Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4293380B2 - Semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4293380B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP4293380B2
JP4293380B2 JP2007252943A JP2007252943A JP4293380B2 JP 4293380 B2 JP4293380 B2 JP 4293380B2 JP 2007252943 A JP2007252943 A JP 2007252943A JP 2007252943 A JP2007252943 A JP 2007252943A JP 4293380 B2 JP4293380 B2 JP 4293380B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos transistor
data line
circuit
data
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007252943A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008041248A (en
Inventor
健一 長田
孝一郎 石橋
良和 斉藤
昌樹 原田
毅彦 木島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Technology Corp filed Critical Renesas Technology Corp
Priority to JP2007252943A priority Critical patent/JP4293380B2/en
Publication of JP2008041248A publication Critical patent/JP2008041248A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4293380B2 publication Critical patent/JP4293380B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

本発明は、半導体記憶装置、特にSRAM(static random access memory)、システムLSIに搭載されるオンチップメモリに関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to an SRAM (static random access memory) and an on-chip memory mounted in a system LSI.

メモリセルに印加される電圧が低下し、セルサイズが縮小するに伴い、ソフトエラー耐性の劣化が問題となっている。このようなデータエラーを訂正するECC(Error Correct Codes)回路を用いた半導体集積装置として、特開昭61−50295号や特開平7−45096号が知られている。特開平7−45096号においては、通常のデータにパリティービットを加えることにより、不良ビットを訂正する回路技術が開示されている。また、特開平11−212877号では、同一パリティービットを持つデータの一部を書き変える回路技術が開示されている。
特開昭61−50295号 特開平7−45096号
As the voltage applied to the memory cell is reduced and the cell size is reduced, deterioration of soft error resistance becomes a problem. As a semiconductor integrated device using an ECC (Error Correct Codes) circuit for correcting such a data error, Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-50295 and 7-45096 are known. Japanese Patent Laid-Open No. 7-45096 discloses a circuit technique for correcting a defective bit by adding a parity bit to normal data. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-212877 discloses a circuit technique for rewriting a part of data having the same parity bit.
JP 61-50295 A JP-A-7-45096

しかしながら、特開平7−45096号においては、読み出し時にエラーを訂正するため、アレイの全てのデータを読み出す必要があり、1サイクルでデータを読み出して、訂正し、出力する事ができなかった。また、特開平11−212877号においてはまずデータおよびパリティービットを読み出し、エラーを訂正したデータの一部を書き込みデータと入れ替え、パリティービットを再生成して、再生成されたパリティービットと書き込みデータのみを書き込み、エラーが訂正されたビットを書き込むことができなかった。   However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-45096, in order to correct an error at the time of reading, it is necessary to read all the data in the array, and data cannot be read, corrected and output in one cycle. In JP-A-11-212877, first, data and parity bits are read out, a part of the data whose error is corrected is replaced with write data, parity bits are regenerated, and only the regenerated parity bits and write data are displayed. Could not write a bit with error corrected.

本願において開示される発明のうち、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。複数のメモリセルと、エラー訂正回路を具備してなり、読み出しと書き込みが1サイクルで終了する半導体装置。上記半導体装置において同一ワード上で同一のPWELLを共有するメモリセルは異なるアドレスに割り当てる。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows. A semiconductor device comprising a plurality of memory cells and an error correction circuit, and reading and writing are completed in one cycle. In the semiconductor device, memory cells sharing the same PWELL on the same word are assigned to different addresses.

また、メモリマットにラッチ型センスアンプを具備させることにより、ラッチ型センスアンプに保持されたデータを基にページモードおよびバーストモードをサポートさせ、ドミノ型の欠陥救済回路を持つ半導体装置である。さらに、書き込み動作時に一度読み出されるデータと異なる値のデータの書き込み動作を行う半導体装置である。   Further, by providing the memory mat with a latch-type sense amplifier, the semiconductor device has a domino-type defect relief circuit that supports the page mode and the burst mode based on the data held in the latch-type sense amplifier. Further, the semiconductor device performs a write operation of data having a value different from the data read once during the write operation.

複数のメモリセルとエラー訂正回路のレイアウトとして、複数のメモリセルからなる複数のメモリマットと、メモリセルの読み出しデータおよび書き込みデータを転送するワード線方向に平行に形成されるローカルバスと、書き込みデータを入力パッドIOから転送するデータ線に平行な書き込み用グローバルバスと、読み出しデータを出力パッドIOに転送するデータ線に平行な読み出し用グローバルバスと、グローバルバスとローカルバスの交点に置かれた少なくとも1つ以上のエラー訂正回路を具備させる構成が挙げられる。   As a layout of a plurality of memory cells and an error correction circuit, a plurality of memory mats composed of a plurality of memory cells, a local bus formed in parallel with a word line direction for transferring read data and write data of the memory cells, and write data At least at the intersection of the global bus and the local bus, a global bus for writing parallel to the data line for transferring data from the input pad IO, a global bus for reading parallel to the data line for transferring read data to the output pad IO A configuration including one or more error correction circuits can be given.

本発明によれば、面積と消費電力の増加を抑え、ソフトエラー等によるエラーを訂正する事ができる。   According to the present invention, an increase in area and power consumption can be suppressed, and errors due to soft errors can be corrected.

以下、本発明に係わる半導体記憶装置の好適ないくつかの事例につき、図面を用いて説明する。   Several preferred examples of the semiconductor memory device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

〈実施例1〉
図1は、本発明をSRAMに適用した場合の一実施例を示す回路図である。半導体記憶装置であるECC付きSRAMメモリは、複数(本実施例では8個)のメモリブロックBLOCKに分割されている。各ブロックBLOCKは、メモリアレイ、ラッチ型センスアンプ回路CSA、Yスイッチ回路CYSにより構成されている。
<Example 1>
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an SRAM. The SRAM memory with ECC, which is a semiconductor memory device, is divided into a plurality (eight in this embodiment) of memory blocks BLOCK. Each block BLOCK includes a memory array, a latch-type sense amplifier circuit CSA, and a Y switch circuit CYS.

メモリアレイは、メモリカラムAとメモリカラムBから構成されており、メモリカラムAとメモリカラムBは別アドレスに割り当てられている。たとえば10ビット単位のアドレス毎に1パリティービットを持つ場合には、同一ワード線の隣接するメモリセルを同じアドレス上に割り当てれば、隣接するメモリセルに不良がでれば割り当てられるパリティービットは重複するため、不良を救済することはできない。   The memory array includes a memory column A and a memory column B, and the memory column A and the memory column B are assigned to different addresses. For example, when there is one parity bit for every 10-bit unit address, if adjacent memory cells of the same word line are assigned to the same address, the parity bits assigned will overlap if adjacent memory cells are defective. Therefore, the defect cannot be remedied.

しかし、別のアドレスに割り当てられた場合には別のパリティービットに割り当てられるため、隣接するメモリセルに不良が出てきても救済することが可能となる。ソフトエラーは隣接するメモリで生じる可能性が高いため、隣のカラム(ビット)に別アドレスを割り当てることが有効となる。   However, when the address is assigned to another address, it is assigned to another parity bit, so that even if a defect occurs in an adjacent memory cell, it can be remedied. Since a soft error is likely to occur in an adjacent memory, it is effective to assign another address to the adjacent column (bit).

またワード線と平行に、読み出しと書き込みで共有化されている138ビット幅のローカルバスおよびデータ線と平行に、16ビット幅の読み出しデータ用グローバルバスGRBUSと16ビット幅の書き込みデータ用グローバルバスGWBUSが配置されている。ローカルバスとグローバルバスの交点には、エラー訂正ブロックが配置されている。   In parallel with the word line, the 138-bit wide local bus and the data line shared by read and write are parallel to the 16-bit wide read data global bus GRBUS and the 16-bit wide write data global bus GWBUS. Is arranged. An error correction block is arranged at the intersection of the local bus and the global bus.

読み出し時には、YスイッチによりABどちらかのカラムのデータのみがローカルバスLBUSに138ビット出力される。138ビットの内、128ビットが通常データであり、10ビットがパリティービットである。138ビットのデータからエラー訂正ブロックでは、1ビット以下のエラーを訂正して128ビットのデータを出力するが、必要となる16ビットのみをアドレスに従って読み出しデータ用グローバルバスGRBUSに出力する。読み出された値がラッチ型センスアンプに保持されているため、エラー訂正ブロックの128ビットの出力データも出力が維持される。   At the time of reading, only Y column data is output to the local bus LBUS by 138 bits by the Y switch. Of the 138 bits, 128 bits are normal data and 10 bits are parity bits. In the error correction block from 138-bit data, an error of 1 bit or less is corrected and 128-bit data is output, but only the necessary 16 bits are output to the read data global bus GRBUS according to the address. Since the read value is held in the latch type sense amplifier, the output of 128-bit output data of the error correction block is also maintained.

エラー訂正ブロックから出力されている128ビットのデータのうち、別のビットを読み出すアドレスが入力された場合、メモリアレイをアクセスする必要がなく、エラー訂正ブロックの出力での選択を変更することにより、高速にデータを出力する事ができるためページモードをサポートできる。   When an address for reading another bit out of 128-bit data output from the error correction block is input, it is not necessary to access the memory array, and by changing the selection at the output of the error correction block, Page mode can be supported because data can be output at high speed.

ページモードでは最初に行アドレスで選択されたワード線を固定し(ワード線の電位が選択状態(”L”or”H”)をとり)、列アドレスを変更し、電位を読み出しては次の列アドレスを変更して読み出す動作を行う。最初にワード線が選択され、データは既に途中まで読み出されているため、ワード線選択時間が不要となり、高速なデータ読み出しが可能となっている。   In the page mode, the word line selected by the row address is first fixed (the potential of the word line is selected ("L" or "H")), the column address is changed, and the potential is read and the next Read operation is performed by changing the column address. Since the word line is selected first and the data has already been read out halfway, the word line selection time is not required and high-speed data reading is possible.

本発明においてはエラー訂正ブロックの128ビットの出力が維持されているため、ワード線を選択した状態でビット線を順次選択し、読み出すことが可能であり、ページモードを適用することが可能となる。同様な原理で、1つの読み出し命令により、内部で自動的に列アドレス(バーストアドレス)を生成して順次データを読出す、バーストモードもサポートできる。   In the present invention, since the 128-bit output of the error correction block is maintained, it is possible to sequentially select and read out the bit lines while the word line is selected, and the page mode can be applied. . Based on the same principle, it is possible to support a burst mode in which a column address (burst address) is automatically generated internally and sequentially read out by one read command.

また、同一ワード線上で、メモリカラムAとメモリカラムBをまたぐマルチビットエラーが生じた場合、メモリカラムAとメモリカラムBは別々に訂正されるので、エラー訂正回路ブッロクでは1ビットの修正しかできなくても、このようなマルチビットフェイルを訂正する事ができる。   In addition, when a multi-bit error occurs across the memory column A and the memory column B on the same word line, the memory column A and the memory column B are corrected separately, so that the error correction circuit block can only correct 1 bit. Even without this, such a multi-bit failure can be corrected.

