JPH02126500A - Semiconductor memory device equipped with error detecting and correcting function - Google Patents

Semiconductor memory device equipped with error detecting and correcting function

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JPH02126500A
JPH02126500A JP63279573A JP27957388A JPH02126500A JP H02126500 A JPH02126500 A JP H02126500A JP 63279573 A JP63279573 A JP 63279573A JP 27957388 A JP27957388 A JP 27957388A JP H02126500 A JPH02126500 A JP H02126500A
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error
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毅 外山
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    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
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    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1076Parity data used in redundant arrays of independent storages, e.g. in RAID systems

Abstract

PURPOSE:To expand an operation power-supply voltage margin and to accurately detect and correct an error in information at high speed by composing at least one of an error correcting and encoding circuit and an error correcting and decoding circuit of a mask ROM. CONSTITUTION:An input/output circuit 6 waveform-shapes data from terminals 23a-23i, sends an information bit to an error correcting and encoding mask ROM 10 in writing, and waveform-shapes data from an error decoding mask ROM 11 and sends the data to the terminals 23a-23i in reading out. The ROM 10 previously stores a parity bit corresponding to the given information bit and sends the input information bit and the parity bit to a writing and reading circuit 5. The circuit 5 writes the respective bits to a memory 1 for information and a memory 2 for inspection. Further, when input data are given, the parity/ information bit to be generated is uniquely determined according to an inspection matrix/generator matrix.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体記憶装置、特に、誤り検出・訂正機
能を備える大容量’t<導体記ta装置に含まれる誤り
検出・訂正J[1回路および誤り検出・5f正ii1能
な符号語発生回路の改良に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to semiconductor memory devices, particularly error detection and correction J [1 This invention relates to improvements in circuits and error detection/5f correct code word generation circuits.

[従来の技術] EEFROM(電気的に書込み消去0工能な不揮発性半
導体記憶装置) 、DRAM (ダイナミック・ランダ
ム番アクセス・メモリ)およびS RA M(スタティ
ック・ランダム・アクセス・メモリ)等の半導体記憶装
置が大容量化されてくると、それに伴って欠陥メモリセ
ル数が増加し、従来の冗長メモリセル方式では対処でき
なくなることか考えられる。また、半導体記憶装置の動
作時に、製品出荷時には検出されなかった潜在的な欠陥
セルの顕在化、ノイズ等に起因して、誤ったデータの書
込みおよび読出しが生じることもある。このため、大容
瓜甲導体記憶装置にデータの誤り検出および=1正機能
を付加することが行なわれるようになってきている。ま
ず最初に、通常よく用いられている線形ね号の1つであ
るハミング71号を一例として、情報の誤り検出および
訂IE方法について説明する。
[Prior art] Semiconductor memories such as EEFROM (non-volatile semiconductor memory device that can be electrically written and erased), DRAM (dynamic random access memory), and SRAM (static random access memory) As devices become larger in capacity, the number of defective memory cells will increase accordingly, and it is conceivable that the conventional redundant memory cell system will no longer be able to cope with this. Furthermore, during the operation of a semiconductor memory device, erroneous data writing and reading may occur due to the emergence of latent defective cells that were not detected at the time of product shipment, noise, and the like. For this reason, data error detection and =1 correct functions have been added to large-capacity conductor storage devices. First, an information error detection and correction IE method will be described using Hamming 71, which is one of the commonly used linear square codes, as an example.

まず長さnの二元ブロック符号を考える。次の線形連立
方程式、 をI!lたす系列W= (xL  X2+ ・・・+ 
 xn )をすべて符号語とする?1号を線形符号と呼
ぶ。但し、ここでman、Xi e (0,1)。
First, consider a binary block code of length n. The following linear system of equations, I! l plus series W= (xL X2+ ...+
xn) are all codewords? 1 is called a linear code. However, here man, Xi e (0, 1).

i−1,・・・、  n、  a、、  (i−1,・
・・、n;j−1,・・・、+1)は0または1を持つ
定数とし、演算はプール代数に従うものとする。
i-1,..., n, a,, (i-1,...
.

上の連立方程式をパリティ検査方程式と呼び、このパリ
ティ検査方程式の係数行列、 をパリティ検査行列と呼ぶ。
The above simultaneous equations are called a parity check equation, and the coefficient matrix of this parity check equation is called a parity check matrix.

パリティ検査方程式において、独立に選べる変数を情報
ビット、それに従属して定まる変数を検査ピッ!・と呼
ぶ。
In the parity check equation, the variables that can be selected independently are the information bits, and the variables that are dependent on them are the check bits!・I call it.

符号をWとすると、パリティ検査方程式は、HwT−0
(mod、2) と表わせる。Wは上述の符号語であり、Tは転置を示す
記号である。
Letting the sign be W, the parity check equation is HwT-0
It can be expressed as (mod, 2). W is the code word mentioned above, and T is a symbol indicating transposition.

上述のようなパリティ検査行列に応じ、特に次の形をと
るものを正準型パリティ検査行列と呼ぶ。
Depending on the above-mentioned parity check matrix, one having the following form is called a canonical parity check matrix.

n   k 但し、1.7はmxmの単位行列。n k However, 1.7 is an mxm unit matrix.

このとき、検査ビットは最初のInビット(Xl。At this time, the check bit is the first In bit (Xl.

x2.・・・、xlll)からなる。情報ビットと検査
ビットとの関係は、正!′1I11型パリティ検査行列
の場合、次式で与えられる (X+ ・・・Xtn ) −(mm++ * ・・・
* xn ) PT(mod、2) したがって、情報ピッl−(m□7.・・・+  xl
l )を任意に選ぶ場合、それに対応した検査ビットが
一義的に定められる。
x2. ..., xllll). The relationship between the information bit and the inspection bit is correct! In the case of '1I11 type parity check matrix, (X+ ...Xtn) - (mm++ * ...
*xn) PT (mod, 2) Therefore, information pi-(m□7....+xl
l), the corresponding check bit is uniquely determined.

上述の正午型パリティ検査行列に対して、   It G−k t [P” 1m ] を生成行列と呼ぶ。For the above noon parity check matrix, It G-k t [P” 1m] is called a generator matrix.

線形71号では、?1号9Wは情報ビットWlの内′6
から次のように生成行列Gを用いて生成される。
In Linear No. 71? No. 1 9W is '6 of the information bit Wl
is generated using the generation matrix G as follows.

wmw  G (mod、2) 上述のパリティ検査行列Hにおいて、各列が非0であり
、かつ互いに等しい列がない場合、行列Hに対応する生
成行列Gによって生成される71号をハミングの71号
またはハミングの単一誤り訂正?1号と呼ぶ。
wmw G (mod, 2) In the above parity check matrix H, if each column is non-zero and there are no mutually equal columns, then No. 71 generated by the generator matrix G corresponding to matrix H is Hamming No. 71. Or Hamming's single error correction? Call it No. 1.

符号語Wに対して、 s −Hw”’  (mo d、 2)をWのシンドロ
ームSと呼ぶ。誤りのない符号語Wに対しては、シンド
ロームSは〔)であるから、与えられた符号語のシンド
ロームSが0でないということは、その符号語が誤りを
含んでいることを意味している。与えられた符号語が単
一1誤りパターン、 e、廖(0,・・・、 0.1. (1,・・・、0)
を含むとき、そのシンドロームSは、 s−H(w+eI)” −He、 T となる。すなわち、シンドロームSはパリティ検査行列
Hの第1列に等・しい。
For a codeword W, s −Hw"' (mod, 2) is called the syndrome S of W. For a codeword W without an error, the syndrome S is [), so the given code If the syndrome S of a word is not 0, it means that the codeword contains an error.If a given codeword has a single error pattern, e, Liao(0,..., 0 .1. (1,...,0)
, the syndrome S becomes s-H(w+eI)''-He, T. That is, the syndrome S is equal to the first column of the parity check matrix H.

す、えられたン〕号語がハミング71号の場合、検査行
列Hの各列は非0でありかつ互いに等しい列がないため
、単一誤りパターンを(iする情報は互いに異なるシン
ドロームSをHする。したがって、I′J−えられたデ
ータのシンドロームを求め、それに対応するl1l−誤
りパターンを、与えられた情報に付は加えることにより
誤り検出および訂正を行なうことができる。
When the code word is Hamming 71, each column of the parity check matrix H is non-zero and there are no mutually equal columns, so the information that makes a single error pattern (i) is Therefore, error detection and correction can be performed by determining the syndrome of the data obtained from I'J and adding the corresponding I1l error pattern to the given information.

上述のような誤り訂正・検出可能な符号語を用いて半導
体記憶装置におけるIF確なデータの書込み読出しを行
なうことが行なわれている。すなわち、データ書込み時
において外部から与えられたデータにχ・I応して検査
ビットを発生し、この与えられた書込みデータに対応し
て発生された検査ビットを書込みデータにリンクして記
taシておき、データ読出し時においては、アクセスさ
れたメモリセルの情報とそれにリンクされた検査ビット
とを読出して71号語とし、その?〕°号語から誤りの
有無の検出および訂正を行なうことにより、正確なデー
タの読出しを行なうものである。以ドに上述の理論に従
った誤り検出訂正機能をHする半導体記憶装置の構成お
よび動作について説明する。
IF-accurate data writing/reading in a semiconductor memory device is performed using error-correctable/detectable code words as described above. That is, when writing data, check bits are generated in response to externally applied data, and the check bits generated in response to the given write data are linked to the write data to write the data. Then, when reading data, the information of the accessed memory cell and the check bits linked thereto are read out as word 71, and the ? ] By detecting the presence or absence of errors from the code word and correcting them, accurate data can be read. The structure and operation of a semiconductor memory device that performs an error detection and correction function according to the above theory will be described below.

第7図は誤り訂正機能をfイする従来の半導体記憶装置
の全体の概略構成を示す図である。第7図を参照して従
来の半導体記憶装置は、外部から与えられる記憶情報(
以下、情報ビットと称す)を記憶するメモリセルアレイ
1と、メモリセルアレイ1の情報ビットにλ・1応して
、発生される検査用情Yjd(以下、検査ビットと称す
)を記憶するF(数のメモリセルからなる検査用メモリ
セルアレイ2とを含む。メモリセルアレイ1は複数の行
および列状に配列されたメモリセルをHする。検査用メ
モリセルアレイ2は、同様に複数のメモリセルを有する
FIG. 7 is a diagram showing the overall general structure of a conventional semiconductor memory device having an error correction function. Referring to FIG. 7, the conventional semiconductor memory device stores storage information (
The memory cell array 1 stores the information bits (hereinafter referred to as information bits), and the memory cell array F (number The test memory cell array 2 includes a test memory cell array 2 consisting of memory cells.The memory cell array 1 has memory cells arranged in a plurality of rows and columns.The test memory cell array 2 similarly has a plurality of memory cells.

メモリセルアレイ1のメモリセルを選択するために、X
アドレス入力端子21a〜21mを介して1jえられる
Xアドレスをデコードし、行選択信号を発生するXデコ
ーダ3と、Yアドレス入力端子22a〜22nを介して
与えられるYアドレスをデコードして、列選択信号を発
生するYデコーダ4とが設けられる。Xデコーダ3およ
びYデコーダ4からの行および列選択1;号は検査用メ
モリセルアレイ2へも与えられる。
In order to select a memory cell in memory cell array 1,
An X decoder 3 decodes the X address received through the address input terminals 21a to 21m and generates a row selection signal, and a column selection is performed by decoding the Y address given through the Y address input terminals 22a to 22n. A Y decoder 4 for generating a signal is provided. Row and column selection numbers 1; from the X decoder 3 and Y decoder 4 are also applied to the test memory cell array 2.

