JPH02137185A - Dynamic semiconductor storage device - Google Patents
Dynamic semiconductor storage deviceInfo
- Publication number
- JPH02137185A JPH02137185A JP63290705A JP29070588A JPH02137185A JP H02137185 A JPH02137185 A JP H02137185A JP 63290705 A JP63290705 A JP 63290705A JP 29070588 A JP29070588 A JP 29070588A JP H02137185 A JPH02137185 A JP H02137185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- memory cell
- memory cells
- output
- bit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 73
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 8
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 263
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 82
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 22
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 46
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 15
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
Landscapes
- Dram (AREA)
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明はダイナミック型半導体記憶装置に関し、特に
、半導体記憶装置に含まれるメモリセルの機能テスト時
において複数ビットのメモリセルを同時にテストする機
能を備えたダイナミック型半導体記憶装置における機能
テストをより正確に行なうための構成に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a dynamic semiconductor memory device, and in particular, to a dynamic semiconductor memory device, and in particular, to a dynamic semiconductor memory device, and in particular, to provide a function for simultaneously testing multiple bits of memory cells during a functional test of memory cells included in the semiconductor memory device. The present invention relates to a configuration for more accurately performing a functional test on a dynamic semiconductor memory device equipped with a dynamic semiconductor memory device.
[従来の技術]
近年、半導体記憶装置の大容量化に伴ない、この記憶装
置内のメモリセルが正常に動作しているか否かを試験す
る機能テストに要する時間が非常に長くなるという問題
が生じてきた。すなわち、半導体記憶装置の大容量化に
伴ない、応じてそこに含まれるメモリセル数も増加し、
従来のようにメモリセルの記憶内容を1ビツトずつ順次
読出して機能試験を行なう構成においては、すべてのメ
モリセルに対する機能試験に要する時間がメモリ数とと
もに大幅に増加するという問題が生じてきた。そこで、
この機能テストに要する時間を大幅に短縮するための構
成が、たとえばIEEE、ジャーナル・オブ・ソリッド
・ステート・サーキットの第5C−20巻、第5号、1
985年10月号、第909頁ないし第912頁におけ
るクマノヤ等による“マルチψビットーテストモードを
備えた高信頼度の1メガビットDRAM (A Re
1iable 1−Mbit DRAM wit
h a Multi−Bit−Test Mod
e)“において提案されているように、半導体記憶装置
において複数ビットのメモリセルを同時に選択し、この
同時に選択されたメモリセルから読出された情報の論理
値がすべて同一のときに、ある論理値を記憶装置外部へ
出力することにより、複数のメモリセルの機能テストを
同時に行なう(以下、この複数個のメモリセルの機能テ
ストを同時に行なう動作モードをテストモードと称する
)方法が行なわれるようになってきており、このような
テストモードを備えた半導体記憶装置が実用化されてい
る。[Prior Art] In recent years, as the capacity of semiconductor storage devices has increased, a problem has arisen in that the time required for functional tests to test whether memory cells in these storage devices are operating normally has become extremely long. It has arisen. In other words, as the capacity of semiconductor storage devices increases, the number of memory cells included therein also increases.
In the conventional configuration in which a functional test is performed by sequentially reading out the memory contents of memory cells one bit at a time, a problem has arisen in that the time required to perform a functional test on all memory cells increases significantly with the number of memories. Therefore,
A configuration for greatly reducing the time required for this functional test is described, for example, in IEEE Journal of Solid State Circuits, Volume 5C-20, No. 5, 1.
Kumanoya et al., “Highly Reliable 1 Megabit DRAM with Multi-ψ-Bit Test Mode (A Re
1iable 1-Mbit DRAM wit
h a Multi-Bit-Test Mod
e) As proposed in ``, when multiple bits of memory cells are simultaneously selected in a semiconductor memory device and the logical values of information read from the simultaneously selected memory cells are all the same, a certain logical value A method of simultaneously performing functional tests on multiple memory cells by outputting the data to the outside of the storage device (hereinafter, an operation mode in which the functional tests on multiple memory cells are performed simultaneously is referred to as a test mode) has come into use. Semiconductor memory devices equipped with such a test mode have been put into practical use.
上述のテストモードを備えた従来の半導体記憶装置の構
成の一例を第2図に示す。第2図の構成においては、1
メガ(100万)ビットランダム・アクセス・メモリ(
以下、IMDRAMと称する)の簡略化した構成が示さ
れる。FIG. 2 shows an example of the configuration of a conventional semiconductor memory device equipped with the above-mentioned test mode. In the configuration shown in Figure 2, 1
Mega (1 million) bit random access memory (
A simplified configuration of an IMDRAM (hereinafter referred to as IMDRAM) is shown.
第2図において、メモリセルアレイ10は4つのメモリ
セルアレイブロック10a、10b、10cおよび10
dに分割される。IMDRAMの場合、各メモリセルア
レイブロック10a〜10dはそれぞれ256にビット
のメモリセルを有する。メモリセルアレイブロック10
a〜10dの各々には、メモリセルアレイが行および列
状に配列され、1行のメモリセルを選択するためのワー
ド線WLと、1列のメモリセルが接続されるビット線B
L、BLが設けられる。ビット線BLと相補ビット線B
Lとは対をなして配列され、ワード線WLとビット線対
BL、BLの一方のビット線との交点にメモリセルMC
が設けられる。すなわち、ビット線BL、BLは折返し
ビット線構成を与える。各メモリセルアレイブロック1
0a〜10dの各々には、選択されたメモリセルの情報
を検知増幅するためのセンスアンプ12a〜12dが設
けられる。センスアンプ12a〜12dはそれぞれビッ
ト線対BL、BLに対して設けられる単位センスアンプ
を含む。したがってセンスアンプ12a 〜12dの各
々はIMDRAMの場合、512個の単位センスアンプ
を有する。In FIG. 2, the memory cell array 10 includes four memory cell array blocks 10a, 10b, 10c and 10.
It is divided into d. In the case of IMDRAM, each memory cell array block 10a-10d each has 256 bits of memory cells. Memory cell array block 10
In each of a to 10d, a memory cell array is arranged in rows and columns, a word line WL for selecting one row of memory cells, and a bit line B to which one column of memory cells is connected.
L and BL are provided. Bit line BL and complementary bit line B
The memory cells MC are arranged in pairs with the word line WL and the bit line pair BL, and the memory cell MC is arranged at the intersection with one bit line of the bit line pair BL, BL.
is provided. That is, the bit lines BL, BL provide a folded bit line configuration. Each memory cell array block 1
Each of 0a to 10d is provided with sense amplifiers 12a to 12d for sensing and amplifying information of a selected memory cell. Sense amplifiers 12a to 12d each include a unit sense amplifier provided for bit line pair BL, BL. Therefore, each of sense amplifiers 12a to 12d has 512 unit sense amplifiers in the case of an IMDRAM.
メモリセルアレイ10の1行、すなわち各メモリセルア
レイブロック10a〜10dにおいて1本のワード線を
選択するために、外部から与えられる行アドレス信号A
O〜A9を受けて内部行アドレス信号RAO〜RA9を
発生するアドレスバッファ14と、アドレスバッファ1
4からの内部行アドレス信号RAO〜RASを受けて各
メモリセルアレイブロックにおいて1本のワード線を選
択するロウデコーダ16a〜16dが設けられる。In order to select one word line in one row of the memory cell array 10, that is, in each memory cell array block 10a to 10d, a row address signal A is applied from the outside.
Address buffer 14 receives O-A9 and generates internal row address signals RAO-RA9, and address buffer 1
Row decoders 16a-16d are provided which receive internal row address signals RAO-RAS from 4 and select one word line in each memory cell array block.
ロウデコーダ16a〜16dはそれぞれ与えられた行ア
ドレス信号RAO〜RASをデコーダし対応の1本のワ
ード線を選択し、この選択されたワード線上にワードド
ライバ18から与えられるワード線駆動信号WLを伝達
する。The row decoders 16a to 16d decode the applied row address signals RAO to RAS, select a corresponding word line, and transmit the word line drive signal WL applied from the word driver 18 onto the selected word line. do.
各メモリセルアレイブロック10a〜10dの各々から
1組のビット線対BL、BLを選択するために、アドレ
スバッファ14からの内部列アドレス信号CAO〜CA
8を受け、対応のビット線対を選択するコラムデコーダ
20a〜20d7!l(設けられる。ここでアドレスバ
ッファ14は行アドレスおよび列アドレスを時分割的に
受け、内部行アドレスRAO〜RA9および内部列アド
レス信号CAO−CA9を時分割的に発生する。Internal column address signals CAO-CA from address buffer 14 are used to select one set of bit line pairs BL, BL from each memory cell array block 10a-10d.
Column decoders 20a to 20d7 receive 8 and select the corresponding bit line pair! Address buffer 14 receives row addresses and column addresses in a time-division manner, and generates internal row addresses RAO-RA9 and internal column address signals CAO-CA9 in a time-division manner.
メモリセルアレイブロック10a〜10dで同時に選択
された4ビツトのメモリセルのうち、動作モードに応じ
て1ビツト、または4ビット同時にもしくは4ビット順
次選択するために、ニブルデコーダ22および選択ゲー
ト24が設けられる。A nibble decoder 22 and a selection gate 24 are provided to select 1 bit, 4 bits simultaneously, or 4 bits sequentially depending on the operation mode among the 4 bits of memory cells simultaneously selected in memory cell array blocks 10a to 10d. .
選択ゲート24は、内部データ線DB、DBをメモリセ
ルアレイブロック10aのデータ人出力線!101.l
101に接続するためのトランスファゲートトランジス
タTri、Tr2と、内部データ線DB、DBをメモリ
セルアレイブロック10bのデータ入出力線対1102
.l102+、:接続するためのトランスファゲートト
ランジスタTr3、Tr4と、内部データ線DB、DB
をそれぞれメモリセルアレイブロック10cのデータ入
出力線!103.l103へ接続するトランスファゲー
トトランジスタTr5.Tr6と、データ線DB、DB
をそれぞれメモリセルアレイブロックのデータ入出力線
1104.l104へ接続するトランスファゲートトラ
ンジスタ’l’r7、Tr8を備える。The selection gate 24 connects the internal data lines DB, DB to the data output line of the memory cell array block 10a! 101. l
Transfer gate transistors Tri and Tr2 and internal data lines DB and DB are connected to data input/output line pair 1102 of memory cell array block 10b.
.. l102+: Transfer gate transistors Tr3 and Tr4 for connection and internal data lines DB and DB
are the data input/output lines of the memory cell array block 10c, respectively! 103. Transfer gate transistor Tr5. connected to l103. Tr6 and data lines DB, DB
are connected to the data input/output lines 1104. of the memory cell array block, respectively. It includes transfer gate transistors 'l'r7 and Tr8 connected to l104.
ニブルデコーダ22は、アドレスバッファ14から与え
られた内部行アドレス信号RA9および内部列アドレス
信号CA9を受け、ノーマルモード時には選択ゲート2
4の1組のトランスファゲートトランジスタのみを導通
状態とし、ニブルモード時においては内部アドレス信号
RA9.CA9が指定するトランスファゲートトランジ
スタの組から順次サイクリックに選択ゲート24内のト
ランスファゲートトランジスタの組を導通状態とする。Nibble decoder 22 receives internal row address signal RA9 and internal column address signal CA9 applied from address buffer 14, and selects gate 2 in normal mode.
Only one set of transfer gate transistors RA9.4 is made conductive, and in the nibble mode, internal address signals RA9. The sets of transfer gate transistors in the selection gate 24 are sequentially and cyclically turned on starting from the set of transfer gate transistors designated by CA9.
ここでノーマルモードとは半導体記憶装置において1メ
モリサイクル(信号RASが“L”レベルの間)あたり
1ビツトのデータ入出力を行なう動作モードであり、ニ
ブルモードとは、外部から行アドレスおよび列アドレス
が与えられたときに、この行アドレスおよび列アドレス
に応答して1ビツトのメモリセルを選択し、このメモリ
セルデータを書込みまたは読出した後、信号fτ茗を“
L”レベルに保持したままCAS信号をトグルし、順次
それに続く3ビツトのメモリセルのデータを書込むまた
は読出す動作モードである。このニブルモードでは各メ
モリセルに対し行アドレスおよび列アドレスを設定する
必要がないので、通常の1ビット単位のノーマルモード
よりも高速でメモリセルデータの書込/読出を行なうこ
とができる。Here, the normal mode is an operation mode in which one bit of data is input/output per one memory cycle (while the signal RAS is at "L" level) in a semiconductor memory device, and the nibble mode is an operation mode in which one bit of data is input/output per memory cycle (while the signal RAS is at "L" level). is given, one bit of memory cell is selected in response to this row address and column address, and after writing or reading this memory cell data, the signal fτ is set to “
This is an operation mode in which the CAS signal is toggled while being held at the "L" level, and the following 3-bit memory cell data is sequentially written or read. In this nibble mode, the row address and column address are set for each memory cell. Therefore, memory cell data can be written/read at a higher speed than in normal mode in units of one bit.
選択ゲート24とメモリセルアレイ1oとの間には、与
えられたデータを増幅するプリアンプ26a〜26dが
設けられる。プリアンプ26aはメモリセルアレイブロ
ック10aに対して設けられ、以下同様にプリアンプ2
6b〜26dはそれぞれメモリセルアレイブロック10
b〜10dに対応して設けられる。Preamplifiers 26a to 26d are provided between selection gate 24 and memory cell array 1o to amplify applied data. The preamplifier 26a is provided for the memory cell array block 10a, and similarly the preamplifier 26a is provided for the memory cell array block 10a.
6b to 26d are memory cell array blocks 10, respectively.
It is provided corresponding to b to 10d.
