JP3545575B2 - Semiconductor memory device and defect repair method therefor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタティックRAM(以下、SRAMと呼ぶ)などの半導体記憶装置の回路構成に関し、特に、半導体記憶装置内部でのリーク電流の発生を抑制する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体記憶装置は冗長回路を備えており、メモリセルに対する読み出し・書き込みを正常に行えないような不良(ファンクション不良)が起こった場合に、ロウアドレス単位、カラムアドレス単位、あるいは各メモリセル単位で、不良メモリセルの置き換えを行う。このような冗長回路を、メモリセルの不良率に応じた量だけ設けておけば、半導体記憶装置の製造歩留まりの向上を図ることができる。
【0003】
図10は従来の半導体記憶装置のレイアウト図である。図10の半導体記憶装置は、4つのブロックB1〜B4に分割され、各ブロックB1〜B4内にはそれぞれ、カラム方向の冗長回路RD1と、ロウ方向の冗長回路RD2とが設けられている。カラム方向には、カラムアドレス単位で複数のセクション領域SEC0〜SEC7が設けられ、これらセクション領域SEC0〜SEC7ごとに冗長回路RD1への置き換えが行われる。
【0004】
図11は図10の1つのブロックを拡大して示した図である。図11の点線で囲んだ部分が各セクション領域SEC0〜SEC7に対応し、隣接する2つのセクション領域の間には、ワード線駆動回路WSLが設けられている。各セクション領域SEC0〜SEC7内にはセル接地電源線VSSが設けられ、これらセル接地電源線VSSはそれぞれ、各セクション領域SEC0〜SEC7の外側に形成されたパッド接地電源線VSS′と接続されている。
【0005】
また、各セクション領域SEC0〜SEC7の一端には、メモリセルからの読み出し信号を増幅するセンスアンプS/A0〜S/A7がそれぞれ接続されている。これらセンスアンプS/A0〜S/A7は、図10,11に示す一点鎖線を軸として、対称となる位置に形成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年のように微細加工技術が進歩すると、それに応じて、配線幅や配線間隔も短くなるため、ビット線等の信号線と接地線VSSとが短絡する不良(スタンドバイ不良)も起きやすくなる。このようなスタンドバイ不良が起こると、電源線VCCから接地線VSSに貫通電流が流れ、半導体記憶装置の消費電力が増えてしまう。
【0007】
しかしながら、図10,11に示す冗長回路RD1,RD2は、ファンクション不良を救済することはできるが、スタンドバイ不良の救済はできない。仮に、スタンドバイ不良の起こったメモリセルを冗長回路RD1,RD2に置き換えてもリーク電流が流れてしまい、製造歩留まりを向上できない。
【0008】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接地ラインにリーク電流が流れるようなスタンドバイ不良を確実に救済することができる半導体記憶装置を提供することにある。
【0009】
上述した課題を解決するために、本発明は、不良のメモリセルを置き換え可能な冗長回路を備えた半導体記憶装置において、カラム方向のアドレス単位である各セクション領域の内部に形成され、前記セクション領域内の全メモリセルの接地端子に接続されるセル接地電源線と、前記各セクション領域の外側に形成されるパッド接地電源線と、前記各セクション領域ごとに設けられ、対応する前記セル接地電源線と前記パッド接地電源線との間に互いに並列に介装される複数のヒューズと、前記セクション領域の一端に接続されたセンスアンプと、を備え、前記パッド接地電源線および前記複数のヒューズは、前記セクション領域内のメモリセル領域を挟んで前記センスアンプと対向する側に形成される。
【0010】
本発明は、不良のメモリセルを置き換え可能な冗長回路を備えた半導体記憶装置において、カラム方向のアドレス単位である各セクション領域の内部に形成され、前記セクション領域内の全メモリセルの接地端子に接続されるセル接地電源線と、前記各セクション領域の外側に形成されるパッド接地電源線と、前記各セクション領域ごとに設けられ、対応する前記セル接地電源線と前記パッド接地電源線との間に互いに並列に介装される複数のヒューズと、前記セクション領域の一端に接続されたセンスアンプと、を備え、前記パッド接地電源線および前記複数のヒューズは、前記セクション領域内のメモリセル領域と前記センスアンプとの間に形成される。
【0011】
本発明は、不良のメモリセルを置き換え可能な冗長回路を備えた半導体記憶装置において、カラム方向のアドレス単位である各セクション領域の内部に形成され、前記セクション領域内の全メモリセルの接地端子に接続されるセル接地電源線と、前記各セクション領域の外側に形成されるパッド接地電源線と、前記各セクション領域ごとに設けられ、対応する前記セル接地電源線と前記パッド接地電源線との間に互いに並列に介装される複数のヒューズと、を備え、前記パッド接地電源線は、前記セル接地電源線の先端部を挟んで両側に形成され、前記セル接地電源線の先端部と、その両側に形成された前記パッド接地電源線との間にそれぞれ、前記複数のヒューズを並列接続する。
【0014】
本発明は、並列接続された前記複数のヒューズの両端における電位差が所定電圧以下になるように、前記ヒューズの並列接続数を設定する。
【0015】
