JP6469764B2 - 半導体記憶装置及びそのテスト方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1にかかる半導体記憶装置1の構成例を示すブロック図である。なお、図1には、データ読み出しに関する回路のみが示されている。
図2は、メモリセルMCの第1具体的構成例を示す回路図である。図2に示すメモリセルMCは、SRAM用メモリセルであって、PMOSトランジスタであるトランジスタMP1,MP2と、NMOSトランジスタであるトランジスタMN1〜MN6と、を有する。
図3は、メモリセルMCの第2具体的構成例を示す回路図である。図3に示すメモリセルMCは、ROM用メモリセルであって、NMOSトランジスタであるトランジスタMN7を有する。
図4は、データ出力部13の構成例を示すブロック図である。図4に示すデータ出力部13は、選択回路(第1選択回路)131と、選択回路(第2選択回路)132と、共通ビット線(第1共通ビット線)UCRLと、共通ビット線(第2共通ビット線)LCRLと、ダミーワード線DWLと、PMOSトランジスタMP3,MP4と、基準電流生成部133と、センスアンプ134と、出力切替回路135と、を備える。なお、トランジスタMP3,MP4及び基準電流生成部133により基準電流供給部が構成される。
図5は、データ出力部13の具体的構成の一例を示す図である。図5に示すデータ出力部13は、選択回路131としてPMOSトランジスタMP11〜MP18を有し、選択回路132としてPMOSトランジスタMP21〜MP28を有している。
次に、半導体記憶装置1のデータ読み出し動作について、図6を参照しつつ説明する。図6は、半導体記憶装置1の動作の一部を示すタイミングチャートである。なお、以下では、メモリセルアレイ11の1行目かつ1列目のメモリセルMCがデータ読み出し対象のメモリセルである場合を例にして説明する。
本実施の形態では、センスアンプ134の具体的構成例について説明する。図7は、センスアンプ134の具体的構成例を示す回路図である。
本実施の形態では、出力切替回路135の具体的構成例について説明する。図8は、出力切替回路135の具体的構成例を示す回路図である。なお、図8には、センスアンプ134も示されている。
本実施の形態では、各ワード線及びダミーワード線の周辺構成について説明する。図9は、制御回路14及びワード線ドライバ15の一部の具体的構成例を示す図である。
本実施の形態に係る半導体記憶装置2は、半導体記憶装置1と比較して、テスト機能をさらに有する。本実施の形態に係る半導体記憶装置2は、書き込み専用ポート及び読み出し専用ポートを備えた2ポートSRAMであって、各メモリセルMCに図2に示すメモリセルMCを用いている。
次に、半導体記憶装置2の動作について説明する。図12は、半導体記憶装置2の動作を示すタイミングチャートである。なお、以下では、メモリセルアレイ11の1行目かつ1列目のメモリセルMCがデータ読み出し対象のメモリセルである場合を例に説明する。また、以下では、データ読み出し対象のメモリセルMCにデータ“1”が記憶されている場合を例に説明する。
2 半導体記憶装置
3 半導体記憶装置
11 メモリセルアレイ
12 メモリセルアレイ
13 データ出力部
14 制御回路
15 ワード線ドライバ
16 ワード線ドライバ
17 クロック生成部
131 選択回路
132 選択回路
133 基準電流生成回路
134 センスアンプ
135 出力切替回路
136,137 NAND回路
138,139 インバータ
141 クロックドライバ
142 ダミーワード線ドライバ
151 アドレスラッチ
152 アドレスプリデコーダ
153 ワードデコーダ
171〜173 セレクタ
174 書き込み用クロック生成部
175 読み出し用クロック生成部
176〜178 遅延部
UCRL 共通ビット線
LCRL 共通ビット線
UCDL 共通ダミービット線
LCDL 共通ダミービット線
DWL ダミーワード線
UWL1〜UWLm ワード線
LWL1〜LWLm ワード線
UBL1〜UBLn ビット線
LBL1〜LBLn ビット線
MP1〜MP4,MP11〜MP18,MP21〜MP28 トランジスタ
MN1〜MN9 トランジスタ
MP31,MP32 トランジスタ
MN31〜MN33 トランジスタ
MP41〜MP44 トランジスタ
MN41〜MN44 トランジスタ
Claims (4)
- 行列状に設けられた複数の第1メモリセルと、
前記複数の第1メモリセルの複数行にそれぞれ設けられた複数の第1読み出し用ワード線と、
前記複数の第1メモリセルの複数列にそれぞれ設けられた複数の第1読み出し用ビット線と、
第1共通ビット線と、
行列状に設けられた複数の第2メモリセルと、
前記複数の第2メモリセルの複数行にそれぞれ設けられた複数の第2読み出し用ワード線と、
前記複数の第2メモリセルの複数列にそれぞれ設けられた複数の第2読み出し用ビット線と、
第2共通ビット線と、
前記複数の第1読み出し用ビット線のうち制御信号に基づいて選択された第1読み出し用ビット線と前記第1共通ビット線とを接続する第1選択回路と、
前記複数の第2読み出し用ビット線のうち前記制御信号に基づいて選択された第2読み出し用ビット線と前記第2共通ビット線とを接続する第2選択回路と、
前記複数の第1及び第2読み出し用ワード線のうち何れか一つの読み出し用ワード線を活性化する読み出し用ワード線ドライバと、
前記第1及び前記第2共通ビット線のうちデータ読み出し対象のメモリセルと導通しない共通ビット線に対して基準電流を供給する基準電流供給部と、
前記第1及び前記第2共通ビット線の電位差を増幅するセンスアンプと、
データ読み出し対象となっているメモリセルの属性に応じて、前記センスアンプの出力信号及びその反転信号の何れかを選択的に読み出しデータとして出力する出力切替回路と、
テストモード時に、データ読み出し対象のメモリセルに対応する何れかの書き込み用ワード線を活性化させてから、所定期間経過後に、前記複数の第1及び第2読み出し用ワード線のうち、前記何れかの書き込み用ワード線と同行の読み出し用ワード線を活性化させるテスト制御回路と、を備え、
