JP2001216797A - 内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積回路半導体装置及びメモリ復旧方法 - Google Patents
内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積回路半導体装置及びメモリ復旧方法Info
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Abstract
復旧することの出来る自己復旧回路を備えた集積回路半
導体装置とそのメモリ復旧方法を提供する。 【解決手段】 内蔵メモリのための自己復旧回路を具備
する集積回路半導体装置は、内蔵メモリに発生した不良
セルのロウ及びカラムの復旧を実行するために要求され
る情報を貯蔵するためのロウ及びカラムフィルエントリ
を含む。ロウ及びカラムフィルエントリは、内蔵メモリ
のロウ/カラム冗長個数によってその大きさが決定さ
れ、不良セルが発生した位置に対応するロウ及びカラム
アドレス情報を各々貯蔵すると同時に、相手先フィルエ
ントリを示すポインタを内蔵する。自己復旧回路は、不
良セルの復旧を実行するための復旧される情報だけをフ
ィルエントリに残し、他の情報は削除した後、最終的に
残ったフィルエントリによって内蔵メモリに発生した不
良セルに対するロウ及びカラムを修復する。
Description
edded memory)のための自己診断方法及び
復旧方法に係り、より具体的には内蔵メモリ用の自己復
旧回路(built in self repair
circuit;BISR)を備えた集積回路半導体装
置及びメモリ復旧方法に関する。
ased integrated circuit)設
計が増加しているが、これはシステムオンチップ(sy
stem on a chip;SOC)設計が新しい
設計傾向として広く認識されていることを意味する。従
って、集積回路設計で、中央処理装置(central
processing unit;CPU)を初めとす
るコア又はアナログコアがしばしば利用され、多様な種
類のコアを複数個内蔵した集積回路が開発されている。
ている回路(circuit)やシステムでは、より高
い容量(capacity)を持った内蔵メモリを必要
とする。例えば、CPUのように複雑なチップ内部のデ
ータ転送帯域幅(bandwidth)を引き上げるた
めにこのような要求が多くなってきている。
(die)サイズを維持しながら高いメモリ容量を確保
できるようになった。しかし、回路内に内蔵されたメモ
リは、その構造が非常に複雑で、他のロジックブロック
に比較し、より多種の信号を共有するので、不良発生可
能性が高い。上記問題点を解決するために、設計技術者
は内蔵メモリに冗長性(redundancy)を持た
せている。
スタ(external memory teste
r)又は自動テスト装置(Automatic Tes
t Machine;ATE)を使用してソフトウェア
的に復旧アルゴリズムを実行し、半導体メモリ装置に発
生した不良が復旧可能であるか否かを判別した後、物理
的復旧(physical repair)(一般的
に、Laser Zapping)を行う。このような
方法でSOCをテストするためには、SOCに内蔵され
たコア(core)に対するテストとSOCに内蔵され
たメモリに対するテストとを別々に実行しなければなら
ないだけでなく、テストを実行するための外部ピンをS
OC上に用意しなければならない。その結果、テスト過
程が複雑になるだけでなくチップの生産単価が増加する
ことになる。
内部にSOC自体をテストするための自己診断回路(B
uilt In Self Test;BIST)と、
自己診断回路による検査結果に基づいて検出された不良
セルに対する復旧(repair)が可能であるか否か
を判断し、その判断結果によってソフトウェア(sof
tware)的にチップ内部で自動的に復旧を行う自己
復旧回路(BuiltIn Self Repair;
BISR)とを具備する。自己復旧回路は既存のテスト
装備と異なり、物理的復旧を行なわず、チップ自体に復
旧アルゴリズムを搭載して不良セルに対する復旧可能可
否を自ら判断し、復旧可能の場合には、ソフトウェア的
に論理的復旧(logical repair)を行
う。このような内蔵メモリに対する自己診断(self
test)や自己復旧(self repair)
は、SOCに発展している最近のプロセッサ(proc
essor)設計技術では不可欠の技術となっている。
このような自己復旧回路及び自己診断回路を具備したシ
ステムは、1999年7月、Shaik等によって取得
された米国特許第5,920,515号、“REGIS
TER―BASEDREDUNDANCY CIRCU
IT AND METHOD FOR BUILT―I
N SELF―REPAIR IN A SEMICO
NDUCTOR MEMORY DEVICE”と、1
999年11月Irrinki等によって取得された米
国特許第5,987,632号、“METHOD OF
TESTING MEMORY OPERATION
S EMPLOYING SELF―REPAIR C
IRCUITRY AND PERMANENTLYD
ISABLING MEMORY LOCATION
S”に開示されている。
cell)を利用した不良セルの復旧は、不良が発生
したセルのワードライン(word line)、即ち
ロウアドレス(row address)と、ビットラ
イン(bit line)、即ちカラムアドレス(co
lumn address)とをソフトウェア的にニ進
検索ツリー(binary search tree)
を構成しながら、各ケース毎に(case by ca
se)深い先検索(Depth FirstSearc
h;DFS)を実行し、どのワードラインとビットライ
ンとを冗長ラインに代替するかを決定する。しかし、こ
のような作業を実行することには0(2n)の時間がか
かる。これは、一つの演算(例えば、掛け算演算)が実
行される時間をnとしたとき、2nの時間がかかること
を意味する。即ち、復旧のためにかかる時間は、ロウ冗
長(row redundancy)、カラム冗長(c
olumn redundancy)、および不良の分
布に対して指数関数的に増加するので、冗長個数が多
く、不良発生が多い場合、前記方法は効果的ではないこ
とが分かる。このような性格の問題をNP完全(NP―
Completness)問題と言う。これを解決する
ためには、与えられた問題の解を決定的なアルゴリズム
によらず試行錯誤を通じて蓄積された経験的知識を動員
して求めるヒューリスティック(Heuristic)
法が使用される。もし、このような問題に対してアルゴ
リズムを作ろうとすると、問題の範囲を極めて制限する
方法が一番有効であり、問題の範囲を極めて制限しない
とハドウェアでの実現も不可能である。
OC装置のほとんどは復旧することができる範囲を大き
く制約している。例えば、ロウ冗長とカラム冗長の個数
を`1´以下にして実現する場合がある。各々の冗長が
1個又は1対である時の自己復旧回路は非常に単純化さ
れる。しかし、この場合には1個のロウと1個のカラム
しか復旧できないという限界を有している。
量(capacity)の内蔵メモリを必要とするSO
Cシステムの傾向に照らすと、内蔵メモリに発生する不
良セルを復旧するためにはもっと多数の冗長を追加しな
ければならない。なぜならば、万一SOCの内蔵メモリ
に発生する不良セルが十分に復旧されないと、CPUの
ような高価のコアから不良が発生しないにも関わらず、
低価のメモリから発生する不良によってSOC全体が不
良と判定されてしまうからである。従って、前述のよう
な課題を解決するために、多重冗長を有する内蔵メモリ
に発生する不良を正確に復旧できる新しい自己復旧回路
及びそのメモリ復旧方法が要望されていた。
されたもので、多重冗長を持った内蔵メモリの不良をよ
り正確に復旧できる自己復旧回路を備えた集積半導体と
