JPH03217051A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH03217051A
JPH03217051A JP2012859A JP1285990A JPH03217051A JP H03217051 A JPH03217051 A JP H03217051A JP 2012859 A JP2012859 A JP 2012859A JP 1285990 A JP1285990 A JP 1285990A JP H03217051 A JPH03217051 A JP H03217051A
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pad
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Masabumi Miyawaki
宮脇 正文
Sanpei Miyamoto
宮本 三平
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Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Power Engineering (AREA)
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、×1ビット入出力動作と、×4ビット等の複
数ビットの入出力動作との機能の選択を、例えばワイヤ
ボンディングオプションによって行うダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ(以下、DRAMという)等
の半導体記憶装置、特にその電源配線(以下、■CC配
線という)に関するものである。
(従来の技術〉 従来、このような分野の技術としては、例えば第2図の
ようなものがあった。以下、その構成を図を用いて説明
する。
第2図は、従来の半導体記憶装置のVCC配線例を示す
図である。
この半導体記憶装置は、例えばDRAMを示すもので、
vCC印加用のVCCボンディングポスト1にはワイヤ
2、3が接続され、そのワイヤ23が、メモリチップ1
0内に形成されたVCCパッド11及びモード切換ボン
ディングパッド12に接続されている。メモリチップ1
0内には、メモリセルマトリクス及びデコーダ等で構成
されたメモリアレイブロック13と、トランジスタ・ト
ランジスタ・ロジック(以下、TTLという)で構成さ
れたメモリ周辺回路を有する回路系14とが、形成され
ている。
また、メモリチップ10内には、×4ビット入出力動作
モード(以下、第2の入出力動作モードという)時に駆
動されるデータ出力用の出力バッファ15A〜15Dが
形成されている。ここで、×1ビット入出力動作(以下
、第1の入出力動作モードという)時には、出力バッフ
ァ15Dのみが駆動される。出力バッファ15C,15
Dは、回路系14と共にVCC配線16−1を介してV
CCパッド11に接続され、さらに出力パッド13 5A.15Bは、VCC配線16−2を介してモード切
換ボンディングパッド12に接続されている。
このモード切換ボンディングパッド12には、クランプ
回路17及びモード切換信号出力回路18が接続されて
いる。クランプ回路17は、モード切換ボンディングパ
ッド12がワイヤ3を介してVCCボンディングポスト
1に接続されていない第1の入出力動作モード時におい
て、そのモード切換ボンデイングパッド12を接地電位
VSSにクランプする機能を有し、MOSトランジスタ
で構成されている。モード切換信号出力回路18は、第
2の入出力動作モード時において接地電位VSSのモー
ド切換信号を出力して出力バッファ15A〜15Dを動
作させ、第1の入出力動作モード時において電源電位■
CCを出力して出力バッファ15Dのみを動作させる回
路であり、インバータで構成されている。
この種の半導体記憶装置において、第1と第2の入出力
動作モードの選択は、ワイヤボンディン4 グオプションによって行っており、ワイヤ3により、■
CCボンディングポスト1とモード切換ボンディングパ
ッド12とを結線した時には、×4動作である第2の入
出力動作モードで動作し、結線しない時には、×1動作
