JP2003045178A - 半導体メモリ - Google Patents
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Abstract
もリフレッシュ時の消費電力を低減できる半導体メモリ
を提供する。 【解決手段】 内部アドレス信号を発生するアドレス入
力回路と、上記内部アドレス信号を受けて該アドレスが
複数の正規ワード線のうち不良ワード線のアドレスに該
当するか否かを判定する冗長判定回路と、複数の正規ワ
ード線と冗長ワード線とを順次リフレッシュするための
リフレッシュアドレス信号を発生するアドレスカウンタ
とを有し、リフレッシュ時には上記冗長判定回路を動作
停止にする。
Description
リセルを用いた半導体メモリに関し、特に冗長回路を有
する半導体メモリの高速化および低消費電力化に利用し
て有効な技術関するものである。
て、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(以
下、DRAMという)、集積度が高くビットコストが安
いという利点があるが、記憶情報保持のためには定期的
なリフレッシュを必要とする。そこで、リフレッシュコ
マンド発行機能を有するメモリコントローラと共に用い
られるのが普通であり、携帯電話のような小規模なシス
テムには不向きである。小規模なシステム用の記憶素子
としては、現在はスタティック・ランダム・アクセス・
メモリ(以下、単にSRAMという)が主として用いら
れている。しかし、携帯機器の高機能化に伴い、より大
容量の記憶素子の需要が増加してきており、SRAMで
はコストが見合わなくなってきている。
要とする方法が特開昭61−71491号に開示されて
いる。これは1サイクルを2つの時間帯に分け、前半で
リフレッシュを、後半で読み出しまたは書き込み動作を
行うという方法である。このようにすれば、リフレッシ
ュ動作を外部から隠蔽でき、ビットコストの安いDRA
MをSRAMと同様(擬似SRAMとして)に使用する
ことができる。
は、読み出し/書き込み要求が来たときにメモリがリフ
レッシュ中だった場合、リフレッシュ動作が終了するま
で読み出し/書き込みを開始できないことである。いつ
読み出し/書き込み要求が来るかはあらかじめ予測でき
ない。最悪の場合として、リフレッシュ動作を開始した
直後に読み出し/書き込み要求が来たとすると、リフレ
ッシュサイクル時間の分だけアクセス時間が長くなって
しまう。このアクセス時間の増加を最小限に抑えるため
には、リフレッシュサイクル時間をできるだけ短縮する
ことが望ましい。
間を短縮でき、しかもリフレッシュ時の消費電力を低減
できる半導体メモリを提供することにある。この発明の
前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書
の記述および添付図面から明らかになるであろう。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、内部アドレス信号を発生す
るアドレス入力回路と、上記内部アドレス信号を受けて
該アドレスが複数の正規ワード線のうち不良ワード線の
アドレスに該当するか否かを判定する冗長判定回路と、
複数の正規ワード線と冗長ワード線とを順次リフレッシ
ュするためのリフレッシュアドレス信号を発生するアド
レスカウンタとを有し、リフレッシュ時には上記冗長判
定回路を動作停止にする。
の一実施例の概略ブロック図が示されている。ABは、
アドレス入力回路であり、外部アドレス信号Ai(i=
0〜k)を受け取り、内部ロウアドレス信号BXi_N
を生成する。RJは、冗長判定回路であり、内部ロウア
ドレス信号BXi_Nが不良ワード線のアドレスに該当
するか否かを判定する。PD_Nはプリデコーダであ
り、内部ロウアドレス信号BXi_Nをデコードしてプ
リデコード信号AXij_Nを生成する。上記アドレス
入力回路AB、冗長判定回路RJ及びプリデコーダPD
_Nは、読み出しまたは書き込み動作のときに用いられ
る。したがって、_Nは通常動作に対応したノーマル系
の回路ないし信号を表している。
であり、リフレッシュすべきワード線のリフレッシュア
ドレス信号BXi_Rを生成する。PD_Rは、プリデ
コーダであり、上記リフレッシュアドレス信号BXi_
Rをデコードして、プリデコード信号AXij_Rを生
成する。上記リフレッシュアドレスカウンタAC1及び
プリデコーダPD_Rは、リフレッシュ動作のときに用
いられる。したがって、_Rはリフレッシュ動作に対応
したリフレッシュ系の回路ないし信号を表している。
リフレッシュモード信号Rmodeに従って2つの入力
のうちいずれかを選択して出力する。すなわち、読み出
し/書き込み時(ノーマルモード)には、上記信号Rm
odeの一方のレベルに対応して前記信号AXij_
N、冗長判定信号RW0_N、RW1_Nが選択され、
リフレッシュ(リフレッシュモード)時には前記信号A
Xij_R、RW0_R,RW1_Rが選択されて、そ
れぞれに対応した信号AXij、RW0,RW1を出力
する。
リアレーであり、その中には正規のワード線W0〜W
n、冗長ワード線RW0,RW1が配置されている。図
には記載を省略してあるが、ワード線と直交してビット
線が配置されており、ワード線とビット線との交点には
メモリセルが配置されている。なお、図には本発明に関
係するロウ(ワード線)関係の回路のみを示し、カラム
(ビット線)関係の回路やデータ入出力回路などは記載
を省略してある。
る。アドレス入力回路ABは、外部アドレス信号Ai
(i=0〜k)から内部ロウアドレス信号BXi_Nを
生成する。この内部アドレス信号BXi_Nが、冗長判
定回路RJによって不良ワード線のアドレスであるか否
か判定される。不良ワード線でない場合は信号XDE
が"1" (例えばハイレベル)になり、冗長ワード線活
性化信号RW0_N、RW1_Nは "0" (例えばロウ
レベル)になる。
ってイネーブルされ、BXi_Nをデコードしてプリデ
コード信号AXij_Nを生成する。これがセレクタS
EL1によって選択され、信号AXijとしてロウデコ
ーダXDに送られる。ロウデコーダXDはこれをさらに
デコードし、必要ならば電圧レベルの変換を行って、正
規のワード線のうちの1本を活性化する。一方、セレク
タSEL2によって信号RW0_N、RW1_Nが選択
されるが、いずれも "0" であるため、冗長ワード線R
W0,RW1は活性化されない。
線のアドレスに該当していた場合は、信号XEDが "
0" になり、上記信号RW0_N,RW1_Nのいずれ
か一方が "1" になる。これによりプリデコーダPD_
Nがディスエーブルされるため、正規のワード線は活性
化されない。一方、上記信号RW0_NもしくはRW1
_Nのいずれかが "1" であるため、冗長ワード線RW
0もしくはRW1のいずれかが正規のワード線の代替と
して活性化される。
フレッシュアドレスカウンタAC1によって生成された
アドレス信号BXi_Rおよび冗長イネーブル信号RE
_Rが、プリデコーダPD_Rに入力される。プリデコ
ーダPD_Rは、これを受けて、プリデコード信号AX
ij_Rおよび冗長ワード線活性化信号RW0_R、R
W1_Rを生成する。上記冗長イネーブル信号RE_R
が "0" のときはプリデコード信号AXij_Rのいず
れかが "1" になり、信号RW0_R,RW1_Rは "
