-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers
und einen integrierten Halbleiterspeicher, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
testbar ist.
-
Das
Speicherzellenfeld eines integrierten Halbleiterspeichers, beispielsweise
eines DRAM-(= Dynamic Random Access Memory)-Halbleiterspeichers,
enthält
Speicherkondensatoren, die über
eine steuerbare Strecke eines Auswahltransistors mit einer Bitleitung
verbunden sind. Der Auswahltransistor läßt sich durch das Anlegen eines
Steuersignals an einen Steueranschluß sperren bzw. in den leitenden Zustand
schalten. Zum Schreiben einer Information in eine der Speicherzellen
des Speicherzellenfeldes wird der Auswahltransistor der jeweiligen
Speicherzelle in den leitenden Zustand geschaltet und der Speicherkondensator
durch das Anlegen einer Schreibspannung an die Bitleitung auf eine
vordefinierte Ladung aufgeladen. Die im Speicherkondensator gespeicherte
Ladung entspricht dabei der zu speichernden Information. Ein hoher
Ladungspegel entspricht dabei einem logischen Zustand „1" (High-Zustand).
Ein niedriger Ladungspegel entspricht einem logischen Zustand „0" (Low-Zustand). Nachdem
die Information in der Speicherzelle gespeichert worden ist, wird
der Auswahltransistor wieder gesperrt. Anschließend werden die Bitleitungen während eines
Vorladevorgangs auf ein gemeinsames Potential vorgeladen.
-
Vor
dem Auslesen findet ebenfalls ein solcher Vorladevorgang statt.
In der Vorladephase werden die Bitleitung und eine Referenzbitleitung
auf ein gemeinsames Ausgangspotential vorgeladen. Das Vorladen kann
automatisch als sogenanntes Auto-Precharge
durchgeführt
werden. Nach Ende der Vorladephase wird der Auswahltransistor der
Speicherzelle erneut in den leitenden Zustand geschaltet, so daß die auf
dem Speicherkondensator gespeicherte Ladung das Potential der Bitleitung
verändert. Das
Potential auf der Bitleitung wird anschließend in einem Leseverstärker mit
dem Potential auf der Referenzbitleitung verglichen. Je nach der
in der Speicherzelle gespeicherten Information erzeugt der Leseverstärker ein
Ausgangssignal, das dem logischen Zustand „0" oder dem logischen Zustand „1" entspricht. Wichtige
den Schreib- bzw. Lesevorgang kennzeichnende Parameter sind die
sogenannte Schreib- bzw.
Vorladezeit. Die Schreibzeit wird durch den zeitlichen Abstand definiert
zwischen dem Zeitpunkt des Schreibens der Daten in das Speicherfeld und
dem Zeitpunkt des Sperrens des mit der jeweiligen Speicherzelle
verbundenen Auswahltransistors. Die Vorladezeit kennzeichnet den
nachfolgenden Zeitabstand zwischen dem Zeitpunkt des Sperrens des
Auswahltransistors und dem Zeitpunkt des erneuten Schaltens des
Auswahltransistors in den leitfähigen
Zustand. Mit dem in 1 dargestellten
Signalzustandsdiagramm soll die Schreib- und Vorladezeit näher erläutert werden.
-
In 1 ist ein Signalzustandsdiagramm
eines integrierten DRAM-Halbleiterspeichers während eines Schreibvorgangs
mit nachfolgendem Auto-Precharge dargestellt. In der ersten Signalzeile
ist der zeitliche Verlauf eines Taktsignals CLK dargestellt. Im
synchronen Betriebszustand des integrierten Halbleiterspeichers
werden zu den steigenden und fallenden Signalflanken jeweils Kommandosignale
CMD an den integrierten Halbleitespeicher angelegt. Dargestellt
ist in der Kommandosignalzeile ein Aktivierungssignal ACT, ein Schreibsignal
W und ein Signal NOP, bei dem dem integrierten Halbleiterspeicher
von extern kein Kommando vorgegeben wird. In der dritten Signalzeile
ist ein extern angelegter Datensatz DQE dargestellt.
In der vierten Signalzeile ist der dazugehörige beispielsweise zeitverzögerte interne
Datensatz DQI dargestellt, der in eine der
Speicherzellen eingelesen wird. Die fünfte Signalzeile zeigt den
Verlauf eines internen Steuersignals IS. Zu einer steigenden Signalflanke
des internen Steuersignals wird der Auswahltransistor leitend geschaltet
und zu einer fallenden Signalflanke des internen Steuersignals wird
der Auswahltransistor gesperrt.
-
Wie
dem Signalzustandsdiagramm zu entnehmen ist, wird der Auswahltransistor
einer ausgewählten
Speicherzelle nach Aktivierung des integrierten Halbleiterspeichers
durch das Aktivierungssignal ACT über den Zustandswechsel des
internen Steuersignals IS zum Zeitpunkt T1 vom Low-Zustand in den High-Zustand
leitenden geschaltet. Zum Zeitpunkt T2 wird der integrierte Halbleiterspeicher
durch ein Schreibkommando W angesteuert. Zum Zeitpunkt T3 wird an
den Dateneingang des integrierten Halbleiterspeichers ein Datensatz
D angelegt. Zum Zeitpunkt T4 wird dieser Datensatz als interner
Datensatz in die ausgewählte
Speicherzelle eingelesen. Nach Ablauf der Schreibzeit tiWR wird
der Auswahltransistor der Speicherzelle zum Zeitpunkt T5 durch eine
Signalzustandsänderung
des internen Steuersignals IS vom High-Zustand in den Low-Zustand
wieder geschlossen. Im Falle eines automatischen Vorladens der Bit-
und Referenzbitleitung beginnt zum selben Zeitpunkt die Vorladephase.
Nach Ablauf der Vorladezeit tiRP wird der
Auswahltransistor zum Zeitpunkt T6 wieder in den leitenden Zustand
geschaltet.
-
Die
für einen
erfolgreichen Schreib- und Lesevorgang erforderlichen Schreib- und
Vorladezeiten sind im wesentlichen durch die Designvorgaben und die
Technologieprozesse bestimmt. Die genaue Kenntnis der Schreib- und
Vorladezeit spielt daher eine wesentliche Rolle bei der Optimierung
von Design- und Technologieprozessen. Ferner geben die notwendigen
Schreib- und Vorladezeiten während der
Herstellung des integrierten Halbleiterspeichers einen ersten Hinweis,
ob Speicherzellenelemente fehlerhaft sind. Wenn es gelingt, die
Schreib- und Lesezeiten bereits auf Scheibenebene abzutesten, können fehlerhafte
Speicherzellen noch durch redundante Speicherzellenelemente ersetzt
werden. Konventionelle Scheibenprüftests benutzen keinen eigenen Testmode
zum Abtesten der Schreib- und Vorladezeit eines integrierten Halbleiterspeichers.
