JP4603111B2 - 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、複数のメモリセルから特定のメモリセルを選択してデータの書き込みまたは読み出しを行うための複数の選択線の一部に欠陥が発生した場合に、冗長選択線を使用して欠陥を救済するためのシフト冗長機能を備えた半導体記憶装置に関する。
【0002】
近年のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)や、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)や、フラッシュメモリや、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ(FRAM、すなわち、Ferromagnatic RAM)等のような大容量の半導体記憶装置を量産する場合、選択線等に欠陥が全くない半導体チップ(半導体集積回路)を製造することは事実上困難である。特に、量産初期の段階では欠陥が発生する確率が高いために、この半導体チップを最悪廃棄しなければならなくなり、チップ製造上の歩留りが低下するおそれがある。このチップ製造上の歩留りの低下をできる限り抑えるために、半導体チップ内に予め設けられた冗長選択線等の冗長回路要素を利用することにより欠陥を救済する対策を講じることが不可欠になる。
【0003】
【従来の技術】
半導体チップ内の冗長回路要素を利用した冗長方式として、現在さまざまな方式が採用されているが、この中のシフト冗長方式は、アクセス速度が速い、消費電流(消費電力)が小さい等の特徴を有しており、近年の大容量の半導体記憶装置に対し有効な手段と考えられる。これまでは、選択線同士のショート等が存在して1本または2本の欠陥選択線が生じた場合に、1ビットまたは2ビットのシフト冗長を行って欠陥選択線を救済するようなシフト冗長方式の半導体記憶装置が公知になっている。
【0004】
図21は、上記のような従来の2ビット(または1ビット)のシフト冗長機能を有する半導体記憶装置の構成例を示すブロック図であり、図22は、図21に係る2ビットのシフト冗長動作を説明するための模式図である。ただし、ここでは、複数の選択線(例えば、n本(nは2以上の任意の正の整数))に対して2ビット(または1ビット)のシフト冗長機能を有する半導体記憶装置の構成を概略的に示すこととする。さらに、ここでは、2本の選択線sl2およびsl(n−3)に欠陥が発生した場合を例示することとする。
【0005】
図21および図22に示すような従来の2ビットのシフト冗長機能を有する半導体記憶装置の構成例は、例えば、平成10年11月9日付け出願済みの先行特許出願である特願平10-318164 号の明細書に開示されている。
図21に示す半導体記憶装置には、外部から供給されるアドレス信号Addをデコードするデコーダ回路500が設けられている。さらに、この半導体記憶装置では、このデコーダ回路500から出力されるデコード信号Sdecのアドレスに基づき、複数のメモリセルから特定のメモリセルを選択してデータの書き込みまたは読み出しを行うための複数の選択線sl0〜sl(n−)(nは2以上の任意の正の整数)を配置すると共に、上記複数の選択線に欠陥がない場合は、上記デコード信号Sdecが転送される複数のデコード信号線のいずれにも接続されない2本の冗長選択線slj0、slj1を、上記複数の選択線の中で一方の端の位置、および他方の端の位置にそれぞれ配置している。
【0006】
さらに、図21においては、上記複数のデコード信号線と、上記複数の選択線および冗長選択線との接続関係を制御するシフト冗長回路100を設けている。このシフト冗長回路100は、複数のスイッチ素子を含むスイッチ部200と、上記複数の選択線および冗長選択線に対応して設けられる複数のヒューズを有するシフト冗長ヒューズ回路部400とを備えている。スイッチ部200は、複数のスイッチ素子のオン/オフ動作により、複数のデコード信号線を、複数の選択線および冗長選択線に切替可能に接続するためのものである。シフト冗長ヒューズ回路部400は、上記複数の選択線に1本または2本の欠陥が発生した場合に、これらの欠陥が発生した欠陥選択線に対応するヒューズ、および、上記冗長選択線に対応する冗長選択用ヒューズを切断するものである。ここで、シフト冗長ヒューズ回路部400から出力された信号は、シフト冗長制御回路部300に入力される。さらに、このシフト冗長制御回路部300から出力された信号は、スイッチ部200を制御するためのシフト制御信号として使用される。
【0007】
さらに、図21のシフト冗長回路100は、上記シフト冗長ヒューズ回路部400からの出力結果に応じて、上記欠陥選択線を上記デコード信号線のいずれにも接続させない非選択状態にし、上記複数の選択線の中で一方の端(例えば、左端)に位置する第1の冗長選択線slj0の方向に、1本の選択線の分(すなわち、1ビット分)だけ上記複数のデコード信号線をシフトさせたり、上記複数の選択線の中で他方の端(例えば、右端)に位置する第2の冗長選択線slj1の方向に、1本の選択線の分だけ上記複数のデコード信号線をシフトさせたりするように、上記複数のスイッチ素子の切替動作を制御するシフト冗長制御回路部300を備えている。換言すれば、図21の半導体記憶装置は、第1の冗長選択線の方向、もしくは、第2の冗長選択線の方向、またはその両方の方向にシフトさせることにより、1ビットまたは2ビットのシフト冗長を行うように構成される。ここで、「デコード信号線をシフトさせる」とは、選択線とデコード信号線との接続の状態をシフトさせることを意味する。
【0008】
さらに、図21に示す半導体記憶装置では、スイッチ部200内の複数のスイッチ素子の各々が、上記第1の冗長選択線slj0の方向へのシフト動作(すなわち、後述の左方向シフト)を行うモード、上記第2の冗長選択線の方向へのシフト動作(すなわち、後述の右方向シフト)を行うモード、またはシフト動作を行わないモード(すなわち、後述のシフトなし)を選択することが可能な3方向性のスイッチ素子により構成される。
【0009】
つぎに、図22の模式図により、2ビットのシフト冗長動作の概略を説明する。図22において、clj0およびclj1は、シフト冗長動作時に使用される冗長選択線(例えば、冗長選択用カラム選択線)を示し、cl0〜cl63は、通常動作時に使用される通常選択用の選択線(例えば、カラム選択線)を示す。これらの選択線は、スイッチ部200内の複数のスイッチ素子を介して半導体チップの外部より与えられるアドレス信号をデコードしたデコード信号線d0〜d63と接続している。シフト冗長処理前または選択線等に欠陥が存在しない場合、cl0とd0、cl1とd1、…cl62とd62、cl63とd63が接続されるように、スイッチ素子によって制御される。選択線cl#とデコード信号線d#(#:0〜63)が接続されるような場合をNS(Non-Shift :シフトなし)とよぶ。
【0010】
図22の模式図は、2本の選択線cl2、cl57に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対しシフト冗長を行う場合を説明するためのものである。デコード信号線d0、d1およびd2は、冗長選択線clj0、選択線cl0、および選択線cl1にそれぞれ接続される(SL(Shift Left):左方向シフト)。選択線cl2,cl57は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。選択線cl3〜cl56は、NSの状態になっており、選択線、cl58〜cl63、および冗長選択線clj1は、デコード信号線d57〜d63にそれぞれ接続される(SR(Shift Right):右方向シフト)。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記のとおり、図21に示したような従来の2ビットのシフト冗長機能を有する半導体記憶装置においては、複数の選択線の中の2本に欠陥が発生した場合に、一方の冗長選択線の方向、および他方の冗長選択線の方向にデコード信号線をシフトさせることにより、2ビットのシフト冗長を行って2本の欠陥選択線(2個の欠陥)を救済することが可能になる。また一方で、複数の選択線の中の1本に欠陥が発生した場合には、2本の冗長選択線のいずれか一方の方向にデコード信号線をシフトさせることにより、1ビットのシフト冗長を行って1本の欠陥選択線(1個の欠陥)を救済することも可能である。
【0012】
しかしながら、DRAMやSRAMやフラッシュメモリ等の量産を目的として半導体チップを製造する場合、実際には、製造プロセスの異常等により選択線のピッチよりも大きなゴミが発生して半導体チップ上に付着することがある。このようなときには、半導体チップ上のある一部に集中して3本以上の欠陥選択線(3個以上の欠陥)が発生するような群不良が少なからず存在する。特に、量産初期の段階では、この群不良が発生する可能性が比較的高い傾向にある。
【0013】
それゆえに、上記のような群不良等によって半導体チップ上に3個以上の欠陥が発生した場合には、従来の2ビットのシフト冗長方式を用いても上記の欠陥を救済することが不可能になっていた。この結果、特に量産初期の段階でチップ製造上の歩留りの向上が抑えられるという問題が生じてきた。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、半導体チップ上に3本以上の欠陥選択線が生じた場合に、このような欠陥選択線を救済してチップ製造上の歩留りの飛躍的な向上を可能にするシフト冗長方式の半導体記憶装置を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
図1は、本発明の原理構成を示すブロック図である。ここでは、複数の選択線R0〜R(n−1)(この場合も、nは2以上の任意の正の整数とする)を有する本発明の半導体記憶装置の構成を概略的に示すこととする。さらに、ここでは、4本の選択線Rl、R3、R(n−4)、およびR(n−2)に欠陥が発生した場合のスイッチ部の切替動作の様子を図示することとする。
【0015】
上記問題点を解決するために、本発明の半導体記憶装置は、図1に示すように、外部から供給されるアドレス信号Addに基づき、複数のメモリセルから特定のメモリセルを選択してデータの書き込みまたは読み出しを行うための複数の選択線R0〜R(n−1)(すなわち、リアル選択線)を配置しており、上記複数の選択線の中で、一方の端に位置する少なくとも2本の第1の冗長選択線(例えば、左端の2本の冗長選択線JL0、JL1)、および他方の端に位置する少なくとも2本の第2の冗長選択線(例えば、左端の2本の冗長選択線JR0、JR1)と、上記アドレス信号をデコードした複数のデコード信号線を、上記複数の選択線および上記冗長選択線に切替可能に接続するために、少なくとも2段に配置された第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2とを備えている。これらの第1および第2のスイッチ部2−1、2−2は、後述の4ビットのシフト冗長機能を有するシフト冗長回路1の主要部を構成する。
【0016】
上記のような第1および第2のスイッチ部2−1、2−2を備えた構成において、上記複数の選択線内に欠陥が発生した場合に(図1では、4本の選択線に欠陥が発生している)、上記第1のスイッチ部2−1により、上記デコード信号線の少なくとも1本を上記第1の冗長選択線の方向にシフトさせる第1の切替動作を行うか、または、上記デコード信号線の少なくとも1本を上記第2の冗長選択線の方向にシフトさせる第2の切替動作を行うか、または、上記第1の切替動作と上記第2の切替動作の双方の切替動作を行うようにし、上記第2のスイッチ部2−2により、上記第1の切替動作を行った上記デコード信号線の少なくとも1本を、さらに上記第1の冗長選択線の方向にシフトさせる第3の切替動作を行うか、または、上記第2の切替動作を行った上記デコード信号線の少なくとも1本を、さらに上記第2の冗長選択線の方向にシフトさせる第4の切替動作を行うか、または、上記第3の切替動作と上記第4の切替動作の双方の切替動作を行うか、または、上記第3の切替動作と上記第4の切替動作のいずれの切替動作も行わないようにしている。ここで、「デコード信号線をシフトさせる」とは、「従来の技術」の項にても述べたように、選択線とデコード信号線との接続の状態をシフトさせることを意味する。
【0017】
好ましくは、上記複数の選択線内の4本の選択線に欠陥が発生した場合に、上記第1のスイッチ部による上記第1の切替動作と上記第2の切替動作の双方の切替動作を行うと共に、上記第2のスイッチ部による上記第3の切替動作と上記第4の切替動作の双方の切替動作を行うように構成される。
さらに、好ましくは、上記複数の選択線内の3本の選択線に欠陥が発生した場合に、上記第1のスイッチ部による上記第1の切替動作と上記第2の切替動作の双方の切替動作を行うと共に、上記第2のスイッチ部による上記第3の切替動作と上記第4の切替動作のいずれか一方の切替動作を行うように構成される。
【0018】
さらに、好ましくは、上記複数の選択線内の2本の選択線に欠陥が発生した場合に、上記第1のスイッチ部による上記第1の切替動作と上記第2の切替動作のいずれか一方の切替動作を行うと共に、上記第2のスイッチ部による上記第3の切替動作と上記第4の切替動作のいずれか一方の切替動作を行うように構成される。
【0019】
さらに、好ましくは、上記複数の選択線内の2本の選択線に欠陥が発生した場合に、上記第1のスイッチ部による上記第1の切替動作と上記第2の切替動作の双方の切替動作を行い、上記第2のスイッチ部による上記第3の切替動作と上記第4の切替動作のいずれの切替動作も行わないように構成される。
さらに、好ましくは、上記複数の選択線内の1本の選択線に欠陥が発生した場合に、上記第1のスイッチ部による上記第1の切替動作と上記第2の切替動作のいずれか一方の切替動作を行い、上記第2のスイッチ部による上記第3の切替動作と上記第4の切替動作のいずれの切替動作も行わないように構成される。
【0020】
さらに、好ましくは、上記切替動作により、上記第1の冗長選択線および上記第2の冗長選択線の少なくとも1本を上記デコード信号線に接続する場合に、上記複数の選択線に近い側に位置する冗長選択線(例えば、内側の冗長選択線JL0、JR0)を優先して使用するようにしている。
さらに詳しく説明すると、図1に示す半導体記憶装置は、外部から供給されるアドレス信号Addをデコードするデコーダ回路5を備えている。このデコーダ回路5は、図21のデコーダ回路500とほぼ同じ機能を有するものである。さらに、図1に示す半導体記憶装置では、このデコーダ回路5から出力されるデコード信号Sdecのアドレスに基づき、複数のメモリセルから特定のメモリセルを選択してデータの書き込みまたは読み出しを行うための複数の選択線R0〜R(n−1)(nは2以上の任意の正の整数)を配置している。さらに、図1に示す半導体記憶装置においては、上記デコード信号Sdecが転送される複数のデコード信号線のいずれにも接続されない2本の第1の冗長選択線JL0、JL1を、上記複数の選択線の中で一方の端の位置(例えば、左端の位置)に配置し、かつ、上記複数のデコード信号線のいずれにも接続されない2本の第2の冗長選択線JR0、JR1を、上記複数の選択線の中で他方の端の位置(例えば、右端の位置)に配置している。
【0021】
さらに、図1においては、上記複数のデコード信号線と上記複数の選択線R0〜R(n−1)との接続関係や、上記複数のデコード信号線と第1および第2の冗長選択線JL0、JL1、JR0およびJR1との接続関係を制御するシフト冗長回路1を設けている。このシフト冗長回路1は、複数のデコード信号線を、上記複数の選択線と第1および第2の冗長選択線に切替可能に接続するための複数のスイッチ素子を含む第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2を有する。これらの第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2の各々は、好ましくは2ビットのシフト冗長機能を備えており、これらの第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子を2段かつ直列に接続することによって、最高4ビットのシフト冗長が可能になる。
【0022】
より具体的には、複数のデコード信号線に直接接続される一端部を有するスイッチ部を第1のスイッチ部2−1とし、この第1のスイッチ部の他端部と複数の選択線(欠陥選択線が生じた場合は、複数の選択線と第1および第2の冗長選択線)との間に接続されるスイッチ部を第2のスイッチ部2−2として、2段構えのスイッチ回路が形成される。ここで、第1および第2の冗長選択線の全てまたはその一部を、対応するデコード信号線に接続する場合、上記複数の選択線に近い側に位置する冗長選択線(内側の冗長選択線JL0、JR0)を最初に使用し、上記複数の選択線から離れた側に位置する冗長選択線(外側の冗長選択線JL1、JR1)を次に使用するようにしている。
【0023】
さらに、上記シフト冗長回路1は、上記複数の選択線と第1および第2の冗長選択線に対応して設けられる複数のヒューズを有するシフト冗長ヒューズ回路部4を有する。このシフト冗長ヒューズ回路部4は、上記複数の選択線に欠陥が発生した場合に、これらの欠陥が発生した欠陥選択線に対応するヒューズ、および、上記第1および第2の冗長選択線の全てまたはその一部に対応する冗長選択用ヒューズを切断する。このシフト冗長ヒューズ回路部4は、図21のシフト冗長ヒューズ回路部400とほぼ同じ機能を有するものである。
【0024】
ここで、シフト冗長ヒューズ回路部4から出力された信号は、後述の第1のシフト冗長制御回路部3−1および第2のシフト冗長制御回路部3−2に入力される。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1から出力された信号は、第1のスイッチ部2−1を制御するための第1のシフト制御信号として使用される。また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2から出力された信号は、第2のスイッチ部2−2を制御するための第2のシフト制御信号として使用される。
【0025】
図1に示す半導体装置では、説明を簡単にするために、2ビットのシフト冗長機能を有するスイッチ回路を2段に配置して最高4ビットのシフト冗長を実行する構成(すなわち、第1および第2のスイッチ部2−1、2−2の各々における複数のスイッチ素子を互いに直列に接続した構成)を開示しているが、このようなスイッチ回路をN段(Nは3以上の任意の正の整数)構えに配置すれば、最高2Nビットのシフト冗長(0、1ビット、2ビット、……、2(N−1)ビット、または2Nビットのシフト冗長)が可能になることに注目すべきである。
【0026】
さらに、図1のシフト冗長回路1は、シフト冗長ヒューズ回路部4からの出力結果に応じて、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2内の複数のスイッチ素子の切替動作をそれぞれ制御する第1のシフト冗長制御回路部3−1および第2のシフト冗長制御回路部3−2を備えている。
より具体的にいえば、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、少なくとも1個の欠陥が発生した場合に、この欠陥に対応する欠陥選択線を複数のデコード信号線のいずれにも接続させない非選択状態にするために、左端の第1の冗長選択線の中で内側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向に、1本の選択線の分(すなわち、1ビット分)だけ上記複数のデコード信号線をシフトさせたり、右端の第2の冗長選択線の中で内側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向に、1本の選択線の分だけ上記複数のデコード信号線をシフトさせたりするように、2ビットのシフト冗長機能を有する第1のスイッチ部2−1内の複数のスイッチ素子の切替動作を制御する。好ましくは、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、第1のスイッチ部2−1内の複数のスイッチ素子にそれぞれ対応して設けられる複数の第1のシフト制御回路を備えている。
【0027】
また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、2個〜4個の欠陥が発生した場合に、この欠陥に対応する欠陥選択線を複数のデコード信号線のいずれにも接続させない非選択状態にするために、左端の第1の冗長選択線の中で外側に位置する第1の冗長選択線JL1の方向に、1本の選択線の分(すなわち、1ビット分)だけ上記複数のデコード信号線をさらにシフトさせたり、右端の第2の冗長選択線の中で外側に位置する第2の冗長選択線JR1の方向に、1本の選択線の分だけ上記複数のデコード信号線をさらにシフトさせたりするように、2ビットのシフト冗長機能を有する第2のスイッチ部2−2内の複数のスイッチ素子の切替動作を制御する。好ましくは、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、第2のスイッチ部2−2内の複数のスイッチ素子にそれぞれ対応して設けられる複数の第2のシフト制御回路を備えている。
【0028】
換言すれば、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、複数の第1のシフト制御回路によって、複数の選択線に近い側に位置する2本の冗長選択線JL0、JR0を選択するために使用される第1のスイッチ部2−1の第1の切替動作と第2の切替動作を制御する。また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、複数の第2のシフト制御回路によって、複数の選択線から離れた側に位置する2本の冗長選択線JL1、JR1を選択するために使用される第2のスイッチ部2−2の第3の切替動作と第4の切替動作を制御する。これらの第1および第2のスイッチ部2−1、2−2の第1〜第4の切替動作を適切に制御することによって、1ビット〜4ビットのシフト冗長機能が実現される。
【0029】
なお、このような1ビット〜4ビットのシフト冗長の対象となる複数の選択線として、半導体記憶装置内のワード選択線や、カラム選択線や、またはデータバス用の選択線等が考えられる。
要約すれば、本発明では、少なくとも2ビットのシフト冗長機能を有するスイッチ部を2段かつ直列に配置し、各々のスイッチ部に対して、一方の冗長選択線の方向もしくは他方の冗長選択線の方向または双方の冗長選択線の方向にデコード信号線をシフトさせる切替動作を行わせることにより、半導体チップ上に3本以上の欠陥選択線が発生した場合に、3ビット以上のシフト冗長動作を行って上記の欠陥選択線を救済することが可能になる。また一方で、2段に配置されたスイッチ部の少なくとも一方のスイッチ部に対して、一方の冗長選択線の方向もしくは他方の冗長選択線の方向または双方の冗長選択線の方向に切替動作を行わせることにより、半導体チップ上に1本または2本の欠陥選択線が発生した場合でも、これらの欠陥選択線を救済することも可能になる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面(図2〜図20)を参照しながら、本発明の好ましい実施例を説明する。ここでは、まず、複数の選択線に1本〜4本の欠陥が発生した場合の本発明の第1および第2のスイッチ部2−1、2−2の具体的な切替動作について説明することとする。
【0031】
図2は、4本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作を示す模式図であり、図3は、3本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第1例を示す模式図であり、図4は、3本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第2例を示す模式図である。
