Brevet FR2691000A1 — publié le 19931112

"Circuit de redondance de colonne pour dispositif de mémoire à semi- conducteur" La présente invention a pour objet un dispositif de mémoire à semi-conducteur, ayant un circuit de redondance de colonne comportant un circuit de commande de redondance de colonne pour recevoir un signal d'adresse de rangée et une boîte de fusibles pour recevoir un signal de sortie du circuit de commande de redondance de colonne, le circuit de10 redondance de colonne comportant un circuit de commande de sélection de blocs ayant une pluralité de circuits de fusibles chacun comportant au moins un fusible connecté à une tension statique donnée, et une entrée connectée pour recevoir le signal de sortie du15 circuit de commande de redondance de colonne et une sortie connectée à la boîte de fusibles et plus particulièrement le circuit de redondance de colonne pour remplacer une colonne de cellules de mémoire ayant une cellule défaillante avec une colonne de20 cellules de mémoire de rechange. Il comporte un circuit de commande de sélection de blocs avec une pluralité de premiers circuits de fusibles pour recevoir un signal de sortie en provenance du circuit de commande de redondance de25 colonne. Le nombre de cellules de mémoire disposées sur une seule micro-plaquette et la probabilité de défaillance qui en découle dépend proportionnellement de la complexité du dispositif de mémoire à semi- conducteur En conséquence il est habituel de prévoir pour chacun des blocs de zones de mémoire une zone de mémoire de rechange pour remplacer une cellule défaillante Si un test de micro-plaquette indique la présence d'une cellule défaillante dans une des colonnes du bloc de zones de mémoire, la cellule défaillante est réparée au moyen d'une opération de redondance de colonne L'opération de redondance de colonne signifie qu'une des colonnes connectées avec une ligne de sélection de colonnes normales ayant un défaut est réparée avec une colonne de la zone de mémoire de rechange Dans ce but, chaque colonne devrait être pourvue d'une boîte de fusibles, lequel fusible est coupé avec des moyens tels qu'un rayon laser pour accomplir l'opération de réparation. En se référant à la figure 1 pour montrer un bloc-diagramme d'une zone de cellules de mémoire conventionnelle, le bloc de zones de cellules de mémoire comporte m x N zones de cellules de mémoire normale et m x k zones de cellules de mémoire redondante Les signaux de détection de redondance e RE Nl, 4 REN 2,, 4 RE Nk pour détecter si les signaux d'adresse d'entrée externe ayant un défaut sont ou non respectivement transférés à travers un circuit de commande de décodage normal NDC aux décodeurs de colonnes normaux NCD 1, NCD 2,, NCDK, lesquels commandent communément les portes d'entrée-sortie IO connectées aux zones de cellules normales correspondantes NCA disposées en rangée En pratique, le décodeur de colonnes normal NCD 1 commande simultanément à travers la ligne de sélection de colonnes normales (non représentée) les portes d'entrée-sortie Io connectées aux zones de cellules normales correspondantes NC Ali, NCA 21,, NC Aml, et le décodeur de colonnes normal NC Dn commande les portes d'entrée-sortie IO connectées avec les zones de cellules normales correspondantes NC Aln, NCA 2 n, NC Amn En outre, les signaux de détection redondants 4 >REN 1, 4 REN 2,, 4 >RE Nk générés respectivement à partir des boîtes de fusibles FB 1, FB 2,, F Bk sont aussi transférés respectivement aux décodeurs de- colonnes redondants RD 1, RCD 2,, RC Dk La relation entre les décodeurs de colonnes redondants RCD 1, RCD 2, , RC Dk et les zones de cellules redondantes RCA 11, RCA 12,, RC Amk est la même que celle entre les décodeurs de cellules normaux et les zones de cellules normales Dans ce cas, si un défaut est trouvé dans un signal d'adresse correspondant à une cellule normale d'une zone de cellules normale NCA 11, le décodeur de colonnes normal NCD 1 rend invalide toutes les portes d'entrée- sortie I 011, I 021,, I Oml respectivement connectées avec les zones de cellules