JPH065710A - Semiconductor memory device and defective memory cell relief circuit - Google Patents

Semiconductor memory device and defective memory cell relief circuit

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JPH065710A
JPH065710A JP4185926A JP18592692A JPH065710A JP H065710 A JPH065710 A JP H065710A JP 4185926 A JP4185926 A JP 4185926A JP 18592692 A JP18592692 A JP 18592692A JP H065710 A JPH065710 A JP H065710A
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JP
Japan
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address
signal
redundant
row
memory
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4185926A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Sukegawa
俊一 助川
Takumi Nasu
巧 那須
Hidetoshi Iwai
秀俊 岩井
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Hitachi Ltd
Texas Instruments Japan Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Texas Instruments Japan Ltd
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Publication date
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Publication of JPH065710A publication Critical patent/JPH065710A/en
Priority to US08/703,178 priority patent/US5689465A/en
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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a malfunction caused by a resistance value after a fuse has been blown by a method wherein a redundant memory is started by selecting the fuse, to be blown, which corresponds to either 1 or 0 inside an address. CONSTITUTION:A P-channel transistor PCH-1 is energized by a starting signal START UP 68 and generates a REN-signal. Low-active address signals AF-0 to AF-11 and a REN signal are logical-operated by NOR gates 70, and output signals are obtained. The signals are output, via programmable fuses F0 to F11, to N1, N2 and N3 which have been connected to a wired OR. In addition, they are logical-operated by a NAND gate 65, and an address fuse coincidence signal is obtained. Thereby, it is judged that a device uses not a defective memory but a redundant memory. It is possible to prevent a malfunction due to the parallel combined low-resistance value of a resistance value with which an ordinary blown fuse is provided, the time to discharge a common contact is not required, and an extremely-high-speed address coincidence signal can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は集積回路に関し、より詳
細には半導体基板内に形成された集積回路デバイス、例
えばダイナミックランダムアクセスメモリ等のメモリデ
バイスに関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to integrated circuits, and more particularly to integrated circuit devices formed in semiconductor substrates, such as memory devices such as dynamic random access memories.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミックランダムアクセスメモリ
(DRAM)型の大規模集積回路半導体装置の発展はよ
く知られている。例えば、ラオの米国特許第4、05
5、444号に示されている16KDRAMからマケル
ロイの米国特許第4、658、377号に示されている
1MDRAMへ、更に4M及び16MDRAMへと長年
にわたって発展してきている。単一メモリチップ上に6
千4百万個以上のメモリセル及びその周辺回路が集積さ
れている64MDRAMは現在試作段階にあり次世代D
RAMとして量産が予定されている。現在64MDRA
M型の超大規模集積回路(ULSI)半導体メモリデバ
イスの設計において、設計者は様々な問題に直面してい
る。例えば、一つの関心事はメモリセルの欠陥を無くす
ことである。クオの米国特許第4、240、092号に
開示されているプレーナコンデンサセル及びバグリ等の
米国特許第4、721、987号に開示されているトレ
ンチコンデンサセルのように、超大規模DRAMの開発
はメモリセルジオメトリの低減により促進されてきた
が、64MDRAM以上の高集積を達成するには極端に
小さなジオメトリを具体的にはサブマイクロン(百万分
の1メートル以下)技術を使用して製造する為に、将来
的な縮小寸法は従来製造工程において問題とならなかっ
た粒子が回路の欠陥や不良デバイスが増大する原因とな
るに至った。
2. Description of the Related Art The development of dynamic random access memory (DRAM) type large scale integrated circuit semiconductor devices is well known. For example, Lao US Pat. No. 4,05
It has evolved over the years from the 16K DRAMs shown in US Pat. No. 5,444 to the 1MDRAMs shown in US Pat. No. 4,658,377 to McElroy and further to 4M and 16MDRAMs. 6 on a single memory chip
64M DRAM in which more than 14 million memory cells and their peripheral circuits are integrated is currently in the prototype stage and next-generation D
Mass production is planned for RAM. Currently 64 MDRA
Designers face various problems in designing M-type ultra large scale integrated circuit (ULSI) semiconductor memory devices. For example, one concern is to eliminate memory cell defects. Development of very large DRAMs, such as the planar capacitor cell disclosed in Kuo U.S. Pat. No. 4,240,092 and the trench capacitor cell disclosed in U.S. Pat. No. 4,721,987 to Bagri et al. This has been promoted by the reduction of memory cell geometries, but in order to achieve high integration of 64M DRAM or more, extremely small geometries are specifically manufactured by using sub-micron (less than one millionth of a meter) technology. In addition, the reduced size in the future has caused particles, which have not been a problem in the conventional manufacturing process, to increase the number of defective circuits and defective devices.

【0003】図1について説明すると、公知のリソグラ
フィー技術を用いて、半導体シリコンチップ上に電子回
路を形成することができる。チップ10の表面には、テ
キサス・インスツルメンツ・インコーポレーテッド社に
1991年5月21日に付与された米国特許第5,01
7,506号に記載される様なCMOSサブマイクロン
技術によって製造されたDRAM(ダイナミックランダ
ムアクセスメモリ)アレイ12がある。このDRAM回
路は、例えば16メガビットのダイナミックランダムア
クセスメモリを含むものである。メモリアレイ12が、
シリコンで形成された半導体チップ10の有効面にある
何れも4メガビットの4つのメモリ象限12aから12
dに仕切られている。各々のメモリ象限12aから12
dが、各々256Kビットの16個のメモリブロック1
6を有する。各々のメモリブロック16が1,024本
のビット線17(又は列)、1,024個のセンスアン
プ及び256本のワード線19(又は行)を有してい
る。列(COLUMN)デコーダ(列復号器)18は、
チップの横方向に延びる軸線23に沿って各々のメモリ
アレイ象限に隣接して設けられている。行(ROW)デ
コーダ(行復号器)20が、各々メモリアレイ象限に隣
接してチップの縦方向に延びる軸線25に沿って設けら
れる。入力及び出力バッファ及びタイミング及び制御回
路の様な装置を含む周辺回路22が、基板の周辺に形成
されると共にチップの横方向に延びる軸線に沿って中央
に配置され、これに対してボンドパッド24がチップの
縦方向に延びる軸線25に沿って中央に配置されてい
る。
Referring to FIG. 1, known lithographic techniques can be used to form electronic circuits on a semiconductor silicon chip. The surface of the chip 10 is US Pat. No. 5,015, granted to Texas Instruments Incorporated on May 21, 1991.
There is a DRAM (Dynamic Random Access Memory) array 12 manufactured by CMOS submicron technology as described in US Pat. No. 7,506. This DRAM circuit includes, for example, a 16-megabit dynamic random access memory. The memory array 12
There are four memory quadrants 12a to 12 each having 4 megabits on the effective surface of the semiconductor chip 10 formed of silicon.
It is divided into d. Each memory quadrant 12a-12
16 memory blocks 1 each having 256K bits
Have six. Each memory block 16 has 1,024 bit lines 17 (or columns), 1,024 sense amplifiers and 256 word lines 19 (or rows). The column (COLUMN) decoder (column decoder) 18 is
It is provided adjacent to each memory array quadrant along an axis 23 extending in the lateral direction of the chip. Row (ROW) decoders (row decoders) 20 are provided adjacent to each memory array quadrant along an axis 25 extending in the vertical direction of the chip. Peripheral circuits 22, including input and output buffers and devices such as timing and control circuits, are formed around the periphery of the substrate and are centrally located along an axis extending laterally of the chip, to which bond pads 24 are attached. Are arranged centrally along an axis 25 extending in the longitudinal direction of the chip.

【0004】図2は、メモリアレイ12の一部分の平面
図である。メモリアレイ12のメモリセルはサブマイク
ロン技術によって得られた改良されたトレンチ形キャパ
シタ形式である。メモリセルは約4.8平方マイクロメ
ートル(μm2)であり、2ワード線間隔で設けられて
いる。ビット線17は雑音に対する許容性を改善する為
に三層ポリサイドで形成されている。ワード線19はポ
リシリコンであり、64ビット毎に結ばれている。欠陥
メモリアレイを修理するために、冗長回路が従来から導
入されている。メモリアレイ内に行列配置されたメモリ
セルの行及び列内に欠陥メモリアレイが存在する場合に
有効な冗長回路は、不具合のメモリアレイを行又は列単
位で置換される予備のメモリセルからなっている。
FIG. 2 is a plan view of a portion of the memory array 12. The memory cells of memory array 12 are of the improved trench capacitor type obtained by submicron technology. The memory cells are about 4.8 square micrometers (μm 2) and are provided at intervals of 2 word lines. The bit line 17 is formed of three-layer polycide in order to improve noise tolerance. The word lines 19 are made of polysilicon and are connected every 64 bits. Redundant circuits have traditionally been introduced to repair defective memory arrays. A redundant circuit effective when a defective memory array exists in rows and columns of memory cells arranged in a matrix in the memory array is composed of spare memory cells that replace the defective memory array in row or column units. There is.

【0005】図3は、メモリアレイ12の一部分の斜視
図であり、図4は、その断面図である。相互接続金属層
41が帯状に配置されている。酸化物層47が上部金属
層42を下部金属層49から隔てゝいる。金属層49
は、ビット線に対する接続部材となる多重レベル相互接
続金属49である。酸化物層51が相互接続金属49の
下にあって、珪化ビット線17と金属層49の間を隔離
している。層間絶縁酸化物層53がビット線17の下に
あると共に、ワード線19aの上にある。ワード線19
aが通過トランジスタ43のゲートを形成する。ワード
線194,196が上側トレンチキャパシタ44,45
の上を通り、図面に示してない他のトレンチキャパシタ
に接続される。これらは酸化物層55によってポリシリ
コンの電界板48から隔てられている。N+形拡散部5
9が、ビット線接点15の下で、ワード線19aとトレ
ンチキャパシタ44との間でP−タンク60内に設けら
れている。電界板48の下で、トレンチキャパシタ4
4,45を隔てるトレンチの間の空間領域に、窒化物層
61がある。窒化物層61とP−タンク60の間に酸化
物層62がある。トレンチキャパシタ44,45がP−
タンク60を通り抜けてシリコンウェーハ10のP形基
板に位置する。トレンチキャパシタの壁の外側にある打
込みヒ素層50が、キャパシタのN+形記憶節点を形成
する。トレンチキャパシタの壁には、ヒ素のトレンチ壁
打込み部及びポリシリコンの電界板48の間の誘電体層
として作用する酸化物及び窒化物の層52が入ってい
る。通過トランジスタ43及びトレンチキャパシタ44
がメモリセル46を構成している。このメモリセル46
に関連するビット線、ワード線及び通過トランジスタの
ゲート酸化膜においても大きなゴミや結晶欠陥によるメ
モリセルの欠陥が生じていたが、更に64MDRAM等
で微細化が進むと従来問題とならなかった小さなゴミ若
しくは結晶欠陥によっても不具合なメモリセル又は隣接
するワード線間の短絡若しくは第1レベルと第2レベル
の相互接続線のリーク等の障害を含むこととなる。
FIG. 3 is a perspective view of a part of the memory array 12, and FIG. 4 is a sectional view thereof. The interconnect metal layer 41 is arranged in a strip. Oxide layer 47 separates upper metal layer 42 from lower metal layer 49. Metal layer 49
Is a multilevel interconnect metal 49 that provides a connection for the bit lines. An oxide layer 51 underlies the interconnect metal 49 and isolates the silicided bit line 17 and the metal layer 49. Interlayer insulating oxide layer 53 is below bit line 17 and above word line 19a. Word line 19
a forms the gate of the pass transistor 43. The word lines 194 and 196 are the upper trench capacitors 44 and 45.
And is connected to another trench capacitor not shown in the drawing. They are separated from the polysilicon field plate 48 by an oxide layer 55. N + type diffusion part 5
9 is provided below the bit line contact 15 in the P-tank 60 between the word line 19a and the trench capacitor 44. Under the electric field plate 48, the trench capacitor 4
In the spatial region between the trenches that separates 4, 45, there is a nitride layer 61. There is an oxide layer 62 between the nitride layer 61 and the P-tank 60. The trench capacitors 44 and 45 are P-
It passes through the tank 60 and is located on the P-type substrate of the silicon wafer 10. The implanted arsenic layer 50 outside the walls of the trench capacitor forms the N + storage node of the capacitor. The walls of the trench capacitor contain oxide and nitride layers 52 that act as a dielectric layer between the arsenic trench wall implant and the polysilicon field plate 48. Pass transistor 43 and trench capacitor 44
Form a memory cell 46. This memory cell 46
Bit lines, word lines, and gate oxide films of passing transistors associated with the above have had large dust particles and defects in memory cells due to crystal defects, but small dust particles that did not become a problem when miniaturization further progresses in 64M DRAM and the like. Alternatively, a crystal defect may cause a defect such as a defective memory cell or a short circuit between adjacent word lines or a leak of interconnection lines of the first and second levels.

【0006】図5は、チップ10を樹脂封止した状態の
三次元図であり、構造の理解のため樹脂封止剤26は透
明なものとして示す。また、この構造の組立方法を図6
に示す。チップ10はリードフレーム30の下にあるポ
リイミドテープ32の2つのストリップが、チップ10
をリードフレーム30に取付ける。樹脂封止されたパッ
ケージの寸法は約400×725ミルである。更に、チ
ップが実装された状態の断面図を図7に示す。
FIG. 5 is a three-dimensional view of the state in which the chip 10 is resin-sealed, and the resin sealant 26 is shown as transparent for understanding the structure. In addition, the assembly method of this structure is shown in FIG.
Shown in. The chip 10 has two strips of polyimide tape 32 underneath the leadframe 30.
Is attached to the lead frame 30. The dimensions of the resin-sealed package are approximately 400 x 725 mils. Further, FIG. 7 shows a sectional view of a state in which the chip is mounted.

【0007】図8は、ボンドパッドの名称を示す図であ
る。×1及び×4のオプションに対する両方の手順をも
示すのもである。EXT BLRは製造段階でのみ使用
されるいわゆるインハウス(IN−HOUSE)のため
のパッドである。これら×1及び×4方式のデバイスの
ピン配置図を図9に示す。RAS_及びCAS_信号の
関係でCBR、CAR、スタティクカラムモード等の高
速アクセスを制御する。合計28ピンのスモールアウト
ラインJリード型パッケージ(SOJ)である。アドレ
ス信号のボンドパッドは相互に隣接した配置がデコーダ
の機能の要求から理想である。しかし、現実はアドレス
信号A3とA9のボンドパッドは大きく離れているため
各アドレス信号間で信号の到達時間が0.8ns程度遅
延することがある。これは、デコーダの機能に重大なタ
イミング調整に影響を及ぼしている。
FIG. 8 is a diagram showing the names of bond pads. Both procedures for the x1 and x4 options are also shown. The EXT BLR is a pad for so-called in-house, which is used only in the manufacturing stage. FIG. 9 shows a pin arrangement diagram of these x1 and x4 type devices. High-speed access such as CBR, CAR, static column mode, etc. is controlled by the relationship between the RAS_ and CAS_ signals. It is a 28-pin small outline J lead type package (SOJ). It is ideal that the bond pads of the address signal are arranged adjacent to each other from the requirement of the decoder function. However, in reality, since the bond pads of the address signals A3 and A9 are widely separated, the signal arrival time may be delayed by about 0.8 ns between the address signals. This affects timing adjustments that are critical to decoder function.

【0008】冗長メモリアドレスの一致回路に関して、
メモリセルの一部に欠陥を有する場合、メモリセルの大
部分が正常に機能するものであってもデバイス全体とし
て価値のないものと判断される。複数のチップが切断さ
れる前の半導体スライスの状態でマルチプローブの結果
不良品として判断されたチップは他の良品チップと識別
され後に廃棄される。またデバイスの組立工程後の電気
的検査の際、不良と判断されれば同様に廃棄処分する。
従って、欠陥を含むメモリ又は欠陥に関するメモリを冗
長回路と呼ばれる別のメモリセルによって置換する必要
がある。マルチプローブ試験の結果欠陥メモリが検出さ
れると、そのメモリに対応するアドレスが記録され、そ
の不具合セルを含むメモリが使用される前に冗長メモリ
セルに補完させる機構が、フューズを溶断することによ
って実現される。冗長メモリの使用又は欠陥メモリのア
ドレスの一致信号を発生させることは、デバイス全体の
性能を確定することに関して極めて重要である。即ち、
通常のメモリをアクセスする時に比して置換された冗長
メモリをアクセスする時の方が速度の点で劣化するとデ
バイスの性能はこの劣化した仕様により確定するためで
ある。また、冗長メモリを使用することによって余分な
電力消費が発生する場合もデバイスの性能を低下させる
こととなる。従って、冗長回路の構成、特にアドレス一
致信号発生回路は、DRAMの一体的部分を形成し、且
つそれが使用されるこれらの装置及びシステムの実質的
な仕様を提供することができる。
Regarding the matching circuit of the redundant memory address,
When a part of the memory cells has a defect, even if most of the memory cells function normally, it is judged that the device as a whole has no value. A chip determined as a defective product as a result of the multi-probe in a semiconductor slice state before a plurality of chips are cut is discriminated from other non-defective chips and then discarded. Further, if it is judged to be defective during the electrical inspection after the device assembling process, it is similarly discarded.
Therefore, it is necessary to replace the memory containing the defect or the memory related to the defect with another memory cell called a redundant circuit. When a defective memory is detected as a result of the multi-probe test, the address corresponding to the defective memory is recorded, and a mechanism that complements the redundant memory cell before the memory including the defective cell is used is determined by blowing the fuse. Will be realized. The use of redundant memory or the generation of match signals for defective memory addresses is extremely important in determining the performance of the overall device. That is,
This is because the performance of the device is determined by the deteriorated specifications when the replaced redundant memory is deteriorated in terms of speed when compared to the case of accessing the normal memory. In addition, the performance of the device will be deteriorated even when extra power consumption occurs by using the redundant memory. Thus, the configuration of the redundant circuit, and in particular the address match signal generation circuit, can form an integral part of the DRAM and provide substantial specifications for those devices and systems in which it is used.

