JP3476646B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP3476646B2 JP05365697A JP5365697A JP3476646B2 JP 3476646 B2 JP3476646 B2 JP 3476646B2 JP 05365697 A JP05365697 A JP 05365697A JP 5365697 A JP5365697 A JP 5365697A JP 3476646 B2 JP3476646 B2 JP 3476646B2
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冗長回路を備えた
ROM(Read Only Memory)などの半導体記憶装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年のマイクロプロセッサの高速化に伴
い、半導体記憶装置に対しても高速動作の要望が強まっ
てきた。そこで、特開平8−63990号公報等に開示
されているように、通常のランダムアクセスを高速化す
るとともに、それに加えて、ページモード、バーストモ
ード、シリアルモード等と呼ばれる連続するアドレスに
対する高速読み出しモードを有する半導体記憶装置が開
発されている。
【0003】例えば、ページモードにおける読み出し動
作は、入力アドレスの列アドレスと行アドレスに応じ
て、メモリセルアレイの複数のメモリセルを同時に選択
して、複数のデータをページデータとしてセンスアンプ
まで読み出した状態で、ページ内アドレスを変化させる
ことにより、上記選択された複数のメモリセルのデータ
を高速に切り換えて順次出力するものである。
【0004】以下、図9を参照しながら、ページモード
機能を有する読み出し専用メモリ(以下、「ROM」と
いう)について説明する。同図に全体の構成を示すRO
M200は、列アドレスA0〜A6及び行アドレスA7
〜A19を入力して、16ビットのデータD0〜D15
を出力する16メガビット容量のROMであり、1ペー
ジを4ワード(16ビット×4)として構成される。
【0005】ページは、アドレスA2〜A19によりペ
ージを指定され、各ページにおけるワードデータはアド
レスA0,A1によりアクセスされるものとなってい
る。以下、アドレスA0,A1を特に「ページ内アドレ
ス」と記し、アドレスA2〜A19を「ページアドレ
ス」と記して区別する。また、ROM200は、メモリ
セルがマトリクス状に配列されたメモリセルアレイMA
0〜MA15を備え、各メモリセルアレイは、16ビッ
トの出力データD0〜D15の各ビットに対応するビッ
トデータを格納する。
【0006】また、行アドレスA7〜A19に対応した
行のメモリセルを選択する行選択手段として、アドレス
バッファAB7〜AB19、プリロウデコーダPRD及
びロウデコーダXDECを有し、列アドレスA2〜A6
に対応した列のメモリセルを選択する列選択手段とし
て、アドレスバッファAB2〜AB6、プリカラムデコ
ーダPCD、カラムデコーダYDECを備える。
【0007】カラムデコーダYDECは、各メモリセル
アレイMA0〜MA15に設けられ、アドレスA2〜A
6に基づいて4列のビット線を同時に選択する。カラム
デコーダYDECの後段には、4基のセンスアンプSA
0〜SA3が設けられ、選択された4本のビット線に現
れる1ページを構成するビット信号を並列的に検知増幅
する。
【0008】また、ROM200は、ページ内アドレス
A0,A1に対応したワードデータの選択手段として、
アドレスバッファAB0,AB1、ページモードデコー
ダPMD、セレクタSELを有する。このセレクタSE
Lは、センスアンプSA0〜SA3の出力D0S0〜D
0S3を、ページモードデコーダPMDからの信号P0
〜P3により択一的に選択する。更に、セレクタSEL
の後段には、選択されたセンスアンプの何れかの出力を
出力データD0(〜D15)として出力する出力回路O
Bが接続されている。
【0009】また、このROM200が備えるメモリセ
ルアレイMA0〜MA15は、図10に示すように、ビ
ット線が階層化されている。即ち、図10において、各
メモリアレイの副ビット線(例えばSB0,SB1)に
は、互いに隣り合う1組のメモリセルのソース及びドレ
インが接続され、同一列に属する所定の複数のメモリセ
ルが共通に接続されている。
【0010】また、主ビット線(例えば、MB0,MB
1)は、選択トランジスタ(TB0,TB1)を介して
