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Die
Erfindung betrifft ein Testverfahren für einen Halbleiterspeicherbaustein,
eine zugehörige Testvorrichtung
und einen zugehörigen
Halbleiterspeicherbaustein.
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In
kommerziellen elektronischen Geräten und
elektronischen Konsumgeräten
sind integrierte Speicherbausteine weit verbreitet. Mit der Zunahme der
Integrationsdichte dieser Geräte
kann auch die Anzahl von Speicherzellen in einem Speicherzellenfeld
weiter ansteigen. Mit der zunehmenden Anzahl von Speicherzellen
kann es immer schwieriger werden, das Speicherzellenfeld zu überprüfen.
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Wie
dem Fachmann bekannt ist, umfassen Speicherzellenfelder allgemein
eine Mehrzahl von Datenleitungsausgängen. Im Normalbetrieb, d.h. wenn
keine Testbetriebsart ausgeführt
wird, können Daten
auf den Datenleitungsausgängen
zu globalen Ausgabeleitungen übertragen
werden. Im Gegensatz dazu können
in einer parallelen Bittestbetriebsart eine Mehrzahl von Datenbits
gleichzeitig an eine separate parallele Bittestschaltung für einen
Vergleichstest ausgegeben werden.
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Ein
herkömmliches
Halbleiterspeicherbaustein-Testgerät kann eine parallele Bittesttechnik (PBT-Technik)
benutzen, um mehr als einen Halbleiterspeicherbaustein gleichzeitig
zu überprüfen. Die PBT-Technik
empfängt
nicht über
alle Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse Daten oder gibt nicht über alle
diese Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse des Halbleiterspeicherbausteins
Daten aus, sondern nur über
eine vorbestimmte Anzahl von Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüssen, wodurch eine
größere Anzahl
von Halbleiterspeicherbausteinen gleichzeitig überprüft werden können.
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Hat
ein Testgerät
beispielsweise 32 Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse und
arbeitet ein Halbleiterspeicherbaustein mit einer einfachen Datenrate
(SDR) und empfängt
oder gibt 16-Bit-Daten aus, dann können nur zwei Halbleiterspeicherbausteine
gleichzeitig überprüft werden.
Durch Anwenden der PBT-Technik können
jedoch 4 oder 8 Halbleiterspeicherbausteine gleichzeitig überprüft werden, wenn
Daten jeweils über
8 bzw. 4 Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse empfangen oder ausgegeben
werden.
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1 zeigt ein Blockschaltbild
eines herkömmlichen
Halbleiterspeicherbausteins mit einer doppelten Datenrate. Der Halbleiterspeicherbaustein aus 1 umfasst ein Speicherzellenfeld 10,
ein spaltenredundantes Speicherzellenfeld 12, ein zeilenredundantes
Speicherzellenfeld 14, einen Komparator und einen Schreibdatenmultiplexer 18.
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In 1 repräsentieren DQ1 bis DQ16 Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse. Der
Halbleiterspeicherbaustein aus 1 empfängt und
gibt 16-Bit breite Daten mit einer doppelten Datenrate über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1
bis DQ16 aus. Das Spei cherzellenfeld 10 umfasst ein gerades
Speicherzellenfeld 10-1 und ein ungerades Speicherzellenfeld 10-2.
Das gerade Speicherzellenfeld 10-1 umfasst vier Speicherzellenbereiche
S1 bis S4 und das ungerade Speicherzellenfeld 10-2 umfasst
vier Speicherzellenbereiche S5 bis S8. Das Bezugszeichen ECLS1 repräsentiert
eine Spaltenauswahlsignalleitung zum Auswählen von vier Bitleitungen
aus jedem der Speicherzellenbereiche S1 und S3 des geraden Speicherzellenfeldes 10-1 und das
Bezugszeichen ECLS2 repräsentiert
eine Spaltenauswahlsignalleitung zum Auswählen von vier Bitleitungen
aus jedem der Speicherzellenbereiche S2 und S4 des geraden Speicherzellenfeldes 10-1.
