JPH02210699A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH02210699A
JPH02210699A JP1031562A JP3156289A JPH02210699A JP H02210699 A JPH02210699 A JP H02210699A JP 1031562 A JP1031562 A JP 1031562A JP 3156289 A JP3156289 A JP 3156289A JP H02210699 A JPH02210699 A JP H02210699A
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JP
Japan
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cell
bit
defective
output
Prior art date
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JP1031562A
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English (en)
Inventor
Yuji Niiyama
新山 祐司
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to DE1990632844 priority patent/DE69032844T2/de
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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】 〔概要〕 半導体記憶装置に関し、 簡単な構成でかつチップ面積の増大を招かずにワード線
/ビット線の区別なく欠陥セルを救済して救済効率を向
上できる半導体記憶装置を供給することを目的とし、 メモリセルに記憶したデータを外部アドレスに従って多
ビット出力として読み出すとともに、この読み出しに際
してメモリセルの行又は列のうち少なくとも一方のデー
タが不良であるとき、そのアドレスを記憶し、外部アド
レスと不良アドレスが一致すると、メモリセルの行又は
列のうち少なくとも一方のデータの一部以上を出力切換
手段にするように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体記憶装置に係り、詳しくは、メモリセ
ルについて冗長構成を採用している半導体記憶装置に関
する。
メモリLSIの高密度化、大容量化に伴って、チップ全
体が無欠陥であることを期待するのは次第に困難になり
つつある。そのため、半導体メモリ、例えばSRAMに
おいても16にビットから不良救済回路を内蔵した冗長
構成(リダンダンシイ: redundancy)を採
用する素子が現れ始めた。そして64にビット以上のS
RAMでは冗長構成の採用は一般的になりつつある。
すなわち、メモリチップの製造歩留りを実用的水準以上
に保つことは、記憶容量の増大に伴って難しくなる。こ
の歩留り低下の主原因である欠陥メモリセルを救済する
ために、欠陥メモリセルを回路的に置換することができ
る予備メモリセルをあらかじめチップ内に配置する方法
が用いられる。
このようなメモリ構成は冗長構成と称される。近時は、
SRAMに限らず、DRAM、EFROM。
マスクROMにもメモリセルの冗長が要求される傾向に
ある。
〔従来の技術〕
従来の冗長構成を採用した半導体メモリ、例えばSRA
Mとしては、第5図に示すようなものが知られている。
同図において、1はメモリセルであり、ワード線および
ビット線の交点に多数のセルが配置されている。メモリ
セル1の側方にはワード線およびビット線の方向に沿っ
て2つのスペアセル2.3が設けられており、メモリセ
ル1の欠陥セルを救済する単位はワード線およびビット
線に沿った一行、−列のライン(メモリセル配列)で、
これを置換するためにスペアセル2.3には通常、数本
の予備ラインが用意されている。欠陥セルを含むライン
(以下、欠陥ラインという)と予備ラインとの置換は、
通常、予備ラインを選択する不良アドレス記憶部4にメ
モリセル1の欠陥アドレスを登録することで行われる。
メモリセル1のワード線もスペアセル2のワード線も共
に同一のロウデコーダ5に接続され、同様にビット線に
ついてもメモリセルlおよびスペアセル3が同一のコラ
ムデコーダ6に接続される。
そして、外部からアドレス信号がアドレスバッファ7に
入力すると、このアドレス信号は比較回路8にも送出さ
