JP2009267355A - オンダイターミネーション抵抗値テスト装置および方法、ならびに前記装置を有する半導体装置 - Google Patents

オンダイターミネーション抵抗値テスト装置および方法、ならびに前記装置を有する半導体装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 全てのパッドのオンダイターミネーション(ODT)抵抗値テストをパラレルに行うことが可能な装置を提供する。
【解決手段】 装置は、ODTテスト動作モードでパッドに入力される入力データと基準電圧とを比較してODT抵抗値を判断し、その結果に対応するODT抵抗値判断データを出力する比較部と、比較部の出力をクロック信号に同期させて蓄積する蓄積部と、ODTテスト動作モードで蓄積部に蓄積されたODT抵抗値判断データをパッドに出力する出力部とを含む。ODT抵抗値の不良の有無を判断することにより、テスト時間が改善される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、半導体装置に関し、より詳細には、半導体装置に内装され、パッドに適用されたオンダイターミネーション抵抗値をテストするための装置と方法に関する。
一般に、200MHz以上の動作周波数を有するDDR SDRAM(Double Data
Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)は、伝達過程で信号の歪曲が生じることを防止するために、パッドにオンダイターミネーション(On Die Termination;以下、ODTという)装置がセットされる。
ODT装置を使用する半導体装置は、ODT装置の抵抗値によって、ハイスピード特性が変化され得る。
このようなODT装置の抵抗値は、電源電圧の変動、動作温度の変化、製造工程の変化などにより変わり得る。したがって、ODT装置の抵抗値を測定し、それに対するパス/フェイル(Pass/Fail)を判定する必要性がある。
ODT装置の抵抗値の測定は、半導体装置がシステムに装着される前には、テスト装置を使用して判定することができる。しかしながら、半導体装置がメモリーモジュールなどのシステムに装着された後には、前記テスト装置を使用してODT抵抗値を判定することは難しい。
また、テスト装置を利用してODT抵抗値を判断する場合にも、ODTが適用された各パッドの数だけ反復的なテストを行わなければならないため、それだけテスト時間がかかるという問題点がある。
本発明は、ODT抵抗値を測定するためのテストモードを提供し、前記テストモード下で、ODT装置が適用された全てのパッドに対するパラレルテストを行うことができるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置および方法を提供する。
本発明は、DRAM内に装着された入力バッファーと出力ドライバーを利用して前記テストモードを行い、ODT抵抗値を判断するオンダイターミネーション抵抗値テスト装置を提供する。
本発明は、同一パッドを共有する入力バッファーと出力ドライバーを利用して、前記テストモードを行う半導体装置を提供する。
本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置は、ODTテストモード状態で外部から第1パッドを介して入力される入力データとODTテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するODT抵抗値判断データを出力する比較部と、前記ODTテスト動作において、前記ODT抵抗値判断データを第2パッドに出力する出力部とを含むことを特徴とする。
ここで、前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするODT抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定される。
前記比較部から出力される前記ODT抵抗値判断データを蓄積する蓄積部をさらに備え、前記出力部は、前記ODTテスト動作において、前記蓄積部に蓄積された前記ODT抵抗値判断データを前記第2パッドに出力することが好ましい。
前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含む。
前記第1パッドと前記第2パッドとは同一なものから構成される。
前記比較部は、第1パッドに対する入力バッファーを含む。
前記出力部は、第2パッドに対するセルデータのための出力ドライバーを含む。
また、本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置は、テストモード状態で外部からパッドを介して入力される入力データとODTテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するODT抵抗値判断データを出力する比較部と、前記比較部から出力される前記ODT抵抗値判断データを蓄積する蓄積部とを含むことを特徴とする。
ここで、内部基準電圧は、前記入力データが目標とするODT抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定される。
前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含む。
前記比較部は、前記パッドに対する入力バッファーを含む。
本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置は、ノーマルモード状態でパッドを介して入力される入力データに対する入力バッファー動作を行い、ODTテストモード状態で前記パッドを介して入力される入力データとODTテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するODT抵抗値判断データを出力する比較部と、前記比較部の出力を蓄積する蓄積部と、前記ノーマルモード状態でパッドに出力するセルデータを駆動し、前記ODTテストモード状態で前記蓄積部に蓄積された前記ODT抵抗値判断データを前記パッドに出力する出力部とを含むことを特徴とする。
ここで、前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするODT抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定される。
