DE10344879B4 - Integrierter Speicher und Verfahren zum Funktionstest des integrierten Speichers - Google Patents

Integrierter Speicher und Verfahren zum Funktionstest des integrierten Speichers Download PDF

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Abstract

Integrierter Speicher
– mit Speicherzellen (MC), die in einem Speicherzellenfeld (1) entlang von Wortleitungen (WL0 – WLk+3) zur Auswahl der Speicherzellen und Bitleitungen (BLi) zum Auslesen oder Schreiben von Datensignalen der Speicherzellen angeordnet sind,
– mit mehreren Datenleitungen (LDQ0 – LDQ3),
– mit mehreren Schaltern (T01 – T72), wobei durch jeweils einen der Schalter eine der Bitleitungen (BLi) mit einer der Datenleitungen (LDQi, bLDQi) verbindbar ist,
– mit Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02), wobei jeweils eine der Spaltenauswahlleitungen mit mehreren der Schalter verbunden ist zu deren Ansteuerung in einem aktivierten Zustand, um jeweils eine Anzahl von Bitleitungen mit einer gleichen Anzahl von Datenleitungen zu verbinden,
– mit einer Zugriffssteuerung (2), die mit den Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) verbunden ist und in einer Testbetriebsart die mehreren Schalter (T01 – T72) über die Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) derart ansteuert, daß mehrere erste der Bitleitungen bei einem Speicherzellenzugriff mit einer ersten der...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen integrierten Speicher sowie ein Verfahren zum Funktionstest des integrierten Speichers.
  • Integrierte Speicher, beispielsweise in Form von DRAMs (Dynamic Random Access Memories) werden im Herstellungsprozeß im allgemeinen umfangreichen Funktionstests unterzogen. Unter anderem dienen diese Funktionstests dazu, fehlerhafte Speicherzellen beziehungsweise fehlerhafte Spaltenleitungen oder Reihenleitungen zu identifizieren. Mit zunehmender Speichergröße nehmen die Kosten von Funktionstests einen immer größeren Anteil an den gesamten Produktionskosten eines Speichers ein. Um die Testkosten zu senken, werden daher zunehmend Methoden wie Testmodes zur Komprimierung von Daten oder zusätzliche Testlogik, beispielsweise in Form von BIST (Built-In Self-Test) entwickelt.
  • Integrierte Speicher weisen im allgemeinen zur Reparatur fehlerhafter Speicherzellen redundante Speicherzellen auf, die meist zu redundanten Reihenleitungen oder redundanten Spaltenleitungen zusammengefaßt sind, die reguläre Leitungen mit defekten Speicherzellen adressenmäßig ersetzen können. Dadurch ist es möglich, integrierte Speicher, insbesondere in Form von DRAMs, bei den heute erreichten Integrationsdichten noch wirtschaftlich herzustellen. Ein integrierter Speicher wird beispielsweise mit einer externen Prüfeinrichtung geprüft und anschließend anhand einer sogenannten Redundanzanalyse eine Programmierung von redundanten Elementen vorgenommen. Um eine Reparatur eines Speichers gezielt durchführen zu können, müssen in entsprechenden Tests beziehungsweise Testsequenzen alle Fehler identifiziert und zusammen mit der zugehörigen Adresse auf dem externen Testsystem abgespeichert werden. Hierzu werden die Adressen jener getesteter Speicherzellen, welche als fehlerhaft detektiert wurden, in einem Fehleradreßspeicher (sogenannte Fail Bit Map) gespeichert, um in einem anschließenden Schritt anhand der gespeicherten Adressen diese Speicherzellen durch fehlerfreie redundante Speicherzellen zu ersetzen. Auf Basis dieser Fail Bit Map kann anschließend im Testsystem die für jeden Speicher individuelle Reparaturlösung berechnet werden.
