JPH09185897A - 半導体メモリ装置の冗長用ヒューズ回路 - Google Patents
半導体メモリ装置の冗長用ヒューズ回路Info
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- JPH09185897A JPH09185897A JP8335959A JP33595996A JPH09185897A JP H09185897 A JPH09185897 A JP H09185897A JP 8335959 A JP8335959 A JP 8335959A JP 33595996 A JP33595996 A JP 33595996A JP H09185897 A JPH09185897 A JP H09185897A
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Abstract
積性に優れた冗長用ヒューズ回路を提供する。 【解決手段】 冗長アドレシング信号REDnの論理状
態を決定するノードND11と、ノードND11に並列
に設けたヒューズf1〜fnと、これらヒューズに直列
接続され、アドレス信号に応じるスイッチ回路20と、
クロックCLKに従いノードND11をプリチャージす
るプリチャージ回路10と、クロックCLKに従うスイ
ッチ回路30と、クロックCLKに従いノードND11
の論理状態を出力端へ伝達する転送回路40と、転送回
路40の伝達出力をラッチするラッチ回路50と、ラッ
チ回路50に従い冗長アドレシング信号REDnを出力
する出力駆動回路60と、を備える。集積性に優れるダ
イナミック型でありながら高速アドレス指定のメモリへ
の適用が可能である。
Description
冗長回路に関するもので、特に、外部クロックに同期し
て動作し、高速アドレス指定が可能な同期型(synchrono
us) DRAM、SRAM等の同期型半導体メモリ装置の
冗長回路に採用されるヒューズ回路に関するものであ
る。
リ装置は行方向と列方向にマトリックス配列された多数
のメモリセルを持っており、一般的には複数のアレイ形
態で集積される。高集積化によってメモリセルアレイが
高密度化されると、各メモリセルに割当てられる単位面
積は減少し、その分不良率も上がる。そこで歩留りを上
げるために、冗長技術が採用されている。すなわち、予
め余分の冗長セル(スペアセル)を設けておき、不良セ
ルに置換してリペアするものである。たとえば、カラム
冗長(列冗長)の場合には、不良セルのカラムアドレス
をデコーディンする際に冗長セルのカラムアドレスを代
替指定し、列単位でリペアが行われる。
ルを指定するアドレスかどうかを識別するために、冗長
回路においてヒューズ回路が使用される。これには大き
く分けて、図1に示すようなダイナミック型ヒューズ回
路と、図3に示すようなスタティック型ヒューズ回路が
ある。
同期する同期型半導体メモリ装置、あるいは非同期型メ
モリ装置(この装置でもローアドレスはローアドレスス
トローブ信号RASに同期して発生される)の両方で、
ローアドレスをデコーディングするロー冗長回路に使用
される。一方、図3のヒューズ回路は、同じく非同期型
と同期型のメモリ装置の両方で、ローあるいはカラムア
ドレスをデコーディングするローあるいはカラム冗長回
路に使用される。
ズ回路は、同期型メモリの場合であれば外部クロックC
LK(非同期型メモリの場合はRAS信号)が低レベル
を維持する期間にノードND1を高レベル(たとえばV
cc)にプリチャージするプリチャージ回路となる2つの
PMOSトランジスタ1−1,1−2及びインバータ3
−1と、ノードND1に並列接続された複数のヒューズ
f1〜fnと、これらヒューズf1〜fnと接地Vssと
の間に設けられ、各ゲートにそれぞれノーマルメモリセ
ルのローアドレス信号A1,/A1〜Am,/Am
(“/”は反転の意味)を受けて導通する複数のNMO
Sトランジスタ2−1〜2−nを使用したスイッチ回路
と、ノードND1の信号をバッファリング(あるいは増
幅)して冗長セルに対するアドレシング(addressing)、
すなわち冗長セルのローアドレス信号発生のための冗長
ローアドレシング信号REDnを出力する縦列インバー
タ3−2,3−3を使用した出力駆動回路と、を備えて
いる。
路の動作タイミングを図示してある。まず、図1のヒュ
ーズ回路に対応した冗長セルが不良セルの代わりに使用
される場合、複数のヒューズf1〜fnのうち、不良セ
ルのアドレスに相当するヒューズを切断する。たとえ
ば、不良セルのローアドレス信号A1,A2,…,Am
=“0,1,…,1”とすれば、A2,A=“1”、そ
してA1=“0”なら/A1=“1”なので、その
“1”すなわち高レベル入力該当のヒューズf2,f