である第1の入出力動作モードで動作する。
すなわち、ワイヤ3で結線しない場合、クランプ回路1
7は、モード切換ボンディングパッド12の電位を接地
電位VSSにクランプする。すると、モード切換信号出
力回路18は、電位VCCのモード切換信号を出力して
出力バッファ15Dのみを動作させる。この時、出力バ
ッファ15Dに対応して設けられた図示しない1個の入
カバッファも動作状態となる。このように、1個の出力
バッファ15D及びそれに対応する図示しない1個の入
カバッファが動作状態となると、それらの出力バッファ
15D及びそれに対応する入カバッファにより、回路系
14を介してメモリアレイブロック13に対し、1ビッ
ト単位のデータの読出しあるいは書込みが行われる。
一方、ワイヤ3によってVCCボンディングボス1〜]
とモード切換ボンディングパッド12とを結線した場合
、第2の入出力動作モードとなり、VCCボンディング
ポスト1に印加された電位VCCにより、モード切換ボ
ンディングパッド12が電位VCCとなり、モード切換
信号出力回路18から電位VSSのモード切換信号が出
力される。
すると、出力バッファ15A〜15Dがずべて動作状態
になると共に、その出力バッファ15A〜15Dに対応
して設けられた図示しない4個の入力バッファも動作状
態となる。そのため、これらの出力バッファ15A〜1
5D及びそれに対応する図示しない4個の入カバッファ
により、回路系14を介してメモリアレイブロック13
に対する4ビットデータの読出しあるいは書込み動作が
行われる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成の装置では、次のような課題が
あった。
第2図の装置において、出力バッファ15A〜6 15D及びそれに対応する図示しない4個の入力バッフ
ァは、他の回路も含めて、駆動するための電位■CCの
電源が必要である。しかも、図示しない入カバッファは
、外部からのデータを増幅し、それをメモリアレイブロ
ック13A>書込むためのものであるから、それほど大
きな電力消費がない。
これに対し、出力バッファ15A〜15Dでは、メモリ
アレイブロック13から読出されたテ゛一タをTTL出
力の11 0 1+あるいは′は″に駆動して外部回路
に供給しなければならないため、大きな充放電電流が流
れる。しかも、従来の装置では、VCCパッド11から
の電位■CCの電源を■CC配線16−1.16−2を
介してすべての出力バッファ15A〜15Dへ供給し、
それらを駆動する構造であるため、第2の入出力動作モ
ード時において、出力バッファ15A〜15Dがすべて
゛は′′出力の動作をすると、消費電力が非常に大きく
なり、その上、ワイヤ2のインピーダンスのために■C
Cパッド11の電位が落ち込み、回路系14、特にその
回路系14内のTTLレベル入7 力回路が電位不足のために誤動作するという問題があり
、それを解決することが困難であった。
本発明は前記従来技術がもっていた課題として、第2の
入出力動作モード時において■CCパッドの電位が落ち
込み、回路系が誤動作するという点について解決した半
導体記憶装置を提供するものである。
本発明は前記課題を解決するために、VCC印加用のV
CCボンディングポストに接続されたVCCパッドと、
例えば×1.ビット入出力動作を行わせるための第1−
の入出力動作モードと例えば×4ビット入出力動作を行
わせるだめの第2の入出力動作モードとを切換えるため
のモード切換ボンディングパッドと、■CC配線によっ
て前記VCCパッドに接続されTTLで構成されたメモ
リ周辺回路を有する回路系と、前記VCCパッドからの
電源供給によって駆動される複数のデータ出力用の出力
バッファとを備え、前記■CCボンディングポストと前
記モード切換ホンディングパッドとの間のワイヤ等によ
る結線の有無によって前記8 第1または第2の入出力動作モードのいずれか一方を選
択する構成にしたDRAM等の半導体記憶装置において
、次のような手段を講じたものである。
即ち、前記複数の出力バッファのうち、前記第1及び第
2の入出力動作モード時に動作する出力バッファを、前
記回路系と共に第1のVCC配線によって前記VCCパ
ッドに接続し、前記第2の入出力動作モード時のみ動作
する出力バッファを、第2のVCC配線によって前記モ
