JPH04344398A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH04344398A JPH04344398A JP3146800A JP14680091A JPH04344398A JP H04344398 A JPH04344398 A JP H04344398A JP 3146800 A JP3146800 A JP 3146800A JP 14680091 A JP14680091 A JP 14680091A JP H04344398 A JPH04344398 A JP H04344398A
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- Japan
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- address
- circuit
- memory cell
- redundant
- write
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
- G11C29/70—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
- G11C29/78—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
- G11C29/785—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with redundancy programming schemes
- G11C29/789—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with redundancy programming schemes using non-volatile cells or latches
Landscapes
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ものであり、特に、冗長メモリセルを有しマルチポート
メモリ装置の冗長メモリセルの選択回路に関する。
め、半導体記憶装置内には予備のメモリセル(冗長メモ
リセルまたは予備メモリセル)が形成されて、もし、本
来のメモリセルが不良のとき冗長メモリセルをその不良
メモリセルの救済メモリセルとして使用することは既に
広く行われている。そのため、半導体記憶装置には冗長
メモリセルのほかにその冗長メモリセルを選択使用する
ための回路が配設されている。かかる冗長回路はロー(
ROW)、カラム(COLUMN)それぞれに設けられ
ており、冗長デコーダにより不良ビットアドレスがデコ
ードされたとき、本来のメモリセルと冗長メモリセルと
のアドレス的な置き換えが行われる。
(A)はライト(書き込み)ポートの構成、図6(B)
はリード(読み出し)ポートの構成を示す。ライトポー
ト1Aについて述べると、フューズデコーダ11Aには
ポリシリコンで形成された複数のフューズ(図示せず)
が設けられているが、これらのフューズは救済すべきビ
ットアドレス(カラム)に対応して予めレーザーなどで
溶断されている。ライト動作にともなってライトカラム
カウンタ10からライトカラムアドレス信号WYがフュ
ーズデコーダ11Aに入力され、そのライトカラムアド
レス信号の値がレーザー溶断によって規定されるアドレ
スに対応するとき、タイミング論理回路11Bが動作し
てゲート回路として機能するMOSトランジスタ11C
を付勢(ターンオン)し、その先に接続されている冗長
メモリセル20を動作させる。リードポート2Aにおけ
るフューズデコーダ21A内のフューズ(図示せず)も
上記ライトポート1A内のフューズデコーダ11A内の
フューズと同じアドレスにレーザーによって溶断されて
いる。したがってリードポート2Aにおいても、リード
カラムカウンタ30からリードカラムアドレス信号RY
が発生されたとき、フューズデコーダ21A、タイミン
グ論理回路21BおよびMOSトランジスタ21Cが上
記同様に動作し、上記冗長メモリセル20に記憶された
情報を読み出すことができる。
ポート1A内のフューズデコーダ11A、リードポート
2A内のフューズデコーダ21Aにそれぞれ複数のフュ
ーズを配設し、それらのフューズを同じアドレスになる
ようにレーザー溶断しているから、二重に、あるいは、
ポートの数だけフューズを形成させる必要があり、フュ
ーズ形成スペースが大きいという問題がある。特に、半
導体記憶装置全体のメモリ容量と救済すべきメモリセル
の容量とが大きくなると、フューズの量が多くなり、フ
ューズ形成領域が大きくなってメモリの集積度を低下さ
せるという問題に遭遇する。また、フィールドメモリな
どのように入出力ポートの数が多くなると、それぞれの
ポートに上記フューズデコーダを設けるから、フューズ
の数が非常に多くなり、上述した問題は一層大きくなる
。一方、同じ救済メモリセルのアドレスについて、それ
ぞれのポートに対してレーザー溶断処理を行う必要があ
り、それぞれのフューズデコーダにおけるアドレスの設
定動作に時間がかかるという問題がある。したがって、
