JP5002844B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

この発明は、半導体装置に関し、特に、回路特性などを調整するチューン情報および不良セルを救済する冗長アドレス情報等を不揮発的に格納する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device that stores tune information for adjusting circuit characteristics and the like, redundant address information for relieving defective cells, and the like in a nonvolatile manner.

半導体集積回路装置などの半導体装置においては、製造工程におけるパターンずれおよびプロセスパラメータの変動などにより、トランジスタ素子の特性がばらつき、また、内部回路の動作特性がばらつく。このようなトランジスタ素子/内部回路の特性のばらつきを補償して、所望の動作特性を得るために、通常、チューニングまたはトリミングと呼ばれる操作が行なわれる。   In a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device, characteristics of transistor elements vary due to a pattern shift in a manufacturing process and variations in process parameters, and operation characteristics of an internal circuit vary. In order to compensate for such variations in the characteristics of the transistor elements / internal circuits and obtain desired operation characteristics, an operation called tuning or trimming is usually performed.

このような動作特性調整用のチューニング情報を用いて、回路動作特性を調整する構成の一例が、特許文献1(特開2004−118921号公報)に示されている。この特許文献1においては、ヒューズ素子をトリミング/チューニング情報格納のために用いた場合の面積増大の問題を解消するために、トリミング情報記憶素子として、MRAM(磁気ランダム・アクセス・メモリ)セルを利用する。トリミング情報を記憶するMRAMセルを、通常データを記憶するメモリセルアレイと別の領域に配置する。   An example of a configuration for adjusting circuit operation characteristics using such tuning information for adjusting operation characteristics is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-118921. In Patent Document 1, an MRAM (Magnetic Random Access Memory) cell is used as a trimming information storage element in order to solve the problem of area increase when a fuse element is used for storing trimming / tuning information. To do. An MRAM cell that stores trimming information is arranged in a different area from the memory cell array that stores normal data.

特許文献1は、MRAMセルを、トリミング/チューニング情報格納素子として利用することにより、パッケージ実装後においても、チューニング情報のプログラムを可能とし、また、パッケージ実装後においても、このチューニング情報の書換を可能にすることを図る。さらに、電源投入後、通常データの書込/読出を行なう回路および制御回路が不安定な状態にあっても、通常データを記憶するメモリアレイと別の領域に設けられたチューニング情報格納領域の格納情報に従って、各回路の動作特性の調整を行なって、回路動作特性を補償することを図る。   Patent Document 1 uses an MRAM cell as a trimming / tuning information storage element, so that tuning information can be programmed even after packaging, and the tuning information can be rewritten even after packaging. To make it. Further, even when a circuit for writing / reading normal data and a control circuit are in an unstable state after power-on, a tuning information storage area provided in a separate area from the memory array for storing normal data is stored. In accordance with the information, the operation characteristics of each circuit are adjusted to compensate for the circuit operation characteristics.

この特許文献1は、電源投入後においても正確にチューニング情報を読出すために、MRAMセルを直列に接続し、直列体のセル各々に相補データを格納して、1ビットのチューニング情報を格納する構成を示す。   In Patent Document 1, in order to accurately read tuning information even after power is turned on, MRAM cells are connected in series, complementary data is stored in each of the serial cells, and 1-bit tuning information is stored. The configuration is shown.

また、フラッシュメモリにおいて、データを記憶する通常メモリアレイブロックに隣接して、冗長情報(チューニング情報を含む)を記憶するPROM領域を配置する構成が、特許文献2(特開2005−92962号公報)に示されている。   Further, in a flash memory, a configuration in which a PROM area for storing redundant information (including tuning information) is arranged adjacent to a normal memory array block for storing data is disclosed in JP-A-2005-92962. Is shown in

この特許文献2に示される構成においては、冗長情報を記憶するPROM領域に対するデータの書込/消去は、通常データの消去/書込と同一経路を通して行ない、このPROM領域からのデータ読出は、通常メモリアレイブロック領域に対する読出とは別の経路から実行する。書込/消去回路を冗長情報記憶領域および通常データ記憶領域に共通に利用して、レイアウト面積の増大を抑制し、また、別の経路から冗長情報を読出すことにより、電源投入後の不安定な状態においても安定に冗長情報を読出すことを図る。   In the configuration shown in Patent Document 2, writing / erasing data to / from the PROM area storing redundant information is performed through the same path as normal data erasing / writing, and data reading from this PROM area is normally performed. This is executed from a different route from the reading from the memory array block area. The write / erase circuit is used in common for the redundant information storage area and the normal data storage area to suppress an increase in layout area, and read out redundant information from another path, resulting in instability after power-on. Even in such a state, it is intended to stably read redundant information.

また、特許文献2は、冗長情報の読出時、折返しビット線構成により、各対をなすビット線にツインセル情報を読出す構成を示す。このツインセルは、互いに相補データを格納する第1および第2のメモリセルより構成される。したがって、4個のメモリセル(2つのツインセル)により、1ビットの冗長情報(チューニング情報)が格納される。特許文献2は、このようなダブルツインセルとも呼ぶべきモードで、冗長情報を記憶することにより、読出マージンを確保して、安定に冗長/チューニング情報を読出すことを図る。
特開2004−118921号公報 特開2005−92962号公報
Patent Document 2 shows a configuration in which twin cell information is read to each pair of bit lines by a folded bit line configuration when reading redundant information. The twin cell is composed of first and second memory cells that store complementary data. Accordingly, 1-bit redundant information (tuning information) is stored by four memory cells (two twin cells). In Patent Document 2, in such a mode that should be called a double twin cell, by storing redundant information, a read margin is ensured and the redundant / tuning information is stably read.
JP 2004-118921 A JP 2005-92962 A

特許文献1に示される構成においては、ヒューズ素子に代えてMRAMセルが配置されており、トリミング/チューニング情報ビットごとに差動アンプが設けられる(図9参照)。このため、ツインセルを2つ用いて1ビットのチューニング/トリミング情報を格納する場合、トリミング/チューニング情報記憶領域のレイアウト面積が増大するという問題が生じる。   In the configuration shown in Patent Document 1, an MRAM cell is arranged instead of a fuse element, and a differential amplifier is provided for each trimming / tuning information bit (see FIG. 9). Therefore, when storing 1-bit tuning / trimming information using two twin cells, there arises a problem that the layout area of the trimming / tuning information storage area increases.

また、特許文献1に示される構成においては、このトリミング/チューニング情報格納用のMRAMセルは、サイズが、通常のデータを格納するノーマルMRAMよりも大きくされる。このサイズを大きくすることにより、トリミング情報の読出マージンを大きくし、トリミング情報読出/書込回路のチューニングを行なわない場合にも、安定にトリミング情報の書込/読出を行なうことを図る。この場合、通常のデータを記憶するノーマルMRAMセルとトリミング/チューニング情報を記憶するMRAMセルとを別々の領域に配置している。従って、サイズが異なるメモリセルを共通のメモリアレイ領域内に配置することが困難となり、効率的にトリミング/チューニング情報を記憶するMRAMセルを配置するのができなくなるという問題が生じる。   In the configuration disclosed in Patent Document 1, the size of the trimming / tuning information storing MRAM cell is made larger than that of the normal MRAM storing normal data. By increasing this size, the trimming information read margin is increased, and the trimming information can be stably written / read even when the trimming information read / write circuit is not tuned. In this case, a normal MRAM cell that stores normal data and an MRAM cell that stores trimming / tuning information are arranged in different areas. Therefore, it becomes difficult to arrange memory cells having different sizes in a common memory array region, and there arises a problem that it becomes impossible to arrange MRAM cells that store trimming / tuning information efficiently.

特許文献2に示される構成においては、メモリアレイが複数のメモリブロックに分割され、1つのメモリブロックが、冗長/チューニング(トリミング)情報格納のために利用される。この場合、メインビット線が、各メモリブロックに共通に配置され、各メモリブロックごとにワード線を選択するロウデコーダが配置される。したがって、この特許文献2の構成の場合、冗長/チューニング情報格納用のメモリブロックと通常データを格納するノーマルメモリブロックとで、ロウデコーダを共有することができない。このため、回路のレイアウト面積が増大する。   In the configuration disclosed in Patent Document 2, a memory array is divided into a plurality of memory blocks, and one memory block is used for storing redundancy / tuning (trimming) information. In this case, the main bit line is arranged in common to each memory block, and a row decoder for selecting a word line is arranged for each memory block. Therefore, in the case of the configuration of Patent Document 2, the row decoder cannot be shared between the memory block for storing redundancy / tuning information and the normal memory block for storing normal data. This increases the circuit layout area.

それゆえ、この発明の目的は、チップレイアウト面積を増大を回避しつつ、確実にチューニング情報を読出して設定することのできる半導体装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can reliably read and set tuning information while avoiding an increase in chip layout area.

この発明の他の目的は、通常のデータを格納するノーマルメモリセルと同一アレイ内に、アレイレイアウト面積を増大を抑制しつつチューニング情報格納領域を配置して、確実にチューニング情報を書込/読出すことのできる半導体装置を提供することである。   Another object of the present invention is to securely write / read tuning information by arranging a tuning information storage area in the same array as normal memory cells storing normal data while suppressing an increase in the array layout area. It is an object to provide a semiconductor device that can be taken out.

この発明に係る半導体装置は、第2の動作モード時には、第1の動作モード時よりも多くのワード線を並行して選択状態へ駆動し、並行して複数のツインセルの記憶情報を読出す。ツインセルは、互いに相補なデータを記憶する第1および第2のメモリセルを有し、複数のツインセルの第1メモリセルは第1のビット線に共通に接続され、第2メモリセルは、第1にビット線に共通に接続される。   In the semiconductor device according to the present invention, in the second operation mode, more word lines are driven to the selected state in parallel than in the first operation mode, and the storage information of the plurality of twin cells is read in parallel. The twin cell has first and second memory cells that store complementary data. The first memory cells of the plurality of twin cells are connected in common to the first bit line, and the second memory cell is connected to the first memory cell. Are commonly connected to the bit lines.

この発明に従う半導体装置は、一実施の形態において、行列状に配列される複数のメモリセルと、各メモリセル行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリセルが接続する複数のワード線と、各メモリセル列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリセルが接続する複数のビット線と、行アドレス信号に従って複数のワード線からアドレス指定されたワード線を選択状態に駆動する行選択駆動回路を備える。複数のメモリセルは、各々が相補データを記憶する第1および第2のメモリセルを有する複数のツインセルにグループ化される。また、行選択駆動回路は、第1の動作モード時には、ツインセルの第1および第2のメモリセルが並行して選択されるように複数のワード線から第1の数のワード線を選択し、第2の動作モード時には第1の数よりも多くの第2ワード線を選択して、第1の動作モード時よりも多くのツインセルを並行して選択する。これら並行して選択されるツインセルは、同一データを記憶する。   In one embodiment, a semiconductor device according to the present invention includes a plurality of memory cells arranged in a matrix and a plurality of words arranged corresponding to each memory cell row and connected to the memory cells in the corresponding row. A plurality of bit lines arranged corresponding to each memory cell column and connected to the memory cells in the corresponding column and a word line addressed from a plurality of word lines according to a row address signal are selected. A row selection drive circuit for driving is provided. The plurality of memory cells are grouped into a plurality of twin cells each having first and second memory cells that store complementary data. The row selection drive circuit selects a first number of word lines from the plurality of word lines so that the first and second memory cells of the twin cell are selected in parallel in the first operation mode, In the second operation mode, more second word lines than the first number are selected, and more twin cells are selected in parallel than in the first operation mode. These twin cells selected in parallel store the same data.

この一実施の形態における半導体記憶装置は、さらに、列アドレス信号に従って、アドレス指定された列に対応するビット線を選択する列選択回路と、この列選択回路により選択されたビット線の信号に従って、選択されたツインセルの記憶情報を検知して内部読出データを生成する内部読出回路を備える。選択されるツインセルの第1のメモリセルは第1のビット線に接続され、第2のメモリセルは第2のビット線に接続される。列選択回路は、第1および第2のビット線を並行して選択する。   The semiconductor memory device according to the embodiment further includes a column selection circuit that selects a bit line corresponding to an addressed column according to a column address signal, and a bit line signal selected by the column selection circuit, An internal read circuit is provided that detects stored information of the selected twin cell and generates internal read data. The first memory cell of the selected twin cell is connected to the first bit line, and the second memory cell is connected to the second bit line. The column selection circuit selects the first and second bit lines in parallel.

第2の動作モード時に、多くのツインセルを並行して選択して記憶データを読出している。したがって、記憶データに応じた信号変化量を大きくすることができ、十分余裕を持って正確に、記憶データを読出すことができる。したがって、このツインセルの記憶情報が、たとえばチューニング情報の場合、内部回路が、未チューニング状態であっても、正確に、記憶情報を読出してチューニング対象の回路の状態を設定することができる。   In the second operation mode, a number of twin cells are selected in parallel to read out stored data. Therefore, the amount of signal change corresponding to the stored data can be increased, and the stored data can be read accurately with a sufficient margin. Therefore, when the stored information of the twin cell is, for example, tuning information, the stored information can be accurately read and the state of the circuit to be tuned can be set even if the internal circuit is in an untuned state.

また、動作モードに応じて選択ワード線の数を変更しており、このツインセルを、通常のデータを記憶するノーマルメモリセルアレイ内に配置した場合、ロウデコーダを共有することができ、周辺回路のレイアウト面積の増大を回避することができる。   Also, the number of selected word lines is changed according to the operation mode. When this twin cell is arranged in a normal memory cell array for storing normal data, the row decoder can be shared, and the layout of the peripheral circuit An increase in area can be avoided.

[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う半導体装置の要部の構成を概略的に示す図である。図1において、この半導体装置は、図示しない別の回路の動作特性を調整するチューン情報を格納する半導体記憶装置である。
[Embodiment 1]
1 schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. In FIG. 1, this semiconductor device is a semiconductor memory device that stores tune information for adjusting the operating characteristics of another circuit (not shown).

図1において、半導体装置は、2つのメモリアレイ1aおよび1bと、これらのメモリアレイ1aおよび1bそれぞれに対応して設けられる行選択駆動回路2aおよび2bを含む。メモリアレイ1aにおいては、メモリセルMCが行列状に配列され、各メモリセル行に対応してワード線WLAが配置され、また、メモリセル列に対応してビット線(第1のビット線)BLAが配置される。メモリアレイ1bにおいては、メモリセルMCが行列状に配列され、各メモリセル行に対応してワード線WLBが配置され、またメモリセル列に対応してビット線(第2のビット線)BLBが配置される。   In FIG. 1, the semiconductor device includes two memory arrays 1a and 1b and row selection drive circuits 2a and 2b provided corresponding to these memory arrays 1a and 1b, respectively. In memory array 1a, memory cells MC are arranged in a matrix, word lines WLA are arranged corresponding to the respective memory cell rows, and bit lines (first bit lines) BLA corresponding to the memory cell columns. Is placed. In memory array 1b, memory cells MC are arranged in a matrix, word lines WLB are arranged corresponding to the memory cell rows, and bit lines (second bit lines) BLB are arranged corresponding to the memory cell columns. Be placed.

メモリセルMCは、記憶情報の読出が、メモリセルを介して流れる電流量を検知することにより行なわれかつ不揮発的に情報を記憶するメモリセルであればよい。メモリセルMCは、一例として、MRAMセルである。MRAMセルを、チューン情報格納用メモリセルMCとして利用する場合、チューン情報の書込に、フラッシュメモリのような高電圧を必要とせず、パッケージ実装後においても、容易にチューン情報の書換を行なうことができる。しかしながら、チューン情報が、フラッシュメモリの内部回路の動作特性を設定する情報の場合、メモリセルMCは、フラッシュメモリセルであってもよい。チューン情報を記憶する半導体装置と同一チップ上に不揮発性半導体記憶装置が形成される場合、同一チップ上に集積化される不揮発性半導体記憶装置と同一構成のメモリセルが、チューン情報格納用のメモリセルとして用いられればよい。   Memory cell MC may be a memory cell in which reading of stored information is performed by detecting the amount of current flowing through the memory cell and storing information in a nonvolatile manner. The memory cell MC is an MRAM cell as an example. When an MRAM cell is used as a memory cell MC for storing tune information, writing tune information does not require a high voltage like a flash memory, and tune information can be easily rewritten even after packaging. Can do. However, when the tune information is information for setting the operating characteristics of the internal circuit of the flash memory, the memory cell MC may be a flash memory cell. When a nonvolatile semiconductor memory device is formed on the same chip as a semiconductor device that stores tune information, a memory cell having the same configuration as that of the nonvolatile semiconductor memory device integrated on the same chip is used as a memory for storing tune information. What is necessary is just to be used as a cell.

行選択駆動回路2aおよび2bは、各々、図示しない行アドレスに従って対応のメモリアレイ1aおよび1bにおけるアドレス指定された行に対応するワード線を選択状態へ駆動する。これらの行選択駆動回路2aおよび2bは、チューン情報読出指示信号PRMEの活性化時(第2の動作モード時)、対応のメモリアレイ1aおよび1b各々において、複数(本実施の形態においては2本)のワード線を並行して選択状態へ駆動し、チューン情報読出指示信号PRMEの非活性化時(第1の動作モード時)、第2動作モード時よりも少ない(本実施の形態においては1本の)ワード線を選択状態へ駆動する。   Row selection drive circuits 2a and 2b respectively drive word lines corresponding to the addressed row in corresponding memory arrays 1a and 1b to a selected state in accordance with a row address (not shown). A plurality (two in this embodiment) of row selection drive circuits 2a and 2b are provided in each of corresponding memory arrays 1a and 1b when tune information read instruction signal PRME is activated (in the second operation mode). ) Are driven to the selected state in parallel, and when the tune information read instruction signal PRME is inactivated (in the first operation mode), the number is less than in the second operation mode (1 in this embodiment). Drive the word line to the selected state.

メモリアレイ1aに対してさらに、列選択信号発生回路3aと、列選択ゲート回路4aとが設けられ、メモリアレイ1bに対し、さらに、列選択信号発生回路3bと、列選択ゲート回路4bとが設けられる。   A column selection signal generation circuit 3a and a column selection gate circuit 4a are further provided for the memory array 1a, and a column selection signal generation circuit 3b and a column selection gate circuit 4b are further provided for the memory array 1b. It is done.

列選択信号発生回路3aおよび3bは、各々、図示しない列アドレス信号をデコードし、対応のメモリアレイ1aおよび1bにおけるアドレス指定された列を指定する列選択信号を生成する。列選択ゲート回路4aおよび4bは、対応の列選択信号発生回路3aおよび3bからの列選択信号に従って、対応のメモリアレイ1aおよび1bのアドレス指定された列に対応するビット線BLA、BLBを選択する。列選択信号発生回路3aおよび3bは並行して動作し、メモリアレイ1aおよび1bにおいて、並行してビット線が選択される。   Column selection signal generating circuits 3a and 3b each decode a column address signal (not shown) to generate a column selection signal for designating an addressed column in corresponding memory arrays 1a and 1b. Column selection gate circuits 4a and 4b select bit lines BLA and BLB corresponding to the addressed columns of corresponding memory arrays 1a and 1b in accordance with column selection signals from corresponding column selection signal generating circuits 3a and 3b. . Column selection signal generating circuits 3a and 3b operate in parallel, and bit lines are selected in parallel in memory arrays 1a and 1b.

列選択ゲート回路4aおよび4bにより選択されたビット線BLA,BLBは、内部読出データ線RDおよびRDNを介して読出回路5に結合される。読出回路5は、読出電流を供給する電流検出型のセンスアンプ回路を含み、センス活性化信号SAEの活性化時、内部読出データ線RDおよびRDNを流れる電流に応じて内部読出データQを生成する。読出回路5からの内部読出データQが、図示しない他回路の動作特性を調整するチューニング回路に供給される。   Bit lines BLA and BLB selected by column select gate circuits 4a and 4b are coupled to read circuit 5 through internal read data lines RD and RDN. Read circuit 5 includes a current detection type sense amplifier circuit for supplying a read current, and generates internal read data Q according to the current flowing through internal read data lines RD and RDN when sense activation signal SAE is activated. . Internal read data Q from the read circuit 5 is supplied to a tuning circuit that adjusts the operating characteristics of other circuits (not shown).

半導体装置の内部動作を制御するために、制御回路6が設けられる。制御回路6は、図示しない電源投入検出回路からの電源投入検出信号PORに従って、センス活性化信号SAEおよびチューン情報読出指示信号PRMEを所定のタイミングで活性化する。   A control circuit 6 is provided to control the internal operation of the semiconductor device. Control circuit 6 activates sense activation signal SAE and tune information read instruction signal PRME at a predetermined timing in accordance with power-on detection signal POR from a power-on detection circuit (not shown).

図1に示すチューン情報を記憶する半導体装置は、電源投入後、電源投入検出信号PORが活性状態となり、電源電圧が安定化すると、チューン情報を読出して、他回路のチューニング回路へ読出したチューン情報を供給する。チューン情報に従って他回路において回路の動作タイミング、動作電源電圧レベル、基準電圧レベル等の調整が行なわれる。これにより、他回路が、指定された動作特性で動作することが可能となる。チューン情報を格納する半導体装置(以下、チューン情報記憶装置と称す)においては、チューン情報読出時には、チューン情報により読出回路5等の各回路の動作特性の調整は行なわれていない。したがって、十分余裕を持って、その記憶したチューン情報を読出す必要がある。特に、メモリセル電流の検出によりデータを読出す場合、メモリセルのサイズが微細化に伴ってメモリセル電流が小さくなるため、チューン情報の読出には、充分マージンを確保する必要がある。   The semiconductor device that stores the tune information shown in FIG. 1 reads the tune information when the power-on detection signal POR is activated after the power is turned on and the power supply voltage is stabilized, and the tune information read to the tuning circuit of another circuit. Supply. In accordance with the tune information, adjustment of circuit operation timing, operation power supply voltage level, reference voltage level, and the like is performed in other circuits. This allows other circuits to operate with the specified operating characteristics. In a semiconductor device that stores tune information (hereinafter referred to as a tune information storage device), the operation characteristics of each circuit such as the read circuit 5 are not adjusted by the tune information when the tune information is read. Therefore, it is necessary to read the stored tune information with a sufficient margin. In particular, when data is read by detecting the memory cell current, the memory cell current decreases as the size of the memory cell is reduced. Therefore, it is necessary to ensure a sufficient margin for reading the tune information.

図2は、この発明の実施の形態1に従う半導体装置におけるチューン情報読出時の選択メモリセルの配置を例示する図である。チューン情報の読出時においては、複数のワード線が各メモリアレイにおいて選択されればよいが、以下では、各メモリアレイにおいて2本のワード線が並行して選択される態様について説明する。図2において、チューン情報読出指示信号PRMEの活性化時、行選択駆動回路2aおよび2bにより、メモリアレイ1aにおいて、ワード線WLAoおよびWLAeが並行して選択され、また、メモリアレイ1bにおいても、ワード線WLBoおよびWLBeが並行してそれぞれ選択される。   FIG. 2 shows an arrangement of selected memory cells at the time of reading tune information in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. At the time of reading the tune information, a plurality of word lines may be selected in each memory array. Hereinafter, a mode in which two word lines are selected in parallel in each memory array will be described. In FIG. 2, when tune information read instruction signal PRME is activated, word lines WLAo and WLAe are selected in parallel in memory array 1a by row selection drive circuits 2a and 2b, and word line WLAo is also selected in memory array 1b. Lines WLBo and WLBe are selected in parallel, respectively.

偶数ワード線WLAeおよびWLBeに接続される同一列のメモリセルMCA1およびMCB1が、1つのツインセルTW1を構成し、奇数ワード線WLAoおよびWLBoに接続される同一列のメモリセルMCA2およびMCB2が、別のツインセルTW2を構成する。ツインセルTW1およびTW2のそれぞれの第1のメモリセルMCA1およびMCA2が、ビット線BLAに接続され、ツインセルTW1およびTW2の別のメモリセル(第2のメモリセル)MCB1およびMCB2が、ビット線BLBに接続される。1つのツインセルTWを構成するメモリセルMCAおよびMCBは、互いに相補なデータを格納し、また、チューニング情報読出指示信号PRMEの活性化時並行して選択されるツインセルは、同一のデータを記憶する。   Memory cells MCA1 and MCB1 in the same column connected to even word lines WLAe and WLBe constitute one twin cell TW1, and memory cells MCA2 and MCB2 in the same column connected to odd word lines WLAo and WLBo are different from each other. The twin cell TW2 is configured. The first memory cells MCA1 and MCA2 of the twin cells TW1 and TW2 are connected to the bit line BLA, and the other memory cells (second memory cells) MCB1 and MCB2 of the twin cells TW1 and TW2 are connected to the bit line BLB. Is done. Memory cells MCA and MCB constituting one twin cell TW store complementary data, and the twin cells selected in parallel when the tuning information read instruction signal PRME is activated store the same data.

すなわち、ツインセルTW1およびTW2の同一列のビット線(第1のビット線)に接続されるメモリセル(第1のメモリセル)MCA1およびMCA2に、同じ論理レベルのデータを格納し、また、ツインセルTW1およびTW2の別の共通のビット線(第2のビット線BLB)に接続されるメモリセル(第2のメモリセル)MCB1およびMCB2に、第1のメモリセルと相補な論理のデータを格納する。図2においては、一例として、メモリセルMCA1およびMCA2にH(論理ハイ)データが格納され、メモリセルMCB1およびMCB2にL(論理ロー)データが格納される場合を示す。   That is, data of the same logic level is stored in the memory cells (first memory cells) MCA1 and MCA2 connected to the bit lines (first bit lines) in the same column of the twin cells TW1 and TW2, and the twin cells TW1 And memory cells (second memory cells) MCB1 and MCB2 connected to another common bit line (second bit line BLB) of TW2 store logic data complementary to the first memory cell. FIG. 2 shows an example in which H (logic high) data is stored in memory cells MCA1 and MCA2, and L (logic low) data is stored in memory cells MCB1 and MCB2.

ビット線BLAおよびBLBは、選択時、内部読出データ線RDおよびRDNに電気的に接続される。読出回路5は、内部読出データ線RDおよびRDNを流れる電流を差動増幅して内部読出データQを生成する。すなわち、「オープンビット線」方式でデータの読出を行う。「オープンビット線方式」の場合、チューン情報読出指示信号PRMEが非活性状態の時、メモリアレイ1aおよび1bそれぞれにおいて1つのワード線が選択され、各選択ワード線に接続されるメモリセルを流れる電流が差動増幅される。このメモリセル選択態様を、以下、「ツインセルモード」と称す。一方、チューン情報読出指示信号PRMEの活性化時、2つのツインセルTW1およびTW2が並行して選択され、2つのツインセルの記憶データに基づいて内部読出データQが生成される。この2つのツインセルが並行して選択されるメモリセル選択態様を、以下、「ダブルツインセルモード」と称す。従って、ツインセルモードにおいては、1つのツインセルにより1ビットのチューン情報が記憶され、ダブルツインセルモードにおいては2つのツインセルにより1ビットのチューン情報が記憶される。   Bit lines BLA and BLB are electrically connected to internal read data lines RD and RDN when selected. Read circuit 5 differentially amplifies the current flowing through internal read data lines RD and RDN to generate internal read data Q. That is, data is read by the “open bit line” method. In the “open bit line system”, when the tune information read instruction signal PRME is in an inactive state, one word line is selected in each of the memory arrays 1a and 1b, and the current flowing through the memory cell connected to each selected word line Are differentially amplified. This memory cell selection mode is hereinafter referred to as “twin cell mode”. On the other hand, when tune information read instruction signal PRME is activated, two twin cells TW1 and TW2 are selected in parallel, and internal read data Q is generated based on the stored data of the two twin cells. The memory cell selection mode in which the two twin cells are selected in parallel is hereinafter referred to as “double twin cell mode”. Accordingly, in the twin cell mode, one bit of tune information is stored by one twin cell, and in the double twin cell mode, one bit of tune information is stored by two twin cells.

