JP2007200529A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007200529A
JP2007200529A JP2007010592A JP2007010592A JP2007200529A JP 2007200529 A JP2007200529 A JP 2007200529A JP 2007010592 A JP2007010592 A JP 2007010592A JP 2007010592 A JP2007010592 A JP 2007010592A JP 2007200529 A JP2007200529 A JP 2007200529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
test
mrs
reset
semiconductor memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007010592A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyung-Hyun Kim
▲キュン▼ ▲ヒュン▼ 金
Jae-Woong Lee
載 雄 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2007200529A publication Critical patent/JP2007200529A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/46Test trigger logic
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/14Implementation of control logic, e.g. test mode decoders

Landscapes

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

Abstract

【課題】個別リセットが可能なテストモード半導体メモリ装置を提供する。
【解決手段】外部から印加される命令信号を組み合わせてテスト信号を発生する制御信号発生部と、テスト信号に応答して外部から印加されるモード設定信号を入力し、モード設定信号が個別セット/リセットを指定する信号であれば第1セット/リセット信号を発生するセット/リセット信号発生部と、テスト信号に応答してモード設定信号を保存して出力するテストロジック部と、第1セット/リセット信号とテスト信号を印加して半導体メモリ装置の内部ブロックのテストモードを共通に制御するセット/リセットマスタ信号を出力するセット/リセットマスタ信号発生部と、テストロジック部から出力されるモード設定信号を組み合わせて複数個の制御信号を生成し、複数個の制御信号それぞれに応答してセット/リセットマスタ信号を複数個のテスト制御信号それぞれに発生させるテスト制御信号発生部とを具備する。
【選択図】 図6

Description

本発明は、半導体メモリ装置に関し、より詳しくは、N段階のテストモードにおいて各項目別に個別なリセットを可能にさせてテスト実行時間を低減し、テスト実行の便利性を図った個別リセットが可能なテストモード半導体メモリ装置(Semiconductor Memory Device)に関するものである。
一般的に、半導体メモリ装置における特殊な不良を検出するテストは、正常モードではなく、こうした不良を最もよく検出できる特殊なテストモードで行われる。そのため、半導体メモリ装置には、半導体メモリ装置のテストモードを設定するためのテストモードレジスタが内蔵される。
モードレジスタは、普通半導体メモリ装置に用いられる複数個のテストモードそれぞれに相当するCASレイテンシ(CAS(Column Address Strobe)latency)、バーストタイプ(burst Type)、バースト長さ(burst Length)などの多様なオプションをプログラミングして保存する。これに外部から特定のテストモードを設定するための命令語が入力されると、入力された命令語に該当するテストモードを把握し、半導体メモリ装置が把握されたテストモードに設定できるようにするテストモード設定信号を発生する。
以下、添付した図面を参照して、従来技術による半導体メモリ装置を説明する。
図1は、従来技術によるテストモード半導体メモリ装置の全体ブロック図である。この半導体メモリ装置は、制御信号発生部10、ラッチ部11、コラムアドレスラッチ13、ローアドレスラッチ12、コラムデコーダ14、ローデコーダ15、メモリセルアレイ16、センス増幅器17、出力バッファ18、パッド19、セット/リセット信号発生部20、テスト制御信号発生部30、テストロジック部40を具備する。
制御信号発生部10は、外部から命令語を印加されてコラムデコーダ14、ローデコーダ15、テストロジック部40に各種制御信号を出力する。ラッチ部11は、アドレスバスを介して外部からモード設定信号を印加されセット/リセット信号発生部20とテストロジック部40に伝送する。コラムアドレスラッチ13、ローアドレスラッチ12は外部からモード設定信号A[12:0]を印加され、それぞれローデコーダ15とコラムデコーダ14に伝送する。コラムデコーダ14とローデコーダ15はそれぞれメモリセルアレイ16に接続されて、メモリセルアレイ16の出力は順次センス増幅器17、出力バッファ18、パッド19に伝送される。
セット/リセット信号発生部20は、ラッチ部11からモード設定信号MA[12:0]を印加されテストMRSリセット信号TMRS RESETを出力する。テストロジック部40は、ラッチ部11からモード設定信号MA[12:0]を印加されNビットの各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)を出力する。テスト制御信号発生部30は、テストロジック部40から各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)を印加され、セット/リセット信号発生部20からテストMRSリセット信号TMRS RESETを印加されて、テスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMを出力し、項目別テストのために半導体メモリ内部のテスト対象すべてのブロックに印加する。
図1を参照して従来技術によるテストモード半導体メモリ装置の動作を次に説明する。
制御信号発生部10は、外部から各種の命令語を印加されて、半導体メモリ内部動作を制御する信号(クロック信号CLK、テスト信号TMRSを含む)を出力する。ラッチ部11は、外部からアドレスバスを介してモード設定信号MA[12:0]を印加されて出力する。テストロジック部40は、制御信号発生部10からクロック信号CLKおよびテスト信号TMRSと、ラッチ部11からモード設定信号MA[12:0]の組み合わせとを印加されてテストモードであることを把握し、第1ないし第N段階MRSのNビットの各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)を出力する。
また、セット/リセット信号発生部20は、ラッチ部11からモード設定信号MA[12:0]を印加されて回路設計者が定義したモード設定信号の組み合わせによるテストMRSリセット信号TMRS RESETを出力する。このとき、テスト制御信号発生部30は、テストロジック部40から第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)をそれぞれ印加され、デコーディングして特定のテストモードMRSユニットを選択した後に、各項目別にテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMを出力する。このテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMは、半導体メモリ内部の各ブロックであるローデコーダ15、コラムデコーダ14、センス増幅器17、出力バッファ18、パッド19などに個別に印加され、テストMRSセットまたはリセットの制御をすることになる。
図2は、従来技術による半導体メモリ装置のテスト制御信号発生部のブロック図であり、複数個のテストモードMRSユニット30−1、30−2、・・・30−Mで構成される。
各テストモードMRSユニットの入力端には、テストロジック部から第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の組み合わせが印加され、制御端にはセット/リセット信号発生部からテストMRSリセット信号TMRS RESETが印加されて、出力端にテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMが出力される。すなわち、テストモードMRS第1ユニット30−1の入力端には第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の第0ビット1S[0]、2S[0]、・・・NS[0]の組み合わせが印加され、同様にテストモードMRS第Mユニット30−Mの入力端には第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の第8ビット1S[8]、2S[8]、・・・NS[8]の組み合わせが印加される。
ここで、Mはテストモードに進入するためのセーフティキー用のビットMA[7:4]を除いた9ビットのモード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]の組み合わせとして2の9乗の値である512種の場合の数となるが、回路設計者の必要によってはモード設定信号のビット数を増加させて2の累乗の場合の数を作ることもできる。
まず、テストモードMRS第1ユニット30−1の制御端には、テストロジック部からテストMRSリセット信号TMRS RESETが印加されて、第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の第0ビット1S[0]、2S[0]、・・・NS[0]の組み合わせとテストMRSリセット信号TMRS RESETの制御によりテスト第1制御信号TMRS SET0が出力される。同様にテストモードMRS第2ないし第Mユニット30−2、・・・30−Mの制御端には共通にセット/リセット信号発生部からテストMRSリセット信号TMRS RESETが印加され、第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)のうち、第1ないし第8ビットの組み合わせとテストMRSリセット信号TMRS RESETの制御により、出力端にはテスト第2ないし第M制御信号TMRS SET1ないしTMRS SETMが出力される。
