JP2000011681A - 同期型半導体記憶装置 - Google Patents

同期型半導体記憶装置

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JP2000011681A
JP2000011681A JP10175000A JP17500098A JP2000011681A JP 2000011681 A JP2000011681 A JP 2000011681A JP 10175000 A JP10175000 A JP 10175000A JP 17500098 A JP17500098 A JP 17500098A JP 2000011681 A JP2000011681 A JP 2000011681A
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memory cell
column
signal
input
address
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JP10175000A
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Tsukasa Oishi
司 大石
Shigeki Tomishima
茂樹 冨嶋
Hiroki Shimano
裕樹 島野
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ面積の増大および動作速度の増大を抑
制することが可能な冗長回路を有する同期型半導体記憶
装置を提供する。 【解決手段】 正規のメモリセル列の領域NR0および
NR1にそれぞれ対応して設けられる冗長メモリセル列
領域SR0およびSR1は、正規のメモリセル列領域と
は独立なサブI/O線対および独立なメインI/O線対
によりデータの読出および書込ができる。さらに、1つ
の冗長メモリセル列領域SR0は、2つの正規なメモリ
セル列領域NR0およびNR1のいずれとも置換可能と
なるように、マルチプレクサ618を介して、正規のメ
モリセル列領域NR0およびNR1のいずれに対応した
グローバルI/O線対G−I/Oへも接続可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、同期型半導体記
憶装置に関し、特に、同期型半導体記憶装置の冗長回路
の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のマイクロプロセッサ(以下、MP
Uと称す)の動作速度の向上に伴い、主記憶装置として
用いられるダイナミックランダムアクセスメモリ(以
下、DRAMと称す)等の高速アクセスを実現するため
に、クロック信号に同期して動作する同期型DRAM
(シンクロナスDRAM:以下、SDRAMと称す)等
が用いられている。
【0003】このようなSDRAM等の内部動作の制御
は、ロウ系動作およびコラム系動作に分割して制御され
る。
【0004】一方、SDRAMにおいては、一層の高速
動作を可能とするために、メモリセルアレイを互いに独
立動作が可能なバンクに分割した、バンク構成が用いら
れている。すなわち、各バンクごとに、その動作は、ロ
ウ系動作およびコラム系動作について独立に制御されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さらに、上述したよう
な各バンクは、選択されたメモリセルからのデータをビ
ット線対を介して増幅するセンスアンプ等が設けられる
メモリセルアレイマットと呼ばれるブロックに分割され
ている場合が多い。
【0006】このような構成を有するSDRAMにおい
て、その製造歩留まり等を向上させるためには、欠陥の
含まれるメモリセル行またはメモリセル列を予め設けら
れている冗長行または冗長列に置換する、いわゆる冗長
置換が行なわれることが一般的である。
【0007】この場合、このような冗長置換は、一般に
は、上述したような動作の活性化されるメモリセルアレ
イマットの範囲ごとに置換が行なわれる。
【0008】この場合、1つの冗長行(あるいは1つの
冗長列)が置換し得るメモリセルの範囲がこのメモリセ
ルアレイマットの範囲に制限されてしまうことになる。
このため、必要以上に余分な冗長行(列)を搭載するこ
とで、エリアペナルティが大きくなってしまったり、あ
るいは冗長置換による救済の効率を低下させるというよ
うな問題が生じていた。
【0009】さらに、高速動作を行なうことが必要なS
DRAMにおいては、冗長置換を行なうと、外部から与
えられたアドレス信号に対して、このような冗長置換を
行なうべきか否かの判定を行なう処理時間が余分に必要
となるために、動作マージンを十分に確保できないとい
うような問題があった。
【0010】また、メモリの記憶容量の増加に伴ない、
動作電流や待機時の消費電流が増大するという問題点が
あった。
【0011】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、大規模に集積
化された同期型半導体記憶装置においても、救済効率が
高く、かつチップ面積の増大を抑制することが可能な冗
長置換回路を有する同期型半導体記憶装置を提供するこ
とである。
【0012】この発明の他の目的は、冗長置換が行なわ
れた場合でも、十分な動作マージンを確保でき、アクセ
ス時間の高速化を図ることが可能な同期型半導体記憶装
置を提供することである。
【0013】この発明のさらに他の目的は、冗長置換が
行なわれた場合でも、消費電力増加の抑制が可能な同期
型半導体記憶装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の同期型半
導体記憶装置は、外部クロック信号に同期して、外部か
らアドレス信号と制御信号とを受ける同期型半導体記憶
装置であって、行列状に配置される複数のメモリセルを
有するメモリセルアレイを備え、メモリセルアレイは、
複数の正規メモリセルブロックと、第1複数個の正規メ
モリセルブロックごとに対応して設けられ、対応する第
1複数個の正規メモリセルブロック中の不良メモリセル
を置換するための複数の冗長メモリセルブロックとを含
み、複数の正規メモリセルブロックおよび冗長メモリセ
ルブロックに共通に設けられ、アドレス信号を伝達する
アドレスバスと、正規メモリセルブロックに対応して設
けられ、アドレスバスからのアドレス信号に応じて、対
応する正規メモリセルブロック内のメモリセル列を選択
する複数の第1の列選択回路と、冗長メモリセルブロッ
クに対応して設けられ、アドレスバスからのアドレス信
号に応じて、対応する冗長メモリセルブロック内のメモ
リセル列を選択する複数の第2の列選択回路と、正規メ
モリセルブロックに対応して設けられ、対応する正規メ
モリセルブロック内の選択されたメモリセルからの読出
データを伝達する第1の入出力線対と、冗長メモリセル
ブロックに対応して設けられ、対応する冗長メモリセル
ブロック内の選択されたメモリセルからの読出データを
伝達する第2の入出力線対とをさらに備え、第1および
第2の列選択回路は、アドレス信号に基づいて、対応す
るメモリセルブロックが選択されたことに応じて活性化
される。
【0015】請求項2記載の同期型半導体記憶装置は、
請求項1記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
第1の入出力線対は、メモリセルアレイの行方向に設け
られる第2複数個の第1の副入出力線対と、メモリセル
アレイの列方向に設けられる複数の第1の主入出力線対
とを含み、第2の入出力線は、メモリセルアレイの行方
向に設けられる第2複数個の第2の副入出力線対と、メ
モリセルアレイの列方向に設けられる複数の第2の主入
出力線対とを含み、第1の副入出力線対と第1の主入出
力線対の交点に対応して設けられる複数の第1のサブア
ンプ回路と、第2の副入出力線対と第2の主入出力線対
の交点に対応して設けられる複数の第2のサブアンプ回
路と、メモリセルアレイの行方向に第1のサブアンプ回
路と第2のサブアンプ回路に共通に設けられ、サブアン
プ選択信号を伝達する複数のサブアンプ制御信号線とを
さらに備える。
【0016】請求項3記載の同期型半導体記憶装置は、
請求項2記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
冗長メモリセルブロック中のメモリセルへの置換が行わ
れることに応じて、第2のサブアンプ回路を活性化する
手段をさらに備える。
【0017】請求項4記載の同期型半導体記憶装置は、
請求項1記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
第1の入出力線対は、メモリセルアレイの行方向に設け
られる複数の第1の副入出力線対と、メモリセルアレイ
の列方向に設けられる複数の第1の主入出力線対とを含
み、第2の入出力線は、メモリセルアレイの行方向に設
けられる複数の第2の副入出力線対と、メモリセルアレ
イの列方向に設けられる複数の第2の主入出力線対とを
含み、複数の第1の主入出力線対にそれぞれ対応して設
けられる複数の第1のメインアンプ回路と、複数の第2
の主入出力線対にそれぞれ対応して設けられる複数の第
2のメインアンプ回路とをさらに備え、各第2の列選択
回路は、予め設定された不良アドレス情報に基づいて、
対応する冗長メモリセルブロック内のメモリセル列の選
択が行われるか否かに応じて、第1および第2のメイン
アンプ回路の活性化を制御するメインアンプ制御信号発
生回路を含む。
【0018】請求項5記載の同期型半導体記憶装置は、
請求項4記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
複数の正規メモリセルブロックおよび冗長メモリセルブ
ロックに共通に設けられ、読出データを伝達するデータ
バスをさらに備え、データバスは、複数のデータ線対を
含み、冗長メモリセルブロックに対応して設けられ、対
応する冗長メモリセルブロックが置換しうる第1複数個
の正規メモリセルブロックからの読出データが伝達され
る複数のデータ線対のいずれかに、選択的に第2のメイ
ンアンプ回路の出力を伝達する第1のマルチプレクサ回
路をさらに備える。
【0019】請求項6記載の同期型半導体記憶装置は、
請求項5記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
正規メモリセルブロックに対応して設けられ、対応する
正規メモリセルブロックからの読出データが伝達される
複数のデータ線対のいずれかに、選択的に第1のメイン
アンプ回路の出力を伝達する第2のマルチプレクサ回路
をさらに備える。
【0020】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、本発明
の実施の形態1の同期型半導体記憶装置1000の構成
の概念を示す概略ブロック図である。
【0021】SDRAM1000は、外部から与えられ
る相補なクロック信号ext.CLKおよびext./
CLKを受ける外部クロック信号入力端子16と、外部
クロック端子16に与えられたクロック信号をバッファ
処理するクロック入力バッファ150および152と、
クロックバッファ150および152の出力を受けて、
第1の内部クロック信号int.CLK1および第2の
内部クロック信号int.CLK2を生成する内部制御
クロック信号生成回路18と、外部制御信号入力端子1
0を介して与えられる外部制御信号を、第2の内部クロ
ック信号int.CLK2に応じて動作する入力バッフ
ァ1012〜1020を介して受けるモードデコーダ2
0とを備える。
【0022】第2の内部クロック信号int.CLK2
は、外部クロック信号ext.CLKと同一の周波数を
有する信号であり、第1の内部クロック信号int.C
LK1は、外部クロック信号ext.CLKの2倍の周
波数を有する信号である。
【0023】外部制御信号入力端子10には、信号CK
Eと、チップセレクト信号/CSと、行アドレスストロ
ーブ信号/RASと、列アドレスストローブ信号/CA
Sと書込制御信号/WEと、データマスク信号DM0〜
DM3が与えられる。
【0024】信号CKEは、チップへの制御信号の入力
を可能とすることを指示するための信号であり、この信
号が活性化されないと、制御信号の入力が許可されずチ
ップとして動作しない。
【0025】信号/CSは、コマンド信号が入力されて
いるか否かを識別するための信号であり、この信号が活
性化している状態(“L”レベル)において、クロック
信号の立上がりのエッジにおいて、他の制御信号のレベ
ルの組合せに応じてコマンドの識別が行なわれる。
【0026】信号/RASは、行系回路の動作を指示す
るための信号であり、信号/CASは列系回路の動作の
