WO2002059902A1 - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device - Google Patents

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WO2002059902A1
WO2002059902A1 PCT/JP2001/009245 JP0109245W WO02059902A1 WO 2002059902 A1 WO2002059902 A1 WO 2002059902A1 JP 0109245 W JP0109245 W JP 0109245W WO 02059902 A1 WO02059902 A1 WO 02059902A1
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WO
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circuit
memory
semiconductor device
test
fuse
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Application number
PCT/JP2001/009245
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Hayashi
Keiichi Higeta
Shigeru Nakahara
Takashi Koba
Naomi Ohshima
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Hitachi Ulsi Systems Co., Ltd.
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    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device, and more particularly to a technology that is effective when applied to a technology for repairing and manufacturing a defective memory cell of a semiconductor device having a plurality of memories.
  • an object of the present invention to provide a semiconductor device having a simplified manufacturing process for a semiconductor device having a memory circuit and a logic circuit such as a RAM, and a method of manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which efficiently and rationally remedy a defective bit of a memory circuit.
  • a test of the memory portion is performed in a first step, and a defect is found in the memory portion in a second step.
  • the defect information of the memory cell is held in a register.
  • the logic section is tested in the state where the defect information is held in the register, and after the first to third steps, Based on the defect information held in the register in the fourth step, a fuse circuit that holds the defect information is set.
  • Logic using data stored in a memory unit having a plurality of memory cells In a semiconductor device that performs signal processing in a memory section, a test pattern generation circuit that tests the memory section and the logic section, and a memory test that performs a relief analysis corresponding to the test result of the memory section by the test pattern generation circuit A circuit, and a fuse circuit for storing defect information formed by the memory test circuit, wherein the memory section has defect information set in the fuse circuit and a defect formed by the memory test circuit.
  • a rescue address register for selectively inputting information and a redundancy circuit for selecting a substitute memory cell instead of a defective memory cell corresponding to the rescue address of the rescue address register are provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing one embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic overall block diagram showing one embodiment of a semiconductor device to which the present invention is applied.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device to which the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a shift register included in the setting circuit 10 of FIG.
  • FIG. 6 is a bit configuration diagram for explaining the shift register of FIG. 5,
  • FIG. 7 is a specific circuit diagram showing one embodiment of flip-flops FZF1 to FZF13 with a built-in fuse constituting the setting circuit 10 having the shift register function of FIG.
  • FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the flip-flop shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a timing diagram for explaining the operation of the memory diagnostic controller of FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram showing one embodiment of the RAM macro cell of FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram showing one embodiment of a RAM core of the RAM macro cell of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the semiconductor device according to the present invention.
  • This embodiment is directed to a large-scale semiconductor device such as a computer processor equipped with a logic circuit and a memory circuit.
  • a large number of large-scale integrated circuits (LSI) with multiple memories on a single semiconductor chip have come to be seen.
  • LSI large-scale integrated circuits
  • a processor for a computer a large number of RAMs such as a large-capacity primary cache, a secondary cache, a translation look-aside buffer (TLB), a tag, a branch prediction memory, and a write buffer are provided.
  • TLB translation look-aside buffer
  • tag a branch prediction memory
  • write buffer Built-in RAM power is provided.
  • the built-in RAM 200 of this embodiment includes an address selection circuit 211, 215, a regular memory array 2 13 and a spare memory cell, as schematically shown in FIG.
  • the memory section is composed of a redundant circuit 214 provided with power and a data input / output circuit 216.
  • a switching circuit 270 is provided for the address AD, the data DI, and the read Z write control signal WE.
  • the built-in RAM 200 is selectively input with the input signal during normal operation formed by the logic circuit 301 and the test signal during test operation formed by the test pattern generation circuit 400. I can do it.
  • a comparison / determination circuit 220 comparing the RAM output signal DO and the input expected value to the memory unit 210, and a determination signal of the comparison / determination circuit 220 and an address signal AD are provided.
  • R comprising a rescue analysis circuit 230 received, a judgment register 240 receiving the output signal of the comparison judgment circuit 220, and a redress address register 250 receiving the output signal of the rescue analysis circuit 230 AM—BIST power provided and built-in R AM 200 power configuration.
  • a redundancy circuit for replacing a defective memory cell of the regular array 21 with a spare memory cell 214 is provided for each of the plurality of RAMs 210, and a fuse circuit 5 commonly provided for a plurality of internal RAMs is provided.
  • the fuse information receiving circuit 290 receives the defect information from 0 0, and takes in and holds a repair address for enabling the redundant circuit 2 14.
  • a program element e.g., a flash memory
  • a relief address setting circuit that includes the above-mentioned configuration causes an enormous number of program elements alone, which causes an increase in chip size.
  • a fuse circuit 500 for setting a relief address is provided. Because the number of program elements can be reduced, the total number of program elements can be reduced and the chip size can be reduced.
  • the built-in RAM 200 is provided between the logic circuits 301 and 302 in order to speed up the operation. That is, memory access is performed by an address signal and a control signal formed by the logic circuit 301, and the read data is logically processed as an input signal of the logic circuit 302 of the next stage.
  • the logic circuit 301 outputs a signal for memory access in synchronization with a system clock signal, and transmits it to the built-in RAM.
  • the built-in RAM 200 forms an output signal D0 in response to the input signal. This output signal D ⁇ is used as an input signal of the next-stage logic circuit 302 to perform logic processing.
  • the sequence operation of a logic circuit is performed in synchronization with a clock signal.
  • a logic stage is inserted between two flip-flop circuits that fetch a signal in synchronization with a clock signal, and an operation sequence in the logic stage is executed in synchronization with the clock signal.
  • the signal propagation delay time in the above logic stage be shorter than one clock cycle (one machine cycle). If a RAM is incorporated in such a logic stage, it becomes possible to determine, for example, a hit / miss hit of a cache in one machine cycle.
  • the register 26 for taking in the defective address through the switching circuit 280 which is switched by the relief address force switching control formed by the RAM-BIST in such a test operation without going to the fuse processing step after performing the fuse processing. Conveyed to 0.
  • the remedy can be performed and checked immediately after the test force of the memory unit 210 is performed. For this reason, it is possible to carry out a comprehensive circuit test combining the memory section 210 and the logic circuits 301 and 302 following the internal RAM test.
  • the register 260 captures defective address information from the fuse information receiving circuit 290 by the switching circuit 280 during normal operation.
  • FIG. 2 is a flowchart showing one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. The figure shows the wafer probing process from completion of the circuit on the wafer to assembly.
  • step (1) the ram test force is implemented. That is, when the circuit is completed on the wafer, the RAM test force is performed.
  • the switching circuit 270 is switched to the test pattern generation circuit side by the system Z test switching signal shown in Fig. 1, and the RAM address AD, data input DI and read / write control are performed. Supply the signal WE to write and read data at the specified time.
  • the read data and the expected value are transmitted to the RAM-BIST comparison / determination circuit 220, and the match Z mismatch is determined.
  • step (2) the RAM read data DO Since the expected value is input from the test pattern generation circuit, the judgment of the comparison judgment circuit 220 is performed.
  • the determination result is transmitted to the address rescue analysis circuit 230, and based on the previous failure information stored in the determination register, whether to perform X address rescue, Y address rescue, or A determination is made as to whether the rescue is impossible. If the remedy is edible, it is stored in the rescue addressless address register 250.
  • the repair cannot be performed by the redundant circuit 214, such a chip is determined to be defective. If the semiconductor device has no defect in the built-in RAM, shift to the logic test in step (6).
  • step (3) a relief operation is performed. That is, the switching circuit 280 sets the rescue address stored in the rescue address register 250 in the register 260 by the switching control. As a result, the address selection circuits 2 11 and 2 15 select spare memory cells of the redundant circuit 2 14 instead of the defective memory cells of the normal circuit 2 13.
  • step (4) a RAM test including the above rescue operation is performed.
  • step (5) the judgment is made, and if a defect occurs, that is, if remedy is not possible, the chip is determined to be defective. If the defective bit in the RAM has been remedied, the logic test in step (6) is performed as a good product.
  • the logic test of the step (6) a test of a circuit function including the RAM incorporated in the logic circuit is performed. That is, the circuit verification power is implemented in accordance with the actual operation corresponding to the test pattern formed by the test pattern generation circuit 400.
  • the above manufacturing steps (1) to (7) are performed in one wafer probing step.
  • a chip which is determined to be a non-defective product by each of the steps (1) to (7) is subjected to the following fuse processing step.
  • this fuse processing step in step (8), if there is no defect in the RAM, it is determined that processing is unnecessary, and there is a method that relieves the defective bit of the RAM.
  • the fuse processing of step (9) is performed. That is, the selective cutting of the fuse circuit 500 is performed by the selective irradiation of one laser beam or the like. Then, the wafers are divided for each chip, and only those that do not require fuse processing or those that have undergone fuse processing are assembled in the assembly process.
  • the RAM 210 receives a memory cell array having a redundant circuit 214 as a repair area for repairing a defect, a memory cell array, and an address and a repair address, and inputs the memory cell arrays 2 13 and 2 14 Address selection circuits 211 and 215 having a function of selecting one memory cell from the above and a circuit 216 for writing / reading the selected memory cell.
  • a plurality of RAMs having the above-described defect relief function are provided in one LSI.
  • a test is performed on the RAM, and the RAM-BIST circuit has a function of seeking a repair address when there is a defect.
  • a register 250 for storing the rescue address calculated by RAM-BIST is set for each RAM.
  • a fuse circuit that can change the power signal value by a method such as laser processing in order to input the RAM defect relief address to the LSI.
  • a communication means is provided for distributing fuse information from the fuse circuit 500 to a plurality of RAMs.
  • the fuse circuit 500 and the built-in RAM 200 are connected by a communication bus wiring 600, and the fuse information receiving circuit 290 sends the fuse information to [Destination RAM number] + [Rescue].
  • [Relief address] is received as the packet information of [Address].
  • a register 260 for storing information distributed by the communication bus wiring 600 is provided for each RAM. The value of this register 260 is input to the address selection circuit 211.215 as a "rescue address". The value of the calculated rescue address register supplied to the register 260 may be arbitrarily set to the “replacement” of the information from the fuse circuit 500 0 instead of the rescue address of the RAM—BIST rescue address register 250.
  • a switching circuit 280 is provided. Switching control for selecting which information is stored is performed by a RAM-BIST control circuit. During normal (user) use, fuse information transferred from the fuse circuit 500 is stored in the register 280, and this is used as a RAM defect repair address for RAM operation.
  • the above switching control makes it possible to use the RAM defect rescue address obtained from the RAM-BIST circuit power in place of the fuse information.
  • the 1st P inspection development inspection
  • the RAM-BIST calculates the RAM defect relief address (this data is processed into fuses) Later, you can use the data as it is to see if the RAM is actually rescued.
  • the failure rate of the fuse process is so small as to be negligible in practice, it is estimated to be a good product in the probing process (the LSI that could be fully tested with the RAM defect repair address calculated by the RAM-BIST force). Can be expected to become a completely non-defective product by adding a fuse, and it is possible to proceed to the next process (assembly) without performing the second probing inspection after fuse processing.
  • two registers 250 and 260 are provided to confirm the RAM rescue effect before fuse processing.
  • the rescue address register 250 is necessary and necessary for calculating the RAM rescue method, that is, the rescue address for rescue RAM.
  • the contents of the register 260 fuse information are input as a RAM repair address.
  • two registers that can be shared at first glance are provided independently.
  • registers 250 and 260 are shared, the RAM relief information will be rewritten during RAM test by RAM-BIST. If the RAM rescue operation is slower than the RAM test operation speed, the RAM rescue operation during the test may cause the RAM to malfunction and correct results may not be obtained. If there are more than two types of RAM rescue methods, for example, if it is possible to rescue the X system and the Y system, it is better to rescue using the X or Y rescue method when the first defect is found. In some cases, it cannot be determined. If registers 250 and 260 are shared, the correct remedy method may not be selectable.
  • the RAM can be fully operated in the first P detection process.
  • the RAM is fully operating, and it is possible to evaluate items that cannot be tested unless the RAM operates, at the time of the first P inspection.
  • This is one of the objects of the present invention.
  • a logical operation test of the LSI as described above.
  • the logical operation test of the LSI is based on the model that the RAM assumes in the logical operation test of the LSI. If it does not work, the test will not pass. For this reason, the RAM before remedy may not operate as expected in the logic operation test of the LSI. Therefore, until the RAM is remedied, pass / fail cannot be determined by the logic operation test of the LSI.
  • the RAM has a defect in the power logic that can be rescued, and many chips cannot be shipped.
  • the cost of the fuse processing is wasteful. According to the present invention, it is possible to eliminate such waste in the process of applying the fuse. In other words, in the present embodiment, in the first P detection process, the RAM is completely operated by the rescue, so that all the test items including the logic operation test can be performed. Useless processing of non-equipment is eliminated.
  • FIG. 3 is a schematic overall block diagram of an embodiment of a semiconductor device to which the present invention is applied.
  • an identification code (ID code) is given in advance to each of a plurality of memory blocks MCL1, MCL2,. Comparator that compares the ID and the input identification code (RAM-ID) When the identification code matches the CMP, the latch circuit or latch circuit that latches the input information such as the address (Data) and the LTC is provided. It is possible.
  • This configuration corresponds to the fuse information receiving circuit I 90 for receiving a defective address from the fuse circuit 500 of FIG. 1 and the register 260.
  • MC Ln are provided in a location different from the memory block, and a relief address (Data 0 to Data M) and 3 ⁇ 4: identification for specifying a memory block to be completed
  • a setting circuit 10 for setting codes (RAM—IDO to RAM_IDM) in pairs and a memory diagnostic controller 20 as a control circuit for controlling the setting circuit 10 are provided.
  • the setting circuit 10 includes a fuse array F—ALY 11 in which fuses as externally programmable program elements are arranged and a shift register SFT for reading the state of each fuse and serially transferring the fuse state. It consists of. Then, the memory diagnostic controller 20 reads the setting information from the setting circuit 10 serially via the serial bus SBUS, converts it into parallel data, and converts it into parallel data via the memory controller port 30 as a parallel bus.
  • the memory blocks MCL1, MCL2 are supplied to MCLn, and the relief address is automatically latched.
  • the setting circuit 10 and the memory diagnostic controller 20 there is a selector SEL input for supplying either the data F DAT A from the setting circuit 10 or the data DAT A from an external terminal to the memory diagnostic controller. Have been killed. As a result, if a new defective bit occurs in any of the memory blocks while the system is operating, the external data DATA is replaced with the external data DATA instead of the data FDATA from the setting circuit 10. By sending it to the memory block where the force was generated and latching it, the fault can be eliminated without replacing the chip or performing additional programming on the fuse.
  • the data terminal of the first-stage flip-flop F / F1 is used to detect the failure of the shift register itself that constitutes the setting circuit 10. Is connected to the data output terminal of the test data input flip-flop F / Fin.
  • the data output terminal of the last flip-flop FZFz of the shift register is connected to the data input terminal of the test data output flip-flop F / Fut.
  • "1" or "0" is set to the flip-flop F / F in for the test data input and the shift register is shifted, and finally, the test data output flip-flop FZF out It is possible to detect whether or not there is an abnormality in the shift register by judging whether or not the data input is latched in the latch.
  • test data input / output flip-flops F / F in and F / F out are provided on a scan path used for, for example, a test of a mouthpiece or a boundary scan test to set test data and read a test result. It can be configured so that it can be performed without any special mechanism. Also, instead of providing test data input / output flip-flops F / Fin and FZFout, external terminals for test data input / output are provided so that test data can be directly input and test results can be observed. May be.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a semiconductor device to which the present invention is applied.
  • Each circuit block shown in the figure is formed on one semiconductor chip such as single crystal silicon.
  • indicates a pad as an external terminal provided on the semiconductor chip, and the figure indicates an external terminal actually provided which is related to the present invention.
  • an external terminal and a power supply voltage terminal for performing the functions of the chip are provided.
  • the symbols MCL 1, MCL 2... MCL n are the RAM macro cells as internal memory, LGC 11, LGC 1 2 ?? LGC 2 n is a logic circuit that implements the original logic function (system logic) of the chip.
