JPH10320998A - Manufacture of memory circuit and integrated circuit - Google Patents

Manufacture of memory circuit and integrated circuit

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JPH10320998A
JPH10320998A JP30319197A JP30319197A JPH10320998A JP H10320998 A JPH10320998 A JP H10320998A JP 30319197 A JP30319197 A JP 30319197A JP 30319197 A JP30319197 A JP 30319197A JP H10320998 A JPH10320998 A JP H10320998A
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JP
Japan
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cell
data
memory
array
spare
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Application number
JP30319197A
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Japanese (ja)
Inventor
Joseph Mcpartland Richard
ジョセフ マクパートランド リチャード
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Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To replace more troubled cells with a few spare rows in a memory integrated circuit. SOLUTION: A memory circuit 200 comprises a main data memory array 220, an error memory array 240 and a spare memory array 230 which has spare rows for the replacement of troubled memory cells. Address information for the identification of the troubled memory cells is stored in the error memory array 240. The data memory array 220, the spare memory array 230 and the error memory array 240 are accessed simultaneously. The output of the error memory array 240 cuts off the rows of the troubled cells selectively and the spare rows in the spare memory array 230 are used for the connection to a data bus connected to an output data bus 261. The data memory array 220, the error memory array 240 and the spare memory array 230 operate synchronously with each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリデバ
イスの分野に関し、特に、使用可能な組込み型(エンベ
デッド)、および独立型(スタンドアローン)のメモリ
集積回路の製造歩留まりを向上させることに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of semiconductor memory devices and, more particularly, to improving the manufacturing yield of usable embedded and stand-alone memory integrated circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日のデータシステムはますますディジ
タル的になっている。その結果、このようなシステム
は、半導体デバイスのような電子部品が情報を処理する
高い速度を利用することになる。最近のシステムに備え
られる半導体デバイスには高い速度および信頼性が求め
られるが、そのような強く必要とされる特徴は、高い精
度を要求する計算されたプロセスと、高品質の製品を保
証しようとする労力とによるものである。厳格な品質測
定の実施にもかかわらず、相当数の欠陥半導体デバイス
が製造され、発見され、製造プロセス中に廃棄される。
廃棄されるデバイスは多大な資源の無駄であるため、い
くつかのメモリセルに欠陥があっても使用可能なデバイ
スを回収(再利用)するさまざまな努力がなされてい
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Today's data systems are becoming increasingly digital. As a result, such systems utilize the high speed at which electronic components, such as semiconductor devices, process information. While semiconductor devices in modern systems require high speed and reliability, such highly required features are calculated processes that require high accuracy and the goal of ensuring high quality products. Labor. Despite performing rigorous quality measurements, a significant number of defective semiconductor devices are manufactured, discovered, and discarded during the manufacturing process.
Since discarded devices waste a great deal of resources, various efforts have been made to recover (reuse) usable devices even if some memory cells are defective.

【0003】組込みメモリを有する半導体デバイスは特
に欠陥を生じやすい。メモリ回路は、複数の列および行
からなり、それらの交点が数千個の記憶セルを形成し、
各記憶セルはバイナリ(2進)「ビット」データを記憶
する。メモリ回路の工場試験において、一般にいくつか
の故障セルが見つかる。故障セルは、いずれのバイナリ
状態のデータも記憶することができない。従来の実務に
よれば、ただ1個のセルがバイナリ「1」または「0」
を正しく記憶することができない場合でも、その故障セ
ルに対応する列(または行)全体が永久的に無効化さ
れ、別の(「予備」の)列(または行)で置き換えられ
る。あるいは、半導体デバイス全体が拒絶される。
[0003] Semiconductor devices having embedded memories are particularly prone to defects. The memory circuit consists of a plurality of columns and rows, the intersections of which form thousands of storage cells,
Each storage cell stores binary (binary) "bit" data. In a factory test of a memory circuit, some defective cells are generally found. A failed cell cannot store any binary state data. According to conventional practice, only one cell is a binary "1" or "0"
Cannot be stored correctly, the entire column (or row) corresponding to the failed cell is permanently invalidated and replaced with another ("spare") column (or row). Alternatively, the entire semiconductor device is rejected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、いくつかの予
備の列が製造時に半導体デバイス内に製造される。従来
の技術では、各予備列は、ただ1つのメモリ回路列に沿
った故障セルしか置き換えることができない。残念なが
ら、メモリ回路内に予備列を追加すると、回路のサイ
ズ、従って半導体デバイスのサイズが増大する。半導体
デバイスのサイズを最小にすることは周知の通り当分野
の目標であるため、こうしたデバイスの開発や製造に携
わる者は、冗長技術を用いて再利用可能なメモリ回路を
再利用しながら、メモリセルの故障カバレジ(置換可能
な故障セル数)を増大させようとしている。
Generally, several spare rows are manufactured in a semiconductor device during manufacturing. In the prior art, each spare column can only replace a faulty cell along only one memory circuit column. Unfortunately, adding extra columns in a memory circuit increases the size of the circuit, and thus the size of the semiconductor device. As it is well known that minimizing the size of semiconductor devices is a goal in the art, those involved in the development and manufacture of such devices must use memory technology while reusing reusable memory circuits using redundant techniques. An attempt is being made to increase the cell failure coverage (the number of replaceable defective cells).

