JPH03283197A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPH03283197A
JPH03283197A JP2084042A JP8404290A JPH03283197A JP H03283197 A JPH03283197 A JP H03283197A JP 2084042 A JP2084042 A JP 2084042A JP 8404290 A JP8404290 A JP 8404290A JP H03283197 A JPH03283197 A JP H03283197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
circuit
address
defective
changeover switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP2084042A
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English (en)
Inventor
Takayuki Watanabe
敬行 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2084042A priority Critical patent/JPH03283197A/ja
Publication of JPH03283197A publication Critical patent/JPH03283197A/ja
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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〕 本発明は冗長ビットを有する半導体メモリに関する。
〔従来の技術〕
半導体メモリは、近年ますます大容量化の傾向にあるが
、チップ面積の増大に伴い、チップ内に収容される素子
のチップ内における欠陥の発生率が高くなってきている
。このためチップ内に正規のメモリセルの他に予備のメ
モリセル(以下冗長ビットと称する)を予め形成してお
きチップ内に欠陥をもつ正規のメモリセル(以下不良ビ
ットと称する)が存在した場合その不良ビットを冗長ビ
ットに置換することにより不良ビットを救済するという
冗長ビットを有する半導体メモリが一般的となっている
この様な冗長ビットによって救済された半導体メモリは
あくまで不良ビットを内在させているために、これによ
り半導体メモリの信頼度を低下させてしまうことがある
。したかって、冗長ビットによって救済された不良ビッ
トの位置を予め知っておくことは冗長ビットによフて救
済された半導体メモリの信頼度を検査する上できわめて
有効である。
そこでメモリ内に冗長メモリセルが不良メモリセルの置
換に用いられたか否かを示す固定記憶素子を設け、この
固定記憶素子の状態を読出すことによって、このメモリ
が冗長ビットを機能的に用いたか否かを知る技術が提案
されている(米国特許第4,480,199号明細書)
しかしながら、メモリでは商品企画上外部端子の数が制
限されている。このため、上記提案されている技術では
電源端子と一つの外部端子との間に固定記憶素子として
ヒユーズと電圧スイッチ素子を直列に接続し、外部端子
に通常の電源電圧を印加して電圧スイッチ素子をオンす
ることによってヒユーズの状態を外部端子から流入する
電流の有無によって判定している。このため判定時には
電源電圧以上の特別な電圧を必要とし、またこの特別な
電圧のためこの外部端子に接続される内部回路素子が損
なわれたり、あるいは異常電流が生じたり、メモリの信
頼性を低下させるという問題を有していた。
第5図は冗長ビット使用検出回路の従来例を示す回路図
である。
冗長ビット使用検出回路16は電源端子Vccと内部回
路17に接続された外部端子18との間に固定記憶素子
としてのヒユーズFとダイオード接続されたNチャンネ
ル型MOSトランジスタ(以下NMOSトランジスタと
称する) Q−7,QNaを直列接続して構成されてい
る。
冗長メモリセルが正規のメモリセルアレイの不良メモリ
セルの機能的置換に用いられている場合はヒユーズFを
切断し、そうでない場合はヒユーズFを非切断とする。
このヒユーズ切断はメモリのテスト後に行われる。通常
の動作では外部端子18の電圧はVcc−接地電圧の範
囲内であり、NMOSトランジスタQN71 QNaは
オフとなり、ヒユーズFを外部端子18から電気的に分
離する。このためヒユーズFは通常動作には全く影響を
与えない。
メモリが冗長メモリセルを用いているか否かをチエツク
するときは、外部端子18に電源VccよりもNMOS
トランジスタQN71 Qnaの閾値の和よりも高い電
圧を印加することによってNMOSトランジスタQ N
71 QNI3をオンとし、ヒユーズFの切断、非切断
状態を外部端子18からVccに至る電流の有無によっ
て判定できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の方法は、判定時に外部端子18に通常範
囲以上の高電圧を印加しなければならず操作が複雑であ
り、また高電圧の外部端子18への印加によフて内部回
路15の状態が通常の動作状態と異なり、異常電流が流
れるという場合も生じ、信頼性に欠けるという欠点があ
る。