0" になる。
L1によって選択されて、信号AXijとしてロウデコ
ーダXDに送られる。ロウデコーダXDは、これをさら
にデコードし、必要ならば電圧レベルの変換を行って、
正規のワード線のうちの1本を活性化する。一方、セレ
クタSEL2によってRW0_R、RW1_Rが選択さ
れるが、いずれも "0" であるため、冗長ワード線RW
0、RW1は活性化されない。冗長イネーブル信号RE
_Rが "0" のときは、信号AXij_Rは生成されな
いため、正規のワード線は活性化されない。一方、信号
RW0_RもしくはRW1_R "1" であるため、冗長
ワード線RW0もしくはRW1が活性化される。
の回路とリフレッシュ用の回路とを別々に設け、読み出
し/書き込み用にのみ冗長判定回路を設けたことであ
る。すなわち、リフレッシュ用の回路は冗長判定回路を
有しない。したがって、読み出し/書き込み時には冗長
判定は行われるが、リフレッシュ時には冗長判定は行わ
れない。これにより、リフレッシュ動作を冗長判定回路
の動作時間分だけ高速化でき、さらに冗長判定回路分の
消費電力を低減することができる。消費電力の低減のた
めには、リフレッシュ時には読み出し/書き込み用の回
路は一切動作しないようにすることが望ましい。そのた
めにはたとえば、アドレスバッファの出力信号BXi_
Nを固定しておけばよい。
アドレスカウンタAC1が冗長イネーブル信号RE_R
を出力することである。これにより、冗長判定を行わな
くても、冗長ワード線に接続されたメモリセルも、正規
のワード線に接続されたメモリセルと同様にリフレッシ
ュすることが可能になる。次に図1のDRAMを構成す
る主要な回路について、以下に図面を用いて詳しく説明
する。
スカウンタAC1の一実施例の回路図が示されている。
このリフレッシュアドレスカウンタAC1は、(k+
2)個のT型フリップフロップTFFと若干の論理ゲー
トから成る。信号/RFは、リフレッシュ信号であり
(ここで、信号名の前の "/ "は負論理の信号であるこ
とを示す)、リフレッシュ動作開始時に "0" になり、
リフレッシュ動作が終了すると "1" になる。これが各
フリップフロップのクロックとして用いられる。各フリ
ップフロップの出力Qは、T入力が "1" のときは/R
Fの立下りで変化し、T入力が "0" のときは変化しな
い。リフレッシュアドレス出力BX0_R〜BXk_R
はフリップフロップの出力よりも半サイクル早く、すな
わち、信号/RFの立上り時に変化する。次にこの回路
の動作を説明する。
スカウンタAC1の動作を説明する動作波形図が示され
ている。簡単のため、k=3の場合を示している。初期
状態では各Tフリップフロップの出力Q0〜Q3はすべ
て "0" 、リフレッシュアドレス出力BX0_R〜BX
3_Rもすべて "0" である。この状態では、アドレス
"0000" のワード線かW0のリフレッシュが実行さ
れている。
ると、まずリフレッシュアドレス信号BX0_Rが "
1" (ハイレベル)になり、時刻t1において信号/R
Fが立ち下がると、リフレッシュアドレスカウンタAC
1の計数出力Q0が "1" になる。したがって、時刻t
1からt2まではアドレス "0001" のワード線w1
のリフレッシュが実行される。
るとリフレッシュアドレス信号BX0_Rが "0" に、
BX1_Rが "1" になり、時刻t3において信号/R
Fが立ち下がると、リフレッシュアドレスカウンタAC
1の計数出力Q0が "0" に、Q1が "1" になる。し
たがって、時刻t3からt4まではアドレス "001
0" のワード線W2のリフレッシュが実行される。以下
同様にしてアドレスが進み、時刻t29からt30まで
はアドレス "1111" のワード線15のリフレッシュ
が実行される。
がると、リフレッシュアドレス信号BX0_R〜BX3
_Rがすべて "0" になるとともに、冗長イネーブル信
号RE_Rが "1" になる。これにより、時刻t31か
らt32までは冗長ワード線RW0のリフレッシュが実
行される。時刻t32において、信号/RFが立ち上が
ると、リフレッシュアドレス信号BX0_Rが "1" に
なる。冗長イネーブル信号RE_Rは "1" のままであ
る。したがって、時刻t33からt34までは冗長ワー
ド線RW1のリフレッシュが実行される。時刻t34に
おいて、信号/RFが立ち上がると、リフレッシュアド
レス信号BX0_RとBX1_Rが "0" になり、時刻
t35からは再びアドレス "0000" のワード線W0
のリフレッシュが実行される。以上をまとめると図4の
関係図のようになる。
る18期間での冗長イネーブル信号RE_R、リフレッ
シュアドレス信号BX3_R〜BX0_R、及びリフレ
ッシュされるワード線W0〜RW1は、図4のような関
係となる。
タAC1の特徴は、正規のワード線W0〜W15に対応
するアドレスだけでなく、冗長ワード線RW0,RW1
に対応するアドレスをも出力することである。すなわち
冗長イネーブル信号RE_R= "1" であることが冗長
ワード線が選択されるべきであることを示し、そのとき
のリフレッシュアドレス信号BX0_Rがどの冗長線を
選択すべきかを示す。
シュアドレスカウンタは、正規のワード線に対応するア
ドレスのみを出力するものであった。正規のワード線の
本数は普通2のべき乗であるから、リフレッシュアドレ
スカウンタも2のべき乗サイクルを周期として動作する
のが普通であった。それに対してこのリフレッシュカウ
ンタは、正規のワード線数と冗長ワード線数の合計を周
期として動作する。たとえば、図3、図4の例では16
+2=18サイクルを周期として動作する。これによ
り、リフレッシュ時に冗長判定を行わなくても、冗長ワ
ード線を正規のワード線と同様にリフレッシュすること
が可能になる。
るため、どの冗長ワード線が選択されるべきかを示す信
号はリフレッシュアドレス信号BX0_Rの1ビットだ
けでもよいが、冗長ワード線数が2本よりも多いときは
他のビットも用いればよい。たとえば、冗長ワード線数
が4本のときはリフレッシュアドレス信号BX0_Rと
BX1_Rの2ビットを用いればよい。この場合はリフ
レッシュアドレスカウンタの周期は16+4=20サイ
クルとなる。
スカウンタAC1の他の一実施例の回路図が示されてい
る。この実施例回路では(k+3)個のTフリップフロ
ップTFF若干の論理ゲートから成る。簡単のため、k
=3の場合を示している。図6には、その動作波形図が
示され、図7には各サイクルにおけるカウンタの出力と
リフレッシュされるワード線との関係図が示されてい
る。この実施例においては、リフレッシュアドレスカウ
ンタAC1は、いわゆるグレーコードカウンタであり、
1サイクルの間では1つの出力しか変化しないのが特徴
である。これは図7を見れば明らかであろう。そのた
め、出力信号BX0_R〜BX3_Rの充放電による消
費電力が低減できる。
によって、リフレッシュアドレス信号BX3_R〜BX
0_Rの変化順序が変わり、それをデコードするデコー
ダにおいては、選択ワード線の順序が前記図2の実施例
と異なるものとなるが、それぞれの動作のそのものは前
記同様であるので、その説明を省略する。
カウンタAC1に用いられるフリップフロップTFFの
一実施例の回路図が示されている。この実施例のフリッ
プフロップTFFは、前記図2の実施例のようなバイナ
リーカウンタ、あるいは前記図5の実施例のようなグレ
