JPS6238800B2 - - Google Patents
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- JPS6238800B2 JPS6238800B2 JP4975581A JP4975581A JPS6238800B2 JP S6238800 B2 JPS6238800 B2 JP S6238800B2 JP 4975581 A JP4975581 A JP 4975581A JP 4975581 A JP4975581 A JP 4975581A JP S6238800 B2 JPS6238800 B2 JP S6238800B2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C17/00—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
- G11C17/06—Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using diode elements
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- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置に係り、特に半導体記憶素
子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a semiconductor memory element.
半導体集積回路(以下ICと略す)において、
アレイ構造を成すRAM(ランダム・アクセス・
メモリ)、PROM(プログラマブル・リード・オ
ンリ・メモリ)等は年々回路、プロセス技術等の
開発進歩により、高集積化、高ビツト化の一途に
ある。電気的に書込み可能なAIM(Avalance
Induced Migration)方式の半固定記憶素子(以
下セルと略す)を基本とするPROM,FPLA(フ
イールド・プログラマブル・ロジツク・アレイ)
等もまた同様な傾向にある。最近、高集積化高ビ
ツト化にあるアレイ構造を持つICでは、アレイ
の一部又はブロツクの欠陥を含むICの救済策と
して、製品化時その欠陥箇所を含むブロツクを明
示し、その他のブロツクのみを使用し部分良品を
製品化する方法や、予め設計時欠陥箇所の代替ビ
ツト用ブロツク設けて置き、欠陥ビツト発生時そ
の部分を排除し、この代替ビツトに切換え、製品
全体を良品として扱ういわゆる冗長度を持つ回路
方式を取つたりしている。同様に一部又はブロツ
クの欠陥をIC製造工程の中で出来る限り早い検
査工程で、短時間で簡単に検出し、製造工程への
スムーズなフイードバツクを行ない、後工程での
トラブルを逃れ工数を削減し、歩留改善原価低減
を計ることも、メーカーに取つて重要性を増して
いる。 In semiconductor integrated circuits (hereinafter abbreviated as IC),
RAM (random access) that forms an array structure
Memory), PROM (programmable read-only memory), etc. are becoming more and more highly integrated and bit-rich due to advances in the development of circuits and process technology. Electrically writable AIM (Avalance
PROM and FPLA (Field Programmable Logic Array) based on semi-fixed memory elements (hereinafter referred to as cells) using the Induced Migration method
etc. also have a similar tendency. Recently, in ICs with array structures that are becoming more highly integrated and have higher bits, as a remedy for ICs that contain defects in part of the array or in blocks, it is necessary to clearly identify the block containing the defective area at the time of product production, and to remove only the other blocks. The so-called redundancy method involves creating a partially non-defective product into a product by using a defective part in the design process, and by setting up a block for a substitute bit for a defective part in advance, and when a defective bit occurs, eliminating that part and switching to this substitute bit, treating the entire product as a non-defective part. We are using a circuit system with a certain degree of accuracy. Similarly, defects in parts or blocks can be easily detected in a short time during the inspection process as early as possible in the IC manufacturing process, providing smooth feedback to the manufacturing process, avoiding trouble in subsequent processes, and reducing man-hours. However, it is becoming increasingly important for manufacturers to improve yield and reduce costs.
現在開発されているAIM方式のPROM,FPLA
等は、ICケースの増大を避ける為、一般に書込
み端子と読出し端子とが共通になつている。例え
ば、16ワード2ビツトPROMの場合を例に取る。
従来の回路構成は、第1図の様である。図におい
て、桁線選択用デコーダは第1、第2書込み用デ
コーダ1,2と、第1、第2読出し用デコーダ
3,4とが別々に設けられている。書込みデコー
ダと読出しデコーダの切替えは、CE端子5から
NAND論理6を介して、OB1回路7、OB2回路8
の生殺(動作状態非動作状態)により行なう。ま
た、高電力を要する書込み動作のため、第1及び
第2書き込み用デコーダ1,2には、増幅機能及
びセンス回路として、S11回路9乃至S14回路12
S21回路13乃至S24回路16、行線選択デコーダ
付高電力駆動回路17には書込み通路以外への遮
