JP2001118399A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JP2001118399A
JP2001118399A JP29832699A JP29832699A JP2001118399A JP 2001118399 A JP2001118399 A JP 2001118399A JP 29832699 A JP29832699 A JP 29832699A JP 29832699 A JP29832699 A JP 29832699A JP 2001118399 A JP2001118399 A JP 2001118399A
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transistor
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Yasuhiro Matsumoto
康寛 松本
Hiroshi Akamatsu
宏 赤松
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分に絶対値の大きな任意の電圧を外部から
内部回路に印加することが可能な電位供給回路を備える
半導体集積回路装置を提供する。 【解決手段】 外部端子118と内部回路への内部電源
供給ノードとはトランジスタN112およびN114を
介して接続されている。テスト動作モードにおいては、
トランジスタN112およびN114が導通状態とな
り、端子118から内部回路に電位が供給される。通常
動作モードにおいては、トランジスタN110が導通状
態となりトランジスタN112のゲートは外部端子11
8と結合し、トランジスタN114は遮断状態となる。
端子118へのアンダーシュートは、トランジスタN1
12が遮断状態となることで内部に伝達されない。

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、半導体集積回路
装置のテスト動作モードにおける内部回路への電源電位
の供給を行なう構成に関する。より特定的には、この発
明は、テストモード動作においては、外部から供給され
る任意の電圧を内部回路に供給する電源供給回路を備え
る半導体集積回路装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置、たとえば、ダイナ
ミックランダムアクセス型メモリ(以下、DRAMと呼
ぶ)などの半導体メモリの集積度の向上にともなって、
その回路を構成する微細化したトランジスタの信頼性を
確保し、一方で、半導体集積回路の外部とのデータ授受
のインターフェースの規格等の要求を満足することを両
立させることが必要となる。
【0003】したがって、半導体メモリなどの半導体集
積回路装置では、外部電源電位Ext.Vccを降圧し
て内部電源電位int.Vccを生成する降圧電源回路
が搭載されることが一般的である。
【0004】さらに、DRAMでは、メモリセルを構成
するメモリセルキャパシタの信頼性を確保することが必
要となるのみならず、データ読出時の雑音耐性、低消費
電力ならびに読出電圧マージンの確保などを考慮した回
路構成とすることが必要である。このため、DRAMで
は、メモリセルキャパシタのストレージノードの対向電
極であるセルプレートには、内部電源電位int.Vc
cの1/2の電位が供給され、かつ、ビット線対のプリ
チャージ電位としても内部電源電位int.Vccの1
/2の電位が供給される。
【0005】さらに、トランジスタのリーク電流特性を
改善したり、寄生容量を低減するなどの目的のために、
基板には負電位(基板電位)が供給される。
【0006】すなわち、DRAMにおいては、外部から
供給される外部電源電位Ext.Vccは、たとえば、
3.3V等の単一の電位であっても、DRAM内部に搭
載された降圧電源回路、セルプレート電圧発生回路、ビ
ット線プリチャージ電圧発生回路、基板電位発生回路な
どの複数の内部電源回路が搭載されることが一般的であ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したような内部電
源回路は、内部回路の安定動作を保証するために、外部
電源電位Ext.Vccが変動した場合でも安定した電
位レベルを発生するように設計される。ところで、デバ
イスの動作試験においては、その動作マージンを把握す
るために意図的に上記内部電源電位をある範囲で変化さ
せて、デバイスの動作状態を把握したい場合がある。し
かしながら、上記のような内部電源回路を介して、外部
電源電位Ext.Vccを変換した電位を内部回路に与
える構成では、外部から内電源電位の生成する電位レベ
ルを所望の値に設定することは困難である。
【0008】一方で、たとえば、DRAM等において
は、出荷前のスクリーニングテストとして、いわゆるバ
ーンインテストと呼ばれる加速試験が行なわれる。これ
は、メモリセルキャパシタ、トランジスタのゲート絶縁
膜、多層配線などに潜在化している不良を高電圧や高環
境温度などの加速条件化でデバイスを動作させることで
顕在化させることを目的とする試験である。このような
加速試験においても、上記内部電源回路が生成する電位
ではなく、所望の電源電位を内部回路に印加する必要が
ある。
【0009】図9は、半導体集積回路装置に搭載された
内部電源回路の生成する電圧の代りに、外部から印加さ
れる電圧を内部回路に印加することを可能とする従来の
電位供給回路8000の構成を示す概略ブロック図であ
る。
【0010】図9を参照して、電位供給回路8000
は、DRAMの外部から与えられる制御信号およびアド
レス信号の組合せにより、活性なテストモード信号ST
ESTを発生するテストモード信号発生回路8010
と、テストモード信号STESTの活性化に応じて、内
部電源ノードnsと外部からの供給電位を受ける端子8
020とを接続し、テストモード信号の不活性期間中
は、内部電源ノードnsと端子8020とを電気的に切
り離す電圧印加回路8040と、テストモード信号ST
ESTの不活性期間中は、内部電源ノードnsに内部電
源電圧int.Vを供給し、テストモード信号の活性期
間中は、動作を停止する内部電源電圧発生回路回路80
