JPH05282864A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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Publication number
JPH05282864A
JPH05282864A JP4006203A JP620392A JPH05282864A JP H05282864 A JPH05282864 A JP H05282864A JP 4006203 A JP4006203 A JP 4006203A JP 620392 A JP620392 A JP 620392A JP H05282864 A JPH05282864 A JP H05282864A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
operation mode
refresh
memory
memory cell
cycle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4006203A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Furunoma
利彦 古野間
Yasuhiko Saie
靖彦 齋江
Takashi Kikuchi
隆 菊池
Kotoko Sasaki
琴子 佐々木
Susumu Hatano
進 波多野
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 ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP4006203A priority Critical patent/JPH05282864A/en
Publication of JPH05282864A publication Critical patent/JPH05282864A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To select refresh depending on the charge storing capacity of a memory cell and to contribute to improvement of yield by making different the number of memory mats for selecting a word line depending on a designated refresh cycle. CONSTITUTION:An operation mode specifying means RFC specifies one refresh cycle out of a plurality of refresh cycles. In accordance with an operation mode specified by this operation mode specifying means RFC, a control logic RFC makes different the number of memory mats MARY1 and MARY2 for selecting a word line in a unit memory cycle. According to this constitution, the refresh cycle corresponding to the charge storing capacity of a dynamic type memory cell can be realized internally on a circuit basis. Even when the charge storing capacity is lower than a prescribed value, moreover, it can be relieved without being regarded as defective, and thus a yield can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック型メモリ
セルを有する半導体記憶装置、さらにはそれにおけるリ
フレッシュサイクルの切り替え若しくは選択技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having a dynamic memory cell, and more particularly to a refresh cycle switching or selecting technique in the semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミック型メモリセルはデータを蓄
積電荷情報として保持するが、その蓄積電荷は不所望な
リークなどによって経時的に減少していく。したがっ
て、ダイナミック型メモリセルに対しては所定時間毎に
蓄積情報を再書込みするリフレッシュ動作が必要とされ
る。従来のダイナミック型メモリはそのリフレッシュサ
イクルを一種類とする回路構成になっていた。すなわ
ち、半導体集積回路の回路特性や製造プロセスに起因す
る特性誤差を加味してリフレッシュのための間隔時間が
決定され、その時間とメモリサイクルタイムとからリフ
レッシュサイクルが決定される。例えば1024サイク
ル毎にリフレッシュを行う場合に、その間隔でリフレッ
シュを行うことにより所定期間内に全部のメモリセルの
リフレッシュ動作を一巡させるように、単一リフレッシ
ュ動作で選択されるワード線の本数もしくは選択される
メモリマットの数を決定するように内部回路が構成され
る。
2. Description of the Related Art A dynamic memory cell holds data as accumulated charge information, but the accumulated charge decreases with time due to undesired leakage. Therefore, the dynamic memory cell needs a refresh operation for rewriting the stored information at every predetermined time. The conventional dynamic type memory has a circuit configuration having one refresh cycle. That is, the interval time for refresh is determined in consideration of the characteristic error due to the circuit characteristics of the semiconductor integrated circuit and the manufacturing process, and the refresh cycle is determined from the time and the memory cycle time. For example, when refreshing is performed every 1024 cycles, the number of word lines selected in a single refresh operation or selection so that refresh operations of all the memory cells are cycled within a predetermined period by performing refresh at that interval. Internal circuitry is configured to determine the number of memory mats to be populated.

【0003】尚、ダイナミック型メモリのリフレッシュ
について記載された文献の例としは昭和59年11月3
0日にオーム社発行の「LSIハンドブック」第492
頁乃至第494頁がある。
Incidentally, as an example of a document describing refreshing of a dynamic type memory, November 3, 1984
"LSI Handbook" No. 492, published by Ohmsha on the 0th
Pages 494.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リフレ
ッシュサイクルを一種類とする回路構成では、ウェーハ
段階のテストでメモリセルの蓄積電荷保持能力が規定値
よりも劣るLSIは不良品とせざるを得なかった。
However, in the circuit configuration in which the refresh cycle is one kind, the LSI in which the stored charge retention capability of the memory cell is lower than the specified value in the wafer stage test cannot be avoided. ..

【0005】本発明の目的は、ダイナミック型メモリセ
ルの蓄積電荷保持能力などに応じてリフレッシュサイク
ルを選択することができる半導体記憶装置を提供するこ
とにある。また本発明の別の目的はダイナミック型メモ
リセルの蓄積電荷保持能力が規定値より低い場合にも不
良とせずに生かすことができ、歩留まりの向上に寄与す
ることができる半導体記憶装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device in which a refresh cycle can be selected according to the accumulated charge holding ability of a dynamic memory cell. Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can be utilized without causing a defect even when the accumulated charge holding capacity of a dynamic memory cell is lower than a specified value, and can contribute to an improvement in yield. It is in.