3,…,f(n−1)が切断される。つまり、不良セル
を指定するアドレスの論理“1”になるアドレス信号に
対応したヒューズを切断する。これにより、アドレスが
入力されてもノードND1がVssへ接地されずにノード
ND1の高レベルが保たれることになる。またこのと
き、ノードND1は、インバータ3−1及びPMOSト
ランジスタ1−2によって高レベルを維持する。
LK(あるいはRAS信号)が低レベル(論理ロウ)の
際にPMOSトランジスタ1−1がターンオンし、ノー
ドND1が高レベル(論理ハイ)、この例ではVccレベ
ルにプリチャージされる。この後に、クロックCLKが
高レベルになって、アクセスのために不良セルのローア
ドレス信号A1,/A1〜Am,/Am(=repaired a
ddress:RA)がNMOSトランジスタ2−1〜2−n
の各ゲートにされると、この場合には、該アドレスに応
じてオンするNMOSトランジスタ2−1〜2−nにつ
ながるヒューズf1〜fnが切断されているのでノード
ND1は高レベルを維持する。したがって、当該冗長セ
ルのローアドレス指定を示す冗長ローアドレシング信号
REDnが高レベル出力され、これにより当該冗長セル
の冗長ワードラインが駆動される。
冗長セルが選択されない場合にはヒューズf1〜fnが
切断されず、したがって、クロックCLKが高レベルに
なって不良ではないノーマルメモリセルを指定するロー
アドレス信号A1,/A1〜Am,/Am(=unrepair
ed addressk :URA)が入力されれば、NMOSトラ
ンジスタ2−1〜2−nのいずれかがターンオンしてノ
ードND1が低レベル(Vss)になるので、出力駆動回
路3−2,3−3からは低レベルのロー冗長アドレシン
グ信号REDnが出力される。この場合には当該冗長セ
ルの冗長ワードラインは選択されない。
ズ回路は、ノードND2に各ゲートが接続されて接地接
続を制御するNMOSトランジスタ17−1〜17−m
による接地接続制御用のスイッチ回路と、これらNMO
Sトランジスタ17−1〜17−mのそれぞれに1対ず
つ並列接続された複数のヒューズf1〜fnと、これら
各ヒューズf1〜fnにそれぞれ接続され、ノードND
2に従い導通してアドレス信号A1,/A1,A2,/
A2,…,Am,/Amを伝送する複数のCMOS伝達
ゲート11−1,12−1,11−2,12−2,…,
11−n,12−nと、マスターヒューズfm、PMO
Sトランジスタ14、NMOSトランジスタ16−1,
16−2、及びインバータ14−1,14−2,14−
3,14−4からなる伝達ゲート制御回路と、ヒューズ
f1〜fnの各対ごとの出力を論理演算し、それらが全
て高レベルであれば高レベルのローあるいはカラム冗長
アドレシング信号REDn(すなわち、当該冗長セルの
ビットラインあるいはワードラインの駆動のためのロー
あるいはカラムアドレス信号を発生することを示す信
号)を出力し、1つでも低レベルであれば低レベルの冗
長アドレシング信号REDnを出力する出力ロジック回
路14−5,18−1〜18−m,19−1〜19−
m’と、を備えている。CMOS伝達ゲートをなすPM
OSトランジスタ11−1〜11−nのゲートはノード
ND2に接続され、またそのNMOSトランジスタ12
−1〜12−nのゲートはノードND2の電圧を反転さ
せるインバータ14−4により制御される。
た冗長セルが不良セルの代わりに選択される場合は、上
述のダイナミック型ヒューズ回路とは反対に、アドレス
信号A1,/A1,A2,/A2,…,Am,/Amの
中で‘0’の値をもつ信号に相当するヒューズf1〜f
nを切断する。たとえば、ローアドレスA1,A2,
…,Am=“0,1,…,1”であれば、ヒューズf
1,f4,…,fnが切断される。すなわち、不良セル
を指定するアドレスの論理“0”のアドレス信号が入力
される伝達ゲートに接続したヒューズを切断する。マス
ターヒューズfmは、このスタティック型ヒューズ回路
に対応した冗長セルが使用されないときにアドレス信号
の相補対(たとえばA1と/A1)が相互に衝突するこ
とを防止するために設けられており、該マスターヒュー
ズfmを切断することでノードND2が低レベルになっ
て当該ヒューズ回路が動作する。
た冗長セルが使用されない場合は、ヒューズf1〜fn
(スレイブヒューズ)及びマスターヒューズfmの両方
とも切断されずにおかれ、チップの内部電源電圧VINT
(あるいは高レベルの制御信号)が供給されれば伝達ゲ
ート制御回路のPMOSトランジスタ14がターンオン
してノードND2が高レベルになる。しがって、伝達ゲ
ート11−1〜11−n,12−1〜12−nがターン
オフする一方、スイッチ回路のトランジスタ17−1〜