副ビット線(SB0,SB1)に接続され、ワード線と
直交するようにメモリセルアレイ上に配線されている。
選択トランジスタ(TB0,TB1)のゲートには、ワ
ード線と平行に配線された選択信号線(BS0,BS
1)が接続されており、副ビット線(SB0,SB1)
を選択するものとなっている。
【0011】また、同図に示すように、カラムデコーダ
YDECは、一端側をメモリセルアレイの各ビット線に
接続し他端側を共通に接続してセンスアンプSA0〜S
A3にそれぞれ与える32個の列選択MOSトランジス
タTG0〜TG31を単位として、128個の列選択M
OSトランジスタからなる。そして、列選択信号CS0
〜CS31のうちの1本がアクティブとなって128個
のうちの4個が導通し、メモリセルアレイの128本の
ビット線のうちの4本を同時に選択するものとなってい
る。この結果、カラムデコーダYDECの出力には各メ
モリセルアレイの4個のメモリセルからのデータD0B
0〜D0B3が同時に現れ、各メモリアレイが備える1
6基のカラムデーコーダYDECの出力を合わせると1
ページ分のデータとなる。
【0012】次に、ページモードにおける図9及び図1
0に示す回路の動作について、図11に示すタイミング
チャートを参照しながら説明する。まず、時刻t0にア
ドレスA0〜A19が確定すると、ページアドレスA2
〜A19で指定されるページPhの最初の1ワード分の
データを読み出す。この最初のデータの読み出しは、以
下のように、通常のランダムアクセスモードと同様に行
われる。
【0013】時刻t0において行アドレスA7〜A19
が確定することにより上述の行選択手段により、メモリ
セルアレイMA0〜MA15を貫く1本のワード線がア
クティブ(ハイレベル)となる。一方、同時刻に列アド
レスA2〜A6が確定することにより上述の列選択手段
により、列選択信号CS0〜CS31の何れか1本がア
クティブとなる。そして、このアクティブとなった列選
択信号が与えられるカラムデコーダYDECの4個の列
選択MOSトランジスタが同時に“オン”となり、この
列選択MOSトランジスタに接続された4本のビット線
が選択される。
【0014】次に、この選択された4本のビット線とア
クティブとなった1本のワード線との交点に位置する4
個のメモリセルのデータ信号が、カラムデコーダYDE
Cを介してセンスアンプSA0〜SA3にそれぞれ入力
され、時刻t1において各センスアンプの出力D0S0
〜D0S3が確定し、ページアドレスA2〜A19によ
り指定された1ページ分のワードデータが準備される。
【0015】次に、ページ内アドレスA0,A1に従
い、ページモードデコーダPMDからの信号P0〜P3
の何れか1つがアクティブとなって、セレクタSELが
センスアンプの出力D0S0〜D0S3の何れか1つを
選択し、時刻t2においてページPhの第1ワードデー
タW0(D0〜D15)が出力される。その後、時刻t
3にてページ内アドレスA0,A1が変化すると、セレ
クタSELは選択するセンスアンプの出力を変え、時刻
t4において出力回路OBがページPhの第2ワードW
1を出力する。以下、同様に、ページ内アドレスA0,
A1が順次変化して、第4ワードW3まで連続的に出力
される。
【0016】次に、ページアドレスA2〜A19が変化
して、次のページPh+1をアクセスする場合、同様に、
このページPh+1の第1ワードのみランダムアクセスモ
ードと同様にアクセスされ、以下、ページ内アドレスA
0,A1に従ってページPh+1の他のワードを高速に読
み出す。ここで、第2ワードW1から第4ワードW3を
読み出す場合、セレクタSELが、予め第1ワードの読
み出しと同時に読み出されてセンスアンプSA1〜SA
3の出力に準備されたデータD0B1〜D0B3を選択
して出力する。このため、アクセスの度にメモリセルか
ら微弱なデータ信号を読み出して出力するランダムアク
セスに比較して、短時間で出力データを確定させること
ができ、高速な読み出しが可能となる。
【0017】ところで、マスクROMのような読み出し
専用メモリにおける製品歩留まりの向上を図るため、特
開平6−76591号公報に開示されているように、欠
陥ビットを救済するための冗長回路を備えたものがあ
る。図12は、このようなROMの構成を説明するため
のブロック図である。このROM200Aは、冗長回路
RDNを備え、メモリアレイから読み出されたデータが
含む欠陥ビットを救済する。
【0018】ここで、冗長回路RDNは、欠陥ビットが
存在するアドレスを格納すると共に該欠陥ビットが存在