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】メモリ回路上の故障セル
を置換することによって、上記の課題は解決され、半導
体製造技術における技術的進歩が達成される。具体的に
は、各予備列は、複数のメモリ回路列内の複数の故障セ
ルを置換するために使用される。別の実施例では、予備
行は、複数のメモリ回路行内の複数の故障セルを置換す
るために使用される。従来の技術では、各予備列は、た
だ1つのメモリ回路列上の故障セルしか置き換えること
ができないので、本発明による集積回路メモリでは、よ
り少ない予備列で同じメモリセル故障カバレジが得ら
れ、あるいは、同じ数の予備列でさらに多くの故障メモ
リセルを置換することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned problems are solved and a technical advance in semiconductor manufacturing technology is achieved by replacing a failed cell on a memory circuit. Specifically, each spare column is used to replace a plurality of failed cells in a plurality of memory circuit columns. In another embodiment, the spare row is used to replace a plurality of failed cells in a plurality of memory circuit rows. In the prior art, each spare column can only replace a failed cell on a single memory circuit column, so in an integrated circuit memory according to the present invention the same memory cell failure coverage is obtained with fewer spare columns, or , More defective memory cells can be replaced with the same number of spare columns.

【0006】一実施例では、フラッシュ電子的消去可能
プログラマブル読み出し専用メモリ(EEPROM)の
ようなメモリ回路は、主データメモリアレイ、エラーメ
モリアレイ、および、故障メモリセルを置換するための
少なくとも1つの予備列を有する予備メモリアレイから
なる。すべての故障した主データアレイセルを識別する
アドレス情報はエラーメモリアレイに格納される。予備
列の数が、共通の行アドレスを有する故障セルの最大数
以上である場合、予備列は、任意の主データアレイ列上
の故障セルを置換することができる。予備列の数が、共
通の行アドレスを有する故障セルの最大数より小さい場
合、メモリはこの方法を用いては再利用することができ
ない。
In one embodiment, a memory circuit, such as a flash electronically erasable programmable read only memory (EEPROM), has at least one spare for replacing a main data memory array, an error memory array, and a failed memory cell. It consists of a spare memory array with columns. Address information identifying all failed main data array cells is stored in the error memory array. If the number of spare columns is greater than or equal to the maximum number of failed cells having a common row address, the spare columns can replace failed cells on any main data array column. If the number of spare columns is less than the maximum number of failed cells having a common row address, the memory cannot be reused using this method.

【0007】動作中、データメモリアレイ、予備メモリ
アレイ、およびエラーメモリアレイは同時にアクセスさ
れる。エラーメモリアレイの出力は、故障セルの列を選
択的に切断し、予備メモリアレイ内の予備列を、出力デ
ータバスにつながるデータパスに接続するために使用さ
れる。データメモリアレイ、エラーメモリアレイおよび
予備メモリアレイは同期して動作するため、主データメ
モリアレイの読み出し時間は、わずかしか増大しない
か、あるいは全く増大しない。こうして、本実施例によ
れば、メモリ回路メーカは、必要な予備列の数を最小限
に保ちながら、効果的に故障セルを置換することが可能
となる。
In operation, the data memory array, the spare memory array, and the error memory array are accessed simultaneously. The output of the error memory array is used to selectively disconnect a column of failed cells and connect a spare column in the spare memory array to a data path leading to an output data bus. Since the data memory array, the error memory array and the spare memory array operate synchronously, the read time of the main data memory array increases only slightly or not at all. Thus, according to the present embodiment, a memory circuit maker can effectively replace a failed cell while keeping the required number of spare columns to a minimum.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1に、集積回路のメモリアレイ
部分の概略図を示す。定義によって、メモリ「アレイ」
は、複数のセルを有し、アレイのサイズはさまざまなも
のが可能であり、いくつかの行および列を有する。各セ
ルのパラメータは、列および行の交点によって規定され
る。図示した実施例では、メモリアレイ100は、列1
01、102、および103、ならびに行104、10
5、および106を有する。列101〜103と行10
4〜106の交点は9個のセルを形成する。具体的に
は、行104と列101、102および103との交点
はそれぞれメモリセル110、120および130を生
成する。行105と列101、102および103との
交点はそれぞれメモリセル140、150および160
を生成する。同様に、行106と列101、102およ
び103との交点はそれぞれメモリセル170、180
および190を生成する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a memory array portion of an integrated circuit. By definition, a memory "array"
Has multiple cells, the size of the array can vary, and has several rows and columns. The parameters of each cell are defined by column and row intersections. In the illustrated embodiment, memory array 100 includes column 1
01, 102, and 103, and rows 104, 10
5, and 106. Columns 101-103 and row 10
Intersections 4 to 106 form 9 cells. Specifically, the intersections of row 104 and columns 101, 102 and 103 create memory cells 110, 120 and 130, respectively. The intersections of row 105 and columns 101, 102 and 103 are at memory cells 140, 150 and 160, respectively.
Generate Similarly, the intersections of row 106 and columns 101, 102 and 103 are at memory cells 170, 180, respectively.
And 190 are generated.