データの人出力を行なうために、データ端子233〜2
3iを介して外部装置とのデータの授受を行なうデータ
入出力回路6と、データ入出力回路6を介して与えられ
た情報ビットを受けて予め定められた生成行列に従って
検査ビットを発生し、この発生した検査ビットを与えら
れた情報ビットに付加して通過させる誤り訂正?〕号号
器回路と、誤り訂正71号化回路7からの情報ビットを
メモリセルアレイ1内の選択されたメモリセルへ書込む
とともに、検査ビットを検査用メモリセルアレイ2の選
択されたメモリセルへ書込み、かつデータ読出時に選択
されたメモリセルからの情報ビットおよび検査ビットを
読出す書込・読出回路5と、書込・読出回路5からの与
えられた情報ビットおよび検査ピッ!・を受け、rめ定
められた検査行列に従って、読出されたデータ(情報ビ
ットおよび検査と11・)の誤りの検出および訂正を行
ない、その後、情報ビット(これは訂1Fされた情報と
11・)をデータ入出力回路6を介してデータ端子23
a〜23iへ与える誤り復号化回路8とが設けられる。
In order to perform human output of data, data terminals 233-2
A data input/output circuit 6 exchanges data with an external device via the 3i, and a data input/output circuit 6 which receives information bits given through the data input/output circuit 6 and generates check bits according to a predetermined generation matrix. Error correction that adds the generated check bit to the given information bit and passes it? ] Writing the information bits from the encoder circuit and the error correction 71 encoding circuit 7 into the selected memory cells in the memory cell array 1, and writing the test bits into the selected memory cells in the test memory cell array 2. , and a write/read circuit 5 that reads information bits and check bits from the selected memory cell during data reading, and a write/read circuit 5 that reads information bits and check bits from the write/read circuit 5;・According to the predetermined parity check matrix, errors in the read data (information bits and checks in 11.) are detected and corrected. ) through the data input/output circuit 6 to the data terminal 23
An error decoding circuit 8 for providing data to a to 23i is provided.

この半導体記憶装置は半導体チップ100土に集積化さ
れている。
This semiconductor memory device is integrated on a semiconductor chip 100.

次に、半導体記憶装置がx2構成すなわち、データを2
ビット単位で入力または出力する構成の場合についての
動作を一例として説明する。また、誤り訂正符号化回路
7で用いられる生成行列Gとして、 を用いる、また誤り復号化回路8で用いられる検査行列
Hとして、 を考える。上述の構成において、外部から与えられる情
報とッ!・をDO,DI、この情報ビットに対応して発
生される検査ビットをPI、P2.P3とすると、誤り
検出訂正可能な符号語Wは、次式 %式%) −(Do、DI)G で与えられる。
Next, the semiconductor memory device has a x2 configuration, that is, the data is
The operation in the case of a configuration in which input or output is performed in bit units will be explained as an example. Also, consider that the following is used as the generation matrix G used in the error correction encoding circuit 7, and the following is used as the check matrix H used in the error decoding circuit 8. In the above configuration, information given from the outside!・ are DO, DI, and the check bits generated corresponding to this information bit are PI, P2 . P3, the code word W that allows error detection and correction is given by the following formula (%) - (Do, DI)G.

誤り復号化回路8が行なう動作は、上述の検査行列Hに
基づいて、読出された符号語(情報ビ・ノドと検査ビッ
トの組)からシンドロームSを次式に基づいて生成する
The operation performed by the error decoding circuit 8 is to generate a syndrome S from the read code word (a set of information bits and check bits) based on the above-mentioned check matrix H based on the following equation.

8 ”” (SO、S ! 、 S2 ) −HwTこ
のシンドロームSがOでない場合には検査行列11のい
ずれかの列ベクトルと同じになる。したがって、このシ
ンドロームが検査行列Hの第何列1:1の列ベクトルと
等しいかを検出し、この列ベクトルに対応する列のビッ
ト値を反転することにより、誤りの訂iFがjjなわれ
る。
8 "" (SO, S!, S2) -HwT If this syndrome S is not O, it will be the same as any column vector of the parity check matrix 11. Therefore, by detecting which column 1:1 of this syndrome is equal to the column vector of the parity check matrix H and inverting the bit value of the column corresponding to this column vector, error correction iF is performed jj.

上述の符号化および復号化の人出力関係を一覧にすると
第8図に示すようになる。以下、第7図および第8図を
参照して、従来の半導体記憶装置のデータ書込みおよび
読出動作について説明する。
A list of the human output relationships for encoding and decoding described above is shown in FIG. Data write and read operations of a conventional semiconductor memory device will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.

外部からデータ端子23a〜23iを介して2ビットの
データ(0,1)が与えられた場合を考える。この外部
からのデータ(符号語)は入出力回路6で波形整形され
た後、誤り訂正符号化回路7へ与えられる。誤り訂正符
号化回路7は、与えられた情報ビット(0,1>から、
上述の生成行列Gに基づいて検査ビット(1,1,0)
を発生し、この発生した検査ビットを与えられた情報ビ
ットに付加して書込・読出回路5へ与える。一方におい
て、Xアドレス入力端子21a〜21mおよびYアドレ
ス入力端子22a〜22nを介してXアドレス、Yアド
レスがそれぞれXデコーダ3およびYデコーダ4に与え
られている。Xデコーダ3およびYデコーダ4は与えら
れたアドレスをデコードし、対応の行および列をメモリ
セルアレイ1および検査用メモリセルアレイ2から選択
する。書込・読出回路5からの情報ビットはメモリセル
アレイ1の選択されたメモリセルへ書込まれ、かつ検査
ビットは検査用メモリセルアレイ2の選択されたメモリ
セルへ書込まれる。これにより、メモリセルアレイ1と
検査用メモリセルアレイ2において、情報ビットと検査
ビットとがリンクしt二形で工己憶されることになる。
Consider a case where 2-bit data (0, 1) is applied from the outside via the data terminals 23a to 23i. This external data (code word) is waveform-shaped by the input/output circuit 6 and then applied to the error correction encoding circuit 7. The error correction encoding circuit 7 converts the given information bits (0, 1>,
Check bits (1, 1, 0) based on the above generation matrix G
The generated check bit is added to the applied information bit and applied to the write/read circuit 5. On the other hand, an X address and a Y address are provided to an X decoder 3 and a Y decoder 4 via X address input terminals 21a to 21m and Y address input terminals 22a to 22n, respectively. The X decoder 3 and the Y decoder 4 decode the applied address and select the corresponding row and column from the memory cell array 1 and the test memory cell array 2. Information bits from write/read circuit 5 are written into selected memory cells of memory cell array 1, and test bits are written into selected memory cells of test memory cell array 2. As a result, in the memory cell array 1 and the test memory cell array 2, the information bits and the test bits are linked and stored in a t-shaped manner.

次に読出動作について説明する。アドレス入力端子21
 a 〜21 m、22a〜22nを介してXアドレス
およびYアドレスがXデコーダ3およびYデコーダ4へ
与えられる。Xデコーダ3およびYデコーダ4はlテえ
られたアドレスをデコードし、メモリセルアレイ1およ
び検査用メモリセルアレイ2の対応するメモリセルを選
択する。この結果、メモリセルアレイ1の選択されたメ
モリセルからは情報ビットが読出され、検査用メモリセ
ルアレイ2からは検査ビットが読出される。この読出さ
れた情報ビットおよび検査ビットは書込・読出回路5へ
与えられ、次いで誤り復号化回路8へ与えられる。誤り
復号化回路8は与えられた情報ビットおよび検査ビット
から第8図に示される一覧表に従って情報ビットおよび
検査ビットの誤りの検出および訂正を行なう。今、読出
された情報ビットが(0,1)でありかつ検査ビットが
(1,1゜0)である場合を考える。この場合、読出さ
れた符号語(情報ビットと検査ビット)には呂りが(l
在していないため1.:?モり復号化回路8からは情報
ビット(0,1)が出力され、データ人出力回路6、デ
ータ端子2.3a〜23iを介して装置外部へ伝達され
る。
Next, the read operation will be explained. Address input terminal 21
An X address and a Y address are given to an X decoder 3 and a Y decoder 4 via a to 21 m and 22a to 22n. X decoder 3 and Y decoder 4 decode the received address and select corresponding memory cells in memory cell array 1 and test memory cell array 2. As a result, information bits are read from the selected memory cells of memory cell array 1, and test bits are read from test memory cell array 2. The read information bits and check bits are applied to the write/read circuit 5 and then to the error decoding circuit 8. The error decoding circuit 8 detects and corrects errors in the information bits and check bits according to the list shown in FIG. 8 from the supplied information bits and check bits. Now, consider the case where the read information bits are (0, 1) and the check bits are (1, 1°0). In this case, the read codeword (information bits and check bits) has an error (l
1. Because it does not exist. :? Information bits (0, 1) are outputted from the Mori decoding circuit 8 and transmitted to the outside of the device via the data output circuit 6 and data terminals 2.3a to 23i.

今19らかのメモリセルの欠陥、ノイズ等の原因により
、(0,1)と読出されるべき情報ビットが(0,O)
と1ビット誤っている場合を煮える。
Due to defects in memory cells, noise, etc., the information bits that should be read as (0, 1) are now (0, O).
If one bit is wrong, it will be explained.

この場合、この情報ビットにリンクして記憶されており
かつ読出された検査ビットは(1,1,0)であるから
、第8図に示すように誤り訂正復号化回路8は読出デー
タ(0,O)を(0,1)として訂正した後データ入出
力回路6へ与える。同様に、検査用メモリセルアレイ2
からの検査ビ・ントにのみ1ビットの誤りが発生してい
る場合においても、第8図に示されるように、情報ビッ
ト(0゜1)には誤りが存在していないので、誤り復号
化回路8を介して、読出された情報ビット(0,1)が
データ人出力回路6へ与えられる。
In this case, since the check bits that are stored and read out are (1, 1, 0) linked to this information bit, the error correction decoding circuit 8 uses the read data (0) as shown in FIG. , O) are corrected as (0, 1) and then provided to the data input/output circuit 6. Similarly, the test memory cell array 2
Even if a 1-bit error occurs only in the check bit from The read information bits (0, 1) are applied to the data output circuit 6 via the circuit 8.

以上のようにして、正確にデータの読出しを行なうこと
がIIノ能となり、tllらかの原因(メモリセルの欠
陥、ノイズ等)に起因して本来書込まれているデータと
異なったデータが読出された場合においてもi″E確な
データの読出しを行なうことがirj能となる。
As described above, it becomes possible to read data accurately, and data different from the originally written data due to causes such as tll (defects in memory cells, noise, etc.) Even when the data is read, it is possible to read the data accurately.

