JPH04155696A - Romの欠陥救済方式 - Google Patents

Romの欠陥救済方式

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JPH04155696A
JPH04155696A JP2279010A JP27901090A JPH04155696A JP H04155696 A JPH04155696 A JP H04155696A JP 2279010 A JP2279010 A JP 2279010A JP 27901090 A JP27901090 A JP 27901090A JP H04155696 A JPH04155696 A JP H04155696A
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JP
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fuse
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data
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JP2279010A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Iwasaki
一彦 岩崎
Yuji Sato
裕二 佐藤
Takashi Shibata
柴田 隆嗣
Akira Takanashi
高梨 ▲あきら▼
Noboru Yamaguchi
昇 山口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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、一般的には集積回路で実現されるメモリに関
するものである。より詳細には、歩留り向上のための冗
長部分を有する読みだし専用メモリ(ROM)に関する
ものである。
〔従来の技術〕
マスクROMの欠陥救済をおこなう従来例として、特開
平1−241100号公報に開示されている方法が挙げ
られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来例で示されるROMの欠陥救済法では、連続し
た領域(例えばアドレス1000〜IFFF)が同一デ
ータ(例えばオール0)の場合のみ欠陥救済が可能であ
る。プログラムあるいは種々のデータが格納されている
領域の欠陥救済はできながつた・ 本発明の目的は、マスクROMの任意の1アドレスに製
造欠陥が生じても、この欠陥を補正し1、  所期のデ
ータ高力をおこなうようなROMを提供することである
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、欠陥アドレス記憶回路、欠
陥パターン記憶回路および欠陥が存在するかどうか記憶
する回路を、チップ内に設ける。
〔作用〕
チップ製造時に、チップ外あるいはチップ内の手段によ
って、欠陥アドレスと欠陥パターンを計算し、前記記憶
回路に書き込みをおこなう。以降のアクセスにおいて、
欠陥アドレスにアクセスがおこなわれた場合、欠陥パタ
ーンを用いて読み呂されたパターンを補正し、所期のデ
ータを出力するようにする。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す図である。本実施例で
は、19ビツトのアドレスAO〜A18を入力し、8ビ
ツトのデータDo−D7を出力する。
219個のアドレスに対して8ビツトデータを出力する
ので、4MビットROMの一例である。
アドレスAO〜A18はアドレスピン1から入力され、
データDo−D7はデータピン2から出力される。クロ
ックイネーブル(3百)ピン3および出力イネーブル(
3百)ピン4は従来のROM(例えば日立製作所製HN
62304)にも具備されている。■ピンにハイレベル
が入力されると、インバータ5の出力がローレベル、3
ステートバツフア6の出力は高インピーダンス状態、A
NDゲート7の出力はローレベルとなり、出力バッファ
8の出力は、高インピーダンス状態となる。一方、8百
ピンにローレベルが入力されると、インバータ5の出力
がハイレベル、3ステートバツフア6の出力はOE倍信
号反対極性値、ANDゲート7の出力はOE倍信号反対
極性値となる。
このとき、出力バッファ8の出力は、OE倍信号ハイレ
ベルのとき高インピーダンス状態、OE倍信号ローレベ
ルのときマルチプレクサ9の出力をデータピン2に出力
する。
読みだし専用メモリ部(ROM部)10は、従来のRO
Mと同様の働きをする。すなわち、19ビツトのアドレ
スAO−A18を信号線11を通して入力し、指定され
たアドレスの内容を8ビツトの信号線ROMd−0−R
OMd−7に出力する。
第1図の実施例では、ROM部10に生じた製造欠陥を
救済することを目的として、欠陥救済モード設定部20
.ヒユーズアドレスデコーダ30゜ヒユーズ40(ヒユ
ーズO)、ヒユーズ50(ヒユーズ1)、19ビット比
較器60.ヒユーズ70(ヒユーズ2)がチップ上に集
積化されている。また、高電圧印加ピン8oが備えられ
ている。
第1図の実施例では、ROMチップが製造欠陥を含んで
いるかどうかテストするために、LSIテスタを用いる
。すなわち、アドレスピンAO〜A18にオール0から
オール1までの21′通りのアドレスを与え、データピ
ンDo−D7からの出力を期待値と比較し、テストする
。その結果、あるアドレスXに欠陥が発見された場合、
アドレスXをヒユーズOに、所期のデータをヒユーズ2
に記憶させる。また、ヒユーズ1に書き込みをおこない
、信号線F1をハイレベルにし、ANDゲート52を通
して、19ビツト比較器60の出力を有効化する。
ヒユーズ0.1および2への書き込みは次のようにして
おこなわれる。欠陥救済モード設定部20によって、チ
ップを欠陥救済モードに設定する。次に、書き込みをお
こなうヒユーズのアドレスをAO〜A4に設定する。こ
の実施例では、ヒユーズが28個存在するので、ヒユー
ズアドレスは5ビツトあればよい。この後、高電圧ピン
に高電圧を加えることにより、書き込みがおこなわれる
欠陥救済後、通常動作モードにおいて、19ビツト比較
器60は、アドレス信号AO−A18とヒユーズ0に記
憶されたアドレスを比較する。−致した場合には、マル
チプレクサ9を通して、ヒユーズ2の値をデータピンD
○〜D7に出力する。
一致しなかった場合には、ROM部10からの値がその
