JPH0614439B2 - 記憶装置の試験方法 - Google Patents

記憶装置の試験方法

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JPH0614439B2
JPH0614439B2 JP62101418A JP10141887A JPH0614439B2 JP H0614439 B2 JPH0614439 B2 JP H0614439B2 JP 62101418 A JP62101418 A JP 62101418A JP 10141887 A JP10141887 A JP 10141887A JP H0614439 B2 JPH0614439 B2 JP H0614439B2
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豪徳 中村
清文 落井
真 瀬川
健夫 近藤
▲しょう▼次 有泉
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Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、メモリセル部とその周辺回路部とで構成さ
れる記憶装置の試験方法に関するもので、特に記憶装置
の製造上の欠陥を調査する時に使用されるものである。
(従来の技術) 一般に記憶装置においては、メモリセル部に製造上の欠
陥(例えばシリコン基板の結晶欠陥)が発生してリーク
電流が生ずると、メモリセルに保持したデータの“H”
レベルが低下し、最終的にはメモリセルに記憶したデー
タが反転してしまう。このような不良を調査する場合に
は、まずメモリセルにデータを書き込み、その後ワード
線を閉じてスタンドバイ状態とし、この状態で一定時間
放置した後、再びデータを読み出して書き込んだデータ
が反転しているか否かを調べている。
第6図は、上記メモリセルの一例としてMOS型スタテ
ィックRAMにおけるE/R型メモリセルの構成例を示
している。図においてBL,▲▼はビット線対、W
Lはワード線で、このワード線WLとビット線対BL,
▲▼との交差位置にメモリセル11が配設される。
このメモリセル11は、一端が電源Vccが供給される
電源端子12,12にそれぞれ接続される高抵抗負
荷素子R1,R2と、これら高抵抗負荷素子R1,R2
の他端側の記憶ノードN1,N2にドレイン、ゲートが
それぞれクロスカップルに接続され、ソースが接地点V
ssに接続される一対のMOSFET Q1,Q2と、
上記各記憶ノードN1,N2と上記ビット線対BL,▲
▼間にそれぞれ接続され各ゲートが上記ワード線W
Lに接続される転送用のMOSFET Q3,Q4とか
ら成る。なお、上記リーク電流による電流経路を抵抗r
で等価的に表わす。
上記のような構成において、リーク電流Irによって不
良となるモードは、記憶ノードN1,N2の容量をC、
ビット線BL,▲▼からこれらの記憶ノードN1,
N2に印加する電圧をV、高抵抗負荷素子R2を流れる
電流をI、放置時間をtとすると、 C・V+I・t<Ir・t…(1) となり、上式(1)を満足した時に記憶データが反転す
る。
ところで、実際に上記リーク電流による不良を調査する
場合には、長時間放置しなければならないため、上式
(1)における電圧Vを極力小さくすることにより高抵
抗負荷素子に流れる電流Iを少なくし、できるだけ短
時間で調査できるようにしている。
しかしながら、従来の記憶装置の試験方法においてはメ
モリセル部とその周辺回路部の電源が共通であるため、
周辺回路部が動作上問題とならない程度までしかメモリ
セル部の電源電圧を低くできず、電流Iの低減には限
界があるため不良モードの調査に多大な時間を費す欠点
がある。
(発明が解決しようとする問題点) 上述したように従来の記憶装置の試験方法では、メモリ
セル部に発生したリーク電流による不良の調査に長時間
を要する欠点がある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、メモリセル部に発生したリー
ク電流による不良の調査を短時間で行なえる記憶装置の
試験方法を提供することである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用) すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、メモリセル部の電源線と周辺回路部の電源線を
独立して配置し、これらの電源線に第1,第2の電源端
子を接続し、メモリセル部に発生したリーク電流による
不良の調査時に、メモリセルにデータを書き込んでワー
ド線を閉じた後、周辺回路部に第2の電源端子から動作
電源電圧を供給して通常動作させると共に、第1の電源
端子からメモリセル部に供給する電源電圧を充分に低く
設定することにより高抵抗負荷素子を介して記憶ノード
を放電し、メモリセルの記憶データが反転するまでの時
間が、記憶ノードの容量と高抵抗負荷素子の抵抗値との
CR時定数で決まる時間よりも長いか短いかに応じて不
良を検知するようにしている。
(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第1図において、13はメモリセル部、14は周辺回
路部で、上記メモリセル部13には電源線15を介して電源
端子16が、上記周辺回路部14には電源線17を介して電源
端子18がそれぞれ接続される。そして、これらメモリセ
ル部13及び周辺回路部14の接地線19,20はそれぞれ共通
に接地点Vssに接続される。
上記のような構成において、メモリセル部13の製造上の
欠陥によるリーク電流を確認する際には、メモリセル部
13のメモリセルにデータを書き込んでワード線を閉じた
後、周辺回路部14には電源端子18から通常の動作電源電
圧を与え、電源端子16を接地する。このようにすること
によって、メモリセルは等価的に第2図に示すように置
き換えられたことになる。従って、メモリセル部13への
電源の供給はなくなり、高抵抗負荷素子R2を介して記
憶ノードN2の電荷を放電するため、上式(1)は、 C・V=(Ir+I)t…(2) となる。上記高抵抗負荷素子R2を介して流れる電流I
は、この素子R2の抵抗値とビット線▲▼の電圧
Vとから予めわかっているので、この電流Iを考慮す
ればリーク電流Irを求めることができ、記憶ノードN
2の放電を短時間で行なえるので不良の調査時間を短縮
できる。
第3図は、記憶ノードの放置時間(放電時間)と不良率