図3は、従来技術によるN段階テストモードMRSユニットの回路図であり、NANDゲートNAND、PMOSトランジスタPMOS、NMOSトランジスタNMOS、伝送ゲートTG、4個のインバータINV1・・・INV4で構成される。NANDゲートNANDには第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)が印加され、PMOSトランジスタPMOSのゲートには反転されたテストMRS(Mode Register Set)リセット信号TMRS RESETが、NMOSトランジスタNMOSのゲートには電源がそれぞれ印加される。
NANDゲートNANDの出力は、伝送ゲートTGのPMOSトランジスタのゲートに印加され、反転された出力は伝送ゲートTGのNMOSトランジスタのゲートに印加される。NMOSトランジスタのドレインは伝送ゲートTGの一端に印加されて、他端でその出力が反転されてテスト制御信号TMRS SETとして出力される。一方、PMOSトランジスタPMOSのソースには電源が印加され、ドレインには伝送ゲートTGの他端から出力されたテスト制御信号TMRS SETが帰還されて反転された出力が接続される。
ここで、第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)は、チップサイズの増加を防止するためのデコーディング信号である。これは、テストMRS項目が追加される際にテストMRSユニットが各項目を選択すると、選択されたラインを実際使われる回路に接続するための連結配線の増加に伴いチップサイズが増加するためである。
図3を参照して従来のN段階テストモードMRSユニット回路の動作を次に説明する。
図3において、テストMRSリセット信号TMRS RESETはローレベルに印加され、第4インバータINV4を経てハイレベルに反転されて、PMOSトランジスタPMOSのゲートに印加される。すると、PMOSトランジスタPMOSがターンオフされてテスト制御信号TMRS SETはローレベルを維持する。しかし、NANDゲートNANDに印加される第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)すべてがハイレベルに入力されると、NANDゲートNANDはローレベルに出力されて、NMOSトランジスタNMOSを介する接地電源のローレベルが伝送ゲートTGを通過し、最終的にハイレベルでテスト制御信号TMRS SETを出力する。これによってテストMRS項目が印加され、N個の入力信号のうち、1つの信号でもローレベルに印加されると、NANDゲートNANDはハイレベルを出力して、NMOSトランジスタを介するローレベルが伝送ゲートTGを通過することができず、テスト制御信号TMRS SETが第3インバータINV3を介して帰還された後、再び第2インバータINV2を介して反転され、ハイレベルでテスト制御信号TMRS SETを維持する。
一方、テストMRSリセット信号TMRS RESETがハイレベルで印加されると、第4インバータINV4を経てローレベルに反転され、PMOSトランジスタPMOSのゲートに印加される。PMOSトランジスタPMOSはターンオンされ、電源電圧VDDが通過して、第2インバータINV2を経てローレベルでテスト制御信号TMRS SETを出力することになる。
図4は、従来技術による半導体メモリ装置N段階テストモードのタイミング図であり、クロック信号CLK、クロックイネーブル信号CLE、/CS(Chip Select bar)信号、/RAS(Row Address Strobe bar)信号、/CAS(Column Address Strobe bar)信号、/WE(Write Enable bar)信号、バンクアドレス信号/BA[1:0]、モード設定信号A[12:0]のタイミング図を示す。クロック信号CLKは順次“ロー”と“ハイ”を繰り返してトグル(toggle)され、クロックイネーブルCLEが“ハイ”、/CS、/RAS、/CAS、/WE、/BA[1:0]信号が“ロー”を示すと、前記命令語とモード設定信号A[12:0]との組み合わせ、すなわち、A[7:4]に“1000”をセッティングし、A[3:0]及びA[12:8]に5サイクルにかけて所定のモード設定信号の値をロードすることによって、テストモードに進入する。ここで、A[7:4]は通常頻繁に使われないビットであり、正常モードからテストモードに進入するためのセーフティキーとして“1000”をセッティングすることは、容易に進入させないための一種のパスワードの役割を果たす。回路設計者は他のビットの組み合わせを用いることもできる。
図4において、すべての動作はクロック信号CLKがハイエッジされる時点から行われる。したがって、一番目のテストモードMRS項目の印加のために、モード設定信号A[3:0]及びA[12:8]は各第1段階の1S0〜1S8、各第2段階の2S0〜2S8、各第N段階のNS0〜NS8のデータをロード(load)し、所定の時間が経過した後データをラッチし、その後ラッチサイクルから離脱する。次に、二番目のテストモードMRS項目の印加のために、モード設定信号A[3:0]及びA[12:8]は再び各第1段階の1S0〜1S8、各第2段階の2S0〜2S8、各第N段階のNS0〜NS8のデータをロード(load)し、一番目のテストモードMRS項目の印加の時と同様にデータをラッチする。
このようなテストモード動作を続けている間、必要に応じてテストモードをリセットさせるためには、データシート(Data Sheet)などの明細表(Specification Table)に決められたモードレジスタのセッティング、例えば、A[7]の値を“0”にセッティングすることによって、テストモードをリセットすることができる。
しかしながら、このような方法で個別の項目に対してテストモードをリセットすることになると、すべてのテストモードMRS項目がリセットされ、任意の一項目に対して再実験のためのリセットが必要となった場合、やむをえず全体をリセットした後に再印加時のテストモード進入を再び行わなければならない。すなわち、従来のN段階テストモードのリセット信号は、すべてのテストMRSセット単位により共有されているので、個別項目に対するリセットが不可能であり、テストモードレジスタのリセット信号は正常モードレジスタセットによって生成されるので、テストモードリセットの時にテストモード進入自体も解除されてしまう。
したがって、テストMRSセットを用いたテストでは、1回の印加しかできないので、他のテスト項目の実験を行う時にはテストモード進入から再び実行しなければならず、同時印加が不可能であったり、複数個のテストモード項目の組み合わせが必要な実験をするためには“テストモード進入”、“テスト項目印加”、“テストモード解除”を限りなく繰り返さなければならない場合が発生する。そのため、テストMRSセットの進入と個別項目の印加のために所定の進入時間が必要であり、これを毎回実験ごとに繰り返すということは、相当な時間の浪費を生じ得る。
韓国出願公報2003−050744号
本発明の目的は、半導体メモリテストモードで項目ごとに個別にリセットができるようにしてテスト実行時間を短縮し、テストの便利性をはかるための半導体メモリ装置を提供することにある。
前記の目的を達成するために本発明の第1実施形態のテストモード半導体メモリ装置は、外部から印加される命令信号を組み合わせてテスト信号を発生する制御信号発生部と、テスト信号に応答して外部から印加されるモード設定信号を入力しモード設定信号が個別セット/リセットを指定する信号であると第1及び第2セット/リセット信号を発生するセット/リセット信号発生部と、テスト信号に応答してモード設定信号を保存し出力するテストロジック部と、第1及び第2セット/リセット信号とテスト信号とを印加して半導体メモリ装置内部ブロックのテストモードを共通に制御するセット/リセットマスタ信号を出力するセット/リセットマスタ信号発生部と、テストロジック部から出力される前記モード設定信号を組み合わせて複数個の制御信号を生成し複数個の制御信号それぞれに応答してセット/リセットマスタ信号を複数個のテスト制御信号それぞれに発生させるテスト制御信号発生部とを具備することを特徴とする。
前記の目的を達成するために本発明の第2実施形態のテストモード半導体メモリ装置は、外部から印加される命令信号を組み合わせてテスト信号を発生する制御信号発生部と、テスト信号に応答してモード設定信号を保存し出力するテストロジック部と、テストロジック部から出力される前記モード設定信号を組み合わせて複数個のセット信号とリセット信号とを生成し前記モード設定信号値の変化が検出されると状態が変更される複数個のテスト制御信号を発生するテスト制御信号発生部とを具備することを特徴とする。
本発明の半導体メモリ装置は、従来のN段階のテスト制御信号発生回路における若干の修正、またはモード設定信号のコーディングだけで、半導体メモリ装置内部各ブロックについて個別にテストモードMRSリセットを行うことができる。したがって、再実験をするためにテストモードの複数段階における作業を繰り返すことなく持続的に半導体メモリ装置をテストすることができるので、テスト時間が短縮されると共にテスト実行の便利性が図られる。
以下、添付した図面を参照して本発明に係るテストモード半導体メモリ装置を説明する。
図5は、本発明に係る半導体メモリ装置内のテストモードにおけるモードレジスタの構成図である。モードレジスタの入力はアドレスピンに接続されていて、アドレスピンを介してモードレジスタにデータを入力することになる。一般のモードレジスタは、OP CODE、CAS(Column Address Strobe latency)レイテンシ、バーストタイプ(burst Type)、バースト長さ(burst Length)などの多様なオプションをプログラミングして保存する。しかし、テストモードにおいては、モードレジスタの入力がアドレスピンに接続されていてアドレスピンを介してデータを入力することは同様であるが、図4でのように、第1段階制御ないし第N段階制御のN段階テストモードそれぞれの9ビットコーディング値はA[3:0]、A[12:8]にロードされ、半導体メモリテストモード進入のためのデータ値である“1000”はA[7:4]にロードされる。ここで、A[7:4]は通常頻繁に使われないビットであり、正常モードからテストモードに進入するためのセーフティキーとしてこれらのビットを“1000”にセッティングすることは、容易にテストモードに進入することができないようにする一種のパスワードの役割をするもので、回路設計者が他のビットの組み合わせを利用することもできる。
