JP2000315398A - センスアンプの感度を決定するためのテストシステム及び方法を具備するダイナミックランダムアクセスメモリ回路 - Google Patents

センスアンプの感度を決定するためのテストシステム及び方法を具備するダイナミックランダムアクセスメモリ回路

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JP2000315398A
JP2000315398A JP2000105920A JP2000105920A JP2000315398A JP 2000315398 A JP2000315398 A JP 2000315398A JP 2000105920 A JP2000105920 A JP 2000105920A JP 2000105920 A JP2000105920 A JP 2000105920A JP 2000315398 A JP2000315398 A JP 2000315398A
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James Brady
ブラディー ジェームズ
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STMicroelectronics lnc USA
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ST MICROELECTRONICS Inc
STMicroelectronics lnc USA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センスアンプの感度を決定するテストシステ
ム及び方法を使用するダイナミックランダムアクセスメ
モリ(DRAM)回路を提供する。 【解決手段】 本発明DRAM回路は、センスアンプの
感度を決定する場合に、テストシステムを使用して、一
対のビット線の間に表れ且つセンスアンプによって検知
される電圧差の大きさを独立的に制御する。次いで、既
知の電圧差を検知することに応答して入力/出力信号を
モニタすることによりセンスアンプの感度を決定するこ
とが可能である。テストシステムは第一基準電荷を第一
ビット線上へ転送させるために第一ダミーセルをイネー
ブルさせ且つ第二基準電荷を第二ビット線上へ転送させ
るために第二ダミーセルをイネーブルさせることによっ
て、ビット線間に表れる電圧差の大きさを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大略、半導体メモ
リ回路に関するものであって、更に詳細には、テストシ
ステムを具備するダイナミックランダムアクセスメモリ
(DRAM)回路及びセンスアンプの感度を決定する方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータシステムが大型の装置であ
るか又はマイクロコンピュータであるかに拘わらずにデ
ータを格納するためにコンピュータシステムはメモリを
必要とするものであることは公知である。コンピュータ
システムは非揮発性メモリか又は揮発性メモリのいずれ
かの形態でデータを格納するための半導体メモリとして
知られるタイプのメモリを使用することが可能である。
【0003】電源を除去する場合にデータが失われる半
導体メモリは揮発性メモリであり、且つ更に、スタチッ
クランダムアクセスメモリ (SRAM)又はダイナミッ
クランダムアクセスメモリ (DRAM)に分類すること
が可能である。スタチックランダムアクセスメモリは、
パワーが存在する限り1ビットのデータを維持するフリ
ップフロップ及び複数個のトランジスタを有している。
一方、ダイナミックランダムアクセスメモリは、メモリ
セルが周期的にリフレッシュされない限り短い時間期間
の間1ビットのデータを表す電荷を維持するためのトラ
ンジスタと格納コンデンサとを具備するメモリセルを有
している。
【0004】DRAMは、更に、メモリセルの読取動作
期間中に第一ビット線と第二ビット線との間に表れる電
圧差を検知するためのセンスアンプ即ち検知増幅器を有
している。センスアンプは、第一ビット線へ転送される
メモリセルの電荷に対応する電圧レベルを第二ビット線
上に存在するプレチャージ電圧 (例えば、Vdd/2)
の電圧レベルと比較することによって、メモリセル内に
維持されている電荷によって表されるデータの二進値を
決定する。然しながら、メモリセルの格納コンデンサ内
の電圧レベルは接地に向かって減衰するので、センスア
ンプによる「高」二進値の検知は、格納コンデンサ内の
電圧レベルがプレチャージ電圧近くに減衰するに従い益
々困難なものとなる。
【0005】格納コンデンサの減衰問題に対処するため
に、現在のところ、DRAM回路は「高」二進値を検知
する場合にセンスアンプを助けるためにダミーセルを使
用しており、ダミーセル内のダミー電圧をVdd/2の
従来のプレチャージ電圧より低いレベルへ設定し且つ従
来のプレチャージ電圧の代わりにダミー電圧をメモリセ
ルの電圧レベルと比較している。従来のプレチャージ電
圧より低く設定されるダミー電圧を使用することは、メ
モリセルの「低」二進値を検知するための余裕が対応的
に減少すると言うことを犠牲にして、メモリセルの
「高」二進値を検知するための余裕を増加させる。
【0006】然しながら、メモリセル内の「高」二進値
を検知するための余裕を増加させるためにダミーセルを
使用することは、センスアンプ自身が欠陥性である場合