ダブルツインセルモードのとき、1つのメモリアレイにおいて、同じ論理レベルのデータを格納する2つのメモリセルを介して並列に電流が流れるため、2倍のメモリセル電流を流すことができる。メモリアレイ1aおよび1bにおいて相補データが格納されるため、内部読出データ線RDおよびRDNの電流差を通常のツインセルモードに比べて2倍に拡大することができる。従って、読出回路5の読出マージンを十分大きくすることができ、読出回路5等の回路特性のチューニング前においても、正確にチューン情報を読出すことができる。   In the double twin cell mode, a current flows in parallel through two memory cells storing data of the same logic level in one memory array, so that a double memory cell current can flow. Since complementary data is stored in memory arrays 1a and 1b, the current difference between internal read data lines RD and RDN can be doubled compared to the normal twin cell mode. Therefore, the read margin of the read circuit 5 can be sufficiently increased, and the tune information can be read accurately even before the circuit characteristics of the read circuit 5 and the like are tuned.

図3は、図1および図2に示すメモリセルMCの電気的等価回路の一例を示す図である。図3において、メモリセルMCは、MRAMセルであり、ビット線BLとソース線SLの間に直列に接続される可変磁気抵抗素子VRおよびアクセストランジスタATを含む。可変磁気抵抗素子VRは、バリア層を挟んで対向して配置される自由層および固定層で構成される。これらの自由層および固定層は、強磁性体層で構成され、固定層は、記憶データにかかわらず磁化方向が一定であり、自由層が記憶データに応じてその磁化方向が設定される。自由層および固定層の磁化方向が平行な場合(一致している場合)、その抵抗値は小さくなる。一方、自由層および固定層の磁化方向が反平行の場合、その抵抗値が大きくなる。可変磁気抵抗素子の抵抗値を、2値データ(HデータおよびLデータ)に対応させる。アクセストランジスタATは、たとえばNチャネルMOSトランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)で構成され、ワード線WL上の信号電位に従って選択的に導通し、導通時、可変磁気抵抗素子VRをソース線SLに電気的に結合する。   FIG. 3 is a diagram showing an example of an electrical equivalent circuit of the memory cell MC shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, a memory cell MC is an MRAM cell, and includes a variable magnetoresistive element VR and an access transistor AT connected in series between a bit line BL and a source line SL. The variable magnetoresistive element VR is composed of a free layer and a fixed layer that are arranged to face each other with a barrier layer in between. The free layer and the fixed layer are composed of a ferromagnetic layer, and the magnetization direction of the fixed layer is constant regardless of the stored data, and the magnetization direction of the free layer is set according to the stored data. When the magnetization directions of the free layer and the fixed layer are parallel (when they coincide), the resistance value becomes small. On the other hand, when the magnetization directions of the free layer and the fixed layer are antiparallel, the resistance value becomes large. The resistance value of the variable magnetoresistive element is made to correspond to binary data (H data and L data). Access transistor AT is formed of, for example, an N-channel MOS transistor (insulated gate field effect transistor), and is selectively turned on according to the signal potential on word line WL. When turned on, variable magnetoresistive element VR is electrically connected to source line SL. Join.

データ読出時においては、ビット線BLに、図2に示す読出回路5から電流を供給し、ソース線SLを接地電圧レベルに維持する。ワード線WLを選択状態へ駆動し、アクセストランジスタATをオン状態とする。可変磁気抵抗素子VRの抵抗値に従ってビット線BLからソース線SLへ流れる電流量が異なる。このビット線BLを流れる電流量を、読出回路5で検知する。   At the time of data reading, current is supplied to bit line BL from read circuit 5 shown in FIG. 2, and source line SL is maintained at the ground voltage level. The word line WL is driven to the selected state, and the access transistor AT is turned on. The amount of current flowing from the bit line BL to the source line SL differs according to the resistance value of the variable magnetoresistive element VR. The read circuit 5 detects the amount of current flowing through the bit line BL.

図4は、ダブルツインセルモード時の、各ビット線の電気的等価回路を示す図である。図4において、メモリアレイ1a内のビット線BLAに対して、抵抗RLが並列に接続され、メモリアレイ1b内のビット線BLBに、抵抗RHが並列に接続される。抵抗RHおよびRLは、メモリセルの可変磁気抵抗素子VRの抵抗値に対応する。メモリセルMCA1およびMCA2は、Hデータを記憶しており、抵抗RLは低抵抗状態である。一方、メモリセルMCB1およびMCB2は、Lデータを記憶しており、抵抗RHは高抵抗状態である。   FIG. 4 is a diagram showing an electrical equivalent circuit of each bit line in the double twin cell mode. In FIG. 4, a resistor RL is connected in parallel to the bit line BLA in the memory array 1a, and a resistor RH is connected in parallel to the bit line BLB in the memory array 1b. The resistors RH and RL correspond to the resistance value of the variable magnetoresistive element VR of the memory cell. The memory cells MCA1 and MCA2 store H data, and the resistor RL is in a low resistance state. On the other hand, the memory cells MCB1 and MCB2 store L data, and the resistor RH is in a high resistance state.

データ読出時、センス活性化信号SAEに従って、読出回路5に含まれるセンスアンプ回路8から、読出電流がビット線BLおよびBLBに供給される。抵抗RLに、電流ILが流れ、抵抗RHに、電流IHが流れる。センスアンプ回路8は、これらのビット線BLAおよびBLBに流れる電流を差動増幅して内部読出データQを生成する。   At the time of data reading, a read current is supplied to bit lines BL and BLB from sense amplifier circuit 8 included in read circuit 5 in accordance with sense activation signal SAE. A current IL flows through the resistor RL, and a current IH flows through the resistor RH. Sense amplifier circuit 8 differentially amplifies currents flowing through bit lines BLA and BLB to generate internal read data Q.

図5は、この発明の実施の形態1における読出電流と、他の動作モードにおける読出電流との比較を示す図である。図5において、横軸に時間tを取り、縦軸に、読出回路5へ与えられる電流値を示す(単位は任意である)。   FIG. 5 is a diagram showing a comparison between the read current in the first embodiment of the present invention and the read current in another operation mode. In FIG. 5, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the current value supplied to the readout circuit 5 (the unit is arbitrary).

図5において、曲線Iは、ダブルツインセルモードにおけるHデータを記憶する2ビットのメモリセル読出時のビット線電流波形を示す。曲線IIは、ダブルツインセルモードにおけるLデータを記憶する2ビットのメモリセルの読出時のビット線電流波形である。曲線IIIは、ツインセルモードにおける1ビットのHデータを記憶するメモリセルを流れる電流(ビット線電流)波形を示す。曲線IVは、ツインセルモードにおける1ビットのLデータを記憶するメモリセルを流れる電流(ビット線電流)波形を示す。   In FIG. 5, curve I shows a bit line current waveform at the time of reading a 2-bit memory cell storing H data in the double twin cell mode. Curve II is a bit line current waveform at the time of reading of a 2-bit memory cell storing L data in the double twin cell mode. A curve III shows a current (bit line current) waveform flowing through a memory cell storing 1-bit H data in the twin cell mode. A curve IV shows a current (bit line current) waveform flowing through a memory cell storing 1-bit L data in the twin cell mode.

この図5に示すように、ダブルツインセルモードにおいて、センスアンプ回路8が検知する読出電流差DIFAは、曲線IおよびIIの差である。従って、図4に示す様に、この電流差DIFAは、2・(IL−IH)に対応する。通常のツインセルモードにおける電流差は、曲線IIIおよびIVの差DIFBである。この電流差DIFBは、(IL−IH)に対応する。ダブルツインセルモードにおける電流差分値DIFAは、ツインセルモードにおける電流差分値DIFBよりも大きく(約2倍)なっている。従って、十分な電流差をセンスアンプ回路8に供給することができ、読出回路5等が電源投入後において未調整状態であっても、正確に内部読出データQを生成することができる。   As shown in FIG. 5, in the double twin cell mode, read current difference DIFA detected by sense amplifier circuit 8 is a difference between curves I and II. Therefore, as shown in FIG. 4, this current difference DIFA corresponds to 2 · (IL−IH). The current difference in the normal twin cell mode is the difference DIFB between curves III and IV. This current difference DIFB corresponds to (IL-IH). The current difference value DIFA in the double twin cell mode is larger (about twice) than the current difference value DIFB in the twin cell mode. Therefore, a sufficient current difference can be supplied to the sense amplifier circuit 8, and the internal read data Q can be accurately generated even when the read circuit 5 and the like are in an unadjusted state after the power is turned on.

なお、差分値DIFCおよびDIFDは、それぞれ、参照電流Irefと1ビットのHデータ記憶セルの読出電流(ビット線電流)および1ビットのHデータ記憶セルの読出電流(ビット線電流)の差分値である。この参照電流Irefは、ダミーセルを用いて生成されるか、または基準電流生成回路により読出回路5へ供給される。チューン情報以外の処理装置により処理される通常データを読出す場合、1ビットのメモリセルが選択され、その選択メモリセルを流れる電流(ビット線電流)が、参照電流Irefと比較される。したがって、通常のツインセルモードにおいては、この1ビットのメモリセルが選択される「シングルセルモード」の電流差分値DIFCおよびDIFDの和に等しい電流差分値DIFBが得られる。従って、セルサイズが微小化された場合にも、比較的大きな電流差を生成して、読出回路5で差動増幅を行なうことができる。しかしながら、このダブルツインセルモードによれば、さらに大きな電流差を読出回路5に対して生成することができ、素子サイズが小さくされ、メモリセルを流れる電流が微小となる場合でも、より安定に、読出回路5でセンス動作を行なって、チューン情報を読出すことができる。また、オープンビット線方式でデータの読出を行なっており、後に説明するように、チューン情報の書込を容易に行なうことができる。以下、ツインセルモードおよびダブルツインセルモードを実現するための構成について、説明する。   The difference values DIFC and DIFD are the difference values of the reference current Iref, the read current (bit line current) of the 1-bit H data storage cell, and the read current (bit line current) of the 1-bit H data storage cell, respectively. is there. This reference current Iref is generated using a dummy cell, or is supplied to the read circuit 5 by a reference current generation circuit. When normal data processed by a processing device other than the tune information is read, a 1-bit memory cell is selected, and a current (bit line current) flowing through the selected memory cell is compared with a reference current Iref. Therefore, in the normal twin cell mode, a current difference value DIFB equal to the sum of the current difference values DIFC and DIFD in the “single cell mode” in which this 1-bit memory cell is selected is obtained. Therefore, even when the cell size is reduced, a relatively large current difference can be generated and the read circuit 5 can perform differential amplification. However, according to this double twin cell mode, a larger current difference can be generated for the read circuit 5, and even when the element size is reduced and the current flowing through the memory cell becomes minute, The tune information can be read by performing a sensing operation in the read circuit 5. In addition, data is read by the open bit line system, and tune information can be easily written as will be described later. Hereinafter, a configuration for realizing the twin cell mode and the double twin cell mode will be described.

図6は、図1に示す行選択駆動回路2aおよび2bの構成の一例を概略的に示す図である。これらの行選択駆動回路2aおよび2bは同一の構成を有するため、図6においては、参照符号2により、これらの行選択駆動回路2aおよび2bを総称的に示す。   FIG. 6 schematically shows an example of the configuration of row selection drive circuits 2a and 2b shown in FIG. Since these row selection drive circuits 2a and 2b have the same configuration, the row selection drive circuits 2a and 2b are generically indicated by reference numeral 2 in FIG.

図6において、行選択駆動回路2(2a,2b)は、ロウアドレスビットRA<n:1>をデコードするロウデコーダ10と、ロウアドレスビットRA<0>をデコードする奇偶ワード線デコーダ12と、ロウデコーダ10からのロウデコード信号Xと奇偶ワード線デコーダ12からのデコード信号ZRAに従ってワード線を選択状態へ駆動するワード線駆動回路14とを含む。   In FIG. 6, row selection drive circuit 2 (2a, 2b) includes a row decoder 10 for decoding row address bits RA <n: 1>, an odd / even word line decoder 12 for decoding row address bits RA <0>, A word line drive circuit 14 for driving a word line to a selected state in accordance with a row decode signal X from the row decoder 10 and a decode signal ZRA from the odd / even word line decoder 12 is included.

(n+1)ビットのロウアドレスRA<n:0>は、図1に示す制御回路6から、たとえば、電源投入検出信号PORに従って、アドレスカウンタを用いて生成されて与えられる。ロウデコーダ10は、上位のロウアドレスビットRA<n:1>をデコードし、そのデコード信号Xにより、対応のメモリアレイ1(1aまたは1b)において、偶数アドレスのワード線(WLE)および奇数アドレスのワード線(WLO)を並行して指定する。   The (n + 1) -bit row address RA <n: 0> is generated and supplied from the control circuit 6 shown in FIG. 1 using, for example, an address counter according to the power-on detection signal POR. The row decoder 10 decodes the upper row address bits RA <n: 1>, and by the decode signal X, in the corresponding memory array 1 (1a or 1b), the even address word line (WLE) and the odd address Word lines (WLO) are designated in parallel.

奇偶ワード線デコーダ12は、チューン情報読出指示信号PRMEの活性化時、最下位1ビットのロウアドレスRA<0>を縮退し、奇数アドレスのワード線および偶数アドレスのワード線をともに指定する。チューン情報読出指示信号PRMEの非活性化時、奇偶ワード線デコーダ12は、最下位1ビットロウアドレスRA<0>をデコードし、そのデコード結果に従って、偶数アドレスのワード線または奇数アドレスのワード線を指定する。   When the tune information read instruction signal PRME is activated, the odd / even word line decoder 12 degenerates the least significant 1-bit row address RA <0>, and designates both the odd address word line and the even address word line. When the tune information read instruction signal PRME is inactive, the odd / even word line decoder 12 decodes the least significant 1-bit row address RA <0>, and selects even-numbered word lines or odd-addressed word lines according to the decoding result. specify.

ワード線駆動回路14は、ワード線活性化信号WLACNの活性化時、デコード信号XおよびZRAに従って偶数ワード線群WLEGおよび奇数ワード線群WLOGのうちの指定されたワード線を選択状態へ駆動する。   When word line activation signal WLACN is activated, word line drive circuit 14 drives a designated word line of even-numbered word line group WLEG and odd-numbered word line group WLOG to a selected state in accordance with decode signals X and ZRA.

したがって、チューン情報読出指示信号PRMEの活性化時、奇偶ワード線デコーダ12は、1ビットロウアドレスRA<0>を縮退しており、デコード信号Xにより指定される偶数ワード線WLEおよび奇数ワード線WLOが並行して選択状態へ駆動される。   Therefore, when tune information read instruction signal PRME is activated, odd / even word line decoder 12 degenerates 1-bit row address RA <0>, and even word line WLE and odd word line WLO specified by decode signal X Are driven to the selected state in parallel.

図7は、図6に示す奇偶ワード線デコーダ12およびワード線駆動回路14の構成の一例を示す図である。この図7においては、ワード線駆動回路14において、偶数ワード線WLEおよび奇数ワード線WLOをそれぞれ駆動するワード線ドライバの構成を代表的に示す。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of odd / even word line decoder 12 and word line drive circuit 14 shown in FIG. FIG. 7 representatively shows a configuration of a word line driver for driving even word line WLE and odd word line WLO in word line drive circuit 14.

図7において、奇偶ワード線デコーダ12は、ロウアドレスビットRA<0>およびチューン情報読出指示信号PRMEとを受けるNORゲートNG1と、補のロウアドレスビットRA_B<0>とチューン情報読出指示信号PRMEとを受けるNORゲートNG2を含む。ロウアドレスビットRA<0>およびRA_B<0>は、互いに相補なアドレスビットである。チューン情報読出指示信号PRMEは、活性化時、Hレベルである。   7, odd / even word line decoder 12 receives NOR address NG1 receiving row address bit RA <0> and tune information read instruction signal PRME, complementary row address bit RA_B <0> and tune information read instruction signal PRME. Including a NOR gate NG2. Row address bits RA <0> and RA_B <0> are complementary address bits. Tune information read instruction signal PRME is at the H level when activated.

ワード線駆動回路14においては、偶数ワード線WLEに対して、NORゲートNG3およびANDゲートAG1が設けられ、奇数ワード線WLOに対しては、NORゲートNG4およびANDゲートAG2が設けられる。NORゲートNG3は、NORゲートNG1の出力信号とワード線活性化信号WLACNとを受ける。NORゲートNG4は、NORゲートNG2の出力信号とワード線活性化信号WLACNとを受ける。   In the word line drive circuit 14, a NOR gate NG3 and an AND gate AG1 are provided for the even word line WLE, and a NOR gate NG4 and an AND gate AG2 are provided for the odd word line WLO. NOR gate NG3 receives an output signal of NOR gate NG1 and word line activation signal WLACN. NOR gate NG4 receives an output signal of NOR gate NG2 and word line activation signal WLACN.

ANDゲートAG1は、NORゲートNG3の出力信号とロウデコード信号Xiとを受ける。ANDゲートAG2は、NORゲートNG4の出力信号とロウデコード信号Xiとを受ける。ロウデコード信号Xiは、ワード線WLEiおよびWLOiの対に対して共通に生成され、各偶数および奇数ワード線対毎に、ロウアドレスビットRA<n:1>のデコード結果に従って生成される。ワード線活性化信号WLACNは、活性化時、Lレベルである。   AND gate AG1 receives the output signal of NOR gate NG3 and row decode signal Xi. AND gate AG2 receives the output signal of NOR gate NG4 and row decode signal Xi. Row decode signal Xi is generated in common for the pair of word lines WLEi and WLOi, and is generated for each even-numbered and odd-numbered word line pair according to the decoding result of row address bits RA <n: 1>. Word line activation signal WLACN is at L level when activated.

図8は、図7に示す奇偶ワード線デコーダ12およびワード線駆動回路14の読出モードの状態遷移を一覧にして示す図である。図8において、論理値“0”はLレベルに対応し、論理値“1”は、Hレベルに対応する。   FIG. 8 is a diagram showing a list of state transitions in the read mode of odd / even word line decoder 12 and word line drive circuit 14 shown in FIG. In FIG. 8, the logical value “0” corresponds to the L level, and the logical value “1” corresponds to the H level.

図8に示すように、ワード線活性化信号WLACNの非活性化時(Hレベルのとき)、NORゲートNG3およびNG4の出力信号ビットZRA<0>およびZRA_B<0>は、ともにLレベルとなる。したがって、対応のワード線WLEiおよびWLOiは、非選択状態(Lレベル)にある。このとき、ロウデコード信号Xiの論理値は1および0のいずれであってもよい。   As shown in FIG. 8, when word line activation signal WLACN is inactive (at H level), output signal bits ZRA <0> and ZRA_B <0> of NOR gates NG3 and NG4 are both at L level. . Accordingly, corresponding word lines WLEi and WLOi are in a non-selected state (L level). At this time, the logical value of the row decode signal Xi may be either 1 or 0.

ワード線活性化信号WLACNが活性状態(論理値“0”)のとき、NORゲートNG3およびNG4が、インバータとして動作する。チューン情報読出指示信号PRMEが“0”のとき、また、NORゲートNG1およびNG2が、インバータとして動作する。したがって、チューン情報読出指示信号PRMEが非活性状態であり、かつワード線活性化信号WLACNが活性状態のときには、ロウアドレスビットRA<0>およびRA_B<0>に従って、NORゲートNG3およびNG4からの信号ZRA<0>およびZRA_B<0>の論理値が決定される。この状態において、ロウデコード信号Xiが選択状態(“1”)のときには、ワード線WLEiおよびWLOiのうち、1つのワード線が選択状態へ駆動される(図8においては、選択状態のワード線を論理値“1”で示し、非選択状態のワード線を、論理値“0”で示す)。   When word line activation signal WLACN is in an active state (logic value “0”), NOR gates NG3 and NG4 operate as inverters. When tune information read instruction signal PRME is “0”, NOR gates NG1 and NG2 operate as inverters. Therefore, when tune information read instruction signal PRME is inactive and word line activation signal WLACN is in an active state, signals from NOR gates NG3 and NG4 according to row address bits RA <0> and RA_B <0> The logical values of ZRA <0> and ZRA_B <0> are determined. In this state, when row decode signal Xi is in the selected state (“1”), one word line is driven to the selected state among word lines WLEi and WLOi (in FIG. 8, the word line in the selected state is driven). A logical value “1” indicates a non-selected word line by a logical value “0”).

一方、チューン情報読出指示信号PRMEの活性状態のとき、NORゲートNG1およびNG2の出力信号は、ロウアドレスビットRA<0>およびRA_B<0>の論理値にかかわらず、Lレベル(“0”)となる。したがって、この場合、ワード線活性化信号WLACNが活性状態のLレベルのときには、NORゲートNG3およびNG4からの内部信号ZRA<0>およびZRA_B<0>がともに論理値“1”となる。この状態において、ロウデコード信号Xiが選択状態とされると、ワード線WLEiおよびWLOiがともに選択状態へ駆動される。   On the other hand, when the tune information read instruction signal PRME is in the active state, the output signals of NOR gates NG1 and NG2 are at L level (“0”) regardless of the logical values of row address bits RA <0> and RA_B <0>. It becomes. Therefore, in this case, when word line activation signal WLACN is in the active L level, internal signals ZRA <0> and ZRA_B <0> from NOR gates NG3 and NG4 both have a logical value “1”. In this state, when row decode signal Xi is selected, both word lines WLEi and WLOi are driven to the selected state.

すなわち、チューン情報読出指示信号PRMEを活性化することにより、ロウアドレスビットRA<0>を縮退状態として、内部信号ZRA<0>およびZRA_B<0>をともに選択状態に駆動する。これにより、偶数ワード線WLEiおよび奇数ワード線WLOiをともに選択状態へ駆動することができる。このとき、ロウデコード信号Xiが非選択状態のときには、ワード線WLEiおよびWLOiはともに非選択状態にある。   That is, by activating tune information read instruction signal PRME, row address bit RA <0> is set in a degenerated state, and internal signals ZRA <0> and ZRA_B <0> are both driven to a selected state. Thereby, both the even word line WLEi and the odd word line WLOi can be driven to the selected state. At this time, when row decode signal Xi is in a non-selected state, both word lines WLEi and WLOi are in a non-selected state.

以上のように、1ビットのロウアドレスRA<0>を、チューン情報読出指示信号PRMEに従って選択的に縮退状態に設定することにより、偶数ワード線および奇数ワード線を選択的に並行して選択状態へ駆動することができ、ツインセルモードおよびダブルツインセルモードを実現することができる。   As described above, even-numbered word lines and odd-numbered word lines are selectively selected in parallel by selectively setting 1-bit row address RA <0> to a degenerate state in accordance with tune information read instruction signal PRME. The twin cell mode and the double twin cell mode can be realized.

なお、チューン情報読出指示信号PRMEを用いて、選択的にロウアドレスビットを縮退状態に設定するのは、以下の理由による。すなわち、チューン情報読出指示信号PRMEを非活性状態に設定した場合、ツインセルモードで、この半導体装置のデータ読出を行なうことができる。したがって、この半導体装置において、不良セル救済のための不良アドレス情報等の冗長データが格納される場合、チューン情報の読出をダブルツインセルモードで読出して各回路の動作特性を調整(チューニング)した後に、ツインセルモードで冗長データを読出して、冗長プログラム回路に設定することができ、消費電流を低減することができる。   The reason why the row address bits are selectively set to the degenerate state using the tune information read instruction signal PRME is as follows. That is, when tune information read instruction signal PRME is set to an inactive state, data reading of this semiconductor device can be performed in the twin cell mode. Therefore, in this semiconductor device, when redundant data such as defective address information for repairing a defective cell is stored, the tuning information is read in the double twin cell mode and the operating characteristics of each circuit are adjusted (tuned). In the twin cell mode, redundant data can be read out and set in a redundant program circuit, and current consumption can be reduced.

また、メモリセルがスピン注入型のMRAMセルの場合、メモリセルに書込電流がビット線およびソース線を介して供給される。書込電流は、記憶データに応じて電流の方向が設定される。メモリセルがトグル型MRAMセルの場合には、書込電流の方向は一定である。この書込時に、ツインセルモードでワード線を選択することにより、ツインセル単位でデータの書込を行うことができ、応じて、書込電流を低減することができ、書込電流発生回路のサイズを低減することができる。   When the memory cell is a spin injection type MRAM cell, a write current is supplied to the memory cell via the bit line and the source line. The direction of the write current is set according to the stored data. When the memory cell is a toggle type MRAM cell, the direction of the write current is constant. At the time of writing, by selecting a word line in the twin cell mode, data can be written in units of twin cells, the write current can be reduced accordingly, and the size of the write current generating circuit can be reduced. Can be reduced.

また、通常のデータを記憶するノーマルメモリセルと同じメモリアレイ内に、チューン情報を格納する記憶領域(メモリブロック)を、他の不良アドレスなどの不良ビット救済用の冗長情報を記憶する領域とともに整列して配置することができる(この構成については後に詳細に説明する)。   In addition, in the same memory array as normal memory cells for storing normal data, a storage area (memory block) for storing tune information is aligned with an area for storing redundant information for repairing defective bits such as other defective addresses. (This configuration will be described in detail later).

図9は、図1に示す制御回路6の構成の一例を概略的に示す図である。図9において、制御回路6は、チューン情報読出指示信号PRMEを生成する読出制御回路20と、チューン情報読出指示信号PRMEに従って所定の周期で発振動作を行なってクロック信号を生成するタイマ21と、タイマ21からのクロック信号に従ってメモリセルを指定するアドレスビットを生成するアドレスカウンタ22と、メモリセル選択を制御するワード線制御回路23およびセンス制御回路24とを含む。   FIG. 9 schematically shows an example of the configuration of control circuit 6 shown in FIG. 9, a control circuit 6 includes a read control circuit 20 that generates a tune information read instruction signal PRME, a timer 21 that generates a clock signal by performing an oscillating operation in a predetermined cycle in accordance with the tune information read instruction signal PRME, 21 includes an address counter 22 that generates an address bit designating a memory cell according to a clock signal from 21, a word line control circuit 23 that controls memory cell selection, and a sense control circuit 24.

アドレスカウンタ22は、タイマ21からのクロック信号に同期してカウント動作を行なって、そのカウント値CNTにより、ロウアドレスビットRA<n:0>および列アドレスビットCA<m:0>を生成する。ワード線制御回路23は、アドレスカウンタ22のカウント値の更新に従ってワード線活性化信号WLACNを所定の期間活性化する。センス制御回路24は、ワード線活性化信号WLACNの活性化に従って、センス活性化信号SAEを活性化し、かつワード線活性化信号WLACNの非活性化に応答してセンス活性化信号SAEを非活性化する。   The address counter 22 performs a count operation in synchronization with the clock signal from the timer 21, and generates a row address bit RA <n: 0> and a column address bit CA <m: 0> based on the count value CNT. The word line control circuit 23 activates the word line activation signal WLACN for a predetermined period according to the update of the count value of the address counter 22. Sense control circuit 24 activates sense activation signal SAE according to activation of word line activation signal WLACN, and deactivates sense activation signal SAE in response to deactivation of word line activation signal WLACN. To do.