本発明の目的は、冗長ビットで救済された不良ビットの
位置を短時間に、かつデバイスにダメージを与えること
なく検出することができる半導体メモリを提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段] 本発明の半導体メモリは、 冗長ビットにより救済される不良ビットのアドレスが登
録され、アドレス入力と該アドレスの一致/不一致に応
じて一致/不一致信号を出力する不良アドレス登録回路
と、 書込み制御回路の出力に応じて相異なる論理レベルの切
換スイッチ信号を発生する切換スイッチ信号発生回路と
、 前記切換スイッチ信号によって制御され、書込み制御回
路の出力が最初の書込み動作が始める前の状態のとき、
不良アドレス登録回路の出力信号を出力し、その後書込
み制御回路の出力が最初の書込み動作が始まったことを
示すと、通常動作の読出し信号を出力する切換スイッチ
回路と、出力活性化信号により切換スイッチ回路の出力
を外部出力端子に出力する出力回路とを有している。
[作   用] 本発明は、電源投入後最初の書込み動作が始まる前の読
出し動作で冗長ビットにより救済された不良ビットのア
ドレスと外部入力アドレスとの一致信号を外部出力端子
に伝達して該不良ビットのアドレスを検出するもので、
最初の書込み動作が実行されると以後通常の書込みおよ
び読出し動作が可能となる。
[実 施 例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の第1の実施例の半導体メモリの要部の
回路図、第2図は不良アドレス登録回路1の詳細な回路
図、第3図は本実施例の各部の信号の波形図である。
本実施例の半導体メモリは、不良アドレス登録回路1と
、切換スイッチ回路2と、出力回路3と、切換スイッチ
信号発生回路4と、外部出力端子5を有している。
不良アドレス登録回路lは、第2図に示すように、ソー
スが電源に、ゲートが接地に接続されるPMOS)ラン
ジスタQ F4と、PMOSトランジスタQP4のドレ
イン(節点N5)に一端が接続されたヒユーズF I、
 F2 、  ” ” ・、 F2n−1+ F2゜と
、ソースが接地され、トレインがそれぞれヒユーズF 
1. F2 、  ・・・、 F2n−+、  F2n
の他端に接続され、ゲートにそれぞわアドレスバッファ
出力信号A。Ao、・・・、An、A、が入力されたN
MOSトランジスタQ NIL I QN12 +・・
・、QN2o−1,QN2oと節点N5に人力が接続さ
れ、出力REDを切換スイッチ回路2に出力するバッフ
ァ6で構成されており、不良アドレス登録回路1には救
済される不良ビットのアドレスに対応してヒユーズF1
〜F2nにプログラムされる。つまり救済された不良ビ
ットのアドレスがA、・・・An=10・・・0の場合
はアドレスバッファ出力信号A。が入力されるNMOS
トランジスタQNI+のトレインに接続されたヒユーズ
F1が切断され、他のヒユーズは非切断のままとなる。
したがって、アドレス人力がAo ・・・An=10・
・・0になり、救済された不良ビットと致すると不良ア
ドレス登録回路1内のヒユーズを流れる電流はなくなり
、その出力REDは“H”(ハイレベル)となる。一方
、アドレス入力が救済された不良ビットに一致しない場
合は不良アドレス登録回路1の中のNMOSトランジス
タQ N I l〜Q N2nのいずれかがオンしてお
り節点N5はロウレベル近辺の電位となり、その出力R
EDは完全に“0”が出力される。切換スイッチ信号発
生回路4は、書込み制御回路(図示せず)の出力WEI
によって制御され、出力WEIか“0”のとき電源投入
後出力N4が必ず“1”となるように、フリップフロッ
プを構成するインバータ8.9のトランジスタサイズが
調整され、容量C,,C2が挿入され、−力出力WEI
が“1”になると、NMOSトランジスタQN4がオン
してフリップフロップの出力を反転させ、出力N4は一
〇”となる。切換スイッチ回路2は、出力N4を反転す
るインバータ7と、出力N4によってゲートが制御され
るPMOS)ランジスタQ p+およびNMO3I−ラ
ンジスタQN2と、インへ′−夕7の出力によってゲー
トが制御されるPMOSトランジスタQP2およびNM
OSトランジスタQN+で構成され、出力N4が“1”
のとき不良アドレス登録回路1の出力REDを出力し、
出力N4が“0”のとき通常動作の読出し信号RBを出
力する。出力回路3は、ソースが電源に、ドレインが外
部出力端子5に接続されたPMOSトランジスタQ F
3と、ドレインが外部出力端子5に接続され、ソースが
接地されたNMOSトランジスタQ N3と、出力活性
化信号DOEを反転するインバータ10と、出力活性化
信号DOEと切換スイッチ回路2の出力である節点N1
の信号を人力としPMOSトランジスタQP3のゲート
である節点N2に出力が接続されたナンド回路11と、
インバータ10の出力と節点N1の信号を入力とし、N
MOSトランジスタQN3のゲートである節点N3に出
力が接続されたノア回路12で構成されている。
次に、第1図の回路動作を第3図の波形図を参照して説
明する。
書込み制御端子WE(図示せず)を“1”の状態にして
電源Vccを投入すると、書込み制御回路の出力WEI
は“0”のままであるから切換スイッチ信号発生回路4
の出力N4は“1”となり切換スイッチ回路2は不良ア
ドレス登録回路1の出力REDを出力回路3に伝達する