の問題に対処するものではない。例えば、余裕の設定に
拘わらずに、メモリセルの電圧レベル又は二進値を正し
く識別するためにセンスアンプが充分な感度を有するも
のでない場合がある。従って、センスアンプの感度を決
定するために使用されるテストシステム及び方法を組込
んだダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)
回路に対する必要性が存在している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、センスアンプの感度を決定する構成を具備
するダイナミックランダムアクセスメモリ回路を提供す
ることを目的とする。本発明の別の目的とするところ
は、ダイナミックランダムアクセスメモリ内に設けられ
ているセンスアンプの感度を決定する技術を提供するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、センス
アンプの感度を決定するテストシステム及び方法を具備
するダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)
回路が提供される。センスアンプの感度を決定する場合
に、本DRAM回路は、一対のビット線の間に表れ且つ
センスアンプによって検知される電圧差の大きさを独立
的に制御するためのテストシステムを使用する。従っ
て、センスアンプの感度は既知の電圧差を検知すること
に応答してセンスアンプによって発生される入力/出力
信号をモニタすることによって決定することが可能であ
る。該テストシステムは、第一基準電荷を第一ビット線
上へ転送させるために第一ダミーセルをイネーブルさせ
ることにより且つ第二基準電荷を第二ビット線上へ転送
させるために第二ダミーセルをイネーブルさせることに
よってビット線間に表れる電圧差の大きさを制御する。
【0009】本発明によれば、センスアンプの感度を決
定するためにテストモード期間中に動作可能であり且つ
メモリセル内の格納電荷の二進値を決定するために通常
モード期間中に動作可能なDRAM回路及び方法が提供
される。
【0010】
【発明の実施の形態】同一の構成要素には同一の参照番
号を付してある図1乃至3を参照して説明すると、本発
明に基づいてセンスアンプ102の感度を決定するため
に使用されるテストシステム200を組込んだ例示的な
ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)回路
100が示されている。
【0011】DRAM回路100について何等特定の半
導体チップを参照することなしに説明するが、本発明は
スタンドアローンメモリチップ内において使用すること
が可能であるが、例えば、マイクロプロセッサチップ又
は応用特定集積回路(ASIC)等の集積回路内におい
て埋め込まれているメモリとして使用するのに特に適し
たものであることを理解すべきである。従って、本発明
は以下に説明するようなDRAM回路100のみに制限
されるべきものとして理解されるべきではない。
【0012】図1を参照すると、センスアンプ102の
感度を決定するために使用されるテストシステム200
を組込んだDRAM回路100の回路図が示されてい
る。説明の便宜上、一対のメモリセル110,120、
一対のダミーセル130,140、一対のビット線12
9を包含するDRAM回路100の例示的な部分のみが
示されており且つそれについて説明する。然しながら、
実際には、DRAM回路は非常に多数のこのような要素
を包含するものであることを理解すべきである。
【0013】DRAM回路100は、好適には、単一ト
ランジスタメモリアーキテクチャを使用し、その場合
に、第一メモリセル110は格納コンデンサ112とア
クセストランジスタ114とを有している。格納コンデ
ンサ112は基準電圧Vref(例えば、Vdd/2)
へ接続されている第一端子112Aと、アクセストラン
ジスタ114のソースノード114Sへ接続している第
二端子112dを有している。アクセストランジスタ1
14は、第一ワード線116へ接続しているゲートノー
ド114G及びビット線対129のうちの第一ビット線
118へ接続しているドレインノード114Dを有して
いる。第一メモリセル110は、第一ワード線116へ
「高」電圧が印加されると、格納コンデンサ112内に
格納されている第一メモリ電荷を第一ビット線118へ
転送すべく動作する。
【0014】更に、DRAM回路100は格納コンデン
サ122とアクセストランジスタ124とを組込んだ第
二メモリセル120を有している。格納コンデンサ12
2は、基準電圧へ接続されている第一端子122aと、
アクセストランジスタ124のソースノード124Sへ
接続している第二端子122bとを有している。アクセ
ストランジスタ124は、第二ワード線126へ接続し
ているゲートノード124Gとビット線対129のうち
の第二ビット線128へ接続しているドレインノード1
24Dとを有している。第二メモリセル120は、第二
ワード線126へ「高」電圧が印加されると、格納コン
デンサ122内に格納されている第二メモリ電荷を第二
ビット線128へ転送すべく動作する。
【0015】第一メモリセル110及び第二メモリセル
120は、各々、夫々の格納コンデンサ112及び12
2内に電荷の形態でデータを格納すべく動作する。該電
荷は二進値「1」を表すVdd(高電圧)にあるか又は
その近いものとすることが可能であり、又、該電荷は、
二進値「0」を表すVss(低電圧)にあるか又はその