Beide Zeitparameter können
nur bedingt durch das Anlegen eines Schreib- und Lesesignals abgetestet
werden. Ein gemeinsames Testen beider Zeitparameter ist mit gegenwärtigen Testsystemen
nicht möglich.
Desweiteren bereitet die von Generation zu Generation immer schneller
werdende Zugriffsgeschwindigkeit von Halbleiterspeichern den Testsystemen
beim genauen Testen immer größere Schwierigkeiten.
-
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Testen der Schreib-
und Vorladezeiten eines integrierten Halbleiterspeichers anzugeben,
das bereits während
der Herstellung des integrierten Halbleiterspeichers bei der Scheibenprüfung einsetzbar ist.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers, bei
dem der integrierte Halbleiterspeicher mit einem Anschluß zum Ein-
und Auslesen von Daten, mit einem Taktanschluß zum Anlegen eines Taktsig nals, mit
einem ersten Eingangsanschluß zum
Anlegen eines ersten Steuersignals, mit einem zweiten Eingangsanschluß zum Anlegen
eines zweiten Steuersignals, mit einem dritten Eingangsanschluß zum Anlegen
eines dritten Steuersignals, mit weiteren Eingangsanschlüssen zum
Anlegen weiterer Steuersignale, mit einer Steuerschaltung zur Erzeugung
eines internen Steuersignals und mit einem Speicherzellenfeld mit
Speicherzellen mit jeweils einem Auswahltransistor zur Auswahl einer
der Speicherzellen vorgesehen wird. Der integrierte Halbleiterspeicher
ist in einem Normalbetriebszustand und einem Testbetriebszustand
betreibbar. Beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers im
Normalbetriebszustand wird der integrierte Halbleiterspeicher beim
Anlegen des ersten Steuersignals zum Schreiben konfiguriert wird.
Um den integrierten Halbleiterspeicher zu testen, wird der integrierte
Halbleiterspeicher durch das Anlegen einer aus dem ersten Steuersignal,
dem zweiten Steuersignal, dem dritten Steuersignal und den weiteren
Steuersignalen gebildeten Signalkombination vom Normalbetriebszustand
in den Testbetriebszustand geschaltet.
-
Beim
Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers im Testbetriebszustand
wird während
eines ersten Testzyklus eine der Speicherzellen des Speicherzellenfeldes
durch das Anlegen eines Aktivierungssignals an einen der Eingangsanschlüsse des integrierten
Halbleiterspeichers ausgewählt
und der Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle leitend
gesteuert. Während
eines nachfolgenden zweiten Testzyklus wird beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers
im Testbetriebszustand ein erster Prüfdatensatz an den Anschluß zum Ein-
und Auslesen von Daten angelegt. Während eines nachfolgenden dritten
Testzyklus wird beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers
im Testbetriebszustand der Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle durch
einen ersten Zustands übergang
des internen Steuersignals infolge des Anlegens des ersten Steuersignals
an den ersten Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers gesperrt. Während eines nachfolgenden vierten
Testzyklus wird beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers
im Testbetriebszustand der Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle
durch einen zweiten Zustandsübergang
des internen Steuersignals leitend gesteuert und der Speicherinhalt
der Speicherzelle ausgelesen.
-
In
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Testen des
integrierten Halbleiterspeichers wird der integrierte Halbleiterspeicher im
Wormalbetriebszustand beim Anlegen des zweiten Steuersignals aktiviert.
Beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers im Testbetriebszustand wird
der zweite Zustandsübergang
des internen Steuersignals während
des vierten Testzyklus durch das Anlegen des zweiten Steuersignals
an den zweiten Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers erzeugt.
-
In
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden das erste und zweite Steuersignal asynchron zu dem am Takteingang
des integrierten Halbleiterspeichers anliegenden Taktsignal angelegt.
-
In
dieser Ausführungsform
ist eine Vorladezeit, die die Zeit zwischen einem Zeitpunkt des
Sperrens des Auswahltransistors und einem Zeitpunkt des Schaltens
des Auswahltransistors in den leitenden Zustand repräsentiert,
einstellbar, indem das zweite Steuersignal an den Zeitpunkt des
Sperrens des Auswahltransistors verschoben wird.
-
Die
mindestens erforderliche Vorladezeit ist durch das Anlegen des zweiten
Steuersignals einstellbar, indem das zweite Steuersignal zeitlich
so lange zum Zeitpunkt des ersten Steuersignals verschoben wird,
bis der in der Speicherzelle gespeicherte erste Prüfdatensatz
nicht mehr auslesbar ist.
-
In
einer anderen Ausführungsfrom
des Verfahrens werden beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers
im Normalbetrieb die Auswahltransistoren der mit einer Zeilenadresse
verknüpften
Speicherzellen des Speicherzellenfeldes beim Anlegen des zweiten
Steuersignals an den zweiten Eingangsanschluß und beim Anlegen des dritten
Steuersignals an den dritten Eingangsanschluß des integrierten Halbleiterspeichers
leitend gesteuert. Beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers
im Testbetriebszustand wird der zweite Zustandsübergang des internen Steuersignals
während
des vierten Testzyklus durch das Anlegen des zweiten Steuersignals
an den zweiten Eingangsanschluß und
durch das Anlegen des dritten Steuersignals an den dritten Eingangsanschluß des integrierten
Halbleiterspeichers erzeugt.
-
In
einer Ausführungsfrom
des Verfahrens werden das erste, zweite und dritte Steuersignal asynchron
zu dem am Takteingang des integrierten Halbleiterspeichers anliegenden
Taktsignal angelegt.
-
In
dieser Ausgestaltungsform des Verfahrens ist eine Vorladezeit, die
die Zeit zwischen einem Zeitpunkt des Sperrens des Auswahltransistors
und einem Zeitpunkt des Schaltens des Auswahltransistors in den
leitenden Zustand repräsentiert,
einstellbar, indem das zweite Steuersignal und das dritte Steuersignal
an den Zeitpunkt des Sperrens des Auswahltransistors verschoben
wird.
-
Darüber hinaus
ist die mindestens erforderliche Vorladezeit durch das Anlegen des
zweiten Steuersignals und das Anlegen des dritten Steuersignals einstellbar,
indem das zweite Steuersignal und das dritte Steuersignal zeitlich
so lange zum Zeitpunkt des ersten Steuersignals verschoben werden,
bis der erste in der Speicherzelle gespeicherte Prüfdatensatz
nicht mehr auslesbar ist.
-
In
einer anderen Variante des Verfahrens zum Testen eines integrierten
Halbleiterspeichers werden beim Betrieb des integrierten Halbleiterspeichers
im Normalbetrieb die Auswahltransistoren der mit einer Zeilenadresse
verknüpften
Speicherzellen des Speicherzellenfeldes beim Anlegen des zweiten Steuersignals
an den zweiten Eingangsanschluß und beim
Anlegen des dritten Steuersignals an den dritten Eingangsanschluß des integrierten
Halbleiterspeichers leitend gesteuert. Im Testbetriebszustand wird
während
des vierten Testzyklus das zweite Steuersignal an den zweiten Eingangsanschluß und das dritten
Steuersignal an den dritten Eingangsanschluß des integrierten Halbleiterspeichers
angelegt. Im Testbetriebszustand wird dann während des vierten Testzyklus
der zweite Zustandsübergang
des internen Steuersignals nach Ablauf einer vordefinierten Anzahl
von Taktzyklen des Taktsignals nach dem ersten Zustandsübergang
des internen Steuersignals erzeugt, unter der Voraussetzung, daß das zweite Steuersignal
am zweiten Eingangsanschluß und
das dritte Steuersignal am dritten Eingangsanschluß des integrierten
Halbleiterspeichers anliegt.
-
In
dieser Ausführungsform
des Verfahrens zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers
ist eine Vorladezeit, die die Zeit zwischen einem Zeitpunkt des
Sperrens des Auswahltransistors und einem Zeitpunkt des Schaltens
des Auswahltransistors in den leitenden Zustand repräsentiert,
einstellbar, in dem der Taktzyklus des Taktsignals verlängert oder verkürzt wird.
-
Die
mindestens erforderliche Vorladezeit ist einstellbar, indem der
Taktzyklus des Taktsignals solange verkürzt wird, bis der in der Speicherzelle
gespeicherte erste Prüfdatensatz
nicht mehr auslesbar ist.
-
In
einer anderen Ausbildungsform des Verfahrens zum Testen eines integrierten
Halbleiterspeichers ist eine Schreibzeit, die die Zeit zwischen
einem Zeitpunkt des Einlesens des ersten Prüfdatensatzes in die Speicherzelle
und einem Zeitpunkt des Sperrens des Auswahltransistors repräsentiert,
einstellbar, indem das erste Steuersignal an den Zeitpunkt des Einlesens
des ersten Prüfdatensatzes
verschoben wird.
-
Die
mindestens erforderliche Schreibzeit ist durch das Anlegen des ersten
Steuersignals einstellbar, indem das erste Steuersignal zeitlich
so lange zum Zeitpunkt des Einlesens des ersten Prüfdatensatzes
verschoben wird, bis der erste Prüfdatensatz in der Speicherzelle
nicht mehr abspeicherbar ist.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
weist die Steuerschaltung einen ersten Eingangsanschluß zum Anlegen des
ersten Steuersignals, einen zweiten Eingangsanschluß zum Anlegen
des zweiten Steuersignals, einen dritten Eingangsanschluß zum Anlegen
des dritten Steuersignals und weitere Eingangsanschlüsse zum
Anlegen weiterer Steuersignale und einem Ausgangsanschluß zur Erzeugung
eines internen Steuersignals auf. Beim Anlegen einer Signalkombination aus
dem ersten Steuersignal, dem zweiten Steuersignal, dem dritten Steuersignal
und den weiteren Steuersignalen schaltet die Steuerschaltung den
integrierten Halbleiterspeicher vom Normalbetriebszustand in den
Testbetriebszustand. Im Testbetriebszustand erzeugt die Steuerschaltung
während
des dritten Testzyklus den ersten Zustandsübergang des internen Steuersignals,
mit dem der Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle gesperrt
wird. Im Testbetriebszustand erzeugt die Steuerschaltung während des
nachfolgenden vierten Testzyklus den zweiten Zustandsübergang
des internen Steuersignals, mit dem der Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle
leitend gesteuert wird.
-
In
einer Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wechselt das
interne Steuersignal während
des ersten Zustandsübergangs
von einem High-Zustand in einen Low-Zustand. Während des zweiten Zustandsübergangs
wechselt das interne Steuersignal von einem Low-Zustand in einen High-Zustand.
-
In
einer anderen Ausführungsform
des Verfahrens wird im Normalbetriebszustand des integrierten Halbleiterspeichers
ein zweiter Prüfdatensatz
gespeichert. Im Testbetriebszustand des integrierten Halbleiterspeichers
wird der während
des zweiten Testzyklus an den Anschluß zum Ein- und Auslesen von
Daten angelegte erste Prüfdatensatz
zu dem im Normalbetriebszustand gespeicherten zweiten Prüfdatensatz
komplementiert angelegt.
-
In
einer Ausführungsform
des Verfahrens zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers
ist der zu testende integrierte Halbleiterspeicher als ein Halbleiterspeicher
mit dynamischen Speicherzellen ausgebildet.
-
Der
erste Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers zum Anlegen des ersten Steuersignals
ist als Anschluß zum
Anlegen eines Signals, das im Normalbetriebszustand den integrierten
Halbleiterspeicher zum Schreiben von Daten in die Speicherzelle
konfiguriert, ausgebildet.
-
Der
zweite Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers zum Anlegen des zweiten Steuersignals
ist als Anschluß zum
Anlegen eines Signals, das im Normalbetriebszustand den integrierten
Halbleiterspeicher aktiviert, ausgebildet.
-
Der
dritte Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers zum Anlegen des dritten Steuersignals
ist als Anschluß zum
Anlegen eines Signals, das den integrierten Halbleiterspeicher im
Normalbetriebszustand in Kombination mit dem zweiten Steuersignal
zum Einlesen einer gültigen
Zeilenadresse des Speicherzellenfeldes aktiviert, ausgebildet.
-
In
einer Ausgestaltung des Verfahrens verbleibt der integrierte Halbleiterspeicher
nach dem vierten Testzyklus im Testbetriebszustand.
-
In
einer anderen Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird der integrierte Halbleiterspeicher nach dem vierten Testzyklus
von der Steuerschaltung in den Normalbetriebszustand umgeschaltet.
