JP2004013987A - 半導体記憶装置 - Google Patents

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宮川 正
Daizaburo Takashima
高島 大三郎
Thomas Roehr
トーマス・レール
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Abstract

【課題】本発明は、半導体メモリチップにおいて、内部動作を容易に解析できるようにすることを最も主要な特徴としている。
【解決手段】たとえば、テストモードが設定されると、テスト制御回路32よりスイッチ回路部31に出力テスト信号RWTESTが出力される。すると、スイッチ回路部31において、チップ内部の複数のタイミング制御信号(Si)がデータDiに変換されて、データ入出力バッファ回路部23へと送られる。これにより、複数のタイミング制御信号(Si)が、セルデータ(Di)の入出力に用いられる複数のデータ入出力端子I/Oiから同時に出力される構成となっている。
【選択図】  図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関するもので、特に、内部動作の解析が容易に可能な半導体メモリチップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体メモリチップにおいて、内部動作の解析には、針当たり評価(プロービング)法や電子ビームを用いる方法が使用されている。
【0003】
針当たり評価法とは、チップ内部のノードに針を当てることにより、内部信号のタイミングや電圧の変化を直に読み取るものである。この針当たり評価法では、チップ内部のノードに直接針を当てる必要がある。そのため、配線層上の酸化膜を取り除くなどの加工を施して、評価用のサンプルチップを作成しなければならない。したがって、この方法は、評価に時間がかかる。その上、チップ内部のノードに直接針を接触させることから、サンプルチップは評価の際に破壊しやすいという問題があった。このような場合、サンプルチップの作成からやり直すことも多く、効率的な評価が難しかった。
【0004】
一方、電子ビームを用いる方法は、チップ内部のノードに電子ビームを照射し、そのノードの電位変化を2次的に読み取って、内部信号のタイミングや電圧の変化を評価するものである。電子ビームを用いる方法の場合、非常に高価で、大型の装置を必要とする。また、評価用のサンプルチップを作成する必要がある。これらのことから、評価に時間がかかる上、コストも高い。したがって、上述の針当たり評価法の場合と同様に、効率的な評価は難しいとういう問題があった。
【0005】
従来の方法は、サンプルチップを作成しなければならず、評価に時間がかかるなど、効率的な評価ができない。また、専用の装置が必要であり、コストの面からも効率的な評価が難しかった。さらには、ロット間やウェーハ間のばらつきを考慮した評価を行うための、多量のデータの取得にも向かなかった。
【0006】
このような問題点を改善する方法として、近年、特性の検証評価が容易な半導体記憶装置が提案されている(たとえば、特開2001−52498号公報参照)。この提案は、主に、クロック信号にもとづいて制御信号発生回路により内部制御信号を生成してメモリセルアレイのデータ読み出し/書き込み制御を行うSRAM(Static Randam Access Memory)において、モニタ制御信号入力端子、モニタ用出力バッファ、および、モニタ出力端子を設けるようにしたものである。これにより、クロック信号にもとづいて生成される内部制御信号のタイミングやパルス幅のモニタを可能にしている。
【0007】
しかしながら、上記の提案は、内部制御信号の一部を専用のモニタ出力端子より出力させるようにしている。モニタ出力端子は、SRAMをパッケージングする際に外囲器によって覆われる。したがって、パッケージング後においては、特性の検証評価を容易に行うことができないという不具合があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来においては、内部制御信号のタイミングやパルス幅のモニタを可能にした半導体記憶装置が提案されてはいるものの、パッケージング後には特性の検証評価を容易に行うことができないという不具合があった。
【0009】
そこで、この発明は、パッケージング後においても複数のタイミング信号を同時にモニタでき、内部動作の解析を短時間で高精度に行うことが可能になるとともに、多量のデータの取得が容易に可能な半導体記憶装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明の半導体記憶装置にあっては、メモリセルアレイと、前記メモリセルアレイ内に書き込まれるセルデータの入力、および、前記メモリセルアレイ内より読み出されたセルデータの出力に用いられる複数の入出力端子と、前記セルデータの入出力動作タイミングを制御する複数のタイミング信号をモニタするためのテストモードを設定するテストモード設定回路と、前記テストモードの設定時に、前記複数の入出力端子に前記複数のタイミング信号を同時に出力させるスイッチ回路部とを具備したことを特徴とする。
【0011】
この発明の半導体記憶装置によれば、セルデータの入出力に用いられる複数の入出力端子よりタイミング信号を効率よく入出力できるようになる。これにより、パッケージング後であっても、内部動作のタイミング、電圧の変化の状態、または、信号の遅延の状態などを容易に、かつ、正確に評価することが可能となるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。なお、ここでは、既成の半導体メモリチップに、スイッチ回路部(Switch Circuits)およびテストモード設定回路としてのテスト制御回路(Test Control Circuit)を追加し、これによりチップ内部の動作タイミングを制御する複数のタイミング制御信号を同時にモニタできるように構成した場合について説明する。
【0014】
図1において、メモリセルアレイ(Cell Array)11には、複数のメモリセル(図示していない)がマトリクス状に配置されている。また、メモリセルアレイ11には、互いに直交するように、複数のワード線と複数のビット線とが配列されている。セルデータを読み書きするための上記複数のメモリセルは、複数のワード線と複数のビット線との交点に配置されている。
【0015】
上記メモリセルアレイ11には、カラムセレクト回路部(Col. Sel.s)12およびデコーダ回路部(Decoders)13が隣接して配置されている。また、上記メモリセルアレイ11の近傍には、センスアンプ回路部(S/As)14が配置されている。
【0016】
一方、内部制御信号発生回路(CE/OE/WE Control)21には、外部入力端子21−1,21−2,21−3が接続されている。また、この内部制御信号発生回路21には、動作制御回路(Control Circuit)22、データ入出力バッファ回路部(Din/Dout Buffers)23、および、データ書き込み/読み出し制御回路(DQ Write/Read Control)24が接続されている。
【0017】
すなわち、内部制御信号発生回路21には、上記各外部入力端子21−1,21−2,21−3より外部制御信号がそれぞれ入力される。たとえば、外部制御信号のうち、チップイネーブル信号CEBは、上記外部入力端子21−1より入力される。アウトプットイネーブル信号OEBは、上記外部入力端子21−2より入力される。ライトイネーブル信号WEBは、上記外部入力端子21−3より入力される。また、この内部制御信号発生回路21は、上記外部制御信号をもとに、内部制御信号RINTを生成し、この信号RINTを上記動作制御回路22および上記データ入出力バッファ回路部23にそれぞれ出力する。また、内部制御信号発生回路21は内部制御信号(リード動作制御信号)RENBLを生成し、この信号RENBLを上記データ入出力バッファ回路部23に出力する。さらに、内部制御信号発生回路21は内部制御信号(ライト動作制御信号)WENBLを生成し、この信号WENBLを上記データ入出力バッファ回路部23および上記データ書き込み/読み出し制御回路24にそれぞれ出力する。
【0018】
内部制御信号発生回路21は、たとえば図2に示すように、3個のノア回路21a,21b,21cと、2個のナンド回路21d,21eと、1個のディレイ回路(delay)21fと、10個のインバータ(ノット)回路21g,21h,…,21pとを有して構成されている。すなわち、信号CEBは、ノア回路21aの一方の入力端に供給される。このノア回路21aの他方の入力端は、接地(GND)されている。ノア回路21aの出力は、インバータ回路21g,21hを介して、信号RINTとして取り出される。また、インバータ回路21hの出力(信号RINT)は、ディレイ回路21fを介して、ナンド回路21dの第1の入力端に供給される。また、インバータ回路21hの出力(信号RINT)は、ナンド回路21eの一方の入力端に供給されるとともに、インバータ回路21iを介して、ノア回路21b,21cの一方の入力端にそれぞれ供給される。ノア回路21bの他方の入力端には、信号OEBが供給される。このノア回路21bの出力は、インバータ回路21j,21kを介して、上記ナンド回路21dの第2の入力端に供給される。上記ノア回路21cの他方の入力端には、信号WEBが供給される。このノア回路21cの出力は、インバータ回路21l,21mを介して、上記ナンド回路21eの他方の入力端に供給される。このナンド回路21eの出力は、インバータ回路21nを介して、信号WENBLとして取り出されるとともに、インバータ回路21oを介して、上記ナンド回路21dの第3の入力端に供給される。このナンド回路21dの出力は、インバータ回路21pを介して、信号RENBLとして取り出される。
【0019】
当該装置のスタンドバイ時、上記内部制御信号発生回路21への入力は、信号CEB=“H”となる。これに対し、内部制御信号発生回路21からの出力は、信号OEB,WEBにかかわらず、信号RINT=RENBL=WENBL=“L”となる。一方、アクティブ状態、たとえば、通常のセルデータの読み出し動作モード(通常リード動作モード)の場合、上記内部制御信号発生回路21への入力は、信号CEB=OEB=“L”、信号WEB=“H”となる。これに対し、内部制御信号発生回路21からの出力は、信号RINT=RENBL=“H”、信号WENBL=“L”となる。また、通常のセルデータの書き込み動作モード(通常ライト動作モード)の場合、上記内部制御信号発生回路21への入力は、信号CEB=WEB=“L”、信号OEB=“H”となる。これに対し、内部制御信号発生回路21からの出力は、信号RINT=WENBL=“H”、信号RENBL=“L”となる。
【0020】
なお、本実施形態においては、通常リード動作モードおよび通常ライト動作モードとは異なるテストモードの設定時、上記内部制御信号発生回路21への入力を、信号CEB=“L”、信号OEB=WEB=“H”に設定することにより、リード動作モニタテストモードが実行できる。すなわち、テストモードの設定後に、アクティブ状態(信号CEB=“L”)とされ、かつ、セルデータの読み書きが禁止のディセーブル状態(信号OEB=WEB=“H”)とされる。これにより、通常のリード動作状態における内部回路の、複数のタイミング制御信号を同時にモニタすることが可能な、リード動作モニタテストモードが開始される。
