JP2001023400A - Semiconductor device and its defect analyzing method - Google Patents

Semiconductor device and its defect analyzing method

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JP2001023400A
JP2001023400A JP11192523A JP19252399A JP2001023400A JP 2001023400 A JP2001023400 A JP 2001023400A JP 11192523 A JP11192523 A JP 11192523A JP 19252399 A JP19252399 A JP 19252399A JP 2001023400 A JP2001023400 A JP 2001023400A
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bit line
failure analysis
circuit
signal
memory cell
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Masataka Kato
正隆 加藤
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and its defect analysis method which can improve defect analysis property and can perform easily defect classification. SOLUTION: This device is a defect analyzing circuit section included in a CMOS-SRAM, connected to a memory cell 1 arranged at an intersection of a word line and bit lines BL, BR and connected to a bit line drive circuit driving the bit lines BL, BR by separated paths. It is constituted of a bit line driving circuit 2 for analyzing a defect driving directly the bit lines BL, BR by an external signal. This bit line driving circuit 2 by analyzing a defect is provided with MOS transistors 3, 4 driving directly each bit line BL, BR, an input signal line 7 supplying a signal for analyzing a defect, a word line 9 for analyzing a defect for controlling a gate of each MOS transistor 3, 4, and the like. Test is performed by combining a bit line external operation test using this bit line driving circuit 2 for analyzing a defect, a data-through-test, and a write/read test.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の不良
解析技術に関し、特に入力回路、メモリセル、出力回路
のいずれか1つを不良として特定する場合に好適な半導
体装置およびその不良解析方法に適用して有効な技術に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure analysis technique for a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device and a failure analysis method suitable for specifying any one of an input circuit, a memory cell, and an output circuit as a failure. Regarding effective technology to apply.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、半導体装置の一例としてのCMOS・SRAMなど
の不良解析技術においては、メモリセルへの書き込み・
読み出し試験などが行われている。このメモリセルへの
書き込み・読み出し試験は、アドレス信号により所定の
メモリセルを選択し、この選択されたメモリセルに対し
て書き込み回路から供給されたデータを書き込み、この
書き込み後に、再びアドレス信号により所定のメモリセ
ルを選択し、この選択されたメモリセルから出力回路を
介してデータを読み出し、書き込んだデータと読み出し
たデータとの一致/不一致を判定し、不一致の場合に不
良と判定する方法である。
2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventor, in a failure analysis technique such as a CMOS / SRAM as an example of a semiconductor device, writing / writing to a memory cell is performed.
A read test and the like are being performed. In the write / read test for this memory cell, a predetermined memory cell is selected by an address signal, data supplied from a write circuit is written to the selected memory cell, and after this write, a predetermined memory cell is again specified by an address signal. Of the selected memory cell, read data from the selected memory cell via an output circuit, determine the match / mismatch between the written data and the read data, and determine a failure in the case of mismatch. .

【0003】なお、このような半導体装置の不良解析技
術に関しては、たとえば平成9年5月30日、株式会社
プレスジャーナル発行の「月刊 Semiconduc
tor World 増刊号 ULSIテスト技術」に
記載される技術などが挙げられる。
[0003] With respect to such a failure analysis technique for a semiconductor device, for example, on May 30, 1997, "Monthly Semiconductor" published by Press Journal Inc.
TOR World Special Issue ULSI Test Technology ".

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な半導体装置の不良解析技術について、本発明者が検討
した結果、以下のようなことが明らかとなった。
The inventors of the present invention have studied the above-described semiconductor device failure analysis technology, and as a result, have found the following.

【0005】すなわち、メモリセルへの書き込み・読み
出し試験は、たとえば図11に示すような機能構成にお
いて、デコーダ11、ワード線ドライバ12などによる
アドレス回路や、書き込み回路13などによる入力回
路、メモリセル1、出力回路14などの全ての回路動作
が必要となる。しかも、不良が発生した場合は、不良箇
所の特定が困難である。つまり、不良解析時に、半導体
装置の外からは、たとえば図12のように、アドレス信
号、書き込み信号が入力され、出力信号が出力されるR
AMマクロの単なるブラックボックスに見える。
That is, a write / read test for a memory cell is performed, for example, in a functional configuration as shown in FIG. 11 by using an address circuit including a decoder 11, a word line driver 12, an input circuit including a write circuit 13, a memory cell 1 and the like. , And all circuit operations such as the output circuit 14 are required. In addition, when a defect occurs, it is difficult to specify the defective portion. That is, at the time of failure analysis, as shown in FIG. 12, for example, an address signal and a write signal are input from the outside of the semiconductor device, and an output signal is output.
Looks like a simple black box of AM macro.

【0006】そこで、本発明の目的は、メモリセルへの
書き込み・読み出し試験を含む不良解析技術に着目し、
ビット線に直接データが書き込める機能構成を追加する
ことで、不良解析性を向上させ、不良分類を容易に行う
ことができる半導体装置およびその不良解析方法を提供
するものである。
Therefore, an object of the present invention is to focus on a failure analysis technique including a write / read test for a memory cell,
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of improving defect analysis and easily performing defect classification by adding a functional configuration capable of directly writing data to a bit line, and a defect analysis method thereof.

