JPH10326497A - 半導体記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 効率的な欠陥救済が可能なこと及びこれに加
えて高速なデータの入出力が可能な半導体記憶装を提供
する。 【解決手段】 複数のメモリセルから読み出された複数
ビットの記憶データとパリティビットとをＥＣＣ回路に
供給して誤り検出と訂正を行い記憶データを取り出す。
ＥＣＣ回路との間で複数ビットの記憶データをパラレル
に転送させる記憶レジスタを設ける。各メモリマットに
は不良ワード線又は不良ビット線を予備の線に切り換え
る冗長回路を設けて、パリティビットを記憶したメモリ
セルの欠陥救済に優先的に使用する記憶レジスタにはパ
リティビットに対応した記憶回路を設けるとともに、テ
ストモードの指定によりＥＣＣ回路の動作を無効にして
記憶データとパリティビットを記憶レジスタを介して入
出力できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、主として大記憶容量化を図ったダイナミック型
ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）におけるポーズ
リフレッシュ不良やα線ソフトエラーをも含むようなメ
モリセル欠陥救済技術に利用して有効な技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ダイナミック型ＲＡＭにおいては、約２
５６Ｍビットから１Ｇビットのように記憶容量の増大化
が進められている。このような大記憶容量のダイナミッ
ク型ＲＡＭに関しては、１９９６年２月１２日、日経マ
グロウヒル社発行「日経エレクトロニクス」第１０８頁
から第１１１頁がある。また、ＥＣＣ（誤り検出訂正回
路）を搭載したダイナミック型ＲＡＭに関して、アイ・
イー・イー・イー ジャーナル オブ ソリッド−ステ
ート サーキッツ（IEEE JORNAL OF SOLID-STATECIRCUI
TS) VOL.25 No.5, 10月, 1990年の "A 50ns 16MbRAM wi
th a 10ns DataRate and On Chip ECC" がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような記憶容量
の増大に伴い、その実現化のためには欠陥救済技術が不
可欠なものとなる。つまり、比較的小さな４Ｍビット程
度の記憶容量を持つものダイナミック型ＲＡＭでは、欠
陥ビットがゼロのチップが約半数程度を占めるものであ
るのに対して、上記６４Ｍビットやそれを超える上記の
ような大きな記憶容量を持つものではもはや欠陥ビット
の存在しないものは無いと推測される。

【０００４】本願発明者等においては、上記のような記
憶容量の増大化に鑑み、従来のように不良ビットが存在
ワード線やビット線を予備のビット線に切り換えるとい
う欠陥救済回路と、誤り検出訂正（以下、ＥＣＣとい
う）回路とを組み合わせることにより上記大記憶容量化
に適した欠陥救済方式を考えた。つまり、欠陥であるこ
とが許されにくいパリティビットを記憶するメモリセル
が接続される不良ワード線や不良ビット線を予備のワー
ド線や予備のビット線への切り換えに優先的に使用し、
余裕があればワード線やビット線自体に不良が存在する
ものを上記予備のワード線やビット線に切り換えること
に使用し、それ以外の離散的なメモリセルの不良に対し
てはＥＣＣ回路で救済するようにするものである。そし
て、このようなＥＣＣ回路を内蔵させることを考慮し、
効率的なデータ記憶と回路配置の実現のために１回のメ
モリアクセスにおいて１２８ビットや２５６ビットとい
ったような多ビットのデータを入出力できるようなイン
ターフェイスを組み合わせ、より効率的にメモリアクセ
スができるように工夫した。

【０００５】この発明の目的は、効率的な欠陥救済が可
能な半導体記憶装置を提供することにある。この発明の
他の目的は、効率的な欠陥救済を可能にしつつ、高速な
データの入出力が可能な半導体記憶装を提供することに
ある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。

【０００６】

【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。すなわち、マトリックス配置されてな
る複数のメモリセルを含むメモリマットの複数個をマト
リックス配置してメモリアレイ構成し、アドレス選択回
路により複数のメモリセルを選択して、ＥＣＣ回路によ
り複数ビットからなる記憶データとかかる記憶データに
対応して誤り検出訂正用のパリティビットとを生成して
上記メモリセルに書き込むようにし、上記複数のメモリ
セルから読み出された複数ビットの記憶データとパリテ
ィビットとを上記ＥＣＣ回路に供給して誤り検出と訂正
を行い上記記憶データを取り出し、かかるＥＣＣ回路と
間で上記複数ビットの記憶データをパラレルに転送させ
る記憶レジスタを設け、上記各メモリマットには不良ワ
ード線又は不良ビット線を予備のワード線又は予備のビ
ット線に切り換える冗長回路を設けて上記パリティビッ
トを記憶するメモリセルの欠陥救済に優先的に使用し、
上記記憶レジスタにはパリティビットに対応した記憶回
路を設けるとともにテストモードの指定により上記ＥＣ
Ｃ回路の動作を無効にして上記記憶データとパリティビ
ットを上記記憶レジスタを介して入出力できるようにす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１には、この発明に係る半導体
記憶装置の一実施例の概略レイアウト図が示されてい
る。同図の各回路ブロックは、半導体チップ上における
実際の幾何学的な配置に合わせて描かれている。特に制
限されないが、この実施例の半導体記憶装置は、メモリ
セルとしてダイナミック型メモリセルを用い、約６４Ｍ
ビットのような記憶容量を持つようにされる。

【０００８】特に制限されないが、メモリチップは、同
図において縦長に形成されており、メモリアレイ部の左
端は、上記半導体チップの左端に寄せられて構成され
る。メモリアレイ部の上下端は、半導体チップの上下端
に沿って構成される。メモリアレイ部の右端には、メイ
ンアンプＭＡ、ＹデコーダＹＤＥＣが配置され、その右
側にはＥＣＣ回路が設けられ、半導体チップの右端に沿
って入出力回路ＤＩＯＢ，ＲＱ，ＣＬＫが配置される。

【０００９】特に制限されないが、上記メモリアレイ部
は、上下に２分割されており、その中央部分において上
側と下側のメモリマットに対応したＸデコーダＸＤＥＣ
とメインワードドライバＭＷＤが配置される。このよう
にメモリアレイ部を上下に２分割して、メインワードド
ライバを中央部分に配置する構成により、メインワード
線の長さを半分にできるのでワード線の選択動作を高速
化できる。

【００１０】上記２つに分割されたメモリアレイ部は、
それぞれにおいて複数からなるメモリマットが行、列方
向にマトリックス配置される。例えば、行方向（ワード
線方向）には、８個のメモリマットが配置され、列方向
（ビット線方向）には１６個のメモリマッとが配置され
る。それ故、メモリマットＭＡＴの数は、全体で８×１
６×２＝２５６個で構成される。１つのメモリマットＭ
ＡＴは、５１２×５１２＝約２５Ｋビットの記憶容量を
持ち、全体で上記のように約６４Ｍビットのような大き
な記憶容量を持つようにされる。

【００１１】上記メモリマットＭＡＴには、ダイナミッ
ク型メモリセルが接続されるワード線（サブワード線）
を選択するサブワードドライバＳＷＤと、上記ダイナミ
ック型メモリセルが接続されるビット線に読み出された
記憶情報を増幅し、上記ダイナミック型メモリセルの記
憶キャパシタに再書き込み信号を形成するラッチ型のセ
ンスアンプＳＡが設けられる。このセンスアンプＳＡ部
には、後述するようにローカル入出力線ＬＩＯとそれに
選択されたビット線を接続させるカラムスイッチが設け
られる。

