JPH07105698A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH07105698A
JPH07105698A JP5246942A JP24694293A JPH07105698A JP H07105698 A JPH07105698 A JP H07105698A JP 5246942 A JP5246942 A JP 5246942A JP 24694293 A JP24694293 A JP 24694293A JP H07105698 A JPH07105698 A JP H07105698A
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memory cell
test mode
test
signal
circuit
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進 谷田
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和俊 平山
Tomio Suzuki
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスターブリフレッシュ試験の試験時間を
短縮し得る半導体記憶装置を提供する。 【構成】 モード検出回路5によってディスターブリフ
レッシュモードが検出されると、行デコーダ制御回路6
は、動作ブロック選択回路2によって選択されたブロッ
ク11のメモリセルアレイ116のワード線を、行デコ
ーダ117および駆動回路115を介して数本ごとに同
時に活性化し、ノーマルモードにおいて書込まれたデー
タを読出し、読出したデータと書込んだデータとの一致
が判別され、設計値のしきい値よりも低いしきい値のメ
モリセルを判別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体記憶装置に関
し、特に、ダイナミックランダムアクセスメモリ(以
下、DRAM)において、トランジスタと容量とからな
るメモリセルの不良を発見するためのテストモードを備
えた半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図19は複数のメモリブロックを備えた
従来の半導体記憶装置を示すブロック図である。図19
において、入力端子1にはアドレス信号が入力され、こ
のアドレス信号は動作ブロック選択回路2と列アドレス
バッファ3と行アドレスバッファ4とに与えられる。動
作ブロック選択回路2はいずれかのメモリブロックを選
択するためのブロック選択信号を出力する。すなわち、
半導体記憶装置は、複数のメモリブロック11,12,
…,1nに分割されており、動作ブロック選択回路2か
らのブロック選択信号によりいずれかのメモリブロック
が選択される。メモリブロック11は、列デコーダ11
1とI/Oゲート112と入出力回路113と行デコー
ダ114と駆動回路115とメモリセルアレイ116と
を含む。他のメモリブロック12,…,1nも同様にし
て構成されている。
【0003】動作ブロック選択回路2は、たとえばメモ
リブロック11を選択したとき、列デコーダ111と行
デコーダ114とを活性化させる。列アドレスバッファ
3は入力された入力列アドレス信号を列デコーダ11
1,121,…,1n1に与える。行アドレスバッファ
4は入力された行アドレス信号を行デコーダ114,1
24,…,1n4に与える。行デコーダ114はメモリ
ブロック11のブロック選択信号が活性化されかつ行ア
ドレス信号に応じてワード線を活性化し、その後列デコ
ーダ111はブロック選択信号が活性化されかつ列アド
レス信号に応じて列アドレスを指定する。指定されたア
ドレスのメモリセルには入出力回路113からI/Oゲ
ート112を介して入力されたデータが書込まれ、また
指定されたアドレスのメモリセルからのセンスアンプよ
り増幅されたデータが読出され、I/Oゲート112か
ら入出力回路113を介して外部にデータが出力され
る。
【0004】図20は図19に示した行デコーダの一例
を示すブロック図である。図20において、行デコーダ
は行アドレス信号を反転するインバータ201と行アド
レス信号と反転された行アドレス信号とを受け、ワード
線活性化信号Xiを出力するAND回路202とを含
む。
【0005】図21は図19に示したメモリセルアレイ
の一例を示す図である。図21において、メモリセルア
レイはワード線WL1,WL2,WL3とこれらに直交
するビット線対BL1,/BL1,BL2,/BL2と
を含み、それぞれの交点にメモリセルを構成するトラン
ジスタQ1〜Q6と容量C1〜C6が接続されている。
ビット線対BL1,/BL1,BL2,/BL2にはメ
モリセルからデータを読出す前に、1/2Vccにプリ
