JP4579247B2 - 半導体メモリ - Google Patents

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Description

メモリセルのリフレッシュを自動的に実行する半導体メモリに関する。
セルフリフレッシュモードを有するDRAMにおいて、DRAM内で生成されるリフレッシュアドレスの下位ビットおよび上位ビットにそれぞれメモリブロックおよびワード線を割り当て、セルフリフレッシュモード中に、アドレスのプリデコード信号のリセット頻度を下げることで、消費電力を削減する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。
一方、近年、擬似SRAM(Pseudo-SRAM)と呼ばれる半導体メモリが開発されている。擬似SRAMは、DRAMのメモリセル(ダイナミックメモリセル)を有し、メモリセルのリフレッシュ動作を内部で自動的に実行することでSRAMとして動作する。擬似SRAMに使用されるダイナミックメモリセルは、面積が小さい。このため、ビットコストが低く、大容量の擬似SRAMを開発できる。
特開平9−161477号公報
DRAMでは、セルフリフレッシュモード中にアクセス要求の受け付けが禁止される。このため、セルフリフレッシュモード中に発生するメモリセルのアクセスは、リフレッシュ動作だけである。リフレッシュアドレスは、順次インクリメントまたはデクリメントされるため、次にアクセス(リフレッシュ)されるメモリセルのアドレスは、既知である。これに対して、擬似SRAMでは、スタンバイ期間中にも、アクセス要求を受け付けるため、次にアクセスされるメモリセルのアドレスは、外部アドレスを受信するまで分からない。したがって、アクセス要求が発生しない条件で動作する上記文献に記載された技術は、擬似SRAMに適用できない。
本発明の目的は、リフレッシュを自動的に実行する半導体メモリの消費電力を削減することにある。特に、回路の増加を最小限にして消費電力を削減することにある。
本発明の半導体メモリの一形態では、メモリブロックは、複数のメモリセルおよびメモリセルに接続された複数のワード線をそれぞれ有している。各メモリブロックでは、複数のワード線グループが所定数のワード線により構成されている。リフレッシュ要求発生回路は、メモリセルをリフレッシュするためのリフレッシュ要求を所定の周期で発生する。リフレッシュアドレス発生回路は、リフレッシュするメモリセルに接続されたワード線を示すリフレッシュアドレスを、リフレッシュ要求に応答して順次生成する。すなわち、半導体メモリは、リフレッシュ動作を自動的に実行する。
第1ワードデコーダは、ワード線グループに対応してそれぞれ形成されている。第1ワードデコーダは、ワード線グループ内のワード線のいずれかをリフレッシュアドレスまたは外部アドレスに応じて選択するために、ワード線選択信号線を選択する。第2ワードデコーダは、ワード線にそれぞれ対応して形成されている。第2ワードデコーダは、ワード線選択信号線の選択に応答して、ワード線グループ内のワード線のいずれかをリフレッシュアドレスまたは外部アドレスに応じて選択する。ワード制御回路は、リフレッシュアドレスに対応してメモリブロック毎に選択されたワード線選択信号線の選択状態をリフレッシュ動作後に保持する。また、ワード制御回路は、アクセス要求に応答して、このアクセス要求に対応する外部アドレスにより選択されるメモリブロックのワード線選択信号線のみを非選択する。
リフレッシュアドレス生成回路が生成するリフレッシュアドレスの最下位の少なくとも1ビットは、メモリブロックを選択するために割り当てられている。このため、リフレッシュ要求毎にリフレッシュするメモリブロックが切り替わり、リフレッシュアドレスにより選択されるワード線に対するリフレッシュ動作が実行される。各メモリブロックにおいて、一度選択されたワード線選択信号線は、次のリフレッシュアドレスに切り替わるまで、あるいはアクセス要求を受けるまで非選択されない。このため、ワード線選択信号線の非選択および選択の頻度を下げることができる。この結果、ワード線選択信号線の充放電電流を減らすことができ、半導体メモリの消費電流を削減できる。また、ワード線選択信号線は、メモリブロック毎に選択/非選択されるため、ワード線選択信号線の充放電によるピーク電流を分散できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、ワード制御回路は、リセット禁止制御回路およびブロックリセット制御回路を有している。リセット禁止制御回路は、リフレッシュ要求に応答してリセット禁止信号を活性化(リセット禁止状態)し、アクセス要求に応答してリセット禁止信号を非活性化(リセット許可状態)する。ブロックリセット制御回路は、メモリブロック毎に形成され、アクセス要求に対応する外部アドレスにより選択されるメモリブロック内で選択されているワード線選択信号線を非選択するためのブロックリセット信号を、リセット禁止信号の非活性化に応答して第1ワードデコーダに出力する。すなわち、リセット禁止制御回路は、メモリブロックに共通のリセット禁止信号を生成し、ブロックリセット回路は、アドレスに応じて選択されるメモリブロック毎にブロックリセット信号を生成する。このため、アクセス要求によりアクセスされるメモリブロック内で選択されているワード線選択信号線を簡易な回路で容易に非活性化できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、アクセス要求に応答してアクセス動作が実行されるメモリブロックにおいて、まず、リフレッシュのためにワード線選択信号線を選択し続けている第1ワードデコーダが、このワード線選択信号線を非選択する。この後、外部アドレスにより選択される第1ワードデコーダが、ブロックリセット信号に応答してワード線選択信号線を選択する。リフレッシュ用とアクセス用のワード線選択信号線が同時に選択されることがないため、ワード線が多重選択されることを防止できる。この結果、半導体メモリの誤動作を防止できる。また、リフレッシュ動作のために選択されているワード線グループをアクセス要求に応答して非選択するときに、選択されているワード線グループを指定する必要がないため、ワード線選択信号を非選択にする回路を簡易にできる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、半導体メモリは、1回のアクセス要求に応答して、読み出し動作または書き込み動作を連続して実行するバーストアクセス機能を有している。リセット禁止制御回路に形成される活性化マスク回路は、バーストアクセス中にリセット禁止信号の活性化をマスクする。リフレッシュ動作後にアクセス動作が続けて実行されることが予め分かっているバーストアクセス中に、リセット禁止信号の活性化を禁止することで、ワード制御回路が無駄に動作することを防止できる。したがって、ワード制御回路の消費電力を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、リフレッシュ動作は、リフレッシュアドレスに従って、まずメモリブロックを順次切り替えて実行され、次にワード線の選択アドレスを順次切り替えて実行され、さらにワード線グループを順次切り替えて実行される。リセット禁止制御回路は、ワード線グループが切り替わる直前にメモリブロックのリフレッシュ動作が一巡する期間中、リセット禁止信号を非活性化する。
リフレッシュ動作が繰り返し実行されると、各メモリブロックにおいて選択されるワード線選択信号線は、順次切り替わる。ワード線グループ内において最後のワード線のリフレッシュ期間にリセット禁止信号を非活性化することで、この期間中リフレッシュ動作毎にワード線選択信号線を非選択にできる。選択されるワード線選択信号線が、リフレッシュ動作が続くことで次のワード線選択信号線に切り替わるときに、選択されているワード線選択信号線を予め非選択しておくことで、2つのワード線選択信号線を同時に非選択および選択する場合に比べて切り替え制御を簡単にできる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、リセット禁止制御回路は、エントリ生成回路およびフリップフロップを有している。エントリ生成回路は、アクセス要求の非受信中に、リフレッシュ動作の開始を示すタイミング信号に同期してエントリ信号を生成する。フリップフロップは、エントリ信号に同期してリセット禁止信号を活性化し、アクセス要求に同期してリセット禁止信号を非活性化する。アクセス要求とリフレッシュ要求とは非同期に生成される。このため、エントリ信号を、リフレッシュ要求に同期して生成する場合、フリップフロップの入力にエントリ信号とアクセス要求がほぼ同時に入力される可能性がある。エントリ信号をリフレッシュ動作の開始に同期して生成することで、フリップフロップの誤動作を防止でき、リセット禁止信号を確実に活性化または非活性化できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、リセット禁止制御回路は、半導体メモリのパワーオン時に、ワード線選択信号線を非選択するためにリセット禁止信号を非活性化する。このため、パワーオン直後に、ワード線が多重選択されることを防止でき、半導体メモリが誤動作することを防止できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、リセット禁止制御回路は、エントリ生成回路およびフリップフロップを有している。エントリ生成回路は、リフレッシュ要求に応答するエントリ信号を複数のタイミング信号を用いて生成する。タイミング信号の一部は、互いに非同期に生成されるため、タイミングがずれるとエントリ信号のパルス幅(有効期間)が細くなる場合がある。フリップフロップは、所定の閾値電圧を有するトランジスタで構成されている。フリップフロップは、エントリ信号に同期してリセット禁止信号を活性化し、アクセス要求に同期してリセット禁止信号を非活性化する。フリップフロップ内において、エントリ信号からリセット禁止信号を活性化し、入力に帰還される信号経路に存在するトランジスタの少なくともいずれかの閾値電圧(絶対値)は、他のトランジスタの閾値電圧(絶対値)より低く設定されている。このため、フリップフロップは、エントリ信号のパルス幅が細い場合にも自身の状態を高速に確定させることができる。したがって、フリップフロップが不安定な状態になることを防止でき、半導体メモリの誤動作を防止できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、半導体メモリは、バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを有している。各メモリバンクは、複数のメモリブロック、複数のワード線グループ、複数の第1および第2ワードデコーダを有している。リセット禁止制御回路は、アクセス要求に応答するリセット禁止信号の非活性化をバンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクのみに伝達する。このため、メモリバンク毎に独立してワード線選択信号線を非選択できる。アクセス要求に関与しないメモリバンクにおいて、ワード線選択信号線の不要な非選択を防止できるため、消費電力を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、アドレスラッチ制御回路は、各メモリブロックに形成され、リフレッシュアドレスまたは外部アドレスによるメモリブロックの選択に応答してアドレスラッチ信号を生成する。アドレスラッチ回路は、第1ワードデコーダを選択するためのアドレス信号線にそれぞれ対応して形成され、対応するアドレスラッチ信号に同期してリフレッシュアドレスまたは外部アドレスをラッチし、ラッチしたアドレスを第1ワードデコーダに出力する。第1ワードデコーダがワード線選択信号線を選択するか非選択するかは、アドレスラッチ回路にラッチされたアドレスに依存して決まる。換言すれば、ワード線選択信号線の選択/非選択状態は、アドレスラッチ回路のラッチ状態が変わらない限り保持される。アクセス要求に対応して供給される外部アドレスに応じてラッチの状態が変わることで、リフレッシュ用に選択されているワード線選択信号線は非選択され、同時にアクセス用のワード線選択信号線が選択される。この結果、簡易な回路により、リフレッシュ動作後にワード線選択信号線の選択状態を保持し、メモリブロック毎にアクセス要求に応答して選択されるワード線選択信号線を切り替えることができる。回路構成が簡素になるため、回路設計時の動作検証時間を短縮できる。2つのワード線選択信号線の非選択/選択を同時に切り替えられるため、アクセス要求からアクセス動作を開始するまでの時間を短縮できる。すなわち、アクセス時間を短縮できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、第1テスト制御回路は、テストモード中にアドレスラッチ制御回路に共通の第1テスト信号を出力する。各アドレスラッチ制御回路は、第1テスト信号の出力に同期してアドレスラッチ信号を生成する。このため、テストモード中に、各メモリブロックのアドレスラッチ回路を同時に動作させることができ、例えば、ワード線の多重選択テストを実施できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、第2テスト制御回路は、テストモード中に第1ワードデコーダに共通の第2テスト信号を出力する。各第1ワードデコーダは、第1テスト信号の出力に同期してワード線選択信号線を選択する。このため、テストモード中に、全てのワード線選択信号線を同時に選択でき、例えば、バーンインテストのテスト時間を短縮できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、各アドレスラッチ回路は、ラッチしたアドレスの高レベル電圧を昇圧電圧に変換するレベルシフタを有している。第1ワードデコーダは、昇圧電圧を高レベル電源として受け、ワード線選択信号線の高レベル電圧を昇圧電圧に設定する。第1ワードデコーダに供給されるアドレスの電圧(高レベル電圧)を全て同じ値に設定することで、第1ワードデコーダの回路構成を簡易にできる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、半導体メモリは、バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを有している。各メモリバンクは、複数のメモリブロック、複数のワード線グループ、複数の第1および第2ワードデコーダを有している。バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクのアドレスラッチ回路のみが、アクセス要求に対応する外部アドレスをラッチすることで、メモリバンク毎に独立してワード線選択信号線を選択/非選択できる。アクセス要求に関与しないメモリバンクにおいて、ワード線選択信号線の不要な非選択を防止できるため、消費電力を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、プログラム回路は、メモリブロックにそれぞれ対応して形成され、不良アドレスが予めプログラムされる。また、プログラム回路は、リフレッシュアドレスまたは外部アドレスが不良アドレスと一致するときに冗長ヒット信号を出力する。冗長ワード線は、各メモリブロックに形成され、冗長ヒット信号に対応して選択される。各メモリブロックにおいて、第1ワードデコーダは、選択されているワード線選択信号線を冗長ヒット信号の出力に同期して非選択する。このため、冗長ワード線を有する半導体メモリにおいても、リフレッシュ動作により選択されたワード線選択信号線の選択状態を保持し、冗長ワード線へのアクセス時に対応するワード線選択信号線を非選択できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、ワード線選択信号線およびワード線は、それぞれメインワード線およびサブワード線である。第1ワードデコーダは、メインワードデコーダである。第2ワードデコーダは、各メモリブロック内に分散して配置されるサブワードデコーダである。メインワード線は、分散するサブワードデコーダに接続する必要があるため、その配線長は長い。このため、メインワード線の選択/非選択により、大きな充放電電流が生じる。本発明によりメインワード線の非選択および選択の頻度を下げることで、メインワード線の充放電電流を減らすことができ、半導体メモリの消費電流を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、リフレッシュアドレス生成回路が生成するリフレッシュアドレスの最上位の少なくとも1ビットは、ワード線グループを選択するために割り当てられている。リフレッシュアドレスにおいてメモリブロックおよびワード線グループを選択するために割り当てられているビットを除くビットは、ワード線を選択するために割り当てられている。リフレッシュアドレスの最上位にワード線グループを割り当てることで、リフレッシュ動作が繰り返し実行される場合に、ワード線選択信号線の切り替え頻度を最も低くでき、半導体メモリの消費電流を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、ワード線選択信号線およびワード線は、それぞれサブワード選択信号線およびサブワード線である。第1ワードデコーダは、サブワード選択デコーダである。第2ワードデコーダは、各メモリブロック内に分散して配置されるサブワードデコーダである。サブワード選択信号線は、分散するサブワードデコーダに接続する必要があるため、その配線長は長い。このため、サブワード選択信号線の選択/非選択により、大きな充放電電流が生じる。本発明によりサブワード選択信号線の非選択および選択の頻度を下げることで、サブワード選択信号線の充放電電流を減らすことができ、半導体メモリの消費電流を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、リフレッシュアドレス生成回路が生成するリフレッシュアドレスの最上位の少なくとも1ビットは、ワード線を選択するために割り当てられている。リフレッシュアドレスにおいてメモリブロックおよびワード線を選択するために割り当てられているビットを除くビットは、ワード線グループを選択するために割り当てられている。リフレッシュアドレスの最上位にワード線を割り当てることで、リフレッシュ動作が繰り返し実行される場合に、ワード線選択信号線の切り替え頻度を最も低くでき、半導体メモリの消費電流を削減できる。
