JPH04211160A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH04211160A JPH04211160A JP3052527A JP5252791A JPH04211160A JP H04211160 A JPH04211160 A JP H04211160A JP 3052527 A JP3052527 A JP 3052527A JP 5252791 A JP5252791 A JP 5252791A JP H04211160 A JPH04211160 A JP H04211160A
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- memory cell
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- circuit
- cell array
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Links
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- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 97
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 42
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
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Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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
[0001]
【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置に関す
るもので、特にその動作をテストするテスト時間を短縮
することができる半導体記憶装置に関するものである。 [0002]
るもので、特にその動作をテストするテスト時間を短縮
することができる半導体記憶装置に関するものである。 [0002]
【従来の技術】図5は一般的なCMO8型スタテスタテ
ィックランダムアクセスメモリ構成を示すブロック図で
ある。図5を参照して、CMO3型スタテスタティック
ランダムアクセスメモリSRAMと略す)は、メモリセ
ルを行、列方向に2次元的に配置したメモリセルアレイ
1と、メモリセルアレイ1内のセルを行方向に選択する
Xデコーダ31と、メモリセルアレイ1内のセルを列方
向に選択する信号をマルチプレクサ3に送るXデコーダ
32とを含む。マルチプレクサ3を通して伝送されたメ
モリセルのデータはセンスアンプ4によって感知され、
増幅される。センスアンプ4により増幅されたデータは
SRAM30の外部へ出力バッファ回路10を介して伝
達される。マルチプレクサ3にはまた書込データをメモ
リセルへ伝達する書込回路12が設けられている。書込
回路12へは、データ人力バッファ15からデータが伝
送される。出力バッファ回路10およびデータ人力バッ
ファ15は共にデータ入出力ピン16に接続され、この
ピン16を介してチップ外部とデータのやりとりが行な
われる。 [0003]Xデコーダ31およびXデコーダ32の入
力信号はそれぞれXアドレスバッファ43およびXアド
レスバッファ44によって作られる。Xアドレスバッフ
ァ43およびXアドレスバッファ44へのデータはXア
ドレス入力ピン45およびYアドレス入力ピン46によ
って入力される。SRAM30には、さらにSRAM3
0のチップ動作状態を選択/非選択のいずれかに切換え
る信号を入力するチップセレクト入力ピン17と、チッ
プの読出/書込状態を制御する信号が入力される読出/
書込制御入力ピン18と、チップセレクト入力信号と読
出/書込制御入力信号を受けて、チップ内部を制御する
ための読出/書込制御回路19が設けられている。 [0004]図5においては、同時に4つのデータを処
理する4ビツト構成のSRAM30が示されている。そ
のためメモリセルアレイ1は4つのサブアレイに分割さ
れており、それぞれにl101、l102、l103、
l104と名付けられている。センスアンプ4、書込回
路12、出力バッファ10、データ人力バッファ15お
よびデータ出力ピン16はそれぞれ4組設けられており
、それぞれが上記4つのサブアレイに対応している。 [00051次に従来のSRAM30の動作について説
明する。Xアドレス入力信号がXアドレス入力ピン45
を介してXアドレスバッファ43に入力され、その出力
信号がXデコーダ31によってデコードされ、メモリセ
ルアレイ1の中の1本の行が選択される。同様にYアド
レス入力信号がYアドレス入力ピン46を介してXアド
レスバッファ44に入力される。その出力信号がXデコ
ーダ32によってデコードされ、各サブアレイ中の1本
の列がマルチプレクサ3によって選択される。 [0006]チップセレクト入入力対がチップセレクト
入力ピン17を介して入力され、チップが選択モードに
されると、SRAM30への読出/書込動作が可能とな
る。読出/書込制御入力ピン18を介して信号が入力さ
れ、読出モードが選択されると、読出/書込制御回路1
9によってセンスアンプ4、データ入出力バッファ10
が活性化される。書込回路12、データ人力バッファ1
5が非活性化される。Xデコーダ31によって選択され
た打上のメモリセルのうち、Xデコーダ32によって選
択された列上のメモリセルのデータがマルチプレクサ3
を通してセンスアンプ4に伝達され、そのデータがセン
スアンプ4によって増幅される。そのデータが出力バッ
ファ10に伝えられ、出力バッファ10によってSRA
M30のデータ入出力ピン16に出力される。 [0007] これとは逆に読出/書込制御入力ピン1
8を介して書込モード信号が入力されると、読出/書込
回路19によってセンスアンプ4、データ入出力バッフ
ァ10が非活性化される。書込回路12およびデータ人
力バッファ15が活性化される。読出モードと同様に、
選択されたメモリセルにデータ入出力ピン16のデータ
がデータ人力バッファ15および書込回路12を通して
伝達され、メモリセルにデータが書込まれる。 [0008]チツプセレクト入力ピン17に非選択モー
ド信号が入力されると、読出/書込制御入力ピン18の