本発明は、冗長回路を有するマルチポート半導体記憶装
置における集積度を向上させ、また、アドレス設定の誤
設定防止および作業性を向上させること目的とする。
、冗長メモリセルと入力ポートまたは出力ポートを有し
、本来のメモリセルが不良のとき上記冗長メモリセルを
救済用メモリセルとして使用する半導体記憶装置に対し
て、本発明においては、不良メモリセルに対応して1つ
の、その不良メモリセルのアドレスを発生するアドレス
発生回路を設け、さらに、上記アドレス発生回路からの
アドレスを記憶するアドレス記憶回路を設ける。上記入
力ポートまたは出力ポートには上記アドレス記憶回路に
記憶されたアドレスとアクセスアドレスとを比較し一致
したときアドレス一致信号を出力するアドレス比較回路
、該一致信号に応答して付勢され上記救済用メモリセル
を駆動させるゲート回路を設ける。上記アドレス発生回
路は複数のフューズを有し、該フューズが所定のビット
アドレスを規定するように予め切断されている。あるい
は、上記アドレス発生回路はラッチ回路を有し、そのラ
ッチ回路には上記アドレスが設定されている。
を発生する。このアドレス発生方法としては、従来と同
様に、フューズを溶断させてもよく、あるいは、ラッチ
回路に予め上記アドレスを記憶しておき回路的に上記ア
ドレスを発生させてもよい。アドレス記憶回路はアドレ
ス発生回路からのアドレスを記憶しておく。この記憶タ
イミングとしては、半導体記憶装置に電源投入時の初期
動作タイミングとする。アドレス比較回路はアドレス記
憶回路からの記憶アドレスとメモリアクセス用アドレス
とを入力し、これらを比較して一致しているとき一致信
号を出力する。ゲート回路はアドレス比較回路からのア
ドレス一致信号に応答して付勢される。ゲート回路には
冗長メモリセルが接続されており、上記付勢に応答して
冗長メモリセルを付勢する。上記アクセス動作には書き
込み用アクセスと読み出し用アクセスとがあり、また、
上記付勢動作には書き込み動作と読み出し動作とがある
。以上の構成から明らかなように、各ポートには従来の
フューズデコーダを含まない。したがって、フューズを
設けることによる集積度の低下を防止することができる
。さらにアドレス発生回路は不良メモリセルに対して共
通に1つ設けられているだけであるから、そのアドレス
設定動作は簡単になり、複数設定処理することに起因し
て起こりうる誤設定の問題が少ない。アドレス発生回路
における不良メモリセルのアドレス発生回路として、従
来と同様、フューズを用いることができるが、フューズ
をポートごとに設ける必要がないから、フューズを用い
たとしても集積度は向上する。
半導体記憶装置内の冗長回路の回路構成を図1を参照し
て述べる。図1は本発明にかかる冗長回路に関連する部
分の回路構成を示す。この実施例の冗長回路は、1つの
ライトポート1と複数のリードポート2〜3を有する半
導体記憶装置における冗長回路を示す。本来のメモリセ
ル、その他メモリアクセスに必要な回路構成は省略して
いる。この冗長回路は、書き込み動作においてライトカ
ラムアドレス信号WYを発生するライトカラムカウンタ
10、フューズデコーダ11、タイミング論理回路12
、MOSトランジスタで構成されたゲート回路13、お
よび、冗長メモリセル20を有している。フューズデコ
ーダ11、タイミング論理回路12およびゲート回路1
3がライトポート内に設けられている。タイミング論理
回路12によって駆動されるゲート回路は、半導体記憶
装置のビット構成に応じて複数個数、この実施例では4
個、並列に設けられる。リードポート2には、アドレス
記憶回路として機能するラッチ回路21、アドレス比較
回路22、タイミング論理回路23およびMOSトラン
ジスタで構成されたゲート回路24が設けられている。 ゲート回路24は上記冗長メモリセル20に接続されて
いる。また、アドレス比較回路22には読み出し動作に
おいてリードカラムアドレス信号RYを発生するリード
カラムカウンタ30が接続されている。内部回路を省略
しているリードポート3の回路構成もリードポート2の
回路構成とほぼ同様であり、ラッチ回路21は共用する
。
リセルのアドレスを設定可能な数の複数のフューズが設
けられている。これらのフューズは半導体装置に形成さ
れたポリシリコン製のフューズである。これらのフュー
ズは不良メモリセルのアドレスが設定されるように、た
とえば、レーザーを用いて対応するフューズを予め溶断
させておく。
いて述べる。書き込み動作において、ライトカラムカウ
ンタ10からライトカラムアドレス信号WYが発生され
る。このライトカラムアドレス信号WYはフューズデコ
ーダ11に印加され、フューズデコーダ11内において
レーザー溶断されたフューズによって規定されるライト
カラムアドレスと一致したとき、アドレス一致信号が出
力され、そのアドレス一致信号に応じてタイミング論理
回路12が対応するゲート回路13をターンオンする。 ゲート回路13には冗長メモリセル20が接続されてお
り、上記ライトカラムアドレスに対応するメモリセルと
して不良メモリセルに代わってこの冗長メモリセル20
にデータの書き込みが行われる。上記冗長メモリセル2
0への書き込み動作のとき、タイミング論理回路12か
らリペアアドレスラッチ信号WRDEが出力される。こ