  • the above-mentioned RAM macro cells MCL 1, MCL 2... MCL n are each a memory array, a decoder circuit for selection, a read / write circuit, a spare memory column to be replaced with a defective bit, a replacement control circuit, and a memory. It is configured to include a test auxiliary circuit for facilitating the test.
  • a RAM macrocell is a memory circuit that is inconsistently designed and whose operation has been confirmed, and has a desired storage capacity from a plurality of RAMs registered in a database or the like. It is only necessary to select a device having performance and place it on the chip, which means that a detailed circuit design can be omitted.
  • Such macrocells include not only RAM but also circuits often used in logic LSI, such as ROM, logic operation circuits, PLL (Fuse Locked Loop) circuits, and clock amplifiers.
  • a setting circuit 10 including a fuse array for setting information for identifying the RAM macro cells MCL 1 and MCL 2-"— MCLn and defect address information; Based on the test mode setting signal TMODE (0: 2), the trigger signal TRIG, and the control pulse PULSE, the control signal FSET and the shift clock signal SCK for the setting circuit 10 are generated, and are set in the setting circuit 10.
  • Memory diagnostic controller 20 that has a timing control function to read the data F DAT A and transfer it to the RAM macro cells MCL 1 and MCL2—MC Ln, and a function to convert the setting information into one-parallel data, and a memory diagnostic controller A dedicated memory controller bus 30 for supplying setting information from 20 to the above-mentioned RAM macrocells MCL1, M.CL2... MC Ln is provided.
  • this memory control bus 30 The test mode setting signal TMODE (0: 2) is output as it is to three bits, and the RAM macro cell MC L 1 is read from the setting circuit 10 to 13 bits. , MC L 2... Information about the setting transferred to MC L n is output, and a signal giving a timing for latching the setting information is output in the remaining one bit.
  • a memory test circuit 40 including a pattern generator for generating a test pattern for testing the above RAM cells MCL1, MCL2,... MCLn built in the chip.
  • the pattern generator can use an FSM (finite state machine) type circuit or a microprogram type circuit. Since such a memory test circuit uses only the one already established as a BIST (vinole-in self-test) technology, a detailed description thereof will be omitted.
  • a memory test start signal MBI_STSTRAT is supplied from the outside, the memory test circuit 40 generates a test pattern ⁇ test control signal ⁇ , and outputs each of the RAM macro cells MCL 1, MCL 2... via a test signal line 50. It is configured to supply to MC L n.
  • a test input terminal TESTIN connected to the test signal line 50 is provided as shown by a broken line A, and the test pattern generated by an external memory test circuit is provided. It is also possible to input a signal similar to the test control signal or a fixed pattern from the test input terminal TESTIN to test the RAM macro cells MCL1, MCL2,... MCLn.
  • FIG. 5 shows a configuration example of a shift register constituting the setting circuit 10.
  • each flip-flop is shown as a flip-flop with a built-in fuse.
  • the shift register of this embodiment is composed of thirteen cascade-connected 30 flip-flops F / F1 to FZF13.
  • the fuse sets FS 1 to FS 30 are provided, and these sets are further connected in cascade, and the held data is shifted one bit at a time by the shift clock SCK commonly applied to each flip-flop.
  • FSET is a fuse-set signal that allows all flip-flops to capture and retain the state of the internal fuse.
  • the 13 flip-flops F / F1 to FZF13 in one fuse set each have a bit B1 indicating an application and a bit B indicating an identification code of a RAM macrocell. 2 to B7, B8 to B13 indicating a rescue address code or a timing adjustment code.
  • the bit B1 indicating the application is a bit indicating whether the code of B8 to B13 represents the rescue address code or the timing adjustment code, and specifically, the bit B1 When it is "0", the code of B8 to B13 is the relief address code. When bit B1 is "1", the code of B8 to B13 is timing adjusted. It is a code.
  • the codes B8 to B13 are timing adjustment codes, the preceding four bits are used as adjustment information of the activation timing of the sense amplifier, and the latter two bits are used as adjustment information of the pulse width of the word drive pulse.
  • Bits B2 to B7 indicating the RAM macrocell identification code further include bits B2 and B3 indicating the type of the macrocell and bits B4 to B7 indicating the macrocell number. For example, when bits B2 and B3 are set to "0 0", it indicates that the specified RAM macro cell is a cell having a storage capacity of 4 kbytes, and bits B2 and B3 are set to "01". "" Indicates that the specified RAM macro cell is a cell having 2 kwords of self-control capacity, and bits B2 and B3 are "10" when the specified RAM macro cell is "10". That the cell has a capacity of 1 k ⁇ It represents.
  • Bits B2 and B3 When "1 ⁇ '", it indicates that all RAM macrocells are specified.
  • the specification of RAM macrocells by bits B2 and B3 is mainly performed by bits B1 and B3. This bit is valid when the bit B8 to B13 is the timing adjustment code for bits 1 to 8. Since the same type of RAM in the same chip has similar characteristics to each other, the timing must be adjusted collectively.
  • " ⁇ " means data having a bit length of 36 bits.
  • the type of RAM macrocell is not limited to the above.
  • the word length is not required to be 36 bits, and may be different from one another depending on the cell.
  • FIG. 7 shows a specific circuit diagram of one embodiment of the flip-flops F / F1 to F / F13 with a built-in fuse which constitute the setting circuit 10 having the shift register function.
  • each flip-flop is composed of a fuse F i and a MOS FET Q i connected in series with the fuse, and supplies a potential (V cc or GND) according to the state (cut or uncut) of the fuse F i.
  • the fuse set signal FSET when the fuse set signal FSET is negated to a low level, the data input to the data input terminal IN is synchronized with the shift clock SCK supplied from the memory diagnostic controller 20.
  • the transmission gate is transmitted so as to be transmitted to the latch circuit 13.
  • a logic circuit 15 is provided to form a signal for controlling 14.
  • the fuse built-in flip-flop of FIG. 7 which constitutes the setting circuit 10 having the shift register function is provided with the fuse set signal FSET force as shown in FIG.
  • the shift clock SCK is input when the fuse set signal FSET is negated to low level and goes low, the fuse state FUSE is latched at the rising edge of the fuse and the data input terminal IN It operates to latch the input data into the latch circuit 13.
  • the data latched by the latch circuit 13 is supplied from the output terminal 0 UT to the data input terminal IN of the next-stage flip-flop.
  • the fuse set signal F SET is changed to a high level to latch the fuse state FUSE in the latch circuit 13, and then the shift clock SCK is continuously changed.
  • the transmission gate 14 is formed of a two-stage gate in order to prevent so-called racing in which data input to the data input terminal IN is output from the output terminal OUT as it is.
  • FIG. 9 shows the relationship between the input clock signal CK and trigger signal TRIG, the fuse set signal FSET, the shift clock SCK, and the bus output signals MC3 to MC15 and MC16.
  • the shift clock SCK is output for 13 cycles of the internal clock NCK
  • the serial data is taken in from the fuse setting circuit 10
  • the memory control bus 3 is sent from the memory diagnostic controller 20 in the next 16 cycles.
  • a signal is output on 0.
  • the RAM macrocell decodes signals B3 to B9 indicating the macrocell number on the bus to determine whether the data is addressed to itself. judge.
  • the information signals B10 to B15 on the memory control bus 30 to the RAM macro cell are latched.
  • the above operation which requires a total of 45 cycles, is performed only 30 times, which is the number of fuse sets, and all the fuse setting information is transferred to the corresponding RAM macro cell.
  • the memory diagnostic control circuit 20 is provided with a selector function.
  • the memory diagnostic control circuit 20 can be operated by an external control pulse PULSE instead of the clock signal CK.
  • PULSE an external control pulse
  • CK the clock signal
  • the switching of the operation of the memory diagnosis control circuit 20 is configured to be performed according to a test mode setting signal supplied from the outside.
  • the test mode setting signal is output as MC0 to MC2 on the memory control bus 30 and supplied to the RAM macro cells MCL1 to MCLn.
  • the configuration of the RAM macrocells MCL1 to MCLn will be described with reference to FIG.
  • the RAM macro cell MCL of this embodiment is a RAM core 110 including a memory array in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix and a peripheral circuit such as a redundant circuit, and a defective bit in the RAM core 110 is replaced with a spare memory cell.
  • Address receiving latch circuit 121 which takes in a relief address from memory control bus 30 and holds it, acquires timing information for adjusting the timing of signals in RAM core 110 from memory control bus 30 and holds the timing information Reception Latch circuit 122, RAM supplied from memory control bus 30
  • a test bit decoder 150 that generates a signal TDB0 to TDB35 that specifies the test target bit.In test mode, the read data and the expected value data are compared to determine whether they match.
  • Test result comparison and judgment circuit 160, LSI The address signal A, read / write control signal WE, write data WD, or memory test circuit 40 supplied from the system logic circuit that constitutes the original function. It is composed of a selector group 170 for selecting one of the supplied address signal TA and the read / write control signal TWE.test write data TWD.
  • FIG. 11 shows a specific configuration example of the RAM core 110.
  • the RAM core 110 of this embodiment includes a memory array 111 in which a plurality of memory cells MC are arranged in a matrix, an address latch circuit 112 for latching input address signals, and a row address signal.
  • a row address decoder 113 which decodes and selects one of the row lines WL in the memory array corresponding thereto, decodes the input column address signal and sets bit lines BL and BL in the memory array.
  • the timing circuit 116 generates the timing adjustment signals TC 0 to TC 5 supplied from the latch circuit 122 and decodes the timing control signals TC 4 and TC 5 to the pulse generation circuit 115.
  • Adjustment decoder 1 17a for generating an adjustment signal also adjustment decoder 11 1 b for decoding the TC 0 to TC 3 of TC 0 to TC 5 and generating an adjustment signal for the above-mentioned timing circuit 1 16
  • the redundant address decoder 1118 decodes the relief address RYA 0 to RYA 5 supplied from the relief address reception latch circuit 121 to generate a selector switching signal, based on the signal generated by the pulse generation circuit 115.
  • the memory array 11 1 includes 36 memory blocks BLK 0 to BLK 35 and a redundant or spare memory block R—BLK corresponding to 36 bit data read / written at a time. It consists of.
  • Each memory block includes a local memory array LMA, a column switch CSW for connecting a selected pair of bit lines in the local memory array LMA to common data lines CDL and ZCDL, and a memory cell.
  • Sense amplifier SA that widens the data signal read on the common data lines CDL and ZCDL from the data line, a data latch circuit DLT that latches the read data that is widened by the sense amplifier SA, a read / write control signal WE and a write data WD
  • a write amplifier WA for writing data to the selected memory cell based on the data, an input circuit IBF for receiving the write data WD and the read / write control signal WE, and a switching control signal from the redundant decoder 118 Write selector W—SEL, which determines which signal of the input circuit IBF in of the adjacent memory block is selected according to Memory blocks of the data latch D L T adjacent accordance switching control signal from the coder 1 1 8, and a like reading selector R- S E L to determine whether to select a signal of the shift.
  • the pulse generation circuit 115 is a one-shot having a variable delay stage VDL Y1.
  • a pulse generator is provided, and the write pulse width can be adjusted by determining the amount of delay in the variable delay stage VDLY 1 by the adjustment signal from the adjustment decoder 117a.
  • the timing circuit 116 includes a variable delay stage VDLY 2, and the sense amplifier is activated by determining the amount of delay in the variable delay stage VDLY 2 by the adjustment signal from the adjustment decoder 117a. It is configured so that the timing can be adjusted.
  • a write selector W that enables a data bit to be shifted between adjacent memory blocks in one direction (for example, from right to left, that is, from the side having no redundant memory block).
  • SEL and read selector R If a SEL is provided and there is a memory block containing a failure, it is replaced with an adjacent memory block, and the memory block used for replacement is replaced with a further adjacent memory block. To be able to rescue only one memory block containing. In each memory block, only one memory cell is selected, and data of bits corresponding to the number of memory blocks can be read and written simultaneously.
  • the ID of the memory block with the defective bit in the fuse set in the setting circuit shown in Fig. 5 (identification code ) And the repair address are set in pairs, and by transferring them to the RAM macro cell, the replacement of the defective block by the redundant circuit is automatically performed. For example, if a failure bit is found in the memory block BLK 4 of the macro cell whose macro cell type is “B” and the macro cell number is “3”, “0” is added to the 13 fuse sets shown in FIG. 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 "may be set.
  • the transfer of the fuse setting information from the setting circuit 10 to the RAM macro cell is performed when the system starts up.
  • a mode signal TMODE (0: 2) externally supplied to the memory diagnostic controller 20 is set to "000".
  • the memory diagnostic controller 20 recognizes that it is necessary to transfer the fuse setting information from the setting circuit 10 to the RAM macro cell.
  • the trigger signal TRIG is asserted to a high level, and the transfer of the setting information is started.
  • the information is read serially, converted to parallel, and transferred to the RAM macrocell via the memory control bus 30.
  • the RAM macro cell completes the transfer of the fuse setting information to the reception latch circuit by fetching the data on the memory control bus 30 into the reception latch circuit.
  • the trigger signal TRIG is negated to the oral level
  • the memory test circuit 40 composed of BIST can be replaced with a TAP (Test Access Port) controller specified by a JTAG (Joint Test Action Group).
  • the configurations of the memory diagnostic controller 20 and the fuse setting circuit 10 are the same as those of the embodiment shown in FIG. In this case, an automatic transfer instruction of the fuse setting circuit is prepared as one of the JTAG instructions, and the state of the TAP controller 50 is transited from "Updata-IR" to "Run_test ZId1e". Then, the control signal from the TAP controller to the memory diagnostic controller 20 is asserted. When the self-control signal is asserted, the memory diagnostic controller 20 is configured to automatically transfer information set in the fuse setting circuit 10.
  • RAM macro cell test-Other modes such as transferring data from external pins to the RAM macro cell and resetting the reception latch circuit in the RAM macro cell, can be defined and executed in JTAG option instructions. It is also possible to configure.
  • a test of the memory unit is performed in a first step.
  • the logic unit is tested while the defect information is held in the register in the third step, and the fourth step after the first to third steps is performed.
  • the first to fourth steps may be performed as a probing inspection step in which the semiconductor device is executed in a state where the semiconductor device is in a closed state, so that the manufacturing process can be simplified. Is obtained.
  • a test pattern generation circuit for testing the memory unit and the logic unit, and a test pattern generation circuit
  • a memory test circuit for performing a repair analysis in accordance with a test result of the memory unit by a path, and a fuse circuit for storing defect information formed by the memory test circuit; Address register in which the defect information set in the memory circuit and the defect information formed in the memory test circuit are selectively input.
  • a detection circuit and a latch circuit for determining whether or not the identification code matches the identification code are provided.
  • the memory unit is constituted by a plurality of units, and the defect information is transferred from the fuse circuit to the plurality of memory units via a bus having a plurality of signal lines.
  • the present invention mainly applied to the case where the invention made by the present inventor is applied to an LSI such as a microprocessor having a plurality of built-in RAMs, which is the application field in which the invention is based, is applied to the present invention.
  • the present invention is not limited to this, and can be widely used for a semiconductor device having an internal circuit in which a defect is remedied by information set by a fuse circuit or a circuit function is changed and a manufacturing method thereof. .
  • the defect can be remedied by the information set by the fuse circuit.
  • the present invention can be widely used for semiconductor devices having an internal circuit whose circuit function is changed or its manufacturing method.

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Abstract

A method for manufacturing a semiconductor device having a memory unit provided with memory cells and a logic unit, comprising a first step of testing the memory unit, a second step of storing information on a defect, if any, of the memory cells in a register, a third step of testing the logic unit while the defect information is stored in the register, and a fourth step, after the first to third steps, of setting up a fuse circuit for holding the defect information depending on the defect information held in the register.

