KR930006127B1 - Semiconductor memory having a compensation circuit for defect parts - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1a도∼제8도는 본 발명자가 검토한 결함구제회로 및 발견된 문제점을 설명한 도면.1A to 8 illustrate the defect repair circuit examined by the present inventors and the problems found.
제9도 및 제10도는 본 발명의 제1의 실시예를 설명하는 도면.9 and 10 illustrate a first embodiment of the present invention.
제11도, 제12도 및 제13도는 본 발명의 제2의 실시예를 설명하는 도면.11, 12 and 13 illustrate a second embodiment of the present invention.
제14도, 제15도 및 제16도는 본 발명의 제3의 실시예를 설명하는 도면.14, 15 and 16 illustrate a third embodiment of the present invention.
제17도는 본 발명의 제4의 실시예를 설명하는 도면.17 illustrates a fourth embodiment of the present invention.
제18도는 본 발명의 제5의 실시예를 설명하는 도면.18 is a view for explaining a fifth embodiment of the present invention.
제19도는 본 발명에 사용되는 어드레스 비교회로의 제1의 실시예를 도시한 도면.FIG. 19 shows a first embodiment of an address comparison circuit used in the present invention. FIG.
제20도는 본 발명에 사용되는 어드레스 비교회로의 제2의 실시예를 도시한 도면.FIG. 20 shows a second embodiment of the address comparison circuit used in the present invention. FIG.
제21도 및 제22도는 본 발명의 제6의 실시예를 도시한 도면.21 and 22 show a sixth embodiment of the present invention.
제23도, 제24a, b도 및 제25도는 본 발명의 제7의 실시예를 도시한 도면.23, 24a, b and 25 show a seventh embodiment of the present invention.
제26도 및 제27도는 본 발명의 제8의 실시예를 도시한 도면.26 and 27 show an eighth embodiment of the present invention.
제28도 및 제29도는 본 발명의 제9의 실시예를 도시한 도면.28 and 29 show a ninth embodiment of the present invention.
제30도는 본 발명에 사용되는 어드레스 비교회로의 제3의 실시예를 도시한 도면.30 shows a third embodiment of the address comparison circuit used in the present invention.
제31도는 본 발명에 사용되는 어드레스 비교회로의 제4의 실시예를 도시한 도면.FIG. 31 shows a fourth embodiment of the address comparison circuit used in the present invention. FIG.
제32도는 본 발명에 사용되는 어드레스 비교회로의 제5의 실시예를 도시한 도면.FIG. 32 shows a fifth embodiment of the address comparison circuit used in the present invention. FIG.
제33도는 본 발명을 1칩 마이크로 컴퓨터에 응용한 실시예를 도시한 도면.33 is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a one-chip microcomputer.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on main parts of drawing
100∼103 : 메모리 매트 200∼203 : 센스앰프 및 입출력선100 to 103:
300,301 : X디코더 400 : Y디코더300,301: X decoder 400: Y decoder
500 : 결함구제회로 600 : 예비 원드선 선택회로500: defect relief circuit 600: preliminary wand selection circuit
700 : 멀티플렉서 701 : 데이타 입력버퍼700: multiplexer 701: data input buffer
702 : 데이타 출력버퍼702: data output buffer
본 발명은 반도체 메모리에 관한 것으로, 특히 불량 메모리 셀을 예비 메모리 셀로 치환하는 것에 의해서 보상하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 메모리의 고집적화는 근래 급속하게 진행되고 있으며, 메가비트의 것도 대량 생산되고 있다. 그러나, 고집적화에 따른 소자의 미세화나 칩면적의 증대에 따라서 효율이 저하한다는 문제점이 대두되고 있다. 이 대책으로써는 불량 메모리 셀을 사전에 칩상에 마련해둔 예비 메모리 셀로 치환하는 것에 의해서 보상하는, 소위 결함구제기술이 있다. 이 기술은, 예를 들면 "IEEE, Journal of Solid Circuits, Vol.SC16, NO.5, P479∼487(1981년 10월 발행)"에서 거론되어 있는 바와 같이 반도체 메모리의 효율을 향상시키는 데에는 매우 유효한 방법이다.High integration of semiconductor memories is progressing rapidly in recent years, and mass production of megabits is also being mass-produced. However, there is a problem that efficiency decreases as the device becomes more compact and the chip area increases due to higher integration. As a countermeasure, there is a so-called defect repair technique which compensates by replacing a defective memory cell with a spare memory cell previously provided on a chip. This technique is very effective for improving the efficiency of semiconductor memories, as discussed, for example, in "IEEE, Journal of Solid Circuits, Vol. SC16, NO.5, P479-487 (October 1981)". Way.
그밖에 일본국 특허 공개 공보 소화60-130139호에 제안되어 있는 방법이 있다. 이것은 메모리 매트 사이에서 서로 정규선과 예비선의 치환을 할 수 있도록 한 것이다. 그러나, 이 방법에는 특히 매트분할수가 큰 경우, 메모리 매트 선택의 제어가 복잡하게 된다는 문제점이 있다. 액세스 요구된 어드레스가 불량인가 아닌가에 의해서 선택하는 메모리 매트를 변경해야 하기 때문이다. 특히, DRAM의 경우 선택하는 메모리 매트를 변경하는 것은 동작시키는 센스앰프의 변경을 수반하므로 액세스 시간의 증대를 가져온다.In addition, there is a method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-130139. This allows the replacement of the normal line and the reserve line between the memory mats. However, this method has a problem in that the control of memory mat selection is complicated, especially when the mat division is large. This is because the memory mat to be selected must be changed depending on whether or not the access requested address is bad. In particular, in the case of DRAM, changing the memory mat to be selected is accompanied by a change in the sense amplifier to operate, leading to an increase in access time.
제1a도에 본 발명자들이 검토한 결함구제를 적용한 반도체 메모리의 구성예를 도시한다. 도면중, (10)은 메모리 셀을 매트릭스 형상으로 배치한 메모리 어레이로써, 정규의 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(11)과 예비 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(12)로 된다. 영역(11)에는 NW개의 워드선 W(i)(i=0∼Nw-1)과 NB개의 비트선 B(j)(j=0∼NB-1)의 바라는 교차점에 NW×NB개의 메모리 셀이 배치되어 있다. 영역(12)에는 L개(여기에서는 L=4)의 예비 워드선 SW(k)(k=0∼L)과 NB개의 비트선의 교차점이 L×NB개의 메모리 셀이 배치되어 있다. 또한, 비트선은 소위 폴디드 비트선 방식의 경우 2개의 배선으로 되지만, 간단하게 하기 위해서 여기서는 1개의 선으로 타나내고 있다. (20)은 메모리 셀에서 리드된 신호를 증폭하기 위한 센스앰프 SA및 데이타를 전송하기 위한 입출력선 I/O(단, 입력 또는 출력의 한쪽만인 경우는 공통 신호선), (30)은 로우 어드레스 신호 AX(i)(i=0∼nw-1, nw=log2NW)를 받아서 NW개의 워드선중의 1개를 선택하기 위한 X디코더, (40)은 칼럼 어드레스 신호 AY(j)(j=0~nB-1, nB=logNB)를 받아서 NB개의 비트선중의 1개를 선택하기 위한 Y디코더, (50)은 결함구제회로, (60)은 결함구제회로의 출력을 받아서 예비워드선을 선택하기 위한 예비 워드선 선택회로, (701)은 데이타 입력버퍼, (702)는 데이타 출력버퍼이다.FIG. 1A shows an example of the configuration of a semiconductor memory to which the defect relief examined by the present inventors is applied. In the figure,
이 메모리에는 워드선의 결함구제회로가 마련되어 있으므로, 정규의 워드선이 불량인 경우, 그것이 예비워드선 중의 1개로 치환하는 것에 의해 보상할 수 있다. 결함구제회로(50)과 예비 워드선 선택회로(60)이 이것을 담당한다. L개(도면상은 4개)의 예비 워드선에 대응해서 각 1개, 합계 L개(도면상은 4개)의 어드레스 비교회로 AC(k)(k=1∼L-1)이 있다. 각 어드레스 비교회로는 불량이 있는 예비 워드선의 로우 어드레스를 기억하고 있으며, 액세스 요구된 어드레스와 일치하는가 어떤가를 비교한다. 어드레스 비교회로 AC(k)의 출력 XR(k)는 비교결과가 "일치"인 경우에 고레벨로 된다. 예비 워드선 선택회로(60)은 제1b도에 도시한 바와 같이 L개의 예비 워드선 드라이버(650)으로 된다. 예비 워드선 드라이버(650)은 XR(k)가 고레벨일 때 활성화되고, 워드선 구동신호 ψX에 의해서 예비 워드선 SW(k)가 선택된다. 한편, NOR게이트(501)의 출력은 저레벨로 되고, 이것에 의해 X디코더(30)이 디스에이블로 되어 본래 선택되어야 할 정규의 워드선이 선택되지 않게 된다. 즉, 정규의 워드선이 예비 워드선 SW(k)에 의해서 치환된다.Since this memory is provided with a defect repair circuit for word lines, when a normal word line is defective, it can be compensated by replacing it with one of the spare word lines. The
제2a도는 본 발명자들이 검토한 결함구제를 적용한 반도체 메모리의 구성의 다른예를 도시한 것이다. 도면 중, (10)은 메모리 셀을 매트릭스 형상으로 배치한 메모리 어레이로써, 정규의 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(14)와 예비 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(15)로 되어 있다. 영역(14)에는 NW개의 워드선 W(i)(i=NW-1)와 NB개의 비트선 B(j)(j=0∼NB-1)의 교차점에 NW×NB개의 메모리 셀이 배치되어 있다. 영역(15)에는 L개(여기에서는 L=4)의 예비 워드선 SB(k)(k=0∼L)과 NW개의 워드선과의 교차점에 NW×L개의 메모리 셀이 배치되어 있다. (20)은 메모리 셀에서 리드된 신호를 증폭하기 위한 센스앰프 및 데이타를 전송하기 위한 입출력선, (30)은 로우 어드레스 신호 AX(i)(i=0∼nw-1, nw=log2NW)를 받아서 NW개의 워드선중의 1개를 선택하기 위한 X디코더, (40)은 컬럼 어드레스 신호 AY(j)(j=0∼nB-1, nB=log2NB)를 받아서 NB개의 비트선 중의 1개를 선택하기 위한 Y디코더, (50)은 결함구제회로, (63)은 결함구제회로의 출력을 받아서 예비 비트선을 선택하기 위한 예비 비트선 선택회로이다.FIG. 2A shows another example of the configuration of the semiconductor memory to which the defect relief examined by the present inventors is applied. In the figure,
본 메모리에는 비트선의 결함구제회로가 마련되어 있으므로 정규의 비트선이 불량인 경우, 이것을 예비 비트선 중의 1개로 치환하는 것에 의해 보상할 수 있다. 결함구제회로(50)과 예비 비트선 선택회로(63)이 이것을 담당한다. L개의 예비 비트선에 대응해서 각 1개, 합계 L개의 어드레스 비교회로 AC(k)(k=0∼L-1)가 있다. 각 어드레스 비교회로는 불량이 있는 예비 비트선의 칼럼 어드레스를 기억하고 있으며, 액세스 요구된 어드레스와 일치하는가 아닌가를 비교한다. 어드레스 비교회로 AC(k)의 출력 YR(k)는 비교결과가 "일치"한 경우 고레벨로 된다. 예비 비트선 선택회로(63)은 제2b도에 도시한 바와 같이 L개의 드라이버(680)으로 된다. 드라이버(680)은 YR(k)가 레벨일때 활성화되고, 비트선 선택신호 ψY에 의해서 예비 비트선 SB(k)가 MOS트랜지스터(690), (691)을 거쳐서 입출력선 I/O에 접속된다. 한편, NOR게이트(501)의 출력은 저레벨로 되고, 이것에 의해 Y디코더(40)이 디스에이블로 되어, 본래 선택되어야 할 정규의 비트선은 선택되지 않게 된다. 즉, 정규의 비트선이 예비 비트선 SB(k)에 의해서 치환된다.The present memory is provided with a defect repair circuit for the bit lines, and when the normal bit lines are defective, it can be compensated by replacing them with one of the spare bit lines. The
본 발명자들은 결합구제 기술을 검토한 결과 메모리의 고집적화에 따라서 다음과 같은 문제점이 발생한다는 것을 발견하였다.The inventors of the present invention have found that the following problems occur as a result of high integration of the memory as a result of reviewing the joint rescue technique.
먼저, 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 메모리 셀 수가 많게 되므로, 예비 메모리 셀 자체에 불량이 있을 확률이 크게 된다. 이것은 1개의 워드선, 비트선상의 메모리 셀 수가 많게 되기 때문이다. 예를들면, 256K비트 메모리(NW=NB=512)의 경우 동시에 치환되는 메모리 셀은 512개이지만, 16M비트 메모리(NW=NB=4096)의 경우는 4096개로도 된다. 정규의 메모리 셀과 치환된 예비 메모리 셀에 불량이 있으면, 그 칩은 불량품으로 된다. 결함구제기술은 예비 메모리 셀에 불량이 없는 것을 전제로 하고 있기 때문이다. 따라서, 상기 기술에서는 메모리의 고집적화에 따라서 효율의 향상효과가 저하되게 된다.First, since the number of memory cells to be replaced at the same time by the defect remedy increases, the probability that the spare memory cell itself is defective is large. This is because the number of memory cells on one word line and bit line becomes large. For example, in the case of 256K bit memory (N W = N B = 512), 512 memory cells are replaced at the same time, but in the case of 16M bit memory (N W = N B = 4096), 4096 may be used. If the normal memory cell and the spare memory cell replaced are defective, the chip becomes defective. This is because the defect repair technique is based on the premise that there is no defect in the spare memory cell. Therefore, in the above technique, the effect of improving efficiency decreases as the memory is highly integrated.