Das Bezugszeichen OCLS1 repräsentiert
eine Spaltenauswahlsignalleitung zum Auswählen von vier Bitleitungen
aus jedem der Speicherzellenbereiche S5 und S7 des ungeraden Speicherzellenfeldes 10-2 und
das Bezugszeichen OCLS2 repräsentiert
eine Spaltenauswahlsignalleitung zum Auswählen von vier Bitleitungen
aus jedem der Speicherzellenbereiche S6 und S8 des ungeraden Speicherzellenfeldes 10-2.
Das Bezugszeichen WL1 repräsentiert
eine Zeilenauswahlsignalleitung zum Auswählen von Wortleitungen aus
jedem der Speicherzellenbereiche S1, S2, S5 und S6 des Speicherzellenfeldes 10 und das
Bezugszeichen WL2 repräsentiert
eine Zeilenauswahlsignalleitung zum Auswählen von Wortleitungen aus
jedem der Speicherzellenbereiche S3, S4, S7 und S8 des Speicherzellenfeldes 10.
Das Bezugszeichen RCSL repräsentiert
eine redundante Spaltenauswahlsignalleitung des spaltenredundanten
Speicherzellenfeldes 12 und das Bezugszeichen RWL repräsentiert
eine redundante Zeilenauswahlsignalleitung des zeilenredundanten
Speicherzellenfeldes 14. Schließlich repräsentiert das Bezugszeichen BL
eine Bitleitung des Speicherzellenfeldes 10.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist,
umfasst das Speicherzellenfeld 10 das gerade Speicherzellenfeld 10-1 und
das ungerade Speicherzellenfeld 10-2 wobei das gerade Speicherzellenfeld 10-1 vier
Speicherzellenbereiche S1 bis S4 zum Speichern von Daten in Speicherplätzen umfasst,
die von den Zeilenauswahlsignalleitungen WL1 und WL2 und den Spaltenauswahlsignalleitungen
ECSL1 und ECSL2 ausgewählt
werden. Die vier Speicherzellenbereiche S1 bis S4 empfangen jeweils
4-Bit breite Daten EDI1~4, EDI5~8, EDI9~12 und EDI13~16 in einem
Schreibmodus und geben jeweils 4-Bit-Daten EDO1~4, EDO5~8, EDO9~12
und EDO13~16 in einem Lesemodus aus. Das ungerade Speicherzellenfeld 10-2 umfasst
vier Speicherzellenbereiche S5 bis S8 zum Speichern von Daten in
Speicherplätzen,
die von den Zeilenauswahlsignalleitungen WL1 und WL2 und den Spaltenauswahlsignalleitungen
OCSL1 und OCSL2 ausgewählt
werden. Die vier Speicherzellenbereiche S5 bis S8 empfangen jeweils
4-Bit breite Daten ODI1~4, ODI5~8, ODI9~12 und ODI13~16 in einem Schreibmodus
und geben jeweils 4-Bit breite Daten ODO1~4, ODO5~8, ODO9~12 und
ODO13~16 in einem Lesemodus aus.
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Das
spaltenredundante Speicherzellenfeld 12 wird benutzt, um
eine Spaltenauswahlsignalleitung durch eine redundante Spaltenauswahlsignalleitung
zu ersetzen, wenn ein Defekt in den mit den Spaltenauswahlsignalleitungen
ECSL1, ECSL2, OCSL1 und OCSL2 des Speicherzellenfeldes 10 verbundenen
Speicherzellen auftritt. Das zeilenredundante Speicherzellenfeld 14 wird
benutzt, um eine Zeilenauswahlsignalleitung durch eine redundante Zeilenauswahlsignalleitung
zu ersetzen, wenn ein Defekt in den mit den Zeilenauswahlsignalleitungen WL1
und WL2 des Speicherzellenfeldes 10 verbundenen Speicherzellen
auftritt.