【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
[0007] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0009】すなわち、本発明による半導体装置は、ワ
ード線とビット線との交点に配置されるメモリセルと、
このメモリセルのビット線を駆動するビット線駆動回路
とは別の経路で接続され、外部信号によりメモリセルの
ビット線を直接駆動する不良解析用のビット線駆動回路
とを有するものである。
That is, a semiconductor device according to the present invention comprises a memory cell disposed at an intersection of a word line and a bit line;
A bit line drive circuit for driving a bit line of the memory cell is connected by a different path from the bit line drive circuit for driving the bit line of the memory cell, and has a bit line drive circuit for failure analysis for directly driving the bit line of the memory cell by an external signal.

【0010】この構成において、不良解析用のビット線
駆動回路は、メモリセルのビット線に一方が接続され、
このビット線を直接駆動するMOSトランジスタと、こ
のMOSトランジスタの他方と入力信号用の外部端子と
の間に接続され、不良解析用の信号を供給する入力信号
線と、MOSトランジスタのゲートと不良解析用の外部
端子との間に接続され、このMOSトランジスタをゲー
ト制御する不良解析用のワード線とを有し、特にRAM
などに適用するものである。
In this configuration, one of the bit line driving circuits for failure analysis is connected to the bit line of the memory cell,
A MOS transistor that directly drives the bit line; an input signal line that is connected between the other of the MOS transistors and an external terminal for an input signal to supply a signal for failure analysis; And a word line for failure analysis for gate-controlling the MOS transistor.
It is applied to such as.

【0011】また、本発明による半導体装置の不良解析
方法は、不良解析時に、直接、不良解析用の外部端子か
ら不良解析用のワード線を通じてMOSトランジスタを
ゲート制御し、入力信号用の外部端子から入力信号線を
通じてMOSトランジスタを介してビット線に不良解析
用の信号を供給し、このビット線に供給された不良解析
用の信号を出力回路を介して外部に取り出し、この出力
回路を介して外部に取り出された不良解析用の信号と、
入力信号用の外部端子から供給された不良解析用の信号
とを比較し、不一致により出力回路を不良と判定する、
各工程を有するものである。
Further, in the failure analysis method for a semiconductor device according to the present invention, at the time of failure analysis, the gate of a MOS transistor is directly controlled from an external terminal for failure analysis through a word line for failure analysis, and the external terminal for input signal is connected to A signal for failure analysis is supplied to a bit line via a MOS transistor through an input signal line, a failure analysis signal supplied to the bit line is taken out through an output circuit, and the signal is supplied to an external circuit through the output circuit. A signal for failure analysis taken out at
Compare the signal for failure analysis supplied from the external terminal for the input signal, and determine that the output circuit is defective due to the mismatch.
It has each step.

【0012】特に、前記のような、ビット線に直接供給
されたデータを出力回路を介して出力し、出力回路を不
良と判定するビット線外部動作試験と、入力回路から供
給されたデータを出力回路を介して出力し、入力回路ま
たは出力回路を不良と判定するデータスルー試験と、入
力回路から供給されたデータをメモリセルに書き込み、
出力回路を介して読み出し、入力回路またはメモリセル
または出力回路を不良と判定する書き込み・読み出し試
験とを組み合わせて行うようにしたものである。
In particular, as described above, the data directly supplied to the bit line is output through the output circuit, the bit line external operation test for judging the output circuit as defective, and the data supplied from the input circuit is output. A data through test that outputs through a circuit and determines that an input circuit or an output circuit is defective, and writes data supplied from the input circuit to a memory cell,
The reading is performed via the output circuit, and the writing / reading test for judging the input circuit or the memory cell or the output circuit as defective is performed in combination.

【0013】よって、前記半導体装置およびその不良解
析方法によれば、MOSトランジスタ、入力信号線、不
良解析用のワード線などからなる不良解析用のビット線
駆動回路を有し、この不良解析用のビット線駆動回路を
用いたビット線外部動作試験に、データスルー試験、書
き込み・読み出し試験を組み合わせて行うことにより、
入力回路、メモリセル、出力回路のいずれか1つを不良
として特定することができる。これにより、RAMなど
の不良解析性が向上し、不良箇所の分類が容易になる。
Therefore, according to the semiconductor device and its failure analysis method, there is provided a failure analysis bit line drive circuit including a MOS transistor, an input signal line, a failure analysis word line, and the like. By performing a data line test and a write / read test in combination with a bit line external operation test using a bit line drive circuit,
Any one of the input circuit, the memory cell, and the output circuit can be specified as a defect. As a result, the defect analysis of a RAM or the like is improved, and the classification of the defective portion is facilitated.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形
態である半導体装置の主要部(不良解析回路部)を示す
機能構成図、図2は本実施の形態の半導体装置におい
て、全体を示す概略機能構成図、図3および図4は不良
解析方法(データスルー試験)を示すフロー図と説明
図、図5および図6は不良解析方法(書き込み・読み出
し試験)を示すフロー図と説明図、図7および図8は不
良解析方法(ビット線外部動作試験)を示すフロー図と
説明図、図9および図10は不良解析時の分類構成を示
す機能構成図と説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional configuration diagram showing a main part (failure analysis circuit portion) of a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic functional configuration diagram showing the whole of the semiconductor device according to this embodiment. 3 and 4 are flowcharts and explanatory diagrams showing a failure analysis method (data through test), FIGS. 5 and 6 are flowcharts and explanatory diagrams showing a failure analysis method (write / read test), and FIGS. 9 and 10 are a functional configuration diagram and an explanatory diagram showing a classification configuration at the time of failure analysis.