さらに、図5は、2本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第1例を示す模式図であり、図6は、2本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第2例を示す模式図であり、図7は、2本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第3例を示す模式図である。
【0032】
さらに、図8は、1本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第1例を示す模式図であり、図9は、1本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第2例を示す模式図であり、図10は、選択線に欠陥がない場合のスイッチ部の動作を示す模式図である。ただし、図2〜図10においては、スイッチ部の切替動作の説明を簡単にするために、スイッチ部および複数の選択線の構成を簡略化して示す。なお、これ以降、前述した構成要素と同一のものについては、同一の参照番号を付して表すこととする。
【0033】
図2〜図10においては、通常動作時に使用される通常選択用の8本の選択線R0〜R7と、2本の第1の冗長選択線JL0、JL1と、2本の第2の冗長選択線JR0、JR1が設けられている。通常選択用の選択線R0〜R7は、図10に示すように、第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子に接続される。さらに、この第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子は、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子に接続される。さらに、この第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子は、半導体チップの外部より与えられるアドレス信号をデコードした8本のデコード信号線(図示していない)に接続される。シフト冗長処理前または選択線等に欠陥が存在しない場合、選択線R0〜R7と対応するデコード信号線とが接続されるように、第1および第2のスイッチ部の複数のスイッチ素子が動作する(シフトなし)。すなわち、図10の場合、第1および第2のスイッチ部2−1、2−2は、冗長選択線の方向にデコード信号線をシフトさせる切替動作を行わないので、4本の冗長選択線がデコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0034】
図2は、4本の選択線R1、R3、R5およびR7に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し4ビットのシフト冗長を行う場合を説明するためのものである。図2において、第1のスイッチ部2−1は、左側の4本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフト(1ビットシフト)するように、対応する4本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1は、右側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフト(1ビットシフト)するように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R4とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0035】
さらに、図2において、第2のスイッチ部2−2は、左側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0から離れた側に位置する第1の冗長選択線JL1の方向にさらにシフト(1ビットシフト)するように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、右側の2本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7から離れた側に位置する第2の冗長選択線JR1の方向にさらにシフト(1ビットシフト)するように、対応する2本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と選択線R2とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部のスイッチ素子と選択線R6とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、4個の欠陥に対応する欠陥選択線R1、R3、R5およびR7は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。
【0036】
換言すれば、図2においては、通常選択用の選択線に近い側に位置する冗長選択線JL0、JR0を使用して2ビットのシフト冗長を行うと共に、通常選択用の選択線から離れた側に位置する冗長選択線JL1、JR1を使用して2ビットのシフト冗長を行うことにより、最終的に4ビットのシフト冗長を行うことが可能になる。
【0037】
図3は、3本の選択線R1、R3およびR6に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し3ビットのシフト冗長を行う場合の第1例を説明するためのものである。図3において、第1のスイッチ部2−1は、左側の4本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、対応する4本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1は、右側の2本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、対応する2本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R4、R5とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0038】
さらに、図3において、第2のスイッチ部2−2は、左側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0から離れた側に位置する第1の冗長選択線JL1の方向にさらにシフトするように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部のスイッチ素子と、選択線R2、R7および第2の冗長選択線JR0とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、3個の欠陥に対応する欠陥選択線R1、R3およびR6は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、通常選択用の選択線R7から離れた側に位置する第2の冗長選択線JR1も、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0039】
図4は、3本の選択線R1、R3およびR6に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し3ビットのシフト冗長を行う場合の第2例を説明するためのものである。図4において、第1のスイッチ部4−1は、左側の2本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、対応する2本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1は、右側の5本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、対応する5本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R2とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0040】
さらに、図4において、第2のスイッチ部2−2は、右側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7から離れた側に位置する第2の冗長選択線JR1の方向にさらにシフトするように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と、選択線R0、R4、R5および第1の冗長選択線JL0とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、3個の欠陥に対応する欠陥選択線R1、R3およびR6は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、通常選択用の選択線R0から離れた側に位置する第2の冗長選択線JL1も、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0041】
換言すれば、図3および図4においては、通常選択用の選択線に近い側に位置する冗長選択線JL0、JR0を使用して2ビットのシフト冗長を行うと共に、通常選択用の選択線から離れた側に位置する冗長選択線JL1、JR1のいずれか一方を使用して1ビットのシフト冗長を行うことにより、最終的に3ビットのシフト冗長を行うことが可能になる。
【0042】
図5は、2本の選択線R2、R5に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し2ビットのシフト冗長を行う場合の第1例を説明するためのものである。図5において、第1のスイッチ部2−1は、左側の6本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、対応する6本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R6、R7とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0043】
さらに、図5において、第2のスイッチ部2−2は、左側の4本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0から離れた側に位置する第1の冗長選択線JL1の方向にさらにシフトするように、対応する4本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と選択線R3、R4とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、2個の欠陥に対応する欠陥選択線R2、R5は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、通常選択用の選択線R7の側に位置する冗長選択線JR0、JR1のいずれも、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0044】
図6は、2本の選択線R2、R5に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し2ビットのシフト冗長を行う場合の第2例を説明するためのものである。図5において、第1のスイッチ部2−1は、左側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1は、右側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R3、R4とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0045】
さらに、図6において、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と、選択線R0、R1、R6、R7、内側の第1の冗長選択線JL0、および内側の第2の冗長選択線JR0が接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、2個の欠陥に対応する欠陥選択線R2、R5は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、外側の第1の冗長選択線JL1、および外側の第2の冗長選択線JR1は、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0046】
図7は、2本の選択線R2、R5に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し2ビットのシフト冗長を行う場合の第3例を説明するためのものである。図7において、第1のスイッチ部2−1は、右側の6本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、対応する6本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R0、R1とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0047】
さらに、図7において、第2のスイッチ部2−2は、右側の4本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7から離れた側に位置する第2の冗長選択線JR1の方向にさらにシフトするように、対応する4本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と選択線R3、R4とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、2個の欠陥に対応する欠陥選択線R2、R5は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、通常選択用の選択線R0の側に位置する冗長選択線JL0、JL1のいずれも、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0048】
換言すれば、図6においては、内側の第1の冗長選択線JL0および第2の冗長選択線JR0を使用して2ビットのシフト冗長を行うことが可能になる。この場合、第1のスイッチ部のスイッチ素子のみが、デコード信号線を冗長選択線の方向にシフトさせるための切替動作を行うようになっている。また一方で、図5および図7においては、左端の2本の冗長選択線、または右端の2本の冗長選択線を使用して2ビットのシフト冗長を行うことが可能になる。この場合、第1のスイッチ部のスイッチ素子が、左端または右端の内側に位置する冗長選択線の方向にデコード信号線をシフトさせるための切替動作を行うと共に、第2のスイッチ部のスイッチ素子が、同じ端の外側に位置する冗長選択線の方向にデコード信号線をシフトさせるための切替動作を行うようになっている。
【0049】
図8は、1本の選択線R2に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し1ビットのシフト冗長を行う場合の第1例を説明するためのものである。図において、第1のスイッチ部2−1は、左側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、対応する3本のスイッチ素子の切替動作を行う(左方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R3〜R7とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0050】
さらに、図8において、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と、選択線R0、R1および第1の冗長選択線JL0とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、1個の欠陥に対応する欠陥選択線R2は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、通常選択用の選択線R0の側に位置する第1の冗長選択線JL1、および通常選択用の選択線R7の側に位置する第2の冗長選択線JR0、JR1のいずれも、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0051】
図9は、1本の選択線R2に欠陥が存在し、かつ、これらの欠陥に対し1ビットのシフト冗長を行う場合の第2例を説明するためのものである。図9において、第1のスイッチ部2−1は、右側の6本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、対応する6本のスイッチ素子の切替動作を行う(右方向シフト)。さらに、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R0、R1とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。
【0052】
さらに、図9において、第2のスイッチ部2−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子と、選択線R3〜R7および第2の冗長選択線JR0とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。この場合、1個の欠陥に対応する欠陥選択線R2は、どのデコード信号線にも接続されず、常に非選択状態となる。さらに、通常選択用の選択線R0の側に位置する第1の冗長選択線JL0、JL1、および通常選択用の選択線R7の側に位置する第2の冗長選択線JR1のいずれも、デコード信号線に接続されていない状態になっている。
【0053】
換言すれば、図8および図9においては、通常選択用の選択線に近い側に位置する冗長選択線JL0、JR0のいずれか一方を使用して1ビットのシフト冗長を行うことが可能になる。この場合、第1のスイッチ部のスイッチ素子のみが、デコード信号線をいずれか1本の冗長選択線の方向にシフトさせるための切替動作を行うようになっている。
【0054】
図11は、4本の選択線に欠陥が生じた場合にスイッチ部の動作による各部の信号レベルを示す図であり、図12は、3本の選択線に欠陥が生じた場合にスイッチ部の動作による各部の信号レベルを示す図である。ここでは、2本の第1の冗長選択線JL0、JL1、2本の第の冗長選択線JR0、JR1、および8本の通常選択用の選択線R0〜R7が設けられている半導体記憶装置において、4本または3本の選択線に欠陥が生じた場合に、第1および第2のスイッチ部が切替動作を行ったときの各部の信号レベルを示すこととする。図11は、前述の図2のようなスイッチ部の切替動作を行ったときの各部の信号レベルを示し、図12は、前述の図3のようなスイッチ部の切替動作を行ったときの各部の信号レベルを示している。
【0055】
図1に示したシフト冗長ヒューズ回路部4は、通常動作時に使用される通常選択用のヒューズ回路、冗長選択時に使用される冗長選択用ヒューズ回路、および、冗長選択線に不良がないか否かを確認するための強制冗長時に使用される強制冗長用ヒューズ回路を有する。これらの通常選択用のヒューズ回路は、対応するヒューズを切断した場合に低電圧レベル(“L”レベル)を出力し、切断しない場合には高電圧レベル(“H”レベル)を出力する。また一方で、冗長選択用ヒューズ回路(および強制冗長用ヒューズ回路)は、それとは逆に、ヒューズ(冗長選択用ヒューズ)を切断した場合に“H”レベルを出力し、切断しない場合には“L”レベルを出力する。この場合、1ビットのシフト冗長に対し、欠陥選択線に対応するヒューズ回路のヒューズと、第1および第2の冗長選択線中のいずれか1本の冗長選択線に対応する冗長選択用ヒューズ回路のヒューズの2本が切断される。したがって、図11のように4ビットのシフト冗長を行う場合は、4本の欠陥選択線に対応する4本のヒューズと、4本の第1および第2の冗長選択線の全てに対応する冗長選択用ヒューズ回路のヒューズ(冗長選択用ヒューズ)の計8本が切断される。また一方で、図12のように3ビットのシフト冗長を行う場合は、3本の欠陥選択線に対応する3本のヒューズと、第1および第2の冗長選択線の中で内側に位置する2本のヒューズと、外側に位置する1本のヒューズの計6本が切断される。
【0056】
さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1内の複数のシフト制御回路は、図16にて後述するように、一方の第1の入力信号uin0と一方の第1の出力信号uout0を接続すると共に、他方の第1の入力信号lin0と他方の第1の出力信号lout0を接続することによって、後述の図19に示すように、直列接続された回路を2段構えにした構成になっている。また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2内の複数のシフト制御回路もまた、図16にて後述するように、一方の第2の入力信号uin1と一方の第2の出力信号uout1、および、他方の第2の入力信号lin1と他方の第2の出力信号lout1を接続することによって、後述の図19に示すように、直列接続された回路を2段構えにした構成になっている。
【0057】
第1のスイッチ部2−1内の各々のスイッチ素子の切替動作は、第1のシフト冗長制御回路部3−1から出力される第1の出力信号uout0と第1の出力信号lout0の“H”レベルおよび“L”レベルの組み合わせにより制御される。ヒューズを切断しない場合、第1の出力信号uout0および第1の出力信号lout0の出力レベルは全て“L”レベルになる。さらに、このとき、シフト冗長ヒューズ回路部4において、冗長選択線以外の選択線に対応するヒューズ回路の出力は“H”レベルになり、冗長選択線に対応する冗長選択用ヒューズ回路の出力は“L”レベルになる。この場合は、シフト冗長動作はないと判断する。
【0058】
また一方で、第2のスイッチ部2−2内の各々のスイッチ素子の切替動作は、第2のシフト冗長制御回路部3−2から出力される第2の出力信号uout1と第2の出力信号lout1の“H”レベルおよび“L”レベルの組み合わせにより制御される。ヒューズを切断しない場合、第2の出力信号uout1および第2の出力信号lout1の出力レベルは全て“L”レベルになる。
【0059】
ここで、図11に示すように、4本の欠陥選択線R1、R3、R5およびR7にそれぞれ対応するヒューズを切断すると共に、4本の第1および第2の冗長選択線JL0、JL1、JR0およびJR1にそれぞれ対応する冗長選択用ヒューズ回路の4本のヒューズ(冗長選択用ヒューズ)を切断した場合について考察する。このときに、切断した4本の欠陥選択線R1、R3、R5およびR7にそれぞれ対応するヒューズ回路の出力は“L”レベルになり、切断した4本の冗長選択線JL0、JL1、JR0およびJR1にそれぞれ対応する冗長選択用ヒューズ回路の出力は“H”レベルになる。
【0060】
この場合、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、左側の4本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、第1のスイッチ部2−1の切替動作を制御する(左方向シフト←)。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、右側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、第1のスイッチ部2−1の切替動作を制御する(右方向シフト→)。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1および第2のシフト冗長制御回路部3−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R4とが接続されるように、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2の動作を制御する(シフトなし↑)。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1および第2のシフト冗長制御回路部3−2は、欠陥選択線R3、R5がデコード信号線に接続されない非選択状態になるように(図11の第1および第2のシフト冗長制御回路部3−1、3−2の欄の“X”(ただし、欠陥選択線R3、R5に関係する部分)に対応する)、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2の動作を制御する。