チャージおよびイコライズしてデータを読出した後の微
小電位差を増幅するためのセンスアンプ,イコライザ3
01,302が接続されている。
【0006】図22はメモリセルから読出されたデータ
がI/O線に伝わるまでの動作を説明するための回路図
である。図20に示した行デコーダ114からの行デコ
ード信号Xiはワード線駆動回路115に与えられ、ワ
ード線駆動回路115はワード線駆動信号φに応じて、
ワード線WLiを駆動する。メモリセルトランジスタQ
iと容量Ciからなるメモリセルアレイ116からビッ
ト線対BLi,/BLiに読出されたデータはセンスア
ンプ303によって増幅される。センスアンプ303は
nチャネルトランジスタ311,312およびpチャネ
ルトランジスタ313,314を含み、センスアンプ駆
動信号/S2N,S2Pに応じて、メモリセルアレイ1
16からビット線対BLi,/BLiに読出されたデー
タを増幅する。また、イコライズ回路304はnチャネ
ルトランジスタ315,316および317を含み、定
電圧VBL(=1/2・Vcc)およびビット線イコライ
ズ信号BLEQによってビット線対BLi,/BLiを
イコライズする。I/Oゲート回路305は列デコード
信号Yiに基づいて、ビット線対BLi,/BLiの電
位を入出力線I/O,/I/O線に伝達するためのnチ
ャネルトランジスタ318,319を含む。入出力線対
I/O,/I/Oはnチャネルトランジスタ320,3
21によってVcc−Vthレベルまで引上げられてい
る。
【0007】図23は図22の動作を説明するためのタ
イムチャートである。次に、図23を参照しながら、図
22の動作について説明する。行デコード信号Xiが図
23(a)に示すように「L」レベルになり、ワード線
駆動信号φが図23(b)に示すように「H」レベルに
なると、図23(c)に示すようにワード線WLiが
「H」レベルに活性化される。このとき、既にイコライ
ズ信号BLEQを図23(d)に示すように「L」レベ
ルにして、ビット線を1/2Vccにプリチャージして
おり、ビット線対BLi,/BLiにデータが読出され
て、図23(g),(h)に示すようにビット線対間に
微小電位差が生じる。このとき、図23(e),(f)
に示すように、センスアンプ駆動信号/S2N,S2P
が活性化されると、センスアンプ303によってビット
線対BLi,/BLi間の電位差が図23(g),
(h)に示すように増幅されて、それぞれVcc,Vs
sレベル(GND)となる。その後、列デコード信号Y
iが図23(i)に示すように「H」レベルになり、セ
ンスアンプ303で増幅されたデータが図23(j),
(k)に示すように、入出力線対I/O,/I/Oに出
力される。
【0008】図24は図21に示したメモリセルアレイ
の一部を示す図である。図24において、ビット線BL
iとワード線WLi,WLi+1のそれぞれの交点にはメ
モリセルトランジスタQi,Qi+1とメモリセル容量C
i,Ci+1が接続されていて、メモリセル容量Ci,C
+1の一方の電極には定電圧Vcp(=1/2・Vcc)
が与えられている。
【0009】図25は図24に示したワード線WLiに
接続されたメモリセル容量Ciの情報(「L」レベル)
を読出す場合の動作を示すタイムチャートである。図2
5(a)に示すように、ワード線WLiが「H」レベル
になると、メモリセルトランジスタQiがオンし、メモ
リセル容量Ciに蓄積された「L」レベルの情報が図2
5(c)に示すように、メモリセルトランジスタQiを
介してビット線BLiに読出され、図示しないセンスア
ンプにより増幅される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、何らかの要
因により、メモリセルトランジスタQiに隣接するメモ
リセルトランジスタQi+1のしきい値電圧Vth+1が設
計値よりも低い場合、図25(c)に示すように、メモ
リセル容量Ci+1に記憶されている「H」レベルの情報
が徐々にビット線BLiにリークする。たとえば16M
ビットDRAMなどを製造する場合、微小な塵などが付
着することにより、数ビットのメモリセルトランジスタ
のしきい値電圧が低くなってしまうことがある。
【0011】従来このような数ビットのしきい値の電圧
の低いメモリセルトランジスタを含む半導体集積回路を
除くには、ディスターブリフレッシュ試験と呼ばれるテ
ストが行なわれている。すなわち、たとえば図24にお
けるメモリセルトランジスタQi+1のしきい値電圧Vt
+1が低いものと仮定し、メモリセル容量Ciに「L」
のデータが書込まれ、メモリセル容量Ci+1に「H」レ
ベルのデータが書込まれ、メモリセル容量Ciのデータ
が繰返し読出される。メモリセルトランジスタQi+1
接続されているビット線BLiの電位が「L」であるた
め、メモリセルトランジスタQi+1にドレイン・ソース
