JP6540173B2 - Semiconductor device and control method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置および半導体装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a control method of the semiconductor device.
半導体記憶装置において、良品率である歩留りは、不良のメモリセルを冗長のメモリセルに切り替えることで向上する。例えば、複数のメモリブロックを含む半導体記憶装置では、不良を救済する不良情報が格納されるシフトレジスタが各メモリブロックに対応して設けられ、シフトレジスタは、セレクタを介して直列に接続される。不良のないメモリブロックに対応するシフトレジスタは、セレクタにより不良のメモリセルを示す不良情報を転送する転送経路から切り離され、不良情報は、不良を有するメモリブロックに対応するシフトレジスタのみに転送される。そして、各メモリブロックは、シフトレジスタに保持された情報に基づいて不良のメモリセルを冗長のメモリセルに切り替える。これにより、不良のないメモリブロックに対応するシフトレジスタを転送経路から切り離さない場合に比べて、不良のメモリセルは、少ない情報で冗長のメモリセルに切り替えられる(例えば、特許文献1参照)。 In the semiconductor memory device, the yield, which is a non-defective rate, is improved by switching a defective memory cell to a redundant memory cell. For example, in a semiconductor memory device including a plurality of memory blocks, shift registers for storing defect information for repairing defects are provided corresponding to the respective memory blocks, and the shift registers are connected in series via selectors. The shift register corresponding to the non-defective memory block is separated from the transfer path for transferring the defect information indicating the defective memory cell by the selector, and the defect information is transferred only to the shift register corresponding to the defective memory block. . Then, each memory block switches a defective memory cell to a redundant memory cell based on the information held in the shift register. As a result, defective memory cells are switched to redundant memory cells with less information as compared to the case where the shift register corresponding to a non-defective memory block is not separated from the transfer path (see, for example, Patent Document 1).
複数のメモリマクロを含む半導体装置では、不良の位置を示す不良アドレス情報を、共通のヒューズバスを介してヒューズボックスからメモリマクロに転送する。これにより、不良アドレス情報をメモリマクロに個別に転送する場合に比べて、不良アドレス情報をメモリマクロに転送するための回路の規模が削減される(例えば、特許文献2参照)。 In a semiconductor device including a plurality of memory macros, defect address information indicating the position of a defect is transferred from the fuse box to the memory macro via a common fuse bus. As a result, the size of a circuit for transferring the defect address information to the memory macro is reduced as compared to the case where the defect address information is individually transferred to the memory macro (see, for example, Patent Document 2).
また、半導体記憶装置は、不良のメモリセルの位置を特定するデコード回路を用いて、ヒューズ回路から受信する不良アドレス情報をデコードすることで、不良のメモリセルを冗長のメモリセルに置き換える。この場合、デコード回路に割り当てるアドレスを、切断されるヒューズ素子の数が少なくなるように設定することで、デコード回路にアドレスを順次に割り当てる場合に比べて、ヒューズ素子の切断時間は短縮される(例えば、特許文献3参照)。 In addition, the semiconductor memory device replaces the defective memory cell with the redundant memory cell by decoding the defective address information received from the fuse circuit using the decode circuit that specifies the position of the defective memory cell. In this case, by setting the addresses to be assigned to the decode circuit so as to reduce the number of fuse elements to be cut, the cutting time of the fuse elements can be shortened as compared to the case of sequentially assigning the addresses to the decode circuit ( For example, refer to Patent Document 3).
不良情報が転送されるシフトレジスタが各メモリブロックに対応して設けられる場合、不良情報が転送されるシフトレジスタの位置は、不良の状況に応じて変化する。例えば、末端のシフトレジスタに対応するメモリブロックに不良が存在する場合、不良情報は、他の全てのシフトレジスタを介して末端のシフトレジスタまで転送される。また、不良のないメモリブロックに対応するシフトレジスタをセレクタにより転送経路から切り離す場合、セレクタと、セレクタを制御する情報をセレクタに供給する信号配線とが半導体記憶装置に設けられるため、半導体記憶装置の回路規模は増大する。 When the shift register to which the defect information is transferred is provided corresponding to each memory block, the position of the shift register to which the defect information is transferred changes according to the condition of the defect. For example, if there is a defect in the memory block corresponding to the end shift register, the defect information is transferred to the end shift register through all other shift registers. When the shift register corresponding to a non-defective memory block is separated from the transfer path by the selector, the selector and the signal wiring for supplying information for controlling the selector to the selector are provided in the semiconductor memory device. Circuit scale increases.
本件開示の半導体装置および半導体装置の制御方法は、半導体装置の回路規模を増大させることなく、保持部に選択情報を設定する時間を短縮することを目的とする。 An object of the semiconductor device and the control method of the semiconductor device according to the present disclosure is to shorten the time for setting selection information in the holding unit without increasing the circuit size of the semiconductor device.
一つの観点によれば、半導体装置は、複数の内部回路と、複数の内部回路のうち使用する内部回路を選択情報に基づいて選択する選択部とをそれぞれ含む複数の回路ブロックと、複数の回路ブロックのうち、複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの選択部に供給される選択情報を記憶する記憶部と、複数の回路ブロックにそれぞれ対応して設けられ、選択状態を初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に接続され、複数の回路ブロックの選択部に供給する選択情報をそれぞれ保持する複数の保持部と、複数の保持部のうち、変更回路ブロックに対応する保持部に、記憶部に記憶された選択情報を順次に転送する制御部とを備え、記憶部は、変更回路ブロックの選択部に供給される選択情報をそれぞれ記憶する複数の第1の記憶領域と、複数の保持部のうち、2つの変更回路ブロックに対応する2つの保持部の間隔を示す間隔情報をそれぞれ記憶する複数の第2の記憶領域とを有し、制御部は、間隔情報に基づいて、2つの第1の記憶領域に記憶された選択情報を複数の保持部に順次に転送する間に、初期状態に対応する選択情報を複数の保持部に転送する。 According to one aspect, the semiconductor device includes a plurality of circuit blocks each including a plurality of internal circuits and a selection unit which selects an internal circuit to be used among the plurality of internal circuits based on selection information, and a plurality of circuits Among the blocks, a storage unit for storing selection information supplied to the selection unit of the change circuit block, which is a circuit block for changing the selection state of the plurality of internal circuits from the initial state, and provided corresponding to each of the plurality of circuit blocks And a plurality of holding units connected in the order corresponding to the circuit blocks having a high probability of changing the selection state from the initial state, and holding selection information to be supplied to the selection units of the plurality of circuit blocks; , the holding unit corresponding to the changing circuit block comprises successively a control unit for transferring selected information stored in the storage unit, the storage unit is subjected to the selection unit changes the circuit blocks A plurality of first storage areas for storing selected information and a plurality of second information for storing interval information indicating an interval between two holding units corresponding to two of the plurality of holding units. And the control unit sequentially transfers selection information stored in the two first storage regions to the plurality of holding units based on the interval information, and the selection corresponding to the initial state is performed. Transfer information to multiple holders.
別の観点によれば、複数の内部回路と、複数の内部回路のうち使用する内部回路を選択情報に基づいて選択する選択部とをそれぞれ含む複数の回路ブロックと、複数の回路ブロックにそれぞれ対応して設けられ、複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に接続され、複数の回路ブロックの選択部に供給する選択情報をそれぞれ保持する複数の保持部と、複数の回路ブロックのうち、複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの選択部に供給される選択情報をそれぞれ記憶する複数の第1の記憶領域と、複数の保持部のうち、2つの変更回路ブロックに対応する2つの保持部の間隔を示す間隔情報をそれぞれ記憶する複数の第2の記憶領域とを備える記憶部とを有する半導体装置の制御方法は、複数の回路ブロックのうち、複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの選択部に供給される選択情報を記憶部から読み出し、読み出した選択情報を、複数の保持部のうち、変更回路ブロックに対応する保持部に順次に転送し、間隔情報に基づいて、2つの第1の記憶領域に記憶された選択情報を複数の保持部に順次に転送する間に、初期状態に対応する選択情報を複数の保持部に転送する。 According to another aspect, a plurality of circuit blocks respectively including a plurality of internal circuits and a selection unit for selecting an internal circuit to be used among the plurality of internal circuits based on selection information and a plurality of circuit blocks are respectively supported And a plurality of holding units connected in the order corresponding to the circuit block having a high probability of changing the selection state of the plurality of internal circuits from the initial state and holding selection information to be supplied to the selection units of the plurality of circuit blocks And a plurality of first storage areas respectively storing selection information supplied to the selection unit of the change circuit block, which is a circuit block that changes the selection state of the plurality of internal circuits from the initial state among the plurality of circuit blocks And a plurality of second storage areas each storing interval information indicating an interval between two holding units corresponding to two changed circuit blocks among the plurality of holding units. Control method of a semiconductor device having a storage unit, among the plurality of circuit blocks, stores selection information supplied to the selection unit changes the circuit block is a circuit block for changing the selected state of the plurality of internal circuits from an initial state The selection information read out from the unit and transferred to the holding unit corresponding to the change circuit block among the plurality of holding units is sequentially transferred , and the selection information stored in the two first storage areas based on the interval information Is sequentially transferred to the plurality of holding units, the selection information corresponding to the initial state is transferred to the plurality of holding units .
1つの側面では、本件開示の半導体装置および半導体装置の制御方法は、半導体装置の回路規模を増大させることなく、保持部に選択情報を設定する時間を短縮することできる。 In one aspect, the semiconductor device and the control method of the semiconductor device according to the present disclosure can shorten the time for setting selection information in the holding portion without increasing the circuit size of the semiconductor device.
以下、図面を用いて実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described using the drawings.
図1は、半導体装置および半導体装置の制御方法の一実施形態を示す。この実施形態の半導体装置SEM1は、複数の回路ブロックCBLK(CBLK1、CBLK2、CBLK3、CBLK4)、複数の保持部HLD(HLD1、HLD2、HLD3、HLD4)、制御部CNTLおよび記憶部MEMを有する。 FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor device and a control method of the semiconductor device. The semiconductor device SEM1 of this embodiment includes a plurality of circuit blocks CBLK (CBLK1, CBLK2, CBLK3, CBLK4), a plurality of holding units HLD (HLD1, HLD2, HLD3, HLD4), a control unit CNTL, and a storage unit MEM.
各回路ブロックCBLKは、複数の内部回路IC(IC1、IC2)と、回路ブロックCBLKで使用する内部回路ICを選択情報に基づいて選択する選択部SEL(SEL1、SEL2、SEL3、SEL4)とを有する。保持部HLDは、選択情報SINTまたは選択情報SI(SI1、SI2)を保持する。選択情報SINITは、保持部HLD1−HLD4に保持される初期の選択情報であり、選択情報SI1、SI2は、選択情報SINITを保持する保持部HLD1、HLD2が新たに保持する選択情報である。 Each circuit block CBLK has a plurality of internal circuits IC (IC1, IC2) and a selection unit SEL (SEL1, SEL2, SEL3, SEL4) for selecting the internal circuit IC used in the circuit block CBLK based on selection information. . The holding unit HLD holds selection information SINT or selection information SI (SI1, SI2). The selection information SINIT is initial selection information held in the holding unit HLD1-HLD4, and the selection information SI1 and SI2 are selection information newly held by the holding units HLD1 and HLD2 holding the selection information SINIT.
例えば、選択部SEL1は、保持部HLD1から選択情報SINITを受けた場合、内部回路IC1を選択し、保持部HLD1から選択情報SI1を受けた場合、内部回路IC2を選択する。同様に、選択部SEL2−SEL4は、保持部HLD2−HLD4から選択情報SINITをそれぞれ受けた場合、内部回路IC1を選択し、保持部HLD2−HLD4から選択情報SI2−SI4をそれぞれ受けた場合、内部回路IC2を選択する。そして、回路ブロックCBLKは、選択部SELにより選択された内部回路ICを使用して動作する。 For example, the selection unit SEL1 selects the internal circuit IC1 when receiving the selection information SINIT from the holding unit HLD1, and selects the internal circuit IC2 when receiving the selection information SI1 from the holding unit HLD1. Similarly, selection unit SEL2-SEL4 selects internal circuit IC1 when it receives selection information SINIT from holding unit HLD2-HLD4, and selects selection information SI2-SI4 from holding unit HLD2-HLD4, respectively. Select circuit IC2. Then, the circuit block CBLK operates using the internal circuit IC selected by the selection unit SEL.
図1に示す例では、選択部SEL1は、選択情報SI1に基づいて内部回路IC2を選択し、選択部SEL2は、選択情報SI2に基づいて内部回路IC2を選択し、選択部SEL3、SEL4は、選択情報SINITに基づいて内部回路IC1を選択する。選択部SEL1−SEL4により選択される内部回路ICは、太枠で示される。選択情報SINITにより内部回路IC1が選択される状態は、初期状態であり、選択情報SI1、SI2により内部回路IC2が選択される状態は、初期状態から変更される変更状態である。 In the example shown in FIG. 1, the selection unit SEL1 selects the internal circuit IC2 based on the selection information SI1, the selection unit SEL2 selects the internal circuit IC2 based on the selection information SI2, and the selection units SEL3 and SEL4 The internal circuit IC1 is selected based on the selection information SINIT. The internal circuit IC selected by the selection units SEL1 to SEL4 is indicated by a thick frame. The state in which the internal circuit IC1 is selected by the selection information SINIT is an initial state, and the state in which the internal circuit IC2 is selected by the selection information SI1 and SI2 is a changed state changed from the initial state.
各保持部HLDは、回路ブロックCBLKにそれぞれ対応して設けられ、内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に制御部CNTLに接続される。すなわち、内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する確率は、回路ブロックCBLK1、BCLK2、CBLK3、CBLK4の順で高い。各保持部HLDは、回路ブロックCBLKの選択部SELに設定する選択情報(SINITまたはSI1、SI2)を保持する。
Each holding unit HLD is provided corresponding to each circuit block CBLK, and is connected to the control unit CNTL in the order corresponding to a circuit block having a high probability of changing the selection state of the internal circuit IC from the initial state. That is, the probability of changing the selection state of the internal circuit IC from the initial state is high in the order of the
記憶部MEMは、内部回路IC1が選択される初期状態から内部回路IC2が選択される選択状態に変更する回路ブロックCBLKに設定される選択情報SI(SI1、SI2)を記憶する。図1に示す例では、回路ブロックCBLK3、CBLK4の選択状態は、初期状態から変更されないため、回路ブロックCBLK3、CBLK4の選択状態を変更する選択情報SI3、SI4は、記憶部MEMに記憶されない。例えば、選択状態を初期状態から変更する回路ブロックCBLKは、半導体装置SEM1を試験する試験装置により決定される。試験装置は、試験結果に基づいて記憶部MEMに選択情報を格納する。 The storage unit MEM stores selection information SI (SI1, SI2) set in the circuit block CBLK to be changed from the initial state in which the internal circuit IC1 is selected to the selected state in which the internal circuit IC2 is selected. In the example shown in FIG. 1, since the selection state of the circuit blocks CBLK3 and CBLK4 is not changed from the initial state, the selection information SI3 and SI4 for changing the selection state of the circuit blocks CBLK3 and CBLK4 is not stored in the storage unit MEM. For example, the circuit block CBLK which changes the selected state from the initial state is determined by the test apparatus which tests the semiconductor device SEM1. The test apparatus stores selection information in the storage unit MEM based on the test result.
制御部CNTLは、複数の回路ブロックCBLKのうち、内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する回路ブロックCBLKの選択部SELに設定される選択情報SI2、SI1を記憶部MEMから読み出す。制御部CNTLは、読み出した選択情報SI2、SI1を、内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する回路ブロックCBLK(この例では、CBLK1、CBLK2)に対応する保持部HLD1、HLD2に順次に転送する。 The control unit CNTL reads out, from the storage unit MEM, the selection information SI2 and SI1 set in the selection unit SEL of the circuit block CBLK that changes the selection state of the internal circuit IC from the initial state among the plurality of circuit blocks CBLK. The control unit CNTL sequentially transfers the read selection information SI2 and SI1 to the holding units HLD1 and HLD2 corresponding to the circuit block CBLK (in this example, CBLK1 and CBLK2) that changes the selection state of the internal circuit IC from the initial state. Do.
選択状態を初期状態から変更する確率は、回路ブロックCBLK1、CBLK2、CBLK3、CBLK4の順で高い。このため、回路ブロックCBLKに対応する保持部HLDを、選択状態を初期状態から変更する確率を考慮せずに接続する場合に比べて、選択状態を初期状態から変更するために選択情報SIを転送する保持部HLDの数を少なくすることができる。この結果、半導体装置SEM1を動作させる前に保持部HLDに設定情報SI1、SI2を設定するまでの時間を、選択状態を初期状態から変更する確率を考慮しない場合に比べて短縮することができる。
The probability of changing the selected state from the initial state is high in the order of the
例えば、選択状態を初期状態から変更する確率は、回路ブロックCBLKの面積が大きいほど高い。この場合、回路ブロックCBLKの面積は、CBLK1、CBLK2、CBLK3、CBLK4の順に大きく、保持部HLD1−HLD4は、面積が大きい回路ブロックCBLK1−CBLK4に対応する順に制御部CNTLに接続される。あるいは、選択状態を初期状態から変更する確率は、回路ブロックCBLKのタイミングマージンが小さいほど高く、または、回路ブロックCBLKの電圧マージンが小さいほど高い。内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する確率が、回路ブロックCBLKの面積に依存する例は、図2から図10で説明する。内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する確率が、回路ブロックCBLKのタイミングマージンに依存する例は、図11から図22で説明する。内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する確率が、回路ブロックCBLKの電圧マージンに依存する例は、図23で説明する。 For example, the probability of changing the selected state from the initial state is higher as the area of the circuit block CBLK is larger. In this case, the areas of the circuit blocks CBLK increase in the order of CBLK1, CBLK2, CBLK3, and CBLK4, and the holding units HLD1-HLD4 are connected to the control unit CNTL in the order corresponding to the circuit blocks CBLK1-CBLK4 having the large areas. Alternatively, the probability that the selected state is changed from the initial state is higher as the timing margin of the circuit block CBLK is smaller or as the voltage margin of the circuit block CBLK is smaller. An example in which the probability of changing the selection state of the internal circuit IC from the initial state depends on the area of the circuit block CBLK will be described with reference to FIGS. An example in which the probability of changing the selection state of the internal circuit IC from the initial state depends on the timing margin of the circuit block CBLK will be described with reference to FIGS. An example in which the probability of changing the selection state of the internal circuit IC from the initial state depends on the voltage margin of the circuit block CBLK will be described with reference to FIG.
