JP3272741B2 - ダイナミック型半導体記憶装置 - Google Patents

ダイナミック型半導体記憶装置

Info

Publication number
JP3272741B2
JP3272741B2 JP09170791A JP9170791A JP3272741B2 JP 3272741 B2 JP3272741 B2 JP 3272741B2 JP 09170791 A JP09170791 A JP 09170791A JP 9170791 A JP9170791 A JP 9170791A JP 3272741 B2 JP3272741 B2 JP 3272741B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
output
peripheral circuit
generating
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09170791A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04302895A (ja
Inventor
重佳 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP09170791A priority Critical patent/JP3272741B2/ja
Publication of JPH04302895A publication Critical patent/JPH04302895A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3272741B2 publication Critical patent/JP3272741B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック型メモリ
セルを集積した半導体記憶装置(DRAM)に係り、特
に周辺回路部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAMは、半導体記憶装置の中で最も
大容量化に適しており、現在0.5μm デザインルール
を用いた16MビットDRAMがサンプル出荷され、
0.35〜0.4μm デザインルールを用いた64Mビ
ットDRAMが試作段階にある。今後更に高集積化が進
むと、21世紀初頭には、0.1μm デザインルールを
用いた4GMビットDRAMが出現するものと予想され
る。
【0003】デザインルールが0.1μm 以下になる4
Mビットレベル以上のDRAMでは、ゲート長0.1μ
m 以下のMOSトランジスタが用いられ、そのチャネル
部の不純物数が102 のオーダーになる。この結果、統
計的揺らぎのためにしきい値電圧は設定値より大きくず
れ、トランジスタは正常動作しなくなる。コンタクト部
も0.1μm 角以下になると、不純物数の揺らぎによっ
てその抵抗が無限大になる確率が大きくなる。
【0004】DRAMチップの中でこの様なMOSトラ
ンジスタの歩留まり低下の影響を最も受けるのは、メモ
リセルアレイ部やロウデコーダ,カラムデコーダ,セン
スアンプ等のコア部ではなく、周辺回路部である。その
理由は、メモリセルアレイ部やコア回路部は、同一回路
の繰り返しが多いために、所謂冗長回路技術により僅か
の面積増加で不良部分を正常動作部で置き換えることが
できるのに対し、周辺回路部は本質的にランダムロジッ
クであるためにこれが難しいからである。すなわち周辺
回路部に冗長技術を適用しようとすると、複数セットの
周辺回路部が必要となり、あるセット内に1箇所でもト
ランジスタ不良があるとそのセットは不良として他のセ
ットに置換しなければならないため、大容量化した場合
にはチップ面積の大幅な増加をもたらす。
【0005】図7はその様子を示している。図7は、周
辺回路を複数セット設けた場合に、各世代で周辺回路部
の歩留まりがどの様になるかを示している。横軸は、1
セットの周辺回路の不良率であり、DRAMの世代に対
応する。これによると、16Gビットレベルでは、1個
の周辺回路の不良率は40%にのぼるため、周辺回路が
3ないし4セット以上ないと歩留まり90%以上を確保
できない。
【0006】しかも、周辺回路1セット当りのチップに
対する面積は約8%と大きいため、セット数をこれだけ
増やすことは、20〜30%というチップ面積増につな
がる(図5の破線参照)。その結果、周辺回路部の面積
を周辺回路の動作確率で除した値、すなわち周辺回路の
コストに比例する値は、周辺回路の冗長がない場合と比
較して75%程度にしかならない(図6の破線参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、デザイ
ンルール0.1μm という大容量DRAMでは、周辺回
路を構成するMOSトランジスタの歩留まり低下により
周辺回路部の歩留まりが低下し、周辺回路部を複数セッ
ト設けると歩留まりは若干向上するもののチップ面積が
大きく増大する、という問題があった。
【0008】本発明は、チップ面積の大幅な増加をもた
らすことなく周辺回路部の歩留まり向上を図ったDRA
Mを提供することを目的とする。
【0009】[発明の構成]
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るDRAM
は、周辺回路部が複数セット設けられ、各セットは互い
に他のセット内の対応するブロックで代替可能な複数の
ブロックに分割され、かつ、正常動作するブロックの組
合わせを選択することにより正常動作する周辺回路部が
構成されるようにしたことを特徴としている。
【0011】
【作用】本発明によれば、1セットの周辺回路が複数の
ブロックに分割されて、ブロック単位で他のセットとの
間で代替可能としている。したがって、1セット内で1
箇所のトランジスタ不良があってもそのセット全体が不
良とされる従来の冗長回路方式に比べて、チップ面積の
大幅な増大をもたらすことなく周辺回路部の歩留まり向
上を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
【0013】図1は本発明の一実施例に係るDRAMチ
ップの全体構成を示す。
【0014】メモリセルアレイ1は周知のように、1ト
ランジスタ/1キャパシタのダイナミック型メモリセル
がマトリクス配列されて構成されている。メモリセルア
レイ1には、複数本ずつのワード線とビット線が互いに
交差して配設され,メモリセルはワード線により駆動さ
れてビット線との間でデータの授受を行う。ロウデコー
ダ2はワード線選択を行うものであり、外部アドレスを
取り込んでロウデコーダ2の入力信号を発生するのがア
ドレスバッファ3(部分デコーダを含む)である。
【0015】メモリセルアレイ1のビット線端部には読
み出されるデータを増幅するセンスアンプ4が設けら
れ、またビット線のデータを選択的にデータ入出力線に
伝達するためのカラム選択信号を発生するカラムデコー
ダ5が設けられている。データ入出力回路6はデータ入
出力線とデータ入出力ピンの間でデータの授受を行うバ
ッファ回路である。
【0016】周辺回路部7は、ロウアドレス・ストロー