本発明は、前記セクション領域単位で前記冗長回路への置き換えが可能とされ、前記セクション領域内で、前記セル接地電源線にリーク電流が流れる不良が起こった場合には、そのセクション領域を前記冗長回路に置き換えるとともに、そのセクション領域に対応する前記ヒューズをすべて切断する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した半導体記憶装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。以下では、半導体記憶装置の一例としてSRAMについて説明する。
【0017】
〔第1の実施形態〕
図1は本発明に係る半導体記憶装置の第1の実施形態のレイアウト図、図2は図1の1つのブロックを拡大して示した図である。図1の半導体記憶装置は、図1(a)に示すように4つのブロックB1〜B4に分割され、各ブロックB1〜B4は、図1(b)に示すように、複数のセクション領域SEC0〜SEC7と、セクション単位で不良セルを置き換える冗長回路RD1と、ロウアドレス単位で不良セルを置き換える冗長回路RD2と、各セクション領域ごとに設けられるヒューズ群FUSE0〜FUSE7と、セクション領域間に設けられるワード線選択回路WSLとを備える。
【0018】
セクション領域SEC0〜SEC7は、カラム方向のアドレス単位で設けられ、各セクション領域にはそれぞれ、周状にセル接地電源線VSSが形成されている。これらセル接地電源線VSSは、セクション領域内の全メモリセルの接地端子と接続されている。また、各セクション領域SEC0〜SEC7の外側には、セクション領域の並ぶ方向に平行にパッド接地電源線VSS′が形成され、各セル接地電源線VSSとパッド接地電源線VSS′とは、それぞれヒューズ群FUSE0〜FUSE7を介して接続されている。
【0019】
また、各セクション領域SEC0〜SEC7の一端には、図10と同様に、一点鎖線Lを軸として対称に、メモリセルからの読み出し信号を増幅するセンスアンプS/A0〜S/A7が接続されている。
【0020】
各ヒューズ群FUSE0〜FUSE7は、図2に詳細を示すように、各セクション領域SEC0〜SEC7内のメモリセル領域SELを挟んで、センスアンプS/A0〜S/A7と対向する位置に形成されている。これらヒューズ群FUSE0〜FUSE7は、図2に詳細を示すように、セル接地電源線VSSとパッド接地電源線VSS′との間に複数のヒューズFを並列接続したものである。
【0021】
次に、図1の半導体記憶装置の動作を説明する。セクション領域内のメモリセルがすべて正常な場合には、そのセクション領域に対応するヒューズFはすべて導通状態にあり、セル接地電源線VSSとパッド接地電源線VSS′とは導通している。
【0022】
一方、一部のセクション領域、例えば、図1(b)のセクション領域SEC7内に不良メモリセルが含まれている場合には、後述するデコード回路にセクション領域SEC7のアドレスが設定される。これにより、このアドレスが外部から入力されると、セクション領域SEC7は選択されずに、冗長回路RD1が選択されるようになる。
【0023】
また、このとき、セクション領域SEC7に対応するヒューズFをすべて切断することにより、セル接地電源線VSSはパッド接地電源線VSS′から切り離される。したがって、セクション領域SEC7内でスタンドバイ不良が起こっても、セル接地電源線VSSやパッド接地電源線VSS′にはリーク電流は流れなくなる。
【0024】
ところで、図2に示すヒューズFは、一般にポリシリコンを用いて形成されるため、AlやAu等の金属配線に比べて抵抗が高くなる。例えば、ヒューズ素子層のシート抵抗をr(Ω/μm )、ヒューズ面積をS=L(μm)×W(μm)、メモリセル内のトランスファーゲートを通過するセル電流をIc(μA)、セクション領域当たりのヒューズFの並列接続数をNx 、セクション領域当たりのカラム数をNc としたときの、メモリセルの接地ラインVSSの電圧上昇ΔVは、(1)式で表される。
ΔV=(r×L/W)/Nx ×Ic ×Nc …(1)
(1)式において、シート抵抗r=15(Ω・m)、ヒューズ面積S=13.6μm ×1.2 μm 、メモリセル内のトランスファーゲートを通過するセル電流Ic =170 ±20μA 、1セクション領域当たりのカラム数Nc =64とした場合の、メモリセルの接地ラインVSSの電圧上昇ΔVと、並列接続されるヒューズ本数Nx との関係は、図3のような曲線で表される。
【0025】
図3から明らかなように、電圧上昇ΔVを0.05V以内に抑えるには、ヒューズFの並列接続数Nx を50以上にする必要があり、電圧上昇ΔVを0.1 V以内に抑えるには、ヒューズの並列接続数Nx を20以上にする必要がある。電圧上昇ΔVを0.1 V以内に抑えれば、実用上特に問題は生じないため、最低限20本のヒューズFを並列接続すればよいことになる。
【0026】
図4は図1の半導体記憶装置内のデコード回路の一例を示す回路図である。図4のデコード回路は、ロウアドレスをデコードするロウデコード部11と、カラム方向の選択/非選択を切り換えるカラムスイッチ部12と、冗長回路RD1への置き換えを行うアドレスをデコードする冗長デコード部13と、セクション領域をデコードするセクションデコード部14とを備える。
【0027】
冗長回路RD1への置き換えを行う場合は、図4のセクションデコード部14のヒューズを切断するとともに、冗長デコード部13のヒューズの一部を切断して、不良メモリセルを含むセクション領域の代わりに、冗長回路RD1が選択されるようにする。
【0028】
図4のデコード回路は、通常時のデコードを行うロウデコード部11やセクションデコード部14に隣接して冗長デコード部13を配置し、かつ、冗長デコード部13の回路構成をロウデコード部11やセクションデコード部14と同じにしているため、冗長回路RD1への置き換えを行う行わないにかかわらず、外部からのアドレス信号がメモリセルに到達するまでの時間をほぼ一定にできる。