以上、図1に示す実施形態では、内部回路ICの選択状態を初期状態から変更する確率が高い順に、保持部HLDを制御部CNTLに接続する。これにより、制御部CNTLに近い側に位置する所定数の保持部HLDに設定情報を転送することで、全ての回路ブロックCBLKの選択状態を設定することができる。この結果、直列に接続された複数の保持部HLDに選択情報SIを順次に転送することで回路ブロックCBLKの選択状態を設定する場合にも、保持部HLDに設定情報SIを設定するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。したがって、半導体装置SEM1の動作が可能になるまでの時間(例えば、起動時間)を従来に比べて短縮することができる。 As described above, in the embodiment illustrated in FIG. 1, the holding unit HLD is connected to the control unit CNTL in descending order of the probability of changing the selection state of the internal circuit IC from the initial state. As a result, by transferring the setting information to the predetermined number of holding units HLD positioned closer to the control unit CNTL, it is possible to set the selection state of all the circuit blocks CBLK. As a result, even when setting the selection state of the circuit block CBLK by sequentially transferring the selection information SI to the plurality of holding units HLD connected in series, the time until the setting information SI is set in the holding unit HLD Can be shortened compared to the prior art. Therefore, the time until the operation of the semiconductor device SEM1 becomes possible (for example, the start-up time) can be shortened as compared with the related art.
また、全ての回路ブロックCBLKの選択部SELに対応する保持部HLDに設定する設定情報を保持する領域を記憶部MEMに設けなくてよいため、記憶部MEMの回路規模を従来に比べて小さくすることができる。さらに、制御部CNTLは、直列に接続された保持部HLDを介して各回路ブロックCBLKの選択部SELに選択情報SIを転送する。このため、複数のバス線を使用して制御部CNTLから各回路ブロックCBLKの選択部SELに選択情報SIを並列に転送する場合に比べて、信号配線の数を削減することができる。したがって、選択状態を変更する複数の回路ブロックCBLKを含む半導体装置SEM1の回路規模を従来に比べて削減することができる。この結果、半導体装置SEM1の回路規模を増大させることなく、保持部HLDに不良情報を設定する時間を短縮することができる。 In addition, since it is not necessary to provide the storage unit MEM with an area for holding setting information to be set in the holding unit HLD corresponding to the selection units SEL of all circuit blocks CBLK, the circuit scale of the storage unit MEM is reduced compared to the prior art. be able to. Furthermore, the control unit CNTL transfers the selection information SI to the selection unit SEL of each circuit block CBLK via the holding units HLD connected in series. Therefore, the number of signal lines can be reduced as compared to the case where selection information SI is transferred in parallel from the control unit CNTL to the selection unit SEL of each circuit block CBLK using a plurality of bus lines. Therefore, the circuit scale of the semiconductor device SEM1 including the plurality of circuit blocks CBLK which change the selection state can be reduced as compared to the prior art. As a result, the time for setting the defect information in the holding unit HLD can be shortened without increasing the circuit size of the semiconductor device SEM1.
図2は、半導体装置および半導体装置の制御方法の別の実施形態を示す。この実施形態の半導体装置SEM2は、半導体チップ上に集積された動作制御部10、転送制御部20、プログラム部30、スキャンチェーンSCANCおよび複数のメモリM(図2に示す例では、M1、M2、M3、...、M10の10個)を有する。
FIG. 2 shows another embodiment of a semiconductor device and a control method of the semiconductor device. The semiconductor device SEM2 of this embodiment includes an
メモリM1−M10は、SRAM(Static Random Access Memory)または強誘電体メモリ等の半導体メモリであり、製造工程で発生した不良を救済する冗長回路を有する。メモリM1−M10は、回路ブロックの一例である。メモリM1は、メモリM2に比べて面積が大きく、メモリM2は、メモリM3に比べて面積が大きく、メモリM10は、他のメモリMに比べて面積が小さい。すなわち、スキャンチェーンSCANCの上流側である転送制御部20に近い側に接続されるメモリMの面積は、スキャンチェーンSCANCの下流側である転送制御部20から遠い側に接続されるメモリMの面積に比べて大きい。なお、メモリM1−M10のうち、互いに隣接して配置される所定数のメモリMの面積は、互いに等しくてもよい。
The memories M <b> 1 to M <b> 10 are semiconductor memories such as static random access memories (SRAMs) or ferroelectric memories, and include redundant circuits for repairing defects generated in the manufacturing process. The memories M1-M10 are an example of a circuit block. The memory M1 has a larger area than the memory M2, the memory M2 has a larger area than the memory M3, and the memory M10 has a smaller area than the other memories M. That is, the area of the memory M connected to the
例えば、半導体装置SEM2(半導体チップ)は、共通の半導体プロセスを用いて製造されるため、メモリM1−M10の欠陥密度は互いに同じである。このため、メモリMに含まれる欠陥数は、メモリMの面積が大きいほど多くなり、メモリMに不良が発生する確率(可能性)は、面積が大きいほど大きくなる。この実施形態では、メモリMの面積は、スキャンチェーンSCANCの上流側に位置するシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど大きい。このため、メモリMに不良が発生する確率は、転送制御部20に近いシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど高い。換言すれば、不良を救済する冗長回路(図4に示す冗長メモリセル部RMC)を使用する確率は、転送制御部20に近いシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど高い。
For example, since the semiconductor devices SEM2 (semiconductor chips) are manufactured using a common semiconductor process, the defect densities of the memories M1 to M10 are the same as one another. Therefore, the number of defects included in the memory M increases as the area of the memory M increases, and the probability (probability) of occurrence of defects in the memory M increases as the area increases. In this embodiment, the area of the memory M is larger as that of the memory M connected to the shift register SR located upstream of the scan chain SCINC. Therefore, the probability that a defect occurs in the memory M is higher in the memory M connected to the shift register SR closer to the
スキャンチェーンSCANCは、初段が転送制御部20に接続され、互いに直列に接続された複数のシフトレジスタSR(図2に示す例では、SR1、SR2、SR3、...、SR10の10個)を有する。シフトレジスタSR1−SR10は、メモリM1−M10のそれぞれに対応して設けられ、対応するメモリM1−M10にそれぞれ接続される。すなわち、シフトレジスタSR1−SR10は、不良が発生する確率が高いメモリM1−M10に対応する順に転送制御部20に接続される。シフトレジスタSR1−SR10は、メモリM1−M10の冗長切り替えスイッチRSW(図4)に供給する不良情報をそれぞれ保持する保持部の一例である。
The scan chain SCNC has a plurality of shift registers SR (10 in the example shown in FIG. 2, SR1, SR2, SR3,..., SR10 in the example shown in FIG. 2) connected in series to the
各シフトレジスタSR1−SR10は、直列に接続された所定数(例えば、7個)のフリップフロップ回路を含む。シフトレジスタSR1−SR10の各フリップフロップ回路は、リセット信号RSTに同期して初期値(デフォルト値)に設定される。シフトレジスタSR1−SR10は、スキャンクロック信号SCLKに同期してデータDTを保持し、保持したデータDTを上流側から下流側に順次に転送する。データDTは、メモリMの不良を救済するための不良コードCDと、メモリMに不良が存在することを示す冗長イネーブルビットRENとを含む。不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENは、選択情報の一例である。スキャンチェーンSCANCの動作の例は、図8に示される。 Each shift register SR1-SR10 includes a predetermined number (e.g., seven) of flip-flop circuits connected in series. Each flip-flop circuit of shift registers SR1 to SR10 is set to an initial value (default value) in synchronization with reset signal RST. The shift registers SR1 to SR10 hold the data DT in synchronization with the scan clock signal SCLK, and sequentially transfer the held data DT from the upstream side to the downstream side. Data DT includes a defect code CD for relieving a defect in memory M and a redundancy enable bit REN indicating that a defect exists in memory M. The defect code CD and the redundancy enable bit REN are an example of selection information. An example of the operation of the scan chain SCANC is shown in FIG.
転送制御部20は、カウンタFLINE、IRAM、ICB、リセット生成部RSTGEN1およびクロック生成部CLKGEN1を有する。リセット生成部RSTGEN1は、起動信号PONに基づいて、リセット信号RSTを生成する。クロック生成部CLKGEN1は、リセット信号RSTによりシフトレジスタSR1−SR10に保持される選択情報が、初期値にリセットされた後、スキャンクロック信号SCLKを生成する。ここで、各シフトレジスタSR1−SR10に設定される初期値は、各シフトレジスタSRに対応するメモリMに不良が存在せず、メモリMの不良の救済処理を実行しないことを示す値である。そして、転送制御部20は、スキャンクロック信号SCLKに同期して、プログラム部30にプログラムされた情報に基づいてスキャンチェーンSCANCにデータDT(選択情報)を転送する。転送制御部20は、スキャンチェーンSCANCにデータDTを転送した後、スキャンクロック信号SCLKの生成を停止し、動作イネーブル信号OPEを動作制御部10に出力する。
The
カウンタFLINE、IRAM、ICBは、プログラム部30にプログラムされた情報に基づいてスキャンチェーンSCANCにデータDTを転送する場合に使用される。カウンタFLINE、IRAM、ICBを使用する例は、図6から図8で説明する。転送制御部20は、不良を救済するメモリMに対応するシフトレジスタSRに、プログラム部30に記憶された選択情報を順次に転送する制御部の一例である。転送制御部20の動作の例は、図6から図8に示される。
The counters FLINE, IRAM, ICB are used when transferring the data DT to the scan chain SCANC based on the information programmed in the
プログラム部30は、プログラム信号PGMにより情報がプログラムされる複数のプログラム素子を有する。プログラム素子は、ヒューズ回路、フラッシュメモリまたは強誘電体メモリ等の不揮発性の記憶素子である。プログラム部30の例は、図5に示される。
動作制御部10は、電源制御部12を有する。動作制御部10は、半導体装置SEM2の全体の動作を制御する。電源制御部12は、半導体装置SEM2に搭載される機能ブロックに供給する電源電圧IVDDを生成するとともに、電源電圧IVDDの機能ブロックへの供給に基づいて、機能ブロックの動作を有効にする起動信号PONを出力する。メモリM1−M10は、機能ブロックの一種である。電源電圧IVDDは、少なくともメモリM1−M10およびシフトレジスタSR1−SR10を含む回路領域に供給される。
The
なお、電源制御部12は、電源電圧IVDDを生成する代わりに、電源電圧IVDDを生成する電源生成回路を制御する電圧制御信号を生成してもよい。例えば、電源電圧IVDDは、半導体装置SEM2に供給される外部電源電圧を用いて半導体装置SEM2内で生成される内部電源電圧である。
The power
例えば、半導体装置SEM2は、図2に示すメモリMとともに、CPU(Central Processing Unit)、周辺回路および入出力インタフェース回路等の機能ブロックを有する。周辺回路は、DMAC(Direct Memory Access Controller)、タイマ、画像処理回路等である。すなわち、半導体装置SEM2は、SoC(System on a Chip)である。半導体装置SEM2が複数の機能ブロックを含む場合、電源制御部12は、所定数の機能ブロック毎に電源電圧を制御してもよく、所定数の機能ブロック毎に起動信号PONを出力してもよい。動作制御部10は、起動信号PONの出力後、転送制御部20からの動作イネーブル信号OPEに基づいて、メモリM1−M10が動作可能になったことを認識し、メモリM1−M10がアクセス可能になったことをCPU等に通知する。
For example, the semiconductor device SEM2 includes functional blocks such as a central processing unit (CPU), peripheral circuits, and an input / output interface circuit as well as the memory M illustrated in FIG. The peripheral circuits are a DMAC (Direct Memory Access Controller), a timer, an image processing circuit, and the like. That is, the semiconductor device SEM2 is a SoC (System on a Chip). When the semiconductor device SEM2 includes a plurality of functional blocks, the power
例えば、起動信号PONは、メモリM1−M10とシフトレジスタSR1−SR10とを含む機能ブロックの動作を停止するスリープモード中に非活性化レベルに設定され、スリープモードから通常動作モードへの移行に基づいて活性化レベルに設定される。この場合、電源制御部12は、スリープモード中、メモリM1−M10とシフトレジスタSR1−SR10とを含む回路領域への電源電圧IVDDの供給を停止する。そして、電源制御部12は、スリープモードから通常動作モードへの復帰に基づいて、電源電圧IVDDが所定値を超えた後に、起動信号PONを活性化レベルに設定する。
For example, activation signal PON is set to the inactive level during the sleep mode for stopping the operation of the functional blocks including memories M1-M10 and shift registers SR1-SR10, based on the transition from the sleep mode to the normal operation mode. Is set to the activation level. In this case, the power
例えば、メモリM1、M2が不良を有し、メモリM3−M10が不良を含まない場合、メモリM3−M10に対応するシフトレジスタSR3−SR10の冗長イネーブルビットRENは、冗長回路を使用しない論理に初期化(リセット)される。これにより、シフトレジスタSR3−SR10へのデータDTの設定を省略することができる。この結果、起動信号PONが出力された後、メモリM1−M10が動作可能になるまでの時間を、全てのシフトレジスタSR1−SR10にデータを設定する場合に比べて短縮することができる。 For example, when memories M1 and M2 have a defect and memories M3-M10 do not contain a defect, redundancy enable bits REN of shift register SR3-SR10 corresponding to memories M3-M10 are initially set to logic that does not use a redundancy circuit. Are reset (reset). Thereby, setting of data DT to shift register SR3-SR10 can be omitted. As a result, after the activation signal PON is output, the time until the memory M1-M10 becomes operable can be shortened compared to the case where data is set in all the shift registers SR1-SR10.
図3は、図2に示すシフトレジスタSR1の一例を示す。シフトレジスタSR2−SR10は、図3に示すシフトレジスタSR1と同様の構成を有する。 FIG. 3 shows an example of the shift register SR1 shown in FIG. The shift register SR2-SR10 has a configuration similar to that of the shift register SR1 shown in FIG.
シフトレジスタSR1は、直列に接続された複数のフリップフロップ回路FFを有する。各フリップフロップFFは、リセット端子RESETでリセット信号RSTを受け、クロック端子CKでスキャンクロック信号SCLKを受ける。初段のフリップフロップ回路FFは、データ入力端子Dで転送制御部20から出力されるデータDTを受け、2段目以降のフリップフロップ回路FFは、データ入力端子Dで前段のフリップフロップ回路FFのデータ出力端子Qから出力されるデータを受ける。最終段のフリップフロップ回路FFのデータ出力端子Qから出力されるデータは、シフトレジスタSR2に出力される。
The shift register SR1 has a plurality of flip flop circuits FF connected in series. Each flip-flop FF receives the reset signal RST at the reset terminal RESET and receives the scan clock signal SCLK at the clock terminal CK. The flip-flop circuit FF in the first stage receives the data DT output from the
シフトレジスタSR1に所定の不良情報が設定された後、最終段のフリップフロップ回路FFを除くフリップフロップ回路FFは、不良コードCDをメモリM1に出力する。最終段のフリップフロップ回路FFは、冗長イネーブルビットRENの値をメモリM1に出力する。なお、シフトレジスタSR1−SR10は、フリップフロップ回路FFの代わりに、図18に示すマスタースレーブフリップフロップ回路MSFF1を有してもよい。 After predetermined failure information is set in the shift register SR1, the flip-flop circuits FF excluding the flip-flop circuit FF in the final stage output the failure code CD to the memory M1. The flip-flop circuit FF in the final stage outputs the value of the redundancy enable bit REN to the memory M1. The shift registers SR1 to SR10 may have a master slave flip flop circuit MSFF1 shown in FIG. 18 instead of the flip flop circuit FF.
図4は、図2に示すメモリM1の一例を示す。メモリM2−M10は、面積が異なることを除き、図4に示すメモリM1と同様の構成を有する。 FIG. 4 shows an example of the memory M1 shown in FIG. Memory M2-M10 has the same configuration as memory M1 shown in FIG. 4 except that the area is different.
メモリM1は、アドレスデコーダADEC、メモリセルアレイARYおよび冗長切り替えスイッチRSWと、64個のデータ入出力端子IO(IO0−IO63)を有する。アドレスデコーダADECは、CPU等から出力されるアドレス信号ADをデコードし、アドレスADにより示されるワード線WL(WL0、WL1、WL2、WL3、WL4、...)のいずれかを活性化レベルに設定する。 The memory M1 has an address decoder ADEC, a memory cell array ARY, a redundancy switching switch RSW, and 64 data input / output terminals IO (IO0 to IO63). The address decoder ADEC decodes the address signal AD output from the CPU or the like, and sets one of the word lines WL (WL0, WL1, WL2, WL3, WL4,...) Indicated by the address AD to an activation level. Do.
メモリセルアレイARYは、各データ入出力端子IOに対応するメモリセル部MC(MC0、MC1、MC2、MC3、...、MC62、MC63)と、メモリセル部MCのいずれかの代わりに使用される冗長メモリセル部RMCとを有する。メモリセル部MC0−MC63は、各ワード線WLに接続された複数のメモリセルを有し、冗長メモリセル部RMCは、各ワード線WLに接続され、不良を有するメモリセル部を救済する複数の冗長メモリセルを有する。メモリセル部MC0−MC63および冗長メモリセル部RMCの各々は、内部回路の一例である。 Memory cell array ARY is used in place of memory cell unit MC (MC0, MC1, MC2, MC3,..., MC62, MC63) corresponding to each data input / output terminal IO and either of memory cell unit MC. And a redundant memory cell unit RMC. Memory cell units MC0 to MC63 have a plurality of memory cells connected to each word line WL, and redundant memory cell units RMC are connected to each word line WL, and a plurality of memory cell units having a defect are repaired. It has redundant memory cells. Each of memory cell units MC0 to MC63 and redundant memory cell unit RMC is an example of an internal circuit.
冗長切り替えスイッチRSWは、シフトレジスタSR1に保持された不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENに基づいて、入出力端子IO0−IO63を接続するメモリセル部MCおよび冗長メモリセル部RMCを切り替える複数のスイッチを有する。冗長切り替えスイッチRSWは、メモリセル部MCおよび冗長メモリセル部RMCのうち、使用するメモリセル部MCおよび冗長メモリセル部RMCを、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENに基づいて選択する選択部の一例である。 The redundancy switching switch RSW switches a plurality of switches for switching the memory cell unit MC connecting the input / output terminals IO0 to IO63 and the redundancy memory cell unit RMC based on the defect code CD and the redundancy enable bit REN held in the shift register SR1. Have. Redundancy switching switch RSW is an example of a selection unit for selecting a memory cell unit MC and a redundant memory cell unit RMC to be used among the memory cell unit MC and the redundant memory cell unit RMC based on the defect code CD and the redundancy enable bit REN. It is.
