JP2000113695A - 同期型半導体記憶装置 - Google Patents
同期型半導体記憶装置Info
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Abstract
読出および書込が可能な同期型半導体記憶装置を提供す
る。 【解決手段】 アドレスラッチ回路550からの出力
は、上位ビットは列選択線を選択するためのプリデコー
ド信号を演算するプリデコーダ556と冗長列を選択す
るための冗長デコーダ456に与えられる。アドレス信
号の下位のビットは、バーストアドレスカウンタ554
cにより生成された後に、プリデコーダ557に与えら
れる。冗長デコーダ456においては、上位ビットにつ
いての比較結果が予め計算され、下位ビットが冗長デコ
ーダ456に与えられて比較結果の演算が終了と、冗長
判定の結果が冗長判定部408から出力される。
Description
憶装置に関し、特に、同期型半導体記憶装置のデータ書
込系の回路の構成に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
は、以下に説明するような問題点も存在する。
構成を示す概略ブロック図である。冗長判定回路960
0は、共通ノードncと接地電位との間に、対として設
けられる複数のアドレス記憶部9602a,9602b
〜9616a,9616bと、共通ノードncと電源電
位Vccとの間に接続され、プリチャージ信号PRの活
性化(“L”レベル)に応じて導通状態となるpチャネ
ルMOSトランジスタ9620と、共通ノードncと出
力ノードnrとの間に設けられるインバータ9624
と、電源電位Vccと共通ノードncとの間に設けら
れ、インバータ9624の出力をゲートに受けるpチャ
ネルMOSトランジスタ9622とを備える。
16bのうち、互いに対となっている、たとえばアドレ
ス記憶部9602aとアドレス記憶部9602bとは、
互いに相補な内部アドレス信号int.Add0,/i
nt.Add0とを受ける構成となっている。他の対と
なったアドレス記憶部も、内部アドレスのうち異なるビ
ットに対応する互いに相補な内部アドレス信号を受け
る。
9602aの構成を示す回路図である。
ncと接地電位GNDとの間に直列に接続されるヒュー
ズ素子9630とnチャネルMOSトランジスタ963
2とを含む。nチャネルMOSトランジスタ9632
は、ゲートに内部アドレス信号int.Add0を受け
る。
Rの活性化によって、共通ノードncがプリチャージさ
れ、出力ノードnrの出力レベルが“L”レベルとなっ
ている場合を考えると、アドレス記憶部9602a〜9
616bのいずれのヒューズ素子も切断されていない場
合は、必ずいずれかのアドレス記憶部を介して共通ノー
ドncが放電され、出力ノードnrのレベルは“H”レ
ベルとなる。
9616bのうち、いずれかのヒューズ素子9630が
切断されている場合には、このプログラミングされたア
ドレスと内部アドレス信号intAddとが一致した場
合には、共通ノードncは放電されない。このため、出
力ノードnrの電位レベルは、“L”レベルを維持する
ことになる。
30を切断しておくことにより、不揮発的に不良ビット
に対応する不良アドレスを記憶させておくことが可能と
なる。
ばAL配線やポリシリコン配線等であって、レーザブロ
ーにより切断される素子等を含む。
モリ容量が増大し、これに伴ってアドレス信号のビット
数が増加すると、共通ノードncに接続されるアドレス
記憶部の個数も増大する。これに伴って、この共通ノー
ドncの寄生容量が大きくなり、このことは、比較結果
の信号が出力されるまでの時間の増大をもたらすことに
なる。
ままでは、メモリ容量の増大に伴って、冗長判定の時間
が増大し、ひいてはアクセス時間の増大をもたらすとい
う問題点があった。
を記憶させる場合等において、所定の期間および所定の
データ入出力端子に対応するデータについてはデータ書
込を選択的に中止することが必要な場合がある。このよ
うな場合において、データ書込の中止を指示する信号
と、書込まれるデータとの間にスキューが存在すると、
結果としてデータ書込動作の速度が制限されてしまうと
いう問題点があった。
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、かつ冗長置換が行なわれた場合においてアクセ
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。
を選択的に中止する動作においても、書込動作に要する
時間の増大を抑制す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。
導体記憶装置は、外部クロック信号に同期して、複数ビ
ットのアドレス信号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、正規メモ
リセルブロックと、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中の不良メ
モリセルを置換するための冗長メモリセルブロックとを
含み、アドレス信号に応じて、正規メモリセルブロック
内の正規メモリセルおよび冗長メモリセルブロック内の
冗長メモリセルのいずれかを選択するメモリセル選択回
路をさらに備え、メモリセル選択回路は、アドレス信号
を複数の信号グループに分割し、信号グループごとに予
め記憶された不良ビットアドレスと比較することで、冗
長メモリセルとの置換を行うかを判定する冗長判定回路
とを含む。
請求項1記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
冗長判定回路は、信号グループごとに設けられ、不良ビ
ットアドレスのうち信号グループに対応するビットデー
タと信号グループとの比較結果を出力する複数の比較回
路と、複数の比較回路からの比較結果を受けて、冗長メ
モリセルとの置換を行うかを示す判定結果を生成する論
理判定回路とを含む。
請求項2記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
各判定回路は、比較結果に応じて充電または放電される
内部ノードと、内部ノードをプリチャージするためのプ
リチャージ回路と、信号グループの各ビットに対応して
設けられ、予め記憶された不良アドレスのビットデータ
と対応する信号グループのビットデータとの比較結果に
応じて、内部ノードを放電する複数のプログラミング素
子とを有する。
請求項1記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
メモリセル選択回路は、アドレス信号のうち、所定のビ
ット数の第1のアドレス信号グループに対して、同期型
半導体記憶装置の動作モードに応じて論理演算したビッ
トデータを生成するアドレス演算回路をさらに含み、冗
長判定回路は、アドレス演算回路の出力と、不良ビット
アドレスのうち第1のアドレス信号グループに対応する
ビットデータとの比較結果を出力する第1の比較回路
と、アドレス信号のうち第1のアドレス信号グループを
除いた第2のアドレス信号グループと、不良ビットアド
レスのうち第2のアドレス信号グループに対応するビッ
トデータとの比較結果を出力する第2の比較回路と、第
1および第2の比較回路からの比較結果を受けて、冗長
メモリセルとの置換を行うかを示す判定結果を生成する
論理判定回路とを含む。
請求項4記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
アドレス演算回路は、シーケンシャル動作モードである
かインターリーブ動作モードであるかに応じて、第1の
アドレス信号グループのビットデータの組替えを行うア
ドレス変換回路と、アドレス変換回路の出力に基づい
て、バースト長分の個数のバーストアドレスを生成する
バーストカウンタとを有する。
請求項4記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
論理判定回路は、第2の比較回路の比較結果と第1の比
較回路の比較結果とに基づいて、第1の比較回路の比較
結果が生成されるタイミングで判定結果を生成するタイ
ミング制御回路を有する。
請求項6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は複数個であり、冗長メモリセ
ルブロックは複数個であって、各冗長メモリセルブロッ
クは、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し、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、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、メモリセ
ル選択回路は、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の列選択回路とを含み、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。
請求項1記載の同期型半導体記憶装置の構成に加えて、
各メモリセルが保持するデータは、第1の電位または第
2の電位のいずれかである2値データであり、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、アドレス信号を外部クロック信号に同期して取込
み、アドレスバスを第2の電位と第1の電位との電位差
よりも小さな振幅で駆動するアドレス取込回路とをさら
に備え、メモリセル選択回路は、アドレスバスの電位変
化を増幅するアンプ回路を含む。
外部クロック信号に同期して、複数ビットのアドレス信
号を受ける同期型半導体記憶装置であって、前記外部ク
ロック信号に応じて、内部クロック信号を生成するクロ
ック回路と、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とを備え、前記メモリセルアレイ
は、正規メモリセルブロックと、前記正規メモリセルブ
ロックに対応して設けられ、対応する前記正規メモリセ
ルブロック中の不良メモリセルを置換するための冗長メ
モリセルブロックとを含み、前記アドレス信号に応じ
て、前記正規メモリセルブロック内の正規メモリセルお
よび前記冗長メモリセルブロック内の冗長メモリセルの
いずれかを選択するメモリセル選択回路をさらに備え、
前記メモリセル選択回路は、前記アドレス信号を複数の
信号グループに分割し、前記信号グループごとに予め記
憶された前記不良ビットアドレスと比較することで、前
記冗長メモリセルとの置換を行うかを判定する冗長判定
回路とを含み、前記メモリセル選択手段は、前記内部ク
ロックに同期してn回(n:自然数)の内部クロック周
期だけ遅延された前記冗長判定回路の判定結果に基づい
て選択動作を行う。
は、請求項9記載の同期型半導体記憶装置の構成に加え
て、前記メモリセル選択回路は、前記アドレス信号のう
ち、所定のビット数の第1のアドレス信号グループに対
して、前記同期型半導体記憶装置の動作モードに応じて
論理演算したビットデータを生成するアドレス演算回路
と、前記アドレス演算回路の出力と、前記アドレス信号
のうち前記第1のアドレス信号グループを除いた第2の
アドレス信号グループとを受けて、所定のクロック数だ
け遅延させて出力する第1のシフト回路とをさらに含
み、前記冗長判定回路は、前記アドレス演算回路の出力
と、前記不良ビットアドレスのうち前記第1のアドレス
信号グループに対応するビットデータとの比較結果を出
力する第1の比較回路と、 前記第2のアドレス信号グ
ループと、前記不良ビットアドレスのうち前記第2のア
ドレス信号グループに対応するビットデータとの比較結
果を出力する第2の比較回路と、前記第1および第2の
比較回路からの比較結果を受けて、前記冗長メモリセル
との置換を行うかを示す判定結果を生成する論理判定回
路と、前記判定結果を受けて、書込み動作において前記
所定のクロック数だけ遅延させて出力する第2のシフト
回路とをを含む。
は、請求項10記載の同期型半導体記憶装置の構成に加
えて、第1および第2のシフト回路の各々は、データマ
スク信号に応じて、シフトするデータをクリアするリセ
ット回路を有する。
は、請求項10記載の同期型半導体記憶装置の構成に加
えて、書込み動作において、選択されたメモリセルに書
込みデータを与えるライトドライバ回路をさらに備え、
ライトドライバ回路は、データマスク信号に応じてデー
タ書込み動作を中止する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。すなわ
ち、この信号DM0〜DM3が活性化すると、対応する
データ入出力端子からメモリセルへのデータ書込み動作
が中止される。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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15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。
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。
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。
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。
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。
のそれぞれには、正規のメモリセル列と冗長メモリセル
列とが設けられている。コラムプリデコーダは、アドレ
ス信号に応じて、正規のメモリセル列または冗長メモリ
セル列のいずれの選択を行なうかの判定も行なう。
34に含まれる冗長判定回路2000の構成を示す概略
ブロック図である。
象となるアドレス信号を複数個のグループ、たとえばm
個(m:自然数)のグループに分割した上で、各クレー
ムごとに予め記憶された冗長アドレスとの比較を行なう
構成となっている。
ドレス信号のグループに応じて設けられる冗長判定部2
010.1〜2010.mと、各冗長判定部2010.
