JP2951030B2 - アドレス選択回路及び該回路を用いた半導体記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒューズの切断パター
ンに一致する特定のビットパターンを有するアドレス信
号が入力されたときだけ入力アドレスの選択を示す選択
信号を出力するアドレス選択回路と、該アドレス選択回
路を備え、該回路から出力される選択信号に基づいて主
たるメモリセルアレイから予備メモリセルアレイにアク
セスを切り換える半導体記憶装置とに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体記憶装置の分野では、高集
積化、大容量化が進んでいるが、微細化に伴って歩留り
の低下が問題となっている。これに対処するため、主た
るメモリセルアレイの不良箇所を予備メモリセルアレイ
に切り換えることが行われている。つまり、不良メモリ
セルアレイのアドレスをアドレス選択回路に記憶させて
おき、この記憶に一致するアドレスが入力された場合に
アドレス選択回路から出力される選択信号に基づいて、
アクセスの対象を主たるメモリセルアレイから予備メモ
リセルアレイに切り換えるのである。

【０００３】図１１は従来のアドレス選択回路の回路図
を示すものである。同図において、２０１は１本の選択
検知線であり、２０２、２０３は選択検知線２０１が接
続された出力用のバッファとして機能するドライバーで
ある。２０４は、選択検知線２０１をプリチャージする
ためのＰチャンネルトランジスタであって、クロック信
号φｓがゲート信号として入力される。（Ｎ＋１）ビッ
トの入力アドレスに対応して、非反転アドレス信号線
（Ａ０〜ＡＮ）２１１、…、２２１と、非反転アドレス
信号の反転信号を伝達するための反転アドレス信号線
（／Ａ０〜／ＡＮ）２１２、…、２２２とからなる（Ｎ
＋１）対のアドレス信号線が設けられている。２３１、
２３２、…、２４１、２４２は、これらのアドレス信号
線２１１、２１２、…、２２１、２２２と選択検知線２
０１との交点に各々配置されたアドレス選択用Ｎチャン
ネルトランジスタである。各アドレス選択用Ｎチャンネ
ルトランジスタ２３１、２３２、…、２４１、２４２の
ゲートは、アドレス信号線２１１、２１２、…、２２
１、２２２の各々に接続されている。２５１、２５２、
…、２６１、２６２は、選択検知線２０１に接続された
各アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ２３１、２
３２、…、２４１、２４２のソース・ドレイン間と接地
との間に各々介在するポリシリコン等で形成されたヒュ
ーズであって、レーザー等の手段で切断可能である。

【０００４】以上のように構成された従来のアドレス選
択回路の動作を説明する。ただし、選択しようとするア
ドレスに対応付けて（Ｎ＋１）本のヒューズが予めある
パターンで切断されるものとする。例えばビット０のア
ドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）２１１、２１２に対応
する２本のヒューズ２５１、２５２については、非反転
アドレス信号線（Ａ０）２１１側のヒューズ２５１が切
断されて非導通状態になっているものとする。また、ビ
ットＮのアドレス信号線対（ＡＮ、／ＡＮ）２２１、２
２２に対応する２本のヒューズ２６１、２６２について
は、反転アドレス信号線（／ＡＮ）２２２側のヒューズ
２６２が切断されて非導通状態になっているものとす
る。

【０００５】まず、クロック信号φｓがＬレベルになる
と、プリチャージ用Ｐチャンネルトランジスタ２０４が
オンとなり、このＰチャンネルトランジスタ２０４を通
して選択検知線２０１が電源レベルにプリチャージされ
る。

【０００６】さて、切断されたヒューズ２５１、…、２
６２側の（Ｎ＋１）個のアドレス選択用Ｎチャンネルト
ランジスタ２３１、…、２４２の全てにＨレベルのゲー
ト信号が印加されるようなアドレスが入力される場合に
は、選択検知線２０１がディスチャージされない。例え
ばビット０のアドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）２１
１、２１２については、非反転アドレス信号線（Ａ０）
２１１を通してＨレベルのアドレス信号が送られてきて
アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ２３１がオン
するけれども、オンしたＮチャンネルトランジスタ２３
１側のヒューズ２５１が切断されているので選択検知線
２０１はディスチャージされない。反対に切断されてい
ないヒューズ２５２が接続されたアドレス選択用Ｎチャ
ンネルトランジスタ２３２のゲートには反転アドレス信
号線（／Ａ０）２１２を通して非反転アドレス信号線
（Ａ０）２１１とは逆のＬレベルのアドレス信号が印加
されるので、このアドレス選択用Ｎチャンネルトランジ
スタ２３２がオンして選択検知線２０１がディスチャー
ジされることもない。ビットＮのアドレス信号線対（Ａ
Ｎ、／ＡＮ）２２１、２２２については、反転アドレス
信号線（／ＡＮ）２２２を通してＨレベルのアドレス信
号が送られてきてアドレス選択用Ｎチャンネルトランジ
スタ２４１、２４２のうち反転アドレス信号線（／Ａ
Ｎ）２２２側のＮチャンネルトランジスタ２４２がオン
するけれども、このＮチャンネルトランジスタ２４２側
のヒューズ２６２が切断されているので、選択検知線２
０１がディスチャージされることはない。このようにヒ
ューズ２５１、２５２、…、２６１、２６２の切断パタ
ーンに一致するビットパターンを有する入力アドレスが
与えられて選択検知線２０１のディスチャージが行われ
ない場合は、選択検知線２０１は前記のプリチャージに
よる電源レベルを保持する。この結果、ドライバー２０
２、２０３を通してＨレベルの選択信号が出力される。
つまり、（Ｎ＋１）対のアドレス信号線２１１、２１
２、…、２２１、２２２を通して入力されたアドレスが
選択される。

【０００７】反対に、切断されていないヒューズ２５
２、…、２６１に接続されているアドレス選択用Ｎチャ
ンネルトランジスタ２３２、…、２４１のいずれかにＨ
レベルのゲート信号が印加されるようなビットパターン
のアドレス信号が入力される場合には、切断されていな
いヒューズを通して選択検知線２０１がディスチャージ
されてグランドレベルになる。したがって、ドライバー
２０２、２０３を通して出力される選択信号がＬレベル
になり、（Ｎ＋１）対のアドレス信号線２１１、２１
２、…、２２１、２２２を通して入力されたアドレスが
非選択となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
成では、選択検知線２０１が完全にディスチャージされ
ないと選択信号がＬレベルにならないので、アドレス信
号の付与から選択信号の論理レベルが確定するまでの時
間差が大きく、アドレス選択回路の高速化が困難である
という問題点があった。また、選択検知線２０１を早く
完全にディスチャージするためにはアドレス選択用Ｎチ
ャンネルトランジスタ２３１、２３２、…、２４１、２
４２が大きな駆動能力を備えていなければならなかった
ので、これらアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ
の素子面積が大きくなり、ひいてはアドレス選択回路が
大面積化する問題があった。さらに、アドレス選択用Ｎ
チャンネルトランジスタ２３１、２３２、…、２４１、
２４２の素子面積が大きくなると、そのゲート容量値が
大きくなってアドレス信号線２１１、２１２、…、２２
１、２２２の配線容量値が大きくなる。このようにアド
レス信号線の配線容量値が大きくなることも、アドレス
選択回路の高速化を阻む要因の１つになっていた。ま
た、アドレス信号線の配線容量値が大きくなると、アド
レス選択回路に対してこれを駆動するドライバーの駆動
能力を高めておく必要も生じ、この意味でも回路面積が
大きくなるという問題点を有していた。

【０００９】また、上記従来のアドレス選択回路を備え
た半導体記憶装置では該アドレス選択回路から出力され
る選択信号に基づいてアクセスの対象を主たるメモリセ
ルアレイから予備メモリセルアレイに切り換えるのであ
るが、選択信号が遅延すると、その遅延量だけアクセス
タイムが大きくなる問題があった。さらに、特に大容量
の半導体記憶装置ではアドレスのビット数が多いため、
アドレス選択回路の大面積化、ひいては半導体記憶装置
の大面積化が大きな問題となっていた。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であって、アドレス選択回路及び該アドレス選択回路を
用いた半導体記憶装置の高速化と小面積化とを図ること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、従来の１本の選択検知線に代えて１対の
差動検知線を設け、該差動検知線の間の電位差を増幅し
て選択信号を得るアドレス選択回路の構成を採用したも
のである。

