JP3542525B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関し、特に冗長セルを備えた同期型半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の半導体記憶装置は、大容量化が進み、必然的に不良欠陥のあるメモリセルの量も増加する傾向にある。よって、冗長セルの量も増加させていかなければならない。一般的には、ある単位のメモリセルに対して、プロセス、回路、チップ面積から見て妥当と思われる量だけ冗長セルを設ける必要がある。
【0003】
図21には、従来の同期型半導体記憶装置(以下、単に半導体記憶装置という)の全体構成が示されている。図21に示されるように半導体記憶装置は、通常セル領域1と冗長セル領域2とからなるセルアレイ領域と、その近傍に配置されたYデコーダ回路3及び冗長Yスイッチ回路4と、同じくセルアレイ領域の周辺部に配置されたYプリデコーダ回路5および冗長回路部6により構成される。通常セル領域のメモリセルにアクセスするために、Yデコーダ回路3、Yプリデコーダ回路5が配置され、冗長セル領域のメモリセルにアクセスするために、冗長Yスイッチ回路4が配置されている。冗長回路部6は、通常セルへアクセスするか、冗長セルへアクセスするかを入力されたアドレスに基づいて選択するための回路である。
【0004】
図22には、図21に示された各部の信号の流れが示されている。図22に示されるように、Yプリデコーダ回路5及び冗長回路部6には、通常セル及び冗長セルのアドレスを示すアドレス信号YAjT(jは、任意の正整数、Tはこのアドレス信号が“H”レベルにあることを示しているものとする)が入力される。冗長回路部6は、このアドレス信号YAjTを入力して、冗長セルの使用/不使用を意味するYREDB信号を生成し、Yプリデコーダ回路5に出力する。また、冗長セルを選択する冗長Yスイッチ信号RYSWを生成する冗長Yスイッチ回路4に、冗長Yスイッチ活性化信号RYSnを出力する。Yプリデコーダ回路5は、前述したアドレス信号YAjT及び冗長回路部6からのYREDB信号を入力して、これらの信号をプリデコードしたYプリデコード信号を出力する。Yデコーダ回路3は、Yプリデコーダ回路5からのYプリデコード信号を入力して、情報の読み出し、または書き込みを行う、通常セル領域のセルアレイを選択するYスイッチ信号YSWを生成する。冗長Yスイッチ回路4は、冗長回路部6からの冗長Yスイッチ活性化信号RYSを入力して、冗長セル2を活性化させるスイッチ信号RYSWを出力する。
【0005】
ここで、Yアドレス信号YAjTについて、図23を参照しながら説明する。半導体記憶装置からなるチップが活性状態となり、外部よりREADもしくはWRITEのコマンドが入力されると、外部から入力したクロックに同期して半導体記憶装置内部のクロックであるICLKが生成される。ICLKに同期して、外部から取り込ませたアドレス信号をラッチし、Yアドレス信号YAjTがYアドレス生成回路8にて生成される。アドレス信号YAjTは、半導体記憶装置内にあるYプリデコーダ回路5及び冗長回路部6に入力される。また、ICLK信号に同期したYRDクロック同期信号がYRD信号生成部7にて生成される。
【0006】
次に、図24を参照しながら冗長回路部6の構成について説明する。図24に示されるように冗長回路部6は、ヒューズ22と、ゲートにアドレス信号YAjTを入力し、ドレインにヒューズを直列に接続し、ソースが接地されたNチャネルトランジスタ23とからなる部材と、ヒューズ24と、ゲートにアドレス信号YAjTを反転させた反転アドレス信号を入力し、ドレインにヒューズを直列に接続し、ソースが接地されたNチャネルトランジスタ25とからなる部材とのヒューズ側がラインにそれぞれ接続されてヒューズ節点を構成している。なお、図24には、ヒューズ節点「00」の構成のみが示されているが、図24に示された他のヒューズ節点「01」「10」「11」の構成は、上述した他のヒューズ節点の構成と同一であるため図示を省略する。
【0007】
また、ヒューズ節点の入力側には、ゲートにクロック同期信号YRDを入力し、ドレインに高位側電源を入力し、ソースがヒューズ節点に接続されたPチャネルトランジスタ20が接続され、ヒューズ節点をプリチャージするプリチャージ回路を構成している。
【0008】
また、ヒューズ節点の入力側には、READもしくはWRITE時に冗長回路7を活性化させる信号φをゲート入力とするNチャネルトランジスタ21が接続されている。
【0009】
また、冗長Yスイッチ回路に入力される活性化信号RYSを出力するヒューズ節点の第1の出力端側には、ヒューズ節点のレベルをラッチする、Pチャネルトランジスタ29からなるラッチ回路と、二段のインバータ27、28からなるバッファ回路とが設けられている。Pチャネルトラジスタ29のゲートに、インバータ27によりヒューズ節点のレベルを反転させた信号を入力することにより、ヒューズ節点のレベルをラッチする。
【0010】
また、冗長セルの活性/非活性を決定するYREDB信号を生成するための、ヒューズ節点の第2の出力端は、ラインによりNOR回路30に接続されている。このNOR回路30には他のヒューズ節点のレベルを示す信号(以下、レベル信号という)も入力されている。NOR回路30は、隣接する2つの冗長回路(図24においては、ヒューズ節点「00」と「01」、及びヒューズ節点「10」と「11」)からのレベル信号を入力し、論理信号YREBn(nは、任意の正整数)信号を出力する。
【0011】
各NOR回路から出力される論理信号YREBnは、NAND回路32に集められる。NAND回路32は、入力した論理信号YREBnの信号レベルに応じたNANDの論理を取り、論理信号YREnを出力する。なお、図24には示されていないが、上述した構成と同様の冗長回路7、NOR回路30、NAND回路32は他にも設けられており、NAND回路32により、YREn信号を出力する。複数のNAND回路32からの論理信号は、NOR回路33に集められ、論理信号YREnの信号レベルに応じたNORの論理を取り、論理信号YREDB信号を出力する。
【0012】
通常セル1と冗長セル2の選択は、Yアドレス信号YAjTが生成された後の冗長回路部での判定結果で決まる。冗長セル「使用」と判定されると、冗長回路部からの冗長セル使用/不使用を決定する信号YREDBにより、Yデコーダ回路3は、非活性となり、Yデコード信号を発生しない。一方、冗長回路7からは、冗長Yスイッチ活性信号RYSが出力され、冗長Yスイッチ回路より冗長Yスイッチ信号RYSWが出力される。
【0013】
また、冗長セル「未使用」と判定されると、YREDB信号は出力されず、Yプリデコーダ回路5より、Yプリデコード信号が出力され、Yデコーダ回路3より通常セルを選択するスイッチ信号YSWが出力される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の構成の半導体記憶装置における冗長回路は、図24に示されるようにYREDB信号の切り替わりをヒューズ節点のレベル変化で決めている。よって、冗長セルから通常セルへアクセスが切り替わる際に、ヒューズ節点が“H”レベルから“L”レベルに変化し、YREDB信号が“L”レベルから“H”レベルとなり、通常セルのYプリデコーダを活性化し、スイッチ信号YSWを出力していた。
