JP2004079571A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不良アドレスを記録したヒューズ回路23と、アクセスしたいアドレスを出力するロジック回路2と、ロジック回路2から出力されたアドレスとヒューズ回路23に記録された不良アドレスとの比較結果に応じて、不良アドレス以外のアドレスにアクセスされるように制御するメモリ回路24とを備え、ヒューズ回路23をヒューズ回路チップ21に搭載し、ロジック回路2およびメモリ回路24をヒューズ回路チップ21とは異なる混載チップ22に搭載して、ヒューズ回路チップ21および混載チップ22を1つのパッケージに収納した。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、メモリ回路の不良ビットを救済して歩留まりを改善する用途のプログラム回路、あるいは製造パラメータの変動を補償して内部回路特性を最適値に設定する用途等のプログラム回路を有する半導体集積回路装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図19は従来の半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図において、1はチップ、2はチップ1に搭載されたロジック回路、3はヒューズ内蔵メモリ回路である。ロジック回路2において、4はメモリコントロール回路である。ヒューズ内蔵メモリ回路3において、5はヒューズ回路、6はヒューズ判定回路、7は比較回路、8はメモリ回路である。
図20は従来のチップを示す概略図である。
図21は従来のヒューズ内蔵メモリ回路を示す概略図であり、図において、11はメモリセル部、12は電源回路部、13はロウコントロール部、14は制御部、15はデータバス部、16はヒューズである。
図19から図21は、メモリ回路とロジック回路との混載チップにおいて、メモリの不良ビットを救済するために、不良アドレスを保存するプログラム回路を使用した例について示したものである。
従来の技術では、プログラム回路としてヒューズ回路5を使用している。そして、そのヒューズ回路5を、ロジック回路2とヒューズ内蔵メモリ回路3とを混載したチップ1と同じチップ内に、1チップで設けている。
【0003】
次に動作について説明する。
メモリ回路8のテスト後に、ヒューズ回路5に不良救済のための不良アドレスの全体(縮退している場合は一部)であるリぺアデータをブロー(カット)により記録する。通常動作では、ロジック回路2にあるメモリコントロール回路4は、ヒューズ内蔵メモリ回路3の比較回路7にアドレスを、ヒューズ部分を除くメモリ回路(スペア回路を含む)8にコントロール信号、ライトデータを出力する。それに同期して、ヒューズ回路5、ヒューズ判定回路6からリペアデータを発生させ、比較回路7によりメモリコントロール回路4からのアドレスの全体(縮退している場合は一部)と比較し、スペアを含むアドレスをヒューズ部分を除くメモリ回路(スペア回路を含む)8に送る。
このことにより、不良アドレス以外の部分のメモリ回路8にアクセスすることができ、不良の救済ができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体集積回路装置は以上のように構成されているので、ヒューズ回路5の部分には、ブローのダメージのため、別の配線をすることができなかった。この配線の制約のため、ロジック回路2およびヒューズ内蔵メモリ回路3の面積が大きくなったり、全体の配線層の数を増やす必要が生じるなどの課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、不良アドレスを記録した回路を別のチップ化することで、小型化あるいは低コスト化が可能な半導体集積回路装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体集積回路装置は、ヒューズ回路を第1のチップに搭載し、ロジック回路およびメモリ回路を第2のチップに搭載するようにしたものである。
【0007】
この発明に係る半導体集積回路装置は、第1のチップと第2のチップとをワイヤボンディングにより接続するようにしたものである。
【0008】
この発明に係る半導体集積回路装置は、第1のチップと第2のチップとをバンプボンディングにより接続するようにしたものである。
【0009】
この発明に係る半導体集積回路装置は、ヒューズ回路を、一端が第1のパッドに接続され、他端が電源あるいはグランドに接続されたヒューズから構成したものである。
【0010】
この発明に係る半導体集積回路装置は、メモリ回路において、リセット直後に、ヒューズ回路に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すと共に、シリアルに保存し、通常動作時に、ロジック回路から出力されるアドレスとシリアルに保存したリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて制御するようにしたものである。
【0011】