するアドレスのアクセスを検出する検出部Aと、欠陥ビ
ットの出力ビット位置情報を記憶すると共に検出部Aの
検出結果に基づき出力ビット位置情報を出力する置換ビ
ット格納部Cと、置換データを記憶すると共に前記検出
結果に基づき置換データを出力する置換セルデータ記憶
部Bとを有して構成されている。
【0019】以下、冗長回路RDNによる欠陥ビットの
救済について説明する。まず、メモリテスタを用いたプ
ロービング試験などにより欠陥ビットが属するアドレス
及び出力データD0〜D15における欠陥ビットのビッ
ト位置(出力ビット位置情報)を予め特定しておく。デ
ータの読み出し動作において、置換バンクアドレス格納
部Aが欠陥アドレスを検出すると、これを受けて置換ビ
ット格納部C及び置換セルデータ記憶部Bがそれぞれ出
力ビット位置情報RD0〜RD15及び置換データRD
ATを出力する。
【0020】一方、欠陥アドレスで指定されるメモリセ
ルアレイから読み出されたデータは、センスアンプAM
Pで検知増幅されてスイッチSTに与えられる。スイッ
チSTは、置換ビット格納部Cからの出力ビット位置情
報RD0〜RD15に基づき置換セルデータ記憶部Bか
らの置換データRDATを選択して出力回路OBを介し
て出力データD0(〜D15)として出力する。以上に
より、欠陥ビットからのデータが置換データに置き換え
られて、欠陥が救済される。
【0021】上述のビット線が階層化されたメモリセル
アレイでは、1個の欠陥ビットの存在により、この欠陥
ビットと共に同一の副ビット線に接続される他のメモリ
セルの読み出しが阻害される。従って、同一の副ビット
線に接続されるメモリセル群(後述のバンク)を単位と
して救済することにより、効率的に冗長回路を構成する
ことができる。ここで、同一の副ビット線に共通に接続
されるメモリセル群をバンク(図12において破線で囲
むメモリセルの集合)と定義する。図12に示す例で
は、このバンクは、列アドレスA0〜A6及び行アドレ
スA11〜A19(以下、「バンクアドレス」という)
により特定される。
【0022】以下、上述のバンクから構成されて階層化
されたメモリセルアレイMA0〜MA15を有するマス
クROMの欠陥救済の仕方について簡単に説明する。ま
ず、メモリテスタを用いたプロービング試験などにより
欠陥ビットが属するバンクのバンクアドレス及び出力ビ
ット位置情報を予め特定し、欠陥ビットが存在するバン
クアドレスを置換バンクアドレス格納部Aに記憶させ、
また欠陥ビットの出力ビット位置情報を置換ビット格納
部Cに記憶させ、さらに当該バンクの置換データを置換
セルデータ記憶部Bに記憶させて、冗長回路RDNをプ
ログラムする。
【0023】このように冗長回路RDNをプログラムし
た場合、読み出し動作において、外部から与えられたア
ドレスが置換バンクアドレス格納部Aに記憶されている
バンクアドレスに一致すると、置換セルデータ記憶部B
に記憶されている置換データの内、アクティブとなった
ワード線に対応するメモリセルの置換データRDATが
読み出され、当該置換データRDATにより置換ビット
格納部Cからの出力ビット位置情報RD0〜RD15で
特定されるメモリセルアレイからのビットデータMDA
T0〜MDAT15が置換される。
【0024】なお、ここではNOR型セルアレイ構造の
マスクROMについて説明したが、NAND型セルアレ
イ構造のマスクROMでも直列に接続された一連のメモ
リセル群を単位とすることにより同様に救済することが
できる。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の半導体記憶装置によれば、欠陥ビットを救済する
場合、一連の冗長回路RDNの動作に時間を要し、置換
データの読み出し時間がページモードのアクセス時間よ
り長くなる。このため、ページモード時に冗長回路RD
Nが動作すると、この影響を受けて、ページモードのア
クセス時間が遅くなる。
【0026】また、冗長回路RDNの動作の影響を避け
るために、アクセス時間が通常のランダムアクセスと同
様に遅くなるページの変更時にのみ、冗長回路RDNを
動作させて欠陥ビットを救済するように構成した場合、
1ページに含まれる全ワードが置換の対象となるため、
冗長回路の規模が極めて大きくなると共に、多ビットの
置換が困難となり、効果的な救済が困難となる。
【0027】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、ページモードなどの高速読み出しモード