データ書込を行なうために、外部から与えられる書込デ
ータDinを受けて波形整形したとえば互いに相補な内
部書込データDin、Dinを発生ずる入力バッファ2
8と、書込指示信号Wに応答して内部書込指示信号Wを
発生する書込バッファ30と、書込バッファ30からの
内部書込指示信号Wに応答してオン状態となり、入力バ
ッフ728からの内部書込データDin、Dinを内部
データバス線DB、DBへ伝達する書込ゲート32とが
設けられる。書込ゲート32は、内部書込データDin
を内部データ線DBへ伝達するトランスファゲートトラ
ンジスタT「10と、相補内部書込データDinを相補
データ線DBへ伝達するトランスファゲートトランジス
タTr9とを備える。In order to write data, an input buffer 2 receives externally applied write data Din, shapes the waveform, and generates mutually complementary internal write data Din, Din, for example.
8, a write buffer 30 that generates an internal write instruction signal W in response to the write instruction signal W, and an input buffer 728 that is turned on in response to the internal write instruction signal W from the write buffer 30. Write gates 32 are provided for transmitting internal write data Din, Din from the memory to internal data bus lines DB, DB. The write gate 32 receives internal write data Din.
A transfer gate transistor T'10 transmits complementary internal write data Din to an internal data line DB, and a transfer gate transistor Tr9 transmits complementary internal write data Din to a complementary data line DB.
データ読出を行なうために、内部データ線DB。Internal data line DB for data reading.
DB上のデータまたは論理演算回路34の出力のいずれ
かを読出ゲート36を介して受けて出力する出力バッフ
ァ38が設けられる。読出ゲート36は、テスト制御回
路40からの制御信号に応答して内部データ線DB、D
Bの相補対データまたは論理演算回路34からの論理結
果を示す相補データ対のいずれかを選択し、出力バッフ
ァ38へ与える。出力バッファ38は与えられた相補デ
ータ対に、対応する続出データDoutを出力する。An output buffer 38 is provided which receives either the data on the DB or the output of the logic operation circuit 34 via the read gate 36 and outputs the received data. The read gate 36 reads internal data lines DB, D in response to a control signal from the test control circuit 40.
Either the complementary pair data of B or the complementary data pair indicating the logical result from the logic operation circuit 34 is selected and applied to the output buffer 38. The output buffer 38 outputs successive data Dout corresponding to the given complementary data pair.
論理演算回路34は、プリアンプ26a〜26dを介し
て読出されたデータを受け、予め定められた論理演算を
施した後、その論理結果を示す相補なデータ対からなる
論理結果を出力する。The logic operation circuit 34 receives the data read through the preamplifiers 26a to 26d, performs a predetermined logic operation, and then outputs a logic result consisting of a complementary data pair representing the logic result.
半導体記憶装置の動作を制御するための周辺回路として
、外部から与えられるロウアドレスストローブ信号RA
Sを受け、内部制御信号RASを出力するRASバッフ
ァ42と、RASバッファ42からの内部制御信号に応
答してワード線駆動信号WLを発生するワードドイバ1
8と、ワードドライバ18からの信号に応答してセンス
アンプ12a〜12dの各々に対し活性化信号5O9S
Oを発生するセンスアンプ制御回路44と、外部から与
えられるコラムアドレスストローブ信号CASを受け、
内部制御信号を発生するCASバッファ46とが設けら
れる。RASバッファ42からの内部制御信号は半導体
記憶装置の行選択系の動作タイミングを規定する。一方
、CASバッファ46からの内部制御信号は半導体記憶
装置の列選択系の動作を規定する。A row address strobe signal RA applied externally as a peripheral circuit for controlling the operation of a semiconductor memory device.
A RAS buffer 42 receives S and outputs an internal control signal RAS, and a word driver 1 generates a word line drive signal WL in response to the internal control signal from the RAS buffer 42.
8 and an activation signal 5O9S for each of the sense amplifiers 12a to 12d in response to a signal from the word driver 18.
A sense amplifier control circuit 44 that generates O and receives a column address strobe signal CAS applied from the outside.
A CAS buffer 46 is provided for generating internal control signals. The internal control signal from the RAS buffer 42 defines the operation timing of the row selection system of the semiconductor memory device. On the other hand, the internal control signal from the CAS buffer 46 defines column selection related operations of the semiconductor memory device.
半導体記憶装置の機能テストモードと通常の1ビット単
位のデータ出力/入力モードとの切換を行なうために、
外部から与えられるテストモード指示信号TEに応答し
て内部テストモード指示信号を発生するテスト制御回路
40が設けられる。In order to switch between the semiconductor memory device's functional test mode and the normal 1-bit data output/input mode,
A test control circuit 40 is provided which generates an internal test mode instruction signal in response to an externally applied test mode instruction signal TE.
テスト制御回路40からの内部テストモード指示信号が
ニブルデコーダ22および読出ゲート36へ与えられる
。ニブルデコーダ22は、内部テストモード指示信号が
与えられた場合、選択ゲート24のトランスファゲート
トランジスタTrl〜Tr7をすべて導通状態とする。An internal test mode instruction signal from test control circuit 40 is applied to nibble decoder 22 and read gate 36. When the nibble decoder 22 receives the internal test mode instruction signal, the nibble decoder 22 turns on all the transfer gate transistors Trl to Tr7 of the selection gate 24.
読出ゲート36はテスト制御回路40からの内部テスト
指示信号に応答して論理演算回路34出力を出力バッフ
ァ38へ伝達する。Read gate 36 transmits the output of logic operation circuit 34 to output buffer 38 in response to an internal test instruction signal from test control circuit 40 .
また上述の構成において、メモリセルアレイ内の構成は
折返しビット線を構成しているため、内部でのデータを
伝達する信号線上にはすべて相補データが対をなして伝
達される。したがって、各メモリセルアレイブロック1
0a〜10dにおいて、ビット線BLは入出力データ線
I10に接続され、相補ビット線■τは相補入出力デー
タ線T10へ接続される。同様に内部データ線DBはデ
ータ入出力線I10に接続され、相補内部データ線DB
は相補な内部データ入出力線I10に接続される。次に
、第2図を参照してこの半導体記憶装置の動作について
簡単に説明する。まず、通常の1ビット単位でデータの
人出力を行なう動作モードの場合について説明する。Furthermore, in the above-described configuration, since the configuration within the memory cell array constitutes a folded bit line, complementary data is transmitted in pairs on all signal lines that transmit internal data. Therefore, each memory cell array block 1
At 0a to 10d, the bit line BL is connected to the input/output data line I10, and the complementary bit line ■τ is connected to the complementary input/output data line T10. Similarly, internal data line DB is connected to data input/output line I10, and complementary internal data line DB
is connected to complementary internal data input/output line I10. Next, the operation of this semiconductor memory device will be briefly explained with reference to FIG. First, a description will be given of an operation mode in which data is normally output in 1-bit units.
ダイナミック・ランダム・アクセスメモリにおいては、
一般に行アドレスと列アドレスが時分割でアドレス入力
端子(第2図においてはAO〜A9)に与えられる。こ
の時分割で与えられた行アドレスと列アドレスはRAS
バッファ42.CAS/<ッファ46の制御のもとに、
それぞれロウアドレスストローブ信号RASおよびコラ
ムアドレスストローブ信号CASの降下エツジのタイミ
ングで取込まれ、内部行アドレス信号RAO−RA9お
よびCAO〜CA9が発生される。アドレスバッファ1
4で発生された10ビツトの行アドレス信号RAO〜R
A9のうち9ビツトの内部行アドレス信号RAO〜RA
Sはロウデコーダ16a〜16dへ与えられる。ロウデ
コーダ16a〜16dはこの与えられた内部行アドレス
信号RAO〜RASをデコードし、対応のワード線を選
択する。このロウデコーダ16a〜16dのワード線選
択動作確定後、ワードドライバ18よりワード線駆動信
号WLが発生され、選択されたワード線上へ伝達される
。これにより、選択されたワード線が活性化される。こ
の結果、データ読出動作時においては、選択されたワー
ド線につながるメモリセルMCが記憶する情報がビット
線BL(またはBL)上に伝達される。この読出された
記憶情報に従って、ビット線BL(またはBL)の電位
がわずかに変化し、一方これと対をなすビット線BL(
またはBL)上の電位は変化しないため、このビット線
対BL、BLにおいて電位差が生じる。次に、センスア
ンプ制御回路44からのセンスアンプ活性化信号に応答
して、センスアンプ12a〜12dがそれぞれ活性化さ
れ、この各ビット線対において発生した電位差が増幅さ
れる。−方、内部列アドレス信号CAO〜CA8により
コラムデコーダ20a〜20dのうちの単位列デコーダ
が選択され、この対応するビット線対BL。In dynamic random access memory,
Generally, row addresses and column addresses are applied to address input terminals (AO to A9 in FIG. 2) in a time-division manner. The row address and column address given in this time division are RAS
Buffer 42. Under the control of CAS/< buffer 46,
They are taken in at the timing of falling edges of row address strobe signal RAS and column address strobe signal CAS, respectively, and internal row address signals RAO-RA9 and CAO-CA9 are generated. address buffer 1
The 10-bit row address signal RAO~R generated in
9-bit internal row address signal RAO to RA of A9
S is given to row decoders 16a to 16d. Row decoders 16a-16d decode the applied internal row address signals RAO-RAS and select the corresponding word line. After the word line selection operation of the row decoders 16a to 16d is finalized, a word line drive signal WL is generated from the word driver 18 and transmitted onto the selected word line. This activates the selected word line. As a result, during the data read operation, information stored in the memory cells MC connected to the selected word line is transmitted onto the bit line BL (or BL). According to this read storage information, the potential of the bit line BL (or BL) changes slightly, while the bit line BL (or BL) paired with it changes slightly.
Since the potential on the bit line pair BL and BL does not change, a potential difference occurs between the bit line pair BL and BL. Next, in response to a sense amplifier activation signal from the sense amplifier control circuit 44, each of the sense amplifiers 12a to 12d is activated, and the potential difference generated in each bit line pair is amplified. - On the other hand, a unit column decoder among column decoders 20a-20d is selected by internal column address signals CAO-CA8, and the corresponding bit line pair BL is selected.
ミニがデータ入出力線I10.I/δに接続される。こ
の一連の動作により、メモリセルアレイブロック10a
〜10dの各々において1ビツトのメモリセルMCがデ
ータ人出力線1101,1/−6−1〜l104.l1
04上に伝達され、次にプリアンプ26a〜26dへ伝
達される。プリアンプ26a〜26dはそれぞれ与えら
れた情報をさらに増幅する。アドレスバッファ14で発
生された内部アドレス信号の最上位アドレスビットRA
9、CA9はニブルデコーダ29へ与えられる。Mini is the data input/output line I10. Connected to I/δ. Through this series of operations, memory cell array block 10a
10d, 1-bit memory cell MC is connected to data output lines 1101, 1/-6-1 to l104. l1
04, and then to preamplifiers 26a to 26d. Preamplifiers 26a to 26d each further amplify the provided information. The most significant address bit RA of the internal address signal generated by address buffer 14
9, CA9 is given to the nibble decoder 29.
ニブルデコーダは与えられた最上位の内部アドレス信号
RA9.CA9に応答してその4つの出力のうち1本の
みを選択し、選択ゲート24へ与える。これにより、選
択ゲート24に含まれるトランジスタTri〜Tr8の
うち1組のトランスファゲートトランジスタのみがオン
状態となり、このオン状態となったトランジスタ対に接
続されるプリアンプ出力が内部データ線DB、DBに伝
達される。The nibble decoder receives the applied highest internal address signal RA9. In response to CA9, only one of the four outputs is selected and applied to selection gate 24. As a result, only one set of transfer gate transistors among the transistors Tri to Tr8 included in the selection gate 24 is turned on, and the preamplifier output connected to this transistor pair turned on is transmitted to the internal data lines DB, DB. be done.
通常の1ビット単位の動作モードまたはニブルモード等
の高速シリアルアクセスモード時においては、テストモ
ード指示信号TEは発生されておらず、テスト制御回路
40は読出ゲート36を制御し、出力バッファ38を内
部データ線DB、DBに接続している。したがって、内
部データ線DB DBに伝達された相補なデータ対が
出力バッファ38へ与えられ、1ビツトのデータに変換
された後出力バッファ38より読出データDoutとし
て出力される。In normal 1-bit operation mode or high-speed serial access mode such as nibble mode, test mode instruction signal TE is not generated, and test control circuit 40 controls read gate 36 and output buffer 38 internally. Connected to data lines DB and DB. Therefore, the complementary data pair transmitted to internal data line DB--DB is applied to output buffer 38, converted into 1-bit data, and then outputted from output buffer 38 as read data Dout.
上述のデータ読出動作時においては書込制御信号Wが“
H”レベルにあり、書込ゲート32は非導通状態となっ
ており、外部人力バッファ28は内部データ線DB、D
Bには接続されていない。During the data read operation described above, the write control signal W is “
H" level, the write gate 32 is in a non-conductive state, and the external manual buffer 28 is connected to the internal data lines DB, D.
It is not connected to B.
データ書込動作時においては、外部からの書込制御信号
Wが“L”レベルとなり、入力バッファ28が活性化さ
れ、かつ書込ゲート32が導通状態となる。これにより
、人力バッファ28により発生された書込データDin
に対応する相補な入力データ対Din、Dinが内部デ
ータ線DB。During a data write operation, external write control signal W goes to "L" level, input buffer 28 is activated, and write gate 32 becomes conductive. As a result, the write data Din generated by the manual buffer 28
A complementary input data pair Din, Din corresponding to the internal data line DB.
DB上に伝達される。この内部データ線DB、DB上に
伝達された相補なデータ対は上述のデータ読出動作時と
逆の経路を辿り選択されたメモリセルへ伝達され、これ
により入力データが書込まれる。以上が1回のメモリサ
イクルにおけるデータの読出または書込動作の概略であ
る。It is transmitted onto the DB. The complementary data pair transmitted onto the internal data lines DB, DB follows a route opposite to that in the data read operation described above and is transmitted to the selected memory cell, thereby writing input data. The above is an outline of the data read or write operation in one memory cycle.