  • Um die Testkosten pro Speicherbaustein zu minimieren, werden die Speicherbausteine im zunehmenden Maße parallel getestet. Dieser Trend wird ergänzt durch den zunehmenden Einsatz von Testschaltungen, die auf dem Speicherbaustein vorgesehen werden, wie beispielsweise Schaltungen zur Durchführung von BIST oder sogenannten komprimierenden Test-Modes. Solche Schaltungen unterstützen ein extern angeschlossenes Testgerät zum Funktionstest des Speicherbausteins und reduzieren dadurch die Testdurchlaufzeiten, ohne hierzu eine neue aufwendigere Testerausrüstung einsetzen zu müssen. Beim Einsatz eines BIST erfolgt die Teststeuerung (Adreß- und Datenerzeugung, Befehlssequenz) im allgemeinen vollständig im Speicherbaustein. Die Testdurchlaufzeiten werden jedoch weiterhin vor allem dadurch begrenzt, daß die Berechnung der Reparaturlösung bei Feststellung von Funktionsfehlern im Speicherbaustein nach wie vor extern erfolgen muß. Deshalb ist es erforderlich, die Fehlerdaten auch im Falle eines auf BIST basierenden Testdurchlaufs an ein externes Gerät zu übertragen, welches die Fehlerdaten empfängt und daraus eine Reparaturlösung berechnet.
  • Die Druckschrift US 4,860,259 beschreibt einen integrierten Halbleiterspeicher mit einer Vielzahl von Speicherzellen und einer Testdetektionseinheit. In einem Normalbetriebszustand wählt eine Dekoderschaltung aus der Vielzahl von Speicherzellen eine Speicherzelle aus und verbindet sie mit einem Dateneingangs- oder Datenausgangsanschluss. In einem Testbetriebszustand wird die Dekoderschaltung und die Testdetektionsein heit von einem erhöhten Steuerspannungspotential angesteuert. Die Dekoderschaltung wird daraufhin deaktiviert. Über die Testdetektionseinheit lassen sich Daten gleichzeitig in eine Vielzahl von Speicherzellen einschreiben bzw. aus einer Vielzahl von Speicherzellen auslesen. Beim Auslesen werden die aus dem Speicherzellen ausgelesenen Daten mit den ursprünglichen Einschreibdaten verglichen. In Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis dieses Vergleichs wird an einem Ausgangsanschluss ein komprimiertes Testdatum erzeugt.
  • Die Druckschrift US 5,461,589 beschreibt eine Halbleiterspeicheranordnung mit gefalteten Bitleitungspaaren. Die Bitleitungspaare weisen Kreuzungspunkte auf, wobei die Kreuzungspunkte von geradzahligen und ungeradzahligen Bitleitungspaaren sich jeweils in einem gleichen Längenabschnitt des Bitleitungspaares befinden. Durch die Verteilung der Kreuzungspunkte werden Koppelkapazitäten zwischen benachbarten Bitleitungspaaren aneinander angeglichen. Dadurch wird eine Reduzierung eines Spannungshubs auf den Bitleitungen vermieden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen integrierten Speicher und ein Verfahren zum Funktionstest eines integrierten Speichers anzugeben, durch die es ermöglicht ist, einen Testdurchlauf zum Funktionstest des Speichers weiter zu beschleunigen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen integrierten Speicher nach Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zum Funktionstest eines integrierten Speichers nach Patentanspruch 8 gelöst.
  • Der integrierte Speicher gemäß der Erfindung weist Speicherzellen auf, die in einem Speicherzellenfeld entlang von Wortleitungen zur Auswahl der Speicherzellen und Bitleitungen zum Auslesen oder Schreiben von Datensignalen der Speicherzellen angeordnet sind. Weiterhin sind mehrere Schalter vorgesehen, wobei durch jeweils einen der Schalter eine der Bitleitungen mit einer Datenleitung verbindbar ist. Der Speicher weist weiterhin Spaltenauswahlleitungen auf, wobei jeweils eine der Spaltenauswahlleitungen mit mehreren der Schalter verbunden ist zu deren Ansteuerung in einem aktivierten Zustand, um jeweils eine Anzahl von Bitleitungen mit einer gleichen Anzahl von Datenleitungen zu verbinden. Eine Zugriffssteuerung ist mit den Spaltenauswahlleitungen verbunden und in einer Testbetriebsart derart betreibbar, daß mehrere der Spaltenauswahlleitungen bei einem Speicherzellenzugriff aktivierbar sind.
