JPH02210698A - Semiconductor memory device - Google Patents
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- JPH02210698A JPH02210698A JP1031484A JP3148489A JPH02210698A JP H02210698 A JPH02210698 A JP H02210698A JP 1031484 A JP1031484 A JP 1031484A JP 3148489 A JP3148489 A JP 3148489A JP H02210698 A JPH02210698 A JP H02210698A
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- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術(第9図〜第12図)
課踊を解決するための手段
作用
実施例
第1実施例(第1図〜第5図)
第2実施例(第6図〜第8図)
発明の効果
〔概要〕
半導体メモリ装置に係り、特にマスクROMに好適な冗
長機能を有する半導体メモリ装置に関し、マスクROM
の製造プロセスに適し、チップ面積の増大を抑制しうる
冗長回路を有する半導体メモリ装置を提供することを目
的とし、
通常セルアレイと、該通常セルアレイ中の不良部分と置
換可能な冗長セルとを具備した半導体メモリ装置であっ
て、前記冗長セルは、ソース又はドレインがビット線側
に接続されたM!Sトランジスタと、一方の電極が該M
ISトランジスタのゲートに接続され、他方の電極がワ
ード線側に接続されたキャパシタとを有して構成する。[Detailed Description of the Invention] [Table of Contents] Overview Industrial Field of Application Conventional Technology (Figs. 9 to 12) Means and Action Embodiment for Solving Problems First Embodiment (Figs. 1 to 5) Figure) Second Embodiment (Figures 6 to 8) Effects of the Invention [Summary] This invention relates to a semiconductor memory device, and particularly to a semiconductor memory device having a redundancy function suitable for a mask ROM.
The purpose of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a redundant circuit suitable for the manufacturing process of the present invention and capable of suppressing an increase in chip area. In the semiconductor memory device, the redundant cell has a source or a drain connected to a bit line side. S transistor and one electrode is the M
A capacitor is connected to the gate of the IS transistor, and the other electrode is connected to the word line side.
本発明は半導体メモリ装置に係り、特にマスクROMに
好適な冗長回路機能を有する半導体メモリ装置に関する
。The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having a redundant circuit function suitable for a mask ROM.
半導体メモリの微細化、大容量化に伴なって半導体メモ
リの製造工程における不良セルも増加する。かかる欠陥
の存在により多くの良品部分が存在するにもかかわらず
、チップ全体が不良品とされることは歩留りの低下を招
来する。そこで、このような欠陥からチップを救済する
ために、半導体メモリには冗長回路が設けられている。As semiconductor memories become smaller and have larger capacities, the number of defective cells in the semiconductor memory manufacturing process also increases. Due to the existence of such defects, even though there are many non-defective parts, the entire chip is judged to be defective, resulting in a decrease in yield. Therefore, in order to save chips from such defects, semiconductor memories are provided with redundant circuits.
冗長回路は半導体メモリ(以下、通常セルアレイという
。)のメモリセルのうち、ウェーハプロービング試験時
に検出された不良セルのアドレスを不良セルアドレスメ
モリにプログラミングしておき、不良セルがアクセスさ
れた場合に、不良セルアドレスメモリのプログラミング
データに基づいて、当該不良セルを冗長メモリセルに置
き換えることによりアクセス可能としてチップを救済す
るものである。プログラミング手段としては、大別して
、レーザによりポリシリコンヒユーズを切断する第1の
方法、レーザにより高抵抗ポリシリコンを低抵抗化する
第2の方法、過大電流によりヒユーズを溶断する第3の
方法等がある。The redundant circuit programs the address of a defective cell detected during a wafer probing test among the memory cells of a semiconductor memory (hereinafter referred to as a normal cell array) into a defective cell address memory, and when the defective cell is accessed, Based on the programming data of the defective cell address memory, the defective cell is replaced with a redundant memory cell to make the chip accessible and rescue the chip. Programming methods can be roughly divided into a first method of cutting a polysilicon fuse with a laser, a second method of reducing the resistance of high-resistance polysilicon with a laser, and a third method of blowing out the fuse with an excessive current. be.
上記冗長回路技術は、現在のところ、DRAM。At present, the above redundant circuit technology is DRAM.
SRAM、EFROM等の事後的に書込み、読出し可能
なメモリに対して適用されているのみであり、マスクR
O”Mには適用されていない。その理由は、マスクRO
Mへのデータの書込みが当該マスクROMの製造プロセ
ス工程で行なわれるのに対し、不良セルに対するデータ
の冗長セルへの書込みは製造プロセス工程後のウェーハ
ブロービング試験時であり、実際に書込みが不可能だか
らである。It is only applied to memory that can be written and read afterward, such as SRAM and EFROM, and the mask R
It is not applied to O”M.The reason is that the mask RO
While writing data to M is performed during the manufacturing process of the mask ROM, data for defective cells is written to redundant cells during the wafer probing test after the manufacturing process, and it is not possible to write data to the redundant cells during the wafer probing test. Because it is possible.
本発明はこのマスクROMへの冗長回路技術の適用に関
するものである。The present invention relates to the application of redundant circuit technology to this mask ROM.
以下、書込み可能なメモリであるSRAMと書込み不可
能なマスクRAMとを例にして従来の各冗長回路につい
て説明する。Hereinafter, conventional redundant circuits will be described using SRAM, which is a writable memory, and mask RAM, which is not writable, as examples.
