JPH04241442A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ならびに配線修正装置に関し、例えば、欠陥救済機能を
備えるダイナミック型RAM(ランダムアクセスメモリ
)ならびにその配線修正装置に適用して特に有効な技術
に関するものである。
ビット線ならびにこれらのワード線及びビット線の交点
に格子状に配置される複数のダイナミック型メモリセル
からなるメモリアレイを基本構成とするダイナミック型
RAMがある。また、これらのダイナミック型RAMの
製品歩留まりを高める一つの手段として、メモリアレイ
に冗長ワード線及び冗長ビット線を設けこれを異常が検
出された欠陥ワード線又は欠陥ビット線に選択的に置き
換えるいわゆる欠陥救済方式があり、このような欠陥救
済機能を備えるダイナミック型RAMがある。
Mについては、例えば、日経マグロウヒル社発行、19
85年6月3日付『日経エレクトロニクス』の第209
頁〜第231頁に記載されている。
な欠陥救済機能を備える従来のダイナミック型RAM等
において、冗長ワード線又は冗長ビット線に置き換えら
れた欠陥ワード線及び欠陥ビット線は、メモリアレイか
ら切り離されることなく放置される。このため、例えば
コモンソース線やビット線プリチャージ回路とこれらの
欠陥ワード線又は欠陥ビット線を介して電流リーク経路
が形成される場合、そのチップは、機能的には正常であ
るにもかかわらず、いわゆるスタンバイ電流不良やプレ
ートレベル不良等をかかえるDC(直流)不良品となる
。その結果、欠陥救済機能を備えている割にはダイナミ
ック型RAM等の救済率が思うように改善されず、その
低コスト化が制限されるという問題が生じた。
ミック型RAMは、冗長ワード線又は冗長ビット線に対
応して設けられ複数のヒューズ手段が所定の組み合わせ
で切断されることによって対応する冗長ワード線又は冗
長ビット線に割り当てられた不良アドレスを記憶する複
数の不良アドレスROMと、これらの不良アドレスとメ
モリアクセスに際して供給されるアドレスとをビットご
と比較照合し両アドレスが一致したとき対応する冗長ワ
ード線又は冗長ビット線を選択的に選択状態とする複数
のアドレス比較回路とを備える。ダイナミック型RAM
等の大容量化が進みアドレス信号のビット数が増大する
のにともなって、必要とされるヒューズ手段の数が増大
し、不良アドレスROMやアドレス比較回路としての所
要レイアウト面積も増大する。さらに、アドレス比較回
路等の論理段数が深くなり、ダイナミック型RAMが起
動されてから冗長ワード線又は冗長ビット線が選択状態
とされるまでに比較的長い時間を要するものとなる。そ
の結果、欠陥救済機能を備えるダイナミック型RAM等
のチップ面積が増大し、その低コスト化が妨げられると
ともに、そのアクセスタイムが遅くなるという問題が生
じた。
路に切り換えられた欠陥素子又は回路を容易に分離する
手段を提供することにある。この発明の第2の目的は、
欠陥救済後におけるDC不良等の発生を抑え、欠陥救済
機能を備えるダイナミック型RAM等の製品歩留まりを
高めることにある。この発明の第3の目的は、アクセス
タイムを犠牲にし所要レイアウト面積を増大させること
なく欠陥素子又は回路を冗長素子又は回路に切り換える
手段を提供することにある。この発明の第4の目的は、
欠陥救済機能を備えるダイナミック型RAM等の高速性
を損なうことなくチップ面積を縮小し、その低コスト化
を推進することにある。この発明の第5の目的は、半導
体基板上に形成された所望の配線を容易に切断し又は追
加する手段を提供することにある。この発明の第6の目
的は、配線を切断し又は追加する手段を用いた種々の応
用例を示すことにある。
が形成されたチップの機能試験を所定の試験装置により
ウェハ状態で実施し、その結果を配線修正データとして
EB直描装置又はFIB装置あるいはレーザリペア装置
を基本構成とする配線修正装置にオンラインで伝達する
。そして、これらの配線修正データに基づいてチップ上
の対応する配線を直接又は間接的に切断又は追加するこ
とで、欠陥素子又は回路を冗長素子又は回路に置き換え
、またこれらの欠陥素子又は回路を介して形成される電
流経路を切断状態とする。さらに、このような配線の切
断又は追加を、パーシャル製品における正常でない部分
の切り離しや、所定の内部回路の動作特性あるいは製品
仕様の切り換えに応用するものである。
アクセスタイムを犠牲にし所要レイアウト面積を増大さ
せることなく、欠陥素子又は回路を冗長素子又は回路に
切り換えうるとともに、冗長素子又は回路に切り換えら
れた欠陥素子又は回路を効率的に分離し、これらの欠陥
素子又は回路を介して形成されるリーク電流経路を切断
することができる。また、パーシャル製品の正常でない
部分を効率的に切り離し、その低消費電力化を推進でき
るとともに、ヒューズ手段等を設けることなく、ダイナ
ミック型RAM等の内部回路の動作特性やその製品仕様
を切り換えることができる。これらの結果、欠陥救済機
能を備えるダイナミック型RAM等の冗長切り換え後に
おけるDC不良等を救済し、その製品歩留まりを高める
ことができるとともに、ダイナミック型RAM等の高速
性を損なうことなく、チップ面積及び動作電流ならびに
試験工数を削減し、その低コスト化及び低消費電力化を
推進することができる。
1には、この発明が適用されたダイナミック型RAMの
一実施例のブロック図が示されている。また、図2には
、図1のダイナミック型RAMに含まれるメモリモジュ
ールMOD0の一実施例のブロック図が示されている。 これらの図をもとに、この実施例のダイナミック型RA
Mの構成と動作の概要について説明すする。なお、図1
及び図2の各ブロックを構成する回路素子は、特に制限
されないが、単結晶シリコンのような1個の半導体基板
上に形成される。
型RAMは、特に制限されないが、半導体基板面の大半
を占めて配置される4個のメモリモジュールMOD0〜
MOD3を基本構成とする。これらのメモリモジュール
は、特に制限されないが、メモリモジュールMOD0に
代表して示されるように、メインアンプ群MAG0〜M
AG3と、これらのメインアンプ群をはさんで4個ずつ
配置される計8個のメモリマットMAT0〜MAT7と
をそれぞれ備える。特に制限されないが、メインアンプ
群MAG0〜MAG3の右側に配置される4個のメモリ
マットMAT0〜MAT3は、メモリマット群MG00
〜MG03としてそれぞれグループ化され、左側に配置
される4個のメモリマットMAT4〜MAT7は、メモ
リマット群MG01〜MG31としてそれぞれグループ
化される。
D3を構成するメモリマットMAT0〜MAT7のそれ
ぞれは、特に制限されないが、図2のメモリマットMA
T0及びMAT4に代表して示されるように、センスア
ンプSAをはさんで配置される一対のメモリアレイAR
YL及びARYRと、これらのメモリアレイに対応して
設けられる一対のXアドレスデコーダXDL及びXDR
ならびにセンスアンプSAに対応して設けられるセンス
アンプ駆動回路CSDとを含む。XアドレスデコーダX
DL及びXDRには、特に制限されないが、タイミング
発生回路TGから内部制御信号XDGが供給されるとと
もに、後述するXプリデコーダXPDから所定のプリデ
コード信号XPが供給される。また、センスアンプSA
及びセンスアンプ駆動回路CSDには、特に制限されな
いが、タイミング発生回路TGから内部制御信号SHL
及びSHRならびにPCが供給されるとともに、メモリ
マット選択回路MSLから対応するメモリマット選択信
号MS0〜MS7がそれぞれ供給される。メモリマット
MAT0〜MAT7のセンスアンプSAは、4組のコモ
ンI/O線を介して、メインアンプ群MAG0〜MAG
3を構成する4個のメインアンプMA0〜MA3にそれ
ぞれ結合される。
に制限されないが、図2のメインアンプ群MAG0に代
表して示されるように、4個のメインアンプMA0〜M
A3をそれぞれ含む。これらのメインアンプには、特に
制限されないが、タイミング発生回路TGから内部制御
信号MAW及びMARが共通に供給されるとともに、コ
モンI/O選択回路IOSLから対応するコモンI/O
選択信号AS0〜AS3がそれぞれ供給される。メイン
アンプMA0〜MA3は、さらに対応するデータ入力信
号線DI0〜DI3ならびにデータ出力信号線DO0〜
DO3を介してデータ入出力回路DIOに結合される。
0〜MAT7を構成するメモリアレイARYL及びAR
YRのそれぞれは、特に制限されないが、後述するよう
に、いわゆる256キロビットの記憶容量を有する。し
たがって、メモリマットMAT0〜MAT7のそれぞれ
は、いわゆる512キロビットの記憶容量を有し、メモ
リモジュールMOD0〜MOD3のそれぞれは、いわゆ
る4メガビットの記憶容量を有するものとされる。その
結果、この実施例のダイナミック型RAMは、いわゆる
16メガビットの記憶容量を有するものとされる。
では、特に制限されないが、各メモリモジュールを構成
する8個のメモリマットMAT0〜MAT7の中からメ
モリマット選択信号MS0〜MS7により指定されるそ
れぞれ1個、合計4個のメモリマットが同時に選択状態
とされる。このとき、選択状態とされるメモリマットで
は、後述するように、同時に4個のメモリセルが選択状
態とされ、対応する相補ビット線ならびに4組のコモン
I/O線を介して対応するメインアンプ群を構成するメ
インアンプMA0〜MA3にそれぞれ結合される。そし
て、これらのメインアンプは、コモンI/O線選択信号
AS0〜AS3に従って択一的に動作状態とされ、例え
ば対応するデータ入力信号線DI0又はデータ出力信号
線DO0を介してデータ入出力回路DIOに接続状態と
される。
Mは、特に制限されないが、後述するように、所定の配
線が所定の組み合わせで切断されることにより、選択的
にいわゆる×1ビット又は×4ビット構成とされる。ダ
イナミック型RAMが×1ビット構成とされるとき、デ
ータ入出力回路DIOでは、4組のコモンI/O線がメ
モリモジュール選択信号NA0〜NA3に従って択一的
に選択され、1ビット単位の書き込み又は読み出し動作
が実行される。このとき、書き込みデータは、特に制限
されないが、データ入出力端子DIO0すなわちデータ
入力端子Dinを介してダイナミック型RAMに入力さ
れ、読み出しデータはデータ入出力端子DIO3すなわ
ちデータ出力端子Doutを介して送出される。
欠陥救済方式ならびにパーシャル製品の構成方法2.1
.メモリアレイ 図3には、図1及び図2のダイナミック型RAMのメモ
リモジュールMOD0のメモリマットMAT0に含まれ
るメモリアレイARYLの一実施例の回路図が示されて
いる。また、図4及び図5には、図3のメモリアレイA
RYLの一実施例の部分的な断面構造図及び平面構造図
がそれぞれ示されている。以下、このメモリアレイAR
YLを例に、この実施例のダイナミック型RAMを構成
するメモリアレイの具体的な構成と動作の概要を説明す
る。以下の回路図において、そのチャンネル(バックゲ
ート)部に矢印が付されるMOSFET(金属酸化物半
導体型電界効果トランジスタ。この明細書では、MOS
FETをして絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総称
とする)は、Pチャンネル型であって、矢印の付されな
いNチャンネルMOSFETと区別して示される。
特に制限されないが、同図の垂直方向に平行して配置さ
れる256本のワード線W0〜W255ならびに4本の
冗長ワード線WR0〜WR3と、水平方向に平行して配
置される1024組の相補ビット線B0〜B1023(
ここで、例えば非反転ビット線B0と反転ビット線B0
Bをあわせて相補ビット線B0のように下線を付して表
す。また、反転ビット線B0Bのようにそれが有効とさ
れるとき選択的にロウレベルとされるいわゆる反転信号
又は反転信号線については、その名称の末尾にBを付し
て表す。以下、同様)ならびに8組の冗長相補ビット線
BR0〜BR7とを含む。これらのワード線及び冗長ワ
ード線ならびに相補ビット線及び冗長相補ビット線の交
点には、260×1032個のダイナミック型メモリセ
ルが格子状に配置される。これにより、メモリアレイA
RYLは、実質的に合計262144ビットすなわちい
わゆる256キロビットの記憶容量を有するものとなる
。
ック型メモリセルのそれぞれは、図3に示されるように
、アドレス選択MOSFETQa及び情報蓄積キャパシ
タCsを含む。メモリアレイARYLの同一の列に配置
される計260個のメモリセルのアドレス選択MOSF
ETQaのドレインは、対応する相補ビット線B0〜B
1023あるいは冗長相補ビット線BR0〜BR7の非
反転又は反転信号線に所定の規則性をもって交互に結合
される。また、同一の行に配置される計1032個のメ
モリセルのアドレス選択MOSFETQaのゲートは、
対応するワード線W0〜W255又は冗長ワード線WR
0〜WR3にそれぞれ共通結合される。すべてのメモリ
セルの情報蓄積キャパシタCsの他方の電極には、所定
のプレート電圧VPLが共通に供給される。
Lを構成するメモリセルは、特に制限されないが、図4
に例示されるように、いわゆる積層構造(スタックドキ
ャパシタ)型のメモリセルとされ、その情報蓄積キャパ
シタCsは、所定の絶縁膜ISをはさんで形成されるポ
リシリコンのプレート電極PL及び情報蓄積電極SPか
らなる。また、アドレス選択MOSFETQaは、P型
半導体基板PSUBのP型ウェル領域PWELLに形成
されたN型拡散層すなわちドレインD及びソースSと、
ワード線W0〜W255又は冗長ワード線WR0〜WR
3として兼用されるポリシリコンのゲート層とからなる
。アドレス選択MOSFETQaのドレインDは、タン
グステンポリサイドからなる非反転ビット線B0等に結
合され、そのゲートつまりワード線又は冗長ワード線は
、さらにシャント用のメインワード線MW0〜MW25
5あるいはMWR0〜MWR3に結合される。非反転ビ
ット線B0等とメインワード線との間には、タングステ
ンポリサイドからなるビット線選択信号線YS0等が形
成される。これらのビット線選択信号線(YSL)は、
後述するように、ビット線の延長方向に隣接して配置さ
れる8個のメモリマットを串刺しするように貫通して配
置されるため、図5に例示されるように、比較的大きな
配線幅をもって形成される。
W0〜W255ならびに冗長ワード線WR0〜WR3は
、特に制限されないが、図3に例示されるように、その
一方において、対応するXアドレスデコーダXDL又は
XDRに結合され、択一的にハイレベルの選択状態とさ
れる。また、その他方において、対応するワード線クリ
アMOSFETQ25及びQ26等を介して回路の接地
電位に結合され、ダイナミック型RAMが非選択状態と
される間、回路の接地電位のようなロウレベルとされる
。このようなワード線及び冗長ワード線のクリア動作は