【0015】まず、図1により、本実施の形態の半導体
装置の不良解析回路部の構成の一例を説明する。図1で
は、1個のメモリセルの部分を示すが、実際には複数の
ワード線と複数の一対のビット線との交点に格子状に配
置される複数のメモリセルからなる。
First, with reference to FIG. 1, an example of the configuration of the failure analysis circuit portion of the semiconductor device according to the present embodiment will be described. Although FIG. 1 shows one memory cell portion, it is actually composed of a plurality of memory cells arranged in a grid at intersections of a plurality of word lines and a plurality of bit lines.

【0016】本実施の形態の半導体装置の不良解析回路
部は、たとえばCMOS・SRAMに含まれ、ワード線
Wとビット線BL,BRとの交点に配置されるメモリセ
ル1と、このメモリセル1のビット線BL,BRを駆動
するビット線駆動回路とは別の経路で接続され、外部信
号によりメモリセル1のビット線BL,BRを直接駆動
する不良解析用のビット線駆動回路2とから構成されて
いる。
The failure analysis circuit portion of the semiconductor device of the present embodiment is, for example, included in a CMOS SRAM, and has a memory cell 1 arranged at an intersection of a word line W and bit lines BL, BR, and a memory cell 1 And a bit line driving circuit 2 for failure analysis, which is connected by a different path from the bit line driving circuit for driving the bit lines BL and BR of the memory cell 1 and directly drives the bit lines BL and BR of the memory cell 1 by an external signal. Have been.

【0017】不良解析用のビット線駆動回路2には、メ
モリセル1のビット線BL,BRのそれぞれに一方(ソ
ース)が接続され、各ビット線BL,BRをそれぞれ直
接駆動するMOSトランジスタ3,4と、MOSトラン
ジスタ3の他方(ドレイン)と入力信号用の外部端子5
との間、MOSトランジスタ4の他方(ドレイン)とイ
ンバータ6を介した入力信号用の外部端子5との間にそ
れぞれ接続され、不良解析用の信号を供給する入力信号
線7と、各MOSトランジスタ3,4のゲートと不良解
析用の外部端子8との間に接続され、各MOSトランジ
スタ3,4をゲート制御する不良解析用のワード線9な
どが備えられている。この不良解析用のビット線駆動回
路2は、たとえば書き込み回路と反対側の書き込み回路
から一番遠い場所に配置される。
One (source) of each of the bit lines BL and BR of the memory cell 1 is connected to the bit line drive circuit 2 for failure analysis, and the MOS transistors 3 and 3 directly drive the bit lines BL and BR, respectively. 4, the other (drain) of the MOS transistor 3 and an external terminal 5 for an input signal.
An input signal line 7 connected between the other (drain) of the MOS transistor 4 and the input signal external terminal 5 via the inverter 6 for supplying a signal for failure analysis; A word line 9 for failure analysis and the like, which is connected between the gates of the transistors 3 and 4 and the external terminal 8 for failure analysis and controls the gates of the MOS transistors 3 and 4, is provided. The bit line drive circuit 2 for failure analysis is arranged, for example, at a position farthest from the write circuit on the side opposite to the write circuit.

【0018】なお、このCMOS・SRAMには、前記
メモリセル1、不良解析用のビット線駆動回路2の他
に、たとえば図2に示すような、アドレス信号が入力さ
れるデコーダ11、ワード線ドライバ12などによるア
ドレス回路、書き込み信号が入力される書き込み回路1
3などによる入力回路、出力信号が出力される出力回路
14や、図示しない、内部回路の制御信号を発生するた
めのタイミング発生回路、内部回路の動作電圧を発生す
るための内部電圧発生回路などが設けられ、周知の半導
体製造技術によって1個の半導体チップ上に形成されて
いる。
In this CMOS SRAM, in addition to the memory cell 1 and the bit line driving circuit 2 for failure analysis, a decoder 11 to which an address signal is input, as shown in FIG. 12 and an address circuit, a write circuit 1 to which a write signal is input
3, an output circuit 14 for outputting an output signal, a timing generation circuit (not shown) for generating a control signal for an internal circuit, an internal voltage generation circuit for generating an operation voltage of the internal circuit, and the like. And is formed on one semiconductor chip by a well-known semiconductor manufacturing technique.

