JPH04345998A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPH04345998A
JPH04345998A JP3119887A JP11988791A JPH04345998A JP H04345998 A JPH04345998 A JP H04345998A JP 3119887 A JP3119887 A JP 3119887A JP 11988791 A JP11988791 A JP 11988791A JP H04345998 A JPH04345998 A JP H04345998A
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JP
Japan
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word line
data
line
redundant
mat
Prior art date
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Pending
Application number
JP3119887A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Niwa
丹羽 昭浩
Yutaka Kobayashi
裕 小林
Noboru Akiyama
登 秋山
Yuji Yokoyama
勇治 横山
Kazuyuki Miyazawa
一幸 宮沢
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Dram (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック型RAM
(DRAM),スタティック型RAM(SRAM)など
の半導体メモリ装置に関し、メモリセルに欠陥があった
場合に高速に欠陥救済を行う回路方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高速冗長回路方式は、例えば特開
平2−21500号公報に開示されている。SRAMの
高速欠陥救済回路である特開平2−21500号の図1
において、メモリアレー1中のワード線とメモリアレー
2中のメモリアレー1の冗長ワード線とを同時に立ち上
げ、それぞれ第一データ線(CDL1,CDL1)及び
第二データ線(CDL2,CDL2)を介してセンスア
ンプ1(SA1)、センスアンプ2(SA2)にデータ
を送る。しかるのちに、救済,非救済によってSA1,
SA2を選択的に活性化しデータバスにデータを出力す
ることにより欠陥ワード線を救済する。この際、ワード
線が立上りデータがSA1,SA2に到達するまでにア
ドレス比較回路により救済,非救済を決定するために、
救済によるアクセス遅延は生じない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術を破壊読み出しであるDRAMに適用する場合、
非救済時にもワード線、及び冗長ワード線を立ち上げる
ために冗長ワード線のデータが破壊される、あるいは、
冗長ワード線のあるマットの再書き込みアンプも動作さ
せなければならないために消費電力が増大する、という
問題が生ずる。
【0004】さらには、2つのアンプ中、選択的に1つ
のアンプを使用するために、1データを出力するのに2
つのセンスアンプが必要であり面積が増大する、という
問題があることが本願発明者の検討結果により明らかと
なった。この面積増大の問題は、多ビット出力となるほ
ど顕著になる。
【0005】本発明は、上述の本願発明者の検討結果を
基にしてなされたものであり、その目的は消費電力及び
面積を顕著に増大させることなく、欠陥救済によるアク
セス遅延をゼロとする冗長回路を備えたメモリ装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、救済方式ならびに救済回路の構成を下記のように
すればよい。
【0007】非救済時に冗長ワード線のデータが破壊さ
れる、あるいは2倍の再書き込みアンプを動作させるた
めに消費電力が増大する問題に関しては、上記従来方式
と同様にあるマットの冗長ワード線を別のマットに配置
し、救済時のみ冗長ワード線を立ち上げるようにすれば
よい。つまり、非救済時には冗長ワード線が立ち上がら
ないために再書き込みアンプは通常ワード線のマットの
みで動作させればよい。また、救済時には通常ワード線
の配置されたマットの再書き込みアンプから冗長ワード
線の配置されたマットへと再書き込みアンプを切り替え
れば良い。
【0008】さらに、センスアンプの個数が増大し面積
が増大する問題に対しては、以下の手段で対策できる(
詳細は実施例で説明する。)。
【0009】センスアンプの数を増大させないためには
各マットのセンスアンプをできるだけ共通化すればよい
。つまり、センスアンプと複数のデータ線(RO線)と
をMOSFET等のスイッチ(ROSW)で接続し、マ
ット選択、及び、救済・非救済によってスイッチのON
,OFFを制御し、複数のデータ線(RO線)から1組
のデータ線をセンスアンプに接続すれば良い。
【0010】
【作用】通常ワード線の非活性化を行なわないために、
動作速度が向上する。つまり、アクセス遅延時間が減少
する。これは、救済,非救済を決定するアドレス比較に
要する時間がワード線の立上り時間に影響しないためで
ある。そのかわり、上記ROSWでセンスアンプへのデ
ータのながれを制御し、欠陥ワード線の偽データを増幅
しないようにしている。また、ワード線の非活性化を行
うよりは、ワード線が立ち上がってからデータがセンス
アンプへ到達するまでには少なくとも1ns程度必要で
あるので、本方式の方が、アドレス比較に時間的余裕も
生じる。
【0011】本発明の上記特徴点及び、その他の特徴点
については以下の記述より明確とされる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例をDRAMの場合に
ついて図1を用いて説明する。4マット構成の場合であ
る。メモリマット11であるマット0,1,2,3の冗
長ワード線(領域0′,1′,2′,3′で指示)を各
々マット2,3,0,1中に配置している。このため、
ワード線救済時に同一マットでワード線が2本立ち上が
ることはなく、蓄積容量13に記憶されているデータを
破壊することはない。また、マット0,1でRO線12
は1組(RO0,RO0,RO1,RO1)、同じくマ
ット2,3で1組(RO2,RO2,RO3,RO3)
であり、1マット当り2ビットを出力する場合を示して
いる。以下、非救済,救済の場合にわけて読み出し動作
を説明する。
【0013】(非救済)マット0,1,2,3中いずれ
かのマットでワード線1本が立ち上がる。例えば、マッ
ト0でワード線が立ち上がったとすると、RO線12(
RO0,RO0,RO1,RO1)にデータが出力され
る。そして、信号SASはhigh状態となっておりR
OSW0,ROSW1はON状態であり、RO0,RO
0,RO1,RO1がセンスアンプ1,センスアンプ2
に接続される。センスアンプで増幅されたデータは、さ
らにメインアンプで増幅されて出力バッファを介して出
力される。読出し後のデータの再書き込みに関しては、
マット0,1用の再書き込みアンプのみを動作させて再
書き込みを行う。
【0014】(救済)非救済の場合と同じくマット0で
ワード線が立ち上がったとし、このワード線に欠陥が存
在し救済の必要がある場合を考える。この場合、同時に
マット2中のマット0の冗長ワード線も1本立ち上がる
。 そして、偽データがRO0,RO0,RO1,RO1に
出力されると同時に、RO線RO2,RO2,RO3,
RO3に真のデータが出力される。本来(非救済)、マ
ット0が選択された場合は上述のように信号SASはh
igh状態となっておりROSW0,ROSW1はON
状態となるが、信号は切り替わりSASがhighとな
りROSW2,ROSW3がON状態となりRO2,R
O2,RO3,RO3のみがセンスアンプ1,センスア
ンプ2に接続される。このようにして、マット0の欠陥
ワード線の偽データを増幅することなく,冗長ワード線
の真のデータを出力できる。さらに、読出し後の再書き
込みに関しては、マット0,1用の再書き込みアンプの
動作を禁止し、マット2,3用の再書き込みアンプを動
作させて、冗長ワード線にデータを再書き込みする。マ
ット0,1用の再書き込みアンプを動作させなくても、
立ち上がっているワード線は欠陥ワード線であるために
再書き込みする必要はないのである。
【0015】以上、本発明の救済原理を説明したが、図
1中どのマットが選択されるか、及び非救済、救済かに
よってSAS,SAS信号がどのような状態になるかを
表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】図2は16MビットDRAMに本発明を適
用する場合のマット構成の例を示したものである。4M
ビットモジュール21中ワード線は4本立ち上がる。つ
まり、1Mビット当り1本のワード線が立ち上がる。1
Mビット分について冗長ワード線の配置例を示したのが
図2(C)である。マット0,1,2,3,4,5,6
,7の冗長ワード線を各々マット2,3,0,1,6,
7,4,5に配置している(0′,1′,2′,3′,
4′,5′,6′,7′で表している。)。
【0018】図2(C)に示した1Mビット分のマット
構成について図1に相当する読出し系の構成図を示すと
図3となる。1本のワード線から4ビット出力する場合
について示している。動作原理は図1の場合と同様であ
る。図3には再書き込みアンプ35も示している。再書
き込みアンプはRW1からRW4で制御される。RW1
からRW4はSAS1からSAS4に対応している。つ
まり、SAS1がhighになるとRW1はマット0,
1用の再書き込みアンプが動作するように設定される。 ROSW0 31,ROSW1 32,ROSW2 3
3,ROSW3 34を制御する信号(SAS1,SA
S2,SAS3,SAS4)、再書き込みアンプを制御
する信号、さらに、データを書き込むための共通データ
線,WI線を制御する回路について示したのが図4であ
る。図4中、inhで示しているのがワード線救済信号
であり、LOWの場合に救済される。A8,A9はマッ
トを選択するアドレスである。inh信号発生回路は図
5に示す。図5は2アドレスについて救済する場合を示
している。つまり、各マットに冗長ワード線が2本存在
する場合である。アドレスA0からA6が1マット(1
28本)中どの1本に欠陥があるかを比較し、A8,A
9でどのマットであるかを比較している。 inh0,inh1が各冗長ワード線に対応する。図4
,5から明らかなように、アドレスが入力されてから、
SAS1,SAS2,SAS3,SAS4が出力される
まで論理段数7段であり、ワードドライバまでの論理段
数4段(図6参照)と比べて3段多いが、メモリセルか
らデータがデータ線に出てくるまでには十分間にあう。 つまり、アクセス遅延を生じることなく救済できる。
【0019】表2はinhとA8,A9によってSAS
1,SAS2,SAS3,SAS4の信号がどのように
制御されるかを示している。救済すると、SAS1とS
AS2が、SAS3とSAS4が入れ替わっているのが
わかる。
【0020】
【表2】
【0021】以上、本発明の実施例を、その動作及び回
路で示した。いずれの実施例も、救済方法としては、ス
イッチでセンスアンプとデータ線の接続を制御する方法
としている。しかしながら、もちろん従来の公知例のと
おりにセンスアンプの活性化,非活性化でデータの流れ
を制御する方法でも構わない。但し、上述のように冗長
ワード線の活性化は救済する場合のみである。
【0022】また、DRAMのようにワード線を電源電
圧VCCよりも高い電圧VCHで立ち上げる場合は以下
の操作が必要である。
【0023】VCH発生回路をチップ中最低2個設け、
1個はワード線用に、もう1つは冗長ワード線用とし、
VCHの供給をワード線と冗長ワード線とで分ける。ま
たは、ワード線と冗長ワード線とでVCH発生回路を共
用し、ワード線とVCH発生回路の間にMOSFETな
どのスイッチを設け、救済しない場合はスイッチをON
してVCHをワード線に供給し、救済する場合にはスイ
ッチをOFFして冗長ワード線のみにVCHを供給する
。以上の操作の目的は、例えばワード線ショートを救済
する際に、ショートしているワード線も立ち上げるとV
CH発生回路からグランドへ貫通電流が流れVCH発生
回路のキャパシタの電荷が枯渇するのを防ぐためである
。従って、この目的のためには、通常の冗長回路と同様
にワード線デコード回路にインヒビット信号を入力し貫
通電流が多量に流れない程度にワード線の立ち上げ動作
を禁止しても良い。(冗長ワード線が立ち上がってから
数ns後にワード線の立ち上げ動作を禁止する。)つま
り、通常の冗長方式であるワード線立ち上げ動作を禁止
する方式と本提案方式を混合した方式である。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、ワード線欠陥救済のた
めに行うアドレス切り換えに伴うアクセス時間の遅延が
生じない。また、チップ面積及び消費電力の増大も従来
のアクセス時間の生じる欠陥救済回路の場合と比べて、
顕著に増大しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるDRAMのブロック図
である。
【図2】本発明を16MビットDRAMに適用した場合
の冗長ワード線の配置例図である。
【図3】図2のマット構成に対応する本発明のブロック
図である。
【図4】図3中の制御信号発生回路図である。
【図5】inhibit信号(inh)発生回路図であ
る。
【図6】冗長ワード線デコード回路図である。
【符号の説明】
11…メモリマット、12…データ線(RO線)、13
…メモリセル(蓄積容量)、14…データ線とセンスア
ンプを接続するスイッチ、15…センスアンプ、21…
4Mビットモジュール、31,32,33,34…デー
タ線とセンスアンプを接続するスイッチ、35…再書き
込みアンプ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メモリ装置において、(1)複数のメモリ
    セルと複数の冗長メモリセルからなるメモリマットが複
    数個存在し、(2)上記複数のメモリセル中のワード線
    を選択するワードドライバと、上記複数の冗長メモリセ
    ル中の冗長ワード線を選択する冗長ワードドライバと、
    (3)上記メモリマットから読みだしたデータをセンス
    するためのセンスアンプと、(4)上記メモリマットと
    上記センスアンプとを接続するデータ線(RO線)と、
    (5)上記メモリマット中の上記メモリセルと上記冗長
    メモリセルとに共通に接続されているビット線群のある
    ビット線を上記データ線(RO線)に伝達するためのカ
    ラムスイッチと、(6)上記カラムスイッチを制御する
    、カラムドライバと、(7)読み出されたデータを再書
    き込みするための再書き込みアンプと(ダイナミックラ
    ンダムアクセスメモリ(DRAM)の場合)、(8)上
    記データ線(RO線)と上記センスアンプとを接続する
    スイッチ手段と、(9)上記スイッチ手段及び、再書き
    込みアンプを制御する制御回路、を具備しており、ある
    メモリマットの冗長ワード線をそのメモリマットと異な
    るメモリマットに配置し、ワード線欠陥救済を行わない
    時には、ワード線のみを立ち上げデータをセンスし、ワ
    ード線欠陥救済時には、ワード線及び冗長ワード線を異
    なるメモリマットで立ち上げ、上記スイッチ手段を制御
    して欠陥ワード線の存在するマットのデータ線を上記セ
    ンスアンプから切離し、冗長ワード線の存在するマット
    のデータ線を上記センスアンプに接続してセンスするこ
    とによりワード線救済を行うことを特徴とするメモリ装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のメモリ装置において、ワー
    ド線欠陥救済時に、上記スイッチ手段でセンスアンプに
    接続されるデータ線を切り替えると同時に、欠陥ワード
    線の存在するマットの上記再書き込みアンプの動作を禁
    止し、冗長ワード線の存在するマットの再書き込みアン
    プの動作を許可することを特徴とするメモリ装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載のメモリ装置において、ワー
    ド線欠陥救済時に、上記スイッチ手段でセンスアンプに
    接続されるデータ線を切り替えるかわりに、欠陥ワード
    線の存在するマットのデータ線に接続されたセンスアン
    プの動作を禁止し、冗長ワード線の存在するマットのデ
    ータ線に接続されたセンスアンプの動作を許可すること
    によりワード線を救済することをこと特徴とするメモリ
    装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載のメモリ装置で、複数の上記
    センスアンプに異なるマットから複数組の上記データ線
    が接続されており、複数のセンスアンプを同時に動作さ
    せる多ビット出力の場合において、上記スイッチ手段を
    制御することにより、各センスアンプに対して複数組の
    データ線から1組のデータ線を選択することにより、ワ
    ード線を救済することを特徴とするメモリ装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載のメモリ装置において、上記
    スイッチ手段はMOSFETであることを特徴とするメ
    モリ装置。
JP3119887A 1991-05-24 1991-05-24 メモリ装置 Pending JPH04345998A (ja)

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JP3119887A JPH04345998A (ja) 1991-05-24 1991-05-24 メモリ装置

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JP (1) JPH04345998A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06203593A (ja) * 1992-09-30 1994-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
US7184330B2 (en) 2004-05-27 2007-02-27 Hitachi, Ltd Semiconductor memory device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06203593A (ja) * 1992-09-30 1994-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
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