状態にかかわらず、センスアンプ4、書込回路12、デ
ータ出力バッファ10およびデータ人力バッファ15が
すべて非活性化される。そのため、読出、書込の両動作
とも禁止される。 [00091次にメモリセルまわりの回路構成について
詳しく説明する。図6は典型的なSRAMの1つのサブ
アレイ中の回路構成を示した図であり、図5の■で表わ
した部分に対応する。複数の入力を持つANDゲートが
複数個配置されることによってXデコーダ31が構成さ
れている。マルチプレクサ3は複数個のNチャネルMO
8FETを含む。メモリセル20はXデコーダ31の出
力信号線、すなわち行選択線(ワード線)22と、ビッ
ト線対21に接続されている。メモリセルアレイ1の中
には、ビット線21の電位を所定の電位にクランプする
ビット線クランプ回路(ビット線負荷)23が設けられ
ている。 [0010]Xアドレス入力信号が最終的にXデコーダ
31によりデコードされ、多数あるワード線22のうち
1本が選択され、メモリセル20がビット線21に接続
される。Yアドレス入力信号が最終的にYデコーダ32
によりデコードされ、マルチプレクサ3により、ビット
線対21の内の1対がセンスアンプ4および書込回路1
2と接続される。その結果、Xアドレス入力信号および
Yアドレス入力信号により指定された1つのメモリセル
20のデータの読出またはデータの書込が行なわれる。 [00111図5および図6に示したようなSRAM3
0に対して良品/不良品を判断するためにテストが必要
になる。このテストを行なうとき、図に示したSRAM
は4つのデータ入出力ピン16を有するため、同時に4
ビツトのメモリセルのテストを行なうことができる。 [0012] このようなSRAMの動作等の詳細につ
いてはたとえば米国特許第4,542,486号、第4
゜161.040号に記載されている。 [0013]成る1つのテスト方法によれば、この4ビ
ツトのメモリセルに4つの同一データが書込まれ、その
同一のデータを読出してテストが行なわれる。このとき
4つの同時にテストされるメモリセルのデータは等しい
ので、読出動作によりチップのデータ入出力ピン16に
現われたデータを個別にチエツクしなくても、4つのセ
ンスアンプ4の出力として同一のデータが読出されたか
どうかをチエツクすることによりテストすることができ
る。このようなテスト方法はたとえば、米国特許4,4
64.750.4,654,849、特公昭57−17
9997号公報および特公昭61−51700号公報等
に記載されている。 [0014]図7はSRAMが大容量になった時に、メ
モリセルアレイ1が複数のブロックに分割された場合の
状態を示す図である。図中(1)が図5に示したメモリ
セルアレイ1に対応するものであり、 (2)に示した
ものがこれを2分割にした場合の例を示すものである。 メモリ容量(メモリセルの数)が(1)の場合と(2)
の場合で同じなので、ワード線22の長さが1/2にな
る。通常ワード線22は抵抗体で形成されているので、
ワード線22の抵抗は1/2になる。また1本のワード
線22上のメモリセル20の数が1/2になるので、ワ
ード線22が駆動する容量が1/2となる。その結果、
メモリセル20の書込、読出に対する遅延時間を示すC
R(抵抗・容量積)が1/4となり、メモリセル20の
選択速度が速くなり、高速化に有利となる。またSRA
Mのメモリセル20は、選択されたとき(ワード線22
の電位がHになったとき)に多量の電流を消費する。図
7の(2)に示すように、メモリセルアレイ1を分割す
ることにより、1度に選択するメモリセル20の数を1
/2とすることができる。その結果、メモリセルアレイ
1の消費電力が低減される。したがって、メモリセルア
レイ1が多ブロックに分割されても、1つのブロック内
の1本のワード線しか選択されないのが一般的である。 [00151図8は上に述べた、メモリセルアレイのブ
ロック1が2つ以上台まれたSRAMの出力信号を取扱
う部分を示したブロック図である。図8においては、簡
単のため、データ人力バッファ15、書込回路12、X
アドレスバッファ43、Xアドレスバッファ44および
Yデコーダ32などは省略されている。 [0016]通常このようにメモリセルアレイ1が複数
のブロックに分割された場合においては、メモリセルア
レイ1のテストもブロックごとに順次行なわれる。これ
は先に述べたように、消費電流を低減するために、使用
されていないメモリセルブロックは非選択状態になるか
らである。すなわち、テストが行なわれていないメモリ
セルブロックは通常待機状態にある。この内容を次に具
体的に説明する。 [00171図8を参照して、メモリセルアレイ1はメ
モリセルアレイブロックAとメモリセルアレイブロック
B等に分割されている。また各メモリセルアレイブロッ
クA、 Bに接続されたセンスアンプ4a、4bは、そ
れぞれトランスファゲート41a、41bを介してデー
タ出力線に接続され、各々のデータ出力線は出力バッフ
ァ回路10を介してデータ入出力ピン16に接続されて
いる。データ出力線はデータチエツク回路5に接続され
、データチエツク回路5からの出力はチエツクデータ出
力ピン24を介してチップ外部に出力される。 [0018]メモリセルアレイブロツクAがテストされ
ている場合について説明する。このときブロックセレク
タBS1によりブロックAのセンスアンプ4aがトラン
スファゲート41aを介して出力バッファ10およびデ
ータチエツク回路5に接続される。ブロックAのテスト
が終了した後に、ブロックセレクタBS1によりブロッ
クAのセンスアンプ4aは切離される。そしてこれに代
わってブロックBのセンスアンプ4bがトランスファゲ
ート41bを介してデータチエツク回路5および出力バ
ッファ10に接続される。 [0019] このようなSRAMの多ブロツク分割に
ついてはたとえば、IEEE Journal o
f 5o1id−state C1rcuits、
Vol、5C−22,No、5 ;0ctober、1
987 ”A34−ns IMbit CMO8S
RAM Using Triple Po1ys
ilicon”Iこ記載されている。
ィックランダムアクセスメモリ構成を示すブロック図で
ある。図5を参照して、CMO3型スタテスタティック
ランダムアクセスメモリSRAMと略す)は、メモリセ
ルを行、列方向に2次元的に配置したメモリセルアレイ
1と、メモリセルアレイ1内のセルを行方向に選択する
Xデコーダ31と、メモリセルアレイ1内のセルを列方
向に選択する信号をマルチプレクサ3に送るXデコーダ
