JP2019220239A - メモリデバイス - Google Patents

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Abstract

【目的】メモリデバイスを提供する。【解決手段】メモリデバイスは、セルフテスト回路と、冗長アドレス置換回路と、を備える。セルフテスト回路は、メインメモリセルアレイに結合され、メインメモリセルアレイに対してセルフテストプログラムを実行して、セルフテスト信号を提供するのに用いられる。冗長アドレス置換回路は、第一冗長回路と、第二冗長回路と、を備える。第一冗長回路は、第一テストプログラムにおいて生成された第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイの一部のワード線アドレスを冗長メモリブロックの一部のワード線アドレスに置換する。第二冗長回路は、第一冗長回路に結合され、セルフテスト信号に基づき、メインメモリセルアレイにおいてエラーが検出されたワード線アドレスを冗長メモリブロックの別の部分のワード線アドレスに置換する。【選択図】図1

Description

本発明は半導体デバイスに関し、特にセルフテスト機能を有するメモリデバイスに関する。
回路の複雑さが上がるにつれて、各種形式のメモリデバイスは、製造上、不良または損傷したメモリ素子を必然的に生産しやすくなる。メモリデバイスの信頼性を改善する一般的な方法は、エラー修正コードメモリ(Error−correcting code memory,ECC memory)の使用であるが、ECC技術を用いたメモリは、サイズの縮小が困難であるという問題と、生産コストが上昇するという問題がある。
本発明は、電子ヒューズの冗長データを立ち上げて、読み込んだ後、セルフテストプログラムを実行して、セルフテストプログラムにおいて検出された不良ワード線アドレスを置換して、メモリデバイスの信頼性を強化できる、セルフテスト機能を有するメモリデバイスを提供する。
本発明の実施例は、セルフテスト回路と、冗長アドレス置換回路と、を備えるメモリデバイスを提供する。セルフテスト回路は、メインメモリセルアレイに結合され、メインメモリセルアレイに対してセルフテストプログラムを実行して、セルフテスト信号を提供するのに用いられる。冗長アドレス置換回路は、第一冗長回路と、第二冗長回路と、を備える。第一冗長回路は、第一テストプログラムにおいて生成された第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイの一部のワード線アドレスを冗長メモリブロックの一部のワード線アドレスに置換する。第二冗長回路は、第一冗長回路に結合され、セルフテスト信号に基づき、メインメモリセルアレイにおいてエラーが検出されたワード線アドレスを冗長メモリブロックの別の部分のワード線アドレスに置換する。
上述に基づき、本発明のメモリデバイスの冗長アドレス置換回路は、第一冗長回路及び第二冗長回路を備え、それぞれ第一テストプログラム及びセルフテストプログラムが検出した不良ワード線アドレスを冗長メモリブロックのワード線アドレスに置換するのに適用され、第一冗長回路は、さらに、第二冗長回路が提供するセルフテスト冗長無効信号に基づき、一部のワード線アドレスの置換を実行するか否か決定する。
本発明の上述した特徴と利点を更に明確化するために、以下に、実施例を挙げて図面と共に詳細な内容を説明する。
本発明の実施例のメモリデバイスの模式図を図示する。 本発明の実施例のローアドレスバッファ・セレクタの模式図を図示する。 本発明の実施例の冗長アドレス置換回路の模式図を図示する。 本発明の実施例の第一冗長アドレス置換回路の模式図を図示する。 本発明の実施例のセルフテストアドレスラッチ回路の模式図を図示する。 本発明の実施例の第二冗長アドレス置換回路の模式図を図示する。 本発明の実施例のセルフテストプログラムの波形動作図を図示する。
