JP3162783B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
Description
し、特に、スタティック・ランダム・アクセスメモリ
(SRAM)のディスターブ試験技術に関する。
たSRAMは、使いやすさや低消費電力性、高速性の面
で優れており、例えばコンピュータのメインメモリやキ
ャッシュメモリなどに多用される。ところで、フリップ
フロップの双安定性(データの保持性能)を高めるに
は、メモリセルのドライバトランジスタとトランスファ
ゲートのベータレシオをできるだけ大きくとるのがよ
く、例えばドライバトランジスタのWを大きくしたり、
トランスファゲートのLを大きくしたりするのが効果的
である。しかし、こうした設計手法は何れもセル面積を
増大させるので限度があり、SRAMのデータ保持性能
試験、すなわち非選択セルのデータが反転する不具合
(いわゆるディスターブ現象)の確認試験が欠かせな
い。
成図であり、WLはワードライン、BL、BLX はビッ
ト線、T1 、T2 はトランスファゲートとしてのNチャ
ネル型MOSトランジスタ(以下、NMOS)、T3 、
T4 はドライバトランジスタとしてのNMOS、R1 、
R2 は負荷抵抗、VCCは高電位電源(例えば+5V)、
VSSは低電位電源(例えば0V)、M1 、M2 はデータ
保持ノードである。
データを書き込んだ後、ワード線を短い周期で所定の回
数(数百回)連続的に活性化し、その後、データを読み
出して反転していれば試験不良とするものであった。す
なわち、図8はM1 =Hレベル、M2 =Lレベルとなる
ようなデータを書き込んだときの各部波形図である。ワ
ード線WLを選択(換言すればワード線WLをVCCで活
性化)すると、M1 の電位が下降、M2 の電位が上昇す
るが、この電位は所定の時定数で元に復帰しようとす
る。しかし、WLの活性化動作を短い周期で連続させた
ときには、特に、M1 の電位復帰が間に合わなくなり、
M1 の保持レベルが徐々に下がり続けてフリップフロッ
プが不安定状態に陥ることになる。従って、データの反
転を調べることにより、ディスターブに対するメモリセ
ルの余裕を評価することができる。
従来の半導体記憶装置にあっては、ワード線を繰り返し
活性化することにより、メモリセル(フリップフロッ
プ)を不安定状態にしてディスターブ試験を行うもので
あるが、1度に不安定化できるメモリセルが選択ワード
線に繋がる特定のセルに限定されるため、ワード線の数
だけテストを繰り返して行わなければならず、試験時間
が相当に長くなって効率がきわめて悪いといった問題点
があった。 [目的]そこで、本発明は、多量のメモリセルを一度に
不安定化でき、試験効率の格段の向上を図ることを目的
とする。
成するためその原理図を図1に示すように、選択ワード
線を高電位電源に接続する一方、非選択ワード線を低電
位電源に接続する接続手段を備えた半導体記憶装置にお
いて、前記接続手段は、所定のテスト期間中、低電位電
源よりも高く、且つ、高電位電源よりも低い中間電位電
源に非選択ワード線を接続することを特徴とすることを
特徴とする。
に持ち上げられ、非選択ワード線に繋がる全ての非選択
セルのデータ保持ノードの電位がリークされる。従っ
て、例えば選択ワード線をゼロとすれば、全てのメモリ
セルを一度にまとめて不安定状態とすることができ、試
験効率を格段に向上できる。
する。図2〜図5は本発明に係る半導体記憶装置の一実
施例を示す図である。まず、構成を説明する。図2にお
いて、10はアドレス信号A0 、A1 、……A12を取り
込むアドレスバッファ、11は下位のアドレス信号A0
〜A8 をデコードしてワード線を選択するロウデコー
ダ、12は上位のアドレス信号A9 〜A 12をデコードし
てビット線を選択するコラムデコーダ&I/Oゲート、
13はデータI/O0 〜I/O7 を入出力するI/Oバ
ッファ、14は各種制御信号(例えばアウトプット・イ
ネーブル信号/OEやライト・イネーブル信号/WE)
を取り込む入力バッファ、15は多数のワード線とビッ
ト線の交差点にフリップフロップ型のメモリセル(図7
を参照する)を接続するメモリセルアレイである。
図である。2重線で囲まれた四角形はワード線を駆動す
るバッファを模式的に表している。複数のバッファ
B0 、B 1 、B2 、……のうちの1つのバッファ(例え
ばB0 )が図示を略したデコーダによって指定される
と、当該1つのバッファB0 は、自己に繋がる1つのワ
ード線WL0 (選択ワード線)を高電位電源VCCに接続
し、また、その他のバッファB1 、B2 、……はそれぞ
れに繋がる残りのワード線WL1 、WL2 、……(非選
択ワード線)を通常は低電位電源VSSに接続する。従っ
て、ロウデコーダ11は発明の要旨に記載の接続手段と
して機能する。
ための回路である。この回路11aは、全てのバッファ
B0 、B1 、B2 、……とVSSの間をNMOS11bで
接続すると共に、このNMOS11bのゲートとVCCの
間を1個のPMOS11c及び2個のNMOS11d、
11eで接続し、さらに、これらのPMOS11c、N
MOS11d、11eの各ゲートとテスト端子11fの
間を接続して構成する。
fの信号TSTをLレベル(通常モード)にすると、P
MOS11cがオンとなって、このPMOS11cを通
して与えられるVCCにより、NMOS11bがオンす
る。従って、この場合(通常モード)は、全てのバッフ
ァB0 、B1 、B2 、……にVSSが与えられるから、非
選択ワード線WL1 、WL2 、……の電位がVSS相当に
設定される。
ド)にすると、PMOS11cがオフになる代わりに2
個のNMOS11d、11eがオンになり、これらを通
して与えられるVCCによってNMOS11bもオンする
が、このNMOS11bのドレインには、VCCよりも低
く、且つVSSよりも高い中間電位VM (VM =VSS+V
th11b 、但しVth11b はNMOS11bのしきい値電
圧)が現れる。従って、この場合(テストモード)は、
全てのバッファB0 、B1 、B2 、……にVM が与えら
れるから、非選択ワード線WL1 、WL2 、……の電位
がVSSよりも高いVM 相当に設定される。
ド線の電位変化、及び非選択メモリセルのノード
(M1 、M2 )電位の変化を示す図である。図からも認