近くのものとすることが可能である。更に、第一メモリ
セル110内の電荷はその二進値に拘わらずに第一メモ
リ電荷と呼称することが可能であり、且つ、同様に、第
二メモリセル120内の電荷はその二進値に拘わらずに
第二メモリ電荷として呼称することが可能である。
【0016】DRAM回路100は、更に、格納コンデ
ンサ132とアクセストランジスタ134とを具備する
第一ダミーセル130を有している。格納コンデンサ1
32は基準電圧へ接続されている第一端子132aとア
クセストランジスタ134のソースノード134Sへ接
続している第二端子132bとを有している。アクセス
トランジスタ134は、第一ダミーワード線136へ接
続しているゲートノード134Gとビット線対129の
うちの第一ビット線118へ接続しているドレインノー
ド134Dとを有している。第一ダミーセル130は、
第一ダミーワード線136へ「高」電圧が印加される
と、格納コンデンサ132内に格納されている第一ダミ
ー電荷を第一ビット線118へ転送すべく動作する。
【0017】更に、DRAM回路100は、格納コンデ
ンサ142とアクセストランジスタ144とを具備して
いる第二ダミーセル140を有している。格納コンデン
サ142は、基準電圧へ接続されている第一端子142
aとアクセストランジスタ144のソースノード144
Sへ接続している第二端子142bとを有している。ア
クセストランジスタ144は、第二ダミーワード線14
6へ接続されているゲートノード144Gとビット線対
129のうちの第二ビット線128へ接続しているドレ
インノード144Dとを有している。第二ダミーセル1
40は、第二ダミーワード線146へ「高」電圧が印加
される場合に、格納コンデンサ142内に格納されてい
る第二ダミー電荷を第二ビット線128へ転送すべく動
作する。
【0018】DRAM回路100内に組込まれているセ
ンスアンプ102は、通常、交差結合されているインバ
ータを有しており、該交差結合されているインバータ
は、第一ビット線118と第二ビット線128との間に
表れる電圧差即ち電位における小さな変化を検知すべく
動作する。該電圧差の検知に応答して、センスアンプ1
02はビット線対129を検知された電圧差に基づいて
異なる電圧レベルへ駆動する。ビット線対129上に存
在する異なる電圧レベルに対応する入力/出力信号10
3a及び103b(1つのI/O信号が許容される)が
I/O制御線105をイネーブルさせることによって出
力トランジスタ106a及び106bを夫々動作させる
ことによって入力/出力線104a及び104bから読
取られる。
【0019】センスアンプ102は、第一パスゲート1
04によって第一ビット線118へ接続し、且つ第二パ
スゲート106によって第二ビット線128へ接続させ
ることが可能である。第一パスゲート104及び第二パ
スゲート106のゲートノードはブロック分離線256
へ接続している。第一及び第二パスゲート104及び1
06(例えば、伝達ゲート)は、ビット線対129上に
存在する電圧差をセンスアンプ102へ通過させること
によってセンスアンプ102の検知及び駆動動作を容易
なものとさせるべく機能する。
【0020】通常動作モード期間中、テスト回路200
(後述する)は不活性化されており、従ってDRAM回
路100は従来の態様でメモリセル110及び120か
らデータを読取り且つそれらへデータを書込むべく機能
することが可能である(より詳細な説明については図2
を参照)。
【0021】テスト動作モード期間中、センスアンプ1
02はビット線対129上に表れる電圧差を検知すべく
動作し、且つ入力/出力信号103a及び103bがセ
ンスアンプの感度を決定すべくモニタされる。より詳細
に説明すると、センスアンプ102の感度は、メモリセ
ル110及び120のいずれもがアクセスされることが
ない期間中に、第一基準電荷を第一ビット線118上へ
転送させるために第一ダミーセル130をイネーブルさ
せ且つ第二基準電荷を第二ビット線128上へ転送させ
るために第二ダミーセル140をイネーブルさせること
によって検知される電圧差の大きさを独立的に制御する
ためにテスト回路200を活性化させることによって決
定される(より詳細な説明については図3を参照)。
【0022】テスト回路200は、第一ダミーセル13
0の第二端子132bへ接続しているソースノード21
0Sと第一ダミー基準ワード線250へ接続しているゲ
ートノード210Gとを具備する第一トランジスタ21
0を有している(その動作については図2及び3を参
照)。第一トランジスタ210は、更に、第一トライス
テート回路214によって第一ボンドパッド212へ接
続しているドレインノード210Dを有している。テス
トモード期間中、第一ボンドパッド212は第一電圧源
215をイネーブルさせて第一ダミーセル130の充電
用コンデンサ132を所定の第一基準電荷へ充電し、該
電荷は第一ダミー基準ワード線250へ「高」電圧が印
加される場合に図3に示されるように第一ビット線11
8へ転送される。
【0023】同様に、テスト回路200は第二ダミーセ
ル140の第二端子142bへ接続しているソースノー
ド220Sと、第二ダミー基準ワード線255へ接続し
ているゲートノード220Gとを具備している第二トラ
ンジスタ220を有している(その動作の説明について
は図2及び3を参照)。第二トランジスタ220は、第
二トライステート回路224によって第二ボンドパッド
222へ接続しているドレインノード220Dを有して
