JPS6381699A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPS6381699A
JPS6381699A JP61225994A JP22599486A JPS6381699A JP S6381699 A JPS6381699 A JP S6381699A JP 61225994 A JP61225994 A JP 61225994A JP 22599486 A JP22599486 A JP 22599486A JP S6381699 A JPS6381699 A JP S6381699A
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JP
Japan
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circuit
signal
address
fuse
terminal
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Application number
JP61225994A
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English (en)
Inventor
Masumi Kaida
開田 真澄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6381699A publication Critical patent/JPS6381699A/ja
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関するもので、例えば、
予備メモリアレイを内蔵したダイナミック型RAM (
ランダム・アクセス・メモリ)に利用して有効な技術に
関するものである。
〔従来の技術〕
例えば、ダイナミック型RAMのような半導体記憶装置
においては、その製品歩留りを向上させるために、欠陥
ビット救済方式が公知である。欠陥ビット救済方式を採
用するために、メモリアレイ内の不良アドレスを記憶す
る適当な記憶手段及びそのアドレス比較回路、並びに冗
長回路(予備メモリアレイ)のような付加回路が設けら
れる。
上記冗長回路を付加したダイナミック型RAMの例とし
て、日経マグロウヒル社1980年7月21日付r日経
エレクトロニクスJの貞189〜頁201がある。
〔発明が屏決しようとする問題点〕
本願発明者は、上記冗長回路として先に第4図に示すよ
うな回路を開発した。この回路は、アドレス信号のビッ
ト数に応じた数だけの不良アドレスの記憶回路及びアド
レス比較回路からなる単位回路UACOと、1つのイネ
ーブル回路とにより構成される。端子P1〜P4は、不
良アドレスを書込むためのプログラム用電圧供給端子で
あり、所定の不良アドレスを書込むときに、端子PI。
P3には電源電圧VCCが与えられ、端子P2.P4に
は回路の接地電位が与えられる。
上記イネーブル回路は、次の各回路素子により構成され
る。負荷MOSFETQIと駆動MOSFETQ2とは
インバータを構成し、負荷MOSFETQlのドレイン
、ゲートは、端子P3に接続される。このインバータの
出力は、ヒユーズF1を切断させる駆動MOSFETQ
3のゲートに接続される。このMOSFETQ3のドレ
インと端子P1との間にヒユーズF1が設けられ、その
ソースは端子P2に接続される。また、上記MO3F 
ETQ 2のゲートは、端子P4に接続される。
上記端子P4と電源電圧VccO間には抵抗R2が設け
られている。上記ヒユーズF1は、ポリシリコンによっ
て構成されている。所定の不良アドレスを書込むときに
、端子PI、P3には上記のように電源電圧Vccが与
えられ、端子P2.P4には回路の接地電位が与えられ
る。この結果、上記インバータの出力はハイレベルとな
り、駆動MOSFETQ3がオン状態にされるため、ヒ
ユーズF1が自動的に切断される。
このヒユーズFlが溶断しているか否かを判別するため
に、次のCMOSインバータ及びランチ回路が設けられ
ている。CMOSナントゲート回路G1とG2の出力と
一方の入力とが互いに交差結線されることによりランチ
回路が構成される。
上記MOS F ETQ 3ドレイン出力は、CMOS
インバータ回路N1の入力と上記ランチ回路を構成する
一方のナントゲート回路G2の他方の入力に供給される
。上記CMOSインバータ回路N1の出力は、上記ラッ
チ回路を構成する他方のナントゲート回路G1の他方の
入力と上記駆動MOSFETQ3に並列形態とされた帰
還用のスイッチMO8FETQ4のゲートに伝えられる
。上記他方のナントゲート回路Glの出力は、CMOS
インバータ回路N2の入力に供給される。このCMOS
インバータ回路N2の出力からイネーブル信号φkが出
力されろ。
不良アドレスの単位回路UACOは、ヒユーズ手段F2
に切断電流を流すMOSFETQ8のゲートと回路の接
地電位との間に、アドレス信号aOを受けるM OS 
F E T Q 8が設けられること、及びそのラッチ
回路の出力側にアドレス比較回路が設けられることを除
いて、上記イネーブル回路と同様である。
半W体基板上に形成される上記ヒユーズ手段及び駆動M
 OS F E Tは、比較的大きなバラツキを持つ。
したがって、不良アドレスの書き込みを行った後に、そ