30とを備える。
【0011】図9において、内部電源電圧発生回路80
30は、降圧電源回路、セルプレート電圧発生回路、ビ
ット線プリチャージ電圧発生回路、基板電位発生回路な
どのいずれかを代表的に示しているものとする。
【0012】また、テストモード信号STESTのレベ
ルは、活性期間中は、内部電源電圧レベルint.Vc
cであり、不活性期間中は、接地電位レベルGNDであ
るものとする。
【0013】図10は、図9に示した電圧印加回路80
40の構成を説明するための回路図である。
【0014】図10を参照して、電圧印加回路8040
は、内部電源電圧int.Vccで動作し、テストモー
ド信号STESTを受けるインバータINV500と、
外部電源電圧Ext.Vccと接地電位GNDとの間に
直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタP50
2およびNチャンネルN502と、外部電源電圧Ex
t.Vccと接地電位GNDとの間に直列に接続される
PチャネルMOSトランジスタP504およびNチャン
ネルN504とを含む。
【0015】トランジスタN502のゲートは、信号S
TESTを受け、トランジスタN504のゲートは、イ
ンバータINV500の出力を受ける。トランジスタP
504のゲートは、トランジスタP502とN502と
の接続ノードn502に結合し、トランジスタP502
のゲートは、トランジスタP504とN504との接続
ノードn504に結合する。
【0016】電圧印加回路8040は、さらに、外部電
源電圧Ext.Vccと負電位である基板電位Vbbと
の間に直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタ
P506およびNチャンネルN506と、外部電源電圧
Ext.Vccと基板電位Vbbとの間に直列に接続さ
れるPチャネルMOSトランジスタP508およびNチ
ャンネルN508とを含む。
【0017】トランジスタP506のゲートは、ノード
n504と結合し、トランジスタP508のゲートは、
ノードn502と結合する。トランジスタN508のゲ
ートは、トランジスタP506とN506との接続ノー
ドn506に結合し、トランジスタN506のゲート
は、トランジスタP508とN508との接続ノードn
508に結合する。
【0018】電圧印加回路8040は、さらに、端子8
020と内部電源ノードnsとの間に結合され、ゲート
電位がノードn508の電位レベルにより制御されるN
チャネルMOSトランジスタN510を備える。
【0019】次に、電圧印加回路8040の動作につい
て、簡単に説明する。テストモード信号STESTが、
活性状態(“H”レベル:内部電源電圧レベルint.
Vcc)となると、インバータINV500の出力は
“L”レベル(接地電位レベルGND)になる。これに
応じて、トランジスタN502は、導通状態となり、ト
ランジスタN504は遮断状態となる。
【0020】したがって、トランジスタP504のゲー
ト電位は、トランジスタN504により接地電位GND
レベルとなり、トランジスタP504は導通状態とな
る。したがって、ノードn504の電位レベルは、外部
電源電圧Ext.Vccとなる。これに対して、トラン
ジスタP502は遮断状態のままである。したがって、
ノードn502の電位レベルは、接地電位GNDとな
る。
【0021】ノードn504の電位が、外部電源電圧E
xt.Vccとなるのに応じて、トランジスタP506
は遮断状態となり、ノードn502の電位が、接地電位
GNDとなるのに応じて、トランジスタP508は導通
状態となる。
【0022】したがって、ノードn508の電位が外部
電源電圧Ext.Vccとなるのに応じて、トランジス
タN506は、ゲート電位が外部電源電圧Ext.Vc
cなるので導通状態となる。これによりノードn506
の電位レベルは、負電位である基板電位Vbbとなる。
したがって、トランジスタN508は遮断状態である。
【0023】ノードn508の電位が、外部電源電圧E
xt.Vccとなることにより、トランジスタN510
が導通状態となり、端子8020と内部電源ノードns
とが結合され、端子8020から内部電源ノードnsに
電位を供給可能となる。
【0024】これに対して、信号STESTが、不活性
状態(“L”レベル:接地電位レベル)では、トランジ
スタN504が導通し、トランジスタN502は遮断状
態なので、トランジスタP502が導通状態となり、ト
ランジスタP504は遮断状態となる。したがって、ノ
ードn502のレベルは、外部電源電圧Ext.Vcc
tなり、ノードn504のレベルは接地電位レベルとな
る。
【0025】これによりトランジスタP506が導通状
態となって、ノードn506の電位は外部電源電圧Ex
t.Vccとなる。これに応じて、トランジスタN50
8は導通するので、ノードn508の電位、すなわち、
トランジスタN510のゲート電位は、基板電位Vbb
となる。トランジスタN510が遮断状態となることに
より、端子8020は内部電源ノードnsと電気的に切
り離される。
【0026】すなわち、トランジスタN510のゲート
には、信号STESTが活性状態では、外部電源電位E
xt.Vccが印加され、信号STESTが不活性状態
では基板電位Vbbが印加される。テストモード信号S
TESTの活性時にトランジスタN510のゲートに外
部電源電圧Ext.Vccを与えるのは、内部電源ノー
ドnsに外部から端子8020を介して内部電源電位i
nt.Vcc程度の電圧まで印加できるようにするため
である。
【0027】また、テストモード信号STESTの不活
性時にトランジスタN510のゲートに基板電位Vbb
を与えるのは、端子8020にアンダーシュートが印加
された場合に、そのアンダーシュートを内部電源ノード
nsに伝達しないようにするためである。しかしなが
ら、アンダーシュートの大きさが、トランジスタN51
0のしきい値をVthとするとき、電位(Vbb−Vt
h)以下となった場合には、トランジスタN510は導
通状態となって、このアンダーシュートが内部電源ノー
ドnsに伝達されてしまう。一方、端子8020にオー
バーシュートが印加された場合には、トランジスタN5
10がNチャネルMOSトランジスタであるためにその
