JPS621199A - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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JPS621199A
JPS621199A JP61061420A JP6142086A JPS621199A JP S621199 A JPS621199 A JP S621199A JP 61061420 A JP61061420 A JP 61061420A JP 6142086 A JP6142086 A JP 6142086A JP S621199 A JPS621199 A JP S621199A
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bit
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/835Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with roll call arrangements for redundant substitutions

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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は製造中に発生する欠陥を救済することが可能な
メモリ回路に関するものである。
〔従来技術〕
牛導体メモリは近年ますます大容量化の傾向にあるがチ
ップ内に収容される素子数がチップ面積の増大に伴い、
チップ内における欠陥の発生率が高くなってきている。
このため、チップ内に正規のメモリセルの他に予備のメ
モリセル(以下冗長ビットと称する)を予め形成してお
きチップ内に欠陥をもつ正規のメモリセル(以下不良ビ
ットと称する)が存在した場合その不良ビットを冗長(
ットに置換することによシネ良ビットを救済するという
冗長ビットを有する半導体メモリが注目されている。こ
の様な冗長ビットによって救済された半導体メモリはあ
くまで不良ビットを内在させているために、これにより
半導体メモリの信頼度低下が懸念され、この様な冗長ビ
ットを有した半導体メモリの実用化が進まない一因とな
りている。
冗長ビット使用の有無及び救済された不良ビットの位置
を予め知っておくことは冗長ビットによって救済された
半導体メモリの信頼度を検査する上できわめて有効であ
る。しかし現在、冗長ビットによって救済したかどうか
は製品を試験するだけでは判明しないし、それを知るた
めにはその製品を開封し顕微鏡等で目視チェックしなけ
ればならない。これはきわめて非効率的であ)実用的手
段とは言えない。このため、メモリ内に冗長メモリセル
が不良メモリセルの置換に用いられたか否かを示す固定
記憶素子を設け、との固定記憶素子の状態を読み出すこ
とによってこのメモリが冗長ビットを機能的に用いたか
否かを知る技術が提案されている。このような技術は例
えば米国特許第4゜480.199号明細書に配水され
ている。しかしながら、メモリでは商品規格上外部端子
の数が例えばダイナミックメモリでは16ピンというよ
うに、制限されている。とのため、上記提案されている
技術では電源端子と1つの外部端子との間に固定記憶素
子としてヒユーズと電圧スイッチ素子を直列に接続し、
外部端子に通常の電源電圧以上の電圧を印加して電圧ス
イッチ素子をオンにすることによってヒユーズの状態を
外部端子から流入する電流の有無によって判定するもの
である。このため判定時には電源電圧以上の特別な電圧
を必要とし、またこの特別な電圧のためこの外部端子に
接続される内部回路素子が損なわれた)、するいは異常
電流が生じたル、メモリの信頼性を低下させるとめう問
題を有していた。
第5図に従来の冗長ビットの使用検出の回路DTを示す
。回路DTは、電源端子Vccと内部回路CBに接続し
た外部端子EXTとの間に固定記憶素子としてのヒユー
ズ■゛とダイオード接続されたMO8トランジスタQd
rl、QT!を直列にして構成される。
冗長メモリセルが正規のメモリセルアレイの不良メモリ
セルの機能的置換に用いられている場合はヒユーズFを
切断し、そうでない場合はヒユーズFを非切断とする。
このヒユーズの切断はメモリのテスト後に行なわれる。
通常の動作では外部端子EXTの電圧はVcc−接地の
範囲内でおり、トランジスタ9丁1 、 QT!はオフ
とな夛、ヒーースFを外部端子EXTから電気的に分離
する。このためヒユーズFは通常動作には全く影響を与
えない。
メモリが冗長メモリセルを用いているか否かをチェック
するときは、外部端子EXTに電源Vccよ勺もトラン
ジスタQTI e QTzの閾値の和よシも高い電圧を
印加することによってトランジスタQTI eQTzを
オンとし、ヒユーズFの断、非断状態を端子EXTから
端子VCCに至る電流の有無によって判定できる。しか
しながらこの技術によれば判定時に外部端子EXTに通
常範囲上の高電圧を印加しなければならず、操作が複雑
