JP4199430B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置におけるトレーサビリティの向上技術に関し、特に、トレーサビリティを向上させるために書き込まれる付加情報のテスト時間短縮に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体集積回路装置のような半導体装置には、製品型名のような比較的単純な表示がインク印刷法やレーザマーキング法のようなマーキング法によって付けられる。その種の表示には、略号化された製品製造時期情報や製品ロット情報が含まれることもある。
【0003】
ある種の半導体集積回路装置に対しては、より緻密な製品管理を可能とするように、より情報量の多い特定の情報、ないしは付加情報を付与することが行われている。すなわち、その種の特定情報ないしは付加情報は、その情報量の多さに応じて、たとえば、製品製造来歴の詳細を明らかにすることを可能とする。これに応じて、半導体集積回路装置の不具合が生じたときの来歴トレースを含めて解析を容易にする。その種の特定情報ないしは付加情報は、半導体集積回路装置のトレイサビリティを確保する技術の範囲にある。
【0004】
特定情報ないしは付加情報は、電気的に読み出し可能なように、半導体チップなどに書き込まれる。
【0005】
付加情報などを半導体チップに記録する技術としては、特開平04−111438号公報に示されるように、該半導体チップ上に複数のヒューズを形成し、任意のヒューズを切断することによって付加情報を格納したり、特開平07−307257号公報に示されるように、半導体チップに不揮発性のメモリセルからなる記録領域を形成し、それらメモリセルに付加情報を格納するものなどがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような特定情報は、それが書き込まれた後に、その書き込みが最適に行われたかをチェックする必要がある。なお、その種のチェックは、単独に行われてもよいが、半導体集積回路装置が所定の機能通りに動作するかを確認する、いわゆるファンクションテスト時に合わせて行われる方がより好適である。すなわち、それらのテストないしチェックが同じテストステージのもとで同じファンクションテストを利用できるからである。
【0007】
ところが、上記のような半導体集積回路装置における特定情報の確認技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【0008】
たとえば、特定情報の1つとして半導体ウエハを製造した月のコードが半導体チップに書き込まれている場合、テスタは、その半導体チップをテストするために、1月から12月までの各月コード毎の12種類の期待値パターンないしはファンクションテスト用のプログラムを必要とすることになる。その結果、コスト、および工数などが大きくなってしまうという問題がある。
【0009】
また、前述したテスト時に、製造月の異なる半導体チップが混在した場合には、製造月の異なる半導体チップ毎に、適応した製造月毎のテストプログラムにそれぞれ変更しなければならず、テストプログラムの変更ミスなどが生じてしまう恐れがある。
【0010】
さらに、トレイサビリティを上げるために特定情報のビット数を多くした場合、前述した期待値パターンも増大することになり、テスト時間が長くなってしまい、半導体集積回路装置の製造効率が低下してしまうという問題がある。
【0011】
本発明の目的は、トレーサビリティを向上するための特定情報量が大きくなっても、短時間で容易に、かつ確実に付加情報が正しい書き込みであるかを確認することのできる半導体集積回路装置を提供することにある。
【0012】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】
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、以下のとおりである。
【0014】
すなわち、本発明の半導体集積回路装置は、特定情報と該特定情報のエラーの検出を可能とするエラー検出情報とを格納する情報格納部と、該情報格納部に格納された特定情報とエラー検出情報との参照によって特定情報を検査する情報検査部とを備えたものである。
【0015】
前記情報格納部に格納される特定情報は、好適には複数のビットからなるデジタルデータであり、エラー検出情報は、特定情報に付加されるパリティビットであり、前記情報検査部は、特定情報とエラー検出情報とを入力とするパリティチェック回路からなるものである。
【0016】
さらに、前記情報格納部は、不揮発性メモリからなるものである。
【0017】
また、前記不揮発性メモリは、ヒューズからなる。半導体集積回路装置が半導体メモリとその欠陥救済のために冗長回路とを持つような構成の場合、言い換えると、特定回路とそれに対する設定回路とを持つ場合、前記情報格納部のための不揮発性メモリと、前記設定回路のための設定素子は、好適には実質的に同じ構造を持つようにされる。具体的には、半導体メモリのための冗長回路における設定素子が欠陥救済用ヒューズから構成される場合、前記不揮発性メモリもまたヒューズから構成される。より好適には、特定情報ヒューズ回路は、救済用ヒューズに設けられる。
【0018】
さらに、好適には、前記特定情報用ヒューズは、救済用ヒューズと同列に直線状に配列される。
【0019】
また、前記パリティチェック回路は、救済用ヒューズ回路の近傍に形成されているものである。
【0020】
さらに、前記複数のビットからなる特定情報をあるビット単位毎の複数群となし、各群毎にパリティビットを備えたものである。
【0021】
さらに、本発明に関連する半導体集積回路装置の製造方法は、特定情報と該特定情報のエラーの検出を可能とするエラー検出情報とを格納する情報格納部と、該情報格納部に格納された特定情報とエラー検出情報との参照によって特定情報を検査する情報検査部とが備えられた半導体集積回路装置において以下の工程を含む製造方法であって、