ーコードカウンタに用いることができる。つまり、入力
Tが "1" のときはクロックCKの立ち下りで出力Qが
変化し、入力Tが "0" のときは出力Qは変化しない。
出力BXi_Rは、上記出力Qよりも半サイクル早く、
すなわちクロックCKの立ち上りで変化する。
一実施例の回路図が示されている。同図におい、CMP
はアドレス比較回路であり、内部アドレス信号BXi_
N(0ないしk)と回路内に記憶されている不良ワード
線のアドレスとを比較する。不良アドレスの記憶のため
に、各アドレス比較回路CMPは、プログラム可能な不
揮発メモリを有する。これはたとえばレーザで切断され
るヒューズ、電気的に切断されるヒューズ、あるいはア
ンチヒューズなどの素子により実現できる。その実現方
法は周知であるのでここでは省略する。
ス比較回路が示されており、上記内部アドレス信号BX
i_N(i=0〜k)は、2組の不良ワード線アドレス
との比較が同時に行われる。なお、内部アドレス信号
は、前記では簡単のためBXi_Nと記載していたが、
実際にはここに示すようにBXiT_NとBXiB_N
の1対の相補信号である。外部アドレス信号Aiが "
0" のときはBXiT_Nが "0" で、BXiB_Nが
"1" であり、外部アドレス信号Aiが "1" のときは
BXiT_Nが "1" で、BXiB_Nが "0" であ
る。ただし待機時は両方とも "1" である。
ワード線を立ち上げるタイミングを決定するタイミング
信号であり、所定のタイミングで "0" から "1" にな
る。アドレス比較回路の出力MIS0、MIS1は、待
機時はいずれも "0" であり、比較結果が「不一致」の
ときは "0" から "1" になり、「一致」のときは "
0" にとどまる。したがって、2個のアドレス比較回路
の比較結果がいずれも「不一致」のときは信号XDEが
"1" になり、信号RW0_NとRW1_Nは "0" の
ままである。いずれかが「一致」のときは信号RW0_
N又はRW1_Nが "1" になり、信号XDEは "0"
のままである。
み動作用プリデコーダPD_Nの一実施例の回路図が示
されている。この実施例では、k=7場合が示されてい
る。つまり、内部アドレス信号BXi_Nは、BX0_
N〜BX7_Nの8ビットからなる相補アドレス信号と
される。
リデコーダPD1_N、PD2_N及びPD3_Nから
成る。PD2_Nの構成は、代表として例示的に示され
ているPD1_Nと同一であるので記載を省略し、ブラ
ックボックスとして示されている。
の下位3ビットの相補アドレス信号BX0T_N,BX
0B_NないしBX2T_N,BX2B_Nをプリデコ
ードして8通りのプリデコード信号AX00_N〜AX
07_Nを生成する。待機時は上記入力信号BX0T_
N,BX0B_NないしBX2T_N,BX2B_Nが
すべて "1" であるので、プリデコード信号AX00_
N〜AX07_Nはすべて "0" である。
ように内部アドレス信号BXiT_N又はBXiB_N
の一方が "0" になるので、プリデコード信号AX00
_N〜AX07_Nのうちの1つだけが "1" になる。
プリデコーダPD2_Nについても同様である。
の上位2ビットの相補アドレス信号BX6T_N/BX
6B_NとBX7T_N/BX7B_Nをプリデコード
する回路であるが、信号XDEが入力されている点が他
の2つのプリデコーダPD1_N、PD2_Nと異な
る。前述の冗長判定回路における比較結果が「不一致」
のときは、信号XDEが "1" になるので、プリデコー
ド信号AX60_N〜AX63_Nのうちの1つだけが
"1" になる。これにより、正規のワード線のうちの1
本が活性化される。比較結果が「一致」のときは信号X
DEが "0" にとどまるため、プリデコード信号AX6
0_N〜AX63_Nはすべて "0" のままである。し
たがって、正規のワード線は活性化されない。
用プリデコーダPD_Rの一実施例の回路図が示されて
いる。この実施例においても、前記図10と同様にてk
=7場合が示されている。この実施例回路は4組のプリ
デコーダPD1_R、PD2_R、PD3_R及びPD
4_Rから成る。プリデコーダPD1_R、PD2_R
は、それぞれアドレスの下位3ビット(BX0_R〜B
X2_R)、中位3ビット(BX3_R〜BX5_R)
をデコードする回路である。これらは前記図10のプリ
デコーダPD1_N,PD2Nのような周知の3ビット
デコーダで実現できるので、構成の記載は省略し、ブラ
ックボックスで示されている。
アドレスの上位2ビット(BX6_R,BX7_R)を
プリデコードする回路であるが、信号RE_R、XE_
Rが入力されている点が上記の2つのプリデコーダPD
1_R,PD2_Rの2つと異なる。信号RE_Rは、
前述のようにリフレッシュアドレスカウンタの出力であ
る冗長イネーブル信号である。
ち上げるタイミングを決定するタイミング信号であり、
所定のタイミングで "0" から "1" になる。このタイ
ミングは前述の信号XE_Nよりも早い。この実施例で
は、リフレッシュ時は冗長判定を行わないので、その判
定に費やす時間分だけ選択すべきワード線を早く決定で
きるからである。信号RE_Rが "0" のときは、信号
XE_Rが "1" になるタイミングでプリデコード信号
AX60_R〜AX63_Rのうちの1つだけが "1"
になる。これにより、正規のワード線のうちの1本が活
性化される。信号RE_Rが "1" のときは、プリデコ
ード信号AX60_R〜AC63_Rはすべて "0" の
ままである。したがって、正規のワード線は活性化され
ない。
ドレス信号BX0_Rと信号RE_Rを受けて冗長ワー
ド線活性化信号RW0_R、RW1_Rを生成するため
の回路である。信号RE_Rが "0" のときは、冗長ワ
ード線活性化信号RW0_R、RW1_Rは、両方とも
"0" のままである。したがって、冗長ワード線は活性
化されない。信号RE_Rが "1" でリフレッシュアド
レス信号BX0_Rが"0" のときは、信号XE_Rが
"1" になるタイミングで冗長ワード線活性化信号RW
0_Rが "1" になる。これにより、冗長ワード線RW
0が活性化される。信号RE_Rが "1" でリフレッシ
ュアドレス信号BX0_Rが "1" のときは、信号XE
_Rが "1" になるタイミングで冗長ワード線活性化信
号RW1_Rになる。これにより、冗長ワード線RW1
が活性化される。
の他の一実施例の概略ブロック図が示されている。同図
において、前記図1の実施例と同一の符号は、同一また
は相当部分を示す。前記図1の実施例との相違点は、冗
長ワード線選択用のセレクタSEL2が1個しかないこ
と、および冗長ワード線選択用のデコーダRXDが設け
られていることである。セレクタSEL2からデコーダ
RXDに送られる冗長ワード線活性化信号は、RWの1
本だけである。2本の冗長ワード線RW0,RW1のう
ち、どちらを活性化すべきかの識別には、プリデコード
信号AX00,AX01を流用している。冗長ワード線
デコーダRXDは、信号RWとプリデコード信号AX0
0が "1" のときは冗長ワード線RW0を、信号RWと
プリデコード信号AX01が "1" のときは冗長ワード
線RW1を活性化する。
号が1本でよいことである。図1の実施例では、冗長ワ
ード線活性化信号はRW0,RW1の2本であった。こ
れは冗長ワード線RW0,RW1の2本あるからであ
