JP3032887B2 - ダイナミック・メモリーの製造後の簡易検査法 - Google Patents
ダイナミック・メモリーの製造後の簡易検査法Info
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- JP3032887B2 JP3032887B2 JP9080149A JP8014997A JP3032887B2 JP 3032887 B2 JP3032887 B2 JP 3032887B2 JP 9080149 A JP9080149 A JP 9080149A JP 8014997 A JP8014997 A JP 8014997A JP 3032887 B2 JP3032887 B2 JP 3032887B2
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- time
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路のうち、
コンピュータのメモリなどに使用される動的記憶素子
(MOSダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
ー)の製造後の簡易検査法に関するものである。
コンピュータのメモリなどに使用される動的記憶素子
(MOSダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
ー)の製造後の簡易検査法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5はDRAMのブロック説明図、図6
はDRAMのライトサイクルを示すタイミングチャート
であるが、ダイナミック・メモリー(MOSダイナミッ
ク・ランダム・アクセス・メモリー“DRAM”)は、
RAS(ロウ・アドレス・ストローブ、以下“RAS”
と称する)がアサートされ有効となるとき、アドレス線
に供給されている行アドレスから、集積回路のシリコン
・ウェハー上に構成されたメモリーセル群から行アドレ
スで示される行が呼び出される。
はDRAMのライトサイクルを示すタイミングチャート
であるが、ダイナミック・メモリー(MOSダイナミッ
ク・ランダム・アクセス・メモリー“DRAM”)は、
RAS(ロウ・アドレス・ストローブ、以下“RAS”
と称する)がアサートされ有効となるとき、アドレス線
に供給されている行アドレスから、集積回路のシリコン
・ウェハー上に構成されたメモリーセル群から行アドレ
スで示される行が呼び出される。
【0003】その行に含まれる、メモリーセルの個数は
一般に、 〔総容量〕÷〔データーバス幅〕÷〔リフレッシュ・ア
ドレス数〕で求められる。
一般に、 〔総容量〕÷〔データーバス幅〕÷〔リフレッシュ・ア
ドレス数〕で求められる。
【0004】この1行に含まれるデーターバス1ビット
毎のメモリーセルは各々、センスアンプという電圧比較
回路でその電気的論理値に置き換えられる。1行のデー
タ群はCAS(カラム・アドレス・ストローブ、以下
“CAS”と称する)が有効状態に推移する際にアドレ
ス線に供給されている列アドレスを受け、書き込み要求
信号が無効状態のとき、すなわち読み出し動作のときに
対応するセンス・アンプからデータ選択回路によりバス
に出力される。また、書き込み要求信号(WE)が有
効、すなわち書き込み動作のときならデータ・バスを受
けて、対応する列アドレスにデータ・バスの状態が記録
される動作を行っている。
毎のメモリーセルは各々、センスアンプという電圧比較
回路でその電気的論理値に置き換えられる。1行のデー
タ群はCAS(カラム・アドレス・ストローブ、以下
“CAS”と称する)が有効状態に推移する際にアドレ
ス線に供給されている列アドレスを受け、書き込み要求
信号が無効状態のとき、すなわち読み出し動作のときに
対応するセンス・アンプからデータ選択回路によりバス
に出力される。また、書き込み要求信号(WE)が有
効、すなわち書き込み動作のときならデータ・バスを受
けて、対応する列アドレスにデータ・バスの状態が記録
される動作を行っている。
【0005】このようにしてDRAMはアドレスを1つ
の物理信号線群に時間差を加え行アドレスと列アドレス
として使用している。
の物理信号線群に時間差を加え行アドレスと列アドレス
として使用している。