図1を参照すると、図1は、本発明の実施例のメモリデバイスの模式図を図示する。メモリデバイス100は、メモリセルアレイMAと、メモリ制御回路110と、ローアドレスバッファ・セレクタ120と、X冗長アドレス置換回路130と、冗長データ・ロードクロックエリア140と、セルフテスト回路150と、周辺回路160(例えば、エリアアドレスバッファとコラムアドレスバッファ、Xデコーダ、YデコーダとY冗長アドレス置換回路)と、を有する。
メモリセルアレイMAは、メインメモリセルアレイMA1と、冗長メモリブロックREBとを、備え、冗長メモリブロックREB内に、冗長メモリロー(redundancy memory rows)及び冗長メモリコラム(redundancy memory columns)が配置され、冗長メモリロー及び冗長メモリコラムは、予備メモリセルを有し、回路上で、メインメモリセルアレイMA1の不良または損傷したメモリセルを置換でき、例えば、電子ヒューズ(eFuse)素子によって不揮発性メモリ冗長アドレス(address)を切り換えて、メモリデバイス100の正常機能を維持する。
図1において、メモリデバイス100は、例えば、チップ形態のダイナミックRAM(Dynamic Random Access Memory,DRAM)またはスタティックRAM(Static Random Access Memory,SRAM)またはその他の類似のデバイスまたはこれらのデバイスの組合せである。冗長データ・ロードクロックエリア140は、第一テストプログラムにおいて生成された冗長データを記録でき、例えば、ワンタイム・プログラミング不揮発性メモリ素子(One Time programming Non−volatile Memory)である。ここにおける第一テストプログラムは、ウェーハプローバ(Prober)プログラムであってもよく、本発明は制限されない。
本実施例において、メモリデバイス100の電子デバイスを立ち上げた後、冗長データ・ロードクロックエリア140は、第一テストプログラムにおいて生成された、例えば、直列eFuseデータ入力信号SHIと、eFuseデータ内部クロック信号IRCLKTと、eFuseデータ内部反転クロック信号IRCLKNと、を含む第一冗長データ信号を提供でき、冗長アドレス置換回路(X冗長アドレス置換回路130と、Y冗長アドレス置換回路160と、を備える)は、第一冗長データ信号に基づき、第一テストプログラムにおいてメインメモリセルアレイMA1を検出して得られた不良メモリセルアドレスを冗長メモリブロックREBのメモリセルアドレスに置換する。
続いて、第一冗長データ信号に基づき、不良メモリセルアドレスを冗長メモリセルアドレスによって置換した後、システムは、セルフテスト(Built−In Self−Test,BIST)プログラムを継続して実行し、その他の不良メモリセルの有無をテストできる。
メモリデバイス100のセルフテスト回路150は、メモリセルアレイMAに結合され、メインメモリセルアレイMA1に対してセルフテストプログラムを実行できる。セルフテスト回路150は、クロック信号IntCLKを受信する時、通過(PASS)または失敗(FAIL)を表すセルフテスト信号BISTFAILを提供する。X冗長アドレス置換回路130は、セルフテスト信号BISTFAILに基づき、メインメモリセルアレイMA1においてエラーが検出されたワード線アドレスを冗長メモリブロックREBの別の部分のワード線アドレスに置換できる。
要するに、本実施例のメモリデバイス100は、第一テストプログラムの第一冗長データ信号によって、メインメモリセルアレイMA1の不良または損傷したメモリセルの対応アドレスを冗長メモリブロックREBのメモリセルアドレスに置換でき、立ち上げ後に実行するセルフテストプログラムによって、第一テストプログラムにおいて正常と検出されたが、その後ダメージが発生したメモリセルも冗長メモリブロックREBのメモリセルに置換できることから、メモリデバイス100の信頼性を向上できる。
以下に、その他の実施例と併せて、本発明の実施形態をさらに説明する。図2〜図6の回路構成は、図1のメモリデバイス100に適用できる。図7の波形動作図は、図1〜図6の回路に適用できる。
