JPS60195800A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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Publication number
JPS60195800A
JPS60195800A JP59056052A JP5605284A JPS60195800A JP S60195800 A JPS60195800 A JP S60195800A JP 59056052 A JP59056052 A JP 59056052A JP 5605284 A JP5605284 A JP 5605284A JP S60195800 A JPS60195800 A JP S60195800A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuse means
circuit
defective
power supply
circuit device
Prior art date
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Pending
Application number
JP59056052A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Endo
彰 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60195800A publication Critical patent/JPS60195800A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/781Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices combined in a redundant decoder

Landscapes

  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (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】 (技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、欠陥ピント救済のための不良アドレス記憶回路が設
けられたダイナミック型RAM (ランダム・アクセス
・メモリ)に有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
例えば、ダイナミック型RAM (ランダム・アクセス
・メモ1月のような半導体記憶装置において、その製品
歩留りを向上させるために、欠陥ビット救済方式を利用
することが考えられている。
欠陥ビット救済方式を採用するために、半導体記憶装置
には、メモリアレイ内の不良アドレスを記憶する記憶手
段及びアドレス比較回路力1らなるアドレスコンベアと
冗長メモリアレイ (予備メモリアレイ)とが設けられ
る。
上記不良アドレスを記憶する記憶手段として、第1図に
示すような記憶回路が考えられ、乙、この記憶回路は、
欠陥メモリセルのアドレスを記憶するものであり、記憶
手段としてヒユーズ手11Fが用いられる。このヒユー
ズ手段Fを上記アドレスに従ワて溶断させるため、次の
回路が設けられる。
11tiP1からのタイミングf11gφpにより、不
良アドレス信号を受ける論理回路が動作させられる。す
なわち、上記論理回路は、負荷ム(O3FETQIと、
上記アドレス信号aOとを受けるインバータ回路によっ
て構成される。
また、電極P2と回路の接地電位との間には、ヒユーズ
手段FとMO5FETQ3とが直列形態に接続され、上
記MO3FETQ3のゲートに上記インバータ回路を構
成するMO3FETQ2のドレイン出力が印加される。
また、上記ヒユーズ手段Fが溶断されているか否かを識
別して、相補アドレス信号aO,aOを形成するため、
ランチ回路が設けられる。すなわち、そのドレインが上
記ヒユーズ手段Fに接続されたMO3FETQ4と、こ
のMO3FETQ4とゲート ド[・インが交差結線さ
れたMO3FETQ5とによりランチ回路が構成される
なお、回路の電源電圧供給用の電極P3と上記ヒユーズ
溶断用電極P2との間には、並列形態のMO3FETQ
6及び抵抗R2からなる電流訓限手段が設けられている
。すなわち、ヒユーズ手段Fを溶断させるか否かのプロ
グラム時には、プローブによって上記型wAP2に直接
に溶断用の電圧V ccrが供給される。
このような記憶回路におていは、次のような問題のli
しることが本願発明者の研究によって明らかにされた。
すなわち、例えば、ヒユーズ手段Fとしてポリシリコン
層を用いた場合、その製造上のバラ°ンキによって形状