-
Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
läßt sich
ein integrierter Halbleiterspeicher, der wie folgt ausgebildet ist,
testen. Der integrierte Halbleiterspeicher weist einem Anschluß zum Ein-
und Auslesen von Daten, einen ersten Eingangsanschluß zum Anlegen
eines ersten Steuersignals, einen zweiten Eingangsanschluß zum Anlegen
eines zweiten Steuersignals, einen dritten Eingangsanschluß zum Anlegen eines
dritten Steuersignals, weitere Eingangsanschlüsse zum Anlegen weiterer Steuersignale
und einen Taktanschluß zum
Anlegen eines Taktsignals auf. Er umfaßt ferner eine Steuerschaltung,
mit einem ersten Eingangsanschluß zum Anlegen des ersten Steuersignals,
mit einem zweiten Eingangsanschluß zum Anlegen des zweiten Steuersignals,
mit einem dritten Eingangsanschluß zum Anlegen des dritten Steuersignals
und weiteren Eingangsanschlüssen
zum Anlegen weiterer Steuersignale, mit einem Takteingangsanschluß zum Anlegen
des Taktsignals und einem Ausgangsanschluß zum Erzeugen eines internen
Steuersignals. Des weiteren umfaßt er ein Speicherzellenfeld
mit Speicherzellen mit jeweils einem Auswahltransistor zur Auswahl
einer der Speicherzellen. Der erste Eingangsanschluß der Steuerschaltung
ist mit dem ersten Eingangsanschluß des integrierten Halbleiterspeichers
verbunden. Der zweite Eingangsanschluß der Steuerschaltung ist mit dem
zweiten Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers verbunden. Der dritte Eingangsanschluß der Steuerschaltung
ist mit dem dritten Eingangsanschluß des integrierten Halbleiterspeichers verbunden.
Jeweils einer der weiteren Eingangsanschlüsse der Steuerschaltung ist
mit jeweils einem der weiteren Eingangsanschlüsse des integrierten Halbleiterspeichers
verbunden. Der Takteingangsanschluß der Steuerschaltung ist mit
dem Taktanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers verbunden. Die Steuerschaltung
ist derart ausgebildet, daß sie
im Normalbetriebszustand beim Anlegen des ersten Steuersignals den
integrierten Halbleiterspeicher zum Schreiben konfiguriert. Darüber hinaus
ist die Steuerschaltung derart ausgebildet, daß sie beim Anlegen einer Signalkombination
aus den Steuersignalen den integrierten Halbleiterspeicher von einem Normalbetriebszustand
in einen Testbetriebszustand umschaltet. Des weiteren ist die Steuerschaltung derart
ausgebildet ist, daß sie
im Testbetriebszustand eine der Speicherzellen des Speicherzellenfeldes durch
das Anlegen eines Aktivierungssignals an ei nen der Eingangsanschlüsse des
integrierten Halbleiterspeichers auswählt und den Auswahltransistor der
ausgewählten
Speicherzelle leitend steuert. Ferner ist die Steuerschaltung derart
ausgebildet, daß sie
im Testbetriebszustand beim Anlegen des ersten Steuersignals einen
ersten Zustandsübergang
des internen Steuersignals erzeugt, das den Auswahltransistor der
ausgewählten
Speicherzelle sperrt.
-
In
einer Ausführungsform
des integrierten Halbleiterspeichers ist die Steuerschaltung derart ausgebildet,
daß sie
im Normalbetriebszustand beim Anlegen des zweiten Steuersignals
den integrierten Halbleiterspeicher aktiviert. Darüber hinaus
ist die Steuerschaltung derart ausgebildet, daß sie im Testbetriebszustand
beim Anlegen des zweiten Steuersignals einen zweiten Zustandsübergang
des internen Steuersignals erzeugt, das den Auswahltransistor der
ausgewählten
Speicherzelle leitend steuert.
-
In
einer anderen Ausführungsform
des integrierten Halbleiterspeichers ist die Steuerschaltung derart
ausgebildet, daß sie
im Normalbetriebszustand beim Anlegen des zweiten Steuersignals
und beim Anlegen des dritten Steuersignals die Auswahltransistoren
der mit einer Zeilenadresse verknüpften Speicherzellen des Speicherzellenfeldes
leitend steuert. Des weiteren ist die Steuerschaltung derart ausgebildet,
daß sie
im Testbetriebszustand beim Anlegen des zweiten Steuersignals und
des dritten Steuersignals einen zweiten Zustandsübergang des internen Steuersignals
erzeugt, das den Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle leitend steuert.
-
In
einer weiteren Ausführungsvariante
des integrierten Halbleiterspeichers ist die Steuerschaltung derart
ausgebildet, daß sie
im Testbetriebszustand einen zweiten Zustandsübergang des internen Steuersignals
erzeugt, das den Auswahltransistor der ausgewählten Speicherzelle nach Ablauf
einer vordefinierten Anzahl von Taktzyklen des Taktsignals nach
dem ersten Zustandsübergang
des internen Steuersignals leitend steuert, unter der Voraussetzung,
daß das
zweite Steuersignal am zweiten Eingangsanschluß und das dritte Steuersignal
am dritten Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers anliegt.
-
Das
Verfahren zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers soll
im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
Es zeigen:
-
1 ein
Signalzustandsdiagramm mit einer Schreibzeit und einer Vorladezeit
eines integrierten Halbleiterspeichers,
-
2 eine
Ausführungsform
eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
zu testenden integrierten Halbleiterspeichers,
-
3 einen
Testablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers,
-
4 ein
Signalzustandsdiagramm gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Testen eines integrierten Halbleiterspeichers.
-
2 zeigt
einen integrierten Halbleiterspeicher mit einem Anschluß Vin zum
Anlegen einer Versorgungsspannung VDD, mit einem Anschluß DIO zum
Ein- und Auslesen von Daten, mit Adreßanschlüssen A0, A1, ..., An sowie
mit einem ersten Eingangsanschluß 1, einem zweiten
Eingangsanschluß 2,
einem dritten Eingangsanschluß 3,
einem vierten Eingangsanschluß 4,
weiteren Eingangsanschlüsen E5,
..., En und einen Taktanschluß TA.
Der erste Eingangsanschluß 1 ist
als Anschluß zum
Anlegen eines ersten Steuersignals /WE ausgebildet. Der zweite Eingangsanschluß 2 ist
als Anschluß zum
Anlegen eines zweiten Steuersignals /CS ausgebildet. Der dritte
Eingangsanschluß 3 ist
als Anschluß zum
Anlegen eines dritten Steuersignals /RAS ausgebildet. Der vierte
Eingangsanschluß 4 ist
als Anschluß zum Anlegen
eines vierten Steuersignals /CAS ausgebildet. Die weiteren Eingangsanschlüsse 5,
..., n sind als Anschlüsse
zum Anlegen weiterer Steuersignale ausgebildet. Der Taktanschluß TA ist
als Anschluß zum
Anlegen eines Taktsignals CLK ausgebildet. Der Anschluß DIO zum
Ein- und Auslesen von Daten ist an eine Treiberschaltung 9 angeschlossen.
Die Adreßanschlüsse A0,
A1, ..., An des integrierten Halbleiterspeichers sind mit einem
Adreßregister 8 verbunden.