アドレスカウンタ22からのカウントアップ指示信号CUPおよびセンス制御回路24からのセンス活性化信号SAEに従って、タイマ21および読出制御回路20のリセットが行なわれる。   In accordance with count-up instruction signal CUP from address counter 22 and sense activation signal SAE from sense control circuit 24, timer 21 and read control circuit 20 are reset.

この図9に示す制御回路6へは、チューン情報読出動作を活性化するために、電源投入検出回路18からの電源投入検出信号PORが与えられる。電源投入検出回路18は、一例として、このチューン情報を利用する回路(チューン対象回路)またはチューン情報を記憶する半導体装置に供給される電源電圧のうち最も遅く安定化される電圧VINの安定化を検出し、この電圧VINの安定化時、電源投入検出信号PORを活性化する。   Control circuit 6 shown in FIG. 9 is supplied with power-on detection signal POR from power-on detection circuit 18 in order to activate the tune information reading operation. As an example, the power-on detection circuit 18 stabilizes the voltage VIN that is stabilized most slowly among power supply voltages supplied to a circuit (tune target circuit) that uses this tune information or a semiconductor device that stores the tune information. When the voltage VIN is detected, the power-on detection signal POR is activated.

なお、図9においては、明確に示していないが、ワード線活性化信号WLACNと同期して、列選択動作(ビット線選択動作)を活性化する列選択活性化信号が生成されて、図1に示す列選択信号発生回路3aおよび3bへ供給される。   Although not clearly shown in FIG. 9, a column selection activation signal for activating a column selection operation (bit line selection operation) is generated in synchronization with the word line activation signal WLACN. To the column selection signal generating circuits 3a and 3b shown in FIG.

図10は、図9に示す制御回路6の動作を示す信号波形図である。以下、図10を参照して、図9に示す制御回路6の動作について説明する。   FIG. 10 is a signal waveform diagram showing the operation of the control circuit 6 shown in FIG. The operation of the control circuit 6 shown in FIG. 9 will be described below with reference to FIG.

電源投入後、内部電圧VINの電圧レベルが上昇する。この内部電圧VINが所定電圧レベル以上になるとまたは安定化すると、電源投入検出回路18が、電源投入検出信号PORを活性化する。読出制御回路20は、この電源投入検出信号PORの活性化に従って、チューン情報読出指示信号PRMEを活性化する。タイマ21は、このチューン情報読出指示信号PRMEの活性化に応答して、所定の周期で発振動作を行なってクロック信号を生成する。   After the power is turned on, the voltage level of the internal voltage VIN increases. When the internal voltage VIN becomes equal to or higher than a predetermined voltage level or stabilizes, the power-on detection circuit 18 activates the power-on detection signal POR. Read control circuit 20 activates tune information read instruction signal PRME in accordance with activation of power-on detection signal POR. In response to the activation of the tune information read instruction signal PRME, the timer 21 oscillates at a predetermined cycle to generate a clock signal.

アドレスカウンタ22は、タイマ21からのクロック信号をカウントし、そのカウント値CNTによりロウおよびコラムアドレスビットを生成する。ワード線制御回路23は、カウント値CNTの変化に従って、所定の期間ワード線活性化信号WLACNを活性化する。このとき、また、図示しない列選択活性化信号もカウント値CNTの変化に従って活性化される。   The address counter 22 counts the clock signal from the timer 21 and generates row and column address bits based on the count value CNT. The word line control circuit 23 activates the word line activation signal WLACN for a predetermined period according to the change of the count value CNT. At this time, a column selection activation signal (not shown) is also activated according to the change in the count value CNT.

センス制御回路24は、このワード線活性化信号WLACNに従ってセンス活性化信号SAEを活性化する。所定の期間が経過するとワード線活性化信号WLACNおよびセンス活性化信号SAEが非活性化され、チューン情報読出のつのサイクルが完了する。   Sense control circuit 24 activates sense activation signal SAE in accordance with word line activation signal WLACN. When a predetermined period elapses, word line activation signal WLACN and sense activation signal SAE are deactivated, and one cycle of reading tune information is completed.

タイマ21からのクロック信号の各サイクル毎に、アドレスカウンタ22からのカウント値CNTをアドレスとして用いて、ダブルツインセルモードでメモリセルの選択および選択メモリセルの記憶データの読出が行なわれる。   For each cycle of the clock signal from the timer 21, the memory cell is selected and the stored data in the selected memory cell is read in the double twin cell mode using the count value CNT from the address counter 22 as an address.

アドレスカウンタ22のカウント値CNTが最大値CNTmaxに到達すると、タイマ21の出力するクロック信号の立下がりに従って、アドレスカウンタ22からの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の活性化とセンス活性化信号SAEの非活性化とに応答して、タイマ21が非活性化され、発振動作を停止する。また、タイマ21の非活性化と同期して、読出制御回路20が非活性化され、チューン読出指示信号PRMEが非活性化される。このタイマ21のリセット後、また、センス活性化信号SAEおよびカウントアップ指示信号CUPに従って、アドレスカウンタ22のカウント値が、初期値にリセットされる。このアドレスカウンタ22のリセットに従って、カウントアップ指示信号CUPが非活性化される。   When the count value CNT of the address counter 22 reaches the maximum value CNTmax, the count-up instruction signal CUP from the address counter 22 is activated in accordance with the fall of the clock signal output from the timer 21. In response to the activation of the count up instruction signal CUP and the deactivation of the sense activation signal SAE, the timer 21 is deactivated and the oscillation operation is stopped. In synchronization with the deactivation of timer 21, read control circuit 20 is deactivated and tune read instruction signal PRME is deactivated. After the timer 21 is reset, the count value of the address counter 22 is reset to the initial value in accordance with the sense activation signal SAE and the count up instruction signal CUP. In accordance with the reset of the address counter 22, the count up instruction signal CUP is inactivated.

上述の構成により、電源投入後、必要なチューン情報をすべて読出した後、チューン情報読出指示信号PRMEを、内部で非活性化することができる。   With the above-described configuration, the tune information read instruction signal PRME can be deactivated internally after all necessary tune information is read after power-on.

なお、アドレスカウンタ22は、タイマ21からクロック信号が所定数発生された後に、アドレスビットに対応するカウント値CNTを更新するように構成されてもよい。タイマ21の発振動作が安定化してからチューン情報の読出を開始することができる。また、電源投入検出信号PORが、制御回路6内のタイマ21、アドレスカウンタ22、ワード線制御回路23およびセンス制御回路24各々へ与えられて、それらの内部状態が初期状態ににリセットされてもよい。   The address counter 22 may be configured to update the count value CNT corresponding to the address bit after a predetermined number of clock signals are generated from the timer 21. Reading of the tune information can be started after the oscillation operation of the timer 21 is stabilized. Further, even if the power-on detection signal POR is supplied to each of the timer 21, address counter 22, word line control circuit 23 and sense control circuit 24 in the control circuit 6, their internal states are reset to the initial state. Good.

なお、メモリアレイ(1a,1b)から読出されたチューン情報は、また、制御回路6に含まれるタイマ21、アドレスカウンタ22、ワード線制御回路23およびセンス制御回路24の動作タイミングの調整のために用いられ、またワード線活性化信号WLACNおよびセンス活性化信号SAEの活性化期間を調整するために用いられてもよい。   The tune information read from the memory array (1a, 1b) is also used to adjust the operation timing of the timer 21, address counter 22, word line control circuit 23, and sense control circuit 24 included in the control circuit 6. It may be used for adjusting the activation period of the word line activation signal WLACN and the sense activation signal SAE.

図11は、この発明の実施の形態1に従う半導体装置を利用したチューン情報を設定する部分の構成を、概略的に示す図である。図11において、チューン情報記憶部30は、先の図1に示した半導体装置の構成を有し、チューン情報を格納し、電源投入検出回路18からの電源投入検出信号PORの活性化に従って、ダブルツインセルモードで、チューン情報Qを順次読出す。   FIG. 11 schematically shows a structure of a portion for setting tune information using the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 11, the tune information storage unit 30 has the configuration of the semiconductor device shown in FIG. 1, stores tune information, and doubles according to the activation of the power-on detection signal POR from the power-on detection circuit 18. In the twin cell mode, the tune information Q is read sequentially.

チューン情報記憶部30からのチューン情報Qは、チューニング対象部32へ与えられる。チューニング対象部32は、チューン情報記憶部30からのチューン情報Qをラッチするラッチ回路35と、ラッチ回路35のラッチ情報をデコードするデコーダ36と、デコーダ36のデコード信号に従ってその状態が設定されるチューニング回路37と、チューニング回路37により、その動作特性が設定される対象回路38とを含む。   The tune information Q from the tune information storage unit 30 is given to the tuning target unit 32. The tuning target unit 32 includes a latch circuit 35 that latches the tune information Q from the tune information storage unit 30, a decoder 36 that decodes the latch information of the latch circuit 35, and a tuning whose state is set according to the decode signal of the decoder 36. A circuit 37 and a target circuit 38 whose operation characteristics are set by the tuning circuit 37 are included.

ラッチ回路35は、チューン情報記憶部30からのチューン情報ストローブ信号QSに従って、チューン情報記憶部30からのチューン情報Qをラッチする。このチューン情報ストローブ信号QSは、チューン情報記憶部30に含まれる制御回路(図9参照)内のタイマ(21)から生成されるクロック信号に同期して(1サイクル遅れて)生成される。   The latch circuit 35 latches the tune information Q from the tune information storage unit 30 according to the tune information strobe signal QS from the tune information storage unit 30. The tune information strobe signal QS is generated in synchronization with the clock signal generated from the timer (21) in the control circuit (see FIG. 9) included in the tune information storage unit 30 (one cycle later).

デコーダ36は、ラッチ回路35の多ビットラッチデータをデコードし、デコード信号を生成する。ラッチ回路35のラッチするチューン情報をデコーダ36でデコードすることにより、チューニング対象回路38のチューニングの設定を、少ないビット数で行なうことができる。たとえば、チューン情報が、2ビットデータの場合、デコーダ36により、4つのチューニング状態の1つを設定することができる。   The decoder 36 decodes the multi-bit latch data of the latch circuit 35 and generates a decode signal. By decoding the tune information latched by the latch circuit 35 by the decoder 36, the tuning setting of the tuning target circuit 38 can be performed with a small number of bits. For example, when the tune information is 2-bit data, the decoder 36 can set one of four tuning states.

チューニング回路37は、デコーダ36からのデコード信号に従って選択的に導通するスイッチング素子を含む。すなわち、チューニング回路37においては、ヒューズ素子の溶断/非溶断により、チューニング状態を設定するヒューズプログラム回路におけるヒューズ素子に代えて、スイッチング素子が設けられる。このスイッチング素子を、デコーダ36からのデコード信号に従って選択的に導通状態/非導通状態に設定することにより、抵抗素子の短絡および単位トランジスタの数の調整などのチューニングが行われる。   Tuning circuit 37 includes a switching element that is selectively turned on in accordance with a decode signal from decoder 36. That is, in the tuning circuit 37, a switching element is provided in place of the fuse element in the fuse program circuit that sets the tuning state by fusing / not blowing the fuse element. By selectively setting the switching element to a conductive / non-conductive state according to a decode signal from the decoder 36, tuning such as a short circuit of the resistance element and adjustment of the number of unit transistors is performed.

対象回路38は、その回路動作特性が、チューニング可能な回路であり、内部電圧発生回路、制御回路、記憶装置における書込/読出回路のいずれであってもよい。発生電圧レベル、動作タイミング、および活性化期間等がチューニング情報に従って設定される。   The target circuit 38 is a circuit whose circuit operation characteristics can be tuned, and may be any of an internal voltage generation circuit, a control circuit, and a write / read circuit in a storage device. The generated voltage level, operation timing, activation period, and the like are set according to the tuning information.

チューニング対象部32において、対象回路38が複数存在し、ラッチ回路35が複数設けられる場合、一例として、以下の構成を利用する。すなわち、ラッチ回路35を、たとえば、スキャンパスを構成するように連結し、ストローブ信号QSに従って順次チューン情報を転送する。このようなスキャンパスとしては、たとえば、半導体集積回路装置において、テスト回路として利用されるバンダリスキャンパスと同様の構成を利用することができる。   In the tuning target unit 32, when there are a plurality of target circuits 38 and a plurality of latch circuits 35 are provided, the following configuration is used as an example. That is, the latch circuit 35 is connected to form a scan path, for example, and the tune information is sequentially transferred according to the strobe signal QS. As such a scan path, for example, in a semiconductor integrated circuit device, the same configuration as that of a Vandaris campus used as a test circuit can be used.

この場合、チューン情報記憶部30からは、各チューン情報の種類(電圧、動作タイミング/動作期間)に応じて、チューン情報データ転送経路が別々に設けられてもよく、また対象回路38の種類(たとえば書込/読出回路、バッファ回路、および内部電圧発生回路)に応じて、チューン情報データ転送経路が別々に設けられてもよい。   In this case, a tune information data transfer path may be provided separately from the tune information storage unit 30 according to the type (voltage, operation timing / operation period) of each tune information, and the type of the target circuit 38 ( For example, a tune information data transfer path may be provided separately according to a write / read circuit, a buffer circuit, and an internal voltage generation circuit.

なお、図11に示すように、電源投入検出回路18からの電源投入検出信号PORは、また、チューニング対象部32へ与えられる。この電源投入検出信号PORに従って、チューニング対象部32の内部状態が初期状態に設定された後にチューニング情報の設定が行なわれ、その後、対象回路38の動作が、許可される。   As shown in FIG. 11, the power-on detection signal POR from the power-on detection circuit 18 is also given to the tuning target unit 32. In accordance with the power-on detection signal POR, the tuning information is set after the internal state of the tuning target unit 32 is set to the initial state, and then the operation of the target circuit 38 is permitted.

また、この図11に示す構成において、チューン情報記憶部30とチューニング対象部32とは、別々のブロック(マクロまたはモジュール)に含まれ、同一半導体チップ上に配置されてもよく、また、1つブロック(またはマクロ)、たとえばメモリブロック(マクロ)内に共通に配置されてもよい。   In the configuration shown in FIG. 11, the tune information storage unit 30 and the tuning target unit 32 may be included in separate blocks (macro or module) and arranged on the same semiconductor chip. It may be commonly arranged in a block (or macro), for example, a memory block (macro).

以上のように、この発明の実施の形態1に従えば、チューン情報を記憶するメモリセルからのチューン情報読出時、ダブルツインセルモードでデータの読出を行なっている。したがって、チューン情報による回路動作特性のチューニング前であっても、安定にチューン情報を読出して、回路動作特性を正確に設定することができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, data is read in the double twin cell mode when reading tune information from the memory cell storing tune information. Therefore, even before the circuit operation characteristics are tuned by the tune information, the tune information can be read stably and the circuit operation characteristics can be set accurately.

また、チューン情報読出指示信号により、ダブルツインセルモードおよびツインセルモードのいずれのモードでの読出をも可能としている。したがって、このチューン情報読出指示信号による読出モード切換により、不揮発性半導体記憶装置の場合、チューン情報を格納するメモリセルと冗長データおよび通常データを格納するメモリセルとを同一アレイ内で配置することができる。   The tune information read instruction signal enables reading in either the double twin cell mode or the twin cell mode. Therefore, in the case of the nonvolatile semiconductor memory device, the memory cell storing the tune information and the memory cell storing the redundant data and the normal data can be arranged in the same array by switching the read mode by the tune information read instruction signal. it can.

[実施の形態2]
図12は、この発明の実施の形態2において用いられるメモリセルMCの構成を示す図である。図12に示すように、メモリセルMCは、可変磁気抵抗素子VRおよびアクセストランジスタATを含む。アクセストランジスタATは、ワード線WL上の信号電位に応答して選択的に導通し、導通時、可変磁気抵抗素子VRをソース線SLに電気的に結合する。
[Embodiment 2]
FIG. 12 shows a structure of memory cell MC used in the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, memory cell MC includes a variable magnetoresistive element VR and an access transistor AT. Access transistor AT is selectively turned on in response to a signal potential on word line WL, and electrically connects variable magnetoresistive element VR to source line SL.

ワード線WLと並行して、デジット線(書込ワード線)DLが設けられる。デジット線DLに対して、データ書込時、所定の固定方向に電流を流し、可変磁気抵抗素子VRに対し、磁界を印加する。メモリセルMCの可変磁気抵抗素子VRは、ビット線BLに結合される。可変磁気抵抗素子VRは、スピン注入型素子であってもよく、またTMR(tunneling magneto resistance)素子であってもよい。スピン注入型素子の場合、ビット線BLとソース線SLの間を流れる電流の方向が、書込データに応じて設定される。この場合、デジット線DLを流れる電流が誘起する磁界は、アシスト磁界として用いられ、可変磁気抵抗素子VRの磁化方向の変化を加速する。   A digit line (write word line) DL is provided in parallel with the word line WL. A current is applied to digit line DL in a predetermined fixed direction during data writing, and a magnetic field is applied to variable magnetoresistive element VR. Variable magnetoresistive element VR of memory cell MC is coupled to bit line BL. The variable magnetoresistive element VR may be a spin injection type element or a TMR (tunneling magneto resistance) element. In the case of a spin injection type element, the direction of the current flowing between the bit line BL and the source line SL is set according to the write data. In this case, the magnetic field induced by the current flowing through the digit line DL is used as an assist magnetic field, and accelerates the change in the magnetization direction of the variable magnetoresistive element VR.

一方、可変磁気抵抗素子VRが、TMR素子の場合、アクセストランジスタATはオフ状態である。ビット線BLに、書込データに応じた方向に電流が供給され、デジット線DLには、一定の方向の電流が供給される。デジット線DLとビット線BLを流れる電流がそれぞれ誘起する磁界により、可変磁気抵抗素子VRの抵抗値が設定される。   On the other hand, when the variable magnetoresistive element VR is a TMR element, the access transistor AT is in an off state. A current is supplied to the bit line BL in a direction corresponding to the write data, and a current in a fixed direction is supplied to the digit line DL. The resistance value of the variable magnetoresistive element VR is set by the magnetic fields induced by the currents flowing through the digit line DL and the bit line BL.

また、このメモリセルMCが、MTJ(magneto tunnel junction)素子を可変磁気抵抗素子として利用されるトグルMRAMのセルであってもよい。このセルの場合、デジット線DLおよびビット線に一定方向の電流を、タイミングを代えて供給する。各書込サイクルにおいて所定のシーケンスでデジット線電流およびビット線電流を供給することにより、可変磁気抵抗素子の磁化状態が変更され、記憶データが変更される。   The memory cell MC may be a toggle MRAM cell in which an MTJ (magneto tunnel junction) element is used as a variable magnetoresistive element. In the case of this cell, a current in a fixed direction is supplied to the digit line DL and the bit line at different timings. By supplying the digit line current and the bit line current in a predetermined sequence in each write cycle, the magnetization state of the variable magnetoresistive element is changed, and the stored data is changed.

図13(A)および図13(B)は、この可変磁気抵抗素子VRが、TMR素子の場合のデータ書込態様を概略的に示す図である。図13(A)において、可変磁気抵抗素子VRは、磁化方向が固定される固定層FXLと、磁化方向が記憶データに応じて設定される自由層FRLと、固定層FXLおよび自由層FRLの間に配置されるバリア層BRLを含む。   FIGS. 13A and 13B are diagrams schematically showing a data writing mode when the variable magnetoresistive element VR is a TMR element. In FIG. 13A, the variable magnetoresistive element VR includes a fixed layer FXL whose magnetization direction is fixed, a free layer FRL whose magnetization direction is set according to stored data, and a fixed layer FXL and a free layer FRL. Including a barrier layer BRL.

デジット線DLを流れる電流が誘起する磁界(ディジット電流磁界)Hdとビット線BLを流れる電流が誘起する磁界(ビット線電流磁界)Hbの合成磁界により、自由層FRLの磁化方向が決定される。図13(A)においては、時計方向の磁界が形成され、自由層FRLの磁化方向が、固定層FXLの磁化方向と逆方向に設定される。この場合、可変磁気抵抗素子VRの磁気抵抗値は大きくなり、データ“L”を記憶した状態に対応付けられる。   The magnetization direction of the free layer FRL is determined by the combined magnetic field of the magnetic field (digit current magnetic field) Hd induced by the current flowing through the digit line DL and the magnetic field (bit line current magnetic field) Hb induced by the current flowing through the bit line BL. In FIG. 13A, a clockwise magnetic field is formed, and the magnetization direction of the free layer FRL is set to be opposite to the magnetization direction of the fixed layer FXL. In this case, the magnetoresistive value of the variable magnetoresistive element VR becomes large and is associated with a state where data “L” is stored.

このメモリセルMCの構成は、実施の形態1におけるメモリセルとしても利用可能である。実施の形態1においても、チューン情報を格納するメモリセルとしてMRAMセルが利用される場合、上述の可変磁気抵抗素子のいずれかの構成が利用される。   The configuration of memory cell MC can also be used as a memory cell in the first embodiment. Also in the first embodiment, when an MRAM cell is used as a memory cell for storing tune information, any one of the above-described variable magnetoresistive elements is used.

一方、図13(B)に示すように、このデジット線電流磁界Hdとビット線電流磁界Hbの合成磁界が、反時計方向の磁界の場合、自由層FRLは、右向き方向に磁化が行なわれ、自由層FRLと固定層FXLの磁化方向が一致する(平行となる)。この場合、磁気抵抗素子VRの抵抗値は小さくなり、データ“H”を記憶する状態に対応付けられる。   On the other hand, as shown in FIG. 13B, when the combined magnetic field of the digit line current magnetic field Hd and the bit line current magnetic field Hb is a counterclockwise magnetic field, the free layer FRL is magnetized in the rightward direction, The magnetization directions of the free layer FRL and the fixed layer FXL coincide (become parallel). In this case, the resistance value of the magnetoresistive element VR becomes small and is associated with a state of storing data “H”.

図14は、この発明の実施の形態2に従うチューン情報記憶用の半導体装置の全体の構成を概略的に示す図である。図14において、チューン情報記憶用半導体装置は、2つのメモリアレイ40aおよび40bを含む。メモリアレイ40aおよび40b各々においては、メモリセルMCが行列状に配列される。メモリセルMCは、一例として、図12および図13に示す構成を有する。メモリアレイ40aにおいては、メモリセルMCの行に対応して、ワード線WLAおよびデジット線DLAが配置され、メモリセル列に対応してビット線BLAおよびソース線SLAが配置される。メモリアレイ40bにおいても、メモリセルMCの各行に対応してワード線WLBおよびデジット線DLBが配置され、メモリセル列に対応してビット線BLBおよびソース線SLBが配置される。   FIG. 14 schematically shows an overall configuration of a semiconductor device for storing tune information according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 14, the tune information storing semiconductor device includes two memory arrays 40a and 40b. In each of memory arrays 40a and 40b, memory cells MC are arranged in a matrix. The memory cell MC has the configuration shown in FIGS. 12 and 13 as an example. In memory array 40a, word line WLA and digit line DLA are arranged corresponding to the row of memory cells MC, and bit line BLA and source line SLA are arranged corresponding to the memory cell column. Also in memory array 40b, word line WLB and digit line DLB are arranged corresponding to each row of memory cells MC, and bit line BLB and source line SLB are arranged corresponding to the memory cell column.

メモリアレイ40aに対して、ワード線選択駆動回路41a、デジット線選択駆動回路42a、読出列選択ゲート回路44aおよびビット線駆動回路45aa,45abが配置される。メモリアレイ40bに対しても、ワード線選択駆動回路41b、デジット線選択駆動回路42b、読出列選択ゲート回路44b、およびビット線駆動回路40ba,45bbが配置される。   A word line selection drive circuit 41a, a digit line selection drive circuit 42a, a read column selection gate circuit 44a, and bit line drive circuits 45aa and 45ab are arranged for memory array 40a. Also for memory array 40b, word line selection drive circuit 41b, digit line selection drive circuit 42b, read column selection gate circuit 44b, and bit line drive circuits 40ba and 45bb are arranged.

ワード線選択駆動回路41aおよび41bは、実施の形態1における行選択駆動回路2a,2bに対応し、チューン情報読出指示信号PRMEの活性化時ダブルツインセルモードでワード線WLA,WLBを選択状態へ駆動する。   Word line selection drive circuits 41a and 41b correspond to row selection drive circuits 2a and 2b in the first embodiment, and when tune information read instruction signal PRME is activated, word lines WLA and WLB are set to a selected state in double twin cell mode. To drive.

デジット線選択駆動回路42a,42bは、チューン情報書込指示信号PWMEの活性化時、対応のメモリアレイ40a,40b各々において、2本のデジット線を並行に選択状態へ駆動する。また、デジット線選択駆動回路42aおよび42bは、データ書込時においてチューン情報書込指示信号PWMEの非活性化時、対応のメモリアレイ40a,40b各々において、1本のデジット線を選択状態へ駆動する。   Digit line selection drive circuits 42a and 42b drive two digit lines to the selected state in parallel in corresponding memory arrays 40a and 40b when tune information write instruction signal PWME is activated. Digit line selection drive circuits 42a and 42b drive one digit line to the selected state in each of corresponding memory arrays 40a and 40b when tune information write instruction signal PWME is inactivated during data writing. To do.

読出列選択ゲート回路44aおよび44bは、実施の形態1における列選択ゲート回路4aおよび4bに対応し、列選択信号発生回路43aおよび43bからの列選択信号に従って、データ読出時、対応のメモリアレイ40aおよび40bのアドレス指定された列のビット線BLAおよびBLBを選択し、内部読出データ線を介して読出回路46に結合する。読出回路46は、実施の形態1における読出回路5に対応し、センス活性化信号SAEの活性化時、選択ビット線を流れる電流に従って内部読出データQを生成する。   Read column select gate circuits 44a and 44b correspond to column select gate circuits 4a and 4b in the first embodiment. In accordance with a column select signal from column select signal generating circuits 43a and 43b, a corresponding memory array 40a is read out. And bit lines BLA and BLB of the addressed column of 40b are selected and coupled to read circuit 46 via internal read data lines. Read circuit 46 corresponds to read circuit 5 in the first embodiment, and generates internal read data Q according to the current flowing through the selected bit line when sense activation signal SAE is activated.

ビット線駆動回路45aaおよび45abは、メモリアレイ40aのビット線の両側に配置され、書込データ生成回路48aからの相補内部書込データと列選択信号発生回路43aからの列選択信号とに従って、選択列のビット線に、書込データに応じた電流を流す(データ書込時)。   Bit line drive circuits 45aa and 45ab are arranged on both sides of the bit line of memory array 40a, and are selected according to complementary internal write data from write data generation circuit 48a and a column selection signal from column selection signal generation circuit 43a. A current corresponding to the write data is supplied to the bit line of the column (at the time of data writing).

ビット線駆動回路45baおよび45bbは、同様、メモリアレイ40bのビット線BLBの両側に配置され、データ書込時、列選択信号発生回路43bからの列選択信号と書込データ生成回路48bからの相補内部書込データに従って、選択列のビット線に、書込データに応じた電流を流す。   Similarly, bit line drive circuits 45ba and 45bb are arranged on both sides of bit line BLB of memory array 40b, and at the time of data writing, the column selection signal from column selection signal generation circuit 43b and the complementary from write data generation circuit 48b In accordance with the internal write data, a current corresponding to the write data is supplied to the bit line of the selected column.