前記比較部は、前記ODTテストモードに対応してイネイブルにされるODTテストモード信号により、前記ノーマルモードのための基準電圧と前記ODTテストモードのための前記内部基準電圧を選択して出力する電圧選択部と、前記パッドに入力される前記入力データを、前記電圧選択部から選択されて出力される電圧と比較し、前記ODT抵抗値判断データとして出力する入力バッファーとを含む。
前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含む。
前記出力部は、前記ODTテスト動作モードにおいて、前記蓄積部の前記ODT抵抗値判断データを選択して出力し、前記ノーマルモードにおいて、前記セルデータを選択して出力する駆動制御部と、前記駆動制御部の出力を駆動する出力ドライバーと、前記パッドに前記入力データが入力される時にイネイブルにされて、前記入力データにODT抵抗値を反映させ、前記パッドに前記ODT抵抗値判断データが出力される時にディスエイブルにされて、前記ODT抵抗値を除去するODTドライバーとを備える。
前記駆動制御部は、前記ODTテスト動作モードでイネイブルにされて前記ODT抵抗値判断データの出力を制御するODT出力イネイブル信号と、ノーマルモードに対応するイネイブル信号とを提供するイネイブル部と、前記ODTテスト動作モードでイネイブルにされるODTテストモード信号により、セルデータと前記ODT抵抗値判断データのいずれか1つを選択して出力する出力部と、前記出力選択部から出力される信号を、前記イネイブル部から提供される信号の状態によって、前記出力ドライバーに伝達する駆動信号出力部とを含む。
また、本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置は、ノーマルモード状態でパッドを介して入力される入力データに対する入力バッファー動作を行い、ODTテストモード状態で前記パッドを介して入力される入力データとODTテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するODT抵抗値判断データを出力する比較部と、前記比較部の出力を蓄積する蓄積部とを含む。
ここで、前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするODT抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定される。
前記比較部は、前記ODTテストモードに対応してイネイブルにされるODTテストモード信号により、前記ノーマルモードのための基準電圧と前記ODTテストモードのための前記内部基準電圧を選択して出力する電圧選択部と、前記パッドに入力される前記入力データを、前記電圧選択部から選択されて出力される電圧と比較し、前記ODT抵抗値判断データとして出力する入力バッファーとを含む。
前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含む。
本発明による半導体装置は、ODT抵抗が適用されたパッドと、ノーマルモードに対応する第1電圧とODT抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧のいずれか1つを比較電圧として提供する比較電圧供給ユニットと、前記パッドの入力データを、前記比較電圧供給ユニットから提供される比較電圧で比較し出力する入力バッファーと、前記入力バッファーの比較結果を蓄積する蓄積部と、前記ノーマルモードに対応してセルデータを出力し、前記テストモードに対応して前記蓄積部に蓄積されたデータを出力する出力データ選択ユニットと、前記選択ユニットから提供されるデータを出力する出力ドライバーとを備えることを特徴とする。
ここで、前記比較電圧供給ユニットは、前記第2電圧として、前記入力データが目標とするODT抵抗値のレベルよりも低いレベルの電圧を供給する。
前記比較電圧供給ユニットは、ノーマルモードに対応する第1電圧とODT抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧とを提供する内部電圧発生器と、前記テスト動作モードでイネイブルにされるODTテストモード信号を提供するモード制御部と、前記モード制御部の前記ODTテストモード信号により、前記第1電圧と前記第2電圧のいずれか1つを選択して、前記入力バッファーに出力する電圧選択部とを備える。
前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含む。
前記出力データ選択ユニットは、前記ODTテスト動作モードでイネイブルにされるODT出力イネイブル信号と、ノーマルモードに対応するイネイブル信号とを前記出力ドライバーに提供するイネイブル部と、前記テスト動作モードでイネイブルにされるODTテストモード信号を提供するモード制御部と、前記セルデータと前記蓄積部に蓄積されたデータが入力されて、前記モード制御部の前記ODTテストモード信号により、前記セルデータと前記蓄積部に蓄積されたデータのいずれか1つを選択して、前記出力ドライバーに出力するデータ選択部とを備える。
本発明による半導体装置は、ODT抵抗が適用されたパッドと、ノーマルモードに対応する第1電圧とODT抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧のいずれか1つを比較電圧として提供する比較電圧供給ユニットと、前記パッドの入力データを、前記比較電圧供給ユニットから提供される比較電圧で比較し出力する入力バッファーと、前記入力バッファーの比較結果を蓄積する蓄積部とを備えることを特徴とする。
ここで、前記比較電圧供給ユニットは、前記第2電圧として、前記入力データが目標とするODT抵抗値のレベルよりも低いレベルの電圧を供給する。
前記比較電圧供給ユニットは、ノーマルモードに対応する第1電圧とODT抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧とを提供する内部電圧発生器と、前記テスト動作モードでイネイブルにされるODTテストモード信号を提供するモード制御部と、前記モード制御部の前記ODTテストモード信号により、前記第1電圧と前記第2電圧のいずれか1つを選択して、前記入力バッファーに出力する電圧選択部とを備える。
前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含む。
本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト方法は、ODTテスト動作時、パッドに入力されるテストデータと基準電圧とを比較し、比較データを生成するステップと、前記比較データをクロック信号に同期させて蓄積するステップと、出力イネイブル信号がイネイブルにされる時、前記比較データを駆動して前記パッドに出力するステップとを含むことを特徴とする。
