JPS58105496A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPS58105496A
JPS58105496A JP56204245A JP20424581A JPS58105496A JP S58105496 A JPS58105496 A JP S58105496A JP 56204245 A JP56204245 A JP 56204245A JP 20424581 A JP20424581 A JP 20424581A JP S58105496 A JPS58105496 A JP S58105496A
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output
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Hiroshi Iwahashi
岩橋 弘
Kiyobumi Ochii
落井 清文
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/83Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with reduced power consumption
    • GPHYSICS
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

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】 発明の技術分野 この発明は正規回路が不具合な場合に予備回路に切換え
ることのできる大喪性機能を持った半導体集積回路にお
いて、正規回路が不具合な場合に予備回路に切換える際
の切換制御信号として用いられる信号を発生する半導体
集積回路に関する。
発明の技術的背景 最近、半導体集積回路、特に半導体メモリにおいては、
正規のメモリセル回路と予備のメモリセル回路を予め形
成しておき、製造時に正規のメモリセル回路内に不良ビ
ットがあった場合にはこの不良ビット部分を予備のメモ
リセル回路に置き換えて使用する↓うな大喪性機能を持
ったものが増加している3、こ、れは、正規のメモリセ
ル回路にわずか1ビツトの不良セルがあつ′Cもメモリ
全体としては不具合な九め、このようなメモリは不良品
として捨てられている。
しかしながら、メモリ容量が増大するのに伴ない不良の
メモリセルが発生する確率は高くなってきており、不良
が発生しているメモリを捨て”Cい次のでは製品のコス
トが極めて高価なものとなってしまう。したがって、全
体の歩留り向上のために予備のメモリセル回路を形成し
、正規のメモリセル回路の一部が不良の場合にこれを切
り換えて使う方法が採用されてき九のである。そして切
り換えのための情報は不揮発性記憶素子に書き込まれて
いる0 第1図は上記予備のメモリセル回路ンシ裟形成されてい
る半導体メモリのブロック構成図である0鯖1図におい
て、1はアドレス信号が与えられるアドレスバッファで
あり、こOアドレスバッファ1からの出力は正規のアド
レスデコーダ2および予備のアドレスデコーダ3に並列
的に与えられる。正規のアドレスデコーダ2のデコード
出力は正規のメモリセール回路4に与えられ、このデコ
ード出力に1つて正規のメモリセル回路4内の1つある
いはそれ以上のメモリセルが選択され、この後、この選
択され九メモリセルにデータが記憶されたりデータが読
み出されたりする。ま皮、上記正規のアドレスデコーダ
2は予備のアドレスデコーダ3からの出力に1ってその
デコード動作が制御される。予備のアドレスデコーダ3
のデコード出力は予備のメモリセル回路5に与えられ、
このデコード出力によって予備のメモリセル回路5内の
メモリセルが選択され、この後、この選択されたメモリ
セルにデータが記憶されたりデータが読み出されたりす
る。また、上記予備のアドレスデコーダ3の出力は、正
規のアドレスデコーダ2のデコード動作を制御するため
の信号としても出力される。
さらに上記予備のアドレスデコーダ3のデコード動作は
、正規のメモリセル回路4内に不良のビットがあり、こ
の不良部分を予備のメモリセル回路5内のメモリセルと
交換する際に、メモリセル交換のための情報が予め不揮
発性記憶素子に書き込まれている交換制御信号発生部C
から出力さ゛れる交換制御信号に1って制御される。
すなわち、この1つな構成の半導体メモリにおいて、正
規のメモリセル回路4に不良ビットがなりれば交換制御
信号は出力されず、正規のアドレスデコーダ2のみが動
作して正規のメモリセル回路4内のメモリセルがアクセ
スされる。