シフトレジスタSR1−SR10がリセット信号RSTによりリセットされた状態で、冗長切り替えスイッチRSWは、データ入出力端子IO0−IO63をメモリセル部MC0−MC63にそれぞれ接続する初期状態に設定する。すなわち、初期状態では、各メモリMは、不良が存在せず、冗長メモリセル部RMCを使用しない状態に設定される。この後、メモリセルアレイARY内の不良を示す不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENがシフトレジスタSRを介して冗長切り替えスイッチRSWに供給される。そして、冗長切り替えスイッチRSWにより、メモリセル部MC0−MC63および冗長メモリセル部RMCとデータ入出力端子IO0−DO63との接続状態が切り替わり、メモリセルアレイARYの不良が救済される。 In a state in which shift registers SR1 to SR10 are reset by reset signal RST, redundancy switching switch RSW sets data input / output terminals IO0 to IO63 to an initial state of connecting memory cell units MC0 to MC63. That is, in the initial state, each memory M is set in a state where there is no defect and the redundant memory cell unit RMC is not used. Thereafter, a defect code CD indicating a defect in the memory cell array ARY and a redundancy enable bit REN are supplied to the redundancy switching switch RSW via the shift register SR. Then, the connection state between the memory cell units MC0 to MC63 and the redundant memory cell units RMC and the data input / output terminals IO0 to DO63 is switched by the redundancy changeover switch RSW, and the defect of the memory cell array ARY is relieved.
図4に示す例では、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENに基づいて冗長切り替えスイッチRSWが動作し、メモリセル部MC2におけるワード線WL4に接続されたメモリセルの不良(X印で示す)が救済される。すなわち、データ入出力端子IO2がメモリセル部MC3に接続され、データ入出力端子IO61、IO62がメモリセル部MC62、MC63にそれぞれ接続され、データ入出力端子IO63が冗長メモリセル部RMCに接続される。このように、データ入出力端子IO0−IO63が、不良を含むメモリセル部MC2を避けてメモリセルアレイARYに接続されることで、メモリM1の不良が救済される。 In the example shown in FIG. 4, the redundancy changeover switch RSW operates based on the defect code CD and the redundancy enable bit REN, and the defect (indicated by the mark X) of the memory cell connected to the word line WL4 in the memory cell unit MC2 is relieved. Be done. More specifically, data input / output terminal IO2 is connected to memory cell unit MC3, data input / output terminals IO61 and IO62 are connected to memory cell units MC62 and MC63, and data input / output terminal IO63 is connected to redundant memory cell unit RMC. . As described above, the data input / output terminals IO0 to IO63 are connected to the memory cell array ARY while avoiding the memory cell portion MC2 including the defect, so that the defect of the memory M1 is relieved.
図5は、図2に示すメモリM1−M10の不良状況とプログラム部30にプログラムされる情報との一例を示す。例えば、メモリM1−M10の不良は、半導体装置SEM2を試験するLSI(Large Scale Integration)テスタ等の試験装置により検出される。試験装置は、メモリM1−M10の試験結果に基づいて、メモリ番号MNで識別されるメモリM1−M10毎に、不良データFDTを記憶する。図5では、説明を分かりやすくするために、メモリ番号MNに対応するメモリMが、メモリ番号MNの右側の括弧内に示される。試験装置は、メモリMに救済可能な不良が存在する場合、不良を救済するメモリセル部MCを示す番号を不良データFDTとして記憶し、メモリMに不良が存在しない場合、”良品”を示す情報を不良データFDTとして記憶する。
FIG. 5 shows an example of the defect status of the memory M1-M10 shown in FIG. 2 and the information programmed in the
図5に示す例では、不良は、メモリM1のメモリセル部MC2と、メモリM2のメモリセル部MC10と、メモリM6のメモリセル部MC22とに存在し、メモリM3−M5、M7−M10には不良は存在しない。なお、以下では、複数のメモリセル部MCに不良が存在するなど、救済が困難な不良は発生しないものとして説明する。 In the example shown in FIG. 5, the defects exist in the memory cell unit MC2 of the memory M1, the memory cell unit MC10 of the memory M2, and the memory cell unit MC22 of the memory M6, and in the memories M3-M5 and M7-M10. There is no defect. In the following description, it is assumed that a defect that is difficult to be relieved does not occur, such as a defect existing in a plurality of memory cell units MC.
試験装置は、メモリM1−M10の不良状況に基づいて、図2に示すプログラム信号PGMをプログラム部30に出力し、プログラム部30に情報をプログラムする。
The test apparatus outputs the program signal PGM shown in FIG. 2 to the
プログラム部30は、不良が発生したメモリMのメモリ番号MNの差分FDIFを格納する記憶領域と、不良のメモリセル部MCの番号である不良コードCDを格納する記憶領域と、冗長イネーブルビットRENの論理を格納する記憶領域とを含む複数の行を有する。プログラム部30は、メモリM1−M10のうち、不良を救済するメモリMに供給する不良情報(不良コードCDおよび冗長イネーブルビットREN)を記憶する記憶部の一例である。メモリM1−M10のうち、不良が救済されるメモリMは、図4に示す冗長切り替えスイッチRSWにより、冗長メモリセル部RMCを選択しない初期状態から冗長メモリセル部RMCを選択する選択状態に変更される変更回路ブロックの一例である。
プログラム部30において、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENの論理をそれぞれ格納する記憶領域は、不良を救済するメモリMに供給される選択情報である不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENを記憶する第1の記憶領域の一例である。プログラム部30において、差分FDIFをそれぞれ格納する記憶領域は、不良を救済するメモリMに対応する2つのシフトレジスタSRの間隔を示す差分FDIFを記憶する第2の記憶領域の一例である。差分FDIFは、間隔情報の一例である。プログラム部30の行は、カウンタFLINEの値により識別されるため、以下では、プログラム部30の行は、符号FLINEを用いて示される。
In the
不良コードCDは、64個のメモリセル部MC0−MC63を識別するために、6ビットであり、不良コードCDのビット数と冗長イネーブルビットRENとの総計(各シフトレジスタSR1−SR10に格納される情報のビット数)は7ビットである。なお、図7で説明するように、不良コードCDと冗長イネーブルビットRENとを各シフトレジスタSRに設定するために、図2に示すカウンタICBに設定される最大値であるコードビット数NCBは”6”である。コードビット数NCBは、各シフトレジスタSR1−SR10に不良コードCDおよび冗長イネーブルビットREN等の情報を格納するためのシフト数を示す。 Defect code CD is 6 bits to identify 64 memory cell units MC0 to MC63, and the sum of the number of bits of defect code CD and redundancy enable bit REN (stored in each shift register SR1 to SR10 The number of bits of information) is 7 bits. As described in FIG. 7, in order to set the defect code CD and the redundancy enable bit REN in each shift register SR, the code bit number NCB, which is the maximum value set in the counter ICB shown in FIG. 6 ”. The code bit number NCB indicates the number of shifts for storing information such as the defect code CD and the redundancy enable bit REN in each shift register SR1 to SR10.
まず、試験装置は、不良を有するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も大きいメモリ番号MN(=6)と2番目に大きいメモリ番号MN(=2)との差(”4”)を計算し、最初の行FLINE0における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE0における不良コードCDの領域に、最も大きいメモリ番号MNに対応するメモリM6の不良のメモリセル部MC22を示す値(2進数で”010110”)を格納する。試験装置は、行FLINE0における冗長イネーブルビットRENの領域に、不良を救済すること(冗長メモリセル部RMCを使用すること)を示す”1”を格納する。
First, the test apparatus calculates the difference ("4") between the largest memory number MN (= 6) and the second largest memory number MN (= 2) among the memory numbers MN indicating the memory M having a defect. And store it in the area of the difference FDIF in the first line FLINE0. The test apparatus stores a value (“010110” in binary) indicating the defective memory cell unit MC22 of the memory M6 corresponding to the largest memory number MN in the area of the defective code CD in the row FLINE0. The test apparatus stores “1” in the region of the redundant enable bit REN in the
次に、試験装置は、不良を有するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、2番目に大きいメモリ番号MN(=2)と3番目に大きいメモリ番号MN(=1)との差(”1”)を計算し、2番目の行FLINE1における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE1における不良コードCDの領域に、2番目に大きいメモリ番号MNに対応するメモリM2の不良のメモリセル部MC10を示す値(2進数で”001010”)を格納する。試験装置は、行FLINE1における冗長イネーブルビットRENの領域に、”1”を格納する。 Next, the test apparatus determines that the difference ("1") between the second largest memory number MN (= 2) and the third largest memory number MN (= 1) among the memory numbers MN indicating the memory M having a defect. ) And store in the area of the difference FDIF in the second line FLINE1. The test apparatus stores a value ("001010" in binary) indicating the defective memory cell unit MC10 of the memory M2 corresponding to the second largest memory number MN in the area of the defective code CD in the row FLINE1. The tester stores "1" in the area of the redundant enable bit REN in the row FLINE1.
試験装置は、不良を有するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も小さいメモリ番号MN(=1)に対する差分として、メモリ番号MNと同じ値を行FLINE2における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE2における不良コードCDの領域に、最も小さいメモリ番号MNに対応するメモリM1の不良のメモリセル部MC2を示す値(2進数で”000010”)を格納する。試験装置は、行FLINE2における冗長イネーブルビットRENの領域に、”1”を格納する。このように、差分FDIFの値と不良コードCDと冗長イネーブルビットRENとが、メモリ番号MNが大きい順に行FLINEに順次に格納される。そして、試験装置によるプログラム部30のプログラムが完了する。プログラム部30において、プログラムされない領域は、”0”を示す。
The test apparatus stores the same value as the memory number MN in the area of the difference FDIF in the row FLINE2 as a difference with respect to the smallest memory number MN (= 1) among the memory numbers MN indicating the memory M having a defect. The test apparatus stores a value ("000010" in binary) indicating the defective memory cell unit MC2 of the memory M1 corresponding to the smallest memory number MN in the area of the defective code CD in the row FLINE2. The test device stores “1” in the area of the redundant enable bit REN in the row FLINE2. Thus, the value of the difference FDIF, the defect code CD and the redundancy enable bit REN are sequentially stored in the row FLINE in the descending order of the memory number MN. Then, the program of the
なお、メモリM2、M3、M6が不良を有し、他のメモリM1、M4、M5、M7−M10が良品の場合、行FLINE0の差分FDIFの領域には、メモリM6、M3のメモリ番号MNの差分を示す”3”が格納される。行FLINE1の差分FDIFの領域には、メモリM3、M2のメモリ番号MNの差分を示す”1”が格納される。行FLINE2の差分FDIFの領域には、メモリM2のメモリ番号MNを示す”2”が格納される。 When the memories M2, M3 and M6 have a defect and the other memories M1, M4, M5 and M7-M10 are non-defective products, the area of the difference FDIF of the row FLINE0 is the memory number MN of the memories M6 and M3. “3” indicating the difference is stored. In the area of the difference FDIF of the line FLINE1, "1" indicating the difference between the memory numbers MN of the memories M3 and M2 is stored. In the area of the difference FDIF of the line FLINE2, "2" indicating the memory number MN of the memory M2 is stored.
図5に示す例では、プログラム部30は、5つの行FLINE0−FLINE5を有するため、5個を超えるメモリMに不良が存在する場合、プログラム部30において不良を示す情報を格納する領域は不足する。この場合、試験装置は、半導体装置SEM2を不良品として処理する。プログラム部30に設けられる行FILNEを増やすことで、不良を救済するメモリMの数を増やすことができる。なお、プログラム部30が有する行FLINEは、2以上かつメモリMの数(=10)未満であればよい。
In the example shown in FIG. 5, since
図6および図7は、図2に示すスキャンチェーンSCANCに不良情報を設定する動作フローの一例を示す。ここで、不良情報は、図5に示すプログラム部30に格納された不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENである。図6および図7に示す処理は、半導体装置SEM2の制御方法を示し、図2に示す転送制御部20により実行される。図6および図7に示す処理は、転送制御部20のハードウェアを用いて実行されるが、転送制御部20がCPU等のプロセッサを含む場合、ソフトウェアを用いて実行されてもよい。
6 and 7 show an example of an operation flow for setting defect information in the scan chain SCANC shown in FIG. Here, the defect information is the defect code CD and the redundancy enable bit REN stored in the
まず、ステップS100において、転送制御部20は、電源制御部12からの起動信号PONの受信を待つ。起動信号PONを受信した場合、ステップS102において、転送制御部20は、カウンタFLINE、IRAM、ICBを”0”に初期化する。次に、ステップS104において、転送制御部20は、シフトレジスタSR1−SR10にリセット信号RSTを出力する。シフトレジスタSR1−SR2は、リセット信号RSTに基づいてデフォルト値に初期化される。例えば、デフォルト値は、メモリM1−M10の救済処理が実行されない値であり、例えば、オール”0”である。
First, in step S100, the
次に、ステップS106において、転送制御部20は、カウンタFLINEの値が示すプログラム部30の行FLINEに格納された差分FDIF、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENを読み出す。次に、ステップS108において、転送制御部20は、読み出した差分FDIFが”0”を示す場合、スキャンチェーンSCANCへの不良情報の設定が完了したと判断し、処理を図7に示すステップS126へ移行する。一方、転送制御部20は、読み出した差分FDIFが”0”以外を示す場合(正値)、スキャンチェーンSCANCに不良情報を設定するために、処理を図7に示すステップS110に移行する。
Next, in step S106, the
図7のステップS110において、転送制御部20は、ステップS106で取得した差分FDIFが示す値をカウンタIRAMに設定する。次に、ステップS112において、転送制御部20は、カウンタICBの値がシフト数NCB(=”6”)になるまでカウンタICBをインクリメントしながら、スキャンチェーンSCANCに冗長イネーブルビットRENと不良コードCDを転送する。すなわち、転送制御部20は、スキャンチェーンSCANCに冗長イネーブルビットRENと不良コードCDとを順次に転送する動作と、カウンタICBを”1”ずつインクリメントする動作とを、カウンタICBの値がコードビット数NCBになるまで繰り返す。
In step S110 of FIG. 7, the
次に、転送制御部20は、ステップS114において、カウンタIRAMの値を”1”デクリメントし、ステップS116において、カウンタICBを”0”にリセットする。次に、ステップS118において、転送制御部20は、カウンタIRAMの値が”0”の場合、対象の行FLINEに格納された冗長イネーブルビットRENと不良コードCDとをスキャンチェーンSCANCの所定の位置まで転送したと判断する。そして、転送制御部20は、処理をステップS122へ移行する。一方、転送制御部20は、カウンタIRAMの値が”0”以外の場合(正値)、対象の行FLINEに格納された冗長イネーブルビットRENと不良コードCDとをスキャンチェーンSCANCの所定の位置まで転送していないと判断する。そして、転送制御部20は、処理をステップS120へ移行する。
Next, in step S114, the
ステップS120において、転送制御部20は、カウンタICBの値がシフト数NCB(=”6”)になるまでカウンタICBをインクリメントしながら、スキャンチェーンSCANCに”0”を転送する。すなわち、転送制御部20は、スキャンチェーンSCANCに”0”を順次に転送する動作と、カウンタICBを”1”ずつインクリメントする動作とを、カウンタICBの値がコードビット数NCBになるまで繰り返す。そして、カウンタIRAMの値が”0”になるまで、ステップS114、S116、S120の処理が繰り返される。これにより、不良が存在する2つのメモリ(図5のM2、M6等)の間の不良が存在しないメモリ(図5のM3−M5等)に対応するシフトレジスタSRにデフォルト値が設定される。
In step S120, the
ステップS122において、転送制御部20は、カウンタFLINEを”1”インクリメントする。次に、ステップS124において、転送制御部20は、カウンタFLINEの値がプログラム部30の最大行数(=5行)であるか否かを判定する。カウンタFLINEの値がプログラム部30の最大行数である場合、プログラム部30に格納された全ての不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENが、所定のシフトレジスタSRに設定されたと判断され、処理はステップS126に移行される。ステップS124からステップS126への移行は、図5に示すプログラム部30の全ての行FLINE0−FLINE4に不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENが格納されている場合に実行される。一方、カウンタFLINEの値がプログラム部30の最大行数に達していない場合、プログラム部30に格納された全ての不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENが転送制御部20により読み出されていない可能性がある。このため、処理は、図6に示すステップS106に移行される。そして、次の行FLINEに対する不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENの読み出しと、スキャンチェーンSCANCへの転送とが実行される。
In step S122, the
ステップS126において、転送制御部20は、スキャンチェーンSCANCへの不良情報の設定が完了したため、図2に示す動作制御部20に動作イネーブル信号OPEを出力する。動作制御部20は、動作イネーブル信号OPEの受信に基づいてメモリM1−M10が動作可能になったことを、半導体装置SEM2内のCPUおよび周辺回路等に通知する。そして、半導体装置SEM2は、所定の機能を実現するシステムとして動作を開始する。
In step S126, the
図6および図7に示す処理により、不良が存在するメモリMに対応するシフトレジスタSRに冗長イネーブルビットRENおよび不良コードCDが設定され、不良が存在しないメモリMに対応するシフトレジスタSRにデフォルト値が設定される。この際、冗長メモリセル部RMCを用いて不良を救済する確率は、下流側に位置するシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど、上流側に位置するシフトレジスタSRに接続されたメモリMより低い。そして、不良情報が設定されたシフトレジスタSRのうち、最も下流側に位置するシフトレジスタSRよりさらに下流側のシフトレジスタSRは、リセット信号RSTによりデフォルト値に設定されるため、スキャン動作による情報の設定を省略できる。したがって、スキャンチェーンSCANCへの情報の設定時間を従来に比べて短縮することができ、半導体装置SEM2の起動時間を従来に比べて短縮することができる。
