JPH0346188A - 半導体記憶回路 - Google Patents
半導体記憶回路Info
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- JPH0346188A JPH0346188A JP1180967A JP18096789A JPH0346188A JP H0346188 A JPH0346188 A JP H0346188A JP 1180967 A JP1180967 A JP 1180967A JP 18096789 A JP18096789 A JP 18096789A JP H0346188 A JPH0346188 A JP H0346188A
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- G—PHYSICS
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-
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- G11C29/12—Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
- G11C29/46—Test trigger logic
-
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- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
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- G11C2029/5004—Voltage
Landscapes
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
- Dram (AREA)
- Techniques For Improving Reliability Of Storages (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
〔産業上の利用分野]
この発明は半導体記憶回路に関し、特に、絶縁ゲート型
電界効果トランジスタ(以下、MOS+ランジスタと略
称する)と容量とからなる複数のメモリセルを用いたダ
イナミックRAM (以下、DRAMと略称する)のビ
ット線に供給する電圧発生回路の改良に関する。 [従来の技術] 半導体集積回路の製造技術の進歩と使用者の価格低減要
求とによって、DRAMの集積度がほぼ3年で約4倍の
割合で増大し、現在は4Mビットの容量を持つDRAM
が実用化されつつある。このDRAMにおいて、たとえ
ばすべてのメモリセルに001のデータを書込み、すべ
てのメモリセルから“02のデータを読出し、かつj
111のデータについても同一のことをサイクル時間1
0μsec[RAs(行アドレスストローブ)信号の最
大パルス幅]で実施した場合、そのテスト時間T1は次
の第(1〉式で表わされる。 Tl−4(“0′書込→″05読出→“1”書込呻“1
”読出)x4xlo” (メモリ容量)×10μse
c (サイクル時間)−1・60秒・・・ (1) 通常のダイナミックRAMの場合、少なくとも上述のテ
ストを動作電源電圧範囲の最大値5゜5v側と、最小値
4.5v側および動作温度範囲の高温70℃側と低温0
℃側との4つの条件で行なう必要がある。 この場合、テスト時間T2は第(2)式のようになる。 T2−160秒X4−640秒 ・・・(2)上記
の値は、集積回路のテスト時間としては非常に長く、生
産性を低下させかつ価格の増大をもたらす要因となる。 さらに、実際には、上述の項目だけでは検出できない場
合があり、たとえば、入力信号のタイミング条件、アド
レス信号の番地指定順序、メモリセルに書込まれるデー
タのパターンなどの組合わせ試験を行なう必要がある。 このような場合はその試験時間が極めて長いものとなる
。 この対策として、これらの組合わせ試験において誤動作
をするのは、動作マージンの少ないメモリセルがほとん
どであることに注目して、短時間でこれらのメモリセル
の動作マージンの試験ができる電源電圧変動試験(以下
、■バンブテストと略称する)が用いられてきたが、記
憶容量の増大に伴って、以下に述べるように、■バンブ
テストの効果が得られなくなってきた。この理由につい
て、第10図ないし第14図を参照して、以下に説明す
る。 第10図は従来から用いられかつこの発明が適用される
DRAMの読出部の全体の概略構成を示すブロック図で
ある。 第10図において、DRAMは、メモリセルアレイMA
とアドレスバッファABとXデコーダADXとYデコー
ダADYとセンスアンプおよびl1051と出力バッフ
ァOBとから構成されている。メモリセルアレイMAは
情報を記憶するためのメモリセルが複数傭行および列状
に配列されたものであり、アドレスバッファABは外部
から与えられる外部アドレス信号を受けて内部アドレス
信号を発生するものである。XデコーダADXはアドレ
スバッファABから与えられる内部アドレス信号をデコ
ードして、対応するメモリセルアレイの行を選択する。 YデコーダADYはアドレスバッファABから与えられ
る内部列アドレス信号をデコードしてメモリセルアレイ
MAの対応する列を選択するものである。 センスアンプおよびl10SIはメモリセルアレイMA
の選択されたメモリセルが記憶している情報を検知して
増幅し、YデコーダADYからの信号に応じて、その情
報を読出データとして出力バッファOBへ出力する。出
力バッファOBは続出データを受けて、外部へ出力デー
タDoutを出力する。さらに、DRAMの各種動作の
タイミングを制御するための制御信号を発生する制御信
号発生系CGが周辺回路として設けられる。 第11図は第10図に示したメモリセルアレイの概略の
構成を示す図である。 第11図において、メモリセルアレイMAは、複数のワ
ード線WL1.WL2. ・=、WLnおよび複数のビ
ット線BLO,T丁で、BLI、BL7、 ・、BLm
、BLmを含む。ワード線WL 1゜・・・、WLnの
それぞれにはメモリセルの1行が接続される。ビット線
は折返しビット線を構成し、2本のビット線が1対のビ
ット線対を構成する。 すなわち、ビット線BLO,BLOが1対のビット線対
を構成し、BLI、BLIが1対のビット線対を構成し
、以下同様にして、ビット線BLm。 BLmがビット線対を構成している。 各ビット線BLO,T!アσ、−,BLm、BLiと1
本おきのワード線との交点にはメモリセル1が接続され
る。すなわち、各ビット線対においては、1本のワード
線と1対のビット線のいずれかのビット線との交点にメ
モリセルが接続される構成となっている。各ビット線対
には各ビット線対電位を平衡化しかつ所定の電位Vat
にプリチャージするためのプリチャージ/イコライズ回
路150が設けられている。また、各ビット線対には、
信号線20.30上に伝達される信号φ^。 φBに応答して活性化され、該ビット線対の電位差を検
知して差動的に増幅するセンスアンプ50が設けられる
。各ビット線は、YデコーダADYからのアドレスデコ
ード信号に応じて選択的にデータ入出力バスI10.I
10に接続される。すなわち、ビット線BLO,丁τで
はそれぞれトランスファゲートTo、To’ を介して
データ入出力バスl101丁7石に接続される。 同様にして、ビット線BLI、BLIはそれぞれトラン
スファゲートTl、TI’ を介してデータ入出力バス
I10.丁7百に接続され、ビット$1BLm、BLm
はそれぞれトランスファゲートTm、Tm’を介してデ
ータ入出力バスI10゜丁7石に接続される。各トラン
スファゲートTO1TO’ 、−−−、Tm、Tm’の
ゲートにはYデコーダADYからのアドレスデコード信
号が伝達される。これによって、1対のビット線がデー
タ入出力バス1101丁7万に接続されることになる。 第12図は¥511図に示したビット線対のうちの1対
のビット線の詳細な構成を示す図である。 なお、第12図においては、図面の簡略化のために、1
本のワード線と1対のビット線のみを示している。 第12図において1対のビット線2,7をメモリのスタ
ンバイ時に所定の電位VBにプリチャージし、かつビッ
ト線2,7の電位を所定の電位にイコライズするために
、プリチャージ/イコライズ回路150が設けられてい
る。このプリチャージ/イコライズ回路150はプリチ
ャージ信号φPに応じて、ビットva2.7にそれぞれ
所定のプリチャージ電位を伝達してこれらのビット線2
と7を電気的に接続し、それによってビット線2゜7の
電位をイコライズするnチャネルMOSトランジスタ1
0.11を含む。これらのれチャネルMO8)ランジス
タ10.11はともに信号線12を介して与えられるプ
リチャージ信号φPに応じて導通して、信号線9上に伝
達されているプリチャージ電位Vaをビット12.7に
与える。 メモリセル1はnチャネル絶縁ゲート電界効果トランジ
スタからなるトランスファゲート5と容ff16とから
構成される。トランスファゲート5のゲートはワード線
3に接続され、ソースはビット線2に接続される。容量
6はノード4を介してトランスファゲート5のドレイン
に接続され、このノード4にメモリセル1のデータが記
憶される。 すなわち、ノード4はいわゆるストレージノードを構成
している。 ワード線3が選択されると、ワード線駆動信号Rnがト
ランスファゲート5に伝達され、それによってトランス
ファゲート5が導通状態となり、メモリセル1の記憶し
ている情報がビット線2上に伝達される。ビット線7に
は図示しないメモリセルが接続されているが、ワード線
3とビット線7との交点にはメモリセルは接続されてい
ない。 したがって、第12図に示したメモリセル1が選択され
ると、ビット線7がビット線2に対する基準電位を与え
ることになる。なお、ビット!112゜7はそれぞれ寄
生容量13.14を含む。 さらに、電源16と接地間には定電圧発生回路を構成す
る抵抗17.18が直列接続されていて、これらの抵抗
17と18との接続点に、抵抗分割によって定まる一定
の電圧が発生される。この電圧は通常の電源電圧の1/
2のレベルとなるように抵抗17.18の抵抗値が選ば
れている。この定電圧発生回路の出力電圧は、信号線8
を介して容量6の他方の電極に与えられる。容量6は薄
い絶縁膜、たとえば単層のシリコン酸化物あるいはシリ
コン酸化物とシリコン窒化物の積層膜などを誘電体とす
る平衡平板電極からなる容量であり、その大きさはメモ
リセルの面積に依存している。 一方、集積度(記憶容量)の増大のために、メモリセル
の面積が小さくなり、それに伴ってメモリセル容量が減
少する方向にある。ところが、DRAMの外装パッケー
ジから放出されるα線によるDRAMの誤動作(ソフト
エラー)を防止するためには、−股肉には50fF程度
のメモリセル容量値が必要とされている。このために、
