JPH04182988A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH04182988A
JPH04182988A JP2310925A JP31092590A JPH04182988A JP H04182988 A JPH04182988 A JP H04182988A JP 2310925 A JP2310925 A JP 2310925A JP 31092590 A JP31092590 A JP 31092590A JP H04182988 A JPH04182988 A JP H04182988A
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JP
Japan
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block
signal
blocks
memory
defective
Prior art date
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Pending
Application number
JP2310925A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Obayashi
正幸 大林
Masashi Shioda
昌史 志小田
Nobuo Tanba
丹場 展雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Power Semiconductor Device Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Haramachi Electronics Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Haramachi Electronics Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2310925A priority Critical patent/JPH04182988A/en
Publication of JPH04182988A publication Critical patent/JPH04182988A/en
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Abstract

PURPOSE:To allow the effective relief of defective bits without increasing access time with reduced electric power consumption by dividing memory cell arrays to plural blocks and adding a spare memory block of the same capacity as the capacity of these blocks. CONSTITUTION:Reading out/writing circuits 5a to 5h corresponding to the normal memory blocks and a reading out/writing circuit 5R corresponding to the spare memory block 1R are made of the same constitution. In addition, a Y system decoder-driver 3 is formed to such a shape which handles the changeover signal from a defect block changeover signal generating circuit 4 as the signal equal to an address signal and generates the selection signal for the memory blocks. Then, the critical path to determine the access time of the normal memory blocks 1a to 1h and the spare memory block 1R are exactly the same. The increase in the access time by the adoption of the redundancy constitution is obviated in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体記憶技術さらには半導体メモリにおけ
るいわゆる冗長構成に適用して特に有効な技術に関し、
例えば多ビツト並列出力形式のスタティックRAMに利
用して有効な技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory technology and a technology that is particularly effective when applied to a so-called redundant configuration in a semiconductor memory.
For example, the present invention relates to a technique effective for use in a multi-bit parallel output type static RAM.

[従来の技術] 半導体メモリにあっては、メモリセルアレイ内のメモリ
セルのうち1ビツトでも不良があると、装置全体が不良
品となる。従って、記憶容量の増大すなわちメモリセル
の数の増加に伴ってチップ面積が大きくなるので、メモ
リセルのビット不良による半導体メモリの歩留りの低下
が顕著になる。
[Prior Art] In a semiconductor memory, if even one bit of a memory cell in a memory cell array is defective, the entire device becomes defective. Therefore, as the memory capacity increases, that is, the number of memory cells increases, the chip area increases, and the yield of semiconductor memories due to bit defects in the memory cells is significantly reduced.

そこで、予め正規のメモリセルアレイとは別に予備メモ
リ列を設けておいて、不良メモリセル(以下、欠陥ビッ
トと称する)を含むメモリ列を予備メモリ列と置き換え
る冗長構成が施されている。
Therefore, a redundant configuration is implemented in which a spare memory column is provided in advance separately from the regular memory cell array, and a memory column containing a defective memory cell (hereinafter referred to as a defective bit) is replaced with the spare memory column.

ところが、従来の一般的な冗長構成は、メ干りの動作速
度すなわちアクセスタイムを遅くするという欠点があっ
た。
However, the conventional general redundant configuration has the drawback of slowing down the operating speed, that is, the access time.

しかるに、半導体メモリを使用するシステムの高速化の
要求から、半導体メモリの動作速度の向上が、記憶容量
の増大と併せて要望される。
However, due to the demand for higher speed systems using semiconductor memories, there is a demand for an increase in the operating speed of semiconductor memories as well as an increase in storage capacity.

このような要望を満たすため、例えば特公昭62−21
198号記載の発明のように動作速度を低下させること
なく欠陥ビットを救済できるようにした冗長構成技術も
提案されている。すなわち、上記先願発明は、第17図
に示すようにメモリセルアレイ10を8個のブロック1
0a−10hに分割するとともに、これとは別に予備の
メモリブロック101を付加し、デコーダ側にその選択
回路としてのマルチプレクサlla、llbを設け、ブ
ロック10a〜10hのいずれか一つに欠陥ビットがあ
ったときは、2デコーダ18によってマルチプレクサl
la、llbを切り換えてそのブロック全体を予備メモ
リブロック10iで置き換えてしまうというものである
In order to meet such demands, for example,
A redundant configuration technique has also been proposed that allows defective bits to be repaired without reducing operating speed, such as the invention described in No. 198. That is, in the prior invention, the memory cell array 10 is divided into eight blocks 1 as shown in FIG.
In addition to dividing into blocks 0a to 10h, a spare memory block 101 is added separately, and multiplexers lla and llb are provided as selection circuits on the decoder side. 2 decoder 18, the multiplexer l
1a and llb are switched and the entire block is replaced with the spare memory block 10i.

[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術は動作速度をそれほど低下させることなく
欠陥ビットの救済を行なえるものの、以下に述べるよう
な問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] Although the above-mentioned conventional technology can repair defective bits without significantly reducing the operating speed, there are problems as described below.

先ず第1に、分割した複数のブロックloa〜10hか
ら、Yデコーダ14によって1本のカラムを選択して、
マルチプレクサlla、llbで1ブロックを選択して
読出しあるいは書込み動作をするため、マルチプレクサ
llaまたはllbを通る分へけの遅れが必ず伺加され
るという点である。
First, one column is selected from the divided blocks loa to 10h by the Y decoder 14,
Since multiplexers lla and llb select one block for a read or write operation, a delay due to passage through multiplexer lla or llb is inevitably added.

第2に、分割しである複数のブロックが全て動作するた
めに、消費電力が太きいという問題点がある。
Second, there is a problem in that power consumption is high because all of the divided blocks operate.

さらに、複数ビット単位での並列読出し、書込み動作に
対しての配慮がされていないため、複数ビット単位での
動作を可能にするには、マルチプレクサの数がビット数
倍必要となり、チップサイズを増大させてしまうという
問題点もある。
Furthermore, since there is no consideration given to parallel read and write operations in units of multiple bits, in order to enable operations in units of multiple bits, the number of multiplexers must be multiplied by the number of bits, increasing the chip size. There is also the problem of letting it happen.

本発明の目的は、消費電力が少なく、しかもアクセスタ
イムを増大させることなく欠陥ビットを有効に救済可能
な半導体メモリの冗長構成技術を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor memory redundancy configuration technique that consumes less power and can effectively repair defective bits without increasing access time.

本発明の他の目的は、複数ビット単位での並列読出し、
書込み可能な半導体メモリを構成する場合にもチップサ
イズをそれほど増大させることのない冗長構成技術を提
供することにある。
Another object of the present invention is to perform parallel reading in units of multiple bits;
An object of the present invention is to provide a redundant configuration technique that does not significantly increase the chip size even when configuring a writable semiconductor memory.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、メモリセルアレイを複数のブロックに分割す
るとともに、このブロックと同一容量の予備メモリブロ
ックを付加し、同時に取り扱う複数のビットは同一のブ
ロックから読み出しあるいは書き込めるようにし、かつ
いずれかのブロックに欠陥ビットがあるときはブロック
全体を予備メモリブロックと切り換えるとともに、選択
されたブロックに対応したセンスアンプのみ駆動させる
ようにデコーダを構成し、また外部から予めプログラム
可能な素子を備えた欠陥ブロック切換信号発生手段を設
けるようにしたものである。
In other words, the memory cell array is divided into multiple blocks, a spare memory block with the same capacity as this block is added, multiple bits handled simultaneously can be read or written from the same block, and any defective bits in any block are If there is a defective block, the decoder is configured to switch the entire block as a spare memory block and drive only the sense amplifier corresponding to the selected block, and the defective block switching signal generating means is equipped with an externally programmable element. It is designed to provide a.