【0006】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付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 be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【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簡単に説明すれば下記
の通りである。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0008】すなわち、夫々ダイナミック型メモリセル
をマトリクス配置した複数個のメモリマットを有する半
導体記憶装置において、複数のリフレッシュサイクルか
ら一つのリフレッシュサイクルを指定するための動作モ
ード指定手段と、その動作モード指定手段によって指定
される動作モードに応じて、単位メモリサイクル中にワ
ード線を選択すべきメモリマットの数を相違させる制御
論理と、を設けるものである。このとき、前記動作モー
ド指定手段としては、外部から供給される動作モード指
定情報を書換可能に保持する制御レジスタ、動作モード
指定用の専用外部端子、製造行程の所定の段階で動作モ
ードが固定的に設定される不揮発性記憶手段、又は製造
行程の所定の段階で動作モードを固定的に決定する配線
手段の中から選ばれた一つの手段を採用することができ
る。
That is, in a semiconductor memory device having a plurality of memory mats in which dynamic memory cells are arranged in a matrix, operation mode designating means for designating one refresh cycle from a plurality of refresh cycles, and its operation mode designating means. Control logic for changing the number of memory mats from which word lines should be selected in a unit memory cycle according to the operation mode designated by the means. At this time, as the operation mode designating means, a control register rewritably holding operation mode designating information supplied from the outside, a dedicated external terminal for designating the operation mode, and an operation mode fixed at a predetermined stage of the manufacturing process. It is possible to employ one of the non-volatile storage means set in step 1 or a wiring means that fixedly determines the operation mode at a predetermined stage of the manufacturing process.

【0009】[0009]

【作用】上記した手段によれば、指定されたリフレッシ
ュサイクルに応じて、単位メモリサイクル中にワード線
を選択すべきメモリマットの数を相違させることは、ダ
イナミック型メモリセルの蓄積電荷保持能力などに応じ
たリフレッシュサイクルを内部で回路的に実現するよう
に作用し、蓄積電荷保持能力が規定値よりも低い場合に
も不良とならず、ダイナミック型メモリセルを有する半
導体記憶装置の歩留まりを向上させる。
According to the above means, it is possible to change the number of memory mats whose word lines are to be selected in a unit memory cycle in accordance with a designated refresh cycle because it is possible to retain the accumulated charge of a dynamic memory cell. Of the semiconductor memory device having a dynamic memory cell, which improves the yield of the semiconductor memory device that does not become defective even when the accumulated charge holding capacity is lower than a specified value. ..

【0010】[0010]

【実施例】図1には本発明の一実施例に係るダイナミッ
クRAM(ランダム・アクセス・メモリ)が示される。
同図に示されるダイナミックRAMは、特に制限されな
いが、公知の半導体集積回路製造技術によって単結晶シ
リコンのような1個の半導体基板に形成される。
FIG. 1 shows a dynamic RAM (random access memory) according to an embodiment of the present invention.
Although not particularly limited, the dynamic RAM shown in the same figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

【0011】本実施例のダイナミックRAMは、特に制
限されないが、2個のメモリマットMARY1,MAR
Y2を有する。夫々のメモリマットMARY1,MAR
Y2は、特に制限されないが、折返しビット線方式とさ
れ、同図の垂直方向に配置される相補ビット線BLと、
水平方向に配置されたワード線WL、及びこれら相補ビ
ット線とワード線の交点に格子状に配置されたメモリセ
ルMCとを含む。図において夫々の相補ビット線は1本
の信号線のように図示されているが実際には相補信号線
の対とされる。前記メモリセルMCは、特に制限されな
いが、所謂1素子型のダイナミック型メモリセルとさ
れ、それぞれ情報蓄積用キャパシタ(以下単に蓄積容量
とも記す)及びアドレス選択用MOSトランジスタとの
直列回路により構成される。メモリマットMARY1,
MARY2の同一列に配置されるメモリセルMCのアド
レス選択用MOSトランジスタのデータ入出力力端子
は、対応する相補ビット線の非反転信号線又は反転信号
線に所定の規則性をもって交互に結合される。また、メ
モリマットMARY1,MARY2の同一の行に配置さ
れるメモリセルMCのアドレス選択用MOSトランジス
タのゲートは、対応するワード線にそれぞれ共通結合さ
れる。メモリセルMCの情報蓄積用キャパシタは、所定
のセルプレート電位が印可されるセルプレートに接続さ
れる。
The dynamic RAM according to the present embodiment is not particularly limited, but it has two memory mats MARY1 and MAR.
With Y2. Memory mats MARY1 and MAR
Although not particularly limited, Y2 is a folded bit line system, and complementary bit lines BL arranged in the vertical direction in FIG.
It includes word lines WL arranged in the horizontal direction, and memory cells MC arranged in a lattice at intersections of these complementary bit lines and word lines. In the figure, each complementary bit line is shown as one signal line, but in reality it is a pair of complementary signal lines. Although not particularly limited, the memory cell MC is a so-called one-element type dynamic memory cell, and is configured by a series circuit of an information storage capacitor (hereinafter also simply referred to as storage capacitor) and an address selection MOS transistor. .. Memory mat Mary1,
The data input / output terminals of the address selection MOS transistors of the memory cells MC arranged in the same column of MARY2 are alternately coupled to the corresponding non-inverted signal lines or inverted signal lines of the complementary bit lines with a predetermined regularity. . The gates of the address selecting MOS transistors of the memory cells MC arranged in the same row of the memory mats MARY1 and MARY2 are commonly coupled to the corresponding word lines. The information storage capacitor of the memory cell MC is connected to a cell plate to which a predetermined cell plate potential is applied.