この発明に係る半導体集積回路装置は、メモリ回路において、ヒューズ回路に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すヒューズ判定回路と、ヒューズ判定回路により読み出されたリペアデータを受け取るリペアデータロード回路と、リペアデータロード回路により受け取られたリペアデータをシリアルに保存するリペアデータラッチ回路と、ヒューズ判定回路、リペアデータロード回路およびリペアデータラッチ回路に、各種制御信号を供給するリペアデータロード制御回路と、ロジック回路から出力されるアドレスとリペアデータラッチ回路にシリアルに保存されたリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて制御する比較回路とを備えたものである。
【0012】
この発明に係る半導体集積回路装置は、ヒューズ回路を搭載した第1のチップを、最適な数だけ最適な部分に設け、第2のチップと共に1つのパッケージに収納するようにしたものである。
【0013】
この発明に係る半導体集積回路装置は、不揮発性メモリを第1のチップに搭載し、ロジック回路およびメモリ回路を第2のチップに搭載するようにしたものである。
【0014】
この発明に係る半導体集積回路装置は、ロジック回路において、メモリ回路に書き込んだデータと同一アドレスから読み出したデータとを比較して、一致しない場合には、その不良アドレスに対応するリペアデータを不揮発性メモリに記録するセルフテスト回路を備えるようにしたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図において、21はヒューズ回路チップ(第1のチップ)、22はメモリ回路とロジック回路の混載チップ(第2のチップ)である。
ヒューズ回路チップ21において、23は不良アドレスに対応するリペアデータを記録したヒューズ回路である。
また、混載チップ22において、2はロジック回路、24はメモリ回路である。ロジック回路2において、4はアドレス、ライトデータ、コントロール信号を出力するメモリコントロール回路である。メモリ回路24において、6はヒューズ回路23のヒューズカットまたはヒューズ非カットを判定し、リペアデータを読み出すヒューズ判定回路、7はメモリコントロール回路4から出力されるアドレスとヒューズ判定回路6によって読み出されたリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて不良アドレス以外のアドレスにアクセスされるように制御する比較回路、25はメモリ回路(スペア回路を含む)である。
【0016】
次に動作について説明する。
図1に示したように、ヒューズ回路23を独立したヒューズ回路チップ21に搭載し、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22と共に1つのパッケージに収納する。
ヒューズ回路チップ21において、ヒューズ回路23にはメモリ回路25の不良アドレスに対応するリペアデータが、ヒューズのカットまたは非カットにより記録されている。
混載チップ22において、ヒューズ判定回路6は、ヒューズ回路23におけるヒューズのカットまたは非カットを判定し、リペアデータを読み出す。比較回路7は、メモリコントロール回路4から出力されるアドレスとヒューズ判定回路6によって読み出されたリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、一致しない場合は、メモリ回路25のその指定されたアドレスにアクセスし、一致する場合には、メモリ回路25のスペア回路のアドレスにアクセスされるように制御する。その結果、メモリ回路25の不良アドレス以外のアドレスにアクセスされるように制御し、メモリ回路の不良救済することができる。
【0017】
以上のように、この実施の形態1によれば、従来の技術のヒューズ回路では、ブローのダメージのため、別の配線をすることができなかったが、ヒューズ回路23を別のチップに搭載することで、メモリ回路24上の配線の制約がなくなり、メモリ回路24自身およびロジック回路2の配線に使用可能となり、チップサイズを縮小あるいは配線層の数を少なくできる。
なお、上記実施の形態1では、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22を想定したが、製造パラメータの変動を補償して内部回路特性を最適値に設定する用途等のプログラム回路を有し、そのプログラム回路としてヒューズ回路23を使用する回路を対象としても良い。
【0018】
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2によるチップを示す概略図であり、図において、21は上層チップとして設けられたヒューズ回路チップ(フェイスアップ)、22は下層チップとして設けられたメモリ回路とロジック回路の混載チップである。その混載チップ22において、2はロジック回路、24はメモリ回路である。26はヒューズ、27はパッド、28はワイヤーである。
図3はチップを示す断面図であり、図2の断面を示したものである。
その他の構成については、実施の形態1と同一である。
【0019】
次に動作について説明する。
この実施の形態2では、図2および図3に示したように、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22を下層チップとし、ヒューズ回路チップ21を上層チップとして2段構成にし、それら混載チップ22とヒューズ回路チップ21とのパッド27間をワイヤボンディングにより接続するようにしたものである。
ワイヤボンディングにより接続することにより、容易に接続することができる。
【0020】
