JPH01261845A - 冗長回路 - Google Patents

冗長回路

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JPH01261845A
JPH01261845A JP63090519A JP9051988A JPH01261845A JP H01261845 A JPH01261845 A JP H01261845A JP 63090519 A JP63090519 A JP 63090519A JP 9051988 A JP9051988 A JP 9051988A JP H01261845 A JPH01261845 A JP H01261845A
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JP
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test mode
cell
circuit
redundant
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Takahiko Urai
浦井 孝彦
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    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/34Determination of programming status, e.g. threshold voltage, overprogramming or underprogramming, retention
    • G11C16/349Arrangements for evaluating degradation, retention or wearout, e.g. by counting erase cycles
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体記憶装置に関し、特に冗長性を有する半
導体記憶装置に搭載される冗長回路に関する。
〔従来の技術〕
半導体記憶装置については、近年、微細化による大容量
化が進み、それに伴って、メモリセルの欠陥による製品
自体の良品率低下が大きな問題となって来ている。この
ような不良のメモリセルを救済し、良品率を向上させる
ためにいくつかの方法が考えられる。その1つが冗長セ
ルを設けて不良セルと置き換えるという方式である。さ
らに、どの部分を冗長セルと置き換えるか、あるいは冗
長セルを使用するか否か、という情報を記憶させる切換
え手段として、ヒユーズ素子を用いている。
このヒユーズ素子には、多結晶シリコンヒユーズ(レー
ザー切断、大電流による溶断など)を使用するのが一般
的であるが、最近では、不揮発性メモリセルを採用した
ものも現われ始めている。特に半導体記憶装置自体が不
揮発性メモリの場合には、拡散工程数を増加させること
なしに不揮発性メモリセルを用いたヒユーズ素子を構成
できるため、これから使用が増加すると予想される。
従来、この種の冗長回路は、特公昭60−51200号
、特公昭62−40797号で述べられているように、
消去されないための手段を具備した不揮発性メモリセル
(以降、UPROMセルと称する)を切換え素子として
用いる。第3図はこの種の冗長回路における従来例の切
換え素子部分のブロック図である。M 1.M2は制御
トランジスタj MLは負荷トランジスタ、INVはイ
ンバータl Tt+は上述のUPROMセルを用いた切
換え素子、2は切換え素子制御回路で、Cr、Ct、C
sはそれぞれMl、 M2. Tt+のゲートを制御す
る信号である。
また、vDDは電源電圧、VPは書込み電圧(高電圧)
、0は冗長回路の出力であり、この信号の組み合わせに
よって、不良セル領域を冗長セルと切り換える。第6図
にこの従来例における制御信号を示す。ただし、M、、
MlはNチャネル型とする。素子の切換え時には、切換
え素子Tt+のゲート、ドレインに高電圧を印加して、
書込みを行なう。通常使用時には、Tt+のゲートにV
t+Dを印加し、MLの抵抗を大きく設定するこによっ
て、冗長回路の出力OはT。が書込み済の場合にL1未
書込みの場合にHとなる。
ところで不揮発性メモリセル自体も微細化が進み、それ
につれてその信頼性が問題になるようなところまで来つ
つある。しかしながら製品の信頼性は過去のものより劣
るようになってはならないという要求も強いためζ製品
開発において、十分な信頼性が得られるよう常に留意す