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Der
Komparator 16 vergleicht jeweils 4-bitweise die Testdaten
EDO1~4, EDO5~8, EDO9~12, EDO13~16, ODO1~4, ODO5~8, ODO9~12 und ODO13~16,
die von den Speicherzellenbereichen S1 bis S8 ausgegeben werden,
um 8-Bit breite Vergleichsergebnisdaten MA1 bis MA8 in einer parallelen
Bittestbetriebsart zu erzeugen. Die 8-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA8 werden vom Speicherbaustein über die Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ3, DQ5, DQ7, DQ9, DQ11, DQ13 und DQ15 ausgegeben. Das bedeutet,
dass die Ver gleichsergebnisdaten, die beim Vergleich der 4-Bit breiten
Daten erzeugt werden, die von den Speicherzellenbereichen S1 bis
S8 ausgegeben werden, vom Speicherbaustein durch die acht Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ3, DQ5, DQ7, DQ9, DQ11, DQ13 und DQ15 ausgegeben werden. Der Schreibdatenmultiplexer 18 baut
in einer parallelen Bittestbetriebsart die 4-Bit breiten oder 8-Bit
breiten Daten, die von den Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüssen DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 oder DQ1, DQ3, DQ5, DQ7, DQ9, DQ11, DQ13 und DQ15
empfangen werden, zu 32-Bit breiten Daten aus und gibt dann jeweils
die 4-Bit breiten Daten EDI1~4, EDI5~8, EDI9~12, EDI13~16, ODI1~4, ODI5~8,
ODI9~12 und ODI13~16 an die Speicherzellenbereiche S1 bis S8 aus.
Hierbei werden die 4-Bit breiten Testdaten gleichwertig in den entsprechenden
Speicherzellenbereichen S1 bis S8 gespeichert.
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2 zeigt ein Blockschaltbild
des Komparators 16 des Halbleiterspeicherbausteins aus 1. Der Komparator 16 aus 2 umfasst eine erste Komparatorschaltung,
welche Blöcke 30-1 bis 30-16 umfasst,
und eine zweite Komparatorschaltung, welche Blöcke 32-1 bis 32-8 umfasst.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Komparators 16 beschrieben.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist,
vergleichen die Komparatorblöcke 30-1 bis 30-8 2-Bit
breite Datenpaare EDO1,2 bis EDO15,16, die vom geraden Speicherzellenfeld 10-1 ausgegeben
werden, um die Vergleichsergebnisdaten zu erzeugen. Stimmen die
beiden Bits des jeweiligen Paares überein, dann werden Vergleichsergebnisdaten
mit einem hohen Pegel erzeugt. Stimmen die beiden Bits des jeweiligen
Paares nicht überein,
dann werden Vergleichsergebnisdaten mit einem niedrigen Pegel erzeugt.
Analog vergleichen die Komparatorblöcke 30-9 bis 30-16 2-Bit breite
Datenpaare ODO1,2 bis ODO15,16, die vom ungeraden Speicherzellenfeld 10-2 ausgegeben
werden, um die Vergleichsergebnisdaten zu erzeugen. Stimmen die
beiden Bits des jeweiligen Paares überein, dann werden Vergleichsergebnisdaten
mit einem hohen Pegel er zeugt. Stimmen die beiden Bits des jeweiligen
Paares nicht überein,
dann werden Vergleichsergebnisdaten mit einem niedrigen Pegel erzeugt.
Die Komparatorblöcke 32-1 bis 32-4 vergleichen
die 2-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten, die von den Komparatorblöcken 30-1 bis 30-8 ausgegeben
werden, um jeweils die Vergleichsergebnisdaten MA1 bis MA4 vom Speicherbaustein über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse
DQ1, DQ3, DQ5 und DQ7 auszugeben. Die Komparatorblöcke 32-5 bis 32-8 vergleichen
die 2-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten, die von den Komparatorblöcken 30-9 bis 30-16 ausgegeben
werden, um jeweils die Vergleichsergebnisdaten MA5 bis MA8 vom Speicherbaustein über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse
DQ9, DQ11, DQ13 und DQ15 auszugeben.
