JP2008217848A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体集積回路装置に関し、特に、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリ装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a semiconductor memory device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory).
DRAMに代表されるメモリ製品において、組立後工程で不良アドレス(欠陥メモリセル)を救済する半導体回路技術が一般化してきた。 In a memory product represented by a DRAM, a semiconductor circuit technology for relieving a defective address (defective memory cell) in a post-assembly process has been generalized.
図2は、従来技術の半導体集積回路装置の回路構成を示すブロック図である(特許文献1を参照)、また、図4は、図2に示す半導体集積回路装置を改良した構成例を示す図である(特許文献2を参照)。 FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional semiconductor integrated circuit device (see Patent Document 1), and FIG. 4 is a diagram showing a configuration example obtained by improving the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. (See Patent Document 2).
図2および図4に示す回路の詳細については、前記特許文献1、2において説明されているので、ここでは、その概要について説明する。 Details of the circuits shown in FIGS. 2 and 4 are described in Patent Documents 1 and 2, and an outline thereof will be described here.
図2は、特許文献1で開示された半導体集積回路装置(SDRAM)の回路構成を示す図である。図2に示す回路においては、メモリセルの不良アドレスを救済するために使用するヒューズ(Fuse)20Bに加えて、DRAMの組立後の不良を救済する目的で、電気的にプログラム可能な不揮発性メモリ(NVRAM)20Aが搭載されている。なお、図2に示されている回路ブロックはすべて、単結晶シリコンのような1個の半導体チップ上に形成される。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the semiconductor integrated circuit device (SDRAM) disclosed in Patent Document 1. In FIG. In the circuit shown in FIG. 2, in addition to a
図2に示すSDRAM(シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)10は、クロックに同期して動作する。SDRAM10は、メモリセルアレイ11と、アドレスバッファ12と、ロウアドレスデコーダ13と、カラムアドレスデコーダ14と、センスアンプ15と、コマンドデコーダ16と、モードレジスタ17と、制御回路18と、データ入出力回路19と、アドレス比較回路20と、クロック生成回路21とを備えている。
An SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) 10 shown in FIG. 2 operates in synchronization with a clock. The
メモリセルアレイ11は、複数のメモリセルがマトリクス状に配置され、例えば4つのバンクBANK0〜BANK3からなる。アドレスバッファ12は、外部から入力されるアドレスデータ(以下、アドレスと略す)をマルチプレックス方式で内部に取り込む。カラムアドレスデコーダ14は、アドレスバッファ12により取り込まれた列アドレスをデコードしてメモリセルアレイ11内の対応するカラム(ビット線)を選択する。
The
ロウアドレスデコーダ13は、アドレスバッファ12により取り込まれた行アドレスをデコードしてメモリセルアレイ11内の対応するワード線を選択する。センスアンプ15は、データ読み出し時には選択されたビット線の電位を増幅出力し、データ書き込み時には外部からのデータをメモリセルに書き込む。コマンドデコーダ16は、外部から入力されるチップセレクト信号/CSなどの制御信号を受けてコマンドを解釈する。
The
モードレジスタ17には、入力されたコマンドに応じて動作モードが設定される。制御回路18は、入力されたコマンドおよびモードレジスタ17の状態に応じて内部の制御信号を生成する。データ入出力回路19は、メモリセルアレイ11から読み出されたデータを外部に出力したり、外部から入力されるデータを取り込んでセンスアンプ15へ渡したりする。
An operation mode is set in the
アドレス比較回路20は、EPROMやEEPROMのような不揮発性記憶素子(不揮発性メモリ)やヒューズ(アンチヒューズやレーザヒューズ等)を用いて不良アドレス(不良ラインに対応したアドレス情報)を記憶し、該不良アドレスと外部より入力(アクセス)されたアドレスとを比較し、一致した場合に、不良ラインの代わりにメモリセルアレイ11内の予備メモリ行(冗長ライン)11aもしくはメモリ列(冗長ライン)11bが選択されるようにする。この処理により、機能上不良ラインは、冗長ラインに置換されることになる。
The
不良アドレスは、1つではなくメモリセルアレイ11の各メモリバンクBANK0〜BANK3ごとに、予備のメモリ行11aもしくは予備メモリ列11bの数に応じて複数個(図2に示す例では2個)設定できるように構成される。
A plurality of defective addresses (two in the example shown in FIG. 2) can be set for each memory bank BANK0 to BANK3 of the
コマンドデコーダ16に外部から入力される制御信号としては、チップを選択状態にするチップセレクト信号/CSの他、行アドレスストロウブ信号/RAS、データの書込み動作を指示するライトイネーブル信号/WEなどがある。これらの信号のうち符号の前に、”/”が付されているものは、ロウレベルが有効レベルであることを意味している。
Control signals input from the outside to the
コマンドデコーダ16は、これらの制御信号/CS、/RAS、/CAS、/WEとアドレス信号の一部をデコードして、入力コマンドを解釈する。さらに、図2に示すSDRAMにおけるコマンドとしては、読出しを指示するREADコマンド、書込みを指示するWRITEコマンド、モードレジスタ17への動作モードの設定を指示するMRSコマンドなどがある。
The
アドレス比較回路20には、第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)20Aと、第2不良アドレス設定&比較回路(FUSE)20Bとが設けられている。第1不良アドレス設定&比較回路20Aは、不良アドレス情報を設定するためのEPROMまたはEEPROM(NVRAM)セルを有するとともに、その設定されたアドレスと入力アドレスを比較し一致したか否かを判定する。第2不良アドレス設定&比較回路20Bは、不良アドレス情報を設定するためのヒューズを有している。
The
なお、第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)20Aについても、EPROMやEEPROMに代えて、アンチヒューズ等のヒューズを使用する方法もある。 For the first defective address setting & comparison circuit (NVRAM) 20A, there is a method of using a fuse such as an antifuse in place of EPROM or EEPROM.
