JP2007299528A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor storage device of which the ground potential can be stably held even when a plurality of wordlines are driven at once. <P>SOLUTION: In the semiconductor device equipped with a plurality of memory cell arrays, a plurality of wordlines connected to the above memory cell arrays and a row decoder connected with the plurality of wordlines, such a precharge controller is furnished that all of the plurality of wordlines connected to one memory cell array among the plurality of memory cell arrays are selected by the row decoder at a first mode to precharge the selected all wordlines and all of the wordlines connected to the plurality of memory cell arrays are selected by the row decoder at a second mode to precharge all wordlines connected to a memory cell array different from the one selected at the first mode. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体装置に関し、特にDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体記憶装置のワード線プリチャージに関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a word line precharge of a semiconductor memory device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory).

DRAM等の半導体記憶装置は、様々な試験が行われた後に出荷される。半導体記憶装置の初期不良を検出する試験として、ストレス試験がある。ストレス試験は加速試験とも呼ばれ、電界や温度を実際の環境よりも高い値に設定して半導体記憶装置を試験するものである。   Semiconductor memory devices such as DRAMs are shipped after various tests are performed. There is a stress test as a test for detecting an initial failure of a semiconductor memory device. The stress test is also called an acceleration test, and tests the semiconductor memory device by setting the electric field and temperature to a higher value than the actual environment.

半導体記憶装置のストレス試験は、各メモリセルに通常よりも高い電圧を与え、初期不良の有無を検査する。この時、通常動作と同様に、ワード線を選択/プリチャージ(リセット)を1本1本行っていたのでは、ストレス試験に膨大な時間を要する。よって、ワード線多重選択試験が提案されている。   In a stress test of a semiconductor memory device, a voltage higher than usual is applied to each memory cell to inspect for the presence of an initial failure. At this time, as in the normal operation, if the word line is selected / precharged (reset) one by one, the stress test takes a long time. Therefore, a word line multiple selection test has been proposed.

ワード線多重選択試験のモードでは、複数のワード線を一度に順番に選択し、その後外部から1つのプリチャージコマンドを半導体記憶装置に与えることで、選択した複数のワード線の全てを一度にプリチャージする。   In the word line multiple selection test mode, a plurality of word lines are sequentially selected at a time, and then one precharge command is given to the semiconductor memory device from the outside, so that all of the selected plurality of word lines are pre-applied at once. Charge.

しかしならが、上記ワード線多重選択試験では、プリチャージコマンドを1回与えただけで多くのワード線を一度にプリチャージするため、プリチャージ時のピーク電流が多くなり、グランド電位VSSがプラス側の電源電圧VDD方向に浮いてしまう。グランド電位VSSが浮くと、デバイス試験結果は不良となる。この場合、装置の本来の不良、つまり初期不良なのか、ワード線を一度にプリチャージしたことによるものなのかが判別できない。   However, in the above word line multiple selection test, since a large number of word lines are precharged at one time just by giving a precharge command once, the peak current during precharge increases, and the ground potential VSS becomes positive. Floating in the direction of the power supply voltage VDD. When the ground potential VSS rises, the device test result becomes defective. In this case, it is impossible to determine whether the device is an original failure, that is, an initial failure, or is caused by precharging the word lines at once.

従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、複数のワード線を一度に駆動した場合でもグランド電位を安定に保持することができる半導体記憶装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a semiconductor memory device capable of stably holding a ground potential even when a plurality of word lines are driven at a time.

