JPH03214669A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH03214669A JPH03214669A JP1065840A JP6584089A JPH03214669A JP H03214669 A JPH03214669 A JP H03214669A JP 1065840 A JP1065840 A JP 1065840A JP 6584089 A JP6584089 A JP 6584089A JP H03214669 A JPH03214669 A JP H03214669A
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- signal
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Dram (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
例えば約16MヒソI・のような大記憶容量を持つダイ
ナミソク型RAM(ランダム・アクセス・メモリ)に利
用して有効な技術に関するものである。
ミック型RAMの開発が進められている。
経マグロウヒル社昭和63年3月1日発行『日経マイク
ロデバイス』誌の頁67〜頁81かある。
的に大型化する。それに伴い、素子の微細化や配線の引
き回しによる速度の低下に格別の配慮が必要になるもの
である。すなわち、約16Mビットものような大記憶容
量化を実現するには、18 もはや約IMビットや約4Mビットのグイナミソク型R
AMに用いられた技術手法とは異なる新たな技術開発が
必要になるものである。
置を提供することにある。
を実現した半導体記憶装置を提供することにある。
の合理的な欠陥救済法を提供することにある。
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
チップ又はその縦中心線により1/2に分けられた両領
域におげる縦中央部と横中央部とか19 らなる十文字エリアに周辺回路を配置し、上記十文字エ
リアにより分割された4つの領域にはメモリアレイを配
置する。十文字エリアのうちメモリアレイに接した縁に
Xデコーダ及びYデコーダを配置し、縦中央部又は横中
央部のXデコーダに挟まれた領域にはメインアンプ、コ
モンソーススイソヂ回路、及びセンスアンプ制御信号発
生回路とマット選択制御回路等を配置する。上記周辺回
路のうち原理的にマイノリティキャリアを基板に注入す
る可能性を持つ回路を、上記十文字エリアの2本の中心
線上またはその近傍に配置する。上記十文字エリアによ
り4分割されるエリアに形成されたメモリアレイは、セ
ンスアンプを含んだ同じ大きさの複数からなる単位のメ
モリマットの集合体として構成する。上記単位のメモリ
マソI一は、マビット選択信号に基づきメモリセル選択
動作のための各種タイミング信号を発生ずる制御回路を
含むようにする。上記制御回路は、上記マット選択信号
により活性化させる。上記メモリマットの選択信号は、
専用のアドレスバッファを通して入力20 されたアドレス信号をデコードして形成されるものとす
る。上記十文字エリアの領域内にホンディングパソドの
一部又は全部を配置させる。上記ボンディングパッドを
、LOGリードフレームとの間でポンディングする。上
記ポンディングパッドのうち、回路の電源電圧と接地電
位を与えるバンドは、それを必要とする回路ブロックに
応じて適当な間隔をおいて複数個設けられるとともに、
回路の電源電圧と接地電位をそれぞれ与える共通のLO
Gリードフレームにそれぞれ接続させる。上記十文字エ
リアにより分割された4つの領域にはメモリアレイを配
置するとともに、半導体チップの四隅に段差を設ける。
電圧発生回路により形成された基準電圧を受ける1ない
し複数からなるインピーダンス変換用の出力バッファか
らなる内部降圧電圧発生回路を設ける。上記内部降圧電
圧発生回路は、メモリアレイ用動作電圧と周辺回路用動
作電圧とに対応してそれぞれに設ける。
/ベルに変換するレベル変換回路を通して出力すべき信
号がゲートに供給されるソースフォロワ形態の出力MO
SFETを駆動する。内部降圧電圧発生回路により形成
された降圧電圧は、テストモードによりデータ出力バッ
ファを出力ハイインピーダンス状態にしておいて、その
出力端子からブートストラソプ電圧又は外部電源電圧レ
ベルの信号によりスイッチ制御されるスイッチMOSF
ETを介して選択的に出力させる。ワード線やシェアー
ドセンスアンプの選択信号は、上記内部降圧電圧を昇圧
して形成された高電圧を動作電圧とする選択回路により
形成する。メインアンプを中心にして対称的に少なくと
も一対のメモリセルアレイを配置し、上記メインアンプ
を上記一対のメモリセルアレイの選択動作に対応してス
イ・7千制御されるスイッチ回路を介して上記一対のメ
モリセルアレイの人出力線に選択的に接続させる。
データ線の両方を接続させる動作モードを22 持たせる。CMOS構成からなり、センスアンプ、入力
バッファの初段回路、出力パソファの最終段回路、メイ
ンアンプの初段回路、入出力線のプルアップMO S
F ET、相補データ線及び相補入出力線のショートM
OSFET及びチャージポンプ回路を構成するダイオー
ド形態のM O S F” E Tのしきい値電圧を低
いしきい値電圧にする。一対の平行に配置されるビット
線対は、ビン1〜線クロス方式により構成されるもので
あり、そのクロス部においてヒット線を構成する配線層
の上に構成される第1層目メタル配線層を用いてビット
線の入れ替えを行う。上記第1層目のメタル配線層は、
カラム選択線も構成するものであり、1本のカラム選択
線が2対のビット線対に対応して設けられ、上記ビット
線クロス部と異なる部分で一方のビッ1・線対から他方
のビット線対にオーバーラップするよう折り曲げられて
配置させる。積層型からなるメモリセルアレイ部とその
周辺回路との間には、グミ・一の配線層からなる段差緩
衝用領域を設ける。
構成されるメモリアレイを持ち、各メモリマットに対し
て冗長用ワード線及び/又は冗長用データ線を設けると
ともに、上記全てのメモリマットから構成される冗長ワ
ード線及び/又はデータ線の総数より少なく、1つのメ
モリマットに設けられる冗長ワード線及び/又はデータ
線の数より多い数からなる冗長用デコーダを設けて、そ
れを上記各メモリマット又は複数のメモリマットからな
るブロックに共通に用いられるようにする。
ワード線及び/又はカラム選択線とそれそれ交差する配
線を持つ予備ワード線及び/又ば予備カラム選択線を形
成しておき、不良ワード線及び/又は不良データ線が発
生したとき、物理的手段によって上記ワード線及び/又
はカラム選択回路の出力線を不良ワード線及び/又は不
良データ線に対応したカラム選択線から切断させるとと
もに予備ワード線及び/又は予備カラム選択線に接続さ
せる。カラム系の多重選択による多ピット同24 時テストモードのとき、複数のメモリブロックに分割さ
れたメモリセルアレイに対応し、多重選択されるデータ
線又はカラム選択線のうち欠陥データ線又はカラム選択
線のみ冗長データ線又は冗長カラム選択線に切り換える
ようにする。ロウ系及び/又はカラム系のアドレス信号
のうち特定ビットのアドレス信号、又は内部で形成され
るブロックアドレス若しくは上記アドレス信号とブロッ
クアドレスとの組み合わせによりデータ線を複数ブロッ
クに分割し、上記ブロックを指定する信号を利用して欠
陥が存在するブロックにおいてのみその欠陥データ線を
冗長データ線に切り換える。
ング信号が4方に延びることになるからチップサイズの
大型化に伴う信月配線長さを実質的に短くできるから、
DRAMの大記憶容量化と高速化を実現することができ
る。上記十文字エリアの2本の中心線上またはその近傍
にマイノリティキャリアを発生させる可能性のある回路
を配置25 することによってメモリアレイへの影響を最小にできる
。センスアンプを含んだ同じ大きさの複数からなる単位
のメモリマットの集合体とすることによりその設計や制
御か簡単になる。ホンティングパソドが1−OCリード
フレームに接続ざせられるからパッドを最適配置できる
。回路の電源電圧と接地電位を与えるパットを複数個設
けることより電源インピーダンスを低くてきる。コーナ
ーに設けられた段差により樹脂モールトからの応力を分
散できる。内部降圧電圧発生回路を設けることよって低
消費電力化と素子の微細化による耐圧破壊を防止できる
。メモリアレイ用動作電圧と周辺回路用動作電圧とに対
応して降圧電圧を形成することより電源ノイズマーシン
を大きくできる。レヘル変換して出力MOSFETを駆
動することより出力レヘルの確保と高速化ができる。テ
ータ出カバッファを出力ハイインピーダンス状態にして
内部電圧をモニターできる。ワーI−綿やシェアードセ
ンスアンプの選択信号を昇圧電源により形成することに
より高速化と安定化が可能になる。メ26 インアンプを複数のメモリセルアレイ対応させることよ
り回路簡素化ができる。シェア−1・センスアンプを画
方データ線に接続されることよりセンスアンプのマージ
ンテストが実施できる。低しきい値電圧のMO S F
ETを用いることよって高速化とレベル低下を最小に
抑えることができる。ビット線の上に形成されるメタル
配線層を用いてビット線の入れ替えを行うことより高集
積化が可能になる。上記メタル配線層をカラム選択線と
して用いることもできる。段差緩衝用頷域により配線の
段差切れが防止できる。
トに利用できるから冗長回路の簡素化が可能になる。不
良データ線又はワード線から予備データ線又はワード線
に直接切り換えることによって回路の簡素化と高速動作
化が実現できる。Y系の多重選択による多ビソI・同時
テス1・モードのとき不良回路だけ切り換えるようにす
ることによって予備回路の簡素化ができる。ブロック指
定する信号を利用することよって簡単な構成による欠2
7 陥救済が可能になる。
Mの一実施例の基本的レイアウト図が示されている。
サイズの大型化による制御信号やメモリアレイ駆動信号
といった各種配線長が長くされることによって動作速度
も遅くされてしまうのを防ぐ等のために、RAMを構成
するメモリアレイ部とそのアドレス選択等を行う周辺部
との配置に次のような工夫を行うものである。
られる十文字エリアが設けられる。この十文字エリアに
は主に周辺回路が配置され、上記十文字エリアにより4
分割されたエリアにはメモリアレイが配置される。
しDのそれぞれに分けられる。ずなわら、エリアAはチ
ップの横中央左側部であり、エリア28 Bはチップの横中央右側部である。エリアCはチップの
縦中央上側部であり、エリアDはチップの縦中央下側部
である。そして、エリアEは、上記チップの横中央部と
縦中央部とが交差するチップ中央部である。
らなる十文字エリアにより4つに分割されたエリアにメ
モリアレイが構成される。特に制限されないが、上記4
つのメモリアレイは、後述するようにそれぞれが約4M
ビソI・の記憶容量を持つようにされる。これに応じて
4つのメモリアレイ全体では、約16Mビットの大記憶
容量を持つものとされる。
接する周辺部には、メモリアレイの選択動作を行うデコ
ータ及びドライバか配置される。
個つつのメモリアレイに対応して、Y(カラム)デコー
ダ(Ydec)とYセレクト(カラム選択)ドライハ(
YSドライバ)がそれぞれ配置29 される。エリアCとDのうち、左右に分割された2個づ
つのメモリアレイに対応して、X(ロウ)デコーダ(X
dec)とワード線ドライバ(WLトライハ)がそれぞ
れ配置される。それ故、4つに分割されたメモリアレイ
は、横方向にワー1・線が延長されて配置され、縦方向
にテータ線(ビット線又はディジソ1・線)が延長され
て配置される。
トもの大記憶容量を持つものであるため、1つのデータ
線等に接続されるメモリセルの数が膨大となり実際的で
ない。したがって、各メモリアレイは後述するように複
数からなるメモリマットからそれぞれ構成される。
は次のような主要な回路ブロックかそれぞれ配置される
。エリアAとエリアBには、アI・レスバッファ、アド
レス比較回路(冗長用デコーダ)、制御クロソク発生回
路及びデータ入カバッファ等が配置される。エリアCと
エリアDには、コモンソーススイ・ノチ回路、センスア
ンプ制御信30 号回路、マット選択制御回路、メインアンプ等が配置さ
れる。そして、中央エリアEには、Xデコーダ、Yデコ
ーダ用アドレス信号発生回路、内部降圧電源回路等が配
置される。
実施例の全体レイアウト図が示されている。すなわち、
上記エリアAに対応した部分には、Yアドレスハッファ
、Y冗長回路及びYアドレスドライバ(論理段)とから
なるY系回路と、テスト機能回路及びCAS系制御信号
回路が設けられる。このエリアAの中央寄りには、約5
■のような外部電源電圧VCCBを受けてメモリアレイ
に供給される約3.3Vのような電圧に変換させる内部
降圧電圧V I) Lリミソタ回路と、DVIないしD
V3で示したYアドレスドライバ、Xアドレスドライバ
及びマット選択ドライバがそれぞれ設けられる。
、X冗長回路及びXアドレスドライハ(論理段)とから
なるX系回路と、RAS系制御31 信号回路、WE系信号制御回路、データ入力バッファが
設けられる。このエリアBの中央寄りには、約5■のよ
うな外部電源VCCBを受けて周辺回路に供給される約
3.3■のような電圧に変換させる内部降圧電圧vCC
リミッタ回路とDV1ないしDV3で示したYアドレス
ドライバ、Xアドレスドライバ及びマット選択ドライバ
がそれぞれ設けられる。
対応したアドレス比較回路を含む冗長回路、制御クロッ
ク発生を行うCAS,RAS系制御信号回路等を一個所
に集中配置すると、例えば配線チャンネルを挟んでクロ
ソク発生回路と他の回路を振り分けること、言い換える
ならば上記配線チャンネルを共用化することによって高
集積化が可能になるとともに、アドレスドライバ(論理
段)等に最短で等距離で信号を伝えることができるから
高速化が図られる。
軸に対して対称的に配置される合計8個32 のメモリマットに対応した4個のメインアンプ、内部昇
圧電圧回路VCHG、基板電圧発生回路VBBG、及び
上記同様にエリアCの中心軸に対して対称的に配置され
た残り合計8個からなるメモリマットに対応した4個の
メインアンプが設けられる。それ故、この実施例では1
つのメモリアレイには8個のメモリマットが配置され、
上記エリアCを中心として対称的に配置される2つのメ
モリアレイにより、合計16個のメモリマットが設りら
れるごとになる。このようにメインアンプを配置するこ
とによって、メインアンプの数を減らすことができると
ともに、その信号伝播距離も短くできるから高速化が可
能になる。
軸に対して対称的に配置される合計8個のメモリマット
に対応した4個のメインアンプ、4個からなるデータ出
力バッファ、及び上記同様にエリアDの中心軸に対して
対称的に配置された残り合計8個からなるメモリマッ1
・に対応した4個のメインアンプが設けられる。それ故
、この実33 施例では上述のように4個のメモリアレイから構成され
るから、メモリマットの数ば全体で32個から構成され
る。
エリアに小さな口で示したボンディングパッドが配置さ
れる。このボンティングパソドの詳細な配置は、第3図
のレイアウl・図に具体的に示されている。同図におい
て、口で示したボンティングパッドのうち、黒く塗りつ
ぶしたものは、外部電源供給用のパノドである。すなわ
ち、入力のレヘルマージンを大きくするため、言い換え
るならば電源インピーダンスを低くずるために回路の接
地電位を供給するパソドVSSは、合計で13個一直線
上に並んで配置される。これらのパッドVSSは、r−
o c技術により形成される縦方向に延びる接地電位
用リードに接続される。これらパッド■SSのうち、エ
リアCとDにそれぞれ1個設げられたパソドば、ワード
線のクリア、ワードドライバの非選択ワード線のカンプ
リングによる浮き上がり防止用の接地電位として用いら
れる。
センスアンプのコモンソースVSS用として設けられ、
コモンソースの配線抵抗を下げ高速化を実現する。エリ
アDには、上記の他データ出力パソファ用のもの2個、
エリアEにはXアドレスバッファ、Yアドレスバッファ
に接地電位を供給すると同時に電源発生回路に対応した
ものが設けられる。そして、エリアCとDにそれぞれ1
個、またエリア已に設けられる2個のバンドは、その他
の周辺回路に対応したものである。これにより、回路の
接地電位は内部回路の動作に対して電源インピーダンス
が低くされ、かつ上記のごとく5種頻に分けられた内部
回路間の■SS配線が、LOGリードフレームとポンデ
ィングワイヤとからなるローバスフィルタで接続される
ことになるからノイズの発生を最小に抑えるとともに、
内部回路間のvSSノイズの伝播も最小に抑えることが
できる。
上記電圧変換動作を行う内部降圧電圧発35 生回路VCCリミソタ、V D Lリミソタに対応して
中央部に2個、データ出力バッファに対応した位置に1
個設けられる。これも上記同様に電源インピーダンスを
低くするとともに、内部回路間の電圧(VCC、V D
L及びVCCE間)のノイズ伝播を抑えるためのもの
である。
めて配置される。これは、XアドレスバッファとYアド
レスバッファの配置に合わせて近接して設けることによ
って、信号の伝達距離を最小にし高速化を図るためのも
のである。
、それぞれに対応した回路に近接して配置される。デー
タ出力用のパソドDQI〜DQ4は、各データ出力バッ
ファに設けられる。パソドDは、×1ビット構成のとき
のデータ入力用であり、Qは×1ピント構成のときのデ
ータ出力用である。
ィングマスター用、モニタ用及びモニタ36 用パッド制御のために以下のバンドが設4.1られる。
が設けられる。FPOはSC(スタティソクカラム)モ
ードを指定するだめのものであり、FPIはNB (ニ
ブル)モード及び×4ビソl・構成時のライトマスク機
能を指定するためのものである。モニタ用としてはバッ
ドVCC、VDL、V L、VBB,VCH及びVPL
がある。これらのパッドは、それに対応した各内部電圧
VCC、VDLXVL,VBBXVCI−1及びV P
L.をモニタずるためのものである。VCCは、約3
.3Vの周辺回路用電源電圧であり、VDLは約3.3
Vのメモリアレイ、すなわち、センスアンプに供給され
る電源電圧であり、VCHば上記内部電圧VDLを受け
て約5.3Vに昇圧されたワード線の選択レベル、シェ
アードスイッチMOSFETを選択するブース1・電源
電圧、VBBは−2■のような基板ハソクハイアス電圧
、VPLはメモリセルのプレー1・電圧、VLは約3.
3VのVCCリミソタ、VDLリミソタ用基準電圧であ
る。モニタ用パソ37 ドの制御用としてはパソドVBT,VHT及びVPLG
がある。これらの機能は、後のモニタ電圧機能の説明か
ら明らかになろう。
置される。しかも、そのピッチを約半ピンチ分だけずら
して交互に配置する。言い換えるならば、複数個からな
るポンディングパソドをジグザグに配置する。これより
、パッド相互間の実質的な間隔を長くすることができる
。言い換えるならば、比較的狭いエリアに高い密度で多
数のボンディングパッドを配置することができるもので
ある。
ディングのための比較的大きな占有面積を必要とするこ
と、及び静電破壊防止回路を設けることが必要であるか
らそのピンチを比較的大きくとることが必要である。そ
れ故、この実施例のようなジクザグ配列とすることによ
って、比較的狭いエリアに多数のポンディングパッドを
配置することが可能になる。また、縦長のチップの縦中
央部にボンディングパッドを配置する構成では、士38 記のようにより多数のパッドを設けることができるもの
である。
割り付けの一実施例のブロック図が示されている。
1・の記憶容量を持つ。そして、アドレス信号は、Xア
ドレス信号とYアドレス信号とがアドレスストローブ信
号RASとCASに同期して時系列的に供給されるとい
うアドレスマルチプレックス方式を採る。それ故、アド
レス信号としては、Xアドレス信号がXO〜Xllの1
2ビット、Yアドレス信号がYO−Yllの12ビット
からそれぞれ構成される。同図において、アドレス信号
XO−Xllは、外部から供給されるアドレス信号がハ
イレヘルのとき選択状態を意味するトルー信号であり、
アドレス信号XOB−XIIBは、外部から供給される
アドレス信号がロウレー・ルのとき選択状態を意味する
バー信号である。同様に、アドレス信号YO〜Yllは
、外部から供給され39 るアドレス信号がハイレベルのとき選択状態を意味する
I・ルー信号であり、アドレス信号YOB〜YilBは
、外部から供給されるアドレス信号がロウレベルのとき
選択状態を意味するハー信号である。
域SLとSRと、それに対応したXデコーダ及びワード
線ドライバ及びカラム選択回路を最小の単位とし、上記
のように4分割されてなるメモリアレイには8個の単位
のメモリマットが配置される。これらの単位のメモリマ
ットは、MSOL,MSORないしMS 3 L, M
S 3 Rノように8種類に分けられる。上記のように
4つに分割されるメモリアレイがそれぞれ8個の単位の
メモリマットを持つがら、MSOL,MSORないしM
S3L,MS3Rは、それぞれ4個つつの単位のメモリ
マットに割り当てられる。
ス信号XO〜X7の8ビソI・のアドレス信号と、セン
スアンプを挟んだ2つの領域を指定する40 SL,SR信号と、そのメモリマットを指定するMS
O L/R−MS 3 L/Rの信号が供給される。
左右に相補データ線(ビッ1・線又はディジビット線)
が配置されるといういわゆるシェアードセンスアンプ方
式を採る。そして、この左右のアドレス指定用信号SL
,SRにアドレス信号X8とX8Bが用いられる。それ
故、Xデコーダ回路は実質的にXO−X8の9ビットの
アドレス信号を解読して1つのワード線の選択動作を行
う機能を持つ。
号は、マット選択信号MS I L/Rを形成する。す
なわち、アドレス信号X9とX9Bは、同図に代表とし
て例示的に示されているメモリマットMSOLとMSI
Lのように隣接するメモリマットを選択し、アドレス信
号X11とXI IBば、同図に代表として例示的に示
されているメモリマットMSOL及びMSII、とメモ
リマットM41 SOR及びMSIRのように上記隣接する2つのメモリ
マットをlMiとして、左右からなる2′7LJAのメ
モリブロックの・うちのいずれかを選択する。そして、
アドレス信号XIOとXi OBは、同図の縦中央部の
エリアにより分けられたメモリアレイのいずれかを選択
するために用いられる。上記のような3ビソI一からな
るアドレス信号の組み合わせにより、各単位のメモリマ
ットには、上記のような8通りのアドレス割り当てMS
O〜3L/Rが指定される。
レス信号が取り込まれると、X系の選択動作が行われる
。このとき、上記のようなアドレス割り付けにより、上
記4つのメモリアレイのうち、アドレス信号XIOとX
i OBに応じて上記縦中央部のエリアを挟んで2づつ
に分けられたメモリアレイのうちいすれ一方が選択され
る。そして、アドレス信号XllとXi IBに応じて
R又はLが付加されたいずれか1つのメモリマットが選
択され、アドレス信号X9とX9Bにより隣接する42 メモリマットのうち一方が指定されることになる。
のメモリマットにおいてそれぞれ残りの9ビットからな
るアドレス信号(XO〜X8)により指定される1本の
ワード線が選ばれることになる。
て設けられるYデコーダは、Yアドレス信号Y2ないし
Y9を解読してメモリアレイの相補データ線を選択する
。ずなわち、上記Y2ないしY9からなる8ビビットの
アドレス信号の解読により、1/256のアドレス選択
動作を行う。ただし、カラム選択回路は、4ビン1・の
単位で相補データ線の選択動作を行うものである。それ
故、1つのメモリマットは、512X256X4の記憶
容量を持ち、1つのメモリアレイには8個のメモリマッ
トが設けられるから、メモリアレイ全体では512X2
56X4X8=4194304の約4MビソI・の記憶
容量を持つものとなる。したがって、DRAM全体では
4つのメモリアレイにより構成されるから約16Mヒソ
I・の大記憶容量を43 持つものとなる。
4つのメモリマットを1組とし、それと隣接するメモリ
マットMSORないしMS3Rからなる4つのメモリマ
ットを他の1組として合計8個のメモリマットにより1
つのメモリブロックが構成される。このメモリブロック
に対して4つがらなるメインアンプMAが設けられる。
な1つのメモリブロックを構成する8個からなるメモリ
マットMSOLないしMS3LとMSORないしMS3
Rのうち、前記のようにアドレス信号XIO,XIOB
とXll,XIIB及びX9,X9Bからなる3ヒソ1
・のアドレスイ言号により1つのメモリマットが選択さ
れて上記4ビットからなる信号が上記4つのメインアン
プに対応して出力される。
、上記4つのメインアンプASO−AS3のうち1つが
選択される。そして、残りのアド44 レス信号YIOとYllにより、4組からなるメインア
ンプ群NAO−NA3のうち1つが選ばれる。このよう
にして、上記4ビットからなるアドレス信号YO,Yl
及びYIOとYllにより合計16個のメインアンプの
中の1つが活性化されて1ビットの読み出し信号がデー
タ出力回路を通して出力される。
に制限されないが、アドレスYIOとY11を無効にし
て、4組のメインアンプ群の中からアドI/ス信号YO
とY1により指定される合計4個のメインアンプの信号
をパラレルに出力させるようにすればよい。さらに、ニ
ブルモードでの読み出し動作では、特に制限されないが
、上記メインアンプをアドレス信号YOとY1又はYI
OとYllをアドレス歩進させてシリアルに4ビソ1・
を出力させることができる。
回路とパッドの関係を具体的に説明するための概略レイ
アウト図が示されている。
線層で内部降圧電源回路(VCC)3に上記電源電圧を
供給する。内部降圧電源回路(■CC)3は、上記約5
■のような電源電圧■CCEの電源供給を受け、前記の
ような基準電圧VLに従った約3.3vのような周辺回
路用の内部電圧VCCを形成する。この電圧VCCは、
配線5により横方向に延長されてアドレスバッファやデ
コーダ等への動作電圧供給に用いられる。また、配線5
ば、約中央部で2つに分岐して上下縦方向に延長される
。これは、前記のようなXデコーダ、メインアンプ等の
電源供給に対応している。上記配線5は上記のように上
下方向に分岐して延長されるとともに、Yデコーダや、
冗長回路に対応した個所で複数分岐して横方向に延長さ
れる。
線層で内部降圧電源回路(VDL)4に電源電圧VCC
Eを供給する。内部降圧電源回路(VDL)4は、上記
約5■のような電源電圧■CCEの電源供給を受け、前
記のような基準電圧46 VLに従った約3.3■のようなメモリアレイ (セン
スアンプ)の動作電圧VDLを形成する。この電圧VD
Lは、配線6により全体として日の字状に配置される。
出力点からいったん横方向に延長し、上記縦方向に延長
される配vA5を内側に取り囲むような長方形状に配置
される。このようにして配線6は、上記日の字を形作る
ようにされる。7は、デーク出力バッファ及びガードリ
ング用の電源バットであり、そこから左右に延長される
ともとに、縦中央部のパッドやメインアンプ等を囲むよ
うに上下に平行に配置される。そして、上下の両端部で
はチップの全体を取り囲むように形成される。これによ
りガードリング機能が持たせられる。
源回路とパッドの関係を具体的に説明するための概略レ
イアウト図が示されている。
ア、ワード線ラッチ用の接地電位供給用47 のパソドVSSであり、そこからいったん横方向に延び
て、ワードドライバに相当する個所で分岐して上下方向
に延長される。また、上記横方向に延長され、ワードク
リア部に相当する端部では上下方向に延びて互いに接続
される。12は、センスアンプのコモンソース用の接地