メモリセルの面積の減少によるメモリセル容量の減少分
を誘電体の膜厚を薄くすることによって補うことが一般
的に行なわれている。しかしながら、誘電体の膜厚を薄
くすると、絶縁膜に加わる電界が強くなり、絶縁膜の破
壊が起こりやすくなり、DRAMの信頼性が悪くなると
いう問題点を招くことになる。特にこの問題は現在実用
化されている1MビットのDRAMより顕著になり始め
、この対策のためにメモリセル容量の電源側の電極(以
下、セルプレート電極と称する)には、第12図に示す
ように、抵抗17と18とによって分割された電源電圧
の1/2の大きさの電圧を供給することが一般的となっ
ている。このことについては、特公昭60−50065
号公報(米国出願番号722841)に記載されている
。この方法に従えば、電界は記憶ノード4とセルプレー
ト電極との間の電圧差によって決まり、セルプレートの
電圧が“1° “0”のデータの中間の値になるので
電界が1/2になる。 [発明が解決しようするa!ffi] しかしながら、上述のごとくセルプレート電極に電源電
圧の1/2の電圧を与えるようにしたことにより、動作
マージンの少ないメモリセルをVバンブテストで検出す
ることが困難になってきた。 以下、その理由について説明する。 1MビットまでのDRAMでは、メモリセル容量の誘電
体を構成する絶縁膜は比較的厚かったため(256にビ
ットのDRAMで約150A〜200A)、セルプレー
ト電極の電圧は1/2VcCに設定する必要性が小さか
った。これにより、インピーダンスが低いためにノイズ
が少ない電源線あるいは接地線からVccあるいはゼロ
レベルの電圧が供給されていた。第12図に示した定電
圧発生回路は、インピーダンスが比較的高く、DRAM
の動作時にノイズが発生しやすく、動作マージンの減少
を招くことになるので、これまで用いられなかった。 次に、セルプレート電極のレベルが電a@電圧VCC,
接地(固定レベル)とVcc/2の場合のVバンプテス
トの効果を比較する。 ■ セルプレート電極のレベルが電源電圧VcCレベル
の場合 第13図および第14図にVバンプナス1時に関係する
各ノードの電圧波形図を示す。■バンプテストは成る電
源電圧Vccでメモリセル1にデータを書込み、第13
図(a)に示すように、電源電圧Vccを成るレベルだ
け上昇させた後、メモリセル1からデータを読出すこと
により行なわれる。第13図では、電源電圧Vccでデ
ータを書込み、Vcc+ΔVでデータの読出しを行なっ
ている。プリチャージ電位Vaは電源電圧Vccの1/
2の値に設定されるので、m13図(b)に示すように
なる。記憶ノード4は“0”のデータが書込まれる場合
を想定しているので、書込時にはOvであるが、第13
図(C)に示すように、電源電圧の変動が容j16を介
しての結合により、はぼ変動分だけ上昇すると仮定する
。このとき、ビット線2.7はプリチャージ電位Vaと
ともに変わり、プリチャージ電位vaとほぼ同じレベル
になる。 次に、メモリセル1からのデータの読出動作を、第14
6!11を参照して説明する。第14図(a)に示すよ
うに、時刻
電界効果トランジスタ(以下、MOS+ランジスタと略
称する)と容量とからなる複数のメモリセルを用いたダ
イナミックRAM (以下、DRAMと略称する)のビ
ット線に供給する電圧発生回路の改良に関する。 [従来の技術] 半導体集積回路の製造技術の進歩と使用者の価格低減要
求とによって、DRAMの集積度がほぼ3年で約4倍の
割合で増大し、現在は4Mビットの容量を持つDRAM
が実用化されつつある。このDRAMにおいて、たとえ
ばすべてのメモリセルに001のデータを書込み、すべ
てのメモリセルから“02のデータを読出し、かつj
111のデータについても同一のことをサイクル時間1
0μsec[RAs(行アドレスストローブ)信号の最
大パルス幅]で実施した場合、そのテスト時間T1は次
の第(1〉式で表わされる。 Tl−4(“0′書込→″05読出→“1”書込呻“1
”読出)x4xlo” (メモリ容量)×10μse
c (サイクル時間)−1・60秒・・・ (1) 通常のダイナミックRAMの場合、少なくとも上述のテ
ストを動作電源電圧範囲の最大値5゜5v側と、最小値
4.5v側および動作温度範囲の高温70℃側と低温0
℃側との4つの条件で行なう必要がある。 この場合、テスト時間T2は第(2)式のようになる。 T2−160秒X4−640秒 ・・・(2)上記
の値は、集積回路のテスト時間としては非常に長く、生
産性を低下させかつ価格の増大をもたらす要因となる。 さらに、実際には、上述の項目だけでは検出できない場
合があり、たとえば、入力信号のタイミング条件、アド
レス信号の番地指定順序、メモリセルに書込まれるデー
タのパターンなどの組合わせ試験を行なう必要がある。 このような場合はその試験時間が極めて長いものとなる
。 この対策として、これらの組合わせ試験において誤動作
をするのは、動作マージンの少ないメモリセルがほとん
どであることに注目して、短時間でこれらのメモリセル
の動作マージンの試験ができる電源電圧変動試験(以下
、■バンブテストと略称する)が用いられてきたが、記
憶容量の増大に伴って、以下に述べるように、■バンブ
テストの効果が得られなくなってきた。この理由につい
て、第10図ないし第14図を参照して、以下に説明す
る。 第10図は従来から用いられかつこの発明が適用される
DRAMの読出部の全体の概略構成を示すブロック図で
ある。 第10図において、DRAMは、メモリセルアレイMA
とアドレスバッファABとXデコーダADXとYデコー
ダADYとセンスアンプおよびl1051と出力バッフ
ァOBとから構成されている。メモリセルアレイMAは
情報を記憶するためのメモリセルが複数傭行および列状
に配列されたものであり、アドレスバッファABは外部
から与えられる外部アドレス信号を受けて内部アドレス
信号を発生するものである。XデコーダADXはアドレ
スバッファABから与えられる内部アドレス信号をデコ
ードして、対応するメモリセルアレイの行を選択する。 YデコーダADYはアドレスバッファABから与えられ
る内部列アドレス信号をデコードしてメモリセルアレイ
MAの対応する列を選択するものである。 センスアンプおよびl10SIはメモリセルアレイMA
の選択されたメモリセルが記憶している情報を検知して
増幅し、YデコーダADYからの信号に応じて、その情
報を読出データとして出力バッファOBへ出力する。出
力バッファOBは続出データを受けて、外部へ出力デー
タDoutを出力する。さらに、DRAMの各種動作の
タイミングを制御するための制御信号を発生する制御信
号発生系CGが周辺回路として設けられる。 第11図は第10図に示したメモリセルアレイの概略の
構成を示す図である。 第11図において、メモリセルアレイMAは、複数のワ
ード線WL1.WL2. ・=、WLnおよび複数のビ
ット線BLO,T丁で、BLI、BL7、 ・、BLm
、BLmを含む。ワード線WL 1゜・・・、WLnの
それぞれにはメモリセルの1行が接続される。ビット線
は折返しビット線を構成し、2本のビット線が1対のビ
ット線対を構成する。 すなわち、ビット線BLO,BLOが1対のビット線対
を構成し、BLI、BLIが1対のビット線対を構成し
、以下同様にして、ビット線BLm。 BLmがビット線対を構成している。 各ビット線BLO,T!アσ、−,BLm、BLiと1
本おきのワード線との交点にはメモリセル1が接続され
る。すなわち、各ビット線対においては、1本のワード
線と1対のビット線のいずれかのビット線との交点にメ
モリセルが接続される構成となっている。各ビット線対
には各ビット線対電位を平衡化しかつ所定の電位Vat
にプリチャージするためのプリチャージ/イコライズ回
路150が設けられている。また、各ビット線対には、
信号線20.30上に伝達される信号φ^。 φBに応答して活性化され、該ビット線対の電位差を検
知して差動的に増幅するセンスアンプ50が設けられる
。各ビット線は、YデコーダADYからのアドレスデコ
ード信号に応じて選択的にデータ入出力バスI10.I
10に接続される。すなわち、ビット線BLO,丁τで
はそれぞれトランスファゲートTo、To’ を介して
データ入出力バスl101丁7石に接続される。 同様にして、ビット線BLI、BLIはそれぞれトラン
スファゲートTl、TI’ を介してデータ入出力バス
I10.丁7百に接続され、ビット$1BLm、BLm
はそれぞれトランスファゲートTm、Tm’を介してデ
ータ入出力バスI10゜丁7石に接続される。各トラン
スファゲートTO1TO’ 、−−−、Tm、Tm’の
ゲートにはYデコーダADYからのアドレスデコード信
号が伝達される。これによって、1対のビット線がデー
タ入出力バス1101丁7万に接続されることになる。 第12図は¥511図に示したビット線対のうちの1対
のビット線の詳細な構成を示す図である。 なお、第12図においては、図面の簡略化のために、1
本のワード線と1対のビット線のみを示している。 第12図において1対のビット線2,7をメモリのスタ
ンバイ時に所定の電位VBにプリチャージし、かつビッ
ト線2,7の電位を所定の電位にイコライズするために
、プリチャージ/イコライズ回路150が設けられてい
る。このプリチャージ/イコライズ回路150はプリチ
ャージ信号φPに応じて、ビットva2.7にそれぞれ
所定のプリチャージ電位を伝達してこれらのビット線2
と7を電気的に接続し、それによってビット線2゜7の
電位をイコライズするnチャネルMOSトランジスタ1
0.11を含む。これらのれチャネルMO8)ランジス
タ10.11はともに信号線12を介して与えられるプ
リチャージ信号φPに応じて導通して、信号線9上に伝
達されているプリチャージ電位Vaをビット12.7に
与える。 メモリセル1はnチャネル絶縁ゲート電界効果トランジ
スタからなるトランスファゲート5と容ff16とから
構成される。トランスファゲート5のゲートはワード線
3に接続され、ソースはビット線2に接続される。容量
6はノード4を介してトランスファゲート5のドレイン
に接続され、このノード4にメモリセル1のデータが記
憶される。 すなわち、ノード4はいわゆるストレージノードを構成
している。 ワード線3が選択されると、ワード線駆動信号Rnがト
ランスファゲート5に伝達され、それによってトランス
ファゲート5が導通状態となり、メモリセル1の記憶し
ている情報がビット線2上に伝達される。ビット線7に
は図示しないメモリセルが接続されているが、ワード線
3とビット線7との交点にはメモリセルは接続されてい
ない。 したがって、第12図に示したメモリセル1が選択され
ると、ビット線7がビット線2に対する基準電位を与え
ることになる。なお、ビット!112゜7はそれぞれ寄
生容量13.14を含む。 さらに、電源16と接地間には定電圧発生回路を構成す
る抵抗17.18が直列接続されていて、これらの抵抗
17と18との接続点に、抵抗分割によって定まる一定