ビット線駆動回路45aaおよび45abをメモリアレイ40aのビット線の両側の配置し、また,ビット線駆動回路45baおよび45bbを、メモリアレイ40bのビット線の両側に配置することにより、書込データに応じて、選択ビット線に流れる電流の方向を切換えることができる(TMR素子でメモリセルが構成される場合を想定する)。   Bit line drive circuits 45aa and 45ab are arranged on both sides of the bit lines of memory array 40a, and bit line drive circuits 45ba and 45bb are arranged on both sides of the bit lines of memory array 40b, so as to respond to write data. Thus, the direction of the current flowing through the selected bit line can be switched (assuming a case where a memory cell is constituted by TMR elements).

書込データ生成回路48aおよび48bは、データ書込時、データ入力回路47から与えられる書込データに従って、相補書込データを生成する。チューン情報は、本実施の形態2においては、ダブルツインセルモードでデータの書込が行なわれるため、書込データ生成回路48aおよび48bには、データ入力回路47からの相補書込データが与えられる。データ入力回路47へ与えられる書込データDは、チューン情報に基づいて、外部のテスタなどから、初期化時に(製造工程の最終工程のテスト動作完了後)に与えられる。   Write data generation circuits 48a and 48b generate complementary write data in accordance with the write data supplied from data input circuit 47 at the time of data writing. In the second embodiment, the tune information is written in the double-twin cell mode, so that complementary write data from data input circuit 47 is applied to write data generation circuits 48a and 48b. . The write data D applied to the data input circuit 47 is applied at the time of initialization (after completion of the test operation in the final process of the manufacturing process) from an external tester or the like based on the tune information.

この半導体装置の内部動作を制御するために、制御回路49が設けられる。電源投入検出信号PORの活性化時、制御回路49が、チューン情報読出指示信号PRMEおよびセンス活性化信号SAEを所定のタイミングで活性化し(図9参照)、また、たとえばテストモード時にチューン情報書込指示TMが与えられると、チューン情報書込指示信号TWMEを活性化する。   A control circuit 49 is provided to control the internal operation of the semiconductor device. When power-on detection signal POR is activated, control circuit 49 activates tune information read instruction signal PRME and sense activation signal SAE at a predetermined timing (see FIG. 9). When instruction TM is given, tune information write instruction signal TWME is activated.

図15は、この発明の実施の形態2に従う半導体装置におけるチューン情報書込時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。図15において、メモリアレイ40aおよび40bの同一行同一列のメモリセルMCA3およびMCB3が、ツインセルTW3を構成し、互いに相補なデータを格納する。また、メモリアレイ40aおよび40bの同一行同一列に配置されるメモリセルMCA4およびMCB4が、ツインセルTW4を構成詩、互いに相補なデータを格納する。   FIG. 15 schematically shows a selection mode of a memory cell at the time of writing tune information in the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 15, memory cells MCA3 and MCB3 in the same row and column of memory arrays 40a and 40b constitute twin cell TW3 and store complementary data. Memory cells MCA4 and MCB4 arranged in the same row and column of memory arrays 40a and 40b constitute twin cell TW4 and store complementary data.

メモリアレイ40aにおいてメモリセル(第1のメモリセル)MCA3およびMCA4は、同じ論理値のデータを格納し、メモリアレイ40bにおいてメモリセルMCB3およびMCB4は、同一論理値のデータを格納する。このチューン情報の格納態様は、実施の形態1の場合と同様である。   In memory array 40a, memory cells (first memory cells) MCA3 and MCA4 store data of the same logical value, and in memory array 40b, memory cells MCB3 and MCB4 store data of the same logical value. The storage mode of the tune information is the same as that in the first embodiment.

デジット線選択駆動回路42aにおいては、奇数デジット線DLAoに対して、デジット線ドライバ52aoが設けられ、偶数デジット線DLAeに対して、デジット線ドライバ52aeが設けられる。データ書込時、これらのデジット線ドライバ52aoおよび52aeが、データ書込時、選択されると、並行してデジット線DLAoおよびDLAeを選択状態へ駆動する。デジット線DLAoおよびDLAeは、その一端が接地ノードに結合されており、したがって、選択時、デジット線ドライバ52aoおよび52aeにより、常に同一方向にデジット線電流が供給される。   In digit line selection drive circuit 42a, digit line driver 52ao is provided for odd digit line DLAo, and digit line driver 52ae is provided for even digit line DLAe. When data writing, digit line drivers 52ao and 52ae are selected during data writing, they simultaneously drive digit lines DLAo and DLAe to a selected state. Digit lines DLAo and DLAe have one end coupled to the ground node. Therefore, when selected, digit line current is always supplied in the same direction by digit line drivers 52ao and 52ae.

ビット線駆動回路45aaおよび45ab内においては、ビット線BLAの両側に、ビット線ドライバ50aaおよび50abが、それぞれ、設けられる。ビット線ドライバ50aaは、書込列選択信号WCSLと書込データDとに従ってビット線BLAを駆動し、また、ビット線ドライバ50abが、書込列選択信号WCSLと補の書込データD_Bに従ってビット線BLAを駆動する。   In bit line drive circuits 45aa and 45ab, bit line drivers 50aa and 50ab are provided on both sides of bit line BLA, respectively. Bit line driver 50aa drives bit line BLA according to write column selection signal WCSL and write data D, and bit line driver 50ab applies bit line according to write column selection signal WCSL and complementary write data D_B. Drive BLA.

内部書込データDおよびD_Bは、図14に示す書込データ生成回路48aから供給される互いに相補なデータである。書込列選択信号WCSLは、図14に示す列選択信号発生回路43aからデータ書込時与えられる。したがって、ビット線ドライバ50aaおよび50abは、一方が電流ソース、他方が電流シンクとして機能して、ビット線BLAに電流が流れる。このビット線電流とデジット線電流とにより、メモリセルMCA3およびMCA4に対し、並行してデータの書込を行なうことができる。   Internal write data D and D_B are mutually complementary data supplied from write data generation circuit 48a shown in FIG. Write column selection signal WCSL is applied at the time of data writing from column selection signal generation circuit 43a shown in FIG. Therefore, one of the bit line drivers 50aa and 50ab functions as a current source and the other functions as a current sink, and a current flows through the bit line BLA. Data can be written in parallel to memory cells MCA3 and MCA4 by the bit line current and the digit line current.

メモリアレイ40bに対しても、同様、デジット線選択駆動回路42bにおいて、デジット線ドライバ52beおよび52boがそれぞれ、偶数デジット線DLBeおよび奇数デジット線DLBoに対して設けられており、データ書込時、これらは並行して選択状態へ駆動される。   Similarly, digit line drivers 52be and 52bo are provided for even digit line DLBe and odd digit line DLBo, respectively, in digit line selection drive circuit 42b for memory array 40b. Are driven to the selected state in parallel.

ビット線駆動回路45baおよび45bb内において、ビット線BLBの両側に、ビット線ドライバ50baおよび50bbが、それぞれ、配置される。ビット線ドライバ50baは、書込列選択信号WCSLと補の内部書込データD_Bとに従ってビット線BLBを駆動する。ビット線ドライバ50bbは、書込列選択信号WCSLと内部書込データDとに従ってビット線BLBを駆動する。したがって、ビット線BLBに対しても、ビット線ドライバ50baおよび50bbの一方を電流ソース、他方を電流シンクとして電流が流れ、メモリセルMCB3およびMCB4に対し同じ論理値のデータの書込が行なわれる。   In bit line drive circuits 45ba and 45bb, bit line drivers 50ba and 50bb are arranged on both sides of bit line BLB, respectively. Bit line driver 50ba drives bit line BLB in accordance with write column selection signal WCSL and complementary internal write data D_B. Bit line driver 50bb drives bit line BLB in accordance with write column selection signal WCSL and internal write data D. Therefore, a current flows to bit line BLB with one of bit line drivers 50ba and 50bb as a current source and the other as a current sink, and data of the same logical value is written into memory cells MCB3 and MCB4.

このチューン情報の書込時、メモリアレイ40aにおいて、たとえばビット線BLAにおいて左から右にビット線電流が流れる場合、メモリアレイ40bにおいては、右から左側にビット線電流が流れる。これにより、ツインセルTW3およびTW4の第1メモリセル(MCA3およびMCA4)と第2メモリセル(MCB3,MCB4)に、逆の論理値のデータを並行して書込むことができる。   When writing the tune information, in the memory array 40a, for example, when a bit line current flows from left to right on the bit line BLA, in the memory array 40b, a bit line current flows from right to left. Thereby, data of opposite logical values can be written in parallel to the first memory cells (MCA3 and MCA4) and the second memory cells (MCB3 and MCB4) of the twin cells TW3 and TW4.

チューン情報書込時においても、ダブルツインセルモードで書込を行なうことにより、ツインセルモードでの書込時に比べて、データ書込サイクル数を半減することができる。応じて、チューン情報の書込に要する時間を短縮することができ、テスト時間を短縮することができる(チューニング情報の書込は、通常テスト工程の最終工程において行なわれる)。また、メモリアレイ40aおよび40bに対して、相補データを並行して容易に書込むことができる。   Even when tune information is written, the number of data write cycles can be halved by writing in the double-twin cell mode as compared to writing in the twin-cell mode. Accordingly, the time required for writing tune information can be shortened, and the test time can be shortened (writing of tuning information is usually performed at the final step of the test process). Also, complementary data can be easily written in parallel to memory arrays 40a and 40b.

図16は、図14に示すデジット線選択駆動回路42aおよび42bの構成の一例を示す図である。これらのデジット線選択駆動回路42aおよび42bは同一構成を有するため、図16においては、参照符号42により、これらのデジット線選択駆動回路42aおよび42bを総称的に示す。   FIG. 16 shows an example of the configuration of digit line selection drive circuits 42a and 42b shown in FIG. Since these digit line selection drive circuits 42a and 42b have the same configuration, in FIG. 16, these digit line selection drive circuits 42a and 42b are generically indicated by reference numeral 42.

図16において、デジット線選択駆動回路42(42a、42b)は、ロウアドレスビットRA<0>をデコードするデコード段54と、デコード段54の出力信号とデジット線活性化信号DLACNに従ってデジット線DLEiおよびDLOiを駆動するドライブ段56とを含む。デコード段54は、チューン情報書込指示信号PWMEとロウアドレスビットRA<0>を受けるNORゲートNG5と、補のロウアドレスビットRA_B<0>とチューン情報書込指示信号PWMEとを受けるNORゲートNG6を含む。   In FIG. 16, digit line selection drive circuit 42 (42a, 42b) includes decode stage 54 for decoding row address bit RA <0>, digit line DLEi and output signal of decode stage 54 and digit line activation signal DLACN, And a drive stage 56 for driving DLOi. Decode stage 54 includes NOR gate NG5 receiving tune information write instruction signal PWME and row address bit RA <0>, and NOR gate NG6 receiving complementary row address bit RA_B <0> and tune information write instruction signal PWME. including.

デコード段56は、デジット線活性化信号DLACNとNORゲートNG5の出力信号を受けるNORゲートNG7と、デジット線活性化信号DLACNとNORゲートNG6の出力信号とを受けるNORゲートNG8と、ロウデコード信号XiとNORゲートNG7の出力信号ZRA<0>に従って偶数デジット線DLEiを駆動するANDゲートAG3と、ロウデコード信号XiとNORゲートNG8の出力信号ZRA_B<0>に従って奇数デジット線DLOiを駆動するANDゲートAG4を含む。   The decode stage 56 includes a NOR gate NG7 that receives the digit line activation signal DLACN and the output signal of the NOR gate NG5, a NOR gate NG8 that receives the digit line activation signal DLACN and the output signal of the NOR gate NG6, and a row decode signal Xi. AND gate AG3 that drives even digit line DLEi according to output signal ZRA <0> of NOR gate NG7, and AND gate AG4 that drives odd digit line DLOi according to row decode signal Xi and output signal ZRA_B <0> of NOR gate NG8 including.

この図16に示すデジット線選択駆動回路の構成は、図7に示す行選択駆動回路の構成と同じ論理構成を有する。したがって、チューン情報読出指示信号PRMEをチューン情報書込指示信号PWMEで置き換え、ワード線活性化信号WLACNをデジット線活性化信号DLACNで置き換えることにより、図8に示す状態遷移を利用することができる。すなわち、チューン情報書込指示信号PWMEが活性状態のHレベル(“1”)のときには、デジット線DLEiおよびDLOiが並行して選択状態へ駆動される(デジット線活性化信号DLACNの活性化に従って)。一方、チューン情報書込指示信号PWMEが非活性状態のLレベル(“0”)のときには、ロウアドレスビットRA<0>とロウデコード信号Xiとに従って、これらのデジット線DLEiおよびDLOiの1つが選択状態へ駆動される(デコード信号Xiが選択状態のとき)。   The configuration of the digit line selection drive circuit shown in FIG. 16 has the same logical configuration as that of the row selection drive circuit shown in FIG. Therefore, the state transition shown in FIG. 8 can be used by replacing tune information read instruction signal PRME with tune information write instruction signal PWME and replacing word line activation signal WLACN with digit line activation signal DLACN. That is, when tune information write instruction signal PWME is in the active state of H level (“1”), digit lines DLEi and DLOi are driven to the selected state in parallel (according to activation of digit line activation signal DLACN). . On the other hand, when tune information write instruction signal PWME is at an inactive L level (“0”), one of digit lines DLEi and DLOi is selected according to row address bit RA <0> and row decode signal Xi. Driven to the state (when the decode signal Xi is in the selected state).

なお、ロウデコード信号Xiは、実施の形態1の場合と同様、ロウデコーダ(図6参照)により生成される。   Note that the row decode signal Xi is generated by a row decoder (see FIG. 6) as in the first embodiment.

図14に示すワード線選択駆動回路41aおよび41bの構成は、実施の形態1において示す行選択駆動回路2aおよび2bの構成と同じである。   The configuration of word line selection drive circuits 41a and 41b shown in FIG. 14 is the same as the configuration of row selection drive circuits 2a and 2b shown in the first embodiment.

図17は、図14に示す制御回路49の構成の一例を概略的に示す図である。この図17に示す制御回路49においても、電源投入検出回路18からの電源投入検出信号PORに従って、チューン情報の読出がダブルツインセルモードで行なわれる。   FIG. 17 schematically shows an example of the configuration of control circuit 49 shown in FIG. Also in the control circuit 49 shown in FIG. 17, in accordance with the power-on detection signal POR from the power-on detection circuit 18, the tune information is read out in the double twin cell mode.

図17において、制御回路49は、チューン情報読出指示信号PRMEを生成する読出制御回路60と、読出時の動作サイクルを規定するタイマ61と、書込および読出時のロウおよびコラムアドレスを生成するアドレスカウンタ62とを含む。   In FIG. 17, a control circuit 49 includes a read control circuit 60 that generates a tune information read instruction signal PRME, a timer 61 that defines an operation cycle during reading, and an address that generates row and column addresses during writing and reading. Counter 62.

読出制御回路60は、電源投入検出信号PORの活性化時に応答して、チューン情報読出指示信号PRMEを活性化する。読出制御回路60は、また、チューン情報書込指示TMが、外部からのテスタにより与えられると、チューン情報読出指示信号PRMEを常時非活性状態に維持する。タイマ61は、このチューン情報書込指示TMが非活性状態にあり、かつ読出指示信号PRMEの活性状態のとき、発振動作を行なって所定の周期でクロック信号を生成する。タイマ61は、チューン情報書込指示TMがアサートされると、非活性状態とされ、その発振動作は停止される。   Read control circuit 60 activates tune information read instruction signal PRME in response to activation of power-on detection signal POR. Read control circuit 60 also always maintains tune information read instruction signal PRME in an inactive state when tune information write instruction TM is given by an external tester. When this tune information write instruction TM is in an inactive state and read instruction signal PRME is in an active state, timer 61 performs an oscillation operation to generate a clock signal at a predetermined cycle. When the tune information write instruction TM is asserted, the timer 61 is deactivated and its oscillation operation is stopped.

アドレスカウンタ62は、タイマ61の出力するクロック信号または外部のテスタから与えられるテストクロック信号TCLKに従ってカウント動作を行なって、そのカウント値CNTを、ロウアドレスRA<n:0>およびコラムアドレスCA<m:0>として生成する。アドレスカウンタ62は、チューン情報書込指示TMの活性化に従って、そのカウント値が初期値にリセットされる。   Address counter 62 performs a counting operation in accordance with a clock signal output from timer 61 or a test clock signal TCLK provided from an external tester, and uses count value CNT as row address RA <n: 0> and column address CA <m. : 0>. Address counter 62 resets its count value to the initial value in accordance with activation of tune information write instruction TM.

制御回路49は、さらに、ワード線活性化信号WLACNを生成するワード線制御回路63と、列選択活性化信号CACNを生成する列選択制御回路64と、センス活性化信号SAEを生成するセンス制御回路65と、デジット線活性化信号DLACNを生成するデジット線制御回路66を含む。   The control circuit 49 further includes a word line control circuit 63 for generating the word line activation signal WLACN, a column selection control circuit 64 for generating the column selection activation signal CACN, and a sense control circuit for generating the sense activation signal SAE. And a digit line control circuit 66 for generating a digit line activation signal DLACN.

ワード線制御回路63は、チューン情報書込指示TMのデアサート時、アドレスカウンタ62のカウント値の遷移に従ってワード線活性化信号WLACNを所定期間活性状態に維持する(実施の形態1参照)。ワード線制御回路63は、チューン情報書込指示TMがアサートされると、非活性状態に維持され、ワード線活性化信号WLACNを常時非活性状態に維持する。   The word line control circuit 63 maintains the word line activation signal WLACN in an active state for a predetermined period according to the transition of the count value of the address counter 62 when the tune information write instruction TM is deasserted (see the first embodiment). When tune information write instruction TM is asserted, word line control circuit 63 is maintained in an inactive state, and word line activation signal WLACN is always maintained in an inactive state.

列選択制御回路64は、アドレスカウンタ62のカウント値CNTの遷移に従って、所定期間活性状態となる列選択活性化信号CACNを生成して列選択信号発生回路43aおよび43bへ与えられる。列選択活性化信号CACNに従って列選択信号発生回路43aおよび43b(図14参照)が、カウント値CNTに含まれるコラムアドレスCA<m:0>をデコードし、チューン情報書込指示TMのアサート時には、選択列の書込列選択信号WCSLを選択状態へ駆動する。チューン情報読出指示TMがデアサート状態にあり、かつチューン情報読出指示信号PRMEがアサート状態(活性状態)のときには、列選択信号発生回路43aおよび43bにより、読出列選択信号(RCSL)が生成されて、選択ビット線に対するデータの読出が行なわれる。   The column selection control circuit 64 generates a column selection activation signal CACN that is in an active state for a predetermined period in accordance with the transition of the count value CNT of the address counter 62, and applies it to the column selection signal generation circuits 43a and 43b. In accordance with column selection activation signal CACN, column selection signal generation circuits 43a and 43b (see FIG. 14) decode column address CA <m: 0> included in count value CNT, and when tune information write instruction TM is asserted, The write column selection signal WCSL for the selected column is driven to the selected state. When tune information read instruction TM is in the deasserted state and tune information read instruction signal PRME is in the asserted state (active state), column select signal generating circuits 43a and 43b generate read column select signals (RCSL), Data is read from the selected bit line.

センス制御回路65は、ワード線制御回路63からのワード線活性化信号WLACNに従って、センス活性化信号SAEを活性化し、ワード線活性化信号WLACNの非活性化に応答してセンス活性化信号SAEを非活性化する(実施の形態1参照)。したがって、ワード線活性化信号WLACNが常時非活性状態に維持されるチューン情報書込モード時においては、センス制御回路65からのセンス活性化信号SAEは常時非活性状態に維持され、図14に示す読出回路46は、非活性状態に維持される。   The sense control circuit 65 activates the sense activation signal SAE according to the word line activation signal WLACN from the word line control circuit 63, and outputs the sense activation signal SAE in response to the deactivation of the word line activation signal WLACN. It is deactivated (see Embodiment 1). Therefore, in the tune information write mode in which word line activation signal WLACN is always maintained in an inactive state, sense activation signal SAE from sense control circuit 65 is always maintained in an inactive state, as shown in FIG. Read circuit 46 is maintained in an inactive state.

デジット線制御回路66は、チューン情報書込指示TMのアサート時、アドレスカウンタ62からのカウント値の遷移に従って、所定期間活性状態となるデジット線活性化信号DLACNを生成する。チューン情報書込指示TMがデアサート状態のときには、デジット線制御回路66は、デジット線活性化信号DLACNを、常時非活性状態に維持する。   Digit line control circuit 66 generates digit line activation signal DLACN that is active for a predetermined period in accordance with the transition of the count value from address counter 62 when tune information write instruction TM is asserted. When tune information write instruction TM is in the deasserted state, digit line control circuit 66 always maintains digit line activation signal DLACN in the inactive state.

図18は、図17に示す制御回路49のチューン情報書込時の動作を示すタイミング図である。以下、図18を参照して、この図17に示す制御回路49のチューン情報書込時の動作について説明する。   FIG. 18 is a timing chart showing the operation of the control circuit 49 shown in FIG. Hereinafter, the operation of the control circuit 49 shown in FIG. 17 when writing tune information will be described with reference to FIG.

チューン情報書込時、まず、チューン情報書込指示TMがアサートされる(図18においてHレベルで示す)。応じて、読出制御回路60およびタイマ61が、非活性状態に維持される。   At the time of writing tune information, first, tune information write instruction TM is asserted (indicated by H level in FIG. 18). In response, read control circuit 60 and timer 61 are maintained in an inactive state.

このチューン情報書込指示TMが与えられると、次いで、外部のテスタ(図示せず)から、所定の周期のテストクロック信号TCLKが与えられ、アドレスカウンタ62が、このテストクロック信号TCLKに従ってカウント動作を行ない、そのカウント値CNTを更新する。テストクロック信号TCLKと同期して、外部のテスタから、チューン情報が書込データDとして与えられる。   When this tune information write instruction TM is given, a test clock signal TCLK having a predetermined cycle is then given from an external tester (not shown), and the address counter 62 performs a counting operation according to this test clock signal TCLK. And the count value CNT is updated. In synchronization with the test clock signal TCLK, tune information is given as write data D from an external tester.

チューン情報書込指示TMがアサート状態のときには、ワード線制御回路63およびセンス制御回路65はともに非活性状態にあり、また、読出制御回路60も、非活性状態にある。したがって、ワード線活性化信号WLACN、センス活性化信号SAEおよびチューン情報読出指示信号PRMEは、チューン情報書込動作時においては、非活性状態に維持される。すなわち、ワード線活性化信号WLACNが、常時、Hレベルに維持され、また、センスアンプ活性化信号SAEおよびチューン情報読出指示信号PRMEはLレベルに維持される。   When tune information write instruction TM is asserted, both word line control circuit 63 and sense control circuit 65 are inactive, and read control circuit 60 is also inactive. Therefore, word line activation signal WLACN, sense activation signal SAE and tune information read instruction signal PRME are maintained in an inactive state during the tune information write operation. That is, word line activation signal WLACN is always maintained at the H level, and sense amplifier activation signal SAE and tune information read instruction signal PRME are maintained at the L level.

デジット線制御回路66は、アドレスカウンタ62からのカウント値CNTの遷移に従って所定期間デジット線活性化信号DLACNを活性状態に維持する。これにより、図16に示すデジット線選択駆動回路においてデコード動作が行なわれ、偶数デジット線DLEおよび奇数デジット線DLOが、カウント値CNTに従って選択されて、ダブルツインセルモードでチューン情報の書込が行なわれる。テストクロック信号TCLKに同期してカウント値CNTの更新が行なわれ、各アドレスに対してチューン情報の書込が行われる。   Digit line control circuit 66 maintains digit line activation signal DLACN in an active state for a predetermined period in accordance with the transition of count value CNT from address counter 62. Thus, the decoding operation is performed in the digit line selection drive circuit shown in FIG. 16, even digit line DLE and odd digit line DLO are selected according to count value CNT, and the tune information is written in the double twin cell mode. It is. The count value CNT is updated in synchronization with the test clock signal TCLK, and tune information is written to each address.

カウント値CNTが、最大値CNTmaxに到達すると、最終のチューン情報Dmaxの書込が行なわれる。この最終のチューン情報Dmaxの書込が完了すると、チューン情報書込指示TMがデアサートされて、アドレスカウンタ62がリセットされる。また、テストクロック信号TCLKの供給も停止される。   When the count value CNT reaches the maximum value CNTmax, the final tune information Dmax is written. When writing of the final tune information Dmax is completed, the tune information write instruction TM is deasserted and the address counter 62 is reset. Also, the supply of the test clock signal TCLK is stopped.

このカウント値CNTの最終値CNTmaxに到達したかの判定は、外部のテスタにおいて、チューン情報の数をカウントして、行われる。   Whether or not the final value CNTmax of the count value CNT has been reached is determined by counting the number of tune information in an external tester.

電源投入検出信号PORの活性化時には、実施の形態1と同様にして、チューン情報読出指示信号PRMEが活性化され、ダブルツインセルモードでチューン情報の読出が実行される。   When the power-on detection signal POR is activated, the tune information read instruction signal PRME is activated in the same manner as in the first embodiment, and the tune information is read in the double twin cell mode.

この図17に示す制御回路49を利用することにより、チューン情報アクセス時において、ダブルツインセルモードで、チューン情報の読出および書込を行なうことができる。   By using control circuit 49 shown in FIG. 17, tune information can be read and written in the double twin cell mode when tune information is accessed.

メモリセルMCが、スピン注入により、データの書込が行なわれるメモリセルであり、デジット線DLが利用されない場合、データの書込および読出時に、ワード線が選択状態へ駆動される。この場合、選択ビット線とソースの電位が、書込データに応じた電圧レベルに設定され、その電流が流れる方向が、書込データに応じて設定される。この場合、図17に示すワード線制御回路63を、チューン情報読出および書込時において活性化し、センス制御回路65を、チューン情報書込時に非活性状態に維持する。また、ビット線ドライバに代えて、書込ドライバおよびソース線ドライバが設けられ、これらの書込ドライバおよびソース線ドライバによりソース線および内部データバス(書込データ線)を介して選択ビット線を駆動し、選択メモリセルの電流が流れる方向を設定する。   Memory cell MC is a memory cell into which data is written by spin injection. When digit line DL is not used, the word line is driven to a selected state at the time of data writing and reading. In this case, the potential of the selected bit line and the source is set to a voltage level according to the write data, and the direction in which the current flows is set according to the write data. In this case, word line control circuit 63 shown in FIG. 17 is activated during tune information reading and writing, and sense control circuit 65 is maintained in an inactive state during tune information writing. A write driver and a source line driver are provided in place of the bit line driver, and the selected bit line is driven by the write driver and the source line driver via the source line and the internal data bus (write data line). Then, the direction in which the current of the selected memory cell flows is set.