実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3によるチップを示す概略図であり、図において、21は上層チップとして設けられたヒューズ回路チップ(フェイスダウン)、22は下層チップとして設けられたメモリ回路とロジック回路の混載チップである。その混載チップ22において、2はロジック回路、24はメモリ回路である。29はヒューズ、30はパッド、31はバンプである。
図5は混載チップのみを示す概略図である。
図6はチップを示す断面図であり、図4の断面を示したものである。
その他の構成については、実施の形態1と同一である。
【0021】
次に動作について説明する。
この実施の形態3では、図4から図6に示したように、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22を下層チップとし、ヒューズ回路チップ21を上層チップとして2段構成にし、それら混載チップ22とヒューズ回路チップ21とのパッド30間をバンプボンディングにより接続するようにしたものである。
バンプボンディングにより接続することにより、回路間の配線長を短く、そして低負荷で接続が可能である。ヒューズ回路23をメモリ回路24中で必要な回路(ヒューズ判定回路6)の近くに作成することにより、高速化に対応可能である。
【0022】
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4による半導体集積回路装置のヒューズ回路およびヒューズ判定回路を示す回路図であり、図において、ヒューズ回路23における32A〜32Nはヒューズ、33A〜33Nはヒューズ32A〜32Nの一端が接続されたパッド(第1のパッド)、34はヒューズ32A〜32Nの他端が接続されたパッド、35はパッド34およびグランドGNDに接続されたパッド、36A〜36Nは混載チップ24側のパッド(第2のパッド)、37A〜37Nはパッド33A〜33Nとパッド36A〜36Nとを接続するワイヤーである。また、ヒューズ判定回路6において、VDDは電源、PTr1,PTr2はPチャネルトランジスタ、NTrはNチャネルトランジスタ、INV1,INV2はインバータ、NA1,NB1,NAN,NBNはノードを示したものである。
図8はリセット時とリセット解除時における各ノードの電位レベルを示す真理値表図である。
図9はヒューズ回路チップを示す平面図であり、図において、38aはパッド、38bはパッド開口部、39aはヒューズ、39bはヒューズ開口部である。
図10はヒューズ回路チップを示す断面図である。
図7から図10に示したように、ヒューズ回路チップ21は、ヒューズと配線とパッドのみのヒューズ回路によって構成される。
ヒューズ判定回路6は、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22側に配置される。図7ではヒューズ判定回路6のみを示したものである。ヒューズ回路チップ21と混載チップ22とのパッド間は、ワイヤー37A〜37Nまたはバンプによって接続される。
【0023】
次に動作について説明する。
メモリ回路25のテスト後、ヒューズ回路23に不良救済のための不良アドレス全体(縮退している場合は一部)であるリペアデータをブローにより記録する。
リセット時(ZRESET=“L”)には、ヒューズカットあるいはヒューズ非カットであっても、ヒューズ判定回路6のノードNA1は、“H”レベルとなる(ZRESET=“L”により、NTrがオフ、PTr1がオンするため)。また、INV1とPTr2によりデータがハーフラッチされ、ノードNB1は、“L”レベルとなる。ヒューズデータ出力FDATA1は、INV2により“H”レベルとなる。
通常動作時にはリセット解除(ZRESET=“H”)され、ヒューズカットまたはヒューズ非カットにより、データが変化する。ヒューズカットの場合では、ヒューズ判定回路6のノードNA1は、“H”レベルを維持し、ノードNB1は、“L”レベル、ヒューズデータ出力FDATA1は、“H”レベルを維持する(ヒューズカットのため、NTrのソース側がグランドGNDに接続されていないため)。ヒューズ非カットの場合では、リセット解除によりZRESET=“H”となり、NTrがオンし、ヒューズ32Aを通してグランドGNDに接続されているため、ヒューズ判定回路6のノードNA1は、“L”レベルとなり、ノードNB1は、“H”レベル、ヒューズデータ出力FDATA1は、“L”レベルに変る。以上、図8に示した真理値表の通りである。
したがって、通常動作時にはリセット解除(ZRESET=“H”)され、ヒューズデータ出力FDATA1は、ヒューズカットまたはヒューズ非カットに応じた論理レベルに設定される。このヒューズデータ出力FDATA1を次段の対象回路に印加し、所望の内部回路動作を実現することができる。
【0024】
以上のように、この実施の形態4によれば、図9および図10に示したように、ヒューズ回路チップ21は、トランジスタを使用せずに、1つの配線層で作成することが可能となる。ヒューズ回路チップ21は、製作工程を最小限にすることができ、低コスト、短納期で製作が可能となる。
なお、図の例では、ヒューズには、グランドが接続される構成としたが、電源VDDとグランドGND、PTrとNTrを反対にした回路構成を採るものであっても良い。
また、図の例では、グランドGNDは、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22より供給されているが、ヒューズ回路チップ21よりヒューズ回路23に直接に供給するようにしても良い。
【0025】
実施の形態5.