、ダイナミック型RAMが選択状態とされ内部制御信号
WC0又はWC1が択一的にロウレベルとされることで
、選択的に解除される。メモリアレイARYLを構成す
る相補ビット線B0〜B1023ならびに冗長相補ビッ
ト線BR0〜BR7は、センスアンプSAの対応する単
位回路に結合される。
リモジュールMOD0のメモリマットMAT0に含まれ
るセンスアンプSAの一実施例の回路図が示されている
。このセンスアンプSAを例に、ダイナミック型RAM
を構成するセンスアンプの具体的構成と動作の概要を説
明する。
制限されないが、メモリアレイARYL及びARYRの
相補ビット線B0〜B1023ならびに冗長相補ビット
線BR0〜BR7に対応して設けられる合計1032個
の単位回路を備える。これらの単位回路は、Pチャンネ
ルMOSFETQ1及びNチャンネルMOSFETQ1
1ならびにPチャンネルMOSFETQ2ならびにNチ
ャンネルMOSFETQ12からなる一対のCMOSイ
ンバータ回路が交差接続されてなる単位増幅回路を基本
構成とする。センスアンプSAの各単位回路は、特に制
限されないが、さらにNチャンネルMOSFETQ13
〜Q15からなるビット線プリチャージ回路を備え、N
チャンネルMOSFETQ20及びQ21に代表される
ビット線選択用のスイッチMOSFETを備える。
単位増幅回路の非反転及び反転入出力ノードは、内部制
御信号SHLがハイレベルとされるとき、左側のシェア
ドMOSFETQ16及びQ17を介してメモリアレイ
ARYLの対応する相補ビット線又は冗長相補ビット線
にそれぞれ接続され、また内部制御信号SHRがハイレ
ベルとされるとき、右側のシェアドMOSFETQ18
及びQ19を介してメモリアレイARYRの対応する相
補ビット線又は冗長相補ビット線にそれぞれ接続される
。各単位増幅回路を構成するPチャンネルMOSFET
Q1及びQ2のソースは、コモンソース線CSPに共通
結合され、NチャンネルMOSFETQ11及びQ12
のソースは、コモンソース線CSNに共通結合される。 これらのコモンソース線には、センスアンプ駆動回路C
SDの対応する駆動MOSFETを介して、回路の電源
電圧又は接地電位が選択的に供給される。センスアンプ
SAの各単位回路を構成する単位増幅回路は、コモンソ
ース線CSP及びCSNに回路の電源電圧又は接地電位
が供給されることで、選択的に動作状態とされる。 この動作状態において、各単位増幅回路は、メモリアレ
イARYL又はARYRの選択されたワード線に結合さ
れる1032個のメモリセルから対応する相補ビット線
又は冗長相補ビット線を介して出力される微小読み出し
信号を増幅し、ハイレベル又はロウレベルの2値読み出
し信号とする。
回路を構成するMOSFETQ13〜Q15のゲートに
は、タイミング発生回路TGから内部制御信号PCが供
給される。また、MOSFETQ13及びQ14の共通
結合されたソースには、所定のプリチャージ電圧HVC
が供給される。このプリチャージ電圧HVCは、特に制
限されないが、回路の電源電圧及び接地電位間のほぼ中
間電位とされる。内部制御信号PCは、ダイナミック型
RAMが非選択状態とされるとき、所定のタイミングで
選択的にハイレベルとされる。このとき、シェアド用の
内部制御信号SHL及びSHRは、ともにハイレベルと
される。これにより、MOSFETQ13〜Q15は、
上記内部制御信号PCがハイレベルとされることで選択
的にかつ一斉にオン状態となり、対応する単位増幅回路
の非反転及び反転入出力ノードならびに相補ビット線又
は冗長相補ビット線の非反転及び反転信号線を上記プリ
チャージ電圧HVCにプリチャージする。特に制限され
ないが、NチャンネルMOSFETQ22〜Q24から
なる同様なコモンソース線プリチャージ回路が、上記コ
モンソース線CSP及びCSN間にも設けられる。
スイッチMOSFETQ20及びQ21の他方は、4組
のコモンI/O線IO0〜IO3の非反転又は反転信号
線に4対おきに結合される。また、これらのスイッチM
OSFETのゲートは、4対ずつ順次共通結合され、Y
アドレスデコーダYD0等から対応するビット線選択信
号YS0〜YS255あるいは冗長ビット線選択信号Y
R0〜YR1がそれぞれ供給される。これにより、隣接
する4組のスイッチMOSFETQ20及びQ21は、
対応する上記ビット線選択信号あるいは冗長ビット線選
択信号が択一的にハイレベルとされることで選択的にか
つ一斉にオン状態となり、センスアンプSAの対応する
4個の単位増幅回路の非反転及び反転入出力ノードとコ
モンI/O線IO0〜IO3とを選択的に接続する。
実施例のダイナミック型RAMのメモリモジュールMO
D0のメモリマットMAT0に含まれるメモリアレイA
RYLとその周辺部におけるDC欠陥救済方式を説明す
るための部分的な回路図が示され、図8には、図7のD
C欠陥救済方式の評価グラフが示されている。また、図
9ないし図13には、図7に掲げられた切断個所CP3
ないしCP6に関するセンスアンプSAの部分的な断面
構造図及び平面構造図がそれぞれ示されている。これら
の図をもとに、この実施例のダイナミック型RAMのD
C欠陥救済の具体的方法とその特徴について説明する。 なお、以下に示されるDC欠陥救済は、対をなすメモリ
アレイARYRならびにその他のメモリマット又はメモ
リモジュールを構成する他のメモリアレイARYL及び
ARYRにおいても同様に実施される。
C不良は、特に制限されないが、一般的に次の4ヶ所に
おける不本意な短絡障害をその原因とする。すなわち、
(1)短絡抵抗RS1によるワード線WLm等とワード
線選択レベル供給線すなわち高電圧VCHとの間の短絡
。このとき、ダイナミック型RAMが非選択状態とされ
ると、高電圧VCHから短絡抵抗RS1、ワード線WL
m及びワード線クリアMOSFETQ26、もしくは高
電圧VCHから短絡抵抗RS1及びワード線リセットM
OSFETQ27を介するリーク電流経路が形成され、
ダイナミック型RAMのスタンバイ電流が増大して、D
C不良となる。このことは、反転ビット線BLBについ
ても同様に発生する。 (2)短絡抵抗RS2によるワード線WLm等と非反転
ビット線BL等との間の短絡。このとき、ダイナミック
型RAMが非選択状態とされると、プリチャージレベル
供給線HVCからプリチャージMOSFETQ13、シ
ェアドMOSFETQ16、非反転ビット線BL、短絡
抵抗RS2、ワード線WLm及びワード線クリアMOS
FETQ26、もしくはプリチャージレベル供給線HV
CからプリチャージMOSFETQ23、コモンソース
線CSP、MOSFETQ2、プリチャージMOSFE
TQ14及びQ13、シェアドMOSFETQ16、非
反転ビット線BL、短絡抵抗RS2、ワード線WLmな
らびにワード線クリアMOSFETQ26を介するリー
ク電流経路が形成され、ダイナミック型RAMのスタン
バイ電流が増大して、DC不良となる。このことは、反
転ビット線BLBについても同様に発生する。 (3)短絡抵抗RS3による非反転ビット線BL等とビ
ット線選択信号線YSn等との間の短絡。このとき、ダ
イナミック型RAMが非選択状態とされると、プリチャ
ージレベル供給線HVCからプリチャージMOSFET
Q13、短絡抵抗RS3及びビット線選択信号線YSn
、もしくはプリチャージレベル供給線HVCからプリチ
ャージMOSFETQ23、コモンソース線CSP、M
OSFETQ2、プリチャージMOSFETQ14及び
Q13、短絡抵抗RS3ならびにビット線選択信号線Y
Snを介するリーク電流経路が形成され、ダイナミック
型RAMのスタンバイ電流が増大して、DC不良となる
。このことは、反転ビット線BLBについても同様に発
生する。 (4)短絡抵抗RS4による反転ビット線BLB等とシ
ェアド信号線SHLとの間の短絡。このとき、ダイナミ
ック型RAMが非選択状態とされると、プリチャージレ
ベル供給線HVCからプリチャージMOSFETQ14
、短絡抵抗RS4及びシェアド信号線SHL、もしくは
プリチャージレベル供給線HVCからプリチャージMO
SFETQ23、コモンソース線CSP、MOSFET
Q1、プリチャージMOSFETQ13及びQ14、短
絡抵抗RS4ならびにシェアド信号線SHLを介するリ
ーク電流経路が形成され、ダイナミック型RAMのスタ
ンバイ電流が増大して、DC不良となる。このことは、
シェアド信号線SHRについても同様に発生する。 (5)短絡抵抗RS5による反転ビット線BLB等とプ
リチャージ制御信号線PCとの間の短絡。このとき、ダ
イナミック型RAMが非選択状態とされると、プリチャ
ージレベル供給線HVCからプリチャージMOSFET
Q14、短絡抵抗RS5及びプリチャージ制御信号線P
Cを介するリーク電流経路が形成され、ダイナミック型
RAMのスタンバイ電流が増大して、DC不良となる。 なお、ワード線と対応するワード線クリアMOSFET
Q26との間を切断することにより電流経路の一部を切
断することも考えられるが、この場合、切断されたワー
ド線がフローティング状態となり、対応する相補ビット
線の非反転又は反転信号線から情報蓄積キャパシタの容
量が見えるために、相補ビット線の容量バランスが崩れ
てしまうという問題が生じる。
AMでは、次の複数の切断個所を障害の内容に応じて選
択的に組み合わせて切断することによって、対応する上
記電流経路を切断状態とし、ダイナミック型RAMのス
タンバイ電流を削減して、そのDC不良を解消するいわ
ゆるDC欠陥救済を行っている。すなわち、(1)切断
個所CP1すなわちXアドレスデコーダXDL等の欠陥
が生じたワード線WLm等に対応するワード線駆動回路
WDm等の出力ノードとワード線選択レベル供給線つま
りは高電圧VCHの間。 (2)切断個所CP2すなわち欠陥が生じたワード線W
Lm等と高電圧VCHとの間。 (3)切断個所CP3及びCP4すなわち欠陥が生じた
相補ビット線の非反転及び反転信号線とセンスアンプS
Aの対応する単位回路との間。 (4)切断個所CP5すなわちセンスアンプSAの欠陥
が生じたビット線に対応する単位増幅回路のPチャンネ
ルMOSFETQ1及びQ2のソースとコモンソース線
CSPとの間。 (5)切断個所CP6すなわちセンスアンプSAの欠陥
が生じたビット線に対応するビット線プリチャージ回路
つまりプリチャージMOSFETQ13及びQ14とプ
リチャージレベル供給線HVCとの間。
けるダイナミック型RAM等の製品歩留まりは、上記し
た不本意な短絡障害を原因とするDC不良の発生によっ
て低下する。すなわち、従来の冗長方式による欠陥救済
後のいわゆるファンクション良品率をYo、メモリアレ
イ内のDC欠陥密度をDi、メモリアレイ面積をSmと
するとき、ダイナミック型RAM等の欠陥救済後の製品
歩留まりYは、 Y=Yo・exp(−Di・Sm) に低下する。したがって、64メガビットのダイナミッ
ク型RAMについて予測した場合、図8に示されるよう
に、例えばDC欠陥密度Diを5(個/cm2 )とし
ても、従来の欠陥救済による製品歩留まりは、ファンク
ション良品率つまりは救済可能歩留まりが約55%ある
にもかかわらず、約15%まで低下する。この実施例の
ダイナミック型RAMでは、上記のような複数の切断個
所を所定の組み合わせで切断しリーク電流経路を切断す
ることによってほとんどのDC不良を解消でき、いわゆ
るDC欠陥救済が実現される。その結果、ダイナミック
型RAMの製品歩留まりは、図8に矢印で示されるよう
に、ファンクション良品率つまり救済可能歩留まりに向
かって改善されるものとなる。
AMにおける上記切断個所CP1〜CP6の切断は、特
に制限されないが、最上層の金属配線層すなわちアルミ
ニウム配線層を後述する配線修正装置を用いて直接的又
は間接的に切断することによって実現される。このため
、例えば切断個所CP3及びCP4の場合、特に制限さ
れないが、図9及び図10に示されるように、タングス
テンポリサイド等により形成される非反転ビット線BL
等が予め各切断個所において切断され、さらに最上層の
アルミニウム配線層AL1を介して接続される。これに
より、上記最上層のアルミニウム配線層AL1を切断す
るだけで、非反転ビット線BL等の実質的な切断が可能
となる。一方、切断個所CP5の場合、特に制限されな
いが、図11に例示されるように、最上層のアルミニウ
ム配線層AL1により大きな配線幅で形成されるコモン
ソース線CSPを楕円状の切断領域CEにそってくりぬ
くことで、実質的な切断が実現される。このため、セン
スアンプSAの各単位増幅回路を構成するPチャンネル
MOSFETQ1及びQ2のソースS1及びS2は、図
12に示されるように、メタルパッドMPを介して最上
層のアルミニウム配線層AL1つまりは切断領域CEの
内側に結合される。さらに、切断個所CP6の場合、特
に制限されないが、図13に例示されるように、ビット
線プリチャージMOSFETQ13及びQ14のソース
S13及びS14が形成される拡散層とプリチャージレ
ベル供給線HVCとの間に、最上層のアルミニウム配線
層AL1で形成されかつ容易に切断可能な引き出し線が
設けられる。
めの配線切断を実現する他の二つの実施例が示されてい
る。図14において、センスアンプSAのビット線プリ
チャージ回路を構成するMOSFETQ13及びQ14
のソースとプリチャージレベル供給線HVCとの間には
、特に制限されないが、そのゲートにインバータ回路N
2つまりは単位制御回路VC1の出力信号を受けるNチ
ャンネルMOSFETQ28(スイッチ手段)が設けら
れる。単位制御回路VC1は、特に制限されないが、回
路の電源電圧及び接地電位間に直列形態に設けられるN
チャンネルMOSFETQ29及びQ30と、これらの
MOSFETQ29及びQ30と並列形態に設けられる
もう一つのNチャンネルMOSFETQ31とを含む。 MOSFETQ29のゲートには、内部制御信号R1が
供給され、MOSFETQ30のゲートは、回路の電源
電圧に結合される。回路の電源電圧とMOSFETQ2
9及びQ31の共通結合されたドレインとの間に設けら
れる配線は、切断個所CP7として、最上層のアルミニ
ウム配線層AL1を介して形成される。MOSFETQ
29及びQ31の共通結合されたドレインは、さらにイ
ンバータ回路N1の入力端子に結合される。このインバ
ータ回路N1の出力信号は、インバータ回路N2に供給
されるとともに、MOSFETQ31のゲートに供給さ
れる。
にないとき、インバータ回路N2の出力信号はハイレベ
ルとされる。このとき、センスアンプSAでは、MOS
FETQ28がオン状態とされ、MOSFETQ13〜
Q15からなるビット線プリチャージ回路は正常に機能
する。一方、切断個所CP7に対応する配線が所定の配
線修正装置によって切断されると、インバータ回路N2
の出力信号はロウレベルとなり、MOSFETQ28が
オフ状態とされる。このため、プリチャージMOSFE
TQ13及びQ14のソースとプリチャージレベル供給