【0012】夫々のメモリマットMARY1,MARY
2にはXデコーダXDEC1,XDEC2が設けられ、
夫々から出力される選択信号によって所定のワード線を
選択レベルに駆動し、これによりワード線単位でメモリ
セルを選択する。XデコーダXDEC1,XDEC2は
Xアドレス信号X0〜X8及びナンドゲートNAND
1,NAND2の出力を受け、これを解読することによ
ってワード線選択信号を生成する。
Each memory mat MARY1, MARY
2 is provided with X decoders XDEC1 and XDEC2,
A predetermined word line is driven to a selection level by a selection signal output from each of them, thereby selecting a memory cell in word line units. The X decoders XDEC1 and XDEC2 have X address signals X0 to X8 and a NAND gate NAND.
The outputs of 1 and NAND2 are received and decoded to generate a word line selection signal.

【0013】前記夫々の相補ビット線BLには図示しな
いプリチャージ回路が設けられ、チップ非選択期間にお
いて相補ビット線を電源電圧の約半分のレベルにプリチ
ャージする。また、夫々のメモリマットMARY1,M
ARY2において相補ビット線BLはセンスアンプSA
1,SA2に結合され、チップ選択状態において選択さ
れたワード線WLに結合されるメモリセルMCからの微
小読出し信号が対応する相補ビット線BLに確立される
時点で一斉に活性化される。これによって動作可能な状
態にされるセンスアンプSA1,SA2は、ワード線W
Lを介して選択されたメモリセルMCから相補ビット線
BLに出力される微小読出し信号をそれぞれ増幅し、ハ
イレベル又はローレベルの2値読出し信号とする。これ
らの2値読出し信号は、ダイナミックRAMが読出しモ
ード又はリフレッシュモードとされるとき、対応するメ
モリセルに再書込みされ、記憶データのリフレッシュ動
作が行われる。言い換えると、所定のワード線WLを選
択的にハイレベルの選択状態とし、センスアンプSA
1,SA2を一斉に動作状態とすることで、ダイナミッ
ク型メモリセルMCのリフレッシュ動作が実現される。
A precharge circuit (not shown) is provided for each of the complementary bit lines BL, and precharges the complementary bit lines to a level of about half the power supply voltage during the chip non-selection period. In addition, each memory mat MARY1, M
In ARY2, the complementary bit line BL is the sense amplifier SA.
1 and SA2 and are activated all at once when the minute read signal from the memory cell MC connected to the word line WL selected in the chip selected state is established on the corresponding complementary bit line BL. As a result, the sense amplifiers SA1 and SA2, which are made operable, operate on the word line W
The minute read signals output from the memory cells MC selected via L to the complementary bit lines BL are each amplified to be a high-level or low-level binary read signal. When the dynamic RAM is set to the read mode or the refresh mode, these binary read signals are rewritten in the corresponding memory cells to refresh the stored data. In other words, the predetermined word line WL is selectively set to the high-level selected state, and the sense amplifier SA
The refresh operation of the dynamic memory cell MC is realized by putting 1 and SA2 into the operating state all at once.

【0014】夫々のメモリマットMARY1,MARY
2に含まれる相補ビット線BLはカラム選択回路CSE
L1,CSEL2を介して相補共通データ線CD1.C
D2に接続される。図において相補共通データ線CD
1,CD2は夫々1本の信号線のように図示されている
が実際には相補信号線の対とされる。カラム選択回路C
SEL1,CSEL2は、相補ビット線BLを選択的に
相補共通データ線CD1,CD2に導通させるための図
示しないスイッチMOSトランジスタを含み、それらは
Yアドレス信号Y0〜Y7を解読するYデコーダYDE
Cの出力選択信号によってスイッチ制御される。
Each memory mat MARY1, MARY
The complementary bit line BL included in 2 is the column selection circuit CSE.
Complementary common data lines CD1. C
Connected to D2. Complementary common data line CD in the figure
Although each of 1 and CD2 is shown as one signal line, it is actually a pair of complementary signal lines. Column selection circuit C
SEL1 and CSEL2 include switch MOS transistors (not shown) for selectively turning on the complementary bit line BL to the complementary common data lines CD1 and CD2, which are Y decoder YDE for decoding the Y address signals Y0 to Y7.
The switch is controlled by the output selection signal of C.