そのメモリ復旧方法とを提供することを目的とする。
達成するために、本発明の集積回路半導体装置は、複数
個のロウ冗長と複数個のカラム冗長とを具備した内蔵メ
モリと、メモリ不良を検出するための自己診断回路と、
前記自己診断回路から検出された不良に関する情報をロ
ウまたはカラム別に区分して貯蔵した後、これに基づい
て不良に対する復旧方法を決定し、復旧したアドレスを
内蔵メモリに発生させるための自己復旧回路とを含む。
諸般動作を制御するための自己復旧制御器と、複数個の
データ貯蔵領域を含む複数個のエントリに構成された第
1及び第2貯蔵手段と、メモリに発生した不良のロウア
ドレス及び不良の個数を第1貯蔵手段に貯蔵するための
第1ロジックと、メモリに発生した不良カラムアドレス
及び不良の個数を第2貯蔵手段に貯蔵するための第2ロ
ジックと、相手先貯蔵手段の位置情報を第1又は第2貯
蔵手段に貯蔵し、不良に対する復旧方法を決定する時、
該当位置情報が示す相手先貯蔵手段に貯蔵された不良の
個数を一つずつ減少させるための第3ロジックと、決定
された復旧方法によってロウ及びカラムアト゛レスをメモ
リに発生させるためのアドレスチェッカとを含む。
自己復旧回路の不良セル復旧方法は、メモリから検出さ
れた不良に対するロウ/カラムアドレス、不良の個数及
び不良に対応するカラム/ロウアドレスを貯蔵している
相手先貯蔵手段の位置情報を貯蔵するための複数個のエ
ントリに構成された第1又は第2貯蔵手段を形成する段
階と、メモリに具備されたロウ又はカラム冗長個数だけ
エントリを選択して不良に対する復旧方法を決定し、エ
ントリ中で、貯蔵された不良個数が多いエントリを選択
し、選択されたエントリが示す相手先貯蔵手段のエント
リに貯蔵された不良の個数を一つずつ減少させる段階
と、決定された復旧方法に応答して復旧されたアドレス
をメモリに発生させる段階とを含む。
た図1乃至図12を参照して詳しく説明する。
蔵メモリに発生した不良セルに対するロウ及びカラムの
復旧を実行するために要求される情報を貯蔵するための
ロウ及びカラムフィルエントリを含む。ロウ及びカラム
フィルエントリは、内蔵メモリのロウ/カラム冗長の個
数によってその大きさが決定され、不良セルが発生した
位置に対応するロウ及びカラム情報を各々貯蔵すると同
時に、相手先のフィルエントリを示すポインタを内蔵す
る。自己復旧回路は、構成されたフィルエントリの情報
に基づいて復旧される情報だけをフィルエントリに残
し、他の情報は削除する。そして、最終的にロウ及びカ
ラムフィルエントリに残された情報によって内蔵メモリ
に発生した不良セルに対するロウ及びカラム復旧が実行
される。
半導体装置の構成を示すブロック図である。図1に示さ
れた集積回路半導体装置は、多重冗長を有する内蔵メモ
リに発生した不良セルの復旧を実行するための、自己復
旧回路を具備したSOCシステムである。図1を参照す
ると、SOCシステムは、その内部に内蔵されたメモリ
30と、内蔵メモリ30を含むSOCシステム自体をテ
ストするための自己診断回路10と、自己診断回路10
からのテスト結果によってSOCシステムを自動的に復
旧するための自己復旧回路20とを含む。
IST controller)11、アドレス発生器
(address generator)12、データ
発生器(data generator)13、比較器
(comparator)14が含まれる。そして、自
己復旧回路20には自己復旧制御器(BISR con
troller)21、アドレスチェッカ(addre
ss checker)22、第1フィルロジック(f
irst fill logic)23、第2フィルロ
ジック(second fill logic)24、
ロウフィルエントリ(row fill entry)
25、カラムフィルエントリ(column fill
entry)26、アロケーションロジック(all
ocation logic)27が含まれる。SOC
システムに内蔵されたメモリ30はM×Nの大きさを持
つメモリとして、複数個(例えば、R個)のロウ冗長3
1と複数個(例えば、C個)のカラム冗長32とを含
む。ここで、フィルエントリ25,26は内蔵されたメ
モリ30上に発生した不良に対するロウ及びカラムアド
レスを貯蔵するための複数個のエントリで構成された内
蔵メモリで、不良アドレスメモリ(failure a
ddress memory;FAM)とも言う。図1
に図示されたSOC自己診断回路10及び自己復旧回路
20による内蔵メモリ30のテスト及び復旧動作は以下
のようになる。
12とデータ発生器13とは自己診断制御器11の制御
によってアドレス(Addr)とデータ(Din)とを
メモリ30に送出し、メモリ30は自己診断回路10か
ら入力されるアドレス(Addr)とデータ(Din)
とに応答して出力データ(Dout)を比較器14に出
力する。この時、比較器14は、データ発生器13から
発生されたデータ(Din)とメモリから入力されたデ
ータ(Dout)とを比較して、該当アドレスに不良が
発生しているか否かを判定する。
情報を自己復旧回路20の自己復旧制御器21に伝達す
ると、第1及び第2フィルロジック23,24は、自己
復旧制御器21の制御に応答して、ロウフィルエントリ
25とカラムフィルエントリ26とにそれぞれ不良セル
が発生したアドレスと、該アドレスと同一のアドレスに
発生した不良個数を貯蔵する。後に詳しく説明するが、
本発明によるロウフィルエントリ25とカラムフィルエ
ントリ26とは、それぞれ相手先のフィルエントリを構
成しているエントリの位置を貯蔵するためのポインタを
内蔵する。その結果、ロウ/カラムフィルエントリ2
5,26に貯蔵された各々のロウ/カラムアドレスに対
応するカラム/ロウアドレスが貯蔵された相手先カラム
/ロウフィルエントリ26,25のエントリ位置を把握
することができる。このポインタは、図1に示されたア
ロケーションロジック27によってロウ及びカラムフィ
ルエントリ25,26に貯蔵される。このような方法に
よって、メモリ30に発生する不良セルに対する情報が
ロウ及びカラムフィルエントリ25,26に全て貯蔵さ
れると、自己復旧制御器21は、まずロウ及びカラムフ
ィルエントリ25,26中の全体エントリ個数が少ない
エントリを選択する。そして、選択されたフィルエント
リを構成しているエントリ中の貯蔵された不良セルの個
数が多いエントリから選択して、不良セルに対する復旧
方法を決定する。選択されたフィルエントリの復旧方法
が決定されると、これと同一の方法で、残りエントリに
対する復旧方法を決定する。復旧方法を決定するための
エントリを選択する時、アロケーションロジック27は
自己復旧制御器21の制御に応答して、選択されたエン
トリが示す相手先に貯蔵された不良セル個数を一つずつ
減らしていく動作を実行する。この時、仮に減少した不
良セル個数が0になると、該当エントリ全体がアロケー
ションロジック27によって削除される。このような過
程によって、メモリ30に発生した不良セルに対する復
旧方法が決定されると、自己復旧回路20は不良セルが
発生した位置のアドレスを受け入れ、これを修復アドレ
ス(Repaired Address)に変換してメ
モリ30に送出する。
て、メモリ30に具備されたロウ/カラム冗長31,3
2を利用した復旧がSOC自体で実行される。次に詳し
く説明するが、前述のようなロウ及びカラムフィルエン
トリ25,26を使用した本発明による不良セル復旧方
法は、ロウ/カラム冗長31,32の個数に関係なく、
高い修復率(repair recovery)を提供
する。
成を示す図である。図2に示すように、従来の自己復旧
回路は不良セルロウ及びカラムアドレス情報を一度に貯
蔵するためのフィルエントリを具備する。一般に、R個
のロウ冗長とC個のカラム冗長とを具備した内蔵メモリ
に対する自己復旧を実行するために貯蔵しなければなら
ない不良セルの個数は2×R×C個である。従って、フ
ィルエントリの全体エントリ個数は2×R×C個に構成
される。このような方法でフィルエントリを構成する場