  • Gemäß der Erfindung wird also ein noch verbleibendes Optimierungspotential zur Beschleunigung eines Testdurchlaufs zum Funktionstest eines integrierten Speichers dadurch genutzt, indem das Beschreiben des Speicherzellenfeldes mit Testdaten durch eine modifizierte Zugriffssteuerung in einer Testbetriebsart optimiert werden kann. Die Erfindung macht sich dabei zu Nutze, daß bei einem typischen Funktionstest eines integrierten Speichers das Speicherzellenfeld unter bestimmten Bedingungen immer wieder mit einem gleichen Datenmuster beschrieben wird, um später bei einem Lesevorgang, bei dem die eingeschriebenen Testdaten aus dem Speicherzellenfeld ausgelesen werden, die Qualität der Speicherzellen beurteilen zu können. Mit der gleichzeitigen Aktivierung von mehreren der Spaltenauswahlleitungen durch die Zugriffssteuerung bei einem Speicherzellenzugriff kann das Speicherzellenfeld schneller mit Testdaten beschrieben werden, da es ermöglicht ist, eine Vielzahl von Bitleitungen mit einer vorgesehenen Anzahl von Datenleitungen zu verbinden, um eine Vielzahl von Speicherzellen mit Testdaten beschreiben zu können.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Leseverstärker zur Bewertung und Verstärkung von Datensignalen der Speicherzellen vorgesehen und mit einer jeweiligen Bitleitung verbindbar. Mehrere Leseverstärker sind in einem jeweiligen Leseverstärkerstreifen angeordnet, wobei hierbei die Datenleitungen einem der Leseverstärkerstreifen zugeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist die Zugriffssteuerung derart betreibbar, daß durch eine der Spaltenauswahlleitungen alle einem Leseverstärkerstreifen zugeordneten Datenleitungen mit entsprechenden Bitleitungen verbunden werden. Mit der Aktivierung mehrerer der Spaltenauswahlleitungen wird daher erreicht, daß nicht nur eine der Anzahl der Datenleitungen entsprechende Anzahl von Bitleitungen mit Testdaten beschrieben wird, sondern ein Vielfaches davon. Beispielsweise wird mit der gleichzeitigen Aktivierung von zwei Spaltenauswahlleitungen die doppelte Anzahl von Bitleitungen über den Leseverstärkerstreifen mit den Datenleitungen verbunden. Dies ist im Gegensatz zu einem Normalbetrieb des Speichers, in dem durch einen zeitintensiven Burst Gruppen von Bitleitungen nacheinander beschrieben werden, im Testbetrieb möglich, da in das Speicherzellenfeld typischerweise gleiche Datenmuster zum Funktionstest der Speicherzellen eingeschrieben werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Bitleitungen durch einen Leseverstärkerstreifen in zwei Teilbereiche unterteilt. Die Teilbereiche einer der Bitleitungen werden jeweils über einen Isolationsschalter mit einem der Leseverstärker des Leseverstärkerstreifens verbunden. Um die Zeit für das Beschreiben des Speicherzellenfeldes weiter zu verkürzen, ist gemäß der Erfindung bevorzugt vorgesehen, daß die Isolationsschalter derart durch die Zugriffssteuerung ansteuerbar sind, daß die Teilbereiche einer der Bitleitungen mit dem Leseverstärker des Leseverstärkerstreifens gleichzeitig verbindbar sind. Somit kann bei entsprechend paralleler Aktivierung von Wortleitungen ein links und rechts des Leseverstärkerstreifens angeordneter Bereich des Speicherzellenfeldes gleichzeitig mit Testdaten beschrieben werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Speicherzellenfeld in mehrere gleichartige Bereiche unterteilt, wobei zwischen den Bereichen eine Verkreuzungsstelle der Bitleitungen vorgesehen ist. An der Verkreuzungsstelle verkreuzen sich die Bitleitungen eines der Bereiche des Speicherzellenfeldes mit den Bitleitungen eines anderen der Bereiche des Speicherzellenfeldes. Bei einer derartigen Auslegung des Speicherzellenfeldes kann bei gleichzeitiger Aktivierung mehrerer Spaltenauswahlleitungen ein gezieltes geometrisch verteiltes Datenmuster generiert werden, so daß unterschiedliche Datentopologien erzeugbar sind.
  • Weitere vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren, die Ausführungsbeispiele zur vorliegenden Erfindung darstellen, näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematisch dargestellte Ausführungsform eines integrierten Speichers gemäß der Erfindung,
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen integrierten Speichers in ausschnittsweiser Darstellung.