ブ信号/RAS,カラムアドレス・ストローブ信号/C
AS,ライト・イネーブル信号/WE等の外部制御信号
により制御されて、アドレスバッファ3,ロウデコーダ
2,センスアンプ4,カラムデコーダ5およびデータ入
出力回路6を駆動する信号を順次発生するもので、その
基本構成はインバータチェーンによるクロック発生器で
ある。
【0017】ここで周辺回路部7は、各セットがそれぞ
れ複数ブロックに分割された複数の周辺回路セットによ
り構成されている。
【0018】図2は、複数セットにより構成された周辺
回路部7の具体例を示している。図示の場合周辺回路部
7は、第1の周辺回路セット71 と第2の周辺回路セッ
ト72 により構成されている。
【0019】第1の周辺回路セット71 は、5個のブロ
ックP11,P12,…,P15に分割されている。最初のブ
ロックP11は、/RAS入力(φIN) 後、ある遅延をも
ってロウアドレスバッファ駆動信号(φout1) を発生す
る部分である。2番目のブロックP12はロウアドレスバ
ッファ3が活性化された後ある遅延をもってロウデコー
ダ駆動信号(φout2) を発生する部分である。3番目の
ブロックP13はロウデコーダ2が活性化された後、ある
遅延をもってワード線駆動信号(φout3) を発生する部
分である。4番目のブロックP14はワード線駆動信号が
出力された後、ある遅延をもってセンスアンプ4を活性
化する信号(φout4) を発生する部分である。5番目の
ブロックP15は、RAS系の動作終了信号(φout5) を
発生する部分である。
【0020】第2の周辺回路72 は、同様に5個のブロ
ックP21,P22,…,P25に分割されている。
【0021】以上に示したブロックPijのiはセット番
号,jはブロック番号であって、第1,第2の周辺回路
セット71 ,72 の間で、ブロック番号jが同じもの
は、同じ機能を有し、セット間で代替できるものであ
る。
【0022】第1,第2の周辺回路セット71 ,72 内
の各ブロックPijの良否をあらかじめテストするため
に、テスト回路8が設けられている。各ブロックPijを
個々にテスト回路8に接続するために、スイッチ回路S
WiI,SWiO、およびSWTI,SWTO が設けられて
いる。
【0023】第1,第2の周辺回路セット71 ,72 の
対応する二つのブロックのうちいずれか一方を選択して
所望の周辺回路を構成できるように、各ブロックPijの
入出力端子部にそれぞれフューズSWijI ,SWijO が
設けられている。フューズSWijI ,SWijO は、正常
動作するブロックを各駆動信号φout1〜φout5の出力端
子に接続し、正常動作しないブロックは切り離すよう
に、テスト回路8によるテスト結果に応じて不要な部分
が切断される。これらフューズSWijI,SWijO は、
現実のフューズではなく、テスト回路8がその機能をも
っていてもよい。
【0024】具体的に例えば、ブロックP12,P15,P
24が正常動作しない場合には、φIN−P11−φout1−P
22−φout2−P13−φout3−P14−φout4−P25−φou
t5という接続によって正常動作する周辺回路が構成され
る。これにより周辺回路部から発生されるクロックのタ
イミングは、図4のようになる。
【0025】この実施例の場合、各ブロックPijはそれ
自身増幅機能を有するディメンジョンに設計されてお
り、セット数が1個増えると、DRAMチップ面積が約
9%増える。
【0026】この実施例による周辺回路セット数と、チ
ップ面積増加および周辺回路部の動作確率との関係を図
5に示し、同じく周辺回路セット数と周辺回路部のコス
トの関係を図6に示す。これらの図で従来の冗長回路方
式により周辺回路セットを設けた場合を破線で示してあ
る。図5から明らかなように、この実施例によれば周辺
回路セット数が従来と同じでも周辺回路部の動作確率す
なわち歩留まりは大幅に向上する。
【0027】また、図6から明らかなようにこの実施例
では、周辺回路が2セットの時、コストに比例する値が
最小(その値は68)となり、その時の周辺回路部のト
ータルの面積は、DRAMチップ全体の面積の9[%]
×2=18[%]となる。これに対して従来例では、3
セットで最小(その値は75)となり、その時の周辺回
路部のトータルの面積は、8[%]×3=24[%]と
なるから、この実施例では従来と比較して6%小さいチ
ップ面積で7%安いコストが実現できる。
【0028】図3は、本発明の第2の実施例の周辺回路
部の構成である。図2の実施例と対応する部分には図2
と同一符号を付して詳細な説明は省略する。この実施例
の場合、周辺回路部は3個のセット71 ,72 および7
3により構成されている。各周辺回路セットが5個のブ
ロックPijにより構成される事は先の実施例と同様であ
るが、この実施例では各ブロックPijはそれ自身は増幅
機能を持つディメンジョンにはなく、2個のブロックを
並列に接続して初めて動作が可能になる。したがって予
めテスト回路8により各ブロックPijの良否をチェック
して、対応する3個のブロックのうち正常動作する2個
のブロックを用いて、周辺回路を構成する。
【0029】例えば、ブロックP12,P24,P15が正常
動作しない場合、この実施例では次のような接続を行
う。かっこ内が並列接続されるブロックを示している。
【0030】φIN−(P11/P21)−φout1−(P22/
P32)−φout2−(P13/P23)−φout3−(P14/P
34)−φout4−(P25/P35)−φout5 この実施例によっても、先の実施例とほぼ同様の効果が
得られる。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、周辺
回路セットをブロック分割してブロック単位で良否を判
断してそれらの組み合わせにより最終的な周辺回路を構
成するから、周辺回路セットの数が従来と同じでも、周
辺回路部の歩留まりを従来より大幅に向上させたDRA
Mを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のDRAMの概略構成を示す図。
【図2】第1の実施例の周辺回路部の構成を示す図。
【図3】第2の実施例の周辺回路部の構成を示す図。
【図4】周辺回路部により得られる出力クロックのタイ
ミングを示す図。
【図5】第1の実施例によるセット数とチップ面積およ
び周辺回路動作確率の関係を示す図。
【図6】第1の実施例によるセット数と周辺回路部コス
トの関係を示す図。
【図7】従来の冗長回路技術を用いたDRAMの周辺回
路の歩留まりを示す図。
【符号の説明】
1…メモリセルアレイ、 2…ロウデコーダ、 3…アドレスバッファ、 4…センスアンプ、 5…カラムデコーダ、 6…入出力回路、 7…周辺回路部、 71 ,72 ,73 …周辺回路セット、 8…テスト回路、 Pij…ブロック。 SWijI ,SWijO …フューズ、 SWiI,SWiO,SWTI ,SWTo …スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/401 G11C 29/00 H01L 21/82 H01L 21/8242 H01L 27/108

