JP2002313099A - メモリ回路及びその試験方法 - Google Patents
メモリ回路及びその試験方法Info
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Abstract
セル特性を、シングルセルアレイを有するメモリ回路と
同等の基準で評価できるようにする。 【解決手段】4つのビット線分離スイッチ23〜26の
うち24のみをオンにし、プリチャージ回路22がオフ
の状態で、ワード線WL0を選択的に活性にし、次いで
ビット線分離スイッチ24をオフにし、次いでセンスア
ンプ21を活性にしてメモリセル*MCのみによる中間
ビット線対ML、*ML間の微小電位差を増幅する。次
いでビット線分離スイッチ23及び24をオンにしてリ
ストア動作を開始する。他の方法では、4つのビット線
分離スイッチ23〜26を全てオンにして読み出し動作
を行うことにより、ビット線容量を通常使用時の約2倍
にしてビット線対間微小電位差を、シングルセルアレイ
を有する通常のDRAM回路の場合と同程度にする。
Description
書き込まれる相補メモリセル対がビット線対に接続さ
れ、これらが同一ワード線で選択されるメモリ回路及び
その試験方法に関する。
化後に生ずるビット線対電位差は、シングルセルの記憶
内容をビット線に読み出す通常のメモリ回路の場合の約
2倍になるので、セル電荷リークによる保持電圧の変化
や読み出時のノイズの影響を受けにくくて信頼性が高い
とともに、リフレッシュ周期を長くすることができる。
差「約2倍」であることにより故障検出が難しくなり、
セル特性評価を、通常のメモリ回路と同等の基準で行う
ことができず、例えばリフレッシュ周期を通常のメモリ
回路の場合の2倍にして試験を行わなければならず、特
にメモリ開発時の不良解析時間が長くなっていた。
み、シングルセルの記憶内容をビット線に読み出すメモ
リ回路と同等の基準で相補セル対の記憶内容をビット線
対に読み出すメモリ回路のセル特性を評価することが可
能なメモリ回路及びその試験方法を提供することにあ
る。
によるメモリ回路の試験方法の一態様では、中間ビット
線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続
され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1
及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2
ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに
第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び
他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワ
ード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が
接続されたメモリ回路の記憶内容を試験する。この試験
において、該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構
成する4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオ
ンにし、該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び
第2ワード線のうちオン状態のビット線分離スイッチに
関わるものを選択的に活性にし、次いで該オンにしたビ
ット線分離スイッチをオフにし、次いで該センスアンプ
回路を活性にし、次いで該中間ビット線対の電位差に基
づいて、該活性化されたワード線に接続された相補メモ
リセル対のうち該オンにしたビット線分離スイッチに対
応するメモリセルの記憶内容を確認する。
対と選択された相補メモリセル対との間の電荷移動で電
位差が生ずるが、第1及び第2ビット線分離スイッチ対
を構成する4つのビット線分離スイッチのうち1つのみ
がオンになるので、中間ビット線対間の電位差は、該オ
ンにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセルの
記憶内容のみに応じたを値になり、次に該オンにしたビ
ット線分離スイッチがオフにされ、第1及び第2ビット
線対からセンスアンプ回路が分離された状態でセンスア
ンプ回路が活性にされるので、相補メモリセル対の任意
の一方を試験することができる。すなわち、ビット線対
読み出し電位差が相補メモリセル対のキャパシタ電位に
より定まるにも拘わらず、相補メモリセル対の任意の一
方のキャパシタ電位のみに依存する読み出し動作を行う
ことができる。このため、シングルセルの記憶内容をビ
ット線に読み出す通常のメモリ回路と同等の基準で、相
補セル対の記憶内容をビット線対に読み出すメモリ回路
のセル特性を評価することができる。 本発明によるメ
モリ回路の試験方法の他の態様では、該第1及び第2ビ
ット線分離スイッチ対をオンにし、該プリチャージ回路
がオフの状態で該第1及び第2ワード線の一方を選択的
に活性にし、次いで該センスアンプ回路を活性にし、次
いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化さ
れたワード線に接続された相補メモリセル対の記憶内容
を確認する。
量が通常使用時の約2倍になるので、ビット線対読み出
し電位差が通常のメモリ回路の場合と同程度で生じる。
このため、通常のメモリ回路と同等の基準で相補セル対
の記憶内容をビット線対に読み出すメモリ回路を、概略
評価することが可能となる。
記一態様の場合の約半分になる。
説明から明らかになる。
施形態を説明する。一般に、信号SZの反転信号をSX
で表し、語尾Z及びXはそれぞれアクティブハイ及びア
クティブロウの信号であることを示す。
施形態のメモリ回路の一部を示す概略ブロック図であ
る。
LK3の各セルアレイを備えている。各ブロックの両サ
イドを挟むように、センスアンプ列10〜14が形成さ
れている。
列の一部の概略構成を示す。図3中、黒塗り矩形は、ビ
ット線とワード線の交差部に接続されたメモリセルを示
す。図3では簡単化のために、1つのビット線対に相補