【0061】
さらに、図11に示すように、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、左側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0から離れた側に位置する第1の冗長選択線JL1の方向にさらにシフトするように、第2のスイッチ部2−2の切替動作を制御する(左方向シフト←)。さらに、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、右側の2本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7から離れた側に位置する第2の冗長選択線JR1の方向にさらにシフトするように、第2のスイッチ部2−2の切替動作を制御する(右方向シフト→)。さらに、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R2、R6とが接続されるように、第2のスイッチ部2−2の切替動作を制御する(シフトなし↑)。さらに、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、2本の欠陥選択線R1、R7がデコード信号線に接続されない非選択状態になるように(図11の第2のシフト冗長制御回路部3−2の欄の“X”(ただし、欠陥選択線R1、R7に関係する部分)に対応する)、第2のスイッチ部2−2の動作を制御する。このようにして、4本の欠陥選択線R1、R3、R5およびR7を、どのデコード信号線にも接続されない非選択状態にすることにより、これらの欠陥選択線を救済することが可能になる。
【0062】
このとき、第1のシフト冗長制御回路部3−1において、左方向シフトが行われる通常選択用のヒューズおよび冗長選択用ヒューズからの信号が入力される位置の第1の出力信号uout0のみ“H”レベルになっており、それ以外の位置の第1の出力信号uout0は全て“L”レベルになるため、一方の第1の出力信号uout0=“H”で他方の第1の出力信号lout0=“L”の状態を左方向シフトと判定すればよい。また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2において、左方向シフトが行われる通常選択用のヒューズおよび冗長選択用ヒューズからの信号が入力される位置の第2の出力信号uout1のみ“H”レベルになっており、それ以外の位置の第2の出力信号は全て“L”レベルになるため、一方の第2の出力信号uout1=“H”で他方の第2の出力信号lout1=“L”の状態を左方向シフトと判定すればよい。
【0063】
さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1において、右方向シフトが行われる通常選択用のヒューズおよび冗長選択用ヒューズからの信号が入力される位置の第1の出力信号lout0のみ“H”レベルになっており、それ以外の位置の第1の出力信号lout0は全て“L”レベルになるため、一方の第1の出力信号uout0=“L”で他方の第1の出力信号lout0=“H”の状態を右方向シフトと判定すればよい。また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2において、右方向シフトが行われる通常選択用のヒューズおよび冗長選択用ヒューズからの信号が入力される位置の第2の出力信号lout1のみ“H”レベルになっており、それ以外の位置の第2の出力信号lout1は全て“L”レベルになるため、一方の第2の出力信号uout1=“L”で他方の第2の出力信号lout1=“H”の状態を右方向シフトと判定すればよい。
【0064】
また一方で、図12に示すように、3本の欠陥選択線R1、R3およびR6にそれぞれ対応するヒューズを切断すると共に、2本の第1の冗長選択線JL0、JL1、および1本の第2の冗長選択線JR0(すなわち、3本の冗長選択線)にそれぞれ対応する冗長選択用ヒューズ回路の3本のヒューズ(冗長選択用ヒューズ)を切断した場合について考察する。このときに、切断した3本の欠陥選択線R1、R3およびR6にそれぞれ対応するヒューズ回路の出力は“L”レベルになり、切断した3本の冗長選択線JL0、JL1およびJR0にそれぞれ対応する冗長選択用ヒューズ回路の出力は“H”レベルになる。
【0065】
この場合、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、左側の4本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0に近い側に位置する第1の冗長選択線JL0の方向にシフトするように、第1のスイッチ部2−1の切替動作を制御する(左方向シフト←)。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1は、右側の2本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R7に近い側に位置する第2の冗長選択線JR0の方向にシフトするように、第1のスイッチ部2−1の切替動作を制御する(右方向シフト→)。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1および第2のシフト冗長制御回路部3−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と選択線R4、R5とが接続されるように、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2の動作を制御する(シフトなし↑)。さらに、第1のシフト冗長制御回路部3−1および第2のシフト冗長制御回路部3−2は、欠陥選択線R3、R6がデコード信号線に接続されない非選択状態になるように(図12の第1および第2のシフト冗長制御回路部3−1、3−2の欄の“X”(ただし、欠陥選択線R3、R6に関係する部分)に対応する)、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2の動作を制御する。
【0066】
さらに、図12に示すように、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、左側の3本のデコード信号線が、通常選択用の選択線R0から離れた側に位置する第1の冗長選択線JL1の方向にさらにシフトするように、第2のスイッチ部2−2の切替動作を制御する(左方向シフト←)。さらに、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、左方向シフトおよび右方向シフトのいずれも行うことなく、デコード信号線と、選択線R2、R7および第2の冗長選択線JR0とが接続されるように、スイッチ素子を動作させる(シフトなし)。さらに、第2のシフト冗長制御回路部3−2は、1本の欠陥選択線R1がデコード信号線に接続されない非選択状態になるように(図12の第2のシフト冗長制御回路部3−2の欄の“X”(ただし、欠陥選択線R1に関係する部分)に対応する)、第2のスイッチ部2−2の動作を制御する。このようにして、3本の欠陥選択線R1、R3およびR6を、どのデコード信号線にも接続されない非選択状態にすることにより、これらの欠陥選択線を救済することが可能になる。
【0067】
このとき、第1のシフト冗長制御回路部3−1においては、図11の場合と同じように、左方向シフトが行われる通常選択用のヒューズおよび冗長選択用ヒューズからの信号が入力される位置の第1の出力信号uout0のみ“H”レベルになっており、それ以外の位置の第1の出力信号uout0は全て“L”レベルになるため、一方の第1の出力信号uout0=“H”で他方の第1の出力信号lout0=“L”の状態を左方向シフトと判定すればよい。また一方で、第2のシフト冗長制御回路部3−2においても、図11の場合と同じように、左方向シフトが行われる通常選択用のヒューズおよび冗長選択用ヒューズからの信号が入力される位置の第2の出力信号uout1のみ“H”レベルになっており、それ以外の位置の第2の出力信号は全て“L”レベルになるため、一方の第2の出力信号uout1=“H”で他方の第2の出力信号lout1=“L”の状態を左方向シフトと判定すればよい。
【0068】
ついで、本発明の1ビット〜4ビットのシフト冗長機能を有する半導体記憶装置の一実施例の主要部の構成を順次説明する。
図13は、本発明の一実施例における通常選択用のヒューズ回路の構成を示す回路図である。図13の通常選択用のヒューズ回路(ただし、強制冗長時に冗長される選択線用のヒューズ回路は除く)60は、図1に示したような選択線R0〜R3、R6〜R(n−7)、およびR(n−4)〜R(n−1)と一対一に対応して設けられるシフト冗長ヒューズ回路部4内の複数のヒューズ回路の一つを示すものである。
【0069】
図13において、sttxは、例えば、電源投入時、電源が立ち上がるまでは“H”レベルであり、電源が立ち上がった後は“L”レベルになる制御信号で、cfsはヒューズ回路60の出力信号である。図13に示すヒューズ回路60は、制御信号sttxが入力されるPチャネル型トランジスタ41およびNチャネル型トランジスタ42と、Nチャネル型トランジスタ44と、2つのインバータ43、45とを備えている。ヒューズ40が切断されていない場合、電源が立ち上がった後は、ヒューズ回路の出力信号cfsは“H”レベルになる。ヒューズ40が切断されている場合、ヒューズ回路の出力信号cfsは“L”レベルになる。
【0070】
図14は、本発明の一実施例における冗長選択用ヒューズ回路の構成を示す回路図である。図14の冗長選択用ヒューズ回路60jは、図1のシフト冗長ヒューズ回路部4内の第1および第2の冗長選択線JL0、JL1、JR0およびJR1に使用される冗長選択用ヒューズ回路の各々に対応するものである。
図14において、ftpzは、冗長選択線に不良がないか否かを確認するための強制冗長を行う際に“H”レベルになる制御信号である。図14に示す冗長選択用ヒューズ回路60jは、制御信号sttxが入力されるPチャネル型トランジスタ41rおよびNチャネル型トランジスタ43rと、制御信号ftpzが入力されるPチャネル型トランジスタ42rおよびNチャネル型トランジスタ44rと、Nチャネル型トランジスタ45rと、インバータ46rとを備えている。ヒューズ(冗長選択用ヒューズ)40rが切断されておらず、かつ、強制冗長を行わない場合(制御信号ftpz=“L”)場合、冗長選択用ヒューズ回路の出力信号cfsjは“L”レベルになる。また一方で、ヒューズ40rを実際に切断した場合、冗長選択用ヒューズ回路の出力信号cfsjは“H”レベルになる。
【0071】
さらに、図14において、ヒューズ40rが切断されておらず、かつ、強制冗長を行った場合(制御信号ftpz=“H”)、Pチャネル型トランジスタ42rがオフ状態になり、Nチャネル型トランジスタ44rがオン状態になってノードn03が“L”レベルになる。この結果、冗長選択用ヒューズ回路の出力信号cfsjは“H”レベルになる。この場合は、ヒューズ40rが見かけ上切断された状態になり、後述の図15の強制冗長選択用ヒューズ回路と共に強制冗長を行うことによって、冗長選択線に不良がないか否かを確認することができる。
【0072】
図13の通常選択用のヒューズ回路、および図14の冗長選択用ヒューズ回路のいずれにおいても、冗長の対象とする選択線に対応するヒューズ回路のヒューズと、冗長選択線に対応する冗長選択用ヒューズ回路のヒューズとを切断している。
図15は、本発明の一実施例における強制冗長選択用ヒューズ回路の構成を示す回路図である。図1に示す強制冗長選択用ヒューズ回路60pjは、図1のシフト冗長ヒューズ回路部4内の4本の強制冗長選択線(例えば、選択線R4、R5、R(n−6)およびR(n−5)のように、冗長選択線と隣接しておらず、かつ、冗長選択線に近い位置にある選択線)に使用される強制冗長用ヒューズ回路の各々に対応するものである。
【0073】
図15において、ftpzは、前述したように、強制冗長を行う際に“H”レベルになる制御信号である。図15に示す強制冗長用ヒューズ回路60pjは、制御信号sttxが入力されるPチャネル型トランジスタ41fおよびNチャネル型トランジスタ43fと、制御信号ftpzが入力されるPチャネル型トランジスタ42fおよびNチャネル型トランジスタ44fと、Nチャネル型トランジスタ45fと、2つのインバータ46f、47fとを備えている。強制冗長時のヒューズ40fを切断したように見せかけた場合、強制冗長ヒューズ回路の出力信号cfsは“L”レベルになる。この状態で、シフト冗長の対象とする選択線に対応するヒューズを切断する前に、冗長選択線に不良がないか否かを確認することが可能である。
【0074】
さらに詳しく説明すると、強制冗長を行う場合には、Pチャネル型トランジスタ42fおよびNチャネル型トランジスタ44fの各々のゲートに対し、“H”レベルの制御信号ftpzを入力する。このようにすれば、Pチャネル型トランジスタ42fがオフ状態になり、Nチャネル型トランジスタ44fがオン状態になってインバータ46fの入力レベルが“L”レベルになる。この結果、インバータ47fの出力レベルが“L”レベルになり、“L”レベルの出力信号cfsが生成されることになる。
【0075】
また一方で、強制冗長を行わない場合には(制御信号ftpz=“L”)、Pチャネル型トランジスタ42fがオン状態になり、Nチャネル型トランジスタ44fがオフ状態になってインバータ46fの入力レベルが“H”レベルになる。この結果、インバータ47fの出力レベルが“H”レベルになり、“H”レベルの出力信号cfsが生成されることになる。さらに、ヒューズ40fを実際に切断した場合、Nチャネル型トランジスタ45fがオ状態になってインバータ46fの入力レベルが“L”レベルになる。この結果、インバータ47fの出力レベルが“L”レベルになり、“L”レベルの出力信号cfsが生成されることになる。
【0076】
図16は、本発明の一実施例における第1および第2のシフト制御回路の構成を示す回路図である。ここでは、第1のスイッチ部2−1(図1参照)の切替動作を制御する第1のシフト冗長制御回路部3−1(図1参照)を構成する複数の第1のシフト制御回路の各々を示すと共に、第2のスイッチ部2−2(図1参照)の切替動作を制御する第2のシフト冗長制御回路部3−2(図1参照)を構成する複数の第2のシフト制御回路の各々を示す。
【0077】
図16において、uout0は第1のシフト冗長制御回路部3−1の各々の第1のシフト制御回路における一方の出力信号を示し、lout0は上記第1のシフト制御回路における他方の出力信号を示す。さらに、uout1は第2のシフト冗長制御回路部3−2の各々の第2のシフト制御回路における一方の出力信号を示し、lout1は上記第2のシフト制御回路における他方の出力信号を示す。cfsは前述の図13および図14のヒューズ回路60(および冗長選択用ヒューズ回路60j)の出力信号を示す。
【0078】
さらに、図16において、各々の第1のシフト制御回路30−1は、上記のヒューズ回路の出力信号cfsを受けて第1のスイッチ部2−1の各々のスイッチ素子を制御する回路であり、左シフト用の第1のシフト制御回路30−1−lと右シフト用の第1のシフト制御回路30−1−rを含む。左シフト用の第1のシフト制御回路30−1−lは、2つのNANDゲート31−1、32−1が図16のように接続された回路により構成されている。さらに、右シフト用の第1のシフト制御回路30−1−rもまた、2つのNANDゲート33−1、34−1が図16のように接続された回路により構成されている。
【0079】
ここでは、第1のシフト冗長制御回路部3−1内の複数のシフト制御回路は、左シフト用の第1のシフト制御回路30−1−lにおける一方の第1の入力信号uin0と一方の第1の出力信号uout0を接続すると共に、右シフト用の第1のシフト制御回路30−1−rにおける他方の第1の入力信号lin0と他方の第1の出力信号lout0を接続することによって、直列接続された回路を2段構えにした構成になっている。上記の第1のシフト冗長制御回路部3−1の中で、一方の端に位置する左シフト用の第1のシフト制御回路の入力信号uin0、および、他方の端に位置する右シフト用の第1のシフト制御回路の入力信号lin0は、それぞれ高電圧側の電源(電源電圧Vii)に接続されており、“H”レベルの電圧が入力される。
【0080】
さらに、図16において、各々の第2のシフト制御回路30−2は、前述の通常選択用のヒューズ回路60(および冗長選択用ヒューズ回路60j)の出力信号cfsを受けて第2のスイッチ部2−2の各々のスイッチ素子を制御する回路であり、左シフト用の第2のシフト制御回路30−2−lと右シフト用の第2のシフト制御回路30−2−rを含む。左シフト用の第2のシフト制御回路30−2−lは、NANDゲート31−2およびインバータ32−2が図16のように接続された回路により構成されている。さらに、右シフト用の第2のシフト制御回路30−2−rもまた、NANDゲート33−2およびインバータ34−2が図16のように接続された回路により構成されている。
【0081】
ここでは、第2のシフト冗長制御回路部3−2内の複数のシフト制御回路は、左シフト用の第2のシフト制御回路30−2−lにおける一方の第2の入力信号uin1と一方の第2の出力信号uout1を接続すると共に、右シフト用の第2のシフト制御回路30−2−rにおける他方の第2の入力信号lin1と他方の第2の出力信号lout1を接続することによって、直列接続された回路を2段構えにした構成になっている。上記の第2のシフト冗長制御回路部3−2の中で、一方の端に位置する左シフト用の第2のシフト制御回路の入力信号uin1、および、他方の端に位置する右シフト用の第2のシフト制御回路の入力信号lin1は、それぞれ高電圧側の電源(電源電圧Vii)に接続されており、“H”レベルの電圧が入力される。
【0082】
第1のスイッチ部2−1内の各々のスイッチ素子の切替動作は、第1のシフト冗長制御回路部3−1から出力される第1の出力信号uout0と第1の出力信号lout0の“H”レベルおよび“L”レベルの組み合わせにより制御される。さらに、第2のスイッチ部2−2内の各々のスイッチ素子の切替動作は、第2のシフト冗長制御回路部3−2から出力される第2の出力信号uout1と第2の出力信号lout1の“H”レベルおよび“L”レベルの組み合わせにより制御される。
【0083】
さらに、図16において、左シフト用の第2のシフト制御回路30−2−lのNANDゲート31−2の出力端子が、左シフト用の第1のシフト制御回路30−1−lのNANDゲート32−1の一方の入力端子に接続されている。同様にして、右シフト用の第2のシフト制御回路30−2−rのNANDゲート33−2の出力端子が、右シフト用の第1のシフト制御回路30−1−rのNANDゲート34−1の一方の入力端子に接続されている。このような回路構成においては、第2のシフト制御回路による第2のスイッチ部2−2のスイッチ素子の方向シフト動作または右方向シフト動作を行う場合は、第1のシフト制御回路による第1のスイッチ部2−1のスイッチ素子の同方向のシフト動作を必ず行うようになっているので、第1および第2のスイッチ部2−1、2−2によるシフト冗長用の切替動作を誤りなく実行することが可能になる。
【0084】
図17は、本発明の一実施例における第1のスイッチ部の構成を示す回路図であり、図18は、本発明の一実施例における第2のスイッチ部の構成を示す回路図である。ここでは、第1のスイッチ部2−1および第2のスイッチ部2−2における複数のスイッチ素子の各々の回路構成を示す。この場合、第1および第2のスイッチ部2−1、2−2の複数のスイッチ素子は、既述したように、2段かつ直列に接続されている。上記の第1および第2のスイッチ部2−1、2−2は、各々のスイッチ素子に対応する回路要素を含むものであり、選択線の負荷が大きくなった場合に当該選択線を駆動して所定の出力電圧を供給する機能も有する。
【0085】
図17に示すように、1段目の第1のスイッチ部2−1における各々のスイッチ素子には、第1のシフト冗長制御回路部3−1の各々の第1のシフト制御回路における第1の出力信号uout0が入力され、かつ、上記第1のシフト制御回路における第1の出力信号lout0が入力される。cfsは、前述のヒューズ回路60(図13参照)の出力信号を表し、pcll0、pclm0およびpclr0は、それぞれ、複数のデコード信号線の中で隣接する3つのデコード信号線d(♯−1)、d♯、およびd(♯+1)からのデコード信号に相当する。ここで、♯は、所定のデコード信号線の番号を表す。pcl1は第1のスイッチ部2−1の任意のスイッチ素子の出力信号であり、2段目の第2のスイッチ部2−2のいずれか一つのスイッチ素子に供給される。
【0086】
好ましくは、図17に示す第1のスイッチ部2−1の各々のスイッチ素子は、第1のシフト冗長制御回路部3−1の各々の第1のシフト制御回路における第1の出力信号uout0、lout0の組み合わせに応じて、第1の冗長選択線JL0の方向へのシフト動作(すなわち、左方向シフト)を行うモード、上記第2の冗長選択線JR0の方向へのシフト動作(すなわち、右方向シフト)を行うモード、またはシフト動作を行わないモード(すなわち、シフトなし)を選択することが可能である。
【0087】
さらに、図17に示す第1のスイッチ部2−1の各々のスイッチ素子は、ヒューズ回路の出力信号cfsをインバータ20−1により反転した信号、第1のシフト制御回路の一方の出力信号uout1、および第1のシフト制御回路の他方の出力信号lout1を3つの入力信号とするNORゲート(否定論理和ゲート)21−1と、3つのインバータ22−1、24−1および26−1と、3つのトランスファゲート23−1、25−1および27−1からなる3方向性のスイッチ素子とを備えている。
【0088】
さらに詳しく説明すると、第1のシフト制御回路の出力信号uout0およびlout0が共に“L”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“H”レベルである場合、シフト冗長動作を行わないモードが選択されて第2番目のトランスファゲート25−1がオン状態になる。第1のシフト制御回路の出力信号uout0およびlout0がそれぞれ“H”レベルおよび“L”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“H”レベルである場合、一方の方向へのシフト冗長動作を行うモードが選択されて第1番目のトランスファゲート23−1がオン状態になる。第1のシフト制御回路の出力信号uout0およびlout0がそれぞれ“L”レベルおよび“H”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“H”レベルである場合、他方の方向へのシフト冗長動作を行うモードが選択されて第3番目のトランスファゲート27−1がオン状態になる。
【0089】
また一方で、図18に示すように、2段目の第2のスイッチ部2−2における各々のスイッチ素子には、第2のシフト冗長制御回路部3−2の各々の第2のシフト制御回路における第2の出力信号uout1が入力され、かつ、上記第2のシフト制御回路における第2の出力信号lout1が入力される。cfsは、前述のヒューズ回路60(図13参照)の出力信号を表し、pcll1、pclm1およびpclr1は、それぞれ、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子の中で隣接する3つのスイッチ素子からの出力信号(図17のpcl1)に相当する。cslは第2のスイッチ部2−2の任意のスイッチ素子の出力信号であり、任意の1本の選択線に供給される。
【0090】