1〜2010.mからの出力を受けて、冗長判定結果を
表わすヒットミス信号(以下H/M信号と呼ぶ)を出力
する論理ゲート2012とを含む。
通ノードnc1と、それぞれが接地電位GNDとの間に
設けられ、対応するアドレス信号のグループの各ビット
データを受けるプログラム部2020a、2020b、
…2022aおよび2022bと、電源電位Vccと共
通ノードnc1との間に設けられ、プリチャージ信号P
Rに応じて導通状態となるpチャネルMOSトランジス
タ2024と、入力ノードが共通ノードnc1と接続
し、出力ノードが、冗長判定部2010.1の判定結果
の信号が供給される出力ノードnr1と接続されるイン
バータ2026と、電源電位Vccと共通ノードnc1
との間に設けられ、ゲートにインバータ2026の出力
を受けるpチャネルMOSトランジスタ2028を含
む。
0.mについても、対応するアドレス信号のグループが
異なるのみで、その基本的な構成は冗長判定部201
0.1の構成と同様である。
および2020bは、プログラム部2022aおよび2
022bは、それぞれ対応する相補な内部アドレス信号
を受ける構成となっている。
分グループと冗長アドレス信号の部分グループとが一致
する場合は、共通ノードnc1は放電される、出力ノー
ドnr1のレベルは、“L”レベルを維持する。一方、
入力されたアドレス信号の部分グループと、冗長アドレ
スの部分グループとが一致しない場合は、出力ノードn
r1のレベルは、“H”レベルとなる。
判定部2010.1〜2010.mからの出力に対して
論理和演算を行ない、すべての冗長判定部2010.1
〜2010.mからの出力が“L”レベルとなった場合
にのみ、冗長判定結果として“L”レベルの信号を出力
する。
容量が増大し、アドレス信号のビット数が増加した場合
においても、充放電される共通ノードnc1〜ncmの
それぞれのノードの寄生容量は小さく抑えることが可能
なため、冗長判定に要する時間を短縮することが可能で
ある。
形態2の同期型半導体記憶装置(SDRAM)1010
の構成を説明するための概略ブロック図である。以下
に、説明するとおり、冗長列の判定を行う構成や、冗長
列との置換を行う構成を除いて、実施の形態2の同期型
半導体記憶装置1010の構成は、実施の形態1の同期
型半導体記憶装置1000の構成と基本的に同様であ
る。
010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。
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。
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18とを含む。
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
1010内に取込まれる。
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。
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。
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。
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。
3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。
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。
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。
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。
は、本発明の実施の形態1のSDRAM1010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。
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。
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。
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。
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。
リデコーダ36の構成を説明する概略ブロック図であ
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
示す概略ブロック図である。図6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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
フタ560a、560bおよびドライバ562a、56
2b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。
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。
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。
010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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
細]図8は、図4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。
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。
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。
奇数アドレスに対応した領域を形成している。
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3に示し
たSDRAM1010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3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。
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8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。
例にとって説明する。図8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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
正規のメモリセル領域にも、同等なものが設けられてい
る。
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。
ード動作のCASレイテンシが2の場合の動作を説明す
る。
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。
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。
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、SDRAM1010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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
AM1010から信号DQSを出力し、SDRAM10
10の外部に対してデータ出力のタイミングを与える。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
て、開始アドレス(A2、A1、A0)の値に応じて、
バーストアドレスカウンタ60から出力される内部列ア
ドレスの変化の様子をシーケンシャルモードおよびイン
タリーブモードのそれぞれについて示す図である。
ルモードにおいては、与えられた開始アドレス(A2、
A1、A0)から、順次1ずつインクリメントした内部
列アドレスがバーストアドレスカウンタ1060から出
力されるのに対し、インタリーブモードにおいては、バ
ーストアドレスカウンタ1060からは、開始アドレス
(A2、A1、A0)において、直前の内部列アドレス
に対して、次に出力される内部列アドレスとが、いずれ
かの桁において1ビットのみその値が異なるように変化
する。
いては、順次変化するアドレス信号がその直前の値と1
ビットのデータが異なるのみであるため、より高速動作
に適している。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
に示した列系の選択回路の動作を説明するための概念図
である。
より低振幅伝送されたアドレス信号は、アドレスレシー
バ550aによりフルスイングするデータに変換された
後その値が保持される。このアドレスレシーバ550a
の動作タイミングは、パルス発生回路512から出力さ
れる、対応するバンクが選択されたことを示すバンクヒ
ット信号CRBHITにより動作するタイミング生成回
路590により制御される。
信号のうち最下位ビットのデータCA0を受ける第1の
レシーバ550.1と、下位アドレスビットCA1〜C
A2を受ける第2のアドレスレシーバ550.2と、中
位の列度信号CA3〜CA4を受ける第3のアドレスレ
シーバ550.3と、上位のアドレスビットCA5〜C
A8を受ける第4のアドレスレシーバ550.4を含
む。第1のアドレスレシーバ550.1から出力される
信号に応じて、偶数アドレス領域あるいは奇数アドレス
領域のいずれのメモリセル領域が選択されるかが指定さ
れる。
受信された最下位ビットCA1〜CA2は、アドレス変
換およびバーストカウンタ回路554により、動作モー
ドがインターリーブモードであるかシーケンシャルモー
ドであるかに応じて、所定のアドレス値に順次変換さ
れ、バースト長分のアドレス信号が生成される。
域が選択されるものとする。プリデコーダ557は、ア
ドレス変換およびバーストカウンタ回路554からの出
力を受けて、プリデコードされたアドレス信号を出力す
る。プリデコーダ556aは、アドレスレシーバ55
0.3および550.4からの信号を受けてプリデコー
ドし、対応するプリデコード信号を出力する。
50.3および550.4からの信号およびアドレス変
換およびバーストカウンタ回路554からの出力を受け
て、予め記憶された不良アドレスとの比較結果に応じ
て、対応する冗長列を選択するための信号を出力する。
回路557および556aならびに冗長判定部408か
らの出力を受けて、対応する列選択信号を生成する。シ
フトレジスタ560aは、プリデコーダ557からの出
力を受けて、書込動作モードであるか読出動作モードで
あるかに応じて、所定時間遅延させ、下位アドレス信号
CFPBEとして出力するシフトレジスタ556.1
と、プリデコーダ556aからの出力を受けて、書込動
作モードであるか読出動作モードであるかに応じて、所
定時間遅延させて中位アドレスプリデコード信号CFL
Eならびに上位アドレスプリデコード信号CFHEとし
て出力するシフトレジスタ560.2と、冗長判定部4
08からの出力を受けて、冗長デコード信号CRFPB
kEとして出力するシフトレジスタ560.3とを含
む。
したメインI/O線対M−I/Oといずれのグローバル
I/O線対G−I/Oとを接続するかをマルチプレクサ
618に指示するI/O選択信号CRIS0keと、冗
長列が選択された場合に、正規のメモリセルアレイ側の
動作を不活性化するディスエーブル信号CRNYDke
を出力する。
しても設けられている。なお、後に説明するように、シ
フトレジスタ560aは、書込動作あるいは読出動作で
あるかに応じて、そのシフト動作が制御されかつマスク
信号の活性化に応じて、その保持内容がリセットされる
構成となっている。
構成において、正規のメモリセル領域と冗長メモリセル
領域に対する処理の流れを説明するための概念図であ
る。
し、時刻t1〜t6は、各処理が開始されるおおよその
時間を表している。したがって、同一の時刻t3に対応
している処理が、厳密に同一の時刻から処理が開始され
ていることを表現しているものではない。
て、アドレスバス50cにより伝達されたアドレス信号
CA0〜CA8が、正規のメモリ領域に対応するアドレ
スレシーバにより受信される。同時に、スペア領域に対
応するアドレスレシーバによってもアドレス信号CA0
〜CA8が受信される。
位ビットのCA0〜CA2に対して、インターリーブモ
ードであるかシーケンシャルモードであるかに応じて、
正規のメモリ領域に対応する信号処理系においても、ス
ペア領域に対する信号処理系においても、アドレス変換
処理が行なわれる。
領域に対応する信号処理系においては、アドレス信号の
うち信号CA3〜CA8に対して、それぞれプリデコー
ド処理が行なわれる。さらに、時刻t2において、スペ
ア領域に対応する信号処理系においては、アドレス信号
のうち信号CA3〜CA8に対して、冗長デコーダによ
りデコード処理が行なわれる。
域に対応する処理系においても、スペア領域に対応する
処理系においても、変換されたアドレス信号に基づい
て、バーストアドレスのカウント動作が行なわれる。
理系においては、アドレス信号のうち、信号CA5〜C
A6に対するプリデコード結果に基づいて、読出動作に
おいては、プリデコードされた結果がそのまま時刻t4
においてドライバ回路に伝達されるのに対し、書込動作
においてはライト動作時のレイテンシ(たとえば2クロ
ック)分だけデータがシフトされた後に時刻t4におい
てドライバにデータが与えられる。
信号処理系において、アドレス信号のうち信号CA7〜
CA8に対しても行なわれる。
合で、プリデコード後の信号がドライバ回路に与えられ
るタイミングは異なることになる。
においては、バーストアドレスカウンタにおいてカウン
トされたデータとアドレス信号のうち信号CA3〜CA
4とを受けてプリデコードした結果が、読出動作におい
ては、時刻t6においてそのままドライバ回路に与えら
れるのに対し、書込動作においてはライトレイテンシ分
だけシフト動作された後に、時刻t6においてドライバ
回路に与えられる。すなわち、正規のメモリセル領域に
対応する信号処理系においていは、アドレス信号のうち
信号CA5〜CA8に対応するプリデコード信号は、時
刻t4においてドライバ回路からそれぞれ列デコーダに
対して信号CFLkij(0〜3)と信号CFHkij
(0〜3)として与えられるのに対し、アドレス信号の
うち信号CA0〜CA4に対するデータは、時刻t6に
おいてドライバ回路から列デコーダに信号CFPBki
j(0〜15)として与えられる。
いては、時刻t4において、バーストアドレスカウンタ
からの出力および冗長デコーダからの出力とを受けて、
冗長デコーダからデコード結果およびI/O選択信号と
が出力される。読出動作においては、冗長デコーダから
出力されたデータは時刻t6においてドライバ回路に与
えられ、冗長列のうちいずれを選択するかを示す信号C
RFPBkij(0〜3)として列デコーダに与えられ
る。一方で、I/O選択信号は、読出動作においては直
接t6において、書込動作においてはシフトレジスタに
よってライトレイテンシ分だけシフトされた後に時刻t
6においてドライバ回路に与えられ、対応するマルチプ
レクサ816に信号CRISKとして与えられる。一
方、入力された信号が不良アドレスと一致するか否かを
示す信号CRNYDkが、後に説明するように正規のメ
モリ領域に対応するメインアンプを不活性化するために
出力される。ここで、信号CRNYDkは、上述したH
/M信号に相当する。
デコーダ456の構成の一部を説明するための回路図で
ある。
うち、信号CA3〜CA8と、不良アドレスのうち、対
応するビットデータを予め保持し、その比較結果を出力
する冗長判定部2100と、冗長判定部2100の出力
を受けて反転するインバータ2290と、列アドレス信
号のうち、アドレス変換され、バーストアドレスカウン
タから出力された列アドレス信号の下位ビットCA1お
よびCA2を受けて、これと予め記憶されている不良ア
ドレスのうちの対応するビットデータとの比較結果を出
力する冗長判定部2200と、インバータ2290の出
力を受けて、冗長判定部2200の出力結果に応じて、
導通あるいは遮断状態となるトランスミッションゲート
2294と、プリチャージ信号PRにより予め“H”レ
ベルに設定され、トランスミッションゲート2294か
らの出力レベルを保持するラッチ回路2296とを含
む。
ゲート2294の接続ノードNLが、冗長デコーダ45
6の最終判定結果を出力する。
に示した冗長判定部2010.1の構成と基本的に同様
である。
ち下位から2ビット目のデータを保持するプログラム素
子2210と下位から3ビット目のデータを保持するプ
ログラム素子2240と、バーストアドレスカウンタか
らの出力の信号CA1と、冗長判定開始を指示する信号
SRとを受けるNANDゲート2202と、信号SRと
バーストアドレスカウンタからの出力信号CA2とを受
けるNANDゲート2204と、信号SRを反転して出
力するインバータ2206と、インバータ2206の出
力と、プログラム素子2210の出力とを受けるNOR
ゲート2250と、以上は2206の出力とプログラム
素子2240の出力を受けるNORゲート2270と、
NANDゲート2202の出力とNORゲート2250
の出力を受ける排他的論理和ゲート回路2280と、排
他的論理和ゲート2280の出力を受けて反転するイン
バータ2284と、NANDゲート2204の出力とN
ORゲート2270の出力とを受けて排他的論理和演算
を行なう排他的論理和ゲート2282と、排他的論理和
ゲート2282の出力を受けるインバータ2286と、
インバータ2284および2286の出力を受けるAN
Dゲート2288とを含む。
cとの間に直列に接続されるpチャネルMOSトランジ
スタ2218、nチャネルMOSトランジスタ2216
およびヒューズ素子2212と、電源電位Vccと接地
電位との間に直列に接続されるpチャネルMOSトラン
ジスタ2222、nチャネルMOSトランジスタ222
0およびヒューズ素子2214とを含む。pチャネルM
OSトランジスタ2218のゲートおよびnチャネルM
OSトランジスタ2216のゲートは、互いに接続さ
れ、pチャネルMOSトランジスタ2222のゲートと
nチャネルMOSトランジスタ2220のゲートとは互
いに接続されている。
pチャネルMOSトランジスタ2222とnチャネルM
OSトランジスタ2220の接続ノードと接続し、この
出力ノードは、nチャネルMOSトランジスタ2216