[発明が解決しようとする課題] 上述のように、従来の誤り訂1F機能を備える半導体記
憶装置においては、予め定められた生成行列および検査
行列に基づいた検査ビットの発生および情報ビットへの
付加、ならびに読出された?〕号語(情報ビットおよび
検査ビット)における誤りの検出および:1正が行なわ
れている。したがって、外部からりえられる情報ビット
が決まれば、それに対応して付加される検査ビットも一
意的に定められ、かつまた、読出された符号語に対して
も一意的に2(、り復号化回路8から出力されるべきデ
ータは検査行列に従って決定される。したがって従来の
゛トス9体記憶装置においては、誤り訂正符号化回路7
および誤り復号化回路8は論理ゲートを用いてハードウ
ェア的に11−S成することが行なわれていた。この誤
り訂正符号化回路および誤り復号化回路の具体的構成に
ついて次に説明する。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in a semiconductor memory device equipped with a conventional error correction 1F function, check bits are generated based on a predetermined generation matrix and check matrix and added to information bits. , as well as read? ] Error detection and :1 correction in the code word (information bits and check bits) are performed. Therefore, once the information bits that can be retrieved from the outside are determined, the corresponding check bits are also uniquely determined, and also the check bits that are read out are uniquely determined to be 2 (by the decoding circuit). The data to be output from the error correction encoding circuit 7 is determined according to the parity check matrix.
The error decoding circuit 8 has been implemented as hardware 11-S using logic gates. The specific configurations of this error correction encoding circuit and error decoding circuit will be explained next.

第9図は半導体記憶装置が2ビット+11位でデータの
人出力を行なう構成の場合の誤り+iT jF符号化回
路および誤り復号化回路の具体的構成を論理レベルで示
す図である。第9図を参照して、誤り訂正符号化回路7
は、外部から与えられる情報ビットDo、DIを受ける
XORゲートX1と、外部から′]えられる情報ビット
D Oを通過させる信号線S1と外部からの情報ビット
D1を通過さける信号線S2とから構成される。XOR
ゲートX1出力は検査ビットP1を与え、信号線S1は
検査ビットP2を与え、信号線S2は検査ビットP3を
りえる。
FIG. 9 is a diagram showing, at a logical level, a specific configuration of an error+iT jF encoding circuit and an error decoding circuit in the case where the semiconductor memory device is configured to output data at 2 bits+11th place. Referring to FIG. 9, error correction encoding circuit 7
consists of an XOR gate X1 that receives information bits Do and DI given from the outside, a signal line S1 that passes the information bit DO that is given from the outside, and a signal line S2 that passes the information bit D1 that comes from the outside. be done. XOR
Gate X1 output provides test bit P1, signal line S1 provides test bit P2, and signal line S2 provides test bit P3.

、!モり復号化回路8は、5個のX ORゲートX2〜
X6と、2個のインバータ11.12と、2個のAND
ゲートA1.A2を備える。XORゲートX2はメモリ
セルアレイ】からの情報ビットDO1D1と検査用メモ
リセルアレイ2からの検査ビットptとを受ける。XO
RゲートX3は情報ビットD1と検査ビットP2とを受
ける。XORゲートX4は情報ビットD1と検査ビット
P3とを受ける。インバータ!1はXORゲートX3出
力を受ける。インバータI2はXORゲートX4出力を
受ける。ANDゲー)Atは、XORゲートX2出力と
XORゲートX3出力とインバータI2出力とを受ける
。ANDゲートA2はX ORゲートX2出力とインバ
ータ11出力とXORゲートX4出力とを受ける。XO
RゲートX5は情報ビットDOとANDゲートA1出力
を受ける。
,! The Mori decoding circuit 8 includes five XOR gates X2~
X6, two inverters 11.12, and two AND
Gate A1. Equipped with A2. XOR gate X2 receives information bit DO1D1 from memory cell array 2 and test bit pt from test memory cell array 2. XO
R gate X3 receives information bit D1 and check bit P2. XOR gate X4 receives information bit D1 and check bit P3. Inverter! 1 receives the output of XOR gate X3. Inverter I2 receives the output of XOR gate X4. AND game) At receives the output of XOR gate X2, the output of XOR gate X3, and the output of inverter I2. AND gate A2 receives the output of XOR gate X2, the output of inverter 11, and the output of XOR gate X4. XO
R gate X5 receives information bit DO and AND gate A1 output.

XORゲートX6は情報ビットD1とANDゲートA2
出力とを受ける。XORゲー)I5.  I6から訂正
後のすなわちデータ人出力回路6へ与えられるべき情報
ビットDo、DIが出力される。
XOR gate X6 connects information bit D1 and AND gate A2
Receive output. XOR game) I5. Information bits Do and DI after correction, that is, to be given to the data output circuit 6, are output from I6.

上述のように誤り訂正符号化回路および誤り復号化回路
はハードウェアて)1−1成することにより、ソフトウ
ェア的に誤りの検出および訂+Eを行なう動作に比べて
高速で誤りの検出および、iT 市を行なうことか可能
となっている。
As mentioned above, the error correction encoding circuit and the error decoding circuit are configured in hardware (1-1), which enables faster error detection and iT It is now possible to hold a market.

しかしながら、上述のように、誤り検出・訂j「符号用
の回路構成をハードウェア構成で構成した場合、数多く
の論理ゲートを含んでいるため、その動作電源電位が変
動した場合に各論理ゲート出力の電位レベルも変動し、
これによりデータの論理演算速度の低下および誤った論
理演算が行なわれるという問題が発生する。この問題に
ついて第10図を参照してより詳細に説明する。
However, as mentioned above, when the error detection/correction code circuit configuration is configured as a hardware configuration, it includes a large number of logic gates, so when the operating power supply potential fluctuates, each logic gate output The potential level of also changes,
This causes problems such as a reduction in the speed of data logic operations and erroneous logic operations. This problem will be explained in more detail with reference to FIG.

第10図を参照して、!tす、iljIg?1号化回路
に含汞化回路ORゲートX1は、pチャネルMO3l・
ランジスタT1とnチャネルMO3I−ランジスタT2
からなるCMOSインバータ段と、pチャネルMOSト
ランジスタT’3および+1チャネルMO3l−ランジ
スタT4からなるCMOSインバータ段とを含む。トラ
ンジスタTI、T2からなる・Cンバータ段は情報ビッ
トDOを受ける。トランジスタT3.T4からなる・「
ンバータ段は情報ビットD1を受ける。さらにXORゲ
ー1− X 1は、トランジスタT3.T4からなるイ
ンバータ段の出力に応答してオン状態となり、トランジ
スタTI。
Referring to Figure 10,! tsu,iljIg? The OR gate X1, which includes the No. 1 conversion circuit, is a p-channel MO3l.
Transistor T1 and n-channel MO3I - transistor T2
and a CMOS inverter stage consisting of a p-channel MOS transistor T'3 and a +1 channel MO3l-transistor T4. A C inverter stage consisting of transistors TI, T2 receives the information bit DO. Transistor T3. Consisting of T4
The inverter stage receives the information bit D1. Further, the XOR gate 1-X1 is connected to the transistor T3. In response to the output of the inverter stage consisting of T4, the transistor TI is turned on.

T2からなるインバータ段の出力を通過させるパストラ
ンジスタT5と、トランジスタT3.  T4からなる
インバータ段出力に応答してオン状態となり、情報ビッ
トDOを通過させるパストランジスタT6と、情報ビッ
トD1に応答してオン状態となり、トランジスタi’l
、”I’2からなるインバータ段出力を通過させるパス
トランジスタT7と、情報ビットD1出力に応答してオ
ン状態となり、情報ピッ;・DOを通過さけるパストラ
ンジスタT8と、パストランジスタT8の出力を反転し
て出力するインバータ13とを備える。
A pass transistor T5 passes the output of the inverter stage consisting of T2, and a pass transistor T3. A pass transistor T6 turns on in response to the output of the inverter stage consisting of T4 and passes the information bit DO, and a pass transistor T6 turns on in response to the information bit D1 and passes the information bit DO.
, a pass transistor T7 that passes the inverter stage output consisting of I'2, a pass transistor T8 that turns on in response to the output of the information bit D1 and avoids passing the information bit D1, and inverts the output of the pass transistor T8. and an inverter 13 for outputting.

同様にして、誤り復号化回路8は、M OS l−ラン
ジスタで構成された論理ゲートを含む。XORゲートX
2は、トランジスタTIO,TllからなるCMOSイ
ンバータ段と、トランジスタT12、T13からなるC
 M OSインバータ段と、トランジスタT14.T1
’5からなるCMOSインバータ段と、パストランジス
タT16〜T23を日える。トランジスタTIO,Tl
lからなるインバータ段は検査ビットP1を受ける。ト
ランジスタ’r12.T13からなるインバータ段は情
報ビットDOを受ける。トランジスタT14.T15か
らなるインバータ段は情報ビットD1を受ける。パスト
ランジスタT16.T17は、トランジスタT12.T
13からなるインバータ段出力に応答してオン状態とな
る。パストランジスタT18、T19は情報ビットDo
に応答してオン状態となる。パストランジスタT20.
T21はトランジスタT14.T15からなるインバー
タ段出力に応答してオン状態となる。パストランジスタ
T22.T23は情報ビットD1に応答してオン状態と
なる。XORゲートX2の出力はインバータI4を介し
て出力される。
Similarly, the error decoding circuit 8 includes logic gates made up of MOS I-transistors. XOR gate
2 is a CMOS inverter stage consisting of transistors TIO and Tll, and a CMOS inverter stage consisting of transistors T12 and T13.
MOS inverter stage and transistor T14. T1
A CMOS inverter stage consisting of 1.5 and pass transistors T16 to T23 is used. Transistor TIO, Tl
An inverter stage consisting of I receives check bit P1. Transistor 'r12. An inverter stage consisting of T13 receives the information bit DO. Transistor T14. An inverter stage consisting of T15 receives the information bit D1. Pass transistor T16. T17 is a transistor T12. T
It is turned on in response to the output of the inverter stage consisting of 13. Pass transistors T18 and T19 are information bits Do.
It turns on in response to. Pass transistor T20.
T21 is a transistor T14. It turns on in response to the output of the inverter stage consisting of T15. Pass transistor T22. T23 turns on in response to information bit D1. The output of XOR gate X2 is output via inverter I4.

XORゲートX4は、トランジスタT40.T41から
なるCMOSインバータ段と、トランジスタT14.T
15からなるインバータ段出力に応答してオン状態とな
るパストランジスタT42゜T43と、情報ビットD1
に応答してオン状態となるパストランジスタT44.”
!’45と、出力部に設けられたインバータ■6とから
構成される。
XOR gate X4 is connected to transistor T40. A CMOS inverter stage consisting of T41 and transistors T14. T
The pass transistors T42 and T43 turn on in response to the output of the inverter stage consisting of 15 and the information bit D1.
Pass transistor T44. turns on in response to T44. ”
! '45, and an inverter 6 provided at the output section.

インバータ■1はトランジスタ〕’50.T51からな
るCMOSインバータで構成される。
Inverter ■1 is a transistor〕'50. It is composed of a CMOS inverter consisting of T51.

−fンバータI2はトランジスタT52  T53から
なるCMOSインバータでtMI戊される。
-f inverter I2 is turned off at tMI by a CMOS inverter consisting of transistors T52 and T53.

ANDゲートA1は、入力トランジスタT60゜T61
およびT62と、負荷トランジスタT63゜T 64お
よびT65と、出力部に設けられたMOS l−ランジ
スタT66、T67からなるCMOSインバータ段とを
備える。
AND gate A1 has input transistor T60°T61
and T62, load transistors T63, T64 and T65, and a CMOS inverter stage consisting of MOS l-transistors T66 and T67 provided at the output section.

