TW446952B - Circuit-arrangement with temperature dependent semiconductor element test and repair logic - Google Patents

Description

446952 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（'） 本發明係關於一種電路配置，其具有一種與溫度有關 之半導體組件測試-及修復缠輯，其中在半導體組件之 半導鵂晶Η中設置至少一涸溫度感測器。 半導體組件（例如，半導體記憶體）在其送至顧客之前 領測試：其在指定之溫度中是否仍然可完好地操作。目 前為ih半導腊記憶體是被放進一種測試器中，其中作用 在半導體記憶體上之溫度可由外部來調整。若到達此棰 栴定之溫度（例如，8 7 1C >,則須在測試器中測試此半専 體記憶體之功能，其中一些指定之測試信號須傳送至此 半導體記憶體。 若測試器中之溫度不可調整，則測試锫果通常是不能 令人滿意的，這是因為半導體記憶體之一些指定之特性 是和溫度有很大之關係。因此在測試溫度（例如，上逑之 87D)時半導體記憶體之所有可能之缺陷並不是能可靠 地完全測得。 由 IEEE Transact ions ο η Very Large Scale Integration (VLSI) Systems , Band 5, No.3, September 1997, page 270-276中已知有一種CMOS感測器，其是由 MOS電路所構成且可安裝在積體電路中M便測定溫度。 但在記憶體測試時並不述及此篇文章。 最後.由 DE19828 192A1(GR98P1943DE)中已知有一種 電路配置Μ便用來控制一種待測試之半導體記憶體之晶 片溫度，其中在半導體記憶髖晶Η中設置至少一種溫度 感測器。在此種晶Η中此半導體記憶體和溫度感测器是 -3- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝， 訂- 線. 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 4-6952 五、發明說明（

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 片定保 接只熔半 在 i 上為作 種 溫 配是 及 Ϊ, 憶 配 使 晶指試 在復射之 置 ilc 因操 一 ί 之 路件 件 TU 之之測 正修電得 設||晶是之 有 —同 電姐。姐’ 體體之 種之般測 Μ 之這需 具 不 之體接flgli 憶憶好 一 體一所 時 體，所 其 種 藝専連導£3 記記良 復憶由據 體 憶果別 ，^各 技半相半 U 體體種 修sa藉依 憶㈣SB结各 置Iffl在 述it互了 U 導導一 刻體可可 記Μ體之在 配#後 所中輯除-R 半半成 立導如時 體4®導意是 路 β 之 頭片理中試 將在達 能半例試 導”半滿不 電lifi試 開晶復 Η 測 可得可 可，瑄測。半 U 在人並 種 Μ 測 文體修晶我 此使亦 不之-在開動 接令體 一 Μ在 本導及體自 因，時 置反行絲斷起111直供憶 供 U 可 在半-導捶 。值係 配。進熔而次Μ是提記 提-片 的在試半一 復 接之關 路體可種置毎 時能體 是試晶 目：測在含 連同切 電憶才此位與 U 此不導 此測之。述成我此包 相不密 之記後，陷垦 / 復式半 因件件復上達自因另 元種有 知照之行缺性試修方此。的組組修，式和置外 單各度 習導束進之能測種棰下試目之體被明方器配之 制至溫 種半結來體可之此此況測之關導地發下測路器 控整與 此之試用憶種上-但情被明有半易本 Μ 感電测 度調性 Η 試測使記 j Η 即。種中發度則輕據是度種感 溫度特。1Β測在之髖另晶。行此度本溫.中依中溫此度 與溫之證 受有絲導 其膊進在溫 與冒度 置與 潲 1,---：---------裝--------訂.·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 446952 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（4 ) 得不只（像DE19828192A1中之電路配置一樣）可調整此測 試過稈中之操作溫度，而且亦可在每次起動或其它適當 之時間點時輕易地直接在測試過程之後進行一種修復過 稈。此挿修復（因此是在半導體記憶體作為半導體組件 是例如有缺陷之記憶體位置須被取代）可永久性地K靜 態方式藉由枏對應之雷射熔絲之關閉（off)而達成或暫 時性地藉由備用記憶元件加入至特定之暫存器中而達成。 本發明因此可有利地使一種羊由自我測試-及修復邏 輯所進行之修復與一種溫度·有關之測試（藉由一種包含 在半導體姐件之半導體晶片中之溫度感測器來進行）相 縣連。 在一種具體之例子中本發明之罨路配置含有一種半導 鵂記憶體Μ作為半導體組件。在此種半導體記憶體之半 導艚晶Η中另外含有一種溫度感测器（例如，一種與溫 度有關之振攫器）及一棰自我測試-及修復理輯（BIST)。 現在若藉由此種電路配置來進行此種半導體記憶體之” 自我修復”，刖首先須藉助於溫度感測器來測定記憶體 之溫度。若這樣所測得之溫度不通合作為測試用，則由 BIST來起始一種溫度變化用之操作。只要由此溫度感測 器中已得知適當之溫度已達到時，則開始上述之自我測 試。若在此種自我測試期間此溫度又偏離此種適當之溫 度時，則此種自我測試須中斷，且上述之溫度變化用之 操作須在短期間内重新起始。Μ此種方式能可靠地在適 當之溫度對此半導體記憶體進行測試。 i-ij---------襄叫 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線-