前記出力切替回路は、データ読み出し対象となっているメモリセルが前記複数の第1メモリセルに属する場合、前記センスアンプの出力信号を前記読み出しデータとして出力し、データ読み出し対象となっているメモリセルが前記複数の第2メモリセルに属する場合、前記センスアンプの出力信号の反転信号を前記読み出しデータとして出力し、
前記出力切替回路は、
ソースが電源電圧端子に接続され、ゲートが前記第1共通ビット線に接続される、第1PMOSトランジスタと、
ソースが前記第1PMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが出力端子に接続され、ゲートに、データ読み出し対象となっているメモリセルが前記複数の第1メモリセルに属するか否かを示す判定信号が供給される、第2PMOSトランジスタと、
ソースが接地電圧端子に接続され、ゲートが前記第1共通ビット線に接続される、第1NMOSトランジスタと、
ソースが前記第1NMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートに前記判定信号の反転信号が供給される、第2NMOSトランジスタと、
ソースが前記電源電圧端子に接続され、ゲートが前記第2共通ビット線に接続される、第3PMOSトランジスタと、
ソースが前記第3PMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートに前記判定信号の反転信号が供給される、第4PMOSトランジスタと、
ソースが前記接地電圧端子に接続され、ゲートが前記第2共通ビット線に接続される、第3NMOSトランジスタと、
ソースが前記第3NMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートに前記判定信号が供給される、第4NMOSトランジスタと、を有する、半導体記憶装置。 - 前記テスト制御回路は、前記読み出し用ワード線を非活性化させた後に、前記何れかの書き込み用ワード線を非活性化させる、請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 行列状に設けられた複数の第1メモリセルと、
前記複数の第1メモリセルの複数行にそれぞれ設けられた複数の第1読み出し用ワード線と、
前記複数の第1メモリセルの複数列にそれぞれ設けられた複数の第1読み出し用ビット線と、
第1共通ビット線と、
行列状に設けられた複数の第2メモリセルと、
前記複数の第2メモリセルの複数行にそれぞれ設けられた複数の第2読み出し用ワード線と、
前記複数の第2メモリセルの複数列にそれぞれ設けられた複数の第2読み出し用ビット線と、
第2共通ビット線と、
前記複数の第1読み出し用ビット線のうち制御信号に基づいて選択された第1読み出し用ビット線と前記第1共通ビット線とを接続する第1選択回路と、
前記複数の第2読み出し用ビット線のうち前記制御信号に基づいて選択された第2読み出し用ビット線と前記第2共通ビット線とを接続する第2選択回路と、
前記複数の第1及び第2読み出し用ワード線のうち何れか一つの読み出し用ワード線を活性化する読み出し用ワード線ドライバと、
前記第1及び前記第2共通ビット線のうちデータ読み出し対象のメモリセルと導通しない共通ビット線に対して基準電流を供給する基準電流供給部と、
前記第1及び前記第2共通ビット線の電位差を増幅するセンスアンプと、
データ読み出し対象となっているメモリセルの属性に応じて、前記センスアンプの出力信号及びその反転信号の何れかを選択的に読み出しデータとして出力する出力切替回路と、を備え、
前記出力切替回路は、データ読み出し対象となっているメモリセルが前記複数の第1メモリセルに属する場合、前記センスアンプの出力信号を前記読み出しデータとして出力し、データ読み出し対象となっているメモリセルが前記複数の第2メモリセルに属する場合、前記センスアンプの出力信号の反転信号を前記読み出しデータとして出力し、
前記出力切替回路は、
ソースが電源電圧端子に接続され、ゲートが前記第1共通ビット線に接続される、第1PMOSトランジスタと、
ソースが前記第1PMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが出力端子に接続され、ゲートに、データ読み出し対象となっているメモリセルが前記複数の第1メモリセルに属するか否かを示す判定信号が供給される、第2PMOSトランジスタと、
ソースが接地電圧端子に接続され、ゲートが前記第1共通ビット線に接続される、第1NMOSトランジスタと、
ソースが前記第1NMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートに前記判定信号の反転信号が供給される、第2NMOSトランジスタと、
ソースが前記電源電圧端子に接続され、ゲートが前記第2共通ビット線に接続される、第3PMOSトランジスタと、
ソースが前記第3PMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートに前記判定信号の反転信号が供給される、第4PMOSトランジスタと、
ソースが前記接地電圧端子に接続され、ゲートが前記第2共通ビット線に接続される、第3NMOSトランジスタと、
ソースが前記第3NMOSトランジスタのドレインに接続され、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートに前記判定信号が供給される、第4NMOSトランジスタと、を有する、半導体記憶装置のテスト方法であって、
テストモード時に、データ読み出し対象のメモリセルに対応する何れかの書き込み用ワード線を活性化させてから、所定期間経過後に、前記複数の第1及び第2読み出し用ワード線のうち、前記何れかの書き込み用ワード線と同行の読み出し用ワード線を活性化させる、半導体記憶装置のテスト方法。 - 前記読み出し用ワード線を非活性化させた後に、前記何れかの書き込み用ワード線を非活性化させる、請求項3に記載の半導体記憶装置のテスト方法。
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