パッケージ封入前に検出された不良アドレスは、第2不良アドレス設定&比較回路(FUSE)20Bに設定される。パッケージ封入後に検出された不良アドレスは、第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)20Aに設定される。制御回路18には、設定された不良アドレスと入力アドレスを比較した結果、一致した場合に予備メモリ行11aまたは予備メモリ列11bを選択させる切換制御信号を発生し、アドレスデコーダ13または14に供給する回路が設けられている。
The defective address detected before enclosing the package is set in the second defective address setting & comparison circuit (FUSE) 20B. The defective address detected after the package is enclosed is set in the first defective address setting & comparison circuit (NVRAM) 20A. The
ヒューズによる不良アドレスの設定は、アンチヒューズ(又はレーザヒューズ等)による切断で行われる。EPROMまたはEEPROMへの不良アドレスへの設定は、テストモード時にアドレスバッファ12により取り込まれたデータが、第1不良アドレス設定&比較回路20AへEPROMまたはEEPROMセルの書込みデータとして入力されることで行われる。これにより、パッケージ封入後においても不良ビットの救済が可能とされる。
Setting of a defective address by a fuse is performed by cutting with an antifuse (or a laser fuse or the like). Setting of the defective address in the EPROM or EEPROM is performed by inputting the data fetched by the
また、不良アドレスを検出する工程は、例えば、図3に示すように、テスト装置200によるテストパターンを用いる方法により行われる。すなわち、テスト装置200は、メモリ(チップ)201にメモリセルアレイ11のアドレスとデータを入力し、メモリセルアレイ11の所定のアドレスに所定のデータの書込みを行った後、メモリセルアレイ11から読み出したデータと期待値データとを比較し、その比較結果をテスト装置200のFBM(Fail Bit Memory)に書込む(救済工程1)。
Further, the step of detecting a defective address is performed by a method using a test pattern by a
次いで、テスト装置200は、FBMに書込まれたデータに基づいて、ソフトウェアで救済判定を行い、不良アドレスを検出する(救済工程2)。不良アドレスがテスト装置200で検出されると、その不良アドレスを救済回路にプログラムするためのテストモードを実行する(救済工程3)。
Next, the
テスト装置200は、メモリ201内のアドレスバッファ12に不良アドレスを入力し、制御信号をコマンドデコーダ16に入力し、テストモードとし、制御回路18により、不良アドレスを第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)20Aにプログラムする。上記の手順により、不揮発性メモリに不良アドレスがプログラムされることにより、救済工程が終了する。
The
また、図4に示す回路は、図2に示す回路を改良した構成例を示す図である。図2に示す構成では、テスト装置により得られた不良アドレス情報を、テストモードを用いて半導体集積回路装置内の不揮発性メモリ(EEPROM等)へプログラムしており、テスト装置とチップ(半導体集積回路装置)間の情報転送がボトルネックとなり、テスト時間を増加させる要因となっていた問題を解決したものである。 The circuit shown in FIG. 4 is a diagram showing a configuration example obtained by improving the circuit shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 2, the defective address information obtained by the test apparatus is programmed to a nonvolatile memory (EEPROM or the like) in the semiconductor integrated circuit device using the test mode, and the test device and the chip (semiconductor integrated circuit) This is a solution to the problem that the transfer of information between the devices has become a bottleneck and has increased the test time.