れに所望の不良アドレスが書き込まれたか否かを識別す
る必要がある。このチェックのために、上記端子P1な
いしP4が再び利用される。例えば、ヒユーズ手段F1
が切断されたか否かを識別する場合、端子P3に約8■
のような比較的高い電圧を供給し、端子P4に回路の接
地電位を供給する。これによって、駆動MO5FETQ
3をオン状態にし、端子P1と端子P2との間で電流を
センスすることにより、ヒユーズ手段F1が切断されて
いるか否かを判定する。なお、不良アドレスの記憶回路
側は、アドレス信号aO等をハイレベルにして駆動MO
SFETQ8等t−全てオフ状態にしておくものである
この場合、例えばヒユーズ手段F1が切断されていると
き、駆動MOSFETQ3のドレイン出力のロウレベル
によってインバータ回路N1の出力信号がハイレベルに
されるため、帰還用のスイッチMOSFETQ4も必然
的にオン状態にされてる。ここで、半導体集積回路装置
に回路の接地電位を与える外部端子と上記MOSFET
Q4等のソースとの間は配線で接続される。この配線の
持つ抵抗成分及び上記端子P3、インバータ回路を構成
する負荷MOSFETQ5及び上記オン状態にされるM
O8FETQ7に流れる直流電流とによって、上記回路
の接地電位に浮き上がりが生じる。この結果、回路の接
地電位側からMOSFETQ4を介して測定端子として
の端子P2に電流の流れ込みが発生するため、ヒユーズ
手段F1が切断されているにもかかわらず、切断されて
いないと誤判定されてしまう虞れがある。このこと゛は
、上記イネーブル回路の判定の後に、アドレス信号aO
等を択一的にロウ【ノベルにして1つの駆動M OS 
F E T Q 8等をオン状態にして、それに対応し
たヒユーズ手段F2等の切断の有無を調べるときにも同
様となる。
この発明の目的は、ヒユーズ手段の切断の有無の判定を
可能とする冗長回路を備えた半導体記憶装置を提供する
ことにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この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。
〔問題点を解決するだめの手段〕
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、記憶回路における帰還用スイッチMOSFE
Tに直列形態にされ所定の制御信号に従ってスイッチ制
御されるMOSFET又はヒユーズ手段の両端の信号を
受けてその出力信号を上記帰還用スイッチMOSFET
のゲートに伝える一致/不一致回路を設けるものである
〔作 用〕
上記した手段によれば、上記制御信号によりスイッチM
OS F ETのオフ状態にすること又は−致/不一致
回路の出力信号によりヒユーズ手段が切断されたとき帰
還用スイッチMOSFETをオフ状態にできるから、駆
動MOS F ETを介してヒユーズ手段の切断の有無
に従った電流を正確に判定することができる。
〔実施例〕
第3図には、この発明が適用されたダイナミック型RA
Mの一実施例のブロック図が示されている。同図の主要
な各回路ブロックは、半導体チップにおける実際の幾何
学的な配置にはり合わせて描かれており、半導体集積回
路技術によって、特に制限されないが、1個の単結晶シ
リコンから成るような半導体基板上に形成される。
特に制限されないが、この実施例は、シェアードセンス
方式のダイナミック型RAMに向けられている。RAM
を構成する種々の回路は、後の説明から明らかとなるよ
うに、ロウ系及びカラム系タイミング発生回路R−TG
、C−TGからそれぞれ発生される種々のタイミング信
号によってそれぞれの動作が制御される。しかしながら
、第1図においては、図面が複雑になることを防ぐため
にロウ系及びカラム系タイミング発生回路R−TO,C
−TGと種々の回路との間に設けられるべき信号線は省
略されている。
この実施例のダイナミック型RAMは、特に制限されな
いが、4つのメモリアレイMIL、MIR,M2L及び
M2Rを持つ、メモリアレイMILないしM2Rのそれ
ぞれは、折り返しビット線(データ線)方式をもって構
成される。それ故に、各メモリアレイは、それぞれ対と
されるべき複数のデータ線、すなわち複数の相補データ
線と、それぞれのデータ入出力端子がそれぞれに対応さ
れたデータ線に結合される複数のダイナミック型メモリ
セルと、それぞれダイナミック型メモリセルの選択端子
が結合される複数のワード線とを持つ。
データ線は、第3図において図示されていないけれども
、同図の横方向に延長される。ワード線は、同図の縦方
向に延長される。
メモリアレイMILとM 1 ’Rの相互、及びM2L
とM2Rの相互は、それぞれ対とされている。
この実施例に従うと、対のメモリアレイのそれぞれのデ
ータ線は、互いに実質的に等しいデータ線容量を持つよ
うにされる。データ線容量を互いに実質的に等しくさせ
るため、特に制限されないが、メモリアレイMILない
しMIRの相互は、互いに同じ構成、すなわち、互いに
等しい数のデータ線、メモリセル及びワード線を持つよ
うにされる。
対のメモリアレイMILとMIRとの間には、これらの
メモリアレイによって選択的に利用されるセンスアンプ
SAIが設けられている。メモリアレイMILとセンス
アンプSAIとの間には、それらの相互を選択的に結合
させるためのスイッチ回路5WILが設けられ、同様に
、メモリアレイMIRとセンスアンプSAIとの間には