本発明の半導体メモリの一形態における好ましい例では、半導体メモリは、バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを有している。各メモリバンクは、複数のメモリブロック、複数のワード線グループ、複数の第1および第2ワードデコーダを有している。ワード制御回路は、バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクのみに対して、リフレッシュのために選択し続けているワード線選択信号線をアクセス要求に応答して非選択する。このため、上述と同様に、メモリバンク毎に独立してワード線選択信号線を選択/非選択できる。アクセス要求に関与しないメモリバンクにおいて、ワード線選択信号線の不要な非選択を防止できるため、消費電力を削減できる。
本発明を、メモリセルのリフレッシュを自動的に実行する半導体メモリに適用することで、半導体メモリの消費電力を削減できる。
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図中の二重丸は、外部端子を示している。図に太線で示した信号線は、複数本で構成されている。また、太線が接続されているブロックの一部は、複数の回路で構成されている。外部端子を介して供給される信号には、端子名と同じ符号を使用する。また、信号が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。末尾に”Z”の付く信号は、正論理を示している。先頭に”/”の付く信号および末尾に”X”の付く信号は、負論理を示している。
図1は、本発明の半導体メモリの第1の実施形態を示している。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。擬似SRAMは、1回のアクセス要求に応答して、読み出し動作または書き込み動作を連続して実行するバーストアクセス機能を有している。
擬似SRAMは、外部コマンド入力回路10、リフレッシュ要求発生回路12、リフレッシュアドレス発生回路14、アービタ/動作制御回路16、リセット制御回路18(リセット禁止制御回路)、リセット信号生成回路20(リセット禁止制御回路)、外部アドレス入力回路22、外部データ入出力回路24、内部ロウアドレス生成回路26、後述するロウブロックRBLK(メモリブロック)を選択するためのプリデコーダ28、後述するサブワード線SWL(ワード線)を選択するためのプリデコーダ29、後述するメインワード線MWLXを選択するためのプリデコーダ30、コラムアドレスCAD用のプリデコーダ32、ヒューズ回路34(プログラム回路)およびメモリコアCOREを有している。リセット制御回路18、リセット信号生成回路20および図4に示すブロックリセット制御回路RSTCは、リフレッシュアドレスに対応してロウブロックRBLK毎に選択されたメインワード線MWLX(図4)の選択状態をリフレッシュ動作後に保持するとともに、アクセス要求に対応して供給される外部アドレスEALにより選択されるロウブロックRBLKのメインワード線MWLXのみを非選択するワード制御回路として動作する。一般に、バーストアクセス機能を有する疑似SRAMは、クロック端子で受ける外部クロックに同期して動作するが、この実施形態では、外部クロックの記載を省略している。
外部コマンド入力回路10は、入力バッファを有し、コマンド端子CMDに供給されるコマンド信号CMD(例えば、チップイネーブル信号/CE1、ライトイネーブル信号/WE、アウトプットイネーブル信号/OE)を受信する。外部コマンド入力回路10は、コマンドデコーダの機能を有しており、受信したコマンド信号CMDに応じて、読み出し動作を実行するための読み出し制御信号RDPZ、書き込み動作を実行するための書き込み制御信号WRPZ等を出力する。アクセス要求を示すチップイネーブル信号/CE1は、入力バッファを介して内部チップイネーブル信号CEXとして内部回路に供給される。
リフレッシュ要求発生回路12は、メモリセルMCをリフレッシュするためのリフレッシュ要求SRTZを所定の周期で発生するリフレッシュタイマ(図示せず)を有している。例えば、リフレッシュ要求SRTZは、数μs毎に生成される。リフレッシュアドレス発生回路14は、リフレッシュ要求SRTZに同期してカウント動作し、13ビットで構成される内部アドレス(以下、リフレッシュアドレスとも称する)IAL0−12Zを生成する。リフレッシュアドレスIAL0−12Zのうち、下位の4ビットIAL0−3Zは、ロウブロックRBLK0−15を選択するために使用され、次の2ビットは、サブワード線SWLを選択するために使用され、上位の7ビットは、メインワード線MWLXを選択するために使用される。リフレッシュアドレスIAL0−12Zにより、リフレッシュするメモリセルMCに接続されたサブワード線SWLが特定される。リフレッシュアドレスIAL0−12Zの下位ビットにロウブロックRBLKが割り当てられているため、リフレッシュ動作は、リフレッシュ要求毎に異なるロウブロックRBLKで実行される。リフレッシュアドレスIALの下位ビットおよび上位ビットをロウブロックRBLKおよびメインワード線MWLXにそれぞれ割り当てることで、後述するように、擬似SRAMのスタンバイ期間中にメインワード線MWLXが非選択される頻度を下げることができる。また、リフレッシュアドレス発生回路14は、4本のサブワード線SWL0−3のうち、最後のサブワード線SWL3を選択するためのリフレッシュアドレス(ビットIAL4−5Zがともに高レベル)を出力している間、リフレッシュカウンタ信号SRTXZを高レベルに保持する。
アービタ/動作制御回路16は、擬似SRAMの外部から供給されるアクセス要求(読み出しコマンドおよび書き込みコマンド)と擬似SRAMの内部で生成するリフレッシュ要求との優先順を決めるアービタの機能を有している。また、アービタ/動作制御回路16は、アクセス要求に応答してメモリコアCOREに読み出し動作または書き込み動作を実行させ、リフレッシュ要求に応答してメモリコアCOREにリフレッシュ動作を実行させるために、内部回路に制御信号およびタイミング信号を出力する動作制御回路の機能を有している。具体的には、アービタ/動作制御回路16は、アクセス要求(RDPZ、WRPZ)の受信に同期してコマンドラッチ信号(パルス信号)CMDLPZを出力し、アクセス動作(読み出し動作、書き込み動作)を実行するときにアクセス信号ACTPZを出力し、リフレッシュ動作を実行するときにリフレッシュ信号REFZ、REFPZを出力し、アクセス動作およびリフレッシュ動作を実行するときに、メモリコアCOREを動作させるための基本タイミング信号RASZ、RASDZを出力する。基本タイミング信号RASDZは、基本タイミング信号RASZを遅延させた信号である。基本タイミング信号RASZにより、例えば、ワード線WLの選択期間が設定される。
リセット制御回路18は、リフレッシュ動作の開始に同期してリセット禁止信号NORSTZを活性化し、アクセス要求の受信に同期してリセット禁止信号NORSTZを非活性化する。但し、後述するバーストアクセス動作中およびサブワード線SWL3の選択期間中(リフレッシュカウンタ信号SRTXZの高レベル期間)に、リセット禁止信号NORSTZの活性化はマスクされ、リセット禁止信号NORSTZは非活性化状態を保持する。リセット信号生成回路20は、リセット禁止信号NORSTZの非活性化中(低レベル期間)に、基本タイミング信号RASZをリセット信号RSTXとして出力する。
外部アドレス入力回路22は、入力バッファを有し、アドレス端子ADに供給される外部アドレスADを受信し、受信した信号を外部アドレスEAL0−12Z(ロウアドレス)およびコラムアドレスCADとして出力する。外部データ入出力回路24は、入力バッファおよび出力バッファを有している。外部データ入出力回路24は、読み出し動作時に、メモリコアCOREからコモンデータバスCDBを介して転送される読み出しデータを外部データ端子DQに出力する。外部データ入出力回路24は、書き込み動作時に、書き込みデータを外部データ端子DQを介して受信し、受信したデータをコモンデータバスCDBを介してメモリコアCOREに転送する。
内部ロウアドレス生成回路26は、アクセス動作を実行するときに外部アドレスEAL0−12ZをロウアドレスRA0−12Zとして出力し、リフレッシュ動作を実行するときに内部アドレスIAL0−12ZをロウアドレスRA0−12Zとして出力する。すなわち、内部ロウアドレス生成回路26は、外部アドレスEALと内部アドレスIALとを切り替えるセレクタとして機能する。内部ロウアドレス生成回路26は、ロウアドレスRA0−12Zをラッチする機能を有している。
プリデコーダ28は、ロウブロックRBLK0−15(図4)のいずかを選択するために4ビットのロウアドレスRA0−3Zをプリデコードし、8本のプリデコード信号X01Z<0:3>、X23Z<0:3>(ロウブロックアドレス)を生成する。なお、信号名の末尾の<0:n>は、その信号がn+1ビットで構成されることを示している。プリデコード信号X01Z、X23Zは、それぞれロウアドレスRA0−1Z、RA2−3Zをデコードした信号である。プリデコーダ30は、ロウブロックRBLK毎にメインワード線MWLX0−127(図5)のいずかを選択するために7ビットのロウアドレスRA6−12Zをプリデコードし、16本のプリデコード信号X67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>(メインワードアドレス)を生成する。プリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zは、それぞれロウアドレスRA6−7Z、RA8−9Z、RA10−12Zをデコードした信号である。プリデコーダ32は、ビット線BL、/BLに接続されたコラムスイッチをデータ端子DQ毎に選択するためにコラムアドレスCADをプリデコードし、生成したプリデコード信号をコラムデコーダCDECに出力する。
ヒューズ回路34は、ロウアドレスRA6−12Zの値がプログラムされたアドレス値と一致するときに、冗長ヒット信号RHITX等を出力する。ヒューズ回路34は、不良のメインワード線MWLX(不良のメモリセルに対応するMWLX)を、冗長メインワード線RMWLXに置換するための制御回路である。この実施形態では、ロウブロックRBLK毎に1本のメインワード線MWLXを救済できる。
メモリコアCOREは、メモリアレイARY、ワードデコーダWDEC、コラムデコーダCDEC、センスアンプSA、プリチャージ回路PRE、センスバッファSBおよびライトアンプWAを有している。メモリアレイARYは、マトリックス状に配置された複数の揮発性のメモリセルMC(ダイナミックメモリセル)と、メモリセルMCに接続された複数のワード線WL(以下、サブワード線SWLとも称す)および複数のビット線対BL、/BLとを有している。メモリセルMCは、データを電荷として保持するためのキャパシタと、このキャパシタとビット線BL(または、/BL)との間に配置された転送トランジスタとを有している。転送トランジスタのゲートは、ワード線WLに接続されている。
ワードデコーダWDECは、後述する図4に示すようにメインワードデコーダMWD(第1ワードデコーダ)およびサブワードデコーダSWD(第2ワードデコーダ)を有している。リフレッシュ動作に伴いメインワードデコーダMWDにより選択されたメインワード線MWLXは、リセット信号RSTXの活性化に同期して非選択される。換言すれば、各ロウブロックRBLKにおいて、リフレッシュ動作のために選択されたメインワード線MWLXは、アクセス要求を受けるまで、あるいはその後のリフレッシュ動作により別のメインワード線MWLXが選択されるまで非選択されない。コラムデコーダCDECは、コラムアドレスCADに応じて、ビット線BL、/BLとローカルデータバス線LDB、/LDBとをそれぞれ接続するコラムスイッチ(図示せず)をオンさせるコラム線信号を出力する。
センスアンプSAは、アービタ/動作制御回路16から出力されるセンスアンプ活性化信号の活性化中に活性化され、ビット線BL、/BL上に読み出されたデータ信号を差動増幅する。プリチャージ回路PREは、アービタ/動作制御回路16から出力されるプリチャージ制御信号の活性化中に活性化され、ビット線BL、/BLにプリチャージ電圧を供給する。センスバッファSBは、読み出し動作時にローカルデータバス線LDB、/LDB上の読み出しデータの信号量を増幅し、コモンデータバスCDBに出力する。ライトアンプWAは、書き込み動作時にコモンデータバスCDB上の書き込みデータに応じて、ローカルデータバス線LDB、/LDBに書き込みデータを出力する。
図2は、図1に示したリセット制御回路18の詳細を示している。リセット制御回路18は、複数のタイミング信号WLSPX、CEX、REFZ、WLCHCTLZを用いてリフレッシュ要求に応答するエントリパルス信号ENTPXを生成するエントリ生成回路36、イクジットパルス信号EXITPXを生成するイクジット生成回路38、一対のNANDゲートで構成されるRSフリップフロップ40、フィルタ回路42、およびリセット禁止信号NORSTZを生成するリセット禁止生成回路44を有している。
エントリ生成回路36は、アクセス要求を受けていない期間(CEX=高レベル)で、かつバーストアクセス動作が実行されていない期間(バーストフラグ信号WLCHCTLZ=低レベル)に、リフレッシュ動作(リフレッシュ信号REFZ=H)の開始を示すワード線セットタイミング信号WLSPX(パルス信号)の活性化に同期してエントリパルス信号ENTPXを一時的に活性化する。エントリパルス信号ENTPXの活性化は、バーストフラグ信号WLCHCTLZにより、バーストアクセス動作中に禁止される。このため、エントリ生成回路36は、バーストアクセス動作中にリセット禁止信号NORSTZの活性化をマスクする活性化マスク回路として動作する。
イクジット生成回路38は、コマンドラッチ信号CMDLPZまたは初期化信号CLRXの活性化に同期してイクジットパルス信号EXITPXを一時的に活性化する。初期化信号CLRXは、擬似SRAMのパワーオン時に低レベルに活性化される。初期化信号CLRXの活性化により、イクジットパルス信号EXITPXは活性化され、リセット禁止信号NORSTZは非活性化され、後述するメインワード線MWLXは非選択される。パワーオン時に全てのメインワード線MWLXを非選択することで、パワーオン直後にワード線が多重選択されることが防止され、擬似SRAMの誤動作が防止される。
フリップフロップ40は、エントリパルス信号ENTPXの活性化に同期して出力ノードND1、ND2をそれぞれ高レベル、低レベルにセットし、イクジットパルス信号EXITPXの活性化に同期して出力ノードND1、ND2をそれぞれ低レベル、高レベルにリセットする。擬似SRAMでは、リフレッシュ要求とアクセス要求とは互いに非同期に発生する。エントリパルス信号ENTPXをリフレッシュ動作の開始に同期して活性化することで、リフレッシュ要求とアクセス要求が同時に発生した場合にも、エントリパルス信号ENTPXとイクジットパルス信号EXITPXとが同時にフリップフロップ40に供給されることが防止される。したがって、リセット制御回路18の誤動作が防止される。
フィルタ回路42は、ノードND1を反転してノードND3に伝達するインバータと、ノードND2、ND3の負論理のアンド論理を出力するNORゲートを有している。フィルタ回路42は、エントリパルス信号ENTPXが生成されたときに、フリップフロップ40のセットが完了するまでノードND2の低レベルがプリリセット禁止信号PNORSTZとしてリセット禁止生成回路44に伝達されることを禁止する。したがって、ノイズ等によりパルス幅が短いエントリパルス信号ENTPXが生成され、フリップフロップ40の状態が不安定になる場合にも、リセット制御回路18が誤動作することが防止される。なお、コマンドラッチ信号CMDLPZの活性化からプリリセット禁止信号PNORSTZの非活性化までの信号経路には、3つのゲートが存在するのみである。このため、プリリセット禁止信号PNORSTZを迅速に非活性化できる。この結果、リフレッシュ動作のために選択されているメインワード線MWLXをアクセス要求に応答して迅速に切り替えることができ、アクセス時間を短縮できる。
