JP4804503B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device Download PDF

Info

Publication number
JP4804503B2
JP4804503B2 JP2008118413A JP2008118413A JP4804503B2 JP 4804503 B2 JP4804503 B2 JP 4804503B2 JP 2008118413 A JP2008118413 A JP 2008118413A JP 2008118413 A JP2008118413 A JP 2008118413A JP 4804503 B2 JP4804503 B2 JP 4804503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spare
memory
signal
circuit
normal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008118413A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008217984A (en
Inventor
秀人 日高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2008118413A priority Critical patent/JP4804503B2/en
Publication of JP2008217984A publication Critical patent/JP2008217984A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4804503B2 publication Critical patent/JP4804503B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

この発明は、半導体記憶装置に関し、特にメモリアレイが複数のメモリブロックに分割されるアレイ分割構成の半導体記憶装置に関する。より特定的には、この発明は、アレイ分割構成の半導体記憶装置における不良メモリセルの救済を行なうための冗長回路および各ブロックに対応して設けられる電源回路の構成に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having an array division configuration in which a memory array is divided into a plurality of memory blocks. More specifically, the present invention relates to a redundant circuit for repairing a defective memory cell in a semiconductor memory device having an array division configuration and a configuration of a power supply circuit provided corresponding to each block.

半導体記憶装置においては、不良メモリセルが存在する場合、これを、予備のメモリセルと置換することにより、等価的に、不良メモリセルを救済し、製品歩留りを向上させることが図られる。このような不良メモリセル救済のための予備のメモリセル(スペアワード線およびスペアビット線)を設ける冗長回路構成において、スペアライン(ワード線またはビット線)とスペアラインを選択するためのスペアデコーダの利用効率を改善するために、フレキシブル・リダンダンシ・技法が提案されている(たとえば、非特許文献1(堀口等の「高密度DRAMのためのフレキシブル・リダンダンシ・技法」、1991IEEE、ジャーナル・オブ・ソリッド・ステート・サーキッツ、第20巻、第1号、1991年1月、第12頁から第17頁)参照)。   In a semiconductor memory device, if a defective memory cell exists, it is replaced with a spare memory cell, so that the defective memory cell is equivalently relieved and the product yield is improved. In a redundant circuit configuration in which spare memory cells (spare word lines and spare bit lines) for repairing such defective memory cells are provided, a spare decoder for selecting spare lines (word lines or bit lines) and spare lines is selected. In order to improve utilization efficiency, flexible redundancy techniques have been proposed (for example, Non-Patent Document 1 (Horiguchi et al., “Flexible Redundancy Techniques for High-Density DRAMs”, 1991 IEEE, Journal of Solids). (See State Circuits, Vol. 20, No. 1, January 1991, pp. 12-17)).

図53は、従来のフレキシブルリダンダンシ構成を有する半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図である。図53において、この半導体記憶装置は、4つのメモリアレイMA0〜MA3を含む。メモリアレイMA0〜MA3それぞれにおいて、不良メモリセル行を救済するためのスペアワード線が配置される。メモリアレイMA0においてはスペアワード線SW00およびSW01が配置され、メモリアレイMA1には、スペアワード線SW10およびSW11が配置される。メモリアレイMA2においてはスペアワード線SW20およびSW21が配置され、メモリアレイMA3には、スペアワード線SW30およびSW31が配置される。   FIG. 53 schematically shows an entire configuration of a semiconductor memory device having a conventional flexible redundancy configuration. 53, this semiconductor memory device includes four memory arrays MA0-MA3. In each of memory arrays MA0-MA3, spare word lines for repairing defective memory cell rows are arranged. Spare word lines SW00 and SW01 are arranged in memory array MA0, and spare word lines SW10 and SW11 are arranged in memory array MA1. Spare word lines SW20 and SW21 are arranged in memory array MA2, and spare word lines SW30 and SW31 are arranged in memory array MA3.

メモリアレイMA0〜MA3それぞれに対応して、ロウアドレス信号をデコードして、アドレス指定された行に対応して配置されたノーマルワード線を選択状態へ駆動するためのロウデコーダX0〜X3が配置される。メモリアレイMA0およびMA1の間に、コラムアドレス信号をデコードして、このアドレス指定された列を選択するためのコラムデコーダY0が配置され、またメモリアレイMA2およびMA3の間に、コラムデータY1が配置される。   Corresponding to each of memory arrays MA0-MA3, row decoders X0-X3 are arranged for decoding row address signals and driving normal word lines arranged corresponding to the addressed row to a selected state. The A column decoder Y0 is arranged between memory arrays MA0 and MA1 to decode the column address signal and select this addressed column, and column data Y1 is arranged between memory arrays MA2 and MA3. Is done.

この半導体記憶装置は、さらに、不良メモリセルが存在するロウアドレスを記憶し、その不良ロウアドレスがアドレス指定されたとき、この不良ロウアドレスに対応するワード線(不良ノーマルワード線)を非選択状態に保持しかつ対応のスペアワード線を選択状態へ駆動するためのスペアデコーダSD0〜SD3と、スペアデコーダSD0およびSD1の出力信号を受けるOR回路G0と、スペアデコーダSD2およびSD3の出力信号を受けるOR回路G1を含む。   The semiconductor memory device further stores a row address where a defective memory cell exists, and when the defective row address is addressed, a word line (defective normal word line) corresponding to the defective row address is not selected. And the spare decoders SD0 to SD3 for driving the corresponding spare word line to the selected state, the OR circuit G0 receiving the output signals of the spare decoders SD0 and SD1, and the OR receiving the output signals of the spare decoders SD2 and SD3 A circuit G1 is included.

OR回路G0およびG1の出力信号は、それぞれロウデコーダX0〜X3に含まれるスペアワード線駆動回路へ共通に与えられる。スペアデコーダSD0〜SD3へはそれぞれ、メモリアレイMA0〜MA3の1つを指定するアレイアドレス信号ビットan−2およびan−1と、メモリアレイ内の行を指定するアレイ内アドレス信号ビットa0−an−3が共通に与えられる。ロウデコーダX0−X3へは、アレイアドレス信号ビットan−2およびan−1が与えられ、対応のメモリアレイがアドレス指定されたときに、ロウデコーダが活性化される。OR回路G0およびG1は、それぞれ、メモリアレイMA0〜MA3にそれぞれ設けられた2本のスペアワード線に対応する。   Output signals of OR circuits G0 and G1 are applied in common to spare word line drive circuits included in row decoders X0 to X3, respectively. Spare decoders SD0 to SD3 have array address signal bits an-2 and an-1 designating one of memory arrays MA0 to MA3 and in-array address signal bits a0-an- designating a row in the memory array, respectively. 3 is given in common. Row decoders X0-X3 are provided with array address signal bits an-2 and an-1, and the row decoder is activated when the corresponding memory array is addressed. OR circuits G0 and G1 correspond to two spare word lines provided in memory arrays MA0 to MA3, respectively.

今、メモリアレイMA0において、ノーマルワード線W0およびW1が不良であり、メモリアレイMA1におけるノーマルワード線W2が不良であり、またメモリアレイMA2におけるノーマルワード線W3が不良の場合を考える。この状態においては、スペアデコーダSD0にワード線W0のアドレスがプログラムされ、スペアデコーダSD2にワード線W1のアドレスがプログラムされる。ノーマルワード線W2のアドレスが、スペアデコーダSD3にプログラムされ、ノーマルワード線W3のアドレスが、スペアデコーダSD1にプログラムされる。   Consider a case where normal word lines W0 and W1 are defective in memory array MA0, normal word line W2 in memory array MA1 is defective, and normal word line W3 in memory array MA2 is defective. In this state, the address of word line W0 is programmed in spare decoder SD0, and the address of word line W1 is programmed in spare decoder SD2. The address of normal word line W2 is programmed in spare decoder SD3, and the address of normal word line W3 is programmed in spare decoder SD1.

OR回路G0は、スペアワード線SW00、SW10、SW20、およびSW30のいずれかを指定し、OR回路G1の出力信号が、スペアワード線SW01、SW11、SW21、およびSW31の何れかを選択する。   The OR circuit G0 specifies any one of the spare word lines SW00, SW10, SW20, and SW30, and the output signal from the OR circuit G1 selects any one of the spare word lines SW01, SW11, SW21, and SW31.

ノーマルワード線W0が指定されたときには、スペアデコーダSD0の出力信号が選択状態へ駆動され、OR回路G0の出力信号が活性化される。この状態において、アレイアドレス信号ビットan−2およびan−1により、ロウデコーダX0が活性化され、残りのロウデコーダX1−X3は非活性状態を維持する。したがって、このロウデコーダX0に含まれるワード線駆動回路が、OR回路G0の出力信号に従ってスペアワード線SW00を選択状態へ駆動する。このとき、ロウデコーダX0において、ノーマルワード線W0に対応して設けられたデコード回路は非活性状態に維持される。したがって、不良ノーマルワード線W0が、スペアワード線SW00に置換される。   When normal word line W0 is designated, the output signal of spare decoder SD0 is driven to the selected state, and the output signal of OR circuit G0 is activated. In this state, row decoder X0 is activated by array address signal bits an-2 and an-1, and the remaining row decoders X1-X3 maintain an inactive state. Therefore, the word line drive circuit included in row decoder X0 drives spare word line SW00 to the selected state in accordance with the output signal of OR circuit G0. At this time, in the row decoder X0, the decode circuit provided corresponding to the normal word line W0 is maintained in an inactive state. Therefore, defective normal word line W0 is replaced with spare word line SW00.

不良ノーマルワード線W1がアドレス指定されたときには、スペアデコーダSD2の出力信号が選択状態のHレベルとなり、OR回路G1の出力信号がHレベルとなり、スペアワード線SW01が選択される。不良ノーマルワード線W2がアドレス指定された場合には、スペアデコーダSD3の出力信号が選択状態のHレベルとなり、OR回路G1の出力信号がHレベルとなり、スペアワード線SW11が選択される。不良ノーマルワード線W3がアドレス指定されたときには、スペアデコーダSD1の出力信号が選択状態のHレベルとなり、応じてOR回路G0により、スペアワード線SW20が選択される。すなわち、不良ノーマルワード線W0、W1、W2およびW3は、それぞれ、スペアワード線SW00、SW01、SW11、およびSW20に置換される。   When defective normal word line W1 is addressed, the output signal of spare decoder SD2 is at the selected H level, the output signal of OR circuit G1 is at the H level, and spare word line SW01 is selected. When the defective normal word line W2 is addressed, the output signal of the spare decoder SD3 becomes the selected H level, the output signal of the OR circuit G1 becomes the H level, and the spare word line SW11 is selected. When defective normal word line W3 is addressed, the output signal of spare decoder SD1 attains the selected H level, and accordingly, spare word line SW20 is selected by OR circuit G0. That is, defective normal word lines W0, W1, W2, and W3 are replaced with spare word lines SW00, SW01, SW11, and SW20, respectively.

この図53に示すフレキシブルリダンダンシ構成の場合、1つのスペアワード線を、複数のスペアデコーダのいずれかにより活性化することができる。たとえば、スペアワード線SW20は、スペアデコーダSD0またはSD1により選択状態へ駆動することができる。また、1つのスペアデコーダは、複数のスペアワード線のいずれかを選択状態へ駆動することができる。たとえば、スペアデコーダSD0は、スペアワード線SW00、SW10、SW20およびSW30のいずれかを選択状態へ駆動することができる。したがって、スペアワード線とスペアデコーダとの対応関係が1対1ではなく、スペアワード線およびスペアデコーダの利用効率を改善することができる。また、1つのメモリアレイにおけるスペアワード線の数と、スペアロウデコーダの数は、以下の関係を満足する限り、互いに独立に選択することができる:
L≦R≦M・L/m
ここで、Mは、物理的なメモリアレイの数を示し、mは、不良ノーマルワード線が同時にスペアワード線で置換されるメモリアレイの数を示し、Rは、スペアロウデコーダの数を示し、Lが、1つのメモリアレイにおけるスペアワード線の数を示す。すなわち、M/mは、論理的に互いに独立なメモリアレイの数を示す。したがって、M・L/mは、メモリ全体としての互いに論理的に独立なスペアワード線の数を示す。ここで、論理的に独立なスペアワード線とは、異なるロウアドレスにより選択されるスペアワード線を示す。たとえば図53においてメモリアレイMA0およびMA2において、同時にノーマルワード線が選択される場合、メモリアレイMA0およびMA2は、論理的に独立ではない。図53に示す構成においては、L=2、R=4、M=4、およびm=1である。
In the flexible redundancy configuration shown in FIG. 53, one spare word line can be activated by any of a plurality of spare decoders. For example, spare word line SW20 can be driven to a selected state by spare decoder SD0 or SD1. One spare decoder can drive any one of a plurality of spare word lines to a selected state. For example, spare decoder SD0 can drive any one of spare word lines SW00, SW10, SW20 and SW30 to a selected state. Therefore, the correspondence relationship between the spare word line and the spare decoder is not 1: 1, and the utilization efficiency of the spare word line and the spare decoder can be improved. In addition, the number of spare word lines and the number of spare row decoders in one memory array can be selected independently from each other as long as the following relationship is satisfied:
L ≦ R ≦ M · L / m
Here, M represents the number of physical memory arrays, m represents the number of memory arrays in which defective normal word lines are simultaneously replaced with spare word lines, R represents the number of spare row decoders, L indicates the number of spare word lines in one memory array. That is, M / m indicates the number of memory arrays that are logically independent of each other. Therefore, M · L / m indicates the number of spare word lines logically independent of each other as the entire memory. Here, the logically independent spare word line indicates a spare word line selected by a different row address. For example, in FIG. 53, when normal word lines are simultaneously selected in memory arrays MA0 and MA2, memory arrays MA0 and MA2 are not logically independent. In the configuration shown in FIG. 53, L = 2, R = 4, M = 4, and m = 1.

スペアロウデコーダをメモリアレイに共通に設けることにより、スペアワード線それぞれに対応してスペアデコーダを設ける必要がなく、チップ占有面積の増大を抑制することを図る。   By providing the spare row decoder in common in the memory array, it is not necessary to provide a spare decoder corresponding to each spare word line, and an increase in the chip occupation area is suppressed.

この図53に示すフレキシブルリダンダンシ構成は、同時に、不良列救済にも適用することができる。この不良列救済において、上述の文献においては、メモリアレイが複数のサブアレイに分割された場合の、不良列救済の方法について述べている。特に、上述の文献は、シェアードセンスアンプ構成の多分割ビット線およびシェアードI/O方式における不良列救済について説明している。   The flexible redundancy configuration shown in FIG. 53 can be applied to defective column relief at the same time. In this defective column relief, the above-mentioned document describes a defective column relief method when the memory array is divided into a plurality of subarrays. In particular, the above-mentioned documents describe multi-divided bit lines having a shared sense amplifier configuration and defective column relief in the shared I / O system.

図54は、従来のフレキシブルリダンダンシ方式の半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。図54において、2つのメモリブロックMBiおよびMBi+1を示す。メモリブロックMBiおよびMBi+1は、それぞれメモリセル列に対応して配置されるノーマルビット線対BLおよび/BLと、不良列救済のためのスペアビット線(スペア列)を含む。図54においては、スペア列に含まれるスペアビット線を明確には示してはいない。   FIG. 54 schematically shows a configuration of an array section of a conventional flexible redundancy type semiconductor memory device. In FIG. 54, two memory blocks MBi and MBi + 1 are shown. Memory blocks MBi and MBi + 1 each include a normal bit line pair BL and / BL arranged corresponding to a memory cell column, and a spare bit line (spare column) for repairing a defective column. In FIG. 54, the spare bit lines included in the spare column are not clearly shown.

このメモリブロックMBiおよびMBi+1の同じ列アドレスのノーマルビット線BLおよび/BLが、センスアンプSAを共有する。センスアンプSAとメモリブロックMBiおよびMBi+1の間には、ビット線分離ゲートILGが配置される。センスアンプSAは、コラムデコーダYからの列選択信号YSに従って導通するIOゲートIOGを介して内部データ線対I/Oに接続される。選択メモリセルを含むメモリブロック(たとえばMBi)がセンスアンプSAに接続されて、データの読出が行なわれる。この場合、非選択メモリブロック(MBi+1)は、センスアンプSAから切離される。   Normal bit lines BL and / BL having the same column address in memory blocks MBi and MBi + 1 share sense amplifier SA. A bit line isolation gate ILG is arranged between sense amplifier SA and memory blocks MBi and MBi + 1. Sense amplifier SA is connected to internal data line pair I / O through IO gate IOG which is turned on in accordance with column selection signal YS from column decoder Y. A memory block (for example, MBi) including the selected memory cell is connected to sense amplifier SA to read data. In this case, the non-selected memory block (MBi + 1) is disconnected from the sense amplifier SA.

上述のようなシェアードセンスアンプ構成において、1つのメモリブロックにおけるノーマルビット線の不良、列選択線(YS線)の不良およびセンスアンプSAの不良それぞれに対して、不良列アドレスをプログラムする必要がある。ノーマルビット線不良の場合、メモリブロック単位で不良列アドレスのプログラムが行なわれる。センスアンプ不良の場合、この不良センスアンプを共有するメモリブロックMBiおよびMBi+1それぞれに対し、スペア列を使用するために、不良列アドレスのプログラムが行なわれる。列選択線(YS線)不良の場合には、この列選択線(YS線)に接続されるメモリブロックそれぞれに対して、不良列アドレスのプログラムが行なわれる。   In the shared sense amplifier configuration as described above, it is necessary to program a defective column address for each of a normal bit line defect, a column selection line (YS line) defect, and a sense amplifier SA defect in one memory block. . When the normal bit line is defective, the defective column address is programmed in units of memory blocks. In the case of a sense amplifier failure, a defective column address is programmed to use a spare column for each of memory blocks MBi and MBi + 1 sharing the defective sense amplifier. If the column selection line (YS line) is defective, the defective column address is programmed for each memory block connected to the column selection line (YS line).

このプログラム時において、ノーマルビット線不良、センスアンプ不良および列選択線(YS線)不良それぞれに、1つのスペアコラムデコーダで対処するために、不良列アドレスプログラム時に、「ドントケア」をプログラムし、メモリブロック特定のためのアドレスを無効状態として、センスアンプ不良または列選択線不良において、複数のメモリブロックにおいて同時にスペア列の置換が行なわれるように構成されている。
特開平6−232348号公報 堀口等、「高密度DRAMのためのフレキシブル・リダンダンシ・技法」、1991IEEE、ジャーナル・オブ・ソリッド・ステート・サーキッツ、第20巻、第1号、1991年1月、第12頁から第17頁
In this programming, “don't care” is programmed at the time of defective column address programming in order to deal with each of normal bit line defects, sense amplifier defects and column selection line (YS line) defects with a single spare column decoder. An address for specifying a block is set to an invalid state, and a spare column is simultaneously replaced in a plurality of memory blocks in the case of a sense amplifier failure or a column selection line failure.
JP-A-6-232348 Horiguchi et al., “Flexible Redundancy Techniques for High-Density DRAMs”, 1991 IEEE, Journal of Solid State Circuits, Vol. 20, No. 1, January 1991, pp. 12-17

上述の先行技術文献においては、不良行の救済は、不良行を含むメモリアレイ内に配置されたスペアワード線との置換により行なわれている。したがって、メモリアレイそれぞれにスペアワード線を配置する必要があり、スペアワード線の使用効率が悪いという問題がある。また、あるメモリアレイの不良ノーマルワード線を、別のメモリアレイのスペアワード線に置換すると、メモリアレイ系回路の制御が複雑となるため、避けるべきであるとして全く考慮されていない。   In the above-mentioned prior art documents, the defective row is relieved by replacement with a spare word line arranged in the memory array including the defective row. Therefore, it is necessary to arrange a spare word line in each memory array, and there is a problem that the use efficiency of the spare word line is poor. Further, if a defective normal word line of a certain memory array is replaced with a spare word line of another memory array, the control of the memory array system circuit becomes complicated, so that it is not considered at all.

また、不良列救済においても、メモリブロックそれぞれにスペア列が設けられており、スペア列の使用効率が悪いという問題が同様に生じる。また、内部データ線として、シェアードI/O方式が考察されているものの、近年の、ブロック分割構成において用いられるローカル/グローバルの階層データ線構造のメモリアレイにおける不良列救済については考慮されていない。   Also in the defective column remedy, a spare column is provided for each memory block, and the problem of poor use efficiency of the spare column also occurs. In addition, although a shared I / O system is considered as an internal data line, the defective column remedy in a memory array having a local / global hierarchical data line structure used in a block division configuration in recent years is not considered.

一方、従来のCMOS(相補MOS)型半導体装置においては、高密度・高集積化のために、素子(MOSトランジスタ:絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)のサイズが低減される。このような微細化された素子の信頼性確保と装置全体の消費電流の低減のために、電源電圧が低下される。素子を高速動作させるためには、電源電圧に応じてMOSトランジスタのしきい値電圧を低下させる必要がある。これは、電源電圧に対するしきい値電圧の割合が高ければ、MOSトランジスタのオン状態への移行タイミングが遅れるためである。しかしながら、しきい値電圧の絶対値を低くした場合、MOSトランジスタのオフ時におけるソース−ドレイン間を流れるサブスレッショルドリーク電流が増加する。これは、以下の理由による。しきい値電圧は、一定のドレイン電流を流すゲート−ソース間電圧として定義される。nチャネルMOSトランジスタの場合、しきい値電圧を低くした場合、そのドレイン電流−ゲート電圧特性曲線が負方向に移動する。サブスレッショルド電流は、その特性曲線におけるゲート電圧Vgsが0Vのときの電流値で示されるため、しきい値電圧を低くすると、サブスレッショルド電流が増加する。   On the other hand, in a conventional CMOS (complementary MOS) type semiconductor device, the size of an element (MOS transistor: insulated gate field effect transistor) is reduced for high density and high integration. In order to ensure the reliability of such miniaturized elements and reduce the current consumption of the entire device, the power supply voltage is lowered. In order to operate the device at high speed, it is necessary to lower the threshold voltage of the MOS transistor in accordance with the power supply voltage. This is because if the ratio of the threshold voltage to the power supply voltage is high, the transition timing of the MOS transistor to the on state is delayed. However, when the absolute value of the threshold voltage is lowered, the subthreshold leakage current flowing between the source and the drain when the MOS transistor is off increases. This is due to the following reason. The threshold voltage is defined as a gate-source voltage that allows a constant drain current to flow. In the case of an n-channel MOS transistor, when the threshold voltage is lowered, the drain current-gate voltage characteristic curve moves in the negative direction. Since the subthreshold current is indicated by a current value when the gate voltage Vgs in the characteristic curve is 0 V, the subthreshold current increases when the threshold voltage is lowered.

半導体装置が動作した場合、その周辺温度が高くなり、MOSトランジスタのしきい値電圧の絶対値が低くなり、このサブスレッショルドリーク電流の問題がより深刻となる。このサブスレッショルドリーク電流が増加すると、大規模集積回路全体の直流電流が増加し、特に、ダイナミック型半導体記憶装置においては、スタンバイ電流(スタンバイ状態において消費される電流)を増加させる。   When the semiconductor device operates, the ambient temperature increases, the absolute value of the threshold voltage of the MOS transistor decreases, and the problem of this subthreshold leakage current becomes more serious. When this subthreshold leakage current increases, the direct current of the entire large-scale integrated circuit increases. In particular, in a dynamic semiconductor memory device, standby current (current consumed in the standby state) is increased.

上述のようなサブスレッショルドリーク電流を低減するために、マルチしきい値CMOS構成が用いられる。   A multi-threshold CMOS configuration is used to reduce the subthreshold leakage current as described above.

図55は、従来のマルチしきい値CMOS構成の一例を説明する図である。図55においては、電源電圧Vccを伝達する主電源線902と、この主電源線902にpチャネルMOSトランジスタ903を介して結合される副電源線904と、接地電圧Vssを伝達する主接地線906と、主接地線906にnチャネルMOSトランジスタ907を介して結合される副接地線908が設けられる。MOSトランジスタ903は、活性化信号/φACTがLレベルのとき導通し、一方MOSトランジスタ907は、活性化信号φACTがHレベルのとき導通する。これらのMOSトランジスタ903および907は、比較的高いしきい値電圧(ハイVth)を有する。内部回路は、電源線902および904の一方の電圧と、接地線906および908の一方の電圧を両動作電源電圧として動作する。図55においては、内部回路として、3段の縦続接続されるインバータ回路914a、914bおよび914cを示す。インバータ回路914aは、ソースが主電源線902に結合されるpチャネルMOSトランジスタPQ3と、ソースが副接地線908に結合されるnチャネルMOSトランジスタNQを含む。これらのMOSトランジスタPQおよびNQのゲートに共通に入力信号INが与えられる。この入力信号INは、スタンバイサイクル時、Lレベルに設定される。   FIG. 55 is a diagram for explaining an example of a conventional multi-threshold CMOS structure. 55, main power supply line 902 for transmitting power supply voltage Vcc, sub power supply line 904 coupled to main power supply line 902 through p-channel MOS transistor 903, and main ground line 906 for transmitting ground voltage Vss. A sub-ground line 908 coupled to main ground line 906 via n-channel MOS transistor 907 is provided. MOS transistor 903 is conductive when activation signal / φACT is at L level, and MOS transistor 907 is conductive when activation signal φACT is at H level. These MOS transistors 903 and 907 have a relatively high threshold voltage (high Vth). The internal circuit operates using one voltage of power supply lines 902 and 904 and one voltage of ground lines 906 and 908 as both operation power supply voltages. In FIG. 55, three stages of cascaded inverter circuits 914a, 914b and 914c are shown as internal circuits. Inverter circuit 914a includes a p-channel MOS transistor PQ3 whose source is coupled to main power supply line 902, and an n-channel MOS transistor NQ whose source is coupled to sub-ground line 908. Input signal IN is commonly applied to the gates of these MOS transistors PQ and NQ. This input signal IN is set to L level during the standby cycle.

インバータ回路914bは、副電源線904および主接地線906上の電圧を両動作電源電圧として用いて動作する。インバータ回路914cは、主電源線902および副接地線908上の電圧を両動作電源電圧として用いて動作する。これらのインバータ回路914a〜914cにおいて、MOSトランジスタPQおよびNQは、そのしきい値電圧の絶対値が十分小さくされる(ローVth)。次に、この図55に示す構成の動作について、図56を参照して説明する。   Inverter circuit 914b operates using the voltages on sub power supply line 904 and main ground line 906 as both operation power supply voltages. Inverter circuit 914c operates using the voltages on main power supply line 902 and sub-ground line 908 as both operation power supply voltages. In these inverter circuits 914a to 914c, MOS transistors PQ and NQ have sufficiently small absolute values of threshold voltages (low Vth). Next, the operation of the configuration shown in FIG. 55 will be described with reference to FIG.

スタンバイサイクル時においては、入力信号INは、Lレベルに設定される。制御信号φACTはLレベルであり、制御信号/φACTはHレベル(Vccレベル)である。インバータ回路914bにおいては、MOSトランジスタPQは、オン状態となり、そのソースおよびドレインは同じ電圧レベルであり、電流は流さない。一方、MOSトランジスタNQはそのゲートに、接地電圧レベルの入力信号INを受けており、オフ状態である。しかしながら、MOSトランジスタ907がオフ状態であり、このMOSトランジスタ907を介して流れるサブスレッショルドリーク電流は、そのしきい値電圧が高いため、十分低減される。したがって、MOSトランジスタNQのしきい値電圧が小さくても、サブスレッショルド電流は低減される。また、MOSトランジスタ907を介して流れるサブスレッショルド電流により、副接地線908上の電圧レベルは接地電圧レベルよりも高くなり、インバータ回路914aのMOSトランジスタNQのゲート−ソース間が逆バイアス状態に設定され、そのサブスレッショルド電流がさらに低減される。   In the standby cycle, input signal IN is set to L level. Control signal φACT is at L level, and control signal / φACT is at H level (Vcc level). In inverter circuit 914b, MOS transistor PQ is turned on, its source and drain are at the same voltage level, and no current flows. On the other hand, MOS transistor NQ receives input signal IN at the ground voltage level at its gate, and is off. However, MOS transistor 907 is in the off state, and the subthreshold leakage current flowing through MOS transistor 907 is sufficiently reduced because the threshold voltage is high. Therefore, even if the threshold voltage of MOS transistor NQ is small, the subthreshold current is reduced. Also, the sub-threshold current flowing through MOS transistor 907 causes the voltage level on sub-ground line 908 to be higher than the ground voltage level, and the gate-source between MOS transistor NQ of inverter circuit 914a is set in a reverse bias state. The subthreshold current is further reduced.

インバータ回路914bにおいては、入力信号がHレベルであり、MOSトランジスタNQがオン状態となり、そのソースおよびドレインは、同一電圧レベルとなり、サブスレッショルドリーク電流は生じない。一方、pチャネルMOSトランジスタPQが、そのゲートに、電源電圧Vccレベルの信号を受けてサブスレッショルドリーク電流を流す。しかしながら、MOSトランジスタ903がオフ状態であり、このMOSトランジスタ903は、ハイVthトランジスタであるため、サブスレッショルドリーク電流は十分抑制される。これにより、インバータ回路914bにおけるサブスレッショルドリーク電流が抑制される。また、MOSトランジスタ903のサブスレッショルドリーク電流により、副電源線904の電圧レベルが電源電圧Vccよりも低下し、インバータ回路914bにおいてMOSトランジスタPQのゲート−ソース間が逆バイアスされ、このインバータ回路914bにおけるサブスレッショルドリークがさらに抑制される。インバータ回路914cにおいても、インバータ回路914aと同様、サブスレッショルドリーク電流が抑制される。   In inverter circuit 914b, the input signal is at H level, MOS transistor NQ is turned on, its source and drain are at the same voltage level, and no subthreshold leakage current occurs. On the other hand, p channel MOS transistor PQ receives a signal at power supply voltage Vcc level and causes a subthreshold leak current to flow through its gate. However, since the MOS transistor 903 is in an off state and the MOS transistor 903 is a high Vth transistor, the subthreshold leakage current is sufficiently suppressed. Thereby, the subthreshold leakage current in the inverter circuit 914b is suppressed. Further, the sub-threshold leakage current of the MOS transistor 903 causes the voltage level of the sub power supply line 904 to be lower than the power supply voltage Vcc, and the inverter circuit 914b is reverse-biased between the gate and the source of the MOS transistor PQ. Subthreshold leakage is further suppressed. Also in the inverter circuit 914c, the subthreshold leakage current is suppressed as in the inverter circuit 914a.

アクティブサイクルが始まると、制御信号φACTがHレベルとなり、また制御信号/φACTがLレベルとなり、MOSトランジスタ903および907がオン状態となり、副電源線904が主電源線902に結合され、副接地線908が主接地線906に結合される。したがって、これらのインバータ回路914a〜914cは、対応の電源線/接地線から電流を供給されて、そのローVthトランジスタが高速で動作し、入力信号INの変化に従ってその出力信号を変化させる。   When the active cycle starts, control signal φACT becomes H level, control signal / φACT becomes L level, MOS transistors 903 and 907 are turned on, sub power supply line 904 is coupled to main power supply line 902, and sub ground line 908 is coupled to main ground line 906. Therefore, these inverter circuits 914a to 914c are supplied with current from the corresponding power supply line / ground line, the low Vth transistor operates at high speed, and changes its output signal in accordance with the change of the input signal IN.

この図55に示すような電源回路構成においては、スタンバイサイクル時における電流信号の論理レベルが予めわかっているため、電源供給線への接続経路が決定される。入力信号INのスタンバイサイクル時の論理状態が不定の場合には、副電源線904および副接地線908に結合される。   In the power supply circuit configuration as shown in FIG. 55, since the logic level of the current signal in the standby cycle is known in advance, the connection path to the power supply line is determined. When the logical state of the input signal IN during the standby cycle is indefinite, it is coupled to the sub power supply line 904 and the sub ground line 908.

特開平6−232348号公報にも示されているように、DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)においては、デコード回路およびワード線ドライブ回路などのような、同一の回路構成を有する回路が設けられる。記憶容量が増大すると、これらの回路数が大幅に増加する。このようなデコード回路およびワードドライブ回路のような繰返し回路においては、アドレス信号に従って、同一形式を有する回路から、所定数の特定の回路(アドレス指定された回路)が選択されて駆動される。これらの回路が、ローVthトランジスタで構成される場合、この図55に示すような電源回路構成(階層電源構成:サブスレッショルドリーク電流低減回路)を利用することができる。この場合、先の図53に示すように各ブロックごとに、デコーダまたはワードドライバに対する電源の活性/非活性を制御する必要がある(ブロック単位でワード線の選択が行なわれるため)。制御信号φACTおよび/φACTは、アクティブサイクルが始まると、活性化される。したがって副電源線904または副接地線908に接続される回路数が大きくなり、その寄生容量が大きくなると、副電源線904および副接地線908を所定の電圧(電源電圧Vccおよび接地電圧Vss)レベルまで駆動するのに長時間を有し、内部回路の動作開始タイミングを、これらの電圧が安定化するまで遅らせる必要があり、高速アクセスが行なうことができなくなるという問題が生じる。   As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-232348, a DRAM (dynamic random access memory) is provided with circuits having the same circuit configuration such as a decode circuit and a word line drive circuit. It is done. As the storage capacity increases, the number of these circuits increases significantly. In such a repeating circuit such as a decoding circuit and a word drive circuit, a predetermined number of specific circuits (addressed circuits) are selected and driven from circuits having the same format in accordance with an address signal. When these circuits are formed of low Vth transistors, a power supply circuit configuration (hierarchical power supply configuration: subthreshold leakage current reduction circuit) as shown in FIG. 55 can be used. In this case, as shown in FIG. 53, it is necessary to control the activation / inactivation of the power supply for the decoder or word driver for each block (because the word line is selected in units of blocks). Control signals φACT and / φACT are activated when an active cycle starts. Therefore, when the number of circuits connected to sub power supply line 904 or sub ground line 908 increases and the parasitic capacitance increases, sub power supply line 904 and sub ground line 908 are set to predetermined voltage (power supply voltage Vcc and ground voltage Vss) levels. It takes a long time to drive until the operation start timing of the internal circuit is delayed until these voltages are stabilized, which causes a problem that high-speed access cannot be performed.

また、上述のように、スペアデコーダを用いて不良行/列を救済する場合、スペアの使用/不使用の判定後に選択すべき行/列が決定される。この場合、先の図53に示すように、冗長置換が、同じブロック内で行なわれる場合には、対応の電源回路(電源電圧および接地電圧いずれかを伝達する回路)をアドレス信号に従って選択することにより、その接続を制御することができる。しかしながら、フレキシブルリダンダンシ構成において、スペア行/列を、他のメモリブロックの不良セル救済のために利用する場合、スペア判定結果に従って選択状態へ駆動すべきメモリセルを含むメモリブロックを特定する必要があり、このため、電源供給電圧(電源電圧および接地電圧)を高速で安定状態へ駆動することができず、高速アクセスを実現することができなくなるという問題が生じる。   Further, as described above, when a defective row / column is relieved using a spare decoder, a row / column to be selected is determined after determining whether a spare is used / not used. In this case, as shown in FIG. 53, when redundant replacement is performed in the same block, a corresponding power supply circuit (a circuit that transmits either the power supply voltage or the ground voltage) is selected according to the address signal. Thus, the connection can be controlled. However, in a flexible redundancy configuration, when a spare row / column is used to repair a defective cell of another memory block, it is necessary to specify a memory block including a memory cell to be driven to a selected state according to a spare determination result. Therefore, there is a problem that the power supply voltage (power supply voltage and ground voltage) cannot be driven to a stable state at high speed, and high-speed access cannot be realized.

それゆえ、この発明の目的は、スペア線(スペアワード線およびスペアビット線対)の使用効率が大幅に改善される冗長回路を備えたアレイ分割構造の半導体記憶装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having an array division structure provided with a redundant circuit in which the use efficiency of spare lines (spare word lines and spare bit line pairs) is greatly improved.

この発明の他の目的は、誤動作を生じさせることなく、正確に不良ノーマル線の救済を行なうことのできる冗長回路を備えたアレイ分割構造の半導体記憶装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having an array division structure provided with a redundant circuit capable of accurately relieving a defective normal line without causing a malfunction.

この発明のさらに他の目的は、アクセス時間および消費電流を増加させることのない電源回路を備えるアレイ分割構造の半導体記憶装置を提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having an array division structure including a power supply circuit that does not increase access time and current consumption.