れ、比較回路8において外部アドレスと予め記憶(登録
)しておいた不良アドレスとが比較され、両者が一致す
ると、一致信号が制御回路9に出力される。制御回路9
はこの一致信号に基づいてメモリセル1の欠陥ラインを
スペアセル2又はスペアセル3のラインと交換するよう
なコード信号をロウデコーダ5およびコラムデコーダ6
に出力する。これにより、不良を起こしたメモリセル1
のワード線又はビット線がスペアセル2.3のラインと
交換され、その交換されたラインのデータは入出力アン
プ10を介して外部に出力される。なお、不良箇所が無
い場合は、通常通り外部アドレスをデコードしてメモリ
セル1のデータが読み出される。
ところで、マスクROMの冗長技術では上述したような
構成、すなわちスペアセルを本来のメモリセルの側方に
配置し、冗長デコーダも本来のデコーダと並べて設ける
という構成が採れない。これは、−船釣にマスクROM
は多ビット出力であり、また、マスクROMでは製造段
階でのデータ固定を行うために、欠陥セルが見つかった
後では、スペアセルのデータの固定が事実上不可能なた
めである。この対策としてスペアセルを、例えばPRO
M1l成としたものが考えられる。このようにすれば欠
陥メモリセルに書き込むべきデータをPROM構成のス
ペアセルに自在に書き込むことができる。
すなわち、具体的に仮にマスクROMについて冗長構成
を採るとすると、第6図のようにスペアセル11を本来
のメモリセル1とは別に配置し、このスペアセル11に
デコーダ12.13を設けて比較回路8からの一致信号
を制御回路14で受けてデコ−ダ12.13を動作させ
、さらに制御回路14からの制御信号に基づき出力切換
回路15によりメモリセル1の出力とスペアセル11の
出力とを切換で出力データを多ビットとして外部に読み
出すような構成とする必要がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、マスクROMについて第6図のような構
成を採ると、冗長用のメモリセルに対しワード線方向又
はビット線方向の何れを救済するのかを指定しなければ
ならず、そのため予め指定した方向のラインしか救済で
きず、冗長システムとして十分でなく、救済効率が悪い
という問題点があった。
一方、救済効率を上げるためにはスペアセルの容量を増
やしたり冗長構成を複雑にして対処することも考えられ
るが、チップの面積や制御の複雑化(結局コストアップ
)を招き好ましくない。
そこで本発明は、簡単な構成でかつチップ面積の増大を
招かずに、ワード線/ビット線の区別なく欠陥セルを救
済して救済効率を向上できる半導体記憶装置を提供する
ことを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による半導体記憶装置は上記目的達成のため、メ
モリセルに記憶したデータを外部アドレスに従って多ビ
ット出力として読み出すとともに、この読み出しに際し
てメモリセルの行又は列のうち少なくとも一方のデータ
が不良であるとき、そのアドレスを記憶し、外部アドレ
スと不良アドレスが一致すると、メモリーセルの行又は
列のうち少なくとも一方のデータの一部以上を出力切換
手段によりスペアセルのデータと置き換えて出力するよ
うに構成する。
また、好ましい態様として前記出力切換手段は、多ビッ
ト出力のうちスペアセルのデータと置き換えるビットを
記憶するビット記憶手段と、該ビット記憶手段に記憶さ
れた所定のビットについてはメモリセルの前記一部のデ
ータをスペアセルのデータと置き換える置換回路とを有
するように構成する。
〔作用〕
本発明では、多ビット出力のうちスペアセルのデータと
置き換えるビットが記憶され、外部アドレスと不良アド
レスが一致すると、記憶された所定のビットについては
メモリセルの行又は列のうち少な(とも一方のデータが
スペアセルのデータと置き換えられて出力される。
したがって、メモリセルのワード線/ビット線の何れで
あっても、救済しようとするビットについては多ビット
のデータの一部をスペアセルのデータと置き換えるのみ
でよく、ワード線方向又はビット線方向を指定する必要
がなく、簡単な構成でかつチップ面積の増大を招くこと
なく欠陥セルが救済され、救済効率が向上する。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1〜4図は本発明に係る半導体記憶装置の一実施例を
示す図である。第1図は16ビツト出力のマスクROM
の主要部の構成を示す図であり、この図においては第6
図に示した回路と共通するアドレスバッファや制御回路
等は同様なので省略している。
第1図において、20は正規セル部であり、正規セル部
20は第6図におけるメモリセル1、ロウデコーダ5.