本発明は、複数のメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイに接続される複数のワード線と、前記複数のワード線が接続されるローデコーダとを備えた半導体装置において、第1のモードにおいて、前記複数のメモリセルアレイのうち1つのメモリセルアレイに接続される複数のワード線全てを前記ローデコーダによって選択し、選択した全てのワード線のプリチャージを行い、第2のモードにおいて、前記複数のメモリセルアレイに接続される全てのワード線を前記ローデコーダによって選択し、前記第1のモードで選択したのとは別のメモリセルアレイに接続される全てのワード線のプリチャージを行うプリチャージコントローラを備えることを特徴とする半導体装置である。例えば、N本のワード線をN/n本ずつ時分割でプリチャージする(N、nは整数でN>n)。これにより、一度に消費されるプリチャージ電流が減り、グランド電位が浮くことを防止することができる。   The present invention provides a semiconductor device including a plurality of memory cell arrays, a plurality of word lines connected to the memory cell array, and a row decoder to which the plurality of word lines are connected, in the first mode, the plurality of In the second mode, all the plurality of word lines connected to one memory cell array are selected by the row decoder, and all the selected word lines are precharged. A precharge controller that selects all word lines connected by the row decoder and precharges all word lines connected to a memory cell array different from that selected in the first mode; This is a featured semiconductor device. For example, N word lines are precharged by N / n in a time-sharing manner (N, n is an integer and N> n). As a result, the precharge current consumed at a time can be reduced and the ground potential can be prevented from floating.

本発明によれば、複数のワード線を一度に駆動した場合でもグランド電位を安定に保持することができる半導体記憶装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor memory device capable of stably holding a ground potential even when a plurality of word lines are driven at a time.

図1は、本発明の一実施例による半導体記憶装置のブロック図である。図示する半導体記憶装置は、2つのメモリセルアレイ10a、10bとプリチャージコントローラ12とを具備する。   FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. The illustrated semiconductor memory device includes two memory cell arrays 10 a and 10 b and a precharge controller 12.

2つのメモリセルアレイ10a、10bは図2に示すように、ローデコーダ14に接続されている。各メモリセルアレイ10a、10bは、マトリクス状に配列された複数のメモリセルMCを具備する。各メモリセルMCは例えば、1つのトランジスタと1つのキャパシタからなる。メモリセルMCは、ローデコーダ14から延びているワード線WLに接続されている。また、メモリセルMCは、ビット線BLに接続されている。各ビット線BLは一対のビットからなり、読出し又は書込みデータD、/Dが入出力される。メモリセルアレイをメモリセルアレイ10a、10bの2分割にしたため、一度にプリチャージするワード線WLを2つのグループにグループ分したことになる。   The two memory cell arrays 10a and 10b are connected to the row decoder 14 as shown in FIG. Each memory cell array 10a, 10b includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix. Each memory cell MC includes, for example, one transistor and one capacitor. The memory cell MC is connected to a word line WL extending from the row decoder 14. The memory cell MC is connected to the bit line BL. Each bit line BL is composed of a pair of bits, and read / write data D and / D are input / output. Since the memory cell array is divided into two memory cell arrays 10a and 10b, the word lines WL to be precharged at once are divided into two groups.

図1に戻り、プリチャージコントローラ12は、信号prez、psprz、dprex、tes14z及びsttzを入力し、メモリセルアレイ10a、10bのワード線WLをそれぞれプリチャージするための信号wlrpxa、wlrpxbを生成する。信号prezは外部からのコントロール信号をデコードして得られるプリチャージコマンド(以下、外部プリチャージコマンドと言う)である。信号psprzは、本実施例ではプリチャージコマンドprezなしでリード、ライド動作後、半導体記憶装置の内部で自動的に生成されるプリチャージコマンド(以下、内部プリチャージコマンドと言う)である。信号dprexとtes14zは外部からのコントロール信号をデコードして得られる信号で、試験モードに関係する。信号sttzは、電源投入後、後述する図3のラッチ回路(47、29)、(48、30)、(31、32)を初期状態にするスタータ信号で、電源投入時にHとなるパルス信号である。信号wlrpxa及びwlrpxbはそれぞれ、メモリセルアレイ10a、10bにワード線WLのプリチャージを指示する信号で、プリチャージコントローラ12が生成し出力する。   Returning to FIG. 1, the precharge controller 12 receives the signals prez, psprz, dprex, tes14z, and sttz, and generates signals wlrpxa and wlrpxb for precharging the word lines WL of the memory cell arrays 10a and 10b, respectively. The signal prez is a precharge command (hereinafter referred to as an external precharge command) obtained by decoding an external control signal. In this embodiment, the signal psprz is a precharge command (hereinafter referred to as an internal precharge command) that is automatically generated in the semiconductor memory device after the read and ride operations without the precharge command prez. Signals dprex and tes14z are signals obtained by decoding an external control signal, and are related to the test mode. The signal sttz is a starter signal that initializes latch circuits (47, 29), (48, 30), and (31, 32) of FIG. 3 to be described later after the power is turned on, and is a pulse signal that becomes H when the power is turned on. is there. The signals wlrpxa and wlrpxb are signals that instruct the memory cell arrays 10a and 10b to precharge the word line WL, and are generated and output by the precharge controller 12.