【００１２】上記メモリマットＭＡＴ間のセンスアンプ
列に沿って、言い換えるならば、列方向に沿ってメイン
入出力線が配置される。このメイン入出力線のビット数
は、半導体チップの左端に示した数字によって示されて
いる。例えば、下側のメモリアレイ部において、左上端
のメモリマットＭＡＴの上側には、そこから４ビット分
のメイン入出力線が配置され、その下側にはかかるメモ
リマットから５ビット分と、１列下側のメモリマットか
らの４ビット分を加えた９ビット分のメイン入出力線が
配置される。つまり、２つのメモリマットＭＡＴ間に挟
まれたセンスアンプ領域には、２つのメモリマットの両
方からそれぞれ４ビットずつ、あるいは４ビットと５ビ
ットとが入出力できるように構成される。

【００１３】したがって、メモリアレイ部の右端に設け
られるメインアンプは、上記のようなメイン入出力線に
対応して、上から順に９個のメインアンプ（９ＭＡ）、
８個のメインアンプ（８ＭＡ）のようにメモリマットの
列に対応して複数個のメインアンプが配置される。上側
のメモリアレイ部では、９＋８＋９＋８＋９＋８＋９＋
９＝６９ビットが入出力され、上側のメモリアレイ部で
は、９＋８＋９＋８＋９＋８＋９＋８＝６８ビットが入
出力されるで、全体として最大１３７ビットの単位で入
出力ができるようにされる。

【００１４】上記ＸデコーダＸＤＥＣとメインワードド
ライバＭＷＤにより行方向に並んで配置される８個のメ
モリマットに対して１本ずつのメインワード線を選択
し、各メモリマットにおいてサブワードドライバＳＷＤ
により１本のサブワード線を選択し、各メモリマットに
おいて上記カラムスイッチにより上記８ビットあるいは
９ビットの単位でメモリセルを選択するとともに、マッ
ト選択信号によりメインカラムスイッチを選択すると、
上記のように１３７ビット単位でのデータの入出力がで
きるようにされる。

【００１５】ＥＣＣ回路は、入出力回路と上記メモリア
レイ部との間に介在し、１２８ビットの単位での書き込
み用記憶データに対して９ビットのパリティビットを生
成して、全体で１３７ビットの書き込み信号を形成して
上記選択された１３７個のメモリセルに記憶させる。読
み出し動作により、上記１３７ビットの単位で読み出さ
れた読み出し信号は、ＥＣＣ回路に入力されて、ここで
上記１２８ビットの記憶データに対して誤り検出と訂正
を行い１２８ビットのデータを出力させる。

【００１６】入出力回路は、特に制限されないが、パラ
レル／シリアル変換回路ＰＳＣを含み、上記１２８ビッ
トのデータを１６ビットずつ８回に分けてシリアルに入
出力させる。このようなパラレル／シリアル変換回路Ｐ
ＳＣのために、１２８ビットの記憶データを保持する記
憶レジスタが設けられる。また、記憶レジスタには、上
記９ビットからなるパリティビットを記憶する記憶回路
が付加される。つまり、パリティビットを記憶するメモ
リセルの欠陥を検出するために、テストモードの設定に
より、上記ＥＣＣ回路の動作を無効にして１３７ビット
の単位でのデータの入出力が可能にされる。

【００１７】アドレス信号と動作モード信号は、特に制
限されないが、リクエスト信号ＲＱの組み合わせにより
形成される。また、高速なデータの入出力のためにクロ
ック信号ＣＬＫが入力され、かかるクロック信号ＣＬＫ
の立ち上がりと立ち下がりのエッジに同期して上記リク
エスト信号ＲＱやデータの入出力が行われる。このよう
な入出力インターフェイスは、特に制限されないが、ラ
ンバス（Ｒambus)仕様に準拠してたものとされる。

【００１８】上記のようにダイナミック型メモリセルを
用いた場合には、一定の周期でリフレッシュ動作を行う
必要がある。このリフレッシュ動作を内部で自動的に行
うためのリフレッシュ制御回路がＸ系選択タイミング発
生回路の一部として設けられる。このようなリフレッシ
ュ周期において、記憶情報が失われた不良メモリセルが
発生しても、それもＥＣＣ回路により救済させることが
できる。このようなリフレッシュ不良をも救済できるた
めに、リフレッシュ周期を可能な限りに長く設定できる
結果、低消費電力化も図ることができる。特に、上記ラ
ンバス仕様でのパケットを受け取りエントリーする低消
費電力モードで使用できる。

【００１９】図２には、上記メモリマットのメインワー
ド線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図においては、代表として２
本のメインワード線ＭＷＬ０とＭＷＬ１が示されてい
る。これらのメインワード線ＭＷＬ０は、メインワード
ドライバＭＷＤ０により選択される。同様なメインワー
ドドライバによりメインワード線ＭＷＬ１も選択され
る。上記１つのメインワード線ＭＷＬ０には、それの延
長方向に対して８組のサブワード線が設けられる。同図
には、そのうちの２組のサブワード線が代表として例示
的に示されている。サブワード線ＳＷＬは、偶数０〜６
と奇数１〜７の合計８本のサブワード線が１つのメモリ
セルアレイに交互に配置される。メインワードドライバ
に隣接する偶数０〜６と、メインワード線の遠端側（ワ
ードドライバの反対側）に配置される奇数１〜７を除い
て、メモリセルアレイ間に配置されるサブワードドライ
バＳＷＤは、それを中心にした左右のメモリブロックの
サブワード線の選択信号を形成する。

【００２０】上記のようにメモリアレイとしては、メイ
ンワード線方向に８本に分けられるが、上記のように実
質的にサブワードドライバＳＷＤにより２つのメモリマ
ットに対応したサブワード線が同時に選択されるので、
実質的には４つに分けられることとなる。上記のように
サブワード線を偶数０〜６と偶数１〜７に分け、それぞ
れメモリマットの両側にサブワードドライバＳＷＤを配
置する構成では、メモリセルの配置に合わせて高密度に
配置されるサブワード線ＳＷＬの実質的なピッチがサブ
ワードドライバＳＷＤの中で２倍に緩和でき、サブワー
ドドライバＳＷＤとサブワード線ＳＷＬ０等とを効率よ
くレイアウトすることができる。

【００２１】上記サブワードドライバＳＷＤは、４本の
サブワード線０〜６（１〜７）に対して共通に選択信号
を供給する。また、インバータ回路Ｎ１を介した反転信
号を供給する。上記４つのサブワード線の中から１つの
サブワード線を選択するためのサブワード選択線ＦＸが
設けられる。サブワード選択線ＦＸは、ＦＸ０〜ＦＸ７
のような８本から構成され、そのうちの偶数サブワード
選択線ＦＸ０〜ＦＸ６が上記偶数列のサブワードドライ
バ０〜６に供給され、そのうち奇数サブワード選択線Ｆ
Ｘ１〜ＦＸ７が上記奇数列のサブワードドライバ１〜７
に供給される。特に制限されないが、サブワード選択線
ＦＸ０〜ＦＸ７は、アレイの周辺部では第２層目の金属
配線層Ｍ２により形成され、同じく第２層目の金属配線
層Ｍ２により構成されるメインワード線ＭＷＬ０〜ＭＷ
Ｌｎの交差する部分では、第３層目の金属配線層Ｍ３に
より構成される。

【００２２】図３には、上記メインワード線とセンスア
ンプとの関係を説明するための要部ブロック図が示され
ている。同図においては、代表として１本のメインワー
ド線ＭＷＬが示されている。このメインワード線ＭＷＬ
は、メインワードドライバＭＷＤにより選択される。上
記メインワードドライバに隣接して、上記偶数サブワー
ド線に対応したサブワードドライバＳＷＤが設けられ
る。