(a)特定情報とエラー検出情報とを情報格納部に格納する工程、
(b)情報検査部が、情報格納部に格納された特定情報、およびエラー検出情報から特定情報の内容を検査する工程。
【0022】
さらに、本発明に関連する半導体集積回路装置の製造方法は、救済用ヒューズをヒューズ設定ないしはヒューズ処理することによって不良ビットを冗長ビットに置換せしめ、冗長回路の救済用ヒューズ回路と、ヒューズにより設定される特定情報と該特定情報のエラーの検出を可能とするパリティビットとを格納する情報格納部と、該情報格納部に格納された特定情報とパリティビットからパリティチェックを行い、特定情報を検査する情報検査部とが備えられ、該救済用ヒューズ回路と該情報格納部とが実質的に同じ領域に配置される半導体集積回路装置において以下の工程を含む製造方法であって、
(a)メモリ回路のテストを行い、該メモリ回路に欠陥がある場合に、救済用ヒューズ回路の救済用ヒューズをヒューズ処理し、冗長救済を行うとともに、特定情報ヒューズをヒューズ設定することによって、特定情報、ならびにパリティビットを書き込む工程、
(b)情報格納部に書き込まれた特定情報、およびパリティビットのパリティチェックを前記情報検査部が行い、前記特定情報を検査する工程。
【0023】
以上のことにより、情報格納部に格納された特定情報が正しいかを短時間に、かつ高精度にテストすることができ、半導体集積回路装置のテストコストを低減することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0025】
図1は、本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置における要部のレイアウト図、図2は、図1の半導体集積回路装置に設けられた冗長用ヒューズ救済部のレイアウト説明図、図3は、図2の冗長用ヒューズ救済部の付加情報ヒューズ回路に設けられたヒューズの平面図、図4は、図3のヒューズのA−B断面図、図5は、図1の半導体集積回路装置に書き込まれる付加情報の説明図、図6は、図5の付加情報の書き込みレイアウト例を示す説明図、図7は、図1の半導体集積回路装置に書き込まれた付加情報のパリティチェックの説明図、図8は、図1の半導体集積回路装置における検査工程を説明するフローチャートである。
【0026】
本実施の形態において、半導体集積回路装置1は、多数のI/O(Input/Output)を有した、いわゆる、ロジック混載DRAM(DynamicRandom Access Memory)である。
【0027】
半導体集積回路装置1は、図1のようなレイアウトとされたDRAMマクロ2〜9、パリティチェック論理部(情報検査部、パリティチェック論理回路)10、ならびにロジック回路を持つ。
【0028】
DRAMマクロ2〜9は、それぞれがDRAMとして機能する回路ブロックである。パリティチェック論理部10は、半導体集積回路装置1のトレーサビリティを向上させるための情報である付加情報(特定情報)VBをパリティチェックする論理回路であり、たとえば、排他的論理和回路(EOR)によって構成されている。
【0029】
ロジック回路は、半導体集積回路装置1におけるすべての制御を司るマイクロプロセッサなどのロジック制御部と、入出力されるデータを一時的に格納するメモリ部11とから構成されている。
【0030】
この半導体集積回路装置1における半導体チップCHのレイアウト構成について以下さらに説明する。
【0031】
半導体チップCHは、たとえば、単結晶シリコンなどの半導体基板上に半導体素子が形成されており、図1に示すように、該半導体チップCHの上方には、4つのDRAMマクロ2〜5が形成されている。また、半導体チップCHの下方には、4つのDRAMマクロ6〜9が形成されている。
【0032】
さらに、DRAMマクロ2〜9の所定の位置には、冗長用ヒューズ救済部(救済用ヒューズ回路)12〜19が形成されている。冗長用ヒューズ救済部12,13は、DRAMマクロ2,3の下部にそれぞれ隣接するように形成されている。同様に、冗長用ヒューズ救済部14,15は、DRAMマクロ4,5の下部にそれぞれ隣接するように形成されている。
【0033】
また、冗長用ヒューズ救済部16,17、および冗長用ヒューズ救済部18,19は、DRAMマクロ6,7、DRAMマクロ8,9の上部にそれぞれ隣接するように形成されている。
【0034】
これら冗長用ヒューズ救済部12〜19には複数の救済用ヒューズが設けられており、欠陥によって不良になったメモリセル、あるいはラインを、予備ラインに置き換えて救済するために、欠陥個所に対応するアドレスをスペア部分に割り付けるプログラミング手段として用いられる。
【0035】
さらに、冗長用ヒューズ救済部12〜19には、付加情報VBが格納される付加情報ヒューズ回路(情報格納部)20〜27がそれぞれ設けられている。
【0036】
半導体チップCHの中央部近傍には、DRAMマクロ2〜5に備えられたI/O部28、ならびにDRAMマクロ6〜9に備えられたI/O部29がそれぞれ設けられている。
【0037】
また、メモリ部11は、たとえば9つのメモリ11a〜11iから構成されており、これらメモリ11a〜11hは、SRAM(Stati Random Access Memory)からなる。
【0038】
メモリ11aは、半導体チップCHの中央部に、I/O部28とI/O部29との間に設けられており、メモリ11b〜11eは、I/O部28に隣接してDRAMマクロ2〜5の近傍にそれぞれ形成されている。メモリ11f〜11iは、I/O部29に隣接してDRAMマクロ6〜9の近傍にそれぞれ形成されている。
【0039】
パリティチェック論理部10は、4つのパリティチェック論理回路10a〜10dから構成されており、これらパリティチェック論理回路10a〜10dは、付加情報ヒューズ回路20〜27に書き込まれた付加情報VBのデジタルデータを排他的論理和演算し、1ビットのチェックデータとして出力する。
【0040】