トグルMRAMセルの場合には、ソース線電位を固定する。データ書込時に、所定のシーケンスで、デジット線を選択状態に駆動詩、また、ライトドライバにより、書込データ線を介して選択ビット線に電流を供給する。この場合には、ワード線およびデジット線両者が選択状態に駆動される。スピン注入型のメモリセル(スピントルクトランスファーMRAMセル)において、書込を容易に行なうために、デジット線電流がアシスト磁界発生のために用いられてもよい。この場合にも、ワード線およびデジット線両者が選択状態に駆動される。したがって、メモリセルMCの構成に応じて、この半導体装置の内部構成および制御回路の構成が適宜調整される。   In the case of a toggle MRAM cell, the source line potential is fixed. When writing data, the digit line is driven to a selected state in a predetermined sequence, and a current is supplied to the selected bit line via the write data line by the write driver. In this case, both the word line and the digit line are driven to the selected state. In a spin injection type memory cell (spin torque transfer MRAM cell), a digit line current may be used to generate an assist magnetic field in order to easily perform writing. Also in this case, both the word line and the digit line are driven to the selected state. Therefore, the internal configuration of the semiconductor device and the configuration of the control circuit are appropriately adjusted according to the configuration of the memory cell MC.

以上のように、この発明の実施の形態2に従えば、チューン情報書込時においても、ダブルツインセルモードで書込を行なっている。従って、ツインセルモードでチューン情報の書込を行う場合に較べて書込時間を短縮することができ、応じてテスト時間を短縮することができる。書込時にダブルツインセルモードが利用されているのは、チューン情報読出時のモードに合わせているためであり、チューン情報読出時にさらに多くのワード線が選択されるマルチツインセルモードが利用される場合には、書込時においてもそれに合わせて多数のワード線が選択されてマルチツインセルモードでチューン情報の書込が行われる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, the writing is performed in the double twin cell mode even when the tune information is written. Therefore, the writing time can be shortened compared with the case where the tune information is written in the twin cell mode, and the test time can be shortened accordingly. The double twin cell mode is used at the time of writing because it matches the mode at the time of reading tune information, and the multi twin cell mode in which more word lines are selected at the time of reading tune information is used. In some cases, even during writing, a large number of word lines are selected accordingly, and tune information is written in the multi-twin cell mode.

[実施の形態3]
図19は、この発明の実施の形態3に従う半導体集積回路装置の全体の構成を概略的示す図である。図19において、半導体集積回路装置70は、プロセッサ72と、MRAMモジュール(マクロ)74と、SRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモリ)、モジュール76とを含む。これらのプロセッサ72、MRAMモジュール74およびSRAMモジュール76は、内部データバス78を介して結合される。
[Embodiment 3]
FIG. 19 schematically shows a whole structure of the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 19, a semiconductor integrated circuit device 70 includes a processor 72, an MRAM module (macro) 74, an SRAM (static random access memory), and a module 76. These processor 72, MRAM module 74 and SRAM module 76 are coupled via an internal data bus 78.

この図19に示す半導体集積回路装置70は、いわゆる「システムLSI」であり、1つの半導体チップ上に集積化されて、1つのシステムを構成する。SRAMモジュール76には、命令などの高速処理が必要とされる情報が格納され、MRAMモジュール74には、大量の画像/音声データおよびROM情報(ブートプログラム、ID情報)などの情報が格納される。プロセッサ72が、これらのMRAMモジュール74およびSRAMモジュール76とデータ/コードの授受を行なって、プログラムにより指定された処理を実行する。   The semiconductor integrated circuit device 70 shown in FIG. 19 is a so-called “system LSI”, and is integrated on one semiconductor chip to constitute one system. The SRAM module 76 stores information that requires high-speed processing such as instructions, and the MRAM module 74 stores a large amount of information such as image / audio data and ROM information (boot program, ID information). . The processor 72 exchanges data / codes with these MRAM module 74 and SRAM module 76, and executes processing specified by the program.

MRAMモジュール74は、MRAM80と、チューン情報格納ユニット82と、電源投入検出回路84と、テストインタフェース86とを含む。MRAM80は、MRAMセルアレイ、メモリ選択回路、およびデータ書込/読出回路を含み、1つのMRAM単体チップと同様の構成および機能を備える。   The MRAM module 74 includes an MRAM 80, a tune information storage unit 82, a power-on detection circuit 84, and a test interface 86. The MRAM 80 includes an MRAM cell array, a memory selection circuit, and a data write / read circuit, and has the same configuration and function as one MRAM single chip.

チューン情報格納ユニット82は、先の実施の形態1または実施の形態2で示したチューン情報格納用の半導体装置と同様の構成を備える。電源投入検出回路84は、プロセッサ72または外部から与えられる電源電圧を検出して、電源投入検出信号PORの状態をを設定する。チューン情報格納ユニット82は、電源投入検出回路84からの電源投入検出信号PORに従って、格納されたチューン情報をMRAM80へ転送し、MRAM80の内部状態を設定する。このチューン情報格納ユニット82は、また、テストインタフェース80を介して外部のテスタに結合可能であり、チューン情報書込時、このテストインタフェース86を介してテストクロック信号TCLK、チューン情報書込指示信号TMおよびチューン情報Dを受ける。このテストインタフェース86を利用することにより、パッケージ実装後においても、外部のピン端子にチューン情報格納ユニット82を結合して、チューン情報の書込を行なうことができる。   The tune information storage unit 82 has the same configuration as the semiconductor device for storing tune information shown in the first embodiment or the second embodiment. The power-on detection circuit 84 detects a power supply voltage supplied from the processor 72 or from the outside, and sets the state of the power-on detection signal POR. The tune information storage unit 82 transfers the stored tune information to the MRAM 80 according to the power-on detection signal POR from the power-on detection circuit 84, and sets the internal state of the MRAM 80. The tune information storage unit 82 can be coupled to an external tester via the test interface 80. When writing tune information, the test clock signal TCLK and the tune information write instruction signal TM are sent via the test interface 86. And tune information D. By using this test interface 86, it is possible to write tune information by connecting the tune information storage unit 82 to an external pin terminal even after packaging.

MRAMモジュール74が、1つのライブラリとして準備され、システム構築時、1つのマクロとして用いられ、システムLSI内に配置される。この半導体集積回路装置70において、他のアナログ/デジタル変換回路などのアナログ処理を行なう回路が設けられてもよい。   The MRAM module 74 is prepared as one library, used as one macro at the time of system construction, and arranged in the system LSI. This semiconductor integrated circuit device 70 may be provided with a circuit for performing analog processing, such as another analog / digital conversion circuit.

このようなシステムLSIを構築する半導体集積回路装置においても、MRAMモジュール74内にチューン情報格納ユニット82を配置し、ダブルツインセルモードでチューン情報を読出すことにより、電源投入後早いタイミングで、MRAM80を所望の動作特性に設定することができる。   Also in the semiconductor integrated circuit device for constructing such a system LSI, the tune information storage unit 82 is arranged in the MRAM module 74 and the tune information is read out in the double twin cell mode, so that the MRAM 80 can be read at an early timing after power-on. Can be set to desired operating characteristics.

なお、チューン情報格納ユニット82は、MRAM80のチューン情報、プロセッサ72のチューン情報およびSRAMのチューン情報を格納するように構成されてもよい。スキャンパスを利用することにより、チップ(半導体集積回路装置70)上の各チューニング対象の回路にチューン情報を転送することができる。   The tune information storage unit 82 may be configured to store the tune information of the MRAM 80, the tune information of the processor 72, and the tune information of the SRAM. By using the scan path, the tune information can be transferred to each tuning target circuit on the chip (semiconductor integrated circuit device 70).

[実施の形態4]
図20は、この実施の形態4に従う半導体装置の要部の構成を概略的に示す図である。
[Embodiment 4]
FIG. 20 schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor device according to the fourth embodiment.

図20において、この発明の実施の形態4に従う半導体装置は、互いに分離して配置されるメモリマット90Aおよび90Bを含む。メモリマット90Aは、各々同一構成のメモリセルが行列状に配列されるノーマルセルアレイ92a、冗長セルアレイ94a、冗長データ記憶領域96aおよびチューン情報記憶領域98aを含み、メモリマット90Bは、各々、同意打つ構成のメモリセルが行列状に配列されるノーマルセルアレイ92b、冗長セルアレイ94b、冗長データ記憶領域96bおよびチューン情報記憶領域98bを含む。   20, the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention includes memory mats 90A and 90B arranged separately from each other. Memory mat 90A includes a normal cell array 92a, a redundant cell array 94a, a redundant data storage area 96a, and a tune information storage area 98a in which memory cells having the same configuration are arranged in a matrix. Normal memory cell array 92b, redundant cell array 94b, redundant data storage area 96b, and tune information storage area 98b.

ノーマルセルアレイ92aおよび92b各々においては、通常のデータを記憶するメモリセルが行列状に配列される。冗長セルアレイ94aおよび94bは、各々、対応のノーマルセルアレイ92aおよび92bの不良セルを置換により救済するための冗長データを記憶する冗長セルとして利用される。図20においては、冗長セルアレイ94aおよび94bの各々は、不良行を救済するように配置されるように示される。しかしながら、冗長セルアレイ94aおよび94bにおいては、不良列も救済するように冗長セルが配置される。   In each of normal cell arrays 92a and 92b, memory cells storing normal data are arranged in a matrix. Redundant cell arrays 94a and 94b are used as redundant cells for storing redundant data for relieving defective cells of corresponding normal cell arrays 92a and 92b by replacement, respectively. In FIG. 20, each of redundant cell arrays 94a and 94b is shown arranged to relieve a defective row. However, in redundant cell arrays 94a and 94b, redundant cells are arranged so as to relieve defective columns.

冗長データ記憶領域96aおよび96bは、ノーマルセルアレイ92aおよび92bの不良行/列のアドレスを示す不良アドレスを記憶する。チューン情報記憶領域98aおよび98bは、同様、この半導体装置内部の各回路の動作特性を調整するためのチューン情報を記憶する。   Redundant data storage areas 96a and 96b store defective addresses indicating defective row / column addresses of normal cell arrays 92a and 92b. Similarly, the tune information storage areas 98a and 98b store tune information for adjusting the operation characteristics of each circuit in the semiconductor device.

したがって、メモリマット90Aおよび90Bにおいては、通常データ、冗長データおよびチューン情報の記憶のために、同一構成のメモリセルが行列状に配列される。メモリセルとしては、本実施の形態4においては、一例として、スピン注入によりデータの書込を行なうMRAMセルが用いられる。このメモリセル構造の場合、データ書込時、選択列のビット線と選択列のソース線との間に書込データに応じて電流を流す。デジット線(書込ワード線)が、データ書込時の磁化反転を加速するためのアシスト磁界を生成するために利用されてもよい。   Therefore, in memory mats 90A and 90B, memory cells having the same configuration are arranged in a matrix for storing normal data, redundant data, and tune information. In the fourth embodiment, as an example of the memory cell, an MRAM cell in which data is written by spin injection is used. In this memory cell structure, during data writing, a current is passed between the bit line of the selected column and the source line of the selected column in accordance with the write data. A digit line (write word line) may be used to generate an assist magnetic field for accelerating magnetization reversal during data writing.

メモリマット90Aに対し、行選択駆動回路100aおよび列選択回路102aが設けられ、また、メモリマット90Bに対し、行選択駆動回路100bおよび列選択回路102bが設けられる。行選択駆動回路100aおよび100bは、各々、対応のメモリマットにおいて選択行に対応して配置されるワード線を選択状態へ駆動する。行選択回路100aおよび100bは、冗長データ記憶領域96a、96bおよびチューン情報記憶領域98aおよび98bに対して、共通に設けられる(メモリセル行に対応して配置されるワード線はメモリマット90Aおよび90B内において連続的に延在して配置され、ノーマルセル選択時、冗長データ記憶セル選択時およびチューン情報記憶セルの選択時に、これらの行選択駆動回路100aおよび100bがともにワード線を選択状態へ駆動する)。   A row selection drive circuit 100a and a column selection circuit 102a are provided for the memory mat 90A, and a row selection drive circuit 100b and a column selection circuit 102b are provided for the memory mat 90B. Row selection drive circuits 100a and 100b each drive a word line arranged corresponding to a selected row in a corresponding memory mat to a selected state. Row selection circuits 100a and 100b are provided in common to redundant data storage regions 96a and 96b and tune information storage regions 98a and 98b (word lines arranged corresponding to memory cell rows are memory mats 90A and 90B). The row selection drive circuits 100a and 100b drive the word line to the selected state when selecting normal cells, selecting redundant data storage cells, and selecting tune information storage cells. To do).

列選択回路102aおよび102bは、各々、列選択信号発生回路と列選択ゲート回路とを含み、対応のメモリマットにおけるアドレス指定された列を選択する。列選択回路102aおよび102bにより選択された列(ビット線)は、内部データバス104aおよび104bに、それぞれ、結合される。内部データバス104aおよび104bは、内部書込データおよび内部読出データ両者に対して共通に設けられ、複数ビット幅を有する。内部データバス104aおよび104bは、それぞれ、読出回路106および書込回路108に結合される。図20においては、読出回路106および書込回路108が、内部データバス104aおよび104bの両端に対向して配置されるように示すが、これらの回路106および108は、内部データバス104aおよび104bの一方側において隣接して配置されてもよい。   Column selection circuits 102a and 102b each include a column selection signal generation circuit and a column selection gate circuit, and select an addressed column in the corresponding memory mat. Columns (bit lines) selected by column selection circuits 102a and 102b are coupled to internal data buses 104a and 104b, respectively. Internal data buses 104a and 104b are provided in common for both internal write data and internal read data, and have a plurality of bit widths. Internal data buses 104a and 104b are coupled to read circuit 106 and write circuit 108, respectively. In FIG. 20, read circuit 106 and write circuit 108 are shown facing opposite ends of internal data buses 104a and 104b. These circuits 106 and 108 are connected to internal data buses 104a and 104b. It may be arranged adjacent on one side.

内部動作の制御のために制御回路110が設けられ、ノーマルセルのデータの書込および読出、冗長データの書込および読出、ならびにチューン情報の書込および読出の動作が制御される。   A control circuit 110 is provided to control internal operations, and controls normal cell data write and read operations, redundant data write and read operations, and tune information write and read operations.

この半導体装置は、MRAMであり、各内部回路(行選択駆動回路100a,100b、読出回路106、および制御回路110)は、それぞれ動作特性がチューニング可能であり、電源投入後、チューン情報記憶領域98aおよび98bにより記憶されるチューン情報に従って、その動作特性が調整される。   This semiconductor device is an MRAM, and each of the internal circuits (row selection drive circuits 100a and 100b, readout circuit 106, and control circuit 110) can be tuned in its operating characteristics. And the operating characteristics are adjusted according to the tune information stored by 98b.

図21は、図20に示す半導体装置(以下、半導体記憶装置と称す)のより具体的な構成を示す図である。図21において、メモリマット90Aは、ノーマルデータ領域112aおよびPROMデータ領域114aに分割される。ノーマルデータ領域112aは、ノーマルセルアレイ92aと冗長セルアレイ94aとで構成され、PROMデータ領域114aは、冗長データ記憶領域96aとチューン情報記憶領域98aとで構成される。   FIG. 21 is a diagram showing a more specific structure of the semiconductor device shown in FIG. 20 (hereinafter referred to as a semiconductor memory device). In FIG. 21, the memory mat 90A is divided into a normal data area 112a and a PROM data area 114a. The normal data area 112a includes a normal cell array 92a and a redundant cell array 94a, and the PROM data area 114a includes a redundant data storage area 96a and a tune information storage area 98a.

メモリマット90Aにおいて、ワード線WLAがメモリセル行に対応して配置され、また、ダミーワード線DWLAがワード線WLAと平行に配置される。これらのワード線WLAおよびダミーワード線DWLAと交差するように、ビット線BLAが配置される。ワード線WLAおよびダミーワード線DWLAとビット線BLAの交差部に対応して、ノーマルセルMCおよびダミーセルDMCが配置される。ダミーセルDMCは、通常データ読出時の参照電流を供給するセルであり、その抵抗値が、メモリセルの高抵抗状態と低抵抗状態の間の中間値に設定される。   In memory mat 90A, word line WLA is arranged corresponding to the memory cell row, and dummy word line DWLA is arranged in parallel with word line WLA. Bit line BLA is arranged to cross these word line WLA and dummy word line DWLA. A normal cell MC and a dummy cell DMC are arranged corresponding to the intersection of the word line WLA, the dummy word line DWLA, and the bit line BLA. Dummy cell DMC is a cell that supplies a reference current during normal data reading, and its resistance value is set to an intermediate value between the high resistance state and the low resistance state of the memory cell.

メモリマット90Bも、同様、ノーマルデータ領域112bとPROMデータ領域114bとに分割される。ノーマルデータ領域112bは、ノーマルセルアレイ92bと冗長セルアレイ94bとで構成され、PROMデータ領域114bは、冗長データ記憶領域96bとチューン情報記憶領域98bとで構成される。   Similarly, the memory mat 90B is divided into a normal data area 112b and a PROM data area 114b. The normal data area 112b includes a normal cell array 92b and a redundant cell array 94b, and the PROM data area 114b includes a redundant data storage area 96b and a tune information storage area 98b.

メモリマット90Bにおいても、同様、ワード線WLBおよびビット線BLBが、メモリセルMCの行および列に対応して配置され、ダミーワード線DWLBが、ダミーセルDMCの行に対応して配置される。   Similarly, in memory mat 90B, word lines WLB and bit lines BLB are arranged corresponding to the rows and columns of memory cells MC, and dummy word lines DWLB are arranged corresponding to the rows of dummy cells DMC.

内部データバス104aは、データ領域112aとデータの授受を行なうノーマルデータバス104anと、PROMデータ領域114aとデータの授受を行なうPROMデータバス104apとに分割される。ノーマルデータバス104bは、ノーマルデータ領域112bとデータの授受を行なうノーマルデータバス104bnと、PROMデータ領域114bとデータの授受を行なうPROMデータバス104bpとに分割される。   Internal data bus 104a is divided into a normal data bus 104an for exchanging data with data area 112a and a PROM data bus 104ap for exchanging data with PROM data area 114a. Normal data bus 104b is divided into a normal data bus 104bn for exchanging data with normal data area 112b and a PROM data bus 104bp for exchanging data with PROM data area 114b.

読出回路106は、ノーマルデータバス104anおよび104bn上のデータ(電流)に従って内部読出データNQを生成するノーマル読出回路106nと、PROMデータバス104apおよび104bp上のデータ(電流)に従って冗長データまたはチューン情報であるプログラムデータRQを生成する。   Read circuit 106 includes normal read circuit 106n for generating internal read data NQ according to data (current) on normal data buses 104an and 104bn, and redundant data or tune information according to data (current) on PROM data buses 104ap and 104bp. Some program data RQ is generated.

ノーマル読出回路106nおよびPROM読出回路106pは、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMに従って相補的にイネーブル/ディスエーブルされる。すなわち、PROMデータ領域114aおよび114bのデータの読出時には、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMが活性化され、PROM読出回路106pがイネーブルされ、図示しないセンス活性化信号の活性化に従ってチューン情報および冗長データの読出が行われる。このとき、ノーマル読出回路106nがディスエーブル状態とされ、読出動作は行なわない。ノーマルデータ領域112aおよび112bのデータの読出時には、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMは、非活性状態であり、PROM読出回路106pがディスエーブルされ、ノーマル読出回路106nがイネーブルされる。ノーマル読出回路106nは、イネーブル状態とされたとき、図示しないセンス活性化信号に従ってセンス動作を行なって、通常データNQを生成する。   Normal read circuit 106n and PROM read circuit 106p are complementarily enabled / disabled in accordance with PROM data access activation signal ENPROM. That is, when data is read from PROM data areas 114a and 114b, PROM data access activation signal ENPROM is activated, PROM read circuit 106p is enabled, and tune information and redundant data are read in accordance with activation of a sense activation signal (not shown). Reading is performed. At this time, normal read circuit 106n is disabled and no read operation is performed. When reading data in normal data areas 112a and 112b, PROM data access activation signal ENPROM is inactive, PROM read circuit 106p is disabled, and normal read circuit 106n is enabled. When normal reading circuit 106n is enabled, it performs a sensing operation in accordance with a sense activation signal (not shown) to generate normal data NQ.

書込回路108は、ノーマルデータバス104anおよび104bn上に内部書込データを生成するノーマル書込回路108nと、PROMデータバス104apおよび104bpに内部書込データを生成するPROM書込回路108pとを含む。書込回路108においては、チューン情報書込指示TMのアサート時、PROM書込回路108pがイネーブルされ、冗長データ(冗長アドレス情報)またはチューン情報を含むプログラムデータRDに従って内部書込データを生成する。ノーマル書込回路108nは、このチューン情報書込指示TMのデアサート時イネーブルされ、外部からの通常書込データNDに従って内部書込データを生成する。   Write circuit 108 includes a normal write circuit 108n for generating internal write data on normal data buses 104an and 104bn, and a PROM write circuit 108p for generating internal write data on PROM data buses 104ap and 104bp. . In write circuit 108, when tune information write instruction TM is asserted, PROM write circuit 108p is enabled, and internal write data is generated according to program data RD including redundant data (redundant address information) or tune information. Normal write circuit 108n is enabled when this tune information write instruction TM is deasserted, and generates internal write data according to external normal write data ND.

なお、データの書込時においては、書込データNDおよびRDに従ってビット線およびソース線の間の電流が流れる方向が決定される。したがって、この書込回路108において、ノーマル書込回路108nおよびPROM書込回路108pは、それぞれ、ソース線を駆動する回路およびビット線を駆動する回路を含む。   At the time of data writing, the direction in which current flows between the bit line and the source line is determined according to write data ND and RD. Therefore, in write circuit 108, normal write circuit 108n and PROM write circuit 108p include a circuit for driving a source line and a circuit for driving a bit line, respectively.

図22は、この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置におけるノーマルデータ領域の1ビットの通常データ読出時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。図22において、ノーマルデータ領域112aにおいてメモリセルMCが選択され、この選択メモリセルMCのデータを読出す場合のメモリセルの選択態様を示す。この場合、ノーマルデータ領域112aにおいて、ワード線WLAおよびビット線BLAが選択され、メモリセルMCがビット線BLAを介してノーマルデータバス104anに結合される。一方、ノーマルデータ領域112bにおいては、ダミーワード線DWLBおよびビット線BLBが選択され、ダミーセルDMCが、ビット線BLBを介してノーマルデータバス104bnに結合される。ビット線BLAおよびBLBは、同一列アドレスに従って選択される。   FIG. 22 schematically shows a memory cell selection mode at the time of reading normal data of 1 bit in the normal data region in the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 22 shows a memory cell selection mode when memory cell MC is selected in normal data region 112a and data in selected memory cell MC is read. In this case, in normal data area 112a, word line WLA and bit line BLA are selected, and memory cell MC is coupled to normal data bus 104an via bit line BLA. On the other hand, in normal data region 112b, dummy word line DWLB and bit line BLB are selected, and dummy cell DMC is coupled to normal data bus 104bn via bit line BLB. Bit lines BLA and BLB are selected according to the same column address.

ノーマル読出回路106nが、メモリセルMCを介して流れるメモリセル電流ImとダミーセルDMCを流れる参照電流Irefとに従って、内部読出データNQを生成する。   Normal read circuit 106n generates internal read data NQ according to memory cell current Im flowing through memory cell MC and reference current Iref flowing through dummy cell DMC.

ノーマル読出回路106nにおいては、各データビットに対応して差動増幅動作を行なうセンスアンプ回路が設けられる。選択メモリセルMCが、メモリマット90Aおよび90Bのいずれに含まれるかに従って、ノーマルデータバス104anおよび104bnと差動増幅回路の入力の接続を切換える。このバスの接続切換により、常に、差動増幅型センスアンプ回路の第1の入力(例えば正入力)が、メモリセルMCに接続され、第2の入力(例えば負入力)がダミーセルDMCに接続される。   Normal read circuit 106n is provided with a sense amplifier circuit that performs a differential amplification operation corresponding to each data bit. According to which of the memory mats 90A and 90B the selected memory cell MC is included in, the connection between the normal data buses 104an and 104bn and the input of the differential amplifier circuit is switched. By this bus connection switching, the first input (for example, positive input) of the differential amplification type sense amplifier circuit is always connected to the memory cell MC, and the second input (for example, negative input) is always connected to the dummy cell DMC. The

データのビット幅に応じて選択されるメモリセルの数が決定され、各データビットについて同様のセンス動作により内部読出データビットが生成される。   The number of memory cells to be selected is determined according to the bit width of data, and an internal read data bit is generated by a similar sensing operation for each data bit.

この場合、PROMデータ領域114aおよび114bそれぞれにおいても、ワード線WLAおよびダミーワード線DWLBが選択される。しかしながら、ノーマルデータ読出時においては、PROM読出回路106pはディスエーブル状態であり、PROMデータを記憶するメモリセルが選択されても、PROMデータの読出は行なわれない。また、ノーマルデータバス104anおよび104bnは、PROMデータバス104apおよび104bpと別に設けられているため、読出データの衝突は生じず、正確に選択されたメモリセルの記憶するノーマルデータを読出すことができる。   In this case, word line WLA and dummy word line DWLB are also selected in PROM data areas 114a and 114b, respectively. However, at the time of normal data reading, PROM reading circuit 106p is in a disabled state, and PROM data is not read even when a memory cell storing PROM data is selected. Since normal data buses 104an and 104bn are provided separately from PROM data buses 104ap and 104bp, there is no collision of read data, and normal data stored in the selected memory cell can be read accurately. .

図23は、ノーマルデータ領域への1ビットデータ書込時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。図23において、ノーマルデータバス104anおよび104bnに対し、マットA書込回路108naおよび108nbがそれぞれ結合される。マットA書込回路108naおよびマットB書込回路108nbは、ノーマル書込回路108nに含まれる。マットA書込回路108naおよびマットB書込回路108nは、それぞれマット選択信号BKAおよびBKBに従って選択的に活性化される。   FIG. 23 schematically shows a memory cell selection mode at the time of writing 1-bit data in the normal data area. In FIG. 23, mat A write circuits 108na and 108nb are coupled to normal data buses 104an and 104bn, respectively. The mat A write circuit 108na and the mat B write circuit 108nb are included in the normal write circuit 108n. The mat A write circuit 108na and the mat B write circuit 108n are selectively activated according to the mat selection signals BKA and BKB, respectively.

メモリマット90Aが選択される場合、メモリマット90Aにおいて図示しないソース線選択回路により、選択列に対するソース線SLAがマットA書込回路108naに結合され、また、選択列のビット線BLAが、ノーマルデータバス104anを介してマットA書込回路108naに結合される。マットA選択時、マット選択信号BKAが活性状態にあるため、マットA書込回路108naが、書込データDに応じて、ビット線BLAおよびソース線SLAの間で電流を流す。この書込電流の方向は、書込データDの論理値に応じて定められる。   When the memory mat 90A is selected, the source line SLA for the selected column is coupled to the mat A write circuit 108na by a source line selection circuit (not shown) in the memory mat 90A, and the bit line BLA of the selected column is normal data. The mat A write circuit 108na is coupled to the bus 104an. Since mat selection signal BKA is in an active state when mat A is selected, mat A write circuit 108na passes a current between bit line BLA and source line SLA in accordance with write data D. The direction of the write current is determined according to the logical value of the write data D.

一方、メモリマット90Bは、選択メモリセルが存在しないため、ワード線は選択されず、また、マットB書込回路108nbは、非活性状態に維持される。メモリマット90Bにおいても、ワード線、ビット線およびソース線の選択が行われても良い。選択列のびっとせんおよびソース線がともに接地電圧レベルに維持することにより、メモリマット90Bにおいて通常データの書込は防止することができる。   On the other hand, since no selected memory cell exists in memory mat 90B, no word line is selected, and mat B write circuit 108nb is maintained in an inactive state. Also in the memory mat 90B, selection of a word line, a bit line, and a source line may be performed. By maintaining both the bit line and the source line of the selected column at the ground voltage level, writing of normal data can be prevented in the memory mat 90B.

