JPS6134799A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6134799A
JPS6134799A JP15394284A JP15394284A JPS6134799A JP S6134799 A JPS6134799 A JP S6134799A JP 15394284 A JP15394284 A JP 15394284A JP 15394284 A JP15394284 A JP 15394284A JP S6134799 A JPS6134799 A JP S6134799A
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JP
Japan
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circuit
rom
address signal
cmp
transistor
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JP15394284A
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Yoshihiro Takemae
義博 竹前
Tomio Nakano
中野 富男
Masao Nakano
正夫 中野
Kimiaki Sato
公昭 佐藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に不良回路部
分を冗長回路部分と置き換えて使用するために不良回路
部分のアドレス情報等を記憶するメモリ回路を有し、か
つ該メモリ回路の書き込み状態を迅速適確に検出できる
ようにした半導体集積回路装置に関する。
(技術の背景) 例えば半導体記憶装置等の集積回路装置においては、通
常使用される数のメモリセルの他に余分のメモリセルが
冗長ビットとして設けられており、ウェハ一段階等にお
ける動作テストによって不良メモリセルが検出された場
合には、この不良メモリセルを冗長ビットのメモリセル
と置き換えることによシ、するいは不良メモリセルを含
むビット線を冗長メモリセルを含む冗長ビット線と置き
換えることにより、製造歩留シの改善が図られる。
このような冗長ビットを備えた半導体記憶装置にオイテ
ハ、不良メモリセルのアドレスを記憶するためのリード
オンリメモリ(ROM)を備えておシ、入力アドレス信
号がこのROMに記憶された不良メモリセルのアドレス
と一致する場合には該不良メモリセルに代えて冗長メモ
リセルがアクセスされるように回路の切シ換えが行なわ
れる。したがって、このようなROMにおいては適確に
書き込みおよび読み出し動作が行なわれる必要があると
共に、書き込み状態を迅速かつ適確に検出できることが
必要とされる。
(従来技術と問題点) 第1図は、従来形の半導体記憶装置に用いられている一
致検出回路を示す。同図の一致検出回路は半導体記憶装
置に人力されるアドレス信号が不良ビットを指示してい
るか否かを判定するものであシ、入力アドレス信号のビ
ット数に対応する数の一致回路CMP 6 a CMP
t * ”’ r CMPnと為デプレッション形の負
荷トランジスタQ1を具備する。
第1図のアドレス判定回路においては、各々の一致回路
O伊6 e CMPl*・・・、CMPnにそれぞれ非
反転および反転アドレス信号A6 r AOr Al 
 lAI+・・・l Anl K、が入力される。そし
て、各々の一致回路において入力アドレス信号と各−数
回路内部のROMに記憶されたアドレス信号とが比較さ
れ、両者が一致した場合には制御線N1に接続された出
力端子と電源70間が高インピーダンス、一致しない場
合には低インピーダンス状態となる。したがって、すべ
ての−数回路CB’lPOe CNIPI *・・・。
CMPnにおいて一致状態となった場合には制御線N!