【0015】
しかしながら、近年、半導体記憶装置の大容量化に伴い、冗長セルの台数が増加し、チップ面積も大きくなり、ヒューズ節点の論理和を取るための段数の増加、およびYREDB信号の配線負荷の増加が生じ、冗長セルから通常セルへアクセスが切り替わる際のYSWの出力が遅れるようになってきた。
【0016】
信号YSWが遅れることにより、チップとしてのアクセスタイムが悪化し、最悪の場合には、正しいデータを出力できない場合も生じる。
【0017】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、冗長セルから通常セルにアクセスが切り替わる際のアクセスタイムを向上させた半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の半導体記憶装置は、外部から入力されたアドレス信号に基づいて、冗長セルの使用/不使用を意味する第1の信号を生成し、第1の信号により通常セル用のデコーダ回路を、前記冗長セル使用時に非活性、前記冗長セル不使用時に活性化するように制御する半導体記憶装置であって、前記アドレス信号が冗長セルに該当する場合に活性状態となり、前記アドレス信号が通常セルに該当する場合に非活性状態となる複数の状態保持回路と、前記複数の状態保持回路の出力信号を入力する1または複数の論理回路と、前記論理回路の出力である1または複数の第2の信号と、前記冗長セルから前記通常セルにアクセスを切り替える際に、アドレス信号を入力するタイミングに使用されたクロック信号に同期する第3の信号を入力とする複合ゲートを備え、前記複合ゲートの出力を第1の信号とすることを特徴とする。
【0019】
上記の論理回路は、前記状態保持回路の全てが非活性状態のとき前記第2の信号を活性状態に、前記状態保持回路のうちのいずれかが活性状態であるとき前記第2の信号を非活性状態にする構成とする。
【0020】
上記の複合ゲートはAND−NORゲートであり、複数の第2の信号をANDゲート側に入力し、その出力をNORゲート側の1端子に入力し、第3の信号をNORゲート側の残り1端子に入力する構成とする。
【0021】
上記の第3の信号は、前記クロック信号を入力して、入力した信号を所定の時 間遅延させる遅延手段と、前記遅延手段により遅延を取った信号の出力を反転させる出力反転手段と、前記クロック信号と前記出力反転手段により出力される信号とを入力とするNORゲートにて生成されるようにする。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照しながら本発明の半導体記憶装置に係る実施の形態を詳細に説明する。図1〜図20を参照すると本発明の半導体記憶装置に係る実施の形態が示されている。なお、以下の説明においては、図21から図24を用いて説明した従来の半導体記憶装置の構成と同一構成の部材に関しては同一符号を付して説明する。
【0023】
本発明の半導体記憶装置に係る実施形態の全体構成は、図21から図23に示された従来の半導体記憶装置の構成と大部において同一であるため、以下では、本発明の特徴部分である冗長回路部6の構成の説明から行う。
【0024】
図1に示されるように第1の実施形態の冗長回路部6は、ヒューズ22と、ゲートにアドレス信号YAjTを入力し、ドレインにヒューズを直列に接続し、ソースが接地されたNチャネルトランジスタ23とからなる部材と、ヒューズ24と、ゲートにアドレス信号YAjTを反転させた反転アドレス信号を入力し、ドレインにヒューズを直列に接続し、ソースが接地されたNチャネルトランジスタ25とからなる部材とのヒューズ側がラインにそれぞれ接続されてヒューズ節点を構成している。なお、図1には、ヒューズ節点「00」の構成のみが示されているが、図1に示された他のヒューズ節点「01」「10」「11」の構成は、上述した他のヒューズ節点の構成と同一であるため図示を省略する。
【0025】
また、ヒューズ節点の入力側には、ゲートにクロック同期信号YRDを入力し、ドレインに高位側電源を入力し、ソースがヒューズ節点に接続されたPチャネルトランジスタ20が接続され、ヒューズ節点をプリチャージするプリチャージ回路を構成している。
【0026】
また、ヒューズ節点の入力側には、READもしくはWRITE時に冗長回路10を活性化させる信号φをゲート入力とするNチャネルトランジスタ21が接続されている。
【0027】
また、冗長Yスイッチ回路に入力される活性化信号RYSを出力するヒューズ節点の第1の出力端側には、ヒューズ節点のレベルをラッチする、Pチャネルトランジスタ29からなるラッチ回路29と、二段のインバータ27、28からなるバッファ回路とが設けられている。Pチャネルトラジスタ29のゲートに、インバータ27によりヒューズ節点のレベルを反転させた信号を入力することにより、ヒューズ節点のレベルをラッチする。以上の構成により冗長回路10が形成されている。
【0028】
また、冗長セルの活性/非活性を決定するYREDB信号を生成するための、ヒューズ節点の第2の出力端は、ラインによりNOR回路に接続されている。このNOR回路には他のヒューズ節点からのレベル信号も入力されている。なお、図1に示された実施形態においては、ヒューズ節点「00」と「01」の状態がNOR回路30に出力され、ヒューズ節点「10」と「11」の状態がNOR回路31に出力される。NOR回路には、隣接する2つの冗長回路10の状態が出力され、NOR論理により論理信号YREBn(nは任意の整数)を出力する。
【0029】
各NOR回路から出力される論理信号YREBnは、AND回路34及びNOR回路35からなるAND−NOR複合ゲート回路に集められる。AND回路34は、入力した論理信号YREBnの信号レベルに応じたANDの論理を取った信号を、NOR回路35に出力する。また、NOR回路35には、本発明の特徴である1ショットパルス生成回路11からのYRDB信号も入力される。1ショットパルス生成回路11は、前述したクロック同期信号YRDから1ショットパルスを生成する回路であり、NOR回路37、ディレイ素子38、インバータ39により構成される。なお、図1には示されていないが、上述した構成と同様の冗長回路、NOR回路、AND−NOR複合ゲート回路は他にも設けられており、NOR回路35により論理信号YREnを出力する。複数のAND−NOR複合ゲート回路からの論理信号YREnは、NOR回路36に集められ、論理信号YREnの信号レベルに応じたNORの論理を取り、論理信号YREDB信号を出力する。
【0030】
次に、図2、3、4、5を参照しながらYプリデコーダ回路5の構成について説明する。Yプリデコーダ回路5は、冗長回路部6からの冗長セルの使用/不使用を意味するYREDB信号と、アドレス信号YAjTとを入力し、これらの信号をプリデコードする回路である。Yプリデコーダ回路5は、以下に示されるように第1のYプリデコーダ回路40、第2のYプリデコーダ回路60、第3のYプリデコーダ回路80、第4のプリデコーダ回路110とにより構成される。
【0031】