活性化を指示するための信号である。信号/WEは、書
込動作あるいは読出動作の識別をするための信号であ
る。
【0027】信号DM0〜DM3は、それぞれ対応する
データ入出力端子DQ0〜DQ7、DQ8〜DQ15、
DQ16〜DQ23、DQ24からDQ31に対するデ
ータ授受のマスク動作を指示する信号である。
【0028】モードデコーダ20は、これら外部制御信
号に応じて、SDRAM1000の内部回路の動作を制
御するための内部制御信号を出力する。モードデコーダ
20は、たとえば内部制御信号として、信号ROWA、
信号COLA、信号ACD、信号PC、信号READ、
信号WRIDE、信号APCおよび信号SRを出力す
る。信号ROWAは、ロウ系のアクセスが行なわれるこ
とを示す信号であり、信号COLAはコラム系アクセス
が行なわれることを示す信号であり、信号ACTはワー
ド線の活性化を指示する信号である。
【0029】信号PCはプリチャージ動作を指示して、
行系の回路動作の終了を指示する信号である。信号RE
ADは列系の回路に対して読出動作を指示するための信
号であり、信号WRITEは列系の回路に対して書込動
作を指示するための信号である。
【0030】信号APCはオートプリチャージ動作を指
示する信号であり、オートプリチャージ動作が指定され
ると、バーストサイクルの終了とともに、プリチャージ
動作が自動的に開始される。信号SRはセルフリフレッ
シュ動作を指示するための信号であり、セルフリフレッ
シュ動作が開始されると、セルフリフレッシュタイマが
動作し、一定時間が経過すると、ワード線を活性化させ
て、リフレッシュ動作を開始する。
【0031】SDRAM1000は、さらに、セルフリ
フレッシュモードが信号SRにより指定されると、動作
を開始し、一定時間が経過するとワード線の活性化、す
なわちリフレッシュ動作の開始を指示するためのセルフ
リフレッシュタイマ1054と、セルフリフレッシュタ
イマ1054からの指示に従って、リフレッシュ動作を
行なうアドレスを発生するためのリフレッシュカウンタ
1056を含む。
【0032】SDRAM1000は、さらに、入力信号
の“H”レベルまたは“L”レベルの判定の基準となる
信号VREFを受ける参照電位入力端子1022と、ア
ドレス信号入力端子12を介して与えられるアドレス信
号と、上述した外部制御信号との組合せに応じて、所定
の動作モードに対する情報、たとえばバースト長に対す
るデータや、後に説明するようなシングルデータレート
動作およびダブルデータレート動作のいずれが指定され
ているかに関する情報を保持するモードレジスタ104
6と、第2の内部クロック信号int.CLK2に応じ
て動作するアドレス信号入力バッファ1032〜103
8を介してアドレス信号を受けて、行アドレスが入力さ
れるタイミングにおいて、入力された行アドレスを保持
するロウアドレスラッチ250と、アドレス信号A0〜
A12を受けて、列アドレスが入力されるタイミングに
おいてこの列アドレスを保持するコラムアドレスラッチ
550と、リフレッシュアドレスカウンタ1056から
の出力とロウアドレスラッチ250からの出力とを受け
て、通常動作においてはロウアドレスラッチ250から
の出力を、セルフリフレッシュ動作中はリフレッシュア
ドレスカウンタ1056からの出力を選択して出力する
マルチプレクサ1058と、マルチプレクサ1058か
らの出力を受けて行アドレスをプリデコードするための
ロウプリデコーダ36と、コラムアドレスラッチ550
に保持された列アドレスを基準として、モードレジスタ
1046からのバースト長のデータに応じて内部列アド
レスを生成するバーストアドレスカウンタ1060と、
バーストアドレスカウンタ1060の出力を受けて、対
応する列アドレスのプリデコードを行なうコラムプリデ
コーダ34と、アドレス入力端子に与えられるバンクア
ドレスBA0〜BA2を、内部クロック信号int.C
LK2に応じて動作する入力バッファ1040〜104
4を介して受け、指定されたバンクアドレス値を保持す
るバンクアドレスラッチ1052と、バンクアドレスラ
ッチ1052の出力を受けて、バンクアドレスをデコー
ドするバンクデコーダ22とを備える。
【0033】なお、アドレス信号入力端子12に与えら
れるアドレス信号は、モードレジスタへの動作モード情
報の書込を行なう際に、その何ビットかの組合せによっ
て、モードレジスタ中にデータを書込むためにも用いら
れる。たとえば、バースト長のBLや、CASレイテン
シCLの値などの設定が、アドレス信号の所定のビット
数の組合せにより指定される。
【0034】また、バンクアドレス信号BA0〜BA2
は、ロウ系のアクセス時、およびコラム系のアクセス時
のそれぞれにおいてアクセスバンクを指示する。すなわ
ち、ロウ系のアクセス時、およびコラム系のアクセス時
のそれぞれにおいて、アドレス信号入力端子1030に
与えられたバンクアドレス信号BLA0〜BLA2は、
バンクアドレスラッチ1052に取込まれた後、バンク
デコーダ1066によりデコードされた後、各メモリア
レイブロック(バンク)に伝達される。
【0035】SDRAM1000は、さらに、それぞれ
が読出/書込動作を独立に行なうことが可能な単位であ
るバンク0〜バンク16として動作するメモリアレイブ
ロック100a〜100pと、バンクデコーダ22から
の出力およびロウプリデコーダ36からの出力に応じ
て、対応するバンク中の行(ワード線)を選択するため
のロウデコーダ44と、コラムプリデコーダ34からの
出力に応じて対応するバンク中の列(ビット線対)を選
択するためのコラムデコーダ42と、読出動作において
は選択されたバンク中の選択されたメモリセルから読出
されたデータをグローバルI/OバスG−I/Oに与
え、書込動作においては、バスG−I/Oにより伝達さ
れた書込データを対応するバンクに与えるI/Oポート
66と、書込動作において、外部から与えられた書込デ
ータを保持し、バーストG−I/Oに与え、読出動作に
おいて、バスG−I/Oにより伝達された読出データを
保持するデータ入出力回路1086と、データ入出力回
路1086とデータ入出力端子1070との間で入出力
データDQ0〜DQ31のやり取りを行なうための双方
向入出力バッファ1072〜1082とを含む。
【0036】双方向入出力バッファ1072〜1082
は、モードレジスタ1046に保持された動作モードデ
ータに応じて、ダブルデータレートSDRAM(以下、
DDR−SDRAMと称す)動作モード第では1の内部
クロック信号int.CLK1に同期して、シングルデ
ータレートSDRAM(以下、SDR−SDRAMと称
す)動作モードでは第2の内部クロック信号int.C
LK2に同期して動作する。
【0037】入出力端子1068に対して双方向入出力
バッファ1069を介して授受される信号QS0〜QS
3は、それぞれ対応するデータ入出力端子DQ0〜DQ
7、DQ8〜DQ15、DQ16〜DQ23、DQ24
からDQ31のデータ授受のタイミングを示す信号であ
る。
【0038】SDR−SDRAM動作モードでは、信号
信号QS0〜QS3を信号QSと総称し、DDR−SD
RAM動作モードでは、信号信号QS0〜QS3を信号
DQSと総称する。
【0039】上述したとおり、SDRAM1000は、
SDR−SDRAM動作モードと、DDR−SDRAM
動作モードとを切換えて動作することが可能である。し
かしながら、以下では、主に、DDR−SDRAMとし
ての動作を中心として説明することにする。
【0040】図2は、図1に示した本発明の実施の形態
1の同期型半導体記憶装置1000の構成をより具体的
に説明するための概略ブロック図である。
【0041】図2を参照して、同期型半導体記憶装置1
000は、外部制御信号入力端子群10を介して与えら
れる外部制御信号/RAS、/CAS、/W、/CS等
を受けて、これをデコードし、内部制御信号を発生する
モードデコーダ20と、モードデコーダ20から出力さ
れる内部制御信号を伝達するコマンドデータバス53a
および53bと、メモリセルが行列状に配列されるメモ
リセルアレイ100とを備える。
【0042】メモリセルアレイ100は、図2に示すと
おり、全部で16個のメモリセルブロック100a〜1
00bに分割配置されている。たとえば、同期型半導体
記憶装置1000の記憶容量が1Gビットである場合、
各メモリセルブロックは64Mビットの容量を有する。
各ブロックは、独立にバンクとして動作し得る構成とな
っている。
【0043】同期型半導体記憶装置1000は、さら
に、クロック信号入力端子16aおよび16b(図中で
は、クロック信吾入力信号を総括して符号16で示す)
に与えられる互いに相補な外部クロック信号ext.C
LK、外部クロック信号/ext.CLKを受け、モー
ドデコーダ20により制御されて同期動作を開始し、内
部クロック信号int.CLK1および内部クロック信
号int.CLK2を出力する内部制御クロック生成回
路1008とを含む。
【0044】アドレス信号入力端子群12を介して与え
られる外部アドレス信号A0〜Ai(i:自然数)は、
モードデコーダ20の制御の下に、第2内部クロック信
号int.CLK2に同期して、同期型半導体記憶装置
1000内に取込まれる。
【0045】外部アドレス信号A0〜Aiのうち、所定
数のビット数のデータは、アドレスバス51aを介し
て、バンクデコーダ22に与えられる。バンクデコーダ
22からは、アドレスバス51bおよび51cを介し
て、デコードされたバンクアドレスB0〜B7が、各バ
ンクに伝達される。
【0046】一方、アドレス信号入力端子群12に与え
られるその他の外部アドレス信号は、アドレスバス50
aおよび50bを介して、アドレスドライバ52に伝達
される。アドレスドライバ52からさらに、アドレスバ
ス50cを介して、アドレス信号は各バンク(メモリセ
ルブロック)に伝達される。
【0047】同期型半導体記憶装置1000は、さら
に、メモリセルブロックの対ごとに設けられ、モードデ
コーダ20の制御の下に、アドレスバス50cにより伝
達されたロウアドレスをラッチし、プリデコードするロ
ウプリデコーダ36と、ロウプリデコーダ36からの出
力をもとに選択されたメモリセルブロックの対応する行
(ワード線)を選択するロウデコーダ44と、メモリセ
ルブロックごとに設けられ、モードデコーダ20の制御
の下に、アドレスバス50cにより伝達された列アドレ
スをラッチし、プリデコードするコラムプリデコーダ3
4と、プリデコーダ34からの出力を伝達するコラムプ
リデコーダ線40と、コラムプリデコーダ線40からの
出力をもとに選択されたメモリセルブロックの対応する
列(ビット線対)を選択するコラムデコーダ42とを含
む。
【0048】同期型半導体記憶装置2000は、さら
に、チップ中央部の長辺方向に沿う領域であって、外部
制御信号入力端子群10およびアドレス信号入力端子群
12が設けられる領域の外側に、それぞれ配置されるデ
ータ入力端子DQ0〜DQ15およびDQ16〜DQ3
1と、データ入出力端子DQ0〜DQ31にそれぞれ対
応して設けられる入出力バッファ回路14a〜14f
と、入出力バッファと対応するメモリセルブロックとの
間でデータの伝達を行なうデータバス54と、メモリセ
ルブロック100a〜100bにそれぞれ対応して設け
られ、データバス54と選択されたメモリセル列との間
でデータの授受を行なうリード/ライトアンプ38とを
含む。
【0049】入出力バッファ回路14a〜14fは、図
2には図示していないが、図1と同様の構成のデータ入
出力回路1086を介して、メモリセル100との間で
データの授受を行う。
【0050】信号/CS、信号/RAS、信号/CAS
および信号/Wの取込動作は、内部クロック信号in
t.CLK2に同期して行われる。
【0051】また、アドレス信号入力端子群12に与え
られるアドレス信号の取込動作は第2の内部クロック信
号に同期して行われる。
【0052】データ入出力端子DQ0〜DQ31を介し
てのデータの授受は、SDR−SDRAM動作モードで
あるか、DDR−SDRAM動作モードであるかに応じ
て、第1の内部クロック信号int.CLK1または第
2の内部クロック信号int.CLK1に同期して行わ
れる。さらに、動作モードに応じて、データの取りこみ
は、外部から与えられる信号DQSに同期して行われる
場合もある。
【0053】[分散型の冗長列の配置方式]図3は、図
2に示したメモリアレイバンクから読出されたデータを
グローバルI/OデータバスG−I/Oまで伝達するサ
ブI/O線対S−I/OおよびメインI/O線対M−I
/Oの配置の一例を示すブロック図である。
【0054】図3においては、バンク0(図2のメモリ
セルアレイブロック100aに対応)は、4つの領域1
00a0〜100a3に分割されている。
【0055】この4つに分割された領域のうちそれぞれ
隣り合う2つの領域である、領域100a0および10