のリペアアドレスラッチ信号WRDEはリードポート2
内のラッチ回路21のクロックCK端子に印加され、ラ
イトカラムカウンタ10からのライトカラムアドレス信
号WYをラッチ回路21にラッチさせる。
み出し動作においては、リードカラムカウンタ30から
リードカラムアドレス信号RYが発生される。このリー
ドカラムアドレス信号RYはアドレス比較回路22に印
加され、ラッチ回路21に記憶されたアドレスと比較さ
れる。アドレス比較回路22はこれらのアドレスが一致
したときアドレス一致信号をタイミング論理回路23に
出力する。タイミング論理回路23は上記タイミング論
理回路12と同様、冗長メモリセル20に接続された対
応するゲート回路24をターンオンする。これにより、
冗長メモリセル20からの読み出しが行われる。
作が行われた後、そのメモリセルの内容の読み出し動作
が行われるから、半導体記憶装置の起動後の最初の書き
込み動作において、不良メモリセルのアドレスをリード
ポート2内のラッチ回路21に自動的に記憶させ、フュ
ーズデコーダ11に設定されたアドレスを用いた上記冗
長メモリセル20に対する読み出しが行われる。この実
施例において、フューズはライトポート1内のフューズ
デコーダ11のみ設ければよく、リードポート2、3に
設ける必要がない。ライトポートの数が増えた場合、あ
るライトポート、たとえば、第1のライトポート内のみ
にフューズデコーダ11を設け、他のライトポートは、
リードポート2内のアドレス比較回路22、タイミング
論理回路23およびゲート回路24に対応する回路を設
け、不良メモリセルのアドレスは回路21の出力アドレ
スを入力すればよい。ライトポート内のアドレス比較回
路22に相当するアドレス比較回路にはそのライトポー
トにおけるライトカラムカウンタからのライトカラムア
ドレス信号WYが印加され、このライトカラムアドレス
信号について上記アドレス比較が行われる。
ト1およびリードポート2の詳細回路構成を示す。図2
には図1に示したライトカラムカウンタ10、ゲート回
路13、冗長メモリセル20およびリードカラムカウン
タ30を示していない。ライトカラムカウンタ10から
ライトカラムアドレス信号WY、この回路においては、
16ビットのライトカラムアドレス信号WY0〜WY7
、*WY0〜*WY7(*は信号反転を示す,以下同様
)を入力するフューズデコーダ11は、16個の第1群
のフューズFA1〜FA16を有している。これらのフ
ューズFA1〜FA16は半導体装置のポリシリコン層
によって形成されている。また、これらのフューズFA
1〜FA16の所定のものが不良メモリセルのアドレス
に対応して予めレーザー溶断されている。フューズデコ
ーダ11はさらに、ANDゲート111〜114、これ
らのANDゲート111〜114の出力に接続されたM
OSトランジスタ115〜118を有している。AND
ゲート111〜114およびトランジスタ115〜11
8はそれぞれ、フューズFA1〜FA16、換言すれば
、不良メモリセルのアドレスに対応した数、16個だけ
併設されている。トランジスタ115〜118の電源電
圧ラインのノードNAの電位を上昇させるためチャージ
アップ回路119が設けられている。タイミング論理回
路12は、遅延型フリップフロップ(DFF)121、
ANDゲート122、第2のフューズ群FB1〜FB4
、4個の第1列のトランジスタ群131〜134、4個
の第2列のトランジスタ群135〜138および直列イ
ンバータ回路139〜142からなるトランジスタゲー
ト13A〜13Dを有する。これらトランジスタゲート
13A〜13Dの先端にはそれぞれゲート回路が接続さ
れている。使用する冗長メモリセルに接続される第2群
のフューズの1つFB1が予めレーザー溶断されている
。
イトカラムアドレス信号WY0〜WY7の値を記憶する
8個のDFF211〜DFF212、遅延回路213、
タイミング論理回路12からの出力信号WRD0〜WR
D3を記憶する4個のDFF214〜DFF217を有
する。DFF211〜DFF212は不良メモリセルの
アドレスを記憶する回路である。また、DFF214〜
DFF217はタイミング論理回路12内の第2群フュ
ーズFB1〜FB4の溶断状態を記憶する回路である。 アドレス比較回路22は8個の排他的論理和(EOR)
ゲート221〜222、および、NORゲート223を
有する。タイミング論理回路23は、DFF231、A
NDゲート232、4個並列に設けられたANDゲート
243〜246からなる。これらのANDゲートの先端
にはゲート回路が接続されており、これらのANDゲー
トの一方の入力端子にはタイミング論理回路12のフュ
ーズ溶断状態を示す信号WRD0〜WRD3を記憶した
DFF214〜DFF217のQ出力が印加されている
ので、ゲート回路24はゲート回路13に接続される冗
長メモリセルと同じ冗長メモリセルに接続される。
して図2の冗長回路の書き込み動作を述べる。この実施
例においては、ビットアドレスNのメモリセルが不良で
冗長メモリセルに置き換えられるとしている。したがっ
て、フューズデコーダ11の第1群のフューズFA1〜
FA16はアドレスNに対応してレーザー溶断されてい
る。ライトクロックWCKに応じて,ライトカラムカウ