32とを含む。マルチプレクサ3を通して伝送されたメ
モリセルのデータはセンスアンプ4によって感知され、
増幅される。センスアンプ4により増幅されたデータは
SRAM30の外部へ出力バッファ回路10を介して伝
達される。マルチプレクサ3にはまた書込データをメモ
リセルへ伝達する書込回路12が設けられている。書込
回路12へは、データ人力バッファ15からデータが伝
送される。出力バッファ回路10およびデータ人力バッ
ファ15は共にデータ入出力ピン16に接続され、この
ピン16を介してチップ外部とデータのやりとりが行な
われる。 [0003]Xデコーダ31およびXデコーダ32の入
力信号はそれぞれXアドレスバッファ43およびXアド
レスバッファ44によって作られる。Xアドレスバッフ
ァ43およびXアドレスバッファ44へのデータはXア
ドレス入力ピン45およびYアドレス入力ピン46によ
って入力される。SRAM30には、さらにSRAM3
0のチップ動作状態を選択/非選択のいずれかに切換え
る信号を入力するチップセレクト入力ピン17と、チッ
プの読出/書込状態を制御する信号が入力される読出/
書込制御入力ピン18と、チップセレクト入力信号と読
出/書込制御入力信号を受けて、チップ内部を制御する
ための読出/書込制御回路19が設けられている。 [0004]図5においては、同時に4つのデータを処
理する4ビツト構成のSRAM30が示されている。そ
のためメモリセルアレイ1は4つのサブアレイに分割さ
れており、それぞれにl101、l102、l103、
l104と名付けられている。センスアンプ4、書込回
路12、出力バッファ10、データ人力バッファ15お
よびデータ出力ピン16はそれぞれ4組設けられており
、それぞれが上記4つのサブアレイに対応している。 [00051次に従来のSRAM30の動作について説
明する。Xアドレス入力信号がXアドレス入力ピン45
を介してXアドレスバッファ43に入力され、その出力
信号がXデコーダ31によってデコードされ、メモリセ
ルアレイ1の中の1本の行が選択される。同様にYアド
レス入力信号がYアドレス入力ピン46を介してXアド
レスバッファ44に入力される。その出力信号がXデコ
ーダ32によってデコードされ、各サブアレイ中の1本
の列がマルチプレクサ3によって選択される。 [0006]チップセレクト入入力対がチップセレクト
入力ピン17を介して入力され、チップが選択モードに
されると、SRAM30への読出/書込動作が可能とな
る。読出/書込制御入力ピン18を介して信号が入力さ
れ、読出モードが選択されると、読出/書込制御回路1
9によってセンスアンプ4、データ入出力バッファ10
が活性化される。書込回路12、データ人力バッファ1
5が非活性化される。Xデコーダ31によって選択され
た打上のメモリセルのうち、Xデコーダ32によって選
択された列上のメモリセルのデータがマルチプレクサ3
を通してセンスアンプ4に伝達され、そのデータがセン
スアンプ4によって増幅される。そのデータが出力バッ
ファ10に伝えられ、出力バッファ10によってSRA
M30のデータ入出力ピン16に出力される。 [0007] これとは逆に読出/書込制御入力ピン1
8を介して書込モード信号が入力されると、読出/書込
回路19によってセンスアンプ4、データ入出力バッフ
ァ10が非活性化される。書込回路12およびデータ人
力バッファ15が活性化される。読出モードと同様に、
選択されたメモリセルにデータ入出力ピン16のデータ
がデータ人力バッファ15および書込回路12を通して
伝達され、メモリセルにデータが書込まれる。 [0008]チツプセレクト入力ピン17に非選択モー
ド信号が入力されると、読出/書込制御入力ピン18の
状態にかかわらず、センスアンプ4、書込回路12、デ
ータ出力バッファ10およびデータ人力バッファ15が
すべて非活性化される。そのため、読出、書込の両動作
とも禁止される。 [00091次にメモリセルまわりの回路構成について
詳しく説明する。図6は典型的なSRAMの1つのサブ
アレイ中の回路構成を示した図であり、図5の■で表わ
した部分に対応する。複数の入力を持つANDゲートが
複数個配置されることによってXデコーダ31が構成さ
れている。マルチプレクサ3は複数個のNチャネルMO
8FETを含む。メモリセル20はXデコーダ31の出
力信号線、すなわち行選択線(ワード線)22と、ビッ
ト線対21に接続されている。メモリセルアレイ1の中
には、ビット線21の電位を所定の電位にクランプする
ビット線クランプ回路(ビット線負荷)23が設けられ
ている。 [0010]Xアドレス入力信号が最終的にXデコーダ
31によりデコードされ、多数あるワード線22のうち
1本が選択され、メモリセル20がビット線21に接続
される。Yアドレス入力信号が最終的にYデコーダ32
によりデコードされ、マルチプレクサ3により、ビット
線対21の内の1対がセンスアンプ4および書込回路1
2と接続される。その結果、Xアドレス入力信号および
Yアドレス入力信号により指定された1つのメモリセル
20のデータの読出またはデータの書込が行なわれる。 [00111図5および図6に示したようなSRAM3
0に対して良品/不良品を判断するためにテストが必要
になる。このテストを行なうとき、図に示したSRAM
は4つのデータ入出力ピン16を有するため、同時に4
ビツトのメモリセルのテストを行なうことができる。 [0012] このようなSRAMの動作等の詳細につ
いてはたとえば米国特許第4,542,486号、第4
゜161.040号に記載されている。 [0013]成る1つのテスト方法によれば、この4ビ
ツトのメモリセルに4つの同一データが書込まれ、その
同一のデータを読出してテストが行なわれる。このとき
4つの同時にテストされるメモリセルのデータは等しい
ので、読出動作によりチップのデータ入出力ピン16に
現われたデータを個別にチエツクしなくても、4つのセ
ンスアンプ4の出力として同一のデータが読出されたか
どうかをチエツクすることによりテストすることができ
る。このようなテスト方法はたとえば、米国特許4,4
64.750.4,654,849、特公昭57−17
9997号公報および特公昭61−51700号公報等
に記載されている。 [0014]図7はSRAMが大容量になった時に、メ
モリセルアレイ1が複数のブロックに分割された場合の
状態を示す図である。図中(1)が図5に示したメモリ
セルアレイ1に対応するものであり、 (2)に示した
ものがこれを2分割にした場合の例を示すものである。 メモリ容量(メモリセルの数)が(1)の場合と(2)
