JPH08255498A - 不揮発性半導体メモリの行冗長回路 - Google Patents

不揮発性半導体メモリの行冗長回路

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JPH08255498A
JPH08255498A JP1240896A JP1240896A JPH08255498A JP H08255498 A JPH08255498 A JP H08255498A JP 1240896 A JP1240896 A JP 1240896A JP 1240896 A JP1240896 A JP 1240896A JP H08255498 A JPH08255498 A JP H08255498A
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城秀 李
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不揮発性半導体メモリの行冗長回路による歩
留り向上。 【解決手段】 命令入力により冗長メモリセルアレイ1
4のみ選択すべく入力アドレス信号に従って信号バーR
EDbk0 〜バーREDbk7 を発生する冗長プリデコーダ
34を設け、更に、欠陥ノーマルメモリセルを代替した
第1冗長メモリセル16が故障して更に第2冗長メモリ
セル18へ交換した時に、該当のアドレス入力によって
第1及び第2冗長メモリセルの両方が重複選択されない
ように制御する信号バーLFd ,バーRRd4〜バーRR
d6を発生する冗長アドレス重複選択防止回路36を設け
る。これにより、冗長メモリセルアレイ14に対する故
障テストが実行可能で、また、冗長メモリセルの故障で
該冗長メモリセルに対する冗長を行った場合でも重複選
択を防止でき、誤動作を防げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュ形の不
揮発性半導体メモリ(EEPROM)に関し、特に、E
EPROMの行冗長回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、EEPROMは高集積・小型化が
進められているが、それに伴う微細エッチング工程等の
製造工程における困難性が増し、歩留りの低下につなが
っている。特に、半導体基板上の大領域を占有するメモ
リセルアレイ領域での欠陥がしばしば発生し、歩留りを
低下させている。このような問題を解決するために、故
障したノーマルメモリセルを余分に設けた冗長メモリセ
ルに交換する冗長技術が使用されている。
【0003】広く使用されている冗長回路は、欠陥メモ
リセルを指定するアドレスを貯蔵し、該アドレス信号が
入ったときに冗長アドレス信号を発生する冗長アドレス
貯蔵回路と、この冗長アドレス信号に応答してノーマル
デコーダをディスエーブルにするノーマルデコーダディ
スエーブル回路と、を有している。ノーマルメモリセル
アレイはノーマルデコーダと接続されており、冗長メモ
リセルアレイは冗長デコーダと接続されているので、故
障したノーマルメモリセルを指定するアドレス信号が入
力されて冗長アドレス貯蔵回路から冗長アドレス信号が
発生されると、冗長デコーダを通じて冗長メモリセルが
選択されると共にノーマルデコーダがディスエーブルさ
れる。
【0004】欠陥メモリセルを指定するアドレスを貯蔵
する冗長アドレス貯蔵回路は、一般にプログラム回路と
も呼ばれる。欠陥メモリセルに対する冗長アドレスをこ
のプログラム回路にプログラムする技術は2種類ある。
1つは、冗長アドレスを貯蔵するためのヒューズ、例え
ばポリシリコンヒューズをレーザービームにより選択的
に熔融切断するレーザープログラムの手法であり、もう
1つは、ヒューズに大電流を流して選択的に熔融切断す
る電気的プログラムの手法である。
【0005】レーザープログラムによる冗長技術は、ウ
ェーハ工程完了後のウェーハ状態でノーマルメモリセル
の故障をテストして欠陥メモリセルが存在すれば、チッ
プ露出状態で該当するアドレスをプログラム回路にプロ
グラムすることになる。従って、パッケージ後の救済は
できないという欠点を有する。これに対し電気的プログ
ラムによる冗長技術は、パッケージ後でも欠陥メモリセ
ルの救済が可能であるという長所を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来における冗長技術
では、欠陥メモリセルを冗長メモリセルに代替する前に
冗長メモリセル自身の欠陥発生を判別できないため、交
換後も依然として故障発生の可能性は残っている。そこ
で、より歩留りを上げるために、冗長メモリセルを選択
してその欠陥発生を判断可能にする技術開発の要望が強
い。
【0007】また、現在のEEPROMでは、高集積化
に伴う歩留り低下を補う目的から、ウェーハ工程後とパ
ッケージ工程後の両方で救済可能であることが要求され
ている。これには例えば、レーザープログラムと電気的
プログラムとを併用し、レーザープログラムにより欠陥
メモリセルを第1冗長メモリセルに交換した後、その第
1冗長メモリセルに更に故障が発生した場合に、同じア
ドレスを電気的プログラムで貯蔵して第2冗長メモリセ
ルを交替使用することが考えられる。しかしながらこの
場合、読出や書込動作で欠陥メモリセルを指定するアド
レスが入力されるときに、第1及び第2冗長メモリセル
が同時に選択されることになり、誤動作を誘発する可能
性がある。
【0008】このような従来技術に鑑みて本発明では、
冗長メモリセルのみを選択して欠陥発生をチェックでき
るようなEEPROM用の冗長回路を提供する。また、
ウェーハとパッケージの両方の状態で冗長を実行可能で
あり、そして、第1冗長メモリセルへの交換後に該第1
冗長メモリセルに故障が発生した場合に更に第2冗長メ
モリセルへの交換が可能で、その際に誤動作を誘発する
ことのないようなEEPROMの冗長回路を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明によれば、多数のフローティングゲート
形メモリセルから構成され、複数のノーマル行ブロック
を有するノーマルメモリセルアレイと複数の冗長行ブロ
ックを有する冗長メモリセルアレイとに分割されたメモ
リセルアレイを有する不揮発性半導体メモリの行ブロッ
ク選択方法において、冗長アレイ選択命令と外部アドレ
ス信号に応答してノーマルメモリセルアレイの選択動作
を抑止すると共に冗長メモリセルアレイの冗長行ブロッ
クを選択することを特徴とした冗長行ブロック選択方法
を提供する。
【0010】また、故障ノーマルメモリセルの属したノ
ーマル行ブロックを指定するアドレス信号をプログラム
することにより、該故障ノーマル行ブロックに代えて冗
長行ブロックが選択されるようにする冗長アドレス貯蔵
回路を有する不揮発性半導体メモリで、代替した冗長行
ブロックに故障が発生して他の冗長行ブロックに交換す
るための冗長行ブロック選択方法において、前記他の冗
長行ブロック選択のために前記アドレス信号を冗長アド
レス貯蔵回路に再度プログラムし、そして前記故障した
冗長行ブロックの選択を防止すると共に前記他の冗長行
ブロックを選択することを特徴とした冗長行ブロック選
択方法を提供する。
【0011】そして、本発明による不揮発性半導体メモ
リは、多数のフローティングゲート形メモリセルから構
成され、複数のノーマル行ブロックを有するノーマルメ
モリセルアレイと複数の冗長行ブロックを有する冗長メ
モリセルアレイとに分割されたメモリセルアレイと、ノ
ーマル行ブロックを選択するためのノーマル行デコーダ
と、冗長メモリセルを選択するための冗長アレイ選択命
令時にノーマル行デコーダをディスエーブルするノーマ
ル行デコーダディスエーブル回路と、冗長アレイ選択命
令時に外部アドレス信号に応答して冗長行ブロックを選
択するための冗長行ブロック選択手段と、を備えること
を特徴とする。
【0012】また、本発明による不揮発性半導体メモリ
は、複数のフローティングゲート形ノーマルメモリセル
でそれぞれ構成された複数のノーマル行ブロックを有す
るノーマルメモリセルアレイ及び複数のフローティング
