JPH01184796A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JPH01184796A
JPH01184796A JP63011362A JP1136288A JPH01184796A JP H01184796 A JPH01184796 A JP H01184796A JP 63011362 A JP63011362 A JP 63011362A JP 1136288 A JP1136288 A JP 1136288A JP H01184796 A JPH01184796 A JP H01184796A
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JP
Japan
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signal
transistor
memory cell
circuit
redundant memory
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JP63011362A
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English (en)
Inventor
Seiichi Morigami
森神 清一
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Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/83Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with reduced power consumption

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体メモリ装置に関し、特に正規メモリセル
を冗長メモリセルへ置換するたもの置換回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の半導体メモリ装置は第5図のような構成
となっていた。本従来例は、正規メモリセルアレイ56
と、冗長メモリセルアレイ55と、X及びYデコーダ5
4.57と、冗長メモリセルアレイ55を駆動するアン
ドゲート53と、アドレスプログラム回路58と、アド
レスプログラム回路58から作られる信号に対応して設
けられたプログラム回路51a〜51mと、冗長メモリ
駆動回路52と、制御回路59からなっている。
プログラム回路51a〜51mは第6図に示すようにヒ
ユーズF61と、ゲート入力かで瓦(チップセレクト信
号)の遅延信号v丁7であるPMO3)ランジスタQ6
1と、ゲート入力が電源Vccに固定されたNMO8)
ランジスタQ62と、NMo5トランジ、1Q63及び
CMOS インバータ(Q64.Q65)で構成される
フリップフロップ61と、アドレス切換回路62で構成
されている。
また、冗長メモリ駆動回路52は第7図に示すように、
ヒユーズF71と、ゲート入力が■(チップセレクト信
号)の遅延信号v丁7である2MO8)ランジスタQ7
1と、ゲート入力が電源Vccに固定されたNMO8)
ランジスタQ72と、NMO8)ランジスタQ73及び
CMOSインバータ(C74,C75)で構成されるフ
リップフロップで構成されている。
次に、本従来例の回路動作を説明する。
メモリテストシステムによって、正規メモリセルアレイ
56中の欠陥メモリセルが検出されると、プログラム回
路51a〜51m中のヒユーズ(第6図のF61)及び
冗長メモリ駆動回路52中のヒユーズ(第7図のF71
)をレーザビームにより適宜切断したその各出力R6゜
〜Rsm及びREをハイレベルに固定する。第7図の冗
長メモリ駆動回路において、冗長メモリを使用する場合
すなわちヒユーズF71を切断した場合、接点N71の
レベルはゲート入力が電源Vccに固定されたNMO8
)ランジスタQ71によりロウレベルとなる。このレベ
ルはCMOSインバータ(C74゜C75)を介して反
転し、冗長メモリ駆動回路の出力REはハイレベルとな
りこの信号REはNANDゲート53に入力され、NA
NDゲート53は活性化状態となる。次に第6図のプロ
グラム回路においてヒユーズF61が切断された場合(
アドレス相補信号1iLxl、  aπのうちiπがハ
イレベルのとき)、接点N61のレベルはゲート入力が
電源Vccに固定されたNMO8)ランジスタQ62に
よりロウレベルとなりこのレベルがCMOSインバータ
(C64,C65)により反転されハイレベルとなりア
ドレス切換回路62に入力される。すると、アドレス切
換回路中のNMOSトランジスタQ66及び2MO8)
ランジスタQ67で構成されるトランスファーゲートが
導通状態となりアドレス相補信号τπ側のレベルが出力
R61へ伝達され出力R6,はハイレベルとなる。逆に
ヒユーズF61を切断しない場合(アドレス相補信号a
、、、aπのうちa□がハイレベルのとき)、接点N6
1は、電源VccからヒユーズF81及び■(チップセ
レクト信号、この場合半導体メモリ装置がアクティブ状
態の時について考えているのでロウレベル)の遅延信号
v丁7をゲート入力とするPMO3)ランジスタQ61
を介して流れ込む電流によりハイレベルとなる。このレ
ベルがCMOSインバータ(C64,C65)を介して
反転されロウレベルとなりアドレス切換回路62へ入力
される。すると、アドレス切換回路中のPMOSトラン
ジスタQ68及びNMO8)ランジスタQ69で構成さ
れるトランスファーゲートが導通状態となりアドレス相
補信号ail側のレベルが出力Rs+へ伝達され出力R
s+はハイレベルとなる。このようにして、欠陥メモリ
セルのアドレスと一致した信号が入力された時にすべて
のプログラム回路の出力がノ1イレベルとなるようにヒ
ユーズを適宜切断する。
第5図NANDゲート53の入力がこのようにしてすべ
てハイレベルとなるとNANDゲート53の出力はハイ
レベルとなり冗長メモリセルアレイ55の1つのワード
線が選択され、これと同時にNANDゲート53の出力
はXデコーダ54にも入力され欠陥メモリセルが接続さ
hたワード線を非選択状態にする。これにより欠陥メモ
リセルが接続されたメモリセルな冗長メモリセル55中
のメモリセルに置換される。
ここで第6図のプログラム回路及び第7図の冗長メモリ
駆動回路において、C8(チップセレクト信号)の遅延
信号v丁′をゲート入力とする2MO8)ランジスタQ
61及びC71が図のように接続されているのは、冗長
メモリを使用しない場合(ヒユーズF61.F71未切
断)でかつ半導体メモリ装置がスタンバイ状態の場合、
電源VccからヒユーズF61(またはF71)及びP
MO3)ランジスタQ61 (またはC71)及びNM
O8)ランジスタQ62(またはC72)を介してGN
Dに流れ込む余分な電流をカットするためである。
また、ゲート入力がVccに固定されたNMOSトラン
ジスタQ62(またはO72)のオン抵抗は、ヒユーズ
F61(またはF71)の抵抗とPMO8)ランジスタ
Q61 (またはO71)のオン抵抗を加えた抵抗より
充分に大きくなるように設定する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の半導体メモリ装置では、冗長メモリを使
用しない場合において、半導体メモリ装置がスタンバイ
状態の時プログラム回路内に余分な電流が流れないが、
半導体メモリ装置がアクティブ状態の時電源Vccから
GNDへ余分な電流が流れるような構成となっているの
で、メモリ容量の増加に伴いプログラム回路も多数必要
となり、さらに冗長メモリセルを2行2列、または4行
、またはそれ以上必要となってくるとプログラム回路で
流れる電流が無視できなくなるという欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体メモリ装置は、正規メモリセルアレイに
欠陥メモリセルが生じた場合に、その正規メモリセルに
代えて使用するための冗長メモリセルと、冗長メモリセ
ルを使用するが否かを判定する冗長メモリ駆動回路と、
置換すべき不良セルのアドレスを決定する複数のプログ
ラム回路とを有し、該アドレスプログラム回路は前記冗
長メモリ駆動回路の出力信号と■(チップセレクト信号
)の遅延信号テ丁−によって制御され、冗長メモリ駆動
回路は、テ百(チップセレクト信号)の遅延信号3丁7
によって制御される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例の半導体メモリ装置の溝成図
であり、従来この種の半導体メモリ装置との相違点は、
プログラム回路11a〜l1mをで3−(チップセレク
ト信号)の遅延信号3丁7及び冗長メモリ駆動回路12
から作られる信号πl“によって制御する点が異なる。
第2図は本発明の一実施例のプログラム回路であり、冗
長メモリ駆動回路からの信号百rをゲート入力するPM
O3)ランジスタQ21と、■(チップセレクト信号)
の遅延信号3丁7をゲート入力とするPMO8)ランジ
スタQ22及びNMO8)ランジスタQ23と、ヒユー
ズF21゜F22とアドレス切換回路21か“ら構成さ
れている。
第3図は本発明の一実施例の冗長メモリ駆動回路であり
、ヒユーズF31と、テ百(チップセレクト信号)の遅
延信号で]「−をゲート入力とするPMO8)ランジス
タQ31と、ゲート入力が電源Vccに固定されている
NMO8)ランジスタQ32と、NMO3)ランジスタ
Q33及びCMOSインバータ(O34,O35)で構
成されるフリップフロップ31とで構成されている。
まず、本発明の半導体メモリ装置がアクティブ状態の場
合について考える。O8(チップセレクト信号)の遅延
信号C87はアクティブ状態であるのでロウレベルであ
り、第2図のプログラム回路において3丁(チップセレ
クト信号)の遅延信号C87をゲート入力とするPMO
8)ランジスタQ22及びNMO3)ランジスタQ23
はそれぞれ導通状態、非導通状態となり、第3図の冗長