線HVCとの間は実質的に切断状態とされ、これらを介
して形成されるリーク電流経路が間接的に切断される。 つまり、この方法による配線の切断は、切断すべき個所
を含む部分のレイアウトが非常に煩雑であるなどの理由
から直接的に切断できない場合等において有効な手段と
なる。
SFETQ28に対応するスイッチ手段すなわちMOS
FETQ32と単位制御回路UC2とを複数のビット線
プリチャージ回路により共有でき、回路素子数の増大を
抑制できる。
のダイナミック型RAMは、前述のように、4個のメモ
リモジュールMOD0〜MOD3を備え、各メモリモジ
ュールは、メインアンプ群MAG0〜MAG3をはさん
で対称的に配置される4組のメモリマット群MG00及
びMG01ないしMG30及びMG31を備える。この
実施例において、これらのメモリモジュール及びメモリ
マット群は、所定の配線が切断されることで選択的に無
効としうる構成とされる。これにより、欠陥を含まない
正常なメモリモジュール又はメモリマット群を選択的に
有効とし、言い換えるならば欠陥を含む正常でないメモ
リモジュール又はメモリマット群を選択的に切り離して
、ダイナミック型RAMのパーシャル製品を構成するこ
とができる。
メモリモジュールMOD2及びMOD3を無効とした場
合、正常な残り2個のメモリモジュールMOD0及びM
OD1によって、いわゆる8メガビットの記憶容量を有
するダイナミック型RAMのパーシャル製品を構成する
ことができる。この場合、例えば最上位ビットのYアド
レス信号AY11をロウレベルに固定することによって
、メモリモジュールMOD2及びMOD3の選択動作を
禁止することができる。一方、例えばメインアンプ群M
AG0〜MAG3の右側に配置される4個のメモリマッ
ト群MG01〜MG31を無効とした場合、正常な残り
4個のメモリマット群MG00〜MG30によって、い
わゆる8メガビットの記憶容量を有するダイナミック型
RAMのパーシャル製品を構成することができる。この
場合、例えば最上位ビットのXアドレス信号AX11を
ロウレベルに固定することによって、メモリマット群M
G01〜MG31の選択動作を禁止することができる。
ミック型RAMのメモリモジュールMOD0を構成する
メモリマットMAT0の一実施例の回路図が示されてい
る。メモリモジュールMOD0は、このメモリマットM
AT0を含む8個のメモリマットMAT0〜MAT7を
無効とすることによって選択的に無効とされ、メモリマ
ット群MG00は、メモリマットMAT0を含む4個の
メモリマットMAT0〜MAT3を無効とすることによ
って選択的に無効とされる。以下、メモリマットMAT
0を例に、メモリモジュールMOD0あるいはメモリマ
ット群MG00を選択的に無効とする具体的な方法につ
いて説明する。
、前述のように、センスアンプSAをはさんで対称的に
配置される一対のメモリアレイARYL及びARYRと
、これらのメモリアレイに対応して設けられる一対のX
アドレスデコーダXDL及びXDRならびにセンスアン
プ駆動回路CSDとを含む。この実施例において、メモ
リアレイARYL及びARYRを構成するワード線及び
冗長ワード線(WL)は、図16に例示されるように、
最上層のアルミニウム配線層AL1からなる切断個所C
P59及びCP60等あるいはCP69及びCP70等
を介して、対応するXアドレスデコーダXDL又はXD
Rに結合される。また、センスアンプSAとセンスアン
プ駆動回路CSDとの間に設けられるシェアド信号線S
HL及びSHRとコモンソース線CSP及びCSNなら
びにプリチャージレベル供給線HVC及びプリチャージ
制御信号線PCは、同様に最上層のアルミニウム配線層
AL1からなる切断個所CP61ならびにCP65〜C
P68を介して結合され、コモンI/O線の非反転信号
線IO及び反転信号線IOBも、同様な切断個所CP6
2〜CP64を介してメインアンプ群MAG0に結合さ
れる。なお、上記切断個所CP59〜CP70は、特に
制限されないが、ほぼ一直線上に配置され、配線修正装
置による切断処理の効率化が図られる。
常が検出され、しかも冗長切り換え等によって救済でき
ない場合、このメモリマットMAT0は全体が不良品と
して判定される。そして、正常な他のメモリモジュール
又はメモリマット群によりダイナミック型RAMのパー
シャル製品が構成され、正常でないメモリモジュール又
はメモリマット群を切り離すための配線修正データが試
験装置から配線修正装置にオンラインで伝達される。こ
れにより、メモリマットMAT0を含む複数のメモリマ
ットにおいて、上記切断個所CP59〜CP70が切断
され、これらのメモリマットが無効とされる。その結果
、無効とされるメモリマットでは、ほとんどの電流経路
が切断され、これによってダイナミック型RAMのパー
シャル製品としての低消費電力化が図られるものとなる
。
方式 この実施例のダイナミック型RAMは、前述のように、
いわゆる16メガビットの記憶容量を有する。ダイナミ
ック型RAMがいわゆる×1ビット構成とされるとき、
そのアドレスは、アドレス入力端子A0〜A11を介し
て時分割的に供給される12ビットのXアドレス信号A
X0〜AX11ならびにYアドレス信号AY0〜AY1
1によって択一的に指定される。このうち、上位3ビッ
トのXアドレス信号AX9〜AX11は、各メモリモジ
ュールに設けられる8個のメモリマットMAT0〜MA
T7を択一的に指定するために供される。また、次ビッ
トのXアドレス信号AX8は、各メモリマット内のメモ
リアレイARYL又はARYRを択一的に指定するため
に供され、残り8ビットのXアドレス信号AX0〜AX
7は、各メモリアレイ内の256本のワード線を択一的
に指定するために供される。さらに、上位2ビットのY
アドレス信号AY10及びAY11は、データ入出力回
路DIOによるメインアンプ群MAG0〜MAG3つま
りメモリモジュールMOD0〜MOD3の選択に供され
、下位2ビットのYアドレス信号AY0及びAY1は、
各メモリモジュール内におけるコモンI/O線IO0〜
IO3の選択に供される。そして、残り8ビットのYア
ドレス信号AY2〜AY9は、各メモリアレイを構成す
る実質1024組の相補ビット線を4組ずつ選択的に指
定するために供される。
には、前述のように、メモリマットMAT0〜MAT7
に対応して一対のメモリアレイARYL及びARYRが
設けられ、これらのメモリアレイには、4本の冗長ワー
ド線WR0〜WR3と8組の冗長相補ビット線BR0〜
BR7とが設けられる。この実施例において、これらの
冗長ワード線及び冗長相補ビット線の欠陥ワード線又は
欠陥相補ビット線に対する切り換えは、後述するように
、Xアドレスデコーダ又はYアドレスデコーダの論理条
件を直接的に切り換えるいわゆるデコード方式によって
実現される。また、これらの切り換えは、特に制限され
ないが、各メモリマットごとに独立して行われ、ともに
グループ化された4本のワード線又は4組の相補ビット
線を単位として行われる。以下、図1及び図2のブロッ
ク図と図17ないし図19の回路図をもとに、この実施
例のダイナミック型RAMのX系及びY系選択回路の構
成と冗長切り換え方式について説明する。
り換え方式 ダイナミック型RAMのX系選択回路は、特に制限され
ないが、各メモリモジュールのメモリアレイARYL及
びARYRに対応して設けられるXアドレスデコーダX
DL及びXDRと、これらのXアドレスデコーダに共通
に設けられるXアドレスバッファXAB、リフレッシュ
アドレスカウンタRFC、XプリデコーダXPD及びメ
モリマット選択回路MSLとによって構成される。この
うち、XアドレスバッファXABの一方の入力端子は、
特に制限されないが、アドレス入力端子A0〜A11に
結合され、他方の入力端子には、リフレッシュアドレス
カウンタRFCから10ビットのリフレッシュアドレス
信号AR0〜AR9が供給される。Xアドレスバッファ
XABには、さらにタイミング発生回路TGから、内部
制御信号XLが供給される。
ク型RAMが通常の動作モードとされるとき、アドレス
入力端子A0〜A11を介して時分割的に供給されるX
アドレス信号AX0〜AX11を内部制御信号XLに従
って取り込み、これを保持する。また、ダイナミック型
RAMがリフレッシュモードとされるとき、リフレッシ
ュアドレスカウンタRFCから供給されるリフレッシュ
アドレス信号AR0〜AR9を取り込み、これを保持す
る。そして、これらのアドレス信号をもとに、内部アド
レス信号X0〜X11を形成する。このうち、上位3ビ
ットの内部アドレス信号X9〜X11はメモリマット選
択回路MSLに、次ビットの内部アドレス信号X8はタ
イミング発生回路TGにそれぞれ供給され、残り8ビッ
トの内部アドレス信号X0〜X7はXプリデコーダXP
Dに供給される。
スバッファXABから供給される3ビットの内部アドレ
ス信号X9〜X11をもとに、各メモリモジュール内の
メモリマットMAT0〜MAT7を選択するためのメモ
リマット選択信号MS0〜MS7を択一的に形成する。 また、XプリデコーダXPDは、XアドレスバッファX
ABから供給される内部アドレス信号X0〜X7を2ビ
ット又は3ビットずつ組み合わせてデコードし、プリデ
コード信号XPDすなわちX0B〜X3B、AX20〜
AX27ならびにAX50〜AX57をそれぞれ択一的
に形成する。なお、タイミング発生回路TGに供給され
る内部アドレス信号X8は、シェアド用の内部制御信号
SHL又はSHRを選択的に形成するために供される。
Rは、特に制限されないが、図17及び図18に示され
るように、メモリアレイARYLのワード線W0〜W2
55ならびに冗長ワード線WR0〜WR3に対応して設
けられる計260個のワード線駆動回路WD0〜WD2
55ならびにWDR0〜WDR3を備える。これらのワ
ード線駆動回路は、特に制限されないが、ワード線群に
対応して4個ずつグループ化され、各ワード線駆動回路
群に対応して計65個の単位XアドレスデコーダUXD
0〜UXD63ならびにUXDRが設けられる。
びにWDR0〜WDR3には、特に制限されないが、図
17に例示されるように、タイミング発生回路TGから
内部制御信号WPHが共通に供給され、Xプリデコーダ
XPDから対応する反転プリデコード信号X0B〜X3
Bがそれぞれ供給される。また、各ワード線駆動回路群
を構成する4個のワード線駆動回路WD0〜WD3ない
しWD60〜WD63ならびにWDR0〜WDR3には
、対応する単位XアドレスデコーダUXD0〜UXD6
3ならびにUXDRからその出力信号すなわちワード線
群選択信号WG0〜WG63あるいはWGRがそれぞれ
共通に供給される。ワード線駆動回路WD0〜WD25
5ならびにWDR0〜WDR3に、特に制限されないが
、対応する反転プリデコード信号X0B〜X3Bがロウ
レベルとされかつ対応するワード線群選択信号WG0〜
WG63あるいはWGRがハイレベルとされることで、
メモリアレイARYLの対応するワード線W0〜W25
5あるいは冗長ワード線WR0〜WR3を択一的に高電
圧VCHのようなハイレベルとする。
63は、特に制限されないが、図18の単位Xアドレス
デコーダUXD0に代表して示されるように、インバー
タ回路N3と回路の接地電位との間に直並列形態に設け
られることで一連のデコーダツリーを構成する多数のN
チャンネルMOSFETQ33〜Q35を含む。このう
ち、MOSFETQ33及びQ34のゲートには、Xプ
リデコーダXPDからプリデコード信号AX20〜AX
27ならびにAX50〜AX57が所定の組み合わせで
供給され、MOSFETQ35のゲートには、インバー
タ回路N5の出力信号すなわち内部制御信号XDG0が
供給される。この内部制御信号XDG0は、特に制限さ
れないが、内部制御信号XDGがハイレベルとされかつ
対応するメモリマット選択信号MS0がハイレベルとさ
れるとき、選択的にハイレベルとされる。このとき、イ
ンバータ回路N3の出力信号すなわちワード線群選択信
号WG0等は、プリデコード信号AX20〜AX27な
らびにAX50〜AX57が対応する所定の組み合わせ
でハイレベルとされることで選択的にハイレベルとされ
る。これにより、内部アドレス信号X2〜X7によって
指定されるワード線群が択一的に選択状態とされ、さら
にこのワード線群に含まれる4本のワード線の中から反
転プリデコード信号X0B〜X3Bつまりは内部アドレ
ス信号X0及びX1によって指定される1本のワード線
が択一的に選択状態とされる。なお、特に制限されない
が、インバータ回路N3の入力端子とMOSFETQ3
3のドレインとの間の配線は、切断個所CP9として最
上層のアルミニウム配線層AL1を介して形成され、欠
陥ワード線群の切り離しに供される。
する単位XアドレスデコーダUXDRは、特に制限され
ないが、インバータ回路N4と回路の接地電位との間に
直並列形態に設けられる合計18個のNチャンネルMO
SFETQ36〜Q53を含む。このうち、内部ノード
n1及びn2間に並列形態に設けられるMOSFETQ
36〜Q43のゲートには、特に制限されないが、対応
するプリデコード信号AX20〜AX27が順次供給さ
れる。また、特に制限されないが、内部ノードn1と各
MOSFETのドレインとの間の配線は、最上層のアル
ミニウム配線層AL1を介して形成され、切断個所CP
10〜CP17とされる。同様に、内部ノードn2及び
n3間に並列形態に設けられるMOSFETQ44〜Q
51のゲートには、対応するプリデコード信号AX50
〜AX57が順次供給される。また、内部ノードn2と
各MOSFETのドレインとの間の配線は、最上層のア
ルミニウム配線層AL1を介して形成され、切断個所C
P10〜CP17となる。MOSFETQ52のゲート
は、特に制限されないが、回路の接地電位に結合される
ととも、抵抗R1を介して回路の電源電圧に結合される
。MOSFETQ52のゲートと回路の接地電位との間
の配線ならびに抵抗R1と回路の電源電圧との間の配線
は、ともに最上層のアルミニウム配線層AL1を介して
形成され、それぞれ切断個所CP26及びCP27とさ
れる。MOSFETQ53のゲートには、上記内部制御
信号XDG0が供給される。また、MOSFETQ52
のゲート電位は、特に制限されないが、他の同様な信号
と論理和がとられた後、内部制御信号SIGとして、シ
グニチュア回路SIGに供給される。
れないダイナミック型RAMの初期状態において、MO
SFETQ52のゲート電位すなわち内部制御信号SI
Gは回路の接地電位のようなロウレベルとされる。この
ため、MOSFETQ52はオフ状態となり、冗長ワー
ド線群に対応して設けられる単位XアドレスデコーダU
XDRは実質的に作用しない。
る機能試験により、ワード線の短絡障害等が検出される
と、試験装置は、所定のアルゴリズムに従って冗長ワー
ド線の割り当てを行う。また、欠陥ワード線を含むワー
ド線群を冗長ワード線群に切り換えるための配線修正デ