リセット禁止生成回路44は、リフレッシュカウンタ信号SRTXZが低レベルの期間、プリリセット禁止信号PNORSTZに同期してリセット禁止信号NORSTZを活性化する。リセット禁止生成回路44は、リフレッシュカウンタ信号SRTXZが高レベルの期間、リセット禁止信号NORSTZを低レベルに固定する。リフレッシュカウンタ信号SRTXZは、リフレッシュアドレス発生回路14から出力されるサブワード線選択用の内部アドレスIAL4−5Zが共に高レベルの期間に活性化される。すなわち、リセット禁止信号NORSTZは、各メインワード線に対応する4本のサブワード線SWL0−3のうち、最後のサブワード線SWL3がリフレッシュ動作の対象に選ばれている期間、プリリセット禁止信号PNORSTZに依存せず、低レベルに非活性化される。
図3は、図1に示したヒューズ回路34の詳細を示している。
ヒューズ回路34は、ロウブロックRBLK0−15の冗長メインワード線RMWLXのアドレスをそれぞれプログラムするヒューズ部FUSを有している。各ヒューズ部FUSは、ロウアドレスRA0−12Zがプログラムされたアドレスと一致するときに、冗長選択信号RWSZ(RWS0Z−RWS15Zのいずれか)および冗長ヒット信号RHITX(RHIT0X−RHIT15Xのいずれか)を活性化する。
図4は、図1に示したメモリコアCOREの要部を示している。メモリコアCOREは、ロウブロックアドレスX01Z<0:3>、X23Z<0:3>に応じて選択される16個のロウブロックRBLK0−15を有している。ワードデコーダWDECは、ブロックリセット制御回路RSTC、メインワードデコーダMWD(第1ワードデコーダ)およびサブワードデコーダSWD(第2ワードデコーダ)を有している。ブロックリセット制御回路RSTCは、ロウブロックRBLK0−15毎に形成されている。メインワードデコーダMWDは、メインワード線MWLX毎に形成されている。サブワードデコーダSWDは、サブワード線SWL毎に形成されている。
ブロックリセット制御回路RSTCは、リセット信号RSTXおよびロウブロックアドレスX01Z<0:3>、X23Z<0:3>に応じて、ブロックリセット信号SRSTXおよびメモリコアCOREを動作させるための図示しないタイミング信号を出力する。メインワードデコーダMWDは、ロウブロックRBLK0−15毎に、メインワードアドレスX67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>に応じて選択される。選択されたメインワードデコーダMWDは、ブロックリセット信号SRSTXの非活性化中にメインワード線MWLXを選択する。メインワード線MWLXを選択しているメインワードデコーダMWDは、ブロックリセット信号SRSTXの選択に同期してメインワード線MWLX(ワード線選択信号線)を非選択する。
図では詳細に示していないが、各メインワード線MWLXは、4つのサブワードデコーダSWDに接続されている。アクセス動作(読み出し動作、書き込み動作)およびリフレッシュ動作では、選択されるメインワード線MWLXによりサブワード線SWL0−3に対応する4つのサブワードデコーダSWDが選択され、さらにサブワードアドレスRA4−5ZによりサブワードデコーダSWDの1つが選択され、選択されたサブワードデコーダSWDによりサブワード線SWLが選択される。また、各メインワード線MWLXに対応するサブワード線SWL0−3によりワード線グループが構成されている。すなわち、メインワードデコーダMWDは、ワード線グループ毎に形成されている。サブワードデコーダSWDは、ロウブロックRBLK内に分散して配置されている。メインワード線MWLXは、対応する全てのサブワードデコーダSWDに接続されるため、その配線長は長い。したがって、メインワード線MWLXの選択/非選択毎に、大きな充放電電流が流れる。本実施形態では、後述するように、メインワード線MWLXの選択/非選択の頻度を下げることで、充放電電流を少なくし、消費電力を削減している。
なお、メモリセルアレイALYに挟まれたサブワードデコーダSWDは、両側のメモリセルアレイALYに共通に使用される。このため、図の横方向に並ぶサブワードデコーダSWDにおいて、奇数番目のサブワードデコーダSWDまたは偶数番目のサブワードデコーダSWDのいずれかが動作することで、アクセス動作またはリフレッシュ動作が実行される。
図5は、図4に示した各ワードデコーダWDECの詳細を示している。ブロックリセット制御回路RSTCは、ロウブロックアドレスX01Z<0:3>、X23Z<0:3>に応じて、ロウブロック選択信号RBLKSELZを生成するAND回路と、ロウブロック選択信号RBLKSELZに応じて、タイミング信号MUX、EQL、LEおよびWLENZを生成するタイミング信号生成回路TSCと、ロウブロック選択信号RBLKSELZの活性化中にリセット信号RSTXをブロックリセット信号SRSTXとして出力するNANDゲートとを有している。ブロックリセット信号SRSTXは、ロウブロックRBLK毎に、リセット禁止信号NORSTZの非活性化に応答して生成されるリセット信号RSTXに同期して活性化される。
後述するように、ブロックリセット信号SRSTXの非活性化により、対応するロウブロックRBLK内で選択されているメインワード線MWLXが非選択される。タイミング信号MUXは、ビット線BL、/BLをセンスアンプSAに接続するスイッチをオン/オフするために使用される。タイミング信号EQLは、ビット線BL、/BLの電圧をイコライズし、プリチャージ電圧に設定するために使用される。タイミング信号LEは、センスアンプSAを活性化するために使用される。タイミング信号WLENZは、サブワード線SWLの選択タイミングを生成するために使用される。
擬似SRAMは、ロウブロックRBLK0−15毎に冗長メインワード線RMWLXに接続された冗長メインワードデコーダRMWDを有している。冗長メインワード線RMWLXは、冗長選択信号RWS0Z(信号名の数字は、ロウブロックRBLKの番号を示す)の活性化に同期して選択される。冗長メインワード線RMWLXが選択されるとき、冗長ヒット信号RHITXが活性化され、メインワードデコーダMWDは非選択される。この実施形態では、冗長メインワード線RMWLXは、対応するロウブロックRBLKのメインワード線MWLXを救済するために使用される。また、1つのサブワード線SWLに接続されたメモリセルMCに不良が存在する場合にも、不良は、メインワード線MWLX単位(サブワード線SWL0−3単位)で救済される。
図6は、メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの詳細を示している。図において、メインワードアドレスX67Z、X89Z、X101112Zは、それぞれメインワードアドレスX67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>のいずれかを示している。共通回路COMは、メインワードデコーダMWD、RMWDに共通の回路である。共通回路COMは、メインワードデコーダMWD用のレベルコンバータLEVC1、パルス状のプリデコード信号RX67Zを生成するパルス部PLS、および冗長メインワードデコーダRMWDのレベルコンバータLEVC2を有している。
レベルコンバータLEVC1は、冗長ヒット信号RHITX(RHIT0X−RHIT15X)の非活性化中に、ブロックリセット信号SRSTXの高レベルを内部電源電圧VIIから昇圧電圧VPPに変換してブロックリセット信号PRSTXを生成する。昇圧電圧VPPは、疑似SRAMに形成された昇圧電圧生成回路により生成される。パルス部PLSは、冗長ヒット信号RHITXの非活性化中に、プリデコード信号X67Zを、サブワード線SWLの選択期間を決めるタイミング信号WLENZに同期するプリデコード信号RX67Zに変換する。レベルコンバータLEVC2は、ブロックリセット信号SRSTXの高レベルを内部電源電圧VIIから昇圧電圧VPPに変換して冗長ブロックリセット信号RPRSTXを生成する。
メインワードデコーダMWDは、ゲートでブロックリセット信号PRSTXを受けるpMOSトランジスタと、ゲートでプリデコード信号RX67Z、X89Z、X101112Zをそれぞれ受けるnMOSトランジスタと、pMOSトランジスタのドレインに接続されたラッチとを有している。pMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタは、昇圧電源線VPPと接地線VSSとの間に直列に接続されている。ラッチの出力は、インバータを介してメインワード線MWLXに接続されている。
冗長メインワードデコーダRMWDは、メインワードデコーダMWDと同じ回路である。冗長メインワードデコーダRMWDのpMOSトランジスタは、ゲートで冗長ブロックリセット信号RPRSTXを受けている。冗長メインワードデコーダRMWDのnMOSトランジスタは、ゲートで冗長選択信号RWSZ、内部電源電圧VIIおよび冗長ブロックリセット信号RPRSTXをそれぞれ受けている。
図7は、読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの動作を示している。この例では、メインワード線MWLXまたはメモリセルMC等に不良がなく、冗長ヒット信号RHITXが活性化されない場合を示している。
まず、アービタ/動作制御回路16は、アクセスコマンド(読み出しコマンドまたは書き込みコマンド)に応答して、アクセス信号ACTPZを活性化する(図7(a))。アクセス信号ACTPZの活性化に同期してメインワードアドレスX67Z、X89Z、X101112Z(プリデコード信号)が活性化され(図7(b))、リセット信号RSTXが活性化される(図7(c))。また、ロウブロックアドレスX01Z、X23Z(プリデコード信号)により選択されるロウブロックRBLKのロウブロック選択信号RBLKSELZが活性化される(図7(d))。ロウブロック選択信号RBLKSELZの活性化に同期してブロックリセット信号SRSTXが活性化され(図7(e))、メインワードデコーダMWDのpMOSトランジスタがオンし、リフレッシュ動作を実行するために選択し続けているメインワード線MWLXが非選択される(図7(f))。すなわち、読み出し動作または書き込み動作(アクセス動作)を実行するロウブロックRBLKのみメインワード線MWLXが非選択される。
この後、アクセス動作のために基本タイミング信号RASZが活性化され、リセット信号RSTXおよびブロックリセット信号SRSTXが順次非活性化される(図7(g))。アクセス動作のために選択されるメインワードデコーダMWDは、タイミング信号WLENZの活性化およびブロックリセット信号SRSTXの非活性化に同期してプリデコード信号RX67Zを活性化する(図7(h))。プリデコード信号RX67Zは、ブロックリセット信号SRSTXが非活性化されるまで活性化されない。このため、メインワードデコーダMWDのデコード部DECのpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタが同時にオンすることが防止され、貫通電流が流れることが防止される。すなわち、メインワードデコーダMWDの誤動作が防止される。
プリデコード信号RX67Zの活性化に同期して、アクセス要求に対応するメインワード線MWLXが選択され、アクセス動作が実行される(図7(i))。アクセス信号ACTPZの活性化からメインワード線MWLXの選択までの時間はT1である。
アクセス動作が完了し、タイミング信号WLENZが非活性化され(図7(j))、プリデコード信号RX67Zが非活性化される(図7(k))。プリデコード信号RX67Zが非活性化された後、メインワード線MWLXの選択状態は、ラッチ回路により保持される。また、基本タイミング信号RASZの非活性化に同期して、リセット信号RSTXおよびブロックリセット信号SRSTXが活性化される(図7(l))。ブロックリセット信号SRSTXの活性化に同期してデコーダ部DECのpMOSトランジスタがオンし、アクセス動作のために選択されていたメインワード線MWLXが非活性化される(図7(m))。外部アドレスEAL0−12Zの供給が停止されてブロック選択信号RBLKSELZが非活性化され(図7(n))、ブロックリセット信号SRSTXが再び非活性化される(図7(o))。そして、アクセスサイクルが完了する。
図8は、読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの動作の別の例を示している。この例では、メインワード線MWLXまたはメモリセルMC等に不良があり、冗長ヒット信号RHITXが活性化される場合を示している。図7と同じ動作については詳細な説明を省略する。
まず、図7と同様に、リセット信号RSTXおよびブロックリセット信号SRSTXが活性化され(図8(a))、リフレッシュ動作を実行するために選択し続けているメインワード線MWLXが非選択される(図8(b))。ヒューズ回路34は、ロウアドレスRA6−12Zを受けて冗長ヒット信号RHITXを活性化する(図8(c))。冗長ヒット信号RHITXの活性化により、プリデコード信号RX67Zの活性化が禁止され、かつブロックリセット信号PRSTXが活性化されるため、メインワードデコーダMWDは、メインワード線MWLXの非選択状態を保持する。ヒューズ回路34により冗長選択信号RWSZが活性化され、ブロックリセット信号SRSTX(RPRSTX)が非活性化されるため、冗長ワードデコーダRMWDは、冗長メインワード線RMWLXを選択する(図8(d))。すなわち、メインワード線の置き換えが実施され、不良が救済される。アクセス信号ACTPZの活性化から冗長メインワード線RMWLXの選択までの時間は、図7と同じT1である。この後、アクセス動作が完了し、図7と同様にして、冗長メインワード線RMWLXが非選択される。
図9および図10は、第1の実施形態におけるアービタ/動作制御回路16、リセット制御回路18およびリセット信号生成回路20の動作を示している。図9の右端の波形は、図10の左端の波形につながっている。擬似SRAMの内部で自動的に実行されるリフレッシュ動作は、リフレッシュ要求毎に、まずロウブロックRBLKの番号を更新して実行され、次にサブワード線SWLの番号が更新して実行され、最後にメインワード線MWLXの番号が更新して実行される。更新の順序は、リフレッシュアドレス発生回路14が生成する内部アドレスIAL0−12Zの割り当てにより決められている。この例では、擬似SRAMは、2番目と3番目のリフレッシュ要求SRTZの間に、書き込み要求とバースト書き込み要求とを順次受ける。そして、バースト書き込み動作後、アクセス要求を受けないスタンバイ状態が続く。リフレッシュ動作および書き込み動作(または読み出し動作)において、メモリセルMCに接続されたサブワード線SWLは、基本タイミング信号RASZの高レベル期間に同期して活性化される。バーストアクセス動作(バースト書き込み動作またはバースト読み出し動作)では、1回の書き込み要求または読み出し要求に応答して、チップイネーブル信号/CE1が非活性化された後も書き込み動作または読み出し動作が連続して実行される。
図9において、1番目のリフレッシュ動作の開始に同期してエントリパルス信号ENTPXが生成され(図9(a))、リセット禁止信号NORSTZが活性化される(図9(b))。リセット禁止信号NORSTZの活性化中、擬似SRAMは、リセット禁止モードになる。リセット信号RSTXは、リセット禁止信号NORSTZと基本タイミング信号RASZのOR論理により生成される(図9(c))。リセット信号RSTXの非活性化(高レベル)期間、メインワード線MWLXの非選択は禁止される。
2番目のリフレッシュ動作の実行中または実行直後に書き込み要求(CEX=低レベル)が供給され、コマンドラッチ信号CMDLPZが活性化される(図9(d))。コマンドラッチ信号CMDLPZに同期して、イクジットパルス信号EXITPXが生成され、リセット禁止信号NORSTZが非活性化される(図9(e))。そして、リセット禁止モードは解除される。リセット信号RSTXは、リセット禁止信号NORSTZの非活性化またはリフレッシュ動作に伴う基本タイミング信号RASZの非活性化の早い方に同期して活性化される(図9(f))。
リセット信号RSTXの活性化により、書き込み動作が実行されるロウブロックRBLKでは、リフレッシュ動作のために選択し続けているメインワード線MWLXが非選択され、書き込み動作を実行するメインワード線MWLXが選択される。他のロウブロックRBLKは、リフレッシュ動作のためにメインワード線MWLXを選択し続ける。