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Das
bedeutet, dass der Komparator 16 aus 2 die 4-Bit breiten Daten vergleicht,
die von den Speicherzellenbereichen S1 bis S8 ausgegeben werden,
und die Vergleichsergebnisdaten MA1 bis MA8 vom Speicherbaustein
an das Testgerät über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse
DQ1, DQ3, DQ5, DQ7, DQ9, DQ11, DQ13 und DQ15 ausgibt.
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Das
Halbleiterspeicherbaustein-Testgerät bestimmt die Adressen von
defekten Speicherzellen in den Speicherzellenbereichen S1 bis S8,
basierend auf den Vergleichsergebnisdaten MA1 bis MA8, die über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ3, DQ5, DQ7, DQ9, DQ11, DQ13 und DQ15 ausgegeben werden. Haben
beispielsweise die Vergleichsergebnisdaten MA1, die vom Dateneingabe-/Datenausgabeanschluss
DQ1 ausgegeben werden, einen niedrigen Pegel, dann werden die Speicherplätze innerhalb
des Speicherzellenbereichs S1 als defekt betrachtet.
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Werden
jedoch die 8-Bit breiten Daten MA1 bis MA8, die von den Komparatorblöcken 32-1 bis 32-8 ausgegeben
werden, nochmals 2-bitweise verglichen, um die Anzahl der Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse für einen
Lesevorgang zu reduzieren, dann kann es sein, dass das Testgerät Adressen von
defekten Speicherzellen innerhalb der Bereiche S1 bis S8 nicht mehr
richtig bestimmen kann. Daher sind für herkömmliche Halbleiterspeicherbausteine, die
16-Bit breite Daten empfangen und ausgeben können, wenigstens acht Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse für den parallelen
Bittest erforderlich. Daraus resultiert, dass die Anzahl von Halbleiterspeicherbausteinen,
die gleichzeitig getestet werden können, begrenzt ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Testverfahren für Halbleiterspeicherbausteine
anzugeben sowie eine zugehörige
Testvorrichtung und einen zugehörigen
Halbleiterspeicherbaustein zur Verfügung stellen, die es ermöglichen,
relativ viele Speicherzellen bzw. Speicherbausteine gleichzeitig
mit möglichst wenigen
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüssen zu
testen.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch ein Testverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1, 10, 11 oder 13, durch eine Testvorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 17 oder 27 und durch einen Halbleiterspeicherbaustein
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 28 oder 30.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Vorteilhafte,
nachfolgend beschriebene Ausführungsformen
der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte,
herkömmliche
Ausführungsbeispiel
sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild eines
herkömmlichen
Halbleiterspeicherbausteins mit einer doppelten Datenrate,
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2 ein Blockschaltbild eines
Komparators des Halbleiterspeicherbausteins aus 1
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3 ein Blockschaltbild eines
erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherbausteins
mit einer doppelten Datenrate,
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4 ein Blockschaltbild eines
Komparators und einer Auswahlschaltung des Halbleiterspeicherbausteins
aus 3,
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5 ein Blockschaltbild eines
weiteren erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherbausteins
mit einer doppelten Datenrate und
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6 ein Blockschaltbild eines
Komparators und einer Auswahlschaltung des Halbleiterspeicherbausteins
aus 5.
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3 zeigt ein Blockschaltbild
eines erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherbausteins
mit einer doppelten Datenrate. Der Halbleiterspeicherbaustein aus 3 umfasst eine Auswahlschaltung 20, während er
ansonsten weitestgehend dem Baustein von 2 entspricht, so dass insoweit auf deren
obige Beschreibung verwiesen werden kann. Nachfolgend wird die Funktionsweise
der Auswahlschaltung 20 aus 3 beschrieben.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist,
empfängt
die Auswahlschaltung 20 die 8-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA8, die vom Komparator 16 ausgegeben werden, und
wählt 4-Bit
breite Vergleichsergebnisdaten MA1 bis MA4 aus, die mit dem geraden
Speicherzellenfeld 10-1 korrespondieren und als Daten ma1
bis ma4 ausgegeben werden, wenn ein Steuersignal CON während einer
Parallelbittestbetriebsart auf einen niedrigen Pegel gesetzt wird.