17−mがターンオンし、出力ロジック回路の入力がす
べて低レベルとなって冗長アドレシング信号REDnは
低レベル出力される。
路に対応した冗長セルが使用される場合の動作タイミン
グを示している。この場合、スレイブヒューズf1〜f
nの半数とマスターヒューズfmが切断状態にある。す
なわち、たとえば上記同様に不良セルのアドレスA1,
A2,…,Am=“0,1,…,1”とすれば、スレイ
ブヒューズf1,f4,…,fn及びマスターヒューズ
fmが切断され、残りのヒューズf2,f3,…,f
(n−1)はつながった状態にある。
レベルのときには、伝達ゲート制御回路のNMOSトラ
ンジスタ16−1,16−2のターンオンでノードND
2は低レベルになり、したがって伝達ゲートがターンオ
ンすると共にスッチ用NMOSトランジスタ17−1,
17−2,…,17−mがターンオフとなり得るが、こ
れはメモリ動作前である。
正レベルで供給)になれば、伝達ゲート制御回路のNM
OSトランジスタ16−1がターンオフする。しかしこ
の場合、マスターヒューズfmが切断された状態にある
のでインバータ14−2及びNMOSトランジスタ16
−2のラッチによって、ノードND2は低レベルのまま
とされる。したがって、伝達ゲート11−1〜11−
n,12−1〜12−nはターンオンで、NMOSトラ
ンジスタ17−1〜17−m)はターンオフとなる。
l)を指定するアドレス(URA)、たとえば“1,0,
…,0が入力された場合は、非切断のヒューズを通じて
低レベルのアドレスビットが出力されるので、出力ロジ
ック回路18−1〜18−m,19−1〜19−m’,
14−5から低レベルの冗長アドレシング信号REDn
が出力される。
ドレス(RA)、上記の例でいえば“0,1,…,1が
入力された場合は、低レベルのアドレス信号は一切伝達
されず、高レベルのアドレス信号/A1,A2,…,A
mだけがヒューズを通して出力されるので、この結果、
出力ロジック回路18−1〜18−m,19−1〜19
−m,14−5は高レベルの冗長アドレシング信号RE
Dnを出力する。
ック型ヒューズ回路は、レイアウト面積が小さくてすみ
集積性に優れるが、一方で、動作特性上、アドレスのリ
セットに応じてノードND1のプリチャージを遂行しな
ければならないので、アドレスのリセット時間が非常に
短かったり存在しないようなアドレスの高速入力が可能
とされたメモリ装置への適用には、限界がある。
ズ回路は、ダイナミック型ヒューズ回路のようにアドレ
スリセットでプリチャージする必要がなく、したがって
アドレス指定を高速にした半導体メモリ装置(同期型D
RAM、SRAM等)に適しているが、一方で、そのレ
イアウト面積がダイナミック型ヒューズ回路に比べて大
きくなるため、集積性に劣るという短所をもつ。
メモリ装置の冗長回路として適し且つレイアウト面積が
小さく集積性に優れる冗長用ヒューズ回路の提供を本発
明の目的とする。
では、レイアウト面積が小さくてすむダイナミック型ヒ
ューズ回路を同期型メモリの冗長回路に適するように改
良する。そしてさらに、そのようなダイナミック型ヒュ
ーズ回路をカラム冗長にも適用可能にするものである。
冗長アドレシング信号の論理状態を決定する第1のノー
ドと、この第1のノードと第2のノードとの間に並列に
設けられた複数のヒューズと、これらヒューズに直列接
続され、アドレス信号に応じてオンオフする第1のスイ
ッチ回路と、アドレス入力に関した制御信号に従い前記
第1のノードをプリチャージするプリチャージ回路と、
前記制御信号に従い前記第2のノードからの電流路を形
成する第2のスイッチ回路と、冗長アドレシング信号を
発生するために、前記制御信号に従い前記第1のノード
の論理状態を出力端へ伝達する転送回路と、を備えるこ
とを特徴とする。
伝達出力をラッチするラッチ回路をさらに備えるのが好
ましい。第1のスイッチ回路は、それぞれヒューズと直
列接続され、各ゲート電極にそれぞれアドレス信号を受
けるMOSトランジスタで構成することができ、第2の
スイッチ回路は、第2のノードと接地との間に設けら
れ、ゲート電極に制御信号を受けるMOSトランジスタ
で構成することができる。また、転送回路は、制御信号
により制御されるCMOS伝達ゲートで構成することが
できる。制御信号は同期式メモリの同期クロックにする
ことが可能である。
は、冗長アドレシング信号の論理状態を決定する第1の
ノードと、メモリ動作状態に関した第1の制御信号に応
じ、冗長が行われる場合にマスター信号を発生するマス
ター信号発生回路と、前記マスター信号及びアドレス入
力に関した第2の制御信号に従い前記第1のノードをプ
リチャージするプリチャージ回路と、前記第1のノード
と第2のノードとの間に並列に設けられた複数のヒュー