である。また高電圧の外部端子EXTへの印加によって
内部回路CBの状態が通常の動作状態と異なシ、異常電
流が流れるという場合も生じ、信頼性の高い方法ではな
かった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は冗長ビットを有したMO8メモリ回路に
おいて冗長ビット使用の有無、さらに救済された不良ビ
ットの位置を電気的に検出する改良された手段を提供す
ることにある。
〔発明の構成〕
本発明による冗長ビットを有したメモリ回路は外部信号
に応答して冗長ビットが使用された場合とされない場合
で電源の消費電流に差を生ぜしめる検出手段を備えたこ
とを特徴とする。
上記検出手段はチップ選択信号もしくはそれと同期した
信号によって制御される第1のMOSトランジスタとプ
ログラム可能な素子を含む回路の出力信号によって制御
される第2のMOSトランジスタによって構成できる。
あるいは上記検出手段はチップ選択信号もしくはそれと
同期した信号によって制御される第1のMOSトランジ
スタと冗長ビットの選択信号もしくはそれと同期した信
号によって制御される第2のMOSトランジスタから構
成される。。
あるいは前記冗長ビットの使用の有無を検出する手段が
第1及び第2の電源の間に縦続して接続されたチップ選
択信号もしくはそれと同期した信号によって制御される
第1のMOS)?ンジスタとプログラム可能な累子を含
む回路の出力信号によって制御される第2のMOSトラ
ンジスタと冗長ビットを指定するのに無関係な第1のア
ドレスによシ制御される第3のMOSト9ンジスタで構
成できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば冗長ビット使用の有無、または救済され
た不良ビットの位置をメモリの電源電流の変化によって
容易に知ることができる。また本発明では通常の電圧の
みを用いて検出を行なうことができるため、容易かつ信
頼性高く上記検出を行うことができる。
次に第1図を用いて冗長ビット使用の有無を検出する具
体的な実施例について説明する。
第1図においてC8はチップ選択信号、lは信号φ1を
出力するチップ選択バッファ、2はポリシリヒユーズB
を含みそのポリシリヒユーズが溶断されているかいない
かでその出力φ雪が一義的に決まるポリシリヒユーズラ
ッチ回路s Qps 、 QpzはPチャンネル型MO
8トランジスタ(以下P−chトランジスタと称する)
、QNI v QNx s QNsはNチャンネルfi
MO8トランジスタ(以下N−chトランジスタと称す
る)である。なお信号φlをゲートとするP−chトラ
ンジスタQP!と信号φ雪をゲートとするN−ch)?
ンジスタQNSは電源Vcc及び接地電位をもつ電源G
ND間に縦続接続されている。
ポリシリヒユーズラッチ回路2はポリシリヒユーズRと
N−chトランジスタQNIからなるインバータとP−
chトランジスタQPtとN−chトランジスタQNz
からなるインバータが相互接続されて構成される。冗長
ビットを使用しない時はポリシリヒユーズは溶断されず
、その場合2の出力φ意がLOWとなる様に予め几を設
定しておく。その場合N−ahトランジスタQN3はオ
フでアシ、チップがアクティブ状態つまシC3=LOW
(φ、=LOW)であっても電流は流れない。一方冗長
ビットを使用する時は予めポリシリヒユーズは溶断され
、信号φ雪はHighとな#)N−chトランジスタQ
N3はオンし、アクティブ状態ではP−chトランジス
タQP2もオンであるから貫通電流が流れる。この貫通
電流が数10μA程度になる様にP−chトランジスタ
Qpt及ヒN−chトランジスタQNIのサイズを設定
しておけば冗長ビット使用の有無を十分検出できるはず
である。
チップ選択信号C8が)iighの峙つまプスタンドバ
イ状態においては信号φ1はHighとなpP−Chト
ランジスタはオフし、冗長ビット使用の有無にかかわら
ず貫通電流は流れないのでスタンドバイ状態における特
性を損うことはない。
本発明による冗長ビット使用の有無の検出手段について
述べる。
本発明は冗長ビットを使用している製品の選択時の電源
電流即ちアクティブ電流を使用していない製品にくらべ
て数倍多く流れる様に予めプログラム可能な抵抗素子た
とえば外部から溶断可能な多結晶ポリシリコンで出来た
抵抗素子(以下ポリシリヒユーズと称する)でプログラ
ムしておき、各製品のアクティブ電流を測定しその差で
冗長ビット使用の有無を検出しようとするものである。
この様に冗長ビットの使用の有無をアクティブ電流の差
によって検出するため、冗長ビットを使用している製品
の電流増加は避けられないので最小のアクティブ電流増
加で検出するのが望ましい。
つまシアクチイブ状態でかつ入力端子に印加するレベル
をある一定の同期で変化させた場合の電流ICCム1と
アクティブ状態でかつ入力端子には一定のレベルが印加
されていて内部回路も定常状態になっている時の電流I
CCA!である。
通常ICCAlは内部回路における充!電流とDC的に
流れる電流から成夛数IQmAである。一方ICCA!