、それらの相互を選択的に結合させるためのスイッチ回
路5WIRが設けられている。他の対のメモリア ルイ
M 2 LとM2Rとの間にも、同様なセンスアンプS
A2及びスイッチ回路5W2L及び5W2Rが設けられ
ている。
スイッチ回路5WILないし5W2Rは、それぞれの動
作がロウ系タイミング発生回路R−TGから出力される
タイミング信号sh、slによって制御される。
1つのセンスアンプ、例えばSAIに対応された2つの
スイッチ回路5WILと5WIRは、基本的には、メモ
リのアクセスの開始において、その一方がオフ状態にさ
れる。これによって、一対のメモリアレイMILとMI
Rのうちの一方がセンスアンプSAIから切り離され、
他方がセンスアンプSAIと結合されたままとされる。
言い換えると、一方のメモリアレイにおける各対のデー
タ線がセンスアンプSAIから切り離され、他方のメモ
リアレイにおける各対のデータ線がセンスアンプSAI
に結合されたままとされる。
上記センスアンプSAI及びSA2は、ロウ系タイミン
グ発生回路R−TOから出力されるタイミング信号によ
ってそれぞれの動作が制御される。
なお、第3図の回路ブロックとしてのセンスアンプSA
IとSA2には、プリチャージ回路、ダミーセル及びア
クティブリストア回路等が含まれていると理解されたい
図示のRAMは、各メモリアレイにおける複数のメモリ
セルのうちの所望のメモリセル及び複数のダミーセルの
うちの所望のダミーセル選択するめのアドレス選択回路
を持つ。アドレス選択回路は、ロウアドレスバフファR
−ADB、カラムアドレスバッファC−ADB、  ロ
ウアドレスデコーダR−DCRI L〜2R,カラムア
ドレスデコーダC−DCR1〜2.カラムスイッチ回路
CWIL〜2R等から構成される。
アドレス選択回路を構成する各回路は、それぞれの動作
が、ロウ及びカラム系のそれぞれのタイミング発生回路
R−TG、C−TGから発生されるタイミング信号によ
って制御される。
ロウ及びカラムアドレスバッファR,C−ADBの入力
端子が結合されたRAMの外部端子には、アドレスマル
チプレクス方式に従って外部ロウアドレス信号及びカラ
ムアドレス信号が時分割的に供給される。
ロウアドレスバッファR−ADBは、ロウアドレススト
ローブ信号RASの発生に同期してアドレス信号取り込
み制御のためのタイミング信号がロウ系タイミング発生
回路R−TGから発生されると、それに応答して外部ロ
ウアドレス信号を取り込む、その結果として、ロウアド
レスデコーダR−DCRI LないしR−DCR2Rに
供給されるべきロウ系の内部相補アドレス信号がアドレ
スバッファADBから出力駆動回路R−DRVを介して
出力される。カラムアドレスバッファC−ADBは、カ
ラムアドレスストローブ信号CASの発生に同期してカ
ラム系タイミング発生回路C−TGから同様なタイミン
グ信号が発生されると、それに応答して外部カラムアド
レス信号を取り込み、出力駆動回路C−DRVを介して
カラムアドレスデコーダC−DCR1に供給されるべき
カラム系の内部相補アドレス信号を出力する。
ロウアドレスデコーダR−DCRL LないしR−DC
R2Rは、第3図においてメモリアレイMILないしM
2Rの下側に配置され、それぞれの出力端子が対応する
メモリアレイのワード線に結合されている。これらロウ
アドレスデコーダR−DCRILないしR−DCR2R
は、それぞれの動作が、ロウ系タイミング発生回路R−
’r Gから発生されるワード線選択タイミング信号φ
Xによって制御され、そのタイミング信号φXに同期し
てワード線選択信号及びダミーワード線選択信号を出力
する。
従って、各メモリアレイMIL、MIR,M2L及びM
2Rのワード線は、ロウアドレスデコーダR−DCRI
L、R−DCRIR,R−DCR2L及びR−DCR2
Rによって形成されたワード線選択信号がそれぞれ供給
されることによって選択される。この場合、ロウアドレ
スデコーダR−DCRI LとR−DCRI Rとが適
当な構成にされることによって、対とされるメモリアレ
イMILとMIRのうちのメモリアレイMILの1本の
ワード線が選択される時にはメモリアレイMIRのワー
ド線は全て非選択状態にされ、逆にメモリアレイMIR
の1本のワード線が選択される時にはメモリアレイMI
Lのワード線は全て非選択状態にされる。同様にロウア
ドレスデコーダR−DCR2LとR−DCR2Rが適当
な構成にされることによって、他の対とされるメモリア
レイM2LとM2Rのワード線も択一的に選択される。
カラムアドレスデコーダC−DCR1は、カラム系タイ
ミング発生回路C−TGから出力されるデータ線選択タ
イミング信号もしくはカラム選択タイミング信号φyに
よってその動作が制御され、そのタイミング信号に同期
してデータ線選択信号もしくはカラム選択信号を出力す
る。特に制限されないが、カラムアドレスデコーダC−
DCRIは、図示のようにメモリアレイの右側に配置さ
れている。カラムアドレスデコーダC−DCR1の図示
しない出力線すなわちデータ線選択線は、メモリアレイ
上に延長されてカラムスイッチ回路CWIL及びCWI
Rに結合されている。カラムアドレスデコーダC−DC
R1は、それ自体本発明に直接関係が無いのでその詳細
を図示しないが、各データ線選択線にそれぞれ出力を与
える複数の単位回路から成る。
カラムスイッチ回路CWIL及びCWIRは、メモリア
レイMIL及びMIRに対応されて設けられた共通デー