Description

明 細 書 半導体装置の製造方法と半導体装置 技術分野  Description Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device technical field
この発明は、 半導体装置の製造方法と半導体装置に関し、 特に複数の メモリを内蔵した半導体装置の不良メモリセルの救済技術及び製造技術 に適用して有効な技術に関するものである。 背景技術  The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device, and more particularly to a technology that is effective when applied to a technology for repairing and manufacturing a defective memory cell of a semiconductor device having a plurality of memories. Background art
組み込みセルフテスト回路 (B I S T) を用いてメモリ回路の欠陥ァ ドレスを救済する技術に関しては、 特開平 1 1 - 2 3 8 3 9 3号公報、 特開平 9 - 2 5 1 7 9 6号公報、特開平 8 - 2 5 5 5 0 0号公報、特開 平 3— 1 1 6 4 9 7号公報、特開 2 0 0 0— 3 0 4 8 3号公報等がある 上記のように B I S Tによって、 メモリ回路のテストを行ってその欠 P 救済を行うようにした場合でも、高速動作化のためにメモリ回路を含 んだような論理ゲート回路を持つものでは、 メモリ回路の欠陥ビッ卜の 救済を行った後に再び論理ゲ一ト回路のテストを実施しなければならな い。 つまり、 メモリ回路と論理ゲート回路とを一体的にテストを行うと すると、 不良力発生した場合にその原因がメモリ回路側の欠陥ビットに よるものか、 論理ゲ一ト回路側での不良であるからが判別できな L、から あ 。  With respect to a technology for relieving a defective address of a memory circuit by using a built-in self-test circuit (BIST), Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 11-238393, Hei 9-251796, JP-A-8-255550, JP-A-3-1-164997, JP-2000-304483, etc. Even if a memory circuit is tested and the missing P is repaired, if a logic gate circuit that includes the memory circuit is used for high-speed operation, the defective bit of the memory circuit will be repaired. After that, the test of the logic gate circuit must be performed again. In other words, if the memory circuit and the logic gate circuit are tested as a unit, if a defect occurs, the cause is either a defective bit in the memory circuit or a defect in the logic gate circuit. L cannot be determined from
このため、 メモリ回路と論理回路とを備えた半導体装置の製造におい ては、 ウェハ上に半導体装置が完成された時点で、第 1プローブ検査に よりメモリ回路自体のテストを行い、 不良がないときはそのまま論理回 路へのテストに移行できるが、 メモリ回路に不良ビッ卜があるとヒュ一 ズ加工等の救済設定を行った後に第 2プローブ検査により、 メモリ回路 自体のテストを行ない、不良ビットカ救済されたことを確認してから論 理回路のテストを行うようにする必要がある。 このため、 半導体装置の ウェハプロセスから組み立てプロセスまでの間に、 2回のピロ一ビング 検査力必要となり、半導体装置の評価にかかる工数 (コスト) 力±曽大し てしまうという問題がある。 For this reason, in the manufacture of a semiconductor device having a memory circuit and a logic circuit, when the semiconductor device is completed on the wafer, the memory circuit itself is tested by the first probe test, and when there is no defect. Is logical times as it is Although it is possible to shift to the test to the circuit, if there is a defective bit in the memory circuit, the memory circuit itself is tested by the second probe inspection after setting relief such as fuse processing, and the defective bit is remedied. It is necessary to check the logic before testing the logic circuit. For this reason, there is a problem in that two times of testing power for the rubbing are required between the wafer process and the assembling process of the semiconductor device, and the man-hour (cost) power for evaluating the semiconductor device is very large.
したがって、 この発明は、 R AMのようなメモリ回路と論理回路を備 えた半導体装置の製造工程の簡素化を実現した半導体装置とその製造方 法を提供することを目的としている。 この発明は、効率良く合理的にメ モリ回路の不良ビッ トの救済を実現した半導体装置とその製造方法を提 供することを他の目的としている。 この発明の前記ならびにそのほかの 目的と新規な特徵については、 本明細書の記述および添附図面から明ら かになるであろう。 発明の開示  Accordingly, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a simplified manufacturing process for a semiconductor device having a memory circuit and a logic circuit such as a RAM, and a method of manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which efficiently and rationally remedy a defective bit of a memory circuit. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings. Disclosure of the invention
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、複数のメモリセルを有するメモ リ部と論理部とを有する半導体装置の製造方法において、 第 1工程で上 記メモリ部のテストを行い、 第 2工程で上記メモリ部に欠陥がある場合 に、 上記メモリセルの欠陥情報をレジスタに保持させ、第 3工程で上記 レジス夕に上記欠陥情報が保持された状態で上記論理部のテス卜を行い 、 上記第 1乃至上記第 3工程の後の第 4工程により上記レジスタに保持 された欠陥情報に基づいて、 欠陥情報を保持するヒューズ回路を設定す る  The outline of a typical invention disclosed in the present application is briefly described as follows. That is, in a method of manufacturing a semiconductor device having a memory portion and a logic portion having a plurality of memory cells, a test of the memory portion is performed in a first step, and a defect is found in the memory portion in a second step. The defect information of the memory cell is held in a register. In the third step, the logic section is tested in the state where the defect information is held in the register, and after the first to third steps, Based on the defect information held in the register in the fourth step, a fuse circuit that holds the defect information is set.
複数のメモリセルを有するメモリ部で記憶されたデータを用いて論理 部で信号処理を行う半導体装置において、上記メモリ部及び論理部のテ ストを行うテストパターン生成回路、上記テストパターン生成回路によ る上記メモリ部のテスト結果に対応して救済解析を行うメモリテスト回 路、 及び上記メモリテスト回路により形成された欠陥情報力格納される ヒューズ回路とを設け、 上記メモリ部には、上記ヒューズ回路に設定さ れた欠陥情報と上記メモリテスト回路で形成された欠陥情報とが選択的 に入力される救済アドレスレジスタと、上記救済ァドレスレジスタの救 済ァドレスに対応して不良メモリセルに変えて代替メモリセルを選択す る冗長回路とを設ける。 図面の簡単な説明 Logic using data stored in a memory unit having a plurality of memory cells In a semiconductor device that performs signal processing in a memory section, a test pattern generation circuit that tests the memory section and the logic section, and a memory test that performs a relief analysis corresponding to the test result of the memory section by the test pattern generation circuit A circuit, and a fuse circuit for storing defect information formed by the memory test circuit, wherein the memory section has defect information set in the fuse circuit and a defect formed by the memory test circuit. A rescue address register for selectively inputting information and a redundancy circuit for selecting a substitute memory cell instead of a defective memory cell corresponding to the rescue address of the rescue address register are provided. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 この発明に係る半導体装置の一実施例を示すプロック図で あり、  FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a semiconductor device according to the present invention,
第 2図は、 この発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例を示すフ 口一チャート図であり、  FIG. 2 is a flow chart showing one embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
第 3図は、 この発明が適用される半導体装置の一実施例を示す概略全 体ブロック図であり、  FIG. 3 is a schematic overall block diagram showing one embodiment of a semiconductor device to which the present invention is applied.
第 4図は、 本発明が適用される半導体装置の概略構成図であり、 第 5図は、 第 4図の設定回路 1 0を構成するシフトレジスタの構成図 であり、  FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device to which the present invention is applied. FIG. 5 is a configuration diagram of a shift register included in the setting circuit 10 of FIG.
第 6図は、 第 5図のシフトレジスタを説明するためのビット構成図で あり、  FIG. 6 is a bit configuration diagram for explaining the shift register of FIG. 5,
第 7図は、第 5図のシフトレジスタ機能を有する設定回路 1 0を構成 するヒューズ内蔵のフリップフロップ F ZF 1〜FZF 1 3の一実施例' を示す具体的回路図であり、  FIG. 7 is a specific circuit diagram showing one embodiment of flip-flops FZF1 to FZF13 with a built-in fuse constituting the setting circuit 10 having the shift register function of FIG.
第 8図は、 第 7図のフリップフ口ップの動作を説明するためのタイミ ング図であり、 FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the flip-flop shown in FIG. FIG.
第 9図は、 第 4図のメモリ診断コントローラの動作を説明するための 夕イミング図であり  FIG. 9 is a timing diagram for explaining the operation of the memory diagnostic controller of FIG.
第 1 0図は、 第 4図の RAMマクロセルの一実施例を示すブロック図 であり、  FIG. 10 is a block diagram showing one embodiment of the RAM macro cell of FIG.
第 1 1図は、 第 1 0図の RAMマクロセルの RAMコアの一実施例を 示す構成図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 11 is a block diagram showing one embodiment of a RAM core of the RAM macro cell of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
この発明をより詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを説 明する。  The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
第 1図には、 この発明に係る半導体装置の一実施例のプロック図が示 されている。 この実施例は、 論理回路とメモリ回路とが搭載された計算 機用のプロセッサなどのような大規模の半導体装置に向けられている。 半導体回路技術の進展に伴い、 1つの半導体チップ上に複数のメモリ を内蔵した大規模集積回路 (L S I ) も数多く見られるようになつてき ている。 例えば、計算機用のプロセッサなどにおいては、 大容量 1次キ ャッシュゃ 2次キヤッシュ, T L B (Translation Look-aside Buffer) 、 T a g、分岐予測用メモリ, ライトバッファなど種々の RAMを提供 するために多数の内蔵 RAM力設けられている。  FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the semiconductor device according to the present invention. This embodiment is directed to a large-scale semiconductor device such as a computer processor equipped with a logic circuit and a memory circuit. With the development of semiconductor circuit technology, a large number of large-scale integrated circuits (LSI) with multiple memories on a single semiconductor chip have come to be seen. For example, in a processor for a computer, a large number of RAMs such as a large-capacity primary cache, a secondary cache, a translation look-aside buffer (TLB), a tag, a branch prediction memory, and a write buffer are provided. Built-in RAM power is provided.
上記のように多数の RAM (メモリ) を内蔵した L S Iにおいて、 各 内蔵 RAMごとに欠陥ァドレスを言己憶するアドレス設定回路などからな る冗長回路を設けようとすると、例えば内蔵 RAMの数が 1 0 0個で、 救済アドレスが 1 0ビットである場合を考えると、約 1 0 0 0個のヒュ ーズカ必、要となる。 そのため、 冗長回路によるチップサイズの増大を招 く。 1 Mビッ 卜以下の比較的小さな記憶容畺を有する内蔵 R AMを 1 0 0個程度設けたような L S Iにおいては、 1 0 0個すベての内蔵 RAM で救済可能な不良ビットカ発生する確率は非常に低く、数個〜数 1 0個 の内蔵 R AMで救済可能な不良ビッ卜が発生すること力多いことに着目 し、 すべての内蔵 R AMに冗長回路を設けてもそれによる歩留まりの向 上の効率はあまり良くない。 In an LSI having a large number of RAMs (memory) as described above, if an attempt is made to provide a redundancy circuit such as an address setting circuit for remembering a defective address for each of the internal RAMs, for example, the number of internal RAMs becomes one. Considering the case where there are 100 bits and the rescue address is 10 bits, about 100 fusers are necessary and necessary. Therefore, the chip size is increased due to the redundant circuit. Built-in RAM with relatively small storage capacity of 1 Mbit or less In an LSI with about 0 built-in RAMs, the probability of occurrence of defective bits that can be remedied by all 100 built-in RAMs is extremely low, and can be remedied by several to several 10 built-in RAMs. Paying attention to the fact that defective bits are often generated, even if redundant circuits are provided in all built-in RAMs, the efficiency of yield improvement is not very good.
この実施例の内蔵 R AM 2 0 0は、 その概略回路が例示的に示されて いるように、 了ドレス選択回路 2 1 1、 2 1 5と、正規メモリアレイ 2 1 3及び予備のメモリセル力設けられた冗長回路 2 1 4とデ一タ入出力 回路 2 1 6によりメモリ部力構成される。 このメモリ部のテストのため に、 ァドレス A D、 データ D I及びリ一ド Zライト制御信号 WEに対し て、切替回路 2 7 0力く設けられる。 この内蔵 R AM 2 0 0には、 論理回 路 3 0 1で形成した通常動作時の入力信号と、 テストパタン発生回路 4 0 0で形成されたテスト動作時のテスト信号と力選択的に入力ざれる。 上記メモリ部 2 1 0に対して、 R AMの出力信号 D Oと入力された期 待値とを比較する比較判定回路 2 2 0、 この比較判定回路 2 2 0の判定 信号と、 アドレス信号 A Dを受ける救済解析回路 2 3 0と、上記比較判 定回路 2 2 0の出力信号を受ける判定レジスタ 2 4 0と、上記救済解析 回路 2 3 0の出力信号を受ける救済ァドレスレジスタ 2 5 0からなる R AM— B I S T力設けられて内蔵 R AM 2 0 0力構成される。  The built-in RAM 200 of this embodiment includes an address selection circuit 211, 215, a regular memory array 2 13 and a spare memory cell, as schematically shown in FIG. The memory section is composed of a redundant circuit 214 provided with power and a data input / output circuit 216. For testing the memory section, a switching circuit 270 is provided for the address AD, the data DI, and the read Z write control signal WE. The built-in RAM 200 is selectively input with the input signal during normal operation formed by the logic circuit 301 and the test signal during test operation formed by the test pattern generation circuit 400. I can do it. A comparison / determination circuit 220 comparing the RAM output signal DO and the input expected value to the memory unit 210, and a determination signal of the comparison / determination circuit 220 and an address signal AD are provided. R comprising a rescue analysis circuit 230 received, a judgment register 240 receiving the output signal of the comparison judgment circuit 220, and a redress address register 250 receiving the output signal of the rescue analysis circuit 230 AM—BIST power provided and built-in R AM 200 power configuration.
上記複数の R AM 2 1 0の各々に、 正規ァレイ 2 1 3の不良メモリセ ルを予備のメモリセル 2 1 4に置き換える冗長回路を設け、 複数の内臓 R AMに共通に設けられたヒューズ回路 5 0 0からの欠陥情報をヒユー ズ情報受信回路 2 9 0で受け、上記冗長回路 2 1 4を有効にする救済ァ ドレスを取り込んで保持するように構成する。 1つの半導体集積回路 1 0 0に複数の R AM 2 1 0力内蔵され、各メモリ回路に冗長回路 2 1 4 力設けられている場合に、 各 R AM 2 1 0毎にプログラム素子 (ヒュ一 ズ) を含む救済ァドレス設定回路を設けるようにするとプログラム素子 の数だけで膨大な数となりチップサイズの増大の原因となるが、 この実 施例に従うと、 救済アドレスを設定するヒューズ回路 5 0 0を共通化で きるため、 トータルのプログラム素子の数を減らし、 チップサイズを低 減することが可能となる。 A redundancy circuit for replacing a defective memory cell of the regular array 21 with a spare memory cell 214 is provided for each of the plurality of RAMs 210, and a fuse circuit 5 commonly provided for a plurality of internal RAMs is provided. The fuse information receiving circuit 290 receives the defect information from 0 0, and takes in and holds a repair address for enabling the redundant circuit 2 14. When a plurality of RAMs 210 are built in one semiconductor integrated circuit 100, and each memory circuit is provided with a redundant circuit 214, a program element (e.g., a flash memory) is provided for each RAM 210. The provision of a relief address setting circuit that includes the above-mentioned configuration causes an enormous number of program elements alone, which causes an increase in chip size. However, according to this embodiment, a fuse circuit 500 for setting a relief address is provided. Because the number of program elements can be reduced, the total number of program elements can be reduced and the chip size can be reduced.
この実施例では、 動作の高速化を図るために上記内蔵 R AM 2 0 0は 、 論理回路 3 0 1、 3 0 2の間に設けられる。 つまり、 論理回路 3 0 1 で形成されたァドレス信号や制御信号によりメモリアクセスが行われ、 読み出されたデ一夕は次段の論理回路 3 0 2の入力信号として論理処理 される。 信号処理の高速ィ匕のために、 例えば論理回路 3 0 1ではシステ ムクロック信号に同期して上記メモリアクセスのための信号が出力され 、 それが内蔵 R AMに伝えられる。 内蔵 R AM 2 0 0では上記入力信号 に応答して出力信号 D 0を形成する。 この出力信号 D〇は次段の論理回 路 3 0 2の入力信号とされて論理処理が行われる。  In this embodiment, the built-in RAM 200 is provided between the logic circuits 301 and 302 in order to speed up the operation. That is, memory access is performed by an address signal and a control signal formed by the logic circuit 301, and the read data is logically processed as an input signal of the logic circuit 302 of the next stage. For high-speed signal processing, for example, the logic circuit 301 outputs a signal for memory access in synchronization with a system clock signal, and transmits it to the built-in RAM. The built-in RAM 200 forms an output signal D0 in response to the input signal. This output signal D〇 is used as an input signal of the next-stage logic circuit 302 to perform logic processing.