0a1が偶数アドレスに対応した領域を形成する。
【0056】一方、領域100a2および100a3が
奇数アドレスに対応した領域を形成している。
【0057】バンク0(Bank−0)は、図2に示し
たメモリセルアレイ100を16個に分割した1個分
(64Mbit分の領域)に相当している。図2に示し
たSDRAM1000では、一度に32個のデータが出
力される構成となっているため、バンク0からは、16
個のデータが出力されることが必要である。すなわち、
図2に示した構成のうち、左半平面に属するバンク10
0a、100b、100c、100d、100i、10
0j、100kおよび100lのうちの1つが活性状態
とされて、読出動作においては、対応するデータ入出力
端子DQ0〜DQ15からデータが出力される。一方、
図2の右半平面に属するバンク100e、100f、1
00g、100h、100m、100n、100oおよ
び100pのうちの1つのバンクが活性状態とされ、対
応するデータ入出力端子DQ16〜DQ31からデータ
の出力が行われる。
【0058】したがって、1つのバンクに含まれる偶数
アドレスに対応した領域と奇数アドレスに対応した領域
のそれぞれからは、8個のデータが出力されることが必
要である。図3に示すように、各領域100a0〜10
0a3は、列方向に8つのメモリセルアレイマットMA
B0〜MAB7に分割されている。この各メモリセルア
レイマットのそれぞれの領域に対応してセンスアンプ帯
(図示せず)が存在し、選択されたメモリセルからのデ
ータを増幅する。
【0059】以下、たとえば、領域100a0の構成を
例にとって説明する。各マットに対して、ワード線方向
(図中G−O/Iに沿う方向)には、サブI/O線対S
−I/Oが走っている。外部アドレス信号に応じて選択
されたコラム選択線YSが活性化されることにより、対
応するメモリセル列のセンスアンプと接続されること
で、センスアンプにより増幅された読出データが、サブ
I/O線対S−I/Oに伝達される。このサブI/O線
対S−I/Oは、2本で1つのデータを伝達する相補構
成となっている。
【0060】各メモリセルアレイマットに対して縦方向
(図中G−I/Oに垂直な方向、メモリセルアレイの列
方向)には、メインI/O線対M−I/Oが走ってい
る。サブI/O線対により伝達されたデータは、このサ
ブI/O線対S−I/OとメインI/O線対M−I/O
との交点に位置するサブアンプにより増幅された後、対
応するメインI/O線対M−I/Oに伝達される。メイ
ンI/O線対M−I/Oにより伝達された読出データ
は、リード/ライトアンプ902、904、906およ
び908により増幅されて、対応するグローバルI/O
バスG−I/Oに伝達される。
【0061】メインI/O線対も、2本で1つのデータ
を伝達する相補構成である。図3において、サブI/O
線対とメインI/O線対の交点において黒四角で表わさ
れた領域が、サブI/O線対S−I/OとメインI/O
線対M−I/Oとを接続するトランスファゲートおよび
サブアンプの位置を示している。
【0062】ライト動作においては、上述したのと逆の
経路を介して外部からのデータが選択されたメモリセル
に書込まれる。
【0063】上述したとおり、バンク0が選択されてい
る場合は、このバンク0から16個のデータが出力され
ることが必要である。
【0064】1本の列選択線が活性化されることで選択
されるメモリセルの数は、後に説明するように4個であ
る。したがって、偶数アドレス領域および奇数アドレス
領域のそれぞれにおいて、2本の列選択線YS(列選択
線を総称する場合、列選択線YSと称す)の活性化が必
要である。
【0065】図3に示した例においては、領域100a
0において列選択線YS0が、領域100a1において
列選択線YS1が、領域100a2において列選択線Y
S2が、領域100a3において列選択線YS3がそれ
ぞれ活性化されることで、この16個のデータの読出が
行われる。
【0066】ところで、領域100a0において、列選
択線YS0により選択されるメモリセル列中に欠陥が存
在する場合、領域100a0に対応して設けられている
冗長メモリセル列領域DSR0中のメモリセル列との置
換が行われる。したがって、外部からのアドレス信号に
応じて、列選択線YS0が選択される場合は、これに代
えて、冗長列領域DSR0中の列選択線RYS0が選択
されることになる。
【0067】このとき、上述したようにバンク0(Ba
nk−0)において、16個のデータが対応するグロー
バルI/OバスG−I/Oに伝達されるためには、領域
100a0〜100a3のすべてにおいて、列選択線Y
Sが活性化されることが必要となる。
【0068】このことは、正規の列選択線YS0を冗長
列RYS0で置換する場合に、置換対象となる正規の列
選択線YS0がアクセスされたときには、その列選択線
YS0の活性化を中止して、その列選択線YS0の属し
ている領域100a0の範囲内において冗長列選択線R
YS0を活性化させなければならないことを意味する。
つまり、冗長列領域DSR0が救済することが可能な範
囲が領域100a0に限定されていることを意味する。
【0069】また、上述のような列選択線YS0を冗長
列RYS0に置換する動作を行なうことで、外部からア
ドレス信号が与えられた後、このような冗長列による救
済を行なうか否かの判定を行なった後に、初めてバンク
0(Bank−0)からのデータの読出が行なわれ、読
出データが16個すべて揃うこととなり、アクセススピ
ードが遅れてしまうことを意味する。
【0070】図4は、冗長列が上述したように分散配置
されている場合の列選択回路の構成を示す概略ブロック
図である。
【0071】アドレスバスを介して伝達された列アドレ
ス信号Col.Add.は、まず、コラムアドレスラッ
チ550に取りこまれ、保持される。つづいて、コラム
プリデコーダ34によりプリデコードされたアドレス信
号は、正規のメモリセルアレイに対応するコラムデコー
ダ42aと、冗長判定回路352に与えられる。
【0072】冗長判定回路352においては、冗長列と
置換されるべき正規メモリセルアレイ中に存在する不良
ビットを含むメモリセル列のアドレスがヒューズ素子に
より、予めプログラムされている。
【0073】冗長判定回路352は、列アドレス信号C
ol.Add.が、不良メモリセル列のアドレスと一致
すると判定した場合、コラムデコーダ42aに対して与
えられる正規不活性化信号NDEを活性化するととも
に、冗長コラムデコーダ42bに対する冗長列活性化信
号SEAを活性化する。これに応じて、コラムデコーダ
42aの動作は停止され、一方、冗長コラムデコーダ4
2bは対応する列選択信号線RYS0を活性化する。冗
長メモリセルアレイ中のメモリセルRMCが、正規メモ
リセル中のメモリセルNMCの替わりに選択され、読出
データは、ローカル(サブ)I/O線対L−I/O、メ
インI/O線対M−I/OおよびグローバルI/O線対
G−I/Oを介して、出力バッファ(図示せず)に伝達
される。
【0074】冗長判定回路352は、列アドレス信号C
ol.Add.が、不良メモリセル列のアドレスと一致
しないと判定した場合、コラムデコーダ42aが選択し
て、活性化した列選択線YS0に対応する正規メモリセ
ルNMCからの読出データが、ローカルI/O線対L−
I/O、メインI/O線対M−I/Oおよびグローバル
I/O線対G−I/Oを介して、出力バッファ(図示せ
ず)に伝達される。
【0075】このような構成では、ローカルI/O線対
L−I/OおよびメインI/O線対M−I/O、プリア
ンプ部分が正規メモリセルアレイおよび冗長メモリセル
アレイで共通のため、プリアンプ906の制御信号は共
通に1種類であればよい。しかし、逆に、コラム選択線
のうち正規メモリセルアレイ側と冗長メモリセルアレイ
側とのいずれの側を活性化するかの判定結果を指示する
ための信号NDEおよび信号SEAの2つが必要であ
る。言いかえると、この信号NDEおよび信号SEAの
状態が確定するまでの期間分、コラム選択線の活性化動
作には動作マージンが必要になる。
【0076】図5および図6は、このような読出動作に
おける列アドレス信号の入力からデータ出力までの処理
の流れを説明するための図である。
【0077】図5は、正規のメモリセル列が選択される
場合のアドレス信号入力からデータ出力までの処理の流
れを示し、図6は、冗長列が選択される場合のアドレス
信号入力からデータ出力までの処理の流れを示す。
【0078】図5および図6を参照して、時刻t1にお
いて、外部からの列アドレス信号が、アドレス信号入力
バッファに与えられる。
【0079】続いて、時刻t2において、与えられた列
アドレス信号に応じて、偶数アドレス領域あるいは奇数
アドレス領域のいずれかからデータの読出を行なうかな
どの、内部アドレスの生成に対する論理処理が開始さ
れ、続いて内部アドレスに基づいて冗長列との置換を行
なうべきか否かの冗長判定が行なわれた後に、いずれの
列選択線を活性化させるかについての列選択線のデコー
ディング処理が行われる。
【0080】以上の処理が終了した段階で、時刻t3に
おいて、対応する列選択線YSの選択が行われる。図5
においては、正規メモリセル列(ノーマル領域)に対す
る列選択線YSが選択され、図6においては、冗長領域
(スペア領域)における列選択線が選択される。
【0081】これに応じて、時刻t3において、選択さ
れたメモリセル列からサブI/O線対S−I/Oを介し
てのデータの読出が開始される。
【0082】時刻t4において、図5においてはノーマ
ル領域の、図6においてはスペア領域の選択されたメモ
リセル列に対応するサブアンプにおけるデータの増幅動
作が開始され、サブI/O線対S−I/Oにより伝達さ
れた読出データは、メインI/O線対M−I/Oへと出
力される。
【0083】時刻t5において、メインI/O線対M−
I/Oにより伝達された読出データが、リード/ライト
アンプ(メインアンプ)により増幅される。
【0084】時刻t6において、メインアンプにより増
幅された読出データは、対応するグローバルI/Oバス
G−I/Oに出力される。
【0085】時刻t7において、グローバルI/Oバス
G−I/Oにより伝達された読出データは、出力バッフ
ァからデータ入出力端子に対して出力される。
【0086】しかしながら、図3において示したサブI
/O線対S−I/OおよびメインI/O線対M−I/O
の構成では、上述したとおり、各領域100a0〜10
0a3のすべてにおいて外部から与えられた列アドレス
に対応した列選択線が活性化されるまで、言い換えると
時刻t2において、論理処理、冗長判定およびYSデコ
ーディング処理のすべてが完了した後に、初めて対応す
る列選択線YSの選択が行なわれて、時刻t3からサブ
I/O線対S−I/Oへのデータ出力が開始されること
になる。
【0087】以上のような構成では、冗長メモリセル列
に対する置換が行なわれている場合も行なわれていない
場合も、いずれも冗長判定を行なう処理時間分が経過し
た後でなければYSデコーディング処理および列選択線
YSの活性化動作が開始されないことになる。
【0088】[冗長メモリセル列の集中配置方式]図7
は、本発明の実施の形態1のSDRAM1000におけ
るバンク中のサブI/O線対S−I/O、メインI/O
線対M−I/Oおよび冗長メモリセル列の配置を示す概
略ブロック図である。
【0089】図3に示した構成と異なる点は、以下のと
おりである。第1には、バンク0(Bank0)の各領
域100a0〜100a3において、ワード線方向(行
方向)に走るサブI/O線対S−I/Oが、正規なメモ
リセル列の領域に対応したサブI/O線対S−I/Oと
冗長メモリセル列領域に対応したサブI/O線対RS−
I/Oとに分離されている点である。第2には、領域1
00a0と100a1との境界領域に、冗長メモリセル
列領域専用のメインI/O線対RM−I/Oが設けられ
る構成となっている点である。
【0090】さらには、正規なメモリセル列領域のサブ
I/O線対S−I/OとメインI/O線対M−I/Oと
の接続点に設けられるサブアンプSUAおよびトランス
ファゲートやイコライズ回路の活性化を指示する信号i
ore、iowe、ioeqを伝達する配線と、冗長メ
モリセル列領域のサブI/O線対RS−I/Oとメイン
I/O線対RM−I/Oとの交点に位置するサブアンプ
RSUA、トランスファゲートおよびイコライズ回路等
の活性化を指示する信号iore、iowe、ioeq
とは、ともに同一の信号配線により伝達される構成とな
っている。
【0091】ここで、信号ioreは、読出動作におい
てサブアンプの活性化を指示する信号であり、信号io
weは、書込動作においてサブアンプの活性化を指示す
る信号であり、信号ioeqは、イコライズ回路の活性
化を指示する信号である。
【0092】図8は、図2に示した構成のうち、ロウプ