図6は、本発明に係る半導体メモリ装置の第1実施形態の全体ブロック図であり、制御信号発生部100、ラッチ部110、コラムアドレスラッチ130、ローアドレスラッチ120、コラムデコーダ140、ローデコーダ150、メモリセルアレイ160、センス増幅器170、出力バッファ180、パッド190、セット/リセット信号発生部200、テスト制御信号発生部400、セット/リセットマスタ信号発生部300、テストロジック部500を具備する。テスト制御信号発生部400は複数個のテストモードMRSユニットで構成され、テストロジック部500はテストモードイネーブル部、MRSイネーブルパルス発生部、及び複数段階のMRSロジックで構成される。
制御信号発生部100は外部から命令語を印加されてコラムデコーダ140、ローデコーダ150、テストロジック部500に各種制御信号を出力する。ラッチ部110はアドレスバスを介して外部からモード設定信号を印加され、セット/リセット信号発生部200とテストロジック部500に伝送する。コラムアドレスラッチ130、ローアドレスラッチ120は、外部からアドレス信号を印加されてそれぞれローデコーダ150とコラムデコーダ140に伝送する。コラムデコーダ140及びローデコーダ150はそれぞれメモリセルアレイ160に接続され、メモリセルアレイ160の出力は順次センス増幅器170、出力バッファ180、パッド190に伝送される。
セット/リセット信号発生部200は、制御信号発生部100からテスト信号TMRSを、ラッチ部110からモード設定信号MA[12:0]をそれぞれ印加されて、テストMRSリセット信号TMRS RESET及びセット/リセット情報信号S/R INFOを出力する。テストロジック部500はラッチ部110からモード設定信号MA[12:0]を印加されてNビットの各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)を出力する。セット/リセットマスタ信号発生部300は、テストロジック部500から各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)とテストモードイネーブル信号TMEN、セット/リセット信号発生部200からセット/リセット情報信号S/R INFOを印加されてセット/リセットマスタ信号S/R MASTを出力する。
テスト制御信号発生部400は、セット/リセットマスタ信号発生部300からセット/リセットマスタ信号S/R MAST、テストロジック部500から各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)、セット/リセット信号発生部200からテストMRSリセット信号TMRS RESETを印加されてテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMを出力し、項目別テストのために半導体メモリ内部のテスト対象各ブロックに印加する。
図6に示した本発明に係る半導体メモリ装置の第1実施形態における各ブロックの機能を次に説明する。
制御信号発生部100は、外部から印加される命令信号を組み合わせてテスト信号TMRSを発生し、ラッチ部110は外部からモード設定信号を印加されて半導体メモリ装置内部に伝送し、コラムアドレスラッチ130またはローアドレスラッチ120はコラムアドレスまたはローアドレスをラッチして内部アドレスを出力し、コラムデコーダ140とローデコーダ150は内部アドレスをデコーディングして複数のワード及びビットラインをアクセスするようにし、メモリセルアレイ160は複数個のワードラインと複数個のビットラインとの間に接続された複数個のメモリセルにデータをライトまたはリードさせる。センス増幅器170はビットラインでチャージ(Charge)された小さい電圧信号を外部に伝送して駆動能力を持つように電源電圧VDDレベルに増幅し、出力バッファ180はビットラインの情報をパッド190によって半導体メモリ外部に伝送する。
セット/リセット信号発生部200はテスト信号TMRSに応答し、モード設定信号MA[12:0]を組み合わせてテストMRSリセット信号TMRS RESET及びセット/リセット情報信号S/R INFOを発生する。テストロジック部500はテスト信号TMRSに応答して順次印加されるモード設定信号MA[12:0]を保存し、このモード設定信号MA[12:0]の保存が完了すると保存されたモード設定信号MA[12:0]を組み合わせて複数段階のセット信号LS[8:0](Lは1〜N)を発生する。セット/リセットマスタ信号発生部300はテストMRSリセット信号TMRS RESET及びセット/リセット情報信号S/R INFOと前記モード設定信号MA[12:0]を印加されて半導体メモリ装置内部ブロックのテストモードを共通に制御するセット/リセットマスタ信号S/R MASTを出力する。テスト制御信号発生部400はテストMRSリセット信号TMRS RESETを印加され、初期条件として半導体メモリ内部ブロックのテストモードを全体的にリセットさせて初期化させた後に複数段階のセット信号LS[8:0](Lは1〜N)それぞれに応答して前記セット/リセットマスタ信号S/R MASTと前記テストMRSリセット信号TMRS RESETを入力して、半導体メモリ内部の各ブロックの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などをテストするために各項目別に複数個のテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMを発生させる。
図6を参照して本発明に係るテストモード半導体メモリ装置の第1実施形態の動作を次に説明する。
制御信号発生部100が外部から各種の命令語を印加されて半導体メモリ内部動作を制御する信号(クロック信号CLK、テスト信号TMRSを含む)を出力し、ラッチ部110が外部からアドレスバスを介してモード設定信号MA[12:0]を印加されて出力すると、テストロジック部500は制御信号発生部100からクロック信号CLKとテスト信号TMRS、ラッチ部110からモード設定信号MA[12:0]の組み合わせを印加されてテストモードであることを把握し、テストモードイネーブル信号TMEN、テストMRSリセット信号TMRS RESET、第1ないし第N段階MRSのNビットの各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)を出力する。
また、セット/リセット信号発生部200はラッチ部110からモード設定信号MA[12:0]を印加されて回路設計者が定義したモード設定信号MA[12:0]の組み合わせによるセット/リセット情報信号S/R INFOを出力し、セット/リセットマスタ信号発生部300はテストロジック部500からNビットの各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)、セット/リセット信号発生部200からセット/リセット情報信号S/R INFOを印加されて第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の組み合わせに従って半導体メモリ内部各ブロックまたは複数個ブロックにおけるテストモード制御のためのセット/リセットマスタ信号S/R MASTを出力する。
このとき、テスト制御信号発生部400は、まずセット/リセット信号発生部200からテストMRSリセット信号TMRS RESETを印加され、初期条件として半導体メモリ内部ブロックのテストモードを全体的にリセットさせて初期化させる。その後、テストロジック部500から第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)をそれぞれ印加され、デコーディングして特定テストモードMRSユニットを選択した後に、セット/リセットマスタ信号発生部300からセット/リセットマスタ信号S/R MASTを印加されて、各項目別にテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMを出力する。
このテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMは、半導体メモリ内部の各ブロックであるローデコーダ150、コラムデコーダ140、センス増幅器170、出力バッファ180、パッド190などに印加されて、各ブロックの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などをテストするために各テスト項目別にテストMRSリセットを個別的に実行させることができる。
図7は、本発明に係る半導体メモリ装置の第1実施形態におけるテストロジック部のブロック図であり、テストモードイネーブル部520と、MRSイネーブルパルス発生部530と、第1ないし第N段階MRSロジック510−1、510−2、・・・510−Nとを具備する。各段階MRSロジックは複数個のD−フリップフロップで構成される。テストモードイネーブル部520は、ラッチ部からモード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]、制御信号発生部100からテスト信号TMRSを印加されて、テストモードに進入するためのテストモードイネーブル信号TMENを出力する。MRSイネーブルパルス発生部530は、制御信号発生部100からクロック信号CLK、テストモードイネーブル部520からテストモードイネーブル信号TMENを印加されてテストMRSイネーブルパルスENPを発生させる。
各段階MRSロジックは、ラッチ部からモード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]、MRSイネーブルパルス発生部530からテストMRSイネーブルパルスENP信号、テストモードイネーブル部520からテストモードイネーブル信号TMENを印加されて、それぞれ第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)を出力する。
図7を参照して本発明に係る第1実施形態のテストロジック部の動作を次に説明する。
テストモードイネーブル部520がラッチ部からモード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]、制御信号発生部からテスト信号TMRSを印加されてテストモードイネーブル信号TMENを出力するとき、モード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]の組み合わせにより、各段階別に時間的な手順によってテストモードイネーブル信号TMENが出力される。このとき、MRSイネーブルパルス発生部530は、制御信号発生部からクロック信号CLKを印加されて、順次ハイレベルとされるテストモードイネーブル信号TMENに従って同期化して各段階別にテストMRSイネーブルパルスENPを発生する。