【0021】
上記動作制御回路22には、上記デコーダ回路部13、上記センスアンプ回路部14、上記内部制御信号発生回路21、上記データ書き込み/読み出し制御回路24、ロウプリデコーダ回路部(Row Pre−decoders)25、アドレスバッファ回路部(Address Buffers)26、データバッファ回路(DQ Buffer)27、および、カラムプリデコーダ回路部(Column Pre−decoders)28が接続されている。
【0022】
動作制御回路22は、たとえば図3に示すように、5個のナンド回路22−1,22−2,…,22−5と、4個のノア回路22−6,22−7,22−8,22−9と、5個のディレイ回路22−10,22−11,…,22−14と、17個のインバータ回路22−15,22−16,…,22−31とを有して構成されている。
【0023】
すなわち、動作制御回路22には、信号RINT、信号XVLDおよび信号BPORが、それぞれ供給される。たとえば、信号RINTは、上記内部制御信号発生回路21より供給される。また、信号XVLDは、上記ロウプリデコーダ回路部25より供給される。これに対し、動作制御回路22は信号BRAPWG,BRAT,RAEを生成し、この信号BRAPWG,BRAT,RAEを上記アドレスバッファ回路部26に出力する。また、動作制御回路22は信号RAS2を生成し、この信号RAS2を上記ロウプリデコーダ回路部25に出力する。また、動作制御回路22はプレート線イネーブル信号PLEBLを生成し、この信号PLEBLを上記デコーダ回路部13および上記データ書き込み/読み出し制御回路24にそれぞれ出力する。また、動作制御回路22はブロック選択線イネーブル信号BSEBLを生成し、この信号BSEBLを上記デコーダ回路部13に出力する。また、動作制御回路22はセンスアンプイネーブル信号SAEBLを生成し、この信号SAEBLを上記センスアンプ回路部14に出力する。また、動作制御回路22は信号BCEQOを生成し、この信号BCEQOを上記データ入出力バッファ回路部23、上記データ書き込み/読み出し制御回路24および上記データバッファ回路27にそれぞれ出力する。また、動作制御回路22は信号CENB2を生成し、この信号CENB2を上記カラムプリデコーダ回路部28に出力する。
【0024】
上記アドレスバッファ回路部26には、複数のアドレス入力端子26a(a=0〜i)が接続されている。また、このアドレスバッファ回路部26には、上記動作制御回路22、上記ロウプリデコーダ回路部25、および、上記カラムプリデコーダ回路部28などが接続されている。
【0025】
すなわち、アドレスバッファ回路部26には、上記各アドレス入力端子26aより外部アドレス信号ARi(i=0〜i)がそれぞれ入力される。また、アドレスバッファ回路部26には、上記動作制御回路22より信号BRAPWG,BRAT,RAEが供給される。これに対し、アドレスバッファ回路部26は信号ARjを生成し、この信号ARjを上記ロウプリデコーダ回路部25に出力する。また、アドレスバッファ回路部26はカラムアドレス信号ACkを生成し、この信号ACkを上記カラムプリデコーダ回路部28に出力する。
【0026】
上記ロウプリデコーダ回路部25には、上記デコーダ回路部13、上記動作制御回路22、および、上記アドレスバッファ回路部26が接続されている。
【0027】
すなわち、ロウプリデコーダ回路部25には、上記動作制御回路22からの信号RAS2が供給される。また、ロウプリデコーダ回路部25には、上記アドレスバッファ回路部26からの信号ARjが供給される。これに対し、ロウプリデコーダ回路部25は信号XVLDを生成し、この信号XVLDを上記動作制御回路22に出力する。また、ロウプリデコーダ回路部25はロウアドレス信号XA,XB,XCを生成し、この信号XA,XB,XCを上記デコーダ回路部13に出力する。
【0028】
上記デコーダ回路部13には、上記メモリセルアレイ11、上記動作制御回路22、および、上記ロウプリデコーダ回路部25が接続されている。
【0029】
すなわち、デコーダ回路部13には、上記動作制御回路22からの信号PLEBLおよび信号BSEBLがそれぞれ供給される。また、デコーダ回路部13には、上記ロウプリデコーダ回路部25からの信号XA,XB,XCが供給される。これに対し、デコーダ回路部13は、それぞれの動作モードに応じた動作電圧を生成する。
【0030】
図4は、上記デコーダ回路部13を構成するロウデコーダ13−1の一例を示すものである。上記デコーダ回路部13は、たとえば、複数のロウデコーダ13−1を有している。上記複数のロウデコーダ13−1は、ワード線WLiの本数(たとえば、i=0〜1023)に応じて設けられる。上記ロウデコーダ13−1のそれぞれは、1個のナンド回路13aと、2個のインバータ回路13b,13cと、2個のpチャネルMOSトランジスタ13d,13eと、2個のnチャネルMOSトランジスタ13f,13gとを有して構成されている。このロウデコーダ13−1は、信号XA,XB,XCをもとにワード線電圧(動作電圧)を生成し、このワード線電圧により上記メモリセルアレイ11における各ワード線WLiを選択駆動する。
【0031】
また、上記デコーダ回路部13は、信号PLEBLをもとに、上記メモリセルアレイ11における各プレート線(PL)を選択駆動するための回路、および、信号BSEBLをもとに、上記メモリセルアレイ11における各ブロック選択線(BS)を選択駆動するための回路を、それぞれ有している(いずれも、図示していない)。
【0032】
上記カラムプリデコーダ回路部28には、上記カラムセレクト回路部12、上記動作制御回路22、および、上記アドレスバッファ回路部26が接続されている。
【0033】
すなわち、カラムプリデコーダ回路部28には、上記動作制御回路22からの信号CENB2が供給される。また、カラムプリデコーダ回路部28には、上記アドレスバッファ回路部26からの信号ACkが供給される。これに対し、カラムプリデコーダ回路部28はカラムアドレス信号YA,YB,YCを生成し、この信号YA,YB,YCを上記カラムセレクト回路部12に出力する。
【0034】
上記カラムセレクト回路部12には、上記メモリセルアレイ11および上記カラムプリデコーダ回路部28が接続されている。
【0035】
すなわち、このカラムセレクト回路部12は、上記カラムプリデコーダ回路部28からの信号YA,YB,YCをもとにカラムセレクト信号を生成し、このカラムセレクト信号により上記メモリセルアレイ11における各カラムセレクト線CSLiを選択駆動する。
【0036】
上記カラムセレクト回路部12は、たとえば図5に示すような複数のカラムセレクタ12−1を有して構成されている。上記複数のカラムセレクタ12−1は、上記カラムセレクト線CSLiの本数(たとえば、i=0〜511)に応じて設けられる。上記カラムセレクタ12−1のそれぞれは、1個のナンド回路12aと1個のインバータ回路12bとを有して構成されている。
【0037】
上記センスアンプ回路部14には、上記メモリセルアレイ11、上記動作制御回路22、および、上記データ書き込み/読み出し制御回路24が接続されている。
【0038】
すなわち、センスアンプ回路部14には、上記動作制御回路22からの信号SAEBLが供給される。これにより、センスアンプ回路部14は、上記メモリセルアレイ11における各ビット線(BL)の電位を増幅する。このセンスアンプ回路部14は、たとえば通常リード動作モードの設定時において、上記メモリセルアレイ11内よりビット線BLに読み出されたセルデータをセンスする。そして、そのセルデータをデータDQ,BDQに変換して、上記データ書き込み/読み出し制御回路24に出力する。また、このセンスアンプ回路部14は、たとえば通常ライト動作モードの設定時において、上記データ書き込み/読み出し制御回路24より供給されるデータDQ,BDQを取り込み、上記メモリセルアレイ11に出力する。
【0039】
上記データ書き込み/読み出し制御回路24には、上記センスアンプ回路部14、上記内部制御信号発生回路21、上記動作制御回路22、上記データ入出力バッファ回路部23、および、上記データバッファ回路27が接続されている。
【0040】
すなわち、データ書き込み/読み出し制御回路24には、上記内部制御信号発生回路21からの信号WENBLが供給される。また、データ書き込み/読み出し制御回路24には、上記動作制御回路22からの信号PLEBLおよび信号BCEQOがそれぞれ供給される。また、データ書き込み/読み出し制御回路24は、上記センスアンプ回路14との間で、データDQ,BDQをやり取りする。また、データ書き込み/読み出し制御回路24は、上記データ入出力バッファ回路23との間で、データRWD,BRWDをやり取りする。さらに、データ書き込み/読み出し制御回路24は、上記データバッファ回路27にデータDQI,BDQIを出力する。
【0041】
上記データ書き込み/読み出し制御回路24は、たとえば通常ライト動作モードの設定時において、上記データ入出力バッファ回路部23からのデータRWD,BRWDを取り込む。そして、このデータRWD,BRWDをデータDQ,BDQに変換して、上記センスアンプ回路部14に出力する。一方、たとえば通常リード動作モードの設定時において、上記データ書き込み/読み出し制御回路24は、上記センスアンプ回路部14からのデータDQ,BDQを取り込む。また、そのデータDQ,BDQをデータDQI,BDQIに変換して、上記データバッファ回路27に格納する。
【0042】
上記データバッファ回路27には、上記動作制御回路22、上記データ入出力バッファ回路部23、および、上記データ書き込み/読み出し制御回路24が接続されている。
【0043】
すなわち、データバッファ回路27には、上記動作制御回路22からの信号BCEQOが供給される。このデータバッファ回路27は、たとえば通常リード動作モードの設定時において、上記データ書き込み/読み出し制御回路24からのデータDQI,BDQIを取り込む。そして、このデータDQI,BDQIをデータRWD,BRWDに変換して、上記データ入出力バッファ回路部23に出力する。
【0044】
上記データ入出力バッファ回路部23には、複数のデータ入出力端子I/Oi(たとえば、i=0〜15)が接続されている。また、上記データ入出力バッファ回路部23には、上記内部制御信号発生回路21、上記動作制御回路22、上記データ書き込み/読み出し制御回路24、および、上記データバッファ回路27などが接続されている。
【0045】
すなわち、データ入出力バッファ回路部23には、セルデータとしてのデータDi(i=0〜15)が、上記各データ入出力端子I/Oiよりそれぞれ入力される。また、データ入出力バッファ回路部23には、上記内部制御信号発生回路21からの各信号RINT,RENBL,WENBLがそれぞれ供給される。また、データ入出力バッファ回路部23には、上記動作制御回路22からの信号BCEQOが供給される。また、上記データ入出力バッファ回路部23は、上記各データ入出力端子I/OiからのデータDiをデータRWD,BRWDに変換して、上記データ書き込み/読み出し制御回路24に出力する(通常のライト動作モード設定時)。また、上記データ入出力バッファ回路部23は、上記データバッファ回路27からのデータRWD,BRWDをデータDiに変換して、上記データ入出力端子I/Oiより出力する(通常のリード動作モード設定時)。
【0046】