ANDゲートA2は、入力I・ランジスタT71゜T7
2およびT73と、負荷トランジスタT74゜T75.
T76と、出力部のトランジスタT77゜778からな
るインバータ段とから構成される。
AND gate A2 has input I transistor T71°T7
2 and T73, and load transistors T74°T75.
T76 and an inverter stage consisting of output transistors T77 and T778.

XORゲートX5は、トランジスタT80.T81から
なるCMOSインバータ段と、ANDゲートA1出力を
受けるインバータI7と、インバータIフ出力に応答し
てオン状態となるパストランジスタT82.783と、
ANDゲートA1出力に応答してオン状態となるパスト
ランジスタT84、”I”85と、出力段に設けられた
インバータI8とから構成される。インバータ18から
訂IE後の情報ビットDOが出力される。
XOR gate X5 is connected to transistor T80. A CMOS inverter stage consisting of T81, an inverter I7 that receives the output of AND gate A1, and a pass transistor T82.783 that turns on in response to the output of inverter I.
It is composed of a pass transistor T84, "I" 85, which turns on in response to the output of the AND gate A1, and an inverter I8 provided at the output stage. The inverter 18 outputs the information bit DO after the correction IE.

XORゲートX6は、トランジスタT90.T01から
なるCMOSインバータ段と、ANDゲ−I−A 2出
力を受けるインバータ段I9と、インバータI9出力に
応答してオン状態となるパストランジスタT92.T9
3と、ANDゲー)A2出力に応答してオン状態となる
パストランジスタT94.T95と、出力段に設けられ
たインバータ110とから構成される。インバータ11
0からjJ正正後情報ビットD1が出力される。
XOR gate X6 is connected to transistor T90. A CMOS inverter stage consisting of a CMOS inverter stage T01, an inverter stage I9 receiving the AND gate IA2 output, and a pass transistor T92. T9
3 and a pass transistor T94.3, which is turned on in response to the AND gate) A2 output. T95 and an inverter 110 provided at the output stage. Inverter 11
0 to jJ correct/post-correct information bit D1 is output.

情報ビット用のメモリセルアレイ1および検査ビット用
の検査用メモリセルアレイ2と誤り?〕号化回路との間
には、読出された情報を検知増幅するためのセンスアン
プ9が設けられている。
Is there an error in memory cell array 1 for information bits and test memory cell array 2 for test bits? ] A sense amplifier 9 for detecting and amplifying read information is provided between the encoder and the encoding circuit.

通常゛!モ導体記憶装置の高電位側の動作マージンはた
とえば4ないし6vと規定されている。メモリセルアレ
イ1,2の高電位側の動作マージンは3ないし7vとこ
の半導体記憶装置の動作マージンより広く設定される。
Normal゛! The operating margin on the high potential side of a conductive memory device is defined as, for example, 4 to 6V. The operating margin of the memory cell arrays 1 and 2 on the high potential side is set to 3 to 7 V, which is wider than the operating margin of this semiconductor memory device.

しかしながら、誤り訂正符号化回路や誤り復号化回路の
高電位側の動作マージンが4ないし6Vと狭いために、
半導体記憶装置全体としての高電位側の動作マージンは
この誤り訂正用の回路構成の高電位側動作マージンによ
り決定されてしまっている。
However, since the error correction encoding circuit and error decoding circuit have a narrow operating margin of 4 to 6 V on the high potential side,
The operating margin on the high potential side of the semiconductor memory device as a whole is determined by the operating margin on the high potential side of the circuit configuration for error correction.

いま、たとえば動作電源電位Vccが5vから4vへ何
らかの原因により低下した場合を行える。
Now, for example, a case can be made in which the operating power supply potential Vcc drops from 5V to 4V due to some reason.

この場合、各XORゲートはインバータ段と、インバー
タ段出力に応答して動作制御される/(ストランジスタ
とを含んでいる。したがって、動作電源電位Vccがた
とえば4vに低下した場合、インバータ段出力の“H#
レベルも低ドするとともに、6バストランジスタのゲー
トへ印加されるインバータ段出力レベルも低下する。パ
ストランジスタは、ゲートに印加された電圧と各固りの
しきい値電圧との差に等しい電圧だけ伝達することがで
きる。したがってパストランジスタから1云達された信
号電位は4Vよりさらにこのトランジスタのしきい値電
圧分だけ低くなる。したがって、このようなパストラン
ジスタが複数段設けられており、各XORゲートの出力
側のパストランジスタ出力がさらに低下してしまう。こ
の低下した出力信号の電位レベルはさらにインバータ段
および/(ストランジスタを介して復号化回路内を伝達
される構成となっているため、さらにこの信号電位レベ
ルが低下することが考えられる。この(3号電位レベル
の低下により、各論理ゲートにおける動作速度が低下す
る(これはたとえばインバータ段の場合、動作速度は電
源電位が高いほどその出力レベルの充電動作か速くなる
ため、アクセス速度か速くなり、逆の場合にはアクセス
速度か遅くなる入また呂論理ゲートへ印加される入力電
位レベルがその入力論理しさい値近傍となると、各−理
ゲートが正確な論理動作を行なうことp(できなくなり
、出力信号として誤った1、号レベルを伝達してしまう
ことが考えられる。
In this case, each XOR gate includes an inverter stage and a transistor whose operation is controlled in response to the inverter stage output. Therefore, when the operating power supply potential Vcc drops to, for example, 4V, the inverter stage output “H#
The level also decreases, and the inverter stage output level applied to the gate of the six bus transistors also decreases. A pass transistor is capable of transmitting a voltage equal to the difference between the voltage applied to its gate and the threshold voltage of each unit. Therefore, the signal potential reached from the pass transistor becomes lower than 4V by the threshold voltage of this transistor. Therefore, a plurality of stages of such pass transistors are provided, and the output of the pass transistor on the output side of each XOR gate further decreases. Since this reduced potential level of the output signal is further transmitted through the inverter stage and the transistor in the decoding circuit, it is possible that the signal potential level is further reduced. As the No. 3 potential level decreases, the operating speed of each logic gate decreases (for example, in the case of an inverter stage, the higher the power supply potential, the faster the charging operation of the output level becomes, so the access speed becomes faster. In the opposite case, the access speed becomes slower.If the input potential level applied to the input logic gate approaches its input logic threshold, each logic gate will no longer be able to perform accurate logic operations. , it is conceivable that an erroneous signal level of 1 and 1 may be transmitted as an output signal.

したがって上述のように記ta装置におけるデータの誤
りを;fl[するための回路構成が設けられているにも
かかわらず、この誤り検出・訂正用の回路構成の高電位
側の動作マージンが狭いため、データの正確な判定およ
び訂正を行なうことができなくなるとともに、その判定
動作が遅くなるという欠点か生じて(る。
Therefore, although a circuit configuration is provided to correct data errors in the recording device as described above, the operating margin on the high potential side of this error detection/correction circuit configuration is narrow. However, there are disadvantages in that accurate judgment and correction of data cannot be performed and the judgment operation becomes slow.

すなわち、従来の、論理ゲートを用いた〕1−ドウエア
構成により情報の誤りの検出および訂正用の回路構成を
設けた場合、半導体記憶装置における高電位側の動作マ
ージンが狭くなるとともに、正確な情報の誤り検出・訂
正を行へうことかできなくなり、また加えてその判定動
作が遅くなり、半導体記憶装置のアクセス時間が遅(な
るという欠点が発生する。
In other words, when a circuit configuration for detecting and correcting information errors is provided using a conventional 1-doware configuration using logic gates, the operating margin on the high potential side of the semiconductor memory device becomes narrower, and accurate information cannot be obtained. Error detection and correction cannot be performed, and in addition, the determination operation becomes slow, resulting in a disadvantage that the access time of the semiconductor memory device becomes slow.

コンピュータシステムにおいて、主メモリ外部に設けら
れた誤り検出・訂正用の回路をROM化した構成が、特
開昭61−101857号公報に開示されている。この
先行技術は、誤り検出・訂正用の回路、すなわち、検査
ビット発生回路および誤り検出j」正回路をXORゲー
ト、ANDゲート等の論理ゲートで(jI−成した場合
に生じるハードウェア量の増大を除去することを1的と
しており、この目的のために、“広く一般に用いられて
おり安1+IIiで人手nJ能なR0Mを用いて検査ビ
ット発生回路および誤り検出・訂正回路を$14成して
いる。
In a computer system, a configuration in which an error detection/correction circuit provided outside the main memory is converted into a ROM is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 101857/1983. This prior art eliminates the need for an increase in the amount of hardware that would occur if the error detection/correction circuit, that is, the check bit generation circuit and the error detection positive circuit, were implemented using logic gates such as an For this purpose, we constructed a check bit generation circuit and an error detection/correction circuit for $14 using R0M, which is widely used, inexpensive, and capable of nJ manual labor. There is.

したがって、この先ji゛技術は、記憶装置外部に設け
られた誤り検出・訂正専用の回路の改良のみを意図して
おり、半導体記憶装置に内蔵された誤り検出・訂i「、
用の回路をFlら考慮しておらず、また、上述のような
誤り検出・訂W機能を61える半導体記憶装置固6゛の
問題をC1ら認識していない。
Therefore, the future JI technology is intended only to improve the error detection/correction circuit provided outside the storage device, and is intended to improve only the error detection/correction circuit provided outside the storage device.
In addition, C1 and others have not taken into account the circuits used in the semiconductor memory device, and have not recognized the problems inherent in semiconductor memory devices that have the above-mentioned error detection and correction functions.

この発明の目的は、誤り検出・+JiE機能を篩える半
導体記憶装置の動作電源電圧マージンを拡大し、それに
より動作電源電圧に変動か生じても正確かつ高速で情報
の誤り検出・:f正を行なうことのできる゛P、導体記
憶装置を提IJl、することである。
The purpose of this invention is to expand the operating power supply voltage margin of a semiconductor memory device that can overcome error detection and +JiE functions, thereby enabling accurate and high-speed information error detection and :f-correction even if the operating power supply voltage fluctuates. We present a conductive memory device that can be used.

この発明の他の目的は、高電位の電源電圧が減少しても
、正確かつ高速で誤り検出・訂正を行なうことのできる
機能を備えた゛1′、専体記憶装置を提1i、すること
である。
Another object of the present invention is to provide a dedicated memory device 1i, which has a function that allows accurate and high-speed error detection and correction even when the high-potential power supply voltage decreases. be.

この発明のさらに他の1−1的は、半導体記憶装置に内
蔵された誤り検出・訂正用の回路の動作電源電圧マージ
ンを半導体記憶装置に含まれるメモリセル部の動作電源
電圧マージンと同程度にまで広くし、それにより半導体
記憶装置全体としての動作電源電圧マージンを拡大する
ことである。
Still another object 1-1 of the present invention is to make the operating power supply voltage margin of the error detection/correction circuit built in the semiconductor memory device comparable to the operating power supply voltage margin of the memory cell section included in the semiconductor memory device. The objective is to widen the operating power supply voltage margin of the semiconductor memory device as a whole.