好ましくは、図18に示す第2のスイッチ部2−2の各々のスイッチ素子は、第2のシフト冗長制御回路部3−2の各々の第2のシフト制御回路における第2の出力信号uout1、lout1の組み合わせに応じて、第2の冗長選択線JL1の方向へのシフト動作(すなわち、左方向シフト)を行うモード、上記第2の冗長選択線J0の方向へのシフト動作(すなわち、右方向シフト)を行うモード、またはシフト動作を行わないモード(すなわち、シフトなし)を選択することが可能である。
【0091】
さらに、図18に示す第2のスイッチ部2−2の各々のスイッチ素子は、ヒューズ回路の出力信号cfsをインバータ20−2により反転した信号、第2のシフト制御回路の一方の出力信号uout1、および第2のシフト制御回路の他方の出力信号lout1を3つの入力信号とするNORゲート(否定論理和ゲート)21−2と、3つのインバータ22−2、24−2および26−2と、3つのトランスファゲート23−2、25−2および27−2からなる3方向性のスイッチ素子とを備えている。
【0092】
さらに詳しく説明すると、第2のシフト制御回路の出力信号uout1およびlout1が共に“L”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“H”レベルである場合、シフト冗長動作を行わないモードが選択されて第2番目のトランスファゲート25−2がオン状態になる。第2のシフト制御回路の出力信号uout1およびlout1がそれぞれ“H”レベルおよび“L”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“H”レベルである場合、一方の方向へのシフト冗長動作を行うモードが選択されて第1番目のトランスファゲート23−2がオン状態になる。第2のシフト制御回路の出力信号uout1およびlout1がそれぞれ“L”レベルおよび“H”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“H”レベルである場合、他方の方向へのシフト冗長動作を行うモードが選択されて第3番目のトランスファゲート27−2がオン状態になる。
【0093】
さらに、第2のシフト制御回路の出力信号uout1およびlout1が共に“L”レベルで、ヒューズ回路の出力信号cfsが“L”レベルである場合、3個のトランスファゲート23−1、25−1および27−1のいずれもオフ状態になる。このときに、Pチャネル型トランジスタ28−2がオン状態になって“H”レベルの電圧がインバータ29−2に入力される。このインバータ29−2は出力ドライバとして機能し、同出力ドライバの出力電圧は“L”レベルになる。すなわち、この出力ドライバ29−2に接続された選択線が欠陥選択線である場合、この欠陥選択線を常に非選択状態にすることができる。
【0094】
図19および図20は、それぞれ、本発明の一実施例に係る全体的な回路構成を示すブロック図のその1およびその2を示すものである。ここでは、前述の図13の通常選択用のヒューズ回路や、図14の冗長選択用ヒューズ回路や、図16の第1および第2のシフト制御回路や、図17および図18の第1および第2のスイッチ部等からなる複数の子回路を互いに結線することによって、64本の選択線R0〜R63、および4本の第1および第2の冗長選択線JL0、JL0、JR0およびJR1を配置してなる半導体記憶装置(親回路)を形成した場合を例示している。
【0095】
図19は、このような親回路の左端部を示し、図20は上記親回路の右端部を示している。図19および図20においては、複数の通常選択用のヒューズ回路(例えば、1番目のヒューズ回路60−0〜64番目のヒューズ回路60−63)が、複数の第1のシフト制御回路にそれぞれ接続されている。これらの第1のシフト制御回路は、1番目の左シフト用の第1のシフト制御回路30−1−l0〜64番目の左シフト用の第1のシフト制御回路30−1−l63と、1番目の右シフト用の第2のシフト制御回路30−1−r0〜64番目の右シフト用の第1のシフト制御回路30−1−r63とを有する。
【0096】
さらに、これらの第1のシフト制御回路からの出力信号(uout0およびlout0)は、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子の切替動作を制御するために使用される。さらに、図1に示したデコーダ回路のデコード信号線は、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子に接続されており、上記デコーダ回路から出力されるデコード信号Sdecは、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子に供給される。なお、前述したように、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子の各々は、これらのスイッチ素子に対応する回路要素を含むものである。
【0097】
さらに、図19および図20においては、複数の通常選択用のヒューズ回路が、複数の第2のシフト制御回路にもそれぞれ接続されている。これらの第2のシフト制御回路は、1番目の左シフト用の第2のシフト制御回路30−2−l0〜64番目の左シフト用の第2のシフト制御回路30−2−l63と、1番目の右シフト用の第2のシフト制御回路30−2−r0〜64番目の右シフト用の第1のシフト制御回路30−2−r63とを有する。
【0098】
さらに、これらの第2のシフト制御回路からの出力信号(uout1およびlout1)は、第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子の切替動作を制御するために使用される。さらに、図1に示した第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子は、第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子に接続されており、上記デコーダ回路から出力されるデコード信号Sdecは、第1のスイッチ部2−1の複数のスイッチ素子を介して、第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子に供給される。なお、ここでも、第2のスイッチ部2−2の複数のスイッチ素子の各々は、これらのスイッチ素子に対応する回路要素を含むものである。
【0099】
さらに、図19および図20においては、左端の選択線R0に近い側に位置する冗長選択用ヒューズ回路60j−l0が、左シフト用の第1の冗長選択用のシフト制御回路30−1−jll0に接続されている。また一方で、右端の選択線R63に近い側に位置する冗長選択用ヒューズ回路60j−r0が、右シフト用の第1の冗長選択用のシフト制御回路30−1−jrr0に接続されている。
【0100】
さらに、図19および図20においては、左端の選択線R0に近い側に位置する冗長選択用ヒューズ回路60j−l0が、左シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jll0と、右シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jlr0に接続されている。さらに、左端の選択線R0から離れた側に位置する冗長選択用ヒューズ回路60j−l1が、左シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jll1に接続されている。また一方で、右端の選択線R63に近い側に位置する冗長選択用ヒューズ回路60j−r0が、左シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jrl0と、右シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jrr0に接続されている。さらに、右端の選択線R63から離れた側に位置する冗長選択用ヒューズ回路60j−r1が、右シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jrr1に接続されている。
【0101】
さらに、図19および図20のシフト制御回路は、互いに隣接する左シフト用の第1のシフト制御回路における一方の第1の入力信号uin0と一方の第1の出力信号uout0を接続すると共に、互いに隣接する右シフト用の第1のシフト制御回路における他方の第1の入力信号lin0と他方の第1の出力信号lout0を接続することによって、直列接続された回路を2段構えにした構成になっている。左端に位置する左シフト用の第1の冗長選択用のシフト制御回路30−1−jll0の入力信号uin0、および、右端に位置する右シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−1−jrr0の入力信号lin0は、それぞれ高電圧側の電源(電源電圧Vii)より“H”レベルの電圧が入力される。
【0102】
さらに、図19および図20のシフト制御回路は、互いに隣接する左シフト用の第2のシフト制御回路における一方の第2の入力信号uin1と一方の第2の出力信号uout1を接続すると共に、右シフト用の第2のシフト制御回路における他方の第2の入力信号lin1と他方の第2の出力信号lout1を接続することによって、直列接続された回路を2段構えにした構成になっている。左端に位置する左シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jll1の入力信号uin1、および、右端に位置する右シフト用の第2の冗長選択用のシフト制御回路30−2−jrr1の入力信号lin1は、それぞれ高電圧側の電源(電源電圧Vii)より“H”レベルの電圧が入力される。
【0103】
上記の実施例においては、1ビット〜4ビットのシフト冗長処理を行うために、複数の選択線に対し一対一対応でヒューズを設ける必要がある。それゆえに、選択線の数が増加するにつれてヒューズの数も増大する。例えば、64本の選択線が配置された半導体記憶装置においては、64本の選択線、および4本の冗長選択線にそれぞれ対応する合計68個のヒューズを半導体チップ上にレイアウトしなければならない。
【0104】
このような点を考慮し、必要なヒューズの数をできる限り節減するようにするために、複数のヒューズの組み合わせにより生成される信号をデコードすることによってヒューズデコード信号を生成することもできる。例えば、64本の選択線にそれぞれ対応するヒューズデコード信号を生成する場合、6本(26 =64)のヒューズを組み合わせることによって64通りのヒューズデコード信号が生成されるので、4本の冗長選択用ヒューズを含めても16本のヒューズを用意すればよいことになる。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体記憶装置によれば、少なくとも2ビットのシフト冗長機能を有するスイッチ部を2段かつ直列に配置し、各々のスイッチ部に対して、一方の端の冗長選択線の方向もしくは他方の端の冗長選択線の方向または双方の冗長選択線の方向にデコード信号線をシフトさせる切替動作を行わせることにより、群不良等に起因して半導体チップ上に3本以上の欠陥選択線が発生した場合に、3ビット以上のシフト冗長動作を行って上記の欠陥選択線を救済することがすることができるので、チップ製造上の歩留りが向上する。
【0106】
さらに、本発明の半導体記憶装置によれば、2段に配置されたスイッチ部の少なくとも一方のスイッチ部に対して、一方の冗長選択線の方向もしくは他方の冗長選択線の方向または双方の冗長選択線の方向に切替動作を行わせることにより、半導体チップ上に1本または2本の欠陥選択線が発生した場合でも、これらの欠陥選択線を救済することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成を示すブロック図である。
【図2】4本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作を示す模式図である。
【図3】3本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第1例を示す模式図である。
【図4】3本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第2例を示す模式図である。
【図5】2本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第1例を示す模式図である。
【図6】2本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第2例を示す模式図である。
【図7】2本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第3例を示す模式図である。
【図8】1本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第1例を示す模式図である。
【図9】1本の選択線に欠陥が生じた場合のスイッチ部の動作の第2例を示す模式図である。
【図10】選択線に欠陥がない場合のスイッチ部の動作を示す模式図である。
【図11】4本の選択線に欠陥が生じた場合にスイッチ部の動作による各部の信号レベルを示す図である。
【図12】3本の選択線に欠陥が生じた場合にスイッチ部の動作による各部の信号レベルを示す図である。
【図13】本発明の一実施例における通常選択用のヒューズ回路の構成を示す回路図である。
【図14】本発明の一実施例における冗長選択用ヒューズ回路の構成を示す回路図である。
【図15】本発明の一実施例における強制冗長用ヒューズ回路の構成を示す回路図である。
【図16】本発明の一実施例における第1および第2のシフト制御回路の構成を示す回路図である。
【図17】本発明の一実施例における第1のスイッチ部の構成を示す回路図である。
【図18】本発明の一実施例における第2のスイッチ部の構成を示す回路図である。
【図19】本発明の一実施例に係る全体的な回路構成を示すブロック図(その1)である。
【図20】本発明の一実施例に係る全体的な回路構成を示すブロック図(その2)である。
【図21】従来の2ビットのシフト冗長機能を有する半導体記憶装置の構成例を示すブロック図である。
【図22】図21に係る2ビットのシフト冗長動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1…シフト冗長回路
2−1…第1のスイッチ部
2−2…第2のスイッチ部
3−1…第1のシフト冗長制御回路部
3−2…第2のシフト冗長制御回路部
4…シフト冗長ヒューズ回路部
5…デコーダ回路
20−1、20−2…インバータ
21−1、21−2…NORゲート
22−1、24−1および26−1…インバータ
22−2、24−2および26−2…インバータ
23−1、25−1および27−1…トランスファゲート
23−2、25−2および27−2…トランスファゲート
28−2…Pチャネル型トランジスタ
30−1…第1のシフト制御回路
30−1−l…左シフト用の第1のシフト制御回路
30−1−r…右シフト用の第1のシフト制御回路
30−2…第2のシフト制御回路
30−2−l…左シフト用の第2のシフト制御回路
30−2−r…右シフト用の第2のシフト制御回路
31−1、31−2…NANDゲート
32−1…NANDゲート
32−2…インバータ
33−1、33−2…NANDゲート
34−1…NANDゲート
34−2…インバータ
40…ヒューズ
41…Pチャネル型トランジスタ
42、44…Nチャネル型トランジスタ
43、45…インバータ
60…ヒューズ回路
60j…冗長選択用ヒューズ回路
60pj…強制冗長用ヒューズ回路
100…シフト冗長回路
200…スイッチ部
300…シフト冗長制御回路部
400…シフト冗長ヒューズ回路部
500…デコーダ回路
R0〜R(n−1)…選択線
JL0、JL0、JR0およびJR1…冗長選択線
sl0〜sl(n−1)…選択線
slj0、slj1…冗長選択線
cl0〜sl63…選択線
clj0、clj1…冗長選択線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a redundant selection line when a defect occurs in a part of a plurality of selection lines for selecting a specific memory cell from a plurality of memory cells and writing or reading data. The present invention relates to a semiconductor memory device having a shift redundancy function for relief.
[0002]
Recent dynamic random access memory (DRAM), static random access memory (SRAM), flash memory, ferroelectric random access memory (FRAM, ie, Ferromagnetic RAM), etc. When mass-producing a large-capacity semiconductor memory device, it is practically difficult to manufacture a semiconductor chip (semiconductor integrated circuit) having no defects in selection lines and the like. In particular, since there is a high probability that a defect will occur at the initial stage of mass production, this semiconductor chip must be disposed of in the worst case, which may reduce the yield in chip manufacture. In order to suppress the decrease in the yield in manufacturing the chip as much as possible, it is indispensable to take measures for relieving defects by using redundant circuit elements such as redundant selection lines provided in advance in the semiconductor chip.
[0003]
[Prior art]
Various methods are currently used as redundancy methods using redundant circuit elements in the semiconductor chip. Among these, the shift redundancy method has features such as high access speed and low current consumption (power consumption). Therefore, it is considered to be an effective means for recent large-capacity semiconductor memory devices. Until now, when one or two defect selection lines occur due to a short-circuit between selection lines, etc., shift redundancy that repairs the defect selection line by performing 1-bit or 2-bit shift redundancy A semiconductor memory device of the type is known.
[0004]
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of a semiconductor memory device having the conventional 2-bit (or 1-bit) shift redundancy function as described above, and FIG. 22 is a 2-bit shift redundancy operation according to FIG. It is a schematic diagram for demonstrating. However, here, the configuration of a semiconductor memory device having a shift redundancy function of 2 bits (or 1 bit) with respect to a plurality of selection lines (for example, n (n is an arbitrary positive integer of 2 or more)) is schematically illustrated. Will be shown. Furthermore, here, a case where a defect occurs in the two selection lines sl2 and sl (n-3) will be exemplified.
[0005]
An example of the configuration of a conventional semiconductor memory device having a 2-bit shift redundancy function as shown in FIGS. 21 and 22 is, for example, a prior patent application filed on Nov. 9, 1998. It is disclosed in the specification of 318164.
The semiconductor memory device shown in FIG. 21 is provided with a decoder circuit 500 that decodes an address signal Add supplied from the outside. Further, in this semiconductor memory device, a plurality of selection lines for selecting a specific memory cell from a plurality of memory cells and writing or reading data based on the address of the decode signal Sdec output from the decoder circuit 500. sl0 to sl (n− 1 ) (N is an arbitrary positive integer greater than or equal to 2), and when there is no defect in the plurality of selection lines, it is not connected to any of the plurality of decode signal lines to which the decode signal Sdec is transferred 2 The redundant selection lines slj0 and slj1 are respectively arranged at one end position and the other end position among the plurality of selection lines.