この場合、PROM書込回路108pは、図21に示すようにチューン情報書込指示TMがデアサート状態にあるため、ディスエーブル状態に維持される。   In this case, the PROM write circuit 108p is maintained in the disabled state because the tune information write instruction TM is in the deasserted state as shown in FIG.

図24は、冗長データ記憶領域からの1ビット冗長データ読出時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。図24において、メモリマット90Aおよび90Bそれぞれにおいて、ワード線WLAおよびWLBが並行して選択状態へ駆動される。冗長データ記憶領域96aおよび96bにおいて、同一列のビット線BLAおよびBLBが選択されてPROMデータバス104apおよび104bpに接続される。メモリマット90Aおよび90において、データ読出モード時には、ノーマルデータおよび冗長データの読出にかかわらず、ソース線SLAおよびSLBは、接地電圧レベルに維持される。   FIG. 24 schematically shows a memory cell selection mode in reading 1-bit redundant data from the redundant data storage area. In FIG. 24, word lines WLA and WLB are driven to the selected state in parallel in memory mats 90A and 90B, respectively. In redundant data storage areas 96a and 96b, bit lines BLA and BLB in the same column are selected and connected to PROM data buses 104ap and 104bp. In memory mats 90A and 90, in data read mode, source lines SLA and SLB are maintained at the ground voltage level regardless of reading of normal data and redundant data.

PROMデータバス104apおよび104bpは、PROM読出回路106pに結合されている。このPROMデータバス104apおよび104bpには、ツインセルTWを構成するメモリセルMC1およびMC2の相補記憶データが現れる。このツインセルTWの記憶データに従ってPROM読出回路106pが、冗長データとして内部読出データRQを生成する。この内部読出冗長データRDは、図示しない冗長プログラム回路へ伝達され、不良アドレスとして格納される。冗長プログラム回路の記憶する不良アドレスと外部からのアドレスとの一致/不一致に従って、冗長デコーダ(行選択駆動回路および列選択回路に含まれる)が選択的に活性化され、ノーマルデータ領域112aおよび112bの不良アドレスが指定されたとき、通常デコーダを、冗長デコーダで置換する。これにより、不良セル行/列の選択時、冗長セル行/列で置換して、不良セルの救済が行われる。   PROM data buses 104ap and 104bp are coupled to PROM read circuit 106p. Complementary storage data of memory cells MC1 and MC2 constituting twin cell TW appear on PROM data buses 104ap and 104bp. In accordance with the data stored in twin cell TW, PROM read circuit 106p generates internal read data RQ as redundant data. The internal read redundant data RD is transmitted to a redundant program circuit (not shown) and stored as a defective address. The redundancy decoder (included in the row selection drive circuit and the column selection circuit) is selectively activated in accordance with the coincidence / non-coincidence between the defective address stored in the redundancy program circuit and the external address, and the normal data areas 112a and 112b When a defective address is designated, the normal decoder is replaced with a redundant decoder. Thus, when a defective cell row / column is selected, replacement with a redundant cell row / column is performed to repair the defective cell.

この冗長データ読出時において、チューン情報記憶領域98aおよび98bにおいても、同様、ワード線WLAおよびWLBが選択される。しかしながら、対応のビット線は、非選択状態であり、チューン情報の読出は回避される。   At the time of redundant data reading, word lines WLA and WLB are similarly selected in tune information storage areas 98a and 98b. However, the corresponding bit line is in a non-selected state, and reading of tune information is avoided.

図25は、冗長データ記憶領域96aおよび96bに格納される1ビット冗長データを書込む際のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。PROM書込回路108pは、メモリマット90Aに対して設けられるマットAPROM書込回路108paと、メモリマット90Bに対して設けられるマットBPROM書込回路108pbとを含む。マットAPROM書込回路108paは、PROMデータバス104apに結合され、マットBPROM書込回路108pbは、PROMデータバス104bpに結合される。これらのマットPROM書込回路108paおよび108pbは、チューン情報書込指示TMのアサート時、PROMデータ(冗長データ)RDに従って相補データを生成する。   FIG. 25 schematically shows a manner of selecting memory cells when writing 1-bit redundant data stored in redundant data storage areas 96a and 96b. PROM writing circuit 108p includes a mat APROM writing circuit 108pa provided for memory mat 90A and a mat BPROM writing circuit 108pb provided for memory mat 90B. The mat APROM write circuit 108pa is coupled to the PROM data bus 104ap, and the mat BPROM write circuit 108pb is coupled to the PROM data bus 104bp. These mat PROM write circuits 108pa and 108pb generate complementary data according to PROM data (redundant data) RD when tune information write instruction TM is asserted.

メモリマット90Aおよび90Bそれぞれにおいて、同一行のワード線WLAおよびWLBが選択状態へ駆動され、また、同一列のビット線BLAおよびBLBが選択される。また、これらの選択ビット線BLAおよびBLBに対応して設けられるソース線SLAおよびSLBが、それぞれ、ソース選択ドライバSDを介して、対応のマットAPROM書込回路108paおよびマットBPROM書込回路108pbに結合される。このマットAPROM書込回路108paおよびマットBPROM書込回路108pbおよびソース線選択ドライバSDにより、反対方向の書込電流Iw1およびIw2がビット線BLAおよびBLBにおいて生成され、ツインセルTWを構成するメモリセルMC1およびMC2に対して相補データの書込が行なわれる。   In each of memory mats 90A and 90B, word lines WLA and WLB in the same row are driven to a selected state, and bit lines BLA and BLB in the same column are selected. Source lines SLA and SLB provided corresponding to these selected bit lines BLA and BLB are coupled to corresponding mat APROM write circuit 108pa and mat BPROM write circuit 108pb via source select driver SD, respectively. Is done. The mat APROM write circuit 108pa, the mat BPROM write circuit 108pb and the source line selection driver SD generate write currents Iw1 and Iw2 in opposite directions in the bit lines BLA and BLB, and the memory cell MC1 constituting the twin cell TW and Complementary data is written to MC2.

ノーマル書込回路108nは、チューン情報書込指示TMがアサート状態であり、非活性状態に維持される。   Normal write circuit 108n is maintained in the inactive state when tune information write instruction TM is in the asserted state.

図26は、1ビットチューン情報読出時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。図26において、チューン情報記憶領域98aおよび98bの1ビットチューン情報読出時においては、メモリマット90Aにおいて、ワード線WLAeおよびWLAoが選択状態へ駆動され、メモリマット90Bにおいて、ワード線WLBeおよびWBLBoが選択状態へ駆動される。チューン情報記憶領域98aおよび98bにおいて、ビット線BLAおよびBLBが選択され、それぞれ、PROMデータバス104apおよび104bpに結合される。チューン情報記憶領域98aにおいては、メモリセルMC1eおよびMC1oの記憶情報が読出され、チューン情報記憶領域98bにおいては、メモリセルMC2eおよびMC2oの記憶情報が読出される。メモリセルMC1eおよびMC2eがツインセルを構成し、また、メモリセルMC1oおよびMC2oがツインセルを構成する。メモリセルMC1eおよびMC1oは同一情報を記憶し、メモリセルMC2eおよびMC2oが、同一情報を記憶する。したがって、ダブルツインセルモードでチューン情報を読出し、PROM読出回路106pにより、内部読出データRQを生成し、この読出した内部読出データRQを、ノーマル読出回路106nなどのチューニング対象回路へ伝達する。   FIG. 26 schematically shows a memory cell selection mode at the time of reading 1-bit tune information. In FIG. 26, when 1-bit tune information is read from tune information storage areas 98a and 98b, word lines WLAe and WLAo are driven to a selected state in memory mat 90A, and word lines WLBe and WBLBo are selected in memory mat 90B. Driven to state. In tune information storage areas 98a and 98b, bit lines BLA and BLB are selected and coupled to PROM data buses 104ap and 104bp, respectively. In tune information storage area 98a, storage information of memory cells MC1e and MC1o is read, and in tune information storage area 98b, storage information of memory cells MC2e and MC2o is read. Memory cells MC1e and MC2e constitute a twin cell, and memory cells MC1o and MC2o constitute a twin cell. Memory cells MC1e and MC1o store the same information, and memory cells MC2e and MC2o store the same information. Therefore, the tune information is read in the double twin cell mode, the internal read data RQ is generated by the PROM read circuit 106p, and the read internal read data RQ is transmitted to the tuning target circuit such as the normal read circuit 106n.

図27は、チューン情報記憶領域98aおよび98bに対する1ビットチューン情報書込時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。図27において、チューン情報書込時においても、メモリマット90Aにおいてワード線WLAeおよびWLAoが選択状態へ駆動され、また、メモリマット90Bにおいても、ワード線WLBeおよびWLBoが選択状態へ駆動される。チューン情報記憶領域98aおよび98bにおいて、ビット線BLAおよびBLBがそれぞれ選択され、PROMデータバス104apおよび104bpにそれぞれ結合される。また、選択列のソース線SLAおよびSLBが、それぞれマットAPROM書込回路108paおよびマットBPROM書込108pbに、ソース選択ドライバSDを介して結合される。   FIG. 27 schematically shows a memory cell selection mode in writing 1-bit tune information to tune information storage areas 98a and 98b. In FIG. 27, also in writing tune information, word lines WLAe and WLAo are driven to the selected state in memory mat 90A, and word lines WLBe and WLBo are driven to the selected state also in memory mat 90B. In tune information storage areas 98a and 98b, bit lines BLA and BLB are selected and coupled to PROM data buses 104ap and 104bp, respectively. Source lines SLA and SLB of the selected column are coupled to mat APROM write circuit 108pa and mat BPROM write 108pb via source select driver SD, respectively.

マットAPROM書込回路108paおよびマットBPROM書込回路108pbは、冗長データ記録領域96aおよび96bに対する冗長データ書込時と同様、外部からの書込データRDに従って相補データを生成する。逆方向に、書込電流Iw1およびIw2がチューン情報記憶領域98aおよび98bそれぞれにおいて流れる。これにより、チューン情報を、ダブルツインセルモードで書込むことができる。   Matt APROM write circuit 108pa and mat BPROM write circuit 108pb generate complementary data according to external write data RD, as in the redundant data write to redundant data recording areas 96a and 96b. In the reverse direction, write currents Iw1 and Iw2 flow in tune information storage areas 98a and 98b, respectively. Thereby, the tune information can be written in the double twin cell mode.

なお、上述の説明において、スピン注入型メモリセルについて説明している。しかしながら、ビット線電流誘起磁場およびデジット線(書込ワード線)電流誘起磁場により、メモリセルへのデータの書込が行なわれてもよい。書込時ソース線ドライブに代えて、ビット線両側から、ビット線ドライバにより電流を流す。また、デジット線が利用され、書込時のアシスト磁界を、デジット線電流により生成してもよい。書込サイクル時に、ワード線選択態様と同じ態様でデジット線を選択する。また、チューン情報の書込は、条長データと同様、ツインセルモードで行われても良い。   In the above description, the spin injection memory cell is described. However, data may be written to the memory cell by a bit line current induced magnetic field and a digit line (write word line) current induced magnetic field. Instead of the source line drive at the time of writing, a current is caused to flow from both sides of the bit line by the bit line driver. Further, a digit line may be used, and an assist magnetic field at the time of writing may be generated by a digit line current. During the write cycle, the digit line is selected in the same manner as the word line selection manner. Further, the writing of the tune information may be performed in the twin cell mode as in the case length data.

図28は、この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の行選択駆動回路100aおよび100bの構成の一例を示す図である。行選択駆動回路100aおよび100bは、メモリマット90Aおよび90Bに対し、最上位ロウアドレスビットの印加態様が異なるだけであり、内部構成は同じであるため、図28においては、参照番号100により、この行選択駆動回路100aおよび100bを示す。   FIG. 28 shows an exemplary configuration of row select drive circuits 100a and 100b of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. Row selection drive circuits 100a and 100b differ from memory mats 90A and 90B only in the application manner of the most significant row address bits, and the internal configuration is the same. Therefore, in FIG. Row selection drive circuits 100a and 100b are shown.

図28において、行選択駆動回路100は、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMと最上位ロウアドレスビットRA<n>とを受けるORゲートOG1と、ロウアドレスビットRA<n−1:1>とORゲートOG1の出力信号とに従ってデコード動作を行なってロウデコード信号Xiを生成するデコーダ120とを含む。   In FIG. 28, row selection drive circuit 100 includes an OR gate OG1 that receives PROM data access activation signal ENPROM and most significant row address bit RA <n>, a row address bit RA <n−1: 1>, and an OR gate. And a decoder 120 that performs a decoding operation in accordance with the output signal of OG1 to generate a row decode signal Xi.

このPROMデータアクセス活性化信号ENPROMは、PROMデータ領域114aおよび114bのデータのアクセス(読出および書込)に活性化される。最上位ロウアドレスビットRA<n>により、メモリマット90Aおよび90Bの一方が指定される。最上位ロウアドレスビットRA<n>が“1”のときに、メモリマット90Aが指定される場合には、メモリマット90Bに対する行選択駆動回路に対して、補の最上位アドレスビットRA_B<n>が与えられる。   This PROM data access activation signal ENPROM is activated to access (read and write) data in PROM data areas 114a and 114b. One of memory mats 90A and 90B is designated by the most significant row address bit RA <n>. When memory mat 90A is designated when most significant row address bit RA <n> is “1”, complementary most significant address bit RA_B <n> is selected for the row selection drive circuit for memory mat 90B. Is given.

デコーダ120は、通常のたとえばNAND型デコード回路で構成され、ORゲートOG1の出力信号を最上位ロウアドレスビットとして、ロウアドレスビットRA<n:1>のデコード動作を行なって、デコード信号Xiを生成する。   Decoder 120 is composed of a normal NAND type decode circuit, for example, and performs decode operation of row address bits RA <n: 1> using the output signal of OR gate OG1 as the most significant row address bit to generate decode signal Xi To do.

行選択駆動回路100は、さらに、NORゲートNG10−NG13、ANDゲートAG5−AG7、およびゲート回路GG1を含む。NORゲートNG10は、チューン情報読出/書込指示信号PRWMEと最下位ロウアドレスビットRA<0>とを受ける。NORゲートNG11は、チューン情報書込/読出指示信号PRWMEと補の最下位ロウアドレスビットRA_B<0>とを受ける。NORゲートNG12は、NORゲートNG10の出力信号とワード線活性化信号WLACNを受ける。NORゲートNG13は、NORゲートNG11の出力信号とワード線活性化信号WLACNとを受ける。ANDゲートAG5は、補のロウアドレスビットRA_B<n>とワード線活性化信号WLACNとを受ける。ANDゲートAG6は、ロウデコード信号XiとNORゲートNG12の出力信号とを受け、偶数ワード線WLEiを駆動する。ANDゲートAG7は、ロウデコード信号XiとNORゲートNG13の出力信号とを受け、奇数ワード線WLOiを駆動する。   Row select drive circuit 100 further includes NOR gates NG10-NG13, AND gates AG5-AG7, and gate circuit GG1. NOR gate NG10 receives tune information read / write instruction signal PRWME and least significant row address bit RA <0>. NOR gate NG11 receives tune information write / read instruction signal PRWME and complementary least significant row address bit RA_B <0>. NOR gate NG12 receives an output signal of NOR gate NG10 and word line activation signal WLACN. NOR gate NG13 receives an output signal of NOR gate NG11 and word line activation signal WLACN. AND gate AG5 receives complementary row address bit RA_B <n> and word line activation signal WLACN. The AND gate AG6 receives the row decode signal Xi and the output signal of the NOR gate NG12 and drives the even word line WLEi. The AND gate AG7 receives the row decode signal Xi and the output signal of the NOR gate NG13, and drives the odd word line WLOi.

ANDゲートAG5とORゲートOG1に対しては、相補な最上位アドレスビットRA<n>およびRA_B<n>が与えられる。対応のメモリマットの指定が、ロウアドレスビットRA<n>のビット値に応じて行なわれるため、対応のメモリマットが、ロウアドレスビットRA_B<n>が“1”の時に指定される場合には、ANDゲートAG5に対しては別のメモリマットを指定するロウアドレスビットRA<n>が与えられる。   Complementary most significant address bits RA <n> and RA_B <n> are applied to AND gate AG5 and OR gate OG1. Since the corresponding memory mat is designated according to the bit value of row address bit RA <n>, when the corresponding memory mat is designated when row address bit RA_B <n> is “1”. The AND gate AG5 is supplied with a row address bit RA <n> designating another memory mat.

ゲート回路GG1は、ANDゲートAG5の出力信号とPROMデータアクセス活性化信号ENROMとを受け、ダミーワード線DWLを選択的に駆動する。ゲート回路GG1は、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの非活性化時(Lレベルのとき)、バッファ回路として動作し、ANDゲートAG5の出力信号に従ってダミーワード線DWLを駆動する。一方、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの活性化時、ゲート回路GG1はダミーワード線DWLを、常時、非選択状態に維持する。したがって、PROMデータアクセス時においては、ダミーワード線DWLは、常時非選択状態に維持され、ノーマルデータ領域112aおよび112bのデータアクセス時に、ダミーワード線DWLが、非選択メモリマットにおいて選択状態へ駆動される。   Gate circuit GG1 receives the output signal of AND gate AG5 and PROM data access activation signal ENROM, and selectively drives dummy word line DWL. Gate circuit GG1 operates as a buffer circuit when PROM data access activation signal ENPROM is inactive (at L level), and drives dummy word line DWL according to the output signal of AND gate AG5. On the other hand, when the PROM data access activation signal ENPROM is activated, the gate circuit GG1 always maintains the dummy word line DWL in a non-selected state. Therefore, at the time of PROM data access, dummy word line DWL is always kept in the non-selected state, and at the time of data access of normal data regions 112a and 112b, dummy word line DWL is driven to the selected state in the non-selected memory mat. The

この図28に示す行選択駆動回路のワード線を選択する部分の構成は、実施の形態1において図7を参照して示した偶奇ワード線デコーダおよびワード線駆動回路の構成と、実質的に等価である。ノーマルデータ領域112aおよび112bのデータアクセス時には、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMおよびチューン情報書込/読出指示信号PRWMEはともに非活性状態である。したがって、ロウアドレスビットRA<n:0>に従ってワード線WLEiおよびWLOiの一方が指定される。対応のメモリマットにおいてワード線が指定されていない場合には、ANDゲートAG5およびゲート回路GG1により、ダミーワード線DWLが選択状態へ駆動される。   The configuration of the portion for selecting the word line of the row selection drive circuit shown in FIG. 28 is substantially equivalent to the configuration of the even / odd word line decoder and the word line drive circuit shown in FIG. 7 in the first embodiment. It is. When data is accessed in normal data areas 112a and 112b, PROM data access activation signal ENPROM and tune information write / read instruction signal PRWME are both inactive. Therefore, one of word lines WLEi and WLOi is designated according to row address bits RA <n: 0>. When no word line is designated in the corresponding memory mat, dummy word line DWL is driven to a selected state by AND gate AG5 and gate circuit GG1.

一方、冗長データ領域96aおよび96bのデータアクセス時においては、PROMアクセス活性化信号ENPROMが活性状態にあり、最上位ロウアドレスビットRA<n>が縮退状態とされ、ORゲートOG1の出力信号は、選択状態のHレベルである。したがって、メモリマット90Aおよび90Bにおいて、デコーダ120がデコード動作を行なってロウデコード信号Xiを生成する。このとき、チューン情報書込/読出指示信号PRWMEは、非活性状態であり、ロウアドレスビットRA<0>およびRA_BRA<0>に従って偶数ワード線WLEiおよび奇数ワード線WLOiの一方が指定される。このとき、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMが活性状態であり、ゲート回路GG1は、ダミーワード線DWLを非選択状態に維持する。これにより、メモリマット90Aおよび90B各々において、1本のワード線が選択状態へ駆動される。   On the other hand, when data is accessed in redundant data areas 96a and 96b, PROM access activation signal ENPROM is in an active state, most significant row address bit RA <n> is in a degenerated state, and the output signal of OR gate OG1 is The H level in the selected state. Therefore, in memory mats 90A and 90B, decoder 120 performs a decoding operation to generate row decode signal Xi. At this time, tune information write / read instruction signal PRWME is inactive, and one of even-numbered word line WLEi and odd-numbered word line WLOi is designated according to row address bits RA <0> and RA_BRA <0>. At this time, the PROM data access activation signal ENPROM is in an active state, and the gate circuit GG1 maintains the dummy word line DWL in a non-selected state. Thereby, in each of memory mats 90A and 90B, one word line is driven to a selected state.

チューン情報のアクセス時においては、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMが活性状態であり、冗長データアクセス時と同様、メモリマット90Aおよび90B各々に対してデコーダ120が動作し、ロウデコード信号XiがロウアドレスビットRA<n−1:1>に従って生成される。また、ダミーワード線DWLは、ゲート回路GG1により、非選択状態に維持される。このとき、チューン情報書込/読出指示信号PRWMEが活性化され、最下位ロウアドレスビットRA<0>が縮退状態とされ、NORゲートNG10およびNG11の出力信号がともに選択状態となる。ワード線活性化信号WLACNに従って、アドレス指定された行に対応する偶数ワード線WLEiおよび奇数ワード線WLOiがともに選択状態へ駆動される。これにより、ダブルツインセルモードでチューン情報のデータアクセス(書込/読出)を行なうことができる。   At the time of accessing the tune information, the PROM data access activation signal ENPROM is in the active state. Similarly to the redundant data access, the decoder 120 operates for each of the memory mats 90A and 90B, and the row decode signal Xi is the row address. It is generated according to bits RA <n-1: 1>. The dummy word line DWL is maintained in a non-selected state by the gate circuit GG1. At this time, tune information write / read instruction signal PRWME is activated, lowest-order row address bit RA <0> is degenerated, and the output signals of NOR gates NG10 and NG11 are both selected. In accordance with word line activation signal WLACN, both even word line WLEi and odd word line WLOi corresponding to the addressed row are driven to a selected state. Thereby, data access (write / read) of tune information can be performed in the double twin cell mode.

図28に示す行選択駆動回路100を利用することにより、冗長データおよびチューン情報を含むPROMデータを格納する領域および通常のデータを格納する領域に対し共通に行選択駆動回路を設けることができ、回路のレイアウト面積の増大を抑制することができる。   By using the row selection drive circuit 100 shown in FIG. 28, a row selection drive circuit can be provided in common for an area for storing PROM data including redundant data and tune information and an area for storing normal data. An increase in the layout area of the circuit can be suppressed.

図29は、この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置のデータ書込に関連する部分の構成の一例を概略的に示す図である。図29においては、図面の煩雑化を避けるために1つのメモリマットに対応する部分の構成を示す。各メモリマット90Aおよび90B各々に対して図29に示す書込系の回路が設けられる。PROM読出回路106pおよびノーマル読出回路106nは、メモリマット90Aおよび90Bに共通に設けられる。   FIG. 29 schematically shows an exemplary configuration of a portion related to data writing of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 29 shows a configuration of a portion corresponding to one memory mat in order to avoid complication of the drawing. A write circuit shown in FIG. 29 is provided for each of memory mats 90A and 90B. PROM read circuit 106p and normal read circuit 106n are provided in common to memory mats 90A and 90B.

図29において、前述のように、メモリマット90(90A,90B)は、ノーマルデータ領域112(112a,112b)とPROMデータ領域114(114a,114b)とに分割される。ノーマルデータ領域112に対し、ノーマル列選択ゲート回路124nおよびノーマルソース線駆動回路128nが設けられる。PROMデータ領域114に対しては、PROM列選択ゲート回路124pおよびPROMソース線駆動回路128pが設けられる。   In FIG. 29, as described above, the memory mat 90 (90A, 90B) is divided into the normal data area 112 (112a, 112b) and the PROM data area 114 (114a, 114b). For normal data region 112, normal column selection gate circuit 124n and normal source line drive circuit 128n are provided. For the PROM data area 114, a PROM column selection gate circuit 124p and a PROM source line drive circuit 128p are provided.

列選択ゲート回路124nおよび124pに対し共通に、ビット線デコード回路122が設けられ、ソース線駆動回路128nおよび128pに対し共通に、ソース線デコード回路126が設けられる。ノーマル列選択ゲート回路124nは、ノーマルデータ領域112に含まれるビット線それぞれに対応して配置されるノーマル列選択ゲートNCG0−NCGjを含み、PROM列選択ゲート回路124pは、PROMデータ領域114の各ビット線に対応して配置されるPROM列選択ゲートPCG0−PCGkを含む。列選択ゲート回路124nおよび124pに対し、ビット線デコード回路122からの列選択信号が共通に与えられる。   A bit line decode circuit 122 is provided in common for column select gate circuits 124n and 124p, and a source line decode circuit 126 is provided in common for source line drive circuits 128n and 128p. Normal column selection gate circuit 124n includes normal column selection gates NCG0 to NCGj arranged corresponding to the bit lines included in normal data region 112, and PROM column selection gate circuit 124p includes each bit of PROM data region 114. PROM column selection gates PCG0 to PCGk arranged corresponding to the lines are included. A column selection signal from bit line decode circuit 122 is commonly applied to column selection gate circuits 124n and 124p.

ビット線デコード回路122は、列アドレスビットCA<m:0>をデコードし、ノーマルデータ領域112およびPROMデータ領域114に対し共通に、列を指定する列選択信号を生成する。列選択ゲート回路124nおよび124pにおいては、ビット線の数が異なるため、応じて設けられる列選択ゲートの数も異なる。図29においては、ビット線デコード回路122からの列選択信号がノーマル列選択ゲート回路124nおよびPROM列選択ゲート回路124pに共通に与えられることを明確に示すために、PROMデータ領域114において、ビット線デコード回路122からの列選択信号がすべて与えられる様に示す。実際には、PROMデータ領域114におけるビット線の数に応じて必要な数の列選択信号が用いられる。   Bit line decode circuit 122 decodes column address bits CA <m: 0>, and generates a column selection signal designating a column in common to normal data area 112 and PROM data area 114. In column select gate circuits 124n and 124p, since the number of bit lines is different, the number of column select gates provided is also different. In FIG. 29, in order to clearly show that the column selection signal from the bit line decoding circuit 122 is commonly applied to the normal column selection gate circuit 124n and the PROM column selection gate circuit 124p, in the PROM data area 114, the bit line It is shown that all the column selection signals from the decode circuit 122 are given. Actually, a necessary number of column selection signals are used according to the number of bit lines in the PROM data area 114.

ノーマル列選択ゲート回路124nは、ノーマルデータ領域112の選択列のビット線を、ノーマルデータバス104nに結合し、PROM列選択ゲート回路124pは、PROMデータ領域114の選択列のビット線をPROMデータバス104pに結合する。   Normal column selection gate circuit 124n couples the bit line of the selected column of normal data area 112 to normal data bus 104n, and PROM column selection gate circuit 124p connects the bit line of the selected column of PROM data area 114 to the PROM data bus. Binds to 104p.