ままデータピンDo−D7に出力される。
欠陥救済モード設定部2oは、チップを欠陥救済モード
に設定する。欠陥救済モードでは、信号線KMがハイレ
ベルになる。欠陥救済モード設定部2oは1例えば、欠
陥救済モード設定ピンを設けることにより達成される。
ヒユーズアドレスデコーダ30は、28個のヒユーズの
うち1個を選択するものである。入力は、アドレス信号
AO−A4および欠陥救済モード設定部からの信号KM
である。出力は、ヒユーズ選択信号fO−f27である
。ヒユーズアドレスデコーダ30の真理値表を表1に示
す、信号線KMがハイレベルのとき、アドレス信号AO
−A4に従ってヒユーズ選択信号fO−f27が選択さ
れる。信号線KMがローレベルのとき、アドレス信号A
O−A4の値にかかわらずヒユーズ選択信号fO〜f2
7はローレベルである。
ヒユーズ1の一構成例を第2図に示す。第2図寸ロoo
000ロ0ロ0ロ000−0 一ロ000口00000000 、+ 0口C−J 0
00000000000−(:) 0 Q−〇〇〇〇〇
〇〇〇〇〇〇−00oO NOoOCl +I +−1−−0001O+−1+1
 +1−() 00 el 000000000000
0さ口00 (:1 el 0 (:lロロロ0 Q 
0000Co  ()  0  el  el  0 
0 0 ロ 6  ()  6 0 0 0 0 0の
000ロ0ロ000 C100000。
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ーー〇〇〇〇〇〇〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
 〇 〇1−0000ロ0ロC) 000−s C)0
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00口0◇00000m 00000−0 C1000
00000600口00−oロ0ロoOΩ00000■
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0 Q 0000000 C)t−0−m 000口0
00口0 C) 000 C10ローロロ(:+ 00
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  ()  0 0Q Q m 0−+ ()−〇−〇
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1NOO00−−−−0000−m−−1−10000
00口□ −+1 +−1+−M−−−−’T5() 
−一+−(−+1 +1−+−1−一+−1+−1−+
1−一−6の回路は、ヒユーズ501.抵抗502、ト
ランジスタ503,504,505から構成されている
。チップ製造時には、ヒユーズ501は接続状態である
。ヒユーズ501を切断するためには、高電圧端子50
6に高電圧(例えばl0V)を加え、信号線f19をハ
イレベルにする。このとき、電流がヒユーズ501およ
びトランジスタ503を流れ、ヒユーズ501は切断さ
れる。
ヒユーズ501が切断された場合、抵抗502を通して
、トランジスタ504のゲートにハイレベルが加えられ
、トランジスタ504は導通状態となり、ノード507
はローレベルとなる。このとき、トランジスタ505の
ゲートにローレベルが加えられ、トランジスタ505は
オフ状態となり、ノード508はハイレベルとなる。以
上のように、ヒユーズが切断された場合には、出力信号
F1はハイレベルとなる。
一方、チップ製造時には、ヒユーズ501が接続状態で
ある。電源投入時にノード507にハイレベルのパルス
を加えることにより、出力信号F1をローレベルに設定
することができる。ヒユーズを切断した場合、ノード5
07にハイレベルのパルスを加えても、出力信号F1は
ハイレベルとなる。
第3図は、欠陥アドレスを記憶するためのヒユーズ0の
一構成例である。第3図では、第2図で示されたヒユー
ズセルと同一のセルFUSEO−0−FUSEO−18
が示されている。それぞれヒユーズ選択信号fO−f1
8を入力し、信号FO−0〜FO−18を出力する。ヒ
ユーズセル内のヒユーズをプログラムすることにより、
19ビツトのアドレスを記憶することができる。
第4図は、データを記憶するためのヒユーズ2の一構成
例である。第2図で示されたヒユーズセルと同一のセル
FUSE2−0〜FUSEI−7が使用されている。そ
れぞれ、ヒユーズアドレスデコーダからのヒユーズ選択
信号f20−f27を入力し、信号F2−〇〜F2−7
を出力する。
ヒユーズセル内のヒユーズをプログラムすることにより
、8ビツトのデータを記憶することができる。
第5図は本発明の第2の実施例を示す図である。
第1の実施例では、欠陥のアドレスおよびデータは外部
のテスタで調べた。第2の実施例では、誤り訂正符号を
用いて、チップ内部で欠陥アドレスと欠陥パターンを計
算する。リードソロモン符号を、誤り訂正符号として用
いる。
第5図で示される実施例では、第1図の例と同様、19
ビツトのアドレスAO〜A18を入力し、8ビツトのデ
ータDo−D7を出力する。アドレスAO−A18はア
ドレスピン1から入力され、データDo−D7はデータ
ピン2から出力される。
クロックイネーブル(CE)ピン3および出力イネーブ
ル(丁)ピン4の働きは、第1図で示される実施例と同
一である。これらの信号の説明は省略する。
読みだし専用メモリ部(ROM部)10は、従来のRO
Mと同様の働きをする。すなわち、19ビツトのアドレ
スAO−A18を入力し、指定されたアドレスの内容を
出力する。
第5図の実施例では、第1図で示される例と同様、ヒユ
ーズアドレスデコーダ30.19ビツト比較器6oがチ
ップ上に集積化されている。また、高電圧印加ピン(図
面を見やすくするため図示されていない)が備えられて
いる。
第1図で示される例と類似(必ずしも同一ではない)の
ものとして、テスト/欠陥救済モード設定部120.ヒ
ユーズ140(ヒユーズ11)。
ヒユーズ150(ヒユーズ1o)、ヒユーズ170(ヒ
ユーズ12)が集積化されている。
さらに、第1図で示される実施例に加え、ラッチ210
(う7チ1)、ラッチ220(ラッチO)、リードソロ
モン符号の第0のパリティ記憶部240(R8pO)、
マルチプレクサ280.8ビツト多入力シフトレジスタ
260 (MISRO)、リードソロモン符号の第1の
パリティ記憶部230(R8pl)、マルチプレクサ2
70.20ビツト多入力シフトレジスタ250 (MI
SRI)。
12ビット0検出回路300.8ビット比較器320.