この発明のさらに他の目的は、スペア線使用効率が改善される冗長回路ならびにアクセス時間および消費電力を低減することのできる電源回路を備えるアレイ分割構造の半導体記憶装置を提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having an array division structure including a redundant circuit with improved spare line use efficiency and a power supply circuit capable of reducing access time and power consumption.

この発明に従う半導体記憶装置は、要約すれば、スペア線を、1つのアレイとしてまとめて配置し、スペアアレイに対応に複数のメモリマットを設け、これら複数のメモリマットの不良ノーマル線を、対応のスペアアレイのスペア線で置換可能とする In summary, the semiconductor memory device according to the present invention arranges spare lines together as one array, provides a plurality of memory mats corresponding to the spare arrays, and sets the defective normal lines of the plurality of memory mats to the corresponding ones. The spare line of the spare array can be replaced .

一実施の形態において、この発明に係る半導体記憶装置は、各々が行列状に配列される複数のメモリセルを有する複数の第1のメモリブロックと、これら複数の第1のメモリブロックの特定の第1のメモリブロックに行列状に配置される複数のスペアメモリセルとを備える。スペアメモリセルの各行は、複数の第1のメモリブロックの不良行と置換可能である。 In one embodiment, a semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of first memory blocks each having a plurality of memory cells arranged in a matrix, and a specific first of the plurality of first memory blocks. A plurality of spare memory cells arranged in a matrix in one memory block. Each row of spare memory cells can be replaced with a defective row of a plurality of first memory blocks.

らに、列方向に沿って複数の第1のメモリブロックと交互に配置され、各々が行列状に配列される複数のメモリセルを有する複数の第2のメモリブロックと、複数の第2のメモリブロックの特定の第2のメモリブロックに行列状に配置されかつ各行が複数の第2のメモリブロックの不良行と置換可能な複数のスペアメモリセルが設けられる。 Et al., Allowed arranged alternately with a plurality of first memory blocks in the column direction, each of the plurality of second memory blocks having a plurality of memory cells arranged in rows and columns, a plurality second A plurality of spare memory cells are provided which are arranged in a matrix in a specific second memory block of the memory block and each row can be replaced with a defective row of the plurality of second memory blocks.

らに、複数の第1のメモリブロックの各々と複数の第2のメモリブロックの各々との間に配置されかつ列方向において隣接するメモリブロックに共有され、活性化時選択メモリセルを含むメモリブロックの各列のデータを検知および増幅するための複数のセンスアンプ帯が設けられる。 Et al., Allowed to shared memory blocks adjacent in the arranged and the column direction between each of the plurality of first memory blocks each and a plurality of second memory blocks, the memory containing activated when the selected memory cell A plurality of sense amplifier bands are provided for detecting and amplifying data in each column of the block.

スペア線専用のスペアアレイを設けることにより、複数のメモリブロックまたはサブアレイでスペア線を共有することができ、各メモリブロックまたはサブアレイそれぞれにスペア線を配置する場合に比べて、スペア線の使用効率を大幅に改善することができる。   By providing a spare array dedicated to the spare line, the spare line can be shared by a plurality of memory blocks or sub-arrays, and the use efficiency of the spare line can be improved compared to the case where a spare line is arranged in each memory block or sub-array. It can be greatly improved.

この発明に従えば、複数の第1のメモリブロックの特定の第1のメモリブロックにスペアメモリセルを行列状に配置し、複数の第1のメモリブロックの不良行とスペアメモリセル行とを置換可能なように構成していたので、スペア行の利用効率を改善することができ、またスペアロウデコーダの利用効率を向上させることができる。According to the present invention, spare memory cells are arranged in a matrix in a specific first memory block of a plurality of first memory blocks, and a defective row and a spare memory cell row of the plurality of first memory blocks are replaced. Since it is configured as possible, the utilization efficiency of the spare row can be improved, and the utilization efficiency of the spare row decoder can be improved.

第1のメモリブロックと交互に第2のメモリブロックを配置し、特定の第2のメモリブロックに行列状にスペアメモリセルを配置し、この第2のメモリブロックのスペア行を、複数の第2のメモリブロックの任意の不良行と置換可能なように構成することにより、また、スペアロウデコーダおよびスペア行の利用効率を向上させることができる。The second memory block is alternately arranged with the first memory block, the spare memory cells are arranged in a matrix in the specific second memory block, and the spare row of the second memory block is divided into a plurality of second memory blocks. By configuring so that any defective row in the memory block can be replaced, the utilization efficiency of the spare row decoder and the spare row can be improved.

また、第1および第2のメモリブロックを交互に配置することにより、第1および第2のメモリブロックそれぞれが行を選択するような場合においても、スペア行とノーマル行が同時に1つのメモリブロック内において同時に選択状態へ駆動される状態を防止することができる。Further, by arranging the first and second memory blocks alternately, even when the first and second memory blocks each select a row, the spare row and the normal row are simultaneously stored in one memory block. In this case, it is possible to prevent the state driven to the selected state simultaneously.

また、メモリブロックの間にセンスアンプを配置することにより、センスアンプの利用効率が改善されるとともに、センスアンプを共有するメモリブロックは異なるメモリブロック群に含まれており、センスアンプを共有するメモリブロックの一方のスペア行が対をなすメモリブロックの不良ノーマルワード線を救済する状態が生じるのを防止することができ、正確な不良ノーマル行の置換による救済を行なうことができる。In addition, by arranging the sense amplifier between the memory blocks, the use efficiency of the sense amplifier is improved, and the memory blocks sharing the sense amplifier are included in different memory block groups. It is possible to prevent a state in which a defective normal word line of a memory block paired with one spare row of a block is repaired, and to perform repair by replacing a defective normal row with accuracy.

また、第1のメモリブロックおよび第2のメモリブロックおよびスペアアレイを有するメモリアレイを2つ設け、通常動作モード時には、第1および第2のメモリアレイから1つのメモリブロックを選択し、特定動作モード時には、第1および第2のメモリアレイそれぞれから所定数のメモリブロックを同時に選択状態へ駆動することにより、1つのメモリブロックにおいてノーマル行とスペア行が同時に選択状態へ駆動されるのを防止することができ、正確に所定の動作モードを行なうことができる。Further, two memory arrays having a first memory block, a second memory block, and a spare array are provided, and in the normal operation mode, one memory block is selected from the first and second memory arrays, and a specific operation mode is selected. Sometimes, by driving a predetermined number of memory blocks from each of the first and second memory arrays to the selected state at the same time, it is possible to prevent the normal row and spare row from being simultaneously driven to the selected state in one memory block. And a predetermined operation mode can be performed accurately.

[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。図1において、メモリアレイは、複数のセンスアンプブロック(行ブロック)RB♯0〜RB♯mに分割される。これらの行ブロックRB♯0〜RB♯mは、それぞれワード線を共有する。行ブロックRB♯0〜RB♯mの各々は、複数のサブアレイに分割される。行ブロックRB♯i(i=0〜m)は、ノーマルサブアレイMB♯i0〜MB♯inに分割される。これらのノーマルサブアレイMB♯i0〜MB♯inは、行列状に配列される複数のメモリセルを有し、かつワード線(行)を共有する。センスアンプブロック単位でセンス動作が行なわれる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 schematically shows a structure of an array portion of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the memory array is divided into a plurality of sense amplifier blocks (row blocks) RB # 0 to RB # m. These row blocks RB # 0 to RB # m each share a word line. Each of row blocks RB # 0-RB # m is divided into a plurality of subarrays. Row block RB # i (i = 0 to m) is divided into normal sub-arrays MB # i0 to MB # in. These normal subarrays MB # i0-MB # in have a plurality of memory cells arranged in a matrix and share a word line (row). Sense operation is performed in units of sense amplifier blocks.

また、行ブロックRB♯0〜RB♯mそれぞれにおいて、対応の行ブロックRB♯0〜RB♯mの不良列(不良ノーマルメモリセルを含む列)を置換により救済するために、スペアアレイSP♯0〜SP♯mがそれぞれ設けられる。これらのスペアアレイSP♯0〜SP♯mは、それぞれ複数列に配列されるメモリセル(スペアメモリセル)を有する(スペアアレイSP♯0〜SP♯mの行の数は、ノーマルサブアレイに含まれるメモリセルの行の数と同じである)。   In each of row blocks RB # 0-RB # m, spare array SP # 0 is used to repair defective columns (columns including defective normal memory cells) of corresponding row blocks RB # 0-RB # m by replacement. To SP # m are provided. Each of these spare arrays SP # 0-SP # m has memory cells (spare memory cells) arranged in a plurality of columns (the number of rows of spare arrays SP # 0-SP # m is included in the normal sub-array). The same as the number of rows of memory cells).

ノーマルサブアレイMB♯00〜MB♯mnそれぞれに対応して、ノーマルローカルデータバスLIO00〜LIOmnが設けられる。これらのノーマルローカルデータバスLIO00〜LIOmnは、対応のノーマルサブアレイMB♯00〜MB♯mnに対してのみデータの授受を行なう。   Normal local data buses LIO00 to LIOmn are provided corresponding to normal subarrays MB # 00 to MB # mn, respectively. Normal local data buses LIO00 to LIOmn transmit / receive data only to corresponding normal sub-arrays MB # 00 to MB # mn.

列方向に沿って整列して配置されるノーマルサブアレイが列ブロックCB♯0〜CB♯nを構成する。スペアアレイSP♯0〜SP♯mに対しても、それぞれスペアローカルデータバスSIO0〜SIOmが配置される。これらのスペアローカルデータバスSIO0〜SIOmは、対応のスペアアレイSP♯0〜SP♯mとのみデータの授受を行なう。列方向に整列して配置されるノーマルサブアレイ、すなわち列ブロックCB♯0〜CB♯nそれぞれに対応してノーマルグローバルデータバスNGIO0〜NGIOnが配置される。これらのノーマルグローバルデータバスNGIO0〜NGIOnは、それぞれブロック選択ゲートBSGを介して、対応の列ブロックのノーマルサブアレイに対して設けられたノーマルローカルデータバスに結合される。ブロック選択ゲートBSGは、対応の行ブロックが選択されたときに、対応のブロック選択信号に応答して導通し、対応のノーマルローカルデータバスと対応のノーマルグローバルデータバスとを接続する。スペアローカルデータバスSIO0〜SIOmも、それぞれ、対応のブロック選択ゲートBSGを介してスペアグローバルデータバスSGIOに結合される。スペアアレイSP♯0〜SP♯mに設けられるブロック選択ゲートBSGは、対応の行ブロックが選択されたときに導通し、対応のスペアローカルデータバスをスペアグローバルデータバスSGIOに接続する。   Normal subarrays arranged in alignment along the column direction form column blocks CB # 0 to CB # n. Spare local data buses SIO0-SIOm are also provided for spare arrays SP # 0-SP # m, respectively. These spare local data buses SIO0 to SIOm exchange data only with corresponding spare arrays SP # 0 to SP # m. Normal global data buses NGIO0 to NGIOn are arranged corresponding to normal subarrays arranged in the column direction, that is, column blocks CB # 0 to CB # n. These normal global data buses NGIO0 to NGIOn are coupled to normal local data buses provided for the normal subarrays of the corresponding column blocks via block selection gates BSG, respectively. Block selection gate BSG is turned on in response to a corresponding block selection signal when a corresponding row block is selected, and connects a corresponding normal local data bus and a corresponding normal global data bus. Spare local data buses SIO0 to SIOm are also coupled to spare global data bus SGIO through corresponding block selection gates BSG, respectively. Block select gates BSG provided in spare arrays SP # 0-SP # m are rendered conductive when the corresponding row block is selected, and connect the corresponding spare local data bus to spare global data bus SGIO.

行ブロックRB♯iにおいて複数のノーマルサブアレイMB♯i0〜MB♯inに共通にスペアアレイSP♯iを設けることにより、スペアアレイSP♯iに含まれるスペア列を、ノーマルサブアレイMB♯i0〜MB♯inで使用することができ、スペア列の使用効率が改善される。   By providing spare array SP # i in common to a plurality of normal subarrays MB # i0-MB # in in row block RB # i, spare columns included in spare array SP # i are replaced with normal subarrays MB # i0-MB #. In use, the use efficiency of the spare column is improved.

また、ノーマルサブアレイそれぞれにスペア列を設ける場合、ノーマルサブアレイにおいて、そこに設けられたスペア列よりも多くの不良列が存在する場合、その半導体記憶装置は、救済することができない。しかしながら、この図1に示すように、スペアアレイを設け、一括してスペア列を配置することにより、数多くの不良列が存在するノーマルサブアレイが存在しても、対応のスペアアレイのスペア列を用いて置換により救済することができ、製品歩留りを改善することができる。   Further, when a spare column is provided for each normal subarray, if there are more defective columns than the spare columns provided there in the normal subarray, the semiconductor memory device cannot be relieved. However, as shown in FIG. 1, by providing a spare array and arranging spare columns collectively, even if there is a normal sub-array having many defective columns, the spare column of the corresponding spare array is used. Thus, the product can be saved by replacement, and the product yield can be improved.

図2(A)は、不良ノーマル列救済の対応の一例を示す図である。図2(A)において、スペアアレイSP♯0〜SP♯mそれぞれは、4つのスペアビット線対(スペア列)SBL0〜SBL3を含む。   FIG. 2A is a diagram illustrating an example of correspondence of defective normal column relief. In FIG. 2A, each of spare arrays SP # 0-SP # m includes four spare bit line pairs (spare columns) SBL0-SBL3.

列ブロックCB♯0〜CB♯nそれぞれに対応して、コラムデコード回路Y0〜Ynが設けられる。スペアブロックSP♯に対しては、スペアデコード回路SPDが設けられる。コラムデコード回路Y0〜Ynからは、対応のコラムブロックに含まれるメモリサブアレイに共通にコラム選択線CSLを介して列選択信号が伝達される。スペアデコード回路SPDからは、スペアビット線対SBL0〜SBL3それぞれに対応して設けられるスペアコラム選択線SCSL0〜SCSL3を介してスペアコラム選択信号が伝達される。今、ノーマルメモリサブアレイMB♯00〜MB♯mnそれぞれにおいて互いに独立にノーマル列(ノーマルビット線対)を置換により救済することを考える。   Column decode circuits Y0-Yn are provided corresponding to column blocks CB # 0-CB # n, respectively. Spare decode circuit SPD is provided for spare block SP #. From column decode circuits Y0-Yn, a column selection signal is transmitted via column selection line CSL in common to the memory sub-arrays included in the corresponding column block. Spare decode circuit SPD transmits a spare column selection signal via spare column selection lines SCSL0 to SCSL3 provided corresponding to spare bit line pairs SBL0 to SBL3, respectively. Consider now that normal columns (normal bit line pairs) are relieved by replacement independently of each other in normal memory sub-arrays MB # 00-MB # mn.

図2(B)は、図2(A)に示すスペアデコード回路SPDの構成の一例を示す図である。図2(B)において、スペアデコード回路SPDは、スペアコラム選択線SCSL0〜SCSL3それぞれに対応して設けられるOR回路OG0〜OG3を含む。OR回路OG0〜OG3それぞれに対しては、行ブロックRB♯0〜RB♯mそれぞれに対応して設けられるスペアデコーダが配置される。OR回路OG0に対しては、スペアデコーダSD00〜SD0mが設けられ、OR回路OG3に対しては、スペアデコーダSD30〜SD3mが設けられる。各行ブロックにおける不良ノーマルビット線対は、各OR回路に対して設けられたスペアデコーダにプログラムされる。   FIG. 2B shows an example of the configuration of spare decode circuit SPD shown in FIG. In FIG. 2B, spare decode circuit SPD includes OR circuits OG0-OG3 provided corresponding to spare column select lines SCSL0-SCSL3, respectively. For each of OR circuits OG0-OG3, a spare decoder provided corresponding to each of row blocks RB # 0-RB # m is arranged. Spare decoders SD00 to SD0m are provided for OR circuit OG0, and spare decoders SD30 to SD3m are provided for OR circuit OG3. A defective normal bit line pair in each row block is programmed in a spare decoder provided for each OR circuit.

今、図2(A)に示すように、メモリサブアレイMB♯00のノーマルビット線対PBL0をスペアアレイSP♯0のスペアビット線対SBL0で置換し、またメモリサブアレイMB♯0nのノーマルビット線対PBL1を、スペアアレイSP♯0のスペアビット線対SBL1で置換する。また、メモリサブアレイMB♯10のノーマルビット線対PBL2を、スペアアレイSP♯1のスペアビット線対SBL0で置換し、メモリサブアレイMB♯m0およびMB♯mnのそれぞれに含まれる不良ノーマルビット線対PBL3およびPBL4を、スペアアレイSP♯mのスペアビット線対SBL0およびSBL3で置換する。この場合、不良ノーマルビット線対PBL0のアドレスが、スペアデコーダSB00にプログラムされ、不良ノーマルビット線対PBL1のアドレスが、スペアコラム選択線CSL1に対応して設けられたOR回路に対応して設けられるスペアデコーダにプログラムされる。不良ノーマルビット線対PBL2は、そのアドレスが、OR回路OG0に対して設けられたスペアデコーダSD01にプログラムされる。不良ノーマルビット線対PBL3およびPBL4は、それぞれのアドレスが、スペアデコーダSD0mおよびSD3mにプログラムされる。したがって、不良ノーマルビット線対がアドレス指定されたときには、対応のスペアコラム選択線が選択状態へ駆動される。このときには、これらのOR回路の出力信号に従って、コラムデコード回路Y0〜Ynのデコード動作は停止される。すなわち図2(B)に示すスペアデコード回路を用いることにより、メモリサブアレイMB♯00〜MB♯mnそれぞれにおいて互いに独立に、不良ノーマルビット線対の救済を行なうことができる。   As shown in FIG. 2A, normal bit line pair PBL0 of memory sub-array MB # 00 is replaced with spare bit line pair SBL0 of spare array SP # 0, and normal bit line pair of memory sub-array MB # 0n is replaced. PBL1 is replaced with spare bit line pair SBL1 of spare array SP # 0. Further, normal bit line pair PBL2 in memory sub-array MB # 10 is replaced with spare bit line pair SBL0 in spare array SP # 1, and defective normal bit line pair PBL3 included in each of memory sub-arrays MB # m0 and MB # mn. And PBL4 are replaced with spare bit line pairs SBL0 and SBL3 of spare array SP # m. In this case, the address of defective normal bit line pair PBL0 is programmed in spare decoder SB00, and the address of defective normal bit line pair PBL1 is provided corresponding to an OR circuit provided corresponding to spare column selection line CSL1. Programmed into spare decoder. The address of defective normal bit line pair PBL2 is programmed in spare decoder SD01 provided for OR circuit OG0. The addresses of defective normal bit line pairs PBL3 and PBL4 are programmed in spare decoders SD0m and SD3m, respectively. Therefore, when a defective normal bit line pair is addressed, the corresponding spare column selection line is driven to the selected state. At this time, the decoding operation of the column decoding circuits Y0 to Yn is stopped according to the output signals of these OR circuits. That is, by using the spare decode circuit shown in FIG. 2B, it is possible to repair defective normal bit line pairs independently of each other in each of memory sub-arrays MB # 00 to MB # mn.

この図2(B)に示すスペアデコード回路の構成においては、行ブロックごとに、不良ノーマルビット線対のアドレスのプログラムを行なうことができる。したがってスペアデコーダそれぞれは、「ドントケア」状態を記憶することは要求されない。ノーマルコラム選択線CSLが不良の場合には、各スペアデコーダに、同じアドレス信号をプログラムすればよい。しかしながらこの場合において、スペアデコーダに、「ドントケア」状態を記憶する機能を持たせることにより、行ブロック単位の不良ノーマルビット線対救済に加えて、不良ノーマルコラム選択線の置換による、不良ノーマルビット線対の救済をも併せて行なうことができる。   In the configuration of the spare decode circuit shown in FIG. 2B, the address of the defective normal bit line pair can be programmed for each row block. Thus, each spare decoder is not required to store a “don't care” state. If the normal column selection line CSL is defective, the same address signal may be programmed in each spare decoder. However, in this case, by providing the spare decoder with a function of storing the “don't care” state, in addition to repairing the defective normal bit line pair for each row block, the defective normal bit line is replaced by replacing the defective normal column selection line. Pair relief can also be performed.

[変更例]
図3(A)は、図2(A)に示すスペアデコード回路の変更例の構成を示す図である。図3(A)においては、スペアデコーダは、列ブロックに対応して配置される。すなわち、OR回路OG0に対しては、スペアデコーダSD00〜SD0nが配置され、OR回路OG3に対しては、スペアデコーダSD30〜SD3nが配置される。スペアデコーダSD00〜SD0nは、列ブロックブロックCB♯0〜CB♯nにそれぞれ対応し、またスペアデコーダSD30〜SD3nも、それぞれ、列ブロックCB♯0〜CB♯nに対応する。
[Example of change]
FIG. 3A shows a structure of a modification of the spare decode circuit shown in FIG. In FIG. 3A, spare decoders are arranged corresponding to column blocks. That is, spare decoders SD00 to SD0n are arranged for OR circuit OG0, and spare decoders SD30 to SD3n are arranged for OR circuit OG3. Spare decoders SD00-SD0n correspond to column block blocks CB # 0-CB # n, respectively, and spare decoders SD30-SD3n also correspond to column blocks CB # 0-CB # n, respectively.

今、図3(B)に示すように、メモリサブアレイMB♯00のノーマルビット線対PBL0が不良であり、またコラムデコード回路Ynからのコラム選択線CSLが不良の場合を考える。この場合、不良ノーマルビット線対PBL0のアドレスがスペアデコーダSD00にプログラムされ、またノーマルコラム選択線CSLのアドレスが、スペアデコーダSD3nにプログラムされる。この不良ノーマルコラム選択線CSLのプログラム時においては、スペアデコーダSD3nは、列ブロック指定ビットが無効状態にされ、列ブロックCB♯nのメモリサブアレイMB♯0n〜MB♯mnのいずれかの不良列選択線CSLに対応するノーマルビット線対がアドレス指定されても、スペアデコーダSD3nの出力信号は選択状態を示す。   Consider a case where normal bit line pair PBL0 of memory sub-array MB # 00 is defective and column select line CSL from column decode circuit Yn is defective as shown in FIG. 3B. In this case, the address of defective normal bit line pair PBL0 is programmed in spare decoder SD00, and the address of normal column selection line CSL is programmed in spare decoder SD3n. At the time of programming of defective normal column selection line CSL, spare decoder SD3n disables the column block designation bit and selects any defective column of memory sub-arrays MB # 0n to MB # mn of column block CB # n. Even if the normal bit line pair corresponding to line CSL is addressed, the output signal of spare decoder SD3n indicates the selected state.

この場合、不良ノーマルビット線対PBL0が、スペアアレイSP♯0のスペアビット線対SBL0により置換され、コラムデコード回路Ynからの不良ノーマルコラム選択線CSLが、スペアコラム選択線SCSL3に置換される。   In this case, defective normal bit line pair PBL0 is replaced by spare bit line pair SBL0 of spare array SP # 0, and defective normal column selection line CSL from column decode circuit Yn is replaced by spare column selection line SCSL3.

なお、この図1に示す構成においては、1つのメモリサブアレイが選択されて対応のノーマルグローバルデータバスに接続される。したがって、1ビットのデータの入出力が行なわれる。   In the configuration shown in FIG. 1, one memory sub-array is selected and connected to the corresponding normal global data bus. Therefore, 1-bit data is input / output.

図4は、データ読出部の構成を概略的に示す図である。図4において、ノーマルグローバルデータバスNGIO0〜NGIOnそれぞれに対応してメインアンプMAP0〜MAPnが設けられ、スペアグローバルデータバスSGIOに対応してスペアメインアンプMAPsが設けられる。メインアンプMAP0〜MAPnは、メインアンプ活性化信号PAE0〜PAEnの活性化に応答して選択的に活性化され、スペアメインアンプMAPsは、スペアメインアンプ活性化信号PAEsに応答して活性化される。スペアメインアンプ活性化信号PAEsの活性化時、メインアンプ活性化信号PAE0〜PAEnは、すべて非活性状態に保持される。これにより、不良ビットの置換による救済時、正確に1ビットのデータを読出すことができる。データ書込のためには、メインアンプに代えてライトドライバが設けられればよい。   FIG. 4 schematically shows a configuration of the data reading unit. In FIG. 4, main amplifiers MAP0 to MAPn are provided corresponding to normal global data buses NGIO0 to NGIOn, respectively, and spare main amplifiers MAPs are provided corresponding to spare global data bus SGIO. Main amplifiers MAP0 to MAPn are selectively activated in response to activation of main amplifier activation signals PAE0 to PAEn, and spare main amplifier MAPs is activated in response to spare main amplifier activation signal PAEs. . When spare main amplifier activation signal PAEs is activated, all main amplifier activation signals PAE0 to PAEn are held in an inactive state. Thereby, 1-bit data can be accurately read at the time of repair by replacing defective bits. For data writing, a write driver may be provided instead of the main amplifier.

スペアメインアンプPAEsは、OR回路OG0〜OG3の出力信号のいずれかがHレベルとなると活性化される。   Spare main amplifier PAEs is activated when any of the output signals of OR circuits OG0-OG3 becomes H level.

なお、この図4に示す読出部の構成において、ノーマルグローバルデータバスNGIO0〜NGIOnは、選択行ブロックに対応して設けられたノーマルローカルデータバスにそれぞれ接続される。しかしながら、コラムデコード回路Y0〜Ynの1つのみがコラム選択線上に活性化された列選択信号を伝達するため、これらのノーマルグローバルデータバスNGIO0〜NGIOnのいずれか1つにのみ、選択メモリセルのデータが伝達される(ノーマルメモリセルがアクセスされたとき)。   In the configuration of the reading unit shown in FIG. 4, normal global data buses NGIO0 to NGIOn are connected to normal local data buses provided corresponding to the selected row block, respectively. However, since only one of column decode circuits Y0-Yn transmits a column selection signal activated on a column selection line, only one of these normal global data buses NGIO0-NGIOn is connected to the selected memory cell. Data is transmitted (when a normal memory cell is accessed).

なお、選択行ブロックにおいてメモリサブアレイがすべて選択される構成の場合、スペアアレイそれぞれにおいて、スペアサブビット線対それぞれに対応してスペアローカルデータバスを設けるとともに、これらの複数のスペアローカルデータバスに対応してスペアグローバルデータバスを設けることにより対応することができる。図3(A)に示す構成のスペアデコーダSD00〜SD3nを用いて、複数のスペアグローバルデータバスに対応して設けられたメインアンプの1つを選択的に活性化する。また、これらのスペアデコーダSD00〜SD3nの出力信号を用いて、不良ノーマル列の救済が行なわれた列ブロックを検出し、その検出された列ブロックにスペアメインアンプの出力信号を伝達する。これは、スイッチ回路を用いることにより実現することができる。   In the configuration in which all the memory subarrays are selected in the selected row block, each spare array is provided with a spare local data bus corresponding to each spare subbit line pair and corresponding to the plurality of spare local data buses. This can be dealt with by providing a spare global data bus. Spare decoders SD00 to SD3n having the configuration shown in FIG. 3A are used to selectively activate one of the main amplifiers provided corresponding to a plurality of spare global data buses. Further, a column block in which a defective normal column is repaired is detected using the output signals of spare decoders SD00 to SD3n, and an output signal of a spare main amplifier is transmitted to the detected column block. This can be realized by using a switch circuit.

なお、図2(A)および図3(A)においては、行ブロックまたは列ブロックそれぞれに対応してスペアデコーダが用いられている。しかしながら、このスペアデコーダの数は、このメモリアレイ全体における不良ノーマルビット線対の救済される数に応じて適当に定められればよい。   In FIG. 2A and FIG. 3A, a spare decoder is used corresponding to each row block or column block. However, the number of spare decoders may be appropriately determined according to the number of defective normal bit line pairs to be relieved in the entire memory array.

また、スペアアレイSP♯0〜SP♯mそれぞれにおけるスペアビット線対の数も適当に定められる。1つの列ブロックあたり複数本の割合で、スペアビット線対が設けられてもよい。   Further, the number of spare bit line pairs in each of spare arrays SP # 0-SP # m is also appropriately determined. Spare bit line pairs may be provided at a rate of a plurality of lines per column block.

以上のように、この発明の実施の形態1に従えば、行ブロックそれぞれにスペアアレイを設け、対応の行ブロックに含まれる複数のサブアレイの任意の不良ノーマル列を、救済可能なように構成しているため、各行ブロックにおいて、効率的に不良ノーマル列の救済を行なうことができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, a spare array is provided for each row block, and any defective normal column of a plurality of subarrays included in the corresponding row block is configured to be relieved. Therefore, defective normal columns can be efficiently relieved in each row block.

また、スペア列(スペアビット線対)を選択するためのスペアデコーダは、複数のメモリサブアレイで共有されるように構成しているため、メモリサブアレイそれぞれに対応してスペアデコーダを設ける必要がなく、回路占有面積が低減され、またスペアデコーダの利用効率も改善される。   Further, since the spare decoder for selecting a spare column (spare bit line pair) is configured to be shared by a plurality of memory subarrays, it is not necessary to provide a spare decoder corresponding to each memory subarray. The area occupied by the circuit is reduced, and the utilization efficiency of the spare decoder is improved.

[実施の形態2]
図5は、この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置のメモリアレイ部の構成を概略的に示す図である。この図5に示すアレイ構成においては、スペアアレイSP♯0〜SP♯mそれぞれに対応して設けられるブロック選択ゲートBSGsは、対応の行ブロックを選択する信号φ0〜φmと異なる信号φso〜φsmを受ける。すなわち、不良ノーマル列救済時において、スペアグローバルデータバスSGIOには、スペアローカルデータバスSIO0〜SIOmのうち所定数のスペアローカルデータバスが同時に接続される。他の構成は、図1に示す構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付す。
[Embodiment 2]
FIG. 5 schematically shows a structure of a memory array portion of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. In the array configuration shown in FIG. 5, block selection gates BSGs provided corresponding to spare arrays SP # 0-SP # m receive signals φso-φsm different from signals φ0-φm for selecting corresponding row blocks. receive. That is, at the time of repairing a defective normal column, a predetermined number of spare local data buses among spare local data buses SIO0 to SIOm are simultaneously connected to spare global data bus SGIO. Other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

図6は、メモリアクセス時におけるノーマルグローバルデータバスとローカルデータバスおよびスペアローカルデータバスの接続を概略的に示す図である。図6において、ノーマルグローバルデータバスNGIOは、ブロック選択ゲートBSGを介してローカルデータバスLIOiに接続される。このブロック選択ゲートBSGは、行ブロック選択信号φiに応答して導通する。一方、スペアグローバルデータバスSGIOは、スペアブロック選択ゲートBSGsを介してスペアローカルデータバスSIOiに接続されかつ複数のスペアローカルデータバスに同時に接続される。図6においては、ブロック選択ゲートBSGsを介して、スペアローカルデータバスSIOjがスペアグローバルデータデータバスSGIOに同時に接続される対応を代表的に示す。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a connection between a normal global data bus, a local data bus, and a spare local data bus during memory access. In FIG. 6, normal global data bus NGIO is connected to local data bus LIOi through block select gate BSG. This block selection gate BSG is turned on in response to a row block selection signal φi. On the other hand, spare global data bus SGIO is connected to spare local data bus SIOi through spare block selection gate BSGs and simultaneously connected to a plurality of spare local data buses. FIG. 6 representatively shows a correspondence in which spare local data bus SIOj is simultaneously connected to spare global data data bus SGIO via block selection gate BSGs.

メモリサブアレイにおいては、複数行複数列にノーマルメモリセルが配列される。一方、スペアアレイにおいても、スペアメモリセルが行列状に配列される。しかしながら、このスペアアレイにおける列の数は、単に、対応の行ブロックにおけるノーマルサブアレイの不良列を救済するために設けられているだけであり、その列の数はノーマルサブアレイの列の数よりも大幅に少ない。したがって、ローカルデータバスLIOiのバス線にそれぞれ寄生容量Caが接続した場合、スペアローカルデータバスSIOiのバス線には、それぞれこれよりも小さな寄生容量Ccが存在する。   In the memory subarray, normal memory cells are arranged in a plurality of rows and a plurality of columns. On the other hand, in the spare array, spare memory cells are arranged in a matrix. However, the number of columns in this spare array is merely provided to relieve a defective column of the normal sub-array in the corresponding row block, and the number of columns is much larger than the number of columns of the normal sub-array. Very few. Therefore, when the parasitic capacitance Ca is connected to the bus line of the local data bus LIOi, the parasitic capacitance Cc smaller than the parasitic capacitance Cc exists on the bus line of the spare local data bus SIOi.

一方、ノーマルグローバルデータバスNGIOおよびスペアグローバルデータバスSGIOは、メモリアレイにおいて列方向に延在して配設されており、これらには、ほぼ同じ寄生容量Cbが存在する。したがって、1つのスペアローカルデータバスのみをスペアグローバルデータバスSGIOに接続した場合、その寄生容量は、Cb+Ccとなり、一方、ノーマルメモリセルのアクセス時においては、バス線の寄生容量はCa+Cbとなる。スペアメモリセルアクセス時においては、バスの寄生容量が小さいため、信号がノーマルメモリセルアクセス時よりも速いタイミングで変化する。したがって、ノーマルメモリセルアクセス時とスペア列選択時において、信号伝播遅延が異なるため、内部信号の変化タイミングが異なり、内部タイミングの不一致および誤動作などが生じる可能性がある。特に、この図5に示すメモリアレイが複数個設けられており、複数ビットのデータの入出力が行なわれる構成の場合、1つのメモリアレイにおいてスペア列が選択され、他のメモリアレイにおいてノーマル列が選択された場合、データの転送タイミングが異なり、内部データのセットアップ/ホールド時間が異なることになり、回路動作が不安定となる。   On the other hand, normal global data bus NGIO and spare global data bus SGIO are arranged extending in the column direction in the memory array, and have substantially the same parasitic capacitance Cb. Therefore, when only one spare local data bus is connected to spare global data bus SGIO, its parasitic capacitance is Cb + Cc. On the other hand, when a normal memory cell is accessed, the parasitic capacitance of the bus line is Ca + Cb. When the spare memory cell is accessed, the signal changes at a faster timing than when the normal memory cell is accessed because the parasitic capacitance of the bus is small. Therefore, since the signal propagation delay is different between the normal memory cell access and the spare column selection, the internal signal change timing is different, and internal timing mismatch and malfunction may occur. In particular, when a plurality of memory arrays shown in FIG. 5 are provided and a plurality of bits of data are input / output, a spare column is selected in one memory array, and a normal column is selected in another memory array. When selected, the data transfer timing is different and the setup / hold time of the internal data is different, so that the circuit operation becomes unstable.

また、クロック信号に同期して順次列を選択していく構成の場合、他のメモリアレイの選択データと並列に読出されてラッチされた後交互に外部に読出される。ノーマルメモリセル選択時とスペア列選択時とでデータ信号の伝達時間が異なる場合、このラッチタイミングに対するセットアップ/ホールド時間が異なり、正確なデータの読出を行なうことができなくなることが考えられる。   In the case where the column is sequentially selected in synchronization with the clock signal, it is read out and latched in parallel with the selection data of the other memory array and then alternately read out to the outside. If the transmission time of the data signal is different between when the normal memory cell is selected and when the spare column is selected, it is considered that the setup / hold time with respect to the latch timing is different and accurate data reading cannot be performed.

そこで、図6に示すように、不良スペアメモリセルアクセス時においては、複数のスペアローカルデータバスを同時にスペアグローバルデータバスSGIOに接続する。これにより、ノーマルメモリセル選択時とスペアメモリセルアクセス時における信号伝播遅延時間を同じとする。   Therefore, as shown in FIG. 6, when accessing a defective spare memory cell, a plurality of spare local data buses are simultaneously connected to spare global data bus SGIO. Thereby, the signal propagation delay time is the same when the normal memory cell is selected and when the spare memory cell is accessed.

同時に選択状態へ駆動されるスペアローカルデータバスの数kは、具体的には、次式で与えられる。   The number k of spare local data buses that are simultaneously driven to the selected state is given by the following equation.

Cb+Ca=Cb+k・Cc
したがって、次式が得られる。
Cb + Ca = Cb + k · Cc
Therefore, the following equation is obtained.

Ca=k・Cc
これにより、タイミングのミスマッチにより生じる問題を回避することができる。
Ca = k · Cc
As a result, problems caused by timing mismatch can be avoided.