【0019】次に、本実施の形態の作用について、図3
〜図10により、不良解析方法における、データスルー
試験、書き込み・読み出し試験、ビット線外部動作試験
の3種類の試験を順に説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
10A to 10C, three types of tests in the failure analysis method, that is, a data through test, a write / read test, and a bit line external operation test will be described in order.

【0020】1.データスルー試験(図3、図4) このデータスルー試験は、入力回路15から供給された
データを出力回路14を介して出力し、入力信号がその
まま出力信号としてスルーで出力されるかどうかを試験
するものであり、入力回路15または出力回路14を不
良と判定する試験である。
1. Data Through Test (FIGS. 3 and 4) In this data through test, the data supplied from the input circuit 15 is output via the output circuit 14, and a test is performed to determine whether or not the input signal is output as it is as an output signal. This is a test for determining that the input circuit 15 or the output circuit 14 is defective.

【0021】まず、入力回路15を動作させ、たとえば
“H”(ハイレベル)の入力データを供給する(ステッ
プ301)。そして、出力回路14を動作させ、入力回
路15に供給したデータを出力回路14を介して出力デ
ータとして外部に取り出す(ステップ302)。この出
力データと入力データとを比較し、一致により出力デー
タが入力データと同じ“H”の場合は正常とし(ステッ
プ303)、不一致により“L”(ロウレベル)の場合
は異常とする(ステップ304)。
First, the input circuit 15 is operated to supply, for example, "H" (high level) input data (step 301). Then, the output circuit 14 is operated, and the data supplied to the input circuit 15 is taken out as output data via the output circuit 14 (step 302). The output data is compared with the input data. If the output data is "H", which is the same as the input data, due to a match, it is determined that the output data is normal (step 303). ).

【0022】同様に、データを反転させた、“L”の入
力データを入力回路15に供給し、出力回路14を介し
て出力データとして外部に取り出し、この出力データが
入力データと同じ“L”の場合は正常とし、“H”の場
合は異常とする。このデータスルー試験において、異常
と判定された場合は、入力回路15または出力回路14
のどちらか一方が不良と判断することができる。
Similarly, the input data of "L", which is the inverted data, is supplied to the input circuit 15 and taken out as output data via the output circuit 14, and this output data is the same as the input data "L". Is normal, and "H" is abnormal. In the data through test, when it is determined that the input circuit 15 or the output circuit 14
Can be determined to be defective.

【0023】2.書き込み・読み出し試験(図5、図
6) この書き込み・読み出し試験は、入力回路15から供給
されたデータをメモリセル1に書き込み、出力回路14
を介して読み出し、書き込んだ入力信号がそのまま出力
信号として読み出されるかどうかを試験するものであ
り、入力回路15またはメモリセル1または出力回路1
4を不良と判定する試験である。
2. Write / Read Test (FIGS. 5 and 6) In this write / read test, the data supplied from the input circuit 15 is written into the memory cell 1 and the output circuit 14
To test whether the input signal read and written through the input circuit 15 is read as an output signal as it is, and the input circuit 15 or the memory cell 1 or the output circuit 1
This is a test for determining that No. 4 is defective.

【0024】まず、入力回路15を動作させ、たとえば
“H”(ハイレベル)の書き込みデータを供給する(ス
テップ501)。さらに、メモリセル1を選択し、入力
回路15から供給された“H”のデータをメモリセル1
に書き込む(ステップ502)。そして、出力回路14
を動作させ、メモリセル1に書き込まれたデータを出力
回路14を介して読み出しデータとして外部に取り出す
(ステップ503)。この読み出しデータと書き込みデ
ータとを比較し、一致により読み出しデータが書き込み
データと同じ“H”の場合は正常とし(ステップ50
4)、不一致により“L”(ロウレベル)の場合は異常
とする(ステップ505)。
First, the input circuit 15 is operated to supply, for example, "H" (high level) write data (step 501). Further, the memory cell 1 is selected, and the “H” data supplied from the input circuit 15 is
(Step 502). And the output circuit 14
Is operated, and the data written in the memory cell 1 is taken out as read data via the output circuit 14 (step 503). The read data and the write data are compared, and if the read data is "H" which is the same as the write data due to a match, it is determined to be normal (step 50).
4) In the case of "L" (low level) due to mismatch, it is determined to be abnormal (step 505).

【0025】同様に、データを反転させた、“L”の書
き込みデータを入力回路15に供給してメモリセル1に
書き込み、このメモリセル1のデータを出力回路14を
介して読み出しデータとして外部に取り出し、この読み
出しデータが書き込みデータと同じ“L”の場合は正常
とし、“H”の場合は異常とする。この書き込み・読み
出し試験において、異常と判定された場合は、入力回路
15またはメモリセル1または出力回路14のいずれか
1つが不良と判断することができる。
Similarly, "L" write data, whose data has been inverted, is supplied to the input circuit 15 and written to the memory cell 1, and the data of the memory cell 1 is read out as read data via the output circuit 14 to the outside. If the read data is “L”, which is the same as the write data, it is determined to be normal, and if it is “H”, it is determined to be abnormal. If it is determined in this writing / reading test that there is an abnormality, any one of the input circuit 15, the memory cell 1, and the output circuit 14 can be determined to be defective.