このために、メモリセルアレイ11のメモリセルの不良アドレスが書き込まれる不揮発性メモリセルアレイ(NVRAM)105と、データ比較&救済判定回路110とを備えている。その他の構成は図2に示す回路と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
For this purpose, a nonvolatile memory cell array (NVRAM) 105 into which a defective address of a memory cell in the
データ比較&救済判定回路110では、メモリセルアレイ11のメモリセルから読み出された読出しデータと、メモリセルから読み出されるべき期待値データとを比較し、前記比較の結果を示す不一致信号(err)を出力するデータ比較回路と、前記不一致信号(err)に基づいて、不良アドレスを検出する救済判定回路とを備えている。データ比較&救済判定回路110は、チップの内部において不良アドレスを検出し、その検出された不良アドレスを連続的に(テスト装置からのアクセスを必要とすることなく)、不揮発性メモリ105にプログラムする回路である。また、パラレルテスト、オンチップコンペアのテストモード状態であれば期待値はチップ内で生成されるため、テスト装置200から期待値は出力されず、チップ内で、入力されたアドレスに対応するメモリセルから読み出されたデータと期待値が随時比較される。
The data comparison &
なお、不揮発性メモリ(NVRAM)105についても、EPROMやEEPROMに代えて、アンチヒューズ等のヒューズを使用する方法もある。 As for the nonvolatile memory (NVRAM) 105, there is a method of using a fuse such as an antifuse in place of the EPROM or the EEPROM.
上述したように、従来の半導体集積回路装置においては、パラレルテスト等を実施し、不良メモリセルが存在した場合、前記不良メモリセルのアドレスをヒューズまたは不揮発性メモリにプログラムすることにより、不良メモリセルを救済している。 As described above, in a conventional semiconductor integrated circuit device, a parallel test or the like is performed, and when a defective memory cell exists, the address of the defective memory cell is programmed into a fuse or a non-volatile memory. Have bailout.
しかしながら、従来の方式には以下の問題点が存在する。
第1の問題点は、実製品内に欠陥セルがない限り、設計した救済回路の評価が出来ない点である。
第2の問題点は、アンチヒューズ等で救済したサンプルは不良解析に使用できなくなってしまう点である。この問題が発生する原因は、アンチヒューズ等で救済を行うとその不良サンプルが良品化してしまうことに起因する。
第3の問題点は、手持ちの評価用サンプルで実際に救済テストを行おうとする場合に、テストで使用する不良チップの数量を十分に確保できない場合がある。
However, the conventional method has the following problems.
The first problem is that the designed relief circuit cannot be evaluated unless there is a defective cell in the actual product.
The second problem is that a sample relieved with an antifuse or the like cannot be used for failure analysis. The cause of this problem is that the defective sample becomes non-defective when repair is performed with an antifuse or the like.
A third problem is that when a relief test is actually performed using a sample for evaluation, a sufficient number of defective chips used in the test may not be secured.
上記、メモリセルの不良ビット救済用回路(アンチヒューズ等)を広く利用するに当たり、実製品による回路評価や救済用プログラムデバッグを効率良く実施するために専用モード(テストモード)の組み込み要求が高まりつつある。
上述した従来技術の半導体集積回路装置に代表される救済回路は、パラレルテスト等で実製品を試験し、そこで不良と判定されない限り、欠陥セルの救済は行われない。従って、チップ内に欠陥セルが存在しない限り、設計した救済回路が正常動作するか、また組立後工程で不良セルを救済するためのテスタープログラムが正常に動作するかのデバッグを行うことが出来なという問題があった。 The repair circuit represented by the above-described conventional semiconductor integrated circuit device does not repair a defective cell unless an actual product is tested by a parallel test or the like and determined to be defective. Therefore, as long as there are no defective cells in the chip, it is impossible to debug whether the designed relief circuit operates normally or whether the tester program for relieving defective cells in the post-assembly process operates normally. There was a problem.
また、手持ちの評価用サンプルで実際に救済テストを行おうとする場合に、テストで使用する不良チップの数量を十分に確保できない場合があった。 In addition, when a relief test is actually performed using a sample for evaluation, a sufficient number of defective chips used in the test may not be ensured.
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、DRAM等の半導体集積回路装置において、欠陥メモリセルが存在する製品がなくても、救済回路の回路評価を可能にし、また、救済回路の評価や、不良アドレス救済を行うためのプログラムのデバッグの効率を向上させ、さらに、テストで使用する不良チップの数量を十分に確保できるようにすることにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to evaluate a circuit of a relief circuit in a semiconductor integrated circuit device such as a DRAM without a product having a defective memory cell. In addition, it is possible to improve the efficiency of debugging of a program for evaluating a repair circuit and repairing a defective address, and to ensure a sufficient number of defective chips used in a test.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の半導体集積回路装置は、メモリセルにデータを記憶するメモリセルアレイを有するとともに、前記メモリセルアレイ中の不良メモリセルのアドレスを不良アドレスとして記憶して救済する救済回路を有する半導体集積回路装置であって、前記メモリアレイ中の所定のアドレスのメモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、該メモリセルの読み取りデータとして出力されるデータが、予め設定した期待値データに反する不良データとなるように操作することにより、当該メモリセルのアドレスを不良アドレス化させるテストモードを備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明の半導体集積回路装置では、メモリセルのパラレルテスト(複数のメモリセルの並列テスト)等の際に、テストモードがエネーブル(活性化)の時に限り、予め選定した所定のアドレスのメモリセルの出力データが強制的に不良データ(期待データに反するデータ)となるようにしている。
これにより、DRAM等の半導体集積回路装置において、欠陥メモリセルが存在する製品がなくても、救済回路の回路評価を可能にし、また、救済回路の評価や、不良アドレス救済を行うためのプログラムのデバッグの効率を向上させ、さらに、テストで使用する不良チップの数量を十分に確保できるようになる。
The present invention has been made to solve the above problems, and a semiconductor integrated circuit device according to the present invention has a memory cell array for storing data in a memory cell, and the address of a defective memory cell in the memory cell array is defective. A semiconductor integrated circuit device having a relief circuit for storing and relieving as an address, which is output as read data of the memory cell when data stored in a memory cell at a predetermined address in the memory array is read out A test mode is provided in which data is manipulated so that it becomes defective data contrary to preset expected value data, thereby converting the address of the memory cell into a defective address.