【００１２】具体的に説明すると、アドレス選択回路に
係る請求項１の発明は、各々非反転アドレス信号線と反
転アドレス信号線とからなるアドレスのビット数と同数
のアドレス信号線対と、第１及び第２の検知線からなる
１対の差動検知線とを備えるとともに、第１及び第２の
検知線の間に接続されて該１対の差動検知線をともにプ
リチャージ又はともにプリディスチャージするための電
位初期化手段と、非反転アドレス信号線及び反転アドレ
ス信号線の各々に接続されて該アドレス信号線対上の信
号に応じてオン・オフするアドレス選択用スイッチング
手段と、第１の検知線に接続された該アドレス選択用ス
イッチング手段を通して第１の検知線のディスチャージ
又はチャージを実行するか否かを設定できるように該ア
ドレス選択用スイッチング手段の各々に接続された切断
可能なヒューズ手段と、第１及び第２の検知線に接続さ
れて該１対の差動検知線の間の電位差を増幅して選択信
号を出力する差動増幅手段とを備えた構成を採用したも
のである。

【００１３】請求項２の発明は、上記請求項１の発明に
おいてアドレス選択用スイッチング手段を第１の検知線
に接続したことによる第１及び第２の検知線の間の配線
容量値の不均衡を補正するように第２の検知線に接続さ
れたキャパシタ手段をさらに備えた構成を採用したもの
である。

【００１４】アドレス選択回路に係る請求項３の発明
は、各々非反転アドレス信号線と反転アドレス信号線と
からなるアドレスのビット数と同数のアドレス信号線対
と、第１及び第２の検知線からなる１対の差動検知線と
を備えるとともに、ソース・ドレイン間が第１及び第２
の検知線の間に互いに直列に接続され、かつ該接続点が
電源に接続され、かつ各々ゲートがクロック信号線に接
続された２つのプリチャージ用Ｐチャンネルトランジス
タからなる電位初期化手段と、各々ゲートが非反転アド
レス信号線及び反転アドレス信号線の各々に接続された
アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタと、第１の検
知線に接続された該アドレス選択用Ｎチャンネルトラン
ジスタのソース・ドレイン間と接地との間に各々介在す
る切断可能なヒューズ手段と、前記アドレス選択用Ｎチ
ャンネルトランジスタの各々のドレイン容量値の和に等
しい静電容量値を持ち、かつ第２の検知線に接続された
キャパシタ手段と、第１及び第２の検知線に接続されて
該１対の差動検知線の間の電位差を増幅して選択信号を
出力する差動増幅手段とを備えた構成を採用したもので
ある。

【００１５】アドレス選択回路に係る請求項４の発明
は、各々非反転アドレス信号線と反転アドレス信号線と
からなるアドレスのビット数と同数のアドレス信号線対
と、第１及び第２の検知線からなる１対の差動検知線と
を備えるとともに、ソース・ドレイン間が第１及び第２
の検知線の間に互いに直列に接続され、かつ該接続点が
接地され、かつ各々ゲートがクロック信号線に接続され
た２つのプリディスチャージ用Ｎチャンネルトランジス
タからなる電位初期化手段と、各々ゲートが非反転アド
レス信号線及び反転アドレス信号線の各々に接続された
アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタと、第１の検
知線に接続された該アドレス選択用Ｎチャンネルトラン
ジスタのソース・ドレイン間と接地との間に各々介在す
る切断可能なヒューズ手段と、アドレス選択用Ｎチャン
ネルトランジスタが接続された第１の検知線の配線容量
値より第２の検知線の配線容量値の方が大きくなるよう
に該第２の検知線に接続されたキャパシタ手段と、ゲー
トが前記クロック信号線に接続されたチャージ用Ｐチャ
ンネルトランジスタと、電源に接続された該チャージ用
Ｐチャンネルトランジスタのソース・ドレイン間と第１
の検知線との間にソース・ドレイン間が介在し、かつゲ
ートが第２の検知線に接続された第１の増幅用Ｐチャン
ネルトランジスタ、及び、同チャージ用Ｐチャンネルト
ランジスタのソース・ドレイン間と第２の検知線との間
にソース・ドレイン間が介在し、かつゲートが第１の検
知線に接続された第２の増幅用Ｐチャンネルトランジス
タからなる、１対の差動検知線の一方の端部に配置され
た第１の電位変化増幅手段と、ソース・ドレイン間が第
１の検知線と接地との間に接続され、かつゲートが第２
の検知線に接続された第１の増幅用Ｎチャンネルトラン
ジスタ、及び、ソース・ドレイン間が第２の検知線と接
地との間に接続され、かつゲートが第１の検知線に接続
された第２の増幅用Ｎチャンネルトランジスタからな
る、１対の差動検知線の他方の端部に配置された第２の
電位変化増幅手段と、第１及び第２の検知線に接続され
て該１対の差動検知線の間の電位差に基づく選択信号を
出力するドライバー手段とを備えた構成を採用したもの
である。

【００１６】請求項５の発明は、上記請求項１〜４のい
ずれかの発明に係るアドレス選択回路を用いた半導体記
憶装置であって、主たるメモリセルアレイと、アドレス
選択回路から出力される選択信号により主たるメモリセ
ルアレイに代えてアクセスされる予備メモリセルアレイ
とを備えた構成を採用したものである。

【００１７】

【作用】請求項１の発明によれば、選択しようとするア
ドレスに対応付けてビット毎に非反転アドレス信号線側
又は反転アドレス信号線側のヒューズ手段が各々予めあ
るパターンで切断され、まず電位初期化手段によって差
動検知線間の電位差が０に初期化される。一方、ヒュー
ズ手段の切断パターンに一致するビットパターンを有す
るアドレス信号すなわち切断されたヒューズ手段側の全
てのアドレス選択用スイッチング手段がオンするような
アドレス信号が入力される場合には、切断されていない
ヒューズ手段が接続されたアドレス選択用スイッチング
手段はオフしており、しかもオンするアドレス選択用ス
イッチング手段に接続されたヒューズ手段が全て切断さ
れているので、第１の検知線のディスチャージ又はチャ
ージは実行されない。したがって、差動検知線が前記電
位差の初期化状態を保持する。この結果、差動増幅手段
から入力アドレスの選択を示す論理レベルの選択信号が
出力される。

【００１８】反対に、切断されていないヒューズ手段に
接続されているアドレス選択用スイッチング手段のいず
れかがオンするようなビットパターンのアドレス信号が
入力される場合には、切断されていないヒューズ手段を
通して第１の検知線のディスチャージ又はチャージが実
行される。この場合には、第１の検知線の電位が変化し
て差動検知線間に電位差が生じ、この電位差が差動増幅
手段によって増幅される。この結果、第１の検知線が完
全にディスチャージ又はチャージされる前に、差動増幅
手段から入力アドレスの非選択を示す論理レベルの選択
信号が出力される。

【００１９】請求項２の発明によれば、キャパシタンス
手段を第２の検知線に接続することによって、アドレス
選択用スイッチング手段を第１の検知線に接続したこと
による差動検知線間の配線容量値の不均衡が補正され、
アドレス選択回路がさらに高速化される。

【００２０】請求項３の発明によれば、選択しようとす
るアドレスに対応付けてビット毎に非反転アドレス信号
線側又は反転アドレス信号線側のヒューズ手段が各々予
めあるパターンで切断され、まずクロック信号線を通し
て２つのプリチャージ用Ｐチャンネルトランジスタのゲ
ートに各々クロック信号が与えられる。クロック信号が
与えられたこれら２つのＰチャンネルトランジスタはオ
ンとなり、これらのＰチャンネルトランジスタを通して
１対の差動検知線がいずれも電源レベルにプリチャージ
される。このようにして第１及び第２の検知線の電位を
各々電源レベルに設定することにより、差動検知線間の
電位差が０に初期化される。一方、ヒューズ手段の切断
パターンに一致するビットパターンを有するアドレス信
号すなわち切断されたヒューズ手段側の全てのアドレス
選択用ＮチャンネルトランジスタにＨレベルのゲート信
号が印加されるようなアドレス信号が入力される場合に
は、切断されていないヒューズ手段が接続されたアドレ
ス選択用Ｎチャンネルトランジスタはオフしており、し
かもオンするアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ
に接続されたヒューズ手段が全て切断されているので、
第１の検知線はディスチャージされない。したがって、
第１及び第２の検知線がいずれも前記のプリチャージに
よる電源レベルを保持する。この結果、第１及び第２の
検知線が同電位を保持し、差動増幅手段から入力アドレ
スの選択を示す論理レベルの選択信号が出力される。

【００２１】反対に、切断されていないヒューズ手段に
接続されているアドレス選択用Ｎチャンネルトランジス
タのいずれかにＨレベルのゲート信号が印加されるよう
なビットパターンのアドレス信号が入力される場合に
は、切断されていないヒューズ手段を通して第１の検知
線がディスチャージされる。この場合には、第１の検知
線の電位が第２の検知線に比べて低くなり、この電位差
が差動増幅手段によって増幅される。そして、第１の検
知線が完全にディスチャージされる前に、差動増幅手段
から入力アドレスの非選択を示す論理レベルの選択信号
が出力される。しかも、第２の検知線に接続されたキャ
パシタ手段がアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ
の各々のドレイン容量値の和に等しい静電容量値を持つ
ので、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタを第１
の検知線に接続したことによる差動検知線間の配線容量
値の不均衡が補正され、アドレス選択回路がさらに高速
化する。