断機能を付設している。本回路内のアレイ上の未
書込みセルCは、第2図の様に、ベース開放のト
ランジスタから成る。第1図及び第2図を参照し
ながら説明すると書込み動作は、アレイ上の1つ
の桁線20を出力21,22及び入力25,26
により、選択し、一方1つの行線27を入力2
3,24により選択し、交叉上のセルCに対し
て、出力より高電圧、高電流を印加して行なう。
また、正常な書込のセルは、エミツタとベース間
のジヤンクシヨンが破壊し、数オーム程度の抵抗
成分30と隣接ビツト間の干渉防止のためのベー
ス・コレクタ間ダイオード成分28とから成る。
即ち、第3図bで抵抗30の値の小さい場合であ
る。通常、製造上の種々の原因により発生する未
書込みセルの耐圧性欠陥を、等価回路で模型化す
ると第3図a乃至第3図dの場合が考えられる。
このうち、第3図aのセルは、桁線20と行線2
7との間に抵抗30のみを有するものである。第
30bは、数十オーム以上の抵抗30とダイオード
28との直列体からなる。第3図cのセルは、ベ
ース・コレクタ間ダイオード28とベース・エミ
ツタ間ツエナーダイオード29との直列体が、桁
線20と行線27との間に接続され、さらに前記
ダイオードに並列にそれぞれ抵抗32,31が接
続された形である。第3図dは、第3図cの形か
ら、抵抗32を除去した形で示される回路構成で
ある。セル耐圧性の欠陥の検出の難易は、主に抵
抗30,31及び32の抵抗値の大小により決定
される。この種の欠陥の内、第3図a、第3図b
の場合大部分の検出は、出力端子21,22から
見て、アレイ上のセルを1ビツトずつ、入力2
3,24及び入力25,26からバイナリースキ
ヤンする事で、第1、第2書き込み用デコーダ
1,2使用時にはアナログレベル、第1、第2読
み出し用デコーダ3,4使用時にはロジツクレベ
ルにて、可能である。しかし、第3図c、第3図
dの場合は欠陥検出は困難である。その理由とし
て書込み第1、第2の桁線選択デコーダ1,2利
用の場合、このデコーダ1,2に電流増幅用ラツ
チ回路を付設しているため、読出し実使用時の交
流ノイズ等による出力ラツチ防止も含めて特性規
格を守りその上に耐圧欠陥セルを含む書込み通路
に介在する微小リーク電流を検出できる様な第
1、第2書き込み用デコーダ1,2の設計が困難
なためである。また、読出し桁線選択用デコーダ
3,4の利用の場合、書込み時大電力使用の為書
込み通路全ての高電圧遮断デカツプルが必要で、
セル耐圧性欠陥ビツトに敏感で広範なプロセス変
動、動作マージンの許容範囲を持つ高感度のセン
ス回路の設計は難解なためである。従つて外部端
子より出力から見て確実に検出可能な耐圧性欠陥
セルは第3図a、第3図bのモードの大部分に限
定されてしまう。またAIM方式のPROM.FPLA
等は高耐圧回路であり、一方では実使用時その製
品の優劣に左右する低消費電力高速化を目指する
ICであるから、回路内部の負荷に対して、その
各々の部分の動作振幅を出来るだけ小さく取り、
時定数を小さくする様設計される。従つて第3図
c、第3図dのセル耐圧性欠陥ビツトを含むチッ
プでは直流的には外部端子から見て高速化の為の
オーバードライブ電流により、出力の規格論理レ
ベル内にあつても、交流的には速度の遅延として
しか見られない事もある。この様な場合、ウエハ
ース状態での検出は測定系の浮遊素子等の影響が
大きく、交流実時間での測定が困難となる。勿論
ケース封入組立後の未書込み製品の検査工程での
検出も難解なものとなる。更にはユーザーでの書
込み歩留低下の原因となり、PROM.FRLA等の
最大の利点が損われ、製品の信頼性の低下を招く
事も考えられる。以上の事から、AIM方式の
PROM.FPLA等の耐圧性欠陥ビツトを含むアレ
イに対して、全ての欠陥モードをウエハース状態
で検出する事は難解である。 AIM type PROM and FPLA currently being developed
etc., generally have a common write terminal and read terminal in order to avoid increasing the size of the IC case. For example, consider the case of a 16-word 2-bit PROM.
The conventional circuit configuration is as shown in FIG. In the figure, the digit line selection decoder includes first and second write decoders 1 and 2 and first and second read decoders 3 and 4, which are separately provided. Switching between write decoder and read decoder is done from CE terminal 5.
Through NAND logic 6, O B1 circuit 7, O B2 circuit 8
It is carried out by killing (active state and non-active state). In addition, since the write operation requires high power, the first and second write decoders 1 and 2 have S11 circuits 9 to S14 circuits 12 as amplification functions and sense circuits.
The S 21 circuit 13 to the S 24 circuit 16 and the high power drive circuit 17 with row line selection decoder are provided with a function to cut off paths other than the write path. The unwritten cells C on the array in this circuit consist of transistors with open bases, as shown in FIG. Referring to FIGS. 1 and 2, a write operation involves writing one digit line 20 on the array to outputs 21, 22 and inputs 25, 26.
, select one row line 27 while input 2
3 and 24, and a higher voltage and higher current than the output are applied to the cell C on the intersection.
In addition, in a normally written cell, the junction between the emitter and the base is destroyed and consists of a resistance component 30 of several ohms and a base-collector diode component 28 for preventing interference between adjacent bits.