ニブル動作モード時においては、内部アドレスRA9.
CA9に応答してニブルデコーダ22により1ビツトの
メモリセル(正確には1つのプリアンプ)が選択され、
この選択されたメモリセルへのデータの書込または読出
がニブルデコーダ22により選択されたプリアンプを介
して行なわれる。続いて信号RASを活性状態の“L”
レベルに保ったまま、外部からのコラムアドレスストロ
ーブ信号CASを順次トグルさせることにより、ニブル
デコーダ22は選択ゲート24内のトランスファゲート
トランジスタの組を順次オン状態とする。この結果、プ
リアンプ26a〜26dが順次内部データ線DB、DB
に接続され、記憶装置外部からみるとメモリセルアレイ
ブロック10a〜10dから順次1ビツトずつメモリセ
ルがアクセスされ、そのメモリセルのデータが書込また
は読出されることになる。In the nibble operation mode, internal address RA9.
In response to CA9, a 1-bit memory cell (more precisely, one preamplifier) is selected by the nibble decoder 22.
Data is written to or read from the selected memory cell via the preamplifier selected by nibble decoder 22. Then, the signal RAS is set to the active state “L”.
By sequentially toggling the external column address strobe signal CAS while maintaining the level, the nibble decoder 22 sequentially turns on the sets of transfer gate transistors in the selection gate 24. As a result, the preamplifiers 26a to 26d sequentially connect to the internal data lines DB and DB.
When viewed from outside the memory device, memory cells from memory cell array blocks 10a to 10d are sequentially accessed bit by bit, and data in the memory cells is written or read.
半導体記憶装置の機能動作時においては、テストモード
指示信号TEが発生され、テスト制御回路40の制御の
もとにニブルデコーダ22は選択ゲート24内のトラン
スファゲートトランジスタTri〜Tr8をすべてオン
状態とする。また、同時に続出ゲート36は論理演算回
路34を出力バッフ738に選択する。この機能テスト
モード時においては、入力バッファ28を介して与えら
れた相補な内部書込データDin、Dinは同時に4つ
のメモリセルアレイブロック10a〜10dの選択され
たメモリセルへ伝達されてそこに書込まれ、データ読出
時においては、4ビツトのメモリセルデータがプリアン
プ26a〜26dを介して論理演算回路34へ与えられ
る。論理演算回路34は与えられた4ビツト(正確には
相補データ対となるため8ビツト)のデータを受け、予
め定められた論理演算を施した後その論理演算結果を示
すデータを出力する。出力バッファ38は読出ゲート3
6を介して論理演算回路34出力を受け、対応の読出デ
ータDoutを出力する。During the functional operation of the semiconductor memory device, a test mode instruction signal TE is generated, and under the control of the test control circuit 40, the nibble decoder 22 turns on all the transfer gate transistors Tri to Tr8 in the selection gate 24. . At the same time, the successive gate 36 selects the logic operation circuit 34 as the output buffer 738. In this functional test mode, complementary internal write data Din and Din applied via the input buffer 28 are simultaneously transmitted to the selected memory cells of the four memory cell array blocks 10a to 10d and written therein. In rare cases, when reading data, 4-bit memory cell data is applied to logic operation circuit 34 via preamplifiers 26a to 26d. The logic operation circuit 34 receives the applied 4-bit (to be exact, 8 bits because it is a complementary data pair) data, performs a predetermined logic operation, and then outputs data representing the result of the logic operation. Output buffer 38 is read gate 3
6, and outputs the corresponding read data Dout.
以上が1回のテストサイクルにおけるデータの読出また
は書込動作の概略であるが、以下にメモリセルアレイ部
の構成に着目してさらに詳細に説明する。The above is an outline of the data read or write operation in one test cycle, and it will be explained in more detail below, focusing on the configuration of the memory cell array section.
第3図は第2図に示される半導体記憶装置のメモリセル
アレイブロックの1つの要部をより具体的に示す図であ
る。第3図に示す構成は、256にビットに対応するメ
モリセルアレイと、センスアンプ、データ人出力線I1
0.I10を含んでいる。第3図において、512本の
ワード線WL1〜WL512が設けられ、この512本
のワード線WLI〜WL512と直交するように512
L512が設けられる。ワード線WLIとビット線BL
Iとの交点にはメモリセルMCIが設けられ、ワード線
WL2と相補ビット・線BLIとの交点にメモリセルM
C2が設けられる。同様にワード線WL511とビット
線BLIとの交点にメモリセルMC511が設けられ、
ワード線WL512と相補ビット線BLIとの交点にメ
モリセルMC512が設けられる。すなわち、1本のワ
ード線と1組のビット線対のうちのいずれかのビット線
との交点に1個のメモリセルが配置されており、折返し
型ビット線を構成しており、1組のビット線対には合計
512個のメモリセルが配置される。FIG. 3 is a diagram more specifically showing one main part of the memory cell array block of the semiconductor memory device shown in FIG. 2. The configuration shown in FIG. 3 includes a memory cell array corresponding to 256 bits, a sense amplifier, and a data output line I1.
0. Contains I10. In FIG. 3, 512 word lines WL1 to WL512 are provided, and 512 word lines WL1 to WL512 are arranged perpendicularly to the 512 word lines WLI to WL512.
L512 is provided. Word line WLI and bit line BL
A memory cell MCI is provided at the intersection with the word line WL2 and the complementary bit line BLI.
C2 is provided. Similarly, a memory cell MC511 is provided at the intersection of the word line WL511 and the bit line BLI,
A memory cell MC512 is provided at the intersection of word line WL512 and complementary bit line BLI. In other words, one memory cell is arranged at the intersection of one word line and one of the bit lines of one bit line pair, forming a folded bit line. A total of 512 memory cells are arranged on the bit line pair.
メモリセルMC(メモリセルを代表的に示す)は、↑n
報を電荷の形態で記憶するキャパシタCOと、ワード線
電位に応答してオン状態となりキャパシタCOを対応の
ビット線BL(またはBL)へ接続するトランスファゲ
ートトランジスタQOとから構成される。トランスファ
ゲートトランジスタQOはたとえばnチャネルMOSト
ランジスタを用いて構成される。メモリセルキャパシタ
COはたとえばMOS(金属−絶縁膜一半導体)構造を
有している。メモリセルキャパシタCOの一方電極は半
導体記憶装置が設けられている半導体チップ上で発生さ
れる予め定められた一定の電圧Vcp(たとえば動作電
源電圧Vccの1/2の値)を出力する電源に接続され
る。Memory cell MC (representative memory cell) is ↑n
It is composed of a capacitor CO that stores information in the form of charge, and a transfer gate transistor QO that turns on in response to a word line potential and connects the capacitor CO to the corresponding bit line BL (or BL). Transfer gate transistor QO is configured using, for example, an n-channel MOS transistor. The memory cell capacitor CO has, for example, a MOS (metal-insulating film-semiconductor) structure. One electrode of the memory cell capacitor CO is connected to a power source that outputs a predetermined constant voltage Vcp (for example, 1/2 the value of the operating power supply voltage Vcc) generated on the semiconductor chip on which the semiconductor memory device is provided. be done.
各ビット線対BL、BLにはビット線対上の電位差を検
知増幅するためのセンスアンプ2が設けられる。センス
アンプ2は、pチャネルMOSトランジスタQ3.Q4
からなるフリップフロップタイプ構成のpMOsセンス
アンプ部と、nチャネルMOSトランジスタQl、Q2
から構成されるフリップフロップ型のn M OSセン
スアンプ部とを備える。nMOsセンスアンプ部のノー
ドN1は信号線SNに接続される。pMOsセンスアン
プ部のノードN2は信号線SPに接続される。Each bit line pair BL is provided with a sense amplifier 2 for sensing and amplifying the potential difference on the bit line pair. Sense amplifier 2 includes p-channel MOS transistors Q3. Q4
a pMOS sense amplifier section with a flip-flop type configuration, and n-channel MOS transistors Ql, Q2.
and a flip-flop type nMOS sense amplifier section. A node N1 of the nMOS sense amplifier section is connected to a signal line SN. Node N2 of the pMOS sense amplifier section is connected to signal line SP.
トランジスタQl、Q2のゲートとドレインは交差接続
されており、そのソースが信号線SNに接続される。同
様にトランジスタQ3.Q4のゲートとドレインとが交
差接続されており、そのソースが信号線SPに接続され
る。センスアンプ2を活性化するためにセンスアンプ活
性化回路6が設けられる。センスアンプ活性化回路6は
、センスアンプ活性化信号SOに応答してオン状態とな
り、信号線SNを接地電位レベルに接続するnチャネル
MOSトランジスタQIOと、センスアンプ活性化信号
y百に応答してオン状態となり、信号線SPを動作電源
電位Vccレベルに接続するpチャネルMOSトランジ
スタQ11とから構成される。したがって、センスアン
プ2の活性化時には、n M OSセンスアンプ部は対
応のビット線対において低電位のビット線の電位を接地
電位に放電し、pMOsセンスアンプ部は対応のビット
線対のうち高電位のビット線の電位を動作電源電位Vc
cレベルにまで充電する。The gates and drains of the transistors Ql and Q2 are cross-connected, and their sources are connected to the signal line SN. Similarly, transistor Q3. The gate and drain of Q4 are cross-connected, and the source thereof is connected to the signal line SP. A sense amplifier activation circuit 6 is provided to activate the sense amplifier 2. The sense amplifier activation circuit 6 turns on in response to the sense amplifier activation signal SO, and connects the n-channel MOS transistor QIO that connects the signal line SN to the ground potential level, and the sense amplifier activation signal y in response to the sense amplifier activation signal y. A p-channel MOS transistor Q11 is turned on and connects the signal line SP to the operating power supply potential Vcc level. Therefore, when the sense amplifier 2 is activated, the nMOS sense amplifier section discharges the low potential bit line potential in the corresponding bit line pair to the ground potential, and the pMOS sense amplifier section discharges the low potential bit line potential in the corresponding bit line pair. The potential of the bit line is set to the operating power supply potential Vc.
Charge to C level.
各ビット線対電位をスタンバイ時に所定電位V已、に保
持するために、イコライズ/ホールド回路4が設けられ
る。イコライズ/ホールド回路4は、イコライズ信号E
Qに応答してオン状態となり、ビット線BLIを信号線
LBLに接続するnチャネルMOSトランジスタQ8と
、イコライズ信号EQに応答してオン状態となり、相補
ビット線BLIを信号線Latに接続するnチャネルM
OSトランジスタQ9と、イコライズ信号EQに応答し
てオン状態となり、ビット線BLI、BL1を接続する
nチャネルMOS)ランジスタQ7とを備える。ホール
ド電圧V[ILは、外部から与えられるロウアドレスス
トローブ信号RASがa HIll レベルの状態(す
なわちスタンバイ状!りにおいて各ビット線の電圧イコ
ライズレベル(たとえばVcc/2)に保持するために
、半導体記憶装置が設けられている半導体チップ上で発
生される電圧である。An equalize/hold circuit 4 is provided to hold each bit line pair potential at a predetermined potential V during standby. The equalize/hold circuit 4 receives an equalize signal E
An n-channel MOS transistor Q8 turns on in response to the equalization signal EQ and connects the bit line BLI to the signal line LBL, and an n-channel MOS transistor Q8 turns on in response to the equalization signal EQ and connects the complementary bit line BLI to the signal line Lat. M
It includes an OS transistor Q9 and an n-channel MOS transistor Q7 that turns on in response to an equalize signal EQ and connects bit lines BLI and BL1. The hold voltage V[IL is applied to the semiconductor memory in order to maintain the externally applied row address strobe signal RAS at the aHIll level (that is, in standby mode!) at the voltage equalization level (for example, Vcc/2) of each bit line. It is the voltage generated on the semiconductor chip on which the device is mounted.
外部からの列アドレスに応答して対応のビット線対をデ
ータ入出力9110.I/σへ接続するためにI10ゲ
ート3が設けられる。I10ゲート3は、コラムデコー
ダ出力Y(列選択信号Y1〜Y512を代表的に示す)
に応答してオン状態となり、ビット線BL1をデータ入
出力線110へ接続するnチャネルMOS)ランジスタ
Q5と、列選択信号Yに応答してオン状態となり、相補
ビット線BLIを相補データ人出力線「7σへ接続する
nチャネルMOS)ランジスタQ6とを備える。In response to an external column address, the corresponding bit line pair is connected to data input/output 9110. An I10 gate 3 is provided for connection to I/σ. I10 gate 3 outputs column decoder output Y (column selection signals Y1 to Y512 are typically shown)
The n-channel MOS (n-channel MOS) transistor Q5 turns on in response to the input signal Y and connects the bit line BL1 to the data input/output line 110, and the transistor Q5 turns on in response to the column selection signal Y and connects the complementary bit line BLI to the complementary data input/output line 110. 7σ (n-channel MOS) transistor Q6.
第3図に示される1点鎖線のブロック5は、1つのビッ
ト線対に接続されるメモリセルMC,センスアンプ2お
よびイコライズ/ホールド回路4およびI10ゲート3
を含む512ビツトのセルアレイである。516にビッ
トのメモリセルアレイにおいては、このブロック5が5
12個平行に配列されており、この512個のブロック
5に対して512個の単位列デコーダが配列される。こ
こで256にビットは262 144ビツトを示す。次
に、第3図に示されるメモリセルアレイブロックにおけ
る1サイクルの動作についてそのタイミングチャートで
ある第4図を参照して説明する。A block 5 indicated by a dashed line in FIG. 3 includes a memory cell MC, a sense amplifier 2, an equalize/hold circuit 4, and an I10 gate 3 connected to one bit line pair.