8ビツト0検出回路310.および補正回路330が集
積化されている。
第2の実施例では1通常動作以外にテスト/欠陥救済モ
ードで動作する。テスト/欠陥救済モードでは、製造欠
陥のテストとヒユーズへの書き込みがおこなわれる。欠
陥が発見されたとき、ラッチOにハイレベルが設定され
、欠陥のアドレスおよびパターンは、それぞれラッチl
、MISROに記憶される。さらに、ラッチ0.ラッチ
1゜MI SRIにに従って、ヒユーズ10.ヒユーズ
11、ヒユーズ12に書き込みをおこなう。
テスト/欠陥救済モードの設定は、テスト/欠陥救済モ
ード設定部120によっておこなわれる。
例えば、テスト/欠陥救済モード設定ピンを設けること
によって達成される。テスト/欠陥救済モードに設定さ
れると、信号線TKMはハイレベルとなる。このとき、
インバータ121の出力はローレベルとなり、ANDゲ
ート7の出力もローレベルとなる。その結果、3ステー
トバツフア8は高インピーダンス状態となる。このとき
、データピンDo−D6は入力ピンとして使用される。
すなわち、Doピンは高電圧モード(HVM)入力、D
1ビンはクロックφ。入力、D2ビンはクロックφ1人
力、D3ピンはリセット(reset)入力、D4ビン
はシフトイネーブル(SE)入力、D5およびD6ビン
はマルチプレクサ選択mo、m1入力として使用される
HVM信号とTKM信号がともにハイレベルのとき、K
M倍信号ハイレベルとなり、ヒユーズの切断が可能とな
る。φ。、φ1は2相のノンオーバラップクロックチあ
り、MISRO,MISRIはこのクロックに同期して
動作する* reset信号は、ラッチO,MISRO
,MISR1等の初期化をおこなう信号であり、ハイレ
ベルのパルスが入力されると、ラッチO,MISROお
よびMI SRIはオールOに初期化される。SE倍信
号、MISROおよびMISRIのシフト動作を可能に
する信号である。mo、ml信号はマルチプレクサ27
0,280の制御をおこなう信号である。
ROM部10に生じた欠陥のアドレスとバターンを計算
する方法について説明する。チップをテスト/欠陥救済
モードに設定し、リセット入力にハイレベルのパルスを
入力し、ラッチO、MISRO。
MISRIをオールOに設定しておく必要がある欠陥の
アドレスおよびパターン計算は、次の3ステツプから成
っている。
(1)シンドローム計算 (2)ダミーシフト (3)誤り位I/パターン計算 それぞれのステップについて説明する前に、MISRO
およびMISRIについて説明する。
第6図に、MISROおよびマルチプレクサ280の回
路図を示す。
MISROは8個のシフトレジスタセルMISRO−O
−MISRO−7から成っている。それぞれのレジスタ
セルは、EORゲート601、クロックドインバータ6
02,603、NORゲート604、クロックドインバ
ータ605および606、インバータ607から構成さ
れている。クロックドインバータ602,603、NO
Rゲート604は、マスターラッチm1sr  mを構
成し、クロックゲート605および606、インバータ
607は、スレーブラッチm1sr  sを構成する。
マルチプレクサ280は8個のセルMUXO−0〜MU
XO−7から成っている。マルチプレクサ280の入力
は、ROM部10からのデータROMd−0〜ROMd
−7、リードソロモン符号の第0のパリティ記憶部24
0からの信号R5PO−O〜R8p−7、制御信号mo
、mlである。
マルチプレクサ280 (270)の真理値表を表2に
示す。
シフトイネーブル信号(S E)とクロックφ1の論理
積が、ANDゲート410によって生成される。マスタ
ー側のラッチm1sr  mは、ANDゲート410の
出力で駆動される。マスター側のラッチm1sr  m
が保持する値は、クロックφ□に同期して変化する。ス
レーブ側のラッチm1sr  sはクロックφ。で駆動
されており、クロックφ。に同期して保持する値が変化
する。
リセット入力にハイレベルが入力されるとマス表2 マ
ルチプレクサ280 (270)の真理値表mo   
 ml   出力 0    1   ROMd−0〜ROMd−71  
  0   R8pO−0〜R8pO−7(R8p l
−0−R8p 1−7) 1   1  禁止 ター側のm1ar  mがリセットされる。スレーブ側
のm1srsはクロックφ。で駆動されており、φ。が
ハイレベルとなったときリセットされる。
MISRO−0〜MISRO−7の出力MO−0−MO
−7は、8b比較器310(第5図)および8b比較器
320(第5図)に出力される。
同時に、MI SRO−0−MrSRO−7からの出力
608はそれぞれそれ自身のレジスタに入力される。
第7図に、MISRIおよびマルチプレクサ270の回
路図を示す。MISRIは20個のセルMISRI−0
〜MISRI−19から成っている。それぞれのレジス
タセルは、第6図のレジスタセルと同一である。マルチ
プレクサ270は、8個のマルチプレクサセルMUXI
−0〜MUX1−7から成っている。マルチプレクサセ
ルは、第6図のマルチプレクサセルと同一である。マル
チプレクサ270の入力は、ROMd−0〜ROMd−
7.R8p 1−0=R8p 1−7、制御信号mo、
mlである。
MISRI−0−MISRI−18からの出力608は
それぞれそれ次段のレジスタに入力される。また、MI
SRI−19(7)出力は、 MISRI−OおよびE