の電位が高レベルとなシ、少なくとも1つの一致回路に
おいて不一致状態となると該制御線N、が低レベルにな
る。すなわち、各−数回路CMPo + CMPI +
 ・・・、 CMPnにそれぞれ内蔵されたROMによ
シネ良メモリセル等のアドレスを記憶しておき、このア
ドレスが入力アドレスと一致した場合に制御線N、の電
位が高レベルとなるから、制御線N1が高レベルの場合
にのみ不良メモリセルに代えて冗長メモリセルがアクセ
スされるように回路動作を行なわしめることによp不良
メモリセルと冗長メモリセルとの自動切シ換えを行なう
ことができる。
82図は、第1図の回路に用いられている各々の一致回
路の構成を示す、第2図の回路において、電源vccと
vIIs間に直列接続されたヒーーズF1およびトラン
ジスタQ3はいわゆるヒユーズ溶断型のROMを構成す
るものであシ、このROMによって不良メモリセルのア
ドレス情報のうちの1ビットt−記憶する。トランジス
タQ3およびQ4はインバータ回路を構成するものでア
シ、トランジスIQs  IQII  IQ?  +Q
sは比較回路を構成する。
トランジスタQs  、QsおよびトランジスタQy+
Q8はそれぞれ制御線N1 と電源線vlIsとの間に
直列接続され、トランジスタQ5のペースはインバータ
回路の出力ノードN2に接続され、トランジスタQ7の
ダートはヒユーズ溶断型ROMの出力ノードN3に接続
されている。また、トランジスタQ6およびQsのf−
)にはそれぞれ例えば1ピ、トの非反転アドレス信号A
i および反転アドレス信号Aiが印加されている( 
1=0 、1.2゜・・・on)。
第2図の回路において、例えばヒユーズF1が溶断され
ている場合にはROMの出力ノードN3が低レベル、イ
ンバータ回路の出力ノードN2が高レベルとなる。した
がって、トランジスタQ7がカットオフしトランジスタ
Qsがオン状態となる。
このときもし、アドレス信号A4が0”すなわチ低レベ
ルであればトランジスタQ6がカットオフし、トランジ
スタQ7 もカットオフしているから制御線N、の電位
が高レベルとなる。もし、アドレス信号桐が″1”すな
わち高レベルであればトランジスタQ6がオン状態とな
るから制御線Nlの電位が低レベルに引き下げられる。
これに対して、もしヒユーズF1が溶断されておらなけ
ればノードN3の電位が高レベル、かつノードN!の電
位が低レベルとなシ、トランジスタQ7がオン状態かつ
トランジスタQIIがオフ状態となる。したがって、ア
ドレス信号A1が“0#すなわち低レベルの場合に反転
アドレス信号AIが高レベルとなシトランジスタQ7お
よびQsによって制御線N1の電位が低レベルに引き下
げられると共に、アドレス信号A1が″1”の場合には
制御線Nlが高レベルとなる。すなわち、第2図の回路
においては、ヒユーズ溶断形ROMはヒユーズFBが溶
断することによってアドレスデータ″″0#を記憶し、
ヒーーズF1が溶断しない状態によってデータ″″1″
を記憶し、これらの記憶データと入力アドレス信号A1
とが一致した場合に制御線N。
が高レベルとなる・ 第3図は、従来形の半導体記憶装置に用いられている1
ピット分のROMおよび比較回路の他の回路例を示す。
第3図の回路においては、1点鎖線で囲まれたROM部
の構成が第2図のものと異なっている。すなわち、第3
図のROM部はヒユー゛ズF2とデプレッション形トラ
ンジスタQ、の直列回路と、ヒユーズF3とデプレッシ
ョン形トランジスタQ1oの直列回路と、デプレッショ
ン形トランジスタQII、エンハンスメント形トランジ
スタQ+tおよびQ13の直列回路で構成されるナンド
f−)回路を具備する。
第3図の回路においては、ヒユーズF2およびFlの内
少なくとも1個が溶断されておれば、トランジスタQ1
1およびQtsの内のいずれかがカットオフ状態となf
i ROMの出力ノードN3が高レベルとなる。また、
ヒユーズF、およびF3が共に溶断されていない場合に
はトランジスタQszおよびQlsが共にオン状態とな
るからノードN3の電位が低レベルとなる。したがって
、1g3図の回路においては、1個のヒユーズを用いる
第2図の回路に比べてROM部の記憶データの信頼性を
より高くすることができる。その他の部分の動作は第2