第1段階MRSロジック510−1はテストモードイネーブル部520からテストモードイネーブル信号TMENを印加されてテストモードに進入し、第1段階MRSロジック510−1内の複数個のD−フリップフロップは、モード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]をそれぞれ印加され、第1テストMRSイネーブルパルスENPを印加されて第1段階セット信号1S[12:8]、1S[3:0]を出力する。
また、第2段階MRSロジック510−2はテストモードイネーブル部520からテストモードイネーブル信号TMENを印加されてテストモードに進入し、第2段階MRSロジック510−2内の複数個のD−フリップフロップは、モード設定信号MA[12:8]、MA[3:0]をそれぞれ印加されて第1テストモード項目の印加時間経過後にハイレベルになる第2テストMRSイネーブルパルスENPを印加されて第2段階セット信号2S[12:8]、2S[3:0]を出力する。同様に、第N段階MRSロジック510−Nは第N段階テストMRSイネーブルパルスENPを印加されて第N段階セット信号NS[12:8]、NS[3:0]を出力する。
図8は、本発明に係る第1実施形態のセット/リセットマスタ信号発生部の回路図であり、PMOSトランジスタPMOS、伝送ゲートTG、3つのインバータINV1、INV4、INV5、ラッチ310を具備する。ラッチ310は2つのインバータINV2、INV3で構成され、テストロジック部からテストモードイネーブル信号TMENが第1インバータINV1に印加され、PMOSトランジスタPMOSのゲートにはテストロジック部からテストMRSリセット信号TMRS RESETが第4インバータINV4によって反転されて印加される。
テストモードイネーブル信号TMENは伝送ゲートTGのNMOSトランジスタのゲートに印加され、第1インバータINV1によって反転された出力は伝送ゲートTGのPMOSトランジスタのゲートに印加される。図6のセット/リセット信号発生部200からのセット/リセット情報信号S/R INFOは、第5インバータINV5によって反転された後に伝送ゲートTGの一端に印加され、他端でその出力が第2インバータINV2によって反転されてセット/リセットマスタ信号S/R MASTに出力される。一方、PMOSトランジスタPMOSのソースには電源が印加され、ドレインには伝送ゲートTGの他端と出力されたセット/リセットマスタ信号S/R MASTが帰還されて第3インバータINV3によって反転された出力とが接続される。
図8を参照して本発明に係る第1実施形態のセット/リセットマスタ信号発生部の動作を次に説明する。
初期条件としてテストMRSリセット信号TMRS RESETがハイレベルで印加されると、第4インバータINV4を経てローレベルに反転され、PMOSトランジスタPMOSのゲートに印加されるので、PMOSトランジスタPMOSがターンオンされ、電源電圧VDDが通過して第2インバータINV2を経てローレベルでセット/リセットマスタ信号S/R MASTを出力する。これによって、半導体メモリ内部ブロックのテストモードを全体的にリセットさせて初期化させる。
その後、テストMRSリセット信号TMRS RESETがローレベルに遷移されると、第4インバータINV4を経てハイレベルに反転され、PMOSトランジスタPMOSのゲートに印加されるので、PMOSトランジスタPMOSがターンオフされて、セット/リセットマスタ信号S/R MASTは以前の値であるローレベルを維持する。しかし、テストモードイネーブル信号TMENは、ハイレベルで伝送ゲートTGのNMOSトランジスタのゲートに印加されると同時に第1インバータINV1によって反転され、ローレベルで伝送ゲートTGのPMOSトランジスタのゲートに印加されることによって伝送ゲートTGが開かれる。その結果、セット/リセット情報信号S/R INFOの反転された値が伝送ゲートTGを通過し、第2インバータINV2を経て再び反転された値が最終的にセット/リセットマスタ信号S/
図9は、本発明の第1実施形態に係る半導体メモリ装置のテスト制御信号発生部のブロック図である。図2の従来技術による半導体メモリ装置のテスト制御信号発生部とは、各テストモードMRSユニットの入力端にテストロジック部から第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の組み合わせとセット/リセットマスタ信号発生部からセット/リセットマスタ信号S/R MASTとが印加されるという点だけが異なるので、各構成要素との間の連結関係の説明は省略する。
図9を参照して本発明の第1実施形態に係る半導体メモリ装置のテスト制御信号発生部の動作を次に説明する。
テストモードMRS第1ユニット410−1の入力端に、第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の第0ビット1S[0]、2S[0]、・・・NS[0]の組み合わせと、セット/リセットマスタ信号S/R MASTと、テストMRSリセット信号TMRS RESETとが印加されると、第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の所定の値によってテストモードMRS第1ユニット410−1が選択される。ハイレベルに印加されたセット/リセットマスタ信号S/R MASTはテスト第1制御信号TMRS SET0として出力されてハイレベルを維持し、該当の項目、例えば、ローデコーダの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などのテストモードを維持する。あるいは、ローレベルに印加されたセット/リセットマスタ信号S/R MASTがテスト第1制御信号TMRS SET0として出力されてローレベルに反転されると、該当の項目のテストモードMRSをリセットさせることによって半導体メモリの選択されたテスト対象内部ブロックであるローデコーダの前記テストが終了される。
万が一、テストモードMRS第2ユニット410−2の入力端に第1ないし第N−1段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N−1)の第0ビット1S[0]、2S[0]、・・・N−1S[0]と第N段階セット信号NS[8:0]の第1ビットNS[1]の組み合わせと、セット/リセットマスタ信号S/R MASTと、テストMRSリセット信号TMRS RESETとが印加された時に、各段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の所定の値によってテストモードMRS第2ユニット410−2が選択されたら、出力信号であるテスト第2制御信号TMRS SET1の値によって該当の項目、例えば、コラムデコーダの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などのテストモードを維持するか、あるいはテストモードをリセットさせて前記テストを終了することになる。
同様に、テストモードMRS第Mユニット410−Mの入力端に第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の第8ビット1S[8]、2S[8]、・・・NS[8]の組み合わせと、セット/リセットマスタ信号S/R MASTと、テストMRSリセット信号TMRS RESETとが印加された時に、第1ないし第N段階セット信号LS[8:0](Lは1〜N)の所定の値によってテストモードMRS第Mユニット410−Mが選択されたら、出力信号であるテスト第M制御信号TMRS SETMの値によって該当の項目、例えば、出力バッファの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などのテストモードを維持するか、あるいはテストモードをリセットさせて前記テストを終了することになる。
図10は、本発明の第1実施形態に係るテストモードMRSユニットの回路図であり、図8のセット/リセットマスタ信号発生部の回路図との差は、第5インバータINV5にセット/リセット情報信号S/R INFOの代りにセット/リセットマスタ信号S/R MASTが印加されるということ、テストロジック部からテストモードイネーブル信号TMENが直接伝送ゲートTG制御端に印加される代わりに第1ないし第N段階セット信号がNANDゲートNANDに印加されて出力された後に伝送ゲートTG制御端に印加されるということ、及び出力端子にセット/リセットマスタ信号S/R MASTの代りにテスト制御信号TMRS SETが出力されるということである。
図10を参照して本発明の第1実施形態に係るテストモードMRSユニットの動作を次に説明する。
初期条件として、テストMRSリセット信号TMRS RESETがハイレベルで印加されると、第4インバータINV4を経てローレベルに反転され、PMOSトランジスタPMOSのゲートに印加される。PMOSトランジスタPMOSはターンオンされ、電源電圧VDDが通過して、第2インバータINV2を経てローレベルに反転されたテスト制御信号TMRS SETが出力されて、テストMRS項目は印加されない。
その後、テストMRSリセット信号TMRS RESETがローレベルに遷移されると、第4インバータINV4を経てハイレベルに反転され、PMOSトランジスタPMOSのゲートに印加される。したがって、PMOSトランジスタPMOSはターンオフされて、テスト制御信号TMRS SETは以前の値であるローレベルを維持する。
続いて、該当テストモードMRSユニットを選択するためにNANDゲートNANDに印加される第1ないし第N段階セット信号のすべてがハイレベルに入力されると、NANDゲートNANDからはローレベルが出力されて、伝送ゲートTGのPMOSトランジスタのゲートに印加されると同時に、第1インバータINV1によって反転されて、ハイレベルが伝送ゲートTGのNMOSトランジスタのゲートに印加される。これによって伝送ゲートTGが開かれ、セット/リセットマスタ信号S/R MASTの反転された値が伝送ゲートTGを通過して、第2インバータINV2を経て再び反転された値が最終的にテスト制御信号TMRS SETを出力することで、テストMRS項目が印加される。