べきである。
ここで、問題にすべき点は、セルの微細化に伴って、書
込み状態のまま(フローティングゲートに電子を蓄積さ
せたまま)高温を加えると、電子が抜け、かつその後の
セルの信頼性が劣化するということである。そして、不
揮発性メモリの場合、組立工程においてチップに高温が
加えられる(特にガラスパッケージの場合)ため、ウェ
ハー検査において書込みを行なったまま、消去せずに組
立てを行なうと、書込んだままのメモリセルは信頼性が
良くないという結果となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
そして、上述した従来の、UPROMセルを切換え素子
として用いた冗長回路は、消去されないための手段(例
えば紫外線消去型FROMの場合アルミなどの金属によ
って、紫外線をしやへいする)を具備しているため、−
度書込みを行なうと再び消去できず、かつ上で述べたよ
うに、ウェハー検査において切換え素子に書込みを行な
ったままで組立てを行なう場合、切換え素子の信頼性が
劣化してしまうという欠点がある。すなわち、切換え素
子に高信頼性を要求するならば、切換え素子への書込み
は組立て工程以降、すなわち製品検査時まで行なえない
ということである。このことは、ウェハー検査時に、冗
長性による救済を考慮した十分な試験ができないことを
意味する。さらに、冗長セルと不良セルの切換えによっ
て製品として良品となるか否かの判断も十分にできない
ため、組立て後の製品検査での歩留りを悪化させる可能
性がある。
〔発明の従来技術に対する相違点〕
上述した従来の冗長回路に対し、本発明は実際の状態(
すなわち製品検査で切換えを行ない、通常動作において
冗長性の情報を記憶する)では、UPROMセルの切換
え素子を用いて、冗長セル領域と不良セル領域の置き換
えを行ない、ウェハー検査時には、テストモードに設定
することによって別の切換え素子を使用し、切換えや冗
長性の記憶を行なうという相違点を有する。さらに、こ
の別の切換え素子は何らかの方法によって、切換え前の
状態に復帰することが可能であることが条件である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の冗長回路は、UPROMセル切換え素子と、そ
れと並列接続され、何らかの手段によって切換え前の状
態に復帰可能な別の切換え素子と、テスト端子と、テス
ト端子入力信号によって出力が変化するテストモード設
定回路と、テストモード設定時には別の切換え素子を通
常モード時には、UPROMセル切換え素子を選択し、
それぞれについて切換えと通常動作を行なうための制御
信号をつくる切換え素子制御回路を有している。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例として、第2の切換え素子に
消去可能なFROMを用いた場合の冗長回路のブロック
図である。lはテストモード設定回路、2は切換え素子
制御回路、M、、M2は制御トランジスタ、M2は負荷
トランジスタ、INVはインバータ% Tt+はUPR
OMセル切換え素子、T8は消去可能なFROMを用い
た切換え素子、■、はテスト端子、Aは1のテストモー
ド設定回路の出力、CI+ cl、 Os、 C4はそ
れぞれM、、M、。
TTJ、 T zのゲートを制御する信号である。また
VDりは電源電圧、VPは書込み電圧(高電圧)、0は
冗長回路の出力である。このうち、21 MLp M!
y MLITo、 INV、 C1# C2,Cs、 
O,VDり、 Vpハ従来例である第3図と同じもので
ある。
第4図に第1図における制御信号を示す。ただし、M>
、M*はNチャネル型とする。製品検査時における素子
の切換えは通常時でのヒユーズ素子切換えの項のように
電圧を印加して、UPROMセル切換え素子T。の書込
みを行なう。その後は通常時での通常使用の項の電圧制
御に・よってT。
を選択、T8を非選択にすることで、TUが切換え素子
としての機能を果たすようにする。ウェハー検査時には
、テスト端子工、にテストモードに入るような入力電圧
を印加し、出力Aをアクティブにすることで、切換え素
子として、消去可能なPROM T I+を用いた切換
え素子が選択されるようになる。このテストモードにお
いて切換えを行なった場合、書込みが行なわれるのはT
8のみである。さらに切換え後、ウェハー状態での検査
を行なう場合も、このテストモードに設定すれば、T8
が選択、Toが非選択となり、T8が切換え素子として
働く。そして、この場合、ウェハー検査終了後、消去を
行なうことによって、切換え素子に記憶された内容は消