まず、図2を参照しながら第1のYプリデコーダ回路40の構成を説明する。図2に示された第1のYプリデコーダ回路40は、入力したアドレス信号YA0Tの出力を反転させるインバータ41と、入力したアドレス信号YA1Tの出力を反転させるインバータ42と、アドレス信号YA0Tの出力をインバータ41により反転させた信号と、アドレス信号YA1Tの出力をインバータ42により反転させた信号と、アドレス信号YA8Tとを入力とするNAND回路43と、アドレス信号YA0Tと、アドレス信号YA1Tの出力をインバータ42により反転させた信号と、アドレス信号YA8Tを入力とするNAND回路44と、アドレス信号YA0Tの出力をインバータ41により反転させた信号と、アドレス信号YA1Tと、アドレス信号YA8Tとを入力とするNAND回路45と、アドレス信号YA0Tと、アドレス信号YA1Tと、アドレス信号YA8Tとを入力とするNAND回路46と、NAND回路43から46の出力のそれぞれを反転させるインバータ47から50と、インバータ47の出力信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路51と、インバータ48の出力信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路52と、インバータ49の出力信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路53と、インバータ50の出力信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路54と、NAND回路51から54の出力をそれぞれ反転させるインバータ55から58により構成される。
【0032】
上記構成の第1のYプリデコーダ回路40は、アドレス信号YA0TとYA1 Tを入力するデコード回路であり、YA8T信号、YREDB信号の論理により4つのプリデコード信号Y0N1N8T,Y0T1N8T,Y0N1T8T,Y0T1T8Tの活性、非活性を決める。なお、プリデコード信号を表す記号において、“T”は、アドレス信号YAjTが“H”レベルの状態にあることを示しており、“N”は、アドレス信号YAjNが“L”レベルの状態にあることを表しているものとする。例えば、プリデコード信号「Y0N1T8T」は、アドレス信号「YA0N」が“L”レベルで、アドレス信号「YA1T」が“H”レベルで、アドレス信号「YA8T」も“H”レベルにある時に出力される信号であるものとする。
【0033】
図2に示された第1のYプリデコード回路40では、YA8TをYA0T、YA1Tを入力とするNAND回路に入力し、YA8Tが“H”レベルの時に活性する。また、YREDB信号は、YAjTのデコード信号とNANDの論理をとり、YREDB信号が“H”レベルの時に活性、“L”レベルの時に非活性となる。
【0034】
次に、図3を参照しながら第2のプリデコーダ回路60の構成について説明する。図3に示されるように、第2のプリデコーダ回路60は、アドレス信号YA0Tの出力を反転させるインバータ61と、アドレス信号YA1Tの出力を反転させるインバータ62と、アドレス信号YA8Tの出力を反転させるインバータ63と、アドレス信号YA0Tの出力をインバータ61により反転させた信号と、アドレス信号YA1Tの出力をインバータ62により反転させた信号と、アドレス信号YA8Tの出力をインバータ63により反転させた信号とを入力とするNAND回路64と、アドレス信号YA0Tと、アドレス信号YA1Tの出力をインバータ62により反転させた信号と、アドレス信号YA8Tの出力をインバータ63により反転させた信号とを入力とするNAND回路65と、アドレス信号YA0Tの出力をインバータ61により反転させた信号と、アドレス信号YA1Tと、アドレス信号YA8Tの出力をインバータ63により反転させた信号とを入力とするNAND回路66と、アドレス信号YA0Tと、アドレス信号YA1Tと、アドレス信号YA8Tの出力をインバータ63により反転させた信号とを入力とするNAND回路67と、NAND回路64から67の出力をそれぞれに反転させるインバータ68から71と、インバータ68によりNAND回路64の出力を反転させた信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路72と、インバータ69によりNAND回路65の出力を反転させた信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路73と、インバータ70によりNAND回路66の出力を反転させた信号と、YREDB信号とを入力とするNAND回路74と、インバータ71によりNAND回路67の出力を反転させた信号と、YREDB信号とを入力とするNADN回路75と、NAND回路72から75の出力をそれぞれに反転させるインバータ76から79とを有して構成される。
【0035】
上記構成の第2のYプリデコーダ回路60も、アドレス信号YA0TとYA1Tを入力するデコード回路であり、YA8N信号、YREDB信号の論理により4つのプリデコード信号Y0N1N8T,Y0T1N8T,Y0N1T8T,Y0T1T8Tの活性、非活性を決める。
【0036】
図3に示された第2のYプリデコード回路60では、YA8NをYA0T、YA1TのNAND回路に入力し、YA8Nが“L”レベルの時に活性する。また、YREDB信号は、YAjTのデコード信号とNANDの論理をとり、YREDBが“H”の時に活性、“L”の時に非活性となる。
【0037】
このように、YREDB信号が“L”レベルの時には、後述するYデコーダ回路へYA0T,YA1T,YA8T信号をプリデコードしたプリデコード信号を出力しないことにより、Yデコード回路が非活性となり、通常セルへのアクセスを中止することができる。
【0038】
次に、図4を参照しながら、第3のYプリデコーダ回路80の構成について説明する。図4には、アドレス信号YA2T、YA3T、YA4Tをプリデコードする第3のYプリデコード回路80の構成が示されている。図4に示されるように、この第3のYプリデコード回路80は、アドレス信号YA2Tの出力を反転させるインバータ81、84と、アドレス信号YA3Tの出力を反転させるインバータ82、85と、アドレス信号YA4Tの出力を反転させるインバータ83と、アドレス信号YA2Tの出力をインバータ81により反転させた信号と、アドレス信号YA3Tの出力をインバータ82により反転させた信号と、アドレス信号YA4Tの出力をインバータ83により反転させた信号とを入力とするNAND回路86と、アドレス信号YA2Tと、アドレス信号YA3Tの出力をインバータ82により反転させた信号と、アドレス信号YA4Tの出力をインバータ83により反転させた信号とを入力とするNAND回路87と、アドレス信号YA2Tの出力をインバータ81により反転させた信号と、アドレス信号YA3Tと、アドレス信号YA4Tの出力をインバータ83により反転させた信号とを入力とするNAND回路88と、アドレス信号YA2Tと、アドレス信号YA3Tと、アドレス信号YA4Tの出力をインバータ83により反転させた信号とを入力とするNAND回路89と、アドレス信号YA2Tの出力をインバータ84により反転させた信号と、アドレス信号YA3Tの出力をインバータ85により反転させた信号と、アドレス信号YA4Tとを入力とするNAND回路90と、アドレス信号YA2Tと、アドレス信号YA3Tの出力をインバータ85により反転させた信号と、アドレス信号YA4Tとを入力とするNAND回路91と、アドレス信号YA2Tの出力をインバータ84により反転させた信号と、アドレス信号YA3Tと、アドレス信号YA4Tとを入力とするNAND回路92と、アドレス信号YA2Tと、アドレス信号YA3Tと、アドレス信号YA4Tとを入力とするNAND回路93と、NAND回路86〜93の出力をそれぞれ反転させるインバータ94から101とを有して構成される。