る。それに対して本実施例では、この配線は冗長ワード
線数が2本であるにもかかわらず1本でよい。この例で
は簡単のため冗長ワード線は2本としているが、冗長ワ
ード線数が多数ある場合は、配線本数の低減はチップ面
積低減に大きく寄与する。以上の変更に伴い、冗長判定
回路やプリデコーダにも多少の変更がある。
施例の回路図が示されている。前記図9の実施例回路と
の相違点は次の通りである。第1の相違点は、冗長ワー
ド線活性化信号RW0_N,RW1_Nのかわりに、そ
れらのオア(OR)信号RW_Nを出力することであ
る。この信号RW_Nは、冗長ワード線RW0,RW1
のいずれか一方が活性化されるべきときに "1" にな
る。
の比較結果が「一致」であったことを示す信号HIT
0,HIT1を出力することである。上記信号HIT
0,HIT1は、待機時は両方とも "0" である。比較
結果が「一致」のときはHIT0またはHIT1のいず
れか一方が信号XE_Nのタイミングで "1" になる。
比較結果がいずれも「不一致」のときは両方とも "0"
のままである。
Nを出力することである。冗長イネーブル信号RE_N
は、待機時は "1" であり、アドレス比較回路CMPの
比較結果の一方が「一致」のときは "1" のままであ
り、比較結果がいずれも「不一致」のときは "0" にな
る。信号RW_NはセレクタSEL2を通って冗長ワー
ド線の選択に用いられ、信号HIT0,HIT1,RE
_Nは、次に述べるプリデコーダPD_Nで用いられ
る。
リデコーダPD_Nの他の一実施例の回路図が示されて
いる。この実施例でもk=7の場合である。この回路は
3組のプリデコーダPD1_N、PD2_N、PD3_
Nから成る。プリデコーダPD2_NおよびPD3_N
の構成は前記図10の場合と同一であるので記載を省略
し、ブラックボックスで表している。
する。前記のようなアドレス比較回路CMPの比較結果
がいずれも「不一致」のときは、信号RE_Nが "0"
、HIT0,HIT1が "0" であるから、前記図1
0の場合と同様に、アドレスの下位3ビットがプリデコ
ードされてプリデコード信号AX00_N〜AX07_
Nが生成される。アドレス比較回路CMPの比較結果が
「一致」の場合は、信号RE_Nが "1" 、HIT0,
HIT1の一方が "1" になる。
N,BXiB_N(i=0〜2)にかかわらず、信号H
IT0が "1" のときはプリデコード信号AX00_N
が "1" になり、信号HIT1が "1" のときはプリデ
コード信号AX01_Nが "1" になる。他のプリデコ
ード信号AX02_N〜AX07_Nは "0" のままで
ある。プリデコーダPD2_NおよびPD3_Nの動作
は前記図10の場合と同じであるので、説明は省略す
る。なお、リフレッシュ動作用プリデコーダPD_Rは
図11と同様なので説明は省略する。ただし、冗長ワー
ド線活性化信号RW0_R、RW1_Rを生成するプリ
デコーダPD4_Rは不要である。
の更に他の一実施例の概略ブロック図が示されている。
同図において、前記図1、図12の実施例と同一の符号
は、同一または相当部分を示す。本実施例の第1の特徴
は、リフレッシュアドレスカウンタとしてシフトレジス
タ方式の回路AC2を採用したことである。図1、図1
2に示した実施例は、リフレッシュアドレスカウンタA
C1でリフレッシュアドレス信号BXi_Rを発生し、
それをプリデコーダPD_Rでプリデコードしてプリデ
コード信号AXij_Rを発生するという方式であっ
た。
ij_Rを直接発生する(正確に言えば、プリデコード
された信号CXij_Rとタイミング信号XE_Rのア
ンド(AND)をとってAXij_Rとする)。これに
より、プリデコーダPD_Rが不要になるので、回路規
模が低減できると共に、消費電力も低減できる。
換え単位をワード線4本(図1、図12の実施例ではワ
ード線1本)としたことである。すなわち、冗長ワード
線はRW0〜RW7の8本あるが、冗長ワード線RW0
〜RW3、及びRW4〜RW7はそれぞれ同時に正規の
ワード線と置き換えられる。これによる第1の利点は、
ワード線同士のショートのように隣接したワード線が同
時に不良になる場合に対処しやすいことである。第2の
利点は、階層ワード線方式に適することである。次に本
実施例のDRAMを構成する主要な回路について図面を
用いて詳しく説明する。
タAC2の一実施例の回路図が示されている。同図にお
いてもk=7の場合である。この回路は21個のDフリ
ップフロップDFFと若干の論理ゲートから成る。/R
Fはリフレッシュ信号であり、リフレッシュ動作開始時
に "0" になり、リフレッシュ動作が終了すると "1"
になる。図の最上段の8個のフリップフロップDFFは
リング状に接続されており、出力信号CX30_R〜C
X37_Rを発生する。2段目の4個のフリップフロッ
プDFFもやはりリング状に接続されていて、出力CX
60_R〜CX63_Rを発生する。3段目の1個のフ
リップフロップDFFは冗長エネーブル信号RE_Rを
発生する。最下段の8個のフリップフロップDFFはリ
ング状に接続されており、CX00_R〜CX07_R
を発生する。
FFの一実施例の回路図が示されている。出力Qはクロ
ックCKの立ち下りに変化し、出力CXij_Rは上記
出力Qよりも半サイクル早く、すなわちクロックCKの
立ち上りで変化する。
ドレスカウンタを説明するための動作波形図が示されて
いる。初期状態では出力CX30_R、CX60_R及
びCX00_Rのみがそれぞれ "1" になり、他は "
0" になっている。この状態ではアドレス "000"(8
進表示)のワード線W0のリフレッシュが実行されてい
る。
ると、信号CX30_Rが "0" に、CX31_Rが "
1" になる。CX60_R、CX00_Rは "1" のま
まである。したがって、時刻t1からt2まではアドレ
ス "010" のワード線W8のリフレッシュが実行され
る。
るとCX31_Rが "0" に、CX32_Rが "1" に
なる。したがって、時刻t3からt4ではアドレス "0
20" のワード線W16のリフレッシュが実行される。
以下同様にしてアドレスが進み、t13からt14まで
はアドレス "070" のワード線W56のリフレッシュ
が実行される。
がると、CX37_Rが "0" に、CX30_Rが "
1" になるとともに、CX60_Rが "0" に、CX6
1_Rが "1" になる。したがって、時刻t15からt
16まではアドレス "100"のワード線W64のリフ
レッシュが実行される。以下同様にしてアドレスが進
み、正規のワード線が8本おきにリフレッシュされる。
時刻t61からt62まではアドレス "370" のワー
ド線W248のリフレッシュが実行される。
がると、CX30_R〜CX37_R、およびCX60
_R〜CX63_Rがすべて "0" になるとともに、冗
長イネーブル信号RE_Rが "1" になる。これによ
り、時刻t63からt64までは冗長ワード線RW0の
リフレッシュが実行される。
と、信号RE_Rが "0" になるとともに、CX30_
R、CX60_Rが "1" に、CX00_Rが "0"
に、CX01_Rが "1" になる。したがって、時刻t
65からt66まではアドレス"001" のワード線W
1のリフレッシュが実行され、再び上と同様に8本おき
に正規のワード線がリフレッシュされる。以上をまとめ