이 문제점은 메모리에 있어서 대규모화에 따라서 메모리 어레이를 분할할 필요가 생겼을 때 더욱 심각하게 된다. 일반적으로 메모리의 규모가 크게 되면, 1개의 워드선, 1개의 비트선에 접속되는 메모리 셀 수가 많게 되므로 배선길이가 길게 되고, 배선의 기생저항, 기생용량의 증대에 의한 신호전파시간의 증가나 신호/잡음비의 저하가 문제로 된다. 그 때문에 메모리 어레이를 여러개의 메모리 매트로 분할해서 1개의 워드선, 비트선의 배선길이를 짧게 하는 것이 널리 실행되고 있다. 그러나 매트, 분할된 반도체 메모리에 상술한 결함구제기술은 적용하면, 또 다음과 같은 문제점이 발생한다.This problem is exacerbated when the memory array needs to be partitioned as the memory becomes larger. In general, when the size of the memory becomes large, the number of memory cells connected to one word line and one bit line increases, so that the wiring length becomes long, and the signal propagation time increases due to the parasitic resistance of the wiring and the parasitic capacitance increases. Lowering the noise ratio is a problem. Therefore, it is widely practiced to divide the memory array into several memory mats to shorten the wiring length of one word line and bit line. However, if the above-described defect repair technique is applied to the mat and divided semiconductor memories, the following problems also occur.
제3도는 제1a도의 반도체 메모리에 있어서, 메모리 어레이를 4개의 메모리 매트로 분할(워드선을 2분할, 비트선을 2분할)한 경우의 구성예이다. 도면 중, (100)∼(103)은 메모리 매트, (200)∼(203)은 센스앰프 및 입출력선, (300), (301)은 X디코더, (400)은 Y디코더, (610), (611)은 예비 워드선 선택회로, (700)은 멀티플렉서, (701)은 데이타 입력버퍼, (702)는 데이타 출력버퍼이다.FIG. 3 is a configuration example in the case where the memory array is divided into four memory mats (word lines divided into two, bit lines divided into two) in the semiconductor memory shown in FIG. 1A. In the drawing,
각 메모리 매트는 정규의 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(110)(113)과 예비 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(120)∼(123)으로 된다. 영역(110), (111), (112), (113)(각각 제1a도의 (11A),(11B),(11C),(11D)에 해당)에는 각각 NW/2개의 워드선과 NB/2개의 워드선과 NB/2개의 비트선의 교차점에 NW×NB/4개의 메모리 셀이 배치되어 있다. 영역(120)∼(123)에는 각각 L개(여기에서는 L=4)의 예비 워드선과 NB/2개의 비트선의 교차점에 L×NB/2개의 예비 메모리 셀이 배치되어 있다. 예를 들면, 상기의 문헌에 기재되어 있는 예에서는 NW/2=64, NB/2=128, L=4이다.Each memory mat is composed of
먼저, 이 메모리에서 워드선의 선택방법에 대해서 설명한다. 이 에에서 워드선은 2매트씩 선택된다. 예를 들면, 메모리 매트(110)에 있는 워드선 W(i,0)이 선택될 때는 메모리 매트(112)의 대응하는 워드선 W(i,2)도 동시에 선택된다. 이때, 메모리 매트(111)과, (113)의 워드선은 선택되지 않는다. 반대로, 메모리 매트(111)과 (113)의 워드선이 선택될 때는 메모리 매트(110)과 (112)의 워드선은 선택되지 않는다. 이것은 워드선W(i,0)과 W(i,2)는 본래 1개의 워드선을 2분할한 것으로, 물리적으로는 2개의 워드선이지만, 논리적으로는 1개의 워드선이라고 간주할 수가 있기 때문이다. 메모리 매트(110)과 (112)를 선택하던가, (111)과 (113)을 선택하는가는 로우 어드레스 신호중의 하나(여기에서는 최상위의 AX(nW-1))로 결정한다. 또한, 최종적인 메모리 셀의 선택은 칼럼 어드레스 신호 AY(j)(j=0∼nB-1))에 의해서 실행한다. 이때, 메모리 매트(110) 또는 (111)내의 메모리 셀을 선택하던가, (112) 또는 (113)내의 메모리 셀을 선택하던가는 멀티플렉서(700)이 칼럼 어드레스 신호중에 하나(여기에서 최상위의 AY(nW-1)를 이용해서 결정한다.First, the word line selection method in this memory will be described. In this example, word lines are selected by two mats. For example, when the word line W (i, 0) in the
이 예에서 각 어드레스 비교회로는 로우 어드레스 신호중, 최상위의 AX(nW-1)을 제외한 것을 비교한다. 어드레스 비교회로 AC(k)의 출력 XR(k)는 각 예비 워드선 선택회로 AC(k)의 출력 XR(k)는 각 예비 워드선 선택회로에 공통으로 공급된다. 예비 워드선 선택회로는 제4도에 도시한 바와 같이 XR(k)와 로우어드레스 신호 AX(nW-1)(또는 그 보조신호)의 논리곱을 취하는 것에 의해 선택된 메모리 매트의 예비 워드선만이 구동되도록 하고 있다.In this example, each address comparison circuit compares the row address signals except for the highest A X (n W −1). The output XR (k) of the address comparison circuit AC (k) is commonly supplied to the output XR (k) of each spare word line selection circuit AC (k). As shown in FIG. 4, the reserved word line selection circuit only reserves the reserved word lines of the memory mat selected by taking the logical product of XR (k) and the low address signal A X (n W -1) (or its auxiliary signal). To be driven.
이 메모리에 있어서는 정규의 선과 예비선의 치환이 전 메모리 매트 동시에 실행된다. 이것을 제5도를 사용해서 설명한다. 제5도는 워드선이 치환방법의 1예를 도시한 것이다. 여기에서는 결함이 있는 워드선 W(0,0), W(2,0), W(1,1), W(3,3)이 각각 예비 워드선 SW(0,0), SW(1,0), SW(2,1), SW(3,3)에 의해서 치환되어 있다. 그러나, 동시에 다른 워드선고 치환된다. 예를들면, W(0,0)을 SW(0,0)으로 치환하면, 다른 메모리 매트의 대응하는 워드선 W(0,1), W(0,2), W(0,3)도 동시에 각각 SW(0,1), SW(0,2), SW(0,3)에 의해서 치환된다.In this memory, the replacement of the normal line and the reserve line is performed simultaneously with all the memory mats. This is explained using FIG. 5 shows an example of a word line replacement method. Here, the defective word lines W (0,0), W (2,0), W (1,1), and W (3,3) are reserved word lines SW (0,0) and SW (1, 0), SW (2,1) and SW (3,3) are substituted. However, other word lines are replaced at the same time. For example, replacing W (0,0) with SW (0,0), the corresponding word lines W (0,1), W (0,2), and W (0,3) of other memory mats At the same time, they are replaced by SW (0,1), SW (0,2), and SW (0,3), respectively.
제3도에 도시한 예에는 다음과 같은 문제점이 있다. 제1의 문제점은 제1a도와 제3도를 비교해 보면 알 수 있는 바와 같이 매트분할을 하는 것에 의해서 예비 워드선용의 면적이 증가하는 것이다. 분할된 각 매트마다 L개씩의 예비 워드선을 배치하고 있기 때문이다. 제1a도의 영역(12A)가 제3도의 (120) 및 (121)에, (12B)가 (122) 및 (123)에 각각 해당하므로, 예비 워드선용의 면적은 2배로 된다. 일반적으로 워드선을 MW분할, 비트선을 MB분할한 경우, 예비 워드선용의 면적은 MB배로, 예비 비트선(제1a도, 제3도에는 기재되어 있지 않다)용의 면적은 MW배로 된다. 이것은 칩면적의 증대를 가져온다.The example shown in FIG. 3 has the following problems. The first problem is that the area for the preliminary word line is increased by dividing the mat as can be seen by comparing Figs. 1A and 3A. This is because L spare word lines are arranged for each of the divided mats. Since the
제2의 문제점은 워드선의 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 메모리 셀 수가 증대하는 것이다. 이것은 상술한 바와 같이 정규의 선과 예비선의 치환이 전 메모리 매트에서 동시에 실행되기 때문이다. 일반적으로 워드선을 MW분할, 비트선을 MB분할한 경우, 워드선의 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 메모리 셀의 수는 MB배로, 비트선의 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 메모리 셀의 수는 MW배로 된다. 이것은 상술한 바와 같이, 동시에 치환되는 메모리 셀의 수의 증가에 따른 효율저하를 초래한다. 이러한 문제는 특히, MW, MB가 큰 고집적 메모리에서 매우 심각하게 된다.The second problem is that the number of memory cells replaced at the same time by the defect relief of the word line increases. This is because, as described above, the replacement of the normal line and the reserve line is executed simultaneously in all the memory mats. In general, when the word line is divided into M W and the bit line is divided into M B , the number of memory cells simultaneously replaced by the defect relief of the word line is M B times, and the number of memory cells simultaneously replaced by the defect relief of the bit line is M W is doubled. This results in a decrease in efficiency with the increase in the number of memory cells that are simultaneously replaced as described above. This problem is particularly serious in high density memory where M W and M B are large.
매트 분할된 메모리에 결함구제를 적용하는 방법으로써는 제6도에 도시한 방법도 고려된다. 여기에서는 모든 메모리 매트의 모든 예비선에 대응해서 각각 어드레스 비교회로가 마련되어 있다. 따라서, 어드레스 비교회로 수는 4L(여기서는 8개)이다. 각 어드레스 비교회로는 로우 어드레스 신호 AX(0)∼AX(nw-1)에 부가해서 칼럼 어드레스 신호의 최상위의 AY(nB-1)도 비교한다.As a method of applying the defect repair to the mat-divided memory, the method shown in FIG. 6 is also considered. In this case, an address comparison circuit is provided for each spare line of every memory mat. Therefore, the number of address comparison circuits is 4L (here eight). Each address comparison circuit compares A Y (n B -1) at the top of the column address signal in addition to the row address signals A X (0) to A X (n w -1).
제7도는 제6도의 메모리에서의 워드선의 치환방법의 일예를 도시한 도면이다. 이것을 제5도와 비교해 보면 알 수 있는 바와 같이 제6도에 도시한 방법은 제3도에 도시한 방법과 비교해서 다음과 같은 점에서 우수하다. 첫째는 예비선의 사용효율이 좋고, 메모리 매트당의 예비선의 수 L이 적어도 동일한 갯수의 결함을 보상할 수 있다는 점이다. 이것은 다수의 결함이 1개의 메모리 매트에 집중될 확률이 작기 때문이다. 둘째는 동시에 치환되는 메모리 셀의 수가 적다는 점이다.FIG. 7 is a diagram showing an example of a word line replacement method in the memory of FIG. As can be seen by comparing this to FIG. 5, the method shown in FIG. 6 is superior to the method shown in FIG. The first is that the use efficiency of the reserve line is good, and the number L of reserve lines per memory mat can compensate for at least the same number of defects. This is because the probability that a large number of defects are concentrated in one memory mat is small. Second, the number of memory cells that are replaced at the same time is small.
그러나, 제6도에 도시한 방법에는 어드레스 비교회로의 갯수가 증대한다는 문제점이 있다. 일반적으로 워드선을 MW분할, 비트선을 MB분할한 경우, 어드레스 비교회로 수는 MWMBL이다. 이것은 칩면적의 증대를 초래한다. 특히, MW, MB가 큰 고집적 메모리에서는 매우 심각하게 된다.However, the method shown in FIG. 6 has a problem in that the number of address comparison circuits increases. In general, when the word line is divided into M W and the bit line is divided into M B , the number of address comparison circuits is M W M B L. This results in an increase in chip area. In particular, high density memory where M W and M B are large becomes very serious.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 작은 면적에서 효율 개선효과가 큰 결함구제회로를 갖는 반도체 메모리를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor memory having a defect repair circuit having a large efficiency improvement effect in a small area.
본 발명의 다른 목적은 용장비트의 사용효율이 높은 결함구제회로를 갖는 반도체 메모리를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory having a defect repair circuit having a high use efficiency of redundant bits.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 메모리 어레이를 M개(M≥2)의 메모리 매트로 분할하였을 때, 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 워드선 또는 비트선의 수 m을 M보다 작은 M의 약수로 한다.In order to achieve the object of the present invention, in the present invention, when the memory array is divided into M (M≥2) memory mats, the number m of word lines or bit lines that are simultaneously replaced by defect relief is a divisor of M less than M. Shall be.
또, 어드레스 비교회로에 "0", "1" 뿐만아니라, 돈케어 값 "X"도 기억할 수 있도록 한다. 돈케어 값이라함은 비교의 상대(입력 어드레스)가 "0"이나 "1"이어도 비교결가가 "일치"로 되는 값이다.In addition, not only " 0 " and " 1 " but also the money care value " X " The money care value is a value whose comparison value is "matched" even when the comparison partner (input address) is "0" or "1".
m을 M보다 작게하는 것에 의해서 결함구제에 따라 동시에 치환되는 메모리 셀의 수가 적게 된다. 이것에 의해서 예비선 자체에 불량이 있을 확률이 작게되므로, 고집적 메모리에서도 효율 개선의 효과가 큰 결함구제회로를 제공할 수 있다.By making m smaller than M, the number of memory cells to be replaced at the same time in accordance with the defect relief is reduced. As a result, since the probability of a defect in the spare line itself is small, it is possible to provide a defect repair circuit having a large effect of improving efficiency even in a high density memory.
어드레스 비교회로에 돈케어 값 "X"를 기억할 수 있도록 하는 것에 의해서 어드레스의 각 비트를 비교하는가의 여부를 선택할 수 있다. 제8도에 도시한 바와 같이 어드레스 비교회로에 "0" 또는 "1"이 기억되어 있을 때는 입력된 어드레스에 따라서 비교결과가 "일치" 또는"불일치"로 된다. 즉, 입력 어드레스의 해당비트는 기억되어 있는 어드레스와 비교된다. 한편, 어드레스 비교회로에 "X"가 기억되어 있을 때는 입력 어드레스의 여하에 관계없이 비교결과는 "일치"로 된다. 즉, 입력 어드레스의 해당 비트는 비교되지 않는다. 이것에 의해, 예를 들면 다음과 같은 결함구제가 가능하게 된다.By allowing the address comparison circuit to store the money care value "X", it is possible to select whether or not to compare each bit of the address. As shown in Fig. 8, when " 0 " or " 1 " is stored in the address comparison circuit, the comparison result is " matched " or " unmatched " depending on the input address. That is, the corresponding bit of the input address is compared with the stored address. On the other hand, when "X" is stored in the address comparison circuit, the comparison result is "matched" regardless of the input address. That is, the corresponding bits of the input address are not compared. As a result, for example, the following defects can be repaired.