メモリセルが2対だけ接続されている場合を示す。
て、ロウアドレス最下位ビット信号RA00Zの値は、
ワード線に関し左側から、‘0’,‘1’,‘1’,
‘0’となっている。これにより、例えばブロックBL
K0及びBLK1内のワード線のうち、RA00Z=
‘0’に対応したもの、例えばワード線WL0又はWL
1を活性化する場合には、センスアンプ列11内のセン
スアンプ回路が使用され、センスアンプ列10及び12
内のセンスアンプ回路は不活性状態を維持する。同様
に、RA00Z=‘1’に対応したワード線を活性化す
る場合には、ブロックBLK0についてはセンスアンプ
列10内のセンスアンプ回路が使用され、ブロックBL
K1についてはセンスアンプ列12内のセンスアンプ回
路が使用され、センスアンプ列11内のセンスアンプ回
路は不活性状態を維持する。
0とその両サイドの一部を示す回路図である。
線ML0と*ML0との間に接続されたセンスアンプ回
路21及びプリチャージ回路22と、中間ビット線ML
0及び*ML0の一端とビット線BL0及び*BL0と
の間にそれぞれ接続されたビット線分離用NMOSトラ
ンジスタ23及び24と、中間ビット線ML0及び*M
L0の他端とビット線BL1及び*BL1との間にそれ
ぞれ接続されたビット線分離用NMOSトランジスタ2
5及び26とを有する。
性化信号PSA及びNSAが供給される駆動信号線間に
接続された2つのCMOSインバータを有し、これらが
互いにクロス接続されており、フリップフロップ型であ
る。このセンスアンプ回路21は、上述のようにRA0
0Z=‘0’の場合に使用される。
r、例えばVDD/2と中間ビット線ML0との間及び
電源電位Vprと中間ビット線*ML0との間にそれぞ
れ接続されたNMOSトランジスタと、中間ビット線M
L0と*ML0との間に接続されたイコライズ用NMO
Sトランジスタとを有し、これらのゲートにビット線リ
セット信号BRSXが供給される。ビット線分離用NM
OSトランジスタ23〜26のゲートにはそれぞれ、配
線ISO01、ISO00、ISO11及びISO10
が接続されている。
〜26は、隣り合うブロックBLK0とBLK1とでセ
ンスアンプ回路21及びプリチャージ回路22を共用す
るためのものであり、ブロックBLK0が活性であると
きには、ビット線分離用NMOSトランジスタ25及び
26がオフにされ、ブロックBLK1が活性であるとき
にはビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24
がオフにされる。
L0の交差部にはそれぞれメモリセルM0及び*M0
(相補メモリセル対)が接続され、ワード線WL0の活
性化によりこれらのNMOSトランジスタスイッチがオ
ンになってセル電位とこれに接続されたビット線の電位
とが等しくなるように電荷が移動し、ビット線電位が例
えば100mV変化する。ビット線BL1及び*BL1
とワード線WL1の交差部にそれぞれ接続されたメモリ
セルM1及び*M1(相補メモリセル対)についても同
様である。相補メモリセル対は、書き込み時に互いに逆
の論理値の電圧で充電される。
は、リード回路29に伝達されて論理値が決定され、外
部に読み出される。リード回路29は例えば、コラムデ
コーダの出力で選択的にオンにされるコラムスイッチ
と、ダイレクトセンス回路とを備えている。
O01の付近のレイアウトの一例を示す。
いずれも同一列のビット線分離用NMOSトランジスタ
に共通であり、ゲートラインGL0及びGL1はそれぞ
れ図4のビット線分離用NMOSトランジスタ24及び
23のゲートを含んでいる。図4のNMOSトランジス
タ23は、N型領域231及び232と、これらの間の
上方のゲートラインGL1の一部とを有し、NMOSト
ランジスタ24は、N型領域241及び242とこれら
の間の上方のゲートラインGL0の一部とを有する。ゲ
ートラインGL0及びGL1はそれぞれ、中央部からの
分岐線の先端部が層間コンタクトを介し上方のメタル配
線ISO00及びISO01に接続されている。
の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャ
ートである。
互いに逆であり、これらのセル充電電圧がそれぞれ0V
及びVDDであるとする。最初、ワード線WL0が低レ
ベルでメモリセルM0及び*M0のNMOSトランジス
タスイッチがオフである。また、センスアンプ活性化信
号PSA及びNSAの電位がVDD/2でセンスアンプ
回路21が不活性である。さらに、配線ISO00、I
SO01、ISO10及びISO11が高レベルでビッ
ト線分離用NMOSトランジスタ23〜26がオン、ビ
ット線リセット信号BRSXが高レベルでプリチャージ
回路22がオンになっており、ビット線ML0、BL
0、BL1、*ML0、*BL0及び*BL1がプリチ
ャージされてこれらの電位がVDD/2である。
ロウアドレスストローブ信号BRASZが高レベルに遷
移してからの経過時間により定められる。
低レベルに遷移してプリチャージ回路22がオフにな
り、このタイミングで配線ISO01、ISO10及び
ISO11が低レベルに遷移してビット線分離用NMO
Sトランジスタ23、25及び26がオフになる。
して、メモリセルM0及び*M0のNMOSトランジス
タスイッチがオンになる。これにより、ビット線*BL
0及び*ML0の電位がΔV1上昇し、ビット線BL0
の電位がΔV2低下する。ビット線分離用NMOSトラ
ンジスタ23がオフであるので、ビット線ML0の電位
はVDD/2を維持する。
してビット線分離用NMOSトランジスタ24がオフに
なると共に、センスアンプ活性化信号PSA及びNSA
の電位がそれぞれVDD及び0Vに遷移してセンスアン
プ回路21が活性化され、ビット線*ML0とML0と
の電位差ΔV1が増幅されてビット線ML0及び*ML
0の電位がそれぞれ0V及びVDDに変化する。
高レベルに遷移してビット線分離用NMOSトランジス
タ23及び24がオンになり、ビット線BL0及び*B
L0の電位がそれぞれ0V及びVDDに変化する。これ
により、メモリセルM0及び*M0に対しリストア動作
が開始される。また、リード回路29によりビット線M
L0と*ML0の電位差に対応したデータの外部への読
み出しが開始される。