【0009】図10は、従来のアドレス一致回路を示
す。これは複数のトランジスタから選択されたトランジ
スタとトランジスタ間の共通節点との間の経路内に存在
する。所定のアドレスビットに対応する部分のフューズ
が切断されるようにレーザ若しくは高電圧を与え溶断す
ることは公知の技術である。インバータ8の出力は冗長
メモリ行の起動に関して信号を送出するのに用いられ
る。プルアップPチャンネルトランジスタ3のゲートは
インバータ5の出力に接続され、このインバータ5の入
力は各々フューズ4及びインバータ8の入力に接続され
ている。図10の左半分に示す論理回路は、アドレスフ
ァクタF0ないしF23を示す。これらのアドレスファ
クタは破線6で囲まれたインバータに入力される。ここ
で示した回路は、一般に回路面積において小規模に構成
することができるが、反面アドレス信号の到達時間のば
らつきを調整するため、デコーダ回路から一番遠いアド
レス信号を取り込んだタイミングで一致信号を発生させ
なければならない。従って、動作速度は比較的遅いもの
である。
FIG. 10 shows a conventional address matching circuit. It exists in the path between the transistor selected from the plurality of transistors and the common node between the transistors. It is a known technique to blow a laser or apply a high voltage so that the fuse of a portion corresponding to a predetermined address bit is blown. The output of the inverter 8 is used to signal the activation of the redundant memory row. The gate of the pull-up P-channel transistor 3 is connected to the output of the inverter 5, and the input of this inverter 5 is connected to the inputs of the fuse 4 and the inverter 8, respectively. The logic circuit shown in the left half of FIG. 10 shows address factors F0 to F23. These address factors are input to the inverter surrounded by the broken line 6. The circuit shown here can be generally configured in a small scale in terms of circuit area, but on the other hand, in order to adjust the variation in the arrival time of the address signal, a match signal is generated at the timing when the farthest address signal is fetched from the decoder circuit. Must be generated. Therefore, the operation speed is relatively slow.

【0010】図11は、従来の16MDRAMに使用す
ることができるアドレス一致回路である。アドレス信号
を前段で調整する回路は、電界効果トランジスタ166
が電界効果トランジスタ168、170及び172に接
続されている構成である。更に、これらのフューズ回路
は、フューズ164に接続されたインバータ162を含
む。トランジスタ172は1端子にアドレスユニット信
号を受け、一方トランジスタ170は1端子にそのアド
レス信号の補数を受ける。トランジスタ170及び17
2は一般に図11に示されている他のトランジスタより
も低いスレッショルド電圧で動作する。選択されたアド
レスに対応する冗長メモリセルを起動するために、トラ
ンジスタ172に送られる信号に対応する選択されたア
ドレスビットが論理「1」即ち高論理レベルにある時に
フューズは溶断される。しかし、トランジスタ172へ
送られる信号に対応するアドレスビットが論理「0」即
ち低論理レベルにある時はフューズは溶断されずそのま
ま存在する。フューズ164が溶断されない時はトラン
ジスタ170のゲートは付勢されてトランジスタ170
の端子上のA_信号はアドレスファクタへ転送されるこ
とに注意すべきである。一方、フューズ164が溶断さ
れた時は、トランジスタ172のゲートが付勢されて、
A信号がアドレスファクタへ転送される。トランジスタ
166のゲートが始動パルスを受けた後には、アドレス
ファクタRA0ないしRA11として信号が発生し、こ
れらは各々複数のインバータ6の1つのインバータへ入
力される。冗長メモリセルを起動されるためには、アド
レスファクタRA0ないしRA11はすべて論理「0」
レベルにあり、インバータ8の出力に低論理レベル信号
が発生することが必要である。ここでは、フューズ4を
示してあるが、これは必ずしも必要でなく、前段のアド
レス信号調整回路内のフューズ164を溶断することで
プログラムをすることができる。従って、フューズ4若
しくはフューズ164の何れか一方のフューズを設けれ
ば回路は動作することができる。また、この回路は、一
般に、アドレス信号を前段調整する回路がアドレスビッ
トの数に対応する数を必要とするので大規模になるが、
トランジスタ170、172のゲーティングでアドレス
入力できるので、タイミングの調整を必要としない。従
って、高速動作に適している。
FIG. 11 shows an address matching circuit which can be used in a conventional 16MDRAM. The circuit that adjusts the address signal in the previous stage is a field effect transistor 166.
Is connected to the field effect transistors 168, 170 and 172. Further, these fuse circuits include an inverter 162 connected to the fuse 164. Transistor 172 receives the address unit signal on one terminal, while transistor 170 receives the complement of its address signal on the one terminal. Transistors 170 and 17
2 generally operates at a lower threshold voltage than the other transistors shown in FIG. The fuse is blown when the selected address bit corresponding to the signal sent to transistor 172 is at a logic "1" or high logic level to activate the redundant memory cell corresponding to the selected address. However, when the address bit corresponding to the signal sent to transistor 172 is at a logic "0" or low logic level, the fuse remains unblown. When the fuse 164 is not blown, the gate of the transistor 170 is energized and the transistor 170 is
It should be noted that the A_ signal on the terminal of is transferred to the address factor. On the other hand, when the fuse 164 is blown, the gate of the transistor 172 is energized,
The A signal is transferred to the address factor. After the gate of the transistor 166 receives the start pulse, signals are generated as address factors RA0 to RA11, which are respectively input to one inverter of the plurality of inverters 6. In order to activate the redundant memory cell, the address factors RA0 to RA11 are all logic "0".
It is necessary to generate a low logic level signal at the output of the inverter 8 which is at the level. Although the fuse 4 is shown here, this is not always necessary, and the program can be performed by fusing the fuse 164 in the address signal adjusting circuit in the preceding stage. Therefore, the circuit can operate by providing either one of the fuse 4 and the fuse 164. Further, this circuit is generally large in scale because the circuit for pre-adjusting the address signal requires a number corresponding to the number of address bits.
Since the address can be input by gating the transistors 170 and 172, there is no need to adjust the timing. Therefore, it is suitable for high-speed operation.

【0011】図12は、16メガDRAMに使用される
他のアドレス一致回路の構成である。これは図11のア
ドレス一致回路の構成と類似するものであるが、共通節
点を駆動するPチャンネルトランジスタの接続構造が異
なっている。即ち、一致信号を安定させるためアドレス
一致検出信号をインバータでフィードバックしてPチャ
ンネルトランジスタをゲーティングするものである。冗
長メモリ起動信号PCが間欠的に印加されれば各フュー
ズを共通接続する節点をプリチャージすることもでき
る。またNチャンネルトランジスタのゲートにアドレス
ビット信号を印加することでこの共通節点をフューズの
溶断の有無によって放電させることができる。しかしな
がら、アドレスビットが多くなる大規模メモリ集積回路
においては全アドレスをデコードする機構に関し、フュ
ーズの溶断された後の電気抵抗が問題となる。これら並
列的に接続されたフューズの合成抵抗により共通節点を
放電することを意図しない時でも共通節点が放電され、
誤動作を生ずる。また、デバイスの起動時においてもP
チャンネルトランジスタの駆動能力を大きくしなければ
ならなず、素子の面積が増大することにもなる。
FIG. 12 shows the configuration of another address matching circuit used in the 16 mega DRAM. This is similar to the structure of the address coincidence circuit in FIG. 11, but the connection structure of the P-channel transistor driving the common node is different. That is, in order to stabilize the match signal, the address match detection signal is fed back by the inverter to gate the P-channel transistor. If the redundant memory activation signal PC is applied intermittently, it is possible to precharge the nodes that commonly connect the fuses. By applying an address bit signal to the gate of the N-channel transistor, this common node can be discharged depending on whether the fuse is blown. However, in a large-scale memory integrated circuit having a large number of address bits, the electrical resistance after the fuse is blown becomes a problem with respect to the mechanism for decoding all addresses. Even when it is not intended to discharge the common node by the combined resistance of the fuses connected in parallel, the common node is discharged,
It causes malfunction. Also, when starting the device, P
The driving capability of the channel transistor must be increased, which also increases the area of the device.

【0012】本発明の他の目的、利点及び特徴は当業者
にとって、例として取り上げた本発明の実施例について
の図面を参照した以下の詳細な説明から明かとなるであ
ろう。
Other objects, advantages and features of the invention will be apparent to the person skilled in the art from the following detailed description with reference to the drawings of an embodiment of the invention taken by way of example.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上のアドレス冗長一
致回路の構成において主要な課題は、フューズを溶断し
た後の抵抗値が従来のように80から100キロオーム
(KΩ)程度のものを使用しても安定して動作し、且つ
高速に一致信号を発生することである。従って、多数の
フューズが有する溶断後の抵抗値若しくは溶断が不十分
な為に所定の抵抗値に比して低い抵抗値により生ずる誤
動作を防止する冗長アドレス一致回路の構成が要求され
る。
The main problem in the construction of the above address redundancy matching circuit is that the resistance value after the fuse is blown is about 80 to 100 kilo ohms (KΩ) as in the conventional case. Is to stably operate and generate a coincidence signal at high speed. Therefore, there is required a configuration of a redundant address matching circuit that prevents malfunction caused by a resistance value after fusing of a large number of fuses or a resistance value lower than a predetermined resistance value due to insufficient fusing.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の冗長アドレス一
致回路の構成は、冗長メモリの起動がアドレス内の1又
は0のいずれかに対応した溶断すべきフューズの選択に
よって行われる冗長アドレス一致回路であって、冗長機
構起動信号に応答してアドレス信号を論理ゲートを通し
てフューズに印加する手段と、共通節点に接続され入力
アドレスビットに対応した数のフューズの出力論理値を
AND若しくはNAND論理演算することにより冗長ア
ドレス一致信号を発生させる機能を有する。
The structure of the redundant address matching circuit of the present invention is such that the redundant memory is activated by selecting the fuse to be blown corresponding to either 1 or 0 in the address. And a means for applying an address signal to the fuse through a logic gate in response to the redundancy mechanism activation signal, and an AND or NAND logical operation of the output logic values of the fuses connected to the common node and corresponding to the input address bits. This has the function of generating a redundant address match signal.

【0015】[0015]

【作用】上記のように構成されたアドレス一致回路を起
動すると、Pチャンネルトランジスタの出力論理と入力
アドレスビットの論理値との「NOR」ゲートによる論
理演算値を各フューズを介して、更に「NAND」ゲー
トにより論理演算するため、通常の溶断されたフューズ
が有する抵抗値の並列合成低抵抗値による誤動作を防止
すると共に、従来共通接点を放電する時間が不用なため
極めて高速なアドレス一致信号を生成できる。
When the address matching circuit configured as described above is activated, the logical operation value by the "NOR" gate of the output logic of the P-channel transistor and the logical value of the input address bit is further passed through each fuse to "NAND". "Since the logical operation is performed by the gate, it prevents the malfunction due to the parallel combined low resistance value of the resistance value of the normal blown fuse, and it generates the extremely high-speed address match signal because the time to discharge the common contact is not required conventionally. it can.

【0016】[0016]

【実施例】本発明に従った一実施例において、メモリデ
バイスは、行列配列されたメモリセルを有し且つ欠陥行
群を置換するメモリセルの冗長行群を有する複数のメモ
リアレイと、メモリセルから情報を読み出してメモリセ
ルへ情報を書き込むサポート回路を具備し、サポート回
路はメモリセルの欠陥行群アドレスに応答してメモリセ
ルの欠陥行群を有するメモリアレイ内のみのメモリセル
の冗長行を選択する行冗長回路を含んでいる。好ましく
は、行冗長回路は欠陥行アドレスを保持するようにプロ
グラム可能な且つメモリセルの欠陥行を含むメモリアレ
イを識別する情報を保持するようにフューズ溶断による
プログラム可能な2段行冗長デコーダを含んでいる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In one embodiment according to the present invention, a memory device has a plurality of memory arrays having memory cells arranged in rows and columns and having redundant row groups of memory cells replacing defective row groups, and memory cells. A support circuit for reading information from the memory cell and writing information to the memory cell is provided, and the support circuit responds to a defective row group address of the memory cell to generate a redundant row of memory cells only in the memory array having the defective row group of the memory cell. It includes a row redundancy circuit to select. Preferably, the row redundancy circuit includes a two stage row redundancy decoder programmable by holding the fuse to be programmed to hold the defective row address and programmable to hold information identifying the memory array containing the defective row of memory cells. I'm out.

【0017】本発明に従ってそのもう一つの実施例にお
いて、単一半導体基板上に集積されたメモリ装置は行列
に配列されたメモリセル及び欠陥列群と置換されるメモ
リセルの冗長列群を有する複数個のメモリアレイと、メ
モリセルの欠陥列群のアドレスに応答してメモリセルの
欠陥列を有するメモリアレイ内のみのメモリセルの冗長
列群を選択する列冗長回路を具備していることである。
好ましくは、列冗長回路は欠陥アドレスを保持するよう
にプログラム可能で且つメモリセルの欠陥列を含むメモ
リアレイを識別する冗長列(COLUMN)を識別する
情報を保持するようにプログラム可能な2段プログラム
可能列冗長デコーダを含んでいる。メモリデバイスは、
欠陥行のアドレスを保持し、行アドレスを受信して冗長
行デコド信号及び冗長行ファクタ信号を発生するように
プログラム可能な第1の冗長デコーダと、欠陥行を含む
アレイの位置を保持し、冗長行デコード信号を受信し且
つアレイ選択信号を発生するようにプログラム可能な第
2の冗長デコーダと、第2の冗長デコーダの冗長行ファ
クタ付勢信号、第2の冗長デコーダのアレイ選択信号及
びメモリセルの冗長行に接続されメモリセルの欠陥行を
有するメモリアレイ内のメモリセルの選択された冗長行
を付勢する冗長付勢回路を含むとが有利である。
According to another embodiment of the present invention, a memory device integrated on a single semiconductor substrate has a plurality of memory cells arranged in rows and columns and redundant column groups of memory cells replaced with defective column groups. And a column redundancy circuit for selecting a redundant column group of memory cells only in a memory array having a defective column of memory cells in response to an address of the defective column group of memory cells. .
Preferably, the column redundancy circuit is programmable to hold a defective address and is programmable to hold information identifying a redundant column (COLUMN) that identifies the memory array containing the defective column of memory cells. Includes a possible column redundancy decoder. Memory device
A first redundant decoder programmable to hold the address of the defective row and receive the row address to generate a redundant row decode signal and a redundant row factor signal, and to retain the location of the array containing the defective row and provide redundancy. A second redundant decoder programmable to receive a row decode signal and generate an array select signal, a redundant row factor energizing signal for the second redundant decoder, an array select signal for the second redundant decoder and a memory cell. Advantageously, a redundant activation circuit is included that is connected to the redundant row and activates the selected redundant row of memory cells in the memory array having a defective row of memory cells.

【0018】本発明に従ったメモリデバイスは行冗長回
路及び列冗長回路を含みいずれかの請求項に記載された
メモリデバイスを含むことができる。
A memory device according to the present invention includes a row redundancy circuit and a column redundancy circuit and may include a memory device as claimed in any of the claims.

【0019】本発明のもう一つの実施例において、複数
のメモリアレイを有する半導体メモリデバイス内の欠陥
メモリセルを修理する方法は、欠陥メモリセルのアドレ
スにより第1の回路をプログラミングし、欠陥メモリセ
ルを有するメモリアレイの位置により第2の回路をプロ
グラミングし、欠陥メモリセルのアドレスを受信する欠
陥メモリセルを有するメモリアレイ内の冗長メモリセル
を選択する、段階からなっている。好ましくは冗長行メ
モリセルである。あるいは、欠陥メモリセルは欠陥列セ
ルであり、冗長メモリセルは冗長列セルである。
In another embodiment of the present invention, a method of repairing a defective memory cell in a semiconductor memory device having a plurality of memory arrays includes programming a first circuit with an address of the defective memory cell to provide the defective memory cell. Programming the second circuit according to the location of the memory array having the memory array and selecting a redundant memory cell in the memory array having the defective memory cell to receive the address of the defective memory cell. It is preferably a redundant row memory cell. Alternatively, the defective memory cell is a defective column cell and the redundant memory cell is a redundant column cell.