メモリ駆動回路においては、PMO8)ランジスタQ3
1は導通状態である。冗長メモリを使用しない場合、(
第2図のプログラム回路及び第3図の冗長メモリ駆動回
路のヒユーズF21.F22.F31は未切断)、第3
図の冗長メモリ駆動回路において、ヒユーズF31は未
切断であるので電源VccからヒユーズF31及びPM
O3)ランジスタQ31を介して電流が流れ、接点N3
1のレベルはハイレベルとなり、CMOSインバータ(
O34,O35)によりこのレベルが反転して信号RE
はロウレベル、また信号π百はさらにCMOSインバー
タにより反転されてハイレベルとなる。信号REは第1
図のNANDゲート13へ入力されており信号REはロ
ウレベルであるのでNANDゲー)13の出力はロウレ
ベルとなり冗長メモリセルアレイは非選択となる。
また信号Irは第2図のPMO8)ランジスタQ21の
ゲートに入力され、信号π■はハイレベルであるのでP
MO8)ランジスタQ21は非導通状態となり、これに
より電源VccからPMOSトランジスタQ21及びC
22、ヒユーズF’21及びF22を介してGNDへ流
れ込む電流をカットする。これにより第2図のプログラ
ム回路へ流れる余分な電流をカットする。
次に冗長メモリを使用した場合について考える。
第3図のヒユーズF31は切断し、第2図においてヒユ
ーズF21.F22はアドレス切換回路21の出力R1
1がハイレベルとなるようにどちらか一方を切断する。
第3図においてヒユーズF31が切断されると電源Vc
cからPMO8)ランジスタQ31を介して接点N31
へ流れる電流がカットされ、ゲート入力を電源Vccに
固定したNMO3)ランジスタQ32により接点N31
はロウレベルとなる。これにより信号REはハイレベル
、信号π■はロウレベルとなり第1図におけるNAND
ゲート13は活性化状態となる。次に第2図において信
号π■はロウレベルとなるのでPMOSトランジスタQ
21は導通状態となりヒユーズF22が切断された場合
(アドレス信号から作られる相補信号a、l、丁πのう
ち丁πがハイレベルの場合)、接点N21のレベルはハ
イレベルとなり、N M OS )ランジスタQ24及
びPMOSトランジスタQ25で構成されるトランスフ
ァーゲートが導通状態となる。これによりアドレス信号
から作られる相補信号のうち丁πのレベルが出力R++
に伝達されハイレベルとなる。逆にヒユーズF21が切
断された場合(アドレスから作られる相補信号a□、i
πのうちa□がハイレベルの場合)、接点N21のレベ
ルはヒユーズF22によりロウレベルとなり、PMO3
)ランジスタQ26及びNMO5)ランジスタQ27で
構成されるトランスファーゲートが導通状態となる。こ
れにより、アドレス信号から作られる相補信号のうちa
xlのレベルが出力R11に伝達されたハイレベルとな
る。このように欠陥メモリセルのアドレスと一致した信
号が入力された時にすべてのプログラム回路の出力がハ
イレベルとなるようにヒユーズの切断を行う。これによ
り第1図のNANDゲート13の入力はすべてハイレベ
ルとなりNANDゲート13の出力はハイレベルとなり
冗長メモリセルアレイ15の1ワード線が選択され、こ
れと同時にNANDゲート13の出力はXデコーダ14
にも入力され、欠陥メモリセルが接続されたワード線を
非選択状態にする。
次に本発明の半導体メモリ装置がスタンバイ状態の場合
について考える。第3図の冗長メモリ駆動回路において
、C8(チップセレクト信号)の遅延信号v丁7はスタ
ンバイ状態であるのでハイレベルであり、O8−をゲー
ト入力とするPMOSトランジスタQ31は非導通状態
となり冗長メモリを使用しない場合(ヒユーズF31未
切断)は電源VccからヒユーズF31、PMO3)ラ
ンジスタQ31、NMO3)ランジスタQ32を介して
流れる電流をカットし、スタンバイ時には、余分な電流
がカットされる。これにより接点N31のレベルはゲー
ト入力が電源Vccに固定されたNMO3)ランジスタ
Q32によりロウレベルとなり信号REは接点N31の
レベルがCMOSインバータ(C34,O35)を介し
てハイレベルとなり、信号π■はさらにCMOSインバ
ータにより反転されたレベルロウレベルとなる。次に第
2図のプログラム回路において、信号πD’1ゲート入
力とするPMO8)ランジスタQ21はi号π■がロウ
レベルなので導通状態となるが、O8(チップセレクト
信号)の遅延信号−C37をゲート入力とするPMOS
トランジスタQ22が信号C8−がハイレベルのため非
導通状態となり、スタンバイ時にプログラム回路に流れ
る余分な電流(電源VccからPMO8)ランジスタQ
21及びC22、ヒユーズF21及びF22を介してG
NDへ流れ込む電流)をカットする。
次に冗長メモリが使用されていてスタンバイ状態の場合
について考える。第3図の冗長メモリ駆動回路において
、ヒユーズF31は切断されておりかつ、v丁7をゲー
ト入力とするPMO8)ランジスタQ31はv丁7がハ
イレベルなので非導通状態であるので接点N31はゲー
ト入力が電源Vccに固定されたNMO8)ランジスタ
Q32によりロウレベル、信号REは接点N31のレベ