図2は、本発明の実施例のローアドレスバッファ・セレクタの模式図を図示する。図1と併せて図2を参照すると、本実施例において、ローアドレスバッファ・セレクタ120は、ローアドレスバッファ122と、ローアドレスセレクタ124と、を有する。図2のローアドレスセレクタ124の回路構成は、例であり、本発明は、ローアドレスバッファ122及びローアドレスセレクタ124の回路構成を制限せず、当業者は、適切に設計できる。
ローアドレスバッファ122は、モードレジスタ(mode resister、ここでは不図示)からアクセスするためのアクセス用ワード線アドレスCXAを受信し、ローアドレスセレクタ124は、異なるモード、例えば、アクセス(access)モードまたはセルフテストモードにおいて、入力しようとするワード線アドレスを選択するのに用いられ、例えば、セルフテストモード時には、X冗長アドレス置換回路130に対してセルフテストワード線アドレスBISTXAを入力するよう選択できる。
図3は、本発明の実施例の冗長アドレス置換回路の模式図を図示する。続いて、図1と併せて図3を参照すると、図3の冗長アドレス置換回路は、図1のX冗長アドレス置換回路130に適用でき、第一冗長回路132と、第一冗長回路132に結合される第二冗長回路134と、を備える。第一冗長回路132は、第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイMA1の一部のワード線アドレス(即ち、ローアドレス)を冗長メモリブロックREBの一部のワード線アドレスに置換できる。第二冗長回路134は、セルフテスト信号BISTFAILに基づき、メインメモリセルアレイMA1においてエラーが検出されたワード線アドレスを冗長メモリブロックREBの別の部分のワード線アドレスに置換する。第一冗長回路132は、第一冗長アドレス置換回路を複数備え、第二冗長回路134は、第二冗長アドレス置換回路を複数備える。
図7は、本発明の実施例のセルフテストプログラムの波形動作図を図示する。図7において、セルフテストプログラムは、2本のビット線上のメモリセルが異常を有することを検出しており、セルフテスト信号BISTFAILの論理レベルが、ローレベルからハイレベルになることによって表され、したがって、本実施例において、4個の第一冗長アドレス置換回路XRED_0〜XRED_3は、第一冗長データ信号の不良ワード線アドレスを処理し、2個の第二冗長アドレス置換回路BISTXR_0、BISTXR_1は、セルフテスト信号BISTFAILから見つかった2本の不良ワード線アドレスを処理することを例とするが、制限されない。
具体的には、第二冗長回路134は、さらに、セルフテストアドレスラッチ回路BFLAT及び論理ゲートLG3を備える。セルフテストアドレスラッチ回路BFLATは、セルフテスト信号BISTFAILを受信し、セルフテストアドレスラッチ信号BFLATmと、その反転信号BFLANm(m=0または1)を生成して、それぞれ第二冗長アドレス置換回路BISTXR_0、BISTXR_1に提供する。
論理ゲートLG3は、前記第二冗長アドレス置換回路BISTXR_0、BISTXR_1に結合され、それぞれ第二冗長アドレス選択信号BISTXR0及びBISTXR1を受信し、セルフテスト冗長無効信号BISTXRRを出力する。本実施例において、論理ゲートLG3は、NORゲートを例とし、セルフテスト冗長無効信号BISTXRRのレベルの高低状態は、セルフテストプログラムにおいて、不良なメモリセルが見つかったか、ワード線を置換する必要があるか否かを表すことができる。