【0029】
一方、図5はデコード回路の他の構成例を示す回路図である。図5のデコード回路は、ロウデコード部11やセクションデコード部14とは離れた場所に冗長デコード部13を配置している。この場合、冗長回路RD1への置き換えを行う場合と行わない場合とで、外部からのアドレス信号がメモリセルに到達するまでの時間にずれが生じるおそれがあるが、配線の長さ等を調整することで、遅延時間をほぼ等しくすることもできる。
【0030】
このように、第1の実施形態では、セクション領域内のセル接地電源線と、セクション領域の外側のパッド接地電源線との間に、複数のヒューズFを並列接続し、セクション領域内でスタンドバイ不良が起こると、冗長回路RD1への置き換えを行うとともに、対応するヒューズをすべて切断するようにしたため、スタンドバイ不良の救済が可能となる。
【0031】
〔第2の実施形態〕
第2の実施形態は、第1の実施形態とは異なる場所にヒューズ群FUSE0〜FUSE7を形成したものである。
【0032】
図6は第2の実施形態のレイアウト図であり、半導体記憶装置の一部を構成する1ブロックを拡大して示したものである。図6に示すように、ヒューズ群FUSE0〜FUSE7は、各セクション領域SEC0〜SEC7の下側、すなわち、各セクション領域SEC0〜SEC7内のメモリセル領域SELとセンスアンプS/A0〜S/A7との間に形成されている。これらヒューズ群FUSE0〜FUSE7はそれぞれ、図7に示すように、セル接地電源線VSSとパッド接地電源線VSS′との間に並列接続された複数のヒューズFからなる。
【0033】
第2の実施形態においても、各セクション領域SEC0〜SEC7内でスタンドバイ不良が起こった場合には、冗長回路RD1への置き換えを行うとともに、そのセクション領域に対応して設けられたヒューズFをすべて切断する。これにより、そのセクション領域内では、セル接地電源線VSSにリーク電流が流れなくなる。
【0034】
なお、第2の実施形態のデコード回路は、図4,5のいずれで構成してもよい。
【0035】
〔第3の実施形態〕
第3の実施形態は、ヒューズを多段重ねにすることで、狭い領域でも多数のヒューズを並列接続できるようにしたものである。
【0036】
図8は第3の実施形態のレイアウト図であり、半導体記憶装置の一部を構成する1ブロックを拡大して示したものである。第3の実施形態は、第1および第2の実施形態と同様に、ロウ方向とカラム方向にそれぞれ冗長回路RD2,RD1を備えており、カラム方向についてはセクション単位でメモリセルの置き換えを行う。
【0037】
第3の実施形態の各セクション領域SEC0〜SEC7内には、第1および第2の実施形態と同様に、周状にセル接地電源線VSSが形成され、これらセル接地電源線VSSの先端部の両側にパッド接地電源線VSS′が配置されている。すなわち、パッド接地電源線VSS′は、セル接地電源線VSSの先端部を両側から挟み込むように配置され、セル接地電源線VSSと、その両側に配置されたパッド接地電源線VSS′との間には、図9に示すように、それぞれ複数のヒューズFが並列接続されている。
【0038】
このような構造にすることで、ワード線方向の幅が狭い場合でも、多数のヒューズFを並列接続することができ、ヒューズ両端の電位差を小さくできる。
【0039】
図9では、ヒューズFを2段重ねにする例を説明したが、チップの縦方向に余裕があれば、ヒューズFを3段重ね以上にしてもよい。
【0040】
なお、第3の実施形態のデコード回路は、図4,5のいずれで構成してもよい。
【0041】
ところで、上述した第1〜第3の実施形態では、セクション領域を全部で8つ設ける例を説明したが、セクション領域の数や、ブロックの数や、置き換え可能な冗長回路RD1,RD2の数には特に制限はない。特に、冗長回路RD1,RD2の数を増やせば、複数のロウアドレス領域やセクション領域を同時に置き換えることができるため、歩留まり向上が図れる。
【0042】
また、本発明は、SRAM以外のDRAMやEEPROM等の各種の半導体記憶装置に適用することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、各セクション領域の内部に形成されたセル接地電源線と、セクション領域の外側に形成されたパッド接地電源線との間に複数のヒューズを並列接続するため、これらヒューズを切断することにより接地線にリーク電流が流れなくなり、スタンドバイ不良を確実に救済することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の第1の実施形態のレイアウト図。
【図2】第1の実施形態におけるヒューズの配置を示す図。
【図3】ヒューズの並列接続数NX とセル接地電源線VSSの電圧上昇ΔVとの関係を示す図。
【図4】図1の半導体記憶装置内のデコード回路の一例を示す回路図。
【図5】デコード回路の他の構成例を示す回路図。
【図6】第2の実施形態のレイアウト図。
【図7】第2の実施形態におけるヒューズの配置を示す図。
【図8】第3の実施形態のレイアウト図。
【図9】第3の実施形態におけるヒューズの配置を示す図。
【図10】従来の半導体記憶装置のレイアウト図。
【図11】図10の1つのブロックを拡大して示した図。
【符号の説明】
11 ロウデコード部
12 カラムスイッチ部
13 冗長デコード部
14 セクションデコード部
B1〜B4 ブロック
F ヒューズ
FUSE0〜7 ヒューズ群
RD1,RD2 冗長回路
SEC0〜7 セクション領域
VSS セル接地電源線