論理回路のシーケンス動作は、 よく知られいてるようにクロック信号 の同期して行われる。 つまり、 クロック信号に同期して信号の取り込み を行う 2つのフリップフロップ回路の間に論理段を揷入し、 クロック信 号に同期してかかる論理段での動作のシーケンスが実行される。 この場 合、 1クロック周期 ( 1マシンサイクル) よりも上記論理段での信号伝 搬遅延時間力短いことカ必要である。 かかる論理段に、 R AMを組み込 むようにすると、 1マシンサイクルによって例えばキャッシュのヒット /ミスヒットの判定力可能になる。  As is well known, the sequence operation of a logic circuit is performed in synchronization with a clock signal. In other words, a logic stage is inserted between two flip-flop circuits that fetch a signal in synchronization with a clock signal, and an operation sequence in the logic stage is executed in synchronization with the clock signal. In this case, it is necessary that the signal propagation delay time in the above logic stage be shorter than one clock cycle (one machine cycle). If a RAM is incorporated in such a logic stage, it becomes possible to determine, for example, a hit / miss hit of a cache in one machine cycle.
しかしながら、 テスト動作において不良力発生すると、 その原因が R AMのメモリビッ卜の欠陥によるものなのか、 論理段側で発生している のかが判定できない。 そこで、 メモリ部 2 1 0のテストを行って、 不良 力発生したなら不良ビットを上記冗長回路 2 1 4に切り替え、 R AMが 正常に動作することを確認してから R AMと論理段の一体的な回路とし てその信号遅延時間を含めて動作検証を行うこと力不可欠となる。 上記不良ビッ卜の救済のためには、上記ヒューズ回路 5 0 0の設定を 行う必 があるが、 この実施例ではヒューズ回路 5 0 0の設定を行うこ となく、言い換えならば、 RAMのテストを行った後にヒューズ加工ェ 程に移行することなく、 かかるテスト動作において R AM— B I S Tで 形成された救済アドレス力 切替制御によって切替られる切替回路 2 8 0を通して上記欠陥アドレスを取り込むためのレジスタ 2 6 0に伝えら れる。 これにより、 メモリ部 2 1 0のテスト力実施された直後にその救 済も合わせて実施して確認することができる。 このため、 内蔵 R AMの テストに引き続きメモリ部 2 1 0と論理回路 3 0 1、 3 0 2とを合わせ た総合的な回路試験も実施することが可能になる。 なお、 上記レジスタ 2 6 0は、 通常動作時には上記切替回路 2 8 0によりヒューズ情報受信 回路 2 9 0からの欠陥アドレス情報を取り込むものである。 However, if a fault occurs in the test operation, it cannot be determined whether the cause is a defect in the RAM memory bit or the logic stage. Therefore, a test of the memory unit 210 was performed, and if a failure occurred, the defective bit was switched to the redundant circuit 214 described above, and the RAM was reset. It is indispensable to verify the normal operation and then verify the operation including the signal delay time as an integrated circuit of the RAM and the logic stage. In order to relieve the defective bit, it is necessary to set the fuse circuit 500, but in this embodiment, the fuse circuit 500 is not set, in other words, the RAM test is performed. The register 26 for taking in the defective address through the switching circuit 280 which is switched by the relief address force switching control formed by the RAM-BIST in such a test operation without going to the fuse processing step after performing the fuse processing. Conveyed to 0. As a result, the remedy can be performed and checked immediately after the test force of the memory unit 210 is performed. For this reason, it is possible to carry out a comprehensive circuit test combining the memory section 210 and the logic circuits 301 and 302 following the internal RAM test. The register 260 captures defective address information from the fuse information receiving circuit 290 by the switching circuit 280 during normal operation.
第 2図には、 この発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例のフロ —チャート図が示されている。 同図には、 ウェハ上に回路が完成されて 組み立てに至るまでのウェハプロ一ビング工程に示されている。  FIG. 2 is a flowchart showing one embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. The figure shows the wafer probing process from completion of the circuit on the wafer to assembly.
ステップ (1 ) では、 R AMテスト力実施される。 つまり、 ウェハ上 に回路が完成された時点で、 R AMのテスト力実施される。 この R AM のテストでは、上記第 1図のシステム Zテスト切替信号により切替回路 2 7 0がテス卜パタン発生回路側に切替られて、 RAMのアドレス A D 、 データ入力 D I及びリ一ド /ライト制御信号 WEを供給し、所定のデ —夕の書き込みと読み出しを行う。 この読み出しデータと期待値とが R AM- B I S Tの比較判定回路 2 2 0に伝えられて、 その一致 Z不一致 が判定される。  In step (1), the ram test force is implemented. That is, when the circuit is completed on the wafer, the RAM test force is performed. In this RAM test, the switching circuit 270 is switched to the test pattern generation circuit side by the system Z test switching signal shown in Fig. 1, and the RAM address AD, data input DI and read / write control are performed. Supply the signal WE to write and read data at the specified time. The read data and the expected value are transmitted to the RAM-BIST comparison / determination circuit 220, and the match Z mismatch is determined.
ステップ (2 ) の判定動作では、 R AMの読み出しデータ D Oに対し て期待値がテストパタン発生回路から入力されるので、 比較判定回路 2 2 0の判定が行われる。 この判定結果は、 アドレス力救済解析回路 2 3 0に伝えられており、判定レジスタに記憶された前の不良情報から、 X ァドレスでの救済を行うか、 Yァドレスでの救済を行うか、 あるいは救 済不能かの判定力緒行われ、救済が可食なときには救済ァドレスカ救済 アドレスレジスタ 2 5 0に格納される。 冗長回路 2 1 4での救済カ不能 であるときには、 かかるチップは不良と判定される。 内蔵 R AMに不良 がない半導体装置は、 ステップ (6 ) の論理テストに移行する。 In the determination operation of step (2), the RAM read data DO Since the expected value is input from the test pattern generation circuit, the judgment of the comparison judgment circuit 220 is performed. The determination result is transmitted to the address rescue analysis circuit 230, and based on the previous failure information stored in the determination register, whether to perform X address rescue, Y address rescue, or A determination is made as to whether the rescue is impossible. If the remedy is edible, it is stored in the rescue addressless address register 250. When the repair cannot be performed by the redundant circuit 214, such a chip is determined to be defective. If the semiconductor device has no defect in the built-in RAM, shift to the logic test in step (6).
ステップ (3 ) では、 救済動作が実施される。 つまり、 切替制御によ つて切替回路 2 8 0により上記救済ァドレスレジスタ 2 5 0に格納され た救済アドレスがレジスタ 2 6 0にセッ卜される。 これにより、上記ァ ドレス選択回路 2 1 1及び 2 1 5は、 正規回路 2 1 3の不良メモリセル に替えて冗長回路 2 1 4の予備のメモリセルを選択する。  In step (3), a relief operation is performed. That is, the switching circuit 280 sets the rescue address stored in the rescue address register 250 in the register 260 by the switching control. As a result, the address selection circuits 2 11 and 2 15 select spare memory cells of the redundant circuit 2 14 instead of the defective memory cells of the normal circuit 2 13.
ステップ (4 ) では、上記救済動作を含めた R AMのテストが実施さ れる。 ステップ (5 ) において、 その判定を行ない、不良が発生したな ら、 つまり救済ができない場合には、 不良チップとされる。 RAMの不 良ビットカ救済されたなら良品としてステップ (6 ) の論理テストを実 施する。 ステップ (6 ) の論理テストでは、上記論理回路に組み込まれ R AMを含んだ回路機能の試験が実施される。 つまり、 テストパタン発 生回路 4 0 0で形成されたテストパタンに対応して実際の動作に沿った 回路検証力実施される。 以上の各製造工程 ( 1 ) ないし (7 ) までが 1 つのウェハプロ一ビング工程で実施される。  In step (4), a RAM test including the above rescue operation is performed. In step (5), the judgment is made, and if a defect occurs, that is, if remedy is not possible, the chip is determined to be defective. If the defective bit in the RAM has been remedied, the logic test in step (6) is performed as a good product. In the logic test of the step (6), a test of a circuit function including the RAM incorporated in the logic circuit is performed. That is, the circuit verification power is implemented in accordance with the actual operation corresponding to the test pattern formed by the test pattern generation circuit 400. The above manufacturing steps (1) to (7) are performed in one wafer probing step.
上記の各ステップ (1 ) ないし (7 ) からなる各工程によって良品と されたチップは、 次のようなヒューズ加工工程が実施される。 このヒュ —ズ加工工程では、 ステップ (8 ) において、 R AMに不良がないもの は加工不要と判定されて、上記 RAMの不良ビッ卜の救済を行うものが ステップ (9 ) のヒューズ加工が実施される。 つまり、 レーザ一光線等 ■ の選択的な照射によって、 ヒューズ回路 5 0 0の選択的な切断が実施さ れる。 そして、 うェハのチップ毎の分割が行われて、 ヒューズ加工を不 要とするもの、 あるいはヒュ一ズ加工を実施した良品チップのみが組み 立て工程で組み立てられる。 A chip which is determined to be a non-defective product by each of the steps (1) to (7) is subjected to the following fuse processing step. In this fuse processing step, in step (8), if there is no defect in the RAM, it is determined that processing is unnecessary, and there is a method that relieves the defective bit of the RAM. The fuse processing of step (9) is performed. That is, the selective cutting of the fuse circuit 500 is performed by the selective irradiation of one laser beam or the like. Then, the wafers are divided for each chip, and only those that do not require fuse processing or those that have undergone fuse processing are assembled in the assembly process.
この実施例では、前記のようにヒューズ加工工程前にヒュ一ズ加工に よる R A M救済効果の確認を可能とする巨的 :して、上記のような各手 段を有する R AM内蔵 L S Iである。 つまり、 RAM 2 1 0は、 欠陥救 済を目的としたリペア領域としての冗長回路 2 1 4を有するメモリセル アレイと、 アドレスおよび,救済アドレスを入力し、上記メモリセルァレ ィ 2 1 3 , 2 1 4から 1つのメモリセルを選択する機能を有するァドレ ス選択回路 2 1 1、 2 1 5と選択されたメモリセルに対して書き込み/ 読み出しを行なう回路 2 1 6とを有している。  In this embodiment, as described above, a RAM built-in LSI having each of the above-described means that enables confirmation of a RAM rescue effect by fuse processing before a fuse processing step is provided. . In other words, the RAM 210 receives a memory cell array having a redundant circuit 214 as a repair area for repairing a defect, a memory cell array, and an address and a repair address, and inputs the memory cell arrays 2 13 and 2 14 Address selection circuits 211 and 215 having a function of selecting one memory cell from the above and a circuit 216 for writing / reading the selected memory cell.
上記の欠陥救済機能を有した RAMは、 1つの L S I内に複数個設置 されている。 かかる RAMに対してテストを行ない、 RAM— B I S T 回路は不良があった場合に救済ァドレスを求める機能を有している。 R AM- B I S Tにより算出された救済アドレスを格納するためのレジス 夕 2 5 0が R AMごとに設置される。 RAM欠陥救済アドレスを L S I に対して入力することを目的に、 レーザ一加工等の方法で電 ¼信号値を 変更 Z固定することができるヒューズ回路 5 0 0力複数の RAMに対し て共通に設けられる。 ヒューズ回路 5 0 0からのヒューズの情報を、 複 数の RAMに配信するための通信手段力設けられる。 ヒューズ回路 5 0 0と内蔵 RAM 2 0 0 (複数) は通信用バス配線 6 0 0により接続され ており、 ヒューズ情報受信回路 2 9 0はヒューズ情報を [届け先の RA Mの番号] + [救済アドレス] のパッケット情報として [救済アドレス ] を受け取る。 通信バス用配線 6 0 0により配信された情報を格納するレジスタ 2 6 0が RAMごとに設置される。 このレジスタ 2 6 0の値は 「救済ァドレ ス」 としてアドレス選択回路 2 1 1 . 2 1 5に入力される。 かかるレジ スタ 2 6 0に供給される算出救済アドレスレジスタの値を上記ヒューズ 回路 5 0 0からの情報の 「かわりに」 RAM—B I S Tの救済アドレス レジスタ 2 5 0の救済アドレスを任意に行なうことができる手段として 、切替回路 2 8 0力待設けられる。 どちらからの情報を格納するかの選択 を行う切替制御は、 RAM— B I S Tの制御回路によってなされる。 通常 (ユーザー) 使用時は、 ヒューズ回路 5 0 0から転送されるヒュ ーズ情報がレジスタ 2 8 0に格納され、 これを R AM欠陥救済ァドレス として RAM動作を行なう。 この実施例では、上記切替制御により、 R AM- B I S T回路力求めた RAM欠陥救済アドレスをヒューズ情報の かわりに用いること力く可能とされる。上記機能により、 第 1 P検 (ゥェ ハプロ一ビング検査) つまり、 ヒューズ加工前に実施するプロ一ビング 検査工程において、 RAM— B I S Tによる R AM欠陥救済アドレス算 出 (このデータをヒューズに加工する) 後、 そのままそのデータを使つ て実際に R AMが救済されるかどうかを試すことができる。 : ヒュ一ズ加ェ工程の失敗の割合は、実際に無視できるほど小さいため 、 プロ一ビング工程における推定良品 (R AM— B I S T力算出した R AM欠陥救済ァドレスで完全動作力確認できた L S I ) は、 ヒューズ加 ェによって完全良品になると見込むことができ、 ヒューズ加工後の第 2 回目のプロ一ビング検査を行なわずに次工程(組み立て) に進める運用 が可能である。 A plurality of RAMs having the above-described defect relief function are provided in one LSI. A test is performed on the RAM, and the RAM-BIST circuit has a function of seeking a repair address when there is a defect. A register 250 for storing the rescue address calculated by RAM-BIST is set for each RAM. A fuse circuit that can change the power signal value by a method such as laser processing in order to input the RAM defect relief address to the LSI. Can be A communication means is provided for distributing fuse information from the fuse circuit 500 to a plurality of RAMs. The fuse circuit 500 and the built-in RAM 200 (multiple) are connected by a communication bus wiring 600, and the fuse information receiving circuit 290 sends the fuse information to [Destination RAM number] + [Rescue]. [Relief address] is received as the packet information of [Address]. A register 260 for storing information distributed by the communication bus wiring 600 is provided for each RAM. The value of this register 260 is input to the address selection circuit 211.215 as a "rescue address". The value of the calculated rescue address register supplied to the register 260 may be arbitrarily set to the “replacement” of the information from the fuse circuit 500 0 instead of the rescue address of the RAM—BIST rescue address register 250. As a possible means, a switching circuit 280 is provided. Switching control for selecting which information is stored is performed by a RAM-BIST control circuit. During normal (user) use, fuse information transferred from the fuse circuit 500 is stored in the register 280, and this is used as a RAM defect repair address for RAM operation. In this embodiment, the above switching control makes it possible to use the RAM defect rescue address obtained from the RAM-BIST circuit power in place of the fuse information. With the above function, the 1st P inspection (development inspection), that is, in the probing inspection process performed before fuse processing, the RAM-BIST calculates the RAM defect relief address (this data is processed into fuses) Later, you can use the data as it is to see if the RAM is actually rescued. : Since the failure rate of the fuse process is so small as to be negligible in practice, it is estimated to be a good product in the probing process (the LSI that could be fully tested with the RAM defect repair address calculated by the RAM-BIST force). Can be expected to become a completely non-defective product by adding a fuse, and it is possible to proceed to the next process (assembly) without performing the second probing inspection after fuse processing.