次に、バースト書き込み要求が供給され、コマンドラッチ信号CMDLPZが活性化される(図9(g))。バースト書き込み要求の直後に3番目のリフレッシュ要求が発生する(図9(h))。このリフレッシュ要求に対応するリフレッシュ動作は、バースト書き込み動作の間に実行される。ここでは、説明を簡単にするため、バースト動作が2回の書き込み動作により実行される例を示している。リセット制御回路18は、バースト書き込み動作中に、リフレッシュ動作のための基本タイミング信号RASZの活性化期間より広い活性化期間を有するバーストフラグ信号WLCHCTLZを受ける(図9(i))。このため、リセット禁止信号NORSTZは、リフレッシュ動作が実行されても活性化されない(図9(j))。リセット信号RSTXは、リセット禁止信号NORSTZの非活性化中、基本タイミング信号RASZの非活性化に同期して活性化される(図9(k))。
アービタ/動作制御回路16の制御により、3番目のリフレッシュ動作は、最初のバースト書き込み直後に実行される(図9(l))。バースト書き込み動作が完了した後、4番目のリフレッシュ動作の開始に同期してリセット禁止信号NORSTZが活性化される(図9(m))。これ以降、アクセス要求は発生しないため、リセット禁止信号NORSTZは活性化状態を保持する。このため、リフレッシュ動作のために選択されているメインワード線MWLXは、メインワードアドレスX67Z、X89Z、X101112Zが更新されない限り非選択されない。
図10において、33−48番目のリフレッシュ動作は、最後のサブワード線SWL3(サブワードデコーダSWD3)に対して実行される。この期間、内部アドレスのビットIAL4−5Zを高レベルに保持し、リフレッシュアドレス発生回路14は、リフレッシュカウンタ信号SRTXZを高レベルに保持する(図10(a))。高レベルのリフレッシュカウンタ信号SRTXZにより、リセット禁止信号NORSTZは、非活性化される(図10(b))。このため、各ロウブロックRBLKにおいて選択されているメインワード線MWLXは、リフレッシュ動作のための基本タイミング信号RASZの非活性化に同期して順次非選択される。4つのサブワード線SWL0−3に対するリフレッシュ動作が順次実行された後、別のメインワード線MWLXのサブワード線SWL0に対するリフレッシュ動作が実行される。選択されているメインワード線MWLXを、最後のサブワード線SWL3のリフレッシュ動作の完了に同期して非選択することで、後に続くリフレッシュ動作において隣のメインワード線MWLXを迅速に選択できる。
図11は、第1の実施形態におけるメモリコアCOREの動作を示している。説明を簡単にするため、メモリコアCOREが、4つのロウブロックRBLK0−3と2つのサブワード線SWL0−1とを有する例を示す。リフレッシュ信号REFPZに付した数字は、リフレッシュ動作REFが実行されるロウブロックRBLKの番号を示している。
リフレッシュアドレス発生回路14が生成する内部アドレスIALの下位2ビット(実際には、下位4ビット)にロウブロックRBLKが割り当てられているため、リフレッシュ動作REFは、リフレッシュ要求毎にロウブロックRBLKの番号を1つずつインクリメントして実行される。この例では、3番目のリフレッシュ動作REFの直後に、リフレッシュ動作REFを実行しているロウブロックRBLK2のアクセス動作ACTが実行される。また、6番目のリフレッシュ動作REFの後に、リフレッシュ動作REFを実行したロウブロックRBLK1と異なるロウブロックRBLK3のアクセス動作ACTが実行される。
この際、メインワード線MWLXの非選択は、アクセス要求が発生したロウブロックRBLKのみで行われる。その他のロウブロックRBLKでは、選択されているメインワード線MWLXは、選択状態を保持する。複数のメインワード線MWLXが同時に非選択されないため、メインワード線MWLXの充放電によるピーク電流を分散できる。したがって、複数のメインワード線MWLXが同時に非選択される場合に比べ、電圧ドロップを小さくできる。換言すれば、電源配線を細くでき、擬似SRAMのチップサイズを小さくできる。また、電源配線でのエレクトロマイグレーションも起こり難くなり、信頼性が向上する。
各ロウブロックRBLK0−3において、アクセス要求が発生しない場合、最後のサブワード線SWL1(実際にはSWL3)を除くサブワード線SWL0(実際にはSWL0−2)のリフレッシュ動作REFでは、リフレッシュ動作REFの開始に同期してメインワード線MWLXが選択される。メインワード線MWLXの選択状態は、リフレッシュ動作REFが完了しても保持される(1、2、4、9、10番目のリフレッシュ動作REF)。但し、アクセス要求が発生した場合、選択されているメインワード線MWLXは非選択され、アクセス要求に対応するメインワード線MWLXが選択される(1、2番目のアクセス動作ACT)。リフレッシュアドレスとアクセスアドレスが同じ場合、メインワード線MWLXは、一度非選択された後、再び選択される。
各ロウブロックRBLK0−3において、最後のサブワード線SWL1のリフレッシュ動作REF(5、6番目のREF)では、リフレッシュ動作REFの完了に同期してメインワード線MWLXが非選択される。アクセス動作ACTの実行によりメインワード線MWLXが非選択されている場合(7、8番目のREF)、メインワード線MWLXは、リフレッシュ動作REFの期間だけ選択される。リフレッシュ動作後のメインワード線MWLXの非選択もロウブロックRBLK毎に行われるため、メインワード線MWLXの充放電によるピーク電流を分散できる。
以上、第1の実施形態では、各ロウブロックRBLKにおいて、リフレッシュ動作のために選択されたメインワード線MWLXは、対応する全てのサブワード線SWLのリフレッシュ動作が完了するまで、あるいはアクセス要求を受けるまで非選択されない。このため、メインワード線MWLXの非選択および選択の頻度を下げることができる。特に、メインワード線MWLXは、メモリコアCORE内に分散して配置されるサブワードデコーダSWDに接続されるため、その配線長が長い。このため、メインワード線MWLXの選択/非選択により発生する充放電電流は大きい。本発明によりメインワード線MWLXの選択/非選択の頻度を下げることで、メインワード線MWLXの充放電電流を減らすことができ、擬似SRAMの消費電流を削減できる。また、メインワード線MWLXは、ロウブロックRBLK毎に選択/非選択されるため、メインワード線MWLXの充放電によるピーク電流を分散できる。
リセット制御回路18およびリセット信号生成回路20により、ロウブロックRBLKに共通のリセット信号RSTXを生成し、ロウブロックRBLK毎に形成されるブロックリセット制御回路RSTCにより、ブロックリセット信号SRSTXを生成することで、アクセス要求によりアクセスされるロウブロックRBLK内で選択されているメインワード線MWLXを簡易な回路で容易に非選択できる。
リフレッシュ用のメインワード線MWLXが非選択された後、アクセス用のメインワード線MWLXが選択されるため、ワード線SWLの多重選択を防止できる。この結果、擬似SRAMの誤動作を防止できる。また、非選択にするメインワード線MWLXを指定する必要がないため、メインワード線MWLXを非選択にする回路を簡易にできる。
エントリパルス信号ENTPXをリフレッシュ動作の開始に同期して生成することで、フリップフロップ40の誤動作を防止でき、リセット禁止信号NORSTZを確実に活性化または非活性化できる。
バーストアクセス中にリセット禁止信号NORSTZの活性化をマスクすることで、バーストアクセス中にリセット制御回路18およびリセット信号生成回路20が無駄に動作することを防止できる。この結果、これ等回路の消費電力を削減できるとともに、リセット禁止信号NORSTZを非活性化する時間を省くことができる。
メインワード線MWLXに接続されるサブワード線SWL0−3のうち最後にリフレッシュされるサブワード線SWL3の選択期間に、すなわち、リフレッシュアドレスのビットIAL4−5Z(RA4−5Z)がともに高レベルの期間に、リセット禁止信号NORSTZを非活性化することで、サブワード線SWL3のリフレッシュ動作の完了に同期して、選択する必要が無くなったメインワード線MWLXを非選択できる。したがって、リフレッシュアドレスの更新によりメインワード線MWLXが切り替わるときに、2つのメインワード線MWLXが同時に非選択および選択することを防止でき、メインワード線MWLXの切り替え制御を簡単にできる。
擬似SRAMのパワーオン時に、全てのメインワード線MWLXを非選択するために、初期化信号CLRXに応答してリセット禁止信号NORSTZを非活性化することで、ワード線SWLが多重選択され、擬似SRAMが誤動作することを防止できる。
リフレッシュ用に選択されているメインワード線MWLXを、ヒューズ回路34から出力される冗長ヒット信号RHITXに同期して非活性化することで、冗長メインワード線RMWLXを有する擬似SRAMにおいても、リフレッシュ動作により選択されたメインワード線MWLXの選択状態を保持し、冗長メインワード線RMWLXへのアクセス時に対応するメインワード線MWLXを非選択できる。
リフレッシュアドレスIAL0−12Zを下位ビットから順に、ロウブロックRBLK、サブワード線SWL、メインワード線MWLXに割り当てることで、リフレッシュ動作が繰り返し実行される場合に、メインワード線MWLXの切り替え頻度を最も低くでき、擬似SRAMの消費電流を削減できる。
図12は、本発明の半導体メモリの第2の実施形態の要部を示している。第1の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態は、第1の実施形態のフリップフロップ40(図2)の代わりにフリップフロップ40Aを有している。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。
フリップフロップ40Aでは、イクジットパルス信号EXITPXを受けるNANDゲートのnMOSトランジスタの閾値電圧が、他のnMOSトランジスタの閾値電圧より低く設定されている。換言すれば、エントリパルス信号ENTPXからノードND2を介して入力に帰還される信号経路に存在するトランジスタの一部の閾値電圧は、他のトランジスタの閾値電圧より低く設定されている。このため、フリップフロップ40Aは、パルス幅(活性化期間)が狭いエントリパルス信号ENTPXを受けた場合にも、ノードND2を確実に低レベルに変化させることができる。すなわち、この実施形態では、フリップフロップ40Aの状態が不安定になることを防止でき、その出力を確実に反転できる。特に、図2に示したように、エントリパルス信号ENTPXは、タイミングの異なる複数の信号WLSPX、CEX、REFZ、WLCHCTLZを用いて生成される。このうち、チップイネーブル信号CEXと内部リフレッシュ信号REFZは、互いに非同期で生成されるため、生成タイミングがずれる場合がある。このため、エントリパルス信号ENTPXのパルス幅は、変化しやすい。したがって、閾値電圧を低くすることで、フリップフロップ40Aの内部動作を高速にでき、フリップフロップ40Aの誤動作を防止できる。
以上、第2の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、エントリパルス信号ENTPXのパルス幅が狭い場合にも、リセット禁止信号NORSTZを確実に活性化できる。すなわち、半導体製造条件の変動によりタイミング信号の生成タイミングがずれたときにも、擬似SRAMの誤動作を防止できる。
図13は、本発明の半導体メモリの第3の実施形態の要部を示している。第1の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態は、第1の実施形態のフィルタ42(図2)の代わりにフィルタ42Bを有している。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。
フィルタ42Bは、ノードND1と、ノードND2の反転論理とを受けるAND回路を有している。この実施形態では、ノードND2からプリリセット禁止信号PNORSTZの出力ノードまでの信号経路に3つのゲートが存在するため、第1の実施形態のフィルタ42に比べ、フィルタ効果は大きい。すなわち、ノイズ等によりエントリパルス信号ENTPXが複数の細いパルスを有する場合にも、プリリセット禁止信号PNORSTZが活性化することを防止できる。
以上、第3の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、フィルタ42Bにより、エントリパルス信号ENTPXにのったノイズを確実に除去できるすなわち、擬似SRAMの誤動作を防止できる。
図14は、本発明の半導体メモリの第4の実施形態を示している。第1の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。
擬似SRAMは、外部コマンド入力回路10C、リフレッシュ要求発生回路12、リフレッシュアドレス発生回路14、アービタ/動作制御回路16、外部アドレス入力回路22、外部データ入出力回路24、内部ロウアドレス生成回路26、プリデコーダ28C、30、32、ヒューズ回路34、メモリコアCOREおよびテスト制御回路TC(第1および第2テスト制御回路)を有している。
外部コマンド入力回路10Cは、コマンド端子CMDでテストコマンドを受けたときに、テストコマンドに応じてテスト活性化信号TM1Z、TM2Zのいずれかを活性化し、テスト解除コマンドを受けたときに、テスト活性化信号TM1Z、TM2Zを非活性化する。擬似SRAMは、テストコマンドを受けたときに通常動作モードからテストモードに移行し、テスト解除コマンドを受けたときにテストモードから通常動作モードに移行する。外部コマンド入力回路10Cのその他の機能は、第1の実施形態の外部コマンド入力回路10と同じである。
プリデコーダ28Cは、パルス状のプリデコード信号X23PZ<0:3>を生成する点で、第1の実施形態のプリデコーダ28と異なる。また、ワードデコーダWDECは、第1の実施形態と相違している。テスト制御回路TCは、テスト活性化信号TM1Z、TM2Zの活性化に応答して第1テスト信号TOPENZおよび第2テスト信号TSWLZをそれぞれ活性化する。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。
図15は、図14に示したワードデコーダWDECの詳細を示している。第1の実施形態のワードデコーダWDEC(図5)との相違は、リセット信号RSTXを受けないこと、ブロックリセット制御回路RSTCがブロックリセット信号SRSTXを出力する回路の代わりにアドレスラッチ信号AINZ、AINXを出力するアドレスラッチ制御回路ALCを有すること、プリデコード信号X67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>をラッチするアドレスラッチ回路ADLTを有すること、およびメインワードデコーダMWD、冗長メインワードデコーダRMWDが異なる点である。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。なお、ロウブロック選択信号RBLKSELPZは、パルス状のプリデコード信号X23PZ<0:3>に同期するパルス波形を有する。
アドレスラッチ制御回路ALCは、パルス状のロウブロック選択信号RBLKSELPZに同期してアドレスラッチ信号AINZ、AINXを生成する。アドレスラッチ信号AINZ、AINXは、互いに相補の信号である。アドレスラッチ回路ADLTは、アドレスラッチ信号AINZが高レベルのときに、プリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zをスルーしてラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112ZとしてメインワードデコーダMWDに出力し、アドレスラッチ信号AINZの低レベルへの変化に同期して、プリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zをラッチする。メインワードデコーダMWDは、ラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Zを用いて、メインワード線MWLXを選択する。
図16は、アドレスラッチ制御回路ALCおよびアドレスラッチ回路ADLTの詳細を示している。アドレスラッチ制御回路ALCは、ロウブロック選択信号RBLKSELPZまたは第1テスト信号TOPENZが高レベルの期間、低レベルのアドレスラッチ信号AINXと高レベルのアドレスラッチ信号AINZを出力する。第1テスト信号TOPENZは、ロウブロックRBLK0−15のアドレスラッチ制御回路ALCに共通の信号である。第1テスト信号TOPENZは、テストモードにおいて、ワード線の多重選択テストまたはディスターブテストを実施するために複数のロウブロックRBLKのメインワード線MWLXを同時に選択するときに活性化される。例えば、ディスターブテストでは、着目するワード線MWLX、SWLに隣接するワード線MWLX、SWLを選択し、着目するワード線MWLX、SWLへの影響が調べられる。第1テスト信号TOPENZは、通常動作モードでは、低レベルに固定されている。