図6は、上記データ入出力バッファ回路部23を構成するデータ入出力バッファ回路23’の一例を示すものである。すなわち、上記データ入出力バッファ回路部23は、複数のデータ入出力バッファ回路23’を有して構成されている。各データ入出力バッファ回路23’は、第1の回路23aと第2の回路23bとからなっている。
【0047】
第1の回路23aは、信号RINT,WENBLに応じて、データDiからデータRWD,BRWDを得るための回路であり、たとえば、1個のノア回路23a−1と、3個のナンド回路23a−2,23a−3,23a−4と、1個のトランスファゲート23a−5と、10個のインバータ回路23a−6,23a−7,…,23a−15と、2個のpチャネルMOSトランジスタ23a−16,23a−17と、4個のnチャネルMOSトランジスタ23a−18,23a−19,23a−20,23a−21とを有して構成されている。
【0048】
第2の回路23bは、信号BCEQO,RENBLに応じて、データRWD,BRWDからデータDiを得るための回路であり、たとえば、1個のディレイ回路23b−1と、2個のノア回路23b−2,23b−3と、3個のナンド回路23b−4,23b−5,23b−6と、5個のインバータ回路23b−7,23b−8,…,23b−11と、5個のpチャネルMOSトランジスタ23b−12,23b−13,…,23b−16と、5個のnチャネルMOSトランジスタ23b−17,23b−18,…,23b−21とを有して構成されている。
【0049】
実際には、このような構成のデータ入出力バッファ回路23’が、上記データ入出力端子I/Oiごとに設けられる。
【0050】
さらに、上記データ入出力バッファ回路部23には、スイッチ回路部31が接続されている。すなわち、このデータ入出力バッファ回路部23は、上記スイッチ回路部31からのデータDiを取り込み、上記データ入出力端子I/Oiより出力する(たとえば、リード動作モニタテストモード設定時)。
【0051】
上記スイッチ回路部31には、たとえば、上記内部制御信号発生回路21、上記動作制御回路22、上記データ入出力バッファ回路部23、上記データ書き込み/読み出し制御回路24、上記ロウプリデコーダ回路部25、上記データバッファ回路27、および、テスト制御回路(テストモード設定回路)32が接続されている。
【0052】
すなわち、このスイッチ回路部31は、たとえば、リード動作モニタテストモードの設定時に、上記テスト制御回路32からの出力テスト信号RWTESTを取り込む。これにより、入力信号Si(i=1〜i)として供給される複数のタイミング制御信号をデータDiに変換して、上記データ入出力バッファ回路部23に出力する。こうして、タイミング制御信号のそれぞれを、データDiとして、上記各データ入出力端子I/Oiより出力させる。
【0053】
図7は、上記スイッチ回路部31を構成するスイッチ回路31’の一例を示すものである。たとえば、上記スイッチ回路部31は、複数のスイッチ回路31’を有して構成されている。複数のスイッチ回路31’は、上記データ入出力端子I/Oiごとに設けられる。各スイッチ回路31’は、2個のナンド回路31a,31bと、4個のインバータ回路31c,31d,31e,31fと、1個のpチャネルMOSトランジスタ31gおよび1個のnチャネルMOSトランジスタ31h(第1のトライステート回路)とを有して構成されている。
【0054】
すなわち、入力信号Siは、ナンド回路31aの一方の入力端に供給される。また、インバータ回路31cを介して、ナンド回路31bの一方の入力端に供給される。ナンド回路31a,31bの他方の入力端には、それぞれ、信号RWTESTが供給される。ナンド回路31aの出力端は、インバータ回路31d,31eを介して、pチャネルMOSトランジスタ31gのゲートに接続されている。このトランジスタ31gのソースは、外部電源VDDに接続されている。ナンド回路31bの出力端は、インバータ回路31fを介して、nチャネルMOSトランジスタ31hのゲートに接続されている。このトランジスタ31hのソースは、接地(GND)されている。両トランジスタ31g,31hは、ドレインが共通に接続されている。データDiは、両トランジスタ31g,31hの共通のドレインから出力される。
【0055】
通常リード動作モードの設定時および通常ライト動作モードの設定時(ともに、信号RWTEST=“L”)、上記pチャネルMOSトランジスタ31gおよび上記nチャネルMOSトランジスタ31hは、ともにオフ状態となる。したがって、このスイッチ回路31’の出力であるデータDiは、ハイインピーダンス状態となる(Di=“Hi−z”)。また、リード動作モニタテストモードの設定時(信号RWTEST=“H”)、データDiは入力信号Siで決まる。たとえば、入力信号Si=“H”のとき、データDi=“H”となる。逆に、入力信号Si=“L”のとき、データDi=“L”となる。
【0056】
本実施形態においては、タイミング制御信号として、たとえば通常リード動作モード設定時における、信号RINT,RAS2,XVLD,BSEBL,PLEBL,SAEBL,CENB2,BCEQO、および、データDQ(0),BDQ(0),RWD(0),BRWD(0)を同時にモニタできるようにしている。この場合、上記スイッチ回路31’の入力信号Si(i=1〜15)のうち、入力信号S(1)には信号RINTが、入力信号S(2)には信号RAS2が、入力信号S(3)には信号XVLDが、入力信号S(4)には信号BSEBLが、入力信号S(5)には信号PLEBLが、入力信号S(6)には信号SAEBLが、入力信号S(7)には信号CENB2が、入力信号S(8)には信号BCEQOが、入力信号S(9)にはデータDQ(0)が、入力信号S(10)にはデータBDQ(0)が、入力信号S(11)にはデータRWD(0)が、入力信号S(12)にはデータBRWD(0)が、それぞれ対応されている。
【0057】
なお、タイミング制御信号とは別に、上記メモリセルアレイ11内より実際に読み出されたセルデータを、上記データ入出力端子I/Oiより出力させることもできる。
【0058】
上記テスト制御回路32には、図示していないテストエントリ回路、および、上記スイッチ回路部31などが接続されている。
【0059】
図8は、上記テスト制御回路32の構成例を示すものである。このテスト制御回路32は、たとえば、2個のノア回路32a,32bを有して構成されている。
【0060】
すなわち、信号TESTは、上記ノア回路32aの一方の入力端に供給される。信号RESETは、上記ノア回路32bの一方の入力端に供給される。上記ノア回路32aの出力は、上記ノア回路32bの他方の入力端に供給される。上記ノア回路32bの出力は、上記ノア回路32aの他方の入力端に供給されるとともに、信号RWTESTとして取り出される。
【0061】
このテスト制御回路32は、リード動作モニタテストモードの設定時に、テストエントリ回路より供給されるテスト信号(たとえば、パルス信号)TESTを取り込む。これにより、信号RWTEST(=“H”)を生成して、上記スイッチ回路部31に出力する。一方、テストモードの解除時、つまり、テストエントリ回路からのリセット信号RESETを受け付けた場合、テスト制御回路32は、信号RWTESTの上記スイッチ回路部31への出力を停止する(信号RWTEST=“L”)。これにより、当該装置は、通常の動作モードでの動作が可能な状態となる。
【0062】
このような構成の半導体メモリチップにおいては、たとえば、リード動作モニタテストモードの設定が可能であり、このテストモードの設定時には、通常リード動作モードでの内部動作における複数のタイミング制御信号を同時にモニタできる。たとえば、テスト信号TESTの入力により、上記テスト制御回路32に対して、テストエントリ動作がなされる。すると、テスト制御回路32からは、信号RWTEST=“H”が上記スイッチ回路部31に出力される。これにより、複数のタイミング制御信号の出力経路が、上記各データ入出力端子I/Oiと接続される。つまり、上記スイッチ回路部31は、上記データ入出力バッファ回路部23を介して、上記データ入出力端子I/Oiと接続される。このとき、当該装置を出力ディセーブル状態とする。たとえば、アクティブ時(CEB=“L”)における、セルデータの出力およびセルデータの入力を禁止(OEB=WEB=“H”)する。こうすることで、入力信号Siにそれぞれ対応するデータDiが、上記スイッチ回路部31から上記データ入出力バッファ回路部23へと出力される。これにより、上記各データ入出力端子I/Oiより、それぞれ、モニタしたい複数のタイミング制御信号を同時に出力させることができる。
【0063】
この実施形態の場合、信号RINTはデータ入出力端子I/O(1)より、信号RAS2はデータ入出力端子I/O(2)より、信号XVLDはデータ入出力端子I/O(3)より、信号BSEBLはデータ入出力端子I/O(4)より、信号PLEBLはデータ入出力端子I/O(5)より、信号SAEBLはデータ入出力端子I/O(6)より、信号CENB2はデータ入出力端子I/O(7)より、信号BCEQOはデータ入出力端子I/O(8)より、データDQ(0)はデータ入出力端子I/O(9)より、データBDQ(0)はデータ入出力端子I/O(10)より、データRWD(0)はデータ入出力端子I/O(11)より、データBRWD(0)はデータ入出力端子I/O(12)より、それぞれ、セルデータとバッテングすることもなく、優先的に出力される。このように、タイミング制御信号をデータ入出力端子I/Oiより出力できるようになる結果、パッケージング後においても、半導体メモリチップの内部動作の解析(特性の検証評価)を効率よく行うことが可能となる。
【0064】
上記したように、パッケージング後においても、チップ内部の複数のタイミング制御信号を同時にモニタできるようにしている。すなわち、セルデータの入出力に用いられる複数のデータ入出力端子より、チップ内部のタイミング制御信号を効率よく出力できるようにしている。これにより、パッケージング後であっても、内部動作のタイミング、信号の遅延の状態などを、既成のテスタにより容易に、かつ、正確に評価することが可能となる。したがって、評価用のサンプルチップを作成したり、高価な評価専用の装置を用いたりすることなしに、安価に、しかも、短時間で、動作マージンなどといった半導体メモリチップの内部動作の解析を高精度に行い得るようになるものである。
【0065】
また、複数のタイミング制御信号を同時に出力できるようになる。そのため、複数のタイミング制御信号のタイミング関係が解析できる。また、たとえば、ロット間やウェーハ間のばらつきを考慮した評価を行うための、多量のデータの取得にも好適である。
【0066】
特に、本実施形態によれば、スイッチ回路部31およびテスト制御回路32を追加することのみで、既成の半導体メモリチップを大幅に変更する必要がない。したがって、チップ面積の大型化やコストの増加を抑えることが可能であり、有利である。
【0067】