ード切換ホンディングパッドに接続したものである。
(作用) 本発明によれば、以上のように半導体記憶装置を構成し
たので、第1及び第2の入出力動作モード時に共に動作
する出力バッファは、第1の■CC配線を介してVCC
パッドからの電源で駆動され、第2の入出力動作モード
時のみ動作する出力バッファは、第2の■CC配線を介
してモード切換ボンディングパッドからの電源で専用に
駆動される。これにより、第2の入出力動作モード時C
こ0 おいて複数の出力バッファがすべて゛1′゜出力の動作
をしたとしても、それらの出力バッファに対してVCC
パッドとモード切換ボンディングパッドとの2箇所から
電源供給が行われるため、従来のようなVCCパッドの
電位の落ち込みが低減され、それによりVCCパッドが
ら電源供給を受ける回路系の入力電位低下が防止でき、
その回路系の言呉動作の防止が図れる。従って、前記課
題を解決できるのである。
(実施例) 第1図は、本発明の実施例を示す半導体記憶装置の■C
C配線を示す図である。
この半導体記憶装置は、×1ビットの入出力動作を行う
第1の入出力動作モードと、×4ビットの入出力動作を
行う第2の入出力動作モードとのいずれか一方を、ワイ
ヤボンディングオプションによって選択するDRAMを
示すもめである。VCC印加用のVCCボンディングポ
スト21には、ワイヤ22.23を介してメモリチップ
30内の■CCパッド31及びモード切換ボンディング
パ]−〇 ッド32がそれぞれ接続されている。
このメモリチップ30内には、データ格納用のメモリア
レイブロック40、メモリ周辺回路を有する回路系50
、及びデータ出力用の4個の出力バッファ60A〜60
Dが形成されている。出力バッファ60A〜60Cは×
4ビット入出力動作モード時、つまり第2の入出力動作
モード時に動作するもの、出力バッファ60Dは×1ビ
ット入出力動作モード時、つまり第1の入出力動作モー
ド時と第2の入出力動作モード時に共に動作するバッフ
ァて゛ある。出力バッファ60C及び60Dは回路系5
0と共に第1のVCC配線61−1を介してVCCパッ
ト31に接続され、さらに出力バッファ60A及び60
Bは第2のVCC配線61−2を介してモード切換ボン
ディングパット32に接続されている。
第2の■CC配線61−2には、モード切換ボンディン
グパッド32の電位を接地電位VSSにクランプするた
めのクランプ回路62と、モード切換ボンディングパッ
ド32の電位に応じたモー11 ド切換信号を出力するモード切換信号出力回路63とが
、接続されている。モード切換信号出力回路63は、第
1の入出力動作モード時において電位■CCのモード切
換信号を出力して出力バッファ60Dのみを動作させ、
第2の入出力動作モード時に電位VSSのモード切換信
号を出力して出力バッファ60A〜60Dを動作させる
機能を有している。
第3図は、第1図の一部を省略した概略の回路図である
第1図のメモリアレイブロック40は、データ格納用の
メモリセルマトリクス41を備え、そのメモリセルマト
リクス41には、ワード線42を介して行アドレスデコ
ーダ43が接続されている。
さらに、このメモリセルマトリクス41には、ビット線
44を介してセンスアンプ45及び列アドレスデコーダ
46が接続されている。行アドレスデコーダ43及び列
アドレスデコーダ46は、行アドレスバス47及び列ア
ドレスバス48を介して回路系50にそれぞれ接続され
ている。
12 回路系50は、制御クロック『τ丁を入力して行タイミ
ング信号を出力する行制御回路51と、ライトイネーブ
ル信号WE及び制御クロック而ミを入力して列タイミン
グ信号を出力する列制御回路52とを備えている。行制
御回路51の出力側は、アドレスAD取り込み用の行ア
ドレスバッファ53を介して行アドレスバス47に接続
されると共に、センスアンプ45に接続されている。
列制御回路52の出力側には、アドレスAD取り込み用
の列アドレスバッファ54を介して列アトレスバス48
が接続されている。
また、メモリアレイブロック40内には、列アドレスデ
コーダ46に接続されたデータパス4つが形成されてい
る。このデータパス4つには、メモリアレイブロック4
0外に形成された4個の入カバッファ55A〜55D及