ゲート形冗長メモリセルでそれぞれ構成された複数の冗
長行ブロックを有する冗長メモリセルアレイに分割され
たメモリセルアレイと、ノーマル行ブロックを選択する
ためのノーマル行デコーダと、冗長行ブロックを選択す
るための冗長行デコーダと、ノーマル行ブロックの故障
時に該故障ノーマル行ブロックを指定するアドレス信号
をプログラムすることで代替の冗長行ブロックを冗長行
デコーダに選択させ、更に、この代替冗長行ブロックの
故障時に前記アドレス信号を再プログラムすることで他
の冗長行ブロックを冗長行デコーダに選択させる冗長ア
ドレス貯蔵回路と、冗長行ブロックが選択されるときに
ノーマル行デコーダをディスエーブルさせるノーマル行
デコーダディスエーブル回路と、冗長アドレス貯蔵回路
の最終プログラムに従う冗長行ブロックのみが選択され
るように、該最終プログラム前のプログラムによる冗長
行ブロックの選択を防止する重複選択防止手段と、を備
えることを特徴とする。
【0013】更にまた、本発明による不揮発性半導体メ
モリは、複数のフローティングゲート形ノーマルメモリ
セルでそれぞれ構成された複数のノーマル行ブロックを
有するノーマルメモリセルアレイ、複数のフローティン
グゲート形冗長メモリセルでそれぞれ構成された複数の
第1冗長行ブロックを有する第1冗長メモリセルアレ
イ、及び、複数のフローティングゲート形冗長メモリセ
ルでそれぞれ構成された複数の第2冗長行ブロックを有
する第2冗長メモリセルアレイに分割されたメモリセル
アレイと、ノーマル行ブロックを選択するためのノーマ
ル行デコーダと、第1冗長行ブロックを選択するための
第1冗長行デコーダ及び第2冗長行ブロックを選択する
ための第2冗長行デコーダをもつ冗長行デコーダと、故
障したノーマルメモリセルの所属するノーマル行ブロッ
クを指定するアドレス信号の入力時に第1冗長行デコー
ダによる第1冗長行ブロックの選択が行われるように前
記アドレス信号を貯蔵する第1冗長アドレス貯蔵回路
と、この選択第1冗長行ブロックに所属の冗長メモリセ
ルが故障したときに第2冗長行デコーダによる第2冗長
行ブロックの選択が行われるように前記アドレス信号を
貯蔵可能な第2冗長アドレス貯蔵回路と、第1又は第2
冗長行ブロックの選択時にノーマル行デコーダをディス
エーブルさせるノーマル行デコーダディスエーブル回路
と、第2冗長アドレス貯蔵回路に前記アドレス信号の貯
蔵が行われた場合に第1冗長行ブロックの選択を防止す
る重複選択防止手段と、を備えることを特徴とする。
【0014】或いは、ウェーハ及びパッケージの両状態
で冗長可能であり且つ1アドレスによる冗長メモリセル
の重複選択を防止可能で、そして冗長メモリセルアレイ
のみのアクセスが可能となった不揮発性半導体メモリの
ための具体的回路構成として、本発明によれば、ノーマ
ル行デコーダにより選択される多数の行ブロックを有し
たノーマルメモリセルアレイと、冗長行デコーダにより
選択される各複数の第1冗長行ブロック及び第2冗長行
ブロックを少なくとも有した冗長メモリセルアレイと、
冗長アドレスを貯蔵して入力アドレス信号と比較可能で
あると共に冗長行ブロック選択信号を入力し、これらに
応じて第1冗長行ブロック選択用の冗長行ブロック選択
アドレス信号を発生する第1冗長アドレス貯蔵回路と、
冗長アドレスを貯蔵して入力アドレス信号と比較可能で
あると共に冗長行ブロック選択信号を入力とし、これら
に応じて第2冗長行ブロック選択用の冗長行ブロック選
択アドレス信号を発生する第2冗長アドレス貯蔵回路
と、該第2冗長アドレス貯蔵回路による冗長行ブロック
選択アドレス信号に応答して冗長行ブロック重複選択防
止信号を発生する冗長アドレス重複選択防止回路と、外
部入力命令により命令レジスタから発生される冗長アレ
イ選択フラグに応答して入力アドレス信号をデコードし
て冗長行ブロック選択信号を発生すると共に前記フラグ
の発生がなければ冗長行ブロック重複選択防止信号に従
って冗長行ブロック選択信号を発生する冗長プリデコー
ダと、冗長行デコーダの動作に際してノーマル行デコー
ダを抑止する行デコーダディスエーブル回路と、を備え
ることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。尚、図中の同じ部分には
可能な限り共通符号を付して説明する。
【0016】下記の説明において、メモリセルの容量、
電圧値、回路構成や部品等の多くの特定詳細が本発明の
全般的な理解を助けるために述べてある。しかしなが
ら、これら特定詳細に限らずとも本発明が実施可能であ
ることは、当技術分野における通常の知識を有する者な
らば自明であろう。
【0017】ここで使用するメモリトランジスタ又はメ
モリセルとは、ソース及びドレインとその間のチャネル
領域上に形成したフローティングゲート及び制御ゲート
とを有するフローティングゲートMOSFETを意味す
る。このメモリセルをもつ本実施形態のEEPROM
は、4M×8ビットのNAND構造をもつもので、1チ
ップ上にCMOS製造技術を使用して製作され、約−
1.8Vのしきい値電圧を有するデプレッション形のN
チャネルMOSトランジスタ(D形トランジスタ)と、
約0.7Vのしきい値電圧を有するエンハンスメント形
のNチャネルMOSトランジスタ(Nチャネルトランジ
スタ)と、約−0.9Vのしきい値電圧を有するPチャ
ネルMOSトランジスタ(Pチャネルトランジスタ)
と、を使用する。
【0018】図1は、本実施形態における行冗長回路の
概略的ブロック図である。
【0019】メモリセルアレイ10は、ノーマルメモリ
セルアレイ12と冗長メモリセルアレイ14とから構成
されている。ノーマルメモリセルアレイ12は、行方向
に配列された512個のノーマル行ブロックNBK0〜
NBK511をもち、4,096本のビット線が列方向
へ伸張している。また冗長メモリセルアレイ14は、行
方向に配列された8個の冗長行ブロックRBK0〜RB
K7をもち、4,096本のビット線が列方向へ伸張し
ている。
【0020】図2に示すのは、メモリセルアレイ10の
一部分の等価回路で、ノーマルメモリセルアレイ12の
ノーマル行ブロックNBK511及び冗長メモリセルア
レイ14の冗長行ブロックRBK0に関連した部分を示
している。
【0021】4,096本のビット線BL0〜BL4,
095は列方向へ平行に伸張しており、各ビット線に
は、ノーマル行ブロックNBK511をなすノーマルN
ANDセルユニットNNUと、冗長行ブロックRBK0
をなす冗長NANDセルユニットRNUと、が接続され
ている。
【0022】ノーマルNANDセルユニットNNUのそ
れぞれは、第1ノーマル選択トランジスタNS1、ノー
マルメモリトランジスタNM0〜NM15、及び第2ノ
ーマル選択トランジスタNS2を有し、これらのドレイ
ン・ソース通路を相互直列接続したものである。同じ行
に配列された第1ノーマル選択トランジスタNS1の各
ドレインは対応するビット線BL0〜BL4,096に
それぞれ接続され、同じ行に配列された第2ノーマル選
択トランジスタNS2各のソースは共通ソース線CSL
に接続される。ノーマル行ブロックNBK511中の各
行に配列された第1ノーマル選択トランジスタNS1の
ゲート、ノーマルメモリトランジスタNM0〜NM15
の各制御ゲート、及び第2ノーマル選択トランジスタN
S2のゲートは、第1ノーマル選択線NSL1、ノーマ
ルワード線NWL0〜NWL15、及び第2ノーマル選
択線NSL2にそれぞれ対応接続される。
【0023】これと同様に冗長NANDセルユニットR
NUのそれぞれは、第1冗長選択トランジスタRS1、
冗長メモリトランジスタRM0〜RM15、及び第2冗
長選択トランジスタRS2を有し、これらのドレイン・
ソース通路を相互直列接続したものである。同じ行に配
列された第1冗長選択トランジスタRS1の各ドレイン
は対応するビット線BL0〜BL4,095にそれぞれ
接続されており、同じ行に配列された第2冗長選択トラ
ンジスタRS2の各ソースは共通ソース線CSLに接続
されている。冗長行ブロックRBK0中の各行に配列さ
れた第1冗長選択トランジスタRS1のゲート、冗長メ