That is, this is the case where the value of the resistor 30 is small in FIG. 3b. When voltage resistance defects in unwritten cells that normally occur due to various manufacturing reasons are modeled using equivalent circuits, the cases shown in FIGS. 3a to 3d can be considered.
Among these, the cell in FIG. 3a has column line 20 and row line 2.
It has only a resistor 30 between it and 7. No.
30b consists of a resistor 30 of several tens of ohms or more and a diode 28 connected in series. In the cell of FIG. 3c, a series body of a base-collector diode 28 and a base-emitter Zener diode 29 is connected between the column line 20 and the row line 27, and a resistor is connected in parallel to the diode. 32 and 31 are connected. FIG. 3d shows a circuit configuration in which the resistor 32 is removed from the configuration shown in FIG. 3c. The difficulty in detecting defects in cell voltage resistance is mainly determined by the resistance values of the resistors 30, 31, and 32. Among these types of defects, Fig. 3a and Fig. 3b
In this case, most of the detection is done by scanning the cells on the array bit by bit as seen from the output terminals 21 and 22.
By performing a binary scan from inputs 3 and 24 and inputs 25 and 26, it is possible to use the analog level when the first and second write decoders 1 and 2 are used, and the logic level when the first and second read decoders 3 and 4 are used. be. However, in the cases of FIGS. 3c and 3d, it is difficult to detect defects. The reason for this is that when using the write first and second digit line selection decoders 1 and 2, the decoders 1 and 2 are equipped with current amplification latch circuits, so the output latch may be affected by AC noise etc. during read actual use. This is because it is difficult to design the first and second write decoders 1 and 2 in such a way that they can meet the characteristic standards, including prevention, and also detect minute leakage currents present in the write path including voltage-resistant defective cells. Furthermore, when using the readout digit line selection decoders 3 and 4, a high-voltage cut-off decouple is required for all write paths because a large amount of power is used during writing.
This is because it is difficult to design a highly sensitive sense circuit that is sensitive to cell voltage defect bits, has wide process variations, and has operating margin tolerances. Therefore, voltage-resistant defective cells that can be reliably detected from the output of the external terminal are limited to most of the modes shown in FIGS. 3a and 3b. Also, AIM method PROM.FPLA
etc. are high-voltage circuits, and on the other hand, they aim to achieve low power consumption and high speed, which determines the quality of the product during actual use.
Since it is an IC, the operating amplitude of each part should be kept as small as possible with respect to the load inside the circuit.
It is designed to reduce the time constant. Therefore, in terms of direct current, in chips with cell voltage resistance defect bits shown in Figures 3c and 3d, even if the output is within the standard logic level due to the overdrive current for speeding up when viewed from the external terminal. , in terms of alternating current, it may only be seen as a speed delay. In such a case, detection in the wafer state is greatly influenced by floating elements in the measurement system, making it difficult to measure in AC real time. Of course, it is also difficult to detect unwritten products in the inspection process after the product is assembled and enclosed in a case. Furthermore, it may cause a decrease in the writing yield for the user, and the greatest advantage of PROM.FRLA etc. will be lost, leading to a decrease in product reliability. From the above, the AIM method
It is difficult to detect all defect modes in the wafer state for arrays such as PROM.FPLA that contain voltage-resistant defective bits.
本発明の目的は、高集積化、高ビツト化にある
PROM.FPLA等において、製造上の種々の原因
により発生するアレイ上のセルの一部耐圧性の欠
陥に対して、アレイ全体を行線選択入力のみのバ
イナリ・スキヤンもしくは一度に、検出用端子を
別途設ける事もなく、しかもウエハース上で容易
に検出可能な回路を提供する事にある。 The purpose of the present invention is to achieve higher integration and higher bits.
In PROM.FPLA, etc., for voltage resistance defects in some of the cells on the array that occur due to various manufacturing reasons, the entire array can be scanned by binary scan using only the row line selection input, or by connecting the detection terminal at once. The object of the present invention is to provide a circuit that does not need to be provided separately and can be easily detected on a wafer.
本発明のうち第1番目の発明は、各桁線を各行
線との間に、それぞれ記憶素子が接続され、該桁
線を選択するための外部端子が設けられた半導体
装置において、前記桁線におのおのダイオードの
一端が接続され、該ダイオードの他端が共通接続
され、該他端に通常の動作電圧より高いツエナ電
圧をもつ定電圧ダイオードと抵抗体との直列体の
一端が接続され、該直列体の他端は前記外部端子
に接続されていることを特徴とするものである。 A first aspect of the present invention provides a semiconductor device in which a memory element is connected between each digit line and each row line, and an external terminal for selecting the digit line is provided. One end of each diode is connected, the other end of the diode is connected in common, one end of a series body of a constant voltage diode and a resistor having a Zener voltage higher than the normal operating voltage is connected to the other end, and the other end of the diode is connected in common. The other end of the series body is connected to the external terminal.