図11はこの発明の実施の形態5による半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図において、メモリ回路24における41はヒューズ回路23に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すヒューズ判定回路、42はヒューズ判定回路41により読み出されたリペアデータを受け取るリペアデータロード回路、43はリペアデータロード回路42により受け取られたリペアデータをシリアルに保存するリペアデータラッチ回路、44はヒューズ判定回路41、リペアデータロード回路42およびリペアデータラッチ回路43に、各種制御信号を供給するリペアデータロード制御回路である。
7はメモリコントロール回路4から出力されるアドレスとリペアデータラッチ回路43にシリアルに保存されたリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じてメモリ回路25へのアクセスを制御する比較回路である。
その他の構成については、実施の形態1と同一である。
【0026】
次に動作について説明する。
メモリ回路25のテスト後、ヒューズ回路23に不良救済のための不良アドレス全体(縮退している場合は一部)であるリペアデータをブローにより記録する。
リセット直後に、ヒューズ回路チップ21のヒューズ回路23に記録されたリペアデータを、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22のヒューズ判定回路41によりシリアルにデータ判定(ヒューズカットまたはヒューズ非カットの判定)を行う。そして、その判定が行なわれたリペアデータを、リペアデータロード回路42により受け取り、リペアデータラッチ回路43に転送し、シリアルに保存する。
通常動作時には、ロジック回路2にあるメモリコントロール回路4は、メモリ回路24の比較回路7にアドレスを、メモリ回路(スペア回路を含む)25にコントロール信号、ライトデータを出力する。それに同期して、リペアデータラッチ回路43よりリペアデータを発生させ、比較回路7によりメモリコントロール回路4よりのアドレスの全体(縮退している場合は一部)と比較し、スペアを含むアドレスをメモリ回路25に送る。これにより不良アドレス以外の部分のメモリにアクセスすることができ、不良の救済を実施する。ヒューズ判定回路41、リペアデータロード回路42、リペアデータラッチ回路43は、リペアデータロード制御回路44からの制御信号により以上のような動作を実施する。
【0027】
以上のように、この実施の形態5によれば、ヒューズ回路チップ21とメモリ回路とロジック回路の混載チップ22とを接続するパッドの数を、ヒューズの数だけ必要であったものを少なくすることができる。その結果、パッド面積を小さくすることができる。
【0028】
実施の形態6.
図12はこの発明の実施の形態6による半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図のヒューズ回路チップ21において、H11〜H14,H21〜H24,HN1〜HN4はそれぞれ並列接続されたヒューズ、33−1〜33−NはヒューズH11〜H14〜HN1〜HN4に接続されたパッドである。
メモリ回路とロジック回路の混載チップ22において、36−1〜36−Nはパッド33−1〜33−Nに対応するパッド、37−1〜37−Nはワイヤーである。41−1〜41−Nはヒューズ判定回路、B1〜BNはノードである。42はリペアデータロード回路、43−1〜43−Nはリペアデータラッチ回路である。
44はリペアデータロード制御回路であり、そのリペアデータロード制御回路44において、44aは2bitカウンタ、44bはデコーダ、NTr1〜NTr4はNチャネルトランジスタ、44cはアンド回路である。A1〜A4はノードである。
以上、図11に示した半導体集積回路装置をより具体化して示したものであり、その他の構成については図11と同一である。
図13はヒューズ判定回路の詳細を示す回路図であり、図7において示したヒューズ判定回路の内部構成と同一のものである。
図14はこの発明の実施の形態6による半導体集積回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
【0029】
次に動作について説明する。
メモリ回路25のテスト後、ヒューズ回路23に不良救済のための不良アドレス全体(縮退している場合は一部)であるリペアデータをブローにより記録する。
混載チップ22のリペアデータロード制御回路44は、リペアデータを転送する時に使用するクロック信号であるLCLKを生成する。LCLKはクロック信号CLKとリセット信号ZRESETとリペアデータ転送enable信号ZLOADEのアンドで作成される。ZLOADEのノーマル状態は、“H”レベルとする。リセット直後、ZRESETが“H”レベルとなり、LCLKがCLKと同じ動作を始める。LCLKに同期して、2bitカウンタ44aは、出力COUTをカウントアップしていき、その出力COUTが入力されたデコーダ44bはDOUT1〜DOUT4の順番で“H”レベルのデータを出力し、NTr1〜NTr4の順番でオンさせ、ノードA1〜A4の順番で“L”レベルにする。
ノードA1〜A4の“L”レベルは、パッドとワイヤーを通じてヒューズ回路チップ21に伝わる。ヒューズH11〜H14は順番に、ヒューズカット時にはハイインピーダンスを、ヒューズ非カット時には“L”レベルを、パッド33−1に伝える。パッド33−1の信号は、ワイヤー37−1を通じて混載チップ22のパッド36−1にヒューズH11〜H14の順番で伝えられる。
ヒューズ判定回路41−1では、シリアルにデータ判定(ヒューズカットまたはヒューズ非カットの判定)を行う。ヒューズ判定回路41−1の動作は、上記実施の形態4に示したように、ヒューズデータ出力FDATA1は、ヒューズH11〜H14のヒューズカットまたはヒューズ非カットに応じた論理レベルとしてLCLKに同期して順番に出力される。同様に、ヒューズデータ出力FDATA2〜FDATANは、ヒューズH21〜H24、HN1〜HN4のヒューズカットまたはヒューズ非カットに応じた論理レベルとしてLCLKに同期して順番に出力される。
