JP2776088B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置、詳しく
は加速試験等のエージング試験を受ける半導体記憶装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体記憶装置を図６、および、
図７を参照しながら説明する。

【０００３】図６は従来の半導体記憶装置を示すブロッ
ク図であり、図７はアドレス遷移検出回路２の動作を示
すタイミングチャートであり、アドレス遷移検出信号φ
１、データバス線負荷制御信号φ２、デジット線負荷制
御信号φ３、読み出し回路制御信号φ４、ワード線駆動
制御信号φ５を示している。

【０００４】図７において、従来の半導体記憶装置はメ
モリセルアレイ８を備えており、このメモリセルアレイ
８はアドレス指定可能な複数のメモリセルで構成されて
おり、各メモリセルへのデータの書き込み／読み出しは
周辺回路で制御されている。周辺回路には、アドレスバ
ッファ１、制御信号発生回路３、行アドレスデコーダ
４、行選択トランジスタ９、列アドレスデコーダ５、ワ
ード線駆動回路６、デジット線負荷回路７、データバス
線負荷回路１１、読み出し回路１０、出力回路１２が含
まれている。

【０００５】アドレス遷移検出回路２は、入力されたア
ドレスデータのそれぞれのアドレスビットの遷移を検出
し、更に、それぞれのアドレスビットの遷移の検出信号
のＯＲをとり、アドレス遷移検出信号φ１を生成する。
このアドレス遷移検出信号φ１は、制御信号発生回路３
に入力される。制御信号発生回路３は、入力されたアド
レス遷移検出信号φ１にトリガされて、データバス線負
荷制御信号φ２と、デジット線負荷制御信号φ３と、ワ
ード線駆動制御信号φ４と、読み出し回路制御信号φ５
と、を所定のタイミングでそれぞれ生成する。

【０００６】ここで、これらの制御信号φ１〜φ５と該
制御信号φ１〜φ５で制御される周辺回路の動作を、図
７のタイミングチャートを参照しながら説明する。図７
に示されるように、アドレスバッファ１内の、アドレス
信号が時刻Ｔ１に変化すると、アドレス遷移検出信号φ
１は時刻Ｔ２から一定時間ハイレベルとなる。このアド
レス遷移検出信号φ１にトリガされて、データバス線負
荷制御信号φ２が一定時間ロウレベルに遷移する。デー
タバス線負荷制御信号φ２がロウレベルとなると、デー
タバス線負荷回路５１はデータバスをプリチャージす
る。データバス線負荷制御信号φ２とほぼ同時刻に、デ
ジット線負荷制御信号φ３もロウレベルに移行し、デジ
ット線負荷回路７はデジット線をプリチャージする。こ
れらの制御信号φ２、φ３は時刻Ｔ３にハイレベルに復
帰する。

【０００７】次に、ハイレベルへの復帰後、時刻Ｔ４に
ワード線駆動制御信号φ４はハイレベルに移行し、列ア
ドレスデコーダ５にて指定されたワード線が活性化され
る。すると、活性化されたワード線に接続された１列分
のメモリセルに書き込まれたデータビットがデジット線
を介して行選択トランジスタに伝達される。行アドレス
デコーダ４は行選択トランジスタ９を選択的にオン、オ
フして１つのデータビットのみをデータバスに転送させ
る。時刻Ｔ５に読み出し回路制御信号φ５は一定時間ロ
ウレベルとなり、読み出し回路１０はデータバス上のデ
ータビットの論理レベルを判断し、出力データ信号を出
力回路１２に供給する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
においては、エージングのために加速試験を行う場合
に、この半導体記憶装置に加速試験装置を接続して、加
速試験を行っていた。この加速試験装置は例えば、半導
体記憶装置に印加するアドレスデータを順次インクリメ
ントしながら、メモリセルに高速でデータビットの読み
書きを繰り返し行わせるものである。十分なエージング
効果を得るためには、同一のメモリセルに所定の回数以
上の読み書きを行わなければならない。エージングに要
する時間を短縮するためには、加速試験装置から出力さ
れるアドレスデータをインクリメントするのに要する時
間を短縮し、より、高速にメモリセルにデータビットの
読み書きを行えばよい。しかしながら、このような高速
加速試験装置を用意することは、設備投資等の経済的理
由により困難な場合がある。したがって、従来の加速試
験装置をエージングに使用する限り、低速でアドレスを
インクリメントしつつ各メモリセルに所定回数アクセス
を繰り返さなければならず、１回のアドレスインクリメ
ント当り１回のアクセスしかできない従来技術では、エ
ージングに要する時間は短縮されない。したがって、従
来、エージングに長時間を要し、半導体記憶装置の試験
効率が低下するという問題に至った。