【0020】本発明の一部として、代表的な半導体メモ
リデバイス用2段デコーディング回路を開示する。冗長
行デコーダは欠陥行のアドレスを保持するようにプログ
ラム可能であって、行アドレスを受信し、冗長行デコー
ド信号及び冗長行ファクタ付勢信号を発生する第1の冗
長デコーダを有する2段デコーダである。第2の冗長デ
コーダは冗長行デコード信号を受信しメモリアレイを選
択する信号を出力するメモリセルの冗長行に接続され冗
長行ファクタ付勢信号及びアレイ選択信号に応答する第
3の許容段を付加することによりメモリセルの欠陥行を
含むメモリアレイのメモリセルの選択された冗長行を付
勢することができる。冗長列デコーダは欠陥列のアドレ
スを保持するようにプログラムすることができる。それ
らは列アドレスを受信して冗長列デコード信号を及び冗
長列ファクタ付勢信号を発生する。第2の冗長列デコー
ダは欠陥列を含むアレイの位置を保持するようにプログ
ラムすることができる。それは冗長列デコード信号を受
信して列ファクタ付勢信号及びアレイ選択信号に応答す
る第3の許容段を付加することによりメモリセルの欠陥
列を含むメモリセルの選定された冗長列を付勢すること
ができる。デコーディング回路は修理を必要とするメモ
リ部分を識別して、利用可能なメモリセルをより効率的
に使用する。ここで、本発明の実施例の1つとしてメモ
リチップについて説明する。
As part of the present invention, a typical two-stage decoding circuit for a semiconductor memory device is disclosed. The redundant row decoder is a two-stage decoder that is programmable to hold the address of the defective row and has a first redundant decoder that receives the row address and generates a redundant row decode signal and a redundant row factor activation signal. is there. The second redundant decoder is connected to a redundant row of memory cells which receives the redundant row decode signal and outputs a signal for selecting a memory array, and adds a third permission stage responsive to the redundant row factor energizing signal and the array select signal. By doing so, the selected redundant row of memory cells of the memory array including the defective row of memory cells can be activated. The redundant column decoder can be programmed to hold the address of the defective column. They receive the column address and generate a redundant column decode signal and a redundant column factor activation signal. The second redundant column decoder can be programmed to hold the position of the array containing the defective column. It activates a selected redundant column of memory cells including a defective column of memory cells by receiving a redundant column decode signal and adding a third permissive stage responsive to the column factor activation signal and the array select signal. be able to. The decoding circuit identifies the memory portion in need of repair and uses the available memory cells more efficiently. Here, a memory chip will be described as one embodiment of the present invention.

【0021】図13は、64MDRAMと呼ぶ64メガ
ビットダイナミックランダムアクセスメモリチップを示
す。このチップは8メガビットに8等分されたメモリ象
限に仕切られている。この8等分メモリ象限は各々8個
の1Mビットメモリブロックを含んでいる。各メモリブ
ロックは512Kビットに2分割で構成されている。列
デコーダ(C.dec)が、チップを上からみて縦方向
に延びる軸線に沿って各メモリ象限の中央に配置されて
いる。行デコーダ(R.dec)が、それらに対応する
メモリ象限に隣接するチップの横方向に延びる軸線に沿
って配置されている。入出力バッファ(A.buffe
r,I/O buffer)やタイミング(S.R.t
imer,Row.clock,)及び制御回路(Ro
w red)のような装置を含む周辺回路がチップの水
平軸及び垂直軸の両方向に沿って中央部に位置してい
る。更に、ボンドパッドがチップの垂直軸に沿って中央
に位置している。
FIG. 13 shows a 64-megabit dynamic random access memory chip called 64MDRAM. The chip is divided into memory quadrants divided into 8 equal 8 megabits. Each of the eight memory quadrants contains eight 1M bit memory blocks. Each memory block is divided into 512K bits. A column decoder (C.dec) is arranged in the center of each memory quadrant along an axis extending vertically when the chip is viewed from above. Row decoders (R.dec) are arranged along the laterally extending axes of the chips adjacent to their corresponding memory quadrants. Input / output buffer (A.buffer
r, I / O buffer) and timing (SRt)
imager, Row. clock,) and control circuit (Ro
Peripheral circuits including devices such as w red) are centrally located along both the horizontal and vertical axes of the chip. In addition, the bond pad is centrally located along the vertical axis of the chip.

【0022】図14から図16は、64MDRAMの一
般的特性を次のように示すもので、この装置は典型的に
は3.3ボルトの外部電源VDDの供給を受ける。同一
チップ上の内部電源電圧レギュレータ(VPP ge
n)が、電力消費トンネルホットキャリア効果を減らす
ために、メモリアレイにVPPの二分の一の1.65ボ
ルトの電力を供給している。また4.0ボルトを周辺回
路へ供給している。基板はマイナス1.5ボルトに逆バ
イアスされている。この構成はボンディングによるプロ
グラム可能な×1、×4、×8及び×16ビット構成で
ある。このオプションは、製造工程の段階で従来技術と
同様に所定のボンドパッドをVSSにボンディングワイ
ヤを接続することで選択することができる。ただ、メモ
リの容量が従来に比して大きいので図14と図15の3
4ピンパッケージには×1と×4及び×8ビット構成を
提供することができる。図16に示す54ピンパッケー
ジに対しては×16ビット構成のデバイスを提供でき
る。これらはエンハンスメントページモードが、ビット
毎に書込み(データマスク)動作に対する金属マスクに
よるプログラム可能なオプションと上記ボンディングオ
プションの組合せと共に、最適な選択が可能となる。更
に、リフレッシュの方式に適するオプションは64m秒
で4096サイクルの(4K)リフレッシュ又は819
2サイクルの(8K)リフレッシュを選択することであ
る。このDRAMは、ボンディングオプションによって
4K又は8Kリフレッシュをプログラムすることが可能
である。オプションの選択は、×1、×4、×8及び×
16構成のオプション選択に用いられたのと類似の方法
で達成することができる。DRAMは数多くのテスト用
設計の特徴を有している。テストモードエントリ1は、
モードデータ比較を備えた16×内部並列テストのため
の鍵アドレスなしのWCBRを通して行われる。テスト
モードエントリ2は、その後に鍵アドレスと過電圧を備
えたWCBRである(A11に8ボルト)。テストモー
ドから抜け出すには、任意のリフレッシュサイクル(C
BR又はRASオンリ)によって解除される。テストモ
ードエントリ1は工業標準×16並列テストである。こ
のテストは1MB、4MB及び16MBのDRAMにお
いて用いられているものと類似のものであるが、8ビッ
トの代わりに16ビットが同時に比較される点で異な
る。テストモードエントリ2は数多くのテストを含んで
いる。データ比較を備えた32×並列テストとデータ比
較を備えた×16並列テストが含まれている。蓄積セル
のストレステスト及びVDDマージンテストがPチャン
ネルトランジスタ装置を経て外部VDDから内部VAR
Y及びVPERI装置電源線への接続を許容する。その
他のテストとして、冗長シグネチャテスト、行冗長行呼
び出しテスト、列冗長行呼び出しテスト、ワード線リー
ク検出テスト、クリア同時テスト、ノーマルモードへの
リセットが含まれる。このDRAMはそれがテストモー
ドに留まっているかどうかを示すテスト有効方法を含ん
でいる。
14 to 16 show the general characteristics of a 64M DRAM as follows, the device being supplied by an external power supply VDD, which is typically 3.3 volts. Internal power supply voltage regulator (VPPge) on the same chip
n) supplies the memory array with one half of VPP, 1.65 volts, to reduce the power consuming tunnel hot carrier effect. It also supplies 4.0 volts to the peripheral circuits. The substrate is reverse biased to minus 1.5 volts. This configuration is programmable by bonding with x1, x4, x8 and x16 bit configurations. This option can be selected by connecting a predetermined bond pad to VSS at the manufacturing process stage as in the prior art by connecting a bonding wire. However, since the memory capacity is larger than that of the conventional memory, the memory capacity of 3 in FIGS.
4-pin packages can be provided in x1, x4 and x8 bit configurations. For the 54-pin package shown in FIG. 16, a device having a × 16 bit configuration can be provided. These enable the enhancement page mode to be optimally selected, with a combination of the metal mask programmable option for the write (data mask) operation for each bit and the bonding option. Furthermore, an option suitable for the refresh method is 4096 cycles (4K) refresh or 819 in 64 ms.
It is to select a 2-cycle (8K) refresh. This DRAM can be programmed for 4K or 8K refresh with bonding options. Choice of options is x1, x4, x8 and x
It can be achieved in a similar manner to that used for the 16-configuration option selection. DRAM has many test design features. Test mode entry 1
Performed through WCBR without key address for 16x internal parallel test with modal data comparison. Test mode entry 2 is a WCBR with a key address and overvoltage after that (8 volts on A11). To exit test mode, refresh cycle (C
BR or RAS only). Test mode entry 1 is an industry standard x16 parallel test. This test is similar to that used in 1 MB, 4 MB and 16 MB DRAMs, except that 16 bits are compared simultaneously instead of 8 bits. Test mode entry 2 contains a number of tests. Includes 32x parallel test with data comparison and x16 parallel test with data comparison. The stress test and the VDD margin test of the storage cell are performed from the external VDD to the internal VAR through the P-channel transistor device.
Allows connection to Y and VPERI equipment power lines. Other tests include redundant signature test, row redundant row call test, column redundant row call test, word line leak detection test, simultaneous clear test, reset to normal mode. This DRAM includes a test valid method to indicate if it remains in test mode.

【0023】図17は、64MDRAMの欠陥メモリセ
ル202を補償するための冗長機構を示す。これは行ア
ドレスに関する欠陥メモリを正常動作する冗長メモリ2
04に置換することにより行われる。チップの中央に配
置されたアドレスバス206に共通接続された32個の
フューズデコーダ208はチップ中央に配置される。こ
れは余分なアドレスバス線の引き回しを伴わない。即
ち、全任意(ANY TO ANY)の冗長機構を使用
した場合,最も離れた位置のメモリ象限、例えば第1と
第5象限の冗長メモリを相互に使用した場合に、冗長付
勢ライン及び冗長選択ラインは最短の距離で足りる。従
って、チップ面積を有効に利用できること、最短の冗長
付勢ライン及び冗長選択ラインで足りるためタイミング
の遅延も短くできデバイスをアクセスする時間を短縮す
ることができる。一方、フューズデコーダ208をチッ
プの中央でなくチップの外周に沿って周辺に置いた場合
には共通に使用する冗長付勢ライン、冗長選択ライン及
びアドレスバスの引き回しが困難であり無駄な面積を消
費することとなる。512Kビットのメモリブロック3
04に対して4本(図面では2本に省略している。)の
冗長行306を有している。これらの4本の行線は同時
に使用することができる。冗長行あたり32個のデコー
ダを任意にプログラムすることができ、冗長行デコーダ
当り13ビットの行アドレスを有する。行冗長プログラ
ムのためにフューズF0からF11(図36、参照)が
使用されており、単一の修理(リペア)について最大1
2個のフューズが溶断される。行冗長は、歩留を効率よ
く行うために全任意(ANY TO ANY)のプログ
ラム可能な方式を使用している。この全任意の冗長機能
を使用することで、1つの象限に存在する64個の冗長
行をその象限を含む全象限に選択的に割り当てることが
できる。従って、特定のメモリブロック専用に冗長メモ
リを設ける固定方式又は半固定(FLEXIBLE F
USE DECODER)方式の約6倍に冗長度を増大
させることができる。また、メモリ象限に対してプリデ
コーダ308を各象限内のメモリブロックに対してMS
信号312をメモリの行アドレスに対してフューズデコ
ーダ208を各々プログラムすることでフューズF0か
らF11の数及びデコーダ208の数を最適化すること
ができる。なお、図17は行アドレスに対する冗長機能
を開示しているが、同様な構成で列アドレスに対しても
冗長機能をプログラムすることも可能である。また、冗
長行を使用するか否か迅速に判断できるように2段階の
プログラム可能なプリデコーダ308とフューズデコー
ダ208により2段階デコードを行っている。行冗長機
能の比較を次の表1に示す。
FIG. 17 illustrates a redundancy mechanism for compensating for a defective memory cell 202 in a 64 MDRAM. This is the redundant memory 2 that normally operates the defective memory related to the row address.
It is carried out by substituting 04. The 32 fuse decoders 208 commonly connected to the address bus 206 arranged in the center of the chip are arranged in the center of the chip. This does not involve the routing of extra address bus lines. That is, when the all-any (ANY TO ANY) redundancy mechanism is used, the redundant activating lines and the redundant selection lines are used when the memory quadrants at the farthest positions, for example, the redundant memories of the first and fifth quadrants are used mutually. The shortest line is enough. Therefore, since the chip area can be effectively used and the shortest redundant energizing line and the redundant selecting line are sufficient, the timing delay can be shortened and the device access time can be shortened. On the other hand, if the fuse decoder 208 is placed around the periphery of the chip instead of the center of the chip, it is difficult to route the redundant energizing line, the redundant select line and the address bus that are commonly used, and wasteful area is consumed. Will be done. 512 Kbit memory block 3
For 04, there are four redundant rows 306 (omitted to two in the drawing). These four row lines can be used simultaneously. 32 decoders per redundant row can be programmed arbitrarily, with a row address of 13 bits per redundant row decoder. Fuses F0 to F11 (see FIG. 36) are used for row redundancy programming, up to 1 for a single repair.
Two fuses are blown. Row redundancy uses an ANY TO ANY programmable scheme for efficient yield. By using all of the redundancy functions, 64 redundant rows existing in one quadrant can be selectively assigned to all quadrants including the quadrant. Therefore, a fixed method or a semi-fixed method (FLEXIBLE F) in which a redundant memory is provided for a specific memory block is provided.
The redundancy can be increased to about 6 times that of the USE DECODER method. In addition, the predecoder 308 for the memory quadrant is used for the memory block in each quadrant.
The number of fuses F0 to F11 and the number of decoders 208 can be optimized by programming the fuse decoder 208 for each of the memory 312 row addresses. Although FIG. 17 discloses the redundancy function for the row address, it is also possible to program the redundancy function for the column address with the same configuration. In addition, a two-stage programmable pre-decoder 308 and fuse decoder 208 perform two-stage decoding so that it can be quickly determined whether or not to use a redundant row. A comparison of the row redundancy functions is shown in Table 1 below.

【0024】[0024]

【表1】図18は、横軸に同一面積内の欠陥メモリ数を
縦軸に冗長度を示したAからE迄のモデルの関係を示
す。破線で示すAは64MDRAMのモデル、実線のB
とEは64MDRAMの他のモデルを示す。各々メモリ
セルの面積は同一であるが、象限、ワード構成及びビッ
ト線の配置の関係で冗長度が異なる。また、CとDは1
6MDRAM等に使用し得る冗長構成である。なお、全
ての冗長度の計算は同一単位面積当りの欠陥数に基づい
て行われたものである。ここに、全任意方式は半導体デ
バイスの習熟曲線に基づく成熟期の目安となる歩留80
%を超える段階が従来の約4倍の欠陥メモリを許容でき
ることに注意すべきである。即ち、従来の冗長不可能な
欠陥数の4倍の欠陥メモリセルを含む不具合デバイス
は、全任意方式を使用することで20%のチップを廃棄
処分することで足り残りは組立、電気的出荷試験を経て
完成品とすることができる。
[Table 1] FIG. 18 shows a model relationship from A to E in which the horizontal axis represents the number of defective memories in the same area and the vertical axis represents the redundancy. A shown by a broken line is a model of 64M DRAM, solid line B
And E show other models of 64M DRAM. Although the memory cells have the same area, the redundancy is different depending on the quadrant, the word configuration, and the arrangement of bit lines. Also, C and D are 1
This is a redundant configuration that can be used for 6MDRAM and the like. It should be noted that all the redundancy calculations are performed based on the number of defects per unit area. Here, the all-arbitrary method is a yield 80 which is a standard for the maturity period based on the learning curve of the semiconductor device.
It should be noted that more than% steps can tolerate about four times as many defective memories as before. That is, for defective devices including defective memory cells that are four times as many as the number of defects that cannot be redundant in the past, 20% of the chips are discarded by using the all-arbitrary method. The finished product can be obtained through.

【0025】図19は、CBR検出器を示す。CBR
(CAS BEFORE RAS)状態をチェックする
他に外部のTTL論理レベルのCAS_信号(CASバ
ー信号)をCMOS論理レベルへ変換して内部CASク
ロックCL1_を発生する。冗長アドレス一致信号はC
BR検出の後に冗長機構起動信号を受けることにより開
始することができるので、誤ったアドレスをデコードす
ることはない。回路の第1の部分はTTLからCMOS
への変換器、XTTLCLKである。それは内部RAS
クロック、RL1により制御され信号変換はRL1_が
高状態とされる場合のみ開始する。内部CASクロック
CL1_のフィードバックによりRL1がアクティブ高
から低に状態変化する場合でもXTTLCLKはアクテ
ィブに留まることができる。この構成によりデバイスは
拡張CAS(extended CAS)モード、即ち
RAS_が高となった後にCAS_がアクティブ低のま
まであることで動作することができる。しかしながら、
CL1_の期間ループは変換器へ入る前にパワーアップ
信号RIDによりゲートされる。これによりパワーアッ
プ中に変換器の不要なスイッチングが回避される。回路
の第2の部分はRL1が高となる時点でCAS_信号の
サンプリングを行う。この時点でCAS_が低である場
合、即ちCAS_がRASよりも前に立下がれば、CB
REN_はアクティブ低となってCBRサイクルを示
す。RBCEN_は高のままであるが、CAS_が高レ
ベルであれば出力には逆論理信号値が存在し正規のRB
C(RASBEFORE CAS)サイクルを示す。こ
こではラッチングは行われずRL1が高レベルとされて
いる限りサンプリングが継続することに注意すべきであ
る。このサイクル内でCAS_信号が状態変化すると、
出力CBREN_とRBCEN_は一緒に変化する。し
かしながら、これらのその後の出力は無効(DON’T
CARES)であり、初期出力のラッチがRBC回路
内で行われこのサンプリングの開始を制御するのにプロ
グラマブルな遅延が使用される。
FIG. 19 shows a CBR detector. CBR
In addition to checking the (CAS BEFORE RAS) state, an external TTL logic level CAS_ signal (CAS bar signal) is converted to a CMOS logic level to generate an internal CAS clock CL1_. Redundant address match signal is C
It can be started by receiving the redundancy mechanism activation signal after BR detection, so it will not decode the wrong address. The first part of the circuit is TTL to CMOS
To the converter, XTTLCLK. It is an internal RAS
Controlled by the clock, RL1, signal conversion only begins when RL1_ is brought high. The feedback of the internal CAS clock CL1_ allows XTTLCLK to remain active even when RL1 changes state from active high to low. This configuration allows the device to operate in extended CAS (extended CAS) mode, ie CAS_ remains active low after RAS_ goes high. However,
The CL1_ period loop is gated by the power-up signal RID before entering the converter. This avoids unnecessary switching of the converter during power up. The second part of the circuit samples the CAS_ signal when RL1 goes high. If CAS_ is low at this point, ie, CAS_ falls before RAS, CB
REN_ goes active low, indicating a CBR cycle. RBCEN_ remains high, but if CAS_ is high, there is an inverse logic signal value at the output and the normal RB
The C (RASBEFORE CAS) cycle is shown. It should be noted here that latching is not performed and sampling continues as long as RL1 is at a high level. If the CAS_ signal changes state during this cycle,
The outputs CBREN_ and RBCEN_ change together. However, these subsequent outputs are invalid (DON'T
CARES), the initial output is latched in the RBC circuit and a programmable delay is used to control the start of this sampling.