ここで、DRAMマクロ2に設けられた冗長用ヒューズ救済部12のレイアウトについて説明する。
【0041】
冗長用ヒューズ救済部12は、図2に示すように、上方に6つの救済用ヒューズ回路121 〜126 が形成されており、下方にも、6つの救済用ヒューズ回路127 〜1212が形成されている。
【0042】
救済用ヒューズ回路121 〜123 ,125 ,126 には、30本の救済用ヒューズがそれぞれ設けられており、救済用ヒューズ回路127 〜1212には、22本の救済用ヒューズがそれぞれ設けられている。
【0043】
そして、救済用ヒューズ回路124 にも30本のヒューズが設けられているが、これら30本のヒューズのうち、23本が救済用ヒューズであり、残る7本のヒューズF(図3)によって付加情報ヒューズ回路20が構成されている。よって、付加情報ヒューズ回路20には、7ビットの付加情報VBが書き込まれることになる。
【0044】
これら救済用ヒューズ回路121 〜126 ,127 〜1212における救済用ヒューズは、図2の縦方向に一列にそれぞれ形成されている。また、救済用ヒューズ回路124 の7本のヒューズFも、同様に23本の救済用ヒューズと同一列となるように形成されている。
【0045】
これによって、救済用ヒューズをヒューズ処理する工程で、付加情報ヒューズ回路20のヒューズFをヒューズ処理することができるとともに、ヒューズ処理時のレーザビームなどのアライメントを容易に行うことができる。
【0046】
この図2では、DRAMマクロ2に設けられた冗長用ヒューズ救済部12について説明したが、DRAMマクロ3〜9に設けられた冗長用ヒューズ救済部13〜19においても同様の構成からなり、付加情報ヒューズ回路21〜27には、7本のヒューズFがそれぞれ設けられている。
【0047】
よって、付加情報ヒューズ回路20〜27には、合計56ビット分の付加情報VBを書き込むことが可能となるが、56ビットの付加情報VBのうち、再下位の1ビットはパリティビット(エラー検出情報)PBとして書き込まれる。
【0048】
上のように、各DRAMマクロ2〜9の冗長用ヒューズ救済部12〜19に付加情報VBを分散配置する構成は、ヒューズ救済部領域を適切に利用可能にする。この分散配置は、付加情報VBのためのヒューズを特定の1箇所のように集中配置するような場合と異なり、複数のDRAMマクロとロジック回路とのレイアウトの大幅変更を必要としない。この特徴は、たとえば、各DRAMマクロの動作タイミングの微妙な変化を回避できる点が有利である。
【0049】
また、付加情報ヒューズ回路20(〜27)に用いられるヒューズFについて説明する。
【0050】
ヒューズFは、特に制限されないが、溶断型のヒューズとされる。溶断型のヒューズは、レーザビームのような溶断エネルギによってヒューズ処理が行われる。ヒューズFは、図3、図4に示すように、半導体デバイスや配線層などが形成され、その上部に窒化シリコン(Si−N)などからなる絶縁膜Z1、およびポリイミドなどからなる絶縁膜Z2が形成された半導体基板の最上配線層Hに形成されている。
【0051】
この最上配線層は、上方から下方にかけて金(Au)の配線H1、ニッケル(Ni)の配線H2、クローム(Cr)の配線H3からなる。
【0052】
ヒューズFの一方の接続部には、たとえば、タングステンなどからなるコンタクトホールC1を介して、下層のアルミニウム配線層に形成された電源電圧が供給される電源配線が接続されており、該ヒューズFの他方の接続部には、コンタクトホールC2を介して同じくアルミニウム配線層に形成された所定の信号配線に接続されている。
【0053】
また、ヒューズFは、クロームの配線H3のみによって形成されており、金の配線H1、およびニッケルの配線H2は形成されていない。これにより、ヒューズFを容易に切断することができる。
【0054】
次に、本実施の形態における半導体集積回路装置1の検査工程について、図1図2、図5の付加情報の説明図、図6の付加情報の書き込み例を示す図、図7の付加情報のパリティチェックの説明図、および図8のフローチャートを用いて説明する。
【0055】
まず、半導体集積回路装置1におけるロジック回路に設けられたマイクロプロセッサなどの論理機能、および電気的特性などを測定するロジックテストをロジックテスタなどを用いて行い(ステップS101)、不良があるか否かを判定し(ステップS102)、不良品と良品とに半導体集積回路装置1を選別する。
【0056】
その後、メモリ部11におけるSRAMメモリテストをメモリテスタなどを用いて行い(ステップS103)、該メモリ部11に不良があるか否かを判定し(ステップS104)、不良品と良品とに半導体集積回路装置1を選別する。
【0057】
その後、良品の半導体集積回路装置1は、DRAMマクロ2〜9のメモリデバイスにおけるDRAMメモリテストがメモリテスタによって行われる(ステップS105)。
【0058】
メモリデバイスに欠陥がある場合には、冗長用ヒューズ救済部12〜19に設けられた任意の救済用ヒューズを、たとえばレーザビームなどによって切断して冗長救済を行う(ステップS106)。
【0059】
この冗長救済の際には、同時に、付加情報ヒューズ回路20〜27のヒューズFも切断され、任意の付加情報VBが書き込まれる。これによって、付加情報VBの書き込みによる新たな工程が不要となり、付加情報VBの書き込みを効率よく行うことができる。
【0060】
ここで、付加情報VBについて説明する。
【0061】
付加情報VBは、図5に示すように、たとえば、フォーマットコード、配線着工年度、配線ロット月コード、配線ロット番号、配線ロット番号サフィックス、ウエハ番号、チップアドレス(X)、チップアドレス(Y)、ならびにタイミングのトリミングなどからなる。
【0062】
フォーマットコードは、付加情報VBとして書き込まれる項目の書き込み順番を定義したコードであり、2ビットが割り当てられている。配線着工年度は、配線ロットの着工年度を西暦の下一桁によって示すコードであり、3ビットが割り当てられている。また、この配線着工年度の情報においては、着工年度だけでなく、割り当てるビット数を増やして配線ロットの着工月日までを示すようにしてもよい。