でのアクセス時間を犠牲にすることなく、しかもビット
線を階層化して構成されたメモリセルアレイの欠陥ビッ
トを有効に救済することができる半導体記憶装置を提供
することを課題とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。本発明に係る半
導体記憶装置は、予めメモリセルアレイから1群の複数
のワードデータを読み出し、該複数のワードデータを時
分割して連続的に出力するモードを備えた半導体記憶装
置であって、前記複数のワードデータを時分割して連続
的に出力するに際し、前記ワードデータを単位として前
記複数のワードデータのそれぞれに存在する欠陥ビット
のビットデータを置換データに置き換えて前記複数のワ
ードデータを再構成する冗長手段を備えたことを特徴と
する半導体記憶装置の構成を有する。
【0029】本発明に係る半導体記憶装置は、予めメモ
リセルアレイから1ページ分の複数のワードデータを読
み出し、該複数のワードデータを時分割して連続的に出
力するページモードを備えた半導体記憶装置であって、
前記複数のワードデータのそれぞれに対して欠陥ビット
を救済する複数の冗長回路を備え、該冗長回路は、前記
欠陥ビットのページアドレス情報を記憶すると共に該欠
陥ビットが存在するページのアクセスを検出する検出部
と、前記欠陥ビットの出力ビット位置情報を記憶すると
共に前記検出部の検出結果に基づき該出力ビット位置情
報を出力するビット情報記憶部と、置換データを記憶す
ると共に前記検出結果に基づき該置換データを出力する
置換データ記憶部とを有してなり、前記複数のワードデ
ータを時分割して連続的に出力するに際し、前記出力ビ
ット位置情報により特定される前記欠陥ビットのビット
データを前記置換データに置き換えて前記複数のワード
データを再構成することを特徴とする半導体記憶装置の
構成を有する。
【0030】本発明に係る半導体記憶装置は、複数のワ
ードデータの同一ビットの各ビットデータを並列的に検
知するセンスアンプ群を備え、該センスアンプ群の前段
側に、出力ビット位置情報により特定される各ワードデ
ータの欠陥ビットのビットデータを置換データに並列的
に置き換えて前記複数のワードデータを再構成して前記
センスアンプ群に出力する手段を備えたことを特徴とす
る請求項2に記載の半導体記憶装置の構成を有する。
【0031】本発明に係る半導体記憶装置は、複数のワ
ードデータの同一ビットの各ビットデータを時分割して
連続的に検知するセンスアンプを備え、該センスアンプ
の後段側に、出力ビット位置情報及びページ内アドレス
情報により特定されるワードデータの欠陥ビットのビッ
トデータを置換データに置き換えて複数のワードデータ
を再構成する手段を備えたことを特徴とする請求項2に
記載の半導体記憶装置の構成を有する。
【0032】本発明に係る半導体記憶装置は、置換デー
タ記憶部は、1バンクを構成する複数のメモリセルに記
憶されるバンクデータを単位として置換データを記憶す
ることを特徴とする請求項2から4の何れか1項に記載
の半導体記憶装置の構成を有する。
【0033】以下、本発明の作用について述べる。本発
明に係る半導体記憶装置によれば、冗長手段が、ワード
データを単位として、予めメモリセルアレイから読み出
された1群の複数のワードデータのそれぞれに対して、
欠陥ビットのビットデータを置換データに置き換えて、
前記複数のワードデータを再構成する。そして、再構成
された複数のワードデータはページの内部を指定するア
ドレスに従って時分割されて連続的に出力される。
【0034】本発明に係る半導体記憶装置によれば、冗
長回路を構成する検出部が欠陥ビットのページのアクセ
スを検出すると、ビット情報記憶部が、欠陥ビットの出
力ビット位置情報を出力すると共に、置換データ記憶部
が置換データを出力する。そして、1ページを構成する
ワードデータを単位として、予めメモリセルアレイから
読み出された複数のワードデータのそれぞれに対し、出
力ビット位置情報に従って欠陥ビットデータを置換デー
タに置き換えて、複数のワードデータを再構成する。そ
して、再構成されたワードデータをページの内部を指定
するアドレスに従って時分割して連続的に出力する。
【0035】本発明に係る半導体記憶装置によれば、出
力ビット位置情報により特定される各ワードデータの欠
陥ビットのビットデータを置換データに並列的に置き換
えて複数のワードデータを再構成してから、センスアン
プ群に出力する。このセンスアンプ群は、複数のワード
データの各ビットデータを並列的に検知増幅する。そし