の電圧が発生される。この電圧は通常の電源電圧の1/
2のレベルとなるように抵抗17.18の抵抗値が選ば
れている。この定電圧発生回路の出力電圧は、信号線8
を介して容量6の他方の電極に与えられる。容量6は薄
い絶縁膜、たとえば単層のシリコン酸化物あるいはシリ
コン酸化物とシリコン窒化物の積層膜などを誘電体とす
る平衡平板電極からなる容量であり、その大きさはメモ
リセルの面積に依存している。 一方、集積度(記憶容量)の増大のために、メモリセル
の面積が小さくなり、それに伴ってメモリセル容量が減
少する方向にある。ところが、DRAMの外装パッケー
ジから放出されるα線によるDRAMの誤動作(ソフト
エラー)を防止するためには、−股肉には50fF程度
のメモリセル容量値が必要とされている。このために、
メモリセルの面積の減少によるメモリセル容量の減少分
を誘電体の膜厚を薄くすることによって補うことが一般
的に行なわれている。しかしながら、誘電体の膜厚を薄
くすると、絶縁膜に加わる電界が強くなり、絶縁膜の破
壊が起こりやすくなり、DRAMの信頼性が悪くなると
いう問題点を招くことになる。特にこの問題は現在実用
化されている1MビットのDRAMより顕著になり始め
、この対策のためにメモリセル容量の電源側の電極(以
下、セルプレート電極と称する)には、第12図に示す
ように、抵抗17と18とによって分割された電源電圧
の1/2の大きさの電圧を供給することが一般的となっ
ている。このことについては、特公昭60−50065
号公報(米国出願番号722841)に記載されている
。この方法に従えば、電界は記憶ノード4とセルプレー
ト電極との間の電圧差によって決まり、セルプレートの
電圧が“1° “0”のデータの中間の値になるので
電界が1/2になる。 [発明が解決しようするa!ffi] しかしながら、上述のごとくセルプレート電極に電源電
圧の1/2の電圧を与えるようにしたことにより、動作
マージンの少ないメモリセルをVバンブテストで検出す
ることが困難になってきた。 以下、その理由について説明する。 1MビットまでのDRAMでは、メモリセル容量の誘電
体を構成する絶縁膜は比較的厚かったため(256にビ
ットのDRAMで約150A〜200A)、セルプレー
ト電極の電圧は1/2VcCに設定する必要性が小さか
った。これにより、インピーダンスが低いためにノイズ
が少ない電源線あるいは接地線からVccあるいはゼロ
レベルの電圧が供給されていた。第12図に示した定電
圧発生回路は、インピーダンスが比較的高く、DRAM
の動作時にノイズが発生しやすく、動作マージンの減少
を招くことになるので、これまで用いられなかった。 次に、セルプレート電極のレベルが電a@電圧VCC,
接地(固定レベル)とVcc/2の場合のVバンプテス
トの効果を比較する。 ■ セルプレート電極のレベルが電源電圧VcCレベル
の場合 第13図および第14図にVバンプナス1時に関係する
各ノードの電圧波形図を示す。■バンプテストは成る電
源電圧Vccでメモリセル1にデータを書込み、第13
図(a)に示すように、電源電圧Vccを成るレベルだ
け上昇させた後、メモリセル1からデータを読出すこと
により行なわれる。第13図では、電源電圧Vccでデ
ータを書込み、Vcc+ΔVでデータの読出しを行なっ
ている。プリチャージ電位Vaは電源電圧Vccの1/
2の値に設定されるので、m13図(b)に示すように
なる。記憶ノード4は“0”のデータが書込まれる場合
を想定しているので、書込時にはOvであるが、第13
図(C)に示すように、電源電圧の変動が容j16を介
しての結合により、はぼ変動分だけ上昇すると仮定する
。このとき、ビット線2.7はプリチャージ電位Vaと
ともに変わり、プリチャージ電位vaとほぼ同じレベル
になる。 次に、メモリセル1からのデータの読出動作を、第14
6!11を参照して説明する。第14図(a)に示すよ
うに、時刻
【0においてプリチャージ信号φPが低レベ
ルになると、信号線9とビット線2゜7が分離される。 そして、第14図(b)に示すように、時刻t、におい
て、ワード線駆動信号Rnが上昇すると、MOSトラン
ジスタ5が導通し、電位の高いビット線側から記憶ノー
ド4側に電流が流れ、ビット線2の電位が第14図(C
)に示すように下降し、第14図(d)に示すように、
記憶ノード4側の電位が上昇する。時刻t2において、
電位の変化がほぼなくなり、ビットtljL2゜7の読
出レベルが定まる。このときのビット線2゜7のレベル
は次の式によって計算される。 MOSトランジスタ5の導通前後でビット線2と記憶ノ
ード4との間で電荷の保存ロリが成立することを考える
と、 1/2・ (vcc十ΔV)−c、。 −(C+a+Cs) ・VB。 VB o −1/ (C+ a +Cs ) ◆(v
cc+ΔV)・C4 十ΔV・C6 ・・・ (3) [1/2・ 十ΔV伊cal ・・・ (4) ビット線7側との電圧差Vsoは Vgo−1/(C+a+Cs) [1/2”(Vc
c+ΔV)−C,、+Δv−cs]−1/2・ (Ve
c+ΔV) −(5)−−1/2・Cg / (
CI 3 +CG ) ・(Vcc+ΔV)
・・・ (6)したがって、ΔVの大
きさだけ電圧差が小さくなり、■バンプ効果がある。 ■ 固定レベルの場合(セルプレート電圧をVcc変動
に対して固定した場合) メモリセル1に“0”のデータが書込まれている場合は
、 1/2・ (vcc+ΔV)−C,。 ” (CI a 十Cs ) ” Va o
−(7)Va o = 1/ (CI a 十C6)
[i/2 (Vce+ΔV)・C+a]
・・・(8)Vg o =1/ (CI s +Ca
) [1/2 ・(Vcc+ΔV)−CI 3] −
1/2−(Vcc+ΔV) ・・・(9)
vso = 1/2・Cs/ (CI s +C5)
(Vcc+ΔV) ・・・ (10)デ
ータ“0#に対しては、電圧差を大きくする方向に動き
2、■バンブは逆効果となる。メモリセル1に1”デー
タが書込まれている場合は、1/2・ (vCC+Δv
)・C43 + (V c c 十ΔV) C6 =(C+z+C5)Va+ −(11)Va
+ ” 1 / (C+ a 十C6)[1/2 (V
c c+ΔV’) ・CI a+(Vcc十ΔV) ・
Cs ] −(12)Vs + =1/2 ・Cs /
(CI 3 十〇s ) ◆(Vcc−ΔV)
−(1B)データ“1”に対して電圧差を小さく
する方向に働き、■バンブの効果がある。 ■ l / 2 V c cレベルの場合この場合、セ
ルプレート電極の電圧レベルは1/2・Δvしか変化し
ないので、メモリセル1の記憶ノード4のレベル変化も
1/2・ΔVになる。 そして、上述の説明と同様にして計算すると、1/2・
(vCC+Δv)◆C53 +1/2・ΔV−C。 = (CI s +CG ) ・VB o −
(14)VB o =1/ (CI a +Cs )
[1/2 ・(Vcc+Δ■)・CIa +1/2
◆Δv−CF、] ・・・ (15
)Vs o =1/ (CI a +Cs ) [
1/2 ・(Vcc+ΔV)−C,、+1/2− Δv−C6] −1/2・ (vCc十Δ■)・・・
(16) 一−1/2・C6/ (CI s +Cs ) ・
vcc ・・・ (17
)したがって、ΔVの項は含まれないので、■バンプの
効果はない。 メモリセルに“1”のデータが書込まれている場合は、 1/2・(vCC+Δv)・C7゜ +(vcC+1/2◆Δv)◆C5 ” (CI a 十Cs )’Va + −
(18)VB H−1/ (CI s +Cs )[1
/ 2 ・(Vcc十ΔV) ・CI 3 +(Vcc
+ 1 / 2 ・ΔV)・CG ・・・
(19)Vs 、−1/ (CI a +Cs )[1
/ 2 ・(Vcc+ΔV)◆C,,+ (Vcc+1
/2・ΔV)・C6・・・ (20) −1/2・C6/ (CI s +CG)Vcc
・・・ (21)したが
って、ΔVの項がないのでVバンプの効果はない。 以上の結果をまとめると、第15図に示すようになる。 以上の結果により、セルプレート電圧をVccあるいは
固定にした場合と、1/2・Vccにした場合とで差の
あることがわかる。すなわち、セルプレート電圧をVc
cあるいは固定にした場合は、Δ■によって1対のビッ
ト線間の電圧差、すなわちセンスアンプの入力電圧差が
変化するので、ΔVによってメモリセルの続出マージン
を試験することができる。しかしながら、1/2・Vc
cの場合はΔ■によってセンスアンプの入力端子差を変
えることができないので、ΔVによってメモリセルの続
出マージンを試験することはできない。 それゆえに、この発明の主たる目的は、■バンブチスト
を用いずにビット線の電圧を通常動作時とテスト時に変
えることによりセンスアンプの入力電圧差を小さくする
様にして短時間で動作マージンの少ないメモリセルをテ
ストできるような半導体記憶回路を提供することである
。 [課題を解決するための手段] この発明は1つの絶縁ゲート型電界効果トランジスタと
1つの容量とからなるメモリセルを複数含む半導体記憶
回路において、絶縁ゲート型電界効果トランジスタの一
方の電極に接続されたビット線に定電圧発生手段を接続
し、制御手段に含まれるテストモード検出回路がテスト
モードを検出したことに応答して、通常使用時に与えら
れる電圧よりも高い第1の電圧と、該第1の電圧よりも
低い第2の電圧を定電圧発生手段から発生する。 [作用] この発明にかかる半導体記憶回路は、テストモードを検
出したことに応答して、通常使用時に与えられる電圧よ
りも高い第1の電圧と、その電圧よりも低い第2の電圧
を定電圧発生手段から発生させてメモリセルトランジス
タの一方の電極に与えることにより、マージンの少ない
メモリセルの試験を短時間で行なう。 [発明の実施例コ まず、この発明の実施例について説明する前に、この発
明の詳細な説明する。前述の第12図において、ビット
線の電位が1/2Vccの場合を考える。今、メモリセ
ル1に“0″のデータが記憶されているとすると、接続
点4のレベルはOVになっている。この状態でメモリセ
ル1が選択され、ワード線3のレベルが上昇すると、ト
ランジスタ5が導通し、メモリセルの内容がビット線2
に読出される。このとき、ビット!s2の電圧は次のよ
うになる。すなわち、読出前後において、ビット線2と
メモリセル1の電荷量が変化しないので、次の第(22
)式が成立つ。 1/2 ・V((−Ct3−V2 (Cr a 十C
s )・・・(22) ここで、v2は読出後のビット線2の電位であり、第(
22)式より、次の第(23)式で表わされる。 V2−1/2・VCC XCI a / (Cr * 十C6)・・・ (23
) 一方、ビット線7側の電位v7は変化しないため、次の
第(24)式のようになる。 V7ml/2Vcc ・・・(2,4)
センスアンプ50の入力電位差V、。は、第(25)式
で表わされる。 ■、。I−IV2−V?1 −172・VCC x(:、s / (Cr a +c6)・・・(25) 同様にして、メモリセル1が″1°データ(VCCボル
