JP2000231799A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2000231799A
JP2000231799A JP11032806A JP3280699A JP2000231799A JP 2000231799 A JP2000231799 A JP 2000231799A JP 11032806 A JP11032806 A JP 11032806A JP 3280699 A JP3280699 A JP 3280699A JP 2000231799 A JP2000231799 A JP 2000231799A
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JP11032806A
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Tetsuji Hoshida
哲司 星田
Akiko Ota
明子 太田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テスト効率の高い半導体記憶装置を提供す
る。 【解決手段】 半導体メモリ1において、DQバッファ
切換回路8は、信号T1〜T4に従って、DQバッファ
9a〜9dのうちのいずれかのDQバッファをIO縮退
モードテスト用のDQパッドP1に接続する。IO縮退
モードテスト時にすべてのDQバッファ9a〜9dの入
出力特性を行なうことができ、ファイナルテストの受入
不良をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、特に、複数のデータ入出力端子を予め定められた
1つのデータ入出力端子に縮退するテストモードを有す
る半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、DRAMのような半導体メモ
リでは、ワイヤボンディング切換により同一チップで各
種ビット構成(所定ビット数のデータを一度に読書きで
きる構成)の製品を作ることが可能な構成になってい
る。たとえばワイヤボンディング切換によって×16/
×8/×4のビット構成に切換可能な半導体メモリ10
0では、図16に示すようなDQ(データ入出力)パッ
ドP1〜P4およびDQバッファ9a〜9dが4セット
設けられている。4つのDQバッファ9a〜9dから×
16ビット構成の場合は4つのDQバッファ9a〜9d
が選択され、×8ビット構成の場合は2つのDQバッフ
ァ9a,9cが選択され、×4ビット構成の場合は1つ
のDQバッファ9aのみが選択される。
【0003】このような半導体メモリ100のウェハ状
態でのテストすなわちウェハテストでは、限られたテス
タのI/Oコンパレータを有効に活用して、いかに効率
よくテストを行なうかが大きな問題となっているが、近
年の半導体メモリ100の多ピン化によってより一層の
工夫がなされている。その一例として、1回で同時にテ
ストする半導体メモリ100の個数を増やす、すなわち
同測数を増やす目的で、IO縮退モードが用いられてい
る。IO縮退モードテストでは、4組のDQパッドP1
〜P4およびDQバッファ9a〜9dのうち1組のDQ
パッドP1およびDQバッファ9aのみが使用される。
【0004】すなわち、IO縮退モードテストでは、図
17に示すように、テスタ101からDQパッドP1を
介して入力される同一データDITを同時に4つのメモ
リセルに書込む。読出動作では、図18に示すように、
4つのメモリセルのデータDO1〜DO4を同時に読出
しデータ比較回路20で比較して、それらのデータDO
1〜DO4がすべて同じなら4つのメモリセルが正常で
あることを示す「H」レベルの信号をDQパッドP1を
介してテスタ101に出力し、1つでも異なれば4つの
メモリセルのうち少なくとも1つが不良であることを示
す「L」レベルの信号をDQパッドP1を介してテスタ
101に出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体メモリ1
00は以上のように構成されていたので、ウェハテスト
においてIO縮退モードテストで使用しないDQパッド
P2〜P4はテスタ101のI/Oピンに接続されな
い。このため、これらのDQパッドP2〜P4に接続さ
れているDQバッファ9b〜9dの入出力特性(入力保
護回路チェック、入出力リークチェック)をウェハテス
トでは実行することができなかった。
【0006】その結果、DQバッファ9b〜9dの入出
力特性の不良はウェハテストでは検出不可能となり、ア
センブリ後のファイナルテストの受入れテストで不良と
なってしまい、テスト効率が悪かった。
【0007】それゆえに、この発明の主たる目的は、テ
スト効率の高い半導体記憶装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
複数のデータ入出力端子を予め定められた1つのデータ
入出力端子に縮退するテストモードを有する半導体記憶
装置であって、行列状に配列された複数のメモリセルを
含むメモリアレイと、それぞれが複数のデータ入出力端
子とメモリアレイとの間でデータの入出力を行なうため
の複数のデータ入出力バッファと、複数のデータ入出力
バッファのうちのいずれかのデータ入出力バッファを選
択する選択手段と、選択手段によって選択されたデータ
入出力バッファを予め定められたデータ入出力端子に接
続する切換手段とを備えたものである。
【0009】請求項2に係る発明では、請求項1に係る
発明に、複数のデータ入出力バッファのうちの不良なデ
ータ入出力バッファと置換するためのスペアデータ入出
力バッファと、不良なデータ入出力バッファをスペアデ
ータ入出力バッファで置換するための第1の置換手段と
がさらに設けられる。
【0010】請求項3に係る発明では、請求項1または
2に係る発明に、複数のデータ入出力バッファのうちの
不良なデータ入出力バッファを他の正常なデータ入出力
バッファで置換するための第2の置換手段がさらに設け
られる。
【0011】請求項4に係る発明では、請求項1から3
のいずれかに係る発明に、各データ入出力バッファに対
応して設けられ、対応のデータ入出力バッファが正常か
否かをプログラムするためのプログラム手段がさらに設
けられる。
【0012】請求項5に係る発明では、請求項1から4
のいずれかに係る発明に、制御信号およびアドレス信号
を含む外部信号を入力するための複数の入力バッファ
と、複数の入力バッファのうちの不良な入力バッファと
置換するためのスペア入力バッファと、不良な入力バッ
ファをスペア入力バッファで置換するための第3の置換
手段とがさらに設けられる。
【0013】
【発明の実施の形態】この発明に係る半導体メモリ1で
は、図1に示すように、DQパッドP1〜P4とDQバ
ッファ9a〜9dの間にDQバッファ切換回路8が設け
られる。DQバッファ切換回路8は、DQバッファ切換
信号T1〜T4に応答して、DQバッファ9a〜9dの
うちのいずれか1つのDQバッファをDQパッドP1に
接続する。
【0014】したがって、本発明によれば、ウェハテス
トで従来の同測数を維持したまま、すなわちテスタ10
1のI/OピンをDQパッドP2〜P4には接続せずD
QパッドP1のみに接続して、すべてのDQバッファ9
a〜9dの入出力特性テストを行なうことができる。よ
って、ファイナルテストの受入れ不良をなくすことがで
き、ウェハテスト後のワイヤボンディングにより欠陥D
Qバッファを使用しない少ないビット構成(×8,×
4)のメモリとして製品化することもできる。さらに欠
陥DQバッファをスペアDQバッファまたは他の正常な
DQバッファで置換可能にすることにより、全体の歩留
りの向上も実現される。以下、図に従って本発明に係る
半導体メモリ1を詳細に説明する。
【0015】[実施の形態1]図2は、この発明の実施
の形態1による半導体メモリ1の構成を示すブロック図
である。
【0016】図2において、この半導体メモリ1は、半
導体基板上に形成されたDQパッドP1〜P4、入力パ
ッドP5〜Pn、入力バッファ群2,3、制御回路4、
モード切換信号発生回路5、ビット構成切換信号発生回
路6、DQバッファ切換信号発生回路7、DQバッファ
切換回路8、DQバッファ群9、ライトデータバス1
0、ライトドライバ群14、メモリ回路15、プリアン
プ群16、およびリードデータバス17を備える。これ
