JPH0262783A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH0262783A JPH0262783A JP63214152A JP21415288A JPH0262783A JP H0262783 A JPH0262783 A JP H0262783A JP 63214152 A JP63214152 A JP 63214152A JP 21415288 A JP21415288 A JP 21415288A JP H0262783 A JPH0262783 A JP H0262783A
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- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
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- 101150110298 INV1 gene Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
- Dram (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体記憶装置に関し、特にダイナミック
メモリの蓄積酸化膜の初期不良を加速し、スクリーニン
グする時間を短縮するためのエージングモードに入る方
法に関するものである。
メモリの蓄積酸化膜の初期不良を加速し、スクリーニン
グする時間を短縮するためのエージングモードに入る方
法に関するものである。
現在ダイナミックMOSメモリ (以下DRAMと称す
)の高集積化が進む中で、充分な蓄積容量を確保するた
めにMOSキャパシタの絶縁膜(酸化膜)厚が100Å
以下になってきた。第4図にこのDRAMのメモリセル
の略図を示す。ストレージノード1には電源電位(Vc
c)か接地電位(V s!>の情報が書き込まれるので
、MOSキャパシタの電極(セルプレート)2の電位を
VCCかV5.にすると、酸化膜3にかかる電界は最大
500MV/m (Vcc”” 5 vの場合)にも達
するために、酸化膜3の破壊が起り易(なる、この酸化
膜3にかかる電界を緩和するために、セルプレート2の
電位をVCCとVS3の中間(例えば%Vcc)に設定
することが一般に行なわれている。
)の高集積化が進む中で、充分な蓄積容量を確保するた
めにMOSキャパシタの絶縁膜(酸化膜)厚が100Å
以下になってきた。第4図にこのDRAMのメモリセル
の略図を示す。ストレージノード1には電源電位(Vc
c)か接地電位(V s!>の情報が書き込まれるので
、MOSキャパシタの電極(セルプレート)2の電位を
VCCかV5.にすると、酸化膜3にかかる電界は最大
500MV/m (Vcc”” 5 vの場合)にも達
するために、酸化膜3の破壊が起り易(なる、この酸化
膜3にかかる電界を緩和するために、セルプレート2の
電位をVCCとVS3の中間(例えば%Vcc)に設定
することが一般に行なわれている。
第5図(alはこのメモリセル部の回路図、第5図(b
)はそのストレージキャパシタの絶縁膜にかかる電圧を
説明するためのポテンシャル図である。この第5図にみ
るように、上述の方法をとれば、ストレージノード1の
電位(VccあるいはV ss)にかかわらず酸化膜3
にかかる電界を半減することができる。
)はそのストレージキャパシタの絶縁膜にかかる電圧を
説明するためのポテンシャル図である。この第5図にみ
るように、上述の方法をとれば、ストレージノード1の
電位(VccあるいはV ss)にかかわらず酸化膜3
にかかる電界を半減することができる。
一方、蓄積酸化膜3の初期不良(初めから酸化膜3の耐
圧が弱いセルが存在する。)を加速し、取り除く (ス
クリーニングする)ために、高温中で高電圧を印加する
試験(バーンイン)を出荷前に行なうが、この場合セル
プレート電位が中間電位であると、今度はこの加速の効
率が悪くなるという問題が起る。加速効率を上げるため
には電源電位をさらに高くすればよいが、この場合は蓄
積容量酸化膜3の初期不良よりも、トランジスタ部にお
いて本来起るべきではないホットエレクトロン効果(ソ
ース−ドレイン間の高電界によって強く加速された電子
がゲート酸化膜などに飛び込み、トラップされるために
起る効果)や接合破壊が起り易くなり、好ましくない。
圧が弱いセルが存在する。)を加速し、取り除く (ス
クリーニングする)ために、高温中で高電圧を印加する
試験(バーンイン)を出荷前に行なうが、この場合セル
プレート電位が中間電位であると、今度はこの加速の効
率が悪くなるという問題が起る。加速効率を上げるため
には電源電位をさらに高くすればよいが、この場合は蓄
積容量酸化膜3の初期不良よりも、トランジスタ部にお
いて本来起るべきではないホットエレクトロン効果(ソ
ース−ドレイン間の高電界によって強く加速された電子
がゲート酸化膜などに飛び込み、トラップされるために
起る効果)や接合破壊が起り易くなり、好ましくない。
このような矛盾を解決するためにバーンイン時のみセル