【0015】相補共通データ線CD1,CD2は、トラ
ンスファゲートG1,G2を介してメインアンプMAに
接続され、このメインアンプMAはデータ入出力バッフ
ァBUFに結合される。前記メインアンプMAは、デー
タ読出しモードにおいて、ワード線によって選択された
メモリセルから相補ビット線及び相補共通データ線を介
して出力される2値読出し信号をさらに増幅し、データ
入出力バッファBUFに伝達し、データ書込みモードに
おいては、データ入出力バッファBUFから供給される
書込みデータにしたがって相補共通データ線CDを駆動
する。
Complementary common data lines CD1 and CD2 are connected to a main amplifier MA via transfer gates G1 and G2, and this main amplifier MA is coupled to a data input / output buffer BUF. In the data read mode, the main amplifier MA further amplifies a binary read signal output from the memory cell selected by the word line via the complementary bit line and the complementary common data line, and transmits it to the data input / output buffer BUF. In the data write mode, the complementary common data line CD is driven according to the write data supplied from the data input / output buffer BUF.

【0016】図1においてRFCは、ダイナミックRA
Mにおいて、複数のリフレッシュサイクルから一つのリ
フレッシュサイクルを指定するための動作モード指定手
段であり、その動作モード指定手段によって指定される
動作モードに応じて、単位メモリサイクル中にワード線
を選択すべきメモリマットの数を相違させる制御論理R
FLを有する。
In FIG. 1, RFC is a dynamic RA.
In M, it is an operation mode designating means for designating one refresh cycle from a plurality of refresh cycles, and a word line should be selected during a unit memory cycle according to the operation mode designated by the operation mode designating means. Control logic R that makes the number of memory mats different
Have FL.

【0017】前記動作モード指定手段RFCとしては、
外部から供給される動作モード指定情報を書換可能に保
持する制御レジスタ、動作モード指定用の専用外部端
子、製造行程の所定の段階で動作モードが固定的に設定
されるレーザ溶断ヒューズ若しくは電気ヒューズのよう
な不揮発性記憶手段、又は製造行程の所定の段階で動作
モードを固定的に決定するためのボンディングオプショ
ン或いはアルミマスタスライスのような配線手段の中か
ら選ばれた一つの手段を採用することができる。何れの
手段を採用する場合にも、その指定に応じてリフレッシ
ュモード制御信号HRBがハイレベル又はローレベルに
される。
As the operation mode designating means RFC,
A control register that holds rewritable operation mode specification information supplied from the outside, a dedicated external terminal for operation mode specification, a laser blow fuse or an electric fuse whose operation mode is fixedly set at a predetermined stage of the manufacturing process. Such a non-volatile storage means, or a bonding option for fixedly determining the operation mode at a predetermined stage of the manufacturing process, or one means selected from wiring means such as an aluminum master slice may be adopted. it can. In either case, the refresh mode control signal HRB is set to the high level or the low level according to the designation.

【0018】前記制御論理RFLは、前記リフレッシュ
モード制御信号HRBとアドレスビットX9の反転信号
とを2入力とするナンドゲートNAND1、及び前記リ
フレッシュモード制御信号HRBとアドレスビットX9
の正転信号とを2入力とするナンドゲートNAND2に
よって構成される。アドレスビットX9はメモリマット
の選択ビットとみなされ、そのハイレベルによってメモ
リマットMARY1の選択を指示し、そのローレベルに
よってメモリマットMARY2の選択を指示する。これ
に呼応してXデコーダXDEC1,XDEC2は、ナン
ドゲートNAND1,NAND2の出力を受ける端子の
入力がハイレベルのときに活性化され、アドレスX0〜
X8の値によって指定されるワード線を選択レベルに駆
動する。前記リフレッシュモード制御信号HRBがロー
レベルのとき、ナンドゲートNAND1,NAND2の
出力はX9の論理値とは無関係にハイレベルにされ、こ
れによりチップ選択状態では双方のメモリマットMAR
Y1,MARY2でワード線が選択される。前記リフレ
ッシュモード制御信号HRBがハイレベルのときは、ナ
ンドゲートNAND1,NAND2の出力はX9の論理
値にしたがって何れか一方がハイレベルにされ、これに
よりチップ選択状態ではメモリマットMARY1,MA
RY2の何れか一方だけでワード線が選択される。
The control logic RFL includes a NAND gate NAND1 having two inputs of the refresh mode control signal HRB and an inverted signal of the address bit X9, and the refresh mode control signal HRB and the address bit X9.
And a normal rotation signal of 2 are input to the NAND gate NAND2. Address bit X9 is regarded as a memory mat selection bit, and its high level indicates selection of memory mat MARY1 and its low level indicates selection of memory mat MARY2. In response to this, the X decoders XDEC1 and XDEC2 are activated when the inputs of the terminals receiving the outputs of the NAND gates NAND1 and NAND2 are at the high level, and the addresses X0 to X0.
The word line designated by the value of X8 is driven to the selection level. When the refresh mode control signal HRB is at the low level, the outputs of the NAND gates NAND1 and NAND2 are set to the high level regardless of the logical value of X9, so that both memory mats MAR in the chip selected state.
A word line is selected by Y1 and MARY2. When the refresh mode control signal HRB is at the high level, one of the outputs of the NAND gates NAND1 and NAND2 is set to the high level according to the logical value of X9, so that the memory mats MARY1 and MAY are selected in the chip selected state.
A word line is selected by only one of RY2.