合、フィルエントリ一つに対してロウ及びカラム情報全
てを貯蔵して復旧アルゴリズムを実行しなければならな
いので、不良セル個数が多くなり、メモリ冗長個数が多
くなるほど復旧アルゴリズムに制約が多くなる。
べて見ると、‘Valid’は現在のエントリが有効か
否かを示し、‘Row Address’は不良セルの
ロウアドレスを、‘Row Hit Count’は該
当ロウに存在する現在までの不良セルの個数を、‘Co
lumn Address’は不良セルのカラムアドレ
スを、そして‘Column Hit Count’は
該当カラムに存在する現在までの不良セルの個数を各々
示している。そして、‘Row Must’(ロウ復
旧)は、該当エントリに貯蔵された不良セルを復旧する
ためにはロウ冗長を使用しなければならないことを示
し、‘Column Must’(カラム復旧)は該当
エントリに貯蔵された不良セルを復旧するためにはカラ
ム冗長を使用しなければならないことを示す。
造を有するフィルエントリを使用して内蔵メモリの不良
セルを復旧するための従来の自己復旧回路は、メモリの
不良セルの個数が増加しメモリに具備されたロウ/カラ
ム冗長が増加すると復旧率が落ちる問題点を持ってい
る。従って、本発明による自己復旧回路20は、自己復
旧のための不良セルアドレス情報を貯蔵するためのフィ
ルエントリをロウ及びカラム別に各々構成すると同時
に、相手先エントリに対する情報をも一緒に貯蔵するこ
とにより、不良セルの個数が増加しメモリに具備された
ロウ/カラム冗長が増加しても、正確に不良セルを復旧
しようとする。本発明によるロウ及びカラムフィルエン
トリは以下のように構成されている。
構成を示す図である。図3を参照すると、R個のロウ冗
長とC個のカラム冗長を具備した内蔵メモリの場合、本
発明によるロウフィルエントリ25に貯蔵される全ての
エントリ個数はR+R×C個である。
エントリが有効か否かを、‘RowAddress’は
不良セルのロウアドレスを、そして‘Row Hit
Count’は該当ロウに存在する現在までの不良セル
の個数をそれぞれ示している。ここで、‘Row Hi
t Count’値は、該当ロウに存在する現在までの
不良セルの個数がメモリ30に具備されたカラム冗長の
個数(即ちC)より大きくなるともうそれ以上増加しな
いという特徴を有する。‘Column Fill E
ntry Pointer’は、不良セルが発見された
時、カラム情報がカラムフィルエントリ26の何番目の
エントリに貯蔵されているかを示すポインタとして、カ
ラム冗長にC個ほど割り当てられる。そして、‘Row
Must’(ロウ復旧)は、該当エントリに貯蔵され
た不良セルを復旧するためにはロウ冗長が使用されなけ
ればならないことを示す。
を示す図である。図4を参照すると、R個のロウ冗長と
C個のカラム冗長とを具備した内蔵メモリの場合、本発
明によるカラムフィルエントリ26に貯蔵される全ての
エントリ個数はC+C×R個である。
エントリが有効か否かを、‘Column Addre
ss’は不良セルのカラムアドレスを、そして‘Col
umn Hit Count’は該当カラムに存在する
現在までの不良セルの個数をそれぞれ示している。ここ
で、‘Column Hit Count’値は、該当
カラムに存在する現在までの不良セル個数がメモリ30
に具備されたロウ冗長個数(即ち、R)より大きくなる
ともうそれ以上増加しないという特徴を有する。‘Ro
w Fill Entry Pointer’は、不良
セルが発見された時、ロウ情報がロウフィルエントリ2
5の何番目のエントリに貯蔵されているかを示すポイン
タとして、ロウ冗長にR個ほど割り当てられ、‘Col
umnMust’(カラム復旧)は該当エントリに貯蔵
された不良セルを復旧するためにカラム冗長が使用され
なければならないことを示す。
のエントリに含まれるデータ貯蔵領域の構成を示す図で
ある。図を参照すると、各々のエントリを構成している
データ貯蔵領域の大きさが示されている。一例で、‘V
alid’は各々1ビットで構成され、内蔵メモリ30
がM×Nの大きさで構成される時、‘Row Addr
ess’はlog2M ビットに、‘Column A
ddress’はlog2N ビットで構成される。
‘Row Hit Count’は{「log2C」+
1}ビットに、‘Column Hit Count’
は{「log2R」+1」}ビットで構成され、‘Co
lumn Fill Entry Pointer’は
「log2(C+CR)」 ビットにC個が構成され、
‘Row Fill Entry Pointer’は
「log2(R+RC)」 ビットにR個が構成され
る。そして‘Row Must’及び‘Column
Must’は各々1ビットで構成される。
も、‘ ColumnFill Entry Poin
ter’はカラム冗長個数に該当するビット(即ち、C
ビット)ほど割り当てられ、‘Row Fill En
try Pointer’はロウ冗長個数に該当するビ
ット(即ち、Rビット)ほど割り当てられ、不良セル位
置情報を貯蔵しているエントリを示すビットフラグ(b
it flag)に使用することができる。ここで、
‘ Column Fill Entry Point
er’ 及び‘Row Fill Entry Poi
nter’を構成している各々のビットは、不良セルに
対するロウ又はカラムアドレス情報が相手先フィルエン
トリの何番目エントリに貯蔵されているかに対する情報
を示す。従って、 Column Fill Entr
y Pointer’ 及び‘RowFill Ent
ry Pointer’ の何番目のビットが‘1’に
設定されているかを調べれば、不良セルに対するロウ又
はカラムアドレス情報が相手先フィルエントリの何番目
エントリに貯蔵されているかが分かる。
及び‘Column Hit Count’は、‘相手
先冗長個数+1’ほどのビットを各々割り当てられた
後、不良セル個数が増加するごとに、当初‘1’に設定
された最下位ビット(least significa
nt bit;LSB)を左側に1ビットずつシフトさ
せる。この場合、‘Row Hit Count’は
‘C+1’ビットで、‘Column Hit Cou
nt’は‘R+1’ビットで各々構成され、各々の‘H
it Count’の最下位ビット(LSB)は前述し
たように当初、‘1’に設定される。この場合、仮に、
不良セルが発見されないと、各々の‘Hit Coun
t’のLSBは‘1’の状態を維持し、不良セルが発見
されないことが分かる。仮に、不良セルが発見されると
‘1’に設定されたビットが左側にシフトする。従っ
て、‘1’に設定されたビットの位置によって該当ロウ
又はカラムから現在まで発生した不良セルの個数を知る
ことができる。
した不良の一例を示す図である。例えば、内蔵メモリ3
0に不良セルが発生した場合、不良が発生したメモリ3
0Aの不良セルの分布は図7に示すようになる。この場
合、不良セルが発生する順序はa,b,c,...,j
の順である。この時、例えば、メモリに具備されたロウ
冗長が3個(即ち、R=3)で、カラム冗長が2個(即
ち、C=2)であると仮定すると、本発明の自己復旧回
路による不良セル復旧方法は次のようになる。
に発生した不良セルに対するアドレス等の情報を、図3
及び図4に示すロウ及びカラムフィルエントリに貯蔵す
る方法を説明するための図である。
具備されたロウ冗長が3個(即ち、R=3)で、カラム
冗長が2個(即ち、C=2)であるので、ロウフィルエ
ントリの全体エントリ個数は9個(即ち、3+3×2=
9)になり、カラムフィルエントリの全体エントリ個数
は8個(即ち、2+2×3=8)になる。この時、カラ
ム冗長が2個(即ち、C=2)であるから、ロウフィル
エントリ25のカラムフィルエントリのポインタには2
個(Col.Entry Ptrl,Col.Entr
y ptr2)が割り当てられる。そしてロウ冗長が3
個(即ち、R=3)であるからカラムフィルエントリ2
6のロウフィルエントリのポインタには3個(Row.