【0009】データメモリアレイ100内のすべてのメ
モリセルは、各セルのバイナリ値を操作するためのトラ
ンジスタを有する。メモリセル110内のトランジスタ
は、制御ゲート111、ドレイン112、ソース11
3、および浮遊ゲート114からなる。トランジスタは
当業者に周知であるため、トランジスタの機能について
はここでは詳細には説明しない。本発明の目的にとって
は、本実施例のデータメモリアレイ100内の他のすべ
てのメモリセル(すなわち、セル110、120、13
0、140、150、160、170、180および1
90)もまた、制御ゲート要素、ドレイン要素、ソース
要素、および浮遊ゲート要素を有するトランジスタを含
むことを述べれば十分である。メモリセルの故障は、通
常、トランジスタ素子の全部、一部、あるいは1つの破
壊の結果である。
All memory cells in data memory array 100 have transistors for manipulating the binary value of each cell. The transistors in the memory cell 110 include a control gate 111, a drain 112, a source 11
3, and the floating gate 114. Since the transistor is well known to those skilled in the art, the function of the transistor will not be described in detail here. For purposes of the present invention, all other memory cells (ie, cells 110, 120, 13) in data memory array 100 of this embodiment
0, 140, 150, 160, 170, 180 and 1
It is sufficient to state that 90) also includes a transistor having a control gate element, a drain element, a source element, and a floating gate element. Failure of a memory cell is usually the result of destruction of all, some, or one of the transistor elements.

【0010】図2に、本発明が実施される集積回路のメ
モリ部分の実施例のブロック図を示す。この例では、メ
モリ回路200は、特定の数のセルを形成する行および
列からなるフラッシュEEPROMである。当業者には
認識されるように、本発明は、他のタイプのメモリ(例
えば、スタティックランダムアクセスメモリあるいはダ
イナミックランダムアクセスメモリ)や、組込み型か独
立型かを問わずさまざまなサイズのメモリ回路にも使用
可能である。
FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of a memory portion of an integrated circuit in which the present invention is implemented. In this example, memory circuit 200 is a flash EEPROM consisting of rows and columns forming a specific number of cells. As will be appreciated by those skilled in the art, the present invention may be applied to other types of memory (eg, static random access memory or dynamic random access memory) and memory circuits of various sizes, whether embedded or standalone. Can also be used.

【0011】メモリ回路200は、メモリアレイ21
0、エラーメモリアレイ240、およびマルチプレクサ
260からなる。メモリアレイ210は、主データアレ
イ220、および予備アレイ230を有する。本実施例
では、主データアレイ220は、512個の列と256
個の行からなり、それにより、131,072個のメモ
リセルを形成している。予備アレイ230は8個の「予
備」列と、256個の行からなり、その結果、予備アレ
イ230で利用可能な2,048個の「置換セル」を形
成している。エラーメモリアレイ240は、56個の列
と、256個の行からなり、主データアレイ20内の故
障セルの位置に関する情報と、故障セルのセンス増幅器
の識別と、故障セルを予備アレイ230からの予備列内
の置換セルで置換するための命令とを格納している。
The memory circuit 200 includes a memory array 21
0, an error memory array 240, and a multiplexer 260. The memory array 210 has a main data array 220 and a spare array 230. In the present embodiment, the main data array 220 has 512 columns and 256 columns.
Rows, whereby 131,072 memory cells are formed. Spare array 230 has eight "spare" columns and 256 rows, thereby forming 2,048 "replacement cells" available in spare array 230. The error memory array 240 is composed of 56 columns and 256 rows, and includes information regarding the location of the failed cell in the main data array 20, identification of the sense amplifier of the failed cell, and replacement of the failed cell from the spare array 230. And instructions for replacement with a replacement cell in the spare column.

【0012】メモリ回路200において、8個の列から
のデータは、内部データバスへ送るための単一のセンス
増幅器への多重化される。主データアレイ220内の5
12個の列に対して、64個のセンス増幅器(すなわ
ち、PSA1,PSA2,PSA3,...,PSA6
4)がある。主データアレイセンス増幅器PSA1〜P
SA64は、それぞれ入力マルチプレクサIM1〜IM
64を介して主データアレイ列と相互接続される。主デ
ータアレイ220で用いられる各センス増幅器は、入力
マルチプレクサを介して、8個の列からデータを受け取
る。与えられたメモリ読み出しサイクル中に、各入力マ
ルチプレクサは、入力リンクを介して、8個の列のうち
の1つを、センス増幅器の入力と相互接続する。本実施
例では、入力リンクIL1〜IL64は、入力マルチプ
レクサIM1〜IM64をセンス増幅器PSA1〜PS
A64と相互接続する。主データアレイセンス増幅器P
SA1〜PSA64は、出力データリンクOL1〜OL
64を介して、多重化されたデータをデータバス221
に送る。「8個のうちの1個」(「1/8」)の列選択
は、64個のすべての主データアレイセンス増幅器、お
よびマルチプレクサについて常に同一である。外部から
供給される3ビットの列アドレスは、当業者に周知のよ
うに、8個の列のうちのいずれを選択するかを決定す
る。主データアレイ220で用いられる64個のセンス
増幅器のうち、16個のみが、与えられたメモリ読み出
しサイクル中に、16ビットの内部データバス221に
情報を送る。
In memory circuit 200, data from the eight columns is multiplexed into a single sense amplifier for sending to an internal data bus. 5 in the main data array 220
For 12 columns, 64 sense amplifiers (ie, PSA1, PSA2, PSA3,..., PSA6)
4). Main data array sense amplifiers PSA1-P
SA64 is connected to each of the input multiplexers IM1 to IM
It is interconnected via 64 with the main data array columns. Each sense amplifier used in main data array 220 receives data from eight columns via an input multiplexer. During a given memory read cycle, each input multiplexer interconnects one of the eight columns with the input of the sense amplifier via an input link. In this embodiment, the input links IL1 to IL64 connect the input multiplexers IM1 to IM64 to the sense amplifiers PSA1 to PSA.
Interconnect with A64. Main data array sense amplifier P
SA1 to PSA64 are output data links OL1 to OL.
Multiplexed data via the data bus 221
Send to The "one of eight"("1/8") column selection is always the same for all 64 main data array sense amplifiers and multiplexers. The externally supplied 3-bit column address determines which of the eight columns to select, as is well known to those skilled in the art. Of the 64 sense amplifiers used in the main data array 220, only 16 send information to the 16-bit internal data bus 221 during a given memory read cycle.