て、検知増幅された複数のワードデータをページの内部
を指定するアドレスに従って時分割して連続的に出力す
る。
【0036】本発明に係る半導体記憶装置によれば、予
め読み出された1ページ分の複数のワードデータの何れ
かを選択してセンスアンプにより検知増幅する。この検
知増幅されたビットデータを出力ビット位置情報に基づ
いて置換データに置き換えて、複数のワードデータを再
構成する。
【0037】本発明に係る半導体記憶装置によれば、置
換データ記憶部は、1バンクを単位として置換データを
記憶し、バンクを単位としてメモリセルアレイの欠陥ビ
ットを置き換える。従って、メモリセル同士がビット線
を介して直接的に接続される最小の単位で置き換えが行
われて救済される。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
第1の実施形態に係る半導体記憶装置について説明す
る。なお、各図において、共通する要素または相当する
要素には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
また、以下の説明において、各符号を構成する添字
「m」はメモリセルアレイの配列(出力データのビット
数)に対応するものとし、添字「n」はメモリセルアレ
イMAmにおいて同時に選択されるビット線(1ページ
のワード数)に対応するものとする。
【0039】図1に示す本装置は、前述の図9に示す構
成において、更に1ページを構成する4ワード分のデー
タのそれぞれに存在する欠陥ビットを救済するための4
基の冗長回路RDNn(n=0〜3、以下同じ)を備え
ると共に、各メモリアレイMAm(m=0〜15、以下
同じ)ごとに、各センスアンプSAnの出力データDm
Snを冗長回路RDNnが出力する置換データRDAT
nに置き換えるためのスイッチSWnを備える。
【0040】本装置が備えるメモリセルアレイMAm
は、図12に示すものと同様に階層化されており、副ビ
ット線を共通にするメモリセル群を単位としたバンクに
区分されている。各バンクはバンクアドレスにより指定
され、このバンクアドレスは、ページアドレスA2〜A
6,A11〜A19と、ページ内アドレスA0,A1と
からなる。ページとバンクとの関係については後述す
る。
【0041】ここで、図1に示す冗長回路RDNnは、
1ページを構成する第1〜第4ワードデータに対して設
けられており、図2に示すように、欠陥ビットが存在す
る欠陥ページアドレスを格納すると共にアドレスA2〜
A6,A11〜A19から欠陥ページアドレスのアクセ
スを検出して置換ページ指定情報RPGを出力する置換
ページアドレス格納部RAと、欠陥ビットが存在するバ
ンクを単位として置換データを記憶すると共に前記検出
結果に基づきアドレスA7〜A10が指定する置換デー
タRDATnを出力する置換セルデータ記憶部RBと、
16ビットの出力データD0〜D15における欠陥ビッ
トの位置を指定する出力ビット位置情報RDmを記憶す
ると共に置換ページアドレス格納部RAの検出結果に基
づきこれを出力する置換ビット格納部RCとから構成さ
れる。
【0042】また、図1に示すスイッチ回路SWnは、
入力アドレスのページ指定が置換ページアドレス格納部
に格納されている欠陥ページアドレスに一致する場合
に、冗長回路RDNnからの出力ビット位置情報RDm
に従って、センスアンプSAnが出力するページデータ
DmSnを置換データRDATnに置換する。ここで、
スイッチSWnは、図3(a)に示すように、出力ビッ
ト位置情報RDmを反転させるインバータINVと、出
力ビット位置情報RDmをゲートに入力するトランジス
タT1と、出力ビット位置情報RDmの反転信号をゲー
トに入力するトランジスタT2とを備え、これらトラン
ジスタT1及びT2のそれぞれの一端側には置換データ
RDATn及びセンスアンプ出力DmSnが与えられ、
他端側は共通に接続されて出力部となる。
【0043】このトランジスタT1及びT2は、出力ビ
ット位置情報RDmに基づいて相補的に導通し、出力ビ
ット位置情報RDmが“1”のとき、置換データRDA
TnをデータDmWnとして通過させ、また、出力ビッ
ト位置情報RDmが“0”のとき、センスアンプ出力D
mSnをデータDmWnとして通過させる。さらに、図
1に示すセレクタSELは、図3(b)に示すようにペ
ージモードデコーダPMDからの信号P0〜P3に基づ
いて択一的に導通するトランジスタT10〜T13から
なり、導通するトランジスタを介してデータDmW0〜