ると図19の関係図のようになる。本実施例に用いる冗
長判定回路RJ2は前記図13に示した回路と同じでよ
いので、説明は省略する。
込み動作用プリデコーダPD_Nの更に他の一実施例の
回路図が示されている。この実施例でもk=7の場合で
ある。この回路は3組のプリデコーダPD1_N、PD
2_N、PD3_Nから成るが、そのうちのプリデコー
ダPD2_NおよびPD3_Nは前記図14の実施例と
同一であるので記載を省略している。
する。前記のようなアドレス比較回路CMPの比較結果
がいずれも「不一致」のときは、信号RE_Nが "0"
、信号HIT0、HIT1が "0" であるから、前記
図10の場合と同様に、アドレスの下位3ビットがプリ
デコードされてプリデコード信号AX00_N〜AX0
7_Nが生成される。アドレス比較回路CMPの比較結
果が「一致」の場合は、信号RE_Nが "1" 、信号H
IT0、HIT1の一方が "1" になる。
レス入力信号BXiT_N,BXiB_N(i=0,
1)によって、AX00_N〜AX03Nのいずれか1
つが "1" に、他は "0" になる。たとえば、アドレス
信号BX0B_N、BX1B_Nが "1" のときはAX
00_Nが "1" になる。上記信号HIT1が "1" の
のときはアドレス入力信号BXiT_N,BXiB_N
(i=0,1)によって、AX04_N〜AX07_N
のいずれか1つが "1" に、他は "0" になる。たとえ
ば、アドレス信号BX0B_N、BX1B_Nが "1"
のときはAX04_Nが "1" になる。いずれの場合も
アドレス入力信号BX2T_N,BX2B_Nは無視さ
れる。
様、冗長ワード線活性化信号が1本だけであり配線本数
が少ないという利点がある。8本の冗長ワード線のう
ち、どれを活性化すべきかの識別には、プリデコード信
号AX00〜AX07を流用している。
他の一実施例の概略ブロック図が示されている。同図に
おいて、前記図1、図12等の実施例と同一の符号は、
同一または相当部分を示す。この実施例では、セレクタ
SEL4をプリデコーダの前段に挿入していることであ
る。すなわち、セレクタSEL4はプリデコード前のア
ドレス信号BXi_N、BXi_Rを選択する。一般に
プリデコード前の信号の方がプリデコード後の信号より
も本数が少ないから、セレクタの回路規模を小さくでき
る。
信号BXiは、冗長判定回路RJ4に送られる。ただ
し、冗長判定回路RJ4は、リフレッシュモードのとき
(信号Rmodeが "1" のとき)は判定動作を行わな
い。これにより、リフレッシュ動作を冗長判定回路の動
作時間分だけ高速化でき、さらに冗長判定回路分の消費
電力を低減することができる。
J4の一実施例の回路図が示されている。前記図9の実
施例回路との第1の相違点は、アドレス信号BXiT_
N,BXiB_N(i=0〜k)の入力部にリフレッシ
ュモード信号Rmodeとのオア(OR)をとるための
ゲートが設けられていることである。リフレッシュモー
ドのときは信号Rmodeが "1" であるから、アドレ
ス比較回路CMPの入力は "1" に固定され、アドレス
比較回路CMPは動作しない。これにより、リフレッシ
ュ時はアドレス比較回路CMPに要する消費電力が不要
になる。
は、信号XDEの発生方法にある。読み出し/書き込み
時には信号XE_Rが "0" であるから、信号XDEの
発生は図9の実施例回路の場合と同じである。すなわ
ち、アドレス比較回路CMPの比較結果がいずれも「不
一致」のとき、信号XE_Nが "0" から "1" になる
タイミングで "1" になる。
0" で、信号XE_Rが所定のタイミングで "0" から
"1" になる。このタイミングは前述の信号XE_Nよ
りも早い。リフレッシュ時は冗長判定を行わないので、
その判定に費やされる時間分だけ選択すべきワード線が
早く決定できるからである。信号RE_Rが "0" のと
きは、信号XE_Rが "1" になるタイミングでXDE
が "1" になる。これにより、正規のワード線のうちの
1本が活性化される。信号RE_Rが "1" のときは、
信号XDEは "0" のままである。したがって、正規の
ワード線は活性化されない。
較回路CMPを動作しないようにするのに、入力信号を
固定するという方法をとっているが、他の方法も可能で
ある。たとえば、アドレス比較回路CMPの電源をオフ
するという方法でもよい。
他の一実施例の概略ブロック図が示されている。同図に
おいて前記図1、図12等の実施例と同一の符号は、同
一または相当部分を示す。本方式の特徴は、リフレッシ
ュ時にワード線を選択するのにシフトレジスタSRを用
いていることである。シフトレジスタSRは、正規のワ
ード線活性化信号RW0〜RWnおよび冗長ワード線活
性化信号RW0,RW1を直接出力する。
W0〜Wn及び冗長ワード線活性化信号RW0,RW1
のうち1つだけが "1" になる。リフレッシュ信号/R
FはシフトレジスタSRをシフトするのに用いられる。
信号/RFが立ち上るごとに、正規ワード線活性化信号
W0〜Wn、冗長ワード線活性化信号RW0,RW1が
順に "1" になり、正規のワード線W0〜Wnと冗長ワ
ード線RW0,RW1が順にリフレッシュされる。
冗長判定は行われない。これにより、リフレッシュ動作
を冗長判定回路の動作時間分だけ高速化でき、さらに冗
長判定回路分の消費電力を低減することができる。ま
た、シフトレジスタSRが冗長ワード線活性化信号を出
力するので、冗長判定を行わなくても、冗長ワード線に
接続されたメモリセルも、正規のワード線に接続された
メモリセルと同様にリフレッシュすることができる。
他の一実施例の概略ブロック図が示されている。この実
施例のDRAMは、SRAMインタフェースを有するD
RAM、いわゆる擬似SRAMに向けられている。RC
は、本発明によるロウ(ワード線)選択制御回路であ
り、その中には冗長判定回路、プリデコーダ、リフレッ
シュアドレスカウンタ、セレクタなどが含まれる。
レス信号Aiを受け取り、内部ロウアドレス信号BXi
_Nおよび内部カラムアドレス信号BYiを生成する。
ATDはアドレス遷移検知回路であり、内部アドレス信
号が変化したことを検出してアクセス要求信号NRQを
出力する。RTはリフレッシュタイマであり、定期的に
(たとえば数μsごと)リフレッシュ要求信号RRQを
出力する。
RQ、チップセレクト信号/CS、書き込みイネーブル
信号/WE、出力イネーブル信号/OEなどの信号(コ
マンド)を受けて、読み出し/書き込みとリフレッシュ
の実行順序を調停する。上記主制御回路MCはリフレッ
シュモード信号Rmode、リフレッシュ信号/RF、
タイミング信号XE_N、XE_Rを出力する。これら
の信号は前述のように、ロウ選択制御回路RC内で用い
られる。
線デコーダである。MAはメモリアレーであり、ワード
線W0〜Wnおよび冗長ワード線RW0,RW1とビッ
ト線B0〜Bmとの交点に周知の1トランジスタ型ダイ
ナミックメモリセル(記憶キャパシタとアドレス選択M
OSFET)が配置されている。なお、この図では省略
してあるが、必要に応じて冗長ビット線を設けてもよ
い。
幅するセンスアンプ、YDはカラムアドレス信号BYi
を受けて1本のビット線を選択するカラムデコーダ、M
UXは選択されたビット線を入出力データ線I/Oに接
続するためのマルチプレクサ、MAはメインアンプ、D
outはデータ出力バッファ、Dinはデータ入力バッ