プレート電位をVCCまたはVSSにするエージングモ
ードが発明され、J S S C,第SC−22巻、第
5号、 1987年10月「ア 4−Mビット DRA
M ウィズ FASICセルJ (VOL、5C−
22、NO,5,OCT、1987 rA 4−Mb
it DRAM with FASICCellJ)(
益子他)に発表されている。該論文においては、エージ
ングモードに入る方法として、電源を立ち上げる際に特
定の外部ピンにvec以上(7V以上)与えることが述
べられている。具体的には、電源立ち上げ時に発生する
パワーオンリセットパルス(FOR)を用いて特定外部
ピンに7v以上が印加されているかどうかの情報を内部
にラッチしている。通常、特殊モードに入る簡単な方法
としては適当な空きピン(何の信号も印加しないピン)
にVCC以上を印加する方法があるが、上記論文におい
て前述のような複雑な方法をとっているのは、第6図、
第7図に示すように4−Mbit DRAMをD I
P (Dual In1ine Package)に入
れた場合、空きピンが存在しないためである。
プレート電位をVCCまたはVSSにするエージングモ
ードが発明され、J S S C,第SC−22巻、第
5号、 1987年10月「ア 4−Mビット DRA
M ウィズ FASICセルJ (VOL、5C−
22、NO,5,OCT、1987 rA 4−Mb
it DRAM with FASICCellJ)(
益子他)に発表されている。該論文においては、エージ
ングモードに入る方法として、電源を立ち上げる際に特
定の外部ピンにvec以上(7V以上)与えることが述
べられている。具体的には、電源立ち上げ時に発生する
パワーオンリセットパルス(FOR)を用いて特定外部
ピンに7v以上が印加されているかどうかの情報を内部
にラッチしている。通常、特殊モードに入る簡単な方法
としては適当な空きピン(何の信号も印加しないピン)
にVCC以上を印加する方法があるが、上記論文におい
て前述のような複雑な方法をとっているのは、第6図、
第7図に示すように4−Mbit DRAMをD I
P (Dual In1ine Package)に入
れた場合、空きピンが存在しないためである。
ここで、第6図は標準的な4Mbit x 1 (X
1構成)DRAMのDIPのピン配置を示す図、第7
図は標準的なI Mbit X 4 (X 4構成)D
RAMのDIPのピン配置を示す図である。この×1構
成、×4構成について簡単に説明してお(。×1構成と
は1チツプに対して、データの入力、出力が1本しかな
く、1mのアドレスに対し1ビツトにアクセスする構成
である(第6図)。×4構成とは1チフプにデータの入
出力が4本あり、1組のアドレスに対し4ビツトにアク
セスする構成であり、通常ピン数低減のためデータの入
力ピンと出力ピンが共通になっている(第7図)。
1構成)DRAMのDIPのピン配置を示す図、第7
図は標準的なI Mbit X 4 (X 4構成)D
RAMのDIPのピン配置を示す図である。この×1構
成、×4構成について簡単に説明してお(。×1構成と
は1チツプに対して、データの入力、出力が1本しかな
く、1mのアドレスに対し1ビツトにアクセスする構成
である(第6図)。×4構成とは1チフプにデータの入
出力が4本あり、1組のアドレスに対し4ビツトにアク
セスする構成であり、通常ピン数低減のためデータの入
力ピンと出力ピンが共通になっている(第7図)。
従来のDRAMは以上に述べた方法でエージングモード
に入るため、次の、様な問題点があった。
に入るため、次の、様な問題点があった。
■第8図に示すように、電源を立ち上げる傾きが緩やか
であると、FORが発生しない恐れがある。
であると、FORが発生しない恐れがある。
■実装後何らかの電源ノイズ、アドレスノイズによりP
ORが発生し、誤ってエージングモードに入ってしまい
、酸化膜の信幀性を損なう恐れがある。
ORが発生し、誤ってエージングモードに入ってしまい
、酸化膜の信幀性を損なう恐れがある。
■エージングモードをリセットするためには、−旦電源
を落とさなければならない。
を落とさなければならない。
また、単なる外部ピンにVCC以上を印加する方法は、
空きピンが存在しない場合、実行不可能であった・ この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、容易かつ確実な方法でエージングモードに入
ることのできる半導体記憶装置を得ることを目的とする
。
空きピンが存在しない場合、実行不可能であった・ この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、容易かつ確実な方法でエージングモードに入
ることのできる半導体記憶装置を得ることを目的とする
。
この発明に係る半導体記憶装置は、エージングモードで
あり、かつテストモードである場合に不要となるピンに
、電源電圧よりも高い所定の電圧(Vcc+α)以上の
電圧を印加した時にのみエージングモードと同時に複数
ビット並列テストモードに入り、それ以外の時は通常の
中間電位セルプレートになるようにしたものである。