By the processing shown in FIGS. 6 and 7, redundant enable bit REN and defect code CD are set in shift register SR corresponding to memory M having a defect, and default values to shift register SR corresponding to memory M having no defect are present. Is set. At this time, the probability of repairing a defect using the redundant memory cell unit RMC is lower in the memory M connected to the shift register SR located downstream than in the memory M connected to the shift register SR located upstream. . Then, among the shift registers SR in which the defect information is set, the shift register SR further downstream than the shift register SR located on the most downstream side is set to the default value by the reset signal RST. Setting can be omitted. Therefore, the setting time of the information to scan chain SCINC can be shortened compared with the past, and the starting time of
図8は、図2に示すスキャンチェーンに不良情報を設定する動作の一例を示す。図8は、図5に示すプログラム部30の不良情報をスキャンチェーンSCANCに転送する場合の転送制御部20およびスキャンチェーンSCANCの動作を示す。図8において、下線を付けた数字は、値が変化したことを示す。シフトレジスタSR1−SR10に設定された不良情報は、太枠で示す。
FIG. 8 shows an example of an operation of setting defect information in the scan chain shown in FIG. FIG. 8 shows operations of the
まず、転送制御部20は、リセット信号RSTにより、全てのシフトレジスタSR1−SR10にデフォルト値(=”0”)を設定する(図8(a))。これにより、スキャンチェーンSCANCのスキャン動作による下流側のシフトレジスタSR7−SR10への情報の設定を省略することができる。次に、転送制御部20は、プログラム部30の行FLINE0に格納された差分FDIF、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENを読み出す(図8(b))。
First, the
次に、転送制御部20は、差分FDIFが示す値(=”4”)をカウンタIRAMに設定し、不良コードCD(10進数で”22”)および冗長イネーブルビットREN(”1”)をスキャンチェーンSCANCに転送する(図8(c))。この後、転送制御部20は、カウンタIRAMの値が”0”になるまで、デフォルト値”0”をスキャンチェーンSCANCに転送する(図8(d)、(e)、(f))。これにより、不良を持たないメモリM3、M4、M5に対応するシフトレジスタSRに設定される値が、スキャンチェーンSCANCに転送される。
Next, the
次に、転送制御部20は、カウンタFLINEを”1”インクリメントし(=”1”)、カウンタFLINEの値が最大値に満たないため、行FILNE1に格納された差分FDIF、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENを読み出す(図8(g))。この後、転送制御部20は、図8(c)と同様に、差分FDIFが示す値(=”1”)をカウンタIRAMに設定し、不良コードCD(10進数で”10”)および冗長イネーブルビットREN(”1”)をスキャンチェーンSCANCに転送する(図8(h))。カウンタIRAMの値は、デクリメントにより”0”になるため、デフォルト値”0”のスキャンチェーンSCANCへの転送は実行されない。
Next, the
次に、転送制御部20は、図8(g)と同様に、カウンタFLINEを”1”インクリメントする(=”2”)。カウンタFLINEの値が最大値に到達していないため、転送制御部20は、行FILNE2に格納された差分FDIF、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENを読み出す(図8(i))。
Next, the
この後、転送制御部20は、図8(c)と同様に、差分FDIFが示す値(=”1”)をカウンタIRAMに設定し、不良コードCD(10進数で”2”)および冗長イネーブルビットREN(”1”)をスキャンチェーンSCANCに転送する(図8(j))。
After that, the
次に、転送制御部20は、カウンタFLINEを”1”インクリメントする(=”3”)。カウンタFLINEの値が最大値に到達していないため、転送制御部20は、行FILNE3の差分FDIF、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENを格納する領域に格納された”0”を読み出す(図8(k))。差分FDIFを示す値が”0”であるため、転送制御部20は、スキャンチェーンSCANCへの不良情報の設定が完了したと判断し、動作イネーブル信号OPEを出力する。
Next, the
以上、図2から図8に示す実施形態においても、図1に示す実施形態と同様に、シフトレジスタSRは、不良が発生する確率が高いメモリMに対応する順に転送制御部20に接続される。これにより、シフトレジスタSRに不良情報を設定するまでの時間を従来に比べて短縮することができ、半導体装置SEM2の動作が可能になるまでの起動時間を従来に比べて短縮することができる。また、プログラム部30は、全てのシフトレジスタSRに設定する情報を保持する領域を持たず、半導体装置SEM2は、不良のないメモリMに対応するシフトレジスタSRを転送経路から切り離すセレクタ等を持たない。この結果、半導体装置SEM2の回路規模を増大させることなく、シフトレジスタSRに不良情報を設定する時間を短縮することができる。
As described above, also in the embodiments shown in FIGS. 2 to 8, as in the embodiment shown in FIG. 1, the shift register SR is connected to the
さらに、図2から図8に示す実施形態では、転送制御部20は、不良情報をスキャンチェーンSCANCに転送する前に、リセット信号RSTを出力し、メモリMの不良の救済処理を実行しない値(デフォルト値)を各シフトレジスタSRに設定する。これにより、不良情報を設定する最も下流側に位置するシフトレジスタSRよりさらに下流側のシフトレジスタSRに、スキャン動作によりデフォルト値を設定することを省略することができる。したがって、スキャンチェーンSCANCへの情報の設定時間を従来に比べて短縮することができ、半導体装置SEM2の起動時間を従来に比べて短縮することができる。換言すれば、転送制御部20は、動作イネーブル信号OPEを従来に比べて早く出力できるため、動作制御部10は、従来に比べて、メモリM1−M10がアクセス可能になったことをCPU等に早く通知できる。これにより、半導体装置SEM2の性能を従来に比べて向上することができる。
Furthermore, in the embodiment shown in FIGS. 2 to 8, the
転送制御部20は、プログラム部30に格納された差分FDIFに基づいて、シフトレジスタSRにデフォルト値を転送する。これにより、リセット信号RSTによりシフトレジスタSRに設定されたデフォルト値が不良情報の転送により失われた場合にも、デフォルト値を再設定することができる。
The
図9は、半導体装置および半導体装置の制御方法の別の実施形態を示す。図2から図7に示した実施形態で説明した要素と同一または同様の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明は省略する。 FIG. 9 shows another embodiment of a semiconductor device and a control method of the semiconductor device. Elements that are the same as or similar to the elements described in the embodiment shown in FIGS. 2 to 7 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
この実施形態の半導体装置SEM3は、図2に示す転送制御部20およびプログラム部30の代わりに転送制御部20Aおよびプログラム部30Aを有する。また、半導体装置SEM3は、6個のメモリM1−M6に接続されるスキャンチェーンSCANC1と、4個のメモリM7−M10に接続されるスキャンチェーンSCANC2とを有する。メモリM1−M10は、図2に示すメモリM1−M10と同様である。すなわち、メモリM1−M6において、不良が発生する確率は、転送制御部20Aに近いシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど高い。また、メモリM7−M10において、不良が発生する確率は、転送制御部20Aに近いシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど高い。換言すれば、各スキャンチェーンSCANC1、SCANC2において、図4に示す冗長メモリセル部RMCを使用する確率は、転送制御部20Aに近いシフトレジスタSRに接続されたメモリMほど高い。なお、図2と同様に、メモリM1−M6の各々において不良が発生する確率は、メモリM7−M10の各々において不良が発生する確率より高い。メモリM1−M6は、第1の回路ブロック群の一例であり、メモリM7−M10は、第2の回路ブロック群の一例である。
The semiconductor device SEM3 of this embodiment has a
スキャンチェーンSCANC1は、メモリM1−M6のそれぞれに対応する直列に接続されたシフトレジスタSR1−SR6を有する。初段のシフトレジスタSR1は、転送制御部20Aから出力されるデータDT1を受ける。各シフトレジスタSR1−SR6は、リセット信号RST1に基づいてデフォルト値”0”に設定され、スキャンクロック信号SCLK1に同期してデータDT1を上流側(転送制御部20A側)から下流側に順次に転送する。
Scan chain SCANC1 has shift registers SR1-SR6 connected in series corresponding to each of memories M1-M6. The first-stage shift register SR1 receives data DT1 output from the
スキャンチェーンSCANC2は、メモリM7−M10のそれぞれに対応する直列に接続されたシフトレジスタSR7−SR10を有する。初段のシフトレジスタSR7は、転送制御部20Aから出力されるデータDT2を受ける。各シフトレジスタSR7−SR10は、リセット信号RST2に基づいてデフォルト値”0”に設定され、スキャンクロック信号SCLK2に同期してデータDT2を上流側(転送制御部20A側)から下流側に順次に転送する。
Scan chain SCINC2 includes shift registers SR7-SR10 connected in series corresponding to each of memories M7-M10. The first-stage shift register SR7 receives the data DT2 output from the
転送制御部20Aは、スキャンチェーンSCANC1に出力するリセット信号RST1およびスキャンチェーンSCANC2に出力するリセット信号RST2を生成するリセット生成部RSTGEN2を有する。転送制御部20Aは、スキャンチェーンSCANC1に出力するスキャンクロック信号SCLK1およびスキャンチェーンSCANC2に出力するスキャンクロック信号SCLK2を生成するクロック生成部CLKGEN2を有する。リセット生成部RSTGEN2は、図2に示すリセット生成部RSTGEN1と同様の機能を有し、クロック生成部CLKGEN2は、図2に示すクロック生成部CLKGEN1と同様の機能を有する。
The
また、転送制御部20Aは、スキャンチェーンSCANC1への不良情報の転送に使用するカウンタFLINE1、IRAM1、ICB1と、スキャンチェーンSCANC2への不良情報の転送に使用するカウンタFLINE2、IRAM2、ICB2とを有する。カウンタFLINE1、FLINE2は、図2に示すカウンタFLINEと同様に、プログラム部30Aの行を識別するために使用される。カウンタIRAM1、IRAM2は、図2に示すカウンタIRAMと同様に、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2のスキャン動作により、シフトレジスタSRにデフォルト値”0”を設定するために使用される。カウンタICB1、ICB2は、図2に示すカウンタICBと同様に、各シフトレジスタSRに情報を格納するためのシフト数を計数するために使用される。
The
転送制御部20Aは、カウンタFLINE1、IRAM1、ICB1を用いて、スキャンチェーンSCANC1に不良情報を転送し、カウンタFLINE2、IRAM2、ICB2を用いて、スキャンチェーンSCANC2に不良情報を転送する。転送制御部20Aが各スキャンチェーンSCANC1、SCANC2に不良情報を転送する動作は、プログラム部30Aから不良情報を読み出す手順を除き、図2に示す転送制御部20がスキャンチェーンSCANCに不良情報を転送する動作と同様である。
The
転送制御部20Aは、カウンタ群FLINE1、IRAM1、ICB1とカウンタ群FLINE2、IRAM2、ICB2とを有するため、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2に不良情報を並列に転送することができる。なお、転送制御部20Aは、図2と同様に1つのカウンタ群FLINE、IRAM、ICBを用いて、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2のそれぞれに不良情報を順次に転送してもよい。
The
プログラム部30Aは、図2に示すプログラム部30と同様に、プログラム信号PGMにより情報が格納される複数のプログラム素子を有する。プログラム部30Aの例は、図10に示す。
Similar to
図10は、図9に示すメモリM1−M10の不良状況とプログラム部30Aにプログラムされる情報との一例を示す。図5と同一または同様の要素には、図5と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。メモリM1−M10の不良状況は、メモリM8に不良が存在することを除き、図5に示す不良状況と同じであり、半導体装置SEM3を試験する試験装置により判明される。
FIG. 10 shows an example of the failure status of the memory M1-M10 shown in FIG. 9 and information programmed in the
プログラム部30Aの構成は、図5に示すプログラム部30と同様である。但し、試験装置は、スキャンチェーンSCANC1に転送する不良情報および差分FDIFを、行FILNE0から行FLINE4に向けて順次に格納する。また、試験装置は、スキャンチェーンSCANC2に転送する不良情報および差分FDIFを、行FILNE4から行FLINE0に向けて順次に格納する。これにより、2つのスキャンチェーンSCANC1、SCANC2に転送する不良情報を1つのプログラム部30Aに格納することができる。
The configuration of
図10に示す例では、メモリM1、M2、M6、M8は不良を有する。スキャンチェーンSCANC1に接続されるメモリM1、M2、M6の不良情報は、図5と同様に、行FLINE2、FLINE1、FLINE0にそれぞれ格納される。一方、スキャンチェーンSCANC2に接続されるメモリM8の不良情報は、最終の行FLINE4に格納される。この際、スキャンチェーンSCANC2に対応して1つのメモリM8のみに不良が存在するため、行FLINE4の差分FDIFの領域には、メモリM8のメモリ番号MN(=”8”)から”6”を引いた値(”2”)が格納される。すなわち、スキャンチェーンSCANC2に接続される不良を有するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も小さいメモリ番号MNに対する差分として、メモリ番号MNから”6”を引いた値が、行FLINE4の差分FDIFの領域に格納される。ここで、”6”は、メモリM7−M10の中で不良を有するメモリMが1つの場合に、不良を有するメモリMが上流側から何番目に位置するかを求めるために使用される。
In the example shown in FIG. 10, the memories M1, M2, M6 and M8 have a defect. The defect information of the memories M1, M2, and M6 connected to the scan chain SCANC1 is stored in lines FLINE2, FLINE1, and FLINE0, respectively, as in FIG. On the other hand, the defect information of the memory M8 connected to the scan chain SCINC2 is stored in the last line FLINE4. At this time, since there is a defect in only one memory M8 corresponding to scan chain SCARC2, “6” is subtracted from memory number MN (= “8”) of memory M8 in the area of difference FDIF of row FLINE4. Value ("2") is stored. That is, a value obtained by subtracting “6” from memory number MN as a difference with respect to the smallest memory number MN among memory numbers MN indicating a memory M having a defect connected to scan chain SCINC2 corresponds to difference FDIF of
プログラム部30Aには、最初の行FLINE0と最終の行FLINE4との両方から不良情報が格納されるため、不良情報は、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2のいずれに対応するかを判別可能にプログラム部30Aに格納される。例えば、メモリM1−M6の不良情報を格納する領域と、メモリM7−M10の不良情報を格納する領域との間に1以上の空白の行FLINEが設けられる。これにより、転送制御部20Aは、スキャンチェーンSCANC1に転送する不良情報と、スキャンチェーンSCANC2に転送する不良情報とを判別することができる。
Since the defect information is stored in the
図10に示す例では、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2のいずれかに接続されたメモリMに不良が存在する場合、5つの行FLINE0−FLINE4に最大5つのメモリMの不良情報が格納可能である。一方、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2のそれぞれに接続されたメモリMに不良が存在する場合、5つの行FLINE0−FLINE4に最大4つのメモリMの不良情報が格納可能である。 In the example shown in FIG. 10, when there is a defect in the memory M connected to one of the scan chains SCINC1 and SCINC2, defect information of up to five memories M can be stored in five lines FLINE0 to FLINE4. On the other hand, when there is a defect in the memories M connected to each of the scan chains SCANC1 and SCANCE2, defect information of up to four memories M can be stored in five lines FLINE0 to FLINE4.
スキャンチェーンSCANC1への不良情報の設定は、転送制御部20Aが図6および図7と同様の処理を実行することで実現される。一方、スキャンチェーンSCANC2への不良情報の設定は、図6および図7に示す処理を以下に示すように変更することで実現される。図6に示すステップS102において、カウンタFLINEの値は、”5”に初期化される。図7に示すステップS122において、カウンタFLINEは、”1”デクリメントされる。図7に示すステップS124において、カウンタFLINEの値が”1”以上の場合、処理は図6に示すステップS106に移行され、カウンタFLINEの値が”0”の場合、処理はステップS126に移行される。なお、メモリM1−M6に不良が存在せず、メモリM7−M10に不良が存在する確率は極めて低い(ほぼ”0”)。このため、スキャンチェーンSCANC2への不良情報の設定動作において、ステップS124による判定が省略され、ステップS122の処理の後、ステップS106の処理に常に移行されてもよい。
The setting of the defect information to the scan chain SCANC1 is realized by the
転送制御部20AによるスキャンチェーンSCANC1、SCANC2への情報の転送動作により、図8(k)に示す情報と同じ情報が、シフトレジスタSR1−SR10に設定される。なお、メモリM8に不良が存在しない場合、スキャンチェーンSCANC2への不良情報の転送は省略できる。スキャンチェーンSCANC2に接続されるメモリM7−M10に不良が発生する確率は、スキャンチェーンSCANC1に接続されるメモリM1−M6に不良が発生する確率に比べて低い。このため、スキャンチェーンSCANC2への不良情報の転送が省略される頻度は、不良が発生する確率を考慮せずにメモリMをスキャンチェーンSCANC1、SCANC2のいずれかに接続する場合に比べて高い。スキャンチェーンSCANC2に不良情報が転送されない場合、シフトレジスタSR7−SR10はスキャンクロック信号SCLK2を受けず、スキャンチェーンSCANC2の転送動作は実行されない。このため、全てのシフトレジスタSR1−SR10を動作させて不良情報を転送する場合に比べて、半導体記憶装置MEM3の消費電力を削減することができる。
By the transfer operation of information to the scan chains SCINC1 and SCINC2 by the
以上、図9から図10に示す実施形態においても、図1から図8に示す実施形態と同様に、半導体装置SEM3の回路規模を増大させることなく、シフトレジスタSRに不良情報を設定する時間を短縮することができる。 As described above, also in the embodiments shown in FIGS. 9 to 10, similarly to the embodiments shown in FIGS. 1 to 8, the time for setting defect information in the shift register SR without increasing the circuit size of the semiconductor device SEM3. It can be shortened.
さらに、図9から図10に示す実施形態では、各スキャンチェーンSCANC1、SCANC2において、シフトレジスタSRを、冗長メモリセル部RMCを使用する確率が高いメモリMに対応する順に転送制御部20Aに接続する。そして、メモリM1−M6への不良情報の設定は、スキャンチェーンSCANC1を用いて実行され、メモリM7−M10への不良情報の設定は、スキャンチェーンSCANC2を用いて実行される。スキャンチェーンSCANC1に接続されるメモリM1−M6に不良が発生する確率は、スキャンチェーンSCANC2に接続されるメモリM7−M10に不良が発生する確率より高い。これにより、スキャンチェーンSCANC2を動作させてシフトレジスタSR7−SR10に不良情報を設定する頻度を下げることができ、半導体記憶装置MEM3の消費電力を削減することができる。
Further, in the embodiments shown in FIGS. 9 to 10, in each of scan chains SCINC1 and SCNC2, shift register SR is connected to transfer
また、スキャンチェーンSCANC1、SCANC2の両方に不良情報を並列に転送する場合、各シフトレジスタSRに不良情報を設定するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。この結果、半導体装置SEM3の動作が可能になるまでの起動時間を従来に比べて短縮することができる。 Further, when defect information is transferred in parallel to both scan chains SCINC1 and SCINC2, the time until defect information is set in each shift register SR can be shortened compared to the prior art. As a result, the start-up time until the operation of the semiconductor device SEM3 becomes possible can be shortened compared to the prior art.
