JPH0536938A - 半導体メモリ装置及び該装置の記憶保持特性の評価方法 - Google Patents

半導体メモリ装置及び該装置の記憶保持特性の評価方法

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JPH0536938A
JPH0536938A JP3188700A JP18870091A JPH0536938A JP H0536938 A JPH0536938 A JP H0536938A JP 3188700 A JP3188700 A JP 3188700A JP 18870091 A JP18870091 A JP 18870091A JP H0536938 A JPH0536938 A JP H0536938A
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JP
Japan
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power supply
memory
supply voltage
memory cell
circuit section
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JP3188700A
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Tsunehisa Sato
恒久 佐藤
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、半導体メモリ装置に係り、特に、
電源電圧が印加されている間に記憶保持が必要とされる
半導体メモリ装置(例えばSRAM)の記憶保持特性の
評価を行う技術に関し、記憶保持特性の確認および評価
に要する時間を短縮し、ひいては良品/不良品の分類の
効率化に寄与することを目的とする。 【構成】 基準の電源電圧Vs1の供給を受け、該電源電
圧が印加されている間に記憶保持が必要とされるメモリ
セル回路部10と、基準の電源電圧Vs2の供給を受けて該
メモリセル回路部に対するメモリアクセスおよびデータ
の入出力制御を行う周辺回路部20とを具備し、前記メモ
リセル回路部10の基準電圧Vs1用電源ラインを前記周辺
回路部20の基準電圧Vs2用電源ラインと別個に設けるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリ装置に係
り、特に、電源電圧が印加されている間に記憶保持が必
要とされる半導体メモリ装置、例えばスタティック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ(SRAM)、の記憶保持特
性の評価を行う技術に関する。近年、半導体メモリ装置
は高集積化および微細化への技術的な進展が著しい。こ
の結果、半導体メモリ装置に関する記憶保持特性につい
ても、確実な評価と信頼性が要求されており、そのため
に従来に比して効率的且つ効果的に評価を行う技術を確
立する必要がある。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体メモリ装置の記憶保持特性
を評価する手法、或いは保証されるべき記憶保持特性が
満足されないデバイスを「不良品」としてリジェクトす
る手法として、種々の方式が提案されている。従来の方
式として例えばSRAMの場合(図1の構成において、
メモリセル回路部の基準の電源電圧Vs1と周辺回路部の
基準の電源電圧Vs2が共に共通の電源ライン(Vss) に
よって供給されている場合)を例にとると、メモリセル
MCにおいてノードN1 の情報が“H”レベル( 従って、
ノードN2 の情報は“L”レベル)の時、抵抗器R1(ト
ランジスタQ1) には比較的大きな電流が流れ、トラン
ジスタQ2(抵抗器R2)には殆ど電流が流れていない。こ
の場合、ノードN1 の情報に注目すると、その情報を保
持するためには、抵抗器R2に流れる電流(保持電流I
S )は、トランジスタQ2 に流れる電流もしくは他への
漏洩電流(漏洩電流IL )よりも大きいことが必要であ
る。つまり、保持電流IS >漏洩電流IL の条件が満足
されなければならない。逆に、漏洩電流IL >保持電流
S となった場合には、ノードN1 のレベルがトランジ
スタQ1 のスレッショルドレベル(Vth1 とする)以下
となった時に情報の記憶保持ができなくなる。
【0003】例えば図3に示されるように、当該メモリ
デバイスが良品の場合(破線表示)には、ノードN1
レベルは“H”レベル(ほぼVccの電位)を維持し、上
述の条件(IS >IL )が満足される。しかしながら、
もし不良品である場合(実線表示)には、デバイスの温
度状態に応じてそれぞれノードN1 のレベルが時間の経
過に伴い低下し、IS <IL の状態となり、最終的には
トランジスタQ1 のスレッショルドレベルVth1 以下の
レベルまで低下する。
【0004】従来の典型的な方式では、図4に示される
ように、セルに所定の情報を書き込み(書き込み時間t
W )、相当の保持時間(記憶保持時間tM1)を設定した
後、その情報を読み出す(読み出し時間tR )ことで、
記憶保持特性の確認および評価を行っている。この記憶
保持特性の評価を行っている間、共通の電源電圧Vccは
所定の電位(通常は5V)に保たれ、基準の電源電圧V
ss(図1のVs1、Vs2に相当)は一定のレベル(0V)
に維持されている。
【0005】例えば図3において、デバイスが高温状態
(H)にある場合を例にとると、ノードN1 のレベルが
th1 のレベルに低下するまでの期間(以下、記憶保持
特性の確認時間と称する)は情報の記憶保持が可能であ