This is a 512-bit cell array including: In a memory cell array of 516 bits, this block 5 is
Twelve unit column decoders are arranged in parallel, and 512 unit column decoders are arranged for these 512 blocks 5. Here, 256 bits represent 262 144 bits. Next, the operation of one cycle in the memory cell array block shown in FIG. 3 will be explained with reference to FIG. 4, which is a timing chart thereof.
イコライズ信号EQは外部から与えられるロウアドレス
ストローブ信号RASにほぼ同期した信号であり、時刻
t1以前は“H°レベルにある。Equalize signal EQ is a signal substantially synchronized with externally applied row address strobe signal RAS, and is at "H° level" before time t1.
この状態は、ロウアドレスストローブ信号RAsが“H
“レベルの状態、すなわち半導体記憶装置のスタンバイ
状態に対応している。この状態においては、イコライズ
/ホールド回路4内のトランジスタQ7〜Q9がすべて
オン状態となっており、各ビット線対BL、BLの電位
は等しくVcc/2となっている。このプリチャージ(
またはイコライズ)電位は基本的には前の動作サイクル
においてビット線BLまたは相補ビット線BLの一方が
動作電源電位Vcc、他方のビット線が接地電位となっ
ており、そのサイクル終了時にイコライズトランジスタ
Q7が導通状態となることにより達成されるため、ホー
ルド用電源電位VaLからV c c / 2の電位を
供給する必要はない。しかしながら、スタンバイ状態が
長く続いた場合には、何らかの雑音によりこのイコライ
ズ/ホールド電位が変動するのを防止することを目的と
して、トランジスタQ8.Q9を介して各ビット線BL
。In this state, the row address strobe signal RAs is “H”.
"level state, that is, the standby state of the semiconductor memory device. In this state, all transistors Q7 to Q9 in the equalize/hold circuit 4 are in the on state, and each bit line pair BL, BL The potential of is equal to Vcc/2.This precharge (
Basically, in the previous operation cycle, one of the bit line BL or complementary bit line BL is at the operating power supply potential Vcc, and the other bit line is at the ground potential, and at the end of that cycle, the equalize transistor Q7 is turned on. Since this is achieved by being in a conductive state, there is no need to supply a potential of Vcc/2 from the hold power supply potential VaL. However, if the standby state continues for a long time, transistor Q8. Each bit line BL via Q9
.
「τにホールド電位VBLを供給する。すなわち、電源
VBLはビット線電位を保持するための電源電位である
。A hold potential VBL is supplied to τ. That is, the power supply VBL is a power supply potential for holding the bit line potential.
まず読出動作について説明する。時刻t1近傍でロウア
ドレスストローブ信号RASが“L“レベルとなり、同
様にイコライズ信号EQが“L“レベルとなると、イコ
ライズ/ホールド回路4内のトランジスタQ7〜Q9が
オフ状態となり、ビット線対BL i、 BL i
(i−1〜512)がフローティング状態となる。一方
、このとき、上述のようにロウアドレスストローブ信号
RASの降下エツジで外部からのアドレスが記憶装置内
部に取込まれ、ロウデコーダへ与えられる。この結果、
ロウデコーダのうちの1つの単位デコーダが選択される
。First, the read operation will be explained. When the row address strobe signal RAS goes to the "L" level near time t1 and the equalize signal EQ similarly goes to the "L" level, the transistors Q7 to Q9 in the equalize/hold circuit 4 turn off, and the bit line pair BL i , BL i
(i-1 to 512) are in a floating state. On the other hand, at this time, as described above, an address from the outside is taken into the memory device at the falling edge of the row address strobe signal RAS and is applied to the row decoder. As a result,
One unit decoder among the row decoders is selected.
時刻t2においてワード線駆動信号WLが活性化され″
H″レベルに立上がると、512本のワード線WL1〜
WL512のうち選択された単位行デコーダにつながる
ワード線が1本選択されて、その電位が′H#レベルと
なる。第3図に示すごとく、1つのブロック5において
1本のワード線に対し1つのメモリセルMCが選択され
る構成となっており、512組のビット線対に対し51
2個のメモリセルがこの選択された1本のワード線に対
して接続されている。したがって、1本のワード線の選
択に応じて512個のメモリセルが選択される。この結
果、それぞれの選択されたメモリセルに記憶されている
電荷がビット線BLまたはBL上に伝達される。通常、
メモリセルキャパシタCOの容量値CO′とビット線が
有する容量C[ILとの比は1:10程度であるので、
メモリセルデータ読出によるビット線上の電位変化は動
作電源電位Vccの1/10程度とわずかである。At time t2, the word line drive signal WL is activated.
When it rises to H'' level, 512 word lines WL1~
One word line connected to the selected unit row decoder among the WLs 512 is selected, and its potential becomes 'H# level. As shown in FIG. 3, one memory cell MC is selected for one word line in one block 5, and 51 memory cells MC are selected for 512 bit line pairs.
Two memory cells are connected to this selected word line. Therefore, 512 memory cells are selected according to the selection of one word line. As a result, the charge stored in each selected memory cell is transmitted onto the bit line BL or BL. usually,
Since the ratio between the capacitance value CO' of the memory cell capacitor CO and the capacitance C[IL of the bit line is about 1:10,
The potential change on the bit line due to memory cell data reading is as small as about 1/10 of the operating power supply potential Vcc.
今、選択されたメモリセルがH”レベルを記憶しており
、ビット線BLに接続されている場合には、第4図の動
作波形図において実線で示すごとく、ビット線BLの電
位がわずかに上昇する。−方、相補ビット線BLの電位
は、選択されたメモリセルが存在しないためV c c
/ 2のままである。If the selected memory cell is currently storing an H" level and is connected to the bit line BL, the potential of the bit line BL will be slightly lowered as shown by the solid line in the operating waveform diagram of FIG. On the other hand, since the selected memory cell does not exist, the potential of the complementary bit line BL is V c c
/ remains at 2.
次に、時刻t3においてセンスアンプ活性化信号SOが
“H”レベル、センスアンプ活性化信号■が“L”レベ
ルへ移行すると、共通ソース線(信号線)SNは“L”
レベルに、信号線SPは“H“レベルとなり、トランジ
スタQl、Q2からなるn M OSセンスアンプおよ
びトランジスタQ3.Q4からなる9MOsセンスアン
プが活性化され、ビット線BLの電位を“H#レベルに
、相補ビット線BLの電位を“L”レベルに増幅する。Next, at time t3, when the sense amplifier activation signal SO goes to the "H" level and the sense amplifier activation signal ■ goes to the "L" level, the common source line (signal line) SN goes to the "L" level.
level, the signal line SP becomes "H" level, and the nMOS sense amplifier consisting of transistors Ql and Q2 and transistors Q3. The 9MOS sense amplifier consisting of Q4 is activated and amplifies the potential of the bit line BL to the "H#" level and the potential of the complementary bit line BL to the "L" level.
この時点において、512組のセンスアンプにより、5
12組のビット線対がそれぞれ512個の選択されたメ
モリセルの記憶情報に従ってそれぞれ”H”レベルまた
はL”レベルに変化する。At this point, 512 sets of sense amplifiers provide 5
Each of the 12 bit line pairs changes to the "H" level or the "L" level according to the stored information of the 512 selected memory cells.
時刻t4において、列デコーダへ内部列アドレスが与え
られ、列デコーダに含まれる1個の単位列デコーダが選
択され、その出力Yiが“H”レベルになると、512
組のビット線対のうちの1つがI10ゲート3を介して
データ入出力線I10、Iloに接続される。この結果
、予めフローティング状態に保持されていたデータ入出
力線I10、Iloの電位レベルがその接続されたビッ
ト線対のレベルに応じて”H”レベルまたは“L#レベ
ルに変化する。この後、前述のごとく、データ人出力線
I10.I10に接続されたプリアンプでさらに増幅さ
れた後、出力バッファへ与えられ、この出力バッファを
介してH”レベルの出力データDoutが出力される。At time t4, an internal column address is given to the column decoder, one unit column decoder included in the column decoder is selected, and when its output Yi becomes "H" level, 512
One of the bit line pairs is connected to data input/output lines I10 and Ilo via I10 gate 3. As a result, the potential levels of the data input/output lines I10 and Ilo, which were previously held in a floating state, change to the "H" level or "L# level" depending on the level of the connected bit line pair.After this, As described above, after being further amplified by the preamplifier connected to the data output line I10.I10, it is applied to the output buffer, and the H'' level output data Dout is outputted via this output buffer.
時刻t5において選択されたワード線(第4図において
はワード線WL1が選択された状態が示されている)の
電位が“L”レベルに立下がると、選択されたメモリセ
ルとビット線BL(またはIL)とが電気的に切離され
る。When the potential of the selected word line (word line WL1 is shown selected in FIG. 4) falls to "L" level at time t5, the selected memory cell and bit line BL ( or IL) are electrically disconnected.
時刻t6においてセンスアンプ活性化信号SO1「百が
それぞれ“L“レベルおよび“H”レベルとなり、かつ
イコライズ信号EQが“H”レベルとなると、ビット線
対BL、BL−はそれぞれイコライズされてその電位が
V c c / 2のレベルとなり、次のサイクルに備
えてスタンバイ状態となる。At time t6, when the sense amplifier activation signal SO1 becomes the "L" level and the "H" level, and the equalize signal EQ becomes the "H" level, the bit line pair BL and BL- are each equalized and their potentials becomes the level of Vcc/2, and enters a standby state in preparation for the next cycle.
これにより1回のメモリサイクル(動作サイクル)が終
了する。一方時刻t3〜t5の間に増幅されたビット線
BL(または■)上の電位レベルが選択されたメモリセ
ルに伝達され、この電位レベルが選択されたメモリセル
へ再書込されたことになる。This completes one memory cycle (operation cycle). On the other hand, the amplified potential level on the bit line BL (or ■) between times t3 and t5 is transmitted to the selected memory cell, and this potential level is rewritten into the selected memory cell. .
選択されたメモリセルが“L0レベルを記憶している場
合には、第4図において破線で示す信号変化が与えられ
、データ出カバソファからの読出データは“L″ レベ
ルとなる。When the selected memory cell stores the "L0" level, a signal change indicated by a broken line in FIG. 4 is applied, and the read data from the data output buffer becomes "L" level.
次に書込動作においては、書込データDinの値に応じ
てデータ入出力線I10.I10のレベルをフローティ
ング状態ではなく、予め“H“レベルまたは“L″レベ
ル設定しておけば、時刻t4においてデータ入出力線I
10.I10と選択された1組ビット線対とが接続され
るので、この時点で、選択されたビット線対上の電位が
書込データに対応した電位レベルとなり、選択されたメ
モリセルにもこの電位レベルが書込まれることになる。Next, in the write operation, data input/output lines I10. If the level of I10 is set to "H" or "L" level in advance instead of floating, the data input/output line I
10. Since I10 and the selected bit line pair are connected, at this point, the potential on the selected bit line pair becomes the potential level corresponding to the write data, and the selected memory cell also has this potential. The level will be written.
ここで注意すべき点は、前述の構成においてはビット線
BLはデータ入出力線I10に接続され、相補ビット線
BLは相補データ入出力線I10に接続されていること
である。したがって、ビット[BLと対をなす相補ビッ
ト線BLに接続されたメモリセル(たとえばワード線W
L2に接続されたメモリセル)については、書込データ
Dinと逆の値(たとえば“H″レベル対しては“L”
レベル)が書込まれ、データ続出の際においても、この
メモリセルに関してはそのメモリセルに書込まれた電位
レベルと逆のデータ値が出力バッファから読出データD
outとして出力されるということである。この場合、
書込データと逆の値のデータをメモリセルへ書込み、か
つデータ読出時にその記憶された情報と逆の値のデータ
を読出すことになるので、半導体記憶装置の外部から見
れば、書込んだ値そのものが読出されるのと同じことで
あり、何ら問題は生じない。また通常の半導体記憶装置
においては、メモリセルアレイブロックは同一の構成が
とられるため、ビット線BLに接続されるメモリセルの
みか、または相補ビット1iI8Lに接続されるメモリ
セルのみが同時に選択される。It should be noted here that in the above configuration, the bit line BL is connected to the data input/output line I10, and the complementary bit line BL is connected to the complementary data input/output line I10. Therefore, a memory cell (for example, a word line W
(memory cell connected to L2) has a value opposite to the write data Din (for example, "L" for "H" level)
Even when a potential level) is written and data continues to be written, a data value opposite to the potential level written to that memory cell is read out from the output buffer as data D.
This means that it is output as out. in this case,
Since data with a value opposite to the write data is written to the memory cell, and data with a value opposite to the stored information is read when reading data, from the outside of the semiconductor memory device, the written data is This is the same as reading the value itself, and no problem occurs. Further, in a normal semiconductor memory device, since memory cell array blocks have the same configuration, only memory cells connected to bit line BL or only memory cells connected to complementary bit 1iI8L are selected at the same time.
次にテストモードにおける半導体記憶装置の動作につい
て説明する。この場合、テストモード指示信号TEが“
H”レベルとなってテスト制御回路40へ与えられる。Next, the operation of the semiconductor memory device in test mode will be explained. In this case, test mode instruction signal TE is “
The signal becomes H'' level and is applied to the test control circuit 40.
テストモード制御回路40が、ニブルデコーダ22を制
御し、内部行アドレス信号RA9および内部列アドレス
信号CA9の値の如何にかかわらずニブルデコーダ22
の出力をすべて同時に“H”レベルにする。この結果、
選択ゲート24のトランジスタTri〜Tr8はすべて
導通状態となる。データ書込時においては、選択ゲート
24に伝達されたデータがメモリセルアレイブロック1
0a〜10dにおいてそれぞれ選択された合計4ビツト
のメモリセルにすべて同時に選択され、各4ビツトのメ
モリセルに同一のデータが先に述べた動作と同様にして
書込まれる。A test mode control circuit 40 controls the nibble decoder 22, and controls the nibble decoder 22 regardless of the values of the internal row address signal RA9 and the internal column address signal CA9.
all outputs are set to "H" level at the same time. As a result,
All of the transistors Tri to Tr8 of the selection gate 24 become conductive. During data writing, the data transmitted to the selection gate 24 is transferred to the memory cell array block 1.