ンタ10からのライトカラムアドレス信号WY0〜WY
7で示されるライトカラムアドレスが更新される。フュ
ーズデコーダ11内のANDゲート111〜114には
ライトクロックWCKより所定時間遅延され、さらに信
号反転された反転遅延ライトクロック*WCKDが印加
されている。これらANDゲート111〜114出力が
アドレスNを示すときノードNAの電位は破線データ示
したように「低」レベルにならず、「高」レベルのまま
となる。このことは、ライトカラムカウンタ10からの
ライトカラムアドレスとフューズ溶断状態で示される設
定アドレスとが一致したことを示す。したがって、フュ
ーズデコーダ11はアドレス一致回路としても機能して
いる。ノードNAの上記レベル信号がチャージアップ回
路119を介してDFF121に印加され、ライトクロ
ックWCKに応じてラッチされる。このDFF121の
Q出力がANDゲート122に印加され,次のライトク
ロックWCKのタイミングでANDゲート122からリ
ペアアドレスラッチ信号WRDEとして出力される。本
実施例においては、タイミング論理回路12内の第2群
のフューズFB1がレベル溶断されている。その結果と
して、ライトデータWRD0のみが「高」レベルとなり
、このライトデータWRD0によって冗長メモリセルの
対応するメモリセルにデータ書き込みが行われる。
して図2の冗長回路の読み出し動作について述べる。読
み出し動作を行う前、半導体記憶装置の初期状態におい
て、「低」レベルの読み出しクリア信号REDCRが図
示しないメモリ制御回路から出力され、ラッチ回路21
内のライトカラムアドレス信号WY0〜WY7の値を記
憶するDFF211〜212をリセットしておく。半導
体記憶装置の初期動作において、読み出し動作の前にま
ず上述した書き込み動作が行われるから、上記書き込み
動作において、リペアアドレスラッチ信号WRDEが発
生されたとき、その時のライトカラムアドレス信号WY
0〜WY7の値がDFF211〜212に記憶される。 また、リペアアドレスラッチ信号WRDEは遅延回路2
13を介して遅延され、この遅延リペアアドレスラッチ
信号Cに応じて上記タイミング論理回路12からのライ
トデータWRD0がラッチ21内のDFF214にセッ
トされる。以上の初期設定動作が行われた後、通常の読
み出し動作が行われる。読み出し動作においてリードカ
ラムカウンタ30からリードカラムアドレス信号RY1
0〜RY17が出力される。アドレス比較回路22内の
EORゲート221〜222はラッチ回路21内のDF
F211〜212に記憶されたアドレスNとしてのアド
レスB0〜B7とリードカラムカウンタ30からのリー
ドカラムアドレス信号RY10〜RY17の値とを比較
して、リードカラムアドレス信号RY10〜RY17の
値がアドレスNで両者のアドレスが一致したとき、アド
レス比較回路22はNORゲート223を介してアドレ
ス一致信号を出力する。このアドレス一致信号はリード
クロックR1CKによってDFF231にラッチされ、
次のリードクロックR1CKにおいて、「高」レベル信
号のタイミング信号としてANDゲート231から出力
される。上述したようにDFF214のQ出力のみが「
高」レベルであるから、ANDゲート243の出力が「
高」レベルとなり、上記タイミング論理回路12で指定
される冗長メモリセルと同じ冗長メモリセルからデータ
の読み出しが行われる。リードポート3についても上記
同様の動作が行われるが、DFF211〜212および
DFF214〜217に対応するものはリードポート3
にはなく、リードポート2のものが共用して用いられる
。
通に第1群のフューズFA1〜FA16と第2群のフュ
ーズFB1〜FB4を設け、上記のようにこれらのフュ
ーズを上記のようにレーザー溶断するだけで、リードポ
ート2、3における読み出し動作においても、書き込み
冗長メモリセルと同じ冗長メモリセルからの読み出し動
作が可能となる。
A16、および/または、第2群のフューズFB1〜F
B4をフューズ以外の他のアドレス発生手段を用いるこ
とができる。たとえば、フューズに代えてフリップフロ
ップを設け、このフリップフロップに上記アドレスを半
導体記憶装置の初期動作のときにメモリ制御回路から設
定するようにしてもよい。そのようにすれば、レーザー
溶断を行う必要がなく、さらに、一旦ある不良メモリセ
ル用に設定したアドレスを他の不良メモリセルのアドレ
スに容易に変更することもできる。すなわち、冗長メモ
リセルの利用の自由度を増大させることができる。
路構成図を示す。この回路構成は、フィールドメモリな
どのように多くの入出力ポートを有する場合、ライトポ
ートおよびリードポートに共通に不良メモリセルのアド
レスを発生するアドレス発生回路40を設けたものであ
る。ここではリードポート5、7、ライトポート6、8
示している。このアドレス発生回路40のアドレスの設
定は上述したようにフューズを用いてもよく、あるいは
、ラッチ回路を用いてもよい。半導体記憶装置の初期動
作においてメモリ制御回路(図示せず)からアドレス発
生回路40にアクティブ信号ACTが出力され、このア
クティブ信号ACTに応じてアドレス発生回路40が記
憶しているアドレスを出力する。アクティブ信号ACT