リデコーダ36の構成を説明する概略ブロック図であ
る。
【0093】コマンドアドレスバス53bは、ロウ系の
回路動作を活性化することを指示する信号RowA、コ
ラム系の回路動作を活性化することを指示する信号Co
lA、内部回路の回路動作の活性化を指示する信号AC
T、バンクのリセット(プリチャージ)を指示する信号
PC、すべてのバンクのプリチャージを指示する信号A
PC、ビット線等のイコライズが解除されることや、不
使用ビット線をセンスアンプより切り離す作業を行なう
ことを指示する信号EQ、ワード線の活性化を指示する
信号RXT、センスアンプの活性化を指示する信号SE
等の伝達を行なう。
【0094】バンクアドレスバス51cは、バンクデコ
ーダ22によりデコードされたバンクアドレス信号B0
〜B7を伝達する。アドレスバス50cは、アドレスド
ライバ52からのアドレス信号の伝達を行なう。
【0095】バンクアドレス信号のうち、たとえばビッ
トデータB7が活性状態となり、かつ信号RowAが活
性状態となると、AND回路203からは活性状態の信
号が出力され、これに応じてワンショットパルス発生回
路204から活性なワンショットパルスが出力される。
【0096】これに応じて、ドライバ回路206が活性
化され、信号ACTのレベルが取込まれて、レベル保持
回路208にそのレベルが保持される。
【0097】同様にワンショットパルス発生回路204
からの信号に応じて、ドライバ回路210が活性化し、
信号PCのレベルを受けて、レベル保持回路212がそ
のレベルを保持する。一方、ドライバ回路210からの
出力を受けて、ワンショットパルス発生回路214は、
レベル保持回路208に対してリセット信号を出力す
る。インバータ220は、レベル保持回路208からの
出力信号に応じて、活性化され、信号EQを受けて出力
する。一方、NOR回路222は、信号APCおよびワ
ンショットパルス発生回路214からの信号を受けて、
否定論理和演算結果を出力する。フリップフロップ回路
224は、インバータ220からの出力に応じてセット
され、NOR回路222からの出力に応じてリセットさ
れる。後に説明する階層電源制御信号SCRCにより活
性化されるドライバ回路226は、フリップフロップ回
路224の出力を受けて、出力し、このドライバ回路2
26の出力レベルを、レベル保持回路228が保持す
る。このレベル保持回路228の出力レベルは、信号
l.EQとして、対応するメモリセルブロックに対して
与えられる。
【0098】同様にして、フリップフロップ回路234
は、レベル保持回路208からの信号に応じて活性化さ
れ、コマンドデータバス53bを介して伝達される信号
RXTのレベルを入力として受けるインバータ230の
出力によりセットされ、ワンショットパルス発生回路2
14およびコマンドデータバス53bを介して伝達され
る信号APCのレベルを受けるNOR回路232の出力
によりリセットされる。
【0099】ドライバ回路236は、フリップフロップ
回路234の出力を受けて、階層電源制御信号SCRC
により活性化される。ドライバ回路236の出力レベル
は、レベル保持回路238により保持され、このレベル
保持回路238の出力レベルが、信号l.RXTとし
て、対応するメモリセルブロックに出力される。
【0100】フリップフロップ回路244は、コマンド
データバス53bを介して伝達される信号SEを受け
て、レベル保持回路208の出力レベルに応じて活性化
されるインバータ240の出力によりセットされ、ワン
ショットパルス発生回路214の出力信号およびコマン
ドデータバス53bを介して伝達される信号APCのレ
ベルを受けるNOR回路242の出力に応じてリセット
される。ドライバ回路246は、フリップフロップ回路
244の出力を受け、階層電源制御信号SCRCにより
活性化される。ドライバ回路246の出力レベルは、レ
ベル保持回路244により保持され、このレベル保持回
路244の出力レベルが信号l.SEとして、対応する
メモリセルブロックに与えられる。
【0101】一方、ラッチ回路250は、階層電源制御
信号SCRCの活性化に応じてリセットされ、ワンショ
ットパルス発生回路204の活性化に応じて活性化し、
アドレスデータバス50cを介して伝達されたアドレス
信号を保持する。ラッチ回路250からの出力は、冗長
アドレスデコーダ(図示せず)に伝達されるとともに、
プリデコーダ252に与えられ、プリデコードされた結
果が、階層電源制御信号SCRCに応じて活性化される
ドライバ回路254に与えられる。
【0102】ドライバ回路254からの出力は、それぞ
れレベル保持回路256により保持され、レベル保持回
路256が、それぞれ対応するロウプリデコーダ線に出
力される。
【0103】図8に示したロウプリデコーダ36の構成
のうち、レベル保持回路208、212、228、23
8および248ならびにレベル保持回路256と、対応
するメモリセルブロックを含む領域201は、階層電源
制御信号により制御されない領域であって、活性状態中
においても、待機状態中においても、常に電源電位Vc
cと接地電位Vssとを電源電位として動作する領域で
ある。
【0104】これに対して、ロウプリデコーダ36のう
ち領域202は、階層電源制御信号SCRCにより制御
されて、信号SCRCが活性状態である期間中は、電源
電位Vccおよび接地電位Vssとを受けて動作し、階
層電源制御信号SCRCが不活性状態(“L”レベル)
である期間中は、電源電位Vccよりも低い電位および
接地電位Vssよりも高い電位をそれぞれ電源電位とし
て動作する領域である。このような構成により、消費電
力の低減を図ることが可能である。
【0105】図9は、コラムプリデコーダ34の構成を
示す概略ブロック図である。図9を参照して、コントロ
ール回路20からは、コマンドデータバス53bを介し
て、読出動作を指示するためのリード系アクセス識別信
号READと、書込動作を指示するためのライト系アク
セス識別信号WRITEと、オートプリチャージ動作を
指示するためのオートプリチャージ識別信号ATPC
と、各バンク毎にバースト動作の終了を指示するための
バースト終了識別信号BENDと、コラム選択動作中に
他のバンクが選択された場合、このコラム選択動作を強
制的に終了させることを指示するターミネーション識別
信号TERMと、プリチャージ動作の終了を指示するた
めのプリチャージ動作識別信号PCCMが伝達される。
【0106】また、信号BACTは、バンクが選択され
るのにともなって、レベル保持回路208に保持される
フラグ信号である。
【0107】コラムプリデコーダ回路34は、コマンド
データバス53bにより伝達される信号ColAと対応
するバンクアドレス信号B7を受けるAND回路510
と、AND回路510の出力が活性化するのに応じてワ
ンショットパルス信号を出力するワンショットパルス生
成回路512と、フラグ信号BACTの活性化に応じて
活性化され、ワンショットパルス生成回路512の出力
をドライブするドライブ回路514と、信号ATPC、
信号BENDおよび信号TERMを受けるOR回路51
6と、ドライブ回路514の出力によりセットされ、O
R回路516の出力によりリセットされ、コラム系の動
作が活性化されたことを示すコラムフラグ信号Col.
FLAGを出力するフリップフロップ回路518とを含
む。
【0108】コラムプリデコーダ回路34は、さらに、
コラムフラグ信号Col.FLAGの活性化に応じて活
性化され、コマンドデータバス53bにより伝達された
信号READをドライブするインバータ回路520と、
信号WRITE、信号ATPC、信号BENDおよび信
号TERMを受けるOR回路522と、インバータ回路
520の出力によりセットされ、OR回路522の出力
によりリセットされ、読出動作が活性化されたことを示
すリードフラグ信号READ.FLAGを出力するフリ
ップフロップ回路524とを含む。
【0109】コラムプリデコーダ回路34は、さらに、
コラムフラグ信号Col.FLAGの活性化に応じて活
性化され、コマンドデータバス53bにより伝達された
信号WRITEをドライブするインバータ回路530
と、信号READ、信号ATPC、信号BENDおよび
信号TERMを受けるOR回路532と、インバータ回
路530の出力によりセットされ、OR回路532の出
力によりリセットされ、書込動作が活性化されたことを
示すライトフラグ信号WRITE.FLAGを出力する
フリップフロップ回路524とを含む。
【0110】コラムプリデコーダ回路34は、さらに、
コラムフラグ信号Col.FLAGを受けて所定クロッ
ク時間遅延するシフト回路542と、フラグ信号BAC
Tおよびシフト回路542の出力を受けるOR回路54
0と、OR回路540の出力の活性化に応じて活性化さ
れ、コマンドデータバス53bにより伝達された信号A
TPCをドライブするインバータ回路544と、コマン
ドデータバス53bにより伝達された信号PCCMPを
受けるインバータ回路546と、インバータ回路544
の出力によりセットされ、インバータ回路546の出力
によりリセットされ、オートプリチャージ動作が活性化
されたことを示すオートプリチャージフラグ信号ATP
C.FLAGを出力するフリップフロップ回路548と
を含む。
【0111】コラムプリデコーダ回路34は、さらに、
ワンショットパルス発生回路512の出力信号に応じて
活性化され、アドレスバス50cにより伝達されたコラ
ム信号を取りこむラッチ回路550を含む。ラッチ回路
550は、信号SCRCの活性化に応じてリセットされ
る。
【0112】コラムプリデコーダ回路34は、さらに、
ラッチ回路550に保持されたコラムアドレスの下位ビ
ットに応じて、活性化する列選択線(図示せず)に対応
するアドレス信号の下位ビットを調整する偶数ビット調
整回路552および奇数ビット調整回路554と、ラッ
チ回路550からの上位ビットデータをプリデコードす
るプリデコーダ556と、偶数ビット調整回路552か
らの下位ビットデータをプリデコードするプリデコーダ
557と、奇数ビット調整回路554からの下位ビット
データをプリデコードするプリデコーダ558と、信号
READまたは信号WRITEにより活性化され、プリ
デコーダ556、557および558からのプリデコー
ド信号を所定数のクロック(たとえば、2クロック)だ
け遅延して出力するシフト回路560と、シフト回路5
60からの出力を受けてコラムプリデコード線のレベル
をシフト回路560の出力信号に応じてドライブするド
ライブ回路562を含む。
【0113】なお、ドライブ回路562は、冗長デコー
ダ(図示せず)からのアドレスが欠陥アドレスに相当し
ないことを示す信号Missに応じて活性化される構成
としてもよい。
【0114】図10は、図9に示した列系のローカル制
御回路について、冗長回路部分の制御系も含めた構成を
示す概略ブロック図である。
【0115】図10を参照して、アドレス処理部E2
は、偶数アドレスに対応した領域100a1および奇数
アドレスに対応した領域100a2に対する列選択動作
を制御するための回路であり、冗長判定部408は、冗
長領域SR1に対する列判定動作を制御するための回路
である。
【0116】以下で説明するとおり、冗長領域SR1
は、偶数アドレスに対応した領域100a0および10
0a1の双方について冗長置換を行なうことが可能な構
成となっている。
【0117】アドレス処理部E2は、コラムへのアクセ
ス信号COLAとバンクアドレス信号とが入力されるA
ND回路510と、AND回路510の出力を受けワン
ショットパルスを発生するパルス発生回路512と、中
央からアドレスバス50cによって伝達された13ビッ
トのアドレスAdd(C:0)をパルス発生回路512
の出力に応じて取込む1次ラッチ回路550aと、1次
ラッチ回路550aが出力するコラムアドレスをラッチ
するラッチ回路550bと、1次ラッチ回路550aの
下位3ビットを動作条件に応じて変換するアドレス変換
回路554aと、アドレス変換回路554aの出力を受
けクロック信号CCLKに同期してバースト動作のため
にカウントを行なうカウンタ554b、554c(バー
ストアドレスカウンタ1060に相当)と、ラッチ回路
550bおよびカウンタ554b、554cの出力を受
けるプリデコーダ556a、556b、557および5
58と、プリデコーダ556a、556b、557およ
び558の出力を遅延させて出力するシフタ560a、
560bと、シフタ560a、560bの出力をメモリ
アレイ中に出力するドライバ562a、562bと、ラ
ッチ回路550bによってラッチされたアドレス信号を
受けて冗長判定を行なう冗長判定部408とを含む。
【0118】ここで、信号CCLKは、内部クロック信
号int.CLKの反転した信号であり、カウンタ55
4bおよび554cは、この内部クロック信号int.