とpチャネルMOSトランジスタ2218とのゲートに
接続している。
18とnチャネルMOSトランジスタ2216の接続ノ
ードとトランジスタ2222および2220のゲートと
が接続している。
アドレス信号のうち、中位および上位のビットデータの
CA3〜CA8の判定が冗長判定部2100により行な
われる。その後に、バーストアドレスカウンタから出力
された信号CA1およびCA2と不良アドレスとの比較
結果が冗長判定部2200から出力される時点で、その
最終判定結果がノードNLに出力されることになる。
いていは判定結果が終了している時点で、下位の2ビッ
トの信号CA1および信号CA2と不良アドレスとの比
較演算が終了するタイミングで、最終判定結果が外部に
出力されることになる。
56の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
“L”レベルであって、ラッチ回路2296の出力は
“H”レベルとなっているものとする。
は“H”レベルに変化する。プリチャージ信号が“H”
レベルへと変化しても、ラッチ回路2296の出力レベ
ルは“H”レベルを維持する。
が冗長デコーダ456に入力されると、冗長判定部21
00において、その冗長判定結果に応じて、ノードNA
およびNBの電位レベルが変化する。すなわち、図17
中において実線で示した場合は、冗長判定部2100に
おける中位および上位アドレス信号に対する比較結果が
プログラミングされていた不良アドレスと一致し、ノー
ドNAの電位レベルは時刻t2において“L”レベルへ
向けて変化し始め、ノードNBのレベルは、時刻t3に
おいて“H”レベルへ向けて変化する。これに応じて、
インバータ2290の出力レベル、すなわち、ノードN
Cの電位レベルは、時刻t4において“L”レベルへと
立下がる。
レベルを、プログラム素子2240は“H”レベルを記
憶しているものとする。時刻t1において、冗長判定開
始の信号SRが“H”レベルに立上がると、これに応じ
て、NOR回路2250の出力ノードNFの電位レベル
は“H”レベルに、NOR回路2270の出力ノードN
Gの電位レベルは“L”レベルとなっているものとす
る。
スカウンタからの列アドレス信号CA1およびCA2が
入力されると、これに応じて、NANDゲート2202
および2204の出力ノードのNMおよびNNの電位レ
ベルがそれぞれ“H”レベルと“L”レベルに変化す
る。すなわち、この場合、入力された信号CA1および
信号CA2のレベルは、プログラム素子2210および
2240に予め記憶されていたレベルと一致しているも
のとする。これに応じて、時刻t6において、インバー
タ2284および2286の出力ノードのノードNHお
よびNJがそれぞれ“H”レベル変化する。
ノードのノードNKのレベルが“H”レベルとなり、ト
ランスミッションゲート2294が導通状態となる。し
たがって、時刻t4において予め“L”レベルに変化し
ていたノードNCのレベルが、トランスミッションゲー
ト2294を介して出力され、ラッチ回路2296の出
力レベルは“L”レベルに変化する。
信号CA3〜CA8については判定を行なっておき、後
から遅れて入力される列アドレス信号CA1およびCA
2についての判定結果が出ると同時に冗長判定の最終的
な結果が冗長デコーダ456から外部に出力されること
になる。
作を説明するためのフロー図である。
まずアドレスバス50cからバーストアドレスラッチ部
へのデータの取込が行なわれる(ステップS100)。
続いて、バーストアドレス変換部において、シーケンシ
ャルモードあるいはインターリーブモードであるかに応
じてバーストアドレスの変換が行なわれる(ステップS
102)。
て、バーストアドレスカウンタによりバーストアドレス
が順次生成される(ステップS104)。
じて、正規のメモリ領域に対応するプリデコーダにおい
てバーストアドレスのプリデコードが行なわれ(ステッ
プS106)、同時にスペア領域に対するバーストアド
レス冗長判定部において、冗長アドレスとの比較動作が
行なわれる(ステップS114)。
ドレス信号の取込が行なわれるステップ(ステップS1
00)と並行して、固定アドレス部(列アドレスCA3
〜CA8)のアドレスラッチ部への取込が行なわれる
(ステップS108)。さらに、固定アドレス部につい
てのプリデコード動作が行なわれる(ステップS11
0)。
レスとの比較判定がスペアアドレス領域に対応する処理
系において行なわれる(ステップS112)。
(ステップS112)とバーストアドレスについての冗
長判定の結果(ステップS114)とに基づいて冗長コ
ラム選択線のデコーダのいずれかを活性化するかの判定
が行なわれる(ステップS116)。
択線が活性化されたかの判定が行なわれ、冗長判定に対
応する信号H/Mが出力される(ステップS118)。
のうち、正規メモリ領域に対応する冗長変換部の動作中
の信号波形の時間変化を示す図である。
たことを示すコラムバンクヒット信号CRBHITが活
性状態(“H”レベル)へと変化を始める。これに応じ
て、時刻t2において、アドレスバス50cからアドレ
ス信号をレシーバ部が取込むことを指示するレシーバ活
性化信号EQBが活性状態へと変化する。
aが取込んだアドレス信号が、アドレスラッチ550b
およびアドレス変換回路554aに対して出力され始め
る。
4bおよび554cからの出力が開始され、時刻t5に
おいて、プリデコーダ556aからシフタ560aに対
してプリデコード信号の出力が開始される。
位アドレスビットに対応するプリデコード信号CRFP
Bの出力が開始される。
選択回路における信号の時間変化を示す図であり、図1
9における正規領域に対する信号変化の図と対比される
図である。
クが選択されたことを示すコラムバンクヒット信号CR
BHITが活性状態へと変化し始める。続いて、時刻t
2において、レシーバ活性化信号EQBが活性化する。
時刻t3において、レシーバからの出力が開始され、時
刻t4において、バーストアドレスカウンタからの出力
が開始される。以上の動作は、正規領域における信号変
化と同様である。
おいて、I/O選択信号の出力が開始され、続いて時刻
t7において、H/M信号に相当する信号CRNYDk
が出力される。
リ領域におけるの同一のタイミングにおいて、スペアメ
モリ領域に対して、列選択信号CRFPBが出力され
る。
より、正規のメモリ領域に対応する列選択信号が出力さ
れる場合でも、冗長メモリセル領域に対応する列選択信
号が出力される場合でも、アドレスバス50cからアド
レス信号が取込まれてから、最終的に列選択信号が出力
されるまでの時間はほぼ同一の時間とすることが可能で
ある。
が選択される場合でも、冗長メモリセルが選択される場
合でも、アクセス時間に相違を生じさせることなく、高
速なデータアクセスを実現することが可能である。
として表した図である。図21においては、奇数アドレ
ス領域および偶数アドレス領域に対応する64Mビット
のメモリアレイ領域を示す。
レス領域と偶数アドレス領域のそれぞれに対応して、冗
長デコーダが設けられる。以下では、図21中右側の3
2Mビットの領域を右側領域と、左側の32Mビットの
領域を左側領域とも呼んで区別し、これに対応して信号
の末尾に右側領域に対応するものはRを、左側に対応す
るものはLを付して区別するものとする。
て、選択信号生成回路457および冗長判定信号生成回
路458からの信号を受けて、シフトレジスタ460か
らはI/O選択信号CRIS0kと、正規のメモリ領域
に対応するメインアンプM/Aを非活性化するための信
号CRNYDLまたはCRNYDRが出力される構成と
なっている。
ンクレコーダ22またはアドレスデコーダから、バンク
アドレスバス51cまたは50cに対してアドレス信号
を伝達する際の出力回路の構成を示す回路図である。
レス信号が相補信号として伝達される場合について説明
する。
を一方の入力ノードに受けるAND回路2402と、ア
ドレス信号の反転信号/Addを入力ノードに受けるA
ND回路2404と、電源電位Vccと接地電位GND
との間に直列に接続されるpチャネルMOSトランジス
タ2406およびnチャネルMOSトランジスタ240
8とを含む。pチャネルMOSトランジスタ2406の
ゲートは、プリチャージ信号PRを受け、nチャネルM
OSトランジスタ2408のゲートは、AND回路24
02の出力を受ける。
よびnチャネルMOSトランジスタ2408の接続ノー
ドのNAが、アドレスバスと接続し、このノードNAと
AND回路2402の他方の入力ノードとの間に、互い
に直列に接続されたインバータ2410および2412
が接続されている。
ccと接地電位GNDとの間に直列に接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタ2420およびnチャネルMO
Sトランジスタ2422とを含む。pチャネルMOSト
ランジスタ2420のゲートは、プリチャージ信号PR
を受け、nチャネルMOSトランジスタ2422のゲー
トは、AND回路2404の出力を受ける。pチャネル
MOSトランジスタ2420とnチャネルMOSトラン
ジスタ2422の接続ノードNBは、相補なアドレス線
に接続され、このノードNBと、AND回路2404の
他方の入力ノードとの間に、互いに直列に接続されるイ
ンバータ2424および2426とが接続されている。
0の動作を説明するためのタイミングチャートである。
Rは“L”レベルであって、pチャネルMOSトランジ
スタ2406および2420は、ともに導通状態とな
り、アドレス線および相補なアドレスのいずれもが
“H”レベルにプリチャージされている。
が非活性化(“H”レベルへの変化)し、一方、アドレ
ス信号が“H”レベルに変化し、相補なアドレス信号/
Addは“L”レベルを維持するものとする。このと
き、ノードNAのレベルは、AND回路2402の出力
レベルが“H”レベルとなることに応じて、nチャネル
MOSトランジスタ2408が導通状態となって、
“L”レベルに向けて立下がる。このノードNAの立下
がりが、インバータ2410および2412により所定
時間だけ遅延されて、AND回路2402の他方の入力
ノードに伝達される。これに応じて、nチャネルMOS
トランジスタ2408は遮断状態へと変化する。このた
め、ノードNAのレベルは、一旦“L”レベル近くまで
立下がるものの、アドレス線の各バンク側の電位レベル
は、アドレス線に存在する寄生容量等のために、ゆっく
りと“L”レベルに向かって変化し始めるのみである。
レベルはフルスイングして“L”レベルまで変化するこ
とはなく、“H”レベルから所定の電圧δVだけ低下し
た値となって安定化する。すなわち、アドレス線を介し
ては、低振幅信号伝達が行なわれることになる。
び“L”レベルとなって、アドレス線はともに“H”レ
ベルに充電される。時刻t5においては、再びプリチャ
ージ信号が不活性化し、時刻t6において、アドレス信
号/Addが“H”レベルへと変化する。このときは、
相補なアドレス線の出力回路側のノードNBの電位レベ
ルは“L”レベル近くまで変化するものの、相補なアド
レス線のバンク側のノードNB′は“L”レベル側にゆ
っくりと変化するのみである。したがって、この場合
も、相補なアドレス線の電位レベルは“H”レベルから
所定の電圧δVだけ低下した値で安定化する。すなわ
ち、相補なアドレス信号が伝達される場合、低振幅な信
号として伝達され、高速な データの伝達が可能とな
る。
ている列アドレス制御系回路中のレシーバ回路550a
は、低振幅で伝達されたアドレス信号を増幅した上で、
アドレスラッチ回路550bやアドレス変換回路554
aに対して伝達する。
24は、図7に示したアドレス処理部E2の構成を示す
ブロック図である。
と以下のとおりである。信号CRCALTijは、バン
クが活性化された際に生成される第1のパルス信号であ
る。
作の終了を示すバースト終了パルス信号である。信号C
RA3NTijは、動作モードがシーケンシャルモード
であるかインタリーブモードであるかを示す信号であ
り、“L”レベルではシーケンシャルモードが、“H”
レベルではインタリーブモードがそれぞれ指定される。
指定するための信号であり、“L”レベルでは、バース
ト長4が指定され、“H”レベルではバースト長8が指
定される。
バスにより伝達されるアドレス信号である。信号CRS
BYBij(8:0)は、アドレスバスにより伝達され
る信号アドレスの相補信号である。
性期間中は活性状態となるバンク選択フラグである。信
号CRBHITijは、バンク選択がされたことを示す
バンクヒット信号である。
トローブ信号RASが活性である期間アドレスレシーバ
を非活性化する信号である。信号CRSCRCは、介挿
電源の動作モードを活性化する信号である。信号CRC
WTEijは、書込動作を指示する信号である。信号C
RSIOLijは、書込動作において、シフトレジスタ
560aのシフト動作を制御するためのクロック信号で
ある。
示する信号である。信号CRYSELijは、列選択信
号Yselのタイミングを指示する信号である。信号V
PU−RSTLTは、パワーアップリセット信号であ
る。信号CFHkijは、プリデコードされた後の上位
アドレス信号であり、信号CFLkijは、プリデコー
ドされた後の中位アドレス信号であり、信号CFPBk
ijは、列選択のタイミングでコントロールされたプリ
デコード後の下位アドレス信号である。信号CRFPB
Lkijは、左側のメモリセルブロックに対する冗長デ
コード信号であり、信号CRFPBRkijは、右側の
メモリセルブロックに対する冗長デコード信号である。
以下では、冗長デコード信号を総称して信号CRFPB
と呼ぶ。
デコーダと左側のブロックのグローバルI/O線対を接
続するための選択信号であり、信号CRISOLRki
jは、左側の冗長デコーダと右側のブロックのグローバ
ルI/O線対G−I/Oとを接続するための選択信号で
ある。信号CRISORLkijは、右側の冗長デコー
ダと左側のブロックのグローバルI/O線対G−I/O
とを接続するための選択信号であり、信号CRISOR
Rkijは、右側の冗長デコーダと右側のブロックのグ
ローバルI/O線対G−I/Oとを接続するための選択
信号である。
された際に、左側のブロックを不活性化するための信号
であり、信号CRNYDRkijは、冗長列が選択され
た際に右側のブロックを非活性化するための信号であ
る。
びラッチ回路550aおよび550bは、アドレスバス
50cからの信号を受け、レシーバタイミング制御回路
512からの信号に応じて、アドレス信号の取込動作を
行なう。ここで、レシーバ動作タイミング制御回路51
2は、信号CRBHITFGijすなわちバンク選択フ
ラグ、信号CRBHITijすなわちバンクヒット信
号、信号MD−RACTLTおよび信号CRSCRC−
HT、信号VPU−RSTLTに応じて、アドレスレシ
ーバの動作を制御する。
ンタ回路554は、列アドレス信号のうちの下位アドレ
スビットのCRSBYij(0)〜(2)を受けて、信
号CRA3NTijにより指定されるシーケンシャル動
作モードあるいはインタリーブ動作モードに応じて、ア
ドレス変換をした後に、バーストアドレスの生成を行な
う。
指定するための信号CRCWTEijと書込マスク動作
を指定するための信号CRWMijとを受けて、対応す
るプリデコーダの動作を制御する。
コード信号生成回路3200は、プリデコーダ556
a、557およびシフタ560aおよびドライバ回路5
62aと冗長判定部408とを含むプリデコード信号生
成回路3100は、書込動作であるか読出動作であるか
に応じて、所定のタイミングで、信号CFHEij、信
号CFLEijおよび信号CFPBEijを生成する。
また、冗長列が選択されている場合は、信号CRFPB
LEij、信号CRFPBREijを、対応する冗長列
を活性化させるために出力する。
0は、信号CRIS0LLEij等を、選択された冗長
列と置換されるべきメモリセル列の存在する位置に応じ
て、出力する。一方、冗長列が選択された場合には、置
換されたメモリブロックの側のメインアンプを非活性化
するために、信号CRNYDLEijまたは信号CRN
YDREijのいずれかを活性状態とする。
信号生成回路3200も同様の構成である。
バおよびラッチ回路の構成を示す回路図である。
0は、アンプ回路3416と、信号ATEBにより制御
されて、アンプ回路へのアドレスバスからの入力信号I
N(たとえば、信号CRSBYij(0))との接続を
開閉するpチャネルMOSトランジスタ3406と、ア
ンプ3416の反転入力とアドレスバスからの相補入力
信号ILB(たとえば、信号CRSBYBij(0))
との接続を信号ATEBに制御されて開閉するpチャネ
ルMOSトランジスタ3408とを含む。ここで、信号
ATEBは、バンクの活性化に応じて活性化される信号
である。
らに、イコライズ信号EQBにより制御され、pチャネ
ルMOSトランジスタ3406および3408とアドレ
スバス50c側との間のイコライズ動作を行なうため
に、入力ノードINとノードINBとの間に接続され、
ゲートに信号EQBを受けるpチャネルMOSトランジ
スタ3400と、入力ノードINとノードINBとの間
に直列に接続され、ゲートが信号EQBにより制御され
るpチャネルMOSトランジスタ3402および340
4とを含む。トランジスタ3402と3404との接続
ノードには、電源電位Vccが供給される。
らに、pチャネルMOSトランジスタ3406および3
408とアンプ3416との間のイコライズ動作を行な
うために設けられるpチャネルMOSトランジスタ34
14、3410および3412を含む。トランジスタ3
414、3410および3412は、それぞれ、pチャ
ネルMOSトランジスタ3400、3402および34
04に対応する動作を行なう。
らに、アンプ回路3416の入力ノードと第1の入力ノ
ードとが接続し、第2の入力ノードが信号AHOLDを
受けるNAND回路3418と、アンプ3416の相補
入力ノードと第1の入力ノードが接続し、第2の入力ノ
ードに、信号AHOLDを受け、第3の入力ノードがN
AND回路3418の出力ノードと接続するNAND回
路3420と、NAND回路3418の出力を受けて、
レシーバおよびラッチ回路3400の出力信号OUT−
LTを出力するインバータ3422と、NAND回路3
420の出力を受けて、レシーバおよびラッチ回路34
00の相補出力OUT−LBを出力するインバータ34
24とを含む。
AND回路3418の第3の入力ノードと接続し、NA
ND回路3418および3420によりラッチ回路が構
成される。
を活性化させるための信号である。図26は、図25に
示したアンプ回路3416の構成を説明するための回路
図である。
接地電位GNDとの間に接続され、アンプ回路3416
を活性化するための信号AAEを受けるnチャネルMO
Sトランジスタ3430と、ノードn1と電源電位Vc
cとの間に互いに直列に接続されるpチャネルMOSト
ランジスタ3432およびnチャネルMOSトランジス
タ3434と、電源電位Vccとノードn1との間に、
接続ノードn3を介して互いに直列に接続されるpチャ
ネルMOSトランジスタ3436およびnチャネルMO