図14では一例として、ヒューズデータ出力FDATA1の信号の流れをタイミングチャートで示している。図14の例では、ヒューズH11とH12を非カット、H13とH14をカットした場合を示している。その判定を行ったリペアデータをリペアデータロード回路42により受け取り、リペアデータラッチ回路43に転送し、シリアルに保存していく。通常動作時の動作は、上記実施の形態5と同様である。
【0030】
以上のように、この実施の形態6によれば、ヒューズ回路チップ21とメモリ回路とロジック回路の混載チップ22とを接続するパッドの数を、ヒューズの数だけ必要であったものを少なくすることができる。その結果、パッド総面積を小さくすることができる。そして、上記実施の形態4と同様に、ヒューズ回路チップ21は、トランジスタを使用せずに1つの配線層で作成することが可能である。ヒューズ回路チップ21は、製作工程を最小限にすることができ、低コスト、短納期での製作が可能である。
なお、図12ではヒューズにグランドが接続された構成にしたが、グランドの代わりに電源を接続し、NTrの代わりにPTrを接続した構成にしても良い。
【0031】
実施の形態7.
図15はこの発明の実施の形態7による半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図において、21a,21bはヒューズ回路チップ(第1のチップ)、ヒューズ回路チップ21a,21bにおいて、23a,23bは不良アドレスに対応するリペアデータを記録したヒューズ回路である。
また、6a,6bはヒューズ回路23a,23bに対応して設けられ、ヒューズ回路23a,23bのヒューズカットまたはヒューズ非カットを判定し、リペアデータを読み出すヒューズ判定回路である。
図16はチップを示す概略図であり、図において、21a〜21cは上層チップとして設けられたヒューズ回路チップ(フェイスアップ)、22は下層チップとして設けられたメモリ回路とロジック回路の混載チップである。その混載チップ22において、2はロジック回路、24はメモリ回路である。26はヒューズ、27はパッド、28はワイヤーである。
その他の構成については実施の形態1と同一である。
【0032】
次に動作について説明する。
図15に示したように、それぞれヒューズ回路23a,23bを搭載した複数のヒューズ回路チップ21a,21bを作成し、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22と共に1つのパッケージに収納する。
【0033】
以上のように、この実施の形態7によれば、ヒューズ回路23を搭載したヒューズ回路チップ21を、最適な数だけ最適な部分に設け、混載チップ22と共に1つのパッケージに収納するようにしたので、最適な数だけ最適な部分に設けることで、チップの面積を縮小することができる。また、ヒューズ回路チップ21は、混載チップ22に合わせてヒューズの位置をカスタマイズする必要がなく、ヒューズを規則的に置いたチップで対応できるため、汎用化が可能になる。
【0034】
実施の形態8.
図17はこの発明の実施の形態8による半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図において、51は不揮発性メモリチップ(第1のチップ)である。不揮発性メモリチップ51において、52は不良アドレスに対応するリペアデータを記録した不揮発性メモリである。
また、ロジック回路2において、53は不揮発性メモリ52に不揮発性メモリアドレス、不揮発性メモリコントロール信号を出力する不揮発性メモリコントロール回路である。
この実施の形態8では、フラッシュEEPROM、MRAM、FeRAM等の不揮発性メモリを独立したチップで作成し、メモリ回路とロジック回路の混載チップ22と1パッケージ化する。そして、メモリ(メモリ回路)の不良ビットを救済して歩留まりを改善する、内部回路特性を製造パラメータの変動を補償して最適値に設定する等の用途のプログラム回路として使用する。図では、メモリ回路25の不良ビットを救済するために使用するリペアデータを格納するプログラム回路として不揮発性メモリ52を使用している。
その他の構成については、実施の形態1と同一である。
【0035】
次に動作について説明する。
メモリ回路25のテスト後に、不揮発性メモリ52に不良救済のための不良アドレスの全体(縮退している場合は一部)であるリペアデータを記録させる。通常動作では、ロジック回路2にあるメモリコントロール回路4は、メモリ回路24にアドレス、コントロール信号、ライトデータを出力する。それに同期して、ロジック回路2にある不揮発性メモリコントロール回路53は、不揮発性メモリ52に不揮発性メモリアドレスと不揮発性メモリコントロール信号を出力し、不揮発性メモリ52よりリペアデータを発生させる。
比較回路7は、メモリコントロール回路4から出力されるアドレスと不揮発性メモリ52からのリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、一致しない場合は、メモリ回路25のその指定されたアドレスにアクセスし、一致する場合には、メモリ回路25のスペア回路のアドレスにアクセスされるように制御する。その結果、メモリ回路25の不良アドレス以外のアドレスにアクセスされるように制御し、メモリ回路の不良救済することができる。
【0036】
以上のように、この実施の形態8によれば、1チップで不揮発性メモリを含めて搭載した場合は、プロセスが複雑になるため、コストが高く納期も長くなり性能も最適化できなかったが、その不揮発性メモリ52を別のチップ化することで、低コストで短納期で性能を最適化できる。
【0037】
実施の形態9.