らは、実際には共通部分を除いて4組設けられており、
×16,×8,×4の3種類のビット構成が実現可能と
なっている。
【0017】ウェハテスト後のアセンブリ工程では、図
3に示すように、DQパッドP1〜P4は、それぞれボ
ンディングワイヤW1〜W4によってDQピン22.1
〜22.4に接続され、データ信号の入出力に用いられ
る。入力パッドP5,P6は、ビット構成に応じて接地
ピン22.5に接続され、ビット構成の設定に用いられ
る。入力パッドP7は、ボンディングワイヤW7によっ
て接地ピン22.5に接続される。入力パッドP8〜P
nは、ボンディングワイヤW8〜Wnによって信号入力
ピン22.6〜22.mに接続され、外部制御信号/R
AS,/CAS,/WEなどの入力に用いられる。
【0018】入力バッファ群2は、入力パッドP7〜P
nと同数の入力バッファを含み、入力パッドP7〜Pn
に与えられた信号を制御回路4、モード切換信号発生回
路5およびDQバッファ切換信号発生回路7に伝達す
る。入力バッファ群3は、入力パッドP5,P6と同数
の入力バッファを含み、入力パッドP5,P6に与えら
れた信号をビット構成切換信号発生回路6に伝達する。
【0019】制御回路4は、入力バッファ群2から与え
られた信号に従って種々の内部制御信号CNTを生成
し、半導体メモリ1全体を制御する。モード切換信号発
生回路5は、入力バッファ群2から与えられた信号に従
って、ノーマルモードとテストモードを切換えるための
モード切換信号TM,/TMを生成する。ビット構成切
換信号発生回路6は、入力バッファ群3から与えられた
信号に従って、ビット構成を切換えるためのビット構成
切換信号φ1,φ2を生成する。DQバッファ切換信号
発生回路7は、入力バッファ群2から与えられた信号に
従って、DQバッファを切換えるためのDQバッファ切
換信号T1〜T4,/T1〜/T4を生成する。
【0020】DQバッファ切換回路8は、図4に示すよ
うに、4つのトランスファゲート8a〜8dを含み、D
Qバッファ群9は4つのDQバッファ9a〜9dを含
む。DQパッドP1は、トランスファゲート8a〜8d
を介してDQバッファ9a〜9dのデータ入出力ノード
N1a〜N1dに接続される。DQバッファ切換信号T
1〜T4はそれぞれトランスファゲート8a〜8dのN
チャネルMOSトランジスタ側のゲートに入力され、信
号/T1〜/T4がそれぞれトランスファゲート8a〜
8dのPチャネルMOSトランジスタ側のゲートに入力
される。DQパッドP2〜P4は、それぞれDQバッフ
ァ9b〜9dのデータ入出力ノードN1b〜N1dに接
続される。
【0021】ノーマルモード時は、信号T1〜T4のう
ちの信号T1のみが活性化レベルの「H」レベルとなっ
てトランスファゲート8a〜8dのうちのトランスファ
ゲート8aのみが導通し、DQパッドP1〜P4はそれ
ぞれDQバッファ9a〜9dに接続される。IO縮退モ
ードにおけるファンクションテスト時は、信号T1〜T
4のうちの信号T1のみが活性化レベルの「H」レベル
となってトランスファゲート8a〜8dのうちのトラン
スファゲート8aのみが導通し、DQパッドP1がDQ
バッファ9aのデータ入出力ノードN1aに接続され
る。IO縮退モードにおける入出力特性テスト時は、信
号T1〜T4のうちの所望の信号が活性化レベルの
「H」レベルにされて、DQバッファ9a〜9dのうち
の所望のDQバッファがパッドP1に接続される。
【0022】DQバッファ9aは、図5に示すように、
データ入出力ノードN1aおよびデータ出力ノードN2
a間に直列接続された入力保護回路30、入力初段回路
35および入力後段回路41と、データ入力ノードN3
aおよびデータ入出力ノードN1a間に直列接続された
出力前段回路42および出力最終段回路43を含む。
【0023】入力保護回路30は、データ入出力ノード
N1aおよび入力初段回路35の入力ノードN36間に
直列接続された抵抗素子31,32と、抵抗素子31,
32の入力初段回路35側のノードと接地電位GNDの
ラインとの間に接続されたNチャネルMOSトランジス
タ33,34とを含む。NチャネルMOSトランジスタ
33,34の各々のゲートは、接地電位GNDのライン
に接続される。入力保護回路30は、外部から流入した
サージ電流を接地電位GNDのラインに流出させて、入
力初段回路35などの内部回路を保護する。
【0024】入力初段回路35は、電源電位VCCのラ
インと接地電位GNDのラインとの間に直列接続された
PチャネルMOSトランジスタ36,37およびNチャ
ネルMOSトランジスタ38,39と、NチャネルMO
Sトランジスタ39に並列接続されたNチャネルMOS
トランジスタ40とを含む。MOSトランジスタ36,
40のゲートは入力ノードN36に接続され、MOSト
ランジスタ37,38のドレインは出力ノードN37に
接続され、MOSトランジスタ37,39のゲートは信
号/WEを受け、MOSトランジスタ38のゲートは信
号/DILを受ける。信号/DIL,/WEがそれぞれ
「H」レベルおよび「L」レベルになると、MOSトラ
ンジスタ37,38が導通しMOSトランジスタ39が
非導通となって入力初段回路35が活性化される。この
ときMOSトランジスタ36,40がインバータを構成
し、入力信号の反転信号を入力後段回路41に与える。
入力初段回路35および入力後段回路41は、データ入
出力ノードN1aに与えられたデータ信号をデータ出力
ノードN2aに伝達する。
【0025】出力最終段回路43は、電源電位VCCの
ラインおよび出力ノードN43間に接続されたNチャネ
ルMOSトランジスタ44aと、接地電位GNDのライ
ンおよび出力ノードN43間に接続されたNチャネルM
OSトランジスタ44bとを含む。出力ノードN43
は、DQバッファ9aのデータ入出力ノードN1aに接
続される。出力前段回路42は、データ入力ノードN3
aに現われるデータ信号に応答して信号φ42a,φ4
2bを生成し、信号φ42a,φ42bをそれぞれNチ
ャネルMOSトランジスタ44a,44bのゲートに与
える。
【0026】信号φ42a,φ42bはそれぞれ「H」
レベルおよび「L」レベルとなると、NチャネルMOS
トランジスタ44aが導通しNチャネルMOSトランジ
スタ44bが非導通となって出力ノードN43が「H」
レベルとなる。信号φ42a,φ42bがそれぞれ
「L」レベルおよび「H」レベルになると、Nチャネル
MOSトランジスタ44bが導通しNチャネルMOSト
ランジスタ44aが非導通となって出力ノードN43が
「L」レベルになる。信号φ42a,φ42bがともに
「L」レベルになると、NチャネルMOSトランジスタ
44a,44bが非導通になって出力ノードN43はハ
イインピーダンス状態になる。信号φ42a,φ42b
がともに「H」レベルになることはない。DQバッファ
9b〜9dも、DQバッファ9aと同じ構成である。
【0027】図4に戻って、DQバッファ9a〜9dの
データ入力ノードN3a〜N3dはリードデータバス1
7に接続され、DQバッファ9a〜9dのデータ出力ノ
ードN2a〜N2dはライトデータバス10およびライ
トドライバ群14を介してメモリ回路15に接続され
る。ライトドライバ群14は、4つのライトドライバ1
4a〜14dを含み、DQバッファ群9からライトデー
タバス10を介して与えられたデータをメモリ回路15
に書込む。
【0028】ライトデータバス10は、モード切換回路
11,13およびビット構成切換回路12を含む。モー
ド切換回路11はトランスファゲート11a〜11eを
含む。トランスファゲート11a〜11dは、それぞれ
DQバッファ9a〜9dのデータ出力ノードN2a〜N
2dとビット構成切換回路12との間に接続され、各々
のPチャネルMOSトランジスタ側のゲートはモード切
換信号TMを受け、各々のNチャネルMOSトランジス
タ側のゲートはモード切換信号TMの反転信号/TMを
受ける。トランスファゲート11eの一方導通電極はD
Qバッファ9aのデータ出力ノードN2aに接続され、
その他方導通電極はライトドライバ14a〜14bの入
力ノードに接続され、そのPチャネルMOSトランジス
タ側のゲートはモード切換信号TMの反転信号/TMを
受け、そのNチャネルMOSトランジスタ側のゲートは
モード切換信号TMを受ける。
【0029】ノーマルモード時は、信号TM,/TMが
それぞれ「L」レベルおよび「H」レベルとなり、トラ
ンスファゲート11a〜11dが導通しトランスファゲ