ファ、WBは書き込みバッファ、DQはデータ入出力端
子である。なお、I/O、MA、Dout、Din、W
B、DQは図では1個しか記載されていないが、もちろ
ん複数個(たとえば4〜16個)あってもよい。
場合は、読み出しまたは書き込みが先に実行され、終了
後にリフレッシュが実行される。読み出しの場合は、カ
ラムデコーダによって選択されたビット線上のデータが
マルチプレクサMUXを通してI/O上に読み出され、
メインアンプMA、データ出力バッファDoutを通し
てデータ入出力端子DQに出力される。書き込み時に
は、データ入出力端子DQから入力されたデータがデー
タ入力バッファDin、書き込みバッファWB、I/
O、マルチプレクサMUX、さらに選択されたビット線
を通してメモリセルに書きこまれる。
された場合は、リフレッシュが先に実行され、終了後に
読み出しまたは書き込みが実行される。リフレッシュ時
にはセンスアンプは動作するが、カラムデコーダやデー
タ入出力関係の回路は動作しない。以上のような動作に
より、外部からリフレッシュ動作を隠蔽することができ
る。
他の一実施例の簡略ブロック図が示されている。この実
施例のDRAMは、前記図24と同様な擬似SRAMに
向けられている。メモリ回路MACLLは、複数のビッ
ト線と複数のワード線に対応して設けられ、周期的に記
憶情報の保持のためのリフレッシュ動作を必要とする複
数のメモリセルを含む。このメモリセルは、例えば情報
記憶用キャパシタとアドレス選択MOSFETから構成
される。アドレス選択用MOSFETのゲートは上記ワ
ード線に接続され、ソース,ドレイン経路の一方は上記
ビット線に接続され、ソース,ドレイン経路の他方は上
記記憶用キャパシタの記憶ノードに接続される。
路からなるセンスアンプの入出力ノードに結合される。
ワード線の選択動作によりビット線対の一方にメモリセ
ルが接続され、他方のビット線にはメモリセルが接続さ
れない。センスアンプは、上記メモリセルが接続されな
いビット線のプリチャージ電圧を参照電圧とし、メモリ
セルが接続されたビット線に読み出された読み出し信号
との微小電位差をハイレベルとロウレベルに増幅して、
ワード線の選択動作によって失われかかった記憶キャパ
シタの電荷の状態をもとの記憶状態に戻すという再書き
込み(又はリフレッシュ動作)を実施する。このような
構成は、周知のダイナミック型RAMのそれと同一のも
のを用いることができる。
ビット線選択のために、ローアドレス遷移検出回路AT
DRとカラムアドレス遷移検出回路ATDCとが設けら
れる。ローアドレス遷移検出回路には、ロー系アドレス
信号ADRが供給され、カラムアドレス遷移検出回路に
は、カラム系アドレス信号ADCが供給される。データ
信号DTは、メモリ回路MACLLに入力される書き込
みデータと、メモリ回路MACLLから出力される読み
出しデータである。信号CTは、書き込み/読み出し制
御動作や、チップ選択信号等の制御信号である。
出力信号はロー系コントロール回路CTLRに入力さ
れ、ロー系パスのタイミングおよびカラム系始動タイミ
ングを生成する。上記カラムアドレス遷移検出回路AT
DCの出力信号はカラム系コントロール回路CTLCに
入力され、カラム系パスのタイミングを生成する。上記
コントロール回路CTLR、CTLCで生成されたタイ
ミングによりメモリ回路MCALLへのアクセスが実施
される。これにより、カラムアドレス信号ADCのみが
遷移した場合、カラム系の独立制御が可能となり、それ
以前のロー系アドレス選択動作によって選択されたワー
ド線に対してページモードでの入出力ができる。
は、記憶キャパシタに保持された情報電荷が時間の経過
とともに失われしまう。そこで、ダイナミック型メモリ
セルでは、かかる情報電荷が失われる前に読み出し動作
を行ない、もとの電荷の状態に戻すというリフレッシュ
動作を必要とする。リフレッシュタイマーREFTIM
は、上記メモリセルの情報保持能力に対応した一定時間
信号を形成する。このリフレッシュタイマーREFTI
Mの出力信号は、上記ロー系コントロール回路CTLR
に入力され、リフレッシュアドレスカウンタACNTで
指定されたアドレスのリフレッシュを実行する。また、
上記リフレッシュアドレスカウンタACNTのカウント
アップも実施する。
外部のローアドレス信号ADRの遷移、つまり、ローア
ドレス遷移検出回路ATDRの出力信号と内部のリフレ
ッシュタイマーREFTIMの出力信号のうち早いほう
を検出して、通常のメモリアクセスかリフレッシュ動作
のどちらかを実行させ、実行後は未実行動作を実行させ
る制御をしている。これにより、内部リフレッシュ動作
と外部からのアクセスがぶつかり合っても不具合を生じ
ないため、外部からのリフレッシュ要求を不要にでき
る。
一例を説明するための簡略タイミングチャート図が示さ
れている。同図においては、アドレス信号ARの遷移よ
りも内部リフレッシュ要求が早く検出された場合の例が
示されている。リフレッシュ動作後、つまりリフレッシ
ュ動作(Refresh) よるワード線WLの選択及びセンス
アンプの動作によってビット線対BL,BLBがメモリ
セルの記憶情報に従ってハイレベルとロウレベルに変化
し、前記のようなリフレッシュ動作が実施された後に、
ワード線WLがいったんロウレベルの非選択状態とな
り、ビット線BL,BLBがリセット(プリチャージ)
される。そして、アドレス信号AR(0)に対応したワ
ード線WLの選択動作(Read)が行われてアドレス信号
AC(0)に対応してカラム選択信号YS(AC
(0))が形成される。
開始とが1サイクル(tRC)内に実行される。この結
果、外部からは内部リフレッシュ動作が見えない。よっ
て、外部からのリフレッシュ要求は不要となり、上記の
ようなダイナミック型メモリセルにより構成されたメモ
リ回路MACLLを用いつつ、SRAMインターフェイ
ス互換を実現できる。
アドレス信号AC(0)に対応したカラム選択信号YS
(AC(0)による読み出し信号Dout(0)が出力
され、カラムアドレス信号(AC)のみが変化した場合
(AC(0)→AC(1))、ワード線WLは活性化
(選択状態)されたまま、ページアドレスに対応したカ
ラム選択信号YS(AC(1))が形成され、データD
out(01)が読み出される。その後、再びカラムア
ドレス信号ACのみが変化した場合(AC(1)→AC
(2))は、同様に、カラム選択信号YS(AC
(2))が形成されDout(02)が読み出される。
場合(AR(0)→AR(1))は、ローアドレス信号
AR(0)に対応したワード線WLは非活性となり、ロ
ーアドレス信号AR(1)に対応したワード線WLが活
性化される。このように、カラムアドレス信号ACのみ
が変化している期間は、カラム選択信号YSへのアクセ
スとカラム選択信号YSからの読み出し時間でサイクル
が決まるため、ワード線の選択動作やセンスアンプの増
幅動作を含む上記1サイクルtRCよりも高速に読み出
しが可能となる。
ATDRの出力信号よりも遅れた場合は、当該サイクル
(ページモード期間含む)の終了後、ワード線WLが非
活性になった後に、リフレッシュアドレスによるワード
線WLの選択が行われてリフレッシュが実行される。こ
の場合、リフレッシュ動作が次サイクルにかかるが、1
サイクルtRC内にリフレッシュとリード動作を実行で
きるので問題は無い。また、ライト動作のときでも上記
リード動作と同様に時間的に振り分けられて内部でリフ
