JP4771610B2 - Memory circuit and test method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに逆の内容が書き込まれる相補メモリセル対がビット線対に接続され、これらが同一ワード線で選択されるメモリ回路及びその試験方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のメモリ回路では、ワード線活性化後に生ずるビット線対電位差は、シングルセルの記憶内容をビット線に読み出す通常のメモリ回路の場合の約2倍になるので、セル電荷リークによる保持電圧の変化や読み出時のノイズの影響を受けにくくて信頼性が高いとともに、リフレッシュ周期を長くすることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、読み出し電位差「約2倍」であることにより故障検出が難しくなり、セル特性評価を、通常のメモリ回路と同等の基準で行うことができず、例えばリフレッシュ周期を通常のメモリ回路の場合の2倍にして試験を行わなければならず、特にメモリ開発時の不良解析時間が長くなっていた。
【0004】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、シングルセルの記憶内容をビット線に読み出すメモリ回路と同等の基準で相補セル対の記憶内容をビット線対に読み出すメモリ回路のセル特性を評価することが可能なメモリ回路及びその試験方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】
本発明によるメモリ回路の試験方法の一態様では、中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶内容を試験する。この試験において、
該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオンにし、
該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワード線のうちオン状態のビット線分離スイッチに関わるものを選択的に活性にし、
次いで該オンにしたビット線分離スイッチをオフにし、
次いで該センスアンプ回路を活性にし、
次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化されたワード線に接続された相補メモリセル対のうち該オンにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセルの記憶内容を確認する。
【0006】
この構成によれば、第1又は第2ビット線対と選択された相補メモリセル対との間の電荷移動で電位差が生ずるが、第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチのうち1つのみがオンになるので、中間ビット線対間の電位差は、該オンにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセルの記憶内容のみに応じたを値になり、次に該オンにしたビット線分離スイッチがオフにされ、第1及び第2ビット線対からセンスアンプ回路が分離された状態でセンスアンプ回路が活性にされるので、相補メモリセル対の任意の一方を試験することができる。すなわち、ビット線対読み出し電位差が相補メモリセル対のキャパシタ電位により定まるにも拘わらず、相補メモリセル対の任意の一方のキャパシタ電位のみに依存する読み出し動作を行うことができる。このため、シングルセルの記憶内容をビット線に読み出す通常のメモリ回路と同等の基準で、相補セル対の記憶内容をビット線対に読み出すメモリ回路のセル特性を評価することができる。 本発明によるメモリ回路の試験方法の他の態様では、
該第1及び第2ビット線分離スイッチ対をオンにし、
該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワード線の一方を選択的に活性にし、
次いで該センスアンプ回路を活性にし、
次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化されたワード線に接続された相補メモリセル対の記憶内容を確認する。
【0007】
この構成によれば、試験時にはビット線容量が通常使用時の約2倍になるので、ビット線対読み出し電位差が通常のメモリ回路の場合と同程度で生じる。このため、通常のメモリ回路と同等の基準で相補セル対の記憶内容をビット線対に読み出すメモリ回路を、概略評価することが可能となる。
【0008】
また、全メモリセルに対する試験時間が上記一態様の場合の約半分になる。
【0009】
本発明の他の目的、構成及び効果は以下の説明から明らかになる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。一般に、信号SZの反転信号をSXで表し、語尾Z及びXはそれぞれアクティブハイ及びアクティブロウの信号であることを示す。
【0011】
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態のメモリ回路の一部を示す概略ブロック図である。
【0012】
このメモリ回路は、ブロックBLK0〜BLK3の各セルアレイを備えている。各ブロックの両サイドを挟むように、センスアンプ列10〜14が形成されている。
【0013】
図3は、これらブロック及びセンスアンプ列の一部の概略構成を示す。図3中、黒塗り矩形は、ビット線とワード線の交差部に接続されたメモリセルを示す。図3では簡単化のために、1つのビット線対に相補メモリセルが2対だけ接続されている場合を示す。
【0014】
ブロックBLK0〜BLK3の各々について、ロウアドレス最下位ビット信号RA00Zの値は、ワード線に関し左側から、‘0’,‘1’,‘1’,‘0’となっている。これにより、例えばブロックBLK0及びBLK1内のワード線のうち、RA00Z=‘0’に対応したもの、例えばワード線WL0又はWL1を活性化する場合には、センスアンプ列11内のセンスアンプ回路が使用され、センスアンプ列10及び12内のセンスアンプ回路は不活性状態を維持する。同様に、RA00Z=‘1’に対応したワード線を活性化する場合には、ブロックBLK0についてはセンスアンプ列10内のセンスアンプ回路が使用され、ブロックBLK1についてはセンスアンプ列12内のセンスアンプ回路が使用され、センスアンプ列11内のセンスアンプ回路は不活性状態を維持する。
【0015】
図4は、図3中のセンスアンプユニット20とその両サイドの一部を示す回路図である。
【0016】
センスアンプユニット20は、中間ビット線ML0と*ML0との間に接続されたセンスアンプ回路21及びプリチャージ回路22と、中間ビット線ML0及び*ML0の一端とビット線BL0及び*BL0との間にそれぞれ接続されたビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24と、中間ビット線ML0及び*ML0の他端とビット線BL1及び*BL1との間にそれぞれ接続されたビット線分離用NMOSトランジスタ25及び26とを有する。
【0017】
センスアンプ回路21は、センスアンプ活性化信号PSA及びNSAが供給される駆動信号線間に接続された2つのCMOSインバータを有し、これらが互いにクロス接続されており、フリップフロップ型である。このセンスアンプ回路21は、上述のようにRA00Z=‘0’の場合に使用される。
【0018】
プリチャージ回路22は、電源電位Vpr、例えばVDD/2と中間ビット線ML0との間及び電源電位Vprと中間ビット線*ML0との間にそれぞれ接続されたNMOSトランジスタと、中間ビット線ML0と*ML0との間に接続されたイコライズ用NMOSトランジスタとを有し、これらのゲートにビット線リセット信号BRSXが供給される。ビット線分離用NMOSトランジスタ23〜26のゲートにはそれぞれ、配線ISO01、ISO00、ISO11及びISO10が接続されている。
【0019】
ビット線分離用NMOSトランジスタ23〜26は、隣り合うブロックBLK0とBLK1とでセンスアンプ回路21及びプリチャージ回路22を共用するためのものであり、ブロックBLK0が活性であるときには、ビット線分離用NMOSトランジスタ25及び26がオフにされ、ブロックBLK1が活性であるときにはビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24がオフにされる。
【0020】
ビット線BL0及び*BL0とワード線WL0の交差部にはそれぞれメモリセルM0及び*M0(相補メモリセル対)が接続され、ワード線WL0の活性化によりこれらのNMOSトランジスタスイッチがオンになってセル電位とこれに接続されたビット線の電位とが等しくなるように電荷が移動し、ビット線電位が例えば100mV変化する。ビット線BL1及び*BL1とワード線WL1の交差部にそれぞれ接続されたメモリセルM1及び*M1(相補メモリセル対)についても同様である。相補メモリセル対は、書き込み時に互いに逆の論理値の電圧で充電される。
【0021】
中間ビット線ML0と*ML0の電位差は、リード回路29に伝達されて論理値が決定され、外部に読み出される。リード回路29は例えば、コラムデコーダの出力で選択的にオンにされるコラムスイッチと、ダイレクトセンス回路とを備えている。
【0022】
図5は、図1中の配線ISO00及びISO01の付近のレイアウトの一例を示す。
【0023】
図5中、ゲートラインGL0及びGL1はいずれも同一列のビット線分離用NMOSトランジスタに共通であり、ゲートラインGL0及びGL1はそれぞれ図4のビット線分離用NMOSトランジスタ24及び23のゲートを含んでいる。図4のNMOSトランジスタ23は、N型領域231及び232と、これらの間の上方のゲートラインGL1の一部とを有し、NMOSトランジスタ24は、N型領域241及び242とこれらの間の上方のゲートラインGL0の一部とを有する。ゲートラインGL0及びGL1はそれぞれ、中央部からの分岐線の先端部が層間コンタクトを介し上方のメタル配線ISO00及びISO01に接続されている。
【0024】
次に、図4の回路の動作を説明する。
【0025】
図7は、試験時に図4のメモリセル*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【0026】
メモリセルM0及び*M0のセル記憶値は互いに逆であり、これらのセル充電電圧がそれぞれ0V及びVDDであるとする。最初、ワード線WL0が低レベルでメモリセルM0及び*M0のNMOSトランジスタスイッチがオフである。また、センスアンプ活性化信号PSA及びNSAの電位がVDD/2でセンスアンプ回路21が不活性である。さらに、配線ISO00、ISO01、ISO10及びISO11が高レベルでビット線分離用NMOSトランジスタ23〜26がオン、ビット線リセット信号BRSXが高レベルでプリチャージ回路22がオンになっており、ビット線ML0、BL0、BL1、*ML0、*BL0及び*BL1がプリチャージされてこれらの電位がVDD/2である。
【0027】
図7中の時点t1〜t4の各々は例えば、ロウアドレスストローブ信号BRASZが高レベルに遷移してからの経過時間により定められる。
【0028】
(t0)ビット線リセット信号BRSXが低レベルに遷移してプリチャージ回路22がオフになり、このタイミングで配線ISO01、ISO10及びISO11が低レベルに遷移してビット線分離用NMOSトランジスタ23、25及び26がオフになる。
【0029】
(t1)ワード線WL0が高レベルに遷移して、メモリセルM0及び*M0のNMOSトランジスタスイッチがオンになる。これにより、ビット線*BL0及び*ML0の電位がΔV1上昇し、ビット線BL0の電位がΔV2低下する。ビット線分離用NMOSトランジスタ23がオフであるので、ビット線ML0の電位はVDD/2を維持する。
【0030】
(t2)配線ISO00が低レベルに遷移してビット線分離用NMOSトランジスタ24がオフになると共に、センスアンプ活性化信号PSA及びNSAの電位がそれぞれVDD及び0Vに遷移してセンスアンプ回路21が活性化され、ビット線*ML0とML0との電位差ΔV1が増幅されてビット線ML0及び*ML0の電位がそれぞれ0V及びVDDに変化する。
【0031】
(t3)配線ISO00及びISO01が高レベルに遷移してビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24がオンになり、ビット線BL0及び*BL0の電位がそれぞれ0V及びVDDに変化する。これにより、メモリセルM0及び*M0に対しリストア動作が開始される。また、リード回路29によりビット線ML0と*ML0の電位差に対応したデータの外部への読み出しが開始される。
【0032】
(t4)ワード線WL0が低レベルに遷移してメモリセルM0及び*M0のNMOSトランジスタスイッチがオフになり、リストア動作が完了する。
【0033】
(t5)ビット線リセット信号BRSXが高レベルに遷移してプリチャージ回路22がオンになると共に、この遷移のタイミングでセンスアンプ活性化信号PSA及びNSAが共に電位VDD/2へ変化してセンスアンプ回路21が不活性になり、ビット線BL0、*BL0、ML0及び*ML0がプリチャージ電位VDD/2になる。