IA′IP:又は構造Jl常が生じることがある。上記
形状異常とは、ヒユーズ手段を構成するポリシリコン層
の途中に欠は部分が生じること等であり、これによって
、その抵抗値がi1常の10倍以上も大きくなってしま
う。また、上記構造異常とは、ポリシリコン層が鱗状に
形成されることによって、それぞれの接続部分に微少な
間隙が形成されてしまう様なことであ)、これによって
上記形状異常が生じた場合と同様にその抵抗値が大きく
なってしまう。
このような形状又は構造異常を有するヒユーズ手段Fに
あっては、上記MO3FETQ3のオン状態により流れ
る溶断電流が小さくなるため、完全な溶断が行われなく
なる。また、形状又は構造異常がないヒユーズ手段Fに
あっても、上記MO8FETQ3等の特性不良等により
不十分な溶断電流しか流れないことにより溶断不良が発
生する場合がある。これにより比較的大きな抵抗値のも
とに両端が接続された状態となる場合がある(不完全溶
断)。
このように、ヒユーズ手段Fの書込み不良があると、欠
陥ビットの切り換えが行われないままとなってしまう、
また、不完全溶断状態では、正常に動作したり、誤動作
したりすることになるので、機能試験でそれを検出する
ことが極めて難しいものとなる。このため、不良品が市
場に流れてしまい、製品に使用され、実際の稼働状態に
おいて重大な不良を引き起こす虞れがある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、高信頼性のヒユーズ手段を用いた記
憶回路を含む半導体集積回路装置を提供することにある
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、一対のヒユーズ手段を用い、書込み動作(溶
断動作))の時には上記一対のヒユーズ手段を並列形態
にしてそれぞれ溶断電流を流し、読み出し動作の時には
上記一対のヒユーズ手段を直列形態としてずことによっ
て、その高信頼化を実現するものである。
〔実施例〕
第2図には、ダイナミック型RAMの欠陥ビットの救済
のために設けられる上記アドレスコンベアにこの発明を
適用した場合の一実施例の回路図が示されている。
不良アドレスを記憶する記憶回路は、次の各回路素子に
より構成される。電源電圧Vccが定常的に供給される
電極P3と回路の接地電位(Ov)点との間には、ヒユ
ーズ手段FlとMO3FETQ3とが直列形態に接続さ
れる。また、不良アドレス信号の書込み時のみに書込み
用電圧(上記電源電圧Vccと同じ電圧) Vccrが
供給される電極P2と回路の接地電位点との間には、ヒ
ユーズ手段F2とMO3FETQ6とが直列形態に接続
される。これらのMO3FETQ3.Q6のゲートには
、負荷MO3FETQIと駆動MO3FE、TQ2とで
構成されたインバータの出力が印加される。上記負荷M
O3FETQIには、上記電極Plから供給される電圧
(プログラム用パルス信号)φpにより動作状態にされ
る。すなわち、不良ア、ドレス信号の書込み時に、上記
電極P1とF2には、それぞれ電源電圧Vccのような
パルス状の電圧供給が行われる。
上記インバータの駆動MO3FETQ2のゲートには、
不良アドレス信号子0が印加される。なお、特に制限さ
れないが、上記負ijrMO3FET’Q1のゲートと
回路の接地電位との間には、高抵抗手段R1が設けらる
ことによって、読み出し動作、言い換えるならば、通常
のダイナミック型RAMの動作状態において、上記電極
P1がフローティング状態になるのを防止するものであ
る。なお、特に制限されないが、上記ヒユーズ手段Fl
F2は、ポリシリコン(多結晶シリコン)層によって形
成される。
この実施例では、不良アドレス信号aOの書込みは、次
のようにして行われる。不良アドレス信号70がハイレ
ベルなら、MO3FETQ2がオン状態となるので、溶
断電流を流すMOS F ETQ3.Q6が共にオフ状
態になるので、ヒユーズ手段Fl、F2は溶断されない
、一方、上記不良アドレス信号10がロウレベルなら、
MO3FETQ2がオフ状態となって、上記プログラム
用パルス信号φpがMO3FETQ3とQ6のゲートに
伝えられるので、これらのMO3FETQ3゜Q6がオ
ン状態となる。これによって、両ヒユーズ手段Fl、F
2には、それぞれ上記MO3FETQ3.Q6により形
成された溶断電流が流れることによって、それぞれ別々
に溶断が行われる。
言い換えならば、上記ヒユーズ手段FlとF2とは、並
列形態にされ、それぞれに溶断電流が流されることによ
って溶断動作が行われる。
上記ヒユーズ手段Fl、F2の溶断の有無を識別して、
相捕的な不良アドレス信号ao、aoを形成するため、
次の各回路素子が設けられる。
この実施例では、上記一対のヒユーズ手段F1とF2と
を直列形態にして、その溶断の識別を行うため、上記ヒ