タ線とセンスアンプSAIの入出力端子との間、及びメ
モリアレイM2L及びM2Rに対応されて設けられた共
通データ線と、センスアンプSA2の入出力端子との間
にそれぞれ設けられ、それぞれカラムアドレスデコーダ
C−DCRIによって形成されたデータ線選択信号が共
通に供給される。すなわち、上記カラムスイッチ回路C
WILとCWIRは、上記カラムアドレスデコーダC−
DCRlによって形成された選択信号を受けて上記セン
スアンプSAIとSA2の入出力端子と図示しないが縦
方向に走る共通データ線とをそれぞれ結合させる。
ここで、カラムアドレスデコーダC−DCR1を構成す
る単位回路は、それが半導体集積回路技術に従って半導
体基板上に形成されたとき、比較的大きいピッチを持つ
ようになる。この実施例に従うと、カラムスイッチ回路
CWIL、CWIRのそれぞれは、特に制限されないが
、上記カラムアドレスデコーダ回路C−DCRlを構成
する単位回路の実現可能なピッチを考慮して1つのデー
タ線選択信号に応じて互いに隣接する2対の相補データ
線を2対の相補共通データ線にそれぞれ同時に結合させ
るように構成される。これにより、カラムアドレスデコ
ーダC−DCR1の各単位回路は、そのピッチが合計4
本のデータ線からなるピンチと一致させられる。この構
成の場合、合計で4ビツトの信号、すなわち、メモリア
レイMIL又はMIRの2ビット信号とM2L又はM2
Rの2ビット信号が、カラムアドレスデコーダC−DC
R1とカラムスイッチ回路CWIL及びCWIRからな
るカラム選択回路によって同時に選択される。特に制限
されないが、この実施例に従うと、合計4ビツトの信号
の中から1ビツトの信号の選択を行・うため、メモリア
レイMIL及びMIRに対応された2対の共通データ線
及びメモリアレイM2L及びM2Rに対応された2対の
共通データ線と、データ入カバソファDIBの出力端子
及びデータ出力バッファDOBの入力端子との間に第2
のカラムスイッチ回路CW2L及びCW2Rが設けられ
ている。これらの第2のカラムスイッチ回路CW2Lと
CW2Rは、それぞれの動作が第2のカラムアドレスデ
コーダ回路DCR2によって形成される選択信号によっ
て制御される。
なお、上記のように4ビツトの単位でメモリアレイから
の読み出し、書き込みを行う構成にすると、4ビット単
位のデータアクセス又はニブルモードでのデータの入出
力を行うよ・うな機能への変更は、主に第2のカラムス
イッチ回路と上記入出力回路部分の構成の変更によって
比較的節単に可能になる。
上記データ入カバソファDrBは、その動作がタイミン
グ発生回路C−TGから発生される書き込みタイミング
信号φWによって制御され、外部端子Dinから供給さ
れた書き込み信号に対応された書き込み信号を形成して
、それを上記第2のカラムスイッチ回路CV! 2 L
又はCW2Rに供給する。データ入カバソファDIBは
、それが非動作状態に置かれているとき、高出力インピ
ーダンス特性を示す。
データ出カバソファDOBは、同様にその動作がタイミ
ング発生回路C−TGから発生される読み出しタイミン
グ信号φrによって制9月され、上記第20カラムスイ
ツチ回路CW2T、又はCW2Rを通して出力された読
み出し信号を受けて、これを増幅して外部端子Dout
へ送出する。
情報の読み出し/書き込み動作を制御するためのタイミ
ング発生回路C−TOは、外部端子から供給されるカラ
ムアドレスストローブ信号CAS及びライトイネーブル
信号WEを受けることによってカラム系及び上記種々の
タイミング信号を形成する。また、タイミング発生回路
R−TC,は、外部端子から供給されるロウアドレスス
トローブ信号RASを受けることによって、ロウ系の各
種タイミング信号を形成する。この実施例に従うと、ロ
ウ系アドレス信号に応じて、スイッチ回路5WILない
し5WIRの動作タイミングsh、slを変化させるこ
とが必要とされる。それ故にタイミング発生回路R−T
Gは、アドレスバッファADBから出力されるロウ系の
内部相補アドレス信号の一部を受けるようにされる。
上記各メモリアレイMILないしM−2Rにおける欠陥
を救済するため、これらのメモリアレイM−ILないし
M2R2に対してそれぞれX系の予備メモリアレイMX
ILないしMX2Rと、Y系の予備メモリアレイMYI
LないしMY2Rがそれぞれ設けられる。これらのX系
の予備メモリアレイMX1.LないしMX2Rと、Y系
の予備メモリアレイM Y ] LないしMY2Rへの
切り換えを行うため、不良ビットアドレスを記憶するア
ドレス記憶回路と、この不良アドレス(A号と、アクセ
スのためにアドレスバッファR−ADB及びC−ADB
から供給されたアドレス信号とを比較して記憶された不
良アドレスが入力されたことを検出するアドレス比較回
路とからなる冗長回路R−、AC及びC−ACが設けら
れる。これらの冗長回路R−AC及びC−ACは、不良
アドレスに対するメモリアクセスを検出して、対応され
たアドレスデコーダR−DCTILないしR−DCR2
R及びC−DCRIの選択動作を禁止させる信号を形成
するとともに、上記予備メモリアレイM’XILないし
M X 2 R及びMYILないしMY2Rを上記不良
ビットのアI/イに切り換えて選択動作を行わせる。特
に$11限されないが、この実施例では、高速動作化の
ために、言い換えるならば、アドレスバッファの出力負
荷容tを減らすとともに、冗長回路に供給されるアドレ