【００２３】同図では、省略されているが上記メインワ
ード線ＭＷＬと平行に配置されるサブワード線と直交す
るように相補ビット線（Pair Bit Line)が設けられる。
この実施例では、特に制限されないが、相補ビット線も
偶数列と奇数列に分けられ、それぞれに対応してメモリ
マットを中心にして左右にセンスアンプＳＡが振り分け
られる。センスアンプＳＡは、シェアードセンス方式と
されるが、端部のセンスアンプＳＡでは、実質的に片方
にした相補ビット線が設けられない。

【００２４】上記のようにメモリブロックの両側にセン
スアンプＳＡを分散して配置する構成では、奇数列と偶
数列に相補ビット線が振り分けられるために、センスア
ンプ列のピッチを緩やかにすることができる。逆にいう
ならば、高密度に相補ビット線を配置しつつ、センスア
ンプＳＡを形成する素子エリアを確保することができる
ものとなる。上記センスアンプＳＡの配列に沿ってロー
カル入出力線が配置される。このローカル入出力線は、
カラムスイッチを介して上記相補ビット線に接続され
る。カラムスイッチは、スイッチＭＯＳＦＥＴから構成
される。このスイッチＭＯＳＦＥＴのゲートは、カラム
デコーダ（COLUMN DECORDER)の選択信号が伝えられるカ
ラム選択線ＹＳに接続される。

【００２５】図４には、上記メモリマットのセンスアン
プ部と、その周辺回路の一実施例の要部回路図が示され
ている。同図においては、２つのメモリマットに挟まれ
て配置されたセンスアンプＳＡとそれに関連した回路が
例示的に示されている。また、各素子が形成されるウェ
ル領域が点線で示され、それに与えられるバイアス電圧
も併せて示されている。

【００２６】ダイナミック型メモリセルは、上記１つの
サブアレイに設けられたサブワード線ＳＷＬと、相補ビ
ット線ＢＬ，／ＢＬのうちの一方ＢＬとの間に設けられ
た１つが代表として例示的に示されている。ダイナミッ
ク型メモリセルは、アドレス選択ＭＯＳＦＥＴＱｍと記
憶キャパシタＣｓから構成される。アドレス選択ＭＯＳ
ＦＥＴＱｍのゲートは、サブワード線ＳＷＬに接続さ
れ、このＭＯＳＦＥＴＱｍのドレインがビット線ＢＬに
接続され、ソースに記憶キャパシタＣｓが接続される。
記憶キャパシタＣｓの他方の電極は共通化されてプレー
ト電圧が与えられる。上記サブワード線ＳＷＬの選択レ
ベルは、上記ビット線のハイレベルに対して上記アドレ
ス選択ＭＯＳＦＥＴＱｍのしきい値電圧分だけ高くされ
た高電圧ＶＰＰとされる。

【００２７】後述するセンスアンプを内部降圧電圧ＶＤ
Ｌで動作させるようにした場合、センスアンプにより増
幅されてビット線に与えられるハイレベルは、上記内部
電圧ＶＤＬに対応したレベルにされる。したがって、上
記ワード線の選択レベルに対応した高電圧ＶＰＰはＶＤ
Ｌ＋Ｖthにされる。センスアンプの左側に設けられたサ
ブアレイの一対の相補ビット線ＢＬと／ＢＬは、同図に
示すように平行に配置され、ビット線の容量バランス等
をとるために必要に応じて適宜に交差させられる。かか
る相補ビット線ＢＬと／ＢＬは、シェアードスイッチＭ
ＯＳＦＥＴＱ１とＱ２によりセンスアンプの単位回路の
入出力ノードと接続される。

【００２８】センスアンプの単位回路は、ゲートとドレ
インとが交差接続されてラッチ形態にされたＮチャンネ
ル型の増幅ＭＯＳＦＥＴＱ５，Ｑ６及びＰチャンネル型
の増幅ＭＯＳＦＥＴＭＯＳＦＥＴＱ７，Ｑ８から構成さ
れる。Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ５とＱ６のソース
は、共通ソース線ＣＳＮに接続される。Ｐチャンネル型
ＭＯＳＦＥＴＱ７とＱ８のソースは、共通ソース線ＣＳ
Ｐに接続される。上記共通ソース線ＣＳＮとＣＳＰに
は、それぞれパワースイッチＭＯＳＦＥＴが設けられ
る。特に制限されないが、Ｎチャンネル型の増幅ＭＯＳ
ＦＥＴＱ５とＱ６のソースが接続された共通ソース線Ｃ
ＳＮには、上記メモリマットの四隅に形成されるクロス
エリアに設けられたＮチャンネル型のパワースイッチＭ
ＯＳＦＥＴＱ１２とＱ１３により接地電位に対応した動
作電圧が与えられる。

【００２９】特に制限されないが、上記Ｐチャンネル型
の増幅ＭＯＳＦＥＴＱ７とＱ８のソースが接続された共
通ソース線ＣＳＰには、上記Ａ側のクロスエリアに設け
られたオーバードライブ用のＰチャンネル型のパワーＭ
ＯＳＦＥＴＱ１５と、上記内部電圧ＶＤＬを供給するＮ
チャンネル型のパワーＭＯＳＦＥＴＱ１６が設けられ
る。上記オーバードライブ用の電圧は、特に制限されな
いが、昇圧電圧ＶＰＰがゲートに供給されたＮチャンネ
ル型ＭＯＳＦＥＴＱ１４により形成されたクランプ電圧
ＶＤＤＣＬＰが用いられる。このＭＯＳＦＥＴＱ１４の
ドレインには、外部端子から供給された電源電圧ＶＤＤ
が供給され、上記ＭＯＳＦＥＴＱ１４をソースフォロワ
出力回路として動作させ、上記昇圧電圧ＶＰＰを基準に
してＭＯＳＦＥＴＱ１４のしきい値電圧分だけ低下した
クランプ電圧ＶＤＤＣＬＰを形成する。

【００３０】上記昇圧電圧ＶＰＰは、チャージポンプ回
路の動作を基準電圧を用いて制御して３．８Ｖのような
安定化された高電圧とされる。そして、上記ＭＯＳＦＥ
ＴＱ１４のしきい値電圧は、メモリセルのアドレス選択
ＭＯＳＦＥＴＱｍに比べて低い低しきい値電圧に形成さ
れており、上記クランプ電圧ＶＤＤＣＬＰを約２．９Ｖ
のような安定化された定電圧にする。ＭＯＳＦＥＴＱ２
６は、リーク電流経路を形成するＭＯＳＦＥＴであり、
約１μＡ程度の微小な電流した流さない。これにより、
長期間にわたってスタンバイ状態（非動作状態）にされ
た時や、電源電圧ＶＤＤのバンプにより上記ＶＤＤＣＬ
Ｐが過上昇するのを防止し、かかる過上昇時の電圧ＶＤ
ＤＣＬＰが与えられる増幅ＭＯＳＦＥＴＱ７，Ｑ８のバ
ックバイアス効果による動作遅延を防止する。

【００３１】この実施例では、上記のようなクランプ電
圧ＶＤＤＣＬＰによりセンスアンプのオーバードライブ
電圧を形成するものであることに着目し、その電圧を供
給するＰチャンネル型のパワーＭＯＳＦＥＴＱ１５と、
センスアンプのＰチャンネル型の増幅ＭＯＳＦＥＴＱ
７，Ｑ８とを同図で点線で示したような同じＮ型ウェル
領域ＮＷＥＬＬに形成するとともに、そのバイアス電圧
として上記クランプ電圧ＶＤＤＣＬＰを供給するもので
ある。そして、センスアンプのＰチャンネル型の増幅Ｍ
ＯＳＦＥＴＱ７とＱ８の共通ソース線ＣＳＰに本来の動
作電圧ＶＤＬを与えるパワーＭＯＳＦＥＴＱ１６は、Ｎ
チャンネル型として上記オーバードライブ用のＭＯＳＦ
ＥＴＱ１４と電気的に分離して形成する。