ひ′パスアンプ56A〜56Dが接続され、さらにその
バスアンプ56A〜56Dに、それそ′れ出力バッファ
60A〜60Dが接続されている。入力バッファ55A
〜・55Dは、入力データDinを増幅してデータパス
49に書込む回路であり、第1図の■CCパッド31か
らの電位VCCによって駆動される。バスアンプ56A
〜56Dは、読出し速度を上げるためにデータバス49
からの読出しデータを増幅する回路である。出力バッフ
ァ60A〜60Dは、データバス49の読出しテータレ
ベルに応じてTTL出力のII O I+あるいはi+
 1 ++の出力データDoutを出力する回路て゛あ
る。バスアンプ56A〜56D及び出力バッファ60A
〜60Dは、VCCパット31からの電位VCCによっ
て駆動される。
第4図は、第1図のクランプ回路62の回路図である。
このクランプ回路62は、相互コンダクタンスが極めて
小さく設定されたNチャンネル型MOSトランジスタ6
2aで構成され、そのトランジスタ62aのトレインが
モード切換ボンデイングパッド32に、ゲートがVCC
パッド31に、ソースが接地電位■SSにそれぞれ接続
されている。
このトランジスタ62aは、常時オン状態で、モ14 ード切換ボンディングパッド32に電位VCCが印加さ
れていない時、そのモード切換ボンディングパッド32
を接地電位VSSにクランプする。
一方、モード切換ボンディングパッド32に電位VCC
が印加された時、トランジスタ62aはオン状態となっ
ているのだが、相互コンダクタンスが小さいため、モー
ド切換ボンディングパッド32が電位vcc ( ’“
H++レベル)になる。
第5図は、第1図のモード切換信号出力回路63の回路
図である。
このモード切換信号出力回路63は、モード切換ボンデ
ィングパッド32の電位を入力、モード切換信号86B
を出力とするインバータ63aで構成され、■CCパッ
ト31から供給される電位VCCによって駆動される。
このインバータ63aでは、モード切換ボンディングパ
ッド32に電位■CCが印加されている時は電位■SS
のモード切換信号863を出力し、モード切換ボンディ
ングパッド32に電位■CCが印加されていない時には
電位VCCのモード切換信号863を出力15 して入カバッファ55A〜55D及び出力バッファ60
A〜60Dの動作を制御する機能を有している。すなわ
ち、インバータ63aから出力されるモード切換信号S
63が電位VSSであれば、第2の入出力動作モードと
なって入力バッファ55A〜55D及び出力バッファ6
0A〜60Dがすべて動作し、モード切換信号863が
電位VCCであれば、第1の入出力動作モードとなって
入カバッファ55D及び出力バッファ60Dのみが動作
する。
次に、動作を説明する。
第1の入出力動作モードの場合には、■CCボンディン
グポスト21とモード切換ボンディングパッド32とを
結線せず、第2の入出力動作モードの時には、ワイヤ2
3によって■CCボンディングボスト21とモード切換
ボンディングパッド32とを結線する。
先ず、第1の入出力動作モードの場合、ワイヤ23が結
線されていないので、■CCボンディングボスト21に
電位■CCを印加すると、その電16 位VCCがワイヤ22を介してVCCパッド31に供給
される。VCCパッド31に電位VCCが供給されると
、回路系50及び出力バッファ60C,60Dに電源が
印加されてそれらが駆動すると共に、メモリアレイブロ
ック40、クランプ回路62及びモード切換信号出力回
路63に電源が供給される。クランプ回路62は、その
トランジスタ62aの働きによってモード切換ボンディ
ングパッド32を接地電位VSSにクランプする。
すると、モード切換信号出力四863中のインバータ6
3aの反転動作により、そのインバータ63aから電位
■CCのモード切換信号36Bが出力され、入力バッフ
ァ55D及び出力バッファ60Dのみが動作状態となる
制御クロックマAs,CAS及びライI−イネーブル信
号W『が回路系50に供給されると、その回路系50が
動作する。すなわち、制御クロックKKKの例えば立下
がりにより、行制御回路51から出力されるタイミング
信号によって行アドレスバッファ53及びセンスアンプ
45が活性化さ17 れる。行アドレスバッファ53が活性化されると、アド