を遅延した記憶制御信号MEMCNTに応じてアドレス
発生回路40から出力されるアドレスがラッチ回路51
に記憶される。リードポート5、7およびライトポート
6、8内の回路構成は実質的に図2に示したリードポー
ト3内の回路構成と同様であり、それぞれの各カラムカ
ウンタからカラムアドレスが印加される。
、種々の変形形態をとることができる。たとえば、図2
に示したそれぞれの部分、たとえば、フューズデコーダ
11、ゲート回路13などの回路構成は上記同様の機能
を発揮する他の種々の回路構成をとることができる。
セルを救済する場合について述べたが、複数の不良メモ
リセルを同時に救済する場合には上記同様の冗長回路を
複数個設ければよいことは自明である。
入出力ポートの数に依存せず、半導体記憶装置の不良メ
モリセルに対して1つのアドレス発生回路を設ければよ
いので、冗長回路の回路構成が簡単になり、半導体記憶
装置の集積度が向上する。またアドレス発生回路は1つ
設ければよいから、不良メモリセルのアドレス設定が簡
単になり、作業性が向上する。複数のアドレス設定を行
うことによるアドレスの誤設定の問題も発生しない。
路の回路構成図である。
グチャートである。
グチャートである。
路の回路構成図である。
イトポート内の回路構成、(B)はリードポート内の回
路構成を示す。
0・・ライトカラムカウンタ、11・・フューズデコー
ダ、12・・タイミング論理回路、13・・ゲート回路
、20・・冗長メモリセル、21・・ラッチ回路、22
・・アドレス比較回路、23・・タイミング論理回路、
24・・ゲート回路、30・・リードカラムカウンタ。
Claims (3)
- 【請求項1】 冗長メモリセルと入力ポートまたは出
力ポートを有し、本来のメモリセルが不良のとき上記冗
長メモリセルを不良メモリセルの救済用メモリセルとし
て使用する半導体記憶装置であって、不良メモリセルに
対応して1つの、不良メモリセルのアドレスを発生する
アドレス発生回路と、上記アドレス発生回路からのアド
レスを記憶するアドレス記憶回路を有し、上記ポートの
それぞれに、上記アドレス記憶回路に記憶されたアドレ
スとアクセスアドレスとを比較し一致したとき一致信号
を出力するアドレス比較回路、上記冗長メモリセルに接
続され該一致信号に応答して付勢され上記冗長メモリセ
ルを付勢させるゲート回路を備えたことを特徴とする半
導体記憶装置。 - 【請求項2】 上記アドレス発生回路は複数のフュー
ズを有し、該フューズが所定のビットアドレスを規定す
るように予め切断されている請求項1記載の半導体記憶
装置。 - 【請求項3】 上記アドレス発生回路は上記アドレス
を記憶するラッチ回路を有する請求項1記載の半導体記
憶装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14680091A JP3339641B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 半導体記憶装置 |
| US08/143,510 US5359559A (en) | 1991-05-21 | 1993-10-26 | Semiconductor memory device having redundant memory cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14680091A JP3339641B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344398A true JPH04344398A (ja) | 1992-11-30 |
| JP3339641B2 JP3339641B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=15415819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14680091A Expired - Fee Related JP3339641B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 半導体記憶装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5359559A (ja) |
| JP (1) | JP3339641B2 (ja) |
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1991
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7286000B1 (en) | 2005-12-28 | 2007-10-23 | Hynix Semiconductor Inc. | Semiconductor device |
Also Published As
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| JP3339641B2 (ja) | 2002-10-28 |
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