いる。テストモード期間中、第二ボンドパッド222は
第二電圧源223をイネーブルさせて第二ダミーセル1
40の充電用コンデンサ142を所定の第二基準電荷へ
充電し、該電荷は第二ダミー基準ワード線255へ
「高」電圧が印加される場合に、図3に示したように第
二ビット線128へ転送される。
【0024】理解すべきことであるが、第一電圧源21
5及び第二電圧源223は集積回路テスト装置からのテ
スタープローブ又はチップ外部のその他の電圧源から得
ることが可能である。
【0025】更に、第一及び第二トライステート回路2
14及び224はテストモード期間中に第一及び第二ボ
ンドパッド212及び222をトランジスタ210及び
230へ選択的に結合させ、且つ通常モード期間中に該
ボンドパッドをトランジスタ210及び230から選択
的に分離させるためにテスト制御入力端214a及び2
24aを有することが可能である。テスト制御入力端2
14a及び224aと関連するテスト制御信号は、メモ
リを迅速にテストモード及び通常モードの形態とさせる
ことを可能とするためにチップレベルにおいて直接的に
制御することが可能である。該テスト制御信号はDRA
M回路100を完全にテストするために内蔵自己テスト
(BIST)信号及び回路内に組込むことが可能であ
る。
【0026】テスト回路200は、更に、短絡用トラン
ジスタ230を有しており、該短絡用トランジスタ23
0は、短絡用ゲート線260へ接続しているゲートノー
ド230Gと、夫々第一トランジスタ210のドレイン
ノード210D及び第二トランジスタ220のドレイン
ノード220Dへ接続されているソースノード230S
及びドレインノード230Dとを有している。短絡用ト
ランジスタ230は、第一ボンドパッド212及び第二
ボンドパッド224がテストモード期間中に電気的に分
離され且つ通常モード期間中に互いに短絡状態とされる
ように制御される(図2及び3参照)。
【0027】更に、タイミング回路102は、DRAM
回路100にわたって必要な制御を与えるために、例え
ば、メモリ制御信号、行アドレスデコード信号、DRA
M読取/書込信号、及び制御信号(図2及び3に示した
波形参照)を使用することが可能である。
【0028】図2を参照すると、通常動作モード期間中
にDRAM回路100へ印加することの可能な複数個の
電圧波形a′乃至i′が示されている。説明の便宜上、
その電圧波形(例えば、波形a′)が存在する図1のD
RAM回路100内の特定の位置(例えば、ワード線1
16)には対応する小文字英文字を付してある。
【0029】通常動作モード期間中に、テスト回路20
0は不活性化され、従ってDRAM回路100はメモリ
セル110及び120の読取及び書込動作を実行するこ
とが可能である。例えば、第一メモリセル110がイネ
ーブルされて第一メモリ電荷を第一ビット線118へ転
送し且つ第二ダミーセル140がイネーブルされてダミ
ー基準電荷(例えば、Vdd/2より僅かに小さい)を
第二ビット線128へ転送した場合に、読取動作を行う
ことが可能である(この特定の読取動作については後に
詳細に説明する)。一方、第二メモリセル120がイネ
ーブルされて第二メモリ電荷を第二ビット線128へ転
送し且つ第一ダミーセル130がイネーブルされてダミ
ー基準電荷を第一ビット線118へ転送する(この特定
の読取動作については詳細な説明を割愛する)。次い
で、センスアンプ102が読取動作に続いてビット線対
129上に表れる「小さな」電位変化を検知し且つビッ
ト線118及び128を例えばVdd又はVss等の適
宜の完全なる基準電圧レベルへ駆動する。その後に、I
/O信号103a及び103bをモニタして、夫々のメ
モリセル110又は120内に格納されている二進値を
決定する。
【0030】より詳細に説明すると、第一メモリセル1
10が第一メモリ電荷を第一ビット線118へ転送す
る。何故ならば、波形a′で表される高電圧が時間t0
において第一ワード線116へ印加されるからである。
一方、波形b′によって表される低電圧が時間t0にお
いて第二ワード線126へ印加されるので、第二メモリ
セル120は第二メモリ電荷を第二ビット線128へ転
送することはない。
【0031】同時に、第一メモリ電荷が第一ビット線1
18へ転送され、第二ダミーセル140はダミー基準電
荷を第二ビット線128へ転送する。何故ならば、波形
f′によって表される高電圧が時間t0において第二ダ
ミーワード線146へ印加されるからである。波形e′
によって表される低電圧が時間t0において第一ダミー
ワード線136へ印加されるので、第一ダミーセル13
0はダミー基準電荷を第一ビット線118へ転送するこ
とはない。
【0032】第一メモリ電荷の転送の前に、第一及び第
二ダミー基準電荷が同一の電位にあるように短絡用トラ
ンジスタ230を活性化させるために波形g′によって
表される高電圧を時間t0において短絡用ゲート線26
0へ印加させることによってテスト回路200は実効的
にディスエーブル即ち動作不能状態とされる。又、読取
動作期間中に、波形c′によって表される高電圧を時間
0において第一ダミー基準ワード線250へ印加させ
ることによって第一トランジスタ210を活性化させる
ことが可能であり、且つ波形d′によって表される低電
圧を第二ダミー基準ワード線260へ時間t0において
印加させることによって第二トランジスタ220を不活
性化させることが可能である。理解すべきことである
が、テストシステム200は通常動作モード期間中に多
くの異なる態様でディスエーブルさせることが可能であ