T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） d46952 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__五、發明說明（* ) 在發現所有之有缺陷之記憶胞之後，須在BIST中估算 一種適當之修復組態，Μ便随後進行修復，這例如是藉 由備用記憶胞所用.暫存器之設定來達成或藉由電性可設 定之熔躲方塊之程式化.來達成。只要半導體記憶體之修 復已结束，則此半導體記憶體即被告知是無缺陷的。若 此種修復是不可能的，則這同樣可Μ資訊方式顯示出來。 本發明Μ下將依據圖式來詳述。匾式簡單說明： 第1圖本發明之電路配置之第一實腌例之電路方塊圖。 第2圖本發明之電路配置之第二實胞例之較詳细之電 路方塊圃。 在這些圖式中相對應之组件分別Μ相同之參考符號來 表示。 在第1圖中一種半導體記憶體2,—種設置在其附近與 其直接相鄰之溫度感測器3以及一種自我測試-及修復埵 輯4積體化於半導體晶片1中Κ作為半導體組件的一個 例子。溫度感測器3(其可由上述之習知CMOS電路所構成 )測定半導體記憶體2之區域中此半専體晶片1之溫度 且傳送此溫度至上述之自我测試-及修復埋輯4,如箭頭5 所示。若此種由溫度感測器3所決定之半導體晶片1之 溫度位於测試溫度之範圍中，則自我測試-及修復埋輯4 可専人一種测試模式，如箭頭6所示。若此種由溫度感 測器3所決定之半専體晶片1之溫度位於測試溫度範圍 之外，則半導體晶片1之溫度須藉由自我測試-及修復 邏輯4來拉升或下降（靖看箭頭7)。 -6 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