プリチャージコントローラ12は、ワード線WLのプリチャージに関し、3つの制御を行うことができる。第1の制御は、通常動作時の制御(通常モード)である。内部プリチャージコマンドpsprzによりワード線WLの選択とプリチャージ(リセット)を1本ずつ行う。第2の制御は、外部プリチャージコマンドprezによりメモリセルアレイ10a、10bのワード線WLをそれぞれ1本ずつプリチャージする試験モードである。第3の制御は、本発明のワード線多重選択試験モードで、メモリセルアレイ10aと10bのワード線WLを、外部プリチャージコマンドprezと後述する信号pre2zで時分割でプリチャージする。例えば、メモリセルアレイ10aのワード線WLを一度に全てプリチャージし、次にメモリセルアレイ10bのワード線WLを一度に全てプリチャージする。従来技術では、メモリセルアレイ10a、10bの全てのワード線WLを一度に全てプリチャージしていたので大きなピーク電流が流れてしまい、グランド電位が浮くという問題点があったのに対し、本発明では、時分割で分けてワード線WLを駆動するため、プリチャージ時のピーク電流を分散させることができ、グランド電位が浮くという問題点を解決することができる。   The precharge controller 12 can perform three controls regarding the precharge of the word line WL. The first control is control during normal operation (normal mode). The word line WL is selected and precharged (reset) one by one by an internal precharge command psprz. The second control is a test mode in which one word line WL of each of the memory cell arrays 10a and 10b is precharged one by one by an external precharge command prez. The third control precharges the word lines WL of the memory cell arrays 10a and 10b in a time division manner with an external precharge command prez and a signal pre2z described later in the word line multiple selection test mode of the present invention. For example, all the word lines WL of the memory cell array 10a are precharged at a time, and then all the word lines WL of the memory cell array 10b are precharged at a time. In the prior art, since all the word lines WL of the memory cell arrays 10a and 10b are precharged all at once, a large peak current flows and the ground potential floats. Since the word lines WL are driven by time division, the peak current at the time of precharging can be dispersed and the problem that the ground potential is floated can be solved.

試験モード信号dprexとtes14zがそれぞれH(ハイレベル)とL(ローレベル)の時は通常モードを示し、LとLの時は外部プリチャージコマンドprezを使用する試験モードを示し、LとHの時はワード線多重選択試験モードを示す。   When the test mode signals dprex and tes14z are H (high level) and L (low level), respectively, the normal mode is indicated. When L and L, the test mode using the external precharge command prez is indicated. Time indicates the word line multiple selection test mode.

図3は、プリチャージコントローラ12の回路図である。プリチャージコントローラ12は、インバータ21〜31、NANDゲート41〜47、ORゲート48、トランスファゲート51〜53、及びトランジスタ55から構成されている。NANDゲート47とインバータ29、NORゲート48とインバータ30、及びインバータ31と32はそれぞれラッチ回路を構成する。   FIG. 3 is a circuit diagram of the precharge controller 12. The precharge controller 12 includes inverters 21 to 31, NAND gates 41 to 47, an OR gate 48, transfer gates 51 to 53, and a transistor 55. The NAND gate 47 and the inverter 29, the NOR gate 48 and the inverter 30, and the inverters 31 and 32 constitute a latch circuit, respectively.