の場合で同じなので、ワード線22の長さが1/2にな
る。通常ワード線22は抵抗体で形成されているので、
ワード線22の抵抗は1/2になる。また1本のワード
線22上のメモリセル20の数が1/2になるので、ワ
ード線22が駆動する容量が1/2となる。その結果、
メモリセル20の書込、読出に対する遅延時間を示すC
R(抵抗・容量積)が1/4となり、メモリセル20の
選択速度が速くなり、高速化に有利となる。またSRA
Mのメモリセル20は、選択されたとき(ワード線22
の電位がHになったとき)に多量の電流を消費する。図
7の(2)に示すように、メモリセルアレイ1を分割す
ることにより、1度に選択するメモリセル20の数を1
/2とすることができる。その結果、メモリセルアレイ
1の消費電力が低減される。したがって、メモリセルア
レイ1が多ブロックに分割されても、1つのブロック内
の1本のワード線しか選択されないのが一般的である。 [00151図8は上に述べた、メモリセルアレイのブ
ロック1が2つ以上台まれたSRAMの出力信号を取扱
う部分を示したブロック図である。図8においては、簡
単のため、データ人力バッファ15、書込回路12、X
アドレスバッファ43、Xアドレスバッファ44および
Yデコーダ32などは省略されている。 [0016]通常このようにメモリセルアレイ1が複数
のブロックに分割された場合においては、メモリセルア
レイ1のテストもブロックごとに順次行なわれる。これ
は先に述べたように、消費電流を低減するために、使用
されていないメモリセルブロックは非選択状態になるか
らである。すなわち、テストが行なわれていないメモリ
セルブロックは通常待機状態にある。この内容を次に具
体的に説明する。 [00171図8を参照して、メモリセルアレイ1はメ
モリセルアレイブロックAとメモリセルアレイブロック
B等に分割されている。また各メモリセルアレイブロッ
クA、 Bに接続されたセンスアンプ4a、4bは、そ
れぞれトランスファゲート41a、41bを介してデー
タ出力線に接続され、各々のデータ出力線は出力バッフ
ァ回路10を介してデータ入出力ピン16に接続されて
いる。データ出力線はデータチエツク回路5に接続され
、データチエツク回路5からの出力はチエツクデータ出
力ピン24を介してチップ外部に出力される。 [0018]メモリセルアレイブロツクAがテストされ
ている場合について説明する。このときブロックセレク
タBS1によりブロックAのセンスアンプ4aがトラン
スファゲート41aを介して出力バッファ10およびデ
ータチエツク回路5に接続される。ブロックAのテスト
が終了した後に、ブロックセレクタBS1によりブロッ
クAのセンスアンプ4aは切離される。そしてこれに代
わってブロックBのセンスアンプ4bがトランスファゲ
ート41bを介してデータチエツク回路5および出力バ
ッファ10に接続される。 [0019] このようなSRAMの多ブロツク分割に
ついてはたとえば、IEEE Journal o
f 5o1id−state C1rcuits、
Vol、5C−22,No、5 ;0ctober、1
987 ”A34−ns IMbit CMO8S
RAM Using Triple Po1ys
ilicon”Iこ記載されている。
【0020】なおブロックセレクタ信号BSI、BS2
は図示のないテストモード選択回路から出力される。 [0021]次に図9を参照して具体的なテストの方法
について説明する。図9はテストデバイスをLSIメモ
リテスタ35によってテストする状態を模式的に示した
図である。図9を参照して、LSIメモリテスタ35は
所定の入力信号をテストデバイスに出力する入力信号出
力部36と、テストデバイスからの出力信号を入力信号
と比較してテストデバイスの良否を判定する出力信号判
定部37とを含む。LSIメモリテスタ35からテスト
デバイスに入力信号(アドレス信号、コントロール信号
を含む)が入力される。テストデバイスが出力されると
思われる期待値と、本当のテストデバイスの出力信号と
が比較され、テストデバイスが正常に機能しているかど
うかが判定される。図8のSRAM30がテストデバイ
スとされたときには、次のようにして判定が行なわれる
。データチエツク回路5は排他的論理和回路である。 各センスアンプ4a、4bからの出力データは本来一致
するはずであるから、これらのデータのすべてが一致し
ない場合にのみデータチエツク回路5はSRAMが不良
であると判断し、チエツクデータ出力ピン24にFAI
L信号としてLが出力される。 [0022]
は図示のないテストモード選択回路から出力される。 [0021]次に図9を参照して具体的なテストの方法
について説明する。図9はテストデバイスをLSIメモ
リテスタ35によってテストする状態を模式的に示した
図である。図9を参照して、LSIメモリテスタ35は
所定の入力信号をテストデバイスに出力する入力信号出
力部36と、テストデバイスからの出力信号を入力信号
と比較してテストデバイスの良否を判定する出力信号判
定部37とを含む。LSIメモリテスタ35からテスト
デバイスに入力信号(アドレス信号、コントロール信号
を含む)が入力される。テストデバイスが出力されると
思われる期待値と、本当のテストデバイスの出力信号と
が比較され、テストデバイスが正常に機能しているかど
うかが判定される。図8のSRAM30がテストデバイ
スとされたときには、次のようにして判定が行なわれる
。データチエツク回路5は排他的論理和回路である。 各センスアンプ4a、4bからの出力データは本来一致
するはずであるから、これらのデータのすべてが一致し
ない場合にのみデータチエツク回路5はSRAMが不良
であると判断し、チエツクデータ出力ピン24にFAI
L信号としてLが出力される。 [0022]
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体記憶装置
は以上のように構成されていた。複数のメモリセルアレ
イブロックに対してデータチエツク回路5は1つしか設
けられていなかった。しかって、複数のメモリセルアレ
イのブロックについてその良品/不良品を判断するには
、メモリセルアレイのブロックごとにシーケンシャルに
テストをする必要があった。この状態を図10を参照し
て説明する。すなわち、1つのメモリセルアレイのブロ
ックのチエツク時間がTo とすると、たとえばメモリ
セルアレイが16のブロックに分かれていた場合は、図
に示すようにテスト時間としてT= 16 X Toだ
けかかる。すなわち、大容量のメモリはどメモリセルア