【0063】
配線ロット月コードは、半導体ウエハの月ロットを示したコードであり、4ビットが割り当てられている。配線ロット番号は、たとえば、10進数4桁のロット番号からなる半導体ウエハのロットを示すコードであり、14ビットが割り当てられている。
【0064】
配線ロット番号サフィックスは、DRAMマクロ2〜9のメモリテストを行った回数を示すコードであり、5ビットが割り当てられている。ウエハ番号は、それぞれのロットにおいて半導体ウエハに付与された番号であり、5ビットが割り当てられている。
【0065】
さらに、チップアドレス(X)、チップアドレス(Y)は、半導体ウエハにおける各々の半導体チップCHにおけるX座標、およびY座標を示す位置データであり、それぞれ4ビットが割り当てられている。
【0066】
よって、付加情報VBには、付加情報ヒューズ回路20〜27に設けられた56ビットのうち、49ビットが用いられており、その他1ビットがパリティビットPBとして用いられる。
【0067】
さらに、図6に付加情報VBの書き込み例を示す。
【0068】
この図6の左側から右側にかけては、DRAMマクロ2〜9の付加情報ヒューズ回路20〜27にそれぞれ設けられた付加情報VBを書き込む7本のヒューズFを示しており、Bit0〜Bit6の7ビットがそれぞれ付加情報VBとして書き込まれる。
【0069】
DRAMマクロ2における付加情報ヒューズ回路20のBit4、Bit5には、DRAMクロックのクロック位相を調整したトリミング情報が書き込まれている。付加情報ヒューズ回路20のBit6、および付加情報ヒューズ回路21のBit0には、ローカルクロックを調整したトリミング情報が書き込まれている。
【0070】
また、DRAMマクロ3における付加情報ヒューズ回路21のBit1、Bit2には、DRAMマクロのクロック位相を調整したトリミング情報が書き込まれており、付加情報ヒューズ回路21のBit3、Bit4には、SRAMパルスのクロック位相を調整したトリミング情報が書き込まれている。
【0071】
付加情報ヒューズ回路21のBit5、Bit6には、フォーマットコードが書き込まれ、DRAMマクロ4における付加情報ヒューズ回路22のBit0〜Bit2には、配線着工年度が書き込まれている。
【0072】
さらに、付加情報ヒューズ回路22のBit3〜Bit6には、配線ロット月コードが書き込まれている。DRAMマクロ5における付加情報ヒューズ回路23のBit0〜Bit6、およびDRAMマクロ6における付加情報ヒューズ回路24のBit0〜Bit6には、配線ロット番号が書き込まれている。
【0073】
DRAMマクロ7における付加情報ヒューズ回路25のBit0〜Bit4には、配線ロット番号サフィックスが書き込まれており、付加情報ヒューズ回路25のBit5、Bit6、ならびにDRAMマクロ8における付加情報ヒューズ回路26のBit0〜Bit2には、ウエハ番号が書き込まれている。
【0074】
付加情報ヒューズ回路26のBit3〜Bit6には、X座標のチップアドレスが書き込まれ、DRAMマクロ9における付加情報ヒューズ回路27のBit0〜Bit3には、Y座標のチップアドレスが書き込まれている。付加情報ヒューズ回路27のBit4には、パリティチェックを行うためのパリティビットPBが書き込まれている。
【0075】
そして、ステップS106の処理における冗長救済が終了すると、DRAMマクロ2〜9に不良があるか否かを判定し(ステップS107)、半導体集積回路装置1を選別する。
【0076】
その後、半導体集積回路装置1のファンクションテストを行い(ステップS108)、該半導体集積回路装置1に不良があるか否かを判定する(ステップS109)。
【0077】
このファンクションテストは、半導体集積回路装置1が所定の機能通りに動作するか否かを確認するテストであり、テストパターンを入力端子に順次印加して、出力端子に現れるパターンが期待値通りであるかの比較チェックを行う。
【0078】
その後、付加情報VBのパリティチェックを行い(ステップS110)、付加情報VBが正しく書き込まれているか否かをチェックする(ステップS111)。この場合、パリティチェックによって付加情報VBが正しく書き込まれているかを確認するので、ビット数が多い付加情報VBであっても短時間で効率よく、かつ容易に確認が可能である。
【0079】
ここで、付加情報VBのパリティチェックにおける確認テスト技術について説明する。
【0080】
半導体集積回路装置1において、図7に示すように、DRAMマクロ2〜9に設けられた付加情報ヒューズ回路20〜27のヒューズFには、ラッチLがそれぞれ接続されている。
【0081】
これらラッチLには、ヒューズFが切断されている場合には’1’(ハイレベル)が書き込まれ、該ヒューズFが切断されていない場合には’0’(ローレベル)が書き込まれる。
【0082】
ラッチLは、ラッチLPを介してパリティチェックを行うパリティチェック論理部10に接続されている。パリティチェック論理部10では、入力された付加情報VB、およびパリティビットPBを排他的論理和演算し、パリティチェックを行う。
【0083】
そして、パリティチェック論理部10によるパリティチェックが終了すると、パリティチェック後の1ビットのチェック信号が出力バッファB1を介してテスタTEに出力され、付加情報VBが正しいか否かの判断が行われる。
【0084】
また、ラッチLPはバウンダリスキャンラッチであり、不良解析時などの際にはシフトレジスタ動作を行い、バッファB2を介して付加情報VBの読み出しを行うこともできる。
【0085】
そして、ステップS110処理において、パリティチェックによって付加情報VBが正しく書き込まれていると判定された良品の半導体集積回路装置1が製品出荷される(ステップS112)。
【0086】