Sトランジスタ3436とを含む。pチャネルMOSト
ランジスタ3432およびnチャネルMOSトランジス
タ3434のゲートは、pチャネルMOSトランジスタ
3436とnチャネルMOSトランジスタ3438の接
続ノードと接続し、pチャネルMOSトランジスタ34
36のゲートおよびnチャネルMOSトランジスタ34
38のゲートは、pチャネルMOSトランジスタ343
2とnチャネルMOSトランジスタ3434の接続ノー
ドn2と接続する。
ドであり、ノードn3がアンプ3416の相補入力ノー
ドである。
ドレス変換およびバーストカウンタ回路554の構成を
示す概略ブロック図である。
554は、アドレス変換回路554aおよび偶数アドレ
スカウンタ554cならびに奇数アドレスカウンタ55
4bとを含む。
ス変換回路3500とリセット信号生成回路3510と
を含む。
バおよびラッチ回路3400からの下位アドレス信号C
A0、CA1およびCA2を受けて、信号CRA3NT
ijに応じて、動作モードに応じたアドレス変換を行な
う。リセット信号生成回路3510は、信号SCRCお
よび信号VPU−RSTとを受けて、偶数アドレスカウ
ンタおよび奇数アドレスカウンタ554cおよび554
bに対するリセット信号を生成する。
ドレス変換回路3500からの出力と、信号CRCAL
Tijおよび信号CRCCLALTijおよび信号CR
A3NTijおよび信号CRBL4NTijとを受け
て、偶数アドレス領域に対する列アドレス信号の第1ビ
ット目の選択信号の信号CA1Eおよび信号CA1BE
ならびに第2ビット目のアドレス選択信号の信号CA2
Uおよび信号CA2BEを生成する。
は互いに相補な信号であり、信号CA2Eと信号CA2
BEとは互いに相補な信号である。
ドレスカウンタ554cと基本的には同様の動作を行な
う。
換回路3500の構成を説明するための回路図である。
RA3NTijを受けるインバータ3520と、信号C
A1を受けるインバータ3522と、インバータ352
2の出力を受け、信号CRA3NTijおよびインバー
タ3520の出力により活性状態とされて、信号CA1
Eを出力するクロックドインバータ3530と、信号C
A0を受けるインバータ3524と、信号CA1を受け
るインバータ3526と、信号CA1とインバータ35
24との論理積と信号CA0とインバータ3526の出
力との論理積の否定論理和演算結果を出力する論理ゲー
ト3528と、論理ゲート3528の出力を受けて、信
号CRA3NTijおよびインバータ3520の出力に
より、クロックドインバータ3530とは相補的に活性
化され、信号CA1Eを出力するクロックドインバータ
3532とを含む。信号CA1Eがクロックドインバー
タ3530から出力される場合は、インタリーブ動作が
指定されている場合であり、信号CA1Eがクロックド
インバータ3532から出力される場合は、シーケンシ
ャル動作が指定されている場合である。
に、信号CA0、信号CA1および信号CA2を受ける
3入力NAND回路3540と、信号CA0と信号CA
1とNAND回路3540の出力との論理積と信号CA
2とNAND回路3540との論理積との否定論理和演
算結果を出力する論理ゲート3542と、信号CRA3
NTijとインバータ3520の出力とにより活性化さ
れ、論理ゲート3542の出力を受けて、信号CA2E
を出力するクロックドインバータ3544と、信号CA
2を受けて、反転して出力するインバータ3546と、
インバータ3546の出力を受け、信号CRA3NTi
jとインバータ3520との出力により、クロックドイ
ンバータ3544とは相補的に動作して、信号CA2E
を出力するクロックドインバータ3548とを含む。
A2が出力されるのはシーケンシャル動作モードの場合
であり、クロックドインバータ3548から信号CA2
Eが出力されるのはインタリーブ動作の場合である。
0以外の回路は、介挿電源構成により動作して、待機動
作中においては、そのリーク電流が小さくなるような動
作モードに移行する。インバータ3520のみは、これ
を構成するトランジスタのしきい値を予めリーク電流が
十分小さくなるような値(以下、MVthで表わす)に
設定されている。
54cの構成を説明するための概略ブロック図である。
部カウンタ3600と、第2内部カウンタ3700とを
含む。第1内部カウンタ3600は、偶数アドレス変換
回路3500からの信号CA1Eを受けて、信号CRC
ALTij、信号CRCCLKLTij、信号CRA3
Ntijとに応じて、信号CA1Eと信号CA1BEと
を出力する。第2内部カウンタ3700は、偶数アドレ
ス変換回路3500からの信号CA2Eを受けて、信号
CRCALTij、信号CRCCLKLTij、信号C
RA3NTij、信号CRBL4NTijとに応じて、
信号CA2Eおよび信号CA2BEを生成する。
タ3700の構成を示す概略ブロック図である。
CLKLTijと信号CRBL4NTijとを受けるN
AND回路3702と、NAND回路3702の出力を
受けるインバータ3704と、信号CRCALTijを
受けるインバータ3708と、信号CRA3NTijを
受けるインバータ3710と、第1内部カウンタ360
0からの信号CARIXNTを受けるインバータ371
2と、信号CA2Eを受け、NAND回路3702の出
力、インバータ3704の出力、信号CRCALTij
およびインバータ3708の出力、インバータ3710
の出力、信号CARIXNTおよびインバータ3712
の出力とを受けて動作する第1のビットカウンタ371
4と、ビットカウンタ3714の出力を受け、NAND
回路3702の出力、インバータ3704の出力、信号
CRCALTij、インバータ3708の出力、信号C
RA3NTij、信号CA2Eのレベルとに応じて、信
号CA2Eおよび信号CA2BEを出力する第2のビッ
トカウンタ3706とを含む。
ウンタ3714の構成を示す回路図である。
D回路3702からの出力信号CLKBと、インバータ
3704からの信号CLKとに応じて動作し、第1のビ
ットカウンタ3714の出力信号を入力として受けるク
ロックドインバータ3800と、信号CLKBおよび信
号CLKに応じて、クロックドインバータ3800とは
相補に動作するクロックドインバータ3802と、クロ
ックドインバータ3800およびクロックドインバータ
3802の出力を受けるインバータ3804とを含む。
インバータ3804の出力は、クロックドインバータ3
802の入力ノードと接続する。第1のビットカウンタ
3714は、さらに、インバータ3804の出力を受け
反転するインバータ3806と、インバータ3806の
出力を受け、信号CLKBおよびCLKに応じて動作す
るクロックドインバータ3808と、インバータ371
0からの出力と信号CA2Eとを受けるNAND回路3
810と、インバータ3708からの出力および信号C
RCALTijとに応じて動作し、NAND回路381
0の出力を受けて反転するクロックドインバータ381
2と、一方の入力ノードに、クロックドインバータ38
08および3812の出力を受け、他方の入力ノードに
信号SCRCを受けるNAND回路3826とを含む。
に、電源電位Vccと接地電位GNDとの間に直列に接
続されるpチャネルMOSトランジスタ3814、38
16および3818と、nチャネルMOSトランジスタ
3820、3822および3824とを含む。pチャネ
ルMOSトランジスタ3814のゲートおよびnチャネ
ルMOSトランジスタ3824のゲートは、NAND回
路3826の出力を受ける。pチャネルMOSトランジ
スタ3816のゲートは、信号CRCALTijを受
け、pチャネルMOSトランジスタ3818のゲート
は、信号CLKを受け、nチャネルMOSトランジスタ
3820のゲートは、信号CLKBを受け、nチャネル
MOSトランジスタ3822のゲートは、インバータ3
708の出力を受ける。
に、NAND回路3826の出力を受け、インバータ3
712の出力および信号CARIXINTとに応じて動
作するクロックドインバータ3828と、インバータ3
812の出力を受け、インバータ3712からの出力と
信号CARIXINTとによりクロックドインバータ3
828とは相補に動作するクロックドインバータ383
0とを含む。クロックドインバータ3828および38
30からの出力は、第1のビットカウンタ3714の出
力信号CCNTR0として出力される。
ウンタ3706の構成を示す概略ブロック図である。
入力ノードに信号CRA3NTijを受け、第2の入力
ノードに信号CRBL4NTijを受けるNAND回路
3900と、NAND回路3900の出力を受けるイン
バータ3902と、第1のビットカウンタの出力信号C
CNTR0を受けるインバータ3904と、インバータ
3904の出力を受け、NAND回路3900の出力お
よびインバータ3902の出力に応じて反転して出力す
るクロックドインバータ3910と、信号CCNTR0
を受け、NAND回路3900およびインバータ390
2の出力に応じて、クロックドインバータ3910とは
相補に動作するクロックドインバータ3908と、クロ
ックドインバータ3908およびクロックドインバータ
3910の出力を受け、信号CLKおよび信号CLKB
に応じて動作して反転して出力するクロックドインバー
タ3920と、クロックドインバータ3920の出力を
受け反転して出力するインバータ3926と、インバー
タ3926の出力を受け、信号CLKおよび信号CLK
Bに応じて、クロックドインバータ3920とは相違に
動作するクロックドインバータ3922と、インバータ
3926の出力を受けるインバータ3928と、インバ
ータ3928の出力を受け、信号CLKおよび信号CL
KBに応じて、クロックドインバータ3920とは相補
に動作するクロックドインバータ3930と、信号CA
2Eを受け、インバータ3708の出力および信号CR
CALTijに応じて動作するクロックドインバータ3
932とを含む。
に、信号SCRCを受けるインバータ3906と、イン
バータ3906の出力とインバータ3932からの出力
とを受けるNOR回路3912と、信号SCRCとイン
バータ3932の出力とを受けるNAND回路3914
と、NOR回路3912の出力を受けるインバータ39
34と、インバータ3934の出力を受けて反転し、信
号CA2Eとして出力するインバータ3936と、NA
ND回路3914の出力を受け、反転して信号CA2B
Eとして出力するインバータ3938とを含む。
に、インバータ3708からの出力と信号CRCALT
ijとに応じて動作し、信号CA2Eを受けるクロック
ドインバータ3916と、クロックドインバータ391
6の出力とインバータ3906の出力とを受けるNOR
回路3924と、NOR回路3924の出力を受けて、
信号CRCALTijおよびインバータ3708からの
出力に応じて、クロックドインバータ3916とは相補
に動作し、出力ノードがクロックドインバータ3916
の出力ノードと接続するクロックドインバータ3918
とを含む。
じて、列アドレスの下位から3ビット目の信号に対応し
た相補な内部列アドレス信号CA2EおよびCA2BE
が生成される。
タ3600の構成を示す概略ブロック図である。
CLKLTijと信号CRBL4NTijとを受けるN
AND回路3602と、NAND回路3602の出力を
受けるインバータ3604と、信号CRCALTijを
受けるインバータ3608と、信号CRA3NTijを
受けるインバータ3610と、電源電位Vccおよび接
地電位Vssを受けて選択的に出力するスイッチ回路3
611と、スイッチ回路3611の出力を受けるインバ
ータ3612と、信号CA1Eを受け、NAND回路3
602の出力、インバータ3604の出力、信号CRC
ALTijおよびインバータ3608の出力、インバー
タ3610の出力、信号CARIXNTおよびインバー
タ3612の出力とを受けて動作する第1のビットカウ
ンタ3614と、ビットカウンタ3714の出力を受
け、NAND回路3702の出力、インバータ3704
の出力、信号CRCALTij、インバータ3708の
出力、信号CRA3NTij、信号CA2Eのレベルと
に応じて、信号CA2Eおよび信号CA2BEを出力す
る第2のビットカウンタ3606とを含む。
ウンタ3614の構成を示す回路図である。
D回路3602からの出力信号CLKBと、インバータ
3604からの信号CLKとに応じて動作し、第1のビ
ットカウンタ3614の出力信号を入力として受けるク
ロックドインバータ8800と、信号CLKBおよび信
号CLKに応じて、クロックドインバータ8800とは
相補に動作するクロックドインバータ8802と、クロ
ックドインバータ8800およびクロックドインバータ
8802の出力を受けるインバータ8804とを含む。
インバータ8804の出力は、クロックドインバータ8
802の入力ノードと接続する。
に、インバータ8804の出力を受け反転するインバー
タ8806と、インバータ8806の出力を受け、信号
CLKBおよびCLKに応じて動作するクロックドイン
バータ8808と、インバータ3610からの出力と信
号CA1Eとを受けるNAND回路8810と、インバ
ータ3608からの出力および信号CRCALTijと
に応じて動作し、NAND回路8810の出力を受けて
反転するクロックドインバータ8812と、一方の入力
ノードに、クロックドインバータ8808および881
2の出力を受け、他方の入力ノードに信号SCRCを受
けるNAND回路8826とを含む。
に、電源電位Vccと接地電位GNDとの間に直列に接
続されるpチャネルMOSトランジスタ8814、88
16および8818と、nチャネルMOSトランジスタ
8820、8822および8824とを含む。pチャネ
ルMOSトランジスタ8814のゲートおよびnチャネ
ルMOSトランジスタ8824のゲートは、NAND回
路8826の出力を受ける。pチャネルMOSトランジ
スタ8816のゲートは、信号CRCALTijを受
け、pチャネルMOSトランジスタ8818のゲート
は、信号CLKを受け、nチャネルMOSトランジスタ
8820のゲートは、信号CLKBを受け、nチャネル
MOSトランジスタ8822のゲートは、インバータ3
608の出力を受ける。
に、NAND回路8826の出力を受け、インバータ3
612の出力およびスイッチ回路3611の出力とに応
じて動作するクロックドインバータ8828と、インバ
ータ8812の出力を受け、インバータ3612からの
出力とスイッチ回路3611の出力とによりクロックド
インバータ8828とは相補に動作するクロックドイン
バータ8830とを含む。クロックドインバータ882
8および8830からの出力は、第1のビットカウンタ
3614の出力信号CCNTR0として第2のビットカ
ウンタ3606に出力される。
に、NAND回路8826の出力を受けるインバータ8
832と、インバータ8832の出力と接地電位レベル
の信号CT128PLTとを受けるNOR回路8834
と、NOR回路8834の出力を受けて反転して信号C
ARIXNTとして、第2の内部カウンタ3700に出
力するインバータ8836とを含む。
ウンタ3606の構成を示す概略ブロック図である。
入力ノードに信号CRA3NTijを受け、第2の入力
ノードに信号CRBL4NTijを受けるNAND回路
8900と、NAND回路8900の出力を受けるイン
バータ8902と、第1のビットカウンタの出力信号C
CNTR0を受けるインバータ8904と、インバータ
8904の出力を受け、NAND回路8900の出力お
よびインバータ8902の出力に応じて反転して出力す
るクロックドインバータ8910と、信号CCNTR0
を受け、NAND回路8900およびインバータ890
2の出力に応じて、クロックドインバータ8910とは
相補に動作するクロックドインバータ8908と、クロ
ックドインバータ8908およびクロックドインバータ
8910の出力を受け、信号CLKおよび信号CLKB
に応じて動作して反転して出力するクロックドインバー
タ8920と、クロックドインバータ8920の出力を
受け反転して出力するインバータ8926と、インバー
タ8926の出力を受け、信号CLKおよび信号CLK
Bに応じて、クロックドインバータ8920とは相違に
動作するクロックドインバータ8922と、インバータ
8926の出力を受けるインバータ8928と、インバ
ータ8928の出力を受け、信号CLKおよび信号CL
KBに応じて、クロックドインバータ8920とは相補
に動作するクロックドインバータ8930と、信号CA
2Eを受け、インバータ3608の出力および信号CR
CALTijに応じて動作するクロックドインバータ8
932とを含む。
に、信号SCRCを受けるインバータ8906と、イン
バータ8906の出力とインバータ8932からの出力
とを受けるNOR回路8912と、信号SCRCとイン
バータ8932の出力とを受けるNAND回路8914
と、NOR回路8912の出力を受けるインバータ89
34と、インバータ8934の出力を受けて反転し、信
号CA1Eとして出力するインバータ8936と、NA
ND回路8914の出力を受け、反転して信号CA1B
Eとして出力するインバータ8938とを含む。
に、インバータ3608からの出力と信号CRCALT
ijとに応じて動作し、信号CA1Eを受けるクロック
ドインバータ8916と、クロックドインバータ891
6の出力とインバータ8906の出力とを受けるNOR
回路8924と、NOR回路8924の出力を受けて、
信号CRCALTijおよびインバータ8708からの
出力に応じて、クロックドインバータ8916とは相補
に動作し、出力ノードがクロックドインバータ8916
の出力ノードと接続するクロックドインバータ8918
とを含む。
じて、列アドレスの下位から2ビット目の信号に対応し
た相補な内部列アドレス信号CA1EおよびCA1BE
が生成される。
図36は、図7に示した構成のうちプリデコーダ回路5
56およびシフトレジスタ560の構成ならびに冗長判
定部408の構成を説明するための概略ブロック図であ
る。
レス領域および奇数アドレス領域に対応して設けられて
いる。プリデコーダ557は、アドレス変換およびバー
ストカウンタ554からの列アドレス信号BYCTki
j(2:1)およびその相補信号の信号BYCBkij
(2:1)とを受け、プリデコード結果を対応するシフ
トレジスタ560.0に出力する。シフトレジスタ56
0.0は、書込動作において、対応する列選択線を活性
化する信号CFPBijk(15:0)のいずれかを活
性化する。
チ回路550からのコラムアドレス信号BYij(8:
3)およびその相補信号である信号BYBij(8:
3)とを受けて、中位のアドレス信号をプリデコードし
て出力するプリデコーダ556.1と、プリデコーダ5
56.1の出力を受けて、列選択線を活性化するための
信号CFLijk(3:0)を所定のクロック数だけ遅
延して出力するシフトレジスタ560.1と、ラッチ回
路550からのコラムアドレス信号BYij(8:3)
およびその相補信号である信号BYBij(8:3)と
を受けて、上位のアドレス信号をプリデコードして出力
するプリデコーダ556.2と、プリデコーダ556.