第一冗長回路132のこれらの第一冗長アドレス置換回路XRED_0〜XRED_3は、第一冗長データ信号を受信する以外に、セルフテスト冗長無効信号BISTXRRをさらに受信し、セルフテスト冗長無効信号BISTXRR及び第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイMA1の一部のワード線アドレスが無効にされる必要があるか否か判定して、第一冗長アドレス選択信号RRXj、j=0〜3を、対応する冗長ワード線置換回路RWLDに出力する。冗長ワード線置換回路RWLDは、第一冗長アドレス選択信号RRXjに基づき、メインメモリセルアレイMA1の不良な一部のワード線アドレスを冗長メモリブロックREBの一部のワード線アドレス、例えば、冗長メモリブロックワード線RWLqに置換する。ここではq=0〜3である。
即ち、セルフテストプログラムが、置換を必要とするワード線アドレスを見つけなかった時、第一冗長回路132は、第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイMA1の不良なメモリセルを無効にし、冗長メモリブロックREBのメモリセルによって置換し、セルフテストプログラムが、第一冗長データ信号によるワード線アドレスの置換を見つけた後に、アクセスプロセスにおいてその他の不良なメモリセルに遭遇する時、図7のBISTFAILの二箇所がハイレベル状態になる変化にあるように(1stFAIL、2ndFAILのように)、検出アクセスが失敗したことを表す、第一冗長回路132は、セルフテスト冗長無効信号BISTXRR及び第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイMA1の一部のワード線アドレスを冗長メモリブロックREBの一部のワード線アドレスに置換するか否か判定できる。
図4は、本発明の実施例の第一冗長アドレス置換回路の模式図を図示する。図4をさらに参照すると、第一冗長アドレス置換回路XRED_j(j=0〜3)は、第一冗長アドレス判定回路136と、第一論理ゲートLG1と、ラッチ回路LACと、を備える。第一冗長アドレス判定回路136は、第一冗長データ信号(例えば、直列eFuseデータ入力信号SHI、eFuseデータ内部クロック信号IRCLKT、その反転クロック信号IRCLKN)を受信し、第一冗長データ信号に基づき、メインメモリセルアレイMA1のワード線アドレスが置換される必要があるか否か判定する。
具体的には、第一冗長アドレス判定回路136は、複数直列したフリップフロップDFF及び複数のXNORゲートXNORを備え、フリップフロップDFF及びXNORゲートXNORの数は、メインメモリセルアレイMA1のワード線数に関連する。本実施例において、メインメモリセルアレイMA1はn本のワード線を有し、第一冗長アドレス判定回路136は、n個のXNORゲートXNOR及びn+1個のフリップフロップDFFを備えることを例とする。フリップフロップDFFの回路構造は、図4を参考にできるが、制限されない。
フリップフロップDFFのクロック入力端は、第一冗長データ信号のうちのeFuseデータ内部クロック信号IRCLKT及びその反転信号IRCLKNを受信し、一つ目のフリップフロップDFFの入力端は、第一冗長データ信号のうちの直列eFuseデータ入力信号SHIを受信する。n個目までのフリップフロップDFFの出力端は、それぞれXNORゲートXNORの一方の入力端に結合され、XNORゲートXNORの他方の入力端は、対応するメインメモリセルアレイMA1のワード線アドレスXADi(i=1〜n)を受信し、XNORゲートXNORは、ワード線アドレスXADi及びフリップフロップDFFの出力信号を比較して、このワード線アドレスXADiは、不良メモリセルを有するか否か決定でき、その出力端は、第一論理ゲートLG1の入力端に結合される。n+1個目のフリップフロップDFFの出力端は、第一論理ゲートLG1の入力端に直接結合される。
第一論理ゲートLG1は、第一冗長アドレス判定回路136の出力信号と、第二冗長回路134からのセルフテスト冗長無効信号BISTXRRを受信して、出力信号を生成する。ラッチ回路LACは、第一論理ゲートLG1に結合されて、第一論理ゲートLG1の出力信号をラッチする。