るが、Vth1 のレベルを下回ると、上述したように情報
の記憶保持ができなくなる。従って、記憶保持時間とし
てtA1を設定することにより、デバイスの良品/不良品
を判定することができる。これは、デバイスが常温状態
(N)あるいは低温状態(L)にある場合にも同様であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の評価方
式では、情報を書き込んでから設定時間(tM1)経過後
に該情報が保持されているかどうか(つまり、図3の例
ではノードN1 のレベルが“H”レベルに維持されてい
るかどうか)を判定するのに十分長い記憶保持時間tM1
(tA1, tB1, tC1) を設定する必要があり、そのため
に、記憶保持特性の確認および評価に要する時間が長く
なるという問題がある。これは、デバイスの良品/不良
品の分類をする上でその効率が低下することにもつなが
り、好ましくない。特に、保持電流IS と漏洩電流IL
のバランスに時間を要する低温状態(図3の実線L)で
は、その問題が一層顕著になる。
【0007】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、記憶保持特性の確認および評価
に要する時間を短縮し、ひいては良品/不良品の分類の
効率化に寄与することができる半導体メモリ装置および
該装置の記憶保持特性の評価方法を提供することを目的
としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の一つの形態によれば、基準の電源電圧の供
給を受け、該電源電圧が印加されている間に記憶保持が
必要とされるメモリセル回路部と、基準の電源電圧の供
給を受けて該メモリセル回路部に対するメモリアクセス
およびデータの入出力制御を行う周辺回路部とを具備
し、前記メモリセル回路部の基準電圧用電源ラインを前
記周辺回路部の基準電圧用電源ラインと別個に設けたこ
とを特徴とする半導体メモリ装置が提供される。
【0009】また、本発明の他の形態によれば、上記形
態による半導体メモリ装置の記憶保持特性を評価する方
法であって、前記メモリセル回路部に所定の情報を書き
込み、記憶保持時間を設定し、該設定された期間の経過
後に該所定の情報を読み出して当該装置の記憶保持特性
の確認および評価を行う際に、該設定された期間に前記
メモリセル回路部の基準の電源電圧のみを前記所定の情
報の書き込み時および読み出し時の基準電圧値とは異な
る所定の電位に設定することを特徴とする半導体メモリ
装置の記憶保持特性の評価方法が提供される。
【0010】
【作用】上述した構成によれば、メモリセル回路部に供
給されるべき基準電圧(Vs1とする)の電源ライン(場
合によっては電源端子)は、周辺回路部に供給されるべ
き基準電圧(Vs2とする)の電源ライン(場合によって
は電源端子)と独立に設けられているので、記憶保持特
性の評価を行う際に例えば図2に示すように記憶保持時
間の設定期間(tM2)に、周辺回路部の基準電圧(V
s2)は従来形と同様に情報の書き込み時(tW ) および
読み出し時(tR ) の電位(0)と同じレベルに維持す
る一方で、メモリセル回路部の基準電圧(Vs1)は、情
報の書き込み時(tW ) および読み出し時(tR ) の電
位(0)とは異なる所定の電位(V0)に設定することが
できる。
【0011】従って、記憶保持特性の確認に要する時間
を従来形に比して短縮することができ(例えば図3にお
いて、高温時はtA1からtA2に短縮)、それによって効
率的且つ効果的な記憶保持特性の評価が可能となる。こ
れは、デバイスの良品/不良品の分類の効率化に寄与す
るものである。なお、本発明の他の構成上の特徴および
作用の詳細については、添付図面を参照しつつ以下に記
述される実施例を用いて説明する。
【0012】
【実施例】図1には本発明の一実施例としてのSRAM
装置の構成が一部模式的に示される。図中、10はメモリ
セル回路部を示し、複数のワード線WLと複数の相補ビッ
ト線BL,BLXの交差部にそれぞれメモリセルMCガ配設され
てなる構成を有している。各メモリセルMCは、高電位の
電源ラインVcc(5V)と低電位の電源ラインVs1(0
Vまたは所定電位V0)の間に接続されたフリップフロッ
プ構成のスタティック型セル(抵抗器R1,R2 およびn
チャネルトランジスタQ1,Q2)から成り、その出力ノー
ドN1 およびN2 はそれぞれ、ワード線WLの電位に応答
するトランスファゲート用のnチャネルトランジスタQ
4 およびQ3 を介してそれぞれビット線BLX およびBLに
接続されている。また、20は周辺回路部を示し、周知の
アドレスバッファ、アドレスデコーダ、コラムゲート、
センスアンプ、入出力バッファ等の回路を含み、メモリ
セル回路部10と共通の電源電圧Vcc(5V)および低電
位の電源電圧Vs2(0V)の供給を受け、該メモリセル
回路部に対するメモリアクセスおよびデータの入出力制
御を行う。
【0013】本実施例では、メモリセル回路部10の低電
位の電源電圧(基準電圧)Vs1は周辺回路部20の低電位
の電源電圧(基準電圧)Vs2とは独立に供給され得るよ
うにそれぞれの電源ラインが配置されている。この構成
により、記憶保持特性の評価を行う際にその記憶保持時
間の設定期間tM2(図2参照)に、メモリセル回路部10
の基準電圧Vs1のみを情報の書き込み時(tW ) および
読み出し時(tR ) の基準電圧値0Vとは異なる所定電
位V0 に設定することができる。この場合、周辺回路部
20の基準電圧Vs2は、従来形と同様に情報を書き込んで
から読み出すまでの間(tW +tM2+tR )、0Vに維
持されている。
【0014】この所定電位V0 は、図3に示されるよう