遮断状態において、端子8020にオーバーシュートが
印加されたとしても遮断状態を維持することが可能で、
オーバーシュートが内部電源ノードnsに印加されるの
を防止することが可能である。
【0028】ところで、図10に示すような電位供給回
路8040では、テストモード信号STESTの活性時
には、トランジスタN508およびP506のソース・
ドレイン間、トランジスタN506のゲート・ソース間
には、電圧(|Ext.Vcc|+|Vbb|)が加わ
り、テストモード信号STESTの非活性時には、トラ
ンジスタN506およびP508のソース・ドレイン
間、トランジスタN508のゲート・ソース間には、電
圧(|Ext.Vcc|+|Vbb|)が加わる。
【0029】近年、半導体集積回路装置の微細化に伴
い、ゲート酸化膜等の耐圧が低下している。特に、バー
ンイン等の通常動作よりも高電圧がトランジスタにかか
る際にこの問題はより顕著になる。したがって、トラン
ジスタに比較的高い電圧(|Ext.Vcc|+|Vb
b|)が印加されることは信頼性の観点からも好ましく
ない。
【0030】また、このことはテストモードにおいて、
外部から端子8020を介して、内部回路に電位を供給
する際に、トランジスタ耐圧の制限により内部回路に十
分に高い電圧を供給することが困難であることも意味す
る。
【0031】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであって、その目的は、半導体集
積回路の外部から内部電源回路の出力と関わりなく、十
分に絶対値の大きな任意の電圧を外部から内部回路に印
加することが可能な電位供給回路を備える半導体集積回
路装置を提供することである。
【0032】この発明のさらに他の目的は、任意の電圧
を外部から内部回路に印加する電位供給回路を備え、か
つ、アンダーシュート等の外部ピンのノイズが内部回路
に伝達されることを防止することが可能な半導体集積回
路装置を提供することである。
【0033】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体集
積回路装置は、外部からの指示に応じて半導体集積回路
装置の動作を制御する制御回路と、外部との間で信号の
授受を行なう内部回路と、外部電源電位を受けて、通常
動作モードにおいて内部回路の動作のために供給される
内部電源電位を生成する内部電源回路と、制御回路によ
り制御されて、テスト動作モードにおいて内部電源回路
の出力の代りに、内部回路に供給する内部電源電位を外
部から供給するための電圧印加回路とを備え、電圧印加
回路は、外部から供給される電位を受ける端子と、端子
と内部ノードとの間に設けられ、テスト動作モードにお
いて導通状態とされる第1のMOSトランジスタと、内
部ノードと内部電源回路の出力との間に設けられ、テス
ト動作モードにおいて導通状態とされ、かつ通常動作モ
ードにおいては遮断状態とされる第2のMOSトランジ
スタと、端子と第1のMOSトランジスタのゲートとの
間に設けられ、通常動作モードにおいて導通状態とさ
れ、かつテスト動作モードにおいては遮断状態とされる
第3のMOSトランジスタとを含む。
【0034】請求項2記載の半導体集積回路装置は、請
求項1記載の半導体集積回路装置の構成に加えて、第
1、第2および第3のMOSトランジスタはNチャンネ
ルMOSトランジスタである。
【0035】請求項3記載の半導体集積回路装置は、請
求項2記載の半導体集積回路装置の構成に加えて、第1
および第2のMOSトランジスタのゲートに、テスト動
作モードにおいて、内部電源回路が通常動作モードにお
いて出力するレベルよりも高い電位を与えて、第1およ
び第2のMOSトランジスタを導通状態とする手段をさ
らに備える。
【0036】請求項4記載の半導体集積回路装置は、請
求項1記載の半導体集積回路装置の構成に加えて、第
1、第2および第3のMOSトランジスタはPチャンネ
ルMOSトランジスタである。
【0037】請求項5記載の半導体集積回路装置は、請
求項1記載の半導体集積回路装置の構成に加えて、第
1、第2および第3のMOSトランジスタの導電型は第
1導電型であり、電圧印加回路は、端子と内部ノードと
の間に設けられ、テスト動作モードにおいて導通状態と
される第2導電型の第4のMOSトランジスタと、内部
ノードと内部電源回路の出力との間に設けられ、テスト
動作モードにおいて導通状態とされ、かつ通常動作モー
ドにおいては遮断状態とされる第2導電型の第5のMO
Sトランジスタと、端子と第4のMOSトランジスタの
ゲートとの間に設けられ、通常動作モードにおいて導通
状態とされ、かつテスト動作モードにおいては遮断状態
とされる第2導電型の第6のMOSトランジスタとを含
む。
【0038】請求項6記載の半導体集積回路装置は、請
求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置
の構成に加えて、内部回路は、制御回路により制御さ
れ、半導体集積回路装置の外部との間で記憶データの授
受を行なう記憶回路を含み、記憶回路は、行列状に配置
されて、記憶データを保持するための複数のメモリセル
を有するメモリセルアレイと、制御回路に制御されて、
外部とメモリセルとの間でデータの授受を行なうための
入出力回路とを有し、制御回路は、通常動作モードにお
いて、端子に与えられる指示に応じて、入出力回路に対
するデータマスク動作を指示する。
【0039】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、本発明
の実施の形態1の半導体記憶装置1000の構成を示す
概略ブロック図である。
【0040】なお、図1では、半導体記憶装置1000
はDRAMであるものとして説明するが、以下の説明で
明らかとなるように、本発明は、半導体記憶装置100
0に限定されず、より一般的に、内部電源回路を搭載す
る半導体集積回路装置に適用可能なものである。
【0041】図1を参照して、半導体記憶装置1000
は、外部からの外部電源電圧Ext.Vccを受ける電
源端子10と、外部からの接地電位GNDを受ける接地
端子12と、メモリセルアレイブロック100.1〜1
00.4を備える。メモリセルアレイブロック100.