エラー訂正ブロックと入出力パッドIOとの間にはテスト回路TESTが接続される。TEST回路はエラー訂正回路を無効化する働きをする。メモリブロックの動作をテストする際にはエラー訂正回路を経由しないパスが必要となるが、本回路はNAND・NOR回路などの論理回路によりエラー訂正回路を無効化し、エラー訂正回路を経ないでメモリセルに書き込み・読み出し動作を行うことが可能となる。   A test circuit TEST is connected between the error correction block and the input / output pad IO. The TEST circuit serves to invalidate the error correction circuit. When testing the operation of the memory block, a path that does not pass through the error correction circuit is required. However, this circuit invalidates the error correction circuit with a logic circuit such as a NAND / NOR circuit and does not go through the error correction circuit. It becomes possible to perform writing / reading operations on the cell.

書き込みは、図1の一部を拡大した図2を用いて説明する。書き込み動作は、まず、読み出し動作と同様128ビットの通常データとパリティービット10ビットを読み出してローカルバスLBUSにそれぞれ出力する。読み出されたデータを基に、エラー訂正回路でエラーを訂正して、128ビットを出力する。書き込みデータ生成回路により、書き込みデータ16ビットを128ビットのデータの一部と入れ替え128ビットを出力する。この128ビットを基にパリティービット生成回路により10ビットのパリティービットを生成する。生成された10ビットのパリティービットと128ビットのデータがローカルバスに戻される。しかし、読み出されたデータがローカルバスに残っているため、値が変わった、16ビットの書き込みデータと、10ビットのパリティービット、1ビットの訂正ビットに相当するバスのみ遷移する。   Writing will be described with reference to FIG. 2 which is an enlarged view of a part of FIG. In the write operation, first, the normal data of 128 bits and the parity bit of 10 bits are read out and output to the local bus LBUS as in the read operation. Based on the read data, the error correction circuit corrects the error and outputs 128 bits. The write data generation circuit replaces 16 bits of write data with a part of 128-bit data and outputs 128 bits. Based on these 128 bits, a parity bit generation circuit generates 10 parity bits. The generated 10 parity bits and 128-bit data are returned to the local bus. However, since the read data remains in the local bus, only the bus corresponding to the 16-bit write data, the 10-bit parity bit, and the 1-bit correction bit whose value has changed is changed.

メモリセルへの書き込みは、ラッチ型センスアンプに残っている読み出しデータとローカルバスに入力されたデータの値が異なる場合(16ビットの書き込みデータビットと、10ビットのパリティービット、1ビットの訂正ビット)のみ、ライトアンプが活性化されて書き込みが行われる。   Writing to the memory cell is performed when the read data remaining in the latch type sense amplifier and the value of the data input to the local bus are different (16-bit write data bit, 10-bit parity bit, 1-bit correction bit) Only), the write amplifier is activated and writing is performed.

以上のような構成により書き込み時の電力を低減できる。また、138ビットローカルバスが、読み出しと書込みを共通の配線で実現することで、バス領域をチップ端まで設ける必要がなく面積の増加を低減することができる。   With the configuration as described above, power during writing can be reduced. In addition, since the 138-bit local bus realizes reading and writing with a common wiring, it is not necessary to provide a bus region up to the chip end, and an increase in area can be reduced.

〈実施例2〉
図3は、本発明をSRAMに適用した場合の一実施例を示す回路図である。本半導体製造装置は、単結晶シリコンのような半導体基板に形成される。半導体記憶装置であるECC付きSRAMメモリ200は、複数(本実施例では32個)のメモリマットMATに分割されている。各メモリマットMATは、図4に示す回路110によって構成される。メモリマットMAT8個でひとつのメモリブロック(BLOCK)を構成しており、ブロックの中心には、ローカルバスLBUSが配置されている。
<Example 2>
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an SRAM. The semiconductor manufacturing apparatus is formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon. The SRAM memory 200 with ECC, which is a semiconductor memory device, is divided into a plurality (32 in this embodiment) of memory mats MAT. Each memory mat MAT includes a circuit 110 shown in FIG. Eight memory mats MAT constitute one memory block (BLOCK), and a local bus LBUS is arranged at the center of the block.

本実施例ではローカルバスのバス幅は138ビットである。2つのブロック(BLOCK0、BLOCK1)のローカルバス(LBUS0、LBUS1)が交わる位置には、エラー訂正ブロック145が配置されている。同様に2つのブロック(BLOCK2、BLOCK3)のローカルバス(LBUS2、LBUS3)が交わる位置には、エラー訂正ブロック153がそれぞれ配置されている。エラー訂正ブロック145とエラー訂正ブロック153は、読み出しデータ用グローバルバスGRBUSおよび書き込みデータ用グローバルバスGWBUSによって接続されている。   In this embodiment, the bus width of the local bus is 138 bits. An error correction block 145 is arranged at a position where the local buses (LBUS0, LBUS1) of the two blocks (BLOCK0, BLOCK1) intersect. Similarly, error correction blocks 153 are arranged at positions where local buses (LBUS2, LBUS3) of two blocks (BLOCK2, BLOCK3) intersect. The error correction block 145 and the error correction block 153 are connected by a read data global bus GRBUS and a write data global bus GWBUS.

エラー訂正ブロック145は、エラー訂正回路140、およびパリティービット生成回路130、選択信号138に基づいて、ローカルバスLBUS0とローカルバスLBUS1のどちらかの信号を選択してエラー訂正回路140にデータを転送する2対1選択回路137、選択信号146に基づいてエラー訂正後のデータ142を選択して読み出しデータ用グローバルバスGRBUS0に出力する選択回路144、選択信号141に基づいて書き込みデータWDTを生成する回路143、書き込みデータをローカルバスLBUSに出力する書き込みデータ駆動回路(133、134)より構成されている。   The error correction block 145 selects either the local bus LBUS0 or the local bus LBUS1 based on the error correction circuit 140, the parity bit generation circuit 130, and the selection signal 138, and transfers the data to the error correction circuit 140. A selection circuit 144 that selects the error-corrected data 142 based on the selection signal 146 and outputs it to the read data global bus GRBUS0, and a circuit 143 that generates the write data WDT based on the selection signal 141 The write data drive circuit (133, 134) outputs write data to the local bus LBUS.

2対1選択回路137は、アンド回路(AND1、AND2)とノア回路NOR0およびインバータ回路INV8より構成される選択回路が複数並べられた回路であり、選択信号138により、どちらかのローカルバス(LBUS0、LBUS1)が選択され、データがバス139に出力される。   The 2-to-1 selection circuit 137 is a circuit in which a plurality of selection circuits including an AND circuit (AND1, AND2), a NOR circuit NOR0, and an inverter circuit INV8 are arranged, and one of the local buses (LBUS0) is selected by a selection signal 138. , LBUS1) is selected and the data is output to the bus 139.

エラー訂正回路140は、本実施例では、128ビットのデータおよび10ビットのパリティービットを用いて1ビットのエラーを訂正し、128ビットのデータをバス142に出力する。選択回路144は、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN37、MN38)、およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP37、MP38)、インバータ回路(INV10、INV11)で構成される選択回路が複数配置され、選択信号146により、バス142からの128ビットのデータから、16ビットのデータを選択して読み出しデータ用グローバルバスGRBUS0に出力する。   In this embodiment, the error correction circuit 140 corrects a 1-bit error using 128-bit data and 10-bit parity bits, and outputs 128-bit data to the bus 142. The selection circuit 144 includes a plurality of selection circuits including N-channel MOS transistors (MN37, MN38), P-channel MOS transistors (MP37, MP38), and inverter circuits (INV10, INV11). The 16-bit data is selected from the 128-bit data from the bus 142 and is output to the read data global bus GRBUS0.

書き込みデータ生成回路143は、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN35、MN36)、およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP35、MP36)、インバータ回路INV9で構成されるデータ選択回路が複数配置され、読み出されてエラーが訂正された128ビットのデータ142の内16ビットを、書き込みデータ選択信号141に基づいて、書き込みデータ用グローバルバスGWBUSの16ビットデータと入れ替えて書き込みデータバスWDTに出力する。   In the write data generation circuit 143, a plurality of data selection circuits including N-channel MOS transistors (MN35, MN36), P-channel MOS transistors (MP35, MP36), and an inverter circuit INV9 are arranged, read, and errored. 16 bits of the 128-bit data 142 for which is corrected are replaced with the 16-bit data of the write data global bus GWBUS based on the write data selection signal 141, and output to the write data bus WDT.

パリティービット生成回路130は、128ビットの書き込みデータWDTからエラー訂正に使用される10ビットのパリティービットを生成し書き込み用パリティービットバスHWDTに出力する。書き込みデータをローカルバスに出力する書き込みデータ駆動回路134は、クロックドインバータ回路CKINV4とインバータ回路INV6からなる回路が複数配置されて構成され、書き込みデータWDTおよび書き込み用パリティービットHWDTをローカルバスLBUS0に書き込みデータ制御信号WBC0に基づいて出力する。   The parity bit generation circuit 130 generates 10-bit parity bits used for error correction from the 128-bit write data WDT and outputs them to the write parity bit bus HWDT. The write data drive circuit 134 that outputs write data to the local bus is configured by arranging a plurality of circuits including the clocked inverter circuit CKINV4 and the inverter circuit INV6, and writes the write data WDT and the write parity bit HWDT to the local bus LBUS0. Output based on the data control signal WBC0.

書き込みデータをローカルバスに出力する書き込みデータ駆動回路133は、クロックドインバータ回路CKINV5とインバータ回路INV7からなる回路が複数配置されて構成され、書き込みデータWDTおよび書き込み用パリティービットHWDTをローカルバスLBUS1に書き込みデータ制御信号WBC1に基づいて出力する。   The write data drive circuit 133 that outputs write data to the local bus is configured by a plurality of circuits including a clocked inverter circuit CKINV5 and an inverter circuit INV7, and writes the write data WDT and the write parity bit HWDT to the local bus LBUS1. Output based on the data control signal WBC1.

エラー訂正ブロック145に接続される読み出しデータ用グローバルバスGRBUS0とエラー訂正ブロック153に接続される読み出しデータ用グローバルバスGRBUS1とを、選択信号156に基づいて読み出しデータ用グローバルバスGRBUSに接続する選択回路147は、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN39、MN40)、およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP39、MP40)、インバータ回路INV12で構成されるデータ選択回路が複数配置されて構成される。   A selection circuit 147 that connects the read data global bus GRBUS0 connected to the error correction block 145 and the read data global bus GRBUS1 connected to the error correction block 153 to the read data global bus GRBUS based on the selection signal 156. Is configured by arranging a plurality of data selection circuits including N-channel MOS transistors (MN39, MN40), P-channel MOS transistors (MP39, MP40), and an inverter circuit INV12.

IO出力回路149は、読み出しデータ用グローバルバスGRBUSのデータをIOイネーブル信号IOENに基づいて出力パッドIOに出力する回路であり、クロックドインバータCKINV6およびインバータINV13より構成される回路が複数配置されて構成されている。   The IO output circuit 149 is a circuit that outputs the data of the read data global bus GRBUS to the output pad IO based on the IO enable signal IOEN, and is configured by arranging a plurality of circuits including the clocked inverter CKINV6 and the inverter INV13. Has been.