SRAMの冗長回路 第9図に従来のSRAMの冗長回路の概要を示す。SRAM redundant circuit FIG. 9 shows an outline of a conventional SRAM redundancy circuit.
まず、通常時の通常セルアレイ3に対するアクセス動作
を説明する。外部アドレスデータADDは行アドレスバ
ッファ1および列アドレスバッファ4にそれぞれ与えら
れる。First, the access operation to the normal cell array 3 during normal operation will be explained. External address data ADD is applied to row address buffer 1 and column address buffer 4, respectively.
行アドレスバッファ1および列アドレスバッファ4にお
いては、それぞれにおいて外部アドレスデータADDを
TTLレベルからMOSレベルに増幅し、正相および逆
相のアドレス信号A、Aを生成して行デコーダ2および
列デコーダ5に送る。Row address buffer 1 and column address buffer 4 each amplify external address data ADD from TTL level to MOS level, generate address signals A, A of positive phase and reverse phase, and send them to row decoder 2 and column decoder 5. send to
行デコーダ2および列デコーダ5においては、各アドレ
ス信号A、Aを解読し、指定されるワード線WLおよび
ビット線BLを選択する。このようにして、選択された
ワード線WLとビット線BLとの交点のメモリセルMe
が特定されて読み出し動作が実行される。なお、書込み
動作は基本的には上記同様であるが、書込みデータがI
loから人出力バッファ12、データ切換回路9、列デ
コーダ5、センスアンプ6の経路で流れる。Row decoder 2 and column decoder 5 decode each address signal A, A and select the designated word line WL and bit line BL. In this way, the memory cell Me at the intersection of the selected word line WL and bit line BL
is specified and a read operation is performed. Note that the write operation is basically the same as above, but the write data
The signal flows from lo to the output buffer 12, the data switching circuit 9, the column decoder 5, and the sense amplifier 6.
次に、通常セルアレイ3内にビット線不良による不良セ
ルが存在する場合、その不良セルのアドレスはウェーハ
プロービング試験時に判明しているので、予め不良セル
アドレスメモリ7に記憶される(詳細は後述の第10図
、第11図参照)。Next, if there is a defective cell due to a bit line defect in the normal cell array 3, the address of the defective cell is known at the time of the wafer probing test, so it is stored in advance in the defective cell address memory 7 (details will be described later). (See Figures 10 and 11).
外部アドレスデータADDが不良セルに対するものであ
った場合、不良セルアドレスメモリ7からの不良アドレ
ス信号F、Fとアドレス信号A、Aがアドレス比較回路
8により比較され、一致信号ACCがデータ切換回路9
に出力される。If the external address data ADD is for a defective cell, the address comparison circuit 8 compares the defective address signals F, F from the defective cell address memory 7 with the address signals A, A, and a match signal ACC is sent to the data switching circuit 9.
is output to.
一致信号ACCが出力されたことは外部アドレスデータ
ADDによりアクセスされたメモリセルMCが不良セル
であることを意味するので、データ切換回路9は列デコ
ーダ5からのデータではなく冗長用センスアンプ10を
介して冗長セルアレイ11の冗長セルRMCからのデー
タに切換える。The output of the match signal ACC means that the memory cell MC accessed by the external address data ADD is a defective cell, so the data switching circuit 9 selects the redundant sense amplifier 10 instead of the data from the column decoder 5. The data is switched to the data from the redundant cell RMC of the redundant cell array 11 through the redundant cell array 11.
このようにして、不良セルのデータは冗長セルRMC側
のデータに置き換えられ、通常セルアレイ3内に不良セ
ルがあっても当該チップとしては外観上良品として動作
することができる。書込みの場合も上記同様であり、先
に示したデータの流れとなる。In this way, the data of the defective cell is replaced with the data of the redundant cell RMC, and even if there is a defective cell in the normal cell array 3, the chip can operate as a good product in appearance. The case of writing is the same as above, and the data flow is as shown above.
以上の構成において破線で囲った部分が冗長回路である
。In the above configuration, the portion surrounded by a broken line is a redundant circuit.
上記冗長回路において、不良セルアドレスメモリ7への
不良セルアドレスの記憶と冗長セルアレイ11への置換
データのプログラミングには同じ方法が用いられる。そ
の例を第10図、第11図に示す。In the redundant circuit described above, the same method is used to store the defective cell address in the defective cell address memory 7 and to program replacement data into the redundant cell array 11. Examples are shown in FIGS. 10 and 11.
第10図はポリシリコンヒユーズfを過大電流iにより
溶断し、ポリシリコンヒユーズfの溶断で論理“0”、
非溶断で論理“1′を記憶する例を示している。溶断す
る場合には駆動トランジスタQ1 (NMO8)のゲー
トに溶断信号“H”レベルを入力し、駆動トランジスタ
Q1をONさせる。すると71 源s圧Vccによりポ
リシリコンヒユーズf1駆動トランジスタQ 5GN
Dの経路で!
過大電流iが流れる。この過大電流iによりポリシリコ
ンヒユーズfが溶断する。その後、駆動トランジスタQ
lをカットオフさせておくことにより、出力端OUTの
電位はプルダウン抵抗R1を介してvssレベルにプル
ダウンされ、論理“0”の冗長信号が出力される。一方
、溶断しない場合には、駆動トランジスタQ1をOFF
させておけばよく、出力端OUTはプルダウン抵抗Rp
によってハイインピーダンスに保たれるので、電源電圧
V。0を出力し、論理“1”の冗長信号となる。FIG. 10 shows that the polysilicon fuse f is blown by an excessive current i, and the logic becomes "0" when the polysilicon fuse f is blown.