1〜100.4の各々は、行列状に配列されたメモリセ
ルMCと、メモリセルの行方向に配列される複数のワー
ド線WLと、メモリセルの列方向に配列されるビット線
対BL,/BLを含む。図1においては、メモリセルア
レイブロック100.1中の1つメモリセルおよびそれ
に対応するワード線WLおよびビット線対対BL,/B
Lを代表的に示す。
【0042】半導体記憶装置1000は、さらに、外部
からのアドレス信号を受けるアドレス信号入力端子群1
10と、アドレス信号をバッファ処理するためのアドレ
スバッファ112と、外部からの制御信号を受ける制御
信号入力端子群114と、制御信号をバッファ処理する
ための制御信号バッファ116と、メモリセルアレイブ
ロック100.1〜100.4のそれぞれに対応して設
けられ、外部から与えられるアドレス信号に応じて、対
応するメモリセルアレイブロック中のメモリセル行(ワ
ード線)を選択するためのロウデコーダ104.1〜1
04.4と、メモリセルアレイブロック100.1〜1
00.4のそれぞれに対応して設けられ、外部から与え
られるアドレス信号に応じて、対応するメモリセルアレ
イブロック中のメモリセル列(ビット線対)を選択する
ためのコラムデコーダ102.1〜102.4と、コラ
ムデコーダ102.1〜102.4のそれぞれに対応し
て設けられ、選択されたメモリセルとの間でデータの授
受を行なうためのI/Oゲート106.1〜106.4
と、外部からの制御信号であるロウアドレスストローブ
信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CA
S、出力イネーブル信号/OE、ライトイネーブル信号
/WE等の制御信号を受けて、半導体記憶装置1000
の動作を制御するための制御回路200とを備える。
【0043】半導体記憶装置1000は、さらに、テス
トモードにおいて、外部から供給される電位を受ける端
子118を備える。特に限定されないが、端子118
は、通常動作モードにおいては、データ入出力端子から
入力されるデータに対するデータマスク動作を指示する
ためのデータマスク信号DQMを受ける。通常動作モー
ドにおいては、データマスク信号DQMは、バッファ1
20を介して半導体記憶装置1000に与えられ、制御
回路200がデータ入出力バッファ130を制御してデ
ータ入出力に対するデータマスク動作を実行する。テス
ト動作モードにおいては、このデータマスク信号DQM
を用いることがない場合は、通常動作モードにおいて、
このようなデータマスク信号DQMを受ける端子118
を、テスト動作モードにおいて、外部からの電位を受け
る端子として共用することが可能である。テスト動作モ
ードにおいては、バッファ120はその動作を停止する
ものとする。
【0044】なお、このような共用を行なうことが可能
な端子は、データマスク信号DQMを受ける端子に限ら
れず、たとえば、チップセレクト信号/CSを受ける端
子を用いることも可能である。
【0045】このような構成とすれば、外部からの電位
供給にあたり、外部端子の個数を増加さえることが不要
で、チップ面積の増大を抑えることが可能である。
【0046】半導体記憶装置1000は、さらに、制御
信号およびアドレス信号の組合せにより、テストモード
が指定されると、活性なテストモード信号TESTを生
成するテストモード検知回路210と、外部電源電圧E
xt.Vccおよび接地電位GNDとを受けて、基準電
位Vrefを生成する基準電位発生回路300と、外部
電源電圧Ext.Vccおよび接地電位GNDとを受け
て、基準電位Vrefに基づいて、内部電源電位in
t.Vccを生成する降圧電源回路310と、接地電位
GNDよりも低い基板電位Vbbを生成する基板電位発
生回路320と、降圧電源回路310の出力の内部電源
電位int.Vccを受けて、電位int.Vccの1
/2のレベルのセルプレート電位Vcpを生成するセル
プレート電位生成回路330と、降圧電源回路310の
出力の内部電源電位int.Vccを受けて、電位in
t.Vccの1/2のレベルのビット線プリチャージ電
位Vbpを生成するビット線プリチャージ電位生成回路
340と、端子118から供給される電位を受けて、セ
ルプレート電位発生回路330の出力ノードns1およ
びビット線プリチャージ電位生成回路340の出力ノー
ドns2に供給する電圧印加回路220とを備える。
【0047】テストモード信号TESTの活性化に応じ
て、セルプレート電位発生回路330およびビット線プ
リチャージ電位生成回路340は、その動作を停止し、
電圧印加回路220は、活性状態となって、端子118
からの電位をノードns1およびns2に供給する。
【0048】電圧印加回路220は、テストモード信号
TESTを受けて、電圧印加制御信号を生成する電圧印
加制御回路2000と、電圧印加制御信号により制御さ
れて、端子118と電源ノードns1およびns2とを
結合する結合回路2100とを含む。
【0049】半導体記憶装置1000は、さらに、デー
タ入出力端子DQ0〜DQn−1と、データ入出力バッ
ファ130とを備える。
【0050】図2は、図1に示したメモリセルアレイ1
00.1の構成をより詳細に説明するためのブロック図
である。
【0051】図2に示した構成は、いわゆるシェアード
センスアンプ構成であって、2組のビット線対BL1,
/BL1と、ビット線対BL2,/BL2とが1つのセ
ンスアンプSAを共有している。
【0052】センスアンプSAは、センスアンプ制御線
SONおよび/SOPにより制御されて活性化される。
センスアンプSAは、センスアンプ制御線/SOPおよ
びSONの間に直列に結合されるPチャネルMOSトラ
ンジスタP21およびNチャンネルMOSトランジスタ
N21と、センスアンプ制御線/SOPおよびSONの
間に直列に結合されるPチャネルMOSトランジスタP
22およびNチャンネルMOSトランジスタN22とを
含む。
【0053】トランジスタP21およびN21のゲート
は、トランジスタP22およびN22の接続ノードnd
2と結合し、トランジスタP22およびN22のゲート
は、トランジスタP21およびN21の接続ノードnd
1と結合する。
【0054】接続ノードnd1は、信号SOI1により
制御されるゲートトランジスタN21および信号SOI
2により制御されるゲートトランジスタN23を介し
て、ビット線BL1またはBL2に選択的に結合され
る。一方、接続ノードnd2は、信号SOI1により制
御されるゲートトランジスタN22および信号SOI2
により制御されるゲートトランジスタN24を介して、
ビット線/BL1または/BL2に選択的に結合され
る。
【0055】メモリセルMCは、メモリセルトランジス
タN11と、一方端がセルプレート電位Vcpと結合
し、他方端がメモリセルトランジスタN11を介してビ
ット線BL1と結合するメモリセルキャパシタCとを含
む。メモリセルトランジスタのゲートは、ワード線WL
と結合する。
【0056】さらに、ビット線プリチャージ回路BPC
KTは、信号SEQにより制御されてビット線対BL1
および/BL1の電位、ビット線対BL2および/BL
2の電位をイコライズするためのトランジスタN41
と、信号SEQにより制御されてビット線プリチャージ
電位Vbpをビット線対BL1および/BL1、ビット
線対BL2および/BL2に伝達するためのトランジス
タN42およびN43を含む。
【0057】センスアンプにより増幅されたデータは、
コラムデコーダ102.1からのコラム選択信号CSL
により活性化されるトランジスタN31およびN32を
介して、ローカルI/O線対L−I/Oに伝達される。
【0058】以上の説明したように、セルプレート電位
Vcpは、メモリセルMC中のメモリセルキャパシタC
に供給され、ビット線プリチャージ電位Vbpは、ビッ
ト線対のイコライズ電位として、ビット線対BL1,/
BL1等に供給される。
【0059】図3は、図1に示した電圧印加回路220
に含まれる電圧印加制御回路2000の構成を説明する
ための回路図である。
【0060】図3を参照して、電圧印加制御回路200
0は、接地電位GNDおよび内部電源電位int.Vc
cとで動作し、テストモード検知回路210からのテス
トモード信号TESTを受けるインバータINV100
と、外部電源電圧Ext.Vccと接地電位GNDとの
間に直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタP
100およびNチャンネルN100と、外部電源電圧E
xt.Vccと接地電位GNDとの間に直列に接続され
るPチャネルMOSトランジスタP102およびNチャ
ンネルN102とを含む。
【0061】トランジスタP100のゲートは、トラン
ジスタP102とN102との接続ノードn2に結合
し、トランジスタP102のゲートは、トランジスタP
100とN100との接続ノードn1に結合する。ノー
ドn2の電位レベルが信号ETESTとして出力され、
インバータINV100の出力が信号ZTESTとして
出力される。
【0062】電圧印加制御回路2000は、さらに、接
地電位GNDおよび外部電源電位Ext.Vccとで動
作し、ノードn2の電位を受けて、信号ZETESTを
出力するインバータINV102を備える。
【0063】したがって、信号ZTESTのレベルは、
接地電位GNDと内部電源電位int.Vccとの間で
変化し、信号ETESTおよび信号ZETESTのレベ
ルは、接地電位GNDと外部電源電位Ext.Vccと
の間で変化する。
【0064】図4は、図1に示した結合回路2100の
構成を示す回路図である。図4を参照して、結合回路2
100は、端子118と内部電源ノードns1(および
ns2)との間に直列に結合されるNチャンネルMOS
トランジスタN112およびN114と、端子118と
トランジスタN112のゲートとの間に結合され、ゲー
ト電位が信号ZTESTにより制御されるNチャネルM
OSトランジスタN110と、外部電源電位Ext.V
ccとトランジスタN112のゲートとの間に結合さ
れ、ゲート電位が信号ZETESTにより制御されるP
チャネルMOSトランジスタP110とを備える。内部
電源ノードns1側に設けられるトランジスタN114
のゲート電位は、信号ETESTにより制御される。
【0065】以下の説明で明らかとなるように、トラン
ジスタN112は、端子118に印加されたアンダーシ
ュートが内部電源ノードns1(ns2)に伝達される
のを防止する。
【0066】図5は、図3および図4に示した電圧印加
制御回路2000および結合回路2100の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【0067】時刻t0においては、テストモード信号T
ESTは、不活性状態(“L”レベル)であって、信号
ZETEST、信号ZTESTおよび信号ETESTの
レベルは、それぞれ、外部電源電位Ext.Vcc、内
部電源電位int.Vcc、接地電位GNDである。
【0068】したがって、トランジスタN114は遮断
状態である。一方、トランジスタN110は導通状態で
あり、トランジスタP110は遮断状態となる。これに
より、トランジスタN112のゲートには、端子118
の電位が直接印加されることになる。
【0069】このため、時刻t1において、端子118
にオーバーシュートが入った場合、トランジスタN11
2のゲート電位は、それに応じて上昇し、トランジスタ
N112は導通状態となる。これにより、トランジスタ
N112とトランジスタN114との接続ノードn3ま
でオーバーシュートが伝達されることになる。しかし、
トランジスタN114が遮断状態であるため、内部電源
ノードns1(またはns2)まで、オーバーシュート
は伝達されない。
【0070】さらに、時刻t2において、端子118に
アンダーシュートが入った場合、トランジスタN112
のゲート電位は負電位となって、トランジスタN112
は遮断状態となるため、内部電源ノードns1(または
ns2)まで、アンダーシュートは伝達されない。
【0071】したがって、テストモード信号が不活性で
あって、通常の動作モードでは、内部電源ノードns1
およびns2には、セルプレート電位発生回路330お
よびビット線プリチャージ電位生成回路340からの電
位がノードns1およびns2に供給される。
【0072】さらに、時刻t3において、テストモード
信号TESTは、活性状態(“H”レベル)となると、
信号ZETEST、信号ZTESTおよび信号ETES
Tのレベルは、それぞれ、接地電位GND、接地電位G
ND、外部電源電位Ext.Vccとなる。
【0073】したがって、トランジスタN112および
N114のゲート電位は、外部電源電位Ext.Vcc
となり、トランジスタN112およびN114は導通状
態となる。一方、トランジスタN110は遮断状態とな
る。これにより、トランジスタN112およびN114
を介して、端子118の電位が内部電源ノードns1お
よびns2直接印加されることになる。つまり、時刻t
4からt5にかけて、端子118に印加される電位が変
化すると、これに応じて、内部電源ノードns1および
ns2に印加される電位も変化する。
【0074】以上のような構成とすれば、電圧印加制御
回路2000および結合回路2100を構成するいずれ
のトランジスタにも、従来例のような高い電圧(|Ex
t.Vcc|+|Vbb|)が印加されることはない。
【0075】しかも、テストモード非活性期間中に、ア
ンダーシュートやオーバーシュートが内部電源ノードに
伝達することを防止することが可能である。テストモー
ド活性時には、端子118から所望の電位を内部電源電
位として内部回路に供給することが可能である。
【0076】[実施の形態2]図6は、本発明の実施の
形態2の半導体記憶装置に搭載される結合回路2102
の構成を示す回路図である。
【0077】実施の形態2の半導体記憶装置のその他の
部分の構成は、実施の形態1の半導体記憶装置の構成と
同様であるので、その説明は繰り返さない。
【0078】図6を参照して、結合回路2102は、端
子118と内部電源ノードns1(およびns2)との
間に直列に結合されるPチャンネルMOSトランジスタ
P212およびP214と、端子118とトランジスタ
P212のゲートとの間に結合され、ゲート電位が信号
TESTにより制御されるPチャネルMOSトランジス
タP210と、接地電位GNDとトランジスタP212
のゲートとの間に結合され、ゲート電位が信号ETES
Tにより制御されるNチャネルMOSトランジスタN2
10とを備える。内部電源ノードns1側に設けられる
トランジスタP214のゲート電位は、信号ZETES
Tにより制御される。
【0079】以下の説明で明らかとなるように、トラン
ジスタP212は、端子118に印加されたオーバーシ
ュートが内部電源ノードns1(ns2)に伝達される
のを防止する。
【0080】次に、結合回路2102の動作を簡単に説
明する。テストモード信号TESTが不活性状態
(“L”レベル)では、信号ETEST、信号TEST
および信号ZETESTのレベルは、それぞれ、接地電
位GND、接地電位GND、外部電源電位Ext.Vc
cである。
【0081】したがって、トランジスタP214は遮断
状態である。一方、トランジスタP210は導通状態で
あり、トランジスタN210は遮断状態となる。これに
より、トランジスタP212のゲートには、端子118
の電位が直接印加されることになる。
【0082】このため、端子118にアンダーシュート
が入った場合、トランジスタP212のゲート電位は、
それに応じて低下し、トランジスタP212は導通状態
となる。これにより、トランジスタP212とトランジ
スタP214との接続ノードn4までアンダーシュート
が伝達されることになる。しかし、トランジスタP21
4が遮断状態であるため、内部電源ノードns1(また
はns2)まで、アンダーシュートは伝達されない。
【0083】さらに、端子118にオーバーシュートが
入った場合、トランジスタP212のゲート電位は正電
位となって、トランジスタP212は遮断状態となるた
め、内部電源ノードns1(またはns2)まで、オー
バーシュートは伝達されない。
【0084】したがって、テストモード信号が不活性で
あって、通常の動作モードでは、内部電源ノードns1
およびns2には、セルプレート電位発生回路330お
よびビット線プリチャージ電位生成回路340からの電
位がノードns1およびns2に供給される。
【0085】さらに、テストモード信号TESTが活性
状態(“H”レベル)となると、信号ETEST、信号
TESTおよび信号ZETESTのレベルは、それぞ
れ、外部電源電位Ext.Vcc、内部電源電位in
t.Vcc、接地電位GNDとなる。
【0086】したがって、トランジスタP212および
P214のゲート電位は、接地電位GNDとなり、トラ
ンジスタN112およびN114は導通状態となる。一
方、トランジスタP210は遮断状態となる。これによ
り、トランジスタP212およびP214を介して、端
子118の電位が内部電源ノードns1およびns2直
接印加されることになる。つまり、端子118に印加さ
れる電位が変化すると、これに応じて、内部電源ノード
ns1およびns2に印加される電位も変化する。
【0087】以上のような構成とすれば、電圧印加制御
回路2000および結合回路2102を構成するいずれ
のトランジスタにも、従来例のような高い電圧(|Ex
t.Vcc|+|Vbb|)が印加されることはない。
【0088】しかも、テストモード非活性期間中に、ア
ンダーシュートやオーバーシュートが内部電源ノードに
伝達することを防止することが可能である。テストモー
ド活性時には、端子118から所望の電位を内部電源電
位として内部回路に供給することが可能である。
【0089】[実施の形態3]図7は、本発明の実施の
形態3の半導体記憶装置に搭載される結合回路2104
の構成を示す回路図である。
【0090】実施の形態3の半導体記憶装置のその他の
部分の構成は、実施の形態1の半導体記憶装置の構成と
同様であるので、その説明は繰り返さない。
【0091】図7を参照して、結合回路2104は、端
子118と内部電源ノードns1(およびns2)との
間に直列に結合されるNチャンネルMOSトランジスタ
N112およびN114と、端子118とトランジスタ
N112のゲートとの間に結合され、ゲート電位が信号
ZTESTにより制御されるNチャネルMOSトランジ
スタN110と、外部電源電位Ext.Vccとトラン
ジスタN112のゲートとの間に結合され、ゲート電位
が信号ZETESTにより制御されるPチャネルMOS
トランジスタP110とを備える。内部電源ノードns
1側に設けられるトランジスタN114のゲート電位
は、信号ETESTにより制御される。
【0092】結合回路2104は、さらに、端子118