Das Adreßregister 8 ist über eine
Adreßleitung
AL mit einem Speicherzellenfeld 6, in dem eine Speicherzelle
SZ beispielhaft dargestellt ist, verbunden. Die Speicherzelle SZ
des Speicherzellenfeldes 6 ist über eine im Adreßregister 8 gespeicherte Adresse
eindeutig identifizierbar. Die Speicherzelle SZ ist als DRAM-Speicherzelle
ausgebildet und umfaßt
einen Speicherkondensator SC, dessen erste Elektrode mit einem Anschluß M zum
Anlegen eines Bezugspotentials verbunden ist. Die zweite Elektrode des
Speicherkondensators SC ist über
eine steuerbare Strecke eines Auswahltransistors AT mit einer Bitleitung
BL verbunden. Ein Steueranschluß des Auswahltransistors
AT ist mit einer Wortleitung WL verbunden. Das Speicherzellenfeld 6 umfaßt ferner eine
Referenzbitleitung RBL. Die Bitleitung BL und die Referenzbitleitung
RBL sind über
die steuerbaren Strecken mehrerer Schalttransistoren, beispielsweise
der in 2 dargestellten Schalttransistoren T1, T2 und
T3, verbindbar. Die steuerbaren Strecken der drei Schalttransistoren
sind durch das Anlegen des internen Steuersignals IS an einen Steueranschluß ST steuerbar.
Ein gemeinsamer Anschluß Z
der steuerbaren Strecken der Transistoren T2 und T3 ist mit einem
Anschluß V1
zum Anlegen eines Vorladepotentials Vbleq verbunden. Das Vorladepotential Vbleq
läßt sich
beispielsweise mit Hilfe von in der 2 nicht
dargestellten Schaltungskomponenten aus dem am Anschluß Vin angelegten
Versorgungspotential VDD erzeugen. Weiterhin sind die Bitleitung BL
und die Referenzbitleitung RBL mit jeweils einem Eingangsanschluß eines
Leseverstärkers
LV verbunden. Der Ausgangsanschluß des Leseverstärkers LV ist
an die Treiberschaltung 9 angeschlossen. Der Leseverstärker weist
einen Anschluß V2
zum Anlegen eines internen Spannungspotentials Vint auf, der über weitere
hier nicht dargestellte Komponenten mit dem Anschluß Vin zum
Anlegen des Versorgunspotentials VDD verbunden ist. Der integrierte
Halbleiterspeicher umfaßt
darüber
hinaus eine Steuerschaltung 7 mit einem ersten Eingangsanschluß E1, einem zweiten
Eingangsanschluß E2,
einem dritten Eingangsanschluß E3,
einem vierten Eingangsanschluß E4,
weiteren Eingangsanschlüssen
E5, ..., En, einem Taksignalanschluß ET und einem Ausgangsanschluß AS. Die
Steuerschaltung 7 ist über
ihren Ausgangsanschluß AS
mit dem Speicherzellenfeld 6 verbunden und führt dem
Speicherzellenfeld das interne Steuersignal IS zu. Über das
interne Steuersignal IS wird das Schreiben einer Information in
die Speicherzelle, das Auslesen einer Information aus der Speicherzelle
sowie das Vorladen der Bitleitungen gesteuert.
-
Wenn
eine Information in die entsprechende Speicherzelle SZ eingeschrieben
werden soll, so wird durch das interne Steuersignal IS der Steuerschaltung
der Auswahltransistor AT dieser Speicherzelle in den leitenden Zustand
geschaltet. Der Speicherkondensator SC ist in diesem Fall über die
steuerbare Strecke des Auswahltransistors mit der Bitleitung BL
verbunden. Beim Einlesen eines am Anschluß DIO anliegenden Datensatzes
wird dieser in der Treiberschaltung 9 verstärkt und
dem Leseverstärker
LV zugeführt.
Je nach einzuschreibender Information verändert der Leseverstärker LV
das Potential der Bitleitung BL, die mit der adressierten Speicherzelle
verbunden ist. Auf dem Speicherkondensator SC der Speicherzelle
SZ wird anschließend eine
der Information entsprechende Ladung gespeichert.
-
Zum
Auslesen einer in der Speicherzelle SZ gespeicherten Information
wird die Bitleitung BL und die Referenzbitleitung RBL auf eine Vorspannung vorgeladen.
Dazu wird die Bitleitung BL und die Referenzbitleitung RBL über die
Schalttransistoren T1, T2 und T3 auf das Vorladepotential Vbleq,
das im allgemeinen der halben Maximalspannung der Bitleitung entspricht,
aufgeladen. Zum erneuten Auslesen einer Speicherzelleninformation
werden die Schalttransistoren T1, T2 und T3 wieder gesperrt und
der Auswahltransistor AT der Speicherzelle SZ durch das interne
Steuersignal IS wieder in den leitenden Zustand geschaltet. Je nach
Ladezustand des Speicherkondensators stellt sich auf der Bitleitung
BL ein verändertes
Potential ein. Wenn in der Speicherzelle eine Information gespeichert
ist, die dem logischen Zustand 1 entspricht, so steigt das Potential
auf der Bitleitung BL im Verhältnis
zum Potential auf der Referenzbitleitung RBL an. Wenn in der Speicherzelle eine
Information gespeichert ist, die dem logischen Zustand 0 entspricht,
so nimmt das Potential auf der Bitleitung BL im Verhältnis zum
Potential der Referenzbitleitung RBL einen niedrigeren Wert an.
Der Leseverstärker
LV verstärkt
die Differenz der beiden Potentiale auf der Bitleitung und der Referenzbitleitung
und erzeugt an seinem Ausgang ein logisches Signal, das den Speicherzustand
der Speicherzelle SZ kennzeichnet. Dieses Signal wird in der Treiberschaltung 9 verstärkt und
dem Ausgangsanschluß DIO
des integrierten Halbleiterspeichers zugeführt.
-
3 zeigt
das Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Testen eines
integrierten Halbleiterspeichers. Das im folgenden beschriebene
Verfahren bezieht sich auf die in 2 gezeigte
Ausführungsform
des integrierten Halbleiterspeichers. Die im folgenden verwendeten
Bezugszeichen sind der 2 entnehmbar.
-
Das
Testverfahren ermöglicht
das Testen der Schreib- und Vorladezeit des integrierten Halbleiterspeichers.
Die Länge
der Schreibzeit und der Vorladezeit ergibt sich im Normalbetriebszustand
nach einem intern vorgegebenen Verhältnis aus dem zeitlichen Ablauf
der externen Steuersignale. Um mit den externen Steuersignalen direkt
auf das Schalten des Auswahltransistors einer Speicherzelle in den
leitenden oder sperrenden Zustand einwirken zu können, müssen die Steuersignale von
der Steuerschaltung anders als im Normalbetriebszustand interpretiert werden.
Dazu wird zu Beginn des Testverfahrens der integrierte Halbleiterspeicher
durch eine aus den Steuersignalen gebildete Signalkombination in
einen Testbetriebszustand geschaltet. Es handelt sich dabei um eine
beliebige Signalkombination aus den in 2 beschriebenen
Steuersignalen. Anschließend wird
an die Eingangsanschlüsse
des integrierten Halbleiterspeichers ein Aktivierungssignal zum
Aktivieren des zu testenden Halbleiterspeichers angelegt. Das Aktivierungssignal
bewirkt, daß der
Auswahltransistor einer ausgewählten
Speicherzelle in den leitenden Zustand geschaltet wird. Anschließend wird
ein Prüfdatensatz
an den Dateneingang DIO des integrierten Halbleiterspeichers angelegt.
Nach einer zu testenden Schreibzeit wird das erste Steuersig nal an
den ersten Eingangsanschluß des
integrierten Halbleiterspeichers angelegt. Dieses Signal wird in einer
ersten Ausführungsform
des Verfahrens zum Testen des integrierten Halbleiterspeichers von
der Steuerschaltung im Testbetriebszustand als Signal zum Schließen des
Auswahltransistors interpretiert. Nach einer zu testenden Vorladezeit
wird das zweite Steuersignal an den zweiten Eingangsanschluß des integrierten
Halbleiterspeichers angelegt. Dieses Signal wird von der Steuerschaltung
im Testbetriebszustand als Signal zum Schalten des Auswahltransistors
in den leitenden Zustand interpretiert. In einem anschließenden Auslesevorgang
wird getestet, ob der Datensatz bei der eingestellten Schreib- und
Vorladezeit korrekt eingelesen worden ist.
-
In
einer zweiten Ausführungsform
des Verfahrens zum Testen des integrierten Halbleiterspeichers erfolgt
das Schalten des Auswahltransistors in den leitenden Zustand, indem
nach Ablauf der zu testenden Vorladezeit erneut das Aktivierungssignal, das
bereits nach dem Schalten des integrierten Halbleiterspeichers in
den Testbetriebszustand zum Schalten des Auswahltransistors in den
leitenden Zustand verwendet wurde, an die Eingangsanschlüsse des
integrierten Halbleiterspeichers angelegt wird.
-
In
einer dritten Ausführungsform
des Verfahrens zum Testen des integrierten Halbleiterspeichers erfolgt
das Schalten des Auswahltransistors in den leitenden Zustand, in
dem die Dauer der zu testenden Vorladezeit über das Taktsignal eingestellt
wird. Wenn vorausgesetzt wird, daß der Auswahltransistor nach
einer bestimmten Anzahl von Taktzylen von der Steuerschaltung vom
gesperrten Betriebszustand wieder leitend geschaltet wird, so ist
die Dauer der Vorladezeit über
eine Verlängerung bzw.
Verkürzung eines
einzelnen Taktzyklus des Taktsignals einstellbar.
-
Ferner
ist es beispielsweise möglich
die Speicherzelle im Normalbetriebszustand des integrierten Halbleiterspeichers
mit einem Datensatz vorzubelegen. Der während des Testbetriebszustand eingelesene
Prüfdatensatz
stellt einen dazu komplementären
Datensatz dar. Beim Auslesen der Speicherzelle wird getestet, ob
in der Speicherzelle weiterhin der im Normalbetriebszustand eingelesene Datensatz
oder der dazu komplementäre
Prüfdatensatz
abgespeichert worden ist.
-
4 zeigt
ein zu dem erfindungsgemäßen Testverfahren
zugehöriges
Signalzustandsdiagramm. Dargestellt sind die am Taktanschluß TA und die
am ersten, zweiten, dritten und vierten Eingangsanschluß des integrierten
Halbleiterspeichers der 2 angelegten Steuersignale.
Das Taktsignal CLK der ersten Signalzeile entspricht dem Taktsignal
des integrierten Halbleiterspeichers. Bei einem synchronen Betrieb
des integrierten Halbleiterspeichers werden die Steuersignale /RAS,
/CAS, /WE und /CS bei der Flanke des Taktsignals CLK, beispielsweise
der ansteigenden Flanke, an die Steueranschlüsse des integrierten Halbleiterspeichers
angelegt. Bei einem asynchronen Betrieb werden die Steuersignale
zu nicht an das Taktsignal gekoppelten Zeiten erzeugt. In der zweiten
Signalzeile des Signalzustandsdiagramms ist das am zweiten Eingangsanschluß anliegende
zweite Steuersignal /CS dargestellt. In der dritten Signalzeile
ist das am dritten Eingangsanschluß anliegende dritte Steuersignal
/RAS dargestellt. In der vierten Signalzeile ist das am vierten
Eingangsanschluß anliegende
vierte Steuersignal /CAS dargestellt. In der fünften Signalzeile ist das am
ersten Eingangsanschluß anliegende
erste Steuersignal /WE dargestellt. In der sechsten Signalzeile
ist der am Anschluß DIO
zum Ein- und Auslesen von Daten extern anliegende Prüfdatensatz
DQE dargestellt. In der siebten Signalzeile
ist der dazugehörige
interne Datensatz DQI dargestellt. Die letzte
Signalzeile zeigt den Verlauf des internen Steuersignals IS, das
von der Steuerschaltung erzeugt wird. Der Verlauf der im Signalzustandsdiagramm
dargestellten Signale ist über
einer Zeitachse t aufgetragen.
-
Wie
bei der in 2 beschriebenen Ablaufsteuerung
des Testverfahrens beschrieben worden ist, wird der integrierte
Halbleiterspeicher zu Beginn des Testverfahrens in einen Testbetriebszustand
geschaltet. Das Schalten in den Testbetriebszustand ist im Signalzustandsdiagramm
der 4 nicht dargestellt, kann aber durch eine beliebige
Signalkombination aus den extern angelegten Steuersignalen erfolgen.
Nach dem Umschalten des integrierten Halbleiterspeichers in den
Testbetriebszustand wird die Steuerschaltung durch ein Aktivierungssignal
angesteuert, das den Auswahltransistor in den leitenden Zustand
schaltet. Das Aktivierungssignal wird zum Zeitpunkt T1 an die Steueranschlüsse angelegt
und ist durch den gleichzeitigen Übergang des zweiten Steuersignals
/CS und des dritten Steuersignals /RAS vom High-Zustand in den Low-Zustand gekennzeichnet.
Dieser Wechsel zeigt an, daß die
an den Adreßanschlüssen A0,
A1, ..., An anliegenden Adresssignale eine gültige Zeilenadresse darstellen. Anschließend wechseln
beide Steuersignale wieder in den High-Zustand. Zum Zeitpunkt T2
erzeugt die Steuerschaltung als Reaktion auf das extern angelegte
Aktivierungssignal einen Übergang
des internen Steuersignals IS vom Low-Zustand in den High-Zustand.