2の出力を受けて、列選択線を活性化するための信号C
FHijk(3:0)を所定のクロック数だけ遅延して
出力するシフトレジスタ560.2とを含む。
(2:1)と信号BYCBij(2:1)ならびに信号
BYij(8:3)および信号BYBij(8:3)と
を受けて、不良アドレスとの比較結果に応じて、デコー
ドした値を出力する。
ダ456からの出力を受けて、書込動作モードにおいて
は所定のクロック数(たとえば、2クロック)だけ遅延
して、冗長列を選択するための信号CRFPBLijk
(3:0)と信号CRFPBRijk(3:0)とを出
力する。
0)は、左側領域(左側のブロック)の冗長列を選択す
るための信号であり、信号CRFPBRijk(3:
0)は、右側領域(右側のブロック)の冗長列を選択す
るための信号である。
冗長デコーダ456からの出力を受けて、冗長アレイ中
のメインアンプMAとグローバルI/O線対とを選択的
に接続するマルチプレクサ818を制御するための信号
CRISOLLkij、信号CRISOLRkij、信
号CRISORLkij、信号CRISORRkij
と、冗長列が選択された場合に、正規のメモリセルアレ
イ領域に対応するメインアンプを不活性化するための信
号CRNYDLkijおよび信号CRNYDRkijを
出力する。信号CRNYDLkijは、冗長列が選択さ
れた場合に、左側のブロックを不活性化するための信号
であり、信号CRNYDRkijは、冗長列が選択され
た場合に右側のブロックを不活性化するための信号であ
る。
よび560.2、ならびにシフトレジスタ460.1お
よびデコーダおよびシフトレジスタ回路454に与えら
れる信号CRCWTEijkは書込動作を指定するため
のコマンド信号であり、信号CRSCLijkは、書込
動作においてシフトレジスタを動作させるためのクロッ
ク信号であり、信号CRWMijkは、ライトマスク動
作を指示するための信号であり、信号CRYPULij
kは、制御されたタイミングで、列選択線を選択するた
めの列選択信号であり、信号CRCFCLRijkは、
シフトレジスタに対するラッチ動作のリセット信号であ
る。信号VPU−RSTは、パワーリセット信号であ
る。
57の構成を説明するための概略ブロック図である。
びバーストカウンタ回路554およびアドレスレシーバ
およびラッチ回路550からの列アドレス信号のうち、
第1ビット目の列アドレス信号CA1およびその相補信
号CA1B、第2ビット目の列アドレス信号CA2およ
びその相補信号CA2B、第3ビット目の列アドレス信
号CA3およびその相補信号CA3B、第4ビット目の
列アドレス信号CA4およびその反転信号CA4Bのう
ちのいずれかを、それぞれ選択的に受ける演算回路40
10.0〜4010.15を含む。
CA1B、信号CA2B、信号CA3Bおよび信号CA
4Bを受け、信号CA1、信号CA2、信号CA3およ
び信号CA4がすべて“L”レベルであるときに、出力
信号を活性化する構成となっている。
ドレス信号が異なるのみで、その基本的構成は同様であ
る。
ち、演算回路4010.15の構成を示す回路図であ
る。
よび信号CA2を受けるNAND回路4012と、信号
CA3および信号CA4を受けるNAND回路4014
と、NAND回路4012および4014の出力を受け
て、プリデコード結果を出力するNOR回路4016と
を含む。
路556.2の構成を示す概略ブロック図である。な
お、プリデコーダ回路556.1の構成も、入力される
信号が異なるのみで、基本的にはプリデコーダ回路55
6.2の構成と同様である。
6.2は、アドレスレシーバおよびラッチ回路550か
らの、第7ビット目の列アドレス信号CA7ijkおよ
びその相補信号CA7Bijk、第8ビット目の列アド
レス信号CA8ijkおよびその相補信号CA8Bij
kとが、それぞれ選択的に入力される演算回路4020
〜4026を含む。
7Bijkおよび信号CA8Bijkとを受ける。すな
わち、演算回路4020は、信号CA7ijkおよび信
号CA8ijkがともに“L”レベルであるときに、プ
リデコード信号として活性レベルの信号を出力する。
入力される信号が異なるのみで、その基本的な構成は同
様である。
0〜4026のうち、演算回路4026の構成を示す回
路図である。
よび信号CA8ijkを受けるNAND回路4030
と、NAND回路4030の出力を受けて反転してプリ
デコード結果を出力するインバータ4032とを含む。
して、アドレスバス50cにより低振幅伝送されたアド
レス信号が、アドレスレシーバおよびラッチ回路550
に取込まれラッチされた後、プリデコードされて対応す
るシフトレジスタ560に与えられる。
7に示した冗長判定部408の構成をより詳しく説明す
るための概略ブロック図である。
した不良アドレスと、アドレスレシーバラッチ回路から
入力される互いに相補なアドレス信号BXT(8:3)
および信号BXB(8:3)と、アドレス変換およびバ
ーストカウンタ部554からの列アドレス信号BYCT
(2:1)およびBYCB(2:1)とを受けて、それ
ぞれが不良アドレスとの比較結果を示す信号CRCFM
(3:0)および信号CRCFM(7:4)を出力する
冗長比較部4100.0〜4100.7と、冗長比較部
4100.0〜4100.7からの比較結果をもとに、
マルチプレクサ818の動作を制御するための信号CR
ISOLL〜CRISORRを出力するI/O選択信号
生成部4110と、パワーアップリセット信号VPU−
RSTを受けて、冗長比較部4100.0〜4100.
7に対するリセット信号を生成するリセット信号生成部
4120とを含む。
00.0の構成を説明するための概略ブロック図であ
る。
いて電源電位レベルの信号VRDTならびに信号VRD
T2と、活性状態において接地電位レベルGNDである
信号VRSTおよび信号VRST2とを受けて、信号V
PU−RSTの活性化に応じて、不揮発的に保持してい
るアドレス信号を出力するヒューズ素子部4130と、
ヒューズ素子部4130からの出力と、信号BYBij
(8:3)および信号BYij(8:3)とを受けて、
列アドレス信号のうちの中位および上位のアドレス信号
との比較結果を出力する第1の比較回路4140と、第
1の比較回路4120からの出力と、アドレス変換およ
びバーストカウンタ部554からの出力と、ヒューズ素
子部4110からの出力とに応じて、冗長アドレスとの
変換を行なうか否かを示す信号CRCFMDと、右のブ
ロックあるいは左のブロックのいずれのブロックとの置
換を行なうかを示す信号CRLEまたは信号CRREを
出力する第2の比較回路4150とを含む。
ューズ素子部4110の構成を示す概略ブロック図であ
る。
号VRDT、信号VRDT2および信号VRST、信号
VRST2を受けるビット記憶部4200.1〜420
0.8を含む。ビット記憶部4200.1〜4200.
8は、それぞれ不良アドレスの第1ビット〜第8ビット
を記憶している。ヒューズ素子部4130は、さらに、
信号CRFUENおよび信号CRFUENBを出力する
活性化信号生成部4210と、対応する不良アドレスに
対する置換が、右側のブロックあるいは左側のブロック
のいずれと行なわれるかを示す情報を記憶するブロック
情報記憶部4220とを含む。
200.1の構成を示す回路図である。
0.8の構成も基本的に同様である。ビット記憶部42
00.1は、信号VRDTを受けるノードと内部ノード
n22との間に接続されるヒューズ素子4250と、内
部ノードn22と、信号VRSTが与えられるノードと
の間に接続され、ゲートに信号VPU−RSTを受ける
nチャネルMOSトランジスタ4252と、内部ノード
n22と、信号VRSTを受けるノードとの間に接続さ
れるnチャネルMOSトランジスタ4254と、信号V
RDT2を受けるノードとを信号VRST2を受けるノ
ードとの間に直列に接続されるpチャネルMOSトラン
ジスタ4256およびnチャネルMOSトランジスタ4
258とを含む。
よびnチャネルMOSトランジスタ4258のゲート
は、内部ノードn22と接続し、この内部ノードn22
が、信号CRFU00Bを出力する。
56と、nチャネルMOSトランジスタ4258との接
続ノードとnチャネルMOSトランジスタ4254のゲ
ートとが接続し、この接続ノードから信号CRFU0が
出力される。
補信号である。ここで、ヒューズ素子4250が接続状
態である場合、トランジスタ4258は導通状態であっ
て、信号CRFU0は“L”レベル状態となる。
断されている状態では、信号VPU−RSTの活性化に
応じて、トランジスタ4252が導通状態となると、こ
れに応じてトランジスタ4256も導通状態となり、信
号CRFU0は“H”レベルへと変化することになる。
4120の構成を説明するための回路図である。
(8:3)および信号BYBij(8:3)のうち、3
ビット目の信号である信号BY3および信号BY3Bと
を受けて、ビット記憶部4200.3からの出力信号C
RFU0および信号CRFU0Bのいずれかを選択的に
出力するマルチプレクサ4300と、信号BYB(8:
3)と信号BYB(8:3)のうち、4ビット目の列ア
ドレス信号の信号しBY4およびBY4Bとを受けて、
ビット記憶部4200.4からの出力信号CRFU1お
よびその相補信号CRFU1Bとに応じて、いずれかを
選択的に出力するマルチプレクサ4310と、信号BY
ij(8:3)および信号BYBij(8:3)のう
ち、5ビット目の信号である信号BY5および信号BY
5Bとを受けて、ビット記憶部4200.5からの出力
信号CRFU2および信号CRFU2Bのいずれかを選
択的に出力するマルチプレクサ4320と、信号BYi
j(8:3)および信号BYBij(8:3)のうち、
6ビット目の信号である信号BY6および信号BY6B
とを受けて、ビット記憶部4200.6からの出力信号
CRFU3および信号CRFU3Bのいずれかを選択的
に出力するマルチプレクサ4340と、信号BYij
(8:3)および信号BYBij(8:3)のうち、7
ビット目の信号である信号BY7および信号BY7Bと
を受けて、ビット記憶部4200.7からの出力信号C
RFU4および信号CRFU4Bのいずれかを選択的に
出力するマルチプレクサ4350と、信号BYij
(8:3)および信号BYBij(8:3)のうち、8
ビット目の信号である信号BY8および信号BY8Bと
を受けて、ビット記憶部4200.8からの出力信号C
RFU5および信号CRFU5Bのいずれかを選択的に
出力するマルチプレクサ4360と、マルチプレクサ4
300、4310および4320からの出力を受けるN
AND回路4330と、マルチプレクサ4340〜43
60の出力を受けるNAND回路4370と、NAND
回路4330および4370からの出力と、活性化信号
生成回路4210からの出力信号CRFUENとを受け
て、比較結果を示す信号CRCFGHを出力するNOR
回路4380とを含む。
受け、信号CRFU0が非活性状態において導通状態と
なる第1のトランスミッションゲート4302と、信号
BY3Bを受け、信号CRFU0が活性状態において導
通状態となるトランスミッションゲート4304とを含
む。
4340、4350および4360についても、入力さ
れる信号および制御される信号の組合せが異なるのみ
で、基本的な構成はマルチプレクサ4300と同様であ
る。
4130の構成を示す回路図である。
およびバーストカウンタ部554からの信号BYC
(2:1)および信号BYCB(2:1)のうち、第1
のビット目の列アドレス信号に対応する信号BY1およ
び信号BY1Bを受けて、ビット記憶部4200.1か
らの信号CRFU0およびその相補信号CRFU0Bに
より制御されて、いずれか一方を出力するマルチプレク
サ4400と、信号BYCT(2:1)と信号BYCB
(2:1)のうち、第2ビット目の列アドレス信号に相
当する信号BY2および信号BY2Bとを受けて、ビッ
ト記憶部4200.2からの信号CRFU1および信号
CRFU1Bとに応じて、いずれかを選択的に出力する
マルチプレクサ4410とを含む。
チプレクサ4400からの出力、マルチプレクサ441
0からの出力および第1の比較回路4120からの信号
CRCFGHとを受けて、不良アドレスとの比較結果を
示す信号CRCFMDを出力するNAND回路4420
と、ブロック情報記憶部4220からの信号CRFUS
Bと、NAND回路4420からの出力とを受けて、信
号CRLEを出力するNOR回路4430と、ブロック
情報記憶部4220からの出力信号の信号CRFUSB
Bと、NAND回路4420からの出力とを受けて、信
号CRREを出力するNOR回路4440とを含む。
図16において説明したのと同様に、複数ビットからな
る列アドレス信号のうち、固定ビット部(バースト動作
における動作モードにおいて変化しない部分)について
は、第1の比較回路4120において比較結果が予め計
算された後、その結果に基づいて、アドレス変換および
バーストカウンタ554から出力されるアドレス信号の
うち、バーストアドレス部分と不良アドレスとの比較結
果が出るタイミングにおいて、冗長判定の結果がNAN
D回路4420から出力されることになる。
置換動作が行なわれる場合でも、冗長判定のために要す
る時間が短縮され、SDRAM等のアクセス時間を短縮
することが可能である。
6に示したシフトレジスタ560.0の構成を説明する
ための概略ブロック図である。
ダ557からのプリデコードされた列アドレス信号CF
LIijk(15:0)を受けるレジスタ4500.0
〜4500.15と、シフトレジスタ制御信号生成部4
502とを含む。
は、接地電位レベルの信号CRNY0ijkを受けるイ
ンバータ4510と、信号CRYSELijをバッファ
回路3002でバッファ処理した信号CRYPULij
kを受けて反転して出力するインバータ4512と、イ
ンバータ4512の出力を受けて信号CRCYPとして
出力するインバータ4514と、インバータ4514の
出力を受けて信号CRCYPBとして出力するインバー
タ4516とを含む。
は、さらに、信号CRCWTEijkを受けるインバー
タ4518と、インバータ4512の出力およびインバ
ータ4518の出力を受けて信号CRCREBとして出
力するNAND回路4520と、NAND回路4520
の出力を受けて信号CRCREを出力するインバータ4
522と、信号CRCWTEijkとインバータ451
2の出力を受けて信号CRCWEBを出力するNAND
回路4524と、NAND回路4524の出力を受けて
反転し、信号CRCWEとして出力するインバータ45
26と、信号CRSCLijkを受けて信号CRSFT
Bを出力するインバータ4530と、インバータ453
0の出力を受けて、信号CRSFTを出力するインバー
タ4532と、信号CRCFCLRijkを受け、信号
CFCLRを出力するインバータ4534とを含む。
560.1の構成を説明するための概略ブロック図であ
る。
ダ556.1からの信号CFLIijk(3:0)をそ
れぞれが受けるレジスタ部4600.0〜4600.3
と、シフトレジスタ制御信号生成部4610とを備え
る。
は、信号CRYPULijkを受けるインバータ462
0と、インバータ4620の出力を受けて、信号CRC
YPを出力するインバータ4622と、インバータ46
22の出力を受けて、信号CRCYPBを出力するイン
バータ4624と、信号CRCWTEijkを受けるイ
ンバータ4630と、インバータ4630およびインバ
ータ4620の出力を受けて、信号CRCREBを出力
するNAND回路4632と、NAND回路4632の
出力を受けて信号CRCREを出力するインバータ46
34と、インバータ4620およびインバータ4630
の出力を受けて、信号CRCWEBを出力するNAND
回路4636と、NAND回路4636の出力を受け
て、信号CRCWEを出力するインバータ4638とを
含む。
は、さらに、信号CRSCLijkを受けて、信号CR
SFTBを出力するインバータ4640と、インバータ
4640の出力を受けて、信号CRSFTを出力するイ
ンバータ4642と、信号CRWMijkと信号CRC
FCLRijkとを受けるNOR回路4644と、NO
R回路4644の出力を受けて、信号CRWM(ライト
マスク動作を指示するための信号)を出力するインバー
タ4646とを含む。
560.2の構成を説明するための概略ブロック図であ
る。
ダ556.2からの信号CFLIijk(3:0)をそ
れぞれが受けるレジスタ部4700.0〜4700.3
と、シフトレジスタ制御信号生成部4710とを備え
る。
は、信号CRYPULijkを受けるインバータ472
0と、インバータ4720の出力を受けて、信号CRC
YPを出力するインバータ4722と、インバータ47
22の出力を受けて、信号CRCYPBを出力するイン
バータ4724と、信号CRCWTEijkを受けるイ
ンバータ4730と、インバータ4730およびインバ
ータ4720の出力を受けて、信号CRCREBを出力
するNAND回路4732と、NAND回路4732の
出力を受けて信号CRCREを出力するインバータ47
34と、インバータ4720およびインバータ4730
の出力を受けて、信号CRCWEBを出力するNAND
回路4736と、NAND回路4736の出力を受け
て、信号CRCWEを出力するインバータ4738とを
含む。
は、さらに、信号CRSCLijkを受けて、信号CR
SFTBを出力するインバータ4740と、インバータ
4740の出力を受けて、信号CRSFTを出力するイ
ンバータ4742とを含む。
M(ライトマスク動作を指示するための信号)および信
号CFCLRとして、レジスタ部4700.0〜470
0.3に与えられる。
0、560.1および560.2におけるレジスタ部4
500.0〜4500.15、レジスタ部4600.0
〜4600.3、レジスタ部4700.0〜4700.
