JPH0612891A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0612891A
JPH0612891A JP4119453A JP11945392A JPH0612891A JP H0612891 A JPH0612891 A JP H0612891A JP 4119453 A JP4119453 A JP 4119453A JP 11945392 A JP11945392 A JP 11945392A JP H0612891 A JPH0612891 A JP H0612891A
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充 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】リダンダンシー機能を持つ半導体記憶装置につ
いて、リダンダンシー回路で生じる信号の遅延を低減す
る。 【構成】デコーダ回路の出力と記憶ブロックとの接続に
トランスファゲートを用い、ヒューズ回路でトランスフ
ァゲートのON/OFFをプログラムする。これにより
ゲート遅延を待たず、低インピーダンスのリダンダンシ
ー回路が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に高速かつリダンダンシー回路を有する半導体記憶装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体記憶装置は、図2に示すよ
うにアドレス信号Y0およびY1と、Y0およびY1そ
れぞれを入力して反転出力信号NY0およびNY1を出
力するインバータ回路11および12と、Y0またはN
Y0およびY1またはNY1を入力し選択信号を出力す
るデコーダ回路13と、上記デコーダ回路の出力と主記
憶ブロック22,23,24および25とを接続するヒ
ューズF0,F1,F2およびF3と、主記憶ブロック
の入力と最高電位を接続する抵抗R0,R1,R2およ
びR3と、プログラムにより最低電位、Y0またはNY
0を選択するスイッチおよび前記最低電位、Y1または
NY1を選択するスイッチとを有する切替回路26と、
前記切替回路26の出力を入力し選択信号を出力する冗
長デコーダ回路27と、前記出力を入力する冗長記憶ブ
ロック28とを有している。
【0003】いま不良ブロックがない状態を考えると、
ヒューズ(F0〜F3)はすべて接続状態である。また
冗長デコーダ回路27の入力はともにローレベル(以下
Lとする)である。このとき冗長記憶ブロック28は冗
長デコーダ27の出力のハイレベル(以下Hとする)が
入力され、非選択状態になる。一方2入力NAND回路
で構成されるデコーダ回路13の入力にはアドレス信号
Y0またはNY0およびY1またはNY1が接続され、
アドレス信号に応じて主記憶ブロック(22〜25)が
選択される。
【0004】次に不良ブロックがある状態を考える。不
良ブロックが1つだけの場合、この不良ブロックをあら
かじめ用意された冗長記憶ブロック28と置き換えるこ
とにより半導体記憶装置を良品にすることができる。い
ま試験の結果BLOCK022にだけ不良があることが
わかった場合、BLOCK022に対応するヒューズF
0を切断する。また冗長デコーダ27の入力を切替回路
26を用いてBLOCK022のデコーダが接続されて
いたアドレス信号NY1およびNY0に接続する。これ
によりBLOCK022は冗長記憶ブロック28で代替
され、これ以降デコーダ回路13および冗長デコーダ回
路27に(Y0,Y1)=(L,L)の信号が入力され
ると主記憶ブロック(22〜25)が全て非選択状態
に、冗長記憶ブロック28が選択状態になる。一方、
(Y0,Y1)=(L,L)以外の番地が入力された場
合は良品ブロックである主記憶ブロック(22〜25)
が選択される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体記憶装置では、信号の経路にヒューズが存在
するため、ヒューズに低抵抗の第一ポリシリコン層を用
いる必要があった。第一ポリシリコン層は第2ポリシリ
コン層,第1アルミ配線層および第2アルミ配線層の下
にあるため、ヒューズを切断するレーザーの位置及びエ
ネルギーの制御が困難であった。また第一ポリシリコン
層は第2ポリシリコン層に比べ低抵抗であるが、なお第
1および第2アルミ配線の数百倍の抵抗を持つため信号