【００２２】請求項４の発明によれば、選択しようとす
るアドレスに対応付けてビット毎に非反転アドレス信号
線側又は反転アドレス信号線側のヒューズ手段が各々予
めあるパターンで切断され、クロック信号線を通して２
つのプリディスチャージ用Ｎチャンネルトランジスタに
与えられるクロック信号がＨレベルの間は、これら２つ
のプリディスチャージ用Ｎチャンネルトランジスタがオ
ンとなり、差動検知線がいずれもグランドレベルにな
る。このようにして第１及び第２の検知線の電位を各々
グランドレベルに設定することにより差動検知線間の電
位差を０に初期化したうえでクロック信号をＬレベルに
立ち下げると、チャージ用Ｐチャンネルトランジスタと
２つの増幅用Ｐチャンネルトランジスタとがオンするか
ら、第１及び第２の検知線に対して各々電源から電流が
供給される。しかしながら、第１の検知線と第２の検知
線とを比較すると、第２の検知線に接続されたキャパシ
タ手段の作用で第１の検知線の方が配線容量値が小さく
なっているため、第１の検知線の方が電位上昇が速い。
したがって、差動検知線の間に電位差が生じ、各々フリ
ップフロップ型増幅回路を形成する２つの増幅用Ｐチャ
ンネルトランジスタ（第１の電位変化増幅手段）及び２
つの増幅用Ｎチャンネルトランジスタ（第２の電位変化
増幅手段）によってこの電位変化が増幅され、第１の検
知線が電源レベルに、第２の検知線がグランドレベルに
なろうとする。一方、ヒューズ手段の切断パターンに一
致するビットパターンを有するアドレス信号すなわち切
断されたヒューズ手段側の全てのアドレス選択用Ｎチャ
ンネルトランジスタにＨレベルのゲート信号が印加され
るようなアドレス信号が入力される場合には、切断され
ていないヒューズ手段が接続されたアドレス選択用Ｎチ
ャンネルトランジスタはオフしており、しかもオンする
アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタに接続された
ヒューズ手段が全て切断されているので、第１の検知線
はディスチャージされない。この場合は、チャージ用Ｐ
チャンネルトランジスタを通して第１の検知線のチャー
ジが進み、各々フリップフロップ型増幅回路を形成する
第１及び第２の電位変化増幅手段の作用によって第１の
検知線が電源レベルに、第２の検知線がグランドレベル
に、各々の電位が急速に変化する。この結果、ドライバ
ー手段から差動検知線間の電位差に基づく選択信号とし
て、入力アドレスの選択を示す論理レベルの選択信号が
出力される。

【００２３】反対に、切断されていないヒューズ手段に
接続されているアドレス選択用Ｎチャンネルトランジス
タのいずれかにＨレベルのゲート信号が印加されるよう
なビットパターンのアドレス信号が入力される場合に
は、切断されていないヒューズ手段を通して第１の検知
線がディスチャージされる。この場合には、各々フリッ
プフロップ型増幅回路を形成する第１及び第２の電位変
化増幅手段の作用によって第１の検知線がグランドレベ
ルに、第２の検知線が電源レベルに、各々の電位が急速
に変化する。この結果、ドライバー手段から差動検知線
間の電位差に基づく選択信号として、入力アドレスの非
選択を示す論理レベルの選択信号が出力される。

【００２４】請求項５の発明によれば、アドレス選択回
路においてビット毎に非反転アドレス信号線側又は反転
アドレス信号線側のヒューズ手段が各々予めあるパター
ンで切断される。入力アドレスのビットパターンがヒュ
ーズ手段の切断パターンに一致するかどうかに応じて、
アドレス選択回路から選択信号が高速に出力される。そ
して、この選択信号が入力アドレスの選択を示す場合
に、主たるメモリセルアレイから予備メモリセルアレイ
にアクセスが切り換えられる。

【００２５】

【実施例】［実施例１］図１は、本発明の第１の実施例
におけるアドレス選択回路の回路図を示すものである。
同図のアドレス選択回路は、（Ｎ＋１）ビットのアドレ
スに対応する非反転アドレス信号線（Ａ０〜ＡＮ）１
１、…、２１と反転アドレス信号線（／Ａ０〜／ＡＮ）
１２、…、２２とからなる（Ｎ＋１）対のアドレス信号
線を備えるとともに、第１及び第２の検知線５、６から
なる１対の差動検知線を備える。１は、第１及び第２の
検知線５、６に接続されて該１対の差動検知線の間の電
位差を増幅するための差動増幅器である。ただし、この
差動増幅器１は、第１の検知線５の電位が第２の検知線
６に比べて低い場合には、第１の検知線５の電位と第２
の検知線６の電位とを増幅し、第１の検知線５の電位を
Ｌレベルにし、この結果Ｌレベルの信号を出力する一
方、第１及び第２の検知線５、６が同電位の場合あるい
は第１の検知線５の電位が第２の検知線６に比べて高い
場合には、第１の検知線５の電位をＨレベルにし、この
結果Ｈレベルの信号を出力するものである。４は、クロ
ック信号線であって、このクロック信号線４を通してプ
リチャージ動作のためのクロック信号φPRが入力され
る。７、８は、第１及び第２の検知線５、６をともにプ
リチャージするためのＰチャンネルトランジスタであっ
て、電位初期化手段を構成する。これらのプリチャージ
用Ｐチャンネルトランジスタ７、８は、ソース・ドレイ
ン間が第１及び第２の検知線５、６の間に互いに直列に
接続され、かつ該接続点が電源に接続され、かつ各々ゲ
ートがクロック信号線４に接続されている。９は、差動
増幅器１の出力を受けて選択信号を出力するバッファの
機能を有するドライバーである。このドライバー９は、
差動増幅器１とともに差動増幅手段を構成する。３１、
３２、…、４１、４２は、アドレス信号線１１、１２、
…、２１、２２と第１の検知線５との交点に各々配置さ
れたアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタである。
各アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３１、３
２、…、４１、４２のゲートは、アドレス信号線１１、
１２、…、２１、２２の各々に接続されている。５１、
５２、…、６１、６２は、第１の検知線５に接続された
各アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３１、３
２、…、４１、４２のソース・ドレイン間と接地との間
に各々介在するポリシリコン等で形成されたヒューズで
あって、レーザー等の手段で切断可能である。

【００２６】以上のように構成された第１の実施例のア
ドレス選択回路の動作を説明する。はじめに、いずれの
ヒューズも切断されていない場合の動作について説明す
る。まず、クロック信号φPRがＬレベルになると、プリ
チャージ用Ｐチャンネルトランジスタ７、８がオンとな
り、これらのＰチャンネルトランジスタ７、８を通して
差動検知線５、６が電源レベルにプリチャージされる。

【００２７】一方、（Ｎ＋１）ビットの入力アドレスの
ビットパターンが与えられ、例えばビット０のアドレス
信号線対のうちの反転アドレス信号線（／Ａ０）１２及
びビットＮのアドレス信号線対のうちの非反転アドレス
信号線（ＡＮ）２１を通してＬレベルのアドレス信号が
送られ、反対にビット０のアドレス信号線対のうちの非
反転アドレス信号線（Ａ０）１１とビットＮのアドレス
信号線対のうちの反転アドレス信号線（／ＡＮ）２２と
にＨレベルのアドレス信号が送られてくるものとする。
この場合には、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジス
タ３１、３２、…、４１、４２のうちＬレベルのアドレ
ス信号がゲートに印加されたＮチャンネルトランジスタ
３２、４１はオフとなるが、Ｈレベルのアドレス信号が
ゲートに印加されたＮチャンネルトランジスタ３１、４
２はオンし、切断されていないヒューズ５１、６２を通
して第１の検知線５がディスチャージされる。したがっ
て、第１の検知線５の電位が第２の検知線６に比べて低
くなり、この電位差が差動増幅器１によって増幅され、
第１の検知線５が完全にディスチャージされる前にドラ
イバー９を通してＬレベルの選択信号が出力される。つ
まり、（Ｎ＋１）対のアドレス信号線１１、１２、…、
２１、２２を通して入力されたアドレスの非選択が早い
時点で確定する。