図18はこの発明の実施の形態9による半導体集積回路装置を示すブロック図であり、図において、54はメモリ回路25に書き込んだデータと同一アドレスから読み出したデータとを比較して、一致しない場合には、その不良アドレスに対応するリペアデータを不揮発性メモリ52に記録するBIST回路(セルフテスト回路)、55〜57はマルチプレクサ、58は比較回路である。
その他の構成については、実施の形態8と同一である。
【0038】
次に動作について説明する。
欠陥救済方法は、セルフテストモード、通常モードの2段階よりなっている。セルフテストモードへの変換は、メモリコントロール回路4からのBISTイネーブル信号をenableとすることにより制御される。セルフテストモードへの変換後、BIST回路54は、各マルチプレクサを通して、メモリ回路25にBIST用アドレス(スペアを含む)、BIST用ライトデータ、BIST用コントロール信号を出力し、メモリ回路25に対してデータのライトとリードを行う。BIST回路54は、メモリ回路25よりマルチプレクサ56を通してリードデータを読み、ライトデータと比較する。一致しなければ(不良と判定すれば)、そのアドレス(冗長している場合はアドレスの一部となる)であるリペアデータとFAIL信号とを不揮発性メモリコントロール回路53に送る。FAIL信号は、不揮発性メモリコントロール回路53の不揮発性メモリ52への書き込みをイネーブルにする信号の役目をする。不揮発性メモリコントロール回路53よりリペアデータ、不揮発性メモリアドレス、不揮発性メモリコントロール信号が不揮発性メモリ52に出力され、リペアデータを不揮発性メモリ52で保存する。
通常モードでは、メモリコントロール回路4は、マルチプレクサ55を通してメモリ回路25にライトデータ、コントロール信号を出力する。そして、メモリコントロール回路4は、不揮発性メモリコントロール回路53にアドレスを出力する。不揮発性メモリコントロール回路53は、不揮発性メモリアドレス、不揮発性メモリコントロール信号を不揮発性メモリ52に出力し、不揮発性メモリ52は、リペアデータを比較回路58に出力する。比較回路58では、メモリコントロール回路4からのアドレスと比較し、スペアを含むアドレスデータをマルチプレクサ57を通してメモリ回路25に送る。
このことにより、不良アドレス以外の部分のメモリ回路25にアクセスすることができ、不良の救済ができる。
【0039】
以上のように、この実施の形態9によれば、BIST回路(セルフテスト回路)54をロジック回路2に内蔵することにより、パッケージ後のBIST結果に従い、半導体集積回路装置の変動に対して不揮発性メモリ52の内容変更を行い、不良を救済することができる。すなわち、パッケージ後の不良状況をフォローすることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ヒューズ回路を第1のチップに搭載し、ロジック回路およびメモリ回路を第2のチップに搭載するように構成したので、不良アドレスに対応するリペアデータを記録したヒューズ回路は、ブロー(カット)のダメージのため別の配線をすることができなかったが、そのヒューズ回路を別のチップ化することで、ロジック回路およびメモリ回路の配線に制約がなくなり、チップサイズの縮小あるいは配線層の数を少なくでき、小型化できる効果がある。
【0041】
この発明によれば、第1のチップと第2のチップとをワイヤボンディングにより接続するように構成したので、容易に接続することができる効果がある。
【0042】
この発明によれば、第1のチップと第2のチップとをバンプボンディングにより接続するように構成したので、配線長を短く、低負荷で接続可能となり、ヒューズ回路とメモリ回路とを近くに配置することで、高速化に対応できる効果がある。
【0043】
この発明によれば、ヒューズ回路を、一端が第1のパッドに接続され、他端が電源あるいはグランドに接続されたヒューズから構成したので、ヒューズ回路を搭載する第1のチップは、トランジスタを使用せずに、1つの配線層で作成することができ、製作工程を最小限にし、低コスト、短納期で製作できる効果がある。
【0044】
この発明によれば、メモリ回路において、リセット直後に、ヒューズ回路に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すと共に、シリアルに保存し、通常動作時に、ロジック回路から出力されるアドレスとシリアルに保存したリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて制御するように構成したので、第1のチップと第2のチップとを接続するパッドの数を、ヒューズの数だけ必要であったものを少なくすることができ、その結果、パッド総面積を小さくすることができる効果がある。
【0045】