遅延により冗長回路を有しない半導体記憶装置に比べ低
速になっていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、行・列両方向にアレイ状に配置された複数のメモリ
セルとこれらメモリセルを列ごとに共通にそれぞれ接続
する複数のビット線および行ごとに共通にそれぞれ接続
するワード線とを含む複数の主記憶ブロックと、アドレ
ス信号の供給を受けるアドレスバッファと、前記アドレ
スバッファの出力をデコードし前記複数の主記憶ブロッ
クを選択するデコーダ回路と、前記デコーダ回路と前記
複数の主記憶ブロック間に接続された複数のヒューズ回
路と、前記主記憶ブロックと同一構成の冗長記憶ブロッ
クと、前記冗長記憶ブロックを選択する冗長デコーダ回
路と、前記複数の主記憶ブロックのうち電気的に動作し
ない前記主記憶ブロックを選択するデコーダ回路に入力
する前記アドレスバッファの出力を前記冗長デコーダ回
路に接続する切替回路とを有する半導体記憶装置におい
て、前記ヒューズ回路がトランスファーゲートを有し前
記デコーダ回路と前記主記憶ブロックとが前記トランス
ファーゲートを介して接続されている。
【0007】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の
構成を示す図1を参照すると、本発明の半導体記憶装置
は、アドレス信号(Y0,Y1)と、それぞれのアドレ
ス信号を入力して反転出力信号(NY0,NY1)を出
力するインバータ回路11および12と、Y0またはN
Y0およびY1またはNY1を入力し、選択信号を出力
するデコーダ回路13と、上記デコーダ回路13の出力
と主記憶ブロック(22〜25)とを接続するヒューズ
回路(18〜21)と、プログラムにより最低電位また
はY0またはNY0,及び最低電位またはY1またはN
Y1を出力するる切替回路26と、この切替回路26の
出力信号を入力し、選択信号を出力する冗長デコーダ回
路27と上記出力を入力する冗長記憶ブロック28を有
している。また上述のヒューズ回路(18〜21)はそ
の入力と出力を接続するNMOSトランジスタ30とP
MOSトランジスタ29からなるトランスファゲート
と、トランスファゲートのPMOSトランジスタ29の
ゲートにLOW電位を与えるヒューズF0と、ヒューズ
が切断されたときPMOSトランジスタ29のゲートに
HIGH電位を与える抵抗R20と、NMOSトランジ
スタ30のゲートにPMOSトランジスタ29のゲート
と逆論理の電位を与えるインバータ回路31とからな
る。
【0009】いま不良ブロックがない状態を考える。B
LOCK022の選択信号に接続されたヒューズ回路F
C0の中にあるヒューズF0は接続状態である。このた
めトランスファゲートを構成するPMOSトランジスタ
29のゲートにはLOWレベルが入力され、NMOSト
ランジスタ30のゲートにはHIGHレベルが入力され
る。その結果トランスファゲートはON状態となり、B
LOCK022の選択信号端子にはデコーダ回路14の
出力が接続される。BLOCK1,2および3について
も同様にデコーダ回路15,16および17のそれぞれ
の出力が接続され、アドレスに応じて主記憶ブロック2
3,24および25がそれぞれ選択される。また冗長デ
コーダ27の入力には切替回路26のプログラムにより
LOWレベルが接続され、冗長記憶ブロック28にはH
ighレベルが入力され、非選択状態になる。
【0010】次に不良ブロックがある状態を考える。不
良ブロックが1つだけの場合、この不良ブロックをあら
かじめ用意された冗長記憶ブロック28と置き換えるこ
とにより装置を良品にすることができる。いま試験の結
果BLOCK022にだけ不良があることがわかった場
合、BLOCK022に対応するヒューズ回路FC0内
のヒューズF0を切断する。その結果トランスファゲー
トを構成するPMOSトランジスタ29のゲートには抵
抗R20で作られるHIGHレベルが入力され、NMO
Sトランジスタ30のゲートにはLOWレベルが入力さ
れる。その結果トランスファゲートはOFF状態とな
り、BLOCK022の選択信号端子には抵抗R10で
作られるHIGHレベルが入力され、その結果BLOC
K022は非選択状態になる。BLOCK1,2および
3についてはヒューズが接続されているのでアドレスに
応じて選択される。また冗長デコーダ27の入力を切替
回路26を用いてBLOCK022のデコーダ14が接