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワード線とビット線が互いに交差して配設
    され,ワード線により駆動されてビット線との間でデー
    タの授受を行うダイナミック型メモリセルがマトリクス
    配列されたメモリセルアレイと、前記ワード線を選択す
    るロウデコーダと、前記ロウデコーダの入力信号を発生
    するアドレスバッファと、前記ビット線に読み出される
    データを増幅するセンスアンプと、前記ビット線のデー
    タを選択的にデータ入出力線に伝達するためのカラム選
    択信号を発生するカラムデコーダと、前記データ入出力
    線とデータ入出力ピンの間でデータの授受を行うデータ
    入出力回路と、外部制御信号により制御されて前記アド
    レスバッファ,ロウデコーダ,センスアンプ,カラムデ
    コーダおよびデータ入出力回路を活性化する信号を順次
    発生する周辺回路部とを備え、前記周辺回路部は複数セ
    ット設けられ、各セットは互いに他のセット内の対応す
    るブロックで代替可能な複数のブロックに分割され、か
    つ、正常動作するブロックの組合わせを選択することに
    より正常動作する周辺回路部が構成される、ことを特徴
    とするダイナミック型半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記周辺回路部は、インバータチェーンに
    より構成されて、/RAS入力によりロウアドレスバッ
    ファ駆動信号を発生するブロック、このブロックの出力
    を受けてロウデコーダ駆動信号を発生するブロック、こ
    のブロックの出力を受けてワード線駆動信号を発生する
    ブロック、このブロックの出力を受けてセンスアンプ活
    性化信号を発生するブロックおよびこのブロックの出力
    を受けてRAS系動作終了信号を発生するブロックに分
    割され、複数セットに跨がって任意のブロックを選択し
    て接続するためのフューズが各ブロックの入出力端子に
    設けられていることを特徴とする請求項1記載のダイナ
    ミック型半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】各ブロックの良否を判定するテスト回路を
    有することを特徴とする請求項1記載のダイナミック型
    半導体記憶装置。
JP09170791A 1991-03-29 1991-03-29 ダイナミック型半導体記憶装置 Expired - Fee Related JP3272741B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09170791A JP3272741B2 (ja) 1991-03-29 1991-03-29 ダイナミック型半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09170791A JP3272741B2 (ja) 1991-03-29 1991-03-29 ダイナミック型半導体記憶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04302895A JPH04302895A (ja) 1992-10-26
JP3272741B2 true JP3272741B2 (ja) 2002-04-08