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention having the above-described configuration, a predetermined address selected in advance only when the test mode is enabled (activated) in the parallel test of memory cells (parallel test of a plurality of memory cells). The output data of the memory cell is forced to become defective data (data contrary to expected data).
As a result, in a semiconductor integrated circuit device such as a DRAM, it is possible to perform circuit evaluation of a relief circuit even if there is no product in which a defective memory cell exists. The debugging efficiency can be improved, and a sufficient number of defective chips can be secured for testing.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記救済回路は、前記不良アドレスを記憶するヒューズ、または不揮発性メモリのいずれか一方または両方で構成されることを特徴とする。
これにより、ヒューズや不揮発性メモリを使用した救済回路の評価や、不良アドレス救済を行うためのプログラムのデバッグの効率を向上させることができる。
The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is characterized in that the relief circuit is composed of one or both of a fuse for storing the defective address and a nonvolatile memory.
As a result, it is possible to improve the efficiency of debugging a program for evaluating a repair circuit using a fuse or a nonvolatile memory and repairing a defective address.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記テストモードの際に、前記不良アドレス化させようとするメモリセルのデータを読み出すデータアンプに対し、該データアンプの出力信号を前記不良データの信号に置き換えて出力する擬似エラー信号生成回路を組み込んだことを特徴とする。
上記構成からなる本発明の半導体集積回路装置では、テストモードの際に、不良と判定させようとするメモリセルのデータを読み出すデータアンプに対し、該データアンプの出力信号を、強制的に不良データ(期待データに反するデータ)の信号にする擬似エラー信号生成回路を組み込む。
これにより、不良アドレス化させようとするメモリセルから出力されるデータを、不良データに置き換えるができる。このため、DRAM等の半導体集積回路装置において、欠陥メモリセルが存在する製品がなくても、救済回路の回路評価を可能にし、また、救済回路の評価や、不良アドレス救済を行うためのプログラムのデバッグの効率を向上させることができる。
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the test mode, an output signal of the data amplifier is used as a signal of the defective data for a data amplifier that reads data of the memory cell to be converted to the defective address. It is characterized by incorporating a pseudo error signal generation circuit that outputs a replacement.
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention having the above-described configuration, the output signal of the data amplifier is forcibly transmitted to the data amplifier that reads data of the memory cell to be determined as defective in the test mode. A pseudo error signal generation circuit that incorporates a signal (data contrary to expected data) is incorporated.
As a result, the data output from the memory cell to be converted into a defective address can be replaced with defective data. Therefore, in a semiconductor integrated circuit device such as a DRAM, it is possible to perform circuit evaluation of a relief circuit even if there is no product in which a defective memory cell exists, and a program for evaluating a relief circuit and repairing a defective address Debugging efficiency can be improved.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記データアンプは該データアンプを活性化または非活性化させるエネーブル信号入力端子を備え、前記擬似エラー信号生成回路は、前記テストモードを活性化する信号であるテストモードエネーブル信号が入力された場合に、前記データアンプのエネーブル信号入力端子に対し該データアンプを非活性化させる信号を出力するとともに、前記データアンプに代わり、不良データとなる信号を出力する手段と、前記テストモードエネーブル信号が入力されず、かつ前記データアンプを活性化する信号であるデータアンプエネーブル信号が入力された場合に、前記データアンプのエネーブル信号入力端子に対し該データアンプを活性化させる信号を出力するとともに、該データアンプからメモリセルに記憶されたデータを出力させる手段と、を備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明の半導体集積回路装置では、擬似エラー信号生成回路は、テストモードエネーブル信号が活性化された時は、データアンプを非活性化し、データアンプに代わり、不良データとなる信号(期待データに反する“H”または“L”の信号)を出力する。また、データアンプエネーブル信号が入力され時は、データアンプを活性化させ、データアンプにより読み取られたメモリセルのデータを出力する。
これにより、テストモードエネーブル信号、または、データアンプエネーブル信号を選択することで、データアンプから不良データの信号(期待データに反する“H”または“L”の信号)を出力させるか、または、メモリセルのデータを出力させるかの操作を容易に行うことができる。
In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the data amplifier includes an enable signal input terminal for activating or deactivating the data amplifier, and the pseudo error signal generation circuit is a signal for activating the test mode. When a test mode enable signal is input, a signal that deactivates the data amplifier is output to the enable signal input terminal of the data amplifier, and a signal that becomes defective data is output instead of the data amplifier And when the test mode enable signal is not input and the data amplifier enable signal, which is a signal for activating the data amplifier, is input, the data to the enable signal input terminal of the data amplifier Outputs a signal that activates the amplifier, and records data from the data amplifier to the memory cell. Characterized in that it comprises a means for outputting the data, the.