コントロールブロック160は、アドレス信号ADDおよびチップ選択信号CS、書き込み選択信号/WEから、ワード線をデコードするためのワード線デコード信号WDEC、およびマット(MAT)をデコードするマットデコード信号MDEC、カラムを選択するYスイッチデコード信号YDEC、書き込み選択信号WE、各選択信号(138、141、146)、ATDパルスATDを生成する。続いてマットMAT回路110について図4を用いて説明する。   The control block 160 selects a word line decode signal WDEC for decoding a word line, a mat decode signal MDEC for decoding a mat (MAT), and a column from an address signal ADD, a chip selection signal CS, and a write selection signal / WE. Y switch decode signal YDEC, write selection signal WE, each selection signal (138, 141, 146), and ATD pulse ATD are generated. Next, the mat MAT circuit 110 will be described with reference to FIG.

マット(MAT)は、基本単位ユニット125が複数(本実施例では通常データ128ユニットおよびパリティービット10ユニット、冗長4ユニット)が配置されるアレイブロックと制御回路128により構成される。   The mat (MAT) is configured by an array block in which a plurality of basic unit units 125 (normal data 128 units, parity bit 10 units, redundant 4 units in this embodiment) are arranged and a control circuit 128.

基本単位ユニット125は、2カラムのメモリセルアレイで構成される。データ線(DT0、DB0)には、複数のメモリセルが接続されており、たとえばメモリセルCELL0は、1対のCMOSインバータの入力と出力が互いに接続されて構成されるフリップ・フロップ(Pチャネル型MOSトランジスタ(MP00、MP01)、Nチャネル型トランジスタ(MN00、MN01)で構成される)と、前記フリップ・フロップの記憶ノードN0と記憶ノードN1とをデータ線(DT0、DB0)に接続するNチャネル型MOSトランジスタ(MN03、MN04)とで構成される。   The basic unit 125 is composed of a two-column memory cell array. A plurality of memory cells are connected to the data lines (DT0, DB0). For example, the memory cell CELL0 is a flip-flop (P channel type) configured by connecting the input and output of a pair of CMOS inverters to each other. N channel connecting MOS transistor (MP00, MP01), N channel type transistor (MN00, MN01)), and storage node N0 and storage node N1 of the flip-flop to data line (DT0, DB0) It is composed of type MOS transistors (MN03, MN04).

Nチャネル型MOSトランジスタ(MN03、MN04)のゲート電極には、ワード線SWDが接続される。Pチャネル型MOSトランジスタ(MP00、MP01)はN型ウエルNWELL0上に形成され、Nチャネル型トランジスタ(MN00、MN03)はP型ウエルPWELL0上に形成され、Nチャネル型トランジスタ(MN01、MN04)はP型ウエルPWELL1上に形成される。   A word line SWD is connected to the gate electrodes of the N channel type MOS transistors (MN03, MN04). P-channel MOS transistors (MP00, MP01) are formed on the N-type well NWELL0, N-channel transistors (MN00, MN03) are formed on the P-type well PWELL0, and N-channel transistors (MN01, MN04) are P It is formed on the mold well PWELL1.

N型ウエルとP型ウエルはLOCOS(Local Oxidation of Silicon)又はトレンチアイソレーションにより絶縁が取られる。LOCOS又はトレンチアイソレーションをそれぞれ挟んでP型ウエルPWELL0、N型ウエルNWELL0、P型ウエルPWELL1の順に配置され、N型ウエルが二つのP型ウエルに挟まれた構成をとる。P型とN型ウエルはいずれも半導体基板上に形成された半導体領域である。   The N-type well and the P-type well are insulated by LOCOS (Local Oxidation of Silicon) or trench isolation. A P-type well PWELL0, an N-type well NWELL0, and a P-type well PWELL1 are arranged in this order with LOCOS or trench isolation interposed therebetween, and the N-type well is sandwiched between two P-type wells. Both P-type and N-type wells are semiconductor regions formed on a semiconductor substrate.

2つのP型ウエルを用いない構成のレイアウトではワード線方向に異なる導電型のウエルが配置されないため、ソフトエラーは伝搬されやすい。一方、本構成をとれば、ワード線方向に異なる導電型のウエルが配置され、異なる導電型のウエルの間では絶縁が取られているため、ソフトエラーは伝搬しにくくなっている。   In a layout in which two P-type wells are not used, different conductivity type wells are not arranged in the word line direction, so that soft errors are easily propagated. On the other hand, if this configuration is adopted, wells of different conductivity types are arranged in the word line direction, and insulation is taken between the wells of different conductivity types, so that soft errors are difficult to propagate.

データ線(DT1、DB1)には、複数のメモリセルが接続されており、たとえばメモリセルCELL1は、1対のCMOSインバータの入力と出力が互いに接続されて構成されるフリップ・フロップ(Pチャネル型MOSトランジスタ(MP10、MP11)、Nチャネル型トランジスタ(MN10、MN11)で構成される)と、前記フリップ・フロップの記憶ノードN2と記憶ノードN3とをデータ線(DT1、DB1)に接続するNチャネル型MOSトランジスタ(MN13、MN14)とで構成される。   A plurality of memory cells are connected to the data lines (DT1, DB1). For example, the memory cell CELL1 is a flip-flop (P channel type) configured by connecting the input and output of a pair of CMOS inverters to each other. N-channel connecting MOS transistors (MP10, MP11), N-channel transistors (MN10, MN11)), and storage nodes N2 and N3 of the flip-flop to data lines (DT1, DB1) It is composed of type MOS transistors (MN13, MN14).

Nチャネル型MOSトランジスタ(MN13、MN14)のゲート電極には、サブワード線SWDが接続される。Pチャネル型MOSトランジスタ(MP10、MP11)はN型ウエルNWELL1上に形成され、Nチャネル型トランジスタ(MN10、MN13)はP型ウエルPWELL1上に形成され、Nチャネル型トランジスタ(MN11、MN14)はP型ウエルPWELL2上に形成される。   A sub word line SWD is connected to the gate electrodes of the N channel type MOS transistors (MN13, MN14). The P-channel MOS transistors (MP10, MP11) are formed on the N-type well NWELL1, the N-channel transistors (MN10, MN13) are formed on the P-type well PWELL1, and the N-channel transistors (MN11, MN14) are P It is formed on the mold well PWELL2.

LOCOS又はトレンチアイソレーションをそれぞれ挟んでP型ウエルPWELL1、N型ウエルNWELL1、P型ウエルPWELL2の順に配置され、N型ウエルが二つのP型ウエルに挟まれた構成をとる。尚、転送MOS(MN03、MN04、MN13、MN14)のゲートが同じワード線に接続されたPWELLを共有するメモリセルCELL0、CELL1は予め、異なるアドレス(パリティー)に割り付けられている。   A P-type well PWELL1, an N-type well NWELL1, and a P-type well PWELL2 are arranged in this order with LOCOS or trench isolation interposed therebetween, and the N-type well is sandwiched between two P-type wells. Note that the memory cells CELL0 and CELL1 sharing the PWELL whose gates of the transfer MOSs (MN03, MN04, MN13, and MN14) are connected to the same word line are allocated to different addresses (parity) in advance.

また、基本ユニット125には、センスアンプ回路(CSA)、およびライトアンプ回路(CWA)とイコライズ・プリチャージ回路(CEQ0、CEQ1)およびYスイッチ回路(CYS0、CYS1)が含まれている。また、冗長用シフトスイッチ111、および冗長用デコード回路114も含まれる。   The basic unit 125 includes a sense amplifier circuit (CSA), a write amplifier circuit (CWA), an equalize / precharge circuit (CEQ0, CEQ1), and a Y switch circuit (CYS0, CYS1). A redundancy shift switch 111 and a redundancy decoding circuit 114 are also included.

センスアンプ回路(CSA)は、Pチャネル型MOSトランジスタ(MP27、MP28)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN25、MN26)からなるフリップ・フロップとセンスアンプを活性にするNチャネル型MOSトランジスタMN27からなるラッチ型センスアンプ回路とスイッチ回路(MP25、MP26)から構成される。   The sense amplifier circuit (CSA) includes a flip-flop composed of P-channel MOS transistors (MP27, MP28) and N-channel MOS transistors (MN25, MN26) and a latch composed of an N-channel MOS transistor MN27 that activates the sense amplifier. Type sense amplifier circuit and switch circuit (MP25, MP26).

MOSトランジスタ(MN27、MP25、MP26)のゲート電極には、センスアンプ制御信号SEが接続されている。また、センスアンプの出力信号(ST0、SB0)をプリチャージするために、Pチャネル型MOSトランジスタ(MP29、MP30、MP31)が配置されている。またPチャネル型MOSトランジスタ(MP29、MP30、MP31)のゲート電極にはイコライズ・プリチャージ回路制御信号EQが接続されている。   A sense amplifier control signal SE is connected to the gate electrodes of the MOS transistors (MN27, MP25, MP26). In order to precharge the output signals (ST0, SB0) of the sense amplifier, P-channel MOS transistors (MP29, MP30, MP31) are arranged. An equalize / precharge circuit control signal EQ is connected to the gate electrodes of the P-channel MOS transistors (MP29, MP30, MP31).

クロックドインバータ回路CKINV0は、センスアンプ出力SB0の値をローカルバスLBUSに出力する回路である。クロックドインバータ回路CKINV0は、制御信号(RBC、RBCB)によって制御される。また、クロックドインバータ回路CKINV1はセンスアンプ出力ST0をライトアンプ回路CWAに入力する回路である。クロックドインバータ回路CKINV1は常にアクティブになるように制御信号が固定されている。   The clocked inverter circuit CKINV0 is a circuit that outputs the value of the sense amplifier output SB0 to the local bus LBUS. The clocked inverter circuit CKINV0 is controlled by control signals (RBC, RBCB). The clocked inverter circuit CKINV1 is a circuit that inputs the sense amplifier output ST0 to the write amplifier circuit CWA. The control signal is fixed so that the clocked inverter circuit CKINV1 is always active.

Yスイッチ回路CYS0はデータ線(DT0、DB0)とセンスアンプ回路CSAをつなぐPチャネル型MOSトランジスタ(MP05、MP06)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN05、MN06)からなり、制御信号(YS、YSB)により制御される。Yスイッチ回路CYS1はデータ線(DT1、DB1)とセンスアンプ回路CSAをつなぐPチャネル型MOSトランジスタ(MP15、MP16)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN15、MN16)からなり、制御信号(YS、YSB)により制御される。   The Y switch circuit CYS0 is composed of P-channel MOS transistors (MP05, MP06) and N-channel MOS transistors (MN05, MN06) that connect the data lines (DT0, DB0) and the sense amplifier circuit CSA, and control signals (YS, YSB). Controlled by The Y switch circuit CYS1 is composed of P-channel MOS transistors (MP15, MP16) and N-channel MOS transistors (MN15, MN16) that connect the data lines (DT1, DB1) and the sense amplifier circuit CSA, and control signals (YS, YSB). Controlled by

ライトアンプ回路CWAは、クロックドインバータ回路(CINV2、CINV3)およびインバータ回路(INV0、INV1)、アンド回路AND0、排他的論理和回路XOR0より構成される。制御信号WBCによってローカルバスLBUSの信号が読み出しデータST0と異なる場合のみ、データがデータ線(DT0、DB0)に伝播される。   The write amplifier circuit CWA includes a clocked inverter circuit (CINV2, CINV3), an inverter circuit (INV0, INV1), an AND circuit AND0, and an exclusive OR circuit XOR0. Only when the signal on the local bus LBUS differs from the read data ST0 by the control signal WBC, the data is propagated to the data lines (DT0, DB0).