【0006】ところでDRAMは、製造後におけるその
機能検査に当たり、全ての機能について全ての記憶情報
単位である1語(1アドレスで示される記憶情報単位。
素子のデータバス幅と等しい)毎に検査してきた。
機能検査に当たり、全ての機能について全ての記憶情報
単位である1語(1アドレスで示される記憶情報単位。
素子のデータバス幅と等しい)毎に検査してきた。
【0007】しかし、大容量化を追い続ける現在、仮に
1語毎に全ての機能検査を十万分の1秒で終えたとして
も64メガ語×1ビット(1メガは百万、64Mは64,000,0
00だが実際は2の26乗)の記憶素子で1個当たり約11分
も要し生産性に著しく影響を与える。
1語毎に全ての機能検査を十万分の1秒で終えたとして
も64メガ語×1ビット(1メガは百万、64Mは64,000,0
00だが実際は2の26乗)の記憶素子で1個当たり約11分
も要し生産性に著しく影響を与える。
【0008】また、半導体が現在のシリコン・ウェハー
上にプラズマ等でエッチング(etching:喰刻などによ
って回路を作る)し、その溝にイオンを注入する製造形
態で造られる場合、高密度化により1ミクロン(1/1,0
00ミリ・メートル)当たり2ないし3本の溝をつくるこ
とはイオンの分子の大きさから1つの溝で導体ないし半
導体を構成する際に物理的限界となるため、量子力学で
言われる「ハイデルベルクの不確定性原理の壁」から臨
界領域値付近での物性特性の非安定効果が生じる。
上にプラズマ等でエッチング(etching:喰刻などによ
って回路を作る)し、その溝にイオンを注入する製造形
態で造られる場合、高密度化により1ミクロン(1/1,0
00ミリ・メートル)当たり2ないし3本の溝をつくるこ
とはイオンの分子の大きさから1つの溝で導体ないし半
導体を構成する際に物理的限界となるため、量子力学で
言われる「ハイデルベルクの不確定性原理の壁」から臨
界領域値付近での物性特性の非安定効果が生じる。
【0009】つまりウェハー上での回路に使用するイオ
ン分子結合数が少ないため、臨界値で測定した場合、そ
の測定結果にバラツキが生じる。このために1回の検査
では被測定ビットの製造状態がその製造上の特性分布か
ら測定条件に対し臨界値に近似の値を持つとき、その測
定結果に信頼性を付与することが難しかった。
ン分子結合数が少ないため、臨界値で測定した場合、そ
の測定結果にバラツキが生じる。このために1回の検査
では被測定ビットの製造状態がその製造上の特性分布か
ら測定条件に対し臨界値に近似の値を持つとき、その測
定結果に信頼性を付与することが難しかった。
【0010】信頼性を得るために、1つの機能検査毎に
各ビット毎に複数回の検査を行ってきたが、不確定性原
理の壁により、偶発的に連続した正常状態が出荷後に非
正常状態を示す場合もあり、完全な信頼性を与えること
がむずかしかった。また記憶容量の増大に伴い、同一回
数の検査であっても、被検査ビットが容量の増加に比例
して増加し、検査時間の大幅な増加による生産性の低下
が課題となっていた。
各ビット毎に複数回の検査を行ってきたが、不確定性原
理の壁により、偶発的に連続した正常状態が出荷後に非
正常状態を示す場合もあり、完全な信頼性を与えること
がむずかしかった。また記憶容量の増大に伴い、同一回
数の検査であっても、被検査ビットが容量の増加に比例
して増加し、検査時間の大幅な増加による生産性の低下
が課題となっていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】不確定性の特性を出す
場所はDRAMにおいてはメモリーセル、または、メモ
リーセルの蓄電荷値を電気的二進論理値に変換する際の
敷居値となる。すなわち、メモリーセルに蓄積された電
荷値に対して、論理値を決める部分において被測定ビッ
トが臨界値を持つ場合が問題となる。
場所はDRAMにおいてはメモリーセル、または、メモ
リーセルの蓄電荷値を電気的二進論理値に変換する際の
敷居値となる。すなわち、メモリーセルに蓄積された電
荷値に対して、論理値を決める部分において被測定ビッ
トが臨界値を持つ場合が問題となる。
【0012】一般に量子物理学では不確定性原理が影響
する計測を行う場合、多数回の測定結果から標準偏差内
の値を基に採用するが、半導体論理では敷居値が存在
し、その敷居値に対して、連続変化値が論理値に量子化
された値となるため、シリコン・ウェハー上での値は測