[作用] 上記した手段によれば、同時に取り扱う複数ビットは同
一のブロックから読み出しあるいは書込むようにしてい
るので、選択ブロックのみ活性化させ、非選択のブロッ
クには電流が流れないようにすることができ、これによ
って大幅に消費電力を減らせる。また、欠陥ブロック切
換信号はアドレス信号がデコーダに入力される前に決定
させることができるとともに、切換信号は直接デコーダ
に入力され、マルチプレクサのような選択回路が不要と
なるためアクセスタイムが増加されることもない。
[Operation] According to the above-mentioned means, since multiple bits handled simultaneously are read or written from the same block, it is possible to activate only the selected block and prevent current from flowing to non-selected blocks. , this can significantly reduce power consumption. In addition, the defective block switching signal can be determined before the address signal is input to the decoder, and the switching signal is directly input to the decoder, eliminating the need for a selection circuit such as a multiplexer, increasing access time. Not at all.

さらに、並列入出力される複数ビットの全てを1つのブ
ロックから読出しあるいは書き込むようにしているので
、欠陥ビットを有するブロックを予備ブロックに切り換
える信号を発生するデコーダの構成が簡単になり、また
マルチプレクサのような選択回路が不要であるため、複
数ビット単位の動作をするメモリを構成した場合にもチ
ップサイズの増大を抑えることができる。
Furthermore, since all of the multiple bits that are input and output in parallel are read or written from one block, the configuration of the decoder that generates the signal to switch a block with defective bits to a spare block is simplified, and the configuration of the multiplexer is simplified. Since such a selection circuit is not required, an increase in chip size can be suppressed even when a memory that operates in units of multiple bits is configured.

[実施例] 第1図には本発明をスタティックRAMに適用した場合
の一実施例が示されている。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a static RAM.

第1図において、1は64にビットの記憶容量を持つよ
うにされたメモリセルアレイで、この実施例ではメモリ
セルアレイl内が8個のブロックla〜1hに分割され
、各ブロック1a〜1hは各々256行X32列の8に
ビットに構成されている。そして、上記ブロック1a〜
1hとは別に、256行X32列構成の同一規模の予備
メモリブロックIRが隣接して設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a memory cell array having a storage capacity of 64 bits. In this embodiment, the memory cell array 1 is divided into eight blocks la to 1h, each block 1a to 1h having a memory capacity of 64 bits. It is organized into 8 bits in 256 rows and 32 columns. And the above blocks 1a~
In addition to 1h, a spare memory block IR of the same size and having a configuration of 256 rows and 32 columns is provided adjacently.

また、第1図において、2はX系のデコーダ・ドライバ
であり、8ビツトのXアドレス信号xO〜x7を受け、
各ブロックla〜lh及びIRに共通に配設された25
6本のワード線の中から任意の1本を選択する。
Further, in FIG. 1, 2 is an X-system decoder/driver, which receives 8-bit X address signals xO to x7.
25 commonly arranged in each block la to lh and IR
Select any one of the six word lines.

3はY系のデコーダ・ドライバであり、3ビツトのYア
ドレス信号YO−Y2と欠陥ブロック切換信号発生回路
4からの信号を受け、9個のブロック1a〜IRの中か
ら任意の1ブロックを選択する。
3 is a Y-system decoder/driver, which receives the 3-bit Y address signal YO-Y2 and a signal from the defective block switching signal generation circuit 4, and selects any one block from the nine blocks 1a to IR. do.

欠陥ブロック切換信号発生回路4は、例えばヒユーズ等
プログラム可能な素子を備え、その素子の状態に応じて
発生された信号を所定の信号レベルに増幅し、上記Y系
デコーダ・ドライバ3に供給して、欠陥ブロックの選択
を禁止し、予備メモリブロックIRを選択する信号を与
えるものである。
The defective block switching signal generation circuit 4 includes a programmable element such as a fuse, and amplifies a signal generated according to the state of the element to a predetermined signal level and supplies it to the Y-system decoder/driver 3. , which prohibits selection of defective blocks and provides a signal to select spare memory block IR.

5a〜5Rは各ブロック1a〜IRに対して書込みを行
なうライトアンプ及び読出しを行なうセンスアンプを備
えた読出し書込み回路である。この読出し書込み回路5
a〜5Rは32個のライトアンプと32個のセンスアン
プとからなり、各ブロックごとの独立に32ビット読出
しあるいは書込み動作可能なようにされている。さらに
、これらの読出しあるいは書込み回路5a〜5RはY系
デコーダ・ドライバ3からの選択信号が入力されたとき
にのみいずれか一つが活性化されるようにされている。
5a to 5R are read/write circuits each having a write amplifier for writing to each block 1a to IR and a sense amplifier for reading. This read/write circuit 5
A to 5R are composed of 32 write amplifiers and 32 sense amplifiers, and each block can independently perform 32-bit read or write operations. Further, one of these read or write circuits 5a to 5R is activated only when a selection signal from the Y-system decoder/driver 3 is input.

一方、6はデータ入出力回路であり、32ビツトの入力
データD、〜D l +をライトアンプに供給し、ある
いはメモリセルアレイ1からセンスアンプにより読出さ
れたデータを出力するものである。
On the other hand, 6 is a data input/output circuit which supplies 32-bit input data D, -D l + to the write amplifier or outputs data read out from the memory cell array 1 by the sense amplifier.

また、7は外部から供給されるリードライト制御信号W
Eやチップ選択信号O8に基づいて上記データ入出力回
路6や読出し書込み回路5a〜5Rに対する制御信号を
形成する内部制御回路である。
Further, 7 is a read/write control signal W supplied from the outside.
This is an internal control circuit that forms control signals for the data input/output circuit 6 and read/write circuits 5a to 5R based on E and chip selection signal O8.

上記メモリにおいては、Y系デコーダ・ドライバ3によ
って選択された一つの読出し書込み回路5a〜5Rとそ
れに対応したブロック1a〜IRのみ活性化されるよう
に構成され、残りの8つのブロックには読出し電流や書
込み電流が流されないように構成されている。これによ
って、各ブロックから各々32ビツトずつ読み出してマ
ルチプレクサで選択して出力する方式に比べて消費電力
が大幅に低減される。
The above memory is configured such that only one read/write circuit 5a to 5R selected by the Y-system decoder/driver 3 and the corresponding blocks 1a to IR are activated, and the remaining eight blocks are supplied with a read current. The structure is such that no current or write current is allowed to flow. This significantly reduces power consumption compared to a method in which 32 bits are read from each block, selected by a multiplexer, and output.