ズと、これらヒューズに直列接続され、アドレス信号に
応じてオンオフする第1のスイッチ回路と、前記第2の
制御信号に従い前記第2のノードからの電流路を形成す
る第2のスイッチ回路と、前記マスター信号に従い前記
第1のノードからの電流路を形成する第3のスイッチ回
路と、前記第2の制御信号に従い前記第1のノードの論
理状態を出力端へ伝達する転送回路と、を備えることを
特徴とする。
伝達出力をラッチするラッチ回路をさらに備えるのが好
ましく、また、第1の制御信号に従いラッチ回路の初期
化を行う第4のスイッチ回路をさらに備えるとよい。こ
の第4のスイッチ回路は、ラッチ回路の入力端と接地と
の間に設けられて第1の制御信号により制御されるMO
Sトランジスタで構成することができる。マスター信号
発生回路は、第1の制御信号に従い相補的にオンオフす
る第1のMOSトランジスタ及び第2のMOSトランジ
スタと、これら第1のMOSトランジスタと第2のMO
Sトランジスタとの間に直列接続されたマスターヒュー
ズと、前記第2のMOSトランジスタと並列に設けら
れ、前記マスターヒューズが切断されたときにマスター
信号を一定論理に固定する第3のMOSトランジスタ
と、を有してなるものとすることができる。プリチャー
ジ回路は、マスター信号により制御されプリチャージ電
圧を供給する第1のMOSトランジスタと、この第1の
MOSトランジスタに直列接続され、第2の制御信号に
より制御されて第1のノードへプリチャージ電圧を提供
する第2のMOSトランジスタと、を有してなるものと
することができる。さらにプリチャージ回路は、第2の
MOSトランジスタに並列接続され、第1のノードの反
転論理で制御される第3のMOSトランジスタを有する
ものとしてもよい。第1のスイッチ回路は、それぞれヒ
ューズと直列接続され、アドレス信号によりそれぞれ制
御されるMOSトランジスタで構成することができ、第
2のスイッチ回路は、第2のノードと接地との間に設け
られ、第2の制御信号により制御されるMOSトランジ
スタで構成することができる。また、第3のスイッチ回
路は、第1のノードと接地との間に設けられ、マスター
信号により制御されるMOSトランジスタで構成するこ
とができる。転送回路は、第2の制御信号により制御さ
れるCMOS伝達ゲートで構成することができる。この
場合の第2の制御信号も同期式メモリの同期クロックと
することが可能である。
形態、図6にはその動作タイミングを示してある。
ードND11と電源電圧Vccが印加される電源ノードN
D12との間に設けられ、制御信号としてのクロック信
号CLKが低レベル(Vss)になるときにPMOSトラ
ンジスタ21−1が導通して第1のノードND11を高
レベル(プリチャージ電圧)にプリチャージするプリチ
ャージ回路10と、第1のノードND11に並列接続さ
れた複数のヒューズf1〜fnと、第2のノードND1
3とヒューズf1〜fnとの間に設けられ、それぞれア
ドレス信号A1,/A1,A2,/A2,…,Am,/
Amに応答して各ヒューズf1〜fnを第2のノードN
D13へ接続する第1のスイッチ回路20と、第2のノ
ードND13と接地Vssが印加される接地ノードND1
4との間に設けられ、クロック信号CLKの高レベルに
応答して導通する第2のスイッチ回路30と、第1のノ
ードND11と出力ノードND15との間に設けられ、
クロック信号CLKの高レベルに応答して導通する転送
回路40と、出力ノードND15に設けられたラッチ回
路50と、ラッチ回路50の出力をドライブして冗長ア
ドレシング信号REDnを出力する出力駆動回路60
と、を備えている。このうちラッチ回路40は、転送回
路40のオフで第1のノードND11と出力ノードND
15の間の連絡が断たれた場合にその直前の状態をラッ
チし、これに従い出力駆動回路60が冗長アドレシング
信号REDnを出力する。
態は、従来の回路構成(10,f1〜fn,20,6
0)に加えて、接地接続制御用の第2のスイッチ回路3
0、転送回路40、及びラッチ回路50を設けた構成を
もつ。具体的には、第2のスイッチ回路30は、第1の
スイッチ回路20をなす各NMOSトランジスタ22−
1〜22−nへ共通に接続したドレインとVssへ接続し
たソースとを有し、クロック信号CLKでゲート制御さ
れるNMOSトランジスタ25−1から構成されてい
る。また転送回路40は、第1のノードND11と出力
ノードND15との間に設けられてオンオフするCMO
S伝達ゲート21−3,21−3とインバータ23−4
とから構成され、クロック信号CLKによりNMOSゲ
ート25−2が制御され且つインバータ23−4で反転
したクロック信号CLKによりPMOSゲート21−3
が制御される。そしてラッチ回路50は、出力ノードN
