JP2000298624A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2000298624A
JP2000298624A JP11104719A JP10471999A JP2000298624A JP 2000298624 A JP2000298624 A JP 2000298624A JP 11104719 A JP11104719 A JP 11104719A JP 10471999 A JP10471999 A JP 10471999A JP 2000298624 A JP2000298624 A JP 2000298624A
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JP
Japan
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defective
memory device
column address
chip
semiconductor memory
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Pending
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JP11104719A
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English (en)
Inventor
Kunisato Yamaoka
邦吏 山岡
Kunihiro Maki
晋弘 真木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】デバイスの最終状態での欠陥を認識し、その欠
陥を回避することで物理的欠陥に対して救済可能なチッ
プを増加させ、信頼性および歩留を向上し、低コストの
半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】フラッシュ型EEPROM等のメモリチッ
プ2と、メモリチップ2を制御するコントローラ1を備
え、コントローラ1は、メモリセルの欠陥コラムアドレ
スを保持するコラムエラーレジスタ13と、コラムアド
レスを発生するコラムアドレス発生回路15と、コラム
アドレスと欠陥コラムアドレスを比較しアドレス一致信
号を出力する比較回路14と、欠陥のあるメモリセルに
対する書き込み及び読み出しが実施された場合に回避す
る制御手段16とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリチップとし
てフラッシュ型EEPROM、強誘電体メモリまたは揮
発性メモリなどを備え、このメモリチップを制御するコ
ントローラを備えた半導体記憶装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体記憶装置において、欠陥の
あるメモリセルを回避して書き込み及び読み出しを実施
する方法として、メモリチップ内に通常メモリセルと冗
長メモリセルを設けて、欠陥のあるメモリセルに対する
書き込み及び読み出しを実施する場合、欠陥アドレスを
認識することで通常メモリセルから冗長メモリセルに切
り替えて書き込み及び読み出しを実施することを特徴と
していた。また、メモリチップとコントローラを別々の
パッケージ及び別々の半導体チップにより実現してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、各チップに対しての欠陥救済がウェーハ
状態で実施され、その状態で全メモリセルが完全と判断
されるので、その後の初期不良スクリーニング工程など
における物理的欠陥を救済することができないという欠
点を有していた。
【0004】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、デバイスの最終状態での欠陥を認識し、その欠陥
を回避することで物理的欠陥に対して救済可能なチップ
を増加させ、信頼性および歩留を向上し、低コストの半
導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体記
憶装置は、メモリチップと、このメモリチップを制御す
るコントローラを備えた半導体記憶装置であって、コン
トローラは、メモリセルの欠陥コラムアドレスを保持す
る欠陥コラムアドレス保持手段と、メモリチップに対す
る書き込み及び読み出しコラムアドレスを発生するコラ
ムアドレス発生手段と、メモリチップに対する書き込み
及び読み出しコラムアドレスと欠陥コラムアドレス保持
手段に保持された欠陥コラムアドレスを比較し、メモリ
セルに対する書き込み及び読み出しが実施された場合、
アドレス一致信号を出力する比較手段と、欠陥のあるメ
モリセルに対する書き込み及び読み出しが実施された場
合に回避する制御手段と具備したものである。
【0006】請求項1記載の半導体記憶装置によれば、
欠陥のあるメモリセルに対する書き込み及び読み出しが
実施された場合、欠陥のあるメモリセルを回避して、欠
陥のないメモリセルに対して書き込み及び読み出しをす
ることができる。したがって、デバイスの最終状態での
欠陥を認識し、その欠陥を回避することで救済可能なチ
ップが増加し、更に物理的欠陥が回避されるため信頼性
が向上する。このため、低コストで高信頼性の半導体記
憶装置を提供することができる。