T . -線- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 46 9 5 2 藉由此種自我測試-及修復邏輯4 ,則可輕易地使測試 溫度調整在各種不同之範園中，使得可在各種不同之測 試漶度中對此半筝·體記憶體2之可靠性進行測試。因此 可達成一棟很大之測試保證，使半導體記憶體之與溫度 密切相關之特性可以可靠地被測試。 現在若在此種自我測試-及修復邏輯4所進行之半導體 記憤賵2之測試中已確定一種缺陷存在（其例如可在發現 一俩或多個有缺陷之記憶胞時即已存在），則自我測試-及 修復薄輯4即估算出一種修復.姐態且随後即進行修復，其 中此半導體記憶骽2中備用記憶胞陣列之熔絲Μ —般之方 式而斷開。 此種修復是Μ箭頭8來表示。 在此種修復結束之後，則現在已無缺陷之半導體記憶 2即可使用（箭頭14所示）或往外告知其不可修復（箭頭 1 5所示）。 在半導體記憶體2中之上述測試-及修復過程琨在可 睹由一種醏存在半導體晶Η1中之BIST-起始信號（謓比 較箭頭13)來觸發，K便可輕易地在半導體記憶體2每 次起動時或其它適當之時間點時進行此種测試-及修復 過稈。如上所述，若不用靜態之修復方式，則可能時亦 可藉由暫存器形式之特定之記憶元件而進行一種暫時性 之修復。 第2 _是本發明之電路配置之另一實胞例，其中溫度 感測器3設置於半導體記憶體2之附近中。此處亦特別 顧示了一種在第1圖之實施例中當然同樣亦存在之半導 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨：---l·--------裝--------訂---------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 446952 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（b ) 鵂記憶體2之介面16。溫度感測器所具有之溫度範圃， 例如可達25P , 25C至75t： ,75t：至125C或超過125¾ 。這4個溫度範圍‘例如在數位上可Μ ” 〇 〇 ”，·’ 〇 1 ”，或"1 1 ’ 來表示。逋當之數位值經由2位元匯流排（B US )(請參閲 箭頭5)而傳送至此種由自我測試理輯10和修復邏輯11所 構成之自我制試-及修復埋輯4。只要所告知之溫度位 於此禪由自我測試邏輯10所預設之範圍中，則可藉由匯 潦排（請參閱箭頭6)來起始一種測試模式。若實際情況 不是瑄樣，刖須適當地改_晶Η溫度（箭頭7所示）。 存測試期間在本半専體記憶體2中所測得之資料經由 陲流排（箭頭9所示）而供應至自我測試理輯10且在該處 之比較器12中進行測試。若已確定有缺陷存在，則須設 定（set)半導體記憶體2中相對之備用記憶咆（箭頭8所 示）。於是可賴由相對應之暫存器之設定來加入一些備 用之記憶胞。其它可能情況是：自我測試-及修復理輯 4藉由永久性記憶元件（例如，EPROM,快閃式記憶體，電 性熔絲）之程式化來設定（set)—些備用之記胞。 本發明之電路配置可有利地用在半導體記憶體（例如， DRAMs等等）中，但亦可用在其它之半導體組件中，這些 半導鵂組件須受到一棰與溫度有關之測試且存在一些備 用之Si目件。 符號之說明 1----半導體晶片 2——半導體記憶體 -8- 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 446952 A7 B7 五、發明說明（ 頭顗頭頭 箭箭箭箭 之之之之 器-;用用用用 測試量式變態記 感測測椹改組體 度我度試度復導 溫自溫測溫修半 輯 邏 復 修 及 之 輯 埋 復 修 及 - 試 測 我 自 至 體 憶

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Claims (1)

1. A8 BS C8 D8 W測試-及修復邏輯之電路配置』 ,89年3月修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 446952 申請專利範圍 第88117410號r具有與溫度有關之半導體£ 專利案 1· 一種具有與溫度有關之半導體組件測試-及修復邏輯 (4)之電路配置，在半導體組件（2丨之半導體晶片（1> 中存至少一個溫度感測器（3)，其特徵爲： 在半導體晶片（1)中此半導體組件（2丨具有溫度感 測器（3 |且與自我測試-及修復邏輯（4 )互相連接。 2. 如申請專利範圍第1項之電路配置，其中自我測試_ 及修復邏輯（4)含有一種溫度控制單元。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之電路配置，其中若溫 感測器（3)測得此半導體晶片（1)之溫度是一種位於 測試溫度範圍之外的溫度，値時，則溫度控制單元切換 至溫度改變用’之:操作狀態中。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之電路配置，其中自我 測試-及修復鑼輯（4)包含一種微處理機以作爲自我 測試通輯（1 〇 )及修復邏輯（1 1 )用 5. 如申請専利範圍第4項之電路配置，其中自我測試邏 輯（10)中含有一種比較器（12)。 6. 如申請專利範圍第1或第2項之電路配置，其中自我 測試-及修復邏輯（4)設定了半導體記憶體（2)中之備 用之記憶胞（箭頭8)。 7. 如申請專利範圍第4項之電路配置，其中自我測試-及修復邏輯（4)設定了半導體記億體（2)中之備用之 記憶胞（箭頭8丨。 本紙浪尺度逋用中國ϋ家橾率（CNS ) 210X297公釐j

   4 46 95 ? A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第1或第2項之電路配置’其中自我 測試-及修復邏輯（4)藉由暫存器之設定而加入了一 些備用之記億胞。 9. 如申請專利範圍第6項之電路配置*其中自我測試-及修復邏輯（4)藉由暫存器之設定而加入了一些備用 之記億胞。 10. 如申請專利範圍第1或第2項之電路配置 > 其中自 我測試-及修復邏輯藉由永久性記憶元件之程式化而 設定了備用之記憶胞。 11. 如申請專利範圍第6項之電路配置，其中自我測試-及修復邏輯藉由永久性記憶元件之程式化而設定了 備用之記憶胞。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2- 本紙張尺度逋用中國®家#準（CNS > Α4Λ格（210X297公釐}