してメモリセルM0及び*M0のNMOSトランジスタ
スイッチがオフになり、リストア動作が完了する。
高レベルに遷移してプリチャージ回路22がオンになる
と共に、この遷移のタイミングでセンスアンプ活性化信
号PSA及びNSAが共に電位VDD/2へ変化してセ
ンスアンプ回路21が不活性になり、ビット線BL0、
*BL0、ML0及び*ML0がプリチャージ電位VD
D/2になる。
高レベルに遷移するのとほぼ同じ又は高レベルに遷移し
てから所定時間経過後の時点t6で配線ISO10及び
ISO11が高レベルに遷移してビット線分離用NMO
Sトランジスタ25及び26がオンになり、最初の状態
に戻る。
記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャー
トである。
の信号波形はそれぞれ図7の配線ISO01及びISO
00のそれと同一であり、その他の信号波形は図7と同
一である。
(ΔV1+ΔV2)をセンスアンプ回路21で増幅して
記憶内容を決定していたので、セル電荷リークによる保
持電圧の変化や読み出し時のノイズの影響により、増幅
後の論理値が記憶内容と逆になった場合、どちらのメモ
リセルが不良であるのか、どちらのメモリセルの特性が
どの程度悪いのかを判定することが困難であった。
線対電位差(ΔV1+ΔV2)が生じた時、ビット線分
離用NMOSトランジスタ23と24の一方がオフであ
るため、中間ビット線ML0と*ML0の電位差はNM
OSトランジスタ23がオフの場合ΔV1、NMOSト
ランジスタ24がオフの場合ΔV2となり、次にオンの
ビット線分離用NMOSトランジスタ23がオフにされ
た後に該電位差がセンスアンプ回路21で増幅されるの
で、相補メモリセル対の一方を試験することができる。
また、その後、両ビット線分離用NMOSトランジスタ
23がオンにされてメモリセル対に対しリストア動作が
行われるので、相補メモリセル対の他方に対しても同様
に試験を行うことができる。
ΔV2)であるにも拘わらず、相補メモリセル対の各々
の記憶内容を独立して読み出すことができるので、シン
グルセルアレイを有する通常のDRAM回路と同等の基
準でセル特性を評価することができる。例えば、メモリ
開発時にリフレッシュ特性が悪い場合、その問題点追求
において、従来では測定及び評価ができなかったことが
可能になる。
0及び*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタ
イミングチャートである。
O01が高レベルに維持、すなわちビット線分離用NM
OSトランジスタ23及び24がオンに維持される。他
の信号波形は、中間ビット線対M0及びM0の波形以外
は図7と同一である。
活性化したときの増幅前のビット線対電位差の絶対値
(ΔV1+ΔV2)が試験時のそれの約2倍になるの
で、リフレッシュ特性が向上する。
静電容量Ccell、各ビット線の静電容量Cbit、及び、
高レベルと低レベルのセル電圧の差VSに依存し、 ΔV1+ΔV2=Ccell・VS/(Ccell+Cbit) ・・・(1) と表される。VSは、リストア直後においてVDDであ
るが、リークにより時間が経過すると変化する。
う回路を説明する。
部の一例を示す。
ラッチ信号によりロウアドレスレジスタ31にラッチさ
れる。ロウアドレスレジスタ31の2ビットがプリデコ
ーダ32でデコードされて、いずれか1つが選択的に活
性化されるブロック選択信号BLK0Z〜BLK3Zが
生成される。ブロック選択信号BLK0Zは図1のビッ
ト線分離スイッチ制御回路40〜42に供給され、ブロ
ック選択信号BLK1Zはビット線分離スイッチ制御回
路41〜44に供給され、ブロック選択信号BLK2Z
はビット線分離スイッチ制御回路43〜46に供給さ
れ、ブロック選択信号BLK3Zはビット線分離スイッ
チ制御回路45〜47に供給される。
用2ビットを除く他のビットがプリデコーダ33に供給
されてデコードされ、その結果とブロック選択信号BL
K0Z〜BLK3Zとが図1のワードデコーダ50〜5
3に供給されて、選択されたブロックの選択されたワー
ド線が活性化される。
RA00Zに関しては、ワード線選択に使用されるのに
加え、インバータ34で反転されてビットRA00Xが
生成される。これらロウアドレス最下位ビット信号RA
00Z及びRA00Xは、図1のビット線分離スイッチ
制御回路40〜47の各々に供給される。
バッファゲート35でその駆動能力が増幅されてテスト
信号TESZとなり、図1のビット線分離スイッチ制御
回路40〜47の各々に供給される。
ックCLK、チップセレクト信号CSX、ローアドレス
ストローブ信号RASX、コラムアドレスストローブ信
号CASX及びライトイネーブル信号WEX並びに内部
信号に基づいて、各種制御信号を生成する。すなわち、
制御回路30は例えば、ロウアドレスストローブ信号R
ASXのリタイムド信号を逆相にしたロウアドレススト
ローブ信号BRASZを生成し、この信号BRASZX
と上記ブロック選択信号BLK0Z〜BLK3Zとから
ビット線リセット信号BRSX並びにセンスアンプ活性
化信号PSA及びNSAを生成する。ロウアドレススト
ローブ信号BRASZは、図1のビット線分離スイッチ
制御回路40〜47の各々に、分離スイッチ制御用配線
の活性化及び不活性化のタイミングの基準信号として供
給される。センスアンプ活性化信号PSA及びNSA並
びにビット線リセット信号BRSXは、センスアンプ列
10〜14の各々に供給される。
回路40〜47は互いに同一構成であり、信号入出力位
置は互いに対応している。ビット線分離スイッチ制御回
路40、42、44及び46の出力端はそれぞれ、セン
スアンプ列10〜13の右側に配置された一対の分離ス
イッチ制御用配線(図7中の配線ISO10及びISO
11に対応したもの)に接続され、ビット線分離スイッ
チ制御回路41、43、45及び47の出力端はそれぞ
れ、センスアンプ列11〜14の左側に配置された一対
の分離スイッチ制御用配線(図7中の配線ISO00及
びISO01に対応したもの)に接続されている。両端
のビット線分離スイッチ制御回路40及び47について
は、存在しないブロックに対応する入力信号は、高レベ
ル‘H’に固定される。
ロックBLK0〜BLK3に対応して備えられている。