間の電圧が生じ、サブスレッショルド電流が流れる。し
きい値電圧Vthi+1が低いと、このサブスレッショル
ド電流が大きく、データが失われてしまう。したがっ
て、メモリセル容量Ci+1のデータを読出し、書込んだ
データとの一致を判別し、一致していなけばメモリセル
トランジスタQi+1のしきい値電圧が設計値よりも低い
ことを判別できる。
【0012】図19に示したブロック化されたDRAM
において、ディスターブリフレッシュ試験をする場合に
は、動作ブロック選択回路2によって、たとえばメモリ
ブロック11が選択され、メモリセルアレイ116のす
べてのメモリセルに予め決められた同じデータが書込ま
れる。次に、メモリセルアレイ116内の1つのワード
線を活性化し続け、そのワード線に隣接するワード線に
接続されたメモリセルのデータが読出されて、書込まれ
たデータと一致するかが判別される。もし、一致してい
なければ、そのメモリセルのトランジスタのしきい値電
圧が設計値よりも低いものと判別できる。次に、前述の
活性化したワード線以外のワード線を一定時間活性化
し、そのワード線に隣接するワード線に接続されている
メモリセルのデータが読出され、書込んだデータとの一
致が判別される。この動作をメモリセルアレイ116内
のすべてのメモリセルについて行なわれる。
【0013】ところが、従来のディスターブリフレッシ
ュ試験では、1本ずつのワード線しか活性化されないた
め、特定のワード線を一定時間活性化し続けたときの、
そのワード線に隣接するワード線に繋がったメモリセル
以外のセルのデータ保持時間を検証する場合、一般にセ
ルにデータを読み書きする時間に比べて、メモリセルの
データ保持補償時間のほうが十分長いため、ディスター
ブリフレッシュ試験に要する時間は、メモリセルに読み
書きする時間を無視して表わすと、(ワード線の本数)
×(ワード線を活性化する時間)×(同時に動作するブ
ロック数)になり、たとえば16MDRAMの場合、ワ
ード線の本数は16384本であり、ワード線を活性化
する時間に64msec要し、同時に動作するブロック
数は4となるため、約262secのテスト時間を要
し、試験時間が長くなるという問題点があった。
【0014】それゆえに、この発明の主たる目的はディ
スターブリフレッシュ試験に要する時間を短縮し得るテ
スト回路を内蔵した半導体記憶装置を提供することであ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
複数のワード線と、各ワード線と交差する複数のビット
線と、それぞれが複数のワード線のうちの1本と複数の
ビット線のうちの1本とに接続される複数のメモリセル
トランジスタとを含み、複数のメモリセルトランジスタ
のうち、予め定めるしきい値電圧よりも低いしきい値電
圧のメモリセルトランジスタをテストモードで判別する
ためのテスト回路を内蔵した半導体記憶装置であって、
テストモードを検出するためのテストモード検出手段
と、テストモードが検出されたことに応じて、複数のメ
モリセルトランジスタのうち、予め定める行のメモリセ
ルトランジスタを一括的に活性化するための活性化手段
を備えて構成される。
【0016】請求項2に係る発明は、請求項1の活性化
手段は、1行おきのメモリセルトランジスタを一括的に
活性化する。
【0017】請求項3に係る発明では、請求項1の活性
化手段は、数行おきのメモリセルトランジスタを一括的
に活性化する。
【0018】請求項4に係る発明は、複数のワード線が
複数のブロックに分割されていて、テストモードを検出
するためのテストモード検出手段と、データの書込みま
たは書込んだデータを読出すための書込/読出モードに
おいて、複数のブロックのうちの指定されたブロックを
選択し、テストモードが検出されたことに応じて、複数
のブロックと一括的に選択するブロック選択手段、一括
的に選択された複数のブロックの複数のメモリセルトラ
ンジスタのうち、予め定める行のメモリセルトランジス
タを一括的に活性化するための活性化手段とを備えて構
成される。
【0019】請求項5に係る発明では、請求項4の活性
化手段は、1行おきのメモリトランジスタを一括的に活
性化する。
【0020】請求項6の係る発明では、請求項4の活性
化手段は、数行おきのメモリセルトランジスタを一括的
に活性化する。
【0021】請求項7に係る発明は、テストモードを検
出するためのテストモード検出手段と、テストモードが
検出されたことに応じて、ワード線にその電位を上昇さ
せるために振幅が変化する微小信号を与えるための微小
信号発生手段を備えて構成される。
【0022】請求項8に係る発明では、ワード線を駆動
するためのワード線駆動手段が設けられ、請求項7の微
小信号発生手段は、繰返しパルス信号を発生するパルス
信号発生手段と、発生されたパルス信号をワード線駆動