なお、上記スイッチ回路部31としては、上述の構成に限らない。上記スイッチ回路31’に代えて、たとえば図9(a)に示すような構成のスイッチ回路31Aを採用することもできる。このスイッチ回路31Aは、外部電源(VDD)とは異なる、出力バッファ専用電源VDDQを用いるようにした場合の例である。この例の場合、ナンド回路31aの出力端(a)と、nチャネルMOSトランジスタ31hとの直列接続によって第2のトライステート回路をなすpチャネルMOSトランジスタ31g’のゲート(b)との間に、電圧切り替え回路としてのレベルシフト回路(Level Shifter)31iが挿入されている。すなわち、スイッチ回路31Aは、図7に示した構成のスイッチ回路31’の、上記インバータ回路31d,31eに代えて、レベルシフト回路31iが設けられた構成となっている。レベルシフト回路31iは、電圧切り替え(VDD/VDDQ)のためのもので、たとえば図9(b)に示すように、1個のインバータ回路31−1と、3個のpチャネルMOSトランジスタ31−2,31−3,31−4と、3個のnチャネルMOSトランジスタ31−5,31−6,31−7とを有して構成されている。
【0068】
図10は、スイッチ回路31’のさらに別の例として、たとえば、スイッチ回路31Bの構成例を示すものである。内部動作の高速化や安定化のために、内部回路電圧Vinと出力バッファ専用電源VDDQとを使い分けるようにした半導体メモリチップがある。この種の半導体メモリチップに用いられるトランジスタは、低電圧化や高速化といった高性能化にともなう耐圧の低下が懸念される。このようなトランジスタを採用するスイッチ回路31Bの場合、たとえば同図(a)に示すように、nチャネルMOSトランジスタ31hに、直列に、nチャネルMOSトランジスタ(保護トランジスタ)31jを接続する。そして、そのnチャネルMOSトランジスタ31jのゲートに、正の電位、たとえば出力バッファ専用電源VDDQを与える。同様に、レベルシフト回路31i’においても、たとえば同図(b)に示すように、nチャネルMOSトランジスタ31−5,31−6,31−7のそれぞれに、直列に、nチャネルMOSトランジスタ(保護トランジスタ)31−8,31−9,31−10を接続する。そして、そのnチャネルMOSトランジスタ31−8,31−9,31−10の各ゲートに、たとえば出力バッファ専用電源VDDQ(正電位)を与える。こうして、nチャネルMOSトランジスタ31h,31−5,31−6,31−7のブレークダウン耐圧を向上させる。これにより、インバータ構造における耐圧の向上が図られる。
【0069】
なお、上記スイッチ回路31A,31Bのいずれを採用した場合にも、上記スイッチ回路31’の場合と同様の効果が得られるのは勿論である。
【0070】
また、上記第1の実施形態においては、通常リード動作モード設定時のタイミング制御信号をモニタできるようにした場合について説明したが、当然、通常ライト動作モード設定時のタイミング制御信号をモニタできるようにすることも容易に可能である。
【0071】
(第2の実施形態)
図11は、本発明の第2の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。ここでは、テストモードの設定にともなって当該装置を特定の状態に制御することによって、通常リード動作モード設定時におけるタイミング制御信号と通常ライト動作モード設定時におけるタイミング制御信号とを、それぞれモニタできるように構成した場合について説明する。なお、上述した第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【0072】
本実施形態の場合、たとえば図11に示すように、テスト制御回路(テストモード設定回路)32Aより、内部制御信号発生回路21A、データ入出力バッファ回路部23A、および、スイッチ回路部31Cに対し、それぞれ、出力テスト信号RWTESTを出力するように構成されている。また、上記テスト制御回路32Aは、上記内部制御信号発生回路21Aに、テスト信号RTEST,WTESTを出力するための状態制御回路を備えて構成されている。
【0073】
図12は、上記テスト制御回路32Aの構成例を示すものである。このテスト制御回路32Aは、たとえば、2個のナンド回路32a,32bと、5個のノア回路32c,32d,…,32gと、7個のインバータ回路32h,32i,…,32nとを有して構成されている。
【0074】
すなわち、信号BAR(1)は、インバータ回路32h,32iを介して、ナンド回路32aの一方の入力端に供給される。信号TESTは、上記ナンド回路32aの他方の入力端およびナンド回路32bの一方の入力端に供給される。信号AR(1)は、インバータ回路32j,32kを介して、上記ナンド回路32bの他方の入力端に供給される。上記ナンド回路32aの出力は、インバータ回路32lを介して、ノア回路32cの一方の入力端に供給される。このノア回路32cの出力は、ノア回路32dの一方の入力端に供給される。ノア回路32dの出力は、信号RTESTとして取り出されるとともに、上記ノア回路32cの他方の入力端、および、ノア回路32gの一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32bの出力は、インバータ回路32mを介して、ノア回路32eの一方の入力端に供給される。このノア回路32eの出力は、ノア回路32fの一方の入力端に供給される。上記ノア回路32d,32fの他方の入力端には、それぞれ、信号RESETが供給される。ノア回路32fの出力は、信号WTESTとして取り出されるとともに、上記ノア回路32eの他方の入力端、および、上記ノア回路32gの他方の入力端に供給される。このノア回路32gの出力は、インバータ回路32nを介して、信号RWTESTとして取り出される。
【0075】
信号RTESTは、信号TESTの入力時において、信号AR(1)=“L”,信号BAR(1)=“H”のとき、“H(リード動作モニタテストモード)”となる。信号WTESTは、信号TESTの入力時において、信号AR(1)=“H”,信号BAR(1)=“L”のとき、“H(ライト動作モニタテストモード)”となる。また、信号RWTESTは、信号RTEST,WTESTのいずれかが“H”になると、“H”になる。信号RTEST,WTEST,RWTESTは、信号RESETの入力により、それぞれ“L”となる。
【0076】
図13は、上記内部制御信号発生回路21Aの構成例を示すものである。すなわち、信号CEBは、ノア回路21aの一方の入力端に供給される。このノア回路21aの他方の入力端は、接地(GND)されている。ノア回路21aの出力は、インバータ回路21g,21hを介して、信号RINTとして取り出される。また、インバータ回路21hの出力(信号RINT)は、ディレイ回路21fを介して、ナンド回路21dの第1の入力端に供給される。また、インバータ回路21hの出力(信号RINT)は、ナンド回路21e,21rの一方の入力端にそれぞれ供給される。ナンド回路21rの他方の入力端には、インバータ回路21qを介して、信号RWTESTが供給される。また、ナンド回路21rの出力は、ノア回路21b,21cの一方の入力端にそれぞれ供給される。ノア回路21bの他方の入力端には、信号OEBが供給される。このノア回路21bの出力は、インバータ回路21jを介して、ナンド回路21sの一方の入力端に供給される。ナンド回路21sの他方の入力端には、インバータ回路21tを介して、信号RTESTが供給される。このナンド回路21sの出力は、上記ナンド回路21dの第2の入力端に供給される。上記ノア回路21cの他方の入力端には、信号WEBが供給される。このノア回路21cの出力は、インバータ回路21lを介して、ナンド回路21uの一方の入力端に供給される。このナンド回路21uの他方の入力端には、インバータ回路21vを介して、信号WTESTが供給される。このナンド回路21uの出力は、上記ナンド回路21eの他方の入力端に供給される。このナンド回路21eの出力は、インバータ回路21nを介して、信号WENBLとして取り出されるとともに、インバータ回路21oを介して、上記ナンド回路21dの第3の入力端に供給されている。このナンド回路21dの出力は、インバータ回路21pを介して、信号RENBLとして取り出される。
【0077】
この内部制御信号発生回路21Aは、信号RTEST=“H”のとき、信号CEB=“L”が入力されることにより、信号RENBL=“H”を出力する。すると、このメモリチップにおいて、内部動作として、通常のリード動作が開始される。一方、信号WTEST=“H”のとき、信号CEB=“L”が入力されることにより、信号WENBL=“H”を出力する。すると、このメモリチップにおいて、内部動作として、通常のライト動作が開始される。このように、本実施形態においては、信号OEB,WEBにかかわらず、テストモードの設定と信号CEBのタイミングのみにより、内部動作(リード動作またはライト動作)が制御される。
【0078】
図14は、上記データ入出力バッファ回路部23Aを構成するデータ入出力バッファ回路23A’の一例を示すものである。たとえば、このデータ入出力バッファ回路部23Aは、複数のデータ入出力バッファ回路23A’を有して構成されている。各データ入出力バッファ回路23A’は、たとえば図6に示した構成のデータ入出力バッファ回路23’において、信号RWTESTを、インバータ回路23a−22,23b−22を介して、第1,第2の回路23a’,23b’内に取り込む構成となっている。そして、上記インバータ回路23a−22の出力と信号WENBLとをそれぞれ入力とするナンド回路23a−23の出力を、インバータ回路23a−24を介して、上記ナンド回路23a−3,23a−4、および、nチャネルMOSトランジスタ23a−19,23a−21の各ゲートに、それぞれ供給する構成とされている(経路切り替え回路)。また、上記インバータ回路23b−22の出力と信号RENBLとをそれぞれ入力とするナンド回路23b−23の出力を、インバータ回路23b−24を介して、上記ナンド回路23b−5,23b−6にそれぞれ供給する構成とされている(経路切り替え回路)。
【0079】
このような構成とした場合、テストモードの設定時に、データ入出力端子I/Oiにつながる、セルデータを入出力するための経路を切り離すことが可能となる。これにより、当該装置をディセーブル状態とせずとも、テストモードの際に、上記スイッチ回路部31CからのデータDiがセルデータとバッテングするのを防止できる。たとえば、セルデータが入出力されるデータ入出力端子I/Oi(この例の場合、I/O(0))には図6に示した構成のデータ入出力バッファ回路(第1のバッファ回路)23’を、それ以外の、少なくともタイミング制御信号が出力されるデータ入出力端子I/Oi(この例の場合、I/O(1)〜I/O(14))には図14に示した構成のデータ入出力バッファ回路(第2のバッファ回路)23A’を、それぞれ接続するようにする。こうすることにより、テストモードの設定時において、タイミング制御信号の他、通常のセルデータをもモニタできるようになる。
【0080】
図15は、上記スイッチ回路部31Cを構成するスイッチ回路31C’の一例を示すものである。たとえば、このスイッチ回路部31Cは、複数のスイッチ回路31C’を有して構成されている。各スイッチ回路31C’は、テストモードの設定時(信号RWTEST=“H”)に、入力信号SiをデータDiに代えて、上記データ入出力バッファ回路部23Aに出力するもので、たとえば、3個のインバータ回路31C−1,31C−2,31C−3と、1個のトランスファゲート31C−4とを有して構成されている。
【0081】