【0034】
(t6)ビット線リセット信号BRSXが高レベルに遷移するのとほぼ同じ又は高レベルに遷移してから所定時間経過後の時点t6で配線ISO10及びISO11が高レベルに遷移してビット線分離用NMOSトランジスタ25及び26がオンになり、最初の状態に戻る。
【0035】
図8は、試験時に図4のメモリセルM0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【0036】
この場合、配線ISO00及びISO01の信号波形はそれぞれ図7の配線ISO01及びISO00のそれと同一であり、その他の信号波形は図7と同一である。
【0037】
従来では読み出し時のビット線対電位差(ΔV1+ΔV2)をセンスアンプ回路21で増幅して記憶内容を決定していたので、セル電荷リークによる保持電圧の変化や読み出し時のノイズの影響により、増幅後の論理値が記憶内容と逆になった場合、どちらのメモリセルが不良であるのか、どちらのメモリセルの特性がどの程度悪いのかを判定することが困難であった。
【0038】
しかし、本第1実施形態によれば、ビット線対電位差(ΔV1+ΔV2)が生じた時、ビット線分離用NMOSトランジスタ23と24の一方がオフであるため、中間ビット線ML0と*ML0の電位差はNMOSトランジスタ23がオフの場合ΔV1、NMOSトランジスタ24がオフの場合ΔV2となり、次にオンのビット線分離用NMOSトランジスタ23がオフにされた後に該電位差がセンスアンプ回路21で増幅されるので、相補メモリセル対の一方を試験することができる。また、その後、両ビット線分離用NMOSトランジスタ23がオンにされてメモリセル対に対しリストア動作が行われるので、相補メモリセル対の他方に対しても同様に試験を行うことができる。
【0039】
すなわち、ビット線対電位差が(ΔV1+ΔV2)であるにも拘わらず、相補メモリセル対の各々の記憶内容を独立して読み出すことができるので、シングルセルアレイを有する通常のDRAM回路と同等の基準でセル特性を評価することができる。例えば、メモリ開発時にリフレッシュ特性が悪い場合、その問題点追求において、従来では測定及び評価ができなかったことが可能になる。
【0040】
図9は、通常使用時に図4のメモリセルM0及び*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【0041】
通常使用時には、配線ISO00及びISO01が高レベルに維持、すなわちビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24がオンに維持される。他の信号波形は、中間ビット線対M0及びM0の波形以外は図7と同一である。
【0042】
このような動作により、ワード線WL0を活性化したときの増幅前のビット線対電位差の絶対値(ΔV1+ΔV2)が試験時のそれの約2倍になるので、リフレッシュ特性が向上する。
【0043】
一般的に(ΔV1+ΔV2)は、各セルの静電容量Ccell、各ビット線の静電容量Cbit、及び、高レベルと低レベルのセル電圧の差VSに依存し、
ΔV1+ΔV2=Ccell・VS/(Ccell+Cbit) ・・・(1)
と表される。VSは、リストア直後においてVDDであるが、リークにより時間が経過すると変化する。
【0044】
次に、上述の試験時及び通常時の動作を行う回路を説明する。
【0045】
図2は、図1の回路に供給する信号の生成部の一例を示す。
【0046】
ロウアドレスRAは、制御回路30からのラッチ信号によりロウアドレスレジスタ31にラッチされる。ロウアドレスレジスタ31の2ビットがプリデコーダ32でデコードされて、いずれか1つが選択的に活性化されるブロック選択信号BLK0Z〜BLK3Zが生成される。ブロック選択信号BLK0Zは図1のビット線分離スイッチ制御回路40〜42に供給され、ブロック選択信号BLK1Zはビット線分離スイッチ制御回路41〜44に供給され、ブロック選択信号BLK2Zはビット線分離スイッチ制御回路43〜46に供給され、ブロック選択信号BLK3Zはビット線分離スイッチ制御回路45〜47に供給される。
【0047】
ロウアドレスレジスタ31のブロック選択用2ビットを除く他のビットがプリデコーダ33に供給されてデコードされ、その結果とブロック選択信号BLK0Z〜BLK3Zとが図1のワードデコーダ50〜53に供給されて、選択されたブロックの選択されたワード線が活性化される。
【0048】
ロウアドレスレジスタ31の最下位ビットRA00Zに関しては、ワード線選択に使用されるのに加え、インバータ34で反転されてビットRA00Xが生成される。これらロウアドレス最下位ビット信号RA00Z及びRA00Xは、図1のビット線分離スイッチ制御回路40〜47の各々に供給される。
【0049】
外部から供給されるテスト信号TESは、バッファゲート35でその駆動能力が増幅されてテスト信号TESZとなり、図1のビット線分離スイッチ制御回路40〜47の各々に供給される。
【0050】
制御回路30は、外部から供給されるクロックCLK、チップセレクト信号CSX、ローアドレスストローブ信号RASX、コラムアドレスストローブ信号CASX及びライトイネーブル信号WEX並びに内部信号に基づいて、各種制御信号を生成する。すなわち、制御回路30は例えば、ロウアドレスストローブ信号RASXのリタイムド信号を逆相にしたロウアドレスストローブ信号BRASZを生成し、この信号BRASZXと上記ブロック選択信号BLK0Z〜BLK3Zとからビット線リセット信号BRSX並びにセンスアンプ活性化信号PSA及びNSAを生成する。ロウアドレスストローブ信号BRASZは、図1のビット線分離スイッチ制御回路40〜47の各々に、分離スイッチ制御用配線の活性化及び不活性化のタイミングの基準信号として供給される。センスアンプ活性化信号PSA及びNSA並びにビット線リセット信号BRSXは、センスアンプ列10〜14の各々に供給される。
【0051】
図1において、ビット線分離スイッチ制御回路40〜47は互いに同一構成であり、信号入出力位置は互いに対応している。ビット線分離スイッチ制御回路40、42、44及び46の出力端はそれぞれ、センスアンプ列10〜13の右側に配置された一対の分離スイッチ制御用配線(図7中の配線ISO10及びISO11に対応したもの)に接続され、ビット線分離スイッチ制御回路41、43、45及び47の出力端はそれぞれ、センスアンプ列11〜14の左側に配置された一対の分離スイッチ制御用配線(図7中の配線ISO00及びISO01に対応したもの)に接続されている。両端のビット線分離スイッチ制御回路40及び47については、存在しないブロックに対応する入力信号は、高レベル‘H’に固定される。
【0052】
ワードデコーダ50〜53はそれぞれ、ブロックBLK0〜BLK3に対応して備えられている。
【0053】
図6は、図1中のビット線分離スイッチ制御回路41の詳細回路図である。
【0054】
(1)通常使用時に関係した回路
ノアゲート60及びナンドゲート61は通常使用時に関係した回路であり、ノアゲート60の一方の入力端にはテスト信号TESZが供給され、他方の入力端には、ブロック選択信号BLK1Z及びロウアドレスストローブ信号BRASZがナンドゲート61を介して供給される。ノアゲート60の出力はオアゲート62及び63の各々の一方の入力端に供給される。オアゲート62及び63の出力はそれぞれ、互いに同一構成のレベルシフト回路(又はバッファ回路)64及び65に供給される。レベルシフト回路64及び65の出力の電圧振幅は、入力のそれより高い(バッファ回路の場合は同一電圧振幅)。レベルシフト回路64及び65の出力はそれぞれインバータ66及び67を介して配線ISO00及びISO01に供給される。
【0055】
(1−1)通常使用時にはテスト信号TESZが低レベルであるので、ノアゲート60の出力は、ブロック選択信号BLK1Z及びロウアドレスストローブ信号BRASZが共に高レベルの時のみ高レベルになる。ブロックBLK0が選択されている場合、ブロック選択信号BLK1Zが低レベルであるので、図9に示すように配線ISO00及びISO01は高レベルを維持する。ブロックBLK1が選択されている場合、ブロック選択信号BLK1Zが高レベルであるので、ロウアドレスストローブ信号BRASZの立ち上がりに応じて配線ISO00及びISO01が立ち下がる。これは、図9中の配線ISO10及びISO11の立ち下がりに対応している。次にロウアドレスストローブ信号BRASZが立ち下がると、配線ISO00及びISO01が立ち上がる。これは、図9中の配線ISO10及びISO11の立ち上がりに対応している。
【0056】
(1−2)試験時にはテスト信号TESZが高レベルであるので、ノアゲート60の出力はナンドゲート61の出力値によらず低レベルとなり、オアゲート62及び63の出力はこれらの他方の入力端の信号で定まる。
【0057】
(2)試験時に関係した回路
構成要素68〜76は試験時に関係した回路である。テスト信号TESZは、インバータ68を介してノアゲート69の一方の入力端に供給され、ノアゲート69の他方の入力端には、ブロック選択信号BLK0Z及びロウアドレスストローブ信号BRASZがナンドゲート70を介して供給される。ノアゲート69の出力はパスル生成回路71及び72に供給される。
【0058】
(2−1)通常使用時にはテスト信号TESZが低レベルであるので、ノアゲート69の出力はナンドゲート70の出力値によらず低レベルを維持し、オアゲート62及び63の出力はノアゲート60の出力により定まる。
【0059】
(2−2)試験時にはテスト信号TESZが高レベルであるので、ノアゲート69の出力はブロック選択信号BLK0Z及びロウアドレスストローブ信号BRASZが共に高レベルの時のみ高レベルになる。
【0060】
ブロックBLK0が選択される場合、ブロック選択信号BLK0Zが高レベルであるので、ロウアドレスストローブ信号BRASZの立ち上がりでノアゲート69の出力が立ち上がり、これに応答してパスル生成回路71及び72からそれぞれ図7に示す信号S1及びS2のパルスが生成される。
【0061】
ロウアドレス最下位ビット信号RA00Z及びRA00Xがそれぞれ高レベル及び低レベルである場合、パスル生成回路71及び72の出力はそれぞれ、正接続されたNMOSトランジスタ73及び74を介してオアゲート62及び63の他方の入力端に供給される。したがって、配線ISO00及びISO01の電位は図7に示すような波形になる。
【0062】
ロウアドレス最下位ビット信号RA00Z及びRA00Xがそれぞれ低レベル及び高レベルである場合、パスル生成回路71及び72の出力はそれぞれ、逆接続されたNMOSトランジスタ75及び76を介してオアゲート63及びオアゲート62の該他方の入力端に供給される。したがって、配線ISO00及びISO01の電位は図8に示すような波形になる。
【0063】
ブロックBLK1が選択されている場合、ブロック選択信号BLK0Zが低レベルであるので、ノアゲート69の出力はナンドゲート70の出力値によらず低レベルを維持し、配線ISO00及びISO01は低レベルを維持する。
【0064】
以上のような回路により、各分離スイッチ制御用配線の信号波形が図7〜9及びこれらに対応したものになる。
【0065】
なお、スイッチとしてのNMOSトランジスタ73〜76は、PMOSトランジスタとNMOSトランジタとが並列接続されたCMOS転送ゲートを用いてもよい。
【0066】
[第2実施形態]
図10は、本発明の第2実施形態のメモリ回路の一部を示す概略ブロック図である。
【0067】
図11は、図10のセンスアンプ列11Aの一部及びその両サイドのブロックBLK0及びBLK1の一部を示す回路図である。
【0068】
制御対象である図11の回路自体は従来と同一であり、ビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24のゲートは配線ISO0に接続され、ビット線分離用NMOSトランジスタ25及び26のゲートは配線ISO1に接続されている。他の点は図4と同一である。
【0069】
図12は、図10中の分離スイッチ制御用配線ISO0とその付近のレイアウトを示す。
【0070】
ゲートラインGL0は、図11のビット線分離用NMOSトランジスタ23及び24を含むトランジスタ列に共通である。ゲートラインGL0は、その中央部からの分岐線の先端部が層間コンタクトを介し上方の配線ISO0に接続されている。
【0071】
次に、図11の回路の動作を説明する。
【0072】
図13は、試験時に図11のメモリセルM0及び*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【0073】
時点t0より前である最初の状態は、上記第1実施形態の場合と同様である。
【0074】
図13中の時点t1、t2及びt4の各々は、例えばビット線リセット信号BRSXが低レベルに遷移してからの経過時間により定められる。
【0075】
本第2実施形態の特徴は、ブロックBLK0が選択された場合、ブロックBLK0側の分離スイッチ制御用配線ISO0のみならず隣の非選択のブロックBLK1側の分離スイッチ制御用配線ISO1も高レベルに維持されて、ビット線分離用NMOSトランジスタ23〜26がオンである点である。
【0076】
(t0)ビット線リセット信号BRSXが低レベルに遷移してプリチャージ回路22がオフになる。
【0077】