3の構成はいずれも入力される信号が異なるのみで、そ
の基本的な構成は同様である。
を説明するための概略ブロック図である。
0は、信号CFLIijk(3:0)のうち、対応する
ビットの信号のCFLINと、信号CRSFTBおよび
信号CRSFTと、信号CFCLRとを受ける第1のレ
ジスタ回路4800と、信号CRSFTBおよび信号C
RSFTと信号CFCLRならびに信号CRWMとを受
ける第2のレジスタ回路4810と、第2のレジスタ回
路の出力と、信号CFLINとを受けて、信号CRCR
EBおよびCRCE、信号CRCWEBおよび信号CR
CWEおよび信号CRCYPBおよび信号CRCYPと
に制御されて、いずれかを選択的に出力するマルチプレ
クサ4820とを含む。
回路4800の構成を説明するための回路図である。
LINを受け、信号CRSFTおよびその相補信号CR
SFTBとにより制御されるクロックトインバータ回路
4850と、クロックトインバータ回路4850の出力
と、信号CFCLRとを受けるNOR回路4852と、
NOR回路4852の出力を受けて、信号CRSFTお
よび信号CRSFTBとによりクロックトインバータ回
路4850とは相補的に動作するクロックトインバータ
回路4854と、NOR回路4852の出力を受け、信
号CRSFTおよびその相補信号CRSFTBとにより
制御されるクロックトインバータ回路4860と、クロ
ックトインバータ回路4860の出力と、信号CFCL
Rとを受けて信号CFGOUTを出力するNOR回路4
862と、NOR回路4862の出力を受けて、信号C
RSFTおよび信号CRSFTBとによりクロックトイ
ンバータ回路4860とは相補的に動作するクロックト
インバータ回路4864とを含む。
回路4810の構成を説明するための回路図である。
GOUTを受け、信号CRSFTおよびその相補信号C
RSFTBとにより制御されるクロックトインバータ回
路4950と、クロックトインバータ回路4950の出
力と、信号CFCLRとを受けるNOR回路4952
と、NOR回路4952の出力を受けて、信号CRSF
Tおよび信号CRSFTBとによりクロックトインバー
タ回路4950とは相補的に動作するクロックトインバ
ータ回路4954と、NOR回路4952の出力を受
け、信号CRSFTおよびその相補信号CRSFTBと
により制御されるクロックトインバータ回路4960
と、クロックトインバータ回路4960の出力と、信号
CRWMとを受けて信号CFGOを出力するNOR回路
4962と、NOR回路4962の出力を受けて、信号
CRSFTおよび信号CRSFTBとによりクロックト
インバータ回路4960とは相補的に動作するクロック
トインバータ回路4964とを含む。
回路4820の構成を説明するための回路図である。
LINを受け、信号CRCREおよびその相補信号CR
CREBとにより制御されるクロックトインバータ回路
5002と、第2のレジスタ回路4810からの出力信
号の信号CFGOを受け、信号CRCWEおよびその相
補信号の信号CRCWEBとにより制御されるクロック
トインバータ回路5004と、クロックトインバータ回
路5002および5004の出力を受けるインバータ5
006と、インバータ5006の出力を受けて、信号C
RCYPおよびその相補信号の信号CRCYPBとによ
り制御されて、インバータ5006の入力ノードに与え
るクロックトインバータ5008と、インバータ500
6の出力を受けるインバータ5010と、インバータ5
010の出力を受けて、シフトレジスタ回路の出力信号
の信号CFLとして出力するインバータ5012とを含
む。
460.1の構成を説明するための概略ブロック図であ
る。
ロックの冗長列に対する選択信号CRFPBLB(3:
0)を出力するレジスタ部5100.0〜5100.3
と、右側ブロックの冗長列に対する選択信号CRFPB
RB(3:0)を出力するレジスタ部5100.4〜5
100.7と、シフトレジスタ制御信号生成部5200
とを含む。
は、信号CRYPULijkijkを受けるインバータ
5210と、インバータ5210の出力を受けて信号C
RCYPとして出力するインバータ5214と、インバ
ータ5214の出力を受けて信号CRCYPBとして出
力するインバータ5216とを含む。
は、さらに、信号CRCWTEijkを受けるインバー
タ5218と、インバータ5210の出力およびインバ
ータ5218の出力を受けて信号CRCREBとして出
力するNAND回路5220と、NAND回路5220
の出力を受けて信号CRCREを出力するインバータ5
222と、信号CRCWTEijkとインバータ521
0の出力を受けて信号CRCWEBを出力するNAND
回路5224と、NAND回路5224の出力を受けて
反転し、信号CRCWEとして出力するインバータ52
26と、信号CRSCLijkを受けて信号CRSFT
Bを出力するインバータ5230と、インバータ523
0の出力を受けて、信号CRSFTBを出力するインバ
ータ5232と、信号CRCFCLRijkと信号CR
WMijkとを受け信号CRWMBを出力するNOR回
路5234と、信号CRCFCLRijkとを受け信号
CFCLRBを出力するインバータ5234とを含む。
部5100.0の構成を説明するための概略ブロック図
である。
0は、冗長デコーダ456からの信号CRCFMB
(7:0)のうち、対応するビットの信号のCFGBI
Nと、信号CRSFTBおよび信号CRSFTと、信号
CFCLRBとを受ける第1のレジスタ回路5400
と、信号CRSFTBおよび信号CRSFTと信号CF
CLRBならびに信号CRWMBと第1のレジスタ54
00出力とを受ける第2のレジスタ回路5410と、第
2のレジスタ回路の出力と、信号CFGBINとを受け
て、信号CRCREBおよび信号CRCE、信号CRC
WEBおよび信号CRCWEBおよび信号CRCYPB
および信号CRCYPとに制御されて、いずれかを選択
的に出力するマルチプレクサ5420とを含む。
ジスタ回路5410の構成を示す概略ブロック図であ
る。
フトレジスタ回路5400の出力の信号CFGBBを受
け、信号CRSFTおよびその相補信号CRSFTBと
により制御されるクロックトインバータ回路5550
と、クロックトインバータ回路5550の出力と、信号
CFCLRBとを受けるNAND回路5552と、NA
ND回路5552の出力を受けて、信号CRSFTおよ
び信号CRSFTBとによりクロックトインバータ回路
5550とは相補的に動作するクロックトインバータ回
路5554と、NAND回路5552の出力を受け、信
号CRSFTおよびその相補信号CRSFTBとにより
制御されるクロックトインバータ回路5560と、クロ
ックトインバータ回路5560の出力と、信号CRWM
とを受けて信号CFSOBBを出力するNAND回路5
562と、NAND回路5562の出力を受けて、信号
CRSFTおよび信号CRSFTBとによりクロックト
インバータ回路5560とは相補的に動作するクロック
トインバータ回路5564とを含む。
回路5420の構成を説明するための回路図である。
GBINBを受け、信号CRCREおよびその相補信号
CRCREBとにより制御されるクロックトインバータ
回路5002と、第2のレジスタ回路5410からの出
力信号の信号CFSOBBを受け、信号CRCWEおよ
びその相補信号の信号CRCWEBとにより制御される
クロックトインバータ回路6004と、クロックドイン
バータ6002および6004の出力を受けるインバー
タ6003と、信号CRCYPおよびその相補信号のC
RCYPBにより制御され、インバータ6003の出力
を受けてインバータ6003の入力に帰還させるインバ
ータ6005と、クロックトインバータ回路6002お
よび6004の出力を一方の入力ノードに受け、他方の
入力ノードに信号CRCYPを受けるNAND回路60
06と、NAND回路6006の出力を受けるインバー
タ6010と、インバータ6010の出力を受けて、シ
フトレジスタ回路の出力信号の信号CFPBBとして出
力するインバータ6012とを含む。
おいて説明したとおり、アクセス時間を劣化させること
なく冗長メモリセル列との置換動作を行なうことが可能
となる。
のSDRAMの構成のうち、各バンクの配置とデータ入
出力端子DQ0〜DQ15の配置ならびに、メインアン
プ、グローバルI/O線対G−I/Oの配置を説明する
ための概略ブロック図である。すなわち、以下に説明す
るように、各バンクの配置は実施の形態2のSDRAM
1010とは異なっている。
は、それぞれ8つのバンクに分配されている。図58で
は、SDRAMの左半分の構成をしめす。
のブロックがバンク0に、メモリセルブロック100l
のうちの右側のブロックがバンク0に対応する。
のブロックとメモリセルブロック100lの左側のブロ
ックがバンク1に対応する。
0dの左側のブロックがバンク7に、メモリブロック1
00jの右側のブロックがバンク7に対応している。
中心軸線と、これに垂直であって、メモリセルブロック
100bと、100cとの間を走る軸線の交点とに対し
て、各バンクが対称になるように配置されている。
回路の構成を説明するための概略ブロック図である。
データ入出力端子DQ0に対応する入出力回路6000
の構成を示す回路図である。
0は、バンク0〜バンク3の偶数アドレス領域に接続さ
れるデータバスであり、アドレスバスODD0は、バン
ク0〜バンク3の奇数アドレス領域に接続されるデータ
バスである。また、アドレスバスEVEN1は、バンク
4〜バンク7の偶数アドレス領域に接続されるデータバ
スであり、アドレスバスODD1は、バンク4〜バンク
7の奇数アドレス領域に接続されるデータバスである。
および出力する最初のデータに相当するアドレスが偶数
であるか奇数であるかに応じてアドレスバスEVEN
0、ODD0、EVEN1およびODD1のうちいずれ
か1つを選択しアドレスバスから伝達されたデータをレ
シーバ活性化信号R−ENに応じて出力するリードデー
タレシーバ回路6142、6143と、リードクロック
RCLK(ctr)でシフト動作を行ないセレクト信号
を出力するシフトレジスタ6162と、シフトレジスタ
6162の出力するセレクト信号に応じてそれぞれリー
ドデータレシーバ6142、6143が出力するデータ
を内部に取込むラッチ回路6146、6148を含む。
SDRAMモードでは、外部クロック信号の2倍周波数
のクロック信号から偶数番目の活性化部分のみを抽出し
たクロック信号CLeと、奇数番目の活性化部分のみを
抽出したクロック信号CLoとを受けてCASレイテン
シおよびモードレジスタの設定に応じてデータ出力用ク
ロックCK1、CK2として入出力回路内部に伝達する
スイッチ6166と、出力クロックCK2に応じてデー
タをシフトするシフトレジスタ6164と、出力クロッ
クCK1に応じてデータをシフトするシフトレジスタ6
172とを含む。ラッチ6146、6148はそれぞれ
シフトレジスタ6172、6164の出力に応じてラッ
チしたデータを選択し出力する。
ル信号OEによって活性化されデータを端子DQ0に対
して出力する出力バッファ1072bと、出力クロック
CK1の活性化に応じてラッチ6148の出力を出力バ
ッファ1072bに与えるスイッチ6168と、出力ク
ロックCK2の活性化に応じてラッチ6146の出力を
出力バッファ1072bに与えるスイッチ6170とを
含む。
0に外部から入力されたデータをイネーブル信号WEに
応じて増幅して入力する入力バッファ1072aと、信
号FCおよび信号/FCにそれぞれ応じて入力バッファ
152の出力を内部に伝達するスイッチ6176、61
78と、信号/FCをシフトクロックとして受けセレク
ト信号を出力するシフトレジスタ6174と、信号/F
Cをシフトクロックとして受けセレクト信号を出力する
シフトレジスタ6180と、シフトレジスタ6174が
出力するセレクト信号に応じて、スイッチ6176を介
して伝達された信号を取込むラッチ6156と、シフト
レジスタ6180が出力するセレクト信号に応じてスイ
ッチ6178が伝達する信号を取込むラッチ6154と
を含む。
ロックWCLK(loc)をシフトクロックとして受け
セレクト信号を出力するシフトレジスタ6182と、シ
フトレジスタ6182が出力するセレクト信号に応じて
ラッチ6154、6156が出力するデータを受けるマ
ルチプレクサ回路6158とをさらに含む。マルチプレ
クサ回路6158は受けたデータを書込むバンクおよび
最初に外部より受け取ったデータを書込むアドレス(フ
ァーストアドレス)が偶数であるか奇数であるかに応じ
てデータバスEVEN0、ODD0、EVEN1、OD
D1にデータを分配して出力し、選択されたバスをドラ
イブする。
すると、バンク0〜バンク3の偶数アドレス領域、奇数
アドレス領域からくるデータまたはバンク4〜バンク7
の偶数アドレス領域、奇数アドレス領域からくるデータ
のいずれかがレシーバ6142、6143の入力部に設
けられた4点スイッチ部分で区別され、取込まれる。
号と、バースト読出時の最初のアドレスが偶数アドレス
か奇数アドレスかを示す信号が入力される。レシーバ6
143、ラッチ6148、スイッチ6168の設けられ
ている経路が最初に出力されるデータの経路でありレシ
ーバ6142、ラッチ6146、スイッチ6170の設
けられている経路が2番目のデータが出力される経路で
ある。
イッチを経たデータはアンプで増幅されラッチ614
8、6146の入力部のセレクタ部分に転送される。こ
こで、セレクタはラッチに含まれる4経路のうち1つを
選択する。この経路の選択は、セレクト信号をラッチに
入力するシフトレジスタ6162に与えられるリード用
の内部クロックRCLK(ctr)応じて順次シフトさ
れ、入力されてきたデータは順次ラッチされる。
力されたときのクロックと異なるクロックを基準として
出力される。出力側のクロックCLe、CLoに応じて
シフト動作を行なうシフトレジスタ6164、6172
が出力するセレクト信号によって順次、ラッチの出力側
の選択経路がシフトする。出力データのうち奇数番目に
出すデータがラッチ6148に格納されており、偶数番
目に出力するデータがラッチ6146に格納されてい
る。したがって、リードコマンドを認識したリードクロ
ックRCLK(ctr)からデータを外部に出力するま
でのレイテンシにより、クロックCLeとクロックCL
oのいずれがスイッチ6168に制御信号として入力さ
れるかが決まり、スイッチ6170には他方のクロック
が制御信号として入力される。たとえば、レイテンシ
が、1.5ならばクロックCLoがスイッチ6168に
制御信号として入力され、クロックCLeがスイッチ6
170の制御信号として入力される。
データは無条件にラッチ6156に転送され、次に入力
されるデータは無条件にラッチ6154に転送され、以
降ラッチ6156、6154に交互にデータが転送され
る。
ロックWCLK(loc)に応じマルチプレクサ回路6
158に伝達される。マルチプレクサ回路6158はバ
ンクアドレスとバーストデータの最初のアドレスに応じ
て対応するデータバスにデータを出力する。
ためのデータ入出力回路6400の構成を示す概略ブロ
ック図である。
は、図59に示した入出力回路と容量のバランスを取る
ために同一の構成となっている。このような構成とする
ことで、データマスクデータDM0〜DM4は入力され
るのみであるものの、データ入出力端子DQ0〜31と
入力容量のバランスがとれ、入力速度のマージンを向上
できる。
るタイミングとしては、書込みデータと同一の転送クロ
ックで転送しても良いし、書込みデータよりも少し早め
(たとえば、0.5クロック)のクロックで転送しても
よい。
すれば、回路制御が容易となる。一方、書込みでーたよ
りも少早めのクロックで転送すれば、マスクデータのア
レイへの到着が、書込みデータの到着よりも確実に早く
なり、確実なマスク動作を実現できる。