に、共通の電源電圧Vcc(5V)と情報の書き込み時お
よび読み出し時の基準電圧Vs1(0V)の間の所望のレ
ベルに設定されている。図3から明らかなように、デバ
イスの記憶保持特性の確認に要する時間(すなわち記憶
保持時間の設定期間tM2)は、デバイスが高温状態Hに
ある時はtA1(従来形)からtA2に、常温状態Nにある
時はtB1(従来形)からtB2に、低温状態Lにある時は
C1(従来形)からtC2に、それぞれ短縮することがで
きる。特に、保持電流IS と漏洩電流IL のバランスに
時間を要する低温状態Lにおいて、その効果(記憶保持
特性の確認時間の短縮)は顕著である。これによって、
デバイスの記憶保持特性の評価を効率的且つ効果的に行
うことができ、ひいては効率的な良品/不良品の分類が
可能となる。
【0015】なお、上述した実施例ではスタティック型
セルを用いた半導体デバイスの記憶保持特性を評価する
場合について説明したが、本発明は、その要旨からも明
らかなように、電源電圧が印加されている間に記憶保持
が必要とされるデバイスであれば、スタティック型に限
定されることなく、例えばダイナミック型の場合にも同
様に適用され得ることは明らかであろう。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
憶保持特性の評価に要する時間を著しく改善(短縮)す
ることができ、係る半導体デバイスの良品/不良品の分
類の効率化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としてのSRAM装置の構成
を一部模式的に示した回路図である。
【図2】図1の装置の記憶保持特性を評価する方法の説
明図である。
【図3】図2の評価方法による効果を従来の評価方法に
よる効果と対比させて示した図である。
【図4】従来例の記憶保持特性を評価する方法の説明図
である。
【符号の説明】
10…メモリセル回路部 20…周辺回路部 MC…メモリセル Vs1…メモリセル回路部の基準の電源電圧(電源ライ
ン) Vs2…周辺回路部の基準の電源電圧(電源ライン) Vcc…共通の電源電圧(電源ライン) Q1,Q2 …(フリップフロップを構成する)nチャネル
トランジスタ Q3,Q4 …(トランスファゲート用の)nチャネルトラ
ンジスタ R1,R2 …(フリップフロップを構成する)抵抗器 IS …保持電流 IL …漏洩電流

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準の電源電圧(Vs1) の供給を受け、
    該電源電圧が印加されている間に記憶保持が必要とされ
    るメモリセル回路部(10)と、 基準の電源電圧(Vs2) の供給を受けて該メモリセル回
    路部に対するメモリアクセスおよびデータの入出力制御
    を行う周辺回路部(20)とを具備し、 前記メモリセル回路部(10)の基準電圧(Vs1) 用電源ラ
    インを前記周辺回路部(20)の基準電圧(Vs2) 用電源ラ
    インと別個に設けたことを特徴とする半導体メモリ装
    置。
  2. 【請求項2】 前記メモリセル回路部(10)の各メモリセ
    ル(MC)はフリップフロップ構成のスタティック型セル
    (Q1,Q2,R1,R2)であることを特徴とする請求項1に
    記載の半導体メモリ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の半導体メモリ装置の記
    憶保持特性を評価する方法であって、 前記メモリセル回路部に所定の情報を書き込み、記憶保
    持時間を設定し、該設定された期間(tM2)の経過後に
    該所定の情報を読み出して当該装置の記憶保持特性の確
    認および評価を行う際に、 該設定された期間(tM2)に前記メモリセル回路部の基
    準の電源電圧(Vs1)のみを前記所定の情報の書き込み
    時および読み出し時の基準電圧値(0)とは異なる所定
    の電位(V0)に設定することを特徴とする半導体メモリ
    装置の記憶保持特性の評価方法。
  4. 【請求項4】 前記メモリセル回路部が前記基準の電源
    電圧(Vs1) よりも高電位の電源電圧(Vcc) を供給さ
    れている場合に、前記所定の電位(V0)は、該高電位の
    電源電圧(Vcc) と前記所定の情報の書き込み時および
    読み出し時の基準電圧値(0)の間のレベルに設定され
    ることを特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置
    の記憶保持特性の評価方法。
JP3188700A 1991-07-29 1991-07-29 半導体メモリ装置及び該装置の記憶保持特性の評価方法 Withdrawn JPH0536938A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011249486A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Toppan Printing Co Ltd プロセス評価用半導体集積回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011249486A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Toppan Printing Co Ltd プロセス評価用半導体集積回路

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Effective date: 19981008