本発明のうち第2番目の発明は、各桁線と各行
線との間にそれぞれ記憶素子が接続され、該行線
を選択するための行選択デコーダと該桁線を選択
するための第1及び第2の外部端子が設けられた
半導体装置において、前記桁線におのおの第1の
ダイオードの一端が接続され、該第1のダイオー
ドの他端が共通接続され、該他端に通常の動作電
圧より高いツエナ電圧をもつ第1の定電圧ダイオ
ードと第1の抵抗体との第1の直列体の一端が接
続され、前記行線におのおの第2のダイオードの
一端が接続され、該第2のダイオードの他端が共
通接続され、該他端にトランジスオンしたときに
該他端を所定の電位にする第1のトランジスタが
接続され、該第1のトランジスタのベースに通常
の動作電圧より高いツエナ電圧をもつ第2の定電
圧ダイオードと第2の抵抗体との第2の直列体の
一端が接続され、該第2の直列体の他端は前記第
2の外部端子に接続され前記行線選択デコーダに
オンしたとき前記全行線を非選択にする第2のト
ランジスタが接続され、該第2のトランジスタの
ベースに通常動作電圧より高いツエナ電圧をもつ
第3の定電圧ダイオードと第3の抵抗体との第3
の直列体の一端が接続され、該第3の直列体の他
端は前記第2の外部端子に接続されていることを
特徴とする。 A second aspect of the present invention is that a memory element is connected between each column line and each row line, and a row selection decoder for selecting the column line and a first decoder for selecting the column line are provided. and a semiconductor device provided with a second external terminal, one end of each first diode is connected to the girder line, the other end of the first diode is commonly connected, and a normal operating voltage is applied to the other end. One end of a first series body of a first constant voltage diode having a higher Zener voltage and a first resistor is connected, one end of each second diode is connected to the row line, and the second The other ends of the diodes are commonly connected, and a first transistor is connected to the other end to set the other end to a predetermined potential when the transistor is turned on. One end of a second series body of a second constant voltage diode having a voltage and a second resistor is connected, and the other end of the second series body is connected to the second external terminal and the row line A second transistor is connected to the selection decoder, which deselects all the row lines when turned on, and a third constant voltage diode having a Zener voltage higher than the normal operating voltage is connected to the base of the second transistor. 3rd with resistor
One end of the third series body is connected, and the other end of the third series body is connected to the second external terminal.
本発明によれば、高集積化、高ビツト化にある
AIM方式のPROM.FPLA等のアレイ上の一部セ
ル耐圧性欠陥を容易に検出することができる。 According to the present invention, there is a high degree of integration and a high bit rate.
It is possible to easily detect voltage resistance defects in some cells on arrays such as AIM-based PROMs and FPLAs.
本発明の実施例の概略回路図を第4図に示し、
それを参照しながら本発明を詳細に説明する。こ
の場合も従来の第1図と同様に16ワード2ビツト
構成のアレイ構造のPROMの場合を実施例に取
る。本実施例の回路は、桁線選択入力25に、抵
抗40及びベース・コレクタ間短絡の通常の動作
電圧より高いツエナ電圧をもつツエナーダイオー
ド41を介し、互い共通ベースを持つベース・コ
レクタ間ダイオード42,43,44,45及び
ベース・コレクタ間ダイオード46,47,4
8,49のコレクタを、各桁線に接続した回路ブ
ロツク(以下A−ブロツクと略す)を有し、また
桁線選択入力26に抵抗50及びベース・コレク
タ間短絡のツエナーダイオード51を介し、トラ
ンジスタ52のベースにツエナーダイオード51
のコレクタを接続し、トランジスタ52のエミツ
タを接地しこのコレクタを共通コレクタに持つベ
ース・コレクタ間ダイオード53,54,55,
56に接続し、前記ダイオード群を各々入力2
3,24により決まる行線選択デコーダ付高電力
駆動回路17の行選択出力線に接続した回路ブロ
ツク(以下B−ブロツクと略す)を有し、さらに
前記入力26に抵抗57及びベース・コレクタ間
短絡の通常の動作電圧より高いツエナ電圧をもつ
ツエナダイオード58を介し、トランジスタ59
のベースに接続、このトランジスタ59のエミツ
タを接地し、コレクタを駆動回路17の入力段に
入れ駆動回路17の生殺を行なう回路ブロツク
(以下C−ブロツクと略す)を付設している。
尚、抵抗60,61,62及び右上のベース・コ
レクタ間ダイオード63は、回路動作安定のため
に付加したものである。また、説明を簡略化する
ために、正常なセルの桁線即ちエミツタから行線
即ちコレクタに至る方向のインピーダンスに基く
電位差をVc、ツエナーダイオード41,51,
58の入力25,26側から見たインピーダンス
に基く電位差をVzトランジスタ52,59及び
ベース・コレクタ間ダイオード52乃至45,4
6乃至49,53乃至56の順方向電圧をそれぞ
れVF1,VF2とする。 A schematic circuit diagram of an embodiment of the present invention is shown in FIG.