今、図7に示すように、行ブロックは、RB♯0〜RB♯7の8個設けられている場合を考える。行ブロックRB♯0〜RB♯7は、3ビットのアドレス信号ai、ajおよびakにより指定される。これらの3ビットのアドレス信号ai、ajおよびakのデコードにより、ブロック選択信号φiが生成される。   Now, as shown in FIG. 7, a case is considered where eight row blocks RB # 0 to RB # 7 are provided. Row blocks RB # 0-RB # 7 are designated by 3-bit address signals ai, aj and ak. The block selection signal φi is generated by decoding these 3-bit address signals ai, aj and ak.

行ブロックRB♯0〜RB♯3と行ブロックRB♯4〜RB♯7のうちの一方のブロックが、アドレス信号ビットaiにより指定され、行ブロックRB♯0、RB♯1、RB♯4およびRB♯5のグループと行ブロックRB♯2、RB♯3、RB♯6およびRB♯7のグループの一方が、アドレス信号ビットajにより指定され、行ブロックRB♯0、RB♯2、RB♯4およびRB♯6のグループと行ブロックRB♯1、RB♯3、RB♯5およびRB♯7のグループの1つがアドレス信号ビットakにより指定される場合を考える。この場合、アドレス信号ビットai〜akを適当に無効状態(ドントケア状態)に設定して、スペアアレイブロック選択信号φsiを生成することができる。たとえば、アドレス信号ビットakを無効状態とすれば、2つの行ブロックが同時に指定されるため、2つのスペアローカルデータバスをスペアグローバルデータバスに接続することができる。アドレス信号ビットajを無効状態とすれば、同様、2つの行ブロックを指定することができる。アドレス信号ビットajおよびak両者を無効状態とすれば、4つの行ブロックを同時に指定することができる。3ビットのアドレス信号ai〜akすべてを無効状態とすれば、すべての行ブロックを指定することができる。したがって、これらの構成を用いることにより、必要な数(2の倍数)のスペアアレイのスペアローカルデータバスをスペアグローバルデータバスに接続することができる。   One of row blocks RB # 0-RB # 3 and row blocks RB # 4-RB # 7 is designated by address signal bit ai, and row blocks RB # 0, RB # 1, RB # 4 and RB One of the group of # 5 and the group of row blocks RB # 2, RB # 3, RB # 6 and RB # 7 is designated by address signal bit aj, and row blocks RB # 0, RB # 2, RB # 4 and Consider a case where a group of RB # 6 and one of groups of row blocks RB # 1, RB # 3, RB # 5 and RB # 7 are designated by address signal bit ak. In this case, the spare array block selection signal φsi can be generated by appropriately setting the address signal bits ai to ak to an invalid state (don't care state). For example, if the address signal bit ak is disabled, two row blocks are designated at the same time, so that two spare local data buses can be connected to the spare global data bus. If the address signal bit aj is disabled, two row blocks can be designated similarly. If both address signal bits aj and ak are disabled, four row blocks can be specified simultaneously. If all the 3-bit address signals ai to ak are disabled, all row blocks can be designated. Therefore, by using these configurations, it is possible to connect a required number (a multiple of 2) of spare local data buses of spare arrays to a spare global data bus.

図8は、スペアブロックの列選択部の構成を概略的に示す図である。図8においては、2つのスペアアレイSP♯iおよびSP♯jの部分の構成を示す。   FIG. 8 schematically shows a configuration of a spare block column selection unit. FIG. 8 shows a configuration of two spare arrays SP # i and SP # j.

図8を参照して、スペアアレイSP♯iにおいて、スペアビット線対SBLをスペアローカルデータバスSIOiに接続するスペアコラム選択ゲートCSGiは、図示しないスペアコラムデコード回路からの列選択信号と行ブロック指定信号φiを受けるAND回路SCGiの出力するローカルコラム選択信号YSiに応答して導通する。スペアアレイSP♯jにおいて、スペアビット線対SBLとスペアローカルデータバスSIOjを接続するスペアコラム選択ゲートCSGjは、スペアコラムデコード回路からのスペアコラム選択線SCSL上に伝達されるスペアコラム選択信号と行ブロック選択信号φjを受けるAND回路SCGjからのスペアローカルコラム選択信号YSjに応答して導通する。スペアローカルデータバスSIOi…SIOjは、それぞれ、ブロック選択信号φsiおよびφsjに応答して導通するスペアブロック選択ゲートBSGsを介してスペアグローバルデータバスSGIOに接続される。   Referring to FIG. 8, in spare array SP # i, spare column selection gate CSGi for connecting spare bit line pair SBL to spare local data bus SIOi has a column selection signal and a row block designation from a spare column decode circuit (not shown). Conduction is made in response to local column selection signal YSi output from AND circuit SCGi receiving signal φi. In spare array SP # j, spare column selection gate CSGj connecting spare bit line pair SBL and spare local data bus SIOj is connected to a spare column selection signal SCSL transmitted on spare column selection line SCSL from the spare column decode circuit. Conduction is made in response to spare local column selection signal YSj from AND circuit SCGj receiving block selection signal φj. Spare local data buses SIOi... SIOj are connected to spare global data bus SGIO via spare block selection gates BSGs that are turned on in response to block selection signals φsi and φsj, respectively.

この図8に示す構成において、スペアアレイアクセス時、スペアローカルデータバスSIOi…SIOjが、並列にスペアグローバルデータバスSGIOに結合される。この状態において、選択行ブロックに対応して設けられたスペアアレイのスペアビット線対SBLが対応のスペアローカルデータバスに接続される。これにより、スペアコラムデコード回路からスペアコラム選択線SCSL上に与えられるスペアコラム選択信号が共通にスペアアレイSP♯0〜SP♯mに与えられる構成において、複数のスペアローカルデータバスを同時にスペアグローバルデータバスに接続する場合においても、正確に、アドレス指定された不良列に対応するスペア列を選択して、データアクセスを行なうことができる。これにより、プリチャージ状態に保持されたスペアビット線対が対応のスペアローカルデータバスを介してスペアグローバルデータバスに接続されてスペアメモリセルデータが破壊されるのを防止することができる。   In the configuration shown in FIG. 8, when the spare array is accessed, spare local data buses SIOi... SIOj are coupled in parallel to spare global data bus SGIO. In this state, spare bit line pair SBL of the spare array provided corresponding to the selected row block is connected to the corresponding spare local data bus. Thus, in a configuration in which a spare column selection signal applied from spare column decode circuit to spare column selection line SCSL is applied in common to spare arrays SP # 0-SP # m, a plurality of spare local data buses are simultaneously connected to spare global data. Even when connected to the bus, data access can be performed by accurately selecting a spare column corresponding to the addressed defective column. As a result, it is possible to prevent the spare bit line pair held in the precharged state from being connected to the spare global data bus via the corresponding spare local data bus and destroying the spare memory cell data.

なお、上述の説明おいて、行ブロック指定用のアドレス信号ビットを縮退状態(ドントケア状態)に設定して、複数のスペアローカルデータバスを同時にスペアグローバルデータバスに接続することを行なっている。しかしながら、別にデコード回路を設け、各行ブロック指定時において同時に選択されるスペアローカルデータバスの組がこのデコード回路の出力により決定される構成が用いられてもよい。   In the above description, the address signal bits for specifying row blocks are set to a degenerated state (don't care state), and a plurality of spare local data buses are simultaneously connected to the spare global data bus. However, a configuration may be used in which a separate decoding circuit is provided and a pair of spare local data buses selected simultaneously when each row block is designated is determined by the output of this decoding circuit.

以上のように、この発明の実施の形態2に従えば、複数のスペアローカルデータバスを並列にスペアグローバルデータバスに接続するように構成しているため、ノーマルメモリセルアクセス時およびスペアメモリセルアクセス時におけるグローバルデータバスの信号伝播遅延を同じとすることができ、内部タイミングのミスマッチにより生じる問題を回避することができ、安定に動作する半導体記憶装置を実現することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, since a plurality of spare local data buses are connected in parallel to the spare global data bus, normal memory cell access and spare memory cell access are performed. The signal propagation delay of the global data bus at the same time can be made the same, the problem caused by the internal timing mismatch can be avoided, and a semiconductor memory device that operates stably can be realized.

[実施の形態3]
図9は、この発明の実施の形態3に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。図9において、メモリアレイは、列方向に沿って複数の行ブロック(センスアンプブロック)RBX♯0〜RBX♯mに分割される。行ブロックRBX♯1〜RBX♯mは、ノーマルメモリセルが行列状に配列されたノーマルメモリサブアレイMA♯1〜MA♯mでそれぞれ構成される。行ブロックRBX0においては、行列状に配列されるノーマルメモリセルを有するノーマルメモリサブアレイMA♯0と、そのノーマルメモリサブアレイMA♯0と列を共有して複数行に配列されるスペアメモリセルを有するスペアアレイSPX♯とを含む。このスペアアレイSPX♯に含まれる複数のスペア行(スペアワード線)は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0〜MA♯mに含まれる不良ノーマルワード線と置換可能である。ノーマルメモリサブアレイMA♯0〜MA♯mそれぞれに対応して、ロウデコーダX0〜Xmが設けられ、スペアアレイSPX♯に対しスペアロウデコード回路SPDXが配置される。
[Embodiment 3]
FIG. 9 schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 9, the memory array is divided into a plurality of row blocks (sense amplifier blocks) RBX # 0 to RBX # m along the column direction. Row blocks RBX # 1 to RBX # m are configured by normal memory sub-arrays MA # 1 to MA # m in which normal memory cells are arranged in a matrix. In row block RBX0, a normal memory sub-array MA # 0 having normal memory cells arranged in a matrix, and a spare having spare memory cells arranged in a plurality of rows in common with the normal memory sub-array MA # 0. Array SPX #. A plurality of spare rows (spare word lines) included in spare array SPX # can be replaced with defective normal word lines included in normal memory sub-arrays MA # 0-MA # m. Row decoders X0 to Xm are provided corresponding to normal memory subarrays MA # 0 to MA # m, respectively, and spare row decode circuit SPDX is arranged for spare array SPX #.

この図9に示す構成においては、スペアアレイSPX♯を、ノーマルメモリサブアレイMA♯0〜MA♯mに共通に配置する。したがって、1つのノーマルメモリサブアレイにおいて不良行が集中的に存在する場合においても、スペアアレイSPX♯に含まれるスペアワード線を用いて置換救済を行なうことができ、製品歩留りを改善することができる。また、スペアロウデコーダを複数のノーマルメモリサブアレイ(行ブロック)で共有することにより、スペアデコーダの数を低減することができる。   In the configuration shown in FIG. 9, spare array SPX # is arranged commonly for normal memory subarrays MA # 0 to MA # m. Therefore, even when defective rows are concentrated in one normal memory sub-array, replacement repair can be performed using spare word lines included in spare array SPX #, and the product yield can be improved. Further, the number of spare decoders can be reduced by sharing the spare row decoder among a plurality of normal memory subarrays (row blocks).

図10は、図9に示すスペアロウデコーダ回路SPDXの構成を概略的に示す図である。図10においては、スペアアレイSPX♯においては、4本のスペアワード線SWL0〜SWL3が設けられた場合のスペアロウデコード回路SPDXの構成が一例として示される。このスペアロウデコード回路SPDXは、スペアワード線SWL0〜SWL3それぞれに対応して設けられるスペアロウデコーダSDX0〜SDX3を含む。これらのスペアロウデコーダSDX0〜SDX3には、それぞれ、メモリサブアレイを特定するブロックアドレスおよびサブアレイ内の行アドレス両者をプログラムする。今、図10に示すように、ノーマルメモリサブアレイMA♯0に含まれる不良ノーマルワード線WL0、ノーマルメモリサブアレイMA♯1に含まれる不良ノーマルワード線WL1およびWL2、ノーマルメモリサブアレイMA♯mに含まれる不良ノーマルワード線WL3をスペアワード線との置換により救済する場合を考える。この場合、スペアロウデコーダSDX0にワード線WL0のアドレス(ブロックアドレスを含む)がプログラムされ、スペアロウデコーダSDX1およびSDX2それぞれに、不良ノーマルワード線WL1およびWL2のアドレスがプログラムされ、スペアロウデコーダSDX3に不良ノーマルワード線WL3のアドレスがプログラムされる。したがって、不良ノーマルワード線WL0、WL1、WL2、およびWL3が、それぞれ、スペアワード線SWL0、SWL1、SWL2、およびSWL3により置換される。   FIG. 10 schematically shows a configuration of spare row decoder circuit SPDX shown in FIG. In FIG. 10, in spare array SPX #, the configuration of spare row decode circuit SPDX in the case where four spare word lines SWL0 to SWL3 are provided is shown as an example. Spare row decode circuit SPDX includes spare row decoders SDX0 to SDX3 provided corresponding to spare word lines SWL0 to SWL3, respectively. These spare row decoders SDX0 to SDX3 are programmed with both a block address specifying a memory sub-array and a row address in the sub-array, respectively. Now, as shown in FIG. 10, defective normal word line WL0 included in normal memory sub-array MA # 0, defective normal word lines WL1 and WL2 included in normal memory sub-array MA # 1, and included in normal memory sub-array MA # m. Consider a case where a defective normal word line WL3 is relieved by replacement with a spare word line. In this case, the address (including the block address) of word line WL0 is programmed in spare row decoder SDX0, the addresses of defective normal word lines WL1 and WL2 are programmed in spare row decoders SDX1 and SDX2, respectively, and spare row decoder SDX3 is programmed. The address of the defective normal word line WL3 is programmed. Therefore, defective normal word lines WL0, WL1, WL2, and WL3 are replaced by spare word lines SWL0, SWL1, SWL2, and SWL3, respectively.

したがって、スペアロウデコーダが、ノーマルメモリサブアレイMA♯0〜MA♯mにそれぞれにより共有されるため、ノーマルメモリサブアレイそれぞれに対応してスペアロウデコーダを設ける必要がなく、アレイ占有面積の増加を抑制することができる。また、スペアワード線は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0〜MA♯mにより共有されるため、スペアワード線の利用効率が改善される。   Therefore, since the spare row decoder is shared by normal memory sub-arrays MA # 0 to MA # m, it is not necessary to provide a spare row decoder corresponding to each normal memory sub-array, and an increase in the area occupied by the array is suppressed. be able to. Spare word lines are shared by normal memory sub-arrays MA # 0 to MA # m, so that the use efficiency of spare word lines is improved.

また、この行ブロックRBX♯0においてスペアアレイSPX♯を、ノーマルメモリサブアレイMA♯0〜MA♯mに共通に設けることにより、このスペアアレイSPX♯に含まれるスペアワード線SWLを、任意のノーマルメモリサブアレイが使用することができ、スペアワード線の利用効率を改善することができる。   Further, by providing spare array SPX # in common to normal memory subarrays MA # 0-MA # m in row block RBX # 0, spare word line SWL included in spare array SPX # can be connected to any normal memory. Subarrays can be used, and the utilization efficiency of spare word lines can be improved.

また、スペアアレイSPX♯をノーマルメモリサブアレイMA♯0に含ませることにより、このスペアデコーダSDX0〜SDX3の1つが選択されたとき、この行ブロックRBX♯0に対して設けられるセンスアンプを活性化する構成が用いられればよく、センスアンプの制御動作も簡略化される。   In addition, by including spare array SPX # in normal memory sub-array MA # 0, when one of spare decoders SDX0 to SDX3 is selected, a sense amplifier provided for row block RBX # 0 is activated. The configuration only needs to be used, and the control operation of the sense amplifier is simplified.

なお、図9および10に示す構成においては、行ブロックRBX♯0〜RBX♯mにおいて、1つの行ブロックが選択されてセンス動作が行なわれる(ワード線選択が行なわれる)。   In the configuration shown in FIGS. 9 and 10, in row blocks RBX # 0 to RBX # m, one row block is selected and a sensing operation is performed (word line selection is performed).

また、スペアアレイSPX♯に含まれるスペアワード線SWLの数は任意である。
以上のように、この発明の実施の形態3に従えば、スペアワード線は、複数のノーマルメモリサブアレイに共通に使用されるように1つのスペアアレイ内に一括して設けているため、スペアロウデコーダの数が低減され、またスペアワード線の使用効率が改善される。
The number of spare word lines SWL included in spare array SPX # is arbitrary.
As described above, according to the third embodiment of the present invention, spare word lines are collectively provided in one spare array so as to be commonly used for a plurality of normal memory subarrays. The number of decoders is reduced, and the use efficiency of spare word lines is improved.

[実施の形態4]
図11は、この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。図11において、メモリアレイは、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nと、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nと列方向において交互に配設されるノーマルメモリサブアレイMA♯1−0〜MA♯1−Nを含む。ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0に対しては、スペアワード線SWLが所定数設けられたスペアアレイSPX♯0が配置され、1つの行ブロック(センスアンプブロック)RBX♯0を構成し、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−Nにおいては、スペアワード線SWLが所定数配置されたスペアアレイSPX♯1が設けられ、行ブロックRBX♯1が構成される。ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−NおよびMA♯1−0〜MA♯1−Nは、それぞれ行列状に配列されるノーマルメモリセルを有する。
[Embodiment 4]
FIG. 11 schematically shows a structure of the array portion of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 11, normal memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N and normal memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N are arranged alternately in the column direction. Subarrays MA # 1-0 to MA # 1-N are included. For normal memory sub-array MA # 0-0, spare array SPX # 0 having a predetermined number of spare word lines SWL is arranged to form one row block (sense amplifier block) RBX # 0, and normal memory In sub-array MA # 1-N, spare array SPX # 1 in which a predetermined number of spare word lines SWL are arranged is provided, and row block RBX # 1 is configured. Normal memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N and MA # 1-0 to MA # 1-N each have normal memory cells arranged in a matrix.

列方向において隣接するメモリサブアレイの間に、センスアンプ帯SAB1〜SABmが配置される。ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0の外側にセンスアンプ帯SAB0が配置され、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−Nに隣接して、センスアンプ帯SABm+1が配置される。   Sense amplifier bands SAB1 to SABm are arranged between memory subarrays adjacent in the column direction. Sense amplifier band SAB0 is arranged outside normal memory subarray MA # 0-0, and sense amplifier band SABm + 1 is arranged adjacent to normal memory subarray MA # 1-N.

これらのセンスアンプ帯SAB0〜SABm+1は、交互配置型シアードセンスアンプの構成を有する。1つのノーマルメモリサブアレイまたは行ブロックが選択されたとき、その両側に設けられたセンスアンプ帯に含まれるセンスアンプにより、センス動作が行なわれる。   These sense amplifier bands SAB0 to SABm + 1 have a configuration of alternately arranged type sheared sense amplifiers. When one normal memory sub-array or row block is selected, a sense operation is performed by sense amplifiers included in sense amplifier bands provided on both sides thereof.

行ブロックRBX♯0に含まれるスペアアレイSPX♯0のスペアワード線は、メモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nに含まれるノーマルワード線と置換可能であり、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−Nに設けられたスペアアレイSPX♯1の各スペアワード線は、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0〜MA♯1−Nに含まれるノーマルワード線と置換可能である。   Spare word lines in spare array SPX # 0 included in row block RBX # 0 can be replaced with normal word lines included in memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N. Normal memory subarray MA # 1 Each spare word line of spare array SPX # 1 provided at −N can be replaced with a normal word line included in normal memory sub-arrays MA # 1-0 to MA # 1-N.

通常動作時においては、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nのいずれか1つが選択されるか、または、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0〜MA♯1−Nのいずれか1つが選択される。すなわち、この図11に示す構成において、1つのノーマルメモリサブアレイが選択状態へ駆動される。以下に、このノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−NとノーマルメモリサブアレイMA♯1−0〜MA♯1−Nとを列方向において交互に配置しかつこれらのサブアレイ群それぞれに、スペアアレイを設けることにより得られる効果について説明する。   During normal operation, any one of normal memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N is selected, or any one of normal memory subarrays MA # 1-0 to MA # 1-N. Is selected. That is, in the configuration shown in FIG. 11, one normal memory sub-array is driven to the selected state. In the following, normal memory sub-arrays MA # 0-0 to MA # 0-N and normal memory sub-arrays MA # 1-0 to MA # 1-N are alternately arranged in the column direction and each of these sub-array groups is provided. The effect obtained by providing the spare array will be described.

今、図12に示すように、行ブロックRBX♯0に含まれるスペアアレイSPX♯のスペアワード線が、すべてのノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能な場合を考える。シェアードセンスアンプ構成においては、センスアンプ帯SAB1の両側に、行ブロックRBX♯0およびノーマルメモリサブアレイMA♯1−0が配置される。センスアンプ帯SAB1と行ブロックRBX♯0の間には、ビット線分離ゲートBLIG0が配置され、センスアンプ帯SAB1とノーマルメモリサブアレイMA♯1−0の間には、ビット線分離ゲートBLIG1が配置される。ビット線分離ゲートBLIG0へは、置換指示信号/φspとサブアレイ指定信号φ1を受けるNOR回路OGaの出力信号がビット線分離制御信号として与えられる。ビット線分離ゲートBLIG1に対しては、置換指示信号φspとサブアレイ指定信号φ0とを受けるNOR回路OGbの出力信号がビット線分離指示信号として与えられる。置換指示信号φspは、不良ノーマルセルがアドレス指定されて、スペアアレイSPX♯に含まれるスペアワード線が選択されるとき、選択的に活性状態のHレベルとされる。サブアレイ指定信号φ1は、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0が指定されたときに活性状態のHレベルとされ、サブアレイ指定信号φ0は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0が指定されたときに、活性状態のHレベルとされる。   Consider the case where the spare word lines of spare array SPX # included in row block RBX # 0 can be replaced with defective normal word lines of all normal memory sub-arrays as shown in FIG. In the shared sense amplifier configuration, row block RBX # 0 and normal memory sub-array MA # 1-0 are arranged on both sides of sense amplifier band SAB1. Bit line isolation gate BLIG0 is arranged between sense amplifier band SAB1 and row block RBX # 0, and bit line isolation gate BLIG1 is arranged between sense amplifier band SAB1 and normal memory subarray MA # 1-0. The To bit line isolation gate BLIG0, an output signal of NOR circuit OGa receiving replacement instruction signal / φsp and subarray designating signal φ1 is applied as a bit line isolation control signal. For bit line isolation gate BLIG1, an output signal of NOR circuit OGb receiving replacement instruction signal φsp and subarray specifying signal φ0 is applied as a bit line isolation instruction signal. Replacement instruction signal φsp is selectively set to an active H level when a defective normal cell is addressed and a spare word line included in spare array SPX # is selected. Subarray designating signal φ1 is set to the active H level when normal memory subarray MA # 1-0 is designated, and subarray designating signal φ0 is activated when normal memory subarray MA # 0-0 is designated. The state is at the H level.

今、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0に含まれる不良ノーマルワード線が、スペアアレイSPX♯に含まれるスペアワード線で置換された場合を考える。ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0の不良ノーマルワード線がアドレス指定されたとき、また、サブアレイ指定信号φ1がHレベルとなり、一方、サブアレイ指定信号φ0がLレベルを維持する。したがって、NOR回路OGaの出力信号がLレベルとなり、ビット線分離ゲートBLIG0が非導通状態となり、このスペアアレイSPX♯が、センスアンプ帯SAB1から切離される。一方、この不良ノーマルワード線をスペアアレイSPX♯に含まれるスペアワード線で置換するため、置換指示信号φspもHレベルへ駆動されるため、NOR回路OGbの出力信号もHレベルに立上がり、ビット線分離ゲートBLIG1も非導通状態となる。したがって、センスアンプ帯SAB1は、このスペアアレイSPX♯およびノーマルメモリサブアレイMA♯1−0両者から切離されることになり、不良ノーマルワード線の救済を行なうことができなくなる。   Consider a case where a defective normal word line included in normal memory sub-array MA # 1-0 is replaced with a spare word line included in spare array SPX #. When a defective normal word line of normal memory subarray MA # 1-0 is addressed, subarray designating signal φ1 attains H level, while subarray designating signal φ0 maintains L level. Therefore, the output signal of NOR circuit OGa attains L level, bit line isolation gate BLIG0 is rendered non-conductive, and spare array SPX # is disconnected from sense amplifier band SAB1. On the other hand, since replacement of this defective normal word line with a spare word line included in spare array SPX # is performed, replacement instruction signal φsp is also driven to the H level, so that the output signal of NOR circuit OGb also rises to the H level, and the bit line Isolation gate BLIG1 is also turned off. Therefore, sense amplifier band SAB1 is isolated from both spare array SPX # and normal memory sub-array MA # 1-0, and cannot repair a defective normal word line.

これを防止するためには、ビット線分離ゲートBLIG0をスペアワード線使用時に導通状態とするために、図13に示す回路を、このビット線分離制御回路として用いることが考えられる。   In order to prevent this, it is conceivable to use the circuit shown in FIG. 13 as the bit line isolation control circuit in order to make the bit line isolation gate BLIG0 conductive when the spare word line is used.

図13において、このビット線分離制御回路は、サブアレイ指定信号φ1を受けるインバータOGaaと、インバータOGaaの出力信号と置換指示信号φspを受けるOR回路OGabを含む。この図13に示すビット線分離制御回路の場合、ノーマルメモリサブアレイがアドレス指定されたときには、インバータOGaaの出力信号がLレベルとなる。不良ノーマルワード線がアドレス指定されていない場合には、置換指示信号φspがLレベルであり、したがってOR回路OGabの出力信号がLレベルとなり、ビット線分離ゲートBLIG0を非導通状態とすることができる。一方、置換指示信号φspが活性化されスペアアレイに含まれるスペアワード線を使用するときには、OR回路OGabの出力信号は、Hレベルとなり、ビット線分離ゲートBLIG0が導通状態となる。   13, bit line isolation control circuit includes an inverter OGaa receiving subarray designating signal φ1 and an OR circuit OGab receiving the output signal of inverter OGaa and replacement instruction signal φsp. In the bit line isolation control circuit shown in FIG. 13, when the normal memory sub-array is addressed, the output signal of inverter OGaa is at L level. When the defective normal word line is not addressed, replacement instruction signal φsp is at L level, so that the output signal of OR circuit OGab is at L level, and bit line isolation gate BLIG0 can be rendered non-conductive. . On the other hand, when replacement instruction signal φsp is activated and the spare word line included in the spare array is used, the output signal of OR circuit OGab becomes H level, and bit line isolation gate BLIG0 is rendered conductive.

しかしながら、この図13に示すビット線分離制御回路を用いた場合、他のビット線分離ゲートに対して設けられた制御回路と回路構成が異なり、ゲート段数が異なる(OR回路は、NOR回路とその出力信号を受けるインバータとで構成される)。したがって、ゲート遅延が異なり、タイミングマージンが減少し、誤動作が生じる可能性がある。   However, when the bit line isolation control circuit shown in FIG. 13 is used, the circuit configuration is different from the control circuit provided for the other bit line isolation gates, and the number of gate stages is different. And an inverter that receives the output signal). Therefore, the gate delay is different, the timing margin is reduced, and a malfunction may occur.

図11に示すように、スペアアレイSPX♯0においては、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を配置することにより、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0の不良ノーマルワード線がアドレス指定されたときには、この行ブロックRBX♯0に含まれるスペアアレイに含まれるスペアワード線は使用されない。したがって、この場合、図14に示すようなビット線分離制御回路を利用することにより、正確に、不良ノーマルワード線の置換による救済を行なうことができる。   As shown in FIG. 11, in spare array SPX # 0, a spare word line replaceable with a defective normal word line of normal memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N is arranged, whereby normal memory subarrays are arranged. When the defective normal word line of MA # 1-0 is addressed, the spare word line included in the spare array included in row block RBX # 0 is not used. Therefore, in this case, by using a bit line isolation control circuit as shown in FIG. 14, it is possible to accurately perform repair by replacing a defective normal word line.

図14において、ビット線分離ゲートBLIG0に対して、サブアレイ指示信号φ1を受ける2入力NOR回路OGcが設けられ、ビット線分離ゲートBLIG1に対しては、スペア置換指示信号φsp0とサブアレイ指定信号φ0を受けるNOR回路OGdが設けられる。スペア置換指示信号φsp0は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nのいずれかにおいて不良ノーマルワード線がアドレス指定されたときに、活性状態のHレベルへ駆動される。サブアレイ指示信号φ0は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0が指定されたときに活性状態のHレベルへ駆動され、サブアレイ指示信号φ1は、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0が指定されたときに活性状態のHレベルへ駆動される。サブアレイMA♯0−0に対応して設けられるスペアアレイSPX♯0が使用されるときには、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0がアドレス指定されることはない。これは、スペアアレイSPX♯0に含まれるスペアワード線は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nに含まれる不良ノーマルワード線がアドレス指定された場合に選択されるためである。また、この場合、NOR回路OGcの出力信号がHレベルを維持し、一方、NOR回路OGdの出力信号がLレベルとなり、センスアンプ帯SAB1は、行ブロックRBX♯0に接続され、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0から切離される。逆に、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0がアドレス指定されたときには、NOR回路OGcの出力信号がLレベルとなり、行ブロックRBX♯0が、センスアンプ帯SAB1から切離され、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0が、センスアンプ帯SAB1に接続される(NOR回路OGdの出力信号がHレベルを維持する)。   In FIG. 14, a 2-input NOR circuit OGc receiving subarray designating signal φ1 is provided for bit line isolation gate BLIG0, and spare replacement designating signal φsp0 and subarray designating signal φ0 are received for bit line isolation gate BLIG1. A NOR circuit OGd is provided. Spare replacement instructing signal φsp0 is driven to an active H level when a defective normal word line is addressed in any of normal memory subarrays MA # 0-0 to MA # 0-N. Subarray designating signal φ0 is driven to an active H level when normal memory subarray MA # 0-0 is designated, and subarray designating signal φ1 is activated when normal memory subarray MA # 1-0 is designated. It is driven to the H level of the state. When spare array SPX # 0 provided corresponding to subarray MA # 0-0 is used, normal memory subarray MA # 1-0 is not addressed. This is because spare word lines included in spare array SPX # 0 are selected when defective normal word lines included in normal memory sub-arrays MA # 0-0 to MA # 0-N are addressed. . In this case, the output signal of NOR circuit OGc maintains the H level, while the output signal of NOR circuit OGd becomes the L level, and sense amplifier band SAB1 is connected to row block RBX # 0, and normal memory subarray MA Disconnected from # 1-0. Conversely, when normal memory sub-array MA # 1-0 is addressed, the output signal of NOR circuit OGc attains the L level, row block RBX # 0 is disconnected from sense amplifier band SAB1, and normal memory sub-array MA # 1-0 is connected to sense amplifier band SAB1 (the output signal of NOR circuit OGd maintains the H level).

他方の行ブロックRBX♯1に対しても、同様の構成が設けられる。これにより、スペアアレイを含むメモリブロックおよびこれに隣接するメモリサブアレイが同時にアドレス指定されることがなく、正確な、不良救済を行なうことができる。   A similar configuration is provided for the other row block RBX # 1. As a result, the memory block including the spare array and the memory sub-array adjacent to the memory block are not simultaneously addressed, and accurate defect repair can be performed.

図15は、この発明の実施の形態4における半導体記憶装置における不良ノーマルワード線の置換の態様の一例を概略的に示す図である。図15において、スペアアレイSPX♯0は、ノーマルメモリサブアレイMA♯0−0〜MA♯0−Nの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。スペアアレイSPX♯1は、ノーマルメモリサブアレイMA♯1−0〜MA♯1−Nに含まれる不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。センスアンプ帯を共有するノーマルサブアレイは、そのアドレス信号ビットRAjの値が異なる。これにより、アクセス衝突(ノーマル/スペアワード線の同時選択)による誤動作を防止することができ、正確な不良救済を行なうことができる。   FIG. 15 schematically shows an example of replacement of defective normal word lines in the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 15, spare array SPX # 0 includes spare word lines that can replace defective normal word lines of normal memory sub-arrays MA # 0-0 to MA # 0-N. Spare array SPX # 1 includes spare word lines that can replace defective normal word lines included in normal memory sub-arrays MA # 1-0 to MA # 1-N. The normal subarrays sharing the sense amplifier band have different values of the address signal bits RAj. As a result, malfunction due to access collision (simultaneous selection of normal / spare word lines) can be prevented, and correct defect repair can be performed.

[実施の形態5]
図16は、半導体記憶装置に含まれるメモリセルの構成を示す図である。図16においては、ワード線WLaおよびWLbとビット線BLの交差部に対応して配置される2つのメモリセルMCaおよびMCbを代表的に示す。メモリセルMCaおよびMCbの各々は、キャパシタMQと、対応のワード線(WLaまたはWLb)の信号電位に応答してキャパシタMQをビット線BLに接続するnチャネルMOSトランジスタで構成されるアクセストランジスタMTを含む。これらのメモリセルMCaおよびMCbは、ダイナミック型メモリセルであり、ビット線BLおよび/BLが対をなして配設され、ビット線BLおよび/BLに生じた電位差が、センスアンプにより差動増幅される。
[Embodiment 5]
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a memory cell included in the semiconductor memory device. FIG. 16 representatively shows two memory cells MCa and MCb arranged corresponding to the intersections of word lines WLa and WLb and bit line BL. Each of memory cells MCa and MCb includes a capacitor MQ and an access transistor MT formed of an n-channel MOS transistor that connects capacitor MQ to bit line BL in response to the signal potential of the corresponding word line (WLa or WLb). Including. These memory cells MCa and MCb are dynamic memory cells, and bit lines BL and / BL are arranged in pairs, and a potential difference generated in bit lines BL and / BL is differentially amplified by a sense amplifier. The

この図16に示す配置において、ワード線WLaが選択状態へ駆動されるとき、ワード線WLaおよびWLbの間の寄生容量による容量結合により、非選択ワード線WLbの電圧レベルが上昇し、メモリセルMCbに含まれるアクセストランジスタMTが弱いオン状態となり、キャパシタMQの蓄積電荷が、ビット線BLに伝達される。また、選択ワード線WLaの非選択移行時、ワード線WLaとビット線BLの間の容量結合により、ビット線BLの電圧レベルが低下し(ビット線BLが接地電圧レベルに駆動されているとき)、ビット線BLの電圧レベルが低下し、非選択ワード線WLbに接続されるメモリセルMCbのアクセストランジスタMTが弱いオン状態となり、キャパシタの蓄積電荷がビット線BLに流出する。このような、ワード線を選択するときの、非選択ワード線に接続されるメモリセルに電流リークを生じる現象は、「ディスターブリフレッシュ」と呼ばれる。メモリセルの電荷保持特性が悪い場合、一定の周期でリフレッシュが行なわれる前に、メモリセルの記憶データが消失し、ソフトエラーが生じる。このような「ディスターブリフレッシュ」特性をテストするために、ワード線を順次選択状態へ駆動し、メモリセルの電荷保持特性を試験する「ディスターブ・リフレッシュ・テスト」が行なわれる。この「ディスターブ・リフレッシュ・テスト」においては、各メモリセルに所定回数のディスターバンスを与えるために、ワード線は所定回数選択状態へ駆動される。半導体記憶装置の記憶容量が増加すれば、応じてワード線の数も多くなり、この「ディスターブ・リフレッシュ・テスト」に要する時間が大きくなる。このようなディスターブ・リフレッシュ・テストを高速で行なうために、この「ディスターブ・リフレッシュ・テスト」においては、通常動作モード時に同時に選択されるワード線の数よりも、より多くのワード線を同時に選択状態へ駆動することが行なわれる。この場合、ワード線選択態様によっては、フレキシブル・リダンダンシィ構成を利用した場合、1つのサブアレイにおいてスペアワード線とノーマルワード線とが同時に選択状態へ駆動され、アクセス競合が生じ、メモリセルの記憶データが破壊され、ディスターブ・リフレッシュ・テストを行なうことができなくなるという問題が生じる。以下に、ディスターブ・リフレッシュ・テストなどの、通常動作モード時よりもより多くのワード線を同時に選択状態へ駆動する場合においても、1つのメモリサブアレイ内においてノーマルワード線とスペアワード線とを同時に選択するのを防止することのできる構成について説明する。   In the arrangement shown in FIG. 16, when word line WLa is driven to a selected state, the voltage level of unselected word line WLb rises due to capacitive coupling due to parasitic capacitance between word lines WLa and WLb, and memory cell MCb The access transistor MT included in is turned on weakly, and the charge stored in the capacitor MQ is transmitted to the bit line BL. In addition, when the selected word line WLa is not selected, the voltage level of the bit line BL decreases due to capacitive coupling between the word line WLa and the bit line BL (when the bit line BL is driven to the ground voltage level). The voltage level of the bit line BL is lowered, the access transistor MT of the memory cell MCb connected to the unselected word line WLb is weakly turned on, and the stored charge of the capacitor flows out to the bit line BL. Such a phenomenon in which current leakage occurs in the memory cells connected to the unselected word line when selecting the word line is called “disturb refresh”. If the charge retention characteristic of the memory cell is poor, the stored data in the memory cell is lost and a soft error occurs before refresh is performed at a constant cycle. In order to test such “disturb refresh” characteristics, a “disturb refresh test” is performed in which the word lines are sequentially driven to a selected state to test the charge retention characteristics of the memory cells. In the “disturb refresh test”, the word line is driven to a selected state a predetermined number of times in order to give a predetermined number of disturbances to each memory cell. As the storage capacity of the semiconductor memory device increases, the number of word lines increases accordingly, and the time required for this “disturb refresh test” increases. In order to perform such a disturb refresh test at a high speed, in this “disturb refresh test”, more word lines are selected simultaneously than the number of word lines simultaneously selected in the normal operation mode. Is driven to. In this case, depending on the word line selection mode, when the flexible redundancy configuration is used, the spare word line and the normal word line are simultaneously driven to the selected state in one subarray, causing access contention, and the storage data of the memory cell. Is destroyed and the disturb refresh test cannot be performed. Below, select normal word lines and spare word lines simultaneously in one memory sub-array even when driving more word lines to the selected state than in normal operation mode, such as disturb refresh test. A configuration capable of preventing this will be described.

