(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積半導体メモリのメモリセル（ＭＣ）の機能検査方法であって、
メモリセル（ＭＣ）の第１のグループ（１）を検査し、
検査結果（Ａ、Ｂ）を、検査されたそれぞれのメモリセルごとに別個に、少なくとも三重にコピーし、メモリセル（ＭＣ）の第２のグループに一時記憶し、
該検査結果（Ａ、Ｂ）のそれぞれのコピーを比較し、
該コピーの比較に依存して、前記第１のグループ（１）のメモリセル（ＭＣ）の機能性に関する情報を求め、
アドレスを用いて前記メモリセル（ＭＣ）にアクセスする、集積半導体メモリのメモリセルの機能検査方法において、
前記メモリセル（ＭＣ）のアドレスは、前記メモリセル（ＭＣ）のそれぞれのグループ（１、２）にアクセスする際に用いる第１のアドレス部分（ＡＤＲ１）と、それぞれのグループ（１、２）内のメモリセル（ＭＣ）にアクセスする際に用いる第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）を有し、
前記メモリセル（ＭＣ）のアドレスは複数のアドレスビット（ａ０；ａ３）を有し、
前記の第２のグループ（２）のメモリセル（ＭＣ）の第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）を、前記の第１のグループ（１）のそれぞれ検査されたメモリセルの相応の第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）から出発し、アドレス変換器（Ｔ）を介して少なくとも１つのアドレスビット（ａ０；ａ３）の変更によって形成することを特徴とする、集積半導体メモリのメモリセルの機能検査方法。
【請求項２】
前記アドレスビット（ａ０；ａ３）をアドレス変換器（Ｔ）を介して互いに結合し、アドレス（４０）の列から変換されたアドレス（４１）のランダムな列を得る、請求項１記載のメモリセルの機能検査方法。
【請求項３】
前記メモリセル（ＭＣ）がそれぞれ１つの行線（Ｒ）及び列線（Ｃ）に接続され、そしてアドレスが列アドレス及び行アドレスにおいて復号される、請求項１記載の集積メモリのメモリセル（ＭＣ）の機能検査方法において、
前記検査結果（Ａ、Ｂ）のコピーを備えた前記の第２のグループ（２）のメモリセルのアドレスを、前記の第１のグループ（１）の検査されたメモリセルの第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）に間隔値（３１、３２）を加算して求め、前記検査結果（Ａ、Ｂ）のうちの１つのコピーをもつ前記第２のグループ（２）のメモリセルの列アドレス及び行アドレスを異ならせることを特徴とする、請求項１記載の集積半導体メモリのメモリセル（ＭＣ）の機能検査方法。
【請求項４】
前記第２のグループ（２）の、前記検査結果（Ａ、Ｂ）のうちの１つのコピーを格納するそれぞれのメモリセルを、互いに等しいアドレス間隔で配置する、請求項３記載のメモリセル（ＭＣ）の機能検査方法。
【請求項５】
前記間隔値（３１、３２）を機能検査の最初に可変で調整する、請求項３または４記載のメモリセル（ＭＣ）の機能検査方法。
【請求項６】
前記第２のグループ（２）の、前記検査結果（Ａ、Ｂ）の第１のコピーを含むメモリセルのアドレス（２１）の第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）は、前記の第１のグループ（１）の検査されたメモリセルのアドレス（２０）の対応する第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）に等しく、
該メモリセルのアドレス（２０）の第２のアドレス部分（ＡＤＲ２）から出発し、それぞれの検査結果の別のコピーを含むメモリセルのアドレス（２２、２３）を求める、請求項３から５記載のメモリセル（ＭＣ）の機能検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、集積半導体メモリのメモリセルの機能検査方法に関する。
【０００２】
メモリセルの機能性に関して集積半導体メモリのメモリセルを検査するための種々異なる検査方法が公知である。メモリセルを検査するためのそのようなテスト動作中に、例えばテストデータが個々のメモリセルそれぞれに書き込まれそして再び読み出される。書き込まれたデータと再び読み出されたデータとを比較して、機能障害があるかどうかを明らかにする。
【０００３】
容量の大きなデータの伝送を必要とするそのような機能検査の際に、データ伝送率をメモリの使用可能な接続端子の数によって制限されないようにするために、機能検査を行う検査回路をメモリが存在する同一の集積回路に設けることも、同様に公知である。「ビルトインセルフテスト」（ＢＩＳＴ）とも称されるこの種の実現手段は、DE 197 25 581.7により公知である。そこに既述されている方法では、まず集積メモリのメモリセルの第１のグループのみを検査し、そしてその際発生した検査結果をメモリの外部に送出される前にメモリセルの第２のグループに一時記憶する。両方のグループが共通のメモリの構成要素であれば、それによって検査結果の出力の時点はその生成に依存せず、そして機能検査を一層迅速に実行することができる。検査結果を記憶するために、例えば検査回路の構成要素である付加的なメモリを設ける必要がないように、検査結果をメモリセルの同様に検査されるべき第２のグループに一時記憶する。この第２のグループはまだ機能検査が行われてはいないので、検査結果を一時記憶した際の障害も起こりうる。検査結果を一時記憶した際に例えば誤り訂正コードを利用することによって、この障害を回避することができる。一時記憶した際に生じた誤りはこれによって、メモリセルからの検査結果の読み出しないしは評価の際に識別されそして必要に応じて訂正される。
【０００４】
その際に既述の誤り訂正方法は、検査結果をそれぞれ多重に第２のグループのメモリセルに一時記憶し、そして検査結果の読み出しの際には検査結果のそれぞれのコピーを比較するという方式を用いる。メモリセルからの読み出しの際に、コピーのうち最も多く生じる値を「正しい」検査結果とみなす。そのような方法はしかしながら、障害のあるメモリセルフィールドにおいて複数生じた機能障害が統計的に等しく分配されているとき、すなわち機能障害の著しい累積を認められないときにのみ、確実に機能する。これに関連して確実が意味するものは、誤り訂正方法が本来的に割り当てられた確率を用いて正しい検査結果を得る、ということである。
【０００５】
それに対して、それぞれ１つの行線および列線にメモリセルが接続されている障害のあるメモリセルフィールドにおいて、多重の機能障害が発生した場合には、機能障害の著しい累積を列線及び行線に沿って認められる可能性がある。つまり、例えば読み出増幅器に欠陥がある場合、この読み出増幅器に接続されている行線または列線がその機能性に関して問題となり、それとともにこの線に接続された全てのメモリセルも問題となる。さて検査結果のコピーが行線または列線に沿った連続したメモリセルに格納されると、そのような場合では全てのコピーが機能障害に該当し、「正しい」検査結果はもはや多数決決定によって復元することはできない。
【０００６】
本発明による課題は、多数決決定に基づく誤り訂正方法を確実に適用することができる、集積半導体メモリのメモリセルの機能検査方法を提供することである。
【０００７】
本発明による課題は、請求項１記載の方法によって解決される。有利な形成及び実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明による方法においては、メモリセルの第１のグループを検査した後に検査結果を少なくとも三重に第２のグループのメモリセルに格納する。検査結果のうちの１つのコピーが格納されるメモリセルのアドレスないしはアドレスの一部分を、検査されたメモリセルのアドレスの対応する部分から出発して、アドレスを変換することによって決定する。メモリセルのまだ検査されていない障害のある第２のグループにおける機能障害の著しい累積が検査方法の結果に影響を及ぼさないように、アドレス変換を形成する。それによって、半導体メモリの個々のタイプの特有な障害形成（機能障害の累積）の情報がなくとも、確実な機能検査を行うことができ、ないしはアドレス変換によってメモリの既知の特有の障害形成をその影響において、機能障害を統計的に等しい分散を前提とする誤り訂正方法で、無効にすることができる。
【０００９】
ある実施形態では、検査結果のうちの１つのコピーが格納される第２のグループのそれぞれのメモリセルのアドレスのアドレスビットを互いに結合する。そしてアドレスの列、例えば直線状の列を、ランダムの列に変換する。検査結果のコピーをもつメモリセルがランダムに第２のグループのメモリセルフィールドにわたって分散されていることによって、機能障害の累積は誤り訂正方法の結果に影響を及ぼさない。それぞれ存在する特有な障害形成の情報は必要ではない。
【００１０】
別の実施形態において前提としているのは、それぞれの列線及び行線に接続されているメモリセルを備えた障害のあるメモリにおいて、機能障害をまさにこの列線及び行線にそって累積することである。第２のグループのメモリセルから多数決決定を用いて「正しい」検査結果を得るために、検査結果のコピーをもつメモリセルを、メモリセルの列アドレスと行アドレスが異なるように配置する。すなわち、列線または行線に沿った機能障害は常に検査結果の１つのコピーだけに該当し、「正しい」検査結果は多数決によって復元することができる。
【００１１】
さらに別の実施形態では、どのように検査結果が第２のグループのメモリセルフィールドにわたり分散されるか、すなわち互いに等しいアドレス間隔で分散されるのか、そしてどのように対応のアドレスないしはアドレス部分が求められるのかを示す。