ータを作成し、後述するように、オンラインで配線修正
装置に伝達する。配線修正装置は、この配線修正データ
をもとに、例えば対応する単位XアドレスデコーダUX
D0の切断個所CP9を切断するとともに、単位Xアド
レスデコーダUXDRの切断個所CP10〜CP17な
らびにCP18〜CP25をそれぞれ必要な一つ例えば
CP17及びCP25を残してすべて切断し、最後に切
断個所CP26を切断する。これにより、ダイナミック
型RAMでは、MOSFETQ52がオン状態とされ、
単位XアドレスデコーダUXDRの出力信号すなわちワ
ード線群選択信号WGRが、置き換えられたワード線群
の選択条件と同一の条件で、言い換えるならば例えばプ
リデコード信号AX20及びAX50がともにハイレベ
ルとされることで、選択的にハイレベルとされる。これ
により、欠陥ワード線を含むワード線群は冗長ワード線
群に置き換えられ、ワード線の冗長切り換えが実現され
る。
の切り換え方式 この実施例のダイナミック型RAMは、特に制限されな
いが、図1に示されるように、2個のメモリマット群M
G00及びMG10、MG01及びMG11、MG20
及びMG30ならびにMG21及びMG31に対応して
設けられる計4個のYアドレスデコーダYD0〜YD3
を備える。これらのYアドレスデコーダは、Yアドレス
バッファYAB、YプリデコーダYPD、メモリモジュ
ール選択回路MOSL及びコモンI/O選択回路IOS
Lとともに、ダイナミック型RAMのY系選択回路を構
成する。
力端子A0〜A11を介して時分割的に供給されるYア
ドレス信号AY0〜AY11を内部制御信号YLに従っ
て取り込み、これらのYアドレス信号をもとに内部アド
レス信号Y0〜Y11を形成する。このうち、上位2ビ
ットの内部アドレス信号Y10及びY11はメモリモジ
ュール選択回路MOSLに、また下位2ビットの内部ア
ドレス信号Y0及びY1はコモンI/O選択回路IOS
Lにそれぞれ供給され、残り8ビットの内部アドレス信
号Y2〜Y9はYプリデコーダYPDに供給される。
アドレスバッファYABから供給される2ビットの内部
アドレス信号Y10及びY11をもとに、メモリモジュ
ールMOD0〜MOD3を選択的に活性状態とするため
のメモリモジュール選択信号NA0〜NA3を択一的に
形成し、データ入出力回路DIOに供給する。また、コ
モンI/O選択回路IOSLは、2ビットの内部アドレ
ス信号Y0及びY1をもとに、コモンI/O線IO0〜
IO3を選択するためのコモンI/O選択信号AS0〜
AS3を択一的に形成し、メインアンプ群MAG0〜M
AG3に供給する。さらに、YプリデコーダYPDは、
特に制限されないが、内部アドレス信号Y2〜Y9を2
ビット又は3ビットずつ組み合わせてデコードすること
により、プリデコード信号YPすなわちY0〜Y7、A
Y50〜AY57ならびにAY80〜AY83をそれぞ
れ択一的に形成する。
は、特に制限されないが、図19のYアドレスデコーダ
YD0に代表して示されるように、各相補ビット線群す
なわちビット線選択信号YS0〜YS255に対応して
設けられる計256個のノアゲート回路NO1〜NO2
等と、これらのノアゲート回路8個ずつに対応して設け
られる計32個の単位YアドレスデコーダUYD0〜U
YD31とを含む。また、各冗長相補ビット線群すなわ
ちビット線選択信号YR0及びYR1に対応して設けら
れる2個のノアゲート回路NO3及びNO4を含み、さ
らにこれらのノアゲート回路に対応して設けられる2個
の単位YアドレスデコーダUYDR0及びUYDR1を
含む。このうち、ノアゲート回路NO1〜NO2等は、
特に制限されないが、隣接する8個がそれぞれグループ
化される。そして、各群を構成する8個のノアゲート回
路NO1〜NO2等の一方の入力端子には、対応するプ
リデコード信号Y0〜Y7がそれぞれ供給され、その他
方の入力端子には、対応するナンドゲート回路NA2つ
まりは単位YアドレスデコーダUYD0〜UYD31の
出力信号YG0〜YG31がそれぞれ共通に供給される
。
2の入力端子には、特に制限されないが、プリデコード
信号AY80〜AY83ならびにAY50〜AY57が
それぞれ所定の組み合わせで供給される。また、その第
3の入力端子は、回路の電源電圧に結合されるとともに
、抵抗R4を介して回路の接地電位に結合される。ナン
ドゲート回路NA2の第3の入力端子と回路の電源電圧
との間ならびに抵抗R4と回路の接地電位との間の配線
は、ともに最上層のアルミニウム配線層AL1を介して
形成され、それぞれ切断個所CP36及びCP37とさ
れる。これにより、単位YアドレスデコーダUYD0〜
UYD31の出力信号YG0〜YG31は、切断個所C
P36が切断状態になく、プリデコード信号AY50〜
AY57ならびにAY80〜AY83が対応する所定の
組み合わせでハイレベルとされることを条件に、選択的
にロウレベルとされる。そして、対応するこれらの出力
信号YG0〜YG31がロウレベルとされ、対応するプ
リデコード信号Y0〜Y7がロウレベルとされることを
条件に、ビット線選択信号YS0〜YS255が択一的
にハイレベルとされ、メモリアレイARYLの対応する
4本の相補ビット線が選択的に対応するコモンI/O線
IO0〜IO3に接続される。
信号YR0及びYR1に対応して設けられるノアゲート
回路NO3及びNO4の一方の入力端子は、特に制限さ
れないが、図19に例示されるように、並列形態とされ
る8個のNチャンネルMOSFETQ54〜Q57等を
介して回路の接地電位に結合されるとともに、抵抗R3
を介して回路の電源電圧に結合される。これらのノアゲ
ート回路の他方の入力端子には、対応するナンドゲート
回路NA3つまりは単位YアドレスデコーダUYDR0
又はUYDR1の出力信号YGR0又はYGR1が供給
される。MOSFETQ54〜Q57等のゲートには、
対応するプリデコード信号Y0〜Y7が供給される。ま
た、特に制限されないが、MOSFETQ54〜Q57
等のドレインとノアゲート回路NO3及びNO4の一方
の入力端子との間の配線は、ともに最上層のアルミニウ
ム配線層AL1を介して形成され、切断個所CP28〜
CP31等ならびにCP32〜CP35等とされる。
YDR1を構成するナンドゲート回路NA3の第1及び
第2の入力端子は、インバータ回路N6及びN7の出力
端子にそれぞれ結合される。また、その第3の入力端子
は、回路の接地電位に結合されるとともに、抵抗R5を
介して回路の電源電圧に結合される。ナンドゲート回路
NA3の第3の入力端子と回路の接地電位との間ならび
に抵抗R5と回路の電源電圧との間の配線は、ともに最
上層のアルミニウム配線層AL1を介して形成され、そ
れぞれ切断個所CP38及びCP39とされる。上記イ
ンバータ回路N6の入力端子は、並列形態とされる4個
のNチャンネルMOSFETQ58〜Q61を介して回
路の接地電位に結合され、さらに抵抗R6を介して回路
の電源電圧に結合される。MOSFETQ58〜Q61
のゲートには、対応するプリデコード信号AY80〜A
Y83がそれぞれ供給される。また、これらのMOSF
ETのドレインとインバータ回路N6の入力端子との間
の配線は、ともに最上層のアルミニウム配線層AL1を
介して形成され、それぞれ切断個所CP40〜CP43
とされる。同様に、インバータ回路N7の入力端子は、
並列形態とされる8個のNチャンネルMOSFETQ6
2〜Q69を介して回路の接地電位に結合され、さらに
抵抗R7を介して回路の電源電圧に結合される。MOS
FETQ62〜Q69のゲートには、対応するプリデコ
ード信号AY50〜AY57がそれぞれ供給される。ま
た、これらのMOSFETのドレインとインバータ回路
N7の入力端子との間の配線は、ともに最上層のアルミ
ニウム配線層AL1を介して形成され、それぞれ切断個
所CP44〜CP51とされる。
状態とされないダイナミック型RAMの初期状態におい
て、単位YアドレスデコーダUYDR0及びUYDR1
を構成するナンドゲート回路NA3の第3の入力端子は
回路の接地電位すなわちロウレベルに固定され、その出
力信号YGR0及びYGR1はハイレベルに固定される
。このため、ビット線選択信号YR0及びYR1はロウ
レベルに固定され、単位YアドレスデコーダUYDR0
及びUYDR1は実質的に作用しない。
る機能試験においていずれかの相補ビット線に短絡障害
等が検出されると、まず試験装置により冗長相補ビット
線の割り当てが行われ、関連する配線修正データが配線
修正装置に伝達される。そして、YアドレスデコーダY
D0では、切断個所CP29〜CP31ならびにCP3
2〜CP35が必要な一つを残してすべて切断され、切
断個所CP40〜CP43ならびにCP44〜CP51
がそれぞれ必要な一つを残してすべて切断されるととも
に、切断個所CP38が切断される。その結果、単位Y
アドレスデコーダUYDR0又はUYDR1が実質的に
有効となり、ビット線選択信号YR0又はYR1が、置
き換えられた相補ビット線群と同一の選択条件で、言い
換えるならばプリデコード信号AY50〜AY57なら
びにAY80〜AY83が対応する所定の組み合わせで
ハイレベルとされ、かつ対応するプリデコード信号Y0
〜Y7がロウレベルとされることを条件に、選択的にハ
イレベルとされる。これにより、欠陥相補ビット線を含
む相補ビット線群が冗長相補ビット線群に置き換えられ
、相補ビット線の冗長切り換えが実現される。
らかなように、この実施例のダイナミック型RAMにお
ける冗長切り換えは、XアドレスデコーダXDL又はX
DRあるいはYアドレスデコーダYD0〜YD3の所定
の配線が、ウェハ状態においてプローブ検査を実施する
試験装置から配線修正データをインラインで受ける配線
修正装置により選択的に切断されることによって効率的
に実現される。言うまでもなく、このダイナミック型R
AMにおける冗長切り換えは、従来のダイナミック型R
AMにおいて行われてきた不良アドレスとメモリアクセ
スに際して供給されるアドレスとの比較照合動作を必要
とせず、そのためのハードウェアを必要としない。この
ため、この実施例のダイナミック型RAMでは、ワード
線又は相補ビット線の選択動作に要する時間が冗長切り
換えの有無にかかわらず高速化され、相応してダイナミ
ック型RAMのアクセスタイムが高速化されるとともに
、冗長切り換えに要する回路素子数が削減され、ダイナ
ミック型RAMのチップ面積が縮小されるものとなる。
換え方式への応用 図20には、配線修正装置による配線切断を、アドレス
比較照合による冗長切り換え方式を採る従来のダイナミ
ック型RAMに適用した場合の部分的なブロック図が示
され、図21ならびに図22には、図20のダイナミッ
ク型RAMに含まれる不良アドレスROMの一実施例の
部分的な回路図ならびに断面構造図がそれぞれ示されて
いる。
、冗長ワード線WR0〜WR3に対応して設けられる4
個の不良アドレスROM(ROM0〜ROM3)ならび
にアドレス比較回路XAC0〜XAC3を備え、さらに
冗長ビット線選択信号YR0及びYR1に対応して設け
られる2個の不良アドレスROM(ROM4及びROM
5)ならびにアドレス比較回路YAC0及びYAC1を
備える。これらの不良アドレスROM及びアドレス比較
回路は、以下に示す点を除いて、従来のダイナミック型
RAMの場合と同一に作用し、対応する冗長ワード線又
は冗長相補ビット線を選択的に選択状態とする。
レスROM(ROM0〜ROM5)は、図21の不良ア
ドレスROM(ROM0)に代表して示されるように、
不良アドレスの各ビットに対応して設けられる例えば8
個の単位ヒューズ回路UFC0〜UFC7を備える。ま
た、これらの単位ヒューズ回路は、図22に例示される
ように、最上層のアルミニウム配線層AL1を介して形
成され実質的なヒューズ手段として作用する切断個所C
P52〜CP58をそれぞれ含む。単位ヒューズ回路U
FC0〜UFC7の相補出力信号EX00〜EX07の
非反転及び反転信号は、対応する切断個所CP52〜C
P58が切断されることで、それぞれ選択的にハイレベ
ル又はロウレベルとされる。これにより、これらの単位
ヒューズ回路は、冗長ワード線又は冗長相補ビット線に
割り当てられた不良アドレスを記憶するROM(読み出
し専用メモリ)として作用する。
(ROM0〜ROM5)に設けられる切断個所CP52
〜CP58等は、高精度の配線修正装置により切断され
る。このため、これらの切断個所は、ポリシリコンを用
いて形成される従来のヒューズ手段に比べて著しく小さ
なレイアウトピッチをもって形成することが可能となる
。その結果、相応して不良アドレスROMの所要レイア
ウト面積が縮小され、ダイナミック型RAMのチップ面
積が縮小されるものとなる。
この実施例のダイナミック型RAMでは、メモリアレイ
及びその周辺回路を構成する回路素子の微細化・大容量
化が進み、これらの回路素子の耐圧低下やソフトエラー
が問題視される。したがって、ダイナミック型RAMの
大半の内部回路は、例えば+3.3Vのように比較的小
さな絶対値の内部電源電圧VCLをその動作電源電圧と
し、この内部電源電圧VCLを形成するための降圧回路
VDが設けられる。一方、この実施例のダイナミック型
RAMでは、P型半導体基板に所定の基板バックバイア
ス電圧VBBを与えることでMOSFETの動作特性を
制御して動作の安定化を図る方法が採られ、この基板バ
ックバイアス電圧VBBを形成するための基板電位発生
回路VBBGが設けられる。さらに、この実施例のダイ
ナミック型RAMでは、前述のように、その絶対値が内
部電源電圧VCLより大きな所定の高電圧VCHを指定
されたワード線に選択的に伝達することでワード線の選
択動作を行ういわゆるスタティックワード線選択方式が
採られ、この高電圧VCHを形成するための高電圧発生
回路VCHGが設けられる。以下、降圧回路VD及び基
板電位発生回路VBBGの構成と内部電源電圧VCL及
び基板バックバイアス電圧VBBのトリミング方式につ
いて説明する。
ング方式 図23には、図1のダイナミック型RAMの降圧回路V
Dの一実施例の回路図が示されている。図23において
、降圧回路VDは、特に制限されないが、差動MOSF
ETを基本構成とする3個の演算増幅回路OA1〜OA
3と、同様に差動MOSFETを基本構成とする基準電
位切り換え回路VLSとを備え、外部端子VCCを介し
て供給される外部電源電圧VCCをもとに、所定の内部
電源電圧VCLを形成する。この実施例において、外部
電源電圧VCCは、特に制限されないが、+5.0Vの
ような正の電源電圧とされ、内部電源電圧VCLは、前
述のように、+3.3Vとされる。
する一方の差動MOSFETQ70のゲートには、特に
制限されないが、図示されない定電圧発生回路から定電
圧VRNが供給され、そのドレインは、Pチャンネル型
の出力MOSFETQ3のゲートに結合される。この出
力MOSFETQ3のソースは、外部電源電圧VCCに
結合され、そのドレインは、そのゲートに内部制御信号