Entry Ptrl,Row Entry ptr
2,RowEntry ptr3)が割り当てられる。
1不良セル(a)が発見されると、第1不良セル(a)
のロウアドレスがエントリに貯蔵されているか否かを判
定する。この場合、第1不良セル(a)のロウアドレス
(即ち、1)はロウフィルエントリ25に貯蔵されてい
ないので、ロウフィルエントリ25の第1エントリが有
効(Valid)となり、第1不良セル(a)のロウア
ドレス(即ち、1)がロウアドレス(Row Addr
ess)欄に書き込まれる。そして、現在までロウから
発見された不良セルの個数は1個であるからロウヒット
カウント(Row Hit Count)欄に‘1’が
書き込まれる。この時、第1不良セル(a)のカラムア
ドレス情報はカラムフィルエントリ26の第1エントリ
に書き込まれるから、カラムフィルエントリポインタ
(Col.Entry Ptrl1)欄に‘1’が書き
込まれる。
すると、第1不良セル(a)が発見されると、第1不良
セル(a)のカラムアドレスがエントリに貯蔵されてい
るか否かを判定する。この場合、第1不良セル(a)の
カラムアドレス(即ち、3)はカラムフィルエントリ2
6に貯蔵されていないので、カラムフィルエントリ26
の第1エントリが有効となり、第1不良セル(a)のカ
ラムアドレス(即ち、3)がカラムアドレス(Colu
mn Address)欄に書き込まれる。そして、現
在までカラムから発見された不良セルの個数は1個であ
るからカラムヒットカウント(Column Hit
Count)欄に‘1’が書き込まれる。この時、第1
不良セル(a)のロウアドレス情報はロウフィルエント
リ25の第1エントリに書き込まれるから、ロウフィル
エントリポインタ(Row.Entry Ptr1)欄
に‘1’が書き込まれる。
5を参照すると、第1不良セル(a)に続いて第2不良
セル(b)が発見されると、第2不良セル(b)のロウ
アドレスがエントリに貯蔵されているか否かを判定す
る。この時、第2不良セル(b)のロウアドレス(即
ち、1)はもうロウフィルエントリ25の第1エントリ
に貯蔵されているので、第1エントリを共有して第2不
良セル(b)の不良情報を貯蔵し、ロウアドレスが同一
であるからロウアドレス(Row Address)欄
のデータ値は変更しない。そして、現在までロウ(即
ち、1)から発見された不良セルの個数は全部で2個で
あるから、ロウヒットカウント(Row Hit Co
unt)欄に‘2’が書き込まれる。この場合、第2不
良セル(b)のカラムアドレス情報はカラムフィルエン
トリ26の第2エントリに書き込まれるから、カラムフ
ィルエントリポインタ(Col.Entry Ptr
2)欄に‘2’が書き込まれる。
ントリ26を参照すると、第2不良セル(b)が発見さ
れると、第2不良セル(b)のカラムアドレスがエント
リに貯蔵されているか否かを判定する。この場合、第2
不良セル(b)のカラムアドレス(即ち、5)はカラム
フィルエントリ26に貯蔵されていないので、カラムフ
ィルエントリ26の第2エントリが有効となり、第2不
良セル(b)のカラムアドレス(即ち、5)がカラムア
ドレス(Column Address)欄に書き込ま
れる。現在までカラムから発見された不良セルの個数は
1個であるから、カラムヒットカウント(Column
Hit Count)欄に‘1’が書き込まれる。こ
の時、第2不良セル(b)のロウアドレス情報はロウフ
ィルエントリ25の第1エントリに書き込まれるから、
ロウフィルエントリポインタ(Row Entry P
tr1)欄に‘1’が書き込まれる。
Aに具備されたロウ冗長が3個(即ち、R=3)であ
り、カラム冗長が2個(即ち、C=2)である場合、仮
に、ロウ(即ち、1)から3個以上の不良セルが発見さ
れると、(即ち、‘Row Hit Count’値が
カラム冗長個数を超過することになると)、この不良セ
ルはカラム冗長の復旧範囲を超過することになるから、
ロウ冗長を使用しなければ復旧が不可能である。従っ
て、このように任意のロウからカラム冗長個数を超過す
る不良が発見されると、該当ロウの‘Row Mus
t’欄は‘1’に設定され、該当ロウに貯蔵されている
不良セルのカラムアドレスを貯蔵しているカラムフィル
エントリの ‘Column Hit Count’値
は各々‘1’ずつ減らされる。ついで、ロウエントリの
カラムフィルエントリポインタが削除され、次のロウに
対する不良セルのチェックが行われる。このような動作
は、ロウフィルエントリ25を例に挙げて説明したが、
カラムフィルエントリ26でも同様に行われる。
して反復して実行すると、図17に示すようにロウフィ
ルエントリ25とカラムフィルエントリ26とが求めら
れる。ロウフィルルエントリ25とカラムフィルエント
リ26とが求められると、本発明による自己復旧回路2
0はエントリ25,26に基づいて不良セルに対する復
旧方法を決定し、自動的な復旧を実行する。本発明によ
る不良セルの復旧方法の決定過程は次のようになる。
した方法によって貯蔵されたロウ及びカラムフィルエン
トリ情報に基づき内蔵メモリ30上に発生した不良セル
の復旧方法を決定する過程を説明するための図である。
本発明による自己復旧回路20はロウ及びカラムフィル
エントリ25,26に貯蔵された不良セルアドレス情報
に基づき、該当エントリに含まれた不良セルに対する復
旧方法を決定しながら、これに対応する相手先エントリ
に貯蔵された不良セルの個数を減少させる。このような
方法によって、最終的にロウ及びカラムフィルエントリ
25,26に残った情報によってロウ/カラム冗長を利
用した最適の復旧が実行される。復旧が実行されると、
自己復旧回路20は不良セルが発生した位置のアドレス
を受け入れ、これを修復したアドレス(Repaire
d Address)に変換してメモリ30に送出す
る。
トリ25,26は、メジャー(major)エントリと
マイナ(minor)エントリとに区分される。この
時、メジャーエントリとマイナエントリとはメモリ30
に具備されたロウ及びカラム冗長個数によって決定され
る。例えば、ロウ冗長個数が3(即ち、R=3)であ
り、カラム冗長個数が2(即ち、C=2)である場合、
ロウフィルエントリ25がメジャーエントリになり、カ
ラムフィルエントリ26がマイナエントリになる。復旧
が実行される情報だけをロウ及びカラムフィルエントリ
25、26に残し、他の情報を一度に除去するために
は、マイナエントリから選択して次のような動作を実行
する。
リであるカラムフィルエントリ26に含まれた複数個の
エントリ中の不良個数を示すカラムヒットカウント値が
一番多い第1エントリが選択される。選択された第1エ
ントリは、カラム冗長を利用して復旧することに決定さ
れる。第1エントリに貯蔵された不良セルのロウアドレ
スに対する情報はロウフィルエントリポインタ(Row
Entry Ptr1,Row Entry Ptr
2,Row Entry Ptr3)欄に表示されてい
る。エントリポインタ(Row Entry Ptr
1,Row Entry Ptr2,Row Entr
y Ptr3)の欄を参照すると、`1,3,6´が貯
蔵されているが、これはロウフィルエントリ25の第
1,第3及び第6エントリに前記第1エントリに貯蔵さ
れた不良セルのロウアドレスに対する情報が貯蔵されて
いることを意味する(矢印参照)。
は前述したように、カラム冗長を利用して復旧されるか
ら、カラム復旧(Column Must)欄には`1
´が書き込まれ、ロウフィルエントリポインタ(Row
Entry Ptr1,Row Entry Ptr
2,Row Entry Ptr3)欄は削除される。
そして、ロウフィルエントリ25の第1,第3及び第6
エントリに貯蔵されたロウヒットカウント値が各々`1
´ずつ減らされる。この場合、仮に減らされたロウヒッ
トカウント値が各々`0´になると、該当するエントリ
は削除される。例えば、ロウフィルエントリ25の第1
エントリのロウヒットカウント値は`2´から`1´に
減らされ、ロウフィルエントリ25の第3及び第6エン
トリのロウヒットカウント値は`1´から`0´に減ら