それにより、本実施の形態においては、半導体集積回路装置1の付加情報ヒューズ回路20〜27に書き込まれた付加情報VBをパリティチェックによって確認することにより、該付加情報VBのテスト時間を大幅に削減することができる。
【0087】
また、ビット数の多い付加情報VBを短時間でテストすることができるので、該付加情報VBの情報量を多くすることができ、半導体集積回路装置1のトレーサビリティをより向上でき、不良解析などを容易にかつ短時間で行うことができる。
【0088】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0089】
たとえば、前記実施の形態では、付加情報の最下位ビットにパリティビットPBを付加する構成としている。この実施の形態であっても、ヒューズプログラミング技術の水準に従えば、充分なチェックが可能となる、しかし、2ビットエラーのようにエラーがあるにもかかわらずにパリティチェックの結果として正常と判断されてしまうことを回避することが必要な場合には、図9に示すように、付加情報VBをあるビット毎に分割し、その分割したビット毎にパリティビットPBを設けるようにしてもよい。
【0090】
それにより、トレーサビリティを向上させるために付加情報VBのビット数を大幅に増やした際でも、パリティチェックだけで高精度に付加情報VBの書き込み確認を行うことができる。
【0091】
ヒューズは、溶断型のヒューズに替えてアンチヒューズと称されるようなヒューズ処理によって実質的な遮断状態から接続状態に変化するヒューズであってもよい。
【0092】
また、前記実施の形態によれば、付加情報、およびパリティビットを、救済用ヒューズ回路内に設けられた付加情報ヒューズ回路に書き込む構成としたが、これら付加情報とパリティビットとの書き込みはヒューズ以外でもよく、たとえば、不揮発性半導体メモリからなる付加情報格納部を設け、該付加情報格納部に付加情報とパリティビットとを記憶させるようにしてもよい。
【0093】
さらに、前記実施の形態においては、書き込んだ付加情報にパリティビットを付加し、パリティチェックする構成としたが、付加情報と同じ内容の情報もしくはそれと相補関係の反転情報を、エラー検出情報として格納し、該付加情報をチェックする際には、付加情報、およびエラー検出情報を読み出し、これら付加情報もしくはその反転情報とエラー検出情報とを比較するようにしてもよい。
【0094】
【発明の効果】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0095】
(1)付加情報格納部に格納された付加情報が正しいかを短時間に、かつ高精度にテストすることができ、テストコストを低減することができる。
【0096】
(2)トレーサビリティ向上のために記入する付加情報を増やすことができ、半導体集積回路装置の不良解析などを容易に行うことができる。
【0097】
(3)上記(1)、(2)により、半導体集積回路装置のの信頼性を向上することができるとともに、半導体集積回路装置の製造コストを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置における要部のレイアウト図である。
【図2】図1の半導体集積回路装置に設けられた冗長用ヒューズ救済部のレイアウト説明図である。
【図3】図2の冗長用ヒューズ救済部の付加情報ヒューズ回路に設けられたヒューズの平面図である。
【図4】図3のヒューズのA−B断面図である。
【図5】図1の半導体集積回路装置に書き込まれる付加情報の説明図である。
【図6】図5の付加情報の書き込みレイアウト例を示す説明図である。
【図7】図1の半導体集積回路装置に書き込まれた付加情報のパリティチェックの説明図である。
【図8】図1の半導体集積回路装置における検査工程を説明するフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施の形態によ半導体集積回路装置に書き込まれる付加情報の他の例を示した説明図である。
【符号の説明】
1 半導体集積回路装置
2〜9 DRAMマクロ
10 パリティチェック論理部(情報検査部、パリティチェック回路)
10a〜10d パリティチェック論理回路
11 メモリ部
11a〜11i メモリ
12 冗長用ヒューズ救済部(救済用ヒューズ回路)
121 〜126 救済用ヒューズ回路
127 〜1212 救済用ヒューズ回路
13〜19 冗長用ヒューズ救済部(救済用ヒューズ回路)
20〜27 付加情報ヒューズ回路(情報格納部)
28,29 I/O部
VB 付加情報(特定情報)
CH 半導体チップ
F ヒューズ
Z1 絶縁膜
Z2 絶縁膜
H 上配線層
C1,C2 コンタクトホール
L ラッチ
LPラッチ
B1 バッファ
B2 バッファ
TE テスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for improving traceability in a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effective when applied to shortening the test time of additional information written to improve traceability.
[0002]
[Prior art]
Generally, a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device is provided with a relatively simple display such as a product type name by a marking method such as an ink printing method or a laser marking method. Such a display may include abbreviated product manufacturing time information and product lot information.