어드레스의 모든(로우 와 칼럼 어드레스도 포함해서)비를 비교하도록 하면, 1비트의 단위로 정규의 메모리 셀과 예비 메모리 셀의 치환이 실행된다. 칼럼 어드레스만을 비교하도록 하면, 비트선 단위의 치환이 실행된다. 또, 칼럼 어드레스의 최하위의 비트만 비교하지 않도록 하면, 2비트 단위에서의 치환이 실행된다. 이와같이 비트불량, 비트선불량, 비트쌍불량등의 반도체 메모리의 각종불량에 극히 민감하게 대처할 수 있으므로 상술한 기술에 비해서 효율 개선의 효과를 기대할 수 있다.When all ratios (including row and column addresses) of the addresses are compared, the replacement of the normal memory cells with the spare memory cells is performed in units of 1 bit. If only the column addresses are to be compared, the bit line replacement is performed. If only the least significant bit of the column address is not compared, the replacement is performed in units of two bits. As described above, since it is very sensitive to various kinds of semiconductor memory defects such as bit defects, bit line defects, and bit pair defects, the effect of efficiency improvement can be expected as compared with the above-described technology.
본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면으로 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
이하 본 발명의 실시예에 대해서 도면에 따라 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
다음의 설명에서는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), 특히 1트랜지스터 1커패터형 메모리셀을 사용한 DRAM에 결함구제를 도입한 경우에 대해서 기술하지만, 본 발명은 SRAM(Static Random Access Memory), EPROM(리라이트 가능한 리드전용 메모리), EEPROM(전기적 리라이트 가능한 리드전용 메모리)등의 다른 반도체 메모리에도 적용가능하다. 또 주로 CMOS 기술을 이용한 반도체 메모리에 대해서 기술하지만, 본 발명은 다른 기술, 예를들면 단일극성의 MOS트랜지스터, 바이폴라 트랜지스터 또는 그들의 조합을 이용한 반도체 메모리에도 적용가능하다. 또, 이들의 반도체 메모리를 이용하는 마이크로컴퓨터의 조합은 특히 유효하다. 반도체 메모리와 마이크로 컴퓨터가 1칩상에 마련되는 경우도 유효하다.The following description describes a case where a defect relief is introduced into a DRAM using a dynamic random access memory (DRAM), in particular, a one-transistor, one-capacitor-type memory cell. It is also applicable to other semiconductor memories such as read only memory), EEPROM (electrically rewritable read only memory). Moreover, although mainly describing a semiconductor memory using CMOS technology, the present invention is applicable to other technologies, for example, a semiconductor memory using unipolar MOS transistors, bipolar transistors or a combination thereof. Moreover, a combination of microcomputers using these semiconductor memories is particularly effective. It is also effective when the semiconductor memory and the microcomputer are provided on one chip.
[실시예 1]Example 1
제9도에 본 발명의 1실시예를 도시한다. 도면 중, (100)∼(103)은 메모리 매트, (200)∼(203)은 센스앰프 및 입출력선, (300)∼(301)은 X디코더, (400)은 Y디코더, (500)은 결함구제회로, (600)은 예비 워드선 선택회로(구성은 제1b도와 마찬가지), (700)은 멀티플렉서, (701)은 데이타 입력버퍼, (702)는 데이타 출력버퍼이다. 각 메모리 매트는 정규의 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(110)∼(113)과 예비 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(120)∼(123)으로 된다. 영역(110)∼(113)에는 각각 NW/2개의 워드선 W(i,n)(i=0∼NW/2-1, n=0∼3)과 NB/2개의 비트선 B(j,n)(j=0∼NB/2-1, n=0∼3)의 교차점에 NW×NB/4개의 메모리 셀이 배치되어 있다. 영역(120)∼(123)에는 각각 L개(여기에서는 L=2)의 예비 워드선 SW(k,n)(k=0∼L-1,n=0∼3)과 NB/2개의 비트선의 교차점에 L×NB/2개의 예비 메모리 셀이 배치되어 있다.9 shows one embodiment of the present invention. In the drawing,
또한, 본 실시예의 어레이 방식은 폴디드 비트선 방식이지만, 본 발명은 오픈 비트선 방식의 메모리에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 폴디드 비트선 방식의 경우, 비트선은 2개의 배선으로 되지만, 간단하게 하기위해 여기에서는 1개의 선으로 나타내고 있다. 폴디드 비트선 방식 및 오픈 비트선 방식의 상세한 설명에 대해서는, 예를 들면 "IEE PROC., Vol. 130, Pt. I, No.3, P127∼135(1983년 6월 발행)"에 기술되어 있다.The array method of this embodiment is a folded bit line method, but the present invention can be similarly applied to an open bit line type memory. In the case of the folded bit line system, the bit line is composed of two wires, but for the sake of simplicity, one line is shown here. Details of the folded bit line method and the open bit line method are described, for example, in "IEE PROC., Vol. 130, Pt. I, No. 3, P127-135 (issued in June 1983)". have.
이하, 본실시예에 의해 워드선의 결함구제에 대해서 설명한다. 먼저, 워드선의 선택방법에 대해서 기술한다. 본 실시예에서 워드선은 2매트씩 선택된다. 예를들면, 메모리 매트(110)에 있는 워드선 W(i,0)이 선택될 때, 메모리 매트(112)의 대응하는 워드선 W(i,2)도 동시에 선택된다. 이때, 메모리 매트(111)과 (113)의 워드선은 선택되지 않는다. 반대로, 메모리 매트(111)과 (113)의 워드선이 선택될 때는 메모리 매트(110)과 (112)의 워드선은 선택되지 않는다. 이것은 워드선 W(i,0)과 W(i,2)가 본래 1개의 워드선을 2분할 한 것으로, 물리적으로는 2개의 워드선이지만, 논리적으로는 1개의 워드선으로 간주할 수 있기 때문이다. 메모리 매트(110)과 (112)를 선택하는가, (111)과 (113)을 선택하는 가는 로우 어드레스 신호중의 1개(여기에서는 최상위의 AX(nW-1))로 결정한다. 또한, 최종적인 메모리 셀의 선택은 칼럼 어드레스 신호 AY(j)(j=0∼nB-1)에 의해서 실행한다. 이때, 메모리 매트(110) 또는 (111)내의 메모리 셀을 선택하는가, (112) 또는 (113)내의 메모리 셀을 선택하는 가는 멀티플렉서(700)이 칼럼 어드레스 신호중의 1개(여기에서는 최상위의 AY(nB-1))를 사용해서 결정한다.Hereinafter, the defect repair of the word line will be described according to the present embodiment. First, the word line selection method is described. In this embodiment, word lines are selected by two mats. For example, when the word line W (i, 0) in the
다음에 불량 워드선을 예비 워드선으로 치환하는 방법에 대해서 설명한다. 제3도의 기술에서는 제5도에 도시한 바와 같이 4개의 메모리 매트로 동시의 정규의 워드선과 예비선의 치환을 실행한다. 예를들면, 메모리 매트(110)의 워드선 W(0,0)이 불량인 경우, W(0,0) 뿐만아니라 다른 메모리 매트의 대응하는 워드선 W(0,1), W(0,2), W(0,3)도 동시에 예비 워드선으로 치환한다. 그러나, 본 실시예에서는 동시에 선택되는 2개의 메모리 매트에서 동시에 치환한다. 제10도는 본 실시예의 워드선의 치환 방법의 1예를 도시한 것이다. 예를들면, 메모리 매트(110)의 워드선 W(0,0)이 불량인 경우, W(0,0)과 W(0,2)를 동시에 예비 워드선으로 치환한다. 그러나, 메모리 매트(111) 및 (113)의 워드선은 치환하지 않는다.Next, a method of replacing a bad word line with a spare word line will be described. In the technique of FIG. 3, as shown in FIG. 5, four memory mats simultaneously replace regular word lines and spare lines. For example, if the word line W (0,0) of the
이와 같은 치환방법을 실현하기 위하여 어드레스 비교회로에서 최상위의 로우 어드레스 AX(nw-1)을 비교하도록 한다. 로우 어드레스 AX(nw-1)은 상술한 바와 같이 선택되는 메모리 매트를 결정하는 어드레스이다. 제3도의 기술에서는 전 매트 동시에 예비워드선에 의한 치환을 실행하므로, 어드레스 비교회로에서는 로우 어드레스 AX(nw-1)은 비교되지 않는다. 이것에 대해서 본 실시예에서는 로우 어드레스 AX(nw-1)을 비교하도록 하는 것에 의해 상기와 같은 치환방법을 실현하고 있다.In order to realize such a substitution method, the highest row address A X (n w −1) is compared in the address comparison circuit. The row address A X (n w −1) is an address that determines the memory mat to be selected as described above. In the technique of Fig. 3, since all the mats are replaced by the spare word lines at the same time, the row address A X (n w -1) is not compared in the address comparison circuit. On the other hand, in the present embodiment, the above substitution method is realized by comparing the row addresses A x (n w −1).
본 실시예의 제1의 이점은 상기와 같은 치환방법에 의해서 동시에 치환되는 메모리 셀의 수가 적게 되는 점이다. 제3도의 기술에서 동시에 치환되는 것은 NB/2×4=2NB개이지만, 제9도의 실시예에서는 NB/2×2=2NB개로 반감한다. 이것에 의해 정규의 메모리 셀을 치환한 예비 메모리 셀에 불량이 있을 확률이 상술한 기술보다 적게 되어 효율이 향상된다. 본 실시예에서는 메모리 어레이의 분할수가 비교적 적으므로, 효과는 그다지 현저하지 않지만, 분할수가 많은 고집적 메모리에서는 효과가 매우 크다. 예비 메모리 셀이 모두 불량이 아닐 확률은 메모리 셀의 수의 지수함수에 반비례하기 때문이다. 일반적으로 워드선을 MW분할, 비트선을 MB분할한 메모리에 있어서, m매트(m은 NWNB의 약수)의 정규의 워드선을 동시에 예비 워드선으로 치환하는 경우, 동시에 치환되는 메모리 셀의 수는 전 매트 동시 치환 방식에서는 MBNB개, 본 발명에 의한 방식에서는 mNB/MW개이며, 전자의 m/MWMB배로 된다(제9도의 실시예에서는 MW=2, MB=2,m=2).The first advantage of this embodiment is that the number of memory cells to be replaced at the same time by the above substitution method is reduced. In the technique of FIG. 3, N B / 2 × 4 = 2N B is substituted at the same time, but in the embodiment of FIG. 9, it is halved to N B / 2 × 2 = 2N B. As a result, the probability that the spare memory cell in which the regular memory cell is replaced is defective is less than that of the above-described technique, and the efficiency is improved. In this embodiment, since the number of divisions of the memory array is relatively small, the effect is not so remarkable, but the effect is very large in the highly integrated memory having a large number of divisions. This is because the probability that all spare memory cells are not defective is inversely proportional to the exponential function of the number of memory cells. Generally, in a memory in which word lines are divided into M W and bit lines are divided into M B , m m (m is a divisor of N W N B ) is replaced at the same time when a regular word line is replaced with a spare word line. The number of memory cells is M B N B in the all-mat co-substitution method, mN B / M W in the method according to the present invention, and M / M W M B times the former (M W in the embodiment of FIG. 9). = 2, M B = 2, m = 2).
예를들면, 16M 비트 메모리에서 NW=NB=4096, MW=4, M=B=16, m=8인 경우, 동시에 치환되는 메모리 셀의 수는 전매트 동시 치환방식에서 65536개, 본 실시에 의한 방식에서는 8192개로 1/8로 되고, 예비메모리 셀에 불량이 있을 확률이 종래보다 현저하게 적어진다.For example, in the case of N W = N B = 4096, M W = 4, M = B = 16, m = 8 in 16M bit memory, the number of memory cells replaced at the same time is 65536, In the method according to this embodiment, the number is 8192, which is 1/8, and the probability that the spare memory cell is defective is significantly smaller than before.
본 실시예의 제2의 이점은 예비 메모리 셀의 이용효율이 높게 되는 점이다. 예를들면, 메모리 매트(110)의 워드선 W(i1,0)과 메모리 매트(111)의 워드선 W(i2,1)(i≠i2)인 경우를 고려한다. 제3도에 도시하는 방식에서는 이와 같은 불량을 보상하기 위해서 메모리 매트당 2개, 합계 8개의 예비 워드선이 필요하다. 예를들면, W(i1,O)∼W(i1,3)을 SW(0,0)∼SW(0,3)으로, W(i2,0)∼W(i2,3)을 SW(1,0)∼SW(1,3)으로 각각 치환하면 좋다. 그것에 대해서 본 실시예의 매트당 1개, 합계 4개의 예비 워드선으로 보상할 수 있다. 예를들면, W(i1,0)과 W(i1,2)를 SW(0,0)과 SW(0,2)로, W(i2,1)과 W(i2,3)을 SW(0,1)과 SW(0,3)으로 각각 치환하면 좋다. 따라서, 예비 워드선 SW(1,0)∼SW(1,3)을 다른 불량의 보상에 할당할 수 있으므로 효율의 향상을 기대할 수 있다.A second advantage of this embodiment is that the utilization efficiency of the spare memory cell is high. For example, consider the case of the word line W (i 1 , 0) of the
본 실시예의 다른 하나의 이점은 메모리 매트당의 예비 워드선의 수 L과 어드레스 비교회로 수 R의 선택의 자유도가 큰 점이다. 제3도에 도시하는 방식에서는 전매트 동시에 정규의 워드선을 예비의 워드선으로 치환하므로, 반드시 L=R이어야 한다. 예를들면, 제3도에서는 L=R=4이다. 이것에 대해서 본 발명에 의한 방식에서는 L,R을 비교적 자유롭게 선택할 수가 있으므로, 작은 면적에서 효율이 높은 결함구제회로를 만들 수가 있다. L과 R의 관계를 다음에 설명한다.Another advantage of this embodiment is that the degree of freedom in selecting the number L of spare word lines per memory mat and the number R of address comparison circuits is large. In the scheme shown in Fig. 3, since the regular word line is replaced with the spare word line at the same time as all the mats, it must be L = R. For example, in Fig. 3, L = R = 4. On the other hand, in the method according to the present invention, L and R can be selected relatively freely, so that a highly efficient defect repair circuit can be made in a small area. The relationship between L and R will be described next.