と内部電源ノードns1(およびns2)との間に直列
に結合されるPチャンネルMOSトランジスタP212
およびP214と、端子118とトランジスタP212
のゲートとの間に結合され、ゲート電位が信号TEST
により制御されるPチャネルMOSトランジスタP21
0と、接地電位GNDとトランジスタP212のゲート
との間に結合され、ゲート電位が信号ETESTにより
制御されるNチャネルMOSトランジスタN210とを
備える。内部電源ノードns1側に設けられるトランジ
スタP214のゲート電位は、信号ZETESTにより
制御される。
【0093】図8は、図3および図7に示した電圧印加
制御回路2000および結合回路2104の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【0094】時刻t0においては、テストモード信号T
ESTは、不活性状態(“L”レベル)であって、信号
ZETEST、信号ZTEST、信号ETESTおよび
信号TESTのレベルは、それぞれ、外部電源電位Ex
t.Vcc、内部電源電位int.Vcc、接地電位G
ND、接地電位GND、である。
【0095】したがって、トランジスタN114および
P214は遮断状態である。一方、トランジスタN11
0およびP210は導通状態であり、トランジスタP1
10およびN210は遮断状態となる。これにより、ト
ランジスタN112およびP212のゲートには、端子
118の電位が直接印加されることになる。
【0096】このため、時刻t1において、端子118
にオーバーシュートが入った場合、トランジスタN11
2のゲート電位は、それに応じて上昇し、トランジスタ
N112は導通状態となる。これにより、トランジスタ
N112とトランジスタN114との接続ノードn5ま
でオーバーシュートが伝達されることになる。しかし、
トランジスタN114が遮断状態であるため、内部電源
ノードns1(またはns2)まで、オーバーシュート
は伝達されない。
【0097】さらに、時刻t2において、端子118に
アンダーシュートが入った場合、トランジスタP212
のゲート電位は、それに応じて低下し、トランジスタP
212は導通状態となる。これにより、トランジスタP
212とトランジスタP214との接続ノードn5まで
アンダーシュートが伝達されることになる。しかし、ト
ランジスタP214が遮断状態であるため、内部電源ノ
ードns1(またはns2)まで、アンダーシュートは
伝達されない。
【0098】したがって、テストモード信号が不活性で
あって、通常の動作モードでは、内部電源ノードns1
およびns2には、セルプレート電位発生回路330お
よびビット線プリチャージ電位生成回路340からの電
位がノードns1およびns2に供給される。
【0099】さらに、時刻t3において、テストモード
信号TESTは、活性状態(“H”レベル)となると、
信号ZETEST、信号ZTEST、信号ETESTお
よび信号TESTのレベルは、それぞれ、接地電位GN
D、接地電位GND、外部電源電位Ext.Vcc、内
部電源電位int.Vccとなる。
【0100】したがって、トランジスタN112および
N114のゲート電位は、外部電源電位Ext.Vcc
となり、トランジスタN112およびN114は導通状
態となる。一方、トランジスタN110は遮断状態とな
る。さらに、トランジスタP212およびP214のゲ
ート電位は、接地電位GNDとなり、トランジスタN1
12およびN114は導通状態となる。一方、トランジ
スタP210は遮断状態となる。これにより、トランジ
スタP212およびP214ならびにトランジスタN1
12およびN114を介して、端子118の電位が内部
電源ノードns1およびns2に直接印加されることに
なる。
【0101】つまり、時刻t4からt5にかけて、端子
118に印加される電位が変化すると、これに応じて、
内部電源ノードns1およびns2に印加される電位も
変化する。この場合、端子118の電位は、Pチャネル
MOSトランジスタおよびNチャンネルMOSトランジ
スタの双方を介して、内部電源ノードns1またはns
2に印加されるため、トランジスタのしきい値電圧分の
電圧降下の影響を受けることなく、任意の電位を内部電
源ノードに供給することが可能である。
【0102】以上のような構成とすれば、電圧印加制御
回路2000および結合回路2104を構成するいずれ
のトランジスタにも、従来例のような高い電圧(|Ex
t.Vcc|+|Vbb|)が印加されることはない。
【0103】しかも、テストモード非活性期間中に、ア
ンダーシュートやオーバーシュートが内部電源ノードに
伝達することを防止することが可能である。テストモー
ド活性時には、端子118から所望の、しかも任意のレ
ベルの電位を内部電源電位として内部回路に供給するこ
とが可能である。
【0104】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。
【0105】
【発明の効果】請求項1〜4記載の半導体集積回路装置
においては、半導体集積回路の外部から内部電源回路の
出力と関わりなく、十分に絶対値の大きな任意の電圧を
外部から内部回路に印加することが可能である。しか
も、アンダーシュート等の外部ピンのノイズが内部回路
に伝達されることを防止することが可能である。
【0106】請求項5記載の半導体集積回路装置におい
ては、任意の電圧を外部から内部回路に印加することが
でき、かつ、アンダーシュート等の外部ピンのノイズが
内部回路に伝達されることを防止することが可能であ
る。
【0107】請求項6記載の半導体集積回路装置におい
ては、外部からの電位供給にあたり、外部端子の個数を
増加さえることが不要で、チップ面積の増大を抑えるこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の半導体記憶装置10
00の構成を示す概略ブロック図である。
【図2】 図1に示したメモリセルアレイ100.1の
構成をより詳細に説明するためのブロック図である。
【図3】 図1に示した電圧印加回路220に含まれる
電圧印加制御回路2000の構成を説明するための回路
図である。
【図4】 図1に示した結合回路2100の構成を示す
回路図である。
【図5】 電圧印加制御回路2000および結合回路2