(t1)ワード線WL0が高レベルに遷移して、メモリセルM0及び*M0のNMOSトランジスタスイッチがオンになる。ビット線容量が上記第1実施形態の場合の約2倍であるので、これにより、ビット線*BL0及び*ML0の電位がほぼΔV1/2上昇し、ビット線BL0の電位がほぼΔV2/2低下する。すなわち、ビット線対間の読み出し電位差は、
Ccell・VS/(Ccell+2Cbit) ・・・(2)
となる。式(2)の値は、上式(1)のそれのほぼ半分(ΔV1+ΔV2)/2になる。
【0078】
(t2)センスアンプ活性化信号PSA及びNSAがそれぞれVDD及び0Vに遷移してセンスアンプ回路21が活性化され、ビット線ML0と*ML0との電位差約−(ΔV1+ΔV2)/2が増幅されてビット線ML0及び*ML0の電位がそれぞれ0V及びVDDに変化する。
【0079】
また、メモリセルM0及び*M0に対するリストア動作が開始されると共に、リード回路29により中間ビット線ML0と*ML0の電位差に対応したデータの外部への読み出しが開始される。
【0080】
時点t4〜t6での動作は、図7の場合と同一である。
【0081】
試験時に図11のメモリセルM1及び*M1の記憶内容を読み出す場合の動作も、図13のタイミングチャートと同様である。
【0082】
本第2実施形態によれば、試験時におけるこのような読み出し動作により、シングルセルアレイを有する通常のDRAM回路の場合と同程度の読み出し電位差がビット線対間に生じるので、従来と同様の基準でメモリ回路を概略評価することができる。
【0083】
また、試験時においてリフレッシュ周期を従来の半分にすることができるので、全メモリセルに対する試験時間が従来の約半分になる。例えば、メモリ回路の開発時において1枚のウェーハ上に形成された数百チップの全メモリセルの記憶保持特性のばらつきの概略を調べるのに、従来1日要したのが、本第2実施形態によれば約半日で済むことになる。
【0084】
通常使用時に図11のメモリセルM0及び*M0の記憶内容を読み出す場合の動作は、図13において配線ISO1の信号波形が点線で示すようになり、他の信号波形は試験時の時と同じである。この場合、ビット線リセット信号BRSXの立ち下がりのタイミングで配線ISO1の電位が立ち下がり、次に、時点t5でビット線リセット信号BRSXが立ち上がるのとほぼ同時又は立ち上がってから所定時間経過後の時点t6で、配線ISO1の電位が立ち上がる。
【0085】
次に、上述の試験時及び通常時の動作を行う回路を説明する。
【0086】
図10において、ビット線分離スイッチ制御回路80〜89は互いに同一構成であり、信号入力位置は互いに対応している。
【0087】
ビット線分離スイッチ制御回路81、83、85、87及び89の出力端はそれぞれ、インバータ91、93、95、97及び99を介してセンスアンプ列10A〜14Aの右側に配置された分離スイッチ制御用配線(図11中の配線ISO1に対応したもの)に接続され、ビット線分離スイッチ制御回路80、82、84、86、及び88の出力端はそれぞれ、インバータ90、92、94、96及び98を介しセンスアンプ列10A〜14Aの左側に配置された分離スイッチ制御用配線(図11中の配線ISO0及びISO1に対応したもの)に接続されている。
【0088】
存在しないブロックに対応しているビット線分離スイッチ制御回路81及び88の各々については、その出力が常時低レベル‘L’になるように、3入力が全て常時高レベルになっている。
【0089】
出力の活性化及び不活性化のタイミングを決定する基準信号としてのロウアドレスストローブ信号BRASZは、ビット線分離スイッチ制御回路80、82〜87及び89の各々に供給される。上述の図3に関する説明から明らかなように、ロウアドレス最下位ビット信号RA00Zは、奇数番目のセンスアンプ列に対応したビット線分離スイッチ制御回路80、84、85及び89に供給され、ロウアドレス最下位ビット信号RA00Xは偶数番目のセンスアンプ列に対応したビット線分離スイッチ制御回路82、83、86及び87に供給される。テスト信号TESZはオアゲート100〜109の一方に入力端に供給される。奇数番目のオアゲート100、102、104、106及び108〜109の他方の入力端にはそれぞれ、その右側のブロックを選択する信号BLK0Z〜BLK3Z及び‘H’が供給され、偶数番目のオアゲート101、103、105、107及び109の他方の入力端にはそれぞれ、その左側のブロックを選択する信号‘H’及びBK0Z〜BLK3Zが供給される。固定の低レベル‘H’は、存在しないブロックに対応している。
【0090】
次に、通常使用時のビット線分離スイッチ制御回路82及び83の動作について説明する。
【0091】
通常使用時において、ブロックBLK0中のRA00Z=‘0’に対応したワード線が選択される場合、ビット線分離スイッチ制御回路82の出力は、ロウアドレス最下位ビット信号RA00Xが高レベル、ブロック選択信号BLK1Zが低レベルであるので、低レベルを維持する。したがって、配線ISO0の電位は図13に示すように高レベルを維持する。これに対しビット線分離スイッチ制御回路83の出力は、ロウアドレスストローブ信号BRASZが高レベルに遷移するタイミングで高レベルに遷移、すなわち配線ISO1が低レベルに遷移する。次に、次に時点t5でロウアドレスストローブ信号BRASZが低レベルに遷移し、その直後又はこれから(t6−t5)経過後にビット線分離スイッチ制御回路83の出力が低レベルに遷移、すなわち配線ISO1が高レベルに遷移する。したがって、配線ISO1の信号波形は図13中の点線で示すようになる。
【0092】
次に、試験時のビット線分離スイッチ制御回路82及び83の動作について説明する。
【0093】
試験時にはテスト信号TESZが高レベルでオアゲート100〜109の出力がすべて高レベルであるので、ビット線分離スイッチ制御回路81〜87の出力は選択ブロックとは無関係である。ブロックBLK0中のRA00Z=‘0’に対応したワード線が選択される場合、ビット線分離スイッチ制御回路82及び83の出力はいずれも低レベルを維持し、配線ISO0及びISO1の電位は高レベルを維持する。したがって、配線ISO1の信号波形は図13中の実線で示すようになる。
【0094】
次に、本第2実施形態の変形例について説明する。
【0095】
図10ではセンスアンプ列10A及び14Aの外側にセルアレイが存在しないが、両サイドのブロックBLK0及びBLK3についてもブロックBLK1やBLK2と同様に試験を行うことができるようにするために、図14に示すようにセンスアンプ列10A及び14Aの外側に試験時に使用できるセルアレイを配置してもよい。なお、点線で示すワード線に接続されたメモリセルは、使用されない。
【0096】
また、図14の両サイドのセルアレイをより有効に利用するために、図15に示すように、両サイドのセルアレイに対しさらにセンスアンプ列を配置し、両サイドのセンスアンプ列及びセルアレイを冗長用として用い、不良セルを含む領域を、対応する冗長領域で置換するように構成してもよい。該領域は例えば、ワード線単位、又は、ビット線と対応するセンスアンプ単位である。図15中、点線で示すワード線、ビット線及びセンスアンプは冗長用であり、点線で示すワード線及びビット線に接続されたセルは冗長セルである。
【0097】
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。
【0098】
例えば、本発明はDRAM回路に限らず、相補メモリセル対アレイを有する各種メモリ回路に適用可能である。
【0099】
また、上記第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせたメモリ回路を構成し、さらに、供給されるテストモード信号に応じて第1実施形態と第2実施形態の試験を選択できるようにし、まず第2実施形態の試験モードで試験を行って読み出しエラーが生じた相補メモリセル対を検出し、次に、このエラー相補メモリセル対に対してのみ第1実施形態の試験モードで試験を行って、より詳細にエラーセルを評価してもよい。この場合、試験時間の短縮化や詳細な評価が可能となる。
【0100】
本発明には以下の付記が含まれる。
【0101】
(付記1) 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶内容を試験するメモリ回路の試験方法において、
該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオンにし、
該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワード線のうちオン状態のビット線分離スイッチに関わるものを選択的に活性にし、
次いで該オンにしたビット線分離スイッチをオフにし、
次いで該センスアンプ回路を活性にし、
次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化されたワード線に接続された相補メモリセル対のうち該オンにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセルの記憶内容を確認する、
ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。(1)
(付記2) 上記センスアンプ回路を活性にした後、上記オンからオフにされたビット線分離スイッチ及びこれと対をなすビット線分離スイッチをオンにして、上記活性化されたワード線に接続された相補メモリセル対に対しリストア動作を開始し、
次に該活性化されたワード線を不活性にして該リストア動作を終了する、
ことを特徴とする付記1記載のメモリ回路の試験方法。
【0102】
(付記3) 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路において、
供給されるロウアドレスの値に応じて該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオンにし、次いで該プリチャージ回路がオフの状態で、該オンにしたビット線分離スイッチをオフにし、該テスト信号が不活性であるとき該供給されるロウアドレスの値に応じて該第1及び第2ビット線分離スイッチ対の一方を選択的にオンにするビット線分離スイッチ制御回路と、
該ロウアドレスに応じて、該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワード線の一方を選択的に活性にするロウデコーダと、
該オンにしたビット線分離スイッチがオフにされた状態で該センスアンプ回路を活性にする制御回路と、
該中間ビット線対の電位差に基づいてメモリセルの記憶内容を読み出すリード回路と、
を有することを特徴とするメモリ回路。(2)
(付記4) 上記ビット線分離スイッチ制御回路は、上記センスアンプ回路が活性にされた後、上記オンからオフにされたビット線分離スイッチ及びこれと対をなすビット線分離スイッチをオンにすることを特徴とする付記3記載のメモリ回路。
【0103】
(付記5) 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶内容を試験するメモリ回路の試験方法において、
該第1及び第2ビット線分離スイッチ対をオンにし、
該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワード線の一方を選択的に活性にし、
次いで該センスアンプ回路を活性にし、
次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化されたワード線に接続された相補メモリセル対の記憶内容を確認する、
ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。(3)
(付記6) 中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路において、
供給されるテスト信号が活性であるとき該第1及び第2ビット線分離スイッチ対をオンにし、該テスト信号が不活性であるとき供給されるロウアドレスの値に応じて該第1及び第2ビット線分離スイッチ対の一方を選択的にオンにするビット線分離スイッチ制御回路と、
該ロウアドレスに応じて、該プリチャージ回路がオフの状態で該第1及び第2ワード線のうちオン状態のビット線分離スイッチに関わるものを選択的に活性にするロウデコーダと、
該ワード線が活性にされた後、該センスアンプ回路を活性にする制御回路と、該中間ビット線対の電位差に基づいて、メモリセルの記憶内容を読み出すリード回路と、
を有することを特徴とするメモリ回路。(4)
(付記7) 付記5記載の方法を行って、読み出しエラーが生じた相補メモリセル対を検出し、
該読み出しエラーが生じた相補メモリセルに対し付記1記載の方法を行うことにより、該読み出しエラーが生じた相補メモリセル対の各々のセル特性を評価する、
ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。(5)
(付記8) 付記5記載の方法を行って、読み出しエラーが生じた相補メモリセル対を検出し、
該読み出しエラーが生じた相補メモリセルに対し付記2記載の方法を行うことにより、該読み出しエラーが生じた相補メモリセル対の各々のセル特性を評価する、
ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のメモリ回路の一部を示す概略ブロック図である。
【図2】図1の回路に供給する信号の生成部を示す概略ブロック図である。
【図3】図1中のメモリ回路の一部の概略構成を示す図である。
【図4】図3中のセンスアンプユニット20とその両サイドの一部の詳細並びにリード回路ブロックを示す回路図である。
【図5】図1中の分離スイッチ制御用配線ISO00及びISO01の付近のレイアウトを示す図である。
【図6】図1中のビット線分離スイッチ制御回路41の詳細回路図である。
【図7】試験時に図4のメモリセル*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図8】試験時に図4のメモリセルM0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図9】通常使用時に図4の相補メモリセル対M0、*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図10】本発明の第2実施形態のメモリ回路の一部を示す概略ブロック図である。
【図11】図10のセンスアンプ列11Aの一部及びその両サイドのブロックBLK0及びBLK1の一部の詳細並びにリード回路ブロックを示す回路図である。
【図12】図10中の分離スイッチ制御用配線ISO0とその付近のレイアウトを示す図である。
【図13】試験時に図11の相補メモリセル対M0、*M0の記憶内容を読み出す場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図14】本発明の第2実施形態の変形例を示す、メモリ回路の一部を示す配置図である。
【図15】本発明の第2実施形態の他の変形例を示す、メモリ回路の一部を示す配置図である。
【符号の説明】
10〜14、10A〜14A センスアンプ列
20、20A センスアンプユニット
21 センスアンプ回路
22 プリチャージ回路
23〜26 ビット線分離用NMOSトランジスタ
231、232、241、242 N型領域
29 リード回路
30 制御回路
31 ロウアドレスレジスタ
32、33 プリデコーダ
40〜47、80〜89 ビット線分離スイッチ制御回路
50〜53 ワードデコーダ
71、72 パスル生成回路
BLK0〜BLK3 ブロック
ISO00、ISO01、ISO10、ISO11、ISO0,ISO1 ビット線分離スイッチ制御用配線
TES、TESZ テスト信号
RA00Z、RA00X ロウアドレス最下位ビット信号
BLK0Z、BLK1Z、BLK2Z、BLK3Z ブロック選択信号
BRASZ ロウアドレスストローブ信号
BRSX ビット線リセット信号
BL0、*BL0、BL1、*BL1 ビット線
WL0、WL1 ワード線
ML0、*ML0 中間ビット線
PSA、NSA センスアンプ活性化信号
M0、*M0、M1、*M1 メモリセル
GL0、GL1 ゲートライン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a memory circuit in which complementary memory cell pairs to which contents opposite to each other are written are connected to a bit line pair and these are selected by the same word line, and a test method thereof.
[0002]
[Prior art]
In this type of memory circuit, the bit line pair potential difference that occurs after activation of the word line is approximately twice that of a normal memory circuit that reads the stored contents of a single cell to the bit line. In addition to being highly resistant to changes and noise during reading, the reliability is high and the refresh cycle can be extended.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the read potential difference is “about twice”, failure detection becomes difficult, and cell characteristic evaluation cannot be performed based on the same standard as a normal memory circuit. Tests had to be doubled, and the failure analysis time during memory development was particularly long.
[0004]
In view of such problems, the object of the present invention is to evaluate the cell characteristics of a memory circuit that reads the stored contents of a complementary cell pair to a bit line pair on the same basis as the memory circuit that reads the stored contents of a single cell to a bit line. It is an object of the present invention to provide a memory circuit and a test method thereof.
[0005]
[Means for solving the problems and their effects]
In one aspect of the memory circuit testing method according to the present invention, a sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are respectively separated from the first and second bit lines. The first bit line pair is connected to the first bit line pair via the switch pair, and one and the other of the pair of complementary memory cells selected by the first word line are connected to each of the first bit line pair. The memory contents of the memory circuit in which one and the other of the pair of complementary memory cells selected by the second word line are connected to each of the line pairs are tested. In this test,
Only one of four bit line isolation switches constituting the first and second bit line isolation switch pairs is turned on,
Selectively activating one of the first and second word lines related to the on-state bit line isolation switch while the precharge circuit is off;
Next, the turned on bit line isolation switch is turned off,
Next, the sense amplifier circuit is activated,
Next, based on the potential difference of the intermediate bit line pair, the stored contents of the memory cell corresponding to the turned-on bit line isolation switch in the complementary memory cell pair connected to the activated word line are confirmed.
[0006]
According to this configuration, although a potential difference is caused by charge transfer between the first or second bit line pair and the selected complementary memory cell pair, the four bits constituting the first and second bit line isolation switch pairs Since only one of the line separation switches is turned on, the potential difference between the pair of intermediate bit lines becomes a value corresponding to only the stored contents of the memory cell corresponding to the turned on bit line separation switch. Since the turned-on bit line isolation switch is turned off and the sense amplifier circuit is activated in a state where the sense amplifier circuit is isolated from the first and second bit line pairs, any one of the complementary memory cell pairs is activated. Can be tested. That is, although the bit line pair read potential difference is determined by the capacitor potential of the complementary memory cell pair, a read operation that depends only on any one capacitor potential of the complementary memory cell pair can be performed. Therefore, the cell characteristics of the memory circuit that reads the storage contents of the complementary cell pair to the bit line pair can be evaluated on the same basis as the normal memory circuit that reads the storage contents of the single cell to the bit line. In another aspect of the method for testing a memory circuit according to the present invention,
Turning on the first and second bit line isolation switch pairs;
Selectively activating one of the first and second word lines with the precharge circuit off;
Next, the sense amplifier circuit is activated,
Next, based on the potential difference of the intermediate bit line pair, the stored contents of the complementary memory cell pair connected to the activated word line are confirmed.