ヒューズ情報を格納するために各 RAMに不良ァドレス力格納される レジスタ 2 6 0設置すること力必須である。一方、 R AM— B I S Tで で算出した救済データを保持するためには、各 RAMに救済ァドレスレ ジスタ 2 5 0を設置することが必須である。 この実施例では、 それぞれ 必須のレジスタ間を選択的に接続する経路を設けるという簡単な構成に よりで実現できる。 In order to store fuse information, it is essential to install a register 260 that stores the bad address force in each RAM. On the other hand, in order to hold the rescue data calculated by RAM-BIST, the rescue addressless It is indispensable to install a resister 250. This embodiment can be realized by a simple configuration in which a path for selectively connecting each essential register is provided.
この実施例では、 ヒュ一ズ加工前に RAM救済効果を確認するのため に、 2つのレジスタ 2 5 0と 2 6 0が設けられる。救済アドレスレジス 夕 2 5 0は、 R AM救 方法、 つまりは RAMを救済する救済ァドレス を算出するために必、要とされる。 これれに対して、 レジスタ 2 6 0ヒュ —ズ情報の内容を R AMの救済ァドレスとして入力するものである。 こ の実施例では、 このように一見すると共用化できるようなレジスタが 2 つ独立に設けられる。  In this embodiment, two registers 250 and 260 are provided to confirm the RAM rescue effect before fuse processing. The rescue address register 250 is necessary and necessary for calculating the RAM rescue method, that is, the rescue address for rescue RAM. On the other hand, the contents of the register 260 fuse information are input as a RAM repair address. In this embodiment, two registers that can be shared at first glance are provided independently.
上記 2つのレジスタをそれぞれ独立して設置したその理由は、 次の 通りである。 仮にレジスタ 2 5 0と 2 6 0とを共用した場合、 R AM— B I S Tによる RAMテストの最中に RAMの救済情報を書き換えてし まうことになる。 RAM救済動作が RAMテスト動作速度よりも遅い場 合、 テスト中の RAM救済動作により RAMが誤動作して正しい結果が 得られない虞れがある。 R AM救済方法が 2種以上ある場合、例えば X 系救済と Y系救済と力可能な場合には、最初の不良を発見した時点で X 又は Yのどちらの救済方法で救済した方が良 、か判断できないケースが ある。 レジスタ 2 5 0と 2 6 0をとを共用した場合、 正しい救済方法を 選択できないことがある。  The reasons for installing the above two registers independently are as follows. If registers 250 and 260 are shared, the RAM relief information will be rewritten during RAM test by RAM-BIST. If the RAM rescue operation is slower than the RAM test operation speed, the RAM rescue operation during the test may cause the RAM to malfunction and correct results may not be obtained. If there are more than two types of RAM rescue methods, for example, if it is possible to rescue the X system and the Y system, it is better to rescue using the X or Y rescue method when the first defect is found. In some cases, it cannot be determined. If registers 250 and 260 are shared, the correct remedy method may not be selectable.
この実施例によれば、 第 1 P検の工程において、 RAMを完全動作さ せることができる。 すなわち、 RAMが完全動作していることが前提で あり、 RAMが動作しなければテス卜することができない項目について の評価が、 第 1 P検時に可能となる。 これが本発明の目的の 1つである 。 たとえば、 前記のような L S Iの論理動作試験である。 L S Iの論理 動作試験は、 RAMが L S Iの論理動作試験で想定しているモデルの通 りに動作しなければテスト力合格しない。 このため、 救済する前の RA Mは L S Iの論理動作試験で想定しているモデルの通りに動作しない可 能性がある。 したがって、 RAMの救済を行なうまで、 LS Iの論理動 作試験で合否を判定することができない。 According to this embodiment, the RAM can be fully operated in the first P detection process. In other words, it is assumed that the RAM is fully operating, and it is possible to evaluate items that cannot be tested unless the RAM operates, at the time of the first P inspection. This is one of the objects of the present invention. For example, a logical operation test of the LSI as described above. The logical operation test of the LSI is based on the model that the RAM assumes in the logical operation test of the LSI. If it does not work, the test will not pass. For this reason, the RAM before remedy may not operate as expected in the logic operation test of the LSI. Therefore, until the RAM is remedied, pass / fail cannot be determined by the logic operation test of the LSI.
プロセッサ LS Iに代表される、 RAMを内蔵した論理主体の LS I チップには、 R A Mよりもむしろ論理部の不良が多 、場合がある。 しか し前述の通り、 第 1 P検ェ程では L S Iの論理動作試験による合否判定 が行なえないので、 RAMの救済が可能であるかぎり、第 1 P検ェ程、 ヒューズ加工、 第 2 P検工程を行なう必要がある。 その結果、 RAMは 救済できた力論理部に不良があり、 出荷できないチップ力沢山作られる 。 もちろん、 ヒューズ加工を行なった分、 コスト的にムダが生じている 。 本発明では、 このようなヒューズ加 程でのムダを解消することが できる。 つまり、 本実施例では、 では第 1 P検の工程において救済によ り RAMを完全動作させるので、論理動作試験も含めて全てのテスト項 目を実施することができるので、救済しても良品化しないものをヒユー ズ加工してしまうムダが排除される。  A logic-based LSI chip with a built-in RAM, such as a processor LSI, often has more defects in the logic part than in the RAM. However, as described above, in the first P test, it is not possible to make a pass / fail judgment by the logic operation test of the LSI, so as long as the RAM can be remedied, the first P test, the fuse processing, and the second P test process Need to be done. As a result, the RAM has a defect in the power logic that can be rescued, and many chips cannot be shipped. Of course, the cost of the fuse processing is wasteful. According to the present invention, it is possible to eliminate such waste in the process of applying the fuse. In other words, in the present embodiment, in the first P detection process, the RAM is completely operated by the rescue, so that all the test items including the logic operation test can be performed. Useless processing of non-equipment is eliminated.
第 3図には、 この発明力く適用される半導体装置の一実施例の概略全体 ブロック図が示されている。 この実施例の半導体装置は、 チップに内蔵 されている複数のメモリブロック MCL 1, MC L 2…… MCLnのそ れぞれに予め識別コード ( I Dコード) を与えておいて、 その識別コー ドと入力された識別コード (RAM— I D) とを比較するコンパレータ CMPと識別コ一ドカ一致した時、 入力されているァドレスなどの情報 (Da t a) をラッチするラッチ回路又は保持回路 LTCと力設けられ る。 この構成は、前記第 1図のヒューズ回路 500からめ不良アドレス を受信するヒューズ情報受信回路 I 9 0とレジスタ 2 60に対応してい 一方、 メモリブロックとは別の場所に複数のメモリブロック M C L 1 , MCL 2…… MC Lnに対して救済アドレス (Da t a 0〜D a t a M) と ¾:済するメモリブロックを特定するための識別コード (RAM— I DO〜RAM_ I DM) を対で設定する設定回路 10と、 この設定回 路 10を制御する制御回路としてのメモリ診断コントローラ 20と力設 けられる。 FIG. 3 is a schematic overall block diagram of an embodiment of a semiconductor device to which the present invention is applied. In the semiconductor device of this embodiment, an identification code (ID code) is given in advance to each of a plurality of memory blocks MCL1, MCL2,. Comparator that compares the ID and the input identification code (RAM-ID) When the identification code matches the CMP, the latch circuit or latch circuit that latches the input information such as the address (Data) and the LTC is provided. It is possible. This configuration corresponds to the fuse information receiving circuit I 90 for receiving a defective address from the fuse circuit 500 of FIG. 1 and the register 260. On the other hand, a plurality of memory blocks MCL 1, MCL 2... MC Ln are provided in a location different from the memory block, and a relief address (Data 0 to Data M) and ¾: identification for specifying a memory block to be completed A setting circuit 10 for setting codes (RAM—IDO to RAM_IDM) in pairs and a memory diagnostic controller 20 as a control circuit for controlling the setting circuit 10 are provided.
上記設定回路 10は、 外部からプログラム可能なプログラム素子とし てのヒューズを並べて配置したヒューズアレイ F— ALY 11と、 それ ぞれのヒューズの状態を読み込んでシリアルに転送するためのシフトレ ジス夕 SFTとから構成する。 そして、 上記メモリ診断コントローラ 2 0によって、 上記設定回路 10から設定情報をシリアノレバス SBUSを 介してシリアルに読み込んでそれをパラレルデータに変換してパラレル バスとしてのメモリコント口一ルバ'ス 30を介してメモリブロック MC L 1, MCL 2…… MCLnに供給し、 自動的に救済アドレスをラッチ させるようにしたものである。  The setting circuit 10 includes a fuse array F—ALY 11 in which fuses as externally programmable program elements are arranged and a shift register SFT for reading the state of each fuse and serially transferring the fuse state. It consists of. Then, the memory diagnostic controller 20 reads the setting information from the setting circuit 10 serially via the serial bus SBUS, converts it into parallel data, and converts it into parallel data via the memory controller port 30 as a parallel bus. The memory blocks MCL1, MCL2 are supplied to MCLn, and the relief address is automatically latched.
設定回路 10とメモリ診断コントローラ 20との間には、 設定回路 1 0からのデータ F DAT Aまたは外部端子からのデータ DAT Aのいず れかをメモリ診断コントローラに供給させるためのセレクタ S E L力設 けられている。 これによつて、 システム稼動中にいずれかのメモリブ口 ックにおいてあらたに不良ビッ トカ発生したような場合に、 設定回路 1 0からのデータ F D A T Aに代えて外部からのデータ D A T Aを不良ビ ッ ト力発生したメモリブロックへ送ってラッチさせることで、 チップの 交換あるいはヒュ一ズへの追加プログラムを行なうことなく故 をなく すことができるようになる。  Between the setting circuit 10 and the memory diagnostic controller 20, there is a selector SEL input for supplying either the data F DAT A from the setting circuit 10 or the data DAT A from an external terminal to the memory diagnostic controller. Have been killed. As a result, if a new defective bit occurs in any of the memory blocks while the system is operating, the external data DATA is replaced with the external data DATA instead of the data FDATA from the setting circuit 10. By sending it to the memory block where the force was generated and latching it, the fault can be eliminated without replacing the chip or performing additional programming on the fuse.
上記設定回路 10を構成するシフ卜レジスタ自身の故障の有無を検出 できるようにするため、 初段のフリップフロップ F/F 1のデータ端子 には、 テストデータ入力用フリップフロップ F/F i nのデータ出力端 子が接続されている。 また、 シフトレジスタの最終段のフリップフロッ プ F ZF zのデータ出力端子は、 テストデータ出力用フリップフロップ F/ F 0 u tのデータ入力端子に接続されている。 これによつて、例え ば、 テストデ一夕入力用フリップフロップ F/F i nに " 1 " または " 0 " をセットしてシフトレジスタに つてシフ卜させ、最後にテストデ —夕出力用フリップフロップ FZF o u tにラッチされたデータ力入力 デ一夕に一致しているか判定することでシフトレジスタに異常があるか 否かを検出することができる。 The data terminal of the first-stage flip-flop F / F1 is used to detect the failure of the shift register itself that constitutes the setting circuit 10. Is connected to the data output terminal of the test data input flip-flop F / Fin. The data output terminal of the last flip-flop FZFz of the shift register is connected to the data input terminal of the test data output flip-flop F / Fut. Thus, for example, "1" or "0" is set to the flip-flop F / F in for the test data input and the shift register is shifted, and finally, the test data output flip-flop FZF out It is possible to detect whether or not there is an abnormality in the shift register by judging whether or not the data input is latched in the latch.
上記テストデータ入出力用フリップフロップ F/F i n, F/F o u tは、例えば口ジック部のテストあるいはバウンダリスキヤンテストに 使用されるスキャンパス上に設けることにより、 テストデータの設定と テスト結果の読出し力別途特別な仕組みを設けることなく行なえるよう に構成することができる。 また、 テストデータ入出力用フリップフロッ プ F /F i n, FZ F o u tを設ける代わりに、 テストデータ入出力用 の外部端子を設けて直接テストデータを入力したり、 テスト結果を観察 できるように構成しても良い。  The test data input / output flip-flops F / F in and F / F out are provided on a scan path used for, for example, a test of a mouthpiece or a boundary scan test to set test data and read a test result. It can be configured so that it can be performed without any special mechanism. Also, instead of providing test data input / output flip-flops F / Fin and FZFout, external terminals for test data input / output are provided so that test data can be directly input and test results can be observed. May be.
第 4図には、 本発明力く適用される半導体装置の概略構成図力示されて いる。 同図に示されている各回路ブロックは、 単結晶シリコンのような 1個の半導体チップ上に形成される。 ◎印で示されているのは、 当該半 導体チップに設けられる外部端子としてのパッドであり、 図示されてい るのは実際に設けられる外部端子のうち本発明に関連するものを示して いるに過ぎず、 これらの外部端子の他に、 チップ本来の機能を果たすた めの外部端子や電源電圧端子が設けられている。  FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a semiconductor device to which the present invention is applied. Each circuit block shown in the figure is formed on one semiconductor chip such as single crystal silicon. ◎ indicates a pad as an external terminal provided on the semiconductor chip, and the figure indicates an external terminal actually provided which is related to the present invention. In addition to these external terminals, an external terminal and a power supply voltage terminal for performing the functions of the chip are provided.
第 4図において、 符号 M C L 1, M C L 2…… MC L nで示されてい るのは、 内蔵メモリとしての RAMマクロセル、 L G C 1 1, L G C 1 2…… LGC 2 nで示されているのは、 チップ本来の論理機能 (システ ム論理) を実現するための論理回路である。上記 RAMマクロセル MC L 1, MC L 2…… M C L nは、 それぞれがメモリアレイや選択用のデ コーダ回路、読出し書き込み回路の他に、 不良ビッ卜と置き換えられる 予備メモリ列および置換制御回路やメモリのテス卜を容易化するための テスト補助回路等を備えた構成とされる。 In FIG. 4, the symbols MCL 1, MCL 2... MCL n are the RAM macro cells as internal memory, LGC 11, LGC 1 2 …… LGC 2 n is a logic circuit that implements the original logic function (system logic) of the chip. The above-mentioned RAM macro cells MCL 1, MCL 2... MCL n are each a memory array, a decoder circuit for selection, a read / write circuit, a spare memory column to be replaced with a defective bit, a replacement control circuit, and a memory. It is configured to include a test auxiliary circuit for facilitating the test.
本明細書において、 RAMマクロセルとは、矛め設計されて動作が確 認されているメモリ回路であつて、 デ一夕ベ一ス等に登録される複数の RAMの中から所望の記憶容量、 性能を有するものを選択してチップ上 に配置するだけでよく、詳細な回路設計を省略することができるように されているものを意味する。 かかるマクロセルとしては、 RAM以外に も ROMや論理演算回路、 PLL (フヱ一ズロックドループ) 回路、 ク ロックアンプなど論理 L S Iにおいて良く使用される回路がある。  In this specification, a RAM macrocell is a memory circuit that is inconsistently designed and whose operation has been confirmed, and has a desired storage capacity from a plurality of RAMs registered in a database or the like. It is only necessary to select a device having performance and place it on the chip, which means that a detailed circuit design can be omitted. Such macrocells include not only RAM but also circuits often used in logic LSI, such as ROM, logic operation circuits, PLL (Fuse Locked Loop) circuits, and clock amplifiers.
この実施例においては、 上記 RAMマクロセル MC L 1, MC L 2 -" —MC L nを識別するための情報や欠陥ァドレス情報を設定するための ヒューズアレイを含む設定回路 10と、 外部端子からのテストモード設 定信号 TMODE (0 : 2) やトリガ信号 TRI G、 制御パルス PUL S Eに基づいて上記設定回路 10に対する制御信号 F SETやシフトク ロック信号 SCKを生成したり、設定回路 10に設定されている情報 F DAT Aを読み込んで上 ΐ己 RAMマクロセル MCL 1, MCL2—MC Lnに転送したりするタイミング制御機能や設定情報をシリアル一パラ レル変換する機能を有するメモリ診断コントローラ 20と、 メモリ診断 コントローラ 20からの設定情報を上記 RAMマクロセル MCL 1, M. C L 2…… MC Lnへ供給するための専用のメモリコント口一ルバス 3 0と力設けられている。  In this embodiment, a setting circuit 10 including a fuse array for setting information for identifying the RAM macro cells MCL 1 and MCL 2-"— MCLn and defect address information; Based on the test mode setting signal TMODE (0: 2), the trigger signal TRIG, and the control pulse PULSE, the control signal FSET and the shift clock signal SCK for the setting circuit 10 are generated, and are set in the setting circuit 10. Memory diagnostic controller 20 that has a timing control function to read the data F DAT A and transfer it to the RAM macro cells MCL 1 and MCL2—MC Ln, and a function to convert the setting information into one-parallel data, and a memory diagnostic controller A dedicated memory controller bus 30 for supplying setting information from 20 to the above-mentioned RAM macrocells MCL1, M.CL2... MC Ln is provided.