Dadurch werden die mit der Zeilenadresse verknüpften Auswahltransistoren in
den leitenden Zustand geschaltet. Zum Zeitpunkt T3 erfolgt wieder
ein Wechsel des zweiten Steuersignals /CS vom High-Zustand in den
Low-Zustand und gleichzeitig ein Übergang des vierten Steuersignals
/CAS vom High-Zustand in den Low-Zustand. Dieser Zustandsübergang
zeigt an, daß die
an den Adreßanschlüssen anliegende
Adresse eine gültige
Spaltenadresse der ausgewählten
Speicherzelle darstellt. Über
die Zeilen- und Spaltenadresse ist jetzt genau eine Speicherzelle
adressiert und damit auch der dazugehörige Auswahltransistor für die nachfolgenden Aktionen
ansteuerbar. Anschließend
wechseln die beiden Steuersignale /CS und /CAS wieder in den High-Zustand.
Ebenfalls zum Zeitpunkt T3 wechselt das erste Steuersignal /WE vom
High-Zustand in den Low-Zustand. Im Gegensatz zum Normalbetriebszustand
des integrierten Halbleiterspeichers wechselt das erste Steuersignal
/WE nicht wieder zurück
in den High-Zustand, sondern verbleibt im Low-Zustand.
-
Wie
dem Signalzustandsdiagramm weiter zu entnehmen ist, wird zum Zeitpunkt
T4 ein Prüfdatensatz
PD an den externen Anschluß DIO
des integrierten Halbleiterspeichers zum Ein- und Auslesen von Daten
angelegt. Zum Zeitpunkt T5 wird dieser Prüfdatensatz in die adressierte
Speicherzelle des integrierten Halbleiterspeichers eingelesen. Das
Einlesen des Prüfdatensatzes
zum Zeitpunkt T6 kennzeichnet den Beginn der sogenannten externen Schreibzeit
tWR. Die interne Schreibzeit tiWR beginnt mit
einer vorgegebenen Verzögerung.
Zum Zeitpunkt T7 wird durch den Übergang
des ersten Steuersignals /WE vom Low-Zustand in den High-Zustand
ein Kommandosignal zum Sperren des Auswahltransistors an den ersten
Eingangsanschluß 1 des
integrierten Halbleiterspeichers angelegt. Der Zeitpunkt T7 kennzeichnet
das Ende der externen Schreibzeit tWR. Als
Reaktion auf dieses Kommandosignal generiert die Steuerschaltung 7 zum
Zeitpunkt T8 das interne Steuersignal IS zum Schließen des
Auswahltransistors. Das interne Steuersignal, das sich seit dem
Zeitpunkt T2 auf dem High-Zustand befindet, wechselt dazu in den
Low-Zustand. Der Zeitpunkt T8 kennzeichnet das Ende der internen
Schreibzeit tiWR.
-
Im
Testbetriebszustand ist damit die Schreibzeit über das erste Steuersignal
/WE abtestbar. Ein Zustandswechsel dieses Steuersignals vom Low-Zustand
in den High-Zustand wird von der Steuerschaltung als Kommandosignal
zum Sperren des Auswahltransistors interpretiert. Im Gegensatz dazu
wird ein Zustandsübergang
des Steuersignals /WE vom High-Zustand in den Low-Zustand im Normalbetriebszustand
dazu verwendet, den Halbleiterspeicher für einen Schreibvorgang zu konfigurieren.
-
Nach
dem Ansteuern des integrierten Halbleiterspeichers durch den Übergang
des ersten Steuersignals /WE vom Low-Zustand in den High-Zustand
bzw. dem Sperren des Auswahltransistors durch das interne Steuersignal
IS beginnt das Vorladen der Bitleitung und der Referenzbitleitung.
Der Beginn der externen Vorladezeit tRP ist
durch den Übergang
des ersten Steuersignals /WE vom Low-Zustand in den High-Zustand
zum Zeitpunkt T7 gekennzeichnet. Der Beginn der internen Vorladezeit tiRP ist durch den Zeitpunkt T8, zu dem das
interne Steuersignal IS vom High-Zustand in den Low-Zustand wechselt,
gekennzeichnet. Zum Zeitpunkt T9 zeigt das zweite Steuersignal /CS
einen Übergang vom
High-Zustand in den Low-Zustand. Gleichzeitig wechselt auch das
dritte Steuersignal /RAS vom High-Zustand in den Low-Zustand. Das
zweite Steuersignal /CS dient in einer ersten Ausführungsform des
Verfahrens zum Testen des integrierten Halbleiterspeichers als Kommandosignal
zum erneuten Schalten des Auswahltransistors in den leitenden Zustand.
Der Zeitpunkt T9 kennzeichnet damit das Ende der externen Vorladezeit
tRP. Zum Zeitpunkt T10 erzeugt die interne
Steuerschaltung als Reaktion auf das Anlegen des zweiten Steuersignals
/CS das interne Steuer signal IS. Mit dem Übergang des internen Steuersignals
IS vom Low-Zustand in den High-Zustand wird der Auswahltransistor
wieder leitend geschaltet. Der Zeitpunkt T10 kennzeichnet das Ende
der internen Vorladezeit tiRP. Danach erfolgt
das Auslesen des Prüfdatensatz
PD aus der Speicherzelle. Der integrierte Halbleiterspeicher verbleibt
anschließend
im Testbetriebszustand oder wird von der Steuerschaltung wieder
in den Normalbetriebszustand umgeschaltet.
-
Im
Testbetriebszustand ist damit die Vorladezeit über das zweite Steuersignal
/CS abtestbar. Ein Zustandswechsel dieses Steuersignals vom High-Zustand
in den Low-Zustand wird von der Steuerschaltung als Kommandosignal
zum Schalten des Auswahltransistors in den leitenden Zustand interpretiert.
Im Gegensatz dazu wird ein Zustandsübergang des Steuersignals /CS
vom High-Zustand in den Low-Zustand im Normalbetriebszustand zum
Aktivieren des integrierten Halbleiterspeichers, beispielsweise
für einen
Schreib- oder Lesezugriff, verwendet.
-
Wenn
die durch das erste und zweite Steuersignal eingestellte Schreib-
und Vorladezeit ausreichend war, so entspricht der ausgelesene Prüfdatensatz
dem zum Zeitpunkt T4 an den Anschluß DIO zum Ein- und Auslesen
von Daten angelegten Prüfdatensatz.