められるように、ワード線の電位が継続的にVM へと上
昇すると、M2 の電位が上昇、M1の電位が連続的に下
降するから、フリップフロップを不安定状態にすること
ができ、以降のデータ読み出しによってディスターブ現
象の有無を評価できる。
位の上昇継続時間に依存し、これは信号TSTのHレベ
ル期間(テストモード期間)を加減することによって調
節できる。以上のように、本実施例では、所定のテスト
モード期間中に、全ての非選択ワード線の電位を、中間
電位電源VM に設定したので、非選択ワード線に繋がる
“全ての非選択セル”を一度に不安定状態にできる。従
って、例えば、選択ワード線をゼロとすれば、ワード線
が全て非選択ワード線となるから、たった1回のテスト
期間で全てのメモリセルを不安定状態にでき、試験時間
を大幅に短縮化して試験効率を格段に向上できる。
例示に限るものではなく、例えば、図5に示すように、
専用のパッド(PAD)を設け、このパッドに所定の中
間電位電源を印加するようにしてもよい。図5におい
て、20はNMOSであり、NMOS20は、テスト端
子20aに与えられた信号TST’がHレベル(通常モ
ード)のときにオンとなってバッファB0 、B1 、
B2 、……にVSSを与えるが、TST’がLレベル(テ
ストモード)のときにはオフとなってパッドの電位をバ
ッファB0 、B1 、B2 、……に与えるためのスイッチ
素子である。
するための回路の他の構成図である。図6(a)では、
VGS(ゲート−ドレイン間電圧)を0Vにした2個のP
MOS30a、30bを直列に接続すると共に、これら
のトランジスタに直列接続するPMOS30cのゲート
に所定のテスト信号TSTL (但し、Lレベルでテスト
モード)を与え、さらに、PMOS30cのソースとP
MOS30bのドレイン(すなわちVSS)間にNMOS
30dを接続して構成する。信号TSTL がHレベルの
とき(通常モード)には、NMOS30dがオン状態で
あるから、このNMOS30dを通してVout =VSSに
なる。従って、この場合(通常モード)は、全てのバッ
ファB0 、B1 、B2 、……にVSSが与えられるから、
非選択ワード線WL1 、WL2 、……の電位がVSS相当
に設定される。
ード)にすると、PMOS30cがオン状態となり、V
out =VM が与えられる。ここで、VM はVSSよりも2
個のPMOS30a、30bのしきい値電圧だけ高い電
圧、すなわちVCCとVSSの中間電圧である。従って、こ
の場合(テストモード)は、全てのバッファB0 、
B 1 、B2 、……にVM が与えられるから、非選択ワー
ド線WL1 、WL2 、……の電位がVSSよりも高いVM
相当に設定される。
ロセスで作られたダミーセル40を有し、このダミーセ
ル40のノード電位N40をNMOS41のゲートで受け
てV out を出力するようにしている。図において、42
〜44はPMOS、45〜50はNMOS、51はイン
バータゲートであり、また、TSTH は、テストモード
時にHレベルとなるテスト信号である。
7のセル)の転送用トランジスタ(T1 、T2 参照)に
相当するトランジスタのゲートをVCCに繋ぐ点でリアル
セルと相違している(リアルセルではワード線に繋
ぐ)。このような構成によっても、テスト信号TSTH
の論理に応じてVout の電位を、VSSまたはVM に切り
換えることができる他、プロセスフラクチュエーション
の影響を受けることなく、所定の条件で試験を行うこと
ができるという特有の効果がある。すなわち、ダミーセ
ル40はリアルセルと同一のプロセス中で作られるた
め、リアルセルと同一のプロセスフラクチュエーション
がダミーセル40にも形成される。例えば、リアルセル
が所望値よりも大きく形成されれば、同様にダミーセル
40も大きく形成される。従って、プロセスフラクチュ
エーションによってセルサイズに変化があったとして
も、その変化に合わせた条件で動作するから、プロセス
中の影響に左右されることのないテスト動作、すなわち
一定レベルの不安定化を行い得るというメリットがあ
る。
度に不安定化でき、試験効率の格段の向上を図ることが
できる。
る。
線の電位変化及び非選択メモリセルのノード電位の変化
を示す図である。
である。
図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】選択ワード線を高電位電源に接続する一
方、非選択ワード線を低電位電源に接続する接続手段を
備えた半導体記憶装置において、 前記接続手段は、所定のテスト期間中、低電位電源より
も高く、且つ、高電位電源よりも低い中間電位電源に非
選択ワード線を接続することを特徴とすることを特徴と
する半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06371292A JP3162783B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06371292A JP3162783B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05266697A JPH05266697A (ja) | 1993-10-15 |
JP3162783B2 true JP3162783B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=13237271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06371292A Expired - Lifetime JP3162783B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3162783B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP06371292A patent/JP3162783B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05266697A (ja) | 1993-10-15 |
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