A total of 4 bits of memory cells respectively selected in 0a to 10d are all selected simultaneously, and the same data is written to each 4 bits of memory cells in the same manner as described above.
これにより、1ビット単位でメモリセルヘアクセスする
方式に比べてデータ書込に要する時間が1/4に短縮さ
れる。This reduces the time required for data writing to 1/4 compared to the method of accessing memory cells in units of 1 bit.
一方、データ続出時においては、テスト制御回路40に
より、続出ゲート36は、論理演算回路34出力を出力
バッフ738に接続する。この結果、先に述べた読出し
動作と同様にして読出された4ビツトのデータはプリア
ンプ26a〜26dを介して伝達され、この4ビツトの
メモリセル情報は次に論理演算回路34へ伝達され、そ
こで論理演算処理を施された後読出ゲート36を介して
出力バッファ38へ与えられる。出力バッファ38は論
理演算回路34出力を増幅し、この論理演算結果に対応
する読出データDoutを出力する。On the other hand, when data is being continuously output, the test control circuit 40 causes the successive output gate 36 to connect the output of the logic operation circuit 34 to the output buffer 738 . As a result, the 4-bit data read in the same manner as in the read operation described above is transmitted via the preamplifiers 26a to 26d, and this 4-bit memory cell information is then transmitted to the logic operation circuit 34, where it is transmitted. After being subjected to logical operation processing, it is applied to an output buffer 38 via a read gate 36. The output buffer 38 amplifies the output of the logic operation circuit 34 and outputs read data Dout corresponding to the result of this logic operation.
これにより、1ビット単位でメモリセルをアクセスし、
機能テストを行なう方式に比べてデータ読出に要する時
間も1/4に短縮される。上述のようにして、このテス
トモードでは単純にはそのテスト時間を従来の1ビット
単位の方式に比べて1/4に短縮することが可能である
。This allows you to access memory cells in 1-bit units,
The time required for reading data is also reduced to 1/4 compared to a method that performs a functional test. As described above, in this test mode, it is possible to simply shorten the test time to 1/4 compared to the conventional 1-bit unit method.
この論理演算回路34の構成としては、前述の先行技術
文献においては、簡略化して表わせば第5A図に示すよ
うな構成がとられ、第5B図に示すような真理値を与え
る回路構成が用いられている。第5A図を参照して、論
理演算回路34は、4ビツトのメモリセルデータMO−
M3を受けるANDゲートM1と、4ビツトのメモリセ
ルデータの反転データMO〜M3を受けるANDゲート
A2とを備える。出力バッファ38は動作電源電位Vc
cに接続されるnチャネルMO8)ランジスタTRIと
、接地電位に接続されるnチャネルMOSトランジスタ
TR2とを備える。ANDゲートA1出力はトランジス
タTRIのゲートへ与えられ、ANDゲートA2の出力
はトランジスタTR2のゲートへ与えられる。トランジ
スタTR1、TR2の接続点から読出データDoutが
出力される。この第5A図の構成において、読出データ
MO−M3はデータ人出力線l101〜l104を介し
伝達されたデータに対応しており、MO−M3は人出力
データ線1101〜1104を介して伝達されたデータ
に対応している。また、第5B図に示す真理値表におい
ては、選択されたメモリセルが“L′″レベルを出力し
た場合を“0”H” レベルを出力した場合を1”とし
ている。この第5B図に示される真理値表からも明らか
なように、第5A図に示される論理演算回路を用いた場
合、選択された4ビツトのメモリセルがすべて“0”を
出力している場合には、■カデータDoutも“0”と
なり、同様に読出データがすべて1”の場合は読出デー
タDoutは1′となる。また、読出データのうち1ビ
ツトでも異なったデータが存在する場合には出力データ
DOutは高インピーダンス(Hi−Z)状態となる。As for the configuration of this logic operation circuit 34, in the above-mentioned prior art document, a simplified configuration is shown in FIG. 5A, and a circuit configuration that provides a truth value as shown in FIG. 5B is used. It is being Referring to FIG. 5A, logic operation circuit 34 inputs 4-bit memory cell data MO-
It includes an AND gate M1 receiving M3, and an AND gate A2 receiving inverted data MO to M3 of 4-bit memory cell data. The output buffer 38 has an operating power supply potential Vc
The n-channel MOS transistor TR2 is connected to the ground potential. The output of AND gate A1 is applied to the gate of transistor TRI, and the output of AND gate A2 is applied to the gate of transistor TR2. Read data Dout is output from the connection point between transistors TR1 and TR2. In the configuration of FIG. 5A, read data MO-M3 corresponds to data transmitted via data output lines l101 to l104, and MO-M3 corresponds to data transmitted via data output lines 1101 to 1104. Compatible with data. In the truth table shown in FIG. 5B, the case where the selected memory cell outputs the "L'" level is "0", and the case where the selected memory cell outputs the H level is "1". As is clear from the truth table shown in FIG. 5B, when the logical operation circuit shown in FIG. 5A is used, if all selected 4-bit memory cells output "0" In this case, the data Dout becomes "0", and similarly, if the read data is all 1, the read data Dout becomes 1'.In addition, if even 1 bit of the read data differs, the read data Dout becomes "0". The output data DOut is in a high impedance (Hi-Z) state.
この方式は通常3値出力方式と呼ばれている。前述のご
とく、4ビツトのメモリセルに同時に同一データを書込
んでいるため、メモリセルが正常に機能している場合に
は、読出された4ビツトのメモリセルが出力するデータ
はすべて同一である。This method is usually called a ternary output method. As mentioned above, since the same data is written to 4-bit memory cells at the same time, if the memory cells are functioning normally, all the data output by the 4-bit memory cells that are read out will be the same. .
したがってこの3値出力力式においては、このメモリセ
ルが正常に機能している場合を除いて出力データを出さ
ない(高インピーダンス状態)ので、特に単体試験時に
おいて検査装置による不良検出が容易である。また、選
択された4ビツトのメモリセルが仮にすべて不良であっ
た場合においても、その値がそのまま出力されることに
なり、検査装置で容易に出力データを見ることができ、
この不良状態をすべて検出することができる。Therefore, in this three-value output power formula, the memory cell does not output output data (high impedance state) unless it is functioning normally, so it is easy to detect defects by inspection equipment, especially during unit testing. . Furthermore, even if all of the selected 4-bit memory cells are defective, the values will be output as they are, and the output data can be easily viewed with the inspection equipment.
All of these defective states can be detected.
いま、この3値出力力式に従った半導体記憶装置の単体
試験を済ませた後、メモリボードに実装した場合を考え
る。通常メモリボード等においては複数個のDRAMが
実装されるが、この場合データ出力端子にはその出力デ
ータを確実に伝達するためのプルアップ抵抗が設けられ
ており、このプルアップ抵抗は通常動作電源電位Vcc
に接続されている。したがって、ボード実装時において
上述の3値出力力式で機能テストを行なった場合、高イ
ンピーダンス状態がこのプルアップ抵抗により“H”レ
ベルになるため、正確に半導体記憶装置の機能テストを
行なうのが困難になるという問題が発生する。Now, let us consider the case where a semiconductor memory device according to this three-value output formula is mounted on a memory board after a unit test. Usually, multiple DRAMs are mounted on a memory board, etc. In this case, the data output terminal is provided with a pull-up resistor to reliably transmit the output data, and this pull-up resistor is normally connected to the operating power supply. Potential Vcc
It is connected to the. Therefore, when performing a functional test using the three-value output formula described above when mounted on a board, the high impedance state becomes "H" level due to this pull-up resistor, making it difficult to accurately perform a functional test of a semiconductor memory device. The problem arises that it becomes difficult.
そこで、このボード実装時においても正確に半導体記憶
装置の機能テストを行なう構成として、たとえばIEE
E、ダイシェド・オブ・テクニカル・ペーパーズ 19
87年の第12頁ないし第13頁においてマシコ等によ
る“300m1 IDIPに実装された90n s4メ
ガビットDRAM(A 90 ns 4
Mb DRAM ina 300 m
il DIP)’において提案されているように、こ
の高インピーダンス状態を含まない2値出力力式が考案
されている。この2値出力力式は第6A図、第6B図に
その回路構成例および真理値表を示すように、たとえば
4ビツトのメモリセルがすべて同一のデータを出力した
場合、出力データDoutとして1″を出力し、1ビツ
トでもメモリセルが不良であり、その出力データが異な
っている場合には出力データDoutとして“0”を出
力するという方式であり、4メガビットDRAMではこ
の方式が標準化されようとしている。Therefore, for example, IEE
E. Die Shed of Technical Papers 19
On pages 12 and 13 of 1987, Machiko et al.
Mb DRAM ina 300m
A binary output power formula that does not include this high impedance state has been devised, as proposed in il DIP)'. As shown in FIGS. 6A and 6B, which show circuit configuration examples and truth tables, this binary output output formula shows that, for example, when all 4-bit memory cells output the same data, the output data Dout is 1''. If even one bit of the memory cell is defective and the output data is different, "0" is output as the output data Dout.This method is about to be standardized for 4 megabit DRAM. There is.
ここで第6A図はその2値出力力式の論理演算回路の簡
略化したー構成例を示す図であり、第6B図はその真理
値表を示す図である。第6A図を参照して2値出力力式
の論理演算回路34は、4ビツトのメモリセルデータM
O〜M3出力を受けるANDゲートA3と、4ビツトの
メモリセルデータの反転データMO〜M3を受けるAN
DゲートA4と、ANDゲートA3.A4出力を受ける
ORゲート01と、ORゲート01出力を反転するイン
バータ11とを備える。ORゲート01出力は出力バッ
ファ38に含まれるトランジスタTR1のゲートへ与え
られ、インバータ11の出力は出力バッファ38に含ま
れるトランジスタTR2のゲートへ与えられる。Here, FIG. 6A is a diagram showing a simplified configuration example of the logical operation circuit of the binary output type, and FIG. 6B is a diagram showing the truth table thereof. Referring to FIG. 6A, the binary output type logical operation circuit 34 outputs 4-bit memory cell data M.
AND gate A3 that receives outputs O to M3, and AN that receives inverted data MO to M3 of 4-bit memory cell data.
D gate A4 and AND gate A3. It includes an OR gate 01 that receives the A4 output, and an inverter 11 that inverts the output of the OR gate 01. The output of OR gate 01 is applied to the gate of transistor TR1 included in output buffer 38, and the output of inverter 11 is applied to the gate of transistor TR2 included in output buffer 38.
[発明が解決しようとする課題]
上述のように、複数ビットのメモリセルを同時にアクセ
スし、この複数ビット単位でメモリセルの機能テストを
行なうことにより機能テストの短縮化が図られているも
のの、従来の2値出力力式のテストモードを有する半導
体記憶装置においては以下のような問題が発生する。す
なわち、同時に選択された4ビツトのメモリセルが仮に
すべて不良であった場合、たとえばこの4ビツトのメモ
リセルにすべて“1”を書込んだにもかかわらず、この
4ビツトのメモリセルからの読出データが“0″であっ
たとしても、第6B図に示すように、この出力データD
outは“1”となり、この半導体記憶装置は良品(バ
ス)と判断してしまうという欠点を有している。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, although memory cells of multiple bits are accessed simultaneously and the functional test of the memory cells is performed in units of multiple bits, the functional test is shortened. In a conventional semiconductor memory device having a binary output type test mode, the following problems occur. In other words, if all 4-bit memory cells selected at the same time are defective, for example, even though all "1"s have been written to these 4-bit memory cells, reading from these 4-bit memory cells will not be possible. Even if the data is “0”, as shown in FIG. 6B, this output data D
out becomes "1", and this semiconductor memory device has the disadvantage that it is judged to be a good product (bus).
このようなメモリセルの不良が、たとえば半導体記憶装
置製造時に生じるパターン欠陥等の固定的な不良の場合
には、予め通常モード(1ビット単位のアクセス)のテ
ストに従って全ビットをテストすることにより、このよ
うな不良を有するメモリセルは除去することが可能であ
る。もちろん、この場合、テスト時間短縮という効果が
低減する。If such a memory cell defect is a fixed defect such as a pattern defect that occurs during the manufacturing of a semiconductor memory device, all bits can be tested in advance according to the normal mode (1-bit unit access) test. Memory cells with such defects can be removed. Of course, in this case, the effect of shortening test time is reduced.
しかしながら、タイミングマージンや電圧マージンなど
の動作マージン(余裕度)を調べるテストにおいてこの
ようなことが生じた場合、この機能テストをテストモー
ドで行なうことが不可能となる。ここでタイミングマー
ジンとは、半導体記憶装置における制御信号の動作タイ
ミングがどの程度ずれても正確に動作するかを示すマー
ジンであり、電圧マージンはたとえば動作電源電圧がど
の程度変動しても半導体記憶装置が正常に動作するかを
示すマージンである。このような機能テストの一例とし
てリフレッシュマージンテストが挙げられる。However, if such a problem occurs during a test for examining operating margins such as timing margins and voltage margins, it becomes impossible to perform this functional test in test mode. Here, the timing margin is a margin that indicates whether the semiconductor memory device operates accurately no matter how much the operation timing of the control signal shifts, and the voltage margin is the margin that indicates how much the semiconductor memory device operates accurately no matter how much the operating power supply voltage fluctuates. This is the margin that indicates whether the system operates normally. An example of such a functional test is a refresh margin test.