【００３２】上記Ｎチャンネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ
Ｑ１５のゲートに供給されるセンスアンプ活性化信号Ｓ
ＡＰ２は、上記Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ１５のゲ
ートに供給されるオーバードライブ用の活性化信号／Ｓ
ＡＰ１と逆相の信号とされ、特に制限されないが、その
ハイレベルが電源電圧ＶＤＤに対応された信号とされ
る。つまり、前記のようにＶＤＤＣＬＰは、約＋２．９
Ｖ程度であり、電源電圧ＶＤＤの許容最小電圧ＶＤＤmi
n も、約２．９Ｖ程度であるので、上記Ｐチャンネル型
ＭＯＳＦＥＴＱ１５をオフ状態にさせることができると
ともに、上記Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ１６を低し
きい値電圧のものを用いることにより、ソース側から内
部電圧ＶＤＬに対応した電圧を出力させることができ
る。

【００３３】上記センスアンプの単位回路の入出力ノー
ドには、相補ビット線を短絡させるイコライズＭＯＳＦ
ＥＴＱ１１と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧
を供給するスイッチＭＯＳＦＥＴＱ９とＱ１０からなる
プリチャージ回路が設けられる。これらのＭＯＳＦＥＴ
Ｑ９〜Ｑ１１のゲートは、共通にプリチャージ信号ＢＬ
ＥＱが供給される。このプリチャージ信号ＢＬＥＱを形
成するドライバ回路は、上記クロスエリアにＮチャンネ
ル型ＭＯＳＦＥＴＱ１８を設けて、その立ち下がりを高
速にする。つまり、メモリアクセスの開始によりワード
線を選択タイミングを早くするために、各クロスエリア
に設けられたＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ１８をオン
状態にして上記プリチャージ回路を構成するＭＯＳＦＥ
ＴＱ９〜Ｑ１１を高速にオフ状態に切り替えるようにす
るものである。

【００３４】これに対して、プリチャージ動作を開始さ
せる信号を形成するＰチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ１７
は、上記のようにクロスエリアに設けられるのではな
く、Ｙデコーダ＆ＹＳドライバ部に設けるようにする。
つまり、メモリアクセスの終了によりプリチャージ動作
が開始されるものであるが、その動作には時間的な余裕
が有るので、信号ＢＬＥＱの立ち上がを高速にすること
が必要ないからである。この結果、一方のクロスエリア
に設けられるＰチャンネル型ＭＯＳＦＥＴは、上記オー
バードライブ用のパワーＭＯＳＦＥＴＱ１５のみとな
り、他方のクロスエリアに設けられるＰチャンネル型Ｍ
ＯＳＦＥＴは、次に説明するメイン入出力線ＭＩＯのス
イッチ回路ＩＯＳＷを構成するＭＯＳＦＥＴＱ２４，Ｑ
２５及び共通入力線ＭＩＯを内部電圧ＶＤＬにプリチャ
ージさせるプリチャージ回路を構成するＭＯＳＦＥＴに
できる。これらのＮ型ウェル領域には、上記上記ＶＤＤ
ＣＬＰとＶＤＬのようなバイアス電圧が与えられるから
１種類のＮ型ウェル領域となり、寄生サイリスタ素子が
形成されない。

【００３５】センスアンプの単位回路は、シェアードス
イッチＭＯＳＦＥＴＱ３とＱ４を介して右側のサブアレ
イの同様な相補ビット線ＢＬ，／ＢＬに接続される。ス
イッチＭＯＳＦＥＴＱ１２とＱ１３は、カラムスイッチ
回路を構成するものであり、選択信号ＹＳを受けて、上
記センスアンプの単位回路の入出力ノードをローカル入
出力線ＬＩＯに接続させる。例えば、左側のサブアレイ
のサブワード線ＳＷＬが選択されたときには、センスア
ンプの右側シェアードスイッチＭＯＳＦＥＴＱ３とＱ４
とがオフ状態にされる。これにより、センスアンプの入
出力ノードは、上記左側の相補ビット線ＢＬ，／ＢＬに
接続されて、選択されたサブワード線ＳＷＬに接続され
たメモリセルの微小信号を増幅し、上記カラムスイッチ
回路を通してローカル入出力線ＬＩＯに伝える。上記ロ
ーカル入出力線ＬＩＯは、他方のクロスエリアに設けら
れたＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ１９と２０及び上記
Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ２４とＱ２５からなるス
イッチ回路ＩＯＳＷを介して上記のメインアンプＭＡの
入端子に接続されるメイン入出力線ＭＩＯに接続され
る。

【００３６】サブワード線駆動回路ＳＷＤは、そのうち
の１つが代表として例示的に示されているように、上記
深い深さのＮ型ウェル領域ＤＷＥＬＬ（ＶＰＰ）に形成
されたＰチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ２１と、かかるＤ
ＷＥＬＬ内に形成されるＰ型ウェル領域ＰＷＥＬＬ（Ｖ
ＢＢ）に形成されたＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴＱ２２
及びＱ２３とを用いて構成される。インバータ回路Ｎ１
は、特に制限されないが、前記図２に示したようなサブ
ワード選択線駆動回路ＦＸＤを構成するものであり、前
記のようにクロスエリアに設けられるものである。メモ
リマットのアドレス選択ＭＯＳＦＥＴＱｍも、上記ＤＷ
ＥＬＬ内に形成されるＰ型ウェル領域ＰＷＥＬＬ（ＶＢ
Ｂ）に形成されるものである。

【００３７】図５には、上記メモリアレイ部とＥＣＣ回
路の関係を説明するための概略ブロック図が示されてい
る。この実施例では、前記図１の実施例とは異なり、回
路的に示されている。上記メモリアレイ部はＤＲＡＭ
（ダイナミック型ＲＡＭ）部として示され、ＥＣＣ回路
に対して合計１６のサブアレイＳＡＹ１〜ＳＡＹ１６が
設けられる。上記サブアレイは、図１に示した列方向に
並べられた合計１６個のメモリマットＭＡＴから構成さ
れる。

【００３８】サブアレイＳＡＹ１に例示されているよう
に、ビット線ＢＬの一方にメモリセルＣＥＬＬが接続さ
れ、センスアンプＳＡによってその読み出し信号が増幅
される。上記メモリマットに配置される複数のビット線
ＢＬのうち、カラムスイッチにより選択されたものがロ
ーカル入出力線ＬＩＯに接続され、ローカル入出力線の
うち、選択されたメモリマットに対応したものがメイン
入出力線ＭＩＯに接続される。このメイン入出力線ＭＩ
Ｏは、メインアンプＭＡの入力端子に接続される。

【００３９】前記図１の実施例では、代表として例示的
に示されているサブアレイＳＡＹ１には、８対のメイン
入出力線ＭＩＯが設けられ、８ビットの単位での読み出
しが行われる。図示しないが、メインアンプＭＡに対応
して、書き込み信号を形成する書き込みアンプが設けら
れる。他の代表として例示的に示されているサブアレイ
ＳＡＹ２〜ＳＡＹ４……ＳＡＹ１５とＳＡＹ１６から
は、それぞれ９ビット、８ビット、９ビット……８ビッ
トと９ビットが入出力される。