図4、図5及び図6はそれぞれ図3に示すプリチャージコントローラ12の動作を示すタイミング図である。図4のタイミングは通常モード時、図5のタイミングは外部プリチャージコマンドprezを使用する試験モード時、図6のタイミングはワード線多重選択試験モード時である。なお、図4〜図6において、信号pre2zはインバータ33の出力信号である。   4, 5 and 6 are timing charts showing the operation of the precharge controller 12 shown in FIG. 4 is in the normal mode, FIG. 5 is in the test mode using the external precharge command prez, and FIG. 6 is in the word line multiple selection test mode. 4 to 6, a signal pre2z is an output signal of the inverter 33.

まず、図4に示す通常動作時、外部プリチャージ信号prezはL(グランド電位VSS)、試験信号dprexはH、試験信号tes14zはLに設定する。なお、図4には図示を省略しているスタータ信号sttzはLにある。パルス状の内部プリチャージ信号psprzがプリチャージコントローラ12のNANDゲート42に与えられる(LからHに変化する)と、NANDゲート42の出力はHからLに変化する。この変化の直前では、NANDゲート43と44の出力はHである。よって、内部プリチャージコマンドpsprzがLからHになるとNANDゲート45の出力はLからHになり、プリチャージ信号wlrpxbはHからLに変化する。また、NANDゲート41の出力はLからHに変化するので、プリチャージ信号wlrpxaはHからLに変化する。そして内部プリチャージ信号psprzがLに戻ると、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbはLからHに戻る。このようにして生成された、パルス状のプリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbに応答して、メモリセルアレイ10a、10bそれぞれの1本のワード線が図2に示すローデコーダ14によりプリチャージされる。   First, in the normal operation shown in FIG. 4, the external precharge signal prez is set to L (ground potential VSS), the test signal dprex is set to H, and the test signal tes14z is set to L. Note that the starter signal sttz, which is not shown in FIG. When the pulsed internal precharge signal psprz is applied to the NAND gate 42 of the precharge controller 12 (changes from L to H), the output of the NAND gate 42 changes from H to L. Just before this change, the outputs of NAND gates 43 and 44 are H. Therefore, when the internal precharge command psprz changes from L to H, the output of the NAND gate 45 changes from L to H, and the precharge signal wlrpxb changes from H to L. Further, since the output of the NAND gate 41 changes from L to H, the precharge signal wlrpxa changes from H to L. When the internal precharge signal psprz returns to L, the precharge signals wlrpxa and wlrpxb return from L to H. In response to the pulse-shaped precharge signals wlrpxa and wlrpxb generated in this way, one word line of each of the memory cell arrays 10a and 10b is precharged by the row decoder 14 shown in FIG.

次に、図5に示す外部プリチャージコマンドprezをしようする試験モード時、外部プリチャージコマンドprezが図示の通りプリチャージコントローラ12に与えられる。この時、試験信号dprexはH、tes14zはLに設定する。試験信号dprexがHなので、内部プリチャージコマンドpsprzがHになっても、NANDゲート42の出力はLのままであり、内部プリチャージコマンドpsprzはマスクされる。外部プリチャージコマンドprezがHになるとNANDゲート43はHからLに変化し、NANDゲート45の出力はLからHに変化する。よって、外部プリチャージコマンドprezに応答して、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbが生成される。   Next, in the test mode in which the external precharge command prez shown in FIG. 5 is used, the external precharge command prez is given to the precharge controller 12 as shown. At this time, the test signal dprex is set to H, and tes14z is set to L. Since the test signal dprex is H, even if the internal precharge command psprz becomes H, the output of the NAND gate 42 remains L, and the internal precharge command psprz is masked. When the external precharge command prez becomes H, the NAND gate 43 changes from H to L, and the output of the NAND gate 45 changes from L to H. Accordingly, the precharge signals wlrpxa and wlrpxb are generated in response to the external precharge command prez.

更に、図6に示すワード線多重選択モード時、外部プリチャージコマンドprez及び内部プリチャージコマンドpsprzが図示の通りプリチャージコントローラ12に与えられる。ワード線多重選択モード時、試験信号dprexはL、tes14zはHに設定する。また、トランスファゲート53はOFFになっているので、インバータ33の出力はLのまま変化しない。よって、試験信号tes14zがHに変化しても、NANDゲート44の出力はHのままである。この結果、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbはHのまま変化しない。   Further, in the word line multiple selection mode shown in FIG. 6, the external precharge command prez and the internal precharge command psprz are given to the precharge controller 12 as shown. In the word line multiple selection mode, the test signal dprex is set to L and tes14z is set to H. Since the transfer gate 53 is OFF, the output of the inverter 33 remains L. Therefore, even if the test signal tes14z changes to H, the output of the NAND gate 44 remains H. As a result, the precharge signals wlrpxa and wlrpxb remain H.