【0013】書き込みサイクルに対しては、それぞれ8
個の列からなる64個の群に対応して64個の書き込み
回路(PWR1〜PWR64)と、それに対応する1/
8列マルチプレクサがある。当業者に周知のように、書
き込み回路は、選択したメモリセルに書き込みを行うた
めに、所定の列電圧を出力する。主データアレイメモリ
セルは、所望のデータをデータバスに出力することによ
って書き込まれる。具体的には、データはマルチプレク
サ260を介してデータバス221に送られ、16個の
選択された書き込み回路に入力される。当業者に周知の
ように、16個の書き込み回路は、列アドレスのうちの
2ビットによって、64個の書き込み回路(PWR1〜
PWR64)のうちから選択される。書き込み回路は、
16個の列マルチプレクサ内の1/8列選択と、選択さ
れた行とに従って選択される16個のメモリセルに書き
込みを行うために所定の電圧を出力する。書き込むべき
データが「1」である場合、セルには「1」状態が書き
込まれる。書き込むべきデータが「0」である場合、セ
ルに書き込みは行われず、消去すなわち「0」状態に維
持される。
For the write cycle, 8
64 write circuits (PWR1 to PWR64) corresponding to 64 groups of
There is an eight column multiplexer. As is well known to those skilled in the art, a write circuit outputs a predetermined column voltage to write to a selected memory cell. The main data array memory cells are written by outputting desired data to the data bus. Specifically, the data is sent to the data bus 221 via the multiplexer 260 and input to the 16 selected write circuits. As is well known to those skilled in the art, the 16 write circuits are divided into 64 write circuits (PWR1 to PWR1) by two bits of the column address.
PWR64). The writing circuit is
A predetermined voltage is output to perform writing to 16 memory cells selected according to the 1 / column selection in the 16 column multiplexers and the selected row. If the data to be written is "1", the "1" state is written to the cell. If the data to be written is "0", no data is written to the cell and the cell is erased, that is, maintained in the "0" state.

【0014】予備データアレイ230は、主データアレ
イ220の対応する行内の故障セルを置換するための予
備セルの列からなる。図示した実施例では、予備データ
アレイ230は、8個の列と、予備入力マルチプレクサ
SIMIと、予備センス増幅器SSA1と、予備書き込
み回路SWR1とからなる。予備アレイ230は、入力
データリンクSI1を介して単一の予備センス増幅器S
SA1および単一の書き込み回路SWR1へと多重化さ
れる8個の予備列からなる。SSA1の出力およびSW
R1の入力は、データバス231を介してマルチプレク
サ260に接続される。予備データアレイからアクセス
する列の選択は、主データアレイに関して既に説明した
のと同じ外部から供給される3ビットの列アドレスによ
って制御される。「8個のうちの1個」の列選択は、主
データアレイと予備データアレイのいずれに対しても同
じであるため、各予備列は、本実施例における主データ
アレイ内の64個の列内のセルを置換することができ
る。当業者に周知のように、8個の予備列はそれぞれ、
同じ「8個のうちの1個」の列選択を有する64個のデ
ータアレイ列上の故障セルを置換する。しかし、従来技
術とは異なり、本実施例の予備列は、単一の主データア
レイ列に沿った故障セルの置換に制限されず、故障セル
が相異なる行アドレスを有する場合には、64個の列の
うちの任意の列の故障セルを置換することができる。図
示した実施例では、予備データアレイ230内の8個の
予備列によって置換することができる故障セルの最大数
は4,096個(すなわち、256個の行に対して行あ
たり8個のセル)である。従来技術では、同じ8個の予
備列では2,048個の故障セルしか置換することがで
きない。しかし、置換されるセルの空間的位置には、よ
り厳しい制限がある。具体的には、従来は、各予備列
は、単一の主データアレイ列に沿った故障セルのみを置
換する。従って、すべての置換可能な故障セルは、8個
の主データアレイ列に制限される。故障セルが主データ
アレイ220にわたってランダムに分散している場合、
従来技術では、8個の故障セル、すなわち、予備列あた
り1個しか置換することができないことになる。
Spare data array 230 comprises a column of spare cells for replacing failed cells in a corresponding row of main data array 220. In the illustrated embodiment, the spare data array 230 comprises eight columns, a spare input multiplexer SIMI, a spare sense amplifier SSA1, and a spare write circuit SWR1. Spare array 230 includes a single spare sense amplifier S via input data link SI1.
It consists of SA1 and eight spare columns multiplexed into a single write circuit SWR1. SSA1 output and SW
The input of R1 is connected to the multiplexer 260 via the data bus 231. The selection of columns to access from the spare data array is controlled by the same externally supplied 3-bit column address as described above for the main data array. The column selection of “one out of eight” is the same for both the main data array and the spare data array, so that each spare column corresponds to 64 columns in the main data array in this embodiment. Can be replaced. As is well known to those skilled in the art, each of the eight spare columns
Replace faulty cells on 64 data array columns with the same "1 out of 8" column selection. However, unlike the prior art, the spare columns of this embodiment are not limited to replacement of failed cells along a single main data array column, and 64 spare columns if the failed cells have different row addresses. Can be replaced with a faulty cell in any of the columns. In the illustrated embodiment, the maximum number of failed cells that can be replaced by eight spare columns in spare data array 230 is 4,096 (ie, eight cells per row for 256 rows). It is. In the prior art, the same eight spare columns can only replace 2,048 failed cells. However, there are more severe restrictions on the spatial location of the replaced cells. Specifically, conventionally, each spare column replaces only the failed cells along a single main data array column. Thus, all replaceable failed cells are limited to eight main data array columns. If the failed cells are randomly distributed across the main data array 220,
In the prior art, only eight failed cells, ie, one per spare column, can be replaced.