電位パッドであり、センスアンプを活性化するための接
地電位を供給する。この実施例では、横中央部に対して
上下対称的に配置される。上側では、上記ハンドは2個
所設けられそこからそれぞれ横方向に延長され、センス
アンプに接地電位を供給するパワースイッチMOSFE
Tが設けられせる個所に対応して上下方向に延長される
。13は、データ出力バッファに接地電位を供給するも
のであり、4つのデータ出力バッファに対応して配置さ
れる2個のパビットとそれを接続する配線から構成され
る。
ッファ用の接地電位パッドであり、左右横方向に延長さ
れる配線に接続される。15は、その他の回路用の接地
電位パットであり、上記デコー48 ダ回路や、メインアンプ等上記以外の回路に接地電位を
供給するためのもである。それ故、接地電位を供給する
回路の対象が多く、かつ広範囲にわたっているため、パ
ッドの数も4個と多く、それらに接続される配線もそれ
ぞれの回路に対応して同図のように横、縦方向に比較的
複雑に延長される。この実施例では、上記のように接地
線は、それぞれの回路機能に応じてエないし5種頻に分
けられ、LOG構成のリードフレームにより共通に接続
される。これにより、上記のように接地線が分けられた
回路間相互でのノイズリークすることが抑えられるから
ノイズマージンを大きくすることができる。例えば、ノ
イズマージンがきびしいアドレスバッファには、独立し
たパソド14と比較的短い配線により接地電位が与えら
れるから十分な入力ノイズマージンを確保することがで
きる。
接地線に比較的大きなノイズを発生する個所を、上記の
ようなノイズにきびしい回路と実質的に分離することを
ねらったものである。
パッドに対応して設けられる入力保護回路の具体的レイ
ア’7 1−図とその断面図か示されている。
図(A)とその一部断面図(B)から明らかなように、
保護素子としてはN“−PWE LL(基板)一N1の
ラテラル型のハイポーラトランシスタが用いられる。こ
の場合、エミソタとしては電圧VCCBとVSSの双方
を用いる。入力に高電圧(正/負)が印加されると、こ
のラテラルトランジスタで電位が緩和されるが、この実
施例では、同図(A)のレイアウ1・同に示すようにさ
らにポリシリコンからなる高抵抗素子で入力ゲートに伝
えられる電位を下げるようにしている。
の観点からあまり高くできないが、300Ωないし50
0Ω程度が信号伝達機能と保護機能の点から妥当である
。
常電圧が周辺回路に悪影響を及ぼさないようにするため
のものである。このガードリングには外部から供給され
る電圧VCCBか供給される。
央部に配置した場合、従来のようにチップの周辺部に設
ける場合に比べてサージ電圧の影響をメモリアレイや周
辺回路が受け易い。それ故、ボンディングパッドを上述
のようにウェル付き拡散層としてのガードリングで囲み
、そこに外部電源電圧VCCEレベルを供給して基板を
通したサージ電圧の影響を小さくする。
ンジスタを用いたねらいは次の通りである。ラテラル型
トランジスタは、面積が小さくできるので、コレクク,
エミソタとなるN゛拡敗層の対向長(ベース幅)を大き
くして却位長当たりの電流値を小さくして電流の集中を
防くごと、及びそれを形成するのに特別なプロセスを追
加する必要がない。
ウム層であり、ALLは1層目のアルミニュウム層であ
る。また、S i Lばパノシヘーションの開口層であ
り、TCは2層目アルミニ,、ウム層A L 2と1層
目アルミニュウム層ALIとを接続するスルーホールで
ある。
る入力保護回路の具体的レイアウ1・図が示されている
。
−PWELL (基板) − NW’E L J−,の
ラテラル型バイポーラ!・ランジスタで電荷を接地電位
■SSに逃がすようにする。この保護素子はチップの縦
中央部上下端に設けられる。これにより、後述ずるよう
なLOC構造でチソプ中央部を縦方向に走るリードの入
口で高電圧が下降するようにできる。このような構成を
採るごとによって、電源パッドが複数個所設けられるの
に対して一対一に対応して保護素子を設けるのではなく
、リードの人口付近の一対からなるバットにのみ保護素
子52 を設けることよりリートの中央部に対応したバンドには
高電圧がかからないようにすることができる。
され、第12図には第11図の一部と図示しないメモリ
セルの断面図が示されている。
辺回路やボンディングパソ1・を配置する構成を採る。
されることになる。この場合、チップの四隅(コーナー
)では、パソケージのレジンによる応力でパフシヘーシ
ョン等にクラソクが発生ずる虞れがある。これを防ぐた
めに、言い換えるならば、機械的強度を強くするために
、同図に示すようにメモリアレイの工程を利用して、F
G(MOS+−ランジスタのポリシリコンゲート電極)
、WS i/Poly S i (相補データ線を
形成するポリサイド層)を設ける。そして、第12図の
概略断面図に示されているように眉間絶縁膜を介して第
1層目のアルミニュウム層A L i 、第53 2層目のアルミュウム層AL2を重ね合わせる。
ることにより、レジンによる応力が直接にメモリアレイ
部に加わるのを防く。また、コーナ一部のF C..W
S i / Poly S iの長さを長くすることに
より応力を分散することができる。
示されているように、半導体チップの最外周にはP”拡
散層が配置され、そこに1層目アルニュウムALL、2
層目アルミニュウム層A L2により基板ハイアス電圧
VBBが供給される。
て配置され、その中央部にオーミソクコンタクト用のN
+が形成され、そこに1層目アルニュウムALI、2層
目アルミニュウム層A L 2により外部電源電圧VC
CEが供給される。
アス電圧発生回路V B B Gにより形成された約−
2Vのような電圧が、何等かの理由に急激に変化したと
き、基板ハイアス電圧VBBが印54 加されるP+拡散層から発生するマイノリティ(少数)
キャリアを吸収する作用を持つ。これにより、上記P′
拡散層から発生したマイノリティキャリアがメモリアレ
イ側に進行してメモリセルの記憶用キャパシタに蓄積さ
れた情報電荷と結合して、情報量が減少ないし破壊され
てしまうのを防止することができる。
ける制御信号に着目したブロック図が示されている。同
図は、第2図等に示したレイアウト図に対応して描かれ
ている。
アドレスバッファを活性化するために用いられる。Xア
ドレスバッファに取り込まれたアドレス信号はX系の冗
長回路に供給される。ここで、記憶された不良アドレス
との比較が行われて、冗長回路への切り換えることの有
無が判定される。
に供給される。こごで、XiとAXnlからなるプレデ
コート信号が形成され、各メモリア55 レイに対応して設けられるXアドレスドライハXi B
,AXn 11介して、前記のようなメモリマットに対
応して設けられるそれぞれのXデコーダに供給される。
的に示されている。
ル回路とCAS系のコントロール回路に供給される。例
えば、RAS信号とCAS信号及びWE信号との入力順
序の判定から、自動リフレソシュモード(CBR)、テ
ストモード(WCBR)等の識別が行われる。
のとき供給される特定のアドレス信号に従いテストファ
ンクションが設定される。
うち、メモリマットの選択を指示するアドレス信号はマ
ット選択回路MSiL/Rに伝えられ、ここから各メモ
リアレイに設けられた複数のメモリマットのうちいずれ
かが選択される。ここで、メモリマットに対応して設け
られるCSは、56 コモンソーススイッチMOSFETである。
メインアンプMAは、それを中心にして左右対称的に設
けられた合計8個のメモリマットからの4対の相補デー
タ線(4ビット)に対応している。メモリマット選択信
号MSiL/Rにより上記8つのメモリマットのうち1
つが選ばれる。
Cである。同図には、4対のメインアンプMAが1組と
して例示的に示されており、残り3組のメインアンプは
破線によりブラックボソクスとして示している。
HないしMS3 L/Rを形成する。例えばMSOLが
形成されると、第4図に示すM S O f−に対応し
た4つのメモリマットが選択される。これらの4つのメ
モリマットMSOLは、それぞれから4ビットの入出力
ノードを持つがらそれが上記4個づつのメインアンブM
Aに対応される。
。信号CASのロウレヘルへの変化に同期してYアドレ
スパソファに取り込まれたアドレス信号は、Y系の冗長
回路に供給される。ここで、記憶された不良アドレスと
の比較が行われて、冗長回路への切り換えの有無が判定
される。その結果と上記アドレス信号は、Y系のプリデ
コーダに供給される。ここで、YiとAYn 1からな
るプレデコード信号が形成される。このプリデコード信
号YiとAYn lは、4つがらなる各メモリアレイに
対応して設けられるYアドレスドライハ(最終段)Yi
B..AYnlを介して、それぞれのYデコーダに供給
される。同図においては、1つのYドライハYiB,A
Yn IBのみが代表として例示的に示されている。
RAS信号とWE信号とを受けてその入力順序の判定か
らテストモードな判定すると、隣接するテスト回路を活
性化させる。
中央部に集められて配置される。それ故、各パッドから
対応ずる回路までの距離を短《、ほソ均一にできる。こ
れにより、この実施例のようなレイアウトを採ることに
よって、アドレス信号や制御信号の取り込みが高速に行
われるとともに、多数ビソ1・からなるアドレス信号に
あっては多ビビットからなるアドレス信号相互において
生じるスキューを最小に抑えることができる。
源VDLや周辺回路用電源V C Cも、チソプの中央
部に配置されている。これにより、チップの4隅に配置
される回路に対して等距離でしかも短い配線により各種
電圧供給を行うことができるものとなる。また、各回路
に応じて図示しないが、電圧安定化、言い換えるならば
、電源インピーダンスを下げるための比較的大きな容量
値を持つようなキャパシタがそれぞれの電源配線に沿っ
て回路内に分散されて設けられる。
回路ブロックを主として信号名で示し、主要な回路を回
路名により示している。それ故、同図では書き込み/読
み出し信号の流れを示す信号経路は省略されている。
型RAMの動作の概略を説明する。
特にアドレス信号A9〜All及びA8は、それぞれロ
ウアドレスス1・ローブ信号RASに同期してアドレス
パソファに取り込まれ、ロウ系の内部アドレス信号BX
i,MSiL,MSiR及びSL,SRとして保持され
る。上記アドレスバッファに取り込まれたアドレス信号
BXiは、一方において冗長回路に入力されて不良アド
レスに対するメモリアクセスか否かが判定される。上記
アドレス信号BXiば他方においてプリデコーダに供給
され、ブリデコード信号AXNLが形成60 され、各メモリマッ1・に対応して設けられるXデD−
ダX−DECに人力される。アドレス信号A8〜All
に対しては、上記のようにもう1組のバッファMSiL
、MSiR及びSLXSRが設けられてマット選択動作
を高速にする。すなわち、アドレス信号AO−Allは
、冗長回路やプリデコード回路に供給され、冗長回路で
の多数のアドレス比較回路や、多数のゲート回路に入力
されることからその負荷が比較的重くされる。この実施
例では、上記のようにマット選択用のアドレスパンファ
MSil、、MSiR及びS L、SRを設けることに
よって、上記冗長回路やブリデコーダ回路の入力容量等
による比較的大きな負荷による信号の遅れの影響を受番
ノなくなりるから上記のように高速となる。
するマット選択信号M S i L / R及びSL,
SRから形成されたXデコーダプリチャージ信号XDP
とXデコーダ引き抜き信号XDGが入力される。Xデコ
ーダX−DECは、上記タイミ61 ング信号XDPとXDGより上記ブリデコード信号A
X N Lを解読してワード線の選択信号を形成する。
回路から出力される信号XRiBか形成され、上記Xデ
コーダX−DECの出力によるワード線の選択動作が禁
止されるとともに、冗長ワード線の選択動作が行われる
。このようなワード線の選択動作には、前記のような昇
圧された電圧VCHが用いられる。これによって、上記
ワード線にゲートが結合されたアドレス選択用MOSF
ETの持つしきい値電圧に関係なく、メモリセルと相補
デーク線との間の信号電荷の授受がレベル損失なく行わ
れる。
チャージ信号PCBを形成する。すなわち、上記マソl
・選択信号MSiL/Rにより選択されるメモリマビッ
トが確定ずるから、その選択マビットの相補データ線に
のみにプリチャージ動作か解除(終了)される。上記ア
ドレス信号八8により指定されるメモリマットのうちの
左領域S L又62 は右領域SRを指定する選択信号S L/S Rが形成
される。この信号SL/SRとマット選択信号MSiL
/Rからセンスアンプに結合されるべき領域SL又はS
Rを選ぶスイッチMOSFETを制御する選択信号SH
Rが形成される。ここで、この選択信号SHRは、前記
のような昇圧された電圧VCHが用いられる。これによ
り、センスアンプと選択された相補データ線との間でば
レヘル損失なく信号の授受が行われる。
チMOSFETの制御信号PNIとPP1と、上記ワー
ド線の選択信号及びマット選択信号M S i L /
Rの各条件の成立により活性化される。このとき、セ
ンスアンプは、前記のように内部で降圧された電圧VD
Lにより活性化される。
ク電流の低減のために2段階増幅動作が行われる。すな
わち、第1段階では比較的小さな電流を流すスイッチM
O S F E Tをオン状態にして、センスアンプ
を活性化させ、その増幅出力が比較63 的大きくなった第2段階では比較的大きな電流を流すス
イッチMO S F ETをオン状態にして高速増幅動
作を行わせる。
タイミングを決める信号である。すなわち、相補データ
線に十分な信号量が得られた後に信号RGを発生させ、
後述するカラム系の選択動作のタイミングを制御する。
シュモードの判定信号である。信号RASがハイレベル
からロウレベルに変化する前に、信号CASがハイレヘ
ルからロウレベルに変化スると信号RFが形成されリフ
レソシ1モート′(CAsビフォワーRASリフレソシ
ュ)とされる。
択動作が信号CEによって省略される。
ヘルからロウレヘルに変化するとノーマルモード信号R
Nが形成される。これに応じてリード/ライトの制御を
行う信号CEが発生される。
は、Y系の冗長回路とプリデコーダ回路に供給されてプ
リデコード信号AYNLが形成される。信号ACIBは
、メインアンプやYデコーダ系の動作を制御する信号で
あり、信号CEの立ち下がり時と信号CEがハイレベル
のときにはアドレス信号が変化するとそれに応じて発生
ずる。
発生し、救済アドレスのときYRiBが発生する。
コード信号AYNLを解読してY(カラム)選択信号を
形成し、欠陥救済が存在するならば上記プリデコード信
号AYNLに対応したアドレス選択を無効にして救済用
のY(カラム)選択信号を形成する。
から信号C2を形成する。この信号C2は、R A S
/ C A. S論理、リード/ライト判別及び各セ
ットア・ノブ、ホールド特性の制御に用いら65 れる。信号W3Bは、リード・モディファイ・ライl・
動作、及びアーリイ・ライトを動作を行うための1ショ
ットパルスであり、これに基づいて内部のライトパルス
が発生される。
までの制御に用いられ、信号WYPBは入出力線I/O
から相補データ線の制御を受け持つ。信号DLは書き込
み信号Dinをデータ人力バッファに取り込むときのデ
ータセビットアソプ/ホールト時間を決める。データ入
力バッファに取り込まれた書き込みデータDOiは、信
号WYPにより入出力&?II/Oに伝えられる。
Y−DECにより選択された相補ヒソl・線(相補デー
タ線)に伝えられ、この相補ビビット線に結合され、ワ
ード線が選択状態にされている1つのメモリセルに書き
込まれる。
YPはメインアンプの動作制御信号である。
生する。
Aが形成され、メインアンプの活性化が行われる。信号
DSは、メイアンプのデータの出力タイミングを制御す
る。
関係からテストモードの信号RN,RFと、信号WN.
WFと、信号CR,LFとがそれぞれ形成される。信号
RN.RFと信号WN,WFとは、CBR (CASビ
フォワーRASリフレソシュ),WCBR (WE,C
ASビオワーRAS)の制御を行う。信号CR.LFは
テスト系回路の制御、例えば上記WCBR時のアドレス
信号A+のセソ1・/リセビットを行う。テス1・系回
路に取り込まれたアドレス信号AFiぱ、テストモード
を決めるFMiBに変換されて、各種テスI・信号を発
生させる。
な電圧VCCEから周辺回路用の約3.367 ■のような降圧電圧VCCが形成され、この降圧電圧か
らワード線の選択1/ベルを決める約5.2vのような
ブートスI・ラップ電圧VCHが形成される。また、こ
の電圧■CCを用いて、約−2Vのような基板バックバ
イアス電圧VBBが形成される。また、上記のような外
部から供給される電圧VCCEからメモリアレイ (セ
ンスアンプ)用の約3.3■のような降圧電圧VDLと
、特にスタンバイ時に供給される降圧電圧v s ”F
がそれぞれ独立に形成される。
らなるメモリマットは、ワード線の選択動作を行うXデ
コーダを含むものである。このXデコーダには、第5図
のブロック図に示すように、チップの中央部に配置され
たマット選択回路MSi L / Rにより形成される
マット選択信号MSiL / R、ブリデコーダ回路に
より形成されたプリデコード出力AXNLとXiBが最
終ドライハ段を通して供給される。上記中央部に配置さ
れた各回路に対応して、アドレス入力用のボンディング
68 パッド及び制御信号RASやアドレスバッファ及び冗長
回路が集中して配置される。これにより、アドレス信号
を伝達する配線長を短くできるから高速化が可能になる
。例えば、従来のD R A Mのように長方形からな
るチップの両短辺にボンディングパッドを配置し、それ
に応じてアドレス端子や制御端子を振り分りるというレ
イアウト方式では、チップの大きさに応じて信号の伝達
距離が長くなってしまう。ずなわぢ、ボンディングパッ
ドからアドレスバッファの人力端子までの距離が長いも
のと短いものが混在する。また、アドレスバッファから
アドレスデコーダまでの距離もアドレスパッツァの位置
に従い、長いものと短いものとが存在することとなる。
る最も信号経路の長いものに動作速度が律束されてしま
うことと、タイミングマージンを取る必要から、約16
Mビットのような大記憶容量化を図ったものでは、その
チップの大きさに比例して動作速度が遅くなってしまう
ものである。
にアドレス入力用のポンディングパソドや制御入力用の
ポンディングパソドをチップの中央部に集中的に配置し
、それに対応してアドレスバッファやコントロール回路
を近接して設ける構成を採るものである。この構成では
、チップの中央部から約放射状に信号線が延びる構成と
なるから、信号伝播距離をチップの大きさの約1/2に
短くすることができる。配線抵抗は配線長に比例して大
きくなり、配線容量は配線長に比例して大きくなる。そ
れ故、信号伝播遅延時間は、原理的には信号伝播距離の
自乗に比例して遅くなる。したがって、上記のように実
質的な信号伝播距離をチップの大きさの1/2に減らせ
るということは信号伝播遅延時間を1/4にも減らせる
ことを意味するものである。
選択される単位のメモリマットのみを活性化する構成を
取る。そして、マビット選択信号MSiL/Rに基づき
各メモリマノト毎にそのマット70 のアドレス選択動作に必要な信号SHR,PCB、セン
スアンプ活性化信号を発生させる。この構成では、上記
のような中央に配置されたマット選択回路から比較的近
い距離に配置されるメモリマットと、遠い距離を持って
配置されるメモリマットとの間で、上記のような信号S
HR,PCB及びセンスアンプの活性化パルス等にタイ
ミングマージンを取る必要がない。言い換えるならば、
活性化されるメモリマットは、上記のようなマット選択
信号MSiL/Rが供給された時点から動作を開始し、
それ以降の単位マッ[・内で最適化されたタイミング系
によりアドレス選択のための各種信号が発生される。
回路は、前記の実施例にあっては32マットに対して8
通りのマット選択信号を供給するだけでよいから信号負
荷が軽減できるとともに信号線数を少なくできる。これ
により、各マットに伝えられる選択信号の遅延を少な《
できる。そして、上記のように選択されるメモリマット
は、各7 ■ マット毎に最適化されたタイミングで動作し、マット相
互でのタイミングマージンを採る必要がないから高速の
メモリアクセスが可能になる。
のように、軸対称的な関係にある2つのメモリマッ1・
、例えばM S O LとM S L L、MS2Lと
MS3Lが1つのサブブロックを構成する。
ける。この構成では、上記軸対称的な2つのメモリマッ
トのうち1つのメモリマットしか活性化されない。これ
により、1つの制御回路を2つのメモリマットに対して
共通に用いることができる。
クにおいて、縦中央エリアにより分離されたメモリアレ
イ間で軸対称的な関係にあるもの、例えばMSOL,M
SLL,MS2L及びMS3Lを1つのメモリブロック
として、1つの制御回路を設ける構成としてもよい。こ
の場合にも、上記のような4つのメモリマットMSOL
..MSI72 L,MS2L及びMS3Lのうち、活性化されるのは1
つのメモリマットのみあるので、上記同様に1つの制御
回路を共通に用いることができる。
クが構成される。
のプリチャージ動作、センスアンプの活性化、シェアー
ドセンスアンプ制御、Xデコーダの活性化、ワードドラ
イバの活性化、Yデコーダの活性化、共通入出力線I/
Oの選択及びメインアンプの選択と活性化等の各種信号
のうち少な《とも1つのを形成するものであれば効果が
あり、全てを形成することによりいっそうの効果を上げ
ることが可能になる。
を構成する場合、マット選択回路の回路変更、言い換え
るならば、マット選択論理の変更のみにより、動作する
マッ1・数を変更することが容易になる。これにより、
品種展開くロウパヮー化等)が容易にできるものである
。
やYデコーダを単位のメモリマットに隣接して設けるも
のとしてもよいし、複数の岸位マビットで共通してもよ
い。この実施例では、各マット毎にXデコーダを設け、
Yデコーダはメモリアレイ毎に設けることとし、8つの
メモリマットに共用して効率の良いレイアウトとしてい
る。
他の一実施例の基本的レイアウト図が示されている。
と横中央部からなる形作られる十文字エリアにより分割
される4つメモリアレイにおいて、それぞれにYデコー
ダが設けられる。この構成では、Yデコーダは、各メモ
リアレイの中央部に配置されるのでカラム選択線を短く
できる。これにより、Y系の選択動作を高速化すること
ができるものである。このような構成に対応して、Y系
のブリデコード信号は、上記縦中央部に設けられた配線
チャンネルを通って各Yデコーダ回路に供給74 される。なお、上記縦中央部に接した側に設けられせる
のは前記同様なXデコーダである。
グパソドや、それに対応したアドレスバッファ等の入力
回路や、メモリマット又はサブブロックやメモリブロッ
ク選択回路を配置することによって、前記同様な高速化
が図られるものである。
他の一実施例の基本的レイアウl・図が示されている。
と横中央部から形作られる十文字エリアにより分割され
る4つのメモリアレイにおいて、それぞれのメモリアレ
イの中央部にXデコーダが設けられる。この構成では、
単位のメモリマッ1・におるけワード線の長さが半分に
短くされるからワード線の負荷が軽くなり、ワード線の
選択動作の高速化が可能になる。このような構成に対応
して、X系のブリデコード信号は、Xデコーダ部に75 設けられた配線チャンネルを通って各メモリマットに対
応したXデコーダ回路に供給される。なお、上記横中央
部に接した側に設けられるのは前記同様なYデコーダで
ある。
グパッドや、それに対応したアドレスパソファ等の入力
回路や、メモリマット又はサブブロックやメモリブロッ
ク選択回路を配置することによって、前記同様な高速化
が図られるものである。
更に他の一実施例の基本的レイアウト図が示されている
。
と横中央部からなる形作られる十文字エリアにより分割
される4つメモリアレイにおいて、それぞれのメモリア
レイを4分割するように縦、横方向にX.l!:Yデコ
ーダが設けられる。この構成では、ワード線長やカラム
選択線の長さが半分にできるから、それに対応して負荷
が軽くなるため76 ワード線選択やカラム選択動作を高速に行うことができ
る。この構成において、各メモリアレイのうち、上記X
とYデコーダにより分割される4つのメモリエリアのう
し、1つのメモリエリアが選ばれるようにし、その中央
部に、上記のような相補データ線のプリチャージ動作、
センスアンプの活性化、シュアードセンスアンプ制御、
Xデコーダの活性化、ワードドライバの活性化、Yデコ
ーダの活性化、共通入出力線I/Oの選択及びメインア
ンプの選択と活性化等の各種信号形成する制御回路を設
けることができる。
グパッドや、それに対応したアドレスバッファ等の入力
回路や、メモリマット又はサブブロックやメモリブロッ
ク選択回路を配置することによって、前記同様な高速化
が図られるものである。なお、上記14図ないし第16
図において、XとYのデコーダを入れ換えて構成するも
のであってもよい。
る十文字領域によりメモリアレイを4分割し、そこに周
辺回路やポンディングパビットを構成するものである。
けるプリデコーダや、ブリデコード信号を各デコーダに
供給する最柊段lライバを中央に配置する構成では、メ
モリアクセスのための信号の伝播経路が、放射状に」二
下左右の4隅に向かってそれぞれ最短距離で、かつほ5
等距離を持って延びるものである。これにより、前記し
たような動作の高速化が可能になるものである。
プ)の動作電圧VDLや周辺回路の動作電圧VCCを形
成する降圧電圧発生回路も、上記チソプのほ\′中央部
に配置するものである。この構成では、前記第7図の実
施例に示したように電源供給用の配線長も短くできる。
きるから、回路の高速化と低ノイズ化を図ることができ
るも78 のとなる。
成と、それを組み合わせて構成されてなるメモリブロッ
クの他の一実施例のレイアウト図が示されている。
されている。同図において、Sはセンスアンプ、Mはメ
モリセルアレイ、Wはワー1・′線駆動回路(含むXデ
コーダ)、Cは制御回路である。
イMの左横側に設けられる。それ故、この実施例のメモ
リマットは、前記実施例のようなシェアードセンスアン
プ方式を採らない。
心になるようにしてメモリセルアレイMを左右対称に配
置してサブブロックを構成するものである。この場合、
センスアンプSは左右のメモリセルアレイMに対して選
択的に用いられるというシェアードセンスアンプ方式と
しもよいし、それぞれのメモリセルアレイMに対応して
2つの79 センスアンプSが隣接して配置されるものとしてもよい
。このようなサブブロックが複数個を組み合わせて前記
のようなメモリアレイを構成するものである。この構成
において、左右のメモリセルアレイを選択的に行うよう
にすると、制御回路Cを共通化ができる。
J ?ffl1回路Cの部分が中心になるようにして上
下対称にワード線駆動回路WとメモリセルアイレM及び
センスアンプSが配置されるよう同図(A)のメモリマ
ットを組み合わせて1つのメモリブロックを構成するも
のである。この場合、上下対称にされる一対のサブブロ
ックのそれぞれは、2つのメモリアレイにそれぞれ構成
されるものとしてもよい。4つに分割された形となるメ
モリセルアレイM(単位のメモリマット)のうち、1つ
が選ばれるようにアドレス割り付りを行うことによって
、センスアンプSはスイッチMO S F ETを介し
て左右のメモリセルアレイに選択的に結合されるという
シェアードセンスアンプ方式とじて80 共通化し、ワード線駆動回路Wも上下のメモリセルアレ
イに対して共通化してもよい。この構成では、制御回路
は4つのメモリマットからなるメモリマットに対して共