【0007】請求項2記載の半導体記憶装置は、請求項
1において、第1の制御手段をパラレル/シリアル及び
シリアル/パラレル変換回路で構成し、比較手段からの
アドレス一致信号により、パラレル/シリアル及びシリ
アル/パラレル変換回路をディスエーブルにすることで
欠陥のあるメモリセルに対する書き込み及び読み出しを
回避するものである。
【0008】請求項2記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1と同様な効果がある。
【0009】請求項3記載の半導体記憶装置は、請求項
1または請求項2において、メモリチップを、フラッシ
ュ型EEPROMまたは強誘電体メモリとするものであ
る。
【0010】請求項3記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1または請求項2と同様な効果がある。
【0011】請求項4記載の半導体記憶装置は、請求項
1または請求項2において、メモリチップを揮発性メモ
リとするものである。
【0012】請求項4記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1または請求項2と同様な効果がある。
【0013】請求項5記載の半導体記憶装置は、請求項
1、請求項2、請求項3または請求項4において、メモ
リチップとコントローラとを同一のパッケージに実装さ
せてなるものである。
【0014】請求項5記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な
効果がある。
【0015】請求項6記載の半導体記憶装置は、請求項
1、請求項2、請求項3または請求項4において、メモ
リチップとコントローラとを同一の半導体チップ上に実
装させてなるものである。
【0016】請求項6記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な
効果がある。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0018】図1は本発明の一実施の形態における半導
体記憶装置の構成を示すものである。図1において、1
はコントローラ、11はCPU、12は制御回路、13
はコラムエラーレジスタ、14は比較回路、15はコラ
ムアドレス発生回路、16はシリアル/パラレル・パラ
レル/シリアル変換回路、2はメモリチップである。
【0019】本実施の形態の半導体記憶装置は、メモリ
チップ2としてフラッシュ型EEPROMを備え、この
フラッシュ型EEPROMを制御するコントローラ1を
備えた半導体記憶装置において、メモリセルの欠陥コラ
ムアドレスを保持する欠陥コラムアドレス保持手段すな
わちデータラッチ手段であるコラムエラーレジスタ13
と、メモリチップ2に対する書き込み及び読み出しコラ
ムアドレスを発生する手段であるコラムアドレス発生回
路15と、メモリチップ2に対する書き込み及び読み出
しコラムアドレスとコラムエラーレジスタ13に保持さ
れた欠陥コラムアドレスを比較し、メモリセルに対する
書き込み及び読み出しが実施された場合、アドレス一致
信号を出力する比較手段である比較回路14と、欠陥の
あるメモリセルに対する書き込み及び読み出しが実施さ
れた場合に回避する制御手段であるシリアル/パラレル
・パラレル/シリアル変換回路16とを具備し、さらに
コラムエラーレジスタ13、コラムアドレス発生回路1
5、比較回路14およびシリアル/パラレル・パラレル
/シリアル変換回路16を制御する制御手段である制御
回路12と、その制御回路12及びメモリセルの欠陥コ
ラムアドレスを保持するコラムエラーレジスタ13を制
御するCPU11を設けることにより、欠陥のあるメモ
リセルに対する書き込み及び読み出しを上記構成により
回避することを特徴としている。
【0020】以上のように構成された半導体記憶装置に
ついて、図2及び図4を用いて詳細に説明する。
【0021】図2は、本実施の形態における半導体記憶
装置の詳細な構成を示すもので、コントローラ1内のデ
ータバス幅が8ビット、メモリチップ2内のデータバス
幅が2ビット構成の場合の欠陥のあるメモリセルに対す
る書き込みを回避する回路構成を示すものである。図2
において、21は8ビット幅のパラレルデータPIN
〔00:07〕を1ビット幅のシリアルデータSI10
に変換するパラレル/シリアル変換回路、22はアドレ
ス一致信号EBITをタイミング調整するDフリップフ
ロップ、23は1ビット幅のシリアルデータをパラレル
データSI0、SI1に変換するイネーブル付きDフリ
ップフロップ、24はSI10データかプリチャージ信
号DCHGを選択してSI0、SI1へ信号を伝達する
セレクタである。
【0022】次に、図4は本実施の形態における半導体
記憶装置の各部の動作を示すタイミングチャートであ
り、メモリチップ2内のコラムアドレス02及び0Fに
欠陥がある場合に欠陥を回避して、メモリチップ2に対
する書き込みデータを発生する場合のものである。
【0023】まず、電源投入後、メモリチップ2である
フラッシュ型EEPROMにデータを書き込む場合、C
PU11がメモリチップ2であるフラッシュ型EEPR
OMの特定場所に格納されている欠陥情報を読み出し、
コラムエラーレジスタ13にセットする。すなわち、欠
陥のあるコラムアドレスが02及び0Fであるので、コ
ラムエラーレジスタ13には02及び0Fがラッチされ
ており、EB0B=02及びEB1B=0Fとなる。