【0019】なお、前記トランスファゲートG1、G2
は、リフレッシュモード制御信号HRBがローレベルの
ときにはアドレスビットY8の論理値に従って相補的な
論理値を出力するナンドゲートNAND2,NAND4
によってスイッチ制御され、リフレッシュモード制御信
号HRBがハイレベルのときにはアドレスビットY8の
論理値とは無関係にナンドゲートNAND2,NAND
4の双方から出力されるハイレベルの信号によってオン
状態に制御される。この制御論理は、リフレッシュモー
ド制御信号HRBがローレベルのときに双方のメモリマ
ットMARY1,MARY2で並列的に選択されるメモ
リセルのデータが衝突しないように考慮されている。斯
る考慮はその他の回路部分で行うこともできる。例えば
Yデコーダがメモリマット毎に個別化されている場合に
はアドレスビットY8をYデコーダの活性化制御信号と
して利用することによりデータの衝突を回避することが
できる。
The transfer gates G1 and G2 are
Are NAND gates NAND2 and NAND4 which output complementary logical values according to the logical value of the address bit Y8 when the refresh mode control signal HRB is at low level.
When the refresh mode control signal HRB is at a high level, the NAND gates NAND2 and NAND2 are controlled regardless of the logical value of the address bit Y8.
It is controlled to be in the ON state by the high level signals output from both sides. This control logic is designed so that the data of the memory cells selected in parallel by both memory mats MARY1 and MARY2 do not collide when the refresh mode control signal HRB is at the low level. Such consideration can also be made in other circuit parts. For example, when the Y decoder is individualized for each memory mat, data collision can be avoided by using the address bit Y8 as an activation control signal for the Y decoder.

【0020】本実施例において、前記リフレッシュモー
ド制御信号HRBのローレベルは512リフレッシュサ
イクルの動作モードを指定し、前記リフレッシュモード
制御信号HRBのハイレベルは1024リフレッシュサ
イクルの動作モードを指定する。512リフレッシュサ
イクルとは、512回のメモリサイクル毎にリフレッシ
ュサイクルを実行することにより全てのメモリセルの記
憶情報が破壊するのを阻止できるということであり、1
024リフレッシュサイクルとは、1024回のメモリ
サイクル毎にリフレッシュサイクルを実行することによ
り全てのメモリセルの記憶情報が破壊するのを阻止でき
るということである。本実施例のダイナミックRAMに
おいて何れのリフレッシュサイクルを採用すべきかは、
少なくともメモリセルの蓄積電荷保持能力との関係によ
って決定され、ウェーハプローブテストのような試験に
よって明らかにされる。例えば図2に示されるように、
ウェーハプローブテストにおいてメモリセルの蓄積電荷
有効保持時間TrefがK(加速係数)×16ms以上
ならば1024リフレッシュサイクルでリフレッシュを
行えば十分であると判定され、蓄積電荷有効保持時間T
refがそれ以下であって且つK×8ms以上ならば5
12リフレッシュサイクルでリフレッシュを行えば十分
であると判定され、それ以下の場合には不良と判定され
る。この判定結果が前記動作モード指定手段RFCによ
る指定に反映され、リフレッシュモード制御信号HRB
のレベルが決定される。
In this embodiment, the low level of the refresh mode control signal HRB designates the operation mode of 512 refresh cycles, and the high level of the refresh mode control signal HRB designates the operation mode of 1024 refresh cycles. The 512 refresh cycle means that the stored information of all the memory cells can be prevented from being destroyed by executing the refresh cycle every 512 memory cycles.
The 024 refresh cycle means that the stored information in all the memory cells can be prevented from being destroyed by executing the refresh cycle every 1024 memory cycles. Which refresh cycle should be adopted in the dynamic RAM of this embodiment is
It is determined at least by the relationship with the stored charge retention capacity of the memory cell and is revealed by a test such as a wafer probe test. For example, as shown in FIG.
In the wafer probe test, if the accumulated charge effective holding time Tref of the memory cell is K (acceleration coefficient) × 16 ms or more, it is determined that refreshing in 1024 refresh cycles is sufficient, and the accumulated charge effective holding time T
5 if ref is less than that and K × 8 ms or more
It is determined that it is sufficient to perform refresh in 12 refresh cycles, and if it is less than that, it is determined to be defective. This determination result is reflected in the designation by the operation mode designating means RFC, and the refresh mode control signal HRB
The level of is determined.