  • In 1 ist in einer schematischen Darstellung eine Ausführungsform eines integrierten Speichers gemäß der Erfindung gezeigt. Es ist hierbei ein beispielhaftes Speicherzellenfeld 1 gezeigt, das mehrere Wortleitungen WL0 bis WLk+3 sowie Bitleitungen BL0 bis BL7 aufweist. In 1 ist hierbei eine beispielhafte Anzahl von Wortleitungen und Bitleitungen gezeigt, die innerhalb eines Teils des Speicherzellenfeldes 1 angeordnet sind. In Wirklichkeit weist ein Speicher etwa in Form eines SDRAMs eine Vielzahl von Wortleitungen und Bitleitungen auf, die zwischen zwei sogenannten Leseverstärkerstreifen (in 1 mit 41 und 42 bezeichnet) in einem dadurch begrenzten Teilbereich des Speicherzellenfeldes angeordnet sind. Weiterhin weist ein solcher Speicher mehrere solcher abgegrenzter Teilbereiche auf sowie meist eine Anzahl gleich aufgebauter Speicherbänke mit jeweiligen Speicherzellenfeldern.
  • In dem Speicherzellenfeld 1 gemäß 1 befindet sich eine Anzahl von Speicherzellen MC, die matrixförmig entlang der Wortleitungen WL0 bis WLk+3 und Bitleitungen BL0 bis BL7 angeordnet sind. Die Speicherzellen MC sind in Kreuzungspunkten der Wortleitungen und Bitleitungen angeordnet und beinhalten jeweils einen Speicherkondensator und einen Auswahltransistor in der üblichen Verschaltung, die jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen in 1 nicht dargestellt sind. Zur Auswahl einer der Speicherzellen wird der jeweilige Auswahltransistor durch eine aktivierte Wortleitung leitend geschaltet, wodurch im Anschluß eine Bewertung und Verstärkung des Datensignals der ausgewählten Speicherzellen entlang dieser Wortleitung mittels eines Leseverstärkers erfolgen kann, in 1 anhand von Leseverstärkern SA0 bis SA7 dargestellt. Weiterhin sind in der Ausführungsform gemäß 1 die Bitleitungen BL0 bis BL7 in Bitleitungspaaren organisiert, wobei zwei Bitleitungen eines Bitleitungspaares mit einem gemeinsamen Leseverstärker verbindbar sind. Beispielsweise bilden die Bitleitungen BL01, BL02 das Bitleitungspaar BL0 und sind mit dem gemeinsamen Leseverstärker SA0 verbunden.
  • Die 1 wie auch, wie im folgenden noch näher erläutert, die 2 zeigen einen typischen Aufbau eines SDRAM- Speicherbausteins, bei dem die Datenleitungen von einer der Bitleitungen bis zum sogenannten Zweiten Leseverstärker (Secondary Sense Amplifier) im allgemeinen hierarchisch organisiert sind. Die einzelnen Hierarchiestufen der Datenleitungen sind durch jeweilige Multiplexerschaltungen miteinander verbunden. Diese Multiplexerschaltungen werden durch jeweilige Teile der Adresse, beispielsweise Wortleitungsadresse und Bitleitungsadresse angesteuert, um den jeweils angesprochenen Teilbereich eines Speicherzellenfeldes mit dem entsprechenden Zweiten Leseverstärker zu verbinden, der in den 1 und 2 nicht dargestellt ist. In 1 wie auch in 2 ist die erste Hierarchiestufe der Datenleitungen eines Speicherzellenfeldes gezeigt (auch als LDQ-Leitungen bezeichnet). Hierbei sind die Bitleitungen jeweils über einen Schalter T01 bis T72 (2) mit einer jeweiligen Datenleitung LDQi bzw. bLDQi verbindbar. Die Datenleitungen LDQi bzw. bLDQi sind analog zu den Bitleitungen ebenfalls paarweise organisiert und umfassen die Datenleitungen LDQ0 bis LDQ3 und bLDQ0 bis bLDQ3.
  • Weiterhin umfaßt das Speicherzellenfeld 1 Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02, wobei jeweils eine der Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 gemäß 2 mit mehreren der Schalter T01 bis T72 an deren Steueranschluß verbunden ist. Befinden sich die Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 in einem aktivierten Zustand, wird jeweils eine entsprechende Anzahl von Bitleitungen BLi mit einer gleichen Anzahl von Datenleitungen LDQi bzw. bLDQi verbunden.