【0024】そこで、外部から書き込みデータが制御回
路12に入力され、それを介してシリアル/パラレル・
パラレル/シリアル変換回路16にPIN[00:0
7]=E4,4E,E4,4E・・・という型式で順次
入力されると、図4に示すENI信号によりコラムアド
レス発生回路15がイネーブルとなる。
【0025】その後、コラムアドレス発生回路15によ
り発生される書き込みアドレスCNT8とコラムエラー
レジスタ13にラッチされている値が一致すると比較回
路14からアドレス一致信号EBITが1クロック幅
で”H”レベルとなる。そのEBIT出力により、パラ
レル/シリアル変換回路21をディスエーブルにすると
ともに、セレクター24をDCHG入力に切り換えて”
L”レベルを欠陥のあるメモリセルに書き込む制御を実
施する。その結果、入力されたPIN[00:07]=
E4,4E,E4,4E,・・・は、パラレル/シリア
ル変換回路21において、シリアルデータに変換され、
欠陥のあるコラムアドレス02及び0Fに相当するメモ
リセルを飛ばして、データが書き込まれることになる。
SI1、SI0は、SI10D信号より順にSI1、S
I0、SI1、SI0、…とデータを1ビット幅から2
ビット幅に変換され、メモリチップにデータ入力として
印加される。
【0026】更に、欠陥のあるメモリセルに対する読み
出しを回避する制御も同様で、図3及び図5を用いて詳
細に説明する。
【0027】図3は本実施の形態における半導体記憶装
置の詳細な構成を示すもので、コントローラ1内のデー
タバス幅が8ビット、メモリチップ2内のデータバス幅
が2ビット構成の場合の欠陥のあるメモリセルに対する
読み出しを回避する回路構成を示すものである。図3に
おいて、31は1ビット幅のシリアルデータSO10を
8ビット幅のパラレルデータPOUT〔00:07〕に
変換するシリアル/パラレル変換回路、32はアドレス
一致信号EBITをタイミング調整するDフリップフロ
ップ、33はパラレルデータSO0、SO1をシリアル
データに変換するイネーブル付きDフリップフロップ、
34はSO0とSO1を選択しSO10D信号を発生す
るセレクタである。
【0028】次に、図5は本実施の形態における半導体
記憶装置の各部の動作を示すタイミングチャートであ
り、メモリチップ2内のコラムアドレス02及び0Fに
欠陥がある場合に欠陥を回避して、メモリチップ2から
データを読み出す場合のものである。
【0029】書き込みの場合と同様に、まず、電源投入
後、メモリチップ2であるフラッシュ型EEPROMか
らデータを読み出す場合、CPU11がメモリチップ2
であるフラッシュ型EEPROMの特定場所に格納され
ている欠陥情報を読み出し、コラムエラーレジスタ13
にセットする。すなわち、欠陥のあるコラムアドレスが
02及び0Fであるので、コラムエラーレジスタ13に
は02及び0Fがラッチされており、EB0B=02及
びEB1B=0Fとなる。
【0030】そこで、メモリチップ2の出力であるSO
0,1端子から読み出しデータが順次コントローラ1に
入力されると、図5に示すENO信号によりコラムアド
レス発生回路15がイネーブルとなる。
【0031】コラムアドレス発生回路15により発生さ
れる書き込みアドレスCNT8とコラムエラーレジスタ
13にラッチされている値が一致すると比較回路14か
らアドレス一致信号EBITが1クロック幅で”H”レ
ベルとなる。そのEBIT出力により、シリアル/パラ
レル変換回路31をディスエーブルにする。その結果、
入力された2ビットのSO0,1は、シリアル/パラレ
ル変換回路31において、パラレルデータに変換され、
欠陥のあるコラムアドレス02及び0Fに相当するメモ
リセルからの読み出しデータが削除されたPOUT[0
0:07]=13,FB,68,・・・が出力される。
【0032】以上のように、本実施の形態によれば、メ
モリチップとしてフラッシュ型EEPROMまたは強誘
電体メモリまたは揮発性メモリ等を備え、メモリチップ
を制御するコントローラを備えた半導体記憶装置におい
て、メモリセルの欠陥コラムアドレスを保持する欠陥コ
ラムアドレス保持手段と、メモリチップに対する書き込
み及び読み出しコラムアドレスを発生する手段と、メモ
リチップに対する書き込み及び読み出しコラムアドレス
と前記欠陥コラムアドレス保持手段に保持された欠陥コ
ラムアドレスを比較し、当該メモリセルに対する書き込
み及び読み出しが実施された場合、アドレス一致信号を
出力する比較手段と、欠陥のあるメモリセルに対する書
き込み及び読み出しが実施された場合に回避する第1の
制御手段とを具備し、更に前記それぞれの手段を制御す
る第2の制御手段と、その第2の制御手段及びメモリセ
ルの欠陥コラムアドレスを保持する欠陥コラムアドレス
保持手段を制御するCPUを設けることにより、デバイ
スの最終状態での欠陥を認識し、その欠陥を回避するこ
とで救済可能なチップが増加し、更に物理的欠陥が回避
されるため信頼性が向上する。
【0033】また、上記の実施の形態のメモリチップ2
とコントローラ1とを同一のパッケージに実装させても
よく、またメモリチップ2とコントローラ1とを同一の
半導体チップ上に実装させてもよい。
【0034】
【発明の効果】請求項1記載の半導体記憶装置によれ
ば、欠陥のあるメモリセルに対する書き込み及び読み出
しが実施された場合、欠陥のあるメモリセルを回避し
て、欠陥のないメモリセルに対して書き込み及び読み出