【0021】尚、本実施例のダイナミックRAMにおい
て、前記リフレッシュモード制御信号HRBのローレベ
ルにより512リフレッシュサイクルの動作モードが指
定されたときはアドレスビットX9が利用される代わり
にX8は利用されない。もしくは利用しても実質的な意
味を持たない。一方、前記リフレッシュモード制御信号
HRBのハイレベルにより1024リフレッシュサイク
ルの動作モードが指定されたときはアドレスビットX8
が利用される代わりにX9は利用されない。もしくは利
用しても実質的な意味を持たなくなる。
In the dynamic RAM of the present embodiment, when the operation mode of 512 refresh cycles is designated by the low level of the refresh mode control signal HRB, the address bit X9 is used but X8 is not used. Or even if it is used, it has no practical meaning. On the other hand, when the operation mode of 1024 refresh cycles is designated by the high level of the refresh mode control signal HRB, the address bit X8
Instead of being used, X9 is not used. Or even if you use it, it has no practical meaning.

【0022】動作モード指定手段RFCによって102
4リフレッシュサイクルモードが指定されたダイナミッ
クRAMは、アドレスX0〜X9,Y0〜Y7の入力端
子が利用され、外部から1024メモリサイクル毎にリ
フレッシュ動作モードが指定され、そのときのアドレス
X0〜X9で指定された1本のワード線が選択されてリ
フレッシュが行われる。動作モード指定手段RFCによ
って512リフレッシュサイクルモードが指定されたダ
イナミックRAMは、アドレスX0〜X8,Y0〜Y8
の入力端子が利用され、外部から1024メモリサイク
ル毎にリフレッシュ動作モードが指定され、夫々のメモ
リマットMARY1,MARY2においてそのときのア
ドレスX0〜X8で指定された合計2本のワード線が並
列的に選択されてリフレッシュが行われる。この512
リフレッシュサイクルモードが指定されたダイナミック
RAMは外面的には1024メモリサイクル毎にリフレ
ッシュ動作モードが指定されるが、単一リフレッシュ動
作モードで2本のワード線に結合されたメモリセルが同
時にリフレッシュされるから、内部的には512メモリ
サイクル毎に1本のワード線に結合されるメモリセルを
リフレッシュするのと実質的に同じ結果を得ることがで
き、メモリセルの電荷蓄積能力が規定値よりも劣るもの
であってもメモリセルの蓄積電荷情報の破壊防止が保証
される。すなわち、1024リフレッシュサイクルモー
ドが指定されたダイナミックRAMが1024メモリサ
イクル毎に所定期間リフレッシュ動作を行って全メモリ
セルのリフレッシュ動作を一巡するとき、512リフレ
ッシュサイクルモードが指定されたダイナミックRAM
Fは、1024メモリサイクル毎に所定期間リフレッシ
ュ動作を行って全メモリセルに対するリフレッシュ動作
を二巡させることができるからである。
Operation mode designating means RFC 102
The dynamic RAM in which the 4 refresh cycle mode is specified uses the input terminals of addresses X0 to X9 and Y0 to Y7, and the refresh operation mode is specified from the outside every 1024 memory cycles, and is specified by the addresses X0 to X9 at that time. The selected one word line is selected and refresh is performed. The dynamic RAM in which the 512 refresh cycle mode is designated by the operation mode designation means RFC has addresses X0 to X8 and Y0 to Y8.
The refresh operation mode is specified from the outside every 1024 memory cycles, and a total of two word lines specified by the addresses X0 to X8 at that time in the memory mats MARY1 and MARY2 are arranged in parallel. It is selected and refreshed. This 512
Externally, the refresh operation mode is specified every 1024 memory cycles in the dynamic RAM in which the refresh cycle mode is specified, but the memory cells coupled to two word lines are simultaneously refreshed in the single refresh operation mode. Therefore, it is possible to obtain substantially the same result as refreshing the memory cell coupled to one word line internally every 512 memory cycles, and the charge storage capability of the memory cell is lower than the specified value. Even if it is one, it is guaranteed that the stored charge information of the memory cell is prevented from being destroyed. That is, when the dynamic RAM in which the 1024 refresh cycle mode is specified performs the refresh operation every 1024 memory cycles for a predetermined period to complete the refresh operation of all memory cells, the dynamic RAM in which the 512 refresh cycle mode is specified.
This is because F can perform the refresh operation for a predetermined period every 1024 memory cycles to perform the refresh operation for all the memory cells twice.

【0023】尚、前記リフレッシュ動作モードは、特に
制限されないが、専用のモード端子にリフレッシュ信号
をアサートすることにより、あるいはアドレスマルチプ
レクス形式のダイナミックRAMのようなCBRリフレ
ッシュモード、すなわちローアドレスストローブ信号を
アサートする前にカラムアドレスストローブ信号をアサ
ートすることによって指定することができる。
The refresh operation mode is not particularly limited, but by asserting a refresh signal to a dedicated mode terminal or a CBR refresh mode such as an address multiplex type dynamic RAM, that is, a row address strobe signal is applied. It can be specified by asserting the column address strobe signal before asserting.

【0024】上記実施例によれば以下の作用効果があ
る。
According to the above embodiment, there are the following effects.