また、上記実施例においては、正規のメモリブロックに
対応した読出し書込み回路5a〜5hと、予備メモリブ
ロックIRに対応した読出し書込み回路5Rとは同一構
成とされ、かつY系デコーダ・ドライバ3が欠陥ブロッ
ク切換信号発生回路4からの切換信号をアドレス信号と
対等の信号として扱いメモリブロックの選択信号を発生
するような形式にされているので、正規のメモリブロッ
ク1a〜1hと予備メモリブロックIRのアクセスタイ
ムを決定するクリティスルバスは全く同じとなる。従っ
て、冗長構成を採用したことによるアクセスタイムの増
加はない。
Further, in the above embodiment, the read/write circuits 5a to 5h corresponding to the regular memory block and the read/write circuit 5R corresponding to the spare memory block IR have the same configuration, and the Y-system decoder/driver 3 is defective. Since the switching signal from the block switching signal generation circuit 4 is treated as a signal equivalent to an address signal and generates a memory block selection signal, access to the regular memory blocks 1a to 1h and the spare memory block IR is facilitated. The critbus, which determines the time, will be exactly the same. Therefore, there is no increase in access time due to the adoption of the redundant configuration.

第2図には、上記Y系デコーダ・ドライバ3と、欠陥ブ
ロック切換信号発生回路4の構成例が示されている。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the Y-system decoder/driver 3 and the defective block switching signal generation circuit 4.

このうち、Y系デコーダ・ドライバ3は、外部からのY
アドレス信号YO〜¥2を受けて相補アドレス信号を発
生するアドレスバッファ31a。
Of these, the Y system decoder/driver 3 receives external Y
Address buffer 31a receives address signals YO to ¥2 and generates complementary address signals.

31b、31cと、3人力NORゲート32a〜32h
からなるデコーダ部32と、そのデコード信号と欠陥ブ
ロック切換発生回路4からの相補切換信号とを入力信号
とする2人力NORゲート33a〜33hおよび331
〜33pからなる冗長切換部33と、NORゲート33
a〜33hの出力を受けて正規メモリブロック18〜1
hの選択信号Ya〜Yhを形成するレベル変換器兼ドラ
イバ34a 〜34hと、上記NORゲート33a〜3
3hの出力に基づいて予備メモリブロックIRを選択す
るか否か決定する論理和ゲート35と、その出力を受け
て予備メモリブロックIRの選択信号YRを形成するレ
ベル変換器兼ドライバ34Rとにより構成されている。
31b, 31c and 3-man powered NOR gates 32a to 32h
a decoder section 32 consisting of a decoder section 32, and two-man power NOR gates 33a to 33h and 331 whose input signals are the decoded signal thereof and a complementary switching signal from the defective block switching generation circuit 4.
A redundant switching unit 33 consisting of ~33p and a NOR gate 33
Regular memory blocks 18 to 1 receive outputs from a to 33h.
level converters/drivers 34a to 34h that form selection signals Ya to Yh, and the NOR gates 33a to 3
3h, and a level converter/driver 34R that receives the output and forms a selection signal YR for the spare memory block IR. ing.

一方、欠陥ブロック切換信号発生回路4は、プログラム
可能なレベル発生手段41a〜41hと、それらの信号
を受けて相補切換信号co、co〜C7,C7を発生す
るバッファアンプ42a〜42hとにより構成されてい
る。
On the other hand, the defective block switching signal generation circuit 4 includes programmable level generation means 41a to 41h, and buffer amplifiers 42a to 42h that receive these signals and generate complementary switching signals co, co to C7, C7. ing.

第3図には、レベル発生手段41とバッファアンプ42
の具体的構成例が示されている。
FIG. 3 shows a level generating means 41 and a buffer amplifier 42.
A specific example of the configuration is shown.

すなわち、レベル発生手段41は電源電圧端子Vcc、
Vee間に抵抗R1とヒユーズFおよび抵抗R2が直列
接続されてなり、ヒユーズFを切断していないときには
「1」レベル(Vcc)の信号を発生し、端子Pにプロ
ーブ当てて大きな電流を流してヒユーズFを切断したと
きには「0」レベル(Vee)の信号を発生するように
構成されている。
That is, the level generating means 41 has the power supply voltage terminal Vcc,
Resistor R1, fuse F, and resistor R2 are connected in series between Vee and F, and when fuse F is not cut, a signal of "1" level (Vcc) is generated, and a large current is caused to flow by applying a probe to terminal P. It is configured to generate a "0" level (Vee) signal when the fuse F is cut.

バッファアンプ42は、トランジスタQl、Q2を有す
る差動増幅段DAとエミッタフォロワEFl、EF2と
からなる差動増幅器で構成されており、レベル発生手段
41で発生され、「0」又は「1」の信号を受けて、相
補信号Ci、Ciを発生する。この相補信号Ci、Ci
のレベルは、Y系デコーダ・ドライバ3内のNORゲー
ト33a〜33pの信号レベルに合わせ設定されている
The buffer amplifier 42 is constituted by a differential amplifier consisting of a differential amplification stage DA having transistors Ql and Q2 and emitter followers EFl and EF2. Upon receiving the signal, complementary signals Ci and Ci are generated. These complementary signals Ci, Ci
The level of is set in accordance with the signal level of the NOR gates 33a to 33p in the Y-system decoder/driver 3.

この相補信号Ci、Ciのうち、反転信号C1は、正規
のメモリブロック選択用のNORゲート33a〜33h
に入力され、非反転信号C1は予備メモリブロック選択
用のNORゲート331〜33pに入力される。
Of these complementary signals Ci and Ci, the inverted signal C1 is the NOR gate 33a to 33h for normal memory block selection.
The non-inverted signal C1 is input to NOR gates 331 to 33p for selecting spare memory blocks.

欠陥救済をしないときすなわちヒユーズを切断しないと
きは、レベル発生回路41の出力は「1」レベルである
ので、バッファアンプ42の反転信号5丁はrQJ レ
ベル、また非反転信号Cは「1」レベルである。従って
、正規のメモリブロック選択用のNORゲート33a 
〜33hには、r□ルベルの信号が入力され、NORゲ
ート33a〜33hの出力は、Y系デコーダ・ドライバ
用ORゲート32a〜32hからの入力に従う。即ち、
ORゲート32a〜32hのいずれかの出力が「O」な
らば、対応するNORゲート33a〜33hの出力は「
1」となり、出力「1」のNORゲート33に対応する
1つのブロックが選択される。一方、このとき予備メモ
リブロック選択用のNORゲート331〜33pには、
「1」レベルの信号が入力されるのでORゲート34の
出力は、Y系デコーダ・ドライバ用ORゲート32a〜
32hからの入力によらず、「0」レベルに固定される
。即ち、予備メモリブロックlRは選択されない。
When defect relief is not performed, that is, when the fuse is not cut, the output of the level generation circuit 41 is at the "1" level, so the five inverted signals of the buffer amplifier 42 are at the rQJ level, and the non-inverted signal C is at the "1" level. It is. Therefore, the NOR gate 33a for normal memory block selection
A signal of r□ level is input to 33h, and the outputs of NOR gates 33a to 33h follow the inputs from Y-system decoder/driver OR gates 32a to 32h. That is,
If the output of any one of the OR gates 32a to 32h is "O", the output of the corresponding NOR gate 33a to 33h is "0".
1", and one block corresponding to the NOR gate 33 with the output "1" is selected. On the other hand, at this time, the NOR gates 331 to 33p for selecting spare memory blocks have
Since a "1" level signal is input, the output of the OR gate 34 is
It is fixed at the "0" level regardless of the input from 32h. That is, spare memory block lR is not selected.