図の回路の場合と同じである。
ところで、上述の従来形の一致検出回路においては、ア
ドレス信号の各ビットに対応せ ROM部の書き込み状
態を試験する場合には、入力アドレス信号へ〇 + A
I + ”’ r AHを順次0 、0 、 ・、 0
から1.1.・・・、1まで変化させ制御線N1の状態
が高レベルになる場合のアドレス信号の値を調べればよ
い。すなわち、制御線N1が高レベルになる場合のアド
レス信号AQ # Al  p・・・、Anの値は不良
回路部分のアドレスを示すことになる。このようにして
、ヒユーズ溶断形ROMの書き込み状態を知ることがで
きる。
しかしながら、上述の従来形においては、ROMの書き
込み状態を試験するために2n+1 回のテストサイク
ルが必要となり試験時間が非常に長くなるという不都合
があった。また、各ビットごとに複数本のヒユーズを用
いたROMの場合には該ROMの出力状態は検出できる
が、該ROM内の複数本のヒユーズの内各々のヒユーズ
の溶断状態がどのようになっているかを知ることは不可
能であった。
すなわち、例えば第3図のROM部においてはノードN
3の電位が高レベルである場合にはヒユーズF2および
F3が共に溶断されているのか、あるいはヒユーズF2
またはF3のうちの一方のみが溶断されているのかを知
ることは不可能であった・(発明の目的) 本発明の目的は、前述の従来形における問題点に鑑み、
不良メモリセル等の不良回路部分のアドレス情報を記憶
する複数ビットのメモリセルを有する半導体記憶装置に
おいて、該メモリモルに対応する特定のアドレス信号を
与えることによシ該メモリセルの書き込み状態を示す情
報を出力させるという構想に基づき、不良回路部分を示
すメモリセルの書き込み状態を迅速かつ的確に出力でき
るようにすると共に、該メモリセルが複数のヒユーズ等
を用いて構成されている場合にも各々のと−−ズの溶断
状態等を検出できるようにすることにある。
(発明の構成) そしてこの目的は、本発明によれば、不良回路部分がア
クセスされたとき該不良回路部分に代えて冗長回路部分
がアクセスされるようにするために該不良回路部分のア
ドレス情報を記憶する複数ビットのメモリセル、および
、該メモリセルのうちの任意の1つの書込状態を示す信
号を、該1つのメモリセルに対応する特定のアドレス信
号を与えることにより、複数のメモリセルに共通に設け
られた端子に出力する状態検出回路を具備する半導体集
積回路装置を提供することによって達成される。
以下余白 (発明の実施例) 以下、図面によシ本発明の詳細な説明する。
第4図は、本発明の1実施例に係わる半導体記憶装置に
用いられている一致検出回路の概略の構成を示す。同図
の回路は、各々1ビ、部分のROMを含む一致回路CM
P’6 g CMP’l −* CMP’と、デシレッ
ジ、/形の負荷トランジスタQlおよびQ21とを具備
する。各一致回路CMP’o 、 CMP’l・・・。
CMP’。はそれぞれ非反転および反転アドレス信号A
o  + AO、Al l A1  g”’tA1+A
Hが印加される入力端子、それぞれ制御線N1および検
出線1’Jztに接続される2つの出力を有する。
第4図の回路においては、通常の使用状態では入力アド
レス信号と各一致回路CMP’6 HCMP’1 +・
・・、 CMP’、内のROMに記憶されているアドレ
スデータとが一致しない場合には制御線Nlが低しペ゛
ルとなるが両者のアドレスデータが一致した場合には制
御線Nlが高レベルとなシネ良回路部分と冗長回路部分
との切シ換え動作が行なわれる。また、各一致回路CM
P’。、 CPI!P’、 、−、CMP’n内のRO
Mの記憶データを検出する場合には状態検出されるべき
ROMが含まれた一致回路の入力アドレス信号のみを例
えば高レベルにし他のすべての比較回路に入力されるア
ドレス信号を例えば低レベルとすることによシ、目的の
ROMの記憶データが検出線N21に出力される。した
がって、第4図の回路においては、すべてのROMの状
態を検出するに要するテストサイクル数はn + 1回
となフ極めて短時間でROM内容を検出することができ
る。
第5図は、第4図の回路に用いられている1ビツト分の
一致回路の構成を示す。同図の回路は、第2図の一致回
路にさらにトランジスタQ22および(hsを有する回
路が追加されたものである。トランジスタQ1!および
Qzsは新たに設けられた検出線N■と電源vss間に
直列に接続され、トランジスタQ!意のダートはROM
の出力ノードN3に接続され、トランジスタQmsのダ
ートには入力アドレス信号Al  が印加されている。
その他の部分は第2図の回路と同じであシ同−参照符号
で示されている。
第5図の回路において、半導体記憶装置の通常動作時に
おける比較動作は第2図の回路と同じであシ入カアドレ
ス信号Aiおよび石とROMの出力N3およびN、の状
態が一致した場合に制御線N!と電源V 間が訓放状態
となシネ一致の場合に短!III 終状態となる。そして、ROMの記憶状態すなわちヒユ
ーズF1の溶断状態を検知する場合には、アドレス信号
A4を高レベルにする。これによりトランジスタQzs
はオンとなシヒューズF1の溶断状態が検出線N21に
出力される。すなわち、この場合、ヒユーズF1が溶断
されている場合にはノードN3が低レベルとなりトラン
ジスタQ2!が力。
トオフするから検出線N21と電源788間が開放状態
となる。したがって、検出線N21と電源Vce間に接
続されたデプレッション形負荷トラ/−/スタ(htの
働きによシ検出線N21が高レベルとなってヒユーズF
、が溶断されていることが検出されるO但し、この場合
、1ビツトのアドレス信号のみが高レベルとされ、他の
ビットのアドレス信号はすべて低レベルとされることが
必要である。また、ヒユーズFlが溶断されていない場
合にはノードN3が高レベルとなシトラ/ノスタQ22
がオンとなるから検出aN雪1の電位が低レベルとなる
第6図は、各ROMが2本のヒユーズを用いている場合
における一致回路の構成を示す。同図の一致回路は第3
図の回路にさらにトランジスタQ24゜Qzs +・・
・、0,8からなる回路を追加したものである。トラン
ジスタQz4のンースと電源”ss間にそれぞれトラン
ジスタQzs + Qzaの直列回路およびトランジス
タQtt + (hsの直列回路が接続されている。ま
た、トランジスタQ24のドレイ/は検出線?’htに
接続されている。トランジスタQzsおよび(h7のダ
ートはそれぞれノードN4およびN。
に接続され、各ヒユーズF3およびF、の状態に応じた
信号が印加される。また、トランジスタ(hsおよびQ
tsのダートにはそれぞれヒユーズF2ま念はF3を選
択するための非反転選択信号An+1および反転選択信
号時が印加されている。さらに、トランジスタQ24の
ダートには非反転アドレス信号A1が印加されている。
第6図の回路において、各ヒユーズF、およびF8の状
態を検出するためには、アドレス信号A1を高レベルに
するとともに非反転アドレス信号An+、およびAn+
1  を順次高レベルとする。アドレス信号A「および
An−Nがともに高レベルになるとトランジスタqz4
およびQ26がオン状態となる。
この状態でノードN4の電位に応じてトランジスタQx
Bがオンオフすると検出線N21の電位が低レベルまた
は高レベルとなる。したがって、ヒユーズF、が溶断さ
れておれはノードN4が低レベル、トランジスタQ21
が力、トオ7状態となシ検出線’Ngxが高レベルとな
る。逆にヒーーズF、が溶断されておらなければノード
N4が高レベル、トランジスタ(hsがオンとなシ検出
線N21が高レベルとなる。したがって、アドレス信号
A1およびAn+。
をともに高レベルとすることKよシヒューズF3の状態
を検出することが可能になる。同様にしてアドレス信号
Atを高レベルとし、アドレス信号An+1を低レベル
したがって反転アドレス信号時を高レベルにすることに
よシヒーーズFsの状態を検出線N21に出力すること
ができる。すなわち、第6図の各回路を用いることKよ
シ、2個のヒユーズの各々の状態を別個に検出すること
が可能になる。
第6図の実施例は、特に半導体記憶装置におけるメモリ
セルマトリックスが行又は列方向に分割されて互いに相
似の複数ブロックを有する構成となっていて、冗長回路
への切シ換え制御も各プロ、りに対し並列的に同時に行
なわれるような構成である場合に有用である。何故なら
、その場合冗長アドレス信号のビット数は通常動作のア
ドレス信号のビット数よりもセルマトリックスの分割プ
ロ、り数に対応するピット数分だけ少なく、その余剰ビ
ットを第6図回路のAn+1及び礼讃に割シ当てると、
アドレス信号入力端子を増設する必要が生じないからで
ある。例えば、通常動作のアドレス信号A、−A、の9
ピツトに対応した512本の行線が4f口、りに分割さ
れ、128本の行線からなる各ブロックが並列的に動作
される構成の記憶装置において、冗長回路部分(冗長行
)も各ブロック毎に設けられておシ、共通の単一の冗長
切シ換え制御回路によって、どのブロックに不良回路部
分が含まれているかは問わすに1各ブロツクに対し並列
的に切り換え制御を施すものとすると、冗長切シ換えに
必要なアドレス信号は例えばA、−A、の7ビツトであ
シ、第6図のヒユーズ対を含む回路も7つ必要である。
そして第6図でのAn+、は通常のアドレス信号A7又
はA@に対応付ければ、これらは全てアドレス信号入力
端子から与えられるものである。
第7図は、本発明のさらに他の実施例に係わる半導体記
憶装置の一致検出回路に用いられている比較回路の構成
を示す。同図の比較回路は第3図の回路にさらにトラン
ジスタQ!9 e Qso + Qst rQs2から
なる回路を追加したものである。また、検出線N111
およびNS1が新たに追加され、検出線N2□と電源V
。間にはトランジスタQ29およびQsoが直列接続さ
れ、検出線Nllと電源V 間に■ 社トランジスタQslおよびQ10が直列接5続されて
いる。トランジスタ(heおよびQ31のダートはそれ
ぞれROM内のノードN4およびNliに接続されてい
る。また、トランジスタQsoおよびQszのダートに
はともに例えばアドレス信号Aiが印加されている。
第7図の回路において各ヒユーズF、およびF3の状態
を検出するためにはアト1/ス信号A1を高レベルにし
てトランジスタQIGおよびQszをともにオン状態と
すればよい。この状態で、ヒユーズF2が溶断されてお
ればノードN4が低レベルとなシトランジスタQ■が力
、トオフされ、図示しない負荷トランジスタの働きによ
シ検出線N21が高レベルになる。これに対して、ヒユ
ーズF、が溶断されておらなければノードN4が高レベ
ルとなシトランジスタQ29がオンとなシ検出線N21
が低レベルとなる。同様にしてヒユーズF、が溶断され
ておればトランジスタQa1がオフとなシ図示しない負
荷トランジスタによって検出線Nstは高レベルに引き
上げられる。逆に、ヒユーズF3が溶断されておらなけ
れば、トランジスタQstがオ/とな力検出!Nstが
低レベルとなる。すなわち、第7図の回路においては、
アドレス信号A1を高レベルとすることによル各ヒユー
ズF2およびF3の状態がそれぞれ検出線?’htおよ
びN31に出力される。
上述の各実施例においては、アドレス信号の各ビットに
対応するROMの状態を検出するため各ビットのアドレ
ス信号を1ビツトずっI[次高レベルにする場合につき
説明した。しかしながら、例えば第5図の回路において
トランジスタQxsのy−トに印加する信号を非反転ア
ドレス信号A1ではなく反転アドレス信号Aiとした場
合にはアドレス信号Alを低レベルにすることによって
ヒユーズの溶断状態を検出することができる。そして、
各ビットの一致回路のトランジスタQgsのダートに印
加されるアドレス信号を各ビットごとに非反転または反
転アドレス信号とすることにょシROMの書き込み状態
検出用のアドレス信号の・臂ターンを任意のものに設定
することができる。例えば、アドレス信号が8ビツト(
A6  e At  v・・・、A7 )の場合に表1
に示すようにトランジスタQ!3のr−)にそれぞれア
ドレス信号AO* Al  t A、  t A3+A
4  + AS  e AS  y A7が入力されて
いるものとする。この時、いずれのピットのROMも読
み出しが行なわれない場合、すなわち、全非選択の場合
には8ビ、トのアドレス信号AOe Al  e・・・
+A7のアドレス?ヤターンとして00111000と
なる。そして、1つのビットのROMの状態検出を行な
う場合にはそのビットのアドレス信号のみを反転すれば