DmW3の何れかを選択して出力するように構成されて
いる。
【0044】このように構成された本装置は、1ページ
分の複数のワードデータを時分割して連続的に出力する
に際し、冗長回路RDNnが出力する出力ビット位置情
報RDmに基づいて欠陥を含むデータDmSnを置換デ
ータRDATnに置き換えて、複数のワードデータを再
構成するものであり、以下に欠陥ビットの救済に仕方に
ついて詳細に説明する。
【0045】まず、前述の図9に示す従来の装置と同様
に動作して、行アドレスA7〜A19及び列アドレスA
2〜A6に従って、1ページ分のワードデータを記憶す
る複数のメモリセルが同時に活性化され、これらのデー
タがセンスアンプSAnの出力にビットデータDmSn
として並列的に読み出される。ここで、外部から入力す
るページアドレスが置換ページアドレス格納部RAに格
納されている欠陥ページアドレスと一致すると、置換ビ
ット格納部RCは出力ビット位置情報RDmを出力し、
置換セルデータ記憶部RBは置換データRDATnを出
力する。
【0046】次に、スイッチ回路SWnは、冗長回路R
DNnからの出力ビット位置情報RDmに基づいて、セ
ンスアンプSAnの出力データDmSnを置換データR
DATnに置き換える。例えば、メモリセルアレイMA
0に存在する欠陥ビットがページPhを構成する第1ワ
ードデータの最下位ビットに欠陥を生じるものである場
合、スイッチSW0は、冗長回路RDN0から出力ビッ
ト位置情報RD0“1”を入力し、データDmSnを置
換データRDAT0で置き換えてデータD0W0として
出力する。
【0047】これにより、セレクタSELには、ページ
hの第1ワードの最下位ビットが再構成されてデータ
D0W0として与えられる。同様に、第2〜第4ワード
のビットデータも、出力ビット位置情報RD1〜RD3
に基づいて置換データRDAT1〜RDAT3を用いて
再構成される。そして、ページ内アドレスA0,A1に
従って、セレクタSELにより再構成して得られたデー
タD0W0〜D0W3が順次選択されて、出力回路B0
を介し出力データD0として連続的に出力される。本構
成の場合、各ワードについて1ビットの救済が可能であ
り、出力ビット位置情報RDmにより指定することによ
り、各ワードごとに任意のビットの救済が可能である。
【0048】次に、図4を参照して、バンクとページと
の関係について説明する。前述したように、バンクは、
同一の副ビット線に接続されるメモリセルのデータの集
合を意味し、ページは、ページアドレスによる1回のア
クセスでメモリセルアレイから同時に読み出されるデー
タの集合を意味するものである。同図に示すように、例
えばメモリセルアレイ上の或るページPhを構成する各
ワードデータW0〜W3のそれぞれは、複数のバンクa
0〜a3に分割されて冗長回路RDN0〜RDN3のそ
れぞれに格納されている。また、各バンクには、異なっ
たページを構成する複数のワードデータも存在してお
り、冗長回路RDN0〜RDN3は、バンクを単位とし
てページPhの置換データRDATnを格納する。
【0049】なお、前述の図1に示す冗長回路RDNn
は、1ページ分の置換データをバンクを単位として格納
するものとしたが、例えば3ページ分の救済を行う場合
には、図4に示すように、冗長回路RDN0〜RDN3
を3バンク分のデータa0〜a3,b0〜b3,c0〜
c3をそれぞれ格納するものとして構成すればよく、必
要に応じて拡張すればよい。
【0050】次に、本発明の第2の実施形態に係る半導
体記憶装置ついて説明する。前述の図1に示す第1の実
施形態の装置は、各ワードに対応するセンスアンプSA
0〜SA3に対応させて、スイッチ回路SW0〜SW3
を備え、これらスイッチ回路の出力をページ内アドレス
に従って選択するものであるが、本実施形態の装置は、
前述の図9に示す構成において、図1に示す冗長回路R
DN0〜RDN3に加えて、本装置に特有なセレクタR
SEL及びスイッチRSWを備える。
【0051】そして、本装置によれば、セレクタRSE
Lが、ページ内アドレスA0,A1に従って冗長回路R
DN0〜RDN3の何れかを選択して置換データRDA
Tn及び出力ビット位置情報RDmを出力する。そし
て、スイッチRSWが、セレクタRSELが選択した出
力ビット位置情報RDmに基づいて、セレクタSELに
より選択されたデータDmSnを置換データRDATn
に置き換えて再構成する。
【0052】上述した第1及び第2の実施形態の冗長回
路RDNnを構成する置換ページアドレス格納部RA、