特に制限されるものでないが、 このメモリコントロールバス 30は 1 7ビッ卜で構成されており、 このうち 3ビッ卜には上記テストモ一ド設 定信号 TMODE (0 : 2)がそのまま出力され、 13ビッ卜には設定 回路 10から読み込まれ RAMマクロセル MC L 1, MC L 2…… MC L nに転送される設定に関する情報が出力され、 残る 1ビットには設定 情報をラツチするタイミングを与える信号が出力される。 Although not particularly limited, this memory control bus 30 The test mode setting signal TMODE (0: 2) is output as it is to three bits, and the RAM macro cell MC L 1 is read from the setting circuit 10 to 13 bits. , MC L 2... Information about the setting transferred to MC L n is output, and a signal giving a timing for latching the setting information is output in the remaining one bit.
この実施例においては、 チップに内蔵された上記 R AMマク口セル M C L 1, MC L 2…… MC Lnをテス卜するためのテストパターンを発 生するパターンジェネレータなどからなるメモリテスト回路 40力設け られている。 パターンジェネレータは、 FSM (フィニットステ一タマ シン)方式やマイクロプログラム方式の回路を利用することができる。 かかるメモリテスト回路は B I ST (ビノレトインセルフテスト) 技術と して既に確立されているものを使用しているに過ぎないので詳しい説明 は省略する。 メモリテスト回路 40は、外部からメモリテス卜のスター ド信号 M B I STSTR A Tを与えるとテストパタ一ンゃテスト制御信 号を生成してテスト信号線 50を介して各 RAMマクロセル MCL 1, MC L 2…… MC L nに供給するように構成されている。  In this embodiment, a memory test circuit 40 including a pattern generator for generating a test pattern for testing the above RAM cells MCL1, MCL2,... MCLn built in the chip is provided. Have been. The pattern generator can use an FSM (finite state machine) type circuit or a microprogram type circuit. Since such a memory test circuit uses only the one already established as a BIST (vinole-in self-test) technology, a detailed description thereof will be omitted. When a memory test start signal MBI_STSTRAT is supplied from the outside, the memory test circuit 40 generates a test pattern {test control signal}, and outputs each of the RAM macro cells MCL 1, MCL 2… via a test signal line 50. It is configured to supply to MC L n.
上記メモリテスト回路 40をチップ上に形成する代わりに、破線 Aで 示すように上記テスト信号線 50に接続されるテスト用入力端子 TESTIN を設けて、 外部のメモリテスト回路で生成した上記テストパターンゃテ スト制御信号と同様な信号あるいは固定パターンを上記テスト用入力端 子 TESTINより入力して RAMマクロセル MCL 1, MCL 2…… MCL nをテス卜するように構成することも可能である。  Instead of forming the memory test circuit 40 on a chip, a test input terminal TESTIN connected to the test signal line 50 is provided as shown by a broken line A, and the test pattern generated by an external memory test circuit is provided. It is also possible to input a signal similar to the test control signal or a fixed pattern from the test input terminal TESTIN to test the RAM macro cells MCL1, MCL2,... MCLn.
第 5図には、 上記設定回路 10を構成するシフトレジス夕の構成例が 示されている。 同図では、 各フリップフロップがヒューズ内蔵フリップ フロップとして示されている。 この実施例のシフトレジスタは、 縦続接 続された 13個のフリップフロップ F/F 1〜FZF13からなる 30個 のヒューズセッ ト F S 1〜F S 30力設けられ、 これらのセットがさら に縦続接続されてなり、 各フリップフ口ップに共通に印加されているシ フトクロック SCKによって保持データを 1ビットずつシフ卜するよう に構成されている。 F S ETはすべてのフリップフロップに対してその 内部のヒューズの状態を取り込んで保持させるためのヒューズセット信 、あな。 FIG. 5 shows a configuration example of a shift register constituting the setting circuit 10. In the figure, each flip-flop is shown as a flip-flop with a built-in fuse. The shift register of this embodiment is composed of thirteen cascade-connected 30 flip-flops F / F1 to FZF13. The fuse sets FS 1 to FS 30 are provided, and these sets are further connected in cascade, and the held data is shifted one bit at a time by the shift clock SCK commonly applied to each flip-flop. It is configured to FSET is a fuse-set signal that allows all flip-flops to capture and retain the state of the internal fuse.
1つのヒューズセット内の 13個のフリップフロップ F/F 1〜FZ F 1 3は、 それぞれ第 6図に示すように、 用途を示すビッ ト B 1, RA Mマクロセルの識別コードを示すビッ ト B 2〜B 7, 救済アドレスコ一 ドまたはタイミング調整コ一ドを示す B 8〜B 13により構成される。 ここで、 用途を示すビッ 卜 B 1は、 B 8〜B 13のコ一ドが救済ァドレ スコードまたはタイミング調整コ一ドのいずれを表わしているか示すビ ッ 卜であり、 具体的にはビット B 1力く "0" のときは B 8〜B 13のコ ―ドが救済ァドレスコ一ドであることを、 またビット B 1が " 1" のと きは B 8〜B 13のコードがタイミング調整コ一ドであることを表わし ている。 さらに、 B 8〜B 13のコードがタイミング調整コードである 場合、前 4ビッ卜がセンスアンプの活性化タイミングの調整情報、後 2 ビッ 卜がワード駆動パルスのパルス幅の調整情報とされる。  As shown in FIG. 6, the 13 flip-flops F / F1 to FZF13 in one fuse set each have a bit B1 indicating an application and a bit B indicating an identification code of a RAM macrocell. 2 to B7, B8 to B13 indicating a rescue address code or a timing adjustment code. Here, the bit B1 indicating the application is a bit indicating whether the code of B8 to B13 represents the rescue address code or the timing adjustment code, and specifically, the bit B1 When it is "0", the code of B8 to B13 is the relief address code. When bit B1 is "1", the code of B8 to B13 is timing adjusted. It is a code. Further, when the codes B8 to B13 are timing adjustment codes, the preceding four bits are used as adjustment information of the activation timing of the sense amplifier, and the latter two bits are used as adjustment information of the pulse width of the word drive pulse.
RAMマクロセルの識 コードを示すビット B 2〜B 7は、 さらにマ クロセルの種類を示すビット B 2, B 3とマクロセル番号を示すビッ ト B 4〜B 7とからなる。 例えば、 ビッ ト B 2, B 3力 "0 0" のときは 指定された RAMマクロセノレが 4 kヮードの記憶容量を備えているセル であることを、 またビッ ト B 2, B 3力 "01" のときは指定された R AMマクロセルが 2 kヮードの言己'慮容量を備えているセルであることを 、 そしてビッ ト B 2, B 3力 "10" のときは指定された RAMマクロ セルが 1 kヮ一ドの言己'慮容量を備えているセルであることを、 それぞれ 表わしている。 Bits B2 to B7 indicating the RAM macrocell identification code further include bits B2 and B3 indicating the type of the macrocell and bits B4 to B7 indicating the macrocell number. For example, when bits B2 and B3 are set to "0 0", it indicates that the specified RAM macro cell is a cell having a storage capacity of 4 kbytes, and bits B2 and B3 are set to "01". "" Indicates that the specified RAM macro cell is a cell having 2 kwords of self-control capacity, and bits B2 and B3 are "10" when the specified RAM macro cell is "10". That the cell has a capacity of 1 k ヮ It represents.
ビット B 2, B 3力 " 1 Γ' のときはすべての RAMマクロセルを指 定していることを表わしている。 このビット B 2, B 3による RAMマ クロセルの指定は、 主としてビット B 1力 " 1 " でビット B 8〜B 1 3 力タイミング調整コ一ドである場合に有効とされる。 同一チップ内の同 一種類の RAMは互いに特性が近似するので一括してタイミングを調整 するの力望ましいためである。 この実施例で.「ヮ一ド」—とはビット長が 3 6ビッ卜のデータを意味する。 R AMマクロセルの種類は前記のもの に限定されるものでない。 ワード長も 3 6ビットである必、要はなく、 ま たセルによって互いにヮード長力く異なっていても良い。  Bits B2 and B3 When "1Γ '", it indicates that all RAM macrocells are specified. The specification of RAM macrocells by bits B2 and B3 is mainly performed by bits B1 and B3. This bit is valid when the bit B8 to B13 is the timing adjustment code for bits 1 to 8. Since the same type of RAM in the same chip has similar characteristics to each other, the timing must be adjusted collectively. In this embodiment, "ヮ" means data having a bit length of 36 bits. The type of RAM macrocell is not limited to the above. The word length is not required to be 36 bits, and may be different from one another depending on the cell.
第 7図には、 前記シフトレジスタ機能を有する設定回路 1 0を構成す るヒューズ内蔵のフリップフロップ F /F 1〜F /F 1 3の一実施例の 具体的回路図が示されている。 同図において、 各フリップフロップは、 ヒューズ F iおよび該ヒューズと直列に接続された MO S F E T Q iと からなりヒューズ F iの状態(切断または未切断) に応じた電位 (V c cまたは GN D) をその接続ノード N iに生じさせる状態設定手段 1 1 と、 前記メモリ診断コントローラ 2 0から供給されるヒューズセット信 号 F S E Tによつて上記状態設定手段 1 1の設定電位を内部に伝達する ための伝送ゲート 1 2と、 伝送ゲ一ト 1 2によって伝達された電位状態 を保持するためのラッチ回路 1 3と、 データ入力端子 I Nに人力された デ一夕を上記ラツチ回路 1 3に伝達したり遮断したりするための伝送ゲ ート 1 4などとから構成される。  FIG. 7 shows a specific circuit diagram of one embodiment of the flip-flops F / F1 to F / F13 with a built-in fuse which constitute the setting circuit 10 having the shift register function. In the figure, each flip-flop is composed of a fuse F i and a MOS FET Q i connected in series with the fuse, and supplies a potential (V cc or GND) according to the state (cut or uncut) of the fuse F i. Transmission for transmitting the set potential of the state setting means 11 to the inside by the state setting means 11 generated at the connection node Ni and the fuse set signal FSET supplied from the memory diagnostic controller 20. Gate 12, latch circuit 13 for holding the potential state transmitted by transmission gate 12, and transmission or cutoff of data input to data input terminal IN to latch circuit 13 And transmission gates 14 and so on.
この実施例回路では、 ヒューズセット信号 F S E Tがロウレベルにネ ゲートされているときに、 前記メモリ診断コントローラ 2 0から供給さ れるシフトクロック S C Kに同期して、 データ入力端子 I Nに入力され ているデータを上記ラッチ回路 1 3に伝達させるように上記伝送ゲ一ト 14を制御する信号を形成するため論理回路 15力設けられている。 シフトレジスタ機能を有する設定回路 10を構成する第 7図のヒュ一 ズ内蔵のフリップフ口ップは、 ヒューズセット信号 F S E T力 第 8図 に示すようにハイレベルにアサ一卜されるとラッチ回路 13にヒューズ の状態 FUS Eをラッチし、 ヒューズセット信号 F S ETがロウレベル にネゲ一トされて Lヽるときにシフトクロック SC Kが入るとその立上が りに同期して、 データ入力端子 I Nに入力されているデ一夕をラッチ回 路 13にラッチするように動作する。 ラッチ回路 13にラッチされたデ —夕は出力端子 0 U Tより次段のフリップフロップのデータ入力端子 I Nに供給される。 In the circuit of this embodiment, when the fuse set signal FSET is negated to a low level, the data input to the data input terminal IN is synchronized with the shift clock SCK supplied from the memory diagnostic controller 20. The transmission gate is transmitted so as to be transmitted to the latch circuit 13. A logic circuit 15 is provided to form a signal for controlling 14. The fuse built-in flip-flop of FIG. 7 which constitutes the setting circuit 10 having the shift register function is provided with the fuse set signal FSET force as shown in FIG. When the shift clock SCK is input when the fuse set signal FSET is negated to low level and goes low, the fuse state FUSE is latched at the rising edge of the fuse and the data input terminal IN It operates to latch the input data into the latch circuit 13. The data latched by the latch circuit 13 is supplied from the output terminal 0 UT to the data input terminal IN of the next-stage flip-flop.
従って、 この実施例においては、 先ず、 ヒューズセット信号 F SET をハイレベルに変ィヒさせてラツチ回路 13にヒューズの状態 FUS Eを ラッチしてから、 シフ卜クロック SCKを続けて変ィ匕させることによつ て、 各フリップフロップの保持デ一タを次段のフリップフ口ップへ次々 とシフ卜させることができる。 上記伝送ゲート 14が 2段ゲートで構成 されているのは、 データ入力端子 I Nに入力されているデータがそのま ま出力端子 OUTより出力されてしまういわゆるレーシングを防止する ためである。  Therefore, in this embodiment, first, the fuse set signal F SET is changed to a high level to latch the fuse state FUSE in the latch circuit 13, and then the shift clock SCK is continuously changed. Thus, the held data of each flip-flop can be shifted to the next flip-flop one after another. The transmission gate 14 is formed of a two-stage gate in order to prevent so-called racing in which data input to the data input terminal IN is output from the output terminal OUT as it is.
第 9図には、 入力されるクロック信号 CKおよびトリガ信号 TR I G と、 ヒューズセット信号 F S ET、 シフトクロック SCK、 バス出力信 号 MC 3〜MC 15および MC 16との関係が示されている。 内部クロ ック NCKの 13サイクルの間シフトクロック SCKが出力されてヒュ —ズ設定回路 10からのシリアルデ一夕の取込み力行なわれ、次の 16 サイクルでメモリ診断コントロ一ラ 20からメモリコントロールバス 3 0上に信号が出力される。 この間に RAMマクロセルではバス上のマク ロセル番号を示す信号 B 3〜B 9をデコードして自己宛のデータか否か 判定する。 そして、 その後の 16サイクルで RAMマクロセルへのメモ リコン卜ロールバス 30上の情報信号 B 10〜B 15のラッチが行なわ れる。 そして、 合計で 45サイクノレ要する上記動作をヒューズセッ卜の 数である 30回だけ^ すことですベてのヒューズの設定情報力対応す る RAMマクロセルへ転送される。 FIG. 9 shows the relationship between the input clock signal CK and trigger signal TRIG, the fuse set signal FSET, the shift clock SCK, and the bus output signals MC3 to MC15 and MC16. The shift clock SCK is output for 13 cycles of the internal clock NCK, the serial data is taken in from the fuse setting circuit 10, and the memory control bus 3 is sent from the memory diagnostic controller 20 in the next 16 cycles. A signal is output on 0. During this time, the RAM macrocell decodes signals B3 to B9 indicating the macrocell number on the bus to determine whether the data is addressed to itself. judge. Then, in the subsequent 16 cycles, the information signals B10 to B15 on the memory control bus 30 to the RAM macro cell are latched. The above operation, which requires a total of 45 cycles, is performed only 30 times, which is the number of fuse sets, and all the fuse setting information is transferred to the corresponding RAM macro cell.