-
Durch
das Anlegen des ersten und zweiten Steuersignals /WE und /CS können beliebig
lange Schreib- und Vorladezeiten getestet werden. Die ersten und
zweiten Steuersignale brauchen für
einen Test der Schreib- bzw. Vorladezeit nicht mit den steigenden
bzw. fallenden Flanken des Taktsignals CLK synchronisiert zu sein,
sondern können
zu beliebigen Zeitpunkten des Taktsignals CLK asynchron erzeugt werden.
Als vorteilhaft erweist sich insbesondere beim Testen der Vorladezeit
die Verwendung von zwei unabhängigen
Steuersignalen, die zueinander verschoben werden können. Dies
ermöglicht
das Testen sehr kurzer Vorladezeiten.
-
Durch
Verkürzung
der Schreibzeit tWR läßt sich eine kritische Schreibzeit
ermitteln. Dazu wird die steigende Signalflanke des ersten Steuersignals /WE
so nah an den Zeitpunkt des Einlesens des Prüfdatensatzes verschoben, bis
die eingestellte Schreibzeit zu kurz ist, um den Prüfdatensatz
PD in der Speicherzelle erfolgreich abzuspeichern. Entsprechend
läßt sich
eine kritische Vorladezeit bestimmen. Dazu wird die fallende Signalflanke
des zweiten Steuersignals /CS so nahe an die steigende Flanke des
ersten Steuersignals /WE verschoben, bis die eingestellte Vorladezeit
zu kurz ist, um den abgespeicherten Datensatz erfolgreich auszulesen.
Das Verfahren ermöglicht,
die kritischen Zeiten der Schreib- und Vorladezeit einzeln aber
auch gemeinsam in kritischer Kombination zueinander zu testen.
-
Wie
bereits bei der Beschreibung des Ablaufdiagramms der 3 erwähnt wurde,
so sind auch anhand des Signalzustandsdiagramms der 4 zwei
weitere Ausführungsvarianten
des Verfahrens zum Testen des integrierten Halbleiterspeichers erkennbar,
die das Einstellen des Endes der Vorladezeit betreffen.
-
In
einer zweiten Ausführungsfrom
des Verfahrens zum Testen des integrierten Halbleiterspeichers ist
das Ende der Vorladezeit einstellbar durch das Anlegen des aus der
Kombination des ersten Steuersignals /CS und des dritten Steuersignals /RAS
gebildeten Aktivierungssignals. Das Aktivierungssignal ist durch
den gemeinsamen Zustandswechsel des zweiten Steuer signals /CS und
des dritten Steuersignals /RAS vom High-Zustand in den Low-Zustand gekennzeichnet.
Sobald die Steuerschaltung im Testbetriebszustand des integrierten Halbleiterspeichers
mit diesem Zustandswechsel der beiden Steuersignale /CS und /RAS
angesteuert wird, erzeugt sie den zweiten Zustandsübergang
des internen Steuersignals IS vom Low-Zustand in den High-Zustand
zum Zeitpunkt T10, wodurch der Auswahltransistor AT leitend gesteuert
wird. In der zweiten Ausführungsform
wird damit im Testbetriebszustand des integrierten Halbleiterspeichers
der gemeinsame Zustandsübergang
des ersten und zweiten Steuersignals /CS und /RAS vom High-Zustand
in den Low-Zustand als Kommandosignal zum erneuten Schalten des
Auswahltransistors in den leitenden Zustand interpretiert. Die oben
gemachten Aussagen zum Testen der Vorladezeit bzw. der kritischen
Vorladezeit über
das zeitliche Verschieben der fallenden Signalflanke des zweiten
Steuersignals /CS an den Zeitpunkt der steigenden Flanke des ersten
Steuersignals /WE gelten entsprechend für die fallenden Signalflanken
des in der zweiten Ausführungsform
verwendeten Aktivierungssignals.
-
In
einer dritten Ausführungsform
ist die zu testende Vorladezeit über
das Taktsignal einstellbar unter der Voraussetzung, daß das zweite
und dritte Steuersignal /CS und /RAS vom High-Zustand in den Low-Zustand gewechselt
sind. Wenn davon ausgegangen wird, daß zwischen dem Zeitpunkt T7
bzw. T8 des Sperrens des Auswahltransistors und dem Zeitpunkt T9
bzw. T10, zu dem der Auswahltransistor von der Steuerschaltung vom
gesperrten Betriebszustand wieder leitend geschaltet wird, eine
definierte Anzahl von Taktzylen des Taktsignals CLK liegen, so ist
die Dauer der Vorladezeit über
eine Verlängerung bzw.
Verkürzung
eines einzelnen Taktzyklus des Taktsignals und damit über die
Frequenz des Taktsignals CLK einstellbar. Zur Ermittelung der kritischen Vorladezeit
wird die Dauer eines einzelnen Taktzyklus so lange verkürzt, bis
die eingestellte Vorladezeit zu kurz ist, um den gespeicherten Datensatz
erfolgreich auszulesen. Damit ist auch mit der dritten Ausführungsform
eine kritische Vorladezeit testbar.
-
- 1,
..., n
- Eingangsanschlüsse des
integrierten Halbleiter
-
- speichers
- 5
- integrierter
Halbleiterspeicher
- 6
- Speicherzellenfeld
- 7
- Steuerschaltung
- 8
- Adressregister
- 9
- Treiberschaltung
- A
- Adressanschluß
- ACT
- Aktivierungssignal
- AL
- Adressleitung
- AS
- Ausgangsanschluß der Steuerschaltung
- AT
- Auswahltransistor
- BL
- Bitleitung
- CMD
- Kommandosignal
- D
- Datensatz
- DIO
- Dateneingangs-
und Datenausgangsanschluß
- DQ
- Datenstrom
- E
- Eingangsanschluß der Steuerschaltung
- ET
- Takteingangsanschluß der Steuerschaltung
- IS
- internes
Steuersignal
- LV
- Leseverstärker
- M
- Bezugspotentialanschluß
- NOP
- No
Operation
- PD
- Prüfdatensatz
- RBL
- Referenzbitleitung
- /CAS,
S
- Steuersignale
- SC
- Speicherkondensator
- ST
- Steueranschluß des Auswahltransistors
- SZ
- Speicherzelle
- T
- Schalttransistor
- TA
- Taktanschluß des integrierten
Halbleiterspeichers
- V
- Anschluß zum Anlegen
eines internen Spannungspo
-
- tentials
- VDD
- externes
Versorungspotential
- Vbleq
- Vorladepotential
- Vint
- internes
Versorgungspotential
- Vin
- Anschluß für externes
Versorgungspotential
- W
- Schreibsignal
- WL
- Wortleitung
- Z
- gemeinsamer
Anschluß der
steuerbaren Strecken der
-
- Schalttransistoren
T2 und T3
- /WE
- erstes
Steuersignal
- /CS
- zweites
Steuersignal
- /RAS
- drittes
Steuersignal
- /CLK
- Taktsignal