VSS′ パッド接地電源線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit configuration of a semiconductor memory device such as a static RAM (hereinafter, referred to as an SRAM), and particularly to a technique for suppressing generation of a leak current inside the semiconductor memory device.
[0002]
[Prior art]
A conventional semiconductor memory device includes a redundant circuit, and when a failure (function failure) that prevents normal reading / writing of a memory cell occurs, a row address unit, a column address unit, or each memory cell unit is used. Then, the defective memory cell is replaced. By providing such a redundant circuit in an amount corresponding to the defect rate of the memory cell, the manufacturing yield of the semiconductor memory device can be improved.
[0003]
FIG. 10 is a layout diagram of a conventional semiconductor memory device. The semiconductor memory device of FIG. 10 is divided into four blocks B1 to B4, and a redundant circuit RD1 in the column direction and a redundant circuit RD2 in the row direction are provided in each of the blocks B1 to B4. In the column direction, a plurality of section areas SEC0 to SEC7 are provided for each column address, and replacement with the redundant circuit RD1 is performed for each of the section areas SEC0 to SEC7.
[0004]
FIG. 11 is an enlarged view of one block of FIG. 11 correspond to the section areas SEC0 to SEC7, and a word line drive circuit WSL is provided between two adjacent section areas. A cell ground power supply line VSS is provided in each of the section areas SEC0 to SEC7, and these cell ground power supply lines VSS are respectively connected to pad ground power supply lines VSS 'formed outside the section areas SEC0 to SEC7. .
[0005]
One end of each section area SEC0 to SEC7 is connected to a sense amplifier S / A0 to S / A7 for amplifying a read signal from a memory cell. These sense amplifiers S / A0 to S / A7 are formed at symmetrical positions with respect to an alternate long and short dash line shown in FIGS.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the fine processing technology advances as in recent years, the wiring width and the wiring interval are correspondingly reduced, so that a failure (standby failure) in which a signal line such as a bit line and the ground line VSS are short-circuited easily occurs. Become. When such a standby failure occurs, a through current flows from the power supply line VCC to the ground line VSS, and the power consumption of the semiconductor memory device increases.