モリセルRM0〜RM15の各制御ゲート、及び第2冗
長選択トランジスタRS2のゲートは、第1冗長選択線
RSL1、冗長ワード線RWL0〜RWL15、及び第
2冗長選択線RSL2にそれぞれ対応接続されている。
【0024】この図2のような構造をもつ図1のノーマ
ルメモリセルアレイ12は、8,192の行と4,09
6の列とのマトリックス形態に配列された32メガビッ
ト(8,192×4,096=33,554,432)
のノーマルメモリセルを有し、また冗長メモリセルアレ
イ14は、128の行と4,096の列とのマトリック
ス形態に配列された524,288ビットの冗長メモリ
セルを有している。
【0025】図1に示す冗長メモリセルアレイ14は、
レーザープログラムに係る第1冗長メモリセルアレイ1
6と、電気的プログラムに係る第2冗長メモリセルアレ
イ18と、に分けられる。即ち、第1冗長メモリセルア
レイ16は4個の冗長行ブロックRBK0〜RBK3を
有し、第2冗長メモリセルアレイ18は4個の冗長行ブ
ロックRBK4〜RBK7を有している。
【0026】ノーマル行デコーダ20は、アドレスバッ
ファ24からの行ブロック選択アドレス信号A13〜A
21に応答して512個のノーマル行ブロックNBK0
〜NBK511中の1つを選択し、そしてアドレスバッ
ファ24からのワード線選択アドレス信号A9〜A12
に応答して選択ノーマル行ブロック内の16本のノーマ
ルワード線NWL0〜NWL15中の1つを選択する。
このとき、多様な動作モード、例えば読出、書込、消去
検証等のモードのうちの実行中の動作モードに応じて、
当該動作モード用に定められた駆動電圧を選択ワード線
へ提供する。
【0027】冗長行デコーダ22は第1及び第2冗長行
デコーダに分けられ、これらが、第1冗長アドレス貯蔵
回路26及び第2冗長アドレス貯蔵回路28からの冗長
行ブロック選択アドレス信号RR0〜RR7に応答して
冗長行ブロックRBK0〜RBK7中の少なくとも1つ
を選択し、そして、アドレスバッファ24からのワード
線選択アドレス信号A9〜A12に応答して選択冗長行
ブロック内の16本の冗長ワード線RWL0〜RWL1
5中の1つを選択する。このとき、上記のような多様な
動作モードのうちの実行中の動作モードに応じて、当該
動作モード用に定められた駆動電圧を選択ワード線へ提
供する。
【0028】これらのような動作を行う行デコーダは、
例えば特願平5−326574号に記載されている。ま
た、4,096本のビット線に接続されるページバッフ
ァ及びセンスアンプや列選択回路、データ入出力バッフ
ァ等は韓国特許出願第94−35016号に記載されて
いる。
【0029】制御バッファ30は、外部チップエネーブ
ル信号バーCEx、外部読出エネーブル信号バーRE
x、外部書込エネーブル信号バーWEx、外部アドレス
ラッチエネーブル信号ALEx、及び外部命令ラッチエ
ネーブル信号CLExを入力し、チップ内部制御信号、
即ち、チップエネーブル信号バーCE、読出エネーブル
信号バーRE、書込エネーブル信号バーWE、アドレス
ラッチエネーブル信号ALE、及び命令ラッチエネーブ
ル信号CLEに変換する。
【0030】アドレスバッファ24は、チップエネーブ
ル信号バーCEが論理“L”の例えば接地電圧レベルの
活性状態にあり、読出エネーブル信号バーREが論理
“H”の例えば電源電圧レベルの非活性状態にあり、更
に、命令ラッチエネーブル信号CLEが論理“L”の非
活性状態、アドレスラッチエネーブル信号ALEが論理
“H”の活性状態にあるときに、書込エネーブル信号バ
ーWEを論理“L”から論理“H”へ3回トグリング
(遷移)させつつデータ入出力端子I/O0〜I/O7
へ入力される外部アドレス信号PA0〜PA21を、ラ
ッチする。このような動作を行うアドレスバッファ24
は、韓国特許出願第94−35016号に記載されてい
る。
【0031】命令レジスタ32は、チップエネーブル信
号バーCEとアドレスラッチエネーブル信号ALEが論
理“L”、読出エネーブル信号バーREと命令ラッチエ
ネーブル信号CLEが論理“H”にあるときに、書込エ
ネーブル信号バーWEをトグリングさせつつデータ入出
力端子I/O0〜I/O7に提供される命令信号を、ラ
ッチする通常の回路である。この命令レジスタ32は、
本発明に係る冗長アレイ選択動作モードの命令入力動作
においてデータ入出力端子I/O0〜I/O7を通じ提
供されるヘキサコード(Hexa code) B5の冗長アレイ選
択命令を入力し、冗長アレイ選択フラグSredを発生す
る。
【0032】冗長プリデコーダ34は、冗長アレイ選択
動作モードにおいて冗長メモリセルアレイ14内の冗長
メモリセル故障発生をテストするために、命令レジスタ
32からの冗長アレイ選択フラグSredに応答してエネー
ブルされる。そして、冗長アレイ選択動作モード中、ア
ドレスバッファ24からの行ブロック選択アドレス信号
A13〜A15とその相補信号バーA13〜バーA1
5、及び、冗長アドレス重複選択防止回路36からの冗
長行ブロック重複選択防止信号バーLFd ,バーRRd4
〜バーRRd6に応答し、冗長行ブロックを選択する冗長
行ブロック選択信号バーREDbk0 〜バーREDbk7
発生する。また、この冗長プリデコーダ34は書込及び
読出動作モードで、冗長アドレス重複選択防止回路36
からの冗長行ブロック重複選択防止信号バーLFd ,バ
ーRRd4〜バーRRd6に応答し、1つの冗長行ブロック
を選択させる役割を担う。
【0033】図3に、冗長プリデコーダ34の概略回路
を示している。この冗長プリデコーダ34は、NAND
ゲート51〜74とインバータ75とから構成される。
NANDゲート51〜58の各入力は、行ブロック選択
アドレス信号A13〜A15とその相補信号バーA13
〜バーA15との組合せ入力である。NANDゲート6
0〜67の各第1入力端子は対応するNANDゲート5
1〜58の出力を受け、そして各第2入力端子は冗長ア
レイ選択フラグSredを受ける。従って、冗長アレイ選択
動作モードにおける論理“H”の冗長アレイ選択フラグ
SredによりNANDゲート60〜67はエネーブルさ
れ、NANDゲート51〜58の出力に従って選択され
るいずれか1つが論理“H”を出力する。冗長アレイ選
択動作モード以外の動作モードでは冗長アレイ選択フラ
グSredが論理“L”にあるので、NANDゲート60〜
67はディスエーブルの全論理“H”出力状態になる。
【0034】NANDゲート68〜74の各第1入力端
子は対応するNANDゲート60〜66の出力をそれぞ
れ受け、また、インバータ75はNANDゲート67の
出力を反転する。NANDゲート68〜71の各第2入
力端子は、第1冗長アドレス貯蔵回路26による冗長行
ブロック選択アドレス信号RR0〜RR3を論理“L”
の非活性状態にするための冗長行ブロック重複選択防止
信号バーLFd を入力する。NANDゲート72〜74
の各第2入力端子は、対応する冗長行ブロック重複選択
防止信号バーRRd4〜バーRRd6をそれぞれ入力する。
これによりNANDゲート68〜74及びインバータ7
5は、読出及び書込動作モードにおいて、第1冗長アド
レス貯蔵回路26及び第2冗長アドレス貯蔵回路28で
多重プログラムされたアドレスによる誤動作を防止する
ように、冗長行ブロック選択信号バーREDbk0 〜バー
REDbk7 中の1つを論理“L”で出力する。
【0035】図1の第1冗長アドレス貯蔵回路26は、
冗長アドレスプログラム動作モードにおいてレーザープ
ログラムにより、欠陥メモリセルを有するノーマル行ブ
ロックに対応する冗長アドレスを貯蔵する。そして、第
1冗長アドレス貯蔵回路26は書込及び読出動作モード
で、入力アドレス信号と貯蔵した冗長アドレスとを比較
して第1冗長メモリセルアレイ16を構成する第1冗長
行ブロックRBK0〜RBK3中の1つを選択可能であ
る。その際、冗長プリデコーダ34からの冗長行ブロッ
ク選択信号バーREDbk0 〜バーREDbk3 により冗長
行ブロック選択アドレス信号RR0〜RR3の発生が制
御される。また、第1冗長アドレス貯蔵回路26は、冗
長アレイ選択動作モードにおいて、冗長プリデコーダ3