このような構成の半導体メモリチップにおいては、たとえば、リード動作モニタテストモードおよびライト動作モニタテストモードの設定が可能であり、リード動作モニタテストモードの設定時には、チップ内部における通常リード動作モードの設定時における複数のタイミング制御信号を同時にモニタできる。たとえば、テスト信号TESTの入力により、上記テスト制御回路32Aに対して、テストエントリ動作がなされる。すると、テスト制御回路32Aからは、信号AR(1)=“L”のとき、信号RTEST=“H”が、上記内部制御信号発生回路21Aに出力される。また、信号RWTEST=“H”が、上記内部制御信号発生回路21A、上記データ入出力バッファ回路部23A、および、上記スイッチ回路部31Cに出力される。これにより、タイミング制御信号の出力経路が、上記各データ入出力端子I/Oiと接続される。つまり、上記スイッチ回路部31Cは、上記データ入出力バッファ回路部23Aを介して、上記データ入出力端子I/Oiと接続される。このとき、当該装置ノアクティブ状態(CEB=“L”)にする。こうすることで、入力信号(通常リード動作モード設定時におけるタイミング制御信号)S(1)〜S(12)にそれぞれ対応するデータD(1)〜D(12)が、上記データ入出力バッファ回路部23Aへと出力される。これにより、信号OEB,WEBにかかわらず、データD(1)〜D(12)が、上記各データ入出力端子I/O(1)〜I/O(12)より、それぞれ出力される。
【0082】
図16は、このリード動作モニタテストモードにおける、信号波形の一例を示すものである。本実施形態では、上記データ入出力端子I/O(1)より信号RINT(S(1))が、上記データ入出力端子I/O(2)より信号RAS2(S(2))が、上記データ入出力端子I/O(3)より信号XVLD(S(3))が、上記データ入出力端子I/O(4)より信号BSEBL(S(4))が、上記データ入出力端子I/O(5)より信号PLEBL(S(5))が、上記データ入出力端子I/O(6)より信号SAEBL(S(6))が、上記データ入出力端子I/O(7)より信号CENB2(S(7))が、上記データ入出力端子I/O(8)より信号BCEQO(S(8))が、上記データ入出力端子I/O(9)よりデータDQ0(S(9))が、上記データ入出力端子I/O(10)よりデータBDQ0(S(10))が、上記データ入出力端子I/O(11)よりデータRWD0(S(11))が、上記データ入出力端子I/O(12)よりデータBRWD0(S(12))が、それぞれ、通常リード動作モード設定時におけるタイミング制御信号として出力される。
【0083】
同様にして、上記したテストエントリ動作において、信号AR(1)=“H”のとき、テスト制御回路32Aからは、信号WTEST=“H”が、上記内部制御信号発生回路21Aに出力される。また、信号RWTEST=“H”が、上記内部制御信号発生回路21A、上記データ入出力バッファ回路部23A、および、上記スイッチ回路部31Cに出力される。これにより、上記スイッチ回路部31Cからは、入力信号(通常ライト動作モード設定時におけるタイミング制御信号)S(1)〜S(12)にそれぞれ対応するデータD(1)〜D(12)が、上記データ入出力バッファ回路部23Aへと出力される。これにより、データD(1)〜D(12)が、上記各データ入出力端子I/O(1)〜I/0(12)より、それぞれ出力される。
【0084】
なお、本実施形態においては、上記データ入出力端子I/O(0)より、通常のセルデータが入出力される。これにより、テストモード設定時の内部動作が、通常の動作モード設定時のタイミングにより行われたかの確認も容易に可能である。
【0085】
リード動作モニタテストモードまたはライト動作モニタテストモードの設定時において、図示していないテストエントリ回路からのリセット信号RESETを受け付けた場合、上記テスト制御回路32Aは解除動作を行う(信号RTEST=WTEST=RWTEST=“L”)。これにより、当該装置は、通常の動作モードでの動作が可能な状態となる。
【0086】
以上のように、この第2の実施形態の構成によっても、上述した第1の実施形態の場合とほぼ同様の効果が期待できる。すなわち、セルデータの入出力に用いられる複数のデータ入出力端子より、モニタしたい複数のタイミング制御信号を同時に出力させることが可能である。これにより、内部動作のタイミング、信号の遅延の状態などを、既成のテスタにより容易に、かつ、正確に評価することが可能となる。特に、通常リード動作モードの設定時における複数のタイミング制御信号のみでなく、通常ライト動作モードの設定時における複数のタイミング制御信号をも、セルデータとのバッテングなしに効率よく出力できる。したがって、評価用のサンプルチップを作成したり、高価な評価専用の装置を用いたりすることなしに、安価に、しかも、短時間で、動作マージンなどといった半導体メモリチップの内部動作の解析を高精度に行い得るようになるとともに、多量のデータの取得が可能となるものである。
【0087】
(第3の実施形態)
図17は、本発明の第3の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。ここでは、図11に示した構成の半導体メモリチップにおいて、さらにワード線駆動信号およびカラムセレクト線駆動信号を、それぞれモニタできるように構成した場合について説明する。なお、上述した第2の実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【0088】
ここで、半導体メモリチップにおいて、ワード線駆動信号およびカラムセレクト線駆動信号をモニタする場合、通常は、複数本の中から1本だけを選択(たとえば、1024本のワード線の中から1本のワード線を選択したり、512本のカラムセレクト線の中から1本のカラムセレクト線を選択したりなど)することになる。すなわち、すべてのワード線駆動信号およびカラムセレクト線駆動信号をモニタすることはできない。たとえば、特定のワード線駆動信号をモニタするようにした場合、そのワード線の容量が他のワード線の容量と異なってしまうし、アドレスを変更するとタイミングを見ることができなくなる。
【0089】
そこで、この実施形態においては、たとえば図17に示すように、擬似ロウデコーダ回路(Quasi−dec.)13Aを設けて、擬似的なワード線駆動信号WLmonをモニタできるようにするとともに、擬似カラムセレクト回路(Quasi−col.)12Aを設けて、擬似的なカラムセレクト線駆動信号CSLmonをモニタできるようにしている。
【0090】
図18は、上記擬似ロウデコーダ回路13Aの構成例を示すものである。擬似ロウデコーダ回路13Aは、上記デコーダ回路部13と等価的な回路により、すべてのアドレスXB<0>〜XB<3>をもとに、擬似的なワード線駆動信号WLmonを生成するもので、たとえば、1個のノア回路13A−1と、2個のインバータ回路13A−2,13A−3と、2個のpチャネルMOSトランジスタ13A−4,13A−5と、2個のnチャネルMOSトランジスタ13A−6,13A−7と、2個のキャパシタ13A−8,13A−10と、1個の抵抗13A−9とを有して構成されている。上記キャパシタ13A−8,13A−10および抵抗13A−9は、通常のワード線と容量を一致させるために設けられている。
【0091】
図19は、上記擬似カラムセレクト回路12Aの構成例を示すものである。擬似カラムセレクト回路12Aは、上記カラムセレクト回路部12と等価的な回路により、すべてのアドレスYA<0>〜<3>,YB<0>〜<3>,YC<0>〜<3>をもとに、擬似的なカラムセレクト線駆動信号CSLmonを生成するもので、たとえば、3個のノア回路12A−1,12A−2,12A−3と、1個のナンド回路12A−4と、1個のキャパシタ12A−5とを有して構成されている。上記キャパシタ12A−5は、寄生容量である。
【0092】
図20は、本実施形態にかかる、リード動作モニタテストモードにおける信号波形の一例を示すものである。本実施形態では、図16に示した12種のタイミング制御信号に加え、上記データ入出力端子I/O(13)より擬似ワード線駆動信号WLmon(Si−1)が、また、上記データ入出力端子I/O(14)より擬似カラムセレクト線駆動信号CSLmon(Si)が、それぞれタイミング制御信号として出力される。
【0093】
このように、擬似的なワード線駆動信号WLmonおよび擬似的なカラムセレクト線駆動信号CSLmonを、それぞれモニタできるようになる。その結果、すべてのワード線駆動信号およびすべてのカラムセレクト線駆動信号をモニタすることが困難な場合にも、擬似的にモニタすることが可能となる。
【0094】
なお、擬似的なワード線駆動信号WLmonおよび擬似的なカラムセレクト線駆動信号CSLmonをモニタする場合に限らない。たとえば、プレート線選択回路やロウアドレスまたはカラムアドレスのデコーダなど、複数の信号の中から特定の信号を選ぶ各種の選択回路において、すべての信号をモニタすることが困難な場合に、等価的な回路により擬似的な信号を作ることによって、容易にモニタすることが可能となる。
【0095】
(第4の実施形態)
図21は、本発明の第4の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。ここでは、外部制御信号CEB,OEB,WEBによって、テストモードと通常の動作モードとの切り替えを可能に構成した場合について説明する。なお、上述した第2の実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【0096】
本実施形態の場合、たとえば図21に示すように、内部制御信号発生回路21Bより、データ入出力バッファ回路部23A、および、スイッチ回路部31Cに対し、それぞれ、出力テスト信号RWTESTDを出力するように構成されている。また、テスト制御回路32Bは、上記内部制御信号発生回路21Bに出力される、テスト信号RTEST,WTESTのみを生成するように構成されている。
【0097】
図22は、内部制御信号発生回路21Bの構成例を示すものである。内部制御信号発生回路21Bは、信号RINT,RENBL,WENBLのほか、信号RWTESTD,RTESTD,WTESTDを生成するもので、たとえば、信号OEB,WEBによって、テストモードとセルデータの読み出し,書き込みを行う通常のリード動作モード,ライト動作モードとの切り替えが可能となっている。
【0098】
すなわち、信号CEBは、ノア回路21aの一方の入力端に供給される。このノア回路21aの他方の入力端は、接地(GND)されている。ノア回路21aの出力は、インバータ回路21g,21hを介して、信号RINTとして取り出される。また、インバータ回路21hの出力(信号RINT)は、ディレイ回路21fを介して、ナンド回路21dの第1の入力端に供給される。また、インバータ回路21hの出力(信号RINT)は、ナンド回路21e,21rの一方の入力端にそれぞれ供給される。ナンド回路21rの他方の入力端には、インバータ回路21qを介して、信号RWTESTDが供給される。また、ナンド回路21rの出力は、ノア回路21b,21cの一方の入力端にそれぞれ供給される。ノア回路21bの他方の入力端には、信号OEBが供給される。このノア回路21bの出力は、インバータ回路21j,21−11,21−13を介して、ナンド回路21sの一方の入力端に供給される。ナンド回路21sの他方の入力端には、信号RTESTDが供給される。このナンド回路21sの出力は、上記ナンド回路21dの第2の入力端に供給される。上記ノア回路21cの他方の入力端には、信号WEBが供給される。このノア回路21cの出力は、インバータ回路21l,21−19,21−14を介して、ナンド回路21uの一方の入力端に供給される。このナンド回路21uの他方の入力端には、信号WTESTDが供給される。このナンド回路21uの出力は、上記ナンド回路21eの他方の入力端に供給される。このナンド回路21eの出力は、インバータ回路21nを介して、信号WENBLとして取り出されるとともに、インバータ回路21oを介して、上記ナンド回路21dの第3の入力端に供給されている。このナンド回路21dの出力は、インバータ回路21pを介して、信号RENBLとして取り出される。