一方、正規のメモリ回路4内に不良ビットがあれば、こ
の不良ビットを含む行あるいは列アドレスに相当するデ
コード出力が得られるように予め予備のアドレスデコー
ダ3をプログラムしておくとともに、交換制御信号発生
部Cからルベルまたはθレベルの交換制御信号が得られ
るように前記不揮発性記憶素子をプログラムしておく。
しだがって、いまアドレスバッファ1で正規のメモリセ
ル回路4の不良ビットを含む行t7jは列アドレスに対
応する出力が4@P:、 すると、予備のアドレスデコ
ーダ3によって予備のメモリセル回路5内のメモリセル
が選択される0さらにこのときの予備のアドレスデコー
ダ3のデコード出力に1って正規のアドレスデコーダ3
のデコード動作が停止され、正規おメモリセル回路4は
アクセスされない。この↓うな操作に1って、正規のメ
モリセル回路4内の不良部分が予備のメモリセル回路5
と交換されるものである。
第2図(a) 、 (b)は上記交換制御信号発生部6
の従来の構成を示す回路図である0第2図(a)に示す
回路は、電源VD印加点と出力端子Outとの間に不揮
発性記憶素子の一つであるポリシリコンに1って構成さ
れたフユーズ素子Fk挿入し、出力端子Outとアース
点との間にプログラム用のエンハンスメントモードのM
osrETQml1人し、かつ出力端子Outとアース
点との間にディプレッションモードのMO8FETQD
k挿入し、MO8FETQmのゲートにはプログラム信
号PI与えるようにするとともにMO8FETQDのゲ
−トはアース点に接続するようにしたものである。
ま九、第2図(b)に示す回路は、電源VD印加点と出
力端子Outとの間にプログラム用のエンハンスメント
モードのMol!FΣTQlt挿入し、同様に電源VD
印加点と出力端子Outとの間にディプレッジヨシモー
ドのMO8FETQDを挿入し、かつ出力端子とアース
点との間にフェーズ素子Ft−挿入し、MO8FETQ
菖のゲートにはプログラム信号Pを与える工うにすると
ともにMO8FETQDのゲートは出力端子Outに接
続するLうにしたものである。
第2図(1)の回路において、フユーズ素子Fが溶断さ
れていないとき、出力端子OutのレベルはMO81i
’ETQDとフユーズ素子Fとの抵抗比に1ってルベル
に保たれている。一方、 MO8FETQmのゲートに1し4ルのプログラム信号
P【与えると、このMO8FETQmがオンしてフユー
ズ素子Fに大きな電流が流れ、このときに発生するジュ
ール熱に1ってフユーズ素子Fが溶断される。フユーズ
素子Fが溶断されると、信号Pは再びθレベルとなって M08FETQlがカットオフし、今度はMO8FET
QIlt−介して出力端子Outが0レベルに放電され
る。、そして、上記出力端子ONtの信号、すなわち前
記交換制御信号のレベルが九とえばルベルのときには予
備のアドレスデコーダ3のデコード動作は停止され、た
とえば0レベルのときにデコード動作が行なわれる。
嬉2図(b)の回路では第2図(a)の回路とは反対に
、フェーズ素子Fが溶断されていないとき、・出力端子
OutのレベルはM08FETQDとフェーズ素子Fと
の抵抗比に1って0レベルに保たれている。そしてMO
8FICTQmのゲートにルベルのプログラム信号Pを
与えると同記と同様にフユーズ素子Fが溶断され、その
後、出力端子OutはMOliFETQDt−介してル
ベルに充電される。この場合には、出力端子Out C
1信号、すなわち交換制御信号のレベルがたとえば0レ
ベルのときには予備のアドレスデコーダ3のデコード動
作は停止され、九とえばルベルのときにデコード動作が
行なわれる。
第3図は前記予備のアドレスデコーダ3の−・)のデコ
ード回路の構成の一例を示す回路図である。この回路は
負荷用のディプレッジ冒ンモードのMO8FETQLD
  と、前記アドレスバッファ1から出力される各アド
レス信号AOr AO+A、、A、・・・Anlゲート
入力とする駆動用の、複数のエンハンスメントモードの
MO8FETQDlと、これら複数の各MO8FETQ
Dl  と上記MO8FETQLD  との間に挿入さ
れ為複数のフェーズ素子if  とから構成されている
0この1つなデコード回路では、次とえば前記正規のメ
モリセル回路4のメモリセルのうちアドレス人。−A、
=・・・=A!l=0に対応するものが不良の場合には
、このアドレスに相当するデコード出力が得られる工う
に各フユーズ素子Fl  がプログラム、すなわち−A
o、A、・・・A*fゲート入力とするM08FETQ
oi  に接続されているフユーズ素子Fl  が溶断
される0背景技術の問題点 ところで前記第2図(a) 、 (b)に示す従来の交
換制御信号発生部にあっては、フェーズ素子Fが溶断さ