An example of storing logic "1" without blowing is shown. When blowing, input the blowing signal "H" level to the gate of drive transistor Q1 (NMO8) to turn on drive transistor Q1. Then, 71 sources Polysilicon fuse f1 drive transistor Q5GN due to s pressure Vcc
On route D! An excessive current i flows. This excessive current i causes the polysilicon fuse f to melt. After that, the drive transistor Q
By cutting off l, the potential at the output terminal OUT is pulled down to the vss level via the pull-down resistor R1, and a redundant signal of logic "0" is output. On the other hand, if it does not blow out, turn off the drive transistor Q1.
The output terminal OUT should be connected to a pull-down resistor Rp.
Since it is kept at high impedance by the power supply voltage V. It outputs 0 and becomes a redundant signal of logic "1".
以上のヒユーズパターンの平面図を第11図に示す。最
下層にポリシリコンヒユーズfが形成され、各端部にコ
ンタクトホール13.14を介してAg配線15.16
が接続されている。細線部分が溶断部17である。A plan view of the above fuse pattern is shown in FIG. A polysilicon fuse f is formed in the bottom layer, and Ag wiring 15.16 is formed at each end via contact holes 13.14.
is connected. The thin line portion is the fusing portion 17 .
マスクRAMの冗長回路
マスクROMの冗長回路の試作例を第12図に示す。た
だし、後述するような欠点があり、実用化には到ってい
ない。なお、第12図において、第9図と同一部分には
同一の符号を附してその説明を省略する。Redundant circuit for mask RAM A prototype example of a redundant circuit for mask ROM is shown in FIG. However, it has the following drawbacks and has not been put into practical use. Note that in FIG. 12, the same parts as in FIG. 9 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
この冗長回路は、センスアンプ6を介して読み出される
通常セルアレイ3からのデータと冗長用センスアンプ1
0を介して読み出される冗長セルRMCからのデータと
をE CC(ErorCorreeNng Code
)回路19を用いて正しいデータを生成し、出力バッフ
ァ20から出力するようにしたものである。冗長セルR
MCへの書込みデータはプロセス工程で行うのであるが
、予め通常セルアレイ3に書込むデータによりハミング
コードによって生成する。This redundant circuit combines data read out from the normal cell array 3 via the sense amplifier 6 and the redundant sense amplifier 1.
0 from the redundant cell RMC read out via ECC (ErorCorreeNng Code
) The correct data is generated using the circuit 19 and outputted from the output buffer 20. Redundant cell R
Data written to the MC is performed in a process step, and is generated in advance using a Hamming code based on data written to the normal cell array 3.
マスクROMに対して冗長回路技術を適用する場合の問
題点は、チップ面積の増大が過剰となって、許容範囲を
超えてしまい、LSIの意義を減少させてしまう点にあ
る。その理由は次の通りである。The problem with applying redundant circuit technology to mask ROMs is that the chip area increases excessively, exceeding the allowable range, and reducing the significance of the LSI. The reason is as follows.
まず、第1に、マスクROMはデータの書込みをウェー
ハプロセス中に行なってしまうという製造プロセスの工
程の点において、DRAMやSRAMとは全く異なる製
造プロセスの工程をとる。したがって、不良セルアドレ
スを記憶させようとすると、不良セルアドレスメモリ7
や冗長セルアレイ11をマスクROMとは別のプロセス
で追加しなければならない。First of all, mask ROM takes a completely different manufacturing process from DRAM and SRAM in that data is written during the wafer process. Therefore, when trying to store a defective cell address, the defective cell address memory 7
It is necessary to add the redundant cell array 11 and the mask ROM in a process different from that of the mask ROM.
第2に、仮に、第10図、第11図に示したようなポリ
シリコンヒユーズfにより冗長セルアレイ11を形成し
たとしても、高密度を長所とするマスクROMの通常セ
ルアレイに対し、冗長セルアレイ11の占有する面積が
過大となり、チップ全体の面積が過大となってしまう。Second, even if the redundant cell array 11 were formed using polysilicon fuses f as shown in FIGS. 10 and 11, the redundant cell array 11 would be The area occupied becomes excessive, and the area of the entire chip becomes excessive.
それは、ポリシリコンヒユーズfによりプログラミング
する方法では、第10図に示すように、ポリシリコンヒ
ユーズf1個を大電流で溶断するために大きな面積の駆
動トランジスタQ1を必要とし、1ビット当りの冗長セ
ルRMCの面積が増大することに起因する。冗長セルR
MCは数にビット分以上必要とするから、全体としては
相当大きなチップ面積の増大が予想される。In the method of programming using polysilicon fuses f, as shown in FIG. This is due to an increase in the area of Redundant cell R
Since MC requires more than the number of bits, it is expected that the overall chip area will increase considerably.
一方、第12図に示したように、FCC回路を用いるも
のも提案されている。この方法によれば、冗長セルアレ
イ11の冗長セルRMCへのプログラミングを製造プロ
セス中に行うものであるため、通常セルアレイ3および
冗長セルアレイ11を共にマスクROMで構成できる。On the other hand, as shown in FIG. 12, a device using an FCC circuit has also been proposed. According to this method, since the programming of the redundant cells RMC of the redundant cell array 11 is performed during the manufacturing process, both the normal cell array 3 and the redundant cell array 11 can be constructed from mask ROMs.