ORゲート400に入力される。EO)!ゲート400
のもう1つの入力はMUXl−3からであり、MISR
I−3に出力される。すなわち、MISRIは次の多項
式によって、シフトの仕方が決定されている。
G(x)=1+x”+x” この多項式は原始多項式である。
MISRI−0−MISRl−7からの出力Ml−0−
Ml−7は、8b比較器320(第5図)に出力される
。また、MI 5RI−8〜MISRI−19の出力M
1−8〜Ml−19は、12bO検出器300 (第5
図)に出力される。
ROM部の欠陥アドレスおよび欠陥パターン計算の3ス
テツプについて説明する。
(1)シンドローム計算 シンドローム計算では、前もって計算されたリードソロ
モン符号のパリティR8pOおよびR5plを、それぞ
れMISROおよびMISRIに入力し、引き続き2″
個17)ROMデータをMISROおよびMI SRI
へ入力する。
シンドローム計算のタイムチャートを第8図に示す。ク
ロックサイクルlrで、reset信号がローレベルに
なる。MISROおよびMI SRIはオールOにリセ
ットされている。
クロックサイクルisでは、moがハイレベル、mlが
ローレベルに設定される。マルチプレクサ280および
270は、それぞれR8POおよびR5plを選択する
ので、MISROおよびMI SR1には、R8pOお
よびR3plが設定される。
クロックサイクル10では、クロックφ。の立上りに同
期して、アドレス入力ピン1からオールOが入力される
。すなわち、AO−A18の値はオールOとなる。RO
M部10からの出力データROMd−0〜ROMd−7
の値は、ROMのアクセス時間trだけ遅れて、O番地
の内容a、どなる。シフトイネーブル信号SE、マルチ
プレクサ選択信号mo、mlはそれぞれハイレベル、ロ
ーレベル、ハイレベルが入力される。従って、マルチプ
レクサ270.280の出力はa6となり、MISRO
およびMISRIはシフト動作を開始する。ROM部1
0からの出力データa0は、マルチプレクサ270,2
80の遅延時間t、の後、MISROおよびMISRI
に入力される。
MI SROおよびMISRIの値は、それぞれ。
a′。、a′。どなる。
MI SROはビット毎の排他的論理和なので、a’ 
、=a、+R5p 0 と表すことができる。
一方、MISRIはGF(2’″)のα乗算回路とみな
せる。例えば、宮用洋、岩垂好裕、今井秀樹著「符号理
論」、昭晃堂、昭和51年参照を参照のこと。したがっ
て、a′oは次式のように表される。αはガロア体の原
始比を表す。
a’、=a、+R8PIXα クロックサイクル1−1では、AO〜A18信号として
、00..01が入力される。ROM部1oからの出力
データROMd−0−ROMd−7の値は、1番地の内
容a、となる。シフトイネーブル信号SE、マルチプレ
クサ制御信号mO。
mlはそれぞれハイレベル、ローレベル、ハイレベルの
ままである。
ROM部10からの出力データa1は、MISROおよ
びMI SRIに入力される。MI SROおよびMI
SRIの値は、それぞれa′いa′。を1クロック分シ
フトした値にaiをビット毎にEORしたものとなる。
すなわち、次式が成り立つ。
a’ 1=a1+a、+R8pO a’1=a1+aOXα+R8pOXa”同様に、クロ
ックサイクル0 2”−1でAO〜A18信号として、
オール1が入力される。
ROM部10からの出力データROMd−0〜ROMd
−7の値は、2”−1番地の内容ak−0となる。但し
、kはROMのデータ数を表し、k=2” である。シフトイネーブル信号SE、マルチプレクサ制
御信号mO,ml、はそれぞれハイレベル、ローレベル
、ハイレベルのままである。MISROおよびMISR
Iの値は、クロックサイクル1 2”−2におけるMI
SRの内容を1クロック分シフトした値にah−、をビ
ットごとにFORしたものとなる。このクロックサイク
ルで、MISROおよびMISRIには、それぞれシン
ドロームSo、Slが得られる。So、Slは、次式で
表される。
5O=ah−0+−+ag+R8pO S 1 =ak−□十−+ a、X (Ek−”+R8
P OX a’(2)ダミーシフト このステップでは、マルチプレクサ270おび280の
出力をオールOに設定し、219回のフトをおこなう。
ダミーシフトのタイムチャーを第9図に示す。クロック
サイクル20がら2”−1まで、シフトイネーブル信号
SE。
no、mlはそれぞれハイレベル、ローレベルハイレベ
ルである。
MISROは、自分自身とオール0のビットとのオール
Oをとるため、SOのままである。
MI SRIは、Slを初期値として21′回シフされ
る。
(3)欠陥位If/パターン計算 このステップでは、MISROおよびMISの下位8ビ
ツトが一致するまでシフトし、その:フト回数を計算す
る。
誤り位!/パターン計算のタイムチャートを110図に
示す。
クロックサイクル3−jにおいて、アドレスAO−A1
8にはjが入力され、ROMd〜OROMd−7の値は
a−となる。MISRO(よ  値は、5O=e=のま
まである。一方、MISRIのシ  値は、SIXαに
+′=eJとなる。このとき、 ANDト   ゲート
350がハイレベルとなり、ラッチOにハ2  イレベ
ルが設定され、ラッチ1にはアドレスAO〜A18の値
すなわちjが設定される。
以上のように、ROM部10に1アドレスの欠陥が生じ
た場合、ラッチOにハイレベルが設定さご  れ、ラッ