[0006]
Further, in FIG. 21, there is provided a shift redundancy circuit 100 for controlling the connection relationship between the plurality of decode signal lines and the plurality of selection lines and redundancy selection lines. The shift redundant circuit 100 includes a switch unit 200 including a plurality of switch elements, and a shift redundant fuse circuit unit 400 having a plurality of fuses provided corresponding to the plurality of selection lines and the redundant selection lines. The switch unit 200 is configured to connect a plurality of decode signal lines to a plurality of selection lines and redundant selection lines in a switchable manner by an on / off operation of the plurality of switch elements. When one or two defects occur in the plurality of selection lines, the shift redundant fuse circuit unit 400 corresponds to the fuse corresponding to the defect selection line in which these defects have occurred and the redundancy selection line. The redundant selection fuse is cut. Here, the signal output from the shift redundancy fuse circuit unit 400 is input to the shift redundancy control circuit unit 300. Further, the signal output from the shift redundancy control circuit unit 300 is used as a shift control signal for controlling the switch unit 200.
[0007]
Furthermore, the shift redundancy circuit 100 in FIG. 21 makes the non-selection state in which the defect selection line is not connected to any of the decode signal lines according to the output result from the shift redundancy fuse circuit section 400, and the plurality of selections are made. The plurality of decode signal lines are shifted by one selection line (ie, one bit) in the direction of the first redundant selection line slj0 located at one end (for example, the left end) of the lines. Or the plurality of decode signal lines are shifted by one selection line in the direction of the second redundant selection line slj1 located at the other end (for example, the right end) of the plurality of selection lines. As described above, the shift redundancy control circuit unit 300 that controls the switching operation of the plurality of switch elements is provided. In other words, the semiconductor memory device of FIG. 21 shifts by 1 bit or 2 bits by shifting in the direction of the first redundancy selection line, the direction of the second redundancy selection line, or both. Configured to provide redundancy. Here, “shifting the decoding signal line” means shifting the connection state between the selection line and the decoding signal line.
[0008]
Further, in the semiconductor memory device shown in FIG. 21, a mode in which each of the plurality of switch elements in the switch unit 200 performs a shift operation in the direction of the first redundant selection line slj0 (that is, a leftward shift described later). It is possible to select a mode in which a shift operation in the direction of the second redundancy selection line (that is, a rightward shift described later) or a mode in which no shift operation is performed (that is, no shift described later) 3 It is composed of directional switch elements.
[0009]
Next, an outline of the 2-bit shift redundancy operation will be described with reference to the schematic diagram of FIG. In FIG. 22, clj0 and clj1 indicate redundancy selection lines (for example, redundancy selection column selection lines) used in the shift redundancy operation, and cl0 to cl63 indicate selection lines for normal selection used in the normal operation ( For example, a column selection line) is shown. These selection lines are connected to decode signal lines d0 to d63 obtained by decoding an address signal supplied from the outside of the semiconductor chip via a plurality of switch elements in the switch unit 200. Before the shift redundancy process or when there is no defect in the selection line or the like, the switching elements control so that cl0 and d0, cl1 and d1,... Cl62 and d62, and cl63 and d63 are connected. A case where the selection line cl # and the decode signal line d # (#: 0 to 63) are connected is referred to as NS (Non-Shift: no shift).
[0010]
The schematic diagram of FIG. 22 is for explaining a case where defects exist in the two selection lines cl2 and cl57 and shift redundancy is performed on these defects. Decode signal lines d0, d1, and d2 are connected to redundant selection line clj0, selection line cl0, and selection line cl1, respectively (SL (Shift Left): leftward shift). The selection lines cl2 and cl57 are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state. The selection lines cl3 to cl56 are in the NS state, and the selection line, cl58 to cl63, and the redundant selection line clj1 are connected to the decode signal lines d57 to d63, respectively (SR (Shift Right): rightward shift) ).
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the semiconductor memory device having the conventional 2-bit shift redundancy function as shown in FIG. 21, when a defect occurs in two of the plurality of selection lines, one redundancy selection line By shifting the decode signal line in the direction and in the direction of the other redundant selection line, it is possible to perform two-bit shift redundancy and relieve two defect selection lines (two defects). On the other hand, if a defect occurs in one of the plurality of selection lines, 1-bit shift redundancy can be achieved by shifting the decode signal line in either direction of the two redundant selection lines. It is also possible to repair one defect selection line (one defect).
[0012]
However, when a semiconductor chip is manufactured for the purpose of mass production of DRAM, SRAM, flash memory, etc., in reality, dust larger than the pitch of the selected line is generated and adhered to the semiconductor chip due to an abnormality in the manufacturing process. There is. In such a case, there are not a few group defects in which three or more defect selection lines (three or more defects) are concentrated on a certain part on the semiconductor chip. In particular, at the initial stage of mass production, there is a tendency that this group defect is relatively likely to occur.
[0013]
Therefore, when three or more defects are generated on the semiconductor chip due to the above-described group failure or the like, it is impossible to relieve the defects even if the conventional 2-bit shift redundancy method is used. It was. As a result, there has arisen a problem that an improvement in yield in chip manufacturing can be suppressed, particularly at the initial stage of mass production.
The present invention has been made in view of the above problems, and when three or more defect selection lines are generated on a semiconductor chip, such defect selection lines are relieved and the yield in chip manufacturing is dramatically improved. It is an object of the present invention to provide a shift redundancy type semiconductor memory device that can be improved greatly.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of the present invention. Here, the configuration of the semiconductor memory device of the present invention having a plurality of selection lines R0 to R (n-1) (in this case, n is an arbitrary positive integer of 2 or more) is schematically shown. To do. Furthermore, here, the state of the switching operation of the switch unit when a defect occurs in the four selection lines Rl, R3, R (n-4), and R (n-2) is illustrated.
[0015]
In order to solve the above problem, the semiconductor memory device of the present invention selects a specific memory cell from a plurality of memory cells based on an address signal Add supplied from the outside, as shown in FIG. A plurality of selection lines R0 to R (n-1) (that is, real selection lines) for performing writing or reading are arranged, and at least two of the plurality of selection lines located at one end are arranged. First redundant selection lines (for example, two leftmost redundant selection lines JL0 and JL1) and at least two second redundant selection lines (for example, two leftmost redundant selection lines) located at the other end Lines JR0, JR1) and a plurality of decode signal lines obtained by decoding the address signal are connected to the plurality of selection lines and the redundancy selection line in a switchable manner at least in a first switch arranged in two stages. And a section 2-1 and a second switch section 2-2. These first and second switch units 2-1 and 2-2 constitute a main part of a shift redundancy circuit 1 having a 4-bit shift redundancy function described later.
[0016]
In the configuration including the first and second switch units 2-1 and 2-2 as described above, when defects occur in the plurality of selection lines (in FIG. 1, four selection lines are defective). Or a first switching operation for shifting at least one of the decode signal lines in the direction of the first redundant selection line by the first switch unit 2-1, or A second switching operation for shifting at least one of the decode signal lines in the direction of the second redundant selection line is performed, or a switching operation between both the first switching operation and the second switching operation. And the second switch section 2-2 further shifts at least one of the decoded signal lines on which the first switching operation has been performed in the direction of the first redundant selection line. Switching operation or the second A fourth switching operation is performed in which at least one of the decoded signal lines that have undergone the switching operation is further shifted in the direction of the second redundancy selection line, or the third switching operation and the fourth switching operation are performed. Both switching operations of the switching operation are performed, or none of the third switching operation and the fourth switching operation is performed. Here, “shifting the decode signal line” means shifting the state of connection between the selection line and the decode signal line as described in the section “Prior Art”.
[0017]
Preferably, when a defect occurs in four selection lines in the plurality of selection lines, both the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit are performed. At the same time, the second switch unit is configured to perform both the third switching operation and the fourth switching operation.
Further preferably, when a defect occurs in three selection lines in the plurality of selection lines, the switching operation of both the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit. And the switching operation of either the third switching operation or the fourth switching operation by the second switch unit is performed.
[0018]
Further preferably, when a defect occurs in two selection lines in the plurality of selection lines, one of the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit is performed. In addition to performing the switching operation, it is configured to perform any one of the third switching operation and the fourth switching operation by the second switch unit.
[0019]
Further preferably, when a defect occurs in two selection lines in the plurality of selection lines, the switching operation of both the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit. And the switching operation of the third switching operation and the fourth switching operation by the second switch unit is not performed.
Furthermore, preferably, when a defect occurs in one selection line in the plurality of selection lines, one of the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit is performed. A switching operation is performed, and the switching operation of the third switching operation and the fourth switching operation by the second switch unit is not performed.
[0020]
Further, preferably, when at least one of the first redundancy selection line and the second redundancy selection line is connected to the decode signal line by the switching operation, the position is closer to the plurality of selection lines. The redundant selection lines (for example, the inner redundant selection lines JL0 and JR0) are preferentially used.
More specifically, the semiconductor memory device shown in FIG. 1 includes a decoder circuit 5 that decodes an address signal Add supplied from the outside. The decoder circuit 5 has substantially the same function as the decoder circuit 500 of FIG. Further, in the semiconductor memory device shown in FIG. 1, a plurality of memory cells for selecting or writing a specific memory cell from a plurality of memory cells based on the address of the decode signal Sdec output from the decoder circuit 5 are provided. Selected lines R0 to R (n-1) (n is an arbitrary positive integer of 2 or more). Further, in the semiconductor memory device shown in FIG. 1, two first redundant selection lines JL0 and JL1 that are not connected to any of the plurality of decode signal lines to which the decode signal Sdec is transferred are connected to the plurality of selection lines. Are arranged at one end position (for example, the left end position), and two second redundant selection lines JR0 and JR1 that are not connected to any of the plurality of decode signal lines are connected to the plurality of the plurality of decode signal lines. It arrange | positions in the position (for example, position of a right end) of the other end in a selection line.
[0021]
Further, in FIG. 1, the connection relationship between the plurality of decode signal lines and the plurality of selection lines R0 to R (n-1), the plurality of decode signal lines and the first and second redundant selection lines JL0. , JL1, JR0 and JR1 are provided with a shift redundancy circuit 1 for controlling the connection relationship. The shift redundant circuit 1 includes a first switch section 2- that includes a plurality of switch elements for connecting a plurality of decode signal lines to the plurality of select lines and the first and second redundant select lines in a switchable manner. 1 and a second switch section 2-2. Each of the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 preferably has a 2-bit shift redundancy function, and the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 By connecting a plurality of switch elements of the switch section 2-2 in two stages and in series, a shift redundancy of up to 4 bits is possible.
[0022]
More specifically, a switch unit having one end directly connected to a plurality of decode signal lines is referred to as a first switch unit 2-1, and the other end of the first switch unit and a plurality of selection lines (defects). When a selection line is generated, a switch unit connected between a plurality of selection lines and the first and second redundant selection lines) is a second switch unit 2-2, and a two-stage switch circuit is formed. It is formed. Here, when all or part of the first and second redundancy selection lines are connected to the corresponding decode signal lines, the redundancy selection lines (inner redundancy selection lines located on the side closer to the plurality of selection lines). JL0, JR0) is used first, and redundant selection lines (outer redundant selection lines JL1, JR1) located on the side away from the plurality of selection lines are used next.
[0023]
Further, the shift redundancy circuit 1 has a shift redundancy fuse circuit section 4 having a plurality of fuses provided corresponding to the plurality of selection lines and the first and second redundancy selection lines. The shift redundant fuse circuit unit 4 includes a fuse corresponding to the defect selection line in which these defects have occurred and all of the first and second redundant selection lines when a defect occurs in the plurality of selection lines. Alternatively, the redundant selection fuse corresponding to a part thereof is cut. The shift redundant fuse circuit unit 4 has substantially the same function as the shift redundant fuse circuit unit 400 of FIG.
[0024]
Here, the signal output from the shift redundancy fuse circuit unit 4 is input to a first shift redundancy control circuit unit 3-1 and a second shift redundancy control circuit unit 3-2 described later. Further, the signal output from the first shift redundancy control circuit unit 3-1 is used as a first shift control signal for controlling the first switch unit 2-1. On the other hand, the signal output from the second shift redundancy control circuit unit 3-2 is used as a second shift control signal for controlling the second switch unit 2-2.
[0025]
In the semiconductor device shown in FIG. 1, in order to simplify the description, a configuration in which switch circuits having a 2-bit shift redundancy function are arranged in two stages to execute a maximum 4-bit shift redundancy (that is, the first and the second). 2, a configuration in which a plurality of switch elements in each of the switch units 2-1 and 2-2 are connected in series with each other is disclosed. Note that up to 2N bits of shift redundancy (0, 1 bit, 2 bits,..., 2 (N−1) bits, or 2N bits of shift redundancy) are possible. Should.
[0026]
Further, the shift redundant circuit 1 in FIG. 1 switches the plurality of switch elements in the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 in accordance with the output result from the shift redundant fuse circuit unit 4. A first shift redundancy control circuit unit 3-1 and a second shift redundancy control circuit unit 3-2 are provided for controlling the operations.
More specifically, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 connects the defect selection line corresponding to this defect to any of the plurality of decode signal lines when at least one defect occurs. In order not to be selected, only one selection line (that is, one bit) is provided in the direction of the first redundant selection line JL0 located inside the first redundant selection line at the left end. The plurality of decode signal lines are shifted by one selection line in the direction of the second redundancy selection line JR0 located inside the second redundancy selection line at the right end. The switching operation of the plurality of switch elements in the first switch unit 2-1 having a 2-bit shift redundancy function is controlled so as to shift the line. Preferably, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 includes a plurality of first shift control circuits provided corresponding to the plurality of switch elements in the first switch unit 2-1.
[0027]
On the other hand, when two to four defects occur, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 does not connect a defect selection line corresponding to this defect to any of the plurality of decode signal lines. In order to make a non-selected state, the amount of one selection line (that is, one bit) is increased in the direction of the first redundant selection line JL1 located outside the first redundant selection line at the left end. The plurality of decode signal lines are further shifted by the amount of one selection line in the direction of the second redundancy selection line JR1 located outside the second redundancy selection line at the right end. The switching operation of the plurality of switch elements in the second switch section 2-2 having a 2-bit shift redundancy function is controlled so as to further shift the line. Preferably, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 includes a plurality of second shift control circuits provided corresponding to the plurality of switch elements in the second switch unit 2-2.
[0028]
In other words, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 selects the two redundancy selection lines JL0 and JR0 located closer to the plurality of selection lines by the plurality of first shift control circuits. The first switching operation and the second switching operation of the first switch unit 2-1 used for the control are controlled. On the other hand, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 selects two redundancy selection lines JL1 and JR1 located on the side away from the plurality of selection lines by the plurality of second shift control circuits. The third switching operation and the fourth switching operation of the second switch unit 2-2 used for the purpose are controlled. By appropriately controlling the first to fourth switching operations of the first and second switch units 2-1 and 2-2, a 1-bit to 4-bit shift redundancy function is realized.
[0029]
In addition, as a plurality of selection lines to be subjected to such 1-bit to 4-bit shift redundancy, a word selection line, a column selection line, a data bus selection line, or the like in the semiconductor memory device can be considered.
In summary, according to the present invention, two stages of switch units having a shift redundancy function of at least 2 bits are arranged in series, and the direction of one redundant selection line or the other redundant selection line is arranged for each switch unit. By performing a switching operation that shifts the decode signal line in the direction of the redundant selection lines or in the direction of both redundant selection lines, a shift redundant operation of 3 bits or more is performed when three or more defect selection lines are generated on the semiconductor chip. Thus, the defect selection line can be relieved. On the other hand, the switching operation is performed in the direction of one redundant selection line, the direction of the other redundant selection line, or the direction of both redundant selection lines for at least one of the switch sections arranged in two stages. As a result, even if one or two defect selection lines are generated on the semiconductor chip, these defect selection lines can be relieved.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 2 to 20). Here, first, a specific switching operation of the first and second switch units 2-1 and 2-2 of the present invention when one to four defects occur in a plurality of selection lines will be described. And
[0031]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the operation of the switch unit when defects occur in the four selection lines. FIG. 3 illustrates the first operation of the switch unit when defects occur in the three selection lines. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example, and FIG. 4 is a schematic diagram showing a second example of the operation of the switch unit when a defect occurs in three selection lines.
Further, FIG. 5 is a schematic diagram showing a first example of the operation of the switch unit when a defect occurs in two selection lines, and FIG. 6 shows a switch when a defect occurs in two selection lines. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a third example of the operation of the switch unit when a defect occurs in two selection lines.
[0032]
Further, FIG. 8 is a schematic diagram showing a first example of the operation of the switch unit when a defect occurs in one selection line, and FIG. 9 shows a switch when a defect occurs in one selection line. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the operation of the switch unit when there is no defect in the selection line. However, in FIGS. 2 to 10, in order to simplify the description of the switching operation of the switch unit, the configuration of the switch unit and the plurality of selection lines is shown in a simplified manner. Hereinafter, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.
[0033]
2 to 10, eight selection lines R0 to R7 for normal selection used in normal operation, two first redundancy selection lines JL0 and JL1, and two second redundancy selections are used. Lines JR0 and JR1 are provided. The selection lines R0 to R7 for normal selection are connected to a plurality of switch elements of the second switch section 2-2 as shown in FIG. Further, the plurality of switch elements of the second switch unit 2-2 are connected to the plurality of switch elements of the first switch unit 2-1. Further, the plurality of switch elements of the first switch section 2-1 are connected to eight decode signal lines (not shown) obtained by decoding an address signal given from the outside of the semiconductor chip. Before the shift redundancy process or when there is no defect in the selection line or the like, the plurality of switch elements of the first and second switch units operate so that the selection lines R0 to R7 and the corresponding decode signal line are connected. (No shift). That is, in the case of FIG. 10, the first and second switch units 2-1 and 2-2 do not perform the switching operation for shifting the decode signal line in the direction of the redundant selection line, so that four redundant selection lines are It is not connected to the decode signal line.