ート11eが非導通になってDQバッファ9a〜9dの
データ出力ノードN2a〜N2dとビット構成切換回路
12とが接続される。IO縮退モード時は、信号TM,
/TMがそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルにな
り、トランスファゲート11a〜11dが非導通とな
り、トランスファゲートゲート11eが導通してDQバ
ッファ9aのデータ出力ノードN2aとライトドライバ
14a〜14dの入力ノードとが接続される。
【0030】ビット構成切換回路12は、それぞれビッ
ト構成切換信号φ1,φ2,φ2によって制御される3
つのセレクタ12a〜12cを含む。セレクタ12a〜
12cの各々は、2対の入力ノードおよび出力ノードを
含む。セレクタ12aの一方入力ノードはトランスファ
ゲート11aを介してDQバッファ9aのデータ出力ノ
ードN2aに接続され、その他方入力ノードはトランス
ファゲート11cを介してDQバッファ9cのデータ出
力ノードN2cに接続される。セレクタ12bの一方入
力ノードはセレクタ12aの一方出力ノードに接続さ
れ、他方入力ノードはトランスファゲート11bを介し
てDQバッファ9bのデータ出力ノードN2bに接続さ
れる。
【0031】セレクタ12cの一方入力ノードはセレク
タ12aの他方出力ノードに接続され、その他方入力ノ
ードはトランスファゲート11dを介してDQバッファ
9dのデータ出力ノードN2dに接続される。
【0032】ビット構成切換信号φ1,φ2がともに
「H」レベルの場合は、セレクタ12a〜12cの各々
の2対の入力ノードおよび出力ノード間がそれぞれ導通
し、DQバッファ9a〜9dのデータ出力ノードN2a
〜N2dがそれぞれライトドライバ14a〜14dに接
続され、半導体メモリ1は同時に16ビットのデータの
入力が可能である×16ビット構成となる。
【0033】ビット構成切換信号φ1,φ2がそれぞれ
「H」レベルおよび「L」レベルの場合は、セレクタ1
2aの2対の入力ノードおよび出力ノード間が導通する
とともにセレクタ12b,12cの各々の一方入力ノー
ドと2つの出力ノード間が導通し、DQバッファ9a,
9cのデータ出力ノードN2a,N2cがそれぞれライ
トドライバ14aと14b,14cと14dに接続さ
れ、半導体メモリ1は同時に8ビットのデータの入力が
可能である×8ビット構成となる。
【0034】ビット構成切換信号φ1,φ2がともに
「L」レベルの場合は、セレクタ12a〜12cの各々
の一方入力ノードと2つの出力ノード間が導通し、DQ
バッファ9aのデータ出力ノードN2aがライトドライ
バ14a〜14dに接続され半導体メモリ1は同時に4
ビットのデータの入力が可能である×4ビット構成とな
る。
【0035】モード切換回路13は、トランスファゲー
ト13a〜13dを含む。トランスファゲート13a〜
13dは、それぞれセレクタ12b,12cの4つの出
力ノードとライトドライバ14a〜14dの入力ノード
との間に接続され、各々のPチャネルMOSトランジス
タ側のゲートはモード切換信号TMを受け、各々のNチ
ャネルMOSトランジスタ側のゲートはそれぞれモード
切換信号TMの反転信号/TMを受ける。
【0036】ノーマルモード時は、信号TM,/TMが
それぞれ「L」レベルおよび「H」レベルとなり、トラ
ンスファゲート13a〜13dが導通してセレクタ12
b,12cとライトドライバ14a〜14dが接続され
る。
【0037】IO縮退モード時は、信号TM,/TMが
それぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとなり、トラ
ンスファゲート13a〜13dが非導通となってセレク
タ12b,12cとライトドライバ14a〜14dが切
り離される。
【0038】メモリ回路15は、図6に示すように、メ
モリアレイ45、センスアンプ+入出力制御回路46、
行デコーダ47および列デコーダ48を含む。メモリア
レイ45は、行列状に配列された複数のメモリセルMC
と、各行に対応して設けられたワード線WLと、各列に
対応して設けられたビット線対BL,/BLとを含む。
メモリセルMCは、アクセス用のトランジスタと情報記
憶用のキャパシタを含む周知のものである。ビット線対
BL,/BLは、予め4組ずつグループ化されている。
【0039】センスアンプ+入出力制御回路46は、各
列に対応して設けられたセンスアンプSAおよび列選択
ゲートCSGと、各グループに対応して設けられた列選
択線CSLと、4組のデータ入出力線対IO1〜IO4
とを含む。各グループの4組のビット線対BL,/BL
は、それぞれ対応のセンスアンプSAおよび列選択ゲー
トCSGを介してデータ入出力線対IO1〜IO4に接
続される。センスアンプSAは、読出モード時に対応の
ビット線対BL,/BL間に現われた微小電位差を電源
電圧VCCに増幅する。各列選択ゲートCSGは、2つ
のNチャネルMOSトランジスタを含む。各グループ列
選択ゲートCSGのNチャネルMOSトランジスタのゲ
ートは、対応の列選択線CSLに接続される。4組のデ
ータ入出力線対IO1〜IO4は、ライトドライバ群1
4およびプリアンプ群16に接続される。
【0040】行デコーダ47は、外部から与えられる行
アドレス信号RAに従って、複数のワード線WLのうち
のいずれかのワード線WLを選択レベルの「H」にし
て、そのワード線WLに接続されたメモリMCを活性化
させる。
【0041】列デコーダ48は、外部から与えられる列
アドレス信号CAに従って、複数の列選択線CSLのう
ちのいずれかの列選択線CSLを選択レベルの「H」レ
ベルにして、その列選択線CSLに対応するグループの
ビット線対BL,/BLとデータ入出力線対IO1〜I
O4とを結合させる。なお、アドレス信号RA,CA
は、アドレス信号用の複数の入力パッド(図示せず)を
介して外部から入力される。
【0042】書込モード時においては、列デコーダ48
が、列アドレス信号CAに応じたグループの列選択線C
SLを選択レベルの「H」レベルに立上げて列選択ゲー
トCSGを導通させる。
【0043】ライトドライバ14a〜14dは、DQバ
ッファ9a〜9dからの書込データをデータ入出力線対
IO1〜IO4を介して選択されたグループのビット線
対BL,/BLに与える。次いで、行デコーダ47が、
行アドレス信号RAに応じた行のワード線WLを選択レ
ベルの「H」レベルに立上げ、その行のメモリセルMC
を活性化させる。活性化されたメモリセルMCには、対
応のビット線対BL,/BLのデータが電荷量の形態で
書込まれる。
【0044】読出モード時においては、各ビット線対B
L,/BL間の電位がイコライズされた後、行デコーダ
47は、行アドレス信号RAに対応する行のワード線W
Lを選択レベルの「H」レベルに立上げる。ビット線B
L,/BLの電位は、活性化されたメモリセルMCのデ
ータに応じて微小量だけ変化する。次いで、センスアン
プSAが活性化されて、ビット線BL,/BLのうちの
電位の高い方のビット線が電源電位VCCまで引上げら
れ、他方のビット線が接地電位GNDまで引下げられ
る。
【0045】次いで列デコーダ48が、列アドレス信号
CAに対応するグループの列選択線CSLを選択レベル
の「H」レベルに立上げて、そのグループの列選択ゲー
トCSGを導通させる。選択されたグループのビット線
対BL,/BLのデータが列選択ゲートCSGおよびデ
ータ入出力線対IO1〜IO4を介してプリアンプ群1
6に与えられる。プリアンプ群16は、図7に示すよう
に4つのプリアンプ16a〜16dを含み、メモリ回路
15からの読出データを増幅してリードデータバス17
を介してDQバッファ群9に与える。
【0046】リードデータバス17は、モード切換回路
18,21、ビット構成切換回路19およびデータ比較
回路20を含む。モード切換回路18はトランスファゲ
ート18a〜18hを含む。トランスファゲート18a
〜18dは、それぞれプリアンプ16a〜16dの出力
ノードとビット構成切換回路19との間に接続され、各
々のPチャネルMOSトランジスタ側のゲートはモード
切換信号TMを受け、各々のNチャネルMOSトランジ
スタ側のゲートはモード切換信号TMの反転信号/TM
を受ける。トランスファゲート18e〜18hは、それ
ぞれプリアンプ16a〜16dの出力ノードとデータ比
較回路20の4つの入力ノードとの間に接続され、各々
のNチャネルMOSトランジスタ側のゲートはモード切
換信号TMを受け、各々のPチャネルMOSトランジス
タ側のゲートはモード切換信号TMの反転信号/TMを
受ける。
【0047】ノーマルモード時は、信号TM,/TMは
それぞれ「L」レベルおよび「H」レベルとなり、トラ
ンスファゲート18a〜18dが導通してプリアンプ1
6a〜16dとビット構成切換回路19とが接続され
る。
【0048】IO縮退モード時は、信号TM,/TMが
それぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとなり、トラ
ンスファゲート18e〜18hが導通してプリアンプ1
6a〜16dとデータ比較回路20とが接続される。
【0049】ビット構成切換回路19は、図4のビット
構成切換回路12と同様の構成であり、4対の入力ノー
ドおよび出力ノードを含み、ビット構成切換信号φ1,
φ2によって制御される。
【0050】ビット構成切換信号φ1,φ2がともに
「H」レベルの場合は、ビット構成切換回路19の4対
の入力ノードおよび出力ノード間がそれぞれ導通し、プ
リアンプ16a〜16dがそれぞれDQバッファ9a〜
9dのデータ入力ノードN3a〜N3dに接続され、半
導体メモリ1は同時に16ビットのデータの出力が可能
である×16ビット構成となる。
【0051】ビット構成切換信号φ1,φ2がそれぞれ
「H」レベルおよび「L」レベルの場合は、ビット構成
切換回路19の第1および第2の入力ノードが第1の出
力ノードに接続されるとともに、第3および第4の入力
ノードが第3の出力ノードに接続されてプリアンプ16
aと16b,16cと16dはそれぞれDQバッファ9
a,9cのデータ入力ノードN3a,N3cに接続さ
れ、半導体メモリ1は同時の8ビットのデータの出力が
可能である×8ビット構成となる。
【0052】ビット構成切換信号φ1,φ2がともに
「L」レベルの場合は、第1〜第4の入力ノードが第1
の出力ノードに接続されてプリアンプ16a〜16dが
ともにDQバッファ9aのデータ入力ノードN3aに接
続され、半導体メモリ1は同時に4ビットのデータの出
力が可能である×4ビット構成となる。
【0053】データ比較回路20は、IO縮退モード時
に、プリアンプ16a〜16dから与えられた4つのデ
ータの論理が一致した場合は4つのメモリセルMCが正
常であることを示す「H」レベルの信号を出力し、一致
しない場合は4つのメモリセルMCのうちの少なくとも
1つが不良であることを示す「L」レベルの信号を出力
する。
【0054】モード切換回路21は、5つのトランスフ
ァゲート21a〜21eを含む。トランスファゲート2
1a〜21dは、ビット構成切換回路19とDQバッフ
ァ9a〜9dのデータ入力ノードN3a〜N3dとの間
に接続され、各々のPチャネルMOSトランジスタ側の
ゲートはモード切換信号TMを受け、各々のNチャネル
MOSトランジスタ側のゲートはモード切換信号TMの
反転信号/TMを受ける。トランスファゲート21e
は、データ比較回路20の出力ノードとDQバッファ9
aのデータ入力ノードN3aとの間に接続され、そのN
チャネルMOSトランジスタ側のゲートはモード切換信
号TMを受け、そのPチャネルMOSトランジスタ側の
ゲートはモード切換信号TMの反転信号/TMを受け
る。
【0055】ノーマルモード時は、信号TM,/TMが
「L」レベルおよび「H」レベルとなり、トランスファ
ゲート21a〜21dが導通し、ビット構成切換回路1
9とDQバッファ9a〜9dのデータ入力ノードN3a
〜N3dとが接続される。
【0056】IO縮退モード時は、信号TM,/TMが
それぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとなり、トラ
ンスファゲート21eが導通してデータ比較回路20の
出力ノードとDQバッファ9aのデータ入力ノードN3
aとが接続される。
【0057】次に、図2〜図7で示した半導体メモリ1
の動作について説明する。まず、ノーマルモード時の動
作について説明する。ノーマルモード時では、モード切
換信号発生回路5で発生されるモード切換信号TMが
「L」レベルになる。これにより、モード切換回路1
1,13,18,21のトランスファゲート11a〜1
1d,13a〜13d,18a〜18d,21a〜21
dが導通し、トランスファゲート11e,18e〜18
h,21eが非導通になる。したがって、メモリ回路1
5から読出されたデータは、プリアンプ16a〜16
d、トランスファゲート18a〜18d、ビット構成切
換回路19およびトランスファゲート21a〜21dを
介してDQバッファ9a〜9dに与えられる。また、書
込データは、DQバッファ9a〜9dからトランスファ
ゲート11a〜11d、ビット構成切換回路12、トラ
ンスファゲート13a〜13dおよびライトドライバ1
4a〜14dを介してメモリ回路15に与えられる。
【0058】また、ビット構成切換信号発生回路6から
ビット構成切換回路12,19にビット構成切換信号φ
1,φ2が与えられ、×16、×8または×4のビット
構成が選択される。すなわち、×16ビット構成が選択
された場合は、メモリ回路15の選択された4つのメモ
リセルMC1〜MC4(ここで、メモリセルMC1〜M
C4は、それぞれデータ入出力線対IO1〜IO4に対
応するメモリセルである)は、それぞれDQバッファ9
a〜9dに結合される。この場合は4グループの16の
メモリセルの16ビットのデータを同時に書込/読出で
きる。×8ビット構成が選択された場合は、ビット構成
切換回路12,19により、4つのメモリセルMCのう
ちの2つのメモリセルMC1,MC2がともにDQバッ
ファ9aに結合され、2つのメモリセルMC3,MC4
がともにDQバッファ9cに結合される。この場合は8
ビットのデータを同時に書込/読出できる。×4ビット
構成が選択された場合は、4つのメモリセルMC1〜M
C4がともにDQバッファ9aに結合される。この場合
は、4ビットのデータを同時に書込/読出できる。
【0059】また、ノーマルモード時は、DQバッファ
切換信号発生回路7からDQバッファ切換回路8に与え
られるDQバッファ切換信号T1〜T4のうちの信号T
1のみが「H」レベルとなる。これにより、DQバッフ
ァ切換回路8のトランスファゲート8aが導通するとと
もにトランスファゲート8b〜8dが非導通となり、D
Qバッファ切換回路8を有しない従来の半導体メモリと
同様に、DQバッファ9a〜9dがそれぞれDQパッド
P1〜P4に接続される。
【0060】すなわち、ノーマルモード時は、×16ビ
ット構成では、DQパッドP1〜P4を介して外部から
与えられた4ビットのデータはそれぞれDQバッファ9
a〜9dおよびライトドライバ14a〜14dによって
4つのメモリセルMC1〜MC4に書込まれる。また、
4つのメモリセルMC1〜MC4から読出された4ビッ
トのデータがそれぞれプリアンプ16a〜16dで増幅
され、DQバッファ9a〜9dおよびDQパッドP1〜
P4を介して外部に出力される。
【0061】×8ビット構成では、DQパッドP1,P
3を介して外部から与えられた2ビットのデータはそれ
ぞれDQバッファ9a,9cを通り、ライトドライバ1
4a,14cによりメモリセルMC1,MC3に、また
はライトドライバ14b,14dによりメモリセルMC
2,MC4に書込まれる。メモリセルMC1,MC3か
ら読出されたデータはそれぞれプリアンプ16a,16
cで、またはメモリセルMC2,MC4から読出された
データがそれぞれプリアンプ16b,16dで増幅さ
れ、DQバッファ9a,9cおよびDQパッドP1,P
3を介して外部に出力される。
【0062】×4ビット構成では、DQパッドP1を介
して外部から与えられたデータはDQバッファ9aを通
り、ライトドライバ14a、14b、14cまたは14
dによりメモリセルMC1、MC2、MC3またはMC
4に書込まれる。メモリセルMC1,MC2,MC3ま
たはMC4から読出されたデータがプリアンプ16a,
16b,16cまたは16dで増幅され、DQバッファ
9aおよびDQパッドP1を介して外部に出力される。
【0063】次に、IO縮退モードでの書込/読出動作
について説明する。一般に同一チップでビット構成の異
なる多品種を内蔵している製品においては、テスト時間
の短縮化の観点から最もビット数の多いビット構成でウ
ェハテストを実施する。この際、同測数がテスタのI/
Oコンパレータ数の制約により制限されているため、I