イコライズ・プリチャージ回路CEQ0は、電源電位VDDとデータ線DT0をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP02と電源電位VDDとデータ線DB0をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP03およびデータ線DT0とデータ線DB0をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP04より構成される。Pチャネル型MOSトランジスタ(MP02、MP03、MP04)のゲート電極には制御信号EQが接続される。   The equalize / precharge circuit CEQ0 includes a P-channel MOS transistor MP02 connecting the power supply potential VDD and the data line DT0, a P-channel MOS transistor MP03 connecting the power supply potential VDD and the data line DB0, and a P connecting the data line DT0 and the data line DB0. The channel type MOS transistor MP04 is used. A control signal EQ is connected to the gate electrodes of the P-channel MOS transistors (MP02, MP03, MP04).

イコライズ・プリチャージ回路CEQ1は、電源電位VDDとデータ線DT1をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP12と電源電位VDDとデータ線DB1をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP13およびデータ線DT1とデータ線DB1をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP14より構成される。Pチャネル型MOSトランジスタ(MP12、MP13、MP14)のゲート電極には制御信号EQが接続される。   The equalize / precharge circuit CEQ1 includes a P-channel MOS transistor MP12 that connects the power supply potential VDD and the data line DT1, a P-channel MOS transistor MP13 that connects the power supply potential VDD and the data line DB1, and a P that connects the data line DT1 and the data line DB1. It is composed of a channel type MOS transistor MP14. A control signal EQ is connected to the gate electrodes of the P-channel MOS transistors (MP12, MP13, MP14).

冗長用シフトスイッチ111は、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN21、MN22、MN23、MN24)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP21、MP22、MP23、MP24)より構成される。冗長用デコード回路114は、インバータ回路INV2およびオア回路OR0により構成される。   The redundancy shift switch 111 includes N-channel MOS transistors (MN21, MN22, MN23, MN24) and P-channel MOS transistors (MP21, MP22, MP23, MP24). The redundancy decoding circuit 114 includes an inverter circuit INV2 and an OR circuit OR0.

通常時は、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN21、MN23)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP21、MP23)がオンし、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN22、MN24)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP22、MP24)がオフしており、データ線(DT0、DB0、DT1、DB1)のデータが、センスアンプCSAに入力される。   Under normal conditions, the N-channel MOS transistors (MN21, MN23) and the P-channel MOS transistors (MP21, MP23) are turned on, and the N-channel MOS transistors (MN22, MN24) and the P-channel MOS transistors (MP22, MP24) Is off, and the data on the data lines (DT0, DB0, DT1, DB1) is input to the sense amplifier CSA.

しかし、たとえば基本ユニット125のメモリセルに不良があった場合は、シフト選択信号126により、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN21、MN23)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP21、MP23)がオフし、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN22、MN24)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP22、MP24)がオンして、センスアンプCSAは、冗長用シフト信号線(RSTR、RSBR)により、右隣の基本ユニットのデータ線と接続される。   However, for example, if the memory cell of the basic unit 125 is defective, the shift selection signal 126 turns off the N channel type MOS transistors (MN21, MN23) and the P channel type MOS transistors (MP21, MP23), and the N channel type. The type MOS transistors (MN22, MN24) and the P-channel type MOS transistors (MP22, MP24) are turned on, and the sense amplifier CSA is connected to the data line of the basic unit on the right side by the redundant shift signal lines (RSTR, RSBR). Connected.

また、冗長シフトイネーブル信号RDECRがHIGHレベルとなり、基本ユニット125より右側の基本ユニットは同様にシフトする。また、左側にある基本ユニットのメモリセルに不良が生じた場合には、冗長シフトイネーブル信号RDECLがHIGHレベルとなり、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN21、MN23)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP21、MP23)がオフし、Nチャネル型MOSトランジスタ(MN22、MN24)およびPチャネル型MOSトランジスタ(MP22、MP24)がオンして、データ線(DT0、DB0、DT1、DB1)のデータが冗長用シフト信号線(RSTL、RSBL)により左隣のセンスアンプに接続され、センスアンプCSAは、冗長用シフト信号線(RSTR、RSBR)により、右隣の基本ユニットのデータ線と接続される。   Further, the redundant shift enable signal RDECR becomes HIGH level, and the basic unit on the right side of the basic unit 125 is similarly shifted. When a defect occurs in the memory cell of the basic unit on the left side, the redundant shift enable signal RDECL becomes HIGH level, and the N channel type MOS transistors (MN21, MN23) and the P channel type MOS transistors (MP21, MP23). Is turned off, the N-channel MOS transistors (MN22, MN24) and the P-channel MOS transistors (MP22, MP24) are turned on, and the data on the data lines (DT0, DB0, DT1, DB1) is transferred to the redundant shift signal line ( (RSTL, RSBL) is connected to the left adjacent sense amplifier, and the sense amplifier CSA is connected to the data line of the right adjacent basic unit by a redundant shift signal line (RSTR, RSBR).

また、同様に冗長用シフトイネーブル信号RDECRがHIGHレベルとなり、基本ユニット125より右側の基本ユニットも同様にシフトする。138ビット幅のデータを読み出すため、従来のように別マットをアクセスするより、上記のようなシフト型欠陥救済回路が有効となる。   Similarly, the redundancy shift enable signal RDECR becomes HIGH level, and the basic unit on the right side of the basic unit 125 is similarly shifted. Since the 138-bit width data is read, the shift type defect relief circuit as described above is more effective than accessing another mat as in the prior art.

次に読み出し動作を行う場合について図5の動作波形を用いて説明する。チップ選択信号CSが“H”になるかアドレスADDが遷移すると、ATDパルスが生成され読み出し動作が開始される。マットデコード信号MDECにより選択されたマット(MAT)のイコライズ・プリチャージ制御信号EQがLOWレベルとなり、データ線(DT、DB)のプリチャージ・イコライズが行われる。またこのときワード線SWDは全てオフとなる。   Next, a case where a read operation is performed will be described with reference to operation waveforms in FIG. When the chip selection signal CS becomes “H” or the address ADD transitions, an ATD pulse is generated and a read operation is started. The equalize / precharge control signal EQ of the mat (MAT) selected by the mat decode signal MDEC becomes the LOW level, and the precharge / equalize of the data lines (DT, DB) is performed. At this time, all the word lines SWD are turned off.

プリチャージ・イコライズ終了後、ワード線デコード信号WDECに基づいて、選択されたワード線SWDがオンし、データ線(DT、DB)に電位差が生じる。また、Yスイッチデコード信号YDECにより生成されるYスイッチ制御信号(YS、YSB)により、データ線(DT0、DB0)あるいはデータ線(DT1、DB1)のいずれかが、センスアンプ回路CSAに接続される。その後、センスアンプ制御信号SEをHIGHレベルにして、センスアンプを活性化させ、読み出しデータ制信号(RBC、RBCB)によって、データがローカルバスLBUSに出力される。   After precharge / equalization is completed, the selected word line SWD is turned on based on the word line decode signal WDEC, and a potential difference is generated between the data lines (DT, DB). Further, either the data line (DT0, DB0) or the data line (DT1, DB1) is connected to the sense amplifier circuit CSA by the Y switch control signal (YS, YSB) generated by the Y switch decode signal YDEC. . Thereafter, the sense amplifier control signal SE is set to a HIGH level to activate the sense amplifier, and data is output to the local bus LBUS by read data control signals (RBC, RBCB).

ローカルバスLBUSに出力されるデータは、通常データ128ビットとパリティービット10ビットである。ローカルバスLBUSに出力されたデータは、選択回路137を通り、エラー訂正回路140に入力され、エラーが訂正されて、128ビットのデータがデータバス142に出力される。さらに選択回路145により16ビットのデータが選択され、読み出しデータ用グローバルバスGRBUS0に出力され、選択回路147を通って、IO出力回路149に入力されIOイネーブル信号IOENにより、出力パッドIOに出力される。   The data output to the local bus LBUS is 128 bits of normal data and 10 bits of parity bits. The data output to the local bus LBUS passes through the selection circuit 137, is input to the error correction circuit 140, the error is corrected, and 128-bit data is output to the data bus 142. Further, 16-bit data is selected by the selection circuit 145, output to the read data global bus GRBUS0, input to the IO output circuit 149 through the selection circuit 147, and output to the output pad IO by the IO enable signal IOEN. .

データバス142には、センスアンプに保持されているデータが出力されつづけるため、出力されている128ビットのうち別の16ビットを出力パッドIOに出力するように、次のサイクルでアドレスADDが変化した場合、メモリセルにアクセスすることなく選択信号146を切り替えるだけで、通常のアクセスより高速にデータを出力できる。   Since the data held in the sense amplifier continues to be output to the data bus 142, the address ADD changes in the next cycle so that another 16 bits of the output 128 bits are output to the output pad IO. In this case, data can be output at a higher speed than normal access by simply switching the selection signal 146 without accessing the memory cell.

また、メモリセル(CELL0、CELL1)はP型ウエルPWELL1を共有しており、PWELL1にα線が入射した場合、メモリセルCELL0とメモリセルCELL1は同時にデータが反転する可能性がある。しかし、同一のP型ウエルを共有するメモリセルCELL0とメモリセルCELL1は予め異なるアドレス(パリティー)に割り付けられ、同時にアクセスしないために、1ビットしか訂正できないエラー訂正回路でも訂正できる。   Further, the memory cells (CELL0, CELL1) share the P-type well PWELL1, and when α rays are incident on the PWELL1, the data in the memory cell CELL0 and the memory cell CELL1 may be inverted at the same time. However, since the memory cell CELL0 and the memory cell CELL1 sharing the same P-type well are allocated in advance to different addresses (parity) and are not accessed at the same time, an error correction circuit capable of correcting only one bit can be corrected.

また、P型ウエルPWELL0とP型ウエルPWELL1は、N型ウエルNWELL0で分離されており、P型ウエルPWELL1に入射したα線がP型ウエルPWELL0に影響を与えることはなく、そのためメモリセルCELL0の左側にあるメモリセルのデータに影響を与えることはない。このように、同一のP型ウエルを共有しないメモリセルCELLは同時にフェイルする可能性が小さく、同時に読み出しても問題ない。   Further, the P-type well PWELL0 and the P-type well PWELL1 are separated by the N-type well NWELL0, and the α ray incident on the P-type well PWELL1 does not affect the P-type well PWELL0, and therefore, the memory cell CELL0 The data of the memory cell on the left side is not affected. Thus, the memory cells CELL that do not share the same P-type well are less likely to fail at the same time, and there is no problem if they are read simultaneously.