はT T L v ヘル(通常VIHの最小値IQV、
VILの最大値0.8vである)が入力された場合数m
Aでtlとんどが入力段に流れるDC的な電流である。
L カl、 M OS L/ ヘk (通常V !H≧
Vcc  0.2 V 。
VTL≦0.2V)が入力された場合のICCA!は数
μA程度におさえることができる。そこで冗長ビットを
使用している製品にはMOSレベルが入力された場合の
1ccAzが数10μA程度流れる様にプログラムして
おけば、冗長ビットを使用していない製品は数μ人であ
るから冗長ビット使用の有無を十分に検出できる。
この様に冗長ビット使用の有無をMOSレベルが入力さ
れた場合のICCC2O4で検出することによシ冗長ビ
ットを使用した製品のアクティブ電流の増加を最小にす
ることができる。
次に第2図を用いて救済された欠陥ビットの位置つまシ
番地を検出する具体的な実施例について説明する。
第2図においてAo、Aiは入力アドレス% 3はチッ
プ選択バッファ、4,5はアドレスバッファ、6.7は
正規のデコーダ、8は欠陥ビットの番地を登録するプロ
グラム回路、9は冗長デコーダ、WL、、WLnは正規
のワード線、WLRは冗長ワード線、10.11は正規
のメモリセル、12は冗長ピッ)Qpsはチップ選択バ
ッファ3の出力信号φ3をゲートとするP−chトラン
ジスタ* QN4は冗長ワードWLRをゲートとするN
−ah)、Fンジスタである。なおP−Chトランジス
タQP3とN−chトランジスタQ N4は電源Vcc
と接地電位をもつ電源GNDO間に縦続接続されている
まずアクティブ状態(C8=LOW)で正規のメモリセ
ルlOが選択された場合について考える。
ここで入力端子はアクティブ電流が最小となる様にMO
Sレベルが印加されているものとする。
チップ選択信号C8に同期した信号φ3はLOWとなp
f’−chトランジスタQpsはオンするが正規のワー
ド線WLが選択されてHighで冗長ワード線WLRは
LOWであるからN−chトランジスタQNはオフして
いる。したがってP−chトランジスタQps及びN−
chトランジスタQN4を貫通する電流はない。
一方冗長ビット12が選択され冗長ワード線WLがHi
ghになるとN−chトランジスタQN4はオンし、そ
の時P−chトランジスタQpsもオンしているから電
源VccからGNDに向かって貫通電流が流れることに
なる。この様に欠陥ビットが救済されて冗長ビットに置
換された場合その冗長ビットが選択されるとこの貫通電
流分だけ電流が増加するから欠陥ビットの番地を知るこ
とができる。
本発明による冗長ビット使用の有無の検出手段の第2の
実施例を第3図に示し、救済された欠陥ビットの位置を
検出する手段の第2の実施例を第4図に示す。
第1図と第3図との違いはP−chトランジスタQpz
とN−chl−ランジスタQNsとの間に冗長ビットを
指定するのに無関係なアドレスAjのアドレスバッファ
の正相の出力信号をゲートとするN−ch トランジス
タQN5が挿入されているだけである。
また第2図と第4図との違いはP−chトランジスタQ
psとN−chトランジスタQN4との間に冗長ビット
を指定するのに無関係なアドレスAjのアドレスバッフ
ァの逆相の出力信号をゲートとするN−chトランジス
タQN11が挿入されているだけである。
第1図と第2図の実施例では冗長ビットを使用している
ときそれぞれ電流工1が流れ、これら回路を同時に同一
メモリで使用すると欠陥ビットに番地が一致していると
さらに工!だけ増加した電流が流れ、トータルして2×
I!の電流が流れてしまう。
第1図と第2図を改良したのが第3,4図であシ、冗長
ビットを使用している場合アドレスAjをHighにし
て冗長ビットの使用の有無を検出し救済された欠陥ビッ
トの番地を知るときはアドレスAjt−LOWにして検
出する。したがって冗長ビットの使用の有無を検出した
時も、救済された欠陥ビットの番地を検出した時も電流
は一定であり余分な電流が流れることなく検出できる。
第6図に第3図の検出回路20と第4図の検出回路30
を同一のメモリチップ40内にメモリアレイ10ととも
く形成した例を示す。チップセレクト信号C8を受ける
バッファ1′は回路20.30に対して共用され、アド
レスAjを受けるアドレスバッファ13の真出力Ajは
回路20に、補出力hjは回路30に与えられる。アレ
イlOの冗長ワード線WLRは回路30に入力される。
この回路では入jが111の時、回路20が、Ajが”
O″のとき、回路30が動作する。