D15を入力側とするインバータ23−2と、出力ノー
ドND15を出力側とするインバータ23−5と、の対
向並列接続から構成されている。
用される場合、複数のヒューズf1〜fnのうち、不良
セルアドレスの論理ハイビットに相当するヒューズが切
断される。たとえば、不良セルのアドレス信号A1,A
2,…,Am=“0,1,…,1”であれば、このうち
“1”を受けるNMOSトランジスタ22−2,22−
3,….22−(n−1)に接続したヒューズf2,f
3,…,f(n−1)を切断する。すなわち、不良セル
を指定するアドレス入力に応じて第1のノードND11
の接地接続を断つためである。
ヒューズ回路に対応した冗長セルが使用されない場合
は、ヒューズf1〜fnのいずれも切断されない。
て、クロック信号CLKが低レベルである場合は、プリ
チャージ回路10のPMOSトランジスタ21−1がタ
ーンオンし、第1のノードND11は高レベルのVccレ
ベルにプリチャージされる。これは従来同様である。
れに同期して正常なノーマルメモリセルのアドレス信号
A1,/A1〜Am,/Am(URA)が入力される場
合は、これに応じてオンする第1のスイッチ回路20の
トランジスタ22−1〜22−nにつながる切断されて
ないヒューズf1〜fnが少なくとも1つ存在するの
で、第1のノードND11は低レベル(Vss)になる。
そして、このときには転送回路40のトランジスタ21
−3,25−2がクロック信号CLKに従いターンオン
するので、第1のノードND11の論理状態が転送され
て出力ノードND15は低レベルになる。その結果、出
力駆動回路60からは低レベル(非活性状態)の冗長ア
ドレシング信号REDnが出力される。
移すると、このメモリはクロック信号CLKの低レベル
遷移に際するアドレスリセットのないタイミングである
が(図6)、プリチャージ回路10のトランジスタ21
−1がターンオンする一方、第2のスイッチ回路30の
トランジスタ25−1がターンオフするので、第1のノ
ードND11のプリチャージが実行される。またこのと
き、転送回路40のトランジスタ21−3,25−2も
クロック信号CLKに従いターンオフするので、第1の
ノードND11のプリチャージ高レベルが出力ノードN
D15へ伝達されることは防止される。
をラッチするラッチ回路50が設けられ、クロック信号
CLKが低レベルになったときでも、その直前の高レベ
ル時の論理状態が維持されるようになっており、したが
って、低レベルの冗長アドレシング信号REDnが継続
して出力される。これにより、当該冗長セルのワードラ
インあるいはビットラインは駆動されない。
り、当該ヒューズ回路に対応した冗長セルでリペアされ
る不良セルのアドレス信号A1,/A1〜Am,/Am
(RA)が入力される場合は、当該アドレス信号中の
“1”になるビットに応じてオンする第1のスイッチ回
路20のトランジスタ22−1〜22−nにつながるヒ
ューズf1〜fnが切断されているので、第2のスイッ
チ回路30がオンして接地接続されても第1のノードN
D11の高レベルが保持される。そして、プリチャージ
回路10のトランジスタ21−2及び転送回路40がタ
ーンオンするので、第1のノードND11の高レベルは
出力ノードND15へ伝達され、その結果、出力駆動回
路60は高レベルの冗長アドレシング信号REDnを出
力し、当該冗長セルのワードラインあるいはビットライ
ンが駆動される。
(活性状態)の冗長アドレシング信号REDnを出力し
ている状態で、アドレスリセットされることなくクロッ
ク信号CL)が低レベルへ遷移すると、プリチャージ回
路10のトランジスタ21−1がターンオンする一方、
第2のスイッチ回路20のトランジスタ25−1がター
ンオフするので、第1のノードND11のプリチャージ
が遂行される。またこのとき、転送回路40のトランジ
スタ21−3,25−2がターンオフしているので、第
1のノードND11と出力ノードND15とは電気的に
分離される。したがって、出力ノードND15は第1の
ノードND11の電圧変化に影響されることはない。
ック信号CLKの低レベル期間でもラッチ回路50によ
り維持されるので、出力駆動回路60から高レベルの冗
長アドレシング信号REDnが継続出力される。すなわ
ち、当該冗長セルのワードラインあるいはビットライン
の駆動が継続される。つまり、この例のヒューズ回路
は、ロー冗長、カラム冗長のどちらへも適用可能であ
る。
れ、そして出力ノードND15が‘高レベルである状態
で、クロック信号CLKが高レベルに遷移し、正常なノ
ーマルメモリセルのアドレス(URA)が第1のスイッ
チ回路20に入力されると、切断されていないヒューズ
f1〜fn、第1のスイッチ回路20のトランジスタ2
2−1〜22−n、そして第2のスイッチ回路30のト