ス信号の伝達速度を早くするために、上記冗長回路R−
ACは、ロウアドレスバッファR−ADBとその出力駆
動回路R−DRVとの間に配置される。同様に、冗長回
路C−ACは、カラムアドレスバッファC−ADBとそ
の出力駆動回路C−DRVとの間に配置される。
また、特に制限されないが、上記冗長回路R−AC及び
C−ACに含まれる不良アドレスの記憶回路は、ポリシ
リコン層を利用したヒユーズ手段を用いた記憶回路から
構成される。このため、ヒユーズ手段の選択的な切断(
溶断)のために、上記アドレスバッファR−ADB及び
C−ADBを通したアドレス信号がそれぞれ利用される
第1図には、上記冗長回路R−AC(又はC−AC)を
構成するイネーブル回路及び単位回路の具体的一実施例
の回路図が示されている。
上記1つの冗長回路は、アドレス信号のビット数に応じ
た数だけの不良アドレスの記憶回路及びアドレス比較回
路からなる単位回路UACOと、1つのイネーブル回路
とにより構成される。
端子Pi〜P4は、不良アドレスを書込むためのプログ
ラム用電圧供給端子であり、所定の不良アドレスを書込
むときに、端子Pi、P3には電源電圧Vcc又はそれ
以上の電圧Vcc’ がヒユーズ切断用電圧として与え
られ、端子P2.P4には回路の接地電位が与えられる
。また、これらの端子P1ないしP4は、後述するよう
にヒユーズ手段の切断の有無を調べる時にも利用される
。  ′上記イネーブル回路は、次の各回路素子により
構成される。負荷MOSFETQIと駆動MO5FET
Q2とはインバータを構成し、負荷MOSFETQIの
ドレイン、ゲートは、端子P3に接続される。このイン
バータの出力は、ヒユーズF1を切断させる駆動MOS
 F ETQ 3のゲートに接続される。このMOSF
ETQ3のドレインと端子PIとの間にヒユーズFIf
J(設けられ、そのソースは端子P2に接続される。ま
た、上記MO3F ET(ユ2のゲートは、端子P4に
接続される。
上記端子P4と電源電圧VccO間には抵抗R2が設け
られている。上記ヒユーズF1は、特に制限されないが
、ポリシリコンによって構成されている。所定の不良ア
ドレスを占込むときに、端子P1、P3にはヒユーズ切
断用電圧VCC’ が与えられ、端子P2.P4には回
路の接地電位が与えられる。この結果、上記インバータ
の出力はハイレベルとなり、駆動MOSFETQ3がオ
ン状態にされるため、ヒユーズF1が自動的に切断され
る。
このヒユーズF1の切断の有無に従った信号を形成する
ために、次のCMOSインバータ及びラッチ回路が設け
られている。
CMOSナントゲート回路Glと02の出力と一方の入
力とが互いに交差結線されることによりラッチ回路が構
成される。上記MOSFETQ3ドレイン出力は、CM
OSインバータ回路N1人力と上記ラッチ回路を構成す
る一方のナントゲート回路G2の他方の入力に供給され
る。上記CMOSインバータ回路N1の出力は、上記ラ
ッチ回路を構成する他方のナンドゲー ト回路G1の他
方の入力と、帰還用のMOSFETQ4のゲートに伝え
られる。この帰還用のMO5FETQ4は、そのドレイ
ンが上記ヒユーズF1の基準電位側の端子、言い換える
ならば、駆動MOSFETQ3のドレインに接続される
。この実施例では、上記ヒユーズF1の切断の有無を調
べるために、上記帰還用MOSFETQ4のソースと回
路の接地電位点との間には、スイッチMOSFETQ2
0が設けられる。このスイッチMOSFETQ20のゲ
ートには、上記端子P3の電圧を受けるインバータ回路
N5の出力信号が供給される。上記他方のナントゲート
回路G1の出力は、CMOSインバータ回路N2の入力
に供給される。このCMOSインバータ回路N2の出力
からイネーブル信号φkが出力される。
不良アドレスの単位回路UACOは、次の各回路素子に
よって構成される。
不良アドレスの記憶回路は、上記イネーブル回路と同様
なMOSFETQ5ないしQ9と、G21及びヒユーズ
F2と、CMOSインバータ回路N3及びラッチ形態の
CMOSナントゲート回路G3.G4から構成される。
また、不良アドレスの書込みのために、アドレスバッフ
ァR−A、 D B(又はC−ADB)から送出される
非反転のアドレス信号aOは、インバータを構成する駆
動MOSFETQ6と並列形態とされたMOS F E
TQ7のゲートに供給される。所定の不良アドレスを書
込むときに、上記のように端子PI、P3には電源電圧
Vccが与えられ、端子P2.P4には回路の接地電位
が与えられている。書込むべき不良アドレス信号aOが
ハイレベルならMOSFETQ7はオン状態にされる。
これにより、ヒユーズF2に結合された駆動MOSFE
TQ8がオフ状態にされるため、ヒユーズF2に切断電
流が流れないことより、ヒユーズF2の切断が行われな
い。
上記不良アドレス信号aOがロウレベルならMOSFE
TQ7はオフ状態にされる。これにより、ヒユーズF2
に結合された駆動MOSFETQ8がオン状態にされる
ため、ヒユーズFZに切断電流が流れることになり、ヒ
ユーズF2の切断が行われる。
上記ヒユーズF2が切断されているか否かに従った信号
を形成するために、上記同様なCMOSインバータ回路
N3とその帰還用MOSFETQ9及びラッチ形態にさ
れたナントゲート回路G3゜G4が設けられている。そ
して、上記ヒユーズF2が切断されているか否かを調べ
るために、上記MOSFETQ9には、直列形態にされ