御回路41の詳細回路図である。
係した回路であり、ノアゲート60の一方の入力端には
テスト信号TESZが供給され、他方の入力端には、ブ
ロック選択信号BLK1Z及びロウアドレスストローブ
信号BRASZがナンドゲート61を介して供給され
る。ノアゲート60の出力はオアゲート62及び63の
各々の一方の入力端に供給される。オアゲート62及び
63の出力はそれぞれ、互いに同一構成のレベルシフト
回路(又はバッファ回路)64及び65に供給される。
レベルシフト回路64及び65の出力の電圧振幅は、入
力のそれより高い(バッファ回路の場合は同一電圧振
幅)。レベルシフト回路64及び65の出力はそれぞれ
インバータ66及び67を介して配線ISO00及びI
SO01に供給される。
SZが低レベルであるので、ノアゲート60の出力は、
ブロック選択信号BLK1Z及びロウアドレスストロー
ブ信号BRASZが共に高レベルの時のみ高レベルにな
る。ブロックBLK0が選択されている場合、ブロック
選択信号BLK1Zが低レベルであるので、図9に示す
ように配線ISO00及びISO01は高レベルを維持
する。ブロックBLK1が選択されている場合、ブロッ
ク選択信号BLK1Zが高レベルであるので、ロウアド
レスストローブ信号BRASZの立ち上がりに応じて配
線ISO00及びISO01が立ち下がる。これは、図
9中の配線ISO10及びISO11の立ち下がりに対
応している。次にロウアドレスストローブ信号BRAS
Zが立ち下がると、配線ISO00及びISO01が立
ち上がる。これは、図9中の配線ISO10及びISO
11の立ち上がりに対応している。
が高レベルであるので、ノアゲート60の出力はナンド
ゲート61の出力値によらず低レベルとなり、オアゲー
ト62及び63の出力はこれらの他方の入力端の信号で
定まる。
スト信号TESZは、インバータ68を介してノアゲー
ト69の一方の入力端に供給され、ノアゲート69の他
方の入力端には、ブロック選択信号BLK0Z及びロウ
アドレスストローブ信号BRASZがナンドゲート70
を介して供給される。ノアゲート69の出力はパスル生
成回路71及び72に供給される。
SZが低レベルであるので、ノアゲート69の出力はナ
ンドゲート70の出力値によらず低レベルを維持し、オ
アゲート62及び63の出力はノアゲート60の出力に
より定まる。
が高レベルであるので、ノアゲート69の出力はブロッ
ク選択信号BLK0Z及びロウアドレスストローブ信号
BRASZが共に高レベルの時のみ高レベルになる。
ック選択信号BLK0Zが高レベルであるので、ロウア
ドレスストローブ信号BRASZの立ち上がりでノアゲ
ート69の出力が立ち上がり、これに応答してパスル生
成回路71及び72からそれぞれ図7に示す信号S1及
びS2のパルスが生成される。
及びRA00Xがそれぞれ高レベル及び低レベルである
場合、パスル生成回路71及び72の出力はそれぞれ、
正接続されたNMOSトランジスタ73及び74を介し
てオアゲート62及び63の他方の入力端に供給され
る。したがって、配線ISO00及びISO01の電位
は図7に示すような波形になる。
及びRA00Xがそれぞれ低レベル及び高レベルである
場合、パスル生成回路71及び72の出力はそれぞれ、
逆接続されたNMOSトランジスタ75及び76を介し
てオアゲート63及びオアゲート62の該他方の入力端
に供給される。したがって、配線ISO00及びISO
01の電位は図8に示すような波形になる。
ブロック選択信号BLK0Zが低レベルであるので、ノ
アゲート69の出力はナンドゲート70の出力値によら
ず低レベルを維持し、配線ISO00及びISO01は
低レベルを維持する。
制御用配線の信号波形が図7〜9及びこれらに対応した
ものになる。
スタ73〜76は、PMOSトランジスタとNMOSト
ランジタとが並列接続されたCMOS転送ゲートを用い
てもよい。
実施形態のメモリ回路の一部を示す概略ブロック図であ
る。
の一部及びその両サイドのブロックBLK0及びBLK
1の一部を示す回路図である。
同一であり、ビット線分離用NMOSトランジスタ23
及び24のゲートは配線ISO0に接続され、ビット線
分離用NMOSトランジスタ25及び26のゲートは配
線ISO1に接続されている。他の点は図4と同一であ
る。
配線ISO0とその付近のレイアウトを示す。
分離用NMOSトランジスタ23及び24を含むトラン
ジスタ列に共通である。ゲートラインGL0は、その中
央部からの分岐線の先端部が層間コンタクトを介し上方
の配線ISO0に接続されている。
0及び*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタ
イミングチャートである。
第1実施形態の場合と同様である。
は、例えばビット線リセット信号BRSXが低レベルに
遷移してからの経過時間により定められる。
0が選択された場合、ブロックBLK0側の分離スイッ
チ制御用配線ISO0のみならず隣の非選択のブロック
BLK1側の分離スイッチ制御用配線ISO1も高レベ
ルに維持されて、ビット線分離用NMOSトランジスタ
23〜26がオンである点である。
低レベルに遷移してプリチャージ回路22がオフにな
る。
して、メモリセルM0及び*M0のNMOSトランジス
タスイッチがオンになる。ビット線容量が上記第1実施
形態の場合の約2倍であるので、これにより、ビット線
*BL0及び*ML0の電位がほぼΔV1/2上昇し、
ビット線BL0の電位がほぼΔV2/2低下する。すな
わち、ビット線対間の読み出し電位差は、 Ccell・VS/(Ccell+2Cbit) ・・・(2) となる。式(2)の値は、上式(1)のそれのほぼ半分
(ΔV1+ΔV2)/2になる。
びNSAがそれぞれVDD及び0Vに遷移してセンスア
ンプ回路21が活性化され、ビット線ML0と*ML0
との電位差約−(ΔV1+ΔV2)/2が増幅されてビ
ット線ML0及び*ML0の電位がそれぞれ0V及びV
DDに変化する。
リストア動作が開始されると共に、リード回路29によ
り中間ビット線ML0と*ML0の電位差に対応したデ
ータの外部への読み出しが開始される。
同一である。
1の記憶内容を読み出す場合の動作も、図13のタイミ
ングチャートと同様である。
このような読み出し動作により、シングルセルアレイを