もし第1ないし第N段階セット信号のうち、1つの信号でもローレベルが印加されると、NANDゲートNANDはハイレベルを出力して伝送ゲートTGのPMOSトランジスタのゲートに印加されると同時に、第1インバータINV1により反転されてローレベルが伝送ゲートTGのNMOSトランジスタのゲートに印加される。これにより、伝送ゲートTGは開かれず、したがってセット/リセットマスタ信号S/R MASTの反転された値は伝送ゲートTGを通過することができず、テスト制御信号TMRS SETが第3インバータINV3を介して帰還された後、再び第2インバータINV2を介して反転されて、テスト制御信号TMRS SETをハイレベルに維持する。
すなわち、本発明の第1実施形態では、持続的にテストモード項目のセット/リセットを行うために別途のセット/リセットマスタ信号を用いることになるが、すべてのテストモードMRSユニットはセット/リセットマスタ信号を共有し、第1ないし第N段階デコーディンクによって特定テストモードMRSユニットが選択された場合に、セット/リセットマスタ信号によって、半導体メモリ内部の個別ブロックの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などのテストモードを維持するか、それともテストモードをリセットさせて前記テストを終了するかを決めることになる。
図11は、本発明の半導体メモリ装置の第1実施形態に係るタイミング図であり、クロック信号CLK、クロックイネーブル信号CLE、/CS(Chip Select bar)信号、/RAS(Row Address Strobe bar)信号、/CAS(Column Address Strobe bar)信号、/WE(Write Enable bar)信号、モード設定信号A[12:0]、セット/リセット情報信号S/R INFOのタイミング図を示している。
テストモードへの進入過程と一番目のテストモードMRS項目の印加過程は、図4の従来の半導体メモリ装置におけるN段階テストモードのタイミング図と同様である。しかしながら、図4と異なり、本発明の半導体メモリ装置の第1実施形態では、その次に半導体メモリ装置内の二番目ブロックのテストモードMRS項目を印加するために、回路設計者はモード設定信号A[12:8]に所定のデータをロードして、半導体メモリ装置内部のすべてのブロックに対するテストモードMRSのセットまたはリセット可否を決めるセット/リセット情報信号S/R INFOを出力する。また、この信号を利用すると各ブロックに対する個別項目のテストモードMRSのリセットが可能となるので、二番目のテスト対象ブロックのテストモードMRSをセットするために、モード設定信号A[3:0]及びA[12:8]は、再び各第1段階の1S0〜1S8、各第2段階の2S0〜2S8、同様に、第N段階のNS0〜NS8のデータをロードし、一番目のテストモードMRS項目の印加の際と同様にデータをラッチし、ラッチサイクルから離脱する点が異なる。
このように、本発明の第1実施形態での個別項目に対するテスト制御信号の発生は、モード設定信号のセット/リセット情報、テストモードイネーブル信号、及び第1ないし第N段階セット信号のコーディング値との3つの組み合わせによって決められ、これを介して個別テストMRSセット項目に対する持続的または複数個のテストMRSセット/リセット実行が可能となる。これを実現するために、従来技術によるテストモードMRSユニット回路に若干の修正が加えられ、テストモードイネーブル信号が活用され、セット/リセットマスタ信号の連結配線1ラインだけが必要とされる。したがって、従来技術から大きく修正されたり追加される部分なしに、テストMRSセット実験の便利性及び効率を極大化することができる。
本発明の半導体メモリ装置の第2実施形態は、図1の従来技術によるテストモード半導体メモリ装置の全体ブロック図と同様であり、テスト制御信号発生部内のテストモードMRSユニット内部の構成要素だけが異なるため、各ブロック間の連結関係や動作に対する説明は省略する。また、図6に示すテストモードの第1実施形態との差は、セット/リセットマスタ信号発生部300がなく、テスト制御信号発生部400内における複数個のテストモードMRSユニット内部の各構成要素が異なる点であり、複数段階のセット信号LS[8:0](Lは1〜N)それぞれに応答してテストMRSリセット信号TMRS RESETだけを入力し、各項目別に複数個のテスト制御信号TMRS SET0〜TMRS SETMを発生するということである。よって、第1実施形態における図7のテストロジック部及び図9のテスト制御信号発生部の内部構成は、第2実施形態においても同様であり、各ブロック間の連結関係や動作に対する説明は省略する。
図6を参照して本発明のテストモード半導体メモリ装置による第2実施形態の動作を第1実施形態と比べて説明すると、第2実施形態では、すべてのテストモードMRSユニットが共有する別途のセット/リセットマスタ信号が不要であり、第1ないし第N段階セット信号の値によってテスト制御信号発生部400内の複数個のテストモードMRSユニット回路がテスト制御信号を自らハイレベルとローレベルとの値に変えられるようにテストモードMRSユニットのそれぞれをTフリップフロップ(Toggle Flip Flop)状に実現したことが異なる。
図12は、本発明の第2実施形態に係るテストモードMRSユニット回路の回路図であり、この回路は1つのNANDゲートNANDと、4段のクロックドインバータ710、720、730、740と、2つのPMOSトランジスタPMOS9、PMOS10と、5つのインバータINV1〜INV5とを具備する。各端のクロックドインバータは2つのPMOSトランジスタと2つのNMOSトランジスタで構成される。
まず、NANDゲートNANDの入力端に第1ないし第N段階のセット信号が印加されて、出力端にリセット信号SETBが出力される。リセット信号SETBがインバータINV5によって再び反転されてセット信号SETが出力される。
第1段のクロックドインバータ710は、2つのPMOSトランジスタPMOS1、PMOS2が直列接続されて一端に電源電圧VDDが印加され、他端に2つのNMOSトランジスタNMOS1、NMOS2の直列連結が一端が接地された状態でN2ノードに接続されて、相互接続された第2PMOSトランジスタPMOS2と第1NMOSトランジスタNMOS1のゲートにはそれぞれリセット信号SETBとセット信号SETが印加される。
第2段のクロックドインバータ720は、第1段のクロックドインバータ710とトランジスタとの間の連結関係は同じであるが、電源電圧VDDが印加される第3PMOSトランジスタPMOS3のゲートにはセット信号SET、一端が接地された第4NMOSトランジスタNMOS4のゲートにはリセット信号SETBが印加される。一方、第2段のクロックドインバータ720の第4PMOSトランジスタPMOS4のゲートと第3NMOSトランジスタNMOS3のゲートには第1段のクロックドインバータ710の出力が印加され、第2段のクロックドインバータ720の出力端であるN3ノードには第9PMOSトランジスタPMOS9のドレインが接続されて、ソースには電源電圧VDD、ゲートにはテストMRSリセット信号TMRS RESETが第3インバータINV3を介して反転された値が印加される。
また、第3及び第4段のクロックドインバータ730、740は、それぞれ第1及び第2段のクロックドインバータ710、720とトランジスタ間の連結関係は同じであるが、第3段のクロックドインバータ730の相互接続された第6PMOSトランジスタPMOS6及び第5NMOSトランジスタNMOS5のゲートにそれぞれセット信号SETとリセット信号SETBとが印加され、第4段のクロックドインバータ740の第7PMOSトランジスタPMOS7及び第8NMOSトランジスタNMOS8のゲートにそれぞれセット信号SETとリセット信号SETBとが印加される点が異なる。
第3段のクロックドインバータ730の電源電圧VDDに接続されたPMOSトランジスタPMOS5のゲートと接地に接続されたNMOSトランジスタNMOS6のゲートとには、第2段のクロックドインバータ720の出力が第1インバータINV1によって反転されてN3ノードにそれぞれ接続される。一方、第10PMOSトランジスタPMOS10と第2及び第4インバータINV2、INV4の連結関係はそれぞれ第9PMOSトランジスタPMOS9と第1及び第3インバータINV1、INV3と同じであり、第4段のクロックドインバータ740の第8PMOSトランジスタPMOS8ゲートと第7NMOSトランジスタNMOS7ゲートには第3段のクロックドインバータ730の出力がN5ノードを介して印加される。第4段のクロックドインバータ740の出力は、N1ノードを介して帰還され、第1段のクロックドインバータ710の電源電圧VDDが印加される第1PMOSトランジスタPMOS1のゲートと一端が接地された第2NMOSトランジスタNMOS2のゲートとに印加されると同時に、第2インバータINV2によって反転されてテスト制御信号TMRS SETに出力される。
また、図13は、本発明の第2実施形態に係るテストモードMRSユニット回路の動作を示すタイミング図であり、テストMRSリセット信号TMRS RESETと、セット信号SETと、リセット信号SETBと、N1ないしN5ノードの信号N1〜N5と、テスト制御信号TMRS SETとで構成される。
図12ないし図13を参照して本発明の第2実施形態の動作を次に説明する。
まず、図12において、第1ないし第N段階セット信号のすべてがハイレベルで入力されると、リセット信号SETBはローレベル、セット信号SETはハイレベルで出力され、入力信号のうち1つの信号でもローレベルが印加されるとリセット信号SETBはハイレベル、セット信号SETはローレベルで出力される。
次に、図13において初期条件としてテストMRSリセット信号TMRS RESETがハイレベルで印加されると、第4インバータINV4を通過してローレベルが第10PMOSトランジスタPMOS10のゲートに印加される。第10PMOSトランジスタPMOS10がターンオンすることによって電源電圧VDDが通過されてN1ノードはハイレベルで出力され、第2インバータINV2を経たテスト制御信号TMRS SETがローレベルとして出力されることによって、テストMRS項目が印加されなくなる。このとき、第1ないし第N段階セット信号のすべてがハイレベルで入力される前なので、セット信号SETはローレベル、リセット信号SETBはハイレベルの状態である。N1ノードの出力が第1段のクロックドインバータ710の第1PMOSトランジスタPMOS1と第2NMOSトランジスタNMOS2に印加されて第2NMOSトランジスタNMOS2だけがターンオンされることによって、N2ノードにローレベルが出力される。