次に、内部プリチャージコマンドpsprzがLからHに変化する。試験信号dprexはLなので、NANDゲート42の出力はHのままである。従って、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbはHのまま変化しない。   Next, the internal precharge command psprz changes from L to H. Since the test signal dprex is L, the output of the NAND gate 42 remains H. Accordingly, the precharge signals wlrpxa and wlrpxb remain at H.

更に、外部プリチャージコマンドprezが与えられる。外部プリチャージコマンドprezがLからHに変化すると、NANDゲート46の出力はHからLに変化し、トランスファゲート51はONして、信号tes14zがHなのでNANDゲート47の出力はLとなる。また、トランスファゲート52はONからOFFし、トランスファゲート53はOFFからONする。初期状態のまま変わらずNORゲート48の出力はLであり、これがトランスファゲート53を通り、インバータ31と32で構成されるラッチ回路にラッチされる。インバータ33の出力pre2zはLのまま変わらない。よって、NANDゲート44の出力はHのまま変わらず、NANDゲート45の出力もLのままである。従って、プリチャージ信号wlrpxbはHのまま変化しない。よって、メモリセルアレイ10bのワード線WLはプリチャージされない。そして、外部プリチャージコマンドprezがHからLの戻ると、トランスファゲート51、53はOFFし、トランスファゲート52はONする。そうすると、NANDゲート47の出力LがNORゲートに入力されて、出力がHにラッチされる。   Further, an external precharge command prez is given. When the external precharge command prez changes from L to H, the output of the NAND gate 46 changes from H to L, the transfer gate 51 turns ON, and the signal tes14z is H, so the output of the NAND gate 47 becomes L. Further, the transfer gate 52 is turned off from on, and the transfer gate 53 is turned on from off. The output of the NOR gate 48 remains L in the initial state and passes through the transfer gate 53 and is latched by the latch circuit composed of the inverters 31 and 32. The output pre2z of the inverter 33 remains L. Therefore, the output of the NAND gate 44 remains H and the output of the NAND gate 45 remains L. Accordingly, the precharge signal wlrpxb remains H. Therefore, the word line WL of the memory cell array 10b is not precharged. When the external precharge command prez returns from H to L, the transfer gates 51 and 53 are turned OFF and the transfer gate 52 is turned ON. Then, the output L of the NAND gate 47 is input to the NOR gate, and the output is latched to H.

他方、外部プリチャージコマンドprezがLからHに変化すると、NANDゲート41の出力はLからHに変化する。この結果、プリチャージ信号wlrpxaはHからLに変化する。このプリチャージ信号wlrpxaの変化を受けて、図2に示すローデコーダ14はメモリセルアレイ10aの選択された全てのワード線WLを一度にプリチャージする。   On the other hand, when the external precharge command prez changes from L to H, the output of the NAND gate 41 changes from L to H. As a result, the precharge signal wlrpxa changes from H to L. In response to the change of the precharge signal wlrpxa, the row decoder 14 shown in FIG. 2 precharges all the selected word lines WL of the memory cell array 10a at a time.

次に、内部プリチャージコマンドpsprzが再びプリチャージコントローラ12に供給されるが、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbは変化しない。   Next, the internal precharge command psprz is again supplied to the precharge controller 12, but the precharge signals wlrpxa and wlrpxb do not change.