【０００９】

【発明の目的】そこで、本発明は半導体記憶装置におい
て、従来の加速試験装置を使用しながらエージングに要
する時間を短縮し、さらに、半導体記憶装置の生産効率
を向上させることをその目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る半導体記憶装置は、メモリセルアレイと、上記メモ
リセルアレイのデータの読み書きを制御する周辺回路
と、アドレスデータの遷移を検出してアドレス遷移検出
信号を生成するアドレス遷移検出回路と、上記アドレス
遷移検出信号を受け、上記周辺回路の動作を制御する制
御信号を生成する制御信号発生回路と、を有する半導体
記憶装置において、上記アドレス遷移検出回路は、動作
切り替え信号が入力されると、バーンインテスト時に上
記アドレスデータの遷移を検出する度に複数回、アドレ
ス遷移検出信号を生成し同一のアドレスに複数回アクセ
スすることを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の半導体記憶装置は、半導体
記憶装置に電源が供給された後、上記メモリセルアレイ
にデータを書き込むまでの間に上記動作切り替え信号が
上記アドレス遷移検出回路に入力される請求項１記載の
半導体記憶装置。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明に係る半導体記憶装置は、
アドレス遷移検出回路に動作切り替え信号が入力されて
いない場合には、アドレス遷移検出回路に入力されたア
ドレスデータのレベルが遷移すると、アドレス遷移検出
信号を生成する。このアドレス遷移検出信号は制御信号
発生回路に入力される。すると、制御信号発生回路は上
記アドレス遷移検出信号に基づき、制御信号を生成し、
周辺回路に出力する。周辺回路はこの制御信号に従い、
メモリセルアレイにデータビットの読み書きを行う。

【００１３】アドレス遷移検出回路に動作切り替え信号
が入力された場合には、アドレス遷移検出回路は、アド
レス遷移検出回路に入力されたアドレスデータが遷移す
る度に複数のアドレス遷移検出信号を生成する。以下、
同様に、メモリセルアレイにデータビットの読み書きが
行われる。

【００１４】したがって、動作切り替え信号をアドレス
遷移検出回路に与える場合には、アドレスデータが遷移
する度に複数回のデータビットの読み書きが行われの
で、アドレスデータを遷移する時間を短縮することな
く、エージング時間を短縮することができる。

【００１５】請求項２記載の発明に係る半導体記憶装置
は、上記半導体記憶装置に電源が供給された後、上記メ
モリエルアレイにデータを書き込むまでの間、上記動作
切り替え信号が上記アドレス遷移検出回路に入力され
る。このため、上記半導体記憶装置のエージング動作の
切り替えが容易となる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１７】図１は本発明の第１実施例に係る半導体記
憶装置を示すブロック図である。この半導体記憶装置
は、図５に示される従来の半導体記憶装置のアドレス遷
移検出回路２を除いて同一の構成となっている。よっ
て、アドレス遷移検出回路２０を除き同一符号を付し、
その説明を省略する。

【００１８】図２は、アドレス遷移検出回路２０を示す
回路図である。このアドレス遷移検出回路２０は、端子
２０１〜２０Ｎに接続されたＮ個のアドレスビット遷移
検出回路により構成されている。それぞれのアドレスビ
ット遷移検出回路により、出力されたアドレスビット遷
移検出信号は、ＯＲゲート２００により、論理和をとら
れた後、アドレス遷移検出回路２０から出力される。

【００１９】それぞれのアドレスビット遷移検出回路
は、入力されたアドレスビットのレベルの変化を検出
し、パルスを発生させるパルス発生回路２０Ｂ、２０Ｃ
を備えており、パルス発生回路２０Ｃは遅延回路２１４
を介してアドレスビットを供給されるので、パルス発生
回路２０Ｂ、２０Ｃの出力パルスＢ、Ｃは所定の時間差
で発生する。パルス発生回路２０Ｃは動作切り替え回路
２０Ａで活性状態と非活性状態とのいずれかに切り換え
られ、動作切り替え回路２０Ａから出力される動作切り
替え信号Ａがロウレベルなら、ＯＲゲート２１３がパル
ス発生回路２０Ｃを活性化し、動作切り替え信号Ａがハ
イレベルなら、ＯＲゲート２１３はパルス発生回路２０
Ｃを非活性化する。パルス発生回路２０Ｂ、パルス発生
回路２０Ｃか出力されたパルスはＯＲゲート２２４から
所定の時間間隔で制御信号発生回路３に供給される。

【００２０】パルス発生回路２０Ｂは、インバータ２１
０、２１１よりなる遅延回路と、エクスクルーシブルＯ
Ｒゲート２１２とより構成されている。パルス発生回路
２０Ｂは、入力されたアドレスビットのレベルが変化す
ると、インバータ２１０、２１１の遅延時間により決定
されるパルス幅を有するパルスを出力する。パルス発生
回路２０Ｃは、エージングをする際に動作する回路であ
る。このパルス発生回路２０Ｃは上記パルス発生回路２
０Ｂと同様に構成されているため説明を省略する。

【００２１】動作切り替え回路２０Ａは、電源電圧Ｖｃ
ｃの電圧により動作切り替え信号Ａのレベルを決定する
回路である。この、動作切り替え回路２０Ａは、抵抗２
１８と、Ｎチャンネル型電界効果トランジスタ（以下、
ＮＦＥＴという）２１９とを有して構成されている。Ｎ
ＦＥＴの閾値電圧は約６Ｖに設定されており、電源電圧
Ｖｃｃが約６Ｖ以上の場合には、ＮＦＥＴ２１９はオン
状態となり、動作切り替え信号Ａはロウレベルとなる。
電源電圧Ｖｃｃが５Ｖの場合には、ＮＦＥＴ２１９はオ
フ状態となり、動作切り替え信号Ａはハイレベルとな
る。テストモード時には、電源電圧Ｖｃｃは６Ｖ以上と
なるので、動作切り替え信号Ａはロウレベルとなり、パ
ルス発生回路２０Ｂ、２０Ｃは後述のようにそれぞれ所
定の時間間隔をもって出力パルスを発生する。しかしな
がら、通常モード時には、電源電圧Ｖｃｃは６Ｖ未満な
ので、動作切り替え信号Ａはハイレベルであり、パルス
発生回路２０Ｂのみ出力パルスを発生する。

【００２２】次に、本実施例に係る半導体記憶装置の動
作を図５のフローチャートを参照しながら説明する。

【００２３】この図は、端子２０１に印加されたアドレ
スビット３１と、パルス発生回路２０Ｂの出力信号３２
と、遅延回路２１４により遅延したアドレスビット３３
と、アドレスビット遷移検出信号３４と、を示してい
る。

【００２４】本実施例に係る半導体記憶装置の加速試験
（テストモード）を行う場合には、電源電圧Ｖｃｃを約
６Ｖ以上に設定する。すると、動作切り替え信号Ａはロ
ウレベルとなり、ＯＲゲート２１３に入力されたアドレ
スビットは、遅延回路２１４に入力される。

【００２５】アドレスが１回インクリメントされ、アド
レスバッファ１に入力されたアドレスデータのうちのア
ドレスビット３１のレベルが時刻Ｔ１に遷移すると、時
刻Ｔ２からＴ３の間、ハイレベルのパルスＢがパルス発
生回路２０Ｂから出力される。このパルスＢはＯＲゲー
ト１０４、２００を介して制御信号発生回路３に入力さ
れる。すると、制御信号発生回路３はデータバス線負荷
制御信号φ２、デジット線負荷制御信号φ３と、ワード
線駆動制御信号φ４と、読み出し回路制御信号φ５とを
生成する。

【００２６】データバス線負荷回路１１にデータバス線
負荷制御信号φ２が入力されると、一定時間の間、デー
タバス線がプリチャージされる。同時に、デジット線負
荷回路７にデジット線負荷制御信号φ３が入力される
と、デジット線は一定時間の間、プリチャージされる。
データバス線と、デジット線１３のプリチャージが完了
すると、ワード線駆動回路６は、ワード線駆動制御信号
φ４を受けて、列アドレスデコーダ５により指定された
ワード線が活性化される。すると、活性化されたワード
線に接続された１列分のメモリセルに書き込まれたデー
タビットがデジット線を介して行選択トランジスタ９に
伝達される。行アドレスデコーダ４は行選択トランジス
タ９を選択的にオン、オフして１つのデータビットのみ
をデータバスに転送させる。読み出し回路１０は、読み
出し回路制御信号φ５を受けて、データバス上のデータ
ビットの論理レベルを判断し、出力データ信号を出力回
路１２に供給する。よって、アドレスデータにて指定さ
れたメモリセルに書き込まれたデータビットが出力回路
１２を介して出力され、アドレスインクリメント後の第
１回目のアクセスが完了する。

【００２７】さらに上記アドレスビット３１のレベルが
遷移した時刻Ｔ１から一定時間経過後、遅延回路２１４
にて遅延されたアドレスビットのレベルが遷移する（時
刻Ｔ４）。すると、パルス発生回路２０Ｃは、時刻Ｔ５
からＴ６の間、ハイレベルのパルスＣを出力する。出力
されたパルスＣは、制御信号発生回路３に入力され、上
記動作と同様に、アドレスデータにより指定されたメモ
リセル内のデータビットが出力される。したがって、時
刻Ｔ１にアドレスがインクリメントされた後の第２回目
のアクセスが同一のメモリセルに対してなされる。

【００２８】このように、本実施例では、１回のアドレ
スインクリメント当り２回のアクセスがなされるので、
各メモリセルのアドレス指定回数を従来例の１／２にし
ても所定回数のアクセスができ、低速のエイジング試験
機を使用しても、短時間でエイジング試験を完了するこ
とができる。

【００２９】以下、同様に端子２０１に入力されたアド
レスビット３１のレベルが遷移する毎に、パルスＢと、
パルスＣとが一定時間をおいて交互に出力され、読み出
し動作が繰り返される。

【００３０】図４は本発明の第２実施例に係る半導体記
憶装置のアドレス遷移検出回路４０を示す回路図であ
る。

【００３１】このアドレス遷移検出回路４０は、第１実
施例に係る半導体記憶装置における動作切り替え回路２
０Ａのかわりに、動作切り替え回路４０Ａがアドレス繊
維検出回路４０を有する他は、上記アドレス遷移検出回
路２０と同様に構成されている。よって、動作切り替え
回路４０Ａを除き同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００３２】動作切り替え回路４０Ａにおいて、インバ
ータ４２、４３はフリップフロップを構成している。イ
ンバータ４２の出力端子からは動作切り替え信号Ａが出
力されている。電源Ｖｃｃ投入時に動作切り替え信号Ａ
がロウレベルとなるように、インバータ４２、４３を構
成するトランジスタのサイズは決定されている。キャパ
シタ４１、４５は、上記フリップフロップの状態がノイ
ズにより変化するのを防止する目的により設けられてい
る。ＮＦＥＴ４４のゲートには、書き込み時にハレベル
となる書き込み許可信号が入力されている。この書き込
み許可信号ＷＥは、半導体記憶装置外部から印加される
ライトイネーブル信号の論理レベルを反転したものであ
る。

【００３３】次に、この動作切り替え回路４０Ａの動作
を図５のタイミングチャートを参照しながら説明する。
このタイミングチャートは、電源Ｖｃｃと、書き込み許
可信号ＷＥと、動作切り替え信号Ａとを示している。

【００３４】時刻Ｔ１に、電源Ｖｃｃの電圧が５Ｖとす
ると、上記フリップフロップから出力された動作切り替
え信号Ａはロウレベルとなる。動作切り替え信号Ａがロ
ウレベルの場合には、アドレス遷移検出回路４０のうち
の２個のパルス発生回路２０Ｂ、２０Ｃはともに活性化
状態となり、アドレスがインクリメントされる毎に、２
個のパルスを有するアドレス遷移検出信号φ１が生成さ
れる。すなわちアドレスがインクリメントされる毎に、
該半導体記憶装置は２回の読み書き動作を行い、エージ
ング可能な状態となる。

【００３５】時刻Ｔ２に、書き込み許可信号ＷＥをハイ
レベルにし、半導体記憶装置を書き込み可能状態にす
る。すると、書き込み許可信号ＷＥが入力されたＮＦＥ
Ｔ４４はオン状態となり、上記フリップフロップの状態
は反転する。フリップフロップの状態が反転すると、動
作切り替え信号Ａはハイレベルに移行する。よって、ア
ドレス遷移検出回路４０のうちの一方のパルス発生回路
２０Ｃは非活性状態となり、アドレスがインクリメント
される毎に、単一のパルスを有するアドレス遷移検出信
号φ１が生成される。したがって、アドレスがインクリ
メントされる毎に、半導体記憶装置は１回のアクセス動
作を行い、通常の動作状態に復帰する。

【００３６】その後、書き込み動作が終了し、書き込み
許可信号ＷＥをロウレベルにする（時刻Ｔ３）。書き込
み許可信号ＷＥがロウレベルになると、ＮＦＥＴ４４は
オフ状態となり、上記フリップフロップの状態は維持さ
れる。よって、動作切り替え信号Ａはハイレベルのまま
であり、該半導体記憶装置は通常の動作状態を維持し続
ける。電源Ｖｃｃを遮断し、再度電源Ｖｃｃを該半導体
記憶装置に印加しない限り、該半導体記憶装置はエージ
ング状態になることはない。

【００３７】第２実施例にかかる半導体記憶装置によれ
ば、電源Ｖｃｃの電圧を６Ｖ以上にすることなく、電源
投入後、書き込み動作を行うまでの間、半導体記憶装置
をエージング状態にすることができるため、通常動作と
エージング動作との切り替えが容易となる。

【００３８】以上、述べたように本発明によれば、半導
体記憶装置においてアドレスのレベルが遷移する毎に、
メモリセルアレイ８にデータの読み書き動作が２回、行
われる。アドレスデータをインクリメントする時間を同
一にしても、１回当りの読み書き動作毎の時間間隔は短
縮されるため、半導体記憶装置のエージング効果を得る
のに必要な回数の読み書き動作が短時間に行われる。し
たがって、アドレスをインクリメントする時間を短縮す
ることなく、半導体記憶装置のエージングに要する時間
を半減することができる。また、エージングが短時間に
行われることから、本実施例に係る半導体記憶装置の試
験効率が向上する。さらに、本半導体記憶装置は、エー
ジングに従来の加速試験装置を使用できることから経済
性に優れるという利点をも有している。

【００３９】なお、パルス発生回路と遅延回路をさらに
アドレス遷移検出回路２０に設けることにより、アドレ
スが遷移する毎に３個以上のパルスを有するアドレス遷
移検出信号φ１を生成することができる。この場合、読
み書き動作の時間間隔が短縮されることから、エージン
グに要する時間をさらに短縮することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば半導体記憶装置において、従来の加速試験装置を使用
しながらエージングに要する時間を短縮し、さらに、半
導体記憶装置の生産効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る半導体記憶装置を示
すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る半導体記憶装置のア
ドレス遷移検出回路を示す回路図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る半導体記憶装置のア
ドレス遷移検出回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図４】本発明の第２実施例に係る半導体記憶装置のア
ドレス遷移検出回路を示す回路図である。

【図５】動作切り替え回路４０Ａの動作を示すタイミン
グチャートである。

【図６】従来の半導体記憶装置を示すブロック図であ
る。

【図７】従来の半導体記憶装置のアドレス遷移検出回路
の動作を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

３ 制御信号発生回路 ５ 列アドレスデコーダ（周辺回路） ６ ワード線駆動回路（周辺回路） ７ デジット線負荷回路（周辺回路） ８ メモリセルアレイ １０ 読み出し回路（周辺回路） １１ データバス線負荷回路（周辺回路） ２０ アドレス遷移検出回路 Ａ 動作切り替え回路 φ１ アドレス遷移検出信号

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリセルアレイと、 上記メモリセルアレイのデータの読み書きを制御する周
   辺回路と、 アドレスデータの遷移を検出してアドレス遷移検出信号
   を生成するアドレス遷移検出回路と、 上記アドレス遷移検出信号を受け、上記周辺回路の動作
   を制御する制御信号を生成する制御信号発生回路とを有
   する半導体記憶装置において、 上記アドレス遷移検出回路は、動作切り替え信号が入力
   されると、バーンインテスト時に上記アドレスデータの
   遷移を検出する度に複数回、アドレス遷移検出信号を生
   成し同一のアドレスに複数回アクセスすることを特徴と
   する半導体記憶装置。
2. 【請求項２】 上記半導体記憶装置に電源が供給された
   後、上記メモリセルアレイにデータを書き込むまでの間
   に上記動作切り替え信号が上記アドレス遷移検出回路に
   入力される請求項１記載の半導体記憶装置。