  • Die Leseverstärker SA0 bis SA7 dienen zur Bewertung und Verstärkung von Datensignalen der Speicherzellen MC und sind mit entsprechenden Bitleitungen BLi verbindbar. Hierbei sind die Leseverstärker SA1, SA3, SA5 und SA7 in dem Leseverstärkerstreifen 41 und die Leseverstärker SA0, SA2, SA4 und SA6 in dem Leseverstärkerstreifen 42 angeordnet. Die Datenleitungen LDQ1, bLDQ1, LDQ3 und bLDQ3 sind dem Leseverstärkerstreifen 41 zugeordnet, die Datenleitungen LDQ0, bLDQ0, LDQ2 und bLDQ2 sind dem Leseverstärkerstreifen 42 zugeordnet. Der Speicher ist hierbei derart organisiert, daß durch eine Spaltenauswahlleitung CSL01 bzw. CSL02 alle einem jeweiligen Leseverstärkerstreifen 41, 42 zugeordneten Datenleitungen LDQi, bLDQi mit entsprechenden Bitleitungen BLi verbunden werden. Die Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 bilden in dieser geometrischen Anordnung und Ansteuerung die sogenannten Spaltenauswahlleitungs-Domänen CSLD1 bzw. CSLD2. In 1 ist die Verbindung der Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 mit den Schaltern T01 bis T72 (die nur als Kreise angedeutet sind) der Übersichtlichkeit halber nur schematisch dargestellt.
  • Wie anhand von 2 näher dargestellt, werden die Bitleitungen BLi durch die Leseverstärkerstreifen 41, 42 in jeweils zwei Teilbereiche unterteilt. Beispielsweise wird das Bitleitungspaar BL1 durch den Leseverstärkerstreifen 41 in einen linken Teilbereich (Bitleitungspaar BL1l) und einen rechten Teilbereich (Bitleitungspaar BL1r) unterteilt. Die sich so ergebenden Bitleitungen BL111, BL121 bzw. BL112 und BL122 sind jeweils über einen Isolationsschalter M111, M121 bzw. M112, M122 mit dem Leseverstärker SA1 verbunden. Dies gilt gemäß 2 analog auch für die übrigen dargestellten Bitleitungen BLi, deren Teilbereiche jeweils über einen Isolationsschalter Mi mit einem zugeordneten Leseverstärker SAi des entsprechenden Leseverstärkerstreifens verbunden werden.
  • Wie anhand von 1 näher dargestellt, weist das Speicherzellenfeld 1 mehrere gleichartige Bereiche 31 und 32 auf, die durch eine Verkreuzungsstelle 3 voneinander getrennt sind. An der Verkreuzungsstelle 3 verkreuzen sich die Bitleitungen BLi des Bereichs 31 mit den Bitleitungen BLi des Bereichs 32. Die Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 sind mit einer Zugriffssteuerung 2 verbunden, welche von einem Testmodussignal TM in eine Testbetriebsart versetzt wird. Die Zugriffssteuerung 2 aktiviert die Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02, um jeweils eine Anzahl der Bitleitungen BLi mit den entsprechenden Datenleitungen LDQi, bLDQi zu verbinden. Weiterhin werden von der Zugriffssteuerung 2 mittels der Aktivierungssignale A0 bis A7 die durch die jeweiligen Aktivierungssignale angesteuerten Leseverstärker SA0 bis SA7 für einen Speicherzellenzugriff aktiviert. Über die Steuersignale S1 bis S4 werden die Isolationsschalter Mi in den leitenden Zustand versetzt bzw. gesperrt.