TVLKを受けるPチャンネルMOSFETQ4を介し
て基準電位出力ノードVLに結合され、さらに9個の直
列抵抗R8〜R16を介して回路の接地電位に結合され
る。これらの直列抵抗の隣接する二つの抵抗の共通結合
されたノードは、NチャンネルMOSFETQ72〜Q
79を介して他方の差動MOSFETQ71のゲートに
結合される。MOSFETQ72〜Q79のゲートは、
特に制限されないが、対応する試験パッドTP1〜TP
8にそれぞれ結合される。また、対応する抵抗R16〜
R23を介して外部電源電圧VCCに結合され、対応す
る抵抗R24〜R31を介して回路の接地電位に結合さ
れる。抵抗R16〜R23と外部電源電圧VCCとの間
の配線は、最上層のアルミニウム配線層AL1を介して
形成され、それぞれ切断個所CP71〜CP78とされ
る。同様に、抵抗R24〜R31と回路の接地電位との
間の配線は、最上層のアルミニウム配線層AL1を介し
て形成され、それぞれ切断個所CP79〜CP86とさ
れる。
切断されず、ダイナミック型RAMが初期状態にあると
き、MOSFETQ72〜Q79は、対応する試験パッ
ドTP1〜TP8に外部電源電圧VCCのようなハイレ
ベルの試験制御信号が供給されることによって択一的に
オン状態とされる。このとき、基準電位VLは、オン状
態とされるMOSFETQ72〜Q79の基準電位出力
ノードVL側にある直列抵抗の合成抵抗RHと回路の接
地電位側にある直列抵抗の合成抵抗RLとによって分圧
された後、帰還電圧VRFとして差動MOSFETQ7
1のゲートに供給される。帰還電圧VRFが定電圧VR
Nより低いとき、差動MOSFETQ70のドレイン電
圧すなわち出力MOSFETQ3のゲート電圧は低くさ
れる。したがって、出力MOSFETQ3のコンダクタ
ンスが大きくされ、基準電位VLすなわち帰還電圧VR
Fが高くされる。一方、帰還電圧VRFが定電圧VRN
より高いとき、差動MOSFETQ70のドレイン電圧
すなわち出力MOSFETQ3のゲート電圧は高くされ
る。したがって、出力MOSFETQ3のコンダクタン
スが小さくされ、基準電位VLすなわち帰還電圧VRF
が低くされる。つまり、演算増幅回路OA1は、帰還電
圧VRF及び定電圧VRNの電位を一致させるべく作用
し、結果的に、基準電位VLを、 VL=VRN×(1+RH/RL) なる電位とすべく作用するものとなる。
成する一方の差動MOSFETQ82のゲートに供給さ
れるとともに、演算増幅回路OA3を構成する一方の差
動MOSFETQ84のゲートに供給される。演算増幅
回路OA2は、比較的大きなコンダクタンスを有するP
チャンネル型の出力MOSFETQ6を含み、比較的大
きな電流供給能力を有する。そして、ダイナミック型R
AMが選択状態とされ内部制御信号LCがハイレベルと
されることで選択的に動作状態とされ、上記基準電位V
Lと内部電源電圧VCLとを一致させるべく作用する。 一方、演算増幅回路OA3は、比較的小さなコンダクタ
ンスを有するPチャンネル型の出力MOSFETQ7を
含み、比較的小さな電流供給能力を有する。演算増幅回
路OA3は、定常的に動作状態とされ、同様に基準電位
VLと内部電源電圧VCLとを一致させるべく作用する
。これにより、内部電源電圧VCLは、VCL=VL =VRN×(1+RH/RL) なる電位に設定される。
は、試験パッドTP1〜TP8にハイレベルの試験制御
信号が供給されることによって選択的に切り換えられる
。これらの試験制御信号は、特に制限されないが、ウェ
ハ状態で行われるダイナミック型RAMのプローブ試験
において、試験装置から供給される。試験装置は、この
試験結果に基づいて切断個所CP71〜CP86を切断
するための配線修正データを作成し、インラインで配線
修正装置に送る。そして、配線修正装置は、試験装置か
ら送られた配線修正データに従って、上記切断個所CP
71〜CP86を選択的に組み合わせて切断する。これ
により、基準電位VLが最適レベルとなるべくトリミン
グされる。
イアス電圧のトリミング方式 図24には、図1のダイナミック型RAMの基板電位発
生回路VBBGの一実施例の回路図が示されている。図
24において、基板電位発生回路VBBGは、特に制限
されないが、レベル検出回路LVCと発振回路OSCな
らびにチャージポンプ回路CPとを備え、内部電源電圧
VCLをもとに所定の負電位の基板バックバイアス電圧
VBBを形成する。
路LVCは、特に制限されないが、レベル判定回路とし
て作用するインバータ回路N6の入力端子と基板バック
バイアス電圧供給点VBBとの間に直列形態に設けられ
る3個のNチャンネルMOSFETQ86〜Q88を含
む。このうち、MOSFETQ86のゲートには、特に
制限されないが、内部制御信号VBTBの反転信号が供
給され、MOSFETQ87及びQ88は、そのゲート
及びドレインが共通結合されることでダイオード形態と
される。MOSFETQ87の共通結合されたゲート及
びドレインとMOSFETQ88の共通結合されたゲー
ト及びドレインとの間には、NチャンネルMOSFET
Q89が設けられ、MOSFETQ88の共通結合され
たゲート及びドレインと基板バックバイアス電圧供給点
VBBとの間には、NチャンネルMOSFETQ90が
設けられる。これらのMOSFETQ89及びQ90の
ゲートは、対応する試験パッドTP9及びTP10にそ
れぞれ結合される。また、対応する抵抗R32及びR3
3を介して回路の電源電圧に結合されるとともに、対応
する抵抗R34及びR35を介して基板バックバイアス
電圧供給点VBBに結合される。抵抗R32及びR33
と回路の電源電圧との間の配線は、最上層のアルミニウ
ム配線層AL1により形成され、それぞれ切断個所CP
87及びCP88とされる。同様に、抵抗R34及びR
35と基板バックバイアス電圧供給点VBBとの間の配
線は、最上層のアルミニウム配線層AL1により形成さ
れ、それぞれ切断個所CP89及びCP90とされる。
切断されず、ダイナミック型RAMが初期状態にあると
き、MOSFETQ89及びQ90は、対応する試験パ
ッドTP1〜TP8に内部電源電圧VCLのようなハイ
レベルの試験制御信号が供給されることによって選択的
にオン状態とされる。このとき、MOSFETQ87及
びQ88は、対応するMOSFETQ89又はQ90が
オフ状態とされることで選択的に有効とされ、これによ
ってインバータ回路N6による基板バックバイアス電圧
VBBの判定レベルが選択的に設定される。すなわち、
インバータ回路N6の出力信号は、例えばMOSFET
Q89及びQ90がともにオフ状態とされMOSFET
Q87及びQ88がともに有効とされるとき、基板バッ
クバイアス電圧VBBの絶対値が2×Vthn(ここで
、VthnはNチャンネルMOSFETのしきい値電圧
を示す。以下同様)より小さくされることで選択的にロ
ウレベルとされ、これによってレベル検出回路LVCの
反転出力信号VBSBが選択的にロウレベルとされる。 また、例えばMOSFETQ89又はQ90のいずれか
一方がオフ状態とされMOSFETQ87又はQ88の
いずれか一方が有効とされるとき、基板バックバイアス
電圧VBBの絶対値がVthnより小さくされることで
選択的にロウレベルとされ、これによってレベル検出回
路LVCの反転出力信号VBSBが選択的にロウレベル
とされる。つまり、MOSFETQ89及び90が選択
的にオフ状態又はオン状態とされることで、レベル検出
回路LVCつまりは基板電位発生回路VBBGの基板バ
ックバイアス電圧VBBに対する判定レベルが選択的に
トリミングされるものとなる。
SBは、特に制限されないが、発振回路OSCのナンド
ゲート回路NA4の一方の入力端子に供給される。この
ナンドゲート回路NA4の他方の入力端子には、ダイナ
ミック型RAMが選択状態とされるとき選択的にロウレ
ベルとされる反転内部制御信号R1Bが供給される。発
振回路OSCは、さらにインバータ回路N7と2個のナ
ンドゲート回路NA5及びNA6とがリング状に結合さ
れてなるいわゆるリングオシレータを含む。ナンドゲー
ト回路NA5及びNA6の他方の入力端子には、上記ナ
ンドゲート回路NA4の出力信号が共通に供給される。 これにより、ナンドゲート回路NA5及びNA6を含む
リングオシレータは、ナンドゲート回路NA4の出力信
号がハイレベルとされるとき、言い換えるならば、基板
バックバイアス電圧VBBの絶対値がインバータ回路N
6の判定レベルより小さくなりレベル検出回路LVCの
反転出力信号VBSBがロウレベルとされるとき、ある
いはダイナミック型RAMが選択状態とされ反転内部制
御信号R1Bがロウレベルとされるとき、選択的に動作
状態とされ、所定の周波数のパルス信号OSCVを形成
する。
信号OSCVは、4個のナンドゲート回路及びインバー
タ回路からなる駆動回路を介して、チャージポンプ回路
CPを構成するブースト容量C1の一方の電極に供給さ
れる。このブースト容量C1の他方の電極は、ダイオー
ド形態とされるNチャンネルMOSFETQ91を介し
て回路の接地電位に結合されるとともに、同様にダイオ
ード形態とされるNチャンネルMOSFETQ92を介
して基板バックバイアス電圧供給点VBBに結合される
。パルス信号OSCVがロウレベルとされるとき、ブー
スト容量C1の一方の電極は内部電源電圧VCLのよう
なハイレベルに押し上げられる。このハイレベルは、ブ
ースト容量C1の他方の電極に伝達されるが、MOSF
ETQ91のクランプ作用によってその電位はVthn
に制限される。パルス信号OSCVがハイレベルに変化
されると、ブースト容量C1の一方の電極は回路の接地
電位のようなロウレベルとされる。このロウレベルは、
ブースト容量C1の他方の電極に伝達され、これによっ
てその電位が−(VCL−Vthn)のような負電位と
される。ブースト容量C1の他方の電極の負電位は、M
OSFETQ92を介して基板バックバイアス電圧供給
点VBBに伝達される。その結果、基板バックバイアス
電圧VBBの値は、 VBB=−(VCL−2×Vthn) なる負電位とされる。言うまでもなく、この基板バック
バイアス電圧VBBの設定電位の絶対値は、レベル検出
回路LVCの判定レベルを超える。このため、基板バッ
クバイアス電圧VBBの電位が上記設定電位に達したと
き、ダイナミック型RAMが選択状態にないことを条件
に、発振回路OSC及びチャージポンプ回路CPの動作
が自動的に停止される。
導体基板PSUBに供給され、MOSFETの動作特性
等を制御するために供される。基板バックバイアス電圧
VBBのレベルは、半導体基板を介してリーク電流が流
されることにより徐々に上昇し、やがてその絶対値がレ
ベル検出回路LVCの判定レベルより小さくされる。そ
の結果、レベル検出回路LVCの反転出力信号VBSB
が再度ロウレベルとされ、上記の動作が繰り返される。 前述のように、レベル検出回路LVCすなわち基板電位
発生回路VBBGの基板バックバイアス電圧VBBに対
する判定レベルは、ウェハ状態におけるダイナミック型
RAMのプローブ試験等において、試験パッドTP9又
はTP10にハイレベル又はロウレベルの試験制御信号
が供給されることによって選択的に切り換えられる。そ
して、この試験結果をもとに、切断個所CP87〜CP
90を選択的に切断するための配線修正データが試験装
置によって作成され、これらの配線修正データに基づい
た切断処理が所定の配線修正装置によって実行される。 その結果、レベル検出回路LVCひいては基板電位発生
回路VBBGの判定レベルが固定され、そのトリミング
が終了する。
ミング方法 この実施例のダイナミック型RAMは、上記各種の内部
制御信号を形成するためのタイミング発生回路TGを備
える。タイミング発生回路TGには、特に制限されない
が、起動制御信号としてロウアドレスストローブ信号R
ASB、カラムアドレスストローブ信号CASB、ライ
トイネーブル信号WEB及び出力イネーブル信号OEB
が供給され、XアドレスバッファXABから内部アドレ
ス信号X8が供給される。タイミング発生回路TGは、
上記起動制御信号ならびに内部アドレス信号X8をもと
に、各種の内部制御信号を形成し、ダイナミック型RA
Mの各部に供給する。なお、出力イネーブル信号OEB
は、後述するように、ダイナミック型RAMが×4ビッ
ト構成とされるとき選択的に有効とされる。
AMのタイミング発生回路TGは、特に制限されないが
、センスアンプを駆動するための内部制御信号PAや、
Yアドレスデコーダを駆動するための内部制御信号YD
Gならびにメインアンプを駆動するための内部制御信号
MAW及びMARを形成し、これらの内部制御信号のタ
イミング設定するための複数の遅延回路DLを含む。こ
の実施例において、これらの遅延回路DLの全部又は一
部は、特に制限されないが、図25に例示されるように
、入力信号Sを伝達する3個のインバータ回路N9〜N
11を含む。インバータ回路N10の出力信号は、非反
転遅延信号SDとされ、インバータ回路N11の出力信
号は、反転遅延信号SDBとされる。インバータ回路N
9の出力端子と回路の接地電位との間には、特に制限さ
れないが、NチャンネルMOSFETQ93〜Q96な
らびにキャパシタC2〜C5からなる4組の直列回路が
並列形態に設けられる。MOSFETQ93〜Q96の
ゲートは、対応する試験パッドTP11〜TP14にそ
れぞれ結合される。また、対応する抵抗R36〜R39
を介して回路の電源電圧に結合され、さらに対応する抵
抗R40〜R43を介して回路の接地電位に結合される
。抵抗R36〜R39と回路の電源電圧との間の配線は
、最上層のアルミニウム配線層AL1を介して形成され
、それぞれ切断個所CP91〜CP94とされる。同様
に、抵抗R40〜R43と回路の接地電位との間の配線
は、最上層のアルミニウム配線層AL1を介して形成さ
れ、それぞれ切断個所CP95〜CP98とされる。
状態にないダイナミック型RAMの初期状態において、
MOSFETQ93〜Q96は、対応する試験パッドT
P11〜TP14にハイレベルの試験制御信号が供給さ
れることによって選択的にオン状態とされる。このとき
、インバータ回路N9の出力端子には、オン状態とされ
るMOSFETQ93〜Q96に対応するキャパシタC
2〜C5が選択的に結合され、これによってその出力信
号のレベル変化速度つまりは遅延回路DLの入力信号S
に対する遅延時間が選択的に切り換えられる。その結果
、上記内部制御信号PA及びYDGならびにMAW及び
MAR等の立ち上がりが選択的に切り換えられ、センス
アンプ又はYアドレスデコーダあるいはメインアンプの
駆動タイミングが切り換えられる。これらのタイミング
設定は、特に制限されないが、ウェハ状態におけるダイ
ナミック型RAMのプローブ試験において試行され、こ
の試験結果をもとに作成された配線修正データがインラ
インで配線修正装置に送られる。そして、対応する上記
切断個所CP91〜CP98が選択的に切断され、上記