ランジスタ25−1を通じる接地ルートが形成されるた
め、第1のノードND11は低レベルになる。また、転
送回路40が導通することにより、その第1のノードN
D11の低レベルが転送されて出力ノードND15が低
レベルになる。この結果、冗長アドレシング信号RED
nは低レベルになり、当該冗長セルのワードラインある
いはビットラインは非駆動状態とされる。
ドレスリセットがなくともクロック信号CLKの低レベ
ル遷移に応じてプリチャージが行われ、しかも、次のク
ロックまで前クロックの冗長アドレシング信号REDn
の状態が維持される。したがって、高速アドレシングの
半導体メモリ装置に適しており、且つ高速アドレス指定
のメモリ装置における冗長ヒューズ回路のレイアウト面
積減少に貢献する。
している。この例のヒューズ回路は、図5の構成に加え
てマスター制御回路100及び2つのさらなるスイッチ
回路110,180を有し、そして若干異なる構成のプ
リチャージ回路120を有している。
御回路100は、入力信号として内部電源電圧VINT が
印加されると、マスターヒューズfmがつながっていれ
ばVccレベルのマスター信号を発生し、マスターヒュー
ズfmが切断されていればVssレベルのマスター信号を
発生する。第3のスイッチ回路110は、マスター制御
回路100によるマスター信号に応じてオンオフし、第
1のノードND21と接地ノードND23との間を接続
する。また、第4のスイッチ回路180は、内部電源電
圧VINT の入力に応答し、VINT の発生前に導通して出
力ノードND25を接地させる。
2との間に設けられるプリチャージ回路120は、マス
ター制御回路100からのマスター信号とクロック信号
CLKの両方に応じて、マスター信号及びクロック信号
ともに低レベルのときに第1のノードND21をプリチ
ャージする。
数のスレイブヒューズf1〜fnと第2のノードND2
4との間に設けられた第1のスイッチ回路130は、ア
ドレス信号A1,/A1,A2,/A2,…,Am,/
Amに応じて各スレイブヒューズと第2のノードND2
4とを電気的に接続する。そして、接地ノードND23
と第2のノードND24との間に設けられた第2のスイ
ッチ回路140は、クロック信号CLKに応答して接地
ノードND23と第2のノードND24とを電気的に接
続する。
5との間に設けられる転送回路150は、クロック信号
CLKに応答して第1のノードND21と出力ノードN
D25とを電気的に接続する。そして、出力ノードND
25に接続されたラッチ回路160は、第1のノードN
D21から伝送された信号をラッチし、出力駆動回路1
70がラッチ回路160の出力に従い冗長アドレシング
信号REDnを出力する。
た冗長セルが使用されない場合、マスターヒューズfm
とスレイブヒューズf1〜fnは、全部つながったまま
である。したがって、マスターヒューズfmが切られて
いないので、チップの内部電源電圧VINT (あるいは高
レベルの制御信号)が供給されるとマスター制御回路1
00は高レベルのマスター信号を発生し、プリチャージ
回路180のPMOSトランジスタ31−3はターンオ
フ、第3のスイッチ回路110のNMOSトランジスタ
35−4はターンオンとなる。これにより、第1のノー
ドND21はVssの低レベルになる。またこの場合、ク
ロック信号CLKが高レベルになってもPMOSトラン
ジスタ31−3がオフのままなので第1のノードND2
1へVccは提供されず、したがって、冗長アドレシング
信号REDnは論理ロウの非活性状態を維持する。
ルが使用される場合には、まず、スレイブヒューズf1
〜fnの半数とマスターヒューズfmが切断される。た
とえば、不良セルのアドレスA1,A2,…,Am=
“0,1,…,1”であれば、スレイブヒューズf1,
f4,…,fnとマスターヒューズfmを切断する。
供給されると、PMOSトランジスタ34がオンしても
マスターヒューズfmが切断されているのでトランジス
タ36−2によりマスター制御回路100の低レベル出
力が保たれ、したがって、プリチャージ回路120のト
ランジスタ31−3はオン、第3のスイッチ回路110
はオフとなり、クロック信号CLKに従う動作が可能と
なる。このときにクロック信号CLKが低レベルであれ
ば、プリチャージ回路120のトランジスタ31−1が
ターンオンし且つ第2のスイッチ回路140のトランジ
スタ35−1がターンオフするので、第1のノードND
21は高レベルにプリチャージされる。また、クロック
信号CLKの低レベルに応じ、転送回路150のトラン
ジスタ31−3,35−2はターンオフしているので、
第1のノードND21と出力ノードND25とが電気的
に分離される。そして、内部電源電圧VINT の印加前に