ト)を記憶しているときには、メモリセル続出後のビッ
ト線2と7との間の電位差Vllは次の第(26)式で
表わすようになる。 IV’s + l−1/2・VCC xC,3/ (Cr 3 +c6) ・・・(26) 次に、ビット線2の電位を1/2・VCCよりΔVだけ
小さくした場合は、上述の計算と同様にして、次のよう
に表わすことができる。 Vso l=1/2・VCC ×C+ s / (C) 3 千C6)−ΔV−C12
/ (Ct s 十Cs )・・・(27) lVs+ I−1/2・VCC ×C+ a / (C13+ Cs )+ΔV −(
、l 3 / (Cr 3 +Cf、 )・・・
(28) また、ビット線2の電位を1/2・VCCよりΔVだけ
大きくした場合は、同様にして、次の第(29)式、第
(30)式で表わされる。 1Vso l””1/2・VCC ×CI s / (Cr a 十C6)+Δ■・Cr
3/ (Cr a +c、、)・・・(2つ) Vs+ I−1/2・VCC XCI 3 / (Cr s +、Cs )−ΔV
−C+ s / (C+ s +Ca )・・・
(30) 上述の第(25)式および第(26)式と、第(27)
式〜第(30)式を比べると、第(27)式および第(
30)式がビット線2の電位が1/2・VCCのときに
比べてセンスアンプ50との入力電圧差が小さくなって
いることがわかる。 すなわち、ビット線2の電位を1/2・VCCより小さ
くすると、“0″データの続出時のビット線2の電位を
1/2・VCCよりも大きくすると、“1”データの読
出時のセンスアンプ入力電圧差が小さくなるということ
が示される。すなわち、このことを利用して、動作マー
ジンの少ないメモリセルのテストを簡iBにすることが
できる。 以下、実施例について詳細に説明する。 第1図はこの発明の一実施例の電気回路図である。 まず、第1図を参照して、この発明の一実施例の構成に
ついて説明する。この実施例では2つの回路100,2
00を含み、回路100は、メモリセル1のデータ″0
“の動作マージンをチエツクするために設けられている
。この回路100の入力端子】01には、DRAMの任
意の外部入力信号(だとえばてτI信号)が与えられる
。なお、外部人力信号としては、たとえばI10信号を
与えるようにしてもよい。電圧検出回路120は複数の
nチャネルMOSトランジスタNl、N2・・・Nnが
直列接続されて構成されていて、それぞれのトランジス
タのドレインとゲート電極とが接続されている。最終段
のnチャネルMOS)ランジスタNnのソースは比較的
高い抵抗値を有する抵抗103によって接地される。n
チャネルMOSトランジスタNnと抵抗素子103の接
続点であるノード102には、pチャネルMOS)−ラ
ンジスタ104のソースとpチャネルMOSトランジス
タ107のゲート電極とnチャネルMOSトランジスタ
105のゲート電極が接続されている。 pチャネルMOS)ランジスタ107とnチャネルMO
Sトランジスタ105は?li源端子16と接地との間
に直列接続され、インバータ回路を構成している。なお
前述のpチャネルMOSトランジスタ104のドレイン
は電源端子16に接続され、そのゲート電極はpチャネ
ルMOSトランジスタ107とnチャネルMOS)ラン
ジスタ105によって構成されるインバータ回路の出力
点であるノード106に接続される。 さらに、ノード106には、pチャネルMOSトランジ
スタ110のゲート電極とnチャネルMoSトランジス
タ108のゲート電極とが接続される。pチャネルMO
S)ランジスタ110とnチャネルMOSトランジスタ
108は電源端子16と接地間に直列接続され、インバ
ータ回路を構成している。このインバータ回路の出力点
であるノード109にはnチャネルMOS)ランジスタ
111のゲート電極が接続される。このnチャネルMO
S)ランジスタ111のドレインはビット線電圧供給線
9に接続され、ソースは接続点116に接続される。ビ
ット線電圧供給t19は電源端子16と接地間に接続さ
れた定電圧回路を構成する抵抗112,114と115
.117との接続点に接続されている。 一方、回路200は、メモリセルのデータ“1”の動作
マージンを試験するために設けらている。 回路200に含まれる電圧検出回路220は前述の電圧
検出回路120と同様にして構成され、複数のnチャネ
ルMOSトランジスタN、’ 、N2・・・Nn’ と
抵抗素子203とpチャネルMOSトランジスタ204
,207とnチャネルMOSトランジスタ205とを含
む。そして、pチャネルMOSトランジスタ207とn
チャネルMOSトランジスタ205とが電源端子16と
接地間に接続され、これらによってインバータ回路が構
成されている。このインバータ回路の出力端であるノー
ド206はpチャネルMOSトランジスタ211のゲー
ト電極に接続され、このpチャネルMOSトランジスタ
211のソースは接続点113に接続され、ドレインは
ビット線電圧供給線9に接続されている。 次に、第1図に示した電気回路の動作について説明する
。今、MOSトランジスタのしきい値電圧(VTII)
を0.5V、!−して、N−m13とすると、入力端子
101とノード102との間に0゜5VX13−6.5
V以上の電圧を印加しなければ、これらのnチャネルM
OSトランジスタNl。 N2・・・Nnが導通しない。DRAMの人力信号の′
H”レベル側のレベルの最大値は6,5vと規定されて
おり、通常の動作において、ノード102は抵抗素子1
03によらて接地されていて、″L1レベルになってい
る。このために、pチャネルMOS)ランジスタ107
が導通し、ノード106は′H°レベルになって、nチ
ャネルMOSトランジスタ108が導通し、ノード10
9は′L”レベルになる。このために、nチャネルMO
S)ランジスタ111は非導通になり、ビット線電圧は
1/2・Vccになっている。 次に、入力端子101の電圧を、6.5V以上、たとえ
ばIOVに設定すると、ノード102には、はぼ10V
−6,5V−3,5vの電圧が生シル。 このために、nチャネルMOSトランジスタ105′が
導通し、ノード106のレベルは“L”レベルになる。 これによってpチャネルMOSトランジスタ104が導
通し、ノード102は電源電圧Vccのレベルまで引上
げられ、pチャネルMOSトランジスタ107が非導通
になって、nチャネルMOSトランジスタ105が導通
する。それによって、ノード106が完全な11 I、
IIレベルになり、pチャネルMOS)ランジスタ1
10が導通し、nチャネルMOSトランジスタ108が
非導通になって、ノード109が電源電圧Vccのレベ
ルになる。さらに、nチャネルMOS)ランジスタ11
1が導通し、抵抗114は低消費電力化のために比較的
高い値に設定されておりかつnチャネルMOS)ランジ
スタ111の導通抵抗が低く設定されていることによっ
て、ビット線電圧供給線9と接続点116との間の電圧
降下がほとんどOvに°なり、ビット線電圧は1/2・
VCCより小さな値になる。 すなわち、メモリセル1のm01のデータに対する動作
マージンの試験が可能となる。このテストのための端子
が設けられていれば、上述のようなことは不要であるが
、高密度実装が必要とされるDRAMでは、できる限り
端子数を減らすことが必要であり、通常はテスト端子が
設けられていない。したがって、この発明の実施例に従
えば、テスト端子を設置夕ることなく、テストが可能と
なる。 なお、ττ丁大入力信号テストの期間中にパルス状に加
わりその電圧がOvになる場合もあるが、この場合でも
pチャネルMOSトランジスタ104によってノード1
02のレベルは電源電圧VcCのレベルに保たれるので
、所望のテストが可能となる。 逆に、このテスト状態から抜は出るためには、電源電圧
を一旦Ovに低下させればよい。これによって、ノード
102のレベルが接地レベルになり、次に通常の動作を
行なうことができる。 なお、電圧検出回路220の入力端子201に外部から
通常動作範囲以上の電圧でW人力信号を与えると、nチ
ャネルMOS)ランジスタN。 N2 −Nn’が導通し、ノード202が“H”レベル
となるが、このH”レベル信号がpチャネルMOSトラ
ンジスタ207とnチャネルMOSトランジスタ205
によって反転され、ノード206は“L”レベルとなる
。このために、pチャネルMOS)ランジスタ211が
導通し、ビット線電圧が172◆VCCよりも大きく設
定される。この実施例ではビット線電圧が3種類になる
が、この値は311類に限定されず、テスト信号を増や
すことにより、任意の種類の電圧を与えてもよい。すな
わち、性能評価をする様な場合である。 第2図はこの発明の他の実施例を示す概略ブロック図で
ある。この第2図に示した実施例は、入力のタイミング
条件に応答してビット線電圧を発生するものである。こ
のために、タイミング検出回路31が設けられ、このタ
イミング検出回路31にはiτ1τ号とCAS信号とW
信号とが与えられる。タイミング検出回路31はTTT
信号が′L”レベルに立上がるときに、でAS信号と可
信号とが°L°レベルであればテスト信号Tを切換信号
発生回路32に与える。切換信号発生回路32にはアド
レス信号Aoが与えられている。切換信号発生回路32
はテスト信号Tとアドレス信号A、とに応答して、ビッ
ト線電圧発生回路33から出力されるビット線電圧を切
換える。 第3図は第2図に示したタイミング検出回路の回路図で
あり、第4図は第2図に示した切換信号発生回路を示す
回路図であり、第5図はビット線電圧発生回路を示す回
路図である。 次に、第3図ないし第5図を参照して、この発明の他の
実施例のより具体的な構成について説明する。第3図を
参照して、CAS信号はインバータ311に与えられて
反転され、その出力は3人力ANDゲート313の1つ
の入力端に与えられるとともに、nチャネルMOSトラ
ンジスタ316のドレインに与えられる。W信号はイン
バータ312に与えられて反転されてANDゲート31
3に入力されるとともに、nチャネルMOS)ランジス
タ317のドレインに与えられる。 NTT信号はインバータ314に与えられて反転され、
ワンショットパルス発生回路315に与えられる0ワン
ショットパルス発生回路315はiτI信号の立下がり
のタイミングにおいてワンショットパルスを発生してA
NDゲート313に与える。ANDゲート313の出力
はnチャネルMOSトランジスタ316.317のそれ
ぞれのゲートに与えられる。nチャネルMOSトランジ
スタ316のソースはインバータ318と319とから
なるラッチ回路の入力に接続され、nチャネルMOS)
ランジスタ317のソースはインバータ320と321
とからなるラッチ回路の入力に接続される。各ラッチ回
路の出力はANDゲート322に人力され、ANDゲー
ト322の出力からテスト信号Tが出力される。 次に、第4図を参照して、切換信号発生回路32の構成
について説明する。テスト信号Tはワンショットパルス
発生回路324とANDゲート330の一方入力端に与