The present invention will be described in detail with reference to this. In this case as well, the case of a PROM having an array structure of 16 words and 2 bits will be taken as an example, as in the conventional case of FIG. In the circuit of this embodiment, a base-collector diode 42 having a common base is connected to the digit line selection input 25 via a resistor 40 and a Zener diode 41 having a Zener voltage higher than the normal operating voltage of the base-collector short circuit. , 43, 44, 45 and base-collector diodes 46, 47, 4
It has a circuit block (hereinafter referred to as A-block) in which the collectors of 8 and 49 are connected to each digit line, and a transistor is connected to the digit line selection input 26 via a resistor 50 and a Zener diode 51 shorted between the base and collector. Zener diode 51 on the base of 52
base-collector diodes 53, 54, 55, which connect the collectors of the transistors 52 and 52, ground the emitters of the transistors 52, and have this collector as a common collector.
56, and connect the diodes to input 2, respectively.
It has a circuit block (hereinafter abbreviated as B-block) connected to the row selection output line of the high power drive circuit 17 with a row line selection decoder determined by 3 and 24, and further has a resistor 57 and a base-collector short circuit connected to the input 26. Transistor 59 through a Zener diode 58 having a Zener voltage higher than the normal operating voltage of
A circuit block (hereinafter abbreviated as C-block) is connected to the base of the transistor 59, the emitter of the transistor 59 is grounded, the collector is connected to the input stage of the drive circuit 17, and the drive circuit 17 is activated or killed.
Note that the resistors 60, 61, and 62 and the base-collector diode 63 on the upper right are added to stabilize the circuit operation. In addition, to simplify the explanation, the potential difference based on the impedance in the direction from the column line, ie, the emitter, to the row line, ie, the collector, of a normal cell is Vc, and the Zener diodes 41, 51,
The potential difference based on the impedance seen from the inputs 25 and 26 of the Vz transistors 52 and 59 and the base-collector diodes 52 to 45, 4
Let the forward voltages of 6 to 49 and 53 to 56 be V F1 and V F2 , respectively.
本発明のうち第1番目の発明に対応する実施例
は、電気的に書込み可能な複数のベース開放のト
ランジスタから成る半固定記憶素子(セル)をア
レイとして含み、該アレイは複数の該セルのエミ
ツタを1つの桁線で結びコレクタを1つの行線で
結び、複数の該桁線、該行線で格子を形成し、複
数の該行線に対して、各々ベース・コレクタダイ
オード(以下D1と略す)のコレクタを結び、前
記D1のベースを共通接続とし、前記ベースにツ
エナーダイオード(以下D2と略す)のベースを
結び、前記D2のエミツタを抵抗素子の片方に、
結び該素子の他方を該桁線選択外部端子に結ん
だ回路構成であり、本実施例によれば該アレイ上
の未書込みのセルの耐圧欠陥を、前記端子に所
定の定電圧を印加し、前記行線をスキヤンする事
により容易に検出することができる。この場合の
動作を説明する。まず、第4図で本実施例の動作
は、書き込み状態すなわち端子5により、OB1回
路7及びOB2回路8を殺して(非動作状態)を行
なう。 An embodiment corresponding to the first aspect of the present invention includes an array of semi-fixed memory elements (cells) consisting of a plurality of electrically writable open-base transistors, and the array includes a plurality of cells. The emitters are connected by one column line and the collectors are connected by one row line, and a plurality of column lines and row lines form a lattice, and a base collector diode (hereinafter referred to as D 1 ), connect the bases of the D 1 as a common connection, connect the base of a Zener diode (hereinafter abbreviated as D 2 ) to the base, connect the emitter of the D 2 to one side of the resistive element,
The circuit configuration is such that the other element is connected to the digit line selection external terminal, and according to this embodiment, voltage resistance defects in unwritten cells on the array can be corrected by applying a predetermined constant voltage to the terminal, It can be easily detected by scanning the row lines. The operation in this case will be explained. First, in FIG. 4, the operation of this embodiment is performed by killing the OB 1 circuit 7 and the OB 2 circuit 8 (inactive state) by using the write state, that is, the terminal 5.