【0015】本実施例では、各故障セルが別々の行アド
レスを有し、各行に沿ったそれぞれ64個のセルからな
る8個の群に対してその群あたり1個だけの故障セルが
ある場合には、置換セルの空間的分布により、各予備列
は、最大で256個の故障セルを置換することが可能と
なる。64個のセルからなる群は、与えられたメモリサ
イクル中に同じ「8個のうちの1個」の列選択を有する
行に沿ったセルからなる。別の実施例では、置換セル
は、故障セルの行あるいは列のアドレスにかかわらず、
主アレイ内で、与えられたメモリサイクルに対して置換
を行う。各故障セルのアドレスおよび故障セルの総数
は、チップ製造後のアレイの工場試験時に、または、使
用前(あるいは使用中)のユーザの試験によって、決定
(マッピング)される。具体的には、試験は、「起動」
中に、あるいは、ユーザによる初期化時に実行すること
ができる。故障セルの数およびその空間分布によりチッ
プが再利用不能となった場合、そのチップは廃棄され
る。
In this embodiment, each fault cell has a separate row address, and for each of eight groups of 64 cells along each row, there is only one fault cell per group. In each case, the spatial distribution of replacement cells allows each spare column to replace up to 256 failed cells. The group of 64 cells consists of cells along rows that have the same "one out of eight" column selection during a given memory cycle. In another embodiment, the replacement cell is independent of the row or column address of the failed cell.
Perform a replacement for a given memory cycle in the main array. The address of each failed cell and the total number of failed cells are determined (mapped) during factory testing of the array after chip fabrication or by user testing before (or during) use. Specifically, the test is “launched”
It can be performed during or at initialization by the user. If a chip becomes unusable due to the number of failed cells and their spatial distribution, the chip is discarded.

【0016】エラーメモリアレイ240は、56個の列
と、256個の行からなる。従って、エラーメモリアレ
イ240内には、情報を格納するために利用可能な1
4,336個のセルがある。データがデータバスに入力
されマルチプレクサ260を通じて転送されると、エラ
ーメモリアレイ240は、主データメモリアレイ220
内の各故障セルの位置に関する情報が書き込まれる。主
データアレイ220の場合と同様に、8個のエラーメモ
リアレイ列は単一のセンス増幅器および単一の書き込み
回路へと多重化される。読み出しサイクル中に、エラー
メモリセンス増幅器EMSA1,EMSA2,...,E
MSA7は、入力リンクEIL1〜EIL7を通りマル
チプレクサEMM1〜EMM7を介して56個のエラー
メモリアレイ列からデータを受け取る。エラーメモリセ
ンス増幅器の出力は、出力データリンクEO1〜EO7
を介してデータバス241に送られる。エラーメモリの
書き込みの際には、書き込むべきデータはデータバス2
61に出力され、マルチプレクサを通じてエラーバス2
41へ転送され、書き込み回路EWR1〜EWR7に送
られる。主メモリアレイに関して既に説明したように、
「8個のうちの1個」の列マルチプレクサEMM1〜E
MM7を通じて所定の電圧が、選択された列へ伝搬し、
選択されたセルに所定のデータを書き込む。動作中、主
データアレイ220、予備データアレイ230、および
エラーメモリアレイ240は同時にアクセスされる。
The error memory array 240 has 56 columns and 256 rows. Therefore, there is one available in the error memory array 240 for storing information.
There are 4,336 cells. When data is input to the data bus and transferred through multiplexer 260, error memory array 240
The information on the location of each failed cell in is written. As with the main data array 220, the eight error memory array columns are multiplexed into a single sense amplifier and a single write circuit. During a read cycle, error memory sense amplifiers EMSA1, EMSA2,.
MSA7 receives data from the 56 error memory array columns via multiplexers EMM1 through EMM7 via input links EIL1 through EIL7. The outputs of the error memory sense amplifiers are output data links EO1-EO7.
Via the data bus 241. When writing to the error memory, the data to be written is
61 to the error bus 2 through the multiplexer.
41 and sent to the write circuits EWR1 to EWR7. As already described for the main memory array,
"One out of eight" column multiplexers EMM1-EMM
A predetermined voltage propagates to the selected column through MM7,
Write predetermined data to the selected cell. In operation, the main data array 220, the spare data array 230, and the error memory array 240 are accessed simultaneously.