レッシュ動作を実施することができる。
について説明したが、本発明は擬似SRAMだけでな
く、通常のDRAMにも適用可能である。ただ、擬似S
RAMの方がリフレッシュサイクル時間の短縮がアクセ
ス時間の短縮に直結するだけに、本発明を適用する効果
が大きい。
形態の一実施例の構成図が示されている。同図(a)は
平面部分が示され、(b)は断面部分が示されている。
この実施例の半導体メモリは、これはスタックトCSP
(Chip Size Package)と言われている実装形態であり、
基板Bの上にフラッシュメモリFと擬似SRAM(P
S)とを構成する2つの半導体チップを重ねて実装して
いるのが特徴である。Tはハンダボールなどの外部端子
である。簡単のためボンディングワイヤは記載を省略し
ている。
いては、フラッシュメモリFと擬似SRAM(PS)と
で共通の端子に接続されている。一方、コマンド信号に
ついては、フラッシュメモリと擬似SRAMとで別々の
端子に接続されている。これにより、フラッシュメモリ
と擬似SRAMの一方のみを動作させることが可能にな
る。このような2つのメモリを1つの半導体メモリとし
て構成することより、電源遮断に対してデータの不揮発
化を必要とするデータはフラッシュメモリFに記憶さ
せ、それ以外は擬似SRAMに記憶させるという使い分
け、あるいは電源遮断前に擬似SRAMに記憶されたデ
ータのうち不揮発化を必要とするものをフラッシュメモ
リに転送して保持させるようにすることもできる。
記の通りである。 (1) 内部アドレス信号を発生するアドレス入力回路
と、上記内部アドレス信号を受けて該アドレスが複数の
正規ワード線のうち不良ワード線のアドレスに該当する
か否かを判定する冗長判定回路と、複数の正規ワード線
と冗長ワード線とを順次リフレッシュするためのリフレ
ッシュアドレス信号を発生するアドレスカウンタとを有
し、リフレッシュ時には上記冗長判定回路を動作停止に
することにより、リフレッシュサイクル時間を短縮で
き、しかもリフレッシュ時の消費電力を低減できるとい
う効果が得られる。
ル及び冗長メモリセルは、アドレス選択用MOSFET
と情報記憶用キャパシタとからなるダイナミック型メモ
リセルで構成することにより、大記憶容量化が実現で
き、ビットコストを安くできるという効果が得られる。
ンタを、正規ワード線の数に対応したビット数の計数出
力を有し、全ての正規ワード線を選択するためのアドレ
ス信号を形成した後に冗長用イネーブル信号を発生して
上記冗長ワード線の数に対応した計数動作を行うように
することにより、簡単な構成で正規ワード線及び冗長ワ
ード線の選択信号を形成することができるという効果が
得られる。
信号と上記リフレッシュアドレス信号とを選択する第1
のセレクタと、上記冗長イネーブル信号と上記リフレッ
シュ用冗長イネーブル信号とを選択する第2のセレクタ
とを更に設けることにより、セレクタの簡素化を図るこ
とができるという効果が得られる。
作を実行すべき時間間隔を計測してリフレッシュ要求信
号を出力するタイマと、上記リフレッシュ要求とアクセ
ス要求とを調停する調停回路とをさらに有することによ
り、リフレッシュ動作を意識しないで書き込み/読み出
し動作を行うことができるのでスタティック型RAMと
同等に使用できるという効果が得られる。
が形成された第1半導体チップ対して積層構造にされ第
2半導体チップとを更に設けることより、多機能化を図
った半導体メモリを得ることができるという効果が得ら
れる。
には不揮発性メモリが搭載することにより、必要なデー
タの不揮発化が可能になるという効果が得られる。
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、メモ
リアレイは、ビット線方向及びワード線方向に複数に分
割し、かかる分割されたメモリセルアレイに対応して、
そのアドレス選択回路を複数設けるようにするものであ
ってもよい。ワード線やビット線は、メインワード線と
ローカルワード線のような階層ワード線方式、ビット線
もローカルビット線及びメインビット線等のように階層
ビット線方式を採用するものであってもよい。
用されている素子構造、回路レイアウト技術を利用し
て、前記メモリセルアレイ及びそのアドレス選択回路を
構成することができる。この実施例のようにリフレッシ
ュ隠蔽+ページモードを有する同期式擬似SRAM、リ
フレッシュ隠蔽+DRAMインターフェイス(アドレス
マルチおよびRAS・CAS制御)を構成することもで
きる。
伴い,大容量ワークRAMの需要が急増している。通
常、ワークRAMは非同期SRAMで作られているが大
容量化に向かない。その代替メモリとして大容量のDR
AMが注目されているがリフレッシュが必要であり使い
勝手が悪い。この発明に係る半導体メモリは、非同期S
RAMとの互換性を保つことができ、前記フラッシュメ
モリと一体化した構成とすることにより、電源遮断時で
の不揮発情報機能を持つフラッシュメモリとの組み合わ
せによって種々のメモリ動作を発揮することができる。
この発明は、このようにDRAM回路を利用しつつ、外
部からはSRAMと同等に扱うことができる半導体メモ
リとして広く利用できる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。内部アドレス信号を発生するアドレス
入力回路と、上記内部アドレス信号を受けて該アドレス
が複数の正規ワード線のうち不良ワード線のアドレスに
該当するか否かを判定する冗長判定回路と、複数の正規
ワード線と冗長ワード線とを順次リフレッシュするため
のリフレッシュアドレス信号を発生するアドレスカウン
タとを有し、リフレッシュ時には上記冗長判定回路を動
作停止にすることにより、リフレッシュサイクル時間を
短縮でき、しかもリフレッシュ時の消費電力を低減でき
る。
ロック図である。
一実施例を示す回路図である。
動作を説明する動作波形図である。
動作を説明するための信号関係図である。
他の一実施例を示す回路図である。
動作を説明する動作波形図である。
動作を説明するための信号関係図である。
C1に用いられるフリップフロップTFFの一実施例を
示す回路図である。
図である。
ダPD_Nの一実施例を示す回路図である。
_Rの一実施例を示す回路図である。
を示す概略ブロック図である。
図である。
_Nの他の一実施例を示す回路図である。
施例を示す概略ブロック図である。
2の一実施例を示す回路図である。
を示す回路図である。
明するための動作波形図である。
作を説明するための信号関係図である。
デコーダPD_Nの更に他の一実施例を示す回路図であ
る。
示す概略ブロック図である。
す回路図である。
示す概略ブロック図である。
示す概略ブロック図である。
示す簡略ブロック図である。
の簡略タイミングチャート図である。
施例の構成図である。
シュアドレスカウンタRJ1,RJ2,RJ4…冗長判
定回路、PD_N…通常動作用プリデコーダ PD_R…リフレッシュ動作用プリデコーダ、SEL
1,SEL2,SEL4…セレクタ、XD…ロウデコー
ダ、RXD…冗長ワード線デコーダ、SR…シフトレジ
スタ、MA…メモリアレー、W0〜Wn…正規のワード
線、RW0,RW1…冗長ワード線、ATDR…ローア
ドレス遷移検出回路、ATDC…カラムアドレス遷移検
出回路、CTLR…ロー系コントロール回路、CTLC
…カラム系コントロール回路、MACLL…メモリ回