【0099】
上記信号OEBは、さらに、インバータ回路21−20を介して、ノア回路21−12の一方の入力端に供給される。また、上記信号WEBは、さらに、インバータ回路21−21を介して、上記ノア回路21−12の他方の入力端に供給される。上記ノア回路21−12の出力は、ナンド回路21−15,21−16の一方の入力端にそれぞれ供給される。上記ナンド回路21−15の他方の入力端には、信号RTESTが供給される。上記ナンド回路21−16の他方の入力端には、信号WTESTが供給される。上記ナンド回路21−15の出力は、信号RTESTDとして取り出されるとともに、ナンド回路21−17の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路21−16の出力は、信号WTESTDとして取り出されるとともに、上記ナンド回路21−17の他方の入力端に供給される。このナンド回路21−17の出力は、信号RWTESTDとして取り出される。
【0100】
この内部制御信号発生回路21Bは、セルデータの読み出しを行う通常のリード動作モードの設定時およびセルデータの書き込みを行う通常のライト動作モードの設定時、信号RTEST=WTEST=“L”である。また、信号RTESTD=WTESTD=“H”、信号RWTESTD=“L”であり、信号RINT,RENBL,WENBLは、信号CEB,OEB,WEBによって決まる。スタンドバイ時は、信号CEB=“H”で、信号RINT=RENBL=WENBL=“L”。リード動作モードの設定時は、信号CEB=OEB=“L”、信号WEB=“H”で、信号RINT=RENBL=“H”、信号WENBL=“L”となる。ライト動作モードの設定時は、信号CEB=WEB=“L”、信号OEB=“H”で、信号RINT=WENBL=“H”、信号RENBL=“L”となる。通常モード設定時は、信号RWTESTD=“L”であり、タイミング制御信号の出力経路はデータ入出力端子I/Oiには接続されていない。
【0101】
テストモードの設定時は、まず、信号CEB=“L”、信号OEB=WEB=“H”である。リード動作モニタテストモードの設定時は、信号RTEST=“H”となり、信号RTESTD=“L”。信号CEB=“L”であるが、信号RINT=“H”であり、第2の実施形態の場合と同様に、信号RENBL=“H”となり、内部動作はリード動作の状態となる。一方、ライト動作モニタテストモード設定時は、信号WTEST=“H”であり、信号WENBL=“H”となり、内部動作はライト動作の状態となる。どちらのテストモード設定時も、信号RWTESTD=“H”となる。これにより、内部制御信号発生回路21Bは、内部回路(セルデータの出力経路)を切り離す。つまり、スイッチ回路部31Cからのデータ(タイミング制御信号)Diを出力させるために、スイッチ回路部31Cとデータ入出力端子I/Oiとの間が接続される。
【0102】
ところで、信号CEB=“L”と同時に、信号OEBあるいは信号WEBを“L”にした場合、信号RTESTD=WTESTD=“H”となる。よって、信号RENBL,WENBLは、外部制御信号CEB,OEB,WEBによって変化する。たとえば、信号OEB=“L”の場合は信号RENBL=“H”、信号WEB=“L”の場合は信号WENBL=“H”となる。また、信号RWTESTD=“L”となり、データ入出力バッファ回路部23Aおよびスイッチ回路部31Cは通常の動作モードの場合と同じになる。これにより、当該装置は、セルデータの読み出し,書き込みが可能な状態となる。このように、テストモードの設定時、信号RTEST,WTEST=“H”の状態であっても、信号OEB,WEB=“L”とすることにより、通常の動作モードへの切り替えが可能になる。
【0103】
図23は、上記テスト制御回路32Bの構成例を示すものである。このテスト制御回路32Bは、たとえば図12に示した構成のテスト制御回路32Aの場合と同様に、ノア回路32dの出力を信号RTESTとして、ノア回路32fの出力を信号WTESTとして、それぞれ取り出すように構成されている。ただし、信号RWTESTを生成するためのノア回路32gおよびインバータ回路32nは設けられていない。
【0104】
スイッチ回路部31Cは、たとえば図15に示した構成のスイッチ回路31C’において、信号RWTESTに代わって、内部制御信号発生回路21Bからの信号RWTESTDが入力されるように構成されている。
【0105】
このように、本実施形態において、たとえば、信号OEB=WEB=“H”で、かつ、信号CEB=“L”のときにはテストモードが設定される。この場合、データ入出力端子I/Oiからはタイミング制御信号の出力が行われる。また、信号CEB=“L”でも、信号OEB=“L”であれば通常のリード動作モードが設定される。この場合、データ入出力端子I/Oiからはタイミング制御信号ではなく、通常のセルデータの出力が行われる。さらに、信号WEB=“L”のときには通常のライト動作モードが設定される。この場合、データ入出力端子I/OiからのデータDiのメモリセルへの書き込みが行われる。
【0106】
本実施形態によれば、通常の動作モードと内部動作をモニタするテストモードとの切り替えが、外部制御信号の組み合わせにより容易に可能となる。そのため、通常の動作モードとテストモードとの2つの状態を比ベながらモニタする場合や、データを書き換えながらモニタするような場合において、特に効率がよい。
【0107】
(第5の実施形態)
図24は、本発明の第5の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。ここでは、外部制御信号によるテストモードと通常の動作モードとの切り替え(第4の実施形態)と、ワード線駆動信号およびカラムセレクト線駆動信号のモニタ(第3の実施形態)とを可能に構成した場合について説明する。なお、上述した第3,第4の実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【0108】
本実施形態の場合、たとえば図21に示した構成の半導体メモリチップにおいて、上記擬似カラムセレクト回路12A(図19参照)および上記擬似ロウデコーダ回路13A(図18参照)を追加した構成とされている。
【0109】
このような構成によれば、第3の実施形態に示した機能と第4の実施形態に示した機能とを合わせもった半導体メモリチップを実現できる。すなわち、外部制御信号によるテストモードと通常の動作モードとの切り替えが可能となるのみでなく、擬似ワード線駆動信号WLmonおよび擬似カラムセレクト線駆動信号CSLmonのモニタまでもが可能となる。
【0110】
(第6の実施形態)
図25は、本発明の第6の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。ここでは、タイミング制御信号をデータ入出力端子I/Oiより出力するモニタテストモードとは別に、外部からタイミング制御信号の入力を可能にした外部制御モードを備えて構成した場合について説明する。なお、上述した第2の実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【0111】
本実施形態の場合、たとえば図25に示すように、テスト制御回路32Cからスイッチ回路部31Dに供給される信号MON,INPによって、テストモードまたは外部制御モードの設定が行われる。たとえば、信号MON=“H”のときにはタイミング制御信号をモニタするテストモードが、信号INP=“H”のときにはタイミング制御信号を入力する外部制御モードが、それぞれ設定される。信号MON,INPは、アドレスバッファ回路部26のアドレス入力端子26aより入力される信号AR(1),BAR(1)、AR(2),BAR(2)の組み合わせによって制御される。
【0112】
図26は、テスト制御回路32Cの構成例を示すものである。すなわち、信号BAR(1)は、ナンド回路32−1の一方の入力端およびナンド回路32−2の一方の入力端にそれぞれ供給される。信号BAR(2)は、ナンド回路32−1の他方の入力端およびナンド回路32−3の他方の入力端にそれぞれ供給される。信号AR(2)は、ナンド回路32−2の他方の入力端およびナンド回路32−4の他方の入力端にそれぞれ供給される。信号AR(1)は、ナンド回路32−3の一方の入力端およびナンド回路32−4の一方の入力端にそれぞれ供給される。上記ナンド回路32−1の出力は、インバータ回路32−5を介して、ナンド回路32−6の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−2の出力は、インバータ回路32−7を介して、ナンド回路32−8の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−3の出力は、インバータ回路32−9を介して、ナンド回路32−10の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−4の出力は、インバータ回路32−11を介して、ナンド回路32−12の一方の入力端に供給される。上記各ナンド回路32−6,32−8,32−10,32−12の他方の入力端には、それぞれ、信号TESTが供給される。上記ナンド回路32−6の出力は、インバータ回路32−13を介して、ノア回路32−14の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−8の出力は、インバータ回路32−15を介して、ノア回路32−16の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−10の出力は、インバータ回路32−17を介して、ノア回路32−18の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−12の出力は、インバータ回路32−19を介して、ノア回路32−20の一方の入力端に供給される。
【0113】
上記ノア回路32−14の出力は、ノア回路32−21の一方の入力端に供給される。上記ノア回路32−16の出力は、ノア回路32−22の一方の入力端に供給される。上記ノア回路32−18の出力は、ノア回路32−23の一方の入力端に供給される。上記ノア回路32−20の出力は、ノア回路32−24の一方の入力端に供給される。上記各ノア回路32−21,32−22,32−23,32−24の他方の入力端には、それぞれ、信号RESETが供給される。上記ノア回路32−21の出力(RM)は、上記ノア回路32−14の他方の入力端に供給されるとともに、ノア回路32−25,32−26の一方の入力端にそれぞれ供給される。上記ノア回路32−22の出力(RI)は、上記ノア回路32−16の他方の入力端に供給されるとともに、ノア回路32−25,32−27の他方の入力端にそれぞれ供給される。上記ノア回路32−23の出力(WM)は、上記ノア回路32−18の他方の入力端に供給されるとともに、ノア回路32−26の他方の入力端およびノア回路32−28の一方の入力端にそれぞれ供給される。上記ノア回路32−24の出力(WI)は、上記ノア回路32−20の他方の入力端に供給されるとともに、ノア回路32−27,32−28の他方の入力端にそれぞれ供給される。