일반적으로, m매트의 정규의 선을 동시에 예비선으로 치환하는 경우,In general, when the normal line of m mat is replaced by the reserve line at the same time,
이 성립된다. 좌측의 부등호는 각 메모리 매트에 어드레스 비교회로 수보다 많은 예비수를 마련하여도 의미가 없다는 것을 나타내고 있다. 우측의 부등호는 다음과 같은 의미이다. 각 메모리 매트에는 L개의 예비선이 있으며, 매트 수는 MWMB이므로, 물리적으로는 전체 LMWMB개의 예비선이 있다. 그러나, m개씩 동시에 치환되므로 논리적인 예비선수는 LMWMB/m개이다. (1)식의 우측의 부등호는 어드레스 비교회로 수를 논리적인 예비 선 수보다 많게 하여도 의미가 없는 것을 나타내고 있다. 제3도의 방식에서는 m=MWMB이므로, L=R이어야 한다. 이것에 대해서 본 발명에 의한 방식에서는 L, R은 (1)식을 만족하는 범위에서 자유롭게 선택할 수가 있다.This holds true. The inequality sign on the left indicates that it is not meaningful to provide more reserved numbers than the number of address comparison circuits in each memory mat. The inequality sign on the right means: Each memory mat has L spare lines, and since the number of mats is M W M B , there are physically a total of LM W M B spare lines. However, since m is replaced at the same time, the logical reserves are LM W M B / m. The inequality sign on the right side of Equation (1) indicates that it is meaningless even if the number of address comparison circuits is larger than the logical reserved number. In the scheme of FIG. 3, since m = M W M B , L = R. On the other hand, in the system according to the present invention, L and R can be freely selected within a range satisfying Expression (1).
칩면적의 관점에서 보면 L보다 R을 증대하는 것이 바람직하ㄷ. 어드레스 비교회로를 1개 마련하는 것에 의한 면적증가는 보통, 전 메모리 매트에 예비선을 1개씩 마련하는 것에 의한 면적증가 보다도 작기 때문이다. 종래방식에서는 L=R이라는 관계에 구애되어 R만을 증대할 수는 없었지만, 본 발명에 의하면 그것이 가능하다. 따라서, L을 비교적 작게, R을 비교적 크게 하는 것에 의해 작은 면적에서 효율이 높은 결함구제회로를 만들 수가 있다. 즉, 본 발명의 특징은 (1)식에서 좌측의 등호를 제외한 관계,In terms of chip area, it is desirable to increase R rather than L. This is because the area increase by providing one address comparison circuit is usually smaller than the area increase by providing one spare line in all memory mats. In the conventional method, only R was not able to increase due to the relationship of L = R, but it is possible according to the present invention. Therefore, by making L relatively small and R relatively large, a highly efficient defect repair circuit can be produced in a small area. That is, the feature of the present invention is the relationship except for the equal sign on the left in (1),
으로 할 수 있는데 있다. 예를들면, 제9도의 실시예에서는 MW=MB=2, m=2이므로, (2)식은 L<R≤SL로 된다.(실제로는 L=2, R=4).You can do it. For example, in the embodiment of Fig. 9, M W = M B = 2 and m = 2, so that Equation (2) is L < R < SL (actually L = 2 and R = 4).
또한 R을 L보다 크게 하는 것에 의해서 불량선의 수가 R이하인 것에 관계없이 보상할 수 없는 경우가 발생한다. 예를들면, 1개의 메모리 매트에 불량선이 집중하고 있으며, 그 수가 L개 보다 많고 R개 이하인 경우이다. 이 경우 어드레스 비교회로의 수는 충분하지만, 불량 있는 메모리 매트의 물리적인 예비선의 수가 부족하기 때문에 보상은 불가능하다. 그런나, 1개의 메모리 매트에 다수의 불량이 집중할 확률은 작으므로 L을, 예를들면 2이상으로 해 두면 상기와 같은 문제는 거의 발생하지 않는다.Moreover, when R is made larger than L, a case where compensation cannot be made irrespective of the number of defect lines being R or less. For example, a defect line is concentrated in one memory mat, and the number is more than L and less than R. In this case, the number of address comparison circuits is sufficient, but compensation is impossible because the number of physical spare lines of the defective memory mat is insufficient. However, since the probability of concentrating a large number of defects on one memory mat is small, if L is set to, for example, two or more, such problems rarely occur.
본 실시예는 어드레스 멀티 플렉스 방식의 메모리에도, 어드레스 멀티 플렉스 방식이 아닌 메모리에도 적용가능하다.This embodiment is applicable to the memory of the address multiplex method and to the memory which is not the address multiplex method.
[실시예 2]Example 2
상기의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 워드선의 수 m은 작을 수록 바람직하다. 제11도는 m=1로 한 실시예이다. 제9도의 실시예와 다른 점은 워드선의 선택방법과, 불량 워드선의 치환방법에 있다. 제9도의 경우, 워드선은 2매트씩 동시에 선택되고, 예비 워드선과의 치환도 2매트 동시에 실행하고 있었다. 본 실시예에서는 워드선의 선택도, 예비 워드선과의 치환도 1매트씩 실행한다.As can be seen from the above description, the smaller the number m of word lines that are simultaneously replaced by the defect remedy, the more preferable. 11 is an example in which m = 1. The difference from the embodiment of Fig. 9 lies in the method of selecting word lines and the method of replacing defective word lines. In the case of Fig. 9, the word lines are simultaneously selected by two mats, and the replacement with the spare word lines is also performed simultaneously by two mats. In this embodiment, the selectivity of the word lines and the substitution with the spare word lines are also performed one by one.
이것을 실행하기 위해서는 칼럼 어드레스 신호 AY(nB-1)을 사용한다. AY(nB-1)은 상술한 바와 같이 메모리 매트(110)과 (112),(111)과 (113)을 구별하는 어드레스이다. 먼저, X 디코더에 로우 어드레스 뿐만 아니라 AY(nB-1)을 입력하고, 4개의 메모리 매트중의 1개밖에 선택되지 않도록 한다. 다으멩 어드레스 비교회로에서 로우 어드레스 뿐만 아니라 AY(nB-1)비교하도록 해서 정규의 워드선과 예비 워드선의 치환이 1매트씩 실행되도록 한다. 또한, 이것에 따라서 예비 워드선 선택회로(610)∼(613)을 제12도와 같이 변경한다. 여기에서는 XR(k)와 칼럼 어드레스 신호 AY(nB-1)(또는 그 보조신호)의 논리곱을 취하는 것에 의해 선택된 메모리 매트의 예비 워드선만이 구동되도록 하고 있다.To do this, the column address signal A Y (n B-1 ) is used. A Y (n B-1 ) is an address that distinguishes the
이와 같이 워드선의 결함구제에 칼럼 어드레스를 이용하는 것이 본 실시예의 특징이다. 상술한 결함구제기술에서 워드선의 결함구제에는 로우 어드레스만, 비트선의 결함구제에는 칼럼 어드레스만을 사용하고 있다. 그러나, 매트분할된 메모리에 있어서는 본 실시예와 같이 워드선의 결함구제에 칼럼 어드레스를 사용하거나, 반대로 비트선의 결함구제에 로우 어드레스를 사용하거나 하는 것에 의해서 다음과 같은 효과가 얻어진다.Thus, the use of the column address for the defect relief of the word line is a feature of this embodiment. In the above-described defect repair technique, only the row address is used for the defect repair of the word line, and only the column address is used for the defect repair of the bit line. However, in the mat-divided memory, the following effects are obtained by using the column address for the defect relief of the word line or the row address for the defect relief of the bit line as in the present embodiment.
본 실시예에서의 워드선의 치환방법의 1예를 제13도에 도시한다. 동시에 치환되는 워드선의 수 m=1이므로, 동시에 치환되는 메모리 셀의 수가 제9도의 실시예의 1/2로 적다. 그 때문에 예비 메모리 셀에 불량이 있을 확률이 더욱 작게되어 효율향상의 효과가 더욱 크게 된다.13 shows an example of the word line replacement method in this embodiment. Since the number m of word lines to be replaced at the same time is m = 1, the number of memory cells to be replaced at the same time is less than 1/2 of the embodiment of FIG. As a result, the probability of defects in the preliminary memory cells becomes smaller, and the effect of improving the efficiency is further increased.
또, 동시에 치환되는 워드선의 수가 적게 되는 것에 의해 예비 메모리 셀의 이용효율이 제9도의 실시예보다 더욱 높게 된다. 예를들면 워드선 W(i1,0)과 W(i2,1)(i1≠i2)가 불량인 경우, 제9도의 실시예에서는 보상에 4개의 예비 워드선이 필요하였다. 그것에 대해서 본 실시예에서는 2개의 예비 워드선으로 보상 가능하다.Further, the use of spare memory cells becomes higher than in the embodiment of FIG. 9 by reducing the number of word lines to be replaced at the same time. For example, when the word lines W (i 1 , 0) and W (i 2 , 1) (i 1 ≠ i 2 ) are defective, four spare word lines are required for compensation in the embodiment of FIG. In contrast, in the present embodiment, two spare word lines can be compensated.
본 실시예에서는 동시에 치환되는 워드선 수 m이 제9도의 경우보다 작기 때문에 식(1)에서 알 수 있는 바와 같이 어드레스 비교회로수 R의 선택의 자유도가 제9도의 경우 보다 더욱 크다. 따라서, 결함의 발생상황에 따른 보다 효율적인 결함구제회로를 만들 수 있다. 이것은 본 실시예와 제6도의 기술을 비교해 보면 명확하다. 제6도의 기술의 경우는 모든 메모리 매트의 모든 예비 워드선에 대응해서 어드레스 비교회로를 마련하고 있으므로, R=LMWMB즉 식(1)의 우측의 등호가 성립된다. 그러나, 본 발명에서는 식(1)의 우측의 등호는 반드시 성립되지 않아도 좋다. 이것은 결함의 갯수가 그다지 많지 않는 경우는 R을 제6도의 기술의 경우보다 줄일 수 있는 것을 의미한다. 따라서, 어드레스 비교회로에 의한 칩면적의 증가를 억제할 수가 있다. 본 실시예의 경우, m=1, L=2이므로,In the present embodiment, since the number of word lines m replaced at the same time is smaller than that in FIG. 9, the degree of freedom in selecting the number of address comparison circuits R is larger than that in FIG. Therefore, it is possible to make a more efficient defect repair circuit according to the occurrence condition of the defect. This is clear when comparing this embodiment with the technique of FIG. In the case of the technique of Fig. 6, since an address comparison circuit is provided corresponding to all spare word lines of all memory mats, R = LM W M B, i.e., the equal sign on the right side of equation (1) is established. However, in the present invention, the equal sign on the right side of the formula (1) may not necessarily hold. This means that if the number of defects is not so large, R can be reduced than in the case of the technique of FIG. Therefore, the increase of the chip area by the address comparison circuit can be suppressed. In the present embodiment, since m = 1 and L = 2,
L=2≤R≤8=LMWMB/mL = 2≤R≤8 = LM W M B / m
이며, 실제로는 R=4이다.And is actually R = 4.
(실시예 3)(Example 3)
제14도에 본 발명의 제3의 실시예를 도시한다. 본 실시예에서는 어드레스 비교회로와 예비 워드선 선택회로를 직접 접속하지 않고 스위치 회로(510)과 OR 게이트(505), (506)을 거쳐서 접속하고 있다. 단, 이것에 따라서 예비 워드선 선택회로 (620)~(623)을 제15도와 같이 변경한다. 여기에서는 XL(k)와 메모리 매트를 선택하는 어드레스 신호 AX(nW-1), AY(nB-1)(또는 그 보조신호)의 논리곱을 취하는 것에 의해 선택된 메모리 매트의 예비 워드선만이 구동되도록 하고 있다. 본 실시예의 특징은 다음과 같다.14 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the address comparison circuit and the spare word line selection circuit are not directly connected through the
제1의 특징은 결함구제회로(500)에서 예비 워드선 선택회로(620)∼ (623)으로의 배선의 수가 적게 되다는 점이다. 배선의 수는 제11도의 실시예에서 R개, 본 실시예에서 L개이다. 상술한 바와 같이 본 발명에서는 일반적으로 L<R이므로 본 실시예 쪽이 배선수가 적다.The first feature is that the number of wirings from the
제2의 특징은 어드레스 비교회로와 예비선의 대응관계를 유연하게 변경시키기 때문에 어드레스 비교회로의 사용에 융통성이 크다는 점이다. 이제까지의 실시예는 어드레스 비교회로와 예비선의 대응관계가 고정적이었다. 예를들면, 제3도의 기술에서 AC(k)는 SW(k,0)∼SW(k,3) 전용이다(k=0 3). 제6도의 기술에서 AC(k,1)은 SW(k,1) 전용이다(k=0,1,1=0∼3). 또, 제11도의 실시예에서 AC(2k)는 SW(k,0), SW(k,2) 전용, AC(2k+1)은 SW(k,1), SW(k,3)전용이다(k=0,1).The second feature is that flexibility in use of the address comparison circuit is large because the correspondence relationship between the address comparison circuit and the spare line is flexibly changed. In the above embodiments, the correspondence relationship between the address comparison circuit and the spare line is fixed. For example, in the technique of FIG. 3, AC (k) is dedicated to SW (k, 0) to SW (k, 3) (k = 0 3). In the technique of FIG. 6, AC (k, 1) is dedicated to SW (k, 1) (k = 0,1,1 = 0-3). In the embodiment of Fig. 11, AC (2k) is dedicated to SW (k, 0), SW (k, 2), and AC (2k + 1) is dedicated to SW (k, 1) and SW (k, 3) (k = 0,1).