り、且つ上述した説明は単にそのような態様のうちの1
例を示すものに過ぎない。
【0033】パスゲート104及び106は、波形i′
によって表される高電圧を時間t0においてブロック分
離線256へ印加させることによって活性化される。パ
スゲート104及び106が活性化されると、ビット線
電圧/電荷がセンスアンプ102へ通過することを可能
とする。従って、ビット線129は異なる電圧に駆動さ
れ且つI/O信号104a及び104bは活性化されて
駆動された電圧を出力することが可能である。
【0034】センスアンプ102はビット線対129を
横断して表れる電圧差を検知すべく動作し、且つメモリ
セル110内に格納されている二進値に対応するI/O
信号103a及び103bは、波形h′によって表され
る高電圧を時間t1においてI/O制御線105へ印加
させることによって出力される。
【0035】図3を参照すると、テストモード期間中に
DRAM回路100へ印加することの可能な複数個の電
圧波形a乃至kが示されている。理解すべきことである
が、波形a乃至kは図2に示した波形a′乃至i′と同
様の態様で且つDRAM回路100内の対応する位置に
存在するものである。
【0036】テストモード期間中に、DRAM回路10
0がイネーブル即ち動作可能状態とされ、従って、ビッ
ト線対129の間に表れる電圧差はオフチップのテスト
装置(例えば)によって制御され、そのテスト装置は、
第一ダミーセル130を活性化させて第一基準電荷を第
一ビット線118へ転送し且つ第二ダミーセル140を
活性化させて第二基準電荷を第二ビット線128上へ転
送し、その期間中、第一及び第二メモリセル110及び
120はアクセスされることはない。このような状態に
おいて、センスアンプ102の感度は、第一及び第二基
準電圧の大きさを独立的に制御し、センスアンプ102
がビット線対129の間の電圧差を検知することを許容
し、且つ印加した電圧差の検知に応答するI/O信号1
03a及び103bをモニタすることによって決定する
ことが可能である。理解すべきことであるが、ビット線
118及び128は、典型的に、テストモードの前にプ
レチャージされ且つ所定の電圧(例えば、Vdd/2)
ヘ平衡化される。
【0037】より詳細に説明すると、時間t0において
波形aによって表される低電圧(例えば、Vss)が第
一ワード線116へ印加されるので、第一メモリセル1
10は第一メモリ電荷を第一ビット線118へ転送する
ことはない。同様に、時間t 0において波形bによって
表される低電圧が第二ワード線126へ印加されるの
で、第二メモリセル120は第二メモリ電荷を第二ビッ
ト線128へ転送することはない。
【0038】テストモード期間中に第一電圧源215
(図1)が第一ボンドパッド212へ接続され、時間t
0において第一ダミーセル130の充電用コンデンサ1
32を波形iによって表される第一基準電荷(例えば、
Vdd/2)ヘ充電させる。理解すべきことであるが、
この第一基準電荷は格納コンデンサ132によって格納
することの可能な任意の電圧レベルとすることが可能で
ある。第一ダミーセル130は最初に第一基準電荷へ充
電される。何故ならば、時間t0において、波形cによ
って表される高電圧を第一ダミー基準ワード線250へ
印加することによって短期間の間第一トランジスタ21
0が活性化されるからである。
【0039】同様に、テストモード期間中に第二電圧源
223が第二ボンドパッド222へ接続されて、時間t
0において第二ダミーセル140の充電用コンデンサ1
42を波形jによって表される第二基準電荷(例えば、
Vdd/2±「ある値」)ヘ充電する。その第二基準電
荷は、格納コンデンサ142によって格納することの可
能な任意の電圧レベルとすることが可能である。第二ダ
ミーセル140は第二基準電荷へ充電される。何故なら
ば、時間t0において波形dによって表される高電圧を
第二ダミー基準ワード線255へ印加することによっ
て、第二トランジスタ220が短期間の間活性化される
からである。
【0040】第二基準電荷(Vdd/2±「ある値」)
の「ある値」成分は、センスアンプ102の感度を決定
するために使用される電荷である。センスアンプ102
がインクリメント(増分)成分に対応するビット線間の
電位変化を検知することが不可能である場合には、その
センスアンプは感度を喪失している場合がある。
【0041】その後に、時間t1−t2において波形eに
よって表される高電圧を第一ダミーワード線136へ印
加することによって第一ダミーセル130が活性化さ
れ、従って第一基準電荷は第一ビット線118へ転送さ
れる。又、時間t1−t2において波形fによって表され
る高電圧を第二ダミーワード線146へ印加することに
よって第二ダミーセル140が活性化され、従って第二
基準電荷が第二ビット線128へ転送される。
【0042】時間t0において波形kによって表される
高電圧をブロック分離線256へ印加することによって
パスゲート104及び106が発生化される。パスゲー
ト104及び106が活性化されるとビット線電圧/電
荷がセンスアンプ100へ通過することを可能とさせ
る。次いで、ビット線129が異なる電圧へ駆動され且
つI/O信号104a及び104bは活性化されて駆動
された電圧を出力することが可能である。
【0043】その後に、センスアンプ102が動作して
ビット線対129に表れる電圧差(例えば、インクリメ
ント(増分)成分)を検知し、且つI/O信号103a
及び103bを使用してセンスアンプが印加電圧差を正