通化できる。ただし、この場合、Y系のデコーダ回路が
マット又はブロック内に存在しないから、Y系の信号回
路は除かれる。
成と、それを組み合わせて構成されてなるメモリブロッ
クの他の一実施例のレイアウト図が示されている。
本的構成図が示されている。同図の例では、センスアン
プSに隣接して制御回路Cが設けられる。また、メモリ
セルアレイMの上下両側にワード線駆動回路Wが設けら
れる。このワード線駆動回路Wは、ワード線の高速選択
動作のために1本のワード線を両端から選択/非選択に
するようにする。この構成に代え、メモリセルアレイM
のワード線を中点で上下に2分割し、分割されたそれぞ
れのワード線を上記2つのワード線駆動回81 路Wが選択するようにしてもよい。この場合には、ワー
ド線の長さが短くされることによって、ワード線の高速
選択動作が可能になる。また、ワード線を1本おきに上
下2つのワード線駆動回路により選択するようにしても
よい。この構成では、上下に分けられるワード線駆動回
路に対して、選択されるワード線のピンチを2倍に広く
できる。すなわち、比較的大きな占有面積を必要とする
ワード線駆動回路を上下に分割することにより、より小
さなピッチにより配置されるワード線を駆動することが
できる。この実施例のメモリマットは、前記同様にシェ
アードセンスアンプ方弐を採らない。
してメモリセルアレイM及びそれに設けられるセンスア
ンブSを左右対称に振り分けて配置してサブブロックを
構成するものである。この場合、制御回路Cが共通化さ
れるものである。制御回路Cを上下に振り分けて配置し
、センスアンブSも共通化して両メモリセルアレイに対
して選82′ 択的に用いられるというシェアードセンスアンプ方式と
しもよい。
の部分を中心にして上下対称にメモリセルアレイM、セ
ンスアンプ及び制御回路Cを配置することより1つのメ
モリブロックを構成するものである。この場合、4つに
分割された形となるメモリセルアレイM(単位のメモリ
マット)のうち、サブブロックを構成するものが2つの
メモリアレイにそれぞれ構成されるようにしてもよい。
選ばれるようにアドレス割り付けを行うことによって、
制御回路は4つのメモリマットからなるメモリブロック
に対して共通化できる。ただし、この場合、Y系のデコ
ーダ回路がマット又はブロック内に存在しないからY系
の信号回路は除かれる。
成と、それを組み合わせて構成されてなるメモリブロッ
クの他の一実施例のレイアウ1・図83 が示されている。
基本的構成図が示されている。同図の例では、メモリセ
ルアレイMの左右にセンスアンプSが設けられる。それ
故、メモリセルアレイMの相補データ!vl(ビット線
)は中央で分割される。これにより、センスアンプの入
力に結合される相補データ線のメモリセルの数を半分に
減らせるから、その寄生容量が低減してその負荷が軽く
なるとともにメモリセルからの読み出し信号量を大きく
できるためセンスアンプSの高速化が図られる。この構
成に代え、相補デーク線の両端にセンスアンプSを接続
して、相補データ線の両端から読み出し信号の増幅を行
うようにしてもよい。この構成では、センスアンプの電
流が分散されので高速動作化と低ノイズ化が可能になる
。
振り分けて配置してもよい。この場合には、センスアン
プのピンチの緩和を図ることができる。言い換えるなら
ば、センスアンプを上記の84 ように振り分けるとこによって、1つのセンスアンプを
2対の相補テータ線に対応したエリアに形成できるから
、相補データ線のピッチをいっそう高密度にすることが
できる。メモリセルアレイMの下側にワード線駆動回路
Wが設けられそれを囲むように制御回路Cが配置される
。
プSを中心にするようにして2つのメモリマットを左右
対称に配置してサブブロックを構成するものである。こ
の場合、制御回路Cが共通化されるものである。左右の
メモリセルアレイのワード線が択一的にしか選択されな
い場合、中央のセンスアンプSを共通化して両メモリセ
ルアレイに対して選択的に用いられるという変形シェア
・−ドセンスアンプ方式を採るものとしてもよい。この
場合、中央に設けられるセンスアンプを補助的な増幅作
用に用いる構成とした場合には、1つのメモリセルアレ
イの相補データ線の一端にセンスアンプの入出力が直結
され、他端にはスイッチMOSFETを介してセンスア
ンプの入出力が結合85 されでも何等問題ない。
中心にして上下対称に配置して、4つのメモリマットか
らなるメモリブロックを構成するものである。この場合
、4つに分割された形となるメモリセルアレイM(単位
のメモリマット)のうち、サブブロックを構成するもの
が2つのメモリアレイにそれぞれ構成されるようにして
もよい。
が選ばれるようにアドレス割り付けを行うことによって
、制1卸回路は4つのメモリマットからなるメモリブロ
ックに対して共通化できる。ただし、この場合、Y系の
デコーダ回路がマット又はブロック内に存在しないから
Y系の信号回路は除かれる。
成と、それを組み合わせて構成され゛Cなるメモリブロ
ックの他の一実施例のレイアウト図が示されている。
モリセルアレイMの左右にセンスアンプSが設けられ、
メモリセルアレイMの上下にワード線駆動回路Wが設け
られる。それ故、メモリセルアレイMの相補データ線(
ビビット線)は中央で分割される。これにより、センス
アンプの入力に結合される相補データ線のメモリセルの
数を半分に減らせるから、その寄生容量が低減してその
負荷が軽くなるとともにメモリセルからの読み出し信号
量を大きくできるためセンスアンプSの高速化が図られ
る。この構成に代え、相補データ線の両端にセンスアン
ブSを接続して、相補データ線の両端から読み出し信号
の増幅を行うようにしてもよい。この構成では、センス
アンプの電流が分散されので高速動作化と低ノイズ化が
可能になる。
に交互にセンスアンプを配置する構成としてもよい。
に1本のワード線を両端から選択/非選87 択にするようにする。この構成に代え、メモリセルアレ
イMのワード線を中点で上下に2分割し、分割されたそ
れぞれのワード線を上記2つのワード線駆動回路Wが選
択するようにしてもよい。この場合には、ワード線の長
さが短くされることによって、ワード線の高速選択動作
が可能になる。
回路を配置し、ワード線の高密度配置を行うようにする
ものであってもよい。
のセンスアンプを囲むように制御回路Cが配置される。
中心にするようにして2つのメモリマットを左右対称に
配置してサブブロックを構成するものである。この場合
、制御回路Cが共通化されるものである。左右のメモリ
セルアレイのワード線が択一的にしか選択されない場合
、中央のセンスアンプSを共通化して両メモリセルアレ
イに対して選択的に用いられるという変形シェアードセ
88 ンスアンプ方弐を採るものとしてもよい。この場合、中
央に設けられるセンスアンプを補助的な増幅作用に用い
る構成とした場合には、1つのメモリセルアレイの相補
テータ線の一端にセンスアンプの入出力が直結され、他
端にはスイッチMOSFETを介してセンスアンプの入
出力が結合されても何等問題ない。
部分を中心にして」二下対称に配置して、4つのメモリ
マットからなるメモリブロックを構成するものである。
M(単位のメモリマット)のうち、サブブロックを構成
するものが2つのメモリアレイにそれぞれ構成されるよ
うにしてもよい。上記メモリブロックのうち1つのメモ
リセルアレイMが選ばれるようにアドレス割り付けを行
うことによって、制御回路は4つのメモリマットからな
るメモリブロックに対して共通化できる。ただし、この
場合、Y系のデコーダ回路がマット又はブロック内に存
在しないからY系の信号89 回路は除かれる。
成と、それを組み合わせて構成されてなるメモリブロッ
クの他の一実施例のレイアウト図が示されている。
右に配置されたメモリセルアレイMと、各メモリセルア
レイMの下側に配置されたワード線駆動回路W、及びそ
の下側に配置される制御回路Cからなる前記第17図(
B)に示すようなサブブロックを左右対称的又は並列的
に配置し、右側に上記複数のメモリセルアレイMに対し
て共通に用いられるYデコーダを設けるものである。
、共通化されたXデコーダを設けるものである。この実
施例では、Wは単にワード線駆動回路でありデコード機
能を持たない。この実施例において、4つのメモリセル
アレイMのちち、1つしかワード線を選択しない場合に
は、2つのメモリセルアレイでワード線駆動回路を共通
化する90 ものであってもよい。
ブブロック及びメモリプロソクの構成を採る場合でも、
適当なマット選択信号により単位のメモリマットのみを
活性化する構成を取ることができる。このようにマット
選択信号に基づき各メモリマット毎にそのマットのアド
レス選択動作に必要な信号SHRXPC,センスアンプ
活性化信号を発生させる。この構成においては前記同様
に中央に配置されたマット選択回路から比較的近い距離
に配置されるメモリマットと、遠い距離を持って配置さ
れるメモリマットとの間で、上記のような信号SHR,
PC及びセンスアンプの活性化信号等にタイミングマー
ジンを取る必要がない。
のようなマット選択信号が供給された時点から動作を開
始し、それ以降は単位マット内で最適化されたタイミン
グ系により単位マット活性化のための各種信号が発生さ
れる。したがって、チップの中央部に配置されるマット
選択回路は、上記9 1 のような複数のマットの中のいずれかを活性化させる選
択信号を供給するだけでよいから信号負荷が軽減でき、
各マットに伝えられる信号の数とその遅延を少なくでき
る。そして、前記同様に選択されるメモリマットは、各
マット毎に最適化されたタイミングで動作し、マット相
互でのタイミングマージンを取る必要がないから高速の
メモリアクセスが可能になるものである。
OJ (スモール・アウトライン・Jベンドパソケージ
)リードフレームの平面図が示されている。
Mチップである。上下左右からチップの中央を横方向に
延長するよう形成された一対からなるリードは、接地電
位用VSSと電源電圧電源電圧VCCBの供給用リード
として用いられる。
れることに応じて、前記第3図に示した複数からなる電
源用バソドVSS,VCCEと複数92 個所でポンディングされる。また、電源端子としては、
上記のようにVCCB及びVSS共に2端子からなり、
リードフレームのような低抵抗値からなる配線材料によ
り、チップに対して複数個所に接地電位VSSや、電源
電圧VCCBが与えられるから、それらの電位が与えら
れる回路の電源インピーダンスを小さく抑えることがで
きる。これにより、回路の動作電流による電源線に発生
するノイズを小さく抑えることができる。
の上下から中央に向かって接続端が延びるようにされて
いる。これにより、チップの中央部に集められたアドレ
ス信号端子や、制御端子への接続が効率良く行われるこ
とになる。
フレームと半導体チップの接続例が示されている。
の表面とは、フィルム24を介在させて接着剤A26と
接着剤B27によりそれそれ接続93 する。そして、リードフレームの端子は、金ワイヤ25
によってチソプ23のホンディングパッドと接続される
。
29によってチソプ23の表面に形成された絶縁体8に
接続させるものである。そして、リートフレームの端子
は、金ワイヤ25によってチップ23のホンティングパ
・7トと接続される。
樹脂21によってボンティング用の接続を行うリード表
面を除く個所が覆われており、接着剤D30によりチソ
プ23の表面に接続されるものである。そして、上記リ
ードフレームの端子は、金ワイヤ25によってチンプ2
3のホンディングパソドと接続される。
レームを半導体チップの配線の一部とするようにその表
面に配置することができる。これにより、前記第3図の
ようにボンディングパッドをチップの中央部に配置して
も何等問題なく、リ94 ードへの接続が可能なるものである。
いたLOG (リード・オン・チップ)構造のDRAM
の外観図が示され、同図(B)は、その内部透視図が示
されている。
部端子(リードフレーム)、33はチップである。チソ
プ33は絶縁用のフィルム34を介してリードの下側と
前記のような接着剤を用いて結合されている。内部にお
いて、各リードの先端は金ワイヤ35によりチソプ33
のボンディングバ・ノド38に接続される。36はバス
ハーリ一ドであり、前記のような電圧VCCEや■SS
供給リードに用いられる。37は吊りリードであり、3
9はインディソクスである。
いる。特に制限されないが、前記の16Mビントのダイ
ナミック型RAMは、28ビンのパソケージに収められ
る。同図(B)には、そのピンが配列された側から見た
側面図が示され、同95 図(C)には、ピンが配列されない側から見た断面図が
示されている。
おけるZIP(ジグザグ・インライン・パンケージ)型
を用いた場合の×1ビット構成のものと、×4ビット構
成のものとのピンの配置図が示されている。同図におい
て、NCは空きピンを示し、×4ビット構成のDRAM
で矢印を付した個所は、×1ビット構成のものと同じ信
号ピンであることを意味する。
おけるSOJ型パソケーシを用いた場合の×1ビット構
成のものと、×4ビット構成のものとのピンの配置図が
示されている。同図において、NCは空きピンを示し、
×4ビット構成のDRAMで矢印を付した個所は、×1
ビット構成のものと同じ信号ビンであることを意味する
。
、チップの縦方向を延長するようなハスパーIノ−1・
を回路の接地電位VSSに用い、かつ96 DRAMチップ側では、その動作単位に対応して接地電
位供給用のパッドを設けて複数個所から接地電位を供給
する構成を採る。この構成では、低インピーダンスのリ
ードフレームから各動作単位毎の回路に直接的に接地電
位が与えられるから、接地電位側のレベルマージンを大
きく取ることができる。また、チップの縦方向を延長す
るようなもう一方のハスバーリードを外部電圧VCCE
用い、かつそれを必要とする回路、例えばデータ出力バ
ッファ、内部降圧電圧発生回路VCC,VDL等に対応
して電源パッドを設ける。これにより、電源インピーダ
ンスを低くして内部動作による電源ノイズを低減できる
。特に、出力信号を形成する出力バッファは、比較的大
きな負荷を駆動するよう大きな駆動電流を流すようにさ
れる。それ故、上記出力バッファに対して、それ専用の
電源パソドVCCE及びVSSを設けるとともに、それ
に近接して配置することより、ノイスの発生の低減と、
発生したノイズが他の回路に悪影響を及ぼすことを防止
することができる。
路図とその動作波形図を参照して詳細に説明する。
Bの文字が付加されたものはロウレヘルがアクティブレ
ベルとされるハー信号である。
の一部回路図か示されている。また、第70図には、R
AS系の各信号の一実施例のタイミング図が示されてい
る。
インハータ構成の入力回路に供給される。
制限されないが、しきい値電圧の絶対値が約0.5Vの
ようなPチャンネルMOSFETとNチャンネルMOS
FETとから構成される。そして、そのコンダクタンス
比を等しく設定することよって約1.6Vのようなロジ
ンクスレソショルト電圧を持つようにされる。この実施
例のDRAMにおける周辺回路用の電源電圧VCCは、
上記口シノ98 クスレッショルド電圧1.6■の約2倍である3.3■
に設定される。このことは、他の制御信号CAS,WE
及びアドレス信号、及び書き込みデータを受ける各入力
バッファにおいても同様である。
rLレベルの信号に対応している。
は素子の微細化が図られている。それ故、内部のインパ
ータ回路を構成するMOSFETのように素子定数のハ
ラツキをきらう回路では、チャンネル長Lg−Lきい値
電圧vth特性の平坦な部分を使うようにする。このた
め、チャンネル長Lgが比較的長くなり、それに応じて
しきい値電圧v.thが比較的高くなり、上記のような
比較的低い電圧VCCで動作させる場合、動作速度が遅
くなってしまう。
の初段インバータ回路を構成するMOSFETは、特に
制限されないが、そのチャンネル不純物濃度を内部回路
に用いられるインハータ回99 路を構成するMO S F ET等より少なくする等し
て、上記のような低しきい値電圧を持つように設定する
ものである。このような低しきい値電圧のMOSFET
は、他の制御信号やアドレス信号の入力初段回路におい
ても同様に用いられる。また、上記同様に動作速度やレ
ベル低下の観点から低しきい値電圧を持つMOSFET
は、この実施例のようなCMOS構成のI)RAMにお
ける出力ハッファの出力段MOSFET、メインアンプ
の初段MOSFET,人出力線I/OのブルアソプMO
SFET,相補デーク線のショー1− M O S F
E T、チャージポンプ回路に用いられるダイオード
形態のMOSFETにも用いられる。なお、上記のよう
な低しきい値電圧を得る方法は、上記のようなイオン打
ち込み技術によりチャンネルの不純物濃度を変えるよう
にするもの他種々の実施形態を採ることができるもので
ある。
動作状態になり、それがハイレベルにされるとDRAM
が非動作状態にされる。
S信号は、信号WKBをゲート制御信号とずるナンド(
NA.ND)ゲート回路を通してその人力と出力とが交
差接続された2つのナンドゲート回路からなるラッチ回
路に取り込まれる。
ベルが浅いときハイレヘルにされる。それ故、インバー
タ回路の出力がロウレヘルになり、ナンドゲート回路の
出力をハイレベルに固定するので、信号RASの受け付
りを禁止する。すなわち、基板バンクハイアス電圧が十
分でないときは、内部回路の動作が保証できないためR
AMアクセスを禁止するものである。また、ナンドゲー
ト回路の出力は、その入力部に設けられたPチャンネル
MOSFETのゲートに正帰還される。上記Pチャンネ
ルMO S F ETと動作電圧VCCとの間には、ゲ
ートに定常的に接地電位が与えられることによって抵抗
素子として作用するPチャンネルM O S F E
Tが直列に設けられる。これにより、信号RASかいっ
たん上記ゲート回路に取り込ま1 0 1 れると、そのロジンクスレソショルト電圧をロウレベル
側にシフトさせることにより信号の反転をしに《<シて
いる。
ベルにあると、信号WKBはロウレヘルになる。これに
より、ナンドゲート回路がゲ゛− 1−を開くので、上
記人カバッファを通したRAS信号がラッチ回路に取り
込まれる。信号REは、リライト保証信号であり、この
信号のハイレベルによって内部RAS信号が保持される
。
ァ、マビット選択、CAS,WE,Dinといった各人
カバッファの制御に用いられる。すなわち、信号R1の
ハイレベルにより、各回路が活性化される。RIBは、
その反転信号である。
下、単にインハー夕回路列という)により遅延信号RI
D及びインハーク回路とフリソプフロソブ回路とにより
信号R2が形成される。信号R1とRIDとにより後述
ずるようなXアドレ1 0 2 スバッファの制御、すなわち、Xアドレス信号のセット
アソプ/ホールドを決定する。
ために用いられる。また、書き込みレベルの補償のため
、ワード線のリセットタイミングを遅延させている。
及びナンドゲート回路を用いて信号FtJSが形成され
る。この信号FUSは、後述するような冗長回路の初期
値を設定するために用いられる。この信号FUSは、信
号R2から一定パルス幅を持つ1ショソ1・パルスとさ
れ、不良アドレスを記憶するヒューズに一定期間だけ電
流を流すようにして、その切断の有無に従ってレヘルを
ラッチ回路に保持させる。これにより、不良アドレス記
憶回路のイニシャライズが行われる。このような1ショ
ットパルスを用いるごとにより、切断されないヒューズ
に定常的な直流電流が流れないので低消費電力化が図ら
れる。
は、相補データ線系(センスアンプSA、プリチャージ
PC1シェアードセンスSHR等や、冗長デコーダプリ
チャージRDPの制御に用いられる。ワード線のリセッ
ト(R2)から遅延を十分にとり、相補データ線のリセ
ビットを行うため、リセットタイミングを遅延させてい
る。
路とから信号RDPが形成される。
の他の一部回路図が示されている。
て、相補データ線(センスアンプ)の動作を制御するた
めに用いられる。それ故、信号WMは、XE,XREO
BないしXRE3Bから形成される。XE..XRBO
BないしXRE3Bは、後述するような冗長回路により
形成されるものであり、救済アドレスでないとき信号X
REOBないしXRE3Bがハイレヘルで、信号XEに
より信号WMが形成され、救済アl・レスのときには信
1 0 4 号XEがロウレヘルでXREOBないしXRE3Bのい
すれか1つがロウレベルにされることにより信号WMが
形成される。
号PN1とPPIは、上記信号POを遅延して形成され
るものであり、センスアンプの第1段階の増幅タイミン
グを決める。また、上記信号PNIとPPIは、マルチ
プレクサ回路によりフリソプフロソプ回路で形成した比
較的大きな遅延信号又は上記マルチプレクサと3つのイ
ンパータ回路列により形成された比較的小さな遅延時間
を持つ信号PN2、PP2を形成するために用いられる
。これらの信号PN2、PP2は、センスアンプの第2
段階の増幅タイミングを決めるものである。上記マルチ
プレクサは、テストモードのときに切り換えられて、セ
ンスアンプのピーク電流を可変にするために用いられる
。
例の他の一部回路図が示されている。
RGが形成される。この信号RGは、Y(カラム)スイ
ッチをオン状態するタイミングを決めるものである。相
補データ線にセンスアンプの増幅動作により十分な信号
量か得られた時、Y(カラム)スイッチを開いて入出力
線I/Oに信号を出力するようにするものである。
REが形成される。この信号RGは、リライト保証信号
であり、RASのタイムアウト時に用いられる。ずなわ
ら、ロウ系のアドレス選択動作によってメモリセルが選
択されるダイナミソク型メモリセルでは、その選択動作
によって情報記憶キャパシタの情報電荷はいったん破壊
されかかるが、センスアンプの増幅出力をそのまま受け
取るというリライ1・によって情報保持電荷の回復が行
われる。したがって、上記のようなりライトが行われる
前にRAS信号がハイレヘルにされても、上記信号RE
のハイレヘルにより上記リライト動作の動作時間を確保
するものである。
の一実施例の回路図が示されている。
を受けるナンドゲート回路は、大カバッファを構成する
。すなわち、ナンドゲート回路は、信号R1がハイレベ
ルになるとゲートを開いて、外部端子AIから供給され
るアドレス信号を内部に取り込む。このようなゲー1・
機能を持つ入力バッファにおいても、そのロジックスレ
ッショルド電圧は、前記のように約1.6■に設定され
るものであり、その動作電圧VCCは前記のように約2
倍の3.3■に設定される。これにより、動作電圧VC
Cの中点にロジンクスレソショルド電圧が設定されるか
ら、動作電圧を効率よく使用でき入力レベルマージンを
大きくできる。
行われる3状態出力回路は、上記アドレス信号AIを取
り込む入力ゲート回路とされる。
は、リフレソシュアドレス信号APIを取1 0 7 り込む入力ゲート回路とされる。上記2つの入力ゲート
回路を介して選択的に取り込まれたア1・レス信号は、
CMOSインハー夕回路の入力に伝えられる。このCM
OSの入力と出力との間には、信号X R L Bによ
り制御される同様な3状態出力回路を帰還ループが設け
られることによって、アドレスラッチ回路が構成される
。
やナンドゲート回路を通して、内部アドレス信号BXI
,BXIBが形成される。
る制御信号XRLB,XLB及びRLBが形成される。
らば、同図の回路は、アドレス信号AOないしAllに
それぞれ対応した単位回路である。
それぞれの出力がX系の冗長回路に供給され、記憶され
た不良アドレスとの照合アドレス信号として用いられる
。また、アドレス信号A8な1 0 8 いしAllには、メモリマットの選択信号等を形成する
以下のようなアドレスバッファ回路も設けられる。
ドレスパソファ回路の一実施例の回路図が示されている
。
入力回路、リフレッシュアドレス信号ノ入力回路及びそ
れぞれに共通に設けられるラッチ回路は、前記第31図
と同様であるのでその説明を省略ずる。上記ラソチ回路
に取り込まれたアドレス信号から、インバーク回路やナ
ンドゲート回路によりマット選択信号MSOBないしM
S3Bが形成される。また、ロウ系の信号R3、RDI
及びC1から上記ラッチ回路を構成する入力ゲートの制
御信号XRLB,XLB及びRLBが形成される。
レスバッファ回路の一実施例の回路図が示されている。
入力回路、リフレッシュアドレス信号の入力回路及びそ
れぞれに共通に設けられるラッチ回路は、前記第31図
と同様であるのでその説明を省略する。上記ラッチ回路
に取り込まれたアドレス信号から、インバータ回路やナ
ントゲ−1・回路により信号BXI I LB..BX
I IRBが形成される。これらの信号BXI ILB
..BXI IRBは動作するマットの左右選択を行う
。これらの信号BXIILBとBXIIRBとは、Nチ
ャンネルMOSFETとPチャンネルMOSFF,Tと
からなるCMOS伝送ゲート回路を介して出力される。
ッチ制御される。上記伝送ゲート回路の出力側には、上
記信号RCを受けるリセットMOSFETが設りられる
。
Bから、マビット選択信号MSLIL..MSIRが形
成される。ここで、■は図示のようにOないし3を示ず
から、前記のような8通りのマット1 1 0 選択信号が形成される。また、ロウ系の信号R3、RD
I及びC1から上記ラッチ回路を構成する入力ゲートの
制御信号XRLB,XLB及びRLBが形成される。
される。それ故、上記伝送ゲート回路を介してアドレス
信号ALLやARl1に対応した左右マットの選択信号
BXI ILB..BXIIRBが形成される。これに
対して、テストモードのとき、信号RCはハイレヘルに
される。それ故、上記伝送ゲート回路がオフ状態になり
、リセビットMOSFETにより信号BXI ILB,
BXI IRBは共にロウレベルになる。このことは、
左右のマットMSILとM S I Rが同時に選択状
態になることを意味する。これにより、テストモードの
ときのりフレソシュサイクルが、信号RCがロウレヘル
にされるノーマルモードのときの4096サイクルに対
して半分の2084ザイクルとなるものである。このよ
うに、この実施例では、リフレッシュサイクルの切り換
えが可能にされるも1 1 1 のである。
ッファ回路の一実施例の回路図が示されている。
ス入力回路、リフレッシュアドレス信号の入力回路及び
それぞれに共通に設けられるラッチ回路は、前記第31
図と同様であるのでその説明を省略する。上記ラッチ回
路に取り込まれたアドレス信号から、インバータ回路や
ナンドゲート回路により信号SLB..SRBが形成さ
れる。これらの信号SLB,SRBは選択されたマット
内の左右の選択信号SLとSRを生成するためのもので
ある。また、上記同様のロウ系の信号R3、RD1及び
C1から上記ラッチ回路を構成する入力ゲートの制御信
号XRLBXXLB及びRLBが形成される。
ブリデコーダや冗長回路におけるアドレス比較回路等の
ように多数のMO S F ETのゲー1 1 2 トに伝えられる。これにより、アドレスバッファは、大
きな容量性負荷を駆動することになるため、内部アドレ
ス信号の信号変化が比較的遅くされることになる。そこ
で、上記のようにアドレス信号A8ないしAll用にマ
ット選択用のアドレスバッファ回路を設けることによっ
て、ワード線選択に先立って行う必要があるマット選択
を高速に行え、アクセスタイム高速化を達成できるもの
である。
回路図が示されている。
ためのものであり、アドレス信号BXIOとBXIOB
とにより上下のマソットの選択を行うためのものである
。
御〔センスアンプ、Y(カラム)選択線不良の救済に対
応するもの〕を行う。ここで、Iば8ないし1lを示す
ものである。上記信号AXIHとAXIHBは、一対の
ナンドゲート回路が1 1 3 らなるラッチ回路を信号BXIBとBXIによりセビッ
ト/リソセットさせることにより形成される。