本発明においては読み出し動作を1サイクルで行うことが出来る。1サイクルとはアドレスが変化してから次に変わるまでの期間をいう。視点を変えれば、ワード線SWDの立ち上がり(立ち下がり)から次の立ち上がり(立ち下がり)までの期間であるといえる。   In the present invention, the read operation can be performed in one cycle. One cycle refers to the period from the address change to the next change. From another viewpoint, it can be said that this is the period from the rise (fall) of the word line SWD to the next rise (fall).

次に書き込み動作を行う場合について図6の動作波形を用いて説明する。
チップ選択信号CSが“H”になるかアドレスが遷移と、ATDパルスが生成され読み出し動作が開始される。マットデコード信号MDECにより選択されたマット(MAT)のイコライズ・プリチャージ制御信号EQがLOWレベルとなり、データ線(DT、DB)のプリチャージ・イコライズが行われる。またこのときワード線SWDは全てオフとなる。
Next, a case where a write operation is performed will be described with reference to operation waveforms in FIG.
When the chip selection signal CS becomes “H” or the address transitions, an ATD pulse is generated and a read operation is started. The equalize / precharge control signal EQ of the mat (MAT) selected by the mat decode signal MDEC becomes the LOW level, and the precharge / equalize of the data lines (DT, DB) is performed. At this time, all the word lines SWD are turned off.

プリチャージ・イコライズ終了後、ワードデコード信号WDECに基づいて、選択されたワード線SWDがオンし、データ線(DT、DB)に電位差が生じる。また、Yスイッチデコード信号YDECにより生成されるYスイッチ制御信号(YS、YSB)により、データ線(DT0、DB0)あるいはデータ線(DT1、DB1)のいずれかが、センスアンプ回路CSAに接続されている。   After precharge / equalization is completed, the selected word line SWD is turned on based on the word decode signal WDEC, and a potential difference is generated between the data lines (DT, DB). Also, either the data line (DT0, DB0) or the data line (DT1, DB1) is connected to the sense amplifier circuit CSA by the Y switch control signal (YS, YSB) generated by the Y switch decode signal YDEC. Yes.

その後、センスアンプ制御信号SEをHIGHレベルにして、センスアンプを活性化させ、読み出しデータ制御信号(RBC、RBCB)によって、データがローカルバスLBUSに出力される。   Thereafter, the sense amplifier control signal SE is set to the HIGH level to activate the sense amplifier, and data is output to the local bus LBUS by the read data control signals (RBC, RBCB).

ローカルバスLBUSに出力されるデータは、通常データ128ビットとパリティービット10ビットである。ローカルバスLBUSに出力されたデータは、選択回路137を通り、エラー訂正回路140に入力され、エラーが訂正された128ビットのデータがデータバス142に出力される。出力されたデータは書き込みデータ生成回路143に入力される。   The data output to the local bus LBUS is 128 bits of normal data and 10 bits of parity bits. The data output to the local bus LBUS passes through the selection circuit 137, is input to the error correction circuit 140, and 128-bit data with the error corrected is output to the data bus 142. The output data is input to the write data generation circuit 143.

また、16ビットの書き込みデータが入力パッドIOより書き込みデータ用グローバルバスGWBUSを通って書き込みデータ生成回路143に入力されている。選択信号141に基づいて、エラー訂正されたデータの一部(16ビット)が16ビットの書き込みデータ用グローバルバスGWBUSのデータと入れ替えられ、書き込みデータWDTとして出力される。   Further, 16-bit write data is input from the input pad IO to the write data generation circuit 143 through the write data global bus GWBUS. Based on the selection signal 141, part of the error-corrected data (16 bits) is replaced with 16-bit write data global bus GWBUS and output as write data WDT.

書き込みデータWDTは、128ビットのデータであり、パリティービット生成回路130によって、10ビットのパリティービットが生成される。生成されたパリティービットHWDTおよび書き込みデータWDTは、書き込みデータ駆動回路133により、書き込みデータ制御信号WBC0によってローカルバスLBUSに戻される。ローカルバスには読み出されたデータが残っているため、値が変化したデータ(入力パッドIOからの書き込みデータ16ビット、パリティービット10ビット、エラー訂正された1ビット)に対応するローカルバスLBUSの値のみが変化する。   The write data WDT is 128-bit data, and the parity bit generation circuit 130 generates 10-bit parity bits. The generated parity bit HWDT and write data WDT are returned to the local bus LBUS by the write data drive circuit 133 by the write data control signal WBC0. Since the read data remains in the local bus, the local bus LBUS corresponding to the data whose value has changed (write data 16 bits from the input pad IO, parity bit 10 bits, error-corrected 1 bit) Only the value changes.

ライトアンプ回路CWAは、書き込みデータ制御信号WBCによって活性化され、また読み出したデータはラッチ型センスアンプCSAに保持されている。保持されている読み出しデータと異なるデータがローカルバスLBUSに存在する場合(入力パッドIOからの書き込みデータ16ビット、パリティービット10ビット、エラー訂正された1ビットに対応)のみデータ線(DT、DB)にデータが入力され、メモリセルCELLにデータが書き込まれる。   The write amplifier circuit CWA is activated by the write data control signal WBC, and the read data is held in the latch type sense amplifier CSA. Data line (DT, DB) only when data different from the read data held exists in the local bus LBUS (corresponding to 16 bits of write data from the input pad IO, 10 bits of parity, 1 bit corrected for errors) Is input to the memory cell CELL.

このように、データに変化のない場合にはローカルバスLBUSおよびデータ線が遷移しないために消費電力を低減できる。また、ローカルバスLBUSに戻されるデータ全てをメモリセルCELLに書き込んでもよい。本発明においては書き込み動作を1サイクルで行うことが出来る。1サイクルとはアドレスが変化してから次に変わるまでの期間をいう。視点を変えれば、ワード線SWDの立ち上がり(立ち下がり)から次の立ち上がり(立ち下がり)までの期間であるといえる。   In this way, when there is no change in data, the local bus LBUS and the data line do not transition, so that power consumption can be reduced. Further, all data returned to the local bus LBUS may be written to the memory cell CELL. In the present invention, the write operation can be performed in one cycle. One cycle refers to the period from the address change to the next change. From another viewpoint, it can be said that this is the period from the rise (fall) of the word line SWD to the next rise (fall).

〈実施例3〉
実施例2で示したシフト型欠陥救済回路付きメモリマットMATは、図7及び図8に示したような電流救済回路を加えた回路210に置きかえることも可能である。図7と図8はAA’を境界としてつなぎ合わせたものである。
<Example 3>
The memory mat MAT with shift type defect relief circuit shown in the second embodiment can be replaced with a circuit 210 to which a current relief circuit as shown in FIGS. 7 and 8 is added. 7 and 8 are joined together with AA ′ as a boundary.

マットMAT回路210について図7及び図8を用いて説明する。マット(MAT)は、基本単位セットSETが複数配置されるアレイブッロクと制御回路212、救済セットSETを指定するデコーダ回路213により構成される。   The mat MAT circuit 210 will be described with reference to FIGS. The mat (MAT) includes an array block in which a plurality of basic unit sets SET are arranged, a control circuit 212, and a decoder circuit 213 that specifies a repair set SET.

基本単位セットSETは、複数のユニットUNIT(本実施例では4ユニット(UNIT0、UNIT1、UNIT2、UNIT3)と制御回路SETCNTで構成される。ユニットUNITは複数列のメモリセルアレイ(本実施例では2列)とメモリセル給電回路211、イコライズ・プリチャージ回路(CEQ0、CEQ1)、カラムスイッチ(CRYS0、CRYS1)、センスアンプCSA、ライトアンプCWAより構成される。   The basic unit set SET includes a plurality of units UNIT (in this embodiment, 4 units (UNIT0, UNIT1, UNIT2, UNIT3) and a control circuit SETCNT. The unit UNIT includes a plurality of columns of memory cell arrays (in this embodiment, 2 columns). ), A memory cell power supply circuit 211, an equalize / precharge circuit (CEQ0, CEQ1), a column switch (CRYS0, CRYS1), a sense amplifier CSA, and a write amplifier CWA.

データ線(DT0、DB0)には、複数のメモリセルCELLが接続されており、たとえばメモリセルCELL0は、1対のCMOSインバータの入力と出力が互いに接続されて構成されるフリップ・フロップ(Pチャネル型MOSトランジスタ(MP00、MP01)、Nチャネル型トランジスタ(MN00、MN01)で構成される)と、前記フリップ・フロップの記憶ノードN0と記憶ノードN1とをデータ線(DT0、DB0)に接続するNチャネル型MOSトランジスタ(MN03、MN04)とで構成される。Nチャネル型MOSトランジスタ(MN03、MN04)のゲート電極には、ワード線SWDが接続される。   A plurality of memory cells CELL are connected to the data lines (DT0, DB0). For example, the memory cell CELL0 is a flip-flop (P channel) configured by connecting the input and output of a pair of CMOS inverters to each other. N-type MOS transistors (MP00, MP01), N-channel type transistors (MN00, MN01)), and the flip-flop storage node N0 and storage node N1 are connected to a data line (DT0, DB0). It is composed of channel type MOS transistors (MN03, MN04). A word line SWD is connected to the gate electrodes of the N channel type MOS transistors (MN03, MN04).

データ線(DT1、DB1)には、複数のメモリセルCELLが接続されており、たとえばメモリセルCELL1は、1対のCMOSインバータの入力と出力が互いに接続されて構成されるフリップ・フロップ(Pチャネル型MOSトランジスタ(MP10、MP11)、Nチャネル型トランジスタ(MN10、MN11)で構成される)と、前記フリップ・フロップの記憶ノードN2と記憶ノードN3とをデータ線(DT1、DB1)に接続するNチャネル型MOSトランジスタ(MN13、MN14)とで構成される。Nチャネル型MOSトランジスタ(MN13、MN14)のゲート電極には、サブワード線SWDが接続される。   A plurality of memory cells CELL are connected to the data lines (DT1, DB1). For example, the memory cell CELL1 is a flip-flop (P channel) configured by connecting the input and output of a pair of CMOS inverters to each other. N-type MOS transistors (MP10, MP11), N-channel type transistors (MN10, MN11), and the flip-flop storage nodes N2 and N3 are connected to data lines (DT1, DB1). It is composed of channel type MOS transistors (MN13, MN14). A sub word line SWD is connected to the gate electrodes of the N channel type MOS transistors (MN13, MN14).

センスアンプ回路(CSA)は、Pチャネル型MOSトランジスタ(MP27、MP28)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN25、MN26)からなるフリップ・フロップとセンスアンプ活性を制御するNチャネル型MOSトランジスタMN27からなるラッチ型センスアンプ回路とスイッチ回路(MP25、MP26)から構成される。MOSトランジスタ(MN27、MP25、MP26)のゲート電極には、センスアンプ制御信号SEが接続されている。   The sense amplifier circuit (CSA) includes a flip-flop composed of P-channel MOS transistors (MP27, MP28) and N-channel MOS transistors (MN25, MN26) and a latch composed of an N-channel MOS transistor MN27 for controlling the sense amplifier activity. Type sense amplifier circuit and switch circuit (MP25, MP26). A sense amplifier control signal SE is connected to the gate electrodes of the MOS transistors (MN27, MP25, MP26).