[0034]
FIG. 2 is for explaining a case where defects are present in the four selection lines R1, R3, R5, and R7, and 4-bit shift redundancy is performed for these defects. In FIG. 2, the first switch unit 2-1 shifts the left four decode signal lines in the direction of the first redundant selection line JL0 located on the side close to the normal selection line R0 (1 The corresponding four switching elements are switched (left shift) so as to perform bit shift). Further, the first switch section 2-1 shifts the right three decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR0 located on the side closer to the normal selection line R7 (1-bit shift). ), The switching operation of the corresponding three switch elements is performed (rightward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 do not perform either the leftward shift or the rightward shift so that the decode signal line and the selection line R4 are connected. The switch element is operated (no shift).
[0035]
Further, in FIG. 2, the second switch unit 2-2 is configured such that the left three decode signal lines are in the direction of the first redundant selection line JL1 located on the side away from the selection line R0 for normal selection. In order to further shift (1 bit shift), switching operation of the corresponding three switch elements is performed (left shift). Further, the second switch section 2-2 further shifts the right two decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR1 located on the side away from the selection line R7 for normal selection (1 The switching operation of the corresponding two switch elements is performed (right shift). Further, the second switch unit 2-2 is configured so that the switch element of the first switch unit 2-1 and the selection line R2 are connected without performing either the leftward shift or the rightward shift. Operate the element (no shift). Further, the second switch unit 2-2 operates the switch element so that the switch element of the first switch unit and the selection line R6 are connected without performing either the left shift or the right shift. (No shift) In this case, the defect selection lines R1, R3, R5, and R7 corresponding to the four defects are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state.
[0036]
In other words, in FIG. 2, 2-bit shift redundancy is performed using the redundant selection lines JL0 and JR0 located on the side closer to the selection line for normal selection, and the side away from the selection line for normal selection. By using the redundancy selection lines JL1 and JR1 positioned at the position 2 to perform 2-bit shift redundancy, it is finally possible to perform 4-bit shift redundancy.
[0037]
FIG. 3 is a diagram for explaining a first example in which defects are present in three selection lines R1, R3, and R6 and 3-bit shift redundancy is performed for these defects. In FIG. 3, the first switch section 2-1 shifts the left four decode signal lines in the direction of the first redundant selection line JL0 located on the side close to the normal selection line R0. Then, the switching operation of the corresponding four switch elements is performed (shift in the left direction). Further, the first switch unit 2-1 shifts the right two decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR0 located on the side closer to the normal selection line R7. The corresponding two switch elements are switched (rightward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 are connected to the decode signal line and the selection lines R4 and R5 without performing either the left shift or the right shift. Then, the switch element is operated (no shift).
[0038]
Further, in FIG. 3, the second switch unit 2-2 is configured such that the left three decode signal lines are in the direction of the first redundant selection line JL1 located on the side away from the normal selection line R0. In order to further shift, the switching operation of the corresponding three switch elements is performed (leftward shift). Further, the second switch unit 2-2 does not perform either the left shift or the right shift, and the switch elements of the first switch unit, the selection lines R2, R7, and the second redundant selection line JR0. The switch element is operated so as to be connected (no shift). In this case, the defect selection lines R1, R3, and R6 corresponding to the three defects are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state. Further, the second redundant selection line JR1 located on the side away from the selection line R7 for normal selection is also not connected to the decode signal line.
[0039]
FIG. 4 is a diagram for explaining a second example in which defects are present in the three selection lines R1, R3, and R6 and 3-bit shift redundancy is performed for these defects. In FIG. 4, the first switch section 4-1 shifts the left two decode signal lines in the direction of the first redundant selection line JL0 located on the side close to the normal selection line R0. In addition, the switching operation of the corresponding two switch elements is performed (leftward shift). Further, the first switch unit 2-1 shifts the right five decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR0 located on the side closer to the normal selection line R7. The corresponding five switch elements are switched (rightward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 do not perform either the leftward shift or the rightward shift so that the decode signal line and the selection line R2 are connected. The switch element is operated (no shift).
[0040]
Further, in FIG. 4, the second switch unit 2-2 is configured such that the right three decode signal lines are in the direction of the second redundant selection line JR1 located on the side away from the normal selection line R7. In order to further shift, the corresponding three switching elements are switched (rightward shift). Furthermore, the second switch unit 2-2 does not perform either the left shift or the right shift, and the switch elements of the first switch unit 2-1, the selection lines R0, R4, R5, and the first switch The switch element is operated so that the redundant selection line JL0 is connected (no shift). In this case, the defect selection lines R1, R3, and R6 corresponding to the three defects are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state. Further, the second redundant selection line JL1 located on the side away from the selection line R0 for normal selection is also not connected to the decode signal line.
[0041]
In other words, in FIGS. 3 and 4, 2-bit shift redundancy is performed using the redundancy selection lines JL0 and JR0 located on the side closer to the selection line for normal selection, and from the selection line for normal selection. By performing 1-bit shift redundancy using one of the redundancy selection lines JL1 and JR1 located on the far side, it becomes possible to finally perform 3-bit shift redundancy.
[0042]
FIG. 5 is a diagram for explaining a first example in which defects are present in the two selection lines R2 and R5 and shift redundancy of 2 bits is performed for these defects. In FIG. 5, the first switch unit 2-1 shifts the left six decode signal lines in the direction of the first redundant selection line JL0 located on the side closer to the normal selection line R0. Then, the switching operation of the corresponding six switch elements is performed (shift in the left direction). Furthermore, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 are connected to the decode signal line and the selection lines R6 and R7 without performing either the left shift or the right shift. Then, the switch element is operated (no shift).
[0043]
Further, in FIG. 5, the second switch section 2-2 is configured such that the left four decode signal lines are in the direction of the first redundant selection line JL1 located on the side away from the selection line R0 for normal selection. The corresponding four switch elements are switched so as to shift further (leftward shift). Further, the second switch unit 2-2 is connected to the switch elements of the first switch unit 2-1 and the selection lines R3 and R4 without performing any leftward shift or rightward shift. The switch element is operated (no shift). In this case, the defect selection lines R2 and R5 corresponding to the two defects are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state. Further, none of the redundant selection lines JR0 and JR1 located on the normal selection line R7 is connected to the decode signal line.
[0044]
FIG. 6 is a diagram for explaining a second example in which defects are present in the two selection lines R2 and R5 and shift redundancy of 2 bits is performed for these defects. In FIG. 5, the first switch unit 2-1 shifts the left three decode signal lines in the direction of the first redundant selection line JL0 located on the side closer to the normal selection line R0. Then, the switching operation of the corresponding three switch elements is performed (leftward shift). Further, the first switch unit 2-1 shifts the right three decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR0 located on the side closer to the normal selection line R7. The corresponding three switch elements are switched (rightward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 are connected to the decode signal line and the selection lines R3 and R4 without performing either the left shift or the right shift. Then, the switch element is operated (no shift).
[0045]
Further, in FIG. 6, the second switch unit 2-2 does not perform either the leftward shift or the rightward shift, and the switch element of the first switch unit 2-1, and the selection lines R0, R1, and R6. , R7, the first redundant selection line JL0 on the inner side, and the second redundant selection line JR0 on the inner side are operated (no shift). In this case, the defect selection lines R2 and R5 corresponding to the two defects are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state. Further, the outer first redundant selection line JL1 and the outer second redundant selection line JR1 are not connected to the decode signal line.
[0046]
FIG. 7 is a diagram for explaining a third example in which defects are present in two selection lines R2 and R5 and shift redundancy of 2 bits is performed for these defects. In FIG. 7, the first switch section 2-1 shifts the right six decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR0 located on the side closer to the normal selection line R7. In addition, the switching operation of the corresponding six switch elements is performed (rightward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 are connected to the decode signal line and the selection lines R0 and R1 without performing either the left shift or the right shift. Then, the switch element is operated (no shift).
[0047]
Further, in FIG. 7, the second switch section 2-2 is configured so that the four right decode signal lines are in the direction of the second redundant selection line JR1 located on the side away from the selection line R7 for normal selection. The corresponding four switch elements are switched so as to shift further (rightward shift). Further, the second switch unit 2-2 is connected to the switch elements of the first switch unit 2-1 and the selection lines R3 and R4 without performing any leftward shift or rightward shift. The switch element is operated (no shift). In this case, a defect selection line corresponding to two defects R2, R5 Are not connected to any decode signal line and are always in a non-selected state. Furthermore, none of the redundant selection lines JL0 and JL1 located on the normal selection line R0 is connected to the decode signal line.
[0048]
In other words, in FIG. 6, 2-bit shift redundancy can be performed using the inner first redundancy selection line JL0 and the second redundancy selection line JR0. In this case, only the switch element of the first switch unit performs a switching operation for shifting the decode signal line in the direction of the redundant selection line. On the other hand, in FIGS. 5 and 7, 2-bit shift redundancy can be performed using the two leftmost redundant selection lines or the two rightmost redundant selection lines. In this case, the switch element of the first switch unit performs a switching operation for shifting the decode signal line in the direction of the redundant selection line located inside the left end or the right end, and the switch element of the second switch unit The switching operation for shifting the decode signal line in the direction of the redundant selection line located outside the same end is performed.
[0049]
FIG. 8 is a diagram for explaining a first example in which defects exist in one selection line R2 and 1-bit shift redundancy is performed for these defects. Figure 8 In the first switch section 2-1, the left three decode signal lines are shifted in the direction of the first redundant selection line JL0 located on the side close to the normal selection line R0. The corresponding three switch elements are switched (leftward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 are connected to the decode signal line and the selection lines R3 to R7 without performing either the left shift or the right shift. Then, the switch element is operated (no shift).
[0050]
Further, in FIG. 8, the second switch unit 2-2 does not perform either the left shift or the right shift, and the switch elements of the first switch unit 2-1, the selection lines R0, R1, and the first switch. The switch element is operated so as to be connected to one redundant selection line JL0 (no shift). In this case, the defect selection line R2 corresponding to one defect is not connected to any decode signal line and is always in a non-selected state. Furthermore, both the first redundant selection line JL1 located on the normal selection line R0 and the second redundant selection lines JR0 and JR1 located on the normal selection line R7 are both decoded signals. It is not connected to the line.
[0051]
FIG. 9 is a diagram for explaining a second example in the case where defects exist in one selection line R2 and 1-bit shift redundancy is performed for these defects. In FIG. 9, the first switch section 2-1 shifts the right six decode signal lines in the direction of the second redundant selection line JR0 located on the side closer to the normal selection line R7. Then, the switching operation of the corresponding six switch elements is performed (rightward shift). Further, the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 are connected to the decode signal line and the selection lines R0 and R1 without performing either the left shift or the right shift. Then, the switch element is operated (no shift).
[0052]
Further, in FIG. 9, the second switch unit 2-2 does not perform either the left shift or the right shift, and the switch elements of the first switch unit 2-1, the selection lines R3 to R7, and the first switch. The switch element is operated (no shift) so that the two redundant selection lines JR0 are connected. In this case, the defect selection line R2 corresponding to one defect is not connected to any decode signal line and is always in a non-selected state. Further, the first redundant selection lines JL0 and JL1 positioned on the normal selection line R0 side and the second redundant selection line JR1 positioned on the normal selection line R7 are both decoded signals. It is not connected to the line.
[0053]
In other words, in FIGS. 8 and 9, 1-bit shift redundancy can be performed using one of the redundancy selection lines JL0 and JR0 located on the side closer to the selection line for normal selection. . In this case, only the switch element of the first switch unit performs a switching operation for shifting the decode signal line in the direction of any one redundant selection line.
[0054]
FIG. 11 is a diagram showing the signal level of each part due to the operation of the switch unit when a defect occurs in the four selection lines, and FIG. 12 shows the state of the switch part when a defect occurs in the three selection lines. It is a figure which shows the signal level of each part by operation | movement. Here, the two first redundant selection lines JL0, JL1, and the second 2 In the semiconductor memory device provided with the redundant selection lines JR0, JR1 and the eight normal selection lines R0 to R7, the first and the second selection lines are defective when four or three selection lines are defective. The signal level of each part when the second switch part performs the switching operation is shown. FIG. 11 shows the signal level of each part when the switching operation of the switch part as shown in FIG. 2 is performed, and FIG. 12 shows each part when the switching operation of the switch part as shown in FIG. 3 is performed. The signal level is shown.
[0055]
The shift redundant fuse circuit unit 4 shown in FIG. 1 has a normal selection fuse circuit used during normal operation, a redundancy selection fuse circuit used during redundancy selection, and whether or not the redundancy selection line is defective. Forcibly redundant fuse circuit used at the time of forced redundancy. These normal selection fuse circuits output a low voltage level (“L” level) when the corresponding fuse is cut, and output a high voltage level (“H” level) when the fuse is not cut. On the other hand, the redundancy selection fuse circuit (and the forced redundancy fuse circuit), on the other hand, outputs “H” level when the fuse (redundancy selection fuse) is cut, and “ L ”level is output. In this case, for 1-bit shift redundancy, the fuse of the fuse circuit corresponding to the defect selection line and the redundancy selection fuse circuit corresponding to any one of the first and second redundancy selection lines Two of the fuses are cut. Therefore, when 4-bit shift redundancy is performed as shown in FIG. 11, four fuses corresponding to four defect selection lines and redundancy corresponding to all four first and second redundancy selection lines. A total of eight fuses (redundancy selection fuses) in the selection fuse circuit are cut. On the other hand, when 3-bit shift redundancy is performed as shown in FIG. 12, it is located inside the three fuses corresponding to the three defect selection lines and the first and second redundancy selection lines. A total of six fuses including two fuses and one fuse located outside are cut.
[0056]
Further, the plurality of shift control circuits in the first shift redundancy control circuit unit 3-1 connect one first input signal uin0 and one first output signal uout0, as will be described later with reference to FIG. At the same time, by connecting the other first input signal lin0 and the other first output signal lout0, as shown in FIG. 19 to be described later, a series-connected circuit has two stages. Yes. On the other hand, the plurality of shift control circuits in the second shift redundancy control circuit unit 3-2 also includes one second input signal uin1 and one second output signal, as will be described later with reference to FIG. By connecting uout1 and the other second input signal lin1 and the other second output signal lout1, a configuration in which the series-connected circuits are arranged in two stages as shown in FIG. 19 described later. ing.
[0057]
The switching operation of each switch element in the first switch unit 2-1 is performed by “H” of the first output signal uout 0 and the first output signal lout 0 output from the first shift redundancy control circuit unit 3-1. It is controlled by a combination of “level” and “L” level. When the fuse is not cut, the output levels of the first output signal uout0 and the first output signal lout0 are all “L” level. Further, at this time, in the shift redundant fuse circuit unit 4, the output of the fuse circuit corresponding to the selection line other than the redundant selection line becomes “H” level, and the output of the redundant selection fuse circuit corresponding to the redundant selection line is “ L ”level. In this case, it is determined that there is no shift redundancy operation.
[0058]
On the other hand, the switching operation of each switch element in the second switch unit 2-2 is performed by the second output signal uout1 and the second output signal output from the second shift redundancy control circuit unit 3-2. It is controlled by a combination of the “H” level and “L” level of lout1. When the fuse is not cut, the output levels of the second output signal uout1 and the second output signal lout1 are all “L” level.
[0059]
Here, as shown in FIG. 11, the fuses corresponding to the four defect selection lines R1, R3, R5, and R7 are cut, and the four first and second redundancy selection lines JL0, JL1, JR0. Consider a case where four fuses (redundancy selection fuses) of the redundancy selection fuse circuit corresponding to JR1 and JR1 are cut. At this time, the output of the fuse circuit corresponding to each of the four defect selection lines R1, R3, R5, and R7 cut to "L" level, and the four redundant selection lines JL0, JL1, JR0, and JR1 cut The output of the redundancy selection fuse circuit corresponding to each becomes "H" level.
[0060]
In this case, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 shifts the left four decode signal lines in the direction of the first redundancy selection line JL0 located on the side closer to the selection line R0 for normal selection. Thus, the switching operation of the first switch unit 2-1 is controlled (left shift ←). Further, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 shifts the right three decode signal lines in the direction of the second redundancy selection line JR0 located on the side closer to the selection line R7 for normal selection. In this manner, the switching operation of the first switch unit 2-1 is controlled (rightward shift →). Further, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 and the second shift redundancy control circuit unit 3-2 perform the decoding signal line and the selection line R4 without performing either the left shift or the right shift. The operation of the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 is controlled so as to be connected (no shift ↑). Further, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 and the second shift redundancy control circuit unit 3-2 are in a non-selected state in which the defect selection lines R3 and R5 are not connected to the decode signal line (FIG. 11). Of the first and second shift redundancy control circuit sections 3-1 and 3-2 (corresponding to the portion related to the defect selection lines R 3 and R 5), the first switch section 2 -1 and the operation of the second switch section 2-2.
[0061]
Further, as shown in FIG. 11, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 includes the first redundancy signal line in which the left three decode signal lines are located on the side away from the normal selection line R0. The switching operation of the second switch section 2-2 is controlled so as to further shift in the direction of the selection line JL1 (left shift ←). Further, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 further includes two right decode signal lines in the direction of the second redundancy selection line JR1 located on the side away from the selection line R7 for normal selection. The switching operation of the second switch unit 2-2 is controlled so as to shift (rightward shift →). Further, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 performs the second switch so that the decode signal line and the selection lines R2 and R6 are connected without performing either the left shift or the right shift. The switching operation of the unit 2-2 is controlled (no shift ↑). Further, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 is in a non-selected state in which the two defect selection lines R1 and R7 are not connected to the decode signal line (second shift redundancy control circuit unit in FIG. 11). The operation of the second switch section 2-2 is controlled by “X” in the column 3-2 (corresponding to the portion related to the defect selection lines R1 and R7). In this way, by setting the four defect selection lines R1, R3, R5, and R7 to a non-selected state that is not connected to any decode signal line, these defect selection lines can be relieved.