有する通常のDRAM回路の場合と同程度の読み出し電
位差がビット線対間に生じるので、従来と同様の基準で
メモリ回路を概略評価することができる。
従来の半分にすることができるので、全メモリセルに対
する試験時間が従来の約半分になる。例えば、メモリ回
路の開発時において1枚のウェーハ上に形成された数百
チップの全メモリセルの記憶保持特性のばらつきの概略
を調べるのに、従来1日要したのが、本第2実施形態に
よれば約半日で済むことになる。
*M0の記憶内容を読み出す場合の動作は、図13にお
いて配線ISO1の信号波形が点線で示すようになり、
他の信号波形は試験時の時と同じである。この場合、ビ
ット線リセット信号BRSXの立ち下がりのタイミング
で配線ISO1の電位が立ち下がり、次に、時点t5で
ビット線リセット信号BRSXが立ち上がるのとほぼ同
時又は立ち上がってから所定時間経過後の時点t6で、
配線ISO1の電位が立ち上がる。
う回路を説明する。
御回路80〜89は互いに同一構成であり、信号入力位
置は互いに対応している。
3、85、87及び89の出力端はそれぞれ、インバー
タ91、93、95、97及び99を介してセンスアン
プ列10A〜14Aの右側に配置された分離スイッチ制
御用配線(図11中の配線ISO1に対応したもの)に
接続され、ビット線分離スイッチ制御回路80、82、
84、86、及び88の出力端はそれぞれ、インバータ
90、92、94、96及び98を介しセンスアンプ列
10A〜14Aの左側に配置された分離スイッチ制御用
配線(図11中の配線ISO0及びISO1に対応した
もの)に接続されている。
線分離スイッチ制御回路81及び88の各々について
は、その出力が常時低レベル‘L’になるように、3入
力が全て常時高レベルになっている。
決定する基準信号としてのロウアドレスストローブ信号
BRASZは、ビット線分離スイッチ制御回路80、8
2〜87及び89の各々に供給される。上述の図3に関
する説明から明らかなように、ロウアドレス最下位ビッ
ト信号RA00Zは、奇数番目のセンスアンプ列に対応
したビット線分離スイッチ制御回路80、84、85及
び89に供給され、ロウアドレス最下位ビット信号RA
00Xは偶数番目のセンスアンプ列に対応したビット線
分離スイッチ制御回路82、83、86及び87に供給
される。テスト信号TESZはオアゲート100〜10
9の一方に入力端に供給される。奇数番目のオアゲート
100、102、104、106及び108〜109の
他方の入力端にはそれぞれ、その右側のブロックを選択
する信号BLK0Z〜BLK3Z及び‘H’が供給さ
れ、偶数番目のオアゲート101、103、105、1
07及び109の他方の入力端にはそれぞれ、その左側
のブロックを選択する信号‘H’及びBK0Z〜BLK
3Zが供給される。固定の低レベル‘H’は、存在しな
いブロックに対応している。
制御回路82及び83の動作について説明する。
のRA00Z=‘0’に対応したワード線が選択される
場合、ビット線分離スイッチ制御回路82の出力は、ロ
ウアドレス最下位ビット信号RA00Xが高レベル、ブ
ロック選択信号BLK1Zが低レベルであるので、低レ
ベルを維持する。したがって、配線ISO0の電位は図
13に示すように高レベルを維持する。これに対しビッ
ト線分離スイッチ制御回路83の出力は、ロウアドレス
ストローブ信号BRASZが高レベルに遷移するタイミ
ングで高レベルに遷移、すなわち配線ISO1が低レベ
ルに遷移する。次に、次に時点t5でロウアドレススト
ローブ信号BRASZが低レベルに遷移し、その直後又
はこれから(t6−t5)経過後にビット線分離スイッ
チ制御回路83の出力が低レベルに遷移、すなわち配線
ISO1が高レベルに遷移する。したがって、配線IS
O1の信号波形は図13中の点線で示すようになる。
回路82及び83の動作について説明する。
でオアゲート100〜109の出力がすべて高レベルで
あるので、ビット線分離スイッチ制御回路81〜87の
出力は選択ブロックとは無関係である。ブロックBLK
0中のRA00Z=‘0’に対応したワード線が選択さ
れる場合、ビット線分離スイッチ制御回路82及び83
の出力はいずれも低レベルを維持し、配線ISO0及び
ISO1の電位は高レベルを維持する。したがって、配
線ISO1の信号波形は図13中の実線で示すようにな
る。
明する。
Aの外側にセルアレイが存在しないが、両サイドのブロ
ックBLK0及びBLK3についてもブロックBLK1
やBLK2と同様に試験を行うことができるようにする
ために、図14に示すようにセンスアンプ列10A及び
14Aの外側に試験時に使用できるセルアレイを配置し
てもよい。なお、点線で示すワード線に接続されたメモ
リセルは、使用されない。
り有効に利用するために、図15に示すように、両サイ
ドのセルアレイに対しさらにセンスアンプ列を配置し、
両サイドのセンスアンプ列及びセルアレイを冗長用とし
て用い、不良セルを含む領域を、対応する冗長領域で置
換するように構成してもよい。該領域は例えば、ワード
線単位、又は、ビット線と対応するセンスアンプ単位で
ある。図15中、点線で示すワード線、ビット線及びセ
ンスアンプは冗長用であり、点線で示すワード線及びビ
ット線に接続されたセルは冗長セルである。
まれる。
相補メモリセル対アレイを有する各種メモリ回路に適用
可能である。
を組み合わせたメモリ回路を構成し、さらに、供給され
るテストモード信号に応じて第1実施形態と第2実施形
態の試験を選択できるようにし、まず第2実施形態の試
験モードで試験を行って読み出しエラーが生じた相補メ
モリセル対を検出し、次に、このエラー相補メモリセル
対に対してのみ第1実施形態の試験モードで試験を行っ
て、より詳細にエラーセルを評価してもよい。この場
合、試験時間の短縮化や詳細な評価が可能となる。
ンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビッ
ト線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線
分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続
され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選