4からの冗長行ブロック選択信号バーREDbk0 〜バー
REDbk3 に応答して第1冗長行ブロックRBK0〜R
BK3中の1つを選択し得る。
【0036】図4に、第1冗長アドレス貯蔵回路26の
概略回路図を示している。この第1冗長アドレス貯蔵回
路26は、レーザープログラムにより冗長アドレスを貯
蔵するためのレーザープログラム回路40a〜40d
と、NORゲート80〜88とを用いて構成される。便
宜上、1つのレーザープログラム回路40aの回路図し
か示していないが、残りのレーザープログラム回路40
b〜40dも同様の回路構成をもつ。即ち、各レーザー
プログラム回路40a〜40dは、Pチャネルトランジ
スタ91、Nチャネルトランジスタ92,98〜10
2、そして多結晶シリコンで形成したヒューズ93〜9
7から構成される。
【0037】Pチャネルトランジスタ91のドレイン・
ソース通路は、例えば約3.3Vの電源電圧Vccとラ
イン90との間に設けられ、このトランジスタ91のゲ
ートにチップエネーブル信号バーCEが印加される。N
チャネルトランジスタ92のドレイン及びヒューズ93
〜97の各一端がライン90に接続され、そして、トラ
ンジスタ92のソースは基準電圧Vssへ接地され、ヒ
ューズ93〜97の各他端は、Nチャネルトランジスタ
98〜102の各ドレインへ対応接続されている。これ
らNチャネルトランジスタ98〜102の各ソースは基
準電圧Vssへ接地される。Nチャネルトランジスタ9
2のゲートにはチップエネーブル信号バーCEが入力さ
れ、Nチャネルトランジスタ98〜102の各ゲートに
は、行ブロック選択アドレス信号A13〜A21とその
相補信号バーA13〜バーA21がそれぞれ対応入力さ
れる。
【0038】レーザープログラム回路40a〜40dの
各ライン90はNORゲート80〜83の第1入力端子
にそれぞれ接続され、これらNORゲート80〜83の
各第2入力端子は、命令レジスタ32からの冗長アレイ
選択フラグSredを入力とする。NORゲート85〜88
の各第1入力端子は対応するNORゲート80〜83の
出力をそれぞれ入力し、NORゲート85〜88の各第
2入力端子は、冗長プリデコーダ34からの冗長行ブロ
ック選択信号バーREDbk0 〜バーREDbk3をそれぞ
れ対応入力する。
【0039】レーザープログラム回路40a〜40dへ
の冗長アドレスの貯蔵は次のように行われる。まずウェ
ーハ状態でノーマルメモリセルの故障をテストし、欠陥
メモリセルがあってその故障したノーマルメモリセルに
相応する行ブロック選択アドレスが特定されると、レー
ザープログラムが行われる。この冗長対象の行ブロック
選択アドレス信号の論理“L”ビットについては、その
相補アドレス信号を入力するNチャネルトランジスタ
(98〜102)に直列接続したヒューズ(93〜9
7)がレーザービームにより切断され、また、冗長対象
の行ブロック選択アドレス信号の論理“H”ビットにつ
いては、これを入力するNチャネルトランジスタに直列
接続したヒューズがレーザービームにより切断される。
例えば、1番目のノーマル行ブロックNBK0に所属の
メモリセルが故障したと仮定すれば、このノーマル行ブ
ロックNBK0を指定する行ブロック選択アドレス信号
A13〜A21はすべて論理“L”である。従って、そ
の相補アドレス信号バーA13〜バーA21に対応の全
ヒューズが切断される。
【0040】また、冗長アレイ選択動作モードを実行し
て冗長メモリセル14に対するテストを行った結果とし
て、1番目の冗長行ブロックRBK0に所属のメモリセ
ルに故障があり、残りの冗長行ブロックRBK1〜RB
K3には故障がなかったと仮定すれば、1番目の冗長行
ブロックRBK0を選択する冗長行ブロック選択アドレ
ス信号RR0と関連したレーザープログラム回路40a
のヒューズ切断は行わないようにする。この場合にはノ
ーマル行ブロックNBK0を2番目の冗長行ブロックR
BK1で代替するようにし、レーザープログラム回路4
0bの相補行ブロック選択アドレス信号バーA13〜バ
ーA21に対応のヒューズ94,……,97を切断す
る。
【0041】NORゲート80〜83の第2入力端子が
冗長アレイ選択フラグSredを入力するので、その出力は
冗長アレイ選択動作モードで論理“L”にディスエーブ
ルされる。これによりNORゲート85〜88は、冗長
プリデコーダ34からの冗長行ブロック選択信号バーR
EDbk0 〜バーREDbk3 に応答して第1冗長行ブロッ
ク選択アドレス信号RR0〜RR3を出力する。一方、
書込及び読出動作モードでは、NORゲート80〜83
に論理“L”の冗長アレイ選択フラグSredが入力される
ので、レーザープログラム回路40a〜40dに貯蔵さ
れたアドレスに応答する出力が発生する。NORゲート
85〜88は、このNORゲート80〜83の出力と冗
長行ブロック選択信号バーREDbk0 〜バーREDbk3
に応答することになるので、冗長行ブロック選択アドレ
ス信号RR0〜RR3中の1つが論理“H”で出力され
る。これにより、選択された冗長行ブロック選択アドレ
ス信号と関連した冗長行ブロックがエネーブルされる。
また、NORゲート85〜88は、冗長行ブロック重複
選択防止信号バーLFd により冗長行ブロック選択信号
バーREDbk0 〜バーREDbk3 が論理“H”の非活性
状態とされる場合には、これに応答してディスエーブル
される。従って、この場合には冗長行ブロック選択アド
レス信号RR0〜RR3が全論理“L”になり、冗長行
ブロックRBK0〜RBK3の選択は実行されない。
【0042】図1の第2冗長アドレス貯蔵回路28は、
冗長アドレスプログラム動作モードにおいて電気的プロ
グラムによりプログラムされる。つまり、パッケージ状
態でのプログラムが可能である。そして、書込及び読出
動作モードでは、第2冗長メモリセルアレイ18を構成
する第2冗長行ブロックRBK4〜RBK7のうちの貯
蔵した冗長アドレスに対応する冗長行ブロックを選択す
る。また、この第2冗長アドレス貯蔵回路28は冗長ア
レイ選択動作モードで、冗長プリデコーダ34からの冗
長行ブロック選択信号バーREDbk4 〜バーREDbk7
に応答して第2冗長行ブロックRBK4〜RBK7中の
1つを選択可能である。
【0043】図5に、第2冗長アドレス貯蔵回路28の
概略回路図を示している。この第2冗長アドレス貯蔵回
路28は、冗長アドレスプログラム動作モードにおいて
欠陥メモリセルを指定する行ブロック選択アドレス信号
を貯蔵するための電気的プログラム回路42a〜42d
と、これら電気的プログラム回路42a〜42dにそれ
ぞれ接続され、貯蔵した行ブロック選択アドレス信号を
感知する感知回路44a〜44dと、これら感知回路4
4a〜44dにそれぞれ接続され、例えば冗長アレイ選
択動作モード、書込及び読出動作モード、冗長アドレス
重複選択防止動作モード等の多様な動作モードで第2冗
長行ブロックRBK4〜RBK7中の1つを選択するた
めの第2冗長行ブロック選択回路46a〜46dと、電
気的プログラム回路42a〜42dのプログラムを制御
すると共に感知回路44a〜44dを制御する制御回路
48と、を備えている。
【0044】制御回路48は、Pチャネルトランジスタ
110a〜110d,119と、Nチャネルトランジス
タ120,121と、NORゲート115〜118と、
インバータ111〜114と、から構成される。Pチャ
ネルトランジスタ110a〜110dの各ソースは電源
電圧Vcc又はこれより高い高電圧を受け、各ドレイン
は対応するライン147へそれぞれ接続される。これら
Pチャネルトランジスタ110a〜110dの各ゲート
は、第1ヒューズ選択信号バーRRb0〜バーRRb3をそ
れぞれ入力している。インバータ対111−112,…
…,113−114は、行ブロック選択アドレス信号及
びその相補信号対A13−バーA13,……,A21−
バーA21をそれぞれ入力する。NORゲート対115
−116,……,117−118の各第1入力端子は、
第2ヒューズ選択信号バーRRw0〜バーRRw8とそれぞ
れ接続される。これらNORゲート115〜118の各
第2入力端子はインバータ111〜114の各出力とそ