続されていたアドレス信号に接続する。これによりBL
OCK022は冗長記憶ブロック28で代替され、これ
以降デコーダに(Y0,Y1)=(L,L)の信号が入
力されるとBLOCK022が全て非選択状態,冗長ブ
ロック28が選択状態になる。(Y0,Y1)=(L,
L)以外の番地が入力された場合は良品ブロックである
主記憶ブロック23,24および25がそれぞれ選択さ
れる。BLOCK1,2および3に不良があった場合も
同様に冗長記憶ブロック28で代替することができる。
【0011】本発明のヒューズ回路18はブロック選択
信号の入力と出力をトランスファゲートで接続してい
る。ゲートの状態は電源投入時に決まっており、実際の
動作時にはゲート遅延が無い、またトランスファゲート
のインピーダンスはヒューズF0に使用しているポリシ
リコンに比べて極めて低くできるため高速に主記憶ブロ
ック選択信号を伝達できる。主記憶ブロック(22〜2
5)の選択信号入力端子には定常電流が流れないためト
ランスファゲートがOFF状態のときに主記憶ブロック
(22〜25)を非選択状態にする抵抗R10は大きく
でき、通常時の信号の伝達を妨げない。またトランスフ
ァゲートの入力およびインバータの入力端子にも定常電
流が流れないためヒューズF0がOFF状態のときにゲ
ートをOFF状態にする抵抗R20は大きくできる。同
様にヒューズF0も抵抗の大きなものでよく、レーザー
により溶断の容易な第2ポリシリコン層を用いることが
できる。
【0012】次に本発明の第2の実施例の半導体記憶装
置について図3を参照して説明する。
【0013】この実施例の半導体記憶装置は、第1の実
施例のヒューズ回路18のトランスファゲートを構成す
るPMOSトランジスタ29およびNMOSトランジス
タ30ならびにインバータ31ならびにヒューズF0な
らびに抵抗R10およびR20を削除し、デコーダ回路
(14〜17)の出力と主記憶ブロック(22〜25)
の入力に接続するトランスファゲートを構成するNMO
Sトランジスタ32と、このトランスファゲートのNM
OSトランジスタ32のゲートにHIGH電位を与える
ヒューズF30と、ヒューズF30が切断されたときN
MOSトランジスタ32のゲートにLOW電位を与える
抵抗R40と、上記トランスファゲートがOFFのとき
にブロック選択信号をHIGHの非選択状態にする抵抗
R30とからなる以外は第1の実施例と同一構成で同一
構成要素には同じ参照符号が付してある。
【0014】次に、不良ブロックがない状態を考える。
BLOCK022の選択信号に接続されたヒューズ回路
38の中にあるヒューズF30は接続状態である。この
ためトランスファゲートを構成するNMOSトランジス
タ32のゲートにはHIGHレベルが入力される。その
結果トランスファゲートはON状態となり、BLOCK
022の選択信号端子にはデコーダ回路14の出力が接
続される。BLOCK1,2および3についても同様に
デコーダ回路15,16および17の出力が接続され、
アドレスに応じて主記憶ブロック(22〜25)が選択
される。また冗長デコーダ27の入力には切替回路26
のプログラムによりLOWレベルが接続され、冗長ブロ
ック27にはHighレベルが入力され、非選択状態に
なるのは実施例1の場合と同様である。
【0015】次に不良ブロックがある状態を考える。不
良ブロックが1つだけの場合、この不良ブロックをあら
かじめ用意された冗長記憶ブロック28と置き換えるこ
とにより装置を良品にすることができる。いま試験の結
果BLOCK022にだけ不良があることがわかった場
合、BLOCK022に対応するヒューズ回路38内の
ヒューズF30を切断する。その結果トランスファゲー
トを構成するNMOSトランジスタ32のゲートには抵
抗R40で作られるLOWレベルが入力される。その結
果トランスファゲートはOFF状態となり、BLOCK
022の選択信号端子に抵抗R30で作られるHIGH
レベルが入力され、その結果BLOCK022は非選択
状態になる。BLOCK1,2および3についてはヒュ
ーズが接続されているのでアドレスに応じて選択され
る。また冗長デコーダ27の入力を切替回路26を用い
てBLOCK022のデコーダ14が接続されていたア
ドレス信号に接続する。これによりBLOCK022は
冗長ブロック28で代替され、これ以降デコーダ13に
(Y0,Y1)=(L,L)の信号が入力されると主記
憶ブロック(22〜25)が全て非選択状態,冗長記憶