図17は、この発明の実施の形態5に従う半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。図17において、メモリアレイは、2つのメモリマットB♯0およびB♯1を含む。メモリマットB♯0は、ノーマルメモリサブアレイMB♯00−0〜MB♯00−Nと、ノーマルメモリサブアレイMB♯01−0〜MB♯01−Nを含む。ノーマルメモリサブアレイMB♯00−0〜MB♯00−Nと、ノーマルメモリサブアレイMB♯01−0〜MB♯01−Nは、交互に配置される。これらのノーマルメモリサブアレイMB♯00−0〜MB♯00−NおよびMB♯01−0〜MB♯01−Nの間に、斜線領域で示すセンスアンプ帯が配置される。ノーマルサブアレイMB♯00−0に、スペアワード線を含むスペアアレイSPX♯00が配置され、ノーマルメモリサブアレイMB♯01−Nに対応して、スペアワード線を含むスペアアレイSPX♯01が配置される。ノーマルメモリサブアレイMB♯00−0およびスペアアレイSPX♯00が、行ブロック(センスアンプブロック)RB♯00を構成し、ノーマルメモリサブアレイMB♯01−NおよびスペアアレイSPX♯01が、行ブロックRB♯01を構成する。ノーマルメモリサブアレイMB♯00−0〜MB♯00−Nが、たとえばロウアドレス信号ビットRAjが1のときに指定されるメモリブロック群B♯00を構成し、ノーマルメモリサブアレイMB♯01−0〜MB♯01−Nが、ロウアドレス信号ビットRAjがたとえば0のときに選択されるメモリブロック群B♯01を構成する。   FIG. 17 schematically shows a structure of the array portion of the semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 17, the memory array includes two memory mats B # 0 and B # 1. Memory mat B # 0 includes normal memory subarrays MB # 00-0 to MB # 00-N and normal memory subarrays MB # 01-0 to MB # 01-N. Normal memory subarrays MB # 00-0 to MB # 00-N and normal memory subarrays MB # 01-0 to MB # 01-N are alternately arranged. Between these normal memory sub-arrays MB # 00-0 to MB # 00-N and MB # 01-0 to MB # 01-N, sense amplifier bands indicated by hatched areas are arranged. Spare array SPX # 00 including a spare word line is arranged in normal subarray MB # 00-0, and spare array SPX # 01 including a spare word line is arranged corresponding to normal memory subarray MB # 01-N. . Normal memory sub-array MB # 00-0 and spare array SPX # 00 constitute row block (sense amplifier block) RB # 00, and normal memory sub-array MB # 01-N and spare array SPX # 01 consist of row block RB #. 01 is configured. Normal memory subarrays MB # 00-0 to MB # 00-N form memory block group B # 00 designated when row address signal bit RAj is 1, for example, and normal memory subarrays MB # 01-0 to MB # 01 # 01-N constitutes memory block group B # 01 selected when row address signal bit RAj is, for example, 0.

メモリマットB♯1は、ノーマルサブアレイMB♯10−0〜MB♯10−Nと、ノーマルメモリサブアレイMB♯11−0〜MB♯11−Nを含む。ノーマルメモリサブアレイMB♯10−0〜MB♯10−NとノーマルメモリサブアレイMB♯11−0〜MB♯11−Nは、列方向に沿って交互に配置される。これらのノーマルメモリサブアレイMB♯10−0〜MB♯10−NとノーマルメモリサブアレイMB11−0〜MB♯11−Nの間には、斜線領域で示すセンスアンプ帯が配置される。ノーマルメモリサブアレイMB♯10−0に対応してスペアワード線を含むスペアアレイSBX♯10が配置され、ノーマルメモリサブアレイMB♯11−Nに対してスペアアレイSPX♯11が配置される。ノーマルメモリサブアレイMB♯10−0およびスペアアレイSPX♯10が、行ブロック(センスアンプブロック)RB♯10−0を構成し、ノーマルメモリサブアレイMB♯11−NおよびスペアアレイSPX♯11が、行ブロックRB♯11−Nを構成する。ノーマルメモリサブアレイMB♯10−0〜MB♯10−Nが、メモリブロック群B♯10に含まれ、ノーマルメモリサブアレイMB♯11−0〜MB♯11−Nが、メモリブロック群B♯11に含まれる。   Memory mat B # 1 includes normal sub-arrays MB # 10-0 to MB # 10-N and normal memory sub-arrays MB # 11-0 to MB # 11-N. Normal memory subarrays MB # 10-0 to MB # 10-N and normal memory subarrays MB # 11-0 to MB # 11-N are alternately arranged in the column direction. Between these normal memory sub-arrays MB # 10-0 to MB # 10-N and normal memory sub-arrays MB11-0 to MB # 11-N, a sense amplifier band indicated by a hatched area is arranged. Spare array SBX # 10 including a spare word line is arranged corresponding to normal memory subarray MB # 10-0, and spare array SPX # 11 is arranged for normal memory subarray MB # 11-N. Normal memory sub-array MB # 10-0 and spare array SPX # 10 constitute row block (sense amplifier block) RB # 10-0, and normal memory sub-array MB # 11-N and spare array SPX # 11 are row blocks. RB # 11-N is configured. Normal memory subarrays MB # 10-0 to MB # 10-N are included in memory block group B # 10, and normal memory subarrays MB # 11-0 to MB # 11-N are included in memory block group B # 11. It is.

この図17に示すアレイ構成において、行ブロックRB♯00に設けられたスペアアレイSPX♯00は、メモリブロック群B♯10に含まれるノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。行ブロックRB♯01に含まれるスペアアレイSPX♯01は、メモリブロック群B♯11に含まれるノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。また、行ブロックRB♯10−0に含まれるスペアアレイSPX♯10は、メモリブロック群B♯00に含まれるノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。行ブロックRB♯11−Nに含まれるスペアアレイSPX♯11は、メモリブロック群B♯01に含まれるノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。次に動作について説明する。   In the array configuration shown in FIG. 17, spare array SPX # 00 provided in row block RB # 00 has spare word lines replaceable with defective normal word lines of normal memory subarrays included in memory block group B # 10. Including. Spare array SPX # 01 included in row block RB # 01 includes a spare word line that can replace a defective normal word line of a normal memory sub-array included in memory block group B # 11. Spare array SPX # 10 included in row block RB # 10-0 includes a spare word line that can replace a defective normal word line of a normal memory sub-array included in memory block group B # 00. Spare array SPX # 11 included in row block RB # 11-N includes a spare word line that can replace a defective normal word line of a normal memory sub-array included in memory block group B # 01. Next, the operation will be described.

今、図18(A)に示すように、1つのノーマルメモリサブアレイが、アドレス信号ビットRA0〜RAhにより指定される場合を考える。メモリマットの指定は、ロウアドレス信号ビットRAiで行なわれ、メモリブロック群の指定は、ロウアドレス信号ビットRAjに行なわれる。   Now, consider a case where one normal memory sub-array is designated by address signal bits RA0 to RAh as shown in FIG. The memory mat is designated by row address signal bit RAi, and the memory block group is designated by row address signal bit RAj.

通常動作モード時においては、これらのアドレス信号ビットRA0〜RAjはすべて有効であり、1つのマットが指定され、指定されたマットにおいて1つのメモリブロック群が指定され、かつ指定されたメモリブロック群において1つのノーマルメモリサブアレイが指定される。アドレス指定されたワード線が不良ノーマルワード線の場合、置換すべきスペアワード線は、選択メモリマットと異なるメモリマットに含まれている。したがって、何ら問題なく、不良ノーマルワード線の置換を行なうことができる(センスアンプ帯の共有の問題も生じない)。   In the normal operation mode, all of these address signal bits RA0 to RAj are valid, one mat is designated, one memory block group is designated in the designated mat, and the designated memory block group is designated. One normal memory sub-array is designated. When the addressed word line is a defective normal word line, the spare word line to be replaced is included in a memory mat different from the selected memory mat. Therefore, the defective normal word line can be replaced without any problem (there is no problem of sharing the sense amplifier band).

一方、通常動作モード時と異なるテスト動作モード時において図18(B)に示すように、ロウアドレス信号ビットRAjを縮退状態とする。これにより、メモリマットB♯0およびB♯1のうち1つのメモリマットが指定され、指定されたメモリマット内において、2つのメモリブロック群それぞれから、ノーマルメモリサブアレイが指定される。1つのメモリマットにおいて2つのノーマルメモリサブアレイが指定されるため、この選択時、センスアンプ帯を共有しないノーマルサブアレイが指定されるようにアドレス信号ビットの割当てが行なわれる。アドレス指定されたノーマルワード線が、不良ノーマルワード線の場合、対応のスペアワード線は、非選択メモリマット内に準備されている。したがって、1つのメモリマット内において、複数(2本)のノーマルワード線が同時に指定される場合においても、行ブロックRB♯00、RB♯01、RB♯10、およびRB♯11において、同時にスペアワード線とノーマルワード線とが選択状態へ駆動されるのが防止される。また、非選択メモリマットにおいては、不良ノーマルワード線置換時において行ブロックのスペアワード線が選択状態へ駆動されるだけであり、センスアンプ帯の共有の問題も生じない。   On the other hand, in a test operation mode different from the normal operation mode, row address signal bit RAj is set in a degenerated state as shown in FIG. Thus, one memory mat is designated from memory mats B # 0 and B # 1, and a normal memory sub-array is designated from each of the two memory block groups in the designated memory mat. Since two normal memory sub-arrays are designated in one memory mat, address signal bits are assigned so that a normal sub-array not sharing the sense amplifier band is designated at the time of selection. When the addressed normal word line is a defective normal word line, a corresponding spare word line is prepared in the non-selected memory mat. Therefore, even when a plurality of (two) normal word lines are simultaneously specified in one memory mat, spare words are simultaneously set in row blocks RB # 00, RB # 01, RB # 10, and RB # 11. The line and normal word line are prevented from being driven to the selected state. In the non-selected memory mat, the spare word line of the row block is only driven to the selected state when the defective normal word line is replaced, and the problem of sharing the sense amplifier band does not occur.

たとえば、テスト動作モード時において、メモリマットB♯0が指定され、メモリブロック群B♯00およびB♯01それぞれからノーマルメモリサブアレイが選択された場合、対応のスペアワード線は、非選択メモリマットB♯1の行ブロックRB♯10に含まれるスペアアレイSPX♯10および/または行ブロックRB♯11に含まれるスペアアレイSPX♯11に準備されている。したがって、スペアワード線が選択されるメモリマットとノーマルワード線が選択されるメモリマットは互いに異なるため、ノーマルワード線とスペアワード線とが1つのメモリアレイ内において同時に選択されるのが防止される。また、アドレス信号ビットの適当な割当てにより、1つのメモリマットにおいてセンスアンプ帯を共有しない2つのノーマルサブアレイを同時に選択状態へ駆動することができる。なお、このメモリマットの数を増加させれば、同時に選択状態へ駆動されるノーマルワード線の数はさらに増加させることができる。   For example, in the test operation mode, when memory mat B # 0 is designated and a normal memory sub-array is selected from each of memory block groups B # 00 and B # 01, the corresponding spare word line is not selected memory mat B Spare array SPX # 10 included in row block RB # 10 of # 1 and / or spare array SPX # 11 included in row block RB # 11 are prepared. Therefore, since the memory mat from which the spare word line is selected and the memory mat from which the normal word line is selected are different from each other, it is possible to prevent the normal word line and the spare word line from being simultaneously selected in one memory array. . In addition, two normal subarrays that do not share the sense amplifier band in one memory mat can be simultaneously driven to a selected state by appropriate assignment of address signal bits. If the number of memory mats is increased, the number of normal word lines that are simultaneously driven to the selected state can be further increased.

図19は、動作モードに応じて選択サブアレイの数を変更するための部分の構成を示す図である。図19において、アドレス信号ビットRAjとテストモード指示信号TEを受けるゲート回路(OR回路)GTが設けられる。テストモード指示信号TEが活性状態のHレベルとなると、ロウアドレス信号ビットRAjの値にかかわらず、メモリブロック群指定信号φBが活性状態のHレベルとなる。したがって、テスト動作モード時に、ロウアドレス信号ビットRAjを縮退状態として、1つのメモリマットにおいて、2つのメモリブロック群それぞれからノーマルサブアレイを指定することができる。   FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a portion for changing the number of selected sub-arrays according to the operation mode. In FIG. 19, a gate circuit (OR circuit) GT receiving address signal bit RAj and test mode instruction signal TE is provided. When test mode instruction signal TE attains an active H level, memory block group designating signal φB attains an active H level regardless of the value of row address signal bit RAj. Therefore, in the test operation mode, the row address signal bit RAj is in a degenerated state, and a normal subarray can be designated from each of two memory block groups in one memory mat.

また、センスアンプ帯を共有しないノーマルサブアレイの指定のためには、一方のメモリブロック群のアドレスを割当てと他方のメモリブロック群のアドレス割当てを、逆方向にすればよい(一方のメモリブロック群が列方向に沿って上から下に向かってアドレス0からNを割当てられたとき、他方のメモリ群のノーマルサブアレイは、アドレス0からNへ下から上に向かって順次割当てられる)。   In order to designate a normal sub-array that does not share a sense amplifier band, the address assignment of one memory block group and the address assignment of the other memory block group may be reversed (one memory block group is When addresses 0 to N are assigned from top to bottom along the column direction, the normal subarrays of the other memory group are assigned sequentially from bottom to top from addresses 0 to N).

また、非選択メモリマットにおけるセンスアンプ帯とスペアアレイとの接続およびセンス動作については、スペアデコーダを常時動作させて比較動作を行なわせ、その結果を図14に示す構成と同様の構成で各行ブロックのスペアアレイへ与えることにより実現される。対応の行ブロックに対応して設けられたセンスアンプ制御回路をこのスペアデコーダの出力信号が活性状態のときに活性状態へ駆動する構成が用いられればよい。これにより、非選択メモリマットにおいてスペアワード線を使用するときに、対応のセンスアンプを活性化することができる。   Further, for the connection and sense operation between the sense amplifier band and the spare array in the non-selected memory mat, the spare decoder is always operated to perform the comparison operation, and the result is the same as the configuration shown in FIG. This is realized by supplying to the spare array. A configuration may be used in which a sense amplifier control circuit provided corresponding to a corresponding row block is driven to an active state when an output signal of the spare decoder is in an active state. Thereby, a corresponding sense amplifier can be activated when a spare word line is used in the non-selected memory mat.

また、データアクセスのためには、図4に示す構成と同様の構成が用いられればよい(ディスターブリフレッシュテスト時、データアクセスは行なわれない)。   For data access, a configuration similar to that shown in FIG. 4 may be used (data access is not performed during the disturb refresh test).

[変更例]
図20は、この発明の実施の形態5の変更例の構成を概略的に示す図である。図20においても、図17に示す構成と同様、メモリアレイは、2つのメモリマットB♯0およびB♯1に分割される。メモリマットB♯0において、メモリブロック群B♯00に属するノーマルメモリサブアレイMB♯00−0〜MB♯00−Nとメモリブロック群B♯01に含まれるノーマルメモリサブアレイMB♯01−0〜MB♯01−Nが列方向に沿って交互に配置される。ノーマルメモリサブアレイMB♯00−0に対応してスペアアレイSPX♯00が配置され、ノーマルメモリサブアレイMB♯01−Nに対応してスペアアレイSPX♯01が配置される。スペアアレイSPX♯00は、メモリブロック群B♯00に属するノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能な複数のサブスペアワード線を含み、スペアアレイSPX♯01は、メモリブロック群B♯01に属するノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能なスペアワード線を含む。
[Example of change]
FIG. 20 schematically shows a configuration of a modification of the fifth embodiment of the present invention. Also in FIG. 20, as in the configuration shown in FIG. 17, the memory array is divided into two memory mats B # 0 and B # 1. In memory mat B # 0, normal memory subarrays MB # 00-0 to MB # 00-N belonging to memory block group B # 00 and normal memory subarrays MB # 01-0 to MB # included in memory block group B # 01 01-N are alternately arranged along the column direction. Spare array SPX # 00 is arranged corresponding to normal memory subarray MB # 00-0, and spare array SPX # 01 is arranged corresponding to normal memory subarray MB # 01-N. Spare array SPX # 00 includes a plurality of sub-spare word lines that can be replaced with defective normal word lines of normal memory sub-arrays belonging to memory block group B # 00, and spare array SPX # 01 belongs to memory block group B # 01. A spare word line replaceable with a defective normal word line of the normal memory sub-array is included.

メモリマットB♯1においては、メモリブロック群B♯10に含まれるノーマルメモリサブアレイMB♯10−0〜MB♯10−Nとメモリブロック群B♯11に含まれるノーマルメモリサブアレイMB♯11−0〜MB♯11−Nが、列方向に沿って交互に配置される。ノーマルメモリサブアレイMB♯10−0に対応してスペアアレイSPX♯10が配置され、ノーマルメモリサブアレイMB♯11−Nに対応してスペアアレイSPX♯11が配置される。スペアアレイSPX♯10は、メモリブロック群B♯10に含まれるノーマルメモリサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能な複数のサブワード線を含み、スペアアレイSPX♯11は、メモリブロック群B♯11に含まれるノーマルサブアレイの不良ノーマルワード線と置換可能な複数のスペアワード線を含む。   In memory mat B # 1, normal memory subarrays MB # 10-0 to MB # 10-N included in memory block group B # 10 and normal memory subarrays MB # 11-0 to MB # 10-0 included in memory block group B # 11. MB # 11-N are alternately arranged along the column direction. Spare array SPX # 10 is arranged corresponding to normal memory subarray MB # 10-0, and spare array SPX # 11 is arranged corresponding to normal memory subarray MB # 11-N. Spare array SPX # 10 includes a plurality of sub-word lines that can be replaced with defective normal word lines of normal memory sub-arrays included in memory block group B # 10, and spare array SPX # 11 is included in memory block group B # 11. A plurality of spare word lines replaceable with defective normal word lines of the normal subarray.

この図20に示す配置においても、各ノーマルサブアレイ間においては、斜線領域で示すセンスアンプ帯が配置される。   Also in the arrangement shown in FIG. 20, sense amplifier bands indicated by hatched areas are arranged between the normal sub-arrays.

この図20に示す構成において、ノーマルモード時においては、メモリマットB♯0およびB♯1の一方が選択され、かつ選択メモリマットにおいて1つのノーマルメモリサブアレイが選択される。したがって、選択された1つのメモリマットにおいて、図11に示す構成と同じノーマルワード線の選択および不良ノーマルワード線の置換および救済が行なわれる。   In the configuration shown in FIG. 20, in the normal mode, one of memory mats B # 0 and B # 1 is selected, and one normal memory sub-array is selected in the selected memory mat. Therefore, in the selected one memory mat, the same normal word line selection and defective normal word line replacement and relief as those shown in FIG. 11 are performed.

テストモード時においては、たとえばロウアドレス信号ビットRAiが縮退状態とされ、メモリマットB♯0およびB♯1がともに指定される。これらのメモリマットB♯0およびB♯1それぞれにおいて、1つのノーマルサブアレイが選択される。メモリマットB♯0およびB♯1それぞれにおいては、異なるメモリブロック群に含まれるノーマルサブアレイが交互に配置されており、またセンスアンプ帯を共有するノーマルサブアレイは異なるメモリブロック群に含まれている。したがって、テストモード時において、何らセンスアンプを共有するノーマルメモリサブアレイが同時に指定されるというセンスアンプ競合の問題を生じることなく複数(2本)のノーマルワード線またはスペアワード線を選択状態へ駆動して、テスト動作を行なうことができる(行ブロックRB♯00〜RB♯11のいずれかにおいて、同時に、ノーマルワード線とスペアワード線が選択状態へ駆動されることはない)。これにより、ディスターブリフレッシュテストを高速で行なうことができる。   In the test mode, for example, row address signal bit RAi is in a degenerated state, and both memory mats B # 0 and B # 1 are designated. In each of memory mats B # 0 and B # 1, one normal subarray is selected. In each of memory mats B # 0 and B # 1, normal subarrays included in different memory block groups are alternately arranged, and normal subarrays sharing a sense amplifier band are included in different memory block groups. Therefore, in the test mode, a plurality of (two) normal word lines or spare word lines are driven to a selected state without causing a sense amplifier contention problem that normal memory sub-arrays sharing a sense amplifier are specified at the same time. Thus, a test operation can be performed (in any of row blocks RB # 00-RB # 11, the normal word line and the spare word line are not driven to the selected state at the same time). Thereby, the disturb refresh test can be performed at high speed.

なお、この実施の形態5においては、ディスターブリフレッシュテストが述べられている。しかしながら、セルフリフレッシュモード時において、通常動作モード時よりも数多くのワード線が選択状態へ駆動される構成が用いられる場合、このテストモード指示信号に代えてセルフリフレッシュ指示信号が用いられれば、同様の効果が得られる。この変更例の構成においてアドレス信号ビット(メモリマット特定用のアドレス信号ビット)RAiを縮退する構成としては、図19に示す構成と同じ構成を利用することができる。   In the fifth embodiment, a disturb refresh test is described. However, in the self-refresh mode, when a configuration in which more word lines are driven to the selected state than in the normal operation mode is used, if the self-refresh instruction signal is used instead of the test mode instruction signal, the same An effect is obtained. In the configuration of this modification, the same configuration as that shown in FIG. 19 can be used as the configuration for degenerating the address signal bits (address signal bits for specifying the memory mat) RAi.

以上のように、この発明の実施の形態5に従えば、複数のメモリマットを設け、ディスターブリフレッシュテストなどの特定の動作モード時に、通常動作モード時よりも数多くのノーマルワード線を選択状態へ駆動する場合、1つの行ブロックにおいてノーマルワード線とスペアワード線とが同時に選択状態とならないように構成しているため、フレキシブル・リダンダンシィ構成の特徴、すなわちスペアデコーダおよびスペアワード線の効率的利用という特徴を損なうことなく所望の動作モードを正確に実現することができる。   As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, a plurality of memory mats are provided, and more normal word lines are driven to a selected state in a specific operation mode such as a disturb refresh test than in a normal operation mode. In this case, since the normal word line and the spare word line are not selected at the same time in one row block, the characteristic of the flexible redundancy configuration, that is, the efficient use of the spare decoder and the spare word line. A desired operation mode can be accurately realized without impairing the characteristics.

なお、この変更例の構成においてもメモリマットの数を増加させることにより、容易に、より多くのノーマルワード線(4本、8本)を同時に選択状態へ駆動することができる。   Even in the configuration of this modified example, by increasing the number of memory mats, more normal word lines (4 or 8) can be easily driven to the selected state at the same time.

[実施の形態6]
図21(A)は、この発明の実施の形態6に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。図21(A)において、メモリアレイは、複数のメモリアレイブロック2a〜2nに分割される。メモリアレイブロック2a〜2nは、行列状に配列される複数のメモリセルを含む。ブロック単位で、メモリセル行の選択が行なわれる。メモリアレイブロック2a〜2nそれぞれに対応して、メモリアレイブロック2a〜2nのメモリセル行を選択状態へ駆動するためのロウ系周辺回路3a〜3nが配置される。これらのロウ系周辺回路3a〜3nは、その構成は後に詳細に説明するが、アドレス信号をデコードするデコード回路(プリデコーダを含んでもよい)およびそのデコード回路の出力信号に従ってメモリセル行を選択状態へ駆動するためのワード線ドライブ回路を含む。
[Embodiment 6]
FIG. 21A schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 21A, the memory array is divided into a plurality of memory array blocks 2a to 2n. Memory array blocks 2a-2n include a plurality of memory cells arranged in a matrix. A memory cell row is selected in units of blocks. Row-related peripheral circuits 3a-3n for driving memory cell rows of memory array blocks 2a-2n to a selected state are arranged corresponding to memory array blocks 2a-2n, respectively. These row peripheral circuits 3a to 3n will be described in detail later, but the memory cell row is selected in accordance with a decode circuit (which may include a predecoder) for decoding an address signal and an output signal of the decode circuit. A word line drive circuit for driving the

ロウ系周辺回路3a〜3nそれぞれと主電源供給線1との間に、選択信号φBa〜φBnに応答して選択状態へ駆動される電源スイッチ回路(SW)4a〜4nが設けられる。これらの電源スイッチ回路4a〜4nの各々は、選択状態へ駆動されたとき、非選択状態のときよりも大きな電流の流れを生じさせる。主電源供給線1には、所定の電圧Vrが与えられる。この電圧Vrは、電源電圧Vcc、接地電圧Vssおよび高電圧Vppのいずれかまたはこれらの組合せであってもよい。ロウ系周辺回路3a〜3nの構成に応じて適当な電圧が、この電圧Vrとして選択される。   Between each of the row peripheral circuits 3a to 3n and the main power supply line 1, power switch circuits (SW) 4a to 4n that are driven to a selected state in response to selection signals φBa to φBn are provided. Each of these power switch circuits 4a-4n generates a larger current flow when driven to the selected state than when in the non-selected state. A predetermined voltage Vr is applied to the main power supply line 1. This voltage Vr may be any one of power supply voltage Vcc, ground voltage Vss and high voltage Vpp, or a combination thereof. An appropriate voltage is selected as the voltage Vr according to the configuration of the row-related peripheral circuits 3a to 3n.

電源スイッチ回路4a〜4nの選択/非選択を決定するために、アドレス信号ADとセルフリフレッシュモード指示信号SRとに従って選択信号φBa〜φBn(これは総称して制御信号と称す)を生成する電源ブロックデコーダ6が設けられる。アドレス信号ADは、また、ロウ系周辺回路3a〜3nへ、メモリセル行(ワード線)指定アドレスとして与えられる。   Power supply block for generating selection signals φBa to φBn (collectively referred to as control signals) in accordance with address signal AD and self-refresh mode instruction signal SR to determine selection / non-selection of power supply switch circuits 4a to 4n A decoder 6 is provided. Address signal AD is also applied to row-related peripheral circuits 3a-3n as a memory cell row (word line) designation address.

電源ブロックデコーダ6は、通常動作モード時(ノーマルモード時)とセルフリフレッシュモード時において、選択状態へ駆動される電源スイッチ回路の数を異ならせる。この電源ブロックデコーダ6は、セルフリフレッシュモード時とノーマルモード時とで、電源スイッチ回路4a〜4nの選択シーケンスを異ならせる。これらの特徴により、メモリアレイブロック2a〜2nにおいてスペア線が含まれる場合においても、何らアクセス時間を増大させることなく低消費電流で動作する半導体記憶装置を実現することができる。   The power supply block decoder 6 varies the number of power supply switch circuits driven to the selected state in the normal operation mode (normal mode) and the self-refresh mode. The power supply block decoder 6 changes the selection sequence of the power supply switch circuits 4a to 4n between the self-refresh mode and the normal mode. With these features, even when spare lines are included in the memory array blocks 2a to 2n, it is possible to realize a semiconductor memory device that operates with low current consumption without increasing the access time.

図21(B)は、図21(A)に示すロウ系周辺回路3a〜3nの構成の一例を示す図である。図21(B)においては、1つのロウ系周辺回路3の構成を代表的に示す。   FIG. 21B is a diagram showing an example of the configuration of row related peripheral circuits 3a-3n shown in FIG. FIG. 21B representatively shows the configuration of one row-related peripheral circuit 3.

メモリアレイブロック2(2a〜2n)においては、メモリセルMCが行列状に配列され、またメモリセルMCの行それぞれに対応してワード線WLa〜WLmが配置される。メモリセルの列それぞれに対応してビット線対BL,/BLが配置されるが、図21においてはビット線BLのみを示す。   In memory array block 2 (2a to 2n), memory cells MC are arranged in a matrix, and word lines WLa to WLm are arranged corresponding to the respective rows of memory cells MC. A bit line pair BL, / BL is arranged corresponding to each column of memory cells, but only bit line BL is shown in FIG.

ロウ系周辺回路3は、これらのワード線WLa〜WLmそれぞれに対応して設けられる繰返し回路を含む。ここで、繰返し回路は、同じ回路構成を有しかつ同一機能を実現する。複数の繰返し回路のうち所定数の繰返し回路がアドレス信号により選択される。   Row related peripheral circuit 3 includes a repetitive circuit provided corresponding to each of these word lines WLa to WLm. Here, the repeating circuit has the same circuit configuration and realizes the same function. A predetermined number of repeating circuits among the plurality of repeating circuits are selected by the address signal.

図21(B)において、繰返し回路は、NAND型デコード回路11(11a〜11m)と、NAND型デコーダ回路の出力信号に従って対応のワード線WL(WLa〜WLm)を選択状態へ駆動するワード線ドライブ回路12(12a〜12m)を含む。   In FIG. 21B, the repetitive circuit includes a NAND decode circuit 11 (11a to 11m) and a word line drive that drives the corresponding word line WL (WLa to WLm) to a selected state in accordance with an output signal of the NAND decoder circuit. The circuit 12 (12a-12m) is included.

スタンバイサイクル時においては、NAND型デコード回路11a〜11mの出力信号はHレベルである。したがって、スタンバイサイクル時においては、これらのNAND型デコード回路11a〜11mにおいては、接地ノードへのサブスレッショルドリーク電流が生じる。このため、NAND型デコード回路11a〜11mは副接地線15nに各接地ノードが結合される。この副接地線15nは、電源スイッチトランジスタ14nを介して接地ノードへ結合される。この電源スイッチトランジスタ14nは、制御信号φBinに応答してオン状態となる。   In the standby cycle, the output signals of NAND type decode circuits 11a-11m are at the H level. Therefore, during the standby cycle, sub-threshold leakage current to the ground node occurs in these NAND type decode circuits 11a to 11m. Therefore, each of the NAND type decode circuits 11a to 11m is coupled to the sub-ground line 15n. Sub-ground line 15n is coupled to the ground node via power switch transistor 14n. The power switch transistor 14n is turned on in response to the control signal φBin.

一方、インバータ型ワード線ドライブ回路12a〜12mにおいては、スタンバイサイクル時入力信号がHレベルであり、電源ノードからサブスレッショルドリーク電流が流れ込む。したがって、これらのインバータ型ワード線ドライブ回路12a〜12mの電源ノードは副電源線15pに結合される。この副電源線15pは、選択信号φBipに応答して導通する電源スイッチトランジスタ14pを介して電圧源ノード16に結合される。この電圧源ノード16へは、電源電圧Vccまたは高電圧Vppが印加される。この電圧源ノード16へ印加される電圧は、この繰返し回路の構成に応じて適当に定められる。   On the other hand, in inverter type word line drive circuits 12a-12m, the input signal at the standby cycle is at the H level, and a subthreshold leakage current flows from the power supply node. Therefore, the power supply nodes of these inverter type word line drive circuits 12a-12m are coupled to sub power supply line 15p. Sub power supply line 15p is coupled to voltage source node 16 through power supply switch transistor 14p which is turned on in response to selection signal φBip. Power supply voltage Vcc or high voltage Vpp is applied to voltage source node 16. The voltage applied to voltage source node 16 is appropriately determined according to the configuration of the repetitive circuit.

NAND型デコード回路11a〜11mは、他方電源ノードが、共通に主電源線に結合され、インバータ型ワード線ドライブ回路12a〜12mの接地ノードは、主接地線に結合される。   NAND type decode circuits 11a-11m have the other power supply node commonly coupled to the main power supply line, and the ground nodes of inverter type word line drive circuits 12a-12m are coupled to the main ground line.

スタンバイサイクル時において、制御信号φBinをLレベル(接地電圧レベル)、制御信号φBipをノード16の電圧レベルのHレベルに設定する。これにより、電源スイッチトランジスタ14nおよび14pがオフ状態とされる。これらの電源スイッチトランジスタ14nおよび14pは、大きなしきい値電圧を有しており、オフ状態時においては、そのサブスレッショルドリーク電流は極めて小さい。一方、NAND型デコード回路11a〜11mおよびワード線ドライブ回路12a〜12mは、ロウVthのMOSトランジスタを構成要素として含む。したがって、スタンバイサイクル時における、これらの繰返し回路すなわちロウ系周辺回路における消費電流を低減することができる。また、これらの繰返し回路が高速動作するため、アクセス時間を短縮することができる。   In the standby cycle, control signal φBin is set to L level (ground voltage level), and control signal φBip is set to H level of the voltage level of node 16. As a result, power supply switch transistors 14n and 14p are turned off. These power switch transistors 14n and 14p have a large threshold voltage, and their subthreshold leakage current is extremely small in the off state. On the other hand, NAND decode circuits 11a to 11m and word line drive circuits 12a to 12m include a low Vth MOS transistor as a constituent element. Therefore, current consumption in these repetitive circuits, that is, row-related peripheral circuits during the standby cycle can be reduced. Also, since these repetitive circuits operate at high speed, the access time can be shortened.

なお、図21(A)および図21(B)の対応関係において、電源スイッチ回路4a〜4nの各々は、電源スイッチトランジスタ14nおよび14pに対応し、副電源電圧供給線5a〜5nの各々は、副接地線15nおよび副電圧供給線15pに対応する。接地ノードおよび電圧源ノード16は、主電源供給線1に対応する。次に、具体的な、電源スイッチ回路4a〜4nの選択態様について説明する。   21A and 21B, each of power supply switch circuits 4a to 4n corresponds to power supply switch transistors 14n and 14p, and each of sub power supply voltage supply lines 5a to 5n is This corresponds to the sub-ground line 15n and the sub-voltage supply line 15p. The ground node and voltage source node 16 correspond to main power supply line 1. Next, a specific selection mode of the power switch circuits 4a to 4n will be described.

まず、説明を簡単にするために、スペア線が含まれていない場合の選択動作について説明する。   First, in order to simplify the description, the selection operation when no spare line is included will be described.

[階層電源構成1]
図22は、この発明の実施の形態6に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。この図22においては、メモリアレイが、8個のメモリブロックMAB1〜MAB8に分割される。メモリブロックMAB1〜MAB8の各々は、図21(A)に示すメモリアレイブロック2(2a〜2n)および対応のロウ系周辺回路(3a〜3n)を含む。メモリブロックMAB1〜MAB4が、1つのグローバルブロックGAB0を構成し、メモリブロックMAB5〜MAB8が1つのグローバルブロックGAB1を構成する。
[Hierarchical power supply configuration 1]
FIG. 22 schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 22, the memory array is divided into eight memory blocks MAB1 to MAB8. Each of memory blocks MAB1-MAB8 includes memory array block 2 (2a-2n) and corresponding row related peripheral circuits (3a-3n) shown in FIG. Memory blocks MAB1 to MAB4 constitute one global block GAB0, and memory blocks MAB5 to MAB8 constitute one global block GAB1.

メモリブロックMAB1〜MAB8それぞれに対応して電源スイッチ回路SW1〜SW8が配置される。これらの電源スイッチ回路SW1〜SW8の各々は、それぞれ、メモリブロックMAB1〜MAB8それぞれに対応して配置される副電圧供給線と対応のメモリブロックとを結合する。   Power switch circuits SW1 to SW8 are arranged corresponding to memory blocks MAB1 to MAB8, respectively. Each of power supply switch circuits SW1 to SW8 couples a sub-voltage supply line arranged corresponding to each of memory blocks MAB1 to MAB8 and a corresponding memory block.