ノーマルソース線駆動回路128nおよびPROMソース線駆動回路128pに対し共通に、ソース線デコード回路126からのソース線選択信号が与えられる。ソース線デコード回路126は、書込指示信号WEの活性化時、列アドレスビットCA<m:0>をデコードし、選択列のソース線ドライバをイネーブルし、イネーブル状態とされたソース線ドライバが、書込データに応じて対応のソース線を駆動する。すなわち、ノーマルソース線駆動回路128nには、ノーマル書込回路108nからの書込データが与えられ、PROMソース線駆動回路128pに対してはPROM書込回路108pからの書込データが与えられる。したがって、データ書込時、ソース線デコード回路126が指定する列に対応するソース線に対して配置されるソース線ドライバが、書込データに従って対応のソース線を駆動する。   A source line selection signal from the source line decoding circuit 126 is applied in common to the normal source line driving circuit 128n and the PROM source line driving circuit 128p. When the write instruction signal WE is activated, the source line decode circuit 126 decodes the column address bits CA <m: 0>, enables the source line driver of the selected column, and the enabled source line driver The corresponding source line is driven according to the write data. That is, the normal source line drive circuit 128n is supplied with write data from the normal write circuit 108n, and the PROM source line drive circuit 128p is supplied with write data from the PROM write circuit 108p. Therefore, at the time of data writing, the source line driver arranged for the source line corresponding to the column designated by source line decoding circuit 126 drives the corresponding source line according to the write data.

このとき、また、PROM書込回路108pおよびノーマル書込回路108nは、それぞれ、PROMデータバス104pおよびノーマルデータバス104nを介して、選択列のビット線に書込データを伝達する。PROMデータ領域114に対するデータの書込時においては、ノーマル書込回路108nは、非活性状態であり、ノーマルソース線駆動回路128nは、対応のソース線を接地電圧レベルに維持する。一方、PROM書込回路108pが、PROMソース線駆動回路128pおよびPROM列選択ゲート回路124pを介して、選択列のソース線およびビット線の電圧レベルを書込データに応じて設定する。したがって、ビット線デコード回路122からの列選択信号が、ノーマル列選択ゲート回路124nおよびPROM列選択ゲート回路124pに対し共通に用いられ、また、ソース線デコード回路126からの列選択信号が共通にノーマルソース線駆動回路128nおよびPROMソース線駆動回路128pに対し用いられても、何ら書込の誤動作は生じない。   At this time, PROM write circuit 108p and normal write circuit 108n transmit write data to the bit line of the selected column via PROM data bus 104p and normal data bus 104n, respectively. At the time of writing data to PROM data area 114, normal write circuit 108n is inactive, and normal source line drive circuit 128n maintains the corresponding source line at the ground voltage level. On the other hand, the PROM write circuit 108p sets the voltage levels of the source line and the bit line in the selected column according to the write data via the PROM source line drive circuit 128p and the PROM column selection gate circuit 124p. Therefore, the column selection signal from bit line decode circuit 122 is commonly used for normal column selection gate circuit 124n and PROM column selection gate circuit 124p, and the column selection signal from source line decode circuit 126 is commonly used. Even if it is used for the source line driving circuit 128n and the PROM source line driving circuit 128p, no writing malfunction occurs.

すなわち、PROMデータの書込時、ノーマルデータ領域112において、そのビット線は、接地電圧レベルであり、またソース線も共通に接地電圧レベルに維持される。したがって、ワード線がノーマルデータ領域112およびPROMデータ領域114に共通に配置される構成であっても、ノーマルデータ領域112に対するPROMデータの誤書込は生じない。同様、ノーマルデータ領域112に対するデータの書込時、PROM書込回路108pが非活性状態であり、PROMデータ領域114に対して列選択が行なわれても、そのビット線およびソース線の電圧レベルは接地電圧レベルであり、PROMデータ領域114に対する通常データの書込は行なわれない。   That is, when writing PROM data, in normal data region 112, the bit line is at the ground voltage level, and the source line is also maintained at the ground voltage level in common. Therefore, even if the word line is arranged in common in the normal data area 112 and the PROM data area 114, erroneous writing of PROM data to the normal data area 112 does not occur. Similarly, when data is written to normal data region 112, even if PROM write circuit 108p is inactive and column selection is performed for PROM data region 114, the voltage levels of the bit line and the source line are maintained. At the ground voltage level, normal data is not written to PROM data area 114.

また、データ読出時においては、PROMデータバス104pはPROM読出回路106pに結合され、ノーマルデータバス104nがノーマル読出回路106nに結合される。これらの読出回路106pおよび106nにより、オープンビット線方式に従って、データの読出が実行される。この場合においても、PROMデータバス104pおよびノーマルデータバス104nが別々に設けられており、ビット線デコード回路122が、ノーマルデータ領域112およびPROMデータ領域114に共通に設けられても、読出データの衝突は生じず、正確に、アクセス対象のメモリセルのデータを読出すことができる。   In the data read operation, PROM data bus 104p is coupled to PROM read circuit 106p, and normal data bus 104n is coupled to normal read circuit 106n. By these read circuits 106p and 106n, data is read according to the open bit line system. Also in this case, even if the PROM data bus 104p and the normal data bus 104n are provided separately, and the bit line decode circuit 122 is provided in common for the normal data area 112 and the PROM data area 114, the read data collision occurs. Therefore, the data of the memory cell to be accessed can be read accurately.

図30は、図29に示すノーマルソース線駆動回路128nおよびPROMソース線駆動回路128pに含まれるソース線ドライバの構成の一例を示す図である。図30において、ソース線ドライバ130は、ソース線デコード回路126からの列選択信号CSLiと対応の書込からの内部書込データWDinとを受けて、対応のソース線SLiを駆動するAND型ドライバで構成される。列選択信号CSLiおよび内部書込データWDinがともにHレベル(“1”)のとき、対応のソース線SLiがHレベルに駆動される。列選択信号CSLiおよび内部書込データWDinの少なくとも一方がLレベルのときには、対応のソース線SLiは、接地電圧レベルに維持される。ソース線デコード回路126は、データ読出時においては非活性状態であり、列選択信号CSLiがLレベルの非選択状態である。したがって、対応のソース線SLiは、データ読出時、接地電圧レベル(Lレベル)に維持される。   30 is a diagram showing an example of the configuration of source line drivers included in normal source line drive circuit 128n and PROM source line drive circuit 128p shown in FIG. In FIG. 30, a source line driver 130 is an AND type driver that receives a column selection signal CSLi from the source line decode circuit 126 and internal write data WDin from the corresponding writing and drives the corresponding source line SLi. Composed. When column select signal CSLi and internal write data WDin are both at H level (“1”), corresponding source line SLi is driven to H level. When at least one of column selection signal CSLi and internal write data WDin is at L level, corresponding source line SLi is maintained at the ground voltage level. Source line decode circuit 126 is inactive at the time of data reading, and column selection signal CSLi is in an unselected state at L level. Therefore, corresponding source line SLi is maintained at the ground voltage level (L level) during data reading.

データ書込時においては、対応の書込回路108pおよび108nから内部書込データが供給される。したがって、列選択信号CSLiがノーマルソース線駆動回路128nおよびPROMソース線駆動回路128pに対して共通に与えられても、非活性状態の書込回路からの内部書込データWDinは、Lレベルであり、対応のソース線は接地電圧レベルに維持される。活性状態とされた書込回路108pまたは108nからの内部書込データWDinに従って選択列のソース線SLiの電圧が設定される。   At the time of data writing, internal write data is supplied from corresponding write circuits 108p and 108n. Therefore, even if column select signal CSLi is applied commonly to normal source line drive circuit 128n and PROM source line drive circuit 128p, internal write data WDin from the inactive write circuit is at L level. The corresponding source line is maintained at the ground voltage level. The voltage of the source line SLi of the selected column is set according to the internal write data WDin from the activated write circuit 108p or 108n.

PROM書込回路108pおよびノーマル書込回路108nも、ソース線駆動回路のソース線ドライバ130と類似する構成を備える。対応の書込指示の活性化時、外部からの書込データに従って相補内部書込データを生成して、対応の内部データバスおよびソース線駆動回路に伝達する。選択列のビット線およびソース線が相補内部書込データに従って駆動される。なお、PROM書込回路は、PROMデータの書込時においてメモリマット90Aおよび90Bに対して互いに相補な内部書込データを生成する。ノーマル書込回路108nは、メモリマット90Aおよび90Bにおいて同じ論理のデータを生成する。非選択メモリマットにおいては、通常データ書込時にはワード線は非選択状態であり、データの書込は防止される。   The PROM write circuit 108p and the normal write circuit 108n also have a configuration similar to the source line driver 130 of the source line drive circuit. When the corresponding write instruction is activated, complementary internal write data is generated in accordance with external write data and transmitted to the corresponding internal data bus and source line drive circuit. The bit line and source line of the selected column are driven according to complementary internal write data. Note that the PROM writing circuit generates internal write data complementary to memory mats 90A and 90B when writing PROM data. Normal write circuit 108n generates data of the same logic in memory mats 90A and 90B. In the non-selected memory mat, the word line is in a non-selected state during normal data writing, and data writing is prevented.

PROM書込回路108pは、たとえば、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMと書込指示信号WEの活性化時活性化され、ノーマル書込回路108nは、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMが非活性状態にありかつ書込指示信号WEの活性化時、活性化されて外部からの書込データに従って相補内部書込データを生成する。書込指示信号WEは、通常データおよびPROMデータの書込時に活性化される。   PROM write circuit 108p is activated, for example, when PROM data access activation signal ENPROM and write instruction signal WE are activated, and normal write circuit 108n has PROM data access activation signal ENPROM deactivated. When write instruction signal WE is activated, it is activated to generate complementary internal write data in accordance with external write data. Write instruction signal WE is activated when normal data and PROM data are written.

なお、上述の構成において、ソース線SLは、ビット線BLと平行して配置されている。ソース線SLが、ワード線WLと平行して配置される場合には、ソース線デコード回路は、ワード線を選択する行選択駆動回路と同様のデコード動作を行なうように構成されればよい。   Note that in the above structure, the source line SL is disposed in parallel with the bit line BL. When source line SL is arranged in parallel with word line WL, the source line decoding circuit may be configured to perform the same decoding operation as the row selection drive circuit that selects the word line.

図31は、図20に示す制御回路110の構成を概略的に示す図である。図31において、制御回路110は、電源投入検出回路18からの電源投入検出信号PORと外部からの動作モードを指定するコマンドCMDとに従って各種内部動作を制御する信号を生成する。   FIG. 31 schematically shows a structure of control circuit 110 shown in FIG. In FIG. 31, the control circuit 110 generates signals for controlling various internal operations in accordance with a power-on detection signal POR from the power-on detection circuit 18 and a command CMD designating an external operation mode.

図31において、制御回路110は、コマンドCMDおよび電源投入検出信号PORに従って指定されたモードを検出するモード検出回路130と、このモード検出回路130の制御の下に起動されるタイマ132と、タイマ132からの発振信号をカウントするアドレスカウンタ134とを含む。   In FIG. 31, a control circuit 110 includes a mode detection circuit 130 that detects a mode designated in accordance with a command CMD and a power-on detection signal POR, a timer 132 that is activated under the control of the mode detection circuit 130, and a timer 132. And an address counter 134 for counting oscillation signals from.

モード検出回路130は、外部からのコマンドCMDが冗長データまたはチューン情報を書込むモードを指定するときまたは電源投入検出信号PORの活性化時、PROMデータ活性化信号ENPROMを活性化し、また、書込指示信号WEおよびチューン情報書込指示TMを活性化する。モード検出回路130は、冗長データおよびチューン情報を含むPROMデータの読出時、アドレスカウンタ134のカウント値CNTに従って、チューン情報書込/読出活性化信号PRWENを選択的に活性化する。タイマ132は、発振回路で構成され、電源投入検出信号PORの活性化時、モード検出回路130により起動されて、所定の周期で発振動作を行なう。   The mode detection circuit 130 activates the PROM data activation signal ENPROM when the command CMD from the outside designates a mode in which redundant data or tune information is written or when the power-on detection signal POR is activated. Instruction signal WE and tune information writing instruction TM are activated. Mode detection circuit 130 selectively activates tune information write / read activation signal PRWEN according to count value CNT of address counter 134 when reading PROM data including redundant data and tune information. The timer 132 is composed of an oscillation circuit, and is activated by the mode detection circuit 130 when the power-on detection signal POR is activated, and performs an oscillation operation at a predetermined cycle.

アドレスカウンタ134は、タイマ132からのクロック信号またはPROMデータ書込時に外部のテスタから与えられるテストクロック信号TCLKをカウントし、そのカウント値CNTを、ロウアドレスビットRA<n:0>および列アドレスビットCA<m:0>として生成する。   Address counter 134 counts clock signal from timer 132 or test clock signal TCLK supplied from an external tester at the time of PROM data writing, and count value CNT is assigned to row address bits RA <n: 0> and column address bits. CA <m: 0> is generated.

制御回路110は、さらに、ワード線、ビット線およびソース線の活性化をそれぞれ制御するワード線制御回路136、ビット線制御回路138、およびソース線制御回路140を含む。これらのワード線制御回路136、ビット線制御回路138およびソース線制御回路140は、PROMデータの書込および読出時、アドレスカウンタ134の出力するカウント値CNTの遷移に従ってそれぞれ所定のタイミングで所定期間活性状態となるワード線活性化信号WLACN、ビット線活性化信号(列選択活性化信号)CACNおよびソース線活性化信号SACNを生成する。   Control circuit 110 further includes a word line control circuit 136, a bit line control circuit 138, and a source line control circuit 140 that control activation of the word line, the bit line, and the source line, respectively. These word line control circuit 136, bit line control circuit 138 and source line control circuit 140 are activated for a predetermined period at a predetermined timing according to the transition of count value CNT output from address counter 134 when writing and reading PROM data. A word line activation signal WLACN, a bit line activation signal (column selection activation signal) CACN, and a source line activation signal SACN that are in a state are generated.

通常のノーマルデータ領域のデータアクセス時においては、コマンドCMDを受けるモード検出回路130の制御の下に、ワード線制御回路136、ビット線制御回路138およびソース線制御回路140が、それぞれ各アクセスサイクル内で所定のタイミングで、ワード線活性化信号WLACN、ビット線活性化信号(列選択活性化信号)CACNおよびソース線活性化信号SACNを活性化する。   At the time of data access in the normal normal data area, the word line control circuit 136, the bit line control circuit 138, and the source line control circuit 140 are respectively in the respective access cycles under the control of the mode detection circuit 130 that receives the command CMD. At a predetermined timing, the word line activation signal WLACN, the bit line activation signal (column selection activation signal) CACN, and the source line activation signal SACN are activated.

制御回路110は、さらに、センス活性化信号SAEを生成するセンス制御回路142と、書込活性化信号WDACTを生成する書込制御回路144を含む。モード検出回路130からの書込指示信号WEの非活性化時、センス制御回路142は、ワード線制御回路136の出力するワード線活性化信号のタイミングに応じてセンス活性化信号SAEを活性化する。書込制御回路144は、書込指示信号WEの活性化時、ワード線制御回路136の出力するワード線活性化信号WLACNに応じて、所定のタイミングで、書込活性化信号WDACTを活性化する。この書込制御回路144からの書込活性化信号WDACTに従ってノーマル書込回路108nおよびPROM書込回路108pが活性化される(但し、PROMデータ書込を指示するチューン情報書込指示TMとの組合せに従って)。チューン情報書込指示TMの活性化時(アサート時)PROM書込回路108pが、書込活性化信号にしたがって活性化され、チューン情報書込指示TMの非活性化時、ノーマル書込回路108nが活性化される。このチューン情報書込指示TMは、冗長データおよびチューン情報の書込時に活性化される。   Control circuit 110 further includes a sense control circuit 142 that generates sense activation signal SAE and a write control circuit 144 that generates write activation signal WDACT. When write instruction signal WE from mode detection circuit 130 is inactivated, sense control circuit 142 activates sense activation signal SAE according to the timing of the word line activation signal output from word line control circuit 136. . Write control circuit 144 activates write activation signal WDACT at a predetermined timing in response to word line activation signal WLACN output from word line control circuit 136 when write instruction signal WE is activated. . Normal write circuit 108n and PROM write circuit 108p are activated in accordance with write activation signal WDACT from write control circuit 144 (however, in combination with tune information write instruction TM instructing PROM data write) According to). When the tune information write instruction TM is activated (asserted), the PROM write circuit 108p is activated according to the write activation signal, and when the tune information write instruction TM is inactivated, the normal write circuit 108n is activated. Activated. This tune information write instruction TM is activated when redundant data and tune information are written.

この図31に示す制御回路110の構成においては、モード検出回路130からのチューン情報書込/読出活性化信号PRWENの活性化期間を、アドレスカウンタ134からのカウント値により調整する。これにより、冗長データ記憶領域の冗長データ読出時には、ツインセルモードでデータの書込/読出を行ない、チューン情報の書込/読出時には、ダブルツインセルモードで書込/読出を行なうことができる。   In the configuration of control circuit 110 shown in FIG. 31, the activation period of tune information write / read activation signal PRWEN from mode detection circuit 130 is adjusted by the count value from address counter 134. Thus, data can be written / read in the twin cell mode when reading redundant data in the redundant data storage area, and can be written / read in the double twin cell mode when writing / reading tune information.

なお、図31に示す構成においては、モード検出回路130がコマンドCMDに従ってチューン情報書込指示TMを生成している。このチューン情報書込指示TMは、PROMデータの書込時に外部のテスタから与えられてもよい。   In the configuration shown in FIG. 31, mode detection circuit 130 generates tune information write instruction TM according to command CMD. The tune information write instruction TM may be given from an external tester when writing PROM data.

また、冗長データ記憶領域とチューン情報記憶領域とは、ビット線が別々に設けられている。この場合、先ず、選択列を固定してワード線を順次選択してメモリセルを選択して1行のデータ/情報をアクセスする。このアクセスを各列ごとに繰返すことにより、チューン情報および冗長データの一方のデータをアクセスした後に他方のデータをアクセスする。この構成を利用することにより、これらのチューン情報記憶領域のチューン情報および冗長データ記憶領域の冗長データを列アドレスで区別して、それぞれダブルツインセルモードおよびツインセルモードでアクセスすることができる。アドレスカウンタ134の上位側カウントビットを列アドレスビットCA<m:0>とし、下位側のカウントビットをロウアドレスビットRA<n:0>として利用することにより、列を固定してワード線を順次選択することができる。   The redundant data storage area and the tune information storage area are provided with bit lines separately. In this case, first, a selected column is fixed, word lines are sequentially selected, a memory cell is selected, and one row of data / information is accessed. By repeating this access for each column, one of the tune information and redundant data is accessed and then the other data is accessed. By using this configuration, the tune information in the tune information storage area and the redundant data in the redundant data storage area can be distinguished by column addresses and accessed in the double twin cell mode and the twin cell mode, respectively. By using the higher-order count bits of the address counter 134 as column address bits CA <m: 0> and the lower-order count bits as row address bits RA <n: 0>, the columns are fixed and the word lines sequentially You can choose.

以上のように、この発明の実施の形態4に従えば、MRAM内において、チューン情報および冗長データを記憶する領域を、通常データを記憶するメモリアレイと同じメモリアレイ内に設けている。したがって、MRAM外部からチューン情報をMRAM内に転送する必要がなく、電源投入後、早いタイミングで、チューン情報および冗長データの設定を行なうことができる。また、PROMデータ記憶セルおよび通常データ記憶セルを同一製造工程で製造することができ、製造工程を簡略化することができる。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, in the MRAM, an area for storing tune information and redundant data is provided in the same memory array as that for storing normal data. Therefore, it is not necessary to transfer the tune information from the outside of the MRAM into the MRAM, and the tune information and redundant data can be set at an early timing after the power is turned on. Further, the PROM data storage cell and the normal data storage cell can be manufactured in the same manufacturing process, and the manufacturing process can be simplified.

なお、上述の構成において、チューン情報の書込時においても、ダブルツインセルモードで書込を行っている。しかしながら、チューン情報の書込時にはツインセルモードが利用され、チューン情報の読出時においてのみダブルツインセルモードが利用されてもよい。   In the above-described configuration, the writing is performed in the double twin cell mode even when the tune information is written. However, the twin cell mode may be used when writing the tune information, and the double twin cell mode may be used only when reading the tune information.

[変更例1]
図32は、この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の変更例1の構成を概略的に示す図である。図32においても、図面の煩雑化を避けるために1つのメモリマットに対する構成を示す。図32において、メモリマット90(90A,90B)は、上で示す構成と同様、ノーマルデータ領域112とPROMデータ領域114とを含む。ノーマルデータ領域112は、複数のノーマルメモリブロックMB0−MBkに分割される。これらのノーマルメモリブロックMB0−MBkそれぞれに対応して、内部データ線IO0−IOkが設けられる。PROMデータ領域114に対しては、内部データ線IOpが設けられ、この内部データ線IOpは、内部データ線IOkに結合される。すなわち、内部データ線IOkが、ノーマルメモリブロックMBkおよびPROMデータ領域114に対して共通に設けられる。
[Modification 1]
FIG. 32 schematically shows a structure of a modification 1 of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. 32 also shows a configuration for one memory mat in order to avoid complication of the drawing. In FIG. 32, memory mat 90 (90A, 90B) includes a normal data area 112 and a PROM data area 114, as in the configuration shown above. Normal data area 112 is divided into a plurality of normal memory blocks MB0-MBk. Internal data lines IO0-IOk are provided corresponding to normal memory blocks MB0-MBk, respectively. An internal data line IOp is provided for PROM data area 114, and this internal data line IOp is coupled to internal data line IOk. That is, internal data line IOk is provided in common for normal memory block MBk and PROM data area 114.

内部データ線IO0−IOkそれぞれに対応して、読出/書込回路150−0〜150−kが設けられる。すなわち、ノーマルメモリブロックMB0−MBkが、いわゆる「IOブロック」に対応し、それぞれ1ビットデータを記憶し、列選択時、並列に、1ビットデータのアクセス(読出/書込)が行なわれる。   Read / write circuits 150-0 to 150-k are provided corresponding to internal data lines IO0 to IOk, respectively. That is, normal memory blocks MB0-MBk correspond to so-called "IO blocks", each storing 1-bit data, and accessing (reading / writing) 1-bit data in parallel when a column is selected.

読出/書込回路150−0〜150−(k−1)(図示せず)は、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの非活性化時に活性化され、データの読出または書込を実行する。一方、読出/書込回路150−kは、データのアクセス時、ノーマルデータおよびPROMデータに拘らず、読出/書込を実行する。   Read / write circuits 150-0 to 150- (k-1) (not shown) are activated when PROM data access activation signal ENPROM is inactivated, and read or write data. On the other hand, read / write circuit 150-k executes read / write regardless of normal data and PROM data when data is accessed.

この図32に示す構成の場合、図示しない列選択回路は、PROMデータ領域114およびノーマルデータ領域112に共通に設けられ、PROMデータおよびノーマルデータの書込/読出を、共通の読出/書込回路を用いて行なうことができる。   In the configuration shown in FIG. 32, a column selection circuit (not shown) is provided in common in PROM data area 114 and normal data area 112, and writing / reading of PROM data and normal data is performed in a common read / write circuit. Can be used.

図33は、図32に示す半導体記憶装置の要部の構成をより具体的に示す図である。図33においては、メモリブロックMB0−MBkそれぞれにおけるビット線(ノーマルビット線)NBL0−NBLkと、PROMデータ領域114におけるビット線(PROMビット線)PBLを代表的に示す。   FIG. 33 is a diagram more specifically showing a configuration of a main part of the semiconductor memory device shown in FIG. FIG. 33 representatively shows bit lines (normal bit lines) NBL0 to NBLk in memory blocks MB0 to MBk and bit lines (PROM bit lines) PBL in PROM data area 114, respectively.

ノーマルビット線NBL0−NBLkそれぞれに対応して、列選択ゲートTG0−TGkが設けられ、PROMビット線PBLに対して列選択ゲートTGpが設けられる。列選択ゲートTG0−TGkには、列選択信号CSLiとPROMデータアクセス活性化信号ENPROMを受けるゲート回路GG2の出力信号が列選択信号として共通に与えられる。一方、列選択ゲートTGpに対しては、列選択信号CSLiとPROMデータアクセス活性化信号ENPROMを受けるANDゲートAG10の出力信号が列選択信号として与えられる。   Corresponding to normal bit lines NBL0 to NBLk, column selection gates TG0 to TGk are provided, and column selection gate TGp is provided for PROM bit line PBL. Column select gates TG0 to TGk are commonly supplied with an output signal of gate circuit GG2 receiving column select signal CSLi and PROM data access activation signal ENPROM as a column select signal. On the other hand, for column select gate TGp, an output signal of AND gate AG10 receiving column select signal CSLi and PROM data access activation signal ENPROM is applied as a column select signal.

ゲート回路GG2は、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの活性化時、その出力信号を非選択状態に維持し、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの非活性化時、列選択信号CSLiに従って出力信号を生成する。ANDゲートAG10は、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの活性化時、列選択信号CSLiに下たがって出力信号を生成し、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの非活性化時その出力信号を非選択状態に維持して列選択ゲートTGpをオフ状態に維持する。   Gate circuit GG2 maintains its output signal in a non-selected state when PROM data access activation signal ENPROM is activated, and generates an output signal in accordance with column selection signal CSLi when PROM data access activation signal ENPROM is inactive. To do. The AND gate AG10 generates an output signal according to the column selection signal CSLi when the PROM data access activation signal ENPROM is activated, and the output signal is not selected when the PROM data access activation signal ENPROM is deactivated. To maintain the column selection gate TGp in the off state.

PROMデータ領域114に対する列選択信号およびノーマルデータ領域112に対する列選択信号は、共通に図示しない列選択信号生成回路から生成されるものの、ゲート回路GG2およびAND回路AG10により、各動作モードに応じて、オン状態とされる列選択ゲートのブロックが指定される。   Although the column selection signal for the PROM data area 114 and the column selection signal for the normal data area 112 are commonly generated from a column selection signal generation circuit (not shown), the gate circuit GG2 and the AND circuit AG10 A block of the column selection gate to be turned on is designated.

読出/書込回路150−0〜150−(k−1)は、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの活性化時非活性状態に維持される。読出/書込回路150−kは、動作モードにおいて読出/書込を実行する。したがって、読出/書込回路150−kを利用して、PROMデータの書込/読出およびノーマルデータの書込/読出を実行することができる。   Read / write circuits 150-0 to 150- (k-1) are maintained in an inactive state when PROM data access activation signal ENPROM is activated. Read / write circuit 150-k performs read / write in the operation mode. Therefore, PROM data can be written / read and normal data can be written / read using read / write circuit 150-k.

また、ゲート回路GG2およびANDゲートAG10の出力信号が、それぞれ、メモリブロックMB0−MBkおよびPROMデータ領域114のソース線を駆動するソース線ドライバに対しても列選択信号として与えられる。ノーマルデータ領域112のソース線およびPROMデータ領域114のソース線に対する共通ソース線を、ノーマルデータの書込およびPROMデータの書込に利用することができる。ソース線ドライバの構成としては、図30に示す構成を利用することができる。   Output signals from gate circuit GG2 and AND gate AG10 are also applied as column selection signals to memory line MB0-MBk and source line drivers for driving source lines in PROM data area 114, respectively. The common source line for the source line in normal data region 112 and the source line in PROM data region 114 can be used for writing normal data and writing PROM data. As the configuration of the source line driver, the configuration shown in FIG. 30 can be used.

また、各制御信号を発生する回路としては、図31に示す制御回路110の構成を利用することができる。また、冗長データおよびチューニングデータの区別は、列アドレスに従って行われる。   As a circuit for generating each control signal, the configuration of the control circuit 110 shown in FIG. 31 can be used. Further, the distinction between redundant data and tuning data is performed according to the column address.