【００１２】
本発明を以下図面の実施例に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１はアドレス変換のための装置Ｔを備えたメモリセルフィールドの部分図である。検査方法実行中、第１のグループのここではそれぞれ１つの列線Ｃ及び行線Ｒに接続されているメモリセルＭＣを検査する。検査結果を、検査されたそれぞれのメモリセルごとに別個に、少なくとも三重に未だ検査されていない第２のグループ２のメモリセルＭＣに一時記憶する（三重モジュール冗長（Dreifach Modulare Redundanz）とも称される方法）。検査結果のそれぞれのコピーを比較することにより、「正しい」検査結果を多数決決定によって復元することができる。例えば検査されたメモリセルの冗長性解析を行うために、第１のグループ１のメモリセルＭＣの機能性についての情報を与えるこれらの検査結果を評価する。検査結果のうちの１つのコピーを格納する第２のグループ２のメモリセルＭＣを決定する際に、既存の特有の障害形成の影響に依存しないように、アドレスをこれらのメモリセルＭＣのアドレスバス１２でアドレス変換ユニットＴを介して決定する。このアドレス変換ユニットＴは、既存の障害形成が検査方法の結果に影響を及ぼさないように形成される。
【００１４】
メモリセルにアクセスする際に用いられるアドレスは、通常の場合複数のアドレス部分に分けられる。図７にはアドレスの実例が図示されている。図１に図示されたメモリセルＭＣへアクセスするためのアドレスは、アドレスビットａ０からａｊによって構成されている。グループ１及び２内のアドレスはアドレスビットａ０からａｉ−１でもって示される。このアドレスビットより上位のアドレスビットａｉからａｊは、配置に従い例えばデコーダを用いることによって、メモリセルＭＣのグループ（１または２）のうちの１つを選択するために使用される。ここで、アドレスビットａｉからａｊは第１のアドレス部分ＡＤＲ１として、アドレスビットａ０からａｉ−１は第２のアドレス部分ＡＤＲ２として表されている。
【００１５】
さて、検査結果のコピーを格納するにあたり、第１のグループのそれぞれ検査されたメモリセルのアドレスから、コピーが格納される第２のグループ２のメモリセルのアドレスを求める。第１のアドレス部分ＡＤＲ１を、第２のグループ２のメモリセルＭＣが選択されるように決定する。第２のアドレス部分ＡＤＲ２を、第１のグループ１のそれぞれ検査されたメモリセルの第２のアドレス部分ＡＤＲ２から出発してアドレス変換器Ｔによって形成する。
【００１６】
図２には、そのようなアドレス変換ユニットＴの実例の実現形態が図示されている。図１のメモリセルフィールドは例えば、冒頭で既に述べたように、機能障害の著しい累積を個々の行線Ｒないしは列線Ｃに沿って有する。検査結果のコピーの大部分が同一の行線Ｒないしは列線Ｃに接続されることを避けるために、検査結果のコピーを含むメモリセルのアドレスの間隔が相応に選択される。このことは図２によれば、アドレス２０の第２のアドレス部分ＡＤＲ２に、加算器５０を用いてアドレス間隔３１及び３２が加えられることによって達成され、このアドレス部分ＡＤＲ２は第１のグループ１のそれぞれ検査されたメモリセルの第２のアドレス部分ＡＤＲ２に対応し、例えばコントローラまたは検査回路によってアドレスバス１１を介して供給される。その際、検査結果の第１のコピーをもつメモリセルのアドレス２１の第２のアドレス部分ＡＤＲ２は、アドレス２０の相応の第２のアドレス部分に対応する。検査結果の第２のコピーを備えたメモリセルのアドレス２２は相応に、アドレス２０の第２のアドレス部分ＡＤＲ２をアドレス間隔３０（ないし３１）と加算することにより生じる。第３のコピーを備えたメモリセルのアドレス２３は、アドレス２０の第２のアドレス部分及び乗算器６０を介して形成される間隔値３０（３２）の２倍の値から算出される。さらにコピーが格納されるべき場合には、続けて相応に行われるであろう。
【００１７】
図３においては、メモリセルＭＣの第２のグループ２が図示されていて、そこには複数の検査結果Ａ、Ｂが上述のアドレス変換を用いることによってそれぞれ多重に記憶されている。ここで、Ａ（１）は検査結果Ａの第１のコピー、Ｂ（２）は検査結果Ｂの第２のコピー…、を意味している。この非常に簡潔化された例において、アドレス間隔３０として行線Ｒの個数＋１が選択される（列線Ｃに沿って増えていく順序で）。（デコーダＣＤＥＣ及びＲＤＥＣにおいて復号される）列アドレス及び行アドレスにアドレスを分けると、検査結果ＡまたはＢのコピーを備えた第２のグループ２のメモリセルの列アドレス及び行アドレスが異なっていることがわかる。例えば典型的には、隣り合っている複数の行線Ｒが機能障害を有しているため、行線Ｒがスキップされるべきならば、アドレス間隔３０は相応に大きくされる。したがって間隔値３０は有利には機能検査の最初に可変で調整可能である。図３の例からは、検査結果Ａ、Ｂ（例えばＡ（３）、Ｂ（２）ないしはＡ（３）、Ｂ（３））の１つのコピーだけがその種の障害に該当しているので、（それぞれ矢印Ｆで表されている）列線Ｃまたは行線Ｒに沿った機能障害の際には、「正しい」検査結果を多数決決定によって復元可能である、ということが分かる。
【００１８】
図４には、アドレス変換ユニットＴの別の実現形態が図示されている。その際アドレスビットａ０からａ３及びｂ０からｂ３は、それぞれのアドレス４０ないし４１の第２のアドレス部分ＡＤＲ２を形成する。アドレス４０の個々のアドレスビットａ０からａ３は結合素子７０を介して、アドレスビットｂ０からｂ３のランダムの組み合わせを発生させるように互いに結合される。アドレスビットｂ０からｂ３は、検査結果のコピーが格納される第２のグループ２内のそれぞれのメモリセルを決定する。すなわち、例えばまた前述の例のようにコントローラまたは検査回路によって供給されるアドレス４０の列を、アドレス４１のランダムの列に変換する。結合素子７０はここで、排他的論理和結合を行うゲートとして構成されている。
【００１９】
ランダムの種類は、図４の装置による信号の結合関係を表した図５の表によって明らかになる。すなわち、アドレスビットａ０からａ３のきちんと配列された列は、アドレスビットｂ０からｂ３のきちんと配列されていない列へと変換され、これに関連してこの列をランダムの列として解釈する。ここでそのようなランダムの列を、その列を原則的に例えば一般的に公知のランダムジェネレータが形成するような、疑似のランダム列と捉えることができる。それに相応してアドレス変換ユニットＴの構成も変えることができる。
【００２０】
図６には上部に、検査結果Ａのコピーが列線Ｃに沿った連続するアドレスに格納されているメモリセルＭＣの第２のグループ２が図示されている。それぞれの行線ないし列線の縁にある数０ないし１は、「論理値０」ないし「論理値１」を用いたそれぞれのビット線ａ０からａ３の占有状態を示す。ビット線ａ０からａ３がそこで、検査結果の格納の前に図４のアドレス変換ユニットＴに供給されると、検査結果ＡのコピーはランダムにメモリセルＭＣの第２のグループ２においてメモリセルフィールドにわたって分散されて格納される（ビット線ｂ０からｂ３の占有状態を有する図６の下部）。
【００２１】
その種のアドレス変換によって、機能障害は第２のグループ２の障害のあるメモリセルフィールドにおいて適用の見地から統計的に等しく分散されて、それによって機能障害の統計的に均等な分散を前提とする誤り訂正方法を、やはり確実に適用することができる。典型的な障害形成の種類はその際何の影響も及ぼさないので、したがって既知である必要もない。もっとも第２のグループ２に記憶された検査結果を評価する際に、明確に第１のグループ１の個々の検査されたメモリセルＭＣの検査結果を復元することができるようにするために、アドレス４０（ａ０からａ３）ごとに、アドレス４０に割り当てられている少なくとも１つの変換されたアドレス４１（ｂ０からｂ３）がなければならない。言い換えるならば、それはもはやアドレス４０として、変換されたアドレス４１にマッピングすることは許されず、つまりそうでなければ明確な復元がもはや不可能だからである。このことは図４のアドレス変換ユニットＴによって保証される。
【００２２】
本発明による方法及びその実施形態は、固定配線されたロジック、例えば図面の図によるアドレス変換ユニットＴの形式によって、またはプログラム制御によって実現することができる。後者の場合においては例えば、コントローラまたは検査回路が、例えば図５のような変換表をふまえてそのために用意された読み出メモリにおいて、相応のテストプログラムを処理することになるであろう。メモリでの機能検査を実施するためにこの両種を使用することはビルトインセルフテストの実現によって当業者に公知である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  アドレス変換するための装置を備えたメモリセルフィールドの部分図である。
【図２】  アドレス変換ユニットの実例の実現形態の図である。
【図３】  複数の検査結果がそれぞれ多重に記憶されているメモリセルのグループの図である。
【図４】  アドレス変換ユニットの別の実例の実現形態の図である。
【図５】  図４に対応づけられた結合テーブルである。
【図６】  図５の変換ステップの前後の検査結果が多重に記憶されているメモリセルのグループである。
【図７】  メモリセルアドレスの図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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