たスイッチMOSFETQ21が設けられる。このMo
5FETQ21のゲートに、上記MOSFETQ20の
ゲートと共通に接続され、上記インバータ回路N5の出
力信号が供給される。このことは、図示しない他の不良
アドレス記憶回路においても同様である。
上記不良アドレスに対応された1ビット分のアドレス比
較回路は、直列形態とされたPチャンネルMOSFET
QI O,Ql 1とNチャンネルMOSFETQI 
2.Ql 3及びPチャンネルM。
5FETQ14.G15とNチャンネルMOSFETQ
I 6.Ql 7と、CMOSインバータ回路N4とに
より構成される。上記2つの直列MOSFET回路にお
けるMOSFETQI 1とG12の接続点及びMOS
FETQI 5とG16の接続点は、共通接続されて出
力端子cOとされる。
アドレスバッファR−ADB (又はC−ADB)から
出力される非反転のアドレス信号aOは、一方の直列M
OSFET回路におけるMo5FETQ21.G12の
ゲートに供給される。これと対応された他方の直列MO
SFET回路におけるMo3FETG15.G16のゲ
ートには、インバータ回路N4により反転されたアドレ
ス信号aOが供給される。
ヒユーズF2の切断の有無に従った不良アドレス信号a
O°とaQl は上記2つの直列MOSFET回路にお
ける残りのMo5FETQ21とG17及びG13とG
14のように、PチャンネルMOS F ETとNチャ
ンネルMOS F ETに対して交差的に供給される。
上記同様な単位回路UACOが残りのアドレス信号al
xaiに対しても同様に設けられろ。
今、不良アドレスとして、アドレス信号aOをハイレベ
ルとして(論理“1″)を記憶させた場合、言い換える
ならば、ヒユーズF2が切断されていない場合、CMO
Sラッチ回路を構成するナントゲート回路G3の出力a
O゛はハイレベル。
ナントゲート回路G4の出力aO”はロウレベルになる
。したがって、NチャンネルMOS F ETQ17と
PチャンネルMOSFETQI 4とがオン状態になっ
ている。
メモリアクセスにより入力されたアドレス信号aOがロ
ウレベルならPチャンネルMOSFETQIOがオン状
態に、インバータ回路N4で反転されたアドレス信号a
OのハイレベルによりNチャンネルMOSFETQ16
がオン状態にされる。
このように、両アドレス信号が不一致のときには、上記
オン状態のNチャンネルMOSFETQI 6゜G17
とによりロウレベル(論理“0”)の出力信号COが送
出される。
メモリアクセスにより入力されたアドレス信号aOがハ
イレベルならNチャンネルMOSFETQ12がオン状
態に、インバータ回路N4で反転されたアドレス信号a
OOロウレベルによりPチャンネルMOSFETQ15
がオン状態にされる。
このように、両アドレス信号が一致のときには、上記オ
ン状態のPチャンネルMOSFETQ14゜G15とに
よりハイレベル(論理“1”)の出力信号cOが送出さ
れる。残りのアドレス信号a1〜anに対応した上記回
路から出力信号C1〜Cnが送出される。
アドレス信号の全ビットについて、上記ハイレベル(論
理“1”)の−散出力信号c O−c nと、イネーブ
ル信号φにの論理“1″とが得られたとき、論理和回路
G5の出力により、不良アドレスの検出が行われ、例え
ば図示しない予備ワード線WL”  (又は予備データ
線)の選択信号が形成される。なお、イネーブル信号φ
には、不良メモリセルの選択を禁止するため、第3図に
示したロウデコーダR−DCRILないしR−DCR2
R又はカラムデコーダC−DCR1に供給されるワード
線選択タイミング信号φX又はデータ線j’A択タイミ
ング信号φyの伝達を禁止する。また、イネ−プル信号
φには、その論理“0”出力により上記冗長メモリアレ
イへの切り換えを禁止する。
この実施例の冗長回路においては、上記のように不良ア
ドレスの書き込みを行った後に、所望の不良アドレスが
書き込まれているか否か、言い換えるならば、不良アド
レス信号に従って対応するヒユーズが選択的に切断され
ているか否かの判定が行われる。この判定動作において
、端子P3には約8vのような比較的高い電圧が供給さ
れ、亀子P4には回路の接地電位が与えられる。そして
、端子P1に電源電圧を供給し、端子P2に電流センス
回路を接続する。上記端子P3に供給する電圧によって
、インバータ回路N5の出力信号はロウレベルにされる
。この結果、上記MOS F ETQ20.G21等は
オフ状態にされる。したがって、帰還用MOSFETQ
4、Q9等が例えオン状態にされていても回路の接地電
位点から駆動MOSFETQ3、G8等のドレイン側に
流れ込む電流経路を遮断することができる。これにより
、全アドレス信号aO等をハイレベルにして、先ずイネ
ーブル回路のヒユーズF1に流れる電流をセンスした後
、アドレス信号の1つづつをロウレベルにしてそれに対
応したヒユーズF2等の電流を正確にセンスすることが
できる。すなわち、上記ヒユーズF2等の電流は、その
ときの測定電流から上記予め測定したヒユーズFlの電
流を減算することにより正確に求めることができる。
このような測定は、不良アドレスの書き込みの前にヒユ
ーズ手段が所望の電気的特性(抵抗値)を持って製造さ
れたか否かを調べるときにも利用できるものである。
第2図には、上記冗長回路R−AC(又はC−AC)を
構成するイネーブル回路の他の一実施例の回路図が示さ
