JPH0536273A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0536273A
JPH0536273A JP3187440A JP18744091A JPH0536273A JP H0536273 A JPH0536273 A JP H0536273A JP 3187440 A JP3187440 A JP 3187440A JP 18744091 A JP18744091 A JP 18744091A JP H0536273 A JPH0536273 A JP H0536273A
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JP
Japan
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potential
bit line
cell
data
test
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3187440A
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English (en)
Inventor
Hajime Sato
一 佐藤
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビット線の電位変化を検出して記憶データの
判定がなされる半導体記憶装置に関し、動作マージンの
ない不良セルの検出がウエハプロセス終了段階の試験に
おいてより高度化され、冗長セルへの切り換えを確実に
することを目的とする。 【構成】 データ読出し時に選択されたメモリセルMの
ビット線の電位を検出し、その検出された電位により記
憶データを判定してデータ信号を出力するセンス・アン
プSAを備えた半導体記憶装置において、試験時に、前
記データの読出し時に選択されたメモリセルMのビット
線の電位を降下させる電位降下手段VMを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビット線の電位変化を
検出して記憶データの判定がなされる半導体記憶装置に
関する。
【0002】近年、ダイナミックメモリ(DRAM)
は、1Mビットから4Mビットへ、さらには16Mビッ
トへとますます1チップ内の記憶の大容量化が要求され
てきている。そのため、欠陥等による不良メモリセルを
リジェクトして、そのチップを救済するための冗長技術
には、より高度なものが必要とされてきている。
【0003】
【従来の技術】図6に、従来のDRAMの概略構成図を
示す。同図に示すように、DRAMはアドレス信号の入
力によりロウ・デコーダRDにおいてワード線(WL)
が活性化され、カラム・デコーダCDにおいてビット線
(BL、BL´)が選択さることにより、メモリセルア
レイ中の1つのメモリセルが選択され、データの書込み
および読出しが行われる。データの読出しでは、選択さ
れたメモリセルのビット線の電位が変化し、そのビット
線と対になるビット線との差電位がセンス・アンプSA
において検出され、その差電位により記憶データが判定
されて、論理“1”または“0”のデータ信号Dout
出力される。
【0004】このようなDRAMのウエハプロセス終了
段階で行う一次試験では、ボンディングパッドへのプロ
ービングによりメモリセルへのアクセスが行われ、簡単
なテストパターンにより不良セルをリジェクトして、冗
長セルへの切り換えが行われていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年ますま
すパターンが微細化されるに伴い、ゴミなどの異物等に
よって本来不良セルとすべき動作マージンのないセルの
リジェクトが困難になってきていた。例えば、ビット線
同士が完全にショートしている場合にはキャパシタが形
成されないため明らかに動作しないが、ショートしてい
るがインピーダンスが高い場合や、コンタクトホールの
抵抗が高い場合などでは、通常の条件では動作するが特
定の条件、例えば電源電圧が高く環境温度が低い場合に
は動作しなくなるなど、動作マージンのない不良セル
は、従来の試験では検出できなくなっていた。
【0006】このため、ウエハプロセス終了段階で行う
試験において動作マージンのない不良セルの切り換えが
なされずに、組立工程終了後の信頼性試験等において不
良がが発生するようになり、問題となっていた。
【0007】本発明は、以上の点に鑑み、動作マージン
のない不良セルの検出がウエハプロセス終了段階の試験
においてより高度化され、冗長セルへの切り換えを確実
にすることのできる半導体記憶装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1に、本発明の原理説
明図を示す。同図中、(a)は原理構成図、(b)はそ
の説明図である。
【0009】本発明は、図1(a)に示すように、デー
タ読出し時に選択されたメモリセルMのビット線の電位
を検出し、その電位により記憶データを判定してデータ
信号を出力するセンス・アンプSAを備えた半導体記憶
装置において、試験時に前記データの読出し時に選択さ
れたメモリセルMのビット線の電位を降下させる電位降
下手段VMを備えて構成される。
【0010】
【作用】図1(a)において、たとえばワード線WL1
とビット線BL1 が選択されるとメモリセルM1 がアク
セスされることになり、データの読出し時にはメモリセ
ルM1 によりビット線BL1 の電位が変化し、センス・
アンプSAにおいてビット線対の一方であるビット線B
L´1 の電位との差電位が検出されて、その差電位によ
り記憶データが判定されデータ信号が出力される。この
時、試験モードにする試験信号が入力されていると、電
位降下手段VM1 が作動してビット線BL 1 の電位を降
下させる。
【0011】図1(b)に、上記例の電位変化の説明図
を示す。同図において、(イ)はメモリセルM1 が正常
である良品セルの場合の電位の変化を、(ロ)はメモリ
セルM1 が動作マージンの小さい不良セルである場合の
電位の変化を示したものである。すなわち、電位降下手
段VM1 が作動しない通常時のビット線BL´1 の電位
に対するビット線BL1 の電位と、電位降下手段VM
1 が作動した試験時のビット線BL´1 の電位に対する
ビット線BL1 の電位(点線)を示している。同図に
示すように、正常なセルに比して動作マージンが小さい
不良セルは、ビット線BL´1 に対するビット線BL1
の差電位が小さくなり、試験時にはさらに電位降下手段
VM1 により小さくなる。
【0012】したがって、電位降下手段VMによる電位
降下により、正常なセルの試験時に生じる差電位ΔV1
がセンス・アンプSAで正しく検出され、不良セルの試
験時に生じる差電位ΔV2 がセンス・アンプSAにおい
て検出されない、すなわち誤動作となるように、電位降
下手段VMの降下電位が設定されていれば、動作マージ
ンの小さいセルを不良セルとしてリジェクトすることが
できる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。図2に、本発明一実施例に係わるDRA
Mの概略構成図を示す。同図において、1は通常時のデ
ータ記憶に利用されるメモリセルを配設してあるリアル
セル・アレイ、2は試験時のみ利用されるダミーセルを
配設してあるダミーセル・アレイ、3は行アドレス入力
信号を受けて、リアルセル・アレイ1中の行方向のメモ
リセルを選択するリアルワード線(RWL)を選択する
ロウ・デコーダ、4は行アドレス入力信号を受けて、ダ
ミーセル・アレイ2中の行方向のダミーセルを選択する
ダミーワード線(DWL)を選択するダミー・デコー
ダ、5は列アドレス入力信号を受けて、列方向のリアル
セルおよびダミーセルを選択するためのビット線(B
L)を選択するカラム・デコーダ、6はデータ読出し時
に選択されたメモリセルのビット線対BL、BL´の差
電位を検出してデータ信号を出力するセンス・アンプ、
7はウエハプロセス終了段階の試験時のみ利用され、試
験信号が入力される非ボンディング・パッド(Pad)
である。
【0014】図3に、上記ダミー・デコーダ4の詳細な
回路図を示す。同図において、4aは行アドレス入力信
号がリアルワード線RWL1、4、5を選択した時のみ
作動して信号を出力するD1デコーダ、4bは行アドレ
ス入力信号がリアルワード線RWL2、3を選択した時
のみ作動して信号を出力するD2デコーダである。D1
デコーダおよびD2デコーダの出力はそれぞれNAND
ゲート4c、4dへ入力され、NANDゲート4c、4
dの他方の入力には非ボンディング・パッド7からの信
号が入力されるようにされている。したがって、D1デ
コーダおよびD2デコーダの出力は、非ボンディング・
パッド7から試験信号が入力された時のみNANDゲー
ト4c、4dとNOTゲート4e、4fを介して動作す
ることになり、D1デコーダ4aの出力はダミーワード
線DWL1を高電位の状態に、D2デコーダ4bの出力
はダミーワード線DWL2を高電位の状態にする。すな
わち、非ボンディング・パッド7から試験信号の入力が
ある時にこのダミー・デコーダ4では、ビット線対の一
方のビット線BLに接続されるリアルセルが選択された
時にはダミーワード線DWL1を選択するようにして、
同じビット線BLに接続されるダミーセルを同時に選択
するようにしている。そして、ビット線対の一方のビッ
ト線BL´に接続されるリアルセルが選択された時には
ダミーワード線DWL2を選択するようにして、同じビ
ット線BL´に接続されるダミーセルを同時に選択する
ようにしている。
【0015】図4に、上記構成の説明のための回路図を
示す。同図に示す回路は、説明の簡略化のために1つの
リアルセル1aとダミーセル2aの構成としている。図
4に示すように、リアルセル1aおよびダミーセル2a
のそれぞれは1つのトランジスタとメモリキャパシタか
ら構成されている。リアルセル1aではリアルワード線
RWLを高電位にすることによりトランジスタがオンに
され、ビット線BLを介してデータの書き込みがなされ
る。また、データの読み出しではメモリキャパシタCr
とビット線BL間で電荷の再配分が行われ、センス・ア
ンプにおいてビット線対BL、BL´の差電位が検出さ
れ、その差電位により記憶データが判定されてデータ信
号が出力される。
【0016】図5に、図4に示す回路のデータ読出し時
のタイムチャートを示す。同図(a)は通常時の、
(b)は試験時のタイムチャートであり、ΔV1とΔV
2 は、リアルセル1aに論理“1”が書き込まれている
場合の読出し時の差電位を示している。図5により差電
位について説明すると、データの読み出しは、あらかじ
め、ビット線対BL、BL´を一定の電圧(VDD/2 =
2.5V)に設定した後に、リアルワード線RWLが高電
位にされてトランジスタがオン状態にされる。通常のデ
ータ読み出しであれば、図5(a)に示すように、電荷
の再配分によりビット線BLの電位は上り、ビット線B
L´との差電位ΔV1 が生じる。これは従来と同様であ
る。これに対して、図5(b)に示すように、非ボンデ
ィング・パッド7からの試験信号の入力がある時には、
同時にダミーワード線DWLが高電位にされダミーセル
2aのトランジスタもオン状態にされる。この結果、ダ
ミーセルのキャパシタCdの容量によりビット線BLの
電位は降下して、図5(b)に示すように、ビット線対
BL、BL´間の差電位はΔV2 と小さくなる。
【0017】上述したビット線BL、BL´間の差電位
は、ビット線とメモリキャパシタの容量比(C-Ratio)
により決定される。差電位ΔVは、ΔV=1/2×1/
(1+C-Ratio)×5Vにより求められる。
【0018】たとえば、リアルセル1aのみが作動する
通常のデータ読出しの時のC-Ratioが10であるとする
と、差電位ΔV1 は、およそ220mV、試験時にダミ
ーセルが作動してキャパシタCdの容量だけ増えたとき
のC-Ratioが20であるとすると、差電位ΔV2 は、お
よそ120mV、となる。
【0019】本来、センス・アンプが誤動作しないよう
に差電位はできるだけ大きくすることが好ましく、その
ため、C-Ratioはできるだけ小さくなるように設計され
ている。
【0020】次に、上記構成としている本実施例のDR
AMにおける、ウエハプロセス終了段階の一次試験を説
明する。本実施例のDRAMでは、従来と同様にボンデ
ィングパッドへのプロービングによりリアルセルへのア
クセスが行われテストパターンによる試験が行われる。
同時に、非ボンディング・パッド7から試験信号が入力
される。この試験信号の入力により、データの読出しの
時にはダミーセルが作動し、選択されたリアルセルのビ
ット線の電位を降下させる働きをし、通常の読み出しの
時よりもビット線対の差電位が小さくなった状態で読み
出しが行われる。これにより、ビット線対がインピーダ
ンスが高い状態でショートしている場合や、コンタクト
ホールの抵抗が高い場合などの動作マージンの小さいメ
モリセルは、差電位が極端に小さくなるため、センス・
アンプにおいて検出ができなくなり、たとえば書き込ま
れたデータが“1”であるのに“0”のデータ信号が出
力され、読出し試験において不良セルと判定されてリジ
ェクトされる。
【0021】このように本実施例では、電位降下手段と
してダミーセルとそのダミーセルを選択するダミー・デ
コーダとそのダミー・デコーダを作動させる試験信号を
入力するための非ボンディング・パッドを構成すること
により、ウエハプロセス終了段階の一次試験を、ビット
線対の差電位を小さくしてデータの読出し試験を行うよ
うにしている。このため、動作マージンの小さいメモリ
セルはセンス・アンプの検出において誤動作し、試験に
おいて不良セルと判定され、動作マージンの小さい不良
セルのリジェクトの確実性を向上させている。
【0022】なお、上記実施例では、電位降下手段とし
て試験時のみ作動させるダミーセルを構成したが、本発
明はこれに限るものではなく、データ読出し時に、選択
されたメモリセルのビット線の電位を降下させるもので
あればよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体記
憶装置によれば、動作マージンの小さい不良セルをウエ
ハプロセス終了段階の試験においてより確実に検出する
ことができ、冗長セルへの切り換えをより確実にするこ
とができるため、製品化された後工程における不良率の
低減に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図であり、図中(a)は原理
構成図、(b)は差電位の説明図である。
【図2】本発明一実施例に係わるDRAMの概略構成図
である。
【図3】実施例におけるダミー・デコーダの詳細図であ
る。
【図4】本発明実施例の動作説明図である。
【図5】図4に示す回路のデータ読出し時のタイムチャ
ートである。
【図6】従来のDRAMの概略構成図である。
【符号の説明】
M1、M2…メモリセル SA、6…センス・アンプ VM1、VM2…電位降下手段 1…リアルセル・アレイ 2…ダミーセル・アレイ 3…ロウ・デコーダ 4…ダミー・デコーダ 5…カラム・デコーダ 7…非ボンディング・パッド RD…ロウ・デコーダ CD…カラム・デコーダ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ読出し時に選択されたメモリセル
    (M)のビット線の電位を検出し、その検出された電位
    により記憶データを判定してデータ信号を出力するセン
    ス・アンプ(SA)を備えた半導体記憶装置において、 試験時に、前記データの読出し時に選択されたメモリセ
    ル(M)のビット線の電位を降下させる電位降下手段
    (VM)を、 備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記電位降下手段(VM)は、試験時の
    み作動するキャパシタを有するセルを備えることを特徴
    とする請求項1記載の半導体記憶装置。
JP3187440A 1991-07-26 1991-07-26 半導体記憶装置 Withdrawn JPH0536273A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3187440A JPH0536273A (ja) 1991-07-26 1991-07-26 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP3187440A JPH0536273A (ja) 1991-07-26 1991-07-26 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0536273A true JPH0536273A (ja) 1993-02-12

Family

ID=16206103

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JP3187440A Withdrawn JPH0536273A (ja) 1991-07-26 1991-07-26 半導体記憶装置

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JP (1) JPH0536273A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07312384A (ja) * 1994-05-17 1995-11-28 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 信号線切替回路
JP2007066392A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07312384A (ja) * 1994-05-17 1995-11-28 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 信号線切替回路
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008