【0026】図20及び図21は、RBC_RESET
(RAS BEFORE CASRESET)回路を示
す。CL1回路で検討したように、CBREN_及びR
BCEN_の初期出力をもってデバイスの動作サイクル
のタイプ、即ちRASビフォアCAS(RAS BEF
ORE CAS)若しくはCASビフォアRAS(CA
S BEFORE RAS)を規定する。従って、全サ
イクルにわたって初期出力を取り込み保持(ラッチ)す
る必要がある。このラッチングはRBC回路内で行われ
る。RBC_RESET回路はサイクルの終わりにラッ
チをリセットしてデバイスを次のサイクルに対する準備
を完了させる。CBREN_及びRBCEN_をラッチ
する他に、RBCは行アドレスをゲートするためのRA
N信号を発生する。このRAN信号と同期させて冗長ア
ドレス一致信号発生回路を起動することで、正規のメモ
リセルを選択するか冗長メモリを選択するか否か早期の
段階で特定することができる。RBCEN_及びCBR
EN_信号のラッチングは2個のインターロックキング
ラッチXRS1及びXRS_3により行なわれる。プリ
チャージ状態で2個のラッチの一方がRBCEN_若し
くはCBREN_からのアクティブ低信号により励起さ
れる。励起されたラッチは次に第2のラッチの励起を固
定(ロック)する。図12において、ロックは低レベル
となるRAS_アクティブサイクルの終わりに付勢が解
除され、ラッチをリセットしてロックするRBC RE
SETパルスを発生する。RLRST_は、所定の遅延
後にRL1_の立上り縁で発生するプリチャージ信号で
ある。正規(STANDERD)の動作では、RASビ
フォアCAS(RAS BEFORE CAS)サイク
ル用RBC若しくはCASビフォアRAS(CAS B
EFORE RAS)サイクル用CBRが高レベルとさ
れる。CBR_DFT信号はCBR論理に従うが、正規
動作では使用されないので通常サイクルでは遅延は生じ
ない。CBRから遅延した立下り縁を有する同様な信号
が発生される。これはCBRD信号であり、CASビフ
ォアRASの内部カウンタ用の増分クロック信号として
使用される。この信号の立下り縁により増分が行われ
る。従って、内部カウンタを遅延させることにより、デ
バイスには内部カウンタアドレスを変える前にその行ア
ドレスバッファをオフとするのに十分な時間が提供され
るので誤ったアドレスをメモリアレイに導入することは
ない。また、冗長メモリアドレスデコーダは、CBRが
連続するリフレッシュモードであれば行アドレスバッフ
ァの出力を取り込まずにこの増分したアドレスを取り込
み冗長メモリに切り換えるか否か一致信号の確定を行う
ことができる。ただし、一致信号を準備するに留まり行
アドレス線の選択は次のサイクルの開始時に行えばよ
い。デバイスがDFT ROW COPYモードであれ
ば、XRS_3ラッチは節点N2のインバータとして作
用してCBR_を出力し、CBRは低論理レベルへ付勢
解除される。これは節点N2及びRBC_RESETが
共に同時に高論理でない限り正常動作となる。この状態
は通常のシーケンスでは生じないので長時間のリフレッ
シュ間隔が保証することができる64MDRAMは全行
アドレスに関するメモリセルを遅延を含むCBRリフレ
ッシュを個々に行った後にCBRリフレッシュ期間より
長い残りのリフレッシュ間隔を使用して遅延を生じない
通常サイクルでメモリをアクセスするのが有利である。
この設定によりRBCはまだラッチされ且つCBREN
_信号の固定解除(ロックオフ)しているが、CASビ
フォアRAS動作ではCBREN_は全サイクル中有効
とされるので出力CBR_DFTを有する必要がある。
そのために、CAS_はRAS_が低レベルである限り
低レベルとされる。CBR及びCBRDは共に、このテ
ストモードでは高レベルとなると付勢を解除する。この
テストモードでCASビフォアRASサイクルが実施さ
れる場合には、これらは付勢を解除されて内部CBRカ
ウンタが行アドレスとして使用されることを防止してい
る。このテストモードにおけるリセットはアクティブサ
イクルの終わりに正規RASビフォアCASサイクル内
でRBC_RESETにより行われる。CASビフォア
RASサイクル中に、アクティブサイクルの終わりにC
BREN_の論理値を高レベルにしてリセットを行う。
回路の他の部分はROW ADDRESS ENABL
E信号、RANとRAN_を発生する。これらの信号は
任意のアクティブサイクル中に発生される。代表的なR
BC型サイクルに対して、これらの信号はできるだけ速
く発生させる必要がある。そのために、RBC_ENの
立下り縁を使用してRAN信号の遷移がトリガーされ
る。RAN信号をRAS_プリチャージ期間中アクティ
ブに維持するのに、RBC_信号を使用してRAN信号
をアクティブに保持する。CASビフォアRAS動作に
対しては,RAN信号の実行を遅延させてアドレスバッ
ファが適切に機能することを保証する必要がある。この
2つの回路において、パワーアップ信号RIDを使用し
てラッチの初期状態をプリセットする。遅延段、XSD
EL1がCBR_からのRANの主張を遅延させRAN
によりバッファを付勢する前にCBR内部アドレスが行
アドレスバッファに到達するのに十分な時間を与える。
従って、行アドレスバッファから誤ったアドレスデータ
が引き出されることを防止でき、また冗長メモリの切り
替え誤動作をも防止する。RAN_はRBC_RESE
Tをリセットすることにも使用される。
20 and 21 show RBC_RESET.
(RAS BEFORE CASRESET) circuit is shown. As discussed in the CL1 circuit, CBREN_ and R
With the initial output of BCEN_, the type of operating cycle of the device, namely RAS before CAS (RAS BEF).
ORE CAS or CAS Before RAS (CA
S BEFORE RAS). Therefore, it is necessary to capture and hold (latch) the initial output over the entire cycle. This latching is done in the RBC circuit. The RBC_RESET circuit resets the latch at the end of the cycle to make the device ready for the next cycle. Besides latching CBREN_ and RBCEN_, RBC is RA for gating the row address.
Generate an N signal. By activating the redundant address coincidence signal generating circuit in synchronization with the RAN signal, it is possible to specify at an early stage whether to select a normal memory cell or a redundant memory. RBCEN_ and CBR
The latching of the EN_ signal is performed by the two interlocking latches XRS1 and XRS_3. In the precharged state, one of the two latches is excited by an active low signal from RBCEN_ or CBREN_. The excited latch then locks the excitation of the second latch. In FIG. 12, the lock goes low at the end of the RAS_active cycle, resetting the latch and locking the RBC RE.
Generate a SET pulse. RLRST_ is a precharge signal generated at the rising edge of RL1_ after a predetermined delay. In the normal (STANDARD) operation, the RBC for the RAS before CAS (RAS BEFORE CAS) cycle or the CAS before RAS (CAS B) is used.
The CBR for the EFORE RAS) cycle is set to the high level. The CBR_DFT signal follows the CBR logic, but is not used in normal operation so there is no delay in the normal cycle. A similar signal is generated from CBR with a falling edge delayed. This is the CBRD signal and is used as the incremental clock signal for the internal counter of the CAS before RAS. The falling edge of this signal causes the increment. Thus, by delaying the internal counter, the device is provided sufficient time to turn off its row address buffer before changing the internal counter address, thus avoiding introducing an incorrect address into the memory array. . In the refresh mode in which the CBR is continuous, the redundant memory address decoder can determine the coincidence signal whether to fetch the incremented address and switch to the redundant memory without fetching the output of the row address buffer. However, the preparation of the match signal is limited to the selection of the row address line at the start of the next cycle. When the device is in DFT ROW COPY mode, the XRS_3 latch acts as an inverter at node N2 to output CBR_ and CBR is de-energized to a low logic level. This is normal unless both node N2 and RBC_RESET are high logic at the same time. Since this state does not occur in a normal sequence, a long refresh interval can be guaranteed. 64M DRAM has a remaining refresh interval longer than the CBR refresh period after individually performing CBR refresh including delay for memory cells for all row addresses. It is advantageous to access the memory in normal cycles with no delay.
With this setting RBC is still latched and CBREN
Although the _ signal is unlocked (locked off), it is necessary to have the output CBR_DFT because CBREN_ is valid during the entire cycle in CAS before RAS operation.
Therefore, CAS_ is kept low as long as RAS_ is low. Both CBR and CBRD release their energization when they go high in this test mode. When a CAS Before RAS cycle is performed in this test mode, they are de-energized to prevent the internal CBR counter from being used as a row address. The reset in this test mode is done by RBC_RESET within the normal RAS before CAS cycle at the end of the active cycle. During the CAS-before-RAS cycle, C at the end of the active cycle
The logic value of BREN_ is set to a high level and reset is performed.
The other part of the circuit is ROW ADDRESS ENABL
Generate E signals, RAN and RAN_. These signals are generated during any active cycle. Representative R
For BC type cycles, these signals need to be generated as fast as possible. To that end, the falling edge of RBC_EN is used to trigger the transition of the RAN signal. To keep the RAN signal active during the RAS_precharge period, the RBC_ signal is used to keep the RAN signal active. For CAS-before-RAS operation, it is necessary to delay execution of the RAN signal to ensure that the address buffer functions properly. In these two circuits, the power-up signal RID is used to preset the initial state of the latch. Delay stage, XSD
EL1 delays RAN claim from CBR_ and RAN
Gives sufficient time for the CBR internal address to reach the row address buffer before activating the buffer.
Therefore, it is possible to prevent erroneous address data from being fetched from the row address buffer, and also to prevent a malfunction of switching the redundant memory. RAN_ is RBC_RESE
Also used to reset T.

【0027】図22は、PADABUF(PAD AD
DRESS BUFFER)回路を示す。これは、アド
レス信号ピンからのデータを多重化して行アドレスRA
P_X及び列アドレスCAP_Xとしてラッチするため
のものである。この信号を冗長アドレスデコーダの入力
として扱うことができる。回路の第1段階に於て、内部
RAS信号、RL1_が低レベルになる時にアドレスの
TTLレベル信号がCMOSレベル信号へ変換される。
遅延されたRAS信号、RL2が次に行アドレスにラッ
チされる。RL2によるアドレスのラッチなし遅延も有
する。これによりデバイスにはアドレスが付勢される前
のプリチャージを無効にする時間が与えられる。無効に
される場合のアドレスRAP_Xは常に「1」でありR
L1_は有効でないときに高レベルである。一方、CL
NA_は低レベルとされてアドレスはCAP_Xとして
伝播され、CL1_が低レベルとなる前でも列アドレス
を利用することができる。これにより、デバイスはエン
ハンスページモード(ENHANCE PAGE MO
DE)で動作することができ、AS CL1_は低にな
り列アドレスをCAP_Xにラッチする。最後に、RL
1_が高レベルとなるプリチャージサイクル中に、XT
TLADDコンバータは抑止され外部変化アドレスの影
響を受けないが、CAP_Xは維持される。
FIG. 22 shows PADABUF (PAD AD
3 shows a DRES BUFFER circuit. This is because the data from the address signal pin is multiplexed to obtain the row address RA.
It is for latching as P_X and column address CAP_X. This signal can be treated as an input to the redundant address decoder. In the first stage of the circuit, the TTL level signal of the address is converted into a CMOS level signal when the internal RAS signal, RL1_, goes low.
The delayed RAS signal, RL2, is then latched at the row address. It also has an address non-latching delay by RL2. This gives the device time to override the precharge before the address is activated. When invalidated, the address RAP_X is always "1" and R
L1_ is high when not valid. On the other hand, CL
NA_ is set to low level and the address is propagated as CAP_X, and the column address can be used even before CL1_ is set to low level. As a result, the device will operate in the enhanced page mode (ENHANCE PAGE MO
DE) and AS CL1_ goes low, latching the column address into CAP_X. Finally, RL
During the precharge cycle in which 1_ goes high, XT
The TLADD converter is suppressed and is not affected by the external change address, but CAP_X is maintained.

【0028】図23は、RADR(ROW ADDRE
SS DRIVER)回路を示す。これは行アドレス用
ドライバーである。コントロール信号、RANがアドレ
ス信号の駆動を開始する。単にドライバであるだけでな
く、ドライブを行う前に外部ラッチ行アドレス及びCB
R内部カウンタアドレスを多重化する役割を果たす。
FIG. 23 shows RADR (ROW ADDRE).
SS DRIVER) circuit. This is a row address driver. The control signal, RAN, starts driving the address signal. Not only a driver, but also an external latch row address and CB before driving
R Plays a role of multiplexing the internal counter address.

【0029】図24は、BITCOUNT(CBR I
NTERNAL BITCOUNT)回路を示す。12
組のこの回路がデバイスの内部で直列接続されている。
それはCBRサイクル中に12ビット内部アドレスとし
て作用する。回路はその入力信号の立下り縁で励起され
るフリップフロップである。最下位ビットに対して、入
力はCRBD信号であり出力はCBR行アドレスのLS
Bであり、次の組のBIT COUNT回路の入力でも
ある。これは12本のCBRアドレス線を形成するまで
直列に接続される。このような回路はCBRDのパルス
に基づいて増分2進カウントを行う。
FIG. 24 shows BITCOUNT (CBR I
Fig. 3 shows an NTERNAL BITCOUNT circuit. 12
A set of this circuit is connected in series inside the device.
It acts as a 12-bit internal address during the CBR cycle. The circuit is a flip-flop that is excited on the falling edge of its input signal. For the least significant bit, the input is the CRBD signal and the output is the LS of the CBR row address.
B, and is also the input to the next set of BIT COUNT circuits. It is connected in series until it forms 12 CBR address lines. Such a circuit provides an incremental binary count based on the pulse of CBRD.

【0030】図25は、RF&RF(CODE ROW
FACTOR)回路を示す。行ファクタは、行アドレ
スを後の行回路で利用される形式へコード化するための
もので、ROWアドレス2から7及びそれらの補数は
「AND」演算によりコード化され、12ビットの行フ
ァクタを発生する。
FIG. 25 shows RF & RF (CODE ROW).
FACTOR) circuit. The row factor is for encoding the row address into a format used in a later row circuit, where the ROW addresses 2 through 7 and their complements are encoded by an "AND" operation to produce a 12 bit row factor. Occur.