【0017】データメモリアレイ210の読み出しある
いは書き込みの際には、読み出し/書き込み機能の直
前、あるいはそれと同時に、エラーメモリアレイ240
がアクセスされ、読み出される。エラーメモリ240の
出力は、エラーデータバス241を介してマルチプレク
サ260で受け取られ、このマルチプレクサによって、
予備列が必要であるかどうかを判定するために使用され
る。予備列が必要な場合、予備センス増幅器および予備
書き込み回路によって置換される、影響を受ける主デー
タアレイセンス増幅器および書き込み回路のアドレスが
出力される。エラーメモリアレイ240に記憶されるデ
ータは、主データアレイ内の各故障セルの行および列の
アドレス、ならびに、置換セルを使用すべきかどうかを
示す情報を含む。256個の行のうちの同じ行が主デー
タアレイ、予備データアレイおよびエラーメモリアレイ
において活性化される。エラーメモリアレイにおける
「8個のうちの1個」の列選択は、主データアレイ内の
各行に沿ったそれぞれ64個のセルからなる8個の群の
それぞれに対して主データアレイおよび予備データアレ
イで行われるものと同じである。従って、故障セル置換
中には、予備データアレイ内では1個の置換セルが活性
化され、エラーメモリアレイ内では7個の情報セルが活
性化される。7個の情報セルのうちの1つは、主データ
アレイの対応する64個のセルからなる群内に故障セル
があるかどうかを示すエラーフラグである。他の6個の
情報セルは、64個のセルからなる群のどの列が(もし
あれば)故障セルを含むかを決定するエラーアドレスセ
ルである。エラーフラグが、64個のセルからなる主デ
ータアレイの群内に故障セルがあることを示している場
合、マルチプレクサ260は、エラーアドレスセルによ
って指示される列にアクセスすることによって、対応す
る予備列、センス増幅器SSA1、および予備書き込み
回路SWR1をデータバス261と結合する。この場
合、主データアレイデータバス221は、マルチプレク
サ260によって、データバス261から切断される。
他のすべての時点では、主データアレイセンス増幅器は
データバス261と相互接続される。
When reading or writing the data memory array 210, immediately before or simultaneously with the read / write function, the error memory array 240
Are accessed and read. The output of the error memory 240 is received by the multiplexer 260 via the error data bus 241 and the multiplexer 260
Used to determine if a spare column is needed. If a spare column is needed, the address of the affected main data array sense amplifier and write circuit, which is replaced by the spare sense amplifier and spare write circuit, is output. The data stored in error memory array 240 includes the row and column addresses of each failed cell in the main data array, and information indicating whether a replacement cell should be used. The same row of the 256 rows is activated in the main data array, the spare data array and the error memory array. The "one out of eight" column selection in the error memory array is performed for each of the eight groups of 64 cells along each row in the main data array. Same as what is done in Therefore, during the replacement of the failed cell, one replacement cell is activated in the spare data array, and seven information cells are activated in the error memory array. One of the seven information cells is an error flag that indicates whether there is a failed cell in the corresponding group of 64 cells of the main data array. The other six information cells are error address cells that determine which column of the group of 64 cells contains the failed cell, if any. If the error flag indicates that there is a failed cell in the group of the main data array of 64 cells, multiplexer 260 accesses the column indicated by the error address cell to cause the corresponding spare column to be accessed. , Sense amplifier SSA1, and spare write circuit SWR1 are coupled to data bus 261. In this case, the main data array data bus 221 is disconnected from the data bus 261 by the multiplexer 260.
At all other times, the main data array sense amplifier is interconnected with data bus 261.