アドレス割当において、ブロック指定のために、3ビットのアドレス信号RA1、RA2およびRA3が用いられる。アドレスビットRA1により、グローバルブロックGAB0およびGAB1の一方が指定される。アドレスビットRA2およびRA3の組合せにより、グローバルブロックGAB0およびGAB1それぞれにおいて1つのメモリブロックが指定される。したがって、これらの3ビットのアドレス信号RA1〜RA3により、1つのメモリブロックを選択して、メモリセル行を選択することができる。   In address allocation, 3-bit address signals RA1, RA2, and RA3 are used for block designation. One of global blocks GAB0 and GAB1 is designated by address bit RA1. A combination of address bits RA2 and RA3 designates one memory block in global blocks GAB0 and GAB1. Therefore, one memory block can be selected by these 3-bit address signals RA1 to RA3 to select a memory cell row.

図23(A)は、ノーマルモード時における選択メモリブロックと選択電源スイッチ回路を示す図である。図23(A)において、ノーマルモード時においては、メモリブロックMAB1〜MAB8のうち1つのメモリブロックが選択され、アドレス指定されたワード線が選択状態へ駆動される。図23(A)においては、一例として、メモリブロックMAB2においてワード線WLが選択状態へ駆動される。このメモリブロックMAB2が選択されたときには、このメモリブロックMAB2を含むグローバルブロックGAB0に対して設けられる電源スイッチ回路SW1〜SW4をすべて選択状態へ駆動する。   FIG. 23A shows a selected memory block and a selected power switch circuit in the normal mode. In FIG. 23A, in the normal mode, one memory block is selected from memory blocks MAB1 to MAB8, and the addressed word line is driven to the selected state. In FIG. 23A, as an example, the word line WL is driven to the selected state in the memory block MAB2. When memory block MAB2 is selected, all power supply switch circuits SW1-SW4 provided for global block GAB0 including memory block MAB2 are driven to a selected state.

図23(B)に示すように、電源スイッチ回路SW1〜SW4の組と電源スイッチ回路SW5〜SW8の組の選択は、アドレス信号ビットRA1により行なわれる。したがって1ビットのアドレス信号のデコードにより、電源スイッチ回路に対する制御信号φB1〜φB4を選択状態へ駆動することができ、速いタイミングで、アクセスサイクル時、所望の電圧を供給することができる。   As shown in FIG. 23B, selection of a group of power switch circuits SW1 to SW4 and a group of power switch circuits SW5 to SW8 is performed by an address signal bit RA1. Therefore, by decoding the 1-bit address signal, the control signals φB1 to φB4 for the power switch circuit can be driven to a selected state, and a desired voltage can be supplied at an access cycle at a fast timing.

一方、メモリブロックMAB2を選択するためには、3ビットのアドレス信号RA1−RA3をデコードする必要がある。これらの3ビットのアドレス信号RA1−RA3のタイミングスキューを考慮して、メモリブロック指定信号φB2が活性化のための行デコード動作が行なわれる。1ビットのアドレス信号をデコードする場合に比べて、3ビットのアドレス信号をデコードする場合、そのデコード回路出力信号線の負荷が大きくなり、またスキューのため、デコード時間が長くなる。   On the other hand, in order to select memory block MAB2, it is necessary to decode 3-bit address signals RA1-RA3. In consideration of the timing skew of these 3-bit address signals RA1-RA3, a row decoding operation for activating memory block designating signal φB2 is performed. Compared with the case of decoding a 1-bit address signal, when a 3-bit address signal is decoded, the load on the output signal line of the decoding circuit is increased, and the decoding time is increased due to skew.

したがって、ノーマルモード時においては、選択メモリブロックMAB2を含むグローバルブロックに対する電源スイッチ回路を選択状態へ駆動することにより、ノーマルモード時においてアクティブサイクル開始後、速いタイミングで選択メモリブロックに対し安定に所望の電圧を供給することができ、アクセス時間が増大するのを防止することができる。   Therefore, in the normal mode, by driving the power switch circuit for the global block including the selected memory block MAB2 to the selected state, the desired memory can be stably supplied to the selected memory block at a fast timing after the active cycle starts in the normal mode. A voltage can be supplied, and an increase in access time can be prevented.

図24は、リフレッシュモード時の電源スイッチ回路の選択態様を示す図である。図24において、リフレッシュモード時においても、1つのメモリブロックにおいてワード線WLが選択される。図24においても、メモリブロックMAB2が選択されて、その内部で、リフレッシュすべきワード線WLが選択される状態を示す。このリフレッシュモード時においては、選択されたメモリブロックMAB2に対して設けられた電源スイッチ回路SW2のみを選択状態へ駆動する。残りの電源スイッチ回路SW1、SW3〜SW8は、非選択状態に保持する。リフレッシュモード時には、単に記憶データの再書込が行なわれるだけであり、データアクセスは行なわれない。したがって、高速アクセスが要求されないため、この電源スイッチ回路を選択するために、3ビットのリフレッシュアドレス信号QA1〜QA3を用いても、特に問題は生じない。1つの電源スイッチ回路を選択状態へ駆動し残りの電源スイッチ回路を非選択状態に保持することにより、電源スイッチ回路を流れる電流が低減され、リフレッシュモード時における消費電流の増加を抑制することができ、低消費電流のリフレッシュモードを実現することができる。   FIG. 24 is a diagram showing a selection mode of the power switch circuit in the refresh mode. In FIG. 24, the word line WL is selected in one memory block even in the refresh mode. FIG. 24 also shows a state in which the memory block MAB2 is selected and the word line WL to be refreshed is selected therein. In this refresh mode, only power switch circuit SW2 provided for selected memory block MAB2 is driven to the selected state. The remaining power switch circuits SW1, SW3 to SW8 are held in a non-selected state. In the refresh mode, the stored data is simply rewritten, and no data access is performed. Therefore, since high-speed access is not required, there is no particular problem even if 3-bit refresh address signals QA1 to QA3 are used to select this power switch circuit. By driving one power switch circuit to the selected state and holding the remaining power switch circuits in the non-selected state, the current flowing through the power switch circuit is reduced, and an increase in current consumption in the refresh mode can be suppressed. A refresh mode with low current consumption can be realized.

図25は、この発明の実施の形態6に従う半導体記憶装置の制御部の構成を概略的に示す図である。図25において、この半導体記憶装置は、外部から与えられる制御信号CMDを受けて、動作モード指示信号を発生する動作モード検出回路20と、動作モード検出回路20に含まれるリフレッシュモード検出回路22からのセルフリフレッシュモード指示信号SRの活性化に応答して活性化され、タイマ24を起動して、所定の時間間隔で、リフレッシュサイクル活性化信号QACTを生成するリフレッシュ制御回路23と、リフレッシュ制御回路23からのカウントアップ指示信号φCUPに従ってカウント動作を行なって、リフレッシュ行を指定するリフレッシュアドレスを生成するリフレッシュアドレスカウンタ25と、リフレッシュ制御回路23の制御の下に、リフレッシュアドレスカウンタ25からのリフレッシュアドレスQAと外部から与えられるロウアドレス信号RAの一方を選択するマルチプレクサ26と、リフレッシュ制御回路23からのリフレッシュサイクル活性化信号QACTまたは動作モード検出回路20に含まれるアレイ活性化検出回路からのアレイ活性化信号RACTに従って行選択に必要な制御信号を生成するロウ系制御回路27を含む。   FIG. 25 schematically shows a structure of a control portion of the semiconductor memory device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 25, the semiconductor memory device receives an external control signal CMD and generates an operation mode instruction signal, and a refresh mode detection circuit 22 included in the operation mode detection circuit 20. The refresh control circuit 23 is activated in response to the activation of the self-refresh mode instruction signal SR, starts the timer 24, and generates the refresh cycle activation signal QACT at a predetermined time interval. The refresh address QA from the refresh address counter 25 is controlled under the control of the refresh address counter 25 for generating a refresh address for designating a refresh row and the refresh control circuit 23. Multiplexer 26 for selecting one of externally applied row address signals RA, refresh cycle activation signal QACT from refresh control circuit 23, or array activation signal RACT from an array activation detection circuit included in operation mode detection circuit 20 A row control circuit 27 for generating a control signal necessary for row selection is included.

この動作モード検出回路20は、外部から与えられる制御信号CMDに従って各指定された動作モードに対応する指示信号を生成する。この外部からの制御信号CMDは、通常の同期型半導体記憶装置におけるようなコマンド(複数の制御信号の状態の組合せ)であってもよく、また標準DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)におけるような、ロウアドレスストローブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、チップセレクト信号/CSであってもよい。この動作モード検出回路20へ与えられる外部からの制御信号は、その半導体記憶装置の構成に応じて適当に定められる。   The operation mode detection circuit 20 generates an instruction signal corresponding to each designated operation mode in accordance with a control signal CMD given from the outside. This external control signal CMD may be a command (combination of a plurality of control signal states) as in a normal synchronous semiconductor memory device, or in a standard DRAM (Dynamic Random Access Memory). The row address strobe signal / RAS, the column address strobe signal / CAS, the write enable signal / WE, and the chip select signal / CS may be used. An external control signal applied to operation mode detection circuit 20 is appropriately determined according to the configuration of the semiconductor memory device.

リフレッシュ制御回路23は、セルフリフレッシュモード指示信号SRの活性化時、タイマ24のカウントアップ信号に従って所定の時間間隔で、リフレッシュサイクル活性化信号QACTを所定期間Hレベルの活性状態へ駆動する。ロウ系制御回路27は、活性化信号QACTおよびRACTの一方の活性化時、行選択に必要な制御信号を生成する。図25においては、このロウ系制御回路27は、ワード線を選択状態へ駆動するタイミングを与えるワード線駆動信号φWLを生成するように示す。これらの活性化信号QACTおよびRACTの活性化期間の間、アドレス信号により指定されたメモリブロックにおいては、行(ワード線)が選択状態に保持される。これらの活性化信号QACTおよびRACTの活性期間が、1つのメモリサイクル(選択されたメモリブロックに対する)を規定する。   Refresh control circuit 23 drives refresh cycle activation signal QACT to an H level active state for a predetermined period at a predetermined time interval according to the count-up signal of timer 24 when self refresh mode instruction signal SR is activated. Row-related control circuit 27 generates a control signal necessary for row selection when one of activation signals QACT and RACT is activated. In FIG. 25, this row-related control circuit 27 is shown to generate a word line drive signal φWL that gives the timing for driving the word line to the selected state. During the activation period of these activation signals QACT and RACT, the row (word line) is held in the selected state in the memory block designated by the address signal. The active periods of these activation signals QACT and RACT define one memory cycle (for the selected memory block).

タイマ24は、リフレッシュ制御回路23からのセルフリフレッシュ指示に応答して所定の時間間隔で、リフレッシュ要求信号を生成してリフレッシュ制御回路23へ与える。リフレッシュアドレスカウンタ25は、このメモリサイクルの完了時に与えられるカウントアップ指示信号φCUPに従ってそのカウント値を1増分または減分する。マルチプレクサ26は、リフレッシュ制御回路23からの切換制御信号φMUXに従って、セルフリフレッシュモード時にはリフレッシュアドレスカウンタ25からのリフレッシュアドレスQAを選択し、ノーマルモード時には、外部からのロウアドレス信号RAを選択する。マルチプレクサ26からのアドレス信号ADは、各メモリブロックのロウ系周辺回路へ与えられる。このアドレス信号のうち、アドレス信号ビットQA1−QA3またはRA1が電源ブロックデコーダ6(図21(A)参照)へ与えられる。このマルチプレクサ26からは、アドレス信号ビットが同じバス線を介して伝達されるため、したがって電源ブロックデコーダへは、同じアドレス信号線を介して3ビットのアドレス信号が与えられ、この電源ブロックデコーダ6の内部でのアドレスビットの供給経路が異なる。   The timer 24 generates a refresh request signal at a predetermined time interval in response to a self-refresh instruction from the refresh control circuit 23 and supplies it to the refresh control circuit 23. Refresh address counter 25 increments or decrements the count value by 1 in accordance with count-up instruction signal φCUP applied at the completion of this memory cycle. Multiplexer 26 selects refresh address QA from refresh address counter 25 in the self-refresh mode in accordance with switching control signal φMUX from refresh control circuit 23, and selects external row address signal RA in the normal mode. Address signal AD from multiplexer 26 is applied to the row peripheral circuit of each memory block. Of these address signals, address signal bits QA1-QA3 or RA1 are applied to power supply block decoder 6 (see FIG. 21A). Since the address signal bits are transmitted from the multiplexer 26 via the same bus line, a 3-bit address signal is applied to the power supply block decoder via the same address signal line. The internal address bit supply path is different.

図26は、図21(A)に示す電源ブロックデコーダ6の構成を示す図である。図26においては、1つの電源ブロック選択信号φBi(i=1−8)を生成する部分の構成を示す。図26において、電源ブロックデコーダ6は、セルフリフレッシュ指示信号SRを反転するインバータ回路6aと、リフレッシュモード時のアドレス信号ビットQA1−QA3および/QA1−/QA3のうちの所定の3ビットのアドレス信号を受けるAND回路6bと、インバータ回路6aの出力信号/SRとアドレスビットRA1または/RA1を受けるNAND回路6cと、セルフリフレッシュモード指示信号SRとAND回路6bの出力信号とを受けるNAND回路6dと、NAND回路6cおよび6dの出力信号を受けて電源ブロック選択信号φBiを生成するNAND回路6eを含む。AND回路6bには、この電源ブロック選択信号φBiに対応して設けられるメモリブロックのアドレスに応じたアドレス信号ビットが与えられる。同様、NAND回路6cにおいても、この電源ブロック選択信号φBiに対応するメモリブロックが含まれるグローバルブロックを指定するアドレスビットRA1または/RA1が与えられる。   FIG. 26 shows a configuration of power supply block decoder 6 shown in FIG. FIG. 26 shows a configuration of a portion that generates one power supply block selection signal φBi (i = 1-8). In FIG. 26, power supply block decoder 6 receives inverter circuit 6a for inverting self-refresh instruction signal SR and a predetermined 3-bit address signal among address signal bits QA1-QA3 and / QA1- / QA3 in the refresh mode. AND circuit 6b receiving, NAND circuit 6c receiving output signal / SR of inverter circuit 6a and address bit RA1 or / RA1, NAND circuit 6d receiving self-refresh mode instruction signal SR and output signal of AND circuit 6b, NAND NAND circuit 6e is generated which receives the output signals of circuits 6c and 6d and generates power supply block selection signal φBi. AND circuit 6b is supplied with an address signal bit corresponding to the address of a memory block provided corresponding to power supply block selection signal φBi. Similarly, in NAND circuit 6c, address bit RA1 or / RA1 designating a global block including a memory block corresponding to power supply block selection signal φBi is applied.

セルフリフレッシュモード時においては、セルフリフレッシュモード指示信号SRがHレベルであり、インバータ回路6aからの信号/SRがLレベルとなり、NAND回路6cは、アドレスビットRA1および/RA1の状態にかかわらず、Hレベルの信号を出力する。一方、NAND回路6aは、インバータとして動作し、AND回路6bの出力信号を反転する。したがって、セルフリフレッシュモード時においては、アドレスビットQA1−QA3および/QA1−/QA3に従って、電源ブロック選択信号φBiが生成される。   In the self-refresh mode, the self-refresh mode instruction signal SR is at the H level, the signal / SR from the inverter circuit 6a is at the L level, and the NAND circuit 6c does not depend on the state of the address bits RA1 and / RA1. A level signal is output. On the other hand, the NAND circuit 6a operates as an inverter and inverts the output signal of the AND circuit 6b. Therefore, in the self refresh mode, power supply block selection signal φBi is generated in accordance with address bits QA1-QA3 and / QA1- / QA3.

一方、ノーマルモード時においては、セルフリフレッシュモード指示信号SRがLレベルであり、インバータ回路6aの出力信号/SRがHレベルとなる。この状態においては、NAND回路6dの出力信号はHレベルとなり、NAND回路6cが、インバータとして動作し、電源ブロック選択信号φBiが、アドレスビットRA1または/RA1に従って生成される。これにより、ノーマルモード時には、選択メモリブロック(選択行を含むメモリブロック)を含むグローバルブロックに対する電源ブロック選択信号φBiが活性化される。一方、セルフリフレッシュモード時においては、リフレッシュされるメモリブロックに対して設けられた電源スイッチ回路に対する電源ブロック選択信号φBiが選択状態へ駆動される。   On the other hand, in the normal mode, self-refresh mode instruction signal SR is at L level, and output signal / SR of inverter circuit 6a is at H level. In this state, the output signal of NAND circuit 6d is at H level, NAND circuit 6c operates as an inverter, and power supply block selection signal φBi is generated according to address bit RA1 or / RA1. Thereby, in the normal mode, power supply block selection signal φBi for the global block including the selected memory block (memory block including the selected row) is activated. On the other hand, in the self-refresh mode, power supply block selection signal φBi for the power switch circuit provided for the memory block to be refreshed is driven to the selected state.

図27は、電源スイッチ回路SW2に対する電源ブロック選択信号φB2を発生する部分の構成を示す図である。電源ブロック選択信号φB2については、AND回路6bが、アドレスビット/QA1,/QA2およびQA3を受け、NAND回路6cが、アドレスビット/RA1を受ける。電源スイッチ回路SW2が設けられるメモリブロックのアドレス(QA1,QA2,QA3)は、(0,0,1)である。したがって、メモリブロックMAB2が指定されたときには、AND回路6bの出力信号がHレベルとなる。一方、ノーマルモード時においては、アドレスビット/RA1がHレベル(“1”)となり、メモリブロックMAB2を含むグローバルブロックGB0に対応して設けられる電源スイッチ回路SW1〜SW4に対する電源ブロック選択信号φB1−φB4がHレベルの選択状態へ駆動される。デコードビット数を動作モードに応じて変更することにより、ノーマルモード時およびセルフリフレッシュモード時において、選択状態へ駆動される電源スイッチ回路の数を変更することができる。   FIG. 27 is a diagram showing a configuration of a portion for generating power supply block selection signal φB2 for power supply switch circuit SW2. For power supply block selection signal φB2, AND circuit 6b receives address bits / QA1, / QA2 and QA3, and NAND circuit 6c receives address bit / RA1. The address (QA1, QA2, QA3) of the memory block provided with the power switch circuit SW2 is (0, 0, 1). Therefore, when memory block MAB2 is designated, the output signal of AND circuit 6b is at H level. On the other hand, in the normal mode, address bit / RA1 is at the H level ("1"), and power supply block selection signals φB1-φB4 for power supply switch circuits SW1-SW4 provided corresponding to global block GB0 including memory block MAB2 Are driven to the selected state of H level. By changing the number of decode bits according to the operation mode, the number of power switch circuits driven to the selected state can be changed in the normal mode and the self-refresh mode.

なお、メモリブロックの数が8個の場合には、2つのグローバルブロックに分割されるため、ノーマルモード時には1ビットのアドレス信号、セルフリフレッシュモードにおいては、3ビットのアドレス信号をデコードする。しかしながら、このメモリブロックおよびグローバルブロックの数に応じて、ノーマルモード時およびセルフリフレッシュモード時に用いられるアドレス信号ビットの数は適当に定められる。ノーマルモード時に有効とされるアドレス信号ビットの数が、セルフリフレッシュモード時にデコードされるアドレス信号ビットの数よりも少なければよい。   When the number of memory blocks is 8, the block is divided into two global blocks. Therefore, a 1-bit address signal is decoded in the normal mode, and a 3-bit address signal is decoded in the self-refresh mode. However, the number of address signal bits used in the normal mode and the self-refresh mode is appropriately determined according to the number of memory blocks and global blocks. It is sufficient that the number of address signal bits that are valid in the normal mode is smaller than the number of address signal bits that are decoded in the self-refresh mode.

[変更例]
図28は、この発明の実施の形態6に従う階層電源構成1の変更例の構成を概略的に示す図である。
[Example of change]
FIG. 28 schematically shows a configuration of a modified example of hierarchical power supply configuration 1 according to the sixth embodiment of the present invention.

図28に示す構成においては、リフレッシュアドレスカウンタからのリフレッシュアドレスQAおよび外部からのロウアドレス信号RAはマルチプレクサ26へ与えられる。ロウ系周辺回路は、このマルチプレクサ26から内部ロウアドレス信号が与えられる。一方、リフレッシュアドレスカウンタ25からのアドレスビットQA1−QA3およびマルチプレクサ26からの内部ロウアドレスビットRA1が電源ブロックデコード回路へ与えられる。この構成においては、したがって、リフレッシュアドレスカウンタ25から直接、電源ブロックデコード回路へアドレスビットQA1−QA3が与えられる。マルチプレクサ26を通過しないため、セルフリフレッシュモード時において、このマルチプレクサ26におけるゲート遅延(信号伝播遅延)の影響を排除し、速いタイミングで、デコード動作を行なうことができる。   In the configuration shown in FIG. 28, refresh address QA from the refresh address counter and external row address signal RA are applied to multiplexer 26. The row peripheral circuit is supplied with an internal row address signal from the multiplexer 26. On the other hand, address bits QA1-QA3 from refresh address counter 25 and internal row address bit RA1 from multiplexer 26 are applied to the power supply block decode circuit. In this configuration, therefore, address bits QA1-QA3 are applied directly from refresh address counter 25 to the power supply block decode circuit. Since the signal does not pass through the multiplexer 26, the influence of the gate delay (signal propagation delay) in the multiplexer 26 can be eliminated in the self-refresh mode, and the decoding operation can be performed at a fast timing.

以上のように、この階層電源構成1に従えば、ノーマルモード時とリフレッシュモード時とで、電源ブロック選択のために用いられるアドレスビットの数を異ならせているため、ノーマルモード時におけるアクセス時間を増大させることがなく、またリフレッシュモード時においては、消費電流を低減することができる。   As described above, according to this hierarchical power supply configuration 1, since the number of address bits used for power supply block selection differs between the normal mode and the refresh mode, the access time in the normal mode is reduced. The current consumption is not increased and the current consumption can be reduced in the refresh mode.

[変更例2]
図29は、階層電源構成1の変更例2の構成を概略的に示す図である。図29においては、図25に示すロウ系制御回路27の部分の構成が示される。図29において、ロウ系制御回路27は、活性化信号QACTおよびRACTを受けるOR回路30と、OR回路30の出力信号の立上がりに応答してワード線活性化信号φRXを活性状態へ駆動するワード線活性化信号発生回路31と、ワード線活性化信号発生回路31からのワード線活性化信号φRXを所定時間遅延する遅延回路32と、セルフリフレッシュモード指示信号SRおよび/SRに従って、遅延回路32の出力信号とワード線活性化信号発生回路31からの信号φRXの一方を選択して、ワード線駆動信号φWLを生成する選択回路33を含む。選択回路33は、セルフリフレッシュモード指示信号SRの活性化時導通し、遅延回路32の出力信号を通過させるCMOSトランスミッションゲート33aと、セルフリフレッシュモード指示信号SRの非活性化時導通し、ワード線活性化信号発生回路31からのワード線活性化信号φRXを通過させるCMOSトランスミッションゲート33bを含む。
[Modification 2]
FIG. 29 is a diagram schematically showing a configuration of a modified example 2 of the hierarchical power supply configuration 1. 29 shows a configuration of a portion of row-related control circuit 27 shown in FIG. 29, row-related control circuit 27 receives an OR circuit 30 receiving activation signals QACT and RACT, and a word line for driving word line activation signal φRX to an active state in response to a rise of the output signal of OR circuit 30. Activation signal generation circuit 31, delay circuit 32 for delaying word line activation signal φRX from word line activation signal generation circuit 31 for a predetermined time, and output of delay circuit 32 in accordance with self-refresh mode instruction signals SR and / SR A selection circuit 33 is provided which selects one of the signal and the signal φRX from the word line activation signal generation circuit 31 to generate the word line drive signal φWL. Select circuit 33 is rendered conductive when self-refresh mode instruction signal SR is activated, and is rendered conductive when CMOS transmission gate 33a for allowing the output signal of delay circuit 32 to pass through, and when self-refresh mode instruction signal SR is deactivated, and word line activation. CMOS transmission gate 33b for allowing word line activation signal φRX from activation signal generating circuit 31 to pass therethrough is included.

次に、図29に示すロウ系制御回路27の動作を、図30に示す信号波形図を参照して説明する。   Next, the operation of the row control circuit 27 shown in FIG. 29 will be described with reference to the signal waveform diagram shown in FIG.

ノーマルモード時においては、アレイ活性化信号RACTが、メモリサイクル開始指示信号(またはアクティブコマンド)に従って活性状態へ駆動される。アレイ活性化信号RACTが活性化されると、OR回路30の出力信号が活性化され、ワード線活性化信号発生回路31が、所定のタイミングで、ワード線活性化信号φRXを生成する。ノーマルモード時においては、CMOSトランスミッションゲート33bが導通状態にあり、CMOSトランスミッションゲート33aが非導通状態にある。したがって、ワード線駆動信号φWLが、このワード線活性化信号φRXに従って生成される。1つのアクティブサイクルが完了すると、アレイ活性化信号RACTがLレベルの非選択状態へ立下がり、応じて、ワード線活性化信号φRXも非活性化され、選択ワード線が非選択状態へ駆動される。   In the normal mode, array activation signal RACT is driven to an active state in accordance with a memory cycle start instruction signal (or active command). When the array activation signal RACT is activated, the output signal of the OR circuit 30 is activated, and the word line activation signal generation circuit 31 generates the word line activation signal φRX at a predetermined timing. In the normal mode, the CMOS transmission gate 33b is in a conductive state and the CMOS transmission gate 33a is in a nonconductive state. Therefore, word line drive signal φWL is generated in accordance with word line activation signal φRX. When one active cycle is completed, array activation signal RACT falls to the L level non-selected state, and accordingly, word line activation signal φRX is also deactivated, and the selected word line is driven to the non-selected state. .

セルフリフレッシュモード時には、リフレッシュ活性化信号QACTが活性化される。ワード線活性化信号発生回路31は、このリフレッシュ活性化信号QACTの活性化に応答してワード線活性化信号φRXを活性状態へ駆動する。セルフリフレッシュモード時においては、CMOSトランスミッションゲート33aが導通状態、CMOSトランスミッションゲート33bが非導通状態にある。したがって、ワード線駆動信号φWLは、遅延回路32からの遅延ワード線活性化信号に従って活性状態へ駆動される。   In the self-refresh mode, the refresh activation signal QACT is activated. Word line activation signal generating circuit 31 drives word line activation signal φRX to an active state in response to activation of refresh activation signal QACT. In the self-refresh mode, the CMOS transmission gate 33a is conductive and the CMOS transmission gate 33b is non-conductive. Therefore, word line drive signal φWL is driven to an active state in accordance with a delayed word line activation signal from delay circuit 32.

このワード線駆動信号φWLの活性化タイミングをセルフリフレッシュモード時に遅らせることにより、電源スイッチ回路の選択が行なわれ、リフレッシュされるメモリブロックに対する所定の供給電圧が安定化された後に、ワード線の選択が行なわれるため、正確にデコード動作を行なって、アドレス指定されたワード線(リフレッシュ行)を選択状態へ駆動することができる。   By delaying the activation timing of the word line drive signal φWL in the self-refresh mode, the power switch circuit is selected, and after the predetermined supply voltage to the refreshed memory block is stabilized, the selection of the word line is performed. Therefore, it is possible to accurately perform the decoding operation and drive the addressed word line (refresh row) to the selected state.

なお、図30に示す信号波形図の波線波形に示すように、遅延回路32が立上がり遅延回路であり、ワード線駆動信号φWLの非活性化が、リフレッシュ活性化信号QACTの非活性化に応答して行なわれてもよい。このリフレッシュ活性化信号QACTより遅れて、ワード線が選択/非選択状態へ駆動されても、センスアンプの活性化および非活性化は、このワード線駆動信号φWLに従って行なわれるため、特に問題は生じない。いわゆるRASプリチャージ時間の問題は、セルフリフレッシュモード時においては特に生じない。セルフリフレッシュモード時において、リフレッシュ間隔は、たとえば16μsと十分長い期間であるため、このような遅延回路32を用いても、十分RASプリチャージ期間は確保することができる。   As shown by the wavy waveform in the signal waveform diagram shown in FIG. 30, delay circuit 32 is a rising delay circuit, and deactivation of word line drive signal φWL responds to deactivation of refresh activation signal QACT. May be performed. Even if the word line is driven to the selected / unselected state later than the refresh activation signal QACT, the sense amplifier is activated and deactivated in accordance with the word line drive signal φWL, so that there is a particular problem. Absent. The so-called RAS precharge time problem does not occur particularly in the self-refresh mode. In the self-refresh mode, the refresh interval is a sufficiently long period of 16 μs, for example, and therefore a sufficient RAS precharge period can be ensured even using such a delay circuit 32.

図31は、図29に示すワード線駆動信号φWLに従って動作するロウ系周辺回路の部分の構成を示す図であ。図31においては、1つのワード線WLに対する繰返し回路の構成を示す。図31において、繰返し回路は、アドレスビット(プリデコード信号)Xi、XjおよびXkを受けるNAND型デコード回路41と、アドレスビット(プリデコード信号)Xlに従ってNAND型デコード回路41の出力信号を選択的にノード41上へ伝達するnチャネルMOSトランジスタで構成されるデコードトランジスタ42と、リセット信号RSTに応答してノード49を高電圧VppレベルにプリチャージするpチャネルMOSトランジスタ43と、ノード49上の信号がLレベルのとき、ワード線デコード信号発生回路40からの信号SDXをワード線WL上に伝達するpチャネルMOSトランジスタ44と、ノード49上の信号がHレベルのとき導通しワード線WLを接地電圧レベルに放電するnチャネルMOSトランジスタ45と、ワード線WLの信号がLレベルのとき導通し、ノード49を高電圧Vppレベルに保持するpチャネルMOSトランジスタ46と、ワード線デコード信号発生回路40からの信号/STXがHレベルのとき導通し、ワード線WLを接地電圧レベルに放電するnチャネルMOSトランジスタ47を含む。 Figure 31 is a Ru FIG der showing a structure of a portion of a row-related peripheral circuitry that operates according to the word line drive signal φWL shown in FIG. 29. FIG. 31 shows a configuration of a repetitive circuit for one word line WL. In FIG. 31, the repetition circuit selectively receives an output signal of NAND type decode circuit 41 according to address bit (predecode signal) Xl and NAND type decode circuit 41 receiving address bits (predecode signals) Xi, Xj and Xk. Decode transistor 42 composed of an n-channel MOS transistor transmitted onto node 41, p-channel MOS transistor 43 for precharging node 49 to high voltage Vpp level in response to reset signal RST, and a signal on node 49 When L level, p channel MOS transistor 44 for transmitting signal SDX from word line decode signal generation circuit 40 onto word line WL and when signal on node 49 is at H level, the word line WL is set to the ground voltage level. N-channel MOS transistors that discharge to 45, when the signal on word line WL is at L level, p channel MOS transistor 46 holding node 49 at high voltage Vpp level, and when signal / STX from word line decode signal generation circuit 40 is at H level An n channel MOS transistor 47 which conducts and discharges word line WL to the ground voltage level is included.

ここでデコード回路は、NAND型デコード回路41とデコードトランジスタ42とで構成される。ワード線ドライブ回路は、MOSトランジスタ44〜47により構成される。   Here, the decoding circuit includes a NAND type decoding circuit 41 and a decoding transistor 42. The word line drive circuit is composed of MOS transistors 44-47.

ワード線デコード信号発生回路40は、ワード線駆動信号φWLの活性化時活性化され、アドレスビット(プリデコード信号)Xmに従って信号SDXおよび/SDXを生成する。信号SDXは、高電圧Vppと接地電圧Vssの間で変化する。信号/SDXは、電源電圧Vccと接地電圧の間で変化する。   Word line decode signal generation circuit 40 is activated when word line drive signal φWL is activated, and generates signals SDX and / SDX in accordance with address bits (predecode signal) Xm. Signal SDX changes between high voltage Vpp and ground voltage Vss. Signal / SDX changes between power supply voltage Vcc and ground voltage.

スタンバイ時においては、アドレスビットXi、XjおよびXkは、すべてLレベルである。したがって、NAND型デコード回路41において、接地電位へサブスレッショルドリーク電流が流れるため、このNAND型デコード回路41の接地ノードが、MOSトランジスタ48を介して主接地線に接続される。このMOSトランジスタ48は、そのゲートに、電源ブロック選択信号φBiを受ける。次に簡単に動作について説明する。   In standby mode, address bits Xi, Xj and Xk are all at L level. Therefore, since a subthreshold leakage current flows to the ground potential in NAND type decode circuit 41, the ground node of NAND type decode circuit 41 is connected to the main ground line via MOS transistor 48. MOS transistor 48 receives power supply block selection signal φBi at its gate. Next, the operation will be briefly described.

スタンバイ状態時においては、アドレスビットXi、XjおよびXkはすべてLレベルであり、NAND型デコード回路41の出力信号は電源電圧VccレベルのHレベルである。MOSトランジスタ48は、電源ブロック選択信号φBiがLレベルであるため、オフ状態にある。ワード線デコード信号発生回路40は、スタンバイ状態時においては、信号SDXを接地電圧レベルのLレベル、信号/SDXを、Hレベルに保持する。ノード49は、リセット信号RSTにより、MOSトランジスタ43を介して高電圧Vppレベルに保持される。この状態においては、MOSトランジスタ45および47により、ワード線WLは、接地電圧レベルに保持される。   In the standby state, address bits Xi, Xj and Xk are all at L level, and the output signal of NAND decode circuit 41 is at H level of power supply voltage Vcc level. MOS transistor 48 is in an off state since power supply block selection signal φBi is at the L level. In the standby state, word line decode signal generation circuit 40 holds signal SDX at the ground voltage level L level and signal / SDX at the H level. Node 49 is held at high voltage Vpp level via MOS transistor 43 by reset signal RST. In this state, word line WL is held at the ground voltage level by MOS transistors 45 and 47.

アクティブサイクルが始まると、選択時、電源ブロック選択信号φBiがHレベルとなり、NAND型デコード回路41が、電源電圧Vccおよび接地電圧Vssを両動作電源電圧として受けてデコード動作を行なう。アドレスビットXi、Xj、XkおよびXlがすべてHレベルのときには、ノード49が、NAND型デコード回路41により、接地電圧レベルに放電される(リセット用MOSトランジスタ49がオフ状態にある)。MOSトランジスタ46は、その電流駆動力が小さくされているため、ノード49は、NAND型デコード回路41およびデコードトランジスタ42により、接地電圧レベルに確実に放電される。このノード49上の電圧レベルがLレベルとなると、MOSトランジスタ45がオフ状態となる。MOSトランジスタ44は、信号SDXがLレベルであるため、そのゲートおよびソース電位が等しく、オフ状態へ推移する。   When the active cycle starts, power supply block selection signal φBi attains an H level at the time of selection, and NAND type decode circuit 41 receives power supply voltage Vcc and ground voltage Vss as both operation power supply voltages and performs a decoding operation. When address bits Xi, Xj, Xk and Xl are all at the H level, node 49 is discharged to the ground voltage level by NAND type decode circuit 41 (reset MOS transistor 49 is in the OFF state). Since MOS transistor 46 has a small current driving capability, node 49 is reliably discharged to the ground voltage level by NAND type decode circuit 41 and decode transistor 42. When the voltage level on node 49 becomes L level, MOS transistor 45 is turned off. Since the signal SDX is at the L level, the MOS transistor 44 has the same gate and source potential and transitions to the off state.