【0039】
図4に示されたYプリデコーダ回路80は、インバータ94から、アドレス信号YA2T、YA3T、YA4TがすべてLレベルであった場合に、Y2N3N4N信号が出力される。インバータ95からは、アドレス信号YA2TがHレベルで、アドレス信号YA3T、YA4TがLレベルであった場合に、Y2T3N4N信号が出力される。インバータ96からは、アドレス信号YA3TがHレベルで、アドレス信号YA2T、YA3TがLレベルであった場合に、Y2N3T4Nが出力される。インバータ97からは、アドレス信号YA2TとYA3TとがHレベルで、アドレス信号YA4TがLレベルであった場合に、信号Y2T3T4Nが出力される。インバータ98からは、アドレス信号YA2TとYA3TとがLレベルで、アドレス信号YA4TがHレベルであった場合に、信号Y2N3N4Tが出力される。インバータ99からは、アドレス信号YA2TとYA4TとがHレベルで、アドレス信号YA3TがLレベルであった場合に、信号Y2T3N4Tが出力される。インバータ100からは、アドレス信号YA3TとYA4TとがHレベルで、アドレス信号YA2TがLレベルであった場合に、信号Y2N3T4Tが出力される。インバータ101からは、アドレス信号YA2T,YA3T,YA4TがすべてHレベルであった場合に、信号Y2T3T4Tが出力される。なお、以下では、この第2のYプリデコーダ回路80から出力される信号をYPRD2と表す。
【0040】
次に、図5を参照しながら、第4のYプリデコーダ回路110の構成を説明する。図5には、アドレス信号YA5T、YA6T、YA7Tとをプリデコードする第4のプリデコーダ回路110の構成が示されている。図5に示されるように、この第4のYプリデコード回路110は、アドレス信号YA5Tの出力を反転させるインバータ111、114と、アドレス信号YA6Tの出力を反転させるインバータ112、115と、アドレス信号YA7Tの出力を反転させるインバータ113と、アドレス信号YA5Tの出力をインバータ111により反転させた信号と、アドレス信号YA6Tの出力をインバータ112により反転させた信号と、アドレス信号YA7Tの出力をインバータ113により反転させた信号とを入力とするNAND回路116と、アドレス信号YA5Tと、アドレス信号YA6Tの出力をインバータ112により反転させた信号と、アドレス信号YA7Tの出力をインバータ113により反転させた信号とを入力とするNAND回路117と、アドレス信号YA5Tの出力をインバータ111により反転させた信号と、アドレス信号YA6Tと、アドレス信号YA7Tの出力をインバータ113により反転させた信号とを入力とするNAND回路118と、アドレス信号YA5Tと、アドレス信号YA6Tと、アドレス信号YA7Tの出力をインバータ113により反転させた信号とを入力とするNAND回路119と、アドレス信号YA5Tの出力をインバータ114により反転させた信号と、アドレス信号YA6Tの出力をインバータ115により反転させた信号と、アドレス信号YA7Tとを入力とするNAND回路120と、アドレス信号YA5Tと、アドレス信号YA6Tの出力をインバータ115により反転させた信号と、アドレス信号YA7Tとを入力とするNAND回路121と、アドレス信号YA5Tの出力をインバータ114により反転させた信号と、アドレス信号YA6Tと、アドレス信号YA7Tとを入力とするNAND回路122と、アドレス信号YA5Tと、アドレス信号YA6Tと、アドレス信号YA7Tとを入力とするNAND回路123と、NAND回路116から123の出力をそれぞれに反転させるインバータ124から131とを有して構成される。
【0041】
図5に示されたYプリデコーダ回路70は、インバータ124から、アドレス信号YA5T、YA6T、YA7TがすべてLレベルであった場合に、Y5N6N7N信号が出力される。インバータ125からは、アドレス信号YA5TがHレベルで、アドレス信号YA6T、YA7TがLレベルであった場合に、Y5T6N7N信号が出力される。インバータ126からは、アドレス信号YA6TがHレベルで、アドレス信号YA5T、YA7TがLレベルであった場合に、Y5N6T7Nが出力される。インバータ127からは、アドレス信号YA5TとYA6TとがHレベルで、アドレス信号YA7TがLレベルであった場合に、信号Y5T6T7Nが出力される。インバータ128からは、アドレス信号YA5TとYA6TとがLレベルで、アドレス信号YA7TがHレベルであった場合に、信号Y5N6N7Tが出力される。インバータ129からは、アドレス信号YA5TとYA7TとがHレベルで、アドレス信号YA6TがLレベルであった場合に、信号Y5T6N7Tが出力される。インバータ130からは、アドレス信号YA6TとYA7TとがHレベルで、アドレス信号YA5TがLレベルであった場合に、信号Y5N6T7Tが出力される。インバータ131からは、アドレス信号YA5T,YA6T,YA7TがすべてHレベルであった場合に、信号Y5T6T7Tが出力される。なお、以下では、この第4のYプリデコーダ回路100から出力される信号をYPRD3と表す。
【0042】
次に、図6及び図7を参照しながら、Yデコーダ回路3の構成について説明する。Yデコーダ回路3は、第1のYデコーダ回路140と、第2のYデコーダ回路150とを有して構成される。なお、図6には第1のYデコーダ回路140の構成が示され、図7には第2のYデコーダ回路150の構成が示されている。
【0043】
図6に示された第1のYデコーダ回路140は、図2に示された第1のYプリデコーダ回路40からの信号Y0N1N8Tと、図4に示された第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、図5に示された第4のYプリデコーダ回路110からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路141と、第1のYプリデコーダ回路40からの信号Y0T1N8Tと、第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、第4のYプリデコーダ回路110からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路142と、第1のYプリデコーダ回路40からの信号Y0N1T8Tと、第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、第4のYプリデコーダ回路110から信号YPRD3とを入力とするNAND回路143と、第1のYプリデコーダ回路40からの信号Y0T1T8Tと、第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、第4のYプリデコーダ回路からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路144と、NAND回路141から144の出力をそれぞれ反転させるインバータ145から148とを有して構成される。各インバータ145から148からは、通常セルを選択するスイッチ信号YSW0、YSW1、YSW2、YSW3がそれぞれ出力される。