手段に伝達する容量とを備えて構成される。
【0023】請求項9に係る発明では、ワード線に対し
て平行に設けられ、複数のビット線と交差しかつ各ビッ
ト線と寄生容量で結合されるテスト用ワード線と、テス
トモードを検出するためのテストモード検出手段と、テ
ストモードが検出されたことに応じて、テスト用ワード
線にその電位を上昇させるための振幅が変化する微小信
号を与える微小信号発生手段を備えて構成される。
【0024】請求項10に係る発明では、請求項9のテ
スト用ワード線に交差するビット線と、各メモリセルト
ランジスタに接続される複数のビット線との間に接続さ
れ、書込/読出モードにおいて非導通となり、テストモ
ードに応じて導通するスイッチング素子が設けられる。
【0025】請求項11に係る発明では、テストモード
を検出するためのテストモード検出手段と、テストモー
ドが検出されたことに応じて、センスアンプに負電位の
駆動信号を与えて、しきい値電圧の低いメモリセルトラ
ンジスタを導通しやすくするための負電位信号発生手段
を備えて構成される。
【0026】
【作用】請求項1に係る発明は、テストモード時におい
て、予め定める行のメモリセルを一括的に活性化するこ
とにより、それらの行のメモリセルのデータを一括的に
読出して、書込んだデータと比較することができ、予め
定めるしきい値電圧よりも低いしきい値電圧のメモリセ
ルトランジスタを短時間で判別できる。
【0027】請求項4に係る発明では、メモリセルブロ
ックが複数に分割されている場合に、各メモリセルブロ
ックを一括的に選択するとともに、各メモリブロックの
予め定める行のメモリセルを一括的に活性化できるの
で、さらにしきい値電圧の低いメモリセルトランジスタ
をより短時間で判別できる。
【0028】請求項7に係る発明では、テストモードが
検出されたことに応じて、ワード線にその電位を上昇さ
せるための振幅が変化する微小信号を与えることによ
り、予め定めるしきい値電圧よりも低いしきい値電圧の
メモリセルトランジスタが導通しやすくなり、そのよう
なメモリセルトランジスタの判別を短時間できる。
【0029】請求項9に係る発明では、テストモードに
おいて、テスト用ワード線にその電位を上昇させるため
の振幅が変化する微小信号を与えることにより、しきい
値電圧の低いメモリセルトランジスタを短時間で判別で
きる。
【0030】請求項11に係る発明では、テストモード
が検出されたことに応じて、センスアンプに負電位の駆
動信号を与えてしきい値電圧の低いメモリセルトランジ
スタを導通しやすくすることにより、そのようなメモリ
セルトランジスタが保持しているデータがリークされる
のが速くなるので、しきい値電圧の低いメモリセルトラ
ンジスタの判別を短時間にできる。
【0031】
【実施例】図1はこの発明の一実施例の全体の構成を示
すブロック図である。図1において、ディスターブリフ
レッシュモードを検出するためのモード検出回路5が新
たに設けられ、この検出信号が行デコーダ制御回路6に
与えられるようにした以外は、従来例の図19と同様に
して構成される。モード検出回路5にはローアドレスス
トローブ信号/RAS,コラムアドレスストローブ信号
/CAS,書込みイネーブル信号/WEおよびアドレス
信号の0番目のビットA0 が入力される。行デコーダ制
御回路6はモード検出回路5によってディスターブリフ
レッシュモードが検出されたことに応じてメモリセルア
レイ116,126,…,1n6のワード線を物理的に
数本おきに同時に活性化し、ディスターブリフレッシュ
試験に要する時間を短縮する。
【0032】図2は図1に示したモード検出回路の具体
的なブロック図である。図2において、ローアドレスス
トローブ信号/RAS,コラムアドレスストローブ信号
/CAS,書込みイネーブル信号/WEはタイミング検
出回路51,52および53に与えられる。タイミング
検出回路51は論理積によって構成され、書込みイネー
ブル信号/WEを「L」レベルにしてコラムアドレスス
トローブ信号/CASを「L」レベルに立下げた後、ロ
ーアドレスストローブ信号/RASを立下げるタイミン
グ(/WE /CAS before /RASサイク
ル)を検知して、「H」レベルの信号を出力する。この
タイミング検出回路51の出力はAND回路55の一方
入力端に与えられる。アドレス信号A0 は高しきい値バ
ッファ54を介してAND回路55の他方入力端に与え
られる。高しきい値バッファ54はアドレス信号A0
通常の「H」レベルよりも高い所定の電圧以上であれ
ば、「H」レベル信号をAND回路55の他方入力端に
与える。AND回路55は2つの入力が「H」レベルに
なると、フリップフロップ56をセットする。応じて、
フリップフロップ56は「H」レベルのモード検出信号
を出力する。
【0033】タイミング検出回路52はコラムアドレス
ストローブ信号/CASが「H」レベルの状態でローア