Die 4-Bit breiten Daten ma1 bis ma4 werden dann vom Speicherbaustein über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse
DQ1, DQ5, DQ9 und DQ13 an das Testgerät ausgegeben.
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Wie
weiter aus 3 ersichtlich
ist, empfängt
die Auswahlschaltung 20 die 8-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA8, die vom Komparator 16 ausgegeben werden, und
wählt 4-Bit
breite Vergleichsergebnisdaten MA5 bis MA8 aus, die mit dem ungeraden
Speicherzellenfeld 10-2 korrespondieren und als Daten ma1
bis ma4 ausgegeben werden, wenn das Steuersignal CON während einer
Parallelbittestbetriebsart auf einen hohen Pegel gesetzt wird. Die
4-Bit breiten Daten ma1 bis ma4 werden dann vom Speicherbaustein über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 an das Testgerät
ausgegeben.
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Die
Auswahlschaltung 20 gibt daher die 8-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA8 nicht gleichzeitig über
acht Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse aus,
sondern sie gibt entweder die 4-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA4 oder die 4-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten MA5 bis MA8
als 4-Bit breite Daten ma1 bis ma4 in Reaktion auf das Steuersignal
CON aus. Die 4-Bit breiten Daten ma1 bis ma4 werden über die
vier Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1, DQ5, DQ9 und DQ13
ausgegeben.
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In 3 kann das Steuersignal
CON durch Eingabe eines Modussetzcodes in ein Modussetzregister
des Halbleiterspeicherbausteins während eines Modussetzvorgangs
auf einen hohen oder auf einen niedrigen Pegel gesetzt werden.
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Zusammengefasst
wird das Steuersignal CON auf einen niedrigen Pegel gesetzt, wenn
der Halbleiterspeicherbaustein aus 3 in
einer Parallelbittestbetriebsart betrieben wird, und die Vergleichsergebnisdaten MA1
bis MA4, die mit den Speicherzellenbereichen S1 bis S4 des geraden
Speicherzellenfeldes 10-1 korrespondieren, werden vom Baustein über vier
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse
ausgegeben. Anschließend
wird das Steuersignal CON auf einen hohen Pegel gesetzt und die Vergleichsergebnisdaten
MA5 bis MA8, die mit den Speicherzellenbereichen S5 bis S8 des ungeraden Speicherzellenfeldes 10-2 korrespondieren,
werden vom Baustein über
die vier gleichen Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse ausgegeben.
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Daher
führt das
Parallelbittestverfahren des erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherbausteins
aus 3 einen Testlesevorgang
für das
gerade Speicherzellenfeld 10-1 vor dem ungeraden Speicherzellenfeld 10-2 aus,
so dass eine kleinere Anzahl von Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüssen während des
Tests benutzt wird. Daher kann das Testgerät eine größere Anzahl von erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherbausteinen
gleichzeitig testen.
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4 zeigt ein Blockschaltbild
des Komparators 16 und der Auswahlschaltung 20 des
Halbleiterspeicherbausteins aus 3.
Der Komparator 16 entspricht weitestgehend demjenigen von 2, worauf verwiesen werden
kann, und umfasst die Komparatorblöcke 30-1 bis 30-16 und 32-1 bis 32-8.
Die Auswahlschaltung 20 umfasst Auswahlschaltkreise bzw.
Auswahlblöcke 40-1 bis 40-4.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist,
geben die Auswahlblöcke 40-1 bis 40-4 die
Vergleichsergebnisdaten MA1 bis MA4 von den Komparatorblöcken 32-1 bis 32-4 als
Daten ma1 bis ma4 aus, die vom Speicherbaustein über die Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9, DQ13 ausgegeben werden, wenn das Steuersignal CON auf
einen niedrigen Pegel gesetzt ist. Die Auswahlblöcke 40-1 bis 40-4 geben
die Vergleichsergebnisdaten MA5 bis MA8 von den Komparatorblöcken 32-5 bis 32-8 als Daten
ma1 bis ma4 aus, die vom Speicherbaustein über die gleichen Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9, DQ13 ausgegeben werden, wenn das Steuersignal CON auf
einen hohen Pegel gesetzt ist.
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Das
bedeutet, dass der Komparator und die Auswahlschaltung aus 4 die Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA4, die mit den Speicherzellenbereichen S1 bis S4 des geraden
Speicherzellenfeldes 10-1 korrespondieren, über die
vier Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1, DQ5, DQ9 und DQ13
ausgeben, wenn das Steuersignal CON auf einen niedrigen Pegel gesetzt
ist. Wird das Steuersignal CON andererseits auf einen hohen Pegel
gesetzt, dann geben der Komparator und die Auswahlschaltung aus 4 die Vergleichsergebnisdaten
MA5 bis MA8, die mit den Speicherzellenbereichen S5 bis S8 des ungeraden
Speicherzellenfeldes 10-2 korrespondieren, über die
vier gleichen Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 aus. Daher kann der Halbleiterspeicherbaustein
aus 3 einen parallelen
Bittestvorgang mit nur vier Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüssen durchführen, wodurch
doppelt so viele erfindungsgemäße Bausteine
wie herkömmliche
Bausteine gleichzeitig getestet werden können.
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Obwohl
nicht dargestellt, kann der Halbleiterspeicherbaustein alternativ
zwei Auswahlschaltungen und zwei Steuersignale umfassen, so dass
der Lesevorgang für
einen parallelen Bittest viermal durchgeführt wird und die Vergleichsergebnisdaten als
2-Bit breite Daten vom Speicherbaustein über nur zwei Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse ausgegeben
werden. In anderen Worten ausgedrückt können durch diesen Aufbau gleichzeitig
zwei Bits anstatt vier Bits ausgegeben werden, wie oben ausgeführt ist.
Daher können
mehr Halbleiterspeicherbausteine gleichzeitig getestet werden.
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Obwohl
als Ausführungsbeispiel
Halbleiterspeicherbausteine mit doppelter Datenrate beschrieben
sind, kann die Erfindung entsprechend auch bei Halbleiterspeicherbausteinen
mit einfacher Datenrate angewendet werden.
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So
empfängt
beispielsweise ein Speicherzellenfeld eines Halbleiterspeicherbausteins,
der mit einfacher Datenrate betrieben wird, 32-Bit breite Daten
oder gibt 32-Bit breite Daten aus, die Anzahl der ausgewählten Zeilenauswahlsignalleitungen
ist zwei und die Anzahl von ausgewählten Spaltenauswahlsignalleitungen
ist vier. Wird ein Test durch ein herkömmliches paralleles Bittestverfahren
durchgeführt, so
sind wenigstens acht Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse erforderlich,
während
bei einem erfindungsgemäßen Test
nur zwei oder vier Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse erforderlich
sind. Weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
können
so betrieben werden, dass so lange Lesevorgänge nacheinander ausgeführt werden,
bis alle Testdaten von der Auswahlschaltung gelesen und ausgegeben
sind.
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5 zeigt ein Blockschaltbild
eines weiteren erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherbausteins mit
einer doppelten Datenrate. Der Halbleiterspeicherbaustein aus 5 entspricht weitgehend demjenigen
von 1, worauf verwiesen
werden kann, und umfasst eine Auswahlschaltung 24 und einen
zweiten Komparator 26.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist,
empfängt
die Auswahlschaltung 24 die 8-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten
MA1 bis MA8, die vom Komparator 16 ausgegeben werden. Ist
ein Steuersignal CON auf einen niedrigen Pegel gesetzt, dann wählt die
Auswahlschaltung 24 die Vergleichsergebnisdaten 2-bitweise
aus, d.h. als Daten (MA1, MA5), (MA2, MA6) und (MA3, MA7), (MA4,
MA8), die jeweils mit den Speicherzellenbereichen S1, S5, S2, S6
bzw. S3, S7, S4, S8 korrespondieren und mit den Zeilenauswahlleitungen
WL1 und WL2 des Speicherzellenfeldes 10 verbunden sind.