との関係を示している。図示する如く、r≧R2の時
(リーク電流が極少ない良品の場合)は、メモリセルの
記憶データが反転する時間は記憶ノードの容量と高抵抗
負荷素子の抵抗値とのCR時定数で決まる点に数多く分
布する。また、r<R2の時(リーク電流が大きい場
合)は、上記CR時定数で決まる放電時間より短い時間
でメモリセルの記憶データが反転する。一方、上記CR
時定数で決まる放電時間より長い時間でメモリセルの記
憶データが反転する場合には、高抵抗負荷素子が製造上
の欠陥等により異常に大きくなった場合である。従っ
て、記憶ノードが放電されるまでの時間を調べることに
よって、良品であるのかリーク電流による不良品である
のか、あるいは高抵抗負荷素子の不良であるのかを容易
に知ることができる。
第4図は、この発明の他の実施例を説明するためのもの
で、上記実施例ではE/R型のメモリセルを例に取って
シリコン基板の結晶欠陥によるリーク電流を調べる場合
について説明したが、同様にメモリセル部と周辺回路部
にそれぞれ独立した電源端子を設けることにより寄生ダ
イオードによるデータ保持能力への影響を調べることも
できる。第4図において前記第1図と同一構成部分には
同じ符号を付しており、電源端子12,12と記憶
ノードN1,N2間にはそれぞれ、ゲート、ドレイン間
がクロスカップルに接続されたPチャネル型のMOSF
ET Q5,Q6が接続され、上記記憶ノードN1とM
OSFET Q5のドレイン間には寄生ダイオードD1
が、上記記憶ノードN2とMOSFET Q6のドレイ
ン間には寄生ダイオードD2がそれぞれ形成される。な
お、この際、MOSFET Q1,Q2はNチャネル型
であり、2つのCMSインバータの入,出力端子がそれ
ぞれ接続された構成となっている。
第5図(a),(b)は上記第4図の回路パターン構成
を示しており、(a)図はパターン平面図、(b)図は
(a)図のA−A′線に沿った断面構成図である。第5
図において前記第4図に対応する部分には同じ符号を付
しており、シリコン基板21上にはフィールド酸化膜22
が選択的に形成され、このフィールド酸化膜22上にP型
のポリシリコン層23およびN型のポリシリコン層24が形
成される。この際、上記P型ポリシリコン層23とP
の拡散層25とがダイレクト コンタクト331によって接
続され、上記N型ポリシリコン層24とN型の拡散層26
とがダイレクト コンタクト333によって接続される。
また、MOSFETの形成部分のポリシリコン層23,24
と基板21間にはゲート絶縁膜27,28が形成される。上記
ポリシリコン層23,24上には第1の層間絶縁膜29を介し
て第1層目のアルミ層から成る電源Vcc線30,接地Vss
線31およびワード線WLが形成される。上記電源Vcc線
30,接地Vss線31およびワード線WL上には、第2の層
間絶縁膜32を介してこれらの配線と交差する方向に第2
層目のアルミ層から成るビット線BL,▲▼が形成
される。なお、332 ,334 ,335 はダイレクト コンタ
クト、34はビア コンタクトである。
このような構成では、ポリシリコン層23,24間にPN接
合が形成され(ダイオードD1,D2)、ノードN1,
N3間およびノードN2,N4間に上記寄生ダイオード
D1,D2によるブレークダウン電圧だけの電位差が生
ずる。しかし、多結晶シリコン層間でPN接合を形成す
ることは難しいため、上記寄生ダイオードD1,D2の
特性にばらつきが生ずる。このため、メモリセルのデー
タ保持能力が影響を受けてデータが反転することがあ
る。そこで、前記第4図に示したような構成のメモリセ
ルのデータ保持能力を調べる際、上記実施例と同様にし
て周辺回路部には通常の動作電源電圧を与えつつ、メモ
リセル部の電源電圧のみを低下させることによりテスト
条件を加速して短時間で不良解析が行なえる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、メモリセル部に
発生したリーク電流による不良の調査を短時間で行なえ
る記憶装置の試験方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係わる記憶装置の試験方
法について説明するための図、第2図は上記第1図の回
路におけるメモリセルの構成例を示す図、第3図は放置
時間と不良率との関係について説明するための図、第4
図および第5図はそれぞれこの発明の他の実施例につい
て説明するための図、第6図は従来の記憶装置の試験方
法について説明するための図である。 13……メモリセル部、14……周辺回路部、15,17……電
源線、16,18……電源端子、19,20……接地線。
フロントページの続き (72)発明者 瀬川 真 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 近藤 健夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 有泉 ▲しょう▼次 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 (56)参考文献 実開 昭56−127526(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スタティック型のメモリセル部とその周辺
    回路部とから成り、上記メモリセル部に第1の電源を供
    給するための第1の電源端子と、上記周辺回路部に第2
    の電源を供給するための第2の電源端子とを備えた記憶
    装置において、上記メモリセル部のメモリセルにデータ
    を書き込んでワード線を閉じた後、上記第2の電源端子
    から上記周辺回路に動作電源を与えて動作させ、上記第
    1の電源端子に印加する電圧を上記第2の電源端子から
    与える動作電源よりも低く設定することにより、高抵抗
    負荷素子を介して上記メモリセルの記憶ノードを放電
    し、このメモリセルの記憶データが反転するまでの時間
    が、上記記憶ノードの容量と上記高抵抗負荷素子の抵抗
    値とのCR時定数で決まる時間よりも長いか短いかに応
    じて不良を検知することを特徴とする記憶装置の試験方
    法。
JP62101418A 1987-04-24 1987-04-24 記憶装置の試験方法 Expired - Lifetime JPH0614439B2 (ja)

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