上記メモリ診断コントロール回路 20には、 セレクタ力設けられてお り、 クロック信号 C Kに変えて外部からの制御パルス PULSEによつ ても動作可能にされて ヽるとともに、 このセレクタはデ一夕の切換えを 行なう前述のセレクタと同一の制御信号によつて制御されることによつ て、 制御パルス PULSEが入力されて動作するときは外部端子から入 力されるデ一夕を取り込んで R AMマク口セルに転送するように動作す る o  The memory diagnostic control circuit 20 is provided with a selector function. The memory diagnostic control circuit 20 can be operated by an external control pulse PULSE instead of the clock signal CK. When controlled by the same control signal as the above-described selector that performs switching, when the control pulse PULSE is input and operation is performed, the data input from the external terminal is taken in and the RAM Works to transfer to the mouth cell
このようなメモリ診断コントロール回路 20の動作の切換えは、外部 から供給されるテストモ一ド設定信号に応じて行なわれるように構成さ れている。特に制限されないが、 この実施例では、上記テストモ一ド設 定信号はメモリコントロールバス 30上に MC 0〜MC 2として出力さ れ、 RAMマクロセルMCLl〜MCLnへ供給される。  The switching of the operation of the memory diagnosis control circuit 20 is configured to be performed according to a test mode setting signal supplied from the outside. Although not particularly limited, in this embodiment, the test mode setting signal is output as MC0 to MC2 on the memory control bus 30 and supplied to the RAM macro cells MCL1 to MCLn.
第 10図を用いて、上記 RAMマクロセル MCL l〜MCLnの構成 を説明する。 この実施例の RAMマクロセル MCLは、複数のメモリセ ルがマトリックス状に配置されたメモリアレイと冗長回路などの周辺回 路を含んだ RAMコア 110、 RAMコア 110内の欠陥ビットを予備 メモリセルに置き換えるための救済ァドレスをメモリコントロールバス 30から取り込んで保持する救済アドレス受信ラッチ回路 121、 RA Mコア 110内の信号のタイミングを調整するためのタイミング情報を メモリコントロールバス 30から取込んで保持するタイミング情報受信 ラッチ回路 122、 メモリコントロールバス 30から供給される RAM  The configuration of the RAM macrocells MCL1 to MCLn will be described with reference to FIG. The RAM macro cell MCL of this embodiment is a RAM core 110 including a memory array in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix and a peripheral circuit such as a redundant circuit, and a defective bit in the RAM core 110 is replaced with a spare memory cell. Address receiving latch circuit 121, which takes in a relief address from memory control bus 30 and holds it, acquires timing information for adjusting the timing of signals in RAM core 110 from memory control bus 30 and holds the timing information Reception Latch circuit 122, RAM supplied from memory control bus 30
2.0 マクロセルの識別コ一ド (マクロ I D) 力《予め自己に与えられたコード と一致するかを検出するマクロ I D—致検出回路 13 0、 メモリコント ロールパ、ス 30から供給されるコード (MC 0〜MC 2 =TMODE ( 0 : 2) ) をデコードしてモードに応じて制御信号を生成するテストモ 一ドデコーダ 140、 テストモ一ド時にメモリコントロールバス 30か ら供給されるコ一ド (MC 10〜MC 15) をデコ一ドしてテスト対象 ビットを指定する信号 T D B 0〜T D B 35を生成するテストビットデ コーダ 1 50、 テストモード時に読出しデータと期待値データとを比較 して一致したか否かを判定するテスト結果比較判定回路 1 6 0、 LS I 本来の機能を構成するシステム論理回路から供給されるァドレス信号 A やリード ·ライト制御信号 WE、 ライトデータ WDまたはメモリテスト 回路 40から供給されるアドレス信号 TAやリード ·ライト制御信号 T WE. テストライトデータ TWDのいずれか選択するためのセレクタ群 1 70などから構成されている。 2.0 Macro cell identification code (macro ID) power << Macro ID—match detection circuit 130 that detects whether or not it matches the code given to itself in advance, the code (MC 0 to MC 2 = TMODE (0: 2)) decodes the test mode decoder 140 to generate a control signal according to the mode. The code (MC 10 to MC 15) supplied from the memory control bus 30 in the test mode ) And a test bit decoder 150 that generates a signal TDB0 to TDB35 that specifies the test target bit.In test mode, the read data and the expected value data are compared to determine whether they match. Test result comparison and judgment circuit 160, LSI The address signal A, read / write control signal WE, write data WD, or memory test circuit 40 supplied from the system logic circuit that constitutes the original function. It is composed of a selector group 170 for selecting one of the supplied address signal TA and the read / write control signal TWE.test write data TWD.
第 1 1図には、 R A Mコア 1 10の具体的な構成例が示されている。 この実施例の R AMコア 1 1 0は、複数のメモリセル M Cがマ卜リック ス状に配置されたメモリアレイ 111、入力されたアドレス信号をラッ チするァドレスラッチ回路 1 12、 行ァドレス信号をデコ一ドしてこれ に対応したメモリアレイ内の 1本のヮ一ド線 W Lを選択する行アドレス デコーダ 11 3、入力された列アドレス信号をデコ一ドしてメモリァレ ィ内のビット線 BL, /BLを選択する列アドレスデコーダ 114、 書 込みパルスなどを生成するパルス生成回路 115、 パルス生成回路 1 1 5により生成された信号を遅延してメモリアレイ内のセンスアンプの活 性化信号 ø s aを生成するタイミング回路 116、 夕イミング情報受信 ラッチ回路 122から供給されるタイミング調整信号 TC 0〜TC 5の うち TC 4, TC 5をデコ一ドして上記パルス生成回路 1 15に対する 調整信号を生成する調整用デコーダ 1 1 7 a、 同じく TC 0~TC 5の うち TC 0〜TC 3をデコードして上記夕イミング回路 1 1 6に対する 調整信号を生成する調整用デコーダ 1 1 Ί b、 救済ァドレス受信ラッチ 回路 1 2 1から供給される救済ァドレス RYA 0~RYA 5をデコード してセレクタの切換え信号を生成する冗長デコーダ 1 1 8、 パルス生成 回路 1 1 5により生成された信号に基づいてメモリアレイ内のコモンデ —タ泉 CDL, ZCDLのプリチャージ信号^ pを生成するタイミング 回路 1 1 9などから構成されている。 FIG. 11 shows a specific configuration example of the RAM core 110. The RAM core 110 of this embodiment includes a memory array 111 in which a plurality of memory cells MC are arranged in a matrix, an address latch circuit 112 for latching input address signals, and a row address signal. A row address decoder 113 which decodes and selects one of the row lines WL in the memory array corresponding thereto, decodes the input column address signal and sets bit lines BL and BL in the memory array. / BL column address decoder 114, pulse generation circuit 115 that generates a write pulse, etc., delays the signal generated by pulse generation circuit 115, and activates the sense amplifier activation signal in the memory array ø sa The timing circuit 116 generates the timing adjustment signals TC 0 to TC 5 supplied from the latch circuit 122 and decodes the timing control signals TC 4 and TC 5 to the pulse generation circuit 115. Adjustment decoder 1 17a for generating an adjustment signal, also adjustment decoder 11 1 b for decoding the TC 0 to TC 3 of TC 0 to TC 5 and generating an adjustment signal for the above-mentioned timing circuit 1 16 The redundant address decoder 1118 decodes the relief address RYA 0 to RYA 5 supplied from the relief address reception latch circuit 121 to generate a selector switching signal, based on the signal generated by the pulse generation circuit 115. And a timing circuit 119 for generating a precharge signal ^ p for the common data CDL and ZCDL in the memory array.
メモリアレイ 1 1 1は、一度にリード ·ライ卜される 3 6個のビット データに対応して 3 6個のメモリブロック B LK 0〜BLK 3 5と冗長 用すなわち予備のメモリブロック R— B L Kとにより構成されている。 そして、 各メモリブロックは、 口一カルメモリアレイ LM Aと、該ロー カルメモリアレイ LMA内の選択された一対のビッ卜線をコモンデータ 線 CDL, ZCDLに接続させるカラムスィッチ C SW、 メモリセルか らコモンデータ線 CDL, ZCDL上に読み出されたデータ信号を增幅 するセンスアンプ S A、 センスアンプ S Aにより增幅されたリードデ一 夕をラッチするデータラッチ回路 DLT、 リード'ライト制御信号 WE とライトデータ WDに基づいて選択メモリセルへのデータ書込みを行な うためのライトアンプ WA、 ライトデータ WDやリード ·ライト制御信 号 WEを取り込む入力回路 I BF、上記冗長デコーダ 1 1 8からの切換 え制御信号に従って隣り合うメモリブロックの入力回路 I B F i nのい ずれの信号を選択するか決定する書込みセレクタ W— S E L、 同じく冗 長デコーダ 1 1 8からの切換え制御信号に従って隣り合うメモリブロッ クのデータラッチ D L Tの 、ずれの信号を選択するか決定する読出しセ レクタ R— S E Lなどから構成されている。  The memory array 11 1 includes 36 memory blocks BLK 0 to BLK 35 and a redundant or spare memory block R—BLK corresponding to 36 bit data read / written at a time. It consists of. Each memory block includes a local memory array LMA, a column switch CSW for connecting a selected pair of bit lines in the local memory array LMA to common data lines CDL and ZCDL, and a memory cell. Sense amplifier SA that widens the data signal read on the common data lines CDL and ZCDL from the data line, a data latch circuit DLT that latches the read data that is widened by the sense amplifier SA, a read / write control signal WE and a write data WD A write amplifier WA for writing data to the selected memory cell based on the data, an input circuit IBF for receiving the write data WD and the read / write control signal WE, and a switching control signal from the redundant decoder 118 Write selector W—SEL, which determines which signal of the input circuit IBF in of the adjacent memory block is selected according to Memory blocks of the data latch D L T adjacent accordance switching control signal from the coder 1 1 8, and a like reading selector R- S E L to determine whether to select a signal of the shift.
パルス生成回路 1 1 5は、可変遅延段 VDL Y 1を有するワンショッ トパルス生成回路を備えており、調整用デコーダ 1 1 7 aからの調整信 号により可変遅延段 V D L Y 1における遅延量が決定されることにより 書込みパルス幅を調整できるように構成されている。 また、 タイミング 回路 1 1 6は、 可変遅延段 V D L Y 2を備えており、 調整用デコーダ 1 1 7 aからの調整信号により可変遅延段 V D L Y 2における遅延量が決 定されることによりセンスアンプ活性化タイミングを調整できるように 構成されている。 The pulse generation circuit 115 is a one-shot having a variable delay stage VDL Y1. A pulse generator is provided, and the write pulse width can be adjusted by determining the amount of delay in the variable delay stage VDLY 1 by the adjustment signal from the adjustment decoder 117a. In addition, the timing circuit 116 includes a variable delay stage VDLY 2, and the sense amplifier is activated by determining the amount of delay in the variable delay stage VDLY 2 by the adjustment signal from the adjustment decoder 117a. It is configured so that the timing can be adjusted.
本実施例における冗長方式は、特に制限されないが、 隣接するメモリ ブロック間で一方向 (例えば右から左すなわち冗長用メモリブロックの ある側からない側) へデータビッ卜をシフ卜可能にする書込みセレクタ W— S E Lと読出しセレクタ R— S E Lを設け、故障を含むメモリプロ ックがある場合に隣接するメモリブロックで置き換え、 置き換えに使用 されたメモリプロックはさらに隣接するメ乇リプロックで置き換えるこ とにより、故障を含むメモリプロックを一つだけ救済できるようにする 。 各メモリプロックではそれぞれ 1つだけメモリセルが選択され、 メモ リブロックの数に相当するビッ卜のデータが同時にリード 'ライト可能 にされている。  Although the redundancy method in this embodiment is not particularly limited, a write selector W that enables a data bit to be shifted between adjacent memory blocks in one direction (for example, from right to left, that is, from the side having no redundant memory block). — SEL and read selector R— If a SEL is provided and there is a memory block containing a failure, it is replaced with an adjacent memory block, and the memory block used for replacement is replaced with a further adjacent memory block. To be able to rescue only one memory block containing. In each memory block, only one memory cell is selected, and data of bits corresponding to the number of memory blocks can be read and written simultaneously.
R AMマクロセルのテストの結果、 故障ビットカ《見つかったメモリブ ロックを隣のメモリブロックで置き換えるため、 第 5図に示す設定回路 内のヒューズセッ卜に故障ビッ卜のあるメモリブロックの I D (識別コ —ド) と救済アドレスをペアで設定しておき、 それを RAMマクロセル に転送することで自動的に冗長回路による欠陥プロックの置き換えが行 なわれるようになる。例えば、 マクロセルの種類が "B" で、 マクロセ ル番号が " 3 " のマクロセルのメモリブロック B L K 4に故障ビッ卜が 見つかった場合には、第 5図に示す 1 3個のヒューズセットに " 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 " を設定してやればよい。 ここで、 " 1 " 力立つ ているビットに対応するヒューズは切断されること、 "0" が立ってい るビッ卜に対応するヒューズは切断されないことを意味している。 先頭 ビットの "0 " は用途がァドレス救済であることを表わし、 次の 2ビッ ト "01" はマクロセルの種類が "B"、 次の 4ビット "0011" は マクロセル番号が "3" 、 残りの 6ビット "000101 " は欠陥プロ ックがメモリブロック B LK 4であることを表わしている。 As a result of the RAM macro cell test, in order to replace the defective memory block with the adjacent memory block, the ID of the memory block with the defective bit in the fuse set in the setting circuit shown in Fig. 5 (identification code ) And the repair address are set in pairs, and by transferring them to the RAM macro cell, the replacement of the defective block by the redundant circuit is automatically performed. For example, if a failure bit is found in the memory block BLK 4 of the macro cell whose macro cell type is “B” and the macro cell number is “3”, “0” is added to the 13 fuse sets shown in FIG. 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 "may be set. Where "1" stands out This means that the fuse corresponding to the bit being blown is blown, and the fuse corresponding to the bit where "0" is set is not blown. The first bit "0" indicates that the purpose is address relief, the next two bits "01" are macro cell type "B", the next four bits "0011" are macro cell number "3", and the rest are "3". The 6-bit "000101" of this indicates that the defective block is the memory block BLK4.
上記設定回路 10からのヒューズ設定情報の RAMマクロセルへの転 送は、 システムの立上がり時に行なわれる。 システムの立上がりにおい ては、先ずメモリ診断コントローラ 20に対して外部から与えるモード 信号 TMODE (0 : 2) として "000 " にしておく。 これによつて 、 メモリ診断コントローラ 20は、 設定回路 10からのヒューズ設定情 報の R A Mマクロセルへの転送力く必要であることを認知する。次に、 シ ステムクロック力安定するまで約 1 秒程度待機してから、上記トリガ 信号 TR I Gをハイレベルにアサ一卜されたのを受けて設定情報の転送 を開始し、設定回路 10から設定情報をシリアルに読み込んでパラレル 変換し、 それをメモリコントロールバス 30を介して RAMマクロセル に転送する処理を行なう。 RAMマクロセルは、 メモリコント口一ルバ ス 30上のデータを受信ラッチ回路に取り込むことで、受信ラッチ回路 へのヒューズ設定情報の転送が終了する。 その後、 トリガ信号 TR I G が口ゥレベルにネゲ一卜されてから、 本来のシステムの動作が開始され ることとなる。  The transfer of the fuse setting information from the setting circuit 10 to the RAM macro cell is performed when the system starts up. When the system is started, first, a mode signal TMODE (0: 2) externally supplied to the memory diagnostic controller 20 is set to "000". Thereby, the memory diagnostic controller 20 recognizes that it is necessary to transfer the fuse setting information from the setting circuit 10 to the RAM macro cell. Next, after waiting for about one second until the system clock power is stabilized, the trigger signal TRIG is asserted to a high level, and the transfer of the setting information is started. The information is read serially, converted to parallel, and transferred to the RAM macrocell via the memory control bus 30. The RAM macro cell completes the transfer of the fuse setting information to the reception latch circuit by fetching the data on the memory control bus 30 into the reception latch circuit. Then, after the trigger signal TRIG is negated to the oral level, the original operation of the system is started.