駆動タイミングのトリミングが終了する。
トリミング方法 この実施例のダイナミック型RAMには、前述のように
、メモリアレイARYL及びARYRに対応して4本の
冗長ワード線WR0〜WR3と8組の冗長相補ビット線
BR0〜BR7が設けられ、これらの冗長ワード線及び
冗長相補ビット線が欠陥ワード線又は欠陥相補ビット線
に選択的に割り当てられることによっていわゆる欠陥救
済が実施される。この実施例のダイナミック型RAMに
は、冗長ワード線又は冗長相補ビット線による欠陥救済
が実施されたことを製品完成後に外部から識別できるシ
グニチュア機能が用意され、そのためのシグニチュア回
路SIGが設けられる。この実施例において、シグニチ
ュア回路SIGによる欠陥救済有無の判定は、特に制限
されないが、データ入出力端子DIO3すなわちデータ
出力端子Doutに所定の高電圧を印加してダイナミッ
ク型RAMのスタンバイ電流に変化があるかどうかを測
定することによって行われる。
ないが、図26に示されるように、データ入出力端子D
IO3すなわちデータ出力端子Doutと回路の接地電
位との間に直列形態に設けられる抵抗R44とNチャン
ネルMOSFETQ97〜Q99ならびにPチャンネル
MOSFETQ8とを含む。このうち、MOSFETQ
97及びQ98は、そのゲート及びドレインが共通結合
されることでダイオード形態とされ、MOSFETQ8
のゲートには、内部電源電圧VCLが供給される。また
、MOSFETQ99のゲートには、各アドレスデコー
ダの冗長切り換え信号の論理和をとることにより形成さ
れる内部制御信号SIGのインバータ回路N12による
反転信号が供給される。この内部制御信号SIGは、前
述のように、いずれかの冗長ワード線又は冗長相補ビッ
ト線によって欠陥救済が行われたとき、選択的にハイレ
ベルとされる。MOSFETQ97の共通結合されたゲ
ート及びドレインとMOSFETQ98の共通結合され
たゲート及びドレインとの間には、NチャンネルMOS
FETQ100が設けられ、MOSFETQ98の共通
結合されたゲート及びドレインとMOSFETQ8のソ
ースとの間には、NチャンネルMOSFETQ101が
設けられる。これらのMOSFETQ100及びQ10
1のゲートは、対応する試験パッドTP15及びTP1
6にそれぞれ結合される。また、対応する抵抗R45及
びR46を介して回路の電源電圧に結合され、さらに対
応する抵抗R47及びR48を介して回路の接地電位に
結合される。抵抗R45及びR46と回路の電源電圧と
の間の配線は、最上層のアルミニウム配線層AL1によ
り形成され、それぞれ切断個所CP99及びCP100
とされる。同様に、抵抗R47及びR48と回路の接地
電位との間の配線は、最上層のアルミニウム配線層AL
1により形成され、それぞれ切断個所CP010及びC
P102とされる。
断されず、ダイナミック型RAMが初期状態にあるとき
、MOSFETQ100及びQ101は、対応する試験
パッドTP15又はTP16に内部電源電圧VCLのよ
うなハイレベルの試験制御信号が供給されることによっ
て選択的にオン状態とされる。このとき、MOSFET
Q97及びQ98は、対応するMOSFETQ100又
はQ101がオフ状態とされることで選択的に有効とさ
れ、これによってデータ入出力端子DIO3から供給さ
れる高電圧の試験制御信号に対するシグニチュア回路S
IGの識別レベルが選択的に設定される。すなわち、例
えばMOSFETQ100及びQ101がともにオフ状
態とされMOSFETQ97及びQ98がともに有効と
されるとき、データ入出力端子DIO3と回路の接地電
位との間には、データ入出力端子DIO3から供給され
る高電圧の試験制御信号のレベルが2×Vthn+Vt
hp(ここで、VthPは、PチャンネルMOSFET
のしきい値電圧を示す)を超え、かつMOSFETQ9
9がオン状態とされるとき、言い換えるならば冗長ワー
ド線又は冗長相補ビット線による欠陥救済が行われず内
部制御信号SIGがロウレベルとされるとき、選択的に
電流が流される。一方、例えばMOSFETQ100又
はQ101のいずれかがオフ状態とされMOSFETQ
97又はQ98のいずれか一方が有効とされるとき、デ
ータ入出力端子DIO3と回路の接地電位との間には、
データ入出力端子DIO3から供給される高電圧の試験
制御信号のレベルがVthn+Vthpを超え、かつM
OSFETQ99がオン状態とされるとき、選択的に電
流が流される。つまり、データ入出力端子DIO3に上
記所定の高電圧の試験制御信号を供給し、ダイナミック
型RAMのスタンバイ電流の変化を測定することによっ
て、パッケージ封入後にダイナミック型RAMの冗長切
り換えの有無を識別することが出来るものとなる。
を介して供給される高電圧の試験制御信号に対するシグ
ニチュア回路SIGの識別レベルは、試験パッドTP1
5及びTP16からハイレベルの試験制御信号が供給さ
れることによって選択的に切り換えられる。このような
切り換えは、特に制限されないが、ウェハ状態における
ダイナミック型RAMのプローブ試験において試行され
、この試験結果をもとに作成された配線修正データがイ
ンラインで配線修正装置に送られる。そして、対応する
上記切断個所CP99〜CP101が選択的に切断され
ることで、シグニチュア回路SIGの識別レベルのトリ
ミングが終了する。
換え方式 この実施例のダイナミック型RAMは、前述のように、
4個のメインアンプ群MAG0〜MAG3を備え、これ
らのメインアンプ群とデータ入力信号線DI0〜DI3
ならびにデータ出力信号線DO0〜DO3を介して結合
されるデータ入出力回路DIOを備える。この実施例に
おいて、ダイナミック型RAMは、特に制限されないが
、所定の配線が所定の組み合わせで切断されることによ
って、そのビット構成が選択的に×1ビット構成又は×
4ビット構成とされる。ダイナミック型RAMが×4ビ
ット構成とされるとき、書き込み及び読み出しデータは
データ入出力端子DIO0〜DIO3を介してバラレル
に入力又は出力される。また、ダイナミック型RAMが
×1ビット構成とされるとき、書き込みデータは、特に
制限されないが、データ入出力端子DIO0すなわちデ
ータ入力端子Dinを介して入力され、読み出しデータ
は、データ入出力端子DIO3すなわちデータ出力端子
Doutを介して出力される。
ないが、データ入出力端子DIO0〜DIO3に対応し
て設けられる4個のデータ入力バッファDIB0〜DI
B3ならびにデータ出力バッファDOB0〜DOB3を
備える。このうち、データ入力バッファDIB0〜DI
B3の入力端子は、対応するデータ入出力端子DIO0
〜DIO3にそれぞれ結合され、その出力端子は、ダイ
ナミック型RAMが×4ビット構成とされることを条件
に、対応するデータ入力信号線DI0〜DI3にそれぞ
れ結合される。特に制限されないが、ダイナミック型R
AMが×1ビット構成とされるとき、データ入力バッフ
ァDIB0の出力端子は実質的にすべてのデータ入力信
号線DI0〜DI3に共通結合され、これらのデータ入
力信号線に対し、メモリモジュール選択信号NA0〜N
A3に従って択一的に書き込み信号を伝達する。一方、
データ出力バッファDOB0〜DOB3の入力端子は、
対応するデータ出力信号線DO0〜DO3にそれぞれ結
合され、その出力端子は、ダイナミック型RAMが×4
ビット構成とされることを条件に、対応する上記データ
入出力端子DIO0〜DIO3にそれぞれ結合される。 ダイナミック型RAMが×1ビット構成とされるとき、
データ出力バッファDOB3の入力端子は実質的にすべ
てのデータ出力信号線DO0〜DO3に共通結合され、
これらのデータ出力信号線を介して出力される読み出し
信号を、メモリモジュール選択信号NA0〜NA3に従
って択一的にデータ入出力端子DIO3に伝達する。メ
モリモジュール選択信号NA0〜NA3は、ダイナミッ
ク型RAMが×1ビット構成とされるとき、上位2ビッ
トのYアドレス信号AY10及びAY11に従って択一
的にハイレベルとされ、ダイナミック型RAMが×4ビ
ット構成とされるとき一斉にハイレベルとされる。
タ入力バッファDIB0〜DIB3は、図27に示され
るように、その一方の入力端子が対応するデータ入出力
端子DIO0〜DIO3に結合されるナンドゲート回路
NA7〜NA10をそれぞれ含む。これらのナンドゲー
ト回路の他方の入力端子には、ダイナミック型RAMが
選択状態とされるとき所定のタイミングで選択的にハイ
レベルとされる内部制御信号R1が共通に供給される。 また、データ入力バッファDIB1〜DIB3を構成す
るナンドゲート回路NA8〜NA10の他方の入力端子
と回路の接地電位との間には、特に制限されないが、N
チャンネルMOSFETQ102〜Q104がそれぞれ
設けられる。これらのMOSFETの共通結合されたゲ
ートは、抵抗R50を介して回路の電源電圧に結合され
るとともに、抵抗R51を介して回路の接地電位に結合
される。抵抗R50と回路の電源電圧との間の配線は、
最上層のアルミニウム配線層AL1によって形成され、
切断個所CP107とされる。同様に、抵抗R51と回
路の接地電位との間の配線は、最上層のアルミニウム配
線層AL1によって形成され、切断個所CP108とさ
れる。また、MOSFETQ102〜Q104のドレイ
ンと内部制御信号線R1との間の配線は、同様に最上層
のアルミニウム配線層AL1によって形成され、それぞ
れ切断個所CP104〜CP106とされる。
ダイナミック型RAMの製品仕様つまりそのビット構成
が決定された段階で、配線修正装置により選択的に切断
される。すなわち、ダイナミック型RAMが×4ビット
構成とされるとき、切断個所CP104〜CP106な
らびにCP108はともに切断されず、切断個所CP1
07のみが切断される。したがって、MOSFETQ1
02〜Q104はすべてオフ状態とされ、内部制御信号
R1がデータ入力バッファDIB0〜DIB3のナンド
ゲート回路NA7〜NA10の他方の入力端子に共通に
伝達される。その結果、データ入力バッファDIB0〜
DIB3はすべて有効となり、データ入出力端子DIO
0〜DIO3を介して入力される4ビットの書き込みデ
ータを対応するデータ入力信号線DI0〜DI3に伝達
する。なお、このとき、タイミング発生回路TGでは、
特に制限されないが、図27に示されるように、抵抗R
49と回路の接地電位との間に設けられた切断個所CP
103が切断され、出力イネーブル信号OEBが有効と
される。
構成とされるとき、切断個所CP107は切断されず、
切断個所CP104〜CP106ならびにCP108が
切断される。このため、MOSFETQ102〜Q10
4がすべてオン状態となり、内部制御信号R1は、デー
タ入力バッファDIB1〜DIB3を構成するナンドゲ
ート回路NA8〜NA10の他方の入力端子に伝達され
ない。その結果、データ入力バッファDIB1〜DIB
3は無効となり、データ入出力端子DIO0からデータ
入力バッファDIB0をを介して入力される1ビットの
書き込みデータが、データ入力信号線DI0〜DI3に
共通に伝達される。なお、このとき、タイミング発生回
路TGでは上記切断個所CP103が切断されず、イン
バータ回路N13の入力端子は抵抗R49を介してロウ
レベルに固定される。その結果、内部制御信号CEはハ
イレベルに固定され、ダイナミック型RAMは出力イネ
ーブル信号OEBを必要としない。
ダイナミック型RAMには、前述のように、複数の切断
個所が設けられ、これらの切断個所が配線修正装置によ
り所定の組み合わせで選択的に切断されることによって
、DC欠陥救済や冗長切り換え又は動作特性のトリミン
グあるいは製品仕様の切り換えが選択的に実現される。 この実施例において、配線修正装置は、特に制限されな
いが、EB直描装置又はFIB装置又はレーザリペア装
置を基本として構成され、試験装置とオンラインで結合
される。
直描装置及びFIB装置ならびにレーザリペア装置の性
能比較図が示されている。このうち、EB直描装置は、
電子銃によって発生され、加速・集束されたEB(Er
ectronBeam)すなわち電子ビームの進行方向
を、電磁偏向又は静電偏向を用いた偏向系により制御す
ることで、例えばチップ上に塗布されたレジストを直接
除去して、所定の配線を切断又は追加する。EB直描装
置は、電子ビームを用いるためにビーム径を極めて小さ
くすることが可能であり、高い分解性能を持つ。制御部
は、中央処理装置CPUを備え、ダイナミック型RAM
の製造工程においてプローブ試験を行う試験装置とオン
ラインで接続できる。
イオン源によって発生されるFIB(Focused
Ion Beam)すなわち高性能集束イオンビー
ムを走査することによって、スパッタ・エッチングによ
る配線の切断やFIB・CVD(Chemical
Vapor Deposition)による配線の追
加を実現する。EB直描装置につぐ高分解性能を持つ。 また、EB直描装置と同様に、中央処理装置CPUから
なる制御部を備え、ダイナミック型RAMの製造工程に
おいて試験装置とオンラインで接続できる。
体レーザ励起固体によって発生されるレーザ光線を偏向
制御することによって、チップ上に形成されたポリシリ
コン等を切断する。反射率の大きな金属配線層や新しい
配線の追加には適さないが、やや精度の低い切断処理を
比較的低コストで実現することができる。EB直描装置
及びFIB装置と同様に、中央処理装置CPUからなる
制御部を備え、ダイナミック型RAMの製造工程におい
て試験装置とオンラインで接続できる。
図29には、この実施例の配線修正装置と試験装置との
間の一実施例の接続図が示されている。なお、この図は
、ダイナミック型RAMが製造される工程の一部を示す
ものであって、配線修正装置DWE及び試験装置TEは
、この製造工程においてオンラインで結合される。
限されないが、ストアドプログラム方式を採り、プロー
バを介して、ウェハWF上に形成された複数のダイナミ
ック型RAMの機能試験をウェハ状態のまま実施する。 そして、この機能試験によってダイナミック型RAMの
性能や動作特性を判定し、またメモリアレイを構成する
ワード線又は相補ビット線の障害を検出する。試験装置
TEは、これらの試験結果をもとにレベル設定やタイミ
ング設定のためのトリミング条件を決定し、冗長ワード
線又は冗長相補ビット線の割り当てを行う。しかる後、
ダイナミック型RAMに用意された複数の切断個所に関
する配線修正データTDを作成し、オンラインで配線修
正装置DWEに伝達する。なお、上記切断個所に関する
配線修正データは、試験装置TEにより得られた試験結
果をもとに、配線修正装置DWE内で作成してもよい。
から供給される配線修正データTDに従って、ウェハW
F上のダイナミック型RAMに設けられた複数の切断個
所を選択的に組み合わせて切断する。配線修正装置DW
Eは、配線修正を施すべきウェハWFが試験装置TEか
