JPH0652639B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0652639B2
JPH0652639B2 JP58050347A JP5034783A JPH0652639B2 JP H0652639 B2 JPH0652639 B2 JP H0652639B2 JP 58050347 A JP58050347 A JP 58050347A JP 5034783 A JP5034783 A JP 5034783A JP H0652639 B2 JPH0652639 B2 JP H0652639B2
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JP
Japan
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bit line
memory cell
line pair
clock
defective
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慶三 青山
照夫 関
隆彦 山内
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は冗長メモリセルを有する同期式スタティック型
半導体記憶装置に関する。
技術の背景 半導体記憶装置は行および列方向に配列された多数のメ
モリセルを有しており、その製造中に発生する欠陥密度
は集積密度にほとんど関係なくむしろ製造プロセスに依
存する。従って、同一製造プロセスを用いれば、集積密
度が大きくなると一定セル数当りの不良メモリセルの発
生頻度が小さくなる。これが半導体記憶装置を高集積化
することによって得られる利点の1つである。しかしな
がら、かかる半導体記憶装置でも1つの不良メモリセル
が存在すると、その装置は廃棄しなければならず、この
結果、高集積化によりチップサイズが大になる歩留りは
低下する。
上述の1つもしくは少数の不良メモリセルの存在にもか
かわらずその装置を救済するのが冗長メモリセルの役目
である。つまり、不良メモリセルがアドレス指定された
ときには、その不良メモリセルの代りに冗長メモリセル
が選択される。なお、通常、冗長メモリセルは1ないし
2行分もしくは1ないし2列分設けられている。
従来技術と問題点 従来来の冗長メモリセルを有するスタティック型半導体
記憶装置においては、正規のメモリセルに不良メモリセ
ルが発生した場合には、その代りに冗長メモリセルを選
択するようにしているが、不良メモリセルが直流(D
C)不良である場合には、すなわち、短絡モード状態で
ある場合には、たとえ冗長メモリセルを選択してもDC
不良自体は解消されないという問題点がある。
上述の問題点を解決する1つのアプローチとして、各ビ
ット線対と電源との間にヒューズを接続し、不良メモリ
セルに対応するヒューズを溶断することにより、不良メ
モリセルへの電源供給を完全にしゃ断する方法が考えら
れるが、この場合、多数のヒューズを搭載する工程およ
びヒューズの溶断工程を必要として好ましくない。
発明の目的 本発明の目的は、上述の従来形の問題点に鑑み、ビット
線対と電源との間の負荷に与えるクロックを少なくとも
非選択状態(スタンバイ状態)のみローにして負荷に流
れる電流をしゃ断することにより、不良メモリセルを含
む全メモリセルに対してビット線負荷電流を低減し、こ
れにより、不良メモリセルがDC不良であってもこれに
寄因する電源電流を抑制して実質的にCD不良を解消す
ることにある。
発明の構成 上述の目的を達成するために本発明によれば、複数のワ
ード線と複数のビット線対との各交差点に設けられた正
規のスタティック型メモリセル、前記複数のワード線と
少なくとも1つの付加ビット線対との各交差点に設けら
れ前記正規のスタティック型メモリセルに不良メモリセ
ルが発生した場合に置換し得る冗長メモリセル、前記ワ
ード線を選択するワード線選択手段、前記ビット線対を
選択するビット線選択手段、前記各ビット線対と電源と
の間及び前記付加ビット線対と電源との間にそれぞれ接
続された複数の負荷トランジスタ、チップ非選択期間中
は全ての該負荷トランジスタをオフさせて該電源かなな
前記ビット線対及び前記付加ビット線対への電流供給を
遮断し、チップ選択期間にのみ前記負荷トランジスタを
オンさせる手段を具備することを特徴とする半導体記憶
装置が提供される。
また、複数のワード線と複数のビット線対との各交差点
に設けられた正規のスタティック型メモリセル、前記複
数のワード線と少なくとも1つの付加ビット線対との各
交差点に設けられ前記正規のスタティック型メモリセル
に不良メモリセルが発生した場合に置換し得る冗長メモ
リセル、前記ワード線を選択するワード線選択手段、前
記ビット線対を選択するビット線選択手段、前記各ビッ
ト線対と電源との間及び前記付加ビット線対と電源との
間にそれぞれ接続された複数の負荷トランジスタ、チッ
プ非選択期間中は全ての該負荷トランジスタをオフさせ
て該電源から前記ビット線対及び前記付加ビット線対へ
の電流供給を遮断し、チップ選択期間中にのみ前記ワー
ド線選択手段のワード線選択信号の変化を検出して一定
時間のみ前記負荷トランジスタをオンさせる手段を具備
することを特徴とする半導体記憶装置が提供される。
発明の実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明に係るスタティック型半導体記憶装置の
一実施例を示す回路図である。第1図において、正規の
スタティック型メモリセルCij(i,j=0,1,…,
