JP5623688B2 - 半導体記憶装置、および欠陥セルテスト方法 - Google Patents
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Description
Cs x Vs + Cb x VBLR = (Cs + Cb) x Vb ・・・数式(1)
ΔV = |VBLR − Vb| =|VBLR− (Cs x Vs + Cb x VBLR)/(Cs + Cb)| ・・・数式(2)
ΔVL = VBLR x Cs/(Cs + Cb) ・・・数式(3)
ΔVH = ( Va −VBLR ) x Cs/(Cs + Cb) ・・・数式(4)
上記構成からなる本発明の半導体記憶装置では、ビット線をプリチャージするビット線リファレンスレベルを変更できるようにする。また、共通ビット線に接続される複数のメモリセル、例えば、テスト対象セルと相手セルとを同時に選択できるようにする。そして、テスト対象セルに所望のレベル(例えば、最小電位の0v)を書き込んでおき、相手セルに変更されたビット線リファレンスレベルを書き込んでおく。その後に、テスト対象セルのワード線と、相手セルのワード線とを同時に活性化することで、テスト対象セルのデータと相手セルのデータとを共通ビット線で同時に読み出し、この共通ビット線の電位のレベルを基に、テスト対象セルの良否を判定する。
これにより、半導体記憶装置内に存在する欠陥セルをテストで確実に検出できるようになる。
上記構成からなる本発明の半導体記憶装置では、テスト対象セルを選択する第1のワード線と、テスト対象セルと共通のビット線に接続される相手セルを選択する第2のワード線とを、両方同時に活性化できるようにする。そして、通常のビット線リファレンスレベルよりも高い電位であるテスト用リファレンスレベルを相手セルに書き込み、テスト対象セルに最小電位のレベル(例えば、0v)を書き込む。その後に、第1のワード線と第2のワード線とを同時に活性化し、共通ビット線に同時に読み出されたセルデータのレベルと、ビット線リファレンスレベルとを基に、テスト対象セルの良否判定を行なう。
これにより、半導体記憶装置内に存在する欠陥セルをテストで確実に検出できるようになる。
上記構成からなる本発明の半導体記憶装置では、相手セルに対しVARRAY/2よりも所定の電位αだけ高いレベルを書き込み、また、テスト対象セルに0vを書き込む。また、ビット線リファレンスレベルをVARRAY/2に設定する。そして、テスト対象セルのワード線と相手セルのワード線とを同時に活性化してテストを行う。このテストにおいて、テスト対象セルが欠陥セル(容量が小さいセル)である場合は、ビット線リファレンスレベルよりもセルにつながるビット線レベルの方が大きいというビット線間差電位の逆転現象が生じる。
これにより、半導体記憶装置内に存在する欠陥セルをテストで確実に検出できるようになる。
上記構成からなる本発明の半導体記憶装置では、センスアンプ回路のイコライズ部を使用して、相手セルにビット線リファレンスレベルよりも高い電位であるテスト用リファレンスレベルを書き込むようにする。
これにより、相手セルに対し、ビット線リファレンスレベルよりも高い電位であるテスト用リファレンスレベルを容易に書き込むことができる。
上記構成からなる本発明の半導体記憶装置では、メモリセルアレイの配置がワード線の4本単位でくり返されるように構成されるクォーターピッチのセル配置の半導体記憶装置において、テスト対象セルのワード線と相手セルのワード線とを4つのアドレス違いで選択するようにする。
これにより、共通ビット線に接続されるテスト対象セルと相手セルとを、容易に選択できるようになる。
上記手順を含む本発明の欠陥セルテスト方法では、ビット線をプリチャージするビット線リファレンスレベルを変更できるようにする。また、共通ビット線に接続される複数のメモリセル、例えば、テスト対象セルと相手セルとを同時に選択できるようにする。そして、テスト対象セルに所望のレベル(例えば、最小電位の0v)を書き込んでおき、相手セルに変更されたビット線リファレンスレベルを書き込んでおく。その後に、テスト対象セルのワード線と、相手セルのワード線とを同時に活性化することで、テスト対象セルのデータと相手セルのデータとを共通ビット線で同時に読み出し、この共通ビット線の電位のレベルを基に、テスト対象セルの良否を判定する。
これにより、半導体記憶装置内に存在する欠陥セルをテストで確実に検出できるようになる。
図1は、本発明の実施の形態に係わる半導体記憶装置の構成を示す図であり、半導体記憶装置のテストを行うために必要な回路について、その全体構成を示すブロック図である。
次に、図8のテストフローチャート及び図9、10、11に示す動作波形図を参照して、本発明の半導体記憶装置の回路動作について説明する。