[0003]
Certain types of semiconductor integrated circuit devices are given specific information or additional information with a larger amount of information so as to enable more precise product management. That is, such specific information or additional information makes it possible to clarify the details of the product manufacturing history, for example, depending on the amount of information. Accordingly, the analysis including the history trace when the trouble of the semiconductor integrated circuit device occurs is facilitated. Such specific information or additional information is within the scope of technology for ensuring traceability of a semiconductor integrated circuit device.
[0004]
The specific information or additional information is written on a semiconductor chip or the like so as to be electrically readable.
[0005]
As a technique for recording additional information or the like on a semiconductor chip, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 04-111438, a plurality of fuses are formed on the semiconductor chip and additional information is stored by cutting arbitrary fuses. Alternatively, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-307257, there is a method in which a recording area composed of nonvolatile memory cells is formed in a semiconductor chip and additional information is stored in these memory cells.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Specific information as described above needs to be checked to see if it was optimally written after it was written. Such a check may be performed independently, but it is more preferable that the check be performed at the time of a so-called function test for confirming whether the semiconductor integrated circuit device operates according to a predetermined function. That is, these tests or checks can use the same function test under the same test stage.
[0007]
However, the present inventors have found that the specific information confirmation technique in the semiconductor integrated circuit device as described above has the following problems.
[0008]
For example, when the code of the month in which the semiconductor wafer is manufactured is written on the semiconductor chip as one of the specific information, the tester can test the semiconductor chip for each month code from January to December. Twelve types of expected value patterns or function test programs are required. As a result, there is a problem that costs and man-hours increase.
[0009]
In addition, when semiconductor chips with different manufacturing months are mixed during the above-mentioned test, the test program must be changed to an appropriate test program for each manufacturing month for each semiconductor chip with a different manufacturing month. There is a risk of mistakes.
[0010]
Furthermore, when the number of bits of specific information is increased in order to improve traceability, the expected value pattern also increases, the test time becomes longer, and the manufacturing efficiency of the semiconductor integrated circuit device decreases. There is a problem.
[0011]
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of confirming whether additional information is written correctly and easily in a short time even when the amount of specific information for improving traceability increases. Place It is to provide.
[0012]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0014]
That is, the semiconductor integrated circuit device of the present invention includes an information storage unit that stores specific information and error detection information that enables detection of an error in the specific information, and the specific information stored in the information storage unit and the error detection. An information inspection unit that inspects specific information by referring to the information.
[0015]
The specific information stored in the information storage unit is preferably digital data composed of a plurality of bits, the error detection information is a parity bit added to the specific information, and the information check unit includes the specific information and It comprises a parity check circuit that receives error detection information.
[0016]
Furthermore, the information storage unit is composed of a nonvolatile memory.
[0017]
The nonvolatile memory is composed of a fuse. When the semiconductor integrated circuit device has a configuration having a semiconductor memory and a redundant circuit for relieving a defect thereof, in other words, when having a specific circuit and a setting circuit for the specific circuit, the nonvolatile memory for the information storage unit And the setting elements for the setting circuit preferably have substantially the same structure. Specifically, when the setting element in the redundant circuit for the semiconductor memory is constituted by a defect repairing fuse, the nonvolatile memory is also constituted by a fuse. More preferably, the specific information fuse circuit is provided in the relief fuse.
[0018]
Further, preferably, the specific information fuses are linearly arranged in the same row as the relief fuses.
[0019]
The parity check circuit is formed in the vicinity of the relief fuse circuit.
[0020]
Further, the specific information composed of the plurality of bits is made into a plurality of groups for each bit unit, and a parity bit is provided for each group.
[0021]
Furthermore, the present invention is connected with A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device includes: an information storage unit that stores specific information and error detection information that enables detection of an error in the specific information; and the specific information and error detection information stored in the information storage unit. A semiconductor integrated circuit device provided with an information inspection unit for inspecting specific information by referring to the manufacturing method including the following steps:
(A) storing specific information and error detection information in an information storage unit;
(B) A step in which the information inspection unit inspects the content of the specific information from the specific information stored in the information storage unit and the error detection information.
[0022]
Furthermore, the present invention is connected with A manufacturing method of a semiconductor integrated circuit device replaces a defective bit with a redundant bit by setting or processing a fuse for repair, and a repair fuse circuit for the redundant circuit, specific information set by the fuse, and the specific information An information storage unit that stores parity bits that enable detection of errors, and an information inspection unit that performs parity check from specific information and parity bits stored in the information storage unit and inspects the specific information In the semiconductor integrated circuit device in which the relief fuse circuit and the information storage unit are arranged in substantially the same region, the manufacturing method includes the following steps:
(A) When the memory circuit is tested, if the memory circuit is defective, the repair fuse of the repair fuse circuit is subjected to fuse processing, redundancy repair is performed, and a specific information fuse is set by fuse setting. Writing information, as well as parity bits;
(B) A step in which the information checking unit performs the parity check of the specific information written in the information storage unit and the parity bit, and checks the specific information.
[0023]
As described above, whether the specific information stored in the information storage unit is correct can be tested in a short time and with high accuracy, and the test cost of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a layout diagram of a main part of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a layout explanatory diagram of a redundant fuse relief unit provided in the semiconductor integrated circuit device of FIG. FIG. 4 is a plan view of a fuse provided in the additional information fuse circuit of the redundant fuse relief section of FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view of the fuse of FIG. 3, taken along line AB, and FIG. 5 is the semiconductor integrated circuit device of FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the additional information writing layout of FIG. 5, and FIG. 7 is an explanatory diagram of parity check of the additional information written in the semiconductor integrated circuit device of FIG. FIG. 8 is a flowchart for explaining an inspection process in the semiconductor integrated circuit device of FIG.