그러나, 본 실시예에서 그와 같은 제약은 없고, 어드레스 비교회로내에 기억시키는 어드레스 및 스위치회로(510)의 전환에 의해서 1개의 어드레스 비교회로는 어떤 예비 워드선에도 대응시킬 수 있다. 어드레스 비교회로에 기억시키는 어드레스중, AX(nw-1)과 AY(nB-1)의 2비트에 의해 1개의 메모리 매트가 결정되고, 스위치(510)에 의해서 그 메모리 매트내의 1개의 예비워드선이 결정된다. 이것에 의해 결합구제가 성공할 확률이 크게 된다. 예를들면, 메모리 매트(110)과 (112)에 각각 2개씩 불량 워드선이 있는 경우를 고려한다. 이와 같은 불량은 제11도의 실시예에서 보상이 불가능하지만, 본 실시예에서는 보상이 가능하다.However, there is no such restriction in this embodiment, and one address comparison circuit can correspond to any spare word line by switching between the address stored in the address comparison circuit and the
제3의 특징은 상술한 바와 같이 어드레스 비교회로와 예비선과의 대응관계를 유연하게 변경할 수 있으므로, 어드레스 비교회로의 고장에 강하다는 것이다. 예를들면, 예비워드선 SW(0,0)을 사용하기 위하여 어드레스 비교회로 AC(0)을 사용하고자 한 결과, 고장나 있었다고 한다. 이 경우, 예를들면 AC(1)을 사용하면 좋다.The third feature is that the correspondence relationship between the address comparison circuit and the spare line can be flexibly changed as described above, and therefore, it is resistant to the failure of the address comparison circuit. For example, when the address comparison circuit AC (0) is used to use the spare word line SW (0,0), it is said to have failed. In this case, for example,
이상의 3가지점 이외에 먼저 기술한 제11도의 실시예의 특징은 본 실시예에도 그대로 적용된다.In addition to the above three points, the features of the above-described embodiment of FIG. 11 are applied to this embodiment as it is.
본 실시예에 사용하는 스위치 회로(510)의 일예를 제16도에 도시한다, 도면 중, (511)은 레이저로 절단되는 퓨즈, (512), (518), (520)은 N 널 MOS 트랜지스터, (517), (519)는 P 채널 MOS 트랜지스터, (513)는 퓨즈, (512), (518), (520)은 N 채널 MOS 트랜지스터, (517), (519)는 P 채널 MOS 트랜지스터, (513)은 인버터, (514),(515)는 NAND 게이트이다. 퓨즈가 절단되어 있지 않을 때는 노드(532)가 저레벨, (533)이 고레벨이며, 단자 X와 Z가 도통한다. 퓨즈를 절단하면 노드(532)가 고레벨, (533)이 저레벨로 되어 단자 y와 z가 도통한다.An example of the
본 실시예는 제11도의 실시예를 개량한 것이지만, 제9도의 실시예에 대해서도 동일한 개량은 가능하다.This embodiment is an improvement of the embodiment of FIG. 11, but the same improvement is also possible to the embodiment of FIG.
(실시예 4)(Example 4)
제17도에 본 발명의 제4의 실시예를 도시한다. 본 실시예에서는 4개(일반적으로는 R개)의 어드레스 비교회로의 출력 XR(0)∼XR(3)을 그대로 배선하지 않고, 2개씩(일반적으로는 R/L개씩)논리합을 취한 2개(일반적으로는 L개)의 신호 XL(0), XL(1)을 배선하고 있다. 단, 이것에 따라서 예비 워드선 선택회로(620)∼(623)을 상술한 제15도와 같이 변경한다. 여기에서는 XL(k)와 메모리 매트를 선택하는 어드레스신호 AX(nW-1), AY(nB-1)(또는 그 보조)와의 논리곱을 취하는 것에 의해 선택된 메모리 매트의 예비 워드선만이 구동되도록 하고 있다. 본 실시예의 특징은 다음과 같다.17 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, two logical sums of two (typically R / L) of two (typically R / L) are used instead of wiring the outputs XR (0) to XR (3) of four (generally R) address comparison circuits. The signals XL (0) and XL (1) (typically L) are wired. However, according to this, the spare word line selection circuits 620 to 623 are changed as shown in FIG. 15 described above. Here, only the reserved word lines of the memory mat selected by taking a logical product of XL (k) and the address signals A X (n W-1 ) and A Y (n B-1 ) (or its auxiliary) for selecting the memory mat. To be driven. Features of this embodiment are as follows.
먼저, 앞서 기술한 제14도의 실시예의 특징은 그대로 본 실시예에도 적용시킬 수 있다. 즉, 첫째로 결함구제회로에서 예비워드선 선택회로의 배선수가 적다. 둘째로 어드레스 비교회로와 예비선의 대응관계를 유연하게 변경시킬 수 있으므로, 어드레스 비교회로의 사용의 융통성이 크다. 세째로 어드레스 비교회로의 고장에 강하다. 그것에부가해서 본 실시예에는 다음과 같은 특징이 있다. 먼저, 제14도의 실시예에 비교해서 회로구성이 간단하다. 다음에, 스위치 회로의 퓨즈를 절단하지 않아도 단순히 어드레스 비교회로내에 기억시키는 어드레스를 변경하는 것만으로 어드레스 비교회로와 예비선의 대응관계를 변경시킬 수 있다. 어드레스 비교회로에 기억시키는 어드레스 중, AX(nw-1)과 AY(nB-1)의 2비트에 의해 1개의 메모리 매트가 결정된다.First, the features of the above-described embodiment of FIG. 14 can be applied to this embodiment as it is. That is, firstly, the number of wirings of the spare word line selection circuit in the defect repair circuit is small. Second, since the correspondence relationship between the address comparison circuit and the spare line can be flexibly changed, the flexibility of using the address comparison circuit is large. Third, it is resistant to the failure of the address comparison circuit. In addition to this, this embodiment has the following features. First, the circuit configuration is simple as compared with the embodiment of FIG. Next, even if the fuse of the switch circuit is not blown, the correspondence relationship between the address comparison circuit and the spare line can be changed by simply changing the address stored in the address comparison circuit. Among the addresses stored in the address comparison circuit, one memory mat is determined by two bits of A X (n w-1 ) and A Y (n B-1 ).
본 실시예에서는 상기의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 R은 L의 배수인 것이 바람직하다.In the present embodiment, as can be seen from the above description, R is preferably a multiple of L.
본 실시예는 제11도의 실시예를 개량한 것이지만, 제9도의 실시예에 대해서도 마찬가지인 개량이 가능하다.This embodiment is an improvement of the embodiment of FIG. 11, but the same improvement is also possible to the embodiment of FIG.
또한, 제11도, 제14도, 제17도에 나타낸 방식은 상술한 바와 같이 m=1인 점에서 제9도의 방식(m=2)보다 우수하지만, 이들의 방식은 통상의 어드레스 멀티플렉스 방식 DRAM의 워드선의 결함구제에는 그대로 적용할 수 없다.11, 14, and 17 are superior to the method of FIG. 9 (m = 2) in that m = 1 as described above, but these methods are conventional address multiplex methods. It cannot be applied to defect repair of word lines of DRAM as it is.
그 제1의 이유는 DRAM에서는 메모리 셀의 재생이 필요하기 때문에 동시에 선택되는 워드선의 수를 임의로 설정할 수가 없기 때문이다. 동시에 재생되는 메모리 셀의 수는 제9도의 경우, NB개인 것에 대해서 제11도, 제14도, 제17도의 경우는 NB/2개이다. 따라서, 이들의 방법을 DRAM에 적용하기 위해서는 재생사이클 수의 상태의 변경이 필요하게 된다. 제2의 이유는 어드레스 멀티플랙스 방식을 위한 워드선 선택의 시점에서 칼럼 어드레스 신호는 아직 입력되어 있지 않으므로 사용할 수 없기 때문이다. 그러나, 상기와 같은 문제가 없는 경우, 예를들면 SRAM의 경우나 어드레스 멀티플렉스 방식이 아닌 DRAM에서 재생 사이 클 수의 제약이 없는 경우는 이들의 방식을 적용할 수 있다. 통상의 DRAM에서도 비트선의 결함구제에는 이들의 방식을 적용할 수 있다. 동시에 선택되는 비트선의 수는 재생 사이클 수에 영향받지 않고, 비트선 선택의 시점에서 로우 어드레스 신호가 이미 입력되어 있기 때문이다.The first reason is that in DRAM, since the memory cells need to be regenerated, the number of word lines to be simultaneously selected cannot be arbitrarily set. The number of memory cells that are simultaneously playing when claim 9 degrees, when N B with respect to
[실시예 5]Example 5
이상의 이유에 의해 DRAM의 워드선의 결함구제의 경우는 제9도의 실시에와 같이 동시에 재생되는 메모리 셀을 동시에 치환하는 것이 바람직하다. 그러나, DRAM의 워드선의 결함구제의 경우에서도 제18도와 같은 경우는 m=1로 할 수가 있다. 이것은 메모리 어레이를 4분할하는데 워드선은 분할하지 않고 비트선을 4분할한 것이다. 결함구제의 방식은 제17도의 실시예와 마찬가지이다. 이 경우, 동시에 재생되는 메모리 셀의 수는 제9도와 마찬가지로 NB개이고, 선택되는 메모리 매트를 결정하는 어드레스 신호는 양쪽 모두 로우 어드레스 신호이기 때문이다.For the above reason, in the case of defect relief of the word line of the DRAM, it is preferable to simultaneously replace the memory cells to be reproduced at the same time as in the embodiment of FIG. However, even in the case of defect relief of the word line of DRAM, m = 1 can be set in the case of FIG. This divides the memory array into four, but divides the word lines into four bit lines without dividing them. The defect repair method is the same as that of the embodiment of FIG. In this case, the number of memory cells that are simultaneously played back because a ninth help similarly numbered, N B, the address signal to determine the memory mat is selected both the row address signal.
본 실시예에서 Y 디코더(40)은 끝에 1개만 마련되고, 그 출력 YS(j)는 도면중에 일점쇄선으로 표시하는 배선에 의해서 각 메모리 매트에 공급되어 있다. 이것은 다분할 비트선이라고 불리어지는 방법이며, Y 디코더를 여러개의 메모리 매트에서 사용하는 것에 의해 면적의 저감을 도모하는 것이다. 또, 센스앰프 및 입출력선을 2개의 메모리 매트에서 공용하고 있다. 즉, (240)을 (130)과 (131)에서, (241)을 (132)와 (133)에서 각각 공용하고 있다. 이것은 셰어드 센스라 불리우는 방법이며, 센스앰프의 면적을 저감하는데 유효하다. 다분할 비트선 및 셰어드 센스에 대해서는, 예를들면 "ISSCC Digest of Teachnical Papers, P.282∼283(1984년 2월 발행)" 또는 U.S.P.No. 4,675,845에 기재되어 있다.In this embodiment, only one
이상의 실시예 1∼5는 모두 본 발명을 워드선의 결함구제에 적용한 예이다. 그러나, 본 발명은 비트선의 결함구제에도 적용 가능하다.All of the above Examples 1 to 5 are examples of applying the present invention to the defect relief of word lines. However, the present invention can also be applied to defect relief of bit lines.
[어드레스 비교회로의 실시예 1]Example 1 of the Address Comparison Circuit
다음에 본 발명에 사용하는 어드레스 비교회로에 대해서 설명한다. 제19도는 제9도의 반도체 메모리에 사용하는 어드레스 비교회로의 1예이다. 도면 중, (801)은 N 채널 MOS 트랜지스터, (802) 및 (803)은 P채널 MOS 트랜지스터, (804)는 인버터이다. (810)은 불량 어드레스의 1비트를 기억하고, 그것을 어드레스 신호의 1비트와 비교하는 비트 비교회로이며, (811)은 레이저로 절단되는 퓨즈, (812) 및 (821)∼(824)는 N 채널 MOS 트랜지스터, (817)∼(820)은 P 채널 MOS 트랜지스터, (813)은 인버터, (814),(815)는 NAND 게이트이다. 이하, 이 회로의 동작을 설명한다.Next, an address comparison circuit used in the present invention will be described. 19 is an example of an address comparison circuit used for the semiconductor memory of FIG. In the figure, 801 is an N-channel MOS transistor, 802 and 803 are P-channel MOS transistors, and 804 is an inverter.
먼저, 프리차지 신호 XDP 를 저레벨로 해서 트랜지스터(802)를 도통시키고, 노드(805)를 고레벨로 설정한다. 이때, 출력 XR은 저레벨이다. 다음에 어드레스 신호 AX(i)(i=0∼nw-1)를 인가한다. 각 비트 비교회로(810)은 회로내에 기억되어 있는 불량 어드레스의 1비트와 AX(i)를 비교하고, 일치하면 출력 C(i)를 고레벨, 불일치이면 저레벨로 한다. 모든 비트 비교회로의 비교결과가 일치할 때 트랜지스터(801)이 모두 도통 상태로 된다. 이때, 노드(805)가 방전되어 저레벨로 되고, 출력 XR이 고레벨로 된다. 즉, 인가된 어드레스가 불량 어드레스와 일치하였다고 판정된다. 어드레스 중, 1비트라도 일치하지 않으면, 노드(805)는 방전되지 않고, 따라서 출력 XR은 저레벨 그대로이다. 또한 트랜지스터(803)은 전달 콘덕턴스가 비교적 작은 트랜지스터이며, 노드(805)의 전위를 래치하기 위한 것이다. 노드(805)가 방전되지 않을 때 출력 XR은 저레벨이므로 트랜지스터(803)이 도통상태로 된다. 이것에 의해 노드(805)의 전위가 고레벨로 유지된다.First, the
다음에, 비트 비교회로(810)에 대해서 상세하게 설명한다. 이 회로는 퓨즈(811)이 절단되어 있는가 아닌가에 의해서 불량 어드레스의 1비트를 기억한다. 여기에서는 퓨즈가 절단되어 있지 않는 상태를 "0", 퓨즈가 절단되어 있는 상태를 "1"에 대응시키고 있다. 퓨즈가 절단되어 있지 않을 때는 노드(830)이 고레벨, (831)이 저레벨로 된다. 교차 결합된 2개의 NAND 게이트(814), (815)로 되는 래치의 출력은 노드(832)가 저레벨, (833)이 고레벨로 된다.Next, the
따라서, 어드레스 신호 AX(i)="0"일 때, 즉 참신호 AX(i)가 저레벨, 보조신호가 고레벨일 때에 출력 C(i)가 고레벨로 된다. 퓨즈가 절단되어 있을 때는 각 노드의 전위가 상기와는 반대로 되고, 어드레스 신호 AX(i)="1"일때에 출력 C(i)가 고레벨로 된다. 또한, 비트 비교회로의 하나로는 어드레스 신호 AX(i),대신에 각각 전원 Vcc, 타이밍 신호(어드레스 신호와 같은 타이밍으로 고레벨에서 저레벨로 변화하는 신호)가 입력되어 있다. 소위 인에이블 회로이며, 결함구제를 위하여 이 어드레스 비교회로를 사용하는가 아닌가를 결정하기 위한 것이다. 사용하는 경우는 퓨즈를 절단한다. 퓨즈가 절단되어 있지 않을 때는 에이블 회로의 출력 E는 항상 저레벨이므로 어드레스 비교회로의 출력은 XR은 항상 저레벨이다.Therefore, when the address signal A X (i) = " 0 ", that is, the true signal A X (i) is low level, the auxiliary signal Is at a high level, the output C (i) is at a high level. When the fuse is blown, the potential of each node is reversed to the above, and when the address signal A X (i) = " 1 ", the output C (i) becomes a high level. In addition, one of the bit comparison circuits includes an address signal A X (i), Instead of power Vcc and timing signals respectively (A signal that changes from high level to low level at the same timing as the address signal) is input. It is a so-called enable circuit, and is used to determine whether or not to use this address comparison circuit for defect repair. If used, cut the fuse. When the fuse is not blown, the output E of the enable circuit is always at the low level, so the output of the address comparison circuit is always at the low level.