れぞれ接続され、そして、NORゲート115〜118
の各出力端子は、ラインRL0,バーRL0〜RL8,
バーRL8とそれぞれ接続される。Pチャネルトランジ
スタ119のソース・ドレイン通路及びNチャネルトラ
ンジスタ120のドレイン・ソース通路は電源電圧Vc
cと基準電圧Vssとの間に直列接続され、これらトラ
ンジスタ119,120の各ゲートにはチップエネーブ
ル信号バーCEが入力される。更に、トランジスタ11
9,120の接続点148には、Nチャネルトランジス
タ121のドレインとゲートが接続され、このトランジ
スタ121のソースは基準電圧Vssへ接地されてい
る。
【0045】電気的プログラム回路42a〜42dのそ
れぞれは、Nチャネルトランジスタ123〜134と、
ポリシリコンで形成されたヒューズ136〜139と、
から構成される。各電気的プログラム回路内のヒューズ
136〜139の各一端はライン147に接続される。
トランジスタ123,124,126,127,……,
129,130,132,133の各ドレイン・ソース
通路は、ヒューズ136〜139の各他端と基準電圧V
ssとの間に1対ずつ直列接続される。Nチャネルトラ
ンジスタ125,128,……,131,134の各ド
レインはヒューズ136〜139の各他端とそれぞれ接
続され、各ソースは基準電圧Vssへ接地される。Nチ
ャネルトランジスタ124,127,……,130,1
33の各ゲートは、対応する第1ヒューズ選択信号バー
RRb0〜バーRRb3を受け、また、Nチャネルトランジ
スタ123,125,126,128,……,129,
131,132,134の各ゲートは、対応するライン
RL0,バーRL0〜RL8,バーRL8へ接続され
る。
【0046】感知回路44a〜44dのそれぞれは、P
チャネルトランジスタ141及びNチャネルトランジス
タ142,143から構成される。各感知回路を構成す
るPチャネルトランジスタ141のソース・ドレイン通
路とNチャネルトランジスタ142のドレイン・ソース
通路とは、電源電圧Vccと対応するライン147との
間に直列接続される。このPチャネルトランジスタ14
1とNチャネルトランジスタ142との接続点149か
ら基準電圧VssへNチャネルトランジスタ143のド
レイン・ソース通路が接続される。Pチャネルトランジ
スタ141及びNチャネルトランジスタ143の各ゲー
トには、チップエネーブル信号バーCEが入力される。
また、Nチャネルトランジスタ142のゲートは接続点
148へ接続される。
【0047】第2冗長行ブロック選択回路46a〜46
dのそれぞれは、NORゲート145,146から構成
される。各第2冗長行ブロック選択回路を構成するNO
Rゲート145の第1入力端子は接続点149へ接続さ
れ、第2入力端子は冗長アレイ選択フラグSredを受け
る。NORゲート146の第1入力端子はNORゲート
145の出力を受け、第2入力端子は対応する冗長行ブ
ロック選択信号バーREDbk4 〜バーREDbk7 をそれ
ぞれ受ける。
【0048】このような電気的プログラム回路42a〜
42dに、故障したノーマルメモリセルを指定するノー
マル行ブロック選択アドレス信号を貯蔵する技術は、韓
国特許出願第94−7549号に記載のものを使用でき
る。簡単に説明すれば、まず、パッケージ後に冗長アド
レスプログラム動作モードが開始される。その際、1番
目のノーマル行ブロックNBK0内のノーマルメモリセ
ルの故障により、1番目のノーマル行ブロックNBK0
を指定する行ブロック選択アドレス信号を第2冗長アド
レス貯蔵回路28内の電気的プログラム回路42aに貯
蔵すると仮定する。アドレスバッファ24は、データ入
出力端子I/O0〜I/O7を通じて第1ヒューズ選択
信号バーRRb0を論理“L”に指定する外部アドレス信
号(例えばPA0=“L”、PA1=“L”)及び第2
ヒューズ選択信号バーRRw0を論理“L”に指定する外
部アドレス信号(例えばPA3=PA4=PA5=PA
6=“L”)、また1番目のノーマル行ブロックNBK
0を指定する外部アドレス信号(例えばPA13〜PA
21=“L”)をラッチする。
【0049】そして、第2冗長アドレスプログラム命令
が入力されると、信号バーRRb0は論理“L”になり、
信号バーRRb1〜バーRRb3は論理“H”を維持する。
同時に信号バーRRw0は論理“L”になり、信号バーR
w1〜バーRRw8は論理“H”を維持する。これに従っ
てPチャネルトランジスタ110aがオンとなり、電気
的プログラム回路42a内のライン147に電源電圧V
ccが供給される。また、NORゲート115,116
がエネーブルで、残りのNORゲートの出力は論理
“L”にディスエーブルされる。このとき、信号A13
は論理“L”、信号バーA13は論理“H”になるの
で、ラインRL0は論理“L”、ラインバーRL0は論
理“H”になる。従って、電気的プログラム回路42a
内のトランジスタ128がオンとなり、これによりヒュ
ーズ137が切断される。この後、第2ヒューズ選択信
号バーRRw1〜バーRRw8を特定する外部アドレス信号
のみを順次変更していき、信号バーA14〜バーA21
と関連した電気的プログラム回路42a内のヒューズを
順次に切断する。
【0050】書込及び読出動作モードでは、第1ヒュー
ズ選択信号バーRRb0〜バーRRb3がすべて論理“H”
になり、第2ヒューズ選択信号バーRRW0〜バーRRw8
がすべて論理“L”になる。そして、1番目のノーマル
行ブロックNBK0を選択するアドレス信号が入力され
ると、信号バーA13〜バーA21と関連した電気的プ
ログラム回路42aのヒューズ137〜139が切断さ
れており、またラインRL0〜RL8に接続するトラン
ジスタ123〜132はオフするので、電気的プログラ
ム回路42aのライン147はフローティング状態にな
る。従って、論理“L”のチップエネーブル信号バーC
Eにより電源供給があれば、感知回路44a内の接続点
149が論理“H”レベルになり、第2冗長行ブロック
選択回路46aを構成するNORゲート145から論理
“L”が出力される。従って、信号バーREDbk4 が論
理“L”ならNORゲート146の出力、即ち第2冗長
行ブロック選択アドレス信号RR4は論理“H”にな
る。一方この場合、ヒューズ切断のない電気的プログラ
ム回路42b〜42dの各ライン147は接地接続され
て論理“L”になるので、感知回路44b〜44dの接
続点149は論理“L”になり、従って第2冗長行ブロ
ック選択アドレス信号RR5〜RR7は論理“L”にな
る。即ち、第2冗長行ブロックRBK4が選択される。
【0051】冗長アレイ選択動作モードでは、冗長アレ
イ選択フラグSredが論理“H”になり、NORゲート1
45は論理“L”へディスエーブルされるので、冗長行
ブロック選択信号バーREDbk4 〜バーREDbk7 に従
って第2冗長行ブロック選択アドレス信号RR4〜RR
7を出力することができる。
【0052】図1の冗長アドレス重複選択防止回路36
は、第2冗長行ブロック選択アドレス信号RR4〜RR
7に応答して冗長行ブロック重複選択防止信号バーLF
d ,バーRRd4〜バーRRd6を発生する。この冗長アド
レス重複選択防止回路36は、欠陥メモリセルを有する
少なくとも1つのノーマル行ブロックを冗長行ブロック
に交換した後、この交換した冗長行ブロック内の冗長メ
モリセルに故障が発生し、再度当該アドレスを他の冗長
行ブロックへ代替したときに、該アドレスで前者及び後
者の冗長行ブロックが同時に選択されることを防止し、
後者の冗長行ブロックのみが選択されるようにする回路
である。即ち、欠陥指定アドレスに対し代替が2回以上
発生したときに最終代替の冗長行ブロックだけが選択さ
れるようにして、誤動作を防止するための回路である。
【0053】図6に、冗長アドレス重複選択防止回路3
6の概略回路図を示している。NORゲート151は、
第2冗長行ブロック選択アドレス信号RR4〜RR7を
入力し、冗長行ブロック重複選択防止信号バーLFd
出力する。また、NORゲート152は信号RR5〜R
R7、NORゲート153は信号RR6,RR7をそれ