[0026]
In the present embodiment, the semiconductor integrated
[0027]
The semiconductor integrated
[0028]
The
[0029]
The logic circuit includes a logic control unit such as a microprocessor that controls all of the control in the semiconductor integrated
[0030]
The layout configuration of the semiconductor chip CH in the semiconductor integrated
[0031]
In the semiconductor chip CH, for example, a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon. As shown in FIG. 1, four
[0032]
Further, redundant fuse relief portions (relief fuse circuits) 12 to 19 are formed at predetermined positions of the
[0033]
Further, the redundancy
[0034]
The redundant
[0035]
Further, the redundant
[0036]
Near the center of the semiconductor chip CH, an I /
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The parity
[0040]
Here, the layout of the redundant
[0041]
As shown in FIG. 2, the redundant
[0042]
[0043]
Then, the
[0044]
These
[0045]
Accordingly, the fuse F of the additional
[0046]
In FIG. 2, the redundancy
[0047]
Therefore, it is possible to write a total of 56 bits of additional information VB in the additional
[0048]
As described above, the configuration in which the additional information VB is distributed and arranged in the redundant
[0049]
The fuse F used in the additional information fuse circuit 20 (-27) will be described.
[0050]
The fuse F is not particularly limited, but is a fusing type fuse. The fusing type fuse is processed by fusing energy such as a laser beam. As shown in FIGS. 3 and 4, the fuse F includes a semiconductor device, a wiring layer, and the like, and an insulating film Z1 made of silicon nitride (Si—N) or the like and an insulating film Z2 made of polyimide or the like on the top. It is formed in the uppermost wiring layer H of the formed semiconductor substrate.
[0051]
The uppermost wiring layer includes a gold (Au) wiring H1, a nickel (Ni) wiring H2, and a chrome (Cr) wiring H3 from the top to the bottom.
[0052]
One connection portion of the fuse F is connected to a power supply wiring supplied with a power supply voltage formed in the lower aluminum wiring layer via a contact hole C1 made of tungsten or the like, for example. The other connecting portion is connected to a predetermined signal wiring formed in the aluminum wiring layer through a contact hole C2.
[0053]
The fuse F is formed only by the chrome wiring H3, and the gold wiring H1 and the nickel wiring H2 are not formed. Thereby, the fuse F can be easily cut.
[0054]
Next, with respect to the inspection process of the semiconductor integrated
[0055]
First, a logic test for measuring a logic function such as a microprocessor provided in a logic circuit in the semiconductor integrated
[0056]
Thereafter, an SRAM memory test in the
[0057]
Thereafter, in the non-defective semiconductor integrated
[0058]
When the memory device has a defect, redundant relief is performed by cutting any relief fuse provided in the redundancy
[0059]
At the time of this redundant relief, the fuse F of the additional
[0060]
Here, the additional information VB will be described.
[0061]
As shown in FIG. 5, the additional information VB includes, for example, a format code, a wiring start year, a wiring lot month code, a wiring lot number, a wiring lot number suffix, a wafer number, a chip address (X), a chip address (Y), And timing trimming.
[0062]
The format code is a code that defines the writing order of items to be written as additional information VB, and 2 bits are allocated. The wiring start year is a code indicating the start year of the wiring lot by the last digit of the year, and 3 bits are assigned. In addition, in this wiring start year information, not only the start year but also the number of bits to be allocated may be increased to indicate the start date of the wiring lot.
[0063]
The wiring lot month code is a code indicating the monthly lot of the semiconductor wafer, and 4 bits are allocated. The wiring lot number is, for example, a code indicating a semiconductor wafer lot consisting of a 4-digit decimal lot number, and 14 bits are assigned thereto.
[0064]
The wiring lot number suffix is a code indicating the number of times the memory tests of the
[0065]
Furthermore, the chip address (X) and the chip address (Y) are position data indicating the X coordinate and the Y coordinate in each semiconductor chip CH on the semiconductor wafer, and 4 bits are assigned to each.
[0066]
Therefore, 49 bits out of 56 bits provided in the additional
[0067]
Further, FIG. 6 shows an example of writing the additional information VB.
[0068]
FIG. 6 shows seven fuses F for writing additional information VB provided in the additional
[0069]
Trimming information in which the clock phase of the DRAM clock is adjusted is written in
[0070]
Trimming information in which the clock phase of the DRAM macro is adjusted is written in
[0071]
A format code is written in
[0072]
Further, a wiring lot month code is written in
[0073]
Wiring lot number suffixes are written in
[0074]
The X coordinate chip address is written in
[0075]
When the redundancy repair in the process of step S106 is completed, it is determined whether or not the
[0076]
Thereafter, a function test of the semiconductor integrated
[0077]
This function test is a test for confirming whether or not the semiconductor integrated
[0078]
Thereafter, a parity check of the additional information VB is performed (step S110), and it is checked whether or not the additional information VB is correctly written (step S111). In this case, since it is confirmed whether the additional information VB is correctly written by the parity check, even the additional information VB having a large number of bits can be efficiently and easily confirmed in a short time.
[0079]
Here, a confirmation test technique in the parity check of the additional information VB will be described.
[0080]
In the semiconductor integrated
[0081]
In these latches L, “1” (high level) is written when the fuse F is cut, and “0” (low level) is written when the fuse F is not cut.