さらに、ラッチ回路LACは、伝送ゲートTG1及びラッチLAを備えてもよい。伝送ゲートTG1は、第一論理ゲートLG1の出力端とラッチLAとの間に結合されて、ロー作動信号(Row active signal)RASDによって制御される。ラッチLAは、伝送ゲートTG1によって第一論理ゲートLG1の出力信号を受信し、第一冗長アドレス選択信号RRXjを冗長ワード線置換回路RWLDに出力して置換動作を行う。
また、図5は、本発明の実施例のセルフテストアドレスラッチ回路の模式図を図示する。図3と併せて図5を参照すると、セルフテストアドレスラッチ回路BFLATは、複数の直列したフリップフロップFFと、遅延回路DCと、第四論理ゲートLG4と、複数の第五論理ゲートLG5と、を備える。第四論理ゲートLG4及び複数の第五論理ゲートLG5は、例えば、NANDゲートである。
第一フリップフロップ回路FF及び第五論理ゲートLG5の数は、第二冗長アドレス置換回路BISTXR_mの数に対応する。ここでは、mは、整数である。例えば、本実施例は、2個の第二冗長アドレス置換回路BISTXR_0及びBISTXR_1を有することから、第一フリップフロップ回路FF及び第五論理ゲートLG5も2個である。第一フリップフロップ回路FFの回路構造は図5を参考にでき、図4のフリップフロップDFFに相似しているが、本発明は、これに制限されない。
これらの第一フリップフロップ回路FFのクロック入力端は、セルフテスト信号BISTFAILを受信し、出力端は、第五論理ゲートLG5の入力端に結合される。これらの第一フリップフロップ回路FFは、相互に直列であり、一つ目の第一フリップフロップ回路FFは、図5の一番上の第一フリップフロップ回路FF1であり、その出力信号は、その入力端にフィードバックされる。
これらの第五論理ゲートLG5の一方の入力端は、対応する第一フリップフロップ回路FFの出力信号を受信し、他方の入力端は、第四論理ゲートLG4の出力信号を受信し、第四論理ゲートLG4の一方の入力端は、セルフテスト信号BISTFAILを受信し、他方の入力端は、遅延回路DCによって遅延した後のセルフテスト信号BISTFAILを受信する。第五論理ゲートLG5の出力端は、セルフテストアドレスラッチ信号BFLATm及びその反転信号BFLANmを対応する第二冗長アドレス置換回路BISTXR_mに出力する。ここで、m=0または1である。
図6は、本発明の実施例の第二冗長アドレス置換回路の模式図を図示する。図3と併せて図6を参照すると、第二冗長アドレス置換回路BISTXR_mは、第二冗長アドレス判定回路138と、第二論理ゲートLG2と、別のラッチ回路LACと、を備える。第二冗長アドレス判定回路138は、メインメモリセルアレイMA1において、ワード線アドレスがさらに置換される必要があるか否か判定するのに用いられ、並列した複数のセルフテストアドレス判定回路BISTAD及び第二フリップフロップ回路BISTFFを備え、各セルフテストアドレス判定回路BISTADは、別の第二フリップフロップ回路BISTFF及び第六論理ゲートを備え、ここで、第六論理ゲートは、例えば、XNORゲートXNORである。
第二フリップフロップ回路BISTFF及びXNORゲートXNORの数は、メインメモリセルアレイMA1のワード線の数に関連する。本実施例において、メインメモリセルアレイMA1はn本のワード線を有する時、第二冗長アドレス判定回路138は、n個のセルフテストアドレス判定回路BISTADを備える、即ち、計n個のXNORゲートXNOR及びn+1個の第二フリップフロップ回路BISTFFを有する。
これらの第二フリップフロップ回路BISTFFのクロック入力端は、セルフテストアドレスラッチ回路BFLATから対応するセルフテストアドレスラッチ信号BFLATm及びその反転信号BFLANm(m=0または1)を受信し、セルフテストアドレス判定回路BISTADの第二フリップフロップ回路BISTFFの入力端は、対応するワード線アドレスXADi(i=1〜n)を受信し、出力端は、XNORゲートXNORの一方の入力端に結合され、XNORゲートXNORの他方の入力端は、対応するワード線アドレスXADiを受信する。XNORゲートXNORは、ワード線アドレスXADi及び第二フリップフロップ回路BISTFFの出力信号を比較して、このワード線アドレスXADiは、不良メモリセルを有するか否か決定する。XNORゲートXNORの出力端は、第二論理ゲートLG2に結合される。