ワード線デコード信号発生回路40が。ワード線駆動信号φWLの活性化に応答して動作し、アドレスビットXmに従って信号SDXおよび/SDXをHレベル/Lレベルに駆動する。アドレスビットXmがHレベルのときには、信号SDXが高電圧Vppレベルに駆動され、信号/SDXが接地電圧レベルに放電される。したがって、このときには、ワード線WLは、MOSトランジスタ44を介して高電圧Vppレベルに駆動される。一方、アドレスビットXmがLレベルのときには、信号SDXがLレベル、信号/SDXがHレベルとなる。したがって、pチャネルMOSトランジスタ44はオフ状態を維持する。MOSトランジスタ44および45はともにオフ状態となるときには、MOSトランジスタ47が信号/SDXによりオン状態となり、ワード線WLが確実に接地電圧レベルに保持される。   A word line decode signal generation circuit 40. It operates in response to activation of word line drive signal φWL, and drives signals SDX and / SDX to H level / L level according to address bit Xm. When address bit Xm is at H level, signal SDX is driven to high voltage Vpp level, and signal / SDX is discharged to the ground voltage level. Therefore, at this time, word line WL is driven to high voltage Vpp level via MOS transistor 44. On the other hand, when address bit Xm is at L level, signal SDX is at L level and signal / SDX is at H level. Therefore, p channel MOS transistor 44 maintains an off state. When both MOS transistors 44 and 45 are turned off, MOS transistor 47 is turned on by signal / SDX, and word line WL is reliably held at the ground voltage level.

図31に示す繰返し回路の場合、ロウデコード回路は、2本のワード線WLに対して1つ設けられる。2本のワード線のうち1つのワード線が信号SDXおよび/SDXにより選択される。ワード線デコード信号発生回路40へ与えられるアドレス信号ビットXmが2ビットの場合には、ロウデコード回路は、4本のワード線に対して1つ設けられる。   In the case of the repetition circuit shown in FIG. 31, one row decoding circuit is provided for two word lines WL. One of the two word lines is selected by signals SDX and / SDX. When address signal bit Xm applied to word line decode signal generation circuit 40 is 2 bits, one row decode circuit is provided for four word lines.

このように図31に示すような繰返し回路の構成の場合、ノーマルモード時においては、ワード線駆動信号φWLは、早いタイミングで活性状態へ駆動され、応じてワード線WLは、早いタイミングで活性状態へ駆動される。一方、セルフリフレッシュモード時においては、このワード線駆動信号φWLの活性化は、電源ブロック選択信号φBiの活性化に比べて遅い。この電源ブロック選択信号φBiは、セルフリフレッシュモード時において、比較的遅いタイミング(電源ブロックアドレス信号をフルデコードするため)で活性状態へ駆動される。NAND型デコード回路41の接地ノードの電圧レベルが接地電圧に確実に到達した後に、ワード線デコード信号発生回路40からの信号SDXおよび/SDXが特定状態へ駆動される。これにより、セルフリフレッシュモード時において、確実にデコード動作を行なって、選択ワード線WL上へ、高電圧Vppまたは接地電圧Vssを伝達することができる。   Thus, in the case of the configuration of the repetitive circuit as shown in FIG. 31, in the normal mode, the word line drive signal φWL is driven to the active state at an early timing, and accordingly the word line WL is activated at the early timing. Driven to. On the other hand, in the self-refresh mode, activation of word line drive signal φWL is slower than activation of power supply block selection signal φBi. Power supply block selection signal φBi is driven to an active state at a relatively late timing (in order to fully decode the power supply block address signal) in the self-refresh mode. After the voltage level of the ground node of NAND type decode circuit 41 reliably reaches the ground voltage, signals SDX and / SDX from word line decode signal generation circuit 40 are driven to a specific state. Thereby, in the self-refresh mode, it is possible to reliably perform the decoding operation and transmit high voltage Vpp or ground voltage Vss onto selected word line WL.

なお図31に示す構成においては、いわゆる階層電源構成として、副接地線がNAND型デコード回路41に接続されている。ワード線デコード信号発生回路40がメモリブロックそれぞれに対応して設けられている場合には、高電圧Vppを供給する信号線に対して、各メモリブロックごとに電源スイッチ回路が設けられ、高電圧Vppの供給が、上で説明した態様で行なわれてもよい。ワード線デコード信号発生回路40において、サブスレッショルドリーク電流により高電圧Vppからのリーク電流が流れ、電流が消費されるのを防止するためである。この構成の場合、MOSトランジスタ43および46の電源ノード(ソース)は、ワード線デコード信号発生回路40と共通の副高電圧供給線に結合されればよい。   In the configuration shown in FIG. 31, the sub ground line is connected to the NAND type decode circuit 41 as a so-called hierarchical power supply configuration. When word line decode signal generation circuit 40 is provided corresponding to each memory block, a power switch circuit is provided for each memory block for the signal line supplying high voltage Vpp, and high voltage Vpp is provided. May be provided in the manner described above. This is because in the word line decode signal generation circuit 40, the leakage current from the high voltage Vpp flows due to the subthreshold leakage current, and the current is prevented from being consumed. In this configuration, the power supply nodes (sources) of MOS transistors 43 and 46 may be coupled to a sub-high voltage supply line common to word line decode signal generation circuit 40.

以上のようにこの変更例2の構成に従えば、上で示した効果に加えて、さらに、動作電圧供給ノードの電圧が安定化した後にワード線を駆動することができ、正確にデコード動作を行なって、アドレス指定されたワード線を選択状態へ駆動することができる。   As described above, according to the configuration of the second modification, in addition to the above-described effects, the word line can be driven after the voltage of the operating voltage supply node is stabilized, and the decoding operation can be performed accurately. Rows can drive the addressed word line to the selected state.

なお、高電圧Vppを階層電源構成とする場合においても、高電圧Vppが安定化した後、ワード線を駆動することができる。   Even when the high voltage Vpp has a hierarchical power supply configuration, the word line can be driven after the high voltage Vpp is stabilized.

[階層電源構成2]
図32(A)および(B)は、この発明の実施の形態6の階層電源構成2の電源スイッチ回路の選択態様を示す図である。図32(A)に示すように、ノーマルモード時においては、1つのメモリブロックにおいてワード線WLが選択状態へ駆動される。この場合、選択メモリブロックを含むグローバルブロックに対して設けられた電源スイッチ回路が選択状態へ駆動される。図32(A)においては、メモリブロックMAB2においてワード線WLが選択されており、このメモリブロックMAB2を含むグローバルアレイブロックGAB0に対する電源スイッチ回路SW1〜SW4が選択状態へ駆動される。これは、先の階層電源構成1のノーマルモード時の動作と同じである。
[Hierarchical power supply configuration 2]
FIGS. 32A and 32B are diagrams showing a selection mode of the power switch circuit of the hierarchical power supply configuration 2 according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 32A, in the normal mode, the word line WL is driven to a selected state in one memory block. In this case, the power switch circuit provided for the global block including the selected memory block is driven to the selected state. In FIG. 32A, a word line WL is selected in memory block MAB2, and power supply switch circuits SW1-SW4 for global array block GAB0 including memory block MAB2 are driven to a selected state. This is the same as the operation of the previous hierarchical power supply configuration 1 in the normal mode.

次に、図32(B)に示すように、リフレッシュモード時においては、グローバルアレイブロックGAB0およびGAB1それぞれにおいて1つのメモリブロックが選択されてリフレッシュが行なわれる。図32(B)においては、メモリブロックMABおよびMAB6においてリフレッシュが行なわれる。この場合、メモリブロックMAB2およびMAB6に対して設けられた電源スイッチ回路SW2およびSW6を選択状態へ駆動する。アドレスビットの割当は、先の図22に示すアドレスビット割当と同じであるとする。この場合、セルフリフレッシュモード時において、グローバルブロックを指定するアドレスビットQA1を縮退状態とする(無視する)。したがって、アドレスビットQA2およびQA3に従って、電源ブロック選択信号が生成される。   Next, as shown in FIG. 32B, in the refresh mode, one memory block is selected in each of global array blocks GAB0 and GAB1, and refresh is performed. In FIG. 32B, refresh is performed in memory blocks MAB and MAB6. In this case, power switch circuits SW2 and SW6 provided for memory blocks MAB2 and MAB6 are driven to a selected state. Assume that the address bit allocation is the same as the address bit allocation shown in FIG. In this case, in the self-refresh mode, the address bit QA1 designating the global block is put into a degenerated state (ignored). Therefore, a power supply block selection signal is generated according to address bits QA2 and QA3.

図33は、電源ブロックデコード回路の構成を概略的に示す図である。この図33に示す電源ブロックデコード回路は、リフレッシュアドレスビットをデコードするAND回路6fが、リフレッシュアドレスビットQA2、QA3、/QA2および/QA3の所定の組を受けることを除いて、図26に示す構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。   FIG. 33 schematically shows a structure of a power supply block decoding circuit. The power supply block decoding circuit shown in FIG. 33 has the configuration shown in FIG. 26 except that AND circuit 6f for decoding refresh address bits receives a predetermined set of refresh address bits QA2, QA3, / QA2 and / QA3. The corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この図33に示す電源ブロックデコード回路6においては、リフレッシュアドレスビットQA1および/QA1は用いられていない。したがって、リフレッシュモード時においては、グローバルブロックGAB0およびGAB1それぞれにおいて1つのメモリブロックが選択される。   In power supply block decode circuit 6 shown in FIG. 33, refresh address bits QA1 and / QA1 are not used. Therefore, in the refresh mode, one memory block is selected in each of global blocks GAB0 and GAB1.

図34は、メモリブロックMAB2に対して設けられる電源スイッチ回路SW2に対する制御信号(電源ブロック選択信号)φB2を発生する部分の構成を示す図である。図34において、この電源ブロックデコード回路においては、リフレッシュアドレスビット/QA2およびQ3が、AND回路6fへ与えられる。メモリブロックMAB2は、リフレッシュアドレスビット(QA2,QA3)が(0,1)のときに選択される。したがってメモリブロックMAB2が指定されたときには、AND回路6fの出力信号がHレベルとなり、電源ブロック選択信号φB2はHレベルの活性状態へ駆動される。この電源ブロックデコード回路においては、アドレスビットQA1は用いられていないため、グローバルブロックGAB1においても、メモリブロックMAB6が選択され、対応の電源スイッチ回路SW6が選択状態へ駆動される。   FIG. 34 shows a configuration of a portion for generating a control signal (power supply block selection signal) φB2 for power supply switch circuit SW2 provided for memory block MAB2. In FIG. 34, in this power supply block decode circuit, refresh address bits / QA2 and Q3 are applied to AND circuit 6f. The memory block MAB2 is selected when the refresh address bits (QA2, QA3) are (0, 1). Therefore, when memory block MAB2 is designated, the output signal of AND circuit 6f attains an H level, and power supply block selection signal φB2 is driven to an active state at an H level. In this power supply block decoding circuit, since address bit QA1 is not used, memory block MAB6 is also selected in global block GAB1, and corresponding power supply switch circuit SW6 is driven to the selected state.

なお、この階層電源構成2においても、図35に示すように、ロウ系周辺回路3に含まれるロウ系選択回路50に対し、ワード線駆動信号φWLが与えられる。このロウ系選択回路50へは、電源スイッチ回路SWを介して所定の電圧Vrが与えられる。ロウ系選択回路50は、選択時、アドレス信号Adに従って、ワード線WL0〜WLmのいずれかを選択状態へ駆動する。電源スイッチ回路SWは、電源ブロック選択信号φBiに応答して選択状態へ駆動される。このロウ系選択回路50は、図31に示すワード線デコード信号発生回路40を含む。このワード線駆動信号φWLは、図29に示す制御回路から生成される。したがって、このロウ系選択回路50へ与えられるワード線駆動信号φWLは、また、セルフリフレッシュモード時においては、その活性化タイミングはノーマルメモリ時の活性化タイミングよりも遅くされる。これにより、電源スイッチ回路SWが選択状態へ駆動され、ロウ系選択回路50へ安定な電圧Vrが供給された後に、ロウ系選択回路50がワード線選択動作を実行する。これにより、安定に選択ワード線を選択状態へ駆動することができる。   Also in this hierarchical power supply configuration 2, as shown in FIG. 35, word line drive signal φWL is applied to row selection circuit 50 included in row peripheral circuit 3. A predetermined voltage Vr is applied to the row selection circuit 50 via the power switch circuit SW. When selected, row-related selection circuit 50 drives one of word lines WL0 to WLm to a selected state in accordance with address signal Ad. Power supply switch circuit SW is driven to a selected state in response to power supply block selection signal φBi. Row related select circuit 50 includes a word line decode signal generating circuit 40 shown in FIG. This word line drive signal φWL is generated from the control circuit shown in FIG. Therefore, the activation timing of word line drive signal φWL applied to row-related selection circuit 50 is later than the activation timing in the normal memory in the self-refresh mode. As a result, the power switch circuit SW is driven to the selected state, and after the stable voltage Vr is supplied to the row-related selection circuit 50, the row-related selection circuit 50 executes the word line selection operation. As a result, the selected word line can be stably driven to the selected state.

階層電源構成2に従えば、リフレッシュモード時においてはノーマルモード時よりも多くのワード線が選択状態へ駆動される場合においても、ノーマルモード時には、グローバルブロックの電源スイッチ回路を選択状態へ駆動し、一方セルフリフレッシュモード時には、選択メモリブロックに対する電源スイッチ回路のみを選択状態へ駆動することにより、アクセス時間を増加させることなくリフレッシュモード時の消費電力を低減することができる。また、ワード線駆動タイミングは、セルフリフレッシュモード時に遅延させることにより、正確にワード線選択動作を行なうことができる。   According to hierarchical power supply configuration 2, in the refresh mode, even when more word lines are driven to the selected state than in the normal mode, the power switch circuit of the global block is driven to the selected state in the normal mode. On the other hand, in the self-refresh mode, by driving only the power switch circuit for the selected memory block to the selected state, the power consumption in the refresh mode can be reduced without increasing the access time. Further, the word line drive timing is delayed in the self-refresh mode, so that the word line selection operation can be performed accurately.

なお、この階層電源構成2においても、メモリブロックの数は8個であるが、このメモリブロックの数は、任意であり、またグローバルブロックの数も任意である。また、セルフリフレッシュモード時において、2本のワード線が選択されているが、この同時にリフレッシュされる行の数も任意であり、同時にリフレッシュされる行の数に応じて、用いられるリフレッシュアドレスビットの数が適当に調整されればよい。   In this hierarchical power supply configuration 2, the number of memory blocks is eight, but the number of memory blocks is arbitrary, and the number of global blocks is also arbitrary. In the self-refresh mode, two word lines are selected, but the number of rows refreshed at the same time is arbitrary, and the refresh address bit to be used depends on the number of rows refreshed at the same time. The number may be adjusted appropriately.

[階層電源構成3]
図36は、この発明の実施の形態6に従う階層電源構成3の構成を概略的に示す図である。図36においては、この階層電源回路を制御する部分の構成を示す。
[Hierarchical power supply configuration 3]
FIG. 36 schematically shows a structure of hierarchical power supply configuration 3 according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 36 shows a configuration of a portion that controls this hierarchical power supply circuit.

図36において、電源ブロック選択信号発生部は、リフレッシュアドレスカウンタ25の出力するリフレッシュアドレスを、1サイクル先行してデコードし、該デコード結果をラッチし、ラッチした結果を現リフレッシュサイクルで出力する電源ブロックデコーダ6を含む。リフレッシュアドレスカウンタ25は、リフレッシュサイクル中に活性化されるカウントアップ指示信号CUPに従ってカウント動作を行ない、そのカウント値を保持する。このリフレッシュアドレスカウンタ25の出力カウント値は、また、レジスタ65へ与えられる。このレジスタ65は、リフレッシュサイクル完了時に活性化される指示信号φCUPに応答して、リフレッシュアドレスカウンタ25の出力カウント値を取込み、出力する。レジスタ65の出力するアドレス信号が、リフレッシュアドレス信号QAとしてマルチプレクサ(MUX)26へ与えられる。   In FIG. 36, the power supply block selection signal generator decodes the refresh address output from the refresh address counter 25 one cycle ahead, latches the decoded result, and outputs the latched result in the current refresh cycle. A decoder 6 is included. The refresh address counter 25 performs a count operation according to the count-up instruction signal CUP activated during the refresh cycle, and holds the count value. The output count value of refresh address counter 25 is also applied to register 65. This register 65 takes in and outputs the output count value of the refresh address counter 25 in response to the instruction signal φCUP activated when the refresh cycle is completed. The address signal output from register 65 is applied to multiplexer (MUX) 26 as refresh address signal QA.

電源ブロックデコーダ6は、リフレッシュアドレスカウンタ25の出力カウントをデコードする電源ブロックデコード回路60と、カウントアップ指示信号CUPの活性化に応答して電源ブロックデコード回路60の出力信号をラッチするラッチ61と、リフレッシュサイクル活性化信号QACTに応答して、このラッチ61のラッチデータを取込みかつ出力するラッチ62と、セルフリフレッシュモード指示信号SRに従ってラッチ62の出力信号およびマルチプレクサ26からのアドレスビットRA1の一方を選択して、電源ブロック選択信号φB1−φB8を出力するセレクタ63を含む。ここで、メモリアレイは、8個のメモリブロックMAB1〜MAB8に分割されており、このロウアドレスビットRA1に従って、グローバルブロック、すなわち4つのメモリアレイブロックが選択される構成を示す。次に、この図36に示す制御信号発生部の動作を、図37に示す信号波形図を参照して説明する。   The power supply block decoder 6 includes a power supply block decode circuit 60 that decodes the output count of the refresh address counter 25, a latch 61 that latches the output signal of the power supply block decode circuit 60 in response to activation of the count-up instruction signal CUP, In response to refresh cycle activation signal QACT, latch 62 for fetching and outputting latch data of latch 61, and one of output signal of latch 62 and address bit RA1 from multiplexer 26 in accordance with self-refresh mode instruction signal SR are selected. Then, a selector 63 for outputting power supply block selection signals φB1-φB8 is included. Here, the memory array is divided into eight memory blocks MAB1 to MAB8, and a global block, that is, four memory array blocks are selected according to row address bit RA1. Next, the operation of the control signal generator shown in FIG. 36 will be described with reference to the signal waveform diagram shown in FIG.

セルフリフレッシュモードにおいて、リフレッシュサイクル活性化信号QACTの非活性化時、ラッチ61には、前のサイクル(N−1)において電源ブロックデコード回路60により生成された電源ブロック選択信号φBi(N−1)がラッチされている。また、ラッチ62も、電源ブロック信号φBi(N−1)をラッチしている。セレクタ63は、セルフリフレッシュモード指示信号SRに従って、ラッチ62の出力信号を選択する。   In the self-refresh mode, when the refresh cycle activation signal QACT is inactivated, the latch 61 receives a power supply block selection signal φBi (N−1) generated by the power supply block decode circuit 60 in the previous cycle (N−1). Is latched. The latch 62 also latches the power supply block signal φBi (N−1). Selector 63 selects an output signal of latch 62 in accordance with self-refresh mode instruction signal SR.

リフレッシュサイクル活性化信号QACTが活性化されると、ラッチ62がそのラッチデータを出力し、セレクタ63を介して、電源ブロックセレクタ信号φBiがそれぞれ、先のメモリサイクル(N−1)のデコード結果に従って選択/非選択状態へ駆動される。このサイクル(N)において、レジスタ65は、前のサイクルにおいて取込んだリフレッシュアドレスを生成する。したがって、このサイクル(N)においては、前のサイクルにおいてデコードされた電源ブロック選択信号φBi(N−1)およびリフレッシュアドレスQA(N−1)に従って、電源スイッチ回路の選択制御およびリフレッシュ動作が行なわれる。前のサイクルにおいて、この電源ブロック選択信号を生成するためのデコード動作は完了しており、リフレッシュサイクル活性化信号QACTが活性化されると、即座に、電源ブロック選択信号φBi(N−1)が確定状態となる。したがって、リフレッシュサイクルにおいて、ワード線選択タイミングを遅らせる必要はなく、早いタイミングでリフレッシュを実行することができる。ノーマルモード時とリフレッシュモード時において、ワード線選択タイミングを異ならせる必要がなく、ワード線選択の制御が容易となる。   When refresh cycle activation signal QACT is activated, latch 62 outputs the latch data, and power supply block selector signal φBi is transmitted through selector 63 in accordance with the decoding result of the previous memory cycle (N−1). Driven to selected / unselected state. In this cycle (N), the register 65 generates the refresh address fetched in the previous cycle. Therefore, in cycle (N), selection control and refresh operation of the power switch circuit are performed in accordance with power supply block selection signal φBi (N−1) and refresh address QA (N−1) decoded in the previous cycle. . In the previous cycle, the decoding operation for generating the power supply block selection signal is completed. When the refresh cycle activation signal QACT is activated, the power supply block selection signal φBi (N−1) is immediately It becomes a definite state. Therefore, it is not necessary to delay the word line selection timing in the refresh cycle, and the refresh can be executed at an early timing. It is not necessary to make the word line selection timing different between the normal mode and the refresh mode, and the control of the word line selection becomes easy.

このリフレッシュサイクル活性化信号QACTの活性化に応答して、所定のタイミングでカウントアップ指示信号CUPが活性化される。このカウントアップ指示信号CUPの活性化に応答してリフレッシュアドレスカウンタ25がカウント動作を行ない、このカウント値を1増分または減分する。電源ブロックデコード回路60が、このリフレッシュアドレスカウント25からのリフレッシュアドレスをデコードし、そのデコード結果に従って、電源ブロック選択信号を生成する。ラッチ61が、またこのカウントアップ指示信号CUPに従って電源ブロックデコード回路60の出力信号を取込み、カウントアップ指示信号CUPの非活性化に従ってラッチ状態となる。この間、前のサイクルのリフレッシュアドレスQA(N−1)に従ってリフレッシュ動作が行なわれている。   In response to activation of refresh cycle activation signal QACT, count up instruction signal CUP is activated at a predetermined timing. In response to the activation of the count-up instruction signal CUP, the refresh address counter 25 performs a counting operation, and this count value is incremented or decremented by one. Power supply block decode circuit 60 decodes the refresh address from refresh address count 25 and generates a power supply block selection signal according to the decoding result. Latch 61 takes in the output signal of power supply block decode circuit 60 in accordance with count-up instruction signal CUP, and enters a latch state in accordance with deactivation of count-up instruction signal CUP. During this time, the refresh operation is performed according to the refresh address QA (N-1) of the previous cycle.

リフレッシュサイクル活性化信号QACTが非活性化されると、ラッチ62が、ラッチ61のラッチ信号を取込み、またその出力信号を非活性状態へ駆動する。これにより、電源ブロック選択信号φB1−φB8がすべて非選択状態へ駆動される。また、このリフレッシュサイクル活性化信号QACTの活性化に応答してカウントアップ指示信号φCUPが活性化され、レジスタ65が、リフレッシュアドレスカウンタ25の出力カウント値を取込み出力する。これにより、リフレッシュアドレスQAが、1つ変化する。   When refresh cycle activation signal QACT is inactivated, latch 62 takes in the latch signal of latch 61 and drives its output signal to the inactive state. Thus, power supply block selection signals φB1-φB8 are all driven to a non-selected state. In response to activation of refresh cycle activation signal QACT, count up instruction signal φCUP is activated, and register 65 takes in and outputs the output count value of refresh address counter 25. As a result, the refresh address QA changes by one.

リフレッシュサイクル活性化信号QACTが次いで再び活性化されると、ラッチ62が、そのラッチした電源ブロック選択信号を出力し、前のサイクル(N)で得られた電源ブロック選択信号φBi(N)に従って電源ブロック選択信号φB1−φB8が選択/非選択状態へ駆動される。このサイクル(N+1)においては、また、レジスタ65は、前のサイクル完了時に取込んだリフレッシュアドレスを出力し、ロウ系周辺回路へ与える。前のサイクル(N)において生成されたリフレッシュアドレスQA(N)および電源ブロック選択信号φBi(N)に従って、リフレッシュ動作が実行される。   When refresh cycle activation signal QACT is then activated again, latch 62 outputs the latched power supply block selection signal, and power is supplied in accordance with power supply block selection signal φBi (N) obtained in the previous cycle (N). Block selection signals .phi.B1-.phi.B8 are driven to the selected / unselected state. In this cycle (N + 1), the register 65 also outputs the refresh address fetched when the previous cycle is completed and gives it to the row peripheral circuit. A refresh operation is executed in accordance with refresh address QA (N) and power supply block selection signal φBi (N) generated in the previous cycle (N).

このリフレッシュサイクル活性化信号QACTの活性期間中に、再びカウントアップ指示信号CUPが活性化され、リフレッシュアドレスカウンタ25がカウント動作を行ない、そのカウント値を更新する。電源ブロックデコード回路60が、再び、デコード動作を行ない、電源ブロック選択信号φBi(N+1)を生成し、ラッチ61が、この電源ブロックデコード回路60からの電源ブロック選択信号φBi(N+1)をラッチする。   During the activation period of the refresh cycle activation signal QACT, the count up instruction signal CUP is activated again, and the refresh address counter 25 performs a count operation to update the count value. Power supply block decode circuit 60 performs a decoding operation again to generate power supply block selection signal φBi (N + 1), and latch 61 latches power supply block selection signal φBi (N + 1) from power supply block decode circuit 60.

リフレッシュサイクル活性化信号QACTが非活性化されると、再びラッチ62がラッチ61の出力信号を取込み、その内容が、電源ブロック選択信号φBi(N+1)に更新される。このリフレッシュサイクル活性化信号QACTの非活性化に従って、またラッチ62は、その出力信号φBi(N)を非選択状態へ駆動する。また、リフレッシュサイクル活性化信号QACTの非活性化に応答してカウントアップ指示信号φCUPが活性化され、レジスタ65が、リフレッシュアドレスカウンタ25の出力カウント値を取込み、リフレッシュアドレスを更新する。以降、リフレッシュサイクル活性化信号QACTが所定時間間隔で活性化されるごとに、上述の動作が繰返される。   When refresh cycle activation signal QACT is deactivated, latch 62 takes in the output signal of latch 61 again, and its contents are updated to power supply block selection signal φBi (N + 1). In accordance with deactivation of refresh cycle activation signal QACT, latch 62 drives its output signal φBi (N) to a non-selected state. In response to deactivation of refresh cycle activation signal QACT, count up instruction signal φCUP is activated, and register 65 takes in the output count value of refresh address counter 25 and updates the refresh address. Thereafter, every time the refresh cycle activation signal QACT is activated at predetermined time intervals, the above-described operation is repeated.

リフレッシュ動作時においては、リフレッシュアドレスカウンタ25のカウント動作に従ってリフレッシュアドレスが生成される。したがって、各リフレッシュサイクルにおいて、次のリフレッシュアドレスを知ることができ、前のサイクルにおいて、予め電源ブロック選択信号をリフレッシュアドレスをデコードして生成することができる。これにより、リフレッシュサイクル開始時において、電源ブロック選択のためのデコード動作を行なう必要がなく、早いタイミングでリフレッシュ行に対するワード線を選択状態へ駆動することができる。   During the refresh operation, a refresh address is generated according to the count operation of the refresh address counter 25. Therefore, in each refresh cycle, the next refresh address can be known, and in the previous cycle, a power supply block selection signal can be generated in advance by decoding the refresh address. Thus, it is not necessary to perform a decoding operation for selecting a power supply block at the start of the refresh cycle, and the word line for the refresh row can be driven to the selected state at an early timing.

図38は、図36に示す電源ブロックデコーダ6の構成の一例を示す図である。図38において、電源ブロックデコード回路60は、所定のリフレッシュアドレスビットQAi,/QAiを受けるNAND型デコード回路60aを含む。このNAND型デコード回路60aに与えられるリフレッシュアドレスビットQAiおよび/QAiの組合せは、電源ブロック選択信号φBiが制御する電源スイッチ回路に対応するメモリブロックのアドレスにより決定される。   FIG. 38 shows an example of the configuration of power supply block decoder 6 shown in FIG. 38, power supply block decode circuit 60 includes a NAND type decode circuit 60a that receives predetermined refresh address bits QAi, / QAi. The combination of refresh address bits QAi and / QAi applied to NAND decode circuit 60a is determined by the address of the memory block corresponding to the power supply switch circuit controlled by power supply block selection signal φBi.

ラッチ61は、カウントアップ指示信号CUPの活性化時(Hレベルのとき)導通し、NAND型デコード回路60aの出力信号を通過させるトランスファゲート61aと、トランスファゲート61aを介して与えられた信号をラッチするためのラッチ回路を構成するインバータ61bおよび61cを含む。インバータ61bおよび61cは、反並列配置または入力と出力が交差結合され、いわゆるインバータラッチを構成する。   Latch 61 conducts when count-up instruction signal CUP is activated (at the H level), and latches a transfer gate 61a that passes the output signal of NAND-type decode circuit 60a, and a signal applied via transfer gate 61a. Inverters 61b and 61c constituting a latch circuit for performing the above are included. Inverters 61b and 61c are arranged in antiparallel or input and output are cross-coupled to form a so-called inverter latch.

ラッチ62は、補のリフレッシュサイクル活性化信号/QACTの活性化時導通し、ラッチ61の出力信号を通過させるトランスファゲート62aと、トランスファゲート62aを介して与えられる信号をラッチするためのラッチ回路を構成するインバータ62bおよび62cと、リフレッシュサイクル活性化信号QACTの活性化時能動化され、インバータ62aの出力信号に従って電源ブロック選択信号φBiを生成するAND回路62dを含む。インバータ62bおよび62cは、いわゆるインバータラッチを構成する。   Latch 62 is turned on when complementary refresh cycle activation signal / QACT is activated, and includes a transfer gate 62a for passing the output signal of latch 61, and a latch circuit for latching a signal applied via transfer gate 62a. Inverters 62b and 62c to be configured, and an AND circuit 62d which is activated when refresh cycle activation signal QACT is activated and generates power supply block selection signal φBi in accordance with the output signal of inverter 62a are included. Inverters 62b and 62c constitute a so-called inverter latch.

この図38に示す構成において、電源ブロックデコード回路60は、リフレッシュアドレスカウンタからのリフレッシュアドレスビットQAiおよび/QAiをデコードし、そのデコード結果を示す信号を出力する。ラッチ61においては、カウントアップ指示信号CUPの活性化時トランスファゲート61aが導通し、カウントアップ指示信号CUPの活性化により新たに生成された電源ブロック選択信号を通過させ、インバータ61bおよび61cが、この新たに生成された電源ブロック選択信号をラッチする。リフレッシュサイクル期間中、補のリフレッシュサイクル活性化信号/QACTが非活性状態にあり、このラッチ61の出力信号の変化にかかわらず、ラッチ62のラッチ内容は変化しない。   In the configuration shown in FIG. 38, power supply block decode circuit 60 decodes refresh address bits QAi and / QAi from the refresh address counter and outputs a signal indicating the decoding result. In latch 61, transfer gate 61a is rendered conductive when count-up instruction signal CUP is activated, and a power supply block selection signal newly generated by activation of count-up instruction signal CUP is passed. Inverters 61b and 61c The newly generated power supply block selection signal is latched. During the refresh cycle, complementary refresh cycle activation signal / QACT is inactive, and the latch content of latch 62 does not change regardless of the change in the output signal of latch 61.

リフレッシュサイクル期間中は、AND回路62dが、バッファとして動作し、インバータ62bおよび62cによりラッチされた電源ブロック選択信号を出力する。リフレッシュサイクルが完了し、リフレッシュサイクル活性化信号QACTがLレベルの非活性状態となると、AND回路62dが不能動化され、電源ブロック選択信号φBiがLレベルの非活性状態となる。これにより、電源スイッチ回路がすべて、非選択状態となり、消費電流が低減される。一方、補のリフレッシュサイクル活性化信号/QACTがHレベルの活性状態となり、トランスファゲート62aが導通し、ラッチ61によりラッチされていた信号を取込みラッチし、新たな電源ブロック選択信号をラッチする。   During the refresh cycle, AND circuit 62d operates as a buffer and outputs a power supply block selection signal latched by inverters 62b and 62c. When the refresh cycle is completed and refresh cycle activation signal QACT becomes inactive at L level, AND circuit 62d is disabled and power supply block selection signal φBi becomes inactive at L level. As a result, all the power switch circuits are in a non-selected state, and current consumption is reduced. On the other hand, complementary refresh cycle activation signal / QACT becomes H level active state, transfer gate 62a conducts, takes in and latches the signal latched by latch 61, and latches a new power supply block selection signal.

現サイクルにおけるリフレッシュ動作に何ら悪影響を及ぼすことなく、次のサイクルにおけるリフレッシュアドレスのデコードにより電源ブロック選択信号を生成してラッチすることができる。   The power supply block selection signal can be generated and latched by decoding the refresh address in the next cycle without adversely affecting the refresh operation in the current cycle.

図39は、図36に示すレジスタ65の1ビットのレジスタ回路の構成の一例を示す図である。図39において、レジスタ60は、カウントアップ指示信号φCUPの活性化時導通し、リフレッシュアドレスカウンタからのカウントビットを通過させるトランスファゲート65aと、トランスファゲート65aを介して与えられた信号をラッチするラッチ回路を構成するインバータ65bおよび65cと、インバータ65bの出力信号を反転するインバータ65dと、リフレッシュサイクル活性化信号QACTの活性化時能動化され、インバータ65dの出力信号に従ってリフレッシュアドレスビットQAiを生成するAND回路65eを含む。   FIG. 39 is a diagram showing an example of the configuration of a 1-bit register circuit of register 65 shown in FIG. In FIG. 39, a register 60 is turned on when the count-up instruction signal φCUP is activated, and a transfer gate 65a that allows a count bit from the refresh address counter to pass therethrough, and a latch circuit that latches a signal applied via the transfer gate 65a. Inverters 65b and 65c, inverter 65d that inverts the output signal of inverter 65b, and an AND circuit that is activated when refresh cycle activation signal QACT is activated and generates refresh address bit QAi according to the output signal of inverter 65d 65e is included.

この図39に示すレジスタ65の構成において、カウントアップ指示信号φCUPの活性化時インバータ65bおよび65cによりラッチされるリフレッシュアドレスビットが更新される。リフレッシュサイクル活性化信号QACTが活性化されると、このラッチしたリフレッシュアドレスビットに従って、現サイクルで利用されるリフレッシュアドレスビットQAiが生成される。   In the configuration of register 65 shown in FIG. 39, the refresh address bit latched by inverters 65b and 65c is updated when count-up instruction signal φCUP is activated. When refresh cycle activation signal QACT is activated, refresh address bit QAi used in the current cycle is generated in accordance with the latched refresh address bit.

マルチプレクサ26が、ロウアドレスバッファ/ラッチの前段に設けられる場合、このAND回路65eを設ける必要はない。ロウアドレスバッファ/ラッチが、内部ロウアドレス信号ビットのスタンバイサイクル時非活性状態に保持する機能を備えているためである。   When the multiplexer 26 is provided before the row address buffer / latch, the AND circuit 65e need not be provided. This is because the row address buffer / latch has a function of keeping the internal row address signal bit in an inactive state during the standby cycle.

図40は、カウントアップ指示信号CUPおよびφCUPを発生する構成を概略的に示す図である。図40において、カウントアップ指示信号発生部は、リフレッシュサイクル活性化信号QACTを所定期間遅延する遅延回路67と、遅延回路67の出力信号の立上がりに応答してワンショットのパルス信号を生成するワンショットパルス発生回路68と、リフレッシュサイクル活性化信号QACTを反転するインバータ回路69と、インバータ回路69の出力信号の立上がりに応答してワンショットのパルス信号を生成するワンショットパルス発生回路70を含む。ワンショットパルス発生回路68から、カウントアップ指示信号CUPが出力され、ワンショットパルス発生回路70からカウントアップ指示信号φCUPが生成される。遅延回路67の遅延時間を適当な値に設定することにより、適当なタイミングで、リフレッシュサイクル期間内において、カウントアップ動作をリフレッシュアドレスカウンタに行なわせることができる。カウントアップ指示信号CUPおよびφCUPの活性化期間は、各回路のラッチ能力に応じて、適当な期間に定められればよい。   FIG. 40 schematically shows a structure for generating count-up instruction signals CUP and φCUP. In FIG. 40, the count-up instruction signal generator generates a one-shot pulse signal in response to the delay circuit 67 delaying the refresh cycle activation signal QACT for a predetermined period and the rise of the output signal of the delay circuit 67. A pulse generation circuit 68, an inverter circuit 69 that inverts the refresh cycle activation signal QACT, and a one-shot pulse generation circuit 70 that generates a one-shot pulse signal in response to the rise of the output signal of the inverter circuit 69 are included. The one-shot pulse generation circuit 68 outputs a count-up instruction signal CUP, and the one-shot pulse generation circuit 70 generates a count-up instruction signal φCUP. By setting the delay time of the delay circuit 67 to an appropriate value, it is possible to cause the refresh address counter to perform a count-up operation at an appropriate timing within the refresh cycle period. The activation period of the count-up instruction signals CUP and φCUP may be set to an appropriate period according to the latch capability of each circuit.