normales NCA 11, NCA 21,, NC Aml, et le décodeur de colonnes redondant RCD 1 valide toutes les portes d'entrée- sortie RI O11, RI 021,, RI Oml respectivement connectées avec les zones de cellules redondantes, en exécutant l'opération de rafraîchissement. Le circuit de redondance de colonne conventionnel est montré par le bloc-diagramme à la figure 2, lequel comporte un circuit de commande redondant de colonne 100 ', une boîte de fusibles 200 ' et un pilote redondant de colonne 300 ' Si un signal d'adresse de rangée en entrée du circuit de commande redondant de colonne 100 ' indique qu'une cellule défectueuse est présente dans une zone de cellules de mémoire normale, le circuit de commande redondant de colonne 100 ' génère un signal de validation RSTP pour valider la boîte de fusibles 200 ' Alors la boîte de fusibles 2001 reçoit un signal d'adresse de colonne pour produire un signal de détection redondant 4 RE Ni dans le but de sélectionner une cellule de rechange. On comprend facilement avec la figure 2 que le signal de détection redondant 4 >RE Ni est transféré au pilote redondant de colonne 300 ' (lequel pilote le niveau de sortie du signal de détection redondant e RE Ni) pour produire un signal de sélection de colonnes redondant RCSL pour sélectionner une ligne de sélection de colonnes redondante de sorte qu'une cellule de mémoire redondante est sélectionnée correspondant à la cellule défectueuse de la zone de cellules de mémoire normale. Un diagramme détaillé de la boîte de fusibles 200 ' de la figure 2 est montré à la figure 3. Si le circuit de commande redondant de colonne 100 ' produit le signal de validation RSTP en réponse à un signal d'adresse de rangée, le signal "b" devient haut lequel est transféré à la boîte de fusibles 200 A, dans laquelle le fusible de la connexion qui transmet le signal d'adresse de colonne C Ai à un niveau bas est coupé de sorte que le noeud rn devient à l'état "haut" En conséquence le signal de détection redondant 4 RE Ni devient haut, et est transféré au pilote redondant de colonne 300 ' pour sélectionner une ligne de colonnes redondante Dans ce circuit de redondance de colonne conventionnel, une seule ligne de sélection de colonne est utilisée pour connecter les colonnes de tous les blocs de zones de cellules de mémoire, de telle sorte que si une colonne d'un bloc est trouvée défectueuse, les colonnes des blocs de zones de cellules de mémoire qui ne sont pas défectueuses seront remplacées en même temps, ce qui dégrade considérablement l'efficacité de la redondance En outre les colonnes d'une ligne de sélection de colonnes redondante utilisée pour la réparation peut aussi être défectueuse notamment sur une micro-plaquette de grande complexité, en dégradant ainsi la fiabilité. Dans le but de résoudre ce problème, il a été proposé un autre circuit de redondance de colonne dont la boîte de fusible est schématiquement représentée à la figure 4 Dans ce cas un signal de sélection de blocs 4 >BLS est présent en entrée de la boîte de fusibles Ainsi, si une cellule de mémoire est trouvée défectueuse, le signal de sélection de blocs e BLS provoque seulement la réparation du bloc de zones de cellules de mémoire correspondant à la cellule de mémoire défectueuse au lieu de tous les blocs de zones de cellules de mémoire correspondant à la colonne à laquelle la cellule défectueuse appartient Ceci est décrit dans le brevet coréen 91- 12919 (no U S 757 465) intitulé "Circuit Redondant de Mémoire à Semiconducteur" déposé au nom du présent titulaire Toutefois, ce circuit comporte un autre problème à savoir que les défauts de deux ou plus blocs de zones de mémoire occupant habituellement la même colonne ne peuvent pas être réparés En outre, les boîtes de fusibles sont nécessaires pour le nombre de blocs de zones de cellules de mémoire pour recevoir tous les signaux de sélection de blocs, ceci rend difficile le dessin de la micro-plaquette La présente invention a pour but de procurer un circuit de redondance de colonne avec une efficacité de redondance maximum. Un autre but de la présente invention est de procurer un circuit de redondance de colonne qui exécute la fonction de réparation avec une haute fiabilité. C'est encore un autre but de la présente invention que de procurer un circuit de redondance de colonne qui facilite le dessin de la micro-plaquette. Selon la présente invention, le dispositif de mémoire à semi conducteur est caractérisé en ce qu'une des colonnes connectées avec une ligne de sélection de colonnes normale défectueuse est remplacée par une des colonnes d'une zone de cellule de rechange sous le contrôle de la fonction de rechange du circuit de commande de sélection de blocs. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque premier circuit de fusible a au moins un fusible connecté à une tension statique donnée; et une boîte de fusibles avec une pluralité de seconds circuits de fusibles connectée au signal de sortie du circuit de commande de sélection de blocs et pour recevoir les signaux d'adresse de colonne correspondants. La tension statique est la tension d'alimentation de la micro-plaquette L'objet de la tension statique donnée est de rendre ineffectif un signal d'adresse spécifié en entrée des circuits de fusibles. Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit de commande de sélection de blocs comporte un premier circuit de fusibles pour recevoir la tension statique et un premier signal d'adresse, et un second signal de fusibles pour recevoir la tension statique et un second signal d'adresse. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pluralité de premiers circuits de fusibles comporte un premier circuit d'aiguillage pour recevoir la tension statique et un premier signal d'adresse et un second circuit d'aiguillage pour recevoir la tension statique et un second signal d'adresse. Pour une meilleure compréhension de l'invention, et pour montrer comment elle peut être mise en oeuvre, on fera maintenant référence au moyen d'un exemple, aux dessins schématiques ci-joints, dans lesquels: la figure 1 est un schéma global d'une zone de mémoire conventionnelle la figure 2 est un schéma général d'un circuit de redondance de colonne conventionnel; la figure 3 est une schéma de circuit d'un mode de réalisation de la boîte de fusible de la figure 2; la figure 4 est un schéma de circuit d'un autre mode de réalisation de la boîte de fusibles de la figure 2; la figure 5 est un schéma global d'un circuit de redondance de colonne selon la présente invention; la figure 6 est un schéma de circuit d'un mode de réalisation de la figure 5; la figure 7 est un plan des régions de cellules de mémoire à réparer selon le circuit de redondance de colonne conforme à la présente invention; et la figure 8 est un schéma de circuit d'un autre mode de réalisation de la figure 5. En se référant à la figure 5, un circuit de redondance de colonne selon la présente invention comporte un circuit de commande de redondance de colonne 100, un circuit de commande de sélection de blocs 400, une boîte de fusibles 200, et un pilote de redondance de colonne 300 Le circuit de commande de sélection de blocs 400 est le point principal de la présente invention, -il comporte une pluralité de circuits à fusibles chacun ayant au moins un fusible connecté à la tension d'alimentation VCC Les circuits de redondance de colonne peuvent être autant que possible prévus préférentiellement sur la micro- plaquette dans le but d'accroître l'efficacité de la redondance. La figure 6 est un circuit à fusibles de la figure 3 combinée avec le circuit de commande de sélection de blocs de l'invention 401 Les signaux A, B produits par le signal de validation RSTP ne sont pas connectés directement, mais à travers le circuit de commande de sélection de blocs 401, à la boîte de fusible pour recevoir les signaux d'adresse de colon- nes C Al, C Al, CA 2, CA 2, Le circuit de commande de sélection de blocs 401 reçoit les données de sélection de blocs DRA 8, DRA 8, DRA 9, DRA 9, lesquelles sont obtenues en combinant les signaux d'adresse de rangée RAI, RA 7 Le circuit de commande de sélection de blocs 401 