【００４０】上記のように１６個のサブアレイＳＡＹ１
〜１６に対応して全体で１３７ビットがデータバスに入
出力される。このデータバスは、ＥＣＣ回路のシンドロ
ームツリーＳ１〜Ｓ９に接続される。特に制限されない
が、この実施例のＥＣＣ回路は、公知の２重誤り検出機
能を持つ。２重誤り検出機能は、ハミングコードに検査
ビットを１つ追加し、単一誤り訂正だけでなく、２重誤
り検出能力を持たせた拡大ハミングコードを使用する。
つまり、１２８ビットの情報ビットに対して８ビットの
ハミングコードと１ビットの検査ビットを追加して、９
ビットのパリティビットとするものである。

【００４１】この構成では、情報ビット１２８に対して
９ビットを追加するだけで、２重誤り検出訂正の能力を
持つものとなる。つまり、ダイナミック型ＲＡＭ部で
は、情報ビット分に対して約７％程度の面積を増加させ
るだけで済むものとなる。そして、上記ダイナミック型
ＲＡＭ部と入出力回路との間にＥＣＣ回路を設けるとい
う構成により全体としの面積増加の小さく抑えることが
できる。

【００４２】上記ＥＣＣ回路では、書き込み動作のとき
には１２８ビットからなる情報ビットに対して上記９ビ
ットのパリティビットを生成し、上記情報ビットととも
にダイナミック型ＲＡＭ部に書き込む。読み出し動作の
ときには、上記ダイナミック型ＲＡＭ部から読み出され
た１３７ビットの読み出し信号のうち、上記１２８ビッ
トの情報ビットを上記９ビットからなるパリティビット
を用いて誤り検出と訂正を行って１２８ビットからなる
情報ビットを出力させる。

【００４３】ＥＣＣ回路の出力部には、排他的論理和回
路のようなゲート回路１〜１２８が設けられ、例えばシ
ンドロームバスを介して出力されるコレクト信号が０に
対応した情報ビットは誤りが無いとしてメモリセルから
の読み出し信号がそのままスルーして出力され、上記コ
レクト信号が１に対応した情報ビットは誤りとしてメモ
リセルから読み出された信号を反転することにより訂正
して出力される。これにより、データＤ０〜Ｄ１２７の
１２８ビットの情報ビットは、最大２ビットまでの誤り
訂正を行ったものが出力される。

【００４４】図６には、上記図１の１つのメモリマット
の構成図が示されている。特に制限されないが、１つの
メモリマットは、前記のように５１２本のサブワード線
と、５１２対の相補ビット線から構成される。上記のよ
うな情報ビットに対応した正規回路に加えて、パリティ
ビット用に３６対の相補ビット線が設けられ、不良救済
のために４本分の予備のサブワード線ＲＷＬ設けられ、
２回路分の予備のビット線ＲＢＬ（２×９対）が設けら
れる。

【００４５】上記のようにメモリマットには、パリティ
ビットＰＢ用のビット線が設けられる。すなわち、上記
のようにワード線方向に並べられた１６個のメモリマッ
トのうち、９個のメモリマットに分散して上記パリティ
ビット用のビット線が割り当てられ、残りの７個のメモ
リマットにはパリティビット用のビット線は設けられな
い。つまり、前記図１の実施例において、９個のメイン
アンプ９ＭＡが設けられる列のメモリマットＭＡＴにお
いて、上記１ビットづつに分散させて上記パリティビッ
トが割り当てられる。そして、パリティビット用の相補
ビット線に不良が発生したものは、上記予備のビット線
に切り換えられて救済される。

【００４６】このような予備のワード線や予備のビット
線への切り換えのために、不良アドレスを記憶する記憶
回路、不良アドレスに対するメモリアクセスを検出する
アドレス比較回路が上記ＸデコーダやＹデコーダに含ま
れる。これの欠陥救済回路では、上記不良ワード線（サ
ブワード線）や不良ビット線に対するメモリアクセスを
検出すると、上記不良ワード線や不良ビット線の選択動
作を禁止するともとに、上記予備のワード線や予備のビ
ット線の選択動作に切り換える。この実施例では、上記
のようにＥＣＣ回路が設けられているので、情報ビット
のメモリセルの欠陥よりも、パリティビットのメモリセ
ルの欠陥が優先されて欠陥救済が行われ、上記情報ビッ
トのメモリセルの欠陥はＥＣＣ回路で救済するようにさ
れる。

【００４７】図７には、この発明に係る半導体記憶装置
の一実施例の読み出し動作タイミング図が示されてい
る。この実施例の半導体記憶装置は、通常のダイナミッ
ク型ＲＡＭのインターフェイスに適用される。すなわ
ち、ロウアドレスストローブ信号／ＲＡＳのロウレベル
への変化に同期してロウアドレスを取り込み、ロウ系の
アドレス選択動作、つまりワード線の選択動作とセンス
アンプの活性化を行う。続いてカラムアドレスストロー
ブ信号／ＣＡＳのロウレベルへの変化に同期してカラム
アドレスを取り込み、カコラム系のアドレス選択動作、
メモリマットのビット線の選択動作と、メインアンプの
活性化等を行う。

【００４８】上記のようにＥＣＣ回路が内蔵されていの
で、読み出し動作のときには、上記ＥＣＣ回路の動作を
待って出力イネーブル信号／ＯＥがロウレベルにされ
て、前記の実施例では１２８ビットからなる情報ビット
が出力される。書き込み動作のときには、図示しいライ
トイネーブル信号／ＷＥがロウレベルにされて書き込み
を動作が指示され、１２８ビットからなる書き込み信号
が取り込まれ、ＥＣＣ回路によりパリティビットの生成
が行わせてメモリセル部には１３７ビットの単位で書き
込み動作が行われる。

【００４９】図８には、この発明に係る半導体記憶装置
の他の一実施例の読み出し動作タイミング図が示されて
いる。この実施例の半導体記憶装置は、ランバス（Ｒam
bus)１のインターフェイスに準拠した読み出しタイミン
グ図が示されている。この実施例では、コントロール信
号ＢusＣtrl によりバスデータから９ビットのデータの
組み合わせにより動作モードとＸ及びＹアドレスからな
るリクエストパケットを入力する。内部回路では、上記
のようなダイナミック型ＲＡＭ部の読み出しと、ＥＣＣ
回路の動作が行われて、上記ＥＣＣ回路を通して出力さ
れた１２８ビットからなる読み出しのデータは１６ビッ
トづつが８回に分けてシリアルにデータパケットとして
出力される。上記のようなデータバスとの入出力動作
は、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりと立ち下がりに同
期して行われる。例えば、クロック信号ＣＬＫの１周期
が４ｎｓなら２５０ＭＨｚのような高速でのデータ読み
出しが可能にされる。

【００５０】図９には、この発明に係る半導体記憶装置
の更に他の一実施例の読み出し動作タイミング図が示さ
れている。この実施例の半導体記憶装置は、上記ランバ
ス（Ｒambus)１を改良したランバス（Ｒambus)２のイン
ターフェイスに準拠した読み出しタイミング図が示され
ている。（Ｒambus)２では、コントロール信号が省略さ
れ、８ビットからなるリクエスト信号ＲＱ０〜ＲＱ７の
うちの３ビットの信号ＲＱ７−５がＸ系信号とされて、
２サイクルでＸアドレスの取り込みを指示して続く６サ
イクルを費やしてＸアドレスＡＸの入力を行う。