されるデータ入出力回路6500の構成を示す概略ブロ
ック図である。
は、図59に示した入出力回路と容量のバランスを取る
ために同一の構成となっている。
6の保持データは”L”レベルに、ラッチ回路6148
の保持データは”H”レベルにそれぞれ固定されてい
る。
子QSは、フローティング状態である。制御回路651
0により、データの出力サイクルの1クロック前からデ
ータの出力サイクルまでは、出力レベルは”L”レベル
にクランプされる。
L”、”H”、”L”レベルのデータがが交互に出力さ
れる。
される信号QSのエッジが検出され、これに応じて入力
バッファ1072aを介して、ラッチ回路6154およ
び6156への取込みが行なわれる。
リード時のデータ系に、用いられるリピータの構成を示
す図である。
ンプ7624の奇数アドレスからのデータはデータバス
7626によってリピータ7622に伝達され、偶数ア
ドレスからのデータはデータバス7628によってリピ
ータ7622に伝達される。
よって制御される。リピータにより伝達されたデータ
は、マルチプレクサ7632に与えられ、マルチプレク
サ7632によって選択されたデータは、ラッチ回路7
634にて一時保持される(ここでは、ラッチ回路を2
個のみ抜き出して表示している)。2個のラッチのデー
タはマルチプレクサ7636によって選択され、出力バ
ッファ7638を介してデータ端子7640から出力さ
れる。
ライト時のデータ系にて用いられるリピータを示す図で
ある。
子7670から入力されたデータはリード時と逆の流れ
でメモリアレイに書込まれる。
ドよりストローブ信号QSの立上りおよび立下りの両エ
ッジにおいて取込まれる。この書込みデータは、デマル
チプレクサ7666により、偶数番用ラッチ7664a
と奇数番用ラッチ7664bにインターリーブして書込
まれる。取込まれたデータは、再度デマルチプレクサ7
662によりデータバス7656、7658に伝達さ
れ、アレイ端にあるライトドライバ7654に伝達され
る。
る手段としてリピータが用いられる。図63において
は、データバスにしかリピータが記載されてないが、コ
マンド等を伝達するバスにも実際には配置されている。
ただし、コマンド等は信号の伝達が一方向のため片方向
へのリピータが用いられるのに対し、データバスの場合
は両方向へのリピータとなる。
のデータの流れを説明するための図である。
力パッドよりストローブ信号QSの立上りおよび立下り
の両エッジにおいて取込まれる。このライトマスクデー
タは、デマルチプレクサ7666により、偶数番用ラッ
チ7664aと奇数番用ラッチ7664bにインターリ
ーブして書込まれる。取込まれたデータは、再度デマル
チプレクサ7662によりデータバス7656、765
8に伝達され、各バンクのコラムコントロール部768
0に伝達される。
しか入力されることがあり得ないため、このマスクデー
タの入出力系から各バンクの列コントロール系までの経
路には、ユニディレクショナルなリピータが設けられて
いる。
データマスク動作は、データマスク信号が活性化された
データ入出力端子に対応するデータの書込系において、
以下のような動作を行なうことで実現可能である。
込時の列選択線を活性化するためのプリデコード線を非
活性化する。言い換えれると列選択線を活性化させない
という方法である。
択線が活性化されなければ、センスアンプ部とI/O線
とは分離された状態であり、ライトデータがセンスアン
プに達することはない。
信号ためのトリガ信号をマスクデータの担当するビット
線ごとに分離し、列デコーダのトリガ信号を非活性化す
るという構成が可能である。
示すプリデコード信号を非活性化する構成が可能であ
る。
スを示すプリデコード信号の保持されているシフトレジ
スタ内のラッチをクリアするという構成でも可能であ
る。この時、スペア領域のメモリセルに対応する列選択
線が活性化されている場合もあり得るので、冗長部分に
置換されている列選択線は、マスクデータに対応する冗
長部分の列選択線が非活性化される。
持されているシフトレジスタ中のラッチ回路の記憶デー
タをクリアしてしまうという構成である。
いるアレイに対応したライトドライバを非活性化し、デ
ータをメモリセルアレイへ出力させないという構成であ
る。
とえば第1番目のように列選択線を活性化せずかつ第3
の例のようにライトドライバを非活性化するという構成
や、シフトレジスタ中のラッチデータをクリアしかつラ
イトドライバを非活性化するという構成などである。
をクリアすることで、列選択線を活性化させない構成に
ついて説明する。
るための回路図である。図65を参照して、シフト回路
556は、入力信号IN(プリデコード信号あるいは冗
長判定結果)が与えられるノードN0と、ノードN0が
接続される経路を信号WRITE(FLAG)または信
号READ(FLAG)とに応じて、読出動作または書
込動作において切換えるためのデマルチプレクサ620
0と、書込動作において、デマルチプレクサ6200か
らの出力を受けて、順次シフト動作を行なうシフト回路
6231と、マルチプレクサ回路6200の出力を受け
て、読出動作において、読出データを伝達するためのノ
ードN5と、シフト回路6231の出力ノードまたはノ
ードN5とを、データが出力されるノードN6と選択的
に接続するためのマルチプレクサ回路6250と、信号
/RST(リセット信号)と信号MD(マスクデータ)
とを受けて、信号/IRSTを出力するAND回路62
01と、信号/IRSTにより活性化され、ノードN5
のレベルを保持するためのラッチ回路6252と、信号
/IRSTにより活性化され、ノードN6のレベルを保
持するためのラッチ回路6254とを含む。
シフト回路6231の入力ノードとを信号WRITEに
応じて選択的に接続するためのスイッチ回路202と、
ノードN0とノードN5とを信号IREADに応じて選
択的に接続するためのスイッチ回路6232とを含む。
1の入力ノードとノードN1との間に接続され、信号/
WDFに応じて導通または非導通状態となるスイッチ回
路6204と、ノードN1と一方の入力ノードが接続
し、他方の入力ノードに信号/IRSTを受けるNAN
D回路6206と、NAND回路6206の出力を受け
て反転し、ノードN1に出力するインバータ6208
と、NAND回路6206の出力を受け、シフト回路を
制御するためのシフトクロック信号SHIFTの相補信
号である信号/SHIFTに応じて導通状態となるスイ
ッチ回路6210と、スイッチ回路6210の出力ノー
ドのN2の電位レベルを受けて反転して出力するインバ
ータ6212と、インバータ6212の出力と、ノード
N5の電位レベルとを受けて、ノードN2に出力するN
AND回路6214と、インバータ6212の出力を受
け、信号SHIFTに応じて導通状態となるスイッチ回
路216と、スイッチ回路6216の出力ノードである
ノードN3と一方の入力ノードが接続し、他方の入力ノ
ードに信号/IRSTを受けるNAND回路6218
と、NAND回路6218の出力を受けて、反転してノ
ードN3に出力するインバータ6220と、NAND回
路6218の出力を受け信号/SHIFTに応じて導通
状態となるスイッチ回路6222と、スイッチ回路62
22の出力ノードであるN4と入力ノードが接続するイ
ンバータ6224と、インバータ6224の出力と信号
/IRSTとを受けて、否定論理積演算した結果をノー
ドN4に出力するNAND回路6226と、インバータ
6224の出力ノードと、シフト回路6231の出力ノ
ードとの接続を、信号SHIFTに応じて導通または非
導通とするスイッチ回路6228とを含む。
路6231の出力ノードと、ノードN6とを信号WRI
TEに応じて選択的に結合するスイッチ回路6230
と、ノードN5とノードN6とを信号READに応じて
選択的に結合するスイッチ回路6238とを含む。
が活性化し、スイッチ回路6232、6238が導通状
態となり、一方、信号WRITEが非活性化されるた
め、スイッチ回路6202および6230は非導通状態
となる。
ドレス情報は、ノードN5を経由して、そのままメモリ
アレイに伝達され選択信号YSの活性化のための情報と
なる。
れたアドレス情報や冗長判定結果は、信号WRITEが
活性化するため、ノードN1、N2、N3、N4を経由
する経路を通る。
は、アドレス処理の終了を示す信号/WDF(クロック
信号に基づいてそれを遅延させて発生される信号の反転
信号)によって、シフトレジスタ回路6231に取込ま
れ、信号SHIFT、/SHIFTによってシフトされ
る。
ら出力される。リセット期間においては、信号/RST
が“L”レベルとなり、シフトレジスタ中のノードN
1、N3は“L”レベルに、ノードN2、ノードN4は
“H”レベルに固定されている。
レベル)であって、データマスク信号MDが活性状態
(“H”レベル)となると、信号/IRSTが活性状態
となって、シフト回路6231内のデータがリセットさ
れる。
介して伝達された書込データをメイン/IO線対MI−
I/Oに伝達するためのライトドライバ回路の構成を説
明するための概略ブロック図である。
て保持するデータラッチ6402と、マスクデータを受
けてそのレベルを保持するためのマスクデータラッチ6
404と、書込データパルスとマスクデータラッチ64
04の出力を受けるAND回路6406と、AND回路
6406の出力を受けて反転するインバータ6408
と、電源電位Vccと接地電位GNDとの間に接続され
るpチャネルMOSトランジスタ6410、pチャネル
MOSトランジスタ6412、nチャネルMOSトラン
ジスタ6414およびnチャネルMOSトランジスタ6
416とを含む。
よびnチャネルMOSトランジスタ6414のゲート
が、データラッチ回路6402の出力を受け、トランジ
スタ6412とトランジスタ6414の接続ノードが、
メインI/O線対M−I/Oに接続される。メインI/
O線M−I/Oに与えられたデータは、セレクタ回路を
介してセンスアンプに与えられる。ライトドライバは、
さらに、ライト動作の開始前に“L”レベルとなる信号
/PCをゲートに受け、電源電位VccとメインI/O
線M−I/Oとの間に接続されるpチャネルMOSトラ
ンジスタ6418を含む。
ゲートは、インバータ6408の出力を受け、nチャネ
ルMOSトランジスタ6416のゲートは、AND回路
6406の出力を受ける。
cと接地電位GNDとの間に接続されるpチャネルMO
Sトランジスタ6420、pチャネルMOSトランジス
タ6422、nチャネルMOSトランジスタ6424お
よびnチャネルMOSトランジスタ6426とを含む。
ゲートおよびnチャネルMOSトランジスタ6424の
ゲートが、データラッチ回路6402の出力を受けるイ
ンバータ6407の出力を受け、トランジスタ6422
とトランジスタ6424の接続ノードが、メインI/O
線対/M−I/Oに接続される。メインI/O線/M−
I/Oに与えられたデータは、セレクタ回路を介してセ
ンスアンプに与えられる。ライトドライバは、さらに、
ライト動作の開始前に“L”レベルとなる信号/PCを
ゲートに受け、電源電位VccとメインI/O線M−I
/Oとの間に接続されるpチャネルMOSトランジスタ
6428を含む。
ゲートは、インバータ6408の出力を受け、nチャネ
ルMOSトランジスタ6426のゲートは、AND回路
6406の出力を受ける。
ータラッチの出力レベルが“L”レベルである場合に
は、AND回路6406の出力は“L”レベルに、イン
バータ6408の出力は“H”レベルとなって、メイン
I/O線対M−I/Oには書込データが伝達されないこ
とになる。
部から図66に示したマスクデータラッチ6404に転
送する際に、データ入出力回路に与えられる転送パルス
の時間変化を説明するためのタイミングチャートであ
る。
t.CLKの立上がりのエッジにおいて、ライトコマン
ドが与えられ、書込動作が指定される。
なり、時刻t0からたとえば1.5クロック分シフトし
た後の時刻t2において、ライトパルス1が活性状態と
なり、さらにライトパルスの活性化から2クロック分だ
け時間がシフトした時刻t3においてライトパルス2が
活性状態となる。
ルス1の動作が開始され、ライトパルス2の活性化に応
じて、転送パルス2の出力が開始される。通常、書込デ
ータは、ライトコマンドが与えられてから2クロック分
シフトした後にメモリセルアレイに対して与えられるた
め、マスクデータの転送としては、転送パルス2を用い
れば十分である。
る場合には、シフト回路556等に与えられるマスクデ
ータは書込データよりも早めに伝達されている必要があ
る。このような場合には、転送パルス1を用いること
で、書込データよりも0.5クロック分早いタイミング
で、マスクデータが転送されることになる。
の例を示す回路図である。図68を参照して、リピータ
6622は、制御信号EN1、EN2を受けるOR回路
6672と、OR回路6672の出力をゲートに受け、
活性化時にノードNR1に電源電位を与えるPチャネル
MOSトランジスタ6674と、ノードNR2が入力に
接続されるインバータ6678と、インバータ6678
の出力を受け反転出力をノードNR1に出力するインバ
ータ6680と、制御信号EN1をゲートに受けソース
が接地電位に接続されるNチャネルMOSトランジスタ
6676とを含む。
よってNチャネルMOSトランジスタ6676が活性化
されたときに、動作電流の供給を受ける。
N1、EN2を受けるOR回路6682と、OR回路6
682の出力をゲートに受け、活性化時にノードNR2
に電源電位Vccを与えるPチャネルMOSトランジス
タ6684と、ノードNR1が入力に接続されるインバ
ータ6688と、インバータ6688の出力を受けて反
転出力をノードNR2に出力するインバータ6690
と、ゲートに制御信号EN2を受けソースが接地電位V
ssに結合され、ドレインがインバータ6690の内部
ノードに接続されるNチャネルMOSトランジスタ66
86とを含む。
よってNチャネルMOSトランジスタ6686が活性化
されたときに動作電流の供給を受ける。
明する。制御信号EN1、EN2がともに“L”レベル
であるときは、PチャネルMOSトランジスタ667
4、6684は各々導通状態となり、ノードNR1、N
R2は各々“H”レベルとなり、このリピータ回路66
22はスタンバイ状態となる。
制御信号EN2が“L”レベルの場合は、PチャネルM
OSトランジスタ6674、6684は各々非導通状態
となり、また、NチャネルMOSトランジスタ6676
によりインバータ6680が活性化されるため、リピー
タ6622はノードNR2からノードNR1へと信号を
伝達する。
制御信号EN2が“H”レベルである場合は、インバー
タ6680は非活性化状態であり、NチャネルMOSト
ランジスタ6686の働きにより、インバータ6690
が活性化されるため、リピータ6622は、ノードNR
1からノードNR2へと信号を伝達する。
図である。図68では、双方向のリピータを示したが、
図69では単方向のリピータの例を示す。
信号ENをゲートに受け活性化時にノードNR4に電源
電位Vccを与えるPチャネルMOSトランジスタ66
92と、ノードNR3が入力に接続されるインバータ6
696と、インバータ6696の出力を受けて反転出力
をノードNR4に出力するインバータ6698と、制御
信号ENをゲートに受けソースが接地電位Vssに結合
され、ドレインがインバータ6698の内部ノードに接
続されるNチャネルMOSトランジスタ6694とを含
む。
Nが“L”レベルのときは、PチャネルMOSトランジ
スタ6692が導通状態となり、ノードNR4は“H”
レベルに固定され、このリピータはスタンバイ状態とな
る。
6694は非導通状態とされ、インバータ6698には
動作電流が流れないため、インバータ6698は非活性
状態となる。
は、PチャネルMOSトランジスタ6692は非導通状