一方、欠陥救済をする場合には欠陥のあるブロックに対
応するレベル発生回路41のヒユーズを切断するので、
出力は「0」レベルとなる。したがってバッファアンプ
42の反転信号σ了は「1」、非反転信号Cは「0」l
ノベルとなる。つまり正規のメモリブロック選択用NO
Rゲート33a〜33Rのうち欠陥のあるブロックに対
応するゲートには「1」レベルの信号が入力されるので
、Y系アドレスデコード用ORゲート32a〜32hか
らの入力によらず、その正規メモリブロックは非選択と
なる。これとともに、欠陥のある正規メモリブロック選
択用NORゲート33a〜33hと対をなす冗長選択用
NORゲート33iまたは33i〜33pには「O」レ
ベルの信号が入力されるので、Y系アドレスデコード用
○Rゲート32a〜32hからの入力に従い、予備メモ
リブロックの選択信号が形成される。
On the other hand, when performing defect relief, the fuse of the level generation circuit 41 corresponding to the defective block is cut.
The output becomes "0" level. Therefore, the inverted signal σ of the buffer amplifier 42 is "1", and the non-inverted signal C is "0".
It becomes a novel. In other words, the normal memory block selection NO.
Since a "1" level signal is input to the gate corresponding to the defective block among the R gates 33a to 33R, the normal memory block is is not selected. At the same time, since an "O" level signal is input to the redundant selection NOR gates 33i or 33i to 33p that are paired with the defective regular memory block selection NOR gates 33a to 33h, the A spare memory block selection signal is formed according to inputs from R gates 32a to 32h.

第4図には上記Y系デコーダ・ドライバ3のうち、正規
メモリブロック選択側回路のより具体的な例が示されて
いる。
FIG. 4 shows a more specific example of the normal memory block selection side circuit of the Y-system decoder/driver 3.

すなわち、外部から供給されるY系アドレス信号YO−
Y2を受ける入力バッファ31a〜31Cは、ECLゲ
ートからなりその出力段を構成するエミッタフォロワト
ランジスタQll〜Q16はマルチエミッタトランジス
タとされ、トランジスタQl 1.Ql 3.Ql 5
の各エミッタ端子は共通の定電流源CCl−CC4に接
続され、トランジスタQ12.Q14.Q16の各エミ
ッタは共通の定電流源CC5〜CC8に接続されてワイ
ヤード論理が構成されている。そして各ワイヤード論理
の出力信号が各々ECLゲートからなる2人力NORゲ
ート33a〜33hの一方の入力端子に供給され、デコ
ード信号a、τ〜h、πが形成されるようになっている
。NORゲート33a〜33hの他方の入力端子には欠
陥ブロック切換信号発生回路4からの切換信号Go−C
7が入力されている。第4図には2人力NORゲート3
3a〜33hの構成例が33aについて代表的に示され
ている。
In other words, the Y-system address signal YO− supplied from the outside
The input buffers 31a to 31C receiving Y2 are composed of ECL gates, and the emitter follower transistors Qll to Q16 forming the output stage thereof are multi-emitter transistors. Ql 3. Ql 5
Each emitter terminal of transistors Q12. is connected to a common constant current source CCl-CC4. Q14. Each emitter of Q16 is connected to common constant current sources CC5 to CC8 to form a wired logic. Then, the output signal of each wired logic is supplied to one input terminal of two-man power NOR gates 33a to 33h each consisting of an ECL gate, and decoded signals a, τ to h, and π are formed. The other input terminals of the NOR gates 33a to 33h receive the switching signal Go-C from the defective block switching signal generation circuit 4.
7 is input. Figure 4 shows the two-man powered NOR gate 3.
Examples of configurations 3a to 33h are representatively shown for 33a.

第5図には上記Yデコーダ・ドライバ3のうち、予備メ
モリブロックの選択側回路の具体例が示されている。
FIG. 5 shows a specific example of a circuit on the selection side of the spare memory block in the Y decoder/driver 3.

同図において、破線Aで示されている回路部分は、第4
図に示されている回路との共通部分をそのまま重複して
記載したものである。
In the figure, the circuit portion indicated by the broken line A is the fourth
Common parts with the circuit shown in the figure are duplicated as they are.

アト[ノスバッファとしてのECLゲート31a〜31
cからの出力のワイヤード論理をとった信号を受けるN
ORゲート33i〜33pは、ゲート33a〜33hと
同様に2人力のECLゲートで構成されている。異なる
のは、各NORゲート33i〜33pの他方の入力端子
に、欠陥ブロック切換信号発生回路4からの偽レベルの
切換信号Go−C7の代わりに真レベルの切換信号CO
〜C7が入力されている点と、NORゲート33i〜3
3pの出カニミッタフォロワの定電流源CC11、CC
l2が共通化され、ワイヤード論理が構成されている点
のみである。各NORゲート33a〜33pから相補出
力を取り出しているのは次段のレベル変換器兼ドライバ
34a〜34h。
ECL gates 31a to 31 as at[nos buffers]
N receives the wired logic signal of the output from c
The OR gates 33i to 33p are constructed of ECL gates operated by two people, similarly to the gates 33a to 33h. The difference is that the other input terminal of each NOR gate 33i to 33p receives a true level switching signal CO instead of a false level switching signal Go-C7 from the defective block switching signal generation circuit 4.
The point where ~C7 is input and the NOR gate 33i~3
3p output limiter follower constant current source CC11, CC
The only difference is that l2 is shared and wired logic is configured. Complementary outputs are taken out from the respective NOR gates 33a to 33p by level converters/drivers 34a to 34h in the next stage.

34Rの回路形式(第6図参照)を考慮したものである
The circuit type of 34R (see FIG. 6) is taken into consideration.

第6図には、上記NORゲート33a 〜33hおよび
ワイヤード論理部35の出力a、a〜h。
FIG. 6 shows the outputs a, a to h of the NOR gates 33a to 33h and the wired logic section 35.

hおよびR,Rを受けて、センスアンプやライトアンプ
に適した信号に変換するレベル変換器兼ドライバ34a
〜34h、34Rの具体例が示されている。
A level converter/driver 34a that receives h, R, and R and converts it into a signal suitable for a sense amplifier or a write amplifier.
Specific examples of ~34h and 34R are shown.

すなわち、このレベル変換器兼ドライバ34a〜34.
h、34Rは、上記相補出力信号a、τ〜h、hまたは
R2πを受けるMO3差動増幅段MDAと、真レベルの
信号a −hまたはRを受ける2段のインバータIVI
、iv2と、上記MOS差動増幅段MDAとインバータ
IV2の出力によって相補的にオン、オフされる2つの
トランジスタQ31.Q32が直列接続されてなるトー
テムポール型出力段TPOとから構成されている。この
ように、Bi−CMO3回路によって構成されることに
より少ない消費電力で大きな負荷を駆動することができ
る。
That is, the level converters/drivers 34a to 34.
h, 34R are an MO3 differential amplification stage MDA that receives the complementary output signals a, τ to h, h, or R2π, and a two-stage inverter IVI that receives the true level signal a-h or R.
, iv2, and two transistors Q31 . It is composed of a totem pole type output stage TPO in which Q32 is connected in series. In this way, by configuring the Bi-CMO3 circuit, a large load can be driven with less power consumption.

第7図には、X系デコーダ・ドライバ2の具体的回路例
が示されている。
FIG. 7 shows a specific circuit example of the X-system decoder/driver 2.