O縮退モードを使用する。
【0064】すなわち、アセンブリ前のウェハテストの
段階では、図2に示すように、図3のボンディングワイ
ヤW1〜Wn、DQピン22.1〜22.4および入力
ピン22.5〜22.mがなく、DQパッドP1〜P4
から直接データを入出力し、入力パッドP5〜Pnから
直接制御信号等を入力する。ウェハテストでは、同測数
を増やす目的からIO縮退モードを用いてテストするた
め、DQパッドP1〜P4のうちのDQパッドP1のみ
をテスタのI/Oピンに接続して使用し、DQパッドP
2〜P4はテスタに接続されず使用されない。
【0065】IO縮退モード時では、モード切換信号発
生回路5で発生されるモード切換信号TMが「H」レベ
ルになっている。これによりモード切換回路11,1
3,18,21のトランスファゲート11e,18e〜
18h,21eが導通しトランスファゲート11a〜1
1d,13a〜13d,18a〜18d,21a〜21
dが非導通となる。また、DQバッファ切換信号発生回
路7で発生されるDQバッファ切換信号T1が「H」レ
ベルとなりDQバッファ切換信号T2〜T4が「L」レ
ベルになって、DQバッファ切換回路8のトランスファ
ゲート8aが導通しトランスファゲートゲート8b〜8
dが非導通になる。
【0066】したがって、IO縮退モードにおける書込
動作時は、DQパッドP1を介してテスタ101から与
えられたデータがトランスファゲート8a、DQバッフ
ァ9aおよびトランスファゲート11eを介して4つの
ライトドライバ14a〜14dに与えられ、ライトドラ
イバ14a〜14dによってメモリセルMC1〜MC4
に同時に書込まれる。読出動作時は、メモリセルMC1
〜MC4から同時に読出され、プリアンプ16a〜16
dによって増幅された4ビットのデータがトランスファ
ゲート18e〜18hを介してデータ比較回路20に与
えられる。データ比較回路20は、4ビットのデータを
比較し、4ビットのデータがすべて同じなら「H」レベ
ルの信号を、1つでも異なれば「L」レベルの信号を、
トランスファゲート21e、DQバッファ9a、トラン
スファゲート8aおよびDQパッドP1を介してテスタ
101に出力する。
【0067】次に、DQバッファ入出力特性テスト(入
力保護回路チェック、入出力リークチェック)について
説明する。DQバッファ入出力特性テストは、従来のウ
ェハテストではテスタ101のI/Oピンに接続される
DQパッドP1に対応するDQバッファ9aでしか行な
っていなかった。この実施の形態の半導体メモリ1で
は、すべてのDQバッファ9a〜9dの入出力特性テス
トを、DQパッドP1のみがテスタ101のI/Oピン
に接続されている状態のウェハテストにおいて行なうこ
とができる。
【0068】まず、入力保護回路チェックについて説明
する。DQバッファ切換信号発生回路7で発生されるD
Qバッファ切換信号T1〜T4のうちのいずれか1つの
みを「H」レベルにして、DQバッファ切換回路8のト
ランスファゲート8a〜8dのうちの1つだけを導通さ
せる。たとえばDQバッファ9aの入出力特性テストを
するときには、DQバッファ切換信号T1を「H」レベ
ルにするとともにDQバッファ切換信号T2〜T4を
「L」レベルにし、DQバッファ切換回路8のトランス
ファゲート8aのみを導通させる。これにより、DQバ
ッファ9aのみがDQパッドP1に接続される。
【0069】図5において、DQバッファ9aの入力保
護回路30はDQピン22.1から流入したサージ電流
によって入力初段回路35が破壊されるのを防止する役
目を果たしているが、テスタ101のI/OピンからD
QパッドP1に負電位を与え、そのときに流れる電流値
を測定することにより、DQバッファ9aの入力保護回
路30のトランジスタ33,34や配線に異常があるか
否かを調べることができる。
【0070】同様にDQバッファ9b〜9dの入出力特
性テストを行なうときには、それぞれ1つのDQバッフ
ァ切換信号T2〜T4を「H」レベルにするとともにそ
の他のDQバッファ切換信号を「L」レベルにし、DQ
バッファ切換回路8のトランスファゲート8b〜8dの
みを導通させるとともに、他のトランスファゲートを非
導通にさせる。このように、それぞれの場合において、
1つのDQバッファ9b〜9dがDQパッドP1に接続
される。テスタ101のI/OピンからDQパッドP1
に負電位を与え、そのときに流れる電流値を測定する
と、それぞれDQバッファ9b〜9dの入力保護回路3
0に異常があるか否か調べることができる。
【0071】次に、入力リークチェックについて説明す
る。入力リークチェックは図5の入力初段回路35に異
常があるか否かを調べるテストである。DQバッファ9
a〜9dそれぞれの入力リークチェックを行なうとき、
入力保護回路チェックを行なうときと同様にして、チェ
ック対象となる1つのDQバッファのみをDQパッドP
1に接続する。テスタ101のI/OピンからDQパッ
ドP1に「H」レベルを入力すると、DQパッドP1に
接続されているDQバッファの入力初段回路35のPチ
ャネルMOSトランジスタ36が非導通となり、Nチャ
ネルMOSトランジスタ40が導通するが、このときに
流れる電流値を測定することにより、そのDQバッファ
の入力初段回路35のNチャネルMOSトランジスタ4
0に異常があるか否かを調べることができる。また、テ
スタ101のI/OピンからDQパッドP1に「L」レ
ベルを入力すると、DQパッドP1に接続されているD
Qバッファの入力初段回路35のNチャネルMOSトラ
ンジスタ40が非導通になりPチャネルMOSトランジ
スタ36が導通するが、このときの電流値を測定するこ
とによりそのDQバッファの入力初段回路35のPチャ
ネルMOSトランジスタ36に異常があるか否かを調べ
ることができる。
【0072】次に、出力リークチェックについて説明す
る。出力リークチェックは、図5の出力最終段回路43
に異常があるか否かを調べるテストである。出力リーク
チェックを行なうときも入力保護回路チェック、入力リ
ークチェックを行なうときと同様に、チェック対象とな
るDQバッファだけをDQパッドP1に接続する。出力
最終段回路43のNチャネルMOSトランジスタ44
a,44bをともに非導通にする条件において、テスタ
101のI/OピンからDQパッドP1に「H」レベル
を入力したときの電流値を測定し、DQパッドP1に接
続されているDQバッファの出力最終段回路43のNチ
ャネルMOSトランジスタ44bに異常があるか否かを
調べる。また、テスタ101のI/OピンからDQパッ
ドP1に「L」レベルを入力したときの電流値を測定
し、DQパッドP1に接続されているDQバッファの出
力最終段回路43のNチャネルMOSトランジスタ44
aに異常があるか否かを調べる。
【0073】この実施の形態では、DQバッファ9a〜
9dを1つずつDQパッドP1に接続するためのDQバ
ッファ切換回路8を設けたので、ウェハテストにおいて
すべてのDQバッファ9a〜9dの入出力特性テストが
可能となった。したがって、ウェハテスト時にすべての
DQバッファ9a〜9dの欠陥を検出できるのでファイ
ナルテストの受入不良がなくなる。また、ビット数の少
ない構成(×8,×4)で使用しないDQバッファに欠
陥があった場合、これをウェハテストの段階で発見でき
るので、その後のワイヤボンディングによりビット構成
を決める際に、その少ないビット構成の品種としてワイ
ヤボンディングし、製品化することができる。すなわ
ち、DQバッファ9b,9dのうちのいくつかに欠陥が
あったとき×8ビット構成または×4ビット構成として
製品化できる。また、DQバッファ9b〜9dのうちの
いくつかに欠陥があったときは×4ビット構成として製
品化できる。
【0074】[実施の形態2]図8は、この発明の実施
の形態2による半導体メモリの構成を示すブロック図で
あって、図3と対比される図である。
【0075】図8を参照して、この半導体メモリが図3
の半導体メモリと異なる点は、DQバッファ群9がDQ
バッファ群51で置換され、ノーマル/スペア切換回路
50,52およびノーマル/スペア切換信号発生回路5
3が新たに設けられている点である。
【0076】図9に示すように、ノーマル/スペア切換
回路50は切換回路50a〜50dを含み、DQバッフ
ァ群51はノーマルDQバッファ51a〜51dおよび
スペアDQバッファ51e〜51hを含み、ノーマル/
スペア切換回路52は切換回路52a〜52dを含む。