れていないときはこのフェーズ素子rには常に電流が流
れた状態になっている。一方、このフェーズ素子tは溶
断され晶くするためにそのパターン形状の幅が極めて細
く作られている0このため、上記フェーズ素子Fに定゛
當的に電流を流すことは信頼性上好ましくない0たとえ
ば何らかの原因によって電源VDにノイズが乗ったり、
誤まって電源電圧を高くしてしまり友ような場合には、
フユーズ素子Fに異常電体が流れ、誤まって溶断される
恐れがある0発明の目的 したがって、この発明の目的とするところは、不揮発性
記憶素子を用いて二値の出力【得ることのできる信頼性
の高い半導体集積回路を提供することにある。
発明の概要 この発明の半導体集積回路は、電源と出力端子との間に
フェーズ素子等両端間のインビーダンスが不揮発的に変
化する不揮発性記憶素子を挿入し、上記出力端子とアー
、スとの間にMOSFETからなるスイッチング素子を
挿入し、さらに上記出力端子にこの端子の信号を検出す
る奇数個のインバータを含む回路の入力端を接続し、こ
の回路の出力を上記MO8FETのゲートに与えること
に1つて、上記不揮発性記憶素子の両端間のインピーダ
ンスが低い状態になっているときでも、この不揮発性記
憶素子に常時電流を流す必要なしに二値の出力を得る工
うにして信頼性を高めるようにしたものである〇発明の
実施例 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する011
4図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である0
この回路は、電源VD印加点(一方電位供給趨)と出力
端子Outとの間にポリシリコンに1って構成されたフ
ユーズ素子Fli挿入し、出力端子Outとアース(他
方電位供給端)との間にプログラム用の工yノ・ンスメ
ントモードのMO8FffiTQ”+を挿入し、かつ出
力端子Outとアースとの間にもう1つのエンハンスメ
ントモードのMO8FITQl、l挿入し、上記出力端
子Outにこの端子の信号を検出する九めのインバータ
Isの入力端t*続し、このインバータ■、の出力を上
記MO8FITQm、のゲートに与え、さらに上記MO
8FETQ++、のゲートにプログラム信号Pt−与え
る工うにしたものである。そして出力端子Ostの信号
は、艮とえば前記第1図回路内の予備のアドレスデコー
ダSに与えられる。
このような構成の回路において、フェーズ素子Ftll
断する場合には、MO8FITQl、のゲートにルベル
のプログラム信号Pが与えられる。するとこのMO8F
]CTQm、がオンしてフェーズ素子FK大きな電流が
流れ、このときに発生するジュール熱に↓つてフェーズ
素子Fが溶断される0プログラム後、フユーズ素子Fが
溶断されている状態で電源VDが投入されると、出力端
子OutはVDによって充電されることがないのでイン
バータ!、の出力はルベルになる。したがって、MO1
iF]CTQmlがオンし出力端子Outの信号は0レ
ベルに設定される〇一方、フユーズ素子Fが溶断されて
いないとき、電源VDが投入されると、出力端子011
tはルベルに充電され、インバータl、の出力が0レベ
ルになってMO8FgTQx、はカットオフする。この
場合、出力端子Outの信号はルベルに設定される。ま
たこのとき、 MO8F HT Q ” 1 + Q 11は共にカッ
トオフしているので、従来のようにフェーズ素子FK常
時電流が流れることがないので、誤まって溶断され、る
ことはなく、信頼性を高くすることができる0なお、フ
ユーズ素子Fの抵抗とMO8FΣTl。
のオン抵抗との間の抵抗比は、出力端子Outの信号が
ルベルになる工うに設定されるのが望ましい○ 185図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図で
ある0この回路では出力端子011tの信号を検出する
九めの手段として、直列接続された3個のインバータI
、〜14とインノ(−タ11s■4間とアースとの間に
挿入され、tコンデンサCとからなる回路を用いる1う
にしたものである。
この回路ではインバータ11とコンデンサCに↓る信号
遅延時間を利用して、MO8FI’rQl。
がフユーズ素子Fの状態に対応して確実にオン。
オフ制御される工うにしているO なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、たとえばフユーズ素子FはMOliFWTQ”+ を
用いて溶断する場合について説明したが、これはレーザ
光線岬のエネルギー線を照射することによって溶断する
1うにしても↓い0そしてこの場合にはM OB F 