図11は、半導体装置および半導体装置の制御方法の別の実施形態を示す。図2から図10に示した実施形態で説明した要素と同一または同様の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明は省略する。 FIG. 11 shows another embodiment of the semiconductor device and the control method of the semiconductor device. Elements that are the same as or similar to the elements described in the embodiment illustrated in FIGS. 2 to 10 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
この実施形態の半導体装置SEM4は、図2に示すプログラム部30の代わりにプログラム部30Bを有する。プログラム部30Bの例は、図13に示される。また、スキャンチェーンSCANCの各シフトレジスタSR1−SR10は、例えば、4ビットの情報を保持するために直列に接続された4つのフリップフロップ回路を有する。そして、各シフトレジスタSR1−SR10には、各メモリM1−M10内の制御回路の動作タイミングを調整するスピードコードSPDCが格納される。制御回路の例は、図12に示される。
The semiconductor device SEM4 of this embodiment has a
例えば、制御回路は、図4に示すメモリセルアレイARYと冗長切り替えスイッチRSWとの間に配置され、メモリセルから読み出されるデータの信号量を増幅するセンスアンプである。あるいは、制御回路は、メモリMの読み出し動作または書き込み動作において、メモリセルを選択するワード線WL(図4)を活性化するワード線駆動回路である。 For example, the control circuit is a sense amplifier which is disposed between the memory cell array ARY and the redundancy switching switch RSW shown in FIG. 4 and amplifies the signal amount of data read from the memory cell. Alternatively, the control circuit is a word line drive circuit that activates a word line WL (FIG. 4) that selects a memory cell in a read operation or a write operation of the memory M.
転送制御部20は、図2に示す転送制御部20と同様に、起動信号PONに基づいてリセット信号RSTを生成した後、所定のパルス数のスキャンクロック信号SCLKを生成する。そして、転送制御部20は、プログラム部30Bから読み出したデータDTをスキャンチェーンSCANCに転送する動作を実行する。但し、スキャンチェーンSCANCに転送されるデータDTは、メモリの不良を救済する不良情報ではなく、メモリM内の制御回路の動作タイミングを初期状態(デフォルト状態)から変更するスピードコードSPDCを含む。
Similar to the
図11に示すメモリM1−M10において、番号が小さいメモリMは、番号が大きいメモリMに比べてタイミングマージンが小さい(厳しい)。そして、シフトレジスタSR1−SR10は、タイミングマージンが小さいメモリM1−M10に対応する順に転送制御部20に接続される。
In the memories M1 to M10 illustrated in FIG. 11, the memory M having a smaller number has a smaller (stricken) timing margin than the memory M having a large number. The shift registers SR1 to SR10 are connected to the
タイミングマージンが小さいメモリMは、タイミングマージンが大きいメモリMに比べて、試験装置による試験で不良と判定される確率が高い。また、不良と判定されたメモリMは、制御回路の動作タイミングを変更することで、不良を救済する救済回路を用いずに不良を救済できる場合がある。すなわち、タイミングマージンが小さいメモリMは、タイミングマージンが大きいメモリMに比べて、制御回路の動作タイミングを標準値から変更する確率(可能性)が高い。制御回路の動作タイミングを変更するか否かは、メモリMを試験する試験装置により試験結果に基づいて決定される。 A memory M having a small timing margin has a high probability of being determined as a failure in a test by a test apparatus as compared to a memory M having a large timing margin. The memory M determined to be defective may be able to relieve the defect without using a relief circuit for relieving the defect by changing the operation timing of the control circuit. That is, the memory M having a small timing margin has a high probability (probability) of changing the operation timing of the control circuit from the standard value, as compared with the memory M having a large timing margin. Whether or not to change the operation timing of the control circuit is determined based on the test result by a test device that tests the memory M.
各メモリM1−M10の面積は、図2に示す各メモリM1−M10の面積と相違してもよい。例えば、メモリM1の面積は、メモリM2の面積より小さくてもよい。しかしながら、メモリMの面積が大きいほどメモリM内の信号配線は長くなる傾向にあり、その結果、メモリMのタイミングマージンは、メモリMの面積が大きいほど小さくなる傾向にある。 The area of each memory M1-M10 may be different from the area of each memory M1-M10 shown in FIG. For example, the area of the memory M1 may be smaller than the area of the memory M2. However, signal wiring in the memory M tends to be longer as the area of the memory M is larger, and as a result, the timing margin of the memory M tends to be smaller as the area of the memory M is larger.
なお、メモリMのタイミングマージンが、メモリMの面積が大きくなるほど小さくなる場合、図11に示すスキャンチェーンSCANCと、図2に示すスキャンチェーンSCANCとを融合してもよい。すなわち、スキャンチェーンSCANCの各シフトレジスタSR1−SR10に、メモリM内の制御回路の動作タイミングを変更するスピードコードSPDCと、メモリMの不良を救済する不良情報とを転送してもよい。この場合、各メモリM1−M10は、図4に示すように、不良のメモリセル部MCを救済する冗長メモリセル部RMCを有する。プログラム部30Bは、スピードコードSPDCと不良情報とを格納する領域を含む複数の行FLINEを有する。転送制御部20は、プログラム部30Bから読み出したスピードコードSPDCと不良情報とをスキャンチェーンSCANCに転送する。
When the timing margin of the memory M becomes smaller as the area of the memory M becomes larger, the scan chain SCANC shown in FIG. 11 may be merged with the scan chain SCANC shown in FIG. That is, the speed code SPDC for changing the operation timing of the control circuit in the memory M and the defect information for relieving the defect in the memory M may be transferred to each shift register SR1-SR10 of the scan chain SCINC. In this case, as shown in FIG. 4, each memory M1-M10 has a redundant memory cell unit RMC for repairing a defective memory cell unit MC.
また、スキャンチェーンSCANCは、図9に示すように、2つのスキャンチェーンSCANC1、SCANC2に分けて設けられてもよい。 Further, as shown in FIG. 9, the scan chain SCINC may be divided into two scan chains SCINC1 and SCINC2.
図12は、図11に示す各メモリMに搭載され、各メモリM内の制御回路の動作タイミングを調整する調整回路ADJ1の一例を示す。調整回路ADJ1は、制御回路(センスアンプまたはワード線駆動回路等)を動作させる制御信号CNTを受ける複数の遅延回路DLY(DLY1−DLY7)と、選択部SELとを有する。遅延回路DLY1−DLY7の伝搬遅延時間は互いに異なる。図12では、伝搬遅延時間の量を遅延回路DLY1−DLY7の横方向の長さで示す。すなわち、遅延回路DLY1−DLY7のうち、遅延回路DLY1の伝搬遅延時間が最も短く、遅延回路DLY7の伝搬遅延時間が最も長い。遅延回路DLY1−DLY7は、メモリM1−M10の各々に含まれる内部回路の一例である。 FIG. 12 shows an example of the adjustment circuit ADJ1 mounted in each memory M shown in FIG. 11 and adjusting the operation timing of the control circuit in each memory M. The adjustment circuit ADJ1 includes a plurality of delay circuits DLY (DLY1 to DLY7) that receive a control signal CNT for operating a control circuit (a sense amplifier, a word line drive circuit or the like), and a selection unit SEL. The propagation delay times of the delay circuits DLY1 to DLY7 are different from each other. In FIG. 12, the amount of propagation delay time is indicated by the lateral length of the delay circuits DLY1 to DLY7. That is, of the delay circuits DLY1 to DLY7, the propagation delay time of the delay circuit DLY1 is the shortest, and the propagation delay time of the delay circuit DLY7 is the longest. The delay circuits DLY1-DLY7 are examples of internal circuits included in each of the memories M1-M10.
選択部SELは、遅延回路DLY1−DLY7により制御信号CNTを遅延させた遅延信号のいずれかを、スピードコードSPDCに基づいて選択し、選択した遅延信号を調整制御信号ACNTとして制御回路に出力する。すなわち、選択部SELは、遅延信号を出力する遅延回路DLY1−DLY7のいずれかをスピードコードSPDCに基づいて選択する。 The selection unit SEL selects one of the delay signals obtained by delaying the control signal CNT by the delay circuits DLY1 to DLY7 based on the speed code SPDC, and outputs the selected delay signal as the adjustment control signal ACNT to the control circuit. That is, the selection unit SEL selects one of the delay circuits DLY1 to DLY7 that outputs the delay signal based on the speed code SPDC.
遅延回路DLY1−DLY7の出力に付した”高速3”、”高速2”、”高速1”、”標準”、”低速1”、”低速2”、”低速3”は、各遅延回路DLY1−DLY7の出力が選択部SELにより選択された場合のメモリM内の制御回路の動作タイミングを示す。”高速3”、”高速2”、”高速1”は、”標準”に比べて、制御回路の動作タイミングが早いことを示す。”高速3”の動作タイミングは、”高速2”の動作タイミングに比べて早く、”高速2”の動作タイミングは、”高速1”の動作タイミングに比べて早い。”低速1”、”低速2”、”低速3”は、”標準”に比べて、制御回路の動作タイミングが遅いことを示す。”低速3”の動作タイミングは、”低速2”の動作タイミングに比べて遅く、”低速2”の動作タイミングは、”低速1”の動作タイミングに比べて遅い。
The "high-
図13は、図11に示すメモリM1−M10内の制御回路の動作タイミングとプログラム部30Bにプログラムされる情報との一例を示す。図5と同一または同様の要素には、図5と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
FIG. 13 shows an example of operation timings of control circuits in the memories M1 to M10 shown in FIG. 11 and information programmed in the
半導体装置SEM4を試験する試験装置は、各メモリM1−M10のタイミングマージンを試験し、制御回路の動作タイミングを標準値(デフォルト値)に対して変更するメモリMを決定する。例えば、半導体装置SEM4を製造する半導体製造プロセスの変動により、半導体装置SEM4に含まれるトランジスタの閾値電圧が標準値より低い場合、メモリM1−M10の動作速度は、標準値に対応する動作速度より高くなる。試験装置は、動作速度の上昇によりタイミングマージンが所定値より小さくなるメモリMの制御回路の動作タイミングを遅くすることを決定する(図12に示す”低速1”、”低速2”、”低速3”のいずれか)。これにより、メモリMのタイミングマージンを所定のマージンに収めることができ、半導体装置SEM4が不良になることを抑止することができる。この実施形態では、制御回路の動作タイミングは、標準値に対して3段階まで低くすることが可能である。
The test apparatus for testing the semiconductor device SEM4 tests the timing margin of each of the memories M1 to M10, and determines a memory M for changing the operation timing of the control circuit with respect to a standard value (default value). For example, when the threshold voltage of the transistor included in semiconductor device SEM4 is lower than the standard value due to the fluctuation of the semiconductor manufacturing process for manufacturing semiconductor device SEM4, the operating speed of memories M1-M10 is higher than the operating speed corresponding to the standard value. Become. The test apparatus decides to delay the operation timing of the control circuit of the memory M in which the timing margin becomes smaller than the predetermined value due to the increase of the operation speed ("
一方、半導体装置SEM4に含まれるトランジスタの閾値電圧が標準値より高い場合、メモリM1−M10の動作速度は、標準値に対応する動作速度より低くなる。試験装置は、動作速度の下降によりタイミングマージンが所定値より小さくなるメモリMの制御回路の動作タイミングを早くすることを決定する(図12に示す”高速1”、”高速2”、”高速3”のいずれか)。これにより、メモリMのタイミングマージンを所定のマージンに収めることができ、半導体装置SEM4が不良になることを抑止することができる。この実施形態では、制御回路の動作タイミングは、標準値に対して3段階まで高くすることが可能である。
On the other hand, when the threshold voltage of the transistor included in the semiconductor device SEM4 is higher than the standard value, the operating speed of the memories M1-M10 is lower than the operating speed corresponding to the standard value. The test apparatus decides to accelerate the operation timing of the control circuit of the memory M in which the timing margin becomes smaller than the predetermined value due to the drop of the operation speed ("
図13に示す例では、試験装置は、タイミングマージンが所定値より小さいメモリM1、M2の制御回路の動作タイミングを示す動作モードSPDを”低速2”に設定することを決定する。また、試験装置は、タイミングマージンが所定値より小さいメモリM6の動作モードSPDを”低速1”に設定することを決定する。さらに、試験装置は、タイミングマージンが所定値より大きいメモリM3−M5、M7−M10の動作モードSPDを”標準”(デフォルト値)に設定することを決定する。
In the example shown in FIG. 13, the test apparatus determines that the operation mode SPD indicating the operation timing of the control circuit of the memories M1 and M2 whose timing margin is smaller than the predetermined value is set to "
プログラム部30Bは、動作モードSPDを”標準”に対して変更するメモリMのメモリ番号MNの差分FDIFを格納する領域と、動作モードSPDを示すスピードコードSPDCを格納する領域とを含む複数の行FLINEを有する。スピードコードSPDCを格納する領域は、動作モードSPDを低速側に3段階変更するための2ビットと、動作モードSPDを高速側に3段階変更するための2ビットとを有する(合計4ビット)。スピードコードSPDCを各シフトレジスタSRに設定するために、図11に示すカウンタICBに設定される最大値であるコードビット数NCBは”3”である。
試験装置は、メモリM1−M10のタイミングマージンの試験結果に基づいて、制御回路の動作タイミングを変更するメモリMの動作モードSPDを示すスピードコードSPDCをプログラム部30Bにプログラムする。スピードコードSPDCのプログラム部30Bへのプログラム方法は、図5と同様である。
The test apparatus programs, in the
例えば、試験装置は、”標準”に対して動作モードSPDを変更するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も大きいメモリ番号MN(=6)と2番目に大きいメモリ番号MN(=2)との差(”4”)を計算する。そして、試験装置は、計算により得た差を、最初の行FLINE0における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE0におけるスピードコードSPDCの領域に、最も大きいメモリ番号MNに対応するメモリM6の動作モードSPDを示す値(2進数で”0100”;低速1)を格納する。 For example, among the memory numbers MN indicating the memory M for changing the operation mode SPD to "standard", the test apparatus has the largest memory number MN (= 6) and the second largest memory number MN (= 2). Calculate the difference ("4") of Then, the test apparatus stores the calculated difference in the area of the difference FDIF in the first line FLINE0. The test device stores a value (“0100” in binary notation; low speed 1) indicating the operation mode SPD of the memory M6 corresponding to the largest memory number MN in the area of the speed code SPDC in the line FLINE0.
次に、試験装置は、”標準”に対して動作モードSPDを変更するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、2番目に大きいメモリ番号MN(=2)と3番目に大きいメモリ番号MN(=1)との差(”1”)を計算する。そして、試験装置は、計算により得た差を、2番目の行FLINE1における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE1におけるスピードコードSPDCの領域に、2番目に大きいメモリ番号MNに対応するメモリM2の動作モードSPDを示す値(2進数で”1000”;低速2)を格納する。 Next, the test device selects the second largest memory number MN (= 2) and the third largest memory number MN (==) of the memory numbers MN indicating the memory M changing the operation mode SPD to "standard". Calculate the difference ("1") from 1). Then, the test apparatus stores the calculated difference in the area of the difference FDIF in the second line FLINE1. The test device stores a value ("1000" in binary; low speed 2) indicating the operation mode SPD of the memory M2 corresponding to the second largest memory number MN in the area of the speed code SPDC in the line FLINE1.
試験装置は、”標準”に対して動作モードSPDを変更するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も小さいメモリ番号MN(=1)に対する差分として、メモリ番号MNと同じ値を行FLINE2における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE2におけるスピードコードSPDCの領域に、最も小さいメモリ番号MNに対応するメモリM1の動作モードSPDを示す値(2進数で”1000”;低速2)を格納する。このように、差分FDIFの値とスピードコードSPDCとが、メモリ番号MNが大きい順に行FLINEに順次に格納される。そして、試験装置によるプログラム部30Bのプログラムが完了する。なお、プログラム部30Bにおいて、プログラムされない領域は、”0”を示す。
The test apparatus sets the same value as the memory number MN as the difference with respect to the smallest memory number MN (= 1) among the memory numbers MN indicating the memory M for changing the operation mode SPD to “standard”. Store in the area of FDIF. The test device stores a value ("1000" in binary; low speed 2) indicating the operation mode SPD of the memory M1 corresponding to the smallest memory number MN in the area of the speed code SPDC in the line FLINE2. Thus, the value of the difference FDIF and the speed code SPDC are sequentially stored in the row FLINE in the descending order of the memory number MN. Then, the program of the
図5と同様に、プログラム部30Bは、5つの行FLINE0−FLINE5を有するため、5個を超えるメモリMの制御回路の動作タイミングを変更する場合、プログラム部30BにおいてスピードコードSPDCを格納する領域は不足する。この場合、試験装置は、半導体装置SEM4を不良品として処理する。プログラム部30Bに設けられる行FILNEを増やすことで、制御回路の動作タイミングを変更するメモリMの数を増やすことができる。なお、プログラム部30Bが有する行FLINEは、2以上かつメモリMの数(=10)未満であればよい。
Similarly to FIG. 5, since
転送制御部20によりスピードコードSPDCをスキャンチェーンSCANCに転送する処理は、図6および図7のステップS106、S112において、不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENをスピードコードSPDCに置き換えることで実現される。但し、ステップS112、S120におけるコードビット数NCBの値は”3”に設定される。また、転送制御部20によりスピードコードSPDCをスキャンチェーンSCANCに転送する動作は、図8における不良コードCDおよび冗長イネーブルビットRENをスピードコードSPDCに置き換えることで実現される。
The process of transferring the speed code SPDC to the scan chain SCINC by the
図13に示す例では、図5に示す例と同様に、スピードコードSPDCが”標準”に設定されるメモリM7−M10に対応するシフトレジスタSR7−SR10に、スピードコードSPDCは転送されない。これにより、半導体メモリM1−M10の起動時において、スピードコードSPDCをシフトレジスタSRに設定するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。 In the example shown in FIG. 13, the speed code SPDC is not transferred to the shift register SR7-SR10 corresponding to the memory M7-M10 in which the speed code SPDC is set to "standard" as in the example shown in FIG. As a result, at the time of activation of the semiconductor memory M1-M10, the time until setting the speed code SPDC in the shift register SR can be shortened compared to the prior art.
なお、”標準”に対応して各シフトレジスタSRに設定されるスピードコードSPDCの値(デフォルト値)は、”0”以外でもよい。例えば、図13において、”高速3”−”高速1”、”標準”、”低速1”−”低速3”を示すスピードコードSPDCを、2進数で”000”−”010”、”011”、”100”−”110”にそれぞれ割り当ててもよい(”標準”は”011”)。この場合、各シフトレジスタSRのフリップフロップフロップ回路は、保持する値を論理1にセットするセット端子と、保持する値を論理0にリセットするリセット端子を有する。そして、リセット信号RSTは、各シフトレジスタSRが保持するデフォルト値に応じて、各フリップフロップフロップ回路のセット端子またはリセット端子に供給される。また、図7に示すステップS120では、”0”の代わりにデフォルト値を示す論理がスキャンチェーンSCANCに転送される。これにより、デフォルト値を”0”以外の値に割り当てることができる。
Note that the value (default value) of the speed code SPDC set in each shift register SR corresponding to “standard” may be other than “0”. For example, in FIG. 13, the speed code SPDC indicating "
以上、図11から図13に示す実施形態においても、図1から図10に示す実施形態と同様に、半導体装置SEM4の回路規模を増大させることなく、シフトレジスタSRにスピードコードSPDCを設定する時間を短縮することができる。 As described above, also in the embodiments shown in FIGS. 11 to 13, similarly to the embodiments shown in FIGS. 1 to 10, the time for setting the speed code SPDC in the shift register SR without increasing the circuit size of the semiconductor device SEM4. Can be shortened.