前記第 4図の実施例において、 B I STからなるメモリテスト回路 4 0は、 J TAG (Joint Test Action Group)で規定されている T A P ( Test Access Port) コントローラに置き換えるようにすることもできる 。 メモリ診断コントローラ 20およびヒューズ設定回路 10の構成は前 記第 4図の実施例と同様である。 この場合、 J T A Gの命令の 1つにヒュ一ズ設定回路の自動転送命令 を用意するとともに、 T A Pコントローラ 5 0の状態を "U p d a t a 一 I R" から "R u n _ t e s t Z I d 1 e " に遷移させると、 TA P コントローラからメモリ診断コントローラ 2 0に対する制御信号がアサ 一卜される。 そして、 メモリ診断コントローラ 2 0は上言己制御信号がァ サ一卜されると、 ヒューズ設定回路 1 0に設定されている情報の自動転 送を行なうように構成される。 RAMマクロセルのテストゃ外部端子か らのデ一夕を R AMマクロセルに転送したり、 RAMマクロセル内の受 信ラッチ回路のリセッ卜など、 他のモードも J T A Gのオプション命令 に定義して実行できるように構成することも可能である。 In the embodiment of FIG. 4, the memory test circuit 40 composed of BIST can be replaced with a TAP (Test Access Port) controller specified by a JTAG (Joint Test Action Group). The configurations of the memory diagnostic controller 20 and the fuse setting circuit 10 are the same as those of the embodiment shown in FIG. In this case, an automatic transfer instruction of the fuse setting circuit is prepared as one of the JTAG instructions, and the state of the TAP controller 50 is transited from "Updata-IR" to "Run_test ZId1e". Then, the control signal from the TAP controller to the memory diagnostic controller 20 is asserted. When the self-control signal is asserted, the memory diagnostic controller 20 is configured to automatically transfer information set in the fuse setting circuit 10. RAM macro cell test-Other modes, such as transferring data from external pins to the RAM macro cell and resetting the reception latch circuit in the RAM macro cell, can be defined and executed in JTAG option instructions. It is also possible to configure.
上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りである。  The operational effects obtained from the above embodiment are as follows.
( 1 ) 複数のメモリセルを有するメモリ部と論理部とを有する半導体 装置の製造方法において、 第 1工程で上記メモリ部のテストを行い、 第 工程で上記メモリ部に欠陥がある場合に、上記メモリセルの欠陥情報 をレジス夕に保持させ、 第 3工程で上記レジスタに上記欠陥情報力保持 された状態で上記論理部のテストを行い、上記第 1乃至上記第 3工程の 後の第 4工程により上記レジスタに保持された欠陥情報に基づいて、 欠 陥情報を保持するヒユーズ回路を設定することにより、製造工程の簡素 化を図ることができるという効果が得られる。  (1) In a method of manufacturing a semiconductor device having a memory unit having a plurality of memory cells and a logic unit, a test of the memory unit is performed in a first step. In the third step, the logic unit is tested while the defect information is held in the register in the third step, and the fourth step after the first to third steps is performed. Thus, by setting a fuse circuit that holds the defect information based on the defect information held in the register, an advantage is obtained in that the manufacturing process can be simplified.
( 2 ) 上記に加えて、 上記ヒューズ回路をレーザ一により切断可能な ヒユーズ素子で構成することにより、 C MO Sプロセスにより半導体装 置への搭載が容易となり、 その切断も比較的簡単に行うようにすること ができるという効果が得られる。  (2) In addition to the above, by configuring the fuse circuit with a fuse element that can be cut by a laser, mounting on a semiconductor device is facilitated by the CMOS process, and cutting can be performed relatively easily. This has the effect of making it possible to
( 3 ) 上記に加えて、 上記メモリ部のテス卜を上記半導体装置に含ま れるテスト回路によって実行することにより、 簡単なテス卜装置を用い て信頼性の高いテスト結果を得ることができるという効果力得られる。 ( 4 ) 上記に加えて、上記第 2工程と上記第 3工程との間に、 レジス 夕に保持された欠陥情報を参照して上記メモリ部のテス卜を行う第 5ェ 程を更に実施することにより、無駄なヒューズ切断やテスト工数が削減 できるので製造工程の簡素化カ^、つそう可能になるという効果が得られ る。 (3) In addition to the above, by executing the test of the memory unit by a test circuit included in the semiconductor device, it is possible to obtain a highly reliable test result using a simple test device. Powerful. (4) In addition to the above, between the second step and the third step, a fifth step of testing the memory unit with reference to the defect information held in the register is further performed. As a result, useless fuse cutting and test man-hours can be reduced, so that the manufacturing process can be simplified and more effective.
( 5 ) 上記に加えて、 上記第 1工程乃至第 3工程を半導体装置がゥェ ヽの状態で実行することにより、製造工程の簡素化が可能になるという 効果が得られる。  (5) In addition to the above, by executing the first to third steps in a state where the semiconductor device is in a green state, an advantage is obtained in that the manufacturing process can be simplified.
. ( 6 ) 上記に加えて、上記第 4工程を半導体装置がウェハの状態で実 行することにより、 製造工程の簡素化力可能になるという効果力得られ る。  (6) In addition to the above, by performing the above-described fourth step in a state where the semiconductor device is in a wafer state, it is possible to obtain the effect of simplifying the manufacturing process.
( 7 ) 上記に加えて、 上記第 1工程乃至上記第 4工程を上記半導体装 置がゥ ヽの状態で実行されるプロ一ビング検査工程とすることにより 、 製造工程の簡素ィ匕が可能になるという効果が得られる。  (7) In addition to the above, the first to fourth steps may be performed as a probing inspection step in which the semiconductor device is executed in a state where the semiconductor device is in a closed state, so that the manufacturing process can be simplified. Is obtained.
( 8 ) 複数のメモリセルを有するメモリ部で記憶されたデータを用い て論理部で信号処理を行う半導体装置において、 上記メモリ部及び論理 部のテストを行うテストパターン生成回路、上記テストパターン生成回 路による上記メモリ部のテスト結果に対応して救済解析を行うメモリテ スト回路、及び上記メモリテスト回路により形成された欠陥情報力格納 されるヒューズ回路とを設け、上記メモリ部には、上記ヒュ一ズ回路に 設定された欠陥情報と上記メモリテス卜回路で形成された欠陥情報とが 選択的に入力される救済ァドレスレジスタと、 上記救済ァドレスレジス 夕の救済ァドレスに対応して不良メモリセルに変えて代替メモリセルを 選択する冗長回路とを設けることにより、 簡素化と高信頼のテスト動作 を実施することができるという効果が得られる。  (8) In a semiconductor device which performs signal processing in a logic unit using data stored in a memory unit having a plurality of memory cells, a test pattern generation circuit for testing the memory unit and the logic unit, and a test pattern generation circuit A memory test circuit for performing a repair analysis in accordance with a test result of the memory unit by a path, and a fuse circuit for storing defect information formed by the memory test circuit; Address register in which the defect information set in the memory circuit and the defect information formed in the memory test circuit are selectively input. By providing a redundant circuit for selecting memory cells, simplification and highly reliable test operation can be performed. The effect is obtained.
( 9 ) 上記に加えて、上記メモリ部に入力された識別 ドが自己の  (9) In addition to the above, the identification code input to the memory
2 ' 6 識別コ一ドと一致しているか否か判定する検出回路およびラツチ回路と を設け、 上記検出回路により入力された識別コードと自己の識別コ一ド と力一致していると判定しして上記ヒューズ回路に設定された欠陥情報 を上記ラツチ回路に保持させるようにすることにより、簡単な構成で救 済効率の高い半導体装置を得ることができるという効果が得られる。2 '6 A detection circuit and a latch circuit for determining whether or not the identification code matches the identification code are provided. By holding the defect information set in the fuse circuit in the latch circuit, it is possible to obtain a semiconductor device having a simple configuration and high rescue efficiency.
( 1 0 ) 上記に加えて、上記メモリ部を複数個で構成し、上記ヒュ一 ズ回路から複数のメモリ部に対する欠陥情報の転送を複数の信号線を有 するバスを介して行うようにすることにより、 簡単な構成で救済効率の 高い半導体装置を得ることができるという効果が得られる。 (10) In addition to the above, the memory unit is constituted by a plurality of units, and the defect information is transferred from the fuse circuit to the plurality of memory units via a bus having a plurality of signal lines. As a result, an effect is obtained that a semiconductor device with high relief efficiency can be obtained with a simple configuration.
( 1 1 ) 上記に加えて、 1マシンサイクル中にメモリ部で読み出され た信号を論理部で信号処理するようにすることにより、 動作の高速化を 図るようにすることができるという効果が得られる。  (11) In addition to the above, the signal read out from the memory unit during one machine cycle is processed by the logic unit, which has the effect of speeding up the operation. can get.
以上本発明者によつてなされた発明を実施例に基づき具体的に説明し ナこが、 本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 、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、 テス ト回路の構成は種々の実施形態を採ることができるものである。 ヒュ一 ズ回路は、電気的に切断にするものであってもよい。 以上の説明では主 として本発明者によってなされた発明をその背景となつた利用分野であ る複数の RAMを内蔵したマイクロプロセッサのような L S Iに適用し た場合について説明した力^本発明はそれに限定されるものでなく、 ヒ ュ一ズ回路により設定された情報により欠陥救済が行われたり、 回路機 能が変更される内部回路を備えた半導体装置とその製造方法に広く利用 することができる。 産業上の利用可食 ί生  The invention made by the present inventor will be specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, For example, the configuration of the test circuit can take various embodiments. The fuse circuit may be electrically disconnected. In the above description, the present invention mainly applied to the case where the invention made by the present inventor is applied to an LSI such as a microprocessor having a plurality of built-in RAMs, which is the application field in which the invention is based, is applied to the present invention. The present invention is not limited to this, and can be widely used for a semiconductor device having an internal circuit in which a defect is remedied by information set by a fuse circuit or a circuit function is changed and a manufacturing method thereof. . Industrial use edible
この発明は、 ヒユーズ回路により設定された情報により欠陥救済が行 われたり、 回路機能が変更される内部回路を備えた半導体装置とその製 造方法に広く利用することができる。 According to the present invention, the defect can be remedied by the information set by the fuse circuit. The present invention can be widely used for semiconductor devices having an internal circuit whose circuit function is changed or its manufacturing method.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 複数のメモリセルを有するメモリ部と論理部とを有する半導体装置 の製造方法であって、  1. A method for manufacturing a semiconductor device having a memory unit having a plurality of memory cells and a logic unit,
上言 造方法は、  The construction method is
( 1 ) 上記メモリ部のテストを行う第 1工程と、  (1) a first step of testing the memory unit;
( 2 ) 上記メモリ部に欠陥がある場合、上記メモリセルの欠陥情報 をレジスタに保持する第 2工程と、  (2) a second step of storing defect information of the memory cell in a register when the memory section has a defect;
( 3 ) 上記第 2工程の後、 上記レジスタに上記欠陥情報が保持され た状態で上記論理部のテストを行う第 3工程と、  (3) After the second step, a third step of testing the logic unit with the defect information held in the register,
( 4 ) 上記第 1乃至上記第 3工程の後に、上記レジスタに保持され た欠陥情報に基づいて、 欠陥情報を保持するヒューズ回路を設定する第 4工程と、  (4) after the first to third steps, based on the defect information held in the register, a fourth step of setting a fuse circuit that holds the defect information;
を含むことを特徵とする半導体装置の製造方法。  A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
2 . 請求の範囲第 1項において、  2. In Claim 1,
上記ヒューズ回路は、 レーザ一により切断可能なヒューズ素子を含む ことを特徵とする半導体装置の製造方法。  A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the fuse circuit includes a fuse element that can be cut by a laser.
3 . 請求の範囲第 1項において、  3. In Claim 1,
上記メモリ部のテストは、上記半導体装置に含まれるテス卜回路によ つて実行されることを特徴とする半導体装置の製造方法。  The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the test of the memory unit is performed by a test circuit included in the semiconductor device.
4 . 請求の範囲第 1項において、 4. In Claim 1,
上記第 2工程と上記第 3工程との間に、 レジスタに保持された欠陥情 報を参照して上記メモリ部のテストを行う第 5工程を更に含むことを特 徵とする半導体装置の製造方法。  A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising a fifth step of testing the memory unit with reference to defect information held in a register between the second step and the third step. .
5 . 請求の範囲第 1項において、  5. In Claim 1,
上記第 1工程乃至第 3工程は、上記半導体装置がウェハの状態で実行 されることを特徵とする半導体装置の製造方法。 The first to third steps are a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is performed in a wafer state.
6 . 請求の範囲第 5項において、 6. In Claim 5,
上記第 4工程は、上記半導体装置がウェハの状態で実行されることを 特徵とする半導体装置の製造方法。  The fourth step is a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is executed in a wafer state.
7 . 請求の範囲第 1項において、  7. In Claim 1,
上記第 1工程乃至上記第 4工程は、 上記半導体装置がウェハの状態で 実行されるプロ一ビング検査工程であることを特徼とする半導体装置の 製造方法。  The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first to fourth steps are a probing inspection step in which the semiconductor device is performed in a wafer state.
8 . 請求の範囲第 1項において、  8. In Claim 1,
上記論理部は、上記メモリ部とデータの を行うプロセッサである ことを特徵とする半導体装置の製造方法。  The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the logic unit is a processor that performs data processing with the memory unit.
9 . 請求の範囲第 1項において、  9. In Claim 1,
上記メモリ部と論理部とは、 1マシンサイクル中にメモリ部で読み出 された信号を論理部で信号処理するものであることを特徼とする半導体 装置の製造方法。  A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the memory unit and the logic unit perform signal processing by the logic unit on a signal read by the memory unit during one machine cycle.
1 0 . 複数のメモリセルを有するメモリ部と、  10. A memory unit having a plurality of memory cells,
上記メモリ部で記憶されたデ一タを用いて信号処理を行う論理部と、 上記メモリ部及び論理部のテストを行うテストパターン生成回路と、 上記テストパターン生成回路による上記メモリ部のテスト結果に対応 して救済解析を行うメモリテスト回路と、  A logic unit that performs signal processing using data stored in the memory unit, a test pattern generation circuit that tests the memory unit and the logic unit, and a test result of the memory unit that is performed by the test pattern generation circuit. A memory test circuit that performs relief analysis in response,
上記メモリテスト回路により形成された欠陥情報力格納されるヒュ一 ズ回路とを備え、  A fuse circuit for storing defect information formed by the memory test circuit;
上記メモリ部は、  The memory unit is
上記ヒュ一ズ回路に設定された欠陥情報と上記メモリテスト回路 で形成された欠陥情報と力選択的に入力される救済ァ 上記救済ァドレスレジスタの救済ァドレスに対応して不良メモリ セルに変えて代替メモリセルを選択する冗長回路とを備えてなることを 特徴とする半導体装置。 The defect information set in the fuse circuit, the defect information formed in the memory test circuit, and the rescue input which is selectively inputted. The defective memory corresponding to the rescue address of the rescue address register. A semiconductor device comprising: a redundancy circuit that selects an alternative memory cell instead of a cell.
1 1 . 請求の範囲第 1 0項において、  1 1. In claim 10,
上記メモリ部は、 入力された識別コ一ドが自己の識別コードと一致し ているか否か判定する検出回路およびラッチ回路とを更に有し、 上記検出回路は、 入力された識別コ一ドと自己の識別コ一ドとカ一致 していると判定したとき、 上記ヒユーズ回路に設定された欠陥情報を上 記ラッチ回路に保持するように構成されていることを特徵とする半導体  The memory unit further includes a detection circuit and a latch circuit for determining whether or not the input identification code matches the identification code of the memory, and the detection circuit includes the input identification code and the latch circuit. A semiconductor device characterized in that the semiconductor device is configured to hold the defect information set in the fuse circuit in the latch circuit when it is determined that the defect code coincides with its own identification code.
1 2 . 請求の範囲第 1 1項において、 1 2. In claim 11,
上記メモリ部は、 複数個から構成されて、上記ヒューズ回路から複数 のメモリ部に対する欠陥情報の転送は、複数の信号線を有するバスを介 して行なわれることを特徴とする半導体装置。  The semiconductor device is characterized by comprising a plurality of the memory units, wherein the transfer of defect information from the fuse circuit to the plurality of memory units is performed via a bus having a plurality of signal lines.
1 3 . 請求の範囲第 1 0項において、  1 3. In claim 10,
上記メモリ部と論理部とは、 1マシンサイクル中にメモリ部で読み出 された信号を論理部で信号処理するものであることを特徵とする半導体  The semiconductor device is characterized in that the memory unit and the logic unit process signals read by the memory unit during one machine cycle by the logic unit.
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