[0007]
However, the redundancy circuits RD1 and RD2 shown in FIGS. 10 and 11 can relieve a function failure but cannot relieve a standby failure. Even if a memory cell having a standby failure is replaced with the redundant circuits RD1 and RD2, a leak current flows, and the manufacturing yield cannot be improved.
[0008]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reliably relieving a standby failure in which a leak current flows through a ground line. .
[0009]
In order to solve the above-described problem, the present invention is directed to a semiconductor memory device including a redundant circuit capable of replacing a defective memory cell, wherein the semiconductor memory device is formed inside each section area which is an address unit in a column direction. A cell ground power supply line connected to the ground terminals of all memory cells in the memory, a pad ground power supply line formed outside each section area, and a corresponding cell ground power supply line provided for each section area. And a plurality of fuses interposed in parallel with each other between the pad ground power supply line and a sense amplifier connected to one end of the section region, wherein the pad ground power supply line and the plurality of fuses are It is formed on the side facing the sense amplifier with the memory cell region in the section region interposed.
[0010]
The present invention provides a semiconductor memory device having a redundant circuit capable of replacing a defective memory cell, wherein the semiconductor memory device is formed inside each section area, which is an address unit in a column direction, and is connected to ground terminals of all memory cells in the section area. A connected cell ground power supply line, a pad ground power supply line formed outside each of the section areas, and a corresponding one of the cell ground power supply lines and the pad ground power supply line provided for each section area. A plurality of fuses interposed in parallel with each other, and a sense amplifier connected to one end of the section region, wherein the pad ground power supply line and the plurality of fuses are connected to a memory cell region in the section region. It is formed between the sense amplifier.
[0011]
The present invention provides a semiconductor memory device having a redundant circuit capable of replacing a defective memory cell, wherein the semiconductor memory device is formed inside each section area, which is an address unit in a column direction, and is connected to ground terminals of all memory cells in the section area. A connected cell ground power supply line, a pad ground power supply line formed outside each of the section areas, and a corresponding one of the cell ground power supply lines and the pad ground power supply line provided for each section area. A plurality of fuses interposed in parallel with each other, wherein the pad ground power supply line is formed on both sides of the tip of the cell ground power supply line, and the tip of the cell ground power supply line, The plurality of fuses are connected in parallel with the pad ground power supply lines formed on both sides.
[0014]
According to the present invention, the number of fuses connected in parallel is set so that the potential difference between both ends of the plurality of fuses connected in parallel is equal to or less than a predetermined voltage.
[0015]
According to the present invention, the section circuit can be replaced with the redundant circuit in units of the section area, and when a failure occurs in which leakage current flows through the cell ground power supply line in the section area, the section area is replaced with the redundant circuit. The fuse is replaced with a circuit, and all the fuses corresponding to the section area are cut.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a semiconductor memory device to which the present invention is applied will be specifically described with reference to the drawings. Hereinafter, an SRAM will be described as an example of a semiconductor memory device.
[0017]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a layout diagram of a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of one block of FIG. The semiconductor memory device of FIG. 1 is divided into four blocks B1 to B4 as shown in FIG. 1A, and each of the blocks B1 to B4 has a plurality of section areas SEC0 to SEC0 as shown in FIG. SEC7, redundant circuit RD1 for replacing defective cells in section units, redundant circuit RD2 for replacing defective cells in row address units, fuse groups FUSE0 to FUSE7 provided for each section area, and word lines provided between section areas And a selection circuit WSL.
[0018]
The section areas SEC0 to SEC7 are provided in units of addresses in the column direction, and each section area is formed with a cell ground power supply line VSS circumferentially. These cell ground power lines VSS are connected to the ground terminals of all the memory cells in the section area. Outside the section areas SEC0 to SEC7, pad ground power supply lines VSS 'are formed in parallel with the direction in which the section areas are arranged. Each cell ground power supply line VSS and pad ground power supply line VSS' are connected to a fuse group. They are connected via FUSE0 to FUSE7.
[0019]
Further, sense amplifiers S / A0 to S / A7 for amplifying a read signal from a memory cell are connected to one end of each of the section areas SEC0 to SEC7 symmetrically with respect to an alternate long and short dash line L as in FIG. I have.