この実施例のX系デコーダ・ドライバ2は、第4図に示
されているY系デコーダ・ドライバ3とほぼ同一の構成
である。すなわち、外部から供給されるX系アドレス信
号X0−X7はECLゲートからなる入力バッファ21
a〜21hに入力され、ワイヤード論理からなるORゲ
ート22を経てデコードされ、256個の4人力ECL
ゲート23a、’23b、・・・・に供給され、相補選
択信号WO,WO−W255.W255が形成される。
The X-system decoder/driver 2 of this embodiment has almost the same configuration as the Y-system decoder/driver 3 shown in FIG. That is, the X-system address signals X0-X7 supplied from the outside are sent to the input buffer 21 consisting of ECL gates.
a to 21h, is decoded through the OR gate 22 consisting of wired logic, and is processed into 256 4-person ECLs.
Complementary selection signals WO, WO-W255 . W255 is formed.

6対の相補選択信号wi、wiは、第6図に示されてい
る回路と同一構成のレベル変換器兼ドライバに供給され
て、X系アドレス信号XO〜x7に対応された1本のワ
ード線を選択するワード線駆動信号が形成される。
The six pairs of complementary selection signals wi, wi are supplied to a level converter/driver having the same configuration as the circuit shown in FIG. A word line drive signal is formed that selects the word line.

第8図にはメモリセルアレイ1の構成例が示されている
FIG. 8 shows an example of the structure of the memory cell array 1.

この実施例のメモリセルアレイ1は、256本のワード
線WLO〜WL255と1ブロック当たり32対の相補
ビット線BL、BLが直交するように配設され、それら
の交点に各々メモリセルMCが配置されている。各メモ
リセルMCは対応する1本のワード線WLと一対のビッ
ト線BL、BLに接続され、ワード線WLには前記X系
デコーダ・ドライバ2がら供給される駆動信号が供給さ
れる。
In the memory cell array 1 of this embodiment, 256 word lines WLO to WL255 and 32 pairs of complementary bit lines BL and BL per block are arranged so as to be orthogonal to each other, and a memory cell MC is arranged at each intersection. ing. Each memory cell MC is connected to a corresponding word line WL and a pair of bit lines BL, BL, and a drive signal supplied from the X-system decoder/driver 2 is supplied to the word line WL.

ビット線BL、BLの一端(図では上端)は、可変負荷
MOS  Qvl、Qv2を介して電源電圧端子Vcc
に接続されている。また、上記可変負荷MO8Qvl、
Qv2と並列に書込み制御MO8Qwl、0w2が接続
され、ライトイネーブル信号W下によって書込みモード
の際に、オン状態となるように制御される。
One end of the bit lines BL, BL (upper end in the figure) is connected to the power supply voltage terminal Vcc via variable load MOS Qvl, Qv2.
It is connected to the. In addition, the variable load MO8Qvl,
Write control MO8Qwl, 0w2 are connected in parallel with Qv2, and are controlled to be in the on state in the write mode by the write enable signal W.

また、相補ビット線BL、、πTには、各ビット線の電
位がベースに印加された一対のレベルシフト用トランジ
スタQ51.Q52が接続され、このトランジスタQ5
1.Q52のエミッタ端子は、Y系選択信号Ya−Yh
、YRによってオン・オフされるカラムスイッチMO3
Qyl、Qy2を介して電源電圧\teeに接続されて
いる。そして、上記トランジスタQ51.Q52のエミ
ッタ端子には、互いにエミッタ共通接続された一対の差
動トランジスタQ53.Q54のベース端子が接続され
、この差動トランジスタQ53.Q54の共通エミッタ
端子には定電流用MO3Qclが接続されている。読出
し時には、メモリセル内のr L o w J側記憶ノ
ードにトランスファMO3(図1.1  (A) 、 
 (B)のQtlあるいはQt2)を介して接続するビ
ット線に負荷MO3Qvl。
Further, complementary bit lines BL, , πT are provided with a pair of level shift transistors Q51 . Q52 is connected, and this transistor Q5
1. The emitter terminal of Q52 receives the Y system selection signal Ya-Yh.
, column switch MO3, which is turned on and off by YR.
It is connected to the power supply voltage \tee via Qyl and Qy2. Then, the transistor Q51. A pair of differential transistors Q53.Q52 whose emitters are commonly connected to each other is connected to the emitter terminal of Q52. The base terminal of Q54 is connected to the differential transistor Q53. A constant current MO3Qcl is connected to the common emitter terminal of Q54. At the time of reading, the transfer MO3 (Fig. 1.1 (A),
Load MO3Qvl is connected to the bit line connected via Qtl or Qt2 in (B).

Qwl(あるいはQv2,0w2)を通してii源端子
Vccから流れる読出し電流により、負荷MO8に発生
するビット線対間の電圧差を、差動トランジスタ53.
Q54で増幅する。また、上記差動トランジスタQ53
.Q54のコレクタ端子は、コモンビット線CBL、C
BLを介してクランプ用のトランジスタQrl、Qr2
のエミッタに接続され、コレクタドツト方式のセンスア
ンプSAが構成されている。そして、上記クランプ用の
トランジスタQrl、Qr2のコレクタ端子は抵抗Rc
l、Rc2を介して1!源電圧VCCに接続されており
、Qrl、Qr2のコレクタ電圧が出力バッファDOB
に供給され、読出しデータ信号Dnが形成される。
Due to the read current flowing from the ii source terminal Vcc through Qwl (or Qv2, 0w2), the voltage difference between the bit line pair generated in the load MO8 is transferred to the differential transistor 53.
Amplify with Q54. In addition, the differential transistor Q53
.. The collector terminal of Q54 is the common bit line CBL, C
Clamping transistors Qrl and Qr2 via BL
A sense amplifier SA of collector dot type is configured. The collector terminals of the clamping transistors Qrl and Qr2 are connected to a resistor Rc.
l, 1 via Rc2! It is connected to the source voltage VCC, and the collector voltages of Qrl and Qr2 are connected to the output buffer DOB.
A read data signal Dn is formed.

上記センスアンプSAおよび出力バッファD。the sense amplifier SA and output buffer D;

Bは同時読出しされるビット数すなわち各ブロックのメ
モリ列と同じ数(32個)だけ設けられており、上記セ
ンスアンプSAの接続されたコモンビット線CBL、C
BLには、他の8個のブロックの同一番目のメモリ列に
設けられた差動トランジスタQ53.Q54のコレクタ
が接続されている。そして、いずれか一つのブロック選
択信号Ya −Y hまたはYRによって選択されたメ
モリ列のトランジスタQ51.Q52及びQ53.Q5
4により検出されたビット線対間の電圧差がセンスアン
プで増幅され、出力バッファDOBに供給されて外部へ
出力されるように構成されている。
B is provided in the same number (32) as the number of bits to be simultaneously read out, that is, the memory columns of each block, and is connected to the common bit lines CBL and C to which the sense amplifier SA is connected.
BL includes differential transistors Q53 . The collector of Q54 is connected. Then, the transistors Q51 . Q52 and Q53. Q5
The voltage difference between the bit line pair detected by 4 is amplified by the sense amplifier, and is supplied to the output buffer DOB and output to the outside.