制御、信号AYNLと信号YIBを制御する。信号AX
IHは、Yデコーダ市II?卸のためのRASの1サイ
クル期間をラッチする。
されている。第72図には、それに対応した動作タイミ
ング図が示されている。
の通りである。
ぞれ4つの冗長ワード線が設けられる。
線に一対一に対応して冗長デコーダを設ける。
なるよう大記憶容量を持つものでは、冗長デコーダの数
が膨大になってしまう。
、冗長デコーダのイ不一ブルとアドレス1 1 4 信号XO〜X7に対応して設ける。このままでは、アド
レス信号X8〜Xllにより指定可能な24−16個の
ブロックでは同時に冗長ワード線が選択されてしまうた
め、冗長ワード線の効率が低下するとともに、冗長ワー
ド線に欠陥が存在する確率が上がるため欠陥救済効率が
低下してしまう。
ーズを追加し、上記16個のブロックのうち、1個だけ
で冗長ワード線の選択を行うようにする。すなわち、不
良ワード線が存在するブロック(マビット)のみで冗長
ワード線への切り換えを行うようにする。この動作は、
各ブロックに共通して設けられた信号XRODB−XR
3DB(BXIO)ないしXROUB−XR3UB (
BXIOB)とマット選択信号(MSiL/R,SL
/ S R )とにより可能となる。
4ビットで16分割すると、各ブロックには4本の冗長
ワード線があるため、冗長デコーダの数は、最大で4
X 1 6 = 6 4個設置できる。
4個までの任意の数(4の倍数が望ましい)に設定可能
となる。ここで、4〜64個の中で救済効率が最大値(
歩留まりが最大)を採るように本実施例では12個が選
ばれた。このような欠陥救済法の救済効率は、従来方式
の他の欠陥救済法において冗長ワード線の数を12本設
けた場合(冗長デコーダの数も12個)とは一等しくで
きる。すなわち、冗長デコーダの数は同じで冗長ワード
線の数を1/3に低減できるものである。
されないが、ポリシリコン層から形成され、記憶すべき
不良アドレス等に対応してレーザー光線の照射により選
択的な切断が行われる。
によりオン状態にされるMOSFETを通してイニシャ
ライズが行われ、ヒューズFUSEが切断されていると
インバータ回路の出力ハイレヘルによりオン状態になる
MOSFETによって接地電位に固定される。ヒュース
FUSEが切断1 16 されていないと、それによりインバータ回路の入力はハ
イレヘルに固定される。
されていないと、欠陥救済が行われないことを意味し、
このとき信号XRDJBはロウレベルになる。ここで、
Jは0から11を示し、冗長デコーダの数12個に対応
ずる。欠陥救済があるとヒューズFUSEが切断されて
おり、信号RDPにより信号XRDJBがハイレヘルに
なる。
下側のヒューズは不良アドレスの記憶用である。欠陥敦
済時にイネーブル用のヒューズを切断させる。信号XR
DJは、冗長デコーダJにプログラムされたアドレスと
入力アドレスXO〜Xllが一致したときハイレヘルに
なる。同図において、信号X N D 0 .1〜XN
D2Jがソースに入力されるMOSFETはNチャンネ
ルMOSFETである。信号XRDJBは、ブリチャー
シのときハイレヘルになり、アクティブ時に入力アドレ
ス信号XO−Xllのうち、冗長デコーダJに1 1
7 プログラムされたアドレスと1ビットでも異なるものが
あると、すなわち、欠陥救済アドレスが選択されなかっ
たとき口ウレヘルになる。信号XRDBJは、上記全ビ
ット一致するとハイレベルのままになる。信号XRDJ
は、プリチャージのときロウレヘルとなり、救済アドレ
スが選択されない場合はロウレベルのままとなる。
ない。これにより、信号XRDJBはロウレベルに固定
され、信号XRDJはロウレベルに固定される。信号A
,B6及びB7は、冗長ワード線のテスト用に用いられ
る。テストモードのとき信号STBをロウレベルにする
。これにより、J=0.3,6.9の冗長デコーダを救
済状態とし、X6とX7の組み合わせ(0.0)(10
) (0 1) (1 1)でアドレスヒュー
ズを等価的に切断状態にし、それぞれXRO−XR3の
4本の冗長ワード線に対応させ、冗長ワード線を選択で
きるようにする。このとき、I=8〜11のアドレス比
較回路では、入力アドレスに無関1 1 8 係に一致状態とすることにより、上述のように16個の
フロソク全てで冗長ワード線を選択するようにしている
。このようにするごとによって、l6ブロックのうち1
ブロックでしが冗長ワード線のテストができなくなるの
を回避することができるものとなる。
われるごのがなく、むルろ全部が使われないことの方が
多い。このことに着目し、この実施例では、上述のよう
に冗長デコーダを複数のメモリマットに設けられた冗長
ワード線の選択に対して共通に用いるものである。
。この理由は、下記の通りである。従来の冗長デコーダ
では1個のアトルス比較回路により一致のみの判定を行
い、一致したことを受けて通常のワード線の選択パスを
止めていた。この方式では、通常のワード線選択パスの
禁止のために1段論理とレーシング防止のためにタイミ
ングマージンが必要になる。そこで、この実施例では、
1 19 致検出用と不一致検出用の2個のアドレス比較回路を設
ける。一致検出があると冗長ワード線の選択を行い、不
一致検出があると通常ワード線の選択を行うようにする
。これにより、1段論理を減らし、かつ、従来のような
レーシングを起こすタイミング関係を無くし、ワード線
の選択動作を高速化することができるものとなる。
択を行うデコーダ回路の回路図が示されている。
ード線選択タイミング信号である。上記イネーブル用ヒ
ューズを切断状態にしたとき、不良ワード線以外をアク
セスしたときは、信号XRDOB−XRDIIBの全て
がロウレヘルになる。
ブル用ヒューズFUSEを切断していない、言い換える
ならば、非救済のときには信号BXOかBXOBがロウ
レヘルになることより、信号XEがハイレヘルにされる
。これと、信号BXO1 2 0 B X l ニよりブリデコード信号XKDB.XKU
B (BXIO,BXIOBで上下に分かれる)が作ら
れる。信号WCKDB,WCKUBは、これに対応する
ワード線クリア(ワード線の遠端)信号である。
12個の冗長デコーダを3個づつ分けて作られる4本の
冗長ワード線の選択用の信号である。この信号と信号B
XIO,BXIOBにより上下マットに対応して冗長ワ
ード線選択信号XRLDBXRLUB及び冗長ワード線
クリア信号WCRI、DB.WCRLUBが作られる。
発生回路の一実施例の回路図示されている。
作を行わせるタイミング信号PNIにより形成される信
号を受けてオン状態になるNチャンネルMO S F
ETにより接地電位が与えられ、第2段階の増幅動作を
行わせるタイミング信号P121 N2により形成される信号を受けてオン状態とになるN
チャンネルMOSFETにより接地電位が与えられる。
動作を行わせるタイミング信号PPIにより形成される
信号を受けてオン状態になるPチャン不ルMOSFET
により動作電圧VDLが与えられ、第2段階の増幅動作
を行わせるタイミング信号P P 2により形成される
信号を受けてオン状態になるPチャンネルMOSFET
により動作電圧VDLか与えられる。
を与えるNチャンネルMOSFET,PチャンネルMO
SFETのゲートを制御する回路の少なくとも最終段の
インハータの接地電位(Nチャンネル側)、動作電圧(
Pチャンネル側)は、上記センスアンプに与える接地電
位あるいは動作電圧VDLが与えられ、上記Nチャンネ
ルMOSFETあるいはPチャンネルMO S F E
Tをオフ状態とする場合、電源ノイズにより誤ってオン
状態にさせないよう電源線を共通化している。
PチャンネルMOSFETとはそのコンダクタンスが比
較的小さくされることによって比較的小さな電流を供給
するようにされる。第2段階でオン状態になるNチャン
ネルMO S F ETとPチャンネルMOSFETは
、比較的大きなコンダクタンスを持つようにされること
によって比較的大きな電流を供給するようにされる。
3 R)により、32マビットのうちの4つのメモリマ
ットのセンスアンプが活性化される。
御回路の一実施例の回路図が示されている。
号SL,SR及びロウ系のタイミング信号R1とR2か
ら以下の信号を形成する。ここでは、前述のような32
マビットの中の1個のマット内の閉じた信号として説明
する。それ故、信号MS I L/R以外はサフィック
スIを省略する。
R,Xデコーダ引き抜き信号XDGLB/RB、相補デ
ータ線プリチャージ信号PCBを形成する。また、ワー
ド線駆動信号WPHL/Rや信号MSHは、前記ブート
ストラップ電圧VCHを動作電圧とするラッチ形態のノ
アゲート回路により信号のレベル変換が行われる。これ
らレベル変換された高レヘルの信号は、上記ブー1・ス
トランプ電圧VCHを動作電圧とするインバータ回路を
介して出力される。それ故、この実施例のメモリマット
においては、選択されるワード線は、ロウレベルの非選
択レヘルからいつきに上記昇圧された選択レベルに変化
する。これによって、従来のようにワード線選択信号を
用い、それを遅延させた信号との組み合わせによりブー
トストラップ電圧を得る構成に比べてワード線の選択動
作の高速化が可能になる。
プリチャージ信号XDPL/R,Xデコーダ引き抜き信
号XDGLB/RBから選択ざれ124 るワード線WL、冗長ワード線R W Lを形成するデ
コーダ及び駆動回路である。
電圧V C Hを用いているので、前記のように選択ワ
ード線をロウレベルの接地電位VSSから昇圧電圧VC
Hまで直線的に立ち上げるものである。
アード線駆動信号SHL/Rも上記同様な昇圧電圧VC
Hを動作電圧とするものである。それ故、センスアンプ
と選択される相補データ線との間では、スイッチMOS
FETのしきい値電圧によるレベル損失なく信号の授受
が可能になるものである。
示されている。
用MOSFETとから構成される。アドレス選択用MO
SFETのドレインは、一対の平行に配置される相補デ
ータ線の一方に接続される。
続される。情報記憶用キャパシタの他端(プレート)に
はプレーl・電圧が供給される。
ないしWL3及び冗長ワード線RWLOないしRWL3
が例示的に示されている。
によるカソプリングは、コモンモードで相補データ線に
現れるので後述する差動センスアンプにより相殺できる
ものである。なお、相補データ線は、一定の間隔で交差
させられて入れ換えが行われるものである。このように
することによって、相補データ線相互のカップリングの
影響を除くことが可能になる。
チMOSFETが設けられ、前記のクリア信号WCLO
〜WCL3及びR W C L O〜RWC L 3が
供給される。
ETを介して相補データ線は、センスア1 2 6 ンプの入出力ノードに結合される。センスアンプは、そ
の1つが代表として例示的に示されているように、Pチ
ャンネルM O S F E TとNチャンネルMOS
FETからなるCMOSインパ゛一夕回路の入力と出力
とを交差接続させて構成される。
単位回路をいう場合と、このような単位回路のソースが
共通化されてなるメモリマ・ノト単位でみた場合とがあ
ることに注意されたい。
コモンソースPPには、前記のようなPチャンネルM
O S F E Tからなるパワースイッチを介して動
作電圧VDLの供給が行われ、NチャンネルMOSFE
TのコモンソースPHにハ前記のようなNチャンネルM
OSFETからなるパワースイッチを介して接地電位V
SSの供給が行われることによってセンスアンプの増幅
動作が開始される。
からなる入出力線100,IOOBない1 2 7 し103,IO3Bに接続させるカラムスイッチMOS
FETが設けられる。それ故、上記4対のカラJ、スイ
ッチM O S F E TOケーI・には、共通にY
(カラム)選択線YSが接続される。これに対応して、
冗長データ線も4対から構成され、図示しないが4組設
けられ選択信号YSROないしYSR3が設けられる。
の回路図が示されている。
、RAS信号に対応した信号RFDBをクロソクとして
その計数動作い、リフレソシュアドレス信号ARJを形
成する。信号CAIは、キャリー人力信号であり、信号
CAJはキャリーアウト信号である。このような単位回
路を12個縦列接続し、アドレス信号AOないしΔ11
に対応したりフレソシエアドレス信号AROないしAR
l1を発生させる。この実施例ては、4096ビットス
キャンのりフレノシコ.動作が行われる。
8 一実施例の一部回路図が示されている。また、第75図
には、CAS系のアドレス選択動作の一実施例のタイミ
ング図が示されている。
Sインバータ回路からなる入力回路に供給される。この
入力バッファ用のCMOSインバータ.回路は、前記同
様に約1.6■のようなロジンクスレソショルト電圧を
持つようにされる。その動作電圧■CCは、上記口ジン
クスレッショルド電圧1.6Vの約2倍である3.3■
に設定され、TTLレベルの信号に対応している。信号
CASは、それがロウレベルにされるとY系の回路の動
作が開始される。
S信号は、前記RAS信号と同様な回路が用いられる。
され、回路の電源電圧VCCが定常的に供給される。
9 号DOEXW3B..W5Bや信号CEの制御に用いら
れ、信号C2Bは、信号WYPの制御に用いられ、信号
C2ば信号W3B,YL及びDL等の制御に用いられる
。信号CEから信号ACIBが形成され、それにより信
号YP及びRYPが形成される。
制御する信号であり、信号CBにより発生される。この
信号ACIBにより内部で1ショビットパルス(RYP
,YP)を作りリードを行う。
ト動作のときにも発生する。信号RYPはメインアンプ
の動作制御信号である。
の一実施例の回路図が示されている。
を受けるナンドケート回路は、入力バッファを構成する
。すなわち、ナンドゲート回路は、信号R1がハイレベ
ルになるとケートを開いて、外部端子AIから供給され
るアドレス信号を内部1 3 0 に取り込む。この信号R1は、スタンハイ状態での電流
を低減するためのものである。すなわち、信号R1がロ
ウレベルにされるスタンバイ状態では、アドレス端子A
Iの信号に入力回路が応答しなくされる。このようなゲ
ート機能を持つ入力バッファにおいても、そのロジンク
スレソショルド電圧は、前記のように約1.6■に設定
されるものであり、その動作電圧■CCは前記のように
約2倍の3.3■に設定される。これにより、動作電圧
■CCの中点にロシソクスレソショルド電圧が設定され
るから、動作電圧を効率よく使用でき入力レベルマージ
ンを大きくできる。
われる3状態出力回路は、上記アト゛レス信号AIを取
り込む入カゲー1・回路とされる。アドレス信号の取り
込み信号YLにより制御される上記同様な3状態出力回
路は、上記入カゲー1・回路を通したアドレス信号を受
けるCMOSインバータ回路の入力と出力との間の正帰
還ループを構成してアドレスラッチ動作を行う。このア
ドレス1 3 1 ラッチ回路の出力からは、インハータ回路を通して、内
部アドレス信号BYI、BYIBが形成される。
ら信号ACjBが形成される。
、この信号YLの発生モードに応じてYアドレスバッフ
ァは4つの動作モードをもつ。第1のモードはノーマル
モードであり、信号YLがCAS信号に対応して変化し
、スタティソクカラム動作を可能にする。第2のモード
はニブルモードであり、このときには最初のCAS信号
により信号Y Lが形成されて取り込んだアドレス信号
を保持する。第3のモードはCBRモードであり、この
ときにはCAS信号をυセットして後にロウレベルにす
ると信号YLが発生されてアドレス信号の取り込みを行
う。第4のモードは、WCBRであり、信号R1と信号
Y LO間で有効とされるアドレス信号をテストモード
を指定する信号として取り込むものである。
ード回路の一実施例の回路図が示されており、データ線
、カラム選択線(以下、単にYs線という場合がある)
やセンスアンプの不良救済を行うものである。この実施
例におけるY系の冗長回路の基本的な考え方は、前記X
冗長回路と同様である。
16ブロックからなる。このうちIブロックの不良デー
タ線が冗長データ線により救済される。したがって、ア
ドレス比較回路にはアドレス信号AX8H,AX8HB
−AXI L AXIIBが入力される。
選択線でば4ベアの相補データ線が選択される。このた
め、4ペアの相補データ線の単位で救済される。それ故
、アドレスYOとY1は縮退されるため、アドレスYO
とY1に対応したヒューズは設けられない。また、×4
ビソ1・構成やニブルモードで縮退されるアドレスYI
O Yl1 3 3 1に対応ずるヒューズも設けられない。したがって、1
ブロック内で冗長YS線は4本同時に出ることになる。
分割(YIO,Yll)され、チップ内に長手力向に分
散配置される。このことは、前記第4図に示したブロッ
クのアドレス割り付けから明らかであろう。
アドレス¥2とy3も縮退される。しかし、アドレスY
2とY3に対応するヒューズも無くずと、lブロック内
で冗長ys線を16本同時に出すことになる。すなわち
、冗長データ線が16X4 (I/Oの数)一64ペア
同時に救済される事になり、冗長データ線を多数用意し
なければならなくなるので効率が悪くなる。そこで、ア
ドレスY2とY3に対しては、64ビット同時テスト時
に実際の相補データ線不良がある相補デーク線に対応ず
るYS線のみ冗長YS線に切り換え、残りは通常のys
線を選択(アドレスY2とY3縮退による4YS線のマ
ルチ選択)を行う。これ1 3 4 により、YSマルチ選択方弐の64ビビットテストモー
ドを設けるにもかかわらず冗長データ線の数を4倍も用
意ずる必要がなくなる。
るため、もしYS線不良が発生ずると同じYS線に属す
る複数ブロックでデータ線不良となる。これを救済する
ために、ブロック毎に冗長デコーダを割り付けると、冗
長デコーダの数が多数になってしまい救済効率が落ちる
。これを防くために、ブロック分け用アドレスx8〜X
llには、それぞれヒューズを2個づつ設けており、下
側のヒューズF’ U S Eを切断すると、対応ずる
Xアドレスの比較を行わなくする。このようにして、例
えばx8、X9、x11の下側ヒューズFUSEを切断
すれば、1本のys線に属する8ブロックが縮退され、
1つの冗長デコーダで救済できるようになり効率向上が
図られる。同様に、センスアンプの不良に対しては、X
8のみ下側ヒュースFUSEを切断すれば、センスアン
プの左右のデータ線が1つの冗長デコーダで救済するこ
とがで1 3 5 きる。
下側回路はアドレスY4ないしY9に対応している。第
47図において、上側回路は、アドレスY2,Y3に対
応し、下側回路はアドレスx8〜Xllに対応している
。
J Sによりオン状態にされるM. O S F E
Tを通してイニシャライズが行われ、ヒューズF U
S Eが切断されているとインハータ回路の出力ハイレ
ベルによりオン状態になるMOSFETによって接地電
位に固定される。ヒュースFUSBが切断されていない
と、それによりインパータ回路の入力はハイレヘルに固
定される。
レスと入力アドレスとが一致すると、信号RDJがハイ
レヘルになり、不一致であると信号R D J カロウ
レベルになる。非救済時におイテは、信号RDJはロウ
レヘルに固定される。
6 がロウレベルに、信号YFIJ,YFIJBはアドレス
Y2とY3に対応ずるヒューズの状態を出力する。アド
レスY2とY3はアドレス比較されない(縮退される)
。冗長データ線のテス1・のとき、アドレスX8〜Xl
lは縮退される。アドレスY2とY3の状態が(0,O
)(L O)(0.1)(i l)に対応して、J
=0. 3, 6. 9の冗長デコーダが救済状
態となり、4本の冗長YS線に対応している。このこと
は、前記X冗長回路と同様な構成である。
D5、RD6〜RD8及びRD9〜RDI1のそれぞれ
に対応して冗長YS線選択信号YRDOB〜YRD3B
が形成される。
に通常のYS線の選択を禁止する。ただし、64ビット
同時テスト時には、信号YMBのロウレベルにより、信
号YRDはロウレヘルに固定され、通常のYS線も同時
に選択される。
7 とY3に対応したヒューズFUSEの状態をモニタする
。ノーマルモードでは、信号YMBのハイレベルにより
ハイレヘルに固定される。64ビソ1・同時テスト時に
は、救済アドレスか選択された時信号RDJのハイレベ
ルによりアドレスY2とY3のヒューズの状態をデコー
トして、どれか1つの出力がロウレベルにされる(不良
アドレスのY2,Y3のグリデコート信号に相当する)
。
の冗長デコーダのうち、たまたまY2とY3を除くアド
レスが一致して、Y2とY3のみ異なるアドレスか救済
されていた時、信号RY20B〜RY23Bのうち2本
以上をロウレベルにすることができるようにJ=O〜]
1のOR(オア)論理を採るものである。すなわち、例
えばア1・レスY2とY3で縮退される4本のYSWA
のうち2本が救済されていた場合、その2本を冗長YS
線へ、残り2本は通常のYS線に振り分けるために用い
られる。
8 えるならば、テストモードにおいて冗長YS線を選択し
て、そこに設けられたメモリセルへの書き込み/読み出
しテストを行うようにするため、アドレス信号X8ない
しXllのどのアドレス指定に対しても冗長YS線(Y
SRO〜YSR3)が選ばれることが必要になる。また
、冗長YS線の指定用にアドレス信号Y2とY3の2ビ
ソl・が用いられる。すなわち、}言号Bl (1=
2.3)とA (L=8.9.10.11の冗長デコー
ダに対応)にSTB (冗長テスト信号)又はVCCが
供給される。これにより、不良アドレスのヒューズを切
ドすることなく、上記のテストモード時のアドレス信号
により等価的にヒューズを切断したのと同様となり、上
記アドレス指定された冗長YS線の選択動作を行うこと
ができるものとなる。この回路は、基本的には前記X系
の冗長回路と同様であるので、各信号の詳細な説明を省
略する。
以下の通りである。
9 る多ビット同時テストモードのときの欠陥教済の一例を
別の観点から説明するための概念図が示されている。
ドレスを示している。この実施例のように約16Mビッ
トのような記憶容量を持つRAMを構成する場合、Xは
4096アドレス、Yも4096アドレスからなる。従
来の欠陥,1′!i済技術では、X及びYの1つの不良
アドレスに対して冗長回路に切り換える。それ故、例え
ば、Y系の1つのアドレスに欠陥が存在すると、それに
設けられる4096個のメモリセルが結合されるビット
線のアクセスを禁止し、4096個のメモリセルが同様
に結合された冗長ビット線に切り換える構成となるもの
である。これでは、冗長回路の規模が大きくなるため、
同図の実施例ではX系のアドレス上位2ビットと、Y系
のアドレスの上位2ビットを用いてX及びYアドレスを
4分割づつすることによりl6のメモリブロックに分割
し、各ブロック単位でデータ線を指定できるようにする
もの1 40 である。
はY系のアドレスの上位2ビットを縮退させ×4ビット
構成とした時にはY系が多重選択される。したがって、
その中に1つでも欠陥が存在する場合、従来の欠陥救済
法では、全部を冗長回路に切り換えるものである。それ
では、Y系の多重選択テスト用あるいは×4ビソ1・構
成用のためだけに欠陥の存在しないビット線も冗長ビッ
ト線に切り換えることが必要になる。そこで、同図に点
線で示すようにY系を4アドレス同時に選択するとき、
欠陥ビソlやYS選択線が存在するブロックだけ冗長ビ
ット線R B Lに切り換え、同時選択される残り3ア
ドレスに対応したビット線はノーマルビット線NBLを
選択ずるようにずるものである。なお、上記のようなブ
ロック構成により、Xアドレスにより分割される他のメ
モリブロックはビット線が非選択になるものである。こ
のような構成により、欠陥が存在するもののみが冗長ピ
ント線に切り換えられるから、用意する冗長1 4 1 ビット線を大幅に少なくできるものである。
hmの欠陥救済の他の一実施例を説明するだめの概念図
が示されている。
ト線のうち、Xアドレスにより分割される4つのブロッ
クのうち、欠陥が存在するブロックのみが冗長ビット線
RBLに切り換えられ、他のブロックはノーマルビット
線NBLが選択される。
冗長ビット線あるいはYS選択線を少なくすることがで
きるものである。
ド線の欠陥数済の他の一実施例を説明するための概念図
が示されている。
のうち、Yアドレスにより分割される4つのブロックの
うち、欠陥が存在するプロ・ノクのみが冗長ワード線R
WLに切り換えられ、他のブロックはノーマルワード線
NWLが選択される。
冗長ワード線を少なくすることができるものである。た
だし、この実施例のようなXアドレス信号がYアドレス
信号に先行して多重化されて入力されるDRAMでは、
上記Yアドレス信号をそのまま利用することができない
。そこで、内部でYアドレスと等価なブロックアドレス
ともいうべきアドレスを前記同様なヒューズ手段を用い
ること等によりプログラムしておくごとによって上記同
様な欠陥救済法を実現できるものである。
を含むY系の一部ブリデコーダ回路の一実施例の回路図
が示されている。
選択(4ベアのI/O線のうちの1ペア選択)を行う。
アドレスY2とY3のプリデコートを行う。
Y3のプリデコードが無視され、第41 4 3 8図の信号RY2 0B−RY2 3Bがそのままの論
理で出力される。
レスY4とY5をプリデコードし、信号YPに従って出
力されるブリデコード信号であり、データ線選択タイミ
ングとされる。信号CBは、そのリセビットタイミング
を規定するものである。
号YRDがハイレヘルのときにはハイレベルとなり通常
のYS線を選択を禁止する。
で縮退されるAYS線が非救済なら、信号AY20U/
D〜AY23U/Dの4本かハイレベルとなり4本のY
S線が選択されるが、救済さていると対応するAY20
U/I)〜AY23U/Dのうち1本〜4本が出力され
ず、代わって冗長YS線が1本〜4本選択され、冗長Y
S線と通常YS線とが同時に選択される。AY60U/
D〜AY83U/Dは、アドレスY6〜Y9のブリデコ
ード信号である。信号YR O U/DB−YR 3
U1 4 4 /DBは、冗長YS線を選択する。これは、信号You
/DB〜Y 3 U/D Bに対応ずる。
回路が示されている。
ト回路によりデコードされる。このデコード出力とY選
択タイミング信号YKUB (K=0〜3)とはノアゲ
ート回路に供給され、それぞれのノアゲート回路からカ
ラム選択信号YSO〜YS3が形成される。前記冗長デ
コーダ回路により形成された信号から冗長用のカラム選
択信号YSRO−YSR3が形成される。
が示されている。
たアドレス信号NAKが出力される。ニブルモードでは
、第1サイクルの内部アドレス信号BYIを初めにカウ
ントアンプする。×4ピント構成でメモリアクセスを行
うとき、スイッチの形態で示したマスタースライスによ
って信号NA1 4 5 Kはハイレベル(VCC)に固定される。
回路の一実施例の回路図が示されている。
である。信号MAは、信号ACIB (RYP)の発生
に伴い発生する。信号R1ば、メインアンプのリセビッ
トタイミングを決める。
は、そのリセビットを行うものである。
とCASとの両方のハイレヘルでリセビットするもので
ある。
電流の低減を図っている。
り、リードモードのとき発生される。×1ビット構成の
場合、信号C1とWRとの論理積により発生される。×
4ヒソ1・構成のときには、1 4 6 出力イネーブル信号OE−Cl・WRの論理積により発
生させられる。tOEH (信号WEからの信号OE
ホールド時間)対策のためにWE系信号DLにより、制
御信号OEのラッチを行うようにするものである。
図が示されている。
CBR動作、WCBRの動作の制御を行う。
号CRBとL F Bは、テスト系回路の制御、具体的
にはWCBR時のアドレスのセビット/リセットを制御
する。
路が示されている。
ファに対してアドレスのラッチを行わせるものである。
等が異なる。その動作波形の一例が第77図に示されて
いる。