CLKが不活性である期間中にカウントアップ動作を行
なうことになる。
【0119】図10中プリデコーダ556a、556b
シフタ560a、560bおよびドライバ562a、5
62bは、奇数アドレス領域100a2に対応した列選
択信号をプリデコードラインに出力するための構成を示
す。
【0120】図10においては、偶数アドレス領域に対
する冗長判定部408のみを図示しているが、実際に
は、奇数アドレス領域100a2に対応しても、冗長判
定部408と同様な構成が設けられている。
【0121】冗長判定部408は、冗長判定回路456
と、冗長判定回路456の出力を受ける入出力選択回路
457およびOR回路458と、冗長判定回路456、
入出力選択回路457およびOR回路458の出力を遅
延させて出力するシフタ460と、シフタ460の出力
をメモリアレイ中に出力するドライバ462とを含む。
【0122】次に簡単に動作を説明する。SDRAM1
000の中央部から送られたアドレス信号は、コラムへ
のアクセス信号COLAとバンクアドレスとに基づくパ
ルス発生回路512の出力に応じて、1次ラッチ回路5
50aにコラムアドレスとして取込まれる。
【0123】1次ラッチ回路550aは、ラッチ回路5
50bとアドレス変換回路554aにコラムアドレスを
送り出した後、信号SCRCによりセットされる。この
1次ラッチ回路550aは電源投入時にも電源投入の際
のみに発生する信号Vupによってリセットされる。
【0124】コラムアドレスの下位3ビットは、バース
ト動作のための処理に関わるもので、アドレス変換処理
を施した後カウンタに入力される。
【0125】実際は、奇数アドレスと偶数アドレスとが
同時に処理されるため最下位アドレスは共通となり、カ
ウンタ処理をされるのは下位3ビット中の2ビットとな
る。
【0126】この結果がバンクのメモリアレイの奇数ア
ドレス領域と偶数アドレス領域の各プリデコーダに伝達
される。また冗長判定回路にもコラムアドレスが入力さ
れ、冗長メモリ列への置換が行なわれた場合には、OR
回路458から出力される信号が活性状態となり、それ
に応じて所定の時間遅延して出力されるドライバ回路4
62からの出力が、冗長メモリ列の置換を指示するヒッ
ト信号Hitとして認識される。なお、信号Hitが不
活性である場合は冗長メモリ列への置換が行なわれてい
ないことになり、この場合は冗長列への変換がミス(M
iss)したと呼ぶことにする。したがって、ドライバ
回路462から出力される信号は、総称してヒット/ミ
ス信号(以下H/M信号)と呼ばれる。
【0127】以上説明したとおり、偶数アドレス部40
8に対応して設けられた複数の冗長判定回路の判定結果
はOR回路458においてOR処理がなされ、いずれか
の冗長置換が実施されたか否かの判定結果として認識さ
れる。
【0128】入出力選択回路457からシフタおよびド
ライバを経由して出力される入出力選択信号I/O−S
el.は、後に説明するように、冗長領域SR1に属す
るメインI/O線対RM−I/Oにより読出されたデー
タを、いずれのグローバルI/OバスG−I/Oに出力
するかを指示する信号である。
【0129】[冗長メモリセル列の集中配置方式の詳
細]図11は、図7に示したような正規メモリセル列、
冗長メモリセル列、サブI/O線対S−I/O、RS−
I/OおよびメインI/O線対M−I/O、RM−I/
Oにより読出されたデータが、グローバルI/OバスG
−I/Oに伝達される経路を説明するための概略ブロッ
ク図である。
【0130】領域100a0における正規のメモリセル
列に対応する列選択線YS0が活性化することにより読
出されたデータは、メインI/O線対M−I/Oを経由
してリード/ライトアンプ602、604、606およ
び608に伝達され、増幅された後、対応するグローバ
ルI/OバスG−I/Oへと伝達される。
【0131】これに対して、領域100a0の冗長列領
域(スペア領域)SR0に対応して設けられたメインI
/O線対RM−I/Oを経由して読出されたデータは、
対応するリード/ライトアンプ610〜616によりそ
れぞれ増幅される。
【0132】リード/ライトアンプ601〜616によ
り増幅されたデータは、マルチプレクサ618に入力さ
れ、図10において説明した信号I/O−Sel.に応
じて、対応するグローバルI/OバスG−I/Oのうち
の所定のデータ線対に伝達される。
【0133】ここで、領域100a0の正規なメモリセ
ル列の領域から読出されたデータは、グローバルG−I
/O線対G−I/O0〜3に伝達される。
【0134】これに対して、冗長列領域SR0から読出
されたデータは、マルチプレクサ618を経由して、グ
ローバルI/Oバスのうち、G−I/O線対0〜7のい
ずれかに伝達される。
【0135】これは、もう1つの偶数アドレス領域であ
る100a1から読出されたデータは、グローバルI/
Oバスのうち、G−I/O線対4〜7に伝達されるた
め、スペア領域SR0が、この領域100a0の正規メ
モリセル列領域および100a1の正規メモリセル列領
域のいずれとも置換可能とするために、マルチプレクサ
618からの出力は、領域100a0および100a1
の接続するG−I/O線対のすべてに接続する構成とな
っているためである。
【0136】図12は、図11に示した構成のうち、メ
インアンプ606、608、610〜616と、マルチ
プレクサ618部分の構成をより詳しく説明するための
ブロック図である。
【0137】領域100a0の正規メモリセル列領域N
R0において、1つの列選択線YSnが活性化すると、
サブI/O線対S−I/Oにより伝達された読出データ
は、サブアンプ680により増幅されて、メインI/O
線対M−I/Oに伝達され、メインアンプ606により
増幅された後に、グローバルI/OバスG−I/Oのう
ちのG−I/O線対G−I/O2に伝達される。
【0138】同様にして、図示しないサブアンプにより
増幅された読出データが、メインI/O線対M−I/O
を伝達し、リード/ライトアンプ608により増幅され
て、G−I/O線対G−I/O3に伝達される。
【0139】一方、領域100a0における冗長メモリ
セル列領域SR0の列選択線RYSmが活性化された場
合には、サブI/O線対RS−I/Oにより伝達された
データは、サブアンプ684、686等により増幅され
て、メインI/O線対RM−I/Oに伝達される。
【0140】リード/ライトアンプ610〜616は、
1つの列選択線RYSmが活性化されることにより選択
された4つのメモリセルから読出されたデータを、それ
ぞれ増幅し、マルチプレクサ618に与える。
【0141】マルチプレクサ618は、信号I/O−S
el.に応じて、いずれかのG−I/O線G−I/O0
〜G−I/O7に対して、それぞれ選択的に読出された
データを伝達する。
【0142】上述したとおり、バンク0の領域100a
0の正規メモリセル列領域NR0から読出されたデータ
は、G−I/O線対G−I/O0〜3に読出され、領域
100a1の正規メモリセル列領域NR1(図示せず)
から読出されたデータは、G−I/O線対G−I/O4
〜7にそれぞれ出力される。このため、このような構成
とすることで、領域100a0に属する冗長メモリセル
列領域SR0中に含まれる冗長列は、領域NR0に含ま
れる正規のメモリセル列および領域NR1に含まれる正
規のメモリセル列のいずれとも置換可能な構成となって
いる。
【0143】図13は、冗長メモリセル列領域SR0に
おいて、選択されたビット線対からサブI/O線対RS
−I/Oにデータを伝達するためのトランスファゲート
部の構成を示す回路図である。
【0144】図13においては、1つの列選択線によっ
て、2つのメモリセル列が対応する2つのサブI/O線
対RS−I/Oに接続される部分の構成のみを抜き出し
て示している。
【0145】ただし、上述したとおり、実際は、1つの
列選択線が活性化することにより、4つのビット線対
が、それぞれ対応する4つのサブI/O線対RS−I/
Oに接続される構成となっている。
【0146】図13を参照して、列選択線RYS0が活
性化すると、ビット線対BL0,ZBL0は、それぞれ
トランスファゲートトランジスタTN01およびTN0
2を介して、サブI/O線対RS−I/O0に接続され
る。
【0147】一方、ビット線対BL1,ZBL1は、列
選択線RYS0が活性化すると、トランスファゲートト
ランジスタTN11およびTN12を介して、サブI/
O線対RS−I/O1と接続される。
【0148】図14は、サブI/O線対RS−I/O0
およびRS−I/O1と、対応するメインI/O線対R
M−I/O0およびRM−I/O1との交点に設けられ
るイコライズ回路642、644およびサブアンプ65
2および654の構成を示す回路図である。
【0149】サブI/O線対RS−I/O0に対応し
て、イコライズ回路642およびサブアンプ652が設
けられ、サブI/O線対RS−I/O1に対応して、イ
コライズ回路644およびサブアンプ654が設けられ
ている。イコライズ回路642は、サブI/O線対RS
−I/O0間に直列に接続され、信号ioeqにより導
通状態とされるNチャネルMOSトランジスタNE01
およびNE02を含む。NE01およびNE02の接続
点には、プリチャージ電位Varrayが供給されてい
る。
【0150】プリチャージ電位Varrayは、メモリ
セルアレイに供給するために、外部電源電位から降圧さ
れた電位である。
【0151】サブアンプ752は、それぞれソースが接
地電位を受け、ゲートにはそれぞれ対応するサブI/O
線対のI/O線がそれぞれ接続するNチャネルMOSト
ランジスタM11およびM12と、トランジスタM11
とM12のドレインと、対応するメインI/O線対RM
−I/O0のI/O線との間にそれぞれ接続され、ゲー
ト電位が信号ioreにより制御されるNチャネルMO
SトランジスタM13およびM14とを含む。
【0152】すなわち、信号ioreにより、トランジ
スタM13およびM14が導通状態となっている場合、
サブI/O線対RS−I/O0の電位レベルに応じて、
メインI/O線対RM−I/O0のいずれかの電位レベ
ルが接地電位までプルダウンされることになる。
【0153】以上のようにして、読出動作においてはサ
ブI/O線対により伝達されたデータが、メインI/O
線対に伝達されることなる。
【0154】さらに、サブアンプ752は、サブI/O
線対RS−I/O0とメインI/O線対RM−I/O0
との間にそれぞれ接続され、ゲート電位が信号iowe
により制御されるトランジスタM15およびM16とを
含む。
【0155】すなわち、書込動作においては、信号io
weが活性状態となることで、トランジスタM15およ
びM16がともに導通状態となり、サブI/O線対RS
−I/O0とメインI/O線対RM−I/O0とが直接
接続されることになる。
【0156】同様の構成が、サブI/O線対RS−I/
O1およびメインI/O線対RM−I/O1に対応して
設けられていることになる。
【0157】図15および図16は、図11に示した冗
長メモリセル列の配置において、外部からアドレス信号
が与えられ、データが出力バッファに与えられるまでの
処理の流れを示すための図である。
【0158】図15は、正規のメモリセル列が選択され
た場合の処理の流れを示し、図16は、冗長メモリセル
列が選択された場合の処理の流れを示す。
【0159】時刻t1において、アドレス入力バッファ
にアドレス信号が与えられ、時刻t2において、アドレ
スバス50cにより伝達されたアドレス信号が、第1次
ラッチ550aに取込まれて、アドレス変換回路554
aにおいて、入力されたアドレス信号が偶数アドレスで
あるか奇数アドレスであるか、およびバースト長やバー
ストモードに応じて選択されるべきメモリセル列を決定
するための論理的処理が開始される。
【0160】時刻t3において、正規のメモリセル列に
対応する領域では、プリデコーダ556において列アド
レスのデコーディング処理が開始され、同時に時刻t3
において、冗長判定部においても、冗長判定および選択
されるべき冗長メモリセル列に対するデコーディング処
理が開始される。
【0161】続いて時刻t4において、正規のメモリセ
ル列および冗長メモリセル列の両方において、対応する
列選択線の活性化が行われる。これに応じて、選択され
たメモリセルからのデータがサブI/O線対に伝達され
る。
【0162】時刻t5において、正規のメモリセル列お
よび冗長メモリセル列の両方において、t4において冗
長列の選択が行なわれたことに応じてサブアンプが活性
化し、対応するメインI/O線対にデータを伝達する。
【0163】時刻t6において、メインI/O線対によ
り伝達されたデータは、リード/ライトアンプ(メイン
アンプ)により増幅される。このとき、図15に示すよ
うに、正規のメモリセル列が選択されている場合は、こ
れに応じて、正規のメモリセル列に対応したリード/ラ
イトアンプのみが活性化され、冗長メモリセル列に対応
したリード/ライトアンプは活性化されない。
【0164】一方、図16に示すように、冗長メモリセ
ル列が選択された場合には、正規のメモリセル列のリー
ド/ライトアンプが活性化されず、冗長メモリセル列に
対応したリード/ライトアンプのみが活性化される。
【0165】以後は、活性化されたリード/ライトアン
プにより、対応するグローバルI/OバスG−I/Oに
データが伝達され、出力バッファから読出データが出力
される。
【0166】以上のような構成とすることで、時刻t1
において与えられた列アドレスに対するデコーディング
処理および冗長判定処理が対応する正規のメモリセル列
および冗長メモリセル列の双方に対して並行して行われ
ることとなるため、列アドレス信号が与えられた時刻t
1から列選択線の選択動作が行われる時刻t4までに要
する時間は、図5および図6の時刻t1から時刻t3ま
での時間に比べて短縮されることになる。
【0167】なお、以上の説明では、正規のメモリセル
列および冗長メモリセル列から読出されたデータは、と
もに並列してサブアンプにより増幅される構成とした
が、冗長救済判定の結果により、使用されない側のメモ
リセル列の列選択線を活性化の途上で非活性状態に戻す
構成、すなわちドライバ回路562aおよび562bを
信号H/Mにより制御する構成とすることも可能であ
る。
【0168】このような構成とした場合は、サブアンプ
の活性化等により生じる不要な消費電力を抑制すること
が可能となる。
【0169】図17および図18は、外部から列アドレ
ス信号が与えられた後、メモリセルアレイへデータが書
込まれる場合の処理の流れを示す図である。
【0170】図17は、正規のメモリセル列が選択され
る場合の処理の流れを示し、図18は冗長メモリセル列
が選択される場合の処理の流れを示す。
【0171】時刻t1においてアドレス入力バッファに
列アドレス信号が与えられ、時刻t2において、与えら
れた列アドレスが偶数アドレスあるいは奇数アドレスで
あるかに応じて、アドレスの変換を行なう論理的処理が
行われる。
【0172】続いて時刻t3において、正規のメモリセ
ル列領域においてはプリデコーダによる列アドレスのデ
コーディング処理が、冗長メモリセル列の領域では、冗
長判定およびメモリセル列のデコーディング処理が同時
に開始される。デコーディングされた列アドレスデータ
は、シフト回路560に与えられ、書込動作時における
CASレイテンシに対応したクロックサイクル時間だけ
シフタ中にその値がラッチされる。
【0173】一方で、CASレイテンシサイクル中の時
刻t5において、データ入出力端子に書込データが与え
られる。
【0174】時刻t6において、シフタ560にラッチ
されていた列アドレス信号に応じて、正規のメモリセル