えられるとともに、インバータ327で反転されてOR
ゲート329の一方入力端に与えられる。ワンショット
パルス発生回路324はテスト信号Tに応答してワンシ
ョットパルスを発生し、nチャネルMOS)ランジスタ
323のゲートに与える。nチャネルMOS)ランジス
タ323のドレインにはアドレス信号A0が与えられる
。nチャネルMOS)ランジスタ323のソースはイン
バータ325と326とからなるラッチ回路の入力端に
接続され、ラッチ回路の出力はインバータ328によっ
て反転され、ORゲート329の他方入力端とANDゲ
ート330の他方入力端に与えられる。ORゲート32
9はその出力端から■^倍信号出力し、ANDゲート3
30はその出力端からva倍信号出力する。 次に、第5図を参照して、ビットm電圧発生回路33に
ついて説明する。ビット線電圧発生回路33はnチャネ
ルMOSトランジスタ211とnチャネルMOSトラン
ジスタ111と抵抗112゜114と115,117と
から構成される。nチャネルMOSトランジスタ211
とnチャネルMOSトランジスタ111は接続点113
と116との間に直列接続され、切換信号発生回路32
から出力された■^倍信号pチャネルMO3)ランジス
タ211のゲートに与えられ、v[1信号はnチャネル
MOSトランジスタ111のゲートに与えられる。さら
に、電源と接地間には、抵抗112とpチャネルMO3
)ランジスタ211とnチャネルMOSトランジスタ1
11と抵抗117が直列接続され、nチャネルMOSト
ランジスタ211とnチャネルMOSトランジスタ11
1に対して、並列に抵抗114と115とが直列接続さ
れる。抵抗114と115との接続点からビット線電圧
が出力される。 第6図は第3図に示したタイミング検出回路の動作を説
明するためのタイミング図である。 次に、第3図ないし第6図を参照して、この発明の他の
実施例の動作について説明する。電源投入時には、タイ
ミング検出回路35のインバータ318と319および
320と321から構成されるラッチ回路のそれぞれの
出力は自動的に′L”レベルとなるように設定されてい
る。したがって、これらのラッチ回路の出力を入力とす
るANDゲー)322の出力は“L″レベルなっている
。 この状態はラッチ回路により保持されるため、通常の動
作状態では、テスト信号Tはal L IIレベルにな
っている。 この状態からRAS信号の立下がり時にCAS信号とW
信号とが“L”レベルになるとテスト状態に移る。すな
わち、第6図(a)に示すように、RAS信号が立下が
ると、インバータ314によってTTT信号が反転され
、ワンショットパルス発生回路315は第6図(d)に
示すようなワンショットのパルス信号を発生してAND
ゲート313に与える。このとき、第6図(b)、
(C)に示すように、CAS信号とW信号がそれぞれm
L IIになっていれば、それぞれの信号がインバー
タ311,312によって反転され、ANDゲート31
3が開かれる。その結果、ワンショットパルスはnチャ
ネルMOS)ランジスタ316゜317に与えられ、こ
れらのnチャネルMOSトランジスタ316.317が
導通する。 nチャネルMOSトランジスタ316,317が導通し
たことによって、′″L”レベルに立下がっているCA
S信号とW信号がそれぞれインバータ318と319と
からなるラッチ回路およびインバータ320と321と
からなるラッチ回路に与えられる。その結果、各ラッチ
回路の出力が反転し、m Hsレベル信号がANDゲー
ト322に与えられる。したがって、ANDゲート32
2の出力であるテスト信号Tが′H”レベルとなり、テ
スト状態に入る。その後、RAS信号とで71信号とW
信号のタイミング条件は通常条件となるため、上述の条
件が満たされず、nチャネルMOSトランジスタ316
.317が導通しないため、ラッチ回路が反転せず、テ
スト信号Tのレベルは′H°レベルに保持され、テスト
状態が続くことになる。 上述のごとく、テスト信号Tが“H“レベルになると、
第4図に示した切換信号発生回路32のワンショットパ
ルス発生回路324からワンショットパルスが発生され
、nチャネルMOS)ランジスタ323が導通する。そ
の結果、アドレス信号A。がインバータ325と326
とからなるラッチ回路に与えられる。アドレス信号A0
が“L。 レベルのときには、ラッチ回路の出力は“H“レベルに
なり、インバータ32.8の出力が″L1レベルになる
。′H”レベルのテスト信号Tはインバータ327によ
って反転されてORゲート329に与えられており、イ
ンバータ328の出力も“L”レベルであるため、OR
ゲート329は″L#レベルのvA倍信号出力し、AN
Dゲート330も“L”レベルのVa信9を出力する。 ′L″レベルのV^倍信号第5図に示したビット線電圧
発生回路33のnチャネルMOSトランジスタ211の
ゲートに与−えられ、vも信号はnチャネルMOSトラ
ンジスタ111のゲートに与えられる。応じて、nチャ
ネルMOSトランジスタ211は導通し、nチャネルM
OS)ランジスタ111は非導通になる。その−結果、
1/2・VCCよりも低いビット線電圧が出力される。 もし、アドレス信号へ〇が″Hルベルになると、ラッチ
回路の出力は“L”レベルとなり、インバータ328の
出力は°H”レベルとなるため、ORゲート329の出
力であるVA倍信号′H”レベルとなり、ANDゲート
330の出力であるv[1信号も“H” レベルとなる
。その結果、ピッ)!1!圧発生回路33のpチャネル
MO8)ランジスタ、211が非導通となり、nチャネ
ルMOSトランジスタ111が導通するため、ビット!
1lTs圧は1/2・VCeよりも大きくなる。 なお、通常動作時においては、テスト信号Tは“L“レ
ベルになっているため、V^倍信号“H2レベルとな″
す、v6信号は″L0レベルになっているため、pチャ
ネルMO8)ランジスタ211およびnチャネルMOS
)ランジスタ111はそれぞれ導通せず、抵抗112.
114と115゜117とによって分圧された1/2・
Vccの電圧が出力されることになる。 上述のごとく、入力条件により、次の表に示す第7図は
この発明のその他の実施例を示す概略ブロック図である
。この第7図に示した実施例は、高電圧検出回路34と
タイミング検出回路35とを組合わせてテスト状態を設
定するものである。 すなわち高電圧検出回路34はCAS信号として高電圧
が与えられたことを検出し、その検出出力およびタイミ
ング検出回路35が前述の第2図に示した実施例と同様
にして、RAS信号の立下がり時にCAS信号と″V信
号が111. IIであることを検出したことに応答し
てテスト信号Tを発生する。 切換信号発生回路32とビット線電圧発生回路33は前
述の第2図に示した実施例と同じである。 第8図は第7図に示した高電圧検出回路の回路図であり
、第9図はタイミング検出回路の回路図である。 次に第8図および第9図を参照して、この発明のその他
の実施例のより具体的な構成について説明する。高電圧
検出回路34は前述の第1図と同様にして、nチャネル
MOSトランジスタN、。 N2 ”・Nn 、105. 108と、pチャネルM
OSトランジスタ104,107,110と、抵抗10
3とを含む。タイミング検出回路35は第9図に示すよ
うに、ANDゲート322の出力と高電圧検出回路34
からの検出信号C2の入力されるANDゲート323が
設けられた以外は前述の第3図と同様にして構成される
。 次に、この発明のその他の実施例の動作について説明す
る。第8図を参照して、高電圧発生回路34はで11信
号として高電圧が印加されていない状態、たとえばCA
S信号が6.5v以下であれば、第1図の説明と同様に
して、pチャネルMOS)ランジスタ107が導通し、
“H°レベル信号がnチャネルMOSトラ“ンジスタ1
08に与えられる。それによって、nチャネルMOSト
ランジスタ108が導通し、出力信号C2は“L″レベ
ルなる。 CAS信号として6.5V以上、たとえば10Vの電圧
が与えられると、ノード102には、3゜5Vの電圧が
生じ、nチャネルMOSトランジスタ105が導通し、
ノード106が“L”レベルになる。その結果、pチャ
ネルMOS)ランジスタ104が導通し、ノード102
は電源電圧VcCのレベルまで引上げられ、pチャネル
MOS)ランジスタ107が非導通になって、nチャネ
ルMOS)ランジスタ105が導通する。それによって
、ノード106が完全な“L”レベルになり、pチャネ
ルMOS)ランジスタ110が導通し、nチャネルMO
Sトランジスタ108が非導通になって、ノード109
が′H”レベルになる。したがって、高電圧検出回路3
4から“H“レベルの検出信号C2がタイミング検出回
路35に含まれるANDゲート323に与えられる。ま
た、タイミング検出回路35は前述の第3図の説明と同
様にして、NTT信号の立下がり時にでAS信号とW信
号が“L”レベルであれば、ANDゲート322の出力
から“H”レベル信号をANDゲート323に与える。 その結果、ANDゲート323から“H”レベルのテス
ト信号Tが切換信号発生回路32に与えられる。切換信
号発生回路32はアドレス信号A0に応じて、前述の第
3図の説明と同様にして、ビット線電圧発生回路33か
らビット線電圧を発生させる。
ルになると、信号線9とビット線2゜7が分離される。 そして、第14図(b)に示すように、時刻t、におい
て、ワード線駆動信号Rnが上昇すると、MOSトラン
ジスタ5が導通し、電位の高いビット線側から記憶ノー
ド4側に電流が流れ、ビット線2の電位が第14図(C
)に示すように下降し、第14図(d)に示すように、
記憶ノード4側の電位が上昇する。時刻t2において、
電位の変化がほぼなくなり、ビットtljL2゜7の読
出レベルが定まる。このときのビット線2゜7のレベル
は次の式によって計算される。 MOSトランジスタ5の導通前後でビット線2と記憶ノ
ード4との間で電荷の保存ロリが成立することを考える
と、 1/2・ (vcc十ΔV)−c、。 −(C+a+Cs) ・VB。 VB o −1/ (C+ a +Cs ) ◆(v
cc+ΔV)・C4 十ΔV・C6 ・・・ (3) [1/2・ 十ΔV伊cal ・・・ (4) ビット線7側との電圧差Vsoは Vgo−1/(C+a+Cs) [1/2”(Vc
c+ΔV)−C,、+Δv−cs]−1/2・ (Ve
c+ΔV) −(5)−−1/2・Cg / (
CI 3 +CG ) ・(Vcc+ΔV)
・・・ (6)したがって、ΔVの大
きさだけ電圧差が小さくなり、■バンプ効果がある。 ■ 固定レベルの場合(セルプレート電圧をVcc変動
に対して固定した場合) メモリセル1に“0”のデータが書込まれている場合は
、 1/2・ (vcc+ΔV)−C,。 ” (CI a 十Cs ) ” Va o
−(7)Va o = 1/ (CI a 十C6)
[i/2 (Vce+ΔV)・C+a]
・・・(8)Vg o =1/ (CI s +Ca
) [1/2 ・(Vcc+ΔV)−CI 3] −
1/2−(Vcc+ΔV) ・・・(9)
vso = 1/2・Cs/ (CI s +C5)
(Vcc+ΔV) ・・・ (10)デ
ータ“0#に対しては、電圧差を大きくする方向に動き
2、■バンブは逆効果となる。メモリセル1に1”デー
タが書込まれている場合は、1/2・ (vCC+Δv
)・C43 + (V c c 十ΔV) C6 =(C+z+C5)Va+ −(11)Va
+ ” 1 / (C+ a 十C6)[1/2 (V
c c+ΔV’) ・CI a+(Vcc十ΔV) ・
Cs ] −(12)Vs + =1/2 ・Cs /
(CI 3 十〇s ) ◆(Vcc−ΔV)
−(1B)データ“1”に対して電圧差を小さく
する方向に働き、■バンブの効果がある。 ■ l / 2 V c cレベルの場合この場合、セ
ルプレート電極の電圧レベルは1/2・Δvしか変化し
ないので、メモリセル1の記憶ノード4のレベル変化も
1/2・ΔVになる。 そして、上述の説明と同様にして計算すると、1/2・
(vCC+Δv)◆C53 +1/2・ΔV−C。 = (CI s +CG ) ・VB o −
(14)VB o =1/ (CI a +Cs )
[1/2 ・(Vcc+Δ■)・CIa +1/2
◆Δv−CF、] ・・・ (15
)Vs o =1/ (CI a +Cs ) [
1/2 ・(Vcc+ΔV)−C,、+1/2− Δv−C6] −1/2・ (vCc十Δ■)・・・
(16) 一−1/2・C6/ (CI s +Cs ) ・
vcc ・・・ (17
)したがって、ΔVの項は含まれないので、■バンプの
効果はない。 メモリセルに“1”のデータが書込まれている場合は、 1/2・(vCC+Δv)・C7゜ +(vcC+1/2◆Δv)◆C5 ” (CI a 十Cs )’Va + −
(18)VB H−1/ (CI s +Cs )[1
/ 2 ・(Vcc十ΔV) ・CI 3 +(Vcc
+ 1 / 2 ・ΔV)・CG ・・・
(19)Vs 、−1/ (CI a +Cs )[1
/ 2 ・(Vcc+ΔV)◆C,,+ (Vcc+1
/2・ΔV)・C6・・・ (20) −1/2・C6/ (CI s +CG)Vcc
・・・ (21)したが
って、ΔVの項がないのでVバンプの効果はない。 以上の結果をまとめると、第15図に示すようになる。 以上の結果により、セルプレート電圧をVccあるいは
固定にした場合と、1/2・Vccにした場合とで差の
あることがわかる。すなわち、セルプレート電圧をVc
cあるいは固定にした場合は、Δ■によって1対のビッ
ト線間の電圧差、すなわちセンスアンプの入力電圧差が
変化するので、ΔVによってメモリセルの続出マージン
を試験することができる。しかしながら、1/2・Vc
cの場合はΔ■によってセンスアンプの入力端子差を変
えることができないので、ΔVによってメモリセルの続
出マージンを試験することはできない。 それゆえに、この発明の主たる目的は、■バンブチスト
を用いずにビット線の電圧を通常動作時とテスト時に変
えることによりセンスアンプの入力電圧差を小さくする
様にして短時間で動作マージンの少ないメモリセルをテ
ストできるような半導体記憶回路を提供することである
。 [課題を解決するための手段] この発明は1つの絶縁ゲート型電界効果トランジスタと
1つの容量とからなるメモリセルを複数含む半導体記憶
回路において、絶縁ゲート型電界効果トランジスタの一
方の電極に接続されたビット線に定電圧発生手段を接続
し、制御手段に含まれるテストモード検出回路がテスト
モードを検出したことに応答して、通常使用時に与えら
れる電圧よりも高い第1の電圧と、該第1の電圧よりも
低い第2の電圧を定電圧発生手段から発生する。 [作用] この発明にかかる半導体記憶回路は、テストモードを検
出したことに応答して、通常使用時に与えられる電圧よ
りも高い第1の電圧と、その電圧よりも低い第2の電圧
を定電圧発生手段から発生させてメモリセルトランジス
タの一方の電極に与えることにより、マージンの少ない
メモリセルの試験を短時間で行なう。 [発明の実施例コ まず、この発明の実施例について説明する前に、この発
明の詳細な説明する。前述の第12図において、ビット
線の電位が1/2Vccの場合を考える。今、メモリセ
ル1に“0″のデータが記憶されているとすると、接続
点4のレベルはOVになっている。この状態でメモリセ
ル1が選択され、ワード線3のレベルが上昇すると、ト
ランジスタ5が導通し、メモリセルの内容がビット線2
に読出される。このとき、ビット!s2の電圧は次のよ
うになる。すなわち、読出前後において、ビット線2と
メモリセル1の電荷量が変化しないので、次の第(22
)式が成立つ。 1/2 ・V((−Ct3−V2 (Cr a 十C
s )・・・(22) ここで、v2は読出後のビット線2の電位であり、第(
22)式より、次の第(23)式で表わされる。 V2−1/2・VCC XCI a / (Cr * 十C6)・・・ (23
) 一方、ビット線7側の電位v7は変化しないため、次の
第(24)式のようになる。 V7ml/2Vcc ・・・(2,4)
センスアンプ50の入力電位差V、。は、第(25)式
で表わされる。 ■、。I−IV2−V?1 −172・VCC x(:、s / (Cr a +c6)・・・(25) 同様にして、メモリセル1が″1°データ(VCCボル
ト)を記憶しているときには、メモリセル続出後のビッ
ト線2と7との間の電位差Vllは次の第(26)式で
表わすようになる。 IV’s + l−1/2・VCC xC,3/ (Cr 3 +c6) ・・・(26) 次に、ビット線2の電位を1/2・VCCよりΔVだけ
小さくした場合は、上述の計算と同様にして、次のよう
に表わすことができる。 Vso l=1/2・VCC ×C+ s / (C) 3 千C6)−ΔV−C12
/ (Ct s 十Cs )・・・(27) lVs+ I−1/2・VCC ×C+ a / (C13+ Cs )+ΔV −(
、l 3 / (Cr 3 +Cf、 )・・・
(28) また、ビット線2の電位を1/2・VCCよりΔVだけ
大きくした場合は、同様にして、次の第(29)式、第
(30)式で表わされる。 1Vso l””1/2・VCC ×CI s / (Cr a 十C6)+Δ■・Cr
3/ (Cr a +c、、)・・・(2つ) Vs+ I−1/2・VCC XCI 3 / (Cr s +、Cs )−ΔV
−C+ s / (C+ s +Ca )・・・
(30) 上述の第(25)式および第(26)式と、第(27)
式〜第(30)式を比べると、第(27)式および第(
30)式がビット線2の電位が1/2・VCCのときに
比べてセンスアンプ50との入力電圧差が小さくなって
いることがわかる。 すなわち、ビット線2の電位を1/2・VCCより小さ
くすると、“0″データの続出時のビット線2の電位を
1/2・VCCよりも大きくすると、“1”データの読
出時のセンスアンプ入力電圧差が小さくなるということ
が示される。すなわち、このことを利用して、動作マー
ジンの少ないメモリセルのテストを簡iBにすることが
できる。 以下、実施例について詳細に説明する。 第1図はこの発明の一実施例の電気回路図である。 まず、第1図を参照して、この発明の一実施例の構成に
ついて説明する。この実施例では2つの回路100,2
00を含み、回路100は、メモリセル1のデータ″0
“の動作マージンをチエツクするために設けられている
。この回路100の入力端子】01には、DRAMの任
意の外部入力信号(だとえばてτI信号)が与えられる
。なお、外部人力信号としては、たとえばI10信号を
与えるようにしてもよい。電圧検出回路120は複数の
nチャネルMOSトランジスタNl、N2・・・Nnが
直列接続されて構成されていて、それぞれのトランジス
タのドレインとゲート電極とが接続されている。最終段
のnチャネルMOS)ランジスタNnのソースは比較的
高い抵抗値を有する抵抗103によって接地される。n
チャネルMOSトランジスタNnと抵抗素子103の接
続点であるノード102には、pチャネルMOS)−ラ
ンジスタ104のソースとpチャネルMOSトランジス
タ107のゲート電極とnチャネルMOSトランジスタ
105のゲート電極が接続されている。 pチャネルMOS)ランジスタ107とnチャネルMO
Sトランジスタ105は?li源端子16と接地との間
に直列接続され、インバータ回路を構成している。なお
前述のpチャネルMOSトランジスタ104のドレイン
は電源端子16に接続され、そのゲート電極はpチャネ
ルMOSトランジスタ107とnチャネルMOS)ラン
ジスタ105によって構成されるインバータ回路の出力
点であるノード106に接続される。 さらに、ノード106には、pチャネルMOSトランジ
スタ110のゲート電極とnチャネルMoSトランジス
タ108のゲート電極とが接続される。pチャネルMO
S)ランジスタ110とnチャネルMOSトランジスタ
108は電源端子16と接地間に直列接続され、インバ
ータ回路を構成している。このインバータ回路の出力点
であるノード109にはnチャネルMOS)ランジスタ
111のゲート電極が接続される。このnチャネルMO
S)ランジスタ111のドレインはビット線電圧供給線
9に接続され、ソースは接続点116に接続される。ビ
ット線電圧供給t19は電源端子16と接地間に接続さ
れた定電圧回路を構成する抵抗112,114と115
.117との接続点に接続されている。 一方、回路200は、メモリセルのデータ“1”の動作
マージンを試験するために設けらている。 回路200に含まれる電圧検出回路220は前述の電圧
検出回路120と同様にして構成され、複数のnチャネ
ルMOSトランジスタN、’ 、N2・・・Nn’ と
抵抗素子203とpチャネルMOSトランジスタ204
,207とnチャネルMOSトランジスタ205とを含
む。そして、pチャネルMOSトランジスタ207とn
チャネルMOSトランジスタ205とが電源端子16と
接地間に接続され、これらによってインバータ回路が構
成されている。このインバータ回路の出力端であるノー
ド206はpチャネルMOSトランジスタ211のゲー
ト電極に接続され、このpチャネルMOSトランジスタ
211のソースは接続点113に接続され、ドレインは
ビット線電圧供給線9に接続されている。 次に、第1図に示した電気回路の動作について説明する
。今、MOSトランジスタのしきい値電圧(VTII)
を0.5V、!−して、N−m13とすると、入力端子
101とノード102との間に0゜5VX13−6.5
V以上の電圧を印加しなければ、これらのnチャネルM
OSトランジスタNl。 N2・・・Nnが導通しない。DRAMの人力信号の′
H”レベル側のレベルの最大値は6,5vと規定されて
おり、通常の動作において、ノード102は抵抗素子1
03によらて接地されていて、″L1レベルになってい
る。このために、pチャネルMOS)ランジスタ107
が導通し、ノード106は′H°レベルになって、nチ