択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、
該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択され
る相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ
回路の記憶内容を試験するメモリ回路の試験方法におい
て、該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する
4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオンに
し、該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2
ワード線のうちオン状態のビット線分離スイッチに関わ
るものを選択的に活性にし、次いで該オンにしたビット
線分離スイッチをオフにし、次いで該センスアンプ回路
を活性にし、次いで該中間ビット線対の電位差に基づい
て、該活性化されたワード線に接続された相補メモリセ
ル対のうち該オンにしたビット線分離スイッチに対応す
るメモリセルの記憶内容を確認する、ことを特徴とする
メモリ回路の試験方法。(1) (付記2) 上記センスアンプ回路を活性にした後、上
記オンからオフにされたビット線分離スイッチ及びこれ
と対をなすビット線分離スイッチをオンにして、上記活
性化されたワード線に接続された相補メモリセル対に対
しリストア動作を開始し、次に該活性化されたワード線
を不活性にして該リストア動作を終了する、ことを特徴
とする付記1記載のメモリ回路の試験方法。
ンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビッ
ト線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線
分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続
され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選
択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、
該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択され
る相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ
回路において、供給されるロウアドレスの値に応じて該
第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つの
ビット線分離スイッチのうち1つのみをオンにし、次い
で該プリチャージ回路がオフの状態で、該オンにしたビ
ット線分離スイッチをオフにし、該テスト信号が不活性
であるとき該供給されるロウアドレスの値に応じて該第
1及び第2ビット線分離スイッチ対の一方を選択的にオ
ンにするビット線分離スイッチ制御回路と、該ロウアド
レスに応じて、該プリチャージ回路がオフの状態で該第
1及び第2ワード線の一方を選択的に活性にするロウデ
コーダと、該オンにしたビット線分離スイッチがオフに
された状態で該センスアンプ回路を活性にする制御回路
と、該中間ビット線対の電位差に基づいてメモリセルの
記憶内容を読み出すリード回路と、を有することを特徴
とするメモリ回路。(2) (付記4) 上記ビット線分離スイッチ制御回路は、上
記センスアンプ回路が活性にされた後、上記オンからオ
フにされたビット線分離スイッチ及びこれと対をなすビ
ット線分離スイッチをオンにすることを特徴とする付記
3記載のメモリ回路。
ンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビッ
ト線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線
分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続
され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選
択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、
該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択され
る相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ
回路の記憶内容を試験するメモリ回路の試験方法におい
て、該第1及び第2ビット線分離スイッチ対をオンに
し、該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2
ワード線の一方を選択的に活性にし、次いで該センスア
ンプ回路を活性にし、次いで該中間ビット線対の電位差
に基づいて、該活性化されたワード線に接続された相補
メモリセル対の記憶内容を確認する、ことを特徴とする
メモリ回路の試験方法。(3) (付記6) 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及び
プリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端
及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ
対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1
ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補
メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット
線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリ
セル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路におい