Ist das Steuersignal CON andererseits auf einem hohen Pegel gesetzt,
dann wählt
die Auswahlschaltung 24 die Vergleichser gebnisdaten 2-bitweise
aus, d.h. als Daten (MA1, MA3), (MA2, MA4) und (MA5, MA7), (MA6,
MA8), die jeweils mit den Speicherzellenbereichen (S1, S3), (S2,
S4), (S5, S7) und (S6, S8) korrespondieren und mit den Spaltenauswahlleitungen
ECSL1, ECSL2, OCSL1 bzw. OCSL2 des Speicherzellenfeldes 10 verbunden
sind.
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Wie
weiter aus 5 ersichtlich
ist, gibt der Komparator 26 erste Vergleichsergebnisdaten MAA1,
MAA2, MAA3 und MAA4 aus, die durch einen Vergleich der 2-Bit breiten
Vergleichsergebnisdaten (MA1, MA5), (MA2, MA6) und (MA3, MA7), (MA4, MA8)
erzeugt werden, die von der Auswahlschaltung 24 an die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 ausgegeben werden, wenn das Steuersignal CON einen
niedrigen Pegel hat. Danach gibt der Komparator 26 zweite
Vergleichsergebnisdaten MAA1, MAA2, MAA3 und MAA4 aus, die durch
einen Vergleich der 2-Bit breiten Vergleichsergebnisdaten (MA1,
MA3), (MA2, MA4), (MA5, MA7) und (MA6, MA8) erzeugt und an die gleichen Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1, DQ5,
DQ9 und DQ13 ausgegeben werden, wenn das Steuersignal CON einen
hohen Pegel hat. Die Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 geben die entsprechenden Vergleichsergebnisdaten
vom Speicherbaustein an das externe Halbleiterspeicherbaustein-Testgerät aus.
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Daher
kann das Testgerät
basierend auf den Vergleichsergebnisdaten, die vom Speicherbaustein über die
Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 ausgegeben werden, die Adressen von Speicherzellen
bestimmen, die mit einer defekten Wortleitung verbunden sind, wenn
das Steuersignal CON auf einen niedrigen Pegel gesetzt ist. Analog
kann das Testgerät
basierend auf den Vergleichsergebnisdaten, die vom Speicherbaustein über die
gleichen Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1, DQ5, DQ9 und DQ13
ausgegeben werden, die Adressen von Speicherzellen bestimmen, die
mit einer de fekten Bitleitung verbunden sind, wenn das Steuersignal
CON auf einen hohen Pegel gesetzt ist.
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Zusätzlich kann
das Testgerät
die defekte Wortleitung durch eine redundante Wortleitung aus dem
zeilenredundanten Speicherzellenfeld 14 ersetzen und dadurch
den Halbleiterspeicherbaustein reparieren, wenn das Steuersignal
auf einem niedrigen Pegel gesetzt ist. Repariert das Ersetzen der
defekten Wortleitung den Halbleiterspeicherbaustein jedoch nicht
vollständig,
dann wird das Steuersignal CON auf einen hohen Pegel gesetzt und
das Testgerät
kann eine defekte Bitleitung durch eine redundante Bitleitung aus
dem spaltenredundanten Speicherzellenfeld 12 ersetzen und
dadurch den Halbleiterspeicherbaustein reparieren. In anderen Worten
ausgedrückt,
kann der Halbleiterspeicherbaustein durch Ersetzen einer Bitleitung
repariert werden, wenn er nicht durch Ersetzen der Wortleitungen
repariert wird.
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Zusammengefasst
gibt der Halbleiterspeicherbaustein aus 5 über
die Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse die Vergleichsergebnisdaten
aus, die durch den Vergleich von Daten erzeugt werden, die von Speicherzellenbereichen
ausgegeben werden, die mit den gleichen Zeilenauswahlleitungen verbunden
sind, bevor über
die Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse die
Vergleichsergebnisdaten ausgegeben werden, die durch den Vergleich
von Daten erzeugt werden, die von Speicherzellenbereichen ausgegeben
werden, die mit den gleichen Spaltenauswahlleitungen verbunden sind.