される。その結果、第3及び第6エントリ全体がロウフ
ィルエントリ25から削除される。
た以後の結果を示している。図19を参照すると、マイ
ナエントリであるカラムフィルエントリ26に含まれた
複数個のエントリの中でカラム復旧(Column M
ust)に指定されないエントリ中のカラムヒットカウ
ント値が一番大きい第2エントリが選択される。選択さ
れた第2エントリは、カラム冗長を利用して復旧するこ
とに決定される。第2エントリに貯蔵された不良セルの
ロウアドレスに対する情報はロウフィルエントリポイン
タ(Row Entry Ptr1,Row Entr
y Ptr2,Row Entry Ptr3)欄に表
示されている。エントリポインタ(Row Entry
Ptr1,Row Entry Ptr2,Row
Entry Ptr3)欄を参照すると、`1,4,5
´が貯蔵されているが、これはロウフィルエントリ25
の第1,第4及び第5エントリに前記第2エントリに貯
蔵された不良セルのロウアドレスに対する情報が貯蔵さ
れていることを意味する(矢印参照)。
ィルエントリ26の第2エントリのカラム復旧(Col
umn Must)欄にはカラム冗長を利用して復旧す
ることを示す`1´が書き込まれ、ロウフィルエントリ
ポインタ(Row Entry Ptr1,Row E
ntry Ptr2,Row Entry Ptr3)
欄は削除される。そして、ロウフィルエントリ25の第
1,第4及び第5エントリに貯蔵されたロウヒットカウ
ント値が各々`1´ずつ減らされる。例えば、ロウフィ
ルエントリ25の第1エントリのロウヒットカウント値
は`1´から`0´に減らされた後、エントリ全体が削
除され、第4及び第5エントリのロウヒットカウント値
は`2´から`1´に減らされる。
に選択する理由は、マイナ冗長個数が少ないので選択す
る回数が少なく、各々のマイナエントリ選択時に、これ
に対応するもっと多いメジャーエントリヒット値を減ら
すことで復旧サイクル(Repair cycle)を
減らすことができるからである。
結果を示している。図20を参照すると、内蔵メモリに
具備された2個のカラム冗長による復旧方法が全て選択
されたことが分かる。従って、今後はメジャーエントリ
を基準にして、前述した一連の過程が反復されて実行さ
れる。
リ25に含まれた多数個のエントリ中の不良個数を示す
ロウヒットカウント値が一番大きい第2エントリが選択
される。選択された第2エントリは、ロウ冗長を利用し
て復旧することに決定される。第2エントリに貯蔵され
た不良セルのカラムアドレスに対する情報はカラムフィ
ルエントリポインタ(Col. Entry Ptr
1,Col. Entry Ptr2)欄に表示されて
いる。エントリポインタ(Col. EntryPtr
1,Col. Entry Ptr2)欄を参照する
と、`3,4´が貯蔵されているが、これはカラムフィ
ルエントリ26の第3及び第4エントリに前記第2エン
トリに貯蔵された不良セルのカラムアドレスに対する情
報が貯蔵されていることを意味する(矢印参照)。
ントリのロウ復旧(Row Must)欄にはロウ冗長
を利用して復旧することを示す`1´が書き込まれ、カ
ラムフィルエントリポインタ(Col. Entry
Ptr1,Col. Entry Ptr2)欄は削除
される。そして、カラムフィルエントリ26の第3及び
第4エントリに貯蔵されたカラムヒットカウント値が各
々`1´ずつ減らされる。例えば、カラムフィルエント
リ26の第3エントリのカラムヒットカウント値は`2
´から`1´に減らされ、第4エントリのカラムヒット
カウント値は`1´から`0´に減らされた後、第4エ
ントリ全体が削除される。
示すように反復して実行すると、結局は図23に示すよ
うな結果が得られる。図23を参照すると、内蔵メモリ
に具備されたロウ冗長個数だけ不良セル情報がロウフィ
ルエントリ25とカラムフィルエントリ26とに各々最
終的に残されていることが分かる。その結果、ロウフィ
ルエントリ25にアドレス情報が貯蔵された不良セルは
ロウ冗長を使用して復旧され、カラムフィルエントリ2
6にアドレス情報が貯蔵された不良セルはカラム冗長を
使用して復旧される。この時、仮にロウ又はカラムエン
トリ25,26にロウ復旧又はカラム復旧に指定されな
い有効エントリが存在すると、このエントリに貯蔵され
た不良セルは復旧が不可能な状態となる。
ル位置分布が特定な位置に対して全ての方向に対称にな
っている時等に発生し、このようなセルにはその位置分
布故に本発明を適用させ復旧可能であると判定されるこ
とも、復旧不可能であると判定されることもある。しか
し、このような特定の不良の発生頻度は極めて低く、次
に復旧結果グラフを通じて詳しく説明するが、本発明に
よる自己復旧回路及びその自己復旧方法はほとんどの不
良に対して実行することができ、復旧率もまた高い。
よって決定された不良セル復旧方法によって不良セルが
復旧された結果を示す図である。図8を参照すると、a
乃至jの位置に不良セルが存在した内蔵メモリ30Aは
メモリに具備されているロウ及びカラム冗長によって図
24に示されるメモリ30Bのように復旧される。
作手順を示す流れ図である。図25を参照すると、本発
明による自己復旧回路20は、段階S20で図8乃至図
17のような過程を経てロウフィルエントリ25及びカ
ラムフィルエントリ26を各々形成する。続いて、段階
S40では段階S20によって形成されたロウフィルエ
ントリ25及びカラムフィルエントリ26情報を利用し
て図18乃至図23に示された過程のように、復旧効率
が一番高いエントリから選択して不良(欠陥)に対する
復旧方法を決定し、これに対応する相手先エントリに貯
蔵されたヒットカウント値(即ち、不良の個数)を´1
`ずつ減らしていくことで、復旧を実行する情報だけを
最終的に残す。ここで、復旧効率はエントリに貯蔵され
た不良の個数が多いほど高くなる特徴を有する。続い
て、自己復旧回路20は段階S60から、不良セルに対
する論理的復旧を実行し、復旧されたアドレス(Rep
air Address)をメモリに送出する。
のロウフィルエントリ及びカラムフィルエントリを形成
する方法の手順を詳細に示す流れ図である。
はメモリ全体に対して不良チェックが完了したか否かを
判定する。判定の結果、メモり全体に対する不良チェッ
クが完了していると図28に示す段階S41に進み、メ
モり全体に対する不良チェックが完了していないと、段
階S22に進んで、メモリ不良セル(F1)が発生して
いるかを判定する。判定の結果、メモリに不良セル(F
1)が発生していたら段階S23に進んで、不良セル
(F1)のロウアドレスがロウフィルエントリに存在す
るか否かを判定する。不良セル(F1)のロウアドレス
がロウフィルエントリに存在すると、段階S24に進ん
で、ロウフィルエントリに含まれたロウヒットカウント
(Row Hit Count)値を`1´だけ増加さ
せる。そして段階S25では、不良セル(F1)のカラ
ムアドレスが貯蔵されるカラムフィルエントリ位置をロ
ウフィルエントリ中のカラムフィルエントリポインタ
(Column Fill Entry Pointe
r)に貯蔵した後、図26に示す段階S26に進む。
1)のロウアドレスがロウフィルエントリに存在しない
と、段階S29に進んでロウフィルエントリにオーバー
フロウが発生しているか否かを判定する。判定の結果、
ロウフィルエントリにオーバーフロウが発生していなか
ったら、段階S30で不良セル(F1)のロウアドレス
をロウフィルエントリに貯蔵した後、段階S25に進ん
で、不良セル(F1)のカラムアドレスが貯蔵されるカ
ラムフィルエントリ位置をロウフィルエントリ中のカラ
ムフィルエントリポインタに貯蔵する。そして、図27
に示す段階S26に進む。しかし、ロウフィルエントリ
にオーバーフロウが発生していると不良セル(F1)は
復旧不可能であると判定する。
セル(F1)のカラムアドレスがカラムフィルエントリ
中に存在するか否かを判定する。判定の結果、不良セル
(F1)のカラムアドレスがカラムフィルエントリに存