また、センスアンプの出力信号(ST0、SB0)をプリチャージするために、Pチャネル型MOSトランジスタ(MP29、MP30、MP31)が配置されている。またPチャネル型MOSトランジスタ(MP29、MP30、MP31)のゲート電極にはイコライズ・プリチャージ回路制御信号EQが接続されている。   In order to precharge the output signals (ST0, SB0) of the sense amplifier, P-channel MOS transistors (MP29, MP30, MP31) are arranged. An equalize / precharge circuit control signal EQ is connected to the gate electrodes of the P-channel MOS transistors (MP29, MP30, MP31).

クロックドインバータ回路CKINV0は、センスアンプ出力SB0の値をローカルバスLBUSに出力する回路である。クロックドインバータ回路CKINV0は、制御信号(RBC、RBCB)によって制御される。また、クロックドインバータ回路CKINV1はセンスアンプ出力ST0に接続されている。クロックドインバータ回路CKINV1は常にアクティブになるように制御信号が固定されている。   The clocked inverter circuit CKINV0 is a circuit that outputs the value of the sense amplifier output SB0 to the local bus LBUS. The clocked inverter circuit CKINV0 is controlled by control signals (RBC, RBCB). The clocked inverter circuit CKINV1 is connected to the sense amplifier output ST0. The control signal is fixed so that the clocked inverter circuit CKINV1 is always active.

カラムスイッチ回路CRYS0はデータ線(DT0、DB0)とセンスアンプ回路CSAをつなぐPチャネル型MOSトランジスタ(MP50、MP52)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN50、MN52)からなり、制御信号(NYAT、NYAB)により制御される正常スイッチと、データ線(DT0、DB0)と隣のセット(SET(n+1))内のセンスアンプ回路CSAをつなぐPチャネル型MOSトランジスタ(MP51、MP53)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN51、MN53)からなり、制御信号(RYAT、RYAB)により制御される救済スイッチより構成される。   The column switch circuit CRYS0 includes P-channel MOS transistors (MP50, MP52) and N-channel MOS transistors (MN50, MN52) that connect the data lines (DT0, DB0) and the sense amplifier circuit CSA, and control signals (NYAT, NYAB). , A P-channel MOS transistor (MP51, MP53) and an N-channel MOS transistor (MP53) that connect the data line (DT0, DB0) and the sense amplifier circuit CSA in the adjacent set (SET (n + 1)). MN51, MN53), and is composed of relief switches controlled by control signals (RYAT, RYAB).

つまり、2つのセットSET(n、n+1)の第1データ線対(DT,DB)と第2データ線対(DT,DB)にはそれぞれ第1と第2センスアンプ(CSA)が接続されているにもかかわらず、カラムスイッチ回路(CRYS)により第1データ線対の出力か第2データ線対の出力の一方を選択して第1センスアンプに入力する構成をとる。第1データ線対の出力が選択されるのはシフトする方向の手前(n−1)又は自己のセット(n)内に不良がない時であり、第2データ線対の出力が選択されるのはシフトする方向の手前(n−1)又は自己のセット(n)内に不良があった場合である。   That is, the first and second sense amplifiers (CSA) are connected to the first data line pair (DT, DB) and the second data line pair (DT, DB) of the two sets SET (n, n + 1), respectively. Nevertheless, the column switch circuit (CRYS) selects either the output of the first data line pair or the output of the second data line pair and inputs it to the first sense amplifier. The output of the first data line pair is selected when there is no defect immediately before the shift direction (n-1) or in its own set (n), and the output of the second data line pair is selected. The case where there is a defect in the front (n-1) in the shifting direction or in its own set (n).

カラムスイッチ回路CRYS1はデータ線(DT1、DB1)とセンスアンプ回路CSAをつなぐPチャネル型MOSトランジスタ(MP60、MP62)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN60、MN62)からなり、制御信号(NYBT、NYBB)により制御される正常スイッチと、データ線(DT1、DB1)と隣のセット(SET(n+1))内のセンスアンプ回路CSAをつなぐPチャネル型MOSトランジスタ(MP61、MP63)とNチャネル型MOSトランジスタ(MN61、MN63)からなり、制御信号(RYBT、RYBB)により制御される救済スイッチより構成される。   The column switch circuit CRYS1 is composed of P channel type MOS transistors (MP60, MP62) and N channel type MOS transistors (MN60, MN62) that connect the data lines (DT1, DB1) and the sense amplifier circuit CSA, and control signals (NYBT, NYBB). , A P-channel MOS transistor (MP61, MP63) and an N-channel MOS transistor (MP63) that connect the data line (DT1, DB1) and the sense amplifier circuit CSA in the adjacent set (SET (n + 1)). MN61, MN63), and is composed of relief switches controlled by control signals (RYBT, RYBB).

ライトアンプ回路CWAは、クロックドインバータ回路(CINV2、CINV3)およびインバータ回路(INV1)より構成される。制御信号WBCによってデータがデータ線(DT0、DB0)またはデータ線(DT1、DB1)に伝播される。   The write amplifier circuit CWA includes a clocked inverter circuit (CINV2, CINV3) and an inverter circuit (INV1). Data is propagated to the data lines (DT0, DB0) or the data lines (DT1, DB1) by the control signal WBC.

イコライズ・プリチャージ回路CEQ0は、電源電位VDDとデータ線DT0をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP02と電源電位VDDとデータ線DB0をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP03およびデータ線DT0とデータ線DB0をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP04より構成される。Pチャネル型MOSトランジスタ(MP02、MP03、MP04)のゲート電極には制御信号EQが接続される。   The equalize / precharge circuit CEQ0 includes a P-channel MOS transistor MP02 connecting the power supply potential VDD and the data line DT0, a P-channel MOS transistor MP03 connecting the power supply potential VDD and the data line DB0, and a P connecting the data line DT0 and the data line DB0. The channel type MOS transistor MP04 is used. A control signal EQ is connected to the gate electrodes of the P-channel MOS transistors (MP02, MP03, MP04).

イコライズ・プリチャージ回路CEQ1は、電源電位VDDとデータ線DT1をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP12と電源電位VDDとデータ線DB1をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP13およびデータ線DT1とデータ線DB1をつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP14より構成される。Pチャネル型MOSトランジスタ(MP12、MP13、MP14)のゲート電極には制御信号EQが接続される。   The equalizing / precharging circuit CEQ1 includes a P-channel MOS transistor MP12 that connects the power supply potential VDD and the data line DT1, a P-channel MOS transistor MP13 that connects the power supply potential VDD and the data line DB1, and a P that connects the data line DT1 and the data line DB1. It is composed of a channel type MOS transistor MP14. A control signal EQ is connected to the gate electrodes of the P-channel MOS transistors (MP12, MP13, MP14).

メモリセル給電回路211は、電源電位VDDとメモリセルの電源線VDDMとをつなぐPチャネル型MOSトランジスタMP50で構成される。Pチャネル型MOSトランジスタMP50のゲート電極にはメモリセルへの電圧給電を制御する信号PWROFFが接続される。尚、本実施例ではメモリセル給電回路211を高電位側の電源電位VDDとメモリセル内のPチャネル型MOSトランジスタ(MP00,MP01,MP10,MP11)のソース側に供給される電源線VDDMとの間に接続したが、低電位側の電源電位(接地電位)とメモリセル内の駆動Nチャネル型MOSトランジスタ(MN00,MN01,MN10,MN11)のソース側に供給される線との間に設けてもよい。   The memory cell power supply circuit 211 includes a P-channel MOS transistor MP50 that connects the power supply potential VDD and the power supply line VDDM of the memory cell. A signal PWROFF for controlling voltage supply to the memory cell is connected to the gate electrode of the P-channel MOS transistor MP50. In this embodiment, the memory cell power supply circuit 211 is connected between the power supply potential VDD on the high potential side and the power supply line VDDM supplied to the source side of the P-channel MOS transistors (MP00, MP01, MP10, MP11) in the memory cell. It is connected between the power supply potential (ground potential) on the low potential side and the line supplied to the source side of the drive N-channel MOS transistors (MN00, MN01, MN10, MN11) in the memory cell. Also good.

この際メモリセル給電回路はNチャネル型MOSトランジスタで構成され、インバータINV24は不要となり、ナンドゲートNAND4の出力をそのまま受ける。また、面積の増加となるが、確実に電流リークを遮断するためには、高電位側及び低電位側両方にメモリセル給電回路を設けることもできる。   At this time, the memory cell power supply circuit is composed of an N-channel MOS transistor, and the inverter INV24 is not required, and the output of the NAND gate NAND4 is received as it is. Further, although the area is increased, in order to reliably block current leakage, a memory cell power supply circuit can be provided on both the high potential side and the low potential side.

メモリセル内の消費電力を抑えるため、メモリセルの動作電位を供給する線と電源線との間にソース・ドレイン経路を有するMOSトランジスタからなるスイッチを設け、スタンバイ(非選択)時に遮断(オフ状態に)する構成を取る場合には、スイッチを設けていない電源線との間にメモリセル給電回路を設け、スイッチを形成するMOSトランジスタと異なる導電型のMOSトランジスタを用いることになる。   In order to reduce the power consumption in the memory cell, a switch consisting of a MOS transistor having a source / drain path is provided between the power supply line and the line that supplies the operating potential of the memory cell. In the case of adopting the configuration of (1), a memory cell power supply circuit is provided between the power supply line not provided with a switch, and a MOS transistor having a conductivity type different from that of the MOS transistor forming the switch is used.

スタンバイ時に遮断させるためのスイッチには面積効率の関係上、低電位側の電源電位(接地電位)とメモリセル内の駆動MOSトランジスタとの間にソース・ドレイン経路を設けたNチャネル型MOSトランジスタを取る構成が多い。そのため、低電位側の電源電位とメモリセル内の駆動MOSトランジスタとの間にメモリセル給電回路を設けると、直列に2段のMOSトランジスタが挿入されることになり、メモリセルの動作速度が抑えられる恐れがあるため、高電位側とメモリセル内の負荷MOSトランジスタとの間にメモリセル給電回路を設ける本実施例の構成を取ることが有利となる。   An N-channel MOS transistor in which a source / drain path is provided between a power supply potential (ground potential) on the low potential side and a driving MOS transistor in the memory cell is considered as a switch for shutting off at the time of standby because of area efficiency. There are many configurations to take. Therefore, if a memory cell power supply circuit is provided between the power supply potential on the low potential side and the driving MOS transistor in the memory cell, two stages of MOS transistors are inserted in series, and the operation speed of the memory cell is suppressed. Therefore, it is advantageous to adopt the configuration of this embodiment in which a memory cell power supply circuit is provided between the high potential side and the load MOS transistor in the memory cell.