以上本発明によれば相補型MO8メモリ回路において入
力端子にMO8レベルを印加することによシアクチイブ
電流を最小にし、冗長ビット使用の有無もしくは欠陥ビ
ットの番地を電源の微少な電流変化で検出できることに
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は冗長ビット使用の有無を検出する本発明の第1
の実施例であル、第2図は欠陥ビットの位置を検出する
本発明の第1実施例であル、第3図は冗長ビット使用の
有無を検出する本発明の第2の実施例であ奴、第4図は
欠陥ビットの位置を検出する本発明の第2の実施例であ
る。第3図。 第4図、第6図はそれぞれ他の実施例を示す図、第5図
は従来の回路を示す図である。 C8・・・・・・チップ選択信号、xo、Ai・・・・
・・冗長ビット入力アドレス(冗長ビットを選択するの
に関与する)、Aj・・・・・・入力アドレス(冗長ビ
ットを選択するのに関与しない)、1,3・・・・・・
チップ選択バッファ、2・・・・・・ポリシリヒユーズ
ラッチ回路、4.5.13・・・・・・アドレスバッフ
ァ、6.7・・・・・・正規のデコーダ、8・・・・・
・欠陥ビットの番地登録回路、9・・・・・・冗長デコ
ーダ、10.11・・・・・・正規のメモリセル、12
・・・・・・予備のメモリセル(冗長ビット)、WLo
、、WIJfl・・・・・・正規のワード線、WLR・
・・・・・冗長ワード線、φl、φ3・・・・・・チッ
プ選択バッファの出力信号、φ鵞・・・・・・ポリシリ
ヒユーズラッチ回路の出力信号、Qpl、 Qpt *
 Qps・・・・・・Pチャンネル型MOSトランジス
タ、QNI 、 QNs 、 QNs p QN4 、
 QNS 。 QNll・・・・・・NチャンネルfflMOSトラン
ジスタ、Vcc。 GND・・・・・・電源。 代理人 弁理士  内 原   晋1.″゛:゛−;−
・、1 11.・ 躬l 図 第7図 どθ 第3図 14−Tffl 菊肴 図 M乙 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冗長ビットを有したメモリ回路において、外部制
    御信号に応答して冗長ビットが使用された場合とされな
    い場合における電源電流に差を生ぜしめる検出手段を設
    けたことを特徴とするメモリ回路。
  2. (2)前記検出手段はチップ選択信号によって制御され
    る第1のMOSトランジスタとプログラム可能な抵抗素
    子を含む回路の出力信号によって制御される第2のMO
    Sトランジスタを有することを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項記載のメモリ回路。
  3. (3)前記検出手段がチップ選択信号によって制御され
    る第1のMOSトランジスタと冗長ビットの選択信号に
    よって制御される第2のMOSトランジスタを有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のメモリ
    回路。
  4. (4)前記検出手段がチップ選択信号によって制御され
    る第1のMOSトランジスタとプログラム可能な抵抗素
    子を含む回路の出力信号によって制御される第2のMO
    Sトランジスタと冗長ビットを指定するのに無関係な第
    1のアドレスにより制御される第3のMOSトランジス
    タとを有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項に記載のメモリ回路。
JP61061420A 1985-03-18 1986-03-18 メモリ回路 Expired - Lifetime JPH0638320B2 (ja)

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JP60-53651 1985-03-18

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JPH0638320B2 JPH0638320B2 (ja) 1994-05-18

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EP (1) EP0195412B1 (ja)
JP (1) JPH0638320B2 (ja)
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