。この状態で外部アドレスをスキャンさせると救済され
た不良ビットのアドレスと外部入力アドレスが一致する
と外部出力端子5に“1”が出力される。一方、アドレ
スが一致しないときは外部出力端子5に“0”が出力さ
れることになる。このようにして救済された不良ビット
のアドレスを検知することができる。
その後、書込み制御外部端子WEが“0”となり最初の
書込み動作が始まると、切換スイッチ信号発生回路4内
に入力される信号WEIが“1”となり、該回路4の出
力N4は“0”となるので通常動作の読出し信号である
RBが出力回路3に伝達される。以後切換スイッチ信号
発生回路4の出力N4は“0”状態を維持し続けるので
通常の読出し動作が可能となる。
第4図は本発明の第2の実施例の半導体メモリの回路で
ある。
本実施例の第1の実施例との相違点は切換スイッチ回路
2を、PMOSトランジスタQ p I+QP2.QP
5. Qps、 N M OS トランジスタQ N+
 +Q N21 Q NIi+ Q ssからなるクロ
ック制御インバータで構成した点にある。
クロック制御インバータの動作は一般的で、また救済さ
れた不良ビットのアドレスの検知方法は第1図と全く同
じなのでここでの詳述は省略する。なお、切換スイッチ
回路2を制御するクロックφ、Jは切換スイッチ信号発
生回路4で発生され、このためにインバータ13が新た
に設けられている。また、不良アドレス登録回路1の出
力を反転するインバータ15と、通常の読出し信号RB
を反転するインバータ14が新たに設けられている。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、冗長ビットで救済された
不良ビットの位置を電源投入後最初の書込み動作が始ま
る前に読出し動作をさせて検出することにより、短時間
でデバイスにダメージを与えることなく容易に救済され
た不良ビットの位置を検出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の半導体メモリの要部の
回路図、第2図は第1の実施例の不良アドレス登録回路
1の詳細な回路図、第3図は第1の実施例の動作を説明
するための波形図、第4図は本発明の第2の実施例の半
導体メモリの要部の回路図、第5図は従来例の回路図で
ある。 1・・・不良アドレス登録回路、 2・・・切換スイッチ回路、 3・・・出力回路、 4・・・切換スイッチ信号発生回路、 5・・・外部出力端子、  6・・・バッファ回路、7
〜10. 13,15−・・インバータ、11−・・ナ
ンド回路、  12−・・ノア回路、QNI〜QN8.
  QNII  NQN2n ・” N M OSトラ
ンジスタ、 Qp+〜Qps・・・・PMOSトランジスタ、F、F
、、〜+F2n”・・ヒユーズ、N1〜N 5−・・節
点、 WEI・・・書込み制御回路の出力、 トランジスタ、ドレス登録回路1の出力信号、RB−・
・通常動作の読出し信号、 D OE−・・出力活性化信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、冗長ビットを有する半導体メモリにおいて、冗長ビ
    ットにより救済される不良ビットのアドレスが登録され
    、アドレス入力と該アドレスの一致/不一致に応じて一
    致/不一致信号を出力する不良アドレス登録回路と、 書込み制御回路の出力に応じて相異なる論理レベルの切
    換スイッチ信号を発生する切換スイッチ信号発生回路と
    、 前記切換スイッチ信号によって制御され、書込み制御回
    路の出力が最初の書込み動作が始める前の状態のとき、
    不良アドレス登録回路の出力信号を出力し、その後書込
    み制御回路の出力が最初の書込み動作が始まったことを
    示すと、通常動作の読出し信号を出力する切換スイッチ
    回路と、出力活性化信号により切換スイッチ回路の出力
    を外部出力端子に出力する出力回路とを有することを特
    徴とする半導体メモリ。
JP2084042A 1990-03-30 1990-03-30 半導体メモリ Pending JPH03283197A (ja)

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JP2084042A JPH03283197A (ja) 1990-03-30 1990-03-30 半導体メモリ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0765595A (ja) * 1993-08-26 1995-03-10 Nec Corp ロールコール回路
US5623451A (en) * 1995-10-04 1997-04-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device
US5680354A (en) * 1995-07-14 1997-10-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device capable of reading information stored in a non-volatile manner in a particular operation mode

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