【0044】
また、図7に示された第2のYデコーダ回路150は、図3に示された第2のYプリデコーダ回路60からの信号Y0N1N8Nと、図4に示された第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、図5に示された第4のYプリデコーダ回路110からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路151と、第2のYプリデコーダ回路60からの信号Y0T1N8Nと、第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、第4のYプリデコーダ回路110からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路152と、第2のYプリデコーダ回路60からの信号Y0N1T8Tと、第3のYプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、第4のYプリデコーダ回路110からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路153と、第2のYプリデコーダ回路60からの信号Y0T1T8Nと、第3のプリデコーダ回路80からの信号YPRD2と、第4のYプリデコーダ回路110からの信号YPRD3とを入力とするNAND回路154と、NAND回路151から154の出力をそれぞれに反転させるインバータ155から158とを有して構成される。各インバータからは、通常セルを選択するスイッチ信号YSW4、YSW5、YSW6、YSW7がそれぞれ出力される。
【0045】
次に、図8を参照しながら冗長Yスイッチ回路4の構成について説明する。図8に示される冗長Yスイッチ回路4は、2段のインバータ161、162により構成される。この構成の冗長Yスイッチ回路4は、冗長回路部6からの信号RYSnに対応するように冗長回路毎に設けられている。この2段のインバータ161、162を介して出力される信号が冗長セルを選択するRYSWnとなって出力される。
【0046】
上記構成の半導体記憶装置は、冗長セルの使用/不使用を意味する信号YREDBにて、通常セル用のYデコーダ回路を「冗長セル使用時に非活性、不使用時に活性」と制御する半導体記憶装置であって、冗長セルから通常セルへアクセスが切り替わる際の上記YREDB信号の非活性化をクロック同期信号YRDにて行うことにより、通常セルへのアクセス遅れを防ぐことを目的とする。
【0047】
この目的を達成するために、本実施形態では、冗長セルから通常セルへアクセスが切り替わる際、ヒューズ節点をクロック同期信号YRDにてプリチャージ後、アドレス信号YAjTにてヒューズ節点のチャージを引き抜き、冗長セルの使用/不使用を意味する信号YREDBを“L”レベルから“H”レベルとするが、YREDB信号が“L”レベルの時に、クロック同期信号の1ショットパルスにていち早くYREDB信号を“L”レベルから“H”レベルにする論理を含む構成とする。
【0048】
これにより、通常セル用のデコーダの活性化を早めることが可能となり、冗長セルから通常セルへのアクセスが切り替わる際の通常セルのスイッチ信号YSWを、通常セルから通常セルへアクセスが切り替わる際のそれと同等の時刻に活性化することができる。
【0049】
通常セル1と冗長セル2の選択は、Yアドレス信号YAjTが生成された後の冗長回路部での判定結果で決まる。冗長セル「使用」と判定されると、冗長回路部からの冗長セル使用/不使用を決定する信号YREDBにより、Yプリデコーダ回路は非活性となり、Yプリデコード信号を発生しない。一方、冗長回路からは、冗長Yスイッチ活性信号RYSが出力され、冗長Yスイッチ回路より冗長Yスイッチ信号RYSWが出力される。
【0050】
また、冗長セル「未使用」と判定されると、YREDB信号が出力され、Yプリデコーダ回路よりYプリデコード信号が出力され、Yデコーダ回路より通常セルを選択するスイッチ信号YSWが出力される。
【0051】
次に、アドレス信号YAjTが入力された際のヒューズ接点の動作について、図1を参照しながら説明する。
【0052】
まず、冗長セルに対応したアドレス信号が入力されると、この“H”レベルの信号がゲート入力されるNチャネルトランジスタに接続されたヒューズ、及びインバータ26を介して“H”レベルが入力される、他の選択されていないアドレス信号をゲート入力とするNチャネルトランジスタに接続されたヒューズとがカットされることにより、ヒューズ節点のレベルを“H”レベルに保つことができる。
【0053】
また、通常セルに対応するアドレス信号が入力されると、このアドレス信号が“H”レベルでゲート入力されるNチャネルトランジスタに接続されたヒューズ、及びインバータ26を介して“H”レベルが入力される他の選択されていないアドレス信号をゲート入力とするNチャネルトランジスタが導通することにより、ヒューズ節点にチャージされた電荷を引き抜き、ヒューズ節点を“L”レベルにすることができる。
【0054】
次に、上記構成による動作を図1及び図9を参照しながらより詳細に説明する。まず、READもしくはWRITE時に信号φが“L”レベルになり、冗長回路が活性化される。外部からCLKが入力されると、CHIP内部のCLKである信号ICLKが、1ショット“H”となり、YRDはそれに同期して1ショット“L”を出力する。YSWの選択のされ方は、「通常セル→通常セル」、「通常セル→冗長セル」、「冗長セル→冗長セル」、「冗長セル→通常セル」の4パターンが存在する。
【0055】
図9(a)の「通常セル→通常セル」というアクセスの場合から説明する。通常セルが選択されている場合には、ヒューズ節点はヒューズとNチャネルトランジスタによりチャージが引き抜かれるので、ヒューズ節点00から11は、すべて“L”レベルとなり、YREB0、1は“L”レベルとなり、YRE0、1、2はすべて“L”レベル、従って、YREDB信号は“H”レベルになる。
【0056】
「通常セルから通常セル」へアクセスが切り替わる場合は、YRD信号にてヒューズ節点をプリチャージ中に、YAjTによりいずれかのNチャネルトランジスタが導通し、ヒューズを介してチャージを引き抜くのでヒューズ節点は、わずかにGNDレベルから上昇する程度であり、YREB0,1、YRE0,1は前の状態から変化しない。よって、1ショットパルス生成回路8から出力されるYRDBの1ショット“H”があってもなくても、YREB0、1が“H”であるので、YREDBは“H”レベルのままとなる。従って、YAjTの変化を受けて、YSWがYデコーダより出力される。なお、通常YSWは複数選択されることのないよう、クロスポイントがGNDレベルに近いレベル(以下、“LOW”クロス)となるよう調整する。この場合のアクセスは従来と全く変わらないことになる。