チ1に欠陥アドレスが記憶され、にl5ROに欠陥パタ
ーンが記憶される。
ト    ROM部10に欠陥が生じなかったとき。
MISROはオールOとなる。このため、8ビツト0検
出回路310はハイレベルとなり、インバR−夕340
の出力はローレベルとなる。この結果。
7    ANDゲート350の出力はローレベルのま
まとなり、ラッチOはローレベル(初期値)のままで朽
   ある。
以上の方法によって、欠陥位置と欠陥パターンが計算で
きる理由を説明する。符号理論(例えば。
前出、宮用洋他著r符号理論」)の側面から説明り  
 すると、この方法は単一誤り訂正リードソロモン符号
を用いているので、1つのアドレスに生じ力欠陥の位置
とそのパターンが計算可能ということになる。
単一誤り訂正リードソロモン符号では、2っCパリティ
R5parity OおよびRSparity 1が前
もって計算される。アドレスi (0≦i≦2”−1)
SROMデータを81と表す。このとき、RSpari
ty(およびRSparity 1は以下のように表さ
れる。
RSparity O= a k−1十a k−2+ 
−十a 。
RSparity 1 = a k−1+ a k−2
a + 91.十a 。a k−”a iE G F 
(2”L O≦i≦2”  1第5図の例では、にはR
OMのデータ数を表し、k=2” である、GF(2”)は要素数22e′のガロア体を表
す、第5図の例では、MISRIのシフトレジスタ段数
が20段なので、ROMデータの各々はガロア体G F
 (22o)の元とみなすことができる。αはガロア体
の原始元を表す、第5図の例では、αは多項式 %式% によって定義されるG F (2”)の原始元を表す。
第5図中のRSpOには、上記R5parity Oが
記憶されている。すなわち、 )     RS p O=R5parity Oであ
る。第5図中のR5plには、上記R3parity:
   1にαに−X を乗じたものが格納される。、す
なわ)ち R5Pl=R5parityIXa” が記憶されている。
マスクROMでは、記憶するデータa。、a2゜・・・
、 ak−□が決まった時点で、RSpOおよびR5p
lが計算できる。
まず、ROM部10に欠陥が含まれない場合のシンドロ
ームSOおよびSlを考える。 MISROおよびM 
I S R1ニは、最初、それぞれR3pOR5p l
が入力され、続いて21″個のデータaゎ、al、・・
・。
ak−0が入力される。MISROおよびMISRIは
、それぞれ、ガロア体G F (2”)上でのα’(=
1)乗算回路、α乗算回路と考えることができる(前出
、宮用他、第119頁参照)。従って、最後のデータa
k−0が入力されたときのMISROの値、すなわちS
Oは、 5O=ak−2+ak−z+・・+86+R8p O=
0 となる。同様に、最後のデータam−,が入力されたと
きのMI SRIの値、すなわちSlは51=ah−0
+ab−2α+−−)a、α’−”+R8plXczk =ak−1+ak−、a+−・+a、ak−”+ R5
parity I X a ” X (E ’となる。
k−1+に=2”+219−1 =2”−1 なので、次式が成立する。
αに−”’=1 したがって、シンドロームS1は、 S = R5parity l + R5parity
 1=O となる。
次に、アドレスj (0≦j≦2”−1)に欠陥パター
ンeJが含まれている場合を考える。
MISROにRS p O、A6. ・・・、am−、
が入力されたときの値、すなわちSOは、 5O=ah−1+ak−0+・・・+(a、+e□)+
・・・+8゜+R8p 0 =eJ となる。MI SRIにR” P 1t ao、”’s
 ah−1が入力されたときの値、すなわちSlはSL
”ah−0+ak−、α+−+(aJ+eJ)αに一’
−’+−+a0+R8plXα’ ”e  j α k−J−1 となる。すなわち、MISROは、欠陥パターンe4と
なり、MISRIは欠陥パターンe1にαに−J−1を
乗じたものとなる。
k回のダミーシフト後、MI SRIを5回シフトして
、MISROとMI SRIが一致した場合を考える。
MISRlはα乗算回路とみなすことができるので、 e4a賢−”Xa’Xa’=e’ が成立する。@ 、= e J (E k−’−1なの
で、次式が成立する。
k−j−1+に+J=に十に−1 よって、シフト回数Jは次式のように表される。
J=j すなわち、SOおよびSlを初期値として、MISRO
およびMISRIをに回ダミーシフトし、さらに5回シ
フトしてその内容が一致したとき、シフト回数は欠陥ア
ドレスjと等しくなる。
以上まとめると、次の3ステツプによって、欠陥アドレ
スと欠陥パターンが計算できる。
(1)MISROに、RS p O* aot axe
 ”’*ak−,を入力し、SOを計算する。同時に、
MISRIにR8PI、ant a1+ ”’t ab
 +lを入力し、Slを計算する。
(2)MISROおよびMISRIをに回シフトする。
(3)MISROおよびMISRIが一致するまでシフ
トする。このときのシフト回数jが欠陥アドレスであり
9Ml5ROの内容が欠陥パターンである。
ROM部10に、欠陥が存在しない場合、説明したよう
に、MI SROとMI SRIはともにオール0とな
る。
また、ROM部10に、2力所以上の欠陥が存在する場
合、ステップ3において、MISROとMISRIが一
致しないか、あるいは誤訂正されてしまう。