E T Q x 、は。
不要である0さらにフェーズ素子Fの代りにMNO8,
!’AMO8等の不揮発性記憶素子を用いてもよく、要
するに両端間のインピーダンスが不揮発的に変化するよ
うなものであればフェーズ素子Fの代りに用いることが
できるot7tポリシリコンによって作られ次フェーズ
素子を使用する場合、初期状態では高抵抗状態にして溶
断され次ときと同じ状態にし、その後、レーザアニール
して低抵抗化し溶断されていない状態と同じ状態にする
ふうにしても工い。
さらに第4図においてインバータを1個設ける場合につ
いて説明したが、これは奇数個であれば工い。
発明の詳細 な説明した↓うにこの発明に1れば、不揮発性記憶素子
を用いて二値の出力を得為ことのできる信頼性の高い半
導体集積回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
lX1図は予備のメモリセル回路が形成された半導体メ
モリのブロック構成図、JIK2図−) 、 (b)は
上記半導体メモリの一部回路の従来の構成を示す回路図
、第3図は上記半導体メモリの他の部分の構成を示す回
路図、第4図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図
、第5図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図で
ある(。 1・パアドレスバソファ、2・・・正規のアドレスデコ
ーダ、3・・・予備のアドレスデコーダ、4・・・正規
のメモリセル回路、5・・・予備のメモリセル回路、6
・・・交換制御信号発生部、Qm 、 Qns+ 。 Q”+ 、Q”*・・・エンハンスメントモートノMO
8FETs  QD a QLII  −fイ’jvツ
v”iyモードの¥−08F ET、F 、 FB  
・・・フユーズ素子、l、〜I、・・・インバータ、C
・・・コンデンサ。 出軸人代理人 弁理士  鈴 江 武 彦第1図 第3図 第4図 n 第5図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一方電位供給端と出力端との間に挿入され両端間
    のインピーダンスが不揮発的に変化する不揮発性記憶素
    子と、上記出力端と他方電位供給端との間に挿入される
    スイッチング素子と、上記出力端の信号を検出しこの検
    出信号に1って上記スイッチング素子をスイッチ制御す
    る制御手段とを具備したことを特徴とする半導体集積回
    路。
  2. (2)前記不揮発性記憶素子がポリシリコンに1って構
    成されているフェーズ素子である特許請求の範囲第1項
    に記載の半導体集積回路。
  3. (3)  前記制御手段は奇数個のインバータを含んで
    いる特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路。
  4. (4)前記半導体集積回路は正規メモリ回路お↓び予備
    メモリ回路t−mえた半導体メモリ内に形成され、正規
    メモリ回路内に不良メモリが発生した際に不良メモリを
    予備メモリ回路内のメモリと交換する場合に用いられる
    交換制御信号として前記出力端の信号を用いるLうにし
    た特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路。
JP56204245A 1981-12-17 1981-12-17 半導体集積回路 Granted JPS58105496A (ja)

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JP56204245A JPS58105496A (ja) 1981-12-17 1981-12-17 半導体集積回路
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DE8282111666T DE3279868D1 (en) 1981-12-17 1982-12-16 Semiconductor memory device having a programming circuit
EP82111666A EP0083031B1 (en) 1981-12-17 1982-12-16 Semiconductor memory device having a programming circuit

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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