JPH0262783A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
mode
pin
aging
test mode
Prior art date
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Pending
Application number
JP63214152A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Konishi
康弘 小西
Masaki Kumanotani
正樹 熊野谷
Takahiro Komatsu
隆宏 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63214152A priority Critical patent/JPH0262783A/ja
Publication of JPH0262783A publication Critical patent/JPH0262783A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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。
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。
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。
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)。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
■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。
■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。
■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。
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
〔課題を解決するための手段〕
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。
〔作用〕
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。
〔実施例〕
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。
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。
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。
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。
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+。
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。
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。
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。
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。
【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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP63214152A 1988-08-29 1988-08-29 半導体記憶装置 Pending JPH0262783A (ja)

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JP63214152A JPH0262783A (ja) 1988-08-29 1988-08-29 半導体記憶装置

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JPH0262783A true JPH0262783A (ja) 1990-03-02

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ID=16651085

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JP63214152A Pending JPH0262783A (ja) 1988-08-29 1988-08-29 半導体記憶装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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