制御回路SETCNTは、救済セットSETを指定するデコーダ回路213からのデコード信号(RDEC0、RDEC1、REN)をデコードするナンド回路NAND4と、ナンド回路NAND4の出力とセットSET(n+1)がシフトしたことを示す信号RDECRとのアンドをとってセットSET(n−1)に伝える信号RDECLを生成する回路AND1と、ナンド回路NAND4の出力を反転させて電流救済信号PWROFFを生成するインバータ回路INV24と、信号RDECRを反転させる回路INV26と、イコライズを電流救済時中止するオア回路OR1と、救済情報とY選択信号(YSA、YSB)を基にカラムスイッチ回路(CRYS0、CRYS1)を制御する回路(NAND20、NAND21、NAND22、NAND23、INV20、INV21、INV22、INV23)より構成される。   The control circuit SETCNT indicates that the NAND circuit NAND4 that decodes the decode signals (RDEC0, RDEC1, and REN) from the decoder circuit 213 that specifies the repair set SET, and the output of the NAND circuit NAND4 and the set SET (n + 1) are shifted. A circuit AND1 that generates a signal RDECL that is ANDed with the signal RDECR and is transmitted to the set SET (n−1), an inverter circuit INV24 that generates a current relief signal PWROFF by inverting the output of the NAND circuit NAND4, and a signal RDECR A circuit (NAND20, NAND21, NAND2) for controlling the column switch circuit (CRYS0, CRYS1) based on the circuit INV26 for inverting, the OR circuit OR1 for stopping equalization at the time of current relief, and the relief information and the Y selection signals (YSA, YSB) , NAND23, INV20, INV21, INV22, INV23) composed of.

制御回路212は基本クロックATD、マットデコード信号MDEC、ワード線デコード信号WDEC、Yスイッチデコード信号YDEC、書き込み選択信号WEを基に制御信号(SWD、EQ、SE、RBC、RBCB、WBC、WBCBYSA、YSB)を生成する。   The control circuit 212 controls the control signals (SWD, EQ, SE, RBC, RBCB, WBC, WBCBYSA, YSB) based on the basic clock ATD, the mat decode signal MDEC, the word line decode signal WDEC, the Y switch decode signal YDEC, and the write selection signal WE. ) Is generated.

救済セットSETを指定するデコーダ回路213は、ヒューズFUSEからの信号を基にデコード回路Decodeによりデコードし信号(RDEC0、RDEC1、REN)を生成する。   The decoder circuit 213 for designating the repair set SET decodes the decoding circuit Decode based on the signal from the fuse FUSE to generate signals (RDEC0, RDEC1, REN).

たとえばセットSET(n)のメモリセルに不良があった場合は、ナンド回路NAND4の出力がローレベル“L”となり、セットSET(n)内のカラムスイッチ回路(CRYS0、CRYS1)のMOSトランジスタすべてがオフし、またイコライズ・プリチャージ回路(CEQ0、CEQ1)の全てのトランジスタがオフし、メモリセル給電用Pチャネル型MOSトランジスタ(MP50)もオフする。この結果セットSET(n)内のメモリセルには給電がなくなり、欠陥不良による電流リークが流れなくなる。   For example, when a memory cell in the set SET (n) is defective, the output of the NAND circuit NAND4 becomes low level “L”, and all the MOS transistors of the column switch circuits (CRYS0, CRYS1) in the set SET (n) In addition, all transistors of the equalize / precharge circuits (CEQ0, CEQ1) are turned off, and the memory cell power supply P-channel MOS transistor (MP50) is also turned off. As a result, power is not supplied to the memory cells in the set SET (n), and current leakage due to defective defects does not flow.

またカラムスイッチが遮断されているため、アクセスも不可となる。セットSET(n)内のセンスアンプ回路CSAおよびライトアンプ回路CWAは、冗長シフトイネーブル信号RDECRがLOWレベルとなり、SET(n−1)内のメモリセルに接続される。また、セットSER(n−1)内のセンスアンプ回路CSAおよびライトアンプ回路CWAは、セットSER(n−2)内のメモリセルに接続される。このように、セットSET(n−1)より左側のセットも同様にシフトする。読み出しおよび書きこみ動作に関しては、実施例2の場合と同一である。   Also, access is not possible because the column switch is shut off. In the sense amplifier circuit CSA and the write amplifier circuit CWA in the set SET (n), the redundant shift enable signal RDECR becomes LOW level and is connected to the memory cells in the SET (n−1). Further, the sense amplifier circuit CSA and the write amplifier circuit CWA in the set SER (n−1) are connected to the memory cells in the set SER (n−2). Thus, the set on the left side of the set SET (n−1) is similarly shifted. Read and write operations are the same as those in the second embodiment.

本願発明は、半導体記憶装置、特にSRAM、システムLSIに搭載されるオンチップメモリに利用することができる。   The present invention can be used for an on-chip memory mounted on a semiconductor memory device, particularly an SRAM or a system LSI.

実施例1に係わる半導体装置集積回路の回路図。1 is a circuit diagram of a semiconductor device integrated circuit according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係わる半導体装置集積回路の回路図。1 is a circuit diagram of a semiconductor device integrated circuit according to Embodiment 1. FIG. 実施例2に係わる半導体装置集積回路の回路図。6 is a circuit diagram of a semiconductor device integrated circuit according to Embodiment 2. FIG. 実施例2に係わる半導体装置集積回路の回路図。6 is a circuit diagram of a semiconductor device integrated circuit according to Embodiment 2. FIG. 実施例2に係わる半導体装置集積回路の読み出し時の動作波形。7 is an operation waveform at the time of reading of the semiconductor device integrated circuit according to the second embodiment. 実施例2に係わる半導体装置集積回路の書き込み時の動作波形。9 is an operation waveform at the time of writing in the semiconductor device integrated circuit according to the second embodiment. 実施例3に係わる半導体装置集積回路の回路図。6 is a circuit diagram of a semiconductor device integrated circuit according to Embodiment 3. FIG. 実施例3に係わる半導体装置集積回路の回路図。6 is a circuit diagram of a semiconductor device integrated circuit according to Embodiment 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

MN……Nチャネル型MOSトランジスタ
MN……Pチャネル型MOSトランジスタ
CELL……SRAMメモリセル
PB……パリティビット
DATA……データ
MCL……メモリカラム
TEST……テスト用回路
INV……インバータ回路
CKINV……クロックドインバータ回路
NAND……ナンド回路
AND……アンド回路
NOR……ノア回路
OR……オア回路
XOR……排他的論理和回路
N……接続ノード
VDD……電源電位
VSS……接地電位
MAT、110、210……メモリマット
MB、BLOCK……メモリブロック
MCL……メモリカラム
CSA……ラッチ型センスアンプ回路
DT、DB……データ線
SWD……ワード線
EQ……イコライズ・プリチャージ回路制御信号
CEQ……イコライズ・プリチャージ回路
YS、YSB、YSA……Yスイッチ制御信号
CYS……Yスイッチ回路
SE…センスアンプ制御信号
CSA…センスアンプ回路
ST0、SB0…センスアンプ出力信号
CWA…ライトアンプ回路
RBC、RBCB……読み出しデータ制御信号
WBC……書き込みデータ制御信号
LBUS……ローカルバス
DATALBUS……データ用ローカルバス
PLBUS……パリティ用ローカルバス
WDCRT……書き込みデータ生成回路
RDECL、RDECR……冗長用シフトイネーブル信号
RSTL、RSBL、RSTR、RSBR……冗長用シフト信号線
GRBUS……読み出しデータ用グローバルバス
GWBUS……書き込みデータ用グローバルバス
WDT……書き込みデータ
HWDT……書き込み用パリティービット
IO……入出力パッド
IOEN……IOイネーブル信号
ADD……アドレス
WE、/WE……書き込み選択信号
WDEC……ワード線デコード信号
MDEC……マットデコード信号
YDEC……Yスイッチデコード信号
ATD……ATDパルス
PWELL……P型ウエル
NWELL……N型ウエル
111……冗長用シフト回路
114……冗長用デコード回路
125、UNIT……基本ユニット
126、RDEC、REN……シフト選択信号
128、212……制御回路
PBCRT、130……パリティービット生成回路
133、134……書き込みデータ駆動回路
137、144、147……選択回路
138、141、146、156……選択信号
139、142……データバス
ECCCRT、140……エラー訂正回路
143……書き込みデータ生成回路
ECCBLK、145、153……エラー訂正ブロック
149……IO出力回路
CTLB、160……コントロール回路
200……ECC付きSRAM
SET……セット
SETCNT……制御回路
PWROFF……メモリセル電圧給電制御信号
VDDM……メモリセル電源線
211……メモリセル給電回路
213……救済セットSET指定デコーダ回路
FUSE……ヒューズ
NYA、NYB……カラムスイッチ制御信号
RYA、RYB……カラムスイッチ制御信号
CRYS……カラムスイッチ回路。
MN: N-channel MOS transistor MN: P-channel MOS transistor CELL ... SRAM memory cell PB ... Parity bit DATA ... Data MCL ... Memory column TEST ... Test circuit INV ... Inverter circuit CKINV ... Clocked inverter circuit NAND ...... NAND circuit AND ... AND circuit NOR ... NOR circuit OR ... OR circuit XOR ... Exclusive OR circuit N ... Connection node VDD ... Power supply potential VSS ... Ground potential MAT, 110 , 210 ... Memory mat MB, BLOCK ... Memory block MCL ... Memory column CSA ... Latch type sense amplifier circuit DT, DB ... Data line SWD ... Word line EQ ... Equalize precharge circuit control signal CEQ ... ... Equalize precharge circuit YS, Y B, YSA ... Y switch control signal CYS ... Y switch circuit SE ... Sense amplifier control signal CSA ... Sense amplifier circuits ST0, SB0 ... Sense amplifier output signal CWA ... Write amplifier circuits RBC, RBCB ... Read data control signal WBC ... ... Write data control signal LBUS ... Local bus DATALBUS ... Data local bus PLBUS ... Parity local bus WDCRT ... Write data generation circuits RDECL, RDECR ... Redundant shift enable signals RSTL, RSBL, RSTR, RSBR ... Redundant shift signal line GRBUS ... Read data global bus GWBUS ... Write data global bus WDT ... Write data HWDT ... Write parity bit IO ... Input / output pad IOE ...... IO enable signal ADD ... Address WE, / WE ... Write selection signal WDEC ... Word line decode signal MDEC ... Matt decode signal YDEC ... Y switch decode signal ATD ... ATD pulse PWELL ... P-type well NWELL ... N-type well 111 ... Redundancy shift circuit 114 ... Redundancy decode circuit 125, UNIT ... Basic unit 126, RDEC, REN ... Shift selection signals 128, 212 ... Control circuit PBCRT, 130 ... Parity bit Generation circuits 133, 134... Write data drive circuits 137, 144, 147... Selection circuits 138, 141, 146, 156... Selection signals 139, 142... Data bus ECCCRT, 140. Data generation circuit ECCBLK, 145, 153 ... Error correction block 149 ... IO output circuit CTLB, 160 ... Control circuit 200 ... SRAM with ECC
SET …… Set SETCNT …… Control circuit PWROFF …… Memory cell voltage power supply control signal VDDM …… Memory cell power supply line 211 …… Memory cell power supply circuit 213 …… Relief set SET designation decoder circuit FUSE …… Fuses NYA, NYB …… Column switch control signals RYA, RYB ... Column switch control signal CRYS ... Column switch circuit.