ここで、前記基準電圧は、前記テストデータが目標とするODT抵抗値の電圧よりも低いレベルに設定される。
ここで、前記パッドを介して前記テストデータが入力される時にイネイブルにされて、前記テストデータにODT抵抗値を反映させ、前記パッドを介して前記比較データを出力する時にディスエイブルにされてODT抵抗値を除去するステップをさらに含む。
そして、前記比較データを駆動して前記パッドに出力するステップは、前記ODTテスト動作時にイネイブルにされるODT出力イネイブル信号により、前記出力イネイブル信号をイネイブルにさせるステップと、前記ODTテスト動作時にイネイブルにされるODTテストモード信号により、前記比較データを選択するステップと、前記出力イネイブル信号がイネイブルにされる時、前記比較データを反転駆動し、駆動信号を出力するステップと、前記駆動信号により前記比較データを駆動し、前記パッドに出力するステップとを含む。
本発明は、テストモードにおいて、入力バッファーを介してODT抵抗値と目標ODT抵抗値に対応される電圧を比較し、その結果を出力ドライバーを介して出力するODTテスト装置を提供することにより、ODT抵抗値を容易にテストし得るという効果がある。
また、本発明は、前記テスト装置により、ODTが適用された各パッドを同時にテストすることにより、テスト時間を節減し得る効果がある。
本発明は、ODT抵抗値をテストするための特別なモード、すなわち、テストモードを半導体装置に提供する。テストモード状態において、半導体装置は、ODT抵抗が設定されたパッドに、外部からテストのためのデータが入力されると、これを内部発生電圧と比較し、比較結果を外部に出力する。前記比較および出力過程において、比較結果が蓄積される構成も提供できる。
本発明による実施形態の機能的ブロックダイアグラムは、図1のように提示できる。本発明によるODT抵抗テスト装置は、比較部2、蓄積部4および出力部6を備える。
比較部2は、ODT抵抗値テストのために、ODT抵抗が設定されたパッドに入力されるデータと内部発生電圧を提供されて、データと内部発生電圧の比較結果、すなわち、両者間の電圧差を検出した結果を出力する。比較部2の比較結果は、図1において‘Value’と定義され、内部発生電圧は、ODT抵抗テストのための特定レベルを有する電圧であって、内部電圧生成部(図示せず)から提供できる。
比較部2の出力Valueは、蓄積部4に蓄積され、蓄積部4に蓄積されたテスト結果Valueは、出力部6を介して出力される。
この際、出力部6は、データが入力されたパッドまたは別途のパッドにテスト結果Valueを出力するように構成できる。
そして、比較部2と出力部6は、通常的なデータの入力と出力のためにそれぞれ構成される入力バッファーおよび出力ドライバーを利用して構成できる。
この場合、図2〜図5のような構成が提示でき、図2〜図5の実施形態は、入力バッファーと出力ドライバーが、パッドを共有する構成にも適用できる。
図2を参照すると、本発明は、ODT抵抗値をテストするためのテストモードを定義し、テストモードを行うためのスキャン信号を提供する。
前記スキャン信号がイネイブルにされた状態、すなわち、テストモードが活性化された状態(以下、ODTテストモードという)において、外部からパッドを介して入力される信号と、設計時に目標と決めた目標ODT抵抗値に対応付けた電圧とを比較して、その比較結果がODT装置の抵抗値のパス/フェイルを判断するために利用される。
図2のODT抵抗テスト装置は、比較部10、蓄積部12および出力部14を含む。比較部10は、ODT抵抗が設定されたパッドに対する入力バッファーを利用でき、出力部14は、比較部10とパッドを共有する出力ドライバーを利用できる。
具体的には、比較部10は、通常的な入力データに対するバッファー機能を行うノーマルモードと、ODT抵抗値をテストするテストモードを有するが、ノーマルモードの場合、外部からパッドDQを介して入力されるデータと基準電圧VREFとを比較し、テストモードの場合、外部からパッドDQを介して入力されるテストのためのデータとODT抵抗テストのために提供されるODT基準電圧VREF_ODTとを比較する。そして、比較部10は、比較結果を比較データODT_OUT_DATAとして出力する。
また、蓄積部12は、リセット信号RSTの状態によって、比較データODT_OUT_DATAをクロック信号DLKに同期させて蓄積する。リセット信号RSTは、テストモードによって連動するように設計できる。この場合、リセット信号RSTにより、ノーマルモードの場合には、比較部12の出力を蓄積せず、テストモードの場合に、比較部10の出力を蓄積して出力することを活性化できる。
出力部14は、通常的な出力のために提供されるセルデータに対する駆動を行うノーマルモードと、蓄積部12から提供される比較データODT_OUT_DATAを出力するテストモードを有し、動作モードによって、通常的なセルデータOUT_DATAまたは蓄積部12に蓄積された比較データODT_OUT_DATAのいずれか1つを選択して、パッドDQに出力する。
ここで、動作モードは、ODTテスト動作モード時にイネイブルにされるスキャン信号、すなわちODTテストモード信号ODT_SCANにより選択され、ODTテストモード信号ODT_SCANは、外部命令に同期されるか、テスト信号を組み合わせる方法などにより、テストを行う所望の時間、活性化状態に維持されるように生成できる。すなわち、ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブルにされると、ODTテスト動作モードになり、ODTテストモード信号ODT_SCANがディスエイブルにされると、ノーマル動作モードになる。
セルデータOUT_DATAは、ノーマル動作モードにおいて、リード命令によりメモリーセルから読み出されて、セルデータ出力イネイブル信号OUT_ENがイネイブルにされる時に、パッドDQに出力されるデータである。
また、比較データODT_OUT_DATAは、ODTテスト動作モードにおいて、ODT出力イネイブル信号ODT_OUT_ENがイネイブルにされる時に、蓄積部12からパッドDQに出力される。
また、ODT駆動イネイブル信号ODT_ENは、パッドDQからデータを受信する場合にイネイブルにされて、パッドDQにデータを送信する場合にディスエイブルにされる信号である。