6等に相当するものである。また、スペアセル11、デ
コーダ12.13は第6図と同様であり、スペアセル1
1の出力はセンスアンプ21を介して切換回路22に送
出される。23は記憶部(ビット記憶手段に相当)で、
正規セル部20の多ビット出力のうちスペアセル11の
データ(16ビツト)と置き換えるビットを記憶するた
めのもので、この記憶ビットに基づいて置き換えの選択
命令を出力する。24は出力制御回路で、センスアンプ
21aを介して出力される正規セル部20からのデータ
を制御するものであり、詳細は後述する。
ここで、切換回路22は第2図に詳細を示すように選択
回路31、出力バッファ32および出力選択用のNチャ
ネルMO3)ランジスタ(以下、トランジスタという)
Q0〜Q tsにより構成される0選択回路31は記憶
部23からの選択命令に基づいて16ビツトの出力デー
タのうちのどのビットをスペアセル11からのデータに
置き換えるのかを選択するためのゲート信号G0〜GI
SをトランジスタQ。〜Q r sに出力するとともに
、この出力タイミングに同期して制御信号を出力制御回
路24に出力する。なお、スペアセル11からのデータ
に置き換えるときはゲート信号00〜G1.を“H”に
する。
したがって、スペアセル11からのデータはセンスアン
プ21を介した後、オーブンしているトランジスタQ0
〜QISを通してラインL0〜Ll’Sから出力バッフ
ァ32に送られる。出力バッファ32に接続される16
ビツトの各ラインL0〜LISは出力制御回路24から
のデータを伝送するものである。出力制御回路24は選
択回路31が選択命令に基づ(ゲート信号60〜GIS
を発生するタイミングに同期して出力される前記制御信
号に基づいて正規セル部20からの正常なデータをライ
ンL0〜LISに乗せるとともに、16ビツトのうちの
欠陥ビットについては出力を阻止する。
また、記憶部23は16ビツトのうちのどのビットを置
き換えるのかという情報を記憶しているが、この情報は
第3図に示すような方法で記憶部23に取り込まれる。
すなわち、正規セル部20において欠陥セルが見つかる
と(例えば、製造後の出力データ検査の段階等)選択す
るビットに“1”を立て、それ以外は“O”°とするよ
うな信号(これはH/Lに対応する)D0〜DISをバ
ッファ41を介してエンコーダ42に送る。エンコーダ
42はバッファ41からの16ビツトのH/L信号信号
−0〜Isに基づいて16ビツト=24の論理から80
〜B3の4ビツトで表される選択信号を記憶部23に出
力するもので、具体的回路は第4図のように示される。
第4図において、エンコーダ42は101〜164で表
される64個のNチャネルMO3)ランジスタ(以下、
トランジスタという)と、各トランジスタ101〜16
4に電源を供給するプルアンプ回路43とにより構成さ
れる。なお、トランジスタ101〜164については図
面上は見易くするため、各四隅のみについて番号を付し
、全部への番号付与は省略している。また、トランジス
タ101〜164の一端は全て接地されており、これも
一つのトランジスタ104で代表して図示し、他は図示
が繁雑になるので、省略している。さらに、図中でトラ
ンジスタ101〜164がプルアップ回路43と接続さ
れているか否なかば、コンタクトするかしないかの丸印
の表示で表している。したがって、エンコーダ42はい
わゆるNOR型のROMマトリクスを構成するものとな
り、バッファ41からの16ビツトの信号D0〜DIS
の2値論理(H/L)に基づいて欠陥セルに対応する救
済したい出力ビットを表す選択信号80〜B、を作成す
る。例えば、救済しない出力ビットに対応する信号り、
をH”に、他を“°L″にしたときは、Bo =Bt 
=O,Bz =B、=1となる。
上記切換回路22および出力制御回路24は全体として
置換回路25を構成する。また、記憶部23および置換
回路25は全体として出力切換手段26を構成する(第
1図参照)。
以上の構成において、正規セル部20に欠陥セルがあっ
た場合、そのアドレスは検査の段階で不良。
アドレス記憶部4に記憶され、データ読み出し時にはス
ペアセル11からのデータがセンスアンプ21を介して
切換回路22に送られる。この場合、16ビツト出力の
うちどのビットについてスペアセル11からのデータを
用いるかは記憶部23に記憶されており、例えば正規セ
ル部20においてビット線が不良であれば該ビット線に
対応する1つのビットを選択する命令がエンコーダ42
を介して記憶部23に取り込まれ選択回路31に送られ
る。したがって、正規セル部20から出力制御回路24
を介して16ビツトのラインL0〜LISに送られたデ
ータのうち前記不良ビット線に対応するビット分につい
てのみ1つのトランジスタ(Q、〜QISのうちの1つ
)がオンして上記ライン(L0〜LISのうちの1つ)
に乗る。なお、このとき選択されたビットに対応するラ
インについては出力制御回路24からの出力は阻止され
る。そのため、出力バッファ32からは16ビツトの出
力データが全て正確なものとして出力される。
一方、正規セル部20においてワード線が不良であれば
、1つのビットに限らずワード線に沿った1〜16ビツ
トのうち、欠陥セルに対応するビットを選択する命令が
エンコーダ42を介して記憶部23に取り込まれ選択回
路31に送られる。これにより、16ビツトのラインL
0〜L+sに送られたゲート信号G0〜CI5のうち前
記不良ワード線の欠陥セルに対応するビット分について
対応するトランジスタ(Q、−Q、、のうちの1つある
いは複数)がオンして上記ライン(L、〜LISのうち
の1つあるいは複数)に乗る。そのため、ビット線不良
の場合と同様に出力バッファ32からは16ビツトの出
力データが全て正確なものとして出力され、欠陥セルの
データが有効に救済される。
このように、本実施例ではワード線/ビット線のどちら
の不良であっても、正規セル部20からの16ビツト出
力のうち記憶部23からの選択命令に基づいて救済しよ
うとするビットについてはスペアセル11からの出力が
切換回路22によって置き換えられ、従来のワード線方
向又はビット線方向を指定する必要がない。
なお、ビット線不良の場合は正規セル部20からの出力
は1つのビットだけスペアセル11からの出力と置き換