しく検知したか否かを決定する。I/O信号103a及
び103bは時間t1−t2において波形h′によって表
される高電圧をI/O制御線105へ印加することによ
ってモニタし且つ読取ることが可能である。機能するセ
ンスアンプによって検知されるべき寸法とされたインク
リメント即ち増分が第二ダミーメモリセル140内に与
えられた場合に、センスアンプ102は、可能である場
合には、第二ビット線128をI/O線103bから出
力されるVdd(論理1)ヘ駆動すべきであり、一方、
Vss(論理0)がI/O線103bから出力される場
合には、そのセンスアンプはそのインクリメント(増
分)成分を検知するのに充分な感度を有するものではな
い。
【0044】又、テストモード期間中に、短絡用トラン
ジスタ230は、時間t0において短絡用ゲート線26
0へ印加された低電圧(波形gによって表してある)を
有しており、従って第一ボンドパッド212及び第二ボ
ンドパッド222は、それらが通常動作モード期間中に
おけるように互いに短絡されることはない。
【0045】テスト手順は反復的なものであり、センス
アンプ102が検知が成功したことを示す場合には、異
なるインクリメント(増分)値を有する新たな組の電荷
(例えば、第一及び第二基準電荷)がダミーセル130
及び140へ印加され且つビット線対129へ転送さ
れ、従って全体的な範囲の値にわたってセンスアンプの
感度を再度テストすることが可能である。
【0046】以上のことから容易に理解されるように、
本発明はセンスアンプの感度を決定する上でセンスアン
プによって検知される電圧レベルを独立的に制御するた
めに2つのダミーセルを使用する方法及びDRAM回路
を提供している。又、本DRAM回路は、センスアンプ
の感度を決定する場合にはテストモードで動作すること
が可能であり、又はメモリセル内に格納されている電荷
の二進値を決定する場合には通常動作モードで動作する
ことが可能である。
【0047】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に基づいてセンスアンプの感度を決定
するために使用されるテストシステムを組込んだDRA
M回路を示した概略回路図。
【図2】 (1)乃至(9)は通常動作モード期間中に
図1のDRAM回路における幾つかの位置において存在
する電圧波形を示した各波形図。
【図3】 (1)乃至(11)はテスト動作モード期間
中に図1のDRAM回路における幾つかの位置において
存在する電圧波形を示した各波形図。
【符号の説明】
100 DRAM回路 102 センスアンプ 110,120 メモリセル 118,128 ビット線 129 ビット線対 130,140 ダミーセル 132 充電用コンデンサ 200 テストシステム 210 第一トランジスタ 212 第一ボンドパッド 214 第一トライステート回路 215 第一電圧源 220 第二トランジスタ 223 第二電圧源 224 第二トライステート回路 230 短絡用トランジスタ 260 短絡用ゲート線

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一ビット線へ結合している第一ダミー
    セル及び第一メモリセル、第二ビット線へ結合している
    第二ダミーセル及び第二メモリセル、前記第一ビット線
    と前記第二ビット線との間に表れる電圧差を検知するセ
    ンスアンプを有しているダイナミックランダムアクセス
    メモリ回路において、前記第一ビット線と前記第二ビッ
    ト線との間に表れる電圧差を独立的に制御し且つ前記電
    圧差の検知に応答して少なくとも1つの入力/出力信号
    をモニタすることによって前記センスアンプの感度をテ
    ストすべく動作可能なテストシステムが設けられてお
    り、前記テストシステムは、前記第一及び第二メモリセ
    ルがディスエーブルされている期間中に、前記第一ビッ
    ト線上へ所定の第一基準電荷を転送するために前記第一
    ダミーセルをイネーブルさせ且つ前記第二ビット線上へ
    所定の第二基準電荷を転送するために前記第二ダミーセ
    ルをイネーブルさせることによって前記第一ビット線及
    び前記第二ビット線の間に表れる電圧差を独立的に制御
    する、ことを特徴とするダイナミックランダムアクセス
    メモリ回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記テストシステム
    が、更に、前記所定の第一基準電荷の前記第一ダミーセ
    ルへの印加をイネーブルさせるための第一ボンドパッ
    ド、及び前記所定の第二基準電荷の前記第二ダミーセル
    への印加をイネーブルさせるための第二ボンドパッドを
    有していることを特徴とするダイナミックランダムアク
    セスメモリ回路。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記テストシステム
    が、更に、前記第一ダミーセルの格納コンデンサを前記
    所定の第一基準電荷へ充電するために前記第一ボンドパ
    ッドへ接続している第一電圧源を有していることを特徴
    とするダイナミックランダムアクセスメモリ回路。
  4. 【請求項4】 請求項2において、前記テストシステム
    が、更に、前記第二ダミーセルの格納コンデンサを前記
    所定の第二基準電圧へ充電するために前記第二ボンドパ