【0077】ノーマルDQバッファ51a〜51dは、
それぞれDQパッドP1〜P4に対応して設けられ、図
5のDQバッファ9aと同一構成である。スペアDQバ
ッファ51e〜5hは、それぞれDQパッドP1〜P4
に対応して設けられ、図5のDQバッファ9aと同一構
成である。
【0078】ノーマル/スペア切換回路50の切換回路
50aは、図10に示すように、トランスファゲート6
1,62を含む。トランスファゲート61の一方導通電
極はノーマルDQバッファ51aのデータ入出力ノード
N51に接続され、その他方導通電極はDQバッファ切
換回路8のトランスファゲート8aを介してDQパッド
P1に接続される。トランスファゲート62の一方導通
電極はスペアDQバッファ51eのデータ入出力ノード
N61に接続され、その他方導通電極はDQバッファ切
換回路8のトランスファゲート8aを介してDQパッド
P1に接続される。トランスファゲート61のPチャネ
ルMOSトランジスタ側のゲートおよびトランスファゲ
ート62のNチャネルMOSトランジスタ側のゲートは
スペアDQバッファイネーブル信号SD1を受け、トラ
ンスファゲート61のNチャネルMOSトランジスタ側
のゲートおよびトランスファゲート62のPチャネルM
OSトランジスタ側のゲートはスペアDQバッファイネ
ーブル信号SD1の反転信号/SD1を受ける。
【0079】信号SD1が活性化レベルの「H」レベル
になるとトランスファゲート62が導通してスペアDQ
バッファ51eがDQバッファ切換回路8に接続され、
信号SD1が非活性レベルの「L」レベルになるとトラ
ンスファゲート61が導通してノーマルDQバッファ5
1aがDQバッファ切換回路8に接続される。
【0080】切換回路50b〜50dも切換回路50a
と同様の構成である。すなわち切換回路50b〜50d
は、それぞれ、信号SD2〜SD4が活性化レベルの
「H」レベルになった場合はスペアDQバッファ51f
〜51hのデータ入出力ノードとDQパッドP2〜P4
とを接続し、信号SD2〜SD4が非活性化レベルの
「L」レベルになった場合はノーマルDQバッファ51
b〜51dのデータ入出力ノードとDQパッドP2〜P
4とを接続する。
【0081】ノーマル/スペア切換回路52の切換回路
52aは、図10に示すように、トランスファゲート6
3〜66を含む。トランスファゲート63,64は、そ
れぞれノーマルDQバッファ51aのデータ出力ノード
N52およびスペアDQバッファ51eのデータ出力ノ
ードN62とライトデータバス10のトランスファゲー
ト11aの一方導通電極との間に接続される。トランス
ファゲート65,66は、それぞれノーマルDQバッフ
ァ51aのデータ入力ノードN53およびスペアDQバ
ッファ51eのデータ入力ノードN63とリードデータ
バス17のトランスファゲート11aの一方導通電極と
の間に接続される。信号SD1は、トランスファゲート
63,65のPチャネルMOSトランジスタ側のゲート
およびトランスファゲート64,66のNチャネルMO
Sトランジスタ側のゲートに入力される。信号/SD1
は、トランスファゲート63,65のNチャネルMOS
トランジスタ側のゲートおよびトランスファゲート6
4,66のPチャネルMOSトランジスタ側のゲートに
入力される。
【0082】信号SD1が活性化レベルの「H」レベル
になると、トランスファゲート64,66が導通してス
ペアDQバッファ51eのデータ出力ノードN62およ
びデータ入力ノードN63がそれぞれライトデータバス
10およびリードデータバス17に接続される。信号S
D1が非活性化レベルの「L」レベルになると、トラン
スファゲート63,65が導通してノーマルDQバッフ
ァ51aのデータ出力ノードN52およびデータ入力ノ
ードN53がそれぞれライトデータバス10およびリー
ドデータバス17に接続される。
【0083】切換回路52b〜52dも切換回路52a
と同様の構成である。すなわち切換回路52b〜52d
は、それぞれ、信号SD2〜SD4が活性化レベルの
「H」レベルになった場合はスペアDQバッファ51f
〜51hとデータバス10,17を接続し、信号SD2
〜SD4が非活性化レベルの「L」レベルになった場合
はノーマルDQバッファ51b〜51dとデータバス1
0,17を接続する。
【0084】ノーマル/スペア切換信号発生回路53
は、図11に示すように、ヒューズ回路53a〜53d
を含む。ヒューズ回路53a〜53dは、ともに、図8
の入力バッファ群2′で生成されたテストスペアDQ信
号TSDQおよびDQバッファテストプリチャージ信号
TDQPを受ける。また、ヒューズ回路53a〜53d
は、それぞれ、DQバッファ切換信号T1〜T4を受
け、信号SD1,/SD1;…;SD4,/SD4を出
力する。
【0085】ヒューズ回路53aは、図12に示すよう
に、インバータ71〜74、PチャネルMOSトランジ
スタ75,76、NチャネルMOSトランジスタ77、
ヒューズ78およびNANDゲート79を含む。Pチャ
ネルMOSトランジスタ75、ヒューズ78およびNチ
ャネルMOSトランジスタ77は、電源電位VCCのラ
インと接地電位GNDのラインとの間に直列接続され
る。信号TDQPは、インバータ71を介してPチャネ
ルMOSトランジスタ75のゲートに入力される。信号
T1は、NチャネルMOSトランジスタ77のゲートに
入力される。
【0086】インバータ72は、PチャネルMOSトラ
ンジスタ75のドレイン(ノードN75)とNANDゲ
ート79の一方入力ノードN79との間に接続される。
PチャネルMOSトランジスタ76は、電源電位VCC
のラインとノードN75との間に接続され、そのゲート
はインバータ72の出力を受ける。インバータ72とP
チャネルMOSトランジスタ76は、ラッチ回路80を
構成する。信号TSDQは、インバータ73を介してN
ANDゲート79の他方入力ノードに入力される。NA
NDゲート79の出力が信号SD1となる。信号SD1
はインバータ74で反転されて信号/SD1となる。
【0087】信号TDQPが所定時間だけ「H」レベル
になるとPチャネルMOSトランジスタ75が所定時間
だけ導通してノードN75が「H」レベルにプリチャー
ジされ、ノードN79が「L」レベルにラッチされる。
ヒューズ78が切断されている場合は、ノードN79は
常に「L」レベルになって信号SD1は「H」レベルと
なり、スペアDQバッファ51eが選択される。
【0088】ヒューズ78が切断されていない場合にお
いて信号T1が「H」レベルになると、NチャネルMO
Sトランジスタ77が導通してノードN75が「L」レ
ベルになり、ノードN79は「H」レベルになる。信号
TSDQが「L」レベルの場合は信号SD1が「L」レ
ベルになってノーマルDQバッファ51aが選択され、
信号TSDQが「H」レベルの場合は信号SD1が
「H」レベルになってスペアDQバッファ51eが選択
される。他のヒューズ回路53b〜53dもヒューズ回
路53aと同様の構成である。なお、ヒューズ回路53
a〜53dのNチャネルMOSトランジスタ77のドレ
インは、ノーマルモード時は図示しない回路によって接
地される。
【0089】次に、図8〜図12で示した半導体メモリ
の動作について説明する。まず、ウェハテストでのDQ
バッファ入出力特性テスト時の動作について説明し、次
に、このテスト後のDQバッファの切換について説明す
る。
【0090】ウェハテストでDQバッファ51a〜51
hの入出力特性テストを行なうとき、まず実施の形態1
と同様に、DQバッファ切換信号発生回路7で発生され
るDQバッファ切換信号T1〜T4のうちのいずれか1
つの信号のみを「H」レベルにしてDQバッファ切換回
路8のトランスファゲート8a〜8dのうちのいずれか
1つのトランスファゲートのみを導通させる。これによ
り、DQバッファ群51のうちの1組のノーマルDQバ
ッファおよびスペアDQバッファのみがDQパッドP1
に接続される。
【0091】さらにこの実施の形態では、この1組のノ
ーマルDQバッファおよびスペアDQバッファのうちの
どちらをDQパッドP1に接続するかを選択する。その
ために、ノーマル/スペア切換信号発生回路53で信号
SD1〜SD4,/SD1〜/SD4を生成し、ノーマ
ル/スペア切換回路50,52に入力する。
【0092】これにより、1つのノーマルDQバッファ
またはスペアDQバッファがDQパッドP1に接続さ
れ、DQパッドP1にテスタ101のI/Oピンから電
圧を与えて電流値を測定することにより、その1つのD
Qバッファの入出力特性テストが行なわれる。
【0093】たとえばノーマルDQバッファ51aおよ
びスペアDQバッファ51eの組を選択し、ノーマルD
Qバッファ51aまたはスペアDQバッファ51eをD
QパッドP1に接続して入出力特性テストをする場合、
まず図12のヒューズ回路53aにおいて信号TDQP
が所定時間だけ活性化レベルの「H」レベルになり、ノ
ードN75が「H」レベルにプリチャージされる。ラッ
チ回路80により、ノードN75は「H」レベルにラッ
チされ、ノードN79は「L」レベルにラッチされる。
次にDQバッファ切換信号発生回路7で発生されるDQ
バッファ切換信号T1が「H」レベルになってNチャネ
ルMOSトランジスタ77が導通し、ノードN75が
「L」レベルになりノード79が「H」レベルになる。
【0094】テストスペアDQ信号TSDQが「L」レ
ベルの場合は、スペアDQイネーブル信号SD1は
「L」レベルとなり、図10のトランスファゲート6
1,63,65が導通し、トランスファゲート62,6
4,66が非導通となってノーマルDQバッファ51a
がDQパッドP1に接続され、ノーマルDQパッド51
aの入出力特性テストが行なわれる。テストスペアDQ
信号TSDQが「H」レベルの場合は、スペアDQイネ
ーブル信号SD1は「H」レベルとなり、図10のトラ
ンスファゲート62,64,66が導通し、トランスフ
ァゲート61,63,65が非導通となってスペアDQ
バッファ51eがDQパッドP1に接続され、スペアD
Qバッファ51eの入出力特性テストが行なわれる。
【0095】他のノーマルDQバッファ51b〜51d
およびスペアDQバッファ51f〜51hの入出力特性
テストを行なう場合も同様である。
【0096】このウェハテストでのDQバッファ入出力
特性テストにより、たとえばノーマルDQバッファ51
aとスペアDQバッファ51eの組において、ノーマル
DQバッファ51aが正常であることがわかった場合は
ノーマルDQバッファ51aを使用し、ノーマルDQバ
ッファ51aに欠陥がありスペアDQバッファ51eが
正常であることがわかった場合は、ノーマルDQバッフ
ァ51aをスペアDQバッファ51eに置換する。
【0097】すなわち、実使用時はテストスペアDQ信
号TSDQが「L」レベルになるが、ノーマルDQバッ
ファ51aが正常な場合は、ノーマル/スペア切換信号
発生回路53のヒューズ回路53aが上記ノーマルDQ
バッファ51aの入出力特性テストを行なうときと同様
の動作をすることにより、スペアDQイネーブル信号S
D1は「L」レベルとなり、図10のトランスファゲー
ト61,63,65が導通し、トランスファゲート6
2,64,66が非導通になってノーマルDQバッファ
51aが使用される。
【0098】ノーマルDQバッファ51aに欠陥あり、
スペアDQバッファ51eが正常な場合は、図10のヒ
ューズ78を切断する。これにより、ノードN75が
「H」レベルにプリチャージされた後に信号T1が
「H」レベルになってもノードN75が「H」レベルの
ままでありスペアDQイネーブル信号SD1は「H」レ
ベルとなり、図10のトランスファゲート62,64,
66が導通し、トランスファゲート61,63,65が
非導通になってスペアDQバッファ51eが使用され
る。なお、ノーマルDQバッファ51aとスペアDQバ
ッファ51eの両方に欠陥がある場合には、この組のD
Qバッファ51a,51eは使用できない。
【0099】他のノーマルDQバッファおよびスペアD
Qバッファの組についても同様に、ノーマルDQバッフ
ァ51b〜51dが正常な場合はノーマルDQバッファ
51b〜51dを使用する。ノーマルDQバッファ51
b〜51dに欠陥がありかつスペアDQバッファ51f
〜51hが正常な場合は、それぞれヒューズ回路53b
〜53dのヒューズ78を切断することにより、スペア
DQバッファ51f〜51hを使用する。ノーマルDQ
バッファ51b〜51dとスペアDQバッファ51f〜
51hの両方に欠陥がある場合には、そのノーマルDQ
バッファおよびスペアDQバッファの組は使用できな
い。
【0100】この実施の形態では、ノーマルDQバッフ
ァ51a〜51dをスペアDQバッファ51e〜51h
に置換できるので、ノーマルDQバッファに欠陥かある
場合でも、それに対応するスペアDQバッファが正常な
らばすべてのビット構成(×16,×8,×4)の製品
としてアセンブリできる。
【0101】また、1組のノーマルDQバッファおよび
スペアDQバッファの両方に欠陥がある場合でも、その
欠陥のある組がDQバッファ51bと51f,51dと
51hならば×8ビット構成または×4ビット構成とし
てアセンブリでき、欠陥のある組がDQバッファ51b
と51f,51cと51g,51dと51hならば×4
ビット構成としてアセンブリできる。DQバッファ51
aと51eが不良であれば半導体メモリは不良品となる
が、実施の形態1のようにノーマルDQバッファのみを
備えた場合にこれが不良である確率よりも、この実施の
形態のノーマルDQバッファおよびスペアDQバッファ
がともに不良となる確率の方が低いという効果もある。
したがって、この実施の形態では、実施の形態1よりも
半導体メモリの救済率が向上し、欠陥DQバッファがあ
る場合にアセンブリ可能なビット構成の種類が多くなる
というメリットがある。
【0102】なお、この実施の形態では、ノーマルDQ
バッファ51a〜51dはそれぞれスペアDQバッファ
51e〜51hのみと置換できることとしたが、さらに
切換回路を設けることにより、ノーマルDQバッファ5
1a〜51dの各々をスペアDQバッファ51e〜51
hおよび他の3つのノーマルDQバッファのうちのいず
れのDQバッファとも置換できるようにしてもよい。置
換の設定はヒューズまたはボンディングワイヤで行な
う。この場合は、不良なDQバッファを有する半導体メ
モリの救済率はさらに向上する。
【0103】以下、実施の形態2の種々の変更例につい
て説明する。図13の半導体メモリ81では、4つのノ
ーマルDQバッファ51a〜51dに共通に1つのスペ
アDQバッファ51eが設けられる。ノーマル/スペア
切換回路82,83は、置換信号φ11〜φ14に応答
して、ノーマルDQバッファ51a〜51dをスペアD
Qバッファ51eで置換する。たとえばノーマルDQバ
ッファ51aが不良な場合は、信号φ11が活性化レベ
ルになってノーマルDQバッファ51aはスペアDQバ
ッファ51eと置換される。これにより、不良なDQバ
ッファ51aを有する半導体メモリ81は救済され、×
16ビット構成、×8ビット構成または×4ビット構成
にアセンブリ可能となる。
【0104】また、図14の半導体メモリ84では、4
つのDQバッファ9a〜9dはDQバッファ切換回路8
5,86によって互いに置換可能に設けられている。D
Qバッファ切換回路85,86は、置換信号φ21〜φ
26によって制御される。たとえばDQバッファ9aが
不良な場合は、DQバッファ9aはDQバッファ9bと
置換され、半導体メモリ84は×8ビット構成および×
4ビット構成としてアセンブリされる。また、DQバッ
ファ9a〜9cが不良な場合、DQバッファ9aはDQ
バッファ9dと置換され、半導体メモリ84は×4ビッ
ト構成としてアセンブリされる。
【0105】また、図15の半導体メモリでは、各入力
パッドPnに対応してノーマル入力バッファ87、スペ
ア入力バッファ88および切換回路89,90が設けら
れる。ノーマル入力バッファ87が不良な場合は、信号
φSが活性化レベルにされ、ノーマル入力バッファ87
は切換回路89,90によってスペア入力バッファ88
と置換される。これにより、不良な入力バッファを有す
る半導体メモリの救済が可能となる。なお、この変更例
では、各入力バッファに対応してスペア入力バッファを
設けたが、図13と同様に複数の入力バッファに共通に
1つのスペア入力バッファを設けてもよい。
【0106】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
【0107】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明で
は、複数のデータ入出力バッファのうちのいずれかのデ
ータ入出力バッファを選択する選択手段と、選択された
データ入出力バッファを縮退テスト用のデータ入出力端