【００２８】以上の説明からわかるように、いずれのヒ
ューズも切断されていない場合は、アドレス信号線１
１、１２、…、２１、２２を通していかなる入力アドレ
スが与えられても、アドレス選択用Ｎチャンネルトラン
ジスタ３１、３２、…、４１、４２のいずれかと、これ
に接続された切断されていないヒューズとを通して第１
の検知線５がディスチャージされるので、該入力アドレ
スが選択されてドライバー９からＨレベルの選択信号が
出力されることはない。しかも、選択信号の論理レベル
が早い時点でＬレベルに確定する。

【００２９】次に、選択しようとするアドレスに対応付
けて（Ｎ＋１）本のヒューズが予めあるパターンで切断
されている場合について説明する。例えばビット０のア
ドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）１１、１２に対応する
２本のヒューズ５１、５２については、非反転アドレス
信号線（Ａ０）１１側のヒューズ５１が切断されている
ものとする。また、ビットＮのアドレス信号線対（Ａ
Ｎ、／ＡＮ）２１、２２に対応する２本のヒューズ６
１、６２については、反転アドレス信号線（／ＡＮ）２
２側のヒューズ６２が切断されているものとする。

【００３０】まず、クロック信号φPRがＬレベルになる
と、プリチャージ用Ｐチャンネルトランジスタ７、８を
通して差動検知線５、６が電源レベルにプリチャージさ
れる点は、前記のいずれのヒューズも切断されていない
場合と同様である。

【００３１】一方、切断されたヒューズ５１、…、６２
側の（Ｎ＋１）個のアドレス選択用Ｎチャンネルトラン
ジスタ３１、…、４２の全てにＨレベルのゲート信号が
印加されるようなアドレス信号が入力される場合には、
第１の検知線５がディスチャージされない。例えばビッ
ト０のアドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）１１、１２に
ついては、非反転アドレス信号線（Ａ０）１１を通して
Ｈレベルのアドレス信号が送られてきてアドレス選択用
Ｎチャンネルトランジスタ３１がオンするけれども、オ
ンしたＮチャンネルトランジスタ３１側のヒューズ５１
が切断されているので第１の検知線５はディスチャージ
されない。反対に切断されていないヒューズ５２が接続
されたアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３２の
ゲートには反転アドレス信号線（／Ａ０）１２を通して
Ｌレベルのアドレス信号が印加されるので、このアドレ
ス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３２がオンして第１
の検知線５がディスチャージされることもない。ビット
Ｎのアドレス信号線対（ＡＮ、／ＡＮ）２１、２２につ
いては、反転アドレス信号線（／ＡＮ）２２を通してＨ
レベルのアドレス信号が送られてきてアドレス選択用Ｎ
チャンネルトランジスタ４１、４２のうち反転アドレス
信号線（／ＡＮ）２２側のＮチャンネルトランジスタ４
２がオンするけれども、このＮチャンネルトランジスタ
４２側のヒューズ６２が切断されているので、第１の検
知線５がディスチャージされることはない。

【００３２】このようにヒューズ５１、５２、…、６
１、６２の切断パターンに一致するビットパターンを有
する入力アドレスが与えられて第１の検知線５のディス
チャージが行われない場合は、第１及び第２の検知線
５、６がいずれも前記のプリチャージによる電源レベル
を保持する。この結果、第１及び第２の検知線５、６が
同電位を保持するので、差動増幅器１の出力がＨレベル
になり、ドライバー９を通してＨレベルの選択信号が出
力される。つまり、アドレス信号線１１、１２、…、２
１、２２を通して入力されたアドレスが選択される。

【００３３】反対に、切断されていないヒューズ５２、
…、６１に接続されているアドレス選択用Ｎチャンネル
トランジスタ３２、…、４１のいずれかにＨレベルのゲ
ート信号が印加されるようなビットパターンのアドレス
信号が入力される場合には、切断されていないヒューズ
を通して第１の検知線５がディスチャージされる。この
場合には、第１の検知線５の電位が第２の検知線６に比
べて低くなり、この電位差が差動増幅器１によって増幅
され、第１の検知線５が完全にディスチャージされる前
にドライバー９を通してＬレベルの選択信号が出力され
る。つまり、アドレス信号線１１、１２、…、２１、２
２を通して入力されたアドレスの非選択が早い時点で確
定する。

【００３４】以上のように本実施例では従来の１本の選
択検知線に代えて１対の差動検知線５、６を設け、該差
動検知線５、６の間の電位差を増幅して選択信号を得る
ために差動増幅器１を設けた構成を採用したので、差動
検知線５、６の間の電位差が小さい時点で選択信号の論
理レベルを確定させることができ、アドレス選択回路の
高速化を図ることができる。また、アドレス選択用Ｎチ
ャンネルトランジスタ３１、３２、…、４１、４２で第
１の検知線５を完全にディスチャージする必要がないの
で、これらアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタの
駆動能力を低減することができ、アドレス選択回路の小
面積化が図れる。

【００３５】図２は、上記第１の実施例における差動増
幅器１の構成例を示す回路図である。同図において、３
１２、３１３はＮチャンネルトランジスタ、３１０、３
１１、３１４はＰチャンネルトランジスタ、３０３は差
動増幅器１のためのクロック信号線、３０９は出力線で
ある。３０５、３０６は、図１中の５、６に相当する差
動検知線である。出力線３０９は、前記のドライバー９
に接続される。クロック信号線３０３を通して与えられ
るクロック信号によってＰチャンネルトランジスタ３１
４がオンした状態で、差動検知線３０５、３０６の間の
電位差が増幅されて出力線３０９に出力される。

【００３６】［実施例２］図３は、本発明の第２の実施
例におけるアドレス選択回路の回路図を示すものであ
る。同図において図１と同一の符号を付けたものについ
ては、前記第１の実施例と同様であるので説明は省略す
る。２は、ソース・ドレイン間が第２の検知線６に並列
接続され、ゲートに端子３から一定の電位が与えられた
容量補正用Ｎチャンネルトランジスタであって、アドレ
ス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３１、３２、…、４
１、４２を第１の検知線５に接続したことによる差動検
知線５、６の間の配線容量値の不均衡を補正するための
キャパシタ手段を構成する。このキャパシタ手段として
のＮチャンネルトランジスタ２は、アドレス選択用Ｎチ
ャンネルトランジスタ３１、３２、…、４１、４２の各
々のドレイン容量値の和に等しい静電容量値を持つもの
である。したがって、第２の検知線６は、第１の検知線
５と等しい配線容量値を持つ。

【００３７】図４（ａ）及び同図（ｂ）は、以上のよう
に構成された本実施例のアドレス選択回路の差動検知線
５、６の電位変化を示す波形図であって、（ａ）はアド
レス信号線１１、１２、…、２１、２２を通して入力さ
れた（Ｎ＋１）ビットの入力アドレスが選択された場合
を、（ｂ）は該入力アドレスが選択されなかった場合を
各々示す。

【００３８】この実施例の動作は実施例１の場合と同様
である。つまり、入力アドレスが選択された場合は図４
（ａ）に示されるように、第１及び第２の検知線５、６
は同電位なので差動増幅器１により第２の検知線６がＨ
レベルに増幅され、この結果差動増幅器１からＨレベル
の信号が出力される。一方、該入力アドレスが選択され
なかった場合は同図（ｂ）に示されるように、第１の検
知線５がディスチャージされて第１の検知線５の電位が
第２の検知線６に比べて低くなるので、第１の検知線５
の電位と第２の検知線６の電位とが増幅され、第１の検
知線５の電位がＬレベルとなり、この結果差動増幅器１
からＬレベルの信号が出力される。ただし、本実施例に
よれば、容量補正用Ｎチャンネルトランジスタ２を第２
の検知線６に接続しているので、アドレス選択用Ｎチャ
ンネルトランジスタ３１、３２、…、４１、４２を第１
の検知線５に接続したことによる差動検知線５、６の間
の配線容量値の不均衡を補正することができ、アドレス
選択回路がさらに高速化する。