さらに、上記相補ビット線BL、BLには、書込み用カ
ラムスイッチMO3Qs 1.Qs 2を介してライト
アンプWAが接続されている。上記書込み用カラムスイ
ッチMO3Qsl、Qs2は、Y系デコーダ・ドライバ
3から出力される選択信号Ya−Yh、YRとライトイ
ネーブル信号WEとの論理積を取った信号によって、オ
ン、オフ制御されるようになっている。また、ライトア
ンプWAは、データ入力バッファDIBを介して供給さ
れるデータ入力信号D1と、ライトイネーブル信号W下
、チップセレクト信号−下とに基づいて書込みデータ信
号d、 c(を形成する。形成された書込みデータ信号
d、aは上記力ラムスイッチMOS  Qsl、Qs2
を介してビット線BL。
Further, the complementary bit lines BL, BL are provided with write column switches MO3Qs1. A write amplifier WA is connected via Qs2. The write column switches MO3Qsl and Qs2 are controlled on and off by a signal obtained by ANDing the selection signals Ya-Yh and YR output from the Y-system decoder driver 3 and the write enable signal WE. It has become. Further, the write amplifier WA forms write data signals d and c (based on the data input signal D1 supplied via the data input buffer DIB, the write enable signal W lower, and the chip select signal −lower. The written data signals d and a are sent to the power RAM switch MOS Qsl and Qs2.
bit line BL via.

BLに供給されて電位差を生じさせ、そのとき選択レベ
ルのワード線駆動信号が印加されているメモリセルに書
込みを行なう。
BL is supplied to create a potential difference, and writing is performed to the memory cell to which the word line drive signal of the selection level is being applied at that time.

第9図には、上記データ出力バッファDOBの一構成例
が示されている。
FIG. 9 shows an example of the configuration of the data output buffer DOB.

特に制限されないが、前記センスアンプSAからの読出
しデータが差動形式の信号として出力バッファDOBに
供給されており、データ出力バッファDOBの初段は、
その信号をベース端子に受けるバイポーラトランジスタ
Qol、Qo2とそのエミッタ端子に接続された定電流
源CC31゜CC32とからなるエミッタフォロワEF
31゜EF32およびそれらの出力をベース端子に受け
るトランジスタQo 3.Qo4と共通定電流源CC3
3とからなる差動増幅段DAMIおよびトランジスタQ
o4のコレクタ電圧をベース端子に受け、エミッタ端子
がデータ出力端子OUTに接続された畠カトランジスタ
Qo5により構成されている。
Although not particularly limited, read data from the sense amplifier SA is supplied to the output buffer DOB as a differential signal, and the first stage of the data output buffer DOB is
An emitter follower EF consisting of bipolar transistors Qol and Qo2 that receive the signal at their base terminals and a constant current source CC31° CC32 connected to their emitter terminals.
3. 31° EF32 and a transistor Qo whose base terminal receives their outputs. Qo4 and common constant current source CC3
3 and a differential amplifier stage DAMI and transistor Q
It is composed of a Hatake transistor Qo5 whose base terminal receives the collector voltage of o4 and whose emitter terminal is connected to the data output terminal OUT.

第10図には、上記データ入力バッファDIBとライト
アンプWAの一構成例が示されている。
FIG. 10 shows an example of the configuration of the data input buffer DIB and write amplifier WA.

特に制限されないが上記データ人力バッファDIBは差
動増幅段からなり、差動形式の信号が形成される。その
うち一方は、ECL回路からなる3人力ORゲートG2
1に入力されているとともに、ゲートGllの他の入力
端子にはライトイネーブル信号WEとチップセレクト信
号C8が入力されている。また、データ人力バッファD
IBの他方の差動出力は上記ゲートG11と同一構成の
3人力ORゲートG12に、上記制御信号WE。
Although not particularly limited, the data manual buffer DIB consists of a differential amplification stage, and a differential type signal is formed. One of them is a three-man OR gate G2 consisting of an ECL circuit.
1, and a write enable signal WE and a chip select signal C8 are input to other input terminals of the gate Gll. Also, data manual buffer D
The other differential output of IB is sent to a three-man OR gate G12 having the same configuration as the gate G11, and receives the control signal WE.

C8とともに入力されている。これによって、制御信号
WE、C3がともにロウレベルのときに入力データDi
に応じた書込みデータd、a’が形成され、レベル変換
器LVCI、LVC2によりレベル変換されてカラムス
イッチMO3Qsl。
It is input together with C8. As a result, when the control signals WE and C3 are both at low level, the input data Di
Write data d and a' corresponding to the data are formed, and level-converted by level converters LVCI and LVC2 to column switch MO3Qsl.

Qs2(第8図参照)を介してビット線BL、’ULに
供給される。
It is supplied to the bit lines BL and 'UL via Qs2 (see FIG. 8).

第11図(A)、(B)には上記メモリセルの構成が示
されている。
FIGS. 11(A) and 11(B) show the structure of the above memory cell.

このうち第11図(A)のメモリセルは、互いに入出力
端子が交差結合された2つのCMOSインバータINV
I、INV2とからなるフリップフロップおよびそれら
のインバータの入出力端子とビット線BL、BLとの間
に接続された伝送ゲートMO3Qtl、Qt2とにより
構成されている。上記伝送ゲートMO3Qtl、Qt2
のゲート端子はワード線WLに接続されている。
Among these, the memory cell in FIG. 11(A) consists of two CMOS inverters INV whose input and output terminals are cross-coupled with each other.
It is composed of flip-flops MO3Qtl and MO3Qt2 connected between the input/output terminals of these inverters and the bit lines BL and BL. The above transmission gate MO3Qtl, Qt2
The gate terminal of is connected to the word line WL.

一方、第11図(B)のメモリセルは同図(A)のメモ
リセルのインバータINVI、INV2を構成するPチ
ャネルMO3Qpl、Qp2を負荷抵抗Rpl、Rp2
に置き換えたものである。
On the other hand, the memory cell in FIG. 11(B) connects the P-channel MO3Qpl, Qp2 that constitutes the inverters INVI, INV2 of the memory cell in FIG. 11(A) to the load resistances Rpl, Rp2.
It has been replaced with .

ただし、メモリセルの構成はこれらに限定されず、バイ
ポーラメモリセルであってもよい。
However, the configuration of the memory cell is not limited to these, and may be a bipolar memory cell.

第12図には欠陥ブロック切換信号発生回路4の他の実
施例が示されている。
FIG. 12 shows another embodiment of the defective block switching signal generation circuit 4. In FIG.

この実施例は、メモリブロックの数(8個)に対応して
8個のレベル発生手段41a〜41hを設ける代わりに
、レベル発生手段の数は3個とし、その後段にワイオー
ド論理と2人力NORゲート43a〜43hとで構成さ
れたデコーダ43を設けて、ブロック切換信号の元にな
る8種類の相補信号co、co〜C7,C7を形成する
ようになっている。
In this embodiment, instead of providing eight level generating means 41a to 41h corresponding to the number of memory blocks (eight), the number of level generating means is three, and the subsequent stage is a Wiode logic and a two-man NOR. A decoder 43 composed of gates 43a to 43h is provided to form eight types of complementary signals co, co to C7, and C7, which are the sources of block switching signals.

第13図には本発明を適用したスタティックRAMの第
2の実施例が示されている。
FIG. 13 shows a second embodiment of a static RAM to which the present invention is applied.

この実施例は、正規のブロックと同一記憶容量を持つ予
備メモリブロックを2つ設けるとともに、2つの予備メ
モリブロックIRI、IR2に対応して読出し書込み回
路も2つ設けられている。また、2つの予備メモリブロ
ックIRI、IR2の位置もメモリセルアレイ1の端で
はなく中央としである。
In this embodiment, two spare memory blocks having the same storage capacity as the regular block are provided, and two read/write circuits are also provided corresponding to the two spare memory blocks IRI and IR2. Furthermore, the positions of the two spare memory blocks IRI and IR2 are not at the ends of the memory cell array 1 but at the center.

