JPS60201599A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS60201599A
JPS60201599A JP59056056A JP5605684A JPS60201599A JP S60201599 A JPS60201599 A JP S60201599A JP 59056056 A JP59056056 A JP 59056056A JP 5605684 A JP5605684 A JP 5605684A JP S60201599 A JPS60201599 A JP S60201599A
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JP
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circuit
fuse means
bits
defective
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Tetsuo Matsumoto
哲郎 松本
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1076Parity data used in redundant arrays of independent storages, e.g. in RAID systems
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    • G06F11/1008Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices

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、欠陥ビッ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・メモリ)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からなるアドレスコンベアと冗
長メモリアレイ (予備メモI771z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る。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段Fが用いられる。このヒユーズ手
段Fを上記アドレスに従って溶断させるため、次の回路
が設けられる。
電極P1からのタイミング信号φp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MO3FETQIと、上記アドレ
ス信号10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MO3FETQ3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、
ラッ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、ドレ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。
このMO3FETQ5のドレインと電源電圧Vccとの
間には、負荷MO3FETQ6が結合されている。
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、抵抗R2からなる電流制限
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
上記電極P2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、次のような問題の生じ
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、その製造上のバラツキによって形状異常
又は構造異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
通常の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り、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のオン状感により流れ
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、形状又は構造がないヒユーズ手¥!ltF
にあっても、上記MO3FETQ3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簗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、記憶情報に対して娯り訂正のための冗長信号
を付加して、ECC(Error Corretlng
Code )回路により誤り訂正された記憶情報を取り
出すことによって、ヒユーズ手段を用いた記憶情報の高
信頼性を実現するものである。
〔実施例1〕 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
通用した場合の一実施例の回路図が示されている。この
実施例では、特に制限されないが、X系又はY系のアド
レス信号が8ビツトにより構成される。
同図では、代表として1つの不良アドレスaOを記憶す
る記憶回路が示されている。この記憶回路は、次の各回
路素子により構成される。溶断用の電圧V ccrを供
給する電極P2と、回路の接地電位との間には、ヒユー
ズ手段FOと溶断用MO3FETQ3とが直列に接続さ
れる。このMO3FETQ3のゲートには、負荷MO3
FETQIと駆動MO3FETQ2とで構成された入力
回路の出力信号が印加される。上記負荷MO3FETQ
1には、電極P1から供給されるプログラム用のパルス
φpの電圧により動作状態にされる。上記論理回路の駆
動MO3FETQ2のゲートには、不良アドレス信号丁
0が印加される。上記電極P2と回路の電源電圧Vcc
を供給する電源供給用電極P3との間には、ヒユーズ手
段FO等の読み出し時における電流制限手段として抵抗
R2が設けられる。
上記ヒユーズ手段Fの溶断の有無を識別して、相補不良
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。そのゲート、ドレイン間が互いに交
差結線されたMO3FETQ4゜Q5は、ラッチ形態に
構成される。上記MO3FETQ4のドレインは、ヒユ
ーズ手段FOに接続される。上記MO3FETQ5のド
レインは、負荷M OS F ET Q 6°に接続さ
れる。このヒユーズ手段FOは、ポリ (多結晶)シリ
コン層により形成される。これによって、上記MO3F
ETQ4、Q5のドレインから相補アドレス信号aQ。
aOが得られる。
残りの不良アドレスの記憶回路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 ccrとは、