Claims (6)
- ワード線とビット線を選択することによりメモリセルアレイ中のセルを指定してデータを読み書きすると共に、データの読み出し時に前記ビット線に読み出されたセルデータのレベルと所定のビット線リファレンスレベルとの差電位を増幅してデータを出力する半導体記憶装置であって、
前記ビット線リファレンスレベルを変更するリファレンスレベル生成回路と、
前記変更されたビット線リファレンスレベルをメモリセルに書き込む書込回路と、
共通のビット線に接続される複数メモリセルのワード線を同時に活性化するワード線駆動回路と、
を備え、
前記リファレンスレベル生成回路は、前記ビット線リファレンスレベルよりも高い電位であるテスト用リファレンスレベルを生成するように構成されることを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記ワード駆動回路は、テスト対象となるセルであるテスト対象セルを選択する第1のワード線と、前記テスト対象セルと共通のビット線に接続されるテスト用の相手セルを選択する第2のワード線とを、両方同時に活性化するように構成され、
前記書込回路は、前記テスト用リファレンスレベルを前記相手セルに書き込むように構成され、
前記半導体記憶装置は、前記テスト対象セルのテストを行う場合に、
前記相手セルに前記テスト用リファレンスレベルを書き込むと共に、前記テスト対象セルに最小電位のレベルを書き込んだ後に、
前記第1のワード線と第2のワード線とを同時に活性化し、前記共通ビット線に同時に読み出されたセルデータのレベルと、前記ビット線リファレンスレベルとを基に、前記テスト対象セルの良否判定を行なうように構成されたこと、
を特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。 - 前記書込回路は、前記テスト対象セルに対し0vレベルを書き込み、
前記相手セルに対し、書込み可能な最高の電位レベルVARRAYの1/2のレベル(VARRAY/2)よりも所定の電位α(0<α<VARRAY/2)だけ高いレベルを書き込み、
前記ビット線リファレンスレベルは前記電位レベルVARRAYの1/2のレベル(VARRAY/2)に設定されることを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。 - 前記書込回路は、
前記共通ビット線を前記テスト用リファレンスレベルにプリチャージするためのイコライズ部と、
セルデータの読み出し時に、前記共通ビット線のレベルと前記ビット線リファレンスレベルとの差電位を増幅するセンスアンプ部と、
前記イコライズ部と前記センスアンプ部とを接続または切り離すためのスイッチとなるシェアード部と、
を備え、
前記シェアード部により、前記イコライズ部とセンスアンプ部を切り離した状態において、前記イコライズ部により、前記相手セルに前記テスト用リファレンスレベルを書き込み、
前記シェアード部により前記イコライズ部と前記センスアンプ部とを接続した状態において、前記テスト対象セルのワード線と前記相手セルのワード線とを同時に活性化し、前記センスアンプ部により、前記共通のビット線に同時に読み出されたセルデータのレベルと、前記ビット線リファレンスレベルとの差電位を増幅するように構成されたこと、
を特徴とする請求項2または請求項3に記載の半導体記憶装置。 - 前記メモリセルアレイはクォーターピッチのセル配置であり、メモリセルの配置がワード線の4本単位でくり返されるように構成され、
前記第1のワード線と前記第2のワード線とは4つのアドレス違いで選択されるように構成されたこと、
を特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の半導体記憶装置。 - ワード線とビット線を選択することによりメモリセルアレイ中のセルを指定してデータを読み書きすると共に、データの読み出し時に前記ビット線に読み出されたセルデータのレベルと所定のビット線リファレンスレベルとの差電位を増幅してデータを出力するセンスアンプ回路を備える半導体記憶装置における欠陥セルテスト方法であって、
前記ビット線リファレンスレベルよりも高い電位であるテスト用リファレンスレベルを生成するように構成されるリファレンスレベル生成回路を用いて前記ビット線リファレンスレベルを変更する手順と、
前記変更されたビット線リファレンスレベルをメモリセルに書き込む手順と、
共通のビット線に接続される複数メモリセルのワード線を同時に活性化する手順と、
を含むことを特徴とする欠陥セルテスト方法。
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