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention having the above-described configuration, the pseudo error signal generation circuit deactivates the data amplifier when the test mode enable signal is activated, and the signal becomes defective data instead of the data amplifier. ("H" or "L" signal contrary to expected data) is output. When the data amplifier enable signal is input, the data amplifier is activated and the data of the memory cell read by the data amplifier is output.
Thereby, by selecting the test mode enable signal or the data amplifier enable signal, the data amplifier outputs a defective data signal (“H” or “L” signal contrary to expected data), or The operation of outputting the memory cell data can be easily performed.
本発明の半導体集積回路装置においては、第1の効果として、欠陥セルが存在する製品がなくても、半導体集積回路装置内の救済回路の回路評価が可能になる。
第2の効果として、従来の救済回路は欠陥セルを置換してしまうため、欠陥セルが存在するチップで救済を実行してしまうと、そのチップで欠陥セル自体の評価が出来なくなってしまうが、本発明の擬似エラー信号生成回路を搭載している製品であれば、あらゆるサンプルで置換ができるため、救済回路の評価やプログラムデバッグに使用するサンプルを選ぶことが出来る。
また、第3の効果として、手持ちの評価用サンプルで実際に救済テストを行おうとする場合に、テストで使用する不良チップの数量を十分に確保できるようになる。
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, as a first effect, the circuit evaluation of the relief circuit in the semiconductor integrated circuit device can be performed without a product having a defective cell.
As a second effect, since the conventional relief circuit replaces the defective cell, if the relief is performed on the chip in which the defective cell exists, the defective cell itself cannot be evaluated on the chip. Since any product can be replaced if it is a product equipped with the pseudo error signal generation circuit of the present invention, a sample used for evaluation of a relief circuit and program debugging can be selected.
In addition, as a third effect, when a relief test is actually performed using a sample for evaluation, a sufficient number of defective chips used in the test can be secured.
[概要]
本発明の半導体集積回路装置(DRAM等)では、メモリセルのパラレルテスト(複数のメモリセルの並列テスト)等の際に、テストモードがエネーブル(ENABLE)の時に限り、本発明による回路(擬似エラー信号生成回路)を組み込んだアドレスのメモリセルが強制的に不良となるようにしている。
[Overview]
In the semiconductor integrated circuit device (DRAM or the like) of the present invention, the circuit according to the present invention (pseudo error) is used only when the test mode is enabled (ENABLE) in the parallel test of memory cells (parallel test of a plurality of memory cells). The memory cell at the address incorporating the signal generation circuit) is forced to be defective.
従来の半導体集積回路装置においては、ヒューズ(アンチヒューズやレーザヒューズ等)や不揮発性メモリ(EPROMまたはEEPROM等)を使用した救済回路に、欠陥セルの不良アドレスを設定することにより、メモリ組立後の工程で不良アドレス(欠陥セル)を救済することが可能であるが、本発明を利用することにより、ヒューズや不揮発性メモリを使用した救済回路の評価、および、不良アドレス救済を行うためのプログラムデバッグの効率を上げることが出来る。 In a conventional semiconductor integrated circuit device, a defective address of a defective cell is set in a relief circuit using a fuse (such as an antifuse or a laser fuse) or a nonvolatile memory (such as an EPROM or an EEPROM). Although it is possible to relieve a defective address (defective cell) in a process, by using the present invention, evaluation of a relieving circuit using a fuse or a nonvolatile memory and program debugging for relieving a defective address Can increase the efficiency.
[本発明の構成の説明]
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係わる半導体集積回路装置内のデータアンプに付加される擬似エラー信号生成回路の構成を示す図である。
前述した従来技術(特許文献1および特許文献2を参照)に代表される半導体集積回路(DRAM等)において、不良化させたい任意のアドレスのメモリセルに対応するセンスアンプ15内のデータアンプ1に、図1に示す擬似エラー信号生成回路2を搭載することにより、パラレルテスト時等に所定のアドレスのメモリセルを強制的に不良と判定させる。
[Description of Configuration of the Present Invention]
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a pseudo error signal generation circuit added to a data amplifier in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.
In a semiconductor integrated circuit (DRAM or the like) represented by the above-described conventional technology (see Patent Document 1 and Patent Document 2), the data amplifier 1 in the
パラレルテストで不良と判定されたアドレスは、前述した従来技術の半導体集積回路と同様に、不良アドレスを救済回路(ヒューズや不揮発性メモリ)にプログラムし、不良アドレスを救済する。よって、救済前のテストでフェイルしていたサンプルが、救済後にパス化することにより、設計した救済回路が正常動作していることが確認できるようになる。 Addresses determined to be defective in the parallel test are relieved by programming the defective addresses in a relief circuit (fuse or nonvolatile memory) in the same manner as in the above-described conventional semiconductor integrated circuit. Therefore, it becomes possible to confirm that the designed relief circuit is operating normally by passing a sample that has failed in the test before relief after passing the relief.