えてもとの状態に戻る。どちらの切換え素子を使用する
場合も従来例と同じく、冗長回路の出力Oは、書込み済
みの場合にL1未書込みの場合にHとなる。
第2図は本発明の実施例2として、第2の切換え素子に
ラッチ回路とその出力を受ける通常MOSトランジスタ
を用いた場合の冗長回路のブ1=lyり図である。第1
図と異なる点はT3が通常のMOS)ランジスタTMに
置き換えられ、さらに出力がB。
入力が04 (S)(セット信号)、c、(R)(リセ
ット信号)の2つであるラッチ回路3が付加されている
点である。出力BはMOS)ランジスタTMのゲートを
制御する。
第5図に第2図における制御信号を示す。通常時につい
ては、上述の実施例と同様であり、Toを切換え素子と
して使用し、TMを非選択にするようにラッチ回路3を
リセット状態に保つ。テストモード時で、切換えの場合
は04(s)にセット信号が出力され、データがラッチ
回路3に記憶される。その後テストモードに入れたまま
、ウェハー状態での検査を行なう場合には、Bにラッチ
回路3の記憶内容に応じたラッチ信号が信号され、これ
に従ってTMはオン、オフどちらかの状態をとる。この
場合には、テストモードからもとにもどすことによって
、あるいは電源をおとすことによって、ラッチ回路3は
リセットされるような設計が可能であり、もとの状態に
復帰する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、従来例としてUPRO
M切換え素子を用いた構成に加えて、テストモードの設
定回路と、何らかの手段によってもとの状態に復帰可能
な別の切換え素子を付加し、テストモード時にはUPR
OM切換え素子を非選択にしたまま、別の切換え素子を
アクティブにし、通常時には逆に、UPROM切換え素
子をアクティブにして別の切換え素子を非選択にするよ
うな制御信号を与えることにより、ウェハー検査時に、
UPROM切換え素子に書込みを行なうことなく、冗長
セルと不良セルの切換えを行なうことが可能であり、こ
れによって冗長救済品の試験が十分に行なえ、かつ、組
立て後の製品検査歩留りの向上と、UPROMセル切換
え素子の高信頼性を保障できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の冗長回路のブロック図、第
2図は本発明の実施例2の冗長回路のブロック図、第3
図は従来の冗長回路のブロック図である。また、第4図
は第1図における制御信号図、第5図は第2図における
制御信号図、第6図は第3図における制御信号図である
。 l・・・・・・テストモード設定回路、2・・・・・・
切換え素子制御回路、3・・・・・・ラッチ回路、IT
・・・・・・テスト端子、A・・・・・・テストモード
設定回路出力、B・・・・・・ラッチ回路出力、CI−
C2−Cs、 C4・・・・・・切換え素子制御回路、
0・・・・・・冗長回路出力、M 1. M 2・・・
・・・制御トランジスタ% ML・・・・・・負荷トラ
ンジスタ、Trl・・・・・・消去されない手段を具備
した不揮発性メモリセル(UPROMセル)切換え素子
、T8・・・・・・消去可能なFROMを用いた第2の
切換え素子、TM・・・・・・通常MO3)ランジスタ
から成る第2の切換え素子、INV・!・・・・インバ
ータ、■、)tl・・・・・・電源電圧、■、・・・・
・・書込み電圧。 代理人 弁理士  内 原   音 8・・ ラフ+ωJ苓出h V節−tJ、を圧 vP・、書込壽を圧 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  消去されないための手段を具備した不揮発性メモリセ
    ルを第1の切換え素子として含む冗長回路において、前
    記第1の切換え素子と並列接続され、何らかの手段によ
    って切換え前の状態に復帰可能な第2の切換え素子と、
    テスト端子と、テスト端子を入力とし前記テスト端子の
    信号により出力が変化するテストモード設定回路と、前
    記テストモード設定回路の出力を入力とし、前記第1の
    切換え素子と前記第2の切換え素子のゲートを制御する
    切換え素子制御回路とを具備し、テストモード時には第
    1の切換え素子を使用せず第2の切換え素子を使用する
    ようにしたことを特徴とする冗長回路。
JP63090519A 1988-04-12 1988-04-12 冗長回路のテスト方法 Expired - Lifetime JP2785936B2 (ja)

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