そして、次の外部プリチャージコマンドprezが与えられると、トランスファゲート53はOFFからONするのでNORゲート48の出力Hがインバータ31に入力され、出力はLにラッチされる。この結果、インバータ33の出力pre2zはLからHに変化する。この変化を受けて、NANDゲート44の出力はHからLに変化し、NANDゲート45の出力はLからHに変化する。この結果、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbは何れもHからLに変化する。このプリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbの変化を受けて、図2に示すローデコーダ14はメモリセルアレイ10a、10bの選択された全てのワード線WLを一度にプリチャージする。この場合、メモリセルアレイ10aのワード線WLは既にプリチャージされているので、メモリセルアレイ10bのワード線WLのみがプリチャージされる。外部プリチャージコマンドprezがHからLに戻ると、各ラッチ回路(47、29)、(48、30)、(31、32)は初期状態に戻り、外部プリチャージコマンドが1回も入力されていない状態に戻る(次の外部プリチャージコマンドprez(3回目)を1回目とみなす)。   When the next external precharge command prez is given, the transfer gate 53 is turned on from OFF, so the output H of the NOR gate 48 is input to the inverter 31 and the output is latched to L. As a result, the output pre2z of the inverter 33 changes from L to H. In response to this change, the output of the NAND gate 44 changes from H to L, and the output of the NAND gate 45 changes from L to H. As a result, both precharge signals wlrpxa and wlrpxb change from H to L. In response to changes in the precharge signals wlrpxa and wlrpxb, the row decoder 14 shown in FIG. 2 precharges all the selected word lines WL in the memory cell arrays 10a and 10b at a time. In this case, since the word line WL of the memory cell array 10a is already precharged, only the word line WL of the memory cell array 10b is precharged. When the external precharge command prez returns from H to L, each latch circuit (47, 29), (48, 30), (31, 32) returns to the initial state, and the external precharge command has been input once. (The next external precharge command prez (third time) is regarded as the first time).

このように、1回目の外部プリチャージコマンドprezでメモリセルアレイ10aの選択された全てのワード線WLをプリチャージし、2回目の外部プリチャージコマンドprezでメモリセルアレイ10bの選択された全てのワード線WLをプリチャージするので、プリチャージ時のピーク電流を分散させ、グランド電位が浮いてしまうことを防止することができる。   Thus, all the selected word lines WL of the memory cell array 10a are precharged by the first external precharge command prez, and all the selected word lines of the memory cell array 10b are selected by the second external precharge command prez. Since WL is precharged, the peak current at the time of precharging can be dispersed and the ground potential can be prevented from floating.

図7は、本発明の一実施例による半導体記憶装置60の全体構成を示すブロック図である。図示する半導体記憶装置は、アドレスラッチ/デコーダ61、ローデコーダ62、メモリセルアレイ63、入出力バッファ64、入力データラッチ/コントローラ65、センス/スイッチ66、コラムデコーダ67、出力データコントローラ68、アドレスラッチ/デコーダ69、ゲート70〜75、パワーコントローラ76、電源回路77、テストモード回路78、及びタイミングコントローラ79を含む。   FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of the semiconductor memory device 60 according to one embodiment of the present invention. The illustrated semiconductor memory device includes an address latch / decoder 61, a row decoder 62, a memory cell array 63, an input / output buffer 64, an input data latch / controller 65, a sense / switch 66, a column decoder 67, an output data controller 68, an address latch / A decoder 69, gates 70 to 75, a power controller 76, a power supply circuit 77, a test mode circuit 78, and a timing controller 79 are included.

図1に示すプリチャージコントローラ12は、タイミングコントローラ79内に設けられている。ゲート回路70〜75は、外部からのコントロール信号を受取り各部へ論理出力を供給する。外部からのコントロール信号は、チップイネーブル信号/CE1、CE2、ライトイネーブル信号/WE、下位及び上位データのマスク信号/LB、/UB、及び出力イネーブル信号/OEである。ゲート回路71〜75の論理出力はテストモード回路78に供給される。テストモード回路78はこれらの論理出力の組み合わせで定義される各種コマンドをデコードして、タイミングコントローラ79及びアドレスラッチ/デコーダ61に対応する信号を出力する。タイミングコントローラ79に出力される信号は、前述した外部プリチャージコマンドprez及び試験信号dprex、tes14zである。   The precharge controller 12 shown in FIG. 1 is provided in the timing controller 79. The gate circuits 70 to 75 receive a control signal from the outside and supply a logic output to each unit. Control signals from the outside are chip enable signals / CE1, CE2, write enable signal / WE, lower and upper data mask signals / LB, / UB, and output enable signal / OE. The logic outputs of the gate circuits 71 to 75 are supplied to the test mode circuit 78. The test mode circuit 78 decodes various commands defined by the combination of these logic outputs and outputs signals corresponding to the timing controller 79 and the address latch / decoder 61. The signals output to the timing controller 79 are the aforementioned external precharge command prez and test signals dprex and tes14z.