【0031】図26は、RLEN(ROW LOGIC
ENABLE)回路を示す。RLEN信号の目的はR
LXH、即ち主ワード線ドライバの立上り縁を行ファク
タに対してタイミングを取ることである。その他に、R
LEN回路はプリチャージを知らせるRLRST_信号
及びBLからBL_への等化プロセスを知らせるSED
ISを発生させる。RLENは一般に行ファクタデテク
タ(ROW FACTOR DETECTOR)と呼ば
れる。それは行ファクタRF4からRF7を使用して行
ファクタエンコーディングの完了を検出する。エンコー
ディング完了を感知すると、「NAND」ゲートND1
及びND2を付勢してアドレスRA11及びRA_11
を伝播させそれぞれRLEN_R及びRLEN_Lを発
生する。これらは主ワード線ドライバ、RLXH_R若
しくはRLXH_Lを励起する信号である。正規の動作
中1象限において2個のドライバの一方のみが活性化さ
れていることである。しかしながら、アレイの8区分さ
れた象限全部を同時にアクセスする必要があるDFTモ
ードでは、TL8BSは高アクティブである。これによ
りRLEN_R及びRLEN_Lは共に同時にアクティ
ブとなる。従って、主ワード線ドライバ、RLXH_R
及びRLXH_Lは共に活性化されることとなる。行フ
ァクタエンコーディングが完了すると、RLRST_状
態は低レベルから高論理レベルへリセットされる。一
方、アクティブサイクルの終わりにRL1_の立下り縁
によりRLRST_高論理レベルはプログラム可能な遅
延の後に低論理レベルとなる。このようにしてもう一つ
のプリチャージサイクルの開始が知らされることとな
る。回路の最後の要素はSENDING EQUALI
ZATION DISABLE,SEDSである。RL
RST_と同様に、それらはBLからBL_への等化プ
ロセスの停止及び開始を知らせるのに使用される。しか
しながらBL及びBL_等化プロセスの停止をトリガー
する行ファクタエンコディングしか使用されない。これ
は、冗長アドレスと共に行ファクタ信号をデコードする
冗長アドレス一致信号発生器内のフューズデコーダに大
電流を生じさせデバイスの信頼性に悪影響を及ぼすため
である。従って、このプロセスは行ファクタエンコーデ
ィング完了後4nS停止することとなる。なお、図36
の冗長アドレス一致信号発生回路に限ってはこのような
障害は発生し得ない。次にRLRST_が低アクティブ
となってプリチャージサイクルを開始すると、SEDI
S信号は4nSの遅延で論理「0」にリセットされる。
こうして等化プロセスが開始される。デバイスがROW
COPY DFTモードにあれば、最初のサイクルに
おいてSEDISは任意の正規サイクルのように低論理
レベルから高論理レベルに状態遷移する。しかしなが
ら、アクティブサイクルが完了すると、RLRST_は
低論理レベルとなり非活性サイクル全体及びそれに続く
サイクル中SEIDは高論理状態となることを抑止し続
ける。これはRLRST_からのリセット信号を無効に
するアクティブTLRCOPYによるものである。等化
プロセスがないとすると、BL及びBL_の電圧は分割
されたままとなり、DFT行コピー動作中にBL若しく
はBL_のデータをもう一つの行へ移動(ダンプ)する
ことができる。
FIG. 26 shows RLEN (ROW LOGIC).
ENABLE) circuit. The purpose of the RLEN signal is R
LXH, that is, timing the rising edge of the main word line driver with respect to the row factor. In addition, R
The LEN circuit notifies the precharge RLRST_ signal and the SED that notifies the BL to BL_ equalization process.
Generate IS. RLEN is commonly referred to as ROW FACTOR DETECTOR. It uses row factors RF4 to RF7 to detect the completion of row factor encoding. When the encoding completion is detected, the “NAND” gate ND1
And ND2 to activate addresses RA11 and RA_11
To generate RLEN_R and RLEN_L, respectively. These are signals that excite the main word line driver, RLXH_R or RLXH_L. Only one of the two drivers is activated in one quadrant during normal operation. However, in DFT mode, where all eight partitioned quadrants of the array need to be accessed simultaneously, the TL8BS is highly active. This causes both RLEN_R and RLEN_L to be active at the same time. Therefore, the main word line driver, RLXH_R
And RLXH_L will be activated together. When row factor encoding is complete, the RLRST_state is reset from low to high logic level. On the other hand, at the end of the active cycle, the falling edge of RL1_ causes RLRST_ high logic level to go low after a programmable delay. In this way, the start of another precharge cycle will be notified. The last element of the circuit is SENDING EQUALI
ZATION DISABLE, SEDS. RL
Like RST_, they are used to signal the stop and start of the BL to BL_ equalization process. However, only the row factor encoding that triggers the stopping of the BL and BL_equalization processes is used. This is because a large current is generated in the fuse decoder in the redundant address match signal generator that decodes the row factor signal together with the redundant address, which adversely affects the reliability of the device. Therefore, the process will stop 4 nS after the row factor encoding is complete. Note that FIG.
Such a fault cannot occur only in the redundant address coincidence signal generating circuit of. Next, when RLRST_ becomes low active and the precharge cycle is started, SED
The S signal is reset to logic "0" with a delay of 4nS.
Thus the equalization process is started. Device is ROW
In the COPY DFT mode, SEDIS transitions from a low logic level to a high logic level in the first cycle like any normal cycle. However, when the active cycle is complete, RLRST_ goes to a low logic level and SEID continues to inhibit high logic states throughout the inactive cycle and subsequent cycles. This is due to the active TLRCOPY that nullifies the reset signal from RLRST_. Without the equalization process, the voltages on BL and BL_ will remain split, allowing the data on BL or BL_ to be dumped to another row during the DFT row copy operation.

【0032】図27は、RLXH(ROW LOGIC
X WORD HIGT)回路を示す。出力RLXH
はワード線及び冗長ワード線を駆動する低論理の昇圧さ
れた線であるRLXHは主ワード線ドライバとも呼ばれ
るものである。回路は次のように動作する。
FIG. 27 shows RLXH (ROW LOGIC).
X WORD HIGT) circuit. Output RLXH
RLXH, which is a boosted line of low logic that drives the word lines and redundant word lines, is also called the main word line driver. The circuit operates as follows.

【0033】AT PRECHARGE: 節点N4
は、RL1_及びRLBの無効論理により(Vperi
−Vt)にアイドルされる。次にブースティングコンデ
ンサMN11がMN7及びMN8を介して(Vperi
−Vt)へ充電する。また、コンデンサMN13の節点
N3が接地レベルとされる。更に、トランジスタMN5
によりRLEN_0として低論理とされたワード線ドラ
イバRLXHが高論理レベルとなる。
AT PRECHARGE: Node N4
Is (Vperi) due to the invalid logic of RL1_ and RLB.
-Vt) is idled. Next, the boosting capacitor MN11 is connected via MN7 and MN8 (Vperi
-Vt) is charged. Further, the node N3 of the capacitor MN13 is set to the ground level. Furthermore, the transistor MN5
As a result, the word line driver RLXH, which is set to low logic as RLEN_0, becomes high logic level.

【0034】START OF AN ACTIVE
CYCLE: RL1_は低論理となることで「NAN
D」ゲートND1はRLB、ROW LOGIC BO
OT信号に応答する回路として準備できる。
START OF AN ACTIVE
CYCLE: RL1_ becomes a low logic and becomes “NAN
D ”gate ND1 is RLB, ROW LOGIC BO
It can be prepared as a circuit that responds to the OT signal.

【0035】COMPLETION OF FACTO
RS ENCDING:RLEN_0は低アクティブと
なる。節点N1からN4までのNチャンネルトランジス
タMN4の高い浮遊容量により節点N4は(Vperi
+Vperi−Vt)へ昇圧される。RLEN_0が低
論理となるとN1は低論理から高論理となる。N4が昇
圧されると、コンデンサMN11の節点N5は全Vpe
riまで充電される。コンデンサMN13の節点N3は
MN9を介してVperiへ充電される。更に、トラン
ジスタMN6及びMN4がオンとされてワード線ドライ
バは節点N1と同様にVperiとなる。
COMPLETION OF FACTO
RS ENCDING: RLEN_0 goes low active. Due to the high stray capacitance of the N-channel transistor MN4 from the nodes N1 to N4, the node N4 becomes (Vperi
+ Vperi-Vt). When RLEN_0 becomes low logic, N1 changes from low logic to high logic. When N4 is boosted, the node N5 of the capacitor MN11 is at the full Vpe
It is charged up to ri. The node N3 of the capacitor MN13 is charged to Vperi via MN9. Further, the transistors MN6 and MN4 are turned on, and the word line driver becomes Vperi like the node N1.

【0036】START OF DRIVER BOO
TING: RLBは高アクティブとなる。トランジス
タMN4が遮断されてRLXHが節点N1から絶縁さ
れ、RLXHが完全に昇圧される時に節点N1における
CMOSデバイスを保護する。節点N3の昇圧に対して
MN9も遮断される。RLBが活性化されると、節点N
12は論理1となる。これにより節点N5は(Vper
i+Vperi−Vt)へ昇圧されることとなる。ま
た、節点N3は節点N20が論理1となると同時に昇圧
されていることとなる。更に、昇圧された節点N3によ
りコンデンサMN11の昇圧された電圧はワード線ドラ
イバRLXHへ完全に転送されることとなる。このよう
にしてワード線ドライバが昇圧されるためにアドレスさ
れた行を駆動することとなる。
START OF DRIVER BOO
TING: RLB goes high active. Transistor MN4 is turned off to isolate RLXH from node N1 and protect the CMOS device at node N1 when RLXH is fully boosted. MN9 is also cut off when the node N3 is boosted. When RLB is activated, node N
Twelve is a logical one. As a result, the node N5 becomes (Vper
i + Vperi−Vt). Further, the node N3 is boosted at the same time when the node N20 becomes logic 1 and at the same time. Further, the boosted voltage of the capacitor MN11 by the boosted node N3 is completely transferred to the word line driver RLXH. Since the word line driver is boosted in this manner, the addressed row is driven.

【0037】END ACTIVE CYCLE: R
L1_及びRLEN_は無効(高論理レベル)となる。
昇圧された信号はMN10及びMN5を介して放出され
る。A_点におけるように、節点をプリチャージ状態へ
戻す。
END ACTIVE CYCLE: R
L1_ and RLEN_ are invalid (high logic level).
The boosted signal is emitted via MN10 and MN5. Return the node to the precharged state, as at point A_.

【0038】上述のように、AT PRECHARGE
からEND ACTIVE CYCLEまでの正規動作
の他に、発振器からのPBOSC信号がLONG RA
Sサイクル中に励起される。これはコンデンサMN16
に常時RLHXを昇圧することによりワード線における
リークを補償するものである。2DFTモードにおい
て、ワード線ストレス及びワード線リークのワード線ド
ライバの昇圧機能は「NOR」ゲートNR3及びNR4
により非活性化されている。トランジスタMN19はワ
ード線ストレスモードにおいてオンとされ、昇圧が非活
性化されると、ドライバに外部電圧を印加することがで
きる。ワード線リークモードに関しては、昇圧機能は非
活性化され、リークテストは昇圧コンデンサでなく単に
ワード線リークのテストとされる。唯一の欠点は漏れ
(リーゲージ)の主な検査でない。即ち、ワード線は
(Vperi−Vt)レベルにあるので実際には高電圧
ワード線が存在しないことである。これらの2DFTモ
ードの何れか一方の期間中にPBOSCからの発振信号
も「NOR」ゲートNR5を介して非活性化される。こ
れによりもう一つのソースを介したワード線の再充電を
防止することができる。
As described above, AT PRECHARGE
To END ACTIVE CYCLE from normal operation, PBOSC signal from oscillator is LONG RA
Excited during the S cycle. This is capacitor MN16
By constantly boosting RLHX, the leak in the word line is compensated. In the 2DFT mode, the boosting function of the word line driver for the word line stress and the word line leak is "NOR" gates NR3 and NR4.
Has been deactivated by. The transistor MN19 is turned on in the word line stress mode, and when boosting is deactivated, an external voltage can be applied to the driver. Regarding the word line leak mode, the boosting function is deactivated, and the leak test is simply a word line leak test instead of the boost capacitor. The only drawback is not the main check for leaks. That is, since the word line is at the (Vperi-Vt) level, no high voltage word line actually exists. The oscillation signal from the PBOSC is also deactivated through the "NOR" gate NR5 during either one of these 2DFT modes. This can prevent recharging of the word line via the other source.

【0039】図28は、RDDR(行デコーダドライ
バ)回路を示す。これはデバイスの行プリデコーダであ
る。イニシャルアドレスデコーディングに使用され、各
プリデコーダはRLXH信号をゲートし各象限において
2つの256Kアレイブロックに対する各行の1つを選
択する。プリデコーダ回路は5個の入力「NOR」ゲー
トからなる。プリデコーディングに使用される入力はR
A0,RA1,RA9及びRA10である。最後の入力
はRRQSQであり、その行がプログラムされた冗長性
である場合にプリデコーダを無効にするのに使用され
る。プリチャージ時に、BNKPC_Qは節点N3を充
電するのに使用される。インバータIV1及びトランジ
スタMP3は選択される時に節点N3の高レベルを維持
するのに使用され、RLXHはワード線デコーダを駆動
する。しかしながら、デバイスがDFTワード線ストレ
スモードで作動している場合には、低アクティブTLW
LS_信号がRA0に基づいてアドレスデコーディング
を無効にする。これにより2つの隣接する行を選択する
ことができる。
FIG. 28 shows an RDDR (row decoder driver) circuit. This is the row predecoder of the device. Used for initial address decoding, each predecoder gates the RLXH signal to select one of each row for two 256K array blocks in each quadrant. The predecoder circuit consists of five input "NOR" gates. The input used for predecoding is R
A0, RA1, RA9 and RA10. The last input is RRQSQ, which is used to disable the predecoder if the row is programmed redundancy. During precharge, BNKPC_Q is used to charge node N3. Inverter IV1 and transistor MP3 are used to keep node N3 high when selected, and RLXH drives the word line decoder. However, when the device is operating in DFT wordline stress mode, a low active TLW
The LS_ signal disables address decoding based on RA0. This allows two adjacent rows to be selected.

【0040】図29は、BNKPC_(バンク選択プリ
チャージクロック発生器)回路を示す。これは、リセッ
トパルスRID及びRLT2からクロック停止を受け
る。その出力信号BNKPC_Qは行デコーダドライバ
RDDR、バンク選択回路BNKSL、図37の左端バ
ンク選択回路及び図38の右端バンク選択回路のプリチ
ャージを励起する。
FIG. 29 shows a BNKPC_ (bank selection precharge clock generator) circuit. It receives a clock stop from the reset pulses RID and RLT2. The output signal BNKPC_Q excites the precharge of the row decoder driver RDDR, the bank selection circuit BNKSL, the left end bank selection circuit of FIG. 37 and the right end bank selection circuit of FIG. 38.

【0041】図30は、XDECM(行:ROWデコー
ダ)を示す。行デコーディングの目的はアドレスの最終
デコーディングを行って正しいワード線だけを選択する
ことである。すなわち、デコーダから遠く離れた場所か
らアドレス信号を受ける場合タイミングを遅延させ全ア
ドレスビットが準備できた段階で正確にデコードする。
行デコーダは3入力「NAND」ゲートを使用する。入
力は行ファクタ、RF47,RF811及びRF121
5である。これは256Kアレイの各ブロック内の64
組行の一つを選択する。「NAND」ゲートトランジス
タのソースはブロック選択信号BSSJK_Mに接続さ
れ、それはRA8からRA11によりデコードされる。
この設定により、1組の4ワード線を有するアクティブ
256Kアレイブロックの一つだけを選択することがで
きる。4ワード線のセットはXWJMK1,XWJMK
1,XWJMK2及びXWJMK3である。RDDR回
路において既にプリデコードされているため、これらの
中の1つだけが活性化されたこととなる。BSSJMK
M信号はN1を「1」にプリチャージするのに使用さ
れ、インバータIV2及びトランジスタMP2は選択時
に信号を保持するのに使用される。行冗長回路の目的
は、チップ全体を正常動作するように修理するために不
良のワード線を他の正常なワード線に交換することであ
る。64Mメモリの象限内に16ブロックの512Kビ
ットのアレイが存在する。これらの各ブロックが4本の
物理的冗長ワード線を有している。4つの冗長行は全て
512Kアレイのブロックのセンスアンプから最も離れ
た位置に配置されており、各冗長ワード線は同じブロッ
ク内の任意の不良行若しくは他のメモリブロックはもと
より別のメモリ象限の不良行を交換することができる。
冗長行、即ちBL若しくはBL_行により交換可能な行
のタイプを制限するダミーワード線はないことに注意す
る必要がある。冗長度のプログラミングにおいて、1象
限は各々8ブロックの2つの8分空間に分割される。8
分空間でプログラムされる任意の冗長行に対して、他の
8区分空間のイメージブロックへ類似の冗長度をプログ
ラムすることができる。この回路の特徴として、2つの
8分空間内でアレイブロックが動作しているDFT ×
32並列及びCOPY等の様々な特殊動作モードにおい
て、冗長行を有する8分空間と冗長行を有しない8分空
間を識別するのに複雑なデコーディング回路が必要であ
る。これを回避するために、両8分空間を対象的にプロ
グラムして余分なデコーディング回路やフューズを省略
することができる。また、アクセス速度を向上させるた
めに、RA11アドレス線をデコードしないことによ
り、冗長行のアクセス時間はRA11アドレス線をデコ
ードする時間に比して高速となる。デバイスは64個の
冗長デコーダRRDECを有する。チップ内で合計51
2本の論理ワード線を交換することができる。各論理冗
長線は各メモリブロック内に2個ずつの一対の物理的行
からなっている。しかしながら、各512Kメモリブロ
ック内には4つの物理的冗長行しかなため、512Kメ
モリブロック内で交換できる最大行は4つに過ぎない。
一方、全任意方式では、そのような制約はなく冗長行を
含む象限の冗長行は他の象限の不良行と置換することが
できる。デバイス全体について合計512本のワード線
を置換することができ、その位置については制限がな
い。例えば、未使用の冗長メモリが存在する限り全象限
で全ての修理を行うことができる。
FIG. 30 shows an XDECM (row: ROW decoder). The purpose of row decoding is to do final address decoding to select only the correct word line. That is, when an address signal is received from a place distant from the decoder, the timing is delayed and all address bits are correctly decoded when they are ready.
The row decoder uses a 3-input "NAND" gate. Inputs are row factors, RF47, RF811 and RF121
It is 5. This is 64 in each block of the 256K array.
Select one of the groups. The source of the "NAND" gate transistor is connected to the block select signal BSSJK_M, which is decoded by RA8 to RA11.
With this setting, only one of the active 256K array blocks having a set of 4 word lines can be selected. Set of 4 word lines is XWJMK1, XWJMK
1, XWJMK2 and XWJMK3. Since it has already been predecoded in the RDDR circuit, only one of them has been activated. BSSJMK
The M signal is used to precharge N1 to "1" and inverter IV2 and transistor MP2 are used to hold the signal when selected. The purpose of the row redundancy circuit is to replace a defective word line with another normal word line to repair the entire chip for proper operation. There are 16 blocks of an array of 512K bits in a quadrant of 64M memory. Each of these blocks has four physically redundant word lines. All the four redundant rows are arranged at the positions farthest from the sense amplifiers of the block of the 512K array, and each redundant word line is defective in any defective row in the same block or in another memory quadrant as well as another defective memory block. You can exchange rows.
It should be noted that there is no dummy word line that limits the type of redundant row, ie the row that can be replaced by the BL or BL_row. In redundancy programming, one quadrant is divided into two octant spaces of 8 blocks each. 8
For any redundant row programmed in the subspace, similar redundancy can be programmed into the image blocks of the other 8-section space. The characteristic of this circuit is that the DFT x in which the array block is operating in two octant spaces.
In various special modes of operation such as 32 parallel and COPY, complex decoding circuits are required to distinguish between octal spaces with redundant rows and octal spaces without redundant rows. To avoid this, both octet spaces can be programmed symmetrically to omit extra decoding circuitry and fuses. Further, since the RA11 address line is not decoded in order to improve the access speed, the access time of the redundant row becomes faster than the time of decoding the RA11 address line. The device has 64 redundant decoders RRDEC. 51 in total
Two logical word lines can be exchanged. Each logical redundant line consists of a pair of two physical rows in each memory block. However, since there are only four physically redundant rows within each 512K memory block, only four maximum rows can be swapped within the 512K memory block.
On the other hand, in the all-arbitrary method, there is no such restriction, and a redundant row in a quadrant including a redundant row can be replaced with a defective row in another quadrant. A total of 512 word lines can be replaced for the entire device, with no restrictions on its location. For example, all repairs can be done in all quadrants as long as there is unused redundant memory.