[回路動作の説明]
図1に示す回路は、データアンプ1に擬似エラー信号生成回路2(点線で囲まれた部分)を組み込んだ構成のものであり、図2および図4に示す従来のセンスアンプ15内のデータアンプ1に擬似エラー信号生成回路2を追加した回路構成を示している。この擬似エラー信号生成回路2の部分を、テストモード使用時に常にフェイルさせたいメモリセルのアドレスに対応するデータアンプ1に組み込む。なお、データアンプ1は、メモリセルからコモンデータ線上に読み出されたデータ信号を増幅する回路である。
[Description of circuit operation]
The circuit shown in FIG. 1 has a configuration in which a pseudo error signal generation circuit 2 (a portion surrounded by a dotted line) is incorporated in a data amplifier 1, and the data amplifier in the
図1に示す回路において、テストモードエネーブル信号が“H(High)”になり活性化されると、インバータ素子3によりPチャネルトランジスタ(P−CH_Tr)4のゲートが“L(Low)”となり、Pチャネルトランジスタ4がON(オン)し、データアンプ1の出力は、実際の出力データが例え“L”でも“H”を出力することになる。
In the circuit shown in FIG. 1, when the test mode enable signal becomes “H (High)” and is activated, the inverter element 3 causes the gate of the P-channel transistor (P-CH_Tr) 4 to become “L (Low)”. The P-
従って、テストモードにエントリーしたとき擬似エラー信号生成回路2を仕込んだアドレスのビット(不良化させたいメモリセル)が選択されると、セルデータが“H/L”に関係なく必ず“H”が出力され、セルデータ“L”が期待値(予め設定した期待データ)のとき必ず上記アドレスが不良となる回路である。 Therefore, when the address bit (memory cell to be made defective) in which the pseudo error signal generation circuit 2 is charged is selected when the test mode is entered, the cell data is always “H” regardless of “H / L”. When the cell data “L” is output and has an expected value (preliminary expected data), the address is always defective.
なお、図2に示す回路において、データアンプ1に擬似エラー信号生成回路2を組み込んだ場合は、テスト装置200(図3を参照)内に期待値データ保持され、このテスト装置200内において、データアンプ1から出力される読み取りデータと期待データとが比較され不良アドレスが決定される。 In the circuit shown in FIG. 2, when the pseudo error signal generation circuit 2 is incorporated in the data amplifier 1, the expected value data is held in the test apparatus 200 (see FIG. 3). The read data output from the amplifier 1 is compared with the expected data to determine a defective address.
また、図4に示す回路において、データアンプ1に擬似エラー信号生成回路2を組み込んだ場合は、パラレルテスト、オンチップコンペアのテストモード状態であれば期待値はチップ内で生成されるため、テスト装置200から期待値は出力されない。チップ内で、入力されたアドレスに対応するメモリセルから読み出されたデータと期待値が随時比較される。
In addition, in the circuit shown in FIG. 4, when the pseudo error signal generation circuit 2 is incorporated in the data amplifier 1, the expected value is generated in the chip in the parallel test and on-chip compare test mode. An expected value is not output from the
また、図1に戻り、パスゲート(TG1)は、Pチャネルトランジスタ5AとNチャネルトランジスタ5Bとで構成され、パスゲート(TG2)は、Nチャネルトランジスタ6AとPチャネルトランジスタ6Bとで構成される。
Returning to FIG. 1, the pass gate (TG1) is composed of a P-
上記パスゲート(TG1)と、パスゲート(TG2)と、インバータ素子7とで構成される回路は、テストモードエネーブル信号と、データアンプエネーブル信号とを交互に選択して、データアンプ1のエネーブル信号端子(EN)に出力するように構成されている。 The circuit composed of the pass gate (TG1), the pass gate (TG2), and the inverter element 7 alternately selects the test mode enable signal and the data amplifier enable signal to enable the data amplifier 1 enable signal. It is configured to output to the terminal (EN).
テストモードエネーブル信号端子が“H”になると、パスゲート(TG2)が選択され、データアンプ1のエネーブル信号端子(EN)が“L”となり、データアンプ1の出力が停止して、Pチャネルトランジスタ4からの“H”信号が、データ出力線(RWBS)に出力される。
When the test mode enable signal terminal becomes “H”, the pass gate (TG2) is selected, the enable signal terminal (EN) of the data amplifier 1 becomes “L”, the output of the data amplifier 1 stops, and the
テストモードエネーブル信号が“L”の場合は、パスゲート(TG2)が選択され、データアンプエネーブル信号がエネーブル信号端子(EN)に印加される。このデータアンプエネーブル信号を“H”にすることにより、データアンプ1を駆動して、メモリセルから読み出したセルデータをデータ出力線(RWBS)に出力させる。 When the test mode enable signal is “L”, the pass gate (TG2) is selected, and the data amplifier enable signal is applied to the enable signal terminal (EN). By setting the data amplifier enable signal to “H”, the data amplifier 1 is driven to output cell data read from the memory cell to the data output line (RWBS).