あり、かつテストモードである場合に不要となるピンに
、電源電圧よりも高い所定の電圧(Vcc+α)以上の
電圧を印加した時にのみエージングモードと同時に複数
ビット並列テストモードに入り、それ以外の時は通常の
中間電位セルプレートになるようにしたものである。
この発明においては、特定の外部ピン(×1構成の場合
はテストモード時に不要となるアドレスピン、×4構成
の場合はOBピン)にVCC+α以上の電圧を印加した
時、それを内部回路で検知して信号を発生し、セルプレ
ートの電位をVeCあるいはVSSにクランプしてエー
ジングモードに入り、同時にテストモードに入り、また
外部ピンに印加する電圧がVCC+α未満になると前記
信号をリセットし、セルプレートの電位を元の中間電位
に戻し、エージングモード及びテストモードから抜ける
ことにより、電源立ち上げ時か否かにかかわらずFOR
とは無関係にエージングモードに入ることができる。
はテストモード時に不要となるアドレスピン、×4構成
の場合はOBピン)にVCC+α以上の電圧を印加した
時、それを内部回路で検知して信号を発生し、セルプレ
ートの電位をVeCあるいはVSSにクランプしてエー
ジングモードに入り、同時にテストモードに入り、また
外部ピンに印加する電圧がVCC+α未満になると前記
信号をリセットし、セルプレートの電位を元の中間電位
に戻し、エージングモード及びテストモードから抜ける
ことにより、電源立ち上げ時か否かにかかわらずFOR
とは無関係にエージングモードに入ることができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例による4MbitxlDRA
Mの簡単なブロック図である。ここではメモリアレイが
4ブロツクに分割されており、1組のアドレスAOA?
に対して各ブロック1ビツトずつセルが選ばれる。通常
の読み出し動作の場合は、プリアンプ11で増幅された
各ブロックの情報から、アドレスA、。によって選ばれ
たブロックの情報のみをニブルデコーダ12が出力バッ
ファ13に伝え、D Otl?ピンに出力する。書き込
み動作の場合は、DINバフファ14で増幅された書き
込みデータがニブルデコーダ12が選んだ1本のデータ
バス15のみに伝わり、メモリセルに書き込まれる。φ
□。−NV3はニブルアドレスであり、A 16アドレ
スバツフア16から出力され、4信号中1信号のみが活
性化される。
Mの簡単なブロック図である。ここではメモリアレイが
4ブロツクに分割されており、1組のアドレスAOA?
に対して各ブロック1ビツトずつセルが選ばれる。通常
の読み出し動作の場合は、プリアンプ11で増幅された
各ブロックの情報から、アドレスA、。によって選ばれ
たブロックの情報のみをニブルデコーダ12が出力バッ
ファ13に伝え、D Otl?ピンに出力する。書き込
み動作の場合は、DINバフファ14で増幅された書き
込みデータがニブルデコーダ12が選んだ1本のデータ
バス15のみに伝わり、メモリセルに書き込まれる。φ
□。−NV3はニブルアドレスであり、A 16アドレ
スバツフア16から出力され、4信号中1信号のみが活
性化される。
4ビット並列テストモードの場合は、読み出された4ブ
ロツクの情報の論理積をとり、全ビット同一データなら
ば“H″ (パス)を、それ以外ならば“L” (フェ
イル)をり。uTピンに出力する。
ロツクの情報の論理積をとり、全ビット同一データなら
ば“H″ (パス)を、それ以外ならば“L” (フェ
イル)をり。uTピンに出力する。
テストモード時の書き込みでは、書き込みデータが4本
のデータバス15すべてに伝わり、4ブロツクに同一デ
ータが書き込まれる。このテストモードに入る方法とし
ては第3図に示すように、ext、R/W、ext、C
AS、ext、RAsの順に立ち下げるのが標準である
。ここで、ext、R/Wは読み出し/書き込みを制御
する信号、ext、 CA Sはコラムアドレスを取り
込み、かつ出力を制御する信号、ext、 RA Sは
ロウアドレスを取り込み、かつデバイスをアクティブ状
態にする信号である。この方法により、第1図に示すテ
ストモードコントロール回路18がテストモードイネー
ブル信号φ7゜を発生し、読み出し/書き込みデータを
コントロールする。
のデータバス15すべてに伝わり、4ブロツクに同一デ
ータが書き込まれる。このテストモードに入る方法とし
ては第3図に示すように、ext、R/W、ext、C
AS、ext、RAsの順に立ち下げるのが標準である
。ここで、ext、R/Wは読み出し/書き込みを制御
する信号、ext、 CA Sはコラムアドレスを取り
込み、かつ出力を制御する信号、ext、 RA Sは
ロウアドレスを取り込み、かつデバイスをアクティブ状
態にする信号である。この方法により、第1図に示すテ
ストモードコントロール回路18がテストモードイネー
ブル信号φ7゜を発生し、読み出し/書き込みデータを
コントロールする。
以上の説明により、テストモード時はニブルアドレスを
選択する必要がないのでext、A+oが不要になるこ
とがわかる。第1図中のセルプレート電圧コントロール