具体的には、図3を参照すると、比較部10は、電圧選択部20と入力バッファー22を含み、ODTテストモード信号ODT_SCANがディスエイブル状態であると、外部から入力されるデータに対する入力バッファーとして動作し、ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブル状態であると、テストモードのための比較動作を行う。
比較部10の上述のモード別の動作のために、電圧選択部20は、パスゲートPG1、PG2とインバーターIV1を含む。パスゲートPG1は、ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブルにされるODTテスト動作モードにおいて、DRAMの内部で生成されて印加されるODT基準電圧VREF_ODTを選択して出力する。パスゲートPG2は、ODTテストモード信号ODT_SCANがディスエイブルにされるノーマル動作モードにおいて、DRAMの外部から印加される基準電圧VREFを選択して出力する。ここで、インバーターIV1は、ODTテストモード信号ODT_SCANを反転させ、パスゲートPG1、PG2に提供する。
ここで、基準電圧VREFは、ノーマル動作モードにおいて、パッドDQを介して入力されるデータの論理レベルを判断するための電圧である。
そして、ODT基準電圧VREF_ODTは、ODTテスト動作モードにおいて、外部からパッドDQに入力されるロー(Low)データがODT装置の設計時の目標ODT抵抗値に相応して有する電圧レベルよりも、低く設定されることが好ましい。
ODTテスト動作モードにおいて、パッドDQに入力されるローデータの電圧レベルは、目標ODT抵抗値と出力ドライバーの駆動抵抗値によって異なってくる。たとえば、DRAMに供給される電源が2.0Vで、目標ODT抵抗値が50Ωで、出力ドライバーの駆動抵抗値が20Ωであると、パッドDQに入力されるローデータは、約0.57V(2.0V×{20Ω/(50Ω+20Ω)}≒0.57V)の電圧レベルを有する。この場合、ODT基準電圧VREF_ODTは、0.57Vよりも低い電圧レベルに設定されなければならない。
入力バッファー22は、非反転端子(+)にパッドDQを介して入力されるデータを印加され、反転端子(−)に電圧選択部20で選択されて提供される電圧を印加されて、これらの電圧を比較し、比較データODT_OUT_DATAを出力する。
すなわち、比較部10は、ノーマル動作モードにおいては、パッドDQに入力されるデータと基準電圧VREFとを比較し、データの論理レベルを判断して出力する入力バッファーとしての役割をする。一方、ODTテスト動作モードでは、パッドDQに入力されるロー(Low)データとODT装置の目標ODT抵抗値を反映して供給されるODT基準電圧VREF_ODTとを比較し、ODT装置が有する実際ODT抵抗値の不良の有無を判断して出力する比較器としての役割をする。
すなわち、上述のように、ODT基準電圧VREF_ODTは、パッドDQに入力されるローデータが、設計時のODT装置の目標ODT抵抗値に相応して有する電圧レベルよりも低く設定されるため、実際ODT抵抗値が目標ODT抵抗値と誤差範囲内にある場合には、データの電圧は、ODT基準電圧VREF_ODTに比べて高い。したがって、比較データODT_OUT_DATAは、ハイ(High)で出力される。逆に、実際ODT抵抗値が目標ODT抵抗値よりも大きい場合には、データの電圧は、ODT基準電圧VREF_ODTに比べて低くなるため、比較データODT_OUT_DATAは、ロー(Low)で出力される。これにより、実際ODT抵抗値の不良の有無を判断することができるようになる。
蓄積部12は、図4のように、クロック信号CLKに同期させて比較部10から出力される入力信号IN、すなわち、比較データODT_OUT_DATAを蓄積するDフリップフロップから構成できる。そして、蓄積部12は、蓄積された比較データを出力信号OUTとしてクロックに同期して出力する。Dフリップフロップは、リセット信号RSTによりリセットされることが好ましい。
図5を参照すると、出力部14は、駆動制御部30、出力ドライバー32およびODTドライバー34を含む。
出力部14は、ODTテストモード信号ODT_SCANがディスエイブル状態であると、リード命令により出力されるデータを駆動する出力ドライバーとして動作し、ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブル状態であると、蓄積部12に蓄積された比較データを出力する出力回路として動作する。
駆動制御部30は、動作モードによって、セルデータOUT_DATAおよび比較データODT_OUT_DATAのいずれか1つを選択して駆動信号として出力し、出力ドライバー32は、駆動制御部30で選択された信号をパッドDQに出力する。
具体的には、駆動制御部30は、イネイブル部30_2、出力選択部30_4および駆動信号出力部30_6を含む。
イネイブル部30_2は、オアゲートORとして具現できる。オアゲートORは、ノーマル動作モードにおいてセルデータOUT_DATAを出力するためにイネイブルにされるセルデータ出力イネイブル信号OUT_ENと、ODTテスト動作モードにおいて比較データODT_OUT_DATAを出力するためにイネイブルにされるODT出力イネイブル信号ODT_OUT_ENとを入力されて、これらの少なくとも1つ以上がイネイブルにされる時にイネイブルにされる出力イネイブル信号ENを出力する。
出力選択部30_4は、パスゲートPG3、PG4とインバーターIV2を含む。パスゲートPG3は、ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブルにされるODTテスト動作モードにおいて、ODT抵抗値のパス/フェイルを判断し、蓄積された比較データODT_OUT_DATAを選択して出力する。パスゲートPG4は、ODTテストモード信号ODT_SCANがディスエイブルにされるノーマル動作モードにおいて、メモリーセルからリードされたセルデータOUT_DATAを選択して出力する。ここで、インバーターIV2は、ODTテストモード信号ODT_SCANを反転させてパスゲートPG3、PG4に提供する。
駆動信号出力部30_6は、ナンドゲートNDとノアゲートNORおよびインバーターIV3を含む。ナンドゲートNDは、イネイブル部30_2から出力される出力イネイブル信号ENと、出力選択部30_4から出力されるデータ(動作モードによって選択されたODT_OUT_DATAまたはOUT_DATAの1つ)を入力されて、駆動信号C1を出力する。ノアゲートNORは、イネイブル部30_2から出力される出力イネイブル信号ENがインバーターIV3により反転された信号と、出力選択部30_4から出力されるデータ(動作モードによって選択されたODT_OUT_DATAまたはOUT_DATAの1つ)を入力されて、駆動信号C2を出力する。すなわち、出力イネイブル信号ENがイネイブルにされる場合、駆動信号C1、C2は、出力選択部30_4で選択されて提供されるデータを反転させた信号であり、ロジックレベルが同一である。