ャネルMOSトランジスタ108が導通し、ノード10
9は′L”レベルになる。このために、nチャネルMO
S)ランジスタ111は非導通になり、ビット線電圧は
1/2・Vccになっている。 次に、入力端子101の電圧を、6.5V以上、たとえ
ばIOVに設定すると、ノード102には、はぼ10V
−6,5V−3,5vの電圧が生シル。 このために、nチャネルMOSトランジスタ105′が
導通し、ノード106のレベルは“L”レベルになる。 これによってpチャネルMOSトランジスタ104が導
通し、ノード102は電源電圧Vccのレベルまで引上
げられ、pチャネルMOSトランジスタ107が非導通
になって、nチャネルMOSトランジスタ105が導通
する。それによって、ノード106が完全な11 I、
IIレベルになり、pチャネルMOS)ランジスタ1
10が導通し、nチャネルMOSトランジスタ108が
非導通になって、ノード109が電源電圧Vccのレベ
ルになる。さらに、nチャネルMOS)ランジスタ11
1が導通し、抵抗114は低消費電力化のために比較的
高い値に設定されておりかつnチャネルMOS)ランジ
スタ111の導通抵抗が低く設定されていることによっ
て、ビット線電圧供給線9と接続点116との間の電圧
降下がほとんどOvに°なり、ビット線電圧は1/2・
VCCより小さな値になる。 すなわち、メモリセル1のm01のデータに対する動作
マージンの試験が可能となる。このテストのための端子
が設けられていれば、上述のようなことは不要であるが
、高密度実装が必要とされるDRAMでは、できる限り
端子数を減らすことが必要であり、通常はテスト端子が
設けられていない。したがって、この発明の実施例に従
えば、テスト端子を設置夕ることなく、テストが可能と
なる。 なお、ττ丁大入力信号テストの期間中にパルス状に加
わりその電圧がOvになる場合もあるが、この場合でも
pチャネルMOSトランジスタ104によってノード1
02のレベルは電源電圧VcCのレベルに保たれるので
、所望のテストが可能となる。 逆に、このテスト状態から抜は出るためには、電源電圧
を一旦Ovに低下させればよい。これによって、ノード
102のレベルが接地レベルになり、次に通常の動作を
行なうことができる。 なお、電圧検出回路220の入力端子201に外部から
通常動作範囲以上の電圧でW人力信号を与えると、nチ
ャネルMOS)ランジスタN。 N2 −Nn’が導通し、ノード202が“H”レベル
となるが、このH”レベル信号がpチャネルMOSトラ
ンジスタ207とnチャネルMOSトランジスタ205
によって反転され、ノード206は“L”レベルとなる
。このために、pチャネルMOS)ランジスタ211が
導通し、ビット線電圧が172◆VCCよりも大きく設
定される。この実施例ではビット線電圧が3種類になる
が、この値は311類に限定されず、テスト信号を増や
すことにより、任意の種類の電圧を与えてもよい。すな
わち、性能評価をする様な場合である。 第2図はこの発明の他の実施例を示す概略ブロック図で
ある。この第2図に示した実施例は、入力のタイミング
条件に応答してビット線電圧を発生するものである。こ
のために、タイミング検出回路31が設けられ、このタ
イミング検出回路31にはiτ1τ号とCAS信号とW
信号とが与えられる。タイミング検出回路31はTTT
信号が′L”レベルに立上がるときに、でAS信号と可
信号とが°L°レベルであればテスト信号Tを切換信号
発生回路32に与える。切換信号発生回路32にはアド
レス信号Aoが与えられている。切換信号発生回路32
はテスト信号Tとアドレス信号A、とに応答して、ビッ
ト線電圧発生回路33から出力されるビット線電圧を切
換える。 第3図は第2図に示したタイミング検出回路の回路図で
あり、第4図は第2図に示した切換信号発生回路を示す
回路図であり、第5図はビット線電圧発生回路を示す回
路図である。 次に、第3図ないし第5図を参照して、この発明の他の
実施例のより具体的な構成について説明する。第3図を
参照して、CAS信号はインバータ311に与えられて
反転され、その出力は3人力ANDゲート313の1つ
の入力端に与えられるとともに、nチャネルMOSトラ
ンジスタ316のドレインに与えられる。W信号はイン
バータ312に与えられて反転されてANDゲート31
3に入力されるとともに、nチャネルMOS)ランジス
タ317のドレインに与えられる。 NTT信号はインバータ314に与えられて反転され、
ワンショットパルス発生回路315に与えられる0ワン
ショットパルス発生回路315はiτI信号の立下がり
のタイミングにおいてワンショットパルスを発生してA
NDゲート313に与える。ANDゲート313の出力
はnチャネルMOSトランジスタ316.317のそれ
ぞれのゲートに与えられる。nチャネルMOSトランジ
スタ316のソースはインバータ318と319とから
なるラッチ回路の入力に接続され、nチャネルMOS)
ランジスタ317のソースはインバータ320と321
とからなるラッチ回路の入力に接続される。各ラッチ回
路の出力はANDゲート322に人力され、ANDゲー
ト322の出力からテスト信号Tが出力される。 次に、第4図を参照して、切換信号発生回路32の構成
について説明する。テスト信号Tはワンショットパルス
発生回路324とANDゲート330の一方入力端に与
えられるとともに、インバータ327で反転されてOR
ゲート329の一方入力端に与えられる。ワンショット
パルス発生回路324はテスト信号Tに応答してワンシ
ョットパルスを発生し、nチャネルMOS)ランジスタ
323のゲートに与える。nチャネルMOS)ランジス
タ323のドレインにはアドレス信号A0が与えられる
。nチャネルMOS)ランジスタ323のソースはイン
バータ325と326とからなるラッチ回路の入力端に
接続され、ラッチ回路の出力はインバータ328によっ
て反転され、ORゲート329の他方入力端とANDゲ
ート330の他方入力端に与えられる。ORゲート32
9はその出力端から■^倍信号出力し、ANDゲート3
30はその出力端からva倍信号出力する。 次に、第5図を参照して、ビットm電圧発生回路33に
ついて説明する。ビット線電圧発生回路33はnチャネ
ルMOSトランジスタ211とnチャネルMOSトラン
ジスタ111と抵抗112゜114と115,117と
から構成される。nチャネルMOSトランジスタ211
とnチャネルMOSトランジスタ111は接続点113
と116との間に直列接続され、切換信号発生回路32
から出力された■^倍信号pチャネルMO3)ランジス
タ211のゲートに与えられ、v[1信号はnチャネル
MOSトランジスタ111のゲートに与えられる。さら
に、電源と接地間には、抵抗112とpチャネルMO3
)ランジスタ211とnチャネルMOSトランジスタ1
11と抵抗117が直列接続され、nチャネルMOSト
ランジスタ211とnチャネルMOSトランジスタ11
1に対して、並列に抵抗114と115とが直列接続さ
れる。抵抗114と115との接続点からビット線電圧
が出力される。 第6図は第3図に示したタイミング検出回路の動作を説
明するためのタイミング図である。 次に、第3図ないし第6図を参照して、この発明の他の
実施例の動作について説明する。電源投入時には、タイ
ミング検出回路35のインバータ318と319および
320と321から構成されるラッチ回路のそれぞれの
出力は自動的に′L”レベルとなるように設定されてい
る。したがって、これらのラッチ回路の出力を入力とす
るANDゲー)322の出力は“L″レベルなっている
。 この状態はラッチ回路により保持されるため、通常の動
作状態では、テスト信号Tはal L IIレベルにな
っている。 この状態からRAS信号の立下がり時にCAS信号とW
信号とが“L”レベルになるとテスト状態に移る。すな
わち、第6図(a)に示すように、RAS信号が立下が
ると、インバータ314によってTTT信号が反転され
、ワンショットパルス発生回路315は第6図(d)に
示すようなワンショットのパルス信号を発生してAND
ゲート313に与える。このとき、第6図(b)、
(C)に示すように、CAS信号とW信号がそれぞれm
L IIになっていれば、それぞれの信号がインバー
タ311,312によって反転され、ANDゲート31
3が開かれる。その結果、ワンショットパルスはnチャ
ネルMOS)ランジスタ316゜317に与えられ、こ
れらのnチャネルMOSトランジスタ316.317が
導通する。 nチャネルMOSトランジスタ316,317が導通し
たことによって、′″L”レベルに立下がっているCA
S信号とW信号がそれぞれインバータ318と319と
からなるラッチ回路およびインバータ320と321と
からなるラッチ回路に与えられる。その結果、各ラッチ
回路の出力が反転し、m Hsレベル信号がANDゲー
ト322に与えられる。したがって、ANDゲート32
2の出力であるテスト信号Tが′H”レベルとなり、テ
スト状態に入る。その後、RAS信号とで71信号とW
信号のタイミング条件は通常条件となるため、上述の条
件が満たされず、nチャネルMOSトランジスタ316
.317が導通しないため、ラッチ回路が反転せず、テ
スト信号Tのレベルは′H°レベルに保持され、テスト
状態が続くことになる。 上述のごとく、テスト信号Tが“H“レベルになると、
第4図に示した切換信号発生回路32のワンショットパ
ルス発生回路324からワンショットパルスが発生され
、nチャネルMOS)ランジスタ323が導通する。そ
の結果、アドレス信号A。がインバータ325と326
とからなるラッチ回路に与えられる。アドレス信号A0
が“L。 レベルのときには、ラッチ回路の出力は“H“レベルに
なり、インバータ32.8の出力が″L1レベルになる
。′H”レベルのテスト信号Tはインバータ327によ
って反転されてORゲート329に与えられており、イ
ンバータ328の出力も“L”レベルであるため、OR
ゲート329は″L#レベルのvA倍信号出力し、AN
Dゲート330も“L”レベルのVa信9を出力する。 ′L″レベルのV^倍信号第5図に示したビット線電圧
発生回路33のnチャネルMOSトランジスタ211の
ゲートに与−えられ、vも信号はnチャネルMOSトラ
ンジスタ111のゲートに与えられる。応じて、nチャ
ネルMOSトランジスタ211は導通し、nチャネルM
OS)ランジスタ111は非導通になる。その−結果、
1/2・VCCよりも低いビット線電圧が出力される。 もし、アドレス信号へ〇が″Hルベルになると、ラッチ
回路の出力は“L”レベルとなり、インバータ328の
出力は°H”レベルとなるため、ORゲート329の出
力であるVA倍信号′H”レベルとなり、ANDゲート
330の出力であるv[1信号も“H” レベルとなる
。その結果、ピッ)!1!圧発生回路33のpチャネル
MO8)ランジスタ、211が非導通となり、nチャネ
ルMOSトランジスタ111が導通するため、ビット!