しをすることができる。したがって、デバイスの最終状
態での欠陥を認識し、その欠陥を回避することで救済可
能なチップが増加し、更に物理的欠陥が回避されるため
信頼性が向上する。このため、低コストで高信頼性の半
導体記憶装置を提供することができる。
【0035】請求項2記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1と同様な効果がある。
【0036】請求項3記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1または請求項2と同様な効果がある。
【0037】請求項4記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1または請求項2と同様な効果がある。
【0038】請求項5記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な
効果がある。
【0039】請求項6記載の半導体記憶装置によれば、
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における半導体記憶装置
の構成を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施の形態における半導体記憶装置
の詳細な構成、とくに欠陥のあるメモリセルに対する書
き込みを回避する構成を示す図である。
【図3】本発明の一実施の形態における半導体記憶装置
の詳細な構成、とくに欠陥のあるメモリセルに対する読
み出しを回避する構成を示す図である。
【図4】本発明の一実施の形態における半導体記憶装置
の書き込みを回避する構成の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図5】本発明の一実施の形態における半導体記憶装置
の読み出しを回避する構成の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【符号の説明】
1 コントローラ 11 CPU 12 制御回路 13 コラムエラーレジスタ 14 比較回路 15 コラムアドレス発生回路 16 シリアル/パラレル・パラレル/シリアル変換
回路 2 メモリチップ 21 パラレル/シリアル変換回路 22 Dフリップフロップ 23 イネーブル付きDフリップフロップ 24 セレクタ 31 シリアル/パラレル変換回路 32 Dフリップフロップ 33 イネーブル付きDフリップフロップ 34 セレクタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリチップと、このメモリチップを制
    御するコントローラを備えた半導体記憶装置であって、
    前記コントローラは、 メモリセルの欠陥コラムアドレスを保持する欠陥コラム
    アドレス保持手段と、 前記メモリチップに対する書き込み及び読み出しコラム
    アドレスを発生するコラムアドレス発生手段と、 前記メモリチップに対する書き込み及び読み出しコラム
    アドレスと前記欠陥コラムアドレス保持手段に保持され
    た欠陥コラムアドレスを比較し、前記メモリセルに対す
    る書き込み及び読み出しが実施された場合、アドレス一
    致信号を出力する比較手段と、 欠陥のある前記メモリセルに対する書き込み及び読み出
    しが実施された場合に回避する制御手段とを具備した半
    導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 第1の制御手段をパラレル/シリアル及
    びシリアル/パラレル変換回路で構成し、比較手段から
    のアドレス一致信号により、前記パラレル/シリアル及
    びシリアル/パラレル変換回路をディスエーブルにする
    ことで欠陥のあるメモリセルに対する書き込み及び読み
    出しを回避する請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 メモリチップを、フラッシュ型EEPR
    OMまたは強誘電体メモリとする請求項1または請求項
    2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 メモリチップを揮発性メモリとする請求
    項1または請求項2記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 メモリチップとコントローラとを同一の
    パッケージに実装させてなる請求項1、請求項2、請求
    項3または請求項4記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 メモリチップとコントローラとを同一の
    半導体チップ上に実装させてなる請求項1、請求項2、
    請求項3または請求項4記載の半導体記憶装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008262614A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Mega Chips Corp 不揮発性半導体記憶装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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