[0020]
As shown in detail in FIG. 2, the fuse groups FUSE0 to FUSE7 are formed at positions facing the sense amplifiers S / A0 to S / A7 with the memory cell region SEL in each section region SEC0 to SEC7 interposed therebetween. I have. As shown in detail in FIG. 2, the fuse groups FUSE0 to FUSE7 have a plurality of fuses F connected in parallel between the cell ground power supply line VSS and the pad ground power supply line VSS '.
[0021]
Next, the operation of the semiconductor memory device of FIG. 1 will be described. When all the memory cells in the section area are normal, all the fuses F corresponding to the section area are conductive, and the cell ground power supply line VSS and the pad ground power supply line VSS 'are conductive.
[0022]
On the other hand, when a defective memory cell is included in a part of the section area, for example, the section area SEC7 in FIG. 1B, the address of the section area SEC7 is set in a decoding circuit described later. Accordingly, when this address is input from the outside, the redundancy circuit RD1 is selected without selecting the section area SEC7.
[0023]
At this time, by cutting all the fuses F corresponding to the section region SEC7, the cell ground power supply line VSS is disconnected from the pad ground power supply line VSS '. Therefore, even if a standby failure occurs in the section area SEC7, no leak current flows through the cell ground power supply line VSS and the pad ground power supply line VSS '.
[0024]
By the way, since the fuse F shown in FIG. 2 is generally formed using polysilicon, its resistance is higher than that of a metal wiring such as Al or Au. For example, the sheet resistance of the fuse element layer is r (Ω / μm 2 ), the fuse area is S = L (μm) × W (μm), the cell current passing through the transfer gate in the memory cell is Ic (μA), and the section is When the number of parallel connections of the fuse F per area is Nx and the number of columns per section area is Nc, the voltage rise ΔV of the ground line VSS of the memory cell is expressed by the following equation (1).
ΔV = (r × L / W) / Nx × Ic × Nc (1)
In the equation (1), sheet resistance r = 15 (Ω · m), fuse area S = 13.6 μm × 1.2 μm, cell current Ic passing through a transfer gate in a memory cell = 170 ± 20 μA, one section area The relationship between the voltage rise ΔV of the ground line VSS of the memory cell and the number Nx of fuses connected in parallel when the number of columns per unit Nc = 64 is represented by a curve as shown in FIG.
[0025]
As is apparent from FIG. 3, in order to suppress the voltage rise ΔV within 0.05 V, it is necessary to set the number of parallel connections Nx of the fuse F to 50 or more, and to suppress the voltage rise ΔV within 0.1 V. , The number Nx of fuses connected in parallel needs to be 20 or more. If the voltage rise ΔV is suppressed to within 0.1 V, no practical problem will occur. Therefore, it is sufficient to connect at least 20 fuses F in parallel.
[0026]
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a decode circuit in the semiconductor memory device of FIG. The decoding circuit in FIG. 4 includes a row decoding unit 11 for decoding a row address, a column switch unit 12 for switching between selection / non-selection in a column direction, and a redundancy decoding unit 13 for decoding an address to be replaced with a redundancy circuit RD1. And a section decoding section 14 for decoding a section area.
[0027]
When replacing with the redundant circuit RD1, the fuse of the section decode unit 14 in FIG. 4 is cut and a part of the fuse of the redundant decode unit 13 is cut to replace the section area including the defective memory cell. The redundant circuit RD1 is selected.
[0028]
In the decoding circuit of FIG. 4, a redundant decoding unit 13 is arranged adjacent to a row decoding unit 11 and a section decoding unit 14 that perform normal decoding, and the circuit configuration of the redundant decoding unit 13 is changed to the row decoding unit 11 or the section. Since it is the same as the decoding unit 14, the time until the external address signal reaches the memory cell can be made substantially constant regardless of whether replacement with the redundant circuit RD1 is performed.
[0029]
FIG. 5 is a circuit diagram showing another configuration example of the decoding circuit. In the decoding circuit shown in FIG. 5, a redundant decoding unit 13 is arranged at a place apart from the row decoding unit 11 and the section decoding unit 14. In this case, there is a possibility that the time required for the external address signal to reach the memory cell may be shifted between the case where replacement with the redundant circuit RD1 is performed and the case where replacement is not performed. Thus, the delay times can be made substantially equal.
[0030]
As described above, in the first embodiment, the plurality of fuses F are connected in parallel between the cell ground power supply line in the section area and the pad ground power supply line outside the section area, and the standby is performed in the section area. When a failure occurs, replacement with the redundant circuit RD1 is performed, and all the corresponding fuses are cut, so that the standby failure can be relieved.