ぞれ入力し、冗長行ブロック重複選択防止信号バーRR
d4,バーRRd5をそれぞれ出力する。インバータ154
は信号RR7を入力して信号バーRRd6を出力する。従
って、第2冗長行ブロック選択アドレス信号RR4〜R
R7中の1つが選択されれば、即ち論理“H”になれ
ば、冗長行ブロック重複選択防止信号バーLFd は論理
“L”で出力され、これにより、図3に示した冗長行ブ
ロック選択信号バーREDbk0 〜バーREDbk3 は論理
“H”で出力されることになる。つまり、第1冗長行ブ
ロックRBK0〜RBK3が選択されることはない。ま
た、例えば信号RR6が論理“H”、即ち冗長行ブロッ
クRBK6の選択であれば、冗長行ブロック重複選択防
止信号バーLFd ,バーRRd4,バーRRd5が論理
“L”で出力され、冗長行ブロックRBK0〜RBK5
の選択を防止できる。
【0054】図1のノーマル行デコーダディスエーブル
回路38は、書込及び読出動作モードにおける冗長行ブ
ロックの選択時及び冗長アレイ選択動作モードに際し、
ノーマル行デコーダ20をディスエーブル、即ち動作を
抑止する回路である。
【0055】図7に、ノーマル行デコーダディスエーブ
ル回路38の概略回路図を示している。NORゲート1
56は第1冗長行ブロック選択アドレス信号RR0〜R
R3、NORゲート157は第2冗長行ブロック選択ア
ドレス信号RR4〜RR7をそれぞれ入力し、これらN
ORゲート156,157の出力をNANDゲート15
9が演算する。NORゲート158は、NANDゲート
159の出力と冗長アレイ選択フラグSredとを入力す
る。冗長アレイ選択動作モードでは冗長アレイ選択フラ
グSredが論理“H”になるので、出力されるノーマル行
デコーダディスエーブル信号バーXD は論理“L”にな
り、これに従ってノーマル行デコーダ20がディスエー
ブルされる。また、書込及び読出動作モードで冗長行ブ
ロック選択アドレス信号RR0〜RR7のいずれか1つ
でも選択されれば、ノーマル行デコーダディスエーブル
信号バーXD は論理“L”になり、ノーマル行デコーダ
20がディスエーブルされる。
【0056】以上の回路による動作モードについて、以
下説明する。
【0057】冗長アレイ選択動作モード
【0058】図8に、このモードによる冗長アレイ選択
動作における各信号のタイミング関係を示す。冗長アレ
イ選択動作モードを行うためには、図8に示す時間t0
〜t 2 の間に図示のようにして命令が入力される。この
場合、冗長アレイ選択命令は時間t0 〜t1 で入力し、
書込又は読出命令を時間t1 〜t2 で入力する。
【0059】命令の入力は、外部チップエネーブル信号
バーCEx の論理“L”遷移によるチップ活性化後、外
部命令ラッチエネーブル信号CLExを論理“L”から
論理“H”へ遷移させることにより行われる。この状態
で外部書込エネーブル信号バーWEX を論理“H”から
論理“L”へ遷移させ、データ入出力端子I/O0〜I
/O7を通じて冗長アレイ選択命令、例えばヘキサコー
ドB5を入力することで冗長アレイ選択命令の入力を実
行する。入力された冗長アレイ選択命令は、外部書込エ
ネーブル信号バーWEX の論理“H”遷移により命令レ
ジスタ32にラッチされ、この命令レジスタ32から冗
長アレイ選択フラグSredが論理“H”へ遷移して発生さ
れる。すると、行デコーダディスエーブル回路38は、
この冗長アレイ選択フラグSredに応答してノーマル行デ
コーダ20をディスエーブルさせるノーマル行デコーダ
ディスエーブル信号バーXD を発生する。この後、書込
又は読出命令が入力される。
【0060】書込又は読出命令の入力は、外部命令ラッ
チエネーブル信号CLExの論理“H”で外部書込エネ
ーブル信号バーWEx を論理“H”から論理“L”へ遷
移させ、データ入出力端子I/O0〜I/O7を通じて
書込命令、例えばヘキサコード80、又は読出命令、例
えばヘキサコード00若しくは01を入力することによ
り行われる。命令レジスタ32は、外部書込エネーブル
信号バーWEx の論理“H”遷移でこの書込又は読出命
令をラッチし、書込又は読出命令信号を出力する。
【0061】読出又は書込命令の入力後、時間t2 〜t
3 の間でアドレス入力が行われる。アドレスの入力動作
は韓国特許出願第94−25243号及び韓国特許出願
第94−35016号に記載の技術を用いることが可能
である。
【0062】外部アドレスラッチエネーブル信号ALE
xを論理“H”にした後に外部書込エネーブル信号バー
WEx を最初に論理“L”へ遷移させたときに、データ
入出力端子I/O0〜I/O7を通じて外部アドレス信
号PA0〜PA7が入力される。次いで外部書込エネー
ブル信号バーWEX を2回目に論理“L”へ遷移させた
ときに、データ入出力端子I/O0〜I/O7を通じて
外部アドレス信号PA8〜PA15が入力される。続い
て外部書込エネーブル信号バーWEx を3回目に論理
“L”へ遷移させたときに、データ入出力端子I/O0
〜I/O7を通じて外部アドレス信号PA16〜PA2
1が入力される。入力される外部アドレス信号は、外部
書込エネーブル信号バーWEX が論理“L”へ遷移する
度に発生した第1アドレスラッチエネーブル信号バーA
LE1 〜第3アドレスラッチエネーブル信号バーALE
3 に応答して、アドレスバッファ24によりラッチされ
る。そして、外部アドレスエネーブル信号ALExが論
理“L”へ遷移することにより、アドレスバッファ24
は、ラッチしたアドレス信号PA0〜PA21に対応す
るアドレス信号A0〜A21とこれらの相補信号バーA
0〜バーA21を出力する。これらアドレス信号中、ア
ドレス信号A13〜A15とその相補信号バーA13〜
バーA15とが、冗長行ブロックRBK0〜RBK7を
選択するために使用される。
【0063】まず、1番目の冗長行ブロックRBK0を
指定する外部アドレス信号が入力されると仮定すれば、
冗長行ブロックRBK0を指定する外部アドレス信号P
A13〜PA15=“L”がデータ入出力端子I/O0
〜I/O7に入力され、アドレスバッファ24は、内部
アドレス信号A13〜A15=“L”(バーA13〜バ
ーA15=“H”)を、図8に示す時刻t3 における外
部アドレスラッチエネーブル信号ALExの論理“L”
遷移から出力する。
【0064】冗長プリデコーダ34では、冗長アレイ選
択フラグSred及び冗長行ブロック重複選択防止信号バー
LFd ,バーRRd4〜バーRRd6が論理“H”の初期状
態にあるので、論理“H”に遷移する信号バーA13〜
バーA15に応答することになる。この場合、図3に示
したNANDゲート51が論理“L”を出力し、NAN
Dゲート52〜58が論理“H”を出力する。その結
果、冗長行ブロック選択信号バーREDbk0 、即ちNA
NDゲート68の出力は論理“L”に遷移し、冗長行ブ
ロック選択信号バーREDbk1 〜バーREDbk7 、即ち
NANDゲート69〜74及びインバータ75の各出力
は論理“H”になる。
【0065】また、論理“H”の冗長アレイ選択フラグ
Sredにより、図4及び図5に示した第1冗長アドレス貯
蔵回路26及び第2冗長アドレス貯蔵回路28を構成す
るNORゲート80〜83,145は論理“L”を出力
する。これに従って、NORゲート85は、論理“L”
に遷移する信号バーREDbk0 に応答して冗長行ブロッ
ク選択アドレス信号RR0を論理“H”で出力し、他の
NORゲート68〜88,146は、論理“H”にある
信号バーREDbk1 〜バーREDbk7 に応答して論理
“L”の冗長行ブロック選択アドレス信号RR1〜RR
7を出力する。これにより、冗長行ブロックRBK0が
選択、冗長行ブロックRBK1〜RBK7が非選択とさ
れる。そして、論理“H”へ遷移する信号RR0に応答
して図7に示したノーマル行デコーダディスエーブル回
路38は、ノーマル行デコーダディスエーブル信号バー
D を論理“L”で出力し、ノーマルメモリセルアレイ
12の選択を抑止する。即ち、冗長プリデコーダ34及
びNORゲート80〜88,145,146からなる回
路が、冗長アレイ選択フラグSred及び入力アドレス信号
に応答して冗長行ブロック中の1つを選択するための冗