置換セルデータ記憶部RB、置換ビット格納部RCの回
路例を図6〜図8にそれぞれ示す。図6に示す置換ペー
ジアドレス格納部RAは、3ページ分のページアドレス
を格納して、そのページアドレスの入力を検出するもの
であって、ページアドレスA2〜A6,A11〜A19
の正相信号a1〜a6,a11〜a19及び逆相信号a
1b〜a6b,a11b〜a19bを生成するアドレス
デコーダADと、3基のヒューズ回路FC1〜FC3を
備えて構成される。
【0053】ここで、ヒューズ回路FC1〜FC3のそ
れぞれは、P型MOSトランジスタP1を負荷とし、こ
のトランジスタP1のドレインに一端を共通接続した2
8本のヒューズF1〜F28と、これらヒューズF1〜
F28のそれぞれの他端側と接地との間に接続されたN
型MOSトランジスタN1〜N28と、P型MOSトラ
ンジスタP1とヒューズF1〜F28との接続点Pに入
力が接続されたバッファBuとからなり、28個のトラ
ンジスタN1〜N28のゲートには、14本のページア
ドレスA2〜A6,A11〜A19の正相及び逆相信号
が与えられる。
【0054】次に、このような構成を有する置換ページ
アドレス格納部RAに対して、第1ページ目の欠陥ペー
ジアドレスとして、アドレスA2のみが“1”であっ
て、他のアドレスA3〜A6,A11〜A19が全て
“0”を格納し、このページアドレスを検出する場合に
ついて説明する。この場合、トランジスタN1〜N28
のうちアドレスA2の正相が与えられるトランジスタに
接続されるヒューズのみをレーザー光を照射して切断
し、他のヒューズについては逆相のアドレスが与えられ
るトランジスタに接続されものを切断して、ページアド
レスをプログラム(格納)する。
【0055】このようにプログラムする結果、アドレス
A2のみが“1”となったときにのみ、切断されていな
いヒューズに接続されたトランジスタが全てオフ状態と
なって、接続点Pの電位がトランジスタP1により引き
上げられる結果、バッファBuがRPG1として“1”
を出力し、このページアドレスの検知を後段側の置換ビ
ット格納部RC及び置換セルデータ記憶部RBに報知す
る。同様に、ヒューズ回路FC2及びFC3のヒューズ
を選択的に切断することにより、計3ページ分のページ
アドレスを格納して、このアドレスを検出する。なお、
ヒューズ回路FC1(〜FC3)を適宜増やすことによ
り、検出するページ数を拡張することができる。
【0056】また、図7に示す置換セルデータ記憶部R
Bは、アドレスA7〜A10に対応したバンクのデータ
をヒューズDF11〜DF1bにプログラムして格納す
るものであり、指定されたバンクのページが置換ページ
アドレス格納部RAからのページ信号RPG1〜RPG
3により特定されると、トランジスタTC1〜TC3の
何れかが導通して、それに接続されるヒューズにプログ
ラムされたデータが置換データRDATとして出力され
る。
【0057】さらに、図8に示す置換ビット格納部RC
は、3ページ分の置換ビットをヒューズBF11〜BF
31にプログラムして格納し、置換ページアドレス格納
部RAからのページ信号RPG1〜RPG3により指定
されるページの置換ビット選択線RD0〜RD15を出
力するものである。例えば、ヒューズBF11を切断し
た場合、置換ページ指定信号RPG1がアクティブの
時、最下位ビットを指定する置換ビット選択線RD1が
アクティブになる。
【0058】上述した本実施形態の装置によれば、ヒュ
ーズに置換データ等をプログラムする構成を有する冗長
回路はメモリセルより応答速度が速いため、ランダムア
クセス時の主メモリのアクセス時間に対して、冗長回路
が格納する置換データのアクセス時間を短くすることは
容易である。従って、本装置の冗長はランダムアクセス
時間に影響を及ぼすことはない。
【0059】また、ページアクセス時には、既に確定し
たセレクタSELの入力をページ内アドレスに応じて選
択して出力するため、ページアクセスの途中でメモリセ
ルからの読みだしや冗長回路からの置換データの読み出
しは起こらない。従って、冗長回路による欠陥ビットを
置き換え動作がページアクセス時間に影響を与えること
がない。
【0060】以上、本発明の実施形態の説明にあたって
は、ページモードを例として詳細に説明したが、バース
トモードやシリアルモード等のように、本発明は、一群
のアドレスのデータを連続的に読み出す方式を採用する
半導体記憶装置に対して容易に適応が可能である。
【0061】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果を得ることができる。即