  • Im folgenden wird ein Verfahren zum Funktionstest des Speichers gemäß 1 und 2 näher erläutert. Die im folgenden beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschleunigt einen Testdurchlauf zum Funktionstest des Speichers, indem das Beschreiben der Speicherzellen des Speicherzellenfeldes mit Testdaten beschleunigt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden beide Spaltenauswahlleitungen CS01, CSL02 aktiviert, so daß alle in 1 und 2 dargestellten Bitleitungen BLi über die Schalter T01 bis T72 mit entsprechenden Datenleitungen LDQi, bLDQi verbunden werden und ein gleiches Testdatum erhalten. Mittels des gefalteten Bitleitungs-Konzepts und der regelmäßig alternierenden Verteilung der Bitleitungen über die sogenannten Bitleitungs-Twists (Verkreuzungsstelle 3) ist es möglich, bei gleichzeitiger Aktivierung der Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 unterschiedliche Datentopologien zu erzeugen. Beispielsweise wird auf den Datenleitungen LDQ0/2, bLDQ0/2, die dem Leseverstärkerstreifen 42 zugeordnet sind, jeweils eine "0" angelegt, an die Datenleitungen LDQ1/3, bLDQ1/3, die dem Leseverstärkerstreifen 41 zugeordnet sind, wird jeweils eine "1" angelegt. So lange die Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 nicht aktiviert sind, befinden sich die entsprechenden Speicherzellen MC in einem undefinierten Zustand. Um alle Speicherzellen MC mit solchen Testdaten beschreiben zu können, ist es erforderlich, daß durch die Zugriffssteuerung 2 alle dargestellten Wortleitungen WLi gleichzeitig für den Speicherzellenzugriff aktiviert werden (sogenannter Multiple Wordline Select Mode). Um die jeweils komplementären Bitlei tungen BLi und Datenleitungen LDQi, bLDQi individuell beschreiben zu können, ist es notwendig, die jeweiligen Leseverstärker SAi zu deaktivieren. Die damit verbundene Abwendung vom Differenzsignal zwischen zueinander komplementären Leitungen führt zwar zu einem langsameren Lese-/Schreib-Prozeß, wird aber durch die große erzielbare Parallelität durch Aktivierung mehrerer Spaltenauswahlleitungen mehr als kompensiert.
  • Es können auch beliebige Datentopologien dadurch erzeugt werden, indem nicht alle Spaltenauswahlleitungen des Speicherzellenfeldes gleichzeitig aktiviert werden, sondern, je nach einzuschreibendem Datenmuster, beispielsweise einzelne Gruppen von Spaltenauswahlleitungen jeweils nacheinander, um beispielsweise unterschiedliche Testdaten in unterschiedliche Bereiche des Speicherzellenfeldes nacheinander einzuschreiben.
  • Eine weitere Verbesserung der Effektivität des Beschreibens des Speicherzellenfeldes wird dadurch erreicht, daß beispielsweise in einem weiteren Modus die jeweiligen linken und rechten Hälften eines Leseverstärkerstreifens (beispielsweise BL1l, BL1r des Leseverstärkerstreifens 41) gleichzeitig durch Leitendschalten des jeweiligen Isolationstransistors mit einem entsprechenden Leseverstärker des Leseverstärkerstreifens und folglich miteinander verbunden werden. Das damit verbundene Kurzschließen von rechter und linker Hälfte eines Leseverstärkers führt zu einer weiteren Verkürzung einer Einschreibezeit von Testdaten. Zusammen mit der Ansteuerung von mehreren Leseverstärkerstreifen kann somit im Prinzip der ganze Speicherchip in einem Zugriffszyklus mit einem Testpattern beschrieben werden. Dies wird dadurch ermöglicht, daß, wie anhand von 1 und 2 dargestellt, in jedem der gleichartigen Bereiche 31 und 32 des Speicherzellenfeldes 1 sowohl mehrere Spaltenauswahlleitungen CSL01, CSL02 als auch mehrere Wortleitungen WLi gleichzeitig für einen Speicherzellenzugriff aktiviert werden.
  • Neben der oben beschriebenen schnellen Zellenfeldbeschreibung mit Testdaten sind mit Hilfe der Erfindung auch weitere hilfreiche Analysemethoden und Qualitätssicherungsmethoden ermöglicht. Gemäß der Erfindung ist hierzu beispielsweise vorgesehen, eine Gruppe von Wortleitungen gleichzeitig für einen Speicherzellenzugriff zu aktivieren, wobei die Gruppe von Wortleitungen mindestens zwei der Wortleitungen und höchstens einen Teil der Wortleitungen umfaßt. Über das Speicherzellenfeld hinweg werden bevorzugt fortlaufend mehrere Gruppen von Wortleitungen jeweils einzeln nacheinander aktiviert. Beispielsweise entsteht durch gleichzeitige Aktivierung von zwei Wortleitungen wie WL0 und WL1 als zusammengehörige Gruppe eine "vertikale Front", wenn mehrere solcher Gruppen jeweils aufeinanderfolgend über das Speicherzellenfeld hinweg einzeln nacheinander aktiviert werden.
  • Beispielsweise wird zuerst die Gruppe der Wortleitungen WL0, WL1 aktiviert und nachfolgend die Gruppe der Wortleitungen WL2, WL3. Dadurch wird eine Potentialänderung quer über das Speicherzellenfeld hinweg getrieben, womit Effekte wie die des Übersprechens von sogenannten "Buried straps" benachbarter Speicherzellen leichter analysiert werden können. Auch wird dadurch beispielsweise die Untersuchungsmöglichkeit von Einsatzspannungen von Transistoren und damit verbundenen Effekten wie Leckströmen unterhalb der Einsatzspannung verbessert, so daß ein besseres Verständnis von beispielsweise solchen Leckströmen gewonnen werden kann. Weiterhin kann durch eine solche "vertikale Front" eine natürliche Potentialschwankung einer Plattenspannung erzeugt werden, wobei die Plattenspannung an der Kapazität der Speicherzelle permanent anliegt. Weiterhin können Potentialschwankungen am Wannenpotential (Back-Bias), Spannungsschwankungen der Spannung der Auswahltransistoren und Spannungsschwankungen einer Vorladungsspannung untersucht werden. Man erzielt somit mit dem erfindungsgemäßen Konzept sowohl Vorteile hinsichtlich der Beschleunigung eines Testdurchlaufs als auch einen Flexibili tätsgewinn in Bezug auf die Testabdeckung durch flexible Ansteuerung von Wortleitungen und Spaltenauswahlleitungen im Testbetrieb.
  • 1
    Speicherzellenfeld
    2
    Zugriffssteuerung
    3
    Verkreuzungsstelle
    31, 32
    Speicherbereich
    41, 42
    Leseverstärkerstreifen
    BL0 bis BL7
    Bitleitungen
    BL01 bis BL72
    Bitleitungen
    BL111 bis BL622
    Bitleitungen
    WL0 bis WLk+3
    Wortleitungen
    T01 bis T72
    Schalter
    M111 bis M622
    Isolationsschalter
    CSL01, CSL02
    Spaltenauswahlleitungen
    SA0 bis SA7
    Leseverstärker
    A0 bis A7
    Aktivierungssignal
    TM
    Testmodussignal
    S1 bis S4
    Steuersignal
    MC
    Speicherzellen
    CSLD1, CSLD2
    Spaltenauswahlleitungs-Domäne
    BL1l, BL1r
    Bitleitungen

Claims (10)

  1. Integrierter Speicher – mit Speicherzellen (MC), die in einem Speicherzellenfeld (1) entlang von Wortleitungen (WL0 – WLk+3) zur Auswahl der Speicherzellen und Bitleitungen (BLi) zum Auslesen oder Schreiben von Datensignalen der Speicherzellen angeordnet sind, – mit mehreren Datenleitungen (LDQ0 – LDQ3), – mit mehreren Schaltern (T01 – T72), wobei durch jeweils einen der Schalter eine der Bitleitungen (BLi) mit einer der Datenleitungen (LDQi, bLDQi) verbindbar ist, – mit Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02), wobei jeweils eine der Spaltenauswahlleitungen mit mehreren der Schalter verbunden ist zu deren Ansteuerung in einem aktivierten Zustand, um jeweils eine Anzahl von Bitleitungen mit einer gleichen Anzahl von Datenleitungen zu verbinden, – mit einer Zugriffssteuerung (2), die mit den Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) verbunden ist und in einer Testbetriebsart die mehreren Schalter (T01 – T72) über die Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) derart ansteuert, daß mehrere erste der Bitleitungen bei einem Speicherzellenzugriff mit einer ersten der mehreren Datenleitungen (LDQ0) verbindbar sind und mehrere zweite der Bitleitungen bei einem Speicherzellenzugriff mit einer zweiten der mehreren Datenleitungen (LDQ1) verbindbar sind, wobei auf der ersten und zweiten der mehreren Datenleitungen (LDQ0, LDQ1) unterschiedliche Datensignale erzeugbar sind.