図33に示す配置の場合、内部データ線IOkの負荷が、他の内部データ線IO0−IOk−1よりも大きくなる。この場合、内部データ線IO0−IOk−1各々に対し、負荷をバランスさせるための負荷容量が接続されてもよい。   In the arrangement shown in FIG. 33, the load on internal data line IOk is larger than those on other internal data lines IO0-IOk-1. In this case, a load capacitor for balancing the load may be connected to each of internal data lines IO0-IOk-1.

この変更例1の構成の場合、列選択信号CSLiを伝達する配線各々に対してゲート回路GG2およびANDゲートAG10を配置することが要求される。しかしながら、列選択信号CSLiを生成する列デコーダが、NAND型デコーダであり、列アドレスをデコードするNANDゲートと、このNANDゲートの出力信号を反転して最終出力の列選択信号CSLiを生成する構成の場合、以下の構成を利用することにより、列選択信号生成部の面積増大は抑制される。すなわち、最終出力段のインバータをノーマルデータ領域112およびPROMデータ領域114それぞれに対して設け、この最終出力段のインバータのハイ側動作電源ノードに、それぞれ、PROMデータアクセス活性化信号ENPROMの反転信号および非反転信号を供給する。   In the case of the configuration of the first modification, it is required to arrange the gate circuit GG2 and the AND gate AG10 for each wiring that transmits the column selection signal CSLi. However, the column decoder that generates the column selection signal CSLi is a NAND decoder, and is configured to generate a final output column selection signal CSLi by inverting the NAND gate that decodes the column address and the output signal of the NAND gate. In this case, an area increase of the column selection signal generation unit is suppressed by using the following configuration. That is, a final output stage inverter is provided for each of normal data area 112 and PROM data area 114, and an inverted signal of PROM data access activation signal ENPROM and Supply a non-inverted signal.

例えば、ノーマルデータ領域112のアクセス時には、活性化信号ENPROMがLレベルであり、その反転信号はHレベルである。従って、ノーマルデータ領域112に対しては、列選択信号が対応のインバータにより生成され、PROMデータ領域114に対しては、対応のインバータの出力信号はLレベルに固定される(インバータのハイ場側およびロー側電源電圧がともに接地電圧レベル)。この場合、PROMデータ領域に対して非選択列のインバータが出力ハイインピーダンスとなるため、PROMデータ領域114の各インバータの出力に、PROMアクセス活性化信号ENPROMの反転信号に従ってオン状態となるリセットトランジスタ(NチャネルMOSトランジスタ)を配置して、列選択ゲートTGp0−TGpkの制御電極を接地電圧レベルに固定する。同様、ノーマルデータ領域112の列選択信号を生成する最終段インバータの出力にPROMアクセス活性化信号ENPROMに従ってオン状態となるリセットトランジスタを配置し、PROMデータアクセス時、このノーマルデータ領域に対する列選択ゲートTG0−TGkの制御電極を接地電圧に維持する。   For example, when the normal data area 112 is accessed, the activation signal ENPROM is at L level and its inverted signal is at H level. Therefore, for the normal data area 112, a column selection signal is generated by the corresponding inverter, and for the PROM data area 114, the output signal of the corresponding inverter is fixed to the L level (the high field side of the inverter). And the low-side power supply voltage is ground voltage level). In this case, since the inverters in the non-selected column have an output high impedance with respect to the PROM data area, the reset transistors (turned on according to the inverted signal of the PROM access activation signal ENPROM) are output to the outputs of the inverters in the PROM data area 114 N channel MOS transistor) is arranged to fix the control electrodes of column select gates TGp0 to TGpk to the ground voltage level. Similarly, a reset transistor that is turned on in accordance with the PROM access activation signal ENPROM is arranged at the output of the final stage inverter that generates the column selection signal for the normal data area 112, and the column selection gate TG0 for the normal data area is accessed during PROM data access. -Maintain the control electrode of TGk at ground voltage.

上述の構成を利用することにより、列選択信号発生回路の列方向の大きさのサイズの増大は充分に抑制され、アレイ周辺回路の面積増大は抑制され、行選択駆動回路のノーマルデータおよびPROMデータに対する共通化による面積増大の抑制の効果は、充分に得られる。   By using the above-described configuration, an increase in the size of the column selection signal generation circuit in the column direction is sufficiently suppressed, an increase in the area of the array peripheral circuit is suppressed, and normal data and PROM data of the row selection drive circuit are suppressed. The effect of suppressing the area increase due to the common use is sufficiently obtained.

[変更例2]
図34は、この発明の実施の形態4の変更例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。図34においても、図33と同様、1つのメモリマットの列選択部の構成を示す。各メモリマットに対して、図34に示す列選択部の構成が配置される。
[Modification 2]
FIG. 34 schematically shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the second modification of the fourth embodiment of the present invention. FIG. 34 also shows the configuration of the column selection unit of one memory mat, as in FIG. The configuration of the column selection unit shown in FIG. 34 is arranged for each memory mat.

図34に示す半導体記憶装置の構成は、以下の点で、図33に示す半導体記憶装置の構成と異なる。すなわち、PROMデータ領域114において、(k+1)本のビット線PBL0−PBLkに対して設けられる列選択ゲートTGp0−TGpkは、共通にANDゲートAG10の出力信号に従って選択的に導通する。これらの選択ゲートTGp0−TGpkは、それぞれ、導通時、対応のビット線PBL0−PBLkを内部データ線IO0−IOkに結合する。また、読出/書込回路150−0〜150−kは、各々、通常データおよびPROMデータに拘わらず、センス活性化信号または書込活性化信号に従ってセンス動作または書込動作を実行する。   The configuration of the semiconductor memory device shown in FIG. 34 is different from the configuration of the semiconductor memory device shown in FIG. 33 in the following points. That is, in the PROM data area 114, column selection gates TGp0 to TGpk provided for (k + 1) bit lines PBL0 to PBLk are selectively turned on in accordance with an output signal of the AND gate AG10. Each of select gates TGp0-TGpk couples corresponding bit lines PBL0-PBLk to internal data lines IO0-IOk when conducting. Read / write circuits 150-0 to 150-k perform a sense operation or a write operation in accordance with a sense activation signal or a write activation signal, regardless of normal data and PROM data.

図34に示す半導体記憶装置の他の構成は、図33に示す半導体記憶装置の構成と同じであり、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。   The other configuration of the semiconductor memory device shown in FIG. 34 is the same as that of the semiconductor memory device shown in FIG. 33, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

この図34に示す構成においては、PROMデータの読出時においても、読出/書込回路150−0〜150−k各々において、(k+1)ビットのPROMデータが並列に読出される。したがって、電源投入後の、冗長データおよびチューン情報の読出および設定を、より高速に行なうことができる。   In the configuration shown in FIG. 34, (K + 1) -bit PROM data is read in parallel in each of read / write circuits 150-0 to 150-k even when PROM data is read. Therefore, reading and setting of redundant data and tune information after power-on can be performed at higher speed.

また、内部データ線IO0−IOkについても、常時、同じ数のビット線負荷が結合されるため、内部データ線IO0−IOkの負荷を同じとすることができ、安定な読出/書込を行なうことができる。   Since internal data lines IO0-IOk are always coupled with the same number of bit line loads, internal data lines IO0-IOk can have the same load, and stable reading / writing can be performed. Can do.

なお、ソース線選択駆動回路においても、この図34に示すのと同様の列選択信号発生系の構成が用いられ、ソース線ドライバに対し、ゲート回路GG2またはANDゲートAG10の出力信号と同様の信号が、ソース線選択信号として与えられる。   In the source line selection drive circuit, the same column selection signal generation system configuration as shown in FIG. 34 is used, and the same signal as the output signal of gate circuit GG2 or AND gate AG10 is supplied to the source line driver. Is provided as a source line selection signal.

また、列選択信号発生部の構成としては、上述の変更例1において説明した構成を利用することができる。この複数列の並行選択の場合、PROMデータの読出時、冗長データとチューンデータとが並行して読出される可能性がある。この状態を避けるためには、例えば、以下の構成を利用することができる。   Further, as the configuration of the column selection signal generator, the configuration described in the first modification example can be used. In the case of parallel selection of a plurality of columns, there is a possibility that redundant data and tune data are read in parallel when reading PROM data. In order to avoid this state, for example, the following configuration can be used.

列アドレスではなく、ワード線アドレスにより、冗長データ格納領域およびチューン情報格納領域を区分する。列アドレスは、チューン情報および冗長データの数に応じて設定する。アドレスカウンタを、冗長データ領域およびチューン情報領域それぞれに対して設ける。電源投入後には、先ず、ダブルツインセルモードで、チューン情報の読出をチューン情報アドレスカウンタのカウントに従って行なう。全てのチューン情報の読出完了後、冗長データ用のアドレスカウンタのカウント値に従ってツインセルモードで冗長データの読出を行う。または、これに代えて、アドレスカウンタは、PROM領域に共通に配置し、電源投入後、順次、チューン情報および冗長データ両者をダブルツインセルモードで読出す。ワード線アドレスによりチューン情報および冗長データが区別されて転送経路が切り替えられる、または、単にスキャンパスを介して順次転送されて対応のレジスタに格納される。   The redundant data storage area and the tune information storage area are divided not by column addresses but by word line addresses. The column address is set according to the number of tune information and redundant data. An address counter is provided for each of the redundant data area and the tune information area. After turning on the power, first, in the double twin cell mode, the tune information is read according to the count of the tune information address counter. After all the tune information has been read, the redundant data is read in the twin cell mode according to the count value of the redundant data address counter. Alternatively, the address counter is arranged in common in the PROM area, and after turning on the power, sequentially reads both the tune information and the redundant data in the double twin cell mode. The tune information and the redundant data are distinguished by the word line address and the transfer path is switched, or simply transferred sequentially through the scan path and stored in the corresponding register.

従って、冗長データのワード数およびビット幅とチューン情報のワード数およびビット幅に応じて、チューン情報記憶領域および冗長データ記憶領域の配置が、適切に設定されれば、複数ビットのチューン情報および冗長データの読出および書込は正確に行う事ができる。   Therefore, if the arrangement of the tune information storage area and the redundant data storage area is appropriately set according to the number of words and the bit width of the redundant data and the number of words and the bit width of the tune information, the multi-bit tune information and the redundant data Data can be read and written accurately.

以上のように、この発明の実施の形態4に従えば、MRAMと冗長データおよびチューン情報を格納する領域を同一メモリマット内に配置しており、レイアウト面積を低減でき、また、PROMデータの伝搬経路を短くすることができる。また、通常データとPROMデータとに対して行選択回路を共通に配置して利用することができ、レイアウト面積の増大は抑制される。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the MRAM and the area for storing redundant data and tune information are arranged in the same memory mat, the layout area can be reduced, and the propagation of PROM data The route can be shortened. In addition, a row selection circuit can be used in common for normal data and PROM data, and an increase in layout area is suppressed.

また、書込および読出回路を、通常データおよびPROMデータに対して共通に利用することができ、周辺回路のレイアウト面積の増大は抑制される。   In addition, the write and read circuits can be used in common for normal data and PROM data, and an increase in the layout area of the peripheral circuit is suppressed.

この発明は、一般に、情報を不揮発的に記憶するメモリセルを流れる電流量の大小により、データの読出を行なう不揮発性半導体記憶装置に対して適用することにより、電源投入後においても、チューン情報を確実に読出すことのできる信頼性の高い不揮発性半導体記憶装置を実現することができる。従って、メモリセルとしては、MRAMセルに限定されず、フラッシュメモリセル、抵抗性RAM(RRAM)セル、および相変化メモリセルを、利用することができる。   In general, the present invention is applied to a nonvolatile semiconductor memory device that reads data depending on the amount of current flowing through a memory cell that stores information in a nonvolatile manner. A highly reliable nonvolatile semiconductor memory device that can be reliably read can be realized. Accordingly, the memory cells are not limited to MRAM cells, and flash memory cells, resistive RAM (RRAM) cells, and phase change memory cells can be used.

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. 図1に示す半導体記憶装置のチューン情報読出時のメモリセルの接続態様を概略的に示す図である。FIG. 2 schematically shows a memory cell connection mode at the time of reading tune information in the semiconductor memory device shown in FIG. 1. 図1および図2に示すメモリセルの電気的等価回路の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an electrical equivalent circuit of the memory cell shown in FIGS. 1 and 2. 図2に示すメモリセル選択時のビット線の負荷を概略的に示す図である。FIG. 3 schematically shows a load on a bit line when a memory cell shown in FIG. 2 is selected. ダブルツインセルモード、ツインセルモードおよび通常モードでのメモリセルデータ読出時の電流差を示す図である。It is a figure which shows the electric current difference at the time of memory cell data read in double twin cell mode, twin cell mode, and normal mode. この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の行選択駆動回路の構成を概略的に示す図である。1 schematically shows a configuration of a row selection drive circuit of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 図6に示す奇偶ワード線デコーダおよびワード線駆動回路の構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of an odd / even word line decoder and a word line driving circuit shown in FIG. 6. 図7に示す回路の状態遷移を一覧して示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a list of state transitions of the circuit shown in FIG. 7. この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の制御回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 5 schematically shows a configuration of a control circuit of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. 図9に示す制御回路のチューン情報読出時の動作を示すタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram illustrating an operation of the control circuit illustrated in FIG. 9 when reading tune information. この発明の実施の形態1におけるチューン情報の転送経路およびチューン対象回路の構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an example of the structure of the transfer path | route of a tune information and the tuning object circuit in Embodiment 1 of this invention. 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セル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 memory cell of the semiconductor memory device according to Embodiment 2 of this invention. (A)および(B)は、図12に示すメモリセルのデータ書込時の磁化方向をメモリセル構造と共に示す図である。(A) and (B) are figures which show the magnetization direction at the time of the data writing of the memory cell shown in FIG. 12 with a memory cell structure. この発明の実施の形態2に従う不揮発性半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the whole structure of the non-volatile semiconductor memory device according to Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置のデータ書込時のメモリセルの選択態様を概略的に示す図である。FIG. 11 schematically shows a selection mode of a memory cell at the time of data writing in a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置のデジット線デコーダの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the digit line decoder of the semiconductor memory device according to Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置の制御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 control circuit of the semiconductor memory device according to Embodiment 2 of this invention. 図17に示す制御回路のチューン情報書込時の動作を示すタイミング図である。FIG. 18 is a timing chart showing an operation at the time of writing tune information of the control circuit shown in FIG. 17. この発明の実施の形態3に従う、チューン情報記憶ユニットを含む半導体集積回路装置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 semiconductor integrated circuit device containing the tune information storage unit according to Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4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. 14 schematically shows a structure of a main portion of a semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the invention. 図20に示す半導体記憶装置のメモリセルの配置および内部データ線の接続を概略的に示す図である。FIG. 21 schematically shows arrangement of memory cells and connection of internal data lines in the semiconductor memory device shown in FIG. 20. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の通常モード時のデータ読出時のメモリセル選択態様を概略的に示す図である。FIG. 14 schematically shows a memory cell selection manner at the time of data reading in the normal mode of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の通常モードでのデータ書込時のメモリセル選択態様を概略的に示す図である。FIG. 14 schematically shows a memory cell selection manner at the time of data writing in a normal mode of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の冗長データ読出時のメモリセル選択態様を概略的に示す図である。FIG. 14 schematically shows a memory cell selection manner at the time of reading redundant data in the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の冗長データ書込時のメモリセル選択態様を概略的に示す図である。FIG. 14 schematically shows a memory cell selection mode in writing redundant data in a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置のチューン情報読出時のメモリセル選択態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the memory cell selection aspect at the time of the tune information read of the semiconductor memory device according to Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置のチューン情報書込時のメモリセル選択態様を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the memory cell selection aspect at the time of the tune information writing of the semiconductor memory device according to Embodiment 4 of this invention. 図24に示す行選択駆動回路の構成の一例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing an example of a configuration of a row selection drive circuit shown in FIG. 24. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の要部の構成をより具体的に示す図である。It is a figure which shows more specifically the structure of the principal part of the semiconductor memory device according to Embodiment 4 of this invention. 図29に示すソース線駆動回路のソース線ドライバの構成の一例を示す図である。FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a configuration of a source line driver of the source line driving circuit illustrated in FIG. 29. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の制御回路の構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an example of a structure of the control circuit of the semiconductor memory device according to Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4の変更例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。It is a figure which shows roughly the structure of the principal part of the semiconductor memory device according to the modification 1 of Embodiment 4 of this invention. 図32に示す半導体記憶装置の内部データ線の接続態様をより具体的に示す図である。FIG. 33 is a diagram more specifically showing a connection mode of internal data lines of the semiconductor memory device shown in FIG. 32. この発明の実施の形態4の変更例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。It is a figure which shows roughly the structure of the principal part of the semiconductor memory device according to the modification 2 of Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b メモリアレイ、2,2a,2b 行選択駆動回路、3a,3b 列選択信号発生回路、4a,4b 列選択ゲート回路、5 読出回路、6 制御回路、10 ロウデコーダ、12 奇偶ワード線デコーダ、14 ワード線駆動回路、18 電源投入検出回路、30 チューン情報記憶部、32 チューニング対象部、40a,40b メモリアレイ、41a,41b ワード線選択駆動回路、42a,42b データ線選択駆動回路、43a,43b 列選択信号発生回路、45a,45ab,45ba,45bb ビット線駆動回路、46 読出回路、47 データ入力回路、48a,48b 書込データ生成回路、49 制御回路、70 半導体集積回路装置、72 プロセッサ、74 MRAMモジュール、80 MRAM、82 チューン情報格納ユニット、84 電源投入検出回路、86 テストインターフェイス、90A,90B メモリマット、92a,92b メモリアレイ、94a,94b 冗長セルアレイ、96a,96b 冗長データ記憶領域、98a,98b チューン情報記憶領域、100a,100b 行選択駆動回路、102a,102b 列選択回路、104a,104b 内部データバス、106 読出回路、108 書込回路、110 制御回路、112a,112b,112 ノーマルデータ領域、114a,114b,114 PROMデータ領域、104an,104bm ノーマルデータバス、104ap,104bp PROMデータバス、108pa マットAPROM書込回路、108pb マットBPROM書込回路、120 デコーダ、122 ビット線デコード回路、124 ノーマル列選択ゲート回路、124p PROM列選択ゲート回路、126 ソース線デコード回路、128n ノーマルソース線駆動回路、128p PROMソース線駆動回路、150−0〜150−k 読出/書込回路、TG0−TGk 列選択ゲート、GG2 ゲート回路、AG10 ANDゲート。   1, 1a, 1b memory array, 2, 2a, 2b row selection drive circuit, 3a, 3b column selection signal generation circuit, 4a, 4b column selection gate circuit, 5 readout circuit, 6 control circuit, 10 row decoder, 12 odd-even word Line decoder, 14 word line drive circuit, 18 power-on detection circuit, 30 tune information storage unit, 32 tuning target unit, 40a, 40b memory array, 41a, 41b word line selection drive circuit, 42a, 42b data line selection drive circuit, 43a, 43b column selection signal generation circuit, 45a, 45ab, 45ba, 45bb bit line drive circuit, 46 read circuit, 47 data input circuit, 48a, 48b write data generation circuit, 49 control circuit, 70 semiconductor integrated circuit device, 72 Processor, 74 MRAM module, 80 MRAM, 82 Chu Unit information storage unit, 84 power-on detection circuit, 86 test interface, 90A, 90B memory mat, 92a, 92b memory array, 94a, 94b redundant cell array, 96a, 96b redundant data storage area, 98a, 98b tune information storage area, 100a, 100b Row selection drive circuit, 102a, 102b Column selection circuit, 104a, 104b Internal data bus, 106 Read circuit, 108 Write circuit, 110 Control circuit, 112a, 112b, 112 Normal data area, 114a, 114b, 114 PROM Data area, 104an, 104bm normal data bus, 104ap, 104bp PROM data bus, 108pa mat APROM writing circuit, 108pb mat BPROM writing circuit, 120 decoder, 1 22 bit line decode circuit, 124 normal column select gate circuit, 124p PROM column select gate circuit, 126 source line decode circuit, 128n normal source line drive circuit, 128p PROM source line drive circuit, 150-0 to 150-k read / write TG0-TGk column selection gate, GG2 gate circuit, AG10 AND gate.

Claims (6)

行列状に配列される複数のメモリセルを備え、前記複数のメモリセルは、各々が相補データを記憶する第1および第2のメモリセルを有する複数のツインセルにグループ化され、
各メモリセル行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリセルが接続する複数のワード線、
各メモリセル列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリセルが接続する複数のビット線、および
少なくともデータ読出サイクル時、行アドレス信号に従って前記複数のワード線からアドレス指定されたワード線を選択状態に駆動する行選択駆動回路を備え、前記行選択駆動回路は、第1の動作モード時にはツインセルの第1および第2のメモリセルが並行して選択されるように前記複数のワード線から第1の数のワード線を選択し、第2の動作モード時には、前記第1の数よりも多くの第2ワード線を並行して選択して前記第1の動作モード時よりも多くのツインセルを並行して選択し、該並行して選択されるツインセルは、同一データを記憶し、
列アドレス信号に従ってアドレス指定された列に対応するビット線を選択する列選択回路を備え、前記選択されるツインセルの第1のトランジスタは第1のビット線に接続され、かつ第2のトランジスタは第2のビット線に接続され、前記列選択回路は、前記第1および第2のビット線を並行して選択し、
前記列選択回路により選択されたビット線の信号に従って、選択されたツインセルの記憶情報を検知して内部読出データを生成する内部読出回路を備える、半導体装置。
A plurality of memory cells arranged in a matrix, wherein the plurality of memory cells are grouped into a plurality of twin cells each having first and second memory cells storing complementary data;
A plurality of word lines arranged corresponding to each memory cell row and connected to the memory cells in the corresponding row,
A plurality of bit lines arranged corresponding to each memory cell column and connected to memory cells in each corresponding column, and a word line addressed from the plurality of word lines according to a row address signal at least in a data read cycle The row selection drive circuit includes a plurality of word lines so that the first and second memory cells of the twin cell are selected in parallel in the first operation mode. The first number of word lines are selected and more second word lines than the first number are selected in parallel in the second operation mode and more than in the first operation mode. Select twin cells in parallel, the twin cells selected in parallel store the same data,
A column selection circuit for selecting a bit line corresponding to a column addressed in accordance with a column address signal, wherein the first transistor of the selected twin cell is connected to the first bit line, and the second transistor is a first transistor; Connected to two bit lines, the column selection circuit selects the first and second bit lines in parallel,
A semiconductor device comprising: an internal read circuit that detects storage information of a selected twin cell and generates internal read data in accordance with a signal of a bit line selected by the column selection circuit.
前記複数のメモリセルは、第1および第2のメモリアレイに分割して配置され、
各前記ツインセルの第1のメモリセルは、前記第1のメモリアレイに配置され、第2のメモリセルは、前記第2のメモリアレイに配置され、
前記第1のビット線は各前記第1のメモリセルの列に対応して前記第1のメモリアレイに配置され、前記第2のビット線は、各前記第2のメモリセルの列に対応して前記第2のメモリアレイに配置され、
前記行選択駆動回路は、前記第1および第2のメモリアレイそれぞれに対応して配置され、少なくとも前記第2の動作モード時前記第1および第2のメモリアレイ各々において並行して複数のワード線を選択状態に駆動し、
前記列選択回路は、前記第1および第2のメモリアレイそれぞれにおいて並行して第1および第2のビット線を選択する、請求項1記載の半導体装置。
The plurality of memory cells are arranged divided into first and second memory arrays,
A first memory cell of each of the twin cells is disposed in the first memory array, a second memory cell is disposed in the second memory array,
The first bit line is arranged in the first memory array corresponding to each column of the first memory cells, and the second bit line corresponds to each column of the second memory cells. Arranged in the second memory array,
The row selection drive circuit is arranged corresponding to each of the first and second memory arrays, and at least in the second operation mode, a plurality of word lines are parallel to each of the first and second memory arrays. To the selected state,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the column selection circuit selects the first and second bit lines in parallel in the first and second memory arrays, respectively.
各前記メモリセルは、磁化状態が記憶データに従って設定される可変磁気抵抗素子を含むメモリセルであり、
前記半導体装置は、さらに、
各前記メモリセル行に対応して配置される複数のデジット線と、
前記第1の動作モードの書込サイクル時、アドレス信号に従ってアドレス指定された行に対応して配置されるデジット線を選択してデジット線電流を供給し、かつ前記第2の動作モードの書込サイクル時、前記第1の動作モード時よりも多くの数のデジット線を並行して選択してデジット線電流を供給するデジット線選択駆動回路を備え、前記デジット線電流が誘起する磁界が対応の行のメモリセルの可変磁気抵抗素子に供給される、請求項1記載の半導体装置。
Each of the memory cells is a memory cell including a variable magnetoresistive element whose magnetization state is set according to stored data,
The semiconductor device further includes:
A plurality of digit lines arranged corresponding to each of the memory cell rows;
In the write cycle of the first operation mode, the digit line arranged corresponding to the row addressed according to the address signal is selected to supply the digit line current, and the write in the second operation mode A digit line selection driving circuit for supplying a digit line current by selecting a larger number of digit lines in parallel during the cycle than in the first operation mode, and a magnetic field induced by the digit line current The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is supplied to a variable magnetoresistive element of a memory cell in a row.
前記複数のメモリセルは、第1および第2のメモリアレイに分割して配置され、
各前記ツインセルの第1のメモリセルは、前記第1のメモリアレイに配置され、第2のメモリセルは、前記第2のメモリアレイに配置され、
前記デジット線選択駆動回路は、前記第2の動作モードの書込サイクル時、前記第1および第2のメモリアレイ各々において複数のデジット線を並行して選択状態に駆動する、請求項3記載の半導体装置。
The plurality of memory cells are arranged divided into first and second memory arrays,
A first memory cell of each of the twin cells is disposed in the first memory array, a second memory cell is disposed in the second memory array,
The digit line selection drive circuit drives a plurality of digit lines in a selected state in parallel in each of the first and second memory arrays during a write cycle in the second operation mode. Semiconductor device.
前記複数のメモリセルは、回路動作特性を調整するチューン情報を格納し、
前記半導体装置は、前記チューン情報に従って動作特性が調整されるチューン対象回路と別の領域に配置される、請求項1から4のいずれかに記載の半導体装置。
The plurality of memory cells store tune information for adjusting circuit operating characteristics;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is arranged in a region different from a circuit to be tuned whose operating characteristics are adjusted according to the tune information.
前記複数のメモリセルは、回路動作特性を調整するチューン情報を格納し、
前記半導体装置は、さらに、
前記複数のメモリセルと整列して同一マットに配列されて、データを格納する前記メモリセルと同一構成の複数のノーマルセルと、
前記チューン情報に従って動作特性が調整される回路を含み、前記ノーマルセルを選択してデータの書込/読出を行う選択/書込/読出系回路を備える、請求項1から4のいずれかに記載の半導体装置。
The plurality of memory cells store tune information for adjusting circuit operating characteristics;
The semiconductor device further includes:
A plurality of normal cells arranged in the same mat in alignment with the plurality of memory cells and having the same configuration as the memory cells for storing data;
5. The circuit according to claim 1, further comprising a selection / write / read system circuit that includes a circuit whose operation characteristics are adjusted in accordance with the tune information and selects the normal cell to write / read data. Semiconductor device.
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