[課題を解決するための手段] この発明に係る誤り検出・訂iF機能を備える半導体記
憶装置は、半導体記憶装置に内蔵された誤り3TiF符
号化回路および1誤り+i’J’正復号化回路の少なく
とも一方をマスクROMで構成したしのである。すなわ
ち、この発明に係る誤り検出・H正可能な半導体記憶装
置は、外部から与えられる記憶情報(情報ビット)を受
けて対応する検査ビットが発生し、この与えられた情報
ビットと発生した検査ビットとをリンクして出力する誤
り;!J’ In 71号化回路および外部アドレスに
応答して選択されたメモリセルから情報ビットおよびこ
の情報ビットにリンクされた検査ピッI・を読出し、読
出されたビットデータの誤り検出および訂正を行なった
後情報ビットを出力する誤り訂正復号化回路の少なくと
も一方を、与えられたデータをアドレス入力とし、各ア
ドレス対応に出力すべきデータを記憶するマスクROM
で構成したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor storage device having an error detection/correction iF function according to the present invention has a 3-error TiF encoding circuit and a 1-error+i'J' correct decoding circuit built into the semiconductor storage device. At least one of them is constructed from a mask ROM. That is, the semiconductor memory device capable of error detection and H-correction according to the present invention receives storage information (information bits) given from the outside and generates corresponding check bits, and combines the given information bits and the generated check bits. Error in linking and outputting ;! In response to the J'In 71 encoding circuit and external address, an information bit and an inspection pin I linked to this information bit are read out from the selected memory cell, and errors in the read bit data are detected and corrected. At least one of the error correction decoding circuits that output the rear information bits receives the given data as an address input, and is a mask ROM that stores data to be output corresponding to each address.
It is characterized by being composed of.

[作用] 本発明におけるマスクROM化された誤り訂正符号化回
路または誤り訂正復号化回路部分は、この半導体記憶装
置のメモリセルアレイ部および周辺回路(検査用メモリ
セルアレイを含む)およびこの周辺回路部分と同様の回
路構成とすることができ、論理ゲート(特にXORゲー
ト)を段数段設ける必要がなく、動作電源電位が変動し
ても、その出力電位レベル変動量をメモリセルアレイ部
およびその周辺回路部と同程度に設定することができ、
これにより訂正符号化回路部分または誤り訂正復号化回
路部分の7ヒ源電圧マージンをメモリセルアレイ部のそ
れと同程度にすることができ、半導体記憶装置全体とし
て広い動作電源電圧マージンを実現することができる。
[Function] The error correction encoding circuit or the error correction decoding circuit portion in the form of a mask ROM in the present invention is compatible with the memory cell array portion and peripheral circuits (including the test memory cell array) of this semiconductor storage device and this peripheral circuit portion. It is possible to have a similar circuit configuration, there is no need to provide several stages of logic gates (especially Can be set to the same degree,
This makes it possible to make the voltage margin of the correction encoding circuit or the error correction decoding circuit comparable to that of the memory cell array, thereby realizing a wide operating power supply voltage margin for the entire semiconductor memory device. .

[発明の実施例] 第1図は本発明の一実施例である半導体記憶装置の全体
の構成をlJI略的に示すブロック図である。
[Embodiment of the Invention] FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a semiconductor memory device that is an embodiment of the invention.

第1図を参照してこの発明の一実施例である半導体記i
13装置は、半導体チップ100上に集積化されて形成
される。半導体チップ100上には、信号を入出力する
ために、Xアドレス入力端子21a〜21m、Yアドレ
ス入力端T−22a 〜22 n、データ入出力端子2
3a〜231および制御信号入力端子25〜27が設け
られる。
Referring to FIG. 1, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention i
13 devices are integrated and formed on the semiconductor chip 100. On the semiconductor chip 100, in order to input and output signals, there are X address input terminals 21a to 21m, Y address input terminals T-22a to 22n, and data input/output terminal 2.
3a-231 and control signal input terminals 25-27 are provided.

制御信号入力端子25〜27のそれぞれ与えられる制御
信号WE(ライトイネーブル1コ号)、υブイネーブル
信号)は制御信号発生回路3oへ与えられる。qr+r
ts ta号発生ト!1路3υは、半導体記憶装置の書
込/読出動作モードを指定する信号W下、データの書込
/読出動作タイミングを与えるアウトプットイネーブル 装置の選択/不選択を示す信号nに応答して半導体記憶
装置の動作を制御するための各種制御信号を発生する。
Control signals WE (write enable No. 1, υ enable signal) applied to the control signal input terminals 25 to 27, respectively, are applied to the control signal generation circuit 3o. qr+r
TSTA issue is here! 1 path 3υ is a semiconductor memory device in response to a signal W specifying a write/read operation mode of the semiconductor memory device and a signal n indicating selection/non-selection of an output enable device that provides data write/read operation timing. Generates various control signals to control the operation of the storage device.

この制御t=号発生回路30が発生ずる各種制御信号は
、この半導体記憶装置がEEFROMであるか、DRA
Mであるか、SRAMであるか等により、異なってくる
The various control signals generated by this control t= signal generation circuit 30 are
It differs depending on whether it is M or SRAM.

Xアドレス入力端子21a〜21「nを介して与えられ
るXアドレスはXデコーダ3へ与えられる。
The X address applied via the X address input terminals 21a to 21'n is applied to the X decoder 3.

Xデコーダ3は与えられたXアドレスに応答して情報ビ
ット用メモリセルアレイ1および検査用メモリセルアレ
イ2の対応する行を選択する。Yアドレス入力端子22
a〜22nにり.えられるXアドレスはYデコーダ4へ
与えられる。Yデコーダ4はり.えられたYアドレスに
応答して情報ビットメモリセルアレイ1および検査用メ
モリセルアレイ2から対応の列を選択する。
The X decoder 3 selects the corresponding row of the information bit memory cell array 1 and the test memory cell array 2 in response to the applied X address. Y address input terminal 22
a~22nni. The obtained X address is given to the Y decoder 4. Y decoder 4 beams. In response to the obtained Y address, a corresponding column is selected from information bit memory cell array 1 and test memory cell array 2.

データ入出力端子2 3a〜23iはデータ人出力回路
6に結合される。データ人出力回路6は、与えられたデ
ータを波形整形し、データ書込時には外部からの情報ビ
ットを誤り訂11:符号化マスクROMI Oへ与え、
データ読出時には誤り復号化マスクROMIIからのデ
ータを波形整形してデ−タ入出力端子23a〜23iへ
与える。
The data input/output terminals 2 3 a to 23 i are coupled to a data output circuit 6 . The data output circuit 6 shapes the waveform of the given data, and when writing data, gives information bits from the outside to the error correction 11: encoded mask ROMI O.
When reading data, data from the error decoding mask ROMII is waveform-shaped and applied to data input/output terminals 23a to 23i.

誤り訂正符号化マスクROMl0は、データ入出力回路
6から与えられた記憶情報(情報ビット)をアドレス入
力とし、与えられた情報ビットに対応する検査ビット(
第8図参照)を予め記憶しており、与えられた情報ビッ
トとこのマスクROM化された検査ビットとをリンクし
て書込・読出回路5へ与える。
The error correction encoded mask ROM10 receives storage information (information bits) given from the data input/output circuit 6 as an address input, and checks check bits (information bits) corresponding to the given information bits.
(see FIG. 8) are stored in advance, and the given information bits and the check bits stored in the mask ROM are linked and applied to the write/read circuit 5.

書込・読出回路5は、誤り訂正符号化マスクROMl0
からj’yえられた情報ビットおよび検査ビットをそれ
ぞれ情報ビットメモリセルアレイ1および検査用メモリ
セルアレイ2の選択されたメモリセルへ書込む。
The write/read circuit 5 is an error correction encoded mask ROM10.
The information bit and test bit obtained from j'y are written into the selected memory cell of the information bit memory cell array 1 and the test memory cell array 2, respectively.

誤り復号化マスクROMI 1は、データ読出時におい
て選択されたメモリセルからの情報ビットおよび検査ビ
ットを書込・読出回路5を介して受ける。誤り復号化マ
スクROMIIはこの与えられた情報ビットおよび検査
ビットをそのアドレス入力とし、各アドレスの対応する
情報ビットおよび検査ビットをマスクROM化して記憶
している。
The error decoding mask ROMI 1 receives information bits and check bits from a selected memory cell during data reading via the write/read circuit 5. The error decoding mask ROM II takes the given information bits and check bits as its address inputs, and stores the information bits and check bits corresponding to each address in a mask ROM.

半導体記ta装置におけるデータの書込み読出しにおい
て、入力データが与えられると、発生される検査ビット
または情報ビットは検査行列または生成行列に従って一
意的に決定される。したがって、各誤り訂正符号化回路
および誤り復号化回路をマスクROFvl化し、各マス
クROMのアドレス信号として入力データを用いれば、
容易に所望の検査ビットおよび/または情報ビットを発
生ずることができる。
In writing and reading data in a semiconductor memory device, when input data is given, a check bit or information bit to be generated is uniquely determined according to a check matrix or a generation matrix. Therefore, if each error correction encoding circuit and error decoding circuit are made into a mask ROFvl and input data is used as an address signal for each mask ROM,
Desired test bits and/or information bits can be easily generated.

第2図はこの発明の一実施例である誤り訂正符号化マス
クROMl0の具体的構成の一例を示す図である。第2
図を参照してマスク誤り訂正符号化マスクROMl0は
、t4えられた情報ビットDO,DIをデコードするデ
コーダ部と、入力情報に対応した検査ビットを予め記憶
するROMメモリ部とを輸える。第2図の構成において
は、情報ビットが2ビットであり、検査ビットが3ビッ
トの場合の構成が示され、かつその検査ビット発生用に
用いられる生成行列として第8図に示される表に従うも
のと同一のものが用いられている場合が一例として示さ
れる。デコーダ部は、情報ピッ1− D Oを受けるイ
ンバータ121と、情報ビットD1を受けるインバータ
122と、4個のNORゲー1−N1−N4とを備える
。NORゲートN1は、情報ビットDOと情報ビットD
1とを受ける。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a specific configuration of the error correction encoding mask ROM10, which is an embodiment of the present invention. Second
Referring to the figure, the mask error correction encoding mask ROM10 includes a decoder section that decodes the information bits DO and DI obtained at t4, and a ROM memory section that stores check bits corresponding to input information in advance. In the configuration of FIG. 2, the configuration is shown where the information bits are 2 bits and the check bits are 3 bits, and the generation matrix used for generating the check bits follows the table shown in FIG. 8. An example is shown in which the same one is used. The decoder section includes an inverter 121 receiving information bit 1-D0, an inverter 122 receiving information bit D1, and four NOR gates 1-N1-N4. NOR gate N1 inputs information bit DO and information bit D.
1 and receive.

NORゲートN2は、インバータ122出力と情報ビッ
トD1とを受ける。NORゲートN3は、情報ビットD
Oとインバータ122出力とを受ける。NORゲートN
4はインバータ[21出力とインバータ122出力とを
受ける。NORゲートN1〜N4出力はROMメモリ部
のワード線WL1〜WL4のそれぞれに接続される。
NOR gate N2 receives the inverter 122 output and information bit D1. NOR gate N3 inputs information bit D
0 and the inverter 122 output. NOR gate N
4 receives the output of the inverter 21 and the output of the inverter 122. The outputs of the NOR gates N1-N4 are connected to word lines WL1-WL4 of the ROM memory section, respectively.