この発明によれば、メモリ回路において、ヒューズ回路に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すヒューズ判定回路と、ヒューズ判定回路により読み出されたリペアデータを受け取るリペアデータロード回路と、リペアデータロード回路により受け取られたリペアデータをシリアルに保存するリペアデータラッチ回路と、ヒューズ判定回路、リペアデータロード回路およびリペアデータラッチ回路に、各種制御信号を供給するリペアデータロード制御回路と、ロジック回路から出力されるアドレスとリペアデータラッチ回路にシリアルに保存されたリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて制御する比較回路とを備えるように構成したので、第1のチップと第2のチップとを接続するパッドの数を、ヒューズの数だけ必要であったものを少なくすることができ、その結果、パッド総面積を小さくすることができる効果がある。
【0046】
この発明によれば、ヒューズ回路を搭載した第1のチップを、最適な数だけ最適な部分に設け、第2のチップと共に1つのパッケージに収納するように構成したので、最適な数だけ最適な部分に設けることで、チップの面積を縮小することができる。また、第1のチップは、第2のチップに合わせてヒューズの位置をカスタマイズする必要がなく、ヒューズを規則的に置いたチップで対応できるため、汎用化が可能になる効果がある。
【0047】
この発明によれば、不揮発性メモリを第1のチップに搭載し、ロジック回路およびメモリ回路を第2のチップに搭載するように構成したので、1チップで不揮発性メモリを含めて搭載した場合は、プロセスが複雑になるため、コストが高く納期も長くなり性能も最適化できなかったが、その不揮発性メモリを別のチップ化することで、低コストで短納期で性能を最適化できる効果がある。
【0048】
この発明によれば、ロジック回路において、メモリ回路に書き込んだデータと同一アドレスから読み出したデータとを比較して、一致しない場合には、その不良アドレスに対応するリペアデータを不揮発性メモリに記録するセルフテスト回路を備えるように構成したので、パッケージ後のセルフテスト結果に従い、装置の変動に対して不揮発性メモリの内容変更を行い、不良を救済することができる。すなわち、パッケージ後の不良状況をフォローすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図2】この発明の実施の形態2によるチップを示す概略図である。
【図3】チップを示す断面図である。
【図4】この発明の実施の形態3によるチップを示す概略図である。
【図5】混載チップのみを示す概略図である。
【図6】チップを示す断面図である。
【図7】この発明の実施の形態4による半導体集積回路装置のヒューズ回路およびヒューズ判定回路を示す回路図である。
【図8】リセット時とリセット解除時における各ノードの電位レベルを示す真理値表図である。
【図9】ヒューズ回路チップを示す平面図である。
【図10】ヒューズ回路チップを示す断面図である。
【図11】この発明の実施の形態5による半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図12】この発明の実施の形態6による半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図13】ヒューズ判定回路の詳細を示す回路図である。
【図14】この発明の実施の形態6による半導体集積回路装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図15】この発明の実施の形態7による半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図16】チップを示す概略図である。
【図17】この発明の実施の形態8による半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図18】この発明の実施の形態9による半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図19】従来の半導体集積回路装置を示すブロック図である。
【図20】従来のチップを示す概略図である。
【図21】従来のヒューズ内蔵メモリ回路を示す概略図である。
【符号の説明】
2 ロジック回路、4 メモリコントロール回路、6,6a,6b,41,41−1〜41−N ヒューズ判定回路、7,58 比較回路、21,21a〜21c ヒューズ回路チップ(第1のチップ)、22 混載チップ(第2のチップ)、23,23a,23b ヒューズ回路、24 メモリ回路、25 メモリ回路(スペア回路を含む)、26,29,32A〜32N,39a,H11〜H14,H21〜H24,HN1〜HN4 ヒューズ、27,30,34,35,38a,33−1〜33−N,36−1〜36−N パッド、28,37A〜37N,37−1〜37−N ワイヤー、31 バンプ、33A〜33N パッド(第1のパッド)、36A〜36N パッド(第2のパッド)、38b パッド開口部、39b ヒューズ開口部、42 リペアデータロード回路、43,43−1〜43−N リペアデータラッチ回路、44 リペアデータロード制御回路、44a 2bitカウンタ、44b デコーダ、44c アンド回路、51 不揮発性メモリチップ(第1のチップ)、52 不揮発性メモリ、53 不揮発性メモリコントロール回路、54 BIST回路(セルフテスト回路)、55〜57 マルチプレクサ、A1〜A4,B1〜BN,NA1,NB1,NAN,NBN ノード、INV1,INV2 インバータ、NTr,NTr1〜NTr4 Nチャネルトランジスタ、PTr1,PTr2 Pチャネルトランジスタ、VDD 電源。