第4のスイッチ回路180のトランジスタ35−3がタ
ーンオンして初期化が行われるので、出力ノードND2
5は必ず最初に低レベルで、その結果、出力駆動回路1
70はから低レベルの冗長アドレシング信号REDnが
出力される。
クロック信号CLKが高レベルへ遷移すると、第2のス
イッチ回路140のトランジスタ35−1及び転送回路
150のトランジスタ31−3,35−2がターンオン
するので、アドレス入力に応じた第1のノードND21
の状態が出力ノードND25へ伝達され、ラッチ回路1
60にラッチされる。
ア対象の不良セルアドレス(RA)が入力される場合、
第1のノードND21はVssへの接続経路が断たれて高
レベルを維持し、これが出力ノードND25に伝達され
る結果、冗長アドレシング信号REDnは高レベルの活
性状態になる。一方、正常なノーマルメモリセルを選択
するアドレス(URA)が入力される場合は、第1のノ
ードND21はVssへ接地されて低レベルとなり、これ
が出力ノードND25に伝達される結果、冗長アドレシ
ング信号REDnは低レベルの非活性状態になる。
出力駆動回路170が低レベルの冗長アドレシング信号
REDnを出力している状態から、アドレスがリセット
されることなくクロック信号CLKが再び低レベルに遷
移すると、転送回路150により第1のノードND21
と出力ノードND25とが電気的に分離されたうえで、
第2のスイッチ回路140がオフすると共にプリチャー
ジ回路120がオンとなるので、第1のノードND21
がプリチャージされる。しかしながらこのときに、直前
のクロック信号CLKの高レベル時の出力ノードND2
5の状態をラッチ回路160がラッチしているので、出
力駆動回路170は、低レベルの冗長アドレシング信号
REDnを継続出力することになる。したがって、当該
冗長セルのワードラインあるいはビットラインが駆動さ
れることはない。
第1のノードND21及び出力ノードND25が高レベ
ルにある状態から、該当不良セルのアドレス(RA)で
はない他のアドレス(URA)が第1のスイッチ回路1
30に入力された場合、クロック信号CLKが高レベル
へ遷移すると、第1のスイッチ回路130及びヒューズ
f1〜fnを通じた接地経路ができるために第1のノー
ドND21は低レベルとなり、これが、導通した転送回
路150を通じて出力ノードND25へ伝えられる。そ
の結果、迅速に冗長アドレシング信号REDnが低レベ
ルへ遷移することになる。したがって、当該冗長セルの
ワードラインあるいはビットラインの駆動は抑止され
る。
路図。
路図。
した回路図。
した回路図。
Claims (20)
- 【請求項1】 不良セルに代わる冗長セルを駆動するた
めの冗長アドレシング信号を出力する半導体メモリ装置
の冗長用ヒューズ回路において、 冗長アドレシング信号の論理状態を決定する第1のノー
ドと、この第1のノードと第2のノードとの間に並列に
設けられた複数のヒューズと、これらヒューズに直列接
続され、アドレス信号に応じてオンオフする第1のスイ
ッチ回路と、アドレス入力に関した制御信号に従い前記
第1のノードをプリチャージするプリチャージ回路と、
前記制御信号に従い前記第2のノードからの電流路を形
成する第2のスイッチ回路と、冗長アドレシング信号を
発生するために、前記制御信号に従い前記第1のノード
の論理状態を出力端へ伝達する転送回路と、を備えるこ
とを特徴とする冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項2】 転送回路の伝達出力をラッチするラッチ
回路をさらに備える請求項1記載の冗長用ヒューズ回
路。 - 【請求項3】 第1のスイッチ回路は、それぞれヒュー
ズと直列接続され、各ゲート電極にそれぞれアドレス信
号を受けるMOSトランジスタで構成される請求項1又
は請求項2記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項4】 第2のスイッチ回路は、第2のノードと
接地との間に設けられ、ゲート電極に制御信号を受ける
MOSトランジスタで構成される請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項5】 転送回路は、制御信号により制御される
CMOS伝達ゲートで構成される請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項6】 不良セルを指定するアドレスにおける高
レベルとなるアドレス信号に対応するヒューズを切断す
る請求項1〜5のいずれか1項に記載の冗長用ヒューズ
回路。 - 【請求項7】 制御信号が同期クロックである請求項1