定者には不可知となる。このため被測定セルの固有値が
敷居値に対して近似の値を持つときのセルの状態を知る
ことができないため、数十回の測定を行っても不良品を
出荷してしまっている。
する計測を行う場合、多数回の測定結果から標準偏差内
の値を基に採用するが、半導体論理では敷居値が存在
し、その敷居値に対して、連続変化値が論理値に量子化
された値となるため、シリコン・ウェハー上での値は測
定者には不可知となる。このため被測定セルの固有値が
敷居値に対して近似の値を持つときのセルの状態を知る
ことができないため、数十回の測定を行っても不良品を
出荷してしまっている。
【0013】つまり図3において測定ビットのメモリー
セルの静電荷容量が十分にあれば、敷居値に対して十分
な微分係数を持つ(鋭角交差)ため、早く変動を終えさ
らに万一、敷居値との交点付近で計測を行ったとしても
確率論的に安定した結果が得られる。しかし、静電荷値
が不足していると、変動が遅いばかりではなく、緩い角
度で交差するために、敷居値の幅の中を経由する時間が
長いため、この部分で検査を行った場合、安定した結果
が得られないことが問題となる。
セルの静電荷容量が十分にあれば、敷居値に対して十分
な微分係数を持つ(鋭角交差)ため、早く変動を終えさ
らに万一、敷居値との交点付近で計測を行ったとしても
確率論的に安定した結果が得られる。しかし、静電荷値
が不足していると、変動が遅いばかりではなく、緩い角
度で交差するために、敷居値の幅の中を経由する時間が
長いため、この部分で検査を行った場合、安定した結果
が得られないことが問題となる。
【0014】実例として出願人が平成7年4月から6月
にかけてアメリカのダーク・ホース社のDRAM測定器
「DSI」を使用してDRAMを検査した結果を図8に
示すが、このようにアクセス時間60nsでは正常と識別
される部品がより遅い70nsや80nsの検査で不良とな
ったり、検査するごとに異なる結果が得られている。
にかけてアメリカのダーク・ホース社のDRAM測定器
「DSI」を使用してDRAMを検査した結果を図8に
示すが、このようにアクセス時間60nsでは正常と識別
される部品がより遅い70nsや80nsの検査で不良とな
ったり、検査するごとに異なる結果が得られている。
【0015】そして、いずれの場合でもどれかの検査で
不良が出たものは60nsの定格のメモリ基板にした場合
で使用することができなかった。このように品質を高め
るためには多数回の検査を要するが、しかし回数が多く
ても検査もれは存在していた。
不良が出たものは60nsの定格のメモリ基板にした場合
で使用することができなかった。このように品質を高め
るためには多数回の検査を要するが、しかし回数が多く
ても検査もれは存在していた。
【0016】もし、検査もれが1/16の確率で存在して
いた場合、記憶素子は一般に2を基数とする指数個すな
わち4,8,16,32個などの複数個を組として使用
するために16個使用の基板なら確率平均論上から正常
品は1つも製造できないことになる。
いた場合、記憶素子は一般に2を基数とする指数個すな
わち4,8,16,32個などの複数個を組として使用
するために16個使用の基板なら確率平均論上から正常
品は1つも製造できないことになる。
【0017】従って、32個使用の基板を製造する場
合、製造歩留りを90%以上とするためには異常品の混入
率が約 0.3%以下、99%に高めるためには約0.03%以下
という非常に厳格な基準となる。しかし、先にも述べた
通り、検査そのものが安定していない上に、加湿試験
(バーン・イン試験)等を繰り返せば、製品品質が劣化
し、さらに不安定になるという悪循環を繰り返してき
た。
合、製造歩留りを90%以上とするためには異常品の混入
率が約 0.3%以下、99%に高めるためには約0.03%以下
という非常に厳格な基準となる。しかし、先にも述べた
通り、検査そのものが安定していない上に、加湿試験
(バーン・イン試験)等を繰り返せば、製品品質が劣化
し、さらに不安定になるという悪循環を繰り返してき
た。
【0018】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、検査回数の短縮と検査内容の信頼性の向上が得られ
るDRAMの製造後の簡易検査法を提供することにあ
る。
し、検査回数の短縮と検査内容の信頼性の向上が得られ