comporte une pluralité de circuits de fusibles 400 A, 400 B,400 C, chacun d'eux ayant une entrée connectée à la tension d'alimentation VCC pour rendre l'entrée des signaux d'adresse DRA 8, DRA 8, DRA 9, DRA 9 sans effet, lorsque les fusibles connec- tés à la tension d'alimentation VCC ne sont pas coupés. Pendant le fonctionnement, si le fusible principal MF est coupé et si le signal de validation RSTP devient haut dans le but d'exécuter l'opération de redondance, le noeud B devient haut, et seulement le circuit de fusibles destiné à recevoir le signal d'adresse pour sélectionner le bloc de zones de cellules de mémoire à réparer passe au niveau haut avec les autres circuits de fusibles étant coupés prenant le niveau de la tension d'alimentation VCC. Maintenant les noeuds Pl, P 2, P 3, P 4, P 5 deviennent hauts et la sortie de la porte NON ET 51 est au niveau logique bas Ensuite, si le fusible du circuit de fusibles recevant le signal d'adresse de colonne à niveau bas est coupé, le signal de détection de redondance PRE Ni peut passer au niveau haut On comprendra aisément que le signal de redondance de colonne (DRE Ni est transféré au pilote de redondance de colonne 300 de la figure 3 pour sélectionner la ligne de sélection de colonnes redondante du bloc de zones de cellules de mémoire à réparer. En se référant à la figure 7, si les circuits de fusibles 400 B, 400 C, 400 D, 400 E produisent la tension d'alimentation VCC, tous les blocs de zones de cellules de mémoire sélectés par 8 et 8 doivent être réparés D'un autre côté si les circuits de fusibles 400 A, 400 Ct 400 D, 400 E produisent la tension d'alimentation VCC, tous les blocs de zones de cellu- les de mémoire sélectés par 9 et 9 peuvent être répa- rés Pour réparer les blocs de zones de cellules de mémoire de 12 et 12, les circuits de fusibles 400 A, 400 B, 400 C, 400 D sont agencés pour produire la tension d'alimentation VCC S'il faut réparer tous les blocs de zones de cellules de mémoire, tous les circuits de fusibles 400 A, 400 B, 400 C, 400 D, 400 E sont agencés pour produire la tension d'alimentation VCC Ainsi, deux ou plus blocs défectueux occupant usuellement la même colonne peuvent être facilement réparés En15 outre, seulement la zone redondante correspondant aux blocs de zones normales défectueux peut être sélectivement réparée de sorte que l'efficacité de la redondance est accrue ainsi que la fiabilité. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention montré à la figure 8, les signaux d'adresse de rangée décodés de l'information de sélection de blocs sont appliqués à un circuit de fusibles d'une manière différente de celle de la figure 6, de sorte que les régions de réparation25 peuvent être choisies comme on le désire lors du des- sin de la micro-plaquette Par exemple, si le DRA 8 9 est validé conformément à l'information d'adresse fournie par une cellule défectueuse, le fusible connecté à la tension connectée à la tension d'alimentation VCC et le DRA 8 9 du circuit de fusibles 400 A' sont coupés et le fusible de DRA 8 9 est connecté, pendant que les autres circuits de fusibles 400 B' et 400 C' sont agencés pour produire la tension d'alimentation VCC Ainsi, tous les blocs de 8 connectés avec 9 sont réparés dans la figure 7. Similairement, si les circuits de fusibles 400 A' et 400 C' sont agencés pour produire la tension d'alimentation VCC, tous les blocs de 8 et 8 connectés avec 9 sont réparés dans la figure 7 Ainsi, les circuits de fusibles du circuit de commande de sélection de blocs sont élaborés de manière variable pour la mise en oeuvre, à la demande, des régions de rechange de la micro-plaquette. Comme on le voit sur les figures 6 et 8, on notera que le signal d'adresse ainsi que l'information de sélection de blocs peuvent être connectés de différentes manières en entrée des circuits de fusibles tant que les circuits de fusibles ont au moins une entrée pour recevoir la tension d'alimentation VCC dans le but de rendre sans effet l'entrée d'un signal d'adresse spécifié La tension d'alimentation VCC peut être remplacée par une autre tension statique pour rendre le signal d'entrée d'adresse spécifié sans effet. Ainsi que démontré ci-dessus, la présente invention procure un circuit de commande de sélection de blocs connecté avec une boîte de fusibles, laquelle comporte une pluralité de circuis de fusibles chacun alimenté avec une tension statique pour ignorer une adresse spécifiée, de sorte que deux ou plusieurs blocs défectueux présents dans la même colonne peuvent être facilement réparés, accroissant ainsi consiidérablement les réfgions de rechange On obtient en conséquence, un circuit de redondance ayant un maximum d'efficacité et une haute fiabilité. L'invention a été particulièrement montrée et décrite en référence à un mode de réalisation spécifique, mais il est clair à l'homme de l'art que, dans ce qui précède, des changements de forme et de détail peuvent être efectués sans S 'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention. R E V E N D I C A T I O N S 1-) Dispositif de mémoire à semi-conducteur ayant un circuit de redondance de colonne comportant un circuit de commande de redondance de colonne pour recevoir un signal d'adresse de rangée et une boîte de fusibles pour recevoir un signal de sortier du circuit de redondance de colonne comportant un circuit de commande de sélection de blocs ayant une pluralité de circuits de fusibles ( 400 A, 400 B,) chacun comportant au moins un fusible connecté à une tension statique donnée, et une entrée connectée pour recevoir le signal de sortier du circuit de commande de redondance de colonne et une sortie connectée à la boîte de fusibles, dispositif caractérisé en ce qu'une des colonnes connectées avec une ligne de sélection de colonnes normale défectueuse best remplacée par une des colonnes de la zone de cellules de rechange sous le contrôle de la fonction ( 401) de réparation du circuit de commande de sélection de blocs. 20) Dispositif de mémoire à semi-conducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tension statique donnée (VCC) rend sans effet un signal d'entrée d'adresse spécifié des circuits de fusibles. 3 e) Dispositif de mémoire à semi-conducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension statique (VCC) est une tension d'alimentation externe. ) Dispositif de mémoire à semi-conduceur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande de sélection de blocs ( 401) comporte un premier circuir de fusibles pour recevoir la tension statique et un premier signal d'adresse, et un second circuit de fusibles pour recevoir la tension statique et un second signal d'adresse. *) Circuit de redondance de colonne pour un dispositif de mémoire à semiconducteur, comportant un circuit de commande de redondance de colonne pour recevoir un signal d'adresse de rangée, un circuit de commande de sélection de blocs ( 401) avec une pluralité de premiers circuits de fusibles ( 400 A, 400 A',) pour recevoir un signal de sortie en provenance du circuit de commande de redondance de colonne (DRA 8,), chaque premier circuit de fusible ayant au moins un fusible connecté à une tension statique donnée (VCC), et une boîte de fusibles avec une pluralité de seconds circuits de fusibles connectée ausignal de sortie du circuit de commande de sélection de blocs et pout recevoir les signaux d' adresse (C Al,) de colonne correspondants. ) Circuit de redondance de colonne selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tension statique (VCC) est agencée pour rendre sans effet les signaux d'entrée d'adresse spécifique de la pluralité ( 400 A,) des premiers circuits de fusibles. 7 ) Circuit de redondance de colonne selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tension statique (VCC) est une tension d'alimentation externe. ) Circuit de redondance de colonne selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pluralité de premiers circuits de fusibles comporte un premier circuit d'aiguillage pour recevoir la tension statique et un premier signal d'adresse, et un second circuit d'aiguillage pour recevoir la tension statique et un second signal d'adresse.