れている。
この実施例のイネーブル回路は、上記同様な回路により
構成される。すなわち、負荷MOSFETQIと駆動M
OS F ETQ 2とはインバータを梼成し、負荷M
OSFETQIのドレイン、ゲートは、端子P3に接続
される。このインバータの出力は、ヒユーズFlを切断
させる駆動MOSFETQ3のゲートに接続される。こ
のMOSFETQ3のドレインと端子P1との間にヒユ
ーズF1が設けられ、そのソースは端子P2に接続され
る。また、上記MOS F ETQ 2のゲートは、端
子P4に接続される。上記端子P4と電源電圧VccO
間には抵抗R2が設けられている。上記ヒユーズF1は
、ポリシリコンによって構成されている。所定の不良ア
ドレスを書込むときに、端子P1、F3にはヒユーズ切
断用電圧Vcc’が与えられ、端子P2.P4には回路
の接地電位が与えられる。この結果、上記インバータの
出力はハイレベルとなり、駆動MOSFETQ3がオン
状態にされるため、ヒユーズFlが自動的に切断される
この実施例では、このヒユーズF1の切断に従った信号
を形成するため及びヒユーズF1の切断の有無を正確に
判定するために排他的論理和回路EX及びランチ回路が
設けられている。
CMOSナントゲート回路G1とG2の出力と一方の入
力とが互いに交差結線されることによりラッチ回路が構
成される。上記ヒユーズF1の両端の信号は、排他的論
理和回路EXの一対の入力端子に供給され、上記駆動M
OS F ETQ 3のドレイン出力は上記ラッチ回路
を構成する一方のナントゲート回路G2の他方の入力に
供給される。
上記排他的論理和回路EXの出力は、上記ラッチ回路を
構成する他方のナントゲート回路G1の他方の入力と、
ヒユーズF1の基準電位側と回路の接地電位点との間に
設けられた帰還用のMOSFETQ4のゲートに伝えら
れる。上記他方のナントゲート回路G1の出力は、CM
OSインバータ回路N2の入力に供給される。このCM
OSインバータ回路N2の出力からイネーブル信号φk
が出力される。なお、不良アドレスの記憶回路も、上記
類似の回路により構成される。すわなち、同図における
駆動MOS F ETが、アドレス信号によって選択的
にオン/オフ状態させるようにすればよい。
上記イネーブル回路において、通常の動作状態では、ヒ
ユーズF1が切断されているときは、排他的論理和回路
EXの入力信号がハイレベルと口ウレベルの不一致とな
るため、その出力信号がロウレベルになって帰還用MO
SFETQ4をオン状態にさせる。一方、ヒユーズF1
が切断されていないときは、排他的論理和回路EXの入
力信号が共にハイレベルの一致となるため、その出力信
号がロウレベルになって帰還用MOSFETQ4をオフ
状態にさせる。これにより、直流電流を消費しないよう
にされる。
また、ヒユーズF1の切断の有無を調べるときには、端
子P1からロウレベルとみなされる電位を供給して電流
が流れるか否かを判定する。これにより、ヒユーズFl
の切断の有無にかかわらず排他的論理和EXの入力信号
が共にロウレベルの一致となるため、その出力をロウレ
ベルにして帰還用M OS F E ’l’ Q 4を
オフ状態にできるものとなる。これによって、端子P1
と22間の抵抗測定によりヒユーズF1の切断の有無を
調べることが可能とされる。このとは、不良アドレスの
記憶回路においても前記実施例の同様な手法によってそ
のヒユーズの切断の有無を調べることができるものであ
る。
上記した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、 fl)冗長回路を構成する記憶回路における帰還用スイ
ッチMOS F ETに直列形態にされ、測定時にハイ
レベルにされる信号を受けるインバータ回路の出力信号
によってオフ状態にされるスイッチMOSFET又はヒ
ユーズ手段の両端の信号を受け′ てその出力信号を上
記帰還用スイッチMOSFETのゲートに伝えることに
より、ヒユーズ手段を含む電流経路を駆動MOSFET
による1つにできるから、ヒユーズ手段の切断の有無に
従った電流を正確に判定することができるという効果が
得られる。
(2)上記(1)により、不良アドレスの書き込み状態
を電気的に正確に知るとこができるから、信頼性の高い
冗長回路を得ることができるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上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0例えば、帰還用MO5
FETに直列に設けられるスイッチMOS F ETを
ヒユーズの切断の有無を調べろときにオフ状態にさせる
ための制御信号は、専用の電極を設けてそこから供給す
るものであってもよい、また、ヒユーズ手段の両端の電
圧を受けて、その一致/不一致を判定して帰還用MOS
FETを制御する回路は、そのような論理機能を持つも
のであれば何であってもよい。なお、不良アドレスの記
憶回路とアドレス比較回路からなる冗長回路は、アドレ
ス比較回路に隣接して配置するものの他、予信メモリア
レイ側に近接し、あるいは適当な空きスペースに配置す
るもの等何であってもよい。
また、不良アドレスの記憶回路及びアドレス比較回路は
、上記CMO3回路の他、Nチャンネル間O3FET 
(又はPチャンネルM OS F E T )のみによ
って構成されるものであってもよい。
ダイナミック型RAMの各回路ブロックの具体的回路構