同様に、テストMRSリセット信号TMRS RESETがハイレベルの状態で第3インバータINV3を通過して、ローレベルが第9PMOSトランジスタPMOS9のゲートに印加されると、第9PMOSトランジスタPMOS9がターンオンすることによって電源電圧VDDが通過し、N3ノードはハイレベルを出力する。この出力が第1インバータINV1を通過することによって、N4ノードにローレベルが出力される。
また、初期にセット信号SETがローレベル、リセット信号SETBがハイレベルの状態でN4ノードの出力が第3段のクロックドインバータ730の第5PMOSトランジスタPMOS5と第6NMOSトランジスタNMOS6とに印加されて第5PMOSトランジスタPMOS5だけがターンオンされることによってN5ノードにハイレベルが出力される。
その後、テストMRSリセット信号TMRS RESETがローレベルに遷移されると、第10PMOSトランジスタPMOS10はターンオフされ、この状態でテスト制御信号TMRS SETは以前の値であるローレベルを維持する。そして、該当テストモードMRSユニットを選択するためにNANDゲートNANDに印加される第1ないし第N段階セット信号の該当ビットのすべてがハイレベルに入力されると、セット信号SETがハイレベル、リセット信号SETBがローレベルに遷移されて、第4段のクロックドインバータ740の第7PMOSトランジスタPMOS7と第8NMOSトランジスタNMOS8のゲートとにそれぞれ印加され、N5ノードのハイレベル出力が第4段のクロックドインバータ740の第8PMOSトランジスタPMOS8と第7NMOSトランジスタNMOS7のゲートとにそれぞれ印加される。このとき、第7NMOSトランジスタNMOS7だけがターンオンされてN1ノードがローレベルに反転され、再び第2インバータINV2を経たテスト制御信号TMRS SETがハイレベルで出力されることによってテストモードMRSの該当ユニットが選択され、半導体メモリ内の該当ブロックにテストMRS項目が印加される。
これによって、第1段のクロックドインバータ710を通過したN2ノードはハイレベルに反転され、第2段のクロックドインバータ720を通過したN3ノードはローレベルに反転され、第1インバータINV1を通過したN4ノードはハイレベルに反転され、第3段のクロックドインバータ730を通過したN5ノードはローレベルに反転される。この状態で、第4段のクロックドインバータ740を通過したN1ノードはハイレベルに反転され、第2インバータINV2を経たテスト制御信号TMRS SETはローレベルで出力される。したがって、半導体メモリ内の該当ブロックにテストMRS項目が印加されなくなる。
ハイレベルのN1ノードの値が、再び第1段のクロックドインバータ710を通過すると、N2ノードはローレベルに反転される。セット信号SETがハイレベル、リセット信号SETBがローレベルを維持していたらN3ないしN5ノードの値は以前の値を維持する。しかし、半導体メモリ内の次のブロックのテストのために第1ないし第N段階セット信号の該当ビットの中1つの信号でもローレベルに入力されて、セット信号SETがローレベル、リセット信号SETBがハイレベルに反転されることになれば、第2段のクロックドインバータ720の第3PMOSトランジスタPMOS3と第4NMOSトランジスタNMOS4のゲートにそれぞれ印加されてターンオンされ、N2ノードのローレベルの値が第4PMOSトランジスタPMOS4と第3NMOSトランジスタNMOS3のゲートにそれぞれ印加されて、第4PMOSトランジスタPMOS4だけがターンオンされることによってN3ノードにハイレベルが出力される。
この出力が、再び第1インバータINV1を通過するとN4ノードはローレベルに反転され、また第3段のクロックドインバータ730を通過したN5ノードはハイレベルに反転される。その値を維持しながら半導体メモリ内の次のブロックのテストのために第1ないし第N段階セット信号の次のビットのすべてがハイレベルに入力されると、セット信号SETがハイレベル、リセット信号SETBがローレベルに反転される。すると、N1ノードはローレベルに反転され、再び第2インバータINV2を経たテスト制御信号TMRS SETはハイレベルで出力されることによってテストモードMRSの次のユニットが選択され、半導体メモリ内の次のブロックにテストMRS項目が印加される。
このように、本発明の第2実施形態は、別途のセット/リセットマスタ信号なしに第1ないし第N段階セット信号の値に従ってセット信号SETとリセット信号SETBがトグルされることによってテストモードMRSユニット回路がテスト制御信号を自らハイレベルとローレベルとに値を変えるように実現したものであり、テストモードMRSユニットをTフリップフロップ形態に変えたものである。
したがって、本発明に係る半導体メモリ装置の第1実施形態は、従来のN段階テスト制御信号の発生回路を若干修正して第1ないし第N段階セット信号のデコーディングだけでテストモードMRSセット/リセットが可能であり、第2実施形態は追加の連結配線や追加機能の別途の回路なしに、単純にテスト制御信号のトグルだけで個別項目のセット/リセットが変更できるものである。
上述では、本発明の好ましい実施形態を参照しながら説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
従来技術によるテストモード半導体メモリ装置の全体ブロック図である。 従来技術による半導体メモリ装置のテスト制御信号発生部のブロック図である。 従来技術によるN段階テストモードMRSユニットの回路図である。 従来技術による半導体メモリ装置N段階テストモードのタイミング図である。 本発明に係る半導体メモリ装置内のテストモードでのモードレジスタの構成図である。 本発明に係る半導体メモリ装置の第1実施形態の全体ブロック図である。 本発明に係る半導体メモリ装置の第1実施形態におけるテスト制御部のブロック図である。 本発明に係る第1実施形態におけるセット/リセットマスタ信号発生部の回路図である。 本発明に係る第1実施形態における半導体メモリ装置のテスト制御信号発生部のブロック図である。 本発明に係る第1実施形態におけるテストモードMRSユニットの回路図である。 本発明に係る半導体メモリ装置における第1実施形態のタイミング図である。 本発明に係る第2実施形態におけるテストモードMRSユニット回路の回路図である。 本発明に係る第2実施形態におけるテストモードMRSユニット回路の動作を示すタイミング図である。
符号の説明
100 制御信号発生部
110 ラッチ部
120 ローアドレスラッチ
130 コラムアドレスラッチ
140 コラムデコーダ
150 ローデコーダ
160 メモリセルアレイ
170 センス増幅器
180 出力バッファ
190 パッド
200 セット/リセット信号発生部
300 セット/リセットマスタ信号発生部
400 テスト制御信号発生部
500 テストロジック部

Claims (23)

  1. 外部から印加される命令信号を組み合わせてテスト信号を発生する制御信号発生部と、
    前記テスト信号に応答して外部から印加されるモード設定信号を入力し、前記モード設定信号が個別セット/リセットを指定する信号であれば、第1セット/リセット信号を発生するセット/リセット信号発生部と、
    前記テスト信号に応答して前記モード設定信号を保存した後出力するテストロジック部と、
    前記第1セット/リセット信号を印加して半導体メモリ装置内部ブロックのテストモードを共通に制御するセット/リセットマスタ信号を出力するセット/リセットマスタ信号発生部と、
    前記テストロジック部の出力信号を組み合わせて複数個の制御信号を生成し、前記複数個の制御信号それぞれに応答して前記セット/リセットマスタ信号を複数個のテスト制御信号それぞれに発生させるテスト制御信号発生部と、
    を具備することを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 前記テストロジック部は、
    前記テスト信号に応答して順次印加されるモード設定信号を保存し、前記モード設定信号の保存が完了すると、前記保存されたモード設定信号を組み合わせて複数段階のセット信号を発生することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  3. 前記セット/リセット信号発生部は、
    前記テスト信号に応答して外部から印加されるモード設定信号を入力し、前記モード設定信号が共通のセット/リセットを指定する信号であれば、第2セット/リセット信号を発生することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  4. 前記セット/リセット信号発生部は、
    前記テスト信号に応答して外部から印加される前記モード設定信号をラッチするラッチ部から前記モード設定信号を印加することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  5. 前記テストロジック部は、
    前記モード設定信号と、前記テスト信号と、クロック信号とを印加されてテストモードに進入するためのテストモードイネーブル信号を出力するテストモードイネーブル部と、
    前記クロック信号と、前記テストモードイネーブル信号とを印加されて順次テストMRSをイネーブルさせるテストMRSイネーブルパルスを発生させるMRSイネーブルパルス発生部と、
    前記モード設定信号と、前記テストMRSイネーブルパルス信号と、前記テストモードイネーブル信号とを印加されて前記複数段階のセット信号を出力する複数段階MRSロジックと、
    を具備することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  6. 前記複数段階MRSロジックは、
    前記テストモードイネーブル信号を印加してテストモードに進入し、前記モード設定信号と前記テストMRSイネーブルパルスとをそれぞれ印加して複数段階のセット信号を出力する複数個のDフリップフロップを具備することを特徴とする請求項5記載の半導体メモリ装置。
  7. 前記テスト制御信号発生部は、
    前記複数段階のセット信号の組み合わせが複数個のテストモードMRSユニットそれぞれの入力端に印加され、前記第2セット/リセット信号が前記複数個のテストモードMRSユニットそれぞれの制御端に印加されて前記テスト制御信号をそれぞれ出力する前記複数個のテストモードMRSユニットを具備することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  8. 前記テスト制御信号発生部は、