Family

ID=14033988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09170791A Expired - Fee Related JP3272741B2 (ja) 1991-03-29 1991-03-29 ダイナミック型半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3272741B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021048230A (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 キオクシア株式会社 半導体記憶装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04302895A (ja) 1992-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4365319A (en) Semiconductor memory device
US4392211A (en) Semiconductor memory device technical field
US5255234A (en) Redundant means of a semiconductor memory device and method thereof
JP3533227B2 (ja) 半導体記憶装置
US5323348A (en) Semiconductor memory device having multiple memory arrays and including redundancy circuit for repairing a faulty bit
US5930183A (en) Semiconductor memory device
US4789966A (en) Semiconductor memory device with page and nibble modes
JPH03203100A (ja) 半導体メモリ装置の並列テスト方法及び半導体メモリ装置
JP4260247B2 (ja) 半導体記憶装置
JP3291206B2 (ja) 半導体記憶装置
US5452258A (en) Semiconductor read only memory
US6178127B1 (en) Semiconductor memory device allowing reliable repairing of a defective column
KR900007741B1 (ko) 반도체 기억장치
JP3252895B2 (ja) 半導体記憶装置及びその駆動方法
US6208569B1 (en) Method of and apparatus for sharing redundancy circuits between memory arrays within a semiconductor memory device
US6741510B2 (en) Semiconductor memory device capable of performing burn-in test at high speed
KR100334143B1 (ko) 반도체 메모리 장치와 불량 메모리 셀 구제 방법
JPH04368700A (ja) 半導体メモリ装置
JP3272741B2 (ja) ダイナミック型半導体記憶装置
US20030133320A1 (en) Twisted bit-line compensation
US6188630B1 (en) Semiconductor memory device
US6330198B1 (en) Semiconductor storage device
JP3226579B2 (ja) 半導体記憶装置
JP3253462B2 (ja) 半導体記憶装置
JP2602204B2 (ja) 半導体メモリ装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080125

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090125

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100125

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees