JP3845889B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に係り、特に不良箇所を救済するための冗長系回路の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、EPROM、フラッシュメモリ等の半導体不揮発性記憶装置においては、メモリチップ内に少数の不良ビット(メモリトランジスタ)が存在する場合、当該メモリチップの救済は、ビット線を単位として行うのが一般的である。
つまり、不良メモリトランジスタの存在する不良ビット線を冗長ビット線に置き換えることにより、不良チップの救済を行う。
【0003】
しかし、主ビット線に複数の副ビット線が接続する構造の半導体不揮発性記憶装置(たとえばDINOR型、AND型)、またはビット線に複数のNAND列が接続する構造の半導体不揮発性記憶装置(たとえばNAND型)においては、従来のビット線を単位として冗長を行う方法は効率的ではなく、より効率的な冗長方式が可能である。
【0004】
図4(a)、図4(b)、図4(c)は、それぞれDINOR型、NAND型、AND型フラッシュメモリにおける、メモリアレイ構造を示す図である。
【0005】
図4(a)のDINOR型フラッシュメモリは、便宜上、1本の主ビット線に接続された副ビット線1本に4個のメモリトランジスタが接続された場合のメモリアレイを示す図である。
図4(a)において、MBLは主ビット線、SBLは副ビット線であり、主ビット線MBLおよび副ビット線SBLは、選択ゲート線SLにより制御される選択トランジスタST1 を介して作動的に接続される。
副ビット線SBLは、4本のワード線WL1 〜WL4 と交差し、各交差位置には4個のメモリトランジスタMT1 〜MT4 が配置されている。
【0006】
図4(b)のNAND型フラッシュメモリは、便宜上、1本のビット線に接続されたNAND型1本に4個のメモリトランジスタが接続された場合のメモリアレイを示す図である。
図4(b)において、BLはビット線であり、ビット線BLに2個の選択トランジスタST1 ,ST2 、および4個のメモリトランジスタMT1 〜MT4 が直列接続されたNAND列が接続される。
選択トランジスタST1 ,ST2 はそれぞれ選択ゲート線SL1 ,SL2 により制御され、またメモリトランジスタMT1 〜MT4 はワード線WL1 〜WL4 により制御される。
【0007】
図4(c)のAND型フラッシュメモリは、便宜上、1本の主ビット線に接続された副ビット線1本に4個のメモリトランジスタが接続された場合のメモリアレイを示す図である。
図4(c)において、MBLは主ビット線、SBLは副ビット線であり、SSLは副ソース線であり、主ビット線MBLおよび副ビット線SBLは選択ゲート線SL1 により制御される選択トランジスタST1 を介して作動的に接続され、また副ソース線SSLは選択ゲート線SL2 により制御される選択トランジスタST2 を介して接地電位VSSに作動的に接続される。
副ビット線SBLと副ソース線SSLに挟まれて、4個のメモリトランジスタMT1 〜MT4 が配置され、それぞれワード線WL1 〜WL4 により制御される。
【0008】
図4に示すような、主ビット線に複数の副ビット線が接続する構造の半導体不揮発性記憶装置(たとえばDINOR型、AND型)、またはビット線に複数のNAND列が接続する構造の半導体不揮発性記憶装置(たとえばNAND型)においては、従来のビット線(主ビット線)を単位として冗長を行う方法は効率的ではない。
【0009】
図5は、たとえばDINOR型構造の半導体不揮発性記憶装置において、従来の主ビット線を単位として冗長を行う場合の冗長効率の例を説明するための図である。
【0010】
図5において、1はメモリアレイで、正規メモリアレイ1aと冗長メモリアレイ1bにより構成される。
なお図5においては、便宜上、正規メモリアレイ1aには3本の正規主ビット線B1 〜B3 が、また冗長メモリアレイ1bには2本の冗長主ビット線b1 〜b2 が配線されている例が図示されている。
おのおの正規主ビット線B1 〜B3 、および冗長主ビット線b1 〜b2 は、それぞれが3本の副ビット線に接続され、各副ビット線毎に1個の選択トランジスタ(図中□)と4個のメモリトランジスタ(図中〇)から構成されるメモリ列(以下、副ビット線ブロック)が接続されている。
つまり、正規メモリアレイ1aは正規副ビット線ブロックS11〜S33から構成され、また、冗長メモリアレイ1bは冗長副ビット線ブロックs11〜s22から構成される。
SL1 〜SL3 は選択トランジスタを制御する選択ゲート線であり、WL11〜WL34はメモリトランジスタを制御するワード線である。
【0011】
図5の例においては、正規副ビット線ブロックS12、S32、S23内の1個のメモリトランジスタ(図中●)に不良が存在する。
この場合、2本の正規主ビット線B2 、B3 が不良主ビット線となり、当該不良主ビット線を冗長主ビット線b1 、b2 に置き換えることにより救済する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の主ビット線を単位として冗長を行う場合、以下のような問題がある。
【0013】
たとえば図5の例においては、不良主ビット線B2 に接続された正規副ビット線ブロックで、S12、S32は不良であるがS22は正常である。
また、不良主ビット線B3 に接続された正規副ビット線ブロックで、S23は不良であるがS13、S33は正常である。
【0014】
つまり、冗長を主ビット線を単位として行うことにより、本来正常である副ビット線ブロックまで置き換えてしまうことになり、その結果冗長効率が悪くなり、特に、不良メモリトランジスタの多いメモリチップにおいて、冗長効率の悪化が顕著となる。
【0015】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率的な冗長を行うことができる半導体不揮発性記憶装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、主ビット線が複数の副ビット線に分割されたビット線階層構造を有し、行列状に配置されたメモリトランジスタが前記副ビット線およびワード線に接続された半導体記憶装置であって、複数の冗長副ビット線に選択的に接続される少なくとも1本の冗長主ビット線と、前記副ビット線に接続されたメモリトランジスタに不良が存在する不良副ビット線である場合に、当該不良副ビット線を同一ワード線が延在する方向にある前記冗長副ビット線に置き換える救済手段とを有する。
【0017】
また、前記半導体記憶装置における前記救済手段は、不良メモリトランジスタが存在する不良副ビット線のアドレスを記録する不良アドレス記録手段と、前記不良アドレスと同一アドレスの不良副ビット線を選択する場合には、当該不良副ビット線が接続された不良主ビット線を前記冗長主ビット線に置き換え、前記不良主ビット線に接続された前記不良アドレスと異なる他のアドレスの副ビット線を選択する場合には、前記不良主ビット線の置き換えを行わない選択的主ビット線置き換え手段とを有する。
【0018】
また、本発明は、列状に配線させたビット線にNAND構造をなす複数のNAND列が接続され、行列状に配置されたメモリトランジスタが前記NAND列とワード線に接続された半導体記憶装置であって、複数の冗長NAND列が接続される少なくとも1本の冗長ビット線と、前記NAND列に連なるメモリトランジスタに不良が存在する不良NAND列であり、不良アドレスと同一アドレスの不列NAND列を選択する場合には、当該不良NAND列が接続された不良ビット線を前記冗長ビットに置き換え、当該置き換え情報とカラムの選択信号により当該不良NAND列を同一ワード線が延在する方向にある前記冗長NAND列に置き換える救済手段とを有する。
【0019】
また、前記半導体記憶装置における前記救済手段は、不良メモリトランジスタが存在する不良NAND列のアドレスを記録する不良アドレス記録手段と、前記不良アドレスと同一アドレスの不良NAND列を選択する場合には、当該不良NAND列が接続された不良ビット線を前記冗長ビット線に置き換え、前記不良ビット線に接続された前記不良アドレスと異なる他のアドレスのNAND列を選択する場合には、前記不良ビット線の置き換えを行わない選択的ビット線置き換え手段とを有する。
【0020】
また、本発明の半導体記憶装置における各前記不良アドレス記録手段は、不揮発性の記憶素子により構成されている。
また、メモリアレイ部と、前記不良アドレス記録手段とが個別に集積化されている。
さらに、前記不良アドレスの記録は、出荷試験時に行われる。
さらにまた、前記半導体記憶装置は、繰り返し書き換え可能で、前記不良アドレスの記録は、各繰り返し書き換え毎に行われる。
【0021】
本発明の半導体記憶装置によれば、不良のメモリトランジスタが存在するメモリチップの救済が、主ビット線を単位としてではなく、副ビット線を単位として行われる。したがって、冗長効率が高い装置を実現できる。
【0022】
具体的には、不良副ビット線のアドレスが不良アドレス記録手段に記録され、不良アドレスの同一アドレスの不良副ビット線が選択される場合のみ、選択的主ビット線置き換え手段により不良主ビット線が冗長主ビット線に置き換えられる。
【0023】
また、本発明の半導体記憶装置によれば、不良のメモリトランジスタが存在するメモリチップの救済が、ビット線を単位としてではなく、NAND列を単位として行われる。したがって、冗長効率が高い装置を実現できる。
【0024】
具体的には、不良NAND列のアドレスが不良アドレス記録手段に記録され、不良アドレスと同一アドレスの不良NAND列が選択される場合のみ、選択的主ビット線置き換え手段により不良ビット線が冗長ビット線に置き換えられる。
【0025】
また、不良アドレスの記録は、不揮発性の記憶素子により構成されるレジスタや、本発明に係る半導体記憶装置以外の別個に集積化された他の半導体記憶装置に記録をすることにより可能である。
【0026】
また、不良アドレスの記録を、前記半導体不揮発性記憶装置の出荷試験に行うことにより、メモリチップの製品出荷時に不良チップの救済が可能である。
【0027】
また、繰り返し書き換え可能なフラッシュメモリ等においては、不良アドレスの記録を各繰り返し書き換え毎に行うことにより、繰り返し書き換え毎の不良に対して、救済が可能である。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る半導体不揮発性記憶装置、たとえば主ビット線が接続手段を介して複数の副ビット線に接続されるDINOR型フラッシュメモリ等の第1の実施形態を示す図である。
【0029】
図1において、1はメモリアレイであり、正規メモリアレイ1aと冗長メモリアレイ1bにより構成されている。
正規メモリアレイ1aにはm本の正規主ビット線B1 〜Bm が、冗長メモリアレイ1bにはk本の冗長主ビット線b1 〜bk がそれぞれ配線されている。
また、おのおの正規主ビット線B1 〜Bm 、および冗長主ビット線b1 〜bk は、それぞれがn本の副ビット線に接続され、各副ビット線毎に1個の選択トランジスタ(図中□)とj個のメモリトランジスタ(図中〇)から構成されるメモリ列(以下、副ビット線ブロック)が接続されている。
つまり、正規メモリアレイ1aは正規副ビット線ブロックS11〜Snmから構成され、また、冗長メモリアレイ1bは冗長副ビット線ブロックs11〜snkから構成されている。
SL1 〜SLn は選択トランジスタを制御する選択ゲート線であり、WL11〜WLnjはメモリトランジスタを制御するワード線である。
【0030】
2はメインローデコーダであり、X入力の上位X1 〜Xa をデコードして、選択ゲート線SL1 〜SLn の出力電圧、および副ビット線ブロック選択信号x1 〜xn を発生する。
3はサブローデコーダであり、X入力の下位X1 〜Xb をデコードして、選択副ビット線ブロックにおけるワード線電圧V1 〜Vj を発生する。
4はローカルデコーダであり、各ワード線WL11〜WLnjに対応した伝達回路T11〜Tnjから構成され、副ビット線ブロック選択信号x1 〜xn によりブロック単位で選択される。
それぞれの伝達回路T11〜Tnjは、これら伝達回路T11〜Tnjが副ビット線ブロック選択信号により選択された場合には、ワード線電圧V1 〜Vj を対応するワード線に出力し、また、伝達回路T11〜Tnjが副ビット線ブロック選択信号により選択されない場合には、動作に応じた適当な電圧値(たとえば接地電圧GND)を対応するワード線に出力する。
【0031】
5はカラムデコーダであり、Y入力Y1 〜Yc をデコードして、正規主ビット線B1 〜Bm に対応した正規カラム選択信号R1 〜Rm を発生する。
6はカラム選択部であり、正規カラム選択部6aと冗長カラム選択部6bにより構成される。
正規カラム選択部6aはm本の正規主ビット線B1 〜Bm の1本を選択する。また、冗長カラム選択部1bはk本の冗長主ビット線b1 〜bk の1本を選択する。
【0032】
7は不良アドレス記録部であり、不揮発性の記憶素子により構成されるレジスタの集合であって、正規副ビット線ブロックS11〜Snmにおいて、不良ビット(メモリトランジスタ)の存在するブロックのアドレスを記録するためのものである。
不良副ビット線ブロックのアドレスは、ワード線方向のアドレス毎に記録され、i(i≦n)個のX(ワード線方向)アドレスのそれぞれに対して、k個のY(ビット線)アドレスが記録される。
すなわち、不良副ビット線ブロックのアドレスは、同一ワード線が延在する方向にある冗長副ビット線ブロックに対応するレジスタに記録される。
図中、Xar-1〜Xar-iは前記不良Xアドレスレジスタを、Yar-11 〜Yar-ik は前記不良Yアドレスレジスタを示している。
【0033】
7aは書き込み回路で、不良アドレス記録部7に、X(ワード線方向)アドレスXar、およびY(ビット線)アドレスYarで表される選択アドレスを、不良アドレスとして記録する。
1 〜8i はXアドレス一致判定回路であって、それぞれi個の不良XアドレスレジスタXar-1〜Xar-iに対応して設けられており、記録された不良Xアドレスが、現在選択されているXアドレスXarと一致する場合に、不良Yアドレス読み出し信号φ1 〜φi を出力する。
不良Yアドレス読み出し信号φ1 〜φi が出力されると、対応する不良YアドレスレジスタYar-11 〜Yar-ik の内容が調査され、不良Yアドレスが記録されている場合に、当該不良Yアドレスを出力する。
【0034】
1 〜9k はYアドレス一致判定回路であって、それぞれk個の不良YアドレスレジスタYar-1〜Yar-iに対応して設けられたレジスタに不良Yアドレスが記録されており、現在選択されているXアドレスYarと一致する場合に、冗長カラム選択信号r1 〜rk を出力する。
【0035】
NOR1はk入力ノア回路で、各入力端子がYアドレス一致判定回路91 〜9k の出力端子にそれぞれ接続され、k個の冗長カラム選択信号r1 〜rk の否定的論理積をとる。
AND1〜ANDmは2入力アンド回路で、各一方の入力端子はカラムデコーダ5の正規カラム選択信号R1 〜Rm の出力ラインに接続され、各他方の入力端子はノア回路NOR1の出力端子に共通に接続され、両信号の論理積をとる。
【0036】
次に、上記構成による動作を説明する。
ローアドレスX入力のうち上位X1 〜Xa がメインローデコーダ2に入力されてデコードされ、メインローデコーダ2で選択ゲート線SL1 〜SLn の出力電圧、および副ビット線ブロック選択信号x1 〜xn が発生され、出力電圧は所定の選択ゲート線に供給され、副ビット線ブロック選択信号x1 〜xn はローカルデコーダ4に出力される。
また、ローアドレスX入力のうち下位X1 〜Xb がサブローデコーダ3に入力されてデコードされ、選択副ビット線ブロックにおけるワード線電圧V1 〜Vj が発生される。
ローカルデコーダ4では、各ワード線WL11〜WLnjに対応した伝達回路T11〜Tnjが、副ビット線ブロック選択信号x1 〜xn によりブロック単位で選択される。そして、選択された伝達回路を介してワード線電圧V1 〜Vj が対応するワード線に出力される。
一方、伝達回路T11〜Tnjが副ビット線ブロック選択信号により選択されない場合には、たとえば接地電圧GNDが対応するワード線に出力される。
【0037】
また、カラムデコーダ5において、カラムアドレスY入力Y1 〜Yc がデコードされ、正規主ビット線B1 〜Bm に対応した正規カラム選択信号R1 〜Rm あ発生され、アンド回路AND1 〜ANDm に出力される。
【0038】
ここで、正規副ビット線ブロックS11〜Snmにおいて、不良ビット(メモリトランジスタ)が存在する場合、書き込み回路7aにより不良アドレス記録部7に、X(ワード線方向)アドレスXar、およびY(ビット線)アドレスYarで表される選択アドレスが、不良アドレスとして記録される。
そして、記録された不良Xアドレスが、現在選択されているXアドレスXarと一致する場合に、Xアドレス一致判定回路81 〜8i により不良Yアドレス読み出し信号φ1 〜φi が出力される。
不良Yアドレス読み出し信号φ1 〜φi が出力されると、対応する不良YアドレスレジスタYar-11 〜Yar-ik の内容が調査され、不良Yアドレスが記録されている場合に、当該不良YアドレスがYアドレス一致判定回路91 〜9k に出力され、不良アドレスは対応するレジスタに記録される。
【0039】
Yアドレス一致判定回路91 〜9k では、レジスタに記録された不良Yアドレスが、現在選択されているYアドレスYarと一致する場合に、冗長カラム選択信号r1 〜rk がハイレベルで出力され、一致しない場合ローレベルで出力される。
冗長カラム選択信号r1 〜rk はノア回路NOR1に入力され、冗長カラム選択信号r1 〜rk のいずれかがハイレベルの場合に、ノア回路NOR1の出力がローレベルとなり、冗長カラム選択信号r1 〜rk のすべてがローレベルの場合に、ノア回路NOR1の出力がハイレベルとなる。
【0040】
ノア回路NOR1の出力がローレベルの場合、アンド回路AND1 〜ANDm は不活性化され、出力される正規カラム選択信号R1 ’〜Rm ’はすべてローレベルとなる。
すなわち、選択された不良副ビット線ブロックが接続された不良主ビット線が、切り離されて冗長主ビット線に置き換えられる。
また、ノア回路NOR1の出力がハイレベルの場合、アンド回路AND1 〜ANDm は活性化され、出力される正規カラム選択信号R1 ’〜Rm ’により正規の主ビット線が選択される。
【0041】
図2は、図1の本発明に係る半導体不揮発性記憶装置において、冗長効率の例を説明するための図である。
【0042】
図2の例におけるメモリアレイの構成、および不良メモリトランジスタの個数、配置は、既に説明した図5の従来の冗長効率の例を示す図と、全く同様である。
すなわち、図2の例においても、正規副ビット線ブロックS12、S32、S23の内の1個のメモリトランジスタ(図中●)に不良が存在する。
この場合、2本の正規主ビット線B2 、B3 が不良主ビット線となるが、当該不良主ビット線を1本の冗長主ビット線b1 に置き換えることにより、当該不良の救済が可能である。
【0043】
これは、図5に示すように従来の主ビット線を単位として冗長を行う場合、2本の不良主ビット線B2 、B3 を2本の冗長主ビット線b1 、b2 に置き換えるのと比較すると、大幅な冗長効率の向上となる。
【0044】
図3は、本発明に係る半導体不揮発性記憶装置、たとえば主ビット線が接続手段を介して複数の副ビット線に作動的に接続されるDINOR型フラッシュメモリ等の第2の実施形態を示す図である。
【0045】
図3の実施形態が図1の実施形態と異なる点は、不良アドレスの記録が、不揮発性の記憶素子により構成されるレジスタではなく、本発明に係る半導体不揮発性記憶装置以外の別個に集積化された他の半導体不揮発性記憶装置に行われる点にある。
【0046】
不良アドレスの記録を、本実施形態に係る半導体不揮発性記憶装置以外の他の半導体不揮発性記憶装置に行うことにより、メモリアレイ内に多数の不良メモリトランジスタが存在する場合においても、不良副ビット線ブロックのアドレスの記録が容易となり、好適である。
すなわち、多数の不良アドレスの記録が必要な場合であっても、不良アドレス記録部の占有面積を小さくできる利点がある。
【0047】
図3において、10は不良アドレスを記録するための、他の半導体不揮発性記憶装置のメモリアレイである。
メモリアレイ10は、n個のワード線ブロックに対応して配線されたn本のワード線w1 〜wn と、k本の冗長主ビット線とc個のY入力に対応して配線された(k・c)本のビット線b11〜bkcにより、メモリアレイが構成されている。また、おのおのワード線とビット線との各格子位置には、電気的にプグラム可能なメモリセル(図中〇)、たとえばEEPROM等が配置される。
各メモリセルは、c個のY入力に対応して、c個のメモリセルからなるメモリ列(以下Yアドレス列)を構成する。
つまり、メモリアレイ10はYアドレス列s11〜snkから構成される。
したがって、不良副ビット線ブロックのアドレスは、ワード線方向のアドレス毎に記録され、n個のX(ワード線方向)アドレスのそれぞれに対して、k個のY(ビット線)アドレスが記録される。
すなわち、不良副ビット線ブロックのアドレスは、同一ワード線が延在する方向にある冗長副ビット線ブロックに対応するYアドレス列に、記録される。
【0048】
10aはローデコーダAであり、X入力の上位X1 〜Xa をデコードして、ワート線w1 〜wn に、動作に応じた適当な電圧値を出力する。
10bはカラムデコーダAであり、Y入力Y1 〜Yd をデコードして、前記k個のY(ビット線)アドレスを選択する信号を発生する。
10cはカラム選択部であり、現在選択されているXアドレスXar、およびYアドレスYarで表された選択アドレスを、不良アドレスとしてメモリアレイ10に記録するための書き込み回路の機能の他に、当該選択アドレスに一致する不良アドレスが当該メモリアレイに記録されている場合に、冗長カラム選択信号r1 〜rk をハイレベルで出力する。
【0049】
また、冗長カラム選択信号r1 〜rk はノア回路NOR1に入力され、冗長カラム選択信号r1 〜rk のいずれかがハイレベルの場合に、ノア回路NOR1の出力をローレベルとし、冗長カラム選択信号r1 〜rk のすべてがローレベルの場合に、ノア回路NOR1の出力をハイレベルとする。
ノア回路NOR1の出力がローレベルの場合、アンド回路AND1 〜ANDm は不活性化され、出力される正規カラム選択信号R1 ’〜Rm ’はすべてローレベルとなる。
すなわち、選択された不良副ビット線ブロックが接続された不良主ビット線が、切り離されて冗長主ビット線に置き換えられる。
また、ノア回路NOR1の出力がハイレベルの場合、アンド回路AND1 〜ANDm は活性化され、出力される正規カラム選択信号R1 ’〜Rm ’により正規の主ビット線が選択される。
【0050】
以上説明したように、本実施形態によれば、主ビット線に複数の副ビット線が接続される構造の半導体不揮発性記憶装置(たとえばDINOR型フラッシュメモリ等)において、不良のメモリトランジスタが存在するメモリチップの救済を、主ビット線を単位として冗長を行うのではなく、副ビット線を単位として冗長を行うことにより、冗長効率が高い冗長を行うことが可能となる。
【0051】
また、本実施形態においては、DINOR型フラッシュメモリ等を例に具体的に説明してあるが、本発明が、ビット線に複数のNAND列が接続される構造の半導体不揮発性記憶装置(たとえばNAND型フラッシュメモリ等)において、不良のメモリトランジスタが存在するメモリチップの救済を、ビット線を単位として冗長を行うのではなく、NAND列を単位として冗長を行う方法に適用できることは、説明するまでもないことである。
さらに、本発明が、メモリチップの製品出荷時に不良チップの救済を行う場合だけでなく、繰り返し書き換え可能なフラッシュメモリ等において、繰り返し書き換え毎の不良に対して、不良チップの救済を行う場合に適用できることも、説明するまでもないことである。
さらにまた、本実施形態では、不揮発性の半導体記憶装置を例に説明したが、本発明は不揮発性の記憶装置以外の半導体記憶装置に適用できることはいうまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、効率的な冗長を行うことのできる半導体記憶装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体不揮発性記憶装置の第1の実施形態を示す図である。
【図2】図1の半導体不揮発性記憶装置において、冗長効率の例を説明するための図である。
【図3】本発明に係る半導体不揮発性記憶装置の第2の実施形態を示す図である。
【図4】DINOR型、NAND型、AND型フラッシュメモリにおける、メモリアレイ構造を示す図である。
【図5】図4のDINOR型フラッシュメモリにおいて、従来の主ビット線を単位として冗長を行う場合の、冗長効率の例を説明するための図である。
【符号の説明】
SL1 〜SLn …選択ゲート線、W11〜Wnj…ワード線、B1 〜Bm …正規ビット線、b1 〜bk …冗長ビット線、X1 〜Xa , X1 〜Xb …X入力、Y1 〜Yc , Y1 〜Yd …Y入力、V1 〜Vj …選択ブロックワード線電圧、x1 〜xn …副ブット線ブロック選択信号、T11〜Tnj…ワード線電圧伝達回路、S11〜Snm…正規副ブット線ブロック、s11〜snk…冗長副ビット線ブロック、Xar…選択Xアドレス、Yar…選択Yアドレス、Xar-1〜Xar-i…不良Xアドレスレジスタ、Yar-11 〜Yar-ik 不良Yアドレスレジスタ、φ1 〜φi …不良Yアドレス読み出し信号、R1 〜Rm …正規カラム選択信号、r1 〜rk …冗長カラム選択信号、NOR1…ノア回路、AND1 〜ANDm …アンド回路、ST1 〜ST2 …選択トランジスタ、MT1 〜MT4 …メモリトランジスタ、1…メモリアレイ、1a…正規メモリアレイ、1b…冗長メモリアレイ、2…メインローデコーダ、3…サブローデコーダ、4…ローカルローデコーダ、5…カラムデコーダ、6…カラム選択部、6a…正規カラム選択部、6b…冗長カラム選択部、7…不良アドレス記録部(レジスタ)、7a…書き込み回路、81 〜8i …Xアドレス一致判定回路、91 〜9k …Yアドレス一致判定回路、10…不良アドレス記録部(メモリアレイ)、10a…ローデコーダA、10b…カラムデコーダA、10c…カラム選択部A。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to improvement of a redundant circuit for relieving a defective portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a semiconductor nonvolatile memory device such as an EPROM or a flash memory, when a small number of defective bits (memory transistors) exist in a memory chip, the memory chip is generally repaired in units of bit lines. It is.
That is, the defective chip is relieved by replacing the defective bit line in which the defective memory transistor exists with the redundant bit line.
[0003]
However, a semiconductor nonvolatile memory device having a structure in which a plurality of sub bit lines are connected to the main bit line (for example, DINOR type and AND type) or a semiconductor nonvolatile memory device having a structure in which a plurality of NAND strings are connected to the bit line (for example, In the NAND type), the conventional method of performing redundancy in units of bit lines is not efficient, and a more efficient redundancy method is possible.
[0004]
FIGS. 4A, 4B, and 4C are diagrams showing memory array structures in DINOR type, NAND type, and AND type flash memories, respectively.
[0005]
The DINOR type flash memory of FIG. 4A is a diagram showing a memory array when four memory transistors are connected to one sub bit line connected to one main bit line for convenience.
In FIG. 4A, MBL is a main bit line, SBL is a sub bit line, and the main bit line MBL and the sub bit line SBL are select transistors ST controlled by a select gate line SL. 1 Are operatively connected via
The sub bit line SBL has four word lines WL. 1 ~ WL Four And four memory transistors MT at each intersection 1 ~ MT Four Is arranged.
[0006]
The NAND flash memory of FIG. 4B is a diagram showing a memory array when four memory transistors are connected to one NAND type connected to one bit line for convenience.
In FIG. 4B, BL is a bit line, and two select transistors ST are connected to the bit line BL. 1 , ST 2 And four memory transistors MT 1 ~ MT Four Are connected in series.
Select transistor ST 1 , ST 2 Is the select gate line SL 1 , SL 2 Controlled by the memory transistor MT 1 ~ MT Four Is the word line WL 1 ~ WL Four Controlled by
[0007]
The AND type flash memory of FIG. 4C is a diagram showing a memory array when four memory transistors are connected to one sub bit line connected to one main bit line for convenience.
In FIG. 4C, MBL is a main bit line, SBL is a sub bit line, SSL is a sub source line, and the main bit line MBL and the sub bit line SBL are select gate lines SL. 1 Select transistor ST controlled by 1 And the sub-source line SSL is connected to the select gate line SL. 2 Select transistor ST controlled by 2 Is operatively connected to the ground potential VSS.
Four memory transistors MT sandwiched between the sub-bit line SBL and the sub-source line SSL 1 ~ MT Four Are arranged on the respective word lines WL. 1 ~ WL Four Controlled by
[0008]
As shown in FIG. 4, a semiconductor nonvolatile memory device having a structure in which a plurality of sub bit lines are connected to the main bit line (for example, DINOR type and AND type), or a semiconductor nonvolatile memory having a structure in which a plurality of NAND columns are connected to the bit lines. In a volatile memory device (for example, NAND type), a conventional method of performing redundancy in units of bit lines (main bit lines) is not efficient.
[0009]
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of redundancy efficiency when redundancy is performed in units of main bit lines in the conventional semiconductor nonvolatile memory device having a DINOR type structure, for example.
[0010]
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a memory array, which includes a normal memory array 1a and a redundant memory array 1b.
In FIG. 5, for the sake of convenience, the regular memory array 1a includes three regular main bit lines B. 1 ~ B Three However, the redundant memory array 1b has two redundant main bit lines b. 1 ~ B 2 An example in which is wired is shown.
Each regular main bit line B 1 ~ B Three , And redundant main bit line b 1 ~ B 2 Are each connected to three sub-bit lines, and each sub-bit line is composed of a memory column (hereinafter referred to as “□”) and four memory transistors (“〇” in the figure). Sub-bit line block) is connected.
That is, the normal memory array 1a has the normal subbit line block S. 11 ~ S 33 The redundant memory array 1b includes a redundant sub bit line block s. 11 ~ S twenty two Consists of
SL 1 ~ SL Three Is a selection gate line for controlling the selection transistor, WL 11 ~ WL 34 Is a word line for controlling the memory transistor.
[0011]
In the example of FIG. 5, the normal subbit line block S 12 , S 32 , S twenty three There is a defect in one of the memory transistors (● in the figure).
In this case, two regular main bit lines B 2 , B Three Becomes a defective main bit line, and the defective main bit line is designated as a redundant main bit line b. 1 , B 2 Relieve by replacing with.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when performing redundancy in units of conventional main bit lines, there are the following problems.
[0013]
For example, in the example of FIG. 5, the defective main bit line B 2 Is a normal subbit line block connected to S 12 , S 32 Is bad but S twenty two Is normal.
Also, the defective main bit line B Three Is a normal subbit line block connected to S twenty three Is bad but S 13 , S 33 Is normal.
[0014]
In other words, by performing redundancy in units of main bit lines, even sub-bit line blocks that are normally normal are replaced. As a result, redundancy efficiency deteriorates, and in particular, in a memory chip with many defective memory transistors, redundancy is performed. The deterioration of efficiency becomes remarkable.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor nonvolatile memory device capable of performing efficient redundancy.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention has a bit line hierarchical structure in which a main bit line is divided into a plurality of sub bit lines, and memory transistors arranged in a matrix form are connected to the sub bit lines and the word lines. A semiconductor memory device, wherein at least one redundant main bit line selectively connected to a plurality of redundant subbit lines and a defective subbit in which a memory transistor connected to the subbit line has a defect In the case of a line, there is a repair means for replacing the defective sub-bit line with the redundant sub-bit line in the direction in which the same word line extends.
[0017]
In the semiconductor memory device, the relief means selects a defective address recording means for recording an address of a defective subbit line in which a defective memory transistor exists, and a defective subbit line having the same address as the defective address. When the defective main bit line to which the defective sub-bit line is connected is replaced with the redundant main bit line and a sub-bit line having a different address from the defective address connected to the defective main bit line is selected. And a selective main bit line replacement means which does not replace the defective main bit line.
[0018]
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device in which a plurality of NAND columns having a NAND structure are connected to bit lines wired in columns, and memory transistors arranged in a matrix are connected to the NAND columns and word lines. And at least one redundant bit line to which a plurality of redundant NAND strings are connected, and a defective NAND string in which a memory transistor connected to the NAND string is defective. Yes, when selecting a non-column NAND string having the same address as the defective address, the defective bit line connected to the defective NAND string is replaced with the redundant bit, and the replacement information and the column selection signal are used. And repairing means for replacing the defective NAND column with the redundant NAND column in the direction in which the same word line extends.
[0019]
In the semiconductor memory device, the relief means selects a defective address recording means for recording an address of a defective NAND string in which a defective memory transistor exists, and a defective NAND string having the same address as the defective address. When a defective bit line connected to a defective NAND string is replaced with the redundant bit line, and a NAND string of another address different from the defective address connected to the defective bit line is selected, the defective bit line is replaced. And selective bit line replacement means that does not perform.
[0020]
Further, each of the defective address recording means in the semiconductor memory device of the present invention is constituted by a nonvolatile memory element.
In addition, the memory array unit and the defective address recording unit are individually integrated.
Further, the recording of the defective address is performed during a shipping test.
Furthermore, the semiconductor memory device can be rewritten repeatedly, and the defective address is recorded every repeated rewrite.
[0021]
According to the semiconductor memory device of the present invention, a memory chip in which a defective memory transistor is present is relieved not in units of main bit lines but in units of sub bit lines. Therefore, an apparatus with high redundancy efficiency can be realized.
[0022]
Specifically, the defective main bit line is replaced by the selective main bit line replacement means only when the address of the defective sub bit line is recorded in the defective address recording means and the defective sub bit line of the same address of the defective address is selected. Replaced with redundant main bit line.
[0023]
In addition, according to the semiconductor memory device of the present invention, a memory chip having a defective memory transistor is relieved not in units of bit lines but in units of NAND columns. Therefore, an apparatus with high redundancy efficiency can be realized.
[0024]
Specifically, the defective main bit line replacement unit replaces the defective bit line with the redundant bit line only when the defective NAND column address is recorded in the defective address recording unit and a defective NAND column having the same address as the defective address is selected. Is replaced by
[0025]
The defective address can be recorded by recording in a register constituted by a non-volatile memory element or another semiconductor memory device separately integrated other than the semiconductor memory device according to the present invention.
[0026]
Further, by recording a defective address in a shipping test of the semiconductor nonvolatile memory device, it is possible to relieve the defective chip when the memory chip is shipped.
[0027]
Further, in a flash memory or the like that can be repeatedly rewritten, it is possible to relieve a defect at each repeated rewrite by recording a defective address for each repeated rewrite.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention, for example, a DINOR type flash memory in which a main bit line is connected to a plurality of sub bit lines via connection means.
[0029]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a memory array, which includes a normal memory array 1a and a redundant memory array 1b.
The normal memory array 1a has m normal main bit lines B. 1 ~ B m However, the redundant memory array 1b includes k redundant main bit lines b. 1 ~ B k Are wired.
Each regular main bit line B 1 ~ B m , And redundant main bit line b 1 ~ B k Are each connected to n sub-bit lines, and each sub-bit line is composed of a memory string (hereinafter referred to as “j”) and one select transistor (□ in the figure) and j memory transistors (〇 in the figure). Sub-bit line block) is connected.
That is, the normal memory array 1a has the normal subbit line block S. 11 ~ S nm The redundant memory array 1b includes a redundant sub bit line block s. 11 ~ S nk It is composed of
SL 1 ~ SL n Is a selection gate line for controlling the selection transistor, WL 11 ~ WL nj Is a word line for controlling the memory transistor.
[0030]
2 is a main row decoder, the upper X of the X input 1 ~ X a Is decoded and the selection gate line SL is decoded. 1 ~ SL n Output voltage and sub-bit line block selection signal x 1 ~ X n Is generated.
3 is a sub-row decoder, the lower X of the X input 1 ~ X b And the word line voltage V in the selected sub-bit line block 1 ~ V j Is generated.
4 is a local decoder, and each word line WL 11 ~ WL nj Transfer circuit T corresponding to 11 ~ T nj Sub-bit line block selection signal x 1 ~ X n Is selected in block units.
Each transmission circuit T 11 ~ T nj These transmission circuits T 11 ~ T nj Is selected by the sub-bit line block selection signal, the word line voltage V 1 ~ V j To the corresponding word line, and the transmission circuit T 11 ~ T nj Is not selected by the sub bit line block selection signal, an appropriate voltage value (for example, ground voltage GND) corresponding to the operation is output to the corresponding word line.
[0031]
5 is a column decoder, Y input Y 1 ~ Y c Is decoded and the normal main bit line B is decoded. 1 ~ B m Normal column selection signal R corresponding to 1 ~ R m Is generated.
Reference numeral 6 denotes a column selector, which includes a normal column selector 6a and a redundant column selector 6b.
The normal column selection unit 6a includes m normal main bit lines B. 1 ~ B m Select one of these. The redundant column selection unit 1b includes k redundant main bit lines b. 1 ~ B k Select one of these.
[0032]
Reference numeral 7 denotes a defective address recording unit, which is a set of registers composed of nonvolatile storage elements, and includes a normal subbit line block S. 11 ~ S nm The address of the block where the defective bit (memory transistor) exists is recorded.
The address of the defective sub-bit line block is recorded for each address in the word line direction, and k Y (bit line) addresses are provided for each of i (i ≦ n) X (word line direction) addresses. To be recorded.
That is, the address of the defective subbit line block is recorded in the register corresponding to the redundant subbit line block in the direction in which the same word line extends.
In the figure, X ar-1 ~ X ar-i Indicates the defective X address register, Y ar-11 ~ Y ar-ik Indicates the defective Y address register.
[0033]
Reference numeral 7a denotes a write circuit which stores an X (word line direction) address X in the defective address recording unit 7. ar , And Y (bit line) address Y ar Is recorded as a defective address.
8 1 ~ 8 i Are X address coincidence determination circuits, each of i defective X address registers X ar-1 ~ X ar-i , And the recorded defective X address is the currently selected X address X. ar , The defective Y address read signal φ 1 ~ Φ i Is output.
Defective Y address read signal φ 1 ~ Φ i Is output, the corresponding defective Y address register Y ar-11 ~ Y ar-ik Is checked and the defect Y address is recorded, the defect Y address is output.
[0034]
9 1 ~ 9 k Are Y address coincidence determination circuits each of k defective Y address registers Y ar-1 ~ Y ar-i A defective Y address is recorded in a register provided corresponding to X, and the currently selected X address Y ar Redundant column selection signal r 1 ~ R k Is output.
[0035]
NOR1 is a k-input NOR circuit, and each input terminal has a Y-address match determination circuit 9 1 ~ 9 k K redundant column selection signals r respectively connected to the output terminals of 1 ~ R k Take the negative conjunction of.
AND1 to ANDm are two-input AND circuits, and one of the input terminals is a normal column selection signal R of the column decoder 5. 1 ~ R m The other input terminal is connected in common to the output terminal of the NOR circuit NOR1, and takes the logical product of both signals.
[0036]
Next, the operation according to the above configuration will be described.
Upper X of row address X input 1 ~ X a Is input to the main row decoder 2 and decoded, and the main row decoder 2 selects the select gate line SL. 1 ~ SL n Output voltage and sub-bit line block selection signal x 1 ~ X n The output voltage is supplied to a predetermined selection gate line, and the sub bit line block selection signal x 1 ~ X n Is output to the local decoder 4.
The lower X of the row address X input 1 ~ X b Is input to the sub-row decoder 3 and decoded, and the word line voltage V in the selected sub-bit line block is 1 ~ V j Is generated.
In the local decoder 4, each word line WL 11 ~ WL nj Transfer circuit T corresponding to 11 ~ T nj Is the sub-bit line block selection signal x 1 ~ X n Is selected in block units. Then, the word line voltage V is passed through the selected transmission circuit. 1 ~ V j Is output to the corresponding word line.
On the other hand, the transmission circuit T 11 ~ T nj Is not selected by the sub bit line block selection signal, for example, ground voltage GND is output to the corresponding word line.
[0037]
In the column decoder 5, the column address Y input Y 1 ~ Y c Is decoded and the normal main bit line B 1 ~ B m Normal column selection signal R corresponding to 1 ~ R m AND circuit AND AND 1 ~ AND m Is output.
[0038]
Here, the normal sub-bit line block S 11 ~ S nm When a defective bit (memory transistor) exists, the write circuit 7a causes the defective address recording unit 7 to store the X (word line direction) address X. ar , And Y (bit line) address Y ar Is recorded as a defective address.
Then, the recorded defective X address is changed to the currently selected X address X. ar X address match determination circuit 8 1 ~ 8 i Defective Y address read signal φ 1 ~ Φ i Is output.
Defective Y address read signal φ 1 ~ Φ i Is output, the corresponding defective Y address register Y ar-11 ~ Y ar-ik Is checked and a defective Y address is recorded, the defective Y address is converted into a Y address match determination circuit 9. 1 ~ 9 k And the defective address is recorded in the corresponding register.
[0039]
Y address match determination circuit 9 1 ~ 9 k Then, the defective Y address recorded in the register is the currently selected Y address Y. ar Redundant column selection signal r 1 ~ R k Is output at a high level, and if they do not match, it is output at a low level.
Redundant column selection signal r 1 ~ R k Is input to the NOR circuit NOR1, and the redundant column selection signal r 1 ~ R k When either one of them is at the high level, the output of the NOR circuit NOR1 becomes the low level, and the redundant column selection signal r 1 ~ R k Are all at a low level, the output of the NOR circuit NOR1 is at a high level.
[0040]
When the output of the NOR circuit NOR1 is low level, the AND circuit AND 1 ~ AND m Is deactivated and output as a normal column selection signal R 1 '~ R m 'Is all low level.
That is, the defective main bit line to which the selected defective sub-bit line block is connected is disconnected and replaced with a redundant main bit line.
When the output of the NOR circuit NOR1 is at a high level, the AND circuit AND 1 ~ AND m Is activated and output as a normal column selection signal R 1 '~ R m The regular main bit line is selected by '.
[0041]
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of redundancy efficiency in the semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention shown in FIG.
[0042]
The configuration of the memory array and the number and arrangement of defective memory transistors in the example of FIG. 2 are exactly the same as those in the example of the conventional redundancy efficiency shown in FIG.
That is, also in the example of FIG. 2, the normal subbit line block S 12 , S 32 , S twenty three There is a defect in one of the memory transistors (● in the figure).
In this case, two regular main bit lines B 2 , B Three Becomes a defective main bit line, but the defective main bit line is replaced with one redundant main bit line b. 1 The defect can be remedied by replacing with.
[0043]
This is because, as shown in FIG. 5, in the case where redundancy is performed in units of conventional main bit lines, two defective main bit lines B 2 , B Three 2 redundant main bit lines b 1 , B 2 Compared with the replacement, the redundancy efficiency is greatly improved.
[0044]
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention, for example, a DINOR type flash memory in which a main bit line is operatively connected to a plurality of sub bit lines via connection means. It is.
[0045]
The embodiment of FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the recording of defective addresses is not a register constituted by a nonvolatile memory element, but is separately integrated other than the semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention. It is in the point which is performed to the other semiconductor non-volatile memory device.
[0046]
By recording a defective address in another semiconductor nonvolatile memory device other than the semiconductor nonvolatile memory device according to the present embodiment, even when a large number of defective memory transistors exist in the memory array, the defective sub-bit line Recording of block addresses is easy, which is preferable.
That is, even when a large number of defective addresses need to be recorded, there is an advantage that the area occupied by the defective address recording portion can be reduced.
[0047]
In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a memory array of another semiconductor nonvolatile memory device for recording a defective address.
The memory array 10 includes n word lines w wired corresponding to n word line blocks. 1 ~ W n And (k · c) bit lines b wired corresponding to k redundant main bit lines and c Y inputs. 11 ~ B kc Thus, a memory array is configured. In addition, electrically programmable memory cells ((in the figure), for example, an EEPROM or the like are arranged at each lattice position of each word line and bit line.
Each memory cell constitutes a memory column (hereinafter referred to as a Y address column) composed of c memory cells in correspondence with c Y inputs.
That is, the memory array 10 has a Y address string s. 11 ~ S nk Consists of
Therefore, the address of the defective sub-bit line block is recorded for each address in the word line direction, and k Y (bit line) addresses are recorded for each of the n X (word line direction) addresses. .
That is, the address of the defective sub-bit line block is recorded in the Y address column corresponding to the redundant sub-bit line block in the direction in which the same word line extends.
[0048]
10a is a row decoder A, and the upper X of the X input 1 ~ X a Decode the wort line w 1 ~ W n In addition, an appropriate voltage value corresponding to the operation is output.
10b is a column decoder A, Y input Y 1 ~ Y d To generate a signal for selecting the k Y (bit line) addresses.
10c is a column selection unit, and the currently selected X address X ar , And Y address Y ar In addition to the function of the write circuit for recording the selected address represented by (2) as a defective address in the memory array 10, the redundant column selection is performed when a defective address matching the selected address is recorded in the memory array. Signal r 1 ~ R k Is output at a high level.
[0049]
The redundant column selection signal r 1 ~ R k Is input to the NOR circuit NOR1, and the redundant column selection signal r 1 ~ R k When either one of them is at the high level, the output of the NOR circuit NOR1 is set to the low level, and the redundant column selection signal r 1 ~ R k Are all at a low level, the output of the NOR circuit NOR1 is set to a high level.
When the output of the NOR circuit NOR1 is low level, the AND circuit AND 1 ~ AND m Is deactivated and output as a normal column selection signal R 1 '~ R m 'Is all low level.
That is, the defective main bit line to which the selected defective sub-bit line block is connected is disconnected and replaced with a redundant main bit line.
When the output of the NOR circuit NOR1 is at a high level, the AND circuit AND 1 ~ AND m Is activated and output as a normal column selection signal R 1 '~ R m The regular main bit line is selected by '.
[0050]
As described above, according to the present embodiment, a defective memory transistor exists in a semiconductor nonvolatile memory device (for example, a DINOR type flash memory) having a structure in which a plurality of sub bit lines are connected to a main bit line. It is possible to perform redundancy with high redundancy efficiency by performing redundancy for the memory chip in units of sub-bit lines rather than in units of main bit lines.
[0051]
In the present embodiment, the DINOR type flash memory or the like is specifically described as an example. However, the present invention is not limited to a semiconductor nonvolatile memory device having a structure in which a plurality of NAND columns are connected to a bit line (for example, a NAND). In the case of a type flash memory or the like, the relief of a memory chip in which a defective memory transistor exists can be applied to a method of performing redundancy in units of NAND strings instead of performing redundancy in units of bit lines. It is not.
Furthermore, the present invention is applied not only when a defective chip is relieved at the time of shipment of a memory chip product but also when a defective chip is relieved for a defect at each rewrite in a flash memory that can be rewritten repeatedly. There is nothing you can do or need to explain.
Furthermore, in the present embodiment, the nonvolatile semiconductor memory device has been described as an example. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a semiconductor memory device other than the nonvolatile memory device.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a semiconductor memory device capable of performing efficient redundancy can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention.
2 is a diagram for explaining an example of redundancy efficiency in the semiconductor nonvolatile memory device of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of a semiconductor nonvolatile memory device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a memory array structure in a DINOR type, NAND type, and AND type flash memory;
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of redundancy efficiency when redundancy is performed in units of conventional main bit lines in the DINOR type flash memory of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
SL 1 ~ SL n ... Selected gate line, W 11 ~ W nj ... Word line, B 1 ~ B m ... Regular bit line, b 1 ~ B k ... Redundant bit line, X 1 ~ X a , X 1 ~ X b ... X input, Y 1 ~ Y c , Y 1 ~ Y d ... Y input, V 1 ~ V j ... selected block word line voltage, x 1 ~ X n ... Sub-but line block selection signal, T 11 ~ T nj ... Word line voltage transmission circuit, S 11 ~ S nm ... Regular secondary line block, s 11 ~ S nk ... Redundant sub-bit line block, X ar ... selected X address, Y ar ... Selected Y address, X ar-1 ~ X ar-i ... Defective X address register, Y ar-11 ~ Y ar-ik Bad Y address register, φ 1 ~ Φ i ... Defective Y address read signal, R 1 ~ R m ... Regular column selection signal, r 1 ~ R k ... Redundant column selection signal, NOR1 ... NOR circuit, AND 1 ~ AND m ... AND circuit, ST 1 ~ ST 2 ... Select transistor, MT 1 ~ MT Four ... Memory transistor, 1 ... Memory array, 1a ... Regular memory array, 1b ... Redundant memory array, 2 ... Main row decoder, 3 ... Sub-row decoder, 4 ... Local row decoder, 5 ... Column decoder, 6 ... Column selector, 6a ... regular column selection unit, 6b ... redundant column selection unit, 7 ... defective address recording unit (register), 7a ... write circuit, 8 1 ~ 8 i ... X address match determination circuit, 9 1 ~ 9 k ... Y address match determination circuit, 10... Defective address recording section (memory array), 10a... Row decoder A, 10b.

Claims (6)

列状に配線させたビット線にNAND構造をなす複数のNAND列が接続され、行列状に配置されたメモリトランジスタが前記NAND列とワード線に接続された半導体記憶装置であって、
複数の冗長NAND列が接続される少なくとも1本の冗長ビット線と、
前記NAND列に連なるメモリトランジスタに不良が存在する不良NAND列であり、不良アドレスと同一アドレスの不列NAND列を選択する場合には、当該不良NAND列が接続された不良ビット線を前記冗長ビットに置き換え、当該置き換え情報とカラムの選択信号により当該不良NAND列を同一ワード線が延在する方向にある前記冗長NAND列に置き換える救済手段と
を有する半導体記憶装置。
A plurality of NAND columns having a NAND structure are connected to the bit lines wired in columns, and the memory transistors arranged in a matrix are connected to the NAND columns and word lines,
At least one redundant bit line to which a plurality of redundant NAND strings are connected;
In the case where a defective NAND string having the same address as a defective address is selected, a defective bit line connected to the defective NAND string is connected to the redundant bit. And a repair unit that replaces the defective NAND column with the redundant NAND column in the direction in which the same word line extends in accordance with the replacement information and a column selection signal .
前記救済手段は、不良メモリトランジスタが存在する不良NAND列のアドレスを記録する不良アドレス記録手段と、
前記不良アドレスと同一アドレスの不良NAND列を選択する場合には、当該不良NAND列が接続された不良ビット線を前記冗長ビット線に置き換え、前記不良ビット線に接続された前記不良アドレスと異なる他のアドレスのNAND列を選択する場合には、前記不良ビット線の置き換えを行わない選択的ビット線置き換え手段と
を有する請求項1記載の半導体記憶装置。
The relief means includes a defective address recording means for recording an address of a defective NAND string in which a defective memory transistor exists;
When a defective NAND string having the same address as the defective address is selected, a defective bit line connected to the defective NAND string is replaced with the redundant bit line, and the defective address is different from the defective address connected to the defective bit line. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: a selective bit line replacement unit that does not replace the defective bit line when selecting a NAND column having a predetermined address.
前記不良アドレス記録手段は、不揮発性の記憶素子により構成されている
請求項2記載の半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the defective address recording unit includes a nonvolatile memory element.
メモリアレイ部と、前記不良アドレス記録手段とが個別に集積化されている
請求項2記載の半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 2, wherein a memory array unit and the defective address recording unit are individually integrated.
前記不良アドレスの記録は、出荷試験時に行われる
請求項2記載の半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 2, wherein recording of the defective address is performed at a shipping test.
前記半導体記憶装置は、繰り返し書き換え可能で、前記不良アドレスの記録は、各繰り返し書き換え毎に行われる
請求項2記載の半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the semiconductor memory device can be rewritten repeatedly, and the recording of the defective address is performed for each repeated rewriting.
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