Claims (9)
- 不良アドレスに対応するリペアデータを記録したヒューズ回路と、
読み出したいあるいは書き込みたいアドレスを出力するロジック回路と、
上記ロジック回路から出力されたアドレスと上記ヒューズ回路に記録されたリペアデータに対応する不良アドレスとの比較結果に応じて、それら不良アドレス以外のアドレスにアクセスされるように制御するメモリ回路とを備え、
上記ヒューズ回路を第1のチップに搭載し、上記ロジック回路および上記メモリ回路を第1のチップとは異なる第2のチップに搭載して、それら第1のチップおよび第2のチップを1つのパッケージに収納したことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 第1のチップと第2のチップとをワイヤボンディングにより接続したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 第1のチップと第2のチップとをバンプボンディングにより接続したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- ヒューズ回路は、一端が第1のパッドに接続され、他端が電源あるいはグランドに接続されたヒューズからなり、
メモリ回路は、
上記第1のパッドに接続された第2のパッドと、
上記第2のパッドの電位から上記ヒューズのカットまたは非カットを判定し、リペアデータを読み出すヒューズ判定回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。 - メモリ回路は、リセット直後に、ヒューズ回路に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すと共に、シリアルに保存し、通常動作時に、ロジック回路から出力されるアドレスとシリアルに保存したリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて制御することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- メモリ回路は、
制御信号に同期して、ヒューズ回路に記録されたリペアデータをシリアルに読み出すヒューズ判定回路と、
制御信号に同期して、上記ヒューズ判定回路により読み出されたリペアデータを受け取るリペアデータロード回路と、
制御信号に同期して、上記リペアデータロード回路により受け取られたリペアデータをシリアルに保存するリペアデータラッチ回路と、
上記ヒューズ判定回路、上記リペアデータロード回路、および上記リペアデータラッチ回路に、各種制御信号を供給するリペアデータロード制御回路と、
ロジック回路から出力されるアドレスと上記リペアデータラッチ回路にシリアルに保存されたリペアデータに対応する不良アドレスとを比較して、その比較結果に応じて制御する比較回路とを備えたことを特徴とする請求項5記載の半導体集積回路装置。 - ヒューズ回路を搭載した第1のチップを、最適な数だけ最適な部分に設け、第2のチップと共に1つのパッケージに収納したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 不良アドレスに対応するリペアデータを記録した不揮発性メモリと、
読み出したいあるいは書き込みたいアドレス、および上記不揮発性メモリに不揮発性メモリアドレスを出力するロジック回路と、
上記ロジック回路から出力されたアドレスと上記不揮発性メモリの不揮発性メモリアドレスに記録されたリペアデータに対応する不良アドレスとの比較結果に応じて、それら不良アドレス以外のアドレスにアクセスされるように制御するメモリ回路とを備え、
上記不揮発性メモリを第1のチップに搭載し、上記ロジック回路および上記メモリ回路を第1のチップとは異なる第2のチップに搭載して、それら第1のチップおよび第2のチップを1つのパッケージに収納したことを特徴とする半導体集積回路装置。 - ロジック回路は、
メモリ回路に書き込んだデータと同一アドレスから読み出したデータとを比較して、一致しない場合には、その不良アドレスに対応するリペアデータを不揮発性メモリに記録するセルフテスト回路を備えたことを特徴とする請求項8記載の半導体集積回路装置。
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EP2285189A1 (en) | 2004-09-01 | 2011-02-16 | Masakazu Ushijima | Module for parallel lighting and balancer coil for discharge lamp |
JP2012080118A (ja) * | 2011-12-16 | 2012-04-19 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
-
2002
- 2002-08-09 JP JP2002233686A patent/JP2004079571A/ja active Pending
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