子に接続する切換手段とが設けられる。したがって、縮
退テスト時にすべてのデータ入出力バッファをテストで
きるので、ファイナルテストの受入不良がなくなり、テ
スト効率が改善される。
【0108】請求項2に係る発明では、請求項1に係る
発明に、複数のデータ入出力バッファのうち不良なデー
タ入出力バッファと置換するためのスペアデータ入出力
バッファと、その置換を行なう第1の置換手段とが設け
られる。この場合、不良なデータ入出力バッファを有す
る半導体記憶装置の救済が可能となる。
【0109】請求項3に係る発明では、請求項1または
2に係る発明に、複数のデータ入出力バッファのうちの
不良なデータ入出力バッファを他の正常なデータ入出力
バッファで置換するための第2の置換手段がさらに設け
られる。この場合は、不良なデータ入出力バッファを有
する半導体記憶装置の救済が可能となる。
【0110】請求項4に係る発明では、請求項1から3
のいずれかに係る発明に、各データ入出力バッファが正
常か否かをプログラムするためのプログラム手段がさら
に設けられる。この場合は、各データ入出力バッファが
正常か否かを容易に判別できる。
【0111】請求項5に係る発明では、請求項1から4
のいずれかに係る発明に、複数の入力バッファと、それ
らのうちの不良な入力バッファと置換するためのスペア
入力バッファと、その置換を実行する第3の置換手段と
がさらに設けられる。この場合は、不良な入力バッファ
を有する半導体記憶装置を救済できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る半導体メモリの原理的構成を
示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による半導体メモリ
の構成を示すブロック図である。
【図3】 図2に示した半導体メモリのアセンブリ後の
構成を示すブロック図である。
【図4】 図2に示した半導体メモリのデータ書込に関
連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図5】 図4に示したDQバッファの構成を示す回路
ブロック図である。
【図6】 図4に示したメモリ回路の構成を示す回路ブ
ロック図である。
【図7】 図2に示した半導体メモリのデータ読出に関
連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態2による半導体メモリ
の構成を示すブロック図である。
【図9】 図8に示した半導体メモリの要部を示す回路
ブロック図である。
【図10】 図9に示した切換回路の構成を示す回路ブ
ロック図である。
【図11】 図8に示したノーマル/スペア切換信号発
生回路の構成を示すブロック図である。
【図12】 図11に示したヒューズ回路の構成を示す
回路図である。
【図13】 実施の形態2の変更例を示すブロック図で
ある。
【図14】 実施の形態2の他の変更例を示すブロック
図である。
【図15】 実施の形態2のさらに他の変更例を示すブ
ロック図である。
【図16】 従来の半導体メモリの構成を示すブロック
図である。
【図17】 図16に示した半導体メモリのIO縮退モ
ードにおける書込動作を説明するためのブロック図であ
る。
【図18】 図16に示した半導体メモリのIO縮退モ
ードにおける読出動作を説明するためのブロック図であ
る。
【符号の説明】
1,81,84,100 半導体メモリ、2,3 入力
バッファ群、4 制御回路、5 モード切換信号発生回
路、6 ビット構成切換発生回路、7 DQバッファ切
換信号発生回路、8,85,86 DQバッファ切換回
路、8a〜8d,11a〜11e,13a〜13d,1
8a〜18h,21a〜21e,61〜66 切換回
路、9,51 DQバッファ群、10 ライトデータバ
ス、11,13,18,21 モード切換回路、12,
19 ビット構成切換回路、12a〜12d セレク
タ、14 ライトドライバ群、14a〜14d ライト
ドライバ、15 メモリ回路、16 プリアンプ群、1
6a〜16d プリアンプ、20 データ比較回路、P
1〜P4 DQパッド、P5〜Pn 入力パッド、2
2.1〜22.4 DQピン、22.5〜22.m 入
力ピン、30 入力保護回路、31,32 抵抗素子、
33,34,38〜40,44a,44b,77Nチャ
ネルMOSトランジスタ、35 入力初段回路、36,
37,75,76PチャネルMOSトランジスタ、41
入力後段回路、42 出力前段回路、43 出力最終
段回路、45 メモリアレイ、46 センスアンプ+入
出力制御回路、47 行デコーダ、48 列デコーダ、
MC メモリセル、WL ワード線、BL,/BL ビ
ット線、SA センスアンプ、CSG 列選択ゲート、
CSL 列選択線、IO1〜IO4 データ入出力線
対、50,52,82,83ノーマル/スペア切換回
路、50a〜50d,52a〜52d,89,90切換
回路、51a〜51d,87 ノーマルDQバッファ、
51e〜51h,88 スペアDQバッファ、53 ノ
ーマル/スペア切換信号発生回路、53a〜53d ヒ
ューズ回路、71〜74 インバータ、78 ヒュー
ズ、79 NANDゲート、101 テスタ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のデータ入出力端子を予め定められ
    た1つのデータ入出力端子に縮退するテストモードを有
    する半導体記憶装置であって、 行列状に配列された複数のメモリセルを含むメモリアレ
    イ、 それぞれが前記複数のデータ入出力端子と前記メモリア
    レイとの間でデータの入出力を行なうための複数のデー
    タ入出力バッファ、 前記複数のデータ入出力バッファのうちのいずれかのデ
    ータ入出力バッファを選択する選択手段、および前記選
    択手段によって選択されたデータ入出力バッファを前記
    予め定められたデータ入出力端子に接続する切換手段を
    備える、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 さらに、前記複数のデータ入出力バッフ
    ァのうちの不良なデータ入出力バッファと置換するため
    のスペアデータ入出力バッファ、および前記不良なデー
    タ入出力バッファを前記スペアデータ入出力バッファで
    置換するための第1の置換手段を備える、請求項1に記
    載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 さらに、前記複数のデータ入出力バッフ
    ァのうちの不良なデータ入出力バッファを他の正常なデ
    ータ入出力バッファで置換するための第2の置換手段を
    備える、請求項1または請求項2に記載の半導体記憶装
    置。
  4. 【請求項4】 さらに、各データ入出力バッファに対応
    して設けられ、対応のデータ入出力バッファが正常か否
    かをプログラムするためのプログラム手段を備える、請
    求項1から請求項3のいずれかに記載の半導体記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 さらに、制御信号およびアドレス信号を
    含む外部信号を入力するための複数の入力バッファ、 前記複数の入力バッファのうちの不良な入力バッファと
    置換するためのスペア入力バッファ、および前記不良な
    入力バッファを前記スペア入力バッファで置換するため
    の第3の置換手段を備える、請求項1から請求項4のい
    ずれかに記載の半導体記憶装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004095156A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Samsung Electronics Co Ltd テストモードのために選択的にイネーブルされる出力回路を有するメモリ装置及びそのテスト方法
JP2004355797A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Samsung Electronics Co Ltd フレキシブルな列リダンダンシスキームを有する半導体メモリ装置

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