えられ、ワード線不良の場合は1〜16ビツトの1つ以
上のビットについて置き換えられる。したがって、予め
指定した方向のラインしか救済できないという事態を招
くことがなく、冗長システムの救済効率が向上する。
また、救済効率を上げるために、例えばスペアセル11
の容量を増やしたり冗長構成を複雑にして対処する必要
がなく、簡単な構成で済み、チップ面積や制御の複雑化
を招きコストアップとなることもない。
さらに、本実施例のエンコーダ42は論理ゲートを使っ
て多数のトランジスタを必要とするような構成となって
おらず、MOS)ランジスタのマトリックスで構成して
いるため、冗長システムの必要面積を最小限に抑えるこ
とができる。
〔発明の効果] 本発明によれば、簡単な構成でかつチップ面積の増大を
招かずに、ワード線/ビット線の区別なく欠陥セルを救
済することができ、救済効率を向上させることができる
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明に係る半導体記憶装置の一実施例を
示す図であり、 第1図はその要部構成図、 第2図はその切換回路の詳細な構成図、第3図はその記
憶部に置き換えビットを記憶させるためのシステムを示
す構成図、 第4図はそのエンコーダの詳細な回路図、第5図は従来
のSRAMの構成図、 第6図はマスクROMについて冗長構成を採った場合の
構成図である。 5・・・・・・ロウテコーダ、 6・・・・・・コラムデコーダ、 7・・・・・・アドレスバッファ、 8・・・・・・比較回路、 11・・・・・・スペアセル、 12.13・・・・・・デコーダ、 14・・・・・・制御回路、 20・・・・・・正規セル部、 21・・・・・・センスアンプ、 22・・・・・・切換回路、 23・・・・・・記憶部(ビット記憶手段)、24・・
・・・・出力制御回路、 25・・・・・・置換回路、 26・・・・・・出力切換手段。 1・・・・・・メモリセル、 4・・・・・・不良アドレス記憶部、 23:記憶部(ビット記憶手助 一実施例の要部構成図 M1図 一実施例の記憶部に置き換えビットを 記憶させるためのシステムを示す構成図第 図 、、−26:出力切換手段 一実施例の切換回路の詳細な構成図 第 図 従来のSRAMの構成図 第 図 Iと マスクROMについて冗長構成を採った場合の構成医用 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メモリセルに記憶したデータを外部アドレスに従
    って多ビット出力として読み出すとともに、 この読み出しに際してメモリセルの行又は列のうち少な
    くとも一方のデータが不良であるとき、そのアドレスを
    記憶し、 外部アドレスと不良アドレスが一致すると、メモリセル
    の行又は列のうち少なくとも一方のデータの一部以上を
    出力切換手段によりスペアセルのデータと置き換えて出
    力することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. (2)請求項1記載の半導体記憶装置において、前記出
    力切換手段は、多ビット出力のうちスペアセルのデータ
    と置き換えるビットを記憶するビット記憶手段と、 該ビット記憶手段に記憶された所定のビットについては
    メモリセルの前記一部のデータをスペアセルのデータと
    置き換える置換回路とを有することを特徴とする半導体
    記憶装置。
JP1031562A 1989-01-31 1989-02-10 半導体記憶装置 Pending JPH02210699A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1031562A JPH02210699A (ja) 1989-02-10 1989-02-10 半導体記憶装置
EP19900300935 EP0383452B1 (en) 1989-01-31 1990-01-30 Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells
EP95111838A EP0686980B1 (en) 1989-01-31 1990-01-30 Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells
DE1990632844 DE69032844T2 (de) 1989-01-31 1990-01-30 Halbleiterspeicher mit Einrichtung zum Ersetzen defekter Speicherzellen
KR9001096A KR930001657B1 (en) 1989-01-31 1990-01-31 Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells
US07/794,705 US5179536A (en) 1989-01-31 1991-11-20 Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells

Applications Claiming Priority (1)

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JP1031562A JPH02210699A (ja) 1989-02-10 1989-02-10 半導体記憶装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04205800A (ja) * 1990-11-28 1992-07-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58137192A (ja) * 1981-12-29 1983-08-15 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPS6331091A (ja) * 1986-07-25 1988-02-09 Hitachi Ltd 半導体メモリ装置

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