次に、欠陥救済モードについて説明する。第1の実施例
の欠陥救済モードと類似であるが、次の点が異なる。第
1の実施例では、切断するヒユーズのアドレスをAO−
A4に設定し、高電圧ピンに高電圧を加えることにより
、切断がおこなわれていた。一方、第5図の実施例では
、ラッチに記憶されている値によってヒユーズを切断す
るかどうかが決定する。すなわち、28個のヒユーズア
ドレスのすべてが1度ずつ選択され、切断されるかどう
かはラッチ0、ラッチ1およびラッチ2の値によって決
定される。
ヒユーズアドレスデコーダ3oは、第1の実施例と同様
、28個のヒユーズのうち1個を選択する。入力は、ア
ドレス信号AO−A4およびANDゲート360からの
出力KM(欠陥救済モード)信号である。出力は、ヒユ
ーズ選択信号fO〜f27である。ヒユーズアドレスデ
コーダ30の真理値表は表1と同一である。KM倍信号
テスト/欠陥救済モード設定部120と高電圧モード(
HVM信号)の両方がハイレベルのとき、ハイレベルと
なる。HVM信号は、テスト/欠陥救済モードにおいて
、データビンDOにハイレベルを加えることによりハイ
レベルとなる。
ヒユーズ10の一構成例を第11図に示す。第2図との
相違は、ANDゲート509が追加され。
それに伴い入力信号LOが追加されたことである。
チップ製造時には、ヒユーズ501は接続状態である。
信号線f19と信号線LOがともにハイレベルで、かつ
、高電圧端子506に高電圧(例えば10■)を加える
と、電流がヒユーズ501およびトランジスタ503を
流れ、ヒユーズ501が切断される。
ヒユーズ回路の動作は、第2図と同様なので詳しい説明
は省略する。
ヒユーズ501が切断された場合は、出力信号FIOは
ハイレベルとなる。
一方、チップ製造時には、ヒユーズ501が接続状態で
ある。電源投入時にノード507にハイレベルのパルス
を加えることにより、出力信号FIOはローレベルとな
る。
第12図はヒユーズ11の一構成例を示す図である。第
12図では、19個のヒユーズセルFUSEII−0〜
FUSEII−18が示されている。それぞれのヒユー
ズセルは、第11図で示されたヒュ、  −ズセルと同
一である。入力信号はヒユーズ選択、  信号fO−f
18およびラッチ1からの信号L1−O−Ll−18で
あり、出力信号はFil−0〜Fil−18である。ヒ
ユーズセル内のヒユーズをプログラムすることにより、
19ビツトのアドレスを記憶することができる。
第13図は欠陥パターンを記憶するためのヒユーズ12
の一構成例を示す図である。第13図では、8個のヒユ
ーズセルFUSE12−0−FUSE12−7が示され
ている。それぞれのヒユーズセルは、第11図で示され
たヒユーズセルと同一である。入力信号はヒユーズ選択
信号f20−f27およびMISROからの信号MO−
0〜MO−7テあり、出力信号はF 12−0〜F12
−7である。ヒユーズセル内のヒユーズをプログラムす
ることにより、8ビツトの欠陥パターンを記憶すること
ができる。
ROM部10に修復可能な欠陥が存在した場合、ヒユー
ズ10に書き込みがおこなわれ、出力はハイレベルとな
る0通常動作モードにおいて、19ビツト比較器60は
、アドレス信号AO〜A18とヒユーズ11に記憶され
たアドレスを比較する。
これらが一致した場合、マルチプレクサ9は補正回路3
30の出力を選択する。補正回路330は、8個のEO
Rゲートから構成されている。一つの入力はROM5l
Oからの出力ROMd−O〜ROMd−7であり、もう
一つの入力は、ヒユーズ12からの出力F12−0〜F
12−7である。
ヒユーズ12にはROMd−0−ROMd−7に含まれ
る誤りパターンが記憶されているので、補正回路からの
出力は、誤りのない所期のデータとなる。
ROM部10に欠陥が存在しなかった場合、ヒユーズ1
0に書き込みがおこなわれず、出力はローレベルのまま
である0通常動作モードにおいて、マルチプレクサ9は
、常にROM部1oからに出力ROMdO〜7をデータ
ビンDO〜D7に出力する。
ROM部10に修復不可能な欠陥が存在した場合、ラッ
チOはOかもしれないし、1かもしれない。通常動作モ
ードにおける全ピットチエツクをおこない、修復不可能
な欠陥を発見し、このチップを不良品と判断する必要が
ある。
第14図に本発明の第3の実施例を示す。第2の実施例
(第5図)との主な相違は、以下の通りである。第5図
の実施例では、チップをテスト/欠陥救済モードに設定
し、外部から信号を制御することにより、欠陥位置とパ
ターンの計算およびヒユーズの切断を行っていた。すな
わち、データピンDo−D6から、HVM信号、クロッ
クφ。。
クロックφ1.リセット(reset) 、シフトイネ
ーブル(SE)、mo+ mlを入力し、第8図、第9
図および第10図のタイミングで制御していた。
その後、高電圧モード(HVM)信号をハイレベルに設
定し、ヒユーズ10,11および12を切断していた。
これに対し、第3の実施例(第14図)では、チップ内
シーケンサ600がHVM信号、SE信信号9m俗信、
ml信号、m2信号、およびヒユーズアドレス信号(H
AO−HA18)を発生する。このため、外部からはク
ロックφ。、クロックφ□およびリセット(reset
)信号を入力するだけで良い。このため、チップのハー
ドウェア量は増えるものの、外部からの複雑な制御が不
要となり、高価なテスタ等を必要としない。すなわち、
簡単な基板によっても欠陥の修復が可能となるという利