長行ブロック選択手段になる。
【0066】図8に示す時刻t3 以降の動作は、時間t
1 〜t2 で与えられた命令の書込又は読出命令に従った
書込又は読出動作になる。この書込又は読出動作は、韓
国特許公開第94−18870号や韓国特許出願第94
−35016号に記載の技術を使用可能である。書込及
び読出動作は本発明の特徴に係わるものでないので、こ
れに対する説明は省略するものとする。
【0067】このように、冗長アレイ選択動作モードで
は冗長セルアレイ14に対してのみ書込及び読出動作を
行えるので、テストにより冗長セルアレイの欠陥発生を
チェックすることができる。これにより、冗長メモリセ
ルに対するテスト時間や代替時間を短縮することが可能
になる。
【0068】冗長行ブロック重複選択防止動作モード
【0069】図9に、このモードの冗長ブロック重複選
択防止動作における各信号のタイミング関係を示す。
【0070】図示の例は、次の場合を想定したものであ
る。まず、ノーマルメモリセルアレイ12中1番目のノ
ーマル行ブロックNBK0に所属するメモリセルの故障
により、このノーマル行ブロックNBK0を第1冗長メ
モリセルアレイ16内の冗長行ブロックRBK0に交換
することにした。従って、ノーマル行ブロックNBK0
を指定するアドレス信号が、第1冗長アドレス貯蔵回路
26のレーザープログラム回路40aにプログラムされ
ている状態にある。その後に、この冗長行ブロックRB
K0に所属の冗長メモリセルの故障が発見され、冗長行
ブロックRBK0を第2冗長メモリセルアレイ18内の
冗長行ブロックRBK4へ交換することになり、ノーマ
ル行ブロックNBK0を指定するアドレス信号を第2冗
長アドレス貯蔵回路28の電気的プログラム回路42a
にプログラムした状態である。
【0071】故障したノーマル行ブロックを指定するア
ドレス信号をレーザープログラム回路及び電気的プログ
ラム回路に貯蔵する方法は、すでに説明した通りであ
る。
【0072】図9に示すように、外部チップエネーブル
信号バーCEx が論理“L”のチップエネーブル状態に
なった後、時間t0 〜t1 の間で上記同様にして書込又
は読出命令が入力される。その後、時間t1 〜t2 の間
で上記同様にしてアドレス入力が実施される。この場
合、入力アドレス信号はノーマル行ブロックNBK0を
指定するものなので、アドレスバッファ24は、時刻t
2 で論理“L”へ遷移する外部アドレスラッチエネーブ
ル信号ALEx に応答して論理“H”のアドレス信号バ
ーA13〜バーA21を出力する(A13〜A21は論
理“L”)。
【0073】図4に示した第1冗長アドレス貯蔵回路2
6のレーザープログラム回路40aは、発生したアドレ
ス信号に応答して論理“H”を出力し、また、冗長アレ
イ選択フラグSred及び信号バーREDbk0 〜バーRED
bk7 は初期状態で論理“L”にあるので、第1冗長行ブ
ロック選択アドレス信号RR0は論理“H”に遷移す
る。一方、残りのレーザープログラム回路40b〜40
dは論理“L”を出力するので、第1冗長行ブロック選
択アドレス信号RR1〜RR3は論理“L”にある。論
理“H”に遷移する信号RR0により、図7に示したノ
ーマル行デコーダディスエーブル回路38は論理“L”
のノーマル行デコーダディスエーブル信号バーXD を出
力し、これにより、ノーマルメモリセルアレイ12の選
択が抑止される。
【0074】これと並行して、図5に示した第2冗長ア
ドレス貯蔵回路28の電気的プログラム回路42aがア
ドレス信号A13〜A21(=“L”),バーA13〜
バーA21(=“H”)に応答するので、感知回路44
aから論理“H”が出力され、これにより、第2冗長行
ブロック選択アドレス信号RR4は論理“H”へ遷移す
る。一方、当該アドレス信号に応答する電気的プログラ
ム回路42b〜42dにより、第2冗長行ブロック選択
信号RR5〜RR7は論理“L”を維持する。すると、
図6に示した冗長アドレス重複選択防止回路36のNO
Rゲート151は、論理“H”へ遷移する信号RR4に
応答して論理“L”の冗長行ブロック重複選択防止信号
バーLFd を出力し、残りのNORゲート152,15
3及びインバータ154は、論理“L”にある信号RR
5〜RR7に応答して論理“H”の信号バーRRd4〜バ
ーRRd6を発生する。
【0075】その結果、図3に示した冗長プリデコーダ
34のNANDゲート68〜71が論理“H”を発生す
ることになり、これにより、第1冗長メモリセルアレイ
16が選択されないように図4に示したNORゲート8
5〜88の出力信号、即ち信号RR0〜RR3が論理
“L”へ非活性状態にされる。つまり、1番目の冗長行
ブロックRBK0を選択する信号RR0は論理“L”へ
遷移し、当該冗長行ブロックRBK0の選択が防止され
る。と同時に、論理“L”にある冗長アレイ選択フラグ
Sredと論理“H”を維持する信号バーRRd4〜バーRR
d6にそれぞれ応答する図3に示したNANDゲート64
〜67,72〜74及びインバータ75は、論理“L”
を維持した信号バーREDbk4 〜バーREDbk7 を出力
し、これにより信号RR4及び信号RR5〜RR7はそ
れぞれ論理“H”及び論理“L”を維持する。従って、
再プログラムされた電気的プログラム回路42aに関連
した冗長行ブロックRBK4は選択可能である。
【0076】図9に示す時刻t2 以後で、時間t0 〜t
1 の間で与えられた命令に従って書込又は読出動作が行
われる。
【0077】冗長行ブロックRBK4と関連した冗長メ
モリセルが再び故障し、そのためにノーマル行ブロック
NBK0を指定するアドレス信号を、冗長行ブロックR
BK5と関連した電気的プログラム回路42bに更にプ
ログラムしたと仮定する。すると、入力アドレス信号A
13〜A21(=“L”),バーA13〜バーA21
(=“H”)に応答して、図4に示した第1冗長アドレ
ス貯蔵回路26は論理“H”の信号RR0を発生し、図
5に示した第2冗長アドレス貯蔵回路28は論理“H”
の信号RR4,RR5を発生することになる。このとき
には図6に示した冗長アドレス重複選択防止回路36が
論理“L”の信号バーLFd ,バーRRd4を出力するの
で、図3に示した冗長プリデコーダ34は、信号バーR
EDbk0 〜バーREDbk4 を論理“H”へ遷移出力す
る。その結果、信号RR0,RR4が論理“H”から論
理“L”になり、ノーマル行ブロックNBK0及び冗長
行ブロックRBK4の選択は防止される。一方で信号R
R5は論理“H”を維持するので、冗長行ブロックRB
K5が選択される。
【0078】即ち、使用中の冗長行ブロックに所属の冗
長メモリセルが故障する度に電気的プログラム回路の再
プログラムを実施することにより、誤動作のおそれなく
冗長行ブロックを交換していくことができる。このよう
に、図6に示した冗長アドレス重複選択防止回路36及
び図3に示したNANDゲート68〜74で構成される
冗長行ブロックの重複選択を防止する重複選択防止手段
により、パッケージ後に何度でも誤動作を心配すること
なくブロック代替を実施可能である。
【0079】本実施形態は、ウェーハ状態におけるレー
ザープログラム及びパッケージ状態における電気的プロ
グラムを使用する第1及び第2冗長アドレス貯蔵回路を
用いる例についてのものであるが、本発明はこれに限定
されるものではない。即ち、第1及び第2冗長アドレス
貯蔵回路は、両方とも電気的プログラムによるものであ
ってもよい。この場合、図4に示した回路26を図5に
示した回路28にして実施する。これによれば、第1冗
長アドレス貯蔵回路26及び第2冗長アドレス貯蔵回路
28は、電気的プログラムを使用する冗長アドレス貯蔵
回路として単一化可能で、冗長行ブロック選択アドレス
信号RR0〜RR7がこの冗長アドレス貯蔵回路から出
力されるように変更可能である。この場合には、冗長行
ブロック選択信号RR0〜RR3と関連した冗長行ブロ
ックをウェーハ状態で代替可能であるし、また、冗長行
ブロック選択信号RR0〜RR7と関連した冗長行ブロ
ックをパッケージ状態で代替可能である。また、冗長メ
モリセルアレイが第1冗長行ブロック群及び第2冗長行