タイミングコントローラ79は、内部で内部プリチャージコマンドpsprzを生成してプリチャージコントローラ12に出力する。プリチャージコントローラ12は前述したようにしてプリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbを生成して、ローデコーダ62に出力する。図2に示すローデコーダ14は図7に示すローデコーダ62に相当する。また、メモリセルアレイ63は図1及び図2に示すメモリセルアレイ10a、10bに相当する。   The timing controller 79 internally generates an internal precharge command psprz and outputs it to the precharge controller 12. The precharge controller 12 generates the precharge signals wlrpxa and wlrpxb as described above, and outputs them to the row decoder 62. The row decoder 14 shown in FIG. 2 corresponds to the row decoder 62 shown in FIG. The memory cell array 63 corresponds to the memory cell arrays 10a and 10b shown in FIGS.

ワード線多重選択試験モードにおいて、アドレス信号A0〜A19は連続して供給され、アドレスラッチ/デコーダ61及びローデコーダ62を介してメモリセルアレイ10a、10bのワード線が多重に選択される。そして、プリチャージ信号wlrpxa、wlrpxbに応答して、選択された全てのワード線WLが一度にプリチャージ(リセットされる)。   In the word line multiple selection test mode, the address signals A0 to A19 are continuously supplied, and the word lines of the memory cell arrays 10a and 10b are selected in multiple via the address latch / decoder 61 and the row decoder 62. In response to the precharge signals wlrpxa and wlrpxb, all the selected word lines WL are precharged (reset) at a time.

図8は、図7の構成において、電源回路77に負電圧発生回路80を設けたものである。図7の構成はワード線WLをグランド電位VSSにプリチャージする構成であるのに対し、図8の構成はワード線WLをグランド電位VSSよりも低い負電位にプリチャージする構成である。このための電圧源として、負電圧発生回路80は、ワード線WLを負電位にプリチャージするための負電圧を発生する。負電圧発生回路80は例えば、ネガティブチャージポンプを具備する。   FIG. 8 shows a configuration in which a negative voltage generating circuit 80 is provided in the power supply circuit 77 in the configuration of FIG. The configuration of FIG. 7 is a configuration in which the word line WL is precharged to the ground potential VSS, whereas the configuration of FIG. 8 is a configuration in which the word line WL is precharged to a negative potential lower than the ground potential VSS. As a voltage source for this purpose, the negative voltage generation circuit 80 generates a negative voltage for precharging the word line WL to a negative potential. The negative voltage generation circuit 80 includes, for example, a negative charge pump.

ワード線WLを負電位にプリチャージする理由は、近年の電源の低電圧化に対応するためである。低電圧化により、セルトランジスタのしきい値電圧は小さくなってきている。ワード線WLを負電位にリセットすれば、動作のダイナミックレンジを大きくとることができる。   The reason why the word line WL is precharged to a negative potential is to cope with the recent decrease in the power supply voltage. As the voltage is lowered, the threshold voltage of the cell transistor is decreasing. If the word line WL is reset to a negative potential, the dynamic range of operation can be increased.

従来のワード線多重選択試験モードでワード線を負電位に設定する構成では、一度にすべてのワード線を駆動するために大きな電流容量の負電圧発生回路を用いなければならない。これに対し、本発明によれば、メモリセルアレイ63のワード線WLは、メモリセルアレイ10a、10b単位で時分割でプリチャージする。よって、原理的には、図8の構成の負電圧発生回路80は従来の半分の容量で良い。これにより、消費電力の削減及び回路面積の削減が可能になる。   In the configuration in which the word lines are set to a negative potential in the conventional word line multiple selection test mode, a negative voltage generating circuit having a large current capacity must be used to drive all the word lines at once. In contrast, according to the present invention, the word lines WL of the memory cell array 63 are precharged in a time division manner in units of the memory cell arrays 10a and 10b. Therefore, in principle, the negative voltage generating circuit 80 having the configuration shown in FIG. As a result, power consumption and circuit area can be reduced.