    前記複数段階のセット信号の組み合わせによって特定テストモードMRSユニットが選択されて前記テスト制御信号がハイレベルを維持すれば、半導体メモリ装置内部のテスト対象における該当ブロックのテストモードを維持し、ローレベルに反転されると、前記該当ブロックのテストモードMRSがリセットされてテストモードを終了することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  9. 前記セット/リセットマスタ信号発生部は、
    前記テストモードイネーブル信号を印加して反転された値を出力する第1インバータと、
    前記第2セット/リセット信号を印加して反転された値を出力する第2インバータと、
    前記第2インバータの出力信号がゲートに印加され電源電圧がソースに接続されてスイッチ動作をする第1PMOSトランジスタと、
    前記テストモードイネーブル信号がNMOSトランジスタのゲートに印加され前記第1インバータの出力信号が第2PMOSトランジスタのゲートに印加される伝送ゲートと、
    前記第1セット/リセット信号を印加して反転させた後前記伝送ゲートの一端に出力する第3インバータと、
    前記伝送ゲートの他端と前記第1PMOSトランジスタのドレインが接続されて前記伝送ゲートの出力信号を印加してデータを保存するラッチと、
    を具備することを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  10. 前記テストモードMRSユニットは、
    前記複数段階のセット信号を印加して反論理積の演算結果を出力するNANDゲートと、
    前記NANDゲートの出力信号を印加して反転された値を出力する第1インバータと、
    前記第2セット/リセット信号を印加して反転された値を出力する第2インバータと、
    前記第2インバータの出力信号がゲートに印加され電源電圧VDDがソースに接続される第1PMOSトランジスタと、
    前記NANDゲートの出力信号が第2PMOSトランジスタのゲートに印加され前記第1インバータの出力信号がNMOSトランジスタのゲートに印加される伝送ゲートと、
    前記セット/リセットマスタ信号を印加して反転させた後前記伝送ゲートの一端に出力する第3インバータと、
    前記伝送ゲートの他端と前記第1PMOSトランジスタのドレインが接続されて前記伝送ゲートの出力信号を印加してデータを保存するラッチと、
    を具備することを特徴とする請求項7記載の半導体メモリ装置。
  11. 前記テストモードMRSユニットは、
    初期に前記第2セット/リセット信号がハイレベルで印加されると、前記テスト制御信号がローレベルで出力されて前記半導体メモリ内の該当ブロックにテストMRS項目は印加されず、
    前記複数段階のセット信号の組み合わせによって前記テスト制御信号がハイレベルに出力されて前記該当のブロックに前記テストMRS項目が印加され、
    次のブロックをテストするためにセット/リセットマスタ信号がローレベルで印加されると、前記テスト制御信号はローレベルで出力されてテストモードMRS該当のユニットの選択が解除されて前記テストMRS項目は印加されないことを特徴とする請求項10記載の半導体メモリ装置。
  12. 前記テストMRS項目は、
    前記半導体メモリ内部の個別ブロックの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などをテストすることを特徴とする請求項11記載の半導体メモリ装置。
  13. 外部から印加される命令信号を組み合わせてテスト信号を発生する制御信号発生部と、
    前記テスト信号に応答して外部から印加されるモード設定信号を入力し、前記モード設定信号が個別セット/リセットを指定する信号であればセット/リセット信号を発生するセット/リセット信号発生部と、
    前記テスト信号に応答してモード設定信号を保存した後出力するテストロジック部と、
    前記テストロジック部の出力信号を組み合わせて複数個のセット信号とリセット信号を生成し、前記モード設定信号値の変化が検出されると、状態が変更される複数個のテスト制御信号を発生するテスト制御信号発生部と、
    を具備することを特徴とする半導体メモリ装置。
  14. 前記セット/リセット信号発生部は、
    前記テスト信号に応答して外部から印加される前記モード設定信号をラッチするラッチ部から前記モード設定信号を印加されることを特徴とする請求項13記載の半導体メモリ装置。
  15. 前記テストロジック部は、
    前記テスト信号に応答して順次印加されるモード設定信号を保存し前記モード設定信号の保存が完了すると前記保存されたモード設定信号を組み合わせて複数個の制御信号を発生することを特徴とする請求項13記載の半導体メモリ装置。
  16. 前記テストロジック部は、
    前記モード設定信号と、前記テスト信号と、クロック信号とを印加されてテストモードに進入するためのテストモードイネーブル信号を出力するテストモードイネーブル部と、
    前記クロック信号と、前記テストモードイネーブル信号とを印加されて順次テストMRSをイネーブルさせるテストMRSイネーブルパルスを発生させるMRSイネーブルパルス発生部と、
    前記モード設定信号と、前記テストMRSイネーブルパルス信号と、前記テストモードイネーブル信号とを印加されて複数段階のセット信号を出力する複数段階MRSロジックと、
    を具備することを特徴とする請求項13記載の半導体メモリ装置。
  17. 前記複数段階MRSロジックは、
    前記テストモードイネーブル信号を印加されてテストモードに進入し、前記モード設定信号と前記テストMRSイネーブルパルスとをそれぞれ印加されて複数段階のセット信号を出力する複数個のDフリップフロップを具備することを特徴とする請求項16記載の半導体メモリ装置。
  18. 前記テスト制御信号発生部は、
    前記複数段階のセット信号の組み合わせが複数個のテストモードMRSユニットそれぞれの入力端に印加され、前記セット/リセット信号が前記複数個のテストモードMRSユニットそれぞれの制御端に印加されて前記テスト制御信号をそれぞれ出力する前記複数個のテストモードMRSユニットを具備することを特徴とする請求項13または請求項14記載の半導体メモリ装置。
  19. 前記テスト制御信号発生部は、
    前記複数段階のセット信号の組み合わせによって特定テストモードMRSユニットが選択されて前記テスト制御信号がハイレベルを維持すると、半導体メモリ装置内部のテスト対象における該当ブロックのテストモードを維持し、ローレベルに反転されると前記該当ブロックのテストモードMRSがリセットされてテストモードを終了することを特徴とする請求項13記載の半導体メモリ装置。
  20. 前記テストモードMRSユニットは、
    前記複数段階のセット信号を印加されて反論理積演算してリセット信号を出力するNANDゲートと、
    前記NANDゲートの出力信号を印加されて反転させてセット信号を出力する第1インバータと、
    前記セット/リセット信号を印加されて反転させて出力する第2インバータと、
    ソースには電源が印加されゲートには前記第2インバータの出力信号が印加されてスイッチ動作をする第1PMOSトランジスタと、
    前記第1PMOSトランジスタのドレインの出力値を印加されて前記リセット信号と前記セット信号の制御により反転させて出力する第1段のクロックドインバータと、
    前記第1段のクロックドインバータの出力値を印加されて前記リセット信号と前記セット信号の制御により反転させて出力する第2段のクロックドインバータと、
    前記セット/リセット信号を印加されて反転させて出力する第3インバータと、
    前記第2段のクロックドインバータの出力信号がドレインに印加され、ソースには電源が印加され、ゲートには前記第3インバータの出力信号が印加される第2PMOSトランジスタと、
    前記第2段のクロックドインバータの出力信号を印加されて反転させて出力する第4インバータと、
    前記第4インバータの出力値を印加されて前記リセット信号と前記セット信号の制御により反転させて出力する第3段のクロックドインバータと、
    前記第3段のクロックドインバータの出力値を印加されて前記リセット信号と前記セット信号の制御により反転させて出力する第4段のクロックドインバータと、
    前記第1PMOSトランジスタのドレインに接続されて前記第4段のクロックドインバータの出力信号を印加されて反転させてテスト制御信号を出力する第5インバータと、
    を具備することを特徴とする請求項18記載の半導体メモリ装置。
  21. 前記テストモードMRSユニットは、
    初期に前記セット/リセット信号がハイレベルに印加されると、前記テスト制御信号がローレベルに出力されて前記半導体メモリ内の該当ブロックにテストMRS項目が印加されず、
    前記複数段階のセット信号の組み合わせによって前記テスト制御信号がハイレベルに出力されて前記該当ブロックに前記テストMRS項目が印加され、
    次のブロックをテストするために前記セット信号がローレベルに印加された後再びハイレベルに遷移されると、前記テスト制御信号はローレベルに出力されて前記テストモードMRS該当のユニットの選択が解除されて前記テストMRS項目が印加されないことを特徴とする請求項20記載の半導体メモリ装置。
  22. 前記テストMRS項目は、
    前記半導体メモリ内部の個別ブロックの時間遅延マージンやデータ経路の自由度などをテストすることを特徴とする請求項21記載の半導体メモリ装置。
  23. 前記テストモードMRSユニットは、
    前記テスト制御信号の値を自ら変更できることにより、テストモードMRS該当ユニットの選択と前記半導体メモリ装置内の該当ブロックにテストMRS項目の印加の可否を決めることを特徴とする請求項21記載の半導体メモリ装置。
JP2007010592A 2006-01-24 2007-01-19 半導体メモリ装置 Pending JP2007200529A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060007444A KR100746227B1 (ko) 2006-01-24 2006-01-24 반도체 메모리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007200529A true JP2007200529A (ja) 2007-08-09

Family

ID=38219843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007010592A Pending JP2007200529A (ja) 2006-01-24 2007-01-19 半導体メモリ装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7362635B2 (ja)