よい。例えば、アドレスビyl’j’koに対応するR
OMの状態を検出する場合にはアドレス・やターンは1
0111000となる。
第1表 第8図は本発明のさらに他の実施例の一致回路の構成を
示す。同図の一致回路は、第5図実施例回路の一点鎖線
枠で囲んだ状態検出回路をトランジスタQss l Q
34 +・・・、Q36から成る回路に変えたものであ
る。トランジスタQssはそのダートにヒユーズF1の
切断有無に応じた信号を受け、トランジスタQ34.・
・・#QS8は各々アドレス信号の対応ピットの非反転
又は反転信号A、又は活 。
・・・lAk又はAkのいずれか一方をそれぞれダート
に受ける。したがって、トランジスタQ34.・・・。
Q10からなる比較回路はアドレス信号AO+・・・。
Akが、各ダートに入力される非反転又は反転信号の組
合せに対応した特定の値となったときに全て導通し、ト
ランジスタQsaの導通又は非導通、したがってヒユー
ズF1の断又は続、に対応し九出力信号をノードN21
に生じる。この状態検出回路は冗長アドレス一致回路と
は独立して、特定ヒユーズを選択するための選択回路を
構成するトランジスタQ34.・・・eQs@を備えて
いるので、更に多数本のヒユーズの状態検出を行なうこ
とができる。
つま夛、第8図の例の如く、八〇 (Ao  )e・・
・。
Ak(Ak)のに+1ビ、トのアドレス信号を用いてに
+1個のトランジスタQ34.・・・、Q3.で選択回
路を構成すれば、2に+1種の選択回路を構成できるか
ら、2に+1個のヒユーズの状態検出を独立して行なえ
る。
第9図は本発明のさらに他の実施例であシ、上記第8図
実施例の選択回路の技法を第6図のヒユーズ対を用いた
回路に適用したものである。その機能、動作は第6図及
び第8図についての説明から明らかなので、詳細説明は
省略する。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、不良回路部分のアドレ
ス情報等を記憶するメモリセルの書き込み状態を極めて
迅速かつ適確に検出できるとともに1各メモリセルが複
数のヒユーズ等を用いて構成されている場合にも個々の
ヒーーズの溶断状態を検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来形の半導体記憶装置に用いられている−数
構出回路を示すブロック回路図、第2図は第1図の回路
に用いられている一致回路の構成を示す電気回路図、第
3図は第1図の回路に用いられる一致回路の他の例を示
す電気回路図、第4図は本発明の1実施例に係わる半導
体集積回路装置に用いられる一致検出回路の構成を示す
ブロック回路図、第5図および第6図は第4図の回路に
用いられる一致回路の詳細な構成を示す電気回路図、そ
して第7.第8および第9図はそれぞれ本発明のさら釦
他の実施例に係わる半導体集積回路装置に用いられる一
致回路の構成を示す電気回路図である。 CMP6 + CMPI+ ”’ 、 CMP + C
MP’6 、 CMP’1 + ”’+CMP’・・・
一致回路、Qt t Qz r・・・e Qts r 
Q21 rQ、2.・・・、Q32・・・トランジスタ
、Fl  * p、 # F*・・・ヒユーズ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  不良回路部分がアクセスされたとき該不良回路部分に
    代えて冗長回路部分がアクセスされるようにするために
    該不良回路部分のアドレス情報を記憶する複数ビットの
    メモリセル、および、該メモリセルのうちの任意の1つ
    の書込状態を示す信号を、該1つのメモリセルに対応す
    る特定のアドレス信号を与えることにより、複数のメモ
    リセルに共通に設けられた端子に出力する状態検出回路
    を具備する半導体集積回路装置。
JP15394284A 1984-05-31 1984-07-26 半導体集積回路装置 Pending JPS6134799A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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