【0026】3.ビット線外部動作試験(図7、図8) このビット線外部動作試験は、ビット線BL,BRに直
接供給されたデータを出力回路14を介して出力し、入
力回路15、メモリセル1を動作させることなく、出力
回路14を不良と判定する試験である。これに対応する
従来技術において、ビット線BL,BRを動作させよう
とする場合は、書き込み回路を用いてビット線BL,B
Rを動作させるか、アドレス回路とメモリセル1を用い
て読み出し動作を行う必要がある。
3. Bit line external operation test (FIGS. 7 and 8) In this bit line external operation test, data directly supplied to bit lines BL and BR is output via output circuit 14 and input circuit 15 and memory cell 1 are operated. This is a test for determining that the output circuit 14 is defective without performing the above operation. In the corresponding prior art, when the bit lines BL and BR are to be operated, the bit lines BL and B are written using a write circuit.
It is necessary to operate R or perform a read operation using the address circuit and the memory cell 1.

【0027】まず、直接、不良解析用の外部端子8から
不良解析用のワード線9を通じて各MOSトランジスタ
3,4をゲート制御する(ステップ701)。たとえ
ば、各MOSトランジスタ3,4を活性化させるため
に、不良解析用の外部端子8から“H”のゲート制御信
号を供給する。
First, the gates of the MOS transistors 3 and 4 are directly controlled from the external terminal 8 for failure analysis through the word line 9 for failure analysis (step 701). For example, in order to activate each of the MOS transistors 3 and 4, a gate control signal of "H" is supplied from an external terminal 8 for failure analysis.

【0028】さらに、入力信号用の外部端子5から入力
信号線7を通じて各MOSトランジスタ3,4を介して
各ビット線BL,BRに不良解析用の信号を供給する
(ステップ702)。たとえば、入力信号用の外部端子
5から“H”のデータを供給し、MOSトランジスタ3
を介してビット線BLに“H”のデータを供給し、また
インバータ6、MOSトランジスタ4を介してビット線
BRに“L”のデータを供給する。
Further, a signal for failure analysis is supplied from the external terminal 5 for input signals to the bit lines BL and BR via the MOS transistors 3 and 4 through the input signal line 7 (step 702). For example, “H” data is supplied from an external terminal 5 for an input signal and the MOS transistor 3
, And “L” data is supplied to the bit line BL via the inverter 6 and the MOS transistor 4.

【0029】続いて、各ビット線BL,BRに供給され
た不良解析用の信号を出力回路14を介して外部に取り
出す(ステップ703)。そして、この出力回路14を
介して外部に取り出された不良解析用の信号と、入力信
号用の外部端子5から供給された不良解析用の信号とを
比較し、一致の場合は正常とし(ステップ704)、不
一致の場合は異常とする(ステップ705)。たとえ
ば、外部に取り出されたデータが供給されたデータと同
じ“H”(ビット線BL)、“L”(ビット線BR)の
場合は正常、“L”(ビット線BL)、“H”(ビット
線BR)の場合は異常となる。
Subsequently, the failure analysis signal supplied to each of the bit lines BL and BR is taken out through the output circuit 14 (step 703). Then, the signal for failure analysis taken out via the output circuit 14 is compared with the signal for failure analysis supplied from the external terminal 5 for the input signal. 704), if they do not match, it is determined to be abnormal (step 705). For example, if the data taken out is the same “H” (bit line BL) and “L” (bit line BR) as the supplied data, it is normal, “L” (bit line BL), “H” ( In the case of the bit line BR), an error occurs.

【0030】同様に、データを反転させた、“L”の不
良解析用のデータを各ビット線BL,BRに供給し、出
力回路14を介して外部に取り出して比較し、この取り
出したデータが供給されたデータと同じ“L”(ビット
線BL)、“H”(ビット線BR)の場合は正常とし、
“H”(ビット線BL)、“L”(ビット線BR)の場
合は異常とする。このビット線外部動作試験において、
異常と判定された場合は、出力回路14が不良と判断す
ることができる。
Similarly, "L" failure analysis data, which is the inverted data, is supplied to each bit line BL, BR, taken out through the output circuit 14 and compared, and the taken out data is In the case of "L" (bit line BL) and "H" (bit line BR) which are the same as the supplied data, it is determined that the data is normal,
In the case of "H" (bit line BL) and "L" (bit line BR), it is abnormal. In this bit line external operation test,
When it is determined that the output circuit 14 is abnormal, the output circuit 14 can be determined to be defective.