アドレスラッチ回路ADLTは、アドレスラッチ信号AINZが高レベルのときにオンしてプリデコード信号(X67Z<0>等)を伝達するCMOS伝達ゲートと、CMOS伝達ゲートの出力に接続されたラッチと、ラッチの出力に一方の入力が接続されラッチデコード信号(LX67X<0>等)を出力するAND回路とを有している。ラッチは、アドレスラッチ信号AINZが低レベルの期間活性化され、受信したプリデコード信号を保持する。AND回路は、正論理のラッチデコード信号(LX67Z<0>等)を出力する。
AND回路の他方の入力は、インバータを介して第2テスト信号TSWLZを受けている。第2テスト信号TSWLZは、全てのロウブロックRBLK0−15のアドレスラッチ回路ADLTおよび全てのメインワードデコーダMWDに共通の信号である。第2テスト信号TSWLZは、テストモードにおいて、バーンインテストモードを効率よく実施するために、全てのメインワード線MWLXを選択するときに活性化される。第2テスト信号TSWLZは、通常動作モードでは、低レベルに固定されている。
図17は、メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの詳細を示している。図において、ラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Zは、それぞれラッチデコード信号LX67Z<0:3>、LX89Z<0:3>、LX101112Z<0:7>のいずれかを示している。共通回路COMは、メインワードデコーダMWD、RMWDに共通の回路である。共通回路COMは、メインワードデコーダMWD用のレベルコンバータLEVC1および冗長メインワードデコーダRMWDのレベルコンバータLEVC2を有している。
レベルコンバータLEVC1は、冗長ヒット信号RHITXの非活性化中に、ラッチデコード信号LX67Zの高レベルを内部電源電圧VIIから昇圧電圧VPPに変換してラッチデコード信号PRLX67Zを生成する。レベルコンバータLEVC1は、冗長ヒット信号RHITXの活性化中に、全てのメインワード線MWLXを選択するために、ラッチデコード信号PRLX67Zを低レベルに固定する。ラッチデコード信号RLX67Zは、冗長ヒット信号RHITXの非活性化中に、ラッチ信号LX67Zに応じて生成される。レベルコンバータLEVC2は、冗長選択信号RWSZ(図3に示したRWS0Z−RWS15Zのいずれか)または第2テスト信号TSWLZの高レベルを内部電源電圧VIIから昇圧電圧VPPに変換し、冗長選択信号PRWSZとして出力する。
メインワードデコーダMWDは、ゲートでラッチデコード信号PRLX67Zを受けるpMOSトランジスタと、ゲートでラッチデコード信号RLX67Z、LX89Z、LX101112Zをそれぞれ受けるnMOSトランジスタと、pMOSトランジスタのドレインに接続されたラッチと、ラッチの出力に接続されゲートでラッチデコード信号LX89Z、LX101112Zをそれぞれ受けるnMOSトランジスタからなるリセット回路とを有している。ラッチデコード信号PRLX67Z、RLX67Z、LX89Z、LX101112Zをそれぞれ受けるpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタは、昇圧電源線VPPと接地線VSSとの間に直列に接続されている。ラッチの出力は、インバータを介してメインワード線MWLXに接続されている。リセット回路(nMOSトランジスタ)がオンすると、メインワード線MWLXは非選択される。
冗長メインワードデコーダRMWDは、第1の実施形態(図6)と同じ回路である。このため、不良の救済は、メインワード線MWLX単位で実施される。冗長メインワードデコーダRMWDのpMOSトランジスタは、ゲートで冗長選択信号PRWSZを受けている。冗長メインワードデコーダRMWDのnMOSトランジスタは、ゲートで冗長選択信号RWSZおよび内部電源電圧VIIを受けている。図に示したメインワードデコーダMWD、RMWDでは、高レベルに昇圧電圧VPPを使用する信号は、ラッチデコード信号PRLX67Zと冗長選択信号PRWSZだけである。昇圧電圧VPPを使用する信号を最小限にすることで、昇圧電圧VPPを生成する昇圧回路の消費電力を削減できる。この結果、特に、擬似SRAMのスタンバイ電流を削減できる。
図18は、第4の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの動作を示している。図7と同じ動作については、詳細な説明を省略する。この例では、メインワード線MWLXまたはメモリセルMC等に不良がなく、冗長ヒット信号RHITXが活性化されない場合を示している。
まず、アクセスコマンド(読み出しコマンドまたは書き込みコマンド)に応答して、アクセス信号ACTPZが活性化される(図18(a))。アクセス信号ACTPZの活性化に同期してアクセス対象(ACT)のプリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zが活性化される(図18(b))。同時に、リフレッシュ動作のために内部ロウアドレス生成回路26で保持されていたロウアドレスRA0−12Z(内部アドレスIAL0−12Z)が切り替わるため、リフレッシュ対象(REF)のプリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zが非活性化される(図18(c))。
アクセス動作を実行するロウブロックRBLKにおいて、ロウブロック選択信号RBLKSELPZが活性化され、ロウブロック選択信号RBLKSELPZに同期してアドレスラッチ信号AINZが活性化される(図18(d))。アクセス動作を実行するロウブロックRBLKのアドレスラッチ回路ADLTは、プリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zをラッチし、ラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Zとして出力する(図18(e))。アクセス動作を実行するロウブロックRBLKにおいて、リフレッシュを実行するために活性化されているのラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Z、PRLX67Zが非活性化されるため、リフレッシュ動作を実行するために選択し続けているメインワード線MWLXが非選択される(図18(f))。同時に、アクセス対象(ACT)のラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Z、PRLX67Zが活性化される、アクセス動作を実行するためのメインワード線MWLXが選択される(図18(g))。メインワード線MWLXの非選択と選択が、同時に行われるため、アクセス信号ACTPZの活性化からメインワード線MWLXの選択までの時間は第1の実施形態のT1より短いT2になる。
アクセス動作を実行しないロウブロックRBLKにおいては、ロウブロック選択信号RBLKSELPZが活性化されず、アドレスラッチ信号AINZ、AINXが出力されないため、アドレスラッチ回路ADLTは、リフレッシュを実行するためのラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Zを活性化し続ける。すなわち、リフレッシュ対象のメインワード線MWLXの非選択は、アクセス要求の発生したロウブロックRBLKのみで行われる。
図19は、読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの動作の別の例を示している。この例では、メインワード線MWLXまたはメモリセルMC等に不良があり、冗長ヒット信号RHITXが活性化される場合を示している。図18と同じ動作については詳細な説明を省略する。
この例では、ヒューズ回路34は、ロウアドレスRA6−12Zを受けて冗長ヒット信号RHITXを活性化する(図19(a))。冗長ヒット信号RHITXの活性化により、リフレッシュ動作のために活性化されているラッチデコード信号PRLX67Zが非活性化される(図19(b))。同時に、冗長選択信号RWSZ(図示せず)が活性化され、冗長メインワード線RMWLXが選択される(図19(c))。この例においても、メインワード線MWLX、RMWLXの非選択と選択が、同時に行われるため、アクセス信号ACTPZの活性化から冗長メインワード線RMWLXの選択までの時間は第1の実施形態のT1より短いT2になる。
アクセス動作を実行しないロウブロックRBLKにおいては、図18と同様に、アドレスラッチ信号AINZ、AINXおよび冗長ヒット信号RHITXが出力されないため、アドレスラッチ回路ADLTは、リフレッシュを実行するためのラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Zを活性化し続ける。すなわち、リフレッシュ対象のメインワード線MWLXの非選択は、アクセス要求の発生したロウブロックRBLKのみで行われる。
図20は、第4の実施形態におけるメモリコアCOREの動作を示している。図11と同じ動作については、詳細な説明を省略する。説明を簡単にするため、第1の実施形態(図11)と同様に、メモリコアCOREが、4つのロウブロックRBLK0−3と2つのサブワード線SWL0−1とを有する例を示している。リフレッシュ信号REFPZに付した数字は、リフレッシュ動作REFが実行されるロウブロックRBLKの番号を示している。
この実施形態は、次の点で第1の実施形態と相違する。まず、リフレッシュ動作のために選択されているメインワード線MWLXの非選択と、アクセス動作のためのメインワード線MWLXの選択とが同時に行われる。各ロウブロックRBLKにおいて、リフレッシュ動作およびアクセス動作にかかわらず、次の動作を実行するまでメインワード線MWLXは選択し続ける。最後のサブワード線SWL1(実際にはSWL3)のリフレッシュ動作REF後も、メインワード線MWLXは選択され続ける。
以上、第4の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、メインワードデコーダMWDを選択するためのデコード信号X67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>にそれぞれ対応してアドレスラッチ回路ADLTを形成することで、メインワード線MWLXを、アドレスラッチ回路ADLTに保持されているラッチデコード信号LX67Z、LX89Z、LX101112Zに応じて選択または非選択できる。したがって、アクセス要求に対応して供給される外部アドレスEALに応じてアドレスラッチ回路ADLTの状態が変わることで、リフレッシュ用に選択しているメインワード線MWLXを非選択でき、同時にアクセス用のメインワード線MWLXを選択できる。この結果、第1の実施形態のリセット禁止信号NORSTZ、リセット信号RSTXおよびブロックリセット信号SRSTXを生成する回路が不要になる。すなわち、簡易な論理回路で、リフレッシュ動作後にメインワード線MWLXの選択状態を保持し、メモリブロック毎にアクセス要求に応答して選択するメインワード線MWLXを切り替えることができる。回路構成が簡素になるため、回路設計時の動作検証時間を短縮できる。2つのメインワード線MWLXの非選択/選択を同時に切り替えられるため、アクセス要求からアクセス動作を開始するまでの時間T2を短縮できる。すなわち、アクセス時間を短縮できる。
テストモード中に、アドレスラッチ制御回路ALCに共通の第1テスト信号TOPENZを出活性化し、第1テスト信号TOPENZの活性化に同期してアドレスラッチ信号AINZ、AINXを生成することで、各ロウブロックRBLKのアドレスラッチ回路ADLTを同時に動作させることができる。この結果、ワード線SWLの多重選択テストおよびディスターブテストを実施できる。
テストモード中に、メインワードデコーダMWDに共通の第2テスト信号TSWLZを活性化することで、第2テスト信号TSWLZの活性化に同期して全てのメインワード線MWLXを同時に選択できる。この結果、バーンインテストのテスト時間を短縮できる。
図21および図22は、本発明の半導体メモリの第5の実施形態の要部を示している。第1および第4の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態では、アドレスラッチ回路ADLT、メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDが、第4の実施形態と相違している。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDの動作と、メモリコアCOREの動作は、第4の実施形態(図18−図20)と同じである。
図21において、アドレスラッチ回路ADLTは、アドレスラッチ信号AINZが高レベルのときにプリデコード信号(X67Z<0>等)を受信し、アドレスラッチ信号AINZが低レベルのときに受信した信号を保持する差動入力タイプのラッチである。受信したプリデコード信号は、ラッチデコード信号(LX67X<0>等)として出力される。アドレスラッチ回路ADLTは、受信したプリデコード信号の高レベルを内部電源電圧VIIから昇圧電圧VPPに変換するレベルシフタを有している。すなわち、アドレスラッチ回路ADLTから出力される全てのラッチデコード信号の高レベルは昇圧電圧VPPに設定される。
図22において、メインワードデコーダMWDは、高レベルが昇圧電圧VPPに設定されたラッチデコード信号PLX67Z、PLX89Z、PLX101112Zおよび高レベルがレベルコンバータLEVCにより昇圧電圧VPPに変換された冗長ヒット信号RHITXを受ける4入力NANDゲートと、2つのインバータを直列に接続して構成されている。最終段のインバータは、メインワード線MWLXに接続されている。冗長メインワードデコーダRMWDは、メインワードデコーダMWDと同じ回路である。冗長メインワードデコーダRMWDの4入力NANDゲートは、昇圧電圧VPPおよび高レベルがレベルコンバータLEVCにより昇圧電圧VPPに変換された冗長選択信号RWSZを受けている。最終段のインバータは、冗長メインワード線RMWLXに接続されている。
この実施形態では、全てのラッチデコード信号(PLX67Z等)の高レベル電圧を昇圧電圧VPPに揃えることで、メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDを簡易な論理ゲートで構成できる。特に、メインワードデコーダMWDは、メモリコアCORE内に多数形成される回路であり、ワードデコーダMWDの回路を簡易にすることによるチップサイズの削減効果は大きい。
以上、第5の実施形態においても第1および第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、アドレスラッチ回路ADLT内にレベルシフタを形成することで、メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDに供給されるアドレスの電圧(高レベル電圧)を全て同じ値に設定できる。この結果、メインワードデコーダMWDおよび冗長メインワードデコーダRMWDを簡易に構成でき、擬似SRAMのチップサイズを小さくできる。この結果、チップコストを削減できる。
図23は、本発明の半導体メモリの第6の実施形態を示している。第1の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態の擬似SRAMは、互いに独立に動作するメモリコアCOREを有する2つのバンクBANK0−1と、バンクBANK0−1を選択するためのバンクデコーダ46を有している。
外部アドレス入力回路22Dは、第1の実施形態の外部アドレス入力回路22に1ビットのバンクアドレスBA0を受信する入力バッファを付加して構成されている。バンクデコーダ46は、基本タイミング信号RASZに同期して、バンクアドレスBA0からバンク選択信号BRAS0Z、BRAS1Zを生成する。各バンクBANK0−1は、リセット信号生成回路(リセット禁止制御回路)20、ロウブロックRBLKを選択するためのプリデコーダ28D、メインワード線MWLXを選択するためのプリデコーダ30D、プリデコーダ32および第1の実施形態のメモリコアCOREを有している。リセット信号生成回路20は、基本タイミング信号RASZの代わりにバンク選択信号BRAS0Z(またはBRAS1Z)を受けて動作する。すなわち、各バンクBANK0−1に形成されたリセット信号生成回路20により、アクセス要求を受けたバンクBANKのみが、リセット禁止信号NORSTZの非活性化に応じてリセット信号RSTXを活性化する。プリデコーダ28D、30Dは、ラッチ機能を有していることを除き、第1の実施形態のプリデコーダ28、30と同じである。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。
図24は、図23に示したバンクBANK0−1の詳細を示している。各バンクBANK0−1は、タイミング制御回路48を有している。バンクBANK0−1は、同じ構成のため、バンクBANK0のみ説明する。タイミング制御回路48は、バンク選択信号BRAS0Zの立ち上がりエッジに同期してバンクアクティブ信号BACTP0Zを所定期間活性化する。プリデコーダ28D、30Dは、バンクアクティブ信号BACTP0Zの高レベル期間にロウアドレスRA0−3Z、RA6−12Zを受信し、バンクアクティブ信号BACTP0Zの立ち下がりエッジに同期して受信した信号をラッチする。