ユーズ手段F1とMO3FETQ3の接続点と電極P2
との間に伝送ゲー)MO5FETQ7が設けられる。こ
のMO8FETQ7のゲートには、上記不良アドレス信
号の書込み動作1fに、ロウレベルとなって上記MO3
FETQ7をオフ状態にする制御信号φp°が供給され
る。
そして、高抵抗R1を介して上記電極P3に接続される
ことによって、その読み出し時にMO3FETQ1をオ
ン状態にし、上記両ヒエーズ手段F1、F2を電極P3
に対して直列形態にする。これによって上記MO3FE
TQ6とヒユーズ手段F2との接続点が出力点とされる
また、そのゲート、ドレイン間が互いに交差結線される
ことによってMO3FETQ4.Q5は、ラッチ形態に
構成される。上記MO5FETQ4のドレインは、ヒユ
ーズ手段F2と上記MO3FETQ6の接続点(出力点
)に接続される。
上記MO5FETQ5のドレインには、そのハイレベル
出力を電源電圧Vccレベルにまでプルアップさせるた
め、次のダイナミックプルアップ回路が設けられる。
上記MOSFETQ5のドレインと電源電圧端子Vcc
(上記電極P3)との間には、プリチャージMO3FE
TQ8とMO3FETQ9とが並列形態に接続される。
上記MO3FETQ4は、低消費電力化のためにそのコ
ンダクタンス特性が比較的小さく設定される。上記MO
3FETQ9のゲート電圧を上記ヒユーズ手段Fl、F
2の溶断の育無に従った記憶情報、言い換えればMO3
FETQ5のドレイン信号レベルに従ってロウレベル又
は電源電圧Vcc以上の高レベルとするため、MO3F
ETQ9のゲートには、MO3容量0のゲート側電極が
接続される。
また、このMO3容量容量上ム方の電極には、タイミン
グ信号φが印加される。このMO3容量容量上そのしき
い値電圧以上のハイレベルが印加されるとMO3容量が
形成され、上記しきい値電圧以下のロウレベルが印加さ
れるとMO5容量が形成されない可変容量素子と理解さ
れたい。
このMO3容量容量上記MO3FETQ5のドレイン信
号を伝えるため、MO3FETQI Oが設けられる。
このMO3FETQI Oのゲートには、上記電極P3
から供給される電源電圧Vccが定常的に印加される。
特に制限されないが、上記タイミング信号φは、ダイナ
ミック型RAMにおけるロウアドレスストローブ信号1
X1に基づいて形成される内部タイミング信号RAS3
が用いられる。
上記MO3FETQ4.Q5のドレインから得られる記
憶情報ao、aoは、アドレス比較回路を構成するMO
3FETQI 1.Ql 2のゲートに印加される。こ
れらのMO3FBTQI 1.Ql2は、直列形態に接
続され、MO3FETQIl側からアドレス信号70°
が、MO9FETQ12側からアドレス信号aO°がそ
れぞれ相補的に供給され、その共通接続点から比較出力
を得るものである。
上記記憶情報a Q * a Oとアドレス信号丁0°
aOo とが一致した場合、記憶情報によりオン状態に
なっているMO3FETQI 1又はQ12’を通して
アドレス信号丁0°又はaOoのロウレベルの一致信号
が出力される。一方、記憶情報aOraOとアドレス信
号10°+aO’ とが不一致の場合、記憶情報により
オン状態になっているMO3FETQII又はQl2を
通してアドレス信号aO°又はaOoのハイレベルの不
一致信号が出力されることになる。
残りの不良アドレスの記憶回路ACn等も上記同様な回
路によって構成される。なお、上記プログラム用のパル
スφpと電極P2から供給される溶断用の電圧V cc
r及び電源電圧Vccとは、各記憶回路に対してそれぞ
れ共通に用いられる。
上記比較出力は、MO3FETQI 3ないしQl4及
びブリチージMO3FETQI 5とで構成されたノア
ゲート回路に入力され、このノアゲート回路を通してア
ドレス切り換え制御信号arが形成される。すなわち、
すべての記憶情報とアドレス信号とが一致した時、その
ロウレベル出力によりMO3FRTQI 3ないしQl
4がオフ状態となって、ハイレベルのアドレス切り換え
制御信号arが形成される。
〔効 果〕
(1)一対のヒユーズ手段を用い、書込み時には並列形
態としてそれぞれ別個に溶断電流を流し、読み出し時に
は直列形態にすることによって、ヒユーズ手段を用いた
記憶回路の書込み不良又は不完全書込みに対して少なく
とも一方の溶断をもって溶断されたものと識別できるか
ら、高信頼性のヒユーズ手段を用いた記憶回路を構成で
きるという効果が得られる。
(2)上記(1)により、予備メモリアレイを用いる欠
陥ビット救済方式におけるヒユーズ手段を用いた不良ア
ドレス記憶回路に適用した場合には、確実に欠陥ビット
へのアドレス設定を検出できるから、高信頼性の欠陥ビ
ット救済を実現できるという効果が得られる。これによ
って、製品歩留りの向上が図られるという効果4y得ら
れる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