さて、入力端子25から見て、前記Aブロツク
を介し、8桁線、セルC、駆動回路17により低
レベル(以下VWLと略す)に選択される1本の行
線に至る回路のインピーダンスに基く電位差は、
VZ+VF2+VC+VWL(以下VSと総称す)で与
えられる。即ち、VWL状態の1行線と全8桁線間
に介在する8個のセルの最低耐圧が判かる。実際
の検出時は入力25の外部に精密抵抗素子(以下
RSと略す)を接続し、その開放側端子に、前記
VSより、約1V(ほぼIC内素子の微細化プロセ
ス条件等により決定)程度低い定電圧を印加し、
端子23,24にバイナリ入力する事により駆動
回路17の各出力線をスキヤンしながら、精密抵
抗素子RSの開放側の電圧からの電位ドロツプ
(以下ΔVCと略す)を端子25点でモニターすれば
よい。即ち選択された1つの行線(VWLレベル)
に介在する8個のセルについてその耐圧異常がお
れば端子25点で、ΔVC/RSの電流が検出され
る。また、正常であればΔVCがゼロとなり電流
はゼロとなる。従つて、検査条件の制約もなく、
ウエハース状態で微小リーク電流も容易に検出可
能である。 Now, when viewed from the input terminal 25, the impedance of the circuit that runs through the A block, the 8-digit line, the cell C, and one row line selected to be at a low level (hereinafter abbreviated as V WL ) by the drive circuit 17 is determined. The underlying potential difference is
It is given by V Z +V F2 +V C +V WL (hereinafter collectively referred to as V S ). That is, the lowest breakdown voltage of the eight cells interposed between the first row line and all eight digit lines in the V WL state is found. During actual detection, a precision resistance element (hereinafter abbreviated as R S ) is connected to the outside of the input 25, and its open terminal is connected to a voltage of about 1 V (approximately depending on the miniaturization process conditions of the elements inside the IC, etc.) than the V S mentioned above. (determined) Apply a low constant voltage,
While scanning each output line of the drive circuit 17 by binary input to terminals 23 and 24, the potential drop (hereinafter abbreviated as ΔV C ) from the voltage on the open side of precision resistance element R S is monitored at 25 terminals. Bye. That is, one selected row line (V WL level)
If there is a breakdown voltage abnormality in the eight intervening cells, a current of ΔV C /R S is detected at 25 terminals. Further, if it is normal, ΔV C becomes zero and the current becomes zero. Therefore, there are no restrictions on inspection conditions,
Even minute leakage currents can be easily detected in the wafer state.
本発明のうち第2番目の発明に基く実施例は、
前記実施例の主要回路ブロツクを含み、複数の該
行線に対して、各々ベース・コレクタ・ダイオー
ドのベースを結び、コレクタを共通接続とし、前
記コレクタをトランジスタ(以下T1と略す)の
コレクタ、前記T1のエミツタを接地し、前記T1
のベースを前記D2のごときツエナーダイオード
のベース、該ダイオードのエミツタを抵抗素子の
片方に結び、他方を該桁線選択外部端子に結ん
だ回路ブロツクを含む回路構成であり、本実施例
によれば該アレイ上の未書込みセルの耐圧欠陥を
前記端子,にそれぞれ定電圧を印加する事に
より、容易に検出することができる。 An embodiment based on the second invention of the present invention is
Including the main circuit block of the above embodiment, the bases of the bases, collectors, and diodes are connected to the plurality of row lines, and the collectors are commonly connected, and the collectors are the collectors of transistors (hereinafter abbreviated as T1 ); The emitter of T 1 is grounded, and the T 1
The circuit configuration includes a circuit block in which the base of D2 is connected to the base of a Zener diode such as D2 , the emitter of the diode is connected to one of the resistor elements, and the other is connected to the external terminal for selecting the digit line. For example, a breakdown voltage defect in an unwritten cell on the array can be easily detected by applying a constant voltage to each of the terminals.
本実施例は、前記実施例を更に簡略化検査がで
きるようにしたしたものである。即ち、端子26
入力端子に(VZ+VF1)以上を印加する事によ
り、前記B,Cブロツクのトランジスタ52,5
9を飽和領域に活性化し、トランジスタ59のオ
ンレベルで全駆動回路17の動作を停止即ち全行
線出力を非選択のハイレベルにし、同時に前記B
ブロツクのトランジスタ52のオンレベルで、ダ
イオード53乃至56を介して擬似的に全行線出
力を選択されたオン状態にする。この状態で前記
実施例と同様な条件化で、端子25点の電位をモ
ニターする事により、一度にアレイ全体のセル耐
圧性欠陥が検出できる。但し、この場合はダイオ
ード53乃至56の順方向電圧VF2を抵抗前記R
Sの開放端子側の定電圧に加えて測定した方が、
より高精度に微小電流を検出できる。 This embodiment is a modification of the above-mentioned embodiment to enable a simpler inspection. That is, terminal 26
By applying (V Z +V F1 ) or more to the input terminal, the transistors 52 and 5 of the B and C blocks
9 is activated to the saturation region, and when the transistor 59 is turned on, the operation of all the drive circuits 17 is stopped, that is, all the row line outputs are set to a non-selected high level, and at the same time, the
When the transistor 52 of the block is at the on level, all row line outputs are pseudo-selected to be turned on via the diodes 53 to 56. In this state, by monitoring the potentials at 25 terminals under the same conditions as in the previous embodiment, cell voltage resistance defects in the entire array can be detected at once. However, in this case, the forward voltage V F2 of the diodes 53 to 56 is
It is better to measure in addition to the constant voltage on the open terminal side of S.