このように、パスゲート(TG1)およびパスゲート(TG2)の機能により、テストモードエントリー時に、データアンプ1を活性化しないようにして、データアンプ1の出力と、Pチャネルトランジスタ4からの出力とが干渉しあわないようにする。
Thus, the function of the pass gate (TG1) and the pass gate (TG2) prevents the data amplifier 1 from being activated at the time of test mode entry so that the output of the data amplifier 1 and the output from the P-
上記構成により、例えば擬似エラー信号生成回路2を、2つのアドレスのメモリセルに対応するデータアンプ1に組み込んだ場合、パラレルテストでテストモードを使用して実製品をテストすると、その2つのアドレスが2ビット不良として検出される。 With the above configuration, for example, when the pseudo error signal generation circuit 2 is incorporated in the data amplifier 1 corresponding to the memory cells of two addresses, when the actual product is tested using the test mode in the parallel test, the two addresses are It is detected as a 2-bit defect.
あとは、前述した従来技術の半導体集積回路装置と同様の救済回路により、上記2ビットを救済する。 After that, the 2 bits are relieved by a relieving circuit similar to the above-described conventional semiconductor integrated circuit device.
例えば、図2に示す回路においては、不良アドレスを、アドレス比較回路20内に設けられた第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)20A、または第2不良アドレス設定&比較回路(FUSE)20Bに設定する。第1不良アドレス設定&比較回路20Aは、不良アドレス情報を設定するためのEPROMまたはEEPROM(NVRAM)セルを有するとともに、その設定されたアドレスと入力アドレスを比較し一致したか否かを判定する。第2不良アドレス設定&比較回路20Bは、不良アドレス情報を設定するためのヒューズを有している。
For example, in the circuit shown in FIG. 2, the defective address is transferred to the first defective address setting & comparing circuit (NVRAM) 20A or the second defective address setting & comparing circuit (FUSE) 20B provided in the
そして、外部よりアドレスが入力された場合に、アドレス比較回路20は、入力されたアドレスと、前記第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)20A、または第2不良アドレス設定&比較回路(FUSE)20Bに設定されたアドレスとを比較し、一致した場合に、不良ラインの代わりにメモリセルアレイ11内の予備メモリ行(冗長ライン)11aもしくはメモリ列(冗長ライン)11bが選択されるようにする。
When an address is input from the outside, the
なお、上述した本発明の半導体集積回路装置においては、図1に示す擬似エラー信号生成回路2が、テストモードエネーブル(ENABLE)時は、メモリセルに記憶されたセルデータによらず、“H”を出力し、セルデータ“L”期待のときに強制的にフェイルさせる回路構成であったが、これをセルデータ“H”期待のときに強制的に“L”を出力させるようにしてもよい。 In the semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, when the pseudo error signal generation circuit 2 shown in FIG. 1 is in the test mode enable (ENABLE), the “H” is used regardless of the cell data stored in the memory cell. ”And forcibly fail when cell data“ L ”is expected, but this may be forced to output“ L ”when cell data“ H ”is expected. Good.
以上説明した本発明の半導体集積回路装置においては、センスアンプ部内のデータアンプ1に擬似エラー信号生成回路2を組み込むことにより、メモリセルのパラレルテスト(複数のメモリセルの並列テスト)等の際に、テストモードエネーブル(ENABLE)の時に限り、本発明の回路を仕込んだアドレスのメモリセルが強制的に不良となるようする。そして、アンチヒューズ(または、レーザーヒューズや、EPROMまたはEEPROM等)により不良アドレス(欠陥セル)を救済させる。 In the semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, the pseudo error signal generation circuit 2 is incorporated in the data amplifier 1 in the sense amplifier section, so that a memory cell parallel test (a parallel test of a plurality of memory cells) is performed. Only when the test mode is enabled (ENABLE), the memory cell at the address in which the circuit of the present invention is loaded is forced to be defective. Then, the defective address (defective cell) is relieved by an antifuse (or laser fuse, EPROM, EEPROM, or the like).
これにより、第1の効果として、欠陥セルが存在する製品がなくても、半導体集積回路装置内の救済回路の回路評価が可能になる。
第2の効果として、救済回路は欠陥セルを置換してしまうため、欠陥セルが存在するチップで不良アドレスの救済を実行してしまうと、そのチップにおいて欠陥セル自体の評価が出来なくなってしまうが、本発明の回路を搭載している製品であれば、あらゆるサンプルで置換ができるため、救済回路の評価やプログラムデバッグに使用するサンプルを選ぶことが出来る。
Thereby, as a first effect, circuit evaluation of the relief circuit in the semiconductor integrated circuit device can be performed without a product having a defective cell.