[0007]
According to this configuration, the bit line capacitance at the time of the test is about twice that in normal use, so that the bit line pair read potential difference is generated in the same degree as in a normal memory circuit. Therefore, it is possible to roughly evaluate the memory circuit that reads the stored contents of the complementary cell pair to the bit line pair on the same basis as that of a normal memory circuit.
[0008]
In addition, the test time for all the memory cells is about half that in the case of the above embodiment.
[0009]
Other objects, configurations and effects of the present invention will become apparent from the following description.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In general, an inverted signal of the signal SZ is represented by SX, and the endings Z and X indicate that they are active high and active low signals, respectively.
[0011]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a part of the memory circuit according to the first embodiment of the present invention.
[0012]
This memory circuit includes cell arrays of blocks BLK0 to BLK3. Sense amplifier rows 10 to 14 are formed so as to sandwich both sides of each block.
[0013]
FIG. 3 shows a schematic configuration of a part of these blocks and sense amplifier arrays. In FIG. 3, black rectangles indicate memory cells connected to the intersections of the bit lines and the word lines. For simplification, FIG. 3 shows a case where only two pairs of complementary memory cells are connected to one bit line pair.
[0014]
For each of the blocks BLK0 to BLK3, the value of the row address least significant bit signal RA00Z is “0”, “1”, “1”, “0” from the left side with respect to the word line. Thereby, for example, when activating the word line in the blocks BLK0 and BLK1 corresponding to RA00Z = '0', for example, the word line WL0 or WL1, the sense amplifier circuit in the sense amplifier row 11 is used. Thus, the sense amplifier circuits in the sense amplifier arrays 10 and 12 maintain the inactive state. Similarly, when the word line corresponding to RA00Z = '1' is activated, the sense amplifier circuit in the sense amplifier row 10 is used for the block BLK0, and the sense amplifier in the sense amplifier row 12 for the block BLK1. A circuit is used, and the sense amplifier circuit in the sense amplifier array 11 maintains an inactive state.
[0015]
FIG. 4 is a circuit diagram showing the sense amplifier unit 20 in FIG. 3 and part of both sides thereof.
[0016]
The sense amplifier unit 20 includes a sense amplifier circuit 21 and a precharge circuit 22 connected between the intermediate bit lines ML0 and * ML0, and one end of the intermediate bit lines ML0 and * ML0 and the bit lines BL0 and * BL0. Bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 respectively connected to the other bit lines, and bit line isolation NMOS transistors 25 and 26 connected between the other ends of the intermediate bit lines ML0 and * ML0 and the bit lines BL1 and * BL1, respectively. And have.
[0017]
The sense amplifier circuit 21 has two CMOS inverters connected between drive signal lines to which the sense amplifier activation signals PSA and NSA are supplied, and these are mutually connected in a flip-flop type. The sense amplifier circuit 21 is used when RA00Z = “0” as described above.
[0018]
The precharge circuit 22 includes an NMOS transistor connected between the power supply potential Vpr, for example, VDD / 2 and the intermediate bit line ML0, and between the power supply potential Vpr and the intermediate bit line * ML0, and the intermediate bit lines ML0 and * 0. An NMOS transistor for equalization connected between ML0 and a bit line reset signal BRSX is supplied to these gates. Wiring lines ISO01, ISO00, ISO11, and ISO10 are connected to the gates of the bit line isolation NMOS transistors 23 to 26, respectively.
[0019]
The bit line isolation NMOS transistors 23 to 26 are for sharing the sense amplifier circuit 21 and the precharge circuit 22 with the adjacent blocks BLK0 and BLK1, and when the block BLK0 is active, the bit line isolation NMOS transistor When the transistors 25 and 26 are turned off and the block BLK1 is active, the bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 are turned off.
[0020]
Memory cells M0 and * M0 (complementary memory cell pairs) are connected to the intersections of the bit lines BL0 and * BL0 and the word line WL0, respectively, and these NMOS transistor switches are turned on by activation of the word line WL0. The charge moves so that the potential is equal to the potential of the bit line connected thereto, and the bit line potential changes, for example, by 100 mV. The same applies to the memory cells M1 and * M1 (complementary memory cell pairs) connected to the intersections of the bit lines BL1 and * BL1 and the word line WL1, respectively. The complementary memory cell pair is charged with voltages of opposite logic values at the time of writing.
[0021]
The potential difference between the intermediate bit lines ML0 and * ML0 is transmitted to the read circuit 29, the logical value is determined, and read out to the outside. The read circuit 29 includes, for example, a column switch that is selectively turned on by the output of the column decoder, and a direct sense circuit.
[0022]
FIG. 5 shows an example of the layout in the vicinity of the wirings ISO00 and ISO01 in FIG.
[0023]
In FIG. 5, the gate lines GL0 and GL1 are common to the bit line isolation NMOS transistors in the same column, and the gate lines GL0 and GL1 include the gates of the bit line isolation NMOS transistors 24 and 23 of FIG. Yes. 4 has N-type regions 231 and 232 and a part of the upper gate line GL1 between them, and the NMOS transistor 24 has N-type regions 241 and 242 and an upper portion between them. Part of the gate line GL0. In the gate lines GL0 and GL1, the ends of branch lines from the center are connected to the upper metal wirings ISO00 and ISO01 via interlayer contacts.
[0024]
Next, the operation of the circuit of FIG. 4 will be described.
[0025]
FIG. 7 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the memory cell * M0 of FIG. 4 during a test.
[0026]
The cell storage values of the memory cells M0 and * M0 are opposite to each other, and these cell charging voltages are 0 V and VDD, respectively. Initially, the word line WL0 is low and the NMOS transistor switches of the memory cells M0 and * M0 are off. Further, the sense amplifier activation signals PSA and NSA are at the potential of VDD / 2 and the sense amplifier circuit 21 is inactive. Further, the wirings ISO00, ISO01, ISO10 and ISO11 are at a high level, the NMOS transistors 23 to 26 for bit line isolation are turned on, the bit line reset signal BRSX is at a high level and the precharge circuit 22 is turned on, and the bit lines ML0, BL0, BL1, * ML0, * BL0 and * BL1 are precharged and their potential is VDD / 2.
[0027]
Each of the time points t1 to t4 in FIG. 7 is determined by, for example, an elapsed time after the row address strobe signal BRASZ transits to a high level.
[0028]
(T0) The bit line reset signal BRSX transits to a low level and the precharge circuit 22 is turned off. At this timing, the wirings ISO01, ISO10 and ISO11 transit to a low level and the NMOS transistors 23 and 25 for bit line isolation 26 is turned off.
[0029]
(T1) The word line WL0 changes to high level, and the NMOS transistor switches of the memory cells M0 and * M0 are turned on. As a result, the potentials of the bit lines * BL0 and * ML0 increase by ΔV1, and the potential of the bit line BL0 decreases by ΔV2. Since the bit line isolation NMOS transistor 23 is off, the potential of the bit line ML0 is maintained at VDD / 2.
[0030]
(T2) The wiring ISO00 transits to a low level to turn off the bit line isolation NMOS transistor 24, and the potentials of the sense amplifier activation signals PSA and NSA transit to VDD and 0 V, respectively, to activate the sense amplifier circuit 21. The potential difference ΔV1 between the bit lines * ML0 and ML0 is amplified, and the potentials of the bit lines ML0 and * ML0 change to 0 V and VDD, respectively.
[0031]
(T3) The wirings ISO00 and ISO01 transit to a high level, the bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 are turned on, and the potentials of the bit lines BL0 and * BL0 change to 0 V and VDD, respectively. As a result, the restore operation is started for the memory cells M0 and * M0. Further, the read circuit 29 starts reading data corresponding to the potential difference between the bit lines ML0 and * ML0 to the outside.
[0032]
(T4) The word line WL0 transitions to a low level, the NMOS transistor switches of the memory cells M0 and * M0 are turned off, and the restore operation is completed.
[0033]
(T5) The bit line reset signal BRSX transits to a high level and the precharge circuit 22 is turned on. At the timing of this transition, both the sense amplifier activation signals PSA and NSA change to the potential VDD / 2 and the sense amplifier The circuit 21 becomes inactive, and the bit lines BL0, * BL0, ML0, and * ML0 become the precharge potential VDD / 2.
[0034]
(T6) Almost the same as the bit line reset signal BRSX transits to the high level, or the interconnects ISO10 and ISO11 transit to the high level at the time t6 after a predetermined time has elapsed since the transition to the high level, and the NMOS for bit line isolation Transistors 25 and 26 are turned on and return to the initial state.
[0035]
FIG. 8 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the memory cell M0 of FIG. 4 during a test.
[0036]
In this case, the signal waveforms of the wirings ISO00 and ISO01 are the same as those of the wirings ISO01 and ISO00 of FIG. 7, respectively, and the other signal waveforms are the same as those of FIG.
[0037]
Conventionally, the bit line pair potential difference (ΔV1 + ΔV2) at the time of reading is amplified by the sense amplifier circuit 21 to determine the stored contents. Therefore, the amplified voltage is affected by the change in the holding voltage due to cell charge leakage and the noise at the time of reading. When the logical value is opposite to the stored content, it is difficult to determine which memory cell is defective and which memory cell characteristic is bad.
[0038]
However, according to the first embodiment, when the bit line pair potential difference (ΔV1 + ΔV2) occurs, one of the bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 is off, so the potential difference between the intermediate bit lines ML0 and * ML0 is ΔV1 when the NMOS transistor 23 is off, ΔV2 when the NMOS transistor 24 is off, and the potential difference is amplified by the sense amplifier circuit 21 after the bit line isolation NMOS transistor 23 is turned off. One of the memory cell pairs can be tested. After that, both the bit line isolation NMOS transistors 23 are turned on and the restore operation is performed on the memory cell pair, so that the test can be similarly performed on the other of the complementary memory cell pair.
[0039]
That is, although the bit line pair potential difference is (ΔV1 + ΔV2), the stored contents of each of the complementary memory cell pair can be read independently, so that the cell is based on the same standard as a normal DRAM circuit having a single cell array. Properties can be evaluated. For example, when the refresh characteristic is poor at the time of memory development, it becomes possible to measure and evaluate conventionally in pursuit of the problem.
[0040]
FIG. 9 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the memory cells M0 and * M0 of FIG. 4 during normal use.
[0041]
During normal use, the wirings ISO00 and ISO01 are maintained at a high level, that is, the bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 are maintained on. Other signal waveforms are the same as those in FIG. 7 except for the waveforms of the intermediate bit line pair M0 and M0.
[0042]
By such an operation, the absolute value (ΔV1 + ΔV2) of the bit line pair potential difference before amplification when the word line WL0 is activated is about twice that in the test, so that the refresh characteristics are improved.
[0043]
In general, (ΔV1 + ΔV2) depends on the capacitance Ccell of each cell, the capacitance Cbit of each bit line, and the difference VS between the high-level and low-level cell voltages,
ΔV1 + ΔV2 = Ccell · VS / (Ccell + Cbit) (1)
It is expressed. VS is VDD immediately after restoration, but changes with time due to leakage.
[0044]
Next, a circuit for performing the above-described test operation and normal operation will be described.
[0045]
FIG. 2 shows an example of a signal generation unit supplied to the circuit of FIG.
[0046]
The row address RA is latched in the row address register 31 by a latch signal from the control circuit 30. Two bits of the row address register 31 are decoded by the predecoder 32 to generate block selection signals BLK0Z to BLK3Z that are selectively activated. The block selection signal BLK0Z is supplied to the bit line isolation switch control circuits 40 to 42 in FIG. 1, the block selection signal BLK1Z is supplied to the bit line isolation switch control circuits 41 to 44, and the block selection signal BLK2Z is the bit line isolation switch control circuit. The block selection signal BLK3Z is supplied to the bit line isolation switch control circuits 45 to 47.
[0047]
Bits other than 2 bits for block selection in the row address register 31 are supplied to the predecoder 33 and decoded, and the result and block selection signals BLK0Z to BLK3Z are supplied to the word decoders 50 to 53 of FIG. The selected word line of the selected block is activated.
[0048]
Regarding the least significant bit RA00Z of the row address register 31, in addition to being used for word line selection, it is inverted by the inverter 34 to generate a bit RA00X. These row address least significant bit signals RA00Z and RA00X are supplied to the bit line isolation switch control circuits 40 to 47 shown in FIG.
[0049]
The test signal TES supplied from the outside is amplified by the buffer gate 35 to become the test signal TESZ, and is supplied to each of the bit line isolation switch control circuits 40 to 47 in FIG.
[0050]
The control circuit 30 generates various control signals based on an externally supplied clock CLK, chip select signal CSX, row address strobe signal RASX, column address strobe signal CASX, write enable signal WEX, and internal signals. That is, for example, the control circuit 30 generates a row address strobe signal BRASZ in which the retimed signal of the row address strobe signal RASX is in reverse phase, and the bit line reset signal BRSX and the sense are detected from this signal BRASZX and the block selection signals BLK0Z to BLK3Z. Amplifier activation signals PSA and NSA are generated. The row address strobe signal BRASZ is supplied to each of the bit line isolation switch control circuits 40 to 47 of FIG. 1 as a reference signal for the timing of activation and inactivation of the isolation switch control wiring. The sense amplifier activation signals PSA and NSA and the bit line reset signal BRSX are supplied to each of the sense amplifier rows 10 to 14.
[0051]
In FIG. 1, bit line isolation switch control circuits 40 to 47 have the same configuration, and signal input / output positions correspond to each other. The output ends of the bit line isolation switch control circuits 40, 42, 44 and 46 correspond to a pair of isolation switch control wirings (corresponding to the wirings ISO10 and ISO11 in FIG. 7) arranged on the right side of the sense amplifier rows 10 to 13, respectively. And the output ends of the bit line isolation switch control circuits 41, 43, 45 and 47 are respectively connected to a pair of isolation switch control wirings (wirings in FIG. 7) arranged on the left side of the sense amplifier rows 11-14. One corresponding to ISO00 and ISO01). For the bit line isolation switch control circuits 40 and 47 at both ends, the input signal corresponding to the non-existent block is fixed to the high level “H”.
[0052]
The word decoders 50 to 53 are provided corresponding to the blocks BLK0 to BLK3, respectively.
[0053]
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the bit line isolation switch control circuit 41 in FIG.
[0054]
(1) Circuits related to normal use
The NOR gate 60 and the NAND gate 61 are circuits related to normal use. One input terminal of the NOR gate 60 is supplied with a test signal TESZ, and the other input terminal is supplied with a block selection signal BLK1Z and a row address strobe signal BRASZ. 61 is supplied. The output of the NOR gate 60 is supplied to one input terminal of each of the OR gates 62 and 63. The outputs of the OR gates 62 and 63 are respectively supplied to level shift circuits (or buffer circuits) 64 and 65 having the same configuration. The voltage amplitude of the outputs of the level shift circuits 64 and 65 is higher than that of the input (the same voltage amplitude in the case of a buffer circuit). Outputs of the level shift circuits 64 and 65 are supplied to wirings ISO00 and ISO01 via inverters 66 and 67, respectively.
[0055]
(1-1) Since the test signal TESZ is at a low level during normal use, the output of the NOR gate 60 is at a high level only when both the block selection signal BLK1Z and the row address strobe signal BRASZ are at a high level. When the block BLK0 is selected, since the block selection signal BLK1Z is at a low level, the wirings ISO00 and ISO01 maintain a high level as shown in FIG. When the block BLK1 is selected, since the block selection signal BLK1Z is at a high level, the lines ISO00 and ISO01 fall in response to the rise of the row address strobe signal BRASZ. This corresponds to the falling of the wirings ISO10 and ISO11 in FIG. Next, when the row address strobe signal BRASZ falls, the wirings ISO00 and ISO01 rise. This corresponds to the rise of the wirings ISO10 and ISO11 in FIG.
[0056]
(1-2) Since the test signal TESZ is at a high level during the test, the output of the NOR gate 60 is at a low level regardless of the output value of the NAND gate 61, and the outputs of the OR gates 62 and 63 are signals at the other input terminal. Determined.
[0057]
(2) Circuits related to the test
Components 68-76 are circuits involved during testing. The test signal TESZ is supplied to one input terminal of the NOR gate 69 via the inverter 68, and the block input signal BLK0Z and the row address strobe signal BRASZ are supplied to the other input terminal of the NOR gate 69 via the NAND gate 70. . The output of the NOR gate 69 is supplied to pulse generation circuits 71 and 72.
[0058]
(2-1) Since the test signal TESZ is at a low level during normal use, the output of the NOR gate 69 is maintained at a low level regardless of the output value of the NAND gate 70, and the outputs of the OR gates 62 and 63 are determined by the output of the NOR gate 60. .
[0059]
(2-2) Since the test signal TESZ is high during the test, the output of the NOR gate 69 is high only when both the block selection signal BLK0Z and the row address strobe signal BRASZ are high.
[0060]
When the block BLK0 is selected, since the block selection signal BLK0Z is at a high level, the output of the NOR gate 69 rises at the rising edge of the row address strobe signal BRASZ, and in response to this, the pulse generation circuits 71 and 72 respectively output the circuit shown in FIG. Pulses of the indicated signals S1 and S2 are generated.
[0061]
When the row address least significant bit signals RA00Z and RA00X are at a high level and a low level, respectively, the outputs of the pulse generation circuits 71 and 72 are connected to the other of the OR gates 62 and 63 via the positively connected NMOS transistors 73 and 74, respectively. Supplied to the input end. Therefore, the potentials of the wirings ISO00 and ISO01 have waveforms as shown in FIG.
[0062]
When the row address least significant bit signals RA00Z and RA00X are at a low level and a high level, respectively, the outputs of the pulse generation circuits 71 and 72 are connected to the OR gate 63 and the OR gate 62 via the reversely connected NMOS transistors 75 and 76, respectively. It is supplied to the other input end. Therefore, the potentials of the wirings ISO00 and ISO01 have waveforms as shown in FIG.
[0063]
When the block BLK1 is selected, since the block selection signal BLK0Z is at a low level, the output of the NOR gate 69 is maintained at a low level regardless of the output value of the NAND gate 70, and the wirings ISO00 and ISO01 are maintained at a low level.
[0064]
With the circuit as described above, the signal waveforms of the separation switch control wirings correspond to FIGS.
[0065]
The NMOS transistors 73 to 76 as switches may use CMOS transfer gates in which a PMOS transistor and an NMOS transistor are connected in parallel.
[0066]
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a schematic block diagram showing a part of the memory circuit according to the second embodiment of the present invention.
[0067]
FIG. 11 is a circuit diagram showing a part of the sense amplifier row 11A of FIG. 10 and a part of the blocks BLK0 and BLK1 on both sides thereof.
[0068]
The circuit itself of FIG. 11 that is the control target is the same as the conventional one, the gates of the bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 are connected to the wiring ISO0, and the gates of the bit line isolation NMOS transistors 25 and 26 are connected to the wiring ISO1. Has been. The other points are the same as those in FIG.
[0069]
FIG. 12 shows the layout of the separation switch control wiring ISO0 and its vicinity in FIG.
[0070]
The gate line GL0 is common to the transistor rows including the bit line isolation NMOS transistors 23 and 24 of FIG. In the gate line GL0, the end of the branch line from the center thereof is connected to the upper wiring ISO0 via an interlayer contact.
[0071]
Next, the operation of the circuit of FIG. 11 will be described.
[0072]
FIG. 13 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the memory cells M0 and * M0 of FIG. 11 during the test.
[0073]
The first state before time t0 is the same as in the case of the first embodiment.
[0074]
Each of the time points t1, t2, and t4 in FIG. 13 is determined by, for example, an elapsed time after the bit line reset signal BRSX transitions to a low level.
[0075]
The feature of the second embodiment is that when the block BLK0 is selected, not only the isolation switch control wiring ISO0 on the block BLK0 side but also the isolation switch control wiring ISO1 on the adjacent non-selected block BLK1 side is maintained at a high level. Thus, the bit line isolation NMOS transistors 23 to 26 are turned on.
[0076]
(T0) The bit line reset signal BRSX transitions to a low level and the precharge circuit 22 is turned off.
[0077]
(T1) The word line WL0 changes to high level, and the NMOS transistor switches of the memory cells M0 and * M0 are turned on. Since the bit line capacitance is about twice that in the first embodiment, the potentials of the bit lines * BL0 and * ML0 are increased by approximately ΔV1 / 2, and the potential of the bit line BL0 is decreased by approximately ΔV2 / 2. To do. That is, the read potential difference between the bit line pair is
Ccell / VS / (Ccell + 2Cbit) (2)
It becomes. The value of equation (2) is approximately half that of equation (1) (ΔV1 + ΔV2) / 2.
[0078]
(T2) The sense amplifier activation signals PSA and NSA transition to VDD and 0 V, respectively, to activate the sense amplifier circuit 21, and the potential difference between the bit lines ML0 and * ML0 is approximately − (ΔV1 + ΔV2) / 2 and the bit is amplified. The potentials of the lines ML0 and * ML0 change to 0V and VDD, respectively.
[0079]
In addition, a restore operation for the memory cells M0 and * M0 is started, and reading of data corresponding to the potential difference between the intermediate bit lines ML0 and * ML0 is started by the read circuit 29.
[0080]
The operation from time t4 to t6 is the same as that in FIG.
[0081]
The operation for reading the stored contents of the memory cells M1 and * M1 in FIG. 11 during the test is the same as that in the timing chart of FIG.
[0082]
According to the second embodiment, such a read operation during a test causes a read potential difference of the same level as that of a normal DRAM circuit having a single cell array between bit line pairs. The memory circuit can be roughly evaluated.
[0083]
In addition, since the refresh cycle can be halved during testing, the test time for all memory cells is approximately half that of the conventional method. For example, in the development of the memory circuit, it took a day in the past to examine the outline of the storage retention characteristics of all the memory cells of several hundred chips formed on one wafer. According to, it will take about half a day.
[0084]
The operation when reading the stored contents of the memory cells M0 and * M0 in FIG. 11 during normal use is such that the signal waveform of the wiring ISO1 is shown by a dotted line in FIG. 13, and the other signal waveforms are the same as in the test. is there. In this case, the potential of the wiring ISO1 falls at the falling timing of the bit line reset signal BRSX, and then at the time t6 almost at the same time as the bit line reset signal BRSX rises at the time t5 or after a predetermined time elapses. Thus, the potential of the wiring ISO1 rises.
[0085]
Next, a circuit for performing the above-described test operation and normal operation will be described.
[0086]
10, bit line isolation switch control circuits 80 to 89 have the same configuration, and signal input positions correspond to each other.
[0087]
The output ends of the bit line isolation switch control circuits 81, 83, 85, 87 and 89 are for controlling the isolation switches arranged on the right side of the sense amplifier arrays 10A to 14A via inverters 91, 93, 95, 97 and 99, respectively. Connected to the wiring (corresponding to the wiring ISO1 in FIG. 11), the output ends of the bit line isolation switch control circuits 80, 82, 84, 86 and 88 are connected to inverters 90, 92, 94, 96 and 98, respectively. Are connected to separation switch control wirings (corresponding to the wirings ISO0 and ISO1 in FIG. 11) arranged on the left side of the sense amplifier arrays 10A to 14A.
[0088]
For each of the bit line isolation switch control circuits 81 and 88 corresponding to the nonexistent block, all three inputs are always at a high level so that the output is always at a low level 'L'.
[0089]
A row address strobe signal BRASZ as a reference signal for determining output activation and deactivation timing is supplied to each of the bit line isolation switch control circuits 80, 82 to 87 and 89. As is clear from the above description regarding FIG. 3, the row address least significant bit signal RA00Z is supplied to the bit line isolation switch control circuits 80, 84, 85 and 89 corresponding to the odd-numbered sense amplifier columns, and the row address least significant bit signal RA00Z is supplied. The lower bit signal RA00X is supplied to the bit line isolation switch control circuits 82, 83, 86 and 87 corresponding to the even-numbered sense amplifier columns. The test signal TESZ is supplied to the input terminal of one of the OR gates 100 to 109. The other input terminals of the odd-numbered OR gates 100, 102, 104, 106 and 108 to 109 are supplied with signals BLK0Z to BLK3Z and 'H' for selecting the right block, respectively, and the even-numbered OR gates 101 and 103 are selected. , 105, 107 and 109 are supplied with a signal 'H' and BK0Z to BLK3Z for selecting the left block, respectively. A fixed low level 'H' corresponds to a non-existent block.
[0090]
Next, the operation of the bit line isolation switch control circuits 82 and 83 during normal use will be described.
[0091]
When a word line corresponding to RA00Z = '0' in the block BLK0 is selected during normal use, the output of the bit line isolation switch control circuit 82 is that the row address least significant bit signal RA00X is at a high level and the block selection signal Since BLK1Z is at a low level, the low level is maintained. Therefore, the potential of the wiring ISO0 is maintained at a high level as shown in FIG. In contrast, the output of the bit line isolation switch control circuit 83 changes to high level at the timing when the row address strobe signal BRASZ changes to high level, that is, the wiring ISO1 changes to low level. Next, at the time t5, the row address strobe signal BRASZ transitions to a low level, and immediately after or after (t6-t5), the output of the bit line isolation switch control circuit 83 transitions to a low level, that is, the wiring ISO1 is Transition to high level. Therefore, the signal waveform of the wiring ISO1 is as shown by the dotted line in FIG.
[0092]
Next, the operation of the bit line isolation switch control circuits 82 and 83 during the test will be described.
[0093]
During the test, since the test signal TESZ is at a high level and the outputs of the OR gates 100 to 109 are all at a high level, the outputs of the bit line isolation switch control circuits 81 to 87 are irrelevant to the selected block. When the word line corresponding to RA00Z = '0' in the block BLK0 is selected, the outputs of the bit line isolation switch control circuits 82 and 83 are both kept at a low level, and the potentials of the wirings ISO0 and ISO1 are at a high level. maintain. Therefore, the signal waveform of the wiring ISO1 is as shown by the solid line in FIG.
[0094]
Next, a modification of the second embodiment will be described.
[0095]
In FIG. 10, there is no cell array outside the sense amplifier arrays 10A and 14A. However, in order to enable testing on both sides of the blocks BLK0 and BLK3 in the same manner as the blocks BLK1 and BLK2, FIG. In this manner, a cell array that can be used during testing may be arranged outside the sense amplifier arrays 10A and 14A. Note that the memory cells connected to the word lines indicated by dotted lines are not used.
[0096]
Further, in order to use the cell arrays on both sides in FIG. 14 more effectively, as shown in FIG. 15, a sense amplifier row is further arranged for the cell arrays on both sides, and the sense amplifier rows and cell arrays on both sides are used for redundancy. And a region including a defective cell may be replaced with a corresponding redundant region. The region is, for example, a word line unit or a sense amplifier unit corresponding to a bit line. In FIG. 15, the word lines, bit lines and sense amplifiers indicated by dotted lines are for redundancy, and the cells connected to the word lines and bit lines indicated by dotted lines are redundant cells.
[0097]
Note that the present invention includes various other modifications.
[0098]
For example, the present invention is not limited to a DRAM circuit, but can be applied to various memory circuits having complementary memory cell pair arrays.
[0099]
In addition, a memory circuit combining the first embodiment and the second embodiment is configured, and the test of the first embodiment and the second embodiment can be selected according to the supplied test mode signal. First, a test is performed in the test mode of the second embodiment to detect a complementary memory cell pair in which a read error has occurred, and then only the error complementary memory cell pair is tested in the test mode of the first embodiment. Thus, the error cell may be evaluated in more detail. In this case, the test time can be shortened and detailed evaluation can be performed.
[0100]
The present invention includes the following supplementary notes.
[0101]
(Supplementary Note 1) A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit lines via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. One pair of complementary memory cell pairs selected by the first word line is connected to each of the first bit line pairs, and the second word line is connected to each of the second bit line pairs. In the test method of the memory circuit for testing the storage contents of the memory circuit to which one and the other of the pair of complementary memory cells selected by
Only one of four bit line isolation switches constituting the first and second bit line isolation switch pairs is turned on,
Selectively activating one of the first and second word lines related to the on-state bit line isolation switch while the precharge circuit is off;
Next, the turned on bit line isolation switch is turned off,
Next, the sense amplifier circuit is activated,
Next, based on the potential difference of the intermediate bit line pair, the stored contents of the memory cell corresponding to the turned-on bit line isolation switch in the complementary memory cell pair connected to the activated word line are confirmed.
A test method for a memory circuit. (1)
(Appendix 2) After the sense amplifier circuit is activated, the bit line isolation switch turned off from the on state and the bit line isolation switch paired therewith are turned on and connected to the activated word line. Restore operation for the pair of complementary memory cells
Next, the activated word line is deactivated and the restore operation is terminated.
The method of testing a memory circuit according to appendix 1, wherein:
[0102]
(Supplementary Note 3) A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit lines via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. One pair of complementary memory cell pairs selected by the first word line is connected to each of the first bit line pairs, and the second word line is connected to each of the second bit line pairs. In the memory circuit to which one and the other of the pair of complementary memory cells selected by
Only one of the four bit line isolation switches constituting the first and second bit line isolation switch pairs is turned on according to the value of the supplied row address, and then the precharge circuit is in an off state, The turned-on bit line isolation switch is turned off, and when the test signal is inactive, one of the first and second bit line isolation switch pairs is selectively turned on according to the supplied row address value. A bit line isolation switch control circuit to
In response to the row address, a row decoder that selectively activates one of the first and second word lines with the precharge circuit turned off;
A control circuit for activating the sense amplifier circuit in a state where the turned-on bit line isolation switch is turned off;
A read circuit that reads out the stored contents of the memory cell based on the potential difference between the pair of intermediate bit lines;
A memory circuit comprising: (2)
(Supplementary Note 4) After the sense amplifier circuit is activated, the bit line isolation switch control circuit turns on the bit line isolation switch that is turned off from the on state and the bit line isolation switch that is paired with the bit line isolation switch. The memory circuit according to appendix 3, characterized by:
[0103]
(Supplementary Note 5) A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit lines via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. One pair of complementary memory cell pairs selected by the first word line is connected to each of the first bit line pairs, and the second word line is connected to each of the second bit line pairs. In the test method of the memory circuit for testing the storage contents of the memory circuit to which one and the other of the pair of complementary memory cells selected by
Turning on the first and second bit line isolation switch pairs;
Selectively activating one of the first and second word lines with the precharge circuit off;
Next, the sense amplifier circuit is activated,
Next, based on the potential difference of the intermediate bit line pair, the stored contents of the complementary memory cell pair connected to the activated word line are confirmed.
A test method for a memory circuit. (3)
(Supplementary Note 6) A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit lines via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. One pair of complementary memory cell pairs selected by the first word line is connected to each of the first bit line pairs, and the second word line is connected to each of the second bit line pairs. In the memory circuit to which one and the other of the pair of complementary memory cells selected by
When the supplied test signal is active, the first and second bit line isolation switch pairs are turned on, and when the test signal is inactive, the first and second bit lines are supplied according to the value of the row address supplied. A bit line isolation switch control circuit for selectively turning on one of the bit line isolation switch pair;
A row decoder that selectively activates one of the first and second word lines related to the bit line isolation switch that is in an on state in response to the row address when the precharge circuit is off;
A control circuit that activates the sense amplifier circuit after the word line is activated; a read circuit that reads out the stored contents of the memory cell based on a potential difference between the pair of intermediate bit lines;
A memory circuit comprising: (4)
(Supplementary Note 7) By performing the method described in Supplementary Note 5, a complementary memory cell pair in which a read error has occurred is detected.
By performing the method according to appendix 1 on the complementary memory cell in which the read error has occurred, each cell characteristic of the pair of complementary memory cells in which the read error has occurred is evaluated.
A test method for a memory circuit. (5)
(Supplementary Note 8) By performing the method described in Supplementary Note 5, a complementary memory cell pair in which a read error has occurred is detected.
Performing the method described in Appendix 2 on the complementary memory cell in which the read error has occurred, thereby evaluating the cell characteristics of each of the complementary memory cell pair in which the read error has occurred.
A test method for a memory circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a part of a memory circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a generation unit of a signal supplied to the circuit of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a part of the memory circuit in FIG. 1;
4 is a circuit diagram showing details of a sense amplifier unit 20 in FIG. 3 and a part of both sides thereof, and a read circuit block; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a layout in the vicinity of separation switch control wirings ISO00 and ISO01 in FIG. 1;
6 is a detailed circuit diagram of the bit line isolation switch control circuit 41 in FIG. 1. FIG.
7 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the memory cell * M0 of FIG. 4 during a test.
8 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the memory cell M0 of FIG. 4 during a test.
9 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the complementary memory cell pair M0, * M0 of FIG. 4 during normal use.
FIG. 10 is a schematic block diagram showing a part of a memory circuit according to a second embodiment of the present invention.
11 is a circuit diagram showing details of a part of the sense amplifier row 11A in FIG. 10 and parts of blocks BLK0 and BLK1 on both sides and a read circuit block.
12 is a diagram showing a layout of an isolation switch control wiring ISO0 and its vicinity in FIG. 10;
13 is a timing chart showing an operation when reading the stored contents of the complementary memory cell pair M0, * M0 of FIG. 11 during a test.
FIG. 14 is a layout diagram showing a part of a memory circuit, showing a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a layout diagram showing a part of a memory circuit, showing another modification of the second embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
10-14, 10A-14A sense amplifier train
20, 20A sense amplifier unit
21 sense amplifier circuit
22 Precharge circuit
23-26 NMOS transistor for bit line isolation
231,232,241,242 N-type region
29 Lead circuit
30 Control circuit
31 Row address register
32, 33 predecoder
40-47, 80-89 Bit line isolation switch control circuit
50-53 word decoder
71, 72 pulse generation circuit
BLK0 to BLK3 blocks
ISO00, ISO01, ISO10, ISO11, ISO0, ISO1 Bit line isolation switch control wiring
TES, TESZ test signal
RA00Z, RA00X Row address least significant bit signal
BLK0Z, BLK1Z, BLK2Z, BLK3Z Block selection signal
BRASZ Row address strobe signal
BRSX Bit line reset signal
BL0, * BL0, BL1, * BL1 bit lines
WL0, WL1 Word line
ML0, * ML0 Intermediate bit line
PSA, NSA sense amplifier activation signal
M0, * M0, M1, * M1 memory cells
GL0, GL1 gate line

Claims (3)

中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶内容を試験するメモリ回路の試験方法において、
該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチと該プリチャージ回路とがオンにされて該中間ビット線対と該第1ビット線対と該第2ビット線対とがプリチャージされている状態で、該4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオンに維持すると共に他の3つのビット線分離スイッチをオフにし、該プリチャージ回路をオフにし、
次いで該第1及び第2ワード線のうち該オンに維持したビット線分離スイッチに関わるものを選択的に活性にし、
次いで該オンに維持したビット線分離スイッチをオフにし、
次いで該センスアンプ回路を活性にし、
次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該相補メモリセル対のうち該オンに維持した後でオフにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセルの記憶内容を読み出してセル特性を評価する
ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。
A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit line pairs via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. And one and the other of the pair of complementary memory cells selected by the first word line are connected to each of the first bit line pair and selected by the second word line to each of the second bit line pair In a test method for a memory circuit for testing the storage contents of a memory circuit to which one and the other of a pair of complementary memory cells are connected,
Four bit line isolation switches constituting the first and second bit line isolation switch pairs and the precharge circuit are turned on so that the intermediate bit line pair, the first bit line pair, and the second bit line are turned on. In a state where the pair is precharged, only one of the four bit line isolation switches is kept on and the other three bit line isolation switches are turned off to turn off the precharge circuit. ,
Next, selectively activate one of the first and second word lines related to the bit line isolation switch maintained on,
Next, the bit line isolation switch maintained on is turned off,
Next, the sense amplifier circuit is activated,
Then, based on the potential difference between the bit line pair between intermediate, evaluate cell characteristics and read out the stored content of the memory cell corresponding to the bit line isolation switch off after maintained at the on of the complementary memory cell pair To
A test method for a memory circuit.
中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路において、
試験時に、該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチと該プリチャージ回路とがオンにされて該中間ビット線対と該第1ビット線対と該第2ビット線対とがプリチャージされている状態で、該4つのビット線分離スイッチのうち1つのみをオンに維持すると共に他の3つのビット線分離スイッチをオフにし、該プリチャージ回路をオフにし、次いで該第1及び第2ワード線のうち該オンに維持したビット線分離スイッチに関わるものを選択的に活性にし、次いで該オンに維持したビット線分離スイッチをオフにし、次いで該センスアンプ回路を活性にする制御回路と、
該センスアンプ回路が活性である状態で、該中間ビット線対の電位差に基づいて、該オンに維持した後でオフにしたビット線分離スイッチに対応するメモリセルの記憶内容を読み出すリード回路とを有し、
該記憶内容を読み出したメモリセルのセル特性を評価することを特徴とする、メモリセル試験機能を備えたメモリ回路。
A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit line pairs via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. And one and the other of the pair of complementary memory cells selected by the first word line are connected to each of the first bit line pair and selected by the second word line to each of the second bit line pair In a memory circuit in which one and the other of a pair of complementary memory cells are connected,
During the test, the four bit line isolation switches constituting the first and second bit line isolation switch pairs and the precharge circuit are turned on, and the intermediate bit line pair, the first bit line pair, and the first bit line pair are turned on. In a state where the two bit line pairs are precharged, only one of the four bit line isolation switches is kept on and the other three bit line isolation switches are turned off, and the precharge circuit And then selectively activating one of the first and second word lines associated with the bit line isolation switch maintained on, and then turning off the bit line isolation switch maintained on. A control circuit for activating the sense amplifier circuit;
A read circuit that reads out the stored contents of the memory cell corresponding to the bit line isolation switch that is turned on and then turned off based on the potential difference between the pair of intermediate bit lines while the sense amplifier circuit is active ; Have
A memory circuit having a memory cell test function, wherein cell characteristics of a memory cell from which the stored contents are read are evaluated .
中間ビット線対間にセンスアンプ回路及びプリチャージ回路が接続され、該中間ビット線対の一端及び他端がそれぞれ第1及び第2ビット線分離スイッチ対を介して第1及び第2ビット線対に接続され、該第1ビット線対のそれぞれに第1ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続され、該第2ビット線対のそれぞれに第2ワード線で選択される相補メモリセル対の一方及び他方が接続されたメモリ回路の記憶内容を試験するメモリ回路の試験方法において、
該第1及び第2ビット線分離スイッチ対を構成する4つのビット線分離スイッチと該プリチャージ回路とがオンにされて該中間ビット線対と該第1ビット線対と該第2ビット線対とがプリチャージされている状態で、該プリチャージ回路をオフにし、該第1及び第2ワード線の一方を選択的に活性にし、次いで該センスアンプ回路を活性にし、次いで該中間ビット線対の電位差に基づいて、該活性化されたワード線に接続された相補メモリセル対の記憶内容を読み出し、
読み出した記憶内容がエラーである場合、該エラーに係る相補メモリセル対の各々のメモリセルに対し請求項1記載の方法を行う、
ことを特徴とするメモリ回路の試験方法。
A sense amplifier circuit and a precharge circuit are connected between the intermediate bit line pair, and one end and the other end of the intermediate bit line pair are connected to the first and second bit line pairs via the first and second bit line isolation switch pairs, respectively. And one and the other of the pair of complementary memory cells selected by the first word line are connected to each of the first bit line pair and selected by the second word line to each of the second bit line pair In a test method for a memory circuit for testing the storage contents of a memory circuit to which one and the other of a pair of complementary memory cells are connected,
Four bit line isolation switches constituting the first and second bit line isolation switch pairs and the precharge circuit are turned on so that the intermediate bit line pair, the first bit line pair, and the second bit line are turned on. With the pair precharged, the precharge circuit is turned off, one of the first and second word lines is selectively activated, then the sense amplifier circuit is activated, and then the intermediate bit line Based on the potential difference of the pair, the stored contents of the pair of complementary memory cells connected to the activated word line are read out,
If the read storage content is an error, the method of claim 1 is performed on each memory cell of the complementary memory cell pair associated with the error;
A test method for a memory circuit.
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