さらに具体的には、本実施例の第二フリップフロップ回路BISTFFは、伝送ゲートTG2及びフリップフロップLFFを備える。伝送ゲートTG2は、対応するセルフテストアドレスラッチ信号BFLATm及びその反転信号BFLANmによって制御され、セルフテストアドレス判定回路BISTADの伝送ゲートTG2は、検出しようとするワード線アドレスXADiを受信し、セルフテストアドレス判定回路BISTADのフリップフロップLFFは、伝送ゲートTG2によって、検出しようとするワード線アドレスXADiを受信し、フリップフロップLFFの出力端は、XNORゲートXNORに結合される。セルフテストアドレス判定回路BISTAD外の第二フリップフロップ回路BISTFFの伝送ゲートTG2は、セルフテスト信号BISTFAILを受信し、対応するフリップフロップLFFは、伝送ゲートTG2によって、セルフテスト信号BISTFAILを受信し、その出力端は、第二論理ゲートLG2に直接結合される。
セルフテストアドレス判定回路BISTAD外の第二フリップフロップ回路BISTFFの入力端は、セルフテスト信号BISTFAILを受信し、出力端は、第二論理ゲートLG2に直接結合される。この第二フリップフロップ回路BISTFFの出力信号は、BRXEmであり、論理レベルは、不良メモリセルのアドレスを置換するか否か表すことができ、例えば、出力信号BRXEmは、ハイレベル状態にある時、セルフテストプログラムにおいて、置換する必要がある不良のメモリセルが見つかったことを表し、反対に、出力信号BRXEmは、ローレベル状態にある時、新たな不良メモリセルは検出されなかったことを表す。
第二論理ゲートLG2は、第二冗長アドレス判定回路138の出力信号及びセルフテスト回路150から送信されたセルフテストモード信号TBISTを受信する。ラッチ回路LACは、第二論理ゲートLG2に結合され、第二論理ゲートLG2の出力信号をラッチし、第二冗長アドレス選択信号BISTXRmを冗長ワード線置換回路RWLDに出力して置換動作を行う。冗長ワード線置換回路RWLDは、第二冗長アドレス選択信号BISTXRmに基づき、不良なワード線アドレスを冗長メモリブロックREBのワード線アドレスによって置換し、例えば、冗長メモリブロックワード線RWLqkの一つである。ここでは、1=4〜5を例とする。
要するに、第二冗長アドレス置換回路BISTXR_mは、セルフテスト信号BISTFAILに基づき、メインメモリセルアレイMA1のワード線アドレスが置換される必要があるか否か判定し、判定結果第二冗長アドレス選択信号BISTXRmを冗長ワード線置換回路RWLDに出力するのに用いられる。
以上より、本発明のメモリデバイスは、複数のテストプログラムに対応して修復動作を行い、まず、第一テストプログラムを実行して、第一冗長データ信号を取得し、立ち上げ後、且つ、第一冗長データ信号を読み込んだ後、メモリデバイスは、セルフテストプログラムを実行して、セルフテスト信号を取得でき、第二冗長回路は、セルフテスト信号に基づき、メインメモリセルアレイにおいてエラーが検出されたワード線アドレスを冗長メモリブロックの別の部分のワード線アドレスに置換でき、第一冗長回路は、第一冗長データ信号及び第二冗長回路に基づき、セルフテスト冗長無効信号を生成して、メインメモリセルアレイの不良なメモリセルを無効にできる。したがって、メモリデバイスの信頼性を向上できる。
本文は以上の実施例のように示したが、本発明を限定するためではなく、当業者が本発明の精神の範囲から逸脱しない範囲において、変更又は修正することが可能であるが故に、本発明の保護範囲は専利請求の範囲で限定したものの基準とする。