るDRAMの製造後の簡易検査法を提供することにあ
る。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、RAS−CAS時間を変更できない検査機に
おいて、RAS−CAS時間の短縮変更を行うために、
図7のように測定回路の測定端子とDRAM素子の間
に、RASを遅延させる遅延回路を挿入し、行アドレス
の供給後、RASを遅延させ、次に列アドレスを供給す
るがこのタイミングも遅延させ、CASのみ前記RAS
の遅延量よりも小さい遅延量で供給することにより相対
的にRAS−CAS時間を短縮することで、CASをR
ASに対して本来の時間より短い時間で供給し、その結
果、有効データが出難い条件を作り出し、このようにし
た際に有効データを規定のアクセス時間で取り出せない
ものを異常と判断することを要旨とするものである。
するため、RAS−CAS時間を変更できない検査機に
おいて、RAS−CAS時間の短縮変更を行うために、
図7のように測定回路の測定端子とDRAM素子の間
に、RASを遅延させる遅延回路を挿入し、行アドレス
の供給後、RASを遅延させ、次に列アドレスを供給す
るがこのタイミングも遅延させ、CASのみ前記RAS
の遅延量よりも小さい遅延量で供給することにより相対
的にRAS−CAS時間を短縮することで、CASをR
ASに対して本来の時間より短い時間で供給し、その結
果、有効データが出難い条件を作り出し、このようにし
た際に有効データを規定のアクセス時間で取り出せない
ものを異常と判断することを要旨とするものである。
【0020】本発明によれば、RASがアサートされ有
効となってからCASがアサートされ有効となるまでの
時間を短縮する。そして、メモリーセルの蓄積電荷量が
多ければ電荷判定のセンスアンプにおける入力電圧が早
く上昇することに着目し、この結果を見て判定する。も
ちろん、出荷品質検査基準の上から本来のアクセスタイ
ミングよりも数ns早いタイミングでアクセスし、その
結果を判定することがより望ましい。
効となってからCASがアサートされ有効となるまでの
時間を短縮する。そして、メモリーセルの蓄積電荷量が
多ければ電荷判定のセンスアンプにおける入力電圧が早
く上昇することに着目し、この結果を見て判定する。も
ちろん、出荷品質検査基準の上から本来のアクセスタイ
ミングよりも数ns早いタイミングでアクセスし、その
結果を判定することがより望ましい。
【0021】これにより、従来では規定のタイミングで
の読み出しでアクセス時間を変化させているだけであっ
たために、有効データが出たり出なかったりする場合が
発生していたが、読み出しのタイミングを変化させるこ
とにより、有効データが出難い条件となり、この条件下
において有効データを規定のアクセス時間で取り出せな
いものを異常と判断するだけですむ。つまり、相対的に
行アドレスから列アドレスへの移行時間を短縮し、ダイ
ナミック・メモリーの瞬間放電用コンデンサに充分な電
荷が蓄積されず、不確定性要素を排除する。
の読み出しでアクセス時間を変化させているだけであっ
たために、有効データが出たり出なかったりする場合が
発生していたが、読み出しのタイミングを変化させるこ
とにより、有効データが出難い条件となり、この条件下
において有効データを規定のアクセス時間で取り出せな
いものを異常と判断するだけですむ。つまり、相対的に
行アドレスから列アドレスへの移行時間を短縮し、ダイ
ナミック・メモリーの瞬間放電用コンデンサに充分な電
荷が蓄積されず、不確定性要素を排除する。
【0022】この動作により、わずか1回の検査で、検
査結果と実際の製品を製造した後の内容を一致させるこ
とができた。
査結果と実際の製品を製造した後の内容を一致させるこ
とができた。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は本発明の動的記憶素子
の製造後の簡易検査法を示す動作のタイミングチャート
で、従来例との比較を示す説明図、図2は本発明を行う
ための回路図である。
の形態を詳細に説明する。図1は本発明の動的記憶素子
の製造後の簡易検査法を示す動作のタイミングチャート
で、従来例との比較を示す説明図、図2は本発明を行う
ための回路図である。
【0024】この製品では設計時においてRAS−CA
Sの時間を変更できるようにしている。A−RAM−C
HECKER REV2.2ではCAS生成のタイミン