Die Anzahl von Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüssen ist von der Anzahl der
Zeilenauswahlleitungen und der Anzahl der Spaltenauswahlleitungen abhängig. Der
Halbleiterspeicherbaustein aus 5 umfasst
zwei Zeilenauswahlleitungen und vier Spaltenauswahlleitungen, so
dass vier Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse zur
Durchführung
des parallelen Bittests erforderlich sind. Daher kann das Testgerät acht Bausteine
gleichzeitig testen, da der Halbleiterspeicherbaustein aus 5 nur vier Datenein gabe-/Datenausgabeanschlüsse für den parallelen
Bittest benutzt. Dies sind doppelt so viele Bausteine wie beim Stand
der Technik.
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6 zeigt ein Blockschaltbild
der beiden Komparatoren und der Auswahlschaltung des Halbleiterspeicherbausteins
aus 5. Der erste Komparator
entspricht demjenigen von 2.
Der zweite Komparator aus 6 umfasst
Komparatorblöcke 46-1 bis 46-4 und
die Auswahlschaltung aus 6 umfasst
Auswahlblöcke 44-1 bis 44-4.
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Wie
aus 6 ersichtlich ist,
wählt der
Auswahlblock 44-1 2-Bit breite Vergleichsergebnisdaten (MA1,
MA5) oder (MA1, MA3) aus, die in Reaktion auf das Steuersignal CON
als Daten maa1 ausgegeben werden. Der Auswahlblock 44-2 wählt 2-Bit
breite Vergleichsergebnisdaten (MA2, MA6) oder (MA2, MA4) aus, die
in Reaktion auf das Steuersignal CON als Daten maa2 ausgegeben werden.
Der Auswahlblock 44-3 wählt
2-Bit breite Vergleichsergebnisdaten (MA3, MA7) oder (MA5, MA7)
aus, die in Reaktion auf das Steuersignal CON als Daten maa3 ausgegeben
werden. Der Auswahlblock 44-4 wählt 2-Bit breite Vergleichsergebnisdaten
(MA4, MA8) oder (MA6, MA8) aus, die in Reaktion auf das Steuersignal
CON als Daten maa4 ausgegeben werden.
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Wie
weiter aus 6 ersichtlich
ist, vergleichen die Komparatorblöcke 46-1 bis 46-4 die
Daten maa1 bis maa4 2-bitweise, die von den Auswahlblöcken 44-1 bis 44-4 ausgegeben
werden, um jeweils die Vergleichsergebnisdaten MAA1 bis MAA4 zu
erzeugen, die vom Speicherbaustein über die Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse DQ1,
DQ5, DQ9 und DQ13 ausgegeben werden.
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Obwohl
oben als Ausführungsbeispiele Halbleiterspeicherbausteine
mit doppelter Datenrate beschrieben sind, kann die Erfindung auch
zur Reduzierung der Anzahl an erforderlichen Dateneingabe-/Datenausgabe anschlüssen für einen
parallelen Bittest bei Halbleiterspeicherbausteinen mit einfacher
Datenrate angewendet werden.
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So
empfängt
beispielsweise ein Speicherzellenfeld eines Halbleiterspeicherbausteins,
der mit einfacher Datenrate betrieben wird, 32-Bit breite Daten
oder gibt 32-Bit breite Daten aus, die Anzahl der ausgewählten Zeilenauswahlsignalleitungen
ist zwei und die Anzahl von ausgewählten Spaltenauswahlsignalleitungen
ist vier. Wird ein Test durch ein herkömmliches paralleles Bittestverfahren
durchgeführt, so
sind wenigstens acht Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse erforderlich,
während
bei einem erfindungsgemäßen Test
nur zwei oder vier Dateneingabe-/Datenausgabeanschlüsse erforderlich
sind. Weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
können
so betrieben werden, dass so lange Lesevorgänge wiederholt ausgeführt werden,
bis alle Vergleichsergebnisdaten von der Auswahlschaltung gelesen und
ausgegeben sind.