【0031】以上の、データスルー試験、書き込み・読
み出し試験、ビット線外部動作試験の3種類の試験を組
み合わせることにより、たとえば図9に示すような不良
解析時の分類ができ、よって書き込み回路13による入
力回路15、メモリセル1、出力回路14に発生してい
る不良箇所を分類して特定することができる。たとえば
図10に示すように、入力回路15が不良箇所の場合に
はデータスルー試験が異常でビット線外部動作試験が正
常の場合、メモリセル1が不良箇所の場合には書き込み
・読み出し試験が異常でデータスルー試験が正常の場
合、出力回路14が不良箇所の場合にはビット線外部動
作試験のみが異常の場合である。
By combining the above three types of tests, ie, the data through test, the write / read test, and the bit line external operation test, the classification at the time of failure analysis, for example, as shown in FIG. Defective parts occurring in the input circuit 15, the memory cell 1, and the output circuit 14 can be classified and specified. For example, as shown in FIG. 10, when the input circuit 15 is defective, the data through test is abnormal and the bit line external operation test is normal. When the memory cell 1 is defective, the write / read test is abnormal. When the data through test is normal and the output circuit 14 is defective, only the bit line external operation test is abnormal.

【0032】なお、前記ビット線外部動作試験において
は、ビット線BL,BRに直接供給されたデータをメモ
リセル1に書き込み、このメモリセル1のデータを出力
回路14を介して読み出し、書き込んだ入力信号がその
まま出力信号として読み出されるかどうかを試験して、
メモリセル1または出力回路14のどちらか一方を不良
と判定することも可能である。
In the bit line external operation test, the data directly supplied to the bit lines BL and BR is written into the memory cell 1, the data of the memory cell 1 is read via the output circuit 14, and the written input is written. Test whether the signal is read as it is as an output signal,
Either the memory cell 1 or the output circuit 14 can be determined to be defective.

【0033】従って、本実施の形態の半導体装置によれ
ば、不良解析用のビット線駆動回路2として、各ビット
線BL,BRをそれぞれ直接駆動するMOSトランジス
タ3,4、不良解析用の信号を供給する入力信号線7、
各MOSトランジスタ3,4をゲート制御する不良解析
用のワード線9などが備えられ、データスルー試験、書
き込み・読み出し試験、ビット線外部動作試験を組み合
わせて行うことにより、不良箇所があった場合に入力回
路15、メモリセル1、出力回路14のいずれか1つを
不良として特定することができる。これにより、不良解
析性が向上し、不良箇所の分類が容易になり、特にテス
ト情報を自己生成するBIST(BuiltIn Self Test)
付きのSRAMのようにLSIの外部より容易に評価で
きなくなったSRAMに対しては、この不良解析用のビ
ット線駆動回路2を搭載することによって解析性を向上
させることができる。
Therefore, according to the semiconductor device of this embodiment, as the bit line drive circuit 2 for failure analysis, the MOS transistors 3 and 4 for directly driving the bit lines BL and BR, respectively, and the signal for failure analysis are provided. Input signal line 7 to be supplied,
A failure analysis word line 9 for controlling the gates of the MOS transistors 3 and 4 is provided. When a data through test, a write / read test, and a bit line external operation test are performed in combination, a failure point is detected. Any one of the input circuit 15, the memory cell 1, and the output circuit 14 can be specified as a defect. As a result, the failure analysis is improved, the failure location can be easily classified, and in particular, a BIST (Built In Self Test) that generates test information by itself.
For an SRAM that cannot be easily evaluated from outside the LSI, such as an SRAM with a chip, the analysis performance can be improved by installing the bit line drive circuit 2 for failure analysis.

【0034】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0035】たとえば、前記実施の形態においては、C
MOS・SRAMに適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、汎用SRAM、DRA
Mなどのメモリセルを搭載した他の半導体装置に適用す
ることができる。
For example, in the above embodiment, C
The case where the present invention is applied to a MOS / SRAM has been described.
It is not limited to this, but general-purpose SRAM, DRA
The present invention can be applied to other semiconductor devices equipped with memory cells such as M.

【0036】[0036]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0037】(1).メモリセルのビット線を直接駆動する
MOSトランジスタ、不良解析用の信号を供給する入力
信号線、MOSトランジスタをゲート制御する不良解析
用のワード線などからなる不良解析用のビット線駆動回
路を有することで、不良解析時に、直接、MOSトラン
ジスタをゲート制御し、入力信号線を通じてビット線に
不良解析用の信号を供給し、このビット線に供給された
不良解析用の信号を外部に取り出すことができるので、
この外部に取り出された不良解析用の信号と、供給され
た不良解析用の信号とを比較し、不一致により出力回路
を不良と判定することが可能となる。
(1) A MOS transistor for directly driving a bit line of a memory cell, an input signal line for supplying a signal for analysis of a failure, a word line for failure analysis for controlling a gate of the MOS transistor, etc. By having the bit line driving circuit, the gate of the MOS transistor is directly controlled at the time of failure analysis, a failure analysis signal is supplied to the bit line through the input signal line, and the failure analysis signal supplied to the bit line is supplied. Can be taken out,
The signal for failure analysis taken out and the supplied signal for failure analysis are compared, and it is possible to determine that the output circuit is defective due to a mismatch.