[0082]
The latch L is connected to the parity
[0083]
When the parity check by the parity
[0084]
The latch LP is a boundary scan latch, and can perform a shift register operation at the time of failure analysis or the like, and read the additional information VB via the buffer B2.
[0085]
In step S110, the non-defective semiconductor integrated
[0086]
Thereby, in the present embodiment, the additional information VB written in the additional
[0087]
Further, since the additional information VB having a large number of bits can be tested in a short time, the amount of the additional information VB can be increased, the traceability of the semiconductor integrated
[0088]
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
[0089]
For example, in the above-described embodiment, the parity bit PB is added to the least significant bit of the additional information. Even in this embodiment, sufficient checking is possible if the level of the fuse programming technique is followed, but it is determined as normal as a result of the parity check despite an error such as a 2-bit error. If it is necessary to avoid this, as shown in FIG. 9, the additional information VB may be divided for each bit, and a parity bit PB may be provided for each divided bit.
[0090]
Thereby, even when the number of bits of the additional information VB is greatly increased in order to improve traceability, it is possible to confirm the writing of the additional information VB with high accuracy only by the parity check.
[0091]
The fuse may be a fuse that changes from a substantially interrupted state to a connected state by a fuse process called an antifuse instead of a blown fuse.
[0092]
Further, according to the embodiment, the additional information and the parity bit are written to the additional information fuse circuit provided in the relief fuse circuit. However, the additional information and the parity bit are written other than the fuse. Alternatively, for example, an additional information storage unit including a nonvolatile semiconductor memory may be provided, and the additional information and the parity bit may be stored in the additional information storage unit.
[0093]
Further, in the above embodiment, a parity bit is added to the written additional information to check the parity. However, information having the same content as the additional information or inversion information complementary thereto is stored as error detection information. When checking the additional information, the additional information and the error detection information may be read, and the additional information or its inverted information may be compared with the error detection information.
[0094]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
[0095]
(1) Whether the additional information stored in the additional information storage unit is correct can be tested in a short time and with high accuracy, and the test cost can be reduced.
[0096]
(2) It is possible to increase additional information to be entered for improving traceability, and it is possible to easily perform a failure analysis of a semiconductor integrated circuit device.
[0097]
(3) According to the above (1) and (2), the reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved, and the manufacturing cost of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout diagram of a main part of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.
2 is a layout explanatory diagram of a redundant fuse relief section provided in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1; FIG.
3 is a plan view of a fuse provided in an additional information fuse circuit of the redundant fuse relief section of FIG. 2; FIG.
4 is a cross-sectional view of the fuse of FIG. 3 taken along the line AB.
FIG. 5 is an explanatory diagram of additional information written in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1;
6 is an explanatory diagram showing an example of a write layout of additional information in FIG. 5. FIG.
7 is an explanatory diagram of parity check of additional information written in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1. FIG.
8 is a flowchart illustrating an inspection process in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1. FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing another example of additional information written in a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Semiconductor integrated circuit device
2-9 DRAM macro
10 Parity check logic part (information check part, parity check circuit)
10a to 10d parity check logic circuit
11 Memory part
11a-11i memory
12 Redundant fuse relief part (Relief fuse circuit)
12 1 ~ 12 6 Rescue fuse circuit
12 7 ~ 12 12 Rescue fuse circuit
13-19 Redundant fuse relief part (Relief fuse circuit)
20-27 Additional information fuse circuit (information storage unit)
28, 29 I / O section
VB additional information (specific information)
CH Semiconductor chip
F fuse
Z1 insulating film
Z2 insulating film
H Upper wiring layer
C1, C2 contact hole
L Latch
LP latch
B1 buffer
B2 buffer
TE tester
Claims (2)
不揮発性メモリからなり、前記特定情報と前記特定情報のエラーの検出を可能とするエラー検出情報とを格納する情報格納部と、
前記特定情報と前記エラー検出情報との参照によって前記特定情報を検査する情報検査部と、
設定素子を持ち、前記設定素子によって回路動作を設定せしめる設定回路と、
を備え、
前記情報格納部における特定情報が、複数のビットからなるデジタルデータであり、前記エラー検出情報が、前記特定情報に対するパリティビットであり、
前記情報検査部が、前記特定情報および前記エラー検出情報をその入力とするパリティチェック回路からなり、
前記設定回路は、半導体メモリのための冗長回路からなり、
前記設定素子と不揮発性メモリは、同じ書き込み方法による書き込みが可能なヒューズ素子からなり、
前記情報格納部のためのヒューズ素子を、前記冗長回路のためのヒューズ素子と同列に直線状に形成したことを特徴とする半導体集積回路装置。Specific information is set inside thereof, and the specific information is a semiconductor integrated circuit device that can be referred to from the outside in a predetermined operation,
An information storage unit that includes a non-volatile memory and stores the specific information and error detection information that enables detection of an error in the specific information;
An information inspection unit that inspects the specific information by referring to the specific information and the error detection information ;
A setting circuit which has a setting element and allows the circuit operation to be set by the setting element;
Equipped with a,
The specific information in the information storage unit is digital data composed of a plurality of bits, and the error detection information is a parity bit for the specific information,
The information inspection unit is composed of a parity check circuit that receives the specific information and the error detection information as inputs.
The setting circuit comprises a redundant circuit for a semiconductor memory,
The setting element and the nonvolatile memory are composed of fuse elements that can be written by the same writing method,
2. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the fuse element for the information storage unit is formed in a straight line in the same row as the fuse element for the redundant circuit .
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