【００３９】［実施例３］図５は、本発明の第３の実施
例におけるアドレス選択回路の回路図を示すものであ
る。同図において図３と同一の符号を付けたものについ
ては、前記第２の実施例と同様であるので再度の説明は
避ける。１１８はクロック信号線であって、この信号線
を通してクロック信号φｓが入力する。１１２は、この
クロック信号φｓをゲート信号とする差動検知線５、６
のためのチャージ用Ｐチャンネルトランジスタである。
１１３、１１４は、ソース・ドレイン間が第１及び第２
の検知線５、６の間に互いに直列に接続され、かつ該接
続点が接地され、かつ各々ゲートがクロック信号線１１
８に接続されたプリディスチャージ用Ｎチャンネルトラ
ンジスタであって、差動検知線５、６のための電位初期
化手段を構成する。１１０、１１１は、フリップフロッ
プ型増幅回路を形成するように差動検知線５、６の一方
の端部に配置されて第１の電位変化増幅手段を構成する
増幅用Ｐチャンネルトランジスタである。すなわち、第
１の増幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１０は、電源に
接続されたチャージ用Ｐチャンネルトランジスタ１１２
のソース・ドレイン間と第１の検知線５との間にソース
・ドレイン間が介在し、かつゲートが第２の検知線６に
接続されており、第２の増幅用Ｐチャンネルトランジス
タ１１１は、チャージ用Ｐチャンネルトランジスタ１１
２のソース・ドレイン間と第２の検知線６との間にソー
ス・ドレイン間が介在し、かつゲートが第１の検知線５
に接続されている。１０７、１０８は、差動検知線５、
６の他方の端部に配置されて第２の電位変化増幅手段を
構成する増幅用Ｎチャンネルトランジスタであって、同
様にフリップフロップ型増幅回路を形成する。すなわ
ち、第１の増幅用Ｎチャンネルトランジスタ１０７は、
ソース・ドレイン間が第１の検知線５と接地との間に接
続され、かつゲートが第２の検知線６に接続されてお
り、第２の増幅用Ｎチャンネルトランジスタ１０８は、
ソース・ドレイン間が第２の検知線６と接地との間に接
続され、かつゲートが第１の検知線５に接続されてい
る。１１５、１１６、１１７は、差動検知線５、６の間
の電位差に基づく選択信号を出力するためのドライバー
９を構成する駆動用Ｎチャンネルトランジスタであっ
て、第１の検知線５はゲートが電源に接続された第１の
駆動用Ｎチャンネルトランジスタ１１５を介して第２の
駆動用Ｎチャンネルトランジスタ１１６のゲートに接続
され、第２の検知線６は第３の駆動用Ｎチャンネルトラ
ンジスタ１１７のゲートに接続されている。１１９は選
択信号出力線である。１２０は選択信号電源ラインであ
って、電圧Ｖ１が入力する。第２の検知線６に接続され
てキャパシタ手段を構成する容量補正用Ｎチャンネルト
ランジスタ２は、本実施例ではアドレス選択用Ｎチャン
ネルトランジスタ３１、３２、…、４１、４２のドレイ
ン容量値の和よりも大きい静電容量値を有する。つま
り、第２の検知線６は、第１の検知線５より大きい配線
容量値を持つ。

【００４０】以上のように構成された第３の実施例のア
ドレス選択回路の動作を、図６及び図７を参照しながら
説明する。図６（ａ）及び同図（ｂ）は本実施例のアド
レス選択回路の差動検知線５、６の電位変化を示す波形
図であって、（ａ）はアドレス信号線１１、１２、…、
２１、２２を通して入力された（Ｎ＋１）ビットの入力
アドレスが選択された場合を、（ｂ）は該入力アドレス
が選択されなかった場合を各々示す。図７（ａ）〜
（ｅ）は、入力アドレスが選択された場合の本実施例の
シミュレーション結果を示す波形図であって、各々クロ
ック信号φｓ、差動検知線５、６の電位、選択信号電源
ライン１２０の電圧Ｖ１、選択信号出力線１１９の電圧
Ｖ（１１９）の波形を示す。

【００４１】はじめに、いずれのヒューズも切断されて
いない場合の動作について説明する。クロック信号φｓ
がＨレベルの間は、プリディスチャージ用Ｎチャンネル
トランジスタ１１３、１１４がオンとなり、差動検知線
５、６がいずれもグランドレベルになる。クロック信号
φｓがＬレベルに立ち下がると、チャージ用Ｐチャンネ
ルトランジスタ１１２及び増幅用Ｐチャンネルトランジ
スタ１１０、１１１がオンするから、これらのＰチャン
ネルトランジスタ１１２、１１０、１１１を通して第１
及び第２の検知線５、６に各々電源から電流が供給され
る。しかしながら、第１の検知線５と第２の検知線６と
を比較すると、容量補正用Ｎチャンネルトランジスタ２
の作用で第１の検知線５の方が配線容量値が小さくなっ
ているため、第１の検知線５の方が電位上昇が速い。し
たがって、差動検知線５、６の間に電位差が生じ、各々
フリップフロップ型増幅回路を形成する増幅用Ｎチャン
ネルトランジスタ１０７、１０８及び増幅用Ｐチャンネ
ルトランジスタ１１０、１１１によってこの電位変化が
増幅され、第１の検知線５の電位が電源レベルに、第２
の検知線６の電位がグランドレベルになろうとする。

【００４２】一方、（Ｎ＋１）ビットの入力アドレスの
ビットパターンが与えられ、例えばビット０のアドレス
信号線対のうちの反転アドレス信号線（／Ａ０）１２及
びビットＮのアドレス信号線対のうちの非反転アドレス
信号線（ＡＮ）２１を通してＬレベルのアドレス信号が
送られ、反対にビット０のアドレス信号線対のうちの非
反転アドレス信号線（Ａ０）１１とビットＮのアドレス
信号線対のうちの反転アドレス信号線（／ＡＮ）２２と
にＨレベルのアドレス信号が送られてくるものとする。
この場合には、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジス
タ３１、３２、…、４１、４２のうちＬレベルのアドレ
ス信号がゲートに印加されたＮチャンネルトランジスタ
３２、４１はオフとなるが、Ｈレベルのアドレス信号が
ゲートに印加されたＮチャンネルトランジスタ３１、４
２はオンし、切断されていないヒューズ５１、６２を通
して第１の検知線５がディスチャージされる。

【００４３】このようにして第１の検知線５がディスチ
ャージされると、第２の検知線６のチャージが進み、こ
の電位変化が増幅用Ｎチャンネルトランジスタ１０７、
１０８及び増幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１０、１
１１により増幅され、図６（ｂ）に示すように急速に第
１の検知線５の電位がグランドレベルに、第２の検知線
６の電位が電源レベルになる。この結果、ドライバー９
を構成する３つの駆動用Ｎチャンネルトランジスタ１１
５、１１６、１１７のうち第１の検知線５の電位がゲー
トに印加された第２の駆動用Ｎチャンネルトランジスタ
１１６がオフし、第２の検知線６の電位がゲートに印加
された第３の駆動用Ｎチャンネルトランジスタ１１７が
オンする。したがって、選択信号電源ライン１２０の電
圧Ｖ１にかかわりなく選択信号出力線１１９がＬレベル
になる。つまり、アドレス信号線１１、１２、…、２
１、２２を通して入力されたアドレスは選択されない。

【００４４】以上の説明からわかるように、いずれのヒ
ューズも切断されていない場合は、アドレス信号線１
１、１２、…、２１、２２を通していかなる入力アドレ
スが与えられても、アドレス選択用Ｎチャンネルトラン
ジスタ３１、３２、…、４１、４２のいずれかと、これ
に接続された切断されていないヒューズとを通して第１
の検知線５がディスチャージされるので、該入力アドレ
スが選択されて選択信号出力線１１９がＨレベルになる
ことはない。

【００４５】次に、選択しようとするアドレスに対応付
けて（Ｎ＋１）本のヒューズが予めあるパターンで切断
されている場合について説明する。例えばビット０のア
ドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）１１、１２に対応する
２本のヒューズ５１、５２については、非反転アドレス
信号線（Ａ０）１１側のヒューズ５１が切断されている
ものとする。また、ビットＮのアドレス信号線対（Ａ
Ｎ、／ＡＮ）２１、２２に対応する２本のヒューズ６
１、６２については、反転アドレス信号線（／ＡＮ）２
２側のヒューズ６２が切断されているものとする。

【００４６】クロック信号φｓがＨレベルの間は、１対
の差動検知線５、６がいずれもプリディスチャージによ
りグランドレベルになっているが、クロック信号φｓが
Ｌレベルに立ち下がると第１の検知線５が電源レベル
に、第２の検知線６がグランドレベルになろうとする点
は、前記のいずれのヒューズも切断されていない場合と
同様である（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。

【００４７】一方、切断されたヒューズ５１、…、６２
側の（Ｎ＋１）個のアドレス選択用Ｎチャンネルトラン
ジスタ３１、…、４２の全てにＨレベルのゲート信号が
印加されるようなアドレス信号が入力される場合には、
第１の検知線５がディスチャージされない。例えばビッ
ト０のアドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）１１、１２に
ついては、非反転アドレス信号線（Ａ０）１１を通して
Ｈレベルのアドレス信号が送られてきてアドレス選択用
Ｎチャンネルトランジスタ３１がオンするけれども、オ
ンしたＮチャンネルトランジスタ３１側のヒューズ５１
が切断されているので第１の検知線５はディスチャージ
されない。反対に切断されていないヒューズ５２が接続
されたアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３２の
ゲートには反転アドレス信号線（／Ａ０）１２を通して
Ｌレベルのアドレス信号が印加されるので、このアドレ
ス選択用Ｎチャンネルトランジスタ３２がオンして第１
の検知線５がディスチャージされることもない。ビット
Ｎのアドレス信号線対（ＡＮ、／ＡＮ）２１、２２につ
いては、反転アドレス信号線（／ＡＮ）２２を通してＨ
レベルのアドレス信号が送られてきてアドレス選択用Ｎ
チャンネルトランジスタ４１、４２のうち反転アドレス
信号線（／ＡＮ）２２側のＮチャンネルトランジスタ４
２がオンするけれども、このＮチャンネルトランジスタ
４２側のヒューズ６２が切断されているので、第１の検
知線５がディスチャージされることはない。