상술한 바와 같이 제11도, 제14도, 제17도의 실시예에서는 칼럼 어드레스 AY(nB-1)도 비교한다. 이것은 비트 비교회로(810)과 MOS 트랜지스터(801)을 1개씩 추가하는 것에 의해서 실현할 수 있다.As described above, in the embodiments of Figs. 11, 14, and 17, the column address A Y (n B-1 ) is also compared. This can be realized by adding the
불량 어드레스를 기억하기 위한 디바이스는 여기에서 도시한 레이저로 절단되는 퓨즈에 한정되지 않는다. 전기적으로 절단되는 퓨즈나 EPROM 등의 불휘발성 메모리를 사용하여도 좋다.The device for storing the bad address is not limited to the fuse cut by the laser shown here. An electrically cut fuse or a nonvolatile memory such as an EPROM may be used.
[어드레스 비교회로의 실시예 2]Example 2 of the Address Comparison Circuit
제20도에 어드레스 비교회로의 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예는 제17도 또는 제18도의 반도체 메모리에 적용하는데 적합하다. 전의 실시예와 다른점은 비트 비교회로(810)과 N 채널 MOS 트랜지스터(801)을 조합한 회로가 2조(850)및 (851)이 마련되어 있는 것이다. 회로(850) 및 (851)내에는 각각 불량 어드레스가 기억되어 있다. 이하, 본실시예의 동작을 실시예의 동작을 설명한다.20 shows another embodiment of the address comparison circuit. This embodiment is suitable for application to the semiconductor memory of FIG. 17 or FIG. The difference from the previous embodiment is that the circuit combining the
먼저, 프리차지 신호 XDP를 저레벨로 하고, 노드(805)를 고레벨로 설정한다. 다음에, 어드레스 신호 AX(i)(i=0∼nw-1)을 인가한다. 이때, 회로(850) 및 (851)에 있어서 각각 불량 어드레스의 비교가 실행된다. 인가된 어드레스가 회로(850), (851)내에 기억되어 있는 불량 어드레스의 어느 쪽인가 한쪽과 일치하였을 때, 노드(805)는 방전되고, 출력 XL은 고레벨로 된다.First, the precharge signal XDP is set at low level, and the
본 실시예의 회로는 상기 설명에서 알 수 있는 바와 같이 제17도 또는 제18도의 결함구제회로에서 어드레스 비교회로 2개로 OR 게이트 ((502) 또는(503))을 부가한 회로와 등가이다. 따라서, 본 회로를 이용하면, 제17도 또는 제18도의 OR 게이트는 필요없다. 또한, 노드(805)의 방전시간은 전의 실시예와 마찬가지이므로, OR 게이트의 부가에 의한 지연을 없앨 수가 있다.As can be seen from the above description, the circuit of this embodiment is equivalent to a circuit in which the OR
[돈케어의 효용][Utility of money care]
제18도와 같은 구성의 메모리의 비트선의 결함구제의 결우, 여러개의 메모리 매트에 걸치는 불량이 생기는 일이있다. Y 디코더나 센스앰프를 여러개의 메모리 매트에서 공용하고 있기 때문이다. 그러나, 이 문제는 다음에 기술하는 바와 같이 어드레스 비교회로에 "0","1"뿐만 아니라 돈케어 값 "X"를 기억시키는 것에 의해서 해결할 수 있다. 이하, 돈케어 값을 이용한 실시예를 설명한다.The defect relief of the bit line of the memory having the configuration as shown in FIG. 18, and a defect that may occur over several memory mats may occur. This is because the Y decoder and the sense amplifier are shared by several memory mats. However, this problem can be solved by storing not only "0" and "1" but also the money care value "X" in the address comparison circuit as described below. Hereinafter, an embodiment using the don care value will be described.
[실시예 6]Example 6
제21도에 본 발명의 제6의 실시예를 도시한다. 도면중, (10)은 메모리 어레이, (20)은 센스앰프 및 입출력선, (30)은 X 디코더, (40)은 Y 디코더, (500)은 결함구제회로, (630)은 예비 비트선 선택회로(구성은 제33도와 마찬가지), (701)은 데이타 입력버퍼, (702)는 데이타 출력버퍼이다. 메모리 어레이(10)은 정규의 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(14)와 예비 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(15)로 된다. 영역(14)에는 NW개의 워드선 W(i)(1=0∼NW-1)과 NB개의 비트선 B(j)(j=0∼NB-1)의 교차점에 NW×NB개의 메모리 셀 M(i,j)가 배치되어 있다. 영역(15)에는 NW개의 워드선과 L개(여기에서는 L=2)의 예비 비트선 SB(k)(k=0∼L-1) 의 교차점에 NW×L개의 예비 메모리 셀이 배치되어 있다. 또한, 본 실시예의 어레이 방식은 폴디드 비트선 방식이지만,본 발명은 오픈 비트선 방식의 메모리에도 마찬가지로 적용할 수 있다.FIG. 21 shows a sixth embodiment of the present invention. In the figure,
이하, 본 실시예에 있어서의 결함구제의 특징에 대해서 설명한다. 본 실시예의 결함구제회로의 특징은 각 어드레스 비교회로AC(k)에 칼럼 어드레스에서 신호뿐만 아니라 로우 어드레스 신호 AX(0)∼AX(nw-1)이 입력되어 있는 것 및 어드레스 비교회로에 돈케어 값 "X"를 기억할 수 있는 것이다. 이것에 의해 어드레스 비교회로에 있어서 로우 어드레스를 비교하는 것도 비교하지 않도록 할 수도 있다. 제2a도의 기술의 경우, 어드레스 비교회로에서는 칼럼 어드레스만이 비교된다. 비트선 단위로 정규의 메모리 셀과 예비 메모리 셀의 치환을 실행하기 때문이다. 본 실시예에서는 로우 어드레스를 비교하지 않도록 하면, 종래와 같이 비트선 단위에서의 치환을 실현할 수 있다. 한편, 로우 어드레스를 비교하도록 하면 1비트 단위에서의 정규의 메모리 셀과 예비 메모리 셀의 치환을 할 수 있다.Hereinafter, the characteristic of the defect repair in a present Example is demonstrated. The features of the defect repair circuit of this embodiment are that the row address signals A X (0) to A X (n w-1 ) as well as the signal at the column address are input to each address comparison circuit AC (k) and the address comparison circuit. You can remember the money care value "X". This makes it possible to avoid comparing row addresses in the address comparison circuit. In the case of the technique of FIG. 2A, only the column address is compared in the address comparison circuit. This is because regular memory cells and spare memory cells are replaced in units of bit lines. In the present embodiment, if the row addresses are not compared, replacement in units of bit lines can be realized as in the prior art. On the other hand, when the row addresses are compared, the regular memory cells and the spare memory cells can be replaced in units of 1 bit.
이것을 제22도를 사용해서 설명한다. 제22도는 본 실시예의 결함구제회로에서 가능한 정규의 메모리 셀과 에비 메모리 셀의 치환방법의 예를 나타낸 표이다. 도면 중, ○표는 그 어드레스를 비교하는 ("0"또는 "1"을 기억시키는) 것을, ×표는 그 어드레스를 비교하지 않는("X"를 기억시키는)것을 나타내고 있다. 표의 제1열과 같이 로우 어드레스나 칼럼 어드레스 모두 비교하도록 하면, 1비트 단위로 정규의 메모리 셀과 예비 메모리 셀의 치환이 실행된다. 제3열과 같이 로우 어드레스를 비교하지 않도록 하면 종래와 같이 비트선 단위에서의 치환이 실행된다. 또, 제2열과 같이 로우 어드레스의 최하위의 비트만 비교하지 않도록 하면 2비트의 단위에서 치환이 실행된다.This will be explained using FIG. Fig. 22 is a table showing an example of the replacement method of regular memory cells and EBI memory cells possible in the defect repair circuit of this embodiment. In the figure, a mark indicates that the addresses are compared (to store "0" or "1"), and the x mark indicates not to compare the addresses (to store "X"). As shown in the first column of the table, when both row addresses and column addresses are compared, replacement of the normal memory cell and the spare memory cell is performed in units of 1 bit. If the row addresses are not compared as in the third column, replacement is performed in units of bit lines as in the prior art. Also, as in the second column, if only the least significant bit of the row address is not compared, the replacement is performed in units of two bits.
이와 같이, 비트선의 결함구제에 로우 어드레스를 사용하는 것이 본 실시예의 또하나의 특징이다. 종래의 결함구제기술에서 워드선의 결함구제에는 로우 어드레스만, 비트선의 결함구제에는 칼럼 어드레스만을 이용하고 있었다. 그러나, 본 실시에와 같이 비트선의 결함구제에 로우 어드레스를 이용하거나, 반대로 워드선의 결함구제에 칼럼 어드레스를 이용하는 것에 의해서 상기와 같은 각종 치환 방법을 실현할 수 있게 된다.In this way, the use of the row address for the defect relief of the bit line is another feature of this embodiment. In the conventional defect repair technique, only row addresses are used for defect repair of word lines, and only column addresses are used for defect repair of bit lines. However, as in the present embodiment, the above-described various substitution methods can be realized by using a row address for defect repair of a bit line or using a column address for defect relief of a word line.
본 발명의 이점은 상기와 같은 각종 치환방법에 따라서, 반도체 메모리의 각종 불량에 극히 민감하게 대처할 수 있다. 일반적으로 반도체 메모리의 불량에는 1비트 불량(예를 들면, 메모리 셀 커패시터의 핀홀에 의해서 생긴다), 비트쌍 불량(예를 들면, 접촉불량에 의해서 생긴다), 비트선 불량(에를들면, 비트선의 단선에 의해서 생긴다)등이 있다. 제2a도의 기술에서는 1비트의 불량이라도 그 불량 메모리 셀을 포함하는 비트선 전체를 예비 비트선으로 치환한다. 그것에 대해서 본 실시예에서 1비트 불량인 경우는 불량 메모리셀 1개만, 비트쌍 불량인 경우는 불량 메모리 셀 2개만을 예비 메모리 셀로 치환할 수가 있다. 물론, 비트선 불량인 경우는 비트선 단위에서의 치환도 가능하다. 이와같이 필요 최소환의 메모리 셀만을 예비 메모리 셀로 치환하는 것에 의해 정규의 메모리 셀을 치환한 예비 메모리 셀에 불량이 있을 확률이 종래보다 작게 되어 효율이 향상된다. 예비 메모리 셀이 모두 불량이 아닐 확률은 메모리 셀 수의 지수 함수에 반비례하기 때문이다.Advantageous Effects of the Invention The advantage of the present invention can be extremely sensitive to various defects of the semiconductor memory according to the above various substitution methods. In general, a failure of a semiconductor memory may include one bit failure (for example, caused by a pinhole of a memory cell capacitor), a bit pair defect (for example, due to a contact failure), a bit line defect (for example, disconnection of a bit line). It is caused by). In the technique of FIG. 2A, even one bit of defect is replaced with a spare bit line in the entire bit line including the defective memory cell. On the other hand, in this embodiment, only one bad memory cell can be replaced with a spare memory cell in the case of a bad 1 bit, and only 2 bad memory cells in the case of a bad bit pair. Of course, in the case of a bit line failure, replacement in a bit line unit is also possible. By substituting only the minimum required memory cells with spare memory cells in this way, the probability that a spare memory cell has replaced the normal memory cell with a defect becomes smaller than before, thereby improving efficiency. The probability that all spare memory cells are not bad is inversely proportional to the exponential function of the number of memory cells.
또, 불량의 보상에 필요 최소한의 예비 메모리 셀을 이용하고 있으므로, 예비 메모리 셀의 이용 효율이 높게 된다. 예를들면, 정규의 메모리 셀 M(i1,j1)과, M(i2,j2)(i1≠ i2,j1≠j2)가 불량이 있는 경우를 고려한다.In addition, since the minimum necessary spare memory cell is used to compensate for the defect, the use efficiency of the spare memory cell is high. For example, consider the case where the normal memory cells M (i 1 , j 1 ) and M (i 2 , j 2 ) (i 1 ≠ i 2 , j 1 ≠ j 2 ) are defective.