1lTs圧は1/2・VCeよりも大きくなる。 なお、通常動作時においては、テスト信号Tは“L“レ
ベルになっているため、V^倍信号“H2レベルとな″
す、v6信号は″L0レベルになっているため、pチャ
ネルMO8)ランジスタ211およびnチャネルMOS
)ランジスタ111はそれぞれ導通せず、抵抗112.
114と115゜117とによって分圧された1/2・
Vccの電圧が出力されることになる。 上述のごとく、入力条件により、次の表に示す第7図は
この発明のその他の実施例を示す概略ブロック図である
。この第7図に示した実施例は、高電圧検出回路34と
タイミング検出回路35とを組合わせてテスト状態を設
定するものである。 すなわち高電圧検出回路34はCAS信号として高電圧
が与えられたことを検出し、その検出出力およびタイミ
ング検出回路35が前述の第2図に示した実施例と同様
にして、RAS信号の立下がり時にCAS信号と″V信
号が111. IIであることを検出したことに応答し
てテスト信号Tを発生する。 切換信号発生回路32とビット線電圧発生回路33は前
述の第2図に示した実施例と同じである。 第8図は第7図に示した高電圧検出回路の回路図であり
、第9図はタイミング検出回路の回路図である。 次に第8図および第9図を参照して、この発明のその他
の実施例のより具体的な構成について説明する。高電圧
検出回路34は前述の第1図と同様にして、nチャネル
MOSトランジスタN、。 N2 ”・Nn 、105. 108と、pチャネルM
OSトランジスタ104,107,110と、抵抗10
3とを含む。タイミング検出回路35は第9図に示すよ
うに、ANDゲート322の出力と高電圧検出回路34
からの検出信号C2の入力されるANDゲート323が
設けられた以外は前述の第3図と同様にして構成される
。 次に、この発明のその他の実施例の動作について説明す
る。第8図を参照して、高電圧発生回路34はで11信
号として高電圧が印加されていない状態、たとえばCA
S信号が6.5v以下であれば、第1図の説明と同様に
して、pチャネルMOS)ランジスタ107が導通し、
“H°レベル信号がnチャネルMOSトラ“ンジスタ1
08に与えられる。それによって、nチャネルMOSト
ランジスタ108が導通し、出力信号C2は“L″レベ
ルなる。 CAS信号として6.5V以上、たとえば10Vの電圧
が与えられると、ノード102には、3゜5Vの電圧が
生じ、nチャネルMOSトランジスタ105が導通し、
ノード106が“L”レベルになる。その結果、pチャ
ネルMOS)ランジスタ104が導通し、ノード102
は電源電圧VcCのレベルまで引上げられ、pチャネル
MOS)ランジスタ107が非導通になって、nチャネ
ルMOS)ランジスタ105が導通する。それによって
、ノード106が完全な“L”レベルになり、pチャネ
ルMOS)ランジスタ110が導通し、nチャネルMO
Sトランジスタ108が非導通になって、ノード109
が′H”レベルになる。したがって、高電圧検出回路3
4から“H“レベルの検出信号C2がタイミング検出回
路35に含まれるANDゲート323に与えられる。ま
た、タイミング検出回路35は前述の第3図の説明と同
様にして、NTT信号の立下がり時にでAS信号とW信
号が“L”レベルであれば、ANDゲート322の出力
から“H”レベル信号をANDゲート323に与える。 その結果、ANDゲート323から“H”レベルのテス
ト信号Tが切換信号発生回路32に与えられる。切換信
号発生回路32はアドレス信号A0に応じて、前述の第
3図の説明と同様にして、ビット線電圧発生回路33か
らビット線電圧を発生させる。
以上のように、この発明によれば、テストモードを検出
したことに応答して、通常の使用時に与えられる電圧よ
りも高い第1の電圧とそれよりも低い第2の電圧とをメ
モリセルトランジスタの一方の電極に与えるようにした
ので、マージンの少ないメモリセルの試験を短時間で行
なうことができる。なお、前述のごとく、これらの電圧
は上下1種類ずつではなく、テスト信号を増せば任意の
種類に設定できることはもちろんでる。
したことに応答して、通常の使用時に与えられる電圧よ
りも高い第1の電圧とそれよりも低い第2の電圧とをメ
モリセルトランジスタの一方の電極に与えるようにした
ので、マージンの少ないメモリセルの試験を短時間で行
なうことができる。なお、前述のごとく、これらの電圧
は上下1種類ずつではなく、テスト信号を増せば任意の
種類に設定できることはもちろんでる。
第1図はこの発明の一実施例の電気回路図である。第2
図はこの発明の他の実施例を示す概略ブロック図である
。第3図は第2図に示したタイミング検出回路の回路図
である。第4図は第2図に示した切換信号発生回路を示
す回路図である。第5図は第2図に示したビット線電圧
発生回路を示す回路図である。′R46図はこの発明の
他の実施例の動作を説明するためのタイミング図である
。第7図はこの発明のその他の実施例を示す概略ブロッ
ク図である。第8図は第7図に示した高電圧検出回路の
回路図である。第9はm7図に示したタイミング検出回
路の回路図である。第10図は従来のDRAMの続出部
の全体の構成を示す概略ブロック図である。第11図は
第10図に示したメモリセルアレイの構成の概略を示す
図である。第12図は第11図に示したビット線対のう
ちの1対のビット線の詳細な構成を示す電気回路図であ
る。第13図および第14図はテスト時に関係する各ノ
ードの電圧波形図である。第15図は、種々の電極のレ
ベルを示す図である。 図において、1はメモリセル、2,7はビット線、3は
ワード線、5はトランスファゲート、6は容量、8はセ
ルプレート電圧供給線、17.18は抵抗、31.35
はタイミング検出回路、32は切換信号発生回路、33
はビット線電圧発生回路、34は高電圧検出回路、12
0.220は電圧検出回路、101,201は入力端子
、N1゜N2”’No+ Nr * N2 ”’N
、 、10’5t108.111,205,316,
317.323はnチャネルMOSトランジスタ、10
4..107.110.204j207,211はpチ
ャネルMO8)ランジスタ、311,312,314.
318ないし321.325ないし328はインバータ
、313,322,330,331はANDゲート、3
15.324はワンショットパルス発生回路、329は
ORゲートを示す。
図はこの発明の他の実施例を示す概略ブロック図である
。第3図は第2図に示したタイミング検出回路の回路図
である。第4図は第2図に示した切換信号発生回路を示
す回路図である。第5図は第2図に示したビット線電圧
発生回路を示す回路図である。′R46図はこの発明の
他の実施例の動作を説明するためのタイミング図である
。第7図はこの発明のその他の実施例を示す概略ブロッ
ク図である。第8図は第7図に示した高電圧検出回路の
回路図である。第9はm7図に示したタイミング検出回
路の回路図である。第10図は従来のDRAMの続出部
の全体の構成を示す概略ブロック図である。第11図は
第10図に示したメモリセルアレイの構成の概略を示す
図である。第12図は第11図に示したビット線対のう
ちの1対のビット線の詳細な構成を示す電気回路図であ
る。第13図および第14図はテスト時に関係する各ノ
ードの電圧波形図である。第15図は、種々の電極のレ
ベルを示す図である。 図において、1はメモリセル、2,7はビット線、3は
ワード線、5はトランスファゲート、6は容量、8はセ
ルプレート電圧供給線、17.18は抵抗、31.35
はタイミング検出回路、32は切換信号発生回路、33
はビット線電圧発生回路、34は高電圧検出回路、12
0.220は電圧検出回路、101,201は入力端子
、N1゜N2”’No+ Nr * N2 ”’N
、 、10’5t108.111,205,316,
317.323はnチャネルMOSトランジスタ、10
4..107.110.204j207,211はpチ
ャネルMO8)ランジスタ、311,312,314.
318ないし321.325ないし328はインバータ
、313,322,330,331はANDゲート、3
15.324はワンショットパルス発生回路、329は
ORゲートを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1つの絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、1つの容
量とからなるメモリセルを複数含む半導体記憶回路にお
いて、 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタの一方の電極が
接続されたビット線に電圧を与える定電圧発生手段、お
よび テストモード検出回路を含み、該テストモード検出回路
がテストモードを検出したことに応答して、通常使用時
に与えられる電圧よりも高い少なくとも1つの第1の電
圧と、該第1の電圧よりも低い少なくとも1つの第2の
電圧を前記定電圧発生手段から発生させる制御手段を備
えた、半導体記憶回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1180967A JPH0346188A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 半導体記憶回路 |
KR1019900008835A KR930008416B1 (ko) | 1989-07-13 | 1990-06-15 | 반도체 기억 회로 |
DE4022153A DE4022153A1 (de) | 1989-07-13 | 1990-07-12 | Halbleiterspeichervorrichtung mit einer testschaltung |
US08/062,493 US5523977A (en) | 1989-07-13 | 1993-05-18 | Testing semiconductor memory device having test circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1180967A JPH0346188A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 半導体記憶回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0346188A true JPH0346188A (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=16092411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1180967A Pending JPH0346188A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 半導体記憶回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPH0346188A (ja) |
KR (1) | KR930008416B1 (ja) |
DE (1) | DE4022153A1 (ja) |
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USRE37184E1 (en) | 1991-11-20 | 2001-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory and screening test method thereof |
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US5848018A (en) * | 1996-01-19 | 1998-12-08 | Stmicroelectronics, Inc. | Memory-row selector having a test function |
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US6763314B2 (en) | 2001-09-28 | 2004-07-13 | International Business Machines Corporation | AC defect detection and failure avoidance power up and diagnostic system |
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JP2008123586A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
CN112230112B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-08-23 | 中电海康集团有限公司 | 测试结构和测试方法 |
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JPS61292755A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路 |
JPS62170094A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶回路 |
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1989
- 1989-07-13 JP JP1180967A patent/JPH0346188A/ja active Pending
-
1990
- 1990-06-15 KR KR1019900008835A patent/KR930008416B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-07-12 DE DE4022153A patent/DE4022153A1/de active Granted
-
1993
- 1993-05-18 US US08/062,493 patent/US5523977A/en not_active Expired - Lifetime
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