【0038】(2).前記(1) の不良解析用のビット線駆動
回路を用いて出力回路を不良と判定するビット線外部動
作試験に、入力回路または出力回路を不良と判定するデ
ータスルー試験と、入力回路またはメモリセルまたは出
力回路を不良と判定する書き込み・読み出し試験とを組
み合わせて行うことにより、入力回路、メモリセル、出
力回路のいずれか1つを不良として特定することが可能
となる。
(2) A data-through test in which an input circuit or an output circuit is determined to be defective is performed in a bit line external operation test in which the output circuit is determined to be defective using the bit line driving circuit for failure analysis described in (1). And a write / read test for judging an input circuit, a memory cell, or an output circuit as defective, it is possible to identify any one of the input circuit, the memory cell, and the output circuit as defective. .

【0039】(3).前記(1),(2) により、SRAMなどの
メモリセルを搭載した半導体装置において、3種類の試
験を組み合わせて行うことで、不良解析性を向上させ、
不良分類を容易に行うことができる。特に、BISTな
どの採用により不良解析が困難になってきているRAM
に対して、不良解析性の向上と不良分類の容易化を実現
することが可能となる。
(3) According to the above (1) and (2), in a semiconductor device on which a memory cell such as an SRAM is mounted, by performing a combination of three types of tests, defect analysis is improved,
Failure classification can be easily performed. In particular, RAMs for which failure analysis has become difficult due to the adoption of BIST etc.
On the other hand, it is possible to improve the defect analysis performance and facilitate the defect classification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態である半導体装置の主要
部(不良解析回路部)を示す機能構成図である。
FIG. 1 is a functional configuration diagram showing a main part (failure analysis circuit part) of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
全体を示す概略機能構成図である。
FIG. 2 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
It is a schematic functional block diagram showing the whole.

【図3】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析方法(データスルー試験)を示すフロー図であ
る。
FIG. 3 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
It is a flowchart which shows a failure analysis method (data through test).

【図4】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析方法(データスルー試験)を示す説明図であ
る。
FIG. 4 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows a failure analysis method (data through test).

【図5】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析方法(書き込み・読み出し試験)を示すフロー
図である。
FIG. 5 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a flowchart showing a failure analysis method (write / read test).

【図6】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析方法(書き込み・読み出し試験)を示す説明図
である。
FIG. 6 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a failure analysis method (write / read test).

【図7】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析方法(ビット線外部動作試験)を示すフロー図
である。
FIG. 7 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a flowchart showing a failure analysis method (bit line external operation test).

【図8】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析方法(ビット線外部動作試験)を示す説明図で
ある。
FIG. 8 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a failure analysis method (bit line external operation test).

【図9】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
不良解析時の分類構成を示す機能構成図である。
FIG. 9 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
It is a functional block diagram which shows the classification structure at the time of failure analysis.

【図10】本発明の一実施の形態の半導体装置におい
て、不良解析時の分類構成を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a classification configuration at the time of failure analysis in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図11】本発明の前提となる半導体装置において、全
体を示す概略機能構成図である。
FIG. 11 is a schematic functional configuration diagram showing the entirety of a semiconductor device on which the present invention is based;

【図12】本発明の前提となる半導体装置において、不
良解析時の分類構成を示す機能構成図である。
FIG. 12 is a functional configuration diagram showing a classification configuration at the time of failure analysis in a semiconductor device as a premise of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセル 2 ビット線駆動回路 3,4 MOSトランジスタ 5 入力信号用の外部端子 6 インバータ 7 入力信号線 8 不良解析用の外部端子 9 不良解析用のワード線 11 デコーダ 12 ワード線ドライバ 13 書き込み回路 14 出力回路 15 入力回路 W ワード線 BL,BR ビット線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory cell 2 Bit line drive circuit 3, 4 MOS transistor 5 External terminal for input signal 6 Inverter 7 Input signal line 8 External terminal for failure analysis 9 Word line for failure analysis 11 Decoder 12 Word line driver 13 Write circuit 14 Output circuit 15 Input circuit W Word line BL, BR Bit line