Claims (10)

ワード線と、
上記ワード線に接続された第1メモリセル及び第2メモリセルと、
上記第1メモリセルに接続される第1データ線対と、
上記第2メモリセルに接続される第2データ線対とを具備し、
上記第1メモリセルは、
Nチャネル型の第1MOSトランジスタとPチャネル型の第2MOSトランジスタとを有する第1CMOSインバータと、
Nチャネル型の第3MOSトランジスタとPチャネル型の第4MOSトランジスタとを有する第2CMOSインバータと、
上記第1CMOSインバータの出力と上記第1データ線対の一方との間に設けられたNチャネル型の第1転送MOSトランジスタと、
上記第2CMOSインバータの出力と上記第1データ線対の他方との間に設けられたNチャンネル型の第2転送MOSトランジスタとを有し、
上記第1及び第2CMOSインバータの出力と入力は、互いに接続され、
上記第2メモリセルは、
Nチャネル型の第5MOSトランジスタとPチャネル型の第6MOSトランジスタとを有する第3CMOSインバータと、
Nチャネル型の第7MOSトランジスタとPチャネル型の第8MOSトランジスタとを有する第4CMOSインバータと、
上記第3CMOSインバータの出力と上記第2データ線対の一方との間に設けられたNチャネル型の第3転送MOSトランジスタと、
上記第4CMOSインバータの出力と上記第2データ線対の他方との間に設けられたNチャンネル型の第4転送MOSトランジスタとを有し、
上記第3及び第4CMOSインバータの出力と入力は、互いに接続され、
上記第1MOSトランジスタ及び上記第1転送MOSトランジスタは、第1P型ウェルに形成され、
上記第2MOSトランジスタ及び上記第4MOSトランジスタは、第1N型ウェルに形成され、
上記第3MOSトランジスタ、上記第2転送MOSトランジスタ、上記第5MOSトランジスタ、及び上記第3転送MOSトランジスタは、第2P型ウェルに形成され、
上記第6MOSトランジスタ及び上記第8MOSトランジスタは、第2N型ウェルに形成され、
上記第7MOSトランジスタ及び上記第4転送トランジスタは、第3P型ウェルに形成され、
上記第1N型ウェルは、上記第1P型ウェル及び上記第2P型ウェルの間に設けられ、
上記第2N型ウェルは、上記第2P型ウェル及び上記第3P型ウェルの間に設けられ、
上記第1メモリセルと上記第2メモリセルは、異なるアドレスに割り当てられ、異なるタイミングでエラー訂正されることを特徴とする半導体装置。
A word line,
A first memory cell and a second memory cell connected to the word line;
A first data line pair connected to the first memory cell;
A second data line pair connected to the second memory cell;
The first memory cell includes
A first CMOS inverter having an N-channel first MOS transistor and a P-channel second MOS transistor;
A second CMOS inverter having an N-channel third MOS transistor and a P-channel fourth MOS transistor;
An N-channel first transfer MOS transistor provided between the output of the first CMOS inverter and one of the first data line pair;
An N-channel second transfer MOS transistor provided between the output of the second CMOS inverter and the other of the first data line pair;
The outputs and inputs of the first and second CMOS inverters are connected to each other,
The second memory cell includes
A third CMOS inverter having an N-channel fifth MOS transistor and a P-channel sixth MOS transistor;
A fourth CMOS inverter having an N-channel seventh MOS transistor and a P-channel eighth MOS transistor;
An N-channel third transfer MOS transistor provided between the output of the third CMOS inverter and one of the second data line pairs;
An N-channel fourth transfer MOS transistor provided between the output of the fourth CMOS inverter and the other of the second data line pair;
The outputs and inputs of the third and fourth CMOS inverters are connected to each other,
The first MOS transistor and the first transfer MOS transistor are formed in a first P-type well,
The second MOS transistor and the fourth MOS transistor are formed in a first N-type well,
The third MOS transistor, the second transfer MOS transistor, the fifth MOS transistor, and the third transfer MOS transistor are formed in a second P-type well,
The sixth MOS transistor and the eighth MOS transistor are formed in a second N-type well,
The seventh MOS transistor and the fourth transfer transistor are formed in a third P-type well,
The first N-type well is provided between the first P-type well and the second P-type well,
The second N-type well is provided between the second P-type well and the third P-type well,
The semiconductor device, wherein the first memory cell and the second memory cell are assigned to different addresses and error-corrected at different timings.
請求項1の半導体装置において、
上記半導体装置は、上記第1データ線対及び上記第2データ線対に接続されるローカルデータ線と、
上記第1データ線対と上記ローカルデータ線対の間に設けられる第1Yスイッチ回路と、
上記第2データ線対と上記ローカルデータ線対の間に設けられる第2Yスイッチ回路とを更に具備し、
上記第1Yスイッチ回路及び第2Yスイッチ回路は、並列して選択されないことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1.
The semiconductor device includes a local data line connected to the first data line pair and the second data line pair;
A first Y switch circuit provided between the first data line pair and the local data line pair;
A second Y switch circuit provided between the second data line pair and the local data line pair;
The semiconductor device, wherein the first Y switch circuit and the second Y switch circuit are not selected in parallel.
請求項2の半導体装置において、
上記半導体装置は、上記第1及び第Yスイッチ回路と上記ローカルデータ線の間に設けられたセンスアンプ回路を更に具備することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2.
The semiconductor device further comprises a sense amplifier circuit provided between the first and Y-th switch circuits and the local data line.
請求項2又は3の半導体装置において、
上記半導体装置は、上記ローカルデータ線に接続されるエラー訂正回路を更に具備することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2 or 3,
The semiconductor device further comprises an error correction circuit connected to the local data line.
請求項2乃至4のいずれか一つの半導体装置において、
上記半導体装置は、上記エラー訂正回路に接続されたグローバルバスを更に具備し、
上記グローバルバスのバス幅は、上記ローカルバスのバス幅より小さいことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 2 to 4,
The semiconductor device further includes a global bus connected to the error correction circuit,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a bus width of the global bus is smaller than a bus width of the local bus.
請求項5において、
上記グローバルバスは、上記第1及び第2データ線対が延在する方向に延在することを特徴とする半導体装置。
In claim 5,
The global bus extends in a direction in which the first and second data line pairs extend.
請求項2乃至6のいずれか一つにおいて、
上記ローカルバスは、上記ワード線が延在する方向に延在することを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 2 thru | or 6,
The semiconductor device, wherein the local bus extends in a direction in which the word line extends.
複数のワード線と、
上記複数のワード線に接続された複数のメモリセルとを具備し、
上記複数のメモリセルの夫々は、半導体基板に設けられた2つのP型ウエルと、上記2つのP型ウェルに挟まれたN型ウェルに形成され、
上記複数のメモリセルのうち隣り合う2つのメモリセルは、上記2つのP型ウェルのうち一方のP型ウェルを共有し、
上記2つのP型ウェルのうち一方のP型ウェルを共有した2つのメモリセルは、夫々異なるアドレスに割り当てられ、異なるタイミングでエラー訂正されることを特徴とする半導体装置。
Multiple word lines,
A plurality of memory cells connected to the plurality of word lines,
Each of the plurality of memory cells is formed in two P-type wells provided on a semiconductor substrate and an N-type well sandwiched between the two P-type wells,
Two adjacent memory cells among the plurality of memory cells share one P-type well of the two P-type wells,
2. A semiconductor device characterized in that two memory cells sharing one P-type well among the two P-type wells are assigned to different addresses and error-corrected at different timings.
請求項8において、
上記2つのP型ウェルのうち一方のP型ウェルを共有した2つのメモリセルの一方は、第1データ線対に接続され、
上記2つのP型ウェルのうち一方のP型ウェルを共有した2つのメモリセルの他方は、第2データ線対に接続され、
上記第1データ線対及び上記第2データ線対は、並列して選択されないことを特徴とする半導体装置。
In claim 8,
One of the two memory cells sharing one of the two P-type wells is connected to the first data line pair,
The other of the two memory cells sharing one of the two P-type wells is connected to the second data line pair,
The semiconductor device, wherein the first data line pair and the second data line pair are not selected in parallel.
請求項9において、
上記第1データ線対及び上記第2データ線対に接続されるローカルビット線と、
上記ローカルビット線対に接続されるエラー訂正回路を更に具備することを特徴とする半導体装置。
In claim 9,
A local bit line connected to the first data line pair and the second data line pair;
A semiconductor device, further comprising an error correction circuit connected to the local bit line pair.
JP2007252943A 2001-07-04 2007-09-28 Semiconductor device Expired - Fee Related JP4293380B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007252943A JP4293380B2 (en) 2001-07-04 2007-09-28 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001202919 2001-07-04
JP2007252943A JP4293380B2 (en) 2001-07-04 2007-09-28 Semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002016320A Division JP4877894B2 (en) 2001-07-04 2002-01-25 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008041248A JP2008041248A (en) 2008-02-21
JP4293380B2 true JP4293380B2 (en) 2009-07-08

Family

ID=39176057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007252943A Expired - Fee Related JP4293380B2 (en) 2001-07-04 2007-09-28 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4293380B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009283127A (en) * 2001-07-04 2009-12-03 Renesas Technology Corp Semiconductor device
WO2011067892A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 パナソニック株式会社 Semiconductor memory device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009283127A (en) * 2001-07-04 2009-12-03 Renesas Technology Corp Semiconductor device
WO2011067892A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 パナソニック株式会社 Semiconductor memory device
US8687440B2 (en) 2009-12-03 2014-04-01 Panasonic Corporation Semiconductor memory device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008041248A (en) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4877894B2 (en) Semiconductor device
JP4418153B2 (en) Semiconductor device
JP4802515B2 (en) Semiconductor device
US7069493B2 (en) Semiconductor memory device equipped with error correction circuit
US20110099459A1 (en) Semiconductor memory device
US7064990B1 (en) Method and apparatus for implementing multiple column redundancy for memory
JP3291206B2 (en) Semiconductor storage device
JPH11126476A (en) Logic semiconductor integrated circuit device with built-in DRAM
JP4007823B2 (en) Semiconductor memory device
JPH0156478B2 (en)
JP4965981B2 (en) Semiconductor memory device
JP4293380B2 (en) Semiconductor device
JP4484124B2 (en) Semiconductor device
JP4418505B2 (en) Semiconductor device
JP2000036197A (en) Multi-port static random access memory for column interleaved array
JP5131816B2 (en) Semiconductor memory device
JP4528087B2 (en) Semiconductor memory
US5867433A (en) Semiconductor memory with a novel column decoder for selecting a redundant array
US5926421A (en) Semiconductor memory devices with spare column decoder
JP3565647B2 (en) Semiconductor storage device
JP4157256B2 (en) Memory block and semiconductor memory device using the memory block
JPH07244997A (en) Semiconductor memory device
JPH08190793A (en) Semiconductor memory device and data processing device
JPH08221976A (en) Semiconductor memory
JP2006323934A (en) Semiconductor memory

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090302

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090401

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090401

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4293380

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140417

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees