JP2002208298A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2002208298A
JP2002208298A JP2001002585A JP2001002585A JP2002208298A JP 2002208298 A JP2002208298 A JP 2002208298A JP 2001002585 A JP2001002585 A JP 2001002585A JP 2001002585 A JP2001002585 A JP 2001002585A JP 2002208298 A JP2002208298 A JP 2002208298A
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bit line
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line
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JP2001002585A
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Shinichi Kobayashi
真一 小林
Masaki Tsukide
正樹 築出
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G11C2207/2227Standby or low power modes

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  • Dram (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビット線の微小リーク電流を正確に検出し
て、かつリーク電流不良を救済して、超低スタンバイ電
流の半導体記憶装置を実現する。 【解決手段】 ビット線のフローティング状態時のプリ
チャージ電圧レベルを変更するために、たとえば、電流
制限回路(PQa,PQb,7,10,11)を設け
る。このリーク電流によるビット線電圧の変化により、
リーク電流存在時論理レベルが固定されたデータが読出
されるため、微小リーク電流の存在を検出することがで
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、スタンバイ状態における消費電流を低減
するための構成に関する。より特定的には、ワード線
(行線)とビット線(列線)との間のマイクロショート
などに起因するリーク電流を微小電流レベルまで検出
し、この微小電流経路を救済するための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】図22は、従来の半導体記憶装置のアレ
イ部の構成を概略的に示す図である。この図22におい
ては、定期的にデータの再書込を行なうリフレッシュ動
作が必要なダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
(DRAM)のビット線に関連する部分の構成を示す。
【0003】図22において、メモリセルMCが行列状
に配列される。メモリセルMCの各列に対応してビット
線対(列線)BL0,/BL0−BLn,/BLnが配
置される。これらのビット線対BL0,/BL0−BL
n,/BLnにはそれぞれビット線関連回路BK0−B
Knが設けられるが、図21においては、ビット線対B
L0および/BL0に対するビット線関連回路BK0の
構成を具体的に示す。
【0004】ビット線関連回路BK0は、ビット線BL
0とワード線WL0の交差部に対応して設けられるメモ
リセルMCaと、ビット線/BL0とワード線WL1の
交差部に対応して配置されるメモリセルMCbと、ビッ
ト線分離指示信号BILに応答してビット線BL0およ
び/BL0を共通ビット線CBL0および/CBL0か
ら分離するビット線分離ゲート3と、センスアンプ駆動
信号SPおよびSNの活性化に応答して共通ビット線C
BL0および/CBL0の電圧を差動増幅するセンスア
ンプ2と、ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号
BLEQの活性化時活性化され、共通ビット線CBL0
および/CBL0を介してビット線BL0および/BL
0を所定のプリチャージ電圧PBL0レベルにプリチャ
ージしかつイコライズするビット線プリチャージ/イコ
ライズ回路1を含む。
【0005】残りのビット線関連回路BKm−BKnに
対しても同様の構成が設けられている。
【0006】ワード線WL0およびWL1のそれぞれに
は、1行に整列して配置されるメモリセルが接続され
る。
【0007】ビット線分離指示信号BILは、これらの
ビット線関連回路BK0−BKnに含まれるビット線分
離ゲート3に共通に与えられ、同様、センスアンプ駆動
信号SPおよびSNもこれらのビット線関連回路BK0
−BKnに含まれるセンスアンプ2に対し共通に与えら
れる。
【0008】ビット線プリチャージ/イコライズ指示信
号BLEQは、これらのビット線関連回路BK0−BK
nに含まれるビット線プリチャージ/イコライズ回路1
に共通に与えられる。ビット線プリチャージ/イコライ
ズ回路1は、複数のグループに分割される。図22にお
いては、ビット線関連回路BK0−BKmに含まれるビ
ット線プリチャージ/イコライズ回路1が1つのグルー
プを構成し、また、ビット線関連回路BKm+1−BK
nに含まれるビット線プリチャージ/イコライズ回路1
が、別のグループを構成する。
【0009】ビット線関連回路BK0−BKmに含まれ
るビット線プリチャージ/イコライズ回路1は、ローカ
ル中間電圧伝達線6aに接続され、また、ビット線関連
回路BKm+1−BKnに含まれるビット線プリチャー
ジ/イコライズ回路1は、ローカル中間電圧伝達線6b
に接続される。ローカル中間電圧伝達線6aおよび6b
は、それぞれ、溶断可能なリンク素子(ヒューズ素子)
4aおよび4bを介してメイン中間電圧伝達線5に結合
される。
【0010】メモリセルMCaおよびMCbの各々は、
情報を記憶するためのキャパシタQSと、対応のワード
線WL(WL0,WL1)上の信号電位に応答してキャ
パシタQSを対応のビット線BL(BL0,/BL0)
に接続するアクセストランジスタ(NチャネルMOSト
ランジスタ)MTを含む。
【0011】ビット線分離ゲート3は、ビット線分離指
示信号BILに応答してビット線BL0および/BL0
をそれぞれ共通ビット線CBL0および/CBL0に接
続するトランスファーゲートの対を含む。このビット線
分離ゲート3が設けられているのは、このDRAMは、
シェアードセンスアンプ構成であり、センスアンプ2
が、図示しない隣接ビット線対により共有されるためで
ある。メモリセルのデータ読出時においては、選択メモ
リセルを含むメモリアレイがセンスアンプ2に接続さ
れ、非選択メモリアレイ(選択メモリセルが存在しない
メモリアレイ)が、対応のビット線分離ゲートにより対
応のセンスアンプ2から分離される。
【0012】センスアンプ2は、センスアンプ駆動信号
SPの活性化に応答して共通ビット線CBL0および/
CBL0の高電位の共通ビット線をHレベルに駆動する
Pセンスアンプと、センスアンプ駆動信号SNの活性化
時共通ビット線CBL0および/CBL0の低電位の共
通ビット線をLレベルに駆動するNセンスアンプを含
む。
【0013】Pセンスアンプは、ゲートおよびドレイン
が交差結合されるPチャネルMOSトランジスタP1お
よびP2を含み、Nセンスアンプは、ゲートおよびドレ
インが交差結合されるNチャネルMOSトランジスタN
1およびN2を含む。センスアンプ駆動信号SPが、こ
れらのPチャネルMOSトランジスタP1およびP2の
ソースへ与えられ、センスアンプ駆動信号SNが、Nチ
ャネルMOSトランジスタN1およびN2のソースに与
えられる。
【0014】ビット線プリチャージ/イコライズ回路1
は、ビット線プリチャージ/イコライズ回路BLEQの
活性化に応答して導通するNチャネルMOSトランジス
タN3−N5を含む。NチャネルMOSトランジスタN
3は導通時、共通ビット線CBL0および/CBL0を
電気的に短絡する。NチャネルMOSトランジスタN4
およびN5は、導通時、ローカル中間電圧伝達線6a上
に伝達される中間電圧VBLを共通ビット線CBL0お
よび/CBL0にそれぞれ伝達する。この中間電圧VB
Lは、通常は、メモリセルに記憶されるデータのHレベ
ルおよびLレベルに対応する電圧の1/2の電圧レベル
である。
【0015】スタンバイ状態時においては、ビット線分
離指示信号BILはHレベル(通常、電源電圧よりも高
い電圧レベル)にあり、ビット線関連回路BK0−BK
nにおいて、ビット線分離ゲート3はすべて導通状態に
ある。このスタンバイ状態時においては、ビット線プリ
チャージ/イコライズ指示信号BLEQがまたHレベル
であり、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1にお
いて、MOSトランジスタN3−N5がすべてオン状態
であり、ビット線BL0,/BL0−BLn,/BLn
は、すべて中間電圧VBLレベルにプリチャージされか
つイコライズされる。ワード線WL0、WL1は非選択
状態にあり、Lレベルであり、メモリセルMCaおよび
MCbにおいてアクセストランジスタは非導通状態にあ
る。
【0016】メモリセル選択動作時においては、まず、
ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号BLEQが
Lレベルとなり、ビット線関連回路BK0−BKnにお
いて、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1が非活
性状態となり、ビット線BL0,/BL0−BLn,/
BLnは、この中間電圧VBLレベルでフローティング
状態となる。
【0017】次に、アドレス指定された行が選択状態へ
駆動され、この選択ワード線に接続されるメモリセルの
データが、対応のビット線に伝達される。今、ワード線
WL0が選択された場合、このワード線WL0の電圧レ
ベルがHレベルとなり、メモリセルMCaにおいてアク
セストランジスタMTがオン状態となり、メモリセルキ
ャパシタQSの保持電荷が対応のビット線BL0に伝達
される。ワード線WL1は非選択状態であり、ビット線
/BL0は、メモリセルデータが伝達されないため、中
間電圧VBLのレベルを維持する。
【0018】ワード線WL0の選択時においては、ビッ
ト線分離指示信号BILはHレベルであり、ビット線分
離ゲート3はオン状態にあり、ビット線BL0,/BL
0−BLn,/BLnが、それぞれ対応の共通ビット線
CBL0,/CBL0−CBLn,/CBLnに接続さ
れる。一方、図示しないメモリアレイ(センスアンプ2
を共有するメモリアレイ)に対して設けられたビット線
分離ゲートがオフ状態となり、この非選択メモリアレイ
は、センスアンプ2から分離される。
【0019】メモリセルデータが、共通ビット線CBL
0,/CBL0,…に伝達され、その電圧差が大きくな
ると、所定のタイミングでセンスアンプ駆動信号SPお
よびSNがそれぞれHレベルおよびLレベルに駆動さ
れ、センスアンプ2がセンス動作を行なう。このセンス
アンプ2のセンス動作により、共通ビット線CBL0お
よび/CBL0の電圧レベルが、メモリセルMCaの記
憶データに応じてHレベルまたはLレベルに設定され
る。
【0020】この共通ビット線CBL0、/CBL0の
電圧が、またビット線BL0、/BL0に伝達され、メ
モリセルMCaへのデータの再書き込み(リストア)が
行われる。
【0021】この後、外部からの列選択指示にしたがっ
て列選択動作が行なわれ、選択列に対応して配置される
図示しない列選択ゲートが導通し、選択列のメモリセル
に対するデータの書込または読出が行なわれる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】図23は、ビット線関
連回路BKの構成を概略的に示す図である。今、図23
に示すように、ワード線WLとビット線BLの間に、マ
イクロショートZRが存在する場合を考える。このよう
なマイクロショートZRは、DRAMの微細化が進み、
ワード線WLとビット線BLおよび/BLの間の距離が
極めて小さくなると以下の理由等により生じる可能性が
高くなる。すなわち、通常、ワード線WLは、アクセス
トランジスタMTのゲートに接続されており、ビット線
BLが、アクセストランジスタMTのソース/ドレイン
ノードに接続されている。アクセストランジスタの微細
化に伴い、これらのワード線およびビット線BL,/B
Lの距離が小さくなり、異物などの混入により短絡(シ
ョート)が生じ易くなる。また、層間絶縁膜の空隙の影
響により、ワード線とビット線との間に短絡電流が流れ
る経路ができやすくなる。
【0023】このようなマイクロショートZRが生じた
場合、このマイクロショートZRを介してリーク電流が
常時流れる。
【0024】スタンバイ状態時においては、ビット線プ
リチャージ/イコライズ回路1は活性状態にあり、中間
電圧VBLをビット線BLおよび/BLに伝達する。
今、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1の供給電
流が、このマイクロショートZRを流れるリーク電流I
lsよりも大きく、ビット線BLおよび/BLの電圧レ
ベルは、スタンバイ状態時、ほぼ中間電圧VBLレベル
に維持される場合を考える。
【0025】今、図24に示すように、メモリセルMC
にLレベルデータが保持されているいるときに、ワード
線WLが選択状態へ駆動される状態を考える。アレイ活
性化信号ACTに従って行選択動作が開始される。ま
ず、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1が非活性
化され、次いでワード線WLが選択状態へ駆動される。
ビット線BLへ、メモリセルMCからのLレベルデータ
が伝達される一方、ワード線WLがHレベルへ駆動され
るため、フローティング状態のビット線BLに、選択状
態のワード線WLからリーク電流が流れ、このビット線
BLの電圧レベルが上昇し、ビット線BLのLレベルの
読出電圧の絶対値が小さくなると、センス動作時におい
て、十分な電圧差をビット線BLおよび/BLに与える
ことができず、センスマージン不良となり、正確なセン
ス動作を行なうことができなくなる。また、このフロー
ティング状態においてマイクロショートを介して選択ワ
ード線からのリーク電流によりビット線BLの電圧レベ
ルがプリチャージ電圧レベルよりも上昇すると、その電
圧レベルによっては、LレベルデータがHレベルデータ
としてセンスされ、データの誤センスが生じる。
【0026】また、図25に示すように、ワード線WL
が非選択状態にあり、別のワード線WLが選択される場
合において、ビット線BLに接続されるメモリセルがH
レベルデータを記憶している場合、このビット線BLに
伝達されるHレベルデータが、マイクロショートZRを
介して放電され、このビット線BLの電圧レベルが低下
し、同様、センスマージン不良が生じ、正確なセンス動
作を行なうことができなくなる。このような不良ビット
線は、図示しないスペアビット線対で置換され、この不
良ビット線の救済が行なわれる。
【0027】しかしながら、この不良ビット線はメモリ
アレイ内において存在するため、スタンバイ状態時にお
いて、このマイクロショートZRを介してリーク電流I
lsが常時流れ、スタンバイ電流が増大する。このよう
なマイクロショートのリーク電流に起因するスタンバイ
電流の増大を防止するため、ビット線対をグループに分
割し、グループ単位で、リンク素子4aおよび4bを選
択的に溶断する。すなわち各グループにおいて不良ビッ
ト線が存在する場合、対応のリンク素子4(4aまたは
4b)を溶断し、ローカル中間電圧伝達線6(6aまた
は6b)をメイン中間電圧伝達線5から分離する。これ
により、スタンバイ状態時における消費電流を低減す
る。
【0028】このようなリンク素子4aおよび4bを設
けて、ビット線不良を検出して冗長置換により不良を救
済する場合、マイクロショートZRの抵抗値が比較的小
さい場合に限られる。すなわち、テストデータの書込/
読出をメモリセルに対して行なう機能テストを行なっ
て、誤ったデータの読出が行なわれたときに、この不良
を検出することができる。このようなビット線短絡不良
によるスタンバイ電流の増加を防止するための構成は、
たとえば米国特許5666315号に開示されている。
【0029】上述のように、このようなマイクロショー
トZRに起因する不良を検出するためには、メモリセル
の機能テストを行なって、正確にデータの書込/読出が
行なわれているか否かを判定する必要がある。したがっ
て、このマイクロショートZRの抵抗値が十分大きく、
リーク電流Ilsの電流レベルが小さく、ビット線の読
出電圧に対して大きな影響を及ぼさない場合、機能テス
トにおいて不良を検出することができないため、このよ
うな高抵抗のマイクロショート(ビット線短絡)ZRは
救済することができない。
【0030】このようなマイクロショートが多数存在す
る場合、合計のスタンバイリーク電流を無視することが
できなくなる。
【0031】また、携帯機器などのように電池駆動の用
途においては、電池寿命の観点からスタンバイ電流の仕
様値として極めて小さなスタンバイ電流値が要求され
る。したがって、マイクロショートが存在しても正常に
動作するものの、たとえばマイクロアンペア(μA)の
オーダの超低スタンバイ電流の仕様値を満たすことがで
きなくなるという問題が生じる。
【0032】このような問題は、ビット線−ワード線間
のマイクロショートに限定されず、ビット線と接地線と
の間のマイクロショートが存在する場合においても同様
の問題が生じる。
【0033】それゆえ、この発明の目的は、ビット線リ
ーク電流を高精度で検出してビット線不良を救済するこ
とのできる半導体記憶装置を提供することである。
【0034】この発明の他の目的は、スタンバイ電流を
大幅に低減することのできる半導体記憶装置を提供する
ことである。
【0035】
【課題を解決するための手段】この発明の1つの観点に
係る半導体記憶装置は、行列状に配列される複数のメモ
リセルと、各列に対応して配置され、各々に対応の列の
メモリセルが接続される複数の列線と、複数の列線に対
応して設けられ、活性化時対応の列線を所定電位に保持
するための複数の列線電位保持回路と、これら複数の列
線電位保持回路に所定電位を供給するための電圧伝達線
と、電圧伝達線と列線保持回路との間に流れる電流を制
限するための電流制限回路と、列線電位保持回路と電圧
伝達線とを分離するための分離回路とを含む。この分離
回路は、列線電位保持回路の所定数ごとに設けられる。
【0036】電流制限回路は、好ましくは、電圧伝達線
と所定数の列線電位保持回路との間に配置されるトラン
ジスタ素子と、このトランジスタ素子とカレントミラー
回路を構成し、トランジスタ素子に定電流のミラー電流
を流すための定電流回路とを含む。
【0037】この定電流回路は、メモリセルが形成され
る半導体チップと同一半導体チップに形成されて、定電
流を供給するための定電流源と、この定電流源に結合さ
れかつトランジスタ素子とカレントミラー回路を構成す
る定電流トランジスタとを含む。
【0038】この定電流源は、その供給電流が変更可能
である。また、好ましくは、さらに、外部からの信号に
従って定電流源の供給電流を設定するための回路が設け
られる。
【0039】また、これに代えて好ましくは、定電流源
の供給電流を、設定するためのレジスタ回路が設けられ
る。
【0040】また、これに代えて、定電流回路は、テス
トモード時、外部の定電流源に結合されるノードと、こ
のノードに結合されかつトランジスタ素子とカレントミ
ラー回路を構成する定電流トランジスタとを含む。
【0041】好ましくは、この定電流トランジスタはミ
ラー比が変更可能である。また、好ましくは、外部から
の電流に従って定電流トランジスタの供給電流を設定す
るための回路が設けられる。
【0042】また、これに代えて、好ましくは、定電流
トランジスタの供給電流を設定するためのレジスタ回路
が設けられる。
【0043】この発明の別の観点に係る半導体記憶装置
は、行列状に配列される複数のメモリセルと、各列に対
応して配置され、各々に対応の列のメモリセルが接続す
る複数の列線と、各行に対応して配置され、各々に対応
の行のメモリセルが接続する複数の行線と、各列線に結
合され、活性化時対応の列線を所定電位に保持するため
の複数の列線電位保持回路と、メモリセル選択指示に応
答して列線電位保持回路を非活性化し、かつアドレス指
定された行に対応する行線を選択状態へ駆動するための
行系回路と、テストモード指示信号に応答して、行系回
路の列線電位保持回路の非活性化と行線選択までの時間
を変更するためのテストモード回路を含む。
【0044】好ましくは、この行系回路は、各列に対応
して設けられ、活性化時対応の列線に読出されたメモリ
セルのデータを検知し増幅するためのセンスアンプ回路
と、行線選択後にセンスアンプ回路を活性化するための
センスアンプ制御回路を含む。テストモード回路は、行
線選択開始タイミングを遅らせ、応じてセンスアンプ回
路の活性化タイミングを遅らせる回路を含む。
【0045】この発明のさらに他の観点に係る半導体記
憶装置は、行列状に配列される複数のメモリセルと、各
行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリセルが
接続される複数の行線と、各列に対応して配置され、各
々に対応の列のメモリセルが接続する複数の列線と、こ
れら複数の列線に対応して配置され、活性化時対応の列
線を所定電位レベルに保持するための列線電位保持回路
と、テストモード時、これらの列線電位保持回路の保持
電位を所定電位と異なる第1の電圧レベルに設定するた
めの列線電位設定回路と、テストモード時所定数の行線
を第1の電位と異なる第2の電位に設定するための行線
電位設定回路と、メモリセルのデータを読み出すための
回路と含む。
【0046】複数のメモリセルは、好ましくは、複数の
グループに分割される。列線電位設定回路は、テストモ
ード時グループ単位で列線電位を前記第1の電位に設定
し、行線電位設定回路は、このテストモード時、グルー
プ単位で第1の電位に設定されたグループのワード線を
すべて選択状態へ駆動する。
【0047】列線電位保持回路の供給電流を制限可能と
することにより、マイクロショートなどの高抵抗の短絡
が列線に存在しても、この高抵抗短絡によるリーク電流
により列線の電位を変化させることができ、これによ
り、列線不良を検出することができる。分離回路により
不良列線の列線電位保持回路を電圧伝達線から分離する
ことにより、スタンバイ状態時におけるリーク電流を低
減することができる。
【0048】また、メモリセル選択サイクル移行後行線
選択開始を遅らせることにより、この列線の電流リーク
経路でのリーク電流により列線の電位変化を大きくする
ことができ、列線不良を検出することができる。
【0049】また、一旦、列線を強制的に選択行電位と
異なる第1の電位に駆動した後に、複数の行線を選択状
態へ駆動することにより、行線と列線との短絡が存在す
る場合、この列線電位を大きく変化させることができ、
列線不良を検出することができる。
【0050】これらの列線不良検出時において、不良列
を電圧供給源から分離することにより、スタンバイ状態
時の消費電流を低減することができる。
【0051】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の要部の構成を
示す図である。この図1に示す構成においては、図21
に示す従来の半導体記憶装置と異なり、ローカル中間電
圧伝達線6aとリンク素子4aの間に、PチャネルMO
SトランジスタPQaが接続され、またローカル中間電
圧伝達線6bとリンク素子4bの間にPチャネルMOS
トランジスタPQbが接続される。
【0052】これらのMOSトランジスタPQaおよび
PQbの供給電流を制御するために、定電流発生回路が
設けられる。この定電流発生回路は、メイン中間電圧伝
達線5とノードND0の間に直列に接続されるPチャネ
ルMOSトランジスタ7および10と、ノードND0に
結合される定電流源8と、テストモード指示信号/TM
Eの非活性化時ノードND0を接地ノードに結合するN
チャネルMOSトランジスタ11を含む。
【0053】PチャネルMOSトランジスタ10は、そ
のゲートにテストモード指示信号/TMEを受け、テス
トモード指示信号/TMEの活性化時(Lレベルの
時)、オン状態となり、MOSトランジスタ7をメイン
中間電圧伝達線5に結合する。
【0054】MOSトランジスタ7は、MOSトランジ
スタPQaおよびPQbとカレントミラー回路を構成
し、定電流源8の放電する電流のミラー電流を、MOS
トランジスタPQaおよびPQbに生じさせる。
【0055】MOSトランジスタ11は、テストモード
指示信号/TMEの非活性時導通し、定電流源8を短絡
して、ノードND0を接地ノードに結合する。
【0056】定電流源8は、その供給電流が変更可能で
あり、マイクロショートが放電する電流を設定する。
【0057】MOSトランジスタPQaおよびPQb
は、それぞれのゲートがノードND0に接続される。他
の構成は図21に示す従来の半導体記憶装置の構成と同
じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、それ
らの詳細説明は省略する。次に、この図1に示す半導体
記憶装置の動作を、図2に示す信号波形図を参照して説
明する。
【0058】メモリセル選択動作が行なわれるメモリセ
ル選択サイクル時においては、アレイ活性化信号ACT
はHレベルの活性状態にあり、またワード線駆動タイミ
ング信号WLXがHレベルの活性状態にある。アドレス
指定されたワード線WLに対し、このワード線駆動信号
WLXが伝達される。ビット線BLおよび/BLは、そ
れぞれ選択メモリセルデータに応じてHレベルおよびL
レベルに駆動される。
【0059】メモリセル選択サイクルが完了すると、ア
レイ活性化信号ACTが非活性化され、ワード線駆動タ
イミング信号WLXがLレベルとなり、選択ワード線W
Lが非選択状態となる。
【0060】ビット線プリチャージ/イコライズ回路1
が、アレイ活性化信号ACTの非活性化に応答して活性
化される(ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号
BLEQが活性化される)。応じて、センスアンプ2に
よりHレベルおよびLレベルに保持されていたビット線
BLおよび/BLの電圧レベルが、一旦、中間電圧Vc
c/2の電圧レベルに駆動される。
【0061】定電流源8の駆動電流を小さくした場合、
ローカル中間電圧伝達線6aおよび6bそれぞれに供給
される電流量も応じて小さくなる。今、仮に、図1に示
すように、ビット線BL0とワード線WL0の間にマイ
クロショートMZが存在した場合を考える。このマイク
ロショートMZにより、ビット線BL0がワード線WL
0に結合される。スタンバイ状態時においては、ワード
線WL0はLレベル(通常接地電圧レベル)であり、こ
のビット線プリチャージ/イコライズ回路1からのビッ
ト線BL0に供給される電流が、マイクロショートMZ
を介してLレベルのワード線WL0へ放電される。この
とき、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1の供給
電流は、定電流源8により十分小さくされているため、
ビット線BL0の電圧レベルが低下する。ビット線プリ
チャージ/イコライズ回路1により、また応じて補のビ
ット線/BL0の電圧レベルも低下する。したがって、
このマイクロショートMZの抵抗値が十分高い場合であ
っても、このビット線−ワード線のマイクロショートM
Zにより、ビット線プリチャージ/イコライズ電圧レベ
ルを、十分低下させることができる。
【0062】次のメモリセル選択サイクルが始まると、
アレイ活性化信号ACTが活性化され、応じてビット線
プリチャージ/イコライズ回路BLEQがLレベルとな
り、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1が非活性
化される。この状態においては、ビット線BLおよび/
BL(BL0,/BL0)が、プリチャージ電圧レベル
に保持される。ビット線BL0は、マイクロショートM
Zを介してワード線WL0に接続されている。しかしな
がら、このマイクロショートMZの抵抗値は、十分高い
ため、この状態において、ビット線BL(BL0)の電
位低下量は小さい。他方のビット線/BLは、マイクロ
ショートが存在しないため、フローティング状態であ
り、プリチャージ電圧レベルを維持する。
【0063】このアレイ活性化信号ACTの活性化に従
って、再び、ワード線駆動信号WLXがHレベルへ駆動
され、このアドレス指定されたワード線に接続されるメ
モリセルのデータが対応のビット線BLまたは/BLに
伝達される。この後、センスアンプ駆動信号SPおよび
SNが活性化される。しかしながら、ビット線BLおよ
び/BL(共通ビット線CBL0および/CBL0)の
電圧レベルは、例えば、図2に示すようにビット線BL
にHレベルデータが読み出されても、中間電圧Vcc/
2の電圧レベルよりも低く、中間電圧VBLに許容され
る電圧よりも低くなっており、正確にセンス動作を行な
うためにプリチャージ電圧VBLに要求されるVBLマ
ージンΔVblが、ほとんど存在しない。
【0064】この場合、センスアンプ2において、Nチ
ャネルMOSトランジスタN1およびN2は、センスア
ンプ駆動信号SNが接地電圧レベルへ駆動されても、共
通ビット線CBL,/CBL(CBL0,/CBL0)
の電圧レベルがしきい値電圧レベルと同程度またはそれ
以下であり、このNセンスアンプは活性化されないかま
たは不正確なセンス動作を行なう。したがって、次いで
センスアンプ駆動信号SPが活性化されても、Pセンス
アンプ(MOSトランジスタP1およびP2)が正確な
リストア動作を行なうことができない。この結果、セン
ス誤動作が生じ、微小リーク電流のビット線不良(ビッ
ト線短絡)を、機能テストを行なう事により検出するこ
とができる。
【0065】このマイクロショートMZによるビット線
プリチャージ電圧の低下は、ビット線プリチャージ/イ
コライズ回路1によりビット線BL0および/BL0に
おいて共に生じる。このとき、また、MOSトランジス
タPQaにより、ビット線関連回路BK0−BKmに対
し共通に、ビット線プリチャージ電流が供給されている
ため、これらのビット線BL0,/BL0−BLm,/
BLmにおいて、センス誤動作が生じることになる。
【0066】したがって、メモリセルに対しデータの書
込/読出を行なって読出データと書込データの論理レベ
ルの一致/不一致等を観察することにより、この高抵抗
のマイクロショートMZの存在を検出することができ
る。
【0067】このテスト完了後、リンク素子4aを、ウ
ェハレベルでの最終工程のレーザトリミング工程で溶断
することにより、ローカル中間電圧伝達線6aをメイン
中間電圧伝達線5と切離すことにより、このマイクロシ
ョートMZには電流供給源は存在せず、スタンバイ時に
おける消費電流を低減することができる。
【0068】なお、ビット線対群BL0,/BL0−B
Lm,/BLmは、図示しないスペアビット線対により
置換される。
【0069】上述のように、マイクロショートMZのリ
ーク電流量が、極めて小さい場合においても、定電流源
8の駆動電流量を調整することにより、微小リーク電流
を検出することができ、マイクロショート不良を救済し
て、超低スタンバイ電流の半導体記憶装置を実現するこ
とができる。
【0070】なお、テストモード時において、テストモ
ード指示信号/TMEがLレベルの活性状態とされ、M
OSトランジスタ7および10が、メイン中間電圧伝達
線5から定電流源8へ電流を引き抜く。このテストモー
ド時には、MOSトランジスタ11は、オフ状態であ
り、この定電流源8によるノードND0の放電動作は影
響されず、正確に、定電流源8により設定された駆動電
流に応じたミラー電流が、MOSトランジスタPQaお
よびPQbに生じる。
【0071】一方、このビット線プリチャージ電流を制
限するモード以外の通常動作モード時においては、テス
トモード指示信号/TMEはHレベルの非活性状態であ
り、MOSトランジスタ10がオフ状態、MOSトラン
ジスタ11がオン状態となる。したがって、ノードND
0が接地電圧レベルとなり、応じてMOSトランジスタ
PQaおよびPQbのゲートの電圧レベルが接地電圧レ
ベルのLレベルとなり、これらのMOSトランジスタP
QaおよびPQbは、それぞれのサイズ(チャネル幅と
チャネル長の比)に応じた電流を対応のローカル中間電
圧伝達線6aおよび6bに伝達する(ただし、対応のリ
ンク素子が非溶断状態の場合)。この状態においては、
定電流源8は、接地電圧レベルのノード間に接続される
ため、非活性化される。
【0072】図3は、図1に示す定電流源8の構成の一
例を示す図である。図3において、定電流源8は、電源
ノードとノードND1の間に直列に接続されるPチャネ
ルMOSトランジスタ16および抵抗素子23と、これ
らと並列に電源ノードとノードND1の間に直列に接続
されるPチャネルMOSトランジスタ17および抵抗素
子24を含む。MOSトランジスタ16および17のゲ
ートへは、それぞれ電流量調整信号AおよびBが与えら
れる。これらのMOSトランジスタ16および17のバ
ックゲートは電源ノードに接続される。抵抗素子23お
よび24は、それぞれ、抵抗値R1およびR2を有す
る。
【0073】定電流源8は、さらに、電源ノードとノー
ドND2の間に接続されかつそのゲートがノードND1
に接続されるPチャネルMOSトランジスタ18と、ノ
ードND1とノードND3の間に接続されかつそのゲー
トがノードND2に接続されるPチャネルMOSトラン
ジスタ19と、ノードND2と接地ノードの間に接続さ
れかつそのゲートが電源ノードに接続されるNチャネル
MOSトランジスタ20と、ノードND3と接地ノード
と間に接続されかつそのゲートがノードND3に接続さ
れるNチャネルMOSトランジスタ21と、MOSトラ
ンジスタ7と接地ノードの間に接続されかつそのゲート
がノードND3に接続されるNチャネルMOSトランジ
スタ22を含む。
【0074】MOSトランジスタ21および22が、カ
レントミラー回路を構成し、このMOSトランジスタ2
1を介して流れる電流のミラー電流が、MOSトランジ
スタ22および7に流れる。
【0075】MOSトランジスタ20は、その等価チャ
ネル抵抗が、MOSトランジスタ18の等価チャネル抵
抗よりも十分大きくされる(MOSトランジスタ20の
駆動電流量は、MOSトランジスタ18の駆動電流量よ
りも十分小さくされる)。
【0076】この場合、MOSトランジスタ18は、そ
のソース−ゲート間電圧が、そのしきい値電圧の絶対値
Vthpに等しくなる。MOSトランジスタ19は、ノ
ードND2の電位に従ってノードND1からノードND
3へ流れる電流量を調整してノードND1の電圧レベル
を調整し、応じてこのMOSトランジスタ18および1
9を介して流れる電流を一定に保持する。
【0077】今、電流調整信号AおよびBが、ともにL
レベルに設定された場合、MOSトランジスタ16およ
び17がともにオン状態となり、抵抗素子23および2
4がともに電源ノードに接続される。この場合、ノード
ND1と電源ノードの間に抵抗素子23および24が並
列に接続され、ノードND1と電源ノードとの間の抵抗
値はR1//R2となる。ここで、R1//R2は、抵
抗素子23および24の合成抵抗を示す。したがって、
このMOSトランジスタ19を介して流れる電流は、V
thp/(R1//R2)となる。
【0078】電流量調整信号AをLレベル、電流量調整
信号BをHレベルに設定した場合、抵抗素子23が電源
ノードに結合され、MOSトランジスタ19にVthp
/R1の電流が流れる。電流量調整信号AをHレベル、
電流量調整信号BをLレベルに設定した場合には、MO
Sトランジスタ19に、Vthp/R2の電流が流れ
る。
【0079】このMOSトランジスタ19を介して流れ
る定電流が、MOSトランジスタ21に流れる。この定
電流のミラー電流がMOSトランジスタ22および7を
介して流れることになり、電流量調整信号AおよびBの
電圧レベルより、この定電流源8の駆動電流量を調整す
ることができる。この定電流源8が駆動する電流のレベ
ルが、ビット線リーク電流の検出レベルを決定してい
る。
【0080】したがって、この定電流源の電流量をチッ
プごとに設定して、チップの実力に応じた検出リークレ
ベルを設定することができ、スタンバイ電流の仕様値の
違いに応じた製品選別を行なうことができる。
【0081】なお、この定電流源8において、抵抗素子
23および24が直列に接続され、これらの抵抗素子2
3および24と並列にMOSトランジスタ16および1
7を接続する構成が用いられてもよい。この構成におい
ては、電流量調整信号AおよびBに応じて抵抗素子23
および24を選択的に短絡状態に設定することができ、
同様、この定電流源8の駆動電流量を変更することがで
きる。
【0082】たとえば、抵抗素子23および24が直列
に、電源ノードとノードND1の間に接続される場合に
は、MOSトランジスタ19および21には、電流Vt
hp/(R1+R2)の電流が流れる。
【0083】図4は、電流量調整信号を発生する部分の
構成を概略的に示す図である。図4において、パッドP
D1およびPD2に、外部に設けられたテスタ(測定装
置)からの電流量調整信号AおよびBが与えられる。こ
れらのパッドPD1およびPD2は、それぞれ定電流源
8に結合される。リーク電流検出テストは、図1に示す
リンク素子4a、4bを溶断する前に行なわれるため、
ウェハレベルでテストが行なわれる。したがって、適当
な空きパッドが存在すれば、これらの空きパッドを、電
流量調整信号AおよびBを供給するためのパッドPD1
およびPD2として利用することができる。パッドPD
1およびPD2を介して外部から電流量調整信号Aおよ
びBを供給することにより、容易に、テストシーケンス
に応じて、ビット線リーク電流量を設定することができ
る。
【0084】図5は、電流量調整信号を発生する部分の
他の構成を概略的に示す図である。図5において、電流
量調整信号発生部は、外部からのコマンドCMDに従っ
てレジスタセットモード制御信号を生成する制御回路2
5と、制御回路25の制御の下に、特定のパッド27を
介して与えられる設定信号Siを格納して、電流量調整
信号AおよびBを生成するレジスタ回路29を含む。こ
の制御回路25は動作モードを指令するコマンドCMD
をデコードし、そのデコード結果に従って指定された動
作を実現するための動作制御信号を生成する。たとえば
レジスタセットコマンドが与えられると、この制御回路
25の制御の下に、レジスタ回路29が特定のパッド2
7に結合され、この特定のパッド27に与えられた信号
を取込み、取込んだ信号に従って電流量調整信号Aおよ
びBを生成する。
【0085】この特定のパッド27は、機能テストモー
ド時に、特定のアドレス信号などを受けてもよい。レジ
スタ回路29は、シフトレジスタ回路であってもよく、
また、通常、混載DRAMなどにおいて動作モードを設
定するために設けられるコマンドレジスタ回路であって
もよい。
【0086】このレジスタ回路29を利用する構成の場
合、電流量調整信号AおよびBを設定するためのセット
コマンドを与え、このセットコマンド印加時に使用され
ないパッドを用いて、電流量調整信号をレジスタ回路2
9に設定することができる。テスト動作時においては、
このレジスタ回路29をパッド27から切離すことによ
り、このパッド27を、たとえばアドレス信号を受ける
パッドとして利用することができる。したがって、テス
ト専用の特別のパッドを設ける必要がなく、チップ占有
面積を増大させることなく電流量調整信号AおよびBを
生成することができる。
【0087】また、この場合には、コマンドCMDを利
用して、電流量調整信号AおよびBを生成しているた
め、制御回路25の制御の下に、先の図1に示すテスト
モード指示信号/TMEの活性/非活性が制御される場
合、半導体記憶装置のパッケージ実装後においても、リ
ーク電流のテストを行なうことができる(パッド27は
外部からの信号を受けるようにされるため)。
【0088】なお、この定電流源8は、駆動電流量は、
マイクロショートのリーク電流以下の電流であればよい
(MZを短絡抵抗として、VBL/MZよりも小さい電
流量)。テスト動作モード時には高速動作は要求されな
いため、ビット線プリチャージ電位がこのリーク電流に
より緩やかに低下しても、スタンバイサイクル期間を長
くすることにより、十分ビット線電位を低下させること
ができ、正確に、ビット線リーク電流を検出することが
できる。
【0089】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、ビット線のプリチャージ電流を制限可能として
おり、このビット線リーク電流が微小であっても、確実
に、ビット線のプリチャージ電位を低下させることがで
き、ビット線不良を容易に検出することができる。また
このビット線不良を図示しないスペアビット線対で置換
救済し、対応のビット線をプリチャージ電圧伝達線から
切離すことにより、スタンバイサイクル時の消費電流を
低減することができ、超低スタンバイ電流の半導体記憶
装置を実現することができる。
【0090】[実施の形態2]図6は、この発明の実施
の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図で
ある。この図6に示す構成においては、外部に設けられ
た測定装置30により、ビット線の検出リーク電流の大
きさを決定する定電流が供給される(放電される)。す
なわち、外部の測定装置30に含まれる定電流源30
が、図示しないプローブを介してパッド39に接続され
る。
【0091】半導体記憶装置内における定電流回路は、
MOSトランジスタPQaおよびPQbとカレントミラ
ー回路を構成するPチャネルMOSトランジスタ7と、
テストモード指示信号/TMEの活性化時導通し、MO
Sトランジスタ7をメイン中間電圧伝達線5に接続する
PチャネルMOSトランジスタ10と、電流量調整信号
Cに従って選択的に導通するPチャネルMOSトランジ
スタ35と、MOSトランジスタ35とノードND0の
間に接続されかつそのゲートがノードND0に接続され
るPチャネルMOSトランジスタ34と、テストモード
指示信号/TMEの非活性化時(Hレベルのとき)導通
し、ノードND0を接地電位レベルに駆動するNチャネ
ルMOSトランジスタ11を含む。ノードND0がパッ
ド39に接続される。メモリアレイ部分の構成は、図1
に示す構成と同じであり、対応する部分には同一参照番
号を付し、その詳細説明は省略する。
【0092】この図6に示す構成において、テストモー
ド時においては、テストモード指示信号/TMEをLレ
ベルに設定し、かつ電流量調整信号CをHレベルに設定
する。外部の測定装置30は、プローブを介して定電流
源33をパッド39に接続する。テストモード指示信号
/TMEに従って、MOSトランジスタ10がオン状
態、MOSトランジスタ11がオフ状態となり、MOS
トランジスタ7がメイン中間電圧伝達線5に接続され、
カレントミラー回路のマスタ段として動作する。MOS
トランジスタ35は、電流量調整信号CがHレベルであ
り、応じてオフ状態であり、MOSトランジスタ34
は、メイン中間電圧伝達線5と切離されている。
【0093】したがって、この状態においては、MOS
トランジスタ7が、定電流源33の駆動する電流をメイ
ン中間電圧伝達線5から引抜き、この定電流源33が駆
動する電流のミラー電流が、MOSトランジスタPQa
およびPQbそれぞれを介して流れる。実施の形態1と
同様、ワード線WL0とビット線BL0の間に、マイク
ロショートMZが存在する場合、このマイクロショート
MZを介して流れるリーク電流量よりも、このMOSト
ランジスタPQaを介して流れる電流量が少なければ、
ビット線BL0,/BL0−BLm,/BLmにおい
て、ビット線電圧が低下する。したがって、したがっ
て、実施の形態1と同様、機能テストを行なうことによ
り、このリーク電流不良を検出することができる。
【0094】外部の測定装置30に含まれる定電流源3
3により、このリーク電流レベルを設定することがで
き、容易に、検出電流レベルを所望の値に設定すること
ができ、微小リーク電流を確実に検出することができ
る。
【0095】電流量調整信号CをLレベルに設定した場
合、MOSトランジスタ35がオン状態となり、MOS
トランジスタ34がメイン中間電圧伝達線5に結合され
る。この場合、MOSトランジスタ7および34がカレ
ントミラー回路のマスタ段を構成し、ノードND0の電
圧レベルが変化し、応じて、MOSトランジスタPQa
およびPQbを介して流れる電流量を小さくすることが
できる。すなわち、定電流源33へは、MOSトランジ
スタ7および34を介して電流が供給されるため、個々
のMOSトランジスタ34および7を介して流れる電流
量は小さくなり、応じてMOSトランジスタPQaおよ
びPQbを介して流れ電流量も小さくなる。したがっ
て、この電流調整信号CをLレベルとすることにより、
ミラー比を小さくして、各ビット線対へ供給される電流
量を低減することができ、外部の定電流源33で設定し
たリーク電流レベルよりも低い電流レベルでのリーク電
流を検出することができる。
【0096】外部の測定装置30においては、この定電
流源33の駆動する電流値を変更することなく、検出対
象となるリーク電流レベルを変更することができ、応じ
て外部の測定装置30の制約を小さくすることができ
る。すなわち、この定電流源33の駆動電流量が制限さ
れている場合においても、その制限範囲を超えてより微
小なリーク電流レベルを検出することが可能となる。
【0097】この実施の形態2においても、機能テスト
において不良が検出されたビット線対群に対してリンク
素子4(4a,4b)を溶断し、冗長置換を行なって不
良を救済するとともに、スタンバイ電流を低減する。
【0098】通常動作モード時においては、テストモー
ド指示信号/TMEはHレベル、電流量調整信号CがH
レベルであり、MOSトランジスタ10および35をオ
フ状態とし、かつMOSトランジスタ11をオン状態と
する。これにより、ノードND0が接地電圧レベルとな
り、ビット線プリチャージ/イコライズ回路1に対して
は、それぞれ、MOSトランジスタPQaおよびPQb
の駆動電流量に応じた電流が供給される。
【0099】なお、電流量調整信号Cは、図4または5
に示す構成と同様、外部からパッドを介して直接与えら
れてもよく、またレジスタ回路に設定されてもよい。特
に、レジスタ回路にこの電流量調整信号Cを設定する場
合、外部の測定装置30の定電流源33の駆動する電流
値を一定に保持し、この電流量調整信号Cを変更するこ
とにより、各チップの出力に応じた検出リーク電流レベ
ルを設定することができ、スタンバイ電流値の違いに応
じた製品選別を行なうことができる。
【0100】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、外部の測定装置に設けられた定電流源により、
ビット線のリーク電流レベルを設定するように構成して
おり、チップ占有面積を増大させることなく、ビット線
リーク電流を測定することができる。また、このチップ
内部の定電流回路において、ミラー比を変更することに
より、外部の測定装置の定電流源の駆動電流値を一定と
して、容易に検出リーク電流レベルを変更することがで
き、測定装置の制約を受けることなく所望のレベルの微
小リーク電流を検出することができる。
【0101】[実施の形態3]図7は、この発明の実施
の形態3に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に
示す図である。この図7に示す構成においては、ローカ
ル中間電圧伝達線6aおよび6bは、それぞれ、リンク
素子4aおよび4bを介してメイン中間電圧伝達線5に
結合される。電流制限用のMOSトランジスタは設けら
れていない。
【0102】ワード線WL0、WL1、…に対し、アド
レス信号ADをデコードするデコード回路40a、40
b、…が配置される。これらのデコーダ40a、40b
に対し共通に、ワード線駆動信号VWLを活性化時遅延
する遅延回路42が設けられる。この遅延回路42は、
遅延活性化信号DEの活性化時、ワード線駆動信号VW
Lを遅延して、デコーダ40a、40b、…へ与える。
この遅延回路42は、遅延量調整信号ELにより、その
遅延時間が変更可能である。ビット線関連回路のBK0
−BKnの構成は、先の実施の形態1および2と同様で
あり、対応する部分には同一参照番号を付す。次に、こ
の図7に示す回路の動作を、図8に示す信号波形図を参
照して説明する。
【0103】時刻ta以前のスタンバイ状態時において
は、ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号BLE
QはHレベルであり、ビット線プリチャージ/イコライ
ズ回路1が活性状態にあり、それぞれ対応のビット線対
に、中間電圧VBLを伝達する。今、マイクロショート
MZの抵抗値が十分大きく、ビット線プリチャージ/イ
コライズ回路1により、各ビット線対は、このマイクロ
ショートMZの影響を受けることなく中間電圧レベル
(Vcc/2)にプリチャージされかつイコライズされ
ているとする。センスアンプ駆動信号SPおよびSN
は、スタンバイ状態時においては、中間電圧VBLレベ
ルにプリチャージされかつイコライズされている(この
構成については後に説明する)。
【0104】時刻taにおいて行選択を指示するロウア
クティブコマンドが与えられ、応じてアレイ活性化信号
ACTがHレベルの活性状態となる。このアレイ活性化
信号ACTの活性化に応答して、ビット線プリチャージ
/イコライズ信号BLEQがLレベルに立下がり、ビッ
ト線プリチャージ/イコライズ回路1が非活性化され、
ビット線対BL0,/BL0−BLn,/BLnは、そ
れぞれ中間電圧レベルでフローティング状態となる。こ
のフローティング状態時においては、マイクロショート
MZが存在するビット線BL(BL0)においては、微
小リーク電流か存在し、その電圧レベルがプリチャージ
電圧レベルから低下する。
【0105】時刻tbにおいて、ワード線駆動信号WL
Xを活性化し、ワード線WLを選択状態へ駆動する。マ
イクロショートMZの抵抗値が小さければ、このビット
線BLの電圧低下は大きく、メモリセルデータにかかわ
らずこのビット線BLはLレベルとなる。しかしなが
ら、このマイクロショートMZの抵抗値が大きい場合、
ワード線WLが選択され、ビット線BLに、Hレベルデ
ータが読出された場合、そのメモリセルの蓄積電荷によ
り、ビット線BLの電圧レベルが、他方のビット線/B
Lのプリチャージ電圧レベルである中間電圧VBLより
も高くなり、ビット線BLには、ビット線/BLの電圧
を基準として選択メモリセルのデータに応じたHレベル
データが伝達される。したがって、この状態において時
刻tcにおいてセンスアンプ駆動信号SPを活性化した
場合、正確にセンス動作が行なわれるため、マイクロシ
ョートMZの存在を検出することができない(少なくと
もその存在位置を特定することができない)。
【0106】そこで、遅延回路42において遅延活性化
信号DEに従ってワード線駆動信号VWLを遅延させ、
ワード線駆動タイミング信号WLXの活性化タイミング
を時間τだけ遅らせる。ビット線BLは、時刻tbから
さらに時間τの間フローティング状態となるため、マイ
クロショートMZの抵抗値が極めて大きく、微小リーク
電流しか流れない場合においても、ビット線BLの電圧
レベルは大きく低下する。この後、ワード線WLを選択
状態へ駆動しても、ビット線BLにHレベルのメモリセ
ルデータが読出されても、このビット線BLの電圧レベ
ルは、他方の基準ビット線/BLのプリチャージ電圧の
中間電圧VBLを超えず、ビット線/BLの電圧を基準
としてLレベルとなる。したがって、この後、センスア
ンプ駆動信号SPを活性化しても、ビット線BLは、セ
ンスアンプ2のNセンスアンプによりLレベルに駆動さ
れ、したがって、ビット線BLには常にLレベルデータ
が読出されることになり、機能テストにより、ビット線
不良(マイクロショートの存在)を検出することができ
る。
【0107】センスアンプ駆動信号SPは、後に詳細に
説明するように、ワード線駆動タイミング信号WLXの
活性化に従って生成されており、ワード線駆動タイミン
グ信号WLXの活性化を遅延させることにより、応じて
センスアンプ駆動信号SPおよびSNの活性化タイミン
グも遅らせることができる。したがって、このビット線
プリチャージ/イコライズ指示信号BLEQが非活性状
態となってからワード線駆動タイミング信号が活性化さ
れるまでの時間を長くすることにより、ビット線がフロ
ーティング状態となる時間を長くすることができ、応じ
て、微小リーク電流が存在する場合においても、ビット
線の電圧レベルを大幅に低下させることができる。機能
テストにおいて常に不良ビット線においては、データの
読出不良生じるため、このマイクロショートの存在を検
出することができる。
【0108】なお、遅延回路42は、遅延量調整信号E
Lにより、その遅延時間が調整可能であり、ワード線活
性化を遅らせる時間τを調整することにより、検出リー
ク電流レベルを決定することができる。遅延回路42の
遅延時間を、ビット線の寄生容量Cbに蓄積される電荷
CB・VBLが、マイクロショートMZを介して放電さ
れる時間に応じて設定することにより、検出リーク電流
レベルを設定することができる。メモリセルからの電荷
によりビット線に現われる読出電圧の大きさは、メモリ
セルキャパシタの容量値とセルプレート電圧とにより求
めることができる。したがって、Hレベルデータが読出
されても、ビット線BLが他方のビット線のプリチャー
ジ電圧である中間電圧レベルよりも十分低い電圧レベル
となるように、遅延回路42の遅延時間を設定する。
【0109】図9は、図7に示す遅延回路42の構成の
一例を示す図である。図9において、遅延回路42は、
入力ノード42gに結合される縦続接続されるインバー
タ回路42a−42dと、遅延活性化信号DEの非活性
化時導通し、入力ノード42gを出力ノード42hに接
続するトランスファーゲート42eと、遅延調整信号E
LがLレベルのとき導通し、インバータ42bの出力を
出力ノード42hに接続するトランスファーゲート42
fと、遅延活性化信号DEと遅延調整信号ELとを受け
るNAND回路42jと、NAND回路42jの出力信
号がLレベルのとき導通し、インバータ42dの出力を
出力ノード42hに接続するトランスファーゲート42
iを含む。
【0110】トランスファーゲート42e、42fおよ
び42iは、PチャネルMOSトランジスタで構成され
るが、これらは、CMOSトランスファーゲートで構成
されてもよく、またトライステートバッファで構成され
てもよい。
【0111】通常動作モード時においては、遅延活性化
信号DEがLレベルであり、また、遅延調整信号ELが
Hレベルであり、トランスファーゲート42fおよび4
2iがオフ状態、トランスファーゲート42eが導通状
態となり、入力ノード42gが出力ノード42hに接続
される。したがって、ワード線駆動信号VWLに従って
ワード線駆動タイミング信号WLXが生成される。
【0112】テストモード時において、遅延活性化信号
DEがHレベルに設定されると、トランスファーゲート
42eが非導通状態となる。遅延調整信号ELが、この
とき、Hレベルであれば、NAND回路42jの出力信
号がLレベルとなり、トランスファーゲート42iが導
通し、この遅延回路42は、インバータ42a−42d
により構成され、ワード線駆動信号VWLが活性化され
てから、インバータ42a−42dに要する遅延時間が
経過後、ワード線駆動タイミング信号WLXが活性化さ
れる。遅延調整信号ELがLレベルのときには、NAN
D回路42jの出力信号がHレベルとなる。応じて、ト
ランスファーゲート42iが非導通状態、トランスファ
ーゲート42fが導通状態となり、この遅延回路42
は、インバータ42aおよび42bにより構成され、遅
延時間が短くされる。この遅延調整信号ELにより、こ
の遅延回路42の有する遅延時間を調整することができ
る。
【0113】なお、この図9に示す遅延回路の構成は単
なる一例であり、遅延活性化信号DEに従って遅延動作
が活性化され、遅延調整信号ELに従ってその遅延時間
が調整される構成であれば任意の遅延回路を利用するこ
とができる。また、この遅延回路42の実現する遅延時
間は、複数個設けられていてもよい(複数の遅延調整信
号を利用する)。
【0114】これらの遅延制御信号DEおよびELは、
外部から直接与えられてもよく、また、レジスタ回路に
設定されてもよい。
【0115】図10は、この発明の実施の形態3におけ
る行系制御回路の構成を概略的に示す図である。図10
において、外部からのコマンドCMDに従ってアレイ活
性化信号ACTを活性化するコマンド制御回路50と、
コマンド制御回路50からのアレイ活性化信号ACTの
活性化に従ってビット線プリチャージ/イコライズ信号
BLEQを非活性化するビット線制御回路52と、この
ビット線制御回路52からのビット線プリチャージ/イ
コライズ指示信号BLEQに従ってワード線駆動タイミ
ング信号WLXを生成するワード線制御回路54と、ワ
ード線制御回路54の出力するワード線駆動タイミング
信号WLXに従ってセンスアンプ活性化信号SAおよび
/SAを活性化するセンス制御回路56を含む。ビット
線制御回路52、ワード線制御回路54およびセンス制
御回路56は、また、アレイ活性化信号ACTを受け
る。
【0116】コマンド制御回路50は、外部からのコマ
ンドCMDとして行選択を指示するロウアクティブコマ
ンドが与えられると、アレイ活性化信号ACTを活性化
し、またプリチャージ状態への復帰を指示するプリチャ
ージコマンドが与えられるとアレイ活性化信号ACTを
非活性化する。
【0117】ビット線制御回路52は、たとえばフリッ
プフロップで構成され、このアレイ活性化信号ACTの
活性/非活性に従って、ビット線プリチャージ/イコラ
イズ指示信号BLEQを非活性/活性化する。
【0118】ワード線制御回路54は、図7に示す遅延
回路42を含み、遅延活性化信号DEおよび遅延量調整
信号ELに従ってその遅延時間が調整され、ビット線プ
リチャージ/イコライズ指示信号BLEQが非活性化さ
れてから、設定された遅延時間が経過した後に、ワード
線駆動信タイミング号WLXを活性化する。このワード
線制御回路54は、アレイ活性化信号ACTが非活性化
されると、応じて、ワード線駆動信号WLXを非活性化
する。
【0119】センス制御回路56は、実質的に遅延回路
で構成され、ワード線駆動タイミング信号WLXが活性
化されると、所定時間経過後にセンスアンプ活性化信号
SAおよび/SAを活性化する。アレイ活性化信号AC
Tが非活性化されると、このセンス制御回路56は、ワ
ード線駆動信号WLXが非活性化された後に、センス活
性化信号SAおよび/SAを非活性化する。
【0120】したがって、この行系回路の構成により、
ワード線駆動タイミング信号WLXの活性化タイミング
を遅らせるだけで、このセンス制御回路56からのセン
ス活性化信号SAおよび/SAの活性化タイミングも遅
らせることができ、微小リーク電流検出時において、ワ
ード線選択タイミングに応じて、センスアンプ活性化タ
イミングも遅らせることができる。
【0121】図11は、センスアンプ駆動信号SPおよ
びSNを発生する部分の構成を概略的に示す図である。
図11において、センスアンプ駆動信号発生部は、セン
スアンプ活性化信号/SAの活性化時導通し、センスア
ンプ駆動信号SPを電源電圧レベルへ駆動するPセンス
アンプ活性化トランジスタ57と、センスアンプ活性化
信号SAの活性化時導通し、センスアンプ駆動信号SN
を接地電圧レベルへ駆動するNセンスアンプ活性化トラ
ンジスタ58と、センスプリチャージ/イコライズ指示
信号SAEQの活性化時活性化され、センスアンプ駆動
信号SPおよびSNを中間電圧VBLレベルにプリチャ
ージしかつイコライズするプリチャージ回路59を含
む。
【0122】このセンスプリチャージ/イコライズ指示
信号SAEQは、ビット線プリチャージ/イコライズ指
示信号BLEQと同じタイミングで活性/非活性化され
る。
【0123】このセンスアンプ駆動信号SPおよびSN
のスタンバイ状態時中間電圧VBLレベルにプリチャー
ジしかつイコライズすることにより、共通ビット線CB
Lおよび/CBLが、中間電圧VBLレベルにプリチャ
ージされかつイコライズされているときに、センスアン
プにおいてリーク電流が生じるのを防止し、またセンス
動作時、センスアンプ駆動信号SPおよびSNの振幅を
小さくして、高速でセンス動作を開始させる。
【0124】なお、図10に示す行系制御回路において
ビット線分離指示信号BILを発生する部分の構成は示
していない。このビット線分離指示信号BILは、通
常、ブロック選択信号に従って活性/非活性化される。
【0125】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、テストモード時に、ワード線選択開始タイミン
グを遅延させるように構成しており、微小リーク電流に
よりビット線電圧を十分低下させることができる。続い
て行なわれる機能テストにより、ビット線リーク電流不
良を検出することができ、冗長置換による不良救済およ
びリンク素子溶断による電流供給停止により、正確にか
つ超低スタンバイ電流で動作する半導体記憶装置を実現
することができる。
【0126】[実施の形態4]図12は、この発明の実
施の形態4に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。この図12に示す構成においては、メ
イン中間電圧伝達線5に対し、テストモード指示信号T
Fをゲートに受けるPチャネルMOSトランジスタ60
およびNチャネルMOSトランジスタ62が接続され
る。MOSトランジスタ60は、導通時、中間電圧VB
Lをメイン中間電圧伝達線5に伝達し、MOSトランジ
スタ62は、導通時、接地電圧をメイン中間電圧伝達線
5に伝達する。
【0127】メイン中間電圧伝達線5は、リンク素子4
aおよび4bを介してローカル中間電圧伝達線6aおよ
び6bにそれぞれ結合される。
【0128】MOSトランジスタ60および62は、テ
ストモード指示信号TFに従って互いに相補的に導通す
る。通常動作モード時(リーク電流検出のテストモード
時以外)においては、テストモード指示信号TFがLレ
ベルであり、MOSトランジスタ60が導通し、中間電
圧VBLをメイン中間電圧伝達線5に伝達する。一方、
テストモード指示信号TFがHレベルのときには、MO
Sトランジスタ60がオフ状態となり、メイン中間電圧
伝達線5は、中間電圧VBLを発生する回路から切り離
される。一方、MOSトランジスタ62が導通し、メイ
ン中間電圧伝達線5が接地ノードに接続され、その電圧
レベルが接地電圧レベルに固定される。
【0129】ビット線関連回路BK0−BKnそれぞれ
においては、列選択線CSL上の列選択信号に従って選
択的に導通し、対応の共通ビット線CBL,/CBL
(CBL0,/CBL0)を内部データ線対IOに接続
するYゲートYGaおよびYGbが設けられる。内部デ
ータ線対IOは、プリアンプ64に結合される。このプ
リアンプ64は活性化時内部データ線対IO上の相補デ
ータを増幅して、図示しない出力回路へ、増幅した内部
読出データを伝達する。
【0130】ビット線関連回路BK0−BKnの他の構
成は、先の実施の形態1から3と同様であり、対応する
部分には同一参照番号を付す。
【0131】通常動作モード時においては、テストモー
ド指示信号TFはLレベルに保持され、MOSトランジ
スタ62がオフ状態、MOSトランジスタ60がオン状
態となる。したがって、メイン中間電圧伝達線5へは、
中間電圧VBLが伝達される。リンク素子4aおよび4
bが導通状態のときには、ビット線関連回路BK0−B
Knには、ローカル中間電圧伝達線6aおよび6bを介
して中間電圧VBLが伝達される。メモリセル選択時に
おいては、アドレス指定された行のワード線が選択状態
へ駆動され、続いて、センス動作が行なわれ、選択行の
メモリセルのデータがセンスアンプにより検知され、増
幅されかつラッチされる。
【0132】列選択を指示する列アクセスコマンドが印
加されると、アドレス指定された列に対応するビット線
対(共通ビット線対)が、列選択線CSL上の列選択信
号に従って選択され、選択列のビット線対が内部データ
選択線対IOに結合され、データの書込/読出が実行さ
れる。
【0133】テスト動作モード時においては、図13に
示すように、テストモード指示信号TFがHレベルに設
定され、メイン中間電圧伝達線5が、接地電圧レベルに
強制的に設定される。このとき、スタンバイ状態にあ
り、ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号BLE
QがHレベルに設定されると、ビット線関連回路BK0
−BKnにおいてはビット線プリチャージ/イコライズ
回路1が活性化され、ビット線BL0,/BL0−BL
n,/BLnがすべて接地電圧レベルにプリチャージさ
れかつイコライズされる。
【0134】次いで、このビット線分離ゲート3を介し
て接続されるメモリアレイ部においてワード線WLをす
べて選択状態へ駆動する。マイクロショートが存在する
場合、選択ワード線からマイクロショートを介してビッ
ト線に微小リーク電流が流れ込む。しかしながら、ビッ
ト線プリチャージ/イコライズ回路1は活性状態にある
ため、この選択ワード線からマイクロショートを介して
供給される電流はすべて接地ノードに放電される。
【0135】また、ワード線WLをすべて選択状態へ駆
動した場合、選択ワード線に接続されるメモリセルのデ
ータが、すべてビット線BLおよび/BL(BL0,/
BL0−BLn,/BLn)の電圧に応じてすべてLレ
ベルに強制的に設定される。したがって、このビット線
プリチャージ/イコライズ回路1を活性状態に保持した
状態でワード線WLをすべて選択状態へ駆動することに
より、テストモード時にメモリセルに対しLレベルデー
タを書込むことなく、すべてのメモリセルの記憶データ
をLレベルに強制的に設定することができる。
【0136】ワード線WLを選択状態に保持した状態
で、次いでビット線プリチャージ/イコライズ指示信号
BLEQを非活性状態へ駆動し、ビット線プリチャージ
/イコライズ回路1を非活性化する。これにより、ビッ
ト線BL0,/BL0−BLn,/BLnは、すべて対
応のローカル中間電圧伝達線6aおよび6bから切り離
される。マイクロショートが存在しない場合、したがっ
て、これらのビット線は接地電圧レベルでフローティン
グ状態となる。マイクロショートが存在する場合、選択
ワード線の電圧レベルはHレベルであるため、選択ワー
ド線WLからマイクロショートを介して対応のビット線
にリーク電流が流れる。このマイクロショートを介して
流れるリーク電流が微小電流であっても、十分長い期
間、このワード線WLを選択状態に保持することによ
り、マイクロショートの存在するビット線BLまたは/
BLと対を成すビット線/BLまたはBLとの間に電圧
差を生じさせることができる。ここで、通常、マイクロ
ショートは、ビット線対において一方のビット線におい
て生じる可能性が高い。
【0137】次いで、列選択線CSL上の列選択信号を
順次選択状態へ駆動し(ビット線関連回路BK0−BK
nは異なる列アドレスの列選択信号が印加される)、ビ
ット線対BL0,/BL0−BLn,/BLnの電圧を
順次内部データ線対IOに伝達し、プリアンプ64によ
り検出する。
【0138】マイクロショートによるリーク電流が存在
する場合には、常に、Hレベルデータが読出されること
になる。リーク電流経路が存在しない場合、この内部デ
ータ線対IOの内部データ線にはLレベルデータが伝達
される。プリアンプ64において、テストモード時、こ
の内部データ線対IOのデータ線がともにLレベルとな
るのを検出することにより、リーク電流経路が存在しな
いことを検出することができる。
【0139】DRAMにおいては、行選択を指示するロ
ウアクセスコマンドと列選択を指示するコラムアクセス
コマンドとは、時分割的に与えられる。したがって、こ
のロウアクセスコマンドとコラムアクセスコマンドの印
加時間差を外部のテスト装置(測定装置)で調整するこ
とにより、微小リーク電流であっても充分にビット線電
位を上昇させることができる。
【0140】図14は、この発明の実施の形態4におい
て用いられるBLEQ制御回路の構成の一例を示す図で
ある。図14において、BLEQ制御回路70は、テス
トモード指示信号TFを受けるインバータ70aと、イ
ンバータ70aの出力信号とアレイ活性化信号ACTを
受けるNAND回路70bと、ワード線駆動タイミング
信号WLXの立上がり(活性化)を所定時間遅延する立
上がり遅延回路70cと、テストモード指示信号TFと
立上がり遅延回路70cの出力信号とを受けるNAND
回路70dと、NAND回路70bおよび70dの出力
信号を受けてビット線プリチャージ/イコライズ指示信
号BLEQを生成するAND回路70eを含む。このA
ND回路70eは、NAND回路70bおよび70dの
出力信号を受けるNANDゲート70eaと、NAND
ゲート70eaの出力信号を反転してビット線プリチャ
ージ/イコライズ指示信号BLEQを生成するインバー
タ70ebを含む。
【0141】微小リーク電流を検出するモード以外にお
いては、テストモード指示信号TFは、Lレベルであ
る。この状態においては、インバータ70aの出力信号
がHレベルとなり、NAND回路70bがインバータと
して動作する。一方、テストモード指示信号TFがLレ
ベルであり、NAND回路70dの出力信号はHレベル
に保持される。アレイ活性化信号ACTが活性化されH
レベルに立上がると、NAND回路70bの出力信号が
Lレベルに立下り、応じてAND回路70eからのビッ
ト線プリチャージ/イコライズ指示信号BLEQがLレ
ベルに立下がり、ビット線のプリチャージ/イコライズ
動作が完了する。
【0142】一方、テストモード指示信号TFがHレベ
ルのときには、インバータ70aの出力信号がLレベル
となり、NAND回路70bの出力信号がHレベルに固
定される。アレイ活性化信号ACTの活性化にしたがっ
て、ワード線駆動タイミング信号WLXが活性化される
と、立上がり遅延回路70cの有する遅延時間が経過
後、NAND回路70dの出力信号がLレベルとなり、
応じてAND回路70eからのビット線プリチャージ/
イコライズ指示信号BLEQがLレベルに立下がる。
【0143】したがって、このテストモード時におい
て、ワード線WLを選択状態に保持した状態で、ビット
線のプリチャージ/イコライズを行ない、メモリセルの
記憶データにかかわらず、ビット線BLおよび/BLを
すべてLレベルに設定することができる。
【0144】この立上がり遅延回路70cの有する遅延
時間もまた変更可能に設定されてもよい。
【0145】このビット線プリチャージ/イコライズ指
示信号BLEQの活性化は、テストモード指示信号TF
がLレベルのときには、アレイ活性化信号ACTに従っ
て行なわれ、一方、テストモード指示信号TFがHレベ
ルのときには、ワード線駆動タイミング信号WLXの非
活性化に従って行なわれる。これにより、いずれの動作
モードにおいても、ワード線が非選択状態へ駆動された
後に、ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号BL
EQを活性化することができる。
【0146】図15は、この発明の実施の形態4におけ
るワード線駆動タイミング信号WLXを発生する部分の
構成の一例を示す図である。図15において、ワード線
駆動タイミング信号発生部72は、テストモード指示信
号TFを受けるインバータ72aと、ビット線プリチャ
ージ/イコライズ指示信号BLEQを反転しかつ所定時
間遅延する反転遅延回路72bと、アレイ活性化信号A
CTと反転遅延回路72bの出力信号とを受けるAND
回路72cと、インバータ72aの出力信号とAND回
路72cの出力信号とを受けるAND回路72eと、ア
レイ活性化信号ACTとテストモード指示信号TFとを
受けるAND回路72dと、AND回路72dおよび7
2eの出力信号を受けてワード線駆動タイミング信号W
LXを生成するOR回路72Fを含む。
【0147】テストモード指示信号TFがLレベルのと
きには、インバータ72aの出力信号はHレベルであ
り、AND回路72eがイネーブルされ、AND回路7
2dがディスエーブルされる。アレイ活性化信号ACT
が活性化され、ビット線プリチャージ/イコライズ指示
信号BLEQがLレベルとなり、反転遅延回路72bの
有する遅延時間が経過すると、この反転遅延回路72b
の出力信号がHレベルとなる。応じて、AND回路72
cの出力信号がHレベルとなり、OR回路72fからの
ワード線駆動タイミング信号WLXがHレベルへ駆動さ
れる。
【0148】テストモード指示信号TFがHレベルのと
きには、インバータ72eの出力信号はLレベルとな
り、AND回路72eの出力信号がLレベルとなる。一
方、AND回路72dがイネーブルされ、アレイ活性化
信号ACTが活性化されると、OR回路72fからのワ
ード線駆動タイミング信号WLXがHレベルの活性状態
へ駆動される。
【0149】テストモード指示信号TFのHレベルおよ
びLレベルにかかわらず、アレイ活性化信号ACTがL
レベルの非活性状態へ駆動されると、ワード線駆動タイ
ミング信号WLXも応じて非活性状態へ駆動される。
【0150】図16は、この発明の実施の形態4におけ
るセンスアンプ活性化信号SAおよび/SAを発生する
部分の構成の一例を示す図である。図16において、セ
ンスアンプ活性化信号発生部74は、ワード線駆動タイ
ミング信号WLXを所定時間遅延しかつ反転する反転遅
延回路74aと、テストモード指示信号TFと反転遅延
回路74bの出力信号とを受けてセンスアンプ活性化信
号SAを生成するNOR回路74bと、NOR回路74
bの出力信号を反転してセンスアンプ活性化信号/SA
を生成するインバータ74cを含む。このインバータ7
4cは、遅延インバータであり、センスアンプ活性化信
号SAが活性化された後に、センスアンプ活性化信号/
SAを活性化する。これらのセンスアンプ活性化信号S
Aおよび/SAは図11に示すセンスアンプ活性化トラ
ンジスタ58および57へそれぞれ与えられる。
【0151】テストモード指示信号TFがLレベルのと
きには、NOR回路74bがインバータとして動作し、
反転遅延回路74aの出力信号が、ワード線駆動タイミ
ング信号WLXの活性化に応答してLレベルに立下がる
と、センスアンプ活性化信号SAが活性状態のHレベル
へ駆動され、またインバータ74cからのセンスアンプ
活性化信号/SAがLレベルの活性状態へ駆動される。
ワード線駆動タイミング信号WLXが非活性状態とされ
た後、センスアンプ活性化信号SAおよび/SAが非活
性化される。
【0152】テストモード指示信号TFがHレベルのと
きには、NOR回路74bからのセンスアンプ活性化信
号SAはLレベル、インバータ74cからのセンスアン
プ活性化信号/SAはHレベルであり、センスアンプは
非活性状態を維持する。すなわち、このテストモード時
においては、センス動作は行なわれない。ビット線に生
じた電位差を内部データ線に伝達する。これにより、マ
イクロショートが存在せず、ビット線BLおよび/BL
が共に接地電位に保持される場合において、センスアン
プが誤動作して、正確な検出動作が行なわれなくなるの
を防止する。
【0153】なお、この図16に示すセンスアンプ活性
化信号発生部74においても、反転遅延回路74aは、
立上がり遅延回路と反転回路の組合せであってもよい。
単に、センス動作タイミングをワード線活性化タイミン
グに対して遅延するだけであり、このセンスアンプ活性
化信号の非活性化時には、ワード線非活性化後高速でセ
ンスアンプを非活性化する。
【0154】またこれに代えて、アレイ活性化信号AC
TとNOR回路74bの出力信号のANDにより、セン
スアンプ活性化信号SAが生成されてもよい。
【0155】センスアンプ駆動信号SPおよびSNは、
この実施の形態4においては、ビット線プリチャージ/
イコライズ指示信号BLEQ(センスアンププリチャー
ジ指示信号SAEQ)に従って、中間電圧VBLレベル
に駆動される。センスアンプのプリチャージ電圧も、同
じメイン中間電圧伝達線5から伝達される場合、センス
アンプ駆動信号SPおよびSNも接地電圧レベルに駆動
される。これにより、テストモード時において、センス
アンプを非活性状態に保持し、ビット線において生じた
微小リーク電流による電圧差を、正確に内部データ線対
に伝達することができる。
【0156】図17は、アドレス信号に関連する部分の
構成を概略的に示す図である。図17において、ロウア
ドレス発生部は、外部からのアドレス信号ADを取込む
アドレス入力回路76と、アドレス入力回路76からの
内部アドレス信号をバッファ処理しかつラッチして相補
内部ロウアドレス信号RADinおよび/RADinを
生成するロウアドレスバッファ/ラッチ77を含む。こ
のロウアドレスバッファ/ラッチ77へは、テストモー
ド指示信号TFが与えられる。
【0157】テストモード指示信号TFがHレベルのと
きには、ロウアドレスバッファ/ラッチ77は内部ロウ
アドレス信号RADinおよび/RADinをともにH
レベルの選択状態に設定し、これにより、ワード線WL
をすべて選択状態に駆動する(ブロック分割構成の場
合、一つのメモリブロックにおける全てのワード線)。
【0158】アドレス入力回路76からの内部列アドレ
ス信号はコラム系回路(コラムアドレスバッファ/ラッ
チ)などへ与えられ、列選択時に使用される。
【0159】このロウアドレスバッファ/ラッチ77に
テストモード指示信号TFを与えることにより、容易
に、(一つのメモリブロックにおいて)ワード線をすべ
て選択状態に駆動することができる。このロウアドレス
バッファ/ラッチ77は、アレイ活性化信号ACTの活
性化時、アドレス入力回路76からのアドレス信号を取
込みラッチする。
【0160】図18は、メモリアレイ部の構成を概略的
に示す図である。メモリアレイは複数のメモリアレイブ
ロックに分割されるが、図18においては、2つのメモ
リアレイブロック80iおよび80jを代表的に示す。
【0161】これらのメモリアレイブロック80iおよ
び80jの間にセンスアンプ帯82jが配置される。こ
のセンスアンプ帯82jには、メモリアレイブロック8
0iおよび80jの各列(ビット線対)に対応して設け
られるセンスアンプと、各センスアンプの共通ビット線
を中間電圧レベルにプリチャージするビット線プリチャ
ージ/イコライズ回路と、センスアンプ駆動信号線を中
間電圧レベルにプリチャージしかつイコライズするセン
スプリチャージ/イコライズ回路が設けられている。ま
た、このセンスアンプ帯84jにおいては、列選択を行
なうための列選択ゲートが配置されている。
【0162】センスアンプ帯82jはビット線分離回路
84iを介してメモリアレイブロック80iに接続さ
れ、また、センスアンプ帯82jは、ビット線分離回路
84jを介してメモリアレイブロック80jに結合され
る。
【0163】ビット線分離回路84iおよび84jは、
それぞれ、メモリアレイブロック80iおよび80jそ
れぞれの各ビット線対に対応して設けられるビット線分
離ゲートを含む。
【0164】ビット線分離回路84iに対しては、アレ
イ活性化信号ACTとアレイブロック指示信号BSjを
受けるNAND回路87iが設けられ、ビット線分離回
路84jに対しては、アレイ活性化信号ACTとアレイ
ブロック指示信号BSiを受けるNAND回路87jが
設けられる。NAND回路87iおよび87jは、それ
ぞれレベル変換機能を有し、Hレベルが高電圧レベルの
ビット線分離指示信号BILiおよびBILjをそれぞ
れ生成してビット線分離回路84iおよび84jへ与え
る。
【0165】ブロック指示信号BSiおよびBSjは、
図17に示すアドレス入力回路76からのブロックアド
レス信号をデコードして生成される信号であり、ブロッ
ク指示信号BSiが活性化時メモリアレイブロック80
iを指定し、ブロック指示信号BSiが、活性化時メモ
リアレイブロック80jを指定する。
【0166】したがって、このセンスアンプ帯82jを
共有するメモリアレイブロック80iおよび80jの一
方においてワード線選択が行なわれる場合、他方のメモ
リアレイブロックは、ビット線分離回路によりセンスア
ンプ帯82aから分離される。すなわち、ブロック指示
信号BSjがHレベルとなり、メモリアレイブロック8
0jが指定された場合には、ビット線分離指示信号BI
LiがLレベルとなり、ビット線分離回路84iが非導
通状態となる。一方、アレイブロック指示信号BSiが
Hレベルとなり、メモリアレイブロック80iが指定さ
れた場合には、ビット線分離指示信号BILjがLレベ
ルとなり、ビット線分離回路84jが、非導通状態とな
り、メモリアレイブロック80jがセンスアンプ帯82
iから分離される。
【0167】メモリアレイブロック80iおよび80j
それぞれに対応してロウデコーダ86iおよび86jが
設けられる。これらのロウデコーダ86iおよび86j
はそれぞれメモリアレイブロック指示信号BSiおよび
BSjの活性化時活性化され、図17に示すロウアドレ
スバッファ/ラッチ77からの内部ロウアドレス信号R
ADinおよび/RADinをデコードし、対応のメモ
リアレイブロック80iおよび80jにおけるアドレス
指定された行に対応するワード線を選択状態へ駆動す
る。
【0168】したがって、このメモリアレイブロック8
0iにおいて微小リーク電流検出を行なう場合、このメ
モリアレイブロック80iはセンスアンプ帯82jに接
続され、ロウデコーダ86iが、ロウアドレス信号RA
Dinおよび/RADinに従って、メモリアレイブロ
ック80i内のすべてのワード線を選択状態へ駆動す
る。この状態においてはビット線分離回路84jは非導
通状態にある。
【0169】したがって、メモリアレイブロック単位
で、ビット線−ワード線間のショートを検出することが
できる。
【0170】このメモリアレイブロック単位で微小電流
の検出を行なう場合、不良救済もブロック単位で行なわ
れてもよく、メモリアレイブロック内の所定数の列群単
位で不良救済が行なわれてもよい。メモリセルデータを
列単位で読み出すため、ビット線短絡不良の位置を特定
することができる。
【0171】なお、センスアンプ帯82jに与えられる
ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号BLEQな
らびにセンスアンプ駆動信号SPおよびSNは、アレイ
ブロック指示信号BSiおよびBSjの一方が活性状態
のときに、それぞれ先の図14から図16において示し
た回路からの信号に従って活性/非活性化される。
【0172】図19は、図12に示すプリアンプ64の
構成の一例を示す図である。図19において、プリアン
プ64は、電源ノードとノードND10の間に接続され
かつそのゲートがノードND11に接続されるPチャネ
ルMOSトランジスタ64aと、電源ノードとノードN
D11の間に接続されかつそのゲートがノードND10
に接続されるPチャネルMOSトランジスタ64bと、
電源ノードとノードND10の間に接続されかつそのゲ
ートがノードND10に接続されるPチャネルMOSト
ランジスタ64cと、電源ノードとノードND11の間
に接続されかつそのゲートがノードND11に接続され
るPチャネルMOSトランジスタ64dと、ノードND
10にその一方導通ノードが接続されかつそのゲートが
内部データ線IOLに接続されるNチャネルMOSトラ
ンジスタ64eと、ノードND11にその一方導通ノー
ドが接続されかつそのゲートが内部データ線/IOLに
接続されるNチャネルMOSトランジスタ64fと、M
OSトランジスタ64eおよび64fのそれぞれの他方
導通ノードと接地ノードの間に接続されかつそのゲート
にプリアンプイネーブル信号PAEを受けるNチャネル
MOSトランジスタ64gと、ノードND10の信号を
反転して内部読出データOUTを生成するインバータ6
4hと、ノードND11の信号を反転して補の内部読出
データ/OUTを生成するインバータ64iを含む。
【0173】MOSトランジスタ64cおよび64d
は、プルアップトランジスタであり、そのチャネル抵抗
は十分大きい。これらのMOSトランジスタ64cおよ
び64dは、ノードND10およびND11のラッチ能
力を弱めるために設けられている。
【0174】内部データ線IOLおよび/IOLは、先
の12に示す内部データ線対IOを構成する。
【0175】プリアンプイネーブル信号PAEがLレベ
ルのときには、MOSトランジスタ64gがオフ状態で
あり、ノードND10およびND11は、MOSトラン
ジスタ64cおよび64dにより、電源電圧VCCレベ
ル(VCC−Vthp)に保持され、インバータ64h
および64iからの内部読出データOUTおよび/OU
TはともにLレベルである。
【0176】プリアンプイネーブル信号PAEがHレベ
ルとなると、MOSトランジスタ64gがオン状態とな
り、MOSトランジスタ64eおよび64fが、内部デ
ータ線IOLおよび/IOLの信号に従って差動増幅動
作を行なう。内部データ線IOLの信号電位が、内部デ
ータ線/IOLの信号電位よりも高い場合には、MOS
トランジスタ64eを介して多くの電流が流れ、ノード
ND10の電圧レベルが低下する。応じてMOSトラン
ジスタ64bのコンダクタンスが大きくなり、ノードN
D11が充電され、その電圧レベルがプリチャージレベ
ルから電源電圧レベルにまで上昇する。応じてMOSト
ランジスタ64aはオフ状態となり、ノードND10
は、MOSトランジスタ64eおよび64gを介して放
電され、その電圧レベルが低下する。ここでMOSトラ
ンジスタ64cおよび64dは、単なるプルアップトラ
ンジスタであり、MOSトランジスタ64aおよび64
bの増幅動作に対しては影響を及ぼさない。ノードND
10が、Lレベル、ノードND11がHレベルとなり、
応じて内部読出データOUTおよび/OUTがそれぞれ
LレベルおよびHレベルとなる。
【0177】したがって、内部データ線IOLおよび/
IOLに差動データが伝達される場合には、正確に、内
部読出データを生成することができ、微小リーク電流に
より、ビット線電圧が上昇し、内部データ線IOLおよ
び/IOLの電圧レベルが変化した場合、正確に内部読
出データOUTおよび/OUTを生成することができ
る。
【0178】一方、微小リーク電流経路が存在せず、ビ
ット線BLおよび/BLがともに接地電圧レベルに保持
されている場合、内部データ線IOLおよび/IOL
は、ともにLレベルとなり、ほぼ同一電圧レベルとな
る。この場合、ノードND10およびND11は、中間
電圧レベルとなり、応じて、プルアップトランジスタ6
4cおよび64dによりHレベルにプルアップされる。
したがってこの場合には、内部読出データOUTおよび
/OUTがともにLレベルとなる。この内部読出データ
OUTおよび/OUTはともにLレベルのときには、出
力回路を出力ハイインピーダンス状態とすることによ
り、容易に、微小リーク電流の存在の有無を、外部の測
定装置において検出することができる。すなわち、Hレ
ベルデータが読出された場合には、微小リーク電流経路
が存在し、出力ハイインピーダンス状態となった場合に
は、リーク電流経路が存在しない状態である。
【0179】なお、この図19に示すプリアンプの構成
に代えて、個々の内部データ線対IOの内部データ線I
OLおよび/IOLの電圧レベルを検出し、この電圧レ
ベルの論理の一致/不一致に従って微小リーク電流経路
が存在するか否かを判定する構成が用いられてもよい。
【0180】「センスアンプ駆動の変更例」図20は、
この発明の実施の形態4の変更例の要部の構成を概略的
に示す図である。図20においては、センスアンプ2
が、センスアンプ群94aおよび94bにグループ化さ
れる。これらのセンスアンプ群94aおよび94bに対
し、ローカルセンスアンプ駆動信号線92aおよび92
bが配設されまたローカルセンスアンプ駆動線96aお
よび96bが配置される。センスアンプ駆動信号線92
aおよび92bは互いに分離されており、またローカル
センスアンプ駆動信号線96aおよび96bも同様に分
離されている。これらのセンスアンプ群94aおよび9
4bに含まれるセンスアンプ(2)のそれぞれのソース
ノード(MOSトランジスタP1およびP2の接続ノー
ドおよびMOSトランジスタN1およびN2の接続ノー
ド)がそれぞれローカルセンスアンプ駆動信号線92
a、92bおよび96a、96bに結合される。
【0181】センスアンプ群94aおよび94bにそれ
ぞれ対応して、センスアンププリチャージ/イコライズ
指示信号SAEQに応答して導通するプリチャージ回路
95aおよび95bがそれぞれ設けられる。プリチャー
ジ回路95aおよび95bは活性化時、中間電圧VBL
レベルに、これらのローカルセンスアンプ駆動信号線9
2a、96a、および92b、96bをプリチャージし
かつイコライズする。
【0182】ローカルセンスアンプ駆動信号線92aお
よび92bは、それぞれセンスアンプ活性化トランジス
タ93aおよび93bを介してセンス電源線90に結合
され、またローカルセンス駆動信号線96aおよび96
bもセンスアンプ活性化トランジスタ97aおよび97
bを介してセンス接地線91に結合される。
【0183】センスアンプ活性化トランジスタ93aお
よび93bはPチャネルMOSトランジスタであり、そ
れぞれのゲートに、テストモード指示信号TFとセンス
アンプ活性化信号/SAを受けるOR回路98の出力信
号が与えられる。センスアンプ活性化トランジスタ97
aおよび97bはNチャネルMOSトランジスタで構成
され、それぞれのゲートに、テストモード指示信号TF
およびセンスアンプ活性化信号SAを受けるゲート回路
99の出力信号が与えられる。このゲート回路99は、
テストモード指示信号TFがLレベルでありかつセンス
アンプ活性化信号SAがHレベルのときにHレベルの信
号を出力する。
【0184】テストモード指示信号TFがLレベルのと
きには、OR回路98およびゲート回路99は、センス
アンプ活性化信号/SAおよびSAに従って信号を出力
し、応じてセンスアンプ活性化トランジスタ93aおよ
び93b、97aおよび97bも、それぞれ選択的に導
通する。したがってセンス動作が行なわれる場合には、
センスアンプ駆動信号線92a、92bが、センス電源
線90に接続され、またセンスアンプ駆動信号線96a
および96bも、センス接地線91に接続されされる。
【0185】スタンバイ状態時においては、これらのセ
ンスアンプ活性化トランジスタ93a、93b、97a
および97bはオフ状態であり、ローカルセンスアンプ
駆動信号線92aおよび92bがセンス電源線90から
分離され、またローカルセンスアンプ駆動信号線96a
および96bもセンス接地線から分離される。この状態
においてはプリチャージ回路95aおよび95bによ
り、ローカルセンスアンプ駆動信号線92a、92b、
96aおよび96bが中間電圧VBLレベルにプリチャ
ージされる。
【0186】テストモード指示信号TFがHレベルのと
なると、OR回路98の出力信号がHレベル、ゲート回
路99の出力信号がLレベルとなり、センスアンプ活性
化トランジスタ93a、93b、97aおよび97bは
すべてオフ状態を維持し、ローカルセンスアンプ駆動信
号線92a、92b、96aおよび96bは、センス電
源線90およびセンス接地線91から分離される。
【0187】したがってこのテストモード時において、
プリチャージ回路95aおよび95bにより、ローカル
センスアンプ駆動信号線92a、92b、96aおよび
96bが接地電圧レベルに駆動されても、その影響は、
センス電源線90およびセンス接地線91には及ぼな
い。この状態において、たとえば、図7において、共通
ビット線CBL0の電圧レベルが上昇し、センスアンプ
2のMOSトランジスタP1を介してリーク電流が流れ
ても、ローカルセンスアンプ駆動信号線が充電されるだ
けであり、このローカルセンスアンプ駆動信号線の影響
を受けることなく確実に、ビット線電位を上昇させるこ
とができる。この場合、列選択動作開始タイミングを遅
らせることにより、正確に、微小リーク電流であっても
ビット線BL0および共通ビット線CBL0とローカル
センスアンプ駆動信号線の電圧レベルを上昇させること
ができる。
【0188】以上のように、この発明の実施の形態4に
従えば、ビット線を一旦接地電圧レベルに固定した後
に、ワード線をすべて選択状態へ駆動しており、マイク
ロショートによる微小リーク電流が存在しても確実にビ
ット線電圧を上昇させることができる。この後、プリア
ンプ回路で検出することにより、正確な微小リーク電流
の検出を行なうことができる。
【0189】[実施の形態5]図21は、この発明の実
施の形態5に従う半導体記憶装置の構成を概略的に示す
図である。この図21に示す構成においては、メモリア
レイブロック90lおよび90rにそれぞれビット線プ
チチャージ/イコライズ回路群92lおよび92rが配
置される。これらのビット線/プリチャージ回路群92
lおよび92rのおのおのは、対応のメモリアレイブロ
ック90lおよび90rの各ビット線対に対応して設け
られるビット線プリチャージ/イコライズ回路を含む。
これらのビット線プリチャ−ジ/イコライズ回路の構成
は、例えば図1に示すビット線プリチャ−ジ/イコライ
ズ回路1の構成と同じである。
【0190】ビット線プリチャ−ジ/イコライズ回路9
2lは、ビット線分離指示信号BILlに応答して選択
的に導通するビット線分離ゲート群94lを介してセン
スアンプ回路群96に結合され、ビット線プリチャ−ジ
/イコライズ回路92rは、ビット線分離指示信号BI
Lrに応答して選択的に導通するビット線分離ゲート群
92rを介してセンスアンプ回路群96に結合される。
したがって、この図21に示すシェアードセンスアンプ
の構成において、センスアンプ回路がメモリアレイブロ
ック90lおよび90rにより共有され、ビット線プリ
チャージ/イコライズ回路は、共有されない。
【0191】ビット線プリチャージ/イコライズ回路群
92lは、ビット線イコライズ指示信号BLEQlに応
答してビット線プリチャ−ジ電圧VBLをメモリアレイ
ブロックの対応のビット線対に伝達し、ビット線プリチ
ャージ/イコライズ回路92rは、ビット線プリチャー
ジ/イコライズ指示信号BLEQrに応答してメモリア
レイブロックのビット線に中間電圧レベルのビット線プ
リチャージ電圧VBLを伝達する。
【0192】ビット線プリチャージ電圧伝達線に対し
て、電流制御機構98lおよび98rが配置される。こ
れらの電流制御機構98lおよび98rは、先の実施の
形態1から4のいずれかの構成を有し、メモリアレイブ
ロック98lおよび98rにおいて微小電流の検出を可
能にする。ここで、ず21においては、電流制御機構が
各メモリアレイブロック98lおよび98rに対応して
配置されるが、実施の形態1および2において示すよう
にビット線電圧伝達線5は、全メモリアレイブロックに
共通に配置されており、従って、この場合には、電流制
御機構は、メモリアレイブロック98lおよび98rに
共通に配置される。ここでは、メモリアレイブロック単
位で微小電流検出が可能であることを示すために、メモ
リアレイブロック98lおよび98r個々に電流制御機
構が配置されるように示す。
【0193】ビット線分離指示信号BILlおよびBI
Lrは、非選択時Lレベルにあり、センスアンプ回路群
96をメモリアレイブロック98lおよび98rから分
離する。選択メモリセルを含むメモリアレイブロックの
みが、ビット線分離ゲート群を介してセンスアンプ回路
群96に結合される。
【0194】また、非選択メモリアレイブロックにおい
ては、ビット線プリチャージ/イコライズ指示信号BL
EQが活性状態にあり、ビット線が中間電圧VBLレベ
ルにプリチャージされかつイコライズされる(対応のヒ
ューズ素子が溶断されていない場合)。
【0195】センスアンプ回路群96は、メモリアレイ
ブロック90rおよび90lの一方が選択されたとき、
選択メモリアレイブロックとビット線分離ゲート群を介
して結合され、センスアンプ駆動信号SPおよびSNに
従って活性化されて、選択メモリアレイブロックのメモ
リセルデータを検知し増幅する。
【0196】この回路構成の場合、スタンバイ状態時
(非選択状態時)おいて、センスアンプ回路の電源ノー
ドから固定不良ビット線に電流が流れる経路が、ビット
線分離ゲートにより遮断されるため、ヒューズ素子の溶
断により確実に不良ビット線を電流供給源から遮断する
ことができ超低消費電流の半導体記憶装置を実現するこ
とができる。また、テスト時においても、スタンバイ状
態時(非選択状態時)、センス電源からビット線が分離
されているため、正確にビットプリチャージ電圧伝達線
からのリーク電流を検出することができ、信頼性の高い
半導体記憶装置を実現することができる。
【0197】[他の実施例]この実施の形態1から4に
おいて、メモリセル列が2つのグループに分割されてお
り、各グループに対応してリンク素子4aおよび4bが
配置されている。しかしながら、これらのグループの分
割数はさらに多くてもよい。またこれは図20に示す構
成においても同様であり、センスアンプ群がさらに数多
くのグループに分割されてもよい。この場合、ローカル
センスアンプ駆動信号線へのビット線の電圧上昇に及ぼ
す影響を小さくすることができる。
【0198】上述の実施の形態1から4においては、ビ
ット線プリチャージ/イコライズ回路を、メイン中間電
圧伝達線から分離している。しかしながら、図20に示
すように、センスアンプ群が複数のグループに分割され
ている場合、各センスアンプ群に対しプリチャージ回路
を設け、このセンスアンプ群も、ビット線プリチャージ
/イコライズ回路同様、対応の中間電圧伝達線から分離
する構成が用いられてもよい。
【0199】また上述の説明においては、DRAMが説
明されている。しかしながら、たとえばスタティック・
ランダム・アクセス・メモリのように、スタンバイ状態
時ビット線をプリチャージする回路において、ビット線
とワード線の短絡によるリーク電流の影響が大きい場
合、同様、各ビット線負荷回路(ビット線プリチャージ
回路)を、グループ単位でプリチャージ電圧伝達線から
分離してもよい。また、微小リーク電流の検出も同様ビ
ット線負荷回路の供給電流を制限することにより行なう
ことができる。
【0200】また、DRAMにおいて、2本のワード線
を同時に選択し、ビット線BLおよび/BLに同時にメ
モリセルの相補データを読出す構成であっても、同様の
効果を得ることができる。すなわち、Hレベルデータが
読出されるビット線にマイクロショートが存在する場
合、このHレベルデータの電圧レベルが低下し、Lレベ
ルデータが読出されたビット線電位よりも低くなるた
め、機能テストにより、ビット線不良を検出することが
できる(ビット線プリチャージ電流を制限する場合およ