本発明は、冗長アドレス置換回路に、第一冗長回路以外に、第二冗長回路を追加することで、第二冗長回路は、セルフテストプログラムにおいて検出された不良ワード線アドレスを冗長メモリブロックのワード線アドレスに置換し、セルフテスト冗長無効信号を第一冗長回路に伝送でき、第一冗長回路は、第一テストプログラムの第一冗長データ信号及びセルフテスト冗長無効信号に基づき、メインメモリセルアレイの不良なメモリセルを無効にでき、メモリデバイスの信頼性を向上できる。
100:メモリデバイス
110:メモリ制御回路
120:ローアドレスバッファ・セレクタ
122:ローアドレスバッファ
124:ローアドレスセレクタ
130:X冗長アドレス置換回路
132:第一冗長回路
134:第二冗長回路
136:第一冗長アドレス判定回路
138:第二冗長アドレス判定回路
140:冗長データ・ロードクロックエリア
150:セルフテスト回路
160:周辺回路(エリアアドレスバッファ及びコラムアドレスバッファ、Xデコーダ、Yデコーダ、Y冗長アドレス置換回路)
MA:メモリセルアレイ
MA1:メインメモリセルアレイ
REB:冗長メモリブロック
DC:遅延回路
XRED_0〜XRED_3:第一冗長アドレス置換回路
BISTXR_0、BISTXR_1:第二冗長アドレス置換回路
BFLAT:セルフテストアドレスラッチ回路
RWLD:冗長ワード線置換回路
LG1:第一論理ゲート
LG2:第二論理ゲート
LG3:論理ゲート
LG4:第四論理ゲート
LG5:第五論理ゲート
LA:ラッチ
LAC:ラッチ回路
XNOR:XNORゲート
TG1、TG2:伝送ゲート
DFF、LFF:フリップフロップ
FF:第一フリップフロップ回路
BISTFF:第二フリップフロップ回路
DC:遅延回路
BISTAD:セルフテストアドレス判定回路
BISTXA:セルフテストワード線アドレス
BISTFAIL:セルフテスト信号
BFLATm:セルフテストアドレスラッチ信号
BFLANm:反転セルフテストアドレスラッチ信号
BISTXRR:セルフテスト冗長無効信号
BISTXRm:第二冗長アドレス選択信号
BRXEm:第二フリップフロップ回路の出力信号
CXA:アクセス用ワード線アドレス
SHI:直列eFuseデータ入力信号
IRCLKT:eFuseデータ内部クロック信号
IRCLKN:eFuseデータ内部反転クロック信号
IntCLK:クロック信号
RRXj:第一冗長アドレス選択信号
RASD:ロー作動信号
TBIST:セルフテストモード信号
XADi:ワード線アドレス
1stFAIL、2ndFAIL:アクセス失敗

Claims (8)

  1. メインメモリセルアレイに結合され、前記メインメモリセルアレイに対してセルフテストプログラムを実行して、セルフテスト信号を提供するセルフテスト回路と、
    第一テストプログラムにおいて生成された第一冗長データ信号に基づき、前記メインメモリセルアレイの一部のワード線アドレスを冗長メモリブロックの一部のワード線アドレスに置換する第一冗長回路と、前記第一冗長回路に結合され、前記セルフテスト信号に基づき、前記メインメモリセルアレイにおいてエラーが検出されたワード線アドレスを前記冗長メモリブロックの別の部分のワード線アドレスに置換する第二冗長回路と、を備える冗長アドレス置換回路と、を備えるメモリデバイス。
  2. 前記第二冗長回路は、セルフテスト冗長無効信号を生成し、前記第一冗長回路は、さらに、前記セルフテスト冗長無効信号に基づき、前記メインメモリセルアレイの一部のワード線アドレスを前記冗長メモリブロックの一部のワード線アドレスに置換するか否か判定する請求項1に記載のメモリデバイス。
  3. 前記第一冗長回路は、第一冗長アドレス置換回路を複数備え、各前記第一冗長アドレス置換回路は、
    前記第一冗長データ信号に基づき、前記メインメモリセルアレイのワード線アドレスが置換される必要があるか否か判定する第一冗長アドレス判定回路と、
    前記第一冗長アドレス判定回路に結合され、前記第一冗長アドレス判定回路の出力信号及び前記セルフテスト冗長無効信号を受信する第一論理ゲートと、
    前記第一論理ゲートに結合され、前記第一論理ゲートの出力信号ラッチして、第一冗長アドレス選択信号を出力するのに用いられる第一ラッチ回路と、を備え