【００５１】上記８ビットからなるリクエスト信号ＲＱ
０〜ＲＱ７のうち残り５ビットの信号ＲＱ４−０がＹ系
信号とされて、２サイクルでハイ側Ｙアドレスを指示し
続く３サイクルでハイ側ＹアドレスＡＹ（Ｈ）を取り込
み、２サイクルでロウ側Ｙアドレスを指示し続く１サイ
クルでロウ側ＹアドレスＡＹ（Ｌ）を取り込む。

【００５２】同図（Ａ）では、上記Ｘ系アドレスの取り
込みとＹ系アドレスの取り込みがコントロールパケット
１とコントロールパケット２のように時間的に分けられ
る。つまり、このようにＸ系とＹ系のコントロールパケ
ットを分けることにより、例えば、上記コントロールパ
ケット２よりメモリセルの選択を行って１２８ビットの
情報ビットをＥＣＣ回路を通して出力させ、それを前記
同様に１６ビットずつ８回に分けてシリアルに出力させ
る。この後に、コントロールパケット２のみを入力する
と上記同じワード線を選択状態にしたまま、カラム系の
選択動作が切り換えられ、再び１２８ビットの読み出し
が可能にされる。前記のようなメモリマットの構成で
は、上記１つのワード線を選択状態にしたまま最大で１
２８×６４＝８１９２ビットの読み出しが可能にされ
る。

【００５３】同図（Ｂ）では、前記図８と同様に上記Ｘ
系アドレスの取り込みとＹ系アドレスの取り込みがコン
トロールパケット１とコントロールパケット２を同時に
実行するものである。これにより、上記図８の実施例と
実質的に同じく１２８ビットからなる読み出しのデータ
を１６ビットづつ８回に分けてシリアルにデータパケッ
トとして出力させることができる。上記のようなデータ
バスとの入出力動作は、クロック信号ＣＬＫの立ち上が
りと立ち下がりに同期して行われる。例えば、クロック
信号ＣＬＫの１周期が２．５ｎｓなら４００ＭＨｚのよ
うな高速でのデータ読み出しが可能にされる。

【００５４】図１０には、この発明に係る半導体記憶装
置におけるテストモードでの読み出し動作タイミング図
が示されている。上記のようにパリティビットが記憶さ
れるメモリセルの欠陥の有無を検出するためには、上記
パリティビットに対応されたメモリセルに対して外部か
らデータの書き込みと読み出しを行う必要がある。この
実施例では、図１０（Ａ）の例では、コントロールパケ
ット１において、リクエスト信号ＲＱ７−５の組み合わ
せにより、テストモードと読み出し動作を指定して、そ
のＸアドレスを入力する。コントロールパケット２にお
いて、前記同様にＹ系のアドレスを入力してメモリアク
セスを行う。

【００５５】上記テストモードであることから上記ＥＣ
Ｃ回路の動作が無効にされる。つまり、前記コレクト信
号が全て０にされて１２８ビットからなる情報ビットが
そのまま出力される。これとともに、９ビットからなる
パリティビットが上記ＥＣＣ回路をスルーして出力され
る。これにより、前記記憶レジスタには１３７ビットの
データが記憶されることになる。これらのデータは、デ
ータパケットにおいて１６ビットずつ８回に分けて出力
された後の９サイクル目に上記パリティビットの９ビッ
ト分が出力される。すなわち、テストモードにおいて
は、データパケットは９サイクルからなり、１６ビット
ずつ８回に分けてシリアルに上記１２８ビットの情報ビ
ットが出力された後に、９ビットのパリティビットが出
力されるものである。

【００５６】図１０（Ｂ）では、前記図８と同様に上記
Ｘ系アドレスの取り込みとＹ系アドレスの取り込みがコ
ントロールパケット１とコントロールパケット２を同時
に実行するものである。この場合でも、上記コントロー
ルパケットによりテストモードの読み出しモードである
ことが指示される。これにより、上記同様に前記コレク
ト信号が全て０にされて１２８ビットからなる情報ビッ
トがそのまま出力されるとともに、９ビットからなるパ
リティビットが上記ＥＣＣ回路をスルーして出力され
る。そして、前記記憶レジスタには１３７ビットのデー
タが記憶され、それらがデータパケットにおいて９サイ
クルを費やして出力される。

【００５７】テストモードでの書き込み動作は、上記同
様にコントロールパケット１においてテストモードでの
書き込み動作を指示し、上記の読み出し動作とは逆にデ
ータパケットにおいて１２８ビットからなる情報ビット
を８回に分けてシリアルに入力した後に、９ビットから
なるパリティビットが入力してこれらを記憶レジスタに
いったん保持させる。そして、これらの１３７ビットか
らなる書き込み情報をそのままＥＣＣ回路をスルーして
ダイナミック型ＲＡＭ部に書き込ませるものである。

【００５８】図１１には、記憶レジスタの一実施例の概
略ブロック図が示されている。記憶レジスタは、レジス
タＲＧ０ないしＲＧ１５の１６個のレジスタから構成さ
れる。各レジスタＲＧ０〜ＲＧ１５は、それぞれ情報ビ
ットを記憶させるためにビットＢ０から上記Ｂ７の記憶
回路を持ち、上記テストモード時のパリティビットの入
出力のためにレジスタＲＧ０〜ＲＧ８においてビットＢ
８の記憶回路を持つようにされる。

【００５９】上記各レジスタＲＧ０〜ＲＧ１５の各記憶
回路Ｂ０〜Ｂ７は、それぞれ情報ビットＤ０〜Ｄ１２７
として図示しないパラレル転送用のスイッチを介して上
記ＥＣＣ回路と接続される。また、レジスタＲＧ０〜Ｒ
Ｇ８の記憶回路Ｂ８は、上記パラレル転送用のスイッチ
と、ＥＣＣ回路をスルーする信号経路を通して上記ダイ
ナミック型ＲＡＭ部の上記パリティビット用の入出力線
に接続される。上記各レジスタＲＧ０〜ＲＧ１５の記憶
回路Ｂ０〜Ｂ７（Ｂ８）は、シリアル入出力端子Ｄ０〜
Ｄ１５のそれぞれに対して図示しないシリアル選択スイ
ッチを介して共通に接続される。

【００６０】上記パラレル転送スイッチは、読み出し動
作のときにはＥＣＣ回路により誤り検出訂正が完了した
タイミングでオン状態にされて、ＥＣＣ回路の出力を上
記記憶レジスタにパラレルに転送させる。書き込み動作
のときには、上記記憶レジスタに対してシリアルに情報
ビットが記憶された後にオン状態にされて書き込み用の
情報ビットをパラレルにＥＣＣ回路に入力させる。テス
トモードのとき、上記パラレル転送スイッチは、上記Ｅ
ＣＣ回路が動作が無効にされるだけなので上記と同じタ
イミングでオン状態にされる。

【００６１】上記シリアル転送スイッチは、上記クロッ
ク信号ＣＬＫの立ち上がりと立ち下がりに同期して順次
にオン状態にされる。このため、上記クロック信号ＣＬ
Ｋの立ち上がりと立ち下がりに同期してカウント動作を
行うカウンタ回路と、このカウンタ回路を計数出力をデ
コードして上記シリアル転送スイッチをオン状態にさせ
る選択信号を順次に形成する。あるいは、上記クロック
信号ＣＬＫの立ち上がりと立ち下がりに同期してシフト
レジスタを動作させ、このシフトレジスタを用いて選択
信号を順次シフトさせて上記記憶回路Ｂ０〜Ｂ８に対応
させた選択スイッチをオン状態にさせるようにしてもよ
い。

【００６２】上記のようなシリアル入出力方式では、１
２８ビットのうちの特定の１６ビットのみを変更するよ
うにもできる。つまり、記憶レジスタには１２８ビット
分の記憶データが残っているので、そのうちの１６ビッ
トのみを書き換えてダイナミック型ＲＡＭ部に記憶させ
るようにすることができる。このために、上記シリアル
転送スイッチを上記コントロールパケット２において一
部書き換え動作であることを指定し、そのアドレスを入
力する。この構成では、書き込み動作のときに逐一に８
サイクルに分けて入力する時間が省略できるので、高速
なデータ処理が可能になる。例えば、画像処理等におい
ては背景は固定であり、一部の画像のみを変更させるこ
とが多くあるので、上記の一部変更の書き込みは有効な
ものとなる。

【００６３】上記記憶レジスタＲＧ０〜ＲＧ１５それ自
体をシフトレジスタとし、上記クロックＣＬＫに同期し
てシリアル入出力の動作を行わせるものであってもよ
い。ただし、この場合には、書き込み動作のときに１サ
イクル目で入力したデータが読み出し動作のときには８
サイクル目で出力されるという先入れ後出しの記憶動作
を行うので、それに対応したデータ配列の変換が必要に
なるものである。このようなデータ配列の変換は、半導
体記憶装置の内部で行うものであってもよいが、読み出
し用と書き込み用のパラレル転送スイッチをそれぞれ独
立に設ける必要がある。

【００６４】図１２には、この発明に係る半導体記憶装
置の全体構成図が示されている。前記のように、この実
施例の半導体記憶装置では、メモリアレイー回路と、拡
大ハミング符号（１３７，１２８）の符号／復号回路か
らなるＥＣＣ回路と、１２８ビット＋９ビットのレジス
タ回路を備えて入出力回路）とにより構成されるもので
あり、外部データバスとの間では、常に１２８ビットの
単位で実質的な入出力が行われる。つまり、上記のよう
に一部のバイトのみを切り換える場合でも、それはその
うちの他のバイトの入出力を省略しただけであり、デー
タの入出力としては上記のように１２８ビット単位で行
われるものである。このように１２８ビットのような一
定のデータのかたまりを単位として入出力を行うもので
あるために、上記ＥＣＣ回路の情報ビット長と入出力ビ
ット長が一致しているために書き込み動作の高速化が可
能になるものである。

【００６５】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１） マトリックス配置されてなる複数のメモリセル
を含むメモリマットの複数個をマトリックス配置してメ
モリアレイ構成し、アドレス選択回路により複数のメモ
リセルを選択して、ＥＣＣ回路により複数ビットからな
る記憶データとかかる記憶データに対応して誤り検出訂
正用のパリティビットとを生成して上記メモリセルに書
き込むようにし、上記複数のメモリセルから読み出され
た複数ビットの記憶データとパリティビットとを上記Ｅ
ＣＣ回路に供給して誤り検出と訂正を行い上記記憶デー
タを取り出し、かかるＥＣＣ回路と間で上記複数ビット
の記憶データをパラレルに転送させる記憶レジスタを設
け、上記各メモリマットには不良ワード線又は不良ビッ
ト線を予備のワード線又は予備のビット線に切り換える
冗長回路を設けて上記パリティビットを記憶するメモリ
セルの欠陥救済に優先的に使用し、上記記憶レジスタに
はパリティビットに対応した記憶回路を設けるとともに
テストモードの指定により上記ＥＣＣ回路の動作を無効
にして上記記憶データとパリティビットを上記記憶レジ
スタを介して入出力できるようにすることにより、効率
的な欠陥救済が可能になるとともにＥＣＣ回路によりポ
ーズリフレッシュ不良やソフトエラーも救済できるので
高信頼性で低消費電力にできるという効果が得られる。

【００６６】（２） 上記記憶レジスタと外部端子との
間でパラレルにデータの入出力させることにより大量の
データを入出力させることができるから、単位メモリサ
イクル当たりのデータ入出力を効率的に行うようにする
ことができるという効果が得られる。

【００６７】（３） 上記記憶レジスタと外部端子との
間では、上記記憶データをＮ分割し、Ｎ回に分けてシリ
アルに入出力させ、テストモードのときには上記パリテ
ィビットに対応してＮ＋１回以上にわたってシリアルに
入出力させることにより、テストモードを含めて外部端
子数を減らししつ、汎用システムへの実装を容易にでき
るという効果が得られる。

【００６８】（４） 上記パリティビットを複数のメモ
リマットに設けられるメモリセルに分散して記憶させる
ことにより、その欠陥救済を合理的に行うようにするこ
とができるという効果が得られる。

【００６９】（５） 上記メモリセルとしてダイナミッ
ク型メモリセルを用い、上記メモリマットには上記ダイ
ナミック型メモリセルから読み出された記憶情報を増幅
し、それを上記ダイナミック型メモリセルの記憶キャパ
シタに書き込むラッチ型のセンスアンプを設けることに
より、ＥＣＣ回路や欠陥救済回路を搭載しつつ、小さな
チップサイズで大記憶容量化を図ることができるという
効果が得られる。

【００７０】（６） 上記メモリアレイとして行方向と
列方向にそれぞれ複数のメモリマットがマトリックス配
置し、その列方向の一端側が方形の半導体チップの一辺
に沿うよう対応させ、その列方向の他端側にメインアン
プ列を配置し、上記半導体チップの上記一辺に対向する
他辺側に入出力回路を配置し、上記入出力回路と上記メ
インアンプとの間に上記ＥＣＣ回路を配置させることに
より、半導体チップ上では信号の流れが全ビット均一に
でき、外部との間ではボンディングパッドと外部リード
とが最短距離で接続できるので前記高速なデータの入出
力が可能になるという効果が得られる。

【００７１】（７） 上記メモリアレイとして半導体チ
ップの中央部において上記列方向に沿ってＸ系のアドレ
ス選択回路を設け、上記メインアンプ列に沿ってＹ系の
アドレス選択回路が設けることにより、メインワード線
の長さを半分にできのでワード線の選択動作を高速にで
きるとともに、Ｙ系選択回路を効率よく配置させること
ができるという効果が得られる。

【００７２】（８） 上記入出力回路に含まれるデータ
入出力回路は、クロック信号の立ち上がりと立ち下がり
に同期して上記記憶レジスタとの間でシリアルにデータ
の入出力を行わせ、アドレス信号と動作モードを指示す
る信号は、リクエスト信号の組み合わせより入力するこ
とにより、使い勝手のよい半導体記憶装置を得ることが
できるという効果が得られる。

【００７３】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、メモ
リセルは、スタティック型メモリセルで構成するもので
あってもよい。図１のようなアレイ構成において、２つ
に分けられたメモリアレイをバンク１とバンク２に対応
させ、それぞれを独立して選択できるようにしてもよ
い。この場合には、バンク１とバンク２のワード線を交
互に選択することにより、Ｘ系においても連続したメモ
リアクセスが可能にされる。１回のメモリアクセスで選
択される情報ビットは、前記のような１２８ビットの
他、２５６ビット等種々の実施例形態を取ることができ
る。このように情報ビット数を減らすと、パリティビッ
トが占める割り合いが小さくなり、ダイナミック型ＲＡ
Ｍ部での実質的な集積度を高くすることができる。

【００７４】入出力インターファイスは、シンクロナス
ＤＲＡＭに適合させたものであってもよい。ただし、上
記のように１２８ビットものデータを入出力させると、
端子数が増大するので、外部クロックに同期させて１６
ビットや８ビットの単位でシリアルに入出力させるよう
にさせることが有益である。この発明は、書き込み／読
み出しが行われる半導体記憶装置に広く利用できるもの
である。

【００７５】

【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。すなわち、マトリックス配置されてな
る複数のメモリセルを含むメモリマットの複数個をマト
リックス配置してメモリアレイ構成し、アドレス選択回
路により複数のメモリセルを選択して、ＥＣＣ回路によ
り複数ビットからなる記憶データとかかる記憶データに
対応して誤り検出訂正用のパリティビットとを生成して
上記メモリセルに書き込むようにし、上記複数のメモリ
セルから読み出された複数ビットの記憶データとパリテ
ィビットとを上記ＥＣＣ回路に供給して誤り検出と訂正
を行い上記記憶データを取り出し、かかるＥＣＣ回路と
間で上記複数ビットの記憶データをパラレルに転送させ
る記憶レジスタを設け、上記各メモリマットには不良ワ
ード線又は不良ビット線を予備のワード線又は予備のビ
ット線に切り換える冗長回路を設けて上記パリティビッ
トを記憶するメモリセルの欠陥救済に優先的に使用し、
上記記憶レジスタにはパリティビットに対応した記憶回
路を設けるとともにテストモードの指定により上記ＥＣ
Ｃ回路の動作を無効にして上記記憶データとパリティビ
ットを上記記憶レジスタを介して入出力できるようにす
ることにより、効率的な欠陥救済が可能になるとともに
ポーズリフレッシュ不良やソフトエラーも救済できるの
で高信頼性で低消費電力にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る半導体記憶装置の一実施例を示
す概略レイアウト図である。

【図２】図１のメモリマットのメインワード線とサブワ
ード線との関係を説明するための要部ブロック図であ
る。

【図３】図１のメインワード線とセンスアンプとの関係
を説明するための要部ブロック図である。

【図４】図１のメモリマットのセンスアンプ部と、その
周辺回路の一実施例を示す要部回路図である。

【図５】図１のメモリアレイ部とＥＣＣ回路の関係を示
す概略ブロック図である。

【図６】図１の１つのメモリマットの一実施例を示す構
成図である。

【図７】この発明に係る半導体記憶装置の一実施例を示
す読み出し動作タイミング図である。

【図８】この発明に係る半導体記憶装置の他の一実施例
を示す読み出し動作タイミング図である。

【図９】この発明に係る半導体記憶装置の更に他の一実
施例を示す読み出し動作タイミング図である。

【図１０】この発明に係る半導体記憶装置におけるテス
トモードでの一実施例を示す読み出し動作タイミング図
である。

【図１１】この発明に係る半導体記憶装置に設けられる
記憶レジスタの一実施例を示す概略ブロック図である。

【図１２】この発明に係る半導体記憶装置の全体構成図
である。

【符号の説明】

ＭＡＴ…メモリマット、ＳＡ…センスアンプ、ＳＷＤ…
サブワードドライバ、ＸＤＥＣ…Ｘデコーダ、ＭＷＤ…
メインワードドライバ、ＭＡ…メインアンプ、ＹＤＥＣ
…Ｙデコーダ、ＥＣＣ…誤り検出訂正回路、ＤＩＯＢ…
入出力回路、ＰＳＣ…パラレル／シリアル変換回路、Ｍ
ＷＬ１〜ＭＷＬｎ…メインワード線、ＳＷＬ０…サブワ
ード線、ＬＩＯ…ローカル入出力線、ＭＩＯ…メイン入
出力線、ＳＡＹ１〜ＳＡＹ１６…サブアレイ、Ｓ１〜Ｓ
９…シンドロームツリー、ＲＷＬ…冗長ワード線、ＲＢ
Ｌ…冗長ビット線、ＲＧ０〜ＲＧ１５…記憶レジスタ、
Ｂ１〜Ｂ８…記憶回路、Ｑ１〜Ｑ２５…ＭＯＳＦＥＴ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス配置されてなる複数のメモ
   リセルを含むメモリマットと、 上記メモリマットの複数個がマトリックス配置されて構
   成されたメモリアレイと、 上記メモリアレイのうちの複数のメモリマット及びその
   メモリマットの中の１ないし複数のメモリセルを選択す
   るアドレス選択回路と、 上記アドレス選択回路により選択された複数のメモリセ
   ルに対して、複数ビットからなる記憶データとかかる記
   憶データに対応して誤り検出訂正用のパリティビットと
   を生成して書き込み信号を形成し、上記複数のメモリセ
   ルから読み出された複数ビットの記憶データとパリティ
   ビットとを受けて、上記記憶データに対して誤り訂正を
   行った読み出し信号を形成するＥＣＣ回路と、 上記ＥＣＣ回路との間で上記複数ビットの記憶データを
   パラレルに転送させる記憶レジスタとを備え、 上記各メモリマットは、不良ワード線又は不良ビット線
   を予備のワード線又は予備のビット線に切り換える冗長
   回路を有し、 上記記憶レジスタは、上記パリティビットに対応した記
   憶回路を有し、 上記ＥＣＣ回路の動作を無効にして上記記憶データとパ
   リティビットを記憶レジスタを介して入出力するテスト
   モードを有し、 上記パリティビットの記憶動作を行うメモリセルに欠陥
   ビットが存在した場合には上記予備のワード線又はビッ
   ト線に切り換えるようにしてなることを特徴とする半導
   体記憶装置。
2. 【請求項２】 上記記憶レジスタと外部端子との間で
   は、パラレルにデータの入出力を行うものであることを
   特徴とする請求項１の半導体記憶装置。
3. 【請求項３】 上記記憶レジスタと外部端子との間で
   は、上記記憶データをＮ分割し、Ｎ回に分けてシリアル
   に入出力させ、テストモードのときには上記パリティビ
   ットに対応してＮ＋１回以上にわたってシリアルに入出
   力させるものであることを特徴とする請求項１の半導体
   記憶装置。
4. 【請求項４】 上記パリティビットは、上記複数のメモ
   リマットに設けられるメモリセルに分散させて記憶させ
   るものであることを特徴とする請求項２又は請求項３の
   半導体記憶装置。
5. 【請求項５】 上記メモリセルは、ダイナミック型メモ
   リセルであり、 上記メモリマットには上記ダイナミック型メモリセルか
   ら読み出された記憶情報を増幅し、それを上記ダイナミ
   ック型メモリセルの記憶キャパシタに書き込むラッチ型
   のセンスアンプが設けられるものであることを特徴とす
   る請求項２、請求項３又は請求項４の半導体記憶装置。
6. 【請求項６】 上記メモリアレイは、行方向と列方向に
   それぞれ複数のメモリマットがマトリックス配置される
   ものであり、 上記メモリアレイの列方向の一端側が方形の半導体チッ
   プの一辺に沿うよう対応され、 上記メモリアレイの列方向の他端側にメインアンプ列が
   配置され、 上記半導体チップの上記一辺に対向する他辺側に入出力
   回路が配置され、 上記入出力回路と上記メインアンプとの間に上記ＥＣＣ
   回路が配置されるものであることを特徴とする請求項５
   の半導体記憶装置。
7. 【請求項７】 上記メモリアレイは、半導体チップの中
   央部において上記列方向に沿ってＸ系のアドレス選択回
   路が設けられ、上記メインアンプ列に沿ってＹ系のアド
   レス選択回路が設けられるものであることを特徴とする
   請求項６の半導体記憶装置。
8. 【請求項８】 上記入出力回路に含まれるデータ入出力
   回路は、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりに同期
   して上記記憶レジスタとの間でシリアルにデータの入出
   力を行うものであり、 アドレス信号と動作モードを指示する信号は、リクエス
   ト信号の組み合わせより入力されるものであることを特
   徴とする請求項６又は請求項７の半導体記憶装置。