【0018】データメモリアレイ210の読み出しの際
には、マルチプレクサ260は、主データメモリアレイ
220、予備アレイ230、およびエラーメモリアレイ
240から、それぞれデータバス221、231および
241を介して、情報を受け取る。データは処理され、
出力データバス261を介して外部システムに送られ
る。データメモリアレイ210の書き込みの際には、マ
ルチプレクサ260は、書き込むべきデータを、データ
バス261から、主データメモリアレイ220、あるい
は予備メモリアレイ230へ、それぞれデータバス22
1または231を介して転送する。本実施例によれば、
マルチプレクサ260は、エラーメモリアレイ230か
ら受け取る制御情報を用いて、外部データバス261を
主データアレイデータバス221から選択的に切断す
る。主データアレイデータバス221から切断された場
合、外部データバス261は予備データバス231と相
互接続され、予備列との間でやりとりされるデータが転
送されるようにする。このようにして、通常は主データ
アレイの故障セルに格納されるビットが、予備データア
レイの置換セルに格納され、他のデータと多重化され
る。こうして、メモリ回路200に格納されるデータの
完全性が保証される。
When reading the data memory array 210, the multiplexer 260 receives information from the main data memory array 220, the spare array 230, and the error memory array 240 via the data buses 221, 231 and 241 respectively. . The data is processed,
The data is sent to the external system via the output data bus 261. When writing to the data memory array 210, the multiplexer 260 transfers data to be written from the data bus 261 to the main data memory array 220 or the spare memory array 230, respectively.
1 or 231. According to the present embodiment,
Multiplexer 260 selectively disconnects external data bus 261 from main data array data bus 221 using control information received from error memory array 230. When disconnected from the main data array data bus 221, the external data bus 261 is interconnected with the spare data bus 231 so that data exchanged with the spare column is transferred. In this way, the bits normally stored in the failed cell of the main data array are stored in the replacement cell of the spare data array and multiplexed with other data. Thus, the integrity of the data stored in the memory circuit 200 is guaranteed.

【0019】[0019]

【発明の効果】本実施例では、上記で説明した予備置換
方法によれば、各故障メモリセルが相異なる行アドレス
を有する場合には、故障メモリセルの列アドレスにかか
わらず、単一の予備列が複数の故障メモリセルを置換す
ることが可能となる。換言すれば、第1列内の1個の故
障セルが1個の行アドレスに対して置換され、もう1つ
の故障セルが、それが同じ列内にあっても別の列内にあ
っても、別の行アドレスに対して置換されることが可能
である。また、本発明の実施例によって期待される結果
を達成するために、予備列の代わりに予備行を用いるこ
と、あるいは、予備の行および列の任意の組合せを用い
ることが可能である。別の実施例では、主データアレイ
内の任意の位置にある故障セルを置換セルで置き換える
ことが可能である。これは、データメモリアレイ列内で
1個だけ故障セルが存在する場合でも、存在するデータ
アレイメモリ列を予備列全体で置換することが要求され
る従来技術とは全く対照的である。この場合、従来技術
では、予備列内の各セルは、主データメモリアレイ内の
列全体と置換されるために、すべて動作することが要求
される。本発明によれば、予備列内のすべてのセルが動
作する必要はない(もちろん、予備列内のすべてのセル
が主データアレイ内のセルと置換するために使用されて
いるのでなければ)。こうして、必要な予備列の数は減
少する。換言すれば、与えられた予備セルの列数に対し
て、置換可能な故障セルの数は増大する。
According to the present embodiment, according to the spare replacement method described above, when each failed memory cell has a different row address, a single spare memory cell can be used regardless of the column address of the failed memory cell. A column can replace a plurality of failed memory cells. In other words, one faulty cell in the first column is replaced for one row address, and another faulty cell, whether it is in the same column or another column, , Can be replaced for another row address. It is also possible to use spare rows instead of spare columns or to use any combination of spare rows and columns to achieve the results expected by embodiments of the present invention. In another embodiment, a failed cell at any location in the main data array can be replaced by a replacement cell. This is in stark contrast to the prior art where even if there is only one failed cell in the data memory array column, it is necessary to replace the existing data array memory column with the entire spare column. In this case, in the prior art, all the cells in the spare column are required to operate in order to be replaced with the entire column in the main data memory array. According to the present invention, not all cells in the spare column need to operate (unless, of course, all cells in the spare column are used to replace cells in the main data array). Thus, the number of spare rows required is reduced. In other words, for a given number of spare cell columns, the number of replaceable faulty cells increases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】複数のメモリセルからなるメモリアレイの一部
の概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a part of a memory array including a plurality of memory cells.