回路19の内容を第2図に示す。
選択する必要がないのでext、A+oが不要になるこ
とがわかる。第1図中のセルプレート電圧コントロール
回路19の内容を第2図に示す。
ext、 A 、。とノードN1の間にに個のNchト
ランジスタが直列にダイオード接続されているとすると
、このトランジスタのしきい値電圧をVいとして、ex
L、A+oの印加電圧がkXV、、未満ならばext、
A+。
ランジスタが直列にダイオード接続されているとすると
、このトランジスタのしきい値電圧をVいとして、ex
L、A+oの印加電圧がkXV、、未満ならばext、
A+。
とノードN1は電気的に遮断され、高抵抗R1によって
ノードN1の電位はVSSにプルダウンされる。6xt
、A+oの印加電圧がkxVい以上になるとext、A
+。とノードN1は電気的に通じるが、ノードN1の電
位はこの時のトランジスタの抵抗値とR,の抵抗値によ
って決まる。直列トランジスタの個数とR,の値は、e
xt、A+oの印加電圧がV。C+αの時のノードN1
の電位がインバータINV1のしきい値電圧になるよう
に設定しておく、ext、A、。の印加電圧がVCC+
α未満の時、φA (エージングモード可能信号)は“
L”レベル、φえ(φ、の反転信号)は@H”レベルと
なって、セルプレート電極の電位vcpは中間電位発生
回路29から発生される電位になる。ext、Ato印
加電圧がVCC+α以上になるとφ、は“H”レベル、
φ^は“L”レベルとなり、セルプレート電極の電位V
CPはVCCとなる。また、この時φ、がテストモード
コントロール回路18に入力され、第3図に示すタイミ
ングにかかわらずテストモードに入る。
ノードN1の電位はVSSにプルダウンされる。6xt
、A+oの印加電圧がkxVい以上になるとext、A
+。とノードN1は電気的に通じるが、ノードN1の電
位はこの時のトランジスタの抵抗値とR,の抵抗値によ
って決まる。直列トランジスタの個数とR,の値は、e
xt、A+oの印加電圧がV。C+αの時のノードN1
の電位がインバータINV1のしきい値電圧になるよう
に設定しておく、ext、A、。の印加電圧がVCC+
α未満の時、φA (エージングモード可能信号)は“
L”レベル、φえ(φ、の反転信号)は@H”レベルと
なって、セルプレート電極の電位vcpは中間電位発生
回路29から発生される電位になる。ext、Ato印
加電圧がVCC+α以上になるとφ、は“H”レベル、
φ^は“L”レベルとなり、セルプレート電極の電位V
CPはVCCとなる。また、この時φ、がテストモード
コントロール回路18に入力され、第3図に示すタイミ
ングにかかわらずテストモードに入る。
このようなエージングモードへの入り方によれば、FO
Rとは無関係であるので、従来のように電源立ち上げが
緩やかであるためにエージングモードに入らなかったり
、を源ノイズ、アドレスノイズによりエージングモード
へ誤って入ったりすることは防止され、またエージング
モードをリセットするために電源を落とす必要もなくな
る。
Rとは無関係であるので、従来のように電源立ち上げが
緩やかであるためにエージングモードに入らなかったり
、を源ノイズ、アドレスノイズによりエージングモード
へ誤って入ったりすることは防止され、またエージング
モードをリセットするために電源を落とす必要もなくな
る。
上記実施例では、×1構成の場合を説明したが、×4構
成の場合は事情が少し異なる。第7図にそのピン配置を
示したI Mbit X 4 DRAMのDIPの場
合も、第6図に示した4MbitXI DRAMの場
合と同様空きピンは無い、しかも、この×4構成の場合
にはテストモードでも不要ピンが発生しない、従って、
×4構成ではOEピンをエージングモード用ピンとして
使えばよい、OEピンは出力を可能とする機能をもつが
、本来エージングは酸化膜の初期不良をスクリーニング
することが目的なので、デバイスを高温、高電圧のもと
で動作させるだけでよく、出力をモニターする必要は無
い。従って、OEピンをエージングモード用ピンとして
使っても、何等不都合は生じない。
成の場合は事情が少し異なる。第7図にそのピン配置を
示したI Mbit X 4 DRAMのDIPの場
合も、第6図に示した4MbitXI DRAMの場
合と同様空きピンは無い、しかも、この×4構成の場合
にはテストモードでも不要ピンが発生しない、従って、
×4構成ではOEピンをエージングモード用ピンとして
使えばよい、OEピンは出力を可能とする機能をもつが
、本来エージングは酸化膜の初期不良をスクリーニング
することが目的なので、デバイスを高温、高電圧のもと
で動作させるだけでよく、出力をモニターする必要は無
い。従って、OEピンをエージングモード用ピンとして
使っても、何等不都合は生じない。
なお、以上の実施例では、メモリアレイが4分割された
4ピント並列テストモードの例を説明したが、本発明は
これに限られるものではなく、分割数、テストモード時
の並列ビット数は任意のものに適用できる。また、エー
ジングモード時のセルプレート電位もVCCに限らず、
■8.あるいはその他の電位であってもかまわない。