列領域および冗長メモリセル列領域の双方において対応
する列選択線の活性化が行われる。
【0175】一方で、時刻t5において入力された書込
データは、グローバルI/Oバスを伝達して、対応する
リード/ライトアンプまで伝達される。
【0176】時刻t7において、図17に示すように正
規のメモリセル列が選択される場合は、正規のメモリセ
ル列に対応したメインアンプのみが活性化される。これ
に応じて、正規なメモリセル列に対してのみデータの書
込が行なわれ、冗長メモリセル列の領域にはデータの書
込が行なわれない。
【0177】一方で、図18に示したように、冗長メモ
リセル列が選択されている場合には、冗長メモリセル列
に対応したリード/ライトアンプのみが活性化し、冗長
メモリセル列に対してのみデータの書込が行われる。
【0178】すなわち、ライト動作時においては、外部
より入力されるアドレスとデータは、まず、所望のコラ
ムを選択すべきアドレスデータの入力が行なわれた後
に、データはチップ外部のシステムの処理が行なわれて
アドレス信号よりも遅れてチップに入力される。
【0179】これは、意図的にシステム側が遅らせてデ
ータをチップに与える場合と、チップ外部バスの使用に
より、必然的にアドレス信号入力よりもデータ信号入力
が遅れてしまう場合とがある。
【0180】データ信号よりも先に入力されているアド
レス信号に基づいて、列アドレスに対する論理変換が実
施されたり、バーストアドレス発生の処理、欠陥救済実
施用の冗長判定等の処理が行われる。
【0181】そして、コラム選択線を活性化させるため
のデコーディング処理が実施された後、これらの処理が
終了後、データの到着を待つ間、列アドレスデータはラ
ッチ保持されている。
【0182】一方データは、チップ入力後にデータバス
に沿ってメモリアレイに分配される。ラッチ保持されて
いた列アドレスのデコーディングデータは、データの到
着に合わせて選択された列選択線を活性化し、データを
メモリセルに書込む。
【0183】したがって、列アドレスデータが与えられ
てから、書込データが与えられるまでに所定のサイクル
時間のレイテンシが存在することで、動作周波数に制限
されることなく、効率のよい書込動作を行なうことが可
能である。
【0184】また、外部から入力されるデータがアレイ
に伝達されるまでの時間で動作スピードが決まり、アド
レス信号の冗長救済判定やそのアドレス信号の伝搬時間
では書込動作速度が律速されない。つまり、データがグ
ローバルI/OバスG−I/Oからリード/ライトアン
プに伝達される際には、既に冗長部分のマルチプレクサ
が活性化されており、純粋にデータがデータ入力バッフ
ァからメモリセルアレイにまで伝達される伝達時間によ
り書込動作速度が律速されることになる。
【0185】正規のメモリセル列領域も冗長メモリセル
列領域も、列選択線の選択動作までは、同じ処理を経て
ほぼ同時に列選択線が活性化される。実際には、冗長救
済判定の結果により、使用しない側の列選択線は活性化
の途上で非活性状態に戻すか、あるいはライト動作にお
けるCASレイテンシの期間を利用して、非使用側の選
択線は非活性であることが望ましい。このような構成と
することで、不要な消費電力を節約することが可能であ
る。
【0186】正規のメモリセル列領域が正常であって、
冗長列領域のリード/ライトアンプの動作が非活性化さ
れる場合は、冗長列領域にはデータの書込が行なわれな
い。すなわち、メインI/O線対M−I/Oにはデータ
が伝達されない。
【0187】なお、列選択線の活性化動作自体を行なわ
ない構成とすることも可能である。正規のメモリセル列
領域に欠陥が存在し、冗長メモリセル列領域との置換が
必要な場合には、正規のメモリセル列領域のリード/ラ
イトアンプの動作が非活性化され、正規のメモリセル列
領域にはデータの書込が行なわれない。このとき、冗長
救済判定の結果をもとに、マルチプレクサ618等の接
続経路を決定するための信号I/O−Sel.が生成さ
れる。
【0188】図19は、図15〜図18において概念的
に示した書込および読出動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
【0189】図19においては、バースト長が8で、リ
ード動作のCASレイテンシが2の場合の動作を説明す
る。
【0190】ここで、バースト長が8、リード時のCA
Sレイテンシが2の場合を示している。CASレイテン
シが2とは、コマンド入力後2クロック目にデータ出力
が開始されることを意味する。
【0191】[DDR−SDRAMモードでの書込動
作]図19を参照して、時刻t0における外部クロック
信号ext.CLKの立上がりのエッジにおいて、信号
/CSおよび信号/RASが活性状態であることに応じ
て、SDRAMの活性化が指示される時刻t0におい
て、行アドレスおよびバンクアドレスの取込が行なわ
れ、ロウアドレスラッチ250およびバンクアドレスラ
ッチ1052中に保持される。
【0192】続いて、時刻t1において内部クロック信
号int.CLKの活性化のエッジで信号/CS、信号
/CASおよび信号/WEが活性状態であることに応じ
て書込動作が指定される。このとき、列アドレスも入力
されコラムアドレスラッチ550がその値を保持する。
このとき、バーストライトの動作モードを設定すること
で、次のサイクル以降での書込作業はバーストテストカ
ウンタ1060により、SDRAM1000内部におい
て自動的にコラムアドレスをインクリメントさせながら
進行することになる。
【0193】書込動作が指定されることで内部における
書込動作を指示するためのフラグ信号の信号WRITE
が活性状態へと変化する。
【0194】その後は、SDRAM1000に与える信
号DQSに同期して、外部において書込データを変化さ
せることで、書込データの取込が行われる。
【0195】さらに、シリアルに書きこまれたデータ
は、データ入出力回路1086において、2ビットごと
に、パラレルデータに変換され、時刻t3以後、時刻t
4〜t6において、選択されたメモリセルに書きこまれ
る。
【0196】[DDR−SDRAMモードでの読出動
作]次に、読出動作においては、時刻t10において、
外部クロック信号ext.CLKの立上がりのエッジに
おいて、信号/CSおよび信号RASが活性状態である
ことに応じて、ワード線を活性化させるためのACTコ
マンドの入力が行われる。この時点で、ワード線を指定
するアドレスの入力も同時に行われる。
【0197】続いて、時刻t11において、信号/CS
および信号/CASが活性状態であることに応じて、読
出動作の指定が行われる。このとき、列アドレスの指定
が行なわれ、コラムアドレスラッチ550に保持され
る。コラムアドレスラッチ550に保持された列アドレ
スに基づいて、バーストアドレスカウンタ1060が内
部アドレスを生成する。ワード線が活性化され、選択さ
れたメモリセルから2ビット並列に読出され、センスア
ンプにより増幅されたデータは、SDRAM1000中
で生成される読出クロックRCLKに同期して読出され
る。
【0198】2ビット並列に読み出されたデータは、デ
ータ入出力回路1086に保持され、シリアルデータに
変換されて、時刻t13から順次データ入出力端子10
70に対して出力されていく。
【0199】ここで、バーストリードの動作モードに対
する設定が行なわれていると、時刻t14以降の読出動
作は、内部で自動的にコラムアドレスをインクメントさ
せながら、2ビットの並列読出およびシリアルデータの
変換が順次行なわれ、データ入出力端子への出力が行わ
れることになる。
【0200】このとき、データ出力に同期して、SDR
AM1000から信号DQSを出力し、SDRAM10
00の外部に対してデータ出力のタイミングを与える。
【0201】以上説明したとおり、コラム系のアクセス
においては、アドレス信号はコラムアドレスラッチ55
0に取込まれる。この列アドレスのバースト時における
変化の仕方は、インタリーブ方式とシーケンシャル方式
との2種類がある。そのいずれの変化の仕方を選択する
かは、アドレス信号の組合せにより、モードレジスタ1
046中に動作情報として蓄積される。このモードレジ
スタ1046の制御に従って、バーストアドレスカウン
タ1060の変化の仕方が異なることになる。
【0202】DDR−SDRAM動作モードでは、外部
クロック信号の1サイクルにおいて、データを2回出力
することが必要である。そこで、DDR−SDRAM動
作モードでの内部回路の動作としては、1クロックサイ
クルにおいて、選択されたメモリアレイブロックから2
個のデータを読出すことになる。そのために、バースト
アドレスカウンタ1060から出力されるアドレス信号
は、この2個のデータを読出すための2つのアドレスを
一度に発生させることが必要となる。
【0203】この場合、問題となるのは、バーストアド
レスの初期状態、すなわち、外部から与えられる列アド
レス信号は、偶数あるいは奇数のいずれのアドレスでも
よいために、バーストアドレスの生成は、入力されたア
ドレスから順次インクリメントしていけばよいわけでは
ないことである。
【0204】たとえば、外部から列アドレス信号として
1が入力された場合においても、発生されるべきペアの
内部列アドレス信号は、シーケンシャルモードの場合に
は(1、2)であるのに対し、インタリーブモードの場
合には(1、0)となる。
【0205】したがって、偶数のアドレスでの列選択が
行われる場所と、これとペアになる奇数のアドレスでの
列選択(列選択信号が活性化される列)の場所とが異な
ることになる。
【0206】このために、SDRAM1000では、偶
数アドレスに対応する領域と奇数アドレスに対応する領
域にメモリセルアレイブロックの各々を分割し、偶数の
アドレスに対応する列選択信号と、奇数のアドレスに対
応する列選択信号のデコーダを分離し、独立に動作させ
る構成となっている。
【0207】たとえば、メモリセルアレイバンク0にお
いては、偶数アドレスに対応する領域100a0、10
0a1と奇数アドレスに対応する領域100a2、10
0a3とにメモリアレイブロックが分割されている。以
上の点を考慮して、DDR−SDRAM動作モードでの
書込み動作および読出動作を見直すと以下のようであ
る。
【0208】最初の列アクセスサイクルにおけるアドレ
ス信号は、外部から入力されたままの値がコラムプリデ
コーダ556、557、558に伝達される。
【0209】次のバーストサイクルにおいては、偶数ア
ドレス用のアドレスカウンタと奇数アドレス用のアドレ
スカウンタに対応した処理がそれぞれなされた後、コラ
ム系のプリデコーダ556、557、558に伝達され
ることになる。
【0210】DDR−SDRAMとして動作する場合、
データの入力動作は、両方向同期の場合(以下、バイデ
ィレクショナルモードと呼ぶ)には、外部から入力され
るDQSクロックに同期して実施される。
【0211】データ出力動作は、SDRAM1000内
の内部制御クロック生成回路1008において生成され
る同期クロックに同期して行われる。
【0212】ライト動作時においては、まず、コマンド
とファーストアドレスが入力される。データは、外部ク
ロックの倍の周波数で、これらコマンドやファーストア
ドレスよりも少し遅れて入力される。外部クロックに対
しては遅れるものの、外部から入力されるDQSクロッ
クをタイミングとしてデータの取込動作を行なうのであ
れば、この遅れは問題とならない。
【0213】ライトコマンド入力が認識されると、モー
ドデコーダ20はライトフラグWRITEを活性化し、
内部制御クロック発生回路18からの内部クロック信号
int.CLK1に対応してライトクロック信号WCL
Kが発生される。データの入力がやや遅れているため、
その分ライトクロック信号も遅延させる必要がある。
【0214】図19においては、若干のマージンを見込
んで、外部クロック信号に対して2クロック信号分だけ
遅れた位相でライトクロック信号を活性化させる。デー
タ入出力端子1070において、外部クロック信号の2
倍の周期の内部クロック信号int.CLK1に同期し
てデータ入出力回路1086に取込まれたライトデータ
は、このライトクロック信号WCLKに同期して、2ビ
ット同時(偶数アドレス分と奇数アドレス分)に、グロ
ーバルI/OバスG−I/Oとアレイ状のメインI/O
線対M−I/Oを介して伝達される。
【0215】選択されたメモリアレイブロック中の所定
の列に対する列選択信号が活性化することにより、選択
されたビット線対を介して、メモリセルに対してデータ
の書込が行われる。バーストサイクルにおける2回目の
アクセス以降は、バーストアドレスカウンタ1060か
らは、バーストの方式に合わせて変化する内部列アドレ
ス信号が出力され、ライトクロック信号WCLKに合わ
せて2ビットずつライトデータの書込が順次行われる。
【0216】リード動作においては、コマンドとファー
ストアドレスが入力されて、モードデコーダ20が、リ
ードコマンド入力を認識すると、モードデコーダ20
は、リードフラグREADを活性化する。これに応じ
て、内部制御クロック生成回路18から出力される外部
クロック信号と同一の周波数を有する内部クロック信号
int.CLK2に応答して、リードクロック信号RC
LKが発生される。このリードクロック信号RCLKに
合わせて、列選択信号YSが活性化され、センスアンプ
から2ビット(偶数アドレス群と奇数アドレス群)のデ
ータが同時に読出される。
【0217】この読出された2ビット分のデータは、メ
インI/O線対M−I/OおよびグローバルI/Oバス
G−I/Oを介して、リードデータとしてデータ入出力
回路1086に伝達されラッチされる。このデータ入出
力回路1086において、パラレルに入力された2ビッ
ト分の読出データは、シリアル変換が行なわれた後、内
部制御クロック生成回路18から出力され、外部クロッ
ク信号に対して2倍の周期で変化する内部クロック信号
int.CLK1に同期して、CASレイテンシのタイ
ミングよりも少し早めのクロックタイミングで出力され
る。
【0218】バーストサイクルにおける2回目のアクセ
ス以降は、バーストアドレスカウンタ1060から、バ
ーストアドレスの方式に合わせて変化する内部列アドレ
ス信号が出力され、これに応じて、リードクロック信号
RCLKに合わせて選択されたメモリセルブロック(バ
ンク)からリードデータの読出が順次行われる。
【0219】図20は、リード/ライトアンプを制御す
る構成を示す概略ブロック図である。
【0220】正規メモリセルブロック用リード/ライト
アンプおよび冗長メモリセルブロック用リード/ライト
アンプは、メインアンプ制御回路802から出力される
メインアンプ活性化信号に応じてそれぞれ独立に活性/
非活性とされる。
【0221】図21は、冗長列が上述したように集中配
置されている場合の列選択回路の構成を示す概略ブロッ
ク図であり、図4と対比される図である。
【0222】アドレスバスを介して伝達された列アドレ
ス信号Col.Add.は、図4と同様に、コラムアド
レスラッチ550に取りこまれ、保持される。つづい
て、コラムアドレスラッチ550からの列アドレス信号
Col.Add.に基づいて、コラムプリデコーダ55
6によりプリデコードされたアドレス信号は、正規のメ
モリセルアレイに対応するコラムデコーダ42aに与え
られる。
【0223】一方、コラムアドレスラッチ550からの
列アドレス信号Col.Add.は、冗長デコーダ45
6にも並列に与えられる。冗長デコーダ456は、列ア
ドレス信号Col.Add.をプリデコードして冗長コ
ラムデコーダ42bに与えるとともに、このプリデコー
ド動作と並行して、列アドレス信号Col.Add.