[0031]
[Second embodiment]
In the second embodiment, fuse groups FUSE0 to FUSE7 are formed at different locations from the first embodiment.
[0032]
FIG. 6 is a layout diagram of the second embodiment, showing one block constituting a part of the semiconductor memory device in an enlarged manner. As shown in FIG. 6, the fuse groups FUSE0 to FUSE7 are provided below the section areas SEC0 to SEC7, that is, the memory cells SEL and the sense amplifiers S / A0 to S / A7 in each section area SEC0 to SEC7. It is formed between. As shown in FIG. 7, each of the fuse groups FUSE0 to FUSE7 includes a plurality of fuses F connected in parallel between a cell ground power supply line VSS and a pad ground power supply line VSS '.
[0033]
Also in the second embodiment, when a standby failure occurs in each of the section areas SEC0 to SEC7, replacement with the redundant circuit RD1 is performed, and all the fuses F provided corresponding to the section area are replaced. Disconnect. As a result, no leak current flows through the cell ground power supply line VSS in the section region.
[0034]
The decoding circuit according to the second embodiment may be configured as shown in FIGS.
[0035]
[Third embodiment]
In the third embodiment, a large number of fuses are stacked so that many fuses can be connected in parallel even in a narrow area.
[0036]
FIG. 8 is a layout diagram of the third embodiment, showing one block constituting a part of the semiconductor memory device in an enlarged manner. The third embodiment includes redundant circuits RD2 and RD1 in the row direction and the column direction, respectively, as in the first and second embodiments. In the column direction, replacement of memory cells is performed in section units.
[0037]
In each of the section areas SEC0 to SEC7 of the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, a cell ground power supply line VSS is formed circumferentially, and the tip of the cell ground power supply line VSS is formed. Pad ground power supply lines VSS 'are arranged on both sides. That is, the pad ground power supply line VSS 'is disposed so as to sandwich the tip of the cell ground power supply line VSS from both sides, and is provided between the cell ground power supply line VSS and the pad ground power supply lines VSS' disposed on both sides thereof. As shown in FIG. 9, a plurality of fuses F are connected in parallel.
[0038]
With such a structure, even when the width in the word line direction is narrow, a large number of fuses F can be connected in parallel, and the potential difference between both ends of the fuses can be reduced.
[0039]
FIG. 9 illustrates an example in which the fuses F are stacked in two stages. However, if there is room in the vertical direction of the chip, the fuses F may be stacked in three or more stages.
[0040]
The decoding circuit according to the third embodiment may be configured as shown in FIGS.
[0041]
By the way, in the above-described first to third embodiments, an example has been described in which a total of eight section areas are provided. However, the number of section areas, the number of blocks, and the number of replaceable redundant circuits RD1 and RD2 are limited. Is not particularly limited. In particular, if the number of redundant circuits RD1 and RD2 is increased, a plurality of row address areas and section areas can be replaced at the same time, so that the yield can be improved.
[0042]
Further, the present invention can be applied to various semiconductor storage devices such as a DRAM and an EEPROM other than the SRAM.
[0043]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a plurality of fuses are connected in parallel between a cell ground power supply line formed inside each section region and a pad ground power supply line formed outside the section region. Since the fuses are cut, leakage current does not flow through the ground line by cutting these fuses, and standby failure can be reliably relieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout diagram of a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement of fuses according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the number NX of fuses connected in parallel and a voltage rise ΔV of a cell ground power line VSS.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a decode circuit in the semiconductor memory device of FIG. 1;
FIG. 5 is a circuit diagram showing another configuration example of a decoding circuit.
FIG. 6 is a layout diagram of a second embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of fuses according to the second embodiment.
FIG. 8 is a layout diagram of a third embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an arrangement of fuses according to a third embodiment.
FIG. 10 is a layout diagram of a conventional semiconductor memory device.