さらに、図11から図13に示す実施形態では、シフトレジスタSRは、タイミングマージンが小さく、試験装置による試験で不良と判定される確率が高いメモリMに対応する順に転送制御部20に接続される。これにより、メモリMのタイミングマージンを調整するスピードコードSPDCをシフトレジスタSRに設定するまでの時間を従来に比べて短縮することができ、半導体装置SEM4の動作が可能になるまでの起動時間を従来に比べて短縮することができる。
Furthermore, in the embodiment shown in FIGS. 11 to 13, the shift register SR is connected to the
図14は、半導体装置および半導体装置の制御方法の別の実施形態を示す。図2から図13に示した実施形態で説明した要素と同一または同様の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明は省略する。 FIG. 14 shows another embodiment of the semiconductor device and the control method of the semiconductor device. Elements that are the same as or similar to the elements described in the embodiment illustrated in FIGS. 2 to 13 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
この実施形態の半導体装置SEM5は、図11に示す転送制御部20およびプログラム部30Bの代わりに転送制御部20Cおよびプログラム部30Cを有する。プログラム部30Cの例は、図15に示される。また、スキャンチェーンSCANCの各シフトレジスタSR1−SR10は、2ビットの情報を保持するために直列に接続された2つのフリップフロップ回路を有する。そして、各シフトレジスタSR1−SR10には、各メモリM1−M10の動作スピードを調整するスピードコードSPDCの一部(図15に示すスピードレベルSLVL)が格納される。各メモリM1−M10は、図12に示す調整回路ADJ1と同様の調整回路を有する。
The semiconductor device SEM5 of this embodiment has a
転送制御部20Cは、カウンタFLINE、IRAM、ICB、リセット生成部RSTGEN1およびクロック生成部CLKGEN3を有する。クロック生成部CLKGEN3は、スピードコードSPDCの一部であるスピードレベルSLVLをスキャンチェーンSCANCに転送した後、スキャンクロック信号SCLKの論理をハイレベルまたはロウレベルに固定する機能を有する。クロック生成部CLKGEN3の例は、図16に示される。なお、クロック生成部CLKGEN3は、転送制御部20Cの外部に配置されてもよい。転送制御部20Cの動作の例は、図20から図22に示される。
The
メモリM1−M10は、受信するスピードコードSPDCのビット数が異なることを除き、図11に示すメモリM1−M10と同様である。但し、半導体装置SEM5では、スキャンクロック信号SCLKの論理が、各メモリM1−M10に供給されるスピードコードSPDCのうちの1ビット(図15に示すモードビットMD)に使用される。このため、スキャンクロック信号SCLKを伝達するクロック信号線は、図12に示す選択部SELにスピードコードSPDCの1ビットを供給するために、メモリM1−M10に接続される。 The memories M1-M10 are the same as the memories M1-M10 shown in FIG. 11 except that the number of bits of the received speed code SPDC is different. However, in the semiconductor device SEM5, the logic of the scan clock signal SCLK is used for one bit (the mode bit MD shown in FIG. 15) of the speed code SPDC supplied to each of the memories M1-M10. Therefore, the clock signal line for transmitting the scan clock signal SCLK is connected to the memories M1 to M10 in order to supply one bit of the speed code SPDC to the selection unit SEL shown in FIG.
これにより、スピードコードSPDCの全ビットをシフトレジスタSR1−SR10を経由してメモリM1−M10に供給する場合に比べて、各シフトレジスタSR1−SR10のフリップフロップ回路の数を少なくすることができる。この結果、スキャンチェーンSCANCへのスピードコードSPDCの設定時間を従来に比べて短縮することができ、半導体装置SEM5の起動時間を従来に比べて短縮することができる。 Thereby, the number of flip flop circuits of each shift register SR1-SR10 can be reduced compared to the case where all bits of the speed code SPDC are supplied to the memories M1-M10 via the shift register SR1-SR10. As a result, the setting time of the speed code SPDC to the scan chain SCINC can be shortened compared to the conventional case, and the startup time of the semiconductor device SEM5 can be shortened compared to the conventional case.
なお、メモリMのタイミングマージンが、メモリMの面積が大きくなるほど小さくなる場合、図14に示すスキャンチェーンSCANCと、図2に示すスキャンチェーンSCANCとを融合してもよい。すなわち、スキャンチェーンSCANCの各シフトレジスタSR1−SR10に、メモリM内の制御回路の動作タイミングを変更するスピードコードSPDCと、メモリMの不良を救済する不良情報とを転送してもよい。この場合、各メモリM1−M10は、図4に示すように、不良のメモリセル部MCを救済する冗長メモリセル部RMCを有する。プログラム部30Cは、スピードコードSPDCと不良情報とを格納する領域を含む複数の行FLINEを有する。転送制御部20Cは、プログラム部30Cから読み出したスピードコードSPDCと不良情報とをスキャンチェーンSCANCに転送する。
If the timing margin of the memory M becomes smaller as the area of the memory M becomes larger, the scan chain SCANC shown in FIG. 14 and the scan chain SCARC shown in FIG. 2 may be merged. That is, the speed code SPDC for changing the operation timing of the control circuit in the memory M and the defect information for relieving the defect in the memory M may be transferred to each shift register SR1-SR10 of the scan chain SCINC. In this case, as shown in FIG. 4, each memory M1-M10 has a redundant memory cell unit RMC for repairing a defective memory cell unit MC.
また、スキャンチェーンSCANCは、図9に示すように、2つのスキャンチェーンSCANC1、SCANC2に分けて設けられてもよい。 Further, as shown in FIG. 9, the scan chain SCINC may be divided into two scan chains SCINC1 and SCINC2.
図15は、図14に示すメモリM1−M10内の制御回路の動作タイミングとプログラム部にプログラムされる情報との一例を示す。図5および図13と同一または同様の要素には、図5および図13と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。 FIG. 15 shows an example of the operation timing of the control circuit in the memory M1-M10 shown in FIG. 14 and information programmed in the program unit. The elements that are the same as or similar to those in FIGS. 5 and 13 are assigned the same reference numerals as those in FIGS. 5 and 13, and detailed descriptions thereof will be omitted.
半導体装置SEM5を試験する試験装置は、図13と同様に、各メモリM1−M10のタイミングマージンを試験し、センスアンプまたはワード線駆動回路等の制御回路の動作タイミングを標準値(デフォルト値)に対して変更するメモリMを決定する。動作タイミングは、図13と同様に、標準値に対して3段階まで高くすることが可能であり(高速1、高速2、高速3)、あるいは、標準値に対して3段階まで低くすることが可能である(低速1、低速2、低速3)。
The test apparatus for testing the semiconductor device SEM5 tests the timing margin of each memory M1-M10 as in FIG. 13, and sets the operation timing of the control circuit such as the sense amplifier or the word line drive circuit to the standard value (default value). The memory M to be changed is determined. The operation timing can be as high as three steps with respect to the standard value as in FIG. 13 (
図15に示す例では、試験装置は、タイミングマージンが所定値より小さいメモリM1、M2の制御回路の動作タイミングを示す動作モードSPDを高速2に設定することを決定する。また、試験装置は、タイミングマージンが所定値より小さいメモリM6の動作モードSPDを高速1に設定することを決定する。さらに、試験装置は、タイミングマージンが所定値より大きいメモリM3−M5、M7−M10の動作モードSPDを標準値(デフォルト値)に設定することを決定する。
In the example shown in FIG. 15, the test apparatus determines that the operation mode SPD indicating the operation timing of the control circuit of the memories M1 and M2 whose timing margin is smaller than the predetermined value is set to
プログラム部30Cは、図13に示すプログラム部30Bと同様に、動作モードSPDを”標準”に対して変更するメモリMのメモリ番号MNの差分FDIFを格納する領域とスピードコードSPDCを格納する領域とを含む複数の行FLINEを有する。但し、スピードコードSPDCを格納する領域は、モードビットMD(1ビット)を格納する領域と、スピードレベルSLVL(2ビット)を格納する領域とを含む。図22で説明するように、スキャンチェーンSCANCには、スピードレベルSLVLは転送されるが、モードビットMDは転送されない。スピードレベルSLVLを各シフトレジスタSRに設定するために、図14に示すカウンタICBに設定される最大値であるコードビット数NCBは”1”である。
Similar to the
モードビットMDは、スピードレベルSLVLが”低速1”、”低速2”、”低速3”のいずれかに設定される場合、低速モードを示す”0”に設定される。また、モードビットMDは、スピードレベルSLVLが、”高速1”、”高速2”、”高速3”のいずれかに設定される場合、高速モードを示す”1”に設定される。モードビットMDは、メモリM1−M10の選択部SEL(図12)に共通に供給される第2の選択情報の一例である。そして、図12に示す選択部SELは、モードビットMDの値と、スピードレベルSLVLの値をスピードコードSPDCとして受け、遅延回路DLY1−DLY7から出力される遅延信号のいずれかを、スピードコードSPDCに基づいて選択する。
The mode bit MD is set to “0” indicating the low speed mode when the speed level SLVL is set to “low 1”, “low 2”, or “low 3”. The mode bit MD is set to "1" which indicates the high speed mode when the speed level SLVL is set to any one of "
低速モードは、半導体装置SEM5に含まれるトランジスタの閾値電圧が標準値より低いことに起因して、メモリMのタイミングマージンが所定のマージンより小さくなる場合に設定される。高速モードは、半導体装置SEM5に含まれるトランジスタの閾値電圧が標準値より高いことに起因して、メモリMのタイミングマージンが所定のマージンより小さくなる場合に設定される。閾値電圧の変動の傾向は、半導体装置SEM5内の全ての回路で同じであるため、プログラム部30Cに”低速”と”高速”とが混在してプログラムされることはない。
The low speed mode is set when the timing margin of the memory M is smaller than a predetermined margin due to the threshold voltage of the transistor included in the semiconductor device SEM5 being lower than the standard value. The high-speed mode is set when the timing margin of the memory M is smaller than a predetermined margin due to the threshold voltage of the transistor included in the semiconductor device SEM5 being higher than the standard value. Since the tendency of fluctuation of the threshold voltage is the same in all circuits in the semiconductor device SEM5, "low speed" and "high speed" are not mixed and programmed in the
スピードレベルSLVLは、モードビットMDが低速モードを示す場合、2ビットの論理値に応じて、”標準”、”低速1”、”低速2”、”低速3”のいずれかに設定される。また、スピードレベルSLVLは、モードビットMDが高速モードを示す場合、2ビットの論理値に応じて、”標準”、”高速1”、”高速2”、”高速3”のいずれかに設定される。スピードレベルSLVLは、選択部SEL(図12)に個別に供給される第1の選択情報の一例である。
The speed level SLVL is set to one of “standard”, “
試験装置は、メモリM1−M10のタイミングマージンの試験結果に基づいて、制御回路の動作タイミングを変更するメモリMの動作モードSPDを示すスピードコードSPDC(MB、SLVL)をプログラム部30Cにプログラムする。スピードコードSPDCのプログラム部30Cへのプログラム方法は、図5および図13と同様である。
The test apparatus programs the
例えば、試験装置は、”標準”に対して動作モードSPDを変更するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も大きいメモリ番号MN(=6)と2番目に大きいメモリ番号MN(=2)との差(”4”)を計算する。そして、試験装置は、計算により得た差を、最初の行FLINE0における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE0におけるスピードコードSPDCの領域に、最も大きいメモリ番号MNに対応するメモリM6の動作モードSPDを示す値(2進数で”101”;高速1)を格納する。 For example, among the memory numbers MN indicating the memory M for changing the operation mode SPD to "standard", the test apparatus has the largest memory number MN (= 6) and the second largest memory number MN (= 2). Calculate the difference ("4") of Then, the test apparatus stores the calculated difference in the area of the difference FDIF in the first line FLINE0. The test apparatus stores a value ("101" in binary; high speed 1) indicating the operation mode SPD of the memory M6 corresponding to the largest memory number MN in the area of the speed code SPDC in the line FLINE0.
次に、試験装置は、デフォルト値に対して動作モードSPDを変更するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、2番目に大きいメモリ番号MN(=2)と3番目に大きいメモリ番号MN(=1)との差(”1”)を計算する。そして、試験装置は、計算により得た差を、2番目の行FLINE1における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE1におけるスピードコードSPDCの領域に、2番目に大きいメモリ番号MNに対応するメモリM2の動作モードSPDを示す値(2進数で”110”;高速2)を格納する。 Next, the test apparatus selects the second largest memory number MN (= 2) and the third largest memory number MN (= 1) among the memory numbers MN indicating the memory M for changing the operation mode SPD with respect to the default value. Calculate the difference (“1”) with. Then, the test apparatus stores the calculated difference in the area of the difference FDIF in the second line FLINE1. The test device stores a value ("110" in binary; high speed 2) indicating the operation mode SPD of the memory M2 corresponding to the second largest memory number MN in the area of the speed code SPDC in the line FLINE1.
試験装置は、”標準”に対して動作モードSPDを変更するメモリMを示すメモリ番号MNのうち、最も小さいメモリ番号MN(=1)に対する差分として、メモリ番号MNと同じ値を行FLINE2における差分FDIFの領域に格納する。試験装置は、行FLINE2におけるスピードコードSPDCの領域に、最も小さいメモリ番号MNに対応するメモリM1の動作モードSPDを示す値(2進数で”110”;高速2)を格納する。 The test apparatus sets the same value as the memory number MN as the difference with respect to the smallest memory number MN (= 1) among the memory numbers MN indicating the memory M for changing the operation mode SPD to “standard”. Store in the area of FDIF. The test device stores a value ("110" in binary; high speed 2) indicating the operation mode SPD of the memory M1 corresponding to the smallest memory number MN in the area of the speed code SPDC in the line FLINE2.
図16は、図14に示すクロック生成部CLKGEN3の一例を示す。クロック生成部CLKGEN3は、カウンタCOUNT、イネーブル生成回路ENBGENおよびクロックカウンタCLKCを有する。クロックカウンタCLKCは、フリップフロップ回路FFおよびインバータIVを有する。 FIG. 16 shows an example of the clock generation unit CLKGEN3 shown in FIG. The clock generation unit CLKGEN3 includes a counter COUNT, an enable generation circuit ENBGEN, and a clock counter CLKC. The clock counter CLKC has a flip flop circuit FF and an inverter IV.
カウンタCOUNTは、リセット端子RESETで起動信号PONの活性化レベルを受けるまで、カウンタ値CVをリセット状態(”0”)に維持する。カウンタCOUNTは、パワーオン信号PONの活性化レベルへの変化に応答してリセット状態を解除し、クロック端子CKで受けるスキャンクロック信号SCLKに同期してカウント動作を実行し、カウンタ値CVを”1”ずつインクリメントする。 The counter COUNT maintains the counter value CV in the reset state (“0”) until it receives the activation level of the start signal PON at the reset terminal RESET. The counter COUNT cancels the reset state in response to the change of the power on signal PON to the activation level, and executes the counting operation in synchronization with the scan clock signal SCLK received at the clock terminal CK. "Increment by one.
イネーブル生成回路ENBGENは、比較器CMPを有する。イネーブル生成回路ENBGENは、リセット端子RESETで受けるパワーオン信号PONの活性化レベルへの変化に応答してイネーブル信号ENBを活性化レベルに設定し、比較器CMPの動作を開始する。比較器CMPは、カウンタ値CVとシフト数NSFTとを比較し、カウンタ値CVがシフト数NSFTと一致した場合に、一致信号CONを出力する。ここで、シフト数NSFTは、プログラム部30Cにプログラムされた全てのスピードレベルSLVLをスキャンチェーンSCANCに転送するために生成されるスキャンクロック信号SCLKのパルス数(スキャンチェーンSCANCのシフト数)である。
The enable generation circuit ENBGEN has a comparator CMP. The enable generation circuit ENBGEN sets the enable signal ENB to the activation level in response to the change to the activation level of the power on signal PON received at the reset terminal RESET, and starts the operation of the comparator CMP. The comparator CMP compares the counter value CV with the shift number NSFT, and outputs a coincidence signal CON when the counter value CV matches the shift number NSFT. Here, the shift number NSFT is the number of pulses of the scan clock signal SCLK (the shift number of the scan chain SCINC) generated to transfer all the speed levels SLVL programmed in the
イネーブル生成回路ENBGENは、プログラム部30Cからの最後のスピードコードSPDCのモードビットMDが”1”の場合、一致信号CONに基づいて、スキャンクロック信号SCLKがハイレベルになったときにイネーブル信号ENBを非活性化する。イネーブル生成回路ENBGENは、プログラム部30Cからの最後のスピードコードSPDCのモードビットMDが”0”の場合、一致信号CONに基づいて、スキャンクロック信号SCLKがロウレベルの間にイネーブル信号ENBを非活性化レベルに設定する。
When the mode bit MD of the last speed code SPDC from the
クロックカウンタCLKCのフリップフロップ回路FFは、リセット端子RESETで起動信号PONを受け、クロック端子CKでクロック信号CLKを受け、イネーブル端子ENBでイネーブル信号ENBを受ける。クロック信号CLKは、半導体装置SEM5に供給されるシステムクロック信号でもよく、システムクロック信号に基づいて生成される他のクロック信号でもよい。また、フリップフロップ回路FFは、インバータIVを介してスキャンクロック信号SCLKの論理を反転した信号をデータ入力端子Dで受け、データ出力端子Qからスキャンクロック信号SCLKを出力する。
The flip-flop circuit FF of the clock counter CLKC receives the start signal PON at the reset terminal RESET, receives the clock signal CLK at the clock terminal CK, and receives the enable signal ENB at the enable terminal ENB. The clock signal CLK may be a system clock signal supplied to the
そして、フリップフロップ回路FFは、起動信号PONおよびイネーブル信号ENBが活性化レベルの場合、クロック端子CKで受けるクロック信号CLKに同期して、データ出力端子Qからスキャンクロック信号SCLKを生成する。また、フリップフロップ回路FFは、起動信号PONが非活性化レベルの間、スキャンクロック信号SCLKをロウレベルに固定し、イネーブル信号ENBが非活性化レベルの間、スキャンクロック信号SCLKの生成を停止する。 Then, flip-flop circuit FF generates scan clock signal SCLK from data output terminal Q in synchronization with clock signal CLK received at clock terminal CK when activation signal PON and enable signal ENB are at the activation level. Further, the flip-flop circuit FF fixes the scan clock signal SCLK to low level while the activation signal PON is at the inactivation level, and stops generation of the scan clock signal SCLK while the enable signal ENB is at the inactivation level.