在すると、段階S27に進んで、カラムフィルエントリ
に含まれたカラムヒットカウント(Column Hi
t Count)値を`1´だけ増加させる。続いて、
段階S28に進んで、不良セル(F1)のロウアドレス
が書き込まれたロウフィルエントリの位置をカラムフィ
ルエントリのロウフィルエントリポインタ(Row F
ill Entry Pointer)に貯蔵した後、
図26に示す段階S21に戻る。
1)のカラムアドレスがカラムフィルエントリに存在し
ないと、段階S31に進み、カラムフィルエントリがオ
ーバーフロウしているか否かを判定する。判定の結果、
カラムフィルエントリがオーバーフロウしていないと、
段階S32で、不良セル(F1)のカラムアドレスをカ
ラムフィルエントリに貯蔵した後、段階S28に進む。
しかし、カラムフィルエントリがオーバーフロウしてい
たら不良セル(F1)は復旧不可能であると判定され
る。
のロウフィルエントリ及びカラムフィルエントリ情報を
利用してロウ及びカラム冗長を利用した復旧方法を決定
する順序を詳細に示した流れ図である。ロウ及びカラム
冗長を利用した復旧方法を決定する前に、本発明による
自己復旧回路20はロウ及びカラムフィルエントリの各
々に対して復旧が実行される情報だけを残し、他の情報
は削除する過程を経る。
は復旧可能な情報以外の情報を一度に出来るだけ多数削
除するために、ロウフィルエントリとカラムフィルエン
トリとをメジャーエントリ(major entry)
とマイナエントリ(minor entry)とに区分
する。ここで、内蔵メモリに具備されたロウ及びカラム
冗長個数がメジャーエントリとマイナエントリとを区分
する基準になる。
冗長個数だけロウ復旧(Row Must)又はカラム
復旧(Column Must)に復旧方法が指定され
ているか否かを判定する。判定の結果、マイナエントリ
が冗長個数だけロウ復旧方法が指定されていると、図2
9に示された段階S51に進み、マイナエントリが冗長
個数だけロウ復旧方法を指定していないと、段階S43
に進む。段階S43では、復旧方法が指定されていない
マイナエントリ中のヒットカウント(HitCoun
t)値が一番大きいエントリを選択してロウ復旧又はカ
ラム復旧を指定する。続いて、段階S44では選択され
たマイナエントリに対する情報を貯蔵しているメジャー
エントリのヒットカウント値を`1´だけ減らす。そし
て段階S45ではヒットカウント値が減らされたメジャ
ーエントリのヒットカウント値が`0´であるか否かを
判定し、メジャーエントリのヒットカウント値が`0´
であると、段階S46で該当エントリ全体を削除する。
メジャーエントリのヒットカウント値が`0´ではない
と段階S42に戻る。
はメジャーエントリが冗長個数だけロウ復旧又はカラム
復旧の復旧方法が指定されているか否かを判定する。判
定の結果、メジャーエントリの冗長個数だけ復旧方法が
指定されていないと段階S52に進む。段階S52で
は、復旧方法が指定されていないメジャーエントリ中の
ヒットカウント値が一番大きいエントリを選択してロウ
復旧又はカラム復旧の復旧方法を指定する。続いて段階
S53では選択されたメジャーエントリに対する情報を
貯蔵しているマイナエントリのヒットカウント値を`1
´だけ減らす。そして、段階S54ではヒットカウント
値が減らされたマイナエントリのヒットカウント値が`
0´であるか否かを判定し、マイナエントリのヒットカ
ウント値が`0´であると、段階S55で該当エントリ
全体を削除する。そしてメジャーエントリのヒットカウ
ント値が`0´ではないと段階S51に戻る。
トリが冗長個数だけロウ復旧又はカラム復旧の復旧方法
が指定されていないと、段階S56に進み、復旧方法が
指定されていない有効エントリが存在するか否かを判定
する。判定の結果、そのような条件を満足するエントリ
が存在すると、そのエントリに対応する不良セルは復旧
不可能であり、そのような条件を満足するエントリが存
在しないと、全ての不良セルは復旧可能であると判定す
る。
従来技術による不良セルの復旧結果とを対比した図であ
る。図30を参照すると、`A´に示すグラフは本発明
による自己復旧回路の復旧結果を示し、`B´に示すグ
ラフは従来技術による自己復旧回路の復旧結果を示す。
このグラフ(A,B)は各々内蔵メモリのロウ冗長が3
個であり、カラム冗長が2個である場合に対するグラフ
である。復旧結果グラフは、各々の不良セル個数(即
ち、6個〜12個)に対して1千万回ずつ、合わせて7
千万回の模擬実験を行った結果を示している。
復旧回路の模擬実験(simulation)結果は、
内蔵メモリに6個又は12個の不良セルが存在する場合
に対してだけ示されている。ここで、不良セルに対する
復旧シミュレーションを`6´から始めた理由は、ロウ
冗長とカラム冗長の合計が`5´であるから、5個以下
の不良セルが発生した場合に対してはどんな復旧方法を
使用しても十分に復旧が可能だからである。そして、自
己復旧回路の不良セルに対する復旧シミュレーションを
`12´まで実行した理由は、ロウ冗長が3個であり、
カラム冗長が2個である場合、本発明による自己復旧回
路はもちろん、従来のどんな自己復旧回路も`2×R×
C´(即ち、2×3×2=12)個を超過する不良セル
に対しては復旧が不可能であるからである。従って、`
12´を超過する不良セルの復旧に対しては考慮してい
ない。
術による自己復旧回路の復旧結果グラフは`A´に表す
本発明による自己復旧回路の復旧結果グラフに比べ、不
良セル個数が増加するほど復旧率(Repair Co
verage)が急激に落ちることが分かる。これに比
べて本発明による復旧結果は不良セルの個数が増加して
もほとんど一定した復旧率を維持する。
果グラフ(A)は、不良セル個数が11個である場合よ
り12個である場合の方が復旧率が高く現れることが分
かる。その理由は、マイナエントリに復旧しなければな
らないマイナエントリ(例えば、カラムフィルエント
リ)中のヒットカウント値がメジャー冗長個数(例え
ば、R=3)以上であることが最少なマイナ冗長個数
(例えば、C=2)以上存在するから、マイナ冗長に復
旧するためにエントリ選択する正確度がより高くなるか
らである。そして、メジャーエントリに復旧しなければ
ならないメジャーエントリ(例えば、ロウフィルエント
リ)中のヒットカウント値がマイナ冗長個数(例えば、
C=2)以上であることが最少なメジャー冗長個数(例
えば、R=3)以上存在するから、メジャー冗長に復旧
するためにエントリ選択する正確度がより高くなるから
である。
果(B)では、不良セル個数が増加するほど復旧率が急
激に落ちるが、本発明による復旧結果(A)では不良セ
ルの個数が増加してもほとんど一定した復旧率を維持す
るという特徴を有する。その外にも、従来技術による復
旧方法では内蔵メモリに具備されたロウ及びカラム冗長
の個数に多くの制約を受けるが、本発明による自己復旧
回路及びそれによる不良セルの復旧方法では内蔵メモリ
に具備されたロウ及びカラム冗長の個数に制約をほとん
ど受けないという特徴を有する。
蔵メモリが複数個のロウ/カラム冗長を具備する場合は
もちろん、内蔵メモリから発生する不良セルの個数が増
加してもほとんど一定した復旧率を維持することができ
る。したがって、多重冗長を持った内蔵メモリの不良セ
ルをより正確に復旧することができる。
図面を参照して説明したが、これは一例に過ぎず本発明
の技術的思想を脱しない範囲で多様な変化及び変更が可
能であることはいうまでもない。
有した内蔵メモリに発生した不良セルをより正確に復旧
することができる。
成を示すブロック図。
図。
図。
す図。
データ貯蔵領域の構成を示す図。
データ貯蔵領域の構成を示す図。
を示す図。
対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ及
びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明す
る図。
対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ及
びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明す
る図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
に対するアドレスなどの情報を図3及び図4に示すロウ
及びカラムフィルエントリに貯蔵するための方法を説明
する図。
ロウ及びカラムフィルエントリ情報に基づき、内蔵メモ
リ上に発生した不良セルの復旧方法を決定する過程を説
明する図。
ロウ及びカラムフィルエントリ情報に基づき、内蔵メモ
リ上に発生した不良セルの復旧方法を決定する過程を説
明する図。
ロウ及びカラムフィルエントリ情報に基づき、内蔵メモ
リ上に発生した不良セルの復旧方法を決定する過程を説
明する図。
ロウ及びカラムフィルエントリ情報に基づき、内蔵メモ
リ上に発生した不良セルの復旧方法を決定する過程を説
明する図。
ロウ及びカラムフィルエントリ情報に基づき、内蔵メモ
リ上に発生した不良セルの復旧方法を決定する過程を説
明する図。
ロウ及びカラムフィルエントリ情報に基づき、内蔵メモ
リ上に発生した不良セルの復旧方法を決定する過程を説
明する図。
た復旧方法により不良セルが復旧された結果を示す図。
示す流れ図。
及びカラムフィルエントリを形成する方法の動作手順を
示す流れ図。
及びカラムフィルエントリを形成する方法の動作手順を
示す流れ図。
及びカラムフィルエントリ情報を利用してロウ及びカラ
ム冗長を利用した復旧方法を決定する手順を詳しく示す
流れ図。
及びカラムフィルエントリ情報を利用してロウ及びカラ
ム冗長を利用した復旧方法を決定する手順を詳しく示す
流れ図。
による不良セルの復旧結果とを対比して示す図。
Claims (18)
- 【請求項1】 集積回路半導体装置において、 複数個のロウ冗長と複数個のカラム冗長とを具備した内
蔵メモリと、 前記メモリの不良を検出するための自己診断回路と、 前記自己診断回路から検出された不良に対する情報をロ
ウ及びカラム別に区分して貯蔵し、前記情報に応答して
不良に対する復旧方法を決定し、前記復旧方法によって
復旧されたアドレスを前記内蔵メモリに送出するための
自己復旧回路とを含み、 前記自己復旧回路は、 前記自己復旧回路の諸動作を制御するための自己復旧制
御器と、 複数個のデータ貯蔵領域を含む複数個のエントリで構成
され、前記メモリに発生した不良のロウアドレスと、該
ロウから発生する不良の個数を貯蔵するための第1貯蔵
手段と、 前記自己復旧制御器の制御に応答して、前記ロウアドレ
スと前記不良の個数とを前記第1貯蔵手段に貯蔵するた
めの第1ロジックと、 複数個のデータ貯蔵領域を含む複数個のエントリで構成
され、前記メモリで発生した不良のカラムアドレスと、
該カラムから発生する不良の個数を貯蔵するための第2
貯蔵手段と、 前記自己復旧制御器の制御に応答して、前記カラムアド
レスと前記不良の個数とを前記第2貯蔵手段に貯蔵する
ための第2ロジックと、 前記不良に対する情報の貯蔵時に、前記自己復旧制御器
の制御に応答して、前記第1又は第2貯蔵手段に貯蔵さ
れたロウ/カラムアドレスに対応するカラム/ロウアド
レスが貯蔵された相手先貯蔵手段の位置情報を前記第1
又は第2貯蔵手段に貯蔵し、前記不良に対する復旧方法
の決定時に、前記自己復旧制御器の制御に応答して、前
記位置情報が示す相手先貯蔵手段に貯蔵された不良の個
数を一つずつ減少させるための第3ロジックと、 前記自己復旧制御器の制御に応答して、復旧されたロウ
及びカラムアドレスを前記貯蔵メモリに送出するアドレ
スチェカとを含むことを特徴とする内蔵メモリのための
自己復旧回路を具備する集積回路半導体装置。 - 【請求項2】 前記自己復旧制御器は、 前記第1又は第2貯蔵手段中のエントリ個数が少ない貯
蔵手段に貯蔵されている不良に対する復旧方法をまず決
定し、エントリ個数が多い貯蔵手段に貯蔵されている不
良に対する復旧方法を後に決定することを特徴とする請
求項1に記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備
する集積回路半導体装置。 - 【請求項3】 前記自己復旧制御器は、 ロウ又はカラム冗長個数だけ第1又は第2貯蔵手段を構
成しているエントリを選択して前記復旧方法を決定し、
前記エントリ中の貯蔵された不良の個数が多いエントリ
から選択することを特徴とする請求項2に記載の内蔵メ
モリのための自己復旧回路を具備する集積回路半導体装
置。 - 【請求項4】 前記第3ロジックは、 前記エントリの選択時に、前記自己復旧制御器の制御に
応答して、選択されたエントリが示す相手先貯蔵手段の
エントリに貯蔵された不良の個数を一つずつ減少させ、
減少された不良の個数が0である時、該エントリ全体を
削除することを特徴とする請求項3に記載の内蔵メモリ
のための自己復旧回路を具備する集積回路半導体装置。 - 【請求項5】 前記第1貯蔵手段に含まれた各々のエン
トリは、 該エントリが有効であることを示す情報を貯蔵するため
の第1貯蔵領域と、 前記メモリで発生した不良セルのロウアドレスを貯蔵す
るための第2貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された前記ロウアドレスと同一
のロウアドレスに存在する不良セルの個数を貯蔵するた
めの第3貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された不良セルのロウアドレス
に対応するカラムアドレスが前記第1貯蔵手段の何番目
のエントリに貯蔵されているかに対する位置情報を貯蔵
するための第4貯蔵領域と、 該エントリの不良セルに対する復旧情報を貯蔵するため
の第5貯蔵領域とを含むことを特徴とする請求項4に記
載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積回
路半導体装置。 - 【請求項6】 前記メモリに具備された前記ロウ冗長の
個数がRであり、前記カラム冗長の個数がCである時、
前記第3貯蔵領域は{「log2C+1」}ビットで構
成され、前記第4貯蔵領域は「log2(C+CR)」
ビットでC個が構成されることを特徴とする請求項5に
記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積
回路半導体装置。 - 【請求項7】 前記メモリに具備された前記ロウ冗長の
個数がRであり、前記カラム冗長の個数がCである時、
前記第3貯蔵領域は最下位ビットが`1´に設定された
(C+1)ビットで構成され、同一ロウに存在する不良
個数が増加する毎に、前記第3貯蔵領域を構成している
前記ビットが左側にシフトされ、前記第4領域はCビッ
トで構成され、各々のビットが前記位置情報を示すため
のビットフラグとして使用されることを特徴とする請求
項5に記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備す
る集積回路半導体装置。 - 【請求項8】 前記第2貯蔵手段に含まれた各々のエン
トリは、 該エントリが有効であることを示す情報を貯蔵するため
の第1貯蔵領域と、 前記メモリで発生した不良セルのカラムアドレスを貯蔵
するための第2貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された前記カラムアドレスと同
一のカラムアドレスに存在する不良セルの個数を貯蔵す
るための第3貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された不良セルのカラムアドレ
スに対応するロウアドレスが前記第2貯蔵手段の何番目
のエントリに貯蔵されているかに対する位置情報を貯蔵
するための第4貯蔵領域と、 該エントリに貯蔵された不良セルに対する復旧情報を貯
蔵するための第5貯蔵領域とを含むことを特徴とする請
求項1に記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備
する集積回路半導体装置。 - 【請求項9】 前記メモリに具備された前記ロウ冗長の