4ピント並列テストモードの例を説明したが、本発明は
これに限られるものではなく、分割数、テストモード時
の並列ビット数は任意のものに適用できる。また、エー
ジングモード時のセルプレート電位もVCCに限らず、
■8.あるいはその他の電位であってもかまわない。
【発明の効果〕
以上のように、この発明に係る半導体記憶装置によれば
、電源立ち上げ時か否かにかかわらず特定の外部ピン(
×1の場合テストモードで不要になるアドレスピン、×
4の場合OEピン)にVCC+α以上を印加した時にの
みエージングモードかつテストモードになり、それ以外
の時は通常の中間電位セルプレートになるようにしたの
で、テストコストの低い、信軌性の高いDRAMを得ら
れる効果がある。
、電源立ち上げ時か否かにかかわらず特定の外部ピン(
×1の場合テストモードで不要になるアドレスピン、×
4の場合OEピン)にVCC+α以上を印加した時にの
みエージングモードかつテストモードになり、それ以外
の時は通常の中間電位セルプレートになるようにしたの
で、テストコストの低い、信軌性の高いDRAMを得ら
れる効果がある。
第1図は本発明の一実施例による4MbitXIDRA
Mを示す簡単なブロック図、第2図は第1図に示したセ
ルプレート電圧コントロール回路を示す図、第3図は標
準的なテストモードに入るためのタイミング図、第4図
はDRAMのメモリセルを示す断面図、第5図はそのス
トレージキャパシタの絶縁膜にかかる電圧を説明するた
めの図、第6図は標準的な4Mb(t X I DR
AM(7)D IPのピン配置図、第7図は標準的なI
Mbit X 4DRAMのDIPのピン配置図、第
8図はFOR信号と電源を立ち上げる傾きの関係を示す
波形図である。 2はセルプレート、3は蓄積酸化膜、19はセルプレー
ト電圧コントロール回路。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Mを示す簡単なブロック図、第2図は第1図に示したセ
ルプレート電圧コントロール回路を示す図、第3図は標
準的なテストモードに入るためのタイミング図、第4図
はDRAMのメモリセルを示す断面図、第5図はそのス
トレージキャパシタの絶縁膜にかかる電圧を説明するた
めの図、第6図は標準的な4Mb(t X I DR
AM(7)D IPのピン配置図、第7図は標準的なI
Mbit X 4DRAMのDIPのピン配置図、第
8図はFOR信号と電源を立ち上げる傾きの関係を示す
波形図である。 2はセルプレート、3は蓄積酸化膜、19はセルプレー
ト電圧コントロール回路。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)蓄積絶縁膜の初期不良を加速しスクリーニングす
る時間を短縮するためのエージングモードと、テスト時
間を短縮するための複数ビット並列テストモードとを有
する半導体記憶装置において、上記エージングモードで
あり、かつ上記テストモードである場合に不要となるピ
ンに、電源電圧よりも高い所定の電圧以上の電圧が印加
された時にのみ、上記エージングモードと同時に上記テ
ストモードに入ることを特徴とする半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63214152A JPH0262783A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63214152A JPH0262783A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0262783A true JPH0262783A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16651085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63214152A Pending JPH0262783A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0262783A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05325547A (ja) * | 1992-05-25 | 1993-12-10 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61292299A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-23 | Toshiba Corp | オンチツプメモリテスト容易化回路 |
JPS62192998A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214152A patent/JPH0262783A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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