図25は、第6の実施形態の擬似SRAMの動作を示している。この実施形態の特徴は、リセット信号RSTXは、アクセス要求のあったバンクBANKのみで生成されることである。したがって、リフレッシュ要求のために選択し続けているメインワード線MWLXの非選択は、ブロックリセット信号SRSTXの活性化に同期して、アクセス要求のあったロウブロックRBLKのみで行われる(図25(a、b))。また、リセット信号RSTXは、バンクBANKの非活性化に応答して活性化される(図25(c))。ブロックリセット信号SRSTXは、バンクBANKの非活性化によるロウブロックRBLKの非活性化に応答して非活性化される(図25(d))。
以上、第6の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、各バンクBANK0−1に形成したリセット信号生成回路20により、リセット信号RSTXをバンクアドレスに応じて選択されたバンクBANKのみに伝達することで、アクセス要求を受けたときにバンクBANK毎に独立してメインワード線MWLXを非選択できる。アクセス要求に関与しないバンクBANKにおいて、メインワード線MWLXの不要な非選択を防止できるため、消費電力を削減できる。
図26は、本発明の半導体メモリの第7の実施形態を示している。第1および第4の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態の擬似SRAMは、互いに独立に動作するメモリコアCOREを有する2つのバンクBANK0−1と、バンクBANK0−1を選択するためのバンクデコーダ46を有している。
メインワード線MWLXを選択するためのプリデコーダ30は、第6の実施形態と異なり、バンクBANK0−1に共通に形成されている。プリデコーダ30は、ラッチ機能を有していない。ロウブロックRBLKを選択するためのプリデコーダ28Eは、バンクBANK0−1毎に形成されている。その他の構成は、第4の実施形態と同じである。
図27は、図26に示したバンクBANK0−1の詳細を示している。各バンクBANK0−1は、第6の実施形態と同じタイミング制御回路48と、第4の実施形態と同じブロックリセット制御回路RSTCを有している。プリデコーダ28Eは、バンクBANK0−1に共通のプリデコーダ28E−1と、各バンクBANK0−1に形成されたプリデコーダ28E−2とで構成されている。プリデコーダ28E−1は、ロウアドレスRA2−3Zをプリデコードし、デコード信号X23Z<0:3>を生成する。デコード信号X23Z<0:3>は、第4の実施形態のデコード信号X23PZ<0:3>と異なり、パルス信号でない。プリデコーダ28E−2は、バンクアクティブ信号BACTP0Z(またはBACTP1Z)の高レベル期間にロウアドレスRA0−1Zを受信し、バンクデコード信号BX01Z<0:3>を生成する。そして、バンクデコード信号X01Z<0:3>とプリデコード信号X23Z<0:3>とのAND論理によりロウブロック選択信号RBLKSELPZが選択される。各バンクBANK0−1では、ブロックリセット制御回路RSTCが、ロウブロック選択信号RBLKSELPZに同期してアドレスラッチ信号AINZ、AINXを生成する。
この実施形態の擬似SRAMは、第4の実施形態(図15)と同様に、バンクBANK0−1の各ロウブロックRBLKは、アドレスラッチ信号AINZ、AINXに同期してプリデコード信号プリデコード信号X67Z、X89Z、X101112Zをラッチするアドレスラッチ回路ADLTを有している。アドレスラッチ信号AINZ、AINXは、バンクアドレスBA0−1Zに応じて選択されるバンクBANKのみで活性化する。選択されないバンクBANKのアドレスラッチ回路ADLTはラッチ動作しないため、メインワード線MWLXを選択するためのプリデコード信号X67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>の信号線を、バンクBANK0−1のアドレスラッチ回路ADLTに共通に配線できる。さらに、プリデコーダ28E−2において、バンクデコード信号BX01Z<0:3>の生成にバンクアクティブ信号BACTP0Z(またはBACTP1Z)の論理を含めることで、プリデコード信号X23Z<0:3>の信号線を、バンクBANK0−1のアドレスラッチ回路ADLTに共通に配線できる。この結果、バンクBANK0−1に配線されるプリデコード信号線の数を、第6の実施形態の48本から28本に削減できる。
図28は、第7の実施形態の擬似SRAMの動作を示している。この実施形態の特徴は、リフレッシュ要求のために選択し続けているメインワード線MWLXの非選択は、ブロックリセット信号SRSTXの活性化に同期して、アクセス要求のあったバンクBANKのロウブロックRBLKのみで行われることである(図28(a、b))。
以上、第7の実施形態においても第1、第4、第6の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、バンクアドレスBA0に応じて選択されたバンクBANKのアドレスラッチ回路ADLTのみが、外部アドレスEALをラッチすることで、バンクBANK毎に独立してメインワード線MWLXを選択/非選択できる。アクセス要求に関与しないバンクBANKにおいて、メインワード線MWLXの不要な非選択を防止できるため、消費電力を削減できる。
アドレスラッチ信号AINZ、AINXの生成論理にプリデコード信号X01Z、X23PZ(ロウブロックアドレス)を含めることで、アクセス要求を受けたバンクBANKのみでアドレスラッチ信号AINZ、AINXを生成できる。選択されないバンクBANKのアドレスラッチ回路ADLTはラッチ動作しないため、プリデコード信号X67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>の信号線を、バンクBANK0−1に共通に配線できる。この結果、プリデコード信号X23PZ、X67Z、X101112Zの信号線の数をほぼ半減でき、擬似SRAMのチップサイズを削減できる。
図29は、本発明の半導体メモリの第8の実施形態の要部を示している。第1の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態は、第1の実施形態のリフレッシュアドレス発生回路14の代わりにリフレッシュアドレス発生回路14Aを有している。また、ワードデコーダWDECが第1の実施形態と相違している。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。
リフレッシュアドレス発生回路14Aは、アドレスの割り当てが第1の実施形態と相違している。すなわち、リフレッシュアドレスIAL0−12Zのうち、下位の4ビットIAL0−3Zは、ロウブロックRBLK0−15を選択するために使用され、次の7ビットは、メインワード線MWLXを選択するために使用され、上位の2ビットは、サブワード線SWLを選択するために使用される。ここでは、第1の実施形態の説明と重複を避けるために、13ビットのリフレッシュアドレスを、下位から順にIAL0−3Z(ロウブロック選択アドレス)、IAL6−12Z(メインワード選択アドレス)、およびIAL4−5Z(サブワード選択アドレス)としている。また、リフレッシュアドレス発生回路14Aは、128本のメインワード線MWLX0−127のうち、最後のメインワード線MWLX127を選択するためのリフレッシュアドレスを出力している間(ビットIAL6−12Zがともに高レベルの期間)、リフレッシュカウンタ信号SRTXZを高レベルに保持する。リフレッシュアドレス発生回路14Aのその他の機能は、第1の実施形態のリフレッシュアドレス発生回路14と同じである。
図30は、図29に示したメモリコアCOREの要部を示している。ワードデコーダWDECは、デコード信号X45Z<0:3>に応じてサブワード選択信号SWDZ<0:3>(サブワード選択信号線)を選択するためのサブワード選択デコーダSWDgenを、ロウブロックRBLK0−15毎に有している。サブワード選択信号SWDZ<0:3>は、各ロウブロックRBLK内に分散して配置されるサブワードデコーダSWDに供給されている。その他の構成は、第1の実施形態(図4)と同じである。サブワード選択信号線SWDZは、ロウブロックRBLK内に分散するサブワードデコーダSWDに接続されるため、その配線長は長い。このため、サブワード選択信号線SWDZの選択/非選択により、大きな充放電電流が生じる。本実施形態では、後述するように、サブワード選択信号線SWDZの選択/非選択の頻度を下げることで、充放電電流を少なくし、消費電力を削減している。
図31は、図30に示した各ワードデコーダWDECの詳細を示している。ブロックリセット制御回路RSTCのタイミング信号生成回路TSCが生成するタイミング信号WLENZ(ワード線WL(=SWL))の活性化期間を生成)は、メインワードデコーダMWDに供給されている。ブロックリセット信号SRSTXは、メインワードデコーダMWDでなく、サブワード選択デコーダSWDgenに供給されている。サブワード選択デコーダSWDgenは、ロウブロックRBLK0−15毎に4つ形成されている。サブワード選択デコーダSWDgenは、デコード信号x45Z<0:3>に応じてサブワード選択信号SWDZ<0:3>をそれぞれ生成する。サブワード選択信号SWDZを選択(活性化)しているサブワード選択デコーダSWDgenは、ブロックリセット信号SRSTXの活性化に応答してサブワード選択信号SWDZを非選択する。その他の構成は、第1の実施形態(図5)と同じである。
図32は、サブワード選択デコーダSWDgenの詳細を示している。サブワード選択デコーダSWDgenは、ゲートでブロックリセット信号SRSTXを受けるpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタと、ゲートでプリデコード信号X45Zを受けるnMOSトランジスタと、pMOSトランジスタのドレインに接続されたラッチと、ラッチの出力に接続された2つのインバータからなるバッファとを有している。サブワード選択デコーダSWDgenの電源線は、昇圧電圧線VPPに接続されている。
図33は、第8の実施形態において、読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのサブワード選択デコーダSWDgenの動作を示している。この例では、メインワード線MWLXまたはメモリセルMC等に不良がなく、冗長ヒット信号RHITXが活性化されない場合を示している。第1の実施形態(図7)と同じ動作については、同じ符号を付している。第1の実施形態と相違は、ブロックリセット信号SRSTXに応答して、メインワード線MWLXが非選択、選択されるのではなく、サブワード選択信号SWDZが非選択、選択される点である。すなわち、ブロックリセット信号SRSTXの活性化に応答して、サブワード選択デコーダSWDgenのpMOSトランジスタがオンし、リフレッシュ動作を実行するために選択し続けているサブワード選択信号SWDZが非選択される(図33(F))。ブロックリセット信号SRSTXの非活性化に応答してアクセス要求に対応するサブワード選択信号SWDZが選択され、アクセス動作が実行される(図33(I))。ブロックリセット信号SRSTXの活性化に同期してサブワード選択デコーダSWDgenのpMOSトランジスタがオンし、アクセス動作のために選択されていたサブワード選択信号SWDZが非活性化される(図7(M))。アクセス信号ACTPZの活性化からサブワード選択信号SWDZの選択までの時間はT3である。時間T3は、第1の実施形態(図7)の時間T1とほぼ同じである。その他の動作は、第1の実施形態と同じである。
図34は、第8の実施形態におけるアービタ/動作制御回路16、リセット制御回路18およびリセット信号生成回路20の動作を示している。図34は、リフレッシュ要求に応じて選択されるワード線の順序が、第1の実施形態(図10)と相違している。すなわち、この実施形態では、リフレッシュ要求毎に、まず、ロウブロックRBLKが切り替わり、次にメインワード線MWLXが切り替わり、最後にサブワード線SWLが切り替わる。また、リフレッシュアドレス発生回路14が高レベルのリフレッシュカウンタ信号SRTXZを出力している間、すなわち、リフレッシュアドレスにより最後のメインワード線MWLX127が指定されている間、リセット信号RSTXは、リフレッシュ要求SRTZ毎に出力される。その他の動作は、第1の実施形態と同じである。
以上、第8の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、サブワード選択信号線SWDZの選択/非選択の頻度を下げることで、充放電電流を少なくでき、擬似SRAMの消費電力を削減できる。
図35は、本発明の半導体メモリの第9の実施形態の要部を示している。第1、第4および第8の実施形態と同じ要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。この半導体メモリは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用して擬似SRAMとして形成されている。擬似SRAMは、例えば、携帯電話等の携帯機器に搭載されるワークメモリに使用される。この実施形態は、第4の実施形態のリフレッシュアドレス発生回路14の代わりにリフレッシュアドレス発生回路14Aを有している。リフレッシュアドレス発生回路14Aは、第8の実施形態と同じである。また、ワードデコーダWDECが第4の実施形態と相違している。その他の構成は、第4の実施形態と同じである。
図36は、図35に示したワードデコーダWDECの詳細を示している。図36に示すワードデコーダWDECは、各ロウブロックRBLK0−15に形成されている。ワードデコーダWDECは、デコード信号X45Z<0:3>に応じてサブワード選択信号SWDZ<0:3>(サブワード選択信号線)を選択するための4つのサブワード選択デコーダSWDgenと、サブワード選択デコーダSWDgenにラッチデコード信号LX45Z<0:3>を供給するアドレスラッチ回路ADLTとを有している。アドレスラッチ回路ADLTは、プリデコード信号X67Z<0:3>、X89Z<0:3>、X101112Z<0:7>ではなく、プリデコード信号X45Z<0:3>をアドレスラッチ信号AINZ、AINXに同期してラッチし、ラッチデコード信号LX45Z<0:3>を出力する。ブロックリセット制御回路RSTCのタイミング信号生成回路TSCが生成するタイミング信号WLENZは、メインワードデコーダMWDに供給されている。その他の構成は、第4の実施形態(図15)と同じである。
サブワード選択デコーダSWDgenが生成するサブワード選択信号SWDZ<0:3>は、第8の実施形態(図30)と同様に、ロウブロックRBLK内に分散するサブワードデコーダSWDに接続されるため、その配線長は長い。このため、サブワード選択信号線SWDZの選択/非選択により、大きな充放電電流が生じる。本実施形態では、後述するように、サブワード選択信号線SWDZの選択/非選択の頻度を下げることで、充放電電流を少なくし、消費電力を削減している。
図37は、アドレスラッチ制御回路ALCおよびアドレスラッチ回路ADLTの詳細を示している。アドレスラッチ制御回路ALCは、第4の実施形態(図16)と同じである。アドレスラッチ回路ADLTは、正論理のラッチデコード信号LX45Z<0:3>を出力するために、第4の実施形態のアドレスラッチ回路ADLT(図16)の論理を変更して構成されている。アドレスラッチ回路ADLTは、第2テスト信号TSWLZが高レベルのときに、全てのラッチデコード信号LX45Z<0:3>を高レベルに固定する。
図38は、サブワード選択デコーダSWDgenの詳細を示している。サブワード選択デコーダSWDgenは、レベルコンバータLEVC1と、レベルコンバータLEVC1の出力に接続された2つのインバータからなるバッファとを有している。サブワード選択デコーダSWDgenの電源線は、昇圧電圧線VPPに接続されている。レベルコンバータLEVC1は、ラッチデコード信号LX45Zの高レベルを内部電源電圧VIIから昇圧電圧VPPに変換してバッファに出力する。
図39は、第9の実施形態において、読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのサブワード選択デコーダSWDgenの動作を示している。この例では、メインワード線MWLXまたはメモリセルMC等に不良がなく、冗長ヒット信号RHITXが活性化されない場合を示している。第4の実施形態(図18)と同じ動作については、同じ符号を付している。第4の実施形態と相違は、ブロックリセット信号SRSTXに応答して、メインワード線MWLXが非選択、選択されるのではなく、サブワード選択信号SWDZが非選択、選択される点である。すなわち、ブロックリセット信号SRSTXの活性化に応答して、リフレッシュ動作を実行するために選択し続けているサブワード選択信号SWDZが非選択され、(図39(F))、同時に、アクセス要求に対応するサブワード選択信号SWDZが選択され、(図39(G))。アクセス信号ACTPZの活性化からサブワード選択信号SWDZの選択までの時間はT4である。時間T4は、第4の実施形態(図18)の時間T2とほぼ同じである。サブワード選択信号SWDZの非選択と選択が、同時に行われるため、アクセス信号ACTPZの活性化からサブワード選択信号SWDZの選択までの時間は第8の実施形態のT3より短いT4になる。その他の動作は、第4の実施形態と同じである。