【0042】図31は、RRA(ROW冗長アドレス)
回路を示す。これは冗長デコーダの冗長アドレスを発生
するためのものである。デバイス内には120個のRR
A回路があり、各10個のRRA回路を12群に分割さ
れている。行アドレスRA0/RA_0からRA9/R
A_9はこれら各群の入力として使用される。各群は論
理冗長行アドレスを表す。冗長度のプログラミングに対
して、アドレス線を論理「1」としたい場合はフューズ
F1を溶断することにより冗長行アドレスをプログラム
することができる。一方、冗長行を使用しない時はF1
は溶断せずそのまま残せばよい。動作サイクル中にこの
フューズをプログラムすることにより、動作サイクル中
の入力アドレスが冗長アドレスと一致するときにのみR
RA出力、RRUVAXが論理「0」とされる。入力ア
ドレスが冗長アドレスと一致しなければ、RRUVAX
は論理「1」出力を与えることとなる。従って、冗長回
路は電源投入時にRRDSPU入力パルス信号を高レベ
ルに、パルスが冗長アドレスをラッチさせることで、例
えば、A72H行としてプログラミングする。ここで1
組の10個のRRA回路がプログラミングのためのアド
レスRA0/RA_0からRA9/RA_9を使用する
こととなる。アドレスRA11及びRA10はここでは
使用されないことに注意しなければならない。各象限内
の8分空間の選定は必要でないためRA11は無視され
るのでこの分チップを有効に使用することができる。R
A10はRRDEC回路内でデコードされる。最後に節
点RRUVPNがある。この節点はMP2及びMN2を
有するインバータの電源線として作用する。これはフュ
ーズが溶断されていない場合に電源投入時にN1の電圧
が低下し過ぎるのを防止するためのものである。この信
号が発生するとMP1は主に制限器(リミッタ)として
節点N1をプルアップすることが困難となる。レイアウ
トの制約により、2つのRRA回路が(W/2=20/
0.8マイクロメートル)の大きさのトランジスタMP
1を共有し、回路ではMP1の大きさは(W/1=10
/0.8マイクロメートル)である。こうして、RRU
VPNは2つのRRA回路間の共通接点に過ぎない。
FIG. 31 shows RRA (ROW redundant address)
The circuit is shown. This is for generating the redundant address of the redundant decoder. 120 RRs in the device
There is an A circuit, and each 10 RRA circuits are divided into 12 groups. Row address RA0 / RA_0 to RA9 / R
A_9 is used as an input for each of these groups. Each group represents a logical redundant row address. For programming redundancy, if the address line is desired to be logic "1", the fuse F1 can be blown to program the redundant row address. On the other hand, F1 when the redundant row is not used
Can be left as it is without melting. By programming this fuse during the operating cycle, R will only occur when the input address during the operating cycle matches the redundant address.
RA output and RRUVAX are set to logic "0". If the input address does not match the redundant address, RRUVAX
Will provide a logical "1" output. Therefore, the redundancy circuit programs the RRDSPU input pulse signal to a high level when the power is turned on, and the pulse latches the redundancy address, for example, as the A72H row. Where 1
The set of 10 RRA circuits will use addresses RA0 / RA_0 through RA9 / RA_9 for programming. It should be noted that the addresses RA11 and RA10 are not used here. RA11 is ignored because it is not necessary to select an octet space in each quadrant, so that the chip can be effectively used. R
A10 is decoded in the RRDEC circuit. Finally there is the node RRUVPN. This node acts as a power supply line for an inverter having MP2 and MN2. This is to prevent the voltage of N1 from dropping too much when the power is turned on when the fuse is not blown. When this signal is generated, it becomes difficult for MP1 to pull up the node N1 mainly as a limiter. Due to layout restrictions, two RRA circuits are (W / 2 = 20 /
Transistor MP with a size of 0.8 μm)
1 is shared, and the size of MP1 in the circuit is (W / 1 = 10
/0.8 micrometers). Thus, RRU
VPN is only a common contact between two RRA circuits.

【0043】図32は、RRDEC(ROW冗長デコー
ダ)を示す。この回路はRRA回路が発生する冗長度ア
ドレスをデコードするのに用いられ一体として冗長機構
を構成する。1組の10個のRRA出力が「NOR」構
造のデコーダの入力を形成する。10個のRRA出力は
行アドレスRA0/RA_0からRA9/RA_9から
発生する。この他にRA10及びRA_10も「NO
R」入力として2個のフューズを介して接続されてい
る。フューズは回路を付勢するスイッチとして作用す
る。少なくともこれらの1つを溶断して回路を励起しな
ければならない。プログラムされた冗長RA10を論理
「1」とする場合に、入力RA10に接続されたフュー
ズが溶断される。論理「0」にプログラムする場合は他
方のフューズが溶断される。何れのフューズも溶断しな
い場合には、RRDECは任意の動作サイクル中に無効
のままでいる。しかしながら、両フューズ共に溶断され
ているとデバイスはアドレスR10/R_10を無視し
て8分空間内の2つの行を同時に選択することができ
る。プリチャージ中にRRL2がトランジスタMP1を
スイッチ「オン」にすることにより出力は高レベルにプ
リチャージされる。全入力行が無効理論とされ高電流が
流れるのを回避することができる。動作サイクルにおい
て、アドレスRA0/RA10がプログラムされた冗長
度アドレスと一致する場合には、出力は高レベルに留ま
り冗長行の選定が検出されていることを知らせることが
できる。1段「NOR」デコーダを使用する代表的な冗
長度デコーディング回路とは異なり、これは2段デコー
ディングシステムを使用する。RRAはプリデコーダで
ありRRDECは最終デコーディングに使用される。こ
の回路は、従来の方法ではデコーダに入る真及び補数の
アドレスを有し、その各々がフューズを必要とするのに
対して、チップ上に必要なフューズの数を低減すること
できる。またデコード節点N2の容量を低減してデコー
ディング時間を高速にできることである。
FIG. 32 shows an RRDEC (ROW redundancy decoder). This circuit is used to decode the redundancy address generated by the RRA circuit and integrally forms a redundancy mechanism. A set of 10 RRA outputs form the inputs of a "NOR" structure decoder. The ten RRA outputs originate from row addresses RA0 / RA_0 through RA9 / RA_9. In addition to this, RA10 and RA_10 are also “NO
It is connected through two fuses as the "R" input. The fuse acts as a switch that energizes the circuit. At least one of these must be blown to excite the circuit. When the programmed redundant RA10 is a logic "1", the fuse connected to the input RA10 is blown. When programming to a logic "0", the other fuse is blown. If neither fuse blows, RRDEC remains disabled during any operating cycle. However, if both fuses are blown, the device can ignore the address R10 / R_10 and simultaneously select two rows in the octet space. The output is precharged to a high level by RRL2 switching "on" transistor MP1 during precharge. It is possible to avoid the flow of high current because all the input rows are made into the invalid theory. In the operating cycle, if the address RA0 / RA10 matches the programmed redundancy address, the output remains high to indicate that a redundant row selection has been detected. Unlike typical redundancy decoding circuits that use a one-stage "NOR" decoder, this uses a two-stage decoding system. RRA is a predecoder and RRDEC is used for final decoding. This circuit can reduce the number of fuses required on the chip, whereas each has a true and complement address that enters the decoder in the conventional manner, each requiring a fuse. It is also possible to reduce the capacity of the decoding node N2 and speed up the decoding time.

【0044】図33は、RRX(ROW冗長Xファク
タ)回路を示す。DRAM内にはこれらの回路が8個設
けられている。その各々が12個のRRDEC出力の中
の3つのゲートを同時に各512Kブロック内の4つの
冗長行の一つを並列に選択する。出力信号はRRQS、
ROW冗長象限選択回路へ与えることができる。RRX
E信号により3つの「NAND」ゲートが付勢される。
ここで冗長度デコーディングが完了した場合、即ち非選
定RRUDV信号が低レベルとなった後でのみRRXE
信号の付勢を開始することがで重要である。RRXE信
号が速く到来し過ぎると、RRXEの立上り縁と非選定
RRUVD信号の立下り縁の間の間隔より出力PROX
U、RR1XU若しくはRR2XUに高パルスが生じ
る。これらの出力の高パルスによりRRQSQ信号が放
出され、どの象限が冗長度を使用しているのか正確な決
定を行うことができない。RRXEゲートタイミングの
もう一つの重要な点は、動作サイクル後できるだけ速く
ゲーティングをスイッチオフする必要があることであ
る。これは「NOR」ゲートRRQSデコーダを無効に
してプリチャージ時に高電流をなくすためである。
FIG. 33 shows an RRX (ROW redundant X factor) circuit. Eight of these circuits are provided in the DRAM. Each of them simultaneously selects three gates in the twelve RRDEC outputs in parallel one of the four redundant rows in each 512K block. The output signal is RRQS,
It can be applied to the ROW redundant quadrant selection circuit. RRX
The E signal activates three "NAND" gates.
Only when the redundancy decoding is completed, that is, after the non-selected RRUDV signal becomes low level, RRXE
It is important to start energizing the signal. If the RRXE signal arrives too fast, the output PROX will be greater than the spacing between the rising edge of the RRXE and the falling edge of the unselected RRUVD signal.
High pulses occur in U, RR1XU or RR2XU. A high pulse on these outputs causes the RRQSQ signal to be emitted, making it impossible to make an accurate determination of which quadrant uses redundancy. Another important aspect of RRXE gate timing is the need to switch off gating as soon as possible after an operating cycle. This is to disable the "NOR" gate RRQS decoder to eliminate high current during precharge.

【0045】図34は、RRXE(ROW冗長Xファク
タ評価)回路を示す。上述のRRX回路と同様正しいタ
イミングを達成するには、このRRXE回路が行冗長デ
コーダの動作を妨げるように設計することである。こう
することにより、RRXE信号の適切なシーケンスによ
りRRX回路のゲートインが可能となる。RRXE回路
において、RA0及びRA_0はRRDEC内の冗長度
のアドレスを評価するのに使用される。回路をプリチャ
ージするのに使用される。PチャンネルトランジスタM
P1はRRCED回路のものよりもはるかに大きいもの
である。それはスイッチオフを遅くしてRRXEの開始
を遅延せしめ、更にインバータIV2により遅延が与え
られる。また、大きいトランジスタであるが故に節点N
2の高速プルアップが行われRRQS「NOR」ゲート
の入力が無効とされるので高電流が流れることが回避さ
れる。2つのバスゲートMN2及びMN3を使用してR
RA内のバスゲートを一致させることができる。RL1
_及びRL2信号を同時にゲートしてMP1のゲートに
プリチャージ信号を与えることにより、RL1_の立下
り縁によるプリチャージの早期スイッチオフ及びRL2
の立下り縁によるプリチャージの遅いターンオンが可能
となる。ゲートされたRL1_及びRL2信号は最後に
遅延RRXE信号によりゲートされ冗長回路のプリチャ
ージ信号RRL2を発生することができる。このように
するのは、他の行冗長回路がプリチャージを行う前にR
RXE回路がプリチャージサイクルとなるようなインタ
ーロックを行うことである。従って、RRXE回路のプ
リチャージにおいて、RRL2の活性化によるこれらの
デコーダのプリチャージを開始する前に、様々なデコー
ダ入力を無効とすることができる。この結果、アクティ
ブ入力を有するデコーダであってデコーダ入力とプリチ
ャージサイクルとの衝突は存在しない。もし、この衝突
が生じると、デコーダ内に高電流が引き出されることと
なる。ここで、2つのフューズを溶断したことにより、
デバイス全体に対する行冗長回路を無効とすることがで
きる点に注意しなければならない。
FIG. 34 shows an RRXE (ROW redundant X factor evaluation) circuit. To achieve the correct timing, similar to the RRX circuit described above, this RRXE circuit is designed to interfere with the operation of the row redundancy decoder. This allows the RRX circuit to be gated in with the proper sequence of the RRXE signal. In the RRXE circuit, RA0 and RA_0 are used to evaluate the address of redundancy within RRDEC. Used to precharge the circuit. P-channel transistor M
P1 is much larger than that of the RRCED circuit. It slows the switch off, delaying the start of RRXE, and is further delayed by the inverter IV2. Also, since it is a large transistor, the node N
A fast pull-up of 2 is performed to nullify the input of the RRQS "NOR" gate, thus avoiding high current flow. R using two bus gates MN2 and MN3
The bus gates in RA can be matched. RL1
_ And RL2 signals at the same time and the precharge signal is applied to the gate of MP1 to prematurely switch off precharge due to the falling edge of RL1_ and RL2.
The falling edge of allows a slow pre-charge turn-on. The gated RL1_ and RL2 signals can finally be gated by the delayed RRXE signal to generate the precharge signal RRL2 of the redundancy circuit. This is done by setting R before the other row redundancy circuits perform precharge.
This is to perform interlock so that the RXE circuit becomes a precharge cycle. Therefore, in the precharge of the RRXE circuit, various decoder inputs can be invalidated before starting the precharge of these decoders by the activation of RRL2. As a result, there is no collision between the decoder input and the precharge cycle for a decoder with active inputs. If this collision occurs, a high current will be drawn in the decoder. Here, by fusing the two fuses,
It should be noted that the row redundancy circuit for the entire device can be disabled.

【0046】図35は、RRQS(ROW冗長象限選
択)回路を示す。上述の回路は冗長として使用される行
アドレスをデコードして識別してきたが、RRQS、象
限選択は更にデコーディングを行って冗長行がどの象限
に属するか識別する。デバイスには4つのRRQS回路
があり、その各々がアレイの象限を選択する。RRQS
回路は12入力「NOR」ゲートとして設計されてい
る。この回路を設計する際、冗長アドレスが修理された
象限に属さない場合には、RRQSの対応するフューズ
が溶断される。その象限は修理された行に対してフュー
ズは溶断されない。このようにすることにより、冗長行
がアドレスされその象限に属する場合は、常に節点N2
が低レベルになり活性化出力RRQS信号、即ち、TL
RQ_及びRRQSQが生じる。冗長行がその象限に属
さないかアドレスされた冗長行でない場合は節点N2は
高レベルのままである。RRL2信号はプリチャージ中
にMP1をオンにしてN2を高レベルに充電するのに使
用する。インバータを有するMP2は選択されない場合
にプリチャージレベルを節点N2に保持するのに使用さ
れる。設計により冗長アドレスは任意数の活性化する象
限を選択することもできることに留意すべきである。こ
れは、修理された行を有する象限に関するRRQS回路
内の選定アドレスに対応するフューズを溶断しないこと
で実現される。RRQS回路のフューズは、溶断される
とプリデコーディングされたアドレスビット信号がトラ
ンジスタのゲートに印加されても節点N1の電位を放電
しない一方、フューズが溶断されず残っていると選択さ
れたトランジスタはこの節点N1を放電させることでイ
ンバータIV2の出力を高論理レベルとすることができ
る。しかしながら、アドレスビット数が64MDRAM
以上になると13ビットの状態を並列かつ同時にデコー
ディングしなければならないので、溶断後のフューズが
有する各固有抵抗の並列合成抵抗が低くなる。従って、
共通節点N1を介してインバータIV2を駆動するPチ
ャンネルトランジスタMP1は全アドレスビットが高レ
ベルでトランジスタMN1からMN12が導通した際
に、全フューズの並列合成抵抗とインバータIV2を駆
動する強い駆動能力を有しなければならない。もし駆動
能力が十分にない場合は、真の一致信号を発生すること
ができないという誤動作を生ずることとなる。特に、電
源投入時にはリセット信号と共に、全アドレスビットが
高レベルになるのでこの危険が大きい。図35で示した
フューズデコーダ回路RRQSには共通接点N1をプル
アップするトランジスタMP2は節点N1の電位を維持
するのに必要な小さなトランジスタで構成することがで
きるが、一旦共通接点N1の電位が下がると再度RRL
2信号によりプリチャージされない限り次のサイクルの
冗長アドレスデコードができないことに注意しなければ
ならない。
FIG. 35 shows an RRQS (ROW redundant quadrant selection) circuit. Although the above-mentioned circuit decodes and identifies the row address used as redundancy, RRQS and quadrant selection further perform decoding to identify which quadrant the redundant row belongs to. The device has four RRQS circuits, each of which selects a quadrant of the array. RRQS
The circuit is designed as a 12-input "NOR" gate. When designing this circuit, if the redundant address does not belong to the repaired quadrant, the corresponding fuse in RRQS is blown. The quadrant does not blow the fuse to the repaired row. By doing so, if a redundant row is addressed and belongs to that quadrant, node N2 is always
Goes low and the activation output RRQS signal, that is, TL
RQ_ and RRQSQ occur. If the redundant row does not belong to that quadrant or is not the addressed redundant row, node N2 remains high. The RRL2 signal is used to turn on MP1 and precharge N2 to a high level during precharge. MP2 with an inverter is used to hold the precharge level at node N2 when it is not selected. It should be noted that, by design, the redundant address can choose any number of active quadrants. This is accomplished by not blowing the fuse corresponding to the selected address in the RRQS circuit for the quadrant with the repaired row. When the fuse of the RRQS circuit is blown, the potential of the node N1 is not discharged even if the predecoded address bit signal is applied to the gate of the transistor. By discharging this node N1, the output of the inverter IV2 can be set to a high logic level. However, the number of address bits is 64M DRAM
In the above case, the 13-bit state must be decoded in parallel and at the same time, so that the parallel combined resistance of the specific resistances of the fused fuse becomes low. Therefore,
The P-channel transistor MP1 that drives the inverter IV2 via the common node N1 has a strong driving ability to drive the parallel combined resistance of all fuses and the inverter IV2 when all the address bits are at a high level and the transistors MN1 to MN12 conduct. Must. If the drivability is not sufficient, a malfunction that a true coincidence signal cannot be generated will occur. Especially, when the power is turned on, all the address bits are at a high level together with the reset signal, so this danger is great. In the fuse decoder circuit RRQS shown in FIG. 35, the transistor MP2 that pulls up the common contact N1 can be composed of a small transistor required to maintain the potential of the node N1, but the potential of the common contact N1 temporarily drops. And RRL again
It should be noted that the next cycle of redundant address decoding cannot be performed unless it is precharged by 2 signals.