態となり、NチャネルMOSトランジスタ6694が導
通状態となることに応じて、インバータ6698が活性
化される。したがって、ノードNR3に与えられた信号
は、インバータ6696、6698によってノードNR
4に伝達される。
ある。図70を参照して、このリピータは、信号/Di
nをゲートに受け、活性化時ノードNR5に電源電位V
ccを与えるPチャネルMOSトランジスタ6700
と、プリチャージ信号PCをゲートに受け、活性化時に
ノードNR5に接地電位Vssを与えるNチャネルMO
Sトランジスタ6702と、ノードNR5がゲートに接
続され、活性化時にノードNR8に接地電位Vssを与
えるNチャネルMOSトランジスタ6712と、相補プ
リチャージ信号/PCをゲートに受け、活性化時にノー
ドNR8に電源電位Vccを与えるPチャネルMOSト
ランジスタ6714とを含む。ノードNR8から出力信
号/Doutが出力される。
ートに受け、活性化時に電源電位VccをノードNR6
に与えるPチャネルMOSトランジスタ6704と、プ
リチャージ信号PCをゲートに受け、活性化時にノード
NR6に接地電位Vssを与えるNチャネルMOSトラ
ンジスタ6706と、ノードNR6がゲートに接続され
活性化時にノードNR7に接地電位Vssを与えるNチ
ャネルMOSトランジスタ6708と、相補プリチャー
ジ信号/PCをゲートに受け、活性化時に電源電位Vc
cをノードNR7に与えるPチャネルMOSトランジス
タ6710とを含む。ノードNR7から出力信号/Do
utが出力される。
信号PCが“H”レベルとなり、相補プリチャージ信号
/PCが“L”レベルとなるスタンバイ状態にあって
は、NチャネルMOSトランジスタ6702、6706
は導通状態となり、これに応じて、NチャネルMOSト
ランジスタ6708、6712は非導通状態となる。一
方、PチャネルMOSトランジスタ6710、6714
は導通状態となるため、ノードNR7、NR8はいずれ
も“H”レベルとなる。
ャージ信号PCが“L”レベルとなり、相補プリチャー
ジ信号/PCが“H”レベルとなっている場合、信号D
inが“H”レベルとなり、信号/Dinが“L”レベ
ルとなったときは、PチャネルMOSトランジスタ67
00およびNチャネルMOSトランジスタ6712が導
通状態となる。これに応じて、ノードNR8の出力レベ
ルは“L”レベルとなり、信号/Doutは“L”レベ
ルとなる。
Dinが“H”レベルとなる場合は、PチャネルMOS
トランジスタ6704、NチャネルMOSトランジスタ
6708が導通状態となり、信号Doutは“L”レベ
ルとなる。
を伝達する。以上のような構成とすることで、データマ
スク信号が与えられた場合に、所定のデータ入出力端子
に与えられた書込データについてのみ、対応するメモリ
セルアレイへのデータ書込を禁止することが可能とな
る。
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。
憶装置は、冗長判定をアドレス信号をビットグループに
分割して行うため高速な冗長判定および高速なアクセス
をすることが可能である。
憶装置は、冗長判定をアドレス信号を固定ビット部分と
バースト動作で変化する部分とに分割して行うため高速
な冗長判定および高速なアクセスをすることが可能であ
る。
記憶装置は、請求項10記載の同期型半導体記憶装置の
奏する効果に加えて、データマスク動作を行うことが可
能である。
置1000の構成の概念を示す概略ブロック図である。
の構成を示す概略ブロック図である。
置1010の構成を説明するための概略ブロック図であ
る。
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。
ブロック図である。
ロック図である。
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。
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。
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。
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。
アンプ652および654の構成を示す回路図である。
ミングチャートである。
ャルモードおよびインタリーブモードのそれぞれについ
て示す図である。
するための概念図である。
域に対する処理の流れを説明するための概念図である。
るための回路図である。
のタイミングチャートである。
のフロー図である。
作中の信号波形の時間変化を示す図である。
動作中の信号波形の時間変化を示す図である。
能ブロックとして表現した図である。
めの出力回路2400の構成を示す回路図である。
タイミングチャートである。
ック図である。
を示す回路図である。
ある。
554の構成を示す概略ブロック図である。
明するための回路図である。
めの概略ブロック図である。
略ブロック図である。
す回路図である。
す回路図である。
略ブロック図である。
す回路図である。
す回路図である。
回路560および冗長判定部408の構成を説明するた
めの概略ブロック図である。
の概略ブロック図である。
図である。
概略ブロック図である。
る。
概略ブロック図である。
ための概略ブロック図である。
めの概略ブロック図である。
路図である。
図である。
図である。
るための概略ブロック図である。
るための概略ブロック図である。
るための概略ブロック図である。
ための概略ブロック図である。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
るための概略ブロック図である。
明するための概略ブロック図である。
を説明するための概略ブロック図である。
回路図である。
〜DQ15、メインアンプ、グローバルI/O線対G−
I/Oの配置を説明するための概略ブロック図である。
回路6000の構成を示す回路図である。
タ入出力回路6400の構成を示す概略ブロック図であ
る。
タ入出力回路6500の構成を示す概略ブロック図であ
る。
データ系に、用いられるリピータの構成を示す図であ
る。
データ系にて用いられるリピータを示す図である。
流れを説明するための図である。
回路図である。
の概略ブロック図である。
の時間変化を説明するためのタイミングチャートであ
る。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
概略ブロック図である。
路図である。
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、10
10 同期型半導体記憶装置。
16)
Claims (12)
- 【請求項1】 外部クロック信号に同期して、複数ビッ
トのアドレス信号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、 正規メモリセルブロックと、 前記正規メモリセルブロックに対応して設けられ、対応
する前記正規メモリセルブロック中の不良メモリセルを
置換するための冗長メモリセルブロックとを含み、 前記アドレス信号に応じて、前記正規メモリセルブロッ
ク内の正規メモリセルおよび前記冗長メモリセルブロッ
ク内の冗長メモリセルのいずれかを選択するメモリセル
選択回路をさらに備え、 前記メモリセル選択回路は、 前記アドレス信号を複数の信号グループに分割し、前記
信号グループごとに予め記憶された前記不良ビットアド
レスと比較することで、前記冗長メモリセルとの置換を
行うかを判定する冗長判定回路とを含む、同期型半導体
記憶装置。 - 【請求項2】 前記冗長判定回路は、 前記信号グループごとに設けられ、前記不良ビットアド
レスのうち前記信号グループに対応するビットデータと
前記信号グループとの比較結果を出力する複数の比較回
路と、 前記複数の比較回路からの比較結果を受けて、前記冗長
メモリセルとの置換を行うかを示す判定結果を生成する
論理判定回路とを含む、請求項1記載の同期型半導体記
憶装置。 - 【請求項3】 各前記判定回路は、 前記比較結果に応じて充電または放電される内部ノード
と、 前記内部ノードをプリチャージするためのプリチャージ
回路と、 前記信号グループの各ビットに対応して設けられ、予め
記憶された前記不良アドレスのビットデータと前記対応
する信号グループのビットデータとの比較結果に応じ
て、前記内部ノードを放電する複数のプログラミング素
子とを有する、請求項2記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項4】 前記メモリセル選択回路は、 前記アドレス信号のうち、所定のビット数の第1のアド
レス信号グループに対して、前記同期型半導体記憶装置
の動作モードに応じて論理演算したビットデータを生成
するアドレス演算回路をさらに含み、 前記冗長判定回路は、 前記アドレス演算回路の出力と、前記不良ビットアドレ
スのうち前記第1のアドレス信号グループに対応するビ
ットデータとの比較結果を出力する第1の比較回路と、 前記アドレス信号のうち前記第1のアドレス信号グルー
プを除いた第2のアドレス信号グループと、前記不良ビ
ットアドレスのうち前記第2のアドレス信号グループに
対応するビットデータとの比較結果を出力する第2の比
較回路と、 前記第1および第2の比較回路からの比較結果を受け
て、前記冗長メモリセルとの置換を行うかを示す判定結
果を生成する論理判定回路とを含む、請求項1記載の同
期型半導体記憶装置。 - 【請求項5】 前記アドレス演算回路は、 シーケンシャル動作モードであるかインターリーブ動作
モードであるかに応じて、前記第1のアドレス信号グル
ープのビットデータの組替えを行うアドレス変換回路
と、 前記アドレス変換回路の出力に基づいて、バースト長分
の個数のバーストアドレスを生成するバーストカウンタ
とを有する、請求項4記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項6】 前記論理判定回路は、 前記第2の比較回路の比較結果と前記第1の比較回路の
比較結果とに基づいて、前記第1の比較回路の比較結果
が生成されるタイミングで前記判定結果を生成するタイ
ミング制御回路を有する、請求項4記載の同期型半導体
記憶装置。 - 【請求項7】 前記正規メモリセルブロックは複数個で
あり、 前記冗長メモリセルブロックは複数個であって、各前記
冗長メモリセルブロックは、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
ルを置換し、 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、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、 前記メモリセル選択回路は、 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の列選択回路とを含み、 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、請求項5記載の同期型半導
体記憶装置。 - 【請求項8】 各前記メモリセルが保持するデータは、
第1の電位または第2の電位のいずれかである2値デー
タであり、 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、 前記アドレス信号を前記外部クロック信号に同期して取
込み、前記アドレスバスを前記第2の電位と前記第1の
電位との電位差よりも小さな振幅で駆動するアドレス取
込回路とをさらに備え、 前記メモリセル選択回路は、 前記アドレスバスの電位変化を増幅するアンプ回路を含
む、請求項1記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項9】 外部クロック信号に同期して、複数ビッ
トのアドレス信号を受ける同期型半導体記憶装置であっ
て、 前記外部クロック信号に応じて、内部クロック信号を生
成するクロック回路と、 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
ルアレイとを備え、 前記メモリセルアレイは、 正規メモリセルブロックと、 前記正規メモリセルブロックに対応して設けられ、対応
する前記正規メモリセルブロック中の不良メモリセルを
置換するための冗長メモリセルブロックとを含み、 前記アドレス信号に応じて、前記正規メモリセルブロッ
ク内の正規メモリセルおよび前記冗長メモリセルブロッ
ク内の冗長メモリセルのいずれかを選択するメモリセル
選択回路をさらに備え、 前記メモリセル選択回路は、 前記アドレス信号を複数の信号グループに分割し、前記
信号グループごとに予め記憶された前記不良ビットアド
レスと比較することで、前記冗長メモリセルとの置換を
行うかを判定する冗長判定回路とを含み、 前記メモリセル選択手段は、前記内部クロックに同期し
てn回(n:自然数)の内部クロック周期だけ遅延され
た前記冗長判定回路の判定結果に基づいて、選択動作を
行う、同期型半導体記憶装置。 - 【請求項10】 前記メモリセル選択回路は、 前記アドレス信号のうち、所定のビット数の第1のアド
レス信号グループに対して、前記同期型半導体記憶装置
の動作モードに応じて論理演算したビットデータを生成
するアドレス演算回路と、 前記アドレス演算回路の出力と、前記アドレス信号のう
ち前記第1のアドレス信号グループを除いた第2のアド
レス信号グループとを受けて、所定のクロック数だけ遅
延させて出力する第1のシフト回路とをさらに含み、 前記冗長判定回路は、 前記アドレス演算回路の出力と、前記不良ビットアドレ
スのうち前記第1のアドレス信号グループに対応するビ
ットデータとの比較結果を出力する第1の比較回路と、 前記第2のアドレス信号グループと、前記不良ビットア
ドレスのうち前記第2のアドレス信号グループに対応す
るビットデータとの比較結果を出力する第2の比較回路
と、 前記第1および第2の比較回路からの比較結果を受け
て、前記冗長メモリセルとの置換を行うかを示す判定結
果を生成する論理判定回路と、 前記判定結果を受けて、書込み動作において前記所定の
クロック数だけ遅延させて出力する第2のシフト回路と
をを含む、請求項9記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項11】 前記第1および第2のシフト回路の各
々は、 データマスク信号に応じて、シフトするデータをクリア
するリセット回路を有する、請求項10記載の同期型半
導体記憶装置。 - 【請求項12】 書込み動作において、前記選択された
メモリセルに書込みデータを与えるライトドライバ回路
をさらに備え、 前記ライトドライバ回路は、 データマスク信号に応じてデータ書込み動作を中止す
る、請求項10記載の同期型半導体記憶装置。
Priority Applications (2)
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JP10280353A JP2000113695A (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 同期型半導体記憶装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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JP10280353A JP2000113695A (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 同期型半導体記憶装置 |
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