前述のように、DRAMのメモリセルにおいては、メモ
リセルキャパシタ(MOSキャパシタ)に情報を“1”
(“H”レベルに対応)または“0” (’L”レベ
ルに対応)の形で記憶している。特に、この“1″を記
憶している、電位がH”レベルの状態は、メモリキャパ
シタ部において電子がない空乏状態であり、熱的に非平
衡である。したがって、長時間このメモリセルをアクセ
スしない状態(スタンバイ状態)に保持した場合、たと
えば接合リーク(半導体基板とキャパシタ部を構成する
不純物領域との間の接合部におけるリーク)等により徐
々にこのキャパシタ内に電子が集められ、その記憶情報
が“0“状態に変化してしまう。このため、成る一定期
間ごとに各メモリセルの記憶情報を読出して再書込する
必要がある。この動作は通常リフレッシュと呼ばれてい
る。リフレッシュマージンテストは、1つのリフレッシ
ュと次のりフレッシユまでの時間をどこまで長くしても
、このメモリセルは正しい情報を保持しているかを調べ
るテストである。このリフレッシュマージンテストにお
いては、メモリセルに“1#を記憶させた場合にのみメ
モリセルに不良が発生し、“0“を記憶したメモリセル
(メモリキャパシタに電子が充満している状態)では不
良にはならない。すなわち、このリフレッシュマージン
テストにおいてはメモリセルの111+1→“0#エラ
ーのみが発生する。以下にリフレッシュマージンテスト
において起こり得る問題点を詳細に説明する。たとえば
、半導体記憶装置のすべてのビットのメモリセルに“1
°を書込み、成る一定時間スタンバイ状態に保持しくこ
の時間をデータ保持時間と呼ぶ)、その後これを読出す
テストを行なったとする。データ保持時間が短い間は、
各メモリセルのデータは正しく保持されるが、このデー
タ保持時間を非常に長くした場合には、メモリセルデー
タの反転が生じ、メモリセル不良が発生する。すなわち
メモリセルにおける1”→゛0“エラーが発生すること
になる。ところが、このテストを2値出力力式のテスト
モードで行なった場合、選択されたメモリセルがすべて
“1″→“0#エラーを起こしたとしても、選択された
4ビツトのメモリセルの出力がすべて一致してしまうこ
とになるので、第6B図に示す真理値表に従ってこの出
力データDoutは“1″となり、この半導体記憶装置
は良品と判定されることになる。As mentioned above, in a DRAM memory cell, information is stored as "1" in the memory cell capacitor (MOS capacitor).
(corresponds to "H" level) or "0" (corresponds to 'L' level).In particular, when this "1" is stored, the state where the potential is at H level is stored in the memory. The capacitor section is in a depleted state with no electrons, and is thermally non-equilibrium. Therefore, if this memory cell is kept in an unaccessed state (standby state) for a long time, the inside of this capacitor will gradually increase due to, for example, junction leakage (leakage at the junction between the semiconductor substrate and the impurity region that constitutes the capacitor part). Electrons are collected and the stored information changes to a "0" state. Therefore, it is necessary to read and rewrite the stored information in each memory cell at regular intervals. This operation is usually called refresh. The refresh margin test is a test to determine whether the memory cell retains correct information no matter how long the time between one refresh and the next refresh is extended. In this refresh margin test, a memory cell defect occurs only when "1#" is stored in the memory cell, and a defect occurs in a memory cell that stores "0" (memory capacitor filled with electrons). In other words, in this refresh margin test, only the 111+1→“0#” error of the memory cell occurs. Problems that may occur in the refresh margin test will be explained in detail below. For example, all bits of memory cells in a semiconductor memory device are set to “1”.
Assume that a test is performed in which data is written, held in a standby state for a certain period of time (this time is called the data retention time), and then read out. While the data retention time is short,
Although the data in each memory cell is correctly held, if this data holding time is made too long, the memory cell data will be inverted and a memory cell defect will occur. In other words, a 1"→'0" error occurs in the memory cell. However, when this test is performed in the binary output output test mode, even if all the selected memory cells cause an error from "1" to "0#", the output of the selected 4-bit memory cell is Since they all match, this output data Dout becomes "1" according to the truth table shown in FIG. 6B, and this semiconductor memory device is determined to be a good product.
さらに、第7A図、第7B図を参照して電圧マージンテ
ストにおいて生じ得る問題点を説明する。Furthermore, problems that may occur in the voltage margin test will be explained with reference to FIGS. 7A and 7B.
今たとえば半導体記憶装置のすべてのメモリセルに1”
を書込み、二〇書込データを読出すテストを動作電源電
圧を変えて行なった場合を考える。Now, for example, every memory cell of a semiconductor memory device has 1"
Let us consider the case where a test is performed by writing 20 times the written data and reading out the written data by changing the operating power supply voltage.
この場合、規格で保証している4、5v〜5.5■の範
囲の動作電源電位で正常に半導体記憶装置が動作するこ
とをチエツクする必要がある。今、通常モード(1ビッ
ト単位のアクセス)のテストにおいて第7A図に示すよ
うに動作型I!i、電位が4゜75V以下で誤動作を生
じる半導体記憶装置があったとする。すなわち、単純に
は、4.75V以下の動作電源電圧では“1”に対する
動作マージンが小さく、データ“1”をメモリセルに書
込んでも、そのメモリセルからは“0”が出力されるも
のとする。この半導体記憶装置を2値出力力式のテスト
モードでテストした場合、第7B図に示すように、動作
電源電位が4.75V以上の場合は“1”のデータを書
込んでも、各メモリセルは“1”のデータを出力するの
で良品と判定され、問題は生じない。しかしながら、動
作電源電位4゜5V以下で“1”をメモリセルに書込ん
だ場合、この場合選択されたメモリセルがすべて“0°
を出力することになるので、第6B図に示す真理値表に
従って、出力データDoutは“1mとなり、この半導
体記憶装置は良品と判定されてしまう。In this case, it is necessary to check that the semiconductor memory device operates normally at an operating power supply potential within the range of 4.5 volts to 5.5 volts guaranteed by the standard. Now, in the normal mode (1-bit unit access) test, as shown in FIG. 7A, operation type I! Assume that there is a semiconductor memory device that malfunctions when the potential is below 4°75V. In other words, simply put, at an operating power supply voltage of 4.75V or less, the operating margin for "1" is small, and even if data "1" is written to a memory cell, "0" will be output from that memory cell. do. When this semiconductor memory device is tested in a binary output output test mode, as shown in FIG. 7B, when the operating power supply potential is 4.75V or higher, even when data "1" is written, each memory cell Since it outputs data of "1", it is determined to be a good product and no problem will occur. However, if "1" is written to a memory cell at an operating power supply potential of 4°5V or less, all selected memory cells will be "0°".
Therefore, according to the truth table shown in FIG. 6B, the output data Dout becomes "1m", and this semiconductor memory device is determined to be a good product.
ここで、第7B図においてべてのメモリセルが不良にな
る場合とすべてのメモリセルが良品である場合との間に
存在する遷移領域(すなわち、一部のメモリセルは正し
く動作し、一部は不良となるような領域)が第7B図に
おいて誇張して示されており、すべてのメモリセルが全
く同一に形成されるような理想状態においては存在しな
い領域である。Here, in FIG. 7B, there is a transition region that exists between the case where all memory cells are defective and the case where all memory cells are good (i.e., some memory cells operate correctly and some 7B (a region that would be defective) is exaggerated in FIG. 7B, and is a region that would not exist in an ideal state in which all memory cells are formed identically.
実際の半導体記憶装置の出荷検査時においては、テスト
時間を短縮するために、上述のような、動作電源電圧を
変化させて何度も機能テストを行なうことはせず、たと
えば動作電源電圧4.3Vの1つのポイントだけを用い
て機能テストを行なう。At the time of actual shipping inspection of semiconductor memory devices, in order to shorten the test time, the function test is not performed many times by changing the operating power supply voltage as described above, but rather, for example, if the operating power supply voltage is 4. Perform a functional test using only one point of 3V.
したがって、第7A図に示すように通常モードの機能テ
ストでは不良品と判定される半導体記憶装置が第7B図
に示すように良品と判定されてしまうという問題が生じ
る。Therefore, a problem arises in that a semiconductor memory device that is determined to be a defective product in the normal mode functional test as shown in FIG. 7A is determined to be a non-defective product as shown in FIG. 7B.
それゆえ、この発明は上述の従来のテストモードを備え
る半導体記憶装置の有する欠点を除去し、正確に半導体
記憶装置の良/不良を判定することのできる機能テスト
モードを備えた半導体記憶装置を提供することである。Therefore, the present invention eliminates the drawbacks of the above-described conventional semiconductor memory device with a test mode, and provides a semiconductor memory device with a functional test mode that can accurately determine whether the semiconductor memory device is good or bad. It is to be.
この発明の特定的な目的は改良された2値出力力式のテ
ストモードを備える半導体記憶装置を提供することであ
る。A specific object of the present invention is to provide a semiconductor memory device with an improved binary output type test mode.
[課題を解決するための手段]
この発明によるダイナミック型半導体記憶装置は、複数
の所定数のメモリセル単位で機能テストを行なうテスト
モード動作を備え、このテストモード時において、所定
数のメモリセルを同時に選択する手段と、外部からの書
込データを受ける手段と、この書込データを受ける手段
に作動的に結合され、上記選択された所定数のメモリセ
ルのうち少なくとも1個のメモリセルへ上記書込データ
の値を反転したデータを書込むとともに、上記選択され
た所定数のメモリセルの残りのメモリセルへ上記書込デ
ータの値と同一の値のデータを書込む手段と、上記選択
された所定数メモリセルヘアクセスし、上記反転された
データの書込まれたメモリセルの記憶データを反転して
読出し、かつ上記選択された所定数のメモリセルの残り
のメモリセルの記憶データをそのまま読出す手段と、こ
のテストモード時において上記読出手段出力を受け、こ
の受けた出力データに対応する論理値を出力する手段と
を備える。[Means for Solving the Problems] A dynamic semiconductor memory device according to the present invention has a test mode operation in which a function test is performed in units of a plurality of predetermined number of memory cells, and in this test mode, a predetermined number of memory cells are tested. means for simultaneously selecting, means for receiving write data from the outside, and operatively coupled to the means for receiving write data to simultaneously select at least one memory cell of the selected predetermined number of memory cells; means for writing data with the value of the write data inverted, and writing data having the same value as the value of the write data into the remaining memory cells of the selected predetermined number of memory cells; accesses a predetermined number of memory cells that have been selected, inverts and reads the stored data of the memory cells to which the inverted data has been written, and reads the stored data of the remaining memory cells of the selected predetermined number of memory cells as is. The device includes reading means, and means for receiving the output of the reading means in this test mode and outputting a logical value corresponding to the received output data.
[作用]
この発明によるダイナミック型半導体記憶装置において
は、同時に選択された所定数のメモリセルにおいて少な
くとも1個には書込データの値を反転したデータが書込
まれ、残りのメモリセルにはそのままの書込データが書
込まれ、続出時において、この反転データが書込まれた
メモリセルデータが反転され、かつ残りのメモリセルデ
ータはそのまま読出される構成となっている。したがっ
て、1個の選択されたメモリセルが不良であり、その記
憶情報が反転したとしても、その不良メモリセル情報は
確実に検出することが可能となり、半導体記憶装置の機
能テストを正確に複数ビット単位で行なうことができる
。[Operation] In the dynamic semiconductor memory device according to the present invention, data in which the value of the write data is inverted is written to at least one of a predetermined number of memory cells selected at the same time, and data that is the inverted value of the write data is written to the remaining memory cells. write data is written, and at the time of successive writing, the memory cell data to which this inverted data has been written is inverted, and the remaining memory cell data is read out as is. Therefore, even if one selected memory cell is defective and its memory information is reversed, the defective memory cell information can be reliably detected, and the functional test of the semiconductor memory device can be accurately performed using multiple bits. It can be done in units.
[発明の実施例]
以下にこの発明の一実施例であるダイナミック型半導体
記憶装置の構成について第1図を参照して説明する。第
1図に示す構成においては、第2図に示す従来のIMD
RAMの構成と対応する構成が示されており、かつ第2
図の半導体記憶装置と対応する部分には同一の参照番号
が付されている。第1図を第2図と参照すると明らかな
ように、第1図に示されるこの発明の一実施例であるダ
イナミック型半導体記憶装置においては、破線の円10
0a〜100dで示すように、各メモリセルアレイブロ
ック10a〜10dに含まれるビット線対BL、BLと
対応のデータ入出力線I10゜Iloの接続が異なって
いる。すなわち、メモリセルアレイブロック10a、1
0b、および10dにおいてはビット@iBLはデータ
入出力線I10に接続され、相補ビット線BLは相補デ
ータ入出力線I10に接続されている。一方、メモリセ
ルアレイブロック10cにおいては、ビット線BLは相
補データ入出力線l103に接続され、相補ビット線B
Lがデータ入出力線l103に接続されている。この接
続構成はそれぞれのブロック10a〜10dにおいて、
すべてのビット線対において同様にされる。[Embodiments of the Invention] The structure of a dynamic semiconductor memory device which is an embodiment of the invention will be described below with reference to FIG. In the configuration shown in FIG. 1, the conventional IMD shown in FIG.
The configuration of the RAM and the corresponding configuration are shown, and the second
Portions corresponding to those of the semiconductor memory device in the figure are given the same reference numerals. As is clear from referring to FIG. 1 and FIG. 2, in the dynamic semiconductor memory device which is an embodiment of the present invention shown in FIG.
As shown by 0a to 100d, the connections between the bit line pairs BL and BL included in each memory cell array block 10a to 10d and the corresponding data input/output lines I10°Ilo are different. That is, memory cell array blocks 10a, 1
In 0b and 10d, bit @iBL is connected to data input/output line I10, and complementary bit line BL is connected to complementary data input/output line I10. On the other hand, in the memory cell array block 10c, the bit line BL is connected to the complementary data input/output line l103, and the complementary bit line B
L is connected to the data input/output line l103. In each block 10a to 10d, this connection configuration is as follows:
The same is done for all bit line pairs.