に同期してYアドレスのラッチを行わせる。ニブルモー
ドに対しては、RASサイクルの期間中Yアドレスをラ
ソチする。この理由は、ニブルモードでは、ニブルカン
タでアドレス信号が生成されるからである。スタティッ
クカラムモードでは、ライト時のめYアドレスをラソチ
する。
をラッチする。WCBRモードのときには、RASサイ
クル期間中Yアドレスをラソチするものである。
プ/ホールドを制1ヰする。高速ページモードやニブル
モードでは、CASがロウレベル、かつWEがロウレベ
ルによリセットし、CASのハイレベルによりリセット
する。スタティソクカラムモードでは、C A. Sの
ロウレヘル又はWEのロウレベルによりセビットし、ラ
イト動作の終了でリセソ1・する。
8 しないようにラッチを行う信号である。これは、リード
・モディファイ・ライト動作に対応している。スタティ
ソクカラムモードではtWol+ (信号WEから出
力ホールド時間)に対応している。
部の実施例回路が示されている。
、CMOSインバータ回路からなる入力回路に供給され
る。この入力バッファ用のCMO Sインバータ回路は
、前記同様に約1.6■のようなロジックスレッショル
ド電圧を持つようにされる。
CCは、上記口ジンクスレソショルド電圧1.6Vの約
2倍である3.3■に設定され、TTLレベルの信号に
対応している。
。スタンバイ状態のときW1とW2はロウレベルにされ
る。動作時には、信号WEの変化にに同期して変化する
。信号W1は、RAS/WE論理制御(WN/WF)を
行い、信号W2はCA1 4 9 S/WE論理制御を行う。tAsc (カラムアドレ
スセソ1・アップ時間)f!保のためライトセ・ビット
を遅らせている。信号W3Bは、信号W2により形成さ
れた1ショビットパルスであり、これより信号W4Bが
形成される。
入力バッファから入力出力線I/Oに伝えられるまでの
制御を行い、WYPBは書き込み信号が入出力線I/O
からビット線に伝えられるまでの制御を行う。
ャージを行う。これは次のリードサイクルに対応するた
めである。信号WLはスタテイ・ノクカラムモードの時
のアドレス、データのラッチを行うものである。第76
図には、ライト動作の一例のタイミング図が示されてい
る。
が示されている。
他の入力回路と同様なロシソクスレソショル1 5 0 ド電圧を持つ。このゲートの制御信号Aは、×1ビット
構成では、4つの入力バッファのうち1つが信号Rlと
なり、残り3つは回路の接地電位■SSが与えられるこ
とによって、実質的に無効にされる。×4ビット構成と
して用いるときには、信号Aは4つの入力バッファの全
部に対応して信号R1とされる。動作状態にされる人カ
バッフプの人力部にナントゲート回路を用い、それに信
号R1を供給するのは、前記同様にスタンバイ状態での
電流消費を低減させるためである。信号DLにより、書
き込みデータのセットアップ/ホールドの制御が行われ
る。
の制御に用いられる。信号RASセットのときの信号D
QI−DQ4のデータにより、ライ1・/非ライトの制
御を行う。信号DI(0〜3)は、更にニブルアドレス
NAI単位に分割される。
路図が示され、第59図にはメインアン■ 5 1 プの一実施例の回路図が示されている。
信号である。信号WMAは、データ人カバッファから人
出力線I/Oへの信号伝達(ライト動作)を制御する。
ルアップを行うものであり、信号IOIJは入出力線I
/Oをショートする信号である。
ンプを動作させる。1つのテストモードでは、信号TB
により16個のメインアンプが一斉に動作状態になり1
6ビノトの一括比較動作が行われる。さらに、別のテス
トモードでは、信号TEとYMBにより、YS&1をマ
ルチ選択させることにより、64ビットの一括比較動作
が行われる。第89図(A)には、一対のメインアンプ
による4ビット並列テストを例にしてマルチビットテス
トの原理を説明する回路図が示されている。
を8対に分け、それらの一対に対応する21 5 2 つのI/O線ペアのそれぞれに4本のYS線でマルチ選
択された4ビビットづづの2つのI/01ペアで合計8
ビソI・からなる読み出しデータを上記8対のメインア
ンプにパラレルに送出させるごとによって全部で64ビ
ッl・のマルチテストを行うものである。
ンプMAの一方の入力には、4ビットからなる読み出し
信号に対応した相補ビビット線BL1とBLBIないし
BL4とBLB4とがYスイッチMOSFETと入出力
線I/O及びI/OBとをそれぞれ介して共通に接続さ
れる。上記一対のメイアンプMAの他方の入力には、基
準電圧■Rがそれぞれ供給される。この基準電圧VRは
、同図(B)の波形図に示すように、ハイレベルの読み
出し信号と1ビット不一致の時の信号との中間レベルに
設定される。すなわち、同図のように相補ビットBLI
とBLB 1が同図のように論理″0″ (BLIがロ
ウレベル“I4”でBLBIがハイレベル“H″)であ
ると、入出力線I / O (7)1 5 3 レベルは、プルアップMOSFET (Ml)に対して
YスイッチMOSFET (M2)及びセンスアンプの
MOSFET (M3)が接続される分だけ、そのコン
ダクタンス比にしたがって同図に点線で示すように低い
レベルにされる。それ故、上記基準電圧VRは、上記プ
ルアップMOSFET(M1)に対して、YスイソナM
OSFET (M2)を2個、センスアンプのMOSF
ET (M3)を2個直列接続して、上記ハイレベルと
1ビット不一致時のロウレヘルとの中間レベルにされる
。それ故、第89図に示した実施例では、全ビット論理
“1”を書き込んで1ビットでも論理“0″があると、
一対のメインアンプのうち入出力線I/Oに対応したメ
ンアンプの出力信号がハイレベルからロウレヘルに変化
し、入出力線■/OBに対応したメンアンプの出力と同
じ口ウレベルになってエラーを検出する,,上記の場合
とは逆に、4ヒット全部に論理“′0′゛を書き込んで
それを読み出と、全ビット論理“0゛が読み出されると
上記の場合とは逆に入出力%?il/OB側がハイ1
5 4 レベルになり、上記のように1ビットでも不一致がある
と入出力線■/○Bのレベルが上記同様に低くされるた
め、一対のメインアンプのうち入出力線I/OBに対応
したメンアンプの出力信号がハイレベルからロウレヘル
に変化し、入出力線I/Oに対応したメンアンプの出力
と同じロウレベルになってエラーを検出する。なお、全
ビッl・が一敗のときには、一対のメインアンプの出力
は、ハイレベルとロウレベルに分かれるものとなる。
図のような状態にあるとき、入出力線■/OBには、3
つのセンスアンプの出力のロウレベルが供給されること
によって、比較的低いレベルにされる傾向にある。これ
により、不良読み出しが有ったビット線BLBIには、
入出力I/OBのロウレベルが伝えられ、センスアンプ
ヲ逆転させて不良読み出しのビンI・線に正常データを
書き込んでしまう虞れがある。
には、プルアソプMOSFET (Ml)1 5 5 のコンダクタンスを大きくさせる。具体的にはマルチビ
ントテストモードのとき、その信号によりオン状態にさ
れるプルアップMOSFETを設けるようにする。これ
により、入出力線■/○と■/OBのロウレベルの落ち
込みを低くして上記のような誤書き込みを防止すること
ができる。
、その制御信号によってオン状態にされるスイッチMO
SFETによって、動作電圧をVCCから約5Vのよう
なVCCE又は昇圧電圧VCHに切り換えるようする。
レヘルを相対的に高くできるから、上記のようなロウレ
ベルによる誤書き込みが防止できる。
い値電圧とし、入出力線のプルアップレベル(バイアス
レベル)その分高くするようにしてもよい。すなわち、
この実施例のように約3.3■のような低電圧VCCで
動作する場合、プルアップMO S F ETのしきい
値電圧が大きいと、上1 5 6 記プルアップレベルが低くなり、誤書き込み防止のため
のロウレベルマージンが小さくなるからである。
ンプにそれぞれ接続される2つのI/O線ペアをトルー
( T rue)どうし、パアー( B ar)どうし
接続して、2つのメインアンプを上述した形態に共用し
ている。これによりメイアンプの数が倍に増加すること
を防いでいる。それぞれのI/ O 11i’iペアで
4ビソ1・、合計8ビットを上記8対のメイアンプで比
較し、64ビビット同時テストを実現している。
6Mビントのような大記憶容量を持つRA.Mのテスト
時間の短縮化を図ることができるものとなる。
バッファからの信号を上記入出力線■/0に供給すると
同時に、信号RMAによりデータをメインアンプにもラ
イトする。これはニブルモ1 5 7 一ド、高速ページモードに対応するものである。
一実施例の回路図が示されている。
−MAi3Bのうちの一対はメインアンプ選択アドレス
ASO−AS3によって選択され、さらにニブルアドレ
スNAiによって選択された出力群が信号DSにより出
力WAMO i B, MO +に送出される。このよ
うにして、16個のメインアンプのうち1つのメインア
ンプが選択される。
はハイレベルに固定される。
リセットでリセビットされる。ニブルモードでは、第1
サイクルで4個のメインアンプにデータを入れ、第2サ
イクルからは取り込んだデータをメインアンプから出力
させるだけでよいので信号DSはハイレベルのままにな
っている。
ンプのデータを比較回路(ナンドゲー158 ト)を通して1個の出力信号MOiにまとめる。
の回路図が示されている。
御する。リード・モディファイ・ライ1・でのデータラ
ソチを行う。信号TEによりテストモードのとき16個
のメインアンプを全て活性化し、その出力信号MOO〜
MO3ないしMOOB〜MO3Bにデータを出力させる
。この比較出力方式としては、2値と3値がある。
きには出力DO/DOBにハイレベル/ロウレベルを出
力し、フェイルのときにはロウレベル/ハイレベルを出
力させる。3値方式ではオール論理u1″のときには出
力D O/D O Bにハイレベル/0ウレベルを出力
し、オール論理“0”のときにはロウレベル/ハイレベ
ルを出力し、フェイルのときにはロウレベル/ロウレベ
ルを出力させる。
9 方式になり、信号TWがロウレヘルのきには上記3値出
力方式となる。
が示されている。
設けられる。前述のように内部回路は、降圧された電圧
VCCにより動作している。それ故、メインアンプを通
して伝えられた読み出しデータは動作電圧■CCにより
形成されている。信号DOEによりナンドゲート回路を
通したデータは、外部から供給された電源電圧VCCB
により動作するラッチ形態のノアゲート回路にレベル変
換される。このようなレベル変換回路を設けて、Nチャ
ンネルMOSFETからなるプソシュプル出力部を駆動
することにより、ハイレヘル側の出力レベルを高くでき
るとともに、駆動信号の振幅が大きくなるので高速化が
可能になる。
るMOSFETと抵抗素子が設けられる。
電位■SSが与えられたMO S F ETのしきい値
電圧を、上記出力MOSFETのしきい値電圧より低く
する。これにより、出力端子DOUTが負の電位になっ
たとき、上記低いしきい値電圧を持つMO S F E
Tがオン状態になって出力MOSFETのゲートとソー
スを短絡する。これにより、上記のような負電圧によっ
て出力MOSFETがオン状態になることはない。
グで動作する出力回路が別に設けられ、これにより出力
信号の立ち上がりと立ち下がりタイミングが早くされる
。そして、レベル変換回路を通したデータを受ける出力
回路により規定されたレベルまで変化させる。このよう
な構成を採ることによって、高速化を図りつつ出力レベ
ルを比較的長い時間を持って直線的に変化させることが
でき、出力信号のレベルの変化に伴う電源線や接地線に
発生ずるノイズレベルを小さくすることができる。
図が示されている。
ットが行われる。このWCBRにより、取り込まれたア
ドレスに対応したテスト信号を出力する。上記WCBR
により信号LFBが形成され外部アドレス信号の取り込
みが可能になる。
ットする。
フレソシュ、CBRリフレソシュサイクルにより信号F
RをRAS信号のプリチャージ期間にハイレヘルとする
ことでアドレスを全て論理“0″にリセビットすること
により行われる。
るAPIないしAFLの4ビットの組み合わせから形成
される信号FMNBに応じて以下の各モードが用意され
ている。(11X16ビビットテスト、(2) X 6
4ビビットテスト、(3)内部電圧VCCを外部電圧
VCCBに切り換える。(4)内部電圧■1 6 2 CCモニタ、(5)内部電圧VDLモニタ(61 2
0 4 8リフレソシュ(8 1 9 2ビット動作)
、(7)冗長エリアテスト、(8)高速化テスI・か
ある。
例の回路図が示されている。
/口ウレベル及びハイインピーダンスを選ぶことによっ
て、その組み合わせから、アルミマスタースライスによ
って指定される×1ビソ1一構成と×4ビソl・構成に
応じてそれぞれに以下のようなモードが設定される。
にハイインピーダンスのとき信号sCとNBが共にロウ
レベルになって高速ページモードが指定される。パソド
F I) Oをロウレベルとし、パソドFPIをハイイ
ンピーダンスとすると、信号SCがハイレベルになりス
タティックカラムモードが指定される。パソドF P
Oをハイインピーダンスとし、パソドF P 1 ヲハ
イレベル(V C C B’)にすると、信号NBがハ
イレベルになりニブルモ1 6 3 ードが指定される。
にハイインピーダンスのとき信号SCとNBが共にロウ
レヘルになって高速ベージモードが指定される。パソド
FPOをロウレヘルとし、パソドFPIをハイインピー
ダンスとすると、信号SCがハイレベルになりスタティ
ソクカラムモードが指定される。パソドFPOをハイイ
ンピーダンストシ、パビットFPIをハイレヘル(VC
CE)にすると信号WBが形成され、高速ページモード
でライトマスクモードとなり、パッドFPOを口うレヘ
ルとし、パソドFPIをハイレヘル(VCCB)にする
と上記同様に信号WBが形成され、スタティックカラム
でライトマスクモードとなるものである。ライトマスク
モードでは、RAS信号の立ち下がりのときWE信号を
ロウレベルにしておくことにより、出力端子I/Oから
ライトするビンを設定できる。
路図が示されている。
モニクずる。基板バイアス電圧VBBが約0.7V以下
になると信号W K r3がロウレベルになる。基板バ
イアス電圧VBBが浅いと、MOSFETのしきい値電
圧が低くなるため、回路動作により比較的大きな貫通電
流が流れラッチアンプが生じ易くなるので信号WKBの
ハイレベルによりRAMのアクセスを禁止するものであ
る。
。電圧VCCB>3Vでは、信号INTをロウレヘルに
する。言い換えるならば、外部電源電圧が低いときには
、信号INTにより内部の初期状態を設定する。
の具体的構成が示されている。この回路は、ロウレベル
からハイレヘルになる信号を遅延させる。端子SETを
ハイレヘル(V C C)にすると、その遅延量を短く
することができる。これらは、RAS系のタイミング調
整、CASやWE系のパルス発生等に広く用いられてい
る。
利用される。この端子に結合されるデータ出力バッファ
を出力ハイインピーダンス状態にしておいて、信号VM
CHでスイッチ制御されるM O S F E Tを介
して周辺回路用の動作電圧VCCを出力させ、信号V
M D Hによりスイッチ制御されるMOSFETを介
してセンスアンプ用の動作電圧V D Lを出力ざせる
。
シグネチャ端子としも利用される。欠陥救済が行われた
チソプでは、SIGBがロウレベルとなり、Q/DQ4
端子にVCCEよりしきい値電圧vthのおおよそ3倍
以上高い電圧を印加した場合に、回路の接地電位に電流
が流れ込むことで、欠陥救済が行われたチップであるこ
とを判定する。
施例の回路図が示されている。
CCが用いられる。このように内部電圧1 6 6 vCCにより基板ハソクハイアス電圧を形成するように
したのは、後述するように内部電圧Vccは安定化され
ているから基板ハイアス電圧の安定化が可能になる。
BAとVBBSとにより形成される。基板バイアス電圧
発生回路VBBAは、メインの発生回路であり基板レベ
ルが浅いどきと、動作時に回路による基板電流Inl1
を補うために動作する。
あり、リーク電流や微少直流電流によるVBBの変動を
補・うよう定常的に動作する。
である。これにより、上記発振回路の動作が制御され、
上記基板レベルが浅いときに回路VBBAによりVBB
が約−2■になるまで動作さられる。
B Sの動作を止め、例えば外部からVBBパッドを通
して基板電圧を設定し、動作マーシンの評価をするため
167 のものである。
図が示されている。
り、昇圧電圧V C Hのモニタ信号V H S Bに
よリレヘルが低いとき、又は信号R I BによりRA
Mがアクセスされたときに周辺回路用の内部動作電圧V
C Cと発振回路により形成された発振信号O S
C Hとを受けるチャージポンプ回路により前記のよう
な約5.3■のような昇圧電圧VCHを形成ずる。回路
VCHSは、サブの昇圧電圧発生回路であり、定常的に
動作して上記昇圧電圧VCHを形成する。この回路VC
HSは、ワード線のリーク電流を補う程度に小さな電流
供給能力しか持たない。
CCは、電源電圧\lCCEが一定レヘル以上に高くさ
れるとそれに応じて高くされる。これに対応して、昇圧
電圧VCHも一定1/一・、ルをもって上記VCCの七
昇に応じ゛ζ高くされる。出力部1 6 8 に設けられたダイオード形態のM O S FE ’r
ば、そのレ・\ルクランブ用のものである。
止め、例えは外部からVCHパッドを通して昇圧電圧を
設定し、動作マージンの評価をするためのものである。
−ダンスを低くずるためのキャパシタは、動作する回路
の単位、例えばメモリマット毎にそれぞれ分散して設け
られる。
示されている。
きい値電圧vthの差を利用して形成された高精度の基
準電圧である。この電圧から定圧■Lを形成して、それ
を演算増幅回路により直流増幅して、前記約3.3■の
電圧VDLとVCCを生成ずる。動作電流を小さくする
ために、上記電圧■CCとV D L.をそれぞれ生成
する回路は、信号LDとL Cにより、DRAMが動作
状態にされるときのみ動作する。そして、これとは別に
電源電圧V C C Bか一1 6 9 定レベル以」Lであるとき信号L Sにより定常的に動
作状態になってスクンハイ時の降圧電圧を形成する回路
が設けられる. なお、電源投入直後にわいてば、外部電圧VCCEが一
定電圧に達するまでの間は、信号I N Tにより信号
SBか形成され、それに応じて強制的に信号LD,LC
及びLSが形成され全回路か−斉に動作状態になり、内
部回路動作電圧を高速に立ち上げるものである。
防止のための位相余裕を大きくするためのものである。
により選択的き切断することによって、基準電圧V L
の調整を可能にしている。
D,LC及びL Sをロウレヘルにして演算増幅回路の
動作を停止させるとともに、信号V H巳によりオン状
態になるMOSFETにより、演算増幅回路のPチャン
ネル出力M O S FETのケー170 トにロウレベルを供給してオン状態にする。これにより
、外部電圧VCCBが上記オン状態になったPチャンネ
ルMOSFETを介して内部電圧■DL及びvCCをV
CCEに切り換えることができるものである。
6.6V)を超えて高《なると、それに応じて基準電圧
VLも高くなり、内部電圧VCCやVDLも高くさせる
。これは、エージング等の加速試験に対応するものであ
る。
示されている。
からワード線WLの選択までとそのワード線のリセビッ
トを行わせる主要なタイミング信号の概略波形図が示さ
れている。
示されている。
。また、2サイクル目には冗長系タイミ1 7 ■ ングが示されている。
示されている。
やそれによって駆動されるコモンソース線の波形図が示
されている。
タイミング図が示されている。
ミングが示されている。
示されている。
・ライトモード(F.W) 、リード・モディファイ・
ライトモード(RMW) 、RASオンリーリフレソシ
ュモード、CBRリフレソシュモード、カウンタテスト
モード、及びテストモードセソ} (WCBR)の順序
で主要信号の波形図が示されている。
2 一実施例のタイミング図が示されている。
信号が示されている。
が示されている。
る。
すタイミング図が示されている。
(N)及びスタティソクカラムモード(SC)時のアド
レスラッチを制御するタイミング信号YI−を中心に描
かれている。
イミング図が示されている。
て描かれている。
図が示されている。
3 として、リードモード(READ) 、アーリー・ライ
トモード(EW) 、リード・モディファイ・ライトモ
ード(RMW) 、RASオンリーリフレソシュモード
、CBRリフレソシュモード、カウンタテストモード、
及びテストモードセット(WCBR)の順序で各信号の
波形図が例示的に示されている。
図が示されている。
ドモード(READ) 、アーリー・ライトモード(E
W) 、リード・モディファイ・ライトモード(RMW
) 、RASオンリーリフレソシュモード、CBRリフ
レソシュモード、カウンタテストモード、及びテストモ
ードセビット(WCBR)の順序で各信号の波形図が例
示的に示されている。
図が示されている。
4 して、リードモード(READ) 、アーリー・ライト
モード(EW)、リード・モディファイ・ライトモード
(RMW) 、RASオンリーリフレソシュモード、C
BRリフレンシュモード、カウンタテストモード、及び
テストモードセット(WCBR)の順序で各信号の波形
図が例示的に示されている。
例を示すブロック図が示されている。
複数のワード線に対して、1つの冗長ワード線が設けら
れる。この冗長ワード線は、上記Xデコーダに対応した
個所で、上記複数のワード線と交差するように、言い換
えるならば、Xデコーダの出力端子の列と平行になるよ
うに配置される。特に制限されないが、上記冗長ワード
線は、二本の平行に配置された配線により救済を行うべ
き複数のワード線と交差している。」―記二本の平行に
配置された配線の一端は接地電位が与えられるものであ
る。
長ワード線には接地電位が与えられるものであるため定
常的に非選択状態になっている。
例えば断線)があるとき、同図に△を付した個所でワー
ド線の切断を行わせる。同様に冗長ワード線は、上記接
地電位から切り離すために、△を付したように欠陥ワー
ド線より右側(冗長ワード線側)で切断させる。そして
、上記欠陥ワード線の選択信号を形成するデコート出力
を○で付した交差個所で冗長ワード線と接続させる。同
様に、欠陥ワード線を非選択状態にするため、上記○を
付した交差個所で接地電位が与えられた配線と接続させ
る。上記のような配線の切断と接続とは、特に制限され
ないが、共にレーザー光線の照射による配線加工技術を
利用して行うようにするものである。
ード線を切り離して、それに代えて冗長ワード線を接続
する方式を採るため、不良アドレ1 7 6 スを記憶する記憶回路やアドレス比較回路が不要となる
。これにより、半導体記憶装置の高集積化と低消費電力
化が可能になる。また、上記のようなアドレス比較動作
が不要になるから、メモリアクセスの高速化も可能にな
る。
を設けた場合、冗長ワード線を用いないとき、それに定
常的に接地電位が与えられることによって、ワード線相
互のカソプリングを抑えるというシールド作用を持たせ
ることができる。
例を示すブロック図が示されている。
択線に対して、1つの冗長カラム選択線が設けられる。
に含まれるカラムスイッチMOSFETのゲートに伝え
られ、同図に示されたビット線(データ線)を実質的に
選択してコモン入出力線に接続させる。この冗長カラム
選択線は、上記Yデコーダに対応した個所で、上記複数
1 7 7 のカラム選択線と交差するように、言い換えるならば、
Yデコーダの出力端子の列と平行になるように配置され
る。特に制限されないが、上記冗長カラム選択線は、二
本の平行に配置された配線により救済を行うべき複数の
カラム選択線と交差している。上記二本の平行に配置さ
れた配線の一端は接地電位か与えられるものである。
ないときには、冗長カラム選択線には接地電位が与えら
れるものであるため定常的に非選択状態になっている。
(例えば断線)があるとき、同図に△を付した個所でカ
ラム選択線の切断を行わせる。同様に冗長カラム選択線
は、上記接地電位から切り離すために、△を付したよう
に欠陥ピント線に対応したカラム選択線より上側(冗長
カラム選択線側)で切斬させる。そして、上記欠陥ビッ
ト線の選択信号を形成するデコード出力を○で付した交
差部分で個所で冗長カラム選択線と接続させる。
状態にするため、上記○を付した交差部分で接地電位が
与えられた配線と接続させる。上記のような配線の切断
と接続とは、特に制限されないが、共にレーザー光線の
照射により行うようにするものである。
に対応したカラム選択線を切り離して、それに代えて冗
長ビット線に対応したカラム選択線に接続する方式を採
るため、不良アドレスを記憶する記憶回路やアドレス比
較回路が不要となる。
が可能になる。また、上記のようなアドレス比較動作が
不要になるから、メモリアクセスの高速化も可能になる
。
ム選択線を設けた場合、冗長カラム選択線を用いないと
き、それに定常的に接地電位が与えられることによって
、カラム選択線相互のカップリングを抑えるというシー
ルド作用を持たせる1 7 9 ことができる。
を説明するための一実施例の波形図とそれに対応した回
路図が示されている。
の信号EMは、外部端子から供給されるものの他、前記
のようなテスl・モードにおいてアドレス信号の組み合
わせからなる1つのテスl・モードとして新たに付加さ
れる。同図(A>には、ノーマルモードでのワード線の
概111&選択動作ノタイミング図が示されている。こ
のようにノーマルモードでは、RAS系の選択動作に従
い、入力されたアドレス指定A. OないしA3により
、それに対応したワード線が順次選択される。
モード(テス1・モードの1つとして設定)では、R
A. S信号がロウレベルからハイレヘルにリセビット
されても選択されたワード線WLIはハイレベルのまま
に維持される。それ故、RAS信号により歩進されたア
ドレスAOないしA31 8 0 を入力すると、上記のように順次選択されたワード線W
LIないしWL3がRAS信号のハイレヘルではリセッ
トされなくなる。特に制限されないが、信号EMをロウ
レヘルにするごとによって、上記選択状態にされたワー
ド線WLIないしWI一3のリセビットが行われる。
路図が示されている。信号EMは、昇圧電圧VCHを動
作電圧とするラッチ形態のノアゲート回路からなるレベ
ル変換回路によってレベル変換され、、エージングモー
I・のときロウレベルになる。これにより、Pチャンネ
ルMOSFETがオン状態になって、ワード線WLのハ
イレベルを上記信号WPHLを受けるPチャンネルM
O S FE′Fと直列形態に接続されたPチャンネル
MOSFETがオフ状態になり、ワード線のりセソ1・
信号WPHLを受けるPチャンネルM O S F E
Tの出力を無効にする。ごれにより、ワード線WLは
いったんハイレベルにされると、その状態を維持するも
のとなる。
きに、信号E11/Iのロウレベルに応じて上記レベル
変換出力は高レヘル(VCH)になる。これにより、上
記PチャンネルM O S F E Tがオフ状態にな
り、上記信号WPHLを受けるPチャンネルM O S
FE Tと直列接続されるPチャンネルMOSFET
が共にオン状態になって、,ワード線WLを駆動ずるC
M O Sインハータ回路の人力を高レベルとして、
ワード線WLをハイレー・ルからロウレベルにリセビッ
トさせる。
力には、その出力信号を受けるインハータ回路によって
制御されるスイッチMOSFETが設けられる。これに
より、上記のような多重選択のときに、非選択になった
信号XOUBのハイレベルが上記選択レー・ルを維持ず
べきCMOSインハータ回路に伝えられてしまうことを
防止するものである。