【0047】図36は、冗長アドレス一致回路を示す。
図31と図32に示す冗長アドレス一致回路に比して動
作速度及び回路面積において改良された回路である。冗
長メモリを使用する際は付勢フューズFEを溶断すれば
足りる。PチャンネルトランジスタPCH_1は、起動
信号STARTUP68により付勢されREN_信号を
発生する。この回路の前段で入力アドレスを低アクティ
ブ信号に調整されたアドレス信号AF_0からAF11
とREN_信号を「NOR」論理ゲート70で論理演算
して出力信号を得ることができる。この信号は、プログ
ラム可能なフューズF0からF11を介してワイヤード
「OR」に接続されたN1、N2及びN3に出力され
る。更に、この出力を「NAND」論理ゲート65に入
力して論理演算することで、アドレスフューズ一致信号
を得ることができる。従って、デバイスは欠陥メモリで
なく冗長メモリを使用することを判断する。ここでは、
各AF_信号を「NOR」ゲート70に入力している
が、これを「NAND」ゲートで構成し且つ「NAN
D」ゲート65を「NOR」ゲートに変更すればこの回
路全体の動作速度をより速くすることもできる。また、
4個のフューズを一群として並列に使用するので、例え
ば、F0のフューズを残す場合には他のフューズF1,
F2,F3を溶断する必要がある。何故ならば、フュー
ズF0の出力が高レベルの場合、F1のフューズが残っ
ているとF1を通ってこの信号が「NOR」ゲート出力
に引き込まれて論理誤動作若しくは回路を破壊する危険
があるためである。各「NOR」ゲート70は直列接続
されたフューズの溶断後の高抵抗値若しくは不完全な溶
断による中抵抗値では次段の「NAND」論理ゲート6
5を駆動することができない。従って、アドレスの一致
信号は信頼性の高いものである。更に、Pチャンネルト
ランジスタPCH_1のファンアウトは大きくなるが、
通常の動作状態で12個程度のゲートを駆動すには通常
の大きさのトランジスタであればよい。ここでは、N
1,N2,N3に対応するアドレスデコーダの共通節点
としたが、全てのアドレスを1つの共通節点でワーヤー
ド接続することも可能である。この場合、図36で示す
最終段の「NAND」ゲート65をインバータに変更す
ればよい。図35に示したデコーダは共通接点N1をプ
リチャージした後でなければ冗長アドレスのデコードを
することができないが、図36の回路はそのような制限
はない。即ち、STARTUP信号で回路が付勢されて
いる限り、REN_は活性化されているので、アドレス
信号AF_0からAF_11の論理状態が遷移した際、
新規サイクル用の冗長アドレス信号一致信号を発生する
ことができる。これは、スタティクカラムモード等の高
速アクセスに有効であることに注意しなければならな
い。
FIG. 36 shows a redundant address matching circuit.
This circuit is improved in operation speed and circuit area as compared with the redundant address matching circuits shown in FIGS. 31 and 32. When using the redundant memory, it is sufficient to blow off the energizing fuse FE. The P-channel transistor PCH_1 is energized by the activation signal STARTUP 68 to generate the REN_ signal. The address signals AF_0 to AF11 whose input addresses are adjusted to low active signals in the preceding stage of this circuit
And the REN_ signal can be logically operated by the "NOR" logic gate 70 to obtain the output signal. This signal is output via programmable fuses F0 to F11 to N1, N2 and N3 which are connected in a wired "OR". Further, the address fuse coincidence signal can be obtained by inputting this output to the "NAND" logic gate 65 and performing a logical operation. Therefore, the device decides to use redundant memory rather than defective memory. here,
Each AF_ signal is input to the "NOR" gate 70, which is composed of a "NAND" gate and
If the "D" gate 65 is changed to a "NOR" gate, the operating speed of the entire circuit can be increased. Also,
Since four fuses are used in parallel as a group, for example, when leaving the fuse of F0, the other fuses F1,
It is necessary to blow out F2 and F3. This is because, when the output of the fuse F0 is at a high level, if the fuse of F1 remains, this signal is drawn through the F1 to the “NOR” gate output, which may cause a logic malfunction or damage the circuit. is there. Each “NOR” gate 70 has a high resistance value after the fuses connected in series are blown or a medium resistance value due to an incomplete blowout.
5 cannot be driven. Therefore, the address coincidence signal is highly reliable. Furthermore, although the fan-out of the P-channel transistor PCH_1 increases,
In order to drive about 12 gates in a normal operation state, a transistor having a normal size may be used. Here, N
Although the common nodes of the address decoders corresponding to 1, N2 and N3 are used, it is possible to connect all the addresses at one common node in a yard. In this case, the last-stage "NAND" gate 65 shown in FIG. 36 may be replaced with an inverter. The decoder shown in FIG. 35 can decode the redundant address only after precharging the common contact N1, but the circuit of FIG. 36 has no such limitation. That is, as long as the circuit is energized by the STARTUP signal, REN_ is active, so when the logic state of the address signals AF_0 to AF_11 changes,
A redundant address signal match signal for a new cycle can be generated. It should be noted that this is effective for high-speed access such as static column mode.

【0048】図37は、RXDEC(冗長Xワードデコ
ーダ)回路を示す。冗長行の最終デコーディングとして
使用するRXDEC回路は、ワード線ドライバから冗長
行へ昇圧された電圧レベルが伝播される。RXDEC回
路により各物理的冗長行が発生される。冗長度デコーデ
ィングは3入力「NAND」ゲートにより行われる。与
えられた冗長アドレスによりRRQSQは象限を識別し
RRXUは各256Kアレイブロック内の4つの冗長行
の一つをデコードする。最後に正規の行デコーディング
が行われると、ブロック信号BSSJK_Mは16個の
アレイブロックの一つを選択して行冗長デコーディング
を完了することができる。
FIG. 37 shows an RXDEC (redundant X word decoder) circuit. In the RXDEC circuit used as the final decoding of the redundant row, the boosted voltage level is propagated from the word line driver to the redundant row. Each physical redundant row is generated by the RXDEC circuit. Redundancy decoding is performed by a 3-input "NAND" gate. With the given redundant address, RRQSQ identifies the quadrant and RRXU decodes one of the four redundant rows in each 256K array block. Finally, when the regular row decoding is performed, the block signal BSSJK_M can select one of the 16 array blocks to complete the row redundancy decoding.

【0049】図38は、RRDSP(ROW冗長デコー
ダセット信号)回路を示す。この回路の目的は、RRA
及びCRRA回路にパルスを発生して電源投入時におけ
る冗長アドレスを発生することである。また、一連の連
結されたインバータ及びコンデンサであって、これらの
インバータの入出力段は「NAND」ゲートによりゲー
トされてパルスを与える。回路はRIDを入力として利
用して電源投入時に励起される。ここで、全てのRRA
回路に1パルスを発生するのではなく異なる時間に4つ
のパルスが120個のRRA回路によって発生させられ
る。従って、高ピーク電流の原因となる全RRA回路の
同時励起が回避され、ノイズ等の問題は起こらない。こ
の他,SW2A,SW2B,SW2C,SW2Dの金属
マスクを変更することによりRRDSP1を有するRR
DSP0及びRRDSP3を有するRRDSP2のパル
ス幅を各々結合することにより4組のパルスの代わりに
2組のパルスを発生させることができる。パルス発生
後、出力CRDSTが励起される。これによりCRDS
P回路内で列冗長アドレスラッチを行うパルス出力が開
始される。
FIG. 38 shows an RRDSP (ROW redundant decoder set signal) circuit. The purpose of this circuit is RRA
And generating a pulse in the CRRA circuit to generate a redundant address when the power is turned on. There is also a series of connected inverters and capacitors whose input and output stages are gated by "NAND" gates to provide the pulses. The circuit utilizes the RID as an input and is energized at power up. Where all RRA
Instead of generating one pulse in the circuit, four pulses are generated by the 120 RRA circuits at different times. Therefore, simultaneous excitation of all RRA circuits, which causes high peak current, is avoided, and problems such as noise do not occur. Besides, RR having RRDSP1 by changing the metal mask of SW2A, SW2B, SW2C, SW2D
By combining the pulse widths of RRDSP2 with DSP0 and RRDSP3 respectively, two sets of pulses can be generated instead of four sets of pulses. After the pulse is generated, the output CRDST is excited. This makes CRDS
The pulse output for performing the column redundancy address latch is started in the P circuit.

【0050】図39は、RRATST回路を示す。この
回路の目的はRRDSPの発生するパルスがRRAアド
レスをラッチするのに十分か否かを検査することであ
る。これは内部プロービング(探針)のみ使用される。
RRAで使用されるフューズがコンデンサMP1に置き
換えられる点を除けばRRATSTはRRAと同じであ
る。正規の入力を使用する代わりに、外部信号用のプロ
ーブパッドがRA_X上に置かれ、RAX入力について
は、接地される。もう1つのプローブパッドがRRDS
PU信号に並列接続される。これにより交番信号がラッ
チングすることができる。コンデンサMN5は電源投入
時に節点N2を低レベルにする。この回路はRRDSP
Uパルス幅がコンデンサMP1の節点N1を放電させる
のに十分であるか否か検査することができる。状態は節
点N1及びN3においてプローブパッドから監視するこ
とができる。デバイス内でデータの感知手順の動作連鎖
を行うセンスクロックは、任意の動作サイクル内で行ア
ドレスデコーディングが完了毎に励起される。これには
選択されたセンスアンプをオンにする様々なクロックの
発生が伴う。個々のセンスクロック回路に入る前に、6
4Mメモリのセンスアンプ回路について調査する。先
ず、象限は16ブロックの512Kメモリアレイに分割
されている。8個のバンク構成のセンスアンプが1象限
内に配置され、これらのセンスアンプは中央ボンドパッ
ド列と並行して中央側からチップ辺側へ並べられる。チ
ップの使用面積を最小限とするために、64MDRAM
は共有のセンスアンプで設計されている。共有センスア
ンプ回路では、各センスアンプバンクは2つの512K
ビットのメモリアレイブロックにより共有される。すな
わち、1Mビットをセンスすることができる。従って、
各象限の両端にはセンスアンプバンクを有しないことに
注意しなければならない。各センスアンプバンクは25
6個のセンスアンプを具備し、従って各バンクはその両
側のメモリアレイの256列を担当する。この回路にお
いて注意すべき点は同じセンスアンプが担当する2列は
同じYアドレスを有せず、一方は奇数アドレス他方は偶
数アドレスとなることである。従って、この切り替えは
センスアンプを垂直に横切るYS線の選択により行うこ
とができる。
FIG. 39 shows the RRATTST circuit. The purpose of this circuit is to test whether the pulses generated by the RRDSP are sufficient to latch the RRA address. This is used only for internal probing.
RRATTST is the same as RRA, except that the fuse used in RRA is replaced by capacitor MP1. Instead of using regular inputs, probe pads for external signals are placed on RA_X and for RAX inputs, grounded. Another probe pad is RRDS
It is connected in parallel to the PU signal. This allows the alternating signal to be latched. The capacitor MN5 sets the node N2 to a low level when the power is turned on. This circuit is RRDSP
It can be checked whether the U pulse width is sufficient to discharge the node N1 of the capacitor MP1. The condition can be monitored from the probe pads at nodes N1 and N3. The sense clock, which carries out the operation chain of the data sensing procedure in the device, is activated at every completion of the row address decoding in any operation cycle. This involves the generation of various clocks that turn on the selected sense amplifiers. Before entering the individual sense clock circuits, 6
The sense amplifier circuit of 4M memory will be investigated. First, the quadrant is divided into 16 blocks of 512K memory array. Eight banked sense amplifiers are arranged in one quadrant, and these sense amplifiers are arranged parallel to the central bond pad row from the center side to the chip side. 64M DRAM to minimize chip area
Is designed with a shared sense amplifier. In the shared sense amplifier circuit, each sense amplifier bank has two 512K
Shared by the memory array block of bits. That is, 1M bits can be sensed. Therefore,
Note that there are no sense amplifier banks at each end of each quadrant. 25 for each sense amplifier bank
It has six sense amplifiers, so each bank is responsible for 256 columns of memory arrays on either side of it. A point to be noted in this circuit is that two columns which are handled by the same sense amplifier do not have the same Y address, and one has an odd address and the other has an even address. Therefore, this switching can be performed by selecting the YS line that crosses the sense amplifier vertically.

【0051】列冗長構成は、行冗長と同様、その目的は
不良列を置換して完全動作が可能なチップを完成するこ
とにある。チップ内の、メモリアレイは8象限に分割さ
れる。各象限は、256列の16アレイブロックを有し
ている。各アレイブロックは6本の冗長列を有する。こ
れら冗長列はチップ中心に対向する側に設けることがで
きる。冗長列は一対のビット線(BL及びBL_)及び
センスアンプからなる。冗長行を任意の不良行と置換で
きる行冗長度回路と異なり列冗長修理は不良列のデータ
通路によって支配される。各アレイブロックは2つのセ
ンスアンプバンクによりサポートされる。これらの各バ
ンクが2つの異なるなるメイン(MAIN)I/O線に
対して2つのローカル(LOCAL)I/Oデータ通路
を有している。従って、修理に対しては同じメインI/
O線を有する冗長列を使用する。
The column redundancy configuration, like the row redundancy configuration, has the purpose of replacing defective columns to complete a chip capable of complete operation. Within the chip, the memory array is divided into eight quadrants. Each quadrant has 16 array blocks of 256 columns. Each array block has 6 redundant columns. These redundant columns can be provided on the side facing the center of the chip. The redundant column consists of a pair of bit lines (BL and BL_) and a sense amplifier. Unlike a row redundancy circuit that can replace a redundant row with any defective row, column redundancy repair is dominated by the defective column data path. Each array block is supported by two sense amplifier banks. Each of these banks has two local (LOCAL) I / O data paths to two different main (MAIN) I / O lines. Therefore, the same main I /
Use redundant columns with O lines.

【0052】冗長列アレイはブロックアレイと同様な形
態を有している。冗長センスアンプバンクは通常のセン
スアンプバンクを継続したものである。これら各バンク
には6個の冗長センスアンプを有している。また、セン
スアンプの最初の3個は偶数メインI/Oに接続されて
おり、他の3個のセンスアンプは奇数のメインI/Oに
接続されている。冗長修理に対して、最初にどのセンス
アンプに不良の列が接続しているかを知る必要がある。
不良列及び不具合を含むセンスアンプが識別されると、
それらはそのセンスアンプが同一のメインI/Oを有す
る冗長列と置換されることとなる。
The redundant column array has the same form as the block array. The redundant sense amplifier bank is a continuation of the normal sense amplifier bank. Each of these banks has six redundant sense amplifiers. The first three sense amplifiers are connected to even main I / Os, and the other three sense amplifiers are connected to odd main I / Os. For redundant repairs, we first need to know which sense amplifier the bad column is connected to.
Once the sense amplifier containing the bad column and the fault is identified,
They would have their sense amplifiers replaced with redundant columns having the same main I / O.