さらに、Y系デコーダ・ドライバ3および欠陥ブロック
切換信号発生回路4も、第1図の実施例のものと若干具
なっている。
Furthermore, the Y-system decoder/driver 3 and the defective block switching signal generation circuit 4 are also slightly different from those of the embodiment shown in FIG.

すなわち、第14図に示すように、8個のレベル発生回
路41a〜41hとバッファアンプ42a〜42hから
なる2組の欠陥ブロック切換信号゛発生回路4a、4b
が設けられて、それらの出力信号が、デコーダ部32か
らのデコード信号とともに冗長切換部33に供給されて
いる。そして、冗長切換部33には、2つの予備メモリ
ブロックを選択する信号を形成するだめの2人力NOR
ゲート331〜33pが2組設けられているとともに、
8人力の論理和ゲート35とレベル変換器兼ドライバ3
4Rも2つずつ設けられている。
That is, as shown in FIG. 14, two sets of defective block switching signal generation circuits 4a and 4b each consisting of eight level generation circuits 41a to 41h and buffer amplifiers 42a to 42h are used.
are provided, and their output signals are supplied to the redundancy switching section 33 together with the decoded signal from the decoder section 32. The redundancy switching section 33 includes a two-man NOR circuit that generates a signal for selecting two spare memory blocks.
Two sets of gates 331 to 33p are provided, and
8-man powered OR gate 35 and level converter/driver 3
Two 4Rs are also provided.

本実施例によれば正規の8メモリブロックのうち2つに
欠陥ビットが含まれている場合にも救済を行うことが可
能となる。
According to this embodiment, it is possible to perform relief even when two of the eight regular memory blocks contain defective bits.

なお、上記実施例においては、Y系デコーダ・ドライバ
3によって、9個のブロックの中から1つを選択するブ
ロック選択信号を発生しているが、ブロックの中をさら
に複数に分割して選択できるような選択信号をY系デコ
ーダ・ドライバ3より発生させるようにしてもよい。こ
のようにすれば例えば1ブロックに32対のビット線が
設けられている場合に、そのうち16本または8本を選
択することで、8ビツトまたは16ビツト単位での並列
読出しと書込みが行えるようになる。
In the above embodiment, the Y-system decoder/driver 3 generates a block selection signal for selecting one of the nine blocks, but the block can be further divided into a plurality of blocks for selection. Such a selection signal may be generated from the Y-system decoder/driver 3. In this way, for example, if one block has 32 pairs of bit lines, by selecting 16 or 8 of them, you can perform parallel reading and writing in 8-bit or 16-bit units. Become.

第15図には、メモリセルアレイ1を4つのブロックI
A、IB、IC,IDに分割し、かつ1つの予備メモリ
ブロックIRを設けるとともに、各ブロックのメモリ列
の数を同時にリード/ライトされる並列ビット数の2倍
とする場合の実施例が示されている。
In FIG. 15, the memory cell array 1 is divided into four blocks I.
An example is shown in which the memory is divided into A, IB, IC, and ID, one spare memory block IR is provided, and the number of memory columns in each block is twice the number of parallel bits read/written simultaneously. has been done.

また、第16図にはその場合におけるY系デコーダ・ド
ライバ3の一構成例が示されている。
Further, FIG. 16 shows an example of the configuration of the Y-system decoder/driver 3 in that case.

メモリセルアレイ1が4分割であるため、欠陥ブロック
切換信号発生回路4が第2図の実施例のものの半分の規
模にされている。
Since the memory cell array 1 is divided into four parts, the defective block switching signal generating circuit 4 is half the size of that of the embodiment shown in FIG.

この実施例の場合、カラムスイッチMO3Qyl、Qy
2を第8図のような位置でなく、ビット線BL、BL上
に設けるように構成すれば読出し書込み回路58〜5h
のうちセンスアンプSAの数を第1図の実施例の場合の
半分にすることができる。
In this example, column switches MO3Qyl, Qy
If the read/write circuits 58 to 5h are configured to be provided on the bit lines BL and BL instead of the position as shown in FIG.
Of these, the number of sense amplifiers SA can be reduced to half that of the embodiment shown in FIG.

以上説明したように上記実施例は、メモリセルアレイを
複数のブロックに分割するとともに、このブロックと同
一容量の予備メモリブロックを付加し、同時に取り扱う
複数のビットは同一のブロックから読み出しあるいは書
き込めるようにし、かついずれかのブロックに欠陥ビッ
トかあるときはブロック全体を予備メモリブロックと切
り換えるとともに、選択されたブロックに対応したセン
スアンプのみ駆動させるようにデコーダを構成し、また
外部から予めプログラム可能な素子を備えた欠陥ブロッ
ク切換信号発生手段を設けるようにしたので、選択ブロ
ックのみ活性化させ、非選択のブロックには電流が流れ
ないようにすることができ、これによって大幅に消費電
力を減らせる。また、欠陥ブロック切換信号はアドレス
信号がデコーダに入力される前に決定させることができ
るとともに、切換信号は直接デコーダに入力され、マル
チプレクサのような選択回路が不要となるためアクセス
タイムが増加されることもない。
As explained above, in the above embodiment, the memory cell array is divided into multiple blocks, a spare memory block with the same capacity as this block is added, and multiple bits handled simultaneously can be read or written from the same block. If there is a defective bit in any block, the entire block is switched to a spare memory block, the decoder is configured to drive only the sense amplifier corresponding to the selected block, and an element that can be programmed from the outside is configured. Since the defective block switching signal generating means is provided, it is possible to activate only the selected block and prevent current from flowing to non-selected blocks, thereby significantly reducing power consumption. In addition, the defective block switching signal can be determined before the address signal is input to the decoder, and the switching signal is directly input to the decoder, eliminating the need for a selection circuit such as a multiplexer, increasing access time. Not at all.

さらに、並列入出力される複数ビットの全てを1つのブ
ロックから読出しあるいは書き込むようにしているので
、欠陥ビットを有するブロックを予備ブロックに切り換
える信号を発生するデコーダの構成が簡単になり、また
マルチプレクサのような選択回路が不要であるため、複
数ビット単位の動作をするメモリを構成した場合にもチ
ップサイズの増大を抑えることができるという効果があ
る。
Furthermore, since all of the multiple bits that are input and output in parallel are read or written from one block, the configuration of the decoder that generates the signal to switch a block with defective bits to a spare block is simplified, and the configuration of the multiplexer is simplified. Since such a selection circuit is not required, there is an effect that an increase in chip size can be suppressed even when a memory that operates in units of multiple bits is configured.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば上記実施例ではレ
ベル発生手段内のプログラム可能な素子として電流を流
して切断する方式のヒユーズを用いているが、その他に
もレーザを汚いて切断する方式のヒユーズや、EPR○
M素子を使用する方式や高抵抗ポリシlノコンをレーザ
アニールで低抵抗化させる方式等を用いるようにしても
よい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in the above embodiment, a fuse that is cut by passing a current is used as a programmable element in the level generating means, but there are also fuses that are cut by using a dirty laser, and fuses that are cut by using a dirty laser.
A method of using an M element, a method of lowering the resistance of a high-resistance polysilicon conductor by laser annealing, etc. may be used.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるスタティックRAM
に適用した場合について説明したが、この発明はそれに
限定されるものでなく、ダイナミックRAMやROMそ
の他生導体記憶装置一般に利用することができる。
The above explanation will mainly focus on the static RAM, which is the field of application that was the background of the invention made by the present inventor.
Although the present invention has been described with reference to the case where it is applied to the above, the present invention is not limited thereto, and can be applied to dynamic RAM, ROM, and other raw conductor storage devices in general.

[発明の効果コ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

すなわち、半導体記憶装置において、消費電力が少なく
、しかもアクセスタイムを増大させることなく欠陥ビッ
トを有効に救済できるとともに、複数ビット単位での並
列読出し、書込み可能な半導体メモリを構成する場合に
もチップサイズをそれほど増大させることのない冗長回
路を実現することができる。
In other words, in a semiconductor memory device, defective bits can be effectively repaired with low power consumption and without increasing access time, and the chip size can also be reduced when constructing a semiconductor memory that can read and write in parallel in units of multiple bits. It is possible to realize a redundant circuit without significantly increasing the amount of data.

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

第1図は本発明をスタティックRAMに適用した場合の
第1の実施例を示すブロック図、第2図はY系デコーダ
・ドライバの一構成例を示す論理回路図、 第3図は欠陥ブロック切換信号発生回路の構成例を示す
回路図、 第4図はY系デコーダ・ドライバの正規ブロック選択側
の具体例を示す回路図、 第5図はY系デコーダ・ドライバの予備メモリブロック
選択側の具体例を示す回路図、第6図はレベル変換器兼
ドライバの具体例を示す回路図、 第7図はX系デコーダ・ドライバの構成例を示す回路図
、 第8図はメモリセルアレイおよびセンスアンプの主要部
の構成例を示す回路図、 第9図はデータ出力バッファの構成例を示す回路図、 第10図はデータ人力バッファおよびライトアンプの構
成例を示す回路図、 第11図(A)、(B)は各々メモリセルの構成例を示
す回路図、 第12図は欠陥ブロックの切換信号発生回路の他の構成
例を示す論理回路図、 第13図は本発明を適用したスタティックRA ’Mの
第2の実施例を示すブロック図、 第14図はそのY系デコーダ・ドライバの構成例を示す
論理回路図、 第15図は本発明を適用したスタティックRAMの第3
の実施例を示すブロック図、 第16図はそのY系デコーダ・ドライバの構成例を示す
論理回路図、 第17図は従来の冗長構成を有する半導体記憶装置の一
例を示すブロック図である。 1・・・・メモリセルアレイ、1a〜1h・・・・正規
のブロック、IRI、IR2,IR3・・・・予備メモ
リブロック、2・・・・X系デコーダ・ドライバ、3・
・・・Y系デコーダ・ドライバ、4・・・・欠陥ブロッ
ク切換信号発生回路、5・・・・読出し書込み回路、6
・・・・データ入出力回路、7・・・・内部制御回路。 第3図 第4図 第5図 第7図 第8図 A 第9図 EF31EF32 DAM 第10図 A 第11図 (B) 第12図
Fig. 1 is a block diagram showing a first embodiment in which the present invention is applied to a static RAM, Fig. 2 is a logic circuit diagram showing a configuration example of a Y-system decoder/driver, and Fig. 3 is a defective block switching A circuit diagram showing an example of the configuration of a signal generation circuit. Figure 4 is a circuit diagram showing a specific example of the regular block selection side of the Y-system decoder/driver. Figure 5 is a specific example of the spare memory block selection side of the Y-system decoder/driver. Figure 6 is a circuit diagram showing a specific example of a level converter/driver, Figure 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an X-system decoder/driver, and Figure 8 is a circuit diagram of a memory cell array and sense amplifier. A circuit diagram showing an example of the configuration of the main parts, FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the data output buffer, FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the data manual buffer and write amplifier, FIG. 11 (A), (B) is a circuit diagram showing a configuration example of each memory cell, FIG. 12 is a logic circuit diagram showing another configuration example of a defective block switching signal generation circuit, and FIG. 13 is a static RA 'M to which the present invention is applied. 14 is a logic circuit diagram showing a configuration example of the Y-system decoder/driver, and FIG. 15 is a block diagram showing the second embodiment of the static RAM to which the present invention is applied.
FIG. 16 is a logic circuit diagram showing a configuration example of the Y-system decoder/driver, and FIG. 17 is a block diagram showing an example of a conventional semiconductor memory device having a redundant configuration. 1...Memory cell array, 1a to 1h...Regular block, IRI, IR2, IR3...Spare memory block, 2...X system decoder/driver, 3.
... Y system decoder driver, 4... Defective block switching signal generation circuit, 5... Read/write circuit, 6
...Data input/output circuit, 7...Internal control circuit. Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 7 Figure 8 A Figure 9 EF31EF32 DAM Figure 10 A Figure 11 (B) Figure 12

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、同一記憶容量を有する複数のブロックに分割され、
かつ各ブロックと同一記憶容量の予備メモリブロックが
付加されてなるメモリセルアレイと、外部からプログラ
ム可能な素子を備え上記複数のブロックのうち任意の1
ブロックが欠陥ビットを有する場合にそのブロックを予
備メモリブロックと置換させるための切換信号を発生す
る欠陥ブロック切換信号発生回路と、上記メモリセルア
レイのワード線を選択するX系デコーダと、上記各ブロ
ックのうち任意のブロックを選んで複数のビット線を同
時に選択するとともに上記欠陥ブロック切換信号発生回
路からの切換信号に応じて上記複数ブロックのうち指定
されたブロックを選択するアドレスが入力されたときそ
のブロックに変えて上記予備メモリブロックを選択信号
を形成するY系デコーダと、選択されたメモリセルに対
する読出しおよび書込みを行なうセンスアンプおよびラ
イトアンプとを備えてなることを特徴とする半導体記憶
装置。 2、上記ワード線は、全分割ブロックおよび予備メモリ
ブロックに共通となるよう一直線状に配設されているこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。 3、上記Y系デコーダによって同時に選択されるビット
線の数は、一つのブロックに設けられているビット線の
数と一致するように構成されていることを特徴とする請
求項1または2記載の半導体記憶装置。
[Claims] 1. Divided into a plurality of blocks having the same storage capacity,
and a memory cell array including a spare memory block having the same storage capacity as each block, and an externally programmable element, and any one of the plurality of blocks.
a defective block switching signal generation circuit that generates a switching signal for replacing the block with a spare memory block when the block has a defective bit; an X-system decoder that selects a word line of the memory cell array; Select any block among them, select multiple bit lines at the same time, and select a specified block among the multiple blocks in response to a switching signal from the defective block switching signal generation circuit.When an address is input to that block. A semiconductor memory device comprising: a Y-system decoder for forming a selection signal for the spare memory block; and a sense amplifier and a write amplifier for reading from and writing to a selected memory cell. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the word line is arranged in a straight line so as to be common to all the divided blocks and the spare memory block. 3. The device according to claim 1 or 2, wherein the number of bit lines selected simultaneously by the Y-system decoder is configured to match the number of bit lines provided in one block. Semiconductor storage device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509802A (en) * 1999-09-17 2003-03-11 サイプレス・セミコンダクタ・コーポレーション Architecture, method and circuit for low power memory

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509802A (en) * 1999-09-17 2003-03-11 サイプレス・セミコンダクタ・コーポレーション Architecture, method and circuit for low power memory

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