    ッドへ接続している第二電圧源を有していることを特徴
    とするダイナミックランダムアクセスメモリ回路。
  5. 【請求項5】 請求項2において、前記テストシステム
    が、更に、前記第一ダミーセルと前記第一ボンドパッド
    との間に位置している第一トランジスタ、及び前記第二
    ダミーセルと前記第二ボンドパッドとの間に位置してい
    る第二トランジスタを有しており、前記第一トランジス
    タは、前記所定の第一基準電荷を前記第一ビット線へ転
    送するために前記第一ダミーセルをイネーブルさせる前
    にターンオフされ、且つ前記第二トランジスタは、前記
    所定の第二基準電荷を前記第二ビット線へ転送するため
    に前記第二ダミーセルをイネーブルさせる前にターンオ
    フされることを特徴とするダイナミックランダムアクセ
    スメモリ回路。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記テストシステム
    が、更に、テストモード期間中に前記第一ボンドパッド
    及び前記第一トランジスタを電気的に接続させるべく動
    作可能な第一トライステート装置、及び前記テストモー
    ド期間中に前記第二ボンドパッド及び前記第二トランジ
    スタを電気的に接続させるべく動作可能な第二トライス
    テート装置を有していることを特徴とするダイナミック
    ランダムアクセスメモリ回路。
  7. 【請求項7】 請求項5において、前記テストシステム
    が、更に、テストモード期間中に前記第一トランジスタ
    及び前記第二トランジスタを電気的に分離させるべく動
    作可能であり且つ通常モード期間中に前記第一トランジ
    スタ及び前記第二トランジスタを電気的に短絡させるべ
    く動作可能な短絡用トランジスタを有していることを特
    徴とするダイナミックランダムアクセスメモリ回路。
  8. 【請求項8】 テストモードか通常モードのいずれかで
    動作可能なダイナミックランダムアクセスメモリ回路に
    おいて、 第一ビット線へ結合している第一ダミーセル及び第一メ
    モリセル、 第二ビット線へ結合している第二ダミーセル及び第二メ
    モリセル、 前記第一ビット線と前記第二ビット線との間に表れる電
    圧差を検知し且つ前記検知した電圧差を表す信号を出力
    するセンスアンプ、を有しており、前記通常モード期間
    中に、前記第一メモリセルが選択的にイネーブルされて
    第一メモリ電荷を前記第一ビット線上へ転送し且つ前記
    第二メモリセルが選択的にイネーブルされて第二メモリ
    電荷を前記第二ビット線上へ転送し、且つ前記出力信号
    が前記転送されたメモリ電荷に関連する論理レベルを提
    供し、且つテストモード期間中に、前記第一ダミーセル
    が選択的にイネーブルされて所定の第一基準電荷を前記
    第一ビット線上へ転送し且つ前記第二ダミーセルが同時
    的に選択的にイネーブルされて増分だけ前記第一基準電
    荷とは異なる所定の第二基準電荷を前記第二ビット線上
    へ転送し、且つ前記出力信号が前記第一ビット線と前記
    第二ビット線との間に表れる電圧差を独立的に制御する
    ことにより且つ前記電圧差の検知に応答して前記センス
    アンプによって発生される少なくとも1個の入力/出力
    信号をモニタすることによって前記センスアンプの感度
    を決定すために前記増分を検知するため前記センスアン
    プの感度に関連する論理レベルを提供し、前記テストシ
    ステムが前記第一ビット線と前記第二ビット線との間に
    表れる電圧差を独立的に制御し、その期間中に前記第一
    及び第二メモリセルがイネーブルされることがない、こ
    とを特徴とするダイナミックランダムアクセスメモリ回
    路。
  9. 【請求項9】 請求項8において、前記テストシステム
    が、更に、前記所定の第一基準電荷の前記第一ダミーセ
    ルへの印加をイネーブルさせるための第一ボンドパッ
    ド、及び前記所定の第二基準電荷の前記第二ダミーセル
    への印加をイネーブルさせるための第二ボンドパッドを
    有していることを特徴とするダイナミックランダムアク
    セスメモリ回路。
  10. 【請求項10】 請求項9において、前記テストシステ
    ムが、更に、前記第一ダミーセルの格納コンデンサを前
    記所定の第一基準電荷へ充電するために前記第一ボンド
    パッドへ接続している第一電圧源を有していることを特
    徴とするダイナミックランダムアクセスメモリ回路。
  11. 【請求項11】 請求項9において、前記テストシステ
    ムが、更に、前記第二ダミーセルの格納コンデンサを前
    記所定の第二基準電荷へ充電するために前記第二ボンド
    パッドへ接続している第二電圧源を有していることを特
    徴とするダイナミックランダムアクセスメモリ回路。
  12. 【請求項12】 請求項9において、前記テストシステ
    ムが、更に、前記第一ダミーセルと前記第一ボンドパッ
    ドとの間に位置している第一トランジスタ、及び前記第
    二ダミーセルと前記第二ボンドパッドとの間に位置して
    いる第二トランジスタを有しており、前記第一トランジ
    スタは、前記所定の第一基準電荷を前記第一ビット線へ
    転送するために前記第一ダミーセルをイネーブルさせる