〜6のいずれか1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項8】 不良セルに代わる冗長セルを駆動するた
めの冗長アドレシング信号を出力する半導体メモリ装置
の冗長用ヒューズ回路において、 冗長アドレシング信号の論理状態を決定する第1のノー
ドと、メモリ動作状態に関した第1の制御信号に応じ、
冗長が行われる場合にマスター信号を発生するマスター
信号発生回路と、前記マスター信号及びアドレス入力に
関した第2の制御信号に従い前記第1のノードをプリチ
ャージするプリチャージ回路と、前記第1のノードと第
2のノードとの間に並列に設けられた複数のヒューズ
と、これらヒューズに直列接続され、アドレス信号に応
じてオンオフする第1のスイッチ回路と、前記第2の制
御信号に従い前記第2のノードからの電流路を形成する
第2のスイッチ回路と、前記マスター信号に従い前記第
1のノードからの電流路を形成する第3のスイッチ回路
と、前記第2の制御信号に従い前記第1のノードの論理
状態を出力端へ伝達する転送回路と、を備えることを特
徴とする冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項9】 転送回路の伝達出力をラッチするラッチ
回路をさらに備える請求項8記載の冗長用ヒューズ回
路。 - 【請求項10】 第1の制御信号に従いラッチ回路の初
期化を行う第4のスイッチ回路をさらに備える請求項9
記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項11】 第4のスイッチ回路は、ラッチ回路の
入力端と接地との間に設けられて第1の制御信号により
制御されるMOSトランジスタで構成される請求項10
記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項12】 マスター信号発生回路は、第1の制御
信号に従い相補的にオンオフする第1のMOSトランジ
スタ及び第2のMOSトランジスタと、これら第1のM
OSトランジスタと第2のMOSトランジスタとの間に
直列接続されたマスターヒューズと、前記第2のMOS
トランジスタと並列に設けられ、前記マスターヒューズ
が切断されたときにマスター信号を一定論理に固定する
第3のMOSトランジスタと、を有してなる請求項8〜
11のいずれか1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項13】 プリチャージ回路は、マスター信号に
より制御されプリチャージ電圧を供給する第1のMOS
トランジスタと、この第1のMOSトランジスタに直列
接続され、第2の制御信号により制御されて第1のノー
ドへプリチャージ電圧を提供する第2のMOSトランジ
スタと、を有してなる請求項8〜12のいずれか1項に
記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項14】 プリチャージ回路は、第2のMOSト
ランジスタに並列接続され、第1のノードの反転論理で
制御される第3のMOSトランジスタをさらに有する請
求項13記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項15】 第1のスイッチ回路は、それぞれヒュ
ーズと直列接続され、アドレス信号によりそれぞれ制御
されるMOSトランジスタで構成される請求項8〜14
のいずれか1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項16】 第2のスイッチ回路は、第2のノード
と接地との間に設けられ、第2の制御信号により制御さ
れるMOSトランジスタで構成される請求項8〜15の
いずれか1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項17】 第3のスイッチ回路は、第1のノード
と接地との間に設けられ、マスター信号により制御され
るMOSトランジスタで構成される請求項8〜16のい
ずれか1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項18】 転送回路は、第2の制御信号により制
御されるCMOS伝達ゲートで構成される請求項8〜1
7のいずれか1項に記載の冗長用ヒューズ回路。 - 【請求項19】 不良セルを指定するアドレスにおける
高レベルとなるアドレス信号に対応するヒューズを切断
する請求項8〜18のいずれか1項に記載の冗長用ヒュ
ーズ回路。 - 【請求項20】 第2の制御信号が同期クロックである
請求項8〜19のいずれか1項に記載の冗長用ヒューズ
回路。
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