ブロック28が選択状態になる。(Y0,Y1)=
(L,L)以外の番地が入力された場合は良品ブロック
である主記憶ブロック(22〜25)が選択されるのも
実施例1と同様である。
【0016】BLOCK1,2および3に不良があった
場合も同様に冗長記憶ブロック28で代替することがで
きる。
【0017】この実施例のヒューズ回路38はブロック
選択信号の入力と出力をトランスファゲートで接続して
いるのでゲート遅延が無い。またトランスファゲートの
インピーダンスはポリシリコンに比べて極めて低くでき
るため高速にブロック選択信号を伝達できる。ブロック
の選択信号入力端子には定常電流が流れないためトラン
スファゲートがOFF状態のときにブロックを非選択状
態にする抵抗R30は大きくでき、通常時の信号の伝達
を妨げない。またトランスファゲートの入力,インバー
タの入力端子にも定常電流が流れないためヒューズがO
FF状態のときにゲートをOFF状態にする抵抗R40
は大きくできる。同様にヒューズF30も抵抗の大きな
ものでよく、レーザーによる溶断の容易な第1ポリシリ
コンを用いることができる。なお図3の回路のトランス
ファゲートはNMOSで構成されているため、ゲートに
HIGH電位が与えられていてもソース/ドレイン電位
が最高電位近くに上昇し、ゲートとの電位差がスレッシ
ョルド電圧VT以下になるとOFFする。これを防ぐた
めにデコーダ回路の出力振幅及び通常ブロックの入力レ
ベルを最低電位側に設定する。たとえば電源を5V,入
力を0/3Vにする。これによりゲートがHIGHレベ
ルの場合にトランスファゲートがOFFにあるのを防ぐ
とともに、振幅が小さくなるため高速化,低消費電力化
がはかれる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ブロック
選択信号の伝達経路の抵抗を低減したので、高速の半導
体記憶装置を実現できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置の回路
図である。
【図2】従来例の半導体記憶装置の回路図である。
【図3】本発明の第2の実施例の半導体記憶装置の回路
図である。
【符号の説明】
11,12 アドレスバッファ 13,14,15,16,17 デコーダ回路 18,19,20,21,38,39,40,41,F
C0,FC1,FC2,FC3,FC30,FC31,
FC32,FC33 ヒューズ回路 22,23,24,25,BLOCK0,BLOCK
1,BLOCK2,BLOCK3 主記憶ブロック 26 切替回路 27 冗長デコーダ回路 28 冗長記憶ブロック 29 PMOSトランジスタ 30,32 NMOSトランジスタ 31 インバータ回路 F0,F1,F2,F3,F30 ヒューズ R0,R1,R2,R3,R10,R20,R30,R
40 抵抗 Y0,Y1 アドレス信号 NY0,NY1 アドレス反転出力信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行・列両方向にアレイ状に配置された複
    数のメモリセルとこれらメモリセルを列ごとに共通にそ
    れぞれ接続する複数のビット線および行ごとに共通にそ
    れぞれ接続するワード線とを含む複数の主記憶ブロック
    と、アドレス信号の供給を受けるアドレスバッファと、
    前記アドレスバッファの出力をデコードし前記複数の主
    記憶ブロックを選択するデコーダ回路と、前記デコーダ
    回路と前記複数の主記憶ブロック間に接続された複数の
    ヒューズ回路と、前記主記憶ブロックと同一構成の冗長
    記憶ブロックと、前記冗長記憶ブロックを選択する冗長
    デコーダ回路と、前記複数の主記憶ブロックのうち電気
    的に動作しない前記主記憶ブロックを選択するデコーダ
    回路に入力する前記アドレスバッファの出力を前記冗長
    デコーダ回路に接続する切替回路とを有する半導体記憶
    装置において、前記ヒューズ回路がトランスファーゲー
    トを有し前記デコーダ回路と前記主記憶ブロックとが前
    記トランスファーゲートを介して接続されていることを
    特徴とする半導体記憶装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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