レイ1のブロック数が多いため、テスト時間が増大し、
製造コストが増大するという問題点があった。 [0023] この発明は上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、大容量の半導体記憶装置にお
いて、その良品/不良品のテストにかかる時間を短縮す
ることができる半導体記憶装置を提供することを目的と
する。 [0024]
は以上のように構成されていた。複数のメモリセルアレ
イブロックに対してデータチエツク回路5は1つしか設
けられていなかった。しかって、複数のメモリセルアレ
イのブロックについてその良品/不良品を判断するには
、メモリセルアレイのブロックごとにシーケンシャルに
テストをする必要があった。この状態を図10を参照し
て説明する。すなわち、1つのメモリセルアレイのブロ
ックのチエツク時間がTo とすると、たとえばメモリ
セルアレイが16のブロックに分かれていた場合は、図
に示すようにテスト時間としてT= 16 X Toだ
けかかる。すなわち、大容量のメモリはどメモリセルア
レイ1のブロック数が多いため、テスト時間が増大し、
製造コストが増大するという問題点があった。 [0023] この発明は上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、大容量の半導体記憶装置にお
いて、その良品/不良品のテストにかかる時間を短縮す
ることができる半導体記憶装置を提供することを目的と
する。 [0024]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
記憶装置は、各々がメモリセルのアレイを含む複数のブ
ロックと、各複数のブロックの各々に設けられ、各ブロ
ック内のメモリセルに書込まれたデータが正常に読出さ
れるか否がかを判定するためのメモリセル動作判定手段
と、少なくとも2つ以上の前記メモリセル動作判定手段
を同時に作動させる同時判定手段とを含む。 [0025]
記憶装置は、各々がメモリセルのアレイを含む複数のブ
ロックと、各複数のブロックの各々に設けられ、各ブロ
ック内のメモリセルに書込まれたデータが正常に読出さ
れるか否がかを判定するためのメモリセル動作判定手段
と、少なくとも2つ以上の前記メモリセル動作判定手段
を同時に作動させる同時判定手段とを含む。 [0025]
【作用】メモリセル判定手段が複数のメモリセルアレイ
のブロックの各々に設けられ、少なくとも複数のメモリ
セルアレイブロックの動作が同時に判定される。 [0026]
のブロックの各々に設けられ、少なくとも複数のメモリ
セルアレイブロックの動作が同時に判定される。 [0026]
【発明の実施例】以下、この発明の一実施例を図を参照
して説明する。図1はこの発明の一実施例を示す半導体
記憶装置の要部を示すブロック図である。図1は従来の
技術で述べた図8に対応する。図8と同一または対応す
る部分については同一符号を付してその説明は省略する
。図1を参照してこの発明にかかる半導体記憶装置は、
複数のメモリセルアレイブロックA、Bの各々のセンス
アンプに接続されたデータチエツク回路5と、データチ
エツク回路5の出力と所定のデータチエツクを行なうこ
とを示す信号BSBIバー、B5B2バー(図中ではB
SBI、B5B2の上に線を引いたもので表わす)の入
力に応答して対応するメモリセルアレイブロックA、
Bが良品または不良品であることを示す信号FAILを
出力するチエツクデータコントロール回路6とを含む。 この発明にかかる半導体記憶装置においては、それぞれ
のメモリセルアレイブロックごとに設けられたチエツク
データ出力信号を入力し、その信号に応じてSRAM3
0全体としての製品の良品/不良品を示す信号を出力す
る論理和回路27とを含む。 [0027]論理和回路27は、電源電位Vccに接続
された抵抗7と、抵抗7と接地電位に接続され、各々の
メモリセルアレイブロックA、Bのチエツクデータコン
トロール回路6からの信号に応答して動作するMO3F
ET8a、8bとを含む。論理和回路27からの出力は
バッファ回路11を介してチエツクデータ出力ピン24
から外部へ出力される。 [00281次に図1に示したSRAMの動作について
説明する。図1に示したSRAM30においても、通常
の読出/書込等を行なう通常動作モードと、データチエ
ツク回路5を使用するテストモードとが設けられる。テ
ストモードにおいては、データチエツク回路5を使用し
てデータのチエツクが行なわれる。図1で示したように
メモリセルアレイブロックA、Bごとにデータチエツク
回路5を設ければ、複数のブロックが同時にチエツクさ
れ得る。全体でたとえばブロックが16ある場合に、従
来方式では図10に示したように16のブロックをシー
ケンシャルにテストすることが必要であるが、2ブロツ
クずつ同時に活性化してテストすれば、見かけ上8回の
シーケンシャルテストをすればよいことになる。その結
果、テスト時間は図3に示すように従来の場合の1/2
に短縮され得る。また、4ブロック内時にテストすれば
、4回のシーケンシャルとなりテスト時間は4分の1に
なる。 [0029]テストモードにおいては、図示のないテス
トモード選択回路から対応するメモリセルアレイブロッ
クA、Hのチエツクを行なうことを示す信号B5Al、
B5A2等の信号が非選択状態にされ、トランスファゲ
ート41a、41bがOFFされる。同時に図示のない
テストモード選択回路から対応するブロックを活性化す
るための信号BSBIバー、B5B2バーとが出力され
る。この信号B5B1バー、B5B2バーが“L″(活
性化)されることにより、当該メモリセルアレイブロッ
クA、Bが選択される。チエツクデータコントロール回
路6からのチエツク結果の出力が論理和回路27に伝送
され、バッファ回路11を介してチエツク結果がチエツ
クデータ出力ピン24から出力される。 [00301次に具体的なチエツク内容について説明す
る。たとえば今メモリセルアレイブロックAがチエツク
されるとする。まずトランスファゲート41aが非選択
され、信号B5B1バーが“LI+として出力される。 データ入出力ピン16、データ人力バッファ15および
書込回路12を介してメモリセルアレイブロックAに同
一のデータが予め書込まれている。データチエツク回路
5はEXNOR回路で構成されており、それぞれのメモ
リセルからの出力データが同一であるときのみ“H1+
の信号を出力する。したがって、メモリセルアレイブロ
ックAが正常な場合には、同一のデータが出力されるた
めデータチエツク回路5の出力信号は“H1+になる。 信号B5B1バーとデータチエツク回路5からの出力信