ブロック群の2つに分けられる場合に限らずこれ以上に
分けられる場合でも、同様の回路構成をもって実施可能
であることは容易に理解されるところである。
【0080】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
ウェーハとパッケージの両方で冗長可能であり、しか
も、メーカーのみならずユーザー側でも欠陥ノーマルメ
モリセルの救済に加えて欠陥冗長メモリセルの救済をも
実施可能になる。更に、その際に誤動作を誘発する可能
性を排除できる。従って、チップ性能の向上やテスト時
間の短縮を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による行冗長回路の実施形態を示すブロ
ック図。
【図2】図1に示したメモリセルアレイ10の部分回路
図。
【図3】図1に示した冗長プリデコーダ34の一例を示
す回路図。
【図4】図1に示した第1冗長アドレス貯蔵回路26の
一例を示す回路図。
【図5】図1に示した第2冗長アドレス貯蔵回路28の
一例を示す回路図。
【図6】図1に示した冗長アドレス重複選択防止回路3
6の一例を示す回路図。
【図7】図1に示した行デコーダディスエーブル回路3
8の一例を示す回路図。
【図8】図1の回路による冗長アレイ選択動作を説明す
る主要信号の波形図。
【図9】図1の回路による冗長行ブロック重複選択防止
動作を説明する主要信号の波形図。
【符号の説明】
10 メモリセルアレイ 12 ノーマルメモリセルアレイ 14 冗長メモリセルアレイ 16 第1冗長メモリセルアレイ 18 第2冗長メモリセルアレイ 20 ノーマル行デコーダ 22 冗長行デコーダ 24 アドレスバッファ 26 第1冗長アドレス貯蔵回路 28 第2冗長アドレス貯蔵回路 30 制御バッファ 32 命令レジスタ 34 冗長プリデコーダ 36 冗長アドレス重複選択防止回路 38 行デコーダディスエーブル回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数のフローティングゲート形メモリセ
    ルから構成され、複数のノーマル行ブロックを有するノ
    ーマルメモリセルアレイと複数の冗長行ブロックを有す
    る冗長メモリセルアレイとに分割されたメモリセルアレ
    イと、ノーマル行ブロックを選択するためのノーマル行
    デコーダと、冗長メモリセルを選択するための冗長アレ
    イ選択命令時にノーマル行デコーダをディスエーブルす
    るノーマル行デコーダディスエーブル回路と、冗長アレ
    イ選択命令時に外部アドレス信号に応答して冗長行ブロ
    ックを選択するための冗長行ブロック選択手段と、を備
    えることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 ノーマル行ブロック及び冗長行ブロック
    は、複数のメモリセルのドレイン・ソース通路を直列接
    続してなる複数のNANDセルユニットから構成される
    請求項1記載の不揮発性半導体メモリ。
  3. 【請求項3】 多数のフローティングゲート形メモリセ
    ルから構成され、複数のノーマル行ブロックを有するノ
    ーマルメモリセルアレイと複数の冗長行ブロックを有す
    る冗長メモリセルアレイとに分割されたメモリセルアレ
    イを有する不揮発性半導体メモリの行ブロック選択方法
    において、 冗長アレイ選択命令と外部アドレス信号に応答してノー
    マルメモリセルアレイの選択動作を抑止すると共に冗長
    メモリセルアレイの冗長行ブロックを選択することを特
    徴とする冗長行ブロック選択方法。
  4. 【請求項4】 複数のフローティングゲート形ノーマル
    メモリセルでそれぞれ構成された複数のノーマル行ブロ
    ックを有するノーマルメモリセルアレイ及び複数のフロ
    ーティングゲート形冗長メモリセルでそれぞれ構成され
    た複数の冗長行ブロックを有する冗長メモリセルアレイ
    に分割されたメモリセルアレイと、ノーマル行ブロック
    を選択するためのノーマル行デコーダと、冗長行ブロッ
    クを選択するための冗長行デコーダと、ノーマル行ブロ
    ックの故障時に該故障ノーマル行ブロックを指定するア
    ドレス信号をプログラムすることで代替の冗長行ブロッ
    クを冗長行デコーダに選択させ、更に、この代替冗長行
    ブロックの故障時に前記アドレス信号を再プログラムす
    ることで他の冗長行ブロックを冗長行デコーダに選択さ
    せる冗長アドレス貯蔵回路と、冗長行ブロックが選択さ
    れるときにノーマル行デコーダをディスエーブルさせる
    ノーマル行デコーダディスエーブル回路と、冗長アドレ
    ス貯蔵回路の最終プログラムに従う冗長行ブロックのみ
    が選択されるように、該最終プログラム前のプログラム
    による冗長行ブロックの選択を防止する重複選択防止手
    段と、を備えることを特徴とする不揮発性半導体メモ
    リ。
  5. 【請求項5】 複数のフローティングゲート形ノーマル
    メモリセルでそれぞれ構成された複数のノーマル行ブロ
    ックを有するノーマルメモリセルアレイ、複数のフロー
    ティングゲート形冗長メモリセルでそれぞれ構成された
    複数の第1冗長行ブロックを有する第1冗長メモリセル
    アレイ、及び、複数のフローティングゲート形冗長メモ
    リセルでそれぞれ構成された複数の第2冗長行ブロック
    を有する第2冗長メモリセルアレイに分割されたメモリ
    セルアレイと、ノーマル行ブロックを選択するためのノ
    ーマル行デコーダと、第1冗長行ブロックを選択するた
    めの第1冗長行デコーダ及び第2冗長行ブロックを選択
    するための第2冗長行デコーダをもつ冗長行デコーダ
    と、故障したノーマルメモリセルの所属するノーマル行
    ブロックを指定するアドレス信号の入力時に第1冗長行
    デコーダによる第1冗長行ブロックの選択が行われるよ
    うに前記アドレス信号を貯蔵する第1冗長アドレス貯蔵
    回路と、この選択第1冗長行ブロックに所属の冗長メモ
    リセルが故障したときに第2冗長行デコーダによる第2
    冗長行ブロックの選択が行われるように前記アドレス信
    号を貯蔵可能な第2冗長アドレス貯蔵回路と、第1又は
    第2冗長行ブロックの選択時にノーマル行デコーダをデ
    ィスエーブルさせるノーマル行デコーダディスエーブル
    回路と、第2冗長アドレス貯蔵回路に前記アドレス信号
    の貯蔵が行われた場合に第1冗長行ブロックの選択を防
    止する重複選択防止手段と、を備えることを特徴とする
    不揮発性半導体メモリ。
  6. 【請求項6】 第1冗長アドレス貯蔵回路のアドレス貯
    蔵はウェーハ状態で実施され、第2冗長アドレス貯蔵回
    路のアドレス貯蔵はパッケージ状態でも実施可能である
    請求項5記載の不揮発性半導体メモリ。
  7. 【請求項7】 第1及び第2冗長アドレス貯蔵回路のア
    ドレス貯蔵がパッケージ状態でも実施可能である請求項
    5記載の不揮発性半導体メモリ。
  8. 【請求項8】 故障ノーマルメモリセルの属したノーマ
    ル行ブロックを指定するアドレス信号をプログラムする
    ことにより、該故障ノーマル行ブロックに代えて冗長行
    ブロックが選択されるようにする冗長アドレス貯蔵回路
    を有する不揮発性半導体メモリで、代替した冗長行ブロ
    ックに故障が発生して他の冗長行ブロックに交換するた
    めの冗長行ブロック選択方法において、 前記他の冗長行ブロック選択のために前記アドレス信号
    を冗長アドレス貯蔵回路に再度プログラムし、そして前
    記故障した冗長行ブロックの選択を防止すると共に前記
    他の冗長行ブロックを選択することを特徴とする冗長行
    ブロック選択方法。
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