Minute currents can be detected with higher precision.
従つて、本発明を使用して、セル耐圧の欠陥を
検出すれば、製造上の種々の原因により発生する
欠陥の種類に全く関係なくべての欠陥を知ること
ができ、またダイオード42〜49及び53〜5
6によりそれぞれ各桁線及び各行線に加わる通常
動作時の信号をそれぞれ各桁線及び各行線ごとに
分離し、かつ各ツエナダイオード41,51,5
8により通常動作時の信号からA〜C各回路ブロ
ツクが分離されるので、通常の書込み動作への支
障がない事は勿論、読出し動作時の影響をなく、
測定用端子も別途設けていないので検査工程の制
約がなく、ウエハース状態及び組立後のいずれで
も容易に検出することが可能となる。 Therefore, by using the present invention to detect defects in cell withstand voltage, all defects can be known regardless of the types of defects that occur due to various manufacturing reasons, and it is possible to detect defects in diodes 42 to 49. and 53-5
6 separates signals during normal operation applied to each digit line and each row line, respectively, for each digit line and each row line, and each Zener diode 41, 51, 5
Since each circuit block A to C is separated from the signal during normal operation by 8, there is no problem with normal write operation, and there is no influence on read operation.
Since no separate measurement terminal is provided, there are no restrictions on the inspection process, and detection can be easily performed both in the wafer state and after assembly.
また本発明によれば、第4図の検出通路の介在
するリーク電流例えばコレクタ・基板間のリーク
も同時検出できる。 Further, according to the present invention, leakage current through the detection path shown in FIG. 4, for example, leakage between the collector and the substrate can be simultaneously detected.
本発明は、前記実施例のPROMに留まらず、
AIM方式のFPLA等にも適用可能である。 The present invention is not limited to the PROM of the above embodiment,
It is also applicable to AIM-based FPLA, etc.
本発明の効果は、セル耐圧性欠陥をウエハース
状態で簡単に検出可能となる為、測定が簡単で組
立工数も短縮できまた信頼性も高くなる。更に、
アレイサイズが大きくなればそれだけセル耐圧性
欠陥の発生率は高くなるが、本発明はこのような
場合特にその効果は大となる。 The effects of the present invention are that cell voltage resistance defects can be easily detected in the wafer state, making measurement easy, reducing assembly man-hours, and increasing reliability. Furthermore,
The larger the array size, the higher the rate of occurrence of cell breakdown defects, and the present invention is particularly effective in such cases.
第1図は従来のAIM方式の16ワード2ビツト
構成PROMの概略ブロツク図である。第2図は
AIM方式の未書込み状態のセルを示す回路図で
ある。第3図a、第3図b、第3図c、第3図d
はいずれもAIM方式セルの耐圧性欠陥の等価的
模型図である。第4図は本発明の実施例の回路図
である。
尚図において1……第1の書込み用デコーダ、
2……第2の書込み用デコーダ、3……第1の読
出し用デコーダ、4……第2の読出し用デコー
ダ、5……CE端子、6……NAND回路、7……
OB1回路、8……OB2回路、9……S11回路、1
0……S12回路、11……S13回路、12……S14
回路、13……S21回路、14……S22回路、15
……S23回路、16……S24回路、17……行線選
択デコーダ付高電力駆動回路、20……桁線、2
1……出力(O1)端子、22……出力(O2)端
子、C……セル、23……入力(AX1)端子、2
4……入力(AX2)端子、25……入力(AY1)端
子、26……入力(AY2)端子、27……行線、
28……ベース・コレクタ間ダイオード、29…
…ベース・エミツタ間ダイオード、30,31…
…ベース・エミツタ間抵抗、32……ベース・コ
レクタ間抵抗、40,50,57,62……抵抗
体、41,51,58……ツエナーダイオード、
42,43,44,45,46,47,48,4
9,53,54,55,56……ベース・コレク
タ間ダイオード、52,59……トランジスタ、
60,61,62……補助抵抗体、63……補助
ベース・コレクタ間ダイオード。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a conventional AIM type 16-word, 2-bit PROM. Figure 2 is
FIG. 2 is a circuit diagram showing a cell in an unwritten state using the AIM method. Figure 3a, Figure 3b, Figure 3c, Figure 3d
Both are equivalent model diagrams of voltage resistance defects in AIM cells. FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 1...first write decoder,
2... Second write decoder, 3... First read decoder, 4... Second read decoder, 5... CE terminal, 6... NAND circuit, 7...