号がチエツクデータコントロール回路6に入力される。 チエツクデータコントロール回路6はNOR回路で構成
されている。メモリセルアレイブロックAが正常な場合
には、BSBIバーからの信号がLl+でチエツクデー
タコントロール回路6への入力信号は“H”′であるた
め、チエツクデータコントロール回路6からの出力信号
FAIL1はll L llになる。この信号がMO3
FET8aをOFFするため、ノードNaの電位は“H
1+となる。その結果、チエツクデータ出力ピン24か
ら信号“L′′が出力される。 [00311複数のブロックA、Bがチエツクされる時
は次のように行なわれる。論理和回路27には、複数の
メモリセルアレイブロックA、Bからのチエツクデータ
が入力され、同時にチエツクされるメモリセルアレイブ
ロックA、 Bが正常な場合は、それぞれのノードNa
、Nbの電位はすべて“H′”となる。その結果、チエ
ツクデータ出力ピン24からの信号は“L”′となり、
そのデータがチエツクデータ出力ピン24を介して外部
へ出力される。その結果、チエツクされたメモリセルア
レイブロックA、Bは正常であると判断される。 [0032] これに対し、たとえばメモリセルアレイ
ブロックAが不良品の場合は次のようになる。すなわち
、データチエツク回路5の出力信号はメモリセルアレイ
ブロックA内のメモリセル20が1つでも不良であれば
、“Ll+の信号が出力される。その結果、チエツクデ
ータコントロール回路6からの出力信号は“H1+にな
り、MO8FET8はONする。その結果、チエツクデ
ータ出力ピン24からの信号が“HI+となり、チエツ
クされたメモリセルアレイブロックAは不良とされる。 [0033]なおここでチエツクされる複数のメモリセ
ルアレイブロックA、Bの信号を同時に判断する回路と
して論理和回路27を用いた。この回路は複数の出力信
号を同時に判断できればよいのであるため、特に論理和
回路に限定する必要はなく、たとえば次のようにしても
よい。 [0034]すなわち、各ブロックのチエツクデータコ
ントロール回路6の出力信号をそのままチップ外部に出
力するとか、部分的にチエツクデータコントロール回路
の出力の論理和をとり、それをチップ外部へ出力すると
か、図2に示すように、チップ外部へチエツクデータコ
ントロール回路6の出力を出してもよい。 [0035]次に図2に示す内容について説明する。図
2は、図1の点線で囲んだ部分を示し、各ブロック毎に
設けられたチエツクデータコントロール回路6以降の部
分を示す模式図である。n個あるデータコントロール回
路6の出力の1つがコントロール信号により選択され、
その信号が外部へ出力される。 [0036]さらに本実施例ではデータチエツク回路5
がEXNOR回路で構成され、メモリセルアレイブロッ
クA、 Bの出力データ同士をチエツクしている。これ
に対し、データチエツク回路5の入力をもう1本増やし
、そこにデータの期待値を入れて、メモリセルアレイブ
ロックA、 Bの良/不良を判定してもよい。こうすれ
ば、メモリセルアレイブロックA、Bを構成しているす
べてのメモリセルアレイ20が不良であるときにも良品
であると判断される問題が生じない。 [0037]次に本発明の他の適用例について説明する
。一般に半導体記憶装置はその良品/不良品を判断する
ために、高温、高電圧によるバーインテストが行なわれ
る。一般に半導体記憶装置の故障等の時間依存性は図4
に示すようになる。すなわち、初期使用に発生する初期
不良領域a、製造技術レベルに応じて一定の確率で発生
する偶発故障領域b、いわゆる寿命から生じる摩耗故障
領域Cに分類できる。これらの領域の中です、 cは本
質的な故障であり、信頼性技術の向上が必要である。こ
れに対し、aの領域の故障は早期発見により除去が可能
である。この領域の故障の発生を意識的に加速させる工
程をエージングという。−殻内に高温雰囲気中で高電圧
を発生して一定時間放置するという加速方法が行なわれ
る。電圧、温度はデバイスにより異なるが、破壊しない
範囲で可能な限り短時間に初期不良を集束できるような
値がテスト電圧、テスト温度として選ばれる。 [0038] このような初期不良はたとえは、ゲート
酸化膜の破壊等によって発生する。なおこのようなバー
インテストに関する詳細については、たとえば“VLS
ITECHNOLOGY” S、M、Sze McG
raw−Hill)に記載されている。 [0039]本願発明にかかる半導体記憶装置であれば
、このようなバーインテストにおいて複数のメモリセル
アレイブロックが同時にテストできるため、その時間を
大幅に短縮することができる。 [00401
して説明する。図1はこの発明の一実施例を示す半導体
記憶装置の要部を示すブロック図である。図1は従来の
技術で述べた図8に対応する。図8と同一または対応す
る部分については同一符号を付してその説明は省略する
。図1を参照してこの発明にかかる半導体記憶装置は、
複数のメモリセルアレイブロックA、Bの各々のセンス
アンプに接続されたデータチエツク回路5と、データチ
エツク回路5の出力と所定のデータチエツクを行なうこ
とを示す信号BSBIバー、B5B2バー(図中ではB
SBI、B5B2の上に線を引いたもので表わす)の入
力に応答して対応するメモリセルアレイブロックA、
Bが良品または不良品であることを示す信号FAILを
出力するチエツクデータコントロール回路6とを含む。 この発明にかかる半導体記憶装置においては、それぞれ
のメモリセルアレイブロックごとに設けられたチエツク
データ出力信号を入力し、その信号に応じてSRAM3
0全体としての製品の良品/不良品を示す信号を出力す
る論理和回路27とを含む。 [0027]論理和回路27は、電源電位Vccに接続
された抵抗7と、抵抗7と接地電位に接続され、各々の
メモリセルアレイブロックA、Bのチエツクデータコン
トロール回路6からの信号に応答して動作するMO3F
ET8a、8bとを含む。論理和回路27からの出力は
バッファ回路11を介してチエツクデータ出力ピン24
から外部へ出力される。 [00281次に図1に示したSRAMの動作について
説明する。図1に示したSRAM30においても、通常
の読出/書込等を行なう通常動作モードと、データチエ
ツク回路5を使用するテストモードとが設けられる。テ
ストモードにおいては、データチエツク回路5を使用し
てデータのチエツクが行なわれる。図1で示したように
メモリセルアレイブロックA、Bごとにデータチエツク
回路5を設ければ、複数のブロックが同時にチエツクさ
れ得る。全体でたとえばブロックが16ある場合に、従
来方式では図10に示したように16のブロックをシー
ケンシャルにテストすることが必要であるが、2ブロツ
クずつ同時に活性化してテストすれば、見かけ上8回の
シーケンシャルテストをすればよいことになる。その結
果、テスト時間は図3に示すように従来の場合の1/2
に短縮され得る。また、4ブロック内時にテストすれば
、4回のシーケンシャルとなりテスト時間は4分の1に
なる。 [0029]テストモードにおいては、図示のないテス
トモード選択回路から対応するメモリセルアレイブロッ
クA、Hのチエツクを行なうことを示す信号B5Al、
B5A2等の信号が非選択状態にされ、トランスファゲ
ート41a、41bがOFFされる。同時に図示のない
テストモード選択回路から対応するブロックを活性化す
るための信号BSBIバー、B5B2バーとが出力され
る。この信号B5B1バー、B5B2バーが“L″(活
性化)されることにより、当該メモリセルアレイブロッ
クA、Bが選択される。チエツクデータコントロール回
路6からのチエツク結果の出力が論理和回路27に伝送
され、バッファ回路11を介してチエツク結果がチエツ
クデータ出力ピン24から出力される。 [00301次に具体的なチエツク内容について説明す
る。たとえば今メモリセルアレイブロックAがチエツク
されるとする。まずトランスファゲート41aが非選択
され、信号B5B1バーが“LI+として出力される。 データ入出力ピン16、データ人力バッファ15および
書込回路12を介してメモリセルアレイブロックAに同
一のデータが予め書込まれている。データチエツク回路
5はEXNOR回路で構成されており、それぞれのメモ
リセルからの出力データが同一であるときのみ“H1+
の信号を出力する。したがって、メモリセルアレイブロ
ックAが正常な場合には、同一のデータが出力されるた
めデータチエツク回路5の出力信号は“H1+になる。 信号B5B1バーとデータチエツク回路5からの出力信
号がチエツクデータコントロール回路6に入力される。 チエツクデータコントロール回路6はNOR回路で構成
されている。メモリセルアレイブロックAが正常な場合
には、BSBIバーからの信号がLl+でチエツクデー
タコントロール回路6への入力信号は“H”′であるた
め、チエツクデータコントロール回路6からの出力信号
FAIL1はll L llになる。この信号がMO3
FET8aをOFFするため、ノードNaの電位は“H
1+となる。その結果、チエツクデータ出力ピン24か
ら信号“L′′が出力される。 [00311複数のブロックA、Bがチエツクされる時
は次のように行なわれる。論理和回路27には、複数の
メモリセルアレイブロックA、Bからのチエツクデータ
が入力され、同時にチエツクされるメモリセルアレイブ
ロックA、 Bが正常な場合は、それぞれのノードNa
、Nbの電位はすべて“H′”となる。その結果、チエ
ツクデータ出力ピン24からの信号は“L”′となり、
そのデータがチエツクデータ出力ピン24を介して外部
へ出力される。その結果、チエツクされたメモリセルア
レイブロックA、Bは正常であると判断される。 [0032] これに対し、たとえばメモリセルアレイ
ブロックAが不良品の場合は次のようになる。すなわち
、データチエツク回路5の出力信号はメモリセルアレイ
ブロックA内のメモリセル20が1つでも不良であれば
、“Ll+の信号が出力される。その結果、チエツクデ
ータコントロール回路6からの出力信号は“H1+にな
り、MO8FET8はONする。その結果、チエツクデ
ータ出力ピン24からの信号が“HI+となり、チエツ
クされたメモリセルアレイブロックAは不良とされる。 [0033]なおここでチエツクされる複数のメモリセ
ルアレイブロックA、Bの信号を同時に判断する回路と
して論理和回路27を用いた。この回路は複数の出力信
号を同時に判断できればよいのであるため、特に論理和
回路に限定する必要はなく、たとえば次のようにしても
よい。 [0034]すなわち、各ブロックのチエツクデータコ
ントロール回路6の出力信号をそのままチップ外部に出
力するとか、部分的にチエツクデータコントロール回路
の出力の論理和をとり、それをチップ外部へ出力すると
か、図2に示すように、チップ外部へチエツクデータコ
ントロール回路6の出力を出してもよい。 [0035]次に図2に示す内容について説明する。図
2は、図1の点線で囲んだ部分を示し、各ブロック毎に
設けられたチエツクデータコントロール回路6以降の部
分を示す模式図である。n個あるデータコントロール回
路6の出力の1つがコントロール信号により選択され、
その信号が外部へ出力される。 [0036]さらに本実施例ではデータチエツク回路5
がEXNOR回路で構成され、メモリセルアレイブロッ
クA、 Bの出力データ同士をチエツクしている。これ
に対し、データチエツク回路5の入力をもう1本増やし
、そこにデータの期待値を入れて、メモリセルアレイブ
ロックA、 Bの良/不良を判定してもよい。こうすれ
ば、メモリセルアレイブロックA、Bを構成しているす
べてのメモリセルアレイ20が不良であるときにも良品
であると判断される問題が生じない。 [0037]次に本発明の他の適用例について説明する
。一般に半導体記憶装置はその良品/不良品を判断する
ために、高温、高電圧によるバーインテストが行なわれ
る。一般に半導体記憶装置の故障等の時間依存性は図4
に示すようになる。すなわち、初期使用に発生する初期
不良領域a、製造技術レベルに応じて一定の確率で発生
する偶発故障領域b、いわゆる寿命から生じる摩耗故障
領域Cに分類できる。これらの領域の中です、 cは本
質的な故障であり、信頼性技術の向上が必要である。こ
れに対し、aの領域の故障は早期発見により除去が可能
である。この領域の故障の発生を意識的に加速させる工
程をエージングという。−殻内に高温雰囲気中で高電圧
を発生して一定時間放置するという加速方法が行なわれ
る。電圧、温度はデバイスにより異なるが、破壊しない
範囲で可能な限り短時間に初期不良を集束できるような
値がテスト電圧、テスト温度として選ばれる。 [0038] このような初期不良はたとえは、ゲート
酸化膜の破壊等によって発生する。なおこのようなバー
インテストに関する詳細については、たとえば“VLS
ITECHNOLOGY” S、M、Sze McG
raw−Hill)に記載されている。 [0039]本願発明にかかる半導体記憶装置であれば
、このようなバーインテストにおいて複数のメモリセル
アレイブロックが同時にテストできるため、その時間を