個数がRであり、前記カラム冗長の個数がCである時、
前記第3貯蔵領域は{「log2R+1」}ビットで構
成され、前記第4貯蔵領域は「log2(R+RC)」
ビットでR個が構成されることを特徴とする請求項8に
記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積
回路半導体装置。 - 【請求項10】 前記メモリに具備された前記ロウ冗長
の個数がRであり、前記カラム冗長の個数がCである
時、前記第3貯蔵領域は最下位ビットが`1´に設定さ
れた(R+1)ビットに構成され、同一カラムに存在す
る不良個数が増加する毎に、前記第3貯蔵領域を構成し
ている前記ビットが左側にシフトされ、前記第4領域は
Rビットで構成され、各々のビットが前記位置情報を示
すためのビットフラグとして使用されることを特徴とす
る請求項8に記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を
具備する集積回路半導体装置。 - 【請求項11】 複数個のロウ冗長と複数個のカラム冗
長とを具備した内蔵メモリの自己復旧実行方法におい
て、 前記メモリで検出された不良に対するロウ/カラムアド
レスと、前記アドレスと同一のロウ/カラムから発生し
た不良の個数及び前記不良のロウ/カラムアドレスに対
応するカラム/ロウアドレスを貯蔵している相手先貯蔵
手段の位置情報を各々貯蔵するための複数個のエントリ
で構成された第1及び第2貯蔵手段を形成する段階と、 ロウ又はカラム冗長個数だけ第1又は第2貯蔵手段を構
成しているエントリを選択して前記不良に対する復旧方
法を決定し、前記エントリ中の貯蔵された不良の個数が
多いエントリ順に選択し、前記エントリの選択時に、選
択されたエントリが示す相手先貯蔵手段のエントリに貯
蔵された不良の個数を一つずつ減少させる段階と、 前記決定された復旧方法に応答して復旧されたアドレス
を前記メモリに送出する段階とを含むことを特徴とする
内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積回路半
導体装置のメモリ復旧方法。 - 【請求項12】 前記第1貯蔵手段は、複数個のデータ
貯蔵領域で構成された複数個のエントリを含み、各々の
エントリは、 該エントリが有効であることを示す情報を貯蔵するため
の第1貯蔵領域と、 前記メモリで発生した不良セルのロウアドレスを貯蔵す
るための第2貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された前記ロウアドレスと同一
のロウアドレスに存在する不良セルの個数を貯蔵するた
めの第3貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された不良セルのロウアドレス
に対応するカラムアドレスが前記第2貯蔵手段の何番目
のエントリに貯蔵されているかに対する位置情報を貯蔵
するための第4貯蔵領域と、 該エントリの不良セルに対する復旧情報を貯蔵するため
の第5貯蔵領域とを含むことを特徴とする請求項11に
記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積
回路半導体装置のメモリ復旧方法。 - 【請求項13】 前記第2貯蔵手段は、複数個のデータ
貯蔵領域で構成された複数個のエントリを含み、各々の
エントリは、 該エントリが有効であることを示す情報を貯蔵するため
の第1貯蔵領域と、 前記メモリで発生した不良セルのカラムアドレスを貯蔵
するための第2貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された前記カラムアドレスと同
一のカラムアドレスに存在する不良セルの個数を貯蔵す
るための第3貯蔵領域と、 前記第2貯蔵領域に貯蔵された不良セルのカラムアドレ
スに対応するロウアドレスが前記第2貯蔵手段の何番目
エントリに貯蔵されているかに対する位置情報を貯蔵す
るための第4貯蔵領域と、 該エントリに不良セルに対する復旧情報を貯蔵するため
の第5貯蔵領域とを含むことを特徴とする請求項11に
記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積
回路半導体装置のメモリ復旧方法。 - 【請求項14】 前記第1及び第2貯蔵手段を形成する
段階は、 前記メモリに不良が発生した時、前記不良のロウアドレ
スが前記第1貯蔵手段に貯蔵されているかを判定する段
階と、 判定の結果、前記不良のロウアドレスが前記第1貯蔵手
段に貯蔵されていれば、前記ロウフィルエントリの第3
貯蔵領域に貯蔵された不良セルの個数を1だけ増加させ
た後、前記不良のカラムアドレスが貯蔵される前記第2
貯蔵手段の位置情報を前記第4貯蔵領域に貯蔵する段階
と、 判定の結果、前記不良のロウアドレスが前記第1貯蔵手
段に貯蔵されていなければ、前記第1貯蔵手段に前記不
良のアドレスを貯蔵した後、前記不良のカラムアドレス
が貯蔵される前記第2貯蔵手段の位置情報を前記第4貯
蔵領域に貯蔵する段階と、 前記不良のカラムアドレスが前記第2貯蔵手段に貯蔵さ
れているか否かを判定する手段と、 判定の結果、前記不良のカラムアドレスが前記第2貯蔵
手段に貯蔵されていれば、前記第2貯蔵手段の第3貯蔵
領域に貯蔵された不良セルの個数を1だけ増加させた
後、前記不良のロウアドレスが貯蔵された前記第1貯蔵
手段の位置情報を前記第4貯蔵領域に貯蔵する段階と、 判別の結果、前記不良のカラムアドレスが前記第2貯蔵
手段に貯蔵されていなければ、前記第2貯蔵手段に前記
不良のカラムアドレスを貯蔵した後、前記不良のロウア
ドレスが貯蔵された前記第1貯蔵手段の位置情報を前記
第4貯蔵領域に貯蔵する段階とを含むことを特徴とする
請求項12又は請求項13に記載の内蔵メモリのための
自己復旧回路を具備する集積回路半導体装置のメモリ復
旧方法。 - 【請求項15】 前記復旧方法を決定する段階は、 前記第1及び第2貯蔵手段中の全体のエントリ個数が少
ない貯蔵手段を選択する段階と、 選択された前記貯蔵手段を構成しているエントリ中の同
一のロウ又はカラムから発生した不良の個数が一番多い
エントリを選択して前記不良に対する復旧方法を決定
し、選択された前記エントリが示す相手先貯蔵手段のエ
ントリに貯蔵された不良の個数を一つずつ減少させるた
めの第1復旧段階と、 前記第1復旧段階を該当ロウ又はカラム冗長個数だけ反
復して実行する段階と、 前記第1及び第2貯蔵手段中の全体のエントリ個数が多
い貯蔵手段を選択する段階と、 選択された前記貯蔵手段を構成しているエントリ中の同
一のロウ又はカラムから発生した不良の個数が一番多い
エントリを選択して前記不良に対する復旧方法を決定
し、選択された前記エントリが示す相手先貯蔵手段のエ
ントリに貯蔵された不良の個数を一つずつ減少させるた
めの第2復旧段階と、 前記第2復旧段階を該当ロウ又はカラム冗長個数だけ反
復して実行する段階とを含むことを特徴とする請求項1
1に記載の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する
集積回路半導体装置のメモリ復旧方法。 - 【請求項16】 前記不良に対する復旧方法は、前記ロ
ウ冗長を使用することを特徴とする請求項15に記載の
内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積回路半
導体装置のメモリ復旧方法。 - 【請求項17】 前記不良に対する復旧方法は、前記カ
ラム冗長を使用することを特徴とする請求項15に記載
の内蔵メモリのための自己復旧回路を具備する集積回路
半導体装置のメモリ復旧方法。 - 【請求項18】 前記第1及び第2復旧段階は、 相手先エントリに貯蔵された不良の個数が減少して0に
なると、該エントリ全体を削除する段階を各々含むこと
を特徴とする請求項15に記載の内蔵メモリのための自
己復旧回路を具備する集積回路半導体装置のメモリ復旧
方法。
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