이와같은 경우, 제2a도의 방식에서는 보상을 위하여 2개의 예비 비트선이 필요하다. 그러나, 본 실시예의 경우는, 예를들면 어드레스 비교회로 AC(0)에 불량 어드레스 (i1,j1)을 어드레스 비교회로 AC(1)에 (i2,j2)를 각각 기억시키는 것에 의해 1개의 예비 비트선 SB(0)만으로 보상할 수 있다. 따라서, 예비 비트선 SB(1)을 다른 불량을 보상하는 데 충당시킬 수 있으므로, 효율의 향상이 기대된다.In this case, two spare bit lines are required for compensation in the scheme of FIG. 2A. However, in the present embodiment, for example, by storing bad addresses (i 1 , j 1 ) in the address comparison circuit AC (0) and storing (i 2 , j 2 ) in the address
다음에, 결함구제회로(500)을 상세하게 설명한다. 본 실시예의 결함구제회로는 R개(여기에서는 R=4개)어드레스 비교회로 AC(k)(k=0∼R-1), R/L개(여기에서는 R/L=2)의 OR게이트(502), (503)및 NOR게이트(504)로 된다. R개의 어드레스 비교회로의 출력 YR(0)∼YR(3)을 R/L개씩 논리합을 취한 L개의 신호 YL(0), YL(1)이 예비 비트선 선택회로(630)까지 배선되어 예비 비트선의 선택에 이용된다. NOR게이트(504)는 YR(0)∼YR(3)의 어느것인가 하나가 고레벨로 되었을 때에 Y 디코더(40)을 디스에이블 하기 위한 것이다.Next, the
본 발명의 특징은 예비 비트선의 수 L과 어드레스 비교회로 수 R의 선택의 자유도가 크다는 점이다. 종래 방식에서는 비트선을 단위로 해서 치환하므로 반드시 L=R이어야 한다. 예를들면, 제2a도에서는 L=R=4이다. 이것에 대해서 본 발명에 의한 방식에서는 L, R을 비교적 자유롭게 선택할 수가 있으므로, 작은 면적에서 효율좋은 결함구제회로를 만들수가 있다. L과 R의 관계를 다음에 설명한다.A feature of the present invention is that the degree of freedom in selecting the number L of spare bit lines and the number R of address comparison circuits is large. In the conventional method, L = R must be replaced since the bit line is replaced in units. For example, in Fig. 2a, L = R = 4. On the other hand, in the method according to the present invention, since L and R can be selected relatively freely, an efficient defect repair circuit can be made in a small area. The relationship between L and R will be described next.
일반적으로, 한번에 예비 메모리 셀과 치환하는 정규의 메모리 셀의 수를 b라 하면,In general, assuming that b is the number of regular memory cells replaced with spare memory cells at one time,
이 성립된다. 좌측의 부등호는 어드레스 비교회로 수 보다 많은 예비선을 마련하여도 의미가 없는 것을 타나내고 있다.This holds true. The inequality sign on the left indicates that it has no meaning even if more spare lines are provided than the number of address comparison circuits.
우측의 부등호는 다음과 같은 의미이다. 예비 메모리 셀은 LNW개 이지만, 이중 b개식 동시에 치환되므로 치환의 자유도가 LNW/b이다. 따라서 이것 보다도 어드레스 비교회로의 수를 많게 하여도 의미가 없는 것이다. 비트선 단위를 치환하는 방식에서는 b=NW이므로, L=R 이여야 한다. 그것에 대해서 본 실시예의 방식에서 b는 1≤b≤NW의 범위에서 자유롭게 선택할 수 있으므로, L, R의 선택의 자유도가 크게 된다.The inequality sign on the right means: There are LN W spare memory cells, but since the double b type is substituted at the same time, the degree of freedom of substitution is LN W / b. Therefore, there is no meaning even if the number of address comparison circuits is larger than this. In the method of substituting bit line units, since b = N W , L = R must be used. With respect to it in the manner of this embodiment is b may be freely selected from the range of 1≤b≤N W, L, the degree of freedom of selection of the R becomes large.
칩 면적의 관범에서 보면, L보다 R을 증가시키는 쪽이 바람직하다. 어드레스 비교회로를 1개 마련하는 것에 의한 면적증가는 보통, 전 메모리 매트에 예비선을 1개씩 마련하는 것에 의한 면적증가 보다 작기 때문이다. 제2a도의 방식에서는 L=R이라는 관계에 구애되어 R만을 증가할 수 없지만, 본 발명에 의하면 그것이 가능하다. 따라서, L을 비교적 적게, R을 비교적 많게 하는 것에 의해서 작은 면적에서 효율 좋은 결함구제회로를 만들수가 있다.In terms of chip area, it is preferable to increase R rather than L. This is because the area increase by providing one address comparison circuit is usually smaller than the area increase by providing one spare line in all memory mats. In the scheme of FIG. 2A, only R cannot be increased in consideration of the relationship L = R, but it is possible according to the present invention. Therefore, by making L relatively small and R relatively large, an efficient defect repair circuit can be made in a small area.
즉, 본 발명의 특징은 (3)식에서 좌측의 등호를 제외한 관계,That is, the feature of the present invention is the relationship except for the left equal sign in the formula (3),
으로 할 수 있게 된다. 예를들면, 제21도의 실시예에서는 L=2, R=4이다. 또한 이예에서 알 수 있는 바와같이 R은 L의 배수로 하는 것이 바람직하다.You can do it. For example, in the embodiment of Fig. 21, L = 2 and R = 4. As can be seen from this example, R is preferably a multiple of L.
[실시예 7]Example 7
제23도에 본 발명의 제7의 실시예를 도시한다. 전의 실시예와 다른점은 어드레스 비교회로의 출력의 배선방법에 있다. 본 실시예에서는 YR(0)∼YR(3)의 논리합을 취한 신호 YL을 예비 비트선 선택회로(640)까지 배선한다. 이것에 따라 예비 비트선선 선택회로(640)의 구성을 제24a도 또는 제24b도와 같이 변경한다. 이것은 예비 비트선의 다중선택을 방지하기 위함이다. 제24a도에서는 YL과 비트선을 선택하는 어드레스 신호 AY(0)(또는 그 보조신호)의 논리곱을 취하는 것에 의해, 제24b도에서는 비트선 선택회로 ψY를 AY(0)에 대해서 프리디코드한 신호 ψY0및 ψY1을 만드는 것에 의해 예비 비트선 1개만이 선택되도록 하고 있다.23 shows a seventh embodiment of the present invention. The difference from the previous embodiment lies in the wiring method of the output of the address comparison circuit. In the present embodiment, the signal YL, which is the logical sum of YR (0) to YR (3), is wired to the reserved bit
본 실시예의 특징은 비트선 2개를 단위로한 치환이 가능한 점이다. 이것을 제25도를 사용해서 설명한다. 제25도의 표의 제1열, 제2열, 제5열은 제22도와 마찬가지로 각각 비트불량, 비트쌍 불량, 비틋선 불량의 경우이다. 제3열은 비트쌍 불량이지만,동일 워드선 상의 인접 2비트가 불량인 경우이다(제2열은 동일 비트선상의 인접 2비트)The characteristic of the present embodiment is that the substitution by two bit lines is possible. This will be explained using FIG. The first column, the second column, and the fifth column in the table of FIG. 25 are cases of bit defects, bit pair defects, and non-ray defects, respectively, as in FIG. The third column is a bad bit pair, but two adjacent bits on the same word line are bad (the second column is adjacent two bits on the same bit line).
이와같은 불량은, 예를들면 메모리 셀 커패시터끼리의 단락에 의해서 생긴다. 제4열은 2×2비트가 불량인 경우이다. 이와같은 불량은, 예를들면 SRAM의 경우, 접촉불량에 의해서 생긴다. 제6열은 인접하는 2개의 비트선이 불량인 경우이다. 이와같은 불량은, 예를들면 비트선끼리의 단락에 의해서 생긴다. 본 실시예를 이용하면, 이상과 같은 각종 불량도 용이하게 보상할 수 있다.Such defects are caused by, for example, short circuits between memory cell capacitors. The fourth column is a case where 2x2 bits are bad. Such defects are caused by poor contact, for example in the case of SRAM. The sixth column is a case where two adjacent bit lines are defective. Such defects are caused by short circuits between the bit lines, for example. By using this embodiment, various defects as described above can be easily compensated for.
본 실시예의 또하나의 특징은 결함구제회로(500)과 예비 비트선 선택회로(640)사이의 배선수가 적게 끝난다는 점이다.Another feature of this embodiment is that the number of wirings between the
[실시예 8]Example 8
제26도에 본 발명의 제8의 실시예를 도시한다. 전의 2실시예와의 다른 점은 어레이가 비트선 방향으로 여러개(여기에서는 4개)의 메모리 매트(130)∼(133)으로 분할되어 있는 점이다. 각 메모리 매트는 정규의 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(140)∼(143)과 예비 메모리 셀이 배치되어 있는 영역(150)∼(153)으로 되어 있다. 영역(140)∼(143)에는 각각 NW/4개의 워드선 W(i,n)(i=0∼NW/4-1, n=0∼3)과 NB개의 비트선 B(j,n)(j=0∼NB-1,n=0∼3)의 교차점에 NW×NB/4개의 메모리 셀이 배치되어 있다. 영역(150)~(153)에는 각각 NW/4개의 워드선 W(i,n)(i=0~NW/4-1,n=0~3), L개(여기서는 L=2)의 예비 비트선 B(k,n)(k=0~L-1,n=0~3)의 교차점에 NW×L/4개의 예비 메모리 셀이 배치되어 있다. 센스앰프 및 입출력선(230)(233)은 각 메모리 매트에 대응해서 마련되어 있다. 그러나 Y디코더(40)은 끝에 1개만 마련되어 있다. Y디코더의 출력 YS(j)는 도면중에 일점쇄선으로 표시하는 배선에 따라서 각 메모리 매트에 공급되어 있다. 예비 비트선 선택회로(630)의 출력 SYS(k)에 대해서도 마찬가지이다. 이것은 비트선 분할이라고 불리우는 방법이며, Y디코더를 여러개의 메모리 매트에서 공용하는 것에 의해 면적의 저감을 도모하는 것이다.FIG. 26 shows an eighth embodiment of the present invention. The difference from the previous two embodiments is that the array is divided into a plurality of
본 발명은 본 실시예와 같이 여러개의 메모리 매트에서 회로(이 경우 Y디코더 및 그 출력의 배선)를 공용하고 있는 경우 특히 유효하다. 왜냐하면, 공용되고 있는 회로에 결함이 있으면, 여러개의 메모리 매트에 걸친 불량이 생기지만, 본 발명을 이용하면 이와같은 불량도 용이하게 보상할 수 있기 때문이다. 이것을 제27도를 사용해서 설명한다. 표의 제1열, 제2열은 제22도와 마찬가지로 각각 비트불량, 비트쌍 불량의 경우이다. 제3열은 비트선 불량의 경우이다. 단, 이 경우는 메모리 어레이가 4분할 되어 있으므로 메모리 매트를 선택하는 어드레스 신호(여기에서는 로우어드레스의 상위 2비트, AX(nW-1) 및 AX(nW-2)를 비교한다. 이것에 의해 1개의 메모리 매트의 비트선만이 예비 비트선으로 치환된다. 표의 제4열은 Y디코더 불량인 경우이다. 이경우 상기의 AX(nW-1) 및 AX(nW-2)는 비교하지 않는다. 이것에 의해 4개의 메모리 매트의 대응하는 위치의 비트선이 동시에 예비 비트선으로 치환된다.The present invention is particularly effective when the circuits (in this case, Y decoders and their output wirings) are shared by several memory mats as in this embodiment. This is because, if a circuit is in common use, a defect may occur over several memory mats. However, the present invention can easily compensate for such a defect. This is explained using FIG. The first column and the second column of the table are the cases of bit defects and bit pair defects, respectively, as in FIG. The third column is a case of bit line failure. In this case, however, since the memory array is divided into four, the address signal for selecting the memory mat (here, the upper two bits of the low address, A X (n W-1 ) and A X (n W-2 ) are compared. This replaces only the bit lines of one memory mat with the spare bit lines, and the fourth column in the table is a case where the Y decoder is defective, in which case A X (n W-1 ) and A X (n W-2). ) Are not compared, whereby the bit lines at the corresponding positions of the four memory mats are replaced by spare bit lines at the same time.
[실시예 9]Example 9
제28도에 본 발명의 제9의 실시예를 도시한다. 제26도의 실시예와 다른점은 센스앰프 및 입출력 선을 2개의 메모리 매트에서 공용하고 있는 점이다. 즉, (240)을 (130)과 (131)에서, (241)을 (132)와 (133)에서 각각 공용하고 있다. 이것은 셰어드 센스라 불리우는 방법이며, 센스앰프의 면적을 저감하는데 유효하다.28 shows a ninth embodiment of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 26 is that the sense amplifier and the input / output lines are shared by two memory mats. That is, 240 is shared by 130 and 131, and 241 is shared by 132 and 133, respectively. This is called a shared sense and is effective for reducing the area of the sense amplifier.
본 실시예의 경우는 센스램프에 결함이 있으면 그 좌우의 매트에 대응하는 비트선이 동시에 불량으로 되지만, 본 발명을 이용하면 이와같은 불량도 용이하게 보상할 수 있다. 이것을 제29도를 사용해서 설명한다. 표의 제1열, 제2열, 제3열, 제5열은 제27도와 마찬가지로 각각 비트불량 , 비트쌍 불량, 비트선 불량, Y디코더 불량인 경우이다. 제4열은 센스앰프 불량인 경우이다. 이 경우는 로우 어드레스중, 메모리 매트(130), (131)을 선택하던가, (132), (133)을 선택하던가를 결정하는 어드레스 신호(여기에서는 AX(nW-1))만 비교한다. 이것에 의해 센스앰프의 좌우의 메모리 매트에 대응하는 위치의 비트선이 예비의 비트선으로 치환된다.In the present embodiment, if the sense lamp is defective, the bit lines corresponding to the left and right mats are defective at the same time. However, the present invention can easily compensate for such a defect. This is explained using FIG. The first column, the second column, the third column, and the fifth column in the table are the cases of bit defects, bit pair defects, bit line defects, and Y decoder defects, respectively. The fourth column is a case where the sense amplifier is bad. In this case, only the address signals (here, A X (n W-1 )) for selecting whether to select the
이상의 실시예 6∼9는 모두 본 발명을 비트선의 결함구제에 적용한 예였다. 그러나, 돈케어 값을 이용한 결함구제는 워드선의 결함구제에도 적용 가능하다.All of Examples 6 to 9 described above were examples of applying the present invention to defect repair of bit lines. However, the defect relief using the money care value is also applicable to the defect relief of the word line.