レスADが取り込まれ、その行アドレスバッファ53の
出力を受けて、行アドレスデコーダ43により、1本の
ワード線42が活性化されて゛H++に立上がる。ワー
ド線の立上がりにより、メモリセルマトリクス41内の
選択されたセルレベルに応じた差信号が、各ビット線4
4に現れる。
この差信号はセンスアンプ45より、II O I+あ
るいは゛1“の論理レベルに増幅される。
一方、制御クロツクπN丁及びライトイネーブル信号W
T′によって回路系50が動作すると、例えばその制御
クロックCASの立下がりにより、列制御回路52から
出力されるタイミング信号によって列アドレスバッファ
54が活性化し、その列アドレスバッファ54がアドレ
スADを取り込む。゜すると、列アドレスバッファ54
の出力を受けて列アドレスデコーダ46が、センスアン
プ45から出力される差信号の1つを選択し、その差信
号をデータバス49へ送る。データパス4つ上の差信号
は、読出し速度向上のためにバスアンプ18 56Dで増幅された後、出力バッファ60Dにより、デ
ータパスレベルに応じてTTL出力の゛0′”あるいは
゛1′゛の出力データDoutが出力される。
書込み時には、ライトイネーブル信号wbで制御される
内部クロックにより、入カバッファ50Dで入力データ
Dinを増幅し、データバス49に書込むことにより、
メモリセルマトリクス41の所定のアドレスにデータが
書込まれる。
次に、■CCボンディングポスト2]とモード切換ボン
ディングパッド32とを、ワイヤ23で接続して第2の
入出力動作モードを選択した場合の動作を説明する。
第2の入出力動作モードでは、■CCボンデイングポス
ト21に印加された電位■CCがVCCパッド31及び
モード切換ボンディングパッド32に与えられるので、
その■CCパッド31及びモード切換ボンディングパッ
ド32から出力バッファ60A〜60D及び入力バッフ
ァ55A〜55Dへ電源が供給される。そしてモード切
換ボン1つ ディングパッド32により、電位■CCがクランプ回路
62及びモード切換信号出力回路63に供給される。
クランプ回路62は、そのトランジスタ62aの相互コ
ンダクタンスが極めて小さく設定されているので、その
トランジスタ62aの働きによって第2のVCC配線6
1−2が電位VCCに保持される。すると、モード切換
信号出力回路63中のインバータ63aの反転動作によ
り、そのインバータ63aから電位VSSのモード切換
信号863が出力され、全ての入カバッフ755A〜5
5D及び出力バッファ60A〜60Dが動作状態となる
。そのため、入カバッファ55A〜55Dによって4ビ
ットの入力データDinが入力され、その4ビットの入
力データDinがメモリセルマトリクス41に書込まれ
る。同様に、メモリセルマトリクス41に書込まれた4
ビットのデータは、出力バッファ60A〜60Dを介し
て4ビットの出力データDoutとして外部へ出力され
る。
ここで、出力バッファ60A〜60Dが全て20 ” 1 ”出力の動作をする場合、従来の回路では4個
の出力バッファ15A〜15DをVCCパッド11から
の■CC配線16−1.16−2で全て駆動しているた
め、その時の駆動電流がiであったが、本実施例では、
出力バッファ60C及び60Dを第1の■CC配線61
−1で駆動すると共に、他の出力バッファ60A及び6
0Bを第2のVCC配線61−2で駆動する構成である
ため、第1と第2のVCC配線61−1.61−2にそ
れぞれ流れる電流はi/2となる。そのため、ワイヤ2
2のインピーダンスによる■CCパッド31の電位の落
ち込みが低減され、そのVCCパッド31に接続された
回路系50、特にそのTTLレベル入力回路への電位低
下の悪影響が少なくなって回路系50の誤動作を的確に
防止できる。
なお、本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。その変形例としては、例えば次のよう
なものがある。
(a)  第1図において、第2の入出力動作モード時
のみ動作する出力バッファ60A〜60Cを21 第2のVCC配線61−2で駆動し、第1及び第2の入
出力動作モード時共に動作する出力バッファ60Dを第
1のVCC配線61−1で駆動させる配線構造にしても
、上記実施例とほぼ同様の利点が得られる。