しかし、多くのビット数が必要となり、この場合も冗長
セルアレイ11の面積が大きくなり過ぎる。例えば、1
6ビツトに対して5ビツトの冗長用ビットが必要となる
ため、冗長セルアレイ11は通常セルアレイ3の5/1
6もの面積が必要となり、チップ全体の面積の増大を避
けることはできない。However, a large number of bits is required, and the area of the redundant cell array 11 becomes too large in this case as well. For example, 1
Since 5 redundant bits are required for 6 bits, the redundant cell array 11 is usually 5/1 of the cell array 3.
As many as 6 areas are required, and an increase in the area of the entire chip cannot be avoided.
このようなことから、マスクROMの冗長回路技術はい
まだ確立されていない現状にある。For these reasons, redundant circuit technology for mask ROMs has not yet been established.
本発明は、マスクROMの製造プロセスに適し、チップ
面積の増大を抑制しうる冗長回路を備えた半導体メモリ
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device equipped with a redundant circuit that is suitable for a mask ROM manufacturing process and can suppress an increase in chip area.
上記課題を解決するために、本発明は、通常セルアレイ
と、該通常セルアレイ中の不良部分と置換可能な冗長セ
ルとを具備した半導体メモリ装置であって、前記冗長セ
ルは、ソース又はドレインがビット線側に接続されたM
ISトランジスタと、一方の電極が該MISトランジス
タのゲートに接続され、他方の電極がワード線側に接続
されたキャパシタとを有して構成する。In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor memory device comprising a normal cell array and a redundant cell that can replace a defective part in the normal cell array, wherein the redundant cell has a source or a drain that is bit-bit. M connected to the line side
It is configured to include an IS transistor and a capacitor having one electrode connected to the gate of the MIS transistor and the other electrode connected to the word line side.
本発明によれば、冗長セル(RMC)をトランジスタ1
個とキャパシタ1個とで形成したため、冗長セル(RM
C)1個当りの面積は従来のポリシリコンヒユーズ(f
)に比較して格段に小さくすることが可能となる。した
がって、チップ面積の増大を抑制できる。According to the present invention, the redundant cell (RMC) is
Since the redundant cell (RM
C) The area per piece is smaller than that of a conventional polysilicon fuse (f
) can be made much smaller. Therefore, increase in chip area can be suppressed.
次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments according to the present invention will be described based on the drawings.
第1実施例
第1図に本発明の第1実施例を示す。この第1図はピッ
゛ト線不良による欠陥から救済するための冗長回路を示
したものである。第1図において、第9図(従来例)と
重複する部分には同一の符号を附して説明を省略する。First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a redundant circuit for relieving defects caused by pit line defects. In FIG. 1, parts that overlap with those in FIG. 9 (conventional example) are given the same reference numerals and explanations will be omitted.
第1図において第9図と異なる点は、通常セルアレイ2
1がマスクROMで構成されている点、冗長セルアレイ
22がフローティングゲート形EFROMで構成されて
いる点である。なお、23は冗長セルアレイ22のスペ
アビット線BL8の選択のための行デコーダ、24は書
込み回路である。The difference between FIG. 1 and FIG. 9 is that the normal cell array 2
1 is composed of a mask ROM, and the redundant cell array 22 is composed of a floating gate type EFROM. Note that 23 is a row decoder for selecting the spare bit line BL8 of the redundant cell array 22, and 24 is a write circuit.
第2図に通常セルアレイ21の構成を示す。第2図(a
)はメモリセルMCの平面図、第2図(b)はその断面
図である。この第2図(a)。FIG. 2 shows the configuration of the normal cell array 21. Figure 2 (a
) is a plan view of the memory cell MC, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view thereof. This figure 2(a).
(b)に示すように、マスクROMは、通常、ポリシリ
コン−層で形成される。したがって、冗長セルアレイ2
2を通常セルアレイ21の製造プロセスを大幅に変更す
ることなく形成するためには通常セルアレイ21と同様
にポリシリコン−層で形成する必要があり、かつ、不良
セルに対応する冗長セルRMCのプログラミングを事後
的に行うには書込み可能なメモリである必要がある。As shown in (b), the mask ROM is usually formed of a polysilicon layer. Therefore, redundant cell array 2
2 without significantly changing the manufacturing process of the normal cell array 21, it is necessary to form it with a polysilicon layer like the normal cell array 21, and programming of the redundant cell RMC corresponding to the defective cell is required. To do this a posteriori, the memory must be writable.
そこで、本発明においては、冗長セルアレイ22をEF
ROMとし、かつ、そのEPROMをポリシリコン−層
で形成するようにしたものである。第2図(a)に本実
施例における冗長セルアレイ22の冗長セルRMC平面
図、第2図(b)にその断面図、第3図に通常のEPR
OMと本発明のEFROMとの対応関係の説明図を示す
。Therefore, in the present invention, the redundant cell array 22 is
This is a ROM, and the EPROM is formed of a polysilicon layer. FIG. 2(a) is a plan view of the redundant cell RMC of the redundant cell array 22 in this embodiment, FIG. 2(b) is a sectional view thereof, and FIG. 3 is a normal EPR.
An explanatory diagram of the correspondence between OM and EFROM of the present invention is shown.
第2図(a)、(b)に示すように、P型基板28上に
はフィールド酸化膜(SiO2)27が形成され、その
上にはポリシリコン−層のフローティングゲートFGが
形成されている。ブローティングゲートFG上には層間
絶縁膜(S iO2)26が形成され、この層間絶縁膜
26を介してワード線WLが形成されている。29はス
ペアビット線BL8を形成する拡散層(N)であり、3
0は冗長セルRMCとなるトランジスタ領域である。As shown in FIGS. 2(a) and 2(b), a field oxide film (SiO2) 27 is formed on a P-type substrate 28, and a floating gate FG of a polysilicon layer is formed on it. . An interlayer insulating film (SiO2) 26 is formed on the bloating gate FG, and a word line WL is formed via this interlayer insulating film 26. 29 is a diffusion layer (N) forming the spare bit line BL8;
0 is a transistor region that becomes a redundant cell RMC.
以上の冗長セルRMCは第2図(C)に示すEPROM
と電気的に等価である。すなわち、ワード線WLは層間
絶縁膜26を介してフローティングゲートFGと対面す
る配置とされているからコントロールゲートCGと等価
であり、フローティングゲートFGはフィールド酸化膜
27を介してトランジスタ領域30上に形成されている
からフローティングゲートである。第2図(b)と(c
)との対応をとれば、トランジスタ領域30上のフロー
ティングゲートFGとフィールド酸化膜27との界面が
A点であり、拡散層29上のフローティングゲートFG
とフィールド酸化膜27との界面がB点に相当する。The above redundant cell RMC is an EPROM shown in FIG. 2(C).
is electrically equivalent to That is, since the word line WL is arranged to face the floating gate FG via the interlayer insulating film 26, it is equivalent to the control gate CG, and the floating gate FG is formed on the transistor region 30 via the field oxide film 27. It is a floating gate. Figure 2 (b) and (c)
), the interface between the floating gate FG on the transistor region 30 and the field oxide film 27 is point A, and the interface between the floating gate FG on the diffusion layer 29
The interface between the field oxide film 27 and the field oxide film 27 corresponds to point B.
このように形成された冗長セルRMCはワード線WLと
スペアビット線BLsとの間に印加される電圧により、
フローティングゲートFG内に電荷を蓄積して不良セル
に対するデータを通常セルアレイ21に代えて記憶する
ことになる。The redundant cell RMC formed in this way is controlled by the voltage applied between the word line WL and the spare bit line BLs.
Charges are accumulated in the floating gate FG, and data for the defective cell is stored in place of the normal cell array 21.
かくして、第1実施例によれば、ポリシリコン1層で形
成可能である点、および書込みが可能である点という要
請を満足する冗長セルRMCを形成することができ、所
期の目的を達成する。Thus, according to the first embodiment, it is possible to form a redundant cell RMC that satisfies the requirements of being able to be formed with a single polysilicon layer and being writable, thereby achieving the intended purpose. .
以上は、冗長セルアレイ22の冗長セルRMC自体の構
造例について示したものであるが、次に冗長セルアレイ
22のマトリクス構造例について説明する。例えば、1
6MビットのマスクROMを想定すると、通常セルアレ
イ21は4K(行)X4K (列)で構成されることに
なる。この条件下において、ビット線BLを1本救済す
るためには、4K(行)×1(列)の冗長セルアレイ2
2を形成するべきである。しかし、冗長セルアレイ22
の冗長セルRMCは通常セルアレイ21のメモリセルM
Cに比べて大きな面積が必要である(第2図(a)、(
b)参照)。したがって、実際には4K(行)×1(列
)の冗長セルアレイ22を作ることは困難である。そこ
で、冗長セルアレイ22を512(行)×8(列)のセ
ルアレイとして、8列のデータを行アドレスバッファ1
からの行アドレス信号A、A−AA を0 0
11’ 11
用いて行デコーダ23により1列のデータにデコードす
る。このようにすることにより、冗長セルアレイ22の
面積の増大を抑制することができる。The above is an example of the structure of the redundant cell RMC itself of the redundant cell array 22. Next, an example of the matrix structure of the redundant cell array 22 will be described. For example, 1
Assuming a 6M bit mask ROM, the cell array 21 will normally be constructed of 4K (rows) x 4K (columns). Under this condition, in order to rescue one bit line BL, it is necessary to use a 4K (row) x 1 (column) redundant cell array 2.
2 should be formed. However, the redundant cell array 22
The redundant cell RMC is the memory cell M of the normal cell array 21.
A larger area is required compared to C (Fig. 2 (a), (
b)). Therefore, it is actually difficult to create a 4K (row)×1 (column) redundant cell array 22. Therefore, the redundant cell array 22 is configured as a 512 (row) x 8 (column) cell array, and data in 8 columns is transferred to the row address buffer 1.
Row address signal A, A-AA from 0 0
11' 11 is used to decode the data into one column of data by the row decoder 23. By doing so, it is possible to suppress an increase in the area of the redundant cell array 22.
なお、マスクROMは、通常、8ビツト出力である。し
たがって、不良セルアドレスメモリ7には冗長すべきア
ドレスのみならず、8ビツト出力のいずれのビットに欠
陥があるかの情報についても記憶する必要があり、こ゛
の情報A 、A 〜A23. A23と、Mを用い
てデータ切換回路9により通常セルアレイ21の欠陥ビ
ットがら通常セルアレイ21の出力データに置き換える
ことはいうまでもない。Note that the mask ROM normally has an 8-bit output. Therefore, the defective cell address memory 7 needs to store not only addresses that should be redundant, but also information on which bit of the 8-bit output is defective, and this information A, A to A23. Needless to say, the data switching circuit 9 uses A23 and M to replace the defective bits of the normal cell array 21 with the output data of the normal cell array 21.
次に、第4図に通常セルアレイ21と冗長セルアレイ2
2の接続回路図を示す。現在、マスクROMで一般的に
使用されているセル方式はNAND型と呼ばれる。第4
図に示すように、通常セルアレイ21は8個(場合によ
っては、16個)のセルトランジスタQlO= Q17
を直列に接続し、これを1つのブロックとする。そして
、この1ブロツクをブロックセレクトワード線W L
nsによって駆動されるブロックセレクト用セルトラン
ジスタQIBとし、かつ、このブロックセレクトワード
線WLB8を冗長セルアレイ22のワード線WLとして
、8個直列のセルトランジスタQlo〜Q17を選択す
るに相当するアドレス信号により、冗長セルアレイ22
のビット線BL3を選択するようになっている。Next, FIG. 4 shows a normal cell array 21 and a redundant cell array 2.
2 shows a connection circuit diagram. The cell system commonly used in mask ROMs at present is called the NAND type. Fourth
As shown in the figure, the cell array 21 normally has 8 (in some cases, 16) cell transistors QlO=Q17
are connected in series to form one block. Then, this one block is connected to the block select word line WL
With the block select cell transistor QIB driven by ns and the block select word line WLB8 as the word line WL of the redundant cell array 22, an address signal corresponding to selecting eight series cell transistors Qlo to Q17 is used. Redundant cell array 22
bit line BL3 is selected.
この場合、冗長セルRMCはソース(又はドレイン)が
ビット線BL3に接続されたMIsトランジスタQ2I
と、一方の電極がMISトランジスタQ21のゲートに
接続され、他方の電極がワニド線W L Bsに接続さ
れたMISキャパシタQ3oとがらなっている。In this case, the redundant cell RMC is an MIs transistor Q2I whose source (or drain) is connected to the bit line BL3.
and a MIS capacitor Q3o, one electrode of which is connected to the gate of the MIS transistor Q21, and the other electrode of which is connected to the wand wire W L Bs.
ところで、冗長セルRMCは通常セルアレイ21のメモ
リセルMCより大きい面積を必要とするため、冗長セル
RMCをメモリセルMCと同じように配置することはで
きない。よって、第5図に示すように、冗長セルRMC
をメモリセルMCの4個分のピッチで配置する。こうす
ることにより、配置できる数は1/4となるのでこれを
4列配置する。この例はビット線救済の場合を示したも
のである。冗長ビット線RBLo−RBL4の選択に当
っては、ワード線WLo−WL3゜WL4〜W L 7
の中から1本のワード線を選択する信号A 、 A
tを冗長用行デコーダ23に送り、4本のビット線RB
Lo−RBL3の1木を選択する。By the way, since the redundant cells RMC usually require a larger area than the memory cells MC of the cell array 21, the redundant cells RMC cannot be arranged in the same way as the memory cells MC. Therefore, as shown in FIG.
are arranged at a pitch equal to four memory cells MC. By doing this, the number that can be arranged is reduced to 1/4, so four columns are arranged. This example shows the case of bit line relief. When selecting redundant bit lines RBLo-RBL4, word lines WLo-WL3゜WL4 to WL7
Signals A and A to select one word line from among
t to the redundancy row decoder 23, and the four bit lines RB
Select one tree of Lo-RBL3.
第2実施例
第6図に本発明の第2実施例を示す。この第2実施例は
ワード線不良による欠陥から救済するだめの冗長回路を
示したものである。第6図において、第1図と重複する
部分には同一の符号を附し、その説明は省略する。Second Embodiment FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. This second embodiment shows a redundant circuit for relieving defects caused by defective word lines. In FIG. 6, parts that overlap with those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted.
第6図において第1図と異なる部分は、冗長セルアレイ
31が通常セルアレイ21の行側に設けられ、これに対
応して不良セルアドレスメモリ7、アドレス比較回路8
が行アドレスバッファ1からのアドレス信号に基づいて
処理動作するようになっている点、および冗長セルアレ
イ31における冗長セルRMCの配置の点である。The difference in FIG. 6 from FIG. 1 is that a redundant cell array 31 is provided on the row side of the normal cell array 21, and correspondingly a defective cell address memory 7 and an address comparison circuit 8 are provided.
The processing operation is performed based on the address signal from the row address buffer 1, and the arrangement of the redundant cells RMC in the redundant cell array 31.
1本のワード線WLを救済する場合は、1(行)x4K
(列)の冗長セルアレイ31をワード線WLと平行に
配置する。そして、不良セルアドレスメモリ7からの不
良セルアドレスデータと行アドレスバッファ1からの行
アドレスデータに基づいてアドレス比較回路8により不
良ワード線が選択されていることを検出し、冗長セルア
レイ31のワード線WLに置き換える。When saving one word line WL, 1 (row) x 4K
(Column) of redundant cell arrays 31 are arranged parallel to word lines WL. Then, based on the defective cell address data from the defective cell address memory 7 and the row address data from the row address buffer 1, the address comparison circuit 8 detects that the defective word line is selected, and the word line of the redundant cell array 31 is detected. Replace with WL.
冗長セルアレイ31において、第1実施例と同様に、当
該冗長セルアレイ31の冗長セルRMCが通常セルアレ
イ21のメモリセルMCより大きな面積を必要とする点
が問題となる。そこで第7図に示すように、RMC−R
MC4を4個列方向に縦に配置する。これにより冗長セ
ルRMCの列方向のピッチはメモリセルMCの4倍とな
るが、MC−MC4の4個分の幅内に納まるので多くの
冗長セルRMCを配置することができる。In the redundant cell array 31, as in the first embodiment, a problem arises in that the redundant cells RMC of the redundant cell array 31 require a larger area than the memory cells MC of the normal cell array 21. Therefore, as shown in Figure 7, RMC-R
Four MC4s are arranged vertically in the column direction. As a result, the pitch of the redundant cells RMC in the column direction is four times that of the memory cells MC, but it is within the width of four MC-MC4, so many redundant cells RMC can be arranged.
一方、このように、マスクROMによる通常セルアレイ
21とEPROMによる冗長セルアレイ31とを混在さ
せた場合、ビット線BLの電圧が問題となる。というの
は、メモリセルMCの動作電圧は通常2v程度であるの
に対し、冗長セルRMCの書込み電圧は12V程度必要
である。したがって、ビット線BLを直結した場合には
メモリセルMCを破壊するおそれがある。このようなこ
とから、本実施例では、第7図に示すように、冗長セル
アレイ31と通常セルアレイ21との間に各ビット線B
Lに、分離用のトランジスタQ5□を介在させ、このQ
5、を書込み制御信号φRWによってスイッチングする
ことにより、書込み時に切離すようにしたものである。On the other hand, when the normal cell array 21 made of mask ROM and the redundant cell array 31 made of EPROM are mixed in this way, the voltage of the bit line BL becomes a problem. This is because the operating voltage of the memory cell MC is normally about 2V, whereas the write voltage of the redundant cell RMC needs to be about 12V. Therefore, if the bit line BL is directly connected, there is a risk that the memory cell MC will be destroyed. For this reason, in this embodiment, each bit line B is connected between the redundant cell array 31 and the normal cell array 21 as shown in FIG.
An isolation transistor Q5□ is interposed in L, and this Q
5 is switched by the write control signal φRW to disconnect it at the time of writing.
以上の第1、第2の各実施例は冗長メモリに対して適用
した例を示したものであるが、本発明の思想は不良セル
アドレスメモリ7に適用してもよい。そうすることによ
り、メモリ全体の製造プロセスを共通化できる。Although each of the first and second embodiments described above is an example of application to a redundant memory, the idea of the present invention may also be applied to the defective cell address memory 7. By doing so, the manufacturing process for the entire memory can be made common.
以上の通り、本発明によれば、冗長セルアレイをポリシ
リコン1層のフローティングゲート形EFROMによっ
て形成したことにより、マスクROMの製造プロセスと
適合し、チップ面積の増大を制御しうる半導体メモリの
冗長回路を提供することができる。As described above, according to the present invention, since the redundant cell array is formed by a floating gate type EFROM made of a single layer of polysilicon, the redundant circuit of a semiconductor memory is compatible with the manufacturing process of a mask ROM and can control an increase in chip area. can be provided.
第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図(a
)は通常セルアレイの平面図、第2図(b)は通常セル
アレイの断面図、第3図(a)は冗長セルアレイの平面
図、第3図(b)は冗長セルアレイの断面図、第3図(
C)は冗長セルアレイとEPROMの対応説明図、
第4図は通常セルアレイおよび冗長セルアレイの接続回
路図、
第5図はビット線救済の場合の冗長セルアレイの配置図
、
第6図は本発明の第2実施例のブロック図、第7図は冗
長セルアレイの配置説明図、第8図は通常セルアレイと
冗長セルアレイの接続回路図、
第9図は従来のSRAMの冗長回路のブロック図、
第10図は従来の不良セルアドレスメモリのセルの等価
回路図、
第11図は従来の不良セルアドレスメモリの構造図、
第12図は従来のマスクROMの冗長回路のブロック図
である。
21・・・通常セルアレイ
22・・・冗長セルアレイ
26・・・層間絶縁膜
27・・・フィールド酸化膜
28・・・P型基板
29・・・拡散層
30・・・トランジスタ領域
31・・・冗長セルアレイ
WL・・・ワード線
BL・・・ビット線
B L s・・・スペアビット線
CG・・・コントロールゲート
FG・・・フローティングゲート
24デグリーノコノ領域
通常セルアレイの説明図
第2図
30トランジスタ
28基板
jり
冗長セルアレイの説明図
第3図
第
図
通常セルアレイと冗長セルアレイの接続回路医用 8
図
従来のSRAMの冗長回路のブロック医用 9 図
第
図
第
図
第
図FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG.
) is a plan view of the normal cell array, FIG. 2(b) is a cross-sectional view of the normal cell array, FIG. 3(a) is a plan view of the redundant cell array, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view of the redundant cell array. (
C) is an explanatory diagram of the correspondence between the redundant cell array and the EPROM, FIG. 4 is a connection circuit diagram of the normal cell array and the redundant cell array, FIG. 5 is a layout diagram of the redundant cell array in the case of bit line relief, and FIG. 6 is the diagram of the arrangement of the redundant cell array of the present invention. 7 is an explanatory diagram of the arrangement of the redundant cell array, FIG. 8 is a connection circuit diagram between a normal cell array and a redundant cell array, FIG. 9 is a block diagram of a conventional SRAM redundant circuit, and FIG. 10 is a block diagram of the second embodiment. FIG. 11 is a structural diagram of a conventional defective cell address memory, and FIG. 12 is a block diagram of a redundant circuit of a conventional mask ROM. 21... Normal cell array 22... Redundant cell array 26... Interlayer insulating film 27... Field oxide film 28... P type substrate 29... Diffusion layer 30... Transistor region 31... Redundant Cell array WL...Word line BL...Bit line BLs...Spare bit line CG...Control gate FG...Floating gate 24 degrees Green area Explanatory diagram of normal cell array Fig. 2 30 Transistor 28 Substrate j Explanatory diagram of redundant cell array Fig. 3 Fig. Connection circuit between normal cell array and redundant cell array Medical use 8
Figure 9 Conventional SRAM redundant circuit block for medical use Figure Figure Figure Figure Figure
Claims (1)
と置換可能な冗長セルとを具備した半導体メモリ装置で
あって、 前記冗長セルは、 ソース又はドレインがビット線側に接続されたMISト
ランジスタと、 一方の電極が該MISトランジスタのゲートに接続され
、他方の電極がワード線側に接続されたキャパシタとを
有することを特徴とする半導体メモリ装置。 2、前記通常セルアレイ中の不良部分のアドレスを記憶
する不良セルアドレスメモリを具備し、該不良セルアド
レスメモリは、 MISトランジスタと、該MISトランジスタリなるメ
モリセルを有することを特徴とする請求項1記載の半導
体メモリ装置。 3、前記通常セルアレイは、マスクROMであることを
特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。 4、前記冗長セルは、前記通常セルアレイに隣接されて
形成され、前記冗長セルの配置間隔は、通常セルアレイ
の配置間隔より大きいことを特徴とする請求項1記載の
半導体メモリ装置。 5、請求項4記載の半導体メモリ装置において、ビット
線と平行して複数直列に配置された冗長セルは、通常セ
ルアレイのセルの配置数の整数分の1のセルを配置し、
これを平行に整数倍配置したことを特徴とする半導体メ
モリ装置。 6、請求項4記載の半導体メモリ装置において、ワード
線と平行して複数直列に配置された冗長セルは、通常セ
ルアレイのセルの配置数の整数分の1のセルを配置し、
これを平行に整数倍配置したことを特徴とする半導体メ
モリ装置。[Claims] 1. A semiconductor memory device comprising a normal cell array and a redundant cell that can replace a defective portion in the normal cell array, wherein the redundant cell has a source or drain connected to a bit line side. A semiconductor memory device comprising: a MIS transistor; and a capacitor, one electrode of which is connected to the gate of the MIS transistor, and the other electrode of which is connected to a word line side. 2. Claim 1, further comprising a defective cell address memory for storing an address of a defective portion in the normal cell array, the defective cell address memory having: an MIS transistor and a memory cell formed by the MIS transistor. The semiconductor memory device described above. 3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the normal cell array is a mask ROM. 4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the redundant cells are formed adjacent to the normal cell array, and an arrangement interval of the redundant cells is larger than an arrangement interval of the normal cell array. 5. In the semiconductor memory device according to claim 4, the plurality of redundant cells arranged in series in parallel with the bit line are arranged such that the number of cells is one integer divided from the number of cells arranged in the normal cell array;
A semiconductor memory device characterized by an integer multiple of these arranged in parallel. 6. In the semiconductor memory device according to claim 4, the plurality of redundant cells arranged in series in parallel with the word line are arranged such that the number of cells is one integer divided from the number of cells arranged in the normal cell array,
A semiconductor memory device characterized by an integer multiple of these arranged in parallel.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031484A JPH02210698A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Semiconductor memory device |
| DE1990632844 DE69032844T2 (en) | 1989-01-31 | 1990-01-30 | Semiconductor memory with device for replacing defective memory cells |
| EP95111838A EP0686980B1 (en) | 1989-01-31 | 1990-01-30 | Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells |
| EP19900300935 EP0383452B1 (en) | 1989-01-31 | 1990-01-30 | Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells |
| KR9001096A KR930001657B1 (en) | 1989-01-31 | 1990-01-31 | Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells |
| US07/794,705 US5179536A (en) | 1989-01-31 | 1991-11-20 | Semiconductor memory device having means for replacing defective memory cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031484A JPH02210698A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Semiconductor memory device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210698A true JPH02210698A (en) | 1990-08-22 |
Family
ID=12332543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1031484A Pending JPH02210698A (en) | 1989-01-31 | 1989-02-10 | Semiconductor memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02210698A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009004087A (en) * | 2008-08-22 | 2009-01-08 | Renesas Technology Corp | Semiconductor integrated circuit device |
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| JPS59188964A (en) * | 1982-10-29 | 1984-10-26 | インモス,リミテツド | Method of repairing rom array with one or more defect identified and memory circuit |
| JPS60260147A (en) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS6411363A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Read storage element |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1031484A patent/JPH02210698A/en active Pending
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