O B1 circuit, 8...O B2 circuit, 9...S 11 circuit, 1
0...S 12 circuits, 11...S 13 circuits, 12...S 14
Circuit, 13...S 21 circuit, 14...S 22 circuit, 15
...S 23 circuits, 16...S 24 circuits, 17...High power drive circuit with row line selection decoder, 20...digit line, 2
1... Output (O 1 ) terminal, 22... Output (O 2 ) terminal, C... Cell, 23... Input (AX 1 ) terminal, 2
4...Input (AX 2 ) terminal, 25...Input (AY 1 ) terminal, 26...Input (AY 2 ) terminal, 27...Row line,
28...Base-collector diode, 29...
...Base-emitter diode, 30, 31...
...Base-emitter resistance, 32...Base-collector resistance, 40, 50, 57, 62...Resistor, 41, 51, 58...Zener diode,
42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 4
9, 53, 54, 55, 56... Base-collector diode, 52, 59... Transistor,
60, 61, 62... Auxiliary resistor, 63... Auxiliary base-collector diode.
Claims (1)
接続され、該桁線を選択するための外部端子が設
けられた半導体装置において、前記桁線におのお
のダイオードの一端が接続され、該ダイオードの
他端が共通接続され、該他端に通常の動作電圧よ
り高いツエナ電圧をもつ定電圧ダイオードと抵抗
体との直列体の一端が接続され、該直列体の他端
は前記外部端子に接続されていることを特徴とす
る半導体装置。 2 各桁線と各行線との間にそれぞれ記憶素子が
接続され、該行線を選択するための行線選択デコ
ーダと該桁線を選択するための第1及び第2の外
部端子が設けられた半導体装置において、前記桁
線におのおの第1のダイオードの一端が接続さ
れ、該第1のダイオードの他端が共通接続され、
該他端に通常の動作電圧より高いツエナ電圧をも
つ第1の定電圧ダイオードと第1の抵抗体との第
1の直列体の一端が接続され、該第1の直列体の
他端は前記第1の外部端子に接続され、前記行線
におのおの第2のダイオードの一端が接続され、
該第2のダイオードの他端が共通接続され、該他
端にオンしたときに該他端を所定の電位にする第
1のトランジスタが接続され、該第1のトランジ
スタのベースに通常の動作電圧より高いツエナ電
圧をもつ第2の定電圧ダイオードと第2の抵抗体
との第2の直列体の一端が接続され、該第2の直
列体の他端は前記第2の外部端子に接続され、前
記行線選択デコーダにオンしたとき前記全行線を
非選択にする第2のトランジスタが接続され、該
第2のトランジスタのベースに通常の動作電圧よ
り高いツエナ電圧をもつ第3の定電圧ダイオード
と第3の抵抗体との第3の直列体の一端が接続さ
れ、該第3の直列体の他端は前記第2の外部端子
に接続されていることを特徴とする半導体装置。[Scope of Claims] 1. In a semiconductor device in which a memory element is connected between each digit line and each row line, and an external terminal for selecting the digit line is provided, one end of each diode is connected to the digit line. are connected, the other ends of the diodes are commonly connected, one end of a series body of a constant voltage diode and a resistor having a Zener voltage higher than the normal operating voltage is connected to the other end, and the other end of the series body is connected. is connected to the external terminal. 2 A memory element is connected between each column line and each row line, and a row line selection decoder for selecting the column line and first and second external terminals for selecting the column line are provided. In the semiconductor device, one end of each first diode is connected to the girder line, and the other end of the first diode is commonly connected,
One end of a first series body of a first voltage regulator diode and a first resistor having a Zener voltage higher than the normal operating voltage is connected to the other end, and the other end of the first series body is connected to the first series body. one end of each second diode is connected to the first external terminal, and one end of each second diode is connected to the row line;
The other ends of the second diodes are commonly connected, and a first transistor is connected to the other end, which brings the other end to a predetermined potential when turned on, and a normal operating voltage is applied to the base of the first transistor. One end of a second series body of a second constant voltage diode having a higher Zener voltage and a second resistor is connected, and the other end of the second series body is connected to the second external terminal. , a second transistor that deselects all the row lines when turned on is connected to the row line selection decoder, and a third constant voltage having a Zener voltage higher than a normal operating voltage at the base of the second transistor. A semiconductor device, wherein one end of a third series body of a diode and a third resistor is connected, and the other end of the third series body is connected to the second external terminal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4975581A JPS57164494A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4975581A JPS57164494A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57164494A JPS57164494A (en) | 1982-10-09 |
| JPS6238800B2 true JPS6238800B2 (en) | 1987-08-19 |
Family
ID=12839995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4975581A Granted JPS57164494A (en) | 1981-04-02 | 1981-04-02 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57164494A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4730273A (en) * | 1986-04-03 | 1988-03-08 | Motorola, Inc. | On-chip programmability verification circuit for programmable read only memory having lateral fuses |
| GB9117680D0 (en) * | 1991-08-16 | 1991-10-02 | Philips Electronic Associated | Electronic matrix array devices |
-
1981
- 1981-04-02 JP JP4975581A patent/JPS57164494A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57164494A (en) | 1982-10-09 |
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