【００４８】このようにヒューズ５１、５２、…、６
１、６２の切断パターンに一致するビットパターンを有
する入力アドレスが与えられて第１の検知線５のディス
チャージが行われない場合は、この第１の検知線５のチ
ャージが進み、各々フリップフロップ型増幅回路を形成
する増幅用Ｎチャンネルトランジスタ１０７、１０８及
び増幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１０、１１１の作
用によって、図６（ａ）並びに図７（ｂ）及び同図
（ｃ）に示すように急速に第１の検知線５の電位が電源
レベルに、第２の検知線６の電位がグランドレベルにな
る。この結果、ドライバー９を構成する３つの駆動用Ｎ
チャンネルトランジスタ１１５、１１６、１１７のうち
第１の検知線５の電位がゲートに印加された第２の駆動
用Ｎチャンネルトランジスタ１１６がオンし、第２の検
知線６の電位がゲートに印加された第３の駆動用Ｎチャ
ンネルトランジスタ１１７がオフする。したがって、図
７（ｄ）及び同図（ｅ）に示すように選択信号電源ライ
ン１２０に電圧Ｖ１が印加されると、これに応じて選択
信号出力線１１９の電圧Ｖ（１１９）がＨレベルにな
る。つまり、アドレス信号線１１、１２、…、２１、２
２を通して入力されたアドレスが選択される。

【００４９】反対に、切断されていないヒューズ５２、
…、６１に接続されているアドレス選択用Ｎチャンネル
トランジスタ３２、…、４１のいずれかにＨレベルのゲ
ート信号が印加されるようなビットパターンのアドレス
信号が入力される場合には、切断されていないヒューズ
を通して第１の検知線５がディスチャージされる。この
場合には、各々フリップフロップ型増幅回路を形成する
増幅用Ｎチャンネルトランジスタ１０７、１０８及び増
幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１０、１１１の作用に
よって、図６（ｂ）に示すように急速に第１の検知線５
の電位はグランドレベルに、第２の検知線６の電位は電
源レベルになる。したがって、ドライバー９の選択信号
出力線１１９は選択信号電源ライン１２０の電圧Ｖ１に
かかわりなくＬレベルになり、入力アドレスは非選択と
なる。

【００５０】以上のように各々フリップフロップ型増幅
回路を形成する増幅用Ｎチャンネルトランジスタ１０
７、１０８及び増幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１
０、１１１の作用により、早い時点で選択信号の論理レ
ベルが確定するため、アドレス選択回路の高速化の効果
が大きい。また、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジ
スタ３１、３２、…、４１、４２で第１の検知線５を完
全にディスチャージする必要はないので、これらアドレ
ス選択用Ｎチャンネルトランジスタの駆動能力を低減す
ることができ、アドレス選択回路の小面積化が図れる。

【００５１】なお、本実施例ではＮチャンネルトランジ
スタ２の接続によって第２の検知線６に第１の検知線５
より大きい配線容量値を持たせており、この配線容量値
の差が差動検知線５、６間の電位差を生じさせている。
しかしながら、例えばフリップフロップ型増幅回路を形
成している増幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１０、１
１１のゲート容量値に差をつけることによって差動検知
線５、６の間の容量不均衡を同様に補正してもよい。ま
た、これらの増幅用Ｐチャンネルトランジスタ１１０、
１１１のゲート長及びゲート幅に差をつけることによっ
て該Ｐチャンネルトランジスタ１１０、１１１の電流供
給能力に差をつけ、この電流供給能力の差を通して差動
検知線５、６の間の電位差を増幅してもよい。

【００５２】［実施例４］図８は、本発明の第４の実施
例における冗長回路付き半導体記憶装置のブロック図を
示すものである。同図において、４０１はアドレス入力
回路、４０２はロウデコーダ、４０３はワード線、４０
４は主たるメモリセルアレイ、４０５はビット線、４０
６はデータ入出力回路、４０７はデータ入出力端子、４
０８はセンスアンプ、４０９はコラムデコーダ、４１０
はロウアドレス信号線、４１１はアドレス入力端子、４
１２はコラムアドレス信号線、４１３はワード線ドライ
バ、４２０は冗長切換回路、４３０は冗長信号線、４３
１は予備ワード線ドライバ、４３２は予備ワード線、４
３３は予備メモリセルアレイである。

【００５３】図９は、図８中の冗長切換回路４２０の構
成例を示す回路図である。図９中の４２１、４２２、
…、４２３は、各々前記第１の実施例のアドレス選択回
路であって、ｎ個のアドレス選択回路で冗長切換回路４
２０が構成されている。（Ｎ＋１）対のアドレス信号線
１１、１２、…、２１、２２が各アドレス選択回路４２
１、４２２、…、４２３に共通のロウアドレス信号線４
１０に対応し、各アドレス選択回路４２１、４２２、
…、４２３のドライバー９の出力線が各々冗長信号線４
３０を構成している。

【００５４】以上のように構成された第４の実施例の半
導体記憶装置の動作を説明する。図８において、アドレ
ス入力端子４１１から入力された（Ｎ＋１）ビットのア
ドレスは、アドレス入力回路４０１でロウアドレスとコ
ラムアドレスとに分かれ、ロウアドレスがロウアドレス
信号線４１０を介して冗長切換回路４２０に、コラムア
ドレスがコラムアドレス信号線４１２を介してコラムデ
コーダ４０９に各々送られる。冗長切換回路４２０で
は、送られたロウアドレスに基づいて主たるメモリセル
アレイ４０４から予備メモリセルアレイ４３３にアクセ
スを切り換えるかどうかが決定される。

【００５５】図９に示すように、アドレス選択回路４２
１、４２２、…、４２３のヒューズ５１、５２、…、６
１、６２は、各々異なるパターンで予め切断されてい
る。例えば第１のアドレス選択回路４２１では、ビット
０のアドレス信号線対（Ａ０、／Ａ０）１１、１２につ
いて反転アドレス信号線（／Ａ０）１２側のヒューズ５
２が切断され、ビットＮのアドレス信号線対（ＡＮ、／
ＡＮ）２１、２２ついて反転アドレス信号線（／ＡＮ）
２２側のヒューズ６２が切断されている。第２のアドレ
ス選択回路４２２ではビット０の非反転アドレス信号線
（Ａ０）１１側のヒューズ５１、ビットＮの反転アドレ
ス信号線（／ＡＮ）２２側のヒューズ６２が各々切断さ
れ、第ｎのアドレス選択回路４２３ではビット０の非反
転アドレス信号線（Ａ０）１１側のヒューズ５１、ビッ
トＮの非反転アドレス信号線（ＡＮ）２１側のヒューズ
６１が各々切断されている。

【００５６】アドレス入力回路４０１からロウアドレス
信号線４１０を通していずれのアドレス選択回路４２
１、４２２、…、４２３のヒューズ切断パターンにも一
致しないビットパターンのロウアドレス信号が冗長切換
回路４２０に与えられた場合は、いずれのアドレス選択
回路でも第１の検知線５がディスチャージされるので、
全てのアドレス選択回路４２１、４２２、…、４２３が
非選択になる。この結果、ｎ本の冗長信号線４３０上の
選択信号すなわち予備ワード線駆動信号が全てＬレベル
になる。この場合には、図８において冗長切換回路４２
０からロウアドレスがロウデコーダ４０２に送られ、ワ
ード線ドライバ４１３の中から１個が選択され、選択さ
れたワード線ドライバ４１３に接続されているワード線
４０３の１本が駆動される。一方、コラムアドレスがコ
ラムデコーダ４０９に送られ、ビット線４０５の中の一
本が選択される。主たるメモリセルアレイ４０４中の情
報のうち選択されたワード線４０３とビット線４０５と
の交点のメモリセルの情報がセンスアンプ４０８によっ
て増幅され、データ入出力回路４０６を通ってデータ入
出力端子４０７から読み出される。