FIG. 11 is an enlarged view of one block shown in FIG. 10;
[Explanation of symbols]
11 Row Decode Unit 12 Column Switch Unit 13 Redundant Decode Unit 14 Section Decode Units B1 to B4 Block F Fuse FUSE0 to 7 Fuse Group RD1, RD2 Redundant Circuit SEC0 to 7 Section Area VSS Cell Ground Power Supply Line VSS 'Pad Ground Power Supply Line

Claims (5)

不良のメモリセルを置き換え可能な冗長回路を備えた半導体記憶装置において、
カラム方向のアドレス単位である各セクション領域の内部に形成され、前記セクション領域内の全メモリセルの接地端子に接続されるセル接地電源線と、
前記各セクション領域の外側に形成されるパッド接地電源線と、
前記各セクション領域ごとに設けられ、対応する前記セル接地電源線と前記パッド接地電源線との間に互いに並列に介装される複数のヒューズと、
前記セクション領域の一端に接続されたセンスアンプと、を備え、
前記パッド接地電源線および前記複数のヒューズは、前記セクション領域内のメモリセル領域を挟んで前記センスアンプと対向する側に形成されることを特徴とする半導体記憶装置。
In a semiconductor memory device having a redundant circuit capable of replacing a defective memory cell,
A cell ground power supply line formed inside each section area, which is an address unit in the column direction, and connected to the ground terminals of all memory cells in the section area;
A pad ground power supply line formed outside each section area;
A plurality of fuses provided for each section area and interposed in parallel between the corresponding cell ground power supply line and the pad ground power supply line,
A sense amplifier connected to one end of the section area,
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the pad ground power supply line and the plurality of fuses are formed on a side facing the sense amplifier with a memory cell region in the section region interposed therebetween.
不良のメモリセルを置き換え可能な冗長回路を備えた半導体記憶装置において、
カラム方向のアドレス単位である各セクション領域の内部に形成され、前記セクション領域内の全メモリセルの接地端子に接続されるセル接地電源線と、
前記各セクション領域の外側に形成されるパッド接地電源線と、
前記各セクション領域ごとに設けられ、対応する前記セル接地電源線と前記パッド接地電源線との間に互いに並列に介装される複数のヒューズと、
前記セクション領域の一端に接続されたセンスアンプと、を備え、
前記パッド接地電源線および前記複数のヒューズは、前記セクション領域内のメモリセル領域と前記センスアンプとの間に形成されることを特徴とする半導体記憶装置。
In a semiconductor memory device having a redundant circuit capable of replacing a defective memory cell,
A cell ground power supply line formed inside each section area, which is an address unit in the column direction, and connected to the ground terminals of all memory cells in the section area;
A pad ground power supply line formed outside each section area;
A plurality of fuses provided for each section area and interposed in parallel between the corresponding cell ground power supply line and the pad ground power supply line,
A sense amplifier connected to one end of the section area,
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said pad ground power supply line and said plurality of fuses are formed between a memory cell region in said section region and said sense amplifier.
不良のメモリセルを置き換え可能な冗長回路を備えた半導体記憶装置において、
カラム方向のアドレス単位である各セクション領域の内部に形成され、前記セクション領域内の全メモリセルの接地端子に接続されるセル接地電源線と、
前記各セクション領域の外側に形成されるパッド接地電源線と、
前記各セクション領域ごとに設けられ、対応する前記セル接地電源線と前記パッド接地電源線との間に互いに並列に介装される複数のヒューズと、を備え、
前記パッド接地電源線は、前記セル接地電源線の先端部を挟んで両側に形成され、
前記セル接地電源線の先端部と、その両側に形成された前記パッド接地電源線との間にそれぞれ、前記複数のヒューズを並列接続したことを特徴とする半導体記憶装置。
In a semiconductor memory device having a redundant circuit capable of replacing a defective memory cell,
A cell ground power supply line formed inside each section area, which is an address unit in the column direction, and connected to the ground terminals of all memory cells in the section area;
A pad ground power supply line formed outside each section area;
A plurality of fuses provided for each section area and interposed in parallel with each other between the corresponding cell ground power supply line and the pad ground power supply line ,
The pad ground power supply line is formed on both sides of the tip of the cell ground power supply line,
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the plurality of fuses are connected in parallel between a leading end of the cell ground power supply line and the pad ground power supply lines formed on both sides thereof.
並列接続された前記複数のヒューズの両端における電位差が所定電圧以下になるように、前記ヒューズの並列接続数を設定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体記憶装置。4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the number of the fuses connected in parallel is set so that a potential difference between both ends of the plurality of fuses connected in parallel is equal to or less than a predetermined voltage. 前記セクション領域単位で前記冗長回路への置き換えが可能とされ、
前記セクション領域内で、前記セル接地電源線にリーク電流が流れる不良が起こった場合には、そのセクション領域を前記冗長回路に置き換えるとともに、そのセクション領域に対応する前記ヒューズをすべて切断することを特徴とする請求項1〜4に記載の半導体記憶装置の不良救済方法。
Replacement with the redundant circuit is possible in units of the section area,
In the case where a defect in which a leak current flows through the cell ground power supply line occurs in the section area, the section area is replaced with the redundant circuit, and all the fuses corresponding to the section area are cut. 5. The method of remedying a defect in a semiconductor memory device according to claim 1, wherein:
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