グをDL1及びU1の遅延・緩衝増幅素子により複数個
生成し、DRAM素子に適合したRAS−CAS遅延時
間をJP1で選択できるようにしている。
Sの時間を変更できるようにしている。A−RAM−C
HECKER REV2.2ではCAS生成のタイミン
グをDL1及びU1の遅延・緩衝増幅素子により複数個
生成し、DRAM素子に適合したRAS−CAS遅延時
間をJP1で選択できるようにしている。
【0025】RAS−CAS時間をJP1の設定でアク
セス時間60ns品の素子既定値の20nsで検査を行う
と、従来の検査機と同様に異常が出たり出なかったりす
るが、15nsに設定し検査を行うと、不安定なものが全
部異常として認識できた。
セス時間60ns品の素子既定値の20nsで検査を行う
と、従来の検査機と同様に異常が出たり出なかったりす
るが、15nsに設定し検査を行うと、不安定なものが全
部異常として認識できた。
【0026】また、従来の検査機でRAS−CAS時間
を変更できない場合は、図7に示すように、本発明は、
従来の測定回路に対して、測定回路の測定端子とDRA
M素子の間に、データ及びCASを除く全ての信号を遅
延させる遅延回路を、CR遅延回路や、TTL緩衝増幅
回路などを橋脚基板として挿入するようにしてもよい。
を変更できない場合は、図7に示すように、本発明は、
従来の測定回路に対して、測定回路の測定端子とDRA
M素子の間に、データ及びCASを除く全ての信号を遅
延させる遅延回路を、CR遅延回路や、TTL緩衝増幅
回路などを橋脚基板として挿入するようにしてもよい。
【0027】このようにして、本発明は、RAS−CA
S時間を短縮した測定である。短縮形態として、RAS
の生成後のCASの生成時間を通常の遅延量よりも小さ
い値で出力できるようにすることを旨とする。
S時間を短縮した測定である。短縮形態として、RAS
の生成後のCASの生成時間を通常の遅延量よりも小さ
い値で出力できるようにすることを旨とする。
【0028】さらに、CASを早めるのではなくRAS
を遅らせても同様の効果を得られる。まず第1に、行ア
ドレスの供給後、RASを遅延させる。
を遅らせても同様の効果を得られる。まず第1に、行ア
ドレスの供給後、RASを遅延させる。
【0029】第2に、次に列アドレスを供給するがこの
タイミングも遅延させる。
タイミングも遅延させる。
【0030】第3に、CASのみ1の遅延量よりも小さ
い遅延量で供給する。
い遅延量で供給する。
【0031】図4はメモリーセルの論理出力を得るため
の回路図で、アクセス制御回路3の出力部分である回路
図中の測定点3aの部分の電位変化の状態を示すグラフ
が図3である。RASがアサートされてからCASがア
サートされるまでの時間を短縮し、メモリーセルの蓄積
電荷量が多ければ電荷判定のセンスアンプにおける入力
電圧が早く上昇することに着目し、この結果を判定す
る。
の回路図で、アクセス制御回路3の出力部分である回路
図中の測定点3aの部分の電位変化の状態を示すグラフ
が図3である。RASがアサートされてからCASがア
サートされるまでの時間を短縮し、メモリーセルの蓄積
電荷量が多ければ電荷判定のセンスアンプにおける入力
電圧が早く上昇することに着目し、この結果を判定す
る。
【0032】これにより、従来では規定のタイミングで
の読み出しでアクセス時間を変化させているだけであっ
たために、有効データが出たり出なかったりする場合が
発生していたが、読み出しのタイミングを変化させるこ
とにより、有効データが出難い条件となり、有効データ
を規定のアクセス時間で取り出せないものを異常と判断
するだけですむ。
の読み出しでアクセス時間を変化させているだけであっ
たために、有効データが出たり出なかったりする場合が
発生していたが、読み出しのタイミングを変化させるこ
とにより、有効データが出難い条件となり、有効データ
を規定のアクセス時間で取り出せないものを異常と判断
するだけですむ。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように本発明のダイナミック
・メモリーの製造後の簡易検査法は、検査回数の短縮と
検査内容の信頼性の向上が得られるものである。
・メモリーの製造後の簡易検査法は、検査回数の短縮と
検査内容の信頼性の向上が得られるものである。
【図1】本発明のダイナミック・メモリーの製造後の簡
易検査法を示す動作のタイミングチャートで、従来例と
の比較を示す説明図である。
易検査法を示す動作のタイミングチャートで、従来例と
の比較を示す説明図である。
【図2】本発明を使用した製品の本発明の部分の回路図
である。
である。
【図3】メモリーセルの電位変化の状態を示す波形図で
ある。(実際にはP型セルとN型セルで上下が逆転す
る。正論理で記載。)
ある。(実際にはP型セルとN型セルで上下が逆転す
る。正論理で記載。)
【図4】図3の測定点を示す図5の部分拡大回路図であ
る。
る。
【図5】DRAMのブロック説明図である。
【図6】DRAMの読み出しサイクルを示すタイミング
チャートである。
チャートである。
【図7】本発明を後から付加する場合の回路図である。
【図8】ダーク・ホース社の「DSI」試験機によるダ
イナミック・メモリーの測定結果を示す図である。
イナミック・メモリーの測定結果を示す図である。
1…メモリセル 2…センスアン
プ 3…アクセス制御回路 3a…測定点 DL1,U1…遅延・緩衝増幅素子
プ 3…アクセス制御回路 3a…測定点 DL1,U1…遅延・緩衝増幅素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 29/00 G01R 31/28 G11C 11/401
Claims (1)
- 【請求項1】 RAS−CAS時間を変更できない検査
機において、RAS−CAS時間の短縮変更を行うため
に、測定回路の測定端子と被検査DRAM素子の間に、
RAS、WE及びアドレス線を遅延させる遅延回路を挿
入することにより、CAS基準でRAS−CAS時間が
短縮された効果を得ることで、CASをRASに対して
本来の時間より短い時間で供給し、その結果、有効デー
タが出難い条件を作り出し、このようにした際に有効デ
ータを規定のアクセス時間で取り出せないものを異常と
判断することを特徴としたダイナミック・メモリーの製
造後の簡易検査法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9080149A JP3032887B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | ダイナミック・メモリーの製造後の簡易検査法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9080149A JP3032887B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | ダイナミック・メモリーの製造後の簡易検査法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10275499A JPH10275499A (ja) | 1998-10-13 |
JP3032887B2 true JP3032887B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=13710239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9080149A Expired - Fee Related JP3032887B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | ダイナミック・メモリーの製造後の簡易検査法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3032887B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100296920B1 (ko) | 1999-06-28 | 2001-07-12 | 박종섭 | 반도체메모리장치의 데이터 기록 동작 제어 장치 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9080149A patent/JP3032887B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10275499A (ja) | 1998-10-13 |
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