【００５７】これに対して、例えば第２のアドレス選択
回路４２２のヒューズ切断パターンに一致するビットパ
ターンのロウアドレス信号が冗長切換回路４２０に与え
られた場合、すなわち、ビット０は反転アドレス信号線
（／Ａ０）１２側がＬレベルになり、ビットＮは非反転
アドレス信号線（ＡＮ）２１側がＬレベルになった場合
には、第２のアドレス選択回路４２２だけで第１の検知
線５がディスチャージされ、該第２のアドレス選択回路
４２２のドライバー９の出力だけがＨレベルになる。つ
まり、ｎ本の冗長信号線４３０上の予備ワード線駆動信
号のうち第２のアドレス選択回路４２２の予備ワード線
駆動信号だけがＨレベルになる。この予備ワード線駆動
信号により予備ワード線ドライバ４３１の中の１個が選
択され、選択された予備ワード線ドライバ４３１に接続
されている予備ワード線４３２の１本が駆動される。一
方、コラムアドレスがコラムデコーダ４０９に送られ、
ビット線４０５の中の一本が選択される。予備メモリセ
ルアレイ４３３中の情報のうち選択された予備ワード線
４３２とビット線４０５との交点の予備メモリセルの情
報がセンスアンプ４０８によって増幅され、データ入出
力回路４０６を通してデータ入出力端子４０７から読み
出される。以上のようにして主たるメモリセルアレイ４
０４から予備メモリセルアレイ４３３にアクセスが切り
換えられるのである。

【００５８】本実施例によれば、前記のように各アドレ
ス選択回路４２１、４２２、…、４２３の高速化を図る
ことができるので、メモリセルに対するアクセスタイム
の短縮が可能である。また、各アドレス選択回路４２
１、４２２、…、４２３においてアドレス選択用Ｎチャ
ンネルトランジスタ３１、３２、…、４１、４２で第１
の検知線５を完全にディスチャージする必要がないの
で、これらアドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタの
駆動能力を低減することができ、該トランジスタの小面
積化ひいては各アドレス選択回路４２１、４２２、…、
４２３の小面積化すなわち冗長切換回路４２０の小面積
化が図れる。さらに、アドレス選択用Ｎチャンネルトラ
ンジスタ３１、３２、…、４１、４２を小面積化すれ
ば、そのゲート容量も小さくなるので、アドレス信号線
１１、１２、…、２１、２２すなわちロウアドレス信号
線４１０の配線容量が小さくなり、アドレス入力回路４
０１の駆動能力の低減も可能になる。これによりアドレ
ス入力回路４０１の占有面積をも低減することができ、
半導体記憶装置全体を大幅に小面積化することができ
る。特に大容量の半導体記憶装置ではロウアドレスが例
えば１０ビット以上となるため、小面積化の効果が大き
くなる。ただし、本実施例ではロウアドレスの冗長切換
のための回路として本発明のアドレス選択回路を用いた
が、コラムアドレスの冗長切換回路にも適用可能であ
る。

【００５９】なお、上記第１、第２及び第４の各実施例
において接地していたヒューズ５１、５２、…、６１、
６２の一端を電源に接続し、プリチャージ用であったＰ
チャンネルトランジスタ７、８の接続点を接地すること
によって該Ｐチャンネルトランジスタ７、８を差動検知
線５、６のためのプリディスチャージに用いてもよい。
第２の実施例（図３）に対応する変形例を図１０に示
す。第３の実施例についても同様の変更が可能である。

【００６０】また、各実施例においてアドレス信号線１
１、１２、…、２１、２２上のアドレス信号についてＨ
レベルを電源（ＶDD）レベル、Ｌレベルをグランドレベ
ルとするのではなくて、Ｈレベルを例えば１／２ＶDDレ
ベルあるいは（ＶDD−Ｖｔ）レベルに低減することによ
ってアドレス信号線１１、１２、…、２１、２２の論理
振幅を小さくすれば、高速化を犠牲にすることなく低消
費電力化を図ることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明してきたとおり、請求項１の発
明によれば、従来の１本の選択検知線に代えて１対の差
動検知線を設け、該差動検知線の間の電位差を増幅して
選択信号を得るアドレス選択回路の構成を採用したの
で、差動検知線間の電位差が小さい時点で選択信号の論
理レベルを確定させることができ、アドレス選択回路の
高速化を図ることができる。また、アドレス選択用スイ
ッチング手段で第１の検知線を完全にディスチャージ又
はチャージする必要がないので、これらアドレス選択用
スイッチング手段の駆動能力を低減することができ、該
アドレス選択用スイッチング手段の構成素子の小面積
化、ひいてはアドレス選択回路の小面積化が図れる。さ
らに、アドレス選択用スイッチング手段を小面積化すれ
ば、その入力容量が小さくなるのでアドレス信号線の配
線容量が小さくなり、該アドレス信号線を駆動する回路
の駆動能力の低減も可能になる。これにより、アドレス
信号線を駆動する回路の占有面積をも低減できる効果が
ある。

【００６２】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明における第２の検知線にキャパシタンス手段を接
続した構成を採用したので、アドレス選択用スイッチン
グ手段を第１の検知線に接続したことによる差動検知線
間の配線容量値の不均衡が補正され、アドレス選択回路
がさらに高速化される。

【００６３】請求項３の発明によれば、１対の差動検知
線の間の電位差を増幅して選択信号を得るアドレス選択
回路の構成を採用したので、差動検知線間の電位差が小
さい時点で選択信号の論理レベルを確定させることがで
き、アドレス選択回路の高速化を図ることができる。し
かも、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタの各々
のドレイン容量値の和に等しい静電容量値を持つキャパ
シタ手段が第２の検知線に接続された構成を採用したの
で、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタを第１の
検知線に接続したことによる差動検知線間の配線容量値
の不均衡を補正することができ、アドレス選択回路がさ
らに高速化される。また、アドレス選択用Ｎチャンネル
トランジスタで第１の検知線を完全にディスチャージす
る必要がないので、これらアドレス選択用Ｎチャンネル
トランジスタの駆動能力を低減することができ、該アド
レス選択用Ｎチャンネルトランジスタの小面積化、ひい
てはアドレス選択回路の小面積化が図れる。さらに、ア
ドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタを小面積化すれ
ば、そのゲート容量が小さくなるのでアドレス信号線の
配線容量が小さくなり、該アドレス信号線を駆動する回
路の駆動能力の低減も可能になる。これにより、アドレ
ス信号線を駆動する回路の占有面積をも低減できる効果
がある。

【００６４】請求項４の発明によれば、従来の１本の選
択検知線に代えて１対の差動検知線を設け、各々フリッ
プフロップ型増幅回路を形成する２つの増幅用Ｐチャン
ネルトランジスタ（第１の電位変化増幅手段）及び２つ
の増幅用Ｎチャンネルトランジスタ（第２の電位変化増
幅手段）を設け、これら第１及び第２の電位変化増幅手
段によって増幅される差動検知線間の電位差に基づいて
選択信号を出力するアドレス選択回路の構成を採用した
ので、早い時点で選択信号を得ることができ、アドレス
選択回路の高速化を図ることができる。また、アドレス
選択用Ｎチャンネルトランジスタで第１の検知線を完全
にディスチャージする必要がないので、これらアドレス
選択用Ｎチャンネルトランジスタの駆動能力を低減する
ことができ、該アドレス選択用Ｎチャンネルトランジス
タの小面積化、ひいてはアドレス選択回路の小面積化が
図れる。さらに、アドレス選択用Ｎチャンネルトランジ
スタを小面積化すれば、そのゲート容量が小さくなるの
でアドレス信号線の配線容量が小さくなり、該アドレス
信号線を駆動する回路の駆動能力の低減も可能になる。
これにより、アドレス信号線を駆動する回路の占有面積
をも低減できる効果がある。

【００６５】請求項５の発明によれば、上記請求項１〜
４のいずれかの発明に係るアドレス選択回路を備えた半
導体記憶装置の構成を採用したので、アドレス選択回路
の高速化に伴って半導体記憶装置のアクセスタイムの短
縮を図ることができる。また、例えばアドレス選択用Ｎ
チャンネルトランジスタからなるアドレス選択用スイッ
チング手段で第１の検知線を完全にディスチャージ又は
チャージする必要がないので、これらアドレス選択用ス
イッチング手段の駆動能力を低減することができ、該ア
ドレス選択用スイッチング手段の構成素子の小面積化、
ひいては半導体記憶装置の小面積化が図れる。さらに、
アドレス選択用スイッチング手段を小面積化すれば、そ
の入力容量が小さくなるのでアドレス信号線の配線容量
が小さくなり、該アドレス信号線を駆動する回路の駆動
能力の低減も可能になる。これにより、アドレス信号線
を駆動する回路の占有面積をも低減することができ、半
導体記憶装置全体を大幅に小面積化することができる。
特に大容量の半導体記憶装置ではアドレスのビット数が
多くなるため、小面積化の効果が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例におけるアドレス選択
回路の回路図である。