が、予めプログラムされたふ不良メモリセル列と一致す
るか否かの判定を行う。
【0224】したがって。正規のメモリセルアレイおよ
び冗長メモリセルアレイの双方で、ほぼ同時に、それぞ
れ、対応する列選択線YS0、RYS0の活性化動作が
開始される。冗長デコーダ456での判定結果を示すヒ
ットミス信号H/Mは、プリアンプの制御回路802に
与えられる。
【0225】冗長デコーダ456が、列アドレス信号C
ol.Add.が不良メモリセル列のアドレスと一致す
ると判定した場合、制御回路802は、正規メモリセル
アレイに対応するプリアンプ608に与えられる正規プ
リアンプ活性化信号NAEを不活性化するとともに、冗
長メモリセルアレイに対応するプリアンプ610に与え
られる冗長プリアンプ活性化信号RAEを活性化する。
これに応じて、冗長メモリセルアレイ中のメモリセルR
MCからローカル(サブ)I/O線対L−I/Oおよび
メインI/O線対M−I/Oを介して伝達された読出デ
ータは、さらに、プリアンプ610、マルチプレクサ6
18、グローバルI/O線対G−I/Oを介して出力バ
ッファ(図示せず)に伝達される。
【0226】冗長デコーダ456が列アドレス信号Co
l.Add.が、不良メモリセル列のアドレスと一致し
ないと判定した場合、コラムデコーダ42aが選択し、
かつ、活性化した列選択線YS0に対応する正規メモリ
セルNMCからの読出データが、ローカルI/O線対L
−I/O、メインI/O線対M−I/Oおよびプリアン
プ608、グローバルI/O線対G−I/Oを介して、
出力バッファ(図示せず)に伝達される。
【0227】このような構成では、ローカルI/O線対
L−I/OおよびメインI/O線対M−I/O、プリア
ンプ部分が正規メモリセルアレイおよび冗長メモリセル
アレイで独立に設けられているため、プリアンプ608
および610の制御信号NAEおよびRAEも、冗長で
コーダ456の判定結果に基づいて制御回路802によ
り別々に生成される。しかし、逆に、コラム選択線のう
ち正規メモリセルアレイ側と冗長メモリセルアレイ側と
のいずれの側を活性化するかの判定結果を指示するため
の信号は不要となる。言いかえると、図4の場合に比べ
て、コラム選択線の活性化動作は高速化される。
【0228】図22は、図20に示したメインアンプ制
御回路802の構成を示す概略ブロック図である。
【0229】内部クロック信号int.CLKに応じて
生成された書込用クロック信号WCLKまたは読出用ク
ロック信号RCLKに応じて、メインアンプ制御回路8
02の動作は制御されている。
【0230】以下では、読出動作および書込動作のいず
れの場合にも共通な動作を説明するため、信号WCLK
および信号RCLKを総称してベースタイミング信号B
Tと呼ぶことにする。
【0231】メインアンプ制御回路802は、ベースタ
イミング信号BTを受けるインバータ804と、インバ
ータ804の出力を受けるインバータ806と、インバ
ータ804および806の出力に制御されて、スタンバ
イ状態においては“L”レベルであって、ヒット信号H
itが活性化した場合には“H”レベルとなるノーマル
デセレクト信号NDSを受けるクロックドインバータ8
08と、クロックドインバータ808の出力を受けて、
ラッチするラッチ回路を構成するクロックドインバータ
810および812とを含む。
【0232】メインアンプ制御回路802は、さらに、
インバータ804および806の出力信号により制御さ
れて、スタンバイ状態では“L”レベルであり、ヒット
信号Hitが非活性状態である場合には活性状態となる
スペアデセレクト信号SDSを受けるクロックドインバ
ータ814と、クロックドインバータ814からの出力
を受けて、ラッチするためのラッチ回路を構成するクロ
ックドインバータ816およびインバータ818と、イ
ンバータ806の出力とクロックドインバータ810の
出力とを受けるNAND回路820と、クロックドイン
バータ806の出力とクロックドインバータ816との
出力を受けるNAND回路822とを含む。
【0233】NAND回路820からは正規のメモリセ
ル列領域に対応するメインアンプを活性化するためのメ
インアンプ活性化信号NAEが出力され、NAND回路
822からは冗長メモリセル列領域のメインアンプを活
性化するための信号SAEが出力される。
【0234】以上のような構成により、冗長メモリセル
列が選択された場合には、正規のメモリセル列側のメイ
ンアンプが活性化されず、逆に正規のメモリセル列が選
択されている場合には、冗長メモリセル列側のメインア
ンプは活性化されない。
【0235】したがって、図11に示したように冗長メ
モリセル列および正規のメモリセル列のいずれにおいて
もコラムアクセスの遅延を減少させるためにコラム選択
線がともに活性化される構成においても、メインI/O
線対まで伝達されてきた正規メモリセル列および冗長メ
モリセル列からのデータを、メインアンプにおいて増幅
するか否かの選択を行なうことで、いずれのデータを外
部に出力するかを選択することが可能となる。
【0236】以上のような構成とすることで、外部アド
レス信号が与えられてからデータが読出されるまでの時
間を冗長メモリセル列に対する置換動作が行なわれてい
る場合でも短縮することが可能である。
【0237】しかも、冗長メモリセル列と正規のメモリ
セル列との置換可能な範囲が比較的広いため、柔軟な置
換動作を行なうことが可能となる。
【0238】[実施の形態2]図23は、本発明の実施
の形態2のサブI/O線対、メインI/O線対およびメ
インアンプ、さらにマルチプレクサならびにグローバル
I/O線対G−I/Oの構成を示す概略ブロック図であ
る。
【0239】図23に示した構成は、図11に示した構
成に対比される図である。図23に示した構成が図11
に示した構成と異なる点は、たとえば、領域100a0
においては、正規のメモリセル列に対応するメインアン
プ602〜608から、グローバルI/Oバスに至る経
路中にもマルチプレクサ644が設けられる構成となっ
ている点である。
【0240】その他の点は、図11に示した実施の形態
1の構成と同様であるので、同一部分には同一符号を付
してその説明は繰返さない。
【0241】図23に示すような構成とすることで、正
規のメモリセル列側と冗長メモリセル列側の両方におい
て、データの伝達経路中に存在する負荷等が均一化さ
れ、両者の動作のバランスを向上させることが可能とな
る。
【0242】[実施の形態3]図24は、本発明の実施
の形態3の同期型半導体記憶装置において、冗長メモリ
セル列領域SR0において、選択されたビット線対から
サブI/O線対RS−I/Oにデータを伝達するための
トランスファゲート部の構成を示す回路図であり、実施
の形態1の図13と対比される図である。
【0243】図24においても、1つの列選択線によっ
て、2つのメモリセル列が対応する2つのサブI/O線
対RS−I/Oに接続される部分の構成のみを抜き出し
て示している。
【0244】ただし、上述したとおり、実際は、1つの
列選択線が活性化することにより、4つのビット線対
が、それぞれ対応する4つのサブI/O線対RS−I/
Oに接続される構成となっている。
【0245】図24を参照して、列選択線RYS0が活
性化すると、ビット線対BL0,ZBL0は、それぞれ
トランスファゲートトランジスタTN01およびTN0
2を介して、サブI/O線対RS−I/O0に接続され
る。
【0246】一方、ビット線対BL1,ZBL1は、列
選択線RYS0が活性化すると、トランスファゲートト
ランジスタTN11およびTN12を介して、サブI/
O線対RS−I/O1と接続される。
【0247】一方、配線690(ノードP)は、列選択
線RYS0が活性化すると、トランジスタN1を介し
て、接地電位と結合される。
【0248】後に説明するように、この配線690が、
サブI/O線対RS−I/O0およびRS−I/O1に
より伝達されたデータを、対応するメインI/O線対に
伝達するためのサブアンプの接地電位を供給することに
なる。
【0249】図25は、図24に示した構成の平面パタ
ーンの一例を示す図である。トランスファゲートトラン
ジスタTN01,TN02,TN11およびTN12な
らびにトランジスタN1のゲートは、同一のポリシリコ
ン層702により形成されている。
【0250】ビット線対BL0は、トランジスタTN0
1のソース領域とコンタクトホール704を介して接続
されている。
【0251】トランスファゲートトランジスタTN01
のドレイン領域は、コンタクトホール706を介して、
サブI/O線対RS−I/O0の一方のI/O線と接続
している。
【0252】一方、ビット線対ZBL0は、コンタクト
ホール708を介して、トランスファゲートトランジス
タTN02のソース領域と接続している。トランジスタ
TN02のドレイン領域は、コンタクトホール710を
介して、サブI/O線対RS−I/O0の他方のI/O
線と接続している。
【0253】ビット線対BL1,ZBL1についても同
様の構成である。さらに、トランジスタN1のソース
は、コンタクトホール722を介して、接地電源配線6
92と接続している。
【0254】配線690は、コンタクトホール720を
介して、トランジスタN1のドレインと接続している。
【0255】ポリシリコンゲート層702は、コンタク
トホール730を介して、列選択線RYS0と接続して
いる。
【0256】以上のような構成とすることで、列選択線
YS0の活性化に伴って、ビット線対とサブI/O線対
の接続が行われると同時に、配線690の電位レベルが
接地電位にプルダウンされる。
【0257】図26は、サブI/O線対RS−I/O0
およびRS−I/O1と、対応するメインI/O線対R
M−I/O0およびRM−I/O1との交点に設けられ
るイコライズ回路742、744およびサブアンプ75
2および754の構成を示す回路図である。
【0258】サブI/O線対RS−I/O0に対応し
て、イコライズ回路742およびサブアンプ752が設
けられ、サブI/O線対RS−I/O1に対応して、イ
コライズ回路744およびサブアンプ754が設けられ
ている。イコライズ回路742は、サブI/O線対RS
−I/O0間に直列に接続され、信号ioeqにより導
通状態とされるNチャネルMOSトランジスタNE01
およびNE02を含む。NE01およびNE02の接続
点には、プリチャージ電位Varrayが供給されてい
る。
【0259】サブアンプ752は、それぞれソースに配
線690が接続し、ゲートにはそれぞれ対応するサブI
/O線対のI/O線がそれぞれ接続するNチャネルMO
SトランジスタM11およびM12と、トランジスタM
11とM12のドレインと、対応するメインI/O線対
RM−I/O0のI/O線との間にそれぞれ接続され、
ゲート電位が信号ioreにより制御されるNチャネル
MOSトランジスタM13およびM14とを含む。
【0260】すなわち、信号ioreにより、トランジ
スタM13およびM14が導通状態となっている場合、
配線690の電位レベルが接地電位レベルにプルダウン
されているときは、サブI/O線対RS−I/O0の電
位レベルに応じて、メインI/O線対RM−I/O0の
いずれかの電位レベルが接地電位までプルダウンされる
ことになる。
【0261】以上のようにして、読出動作においてはサ
ブI/O線対により伝達されたデータが、メインI/O
線対に伝達されることなる。
【0262】さらに、サブアンプ752は、サブI/O
線対RS−I/O0とメインI/O線対RM−I/O0
との間にそれぞれ接続され、ゲート電位が信号iowe
により制御されるトランジスタM15およびM16とを
含む。
【0263】すなわち、書込動作においては、信号io
weが活性状態となることで、トランジスタM15およ
びM16がともに導通状態となり、サブI/O線対RS
−I/O0とメインI/O線対RM−I/O0とが直接
接続されることになる。
【0264】以上のような構成とすることで、冗長メモ
リセル列中の列選択線のいずれかが活性化されること
で、配線690の電位レベルが接地電位レベルにプルダ
ウンされた場合にのみ、読出動作においてサブアンプ7
52は活性状態となることになる。
【0265】同様の構成が、サブI/O線対RS−I/
O1およびメインI/O線対RM−I/O1に対応して
設けられていることになる。
【0266】このような構成とすることで、冗長列への
置換動作が行なわれている場合にのみサブアンプ752
が活性状態となるので、消費電力の低減を図ることが可
能となる。
【0267】[実施の形態4]図27は、実施の形態4
のサブアンプの構成を示す回路図であり、実施の形態3
のサブアンプの構成を示す図26と対比される図であ
る。
【0268】実施の形態4のサブアンプ862および8
64の構成が、実施の形態4のサブアンプ852および
854の構成と異なる点は、サブアンプへの接地電位を
供給するゲートのみである。
【0269】その他の点は、実施の形態4のサブアンプ
の構成と同様であるので、同一部分には同一符号を付し
て説明は繰返さない。
【0270】実施の形態4のサブアンプ862および8
64は、ゲート電位が信号Hitにより制御されるNチ
ャネルMOSトランジスタM5を介して接地電位と接続
している。
【0271】したがって、実施の形態4のサブアンプに
おいては、冗長メモリセル列への置換が行なわれ、信号
Hitが活性状態(“H”レベル)となった場合にのみ