すなわちこの発明においては、メモリセルアレイブロッ
ク10a、10bおよび10dにおいては、選択された
メモリセルがビット線BLに接続される場合、テストモ
ードにおいて書込データと同一のデータが書込まれ、メ
モリセルアレイブロック10cにおいてはテストモード
時において書込データの値を反転した値が書込まれる。That is, in the present invention, in the memory cell array blocks 10a, 10b, and 10d, when the selected memory cell is connected to the bit line BL, the same data as the write data is written in the test mode, and the memory cell array blocks In 10c, a value obtained by inverting the write data value in the test mode is written.
次に動作について説明する。機能テスト動作時において
まずデータを書込む動作について説明する。この場合、
ニブルデコーダ22およびテスト制御回路40により、
メモリセルアレイブロック10a〜10dにおいて同一
の位置に配置されるメモリセルが選択される。金入カバ
ッファ28への書込データDinが1mであるとする。Next, the operation will be explained. First, the operation of writing data during the function test operation will be explained. in this case,
By the nibble decoder 22 and the test control circuit 40,
Memory cells arranged at the same position in memory cell array blocks 10a to 10d are selected. It is assumed that the write data Din to the money receiving buffer 28 is 1 m.
この場合、内部データ線DB、DB上には“1”0“の
相補なデータが伝達される。この相補なデータ対はそれ
ぞれプリアンプ26a〜26dを介してデータ入出力線
1101.l101.1104、l104上へ伝達され
る。今、各メモリセルアレイブロックにおいてビット線
BLにつながるメモリセルが選択されたとする。この場
合、メモリセルアレイブロック10a、10b、10d
においては選択されたメモリセルに“1”が書込まれ、
一方、メモリセルアレイブロック10cにおいて選択さ
れたメモリセルにおいて“0°のデータが書込まれる。In this case, complementary data of "1" and "0" are transmitted on internal data lines DB and DB. These complementary data pairs are transmitted to data input/output lines 1101.l101.1104, Suppose that a memory cell connected to the bit line BL is selected in each memory cell array block.In this case, memory cell array blocks 10a, 10b, 10d
In , “1” is written to the selected memory cell,
On the other hand, data of "0°" is written in the selected memory cell in memory cell array block 10c.
すなわち、メモリセルアレイブロック10a、10b、
10dにおいてはデータ入出力線l101.l101.
l102.!/正丁、l104.1104.を介してビ
ット線BL上には“1”のデータが伝達され、相補ビッ
ト線BL上には′0”のデータが伝達される。一方、メ
モリセルアレイブロック10cにおいては、その接続が
切換えられているため、ビット線BL上には“0”のデ
ータが伝達され、相補ビット線百「上には“1″レベル
の信号が伝達される。この結果、選択されたメモリセル
においてメモリセルアレイブロック10a、10b、1
0dにおいては“1mのデータが書込まれ、メモリセル
アレイブロック10cにおいて選択されたメモリセルに
おいては“O”のデータが書込まれる。今、選択メモリ
セルへの書込情報MO〜M3を(1101)と表わすと
する。この場合、前述のリフレッシュマージンテストに
おいてメモリセルが不良を起こし、′1”のデータが“
01に変化した場合を考える。この場合においても、“
Omを書込まれているメモリセルにおいては、そのデー
タは変化せず“01のままである。今すべてのメモリセ
ルにおいてデータ“1#→“0”エラーが生じたとする
。この場合、各メモリセルMO〜M3が記憶するデータ
は(0000)となる。次にデータ読出時においてこの
4ビツトのメモリセルを同時に読出した場合、メモリセ
ルアレイブロック10cにおけるメモリセル情報は反転
して読出されるため、その工101〜l104のデータ
入出力線上に伝達されるデータは(0010)となる。That is, memory cell array blocks 10a, 10b,
10d, the data input/output line l101. l101.
l102. ! / Seiding, l104.1104. ``1'' data is transmitted onto the bit line BL, and ``0'' data is transmitted onto the complementary bit line BL.Meanwhile, in the memory cell array block 10c, the connection is switched. Therefore, "0" data is transmitted on the bit line BL, and a "1" level signal is transmitted on the complementary bit line BL.As a result, in the selected memory cell, the data of "1" level is transmitted on the complementary bit line BL. , 10b, 1
0d, data of "1m" is written, and data of "O" is written in the selected memory cell in the memory cell array block 10c. ).In this case, a memory cell becomes defective in the refresh margin test mentioned above, and the data '1' becomes '1'.
Consider the case where the value changes to 01. In this case as well, “
In the memory cells to which Om has been written, the data does not change and remains at "01." Now suppose that a data "1#→"0" error occurs in all memory cells. In this case, the data stored in each memory cell MO to M3 is (0000). Next, when these 4-bit memory cells are simultaneously read at the time of data reading, the memory cell information in the memory cell array block 10c is inverted and read, so the data transmitted on the data input/output lines of the blocks 101 to 1104 is read out. becomes (0010).
このデータはプリアンプ26a〜26dを介して論理演
算回路34へ与えられる。したがって、論理演算回路3
4においては、選択された4ビツトのメモリセルのデー
タが一致しないため、この半導体記憶装置は不良である
として判定する。すなわち、従来の2値出力方式のテス
トモードにおいては、リフレッシュモード時における“
1”→“0mエラーの場合にも良品と判定していたが、
この発明の一実施例においてはすべて4ビツトのメモリ
セルデータが一致しないため正しく不良であると判定さ
れる。This data is applied to the logic operation circuit 34 via preamplifiers 26a to 26d. Therefore, logic operation circuit 3
In step 4, since the data of the selected 4-bit memory cells do not match, this semiconductor memory device is determined to be defective. In other words, in the conventional binary output method test mode, “
Even in the case of 1” → “0m error, it was judged as a good product, but
In one embodiment of the present invention, since all 4-bit memory cell data do not match, it is correctly determined that the memory cell is defective.
また電源電圧マージンのテスト時において、電源電圧が
低い場合には“1”に対するマージンが小さい半導体記
憶装置においても、書込データDinが“1”であって
も、少なくとも1個のメモリセルには“0”が書込まれ
ることになり、動作電源電圧マージンが小さく “1“
→“0”のデータ反転が残りのメモリセルにおいて生じ
、この選択された4ビツトのメモリセルにおける記憶デ
ータが(0000)と変化しても、そのデータ読出時に
おいては(0010)となるため、4ビツトのメモリセ
ルデータは一致せず、正しく不良であると判定すること
ができる。In addition, when testing the power supply voltage margin, even in a semiconductor memory device where the margin for "1" is small when the power supply voltage is low, even if the write data Din is "1", at least one memory cell is “0” is written, and the operating power supply voltage margin is small “1”
→ Even if data inversion of “0” occurs in the remaining memory cells and the stored data in the selected 4-bit memory cell changes to (0000), it becomes (0010) when reading that data. The 4-bit memory cell data do not match and can be correctly determined to be defective.
また、上述の構成において相補ビット線BLI:接続さ
れるメモリセルが選択された場合においても、書込デー
タDinが“1”の場合、各メモリセルにおいてこの反
転データが書込まれるが、この発明の実施例においては
、1個の選択されたメモリセルにおいて書込データと値
の同じデータが書込まれる。したがって、上述と同様に
正確に半導体記憶装置の不良を検出することができる。Furthermore, even when a memory cell to be connected to the complementary bit line BLI is selected in the above-described configuration, if the write data Din is "1", this inverted data is written in each memory cell. In this embodiment, data having the same value as the write data is written in one selected memory cell. Therefore, it is possible to accurately detect defects in the semiconductor memory device in the same way as described above.
すなわち、令書込データDinが1″であり、選択され
たメモリセルが相補ビット線BLにつながっている場合
、その4ビツトの選択されたメモリセルデータは(00
10)となり、その“1”データが“0゛に反転しく0
000)と変化しても、データ続出時においてはこの4
ビツトのメモリセルデータは(1101)となるため、
その4ビツトのメモリセルデータは一致せず、正確に不
良を論出することができる。That is, when the command write data Din is 1'' and the selected memory cell is connected to the complementary bit line BL, the 4-bit selected memory cell data is (00
10), and the “1” data is reversed to “0” and becomes 0.
000), when the data continues to increase, this 4
Since the bit memory cell data is (1101),
Since the 4-bit memory cell data do not match, it is possible to accurately determine the defect.
なお上記実施例においては、選択されたメモリセルのう
ち1ビツトのみが書込データと異なるデータを書込むよ
うに構成したが、この構成に代えて、テストモード時に
おいて同時に選択されるメモリセルのうち少なくとも1
ビツトのメモリセルにおいて書込データDinを反転し
たデータを書込み、残りのメモリセルには書込データと
同一の値のデータを書込むように構成しても上記実施例
と同様の効果を得ることができる。In the above embodiment, only one bit of the selected memory cells is configured to write data that is different from the write data. at least 1 of them
The same effect as in the above embodiment can be obtained even if the configuration is such that data inverted from the write data Din is written in the bit memory cells, and data with the same value as the write data is written in the remaining memory cells. Can be done.
また、上記実施例においては半導体記憶装置としてIM
bDRAMの構成を示し、同時に選択されるメモリセル
の数を4とした場合について説明したが、これに代えて
、テストモード時において同時に選択されるメモリセル
の数がこれ以上または以下であっても上記実施例と同様
の効果を得ることができる。Further, in the above embodiment, an IM as a semiconductor memory device is used.
Although the configuration of the bDRAM has been shown and the case where the number of memory cells selected at the same time is 4 has been described, instead of this, the number of memory cells selected at the same time in the test mode may be greater or less than this. Effects similar to those of the above embodiment can be obtained.
さらに上記実施例においては、テストモード時に同時に
選択されるメモリセルがメモリセルアレイブロックの各
々から1ビツトずつ選択される場合について説明したが
、この構成に限定されず、任意のメモリセルアレイブロ
ックから複数ビット同時に選択されるように構成しても
よい。また、上記実施例においてはビット線対とデータ
入出力線I10.I10との接続を少なくとも1つのブ
ロックにおいて異ならせるように構成したが、これに代
えて、プリアンプ26a〜26dにおいてそのデータバ
スDB、DBとデータ入出力線110、Iloの接続経
路を少なくとも1つのブロックにおいて切換えるように
構成しても上記実施例と同様の効果を得ることができる
。Furthermore, in the above embodiment, a case has been described in which the memory cells that are simultaneously selected in the test mode are selected one bit from each memory cell array block, but the configuration is not limited to this, and multiple bits can be selected from any memory cell array block. They may be configured to be selected at the same time. Further, in the above embodiment, the bit line pair and the data input/output line I10. Although the connection with I10 was configured to be different in at least one block, instead of this, in the preamplifiers 26a to 26d, the connection path between the data buses DB, DB and the data input/output line 110, Ilo is different in at least one block. Even if the configuration is configured such that switching is performed at , the same effect as in the above embodiment can be obtained.
さらに上記実施例においては、同時に選択されるメモリ
セルはビット線または相補ビット線BLに接続されるメ
モリセルであるとして説明したが、これに代えて、同時
に選択されるメモリセルのうち、少なくとも1個のメモ
リセルが相補ビット線BLに接続され、他のメモリセル
がビット線BLに接続されるように構成しても上記実施
例と同様の効果を得ることができる。Further, in the above embodiment, it has been explained that the memory cells selected at the same time are the memory cells connected to the bit line or the complementary bit line BL, but instead of this, at least one of the memory cells selected at the same time is connected to the bit line or the complementary bit line BL. Even if one memory cell is connected to the complementary bit line BL and the other memory cells are connected to the bit line BL, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
また本発明は、3値出力方式のテストモードを備えた記
憶装置に対しても適用可能である。Further, the present invention is also applicable to a storage device equipped with a test mode of a ternary output method.
また、上記実施例においては、テストモード指示信号T
Eが外部端子を介して与えられる場合について説明した
が、このテストモード指示信号TEは、外部から与えら
れる制御信号、たとえばロウアドレスストローブ信号R
AS、コラムアドレスストローブ信号CASおよび書込
指示信号Wを特定のタイミング関係、たとえば書込指示
信号を“L″レベルしかつ信号RASをH” レベルと
しかつ信号σASを“L”レベルとするライト。Further, in the above embodiment, the test mode instruction signal T
Although the case where E is applied via an external terminal has been described, this test mode instruction signal TE is also a control signal applied from the outside, such as a row address strobe signal R.
Write in which AS, column address strobe signal CAS, and write instruction signal W are set in a specific timing relationship, for example, the write instruction signal is set to "L" level, signal RAS is set to H" level, and signal σAS is set to "L" level.
CASビフォアRASのような関係を満足したときに内
部テスト指示信号を発生するように構成してもよい。The internal test instruction signal may be generated when a relationship such as CAS before RAS is satisfied.
またさらに、上記実施例においては、1つのメモリセル
アレイブロックに対し1対の内部データ入出力線I10
.I10が接続される構成について説明したが、この構
成に限らず、1つのメモリセルアレイブロックに複数対
の内部データ人出力線I10.I10が接続される構成
であっても本願発明は適用可能である。Furthermore, in the above embodiment, one pair of internal data input/output lines I10 is provided for one memory cell array block.
.. Although the configuration in which I10. The present invention is applicable even to a configuration in which I10 is connected.