以上、本発明の実施例を説明した。上記実施例はメモリセルアレイ63を2分割したものであったが、3分割以上の場合にも同様に構成できる。また、上記実施例は半導体記憶装置であったが、DRAMを含む種々の半導体装置を含むものである。   The embodiments of the present invention have been described above. In the above embodiment, the memory cell array 63 is divided into two parts. Moreover, although the said Example was a semiconductor memory device, various semiconductor devices containing DRAM are included.

本発明の一実施例の半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. 図1に示す2つのメモリセルアレイ及びローデコーダとの接続関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a connection relationship between two memory cell arrays and a row decoder shown in FIG. 1. 図1に示すプリチャージコントローラの構成例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a configuration example of a precharge controller shown in FIG. 1. 図3に示すプリチャージコントローラの通常動作時の動作タイミング図である。FIG. 4 is an operation timing chart during normal operation of the precharge controller shown in FIG. 3. 図3に示すプリチャージコントローラの外部プリチャージコマンドを使用する試験モード時の動作タイミング図である。FIG. 4 is an operation timing chart in a test mode in which an external precharge command of the precharge controller shown in FIG. 3 is used. 図3に示すプリチャージコントローラのワード線多重選択試験モード時の動作タイミング図である。FIG. 4 is an operation timing chart in the word line multiple selection test mode of the precharge controller shown in FIG. 3. 本発明の一実施例の半導体記憶装置全体の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an entire semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例の半導体記憶装置全体の別の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another structural example of the whole semiconductor memory device of one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10a、10b メモリセルアレイ
12 プリチャージコントローラ
14 ローデコーダ
10a, 10b Memory cell array 12 Precharge controller 14 Row decoder

Claims (5)

複数のメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイに接続される複数のワード線と、
前記複数のワード線が接続されるローデコーダと
を備えた半導体装置において、
第1のモードにおいて、前記複数のメモリセルアレイのうち1つのメモリセルアレイに接続される複数のワード線全てを前記ローデコーダによって選択し、選択した全てのワード線のプリチャージを行い、
第2のモードにおいて、前記複数のメモリセルアレイに接続される全てのワード線を前記ローデコーダによって選択し、前記第1のモードで選択したのとは別のメモリセルアレイに接続される全てのワード線のプリチャージを行うプリチャージコントローラを備えることを特徴とする半導体装置。
A plurality of memory cell arrays;
A plurality of word lines connected to the memory cell array;
In a semiconductor device comprising a row decoder to which the plurality of word lines are connected,
In the first mode, all the plurality of word lines connected to one memory cell array among the plurality of memory cell arrays are selected by the row decoder, all the selected word lines are precharged,
In the second mode, all word lines connected to the plurality of memory cell arrays are selected by the row decoder, and all word lines connected to a memory cell array different from that selected in the first mode are selected. A semiconductor device comprising: a precharge controller for performing precharge.
同一メモリセルアレイに接続される全てのワード線を同時にプリチャージすることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein all word lines connected to the same memory cell array are precharged simultaneously. 外部からの制御信号に基づいて前記プリチャージコントローラへテスト制御信号を出力するテストモード回路を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a test mode circuit that outputs a test control signal to the precharge controller based on an external control signal. 前記第1及び第2のモードは試験モードであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second modes are test modes. 前記複数のメモリセルアレイのうち1つのメモリセルアレイに接続される1本のワード線及び他のメモリセルアレイに接続される1本のワード線のプリチャージを行う第3のモードを
有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
One word line connected to one memory cell array of the plurality of memory cell arrays and a third mode for precharging one word line connected to another memory cell array are provided. The semiconductor device according to claim 1.
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