n−1)がn行n列のマトリクス状に配列され、各メモ
リセルは1つのワード線、1つのホールド線、および1
対のビット線に接続されている。たとえば、メモリセル
C00はワード線W、ホールド線Hおよびビット線B
L0,▲▼に接続されている。そして、列方向には
さらに1列のメモリセルC0R,C1R,…,Cn-1,Rが配列さ
れている。これらのメモリセルC0R,C1R,…,Cn-1,R
メモリセルとして作用する。
各ワード線W,W,…,Wn-1はローデコーダRDに
よって選択される。すなわち、図示しないロードアドレ
スバッファからローアドレス信号A,A
,…,Al-1l−1を受けてローデコーダRDはそ
の出力X,X,…,Xn-1(n=2l)の1つをハイに
して1つのワード線を選択する。他方、ホールド線
,H,…,Hn-1は1つの電源としての接地に接続
され、ビット線B,B,…,Bn-1,B
n-1,Bは負荷トランジスタQを介して他の
電源としての電源Vccに接続されている。
CD1はコラムデコーダ、CD2は冗長メモリセルを選択する
ためのデコーダである。デコーダCD2は抵抗R、ヒュー
ズF,F,F,…,Fn-1n-1
トランジスタQX0,QX1,…,QX,n-1より構成される。な
お、SAはセンスアンプ、OBは出力バッファ、Dontは
出力データ、A′,′,A′,,…,
Al-1′,ln−1′はコラムアドレス信号である。
第1図の装置の試験前にあっては、デコーダCD2のヒュ
ーズはすべて接続状態にある。従って、トランジスタQ
X0,QX1,…,QX,n-1のゲート電位はローレベルにあっ
て、これらのトランジスタはオフ状態にある。この状態
で正規のメモリセルCij(i,j=0,1,…,n−
1)が試験されることになる。この結果、メモリセルC
00が不良と判別されると、ヒューズFを溶断してトラ
ンジスタQX1,QX1,…,QXn-1をオン状態すると共にヒ
ューズF,F′…,Fn−1′を溶断する。これに
より、コラムデコーダCD1がコラム選択信号Yを送出
してメモリセルC00を選択しようとすると、不良メモリ
セルC00の代りに溶断されないヒューズF′を介して
冗長メモリセルC0Rが選択されることになる。なお、不
良メモリセルが検出されないときには、すべてのヒュー
ズは溶断されずに接続状態のまま残される。このように
して、不良メモリセルの代りに冗長メモリセルの選択が
可能となる。
しかしながら、第1図の装置においては、不良メモリセ
ルの内部に直流(DC)不良が発生した場合には、その
不良自体は解消されないという問題点がある。たとえ
ば、第2図に示すように、メモリセルC00は抵抗R
、ドライバトランジスタQ,Q,トランスファ
トランジスタQ,Qより構成される。従って、ビッ
ト線Bもしくはがホールド線Hに短絡されると
いうDC不良が発生した場合には、たとえメモリセルC
00の代りに冗長メモリセルC0Rを選択しても、電源Vccか
ら負荷トランジスタQ、短絡箇所を介してホールド線
に電流が流れてDC不良自体は改善されない。
本発明においては、負荷トランジスタQのゲート電圧
として作用するクロックφを少なくとも非選択状態にあ
ってはローレベルとし、これにより、その間は電源Vcc
からメモリセルへは電流は供給されないようにしてい
る。
第3図(A),(B)は第1図のクロックφの発生を説明する
ためのタイミング図である。すなわち、第3図(B)に示
すクロックφは第3図(A)に示すチップセレクト信号▲
▼の反転信号として得られ、これはインバータによ
って容易に得ることができる。これにより、前記のよう
なDC不良が発生しても、φがローレベル即ち装置が非
選択状態にある場合はビット線負荷トランジスタQ
オフであるためにDC不良による短絡電流が流れること
はない。なお、クロックφがハイレベルのときに不良箇
所を流れる電流は選択状態においては半導体装置の全体
の消費電流に比べると小さい範囲におさまり、従って問
題になることはない。
第4図(A),(B),(C)もまた第1図のクロックφの発生
を説明するためのタイミング図であって、第4図(C)に
示すクロックφは第4図(A)に示すチップセレクト信号
▲▼の変化後および第4図(B)に示すローアドレス
信号A,A,…,Al-1の1つADDの変化後のみ一定
時間ハイレベルとなる。従って、第3図(B)のクロック
φに比べて電源Vccから前述の不良箇所に流れる電流は
さらに少なくなる。なお、ローアドレス信号A
,…,Al-1の変化後に負荷トランジスタQをオン
にして電源電流をビット線に供給するのは、前回読出し
時データの逆データを同一ビット線対における他のメモ
リセルから読出す際には該ビット線対をプリチャージ
(スタンバイ)状態にする必要があるからである。
第4図に示すクロックφは第5図のパルス発生回路PG
によって発生させることができる。すなわち、第5図に
おいて、パルス発生回路PGは各ローアドレス信号
,A,…,Al-1およびチップセレクト信号▲
▼に対してクロックパルス発生回路PG0,PG1,…,PG
l-1,PGlを有している。従って、信号A,A,…,
Al-1、信号▲▼のいずれか1つが変化すると、たと
えば、信号Aが変化すると、クロックパルス発生回路
PG0がオア回路ORを介してクロックφを発生すること
になる。つまり、第1図の装置が非選択状態→選択状態
にあるいはその逆に変化したとき、もしくは選択される
メモリセルの行が変化したときには、クロック発生回路
PGはクロックφを発生する。
第6図は第5図のクロック発生回路PG内の1つのクロ
ックパルス発生回路PGiの詳細な論理回路図である。第
6図において、G〜Gはナンドゲート、G,G