【0025】(1)動作モード指定手段RFCによって
1024リフレッシュサイクルモードが指定されたダイ
ナミックRAMは、外部から1024メモリサイクル毎
にリフレッシュ動作モードが指定され、そのときのアド
レスX0〜X9で指定された1本のワード線が選択され
てリフレッシュが行われる。動作モード指定手段RFC
によって512リフレッシュサイクルモードが指定され
たダイナミックRAMは、外部から1024メモリサイ
クル毎にリフレッシュ動作モードが指定され、夫々のメ
モリマットMARY1,MARY2においてそのときの
アドレスX0〜X8で指定された合計2本のワード線が
並列的に選択されてリフレッシュが行われる。この51
2リフレッシュサイクルモードが指定されたダイナミッ
クRAMは外面的には1024メモリサイクル毎にリフ
レッシュ動作モードが指定されるが、単一リフレッシュ
動作モードで2本のワード線に結合されたメモリセルが
同時にリフレッシュされるから、内部的には512メモ
リサイクル毎に1本のワード線に結合されるメモリセル
をリフレッシュするのと実質的に同じ結果を得ることが
でき、メモリセルMCの電荷蓄積能力が規定値よりも劣
るものに対しても、外部的に1024メモリサイクル毎
にリフレッシュ動作を指示してもメモリセルの蓄積電荷
情報が破壊するのを防止することができる。
(1) In the dynamic RAM whose operation mode designating means RFC specifies the 1024 refresh cycle mode, the refresh operation mode is externally specified every 1024 memory cycles, and 1 specified by the addresses X0 to X9 at that time is specified. A word line of the book is selected and refresh is performed. Operation mode designating means RFC
In the dynamic RAM in which the 512 refresh cycle mode is designated by the refresh operation mode from the outside every 1024 memory cycles, a total of two memory mats MARY1 and MARY2 are designated by the addresses X0 to X8 at that time. Word lines are selected in parallel and refresh is performed. This 51
Externally, the refresh operation mode is specified every 1024 memory cycles in the dynamic RAM in which the two refresh cycle mode is specified, but the memory cells coupled to two word lines are simultaneously refreshed in the single refresh operation mode. Therefore, it is possible to obtain substantially the same result as refreshing the memory cell coupled to one word line every 512 memory cycles internally, and the charge storage capacity of the memory cell MC is higher than the specified value. Even for the inferior ones, it is possible to prevent the accumulated charge information of the memory cells from being destroyed even if the refresh operation is externally instructed every 1024 memory cycles.

【0026】(2)メモリセルの電荷蓄積能力が規定値
以下のチップに対しても512リフレッシュサイクルモ
ードを指定することにより1024リフレッシュサイク
ルモードのダイナミックRAMと同じ外面仕様を持つダ
イナミックRAMとして救済することができ、ダイナミ
ックRAMの歩留まりを向上させることができる。
(2) Rescue as a dynamic RAM having the same outer surface specifications as the dynamic RAM in the 1024 refresh cycle mode by designating the 512 refresh cycle mode even for the chip in which the charge storage capacity of the memory cell is less than the specified value. Therefore, the yield of the dynamic RAM can be improved.

【0027】(3)動作モード指定手段RFCがレジス
タのようなシステム上において設定可能な手段である場
合、電荷蓄積能力が規定値よりも低いチップに対しては
システム上1024メモリサイクル毎にフレッシュ動作
を外部から指示するリフレッシュ制御形態と512メモ
リサイクル毎にフレッシュ動作を外部から指示するリフ
レッシュ制御形態とを自由に選択することができ、シス
テムの拡張などシステム構成に対する自由度を増すこと
ができるようになる。
(3) Operation mode designating means When the RFC is a means such as a register that can be set on the system, a fresh operation is performed every 1024 memory cycles on the system for a chip whose charge storage capacity is lower than a specified value. Can be freely selected from among a refresh control mode for instructing a fresh operation every 512 memory cycles, and a degree of freedom for system configuration such as system expansion can be increased. Become.

【0028】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Yes.

【0029】例えば、上記実施例は2個のメモリマット
を有するものについて説明したがその数は2個以上にす
ることができる。また、リフレッシュに際して同時に選
択するメモリマットの数もしくはワード線の本数は1と
2に限定されず、適宜の組み合わせにすることができ
る。また、上記実施例は本発明をダイナミックRAMに
適用した場合について説明したが不揮発性スタティック
RAMなどのダイナミック型メモリセルを有する半導体
記憶装置にも適用することができる。
For example, the above embodiment has been described with respect to the one having two memory mats, but the number can be two or more. Further, the number of memory mats or the number of word lines that are simultaneously selected at the time of refreshing is not limited to 1 and 2, and an appropriate combination can be used. Further, although the above embodiment has been described with respect to the case where the present invention is applied to the dynamic RAM, the present invention can be applied to a semiconductor memory device having a dynamic memory cell such as a nonvolatile static RAM.