【0057】
次に、「通常セルから冗長セル」にアクセスが切り替わる場合の動作を、図9(b)を参照ながら説明する。通常セルが選択されている場合は、図9(a)と同じである。次のサイクルで、冗長セルに相当するアドレス信号YAjTに切り替わると、YRDによりヒューズ節点がプリチャージ中に、YAjTにより全てのNチャネルトランジスタが非導通となり、ヒューズ及びNチャネルトランジスタによるチャージの引き抜きパスが存在しなくなるので、ヒューズ節点は“L”レベルから“H”レベルに変化する。
【0058】
通常セルからヒューズ節点00に相当する冗長セルに切り替わるとすると、ヒューズ節点00が“L”レベルから“H”レベルになり、他の節点はGNDレベルであるから、YREB0が“H”レベルから“L”レベルに変化する。ここで、YRDBが1ショット”H“を出力中なら、YRE0は”L“であるが、出力後ならYREB0を受けて“L”レベルから“H”レベルになる。よって、YREDBは“H”レベルから“L”レベルになり、Yプリデコーダ回路は、非活性となり、通常セル用のスイッチ信号YSWは出力されなくなる。一方、冗長セル用のスイッチ信号RYSWは、ヒューズ節点00から2段のバッファ17を介してRYS0が“L”レベルから“H”レベルになることにより活性化される。通常、冗長セル用のスイッチ信号RYSWは通常用に比べ段数が少ないので、通常YSWよりも速い時刻に活性化される。従って、図9に示されるように“L”クロスではなく、ほぼセンターのレベルにてクロスする。通常YSWに合わせる場合は、段数を多くするなどすればよい。
【0059】
次に、「冗長セルから通常セル」に切り替わる場合の動作を、図9(c)を参照しながら説明する。冗長セルが選択されている場合は、図9(b)と同じで、ヒューズ節点は“L”レベル、YREBは“L”レベル、YREは“H”レベル、YREDBは“L”レベルである。次のサイクルで、通常セルに相当するアドレス信号YAjTに切り替わると、YRDによりヒューズ節点がプリチャージ中に、YAjTにより、いずれかのNchトランジスタが導通し、ヒューズを介してチャージを引き抜くので、ヒューズ節点は“H”レベルから“L”レベルに変化する。ヒューズ節点00に相当する冗長セルから切り替わるとすると、ヒューズ節点00が“H”レベルから“L”レベルになり、他の節点はGNDレベルであるから、YREB0が“L”レベルから“H”レベルに変化する。しかし、それよりも前にYRDBがYRDを受けて“L”レベルから“H”レベルになるので、YRE0はYREBに関わらず“H”レベルから“L”レベルに遷移し、YREDBは“L”レベルから“H”レベルになる。したがって、Yプリデコーダは活性化し、通常YSWが出力される。このYSW信号の活性化時刻は、YAjT信号によって決定されるので、通常セルから通常セルへアクセスが切り替わる時の活性化時刻と同等になる。
【0060】
従来の半導体記憶装置においては、図9(c)に示されるようにYREB0が“L”レベルから“H”レベルに遷移し、YRE0が“H”レベルから“L”レベルに遷移し、YREDBが“L”レベルから“H”レベルに遷移するというアクセスであった(図中の点線の遷移)。従って、Yプリデコーダ回路にYAjT信号が到着していても、YREDBが“L”レベルから“H”レベルに遷移するのが遅く、通常セル選択用のYSWの活性化は、点線のように遅れてしまっていた。それに対して本実施形態では、YRDBからの太い実線のパスで、YREDBのいち速い活性化が可能になる。
【0061】
なお、YRDBは1ショット“H”であるので、やがては“H”レベルから“L”レベルに遷移する。よって、“L”レベルになった後もYREB0が“L”レベルであるとYRE0が再び“H”レベルになり、YREDBは“H”レベルから“L”レベルに遷移してしまう。このような不具合を防止するために、YREDBの1ショット“H”の時間を1ショットパルス生成回路内のディレイ素子24にて調整する。
【0062】
最後に、「冗長セルから冗長セル」にアクセスが切り替わる場合を図9(d)を用いて説明する。冗長セルが選択されている場合は、図9(c)と同じで、ヒューズ節点は“H”レベル、YREBは“L”レベル、YREは“H”レベル”、YREDBは“L”レベルである。
【0063】
次のサイクルで、別の冗長セルに相当するYAjTに切り替わる場合について説明する。ヒューズ節点00からヒューズ節点10に相当する冗長セルへ切り替わるとすると、YRDによりヒューズ節点00がプリチャージ中に、YAjTにより、いずれかのNchトランジスタが導通し、ヒューズを介してチャージを引き抜くので、ヒューズ節点00は“H”レベルから“L”レベルに遷移する。ヒューズ節点00からは冗長セルから通常セルへの切り替え動作が始まるのであるから、YRDBが“L”レベルから“H”レベルになることにより、YREBが“H”レベルから“L”レベルに遷移し、YREDBが“L”レベルから“H”レベルに遷移する。同時に、ヒューズ節点1 0からは通常セルから冗長セルへの切り替え動作が始まるのであるから、ヒューズ節点10が“L”レベルから“H”レベルに遷移することにより、YREB1が“H”レベルから“L”レベルに遷移する。これを受けて、YRE0は再び“L”レベルから“H”レベルになる。よって、YREDBは再び“H”レベルから“L”レベルとなって、Yプリデコーダ回路を非活性にする。ヒューズ節点10に相当する冗長セル用のRYSWはヒューズ節点00に相当するRYSWと同様に、2段のバッファを介して活性される。
【0064】
この場合は、YRDBの1ショット“H”の時間が長いと、その分YREDBの“H”時間が長くなり、結果として活性されてはならない通常セル用のYSWが活性されてしまう。よって、YRDBの1ショット“H”は長すぎても短すぎてもよくなく、1ショットパルス生成回路のディレイ素子24の時間調整を注意して行う必要がある。
【0065】
図10に、メモリセルアレイを選択するスイッチ信号YSWがメモリセルアレイに入力されてから、データが出力されるまでのアクセスパスを示す。図10に示されるように、通常セル用選択信号YSWが選択され、メモリセルアレイからのデータが、データバスへ微小差電位としてデータバスに伝搬し、データアンプ171へ入力される。その後、PIOという信号が活性化されて、微小差電位が増幅され、データラッチ回路172、データアウトバッファ回路173、アウトプットトランジスタ回路174を介してデータ(DQ)が出力される。
【0066】
アクセスタイムは、一般にクロック信号が入力されてからDQが“H”レベル、または“L”レベルとなるまでの時間を意味し、tAAと呼んでいる。
【0067】
図10中、φ1,φ2はシンクロナスDRAMでいうCASレイテンシに対応して制御される信号であり、例えばCASレイテンシ=2の時はφ2をCLK同期に、CASレイテンシ=3の時はφ1、φ2をそれぞれCLK同期に、というように制御する。tAAを速くするほど、CASレイテンシ=2及び3でのサイクルタイムを速くできるので、如何にtAAを速くすることができるかが製品開発にあたって最優先となる。
【0068】
なお、CASレイテンシとは、図11に示されるようにREADのコマンドが入力されてから出力までに必要なクロックのカウント数である。