びワード線選択タイミングを遅らせる場合)。
【0201】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、微小
リーク電流が存在する場合においても、ビット線の電圧
レベルを変化させるように構成しており、マイクロショ
ートなどのビット線不良を正確に検出することができ
る。また、このビット線不良の生じた部分に対するプリ
チャージ回路をプリチャージ電流供給源から分離するよ
うに構成しており、超低スタンバイ電流の半導体記憶装
置を歩留まりよく製造することができる。
【0202】すなわち、ビット線電位保持回路と電圧伝
達線との間の電流を制限することにより、微小リーク電
流が存在する場合においても、この列線の保持電位レベ
ルを変化させることができ、正確に、リーク電流経路を
検出することができる。
【0203】また、この列線電圧保持回路と電圧伝達線
とを分離するための回路を設けることにより、不良列を
電圧伝達線から分離することができ、スタンバイ状態時
におけるリーク電流経路を遮断することができ、消費電
流を低減することができる。
【0204】また、この電流制限回路をカレントミラー
回路で構成することにより、容易に、検出すべきリーク
電流レベルを設定することができる。
【0205】また、このカレントミラー回路に対しオン
チップの定電流源を配置することにより、外部の測定装
置の影響を受けることなく所望の定電流を発生する回路
を配置でき、応じて微小リーク電流を正確に検出するこ
とができる。
【0206】またこの定電流源の供給電流を変更可能と
することにより、列線のリーク電流レベルを変更し、チ
ップの実力に応じたリーク電流レベルを検出することが
でき、仕様に応じた製品選別を行なうことができる。
【0207】また、この定電流源の供給電流を外部から
の信号に従って変更可能とすることにより、容易に、測
定リーク電流レベルを設定して、微小リーク電流を検出
することができる。
【0208】また、この定電流源の供給電流をレジスタ
に設定された信号に従って変更可能とすることにより、
テスト専用のパッドを設けることなく、必要とされる供
給電流を設定することができ、応じて微小リーク電流を
検出することができる。
【0209】またこのカレントミラー回路を、外部に設
けられた定電流源に結合することにより、回路占有面積
を低減することができる。
【0210】また、この定電流トランジスタのカレント
ミラー回路のミラー比を変更可能とすることにより、外
部の測定装置の制約を受けることなく所望の電流レベル
のリーク電流を検出することができる。
【0211】また、この外部からの信号に従って定電流
トランジスタの供給電流を設定することにより、容易
に、外部の測定装置の制約を受けることなく所望の電流
レベルのリーク電流を検出することができる。
【0212】また、この定電流トランジスタの供給電流
をレジスタ回路の格納された信号に従って設定すること
により、テスト専用のパッドを設けることなく、また外
部の測定装置の制約を受けることなく所望の電流レベル
のリーク電流を検出することができる。
【0213】また、列線の電圧レベル保持動作完了と行
線選択までの時間を変更可能とすることにより、リーク
電流に応じて列線の電圧レベルを変化させることがで
き、応じて微小リーク電流の存在を、機能テストにより
容易に検出することができる。
【0214】また、列線を第1の電圧に強制的に設定
し、行線を選択状態へ駆動することにより、列線の微小
リーク電流を検出することができる。
【0215】また、このメモリセルグループ単位で、行
線をすべて選択状態へ駆動することにより、マイクロシ
ョートが存在する場合において、各列線に、リーク電流
による電圧変化を生じさせることができ、短いテスト時
間で、微小リーク電流の存在を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の要部の構成を示す図である。
【図2】 図1に示す半導体記憶装置の動作を示す信号
波形図である。
【図3】 図1に示す定電流源の構成の一例を示す図で
ある。
【図4】 図3に示す制御信号発生部の構成を概略的に
示す図である。
【図5】 図3に示す制御信号発生部の他の構成を概略
的に示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装
置の要部の構成を示す図である。
【図7】 この発明の実施の形態3に従う半導体記憶装
置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図8】 図7に示す半導体記憶装置の動作を示す信号
波形図である。
【図9】 図7に示す遅延回路の構成の一例を示す図で
ある。
【図10】 この発明の実施の形態3における行系制御
回路の構成を概略的に示す図である。
【図11】 図7に示すセンスアンプ駆動信号発生部の
構成を概略的に示す図である。
【図12】 この発明の実施の形態4に従う半導体記憶
装置の要部の構成を示す図である。
【図13】 図12に示す半導体記憶装置の動作を示す
信号波形図である。
【図14】 図12に示すビット線プリチャージ/イコ
ライズ指示信号を発生する部分の構成の一例を示す図で
ある。
【図15】 この発明の実施の形態4におけるワード線
駆動信号発生部の構成の一例を示す図である。
【図16】 この発明の実施の形態4におけるセンスア
ンプ活性化信号発生部の構成の一例を示す図である。
【図17】 この発明の実施の形態4における内部ロウ
アドレス信号発生部の構成を概略的に示す図である。
【図18】 この発明に従う半導体記憶装置のアレイ部
の構成を概略的に示す図である。
【図19】 図12に示すプリアンプの構成の一例を示
す図である。
【図20】 この発明の実施の形態4の変更例の構成を
概略的に示す図である。
【図21】 この発明の実施の形態5に従う半導体記憶
装置の要部の構成を示す図である。
【図22】 従来の半導体記憶装置のアレイ部の構成を
概略的に示す図である。
【図23】 半導体記憶装置のマイクロショートの一例
を示す図である。
【図24】 図23に示すマイクロショートの影響を示
す図である。
【図25】 図23に示すマイクロショートのメモリセ
ル読出データに対する影響を示す図である。
【符号の説明】
1 ビット線プリチャージ/イコライズ回路、2 セン
スアンプ、3 ビット線分離ゲート、MCa,MCb
メモリセル、4a,4b リンク素子、5 メイン中間
電圧伝達線、6a,6b ローカル中間電圧伝達線、P
Qa,PQbMOSトランジスタ、7,10,11 M
OSトランジスタ、8 定電流源、PD1,PD2 パ
ッド、29 レジスタ回路、30 測定装置、34,3
5 MOSトランジスタ、33 定電流源、39 パッ
ド、40a,40b ローデコーダ、42 遅延回路、
YGa,YGb 列選択ゲートトランジスタ、60,6
2 MOSトランジスタ、64 プリアンプ、80i,
80j メモリアレイブロック、82j センスアンプ
帯、84i,84j ビット線分離回路、86i,86
j ロウデコーダ、90 センス電源線、91 センス
接地線、92a,92b,96a,96b ローカルセ
ンスアンプ駆動信号線、93a,93b,97a,97
b センスアンプ活性化トランジスタ、94a,94b
センスアンプ群、95a,95b プリチャージ回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G132 AA08 AC03 AD15 AK11 AL09 5B024 AA01 BA07 BA21 BA27 BA29 CA07 CA11 CA16 EA01 EA04 5L106 AA01 CC08 CC13 CC16 CC26 DD12 GG07

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行列状に配列される複数のメモリセル、 各前記列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリ
    セルが接続される複数の列線、 前記複数の列線に対応して設けられ、活性化時対応の列
    線を所定電位に保持するための複数の列線電位保持回
    路、 前記列線電位保持回路に前記所定電位を供給するための
    電圧伝達線、 前記電圧伝達線と前記列線保持回路との間に流れる電流
    を制限するための電流制限回路、および前記列線電位保
    持回路の所定数ごとに設けられ、対応の列線電位保持回
    路と前記電圧伝達線とを分離するための分離回路を備え
    る、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記電流制限回路は、前記電圧伝達線と
    所定数の列線電位保持回路との間に配置されるトランジ
    スタ素子と、 前記トランジスタ素子とカレントミラー回路を構成し、
    前記トランジスタ素子に定電流のミラー電流を流すため
    の定電流回路とを含む、請求項1記載の半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 前記定電流回路は、 前記メモリセルが形成される半導体チップと同一半導体
    チップに形成され、前記定電流を供給するための定電流
    源と、 前記定電流源に結合され、かつ前記トランジスタ素子と
    カレントミラー回路を構成する定電流トランジスタとを
    含む、請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記定電流源は、供給電流が変更可能で
    ある、請求項3記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 外部からの信号に従って前記定電流源の
    供給電流を設定するための回路をさらに含む、請求項4
    記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記定電流源の供給電流を設定するため
    のレジスタ回路をさらに備える、請求項4記載の半導体
    記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記定電流回路は、テストモード時外部
    の定電流源に結合されるノードと、前記ノードに結合さ
    れかつ前記トランジスタ素子と前記カレントミラー回路
    を構成する定電流トランジスタとを備える、請求項2記
    載の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記定電流トランジスタは、ミラー比が
    変更可能である、請求項7記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 外部からの信号に従って前記定電流トラ
    ンジスタの供給電流を設定するための回路をさらに含
    む、請求項7記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記定電流トランジスタの供給電流を
    設定するためのレジスタ回路をさらに備える、請求項7
    記載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 行列状に配列される複数のメモリセル
    と、 各前記列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリ
    セルが接続する複数の列線と、 各前記行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリ
    セルが接続する複数の行線と、 各前記列線に結合され、活性化時対応の列線を所定電位
    に保持するための複数の列線電位保持回路と、 メモリセル選択指示に応答して、前記列線電位保持回路
    を非活性化しかつアドレス指定された行に対応する行線
    を選択状態へ駆動するための行系回路と、 テストモード指示信号に応答して、前記行系回路の前記
    列線電位保持回路の非活性化と行線選択までの時間を変
    更するためのテストモード回路を備える、半導体記憶装
    置。
  12. 【請求項12】 前記行系回路は、 各前記列に対応して設けられ、活性化時対応の列線に読
    出されたメモリセルのデータを検知し増幅するためのセ
    ンスアンプ回路と、 前記行線選択後、前記センスアンプ回路を活性化するた
    めのセンスアンプ制御回路とをさらに含み、 前記テストモード回路は、前記行線選択開始タイミング
    を遅らせ応じて前記センスアンプ回路の活性化タイミン
    グを遅らせる回路を含む、請求項11記載の半導体記憶
    装置。
  13. 【請求項13】 行列状に配列される複数のメモリセ
    ル、 各前記行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリ
    セルが接続される複数の行線、 各前記列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリ
    セルが接続する複数の列線、 前記複数の列線に対応して配置され、活性化時対応の列
    線を所定電位レベルに保持するための列線電位保持回
    路、 テストモード時、前記列線電位保持回路の保持電位を前
    記所定電位と異なる第1の電位レベルに設定するための
    列線電位設定回路と、 テストモード時、所定数の行線を前記第1の電位と異な
    る第2の電位に設定するための行線電位設定回路、およ
    び前記メモリセルのデータを読出すための回路とを備え
    る、半導体記憶装置。
  14. 【請求項14】 前記複数のメモリセルは複数のグルー
    プに分割され、 前記列線電位設定回路は、前記テストモード時、前記グ
    ループ単位で前記列線の電位を前記第1の電位に設定
    し、 前記行線電位設定回路は、前記テストモード時、前記グ
    ループ単位で前記行線をすべて選択状態へ駆動する、請
    求項13記載の半導体記憶装置。
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