、ワード線の1本づつ選択するとその間1 8 2 ワード線を選択状態に維持することができる。これによ
り、選択ワード線のハイレベル時間を長くすることがで
きるためス(・レスのデューティが高くなり、比較的単
時間での効率的なエージングの実施が可能になる。
ト法の一実施例が示されている。この実施例では、制御
信号SMが新たに設けられる。この信号SMは、外部端
子から供給されるものの他、前記のようなテストモード
においてアドレス信号の組み合わせからなる1つのテス
トモードとして新たに付加される。同図(A)には、一
対の相補ビット線に関連するセンスアンプ、プリチャー
ジ回路、カラムスイッチ及びシニアードスインチ回路の
各回路が代表として例示的に示されている。
ている。ノーマルモードのときには、信号SMがロウレ
ヘルにされる。これに応じて、選択されたワード線(L
)側のシェアード選択信号S H L カハイレヘルの
選択レー・ルに、非選択にさ1 8 3 れるワード線(R)側のシェアード選択信号SHLがロ
ウレベルの非選択にされる。それ故、相補ビビットIB
Lには、選択されたメモリセルからのh 記憶情報が読み出される。
示されている。信号量テストモードのときには、信号S
Mがハイレヘルにされる。これに応じて、選択されたワ
ード線(L)側のシエアード選択信号SHLとともに、
非選択にされるワードvA(R)側のシェアード選択信
号S H Rもハイレベルにされる。それ故、センスア
ンプの入力には、左右のビット線B Lが結合されるか
らビット線容量が約2倍になる。それ故、選択されたメ
モリセルからの記憶情報の読み出しレベルは、−ト記ノ
ーマルモードの約1/2に低減される。これを受け゛ζ
センスアンプが正確に増幅動作を行うか否かの信号量マ
ージンテストが可能になる。
実施例の回路図が示されている。同図には、制御信号S
Mが追加されノアゲート回路を通1 8 4 して選択信号SL,SRの有効/無効が制御される。す
なわち、信号SMがハイレベルのとには、信号S L/
S Rの両方共が強制的に選択レベルにされ、上記信号
S H L及びSHRをハイレヘルの選択レヘルにずる
。なお、この選択レヘルは、前記同様に昇圧電圧VCH
となるものである。
示されている。
号により、アドレス端子AOないしA3から直接バイナ
リーの数値データを入力する。この数値データは、例え
ば電圧デコーダ(ディジタル/アナログ変換回路)によ
り、SO■ないしS10■のアナログ電圧に変化される
。このアナログ電圧SiVをボルテージフォロワ構成の
演算増幅回路等からなる内部電圧発生回路に供給し、前
記のような内部電圧■CCやV D Lを形成ずる。こ
の構成では、内部動作電圧を任意に設定できる。
験等が簡単になる。
リーの数値データは、時間デコーダに入力してデコード
信号SODないしS ]. O Dを形成し、その信号
SiD遅延回路に入力する。この遅延回路は、信号SO
DないしSIODにより遅延時間がOないしl Qns
のように可変にされるものとなる。これにより、信号S
iDにより任意の遅延時間を得ることができる。この遅
延回路は、例えば、RAS系、CAS系の時系列的なタ
イミング信号を形成するときの遅延回路として用いられ
る。これを利用することにより例えば時間マージンのテ
ストが可能になる。
実施例が示されている。この実施例では、制御信号CS
が新たに設けられる。この信号CSは、外部端子から供
給されるものの他、前記のようなテストモードにおいて
アドレス信号の組み合わせからなる1つのテストモード
として新たに付力Bされ、あるいはパワーオン検知信号
等により形成される。
ている。ノーマルモードのときには、信号CSがロウレ
ベルにされる。これに応じて、CBRリフレソシュのと
きには、RAS信2号をクロソクとしてカウンタ回路は
計数動作を行いリフレソシュアドレス信号ARiを形成
する。
ている。カウンタセビットのときには、信号CSがハイ
レベルにされる。このとき、CBRを行うとRAS信号
のロウレベルに同期して入力されるアドレス信号がカン
ウタ初期値として入力される。信号CSがロウレベルに
なると、カウンタ回路はその初期値を+1して保持する
。
よって制御される外部セット入力回路が付加される。
示されている。
圧■CC又はVDLは、レベル比較回路の一方の入力に
供給される。レヘル比較回路の他方の人力には、外部ピ
ンを介して供給された参照電圧が供給される。レベル比
較回路は、両者の電圧の大小関係を外部端子DOUTに
2値信号として出力する。
されている。同図に点線で示すように外部ピンに供給さ
れる電圧を変化させ、その出力信号DOUTのハイレヘ
ル/ロウレベルの変化点から、間接的に電圧VDLの電
圧値を知ることができる。外部ビンから供給させる入力
電圧は、そのまま一対一対応でレベル比較回路に供給す
るもの他、レベル減衰又は増大させて供給するものであ
ってもよい。同様に電圧■CCやVDLも一定の割合で
レベル減衰させるものであってもよい。このようにレベ
ル減衰させた場合には、前記のような昇圧電圧VCHの
レベルモニタも可能になる。
8 る構成では、アナログ電圧をそのまま外部に出力させる
方式における出力電圧経路でのレベル変動の影響を受け
ないから、高精度でレベルをモニタすることができる。
ル型のカラムスイッチMOSFET,及び他のCMOS
回路に用いられるPチャンネルMOSFETの一実施例
の概略素子構造断面図が示されている。同図においては
、ビット線方向における概略素子構造断面図が示されて
いる。
OSFETとは、P型基板41の上に形成されたP型W
EL.Lに形成される。
対のメモリセルが設けられる。すなわち、一対のメモリ
セルを構成するアドレス選択用MOSFETの共通化さ
れたソース,ドレイン44に対して、セルファライメン
ト技術により形成されたコンタクトホールに導電性ポリ
シリコンかなるパッドコンタクト47が設けられる。上
記共通化1 8 9 されたソース,ドレイン44の左右には、キャパシタ側
のソース,ドレイン44がそれぞれ設けられ、両領域の
間には、薄いゲート絶縁膜53を介してゲート電極46
が形成される。このゲート電極46は、導電性ポリシリ
コンからなりワード線を構成する。このワード線は、そ
の上に形成されたアルミニュウム層52によってワード
シャントが行われる。同図には、同図面と垂直方向にピ
ンチがずれた他のメモリセルのアドレス選択用MOSF
ETのゲートに接続されるワード線46が例示的に示さ
れている。このワード線46は、比較的厚い厚さのフィ
ールド絶縁膜上に形成されている。
のソース,ドレインは、情報記憶用キャパシタのストア
ノードを構成する導電性ポリシリコン48に接続され、
このポリシリコン48は、薄い絶縁膜54を介して上記
キャパシタのプレート電極を構成するポリシリコン49
が設けられる。
0 成する第1層目メタル層としてのタングステン層51が
設けられる。特に制限されないが、上記ビット線を構成
するポリサイド50は、同図では省略されているが、シ
ェアード選択スイッチMOSFETを介して上記タング
ステン層51と接続され、同図のカラムスイッチを構成
するMOSFETの一方のソース,ドレイン44に接続
される。
、上記のように上記メモリセルのアドレス選択用MOS
FETと同様にパッドコンタクト47を介して1層目の
メタル層5lを介して2層目のアルミニウム52からな
る入出力線I/Oに接続される。なお、同図の右側には
PチャンネルMOSFETが設けられる例が示されてい
る。このPチャンネルMO S F ETは、センスア
ンプや他のCMOS回路に用いられる。このようにPチ
ャンネルMOSFETは、N型WELL43に形成され
、ソース,ドレイン45とゲート46から構成される。
OSFETとして、その入出力線I/Oに接続されるソ
ース,ドレインにメモリセルのアドレス選択用MOSF
ETと同様のパッドコンタクト47を用いる。この構成
では、ソース,ドレインの表面の酸化膜に形成するコン
タクト用の穴開けを行うのに、セルファライメント技術
を利用することができる。これによって、パッドコンタ
クト47下のソース,ドレインとしては、コンタクト穴
開け用のマスクずれを考慮して大きく形成する必要がな
いから同図に示すように必要最小に小さく形成すること
ができる。これによって、高集積化と寄生容量値を減ら
すことができる。特に、入出力線I/Oのように多数の
カラムスイッチMOSFE.Tのソース,ドレインが接
続される場合には、上記カラムスイッチMOSFETの
ソースドレインの寄生容量の低減にしたがって寄生容量
値を大幅に低減させることができる。これにより、入出
力線I/Oの配線容量が大幅に低減できるから信号伝達
速度が高速になり、書き込み/読み出1 9 2 し動作の高速化が可能になる。
しては、上記のようなカラムスイッチMOSFETの他
、センスアンプを構成するMOSFET,ビット線のプ
リチャージMOSFET,ビット線のショートMOSF
ET,シェアードセンスアンプ選択用MOSFET,ワ
ード線ドライバ用MOSFET等のように微細化と寄生
容量の低減を必要とする各回路に利用することができる
ものである。
す概略回路図が示されている。
MAに対して上下に分割されて配置されたメモリマット
に共通に用いられる。すなわち、メモリセルアレイMと
センスアンプSとからなる一対のメモリマットに対して
、その中央部にメインアンプMAが配置される。上記メ
モリマットの人出力線I/OとT/OBは、マット選択
信号MSUとMSDによりスイッチ制御されるスイッチ
1 9 3 MOSFETを介して、メインアンプMAの入力に選択
的に接続される。上記メモリマットとセンスアンプのレ
イアウト関係は、前記第2図の実施例と基本的に同様で
あり、メインアンプの数を減らすことができる。
プMAを上側のメモリマソ1一の上側又は下側のメモリ
マットの下側に配置することができる。しかしこの場合
、メインアンプMAの入力端子に接続される人出力線の
うち、反対側のメモリマットに対応したものの配線が長
くなってしまう。
ように、分割されたメモリマットの中央にメインアンプ
を配置する構成では、両メモリマットに配置される入出
力線I/Oと■/○Bの長さが等しく短くなるため、メ
モリアクセスの高速化が可能になる。
を示す概略回路図が示されている。
4 ンアンプ゜MAに対して上下に分割されて配置されたメ
モリマットに共通に用いられる。この実施例のメモリマ
ットは、センスアンプSを中tc,−1=こしてメモリ
セルアレイが左右に2分割されるというシェアードセン
スアンプが用いられる。この構成において、上記分割さ
れたメモリセルアイレをメモリマットとみなし、それぞ
れに入出力線I/Oと1/OBを配置し、マット選択信
−qMsoないしMS3によりスイッチitll J卸
されるスイッチMOSFETを介して、メインアンプM
Aの入力に選択的に接続される。上記メモリマットとセ
ンスアンプのレイアウト関係は、前記第2図の実施例と
基本的に同様であり、メインアンプの数を減らずことが
できるとともに、上記入出力線の長さを実質的に短くで
きる。また、この実施例のように一対のメモリセルアレ
イMに対してそれぞれ入出力線I/OとI/OBを配置
する構成では、人出力線I/OとI/OBに接続される
カラムスイッチMOSFETの数が半分づつに分割でき
る。これにより、上記入出力線の長さを実質的に短くで
きる1 9 5 ことと相俟って配線容量を小さくできるから高速動作化
が可能になる。
のレイアウ1・図が示されている。
半導体チップを縦方向の中心線で2分割し、上記中心線
に対して軸対称的に前記第2図のレイアウ1・を配置す
るものである。この構成では、メモリチップの半分づつ
において、それそれ前記縦中央部と横中央部のエリアか
らなる十文字エリアが設けられる。同図のように、縦中
央線によりメモリチップを分割した場合には、横中央部
は一直線上に配置されることになる。上記のような2つ
の十文字エリアによりメモリアレイは8分割される。そ
して、上記の2つがらなる十文字エリアに前記実施例と
同様に周辺回路やポンディングパソドを配置し、それぞ
れにL O Gリートによるポンディングが行われる。
憶容量を持つダイナミック型RAMに適用1 9 6 した場合、同図の例ではワード線長が半分に短くなりい
っそうの高速アクセスが可能なる。また、メモリマット
がより小さ《細分化されるため、それに応じて低消費電
力も可能になる。また、上記の十文字エリアとそれによ
り分割される4つのエリアを基本構成とし、それを上記
のように2組設けることよりRAMのいっそうの大記憶
容量化か可能になるものである。
てそれそれに上記のような十文字エリアを設ける構成の
他、メモリチップの横中心線でそれを2分割し、前記実
施例と同様な手法により形成された十文字エリアを設け
るものであってもよい。さらに、これらを組み合わせて
より他分割してもよい。
施例のパターン図が示されている。
雑音を低減させるため一定の間隔を持ってクロスさせら
れる。このようなビット線クロス方1 9 7 式を採るとき、ビット線クロス部での面積が増加してし
まうという問題が生じる。そこで、この実施例ではクロ
ス用の配線として、カラム選択線として用いる配線層を
利用する。すなわち、同図に示すようにカラム選択線と
して1層目のメタル層を用いる場合には、いれ替えが行
われるポリサイド層からなるビット線に対して、その上
層に形成される1層目メタル配線を用いるものである。
ことによってビット線クロス部に専用の配線層が不要に
できる。
容量を均一化するために、上記ビット線クロス部におい
て、カラム選択線をビット線対の1ピッチ分だけずれる
よう折り曲げるものである。
線が両方のビット線対に対して同等の寄生容量を持つよ
うにすることがきるとともに、上記折り曲げ部を設ける
ことによりビット線クロス部として利用できる。これに
より、ビソl−線クロス1 9 8 部として格別なエリアが不要になり各種配線パターンの
連続性を損なわないようにできる。
う場合には、下地のメモリセルを構成するキャパシタや
、アドレス選択用MOSFETの均一性に悪影響を与え
ることがない。上記のことから、メモリセルを構成する
デバイス(キャパシタとMOSFET)の連続性及び均
一性が保たれ、個々のビソ1・線の特性マージンのパラ
ツキを少な《できる。さらに、パターンの連続性・やビ
ビット線コンタクトを離してクロス用コンタク1・をと
っているため製造条件及び加工条件に対して特に問題を
起こさなくできる。
B)に示した模式図からも容易に理解できよう。同図(
A)の断面図に示すように、ピント線のクロス部では、
その下層のポリサイドからなるビット線対が相互に分離
され、一方のビソ1・線がポリサイドのままで他方のピ
ント線の位置と入れ換わり、他方のピソ1・線はその上
層に形成さ1 9 9 れる第1層目のメタル層により上記一方のビソ1・線と
交差して一方のビット線の位置に入れ換わるようにされ
るものである。
列とそれに対応したメモリセルアレイ部の一実施例のレ
イアウト図が示されている。
部とシェアードMOSFETとの間には、段差緩衝領域
を構成ずるクミー層69と70が設けられ、同図に縦方
向に延長されるよう形成されている。この段差緩衝領域
は、この実施例のよつに積層型メモリセルを用いた場合
には、メモリセルアレイ部が他の周辺回路に比べて約1
μm程度高くなってしまう。このため、メモリセルアレ
イ部と周辺回路部との段差が急になり配線層等の加工及
び段差付近のコンクク1・ホールの開口が難しくなる。
と同時に形成されるIN目ポリシリコン69と、段差緩
衝用ワード線70をタミ一層とじて2 0 0 形成する。この構成では、第100図の断面図から明ら
かなように、上記のようなダミー層を設けることにより
、メモリセルアレイ部と周辺回路部との段差を緩やかに
することができる。
そこの部分にN゛拡散層を形成し、電圧VDLを供給す
ることによってメモリセルアレイ部のガードリング機能
を持たせるものである。これにより、例えば周辺回路側
の動作により発生したマイノリティキャリアが、メモリ
セルアレイ部に到達して記憶電荷と結合して保持時間が
短くされてしまうことが防止できる。
ト (カラムスイッチMOSFET)部とセンスアンプ
を構成するPチャンネルMOSFE1゛のパターン図が
示されている。そして、第99図には更に左側に配置さ
れるヒソ}・線プリチャージMOSFET,センスアン
プを構成するNチャンネルM O S F E T及び
シエアードMOSFETと左側のメモリセルアレイ部の
パターン図か示さ2 0 1 れている。このように、左側のメモリセルアレイ部とシ
ェアードM O S F E Tとの間にも前記同様な
段差緩衝領域を設けるものである。
ドからなるビット線であり、同図のように横方向に延長
するよう配置される。62ば、カラム選択線であり、前
記の実施例と同様に第1層目のメタル層から構成され、
同図において横方向に延長するよ・う配置される。63
は、ポリシリコン層からなるワード線であり、その上層
に設けられる第2層目のメタル層68によってワードシ
ャンI・される。これらのワード線は、同図において縦
方向に延長ずるような配置される。64ば、メモリセル
を構成ずるアドレス選択用MOSFETである。同図で
は、パターンが複雑になるので記憶用キャパシタは省略
されている。65ば、ビット線コンタクトであり、前記
実施例のようなパノドコンタクトがここに設けられる。
ードシャン]・と同様に第2層目のメタル層により構成
さ202 れ、同図において縦方向に延長するよう配置される。
のゲートを構成するボリシリコンをシャントして実質抵
抗値を下げ、高速化するための第2層のメタル層が形成
されるものである。
セルアレイ部とそれに対応した周辺回路の一実施例のパ
ターン図が示されている。
のような段差緩衝用領域が設けられる。
が設けられる。また、この段差緩衝領域下の基板表面に
は、メモリセルアレイのガードリング用拡散層と、その
」二にはバイアス電圧V D Lを与える配線層が設け
られる。
72はポリシリコン層からなるワード線を示す。同図に
おいては、キャパシタのパターンは省略されている。7
3は、前記のようなポリサ2 0 3 イドからなるビット線であり、74はワードシャント用
の2層目メタル層である。75は、カラム選択線であり
、1層目のメタル層から構成される。
クトを用いている。
挾んでワードドライバが形成される。このワードドライ
バにおいて、79はワードドライバ用MOSFETのゲ
ートであり、80はドライバMOSFETのワード線と
接続される出力側の1層目メタル層である。81は、M
OSFETのソース,ドレイン拡散層と接続するコンタ
クトである。上記ワードドライバの全体は、上記第10
1図の左側に対して第102図ないし105図の順に左
方向に延びるよう配置される。
は、第106図及び第107図に示すようにXデコーダ
が左方向に延びるよう並んで配置される。
4 リセルアレイ部の右端側、言い換えるならば、ワードド
ライバの出力が接続されるワード線の他端側に設けられ
るワードクリア回路の一実施例のパターン図が示されて
いる。
リア回路との間には、前記同様な段差緩衝用領域が設け
られる。そこには、段差緩衝用配線(ポリシリコン)兼
ガードリングシャント99が設けられる。
目のメタル層により形成される。92は接地線であり1
層目のメタル層により形成される。
から構成される。94は拡散層である。95は上記段差
緩衝用のダミーのポリシリコン層である。96はワード
線シャン1・層であり、2層目メタル層により形成され
る。97はポリシリコンからなるワード線である。10
0は、ポリサイどからなるビット線である。また、黒の
口は、コンタクト部を示している。
る。
文字エリアに周辺回路を配置し、上記十文字エリアによ
り分割された4つの領域にはメモリアレイを配置する。
ことに応じて、信号の最大伝達経路をチップサイズのほ
\半分に短くできるから大記憶容量化を図ったDRAM
の高速化が図られるという効果が得られる。また、半導
体チップの縦中心線により2分割される両領域に対して
上記十文字エリアを設けて、上記同様なレイアウトを採
ることにより、よりいっそうの大記憶容量化あるいは高
速化が可能になるという効果が得られる。
縁にXデコーダ及びYデコーダを配置することにより、
十文字エリアに設けられるアドレスバッファやプリデコ
ーダとの信号伝達経路を短い距離にすることができる。
。
のXデコーダに挟まれた領域には、メインアンプ、コモ
ンソーススイッチ回路、及ヒセンスアンプ制御信号発生
回路とマット選択制御回路のうち少なくとも1つを配置
する。これにより、十文字エリアに配置される周辺回路
のうち、Xデコーダやセンスアンプ、入出力線I/Oに
対応した回路がその近辺に設けられるから、メモリセル
の選択回路や記憶情報の伝達経路のレイアウトを合理的
にできるから高集積化と高速化が可能になるという効果
が得られる。
のYデコーダに挟まれた領域には、アドレスバッファ、
制御信号に対応した制御ロジック回路及び欠陥救済回路
のうちの少なくとも1つのを配置する。この構成により
信号の伝播経路に従った合理的なレイアウトが実現でき
、それに応じて高速化が可能になるという効果が得られ
る。
重なる中央部には、デコーダ入力用アドレス信号発生回
路の少なくとも最終ドライバ回路及び内部で使用する電
源発生回路のうち少なくとも1つを配置する。これによ
り、ワード線やカラム選択線の選択動作を行うX,Yデ
コーダに対して、その入力信号をチップの中央からそれ
ぞれに対応して四方に伝達させることになるため、信号
の伝達経路が分割されて短くなること、及び負荷が分割
されて軽くなるため高速化を実現できるという効果が得
られる。
アを基板に注入する可能性を持つ回路を、上記十文字エ
リアの2本の中心線上またはその近傍に配置することに
より、周辺回路をチップの中央に配置することによる前
記高速化を図りつつ、メモリセルアレイ部に対するマイ
ノリティキャリアの影響を最小にすることができるとい
う効果が得られる。
8 形成されたメモリアレイは、センスアンプを含んだ同じ
大きさの複数からなる単位のメモリマットの集合体とし
て構成する。この構成により、メモリセルの選択動作を
、マット内のメモリセル選択動作に上位アドレスによる
マット選択動作を加えて選択動作を2段階に振り分ける
ことができ、それに応じてデコーダが分割できるのでデ
コート信号の負荷が軽くなり高速動作化が図られるとい
う効果が得られる。
イには、それぞれのメモリアレイを分割するようにXデ
コーダ又はYデコーダのうちの少なくとも一方を配置す
る。これにより、デコーダによりワード線又はカラム選
択線が実質的に分割されることに応じてその長さを短く
できるから、メモリセルの高速選択が可能になるという
効果が得られる。
に基づきメモリセル選択動作のための各種夕・イミング
信号を発生ずる制御回路を設ける。これに2 0 9 より、メモリマット内では最適化されたタイミングで時
系列的な動作シーケンスを実施できるから、多数のメモ
リブロックからなるであろう大記憶容量のDRAMにお
いて、異なるメモリブロック間相互でのタイミングマー
ジンを採る必要がないから、高速メモリアクセスと動作
マージンの向上を図ることができるという効果か得られ
る。また、動作ずるメモリマビット数を変更することが
容易となり、品種展開(ロウバワー化)が容易になると
いう効果が得られる。
モリマットを1つのサブブロックとして、そのサブブロ
ック毎に上記メモリマットを制御する制御回路を設ける
。この構成では、サブブロックの中で1つのメモリマッ
トを選択する構成がとれるから制御回路を複数のメモリ
マットに共通に用いることができ高集積化と高速化が可
能になるという効果が得られる。
ある一対のサブブロックにより構成するこ210 とにより、制御回路をより多くのメモリマットに共通に
用いることができ高集積化と高速化が可能になるという
効果が得られる。
ック選択信号又はブロック選択信号により活性化させる
ことにより、非選択マソI・又はサブブロックでの無駄
な電流消費を抑えることができるから低消費電力化が図
られるという効果が得られる。
ージ、センスアンプの活性化、シェアードセンスアンプ
の制宿!、Xデコーダの活性化、Yデコーダ回路の活性
化、ワードドライバの活性化、共通入出力線の選択、メ
インアンプの選択、又はメインアンプの活性化のうち少
なくとも1つの制御を行うようにする。これにより、マ
ット内での動作シーケンス制御の最適化が図られるとい
う効果が得られる。
ド線、相補デーク線を選択するための選択21 1 信号が供給されるようにする。1−の構成では、選択信
号はブリデコード回路で形成することなり、デコーダ回
路の合理的な分割が可能になるという効果が得られる。
相補データ線を選択するだめの選択信号を形成する回路
を、複数のメモリマソ}・又はサブブロックに対し−ζ
共通に設けられるようにすることにより、マソソ1・制
御信号の余分な引き回しがなくなるのでロウパワー化と
高速化が可能になるという効果が得られる。
るアドレス信号として、専用のアドレスハッファを用い
て入力する。この構成により、マソット選択信号を形成
するアドレス信号は、冗長回路に設けられる多数のアド
レス比較回絡等の比較的大きな負荷容量と分離できるか
ら高速化が可能になり、メモリセルアレイの選択動作に
先行してマット選択動作を行うことが可能になるという
効果が得られる。
ドの一部又は全部を配置ざせる。これにより、チップの
中央部から信号き授受を行うようにすることができるか
ら、信号の伝達経路がチップの中央部から周辺に向かっ
ては一゛4方に広がりなから伝えられるいう構成となり
、チップの大型化にかかわらす信号伝達経路を短くでき
るから高速化が可能になるという効果が得られる。
グバソドの全部を2列にジグザグ状に配置する。これに
より、多数のボンディングパッドを効率よく配置でき、
高集積化が可能になるという効果が得られる。
されたポンディングパソドは、LOCリードフレームに
対してホンテ゛イングを行うようにすることにより、リ
ードフレームを電源供給用のパッドに対しては配線の一
部とみなしたり、人力回路に近接してボンディングバソ
ドを設けることができるから、レベルマーシンの改善と
高速化が図2 1 3 られるという効果が得られる。
電圧と接地電位を与えるパビットは、それを必要とする
回路ブロックに応して適当な間隔をおいて複数個設ける
とともに、回路の電源電圧と接地電位をそれぞれ与える
共通のLOGリートフレームにそれぞれ接続させること
により、回路動作に伴うノイズレベルを小さく抑えるこ
とができるから動作マージンの向上を図ることができる
という効果が得られる。
与えるパノドは、活性化されるセンスアンプ列のチップ
分布に従って複数個設ける。これにより、そのセンスア
ンプの増幅動作による比較的大きな電流が対応するバン
ドから供給されるため、他の回路の接地電位に発生ずる
ノイズレベルを低く抑えることができるから、動作マー
ジンの拡大を図ることができるという効果が得られる。
十文字エリアに周辺回路とホンデイングパ2 1 4 ソドを配置し、上記十文字エリアにより分割された4つ
の領域にはメモリアレイを配置するとともに半導体チッ
プの四隅に段差を設ける。これにより、チップのコーナ
ーにおいてモールトレシンからの応力が直接メモリセル
部にかかるのを防くことかできるという効果が得られる
。
メモリアレイ部の製造工程と同じ工程により形成される
配線層を積み重ねることにより構成することにより、製
造工程を追加することなくモールドレジンからのチップ
にかかる応力を分散させることができるという効果が得
られる。
十文字エリアに周辺回路を配置し、上記十文字エリアに
より分割された4つの領域にはメモリアレイを配置し、
半導体チップの最外周には基板と同一導電型の高濃度拡
散層を配置して基板ハックバイアス電圧を供給するると
もとに、その内側に上記基板と逆導電型の拡散層からな
るガードリングを配置してそこに電源電圧を供給する。