【0069】
また、図10に示された信号PIOは、データアンプ回路171に入力される制御信号であり、図12に示されるようにクロック同期信号YRDの遷移タイミングに対して所定の遅延時間を取って遷移する信号である。データアンプ回路171の動作前には、予め微小電位を十分にデータアンプ回路の入力部に与えておかなければならない。微小差電位をデータアンプの入力部に十分に与えておかないと、誤データを増幅してしまうことがあるからである。従って、YSWの遷移タイミングとPIOの遷移タイミングには一定の間隔を確保しておかなければならない。従って、最も遅いYSWの遷移タイミングに対してPIOの遷移タイミングを調節する。
【0070】
また、図10に示されたφ1は、CASレイテンシ=3の時のみデータラッチ回路172に保持したデータをデータアウトバッファ回路173に転送する転送タイミングを制御する信号である。また、図10に示されたデータアウトバッファ回路173に入力されるOE信号は、データアウトバッファ回路173からアウトプットトランジスタ回路174へのデータの転送を可能とする信号であり、図12に示されるように、可能な時刻となると転送タイミングとなると“H”レベルの状態に遷移する。また、アウトプットトランジスタ回路174に入力されるφ2は、CASレイテンシ=2及び3の時にアウトプットトランジスタ回路174がデータを出力するタイミングを制御する信号である。
【0071】
図13に、本実施形態と従来の半導体記憶装置の「冗長セルから通常セル」にアクセスが切り換わる際のアクセスタイミングの差異を示す。PIO信号が遷移してからデータが出力されるまでのタイムは、図12または図14に示されるようにアドレス信号によらず一定であり、4.2nsである。よって、tAAの2/3はクロック信号が入力されてからYSW信号が出力されるまでのアクセスにかかる時間であり、YSWの高速化がtAAの高速化につながるといえる。
【0072】
図13に示されるように、従来の半導体記憶装置においては、冗長セルから通常セルにアクセスが切り替わり、スイッチ信号YSWが出力されるまでにかかる時間は、8.5nsと大幅にかかり、PIO信号が出力されるまでにかかる時間7.5nsよりも遅れてしまう。この時のYSWの遷移は、アドレス信号の遷移タイミングではなく、YREDB信号の遷移タイミングによるものであるから、YSWのアクセスとしては最も遅くなる。なぜなら、通常セルのYSWのアクセスはアドレス信号YAjTで決まり、冗長セルのYSWのアクセスはヒューズ節点からの2段のバッファを介しているので通常セルのYSWよりも速いからである。
【0073】
YSWの遷移タイミングとPIO信号の遷移タイミングとの時間差を0.8nsとすると、PIO信号の遷移タイミングは7.9nsから9.3nsと大幅に遅らせなければならない。この時、データが出力されるには、13.5nsかかる。
【0074】
これに対し、本実施形態では、図13に示されるようにYREDB信号の遷移にかかる時間が5.4nsと従来より、1.4nsも速くなり、通常セルのYSWが遷移するのにかかる時間も7.1nsと、通常セルから通常セルにアクセスが切り換わる際のYSWの遷移時間と同等となる。従って、PIO信号の遷移にかける時間も7.9nsでよく、データを出力するまでにかかる時間も12.1nsとなる。
【0075】
このように、本実施形態は、従来の半導体記憶装置において13.5nsかかっていたtAAを、12.1nsにまで向上させることが可能となり、YREDB信号の遷移にかかる時間の高速化に対する効果がはっきりする。
【0076】
図14から図19に、上述した「通常セル→冗長セル」、「冗長セル→冗長セル」、「冗長セル→通常セル」の3パターンでの信号シミュレーション波形を示す。
【0077】
まず、図14に「通常セルから冗長セル」にアクセスが切り換わる際に出力される信号のシュミレーション波形を、図15に、本実施形態において、同様な状況で出力される信号のシミュレーション波形を示す。このアクセスでは、冗長セルの選択信号であるRYSWが、従来も本発明も7.0nsに活性化されており、YREDBが“H”レベルから“L”レベルへの遷移により、通常セルのYSWが非活性になることが分かる。
【0078】
次に、図16に「冗長セルから冗長セル」にアクセスが切り換わる際に出力される信号のシミュレーション波形を、図17に、本実施形態において、同様な状況で出力される信号のシミュレーション波形を示す。このアクセスでは、前アクセスでの冗長回路のヒューズ節点が“H”レベルから“L”レベルに遷移し、次アクセスでの冗長回路のヒューズ節点が“L”レベルから“H”レベルになるのがわかる。しかし、従来ではYREDB信号は“L”レベルであるのに対し、本実施形態ではYRDB信号により、一瞬“H”になり、すぐ“L”に戻っているのが確認できる。これにより、通常セルのYSWが一瞬活性されるが、すぐ非活性になる。YRDBの“H”パルスが長いと通常セルYSWも長く活性されてしまうことになるので、“H”パルスの幅は長くはできないことが分かる。このアクセスでもRYSWの活性は7.2ns程度であり、従来も本実施形と同様である。
【0079】
最後に、図18に「冗長セルから通常セル」にアクセスが切り換わる際に出力される信号のシミュレーション波形を、図19に、本実施形態において、同様な状況で出力される信号のシミュレーション波形を示す。このアクセスでは、YREDB信号が“L”レベルから“H”レベルになる時刻が従来は6.8nsであるのに対し、本実施形態では5.4nsと1.4ns高速になっているのが分かる。従って、通常セルのYSWも8.5nsに対し、7.1nsと本実施形態の方が速い。YREDB信号の高速化分がYSWの高速化に寄与していることが分かる。
【0080】
上述のように本実施形態は、ヒューズ節点のレベル変化を待たずにYREDB信号が“L”レベルから“H”レベルになるため、通常セルのプリデコーダが速く活性し、Yアドレス信号の変化により、YSWが活性されるので、冗長セルから通常セルへアクセスが切り替わる際のアクセスタイミングを、通常セルから通常セルへアクセスが切り換わる際のそれと同等にまで向上させることができる。よって、YSWの活性する時刻は、Yアドレス信号の変化により決定されることになるので、データアンプ回路以降の内部信号の活性時刻はYアドレス信号を基準に設定すればよいことになり、アクセスタイム、及び動作マージンの大幅な向上をもたらす。また、アクセスタイムの向上により、サイクルタイムも向上する。なぜなら、図5でCASレイテンシ2の時はφ2の制御を、CASレイテンシ3の時はφ1、2の制御を速い時刻に活性することができるからである。
【0081】
次に、図20を参照しながら本発明の半導体記憶装置に係る第2の実施形態の構成について説明する。図20に示された本発明に係る第2の実施形態は、回路構成は上記第1の実施形態と同一であるが、YREDB信号を生成する論理部と、1ショットパルスを生成する1ショットパルス生成回路11とをプリデコーダ回路側に設けたことを特徴としている。
【0082】