なお、このカウントアップ指示信号発生部は、図25に示すリフレッシュ指示制御回路23に含まれていればよい。   Note that the count-up instruction signal generator may be included in the refresh instruction control circuit 23 shown in FIG.

なお、階層電源構成3において、電源ブロック選択信号φBiは、選択状態のときHレベルに設定されている。しかしながら、適用される電圧供給線の電圧レベルに応じて、これらの電源ブロック選択信号φBiの選択状態時における論理レベルは適当に定められる。たとえば、電源スイッチ回路が、主接地線と副接地線との間に設けられている場合、この電源ブロック選択信号φBiは、選択状態のときにHレベルになるが、電源スイッチ回路が主電源線と副電源線との間に設けられている場合には、この電源ブロック選択信号φBiは、選択状態時、Lレベルとなる。   In hierarchical power supply configuration 3, power supply block selection signal φBi is set to the H level when in the selected state. However, the logic level in the selected state of power supply block selection signal φBi is appropriately determined according to the voltage level of the applied voltage supply line. For example, when the power switch circuit is provided between the main ground line and the sub ground line, this power block selection signal φBi is at the H level when selected, but the power switch circuit is connected to the main power line. And power supply block selection signal φBi is at the L level when selected.

なお、図36に示す構成において、ノーマルモード時においては、セルフリフレッシュモード指示信号SRに従って、セレクタ63が、マルチプレクサ26からのロウアドレス信号ビットRA1を選択する。したがってこのロウアドレス信号ビットRA1に従ってグローバルブロックの選択が行なわれる。   In the configuration shown in FIG. 36, in the normal mode, selector 63 selects row address signal bit RA1 from multiplexer 26 in accordance with self-refresh mode instruction signal SR. Therefore, a global block is selected according to row address signal bit RA1.

以上のように、この発明の実施の形態6における階層電源構成3に従えば、セルフリフレッシュモード時、次サイクルにおいて用いられある源ブロック選択信号を、現サイクルにおいてリフレッシュアドレスカウンタのカウント値を増分して生成してデコードしてデコード結果をラッチすることにより生成している。したがって、次サイクル開始時、電源ブロック選択信号のデコード動作が完了しており、次サイクル時において、高速で、電源ブロック選択信号φBiの状態を設定することができ、リフレッシュサイクル時ワード線を早いタイミングで選択状態へ駆動することができる。したがって、リフレッシュモード時およびノーマルモード時においてワード線の活性化タイミングを異ならせる必要がなく、ワード線駆動部の構成が簡略化される。   As described above, according to hierarchical power supply configuration 3 in the sixth embodiment of the present invention, in the self-refresh mode, the source block selection signal used in the next cycle is incremented and the count value of the refresh address counter is incremented in the current cycle. It is generated by latching the decoding result after generating and decoding. Therefore, the decoding operation of the power supply block selection signal is completed at the start of the next cycle, and the state of the power supply block selection signal φBi can be set at a high speed in the next cycle, and the word line at the early timing in the refresh cycle can be set. Can be driven to the selected state. Therefore, it is not necessary to make the activation timing of the word line different between the refresh mode and the normal mode, and the configuration of the word line driver is simplified.

[実施の形態7]
[階層電源構成1]
図41は、この発明の実施の形態7に従う半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。図41において、メモリマットは、8個のメモリブロックMAB1〜MAB8に分割される。メモリブロックMAB2〜MAB8は、ノーマルメモリセルを含むノーマルメモリブロックNMAB2〜NMAB8をそれぞれ含む。メモリブロックMAB1は、ノーマルメモリブロックNMAB1と、不良メモリセルを救済するためのスペアエレメントを含むスペアブロックSPBを含む。このメモリブロックMAB1は、先の図11に示すノーマルメモリサブアレイおよびスペアアレイで構成されるブロックRBX♯に対応する。
[Embodiment 7]
[Hierarchical power supply configuration 1]
FIG. 41 schematically shows a structure of the array portion of the semiconductor memory device according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 41, the memory mat is divided into eight memory blocks MAB1 to MAB8. Memory blocks MAB2-MAB8 include normal memory blocks NMAB2-NMAB8 including normal memory cells, respectively. Memory block MAB1 includes a normal memory block NMAB1 and a spare block SPB including a spare element for relieving a defective memory cell. Memory block MAB1 corresponds to block RBX # formed of the normal memory sub-array and spare array shown in FIG.

メモリブロックMAB1〜MAB8それぞれに対応して電源スイッチ回路SW1〜SW8が設けられる。これらの電源スイッチ回路SW1〜SW8は、先の実施の形態6と同様、電源ブロック選択信号φB1〜φB8に従って選択状態へ駆動される。メモリブロックMAB1のスペアブロックSPBは、ノーマルメモリブロックNMAB1〜NMAB8に共有され、いずれのノーマルメモリブロックにおける不良セル(不良行)をも置換により救済することができる。また、各メモリブロックMAB1〜MAB8のブロックアドレスビットRA1〜RA3およびQA1〜QA3の割当ては、先の実施の形態6と同様であるとする。   Power switch circuits SW1 to SW8 are provided corresponding to memory blocks MAB1 to MAB8, respectively. These power supply switch circuits SW1 to SW8 are driven to a selected state in accordance with power supply block selection signals φB1 to φB8, as in the sixth embodiment. Spare block SPB of memory block MAB1 is shared by normal memory blocks NMAB1 to NMAB8, and defective cells (defective rows) in any normal memory block can be repaired by replacement. It is assumed that block address bits RA1 to RA3 and QA1 to QA3 are assigned to the memory blocks MAB1 to MAB8 in the same manner as in the sixth embodiment.

まず、図42を参照して、ノーマルモード時の動作について説明する。このノーマルモードにおいては、与えられたアドレス信号(ロウアドレス信号)にかかわらず、スペアブロックSPBを含むメモリブロックMAB1に対して設けられる電源スイッチ回路SW1は選択状態へ駆動される。また、スペア判定前に、アドレス指定されたワード線WLを含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路も選択状態へ駆動する。図42においては、メモリブロックMAB2がアドレス指定されたワード線WLを含む状態を示す。他のメモリブロックにおいては、電源スイッチ回路は非選択状態に保持される。不良メモリセルがアドレス指定されたか否かのスペア判定がアドレス比較に基づいて次いで行なわれ、この判定結果に従って、アドレス指定されたワード線またはスペアワード線が選択状態へ駆動される。   First, the operation in the normal mode will be described with reference to FIG. In this normal mode, power switch circuit SW1 provided for memory block MAB1 including spare block SPB is driven to the selected state regardless of the applied address signal (row address signal). Further, before the spare determination, the power switch circuit for the memory block including the addressed word line WL is also driven to the selected state. FIG. 42 shows a state in which memory block MAB2 includes addressed word line WL. In other memory blocks, the power switch circuit is held in a non-selected state. A spare determination as to whether the defective memory cell is addressed is then made based on the address comparison, and the addressed word line or spare word line is driven to the selected state according to the determination result.

このスペア判定時前に、選択すべきメモリセルを含むメモリブロック(アドレスしていされたワード線またはスペアワード線を含むメモリブロック)に対する電源スイッチ回路は選択状態に駆動されている。したがって、実際に、選択すべきメモリセルを含むメモリブロックにおいてワード線が選択状態へ駆動されるときには、安定に所定の電圧が供給されており、正確に、選択すべきメモリセルを選択状態へ駆動することができる。この動作を、図43に示す信号波形図を参照してより詳細に説明する。   Before the spare determination, the power switch circuit for the memory block including the memory cell to be selected (the addressed word line or the memory block including the spare word line) is driven to the selected state. Therefore, when the word line is actually driven to the selected state in the memory block including the memory cell to be selected, the predetermined voltage is stably supplied, and the memory cell to be selected is accurately driven to the selected state. can do. This operation will be described in more detail with reference to the signal waveform diagram shown in FIG.

まず、アクティブサイクルが始まると、アレイ活性化信号RACTがHレベルの活性状態へ駆動される。このアレイ活性化信号RACTの活性化に従って、ロウアドレス信号RAが確定し、アドレス指定されたメモリブロックが指定される。このアレイ活性化信号RACTの活性化に従って、与えられたロウアドレス信号RAにかかわらず、スペアブロックを含むメモリブロックMAB1に対する電源ブロック選択信号φB1が活性状態へ駆動される。また、このアドレス信号RAに従って、メモリブロックMAB2−MAB8のいずれかが選択され、対応の電源ブロック選択信号φB2−φB8のいずれかが選択状態へ駆動される。このロウアドレス信号RAに従って、不良行が指定されたか否かのスペア判定が行なわれる。スペア判定結果が、不良行がアドレス指定されたことを示している場合(スペアヒット)、スペアブロックSPBに含まれるスペアワード線SWLが選択状態へ駆動される。一方、正常なノーマルメモリセルがアドレス指定されたと判定された場合(スペアミスのとき)には、ノーマルワード線NWLが選択状態へ駆動される。   First, when the active cycle starts, array activation signal RACT is driven to an active state of H level. In accordance with the activation of array activation signal RACT, row address signal RA is determined, and the addressed memory block is designated. In accordance with activation of array activation signal RACT, power supply block selection signal φB1 for memory block MAB1 including the spare block is driven to an active state regardless of applied row address signal RA. One of memory blocks MAB2-MAB8 is selected according to address signal RA, and one of corresponding power supply block selection signals φB2-φB8 is driven to a selected state. In accordance with row address signal RA, a spare determination is made as to whether or not a defective row has been designated. When the spare determination result indicates that the defective row is addressed (spare hit), the spare word line SWL included in the spare block SPB is driven to the selected state. On the other hand, when it is determined that a normal memory cell is addressed (when a spare miss occurs), normal word line NWL is driven to a selected state.

ワード線NWLまたはSWLが選択状態へ駆動されるとき、既に、対応のメモリブロックに対しては、対応の電源スイッチ回路が選択状態とされて所定の電圧を供給している。したがって、これらのワード線NWLまたはSWLを正確に選択状態へ駆動することができる。   When the word line NWL or SWL is driven to the selected state, the corresponding power switch circuit has already been selected to supply a predetermined voltage to the corresponding memory block. Therefore, these word lines NWL or SWL can be accurately driven to the selected state.

このスペア判定に従ってメモリブロックの選択を行なう場合、スペアヒット/ミスの判定が行なわれた後、対応のメモリブロックに対する電源スイッチ回路が選択状態へ駆動される(図43において破線波形で示す)。この後、ワード線WLまたはSWLを選択状態へ駆動する必要があり、したがって、ワード線活性化タイミングを遅らせる必要があり、アクセス時間が長くなる。しかしながら、この不良ノーマルワード線がアドレス指定されたか否かの判定前に、スペアブロックを含むメモリブロックMAB1およびアドレス指定されたノーマルワード線を含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路を選択状態へ駆動することにより、このスペア判定時間内において、対応の電源スイッチ回路から所定の電圧を供給することができ、高速動作が実現される(ワード線選択タイミングを遅らせる必要がない)。   When a memory block is selected according to this spare determination, after a spare hit / miss determination is made, the power switch circuit for the corresponding memory block is driven to a selected state (shown by a broken line waveform in FIG. 43). After this, it is necessary to drive the word line WL or SWL to the selected state, and therefore it is necessary to delay the word line activation timing, and the access time becomes long. However, before determining whether or not the defective normal word line is addressed, by driving the power switch circuit for the memory block MAB1 including the spare block and the memory block including the addressed normal word line to a selected state. In this spare determination time, a predetermined voltage can be supplied from the corresponding power switch circuit, and a high-speed operation is realized (it is not necessary to delay the word line selection timing).

次に、図44および図45を参照して、セルフリフレッシュモード時の動作について説明する。セルフリフレッシュモード時においては、図44に示すように、スペア判定結果に従って、電源スイッチ回路の選択が行なわれる。今、図44に示すように、メモリブロックMAB2のノーマルワード線NWLがリフレッシュアドレス信号QAにより指定された場合を考える。このノーマルワード線NWLが正常であるか不良であるかのスペア判定がアドレス比較により行なわれる。このとき、電源スイッチ回路選択のためのデコード動作も並行して実行されるが、電源ブロック選択信号は、すべて非選択状態に保持される。スペアヒットと判定された場合には、ノーマルワード線NWLに代えて、スペアワード線SWLを選択状態へ駆動する必要がある。この場合には、このスペアヒット判定結果に従って、電源スイッチ回路SW1を選択状態へ駆動する。残りの電源スイッチ回路SW2−SW8は非選択状態に保持される。このスペアヒット判定結果に従って、スペアワード線SWLが選択状態へ駆動され、ノーマルワード線NWLは非選択状態に保持される。   Next, the operation in the self-refresh mode will be described with reference to FIGS. In the self-refresh mode, as shown in FIG. 44, the power switch circuit is selected according to the spare determination result. Now, consider the case where the normal word line NWL of the memory block MAB2 is designated by the refresh address signal QA as shown in FIG. Spare determination of whether normal word line NWL is normal or defective is performed by address comparison. At this time, the decoding operation for selecting the power switch circuit is also performed in parallel, but all the power block selection signals are held in the non-selected state. When a spare hit is determined, it is necessary to drive spare word line SWL to a selected state instead of normal word line NWL. In this case, the power switch circuit SW1 is driven to the selected state according to the spare hit determination result. The remaining power switch circuits SW2-SW8 are held in a non-selected state. In accordance with this spare hit determination result, spare word line SWL is driven to a selected state, and normal word line NWL is held in a non-selected state.

一方、スペア判定結果がスペアミスを示している場合には、電源スイッチ回路SW2が選択状態へ駆動され、ノーマルワード線NWLが選択状態へ駆動される。   On the other hand, when the spare determination result indicates a spare miss, power switch circuit SW2 is driven to the selected state, and normal word line NWL is driven to the selected state.

リフレッシュモード時においては、データアクセスを要求されないため、スペア判定後、電源スイッチ回路を選択状態へ駆動しても、特に問題は生じない。選択すべきメモリセルが属するメモリブロックに対する電源スイッチ回路のみを選択状態へ駆動することにより、リフレッシュモード時における消費電流を低減することができる。   Since no data access is required in the refresh mode, there is no particular problem even if the power switch circuit is driven to the selected state after the spare determination. By driving only the power switch circuit for the memory block to which the memory cell to be selected belongs to the selected state, current consumption in the refresh mode can be reduced.

図46(A)は、電源ブロック選択信号φB1を発生する電源ブロックデコード回路の構成の一例を示す図である。図46(A)において、電源ブロックデコード回路は、リフレッシュアドレスビット/QA1、QA2およびQA3を受けるNAND回路71と、補のアレイ活性化信号/RACTと補のスペアヒット信号/SHITとNAND回路71の出力信号とを受けて電源ブロック選択信号φB1を出力するNAND回路72を含む。アレイ活性化信号/RACTは、ノーマルモード時において、アクティブサイクルが始まるとLレベルに設定される。スペアヒット信号/SHITは、不良セルがアドレス指定されたときに、Lレベルに設定される。NAND回路71は、メモリブロックMAB1が指定されたとき、Lレベルの信号を出力する。次に、この図46(A)に示す電源ブロックデコード回路の動作を、図46(B)に示す信号波形図を参照して説明する。   FIG. 46A shows an example of the configuration of a power supply block decoding circuit that generates power supply block selection signal φB1. 46A, a power supply block decode circuit includes a NAND circuit 71 receiving refresh address bits / QA1, QA2 and QA3, a complementary array activation signal / RACT, a complementary spare hit signal / SHIT and a NAND circuit 71. A NAND circuit 72 that receives the output signal and outputs power supply block selection signal φB1 is included. Array activation signal / RACT is set to L level when the active cycle starts in the normal mode. Spare hit signal / SHIT is set to L level when a defective cell is addressed. NAND circuit 71 outputs an L level signal when memory block MAB1 is designated. Next, the operation of the power supply block decoding circuit shown in FIG. 46A will be described with reference to the signal waveform diagram shown in FIG.

ノーマルモード時においては、アクティブサイクルが始まると、補のアレイ活性化信号/RACTはLレベルに駆動される。したがって、スペアヒット信号/SHITおよびNAND回路71の出力信号の状態にかかわらず、電源ブロック選択信号φB1が活性状態へ駆動される。すなわち、ノーマルモード時においては、アクティブサイクルが始まると、電源ブロック選択信号φB1が選択状態へ駆動される。   In the normal mode, when the active cycle starts, complementary array activation signal / RACT is driven to L level. Therefore, regardless of the state of spare hit signal / SHIT and the output signal of NAND circuit 71, power supply block selection signal φB1 is driven to the active state. That is, in the normal mode, when the active cycle starts, power supply block selection signal φB1 is driven to the selected state.

リフレッシュモード時にはおいては、アレイ活性化信号/RACTはHレベルに固定される。リフレッシュサイクル時に、リフレッシュサイクル活性化信号QACTがHレベルの活性状態へ駆動され、応じて、リフレッシュアドレス信号QAが確定状態となる。スペア判定が行なわれ、スペアヒットの場合、スペアヒット信号/SHITがLレベルとなり、電源ブロック選択信号φB1がHレベルの選択状態へ駆動される。次いで、スペアブロックのスペアワード線が選択状態へ駆動される。   In the refresh mode, array activation signal / RACT is fixed at the H level. In the refresh cycle, refresh cycle activation signal QACT is driven to an active state of H level, and accordingly, refresh address signal QA is determined. Spare determination is made, and in the case of a spare hit, spare hit signal / SHIT attains L level and power supply block selection signal φB1 is driven to a selected state of H level. Next, the spare word line of the spare block is driven to the selected state.

一方、スペアヒット信号/SHITがHレベルであり、スペア置換を行なう必要がない場合には、電源ブロック選択信号φB1は、NAND回路71の出力信号に従って選択/非選択状態へ駆動される。メモリブロックMAB1がアドレス指定されたときには、NAND回路71の出力信号がLレベルとなり、応じて、電源ブロック選択信号φB1が選択状態(Hレベル)へ駆動される。一方、他のメモリブロックMAB2−MAB8のいずれかがアドレス指定された場合には、NAND回路71の出力信号はHレベルであり、電源ブロック選択信号φB1はLレベルを維持する。   On the other hand, when spare hit signal / SHIT is at the H level and it is not necessary to perform spare replacement, power supply block selection signal φB1 is driven to the selected / unselected state in accordance with the output signal of NAND circuit 71. When memory block MAB1 is addressed, the output signal of NAND circuit 71 attains an L level, and accordingly, power supply block selection signal φB1 is driven to a selected state (H level). On the other hand, when any of the other memory blocks MAB2-MAB8 is addressed, the output signal of NAND circuit 71 is at the H level, and power supply block selection signal φB1 maintains the L level.

なお、この図46(A)に示す電源ブロックデコード回路の構成において、スペアヒット信号/SHITがLレベルのときに、NAND回路71の出力信号がLレベルとされ、対応のメモリブロックMAB1がアドレス指定されても特に問題はない。この場合、スペアヒットであり、メモリブロックMAB1が選択されるためである。このスペアヒット信号/SHITの状態確定後に、電源ブロック選択信号φB1を選択/非選択状態に駆動するためには、NAND回路71に、さらに、スペアヒット信号SHITを与えればよい。スペアヒット/ミス判定結果確定後、NAND回路71の出力信号が確定し、応じて、電源ブロック選択信号φB1が選択状態へ駆動される。   In the configuration of the power supply block decoding circuit shown in FIG. 46A, when spare hit signal / SHIT is at L level, the output signal of NAND circuit 71 is at L level, and corresponding memory block MAB1 is addressed. There is no particular problem. In this case, it is a spare hit and the memory block MAB1 is selected. In order to drive the power supply block selection signal φB1 to the selected / unselected state after the state of the spare hit signal / SHIT is determined, the spare hit signal SHIT may be further supplied to the NAND circuit 71. After the spare hit / miss determination result is confirmed, the output signal of NAND circuit 71 is confirmed, and accordingly, power supply block selection signal φB1 is driven to the selected state.

図47(A)は、電源ブロック選択信号φBj(j=2−8)に対する電源ブロックデコード回路の構成を示す図である。図47(A)において、電源ブロックデコード回路は、セルフリフレッシュモード指示信号/SRを反転するインバータ回路73と、リフレッシュアドレスビットQA1−QA3および/QA1−/QA3の所定の組合せを受けるNAND回路74と、セルフリフレッシュモード指示信号/SRとロウアドレスビットRA1−RA3および/RA1−/RA3の所定の組合せを受けるNAND回路75と、インバータ回路73の出力信号SRとNAND回路74の出力信号とスペアヒット信号/SHITとを受けるNAND回路76と、NAND回路75および76の出力信号を受けて電源ブロック選択信号φBj(j=2−8)を生成するNAND回路77を含む。セルフリフレッシュモード指示信号/SRに代えてリフレッシュサイクル活性化信号/QACTが用いられてもよい。次に、この図47(A)に示す電源ブロックデコード回路の動作を、図47(B)に示す信号波形図を参照して説明する。   FIG. 47A shows a configuration of a power supply block decoding circuit for power supply block selection signal φBj (j = 2-8). 47A, a power supply block decode circuit includes an inverter circuit 73 that inverts self-refresh mode instruction signal / SR, and a NAND circuit 74 that receives a predetermined combination of refresh address bits QA1-QA3 and / QA1- / QA3. NAND circuit 75 receiving a predetermined combination of self-refresh mode instruction signal / SR and row address bits RA1-RA3 and / RA1- / RA3, output signal SR of inverter circuit 73, output signal of NAND circuit 74, and spare hit signal NAND circuit 76 that receives / SHIT, and a NAND circuit 77 that receives the output signals of NAND circuits 75 and 76 and generates power supply block selection signal φBj (j = 2-8). Instead of self-refresh mode instruction signal / SR, refresh cycle activation signal / QACT may be used. Next, the operation of the power supply block decoding circuit shown in FIG. 47A will be described with reference to the signal waveform diagram shown in FIG.

ノーマルモード時においては、アレイ活性化信号RACTが活性化されると、ロウアドレス信号RAが確定する。このロウアドレス信号RAが確定すると、ノーマルモード時においては、セルフリフレッシュモード指示信号/SRがHレベルであるため、NAND回路75の出力信号がロウアドレスビットRA1−RA3および/RA1−/RA3に従ってHレベルまたはLレベルとなる。NAND回路76の出力信号は、ノーマルモード時においては、Hレベルであり、したがってNAND回路75の出力信号に従って電源ブロック選択信号φBjが選択/非選択状態に駆動される。   In the normal mode, when the array activation signal RACT is activated, the row address signal RA is determined. When row address signal RA is determined, in the normal mode, self-refresh mode instruction signal / SR is at H level, so that the output signal of NAND circuit 75 is H in accordance with row address bits RA1-RA3 and / RA1- / RA3. Level or L level. Since the output signal of NAND circuit 76 is at the H level in the normal mode, power supply block selection signal φBj is driven to the selected / unselected state in accordance with the output signal of NAND circuit 75.

一方、セルフリフレッシュモードにおいては、セルフリフレッシュモード指示信号/SRがLレベルとなり、NAND回路75の出力信号はHレベルに設定される。セルフリフレッシュモード指示信号SRはHレベルである。セルフリフレッシュモード時において、リフレッシュサイクル活性化信号QACTがHレベルの活性状態へ駆動されると、リフレッシュアドレス信号QAが確定状態となる。このリフレッシュアドレス信号QAに従ってスペア判定が行なわれ、スペアヒット信号/SHITがHレベルまたはLレベルに駆動される。スペアヒット時においては、スペアヒット信号/SHITがLレベルとなり、NAND回路76の出力信号はHレベルとなり、電源ブロック選択信号φBjはLレベルを維持する。一方、スペア判定の結果、スペアミスの場合には、スペアヒット信号/SHITはHレベルを保持する。したがって、NAND回路74の出力信号に従って、電源ブロック選択信号φBjが選択/非選択状態へ駆動される。   On the other hand, in the self-refresh mode, self-refresh mode instruction signal / SR is at L level, and the output signal of NAND circuit 75 is set at H level. Self-refresh mode instruction signal SR is at H level. In the self-refresh mode, when refresh cycle activation signal QACT is driven to an active state of an H level, refresh address signal QA is determined. Spare determination is performed according to refresh address signal QA, and spare hit signal / SHIT is driven to H level or L level. At the time of spare hit, spare hit signal / SHIT is at L level, the output signal of NAND circuit 76 is at H level, and power supply block selection signal φBj is maintained at L level. On the other hand, if the spare determination results in a spare miss, spare hit signal / SHIT maintains the H level. Therefore, power supply block selection signal φBj is driven to the selected / unselected state in accordance with the output signal of NAND circuit 74.

この図47(A)に示す構成において、スペア判定結果が確定する前に、NAND回路74の出力信号に従って電源ブロック選択信号φBjが選択状態へ駆動されるのを防止するため、NAND回路74に、スペアヒット信号SHITが入力として与えられてもよい。   In the configuration shown in FIG. 47A, in order to prevent the power supply block selection signal φBj from being driven to the selected state in accordance with the output signal of the NAND circuit 74 before the spare determination result is determined, Spare hit signal SHIT may be provided as an input.

[変更例]
図48は、この階層電源構成1の変更例の構成を示す図である。この図48に示す構成においては、ワード線駆動タイミング制御回路78が、セルフリフレッシュモード指示信号SRに従って、ワード線駆動信号φWLの活性化タイミングを異ならせる。このワード線駆動タイミング制御回路78は、ノーマルモード時においては、ワード線活性化信号φRXに従ってワード線駆動信号φWLを生成する。一方、セルフリフレッシュモード時においては、このワード線駆動信号φWLは、ワード線活性化信号φRXを遅延して生成される。このワード線駆動タイミング制御回路78の構成は、先の図29に示す構成と同じである。ワード線駆動タイミング制御回路78を用いることにより、セルフリフレッシュモード時において、電源ブロック選択信号φBiの活性化タイミングが遅れる場合においても、応じてワード線選択タイミングを遅らせることにより、正確に、ワード線選択動作を行なうことができる。このワード線駆動信号φWLは、スペアワード線およびノーマルワード線両者の活性化タイミングを決定する。
[Example of change]
FIG. 48 is a diagram showing a configuration of a modified example of the hierarchical power supply configuration 1. In the configuration shown in FIG. 48, word line drive timing control circuit 78 varies the activation timing of word line drive signal φWL in accordance with self-refresh mode instruction signal SR. Word line drive timing control circuit 78 generates word line drive signal φWL in accordance with word line activation signal φRX in the normal mode. On the other hand, in the self refresh mode, word line drive signal φWL is generated by delaying word line activation signal φRX. The configuration of this word line drive timing control circuit 78 is the same as that shown in FIG. By using the word line drive timing control circuit 78, even when the activation timing of the power supply block selection signal φBi is delayed in the self-refresh mode, the word line selection timing can be delayed accordingly to accurately select the word line. Operation can be performed. This word line drive signal φWL determines the activation timing of both the spare word line and the normal word line.

[変更例2]
図49は、この発明の実施の形態7の階層電源構成1の変更例2の構成を示す図である。図49においては、電源ブロック選択信号発生部の構成を示す。図49において、電源ブロック選択信号発生部は、セルフリフレッシュモード指示信号SRに応答してリフレッシュアドレスカウンタ25からのセルフリフレッシュアドレスとマルチプレクサ26からの内部ロウアドレス信号RAの一方を選択するマルチプレクサ80と、アレイ活性化信号RACTとカウントアップ指示信号CUPを受けるOR回路81と、OR回路81の出力信号の活性化に応答して活性化され、マルチプレクサ80から与えられたアドレス信号に対するスペア判定を行なうスペア判定回路82と、マルチプレクサ80からのアドレス信号とセルフリフレッシュモード指示信号SRとスペア判定回路82からのスペアヒット信号SHITに従って電源ブロックアドレス信号のデコードを行なう電源ブロックデコード回路83と、カウントアップ指示信号CUPに従って電源ブロックデコード回路83の出力する電源ブロック選択信号をラッチするラッチ84と、リフレッシュサイクル活性化信号QACTに応答してラッチ84のラッチ信号を取込み転送するラッチ85と、セルフリフレッシュモード指示信号SRに従ってラッチ85の出力信号および電源ブロックデコード回路83の出力信号の一方を選択するマルチプレクサ(MUX)86を含む。
[Modification 2]
FIG. 49 shows a structure of a second modification of the hierarchical power supply structure 1 according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 49 shows the configuration of the power supply block selection signal generation unit. In FIG. 49, a power supply block selection signal generating unit selects a self-refresh address from refresh address counter 25 and an internal row address signal RA from multiplexer 26 in response to self-refresh mode instruction signal SR; OR circuit 81 that receives array activation signal RACT and count-up instruction signal CUP, and spare determination that is activated in response to activation of the output signal of OR circuit 81 and performs spare determination for the address signal applied from multiplexer 80 Power supply block decode circuit 8 which decodes a power supply block address signal in accordance with circuit 82, address signal from multiplexer 80, self-refresh mode instruction signal SR and spare hit signal SHIT from spare determination circuit 82 A latch 84 for latching the power supply block selection signal output from the power supply block decode circuit 83 according to the count-up instruction signal CUP, a latch 85 for taking in and transferring the latch signal of the latch 84 in response to the refresh cycle activation signal QACT, A multiplexer (MUX) 86 for selecting one of the output signal of latch 85 and the output signal of power supply block decode circuit 83 in accordance with self-refresh mode instruction signal SR is included.

電源ブロックデコード回路83の構成は、図46(A)および図47(A)に示す構成と同じであり、セルフリフレッシュモード指示信号SRおよびスペアヒット信号SHITとロウアドレス信号RAまたはQAに従って電源ブロック選択信号φBiを生成する。ラッチ84および85は、図38に示す構成と同じであり、カウントアップ指示信号の活性化時ラッチ84が電源ブロックデコード回路83の出力信号を取込みラッチし、ラッチ85が、リフレッシュサイクル活性化信号QACTの非活性化時このラッチ84の出力信号を取込みラッチし、次いで、リフレッシュサイクル活性化信号QACTの活性化に応答してラッチした信号を出力する。   The configuration of power supply block decode circuit 83 is the same as that shown in FIGS. 46A and 47A, and a power supply block is selected according to self-refresh mode instruction signal SR, spare hit signal SHIT and row address signal RA or QA. A signal φBi is generated. The latches 84 and 85 have the same configuration as that shown in FIG. 38. When the count-up instruction signal is activated, latch 84 takes in and latches the output signal of power supply block decode circuit 83, and latch 85 refreshes refresh cycle activation signal QACT. When inactive, the output signal of latch 84 is taken in and latched, and then the latched signal is output in response to activation of refresh cycle activation signal QACT.

マルチプレクサ86は、セルフリフレッシュモード時にはラッチ85の出力信号を選択して出力し、またノーマルモード時には、電源ブロックデコード回路83の出力信号を選択する。このマルチプレクサ86からの電源ブロック選択信号φBiが電源スイッチ回路へ与えられる。   Multiplexer 86 selects and outputs the output signal of latch 85 in the self-refresh mode, and selects the output signal of power supply block decode circuit 83 in the normal mode. Power supply block selection signal φBi from multiplexer 86 is applied to the power switch circuit.

電源ブロック選択信号発生部は、さらに、スペア判定回路82の出力するスペアヒット信号SHITをカウントアップ指示信号CUPに従ってラッチするラッチ87と、リフレッシュサイクル活性化信号QACTに従ってラッチ87の出力信号を取込みかつ転送するラッチ88と、セルフリフレッシュモード指示信号SRに従ってスペア判定回路82の出力するスペアヒット信号SHITおよびラッチ88の出力する信号の一方を選択するマルチプレクサ(MUX)89を含む。ラッチ87および88は、ラッチ84および85と同じ構成を備える。   The power supply block selection signal generator further takes in and transfers a latch 87 that latches spare hit signal SHIT output from spare determination circuit 82 in accordance with count-up instruction signal CUP and an output signal of latch 87 in accordance with refresh cycle activation signal QACT. And a multiplexer (MUX) 89 that selects one of the spare hit signal SHIT output from the spare determination circuit 82 and the signal output from the latch 88 in accordance with the self-refresh mode instruction signal SR. The latches 87 and 88 have the same configuration as the latches 84 and 85.

マルチプレクサ26は、セルフリフレッシュモード時には、レジスタ65からのリフレッシュアドレス信号QAを選択し、ノーマルモード時には、外部からのロウアドレス信号RAを選択する。リフレッシュアドレスカウンタ25およびレジスタ65は、先の図36に示す構成と同じである。   Multiplexer 26 selects refresh address signal QA from register 65 in the self-refresh mode, and selects external row address signal RA in the normal mode. The refresh address counter 25 and the register 65 are the same as those shown in FIG.

この図49に示す構成においては、1つ前のリフレッシュサイクルにおいて、次のサイクルにおけるスペア判定および電源ブロックデコード動作が実行される。これらの判定結果およびデコード結果は、次のリフレッシュサイクルにおいて出力される。したがって、前のサイクルにおいて、既にデコード動作は完了しており、次のリフレッシュサイクル実行時において、高速で電源ブロック選択信号φBiおよびスペアヒット信号SHITを選択/非選択状態へ駆動することができる。これにより、リフレッシュサイクル時において、ワード線選択タイミングを遅らせる必要がなく、ワード線駆動制御部の構成を簡略化することができる。   In the configuration shown in FIG. 49, in the previous refresh cycle, spare determination and power supply block decoding operation in the next cycle are executed. These determination results and decoding results are output in the next refresh cycle. Therefore, the decoding operation has already been completed in the previous cycle, and power supply block selection signal φBi and spare hit signal SHIT can be driven to the selected / unselected state at high speed when the next refresh cycle is executed. Thereby, it is not necessary to delay the word line selection timing in the refresh cycle, and the configuration of the word line drive control unit can be simplified.

ノーマルモード時においては、マルチプレクサ80は、マルチプレクサ26からの内部アドレス信号Adを選択してスペア判定回路82の電源ブロックデコード回路83へ与える。このスペア判定回路82の出力するスペアヒット信号SHITはマルチプレクサ89により選択されて出力され、また電源ブロックデコード回路83の出力する電源ブロック選択信号がマルチプレクサ86により選択されて出力される。ラッチ84、85、87および88がこのノーマルモード時においてバイパスされる。したがって、アレイ活性化信号が活性化されると、スペア判定回路82が判定動作を行ない、その判定結果に従ってスペアヒット信号SHITが生成される。ノーマルモード時においては、電源ブロックデコード回路83は、このスペアヒット信号SHITにかかわらず、マルチプレクサ80からのアドレス信号をデコードして、スペアブロックを含むメモリブロックMAB1およびアドレス指定されたメモリブロックに対する電源ブロック選択信号を選択状態へ駆動する。 Te is the normal mode smell, the multiplexer 80 selects and applies the internal address signal Ad from the multiplexer 26 to the power supply block decode circuit 83 of spare determination circuit 82. Spare hit signal SHIT output from spare determination circuit 82 is selected and output by multiplexer 89, and a power supply block selection signal output from power supply block decode circuit 83 is selected and output by multiplexer 86. Latches 84, 85, 87 and 88 are bypassed in this normal mode. Therefore, when the array activation signal is activated, spare determination circuit 82 performs a determination operation, and spare hit signal SHIT is generated according to the determination result. In the normal mode, power supply block decode circuit 83 decodes the address signal from multiplexer 80 regardless of spare hit signal SHIT, and provides power supply block for memory block MAB1 including the spare block and the addressed memory block. Drive the selection signal to the selected state.

この図49に示す構成を利用することにより、ノーマルモード時のアクセス時間を増大させることなく、セルフリフレッシュモード時の消費電流を低減することができる。   By using the configuration shown in FIG. 49, the current consumption in the self-refresh mode can be reduced without increasing the access time in the normal mode.

以上のように、この発明の実施の形態7の階層電源構成に従えば、ノーマルモード時には、スペアブロックを含むメモリブロックおよびアドレス指定されたメモリブロックをスペア判定結果にかかわらず、選択状態へ駆動し、またリフレッシュモード時において、アドレス指定されたメモリブロックに対する電源スイッチ回路を選択状態へ駆動しているため、ノーマルモード時においては、スペア判定結果確定前に、電源スイッチ回路からの電圧を安定に供給することができ、高速アクセスが可能となり、またリフレッシュモード時においては、必要最小限のメモリブロックに対してのみ所定の電圧が供給されるため、消費電流を低減することができる。   As described above, according to the hierarchical power supply configuration of the seventh embodiment of the present invention, in the normal mode, the memory block including the spare block and the addressed memory block are driven to the selected state regardless of the spare determination result. In the refresh mode, the power switch circuit for the addressed memory block is driven to the selected state. In the normal mode, the voltage from the power switch circuit is stably supplied before the spare determination result is determined. In the refresh mode, a predetermined voltage is supplied only to the minimum necessary memory blocks, so that current consumption can be reduced.