図40は、第9の実施形態におけるメモリコアCOREの動作を示している。説明を簡単にするため、メモリコアCOREが、4つのロウブロックRBLK0−3、2つのメインワード線MWLX0−1および2つのサブワード線SWL0−1とを有する例を示している。リフレッシュ信号REFPZに付した数字は、リフレッシュ動作REFが実行されるロウブロックRBLKの番号を示している。この実施形態では、リフレッシュアドレス発生回路14Aが生成するリフレッシュアドレスIAL0−12Zにより、リフレッシュ要求毎に、まず、ロウブロックRBLKが切り替わり、次にメインワード線MWLXが切り替わり、最後にサブワード線SWL(サブワードデコーダSWD)が切り替わる。このため、リフレッシュ要求毎に、メインワード線MWLXではなく、ロウブロックRBLK0−3内のサブワード選択信号SWDZが、順次選択される。その他の動作は、第4の実施形態とほぼ同じである。
以上、第9の実施形態においても第1、第4および第8の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、サブワード選択信号線SWDZの選択/非選択の頻度を下げることで、充放電電流を少なくでき、擬似SRAMの消費電力を削減できる。
なお、上述した実施形態では、本発明を、階層構造のワード線MWLX、SWLを有する擬似SRAMに適用する例について述べた。すなわち、リフレッシュ動作のために選択し続けているメインワード線MWLXを、ロウブロックRBLK毎にアクセス要求に応答して非選択する例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、図41および図42に示すように、本発明を、階層化されていないワード線WL(または冗長ワード線RWL)を有する擬似SRAMに適用してもよい。すなわち、プリデコード信号を受け、デコード信号WDSを生成する第1ワードデコーダWD1と、デコード信号WDSおよびロウアドレスRA4−5Zを受け、ワード線WLのいずれかを選択する第2ワードデコーダWD2とを有する擬似SRAMにおいて、リフレッシュ動作のために選択し続けているデコード信号WDSを、ロウブロックRBLK毎にアクセス要求に応答して非選択してもよい。なお、階層化されていないワード線WLは、一般に、メモリセルMCのトランスファトランジスタのゲートを構成するためのポリシリコン配線と、ポリシリコン配線上を併走するメタル配線とで構成される。
上述した第1の実施形態では、サブワード線SWL3がリフレッシュの対象のときに、メインワード線MWLXのリフレッシュ毎に非選択する例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、サブワード線SWL0がリフレッシュの対象になったときに、それまで選択していたメインワード線MWLXを非選択し、新たにリフレッシュ対象のメインワード線MWLXを選択してもよい。
上述した第4、第5および第7の実施形態では、メインワード線MWLXを活性化し続けるためにプリデコード信号をアドレスラッチ回路ADLTでラッチする例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。さらに、アドレスをラッチした状態で、次の外部アドレスEALまたはリフレッシュアドレスIALを受信し、受信したアドレスの冗長判定を行ってもよい。リフレッシュ動作またはアクセス動作中に、次のリフレッシュ動作またはアクセス動作の冗長判定を行うことで、サイクル時間やアクセス時間をさらに短縮できる。
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
(付記1)
複数のメモリセルおよびメモリセルに接続された複数のワード線をそれぞれ有する複数のメモリブロックと、
前記メモリブロックにそれぞれ形成され、所定数のワード線を含む複数のワード線グループと、
メモリセルをリフレッシュするためのリフレッシュ要求を所定の周期で発生するリフレッシュ要求発生回路と、
リフレッシュするメモリセルに接続されたワード線を示すリフレッシュアドレスを、前記リフレッシュ要求に応答して順次生成するリフレッシュアドレス発生回路と、
前記ワード線グループに対応してそれぞれ形成され、前記ワード線グループ内のワード線のいずれかを前記リフレッシュアドレスまたは外部アドレスに応じて選択するために、ワード線選択信号線を選択する第1ワードデコーダと、
前記ワード線にそれぞれ対応して形成され、前記ワード線選択信号線の選択に応答して、前記ワード線グループ内のワード線のいずれかを前記リフレッシュアドレスまたは外部アドレスに応じて選択する第2ワードデコーダと、
前記リフレッシュアドレスに対応して前記メモリブロック毎に選択されたワード線選択信号線の選択状態をリフレッシュ動作後に保持するとともに、アクセス要求に応答してこのアクセス要求に対応する前記外部アドレスが示すメモリブロックのワード線選択信号線のみを非選択するワード制御回路とを備え、
前記リフレッシュアドレス生成回路が生成する前記リフレッシュアドレスの最下位の少なくとも1ビットは、前記メモリブロックを選択するために割り当てられていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記2)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記ワード制御回路は、
前記リフレッシュ要求に応答してリセット禁止信号を活性化(リセット禁止状態)し、前記アクセス要求に応答して前記リセット禁止信号を非活性化(リセット許可状態)するリセット禁止制御回路と、
前記メモリブロック毎に形成され、前記アクセス要求に対応する外部アドレスが示すメモリブロック内で選択されているワード線選択信号線を非選択するためのブロックリセット信号を、前記リセット禁止信号の非活性化に応答して前記第1ワードデコーダに出力するブロックリセット制御回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記3)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
アクセス要求に応答してアクセス動作が実行されるメモリブロックにおいて、リフレッシュのために前記ワード線選択信号線を選択し続けている第1ワードデコーダが、このワード線選択信号線を非選択した後、前記外部アドレスにより選択される第1ワードデコーダが、前記ブロックリセット信号に応答してワード線選択信号線を選択することを特徴とする半導体メモリ。
(付記4)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
1回のアクセス要求に応答して、読み出し動作または書き込み動作を連続して実行するバーストアクセス機能を備え、
前記リセット禁止制御回路は、前記バーストアクセス中に前記リセット禁止信号の活性化をマスクする活性化マスク回路を備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記5)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
リフレッシュ動作は、前記リフレッシュアドレスに従って、まず前記メモリブロックを順次切り替えて実行され、次に前記ワード線の選択アドレスを順次切り替えて実行され、さらに前記ワード線グループを順次切り替えて実行され、
前記リセット禁止制御回路は、前記ワード線グループが切り替わる直前に前記メモリブロックのリフレッシュ動作が一巡する期間中、前記リセット禁止信号を非活性化することを特徴とする半導体メモリ。
(付記6)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記リセット禁止制御回路は、
前記アクセス要求の非受信中に、リフレッシュ動作の開始を示すタイミング信号に同期してエントリ信号を生成するエントリ生成回路と、
前記エントリ信号に同期して前記リセット禁止信号を活性化し、前記アクセス要求に同期して前記リセット禁止信号を非活性化するフリップフロップとを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記7)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記リセット禁止制御回路は、半導体メモリのパワーオン時に、前記ワード線選択信号線を非選択するために前記リセット禁止信号を非活性化することを特徴とする半導体メモリ。
(付記8)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記リセット禁止制御回路は、
前記リフレッシュ要求に応答するエントリ信号を一部の信号が互いに非同期な複数のタイミング信号を用いて生成するエントリ生成回路と、
所定の閾値電圧を有するトランジスタで構成され、前記エントリ信号に同期して前記リセット禁止信号を活性化し、前記アクセス要求に同期して前記リセット禁止信号を非活性化するフリップフロップとを備え、
前記フリップフロップ内において、前記エントリ信号から前記リセット禁止信号を活性化し、入力に帰還される信号経路に存在するトランジスタの少なくともいずれかの閾値電圧(絶対値)は、他のトランジスタの閾値電圧(絶対値)より低く設定されていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記9)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを備え、
前記各メモリバンクは、複数の前記メモリブロック、複数の前記ワード線グループ、複数の前記第1および第2ワードデコーダを備え、
前記リセット禁止制御回路は、前記アクセス要求に応答する前記リセット禁止信号の非活性化を前記バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクのみに伝達することを特徴とする半導体メモリ。
(付記10)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記各メモリブロックに形成され、前記リフレッシュアドレスまたは前記外部アドレスによるメモリブロックの選択に応答してアドレスラッチ信号を生成するアドレスラッチ制御回路と、
前記第1ワードデコーダを選択するためのアドレス信号線にそれぞれ対応して形成され、対応する前記アドレスラッチ信号に同期して前記リフレッシュアドレスまたは前記外部アドレスをラッチし、ラッチしたアドレスを前記第1ワードデコーダに出力するアドレスラッチ回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記11)
付記10記載の半導体メモリにおいて、
テストモード中に前記アドレスラッチ制御回路に共通の第1テスト信号を出力する第1テスト制御回路を備え、
前記各アドレスラッチ制御回路は、前記第1テスト信号の出力に同期して前記アドレスラッチ信号を生成することを特徴とする半導体メモリ。
(付記12)
付記10記載の半導体メモリにおいて、
テストモード中に前記第1ワードデコーダに共通の第2テスト信号を出力する第2テスト制御回路を備え、
前記各第1ワードデコーダは、前記第2テスト信号の出力に同期して前記ワード線選択信号線を選択することを特徴とする半導体メモリ。
(付記13)
付記10記載の半導体メモリにおいて、
前記各アドレスラッチ回路は、ラッチしたアドレスの高レベル電圧を昇圧電圧に変換するレベルシフタを備え、
前記第1ワードデコーダは、昇圧電圧を高レベル電源として受け、前記ワード線選択信号線の高レベル電圧を昇圧電圧に設定することを特徴とする半導体メモリ。
(付記14)
付記10記載の半導体メモリにおいて、
バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを備え、
前記各メモリバンクは、複数の前記メモリブロック、複数の前記ワード線グループ、複数の前記第1および第2ワードデコーダを備え、
前記バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクの前記アドレスラッチ回路のみが、前記アクセス要求に対応する前記外部アドレスをラッチすることを特徴とする半導体メモリ。
(付記15)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記メモリブロックにそれぞれ対応して形成され、不良アドレスが予めプログラムされるとともに、前記リフレッシュアドレスまたは前記外部アドレスが前記不良アドレスと一致するときに冗長ヒット信号を出力するプログラム回路と、
前記各メモリブロックに形成され、前記冗長ヒット信号に対応して選択される冗長ワード線とを備え、
前記各メモリブロックにおいて、前記第1ワードデコーダは、選択されているワード線選択信号線を前記冗長ヒット信号の出力に同期して非選択することを特徴とする半導体メモリ。
(付記16)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記ワード線選択信号線および前記ワード線は、それぞれメインワード線およびサブワード線であり、
前記第1ワードデコーダは、メインワードデコーダであり、
前記第2ワードデコーダは、前記各メモリブロック内に分散して配置されるサブワードデコーダであることを特徴とする半導体メモリ。
(付記17)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記リフレッシュアドレス生成回路が生成する前記リフレッシュアドレスの最上位の少なくとも1ビットは、前記ワード線グループを選択するために割り当てられており、
前記リフレッシュアドレスにおいて前記メモリブロックおよび前記ワード線グループを選択するために割り当てられているビットを除くビットは、前記ワード線を選択するために割り当てられていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記18)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記ワード線選択信号線および前記ワード線は、それぞれサブワード選択信号線およびサブワード線であり、
前記第1ワードデコーダは、サブワード選択デコーダであり、
前記第2ワードデコーダは、前記各メモリブロック内に分散して配置されるサブワードデコーダであることを特徴とする半導体メモリ。
(付記19)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記リフレッシュアドレス生成回路が生成する前記リフレッシュアドレスの最上位の少なくとも1ビットは、前記ワード線を選択するために割り当てられており、
前記リフレッシュアドレスにおいて前記メモリブロックおよび前記ワード線を選択するために割り当てられているビットを除くビットは、前記ワード線グループを選択するために割り当てられていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記20)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを備え、
前記各メモリバンクは、複数の前記メモリブロック、複数の前記ワード線グループ、複数の前記第1および第2ワードデコーダを備え、
前記ワード制御回路は、前記バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクのみに対して、リフレッシュのために選択し続けている前記ワード線選択信号線を前記アクセス要求に応答して非選択することを特徴とする半導体メモリ。