上述した第1の実施形態においては、冗長回路部10を一カ所にまとめて配置している構成を取っているが、冗長回路部10はヒューズの存在により、レイアウト上の制約を受け、配置場所が限定される。Yプリデコーダ回路、Yデコーダ回路は、メモリセルアレイ領域の近傍に配置しているので、YREDB信号のラインは長くなる。
【0083】
冗長回路部とYプリデコーダ、Yデコーダが離れている場合、上述した第1の実施形態の構成では、YREDB信号のの配線長が長くなり、配線負荷が大きくなってしまう。従って、YREDB信号を素早く“L”レベルから“H”レベルとしても、この信号をYプリデコーダ回路に伝搬するのが遅れてしまい、改善度が減ってしまう。
【0084】
このような不具合を防止するために、YREDB信号を生成する論理回路部と、1shotパルス生成回路11をプリデコーダ側に配置し、YREDBの負荷を軽減させている。なお、逆に、YREB信号の負荷が大きくなってしまうが、YREDB信号の負荷とのバランスを考えてYREDB信号を生成する論理回路部を配置すればよい。即ち、YREDB信号の高速化が目的であるものの、ヒューズ節点のレベルに応じてYREDB信号を生成する過程、及び生成したYREDB信号によりプリデコーダ回路を制御する過程が最適となるように配置する。
【0085】
なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【0086】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、冗長セルから通常セルにアクセスを切り替える際に、アドレス信号を入力するタイミングに使用されたクロック信号の遷移タイミングに同期して、信号を強制的に活性化する活性化手段を有することにより、冗長セルから通常セルへアクセスが切り換わる際のアクセス時間が、通常セルのアクセス時間と同等にまで向上させることができる。
【0087】
また、第1のNチャネル型トランジスタと、ヒューズとからなる複数の第1の部材と、第2のNチャネル型トランジスタと、ヒューズとからなる複数の第2の部材とがそれぞれラインに接続され、入力されたアドレス信号に応じて状態を変化させるヒューズ節点のレベル変化を待たずに、活性化信号生成手段により、デコード回路を活性化させる信号を活性化させることにより、通常セルのプリデコーダ回路の活性化が速くなり、Yアドレス信号の変化により通常セルを選択するYSWを活性化することができる。よって、冗長セルから通常セルへアクセスが切り換わる際のアクセスが通常セルのアクセスと同等にまで向上させることができる。
【0088】
これにより、YSWを活性化する時刻をアドレス信号の変化により決定することができ、例えば、データを出力する出力パスにおいて、データアンプ以降の内部信号の活性化時刻をアドレス信号を基準に設定すればよく、アクセスタイム、動作マージンを大幅に向上させることができる。また、アクセスタイムの向上によりサイクルタイムを向上させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶装置に係る実施形態の構成を表す回路図である。
【図2】第1のYプリデコーダ回路の構成を表す回路図である。
【図3】第2のYプリデコーダ回路の構成を表す回路図である。
【図4】第3のYプリデコーダ回路の構成を表す回路図である。
【図5】第4のYプリデコーダ回路の構成を表す回路図である。
【図6】第1のYデコーダ回路の構成を表す回路図である。
【図7】第2のYデコーダ回路の構成を表す回路図である。
【図8】冗長Yスイッチ回路の構成を表す回路図である。
【図9】冗長回路部の各部の信号出力タイミングを表すタイミングチャートである。
【図10】データの出力経路を表す回路図である。
【図11】CASレイテンシを説明するための図である。
【図12】外部アドレスが入力されてからデータが出力されるまでの信号出力タイミングを表すタイミングチャートである。
【図13】本発明と従来の半導体記憶装置とのアクセスタイムの差異を表す図である。
【図14】半導体記憶装置の各部の出力する信号のシミュレーション波形を表す図である。
【図15】半導体記憶装置の各部の出力する信号のシミュレーション波形を表す図である。
【図16】半導体記憶装置の各部の出力する信号のシミュレーション波形を表す図である。
【図17】半導体記憶装置の各部の出力する信号のシミュレーション波形を表す図である。
【図18】半導体記憶装置の各部の出力する信号のシミュレーション波形を表す図である。
【図19】半導体記憶装置の各部の出力する信号のシミュレーション波形を表す図である。
【図20】本発明の半導体記憶装置に係る第2の実施形態の構成を表す回路図である。
【図21】半導体記憶装置の全体構成を表すブロック図である。
【図22】図21に示された各部の出力する信号の流れを表す図である。
【図23】半導体記憶装置内での信号の流れを説明するための図である。
【図24】従来の冗長回路部の構成を表す回路図である。
【符号の説明】
1 通常セル
2 冗長セル
3 Yデコーダ回路
4 冗長Yスイッチ回路
5 Yプリデコーダ回路
6 冗長回路部
7 YRD信号生成部
8 Yアドレス生成回路
9、10 冗長回路
11 1ショットパルス生成回路
Claims (4)
- 外部から入力されたアドレス信号に基づいて、冗長セルの使用/不使用を意味する第1の信号を生成し、第1の信号により通常セル用のデコーダ回路を、前記冗長セル使用時に非活性、前記冗長セル不使用時に活性化するように制御する半導体記憶装置であって、
前記アドレス信号が冗長セルに該当する場合に活性状態となり、前記アドレス信号が通常セルに該当する場合に非活性状態となる複数の状態保持回路と、
前記複数の状態保持回路の出力信号を入力する1または複数の論理回路と、
前記論理回路の出力である1または複数の第2の信号と、前記冗長セルから前記通常セルにアクセスを切り替える際に、アドレス信号を入力するタイミングに使用されたクロック信号に同期する第3の信号を入力とする複合ゲートを備え、
前記複合ゲートの出力を第1の信号とすることを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記論理回路は、前記状態保持回路の全てが非活性状態のとき前記第2の信号を活性状態に、前記状態保持回路のうちのいずれかが活性状態であるとき前記第2の信号を非活性状態にする構成であることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記複合ゲートはAND−NORゲートであり、複数の第2の信号をANDゲート側に入力し、その出力をNORゲート側の1端子に入力し、第3の信号をNORゲート側の残り1端子に入力する構成であることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記第3の信号は、前記クロック信号を入力して、入力した信号を所定の時間遅延させる遅延手段と、前記遅延手段により遅延を取った信号の出力を反転させる出力反転手段と、前記クロック信号と前記出力反転手段により出力される信号とを入力とするNORゲートにて生成されることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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