クロック生成部CLKGEN3は、起動信号PONが活性化レベルに変化した後、スキャンクロック信号SCLKのパルス数がシフト数NSFTと一致した場合に、スキャンクロック信号SCLKの論理をモードビットMDの論理に設定する。クロック生成部CLKGEN3の動作の例は、図17に示す。 The clock generation unit CLKGEN3 sets the logic of the scan clock signal SCLK to the logic of the mode bit MD when the number of pulses of the scan clock signal SCLK matches the shift number NSFT after the activation signal PON changes to the activation level. . An example of the operation of the clock generation unit CLKGEN3 is shown in FIG.
図17は、図16に示すクロック生成部CLKGEN3の動作の一例を示す。図17に示す例は、メモリM1−M6に対応するシフトレジスタSR1−SR6に、スピードレベルSLVLを示す2ビットの情報を順次に転送する場合のクロック生成部CLKGEN3の動作を示す。プログラム部30CにプログラムされたスピードレベルSLVLを含む情報を6つのシフトレジスタSR1−SR6に順次に転送するため、転送制御部20Cが算出するシフト数NSFTは、”12”である。なお、モードビットMDが”1”(=高速モード)の場合の動作は、プログラム部30Cに図15に示す情報がプログラムされた場合を示す。
FIG. 17 shows an example of the operation of the clock generation unit CLKGEN3 shown in FIG. The example illustrated in FIG. 17 illustrates the operation of the clock generation unit CLKGEN3 in the case of sequentially transferring 2-bit information indicating the speed level SLVL to the shift registers SR1-SR6 corresponding to the memories M1-M6. The number of shifts NSFT calculated by the
まず、イネーブル生成回路ENBGENは、起動信号PONの活性化レベルへの変化に応答して、イネーブル信号ENBを活性化レベルに変化する(図17(a)、(b))。クロックカウンタCLKCは、イネーブル信号ENBの活性化期間中に、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期してスキャンクロック信号SCLKの論理を反転する(図17(c)、(d))。カウンタCOUNTは、スキャンクロック信号SCLKのクロック数をカウントし、カウンタ値CVを出力する(図17(e))。 First, the enable generation circuit ENBGEN changes the enable signal ENB to the activation level in response to the change of the activation signal PON to the activation level (FIGS. 17A and 17B). The clock counter CLKC inverts the logic of the scan clock signal SCLK in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK during the activation period of the enable signal ENB (FIGS. 17 (c), (d)). The counter COUNT counts the number of clocks of the scan clock signal SCLK and outputs a counter value CV (FIG. 17 (e)).
比較器CMPは、カウンタ値CVがシフト数NSFTと一致した場合、一致信号CONを出力する(図17(f))。そして、イネーブル生成回路ENBGENは、モードビットMDが”1”の場合、一致信号CONの出力に基づいて、スキャンクロック信号SCLKがハイレベル”H”に変化した後にイネーブル信号ENBを非活性化レベルに変化させる(図17(g))。これにより、スキャンクロック信号SCLKは、ハイレベル”H”に固定される(図17(h))。 If the counter value CV matches the shift number NSFT, the comparator CMP outputs a coincidence signal CON (FIG. 17 (f)). Then, when the mode bit MD is “1”, the enable generation circuit ENBGEN sets the enable signal ENB to the inactivation level after the scan clock signal SCLK changes to the high level “H” based on the output of the match signal CON. The change is made (FIG. 17 (g)). Thus, the scan clock signal SCLK is fixed to the high level "H" (FIG. 17 (h)).
一方、イネーブル生成回路ENBGENは、モードビットMDが”0”の場合、一致信号CONの出力に基づいて、スキャンクロック信号SCLKがロウレベル”Lの間にイネーブル信号ENBを非活性化レベルに変化させる(図17(i))。これにより、スキャンクロック信号SCLKは、ロウレベル”L”に固定される(図17(j))。 On the other hand, when the mode bit MD is “0”, the enable generation circuit ENBGEN changes the enable signal ENB to the inactivation level while the scan clock signal SCLK is low level “L” based on the output of the coincidence signal CON ( 17 (i), the scan clock signal SCLK is fixed at the low level "L" (FIG. 17 (j)).
図18は、図14に示すシフトレジスタSR1の一例を示す。なお、他のシフトレジスタSR2−SR10は、受信するデータと、接続されるメモリMとが異なることを除き、図18と同じ回路構成を有する。 FIG. 18 shows an example of the shift register SR1 shown in FIG. The other shift register SR2-SR10 has the same circuit configuration as that of FIG. 18 except that the received data and the connected memory M are different.
シフトレジスタSR1は、直列に接続された2つのマスタースレーブフリップフロップ回路MSFF1、MSFF2を有する。マスタースレーブフリップフロップ回路MSFF1は、マスタラッチ回路MLT1とスレーブラッチ回路SLT1とを有し、マスタースレーブフリップフロップ回路MSFF2は、マスタラッチ回路MLT2とスレーブラッチ回路SLT2とを有する。マスタラッチ回路MLT1、MLT2およびスレーブラッチ回路SLT1、SLT2は、互いに同じ回路であり、データ入力端子D、データ出力端子Q、リセット端子RSTおよびクロック端子CKを有する。 The shift register SR1 has two master-slave flip-flop circuits MSFF1 and MSFF2 connected in series. Master-slave flip-flop circuit MSFF1 has master latch circuit MLT1 and slave latch circuit SLT1, and master-slave flip-flop circuit MSFF2 has master latch circuit MLT2 and slave latch circuit SLT2. Master latch circuits MLT1 and MLT2 and slave latch circuits SLT1 and SLT2 are the same circuit, and each have a data input terminal D, a data output terminal Q, a reset terminal RST, and a clock terminal CK.
マスタラッチ回路MLT1、MLT2およびスレーブラッチ回路SLT1、SLT2は、リセット端子RSTでリセット信号RSTが活性化レベルの場合にリセットされ、データ出力端子Qから”0”を出力する。マスタラッチ回路MLT1、MLT2は、リセット信号RSTが非活性化レベルの場合、スキャンクロック信号SCLKに同期して動作する。スレーブラッチ回路SLT1、SLT2は、リセット信号RSTが非活性化レベルの場合、スキャンクロック信号SCLKの論理をインバータIVで反転した信号に同期して動作する。 The master latch circuits MLT1 and MLT2 and the slave latch circuits SLT1 and SLT2 are reset when the reset signal RST is at the activation level at the reset terminal RST, and output "0" from the data output terminal Q. When the reset signal RST is at the inactivation level, the master latch circuits MLT1 and MLT2 operate in synchronization with the scan clock signal SCLK. When the reset signal RST is at the inactive level, the slave latch circuits SLT1 and SLT2 operate in synchronization with a signal obtained by inverting the logic of the scan clock signal SCLK by the inverter IV.
そして、各マスタラッチ回路MLT1、MLT2は、スキャンクロック信号SCLKの立ち上がりエッジに同期してデータ入力端子Dで受けるデータDTの論理をラッチし、ラッチした論理をデータ出力端子Qから出力する。各スレーブラッチ回路SLT1、SLT2は、スキャンクロック信号SCLKの立ち下がりエッジに同期してデータ入力端子Dで受けるデータの論理をラッチし、ラッチした論理をデータ出力端子Qから出力する。スレーブラッチ回路SLT1から出力される論理は、メモリM1およびマスタースレーブフリップフロップ回路MSFF2に供給され、スレーブラッチ回路SLT2から出力される論理は、メモリM1および次段のシフトレジスタSR2に供給される。 Each of the master latch circuits MLT1 and MLT2 latches the logic of the data DT received at the data input terminal D in synchronization with the rising edge of the scan clock signal SCLK, and outputs the latched logic from the data output terminal Q. Each slave latch circuit SLT1 and SLT2 latches the logic of data received at data input terminal D in synchronization with the falling edge of scan clock signal SCLK, and outputs the latched logic from data output terminal Q. The logic output from slave latch circuit SLT1 is supplied to memory M1 and master slave flip flop circuit MSFF2, and the logic output from slave latch circuit SLT2 is supplied to memory M1 and shift register SR2 of the next stage.
図19は、図18に示すシフトレジスタSR1の動作の一例を示す。なお、他のシフトレジスタSR2−SR10も、図19と同様に動作する。図19に示す例では、マスタースレーブフリップフロップ回路MSFF1は、スキャンクロック信号SCLKに同期してデータD1、D2、D3、D4、D5を順次にラッチし、ラッチしたデータD1−D5を順次に出力する。マスタースレーブフリップフロップ回路MSFF2は、スキャンクロック信号SCLKに同期してデータD1、D2、D3、D4を順次にラッチし、ラッチしたデータD1−D4を順次に出力する。 FIG. 19 shows an example of the operation of the shift register SR1 shown in FIG. The other shift registers SR2-SR10 operate similarly to FIG. In the example shown in FIG. 19, master-slave flip-flop circuit MSFF1 sequentially latches data D1, D2, D3, D4, D5 in synchronization with scan clock signal SCLK, and sequentially outputs latched data D1-D5. . Master-slave flip-flop circuit MSFF2 sequentially latches data D1, D2, D3, and D4 in synchronization with scan clock signal SCLK, and sequentially outputs latched data D1-D4.
各スレーブラッチ回路SLT1、SLT2から出力されるデータは、スキャンクロック信号SCLKの1つのクロックサイクルのロウレベル期間から次のクロックサイクルのハイレベル期間の間に変化しない。例えば、5番目のクロックサイクルのロウレベル期間”L”と6番目のクロックサイクルのハイレベル期間”H”に、スレーブラッチ回路SLT1はデータD5を出力し、スレーブラッチ回路SLT2はデータD4を出力する。したがって、図17に示すように、モードビットMDの論理に応じて、スキャンクロック信号SCLKの論理を変化させても、シフトレジスタSRに保持される論理は変化しない。この結果、モードビットMDの論理に応じて、スキャンクロック信号SCLKの論理を変化させても、誤ったスピードレベルSLVLがメモリMに設定されることを抑止することができる。さらに、スキャンチェーンSCANCにスピードレベルSLVLを転送した後のスキャンクロック信号SCLKの論理を利用することで、スキャンチェーンSCANCを用いることなく、モードビットMDの論理をメモリMに設定することができる。これにより、各シフトレジスタSR1−SR10に含まれるフリップフロップ回路FF(図3)の数を図11に比べて削減することができ、半導体装置SEM5の回路規模を、図11に示す半導体装置SEM4に比べて小さくすることができる。 The data output from each slave latch circuit SLT1 and SLT2 does not change between the low level period of one clock cycle of the scan clock signal SCLK and the high level period of the next clock cycle. For example, the slave latch circuit SLT1 outputs data D5 and the slave latch circuit SLT2 outputs data D4 in the low level period "L" of the fifth clock cycle and the high level period "H" of the sixth clock cycle. Therefore, as shown in FIG. 17, the logic held in shift register SR does not change even if the logic of scan clock signal SCLK is changed according to the logic of mode bit MD. As a result, even if the logic of the scan clock signal SCLK is changed according to the logic of the mode bit MD, it is possible to prevent the erroneous speed level SLVL from being set in the memory M. Furthermore, by using the logic of the scan clock signal SCLK after transferring the speed level SLVL to the scan chain SCINC, the logic of the mode bit MD can be set in the memory M without using the scan chain SCINC. As a result, the number of flip flop circuits FF (FIG. 3) included in each shift register SR1 to SR10 can be reduced compared to FIG. 11, and the circuit scale of the semiconductor device SEM5 can be reduced to the semiconductor device SEM4 shown in FIG. It can be made smaller than that.
図20は、図14に示すスキャンチェーンSCANCに不良情報を設定する動作フローの一例を示す。図20に示す処理は、半導体装置SEM5の制御方法を示し、図14に示す転送制御部20Cにより実行される。図6と同一または同様の処理は、図6と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。転送制御部20Cは、図6に示すステップS106の処理の代わりにステップS106Cの処理を実行する。ステップS106Cを除く処理は、図6と同様である。
FIG. 20 shows an example of an operation flow for setting defect information in the scan chain SCANC shown in FIG. The process shown in FIG. 20 shows a control method of the
ステップS106Cでは、転送制御部20Cは、カウンタFLINEの値が示すプログラム部30Cの行FLINEに格納された差分FDIFおよびスピードコードSPDC(モードビットMDとスピードレベルSLVL)を読み出す。
In step S106C, the
図21は、図14に示すスキャンチェーンSCANCに不良情報を設定する動作フローの一例(図20の続き)を示す。図21に示す処理は、半導体装置SEM5の制御方法を示し、図14に示す転送制御部20Cにより実行される。図7と同一または同様の処理は、図7と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。転送制御部20Cは、図7に示すステップS112、S120の処理の代わりにステップS112C、S120Cの処理を実行する。また、転送制御部20Cは、ステップS124とステップS126の間にステップS125Cの処理を実行する。その他の処理は、図7と同様である。
FIG. 21 shows an example (continuation of FIG. 20) of an operation flow for setting defect information in the scan chain SCINC shown in FIG. The process shown in FIG. 21 shows a control method of the
ステップS112Cでは、転送制御部20Cは、カウンタICBの値がシフト数NCB(=”1”)になるまでカウンタICBをインクリメントしながら、スキャンチェーンSCANCにスピードレベルSLVLの論理を転送する。すなわち、転送制御部20Cは、スキャンチェーンSCANCにスピードレベルSLVLの論理を順次に転送する動作と、カウンタICBを”1”ずつインクリメントする動作とを、カウンタICBの値がコードビット数NCBになるまで繰り返す。
In step S112C, the
ステップS120Cでは、転送制御部20Cは、カウンタICBの値がシフト数NCB(=”1”)になるまでカウンタICBをインクリメントしながら、スキャンチェーンSCANCに”0”を転送する。すなわち、転送制御部20Cは、スキャンチェーンSCANCに”0”を順次に転送する動作と、カウンタICBを”1”ずつインクリメントする動作とを、カウンタICBの値がコードビット数NCBになるまで繰り返す。そして、カウンタIRAMの値が”0”になるまで、ステップS114、S116、S120Cの処理が繰り返される。これにより、動作モードSPDを変更する一対のメモリ(図13のM2、M6等)の間の動作モードSPDを変更しないメモリ(図13のメモリM3−M5等)に対応するシフトレジスタSRに”標準”を示す値が設定される。
In step S120C, the
ステップS125Cでは、転送制御部20Cは、図17に示すように、モードビットMDの論理に基づいて、スキャンクロック信号SCLKをハイレベル”H”またはロウレベル”L”に設定する。
In step S125C, as shown in FIG. 17, the
図22は、図14に示すスキャンチェーンSCANCに不良情報を設定する動作の一例を示す。図22は、図15に示すプログラム部30Cに格納されたスピードレベルSLVLをスキャンチェーンSCANCに転送する場合の転送制御部20CおよびスキャンチェーンSCANCの動作を示す。図8と同一または同様の動作については、詳細な説明は省略する。図8と同様に、下線を付けた数字は、値が変化したことを示し、シフトレジスタSR1−SR10に設定されたスピードレベルSLVLの値は、太枠で示す。
FIG. 22 shows an example of an operation of setting defect information in the scan chain SCINC shown in FIG. FIG. 22 shows the operation of the
転送制御部20Cの動作は、不良情報の代わりにスピードレベルSLVLがスキャンチェーンSCANCに転送されること、および転送後にスキャンクロック信号SCLKの論理がモードビットMBの論理に固定されることを除き、図8に示す動作と同様である。
The operation of the
転送制御部20Cは、プログラム部30Cから読み出した差分FDIFが”0”を示すことに基づいて、スピードレベルSLVLのスキャンチェーンSCANCへの転送の完了を判断する(図22(a))。そして、転送制御部20Cは、スキャンクロック信号SCLKの論理を、プログラム部30Cから最後に読み出される有効なスピードコードSPDCに含まれるモードビットMDの論理に固定する(図22(b))。図22に示す例では、最後に読み出される有効なモードビットMDの論理は”1”であるため、スキャンクロック信号SCLKはハイレベル”H”に固定される。
The
以上、図14から図22に示す実施形態においても、図1から図13に示す実施形態と同様に、半導体装置SEM5の回路規模を増大させることなく、シフトレジスタSRにスピードレベルSLVLを設定する時間を短縮することができる。 As described above, also in the embodiments shown in FIGS. 14 to 22, similarly to the embodiments shown in FIGS. 1 to 13, the time for setting the speed level SLVL in the shift register SR without increasing the circuit size of the semiconductor device SEM5. Can be shortened.
さらに、図14から図22に示す実施形態では、モードビットMDの論理を、シフトレジスタSRを介することなく、スキャンクロック信号SCLKの論理を利用してメモリMに供給する。このため、各シフトレジスタSRのフリップフロップ回路の数を少なくすることができ、スキャンチェーンSCANCへのスピードコードSPDCの設定時間を図11に示す半導体装置SEM4に比べて短縮することができる。この結果、半導体装置SEM5の回路規模を増大させることなく、半導体装置SEM5の起動時間を図11に示す半導体装置SEM4に比べて短縮することができる。 Furthermore, in the embodiment shown in FIGS. 14 to 22, the logic of the mode bit MD is supplied to the memory M using the logic of the scan clock signal SCLK without passing through the shift register SR. Therefore, the number of flip flop circuits of each shift register SR can be reduced, and the setting time of the speed code SPDC to the scan chain SCNC can be shortened as compared with the semiconductor device SEM4 shown in FIG. As a result, the start-up time of the semiconductor device SEM5 can be shortened compared to the semiconductor device SEM4 shown in FIG. 11 without increasing the circuit size of the semiconductor device SEM5.
なお、図11から図22に示す実施形態では、各メモリM内の制御回路の動作タイミングが、各メモリMの試験結果に基づいて調整される例が示されるが、各メモリM内の制御回路の動作電圧が、各メモリMの試験結果に基づいて調整されてもよい。すなわち、制御回路の動作タイミングは、動作電圧に基づいて調整されてもよい。あるいは、各メモリM内の制御回路に供給される内部電源電圧が、各メモリMの試験結果(内部電源電圧のマージン)に基づいて調整されてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 11 to FIG. 22, the operation timing of the control circuit in each memory M is adjusted based on the test result of each memory M. However, the control circuit in each memory M is described The operating voltage of V may be adjusted based on the test result of each memory M. That is, the operation timing of the control circuit may be adjusted based on the operating voltage. Alternatively, the internal power supply voltage supplied to the control circuit in each memory M may be adjusted based on the test result (margin of the internal power supply voltage) of each memory M.