[어드레스 비교회로의 실시예 3]Example 3 of the Address Comparison Circuit
다음에 실시예 6∼9에 사용하기 위한 어드레스 비교회로에 대해서 설명한다. 여기서 사용하는 어드레스 비교회로는 상술한 바와같이 불량 어드레스로써 "0","1","X"의 3값을 기억할 수 있는 점이 특징이다. 제30도는 어드레스 비교회로의 제3의 실시예를 도시한 것이다. 도면 중, (800)은 AND게이트이다. (810)은 비트 비교회로로써, 불량 어드레스의 1비트를 기억하고, 그것을 어드레스 신호의 1비트와 비교하는 것이다. (861)∼(863)은 레이저로 절단되는 퓨즈, (864), (867)은 인버터, (865), (866)은 NAND게이트이다. (809)는 인에이블 회로이며, 결함구제회로를 위해 해당 어드레스 비교회로를 사용하는가의 여부를 결정하기 위한 것이다. (811)은 레이저로 절단되는 퓨즈, (812)는 N채널 MOS 트랜지스터, (813), (816)은 인버터, (814), (815)는 NAND게이트이다. 이하, 이 회로의 동작을 설명한다.Next, an address comparison circuit for use in Examples 6 to 9 will be described. The address comparison circuit used here is characterized in that, as described above, three values of " 0 ", " 1 " and " X " 30 shows a third embodiment of the address comparison circuit. In the figure,
먼저, 인에이블 회로에 대해서 기술한다. 결함구제를 위해 해당 어드레스 비교회로를 사용할 때에는 먼저 인에이블 회로내의 퓨즈(811)을 절단한다. 이것에 의해 노드(830)이 저레벨, (831)이 고레벨, (832)가 고레벨, (833)이 저레벨로 된다. 따라서, 인에이블 신호 E가 고레벨로 된다. 퓨즈(811)이 절단되어 있지 않을 때는 각 노드의 전위가 상기와는 반대로 되고, 인에블 신호 E는 저레벨로 된다.First, the enable circuit will be described. When using the address comparison circuit for defect repair, the
다음에, 비트 비교회로에 대해서 설명한다. 비트 비교회로(810)은 퓨즈의 절단상태에 따라 기억되어 있는 값과 어드레스 AX(i)(또는 Ae(j))를 비교하고, 일치이면 출력 CX(i)(또는 CY(j))를 고레벨, 불일치이면 CX(i)를 저레벨로 한다. 퓨즈의 절단방법은 다음과 같다. "0"을 기억시킬 때는 퓨즈(861) 및 (862)를 절단한다. 이것에 의해 어드레스가 "0"일 때, 즉 참신호 AX(i)(또는 AY(i))가 저레벨, 보조신호(또는가 고레벨일 때에 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다. "1"을 기억시킬 때는 퓨즈(861) 및 (863)을 절단한다. 이것에 의해 어드레스가 "1"일 때, 즉 참신호 AX(i)(또는 AY(j))가 고레벨, 보조신호(또는)가 저레벨일때에 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다. "X"를 기억시킬 때는 퓨즈(862)및 (863)을 절단한다. 이때는 어드레스의 여하에 관계없이 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다. 모든 비트 비교회로의 비교결과가 일치할 때, AND게이트(800)의 출력 YR이 고레벨로 된다. 즉, 인가된 어드레스가 불량어드레스와 일치하였다고 판정된다. 어드레스중, 1비트라도 일치하지 않으면, YR은 저레벨로 된다. 또한, 상기는 인에이블 신호 E가 고레벨인 경우이다. 인에이블 신호 E가 저레벨일 때, 모든 비트 비교회로의 출력 CX(i)(또는 CY(j))는 저레벨이며, 따라서 YR도 저레벨이다.Next, the bit comparison circuit will be described. The
본 실시예의 특징은 회로규모가 작아 점유면적을 작게할 수 있다는 점이다.The characteristic of this embodiment is that the circuit size is small, so that the occupied area can be reduced.
또한, 불량 어드레스를 기억하기 위한 디바이스를 여기에서 도시한 레이저로 절단되는 퓨즈에 한정되지 않는다. 전기적으로 절단되는 퓨즈나 EPROM등의 불휘발성 메모리를 사용하여도 좋다.Further, the device for storing the defective address is not limited to the fuse cut by the laser shown here. An electrically cut fuse or a nonvolatile memory such as an EPROM may be used.
[어드레스 비교회로의 실시예 4][Example 4 of the address comparison circuit]
제31도에 어드레스 비교회로의 제4의 실시예를 도시한다. 전의 실시예와 다른점은 비트 비교회로(810)의 구성이다. (871), (881), (882)는 레이저로 절단되는 퓨즈, (872)는 N채널 MOS 트랜지스터, (873), (887)은 인버터, (874), (875), (885), (886)은 NAND게이트, (883), (884)는 OR게이트이다. 이하, 이회로의 동작을 설명한다.FIG. 31 shows a fourth embodiment of the address comparison circuit. The difference from the previous embodiment is the configuration of the
비트 비교회로(810)에 "X"를 기억시킬 때는 퓨즈(871)을 절단한다. 이것에 의해 노드(890)이 저레벨, (891)이 고레벨, (892)가 고레벨, (893)이 저레벨로 된다. 따라서, 돈케어 신호 D가 고레벨로 되므로, 어드레스의 여하에 관계 없이 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다. "0" 또는 "1"을 기억시킬 때는 퓨즈 (871)은 절단하지 않는다. 이때, D는 저레벨이다. "0"을 기억시킬 때는 퓨즈(881)을 절단한다. 이것에 의해 어드레스가 "0"일때, 즉 참신호 AX(i)(또는 AY(j))가 저레벨, 보조신호(또는)가 고레벨일때 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다. "1"을 기억시킬 때는 퓨즈(882)를 절단한다. 이것에 의해 어드레스가 "1"일때, 즉 참신호 AX(i)(또는 AY(j))가 고레벨, 보조신호(또는)가 저레벨일 때에 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다.When the
본 실시예의 회로의 특징은 "0", "1", "X" 모두를 기억시킬 때도 절단해야할 퓨즈의 수는 1개로도 좋은 (전의 실시예에서는 2개)점이다. 이것에 의해 검사할 때에 결함구제에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 또하나의 특징은 도면에 도시하지 않았지만, 돈케어 신호 D를 여러개의 비트 비교회로에서 공유할 수 있는 점이다. 예를들면, 제29도에 도시한 5가지의 치환방법을 실현하기 위해서는 AX(1)∼AX(nW-3)의 돈케어 신호는 공통으로 하여도 좋다. 이와같은 때는 (871)∼(875)로 되는 회로는 1조만 마련하면 좋으므로 점유면적을 작게할 수 있다.The characteristic of the circuit of this embodiment is that the number of fuses to be cut even when storing all of "0", "1", and "X" may be one (two in the previous embodiment). This can shorten the time required for defect repair during inspection. Another feature is that although not shown in the figure, the Doncare signal D can be shared by several bit comparison circuits. For example, in order to realize the five substitution methods shown in FIG. 29, the don care signals of A X (1) to A X (n W-3 ) may be common. In such a case, only one set of circuits (871) to (875) needs to be provided, so that the occupied area can be reduced.
[어드레스 비교회로의 실시예 5][Example 5 of the address comparison circuit]
제32도에 어드레스 비교회로의 제5의 실시예를 도시한다. 전의 실시예와 다른점은 비트 비교회로(810)의 구성이다. (901), (911)은 레이저로 절단되는 퓨즈, (902), (912)는 N채널 MOS 트랜지스터, (903), (913)은 인버터, (904), (905), (914), (915)는 NAND게이트,(917), (918), (919), (920)은P채널 MOS 트랜지스터,(921), (922), (923), (924)는 N채널 MOS 트랜지스터이다. 이하, 이 회로의 동작을 설명한다.32 shows a fifth embodiment of the address comparison circuit. The difference from the previous embodiment is the configuration of the
퓨즈(091), (911)이 모두 절단되어 있지 않을 때는 노드(932) 및 (942)가 저레벨이다. 따라서, 어드레스의 여하에 관계없이 비트 비교회로(810)의 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨이다. 이것은 "X"가 기억되어 있는 상태이다. "0"을 기억시킬 때는 퓨즈(901)을 절단한다. 이것에 의해 노드(932)가 고레벨, (942)가 저레벨로 된다. 따라서, 어드레스가 "0"일때, 즉 참신호 AX(i)(또는 AY(j))가 저레벨로, 보조신호(또는) 가 고레벨일 때에 출력 CX(i)(또는 CY(j))과 고레벨로 된다. "1"을 기억 시킬때는 퓨즈(911)을 절단한다. 이것에 의해 노드 (932)가 저레벨, 노드(942)가 고레벨로 된다. 따라서, 어드레스가 "1"일때, 즉 참신호 AX(i)(또는 AY(j))가 고레벨, 보조신호(또는)가 저레벨일 때에 출력 CX(i)(또는 CY(j))가 고레벨로 된다.When the
본 실시예의 특징은 퓨즈의 수가 전의 2실시예에 비해서 적고, 따라서 점유면적을 작게할 수 있다는 점이다. 또한 "X"를 기억시킬 때는 퓨즈를 절단하지 않아도 좋으므로 결함구제에 요하는 시간을 전의 실시예보다 더욱 단축할 수 있다.The feature of this embodiment is that the number of fuses is smaller than that of the previous two embodiments, and therefore the occupation area can be reduced. In addition, since the fuse need not be cut when storing "X", the time required for defect repair can be further shortened than in the previous embodiment.
또 하나의 특징은 퓨즈(901), (911)을 양쪽 모두 절단하는 것에 의해 해당 어드레스 비교회로를 무효로 할 수 있다는 점이다. 이때는 CX(i)(또는 CY(j))가 항상 저레벨이므로, YR도 항상 저레벨이다. 기능은 정규의 메모리 셀을 치환한 예비 메모리 셀이 불량이었던 경우에 이용할 수 있다. 예를들면, 제21도의 반도체 메모리에서 불량 비트선을 예비 비트선 SB(0)으로 치환하고자 하여 어드레스 비교회로 AC(0)을 사용한 결과 SB(0)이 불량이었다고 한다. 이때는 SB(0)을 상기의 방법에서 무효로 하고, 대신에, 예를들면 AC(2)를 사용해서 예비 비트선 SB(1)에 의해서 치환하면 좋다.Another feature is that the address comparison circuit can be invalidated by cutting both the
이상 기술한 어드레스 비교회로의 실시예 3∼5에서 모든 비트 비교회로에 돈케어 값 "X"를 기억시킬 수 있다. 그러나, 일부의 비트 비교회로에는 "X"를 기억시킬 필요가 없는 것도 있다. 예를들면, 제29도에 도시한 5가지의 치환방법을 실현하기 위해서 AY(0)∼AY(nB-1)용의 비트 비교회로에는 "X"를 기억시킬 필요가 없다. 이와 같을 때는 AY(0)∼AY(nB-1)용의 비트 비교회로에는 "X"를 기억할 수 없는 회로, 예를들면 제19도에 도시한 회로를 사용해서 점유면적의 저감을 도모할 수 있다. 또, 예를들면 제29도의 제3열∼제5열의 3가지의 치환방법만을 실현하는(즉, 비트단위, 비트쌍 당위에서의 치환은 실행하지 않는다) 경우는 다음과 같이 하면좋다. AX(nw-2), AX(nw-1)의 2비트만 "X"를 기억할 수 있는 비트 비교회로를 사용하고, AY(0)∼AY(nB-1)용에는 "X"자를 기억할 수 없는 비교 비교회로를 사용한다. AX(0)∼AX(nW-3)용의 비트 비교회로는 불필요하다.In Examples 3 to 5 of the address comparison circuit described above, all the bit comparison circuits can store the don care value " X ". However, some bit comparison circuits do not need to store "X". For example, in order to realize the five substitution methods shown in Fig. 29, it is not necessary to store "X" in the bit comparison circuit for A Y (0) to A Y (n B-1 ). In such a case, the bit comparison circuit for A Y (0) to A Y (n B-1 ) can use the circuit which cannot store "X", for example, the circuit shown in FIG. We can plan. For example, in the case where only three substitution methods in the third to fifth columns of FIG. 29 are realized (that is, no substitution is performed on a bit basis or bit pair basis), the following may be performed. For A Y (0) to A Y (n B-1 ), using a bit comparison circuit that can store "X" only 2 bits of A X (n w-2 ) and A X (n w-1 ) A comparison comparison circuit that cannot store the letter "X" is used. The bit comparison circuit for A X (0) to A X (n W-3 ) is unnecessary.
[실시예 10]Example 10
제33도는 본 발명의 제10도의 실시예를 도시한 것이다. 1칩상에 메인 메모리 MM과 중앙처리장치 CPU, 입출력회로 I/O가 마련되어 있다. 메인 메모리 MM을 상술한 실시예 1~9의 메모리로 구성하면 칩으로써의 효율은 현저하게 향상한다.33 shows an embodiment of FIG. 10 of the present invention. The main memory MM, the central processing unit CPU, and the input / output circuit I / O are provided on one chip. When the main memory MM is composed of the memories of the above-described
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example, Of course, it can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
본 발명에 의하면, 결함구제에 의해서 동시에 치환되는 메모리 셀의 수가 적게되고, 예비 메모리 셀 자체에 불량이 있을 확률이 적게되며, 또한 각 메모리 셀의 이용효율이 높게 된다. 또, 각 메모리 매트의 예비선수와 어드레스 비교회로의 설정의 자유도가 크게 되는 것에 의해 작은 면적에서 효율개선의 효과가 큰 결함구제회로를 만들수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, the number of memory cells to be replaced at the same time by the defect repair is reduced, the probability that the spare memory cell itself is defective is reduced, and the utilization efficiency of each memory cell is high. In addition, since the degree of freedom of setting the preliminary bow and the address comparison circuit of each memory mat is increased, there is an effect that a defect repair circuit having a large effect of improving efficiency in a small area can be made.
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