[階層電源構成2]
図50(A)および図50(B)は、この発明の実施の形態7に従う階層電源構成2の動作を図解する図である。図50(A)において、ノーマルモード時、アレイ活性化信号の活性化に応答してスペアブロックSPBを含むメモリブロックMAB1およびアドレス指定されたメモリブロック両者に対する電源スイッチ回路を選択状態へ駆動する。図50(A)においては、メモリブロックMAB2がアドレス指定された状態を示す。アレイ活性化信号RACTが活性化され、アクティブサイクルが始まると、まずスペアブロックを含むメモリブロックMAB1およびアドレス指定されたメモリブロックMAB2を選択状態へ駆動することにより、スペア判定結果を待つ必要がなく、高速で、所望の電圧を供給することができる。
[Hierarchical power supply configuration 2]
50A and 50B are diagrams illustrating the operation of hierarchical power supply configuration 2 according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 50A, in the normal mode, the power supply switch circuit for both memory block MAB1 including spare block SPB and the addressed memory block is driven to a selected state in response to the activation of the array activation signal. FIG. 50A shows a state where the memory block MAB2 is addressed. When the array activation signal RACT is activated and the active cycle starts, the memory block MAB1 including the spare block and the addressed memory block MAB2 are first driven to the selected state, so that it is not necessary to wait for the spare determination result. A desired voltage can be supplied at high speed.

次に、図50(B)に示すように、スペア判定結果が確定すると、そのスペア判定結果に従って、選択すべきメモリセルを含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路のみを選択状態へ駆動する。図50(B)においては、メモリブロックMAB2のノーマルワード線NWLが選択状態へ駆動され、電源スイッチ回路SW2は選択状態に保持され、一方、メモリブロックMAB1に対する電源スイッチ回路SW1は、非選択状態へ駆動される状態を示す。この判定結果後、ノーマルワード線NWLは、選択状態へ駆動される。したがって、この選択ノーマルワード線駆動時において、安定に電源スイッチ回路SW2から電圧が供給されており、高速かつ正確に、選択ノーマルワード線を選択状態へ駆動することができる。また、メモリブロックMAB1が、非選択状態に保持されるため、電源スイッチ回路SW1は非選択状態へ駆動することにより消費電流を低減することができる。   Next, as shown in FIG. 50B, when the spare determination result is confirmed, only the power switch circuit for the memory block including the memory cell to be selected is driven to the selected state according to the spare determination result. In FIG. 50B, normal word line NWL of memory block MAB2 is driven to the selected state, and power supply switch circuit SW2 is held in the selected state, while power supply switch circuit SW1 for memory block MAB1 is set to the unselected state. Indicates the driven state. After the determination result, normal word line NWL is driven to the selected state. Therefore, when driving the selected normal word line, the voltage is stably supplied from the power switch circuit SW2, and the selected normal word line can be driven to the selected state at high speed and accurately. In addition, since the memory block MAB1 is held in the non-selected state, the power switch circuit SW1 can be driven to the non-selected state to reduce current consumption.

リフレッシュモード時においては、先の図44に示すように、選択すべきメモリセルを含むメモリセルブロックに対する電源スイッチ回路のみが選択状態へ駆動され、残りの電源スイッチ回路は非選択状態に保持される。これにより、リフレッシュサイクル時における消費電流を低減する。   In the refresh mode, as shown in FIG. 44, only the power switch circuit for the memory cell block including the memory cell to be selected is driven to the selected state, and the remaining power switch circuits are held in the non-selected state. . This reduces current consumption during the refresh cycle.

図51(A)は、電源ブロック選択信号φB1に対する電源ブロックデコード回路の構成を示す図である。図51(A)において、電源ブロックデコード回路は、アレイ活性化信号/RACTの立下がりに応答してワンショットのLレベルのパルス信号を生成するワンショットパルス発生回路90と、ロウアドレスビット/RA1、RA2およびRA3を受けるNAND回路91と、リフレッシュアドレスビット/QA1、QA2およびQA3を受けるNAND回路92と、ワンショットパルス発生回路90の出力信号とNAND回路91および92の出力信号とスペアヒット信号/SHITとを受けて電源ブロック選択信号φB1を出力するNAND回路93を含む。アドレスビット/RA1、RA2、RA3、/QA1、QA2およびQA3は、スタンバイ時Lレベルである。次に、図51(A)に示す電源ブロックデコード回路の動作を、図51(B)に示す信号波形図を参照して説明する。   FIG. 51A shows a configuration of a power supply block decoding circuit for power supply block selection signal φB1. 51A, a power supply block decode circuit includes a one-shot pulse generation circuit 90 that generates a one-shot L-level pulse signal in response to a fall of array activation signal / RACT, and row address bit / RA1. , RA2 and RA3, a NAND circuit 91 receiving refresh address bits / QA1, QA2 and QA3, an output signal of one-shot pulse generation circuit 90, an output signal of NAND circuits 91 and 92, and a spare hit signal / It includes a NAND circuit 93 that receives SHIT and outputs a power supply block selection signal φB1. Address bits / RA1, RA2, RA3, / QA1, QA2, and QA3 are at the L level during standby. Next, operation of the power supply block decoding circuit shown in FIG. 51A will be described with reference to a signal waveform diagram shown in FIG.

アクティブサイクルが始まると、アレイ活性化信号/RACTがLレベルに立下がる。このアレイ活性化信号/RACTの立下がりに応答して、ワンショットパルス発生回路90は、所定期間Lレベルとなるワンショットのパルス信号を生成する。応じて、NAND回路93の出力する電源ブロック選択信号φB1がHレベルに立上がる。一方、NAND回路91が、与えられたアドレスビット/RA1、RA2およびRA3をデコードする。メモリブロックMAB1がアドレス指定されている場合には、このNAND回路91の出力信号が、またLレベルとなり、NAND回路93の出力する電源ブロック選択信号φB1がHレベルへ駆動される。この状態においては、スペアワード線が使用されるか否かにかかわらず、電源ブロック選択信号φB1は、このアクティブサイクル期間中Hレベルとなる。   When the active cycle starts, array activation signal / RACT falls to L level. In response to the fall of array activation signal / RACT, one-shot pulse generation circuit 90 generates a one-shot pulse signal that is L level for a predetermined period. In response, power supply block selection signal φB1 output from NAND circuit 93 rises to the H level. On the other hand, NAND circuit 91 decodes applied address bits / RA1, RA2 and RA3. When memory block MAB1 is addressed, the output signal of NAND circuit 91 attains L level, and power supply block selection signal φB1 output from NAND circuit 93 is driven to H level. In this state, power supply block selection signal φB1 is at the H level during this active cycle regardless of whether the spare word line is used.

一方、メモリブロックMAB1と異なるメモリブロックがアドレス指定されている場合、NAND回路91の出力信号はHレベルとなる。この状態においては、ワンショットパルス発生回路90の出力信号がHレベルに立上がる前に、スペア判定結果に従って、スペアヒット信号SHITがHレベルまたはLレベルに駆動される。ノーマルワード線が使用される場合には、スペアヒット信号/SHITはHレベルを保持する。したがって、この状態においては、ワンショットパルス発生回路20の出力信号の立上がりに応答して、電源ブロック選択信号φB1がLレベルに立下がる。このメモリブロックにおいて行選択が行なわれる。   On the other hand, when a memory block different from memory block MAB1 is addressed, the output signal of NAND circuit 91 is at H level. In this state, before the output signal of one shot pulse generation circuit 90 rises to H level, spare hit signal SHIT is driven to H level or L level according to the spare determination result. When the normal word line is used, spare hit signal / SHIT is kept at the H level. Therefore, in this state, power supply block selection signal φB1 falls to the L level in response to the rise of the output signal of one shot pulse generation circuit 20. Row selection is performed in this memory block.

一方、NAND回路91の出力信号がHレベルであり、他のメモリブロックが指定されている状態において、スペアヒット信号/SHITがLレベルに立下がると、電源ブロック選択信号φB1は、Hレベルを保持する。このワンショットパルス発生回路90の出力するパルス信号のパルス幅をスペアヒット信号/SHITが確定状態となるための時間幅に設定することにより、電源ブロック選択信号φB1は、対応のメモリブロックMAB1の使用/不使用に応じて、選択/非選択状態に駆動することができる。   On the other hand, when spare hit signal / SHIT falls to L level while the output signal of NAND circuit 91 is at H level and another memory block is designated, power supply block selection signal φB1 holds H level. To do. By setting the pulse width of the pulse signal output from this one-shot pulse generation circuit 90 to a time width for the spare hit signal / SHIT to be in a definite state, the power supply block selection signal φB1 is used for the corresponding memory block MAB1. / It can be driven to the selected / unselected state according to the non-use.

図52は、電源ブロック選択信号φBj(j=2−8)に対する電源ブロックデコード回路の構成を示す図である。この図52に示す電源ブロックデコード回路は、図47(A)に示す電源ブロックデコード回路と以下の点において異なっている。すなわち、NAND回路75とNAND回路77の間に、NAND回路75の出力信号とスペアヒット信号SHITを受けるOR回路94が配置される。他の構成は、図47(A)に示す構成と同じであり、対応する部分には同じ参照番号を付しその詳細説明は省略する。   FIG. 52 shows a structure of a power supply block decoding circuit for power supply block selection signal φBj (j = 2-8). The power supply block decode circuit shown in FIG. 52 differs from the power supply block decode circuit shown in FIG. 47A in the following points. That is, between the NAND circuit 75 and the NAND circuit 77, an OR circuit 94 that receives the output signal of the NAND circuit 75 and the spare hit signal SHIT is arranged. Other structures are the same as those shown in FIG. 47A, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

この図52に示す電源ブロックデコード回路の構成において、アドレスビットRA1−RA3および/RA1−/RA3に従って、アクティブサイクル開始時、電源ブロック選択信号φBiが選択/非選択状態へ駆動される。スペアビット信号SHITがLレベルのときには、そのアクティブサイクル期間中、電源ブロック選択信号φBiが、アドレスビットRA1−RA3および/RA1−/RA3に従った状態に保持される。一方、スペアヒット信号SHITがHレベルに駆動されると、OR回路94の出力信号がHレベルとなる。ノーマルモード時において、NAND回路76の出力信号はHレベルである。したがって、このスペアヒット信号SHITの立上がりに応答して、電源ブロック選択信号φBjがLレベルに立下がる。これにより、スペアワード線が使用されるとき、スペアブロックを含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路のみが選択状態に駆動され、このアドレス指定された不良ノーマルワード線を含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路は非選択状態へ駆動される。   In the configuration of the power supply block decoding circuit shown in FIG. 52, power supply block selection signal φBi is driven to the selected / unselected state at the start of the active cycle in accordance with address bits RA1-RA3 and / RA1- / RA3. When spare bit signal SHIT is at L level, power supply block selection signal φBi is held in a state according to address bits RA1-RA3 and / RA1- / RA3 during the active cycle period. On the other hand, when spare hit signal SHIT is driven to H level, the output signal of OR circuit 94 becomes H level. In the normal mode, the output signal of NAND circuit 76 is at the H level. Therefore, in response to the rise of spare hit signal SHIT, power supply block selection signal φBj falls to the L level. Thus, when the spare word line is used, only the power switch circuit for the memory block including the spare block is driven to the selected state, and the power switch circuit for the memory block including the addressed defective normal word line is not selected. Driven to state.

なお、図51(A)および図52に示す電源ブロックデコード回路のリフレッシュモード時における動作は、図46(A)および図47(A)に示す電源ブロックデコード回路の動作と同じであり、したがって、それらの動作波形は図46(B)および図47(B)にそれぞれ示す信号波形と同じである。すなわち、リフレッシュサイクル時において、選択状態へ駆動すべきメモリセル行を含むメモリセルブロックに対してのみ電源スイッチ回路が選択状態へ駆動される。   The operations in the refresh mode of the power supply block decode circuits shown in FIGS. 51A and 52 are the same as the operations of the power supply block decode circuits shown in FIGS. 46A and 47A. Their operation waveforms are the same as the signal waveforms shown in FIGS. 46 (B) and 47 (B), respectively. That is, in the refresh cycle, the power switch circuit is driven to the selected state only for the memory cell block including the memory cell row to be driven to the selected state.

なお、この図51および図52に示す電源ブロックデコード回路の構成に対し、図49に示す回路構成を利用することができる。すなわちリフレッシュモード時において、前のサイクルのリフレッシュアドレスカウンタからのリフレッシュアドレス信号に従って、次サイクルにおける電源ブロック選択信号の選択/非選択状態を決定することができる。   In addition, the circuit configuration shown in FIG. 49 can be used for the configuration of the power supply block decoding circuit shown in FIGS. That is, in the refresh mode, the selection / non-selection state of the power supply block selection signal in the next cycle can be determined according to the refresh address signal from the refresh address counter in the previous cycle.

以上のように、この実施の形態7に従えば、ノーマルモード時においては、アドレス指定されたメモリブロックを選択状態へ駆動し、次いで、選択すべきメモリセル行を含むメモリブロックに対してのみ電源スイッチ回路を選択状態に保持しているため、アクティブサイクル時の消費電流を低減することができる。また、アクティブサイクル開始と同時に、アドレス指定されたメモリブロックおよびスペアブロックを含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路を選択状態に駆動しており、アクセス時間が増加するのを防止することができる。   As described above, according to the seventh embodiment, in the normal mode, the addressed memory block is driven to the selected state, and then power is supplied only to the memory block including the memory cell row to be selected. Since the switch circuit is held in the selected state, current consumption during the active cycle can be reduced. Simultaneously with the start of the active cycle, the power switch circuit for the memory block including the addressed memory block and the spare block is driven to the selected state, thereby preventing an increase in access time.

上述の説明において、スペアワード線を含むメモリブロックについて説明している。しかしながら、スペアコラムを救済する構成に対しても、この階層電源構成を利用することができる。   In the above description, the memory block including the spare word line is described. However, this hierarchical power supply configuration can also be used for the configuration for repairing the spare column.

また、スペアブロックを含むメモリブロックは、1つであるとこの実施の形態7において説明している。しかしながら、先の実施の形態1から5に対しても、この実施の形態7の階層電源構成を適用することができる。また、繰返し回路はメモリセルデータを検知・増幅するセンスアンプであってもよい。   In the seventh embodiment, it is described that there is one memory block including a spare block. However, the hierarchical power supply configuration of the seventh embodiment can also be applied to the first to fifth embodiments. The repeating circuit may be a sense amplifier that detects and amplifies memory cell data.

以上のように、この発明に従えば、スペア線を、複数のメモリブロックのノーマル線と置換可能なように構成しているため、スペア線を効率的に利用することができ、またフレキシブルリダンダンシィ構成を利用しているため、スペアデコーダの数も低減することができ、アレイ面積増加を抑制することができる。   As described above, according to the present invention, the spare line can be replaced with the normal line of a plurality of memory blocks, so that the spare line can be used efficiently and flexible redundancy is achieved. Since the configuration is used, the number of spare decoders can be reduced, and an increase in array area can be suppressed.

また、メモリブロックそれぞれに対し電源スイッチ回路を設け、ノーマルモード時とリフレッシュモード時とで選択状態へ駆動される電源スイッチ回路の数を異ならせているため、アクセス時間を低下させることなく、消費電流を低減することができる。また、スペアブロックを含む構成においては、スペアブロックを含むメモリブロックに対する電源スイッチ回路は、常時アクティブサイクル開始に応答して選択状態へ駆動しているため、スペア判定を待つことなくスペアブロックに対して電源スイッチ回路から所定の電圧を供給することができ、アクセス時間の増加を抑制することができる。   In addition, a power switch circuit is provided for each memory block, and the number of power switch circuits driven to the selected state is different between the normal mode and the refresh mode, so that the current consumption can be reduced without reducing the access time. Can be reduced. In the configuration including the spare block, the power switch circuit for the memory block including the spare block is always driven to the selected state in response to the start of the active cycle. A predetermined voltage can be supplied from the power switch circuit, and an increase in access time can be suppressed.

この発明は、アレイ分割構造の不良セル救済を行う半導体記憶装置に適用することができる。The present invention can be applied to a semiconductor memory device for repairing defective cells having an array division structure.

この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。1 schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention. FIG. (A)は、図1に示すメモリアレイの不良列救済態様を示す図であり、(B)は、不良列救済のためのスペアデコーダの構成を概略的に示す図である。(A) is a diagram showing a defective column relief mode of the memory array shown in FIG. 1, and (B) is a diagram schematically showing a configuration of a spare decoder for defective column relief. (A)は、スペアデコーダの変更例を示し、(B)は、(A)に示すスペアデコーダによる不良列救済の態様を示す図である。(A) shows a modified example of the spare decoder, and (B) is a diagram showing an aspect of defective column relief by the spare decoder shown in (A). 図1に示すアレイ配置における内部データ読出部の構成を概略的に示す図である。FIG. 2 schematically shows a configuration of an internal data reading unit in the array arrangement shown in FIG. 1. この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。FIG. 11 schematically shows a structure of a main portion of a semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. 図5に示すメモリアレイにおけるノーマルローカルデータバスおよびノーマルグローバルデータバスの接続およびスペアローカルデータバスおよびスペアグローバルデータバスの接続態様を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a connection mode of a normal local data bus and a normal global data bus and a connection mode of a spare local data bus and a spare global data bus in the memory array shown in FIG. 5. スペアローカルデータバス選択信号を発生するための手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method for generating a spare local data bus selection signal. 図5に示すメモリアレイのスペアアレイの列選択部の構成を概略的に示す図である。FIG. 6 schematically shows a configuration of a column selection unit of a spare array of the memory array shown in FIG. 5. この発明の実施の形態3に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the principal part of the semiconductor memory device according to Embodiment 3 of this invention. 図9に示すメモリアレイにおける不良行救済の態様の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a defective row relief mode in the memory array shown in FIG. 9. この発明の実施の形態4の半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the array part of the semiconductor memory device of Embodiment 4 of this invention. 図11に示すメモリブロック配置の効果を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the effect of the memory block arrangement shown in FIG. 11. 図12に示す構成の問題点を解決するためのビット線分離指示信号発生部の構成を概略的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a bit line isolation instruction signal generation unit for solving the problems of the configuration shown in FIG. 12. 図11に示すメモリブロック配置におけるビット線分離指示信号発生部の構成を概略的に示す図である。FIG. 12 schematically shows a configuration of a bit line isolation instruction signal generation unit in the memory block arrangement shown in FIG. 11. この発明の実施の形態4におけるスペア行と不良ノーマル行の置換態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the replacement aspect of the spare line and defective normal line in Embodiment 4 of this invention. メモリセルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a memory cell. この発明の実施の形態5に従う半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。FIG. 11 schematically shows a configuration of an array portion of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention. (A)は、図17に示すアレイ配置における通常動作モード時のアドレス信号ビットと選択メモリ部の対応関係を示す図であり、(B)は、テストモード時におけるアドレス信号ビットと選択メモリブロックとの対応関係を概略的に示す図である。(A) is a diagram showing a correspondence relationship between the address signal bits in the normal operation mode and the selected memory unit in the array arrangement shown in FIG. 17, and (B) is a diagram showing the address signal bits and the selected memory block in the test mode. It is a figure which shows roughly the correspondence of these. 図18(B)に示すテストモード時のメモリブロック選択のための制御部の構成の一例を概略的に示す図である。FIG. 19 is a diagram schematically showing an example of a configuration of a control unit for memory block selection in the test mode shown in FIG. 18B. この発明の実施の形態5の変更例の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the example of a change of Embodiment 5 of this invention. (A)は、この発明の実施の形態6に従う階層電源構成1を概略的に示す図であり、(B)は、(A)に示すロウ系周辺回路の電源スイッチ回路の構成を示す図である。(A) is a figure which shows roughly the hierarchy power supply structure 1 according to Embodiment 6 of this invention, (B) is a figure which shows the structure of the power switch circuit of the row-system peripheral circuit shown to (A). is there. この発明の実施の形態6におけるメモリアレイおよびメモリスイッチ回路の配置を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly arrangement | positioning of the memory array and memory switch circuit in Embodiment 6 of this invention. (A)は、この発明の実施の形態6の階層電源構成1のノーマルモード時の電源スイッチ回路の選択態様を示し、(B)は、その動作波形を示す図である。(A) shows the selection mode of the power supply switch circuit in the normal mode of hierarchical power supply configuration 1 according to the sixth embodiment of the present invention, and (B) is a diagram showing its operation waveform. 図22に示す階層電源構成のリフレッシュモード時の選択態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the selection aspect at the time of the refresh mode of the hierarchical power supply structure shown in FIG. この発明の実施の形態6における半導体記憶装置のロウ系制御部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the row type | system | group control part of the semiconductor memory device in Embodiment 6 of this invention. 図21に示す電源ブロックデコーダの構成の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing an example of a configuration of a power supply block decoder shown in FIG. 21. 電源ブロック選択信号φB2に対する電源ブロックデコード回路の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a power supply block decoding circuit for a power supply block selection signal φB2. この発明の実施の形態6における階層電源構成1におけるアドレスビットの分配を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly distribution of the address bit in the hierarchical power supply structure 1 in Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6の階層電源構成の変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of the hierarchical power supply structure of Embodiment 6 of this invention. 図29に示す階層電源構成の動作を示す信号波形図である。FIG. 30 is a signal waveform diagram representing an operation of the hierarchical power supply configuration shown in FIG. 29. 階層電源構成1の変更例におけるロウ系周辺回路の繰返し回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the repetition circuit of the row-system peripheral circuit in the example of a change of hierarchy power supply structure. この発明の実施の形態6の階層電源構成2のノーマルモードおよびリフレッシュモード時の電源スイッチ回路の選択態様を示す図である。It is a figure which shows the selection mode of the power switch circuit at the time of the normal mode and refresh mode of hierarchy power supply structure 2 of Embodiment 6 of this invention. 図32(A)および(B)に対する電源ブロックデコーダの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the power supply block decoder with respect to FIG. 32 (A) and (B). 特定の電源ブロック選択信号φB2に対する電源ブロックデコード回路の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a power supply block decoding circuit for a specific power supply block selection signal φB2. この発明の実施の形態6の階層電源構成2の変更例の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the example of a change of the hierarchy power supply structure 2 of Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6の階層電源構成3の制御部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the control part of the hierarchical power supply structure 3 of Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6の階層電源構成3の動作を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows operation | movement of the hierarchical power supply structure 3 of Embodiment 6 of this invention. 図36に示す電源ブロックデコーダの構成の一例を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing an example of a configuration of a power supply block decoder shown in FIG. 36. 図36に示すレジスタの構成の一例を示す図である。FIG. 37 is a diagram illustrating an example of a configuration of a register illustrated in FIG. 36. 図36に示すカウントアップ指示信号発生部の構成の一例を概略的に示す図である。FIG. 37 schematically shows an example of the configuration of a count-up instruction signal generator shown in FIG. 36. この発明の実施の形態7の階層電源構成1の配置を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the arrangement | positioning of the hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7の階層電源構成1におけるノーマルモード時の電源スイッチ回路の選択態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the selection mode of the power switch circuit at the time of the normal mode in the hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention. 図42に示すメモリスイッチ回路選択時の動作を示す信号波形図である。FIG. 43 is a signal waveform diagram representing an operation when the memory switch circuit shown in FIG. 42 is selected. この発明の実施の形態7の階層電源構成1のリフレッシュモード時の電源スイッチ回路選択態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the power switch circuit selection mode at the time of the refresh mode of hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention. 図44に示すメモリスイッチ回路選択態様に対する動作を示す信号波形図である。FIG. 45 is a signal waveform diagram representing an operation for the memory switch circuit selection mode shown in FIG. 44. (A)は、この発明の実施の形態7の階層電源構成1の電源ブロックデコーダの構成の一例を示し、(B)は、(A)に示す電源ブロックデコーダ回路の動作を示す信号波形図である。(A) shows an example of the structure of the power supply block decoder of hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention, (B) is a signal waveform diagram which shows operation | movement of the power supply block decoder circuit shown to (A). is there. (A)は、この発明の実施の形態7の階層電源構成1の電源ブロックデコーダの構成を示し、(B)は、(A)に示す電源ブロックデコーダの動作を示す信号波形図である。(A) shows the structure of the power supply block decoder of hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention, (B) is a signal waveform diagram which shows the operation | movement of the power supply block decoder shown to (A). この発明の実施の形態7の階層電源構成1の変更例の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the example of a change of the hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7の階層電源構成の制御部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the control part of the hierarchical power supply structure 1 of Embodiment 7 of this invention. (A)および(B)は、この発明の実施の形態7の階層電源構成2の電源スイッチ回路の選択態様を概略的に示す図である。(A) And (B) is a figure which shows schematically the selection mode of the power switch circuit of the hierarchical power supply structure 2 of Embodiment 7 of this invention. (A)は、この発明の実施の形態7の階層電源構成2の電源ブロックデコード回路の構成の一例を示し、(B)は、その動作波形を示す図である。(A) shows an example of the structure of the power supply block decoding circuit of the hierarchical power supply structure 2 of Embodiment 7 of this invention, (B) is a figure which shows the operation | movement waveform. この発明の実施の形態7の階層電源構成2の電源ブロックデコーダの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply block decoder of the hierarchical power supply structure 2 of Embodiment 7 of this invention. 従来のフレキシブルロウリダンダンシ構成の半導体記憶装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the array part of the semiconductor memory device of the conventional flexible row redundancy structure. 従来のフレキシブルコラムリダンダンシのアレイ部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the array part of the conventional flexible column redundancy. 従来の階層電源構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional hierarchical power supply structure. 図55に示す階層電源構成の動作を示す波形図である。FIG. 56 is a waveform diagram showing an operation of the hierarchical power supply configuration shown in FIG. 55.

符号の説明Explanation of symbols

RB♯0〜RB♯m メモリブロック、MB♯00〜MB♯mn ノーマルメモリサブアレイ、LIO00〜LIOmn ノーマルローカルデータバス、SP♯0〜SP♯m スペアアレイ、SIO0〜SIOm スペアローカルデータバス、NGIO0〜NGIOn ノーマルグローバルデータバス、SGIO スペアグローバルデータバス、BSG ブロック選択ゲート、SD00〜SD0m,SD30〜SD3m スペアデコーダ、SPD スペアデコード回路、Y0〜Yn コラムデコード回路、SD00〜SD0n,SD30〜SD3n スペアデコーダ、BSGs スペアブロック選択ゲート、CB♯0〜CB♯n 列ブロック、SB♯ スペアブロック、MA♯0〜MA♯m ノーマルメモリサブアレイ、SPX♯ スペアアレイ、RBX♯0〜RBX♯m 行ブロック、MA♯0−0〜MA♯0−N,MA♯1−0〜MA♯1−N ノーマルメモリサブアレイ、SPX♯0,SPX♯1 スペアアレイ、SAB0〜SABm+1 センスアンプ帯、MB♯00−0〜MB♯00−N,MB♯01−0〜MB♯01−N,MB♯10−0〜MB♯10−N,MB♯11−0〜MB♯11−N ノーマルメモリサブアレイ、SPX♯00,SPX♯01,SPX♯10,SPX♯11 スペアアレイ、B♯0,B♯1 メモリマット、B♯00,B♯01,B♯10,B♯11 メモリブロック群、1 主電圧供給線、2a〜2n,2 メモリブロック、3a〜3n,3 ロウ系周辺回路、4a〜4n,SW1−SW8 電源スイッチ回路、5a−5n 副電圧供給線、6 電源ブロックデコーダ、WLa−WLm ワード線、11a−11m NAND型デコード回路、12a−12m インバータ型ワード線ドライブ回路、14p,14n 電源スイッチトランジスタ、MAB1−MAB8 メモリブロック、GAB0,GAB1 グローバルブロック、22 リフレッシュモード検出回路、23 リフレッシュ制御回路、24 タイマ、25 リフレッシュアドレスカウンタ、26 マルチプレクサ、27 ロウ系制御回路、30 OR回路、31 ワード線活性化信号発生回路、32 遅延回路、33 セレクタ、40 ワード線デコード信号発生回路、50 ロウ系選択回路、60 電源ブロックデコード回路、61,62 ラッチ、63 セレクタ、65 レジスタ、NMAB1−NMAB8 ノーマルメモリブロック、78 ワード線駆動タイミング制御回路、80 マルチプレクサ、82 スペア判定回路、83 電源ブロックデコード回路、84,85,87,88 ラッチ、86,89 マルチプレクサ(MAX)、90 ワンショットパルス発生回路、91,92,93 NAND回路、94 OR回路、74,75,76,77 NAND回路。   RB # 0-RB # m memory block, MB # 00-MB # mn normal memory sub-array, LIO00-LIOmn normal local data bus, SP # 0-SP # m spare array, SIO0-SIOm spare local data bus, NGIO0-NGIOn Normal global data bus, SGIO spare global data bus, BSG block selection gate, SD00 to SD0m, SD30 to SD3m spare decoder, SPD spare decoding circuit, Y0 to Yn column decoding circuit, SD00 to SD0n, SD30 to SD3n spare decoder, BSGs spare Block selection gate, CB # 0 to CB # n column block, SB # spare block, MA # 0 to MA # m normal memory subarray, SPX # spare array, RBX # 0 to RBX # m row block, MA # 0-0 to MA # 0-N, MA # 1-0 to MA # 1-N normal memory subarray, SPX # 0, SPX # 1 spare array, SAB0 to SABm + 1 sense Amplifier band, MB # 00-0 to MB # 00-N, MB # 01-0 to MB # 01-N, MB # 10-0 to MB # 10-N, MB # 11-0 to MB # 11-N Normal memory subarray, SPX # 00, SPX # 01, SPX # 10, SPX # 11 Spare array, B # 0, B # 1 memory mat, B # 00, B # 01, B # 10, B # 11 memory block group 1 main voltage supply line, 2a to 2n, 2 memory block, 3a to 3n, 3 row peripheral circuit, 4a to 4n, SW1-SW8 power switch circuit, 5a-5n sub voltage supply line, 6 power block deco , WLa-WLm word line, 11a-11m NAND type decode circuit, 12a-12m inverter type word line drive circuit, 14p, 14n power switch transistor, MAB1-MAB8 memory block, GAB0, GAB1 global block, 22 refresh mode detection Circuit, 23 refresh control circuit, 24 timer, 25 refresh address counter, 26 multiplexer, 27 row system control circuit, 30 OR circuit, 31 word line activation signal generation circuit, 32 delay circuit, 33 selector, 40 word line decode signal generation Circuit, 50 row selection circuit, 60 power supply block decode circuit, 61, 62 latch, 63 selector, 65 register, NMAB1-NMAB8 normal memory block, 78 word lines Operation timing control circuit, 80 multiplexer, 82 spare determination circuit, 83 power supply block decoding circuit, 84, 85, 87, 88 latch, 86, 89 multiplexer (MAX), 90 one-shot pulse generation circuit, 91, 92, 93 NAND circuit 94 OR circuit, 74, 75, 76, 77 NAND circuit.

Claims (1)

各々が行列状に配列される複数のノーマルメモリセルを有する複数の第1のメモリブロック
前記複数の第1のメモリブロックの特定の第1のメモリブロックに行列状に配列されかつ各行が前記複数の第1のメモリブロックの不良ノーマルメモリセルを含む不良行と置換可能な複数の第1のスペアメモリセル、
各々が、列方向に沿って前記複数の第1のメモリブロックと交互に配置され、各々が行列状に配列される複数のノーマルメモリセルを有する複数の第2のメモリブロック、
前記複数の第2のメモリブロックの特定の第2のメモリブロックに行列状に配列されかつ各行が前記複数の第2のメモリブロックの不良ノーマルメモリセルを含む不良行と置換可能な複数の第2のスペアメモリセル、および
前記複数の第1のメモリブロックの各々と前記複数の第2のメモリブロックの各々との間に配置されかつ前記列方向において隣接する第1および第2のメモリブロックにより共有され、活性化時、選択メモリセルを含むメモリブロックの各列のデータを検知および増幅するためのシェアードセンスアンプ方式の複数のセンスアンプ帯を備える、半導体記憶装置。
A plurality of first memory blocks each having a plurality of normal memory cells arranged in a matrix ;
A plurality of first rows arranged in a matrix in a specific first memory block of the plurality of first memory blocks and each row replaceable with a defective row including a defective normal memory cell of the plurality of first memory blocks. Spare memory cells,
A plurality of second memory blocks each having a plurality of normal memory cells, each of which is alternately arranged with the plurality of first memory blocks along a column direction, and each of which is arranged in a matrix;
A plurality of second rows arranged in a matrix in a specific second memory block of the plurality of second memory blocks and each row being replaceable by a defective row including a defective normal memory cell of the plurality of second memory blocks. Spare memory cells, and
Arranged between each of the plurality of first memory blocks and each of the plurality of second memory blocks and shared by the first and second memory blocks adjacent in the column direction, and when activated, A semiconductor memory device comprising a plurality of shared sense amplifier type sense amplifier bands for detecting and amplifying data in each column of a memory block including a selected memory cell.
JP2008118413A 1998-06-09 2008-04-30 Semiconductor memory device Expired - Fee Related JP4804503B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008118413A JP4804503B2 (en) 1998-06-09 2008-04-30 Semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16046698 1998-06-09
JP1998160466 1998-06-09
JP2008118413A JP4804503B2 (en) 1998-06-09 2008-04-30 Semiconductor memory device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10293421A Division JP2000067595A (en) 1998-06-09 1998-10-15 Semiconductor memory

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008217984A JP2008217984A (en) 2008-09-18
JP4804503B2 true JP4804503B2 (en) 2011-11-02

Family

ID=39837817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008118413A Expired - Fee Related JP4804503B2 (en) 1998-06-09 2008-04-30 Semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4804503B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101836748B1 (en) * 2016-12-30 2018-03-08 연세대학교 산학협력단 Apparatus and method for repairing memory banks by using various spare cells

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62153700U (en) * 1986-03-20 1987-09-29
JPH02208897A (en) * 1989-02-08 1990-08-20 Seiko Epson Corp Semiconductor memory
KR960002777B1 (en) * 1992-07-13 1996-02-26 삼성전자주식회사 Row redundancy device for a semiconductor device
JPH10125091A (en) * 1996-10-14 1998-05-15 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor storage device
JP4255144B2 (en) * 1998-05-28 2009-04-15 株式会社ルネサステクノロジ Semiconductor memory device
JPH11353893A (en) * 1998-06-08 1999-12-24 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor memory

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008217984A (en) 2008-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6233181B1 (en) Semiconductor memory device with improved flexible redundancy scheme
US6721223B2 (en) Semiconductor memory device
US6608772B2 (en) Low-power semiconductor memory device
US6366515B2 (en) Semiconductor memory device
US5970507A (en) Semiconductor memory device having a refresh-cycle program circuit
US6452859B1 (en) Dynamic semiconductor memory device superior in refresh characteristics
US6519192B2 (en) Semiconductor memory device having a large band width and allowing efficient execution of redundant repair
US6272056B1 (en) Semiconductor memory device capable of implementing redundancy-based repair efficiently in relation to layout and operating speed and semiconductor integrated circuit device having such semiconductor memory device
US6331956B1 (en) Synchronous semiconductor memory device having redundant circuit of high repair efficiency and allowing high speed access
KR20010003913A (en) semiconductor memory and driving signal generator therefor
JPH09180442A (en) Volatile memory device and its refreshing method
JPH09134592A (en) Subword line decoder of semiconductor memory and its semiconductor memory
CN111798897A (en) Apparatus and method for controlling driving signal in semiconductor device
JPH10269766A (en) Semiconductor memory device
CN114649015A (en) Apparatus and method for redundancy matching control to disable wordline activation at refresh
WO2006013632A1 (en) Semiconductor memory
JP3268823B2 (en) Semiconductor storage device
US6046955A (en) Semiconductor memory device with testable spare columns and rows
US6304498B1 (en) Semiconductor memory device capable of suppressing degradation in operation speed after replacement with redundant memory cell
JP4804503B2 (en) Semiconductor memory device
JP2001338495A (en) Semiconductor memory
JPH10125091A (en) Semiconductor storage device
JP2001060400A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2001297582A (en) Semiconductor memory
TW201447894A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100602

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110419

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110802

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees