JPH05129556A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH05129556A JPH05129556A JP3287608A JP28760891A JPH05129556A JP H05129556 A JPH05129556 A JP H05129556A JP 3287608 A JP3287608 A JP 3287608A JP 28760891 A JP28760891 A JP 28760891A JP H05129556 A JPH05129556 A JP H05129556A
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Abstract
装置の製造の歩留りを向上する。 【構成】 メモリセルアレイMCAの略中央部にスペア
ロウメモリセルアレイSRMCAとスペアカラムメモリ
セルアレイSCMCAを割り当てる。メモリセルアレイ
MCAのスペアメモリセル以外のメモリセルアレイMC
A1 〜MCA4 は通常の情報の記憶に用いられる。 【効果】 スペアメモリセルアレイSRMCA,SCM
CAを欠陥のあるメモリセルの発生し易いメモリセルア
レイMCAの端部以外の領域に形成することにより、ス
ペアメモリセルアレイ内に欠陥のあるメモリセルが含ま
れ難くなり、ダイナミックRAMの製品の歩留りが向上
する。
Description
し、特にメモリセルアレイの一部領域に割り当てられた
スペアメモリセルを有するダイナミックRAM(ランダ
ム・アクセス・メモリ)の製造歩留向上の技術に関する
ものである。
ては、最初から情報を記憶する目的で製造されたメモリ
セルに加えて、前記メモリセルの予備としてスペアメモ
リセルを設けることにより、メモリセルに欠陥が含まれ
る場合、欠陥のあるメモリセルをスペアメモリセルで置
換することによって製造歩留の向上を図っている。
憶装置について、図11乃至図15を用いて説明する。
図11は、従来のスペアメモリセルを有するダイナミッ
クRAMの構成図である。図11において、1はダイナ
ミックRAM、MCAはダイナミックRAM1内に設置
されたメモリセルアレイ、SRMCAはメモリセルアレ
イMCAの行の端部に設けられた予備のメモリセルであ
るスペアロウメモリセルアレイ、SCMCAはメモリセ
ルアレイMCAの列の端部に設けられた予備のメモリセ
ルであるスペアカラムメモリセルアレイ、MCA0 はメ
モリセルアレイでメモリセルアレイMCAよりスペアメ
モリセルアレイSRMCA,SCMCAを除いた部分、
RDはメモリセルアレイの行を選択するロウデコーダ、
SAは読み出されたメモリセルのデータを増幅するセン
スアンプ、CDはメモリセルアレイの列を選択するカラ
ムデコーダ、SRDはスペアロウメモリセルアレイSR
MCAの行を選択するスペアロウデコーダ、SCDはス
ペアカラムメモリセルアレイSCMCAの列を選択する
スペアカラムデコーダ、SSAは読み出された予備のス
ペアカラムメモリセルアレイSCMCAのデータを増幅
するセンスアンプである。
り制御信号、電源電位等が接続されており、バーRAS
はロウアドレスストローブ信号、バーCASはカラムア
ドレスストローブ信号、バーWEはライトイネーブル信
号、Addはアドレス信号、VCCは電源電位、VSSは接
地電位、Dinは入力データである。一方、ダイナミック
RAM1より外部へ出力データDout が接続されてい
る。
レイMCAに対して外部から書き込み、読み出しの制御
が行われる。CGは制御信号発生回路で外部よりロウア
ドレスストローブ信号バーRAS、カラムアドレススト
ローブ信号バーCAS及びライトイネーブル信号バーW
Eを受けて内部制御信号であるφRAC 、φCAB 、
φCAC 、φDI、φDO、φRAB を出力する。ここで、φ
RAC はロウアドレス比較回路制御信号、φCAB はカラム
アドレスバッファ制御信号、φDIはデータインバッファ
制御信号、φDOはデータアウトバッファ制御信号、φ
RAB はロウアドレスバッファ制御信号である。
CABはカラムアドレスバッファで外部から受けたアド
レス信号Addをそれぞれロウアドレス比較回路RA
C、カラムアドレス比較回路CACに伝える。ロウアド
レスバッファRABはロウアドレスバッファ制御信号φ
RAB によって制御され、カラムアドレスバッファCAB
はカラムアドレスバッファ制御信号φCAB によって制御
される。ロウアドレス比較回路RAC及びカラムアドレ
ス比較回路CACは、外部より印加されたアドレスと予
めプログラムされたアドレスの一致または不一致を検出
できるよう構成されている。そして、ロウアドレス比較
回路RACは、ロウアドレス比較回路制御信号φRAC に
よって制御され、ロウアドレスバッファRABから入力
されたロウアドレスによってロウデコーダRDまたはス
ペアロウデコーダSRDにロウアドレスを伝達する。同
様に、カラムアドレス比較回路CACはカラムアドレス
比較回路制御信号φCRC によって制御され、カラムアド
レスバッファCABから入力されたカラムアドレスによ
って、カラムデコーダCDまたはスペアカラムデコーダ
SCDにカラムアドレスを伝達する。
及び出力はデータアウトバッファDOB及びデータイン
バッファDIBを通して行われ、データアウトバッファ
DOBはデータアウトバッファ制御信号φDOによって制
御され、データインバッファDIBはデータインバッフ
ァ制御信号φDIによって制御される。
の動作について説明する。まず、外部よりロウアドレス
ストローブ信号バーRAS及びカラムアドレスストロー
ブ信号バーCASが印加されると、アドレス信号Add
に従ってメモリセルアレイMCA内のメモリセルが選択
され、ライトイネーブル信号バーWEの状態に応じて情
報の読出し、書込みが行われる。ところが、メモリセル
アレイMCA0 内に欠陥が含まれている場合には、予め
行われるテストによって欠陥のあるメモリセルのアドレ
スを調査し、ロウアドレス比較回路RACまたはカラム
アドレス比較回路CACに、例えば、レーザブロウによ
りヒューズを切断する等の方法を用い該欠陥を有するメ
モリセルのアドレスをプログラムする。そして、例え
ば、ロウアドレス比較回路RACに欠陥があるメモリセ
ルのアドレスがプログラムされている場合、外部から入
力されたロウアドレスとロウアドレス比較回路RACに
プログラムされたアドレスが一致した時、ロウアドレス
比較回路RACによりスペアロウデコーダSRDが選択
され、スペアロウメモリセルアレイSRMCA内のメモ
リセルがスペアロウデコーダSRDによって選択され
る。但し、この時、スペアロウデコーダSRDが選択さ
れる前に、ロウデコーダRDを非選択にしておくことが
必要である。一方、ロウアドレスとロウアドレス比較回
路RACにプログラムされたアドレスが不一致の時は、
通常のとおりメモリセルアレイMCA0 内のメモリセル
が選択される。このようにして、ダイナミックRAMの
製造時に歩留りの向上をはかっている。
1のメモリセルアレイMCAの構成を図12に示す。図
12において、図11と同一符号は図11と同一内容を
示す。また、図において、点線abcdで囲まれた領域
は、スペアロウメモリセルアレイSRMCAの端部であ
り、この点線abcdで囲まれた領域を拡大して示した
メモリセルアレイのレイアウト図が図13である。
ャパシタ型メモリセルであり、図においてFL1a,FL
2a及びFL2bは活性領域、TG1 〜TG4 はワード線、
SN1a,SN1b,SN1c,SN2a及びSN2bはストレー
ジノード電極、CP1a,CP2a,CP2bはメモリセルが
存在していないメモリセルプレート電極欠落領域、BL
1 ,BL2 はビット線、DC1a,DC2a及びDC2bはビ
ット線BL1 ,BL2 と活性領域FL1a,FL2a,FL
2bとのコンタクトを示している。
1b,SN1c,SN2a,SN2bと活性領域FL1a,F
L2a,FL2bとのコンタクト及びイオン注入領域は図示
省略している。
に示す。図14において、2はp型シリコン基板、N1
〜N3 はn型拡散領域、CPはメモリセルプレート電極
であり、その他の図13と同一符号は図13と同一内容
を示す。また、図15は図13に示した回路の要部の等
価回路を示す図である。図14において、p型シリコン
基板2上に形成されたn型拡散領域N1,N2 とワード
線TG2 とで1つのMOSFETを構成しており、この
MOSFETは図15の等価回路に示したMOSFET
Q1 である。同様に、n型拡散領域N2 ,N3 とワード
線TG3 とで1つのMOSFETを構成しており、この
MOSFETは図15の等価回路に示したMOSFET
Q2 である。
レージノード電極SN1aとで、1つのキャパシタを構成
しており、このキャパシタは図15の等価回路に示した
キャパシタC1 である。同様に、メモリセルプレート電
極CPとストレージノード電極SN2aとで、1つのキャ
パシタを構成しており、このキャパシタは図15の等価
回路に示したキャパシタC2である。そして、MOSF
ETQ1 とキャパシタC1 で1つのメモリセルを構成
し、MOSFETQ2 とキャパシタC2 で1つのメモリ
セルを構成している。なお、図15に示されたMOSF
ETQ3 及びキャパシタC3 は、図14の断面図には示
されていない。
うに、スペアロウメモリセルアレイSRMCAはメモリ
セルアレイMACの端部に割り当てられており、スペア
ロウメモリセルアレイSRMCAを構成するメモリセル
のストレージノード電極SN1aはビット線BL1 に接続
した最も端部のストレージノード電極である。一般に、
メモリセルアレイにはストレージノード電極よりも先に
形成される活性領域やワード線が多数配置されている
が、メモリセルアレイの中央部に比べてその外周には活
性領域やワード線が少ない。そのため、ストレージノー
ド電極の写真製版の際に、メモリセルアレイの端部では
ホトレジストが外へ流れだしてしまい、ホトレジストの
膜厚が薄くなり、メモリセルアレイの中央部ではホトレ
ジストの膜厚が厚くなる。加えて、ストレージノード電
極SN1aが最も端部にあるため、ストレージノード電極
SN2aとストレージノード電極SN2bとの形状の関係が
同一形状のストレージノード電極を折り返して設けた線
対称の配置となっているのに対して、ストレージノード
電極SN1aには折り返しに相当するストレージノード電
極が設けられていない。このため、ストレージノード電
極形成時に、例えば、ホトリソグラフィー用のレジスト
膜厚がストレージノード電極SN1aの端部で他の部分と
異なり、ホトレジストエッチング時に、メモリセルアレ
イの端部の上にあるレジストがメモリセルアレイ中央部
の上にあるレジストよりも多くエッチングされ、ストレ
ージノード電極の仕上り自身も中央部に比べ端部のほう
が小さくなってしまい、ストレージノードSN1aの形状
が本来図14の点線で示した形状であるべき所が実線で
示した小さな形状になってしまう等の不均一を生じる。
そのため、ストレージノード電極SN1aを一方の電極に
もつ図15に示した等価回路のキャパシタC1 の容量
が、本来の容量をもつキャパシタC2 の容量よりも小さ
くなる。このように、キャパシタC1 の容量が本来の容
量よりも小さくなるため、このキャパシタC1 を構成要
素とするメモリセルの情報読出し時に誤動作が発生し、
読出されたデータは不良となる。
は以上のように構成されているので、例えばメモリセル
アレイMCA0 内の欠陥のあるメモリセルをスペアロウ
メモリセルアレイSRMCA内のメモリセルで置換する
ことにより、この半導体記憶装置のメモリセルアレイM
CAは機能的には欠陥のないもきとなる。しかし、この
とき同時にスペアロウメモリセルアレイSRMCA内に
も欠陥のあるメモリセルがあった場合には、置換した後
にも半導体記憶装置のメモリセルアレイMCAは機能的
に欠陥のあるメモリセルを有するので、ダイナミックR
AM1は製品不良となってしまう。このように、一旦、
スペアメモリセルによる置換を行った製品は、置換後の
テストによって再度不良となったとしても、更に別のス
ペアメモリセルによって置換することは、行程が複雑に
なるため通常行われることはない。また、最初に欠陥の
あるメモリセルが含まれているかどうかのテストを行う
際には、スペアメモリセルアレイSRMCA,SCMC
Aの部分はテストされず、メモリセルアレイMCA0 の
部分のみテストされる。そのため、製品の製造歩留りを
向上することができないという問題点があった。
ためになされたもので、製品の歩留りを向上できる半導
体記憶装置を得ることを目的としている。
憶装置はメモリセルアレイの一部の行及び列のメモリセ
ルを、スペアメモリセルとして割り当てており、前記メ
モリセルアレイの端部にない行及び列のメモリセルを、
前記スペアメモリセルとして割り当てたことを特徴とす
る。
ルアレイの端部にない行及び列のメモリセルを、スペア
メモリセルとして割り当ててこることにより、メモリセ
ルの容量が本来必要とする容量より小さなメモリセルが
でき易い端部のメモリセルをスペアメモリセルとして用
いないので、スペアメモリセルアレイ内のメモリセル容
量を均一化でき、スペアメモリセルアレイ内に欠陥のあ
るメモリセルが含まれる確率が減少する。
図6を用いて説明する。図1は、この発明の一実施例で
あるダイナミックRAMの構成図である。図1におい
て、3はダイナミックRAM、MCA1〜MCA4はメ
モリセルアレイ、WLn はn行のワード線、BLn ,バ
ーBLn はn列のビット線、その他の図11と同一符号
は図11と同一内容もしくは相当部分である。図1にお
いて、メモリセルアレイMCAがメモリセルアレイMC
A1 〜メモリセルアレイMCA4 の4つのブロックに分
割されているが、4つのブロックを1つのブロックと考
えれば、図11に示されたメモリセルアレイMCA0 と
同様に取扱える。
のメモリセルアレイMCA1 〜MCA4 の構成を図2に
示す。図2において、図1と同一符号は同一内容を示
す。図において、点線efghで囲まれた領域は、スペ
アロウメモリセルアレイSRMCAの端部であり、この
点線efghで囲まれた領域を拡大して示したメモリセ
ルアレイMCAのレイアウト図が図3である。
ャパシタ型メモリセルであり、図において、FL1b,F
L2c及びFL2dは活性領域、TG5 〜TG8 はワード
線、SN1d,SN1e,SN1f,SN1g,SN2c,及びS
N2dはストレージノード電極、CP1b,CP2c及びCP
2dはメモリセルプレート電極欠落領域、BL1 ,BL2
はビット線、DC1b,DC2c及びDC2dはビット線BL
1 ,BL2 と活性領域FL1b,FL2c,FL2dとのコン
タクトを示している。
1f,SN2c,SN2dと活性領域FL1b,FL2c,FL2d
とのコンタクト及びイオン注入領域は図示省略してい
る。また、Y−Yの一点鎖線を境として上部がメモリセ
ルアレイMCA1、下部がスペアロウメモリセルアレイ
SRMCAである。
に示す。図4において、2はp型シリコン基板、N4 〜
N6 はn型拡散領域、CPはメモリセルプレート電極で
あり、その他の図3と同一符号は図3と同一内容を示
す。また、図5は、図3に示した回路の要部の等価回路
を示す図である。図4において、p型シリコン基板2上
に形成されたn型拡散領域N4 ,N5 とワード線TG6
とで1つのMOSFETを構成しており、このMOSF
ETは図5の等価回路に示したMOSFETQ4 であ
る。同様に、n型拡散領域N5 ,N6 とワード線TG7
とで1つのMOSFETを構成しており、このMOSF
ETは図5の等価回路に示したMOSFETQ5 であ
る。
レージノード電極SN1eとで1つのキャパシタを構成し
ており、このキャパシタは図5の等価回路に示したキャ
パシタC4 である。同様にメモリセルプレート電極CP
とストレージノード電極SN1fとで1つのキャパシタを
構成しており、このキャパシタは図5の等価回路に示し
たキャパシタC5 である。そして、MOSFETQ4 と
キャパシタC4 で1つのメモリセルを構成し、MOSF
ETQ5 とキャパシタC5 で1つのメモリセルを構成し
ている。なお、図5に示されたMOSFETQ6 及びキ
ャパシタC6 は図4の断面図には示されていない。ま
た、ビット線BL1 とビット線BL2 が図1で示したビ
ット線BLn とビット線バーBLn の関係に相当する。
に、メモリセルアレイMCAの端部にない行及び列の少
なくとも一方のメモリセルをスペアメモリセルとして割
り当てるため、スペアロウメモリセルアレイSRMCA
はメモリセルアレイMCAの略中央部に割り当てられて
おり、スペアロウメモリセルアレイSRMCAの端部に
あるストレージノード電極SN1eは、ビット線BL1に
接続したストレージノード電極としては最も端部のスト
レージノード電極ではなく、更に、メモリセルアレイM
CA1 の領域内に同じ構造のストレージノード電極があ
る。そして、ストレージノード電極SN1eとメモリセル
アレイMCA1 内のストレージノード電極SN1dとの形
状関係は、スペアロウメモリセルアレイ内のストレージ
ノード電極SN1fとストレージノード電極SN1gとの形
状関係と同一となる。このように、ストレージノード電
極SN1eはビット線BL1の最も端部に配置されていな
いことから、製造工程において、ストレージノード電極
よりも先に形成される活性領域やリード線がメモリセル
の端部には少ないため、ストレージノード電極を形成す
る写真製版の際に、ホトレジストの膜厚がメモリセルア
レイMCAの端部ではホトレジストがメモリセルアレイ
MCAの外へ流れ出してしまい薄くなり、メモリセルア
レイMCAの中央部ではホトレジストの膜厚が厚くなる
といった影響受けることがない。そのため、ホトレジス
トのエッチング時にメモリセルアレイMCAの端部のス
トレージノード電極が中央部のストレージノード電極よ
り多くエッチングされ、中央部のストレージノード電極
に比べて端部のストレージノード電極が小さくなっても
スペアメモリセルアレイSRMCA,SCMCA内のス
トレージノード電極は小さくなることはない。
の動作は図11に示したダイナミックRAM1の動作と
同じであるが、図1に示したダイナミックRAM3の動
作を動作波形図である図6を用いて詳しく説明する。図
において、ライトイネーブル信号バーWEはメモリセル
から情報の読出しを行うか、書込みを行うかを制御する
信号で、ライトイネーブル信号バーWEがハイレベルの
時に読出しが行われ、ローレベルの時に書込みが行われ
る。図6においては、メモリセルアレイからの読出し動
作を説明しているので、ライトイネーブル信号バーWE
はハイレベルである。そして、出力データDout が出力
されるタイミングはロウアドレスストローブ信号バーR
ASとカラムアドレスストローブ信号バーCASによっ
て決定される。
ASがローレベルになるとロウアドレスに基づいてロウ
デコーダRDによって一本のワード線WLnが選択され
る。
れるメモリセルMCからビット線BLn への情報の読出
しが行われる。
n との電位差がセンスアンプSAによって増幅される。
デコーダCDによって1つのセンスアンプCAが選択さ
れる。
報が出力バッファDOBに送られ出力データDout が出
力される。
4 内に欠陥のあるメモリセルが存在する場合、例えば、
ロウアドレス比較回路RACによってスペアロウデコー
ダSRDが選択されるが、この時、スペアロウデコーダ
SRDを選択する前にローデコーダRDを非選択にす
る。そして、それ以後の動作は、スペアローデコーダS
RDとスペアロウメモリセルアレイSRMCAによって
行われる。
ASがローレベルになってから、カラムアドレスストロ
ーブ信号バーCASが早いタイミングでローレベルにな
る場合には、ロウアドレスストローブ信号バーRASが
ローレベルになってからダイナミックRAM3内で上記
動作を行うに要する時間の後、出力データが出力され、
この動作に要する時間は数々のダイナミックRAMによ
ってそれぞれ異なる。
リセルアレイによる欠陥のあるメモリセルの置換につい
て説明する。図16(a)は、従来のメモリセルアレイ
の平面図、図16(b)はこの発明によるメモリセルア
レイのの平面図である。スペアロウメモリセルアレイS
RMCAが1スペア分、スペアカラムメモリセルアレイ
SCMCAが2スペア分含まれている場合を示してい
る。図16(a)において、MCAはメモリセルアレ
イ、MCA6はメモリセルアレイMCAの中でスペアメ
モリセルSCMCA1,SCMCA2,SRMCAを除
いた部分、SCMCA1,SCMCA2は、1スペア分
のスペアカラムメモリセルアレイ、SRMCAは1スペ
ア分のスペアロウメモリセルアレイ、×及び△は、欠陥
のあるメモリセルである。欠陥のあるメモリセルアレイ
×を含む点線で囲まれた領域がスペアカラムメモリセル
アレイで置換されるが、スペアカラムメモリセルアレイ
SCMCA1,SCMCA2のどちらで置換されるか
は、ダイナミックRAM毎に決定される。スペアカラム
メモリセルアレイSCMCA1で置換した場合は、スペ
アカラムメモリセルアレイSCMCA1内に欠陥のある
メモリセル△が含まれるため、実質的に置換されないの
と同じ結果となり、製品の歩留りは向上しない。欠陥の
あるメモリセルアレイ×を含む点線で囲まれた領域をメ
モリセルアレイSCMCA2で置換した場合は、メモリ
セルMCA6 に含まれる欠陥は除去することができる。
MCA8はメモリセルアレイでメモリセルアレイMCA
の中のスペアメモリセルアレイSRMCA,SCMCA
1,SCMCA2を除いた部分であり、その他の図16
(a)と同一符号は図16(a)と同一内容を示す。こ
こでメモリセルアレイMCA7には欠陥のあるメモリセ
ル×,△が含まれるため、これら含む2つの点線の領域
をスペアカラムメモリセルアレイSCMCA1,SCM
CA2で置換する。そのため、従来のように欠陥が取り
除かれたり、欠陥が残ってしまったりすることがなく、
製品の歩留りは向上する。前述したように、メモリセル
アレイMCAの端部には欠陥のあるメモリセルができ易
く、スペアメモリセルアレイを端部に配置しないことに
よる歩留向上の効果は大きい。
リセルアレイSRMCA及びスペアカラムメモリセルア
レイSCMCAをともにメモリセルアレイMCAの中央
部に設けたものを示したが、第2実施例として、図7に
示すようにスペアカラムメモリセルアレイSCMCAの
みをメモリセルアレイMCAの中央部に設けてもよく、
上記第1実施例と同様の効果を奏する。図において、図
2と同一符号は図2と同一内容または相当部分であり、
MCA5 ,MCA6はメモリセルアレイMCAよりスペ
アメモリセルアレイSRMCA,SCMCAを除いたメ
モリセルアレイ領域である。
リセルアレイSRMCA及びスペアカラムメモリセルア
レイSCMCAをともにメモリセルアレイMCAの中央
部に設けたものを示したが、第3実施例として、図8に
示すようにスペアロウメモリセルアレイSRMCAのみ
をメモリセルアレイMCAの中央部に設けてもよく、上
記第1実施例と同様の効果を奏する。図において、図2
と同一符号は図2と同一内容または相当部分であり、M
CA7 ,MCA8 はメモリセルアレイMCAよりスペア
メモリセルアレイSRMCA,SCMCAを除いたメモ
リセルアレイ領域である。
リセルアレイSRMCA及びスペアカラムメモリセルア
レイSCMCAをともにメモリセルアレイMCAの中央
部に設けたものを示したが、第4実施例として、図9に
示すように中央部からずれた位置であってもよく、上記
第1実施例と同様の効果を奏する。図において、図2と
同一符号は図2と同一内容または相当部分であり、MC
A9 ,MCA10,MCA11,MCA12はメモリセルアレ
イMCAよりスペアメモリセルアレイSRMCA,SC
MCAを除いたメモリセルアレイ領域である。
リセルアレイSRMCA及びスペアカラムメモリセルア
レイSCMCAを設けるメモリセルアレイMCAが一群
の場合について説明したが、第5実施例として、図10
に示すようにメモリセルアレイMCAX,MCAYのよ
うに複数群であってもよく、上記第1実施例と同様の効
果を奏する。図において、図2と同一符号は図2と同一
内容または相当部分であり、MCA21,MCA22,MC
A23,MCA24はメモリセルアレイMCAXよりスペア
メモリセルアレイSRMCA1 ,SCMCA2 を除いた
メモリセルアレイ領域であり、MCA31,MCA32,M
CA33,MCA34はメモリセルアレイMCAYよりスペ
アメモリセルアレイSRMCA2 ,SCMCA2 を除い
たメモリセルアレイ領域である。
憶装置によれば、メモリセルアレイの端部にない行及び
列のメモリセルをスペアメモリセルとして割り当ててい
ることにより、メモリセルの容量が小さくなる結果とし
て欠陥のあるメモリセルとなり易いメモリセルアレイ端
部のメモリセルをスペアメモリセルとして用いないの
で、スペアメモリセル内に欠陥のあるメモリセルを含み
難くなり、製品の歩留りを向上することができるという
効果がある。
Mの構成図である。
アレイの構成を示す図である。
ウト図である。
面図である。
示す回路図である。
図である。
メモリセルアレイの構成を示す図である。
メモリセルアレイの構成を示す図である。
メモリセルアレイの構成を示す図である。
のメモリセルアレイの構成を示す図である。
セルアレイの構成を示す図である。
イアウト図である。
I矢視断面図である。
部を示す回路図である。
イをスペアメモリセルアレイにより置換方法を示す図で
ある。
レイMCAに対して外部から書き込み、読み出しの制御
が行われる。CGは制御信号発生回路で外部よりロウア
ドレスストローブ信号バーRAS、カラムアドレススト
ローブ信号バーCAS及びライトイネーブル信号バーW
Eを受けて内部制御信号であるφRAC 、φCAB 、
φCAC 、φDI、φDO、φRAB を出力する。ここで、φ
RAC はロウアドレス比較回路制御信号、φCAB はカラム
アドレスバッファ制御信号、φCAC はカラムアドレス比
較回路制御信号、φDIはデータインバッファ制御信号、
φDOはデータアウトバッファ制御信号、φRAB はロウア
ドレスバッファ制御信号である。
CABはカラムアドレスバッファで外部から受けたアド
レス信号Addをそれぞれロウアドレス比較回路RA
C、カラムアドレス比較回路CACに伝える。ロウアド
レスバッファRABはロウアドレスバッファ制御信号φ
RAB によって制御され、カラムアドレスバッファCAB
はカラムアドレスバッファ制御信号φCAB によって制御
される。ロウアドレス比較回路RAC及びカラムアドレ
ス比較回路CACは、外部より印加されたアドレスと予
めプログラムされたアドレスの一致または不一致を検出
できるよう構成されている。そして、ロウアドレス比較
回路RACは、ロウアドレス比較回路制御信号φRAC に
よって制御され、ロウアドレスバッファRABから入力
されたロウアドレスによってロウデコーダRDまたはス
ペアロウデコーダSRDにロウアドレスを伝達する。同
様に、カラムアドレス比較回路CACはカラムアドレス
比較回路制御信号φCAC によって制御され、カラムアド
レスバッファCABから入力されたカラムアドレスによ
って、カラムデコーダCDまたはスペアカラムデコーダ
SCDにカラムアドレスを伝達する。
は以上のように構成されているので、例えばメモリセル
アレイMCA0 内の欠陥のあるメモリセルをスペアロウ
メモリセルアレイSRMCA内のメモリセルで置換する
ことにより、この半導体記憶装置のメモリセルアレイM
CAは機能的には欠陥のないものとなる。しかし、この
とき同時にスペアロウメモリセルアレイSRMCA内に
も欠陥のあるメモリセルがあった場合には、置換した後
にも半導体記憶装置のメモリセルアレイMCAは機能的
に欠陥のあるメモリセルを有するので、ダイナミックR
AM1は製品不良となってしまう。このように、一旦、
スペアメモリセルによる置換を行った製品は、置換後の
テストによって再度不良となったとしても、更に別のス
ペアメモリセルによって置換することは、工程が複雑に
なるため通常行われることはない。また、最初に欠陥の
あるメモリセルが含まれているかどうかのテストを行う
際には、スペアメモリセルアレイSRMCA,SCMC
Aの部分はテストされず、メモリセルアレイMCA0 の
部分のみテストされる。そのため、製品の製造歩留りを
向上することができないという問題点があった。
図6を用いて説明する。図1は、この発明の一実施例で
あるダイナミックRAMの構成図である。図1におい
て、3はダイナミックRAM、MCA1 〜MCA4 はメ
モリセルアレイ、WLn はn行のワード線、BLn ,バ
ーBLn はn列のビット線、その他の図11と同一符号
は図11と同一内容もしくは相当部分である。図1にお
いて、メモリセルアレイMCAがメモリセルアレイMC
A1 〜メモリセルアレイMCA4 の4つのブロックに分
割されているが、4つのブロックを1つのブロックと考
えれば、図11に示されたメモリセルアレイMCA0 と
同様に取扱える。
1f,SN2c,SN2dと活性領域FL1b,FL2c,FL2d
とのコンタクト及びイオン注入領域は図示省略してい
る。また、Y−Yの一点鎖線を境として上部がメモリセ
ルアレイMCA1 、下部がスペアロウメモリセルアレイ
SRMCAである。
に、メモリセルアレイMCAの端部にない行及び列の少
なくとも一方のメモリセルをスペアメモリセルとして割
り当てるため、スペアロウメモリセルアレイSRMCA
はメモリセルアレイMCAの略中央部に割り当てられて
おり、スペアロウメモリセルアレイSRMCAの端部に
あるストレージノード電極SN1eは、ビット線BL1に
接続したストレージノード電極としては最も端部のスト
レージノード電極ではなく、更に、メモリセルアレイM
CA1 の領域内に同じ構造のストレージノード電極があ
る。そして、ストレージノード電極SN1eとメモリセル
アレイMCA1 内のストレージノード電極SN1dとの形
状関係は、スペアロウメモリセルアレイ内のストレージ
ノード電極SN1fとストレージノード電極SN1gとの形
状関係と同一となる。このように、ストレージノード電
極SN1eはビット線BL1の最も端部に配置されていな
いことから、製造工程において、ストレージノード電極
よりも先に形成される活性領域やリード線がメモリセル
の端部には少ないため、ストレージノード電極を形成す
る写真製版の際に、ホトレジストの膜厚がメモリセルア
レイMCAの端部ではホトレジストがメモリセルアレイ
MCAの外へ流れ出してしまい薄くなり、メモリセルア
レイMCAの中央部ではホトレジストの膜厚が厚くなる
といった影響を受けることがない。そのため、ホトレジ
ストのエッチング時にメモリセルアレイMCAの端部の
ストレージノード電極が中央部のストレージノード電極
より多くエッチングされ、中央部のストレージノード電
極に比べて端部のストレージノード電極が小さくなって
もスペアメモリセルアレイSRMCA,SCMCA内の
ストレージノード電極は小さくなることはない。
デコーダCDによって1つのセンスアンプSAが選択さ
れる。
リセルアレイによる欠陥のあるメモリセルの置換につい
て説明する。図16(a)は、従来のメモリセルアレイ
の平面図、図16(b)はこの発明によるメモリセルア
レイのの平面図である。スペアロウメモリセルアレイS
RMCAが1スペア分、スペアカラムメモリセルアレイ
SCMCAが2スペア分含まれている場合を示してい
る。図16(a)において、MCAはメモリセルアレ
イ、MCA13 はメモリセルアレイMCAの中でスペアメ
モリセルSCMCA1 ,SCMCA2 ,SRMCAを除
いた部分、SCMCA1 ,SCMCA2 は、1スペア分
のスペアカラムメモリセルアレイ、SRMCAは1スペ
ア分のスペアロウメモリセルアレイ、×及び△は、欠陥
のあるメモリセルである。欠陥のあるメモリセルアレイ
×を含む点線で囲まれた領域がスペアカラムメモリセル
アレイで置換されるが、スペアカラムメモリセルアレイ
SCMCA1 ,SCMCA2 のどちらで置換されるか
は、ダイナミックRAM毎に決定される。スペアカラム
メモリセルアレイSCMCA1 で置換した場合は、スペ
アカラムメモリセルアレイSCMCA1 内に欠陥のある
メモリセル△が含まれるため、実質的に置換されないの
と同じ結果となり、製品の歩留りは向上しない。欠陥の
あるメモリセルアレイ×を含む点線で囲まれた領域をメ
モリセルアレイSCMCA2 で置換した場合は、メモリ
セルMCA13 に含まれる欠陥は除去することができる。
MCA15 はメモリセルアレイでメモリセルアレイMCA
の中のスペアメモリセルアレイSRMCA,SCMCA
1 ,SCMCA2 を除いた部分であり、その他の図16
(a)と同一符号は図16(a)と同一内容を示す。こ
こでメモリセルアレイMCA14 には欠陥のあるメモリセ
ル×,△が含まれるため、これら含む2つの点線の領域
をスペアカラムメモリセルアレイSCMCA1 ,SCM
CA2 で置換する。そのため、従来のように欠陥が取り
除かれたり、欠陥が残ってしまったりすることがなく、
製品の歩留りは向上する。前述したように、メモリセル
アレイMCAの端部には欠陥のあるメモリセルができ易
く、スペアメモリセルアレイを端部に配置しないことに
よる歩留向上の効果は大きい。
Claims (1)
- 【請求項1】 メモリセルアレイの一部の行及び列のメ
モリセルを、スペアメモリセルとして割り当てている半
導体記憶装置において、 前記メモリセルアレイの端部にない行及び列の少なくと
も一方のメモリセルを、前記スペアメモリセルとして割
り当てたことを特徴とする半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3287608A JP2771916B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3287608A JP2771916B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05129556A true JPH05129556A (ja) | 1993-05-25 |
JP2771916B2 JP2771916B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17719476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3287608A Expired - Fee Related JP2771916B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2771916B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60137000A (ja) * | 1984-12-06 | 1985-07-20 | Hitachi Ltd | 半導体メモリ集積回路 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3287608A patent/JP2771916B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS60137000A (ja) * | 1984-12-06 | 1985-07-20 | Hitachi Ltd | 半導体メモリ集積回路 |
Also Published As
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JP2771916B2 (ja) | 1998-07-02 |
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