As a second effect, since the repair circuit replaces the defective cell, if the defective address is repaired on the chip in which the defective cell exists, the defective cell itself cannot be evaluated on the chip. As long as the product is equipped with the circuit of the present invention, it can be replaced with any sample, so that the sample used for evaluation of the relief circuit and program debugging can be selected.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の半導体集積回路装置および該半導体集積回路装置内の擬似エラー信号生成回路は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the semiconductor integrated circuit device of the present invention and the pseudo error signal generation circuit in the semiconductor integrated circuit device are not limited to the above-described illustrated examples. Of course, various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明においては、欠陥セルが存在する製品がなくても、半導体集積回路装置内の救済回路の回路評価が可能になるので、本発明は、組立後工程で不良メモリセルを救済する半導体集積回路の回路評価や、組立後工程で不良メモリセルを救済するプログラムのデバッグ等に有用である。 In the present invention, circuit evaluation of a relief circuit in a semiconductor integrated circuit device can be performed without a product having a defective cell. Therefore, the present invention provides a semiconductor integrated circuit for relieving a defective memory cell in a post-assembly process. This is useful for circuit evaluation of the above and debugging of a program for relieving a defective memory cell in a post-assembly process.
1・・・データアンプ、2・・・擬似エラー信号生成回路、3、7・・・インバータ素子、4、5A、6B・・・Pチャネルトランジスタ(PMOS)、5B、6A・・・Nチャネルトランジスタ(NMOS)、11・・・メモリセルアレイ、11a・・・予備メモリ行、11b・・・予備メモリ列、12・・・アドレスバッファ、13・・・ロウアドレスデコーダ、14・・・カラムアドレスデコーダ、15・・・センスアンプ、16・・・コマンドデコーダ、17・・・モードレジスタ、18・・・制御回路、19・・・データ入出力回路、20・・・アドレス比較回路、20A・・・第1不良アドレス設定&比較回路(NVRAM)、20B・・・第2不良アドレス設定&比較回路(FUSE)、21・・・クロック生成回路、105・・・不揮発性メモリ(NVRAM)、110・・・データ比較&救済判定回路、TG1、TG2・・・パスゲート、200・・・テスト装置、201・・・メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Data amplifier, 2 ... Pseudo error signal generation circuit, 3, 7 ...
Claims (4)
前記メモリアレイ中の所定のアドレスのメモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、該メモリセルの読み取りデータとして出力されるデータが、予め設定した期待データに反する不良データとなるように操作することにより、当該メモリセルのアドレスを不良アドレス化させるテストモードを
備えることを特徴とする半導体集積回路装置。 A semiconductor integrated circuit device having a memory cell array for storing data in a memory cell, and having a relief circuit for storing and relieving an address of a defective memory cell in the memory cell array as a defective address,
When reading data stored in a memory cell at a predetermined address in the memory array, an operation is performed so that data output as read data of the memory cell is defective data contrary to preset expected data. A semiconductor integrated circuit device comprising: a test mode for converting the address of the memory cell into a defective address.
を特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the relief circuit includes one or both of a fuse for storing the defective address and a nonvolatile memory.
前記不良アドレス化させようとするメモリセルのデータを読み出すデータアンプに対し、該データアンプの出力信号を前記不良データの信号に置き換えて出力する擬似エラー信号生成回路を組み込んだこと
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体集積回路装置。 During the test mode,
A pseudo error signal generation circuit is provided for a data amplifier that reads out data of a memory cell to be converted into a defective address, and outputs the data amplifier by replacing an output signal of the data amplifier with the signal of the defective data. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2.
前記擬似エラー信号生成回路は、
前記テストモードを活性化する信号であるテストモードエネーブル信号が入力された場合に、前記データアンプのエネーブル信号入力端子に対し該データアンプを非活性化させる信号を出力するとともに、前記データアンプに代わり、不良データとなる信号を出力する手段と、
前記テストモードエネーブル信号が入力されず、かつ前記データアンプを活性化する信号であるデータアンプエネーブル信号が入力された場合に、前記データアンプのエネーブル信号入力端子に対し該データアンプを活性化させる信号を出力するとともに、該データアンプからメモリセルに記憶されたデータを出力させる手段と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。 The data amplifier includes an enable signal input terminal for activating or deactivating the data amplifier,
The pseudo error signal generation circuit includes:
When a test mode enable signal, which is a signal for activating the test mode, is input, a signal for deactivating the data amplifier is output to the enable signal input terminal of the data amplifier, and the data amplifier is also output. Instead, means for outputting a signal that becomes defective data,
When the test mode enable signal is not input and the data amplifier enable signal, which is a signal for activating the data amplifier, is input, the data amplifier is activated with respect to the enable signal input terminal of the data amplifier And a means for outputting data stored in a memory cell from the data amplifier,
The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, further comprising:
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