さらに上記実施例においては、ビット線BLおよび相補
ビット線BLが、各メモリセルアレイブロックにおいて
たとえば第3図において図の上方から下方に向かってビ
ット線BLと相補ビット線百τがこの順に規則正しく配
列されている構成について説明したが、このビット線の
配置はこれに限定されず、ビット線BLと相補ビット線
BLの配列順序がたとえばBL、BL、BL、BLとい
うように異なるような部分を有するビット線配列構成に
おいても本発明は適用可能であり、上記実施例と同様の
効果を得ることができる。Furthermore, in the above embodiment, the bit lines BL and the complementary bit lines BL are regularly arranged in this order from the top to the bottom in FIG. 3 in each memory cell array block. Although the arrangement of the bit lines is not limited to this, it is possible to use bit lines in which the arrangement order of the bit lines BL and complementary bit lines BL is different, for example, BL, BL, BL, BL. The present invention is also applicable to a line array configuration, and the same effects as in the above embodiment can be obtained.
その他、本発明は、上記実施例に示される特定の構成に
限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種
々の変形、変更が可能である。In addition, the present invention is not limited to the specific configuration shown in the above embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、テストモード時におい
て同時に選択される所定数のメモリセルにおいて、少な
くとも1個のメモリセルはデータ書込時において書込デ
ータの値を反転したデータが書込まれ、残りのメモリセ
ルにおいて書込データと同一の値のデータを書込むよう
に構成し、かつ読出時には、この反転データを書込まれ
たメモリセルの情報を反転して読出し、残りのメモリセ
ルにおいてはそのまま読出すように構成したので、たと
え1”→“0#のデータ反転が生じたとしても、確実に
このデータ反転の発生を検出することができ、不良検出
能力の高い改良されたテストモードを備えるダイナミッ
ク型半導体記憶装置を得ることができる。すなわち、こ
の発明によれば、不良検出能力の高い改良された2値出
力方式のテストモードを備えるダイナミック型半導体記
憶装置を得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, among a predetermined number of memory cells selected simultaneously in the test mode, at least one memory cell has the value of written data inverted during data writing. When data is written, data of the same value as the written data is written in the remaining memory cells, and when reading, the information of the memory cells to which this inverted data is written is inverted and read out, Since the remaining memory cells are configured to be read as they are, even if a data inversion occurs from 1" to "0#, it is possible to reliably detect the occurrence of this data inversion, and it has a high defect detection ability. A dynamic semiconductor memory device with an improved test mode can be obtained. That is, according to the present invention, it is possible to obtain a dynamic semiconductor memory device having an improved binary output type test mode with high defect detection ability.
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例であるダイナミック型半導
体記憶装置の構成を示すブロック図である。第2図は従
来のダイナミック型半導体記憶装置の全体の構成を示す
ブロック図である。第3図は従来のダイナミック型半導
体記憶装置におけるメモリセルアレイ部の要部の構成を
具体的に示す図である。第4図は第3図に示される半導
体記憶装置の動作を示す波形図である。第5A図および
第5B図はダイナミック型半導体記憶装置の機能テスト
を複数ビットのメモリセルに対して同時に行なう3値出
力方式の論理演算回路の構成およびその真理値表を示す
図であり、第5A図はこの論理演算回路の具体的構成の
一例を示し、第5B図はその入出力関係の真理値表を示
す図である。第6A図および第6B図はダイナミック型
半導体記憶装置の2値出力方式の論理演算回路およびそ
の入出力の真理値表を示す図であり、第6A図はその論
理演算回路の具体的構成の一例を示し、第6B図はその
人出力の真理値表を示す図である。第7A図および第7
B図は従来の2値出力方式のテストモードを備える半導
体記憶装置における電源電圧マージンテストの問題点を
説明するための図であり、第7A図は1ビット単位で機
能テストを行なうノーマルモード時の良/不良の判定を
模式的に示す図であり、第7B図は複数ビット単位でテ
ストを行なうテストモード時における良/不良の判定動
作を模式的に示す図である。
図において、10はメモリセルアレイ、10a〜10d
はメモリセルアレイブロック、2.12a〜12dはセ
ンスアンプ、14はアドレスバッファ、16a〜16d
はロウデコーダ、22はニブルデコーダ、24は選択ゲ
ート、26a〜26bはプリアンプ、28は入力バッフ
ァ、34は論理演算回路、36は読出ゲート、38は出
力バッファ、100a 〜100dはビット線対BL、
Brとデータ入出力線I10.I10との接続を示
し、少なくとも1つのブロックにおいて書込データと反
転したデータを書込み、かつ残りのメモリセルに書込デ
ータと同一のデータを書込み、読出時においてはこの反
転データを書込んだメモリセルデータの記憶情報を反転
して出力するとともに残りのメモリ出力データをそのま
ま読出すための接続を示す。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a dynamic semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional dynamic semiconductor memory device. FIG. 3 is a diagram specifically showing the configuration of a main part of a memory cell array section in a conventional dynamic semiconductor memory device. FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the semiconductor memory device shown in FIG. 3. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the configuration and truth table of a three-value output type logic operation circuit that simultaneously performs a functional test on a plurality of bits of memory cells of a dynamic semiconductor memory device. The figure shows an example of a specific configuration of this logical operation circuit, and FIG. 5B is a diagram showing a truth table of the input/output relationship. 6A and 6B are diagrams showing a binary output type logic operation circuit of a dynamic semiconductor memory device and its input/output truth table, and FIG. 6A is an example of a specific configuration of the logic operation circuit. , and FIG. 6B is a diagram showing a truth table of the person's output. Figures 7A and 7
Figure B is a diagram for explaining the problems of a power supply voltage margin test in a semiconductor memory device with a conventional binary output type test mode, and Figure 7A is a diagram in a normal mode in which a functional test is performed in units of one bit. FIG. 7B is a diagram schematically showing a pass/fail determination, and FIG. 7B is a diagram schematically showing a pass/fail determination operation in a test mode in which a test is performed in units of multiple bits. In the figure, 10 is a memory cell array, 10a to 10d.
is a memory cell array block, 2.12a to 12d are sense amplifiers, 14 is an address buffer, 16a to 16d
is a row decoder, 22 is a nibble decoder, 24 is a selection gate, 26a to 26b are preamplifiers, 28 is an input buffer, 34 is a logic operation circuit, 36 is a read gate, 38 is an output buffer, 100a to 100d are bit line pairs BL,
Br and data input/output line I10. A memory in which data inverted from the write data is written in at least one block, the same data as the write data is written in the remaining memory cells, and this inverted data is written in the read operation. The connection for inverting and outputting the stored information of cell data and reading the remaining memory output data as is is shown. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
セルアレイを含むダイナミック型半導体記憶装置であっ
て、前記半導体記憶装置は、前記メモリセルアレイの所
定数の複数のビットのメモリセルを同時に選択し、前記
選択された前記所定数のメモリセルへ情報を同時に書込
み、かつこの書込後、前記所定数のメモリセルが記憶す
る情報を同時に読出し、この読出した情報に基づいて前
記半導体記憶装置の良・不良を判定するテストモード動
作を備えており、 前記テストモードを指示する信号を発生する手段、 前記テストモード指示信号に応答して活性化され、外部
から与えられるアドレスに応答して前記所定数のメモリ
セルを前記メモリセルアレイから同時に選択する手段、 外部から与えられる書込データを受ける手段、前記書込
データを受ける手段に作動的に結合され、前記選択され
た前記所定数のメモリセルのうち少なくとも1個のメモ
リセルへ前記書込データ値を反転したデータを書込むと
ともに、前記選択された所定数のメモリセルの残りのメ
モリセルへ前記書込データと同一の値のデータを書込む
手段、前記選択された前記所定数のメモリセルヘアクセ
スし、前記反転されたデータの書込まれたメモリセルの
記憶データを反転して読出し、かつ前記残りのメモリセ
ルの記憶データをそのまま読出す手段、および 前記テストモード指示信号に応答して活性化され、前記
読出手段からの出力データを受け、受けたデータに対応
する論理値を出力する手段を備える、ダイナミック型半
導体記憶装置。What is claimed is: A dynamic semiconductor memory device including a memory cell array consisting of a plurality of memory cells each storing information, the semiconductor memory device comprising a predetermined number of memory cells of a plurality of bits in the memory cell array. are simultaneously selected, information is simultaneously written to the selected predetermined number of memory cells, and after this writing, information stored in the predetermined number of memory cells is simultaneously read, and based on the read information, the semiconductor It is equipped with a test mode operation for determining whether the storage device is good or bad, and includes means for generating a signal instructing the test mode, and means activated in response to the test mode instruction signal and responsive to an externally given address. means for simultaneously selecting the predetermined number of memory cells from the memory cell array; means for receiving externally applied write data; operatively coupled to the write data receiving means; Writing data that is an inversion of the write data value into at least one memory cell among the memory cells, and writing data with the same value as the write data into the remaining memory cells of the selected predetermined number of memory cells. accessing the selected predetermined number of memory cells, inverting and reading the stored data of the memory cells to which the inverted data has been written, and reading the stored data of the remaining memory cells; A dynamic semiconductor memory device comprising means for reading data as is, and means activated in response to the test mode instruction signal, receiving output data from the reading means, and outputting a logic value corresponding to the received data.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63290705A JPH0821239B2 (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Dynamic semiconductor memory device and test method thereof |
CN89108132A CN1014659B (en) | 1988-11-16 | 1989-10-20 | Semiconductor dynamic memory |
KR1019890016243A KR930003251B1 (en) | 1988-11-16 | 1989-11-09 | Dram test apparatus and method |
US07/739,736 US5208778A (en) | 1988-11-16 | 1991-07-30 | Dynamic-type semiconductor memory device operable in test mode and method of testing functions thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63290705A JPH0821239B2 (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Dynamic semiconductor memory device and test method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02137185A true JPH02137185A (en) | 1990-05-25 |
JPH0821239B2 JPH0821239B2 (en) | 1996-03-04 |
Family
ID=17759448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63290705A Expired - Lifetime JPH0821239B2 (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Dynamic semiconductor memory device and test method thereof |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0821239B2 (en) |
KR (1) | KR930003251B1 (en) |
CN (1) | CN1014659B (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100300033B1 (en) * | 1998-02-03 | 2001-10-19 | 김영환 | Circuit for semiconductor memory |
JP2003317499A (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor memory device and memory system using the same |
US7073100B2 (en) * | 2002-11-11 | 2006-07-04 | International Business Machines Corporation | Method for testing embedded DRAM arrays |
DE10358026B3 (en) * | 2003-12-11 | 2005-05-19 | Infineon Technologies Ag | Read-out signal enhancement method for memory with passive memory elements using selective inversion of logic level of information bits during information write-in |
CN100401371C (en) * | 2004-02-10 | 2008-07-09 | 恩益禧电子股份有限公司 | Image memory architecture for achieving high speed access |
CN102842344B (en) * | 2012-08-24 | 2015-04-01 | 湖北航天技术研究院计量测试技术研究所 | Method for testing EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory) read-write cycle times |
KR102166731B1 (en) * | 2013-05-31 | 2020-10-16 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Circuit for transfering data and memory including the same |
CN103839592B (en) * | 2014-03-05 | 2017-06-06 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | For the build-in self-test method and device of embedded flash memory |
CN115798562B (en) * | 2023-02-13 | 2023-04-28 | 长鑫存储技术有限公司 | Storage array fault detection method, device and storage medium |
CN116564400B (en) * | 2023-07-07 | 2023-11-28 | 长鑫存储技术有限公司 | Testability circuit and data testing method for semiconductor memory device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0191400A (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-11 | Nec Corp | Semiconductor memory checking system |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP63290705A patent/JPH0821239B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-20 CN CN89108132A patent/CN1014659B/en not_active Expired
- 1989-11-09 KR KR1019890016243A patent/KR930003251B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0191400A (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-11 | Nec Corp | Semiconductor memory checking system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1014659B (en) | 1991-11-06 |
JPH0821239B2 (en) | 1996-03-04 |
KR900008517A (en) | 1990-06-04 |
CN1042792A (en) | 1990-06-06 |
KR930003251B1 (en) | 1993-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5208778A (en) | Dynamic-type semiconductor memory device operable in test mode and method of testing functions thereof | |
JP5032004B2 (en) | Semiconductor device, semiconductor memory and reading method thereof | |
US7136316B2 (en) | Method and apparatus for data compression in memory devices | |
US5548596A (en) | Semiconductor memory device with read out data transmission bus for simultaneously testing a plurality of memory cells and testing method thereof | |
JP2010192107A (en) | Semiconductor memory device | |
JPH029081A (en) | Semiconductor storage device | |
JPH0620465A (en) | Semiconductor storage device | |
KR890015132A (en) | Dynamic random access memory and its margin setting method | |
JPH04356799A (en) | Semiconductor memory | |
US6205069B1 (en) | Semiconductor memory device with fast input/output line precharge scheme and method of precharging input/output lines thereof | |
US6480435B2 (en) | Semiconductor memory device with controllable operation timing of sense amplifier | |
KR940005697B1 (en) | Semiconductor memory device having redundant memory cells | |
US5517451A (en) | Semiconductor memory device and memory initializing method | |
JPH02137185A (en) | Dynamic semiconductor storage device | |
US6636455B2 (en) | Semiconductor memory device that operates in synchronization with a clock signal | |
JPH08195100A (en) | Semiconductor storage operation test method and semiconductor storage | |
KR20040014155A (en) | Semiconductor memory device having time reduced in testing of memory cell data reading or writing, or testing of sense amplifier performance | |
US6519193B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device having spare word lines | |
US6704229B2 (en) | Semiconductor test circuit for testing a semiconductor memory device having a write mask function | |
KR100244455B1 (en) | Reference voltage generation circuit of sense amplifier using remnant data line | |
JP3238806B2 (en) | Semiconductor storage device | |
JPH08190786A (en) | Semiconductor storage device | |
JPH01185896A (en) | Semiconductor memory device | |
JPH01199393A (en) | Semiconductor memory | |
US6667922B1 (en) | Sensing amplifier with single sided writeback |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080304 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090304 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090304 Year of fee payment: 13 |