本発明の半導体メモリの第1の実施形態を示すブロック図である。 図1に示したリセット制御回路の詳細を示す回路図である。 図1に示したヒューズ回路の詳細を示すブロック図である。 図1に示したメモリコアの要部を示す回路図である。 図4に示した各ワードデコーダの詳細を示すブロック図である。 図5に示したメインワードデコーダおよび冗長メインワードデコーダの詳細を示す回路図である。 第1の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダおよび冗長メインワードデコーダの動作を示すタイミング図である。 第1の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダおよび冗長メインワードデコーダの動作を別の例を示すタイミング図である。 第1の実施形態におけるアービタ/動作制御回路、リセット制御回路およびリセット信号生成回路の動作を示すタイミング図である。 第1の実施形態におけるアービタ/動作制御回路、リセット制御回路およびリセット信号生成回路の動作を示すタイミング図である。 第1の実施形態におけるメモリコアの動作を示すタイミング図である。 本発明の半導体メモリの第2の実施形態の要部を示す回路図である。 本発明の半導体メモリの第3の実施形態の要部を示す回路図である。 本発明の半導体メモリの第4の実施形態を示すブロック図である。 図14に示したワードデコーダの詳細を示すブロック図である。 図15に示したアドレスラッチ制御回路およびアドレスラッチ回路の詳細を示す回路図である。 メインワードデコーダおよび冗長メインワードデコーダの詳細を示す回路図である。 第4の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダおよび冗長メインワードデコーダの動作を示すタイミング図である。 第4の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのメインワードデコーダおよび冗長メインワードデコーダの動作の別の例を示すタイミング図である。 第4の実施形態におけるメモリコアの動作を示すタイミング図である。 本発明の半導体メモリの第5の実施形態の要部を示す回路図である。 本発明の半導体メモリの第5の実施形態の要部を示す回路図である。 本発明の半導体メモリの第6の実施形態を示すブロック図である。 図23に示したバンクの詳細を示すブロック図である。 第6の実施形態の擬似SRAMの動作を示すタイミング図である。 本発明の半導体メモリの第7の実施形態を示すブロック図である。 図26に示したバンクの詳細を示すブロック図である。 第7の実施形態の擬似SRAMの動作を示すタイミング図である。 本発明の半導体メモリの第8の実施形態を示すブロック図である。 図29に示したメモリコアの要部を示す回路図である。 図30に示した各ワードデコーダの詳細を示すブロック図である。 図31に示したサブワード選択デコーダの詳細を示す回路図である。 第8の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのサブワード選択デコーダの動作を示すタイミング図である。 第8の実施形態におけるアービタ/動作制御回路、リセット制御回路およびリセット信号生成回路の動作を示すタイミング図である。 本発明の半導体メモリの第9の実施形態を示すブロック図である。 図35に示したワードデコーダの詳細を示すブロック図である。 図36に示したアドレスラッチ制御回路およびアドレスラッチ回路の詳細を示す回路図である。 図36に示したサブワード選択デコーダの詳細を示す回路図である。 第9の実施形態における読み出し動作または書き込み動作が実行されるときのサブワード選択デコーダの動作を示すタイミング図である。 第9の実施形態におけるメモリコアの動作を示すタイミング図である。 本発明を適用した擬似SRAMの別の例を示すブロック図である。 本発明を適用した擬似SRAMの別の例を示すブロック図である。

Claims (10)

  1. 複数のメモリセルおよびメモリセルに接続された複数のワード線をそれぞれ有する複数のメモリブロックと、
    前記メモリブロックにそれぞれ形成され、所定数のワード線を含む複数のワード線グループと、
    メモリセルをリフレッシュするためのリフレッシュ要求を所定の周期で発生するリフレッシュ要求発生回路と、
    リフレッシュするメモリセルに接続されたワード線を示すリフレッシュアドレスを、前記リフレッシュ要求に応答して順次生成するリフレッシュアドレス発生回路と、
    前記ワード線グループに対応してそれぞれ形成され、前記ワード線グループ内のワード線のいずれかを前記リフレッシュアドレスまたは外部アドレスに応じて選択するために、ワード線選択信号線を選択する第1ワードデコーダと、
    前記ワード線にそれぞれ対応して形成され、前記ワード線選択信号線の選択に応答して、前記ワード線グループ内のワード線のいずれかを前記リフレッシュアドレスまたは外部アドレスに応じて選択する第2ワードデコーダと、
    前記リフレッシュアドレスに対応して前記メモリブロック毎に選択されたワード線選択信号線の選択状態をリフレッシュ動作後に保持するとともに、アクセス要求に応答してこのアクセス要求に対応する前記外部アドレスが示すメモリブロックのワード線選択信号線のみを非選択し、アクセス要求に対応する前記外部アドレスが示すメモリブロックを除くメモリブロックのワード線選択信号線であって、リフレッシュ動作後に選択され続けているワード線選択信号線の選択状態を維持するワード制御回路とを備え、
    前記リフレッシュアドレス生成回路が生成する前記リフレッシュアドレスの最下位の少なくとも1ビットは、前記メモリブロックを選択するために割り当てられていることを特徴とする半導体メモリ。
  2. 請求項1記載の半導体メモリにおいて、
    前記ワード制御回路は、
    前記リフレッシュ要求に応答してリセット禁止信号を活性化(リセット禁止状態)し、前記アクセス要求に応答して前記リセット禁止信号を非活性化(リセット許可状態)するリセット禁止制御回路と、
    前記メモリブロック毎に形成され、前記アクセス要求に対応する外部アドレスが示すメモリブロック内で選択されているワード線選択信号線を非選択するためのブロックリセット信号を、前記リセット禁止信号の非活性化に応答して前記第1ワードデコーダに出力するブロックリセット制御回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
  3. 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
    アクセス要求に応答してアクセス動作が実行されるメモリブロックにおいて、リフレッシュのために前記ワード線選択信号線を選択し続けている第1ワードデコーダが、このワード線選択信号線を非選択した後、前記外部アドレスにより選択される第1ワードデコーダが、前記ブロックリセット信号に応答してワード線選択信号線を選択することを特徴とする半導体メモリ。
  4. 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
    1回のアクセス要求に応答して、読み出し動作または書き込み動作を連続して実行するバーストアクセス機能を備え、
    前記リセット禁止制御回路は、前記バーストアクセス中に前記リセット禁止信号の活性化をマスクする活性化マスク回路を備えていることを特徴とする半導体メモリ。
  5. 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
    リフレッシュ動作は、前記リフレッシュアドレスに従って、まず前記メモリブロックを順次切り替えて実行され、次に前記ワード線の選択アドレスを順次切り替えて実行され、さらに前記ワード線グループを順次切り替えて実行され、
    前記リセット禁止制御回路は、前記ワード線グループが切り替わる直前に前記メモリブロックのリフレッシュ動作が一巡する期間中、前記リセット禁止信号を非活性化することを特徴とする半導体メモリ。
  6. 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
    前記リセット禁止制御回路は、
    前記リフレッシュ要求に応答するエントリ信号を一部の信号が互いに非同期な複数のタイミング信号を用いて生成するエントリ生成回路と、
    所定の閾値電圧を有するトランジスタで構成され、前記エントリ信号に同期して前記リセット禁止信号を活性化し、前記アクセス要求に同期して前記リセット禁止信号を非活性化するフリップフロップとを備え、
    前記フリップフロップ内において、前記エントリ信号から前記リセット禁止信号を活性化し、入力に帰還される信号経路に存在するトランジスタの少なくともいずれかの閾値電圧(絶対値)は、他のトランジスタの閾値電圧(絶対値)より低く設定されていることを特徴とする半導体メモリ。
  7. 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
    バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを備え、
    前記各メモリバンクは、複数の前記メモリブロック、複数の前記ワード線グループ、複数の前記第1および第2ワードデコーダを備え、
    前記リセット禁止制御回路は、前記アクセス要求に応答する前記リセット禁止信号の非活性化に応じて、リフレッシュ動作後に選択状態を保持しているワード線選択信号線を非選択にするためのリセット信号を前記バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクのみで生成することを特徴とする半導体メモリ。
  8. 請求項1記載の半導体メモリにおいて、
    前記各メモリブロックに形成され、前記リフレッシュアドレスまたは前記外部アドレスによるメモリブロックの選択に応答してアドレスラッチ信号を生成するアドレスラッチ制御回路と、
    前記第1ワードデコーダを選択するためのアドレス信号線にそれぞれ対応して形成され、対応する前記アドレスラッチ信号に同期して前記リフレッシュアドレスまたは前記外部アドレスをラッチし、ラッチしたアドレスを前記第1ワードデコーダに出力するアドレスラッチ回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
  9. 請求項8記載の半導体メモリにおいて、
    バンクアドレスに応じて選択され、互いに独立に動作する複数のメモリバンクを備え、
    前記各メモリバンクは、複数の前記メモリブロック、複数の前記ワード線グループ、複数の前記第1および第2ワードデコーダを備え、
    前記バンクアドレスに応じて選択されたメモリバンクの前記アドレスラッチ回路のみが、前記アクセス要求に対応する前記外部アドレスをラッチすることを特徴とする半導体メモリ。
  10. 請求項1記載の半導体メモリにおいて、
    前記メモリブロックにそれぞれ対応して形成され、不良アドレスが予めプログラムされるとともに、前記リフレッシュアドレスまたは前記外部アドレスが前記不良アドレスと一致するときに冗長ヒット信号を出力するプログラム回路と、
    前記各メモリブロックに形成され、前記冗長ヒット信号に対応して選択される冗長ワード線とを備え、
    前記各メモリブロックにおいて、前記第1ワードデコーダは、選択されているワード線選択信号線を前記冗長ヒット信号の出力に同期して非選択することを特徴とする半導体メモリ。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7444577B2 (en) * 2005-08-04 2008-10-28 Rambus Inc. Memory device testing to support address-differentiated refresh rates
JP4816911B2 (ja) * 2006-02-07 2011-11-16 日本電気株式会社 メモリの同期化方法及びリフレッシュ制御回路
JP4813937B2 (ja) * 2006-03-20 2011-11-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN1851825B (zh) * 2006-05-10 2010-05-12 威盛电子股份有限公司 高效能存储器及相关方法
JP5151106B2 (ja) * 2006-09-27 2013-02-27 富士通セミコンダクター株式会社 半導体メモリおよびシステム
KR100878307B1 (ko) * 2007-05-11 2009-01-14 주식회사 하이닉스반도체 멀티 워드라인 테스트 제어 회로 및 그의 제어 방법
JP4962206B2 (ja) * 2007-08-10 2012-06-27 富士通セミコンダクター株式会社 半導体記憶装置及びワードデコーダ制御方法
CN102194513B (zh) * 2010-03-11 2013-07-31 复旦大学 自动调整存储器刷新操作频率的电路、方法及其存储器
US8547777B2 (en) * 2010-12-22 2013-10-01 Intel Corporation Nor logic word line selection
JP5932236B2 (ja) * 2011-04-13 2016-06-08 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエルPS4 Luxco S.a.r.l. 半導体装置及びシステム
KR20130117424A (ko) * 2012-04-17 2013-10-28 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치의 리프레쉬 회로
KR20160119588A (ko) * 2015-04-06 2016-10-14 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치
KR102550685B1 (ko) * 2016-07-25 2023-07-04 에스케이하이닉스 주식회사 반도체장치
KR102471500B1 (ko) * 2018-03-12 2022-11-28 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 및 이를 포함하는 테스트 시스템
KR102627228B1 (ko) * 2018-09-14 2024-01-22 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치의 퓨즈 래치
US10998022B2 (en) * 2019-08-16 2021-05-04 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for reducing access device sub-threshold leakage in semiconductor devices
CN113129976B (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 中天弘宇集成电路有限责任公司 行译码电路及存储器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08315569A (ja) * 1995-05-16 1996-11-29 Hitachi Ltd 半導体記憶装置、及びデータ処理装置
JP2002133865A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Seiko Epson Corp 半導体メモリ装置内のワード線の活性化
JP2002184182A (ja) * 2000-10-05 2002-06-28 Fujitsu Ltd 半導体メモリおよびその制御方法
JP2003068071A (ja) * 2001-08-30 2003-03-07 Hitachi Ltd 半導体メモリ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3255947B2 (ja) * 1991-11-12 2002-02-12 株式会社日立製作所 半導体装置
JPH08315598A (ja) * 1995-05-12 1996-11-29 Mitsubishi Electric Corp テスト機能内蔵メモリ集積回路
JP3752288B2 (ja) 1995-12-11 2006-03-08 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶装置
TW509943B (en) * 1999-10-06 2002-11-11 Ind Tech Res Inst Hidden-type refreshed 2P2N pseudo static random access memory and its refreshing method
US6515929B1 (en) * 2001-10-29 2003-02-04 Etron Technology, Inc. Partial refresh feature in pseudo SRAM
JP2004102508A (ja) * 2002-09-06 2004-04-02 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08315569A (ja) * 1995-05-16 1996-11-29 Hitachi Ltd 半導体記憶装置、及びデータ処理装置
JP2002184182A (ja) * 2000-10-05 2002-06-28 Fujitsu Ltd 半導体メモリおよびその制御方法
JP2002133865A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Seiko Epson Corp 半導体メモリ装置内のワード線の活性化
JP2003068071A (ja) * 2001-08-30 2003-03-07 Hitachi Ltd 半導体メモリ

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