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワード線とビット線との交点に配置され
るメモリセルと、このメモリセルのビット線を駆動する
ビット線駆動回路とは別の経路で接続され、外部信号に
より前記メモリセルのビット線を直接駆動する不良解析
用のビット線駆動回路とを有することを特徴とする半導
体装置。
1. A memory cell disposed at an intersection of a word line and a bit line, and a bit line drive circuit for driving a bit line of the memory cell are connected by another path, and the memory cell is connected to the memory cell by an external signal. And a bit line drive circuit for failure analysis for directly driving the bit line.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記不良解析用のビット線駆動回路は、前記メモリセルの
ビット線に一方が接続され、このビット線を直接駆動す
るMOSトランジスタと、このMOSトランジスタの他
方と入力信号用の外部端子との間に接続され、不良解析
用の信号を供給する入力信号線と、前記MOSトランジ
スタのゲートと不良解析用の外部端子との間に接続さ
れ、このMOSトランジスタをゲート制御する不良解析
用のワード線とを有し、不良解析時に、直接、前記不良
解析用の外部端子から前記不良解析用のワード線を通じ
て前記MOSトランジスタをゲート制御し、前記入力信
号用の外部端子から前記入力信号線を通じて前記MOS
トランジスタを介して前記ビット線に前記不良解析用の
信号を供給することを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the bit line drive circuit for failure analysis includes a MOS transistor having one connected to a bit line of the memory cell and directly driving the bit line; An input signal line connected between the other of the MOS transistors and an external signal input terminal for supplying a signal for failure analysis, and connected between a gate of the MOS transistor and an external terminal for failure analysis. A defect analysis word line for gate-controlling the MOS transistor, and at the time of failure analysis, performing gate control of the MOS transistor through the defect analysis word line directly from the external terminal for failure analysis; The MOS from the external terminal for the input signal through the input signal line
A semiconductor device, wherein the signal for failure analysis is supplied to the bit line via a transistor.
【請求項3】 請求項2記載の半導体装置であって、前
記半導体装置は、RAMであることを特徴とする半導体
装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said semiconductor device is a RAM.
【請求項4】 ワード線とビット線との交点に配置され
るメモリセルと、外部信号により前記メモリセルのビッ
ト線を直接駆動するMOSトランジスタ、入力信号用の
外部端子に接続されて不良解析用の信号を供給する入力
信号線、不良解析用の外部端子に接続されて前記MOS
トランジスタをゲート制御する不良解析用のワード線か
らなる不良解析用のビット線駆動回路とを有する半導体
装置の不良解析方法であって、不良解析時に、直接、前
記不良解析用の外部端子から前記不良解析用のワード線
を通じて前記MOSトランジスタをゲート制御する工程
と、前記入力信号用の外部端子から前記入力信号線を通
じて前記MOSトランジスタを介して前記ビット線に前
記不良解析用の信号を供給する工程と、このビット線に
供給された不良解析用の信号を出力回路を介して外部に
取り出す工程と、この出力回路を介して外部に取り出さ
れた不良解析用の信号と、前記入力信号用の外部端子か
ら供給された不良解析用の信号とを比較し、不一致によ
り前記出力回路を不良と判定する工程とを有することを
特徴とする半導体装置の不良解析方法。
4. A memory cell disposed at an intersection of a word line and a bit line, a MOS transistor for directly driving a bit line of the memory cell by an external signal, and an external terminal for input signal for failure analysis. Input signal line for supplying a signal of
A failure analysis bit line drive circuit comprising a failure analysis word line for controlling a gate of a transistor, the failure analysis method for a semiconductor device comprising: Gate controlling the MOS transistor through an analysis word line; and supplying the failure analysis signal from the external terminal for the input signal to the bit line via the MOS transistor through the input signal line. Taking out a signal for failure analysis supplied to the bit line to the outside via an output circuit, a signal for failure analysis taken out via the output circuit, and an external terminal for the input signal. Comparing the output circuit with a signal for failure analysis supplied from the semiconductor device and determining that the output circuit is defective due to a mismatch. Failure analysis method of the location.
【請求項5】 請求項4記載の半導体装置の不良解析方
法であって、前記ビット線に直接供給されたデータを前
記出力回路を介して出力し、前記出力回路を不良と判定
するビット線外部動作試験と、入力回路から供給された
データを前記出力回路を介して出力し、前記入力回路ま
たは前記出力回路を不良と判定するデータスルー試験
と、前記入力回路から供給されたデータをメモリセルに
書き込み、前記出力回路を介して読み出し、前記入力回
路または前記メモリセルまたは前記出力回路を不良と判
定する書き込み・読み出し試験とを組み合わせて行い、
前記入力回路、前記メモリセル、前記出力回路のいずれ
か1つを不良として特定することを特徴とする半導体装
置の不良解析方法。
5. The failure analysis method for a semiconductor device according to claim 4, wherein the data directly supplied to said bit line is output via said output circuit, and said bit line external circuit determines that said output circuit is defective. An operation test, data supplied from an input circuit are output through the output circuit, a data through test for determining that the input circuit or the output circuit is defective, and data supplied from the input circuit are stored in a memory cell. Writing, reading through the output circuit, and performing a combination of a write / read test for determining that the input circuit or the memory cell or the output circuit is defective,
A failure analysis method for a semiconductor device, wherein any one of the input circuit, the memory cell, and the output circuit is specified as a failure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7450449B2 (en) 2005-09-29 2008-11-11 Yamaha Corporation Semiconductor memory device and its test method
US7865325B2 (en) 2007-04-27 2011-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Test system and failure parsing method thereof
US7898896B2 (en) 2005-08-26 2011-03-01 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
CN103927312A (en) * 2013-01-15 2014-07-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Automatic classification method and system for failure information of CIS (contact image sensor)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7898896B2 (en) 2005-08-26 2011-03-01 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US7450449B2 (en) 2005-09-29 2008-11-11 Yamaha Corporation Semiconductor memory device and its test method
US7626876B2 (en) 2005-09-29 2009-12-01 Yamaha Corporation Semiconductor memory device and its test method
US7865325B2 (en) 2007-04-27 2011-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Test system and failure parsing method thereof
CN103927312A (en) * 2013-01-15 2014-07-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Automatic classification method and system for failure information of CIS (contact image sensor)

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