各記憶回路に対して共通に用いられる。
この実施例では、上記ヒユーズ手段への不完全な書込み
(溶断)を検出して、その誤り訂正を行うため、冗長ビ
ットP1〜P4が付加される。この冗長ビットP1〜P
4は、上記不良アドレスに従って設定され、上記同様な
ヒユーズ手段を用いた記憶回路PCI〜PC4にそれぞ
れ書込まれる。
上記不良アドレスaO,aO〜a7.a7と冗長ピッ)
pl、pl〜p4.p4とは、それぞれECC回路に供
給される。このECC回路は、公知であるので、その詳
細な説明を省略する。そして、このECC回路によって
誤り訂正されたアドレス信号ao、aO〜a7’、a7
は、アドレス比較回路に供給される。すなわち、上記ア
ドレス信号aO,aOは、MO3FETQ6.Q7のゲ
ートにそれぞれ印加される。これらのMOS F ET
Q6.Q7は、直列形態に接続され、MO3FETQ6
側からアドレス信号aO°が、MO3FETQ7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。
上記記憶情報とアドレス信号とが一致した場合、記憶情
報によりオン状態になっているMO3FETQ6又はQ
7を通してアドレス信号「0°又はaO″のロウレベル
の一致信号が出力される。一方、記憶情報とアドレス信
号とが不一致の場合、記憶情報によりオン状態になって
いるMO3FETQ6又はQ7を通してアドレス信号1
0°又はaO’のハイレベルの不一致信号が出力される
ことになる。他のアドレス信号a7.a7等にも上記同
様なアドレス比較回路が設けられる。
上記各アドレス信号に対する比較出力は、MO3FF、
TQIOないしQll及びプリチャージMO3FETQ
I 2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MO3
FETQI OないしQll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。
〔実施例2〕 第3図には、この発明の他の一実施例のプロッり図が示
されている。この実施例では、通常、ダイナミック型R
AMのような半導体集積回路装置においては、複数組の
不良アドレスが書込まれることに着目して、冗長ビット
の記憶回路の簡素化を図るものである。
すなわち、X系とY系にそれぞれ2組づつの予備メモリ
アレイを設ける場合には、同図に示すように合計4組各
ACOO〜XAC1?、YACOO〜YAC17の不良
アドレスの記憶回路が設けられる。そこで、この実施例
では、上記合計4組からのアドレス信号を1組の記憶情
報としてECC回路に供給するものである。これによっ
て、訂正すべきアドレス信号が24ビツトとなるから、
1ビツトの誤り訂正機能を持たせるための付加すべき冗
長ビットは、P1〜P5の5ビツトとなる。
これによって、上記8ビツトつづの不良アドレスに対し
てそれぞれ冗長ビットを付加する場合〈4ビツト×4)
に比べて、大幅な冗長用の記憶回路の削減を図るもので
ある。
上記のような4組の不良アドレスと冗長ビットとは、1
つのECC回路に供給され、ここで誤り訂正が行われる
。そして、各組の誤り訂正されたアドレス信号は、上記
同様なアドレス比較回路及びNORゲート回路XO,X
i及びYO,Ylにそれぞれ供給され、それぞれの回路
から予備メモリアレイへの切り換え信号が形成される。
なお、X系のアドレス比較回路XO,XIには、アドレ
スバッファADHから共通にアドレス信号axo’ 〜
ax7°が供給され、Y系のアドレス比較回路YO,Y
lには、アドレスバッファADBから共通にアドレス信
号ayQ°〜、 、 71が供給される。
〔効 果〕
(1) E CC回路を設け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
掌る誤り訂正を行うことができるため、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。この場合
、ヒユーズ手段の不完全溶断状態のように記憶回路が正
常に動作したり、誤動作したりするような場合にもEC
C回路が動作してこれを訂正できるから、極めて高信頼
性の欠陥ビットの救済を実現できる。
(3)複数組の不良アドレスを1つのECC回路に供給
することによって、その誤り訂正のための冗長ビットの
数を大幅に削減できる。これによって、必要なヒユーズ
手段の数とその書込み/読み出し回路が簡素化できると
いう効果が得られる。
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。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
、ヒユーズ手段を選択的に溶断させる書込み回路と、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。
〔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における欠陥ビット救済のためのアドレスコンベアに
適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、 第3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他の一実施例第 1 図 第 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のヒユーズ手段を用いて複数ビットの情報を記
    憶させる記憶回路と、上記複数ビットの情報に対して付
    加され、上記同様なヒユーズ手段によって冗長ビットを
    記憶させる記憶回路と、上記情報ビットと冗長ビットと
    を受けて誤り訂正された情報ビットを形成するECC回
    路とを含むことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、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項
    記載の半導体集積回路装置。 3、上記半導体集積回路装置は、ダイナミック型RAM
    を構成し、上記情報ビット用のヒユーズ手段には欠陥メ
    モリセルのアドレス信号が書込まれるものであることを
    特徴する特許請求の範囲第1又は第2項記載の半導体集
    積回路装置。 4、上記ECC回路には、複数組の欠陥メモリセルに対
    して割当られた全アドレス信号とそれに対応して付加さ
    れた冗長信号とが供給されるものであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の半導体集積回路装置。
JP59056056A 1984-03-26 1984-03-26 半導体集積回路装置 Granted JPS60201599A (ja)

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