の浸入を防ぐことができるという効果が得られる。
、基準電圧を受けるインピーダンス変換用の出力バッフ
ァとからなる内部回路の動作電圧を形成する内部降圧電
圧発生回路を内蔵させる。この構成では、素子の微細化
に伴う耐圧の低下に応じて動作電圧を低くできること、
及び動作電圧の低下により低消費電力化を図ることかで
きるという効果が得られる。また、基準定電圧により降
圧電圧を形成するので、外部電源電圧の変動の影響を受
けることがないので、内部回路の動作の安定化が可能に
なるという効果が得られる。
用電圧と、周辺回路用電圧とに分けることにより、回路
動作によるノイズの発生を防止することができるという
効果が得られる。
圧電圧は、それが供給される入力バッファ21 6 回路のロジンクスレッショルド電圧の約2倍の電圧に設
定する。これにより、動作電圧を有効に利用でき入カレ
ヘルマージンの拡大を図ることができるという効果が得
られる。
ァの出力回路をCMOS構成とし、そのうらの電源電圧
側のPチャンネルM O S F E Tを介して電源
電圧を選択的に出力ざせる機能を持たせる。これにより
、特別な回路を付加することなく、内部の動作電圧を外
部から供給される電源電圧に切り換える機能を持たせる
ことができるという効果が得られる。この電圧切り換え
機能は、例えばエージング等に利用できる。
圧で動作する内部回路により形成された出力すべき信号
を、I/ベル変化回路を通して外部から供給される電源
電圧に従ったレヘルに変換してソースフォロワ出力M
O S F E Tを駆動する。この構成では、出力信
号のレベル振幅を大きく採れるとともに駆動信号の振幅
が大きくなるので動作2 1 7 の高速化が可能になるという効果が得られる。
成された比較的小さな信号振幅の信号で駆動される出力
MOSFETを並列に設ける。これにより、比較的早い
タイミングで出力信号の変化を開始させることができる
から、信号の変化を比較的長い時間に渡って直線的に行
わせることができるため、出力の動作速度を犠牲にする
ことなく出力信号変化時の電源線や接地線に発生するノ
イズレベルを低減させることかできるという効果が得ら
れる。
部電圧を、テストモードによりデータ出力バッファを出
力ハイインピーダンス状態にしておいて、その出力端子
からブーl・ストランプ電圧又は外部電源電圧レヘルの
信号によりスイッチ制御されるスイッチMOSFETを
介して選択的に出力させる。これにより内部電源回路が
正常に動作しているか否かをモニタすることができ高信
頼化を図るごとができるという効果か得られる。
として、上記内部降圧電圧を昇圧して形成された高電圧
を動作電圧とする選択回路により形成する。これにより
、昇圧電圧が外部電源に影響されることなく安定にでき
るととともに、ワード線等の選択動作を高速にできると
いう効果が得られる。
アレイを配置し、メモリセルアレイ選択信号に対応して
スイッチ制御されるスイッチMOSFETを介して選択
的に上記メモリセルアレイの入出力線をメイアンプに接
続させる。この構成により、メインアンプの数を減らせ
るとともに、入出力線の実質的な配線長を短くできるか
ら高速化が可能になるという効果が得られる。
スアンプを採用し、左右の分けられたメモリマットに対
応した入出力線をそれぞれを設けるとともに、そのマッ
ト選択信号に対応してスイッチ制御されるスイッチMO
SFETを介して共通2 1 9 のメインアンプに接続する。この構成では、シェアード
センスアンプ方式によるデータ線長を短くできるととも
に、それに対応して人出力線も分割するので入出力線の
配線容量も半減できるから高速化が可能になるという効
果が得られる。
モリマットとすることにより、メインアンプの数の低減
と、それに結合される入出力線の配線長さを短くできる
ことにより高速動作を実現できるという効果が得られる
。
れを保持させるラッチ回路を設けて、そのラッチ回路の
出力信号によりワード線駆動信号を形成する。これによ
り、ワード線を順次多重選択させることができるから、
エージング等を効率良く行うようにすることができると
いう効果が得られる。
対して左右の両方の相補データ線を接続させるモードを
設ける。これにより、相補データ線2 2 0 の容量が約2倍となることに応じて相対的にメモリセル
からの信号量が1/2に減少するため、信号量のマージ
ンテストを簡単に実施できるという効果が得られる。
からなるアドレス端子からそれに対応した複数ビットか
らなるディジタル信号を入力し、内部回路の状態をその
ディジタル信号に対応した電圧又は遅延時間に設定する
機能を持たせる。これにより、内部動作電圧や信号遅延
の変更が容易になり、内部テストを効率よく行うことが
できるという効果が得られる。
初期値セット機能を付加したりフレソシュアドレスカウ
ンタ回路を設ける。これにより、リフレッシュ動作を上
記ワード線の多重選択や各種読み出し/書き込みテスト
用アドレス選択に利用することができるという効果が得
られる。
生回路を備え、その内部電圧に基づいた電2 2 1 圧と外部から与えられた電圧と比較して、その比較結果
の2値信号を出力させる。この構成により内部の動作電
圧を高い精度でモニタできるという効果が得られる。
、入力バッファの初段回路、出力バッファの最終段回路
、メインアンプの初段回路、入出力線のプルアップMO
S F ET、相補データ線及び相補入出力線のショ
ー}MOSFET及びチャージポンプ回路を構成するダ
イオード形態のMOSFETのうち、少なくとも1つの
回路に用いられるMOSFETのしきい値電圧を他の回
路に用いられるMOSFETより低しきい値電圧を持つ
ものとする。これにより、動作の高速化が可能になると
いう効果が得られる。
構成するMO S F ET、プリチャージMOSFE
T,ショートMOSFET、ワード線駆動用MOSFE
T及びシェアードセンスアンプのカット用MO S F
ETのうち少なくとも1種類のM2 2 2 OSFETは、そのソース,ドレインコンタクトとして
、メモリセルのアドレス選択用MOSFETのソース,
ドレインコンタクトと同様なバンドコンタクトを用いる
。これにより、そのソースドレインコンタクトとしてメ
モリセルと同様にセフルアライン技術が利用でき、ソー
ス,ドレイン領域を必要最小に形成することがでる。こ
れにより高集積化と寄生容量を小さくできることによる
高速化が可能になるという効果が得られる。
上に形成されるカラム選択線を構成するために用いられ
る第1層目のメタル層を利用することにより、クロス部
を構成する配線が不要になるとともに、下地のキャパシ
タやMOSFETの均一性に悪影響を与えなくできると
いう効果が得られる。
ともに、ビット線クロス部の前で一方のビット線対から
他方のビット線対にオーバーラップするように折り曲げ
て配置することにより、特別2 2 3 なクロス配線領域が不要になるとともに、カラム選択線
とビット線との寄生容量を均一化することができるとい
う効果が得られる。
回路部との間に、ダミーの配線層からなる段差緩衝用領
域を設けることにより、配線の加工が容易になるという
効果が得られる。
ることにり、特性の安定化が可能になるという効果が得
られる。
る単位のメモリマットの集合体から構成されるメモリア
レイを持ち、各メモリマットに対して冗長用ワード線及
び/又は冗長用データ線を設けるとともに、上記全ての
メモリマットから構成される冗長ワード線及び/又はデ
ータ線の総数より少なく、1つのメモリマットに設けら
れる冗長ワード線及び/又はデータ線の数より多い数か
らなる冗長用回路を設けて、それを上記各メモリマット
に共通に用いるようにする。これにより、欠2 2 4 陥救済に必要な回路規模を小さ《できるから高集積化と
低消費電力化を図ることができるという効果が得られる
。
アドレス比較回路とを含み、それに対応したX, Yア
ドレスバッファに近接して設ける。これにより、信号伝
達経路を最短にできるから動作の高速化と高集積化が可
能になるという効果が得られる。
、複数のワード線又はカラム選択線とそれぞれ交差する
配線を持つ予備ワード線又は予備カラム選択線を形成し
ておき、不良ワード線又は不良データ線が発生したとき
、レーザー光線の照射によって上記ワード線又はカラム
選択回路の出力線を不良ワード線又は不良データ線に対
応したカラム選択線から切断さセるとともに予備ワード
線又は予備カラム選択線に接続させることより欠陥救済
を行う。この構成では、不良アドレスの記憶回路や比較
回路が不要になるから、高集積化と高2 2 5 速化及び低消費電力化を図ることができるという効果が
得られる。
ードのとき、欠陥救済が行われたメモリブロック又はY
S線のみ冗長データ線又は冗長YS線に切り換えるよう
にする。これにより、上記多ビビット同時テスト機能に
よるテスト時間の短縮化を図りつつ用意する冗長データ
線又は冗長ys線の数を減らすことができるという効果
が得られる。
クアドレス、あるいはこれらの組み合わせにより複数ブ
ロックに分割し、これらの信号を利用して欠陥が存在す
るブロックのみ冗長データ線又は冗長YS線に切り換え
るようにすることにより、用意する冗長データ線又は冗
長YS線の数を減らすことができるという効果が得られ
る。
ドレス、あるいはこれらの組み合わせにより複数ブロッ
クに分割し、これらの信号を利用して欠陥が存在するブ
ロックのみ冗長ワード線に切2 2 6 り換えるようにすることにより、用意する冗長ワード線
の数を減らすことができるという効果が得られる。
プログラムする手段と同じプログラム手段を用いること
によって、プログラムの簡素化を図ることができるとい
う効果が得られる。
的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可
能であることはいうまでもない。例えば、グイナミソク
型RAMの記憶容量としては、前記のように16Mビッ
トの他、4Mビットのようにそれより少ないもの、ある
いは64Mヒットのようにそれより大きいものであって
もよい。また、アドレス入力としてXアドレスとYアド
レスとをそれぞれ独立した端子から供給するというノン
マルチ方式とし、それに応じて記憶容量を約8Mピソl
・や24Mビットのようにするものであってもよい。
装置に広く利用することができるものである。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、半導体チップ又はその縦中心線で分けられ
たそれぞれのエリアにおいて、その縦中央部と横中央部
とからなる十文字エリアに周辺回路を配置し、上記十文
字エリアにより分割された4つの領域にはメモリアレイ
を配置する。この構成では、チップ又はエリアの中央部
に周辺回路が配置されることに応じて、信号の最大伝達
経路をチソプサイズのほ\半分に短くできるから大記憶
容量化を図ったDRAMの高速化が図られる。上記十文
字エリアにより4分割されるエリアに形成されたメモリ
アレイは、センスアンプを含んだ同じ大きさの複数から
なる単位のメモリマットの集合体として構成する。この
構成により、メモリセルの選択動作を、マット内のメモ
リ2 2 8 セル選択動作に上位アドレスによるマット選択動作を加
えて選択動作を2段階に振り分けることができ、,それ
ムこ応じてデコーダが分割できるのでデコード信号の負
荷が軽くなり高速動作化が図られる。上記メモリマット
は、マット選択信号に基づきメモリセル選択動作のため
の各種タイミング信号を発生する制御回路を設ける。こ
れにより、メモリマット内では最適化されたタイミング
で時系列的な動作シーケンス制御が可能となり、高速メ
モリアクセスと動作マージンの向上を図ることができる
とともに、動作するメモリマ・ノト数を変更することが
容易となり、品種展開が容易になる。
の全部を2列にジグザグ状に配置する。これにより、多
数のホンディングバンドを効率よく配置できるとともに
L O Gリードフレームに対してボンディングを行・
うようにすることにより、リートフレームを電源供給用
のバソドに対Qてぱ配線の一部とみなしたり、入力回路
に近接してボンディングパッドを設けることができるか
ら、レベ2 2 9 ルマージンの改善と高速化が図られる。半導体チップの
緬中央部と横中央部とからなる十文字エリアに周辺回路
とホンディングバソドを配置し、上記十文字エリアによ
り分割された4つの領域にはメモリアレイを配置すると
ともに四隅にメモリアレイ部の製造工程と同じ工程によ
り形成される配線層を積み重ねることによりモールドレ
ジンからのチップに係る応力を分散させることができる
。
圧を受けるインピーダンス変換用の出力バッファとから
なる内部回路の動作電圧を形成する内部降圧電圧発生回
路を内蔵させる。この構成では、素子の微細化に伴う耐
圧の低下に応じて動作電圧を低くできること、及び動作
電圧の低下により低消費電力化を図ることができる。基
準定電圧により降圧電圧を形成するので、外部電源電圧
の変動の影響を受けることがないので、内部回路の動作
の安定化が可能になる。上記内部降圧電圧発生回路とし
てメモリアレイ用電圧と、、周辺回路用電圧とに分ける
ことにより、回路動作によるノイ230 ズの発生を防止することができる。上記内部降圧電圧発
生回路により形成された内部電圧を、テストモードによ
りデータ出力バッファを出力ハイインピーダンス状態に
しておい−ζ、その出力端子からブー1・ストラップ電
圧又は外部電源電圧レベルの信号によりスイッチ制御さ
れるスイッチMOSFETを介して選択的に出力させる
。これにより内部電源回路が正常に動作しているか否か
をモニタすることができ高信頼化を図ることができる。
上記内部降圧電圧を昇圧して形成された高電圧を動作電
圧とする選択回路により形成する。
安定にできるととともに、ワード線等の選択動作を高速
にできる。CMOS構成のセンスアンプ、入カパソファ
の初段回路、出力バッファの最終段回路、メインアンプ
の初段回路、入出力線のプルアソプMO S F ET
、相補デーク線及び相補入出力線のショー1− M O
S F E ’f’及びチャージポンプ回路を構成ず
るダイオート形態のMOSF2 3 1 ETのうち、少なくとも1つの回路に用いられるMOS
FETのしきい値電圧として、他の回路に用いられるM
OSFETより低いしきい値電圧を持つようにすること
により高速化が可能になる。
MOSFET、プリチャージM O S F E T、
ショートMOSFET,’7一ド線駆動用MOSFET
及びシエアートセンスアンプのカビット用M OSFE
Tのうち少なくとも1種類のMOSFETは、そのソー
ス、ドレインコンタクトとして、メモリセルのアドレス
選択用MOSFETのソースドレインコンタクトと同様
なパッドコンタク1〜を用いることにより、そのソース
.1・ルインコンタク1・とじてメモリセルと同様にセ
フルアライン技術が利用でき、ソース.ドレイン領域を
必要最小に形成することがでるから高集積化と各配線の
寄生容量を小さくできることによる高速化が可能になる
。ビソl−線クロス方弐におけるクロス部に、その上に
形成されるカラム選択線を構成するために用いられる第
1層目のメタル層を利用すること2 3 2 によりクロス部を構成する配線が不要になるとともに下
地のキャパシタやMO S F ETの均一性に悪影響
を与えなくできる。また、上記カラム選択線を2対のビ
ット線に対応させるとともに、ビット線クロス部の前で
一方のビット線対から他方のビソ1・線対にオーハーラ
ソブするように折り曲げて配置することにより、特別な
クロス配線領域が不要になるとともにカラム選択線とビ
ット線との寄生容量を均一化することができる。積層型
からなるメモリセルアレイ部とその周辺回路部との間に
、ダミーの配線層からなる段差緩衝用碩域を設けること
により配線の加工が容易になる。
る単位のメモリマットの集合体から構成されるメモリア
レイを持ち、各メモリマットに対して冗長用ワード線及
び/又は冗長用データ線を設けるとともに、上記全ての
メモリマットから構成される冗長ワード線及び/又はデ
ータ線の総数より少なく、1つのメモリマビットに設げ
られる冗長ワード線及び/又はデータ線の数より多い数
か2 3 3 らなる冗長用回路を設けて それをL記各メモリマット
に共通に用いるようにする。これにより、欠陥救済に必
要な回路規模を小さくできるから高集積化と低消費電力
化を図る、二とができる。Y系の多重選択による多ビビ
ット同時テスl・モートのとき、あるいはデータ線又は
ワード線をアドレス信号又は内部で形成されたブロック
アド1/ス、あるいはこれらの組み合わせにより複数ブ
ロックに分割した時、欠陥が存在するブロックのみ冗長
データ線冗長ワード線に切り換えるようにすることによ
り、用意する冗長データ線又は冗長ワード線の数を減ら
すことができる。
Mの一実施例の基本的レイアウト図第2図は、この発明
に係るD R A. Mの一実施例を示す全体レイアウ
1・図、 第3図は、.そのボンティンクパノトの詳細な配置を示
すレイアウ1・図、 第4図は、そのアドレス割り付けの−実施例を2 3
4 示すブロック図、 第5図は、この発明に係るダイナミソク型RAMにおけ
る制御信号に着目したブロック図、第6図は、この発明
に係るグイナミソク型RAMの動作シーケンスに着目し
たブロック図、第7図は、その電源供給線とそれに関連
する内で電源回路とパッドの関係を具体的に説明するた
めのレイアウト図、 第8図は、その回路の接地線とそれに関連する内部電源
回路とパッドの関係を具体的に説明するためのレイアウ
ト図、 第9図(A)と(B)は、この発明に係る入力保護回路
の一実施例を示す具体的レイアウト図、とその断面図、 第10図は、外部電源電圧用パッドに設けられる入力保
護回路の一実施例を示す具体的レイアウ1・図、 第11図には、半導体チップの周辺部の一実施例を示す
レイアウト図、 第12図は、そのコーナ一部の概略断面図、2 3 5 第13図は、その最外周の概略断面図、第14図は、こ
の発明に係るグイナミソク型RAMの他の一実施例を示
す基本的レイアウト図、第15図は、上記グイナミソク
型RAMの他の一実施例を示す基本的レイアウト図、 第16図は、上記グイナミソク型RAMの更に他の一実
施例を示す基本的レイアウト図、第17図(A)ないし
(C)は、メモリマットの他の一実施例の基本的構成と
、それを組み合わせて構成されるメモリブロックの他の
一実施例のレイアウト図、 第18図(A)ないし(C)は、上記メモリマットの他
の一実施例の基本的構成と、それを組み合わせて構成さ
れるメモリブロックの他の一実施例のレイアウト図、 第19図(A>ないし(C)は、上記メモリマットの他
の一実施例の基本的構成と、それを組み合わせて構成さ
れるメモリブロックの他の一実施例のレイアウト図、 第20図(A)ないし(C)は、上記メモリマ2 3
6 ットの更に他の一実施例の基本的構成と、それを組み合
わせて構成されるメモリブロックの他の一実施例のレイ
アウト図、 第21図(A)と(B)は、上記サブブロックの他の一
実施例の基本的構成と、それを組み合わせて構成される
メモリブロックの他の一実施例のレイアウト図、 第22図は、この発明に係るダイナミック型R−AMに
用いられるリードフレームの一実施例を示す平面図、 第23図(A)ないし(C)は、上記リードフレームと
半導体チップとの接続例を示す概略側面図、 第24図(A)と(B)は、この発明に係るグイナミソ
ク型RAMの一実施例を示す外観図と内部透視図、 第25図(A)ないし(C)は、この発明に係るグイナ
ミソク型RAMの一実施例を示す外部端子のビン配置図
、 第26図は、ZIP型パンケージを用いた場合2 3
7 の一実施例を示す外部端子のピン配置図、第27図は、
SOJ型パソケージを用いた場合の一実施例を示す外部
端子のピン配置図、第28図は、この発明に係るグイナ
ミソク型RAMにおけるRAS系のコントロール回路の
一実施例を示す一部回路図、 第29図は、上記コントロール回路の一実施例を示す他
の一部回路図、 第30図は、上記コントロール回路の一実施例を示す他
の一部回路図、 第31図は、この発明に係るダイナミック型RAMにお
けるXアドレスバッファの一実施例を示す回路図、 第32図は、上記Xアドレス信号A9とAIOに対応し
たアドレスバッファ回路の一実施例を示す回路図、 第33図は、上記Xアドレス信号Allに対応したアド
レスバッファの一実施例を示す回路図、第34図は、上
記Xアドレス信号A8に対応したアドレスバッファの一
実施例を示す回路図、2 3 8 第35図は、ロウ系のプリデコーダの一実施例を示す一
部回路図、 第36図は、X系の冗長回路の一実施例を示す回路図、 第37図は、ワード線の選択を行うデコーダ回路の一実
施例を示す一部回路図、 第38図は、冗長ワード線の選択を行うデコーダ回路の
一実施例を示す一部回路図、 第39図は、センスアンプを活性化させるタイミング発
生回路の一実施例を示す回路図、第40図は、メモリマ
ットに設けられる制御回路の一実施例を示す一部回路図
、 第41図は、Xデコーダ,ワード線駆動回路,シェアー
ド鮮魚線駆動回路の一実施例を示す回路図、 第42図は、メモリセルアレイの一実施例を示す回路図
、 第43図は、リフレソシュアドレスカウンタ回路の一実
施例を示す回路図、 第44図は、CAS系のコントロール回路の一2 3
9 実施例を示す一部回路図、 第45図は、Yアドレスバッファの一実施例を示す回路
図、 第46図は、Y系の冗長回路の一実施例を示す一部回路
図、 第47図は、Y系の冗長回路の一実施例を示す他の一部
回路図、 第48図は、Y系の冗長回路の一実施例を示す一部回路
図、 第49図は、Y系のアドレス信号のプリデコーダ回路の
一実施例を示す回路図、 第50図は、カラム選択信号を形成するY系デコーダの
一実施例を示す回路図、 第51図は、ニブルカウンタ回路の一実施例を示す回路
図、 第52図は、Y系の制御信号を形成するコントロール回
路の一実施例を示す一部回路図、第53図は、動作モー
ド判定回路の一実施例を示す回路図、 第54図は、Y系のコントロール回路の一実施2 4
0 例を示す一部回路図、 第55図は、WE系のコンl・ロール回路の一実施例を
示す一部回路図、 第56図は、WE系のコントロール回路の一実施例を示
す他の一部回路図、 第57図は、データ人カバッファの一実施例を示す回路
図、 第58図は、メインアンプ制御回路の一実施例を示す回
路図、 第59図は、メインアンプの一実施例を示す回路図、 第60図は、メインアンプのデータの出力制御回路の一
実施例を示す回路図、 第61図は、メインアンプの出力制御回路の一実施例を
示す回路図、 第62図は、データ出力バッファの一実施例を示す回路
図、 第63図は、テスト回路の一実施例を示す一部回路図、 第64図は、テスト回路の一実施例を示す他の2 4
1 一部回路図、 第65図は、動作モードを指定する制御回路の一実施例
を示す回路図、 第66図は、その他の制御回路の一実施例を示す回路図
、 第67図は、基板バックバイアス電圧発生回路の一実施
例を示す回路図、 第68図は、内部界圧電圧発生回路の一実施例を示す回
路図、 第69図は、内部降圧電圧発生回路の一実施例を示す回
路図、 第70図は、RAS系の動作の一例を示すタイミング図
、 第71図は、RAS系の動作の一例を示すタイミング図
、 第72図は、RAS系の動作の一例を示すタイミング図
、 第73図は、Xアドレスバッファの動作の一例を示すタ
イミング図、 第74図は、CAS系の動作の一例を示すタイ2 4
2 ミング図、 第75図は、CAS系のアドレス選択動作の一例を示す
タイミング図、 第76図は、ライト動作の一例を示すタイミング図、 第77図は、Yアドレスバッファの動作の一例を示すタ
イミング図、 第78図は、テスl・モートの動作の一例を示すタイミ
ング図、 第79図は、CAS系の動作の一例を示すタイミング図
、 第80図は、CAS系の動作の一例を示すタイミング図
、 第81図は、CAS系の動作の一例を示すタイミング図
、 第82図は、この発明に係る欠陥救済法の他の−実施例
を示すブロック図、 第83図は、この発明に係る欠陥教済法の他の一実施例
を示すブロック図・ 第84図(八)ないし(C)は、ワード線のテ2 43 スト法を説明するための一実施例の波形図とそれの回路
図、 第8 5図(A)ないし(D)は、信号量マージンテス
ト法を説明するため一実施例を示す回路図とその波形図
、 第86図は、ファンクシづンセットモードの他の一実施
例を示すブロック図 第87図(A)ないし(C)は、リフレソシュアドレス
カウンクの他の一実施例を示す波形図と回路図、 第88図(A)と(B)は、内部電源モニタ方法の他の
一実施例を示すブロンク図とそれを説明する波形図、
第89図(A.)と(B
)は、マルチビットテスト法の原理を説明するための回
路図とその波形図、第90図は、この発明の一実施例を
示すビット線方向の素子構造断面図、 第91図(A)ないし(C)は、ごの発明に係る欠陥救
済法を説明するための概念回、第92図は、この発明に
係るメインアンプとメ2 4 4 モリセルアレイとのレイアウトの一実施例を示すブロッ
ク図、 第93図は、この発明に係るメインアンプとメモリセル
アレイとのレイアウ1〜の他の一実施例ヲ示すブロック
図、 第94図は、この発明に係る半導体チップの他の一実施
例を示づ一基本的レイアウ1・図、第95図は、ごの発
明に係るメモリセルアレイの一実施例を示すパターン図
、 第96図(A)と(B)は、そのビソI−線クロス部を
説明するだめの断面図と模式図、第97図ないし第99
図は、ビット線方向のシェアードセンスアンプ列部とそ
れに対応したメモリセルアレイ部の一実施例のパターン
図、第100図は、その段差緩衝領域の断面図、第10
1図は、ワード線方向のメモリセルアレイ部と、それに
対応したワードドライバの一実施例を示すパターン図、 第102ないし第105は、それに対応したワードドラ
イ八の一実施例を示すパターン図、2 4 5 第106図と第107図は、それに対応したXデコーダ
の一実施例を示すパターン図、第108図は、ワード線
方向乙こおりるメモリセルアレイ部とワードクリア回路
の一実施例を示すパターン図である。 DVI・・Yアドレスドライハ、DV2・・Xアドレス
トライ八、l) V 3・・マット選択ドライバ、1・
・外部電源用パソF’ V C C B、2・・外部電
源用パッドVCCB、3・・内部降圧電源回路(VCC
) 、4・・内部降圧電源回路(VDL)、5・・v’
c c配線、6・・VDL配線、7・・データ出力バ
ッファ用の電源パソドVCCE、11・・ワードクリア
、ワード綿ラノチ用の接地t 位供給用バンド、12・
・センスアンプのコモンソース用接地電位パソド、13
・・データ出力バッファ用パノド、14・・内部降圧電
源回路、アドレスバッファ用接地電位パソl・、15・
・その他の回路用の接地電位バンド、21・・モールド
樹脂、22・・リードフレーム、23・・チソプ、24
・・フィルム、25・・金ワイヤ、262 4 6 ・・接着剤A、27・・接着剤B、28・・絶縁体、2
9・・接着剤C、30・・接着剤D、31・・モールド
樹脂、32・・リードフレーム、33・・チソブ、34
・・フィルム、35・・金ワイヤ、36・・バスバーリ
ード、37・・吊りり・−ド、38・ ・ボンディ4ン
グパビット、39・・インディックス、41・・P基板
、42・・P型WE1、I5、43・・N型W E L
L、44・・N゛拡散層、45・・P+拡散層、46
・・ポリシリコン(ゲ・一ト、ワード線)、47・・ポ
リシリコン(パ・冫ドコンタクI−)、48・・ポリシ
リコン(キャパシタス1〜アノード)、49・・ポリシ
リコン(キャパシタプレート)、50・・ポリサイト(
ビッI・線)、51・・1層目のメタル(タングステン
)、52・・2層目のメタノレ(アノレミニュウム)、
53・・第1ゲート絶縁膜(MOSFET)、54・・
第2ゲート絶縁膜(キャパシタ)、61・ ・ビット線
(ポリサイド)、62・・カラム選択線(1層目メタル