(b)  上記実施例では、第1の入出力動作モード時
に×1ビットの入出力動作、第2の入出力動作モード時
に×4ビットの入出力動作を行う構成について説明した
が、この第1と第2の入出力動作モード時に動作するビ
ット数は任意の数に変形することが可能である。このよ
うな場合、出力バッファ数に応じて、例えばその約半分
をVCCパッド31から、他の約半分をモード切換ボン
ディングパッド32から、それぞれ電源供給するように
すれば、上記実施例とほぼ同様の利点が得られる。
(C)  第1図では、VCCボンディングボスト21
とvCCパッド31及びモード切換ボンディングパッド
32との間を、ワイヤ22.23でそれぞれ接続するよ
うにしたが、他のチップ構造等22 にすることによってそのワイヤ22.23に代えて、例
えばメタル層で結線しても良い。この場合には、レーザ
等を用いてそのメタル層を切断する等して、第1と第2
の入出力動作モードの切換を行うようにすれば良い。
(d)  第1図のVCCパッド31、モード切換ポ゛
ンディングパッド32、回路系50、出力バッファ60
A〜60D等の配置形態は図示以外の配置状態に代えて
も良く、さらにそのメモリチップ30内に設けられるメ
モリアレイブロック40の回路構成等を図示以外の回路
に変形する等、種々の変形が可能である。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、第1と第
2の入出力動作モード時共に動作する出力バッファを、
回路系と共に■CCパッドからの第1のVCC配線で駆
動し、第2の入出力動作モード時のみ動作する出力バッ
ファを、モード切換ボンディングパッドからの第2の■
CC配線で専用に駆動する構成にしたので、第2の入出
力動作モード時において全ての出力バッファが′は′′
出力の動作を行った場合、そのVCCパッドの電位の落
ち込みが低減される。そのため、VCCパッドに接続さ
れた回路系に対する入力電位の低下を防止でき、それに
よってその回路系の誤動作を的確に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す半導体記憶装置のVCC
配線を示す図、第2図は従来の半導体記憶装置のVCC
配線例を示す図、第3図は第1図の概略の回路図、第4
図は第1図のクランプ回路の回路図、第5図は第1図の
モード切換信号出力回路の回路図である。 21・・・・・・VCCボンディングポスト、22,2
3・・・・・・ワイヤ、31・・・・・・■CCパッド
、32・・・・・モード切換ボンディングパッド、40
・・・・・・メモリアレイブロック、50・・・・・・
回路系、60A〜60D・・・・・・出力バッファ、6
1−1.61−2・・・・・・第1,第2の■CC配線
、62・・・・・・クランプ回路、63・・・・・・モ
ード切換信号出力11i1i7路。 第1図C ) 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電源印加用の電源ボンディングポストに接続された電源
    パッドと、異なるビット数で入出力動作を行わせるため
    の第1と第2の入出力動作モードを切換えるためのモー
    ド切換ボンディングパッドと、電源配線によって前記電
    源パッドに接続されトランジスタ・トランジスタ・ロジ
    ックで構成されたメモリ周辺回路を有する回路系と、前
    記電源パッドからの電源供給によって駆動される複数の
    データ出力用の出力バッファとを備え、前記電源ボンデ
    ィングポストと前記モード切換ボンディングパッドとの
    間の結線の有無によって前記第1または第2の入出力動
    作モードのいずれか一方を選択する構成にした半導体記
    憶装置において、前記複数の出力バッファのうち、 前記第1及び第2の入出力動作モード時に動作する出力
    バッファを、前記回路系と共に第1の電源配線によって
    前記電源パッドに接続し、 前記第2の入出力動作モード時のみ動作する出力バッフ
    ァを、第2の電源配線によつて前記モード切換ボンディ
    ングパッドに接続した、 ことを特徴とする半導体記憶装置。
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