[0062]
At this time, in the first shift redundancy control circuit unit 3-1, only the first output signal uout0 at the position where the signal from the normal selection fuse and the redundancy selection fuse to which the leftward shift is performed is “H”. Since the first output signals uout0 at the other positions are all at the “L” level, one first output signal uout0 = “H” and the other first output signal lout0 = The “L” state may be determined as a leftward shift. On the other hand, in the second shift redundancy control circuit section 3-2, only the second output signal uout1 at the position where the signal from the normal selection fuse and the redundancy selection fuse to which the leftward shift is performed is “ Since the second output signals at the other positions are all at the “L” level, one of the second output signals uout1 = “H” and the other second output signal lout1 = The “L” state may be determined as a leftward shift.
[0063]
Further, in the first shift redundancy control circuit section 3-1, only the first output signal lout0 at the position where the signal from the normal selection fuse and the redundancy selection fuse subjected to the rightward shift is input is “H”. Since the first output signals lout0 at other positions are all at the “L” level, one of the first output signals uout0 = “L” and the other first output signal lout0 = “ What is necessary is just to determine the state of H "as a rightward shift. On the other hand, in the second shift redundancy control circuit section 3-2, only the second output signal lout1 at the position where the signal from the normal selection fuse and the redundancy selection fuse to which the right shift is performed is input. Since the second output signal lout1 at other positions is at the “L” level, the other second output signal lout1 is at the second output signal uout1 = “L”. = ”H” may be determined as a right shift.
[0064]
On the other hand, as shown in FIG. 12, the fuses corresponding to the three defect selection lines R1, R3, and R6 are cut, and the two first redundancy selection lines JL0, JL1, and one first selection line are disconnected. Consider a case where the three fuses (redundancy selection fuses) of the redundancy selection fuse circuit respectively corresponding to the two redundancy selection lines JR0 (that is, three redundancy selection lines) are cut. At this time, the outputs of the fuse circuits corresponding to the three cut defect selection lines R1, R3, and R6 are at the “L” level, and correspond to the three cut redundancy selection lines JL0, JL1, and JR0, respectively. The output of the redundancy selection fuse circuit is at "H" level.
[0065]
In this case, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 shifts the left four decode signal lines in the direction of the first redundancy selection line JL0 located on the side closer to the selection line R0 for normal selection. Thus, the switching operation of the first switch unit 2-1 is controlled (left shift ←). Further, in the first shift redundancy control circuit unit 3-1, the two right decode signal lines shift in the direction of the second redundancy selection line JR0 located on the side closer to the selection line R7 for normal selection. In this manner, the switching operation of the first switch unit 2-1 is controlled (rightward shift →). Further, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 and the second shift redundancy control circuit unit 3-2 perform neither the left shift nor the right shift, and the decode signal line and the selection lines R4 and R5. Are controlled so that they are connected to each other (no shift ↑). Further, the first shift redundancy control circuit unit 3-1 and the second shift redundancy control circuit unit 3-2 are in a non-selected state in which the defect selection lines R3 and R6 are not connected to the decode signal line (FIG. 12). Of the first and second shift redundancy control circuit sections 3-1 and 3-2 (corresponding to a portion related to the defect selection lines R 3 and R 6), the first switch section 2 -1 and the operation of the second switch section 2-2.
[0066]
Further, as shown in FIG. 12, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 includes the first redundancy in which the left three decode signal lines are located on the side away from the selection line R0 for normal selection. The switching operation of the second switch section 2-2 is controlled so as to further shift in the direction of the selection line JL1 (left shift ←). Further, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 connects the decode signal line, the selection lines R2, R7, and the second redundancy selection line JR0 without performing either the left shift or the right shift. Switch element is operated (no shift). Further, the second shift redundancy control circuit unit 3-2 is in a non-selected state in which one defect selection line R1 is not connected to the decode signal line (second shift redundancy control circuit unit 3- The operation of the second switch section 2-2 is controlled by “X” in the column 2 (corresponding to a portion related to the defect selection line R1). In this way, by setting the three defect selection lines R1, R3, and R6 to a non-selected state that is not connected to any decode signal line, these defect selection lines can be relieved.
[0067]
At this time, in the first shift redundancy control circuit section 3-1, as in the case of FIG. 11, the positions from which signals from the normal selection fuse and the redundancy selection fuse to which the leftward shift is performed are input. Only the first output signal uout0 is at “H” level, and all the first output signals uout0 at other positions are at “L” level, so that one of the first output signals uout0 = “H”. Thus, the state of the other first output signal lout0 = "L" may be determined as a leftward shift. On the other hand, in the second shift redundancy control circuit unit 3-2, as in the case of FIG. 11, signals from the normal selection fuse and the redundancy selection fuse that are shifted leftward are input. Only the second output signal uout1 at the position is at the “H” level, and all the second output signals at other positions are at the “L” level. Therefore, one of the second output signals uout1 = “H”. Thus, the state of the other second output signal lout1 = “L” may be determined as a leftward shift.
[0068]
Next, the structure of the main part of one embodiment of the semiconductor memory device having the 1-bit to 4-bit shift redundancy function of the present invention will be sequentially described.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a normal selection fuse circuit in one embodiment of the present invention. The normal selection fuse circuit 60 in FIG. 13 (except for the selection line fuse circuit redundant in forced redundancy) 60 has selection lines R0 to R3 and R6 to R (n-7) as shown in FIG. ), And R (n-4) to R (n-1), one of a plurality of fuse circuits in the shift redundant fuse circuit unit 4 provided in one-to-one correspondence.
[0069]
In FIG. 13, for example, stttx is a control signal that is at “H” level until the power supply is turned on when the power is turned on, and is “L” level after the power supply is turned on, and cfs is an output signal of the fuse circuit 60. is there. The fuse circuit 60 shown in FIG. 13 includes a P-channel transistor 41 and an N-channel transistor 42 to which a control signal stttx is input, an N-channel transistor 44, and two inverters 43 and 45. When the fuse 40 is not cut, the output signal cfs of the fuse circuit becomes “H” level after the power is turned on. When the fuse 40 is cut, the output signal cfs of the fuse circuit becomes “L” level.
[0070]
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a redundancy selection fuse circuit in one embodiment of the present invention. The redundancy selection fuse circuit 60j of FIG. 14 is provided for each of the redundancy selection fuse circuits used for the first and second redundancy selection lines JL0, JL1, JR0 and JR1 in the shift redundancy fuse circuit section 4 of FIG. Corresponding.
In FIG. 14, ftpz is a control signal that becomes “H” level when forced redundancy is performed to check whether or not the redundancy selection line is defective. The redundant selection fuse circuit 60j shown in FIG. 14 includes a P-channel transistor 41r and an N-channel transistor 43r to which a control signal stttx is input, and a P-channel transistor 42r and an N-channel transistor 44r to which a control signal ftpz is input. An N-channel transistor 45r and an inverter 46r. When the fuse (redundancy selection fuse) 40r is not cut and forced redundancy is not performed (control signal ftpz = “L”), the output signal cfsj of the redundancy selection fuse circuit is set to the “L” level. . On the other hand, when the fuse 40r is actually cut, the output signal cfsj of the redundancy selecting fuse circuit becomes the “H” level.
[0071]
Further, in FIG. 14, when the fuse 40r is not cut and forced redundancy is performed (control signal ftpz = “H”), the P-channel transistor 42r is turned off, and the N-channel transistor 44r is turned on. The node n03 becomes “L” level in the ON state. As a result, the output signal cfsj of the redundancy selection fuse circuit becomes “H” level. In this case, the fuse 40r is apparently cut, and forced redundancy is performed together with a forced redundancy selection fuse circuit shown in FIG. it can.
[0072]
In both the normal selection fuse circuit of FIG. 13 and the redundancy selection fuse circuit of FIG. 14, the fuse of the fuse circuit corresponding to the selection line to be redundant and the redundancy selection fuse corresponding to the redundancy selection line The circuit fuse is disconnected.
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a forced redundancy selection fuse circuit in one embodiment of the present invention. FIG. 5 The forced redundancy selection fuse circuit 60pj shown in FIG. 1 includes four forced redundancy selection lines (for example, selection lines R4, R5, R (n-6) and R (n-5) in the shift redundancy fuse circuit section 4 of FIG. ) Corresponding to each of the forced redundancy fuse circuits used for the selection line that is not adjacent to the redundancy selection line and is close to the redundancy selection line.
[0073]
In FIG. 15, ftpz is a control signal that becomes “H” level when forced redundancy is performed as described above. The forced redundancy fuse circuit 60pj shown in FIG. 15 includes a P-channel transistor 41f and an N-channel transistor 43f that receive a control signal stttx, and a P-channel transistor 42f and an N-channel transistor 44f that receive a control signal ftpz. An N-channel transistor 45f and two inverters 46f and 47f. When it appears that the fuse 40f at the time of forced redundancy is blown, the output signal cfs of the forced redundant fuse circuit becomes “L” level. In this state, it is possible to confirm whether or not there is a defect in the redundancy selection line before cutting the fuse corresponding to the selection line that is subject to shift redundancy.
[0074]
More specifically, in the case of performing forced redundancy, the control signal ftpz at “H” level is input to the gates of the P-channel transistor 42f and the N-channel transistor 44f. In this way, the P-channel transistor 42f is turned off, the N-channel transistor 44f is turned on, and the input level of the inverter 46f becomes "L" level. As a result, the output level of the inverter 47 f becomes “L” level, and the “L” level output signal cfs is generated.
[0075]
On the other hand, when forced redundancy is not performed (control signal ftpz = “L”), the P-channel transistor 42f is turned on, the N-channel transistor 44f is turned off, and the input level of the inverter 46f is Becomes “H” level. As a result, the output level of the inverter 47f becomes “H” level, and the “H” level output signal cfs is generated. Further, when the fuse 40f is actually cut, the N-channel transistor 45f is turned off. N In this state, the input level of the inverter 46f becomes “L” level. As a result, the output level of the inverter 47 f becomes “L” level, and the “L” level output signal cfs is generated.
[0076]
FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of first and second shift control circuits in one embodiment of the present invention. Here, the plurality of first shift control circuits constituting the first shift redundancy control circuit unit 3-1 (see FIG. 1) that controls the switching operation of the first switch unit 2-1 (see FIG. 1). Each of the plurality of second shift controls constituting the second shift redundancy control circuit unit 3-2 (see FIG. 1), which shows each of them and controls the switching operation of the second switch unit 2-2 (see FIG. 1). Each of the circuits is shown.
[0077]
In FIG. 16, uout0 indicates one output signal in the first shift control circuit of each of the first shift redundancy control circuit sections 3-1, and lout0 indicates the other output signal in the first shift control circuit. . Further, uout1 indicates one output signal in each second shift control circuit of the second shift redundancy control circuit unit 3-2, and lout1 indicates the other output signal in the second shift control circuit. cfs indicates an output signal of the fuse circuit 60 (and the redundancy selection fuse circuit 60j) of FIGS. 13 and 14 described above.
[0078]
Further, in FIG. 16, each first shift control circuit 30-1 is a circuit that receives the output signal cfs of the fuse circuit and controls each switch element of the first switch unit 2-1. A first shift control circuit 30-1-l for left shift and a first shift control circuit 30-1-r for right shift are included. The first shift control circuit 30-1-l for left shift is composed of a circuit in which two NAND gates 31-1, 32-1 are connected as shown in FIG. Further, the first shift control circuit 30-1-r for right shifting is also configured by a circuit in which two NAND gates 33-1 and 34-1 are connected as shown in FIG.
[0079]
Here, the plurality of shift control circuits in the first shift redundancy control circuit unit 3-1 include one first input signal uin0 and one of the first input signals uin0 in the first shift control circuit 30-1-l for left shift. By connecting the first output signal uout0 and connecting the other first input signal lin0 and the other first output signal lout0 in the first shift control circuit 30-1-r for right shift, It has a configuration in which two series-connected circuits are provided. In the first shift redundancy control circuit section 3-1, the input signal uin0 of the first shift control circuit for the left shift located at one end and the right shift for the right shift located at the other end. The input signal lin0 of the first shift control circuit is connected to the power supply (power supply voltage Vii) on the high voltage side, and the “H” level voltage is input.
[0080]
Further, in FIG. 16, each second shift control circuit 30-2 receives the output signal cfs of the above-described normal selection fuse circuit 60 (and redundant selection fuse circuit 60j) and receives the second switch section 2. -2 is a circuit for controlling each switch element, and includes a second shift control circuit 30-2-l for left shift and a second shift control circuit 30-2-r for right shift. The second shift control circuit 30-2-l for left shift is composed of a circuit in which a NAND gate 31-2 and an inverter 32-2 are connected as shown in FIG. Further, the second shift control circuit 30-2-r for right shift is also configured by a circuit in which a NAND gate 33-2 and an inverter 34-2 are connected as shown in FIG.
[0081]
Here, the plurality of shift control circuits in the second shift redundancy control circuit unit 3-2 include one second input signal uin1 and one of the second input signals uin1 in the second shift control circuit 30-2-l for left shift. By connecting the second output signal uout1 and connecting the other second input signal lin1 and the other second output signal lout1 in the second shift control circuit 30-2-r for right shift, It has a configuration in which two series-connected circuits are provided. In the second shift redundancy control circuit unit 3-2, the input signal uin1 of the second shift control circuit for left shift located at one end and the right shift signal located at the other end The input signal lin1 of the second shift control circuit is connected to the power supply (power supply voltage Vii) on the high voltage side, and the “H” level voltage is input.
[0082]
The switching operation of each switch element in the first switch unit 2-1 is performed by “H” of the first output signal uout 0 and the first output signal lout 0 output from the first shift redundancy control circuit unit 3-1. It is controlled by a combination of “level” and “L” level. Further, the switching operation of each switch element in the second switch unit 2-2 is performed by the second output signal uout1 and the second output signal lout1 output from the second shift redundancy control circuit unit 3-2. It is controlled by a combination of “H” level and “L” level.
[0083]
Further, in FIG. 16, the output terminal of the NAND gate 31-2 of the second shift control circuit 30-2-l for left shift is the NAND gate of the first shift control circuit 30-1-l for left shift. It is connected to one input terminal of 32-1. Similarly, the output terminal of the NAND gate 33-2 of the second shift control circuit 30-2-r for right shift is connected to the NAND gate 34- of the first shift control circuit 30-1-r for right shift. 1 is connected to one input terminal. In such a circuit configuration, the switch element of the second switch section 2-2 by the second shift control circuit left When the direction shift operation or the right direction shift operation is performed, the first shift control circuit always performs the shift operation in the same direction of the switch element of the first switch unit 2-1. The switching operation for shift redundancy by the second switch units 2-1 and 2-2 can be executed without error.
[0084]
FIG. 17 is a circuit diagram showing the configuration of the first switch section in one embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a circuit diagram showing the configuration of the second switch section in one embodiment of the present invention. Here, the circuit configuration of each of a plurality of switch elements in the first switch unit 2-1 and the second switch unit 2-2 is shown. In this case, the plurality of switch elements of the first and second switch units 2-1 and 2-2 are connected in two stages and in series as described above. The first and second switch units 2-1 and 2-2 include circuit elements corresponding to the respective switch elements, and drive the selection line when the load on the selection line increases. And a function of supplying a predetermined output voltage.
[0085]
As shown in FIG. 17, each switch element in the first switch unit 2-1 in the first stage includes the first shift control circuit in the first shift redundancy control circuit unit 3-1. Output signal uout0 is input, and the first output signal lout0 in the first shift control circuit is input. cfs represents an output signal of the above-described fuse circuit 60 (see FIG. 13), and pcll0, pclm0, and pclr0 are three decode signal lines d (#-1) adjacent to each other among the plurality of decode signal lines, respectively. This corresponds to a decode signal from d # and d (# + 1). Here, # represents the number of a predetermined decode signal line. pcl1 is an output signal of an arbitrary switch element of the first switch unit 2-1, and is supplied to any one switch element of the second switch unit 2-2 in the second stage.
[0086]
Preferably, each switch element of the first switch unit 2-1 shown in FIG. 17 includes the first output signal uout0 in each first shift control circuit of the first shift redundancy control circuit unit 3-1. A mode for performing a shift operation in the direction of the first redundant selection line JL0 (that is, a shift in the left direction) according to the combination of lout0, and a shift operation in the direction of the second redundant selection line JR0 (that is, in the right direction) It is possible to select a mode in which (shift) is performed or a mode in which no shift operation is performed (that is, no shift).
[0087]
Further, each switch element of the first switch unit 2-1 shown in FIG. 17 includes a signal obtained by inverting the output signal cfs of the fuse circuit by the inverter 20-1, and one output signal uout1 of the first shift control circuit. And NOR gate 21-1 having the other output signal lout1 of the first shift control circuit as three input signals, three inverters 22-1, 24-1 and 26-1, and 3 And three-way switch elements including transfer gates 23-1, 25-1, and 27-1.
[0088]
More specifically, when both the output signals uout0 and lout0 of the first shift control circuit are at the “L” level and the output signal cfs of the fuse circuit is at the “H” level, the mode in which the shift redundant operation is not performed is selected. Thus, the second transfer gate 25-1 is turned on. When the output signals uout0 and lout0 of the first shift control circuit are at the “H” level and “L” level, respectively, and the output signal cfs of the fuse circuit is at the “H” level, a shift redundant operation in one direction is performed. The mode is selected and the first transfer gate 23-1 is turned on. When the output signals uout0 and lout0 of the first shift control circuit are “L” level and “H” level, respectively, and the output signal cfs of the fuse circuit is “H” level, the shift redundant operation in the other direction is performed. The mode is selected and the third transfer gate 27-1 is turned on.
[0089]
On the other hand, as shown in FIG. 18, the second shift control of the second shift redundancy control circuit unit 3-2 is included in each switch element in the second switch unit 2-2 in the second stage. The second output signal uout1 in the circuit is input, and the second output signal lout1 in the second shift control circuit is input. cfs represents an output signal of the above-described fuse circuit 60 (see FIG. 13), and pcll1, pclm1, and pclr1 are three adjacent switch elements among the plurality of switch elements of the first switch section 2-1, respectively. Corresponds to the output signal (pc1 in FIG. 17). csl is an output signal of any switch element of the second switch section 2-2, and is supplied to any one selection line.