100の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図6】 本発明の実施の形態2の半導体記憶装置に搭
載される結合回路2102の構成を示す回路図である。
【図7】 本発明の実施の形態3の半導体記憶装置に搭
載される結合回路2104の構成を示す回路図である。
【図8】 電圧印加制御回路2000および結合回路2
104の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図9】 従来の電位供給回路8000の構成を示す概
略ブロック図である。
【図10】 電圧印加回路8040の構成を説明するた
めの回路図である。
【符号の説明】
10 電源端子、12 接地端子、100.1〜10
0.4 メモリセルアレイブロック、102.1〜10
2.4 コラムデコーダ、104.1〜104.4 ロ
ウデコーダ、106.1〜106.4 I/Oゲート、
110 アドレス信号入力端子群、112 アドレスバ
ッファ、114 制御信号入力端子群、116 制御信
号バッファ、118 DQM入力端子、120 バッフ
ァ、130データ入出力バッファ、200 制御回路、
210 テストモード検知回路、220 電圧印加回
路、300 基準電位発生回路、310 降圧電源回
路、320 基板電位発生回路、330 セルプレート
電位生成回路、340 ビット線プリチャージ電位生成
回路、1000 半導体記憶装置、2000 電圧印加
制御回路、2100,2102,2104 結合回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/822 Fターム(参考) 5B024 AA03 AA07 AA15 BA27 CA16 EA04 5F038 BB04 BE05 BE09 BH19 CD02 CD03 CD08 DF05 DF14 DT02 DT09 DT10 DT18 EZ20 5L106 AA01 DD11 DD36 GG07

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路装置であって、 外部からの指示に応じて前記半導体集積回路装置の動作
    を制御する制御回路と、 外部との間で信号の授受を行なう内部回路と、 外部電源電位を受けて、通常動作モードにおいて前記内
    部回路の動作のために供給される内部電源電位を生成す
    る内部電源回路と、 前記制御回路により制御されて、テスト動作モードにお
    いて前記内部電源回路の出力の代りに、前記内部回路に
    供給する前記内部電源電位を外部から供給するための電
    圧印加回路とを備え、 前記電圧印加回路は、 外部から供給される電位を受ける端子と、 前記端子と内部ノードとの間に設けられ、前記テスト動
    作モードにおいて導通状態とされる第1のMOSトラン
    ジスタと、 前記内部ノードと前記内部電源回路の出力との間に設け
    られ、前記テスト動作モードにおいて導通状態とされ、
    かつ前記通常動作モードにおいては遮断状態とされる第
    2のMOSトランジスタと、 前記端子と前記第1のMOSトランジスタのゲートとの
    間に設けられ、前記通常動作モードにおいて導通状態と
    され、かつ前記テスト動作モードにおいては遮断状態と
    される第3のMOSトランジスタとを含む、半導体集積
    回路装置。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2および第3のMOSトラ
    ンジスタはNチャンネルMOSトランジスタである、請
    求項1記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2のMOSトランジス
    タのゲートに、前記テスト動作モードにおいて、前記内
    部電源回路が通常動作モードにおいて出力するレベルよ
    りも高い電位を与えて、前記第1および第2のMOSト
    ランジスタを導通状態とする手段をさらに備える、請求
    項2記載の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 前記第1、第2および第3のMOSトラ
    ンジスタはPチャンネルMOSトランジスタである、請
    求項1記載の半導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】 前記第1、第2および第3のMOSトラ
    ンジスタの導電型は第1導電型であり、 前記電圧印加回路は、 前記端子と前記内部ノードとの間に設けられ、前記テス
    ト動作モードにおいて導通状態とされる第2導電型の第
    4のMOSトランジスタと、 前記内部ノードと前記内部電源回路の出力との間に設け
    られ、前記テスト動作モードにおいて導通状態とされ、
    かつ前記通常動作モードにおいては遮断状態とされる第
    2導電型の第5のMOSトランジスタと、 前記端子と前記第4のMOSトランジスタのゲートとの
    間に設けられ、前記通常動作モードにおいて導通状態と
    され、かつ前記テスト動作モードにおいては遮断状態と
    される第2導電型の第6のMOSトランジスタとを含
    む、請求項1記載の半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 前記内部回路は、 前記制御回路により制御され、前記半導体集積回路装置
    の外部との間で記憶データの授受を行なう記憶回路を含
    み、 前記記憶回路は、 行列状に配置されて、前記記憶データを保持するための
    複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、 前記制御回路に制御されて、外部と前記メモリセルとの
    間でデータの授受を行なうための入出力回路とを有し、 前記制御回路は、通常動作モードにおいて、前記端子に
    与えられる指示に応じて、前記入出力回路に対するデー
    タマスク動作を指示する、請求項1〜5のいずれか1項
    に記載の半導体集積回路装置。
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