サブアンプ862および864が活性化される。
【0272】このような構成とすることで、冗長メモリ
セル列に対応したサブアンプは、冗長列への置換が行な
われた期間のみ動作することとなるため、消費電流の低
減を図ることが可能となる。
【0273】[実施の形態5]図28は、本発明の実施
の形態5のサブアンプ872および874の構成を示す
回路図である。
【0274】図28に示したサブアンプ872および8
74の構成が実施の形態4のサブアンプの構成と異なる
点は、以下のとおりである。
【0275】すなわち、サブアンプ872および874
においては、トランジスタM31〜M34およびM41
〜M44はすべてPチャネルMOSトランジスタで構成
されている。
【0276】トランジスタM33、M34、M43およ
びM44のゲート電位は、信号ioreの反転信号であ
る信号/ioreにより制御され、トランジスタM5の
ゲートは信号ioreにより制御される構成となってい
る。
【0277】しかも、トランジスタM33およびM3
4、トランジスタM43およびM44が接続するメイン
I/O線対のI/O線は、図27に示したトランジスタ
M13、M14、M23およびM24の場合とそれぞれ
逆転した構成となっている。
【0278】このような構成とすることで、冗長列の1
つが選択されて、冗長用のサブI/O線対RS−I/O
の一方の電位が“L”レベルに変化したときのみ、サブ
アンプ872および864は放電動作を行なうこととな
る。
【0279】このような構成とすることでも、冗長列へ
の置換が行なわれている場合にのみサブアンプが活性化
する構成となるので、消費電流の低減を図ることが可能
である。
【0280】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0281】
【発明の効果】請求項1、2および4記載の同期型半導
体記憶装置は、第1および第2の列選択回路が並列して
動作するので、冗長置換が行なわれた場合でも、十分な
動作マージンを確保でき、アクセス時間の高速化を図る
ことが可能である。
【0282】請求項3記載の同期型半導体記憶装置は、
サブアンプが冗長列が選択されたときに動作するので、
冗長置換が行なわれた場合でも、消費電力増加の抑制が
可能である。
【0283】請求項5および6記載の同期型半導体記憶
装置は、第1複数個の正規メモリセルブロックのいずれ
とも冗長メモリセルブロックが置換可能で、大規模に集
積化された同期型半導体記憶装置においても、救済効率
が高く、かつチップ面積の増大を抑制することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の同期型半導体記憶装
置1000の構成の概念を示す概略ブロック図である。
【図2】 同期型半導体記憶装置1000の構成をより
具体的に説明するための概略ブロック図である。
【図3】 サブI/O線対S−I/OおよびメインI/
O線対M−I/Oの配置の一例を示すブロック図であ
る。
【図4】 冗長列が分散配置されている場合の列選択回
路の構成を示すブロック図である。
【図5】 正規のメモリセル列が選択される場合の読出
動作における列アドレス信号の入力からデータ出力まで
の処理の流れを説明するための図である。
【図6】 冗長列が選択される場合の読出動作における
列アドレス信号の入力からデータ出力までの処理の流れ
を説明するための図である。
【図7】 SDRAM1000におけるバンク中のI/
O線対および冗長メモリセル列の配置を示す概略ブロッ
ク図である。
【図8】 ロウプリデコーダ36の構成を説明する概略
ブロック図である。
【図9】 コラムプリデコーダ34の構成を示す概略ブ
ロック図である。
【図10】 列系のローカル制御回路について、冗長回
路部分の制御系も含めた構成を示す概略ブロック図であ
る。
【図11】 読出されたデータが、グローバルI/Oバ
スG−I/Oに伝達される経路を説明するための概略ブ
ロック図である。
【図12】 図11の構成のうち、メインアンプと、マ
ルチプレクサ部分の構成をより詳しく説明するためのブ
ロック図である。
【図13】 選択されたビット線対からサブI/O線対
RS−I/Oにデータを伝達するためのトランスファゲ
ート部の構成を示す回路図である。
【図14】 イコライズ回路642、644およびサブ
アンプ652および654の構成を示す回路図である。
【図15】 正規のメモリセル列が選択された場合、外
部からアドレス信号が与えられ、データが出力バッファ
に与えられるまでの処理の流れを示すための図である。
【図16】 冗長メモリセル列が選択された場合、外部
からアドレス信号が与えられ、データが出力バッファに
与えられるまでの処理の流れを示すための図である。
【図17】 正規のメモリセル列が選択される場合、外
部から列アドレス信号が与えられた後、メモリセルアレ
イへデータが書込まれる場合の処理の流れを示す図であ
る。
【図18】 冗長メモリセル列が選択される場合、外部
から列アドレス信号が与えられた後、メモリセルアレイ
へデータが書込まれる場合の処理の流れを示す図であ
る。
【図19】 書込および読出動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【図20】 リード/ライトアンプを制御する構成を示
す概略ブロック図である。
【図21】 冗長列が集中配置されている場合の列選択
回路の構成を示すブロック図である。
【図22】 図20に示したメインアンプ制御回路80
2の構成を示す概略ブロック図である。
【図23】 本発明の実施の形態2のサブI/O線対、
メインI/O線対およびグローバルI/O線対G−I/
Oの構成を示す概略ブロック図である。
【図24】 本発明の実施の形態3のトランスファゲー
ト部の構成を示す回路図である。
【図25】 図24に示したトランスファーゲートの構
成の平面パターンの一例を示す図である。
【図26】 イコライズ回路742、744およびサブ
アンプ752および754の構成を示す回路図である。
【図27】 実施の形態4のサブアンプの構成を示す回
路図である。
【図28】 実施の形態5のサブアンプの構成を示す回
路図である。
【符号の説明】
10 外部制御信号入力端子群、12 アドレス信号入
力端子群、14 入出力バッファ回路、16 クロック
信号入力端子、18 内部クロック生成回路、20 モ
ードデコーダ、34 コラムプリデコーダ、36 行プ
リデコーダ、38 リード/ライトアンプ、40 コラ
ムプリデコーダ、42 コラムデコーダ、44 ロウデ
コーダ、50a〜50c アドレスバス、52 アドレ
スドライバ、54 データバス、66 I/Oポート、
1004,1006 クロック入力バッファ、101
2,1014,1016,1018,1020 制御信
号入力バッファ、1032〜1044 入力バッファ、
1046 モードレジスタ、250 ロウアドレスラッ
チ、550 コラムアドレスラッチ、1052 バンク
アドレスラッチ、1054 セルフリフレッシュタイ
マ、1056 リフレッシュアドレスカウンタ、105
8 マルチプレクサ、1060 バーストアドレスカウ
ンタ、1062 ロウプリデコーダ、1064 コラム
プリデコーダ、1066 バンクデコーダ、1070
データ入出力端子、1072〜1082入出力バッファ
回路、1086 データ入出力回路、1100,111
0,1120 メモリアレイブロック、1000 同期
型半導体記憶装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島野 裕樹 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B024 AA01 BA15 5L106 AA01 CC02 CC17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部クロック信号に同期して、外部から
    アドレス信号と制御信号とを受ける同期型半導体記憶装
    置であって、 行列状に配置される複数のメモリセルを有するメモリセ
    ルアレイを備え、 前記メモリセルアレイは、 複数の正規メモリセルブロックと、 第1複数個の前記正規メモリセルブロックごとに対応し
    て設けられ、対応する前記第1複数個の正規メモリセル
    ブロック中の不良メモリセルを置換するための複数の冗
    長メモリセルブロックとを含み、 前記複数の正規メモリセルブロックおよび前記冗長メモ
    リセルブロックに共通に設けられ、前記アドレス信号を
    伝達するアドレスバスと、 前記正規メモリセルブロックに対応して設けられ、前記
    アドレスバスからの前記アドレス信号に応じて、対応す
    る正規メモリセルブロック内のメモリセル列を選択する
    複数の第1の列選択回路と、 前記冗長メモリセルブロックに対応して設けられ、前記
    アドレスバスからの前記アドレス信号に応じて、対応す
    る冗長メモリセルブロック内のメモリセル列を選択する
    複数の第2の列選択回路と、 前記正規メモリセルブロックに対応して設けられ、対応
    する正規メモリセルブロック内の選択されたメモリセル
    からの読出データを伝達する第1の入出力線対と、 前記冗長メモリセルブロックに対応して設けられ、対応
    する冗長メモリセルブロック内の選択されたメモリセル
    からの読出データを伝達する第2の入出力線対とをさら
    に備え、 前記第1および第2の列選択回路は、前記アドレス信号
    に基づいて、対応するメモリセルブロックが選択された
    ことに応じて活性化される、同期型半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の入出力線対は、 前記メモリセルアレイの行方向に設けられる第2複数個
    の第1の副入出力線対と、 前記メモリセルアレイの列方向に設けられる複数の第1
    の主入出力線対とを含み、 前記第2の入出力線は、 前記メモリセルアレイの行方向に設けられる第2複数個
    の第2の副入出力線対と、 前記メモリセルアレイの列方向に設けられる複数の第2
    の主入出力線対とを含み、 前記第1の副入出力線対と前記第1の主入出力線対の交
    点に対応して設けられる複数の第1のサブアンプ回路
    と、 前記第2の副入出力線対と前記第2の主入出力線対の交
    点に対応して設けられる複数の第2のサブアンプ回路
    と、 前記メモリセルアレイの行方向に前記第1のサブアンプ
    回路と前記第2のサブアンプ回路に共通に設けられ、サ
    ブアンプ選択信号を伝達する複数のサブアンプ制御信号
    線とをさらに備える、請求項1記載の同期型半導体記憶
    装置。
  3. 【請求項3】 冗長メモリセルブロック中のメモリセル
    への置換が行われることに応じて、前記第2のサブアン
    プ回路を活性化する手段をさらに備える、請求項2記載
    の同期型半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の入出力線対は、 前記メモリセルアレイの行方向に設けられる複数の第1
    の副入出力線対と、 前記メモリセルアレイの列方向に設けられる複数の第1
    の主入出力線対とを含み、 前記第2の入出力線は、 前記メモリセルアレイの行方向に設けられる複数の第2
    の副入出力線対と、 前記メモリセルアレイの列方向に設けられる複数の第2
    の主入出力線対とを含み、 前記複数の第1の主入出力線対にそれぞれ対応して設け
    られる複数の第1のメインアンプ回路と、 前記複数の第2の主入出力線対にそれぞれ対応して設け
    られる複数の第2のメインアンプ回路とをさらに備え、 各前記第2の列選択回路は、 予め設定された不良アドレス情報に基づいて、前記対応
    する冗長メモリセルブロック内のメモリセル列の選択が
    行われるか否かに応じて、前記第1および第2のメイン
    アンプ回路の活性化を制御するメインアンプ制御信号発
    生回路を含む、請求項1記載の同期型半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の正規メモリセルブロックおよ
    び前記冗長メモリセルブロックに共通に設けられ、前記
    読出データを伝達するデータバスをさらに備え、 前記データバスは、複数のデータ線対を含み、 前記冗長メモリセルブロックに対応して設けられ、対応
    する冗長メモリセルブロックが置換しうる前記第1複数
    個の正規メモリセルブロックからの読出データが伝達さ
    れる複数の前記データ線対のいずれかに、選択的に前記
    第2のメインアンプ回路の出力を伝達する第1のマルチ
    プレクサ回路をさらに備える、請求項4記載の同期型半
    導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記正規メモリセルブロックに対応して
    設けられ、対応する前記正規メモリセルブロックからの
    読出データが伝達される複数の前記データ線対のいずれ
    かに、選択的に前記第1のメインアンプ回路の出力を伝
    達する第2のマルチプレクサ回路をさらに備える、請求
    項5記載の同期型半導体記憶装置。
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