大幅に短縮することができる。 [00401
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、メモリ
セルアレイが複数のブロックに分割された半導体記憶装
置において、ブロックごとにそのブロックの良品/不良
品を判定するメモリセル判定手段を設け、少なくとも複
数のメモリセルブロックの良/不良が同時に判定される
。従来のように複数のメモリセルブロックがシーケンシ
ャルにテストされる必要がない。その結果、メモリセル
の良/不良の判定が速くできるという効果がある。
セルアレイが複数のブロックに分割された半導体記憶装
置において、ブロックごとにそのブロックの良品/不良
品を判定するメモリセル判定手段を設け、少なくとも複
数のメモリセルブロックの良/不良が同時に判定される
。従来のように複数のメモリセルブロックがシーケンシ
ャルにテストされる必要がない。その結果、メモリセル
の良/不良の判定が速くできるという効果がある。
【図1】この発明にかかる半導体記憶装置の一実施例と
してのSRAMのブロック図である。
してのSRAMのブロック図である。
【図2】この発明にかかる半導体記憶装置の一実施例と
してのSRAMのブロック図である。
してのSRAMのブロック図である。
【図3】この発明の詳細な説明するための図である。
【図4】半導体記憶装置の故障の時間依存性を示す図で
ある。
ある。
【図5】この発明の背景を示すSRAMの全体を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図61 SRAMの要部を示す図である。
【図7】メモリセルアレイの分割を説明するための図で
ある。
ある。
【図8】従来のSRAMの要部を示すブロック図である
。
。
【図91 SRAMのテスト方法を説明するための図で
ある。 【図10】従来の問題点を説明するための図である。
ある。 【図10】従来の問題点を説明するための図である。
1はメモリセルアレイ、3はマルチプレクサ、4はセン
スアンプ、5はデータチエツク回路、6はチエツクデー
タコントロール回路、7は抵抗、8はMOSFET、1
0は出力バッファ回路、11はバッファ回路、30はS
RAM、31はXデコーダ、32はYデコーダである。
スアンプ、5はデータチエツク回路、6はチエツクデー
タコントロール回路、7は抵抗、8はMOSFET、1
0は出力バッファ回路、11はバッファ回路、30はS
RAM、31はXデコーダ、32はYデコーダである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図10】
【図9】
Claims (1)
- 【請求項1】 各々がメモリセルのアレイを含む複数の
ブロックと、前記複数のブロックの各々に設けられ、前
記ブロック内のメモリセルに書込まれたデータが正常に
読出されるかどうかを判定するためのメモリセル動作判
定手段と、少なくとも2以上の前記メモリセル動作判定
手段を同時に作動させる同時判定手段とを含む半導体記
憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3052527A JPH04211160A (ja) | 1990-03-20 | 1991-03-18 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-71367 | 1990-03-20 | ||
JP7136790 | 1990-03-20 | ||
JP3052527A JPH04211160A (ja) | 1990-03-20 | 1991-03-18 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04211160A true JPH04211160A (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=26393136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3052527A Pending JPH04211160A (ja) | 1990-03-20 | 1991-03-18 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04211160A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000133000A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Toshiba Corp | メモリ混載ロジックlsi |
JP2004530243A (ja) * | 2001-03-30 | 2004-09-30 | インテル・コーポレーション | メモリセルの構造試験 |
JP2005276426A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Samsung Electronics Co Ltd | メモリモジュール |
WO2024121977A1 (ja) * | 2022-12-07 | 2024-06-13 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3052527A patent/JPH04211160A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000133000A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Toshiba Corp | メモリ混載ロジックlsi |
JP4601737B2 (ja) * | 1998-10-28 | 2010-12-22 | 株式会社東芝 | メモリ混載ロジックlsi |
JP2004530243A (ja) * | 2001-03-30 | 2004-09-30 | インテル・コーポレーション | メモリセルの構造試験 |
JP2005276426A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Samsung Electronics Co Ltd | メモリモジュール |
WO2024121977A1 (ja) * | 2022-12-07 | 2024-06-13 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000704 |