点が生じる。
第14図の実施例において、第5図の実施例に比べて追
加になった部分は、シーケンサ600゜マルチプレクサ
700.ヒユーズアドレス信号(HAO−HA18)、
マルチプレクサ制御信号m2である。
第15図に、シーケンサ600の状態遷移図を示す、以
下の8個の状態からなっている。
5tate O:リセット 5tatel:R8PO,R8PIをMISRO。
MISRIへロード 5tate 2 :シンドローム計算 5tate 3 :ダミーシフト 5tate4 :欠陥アドレス/パターン計算5tat
e 5 :ヒューズアドレス初期化5tate 6 :
ヒューズ切断 5tate 7 :ヒューズアドレス更新5tate 
7 :終了 5tate Oはリセット状態である。reset号が
ハイレベルのとき、この状態になる。reset信号が
ローレベルとなり、かつ、テスト/欠陥救済モードが指
定されたとき、5tate 1に状態遷移する。テスト
/欠陥救済モードが指定されなっかだとき、5tate
 Oに留まる。
5tate 1では、MI SROおよびMI SRI
に、それぞれR5parity O、R5parity
 I X a ” がロードされる。このステートは、
第8図におけるサイクルIsに相当する。このとき、m
Oおよびml信号は、それぞれ1.0となる。
5tate 2 は、シンドロームを計算するサイクル
を表す。このステートは、第8図におけるサイクル1−
0〜1 2”−1に相当する。このとき、moおよびm
l信号は、それぞれOllとなる。
5tate 3 は、ダミーシフトのサイクルである。
このステートは、第9図におけるサイクル20〜2 2
”−1に相当する。このとき、moおよびml信号は、
それぞれo、Oとなる。
5tate 4  は、欠陥アドレスを計算するサイク
ルである。このステートは、第1o図におけるサイクル
3−0〜3−jに相当する。このとき、m。
およびml信号は、それぞれ0,0となる。
MISROとMISRIを5回シフトして、これらのシ
フトレジスタの内容がともに非零で一致したとき、すな
わちANDゲート350がハイレベルとなったとき、5
tate 5に状態遷移する。 MISROとMISR
Iを219回シフトしてもその内容が−致しなかった場
合、欠陥なしまたは欠陥救済不能の欠陥が生じたと判断
し、5tate 8  に状態遷移する。
5tate 5 は、ヒユーズアドレスHAO〜HA1
8をオール0に設定する状態である。
5tate 6 では、ヒユーズの切断をおこなう、こ
の例では、HVM信号をハイレベルにする。マルチプレ
クサ選択信号m2をハイレベルに設定する。
このとき、マルチプレクサ700は、HAO〜HA18
を選択する。28個のヒユーズアドレスの1個がヒユー
ズアドレス信号HAO−HA18として、ヒユーズアド
レスデコーダ3oに与えられる。HAO−HA18信号
は連続して214クロック分同−のアドレスとなる。ク
ロック周波数を10MHzとすると、約1.6m秒に相
当し、ヒユーズの切断が可能となる。
5tate 7 では、ヒユーズアドレスの更新をおこ
なう。例えば、カウントアツプをおこなう。28個のヒ
ユーズアドレスを尽くしていない場合5tate 6 
 に遷移し、ヒユーズアドレスを尽くした場合5tat
e 8  に遷移する。
5tate 8 は、終了状態である。この状態から抜
は出すためには、reset信号を投入する必要がある
表3に、各状態における出力信号の値を示す。
第16図に、第15図の状態遷移図を実現するシーケン
サの例を示す、この例では、PLA610.状態ラッチ
620〜623 (SLO〜3)、19bカウンタ63
0,14bカウンタ640、から構成されている。C1
9E信号は19bカウンタ630のカウントアツプを指
示し、C19R信号は19bカウンタ630をリセット
する。同様に、C14E信号は14bカウンタ640の
カウントアツプを指示し、C14R信号は14bカウン
タ640をリセットする。
現在の状態ラッチの値SLO〜3、カウンタ630およ
び740の値、およびシーケンサ外部からの入力信号に
従って、出力信号の値と次のラッチの状態が決定される
例えば、 5tate Oで、reset=Q、TKM
=1ならば、積項線601のみがハイレベルとなる。こ
の結果、次の状態は、5tate 1となる。
以上のように、第3の実施例では、チップをテスト/欠
陥救済モードに設定し、クロックφ。およびφ1を所定
回数入力すれば、欠陥位置/パターンの計算およびヒユ
ーズの切断を、チップ内部の制御によっておこなわれる
。従って、高価なテスター等で外部信号を制御する必要
がない。このため、安価な基板で欠陥修復ができるとい
う利点をもち、LSIのテストコストの低減に有効であ
る。
以上で示した実施例では、欠陥アドレスおよび欠陥情報
を記憶するため、ヒユーズを用いた。ヒユーズの代わり
に、電気的書換可能素子(例えばEPROM)を使うこ
とも可能である。
表3 状態遷移表(第15図)における各状態の出力C
19E  C19RC14E  C14Rso    
w、1    m2    SE   HVMstat
eo  0 1 0 1 0 0 0 0 0gtat
el  O10110010 state2 1 0 0 1 0 1 0 1 0s
tate3 1 0 0 1 0 0 0 1 0勧t
e4 1 0 0 1 0 0 0 1 0state
5 0 1 0 1 0 0 1 0 0state6