路、REFTIM…リフレッシュタイマー、ACNT…
リフレッシュアドレスカウンタ。
Claims (18)
- 【請求項1】 複数の正規ワード線と、 冗長ワード線と、 複数のビット線と、 上記複数の正規ワード線と上記複数のビット線との所定
の交点に設けられた正規メモリセルと、上記冗長ワード
線と上記複数のビット線との所定の交点に設けられた冗
長メモリセルと、 内部アドレス信号を発生するアドレス入力回路と、 上記内部アドレス信号を受けて該アドレスが上記複数の
正規ワード線のうち不良ワード線のアドレスに該当する
か否かを判定する冗長判定回路と 上記複数の正規ワード線と上記冗長ワード線とを順次リ
フレッシュするためのリフレッシュアドレス信号を発生
するアドレスカウンタとを有し、 リフレッシュ時には上記冗長判定回路を動作停止にする
ことを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記正規メモリセル及び冗長メモリセルは、アドレス選
択用MOSFETと情報記憶用キャパシタとからなるダ
イナミック型メモリセルであることを特徴とする半導体
メモリ。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、 上記アドレスカウンタは、正規ワード線の数に対応した
ビット数の計数出力を有し、全ての正規ワード線を選択
するためのアドレス信号を形成した後に冗長用イネーブ
ル信号を発生して上記冗長ワード線の数に対応した計数
動作を行うことを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、 上記内部アドレス信号と上記リフレッシュアドレス信号
とを選択する第1のセレクタと、上記冗長イネーブル信
号と上記リフレッシュ用冗長イネーブル信号とを選択す
る第2のセレクタとを更に有することを特徴とする半導
体メモリ。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、 リフレッシュ動作を実行すべき時間間隔を計測してリフ
レッシュ要求信号を出力するタイマと、上記リフレッシ
ュ要求とアクセス要求とを調停する調停回路とをさらに
有することを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項6】 請求項5において、 上記半導体メモリが形成された第1半導体チップと、 上記第1半導体チップに対して積層構造にされ第2半導
体チップとを更に備えてなることを特徴とする半導体メ
モリ。 - 【請求項7】 請求項6において、 上記第2半導体チップには、不揮発性メモリが搭載され
るものであることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項8】 複数の正規ワード線線と、 上記複数の正規ワード線に結合された複数の正規メモリ
セルと、 冗長ワード線と、 上記冗長ワード線に結合された複数の冗長メモリセル
と、 リフレッシュアドレス信号発生回路とを含み、 上記複数の正規メモリセル及び上記複数の冗長メモリセ
ルは、リフレッシュ動作を必要とし、 リフレッシュ期間とアクセス期間に基づいて各サイクル
が規定される半導体メモリであって、 上記リフレッシュアドレス信号発生回路は、上記複数の
正規ワード線及び上記冗長ワード線とを順次アクセスす
るリフレッシュアドレス信号を出力し、 上記各サイクル期間の上記各リフレッシュ期間におい
て、上記複数の正規ワード線び上記冗長ワード線は、上
記リフレッシュアドレス信号に基づいて順次アクセスさ
れることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項9】 請求項8において、 上記複数の正規メモリセル及び上記複数の冗長メモリセ
ルは、ダイナミック型メモリセルであって、 上記半導体メモリは、擬似スタティック・ランダム・ア
クセス・メモリであることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項10】 請求項8において、 上記複数の正規メモリセル及び上記複数の冗長メモリセ
ルは、ダイナミック型メモリセルであって、 上記半導体メモリは、半導体メモリの外部からリフレッ
シュ指示を必要としないリフレッシュ隠蔽メモリである
ことを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項11】 請求項8において、 上記リフレッシュアドレス信号発生回路は、上記複数の
正規ワード線と上記冗長ワード線とを順次リフレッシュ
するための上記リフレッシュアドレス信号を発生するア
ドレスカウンタを含むことを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項12】 請求項8において、 正規アドレスし信号を受け、上記正規アドレス信号が上
記複数の正規ワード線のうちの1つを指示しているか或
いは上記冗長ワード線を指示しているかを判定する判定
回路を更に含み、 上記判定回路は、上記アクセス期間に動作することを特
徴とする半導体メモリ。 - 【請求項13】 請求項12において、 上記判定回路は、上記リフレッシュ期間に非動作である
ことを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項14】 複数の正規ワード線線と、 上記複数の正規ワード線に結合された複数の正規ダイナ
ミック型メモリセルと、 複数の冗長ワード線と、 上記複数の冗長ワード線に結合された複数の冗長ダイナ
ミック型メモリセルと、 リフレッシュアドレス制御回路とを含み、 上記複数の正規ダイナミック型メモリセル及び上記複数
の冗長ダイナミック型メモリセルは、リフレッシュ動作
を必要とし、 リフレッシュ期間とアクセス期間との和に基づいて各サ
イクルが規定される半導体メモリであって、 上記リフレッシュアドレス制御回路は、上記複数の正規
ワード線及び上記複数の冗長ワード線とを順次アクセス
することを制御し、 上記各サイクル期間の上記各リフレッシュ期間におい
て、上記複数の正規ワード線び上記複数の冗長ワード線
は、上記リフレッシュアドレス制御回路の出力信号に基
づいて順次アクセスされることを特徴とする半導体メモ
リ。 - 【請求項15】 請求項14において、 複数のアクセス期間内の複数のリフレッシュ期間によっ
て、全ての正規ワード線及び全ての冗長ワード線がアク
セスされることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項16】 請求項14において、 1つのアクセス期間内の1つのリフレッシュ期間におい
て、1つの正規ワード線又は1つの冗長ワード線がアク
セスされることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項17】 請求項14において、 上記半導体メモリは、擬似スタティック・ランダム・ア
クセス・メモリであることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項18】 請求項14において、 上記半導体メモリは、半導体メモリの外部からリフレッ
シュ指示を必要としないリフレッシュ隠蔽メモリである
ことを特徴とする半導体メモリ。
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