【図２】 図１のアドレス選択回路中の差動増幅器の構
成例を示す回路図である。

【図３】 本発明の第２の実施例におけるアドレス選択
回路の回路図である。

【図４】 図３のアドレス選択回路の差動検知線の電位
変化を示す波形図であって、（ａ）は入力アドレスが選
択された場合を、（ｂ）は入力アドレスが選択されなか
った場合を各々示す。

【図５】 本発明の第３の実施例におけるアドレス選択
回路の回路図である。

【図６】 図５のアドレス選択回路の差動検知線の電位
変化を示す波形図であって、（ａ）は入力アドレスが選
択された場合を、（ｂ）は入力アドレスが選択されなか
った場合を各々示す。

【図７】 図５のアドレス選択回路において入力アドレ
スが選択された場合のシミュレーション結果を示す波形
図であって、（ａ）はクロック信号φｓ、（ｂ）は第１
の検知線の電位、（ｃ）は第２の検知線の電位、（ｄ）
は選択信号電源ラインの電圧Ｖ１、（ｅ）は選択信号出
力線の電圧Ｖ（１１９）を各々示す。

【図８】 本発明の第４の実施例における半導体記憶装
置のブロック図である。

【図９】 図８の半導体記憶装置中の冗長切換回路の構
成例を示す回路図である。

【図１０】 本発明の第２の実施例におけるアドレス選
択回路の変形例を示す回路図である。

【図１１】 従来のアドレス選択回路の回路図である。

【符号の説明】

１…差動増幅器（差動増幅手段） ２…容量補正用Ｎチャンネルトランジスタ（キャパシタ
手段） ４…クロック信号線 ５…第１の検知線（差動検知線） ６…第２の検知線（差動検知線） ７、８…プリチャージ用Ｐチャンネルトランジスタ（電
位初期化手段） ９…ドライバー １１、２１…非反転アドレス信号線（Ａ０、…、ＡＮ） １２、２２…反転アドレス信号線（／Ａ０、…、／Ａ
Ｎ） ３１、３２、４１、４２…アドレス選択用Ｎチャンネル
トランジスタ（アドレス選択用スイッチング手段） ５１、５２、６１、６２…ヒューズ（ヒューズ手段） １０７…第１の増幅用Ｎチャンネルトランジスタ（第２
の電位変化増幅手段） １０８…第２の増幅用Ｎチャンネルトランジスタ（第２
の電位変化増幅手段） １１０…第１の増幅用Ｐチャンネルトランジスタ（第１
の電位変化増幅手段） １１１…第２の増幅用Ｐチャンネルトランジスタ（第１
の電位変化増幅手段） １１２…チャージ用Ｐチャンネルトランジスタ １１３、１１４…プリディスチャージ用Ｎチャンネルト
ランジスタ（電位初期化手段） １１５、１１６、１１７…駆動用Ｎチャンネルトランジ
スタ（ドライバー手段） １１８…クロック信号線 ４０４…主たるメモリセルアレイ ４１０…ロウアドレス信号線 ４２０…冗長切換回路 ４２１、４２２、４２３…アドレス選択回路 ４３０…冗長信号線 ４３３…予備メモリセルアレイ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々非反転アドレス信号線と反転アドレ
   ス信号線とからなるアドレスのビット数と同数のアドレ
   ス信号線対と、第１及び第２の検知線からなる１対の差
   動検知線とを備えるとともに、前記第１及び第２の検知
   線の間に接続されて該１対の差動検知線をともにプリチ
   ャージ又はともにプリディスチャージするための電位初
   期化手段と、前記非反転アドレス信号線及び前記反転ア
   ドレス信号線の各々に接続されて該アドレス信号線対上
   の信号に応じてオン・オフするアドレス選択用スイッチ
   ング手段と、前記第１の検知線に接続された前記アドレ
   ス選択用スイッチング手段を通して該第１の検知線のデ
   ィスチャージ又はチャージを実行するか否かを設定でき
   るように該アドレス選択用スイッチング手段の各々に接
   続された切断可能なヒューズ手段と、前記第１及び第２
   の検知線に接続されて該１対の差動検知線の間の電位差
   を増幅して選択信号を出力する差動増幅手段とを備えた
   ことを特徴とするアドレス選択回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアドレス選択回路におい
   て、前記アドレス選択用スイッチング手段を前記第１の
   検知線に接続したことによる前記１対の差動検知線の間
   の配線容量値の不均衡を補正するように前記第２の検知
   線に接続されたキャパシタ手段をさらに備えたことを特
   徴とするアドレス選択回路。
3. 【請求項３】 各々非反転アドレス信号線と反転アドレ
   ス信号線とからなるアドレスのビット数と同数のアドレ
   ス信号線対と、第１及び第２の検知線からなる１対の差
   動検知線とを備えるとともに、ソース・ドレイン間が前
   記第１及び第２の検知線の間に互いに直列に接続され、
   かつ該接続点が電源に接続され、かつ各々ゲートがクロ
   ック信号線に接続された２つのプリチャージ用Ｐチャン
   ネルトランジスタからなる電位初期化手段と、各々ゲー
   トが前記非反転アドレス信号線及び前記反転アドレス信
   号線の各々に接続されたアドレス選択用Ｎチャンネルト
   ランジスタと、前記第１の検知線に接続された前記アド
   レス選択用Ｎチャンネルトランジスタのソース・ドレイ
   ン間と接地との間に各々介在する切断可能なヒューズ手
   段と、前記アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタの
   各々のドレイン容量値の和に等しい静電容量値を持ち、
   かつ前記第２の検知線に接続されたキャパシタ手段と、
   前記第１及び第２の検知線に接続されて該１対の差動検
   知線の間の電位差を増幅して選択信号を出力する差動増
   幅手段とを備えたことを特徴とするアドレス選択回路。
4. 【請求項４】 各々非反転アドレス信号線と反転アドレ
   ス信号線とからなるアドレスのビット数と同数のアドレ
   ス信号線対と、第１及び第２の検知線からなる１対の差
   動検知線とを備えるとともに、ソース・ドレイン間が前
   記第１及び第２の検知線の間に互いに直列に接続され、
   かつ該接続点が接地され、かつ各々ゲートがクロック信
   号線に接続された２つのプリディスチャージ用Ｎチャン
   ネルトランジスタからなる電位初期化手段と、各々ゲー
   トが前記非反転アドレス信号線及び前記反転アドレス信
   号線の各々に接続されたアドレス選択用Ｎチャンネルト
   ランジスタと、前記第１の検知線に接続された前記アド
   レス選択用Ｎチャンネルトランジスタのソース・ドレイ
   ン間と接地との間に各々介在する切断可能なヒューズ手
   段と、前記アドレス選択用Ｎチャンネルトランジスタが
   接続された前記第１の検知線の配線容量値より前記第２
   の検知線の配線容量値の方が大きくなるように該第２の
   検知線に接続されたキャパシタ手段と、ゲートが前記ク
   ロック信号線に接続されたチャージ用Ｐチャンネルトラ
   ンジスタと、電源に接続された前記チャージ用Ｐチャン
   ネルトランジスタのソース・ドレイン間と前記第１の検
   知線との間にソース・ドレイン間が介在し、かつゲート
   が前記第２の検知線に接続された第１の増幅用Ｐチャン
   ネルトランジスタ、及び、前記チャージ用Ｐチャンネル
   トランジスタのソース・ドレイン間と前記第２の検知線
   との間にソース・ドレイン間が介在し、かつゲートが前
   記第１の検知線に接続された第２の増幅用Ｐチャンネル
   トランジスタからなる、前記１対の差動検知線の一方の
   端部に配置された第１の電位変化増幅手段と、ソース・
   ドレイン間が前記第１の検知線と接地との間に接続さ
   れ、かつゲートが前記第２の検知線に接続された第１の
   増幅用Ｎチャンネルトランジスタ、及び、ソース・ドレ
   イン間が前記第２の検知線と接地との間に接続され、か
   つゲートが前記第１の検知線に接続された第２の増幅用
   Ｎチャンネルトランジスタからなる、前記１対の差動検
   知線の他方の端部に配置された第２の電位変化増幅手段
   と、前記第１及び第２の検知線に接続されて該１対の差
   動検知線の間の電位差に基づく選択信号を出力するドラ
   イバー手段とを備えたことを特徴とするアドレス選択回
   路。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のア
   ドレス選択回路を備えるとともに、主たるメモリセルア
   レイと、前記アドレス選択回路から出力される選択信号
   により前記主たるメモリセルアレイに代えてアクセスさ
   れる予備メモリセルアレイとを備えたことを特徴とする
   半導体記憶装置。