  2. Integrierter Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – Leseverstärker (SA0 – SA7) zur Bewertung und Verstärkung von Datensignalen der Speicherzellen vorgesehen sind und mit einer jeweiligen Bitleitung (BLi) verbindbar sind, – mehrere der Leseverstärker (SAi) in einem jeweiligen Leseverstärkerstreifen (41, 42) angeordnet sind, – die Datenleitungen (LDQi, bLDQi) einem der Leseverstärkerstreifen (41, 42) zugeordnet sind, – die Zugriffssteuerung (2) derart betreibbar ist, daß durch eine der Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) alle einem Leseverstärkerstreifen (41, 42) zugeordneten Datenleitungen (LDQi, bLDQi) mit entsprechenden Bitleitungen (BLi) verbunden werden.
  3. Integrierter Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß – Leseverstärker (SA0 – SA7) zur Bewertung und Verstärkung von Datensignalen der Speicherzellen vorgesehen sind und mit einer jeweiligen Bitleitung (BLi) verbindbar sind, – mehrere der Leseverstärker (SAi) in einem Leseverstärkerstreifen (41, 42) angeordnet sind, – die Bitleitungen (BLi) durch den Leseverstärkerstreifen (41, 42) in zwei Teilbereiche unterteilt werden, – die Teilbereiche (BL1l, BL1r) einer der Bitleitungen (BL1) jeweils über einen Isolationsschalter (M111 – M122) mit einem der Leseverstärker (SA1) des Leseverstärkerstreifens verbindbar sind, – die Isolationsschalter (M111 – M122) derart durch die Zugriffssteuerung (2) ansteuerbar sind, daß die Teilbereiche (BL1l, BL1r) einer der Bitleitungen mit dem Leseverstärker (SA1) des Leseverstärkerstreifens gleichzeitig verbindbar sind.
  4. Integrierter Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß – das Speicherzellenfeld (1) mehrere gleichartige Bereiche (31, 32) aufweist, – eine Verkreuzungsstelle (3) vorgesehen ist, an der sich die Bitleitungen (BLi) einer der Bereiche (31) des Speicherzellenfeldes mit den Bitleitungen (BLi) eines anderen der Bereiche (32) verkreuzen,
  5. Integrierter Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherzellenfeld (1) mehrere gleichartige Bereiche (31, 32) aufweist, wobei in jedem der Bereiche des Speicherzellenfeldes Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) vorgesehen sind und die Zugriffssteuerung (2) jeweils mehrere der Spaltenauswahlleitungen in einem der Bereiche aktiviert.
  6. Integrierter Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitleitungen (BL0 – BL7) in Bitleitungspaaren organisiert sind, wobei zwei Bitleitungen (BL01, BL02) eines Bitleitungspaares (BL0) mit einem gemeinsamen Leseverstärker (SA0) verbindbar sind.
  7. Integrierter Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zugriffssteuerung (2) mehrere der Wortleitungen (WL0 – WLk+3) gleichzeitig für einen Speicherzellenzugriff aktivierbar sind.
  8. Verfahren zum Funktionstest eines integrierten Speichers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere der Schalter (T01 – T72) über die Spaltenauswahlleitungen (CSL01, CSL02) von der Zugriffssteuerung (2) leitend gesteuert werden, so daß mehrere erste der Bitleitungen bei einem Speicherzellenzugriff mit einer ersten der mehreren Datenleitungen (LDQ0) verbunden werden und mehrere zweite der Bitleitungen bei einem Speicherzellenzugriff mit einer zweiten der mehreren Datenleitungen (LDQ1) verbunden werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zugriffssteuerung (2) mehrere der Wortleitungen (WL0 – WLk+3) gleichzeitig für einen Speicherzellenzugriff aktiviert werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß – durch die Zugriffssteuerung eine Gruppe der Wortleitungen (WL0, WL1; WL2, WL3) gleichzeitig für einen Speicherzellenzugriff aktiviert wird, wobei die Gruppe mindestens zwei der Wortleitungen und höchstens einen Teil der Wortleitungen umfaßt, und – fortlaufend über das Speicherzellenfeld (1) hinweg mehrere Gruppen von Wortleitungen jeweils einzeln nacheinander aktiviert werden.
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