    前にターンオフされ、且つ前記第二トランジスタは、前
    記所定の第二基準電荷を前記第二ビット線へ転送するた
    めに前記第二ダミーセルをイネーブルさせる前にターン
    オフされることを特徴とするダイナミックランダムアク
    セスメモリ回路。
  13. 【請求項13】 請求項12において、前記テストシス
    テムが、更に、テストモード期間中に前記第一ボンドパ
    ッド及び前記第一トランジスタを電気的に接続させるべ
    く動作可能な第一トライステート装置、及びテストモー
    ド期間中に前記第二ボンドパッド及び前記第二トランジ
    スタを電気的に接続させるべく動作可能な第二トライス
    テート装置を有していることを特徴とするダイナミック
    ランダムアクセスメモリ回路。
  14. 【請求項14】 請求項12において、前記テストシス
    テムが、更に、テストモード期間中に前記第一トランジ
    スタ及び前記第二トランジスタを電気的に分離させるべ
    く動作可能であり且つ通常モード期間中に前記第一トラ
    ンジスタ及び前記第二トランジスタを電気的に短絡させ
    るべく動作可能な短絡用トランジスタを有していること
    を特徴とするダイナミックランダムアクセスメモリ回
    路。
  15. 【請求項15】 第一ビット線へ結合している第一メモ
    リセル及び第一ダミーセル、及び第二ビット線へ結合し
    ている第二メモリセル及び第二ダミーセルを有している
    ダイナミックランダムアクセスメモリ回路内に位置され
    ているセンスアンプの感度を決定する方法において、 前記第一及び第二メモリセルを前記第一及び第二ビット
    線へ夫々メモリ電荷を転送することから分離し、 前記第一ダミーセル内に第一基準電荷を与え、 前記第一基準電荷を前記第一ダミーセルから前記第一ビ
    ット線へ転送し、 前記第一基準電荷とは異なる第二基準電荷を前記第二ダ
    ミーセル内に与え、 前記第二基準電荷を前記第二ダミーセルから前記第二ビ
    ット線へ転送し、 前記第一ビット線及び前記第二ビット線の間に表れる電
    圧差を検知し且つ前記検知した電圧差を表す信号を出力
    し、 前記出力信号の論理値を予測論理値と比較してセンスア
    ンプの感度を決定する、上記各ステップを有しているこ
    とを特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 請求項15において、更に、前記第一
    基準電荷の大きさを独立的に制御し且つ前記第二基準電
    荷の大きさを独立的に制御するステップを有しているこ
    とを特徴とする方法。
  17. 【請求項17】 請求項16において、前記独立的に制
    御する場合に、 第一電圧源を前記第一ダミーセルへ結合している第一ボ
    ンドパッドへ接続し、 前記第一電圧源を使用して前記第一ダミーセル内のコン
    デンサを前記第一基準電荷へ充電し、 第二電圧源を前記第二ダミーセルへ結合している第二ボ
    ンドパッドへ接続し、 前記第二電圧源を使用して前記第二ダミーセル内のコン
    デンサを前記第二基準電荷へ充電する、上記各ステップ
    を有していることを特徴とする方法。
  18. 【請求項18】 請求項17において、更に、前記第一
    基準電圧を前記第一ビット線へ転送する前及び前記第二
    基準電圧を前記第二ビット線へ転送する前に、前記第一
    ダミーセルと前記第一ボンドパッドとの間に位置してい
    る第一トランジスタをターンオフし且つ前記第二ダミー
    セルと前記第二ボンドパッドとの間に位置している第二
    トランジスタをターンオフさせるステップを有している
    ことを特徴とする方法。
  19. 【請求項19】 請求項18において、更に、前記第一
    基準電荷を前記第一ダミーセル内に与える期間中に前記
    第一ボンドパッド及び前記第一トランジスタを電気的に
    接続させるために第一トライステート回路を制御し、且
    つ前記第二基準電荷を前記第二ダミーセル内に与える期
    間中に前記第二トランジスタ及び前記第二ボンドパッド
    を電気的に接続させるために第二トライステート回路を
    制御するステップを有していることを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 請求項18において、更に、前記第一
    基準電荷を前記第一ダミーセル内に与える前及び前記第
    二基準電荷を前記第二ダミーセル内に与える前に、前記
    第一トランジスタ及び前記第二トランジスタを電気的に
    分離させるために短絡用トランジスタを制御するステッ
    プを有していることを特徴とする方法。
  21. 【請求項21】 ダイナミックランダムアクセスメモリ
    回路内に位置しているセンスアンプの感度を決定する方
    法において、 第一ビット線上に第一基準電荷を与え、 第二ビット線上に第二基準電荷を与え、 前記第一ビット線及び前記第二ビット線の間に表れる電
    圧差を検知し、 前記センスアンプの感度を決定するために前記第一電圧
    差の検知に応答して前記センスアンプによって発生され
    る少なくとも1個の入力/出力信号をモニタする、上記
    各ステップを有していることを特徴とする方法。
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