【0030】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単体メ
モリLSIとしてのダイナミックRAMに適用した場合
について説明した、本発明はそれに限定されるものでは
なく、マイクロコンピュータなどのオンチップメモリな
どにも広く適用することができる。本発明は少なくと
も、リフレッシュ動作を必要とするダイナミック型メモ
リセルを有する条件のものに秘録適用することができ
る。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a dynamic RAM as a single memory LSI which is a field of application which is the background of the invention has been described. The present invention is not limited to this. It can also be widely applied to on-chip memories for microcomputers and the like. The present invention can be secretly applied to at least a condition having a dynamic memory cell that requires a refresh operation.

【0031】[0031]

【発明の効果】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
の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0032】すなわち、指定されたリフレッシュサイク
ルに応じて、単位メモリサイクル中にワード線を選択す
べきメモリマットの数を相違させることにより、ダイナ
ミック型メモリセルの蓄積電荷保持能力などに応じたリ
フレッシュサイクルを内部で回路的に実現することがで
き、これにより、ダイナミック型メモリセルの蓄積電荷
保持能力などに応じて、外面的な仕様を変えることなく
リフレッシュサイクルを選択することができるという効
果がある。
That is, by changing the number of memory mats from which word lines should be selected in a unit memory cycle in accordance with a designated refresh cycle, the refresh cycle according to the accumulated charge holding capability of the dynamic memory cell, etc. Can be realized internally as a circuit, and as a result, there is an effect that a refresh cycle can be selected according to the accumulated charge holding ability of the dynamic memory cell without changing the external specifications.

【0033】更に、蓄積電荷保持能力が規定値よりも低
い場合にも不良とならず、ダイナミック型メモリセルを
有する半導体記憶装置の歩留まりを向上させることがで
きるという効果がある。
Further, even if the accumulated charge holding capacity is lower than the specified value, no defect occurs and the yield of the semiconductor memory device having dynamic memory cells can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の一実施例に係るダイナミックR
AMのブロック図である。
FIG. 1 is a dynamic R according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram of AM.

【図2】図2はリフレッシュサイクルを内部設定するた
めに利用されるチップ全別手法の一例フローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart of an example of a chip-specific method used to internally set a refresh cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

MARY1,MARY2 メモリマット MC ダイナミック型メモリセル WL ワード線 BL ビット線 SA1,SA2 センスアンプ XDEC1,XDEC2 Xデコーダ CSEL1,CSEL2 カラム選択回路 YDEC Yデコーダ X0〜X9,Y0〜Y8 アドレス信号 RFC 動作モード指定手段 RFL 制御論理 NAND1,NAND2 ナンドゲート HRB リフレッシュモード制御信号 MARY1, MARY2 memory mat MC dynamic type memory cell WL word line BL bit line SA1, SA2 sense amplifier XDEC1, XDEC2 X decoder CSEL1, CSEL2 column selection circuit YDEC Y decoder X0 to X9, Y0 to Y8 address signal RFC operation mode designating means RFL Control logic NAND1, NAND2 NAND gate HRB Refresh mode control signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋江 靖彦 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 菊池 隆 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 佐々木 琴子 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 波多野 進 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所武蔵工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiko Saie 5-20-1 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Hiratsuru ELS Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Kikuchi Kodaira, Tokyo 5-20-1 Jitsumizu Honcho, Ichi, Japan, within Hitate Super L.S.I. Engineering Co., Ltd. (72) Inventor, Kotoko Sasaki 5-20-1, Kamimizuhoncho, Kodaira, Tokyo I Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Susumu Hatano 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside the Musashi Factory, Hitachi Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 夫々ダイナミック型メモリセルをマトリ
クス配置した複数個のメモリマットを有する半導体記憶
装置において、複数のリフレッシュサイクルから一つの
リフレッシュサイクルを指定するための動作モード指定
手段と、その動作モード指定手段によって指定される動
作モードに応じて、単位メモリサイクル中にワード線を
選択すべきメモリマットの数を相違させる制御論理と、
を設けて成るものであることを特徴とする半導体記憶装
置。
1. A semiconductor memory device having a plurality of memory mats each having a dynamic memory cell arranged in a matrix, and an operation mode designating means for designating one refresh cycle from a plurality of refresh cycles, and the operation mode designating means. Control logic for varying the number of memory mats from which a word line should be selected in a unit memory cycle according to an operation mode designated by the means;
A semiconductor memory device comprising:
【請求項2】 前記動作モード指定手段は、外部から供
給される動作モード指定情報を書換可能に保持する制御
レジスタ、動作モード指定用の専用外部端子、製造行程
の所定の段階で動作モードが固定的に設定される不揮発
性記憶手段、又は製造行程の所定の段階で動作モードを
固定的に決定する配線手段の中から選ばれた一つの手段
である請求項1記載の半導体記憶装置。
2. The operation mode designating means holds a rewritable operation mode designating information supplied from the outside, a dedicated external terminal for designating the operation mode, and the operation mode is fixed at a predetermined stage of the manufacturing process. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is one of a nonvolatile memory means that is permanently set or a wiring means that fixedly determines an operation mode at a predetermined stage of a manufacturing process.
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