て、供給されるテスト信号が活性であるとき該第1及び
第2ビット線分離スイッチ対をオンにし、該テスト信号
が不活性であるとき供給されるロウアドレスの値に応じ
て該第1及び第2ビット線分離スイッチ対の一方を選択
的にオンにするビット線分離スイッチ制御回路と、該ロ
ウアドレスに応じて、該プリチャージ回路がオフの状態
で該第1及び第2ワード線のうちオン状態のビット線分
離スイッチに関わるものを選択的に活性にするロウデコ
ーダと、該ワード線が活性にされた後、該センスアンプ
回路を活性にする制御回路と、該中間ビット線対の電位
差に基づいて、メモリセルの記憶内容を読み出すリード
回路と、を有することを特徴とするメモリ回路。(4) (付記7) 付記5記載の方法を行って、読み出しエラ
ーが生じた相補メモリセル対を検出し、該読み出しエラ
ーが生じた相補メモリセルに対し付記1記載の方法を行
うことにより、該読み出しエラーが生じた相補メモリセ
ル対の各々のセル特性を評価する、ことを特徴とするメ
モリ回路の試験方法。(5) (付記8) 付記5記載の方法を行って、読み出しエラ
ーが生じた相補メモリセル対を検出し、該読み出しエラ
ーが生じた相補メモリセルに対し付記2記載の方法を行
うことにより、該読み出しエラーが生じた相補メモリセ
ル対の各々のセル特性を評価する、ことを特徴とするメ
モリ回路の試験方法。
す概略ブロック図である。
ブロック図である。
である。
イドの一部の詳細並びにリード回路ブロックを示す回路
図である。
びISO01の付近のレイアウトを示す図である。
詳細回路図である。
読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミング
チャートである。
示す概略ブロック図である。
の両サイドのブロックBLK0及びBLK1の一部の詳
細並びにリード回路ブロックを示す回路図である。
とその付近のレイアウトを示す図である。
M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミング
チャートである。
リ回路の一部を示す配置図である。
メモリ回路の一部を示す配置図である。
路 50〜53 ワードデコーダ 71、72 パスル生成回路 BLK0〜BLK3 ブロック ISO00、ISO01、ISO10、ISO11、I
SO0,ISO1 ビット線分離スイッチ制御用配線 TES、TESZ テスト信号 RA00Z、RA00X ロウアドレス最下位ビット信
号 BLK0Z、BLK1Z、BLK2Z、BLK3Z ブ
ロック選択信号 BRASZ ロウアドレスストローブ信号 BRSX ビット線リセット信号 BL0、*BL0、BL1、*BL1 ビット線 WL0、WL1 ワード線 ML0、*ML0 中間ビット線 PSA、NSA センスアンプ活性化信号 M0、*M0、M1、*M1 メモリセル GL0、GL1 ゲートライン
Claims (5)
- 【請求項1】 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及
びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一
端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッ
チ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第
1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相
補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビッ
ト線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモ
リセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶
内容を試験するメモリ回路の試験方法において、 該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つ
のビット線分離スイッチのうち1つのみをオンにし、 該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワー
ド線のうちオン状態のビット線分離スイッチに関わるも
のを選択的に活性にし、 次いで該オンにしたビット線分離スイッチをオフにし、 次いで該センスアンプ回路を活性にし、 次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化
されたワード線に接続された相補メモリセル対のうち該
オンにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセル
の記憶内容を確認する、 ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。 - 【請求項2】 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及
びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一
端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッ
チ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第
1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相
補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビッ
ト線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモ
リセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路におい
て、 供給されるロウアドレスの値に応じて該第1及び第2ビ
ット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離ス
イッチのうち1つのみをオンにし、次いで該プリチャー