RO〜1メモリ部では、生成行列Gの検査ビット発生用
の行列に対応する部分行列と同様の“1”“0“パター
ンを与えるようにメモリトランジスタM1〜M6が配列
される。ここで、ROMメモリ部において、メモリトラ
ンジスタはワード線とビット線との交点にそれぞれ配置
するように設けられ、各メモリトランジスタのゲート酸
化膜の膜厚により、記憶情報の“0“  °1°の記憶
が行なイ〕れるように構成されている。しかしながら、
第2図の構成においては、ゲート酸化膜か薄くされた情
報“0″を記憶するメモリトランジスタM1〜M6のみ
が示される。具体的に説明すると、ROMメモリ部にお
いて、ワード線WLIとビット線BLI〜BL3の各交
点にメモリトランジスタM11M2およびN3が設けら
れる。ワード線WL2とビット線BL3の交点にメモリ
トランジスタM4が設けられる。ワード3Gt w L
3とビット99 B L 2との交点にメモリトランジ
スタM5が設けられる。ワードmWL4とビット線BL
Iとの交点にメモリトランジスタM6が設けられる。ビ
ット線BLI〜BL3はセンスアンプ9に接続される。
In the RO-1 memory section, memory transistors M1-M6 are arranged so as to provide a "1""0" pattern similar to the submatrix corresponding to the check bit generation matrix of the generation matrix G. Here, in the ROM memory section, memory transistors are arranged at the intersections of word lines and bit lines, and depending on the thickness of the gate oxide film of each memory transistor, the "0" degree of stored information is It is structured so that memory can be carried out. however,
In the configuration of FIG. 2, only memory transistors M1 to M6 storing information "0" whose gate oxide films are thinned are shown. Specifically, in the ROM memory section, memory transistors M11M2 and N3 are provided at each intersection of word line WLI and bit lines BLI to BL3. A memory transistor M4 is provided at the intersection of word line WL2 and bit line BL3. Word 3Gt w L
A memory transistor M5 is provided at the intersection of bit 3 and bit 99 B L 2. Word mWL4 and bit line BL
A memory transistor M6 is provided at the intersection with I. Bit lines BLI to BL3 are connected to sense amplifier 9.

センスアンプ9はビットtlL1〜BL3出力上の電位
を検出して増幅した後、検査ビットP1〜P3として出
力する。すなわち、ビット線BLI上の(m号しベルは
検査ビットP1を与え、ビット線B、L2上のta信号
ベルは検査ビットP2を与え、ピッI・線BL3上の信
号レベルが検査ビットP3を与える。
The sense amplifier 9 detects and amplifies the potentials on the outputs of the bits tlL1 to BL3, and then outputs them as test bits P1 to P3. That is, the (m-numbered bell on bit line BLI gives test bit P1, the ta signal bell on bit lines B and L2 gives test bit P2, and the signal level on bit line BL3 gives test bit P3. give.

第3図はこの発明の一実施−1である半導体記憶装置の
誤り復号化マスクROMの具体的構成の一例を示す図で
ある。この第3図に示す構成においても、その復号化は
第8図に示される表と同じものである場合が一例として
示される。第3図を参照して誤り復号化マスクROMI
 1は、デコーダ部分とメモリ部分とを有する。デコー
ダ部は5個のインバータ141〜146と32個のNO
RゲートNIO〜N12とを備える。但し、これは情報
ビットが2ビットであり、検査ビットが3ビ・ノドの場
合である。このデコーダ部はN OR型デコーダ構成で
あり、入力情報Do、DIおよびP1〜P3から相捕な
情報データDO,DiおよびP1〜P3を発生し、各N
ORゲートNIO〜N12でデコードし、対応のワード
線をROMメモリ部から選択する構成である。たとえば
、NORゲートNIOは情報ビットDO,D1.)A査
ビットPI、P2およびP3を受ける。NORゲー1−
 N11は情報ビットDO,情報ビットDi、検査ピッ
l−r’ 1、P2および反転ビットP3を受ける。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a specific configuration of an error decoding mask ROM of a semiconductor memory device according to Embodiment 1 of the present invention. Even in the configuration shown in FIG. 3, the case where the decoding is the same as the table shown in FIG. 8 is shown as an example. Error decoding mask ROMI with reference to FIG.
1 has a decoder part and a memory part. The decoder section has 5 inverters 141 to 146 and 32 NO
R gates NIO to N12 are provided. However, this is the case where the information bits are 2 bits and the check bits are 3 bits. This decoder section has an NOR type decoder configuration, and generates complementary information data DO, Di, and P1 to P3 from input information Do, DI, and P1 to P3, and generates complementary information data DO, Di, and P1 to P3 for each N
The configuration is such that decoding is performed using OR gates NIO to N12 and a corresponding word line is selected from the ROM memory section. For example, NOR gate NIO uses information bits DO, D1 . ) receives A check bits PI, P2 and P3. NOR game 1-
N11 receives information bit DO, information bit Di, check bits l-r'1, P2 and inversion bit P3.

NORゲートN12は各インバータ!41〜I42の出
力、すなわち反転された情報ビットDO。
NOR gate N12 is each inverter! 41-I42 outputs, ie inverted information bits DO.

Dlおよび反転された検査ビットP1〜P3を受ける。Dl and inverted check bits P1-P3 are received.

ROMメモリ部では、入力情報DO,DI〜P1〜P3
に対応する読出情報ビットがROM化されて記憶されて
いる。すなわちこのROMメモリ部は各NORゲートN
IO〜N12に対して32本のワード線と、ビット線が
2本設けられた構成を有し、各ワード線とビット線との
交点に記憶情報に応じてゲート酸化膜の膜厚が設定され
たメモリトランジスタが設けられる。ビット線出力はセ
ンスアンプ9へ与えられ、そこで増幅された後読出情報
Do、D1として出力される。次に動作について簡単に
説明する。
In the ROM memory section, input information DO, DI~P1~P3
Read information bits corresponding to are stored in ROM. In other words, this ROM memory section is connected to each NOR gate N.
It has a configuration in which 32 word lines and two bit lines are provided for IO to N12, and the thickness of the gate oxide film is set at the intersection of each word line and bit line according to the stored information. A memory transistor is provided. The bit line output is applied to the sense amplifier 9, where it is amplified and then output as read information Do, D1. Next, the operation will be briefly explained.

今、外部からデータ人出力端子23B〜231を介して
与えられる記憶情報(情報ビット)が(1,0)である
場合を考える。この場合、誤り+i J’正7コ号化R
OMl0において、!jえられた情報ビット(1,0)
に応答して、NORゲートN3出力のみが′H”となり
、残りのNORゲートN1、N2およびN4出力は″L
゛レベルとなる。
Now, consider a case where the stored information (information bits) given from the outside via the data output terminals 23B to 231 is (1, 0). In this case, error + i J' correct 7 cocoding R
In OM10,! Information bit obtained (1,0)
In response to this, only the NOR gate N3 output becomes 'H', and the remaining NOR gates N1, N2 and N4 outputs become 'L'.
゛ level.

この結果、ワード線WL3の電位が立上がり、メモリト
ランジスタM5がオン状態となる。この結果、ビット線
BL2上の電位が“L″レベル放電され、残りのビット
線BLI、BL3出力は予めプリチャージされているレ
ベルの“H“レベルになる。このビット線BLI、BL
2およびBL3上に現われた電位(H,L、H)すなわ
ち(1゜0.1)がセンスアンプ9により検知増幅され
た後、検査ビットP1〜P3として出力される。この上
述の説明において、各ビット線BLI〜BL3のプリチ
ャージ経路は通常のROM回路において設けられている
ものと同様であり、図面の煩δを化を避けるために省略
されている。このセンスアンプ9を介して発生された(
1.0. 1)の検査ビットPL、P2およびP3は情
報ビットDO。
As a result, the potential of the word line WL3 rises and the memory transistor M5 is turned on. As a result, the potential on the bit line BL2 is discharged to the "L" level, and the outputs of the remaining bit lines BLI and BL3 become the precharged "H" level. This bit line BLI, BL
The potentials (H, L, H), that is, (1°0.1) appearing on BL2 and BL3 are sensed and amplified by the sense amplifier 9, and then output as test bits P1 to P3. In the above description, the precharge paths for each bit line BLI to BL3 are similar to those provided in a normal ROM circuit, and are omitted to avoid clutter δ in the drawings. Generated via this sense amplifier 9 (
1.0. Check bits PL, P2 and P3 in 1) are information bits DO.

Dlとリンクされて書込・読出回路5へ与えられる。書
込・読出回路5は、既にXデコーダ3およびYデコーダ
4を介して選択された情報ビットメモリセルアレイ1お
よび検査用メモリセルアレイ2におけるメモリセルへそ
れぞれ情報ビットおよび検査ビットを書込む。これによ
り書込動作か完了する。
It is linked with Dl and given to the write/read circuit 5. The write/read circuit 5 writes information bits and test bits to memory cells in the information bit memory cell array 1 and test memory cell array 2 that have already been selected via the X decoder 3 and the Y decoder 4, respectively. This completes the write operation.

上述のデータ書込動作時において、第2図の構成におい
ては、情報ビットDO,DIを出力する構成は示してい
ないが、この構成は情報ビットDU  DIをそのまま
通過させる構成としてもよく、また、ROMメモリ部に
おいてこの情報ビットに対応する情報ビットを記taさ
せる構成としてもよい。
During the above-described data write operation, the configuration shown in FIG. 2 does not show a configuration that outputs the information bits DO and DI, but this configuration may be configured to allow the information bits DU and DI to pass through as is. The configuration may be such that information bits corresponding to this information bit are written in the ROM memory section.

このデータ書込経路においてデコーダ部はNOR型デコ
ーダ構成であり、この構成はメモリセルアレイ部に設け
られたXデコーダ3およびYデコーダ4の構成と同様で
あり、この誤り訂正符号化マスクROMの動作電源電圧
マージンを、メモリアレイ部に対して設けられたマージ
ンと同程度とできる。すなわち、動作電源電圧が減少し
ても、この動作電源電位の減少はNORゲート出力に現
われるが、この出力がワード線上・\伝達されるため、
通常のメモリセルアレイ部におけるワード線選択動作と
同様であり、その動作マージンはメモリセルアレイ部と
同程度に設定することができ、これにより従来の論理ゲ
ートを用いた回路構成よりも大幅に電源電圧に対する動
作マージンを改舌することかできる。
In this data write path, the decoder section has a NOR type decoder configuration, and this configuration is similar to the configuration of the X decoder 3 and Y decoder 4 provided in the memory cell array section. The voltage margin can be made comparable to the margin provided for the memory array section. In other words, even if the operating power supply voltage decreases, this decrease in operating power supply potential will appear in the NOR gate output, but since this output is transmitted on the word line,
This is similar to the word line selection operation in a normal memory cell array, and the operating margin can be set to the same level as the memory cell array. You can change the operating margin.