)、63・・ワード線(ポリシリコン)、64・・M
O S F E T、2 47 65・・ビソi・線コンタクト、66・・拡散層、67
・・入出力線、68・・ワードシ,ヤント、69,70
・・ダミーの配線層、71・・拡散層、72・・ワード
線(ポリシリコン)73・・ビット線(ポリサイド)、
74・・ワード線シャント(2層目メタル層) 、7
5・・カラム選択線(1層目メタル層)76・・ビット
線コンタクト (パビット′ボリシリコン使用)77・
・メモリセルアレイのガードリング用拡散層、78・・
段差緩衝用配線(ボリシリコン)、79・・ワードドラ
イバのゲート、80・・ワード線(ドライバMOSFE
Tの出力側配線)、81・・拡散層コンタクト、91・
・ワードクリア信号線(2層目メタル層)92・・接地
線(IJi目メタル層)93・・ワードクリアのゲート
(ポリシリコン)94・・拡散層、95・・段差緩衝用
配線(ボリシリコン)96・・ワード゛線シャント層(
2層目メタル層)97・・ワード線(ポリシリコン)9
8・・メモリセルアレイのガードリング用拡散層、99
・・段差緩和用配線(ポリシリコン兼ガードリングシャ
2 4 8 2 4 9 亡N r→ 法 Σり≧Q で一 綜 i→ 法 −532− 2りミQ 2り≧o X> −へ11一 ΣリミQ 特開平3 214669 (79) 特開平3 − 214669 (81)特開平3 −
214669 (83)一540− 区 特開平3 − 214669 (90)r〜 ■ 法 〉 夫 栄 資 京 栄 シ 費 腎 貴 シ 染特開
平3 214669 (92) 凹竃 特開平3 214669 (93) 特開平3 214669 (97) 特開平3 214669 (98) −555− 特開平3 − 214669 (104)区 特開平3 − 214669 (108)特開平3 −
214669 (109)丁 一一 特開平3−214669(110) 区 OO QO 特開平3−214669(115) OO O O 特開平3 214669 (117) 区 匠 ■ (フ 法 く 〉 門 特開平3 214669 (122) 〇二 工 特開平3 214669 (126) ≦ ≦ く 特開平3 214669 (130) 特開平3 214669 (131) Σ」 弘 〉 0 一一一】 一− 一590− 〉 0ワ O の @発 明 者 角 崎 学 @発 明 者 松 本 哲 郎 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立製作所デ
バイス開発センタ内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立
製作所武蔵工場内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・
エス・アイエンジニアリング株式会社内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・
エス・アイエンジニアリング株式会社内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・
エス・アイエンジニアリング株式会社内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・
エス・アイエンジニアリング株式会社内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・
エス・アイエンジニアリング株式会社内 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・
エス・アイエンジニアリング株式会社内 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立製作所デ
バイス開発センタ内 一606− 千3・禿十甫正』:(方式) 平成2年10月 1日 発明の名称 補正をする者 事件との関係 住所 名称 住所 名称 半導体記憶装置とその欠陥救済法 特許1−川119jA 東京都千代III区神田駿河台四丁目6番地(510)
株式会社RズtルWイ乍所 代表5K 三田勝茂 東京者pIX平市上水木町5丁目20番1−号日立超エ
ル・エス・アイエンジニアリング株代会社補正の対象 補正の内容 明細書の図面の1111車な説明の欄 別紙の通りに補正する。 別紙 ■.明細書第245頁第10行〜第11行r第96図(
A)と(B)は、ヒノ1・線クロス部を説明するだめの
断面図と模式図、Jを『第96図は、この発明に係るメ
モリセルアレイのビット線クロソク部を説明するだめの
構成図、』と補正する,,以」一 事件の表示 平成1年特許願第 65840号 住所 (510)株式会社 日St薯話fVE斤代表者三田勝
茂 @187東京都tJ坪市D層萌5丁目20番1号日立超
エノレ・エス・アイエンジニアリング株式会社代表者大
野稔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体チップ又はその縦中心線により1/2に分け
られた両領域における縦中央部と横中央部とからなる十
文字エリアに周辺回路を配置し、上記十文字エリアによ
り分割された4つの領域にはメモリアレイを配置するこ
とを特徴とする半導体記憶装置。 2、上記十文字エリアのうち、メモリアレイに接した縁
にXデコーダ及びYデコーダを配置することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 3、上記十文字エリアのうち、縦中央部又は横中央部の
Xデコーダに挟まれた領域には、メインアンプ、コモン
ソーススイッチ回路、及びセンスアンプ制御信号発生回
路とマット選択制御回路のうち少なくとも1つが配置さ
れるものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の半導体記憶装置。 4、上記十文字エリアのうち、縦中央部又は横中央部の
Yデコーダに挟まれた領域には、アドレスバッファ、制
御信号に対応した制御ロジック回路及び欠陥救済回路の
うち少なくとも1つが配置されるものであることを特徴
とする特許請求の範囲第2項記載の半導体記憶装置。 5、上記十文字エリアのうち縦中央部と横中央部とが重
なる中央部には、デコーダ入力用アドレス信号発生回路
の少なくとも最終ドライバ回路及び内部で使用する電源
発生回路のうち少なくとも1つが配置されてなることを
特徴とする特許請求の範囲第1、第2、第3又は第4項
記載の半導体記憶装置。 6、上記周辺回路のうち原理的にマイノリティキャリア
を基板に注入する可能性を持つ回路を、上記十文字エリ
アの2本の中心線上またはその近傍に配置することを特
徴とする半導体記憶装置。 7、上記十文字エリアにより4分割されるエリアに形成
されたメモリアレイは、センスアンプを含んだ同じ大き
さの複数からなる単位のメモリマットの集合体として構
成されるものであることを特徴とする半導体記憶装置。 8、上記十文字エリアにより4分割されるメモリアレイ
には、それぞれのメモリアレイを分割するようにXデコ
ーダ又はYデコーダのうちの少なくとも一方が配置され
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
載の半導体記憶装置。 9、上記単位のメモリマットは、マット選択信号に基づ
きメモリセル選択動作のための各種タイミング信号を発
生する制御回路を含むものであることを特徴とする特許
請求の範囲第7項記載の半導体記憶装置。 10、上記単位のメモリマットは、隣接する一対のメモ
リマットを1つのサブブロックとして、そのサブブロッ
ク毎に上記メモリマットを制御する制御回路が設けられ
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第9項記
載の半導体記憶装置。 11、上記軸対称的な関係にある一対のサブブロックを
1つのブロックとして、そのブロック毎に上記メモリマ
ットを制御する制御回路が設けられるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第9項記載の半導体記憶装置
。 12、上記制御回路は、上記マット選択信号、サブブロ
ック選択信号又はブロック選択信号により活性化される
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第第9、第
10又は第11項記載の半導体記憶装置。 13、上記制御回路は、相補データ線のプリチャージ、
センスアンプの活性化、シェアードセンスアンプの制御
、Xデコーダの活性化、Yデコーダ回路の活性化、ワー
ドドライバの活性化、共通人出力線の選択、メインアン
プの選択、又はメインアンプの活性化のうち少なくとも
1つの制御を行うものであることを特徴とする特許請求
の範囲第第9、第10、第11又は第12項記載の半導
体記憶装置。 14、上記単位のメモリマットには、それに属するワー
ド線、相補データ線を選択するための選択信号が供給さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の半導
体記憶装置。 15、上記単位のメモリマットに属するワード線又は相
補データ線を選択するための選択信号を形成する回路が
、複数のメモリマット又はサブブロックに対して共通に
設けられることを特徴とする特許請求の範囲第7、第9
又は第10項記載の半導体記憶装置。 16、上記メモリマット又はメモリブロックの選択信号
は、専用のアドレスバッファを通して入力されたアドレ
ス信号をデコードして形成されるものであることを特徴
とする特許請求の範囲第9、第10、第11、第12、
第13、第14又は第15項記載の半導体記憶装置。 17、上記十文字エリアの領域内にボイディングパッド
の一部又は全部が配置されるものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1、第2、第3、第4、第5、第6
又は第7項記載の半導体記憶装置。 18、上記十文字エリアのうち縦中央部にボイディング
パッドの全部が2列にジグザグ状に配置されるものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第17項記載の半導
体記憶装置。 19、上記十文字エリアのうち縦中央部に並んで配列さ
れたボンディングパッドは、LOCリードフレームとホ
ンディングされるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第17項記載の半導体記憶装置。 20、上記ボンディングパッドのうち、回路の電源電圧
と接地電位を与えるパッドは、それを必要とする回路ブ
ロックに応じて適当な間隔をおいて複数個設けられると
ともに、回路の電源電圧と接地電位をそれぞれ与える共
通のLOCリードフレームにそれぞれ接続されるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第19項記載の半
導体記憶装置。 21、上記ボンディングパッドのうち、接地電位を与え
るパッドは、活性化されるセンスアンプ列のチップ分布
に従って複数個設けられるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第19項記載の半導体記憶装置。 22、半導体チップの縦中央部と横中央部とからなる十
文字エリアに周辺回路とボンディングパッドを配置し、
上記十文字エリアにより分割された4つの領域にはメモ
リアレイを配置するとともに、半導体チップの四隅に段
差を設けたことを特徴とする半導体記憶装置。 23、上記半導体チップの四隅に設けられる段差は、メ
モリアレイ部の製造工程と同じ工程により形成される配
線層を積み重ねることにより構成されるものであること
を特徴とする特許請求の範囲第22項記載の半導体記憶
装置。 24、半導体チップの縦中央部と横中央部とからなる十
文字エリアに周辺回路を配置し、上記十文字エリアによ
り分割された4つの領域にはメモリアレイを配置し、半
導体チップの最外周には基板と同一導電型の高濃度拡散
層を配置して基板バックバイアス電圧を供給するととも
に、その内側に上記基板と逆導電型の拡散層からなるガ
ードリングを配置し、そこに電源電圧を供給することを
特徴とする半導体記憶装置。 25、外部端子から供給される電源電圧を受けて動作し
、基準電圧発生回路により形成された基準電圧を受ける
1ないし複数からなるインピーダンス変換用の出力バッ
ファからなり、内部回路の動作電圧を形成する1ないし
複数からなる内部降圧電圧発生回路を持つことを特徴と
する半導体記憶装置。 26、上記内部降圧電圧発生回路は、メモリアレイ用動
作電圧と、周辺回路用動作電圧とに対応してそれぞれに
設けられるものであることを特徴とする特許請求の範囲
第25項記載の半導体記憶装置。 27、上記内部降圧電圧発生回路により形成される降圧
電圧は、それが供給される入力バッファ回路のロジック
スレッショルド電圧の約2倍の電圧に設定されるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第25又は第26
項記載の半導体記憶装置。 28、上記出力バッファは、出力MOSFETのうち電
源電圧側のPチャンネルMOSFETを介して電源電圧
を選択的に出力させる機能を持つものであることを特徴
とする特許請求の範囲第25項記載の半導体記憶装置。 29、外部端子から供給される電源電圧を受けて動作し
、内部回路の動作電圧を形成する1ないし複数からなる
内部降圧電圧発生回路と、上記内部回路により形成され
た出力すべき信号を上記外部端子から供給された電源電
圧に対応した信号レベルに変換するレベル変換回路と、
このレベル変換回路を通した出力すべき信号がゲートに
供給されるソースフォロワ形態の出力MOSFETを含
む出力回路とを備えてなることを特徴とする半導体記憶
装置。 30、上記ソースフォロワ形態の出力MOSFETを含
む出力回路には、上記レベル変換回路を通した信号を受
ける出力MOSFETに対して、上記内部回路で形成さ
れた出力すべき信号をそのまま受ける出力MOSFET
が並列形態に設けられるものであることを特徴とする特
許請求の範囲第29項記載の半導体記憶装置。 31、内部降圧電圧発生回路により形成された降圧電圧
は、テストモードによりデータ出力バッファを出力ハイ
インピーダンス状態にしておいて、その出力端子からフ
ードストラップ電圧又は外部電源電圧レベルの信号によ
りスイッチ制御されるスイッチMOSFETを介して選
択的に出力されることが可能にされるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第26記載の半導体記憶装置
。 32、ワード線やシェアードセンスアンプの選択信号は
、上記内部降任電圧を昇圧して形成された高電圧を動作
電圧とする選択回路により形成されるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第25項記載の半導体記憶装
置。 33、メインアンプを中心にして対称的に少なくとも一
対のメモリセルアレイを配置し、上記メインアンプを上
記一対のメモリセルアレイの選択動作に対応してスイッ
チ制御されるスイッチ回路を介して上記一対のメモリセ
ルアレイの入出力線に選択的に接続されることを特徴と
する半導体記憶装置。 34、上記メモリセルアレイは、その2分割されたデー
タ線対の中央部にセンスアンプが配置されたシェアード
センスアンプを持ち、このセンスアンプにより左右に分
けられたデータ線対に対応した4対の入出力線が上記メ
モリセルアレイの選択動作に対応してスイッチ制御され
るスイッチ回路を介して上記メモリアンプに接続される
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第33項記
載の半導体記憶装置。 35、上記メモリセルアレイは、前記メモリマットであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第9ヌは第10項記
載の半導体記憶装置。 36、制御信号によりワード線の選択信号を受けてそれ
を保持させるラッチ回路を設けて、そのラッチ回路の出
力信号によりワード線駆動信号を形成することを特徴と
する半導体記憶装置。 37、シェアードセンスアンプに対して、選択側と非選
択側のデータ線の両方を接続させる動作モードを持つよ
うにしたことを特徴とする半導体記憶装置。 38、ファンクション設定モードにおいて、複数ビット
からなるアドレス端子からそれに対応した複数ビットか
らなるディジタル信号を入力し、内部回路の状態をその
ディジタル信号に対応した電圧又は遅延時間に設定する
機能を持つことを特徴とする半導体記憶装置。 39、所定の制御信号により外部からリセット又は初期
値セット機能を付加したリフレッシュアドレスカウンタ
回路を備えてなることを特徴とする半導体記憶装置。 40、内部回路の動作電圧を形成する内部電源電圧発生
回路を備え、その内部電圧に基づいた電圧と外部から与
えられた電圧と比較して、その比較結果の2値信号を出
力させる電源モニタ機能を持つことを特徴とする半導体
記憶装置。 41、CMOS構成からなり、センスアンプ、入力バッ
ファの初段回路、出力バッファの最終段回路、メインア
ンプの初段回路、入出力線のプルアップMOSFET、
相補データ線及び相補入出力線のショートMOSFET
及びチャージポンプ回路を構成するダイオード形態のM
OSFETのうち、少なくとも1つの回路に用いられる
MOSFETのしきい値電圧は低しきい値電圧を持つも
のであることを特徴とする半導体記憶装置。 42、カラムスイッチMOSFET、センスアンプを構
成するMOSFET、プリチャージMOSFET、ショ
ートMOSFET、ワード線駆動用MOSFET及びシ
ェアードセンスアンプのカット用MOSFETのうち少
なくとも1種類のMOSFETは、そのソース、ドレイ
ンコンタクトとして、メモリセルのアドレス選択用MO
SFETのソース、ドレインコンタクトと同様なパッド
コンタクトを用いることを特徴とする半導体記憶装置。 43、一対の平行に配置されるビット線対は、ビット線
クロス方式により構成されるものであり、そのクロス部
においてビット線を構成する配線層の上に構成される第
1層目メタル配線層を用いてビット線の入れ替えが行わ
れるものであることを特徴とする半導体記憶装置。 44、上記第1層目のメタル配線層は、カラム選択線も
構成するものであり、1本のカラム選択線は2対のビッ
ト線対に対応して設けられ、上記ビット線クロス部と異
なる部分で一方のビット線対から他方のビット線対にオ
ーバーラップするように折り曲げられて配置されるもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第43項記載の
半導体記憶装置。 45、積層型からなるメモリセルアレイ部とその周辺回
路との間には、ダミーの配線層からなる段差緩衝用領域
を設けるようにしてなることを特徴とする半導体記憶装
置。 46、上記段差緩衝用領域は、その半導体基板表面に所
定のバイアス電圧が与えられたガードリング用の拡散層
が形成されるものであることを特徴とする特許請求の範
囲第45項記載の半導体記憶装置。 47、センスアンプを含んた同じ大きさの複数からなる
単位のメモリマットの集合体から構成されるメモリアレ
イを持ち、各メモリマットに対して冗長用ワード線及び
/又は冗長用データ線を設けるとともに、上記全てのメ
モリマットから構成される冗長ワード線及び/又はデー
タ線の総数より少なく、1つのメモリマットに設けられ
る冗長ワード線及び/又はデータ線の数より多い数から
なる冗長用デコーダを設けて、それを上記各メモリマッ
ト又は複数の上記メモリマットからなるブロックに共通
に用いられるようにしてなることを特徴とする半導体記
憶装置の欠陥救済法。 48、上記冗長デコーダ回路は、不良アドレス記憶回路
とアドレス比較回路とを含み、それに対応したX、Yア
ドレスバッファに近接して設けられるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第47項記載の半導体記憶装
置の欠陥救済法。 49、ワード線又はカラム選択回路の出力部において、
複数のワード線及び/又はカラム選択線とそれぞれ交差
する配線を持つ予備ワード線及び/又は予備カラム選択
線を形成しておき、不良ワード線及び/又は不良データ
線が発生したとき、物理的手段によって上記ワード線及
び/又はカラム選択回路の出力線を不良ワード線及び/
又は不良データ線に対応したカラム選択線から切断させ
るとともに予備ワード線及び/又は予備カラム選択線に
接続させることを特徴とする半導体記憶装置の欠陥救済
法。 50、カラム系の多重選択による多ビット同時テストモ
ードのとき、複数のメモリブロックに分割されたメモリ
セルアレイに対応し、多重選択されるデータ線又はカラ
ム選択線のうち欠陥データ線又はカラム選択線のみ冗長
データ線又は冗長カラム選択線に切り換えるようにして
なることを特徴とする半導体記憶装置の欠陥救済法。 51、ロウ系及び/又はカラム系のアドレス信号のうち
特定ビットのアドレス信号、又は内部で形成されるブロ
ックアドレス若しくは上記アドレス信号とブロックアド
レスとの組み合わせによりデータ線を複数ブロックに分
割し、上記ブロックを指定する信号を利用して欠陥が存
在するブロックにおいてのみその欠陥データ線を冗長デ
ータ線に切り換えることを特徴とする半導体記憶装置の
欠陥救済法。 52、ロウ系及び/又は内部で形成されるブロックアド
レスを割り当てることによりワード線を複数ブロックに
分割し、上記ブロックを指定する信号を利用して欠陥ワ
ード線が存在するブロックにおいてのみ欠陥ワード線を
冗長ワード線に切り換えることを特徴とする半導体記憶
装置の欠陥救済法。 53、上記ブロックアドレスは、不良アドレスをプログ
ラムする手段と同じプログラム手段によって指定される
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第51又は
第52項記載の半導体記憶装置の欠陥救済法。
Priority Applications (16)
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|---|---|---|---|
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| US08/159,621 US5602771A (en) | 1988-11-01 | 1993-12-01 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| KR1019940027362A KR0143876B1 (ko) | 1988-11-01 | 1994-10-26 | 반도체기억 장치 및 그 결함구제방법 |
| US08/455,411 US5579256A (en) | 1988-11-01 | 1995-05-31 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| US08/618,381 US5854508A (en) | 1988-11-01 | 1996-03-19 | Semiconductor memory device having zigzag bonding pad arrangement |
| US09/153,462 US6049500A (en) | 1988-11-01 | 1998-09-15 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| US09/361,203 US6160744A (en) | 1988-11-01 | 1999-07-27 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| US09/714,268 US6335884B1 (en) | 1988-11-01 | 2000-11-17 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| US10/000,032 US6515913B2 (en) | 1988-11-01 | 2001-12-04 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| US10/254,980 US6657901B2 (en) | 1988-11-01 | 2002-09-26 | Semiconductor device formed in a rectangle region on a semiconductor substrate including a voltage generating circuit |
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| US11/101,504 US7016236B2 (en) | 1988-11-01 | 2005-04-08 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
| US11/330,220 US7203101B2 (en) | 1988-11-01 | 2006-01-12 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
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| US12/007,336 US7499340B2 (en) | 1988-11-01 | 2008-01-09 | Semiconductor memory device and defect remedying method thereof |
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|---|---|---|---|
| JP1065840A JP2762292B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 半導体記憶装置 |
Related Child Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP8089911A Division JPH09102592A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 半導体記憶装置 |
| JP8089910A Division JP2757303B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 半導体記憶装置及び半導体装置 |
Publications (2)
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|---|---|
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| JP2762292B2 JP2762292B2 (ja) | 1998-06-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1065840A Expired - Lifetime JP2762292B2 (ja) | 1988-11-01 | 1989-03-20 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2762292B2 (ja) |
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