[0090]
Preferably, each switch element of the second switch unit 2-2 illustrated in FIG. 18 includes the second output signal uout1 in each second shift control circuit of the second shift redundancy control circuit unit 3-2. a mode in which a shift operation in the direction of the second redundancy selection line JL1 (that is, leftward shift) is performed according to the combination of lout1, the second redundancy selection line J R It is possible to select a mode that performs a shift operation in the direction of 0 (that is, a right shift) or a mode that does not perform a shift operation (that is, no shift).
[0091]
Further, each switch element of the second switch section 2-2 shown in FIG. 18 includes a signal obtained by inverting the output signal cfs of the fuse circuit by the inverter 20-2, one output signal uout1 of the second shift control circuit, And a NOR gate (negative OR gate) 21-2 having the other output signal lout1 of the second shift control circuit as three input signals, three inverters 22-2, 24-2 and 26-2, 3 And a three-way switch element composed of two transfer gates 23-2, 25-2, and 27-2.
[0092]
More specifically, when both the output signals uout1 and lout1 of the second shift control circuit are at the “L” level and the output signal cfs of the fuse circuit is at the “H” level, the mode in which the shift redundant operation is not performed is selected. Thus, the second transfer gate 25-2 is turned on. When the output signals uout1 and lout1 of the second shift control circuit are at the “H” level and “L” level, respectively, and the output signal cfs of the fuse circuit is at the “H” level, a shift redundant operation in one direction is performed. The mode is selected and the first transfer gate 23-2 is turned on. When the output signals uout1 and lout1 of the second shift control circuit are “L” level and “H” level, respectively, and the output signal cfs of the fuse circuit is “H” level, the shift redundancy operation in the other direction is performed. The mode is selected and the third transfer gate 27-2 is turned on.
[0093]
Further, when the output signals uout1 and lout1 of the second shift control circuit are both at the “L” level and the output signal cfs of the fuse circuit is at the “L” level, the three transfer gates 23-1, 25-1 and 27-1 is turned off. At this time, the P-channel transistor 28-2 is turned on, and an “H” level voltage is input to the inverter 29-2. The inverter 29-2 functions as an output driver, and the output voltage of the output driver becomes “L” level. That is, when the selection line connected to the output driver 29-2 is a defect selection line, the defect selection line can always be in a non-selected state.
[0094]
FIG. 19 and FIG. 20 show the first and second block diagrams showing the overall circuit configuration according to one embodiment of the present invention, respectively. Here, the normal selection fuse circuit of FIG. 13, the redundancy selection fuse circuit of FIG. 14, the first and second shift control circuits of FIG. 16, the first and second shift circuits of FIG. 17 and FIG. 64 selection lines R0 to R63 and four first and second redundant selection lines JL0, JL0, JR0 and JR1 are arranged by connecting a plurality of sub-circuits composed of two switch sections and the like. A case where a semiconductor memory device (parent circuit) is formed is illustrated.
[0095]
FIG. 19 shows the left end of such a parent circuit, and FIG. 20 shows the right end of the parent circuit. 19 and 20, a plurality of normal selection fuse circuits (for example, the first fuse circuit 60-0 to the 64th fuse circuit 60-63) are connected to the plurality of first shift control circuits, respectively. Has been. The first shift control circuit includes a first left shift first shift control circuit 30-1-l0 to a 64th left shift first shift control circuit 30-1-l63, Second shift control circuit 30-1-r0 for the right shift and first shift control circuit 30-1-r63 for the right shift.
[0096]
Furthermore, the output signals (uout0 and lout0) from these first shift control circuits are used for controlling the switching operation of the plurality of switch elements of the first switch section 2-1. Further, the decode signal line of the decoder circuit shown in FIG. 1 is connected to a plurality of switch elements of the first switch section 2-1, and the decode signal Sdec output from the decoder circuit is a first switch. Supplied to the plurality of switch elements of the section 2-1. As described above, each of the plurality of switch elements of the first switch unit 2-1 includes circuit elements corresponding to these switch elements.
[0097]
Further, in FIG. 19 and FIG. 20, a plurality of normal selection fuse circuits are connected to a plurality of second shift control circuits, respectively. These second shift control circuits include a first left shift second shift control circuit 30-2-10 to a 64th left shift second shift control circuit 30-2-166, Second shift control circuit 30-2-r0 for the right shift and first shift control circuit 30-2-r63 for the 64th right shift.
[0098]
Further, the output signals (uout1 and lout1) from these second shift control circuits are used for controlling the switching operation of the plurality of switch elements of the second switch section 2-2. Further, the plurality of switch elements of the first switch unit 2-1 shown in FIG. 1 are connected to the plurality of switch elements of the second switch unit 2-2, and the decode signal output from the decoder circuit Sdec is supplied to the plurality of switch elements of the second switch section 2-2 via the plurality of switch elements of the first switch section 2-1. In this case as well, each of the plurality of switch elements of the second switch section 2-2 includes circuit elements corresponding to these switch elements.
[0099]
Further, in FIGS. 19 and 20, the redundancy selection fuse circuit 60j-l0 located on the side closer to the leftmost selection line R0 is replaced with the first redundancy selection shift control circuit 30-1-jll0 for left shift. It is connected to the. On the other hand, the redundancy selection fuse circuit 60j-r0 located on the side close to the rightmost selection line R63 is connected to the first redundancy selection shift control circuit 30-1-jrr0 for right shift.
[0100]
Further, in FIGS. 19 and 20, the redundancy selection fuse circuit 60j-l0 located on the side closer to the leftmost selection line R0 is replaced with a second redundancy selection shift control circuit 30-2-jll0 for left shift. And a second redundancy selection shift control circuit 30-2-jlr0 for right shift. Further, the redundancy selection fuse circuit 60j-l1 located on the side away from the leftmost selection line R0 is connected to the second redundancy selection shift control circuit 30-2-jll1 for left shift. On the other hand, the redundancy selection fuse circuit 60j-r0 located on the side closer to the rightmost selection line R63 includes the second redundancy selection shift control circuit 30-2-jrl0 for left shift and the right shift. The second redundancy selection shift control circuit 30-2-jrr0 is connected. Further, the redundancy selection fuse circuit 60j-r1 located on the side away from the rightmost selection line R63 is connected to the second redundancy selection shift control circuit 30-2-jrr1 for right shift.
[0101]
Further, the shift control circuits of FIG. 19 and FIG. 20 connect one first input signal uin0 and one first output signal uout0 in the first shift control circuits for left shift adjacent to each other, and By connecting the other first input signal lin0 and the other first output signal lout0 in the adjacent first shift control circuit for the right shift, the circuit connected in series has two stages. ing. Input signal uin0 of the first redundancy selection shift control circuit 30-1-jll0 for left shift located at the left end, and the second redundancy selection shift control circuit 30- for right shift located at the right end The input signal lin0 of 1-jrr0 is input with a voltage of “H” level from the power supply (power supply voltage Vii) on the high voltage side.
[0102]
Further, the shift control circuits of FIGS. 19 and 20 connect one second input signal uin1 and one second output signal uout1 in the second shift control circuit for left shift adjacent to each other, and to the right By connecting the other second input signal lin1 and the other second output signal lout1 in the second shift control circuit for shifting, the circuit connected in series has two stages. An input signal uin1 of the second redundancy selection shift control circuit 30-2-jll1 located at the left end and a second redundancy selection shift control circuit 30- located at the right end of the right shift. The input signal lin1 of 2-jrr1 is input with a voltage of “H” level from the power supply (power supply voltage Vii) on the high voltage side.
[0103]
In the above embodiment, in order to perform 1-bit to 4-bit shift redundancy processing, it is necessary to provide fuses in a one-to-one correspondence with a plurality of selection lines. Therefore, the number of fuses increases as the number of select lines increases. For example, in a semiconductor memory device in which 64 selection lines are arranged, a total of 68 fuses corresponding to 64 selection lines and 4 redundant selection lines must be laid out on the semiconductor chip.
[0104]
In consideration of this point, in order to reduce the number of necessary fuses as much as possible, it is possible to generate a fuse decode signal by decoding a signal generated by a combination of a plurality of fuses. For example, when generating fuse decode signals respectively corresponding to 64 select lines, 6 (2 6 = 64), 64 fuse decode signals are generated. Therefore, it is sufficient to prepare 16 fuses including 4 redundant selection fuses.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, the switch units having at least 2-bit shift redundancy function are arranged in two stages in series, and one end of each switch unit is redundantly selected. Three or more lines are formed on the semiconductor chip due to a group defect or the like by performing a switching operation for shifting the decode signal line in the direction of the line, the redundant selection line at the other end, or both redundant selection lines. When the defect selection line is generated, the above-described defect selection line can be relieved by performing a shift redundancy operation of 3 bits or more, so that the yield in chip manufacturing is improved.
[0106]
Furthermore, according to the semiconductor memory device of the present invention, the direction of one redundant selection line or the direction of the other redundant selection line or the redundant selection of both is selected for at least one of the switch sections arranged in two stages. By performing the switching operation in the line direction, even when one or two defect selection lines are generated on the semiconductor chip, these defect selection lines can be relieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a principle configuration of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation of a switch unit when a defect occurs in four selection lines.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a first example of an operation of a switch unit when a defect occurs in three selection lines.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a second example of the operation of the switch unit when a defect occurs in three selection lines.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a first example of the operation of the switch section when a defect occurs in two selection lines.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second example of the operation of the switch unit when a defect occurs in two selection lines.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a third example of the operation of the switch unit when a defect occurs in two selection lines.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a first example of the operation of the switch unit when a defect occurs in one selection line.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a second example of the operation of the switch unit when a defect occurs in one selection line.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the operation of the switch unit when there is no defect in the selection line.
FIG. 11 is a diagram illustrating signal levels of respective units according to the operation of the switch unit when defects occur in four selection lines.
FIG. 12 is a diagram illustrating signal levels of the respective units according to the operation of the switch unit when defects occur in three selection lines.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a normal selection fuse circuit in an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a redundancy selection fuse circuit in an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a forced redundancy fuse circuit in an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of first and second shift control circuits in an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a circuit diagram showing a configuration of a first switch section in an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration of a second switch section in an embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram (No. 1) showing an overall circuit configuration according to an embodiment of the present invention;
FIG. 20 is a block diagram (part 2) illustrating an overall circuit configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of a conventional semiconductor memory device having a 2-bit shift redundancy function.
22 is a schematic diagram for explaining a 2-bit shift redundancy operation according to FIG. 21;
[Explanation of symbols]
1 ... Shift redundancy circuit
2-1. First switch section
2-2. Second switch part
3-1. First shift redundancy control circuit section
3-2. Second shift redundancy control circuit section
4 ... Shift redundant fuse circuit
5 ... Decoder circuit
20-1, 20-2 ... Inverter
21-1, 21-2 ... NOR gate
22-1, 24-1 and 26-1 ... Inverter
22-2, 24-2 and 26-2 ... Inverter
23-1, 25-1 and 27-1 ... Transfer gate
23-2, 25-2 and 27-2 ... Transfer gate
28-2 ... P-channel transistor
30-1... First shift control circuit
30-1-l: first shift control circuit for left shift
30-1-r: first shift control circuit for right shift
30-2 ... Second shift control circuit
30-2-l Second shift control circuit for left shift
30-2-r ... Second shift control circuit for right shift
31-1, 31-2 ... NAND gate
32-1 ... NAND gate
32-2 ... Inverter
33-1, 33-2 ... NAND gate
34-1 ... NAND gate
34-2 ... Inverter
40 ... Fuse
41 ... P-channel transistor
42, 44 ... N-channel type transistors
43, 45 ... Inverter
60. Fuse circuit
60j ... Redundant selection fuse circuit
60pj ... Forced redundancy fuse circuit
100: Shift redundancy circuit
200 ... switch part
300: Shift redundancy control circuit section
400: Shift redundant fuse circuit section
500 ... Decoder circuit
R0 to R (n-1) ... selection line
JL0, JL0, JR0 and JR1 ... Redundant selection line
sl0 to sl (n-1) ... selection line
slj0, slj1... redundant selection line
cl0-sl63 ... selection line
clj0, clj1... redundant selection line

Claims (6)

外部から供給されるアドレス信号に基づき、複数のメモリセルから特定のメモリセルを選択してデータの書き込みまたは読み出しを行うための複数の選択線を配置してなる半導体記憶装置において、
前記複数の選択線の中で、一方の端に位置する少なくとも2本の第1の冗長選択線、および他方の端に位置する少なくとも2本の第2の冗長選択線と、
前記アドレス信号をデコードした複数のデコード信号線を、前記複数の選択線および前記冗長選択線に切替可能に接続するために、少なくとも2段に配置された第1のスイッチ部および第2のスイッチ部とを備え、
前記複数の選択線内に欠陥が発生した場合に、前記第1のスイッチ部により、前記デコード信号線の少なくとも1本を前記第1の冗長選択線の方向にシフトさせる第1の切替動作を行うか、または、前記デコード信号線の少なくとも1本を前記第2の冗長選択線の方向にシフトさせる第2の切替動作を行うか、または、前記第1の切替動作と前記第2の切替動作の双方の切替動作を行うようにし、
前記第2のスイッチ部により、前記第1の切替動作を行った前記デコード信号線の少なくとも1本を、さらに前記第1の冗長選択線の方向にシフトさせる第3の切替動作を行うか、または、前記第2の切替動作を行った前記デコード信号線の少なくとも1本を、さらに前記第2の冗長選択線の方向にシフトさせる第4の切替動作を行うか、または、前記第3の切替動作と前記第4の切替動作の双方の切替動作を行うか、または、前記第3の切替動作と前記第4の切替動作のいずれの切替動作も行わないようにすることを特徴とする半導体記憶装置。
In a semiconductor memory device in which a plurality of selection lines for selecting a specific memory cell from a plurality of memory cells and writing or reading data based on an address signal supplied from the outside are arranged.
Among the plurality of selection lines, at least two first redundant selection lines located at one end and at least two second redundant selection lines located at the other end;
A first switch unit and a second switch unit arranged in at least two stages to connect a plurality of decode signal lines obtained by decoding the address signal to the plurality of selection lines and the redundant selection line in a switchable manner. And
When a defect occurs in the plurality of selection lines, the first switch operation is performed by the first switch unit to shift at least one of the decoded signal lines in the direction of the first redundant selection line. Or a second switching operation for shifting at least one of the decode signal lines in the direction of the second redundant selection line is performed, or the first switching operation and the second switching operation are performed. To perform both switching operations,
Performing a third switching operation of shifting at least one of the decoded signal lines that has performed the first switching operation further in the direction of the first redundant selection line by the second switch unit; or A fourth switching operation for shifting at least one of the decode signal lines that have performed the second switching operation in the direction of the second redundant selection line is performed, or the third switching operation is performed. And the fourth switching operation, or the switching operation of either the third switching operation or the fourth switching operation is not performed. .
前記複数の選択線内の4本の選択線に欠陥が発生した場合に、前記第1のスイッチ部による前記第1の切替動作と前記第2の切替動作の双方の切替動作を行うと共に、前記第2のスイッチ部による前記第3の切替動作と前記第4の切替動作の双方の切替動作を行うように構成される請求項1記載の半導体記憶装置。When a defect occurs in four selection lines in the plurality of selection lines, the first switching unit performs both the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit, and The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second switching unit is configured to perform both the third switching operation and the fourth switching operation. 前記複数の選択線内の3本の選択線に欠陥が発生した場合に、前記第1のスイッチ部による前記第1の切替動作と前記第2の切替動作の双方の切替動作を行うと共に、前記第2のスイッチ部による前記第3の切替動作と前記第4の切替動作のいずれか一方の切替動作を行うように構成される請求項1記載の半導体記憶装置。When a defect occurs in three selection lines in the plurality of selection lines, the first switch unit performs both of the first switching operation and the second switching operation, and 2. The semiconductor memory device according to claim 1, configured to perform either one of the third switching operation and the fourth switching operation by a second switch unit. 前記複数の選択線内の2本の選択線に欠陥が発生した場合に、前記第1のスイッチ部による前記第1の切替動作と前記第2の切替動作のいずれか一方の切替動作を行うと共に、前記第2のスイッチ部による前記第3の切替動作と前記第4の切替動作のいずれか一方の切替動作を行うように構成される請求項1記載の半導体記憶装置。When a defect occurs in two selection lines in the plurality of selection lines, one of the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit is performed. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is configured to perform any one of the third switching operation and the fourth switching operation by the second switch unit. 前記複数の選択線内の2本の選択線に欠陥が発生した場合に、前記第1のスイッチ部による前記第1の切替動作と前記第2の切替動作の双方の切替動作を行い、前記第2のスイッチ部による前記第3の切替動作と前記第4の切替動作のいずれの切替動作も行わないように構成される請求項1記載の半導体記憶装置。When a defect occurs in two selection lines in the plurality of selection lines, both the first switching operation and the second switching operation by the first switch unit are performed, and the first switching operation is performed. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, configured so as not to perform any of the third switching operation and the fourth switching operation by the second switch unit. 前記複数の選択線内の1本の選択線に欠陥が発生した場合に、前記第1のスイッチ部による前記第1の切替動作と前記第2の切替動作のいずれか一方の切替動作を行い、前記第2のスイッチ部による前記第3の切替動作と前記第4の切替動作のいずれの切替動作も行わないように構成される請求項1記載の半導体記憶装置。When a defect occurs in one selection line of the plurality of selection lines, the switching operation of either the first switching operation or the second switching operation by the first switch unit is performed, 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second switching unit is configured not to perform any switching operation of the third switching operation and the fourth switching operation.
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