なお上述の説明においてメモリセルアレイ1および検査
用メモリセルアレイ2におけるメモリセルの選択動作に
ついて説明しなかったが、これは外部から9えられる制
御f、f号CEに応答してXアドレスおよびYアドレス
がXデコーダ゛うおよびYデコーダ4にそれぞれ取込ま
れた後、制(8仁号発牛回路30からの制御fエサに応
答してメモリセルアレイに対する選択動作が行なわれる
。データの書込指令は制御信号WEおよびOEに応答し
て行なわれる。すなわちデータ書込時においてライトイ
ネーブル信号WEがアクティブ′L#、アウトプットイ
ネーブル信号ODEがインアクティブH’のときに、デ
ータがデータ入出力回路6へ取込まれ、誤り訂正ン〕号
比重スクROMl0−\与えられる。次にデータ読出動
作について説明する。
Note that in the above explanation, the selection operation of memory cells in the memory cell array 1 and the test memory cell array 2 was not explained, but this is because the X address and Y address are After being taken into the X decoder and Y decoder 4, a selection operation for the memory cell array is performed in response to a control signal from the control circuit 30. This is done in response to signals WE and OE.In other words, when write enable signal WE is active 'L#' and output enable signal ODE is inactive H' during data writing, data is transferred to data input/output circuit 6. The data readout operation will be described next.

また、外部制御信号CEに応答してXアドレスとYアド
レスがそれぞれXデコーダ3およびYデコーダ4へ与え
られ、そこでデコードされた後、メモリセルアレイ1お
よび検査用メモリセルアレイ2から対応のメモリセルが
選択され、それぞれにおける情報ビットおよび検査ビッ
トが読出される。この読出された情報ビットおよび検査
ビットは書込・読出回路5を介して誤り復号化マスクR
OM11へ与えられる。誤り復号化マスクROM11は
与えられた情報ビットDo、DIと検査ビットP1〜P
3をそのアドレス入力とし、λ・1応の固定して記憶さ
れた、すなわち、ROM化された情報を読出す。すなわ
ち、たとえば情報ビットが(1,0)であり、検査ビッ
トが(1,0,1)の場合、アドレス(1,0,1,(
1,1)にり・1応して(1,0)がマスクROM化さ
れて5己十が、されており、このアドレスに対応するワ
ード線が選択され、その内容がセンスアンプ9を介して
読出情報DO,DIとしてデータ入出力回路6へりえら
れる。データ入出力回路6は、制御信号WE、OEに応
答して与えられたデータを読出データとして出力する。
In addition, in response to the external control signal CE, the X address and Y address are given to the X decoder 3 and Y decoder 4, respectively, and after being decoded there, the corresponding memory cells are selected from the memory cell array 1 and the test memory cell array 2. and the information bits and check bits in each are read out. The read information bits and check bits are passed through a write/read circuit 5 to an error decoding mask R.
Given to OM11. The error decoding mask ROM 11 stores the given information bits Do, DI and check bits P1 to P.
3 as the address input, and the fixedly stored information corresponding to λ·1, that is, the information stored in the ROM is read out. That is, for example, if the information bits are (1, 0) and the check bits are (1, 0, 1), the address (1, 0, 1, (
1, 1) Accordingly, (1, 0) is made into a mask ROM and the word line corresponding to this address is selected, and its contents are sent through the sense amplifier 9. The data is then returned to the data input/output circuit 6 as read information DO, DI. Data input/output circuit 6 outputs the applied data as read data in response to control signals WE and OE.

もし何らかの原因により、1ビットの誤りが生じた場合
、すなわちメモリセルアレイ1および検査用メモリセル
アレイ2からの読出ビットが(1゜1.1,0.1)の
場合(情報ビットDOが誤っている場、¥)、(0,0
,1,0,1)の場合(情報ビットD1か誤りの場合)
、(1,0,0゜0.1)の場合(検査ビットP1が誤
りの場合)、(1,0,1,1,1)の場合(すなわち
検査ビットP2が誤りの場合)、(1,o、1,0.O
)の場合(すなわち検査ビットP3が誤りの場合)、い
つでもこの場合に対応して書込情報(1,0)がマスク
ROM化されているため、誤り復号化回路11より正確
にデータの読出しが行なイ)れる。
If a 1-bit error occurs for some reason, that is, if the read bits from memory cell array 1 and test memory cell array 2 are (1° 1.1, 0.1) (information bit DO is incorrect). place, ¥), (0,0
, 1, 0, 1) (if information bit D1 or error)
, (1,0,0°0.1) (when check bit P1 is in error), (1,0,1,1,1) (in other words, when check bit P2 is in error), (1 ,o,1,0.O
) (that is, when check bit P3 is in error), the write information (1, 0) is stored in a mask ROM corresponding to this case, so that the error decoding circuit 11 can read the data more accurately. be done a) be done;

すなわち、これにより情報の誤りが訂正された情報読出
しが行なわれることになる。
That is, as a result, information is read out with errors in the information corrected.

このデータ読出しの場合においても、復号化マスクRO
MIIのデコーダ部はメモリセルアレイ部に対応して設
けられたデコーダ部と同様のN。
Even in this data read case, the decoding mask RO
The decoder section of MII is the same as the decoder section provided corresponding to the memory cell array section.

R型構成を有しているため、この電源電圧動作マージン
はメモリセルアレイ部にilするものと同様のものとす
ることができ、全体として半導体記憶装置の動作電源電
圧マージンを改浮することができる。
Since it has an R-type configuration, this power supply voltage operating margin can be made similar to that provided in the memory cell array section, and the operating power supply voltage margin of the semiconductor memory device as a whole can be improved. .

他の情報ビットおよび検査ビットの組合わせに対しても
同様にデコーダ部により対応のマスクROM化された情
報が読出されることになり、情報の2;り検出および訂
正が行なわれた後データ入出力回路6を介して読出され
る。
For other combinations of information bits and check bits, the corresponding mask ROM information is similarly read out by the decoder section, and after the information is detected and corrected, the data is input. It is read out via the output circuit 6.

第4A図ないし第4C図にマスクROMの構成の一例を
示す。第4A図はマスクROMの回路(1−を成の一例
を示し、第4B図にその甲面し・rアウトを示し、第4
C図にその一部の断面構造を示す。
An example of the structure of a mask ROM is shown in FIGS. 4A to 4C. Figure 4A shows an example of the configuration of the mask ROM circuit (1-), Figure 4B shows its back and r-out, and
Figure C shows a partial cross-sectional structure.

第4A図において、マスク110 Mは、そのゲーI・
酸化膜が薄くされ、情報“0′を記憶するメモリトラン
ジスタMln、Ml′(と、そのゲート酸化膜が厚くさ
れ、情報”1°を記憶するメモリトランジスタMll、
M12が設けられる。ワード線WLloによりメモリト
ランジスタ〜110.M11が選択され、各メモリトラ
ンジスタMIO,M】1の情報がビット線BL20.B
L21上へ伝達される。ワード線WLIIによりメモリ
トランジスタM12.M13が選択され、3メモリトラ
ンジスタM12.M13の情報はビットwBx−20、
BL21上へ伝達される。
In FIG. 4A, the mask 110M is shown in FIG.
Memory transistors Mln, Ml' whose oxide films are made thinner and store information "0" (and memory transistors Mll, whose gate oxide films are made thicker and which store information "1°")
M12 is provided. Word line WLlo connects memory transistor ~110. M11 is selected, and the information of each memory transistor MIO, M]1 is transferred to the bit line BL20. B
It is transmitted onto L21. Word line WLII connects memory transistor M12. M13 is selected and three memory transistors M12. The information of M13 is bit wBx-20,
It is transmitted onto BL21.

fl’UB図を参照して、メモリトランジスタM10お
よびM 1 Bはそれぞれのゲート酸化膜の膜厚か薄く
されており、メモリトランジスタM11゜M12の膜厚
は厚くされている。ゲート酸化膜の膜厚の薄い方がその
しきい値゛電圧が低く、一方、ゲート酸化膜の膜jνが
厚い方はメモリトランジスタのしきい値電圧が高くなる
。したがって、同一電圧がワード線を介してそのメモリ
トランジスタのゲートに印加されても、ゲート酸化膜の
薄い方のメモリトランジスタは導通し、一方、ゲート酸
化膜の膜厚の厚いhoのメモリトランジスタは非導通の
ままである。これにより、情報の“0“および1″の記
憶が行なわれる。
Referring to FIG. fl'UB, the gate oxide films of memory transistors M10 and M 1 B are made thinner, and the film thicknesses of memory transistors M11° and M12 are made thicker. The thinner the gate oxide film is, the lower the threshold voltage is, while the thicker the gate oxide film jv is, the higher the threshold voltage of the memory transistor is. Therefore, even if the same voltage is applied to the gate of the memory transistor through the word line, the memory transistor with the thinner gate oxide film is conductive, while the memory transistor with the thicker gate oxide film is non-conducting. It remains conductive. As a result, information "0" and "1" are stored.

第4C図は第4B図に示される線x−x’に沿った断面
構造を示す図である。情報“1”を記憶するメモリトラ
ンジスタM12は半導体基板200上のソース拡散層2
01aおよびドレイン拡散層201bおよびその上の厚
い膜厚のゲート酸化j良Bおよびゲート電極203とか
ら構成される。
FIG. 4C is a diagram showing a cross-sectional structure taken along line xx' shown in FIG. 4B. The memory transistor M12 that stores information “1” is located in the source diffusion layer 2 on the semiconductor substrate 200.
01a, a drain diffusion layer 201b, a thick gate oxide layer 201b thereon, and a gate electrode 203.

情報″0′を記憶するメモリトランジスタM13はビッ
ト線に接続されるソース拡散層201Cおよび接地電位
に接続されるドレイン拡散層201bおよびその上の膜
厚の薄いゲート酸化膜Aおよびワード線となるゲート電
極203とから構成される。上述のように、そのゲート
酸化膜膜1117を変えるだけで容易に情報を記憶させ
ることができる。
The memory transistor M13 that stores information "0" has a source diffusion layer 201C connected to a bit line, a drain diffusion layer 201b connected to a ground potential, a thin gate oxide film A thereon, and a gate serving as a word line. and an electrode 203. As described above, information can be easily stored by simply changing the gate oxide film 1117.

またこの構成に変えて、ゲート酸化膜の膜厚を変えずに
、そのワード線とゲート電極の膜厚を一定にしておき、
各ゲート電極とワード線とのコンタクトの白゛無により
情報を;己憶させるtM成もある。
Also, by changing this configuration, the film thickness of the word line and gate electrode is kept constant without changing the film thickness of the gate oxide film.
There is also a tM configuration in which information is self-memorized by making contact between each gate electrode and a word line.