ジ回路がオフの状態で、該オンにしたビット線分離スイ
ッチをオフにし、該テスト信号が不活性であるとき該供
給されるロウアドレスの値に応じて該第1及び第2ビッ
ト線分離スイッチ対の一方を選択的にオンにするビット
線分離スイッチ制御回路と、 該ロウアドレスに応じて、該プリチャージ回路がオフの
状態で該第1及び第2ワード線の一方を選択的に活性に
するロウデコーダと、 該オンにしたビット線分離スイッチがオフにされた状態
で該センスアンプ回路を活性にする制御回路と、 該中間ビット線対の電位差に基づいてメモリセルの記憶
内容を読み出すリード回路と、 を有することを特徴とするメモリ回路。 - 【請求項3】 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及
びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一
端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッ
チ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第
1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相
補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビッ
ト線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモ
リセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶
内容を試験するメモリ回路の試験方法において、 該第1及び第2ビット線分離スイッチ対をオンにし、 該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワー
ド線の一方を選択的に活性にし、 次いで該センスアンプ回路を活性にし、 次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化
されたワード線に接続された相補メモリセル対の記憶内
容を確認する、 ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。 - 【請求項4】 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及
びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一
端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッ
チ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第
1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相
補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビッ
ト線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモ
リセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路におい
て、 供給されるテスト信号が活性であるとき該第1及び第2
ビット線分離スイッチ対をオンにし、該テスト信号が不
活性であるとき供給されるロウアドレスの値に応じて該
第1及び第2ビット線分離スイッチ対の一方を選択的に
オンにするビット線分離スイッチ制御回路と、 該ロウアドレスに応じて、該プリチャージ回路がオフの
状態で該第1及び第2ワード線のうちオン状態のビット
線分離スイッチに関わるものを選択的に活性にするロウ
デコーダと、 該ワード線が活性にされた後、該センスアンプ回路を活
性にする制御回路と、 該中間ビット線対の電位差に基づいて、メモリセルの記
憶内容を読み出すリード回路と、 を有することを特徴とするメモリ回路。 - 【請求項5】 請求項3記載の方法を行って、読み出し
エラーが生じた相補メモリセル対を検出し、 該読み出しエラーが生じた相補メモリセルに対し請求項
1記載の方法を行うことにより、該読み出しエラーが生
じた相補メモリセル対の各々のセル特性を評価する、 ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001116189A JP4771610B2 (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | メモリ回路及びその試験方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6853595B2 (en) * | 2001-11-28 | 2005-02-08 | Fujitsu Limited | Semiconductor memory device |
US7450453B2 (en) | 2005-09-29 | 2008-11-11 | Hynix Semiconductor Inc. | Semiconductor memory device and method for driving bit line sense amplifier thereof |
US7995414B2 (en) | 2008-03-27 | 2011-08-09 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor memory device, method of operating semiconductor memory device, and memory system |
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-
2001
- 2001-04-13 JP JP2001116189A patent/JP4771610B2/ja not_active Expired - Fee Related
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