、1ページを構成するワードデータに対する置換デー
タが確定した状態で、連続アクセスするように構成した
ので、冗長回路の影響を排除してアクセスすることがで
きる。従って、アクセス時間が冗長回路の影響を受ける
ことなく、冗長回路による歩留まりの向上を図ることが
できる。
【0062】また、本発明によれば、バンクを単位とし
て置換するように構成したので、置換データとして欠陥
ビットの影響が及ぶ最小単位のメモリセル群に対するも
のを準備すればよく、冗長回路を小規模に構成すること
ができ、効率的な救済を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体記憶装置
のブロック図である。
【図2】本発明に係る半導体記憶装置が備える冗長回路
のブロック図である。
【図3】(a)は、本発明の第1の実施形態に係る半導
体記憶装置が備えるスイッチ回路の回路図である。
(b)は、本発明の第1の実施形態に係る半導体記憶装
置が備えるセレクタの回路図である。
【図4】バンクとページとの関係を説明するための説明
図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る半導体記憶装置
のブロック図である。
【図6】本発明に係る半導体記憶装置の冗長回路を構成
する置換ページアドレス格納部の回路図である。
【図7】本発明に係る半導体記憶装置の冗長回路を構成
する置換セルデータ記憶部の回路図である。
【図8】本発明に係る半導体記憶装置の冗長回路を構成
する置換ビット格納部の回路図である。
【図9】ページモードを備えた半導体記憶装置のブロッ
ク図である。
【図10】ページモードを備えた半導体記憶装置が備え
るメモリアレイ周辺の回路図である。
【図11】ページモードにおける半導体記憶装置の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
【図12】冗長回路を備えた従来の半導体記憶装置のブ
ロック図である。
【符号の説明】
AB0〜AB19 アドレスバッファ MA0〜MA15 メモリセルアレイ OB 出力回路 PCD プリカラムデコーダ PMD ページモードデコーダ PRD プリロウデコーダ RA 置換ページアドレス格納部 RB 置換セルデータ記憶部 RC 置換ビット格納部 RDN0〜RDN3 冗長回路 SA0〜SA3 センスアンプ SEL,RSEL セレクタ SW0〜SW3 RSW スイッチ XDEC ロウデコーダ YDEC カラムデコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 29/00 G11C 16/00 - 16/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予めメモリセルアレイから1ページ分の
    複数のワードデータを読み出し、該複数のワードデータ
    を時分割して連続的に出力するページモードを備えた半
    導体記憶装置であって、 前記複数のワードデータのそれぞれに対して欠陥ビット
    を救済する複数の冗長回路を備え、 該冗長回路は、 前記欠陥ビットのページアドレス情報を記憶すると共に
    該欠陥ビットが存在するページのアクセスを検出する検
    出部と、 前記欠陥ビットの出力ビット位置情報を記憶すると共に
    前記検出部の検出結果に基づき該出力ビット位置情報を
    出力するビット情報記憶部と、 置換データを記憶すると共に前記検出結果に基づき該置
    換データを出力する置換データ記憶部とを有してなり、 前記複数のワードデータを時分割して連続的に出力する
    に際し、前記出力ビット位置情報により特定される前記
    欠陥ビットのビットデータを前記置換データに置き換え
    て前記複数のワードデータを再構成する再構成手段と、 前記再構成手段から出力された複数のワードデータをペ
    ージ内アドレス情報に従って順次選択して連続的に出力
    する出力手段とを備えることを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 置換データ記憶部は、1バンクを構成す
    る複数のメモリセルに記憶されるバンクデータを単位と
    して置換データを記憶することを特徴とする請求項1に
    記載の半導体記憶装置。
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