第5図は通常のメモリセル部において記憶セルとして用
いられるFA〜(OSセル構造を示す図である。第5図
を参照してFAMOSセル(El”R0Mセル)は干!
、9体基板300上に形成されたソースおよびドレイン
拡散層となる不純物領域303a、3t)lbと、半導
体基板300上に層間絶縁膜3L14を介して形成され
、そこにおける電荷蓄積の(−旬爪に応じて情報を記t
aするフローティングゲート302と、フローティング
ゲ−1−302上に層間絶縁膜゛う05を介して形成さ
れるコントロールゲートl0 したがって、メモリセルアレイのメモリセル構造が第5
図に示すようなFAMOSセル構造の場合1.!1り検
出ムr正用のn9化および復号化用のROMをメモリセ
ル7ルイにおけるメモリセルトランジスタと同一の製造
=[程で形成することができ、従来の論理ゲートを用い
た場合と比べて、大幅に1−程を口11略化することが
できる。すなわち、ゲート酸化膜の膜厚の薄い部分にお
いては、そのゲート電極をフローティングゲート302
と同一製造上程で形成し、ゲート酸化膜の膜厚の厚い部
分のゲート電極はコントロールゲー1−303と同一の
製造工程で構成するようにすれば容易に同一製造工程で
マスクROMを形成することができる。この場合、マス
クROMにおいて情報の記憶がゲート酸化膜の膜厚の大
小によるのでなく、ゲート電極とワード線とのコンタク
トのa無により情報記憶を行なう場合、第5図に構成に
おいてコントロールゲート303またはフローテイング
ゲー!・302のいずれかと同一の製造上t2によりマ
スクROMを構成することが可能となる。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of a FA~(OS cell) used as a storage cell in a normal memory cell section. Referring to FIG.
, 9 impurity regions 303a, 3t)lb formed on the substrate 300 to become source and drain diffusion layers, and impurity regions 303a, 3t)lb formed on the semiconductor substrate 300 via an interlayer insulating film 3L14, and a Enter information according to
Therefore, the memory cell structure of the memory cell array is as follows:
In case of FAMOS cell structure as shown in the figure 1. ! The ROM for N9 detection and decoding can be formed in the same manufacturing process as the memory cell transistor in the memory cell 7 Louis, compared to the case using conventional logic gates. , it is possible to significantly shorten the time by about 1-1. That is, in the thin part of the gate oxide film, the gate electrode is connected to the floating gate 302.
The mask ROM can be easily formed in the same manufacturing process by forming the gate electrode in the thick part of the gate oxide film in the same manufacturing process as the control gate 1-303. Can be done. In this case, when information is stored in the mask ROM not by the thickness of the gate oxide film but by the contact between the gate electrode and the word line, the structure shown in FIG. Floating game! - It becomes possible to configure a mask ROM with the same manufacturing time t2 as any of 302.

この二己憶メモリセルアレイ1,2に含まれるメモリセ
ル構造としてFAMOSセル構造でな(通常のDRAM
セルの場合(第6図参照)の場合においても、ROMの
メモリトランジスタのゲー!・酸化膜膜厚の大小または
ゲート電極とコンタクト電極とのH無に応じて情報を記
憶する場合においても同様にメモリセルアレイ部のトラ
ンジスタと同一製造工程でROMのメモリトランジスタ
を形成することができる。すなわち、第6図を参照して
、DRAMセルのゲート電極400または情報蓄積用キ
ャパシタの一方電極となるセルプレート401、のいず
れかと同一の製造」−程でROMメモリトランジスタの
ゲート?l1l−nを形成することかでき、製造工程を
複雑化することなく容易にマスクROM化した誤り検出
n正用RO〜1を形成することができる。ここで第6図
を参照してDRAMセルは半導体基板405と、ソース
となる不純物拡散領域406 aとドレインとなる不純
物拡散領域406bとゲート絶縁膜407とから構成さ
れる。
The memory cell structure included in these two memory cell arrays 1 and 2 is a FAMOS cell structure (normal DRAM).
Even in the case of a cell (see Figure 6), the memory transistor of the ROM is a game! - Even in the case of storing information depending on the thickness of the oxide film or the presence or absence of H between the gate electrode and the contact electrode, the memory transistor of the ROM can be formed in the same manufacturing process as the transistor of the memory cell array section. That is, referring to FIG. 6, the gate electrode 400 of the DRAM cell or the cell plate 401 which becomes one electrode of the information storage capacitor is manufactured in the same manner as the gate electrode 400 of the ROM memory transistor. l1l-n can be formed, and the error detection n-positive RO~1 can be easily formed as a mask ROM without complicating the manufacturing process. Referring now to FIG. 6, the DRAM cell is composed of a semiconductor substrate 405, an impurity diffusion region 406a serving as a source, an impurity diffusion region 406b serving as a drain, and a gate insulating film 407.

ここで第5図(b)および第6図Cb)においてそれぞ
れFAklOSセルおよびD RA Fb1セルの等(
+tfiH路を・バす。
Here, in FIG. 5(b) and FIG. 6Cb), etc. of FAklOS cell and DRA Fb1 cell, respectively (
+tfiH route.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、誤り検出・5」正機
能を篩える゛1′、導体記憶装置において誤り訂i「符
号用回路部分およびzlり復号化回路部分をマスクRO
Mで11・?成したので1.2X、す、?j゛正7コ号
化および1(帰化回路部分を、ぞれら以外の゛1′、導
体記ta装置を構成するメモリセルアレイ部およびその
関連の周辺回路部分と同一の$1.L成とすることが可
能となり、これにより誤りH正71比重回路部分および
復号化回路部分の動作電源電圧マージンを情報ビットお
よび検査ビット記ta部およびそれに関連の周辺回路部
分がaする動作電源電圧マージンと同程度にまで拡張す
ることかでき、これにより半導体記憶装置全体として広
い動作電源電圧マージンを与えることができ、電源電圧
変動にλ・lしても正&tにデータ読出しを高速でjj
なうことか可能となる半導体記憶装置をiすることがで
♂る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to perform error detection and error correction in a conductor storage device by performing error detection and error correction in a conductive memory device by performing a code circuit portion and a decoding circuit portion. Mask RO
M for 11? I achieved it, so it's 1.2X, huh? j゛ Positive 7 code and 1 (the naturalized circuit part is the same $1.L configuration as the memory cell array part and its related peripheral circuit part which constitute the conductor register ta device) This makes it possible to make the operating power supply voltage margin of the error H positive 71 specific gravity circuit part and the decoding circuit part the same as the operating power supply voltage margin of the information bit and check bit register part and its related peripheral circuit part. This makes it possible to provide a wide operating power supply voltage margin for the semiconductor memory device as a whole, and to read data at high speed even when the power supply voltage fluctuates by λ·l.
It is now possible to create a semiconductor memory device that will make this possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこ発明の一実施例である甲、導体記憶装置の全
体の+1−1成を]既略的に示すブロック図である。 第2図はこの発明の一実施例である半j9体記憶装置に
おける誤り訂正?〕号比重スクROMの具体的構成の一
例を示す図である。第3図はこの発明の一実施例である
半導体記ta装置の2;り復号化マスクRO〜1の(1
が成の一例を具体的に示す図である。 第4八図ないし第4C図はマスクROMの具体的構成の
一例を示す図であり、第4A図はマスクROMの等価回
路の一例を示し、第4B図は第4A図に75<されるマ
スクROMの・i′而し・rアウトを示し、第4C図は
第4B図におけろ線x−x’ の1tJi而(114造
を示す図である。第5図はメモリセルアレ・rのメモリ
セルとしてFA〜IOSセルを用いた際の1υ1ITi
′i+1tS造および等価回路をl(!E略的に示す図
である。第6図はメモリセルアレイのメモリセル[,1
4造としてD RA Mセルを用いた際のD RA M
セルの断面構造およびその窩1i1ti回路を示す図で
ある。第7図は従来の半導外記い、装置の全体の)構成
をIt m3的に示す図である。第8図は!1′、導体
記憶装置における誤り検出5J正用の7.1号化および
復号化の際の入出力のχ・1応関係を一覧にした図であ
る。第9図は従来の半導外記ω、装置における誤り、:
」正?〕号化回路および2;り復号化回路の構成の一例
を論理レベルで示す図であり、第8図に従う構成が示さ
れる。第10図は第9図に示される誤り訂市7コ号化回
路および誤り復号化回路のより具体的な回路構成を示す
回路図である。 図において、1は情報ビットを記憶するためのメモリセ
ルアレ・r12は検査ピッI・を記憶するための検査用
メモリセルアレイ、′うはXデコーダ、4はYデコーダ
、5は書込・読出回路、6はデータ人出力回路、10は
誤り訂+E 7T1号化マスクROM111は誤り復号
化マスクROM、100は半導体チップである。 なお、図中、同一符号は同一またはト[1当部分を示す
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall +1-1 configuration of a conductor storage device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows error correction in a half-J9 memory device, which is an embodiment of the present invention. ] is a diagram showing an example of a specific configuration of a number specific gravity disk ROM. FIG. 3 shows the decoding masks RO to 1 (1
FIG. 3 is a diagram specifically showing an example of the formation of 48 to 4C are diagrams showing an example of a specific configuration of a mask ROM, FIG. 4A is a diagram showing an example of an equivalent circuit of a mask ROM, and FIG. 4B is a mask shown in FIG. Figure 4C shows the 114 structure of the blank line x-x' in Figure 4B. Figure 5 shows the memory cell array r out. 1υ1ITi when using FA to IOS cells as memory cells
'i+1tS structure and the equivalent circuit are shown schematically. Figure 6 shows the memory cell [,1
DRAM when using DRAM cell as 4-structure
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a cell and its cavity 1i1ti circuit. FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of a conventional semiconductor device in Itm3 terms. Figure 8 is! 1' is a diagram listing the input/output χ·1 correspondence during 7.1 encoding and decoding for error detection 5J in a conductive storage device. Figure 9 shows the conventional semicircular system ω, error in the device:
”Correct? ] A diagram showing an example of the configuration of an encoding circuit and a decoding circuit at a logical level, and shows the configuration according to FIG. 8. FIG. 10 is a circuit diagram showing a more specific circuit configuration of the error correction circuit and error decoding circuit shown in FIG. In the figure, 1 is a memory cell array for storing information bits, r12 is a test memory cell array for storing test bits I, ' is an X decoder, 4 is a Y decoder, and 5 is a write/read circuit. , 6 is a data output circuit, 10 is an error correction +E7T1 encoding mask ROM 111 is an error decoding mask ROM, and 100 is a semiconductor chip. In the figures, the same reference numerals indicate the same or the same parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の記憶素子を有し、データ書込動作時には、外部か
ら与えられる記憶情報に対応して検査情報を発生しかつ
前記発生された検査情報を前記記憶情報に付加し、それ
により少なくとも1ビットの誤り検出・訂正可能な符号
語を形成した後に、外部アドレスにより選択された記憶
素子へ前記符号語を書込む手段と、データ読出時に活性
化され、外部アドレスにより選択された記憶素子から記
憶された符号語を読出し、前記読出された符号語の誤り
検出および訂正を行なった後に前記訂正処理された符号
語に含まれる記憶情報を読出情報として出力する手段と
を含む半導体記憶装置において、前記符号語発生手段と
前記誤り検出・訂正手段の少なくとも一方を、与えられ
た情報をアドレス入力とし、各アドレス対応に、与えら
れた情報に対応する出力情報を記憶する読出専用記憶装
置を用いて構成し、かつ前記読出専用記憶装置を前記複
数の記憶素子と同一半導体チップ上に形成したことを特
徴とする、誤り検出・訂正機能を備える半導体記憶装置
It has a plurality of memory elements, and during a data write operation, generates test information in response to memory information given from the outside, adds the generated test information to the memory information, and thereby writes at least one bit of data. means for writing the code word into a storage element selected by an external address after forming an error-detectable/correctable code word; A semiconductor memory device that reads a code word, performs error detection and correction on the read code word, and then outputs stored information included in the corrected code word as read information. At least one of the generation means and the error detection/correction means is configured using a read-only storage device that takes given information as an address input and stores output information corresponding to the given information in correspondence with each address, A semiconductor memory device having an error detection/correction function, wherein the read-only memory device is formed on the same semiconductor chip as the plurality of memory elements.
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