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
能であることはいうまでもない0例えば、ヒユーズ手段
は種々の実施形態を採ることができるものである。また
、ヒユーズ手段の溶断の有無を識別する読み出し回路は
、種々の変形を採ることができるものである。また、書
込み回路において、上記伝送ゲートMO3FETQ7の
ゲートは、電極P1の信号を受けるインバータ回路を設
け、その出力信号を供給するものであってもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本願発明者によってなされた発
明をその背景とった技術分野であるダイナミック型RA
Mにおける欠陥ビンHa済のためのアドレスコンベアに
通用した場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、この発明は、ヒユーズ手段を記憶手段して
利用する半導体集積回路装置に広く利用できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に先立って考えられる不良アドレス
記憶回路の一例を示す回路図、第2図は、この発明を欠
陥ビット救済のためのアドレスコンベアに適用した場合
の一実施例を示す回路図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ・1.第1の電源電圧供給端子に一端が接続され、他端
    と回路の接地電位点との間に選択的に溶断電流を流す第
    1のMOS F ETが設けられた第1のヒユーズ手段
    と、ヒユーズ手段の選択的な溶断動作のときのみ電源電
    圧が供給される第2の電源供給端子に一端が接続され、
    他端と回路の接地電位点の間に上記第1のMOS F 
    ETとゲートが共通接続された第2のMOSFETが設
    けられた@2のヒユーズ手段と、上記第1のヒユーズ手
    段と第1のMOSFETとの接続点と上記第2の電源供
    給端子との間に設けられ、そのゲートにヒユーズ手段の
    選択的な溶断動作の時にオフ状態とする制御信号とプル
    アンプ抵抗とが設けられたMOSFETとを含む記憶回
    路を具備することを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記半導体am回路装置は予備メモリアレイが設け
    られた半導体記憶装置であり、上記ヒユーズ手段は、上
    記予備メモリアレイへの切り換えを行うための欠陥メモ
    リセルの不良アドレスfn号が瞥込まれるものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積
    回路装置。 3、上記ヒユーズ手段は、ポリシリコン層により形成さ
    れるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1又
    はffi2rM項記戦の半導体集積回路装置。
JP59056052A 1984-03-16 1984-03-16 半導体集積回路装置 Pending JPS60195800A (ja)

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JPS60195800A true JPS60195800A (ja) 1985-10-04

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0252325A2 (en) * 1986-06-11 1988-01-13 Fujitsu Limited Semiconductor device having a fuse circuit and a detecting circuit for detecting the states of the fuses in the fuse circuit
KR100363327B1 (ko) * 2000-03-23 2002-11-30 삼성전자 주식회사 퓨즈 회로 및 그것의 프로그램 상태 검출 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0252325A2 (en) * 1986-06-11 1988-01-13 Fujitsu Limited Semiconductor device having a fuse circuit and a detecting circuit for detecting the states of the fuses in the fuse circuit
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