    前記冗長アドレス置換回路は、前記第一冗長アドレス選択信号に基づき、前記メインメモリセルアレイの一部のワード線アドレスを前記冗長メモリブロックの一部のワード線アドレスに置換する請求項2に記載のメモリデバイス。
  4. 前記第一ラッチ回路は、
    前記第一論理ゲートに結合され、ロー作動信号によって制御される第一伝送ゲートと、
    前記伝送ゲートによって前記第一論理ゲートの出力信号を受信し、前記第一冗長アドレス選択信号を出力する第一ラッチと、を備える請求項3に記載のメモリデバイス。
  5. 前記第二冗長回路は、第二冗長アドレス置換回路を複数備え、各前記第二冗長アドレス置換回路は、
    前記メインメモリセルアレイのワード線アドレスが置換される必要があるか否か判定する第二冗長アドレス判定回路と、
    前記第二冗長アドレス判定回路に結合され、前記第二冗長アドレス判定回路の出力信号及びセルフテストモード信号を受信する第二論理ゲートと、
    前記第二論理ゲートに結合され、前記第二論理ゲートの出力信号をラッチして、第二冗長アドレス選択信号を出力するのに用いられる第二ラッチ回路と、
    複数の前記第二冗長アドレス置換回路に結合され、複数の前記第二冗長アドレス選択信号を受信し、前記セルフテスト冗長無効信号を出力する第三論理ゲートと、を備え、
    前記冗長アドレス置換回路は、前記第二冗長アドレス選択信号に基づき、前記メインメモリセルアレイの一部のワード線アドレスを前記冗長メモリブロックの一部のワード線アドレスに置換する請求項2〜4のいずれか一項に記載のメモリデバイス。
  6. 前記第二冗長回路は、
    複数の前記第二冗長アドレス置換回路に対応し、相互に直列であり、クロック入力端はいずれも前記セルフテスト信号を受信する複数の第一フリップフロップ回路と、
    一方の入力端は、前記セルフテスト信号を受信し、他方の入力端は、遅延した後の前記セルフテスト信号を受信する第四論理ゲートと、
    それぞれ、複数の前記第一フリップフロップ回路及び前記第四論理ゲートに結合され、対応する前記第一フリップフロップ回路の出力信号及び前記第四論理ゲートの出力信号を受信して、セルフテストアドレスラッチ信号を対応する前記第二冗長アドレス置換回路に出力する複数の第五論理ゲートと、をさらに備え、
    複数の前記第一フリップフロップ回路の一つ目のフリップフロップ回路の出力信号は、その入力端にフィードバックされる請求項5に記載のメモリデバイス。
  7. 前記第二冗長アドレス判定回路は、
    並列した複数のセルフテストアドレス判定回路と、
    複数の前記セルフテストアドレス判定回路と並列で、クロック入力端は、対応するセルフテストアドレスラッチ信号を受信し、入力端は、前記セルフテスト信号を受信し、出力端は、前記第二論理ゲートに結合される別の第二フリップフロップ回路と、を備え、
    各前記セルフテストアドレス判定回路は、
    クロック入力端は、対応するセルフテストアドレスラッチ信号を受信し、入力端は、検出しようとするワード線アドレスを受信する第二フリップフロップ回路と、
    前記第二フリップフロップ回路の出力信号及び前記検出しようとするワード線アドレスを受信し、出力端の出力信号は、前記第二論理ゲートにフィードバックされる第六論理ゲートと、を備える請求項6に記載のメモリデバイス。
  8. 前記第二フリップフロップ回路は、
    前記検出しようとするワード線アドレスまたは前記セルフテスト信号を受信し、前記対応するセルフテストアドレスラッチ信号によって制御される第二伝送ゲートと、
    前記第二伝送ゲートによって、前記検出しようとするワード線アドレスまたは前記セルフテスト信号を受信し、出力端は、前記第六論理ゲートまたは前記第二論理ゲートに結合されるフリップフロップと、を備える請求項7に記載のメモリデバイス。
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