【0114】
上記ノア回路32−25の出力は、インバータ回路32−29を介して、信号RTESTとして取り出されるとともに、ノア回路32−30の一方の入力端に供給される。上記ノア回路32−26の出力は、インバータ回路32−31を介して、信号MONとして取り出される(モード選択回路)。上記ノア回路32−27の出力は、インバータ回路32−32を介して、信号INPとして取り出される(モード選択回路)。上記ノア回路32−28の出力は、インバータ回路32−33を介して、信号WTESTとして取り出されるとともに、上記ノア回路32−30の他方の入力端に供給される。このノア回路32−30の出力は、インバータ回路32−34を介して、信号RWTESTとして取り出される。
【0115】
このような構成のテスト制御回路32Cは、たとえば、信号AR(1)=AR(2)=“L”のとき、信号MON=“H”、信号RTEST=“H”となる。この場合、通常のリード動作モードでのタイミング制御信号をモニタするリード動作モニタテストモードとなる。また、たとえば、信号AR(1)=“L”で、信号AR(2)=“H”のとき、信号INP=“H”、信号RTEST=“H”となる。この場合、通常のリード動作モードでのタイミング制御信号の入力を可能にするリード動作・外部制御モードとなる。また、たとえば、信号AR(1)=“H”で、信号AR(2)=“L”のとき、信号MON=“H”、信号WTEST=“H”となる。この場合、通常のライト動作モードでのタイミング制御信号をモニタするライト動作モニタテストモードとなる。また、たとえば、信号AR(1)=AR(2)=“H”のとき、信号INP=“H”、信号WTEST=“H”となる。この場合、通常のライト動作モードでのタイミング制御信号の入力を可能にするライト動作・外部制御モードとなる。
【0116】
図27は、スイッチ回路部31Dを構成するスイッチ回路31D’の一例を示すものである。たとえば、このスイッチ回路部31Dは、複数のスイッチ回路31D’を有して構成されている。各スイッチ回路31D’は、たとえば、6個のインバータ回路31D−1,31D−2,…,31D−6と、2個のトランスファゲート31D−7,31D−8と、2個のpチャネルMOSトランジスタ31D−9,31D−10と、2個のnチャネルMOSトランジスタ31D−11,31D−12とを有して構成されている。
【0117】
スイッチ回路31D’は、信号INP=“H”のとき、上記データ入出力端子I/Oiより入力され、上記データ入出力バッファ回路部23Aを介して供給される複数のタイミング制御信号(データDi)を、それぞれデータDiとして取り込む。そして、そのデータDiを、データSiDとして各部に供給する。一方、信号MON=“H”のとき、複数のタイミング制御信号をそれぞれ入力信号Siとして取り込む。そして、上記データ入出力端子I/Oiより出力させるために、その入力信号SiをデータDiに代えて、上記データ入出力バッファ回路部23Aに出力する。
【0118】
なお、本実施形態の場合、タイミング制御信号のうち、たとえば、信号SAEBL(S1),BSEBL(S2),…,PLEBL(Si)は、それぞれ、このスイッチ回路部31Dを介して、信号SAEBLD(S1D),BSEBLD(S2D),…,PLEBLD(SiD)として供給される。
【0119】
このように、タイミング制御信号を外部より入力できるようにする。これにより、内部動作のタイミング、信号の遅延の状態などの評価が、より容易に可能となる。
【0120】
(第7の実施形態)
図28は、本発明の第7の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すものである。ここでは、外部からのタイミング制御信号の入力を可能にする外部制御モードの設定(第6の実施形態)と、外部制御信号によるテストモードと通常の動作モードとの切り替え(第4の実施形態)とを可能に構成した場合について説明する。なお、上述した第4,第6の実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は割愛する。
【0121】
本実施形態の場合、たとえば図25に示した構成の半導体メモリチップにおいて、内部制御信号発生回路21B(図22参照)より、上記データ入出力バッファ回路部23A、および、テスト制御回路32C’に対し、それぞれ、出力テスト信号RWTESTDを出力するように構成されている。
【0122】
図29は、テスト制御回路32C’の構成例を示すものである。この実施形態の場合、たとえば図26に示した構成のテスト制御回路32Cにおいて、ノア回路32−26の出力がナンド回路32−35の一方の入力端に供給される。また、ノア回路32−27の出力がナンド回路32−36の一方の入力端に供給される。上記ナンド回路32−35,32−36の他方の入力端には、それぞれ、上記内部制御信号発生回路21Bからの出力テスト信号RWTESTDが供給される。そして、上記ナンド回路32−35の出力が信号MONとして取り出され、上記ナンド回路32−36の出力が信号INPとして取り出される。ただし、信号RWTESTを生成するためのノア回路32−30およびインバータ回路32−34は設けられていない。
【0123】
このような構成によれば、第4の実施形態に示した機能と第6の実施形態に示した機能(外部制御モード)とを合わせもった半導体メモリチップを実現できる。すなわち、外部制御信号によるテストモードと通常の動作モードとの切り替えが可能となるのみでなく、タイミング制御信号をデータ入出力端子I/Oiより出力するテストモードとは別に、外部からタイミング制御信号を入力することまでもが可能となる。
【0124】
なお、上記した各実施形態においては、テストエントリ回路からのパルス信号であるテスト信号TESTの入力により、半導体メモリチップをテストモードに設定するようにした。他の方法としては、たとえば、高電圧信号やコマンドの入力により、テストモードが設定されるように構成することも可能である。
【0125】
その他、本願発明は、上記(各)実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記(各)実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、(各)実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題(の少なくとも1つ)が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果(の少なくとも1つ)が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0126】
【発明の効果】
以上、詳述したようにこの発明によれば、パッケージング後においても複数のタイミング信号を同時にモニタでき、内部動作の解析を短時間で高精度に行うことが可能になるとともに、多量のデータの取得が容易に可能な半導体記憶装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図2】同じく、図1の半導体メモリチップにおける内部制御信号発生回路の構成例を示す回路図。
【図3】同じく、図1の半導体メモリチップにおける動作制御回路の構成例を示す回路図。
【図4】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるデコーダ回路部の構成例を示す回路図。
【図5】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるカラムセレクト回路部の構成例を示す回路図。
【図6】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるデータ入出力バッファ回路部の構成例を示す回路図。
【図7】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるスイッチ回路部の構成例を示す回路図。
【図8】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路の構成例を示す回路図。
【図9】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路の他の構成例を示す回路図。
【図10】同じく、図1の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路のさらに別の構成例を示す回路図。
【図11】本発明の第2の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図12】同じく、図11の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路の構成例を示す回路図。
【図13】同じく、図11の半導体メモリチップにおける内部制御信号発生回路の構成例を示す回路図。
【図14】同じく、図11の半導体メモリチップにおけるデータ入出力バッファ回路部の構成例を示す回路図。
【図15】同じく、図11の半導体メモリチップにおけるスイッチ回路部の構成例を示す回路図。
【図16】同じく、図11の半導体メモリチップにおけるリード動作モニタテストモードを説明するために示す信号波形図。
【図17】本発明の第3の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図18】同じく、図17の半導体メモリチップにおける擬似ロウデコーダ回路の構成例を示す回路図。
【図19】同じく、図17の半導体メモリチップにおける擬似カラムセレクト回路の構成例を示す回路図。
【図20】同じく、図17の半導体メモリチップにおけるリード動作モニタテストモードを説明するために示す信号波形図。
【図21】本発明の第4の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図22】同じく、図21の半導体メモリチップにおける内部制御信号発生回路の構成例を示す回路図。
【図23】同じく、図21の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路の構成例を示す回路図。
【図24】本発明の第5の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図25】本発明の第6の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図26】同じく、図25の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路の構成例を示す回路図。
【図27】同じく、図25の半導体メモリチップにおけるスイッチ回路部の構成例を示す回路図。
【図28】本発明の第7の実施形態にかかる半導体記憶装置(半導体メモリチップ)の構成例を示すブロック図。
【図29】同じく、図28の半導体メモリチップにおけるテスト制御回路の構成例を示す回路図。
【符号の説明】
11…メモリセルアレイ
12…カラムセレクト回路部
12−1…カラムセレクタ
12a…ナンド回路
12b…インバータ回路
12A…擬似カラムセレクト回路
12A−1,12A−2,12A−3…ノア回路
12A−4…ナンド回路
12A−5…キャパシタ
13…デコーダ回路部
13−1…ロウデコーダ