出力ドライバー32は、PMOSトランジスターPM1とNMOSトランジスターNM1を含む。PMOSトランジスターPM1は、電源電圧端VDDQと出力端との間に連結されて、ゲートに印加される駆動信号C1により出力端をプルアップ駆動する。NMOSトランジスターNM1は、出力端と接地電圧端VSSQとの間に連結されて、ゲートに印加される駆動信号C2により出力端をプルダウン駆動する。ここで、出力端は、PMOSトランジスターPM1とNMOSトランジスターNM1の共通ドレイン端であって、パッドDQと連結される。
ODTドライバー34は、PMOSトランジスターPM2、NMOSトランジスターNM2およびインバーターIV4を含む。PMOSトランジスターPM2は、電源電圧端VDDQと出力端との間に連結されて、ゲートに印加されるODT駆動イネイブル信号OUT_ENを反転させた信号により、出力端のプルアップ抵抗を制御する。NMOSトランジスターNM2は、出力端と接地電圧端VSSQとの間に連結されて、ゲートに印加されるODT駆動イネイブル信号OUT_ENにより、出力端のプルダウン抵抗を制御する。ここで、インバーターIV4は、ODT駆動イネイブル信号OUT_ENを反転させ、出力端は、PMOSトランジスターPM2とNMOSトランジスターNM2の共通ドレイン端であって、パッドDQと連結される。
すなわち、出力部14は、ノーマル動作モードにおいては、パッドDQにセルデータOUT_DATAを出力する。一方、ODTテスト動作モードでは、パッドDQに、ODT抵抗値のパス/フェイルを判断した比較データODT_OUT_DATAを出力する。
図6および図7のODTテスト動作波形図を参照して、本発明のODTテスト装置によりODTテストを行う方法を説明する。
ノーマル動作モードは、DRAMのリード、ライトなどのような一般的な動作であるため、その動作過程についての説明は省略する。
まず、パッドDQに入力されるデータとODT基準電圧VREF_ODTを比較し、比較データODT_OUT_DATAを生成する。
具体的には、ODTが適用されたパッドDQのODT抵抗値を測定するために、ODTドライバーを駆動するODT駆動イネイブル信号ODT_ENがイネイブルにされ、次いで、ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブルにされると、DRAM外部からパッドDQを介してローデータが入力される。この際、DRAM内部に入力されるデータの電圧DQ_VIは、ODT抵抗値が反映された所定の電圧レベルを有するようになる。入力バッファーが前記データの電圧DQ_VIとODT基準電圧VREF_ODTとを比較して、比較データODT_OUT_DATAを出力する。
上述のように、ODT基準電圧VREF_ODTは、データの電圧DQ−VIが目標ODT抵抗値に対応して有する電圧レベルよりも低い電圧レベルに設定されるため、実際のODT抵抗値が目標ODT抵抗値と誤差範囲内の類似した値を有するときには、データの電圧DQ_VIは、ODT基準電圧VREF_ODTより高い。この場合、比較データODT_OUT_DATAは、ハイ(High)レベルで出力される。一方、実際のODT抵抗値が目標ODT抵抗値よりも大きい値を有するときには、データの電圧DQ_VIは、ODT基準電圧VREF_ODTよりも低くなるため、比較データODT_OUT_DATAは、ロー(Low)レベルで出力される。
次に、蓄積部12において、比較データODT_OUT_DATAをクロック信号CLKに同期させて蓄積する。
その後、比較データがODT出力イネイブル信号ODT_OUT_ENに同期されると、出力部14は、比較データODT_OUT_DATAをパッドDQに出力する。
具体的には、ODTが適用されたパッドDQに出力される比較データODT_OUT_DATAの歪曲を防止するために、ODTドライバーを駆動するODT駆動イネイブル信号ODT_ENがディスエイブルにされる。ODTテストモード信号ODT_SCANがイネイブルにされると、ODT出力イネイブル信号ODT_OUT_ENがイネイブルにされて、比較データODT_OUT_DATAがパッドDQに出力される。
一方、DQを共有する出力ドライバーと入力バッファーを利用した実施形態は、図8のように提示できる。
すなわち、パッド50を出力ドライバー52と入力バッファー54が共有し、モード制御部56が、ODT抵抗テストのためのODTテストモード信号ODT_SCANとODTテスト結果を出力するためのODTイネイブル信号とを提供する。
ここで、出力ドライバー52は、図5の駆動信号出力部30_6、出力ドライバー32、ODTドライバー34に相応する構成を有し、入力バッファー54は、図3の入力バッファー22に相応する構成を有する。
入力バッファー54は、パッド50(DQ)から入力されるODTテストのためのデータDATA_Iを、電圧選択部58から提供される電圧と比較し、比較結果を蓄積部62に提供する。ODTテストのためにデータDATA_Iと比較するための電圧は、電圧選択部58から提供される。電圧選択部58は、モード制御部56から提供されるODTテストモード信号ODT_SCANの状態によって、通常的なデータ入力をバッファリングするための基準電圧VREFまたはODT抵抗値をテストするためのODT基準電圧VREF_ODTのいずれか1つを選択して、入力バッファー54に提供する。電圧選択部58は、図2の電圧選択部20に相応する構成を有する。
内部電圧発生器60は、電圧選択部58にODT抵抗値をテストするためのODT基準電圧VREF_ODTを提供し、ODT基準電圧VREF_ODTは、図2について説明したレベルを有するように設定される。
一方、蓄積部62は、入力バッファー54から提供される比較結果を蓄積する。蓄積部62は、図4のようなDフリップフロップから構成でき、リセット信号RSTの状態によって、クロック信号CLKに同期して情報を蓄積および出力する。
出力ドライバー52は、データ選択部66から提供されるデータDATA_Oをパッド50に出力する。出力ドライバー52のイネイブル状態は、イネイブル信号バッファー64から提供されるイネイブル信号ENにより決定される。イネイブル信号バッファー64は、オアゲートとして具現でき、ノーマル動作モードで提供されるセルデータ出力イネイブル信号OUT_ENと、ODTテスト動作モードで提供されるODT出力イネイブル信号ODT_OUT_ENとを出力ドライバー52に伝達する。
また、出力ドライバー52は、内部に含まれるODTドライバー(図5の34に相応)をイネイブルにするために、モード制御部56からODT駆動イネイブル信号ODT_ENを提供される。
データ選択部66は、モード制御部56から提供されるODTテストモード信号ODT_SCANの状態によって、通常的なセルデータOUT_DATAまたは蓄積部62から出力される比較データODT_OUT_DATAを出力データDATA_Oとして選択し、出力ドライバー52に提供する。データ選択部66は、図5の出力選択部30_4に相応する構成を有する。
図8のように、DQを共有する出力ドライバーと入力バッファーを利用した実施形態が構成でき、これにより、本発明によるODT抵抗テストが行える。
上述のように、本発明は、ODTテストを行って、ODTが適用されたパッドのODT抵抗値の不良の有無を判断し、その結果をパッドを介して確認することにより、簡単にODT抵抗値をテストすることができて、ODTが適用された多数のパッドを同時にテストすることにより、テスト時間を節減することができる。
本発明の実施形態によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置を示すブロック構成図である。 本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置の、入力バッファーおよび出力ドライバーを利用した構成を示すブロック構成図である。 図2の比較部の詳細ブロック構成図である。 図2の蓄積部の詳細ブロック構成図である。 図2の出力部の詳細ブロック構成図である。 本発明のオンダイターミネーション抵抗値テストの実行時に表れる動作波形図である。 本発明のオンダイターミネーション抵抗値テストの実行時に表れる動作波形図である。 本発明によるオンダイターミネーション抵抗値テスト装置の他の実施形態を示すブロック構成図である。
符号の説明
2 比較部
4 蓄積部
6 出力部
10 比較部
12 蓄積部
14 出力部
20 電圧選択部
22 入力バッファー
30 駆動制御部
30_2 イネイブル部
30_4 出力選択部
30_6 駆動信号出力部
32 出力ドライバー
34 ODTドライバー
50 パッド
52 出力ドライバー
54 入力バッファー
56 モード制御部
58 電圧選択部
60 内部電圧発生器
62 蓄積部
64 イネイブル信号バッファー
DQ パッド
IV1,IV2,IV4,IV4 インバーター
NM1,NM2 NMOSトランジスター
PG1,PG2,PG3,PG4 パスゲート
PM1,PM2 PMOSトランジスター

Claims (34)

  1. オンダイターミネーションテストモード状態で外部から第1パッドを介して入力される入力データとオンダイターミネーションテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するオンダイターミネーション抵抗値判断データを出力する比較部と、
    前記オンダイターミネーションテスト動作において、前記オンダイターミネーション抵抗値判断データを第2パッドに出力する出力部と、
    を含むことを特徴とする、オンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  2. 前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするオンダイターミネーション抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定されることを特徴とする、請求項1に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  3. 前記比較部から出力される前記オンダイターミネーション抵抗値判断データを蓄積する蓄積部をさらに備え、前記出力部は、前記オンダイターミネーションテスト動作において、前記蓄積部に蓄積された前記オンダイターミネーション抵抗値判断データを前記第2パッドに出力することを特徴とする、請求項1に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  4. 前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含むことを特徴とする、請求項3に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  5. 前記第1パッドと前記第2パッドとは同一なものから構成されることを特徴とする、請求項1に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  6. 前記比較部は、第1パッドに対する入力バッファーを含むことを特徴とする、請求項1に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  7. 前記出力部は、第2パッドに対するセルデータのための出力ドライバーを含むことを特徴とする、請求項1に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  8. オンダイターミネーションテストモード状態で外部からパッドを介して入力される入力データとオンダイターミネーションテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するオンダイターミネーション抵抗値判断データを出力する比較部と、
    前記比較部から出力される前記オンダイターミネーション抵抗値判断データを蓄積する蓄積部と、
    を含むことを特徴とする、オンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  9. 前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするオンダイターミネーション抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定されることを特徴とする、請求項8に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  10. 前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含むことを特徴とする、請求項8に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  11. 前記比較部は、前記パッドに対する入力バッファーを含むことを特徴とする、請求項8に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  12. ノーマルモード状態でパッドを介して入力される入力データに対する入力バッファー動作を行い、オンダイターミネーションテストモード状態で前記パッドを介して入力される入力データとオンダイターミネーションテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するオンダイターミネーション抵抗値判断データを出力する比較部と、
    前記比較部の出力を蓄積する蓄積部と、
    前記ノーマルモード状態でパッドに出力するセルデータを駆動し、前記オンダイターミネーションテストモード状態で前記蓄積部に蓄積された前記オンダイターミネーション抵抗値判断データを前記パッドに出力する出力部と、
    を含むことを特徴とする、オンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  13. 前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするオンダイターミネーション抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定されることを特徴とする、請求項12に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  14. 前記比較部は、
    前記オンダイターミネーションテストモードに対応してイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号により、前記ノーマルモードのための基準電圧と前記オンダイターミネーションテストモードのための前記内部基準電圧を選択して出力する電圧選択部と、
    前記パッドに入力される前記入力データを、前記電圧選択部から選択されて出力される電圧と比較し、前記オンダイターミネーション抵抗値判断デートとして出力する入力バッファーと、
    を含むことを特徴とする、請求項12に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  15. 前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含むことを特徴とする、請求項12に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  16. 前記出力部は、
    前記オンダイターミネーションテスト動作モードにおいて、前記蓄積部の前記オンダイターミネーション抵抗値判断データを選択して出力し、前記ノーマルモードにおいて、前記セルデータを選択して出力する駆動制御部と、
    前記駆動制御部の出力を駆動する出力ドライバーと、
    前記パッドに前記入力データが入力される時にイネイブルにされて、前記入力データにオンダイターミネーション抵抗値を反映させ、前記パッドに前記オンダイターミネーション抵抗値判断データが出力される時にディスエイブルにされて、前記オンダイターミネーション抵抗値を除去するオンダイターミネーションドライバーと、
    を備えることを特徴とする、請求項12に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  17. 前記駆動制御部は、
    前記オンダイターミネーションテスト動作モードでイネイブルにされて前記オンダイターミネーション抵抗値判断データの出力を制御するオンダイターミネーション出力イネイブル信号と、ノーマルモードに対応するイネイブル信号とを提供するイネイブル部と、
    前記オンダイターミネーションテスト動作モードでイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号により、セルデータと前記オンダイターミネーション抵抗値判断データのいずれか1つを選択して出力する出力部と、
    前記出力選択部から出力される信号を、前記イネイブル部から提供される信号の状態によって、前記出力ドライバーに伝達する駆動信号出力部と、
    を含むことを特徴とする、請求項16に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  18. ノーマルモード状態でパッドを介して入力される入力データに対する入力バッファー動作を行い、オンダイターミネーションテストモード状態で前記パッドを介して入力される入力データとオンダイターミネーションテストのために設定された内部基準電圧とを比較し、前記比較結果に対応するオンダイターミネーション抵抗値判断データを出力する比較部と、
    前記比較部の出力を蓄積する蓄積部と
    を含むことを特徴とする、オンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  19. 前記内部基準電圧は、前記入力データが目標とするオンダイターミネーション抵抗値のレベルよりも低いレベルに設定されることを特徴とする、請求項18に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  20. 前記比較部は、
    前記オンダイターミネーションテストモードに対応してイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号により、前記ノーマルモードのための基準電圧と前記オンダイターミネーションテストモードのための前記内部基準電圧を選択して出力する電圧選択部と、
    前記パッドに入力される前記入力データを、前記電圧選択部から選択されて出力される電圧と比較し、前記オンダイターミネーション抵抗値判断デートとして出力する入力バッファーと、
    を含むことを特徴とする、請求項18に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  21. 前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含むことを特徴とする、請求項18に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト装置。
  22. オンダイターミネーション抵抗が適用されたパッドと、
    ノーマルモードに対応する第1電圧とオンダイターミネーション抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧のいずれか1つを比較電圧として提供する比較電圧供給ユニットと、
    前記パッドの入力データを、前記比較電圧供給ユニットから提供される比較電圧で比較し出力する入力バッファーと、
    前記入力バッファーの比較結果を蓄積する蓄積部と、
    前記ノーマルモードに対応してセルデータを出力し、前記テストモードに対応して前記蓄積部に蓄積されたデータを出力する出力データ選択ユニットと、
    前記選択ユニットから提供されるデータを出力する出力ドライバーと、
    を備えることを特徴とする半導体装置。
  23. 前記比較電圧供給ユニットは、前記第2電圧として、前記入力データが目標とするオンダイターミネーション抵抗値のレベルよりも低いレベルの電圧を供給することを特徴とする、請求項22に記載の半導体装置。
  24. 前記比較電圧供給ユニットは、
    ノーマルモードに対応する第1電圧とオンダイターミネーション抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧とを提供する内部電圧発生器と、
    前記テスト動作モードでイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号を提供するモード制御部と、
    前記モード制御部の前記オンダイターミネーションテストモード信号により、前記第1電圧と前記第2電圧のいずれか1つを選択して、前記入力バッファーに出力する電圧選択部と、
    を備えることを特徴とする、請求項22に記載の半導体装置。
  25. 前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含むことを特徴とする、請求項22に記載の半導体装置。
  26. 前記出力データ選択ユニットは、
    前記オンダイターミネーションテスト動作モードでイネイブルにされるオンダイターミネーション出力イネイブル信号と、ノーマルモードに対応するイネイブル信号とを前記出力ドライバーに提供するイネイブル部と、
    前記テスト動作モードでイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号を提供するモード制御部と、
    前記セルデータと前記蓄積部に蓄積されたデータが入力されて、前記モード制御部の前記オンダイターミネーションテストモード信号により、前記セルデータと前記蓄積部に蓄積されたデータのいずれか1つを選択して、前記出力ドライバーに出力するデータ選択部と、
    を備えることを特徴とする、請求項22に記載の半導体装置。
  27. オンダイターミネーション抵抗が適用されたパッドと、
    ノーマルモードに対応する第1電圧とオンダイターミネーション抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧のいずれか1つを比較電圧として提供する比較電圧供給ユニットと、
    前記パッドの入力データを、前記比較電圧供給ユニットから提供される比較電圧で比較し出力する入力バッファーと、
    前記入力バッファーの比較結果を蓄積する蓄積部と、
    を備えることを特徴とする半導体装置。
  28. 前記比較電圧供給ユニットは、前記第2電圧として、前記入力データが目標とするオンダイターミネーション抵抗値のレベルよりも低いレベルの電圧を供給することを特徴とする、請求項27に記載の半導体装置。
  29. 前記比較電圧供給ユニットは、
    ノーマルモードに対応する第1電圧とオンダイターミネーション抵抗値テストのためのテストモードに対応する第2電圧とを提供する内部電圧発生器と、
    前記テスト動作モードでイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号を提供するモード制御部と、
    前記モード制御部の前記オンダイターミネーションテストモード信号により、前記第1電圧と前記第2電圧のいずれか1つを選択して、前記入力バッファーに出力する電圧選択部と、
    を備えることを特徴とする、請求項27に記載の半導体装置。
  30. 前記蓄積部は、クロック信号に同期して前記比較部の出力を蓄積するDフリップフロップを含むことを特徴とする、請求項27に記載の半導体装置。
  31. オンダイターミネーションテスト動作時、パッドに入力されるテストデータと基準電圧とを比較し、比較データを生成するステップと、
    前記比較データをクロック信号に同期させて蓄積するステップと、
    出力イネイブル信号がイネイブルにされる時、前記比較データを駆動して前記パッドに出力するステップと、
    を含むことを特徴とする、オンダイターミネーション抵抗値テスト方法。
  32. 前記基準電圧は、前記テストデータが目標とするオンダイターミネーション抵抗値の電圧よりも低いレベルに設定されることを特徴とする、請求項31に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト方法。
  33. 前記パッドを介して前記テストデータが入力される時にイネイブルにされて、前記テストデータにオンダイターミネーション抵抗値を反映させ、前記パッドを介して前記比較データを出力する時にディスエイブルにされてオンダイターミネーション抵抗値を除去するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項31に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト方法。
  34. 前記比較データを駆動して前記パッドに出力するステップは、
    前記オンダイターミネーションテスト動作時にイネイブルにされるオンダイターミネーション出力イネイブル信号により、前記出力イネイブル信号をイネイブルにさせるステップと、
    前記オンダイターミネーションテスト動作時にイネイブルにされるオンダイターミネーションテストモード信号により、前記比較データを選択するステップと、
    前記出力イネイブル信号がイネイブルにされる時、前記比較データを反転駆動し、駆動信号を出力するステップと、
    前記駆動信号により前記比較データを駆動し、前記パッドに出力するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項31に記載のオンダイターミネーション抵抗値テスト方法。
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