制御回路の動作電圧または内部電源電圧が調整される場合、シフトレジスタSR1−SR10は、電圧マージンが小さいメモリMに対応する順に転送制御部に接続される。シフトレジスタSR1−SR10には、各メモリM内で生成される複数の電圧のいずれかを選択するための選択情報が保持される。例えば、図11に示すメモリM1−M10において、番号が小さいメモリMは、番号が大きいメモリMに比べて電圧マージンが小さい(厳しい)。 When the operating voltage or the internal power supply voltage of the control circuit is adjusted, shift registers SR1-SR10 are connected to the transfer control unit in the order corresponding to memory M having a small voltage margin. The shift registers SR1 to SR10 hold selection information for selecting any of the plurality of voltages generated in each memory M. For example, in the memories M1 to M10 illustrated in FIG. 11, the memory M having a smaller number has a smaller (more severe) voltage margin than the memory M having a large number.
さらに、図2から図22に示す実施形態では、メモリM1−M10の不良が救済される例、またはメモリM1−M10内の制御回路の動作タイミングが調整される例について述べた。しかしながら、図2から図22に示す実施形態は、半導体装置に搭載されるメモリM以外の周辺回路等の回路ブロックの不良を救済するために利用されてもよく、あるいは回路ブロックの動作タイミング(または動作電圧)を調整するために利用されてもよい。 Furthermore, in the embodiments shown in FIG. 2 to FIG. 22, the example in which the defect of the memory M1-M10 is relieved or the example in which the operation timing of the control circuit in the memory M1-M10 is adjusted have been described. However, the embodiments shown in FIG. 2 to FIG. 22 may be used to relieve a defect in a circuit block such as a peripheral circuit other than the memory M mounted on the semiconductor device, or the operation timing of the circuit block (or It may be used to adjust the operating voltage).
図23は、半導体装置内の各回路ブロックに搭載され、回路ブロックで使用する電圧を調整する調整回路ADJ2の一例を示す。調整回路ADJ2は、制御回路を動作させる内部電圧VI(VI1、VI2、VI3、VI4、VI5)を生成する複数の電圧生成回路VGEN(VGEN1、VGEN2、VGEN3、VGEN4、VGEN5)と、選択部SELとを有する。内部電圧VI1、VI2、VI3、VI4、VI5は、VI1、VI2、VI3、VI4、VI5の順で徐々に高くなる(VI1<VI2<VI3<VI4<VI5)。例えば、内部電圧VI3は、標準値(デフォルト値)である。例えば、回路ブロックは、図11等に示すメモリM1−M10であり、電圧生成回路VGEN1−VGEN5を含む回路は、メモリM1−M10の各々に含まれる内部回路の一例である。内部電圧VIは、図4に示すワード線WLの活性化レベルの電圧に使用され、あるいは、内部電圧VIは、図4に示すメモリセルアレイARYの基板電圧に使用される。 FIG. 23 shows an example of the adjustment circuit ADJ2 mounted on each circuit block in the semiconductor device and adjusting the voltage used in the circuit block. Adjustment circuit ADJ2 includes a plurality of voltage generation circuits VGEN (VGEN1, VGEN2, VGEN3, VGEN4, VGEN5) for generating internal voltages VI (VI1, VI2, VI3, VI4, VI5) for operating the control circuit, and a selection unit SEL Have. The internal voltages VI1, VI2, VI3, VI4, and VI5 gradually increase in the order of VI1, VI2, VI3, VI4, and VI5 (VI1 <VI2 <VI3 <VI4 <VI5). For example, the internal voltage VI3 is a standard value (default value). For example, the circuit block is a memory M1-M10 shown in FIG. 11 or the like, and a circuit including voltage generation circuits VGEN1-VGEN5 is an example of an internal circuit included in each of the memories M1-M10. Internal voltage VI is used for the voltage at the activation level of word line WL shown in FIG. 4, or internal voltage VI is used for the substrate voltage of memory cell array ARY shown in FIG.
選択部SELは、制御回路の動作仕様を示す電圧コードVCに基づいて内部電圧VI1−VI5のいずれかを選択し、選択した内部電圧VIとしてワード線駆動回路またはメモリセルアレイARYの基板に基板電圧を供給する供給回路等の制御回路に出力する。すなわち、選択部SELは、内部電圧VI1−VI5を出力する電圧生成回路VGEN1−VGEN5のいずれかを電圧コードVCに基づいて選択する。図11に示すプログラム部30B等には、内部電圧VIを標準の内部電圧VI3から変更するメモリMに設定するための電圧コードVCと、差分FDIFとがプログラムされる。そして、シフトレジスタSR1−SR10は、電圧マージンが小さいメモリM1−M10に対応する順に転送制御部20に接続される。
The selection unit SEL selects one of the internal voltages VI1 to VI5 based on the voltage code VC indicating the operation specification of the control circuit, and sets the substrate voltage to the substrate of the word line drive circuit or the memory cell array ARY as the selected internal voltage VI. Output to a control circuit such as a supply circuit. That is, the selection unit SEL selects one of the voltage generation circuits VGEN1 to VGEN5 outputting the internal voltages VI1 to VI5 based on the voltage code VC. In the
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。 The features and advantages of the embodiments will be apparent from the foregoing detailed description. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments as described above without departing from the spirit and scope of the claims. Also, all modifications and variations should be readily apparent to those skilled in the art. Accordingly, there is no intention to limit the scope of the embodiments having the invention to those described above, and it is also possible to rely on appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments.
10…動作制御部;12…電源制御部;20、20A、20C…転送制御部;30、30A、30B、30C…プログラム部;ACNT…調整制御信号;ADEC…アドレスデコーダ;ADJ1、ADJ2…調整回路;ARY…メモリセルアレイ;CBLK(CBLK1−CBLK4)…回路ブロック;CD…不良コード;CLKC…クロックカウンタ;CLKGEN1、CLKGEN2、CLKGEN3…クロック生成部;CMP…比較器;CNT…制御信号;CNTL…制御部;COUNT…カウンタ;DLY(DLY1−DLY7)…遅延回路;DT…データ;ENB…イネーブル信号;ENBGEN…イネーブル生成回路;FDIF…差分;FF…フリップフロップ回路;FLINE、FLINE1、FLINE2…カウンタ;HLD(HLD1−HLD4)…保持部;IC(IC1、IC2)…内部回路;ICB、ICB1、ICB2…カウンタ;IO(IO0−IO63)…データ入出力端子;IRAM、IRAM1、IRAM2…カウンタ;IV…インバータ;IVDD…電源電圧;M(M1−M10)…メモリ;MC(MC0−MC63)…メモリセル部;MD…モードビット;MEM…記憶部;MLT1、MLT2…マスタラッチ回路;MSFF1、MSFF2…マスタースレーブフリップフロップ回路;NCB…コードビット数;NSFT…シフト数;OPE…動作イネーブル信号;PGM…プログラム信号;PON…起動信号;REN…冗長イネーブルビット;RMC…冗長メモリセル部;RST…リセット信号;RSTGEN1、RSTGEN2…リセット生成部;RSW…冗長切り替えスイッチ;SCANC、SCANC1、SCANC2…スキャンチェーン;SCLK…スキャンクロック信号;SEL(SEL1、SEL2、SEL3、SEL4)…選択部;SEM1、SEM2、SEM3、SEM4、SEM5…半導体装置;SI1、SI2…選択情報;SINIT…選択情報;SLT1、SLT2…スレーブラッチ回路;SLVL…スピードレベル;SPD…動作モード;SPDC…スピードコード;SR(SR1−SR10)…シフトレジスタ;VC…電圧コード;VI1、VI2、VI3、VI4、VI5…内部電圧;VGEN(VGEN1−VGEN5)…電圧生成回路;WL(WL0−WL4)…ワード線
10
Claims (10)
前記複数の回路ブロックのうち、前記複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの前記選択部に供給される選択情報を記憶する記憶部と、
前記複数の回路ブロックにそれぞれ対応して設けられ、選択状態を前記初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に接続され、前記複数の回路ブロックの前記選択部に供給する選択情報をそれぞれ保持する複数の保持部と、
前記複数の保持部のうち、前記変更回路ブロックに対応する保持部に、前記記憶部に記憶された選択情報を順次に転送する制御部と
を備え、
前記記憶部は、
前記変更回路ブロックの前記選択部に供給される選択情報をそれぞれ記憶する複数の第1の記憶領域と、
前記複数の保持部のうち、2つの前記変更回路ブロックに対応する2つの保持部の間隔を示す間隔情報をそれぞれ記憶する複数の第2の記憶領域と
を有し、
前記制御部は、前記間隔情報に基づいて、2つの前記第1の記憶領域に記憶された選択情報を前記複数の保持部に順次に転送する間に、前記初期状態に対応する選択情報を前記複数の保持部に転送すること
を特徴とする半導体装置。 A plurality of circuit blocks each including a plurality of internal circuits and a selection unit which selects an internal circuit to be used among the plurality of internal circuits based on selection information;
A storage unit that stores selection information supplied to the selection unit of the circuit modification block, which is a circuit block that changes a selection state of the plurality of internal circuits from an initial state among the plurality of circuit blocks;
The selection information is provided corresponding to each of the plurality of circuit blocks, connected in the order corresponding to the circuit block having a high probability of changing the selection state from the initial state, and the selection information to be supplied to the selection unit of the plurality of circuit blocks A plurality of holding parts to hold,
The holding unit corresponding to the change circuit block among the plurality of holding units includes: a control unit that sequentially transfers selection information stored in the storage unit ;
The storage unit is
A plurality of first storage areas each storing selection information supplied to the selection unit of the change circuit block;
And a plurality of second storage areas each storing interval information indicating an interval between two holding units corresponding to two of the plurality of holding units and corresponding to the changed circuit block.
Have
The control unit, while sequentially transferring selection information stored in the two first storage areas to the plurality of holding units based on the interval information, selects the selection information corresponding to the initial state. A semiconductor device characterized by transferring data to a plurality of holding units.
前記複数の回路ブロックのうち、前記複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの前記選択部に供給される選択情報を記憶する記憶部と、A storage unit that stores selection information supplied to the selection unit of the circuit modification block, which is a circuit block that changes a selection state of the plurality of internal circuits from an initial state among the plurality of circuit blocks;
前記複数の回路ブロックにそれぞれ対応して設けられ、選択状態を前記初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に接続され、前記複数の回路ブロックの前記選択部に供給する選択情報をそれぞれ保持する複数の保持部と、The selection information is provided corresponding to each of the plurality of circuit blocks, connected in the order corresponding to the circuit block having a high probability of changing the selection state from the initial state, and the selection information to be supplied to the selection unit of the plurality of circuit blocks A plurality of holding parts to hold,
前記複数の保持部のうち、前記変更回路ブロックに対応する保持部に、前記記憶部に記憶された選択情報を順次に転送する制御部とAnd a control unit sequentially transferring selection information stored in the storage unit to a holding unit corresponding to the change circuit block among the plurality of holding units.
を備え、Equipped with
前記複数の保持部は、前記複数の回路ブロックのうち、第1の回路ブロック群と第2の回路ブロック群とに対応してそれぞれ直列に接続され、The plurality of holding units are respectively connected in series corresponding to a first circuit block group and a second circuit block group among the plurality of circuit blocks,
前記複数の保持部のうち、前記第1の回路ブロック群の各回路ブロックに対応する保持部は、選択状態を前記初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に前記制御部に接続され、A holding unit corresponding to each circuit block of the first circuit block group among the plurality of holding units is connected to the control unit in an order corresponding to a circuit block having a high probability of changing the selected state from the initial state ,
前記複数の保持部のうち、前記第2の回路ブロック群の各回路ブロックに対応する保持部は、選択状態を前記初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に前記制御部に接続され、A holding unit corresponding to each circuit block of the second circuit block group among the plurality of holding units is connected to the control unit in an order corresponding to a circuit block having a high probability of changing the selected state from the initial state ,
前記第1の回路ブロック群の各回路ブロックにおける選択状態を前記初期状態から変更する確率は、前記第2の回路ブロック群の各回路ブロックにおける選択状態を前記初期状態から変更する確率より高いことThe probability of changing the selection state in each circuit block of the first circuit block group from the initial state is higher than the probability of changing the selection state in each circuit block of the second circuit block group from the initial state
を特徴とする半導体装置。Semiconductor device characterized by
前記複数の回路ブロックのうち、前記複数の内部回路の選択状態を初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの前記選択部に供給される選択情報を記憶する記憶部と、A storage unit that stores selection information supplied to the selection unit of the circuit modification block, which is a circuit block that changes a selection state of the plurality of internal circuits from an initial state among the plurality of circuit blocks;
前記複数の回路ブロックにそれぞれ対応して設けられ、選択状態を前記初期状態から変更する確率が高い回路ブロックに対応する順に接続され、前記複数の回路ブロックの前記選択部に供給する選択情報をそれぞれ保持する複数の保持部と、The selection information is provided corresponding to each of the plurality of circuit blocks, connected in the order corresponding to the circuit block having a high probability of changing the selection state from the initial state, and the selection information to be supplied to the selection unit of the plurality of circuit blocks A plurality of holding parts to hold,
前記複数の保持部のうち、前記変更回路ブロックに対応する保持部に、前記記憶部に記憶された選択情報を順次に転送する制御部とAnd a control unit sequentially transferring selection information stored in the storage unit to a holding unit corresponding to the change circuit block among the plurality of holding units.
を備え、Equipped with
前記記憶部に記憶される選択情報は、前記変更回路ブロックの前記選択部に個別に供給される第1の選択情報と、前記複数の回路ブロックの前記選択部に共通に供給される第2の選択情報とを含み、The selection information stored in the storage unit is a first selection information individually supplied to the selection unit of the change circuit block, and a second selection information commonly supplied to the selection unit of the plurality of circuit blocks. Including selection information,
前記制御部は、前記複数の保持部を動作させるクロック信号を生成するとともに、前記変更回路ブロックに対応する保持部への前記第1の選択情報の転送後に、前記第2の選択情報に基づいて前記クロック信号をハイレベルまたはロウレベルのいずれかに固定するクロック生成部を有し、The control unit generates a clock signal for operating the plurality of holding units, and transmits the first selection information to the holding unit corresponding to the change circuit block, based on the second selection information. A clock generation unit for fixing the clock signal to either high level or low level;
前記クロック信号を伝達するクロック信号線は、前記複数の回路ブロックに接続され、A clock signal line for transmitting the clock signal is connected to the plurality of circuit blocks,
前記選択部は、前記変更回路ブロックに対応する保持部への前記第1の選択情報の転送後に固定された前記クロック信号のレベルを前記第2の選択情報として受けることThe selection unit receives, as the second selection information, the level of the clock signal fixed after transfer of the first selection information to the holding unit corresponding to the change circuit block.
を特徴とする半導体装置。Semiconductor device characterized by
を特徴とする請求項3記載の半導体装置。The semiconductor device according to claim 3, characterized in that
前記複数の保持部は、前記リセット信号に基づいて、前記初期状態に対応する選択情報を保持する状態にリセットされることThe plurality of holding units are reset to a state of holding selection information corresponding to the initial state based on the reset signal.
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の半導体装置。The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that
前記制御部は、前記起動信号に基づいて前記リセット信号を生成した後、前記記憶部に記憶された選択情報の転送を開始することThe control unit may start transfer of selection information stored in the storage unit after generating the reset signal based on the start signal.
を特徴とする請求項5記載の半導体装置。The semiconductor device according to claim 5, characterized in that
前記複数の回路ブロックの各々に含まれる前記選択部は、選択情報に基づいて、不良を有する前記メモリセル部の代わりに前記冗長メモリセル部を選択し、The selection unit included in each of the plurality of circuit blocks selects the redundant memory cell unit instead of the memory cell unit having a defect based on selection information.
前記複数の保持部は、面積が大きい回路ブロックに対応する順に前記制御部に接続されることThe plurality of holding units are connected to the control unit in the order corresponding to the circuit block having a large area.
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。The semiconductor device according to claim 1, characterized in that
前記複数の回路ブロックの各々に含まれる前記選択部は、選択情報に基づいて、前記複数の遅延回路が生成する信号のいずれかを選択し、The selection unit included in each of the plurality of circuit blocks selects one of the signals generated by the plurality of delay circuits based on selection information;
前記複数の保持部は、タイミングマージンが小さい回路ブロックに対応する順に前記制御部に接続されることThe plurality of holding units are connected to the control unit in an order corresponding to a circuit block having a small timing margin.
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。The semiconductor device according to claim 1, characterized in that
前記複数の回路ブロックの各々に含まれる前記選択部は、選択情報に基づいて前記複数の電圧生成回路が生成する電圧のいずれかを選択し、The selection unit included in each of the plurality of circuit blocks selects one of the voltages generated by the plurality of voltage generation circuits based on selection information;
前記複数の保持部は、電圧マージンが小さい回路ブロックに対応する順に前記制御部に接続されることThe plurality of holding units are connected to the control unit in an order corresponding to a circuit block having a small voltage margin.
を特徴とする請求項1記載の半導体装置。The semiconductor device according to claim 1, characterized in that
前記複数の回路ブロックのうち、前記複数の内部回路の選択状態を前記初期状態から変更する回路ブロックである変更回路ブロックの前記選択部に供給される選択情報を記憶部から読み出し、
読み出した選択情報を、前記複数の保持部のうち、前記変更回路ブロックに対応する保持部に順次に転送し、
前記間隔情報に基づいて、2つの前記第1の記憶領域に記憶された選択情報を前記複数の保持部に順次に転送する間に、前記初期状態に対応する選択情報を前記複数の保持部に転送すること
を特徴とする半導体装置の制御方法。 A plurality of circuit blocks respectively including a plurality of internal circuits and a selection unit for selecting an internal circuit to be used among the plurality of internal circuits based on selection information, and provided corresponding to the plurality of circuit blocks, A plurality of holding units connected in the order corresponding to the circuit block having a high probability of changing the selection state of the plurality of internal circuits from the initial state, and holding selection information to be supplied to the selection unit of the plurality of circuit blocks ; Among the plurality of circuit blocks, a plurality of first storage areas respectively storing selection information supplied to the selection unit of the change circuit block that is a circuit block that changes the selection state of the plurality of internal circuits from the initial state And a plurality of interval information indicating intervals between two holding units corresponding to the two changed circuit blocks among the plurality of holding units. A control method of a semiconductor device having a storage unit and a second storage area,
Reading out, from the storage unit, selection information supplied to the selection unit of the change circuit block that is a circuit block that changes the selection state of the plurality of internal circuits from the initial state among the plurality of circuit blocks;
The read selection information is sequentially transferred to a holding unit corresponding to the change circuit block among the plurality of holding units ,
The selection information corresponding to the initial state is transmitted to the plurality of holding units while the selection information stored in the two first storage areas is sequentially transferred to the plurality of holding units based on the interval information. A control method of a semiconductor device characterized by transferring .
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