13a…ナンド回路
13b,13c…インバータ回路
13d,13e…pチャネルMOSトランジスタ
13f,13g…nチャネルMOSトランジスタ
13A…擬似ロウデコーダ回路
13A−1…ノア回路
13A−2,13A−3…インバータ回路
13A−4,13A−5…pチャネルMOSトランジスタ
13A−6,13A−7…nチャネルMOSトランジスタ
13A−8…キャパシタ
14…センスアンプ回路部
21,21A,21B…内部制御信号発生回路
21−1,21−2,21−3…外部入力端子
21a,21b,21c,21−12…ノア回路
21d,21e,21r,21s,21u,21−15,21−16,21−17…ナンド回路
21f…ディレイ回路
21g,21h,21i,21j,21k,21l,21m,21n,21o,21p,21q,21t,21v,21−11,21−13,21−14…インバータ回路
22…動作制御回路
22−1,22−2,22−3,22−4,22−5…ナンド回路
22−6,22−7,22−8,22−9…ノア回路
22−10,22−11,22−12,22−13,22−14…ディレイ回路
22−15,22−16,22−17,22−18,22−19,22−20,22−21,22−22,22−23,22−24,22−25,22−26,22−27,22−28,22−29,22−30,22−31…インバータ回路
23,23A…データ入出力バッファ回路部
23’,23A’…データ入出力バッファ回路
23a,23a’…第1の回路
23a−1…ノア回路
23a−2,23a−3,23a−4,23a−23…ナンド回路
23a−5…トランスファゲート
23a−6,23a−7,23a−8,23a−9,23a−10,23a−11,23a−12,23a−13,23a−14,23a−15,23a−22,23a−24…インバータ回路
23a−16,23a−17…pチャネルMOSトランジスタ
23a−18,23a−19,23a−20,23a−21…nチャネルMOSトランジスタ
23b,23b’…第2の回路
23b−1…ディレイ回路
23b−2,23b−3…ノア回路
23b−4,23b−5,23b−6,23b−23…ナンド回路
23b−7,23b−8,23b−9,23b−10,23b−11,23b−22,23b−24…インバータ回路
23b−12,23b−13,23b−14,23b−15,23b−16…pチャネルMOSトランジスタ
23b−17,23b−18,23b−19,23b−20,23b−21…nチャネルMOSトランジスタ
24…データ書き込み/読み出し制御回路
25…ロウプリデコーダ回路部
26…アドレスバッファ回路部
26a…アドレス入力端子
27…データバッファ回路
28…カラムプリデコーダ回路部
31,31C,31D…スイッチ回路部
31’,31A,31B,31C’,31D’…スイッチ回路
31a,31b…ナンド回路
31c,31d,31e,31f…インバータ回路
31g,31g’…pチャネルMOSトランジスタ
31h…nチャネルMOSトランジスタ
31i,31i’…レベルシフト回路
31j…nチャネルMOSトランジスタ(保護トランジスタ)
31−1…インバータ回路
31−2,31−3,31−4…pチャネルMOSトランジスタ
31−5,31−6,31−7…nチャネルMOSトランジスタ
31−8,31−9,31−10…nチャネルMOSトランジスタ(保護トランジスタ)
31C−1,31C−2,31C−3…インバータ回路
31C−4…トランスファゲート
31D−1,31D−2,31D−3,31D−4,31D−5,31D−6…インバータ回路
31D−7,31D−8…トランスファゲート
31D−9,31D−10…pチャネルMOSトランジスタ
31D−11,31D−12…nチャネルMOSトランジスタ
32,32A,32B,32C,32C’…テスト制御回路
32a,32b,32−1,32−2,32−3,32−4,32−6,32−8,32−10,32−12,32−35,32−36…ナンド回路
32c,32d,32e,32f,32g,32−14,32−16,32−18,32−20,32−21,32−22,32−23,32−24,32−25,32−26,32−27,32−28,32−30…ノア回路
32h,32i,32j,32k,32l,32m,32n,32−5,32−7,32−9,32−11,32−13,32−15,32−17,32−19,32−29,32−31,32−32,32−33,32−34…インバータ回路
VDD…外部電源
VDDQ…出力バッファ専用電源
I/Oi…データ入出力端子
WLi…ワード線
CSLi…カラムセレクト線
CEB…チップイネーブル信号(外部制御信号)
OEB…アウトプットイネーブル信号(外部制御信号)
WEB…ライトイネーブル信号(外部制御信号)
RINT…内部制御信号
RENBL…内部制御信号(リード動作制御信号)
WENBL…内部制御信号(ライト動作制御信号)
XVLD…信号
BPOR…信号
BRAPWG,BRAT,RAE…信号
RAS2…信号
PLEBL…プレート線イネーブル信号
BSEBL…ブロック選択線イネーブル信号
SAEBL…センスアンプイネーブル信号
BCEQO…信号
CENB2…信号
ARi,BARi…外部アドレス信号
ARj…信号
ACk…カラムアドレス信号
XA,XB,XC…ロウアドレス信号
YA,YB,YC…カラムアドレス信号
Di,DQ,BDQ、DQI,BDQI、RWD,BRWD,SiD…データ
RWTEST,RWTESTD…出力テスト信号
TEST…テスト信号
RTEST,WTEST,RTESTD,WTESTD…テスト信号
RESET…リセット信号
Si…入力信号
WLmon…擬似ワード線駆動信号
CSLmon…擬似カラムセレクト線駆動信号
MON…信号
INP…信号

Claims (18)

  1. メモリセルアレイと、
    前記メモリセルアレイ内に書き込まれるセルデータの入力、および、前記メモリセルアレイ内より読み出されたセルデータの出力に用いられる複数の入出力端子と、
    前記セルデータの入出力動作タイミングを制御する複数のタイミング信号をモニタするためのテストモードを設定するテストモード設定回路と、
    前記テストモードの設定時に、前記複数の入出力端子に前記複数のタイミング信号を同時に出力させるスイッチ回路部と
    を具備したことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 前記テストモード設定回路によるテストモードの設定にともなって、当該装置を、通常の動作モードに制御する状態制御回路をさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 前記状態制御回路は、所定の外部信号の入力レベルに応じて、当該装置を、セルデータの読み出しを行う通常リード動作モードに設定することを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。
  4. 前記状態制御回路は、所定の外部信号の入力レベルに応じて、当該装置を、セルデータの書き込みを行う通常ライト動作モードに設定することを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。
  5. 前記状態制御回路は、前記テストモード設定回路の一部を構成するものであることを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。
  6. 所定の外部制御信号の入力タイミングに応じて、前記通常の動作モードでの内部動作を制御する内部制御信号生成回路をさらに具備したことを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。
  7. 前記内部制御信号生成回路は、所定の外部制御信号の入力レベルに応じて、テストモードと前記通常の動作モードとを切り替えることを特徴とする請求項6に記載の半導体記憶装置。
  8. 前記スイッチ回路部は複数のスイッチ回路を有し、前記スイッチ回路のそれぞれは、外部電源電圧により動作する第1のトライステート回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  9. 前記スイッチ回路部は複数のスイッチ回路を有し、前記スイッチ回路のそれぞれは、外部電源電圧とは異なる専用電源電圧により動作する第2のトライステート回路と、前記外部電源電圧と前記専用電源電圧との切り替えを行う電圧切り替え回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  10. 前記第2のトライステート回路および前記電圧切り替え回路は保護トランジスタをそれぞれ有し、前記保護トランジスタの各ゲートには正電位が供給されることを特徴とする請求項9に記載の半導体記憶装置。
  11. 前記複数の入出力端子にそれぞれつながる、複数のバッファ回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  12. 前記複数のバッファ回路は、テストモードの設定時に、セルデータを前記複数の入出力端子のうちの1つの入出力端子より出力させるための1つの第1のバッファ回路と、複数のタイミング信号を前記複数の入出力端子のうちの残りの入出力端子よりそれぞれ出力させるための複数の第2のバッファ回路とを含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体記憶装置。
  13. 前記複数の第2のバッファ回路は経路切り替え回路をそれぞれ有し、前記テストモードの設定時に、前記複数のタイミング信号を前記複数の入出力端子に出力させることを特徴とする請求項12に記載の半導体記憶装置。
  14. 前記経路切り替え回路のそれぞれは、テストモード設定回路の出力により制御されることを特徴とする請求項13に記載の半導体記憶装置。
  15. 前記複数のバッファ回路は、テストモードの設定時に、複数のタイミング信号を前記複数の入出力端子よりそれぞれ出力させることを特徴とする請求項11に記載の半導体記憶装置。
  16. 前記メモリセルアレイに設けられたワード線を駆動するためのロウデコーダ回路と等価な擬似ロウデコーダ回路を備え、前記スイッチ回路部は、さらに、前記擬似ロウデコーダ回路により生成される擬似的なワード線駆動信号を、前記複数の入出力端子のうちの1つの入出力端子より出力させることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  17. 前記メモリセルアレイに設けられたカラムセレクト線を駆動するためのカラムセレクト回路と等価な擬似カラムセレクト回路を備え、前記スイッチ回路部は、さらに、前記擬似カラムセレクト回路により生成される擬似的なカラムセレクト信号を、前記複数の入出力端子のうちの1つの入出力端子より出力させることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
  18. 外部信号の組み合わせに応じて前記スイッチ回路部を制御し、前記テストモードまたは前記複数の入出力端子より所望のタイミング信号を入力するための外部制御モードのいずれかを選択するモード選択回路をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
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