【図2】本発明が実施されるメモリ回路の実施例のシス
テム概略図である。
FIG. 2 is a system schematic diagram of an embodiment of a memory circuit in which the present invention is implemented.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 メモリアレイ 101 列 102 列 103 列 104 行 105 行 106 行 110 メモリセル 111 制御ゲート 112 ドレイン 113 ソース 114 浮遊ゲート 120 メモリセル 130 メモリセル 140 メモリセル 150 メモリセル 160 メモリセル 170 メモリセル 180 メモリセル 190 メモリセル 200 メモリ回路 210 メモリアレイ 220 主データアレイ 221 データバス 230 予備アレイ 231 データバス 240 エラーメモリアレイ 241 データバス 260 マルチプレクサ 261 データバス REFERENCE SIGNS LIST 100 memory array 101 column 102 column 103 column 104 row 105 row 106 row 110 memory cell 111 control gate 112 drain 113 source 114 floating gate 120 memory cell 130 memory cell 140 memory cell 150 memory cell 160 memory cell 170 memory cell 180 memory cell 190 Memory cell 200 Memory circuit 210 Memory array 220 Main data array 221 Data bus 230 Spare array 231 Data bus 240 Error memory array 241 Data bus 260 Multiplexer 261 Data bus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (71) Applicant 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Jersey 07974-0636 U.S.A. S. A.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリ回路の製造方法において、 メモリ回路の主データアレイを試験して故障セルを識別
するステップと、 主データアレイ内の故障セル位置を決定する故障セル位
置決定ステップと、 故障セルを置換すべき置換セルを決定する置換セル決定
ステップと、 故障セルを出力データバスに結合するデータパスを切断
して、置換セルを出力データバスに結合するデータパス
を接続するデータパス接続ステップとからなることを特
徴とする、メモリ回路の製造方法。
1. A method of manufacturing a memory circuit, comprising the steps of: testing a main data array of a memory circuit to identify a failed cell; determining a failed cell position in the main data array; A replacement cell determination step of determining a replacement cell to be replaced, and a data path connection step of disconnecting a data path connecting the failed cell to the output data bus and connecting a data path connecting the replacement cell to the output data bus. A method for manufacturing a memory circuit, comprising:
【請求項2】 前記データパス接続ステップは、読み出
しサイクル中に、故障セルを出力データバスに結合する
データパスを切断するステップを有することを特徴とす
る請求項1の方法。
2. The method of claim 1 wherein said step of connecting a data path comprises the step of disconnecting a data path coupling a failed cell to an output data bus during a read cycle.
【請求項3】 前記データパス接続ステップは、書き込
みサイクル中に、故障セルを出力データバスに結合する
データパスを切断するステップを有することを特徴とす
る請求項1の方法。
3. The method of claim 1 wherein said step of connecting a data path comprises the step of disconnecting a data path coupling a failed cell to an output data bus during a write cycle.
【請求項4】 前記故障セル位置決定ステップは、故障
セルの列アドレスおよび行アドレスを決定するステップ
からなることを特徴とする請求項1の方法。
4. The method of claim 1, wherein said step of determining a failed cell location comprises determining a column address and a row address of the failed cell.
【請求項5】 前記置換セル決定ステップは、予備列内
の置換セルが、主データアレイ内の任意の位置の故障セ
ルと置換可能であることを確認するステップを有するこ
とを特徴とする請求項1の方法。
5. The replacement cell determination step includes a step of confirming that a replacement cell in a spare column can be replaced with a defective cell at an arbitrary position in the main data array. Method 1.
【請求項6】 前記置換セル決定ステップは、各故障セ
ルが別々の行アドレスを有する場合には、予備列内の置
換セルが、主データアレイの列内の複数の故障セルと置
換可能であることを確認するステップを有することを特
徴とする請求項1の方法。
6. The replacement cell determination step is such that, if each failed cell has a different row address, the replacement cell in the spare column can be replaced with a plurality of failed cells in a column of the main data array. 2. The method of claim 1, further comprising the step of verifying that the information is valid.
【請求項7】 メモリ回路を含む集積回路の製造歩留ま
りを向上させる方法において、 メモリ回路のデータメモリアレイに故障セルがあるかど
うかを試験するステップと、 各故障セルの列アドレスを識別するステップと、 各故障セルの行アドレスを識別するステップと、 データメモリアレイ内の各故障セルを置換するのに必要
な置換セルの最小数を規定するステップとからなること
を特徴とする、メモリ回路を含む集積回路の製造歩留ま
りを向上させる方法。
7. A method for improving the manufacturing yield of an integrated circuit including a memory circuit, comprising: testing whether a data memory array of the memory circuit has a defective cell; and identifying a column address of each defective cell. Identifying a row address of each failed cell; and defining a minimum number of replacement cells required to replace each failed cell in the data memory array. A method for improving the manufacturing yield of integrated circuits.
【請求項8】 置換セルを用いてデータメモリアレイ内
の任意の位置の故障セルを置換するステップをさらに有
することを特徴とする請求項4の方法。
8. The method of claim 4, further comprising the step of using a replacement cell to replace a faulty cell at any location in the data memory array.
【請求項9】 行と列の交点によって形成される複数の
メモリセルを有する主データメモリアレイ(220)
と、 前記主データメモリアレイ内の故障セルを置換するため
の複数の置換セルを有する予備データメモリアレイ(2
30)と、 前記主データメモリアレイ内の故障セルの行および列の
位置と、前記予備データメモリアレイ内の対応する置換
セルの行および列の位置の情報を記憶するための複数の
メモリセルを有するエラーメモリアレイ(240)と、 前記エラーメモリアレイ内に記憶された情報に従って、
故障セルから出力データバスへのデータパスを切断する
とともに、前記予備データメモリアレイ内の置換セルか
ら出力データバスへのデータパスを接続する手段(26
0)とからなることを特徴とする集積回路。
9. A main data memory array having a plurality of memory cells formed by intersections of rows and columns.
A spare data memory array (2) having a plurality of replacement cells for replacing a failed cell in the main data memory array.
30) a plurality of memory cells for storing information on the position of the row and column of the failed cell in the main data memory array and the position of the row and column of the corresponding replacement cell in the spare data memory array; An error memory array (240), comprising:
Means for disconnecting the data path from the failed cell to the output data bus and connecting the data path from the replacement cell in the spare data memory array to the output data bus (26)
0). An integrated circuit comprising:
【請求項10】 前記主データメモリアレイはEEPR
OMメモリセルからなることを特徴とする請求項9の集
積回路。
10. The main data memory array is an EEPR
The integrated circuit of claim 9, comprising OM memory cells.
JP30319197A 1996-11-07 1997-11-05 Manufacture of memory circuit and integrated circuit Pending JPH10320998A (en)

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