 0 0 1 0 0 0 1 0 1state7 
100100101 sta切8010100000 〔発明の効果〕 以上のように、本発明を用いればROMに生じた1アド
レス以内の欠陥を修復することが可能である。これによ
って、ROMの歩留が向上し、集積回路の製造コスト低
減に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す図、第2図はヒユ
ーズ回路0の一構成例を示す図、第3図はヒユーズ回路
1の一構成例を示す図、第4図はヒユーズ回路2の一構
成例を示す図、第5図は本発明の第2の実施例を示す図
、第6図は多入力シフトレジスタMI SROの一構成
例を示す図、第7図は多入力シフトレジスタMI SR
Iの一構成例を示す図、第8図はシンドローム計算のタ
イムチャート、第9図はダミーシフトのタイムチャート
、第10図は欠陥アドレス/パターン計算のタイムチャ
ート、第11図はヒユーズ回路10の一構成例を示す図
、第12図はヒユーズ回路11の一構成例を示す図、第
13図はヒユーズ回路12の一構成例を示す図、第14
図は本発明の第3の実施例を示す図、第15図はシーケ
ンス回路の状態遷移図、第16図はPLAを用いたシー
ケンサ第1図 OO〜O7 第2図 曲 第3図 第4図 vgS図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 qn 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図 HAO〜HAI8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、欠陥アドレスを記憶する第0のヒューズと、欠陥が
    存在するかどうかを記憶する第1のヒューズと、欠陥デ
    ータを記憶する第2のヒューズと、前記第0、1及び2
    のヒューズのうち1個を選択するヒューズアドレスデコ
    ーダと、前記第0のヒューズとアドレスピンからのアド
    レスと比較する比較器を有する読み出し専用メモリであ
    って、前記第1のヒューズの出力がハイレベル、且つ、
    前記比較器の出力がハイレベルのとき前記ヒューズ2の
    値をデータとして出力することを特徴とする読みだし専
    用メモリ。 2、前記第1項の読みだし専用メモリにおいて、ヒュー
    ズの代わりに電気的書き込み可能な素子を用いたことを
    特徴とする読みだし専用メモリ。 3、欠陥アドレスを記憶する第0のヒューズと、欠陥が
    存在するかどうかを記憶する第1のヒューズと、欠陥デ
    ータを記憶する第2のヒューズと、前記第0、1及び2
    のヒューズのうち1個を選択するヒューズアドレスデコ
    ーダと、前記第0のヒューズとアドレスピンからのアド
    レスと比較する比較器と、第0の多入力シフトレジスタ
    と、第1の多入力シフトレジスタと、前記第0の多入力
    シフトレジスタの全ビットが0であるかどうか検出する
    第oの検出器と、前記第0の多入力シフトレジスタと前
    記第1のシフトレジスタの内容が同一であるかどうか検
    出する第2の検出器と、前記第1の多入力シフトレジス
    タの一部が0であるかどうかを検出する第1の検出器と
    、前記第0の検出器の出力が0且つ前記第2の比較器の
    出力が1且つ前記第1の検出器の出力が1であることを
    検出する手段を有する読み出し専用メモリであって、前
    記第1のヒューズの出力がハイレベル、且つ、前記第1
    の比較器の出力がハイレベルのとき前記ヒューズ2の値
    とメモリ部からのデータのビットごとの排他的論理輪を
    データとして出力することを特徴とする読みだし専用メ
    モリ。 4、前記第3項の読みだし専用メモリにおいて、ヒュー
    ズの代わりに電気的書き込み可能な素子を用いたことを
    特徴とする読みだし専用メモリ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7660182B2 (en) 2002-02-11 2010-02-09 Stmicroelectronics Inc. Extraction and stabilization of a binary code based on physical parameters of an integrated circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7660182B2 (en) 2002-02-11 2010-02-09 Stmicroelectronics Inc. Extraction and stabilization of a binary code based on physical parameters of an integrated circuit
US7978540B2 (en) 2002-02-11 2011-07-12 Stmicroelectronics S.A. Extraction of a binary code based on physical parameters of an integrated circuit via programming resistors

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