ら移動されるまでの間、対応する配線修正データを保持
するための記憶装置を備える。この実施例において、ダ
イナミック型RAMの各切断個所は、その全部が最上層
のアルミニウム配線層AL1により形成され、あるいは
その一部が少なくとも各切断個所において最上層のアル
ミニウム配線層AL1を介して接続される。なお、配線
修正装置DWEは、新しい配線を追加する機能を持つも
のであってもよいし、試験装置TEによって得られる配
線修正データをいわゆるバッチ処理するものであっても
よい。
を基本として構成される場合の一実施例の部分的な処理
工程図が示されている。また、図31には、この実施例
の配線修正装置がFIB装置又はレーザリペア装置を基
本として構成される場合の一実施例の部分的な処理固定
図が示されている。これらの図により、配線修正装置を
用いた配線切断に関する処理工程の概要を説明する。
ック型RAMを形成するための一連のパターン形成工程
を終えたウェハは、特に制限されないが、まずプロセス
ダメージに備えるために、H2 (水素)雰囲気中にお
いて例えば摂氏約400度で焼きなましされる。また、
プローブ試験に備えるため、ボンディングパッド又は試
験パッド部分のみを開孔して1回目のパッシベーション
が行われ、約2000Å(オングストローム)程度の保
護膜が形成される。そして、この状態で試験装置すなわ
ちLSIテスタによるプローブ試験が実施され、この試
験結果に基づいて作成された配線修正データが試験装置
から配線修正装置にオンラインで伝達される。次に、ウ
ェハにはレジスト塗布処理が行われ、例えばノボラック
系樹脂を材料とするレジスト(感光剤)が塗布される。 このレジストは、EB直描装置から発生される電子ビー
ムにより直接感光された後、現像処理を受ける。この時
点において、各ダイナミック型RAMの切断すべき切断
個所は露出され、次のSiLドライエッチング及びAL
ドライエッチングによって、これらの切断個所に相当す
る部分のシラン(SiL)保護膜及び最上層のアルミニ
ウム配線層AL1が切断される。最後に、ウェハ上のレ
ジストが除去され、2回目のパッシベーションが行われ
た後、再度LSIテスタによるプローブ試験が実施され
、ダイナミック型RAMの機能・性能等の確認が行われ
る。
ザリペア装置を基本として構成される場合、図31に示
されるように、試験装置すなわちLSIテスタから転送
された配線修正データに従って、ダイナミック型RAM
の切断すべき切断個所に相当する部分の保護膜及び最上
層のアルミニウム配線層AL1が、FIB装置から発生
されるイオンビームあるいはレーザリペア装置から発生
されるレーザ光線によって直接切断される。その後、2
回目のパッシベーションを行われた後、再度LSIテス
タによるプローブ試験が実施され、ダイナミック型RA
Mの機能・性能等の確認が行われる。
明を欠陥救済機能を有するダイナミック型RAM等の半
導体集積回路装置ならびにその配線修正装置に適用する
ことで、次のような作用効果が得られる。すなわち、(
1)ダイナミック型RAM等が形成されたチップのプロ
ーブ試験を所定の試験装置によりウェハ状態で実施し、
その結果を配線修正データとしてEB直描装置又はFI
B装置あるいはレーザリペア装置を基本構成とする配線
修正装置に伝達して、これらの配線修正データに基づい
てチップ上の対応する配線を直接又は間接的に切断又は
追加することで、ダイナミック型RAM等の内部形態を
効率的に切り換えることができるという効果が得られる
。 (2)上記(1)項において、試験装置及び配線修正装
置をオンラインで結合することで、ダイナミック型RA
M等の製造工程における試験工数をさらに削減できると
いう効果が得られる。 (3)上記(1)項において、切断又は追加の対象とな
る配線の全部又は一部を最上層の金属配線層を介して形
成することで、配線修正装置による配線修正を効率的に
実現できるという効果が得られる。 (4)上記(1)項〜(3)項の配線修正を、冗長素子
又は回路に置き換えられた欠陥素子又は回路を介するリ
ーク電流経路の切断に用いることで、ダイナミック型R
AM等の冗長切り換え後におけるDC不良を救済し、そ
の製品歩留まりを著しく高めることができるという効果
が得られる。 (5)上記(1)項〜(3)項の配線修正を、アドレス
デコーダの論理条件を直接切り換え欠陥素子又は回路を
冗長素子又は回路に置き換えるいわゆるデコーダ冗長切
り換え方式に用いることで、ダイナミック型RAM等の
高速性を損なうことなくまたそのチップ面積を著しく増
大させることなく、効率的な冗長切り換えを実現できる
という効果が得られる。 (6)上記(1)項〜(3)項の配線修正を、不良アド
レスROMに設けられるヒューズ手段の切断に用いるこ
とで、実質的なヒューズ手段のレイアウトピッチを縮小
し、アドレス比較照合による冗長切り換え方式を採るダ
イナミック型RAM等のチップ面積を削減できるという
効果が得られる。 (7)上記(1)項〜(3)項の配線修正を、内部回路
の正常な一部を利用して構成されるダイナミック型RA
M等のパーシャル製品の正常でない他の一部を介して形
成される電流経路の切断に利用することで、パーシャル
製品の低消費電力化を図ることができるという効果が得
られる。 (8)上記(1)項〜(3)項の配線修正を、降圧回路
により形成される内部電源電圧のレベル設定や、基板電
位発生回路により形成される基板バックバイアス電圧の
レベル設定又はタイミング発生回路により形成される内
部制御信号のタイミング設定あるいはシグニチュア回路
の試験制御電圧に対する識別レベル設定等に用いること
で、ダイナミック型RAM等の動作特性を効率的に切り
換え、トリミングできるという効果が得られる。 (9)上記(1)項〜(3)項の配線修正を、ビット構
成等の製品仕様の切り換えに用いることで、ダイナミッ
ク型RAM等の製品仕様を効率的に切り換えることがで
きるという効果が得られる。 (10)上記(1)項〜(9)項により、ダイナミック
型RAM等の高速性を損なうことなく、チップ面積及び
動作電流ならびに試験工数を削減し、その低コスト化及
び低消費電力化を推進できるという効果が得られる。
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1及び図2において、ダイナミック型RAMのブ
ロック構成は種々の実施形態を採りうるし、その記憶容
量つまりはアドレス信号のビット数ならびに起動制御信
号及び内部制御信号等の名称及び組み合わせは、この実
施例による制約を受けない。また、パーシャル製品を構
成する単位は、任意に設定できるし、その組み合わせも
任意である。ダイナミック型RAMは、シェアドセンス
方式を採ることを必要条件としないし、そのビット構成
は、例えば×8又は×16ビット構成とすることもでき
る。図7において、DC欠陥救済を実現するための切断
個所は、必要に応じて追加・削減できるし、各切断個所
は、例えば第2層又はより下層のアルミニウム配線層あ
るいは他種の配線層を介して形成してもよい。各切断個
所におけるデバイス構造ならびに配線の切断又は追加を
実現する具体的な方法は、種々考えられよう。図16に
おいて、パーシャル製品の正常でない部分を切り離すた
めの切断は、実質的に電流経路を形成する最少限の配線
に限定してもよいし、逆に例えば切り離すべきメモリア
レイ又はメモリマットあるいはメモリモジュールの周辺
に形成された最上層のアルミニウム配線層をすべて無条
件に切断する方法を採ってもよい。図17ないし図19
において、冗長ワード線又は冗長相補ビット線を選択状
態とするための論理構成は、これらの実施例による制約
を受けない。また、各メモリアレイに設けられる冗長ワ
ード線又は冗長相補ビット線の数も、任意である。図2
3ないし図26において、各トリミング回路に設けられ
る試験パッドの数つまりはトリミングしうる精度ならび
にレンジは、任意に設定できるし、トリミングの具体的
な方法も種々の実施形態を採りうる。図27において、
ダイナミック型RAMのビット構成を切り換える具体的
な方法は任意であるし、同様な方法によって、例えばダ
イナミック型RAMの入出力レベルや動作モード等を切
り換えることもよい。図28において、配線修正装置は
、EB直描装置及びFIB装置ならびにレーザリペア装
置以外を基本として構成できるし、図30及び図31に
示される処理工程も、本発明の実施方法に制約を与える
ものではない。各回路図に示される各部の具体的な回路
構成やMOSFET等の導電型ならびに各電源電圧の電
圧及び極性等は、種々の実施形態を採りうる。
てなされた発明をその背景となった利用分野であるダイ
ナミック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、例えば、マルチポート
RAMやスタティック型RAM等の各種半導体記憶装置
ならびにゲートアレイ集積回路等の汎用又は専用論理集
積回路等にも適用できる。この発明は、少なくとも冗長
素子又は回路を備える半導体集積回路装置あるいはトリ
ミング等のための配線修正を必要かつ有効な手段とする
半導体集積回路装置に広く適用できる。
ップの機能試験を所定の試験装置によりウェハ状態で実
施し、その結果を配線修正データとしてEB直描装置又
はFIB装置あるいはレーザリペア装置を基本構成とす
る配線修正装置にオンラインで伝達する。そして、これ
らの配線修正データに基づいてチップ上の対応する配線
を直接又は間接的に切断又は追加することで、欠陥素子
又は回路を冗長素子又は回路に置き換え、またこれらの
欠陥素子又は回路を介して形成される電流経路を切断状
態とする。さらに、このような配線の切断又は追加を、
パーシャル製品が構成される場合の欠陥部分の切り離し
や、所定の内部回路の動作特性あるいは製品仕様の切り
換えに応用する。これにより、ダイナミック型RAM等
のアクセスタイムを犠牲にし所要レイアウト面積を増大
させることなく、欠陥素子又は回路を冗長素子又は回路
に切り換えうるとともに、冗長素子又は回路に切り換え
られた欠陥素子又は回路を容易に分離し、これらの欠陥
素子又は回路を介して形成される電流経路を切断するこ
とができる。さらに、パーシャル製品を構成しうるダイ
ナミック型RAM等の正常でない部分を容易に切り離し
、その低消費電力化を推進できるとともに、ヒューズ手
段等を設けることなく、ダイナミック型RAM等の内部
回路の動作特性や製品仕様を切り換えることができる。 これらの結果、欠陥救済機能を備えるダイナミック型R
AM等の高速性を損なうことなくチップ面積及び動作電
流ならびに試験工数を削減し、その低コスト化を推進で
きるとともに、冗長切り換え後におけるDC不良等を救
済し、その製品歩留まりを著しく高めることができる。
一実施例を示すブロック図である。
モジュールの一実施例を示すブロック図である。
イの一実施例を示す部分的な回路図である。
断面構造図である。
平面構造図である。
プの一実施例を示す部分的な回路図である。
ための切断個所の一実施例を示す部分的な回路図である
。
式を比較評価するための評価グラフである。
例を示す部分的な平面構造図である。
面構造図である。
例を示す部分的な平面構造図である。
断面構造図である。
例を示す部分的な平面構造図である。
ンプの他の実施例を示す部分的な回路図である。
ンプのさらに他の実施例を示す部分的な回路図である。
品を構成するための切断個所の一実施例を示す回路図で
ある。
スデコーダのワード線駆動回路の一実施例を示す回路図
である。
スデコーダの単位Xアドレスデコーダの一実施例を示す
回路図である。
コーダの一実施例を示す部分的な回路図である。
換え方式を採る従来のダイナミック型RAMに適用した
場合の一実施例を示す部分的なブロック図である。
良アドレスROMの一実施例を示す部分的な回路図であ
る。
す部分的な断面構造図である。
回路の一実施例を示す部分的な回路図である。
電位発生回路の一実施例を示す部分的な回路図である。
生回路に含まれる遅延回路の一実施例を示す回路図であ
る。
ニチュア回路の一実施例を示す回路図である。
タ入出力回路の一実施例を示す部分的な回路図である。
される配線修正装置の一実施例を示す性能比較図である
。
実施例を示す接続図である。
として構成される場合の一実施例を示す部分的な処理工
程図である。
ザリペア装置を基本として構成される場合の一実施例を
示す部分的な処理工程図である。
〜MG30ならびにMG01〜MG31・・・メモリマ
ット群、MAT0〜MAT7・・・メモリマット、AR
YL,ARYR・・・メモリアレイ、SA・・・センス
アンプ、XDL、XDR・・・Xアドレスデコーダ、C
SD・・・センスアンプ駆動回路、MAG0〜MAG3
・・・メインアンプ群、MA0〜MA3・・・メインア
ンプ、YD0〜YD3・・・Yアドレスデコーダ、XA
B・・・Xアドレスバッファ、RFC・・・リフレッシ
ュアドレスカウンタ、XPD・・・Xプリデコーダ、M
SL・・・メモリマット選択回路、YAB・・・Yアド
レスバッファ、YPD・・・Yプリデコーダ、IOSL
・・・コモンI/O選択回路、MOSL・・・メモリモ
ジュール選択回路、DIO・・・データ入出力回路、S
IG・・・シグニチュア回路、TG・・・タイミング発
生回路、VD・・・降圧回路、VBBG・・・基板電位
発生回路、VCHG・・・高電圧発生回路。 Qa・・・アドレス選択MOSFET、Cs・・・情報
蓄積キャパシタ、Q1〜Q8・・・PチャンネルMOS
FET、Q11〜Q104・・・NチャンネルMOSF
ET、R1〜R51・・・抵抗、C1〜C5・・・キャ
パシタ、N1〜N15・・・インバータ回路、NA1〜
NA10・・・ナンドゲート回路、NO1〜NO4・・
・ノアゲート回路。 W0〜W255,WL・・・ワード線、WR0〜WR3
・・・冗長ワード線、MWR0〜MWR3・・・メイン
ワード線、B0〜B1023,BL・・・相補ビット線
、YS0,YSL・・・ビット線選択信号線、PL・・
・プレート電極、IS・・・絶縁膜、SP・・・情報蓄
積電極、PWELL・・・Pウェル領域、PSUB・・
・P型半導体基板。 RS0〜RS5・・・短絡抵抗、CP0〜CP108・
・・切断個所。 AL1・・・アルミニウム配線層、SHL,SHR・・
・シャント信号線、LOCOS・・・ロコス、CSP・
・・コモンソース線、S,S1〜S2,S13〜S14
・・・ソース、D,D1〜D2,D13〜D14・・・
ドレイン、G1〜G2・・・ゲート。 MP・・・メタルパッド、CE・・・切断領域、NWE
LL・・・Nウェル領域。 PC・・・プリチャージ制御信号線、HVC・・・プリ
チャージレベル供給線、VC1〜VC2・・・単位制御
回路。 WD00〜WD03,WDR0〜WDR3・・・ワード
線駆動回路、UXD0、UXDR・・・単位Xアドレス
デコーダ、UYD0,UYDR0〜UYDR1・・・単
位Yアドレスデコーダ。 ROM0〜ROM5・・・不良アドレスROM、XAC
0〜XAC3,YAC0〜YAC1・・・アドレス比較