成は、種々の実施形態を採ることができるものである0
例えば、外部端子から供給するアドレス信号は、それぞ
れ独立した外部端子からロウアドレス信号とカラムアド
レス信号とを同時に供給するものとてもよい。メモリア
レイの構成は、例えば、1Mビットのような大記憶容量
化を図る場合、第1図において、カラムデコーダを中心
にし右側にも同様なメモリアレイ及びロウアドレス選択
回路を設けるもの、あるいはロウデコーダを中心して下
側にも同様なメモリアレイを設けるもの等種々の実施形
態を採ることができる。
以上本発明者によってなされた発明をその背景となった
利用分野であるダイナミック型RAMに適用した場合に
ついて説明したが、それに限定されるものではなく、例
えば上記のような欠陥救済方式を採用することを条件と
してスタティック型RAMや各種ROM (、リード・
オンリー・メモリ)等の半導体記憶装置にも同様に利用
することができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうちの代表的なものによ
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、冗長回路を構成する記憶回路における帰
還用スイッチMOSFETに直列形態にされ、測定時に
ハイレベルにされる信号を受けるインバータ回路の出力
信号によってオフ状態にされるスイッチMOSFET又
はヒユーズ手段の両端の信号を受けてその出力信号を上
記帰還用スイッチMOSFETのゲートに伝えることに
より、ヒユーズ手段を含む電流経路を駆動MOSFET
による1つ制限し、ヒユーズ手段の切断の有無に従った
電流を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係る冗長回路を構成する単位回路
の一実施例を示す回路図、 第2図は、この発明に係る冗長回路を構成するイネーブ
ル回路の他の一実施例を示す回路図、第3図は、この発
明に係るダイナミック型RAMの一実施例を示す内部構
成ブロック図、第4図は、本願発明者等において先に開
発された冗長回路の一例を示す回路図である。 M−IL〜M2R・・メモリアレイ、MX−L〜MX2
R・・ロウ系予備メモリアレイ、MY−L−MY2R・
・カラム系予備メモリアレイ、SAl、SA2・・セン
スアンプ、R−ADB・・ロウアドレスバッファ、C−
5WIL、C−3WIR,C−CW2L、C−5W2R
・・カラムスイッチ、SWI L−3W2R・・スイッ
チ回路、C−ADB・・カラムアドレスバッファ、R−
DCR−L−R−DCR2R・・ロウデコーダ、C−D
CRI、CDCR2・・カラムデコーダ、R−TG・・
ロウ系タイミング発生回路、C−TG・・カラム系タイ
ミング発生回路、R−AC・・ロウ系冗長回路、C−A
C・・カラム系冗長回路、DIB・・データ入カバソフ
ァ、DOB・・データ出カバソファ、G1−04・・ナ
ントゲート回路、N1〜N5・・インバータ回路、P1
〜P4・・端子、EX・・排他的論理和回路、F1〜F
2・・ヒユーズ 代理人弁理士 小川 勝馬1″   ・第 2 図 4  P2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ヒューズ手段に切断電流を流す駆動MOSFETと
    、上記ヒューズ手段の切断の有無に従った信号を受ける
    インバータ回路及びこのインバータ回路の出力信号を受
    けて上記ヒューズ手段の基準電位側に設けられる帰還用
    スイッチMOSFET並びにこの帰還用スイッチMOS
    FETに直列形態にされ所定の制御信号に従ってスイッ
    チ制御されるMOSFET、又は上記ヒューズ手段の両
    端の信号を受けてその出力信号を上記帰還用スイッチM
    OSFETのゲートに伝える一致/不一致回路とを含み
    、アドレスバッファから供給される内部アドレス信号と
    記憶回路によって記憶された不良アドレス信号とを受け
    て不良アドレスへのアクセスを検出して予備メモリアレ
    イに切り換える冗長回路を含むことを特徴とする半導体
    記憶装置。 2、上記所定の制御信号は、記憶回路への書き込みを有
    効にする電圧が供給されるパッドの信号を受けるインバ
    ータ回路により形成されるものであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
JP61225994A 1986-09-26 1986-09-26 半導体記憶装置 Pending JPS6381699A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006059429A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置
JP2006222205A (ja) * 2005-02-09 2006-08-24 Nec Electronics Corp 半導体製品の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006059429A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置
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