【0053】冗長度プログラミングにおいて、アレイブ
ロック内の各不良列に対して2つの隣接列を置換する必
要がある。2列は共通の列アドレスCA11からCA1
を有している。同時に、次の8分空間の同じアドレスの
他の列が置換される。同時に2つの8分空間修理を行う
理由は行冗長回路の場合と同様である。一時に2列の修
理を行う他に、オプションとして同じ冗長デコーダを有
する列CA11からCA2の隣接4列を置換することが
できる。また、いくつかの象限を同じ冗長デコーダで置
換する全任意というオプションも考慮することができ
る。
In redundancy programming, it is necessary to replace two adjacent columns for each defective column in the array block. Two columns have common column addresses CA11 to CA1
have. At the same time, another column at the same address in the next octet space is replaced. The reason why the two 8-minute space repairs are simultaneously performed is the same as in the case of the row redundancy circuit. Besides repairing two columns at a time, the adjacent four columns of columns CA11 to CA2, which optionally have the same redundant decoder, can be replaced. It is also possible to consider the option of completely arbitrary replacing several quadrants with the same redundant decoder.

【0054】いくつかの列を置換できるかということに
ついては次のような制限がある。64個の冗長デコーダ
は、64論理列しか置換できないこと、アレイブロック
当り6個の物理的冗長列を有するが各修理は少なくとも
2列を使用するので各アレイブロックには3つの冗長可
な場所しかない。また、バンク当り6個の冗長センスア
ンプを有しその中の3個は偶数メインI/Oに接続され
他の3個は奇数のメインI/Oに接続されるので、これ
により同じメインI/Oで置換できるのは最大3に制限
される。更に、異なるブロックからの同じアドレスの列
に対する修理は、同じRA8からRA9アドレスを共有
しない場合には独立した冗長デコーダを追加する必要が
する。
There are the following restrictions on whether or not some columns can be replaced. The 64 redundant decoders can only replace 64 logical columns, have 6 physical redundant columns per array block, but each repair uses at least 2 columns, so each array block has only 3 possible redundant locations. Absent. Since each bank has six redundant sense amplifiers, three of them are connected to even main I / Os and the other three are connected to odd main I / Os. Substitution with O is limited to a maximum of 3. Furthermore, repairs to the same address column from different blocks would require the addition of an independent redundant decoder if they did not share the same RA8 to RA9 addresses.

【0055】以上においては、本発明を実施例に関して
詳細に説明したが、この説明は単に例示的なものであ
り、限定的な意味のものとして解釈してはならない。更
に、本発明の実施例の細部における多くの変更及び本発
明の他の実施例は、この説明を参照した本技術分野に通
常に習熟した者にとっては明かであり、且つ実現可能で
あることを理解すべきである。例えば、上述の本発明を
DRAMに関して説明したが、それらは読取り専用メモ
リ(ROM)及びスタティックランダクアクセスメモリ
(SRAM)を含めて任意のメモリに対する冗長構成と
しても使用され得る。更に、Nチャンネルトランジスタ
はPチャンネルトランジスタに置換することもできるこ
とや、電界効果トランジスタをバイポーラトランジスタ
に置換することも同様である。なお、ここで電界効果ト
ランジスタと称したものはMOSトランジスタであり得
る。これら構成は、周知の半導体製造技術を用い、集積
回路上に形成される。全てのこのような変更及び他の実
施例は、特許請求の範囲に示されている本発明の真の範
囲及び技術思想内にある。
Although the present invention has been described in detail above with reference to examples, this description is merely illustrative and should not be construed in a limiting sense. Furthermore, many modifications in details of the embodiments of the present invention and other embodiments of the present invention will be apparent and feasible to those of ordinary skill in the art having reference to this description. You should understand. For example, although the inventions described above have been described with respect to DRAMs, they can also be used as a redundant configuration for any memory, including read only memory (ROM) and static random access memory (SRAM). Furthermore, the N-channel transistor can be replaced with a P-channel transistor, and the field-effect transistor can be replaced with a bipolar transistor. Note that what is called a field effect transistor here may be a MOS transistor. These structures are formed on an integrated circuit by using a well-known semiconductor manufacturing technique. All such modifications and other embodiments are within the true scope and spirit of the invention as claimed.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明において開示される発明のうち代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
次の通りである。
The effects obtained by the typical one of the inventions disclosed in the present invention will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0057】(1)半導体集積回路チップ内により多く
の電気回路を登載することができる。
(1) More electric circuits can be mounted in the semiconductor integrated circuit chip.

【0058】(2)サブマイクロン技術で製造される半
導体集積回路で発生する欠陥メモリセルを他のフューズ
溶断によりプログラム可能な冗長メモリセルに置換する
ことができる。
(2) A defective memory cell generated in a semiconductor integrated circuit manufactured by the submicron technique can be replaced with a programmable redundant memory cell by blowing another fuse.

【0059】(3)高速に且つ誤動作のない全メモリ象
限内の不具合メモリセル及び行線短絡不良を救済するた
めのメモリセル冗長機構を提供することができる。
(3) It is possible to provide a memory cell redundancy mechanism for relieving defective memory cells and row line short-circuit defects in all memory quadrants at high speed and without malfunction.

【0060】(4)低消費電力で動作するアドレス一致
信号発生回路を廉価な製造費用で提供することができ
る。
(4) It is possible to provide an address coincidence signal generating circuit which operates with low power consumption at a low manufacturing cost.

【0061】(5)製造歩留まりを向上できる半導体集
積回路装置を提供することができる。
(5) It is possible to provide a semiconductor integrated circuit device capable of improving the manufacturing yield.

【0062】[0062]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】半導体メモリチップの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor memory chip.

【図2】メモリアレイの一部分の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a portion of a memory array.

【図3】メモリアレイの一部分の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a portion of a memory array.

【図4】図3のメモリアレイの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the memory array of FIG.

【図5】図1のチップを樹脂封止した状態の三次元図で
ある。
5 is a three-dimensional view of the chip of FIG. 1 sealed with resin.

【図6】図5の半導体装置を組み立て説明図である。6 is an explanatory view of assembling the semiconductor device of FIG.

【図7】図5の半導体装置の断面図である。7 is a cross-sectional view of the semiconductor device of FIG.

【図8】図1のチップのボンドパッド配置図である。8 is a bond pad layout of the chip of FIG. 1. FIG.

【図9】半導体メモリ装置の出力ピン配置図である。FIG. 9 is a layout view of output pins of a semiconductor memory device.

【図10】従来のアドレス一致回路である。FIG. 10 is a conventional address matching circuit.

【図11】16MDRAMに使用することができるアド
レス一致回路である。
FIG. 11 is an address matching circuit that can be used in 16 MDRAM.

【図12】16メガDRAMに使用される他のアドレス
一致回路である。
FIG. 12 is another address matching circuit used in a 16M DRAM.

【図13】64MDRAMのチップの平面図である。FIG. 13 is a plan view of a 64M DRAM chip.

【図14】64M×1ビットと16M×4ビット構成の
64MDRAMピン配置図である。
FIG. 14 is a 64M DRAM pin layout diagram of 64M × 1 bit and 16M × 4 bit configurations.

【図15】8M×8ビット構成の64MDRAMピン配
置図である。
FIG. 15 is a 64M DRAM pin layout diagram of 8M × 8 bit configuration.

【図16】4M×16ビット構成の64MDRAMピン
配置図である。
FIG. 16 is a pin layout diagram of 64M DRAM having a 4M × 16 bit configuration.

【図17】64DRAMの欠陥メモリセルを補償するた
めの冗長機構である。
FIG. 17 is a redundancy mechanism for compensating for defective memory cells in 64 DRAM.

【図18】欠陥メモリ数と冗長度を歩留率によって表し
た相関図である。
FIG. 18 is a correlation diagram showing the number of defective memories and the redundancy by the yield rate.

【図19】CBR(CASビフォアRAS)検出器の回
路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram of a CBR (CAS before RAS) detector.

【図20】RBC_RESET(RASビフォアCA
S)検出器の回路図である。
FIG. 20: RBC_RESET (RAS Before CA
S) is a circuit diagram of the detector.

【図21】RBC_RESET(RASビフォアCAS
リセット)の回路図である。
FIG. 21: RBC_RESET (RAS Before CAS
It is a circuit diagram of (reset).

【図22】PADABUF(PAD ADDRESS
BUFFER)の回路図である。
FIG. 22: PADABUF (PAD ADDRESS
It is a circuit diagram of BUFFER).

【図23】RADR(ROW ADDRESS DRI
VER)の回路図である。
FIG. 23: RADR (ROW ADDRESS DRI
3 is a circuit diagram of VER).

【図24】BITCOUNT(CBR内部ビットカウン
タ)の回路図である。
FIG. 24 is a circuit diagram of BITCOUNT (CBR internal bit counter).

【図25】RF&RF(CODE ROW FACTO
R)の回路図である。
FIG. 25: RF & RF (CODE ROW FACTO
It is a circuit diagram of R).

【図26】RLEN(ROW LOGIC ENABL
E)の回路図である。
FIG. 26: RLEN (ROW LOGIC ENABL
It is a circuit diagram of E).

【図27】RLXH(ROW LOGIC X WOR
D HIGT)の回路図である。
FIG. 27: RLXH (ROW LOGIC X WOR
It is a circuit diagram of DHIGT).

【図28】RDDR(行デコーダドライバ)の回路であ
る。
FIG. 28 is a circuit of an RDDR (row decoder driver).

【図29】BNKPC_(バンク選択プリチャージクロ
ック発生器)の回路図である。
FIG. 29 is a circuit diagram of BNKPC_ (bank selection precharge clock generator).

【図30】XDECM(行デコーダ)の回路図を示す。FIG. 30 shows a circuit diagram of an XDECM (row decoder).

【図31】RRA(行冗長アドレス)発生器の回路図で
ある。
FIG. 31 is a circuit diagram of an RRA (row redundancy address) generator.

【図32】RRDEC(行冗長デコーダ)の回路図であ
る。
FIG. 32 is a circuit diagram of RRDEC (row redundancy decoder).

【図33】RRX(行冗長Xファクタ)発生器の回路図
である。
FIG. 33 is a circuit diagram of an RRX (row redundancy X factor) generator.

【図34】RRXE(行冗長Xファクタ評価)の回路図
である。
FIG. 34 is a circuit diagram of RRXE (row redundancy X factor evaluation).

【図35】RRQS(行冗長象限選択)の回路図であ
る。
FIG. 35 is a circuit diagram of RRQS (row redundancy quadrant selection).

【図36】冗長アドレス一致回路のフューズデコーダの
回路図である。
FIG. 36 is a circuit diagram of a fuse decoder of a redundant address matching circuit.

【図37】RXDEC(冗長Xワードデコーダ)の回路
図である。
FIG. 37 is a circuit diagram of RXDEC (redundant X word decoder).

【図38】RRDSP(行冗長デコーダセット信号)発
生器の回路図である。
FIG. 38 is a circuit diagram of an RRDSP (row redundancy decoder set signal) generator.

【図39】RRATSTの回路図である。FIG. 39 is a circuit diagram of RRATTST.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 トランジスタ群 3 Pチャンネルトランジスタ 4、164 溶断フューズ 5、8、162 インバータ 6 インバータ群 7 「NAND」ゲート 10 半導体チップ 12a、12b、12c、12d メモリ象限 15 ビット線コンタクト 16 メモリブロック 17 ビット線 17a チタン層 17b 多結晶シリコン層 18 デコーダ 19 ワード線 19a 通過トランジスタのゲート 22 周辺回路 24 ボンドパッド 26 樹脂封止剤 30 リードフレーム 32 ポリイミドテープ 38 電力供給バスリード 40 ボンドワイヤ 40a リードフィンガ 41、42 相互接続線 43 通過トランジスタ 44、45 トレンチキャパシタ領域 46 半導体基板 47、51、53、55 絶縁物層 48 電界板 49 多重レベル相互接続線 50 不純物領域 52 記憶誘電体 54 ゲート酸化膜 56 ソース領域 58 ドレイン領域 59 高濃度N型不純物拡散部 60 P−タンク領域 61 窒化物層 62 酸化物層 65 「NAND」論理ゲート 68 冗長機構起動信号 70 「NOR」論理ゲート 166、168、170、172 電界効果トランジス
タ 194、196 ワード線 202 欠陥メモリ 204 冗長メモリ 206 アドレスバス 208 フューズデコーダ 300 冗長付勢ライン 302 冗長選択ライン 304 メモリブロック 306 冗長行 308 プリデコーダ 312 MS信号
2 Transistor group 3 P-channel transistor 4, 164 Fusing fuse 5, 8, 162 Inverter 6 Inverter group 7 "NAND" gate 10 Semiconductor chips 12a, 12b, 12c, 12d Memory quadrant 15 Bit line contact 16 Memory block 17 Bit line 17a Titanium Layer 17b Polycrystalline silicon layer 18 Decoder 19 Word line 19a Pass transistor gate 22 Peripheral circuit 24 Bond pad 26 Resin encapsulant 30 Lead frame 32 Polyimide tape 38 Power supply bus lead 40 Bond wire 40a Lead finger 41, 42 Interconnection wire 43 Transistor 44, 45 Trench Capacitor Region 46 Semiconductor Substrate 47, 51, 53, 55 Insulator Layer 48 Electric Field Plate 49 Multilevel Interconnection Line 50 Impurity Region 5 2 Storage Dielectric 54 Gate Oxide Film 56 Source Region 58 Drain Region 59 High Concentration N-type Impurity Diffusion Part 60 P-Tank Region 61 Nitride Layer 62 Oxide Layer 65 “NAND” Logic Gate 68 Redundancy Mechanism Activation Signal 70 “NOR” Logic gate 166, 168, 170, 172 Field effect transistor 194, 196 Word line 202 Defective memory 204 Redundant memory 206 Address bus 208 Fuse decoder 300 Redundant energizing line 302 Redundant select line 304 Memory block 306 Redundant row 308 Predecoder 312 MS signal

【表1】 型 冗長方式 歩留制限(ブロック単位) 解読器数 冗長語線数 A 全任意 8語/4M(32解読器/32M) 64個 512本 B 全任意 8語/4M(32解読器/32M) 64個 512本 C 固定 2語/512K(2解読器/2M) 64個 512本 D 全任意 2語/2M (2解読器/16M) 8個 128本 E 半固定 4語/512K(12解読器/16M)12個 128本[Table 1] Type Redundancy method Yield limitation (block unit) Number of decoders Number of redundant word lines A All arbitrary 8 words / 4M (32 decoder / 32M) 64 512 512 B All arbitrary 8 words / 4M (32 decoder) / 32M) 64 512 512 C fixed 2 words / 512K (2 decoder / 2M) 64 512 512 D All arbitrary 2 words / 2M (2 decoder / 16M) 8 128 E Semi fixed 4 words / 512K ( 12 decoder / 16M) 12 pieces 128 pieces

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 那須 巧 茨城県稲敷郡美浦村木原2355番地 日本テ キサス・インスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 岩井 秀俊 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takumi Nasu 2355 Kihara, Miura-mura, Inashiki-gun, Ibaraki Japan Texas Instruments Co., Ltd. (72) Hidetoshi Iwai 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Device In the development center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行及び列のメモリアドレス信号を受け所
定のメモリセルをアクセスする半導体メモリ装置であっ
て、各々の入力手段が該メモリアドレス信号に接続され
たプログラム可能な複数のフューズ手段、各フューズ手
段の出力を共通接続する共通節点、この共通節点に接続
されアドレス一致信号を発生するアドレス一致信号発生
手段、このアドレス一致信号を受け欠陥メモリセルを冗
長メモリセルに置換する手段を含む半導体メモリ装置。
1. A semiconductor memory device for receiving a row and column memory address signal to access a predetermined memory cell, wherein each input means is a plurality of programmable fuse means connected to the memory address signal. A semiconductor memory including a common node commonly connecting outputs of the fuse means, an address match signal generating means connected to the common node for generating an address match signal, and a means for receiving the address match signal and replacing a defective memory cell with a redundant memory cell. apparatus.
【請求項2】 行及び列のメモリアドレス信号を受け所
定のメモリセルをアクセスする半導体メモリ装置であっ
て、共通節点に接続されたプログラム可能な複数のフュ
ーズ手段、冗長機構起動信号に応答してメモリアドレス
信号を該フューズ手段に入力する手段、該共通節点の電
位に応答して冗長アドレス一致信号を発生する手段、こ
の冗長アドレス一致信号に応答して欠陥メモリセルを含
む行又は列線を冗長メモリセルに接続された行又は列線
に置換する手段を含む半導体メモリ装置。
2. A semiconductor memory device for receiving a row and column memory address signal to access a predetermined memory cell, wherein a plurality of programmable fuse means connected to a common node and a redundancy mechanism activation signal are provided. Means for inputting a memory address signal to the fuse means, means for generating a redundant address match signal in response to the potential of the common node, and redundant row or column lines including defective memory cells in response to the redundant address match signal. A semiconductor memory device including means for replacing a row or column line connected to a memory cell.
【請求項3】 行及び列のメモリアドレス信号を受け所
定のメモリセルをアクセスする半導体メモリ装置であっ
て、共通節点に一端が接続されたプログラム可能な複数
のフューズ手段、冗長機構起動信号に応答してメモリア
ドレス信号を該フューズ手段の他端に接続する手段、該
共通節点の電位に応答して冗長アドレス一致信号を発生
する手段、この冗長アドレス一致信号に応答して欠陥メ
モリセルを含む行又は列線を冗長メモリセルに関連した
行又は列線に置換する手段を含む半導体メモリ装置。
3. A semiconductor memory device which receives a row and column memory address signal to access a predetermined memory cell, wherein a plurality of programmable fuse means having one end connected to a common node and a redundancy mechanism activation signal are provided. Means for connecting the memory address signal to the other end of the fuse means, means for generating a redundant address match signal in response to the potential of the common node, and a row including a defective memory cell in response to the redundant address match signal. Or a semiconductor memory device including means for replacing a column line with a row or column line associated with a redundant memory cell.
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