回路。 UFC0〜UFC7・・・単位ヒューズ回路、OA1〜
OA3・・・演算増幅回路、VLS・・・基準電位切り
換え回路、TP1〜TP16・・・試験パッド、LVC
・・・レベル検出回路、OSC・・・発振回路、CP・
・・チャージポンプ回路。 DL・・・遅延回路。 DIB0〜DIB3・・・データ入力バッファ、DOB
0〜DOB3・・・データ出力バッファ。 TE・・・試験装置、DWE・・・配線修正装置、TD
・・・配線修正データ、WF・・・ウェハ、LSI・・
・チップ(大規模集積回路装置)。
Claims (43)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成された所定の配線
が切断され及び/又は所定の配線が追加されることでそ
の内部形態が選択的に切り換えられることを特徴とする
半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 上記配線の切断及び追加は、所定の試
験装置から配線修正データを受ける所定の配線修正装置
によって行われるものであることを特徴とする請求項1
の半導体集積回路装置。 - 【請求項3】 上記配線修正情報は、上記試験装置に
よりウェハ状態で行われる上記半導体集積回路装置の試
験結果として得られるものであることを特徴とする請求
項2の半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 上記配線修正装置及び試験装置は、上
記半導体集積回路装置の製造工程においてオンラインで
結合されるものであることを特徴とする請求項2又は請
求項3の半導体集積回路装置。 - 【請求項5】 上記配線修正装置は、EB直描装置を
基本として構成されるものであることを特徴とする請求
項1、請求項2、請求項3又は請求項4の半導体集積回
路装置。 - 【請求項6】 上記配線修正装置は、FIB装置を基
本として構成されるものであることを特徴とする請求項
1、請求項2、請求項3又は請求項4の半導体集積回路
装置。 - 【請求項7】 上記配線修正装置は、レーザリペア装
置を基本として構成されるものであることを特徴とする
請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4の半導体集
積回路装置。 - 【請求項8】 上記配線は、その全部又は一部が最上
層の金属配線層を介して形成されるものであることを特
徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請
求項5、請求項6又は請求項7の半導体集積回路装置。 - 【請求項9】 上記半導体集積回路装置は、冗長素子
及び/又は回路を備えるものであって、上記配線の切断
及び追加は、上記冗長素子又は回路に置き換えられた欠
陥素子又は回路を介して形成される電流経路を切断する
ためのものであることを特徴とする請求項1、請求項2
、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7
又は請求項8の半導体集積回路装置。 - 【請求項10】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであって、上記電流経路の切断は、少な
くとも次の切断個所すなわち、 (1)Xアドレスデコーダの欠陥が生じたワード線に対
応するワード線駆動回路の出力ノードとワード線選択レ
ベル供給線との間(CP1) (2)欠陥が生じたワード線とワード線選択レベル供給
線との間(CP2) (3)欠陥が生じたビット線とセンスアンプの対応する
単位回路との間(CP3及びCP4) (4)欠陥が生じたビット線に対応するセンスアンプの
単位増幅回路のPチャンネルMOSFETとコモンソー
ス線との間(CP5) (5)欠陥が生じたビット線に対応するセンスアンプの
ビット線プリチャージ回路とプリチャージレベル供給線
との間(CP6) に関する配線を選択的に組み合わせて切断することによ
り実現されるものであることを特徴とする請求項9の半
導体集積回路装置。 - 【請求項11】 上記切断個所は、上記配線修正装置
により直接切断されるものであることを特徴とする請求
項10の半導体集積回路装置。 - 【請求項12】 上記切断個所には、対応する他の所
定の配線が切断されることで選択的にオフ状態とされる
スイッチ手段が設けられるものであって、上記切断個所
の切断は、上記配線修正装置により上記他の所定の配線
が切断されることによって間接的に実現されるものであ
ることを特徴とする請求項10の半導体集積回路装置。 - 【請求項13】 上記スイッチ手段は、複数のビット
線又はワード線により共有されるものであることを特徴
とする請求項12の半導体集積回路装置。 - 【請求項14】 上記半導体集積回路装置は、冗長素
子及び/又は回路を備えるものであって、上記配線の切
断及び追加は、欠陥素子又は回路を上記冗長素子又は回
路に選択的に置き換えるためのものであることを特徴と
する請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項
5、請求項6、請求項7又は請求項8の半導体集積回路
装置。 - 【請求項15】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであって、上記冗長素子は、冗長ビット
線及び/又は冗長ワード線であることを特徴とする請求
項14の半導体集積回路装置。 - 【請求項16】 上記ダイナミック型RAMは、通常
、メモリアクセスに際して供給されるアドレスをデコー
ドして対応するビット線又はワード線を選択的に選択状
態とし、上記配線が切断されるとき、上記冗長ビット線
又は冗長ワード線を選択的に選択状態とするXアドレス
デコーダ及び/又はYアドレスデコーダを備えるもので
あることを特徴とする請求項15の半導体集積回路装置
。 - 【請求項17】 上記ダイナミック型RAMは、上記
冗長ビット線又は冗長ワード線に対応して設けられ上記
配線が切断されることで対応する上記冗長ビット線又は
冗長ワード線に割り当てられた不良アドレスを記憶する
不良アドレスROMと、上記不良アドレスとメモリアク
セスに際して供給されるアドレスとを比較照合しこれら
のアドレスが一致したとき対応する上記冗長ビット線又
は冗長ワード線を選択的に選択状態とするアドレス比較
回路とを備えるものであることを特徴とする請求項15
の半導体集積回路装置。 - 【請求項18】 上記冗長ビット線又は冗長ワード線
に置き換えられた欠陥ビット線又はワード線を介して形
成される電流経路は、他の所定の配線が切断されること
によって選択的に切断状態とされるものであることを特
徴とする請求項16又は請求項17の半導体集積回路装
置。 - 【請求項19】 上記半導体集積回路装置は、所定の
内部回路の正常な一部を利用することでパーシャル製品
を構成しうるものであって、上記配線の切断及び追加は
、上記内部回路の正常でない他の一部を介して形成され
る電流経路を切断するためのものであることを特徴とす
る請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5
、請求項6、請求項7又は請求項8の半導体集積回路装
置。 - 【請求項20】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであり、上記内部回路は、上記ダイナミ
ック型RAMに含まれる複数のメモリマットであり、上
記パーシャル製品は、正常な一つ又は複数の上記メモリ
マットにより選択的に構成されるものであって、正常で
ない他の上記メモリマットは、少なくとも次の切断個所
すなわち、 (1)正常でないメモリマットを構成するワード線(C
P59〜CP60ならびにCP69〜CP70)(2)
正常でないメモリマットのコモンI/O線(CP62及
びCP63) (3)正常でないメモリマットに対応するセンスアンプ
のビット線プリチャージ回路及びコモンソース線プリチ
ャージ回路にプリチャージレベルを供給するための供給
線(CP64) (4)正常でないメモリマットに対応するセンスアンプ
の単位増幅回路に駆動電流を供給するためのコモンソー
ス線(CP66及びCP67)あるいは上記コモンソー
ス線を駆動するスイッチMOSFETのゲートに駆動制
御信号を供給するための供給線 が組み合わされて切断されることによって選択的に無効
とされるものであることを特徴とする請求項19の半導
体集積回路装置。 - 【請求項21】 上記配線の切断及び追加は、上記半
導体集積回路装置の所定の内部回路の動作特性を選択的
に切り換えるためのものであることを特徴とする請求項
1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項
6、請求項7又は請求項8の半導体集積回路装置。 - 【請求項22】 上記内部回路は、基板電位発生回路
であって、上記動作特性は、上記基板電位発生回路の基
板バックバイアス電圧に対する判定レベルであることを
特徴とする請求項21の半導体集積回路装置。 - 【請求項23】 上記内部回路は、降圧回路であって
、上記動作特性は、上記降圧回路により形成される内部
電源電圧の出力レベルであることを特徴とする請求項2
1の半導体集積回路装置。 - 【請求項24】 上記内部回路は、遅延回路であって
、上記動作特性は、所定の内部信号に対する上記遅延回
路の遅延時間であることを特徴とする請求項21の半導
体集積回路装置。 - 【請求項25】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであって、上記遅延回路は、センスアン
プの駆動タイミングを設定するためのものであることを
特徴とする請求項24の半導体集積回路装置。 - 【請求項26】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであって、上記遅延回路は、Xアドレス
デコーダ及び/又はYアドレスデコーダの駆動タイミン
グを設定するためのものであることを特徴とする請求項
24の半導体集積回路装置。 - 【請求項27】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであって、上記遅延回路は、メインアン
プの駆動タイミングを設定するためのものであることを
特徴とする請求項24の半導体集積回路装置。 - 【請求項28】 上記内部回路は、シグニチュア回路
であって、上記動作特性は、上記シグニチュア回路の識
別レベルであることを特徴とする請求項21の半導体集
積回路装置。 - 【請求項29】 上記配線の切断及び追加は、上記半
導体集積回路装置の製品仕様を選択的に切り換えるため
のものであることを特徴とする請求項1、請求項2、請
求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7又は
請求項8の半導体集積回路装置。 - 【請求項30】 上記半導体集積回路装置は、ダイナ
ミック型RAMであって、上記製品仕様は、上記ダイナ
ミック型RAMのビット構成であることを特徴とする請
求項29の半導体集積回路装置。 - 【請求項31】 所定の試験装置により得られる配線
修正データをもとに半導体集積回路装置の半導体基板上
に形成された所定の配線を切断し及び/又は所定の配線
を追加することを特徴とする配線修正装置。 - 【請求項32】 上記配線修正データは、上記試験装
置によりウェハ状態で行われる上記半導体集積回路装置
の試験結果として得られるものであることを特徴とする
請求項31の配線修正装置。 - 【請求項33】 上記配線修正装置は、上記半導体集
積回路装置の製造工程において上記試験装置とオンライ
ンで結合されるものであることを特徴とする請求項31
又は請求項32の配線修正装置。 - 【請求項34】 上記配線修正装置は、上記配線修正
データをバッチ処理するものであることを特徴とする請
求項31又は請求項32の配線修正装置。 - 【請求項35】 上記配線修正装置は、EB直描装置
を基本として構成されるものであることを特徴とする請
求項31、請求項32、請求項33又は請求項34の配
線修正装置。 - 【請求項36】 上記配線修正装置は、FIB装置を
基本として構成されるものであることを特徴とする請求
項31、請求項32、請求項33又は請求項34の配線
修正装置。 - 【請求項37】 上記配線修正装置は、レーザリペア
装置を基本として構成されるものであることを特徴とす
る請求項31、請求項32、請求項33又は請求項34
の配線修正装置。 - 【請求項38】 上記配線は、その全部又は一部が最
上層の金属配線層を介して形成されるものであることを
特徴とする請求項31、請求項32、請求項33、請求
項34、請求項35、請求項36又は請求項37の配線
修正装置。 - 【請求項39】 上記半導体集積回路装置は、冗長素
子及び/又は回路を備えるものであって、上記配線の切
断及び追加は、上記冗長素子又は回路に置き換えられた
欠陥素子又は回路を介して形成される電流経路を切断す
るためのものであることを特徴とする請求項31、請求
項32、請求項33、請求項34、請求項35、請求項
36、請求項37又は請求項38の配線修正装置。 - 【請求項40】 上記半導体集積回路装置は、冗長素
子及び/又は回路を備えるものであって、上記配線の切
断及び追加は、欠陥素子又は回路を上記冗長素子又は回
路に選択的に置き換えるためのものであることを特徴と
する請求項31、請求項32、請求項33、請求項34
、請求項35、請求項36、請求項37又は請求項38
の配線修正装置。 - 【請求項41】 上記半導体集積回路装置は、所定の
内部回路の正常な一部を部分的に利用することでパーシ
ャル製品を構成しうるものであって、上記配線の切断及
び追加は、上記内部回路の正常でない他の一部を介して
形成される電流経路を切断するためのものであることを
特徴とする請求項31、請求項32、請求項33、請求
項34、請求項35、請求項36、請求項37又は請求
項38の配線修正装置。 - 【請求項42】 上記配線の切断及び追加は、上記半
導体集積回路装置の所定の内部回路の動作特性を選択的
に切り換えるためのものであることを特徴とする請求項
31、請求項32、請求項33、請求項34、請求項3
5、請求項36、請求項37又は請求項38の配線修正
装置。 - 【請求項43】 上記配線の切断及び追加は、上記半
導体集積回路装置の製品仕様を選択的に切り換えるため
のものであることを特徴とする請求項31、請求項32
、請求項33、請求項34、請求項35、請求項36、
請求項37又は請求項38の配線修正装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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