ルがCMOSインバータ(C34,C35)を介してハ
イレベルとなり信号π■はさらにCMOSインバータに
より反転されたレベルロウレベルとなる。次に第2図の
プログラム回路において信号Krをゲート入力とするP
MO8)ランジスタQ21は信号π■がロウレベルなの
で導通状態となるが、v百7をゲート入力とするPMO
3)ランジスタQ22がで丁7がハイレベルのため非導
通状態であるので電源Vccからの電流供給はカットさ
れる。このときヒユーズF21が切断された場合はヒユ
ーズF22(未切断)により接点N21のレベルはロウ
レベルとなるが、ヒユーズF22が切断された場合、P
MO8)ランジスタQ22が非導通状態のため電源Vc
cからの電流供給がカットされ接点N21のレベルがフ
ローティングになろうとするがC8をゲート入力とする
NMOSトランジスタC23がで百7がハイレベルなの
で導通状態となるため接点N21のレベルはロウレベル
となる。これにより接点N21のレベルがフローティン
グになった場合にアドレス切換回路21の中のCMOS
インバータ22において、PMO3)ランジスタ及びN
MO8)ランジスタの共に導通状態になった時に電源V
ccからPMO8)ランジスタ及びNMO8)ランジス
タを介してGNDの流れる余分な電流をカットする。
第4図は本発明の実施例2の冗長メモリ駆動回路であり
、ゲート入力がGNDに固定されたPMO8)ランジス
タQ41と、CMOSインバータ41及び43と、ゲー
ト入力かで17(チップセレクト信号)の遅延信号O8
−を反転したレベルが入力されるNMO3)ランジスタ
Q42と、ヒユーズF41.NMO8)ランジスタQ4
3及びCMOSインバータ(C44,C45)で構成さ
れるフリップフロップ42で構成されている。
本実施例と上述した実施例の相異点は、ヒユーズF41
とGND側へ設けたこと、て「7をゲート入力とするP
MO8)ランジスタQ31の代わりにて百7をCMOS
インバータを介して反転させたレベルをゲート入力とす
るNMO8)ランジスタQ42を設けたこと、ゲート入
力がVccに固定されたNMO8)ランジスタQ32の
代すりにゲート入力がGNDに固定されたPMO8)ラ
ンジスタQ41を設けたことである。
動作については上述した第1の実施例と同様である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、プログラム回路を冗長メ
モリ駆動回路の出力信号及びテ瓦(チップセレクト信号
)の遅延信号3丁−で制御することにより冗長メモリを
使用しない場合、または半導体メモリ装置がスタンバイ
状態の場合において、プログラム回路に余分な電流を流
さないことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体メモリ装置の構成図、第2図は
プログラム回路、第3図は第1実施例の冗長メモリ駆動
回路、第4図は第2実施例の冗長メモリ駆動回路、第5
図は従来例の半導体メモリ装置の構成図、第6図は従来
例のプログラム回路、第7図は従来例の冗長メモリ駆動
回路である。 AXo・・・Axm、Ayo・・・Aym・旧・・アド
レス信号、C8・・・・・・チップセレクト信号、 6
g”・・則アウトプットイネーブル信号、WE−・・・
・・・ライトイネーブル信号、Ilo・・・・・・デー
タ入出力、で37・・・・・・v百の遅延信号、(a8
゜2丁π)〜(a+++++e丁π)。 (aア。、i:)・・・・・・相補アドレス信号、13
・・・・・・NANDゲート、F21.F22.F’3
1.F41゜F61.F71・・・・・・ヒユーズ、C
21,C22゜C25,C26,C31,C33,C4
1,C44゜C61,C64,C67、C68,C71
,C74・・・・・・PMO8)ランジスタ、C23,
C24,C27、C32,C33,C35,C42,C
43、C45,C62,C63,C65,C66、C6
9、C72,C73,C75・・団・NMO8)ランジ
スタ。 代理人 弁理士  内 原   晋 (2xj 第2面 第31 χ4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  正規メモリセルアレイに欠陥メモリセルが生じた場合
    に、その正規メモリセルに代えて使用するための冗長メ
    モリセルと、冗長メモリセルを使用するか否かを判定す
    る冗長メモリ駆動回路と、置換すべき不良セルのアドレ
    スを決定する複数のプログラム回路とを有する半導体メ
    モリ装置において、該アドレスプログラム回路は前記冗
    長メモリ駆動回路の出力信号及びチップセレクト信号の
    遅延信号によって制御され、冗長メモリ駆動回路は該遅
    延信号によって制御されることを特徴とする半導体メモ
    リ装置。
JP63011362A 1988-01-19 1988-01-19 半導体メモリ装置 Pending JPH01184796A (ja)

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