はノアゲート、Gはオアゲート、C,Cはキャパ
シタである。第7図(1)〜(8)を参照して動作を説明する
と、アドレス信号Ai(ノードa)が、第7図(1)に示す
ように、“1”,“0”と変化すると、ナンドゲートG
の出力bは第7図(2)に示すごとくなり、ナンドゲー
トGの出力dは第7図(4)に示すようにキャパシタC
による若干遅延された反転信号となる。この結果、ノ
アゲートGの出力fは、第7図(5)に示すように、ア
ドレス信号Aiの立上り時に発生するパルスとなる。ナン
ドゲートG,G、キャパシタC、ノアゲートG
の系統も同様であるが、ナンドゲートGの出力gは、
第7図(7)に示すように、アドレス信号Aiの立下り時に
発生するパルスとなる。従って、第7図(8)に示すよう
に、信号f,gの結合であるオアゲートGの出力CPi
は信号A,A,…,Al-1もしくは信号▲▼の変
化時に発生するクロック信号となる。
なお、上述の実施例においては、スタティックMOS記憶
装置について説明したが、他の記憶装置たとえばスタテ
ィックバイポーラトランジスタ記憶装置についても同様
である。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、ビット線負荷電流
は低減されるので、不良メモリセルがたとえDC不良で
あってもその不良メモリセルに流れる電源電流を低減で
き、従って、実質的にCD不良を解消できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るスタティック半導体記憶装置の一
実施例を示す回路図、第2図は第1図のメモリセルの回
路図、第3図(A),(B)は第1図のクロックφの発生を説
明するためのタイミング図、第4図(A)〜(C)も第1図の
クロックφの発生を説明するためのタイミング図、第5
図は第4図(C)のクロックφを発生するためのクロック
発生回路の回路図、第6図は第5図のクロックパルス発
生回路の回路図、第7図(1)〜(8)は第6図の回路内に現
われる信号のタイミング図である。 W,W,…,Wn-1:ワード線 B,B,…,Bn-1n-1:ビット線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 隆彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−107387(JP,A) 特開 昭53−14526(JP,A) 特開 昭58−9285(JP,A) 特開 昭55−132589(JP,A) 実開 昭58−7300(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のワード線と複数のビット線対との各
    交差点に設けられた正規のスタティック型メモリセル、
    前記複数のワード線と少なくとも1つの付加ビット線対
    との各交差点に設けられ前記正規のスタティック型メモ
    リセルに不良メモリセルが発生した場合に置換し得る冗
    長メモリセル、前記ワード線を選択するワード線選択手
    段、前記ビット線対を選択するビット線選択手段、前記
    各ビット線対と電源との間及び前記付加ビット線対と電
    源との間にそれぞれ接続された複数の負荷トランジス
    タ、チップ非選択期間中は全ての該負荷トランジスタを
    オフさせて該電源から前記ビット線対及び前記付加ビッ
    ト線対への電流供給を遮断し、チップ選択期間にのみ前
    記負荷トランジスタをオンさせる手段を具備することを
    特徴とする半導体記憶装置。
JP58050347A 1983-03-28 1983-03-28 半導体記憶装置 Expired - Lifetime JPH0652639B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58050347A JPH0652639B2 (ja) 1983-03-28 1983-03-28 半導体記憶装置
US06/593,771 US4587639A (en) 1983-03-28 1984-03-27 Static semiconductor memory device incorporating redundancy memory cells
DE8484302044T DE3485188D1 (de) 1983-03-28 1984-03-27 Statisches halbleiterspeichergeraet mit eingebauten redundanzspeicherzellen.
EP19840302044 EP0121394B1 (en) 1983-03-28 1984-03-27 Static semiconductor memory device incorporating redundancy memory cells

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JPS59177797A JPS59177797A (ja) 1984-10-08
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JPS5856194B2 (ja) * 1980-01-31 1983-12-13 株式会社東芝 半導体記憶装置
JPS587300U (ja) * 1981-07-03 1983-01-18 株式会社日立製作所 半導体集積回路

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