JP (1) JP2007200529A (ja)
KR (1) KR100746227B1 (ja)
CN (1) CN101009141B (ja)
DE (1) DE102006041963A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951666B1 (ko) * 2008-08-08 2010-04-07 주식회사 하이닉스반도체 테스트 모드를 제어하는 반도체 집적 회로
KR101955212B1 (ko) * 2012-01-06 2019-05-30 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치
KR102342851B1 (ko) * 2015-08-17 2021-12-23 삼성전자주식회사 반도체 칩, 테스트 시스템 및 반도체 칩의 테스트 방법
KR102375054B1 (ko) * 2015-12-11 2022-03-17 에스케이하이닉스 주식회사 테스트 모드 설정회로 및 이를 포함하는 반도체 장치
KR20190048033A (ko) * 2017-10-30 2019-05-09 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치의 테스트 모드 설정 회로 및 방법
KR102657584B1 (ko) * 2019-05-20 2024-04-15 삼성전자주식회사 내부 테스트 인에이블 신호를 이용하는 반도체 장치의 웨이퍼 레벨 테스트 방법
CN111307420A (zh) * 2020-01-23 2020-06-19 珠海荣邦智能科技有限公司 红外发射管产品红外质量测试装置及测试方法
CN115206409B (zh) * 2022-07-08 2025-08-01 长鑫存储技术有限公司 模式控制结构、测试模式控制方法及存储器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05242698A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Nec Corp ダイナミック型ランダムアクセスメモリ装置
JPH09237500A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Yamaha Corp 半導体記憶装置
JP2000243098A (ja) * 1999-02-16 2000-09-08 Fujitsu Ltd 半導体装置
JP2003208799A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3686073T2 (de) * 1985-03-26 1993-01-07 Toshiba Kawasaki Kk Logischer schaltkreis.
US5793687A (en) * 1996-12-03 1998-08-11 Mitsubishi Semiconductor America, Inc. Micro ROM testing system using micro ROM timing circuitry for testing operations
JPH10269800A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
US6489819B1 (en) * 1998-10-27 2002-12-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Clock synchronous semiconductor memory device allowing testing by low speed tester
WO2000065364A1 (fr) * 1999-04-23 2000-11-02 Hitachi, Ltd. Ci a semi-conducteur et son procede d'elaboration
JP4315552B2 (ja) * 1999-12-24 2009-08-19 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置
JP2002358800A (ja) * 2001-05-28 2002-12-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP3802377B2 (ja) * 2001-07-27 2006-07-26 Necエレクトロニクス株式会社 フリップフロップ及びスキャンパス回路
KR100399958B1 (ko) * 2001-09-28 2003-09-29 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치의 모드별 테스트 장치
KR20030050744A (ko) 2001-12-19 2003-06-25 삼성전자주식회사 이중 데이터 율 동기형 반도체 메모리 장치의 테스트 모드셋팅/리셋팅 회로
KR20040003562A (ko) * 2002-07-03 2004-01-13 삼성전자주식회사 동기식 반도체 기억장치의 테스트 모드 진입회로
JP2004079841A (ja) 2002-08-20 2004-03-11 Renesas Technology Corp 半導体集積回路
US6964237B2 (en) 2003-06-30 2005-11-15 Mark P. Hepp Grate block for a refuse incineration grate
KR100583958B1 (ko) * 2003-12-12 2006-05-26 삼성전자주식회사 테스트 모드 설정 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05242698A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Nec Corp ダイナミック型ランダムアクセスメモリ装置
JPH09237500A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Yamaha Corp 半導体記憶装置
JP2000243098A (ja) * 1999-02-16 2000-09-08 Fujitsu Ltd 半導体装置
JP2003208799A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7362635B2 (en) 2008-04-22
DE102006041963A1 (de) 2007-07-26
US20070171738A1 (en) 2007-07-26
CN101009141B (zh) 2010-05-19
KR100746227B1 (ko) 2007-08-03
CN101009141A (zh) 2007-08-01
KR20070077711A (ko) 2007-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4148507B2 (ja) フィールドプログラマブルゲートアレイ
JP2007200529A (ja) 半導体メモリ装置
US8331163B2 (en) Latch based memory device
JP3180317B2 (ja) 半導体記憶装置
CN114077417B (zh) 存储器内运算方法及装置、存储器及存储介质
KR100413242B1 (ko) 웨이퍼 번인 테스트 모드 회로
JP3822367B2 (ja) 直接アクセスモードテストを使用する半導体メモリ装置及びテスト方法
US9183949B2 (en) Semiconductor device
JP2019169221A (ja) 半導体装置
US6809975B2 (en) Semiconductor memory device having test mode and memory system using the same
KR100464937B1 (ko) 반도체 메모리의 테스트 모드 플래그 신호 발생 장치
KR100493028B1 (ko) 반도체 메모리 장치에서 mrs 코드를 생성하는 회로 및상기 mrs 코드를 생성하는 방법
JP5150576B2 (ja) 抵抗変化メモリのテスト装置、方法および抵抗変化メモリ装置
US20100125431A1 (en) Compact test circuit and integrated circuit having the same
US6532187B2 (en) Semiconductor device having integrated memory and logic
JP3992901B2 (ja) 書込みインタラプト書込み機能を有する同期式dram半導体装置
US20120087195A1 (en) Semiconductor storage device and method for producing semiconductor storage device
JP2974219B2 (ja) 半導体記憶装置のテスト回路
US7688657B2 (en) Apparatus and method for generating test signals after a test mode is completed
KR20190028127A (ko) 데이터 제어 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치 및 반도체 시스템
US10566074B2 (en) Test mode control circuit
US6735101B2 (en) Semiconductor memory
US6704229B2 (en) Semiconductor test circuit for testing a semiconductor memory device having a write mask function
JP3519334B2 (ja) 半導体装置
JP2012155772A (ja) 抵抗変化メモリのテスト装置、方法および抵抗変化メモリ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120306

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120731