ドレスストローブ信号/RASが「L」レベルに立下が
るタイミング(/RAS only refreshの
タイミング)を検知して、「H」レベルとなる第2のリ
セット信号を、OR回路57を介してフリップフロップ
56に与え、モード検出信号をリセットする。
【0034】図3および図4は図2のモード検出回路の
動作を説明するためのタイムチャートである。図3
(a),(b),(c)に示すように、/WE /CA
S before /RASサイクルでローアドレスス
トローブ信号/RAS,コラムアドレスストローブ信号
/CAS,書込みイネーブル信号/WEが「L」レベル
になると、タイミング検出回路51は図3(e)に示す
ように、「H」レベル信号を出力し、AND回路55の
一方入力端に与える。アドレス信号A0 が図3(d)に
示すように、電源電圧よりも高い所定電圧以上になる
と、高しきい値バッファ54は図3(f)に示す「H」
レベル信号をAND回路55の他方入力端に与える。応
じて、AND回路55が図3(g)に示すように、
「H」レベル信号を出力し、フリップフロップ56をセ
ットする。すると、フリップフロップ56から図3
(k)に示すように、「H」レベルのディスターブリフ
レッシュモード信号が出力される。そして、タイミング
検出回路52によって、図4(A)の(h)に示すよう
に、ローアドレスストローブ信号/RASが「L」レベ
ルに立下った後、「H」レベルに立上ったタイミングで
「H」レベル信号が出力されるか、あるいはコラムアド
レスストローブ信号/CASを先に「H」レベルに立上
げた後、ローアドレスストローブ信号/RASを「L」
に立下げるタイミングでフリップフロップ56がリセッ
トされる。
【0035】図5は図1に示した行デコーダ制御回路の
回路図である。この図5に示した行デコーダ制御回路6
はディスターブリフレッシュ試験時に、1本おきのワー
ド線を活性化し、通常は行アドレス信号に応じたワード
線を活性化する。すなわち、行デコーダ制御回路6はモ
ード検出信号が入力されるインバータ61とAND回路
62と64と行アドレス信号を反転するインバータ63
とを含む。インバータ61はモード検出信号を反転して
行デコーダ制御信号1を出力する。AND回路62はモ
ード検出信号と行アドレス信号との論理積を求め、行デ
コード制御信号2を出力する。AND回路64はモード
検出信号とインバータ63で反転された行アドレス信号
とに応じて行デコード制御信号3を出力する。
【0036】図6は図1に示した行デコーダ117の一
例を示すブロック図である。図6に示した行デコーダ1
17には、3ビットの行アドレス信号が入力されるとと
もに、図5に示した行デコーダ制御回路6から行デコー
ド制御信号1〜3が入力される。そして、行デコーダ1
17は、行アドレス信号を反転するインバータ201
と、行アドレス信号または反転された行アドレス信号お
よび行デコード制御信号1を受ける4入力のAND回路
203とAND回路203の出力と行デコード制御信号
2または3を受けるOR回路204とから構成される。
【0037】次に、図1〜図6を参照して、この発明の
一実施例の具体的な動作について説明する。図1におい
て、入力端子1にアドレス信号が入力されると、動作ブ
ロック選択回路2は、そのアドレス信号によって指定さ
れるメモリセルアレイが存在するブロックのみを活性化
するためのブロック選択信号を出力し、たとえば列デコ
ーダ111と行デコーダ117とを活性化させる。ま
た、行アドレスバッファ4はアドレス信号によって指定
される行アドレスを取込み、行アドレス信号を行デコー
ダ制御回路6に出力する。通常の書込または読出モード
では、モード検出回路5はディスターブリフレッシュモ
ードを検出していないため、「L」レベル信号を出力し
ている。この「L」レベルのモード検出信号は、図5の
インバータ61で反転され、「H」レベルの行デコード
制御信号1として出力される。また、AND回路62,
64は、「L」レベルのモード検出信号によって閉じら
れるため、行デコード制御信号2,3はいずれも「L」
レベルとなる。このため、図5のAND回路203はそ
れぞれに入力された行アドレス信号および反転された行
アドレス信号に応じて信号を出力する。このとき、行デ
コード制御信号2,3はいずれも「L」レベル信号を出
力しているため、OR回路204はAND回路203の
出力をそのまま導出する。したがって、行デコーダ11
7は、前述の図20に示した従来の行デコーダ114と
同様にして、行アドレス信号のみをデコードし、駆動回
路115を介してメモリセルアレイ116の行アドレス
を指定する。また、行デコーダ111は、図19で説明
した従来例と同様にして、列アドレスバッファ3に取込
まれた列アドレス信号に応じて、I/Oゲート112を
介してメモリセルアレイ116の列アドレスを指定す
る。
【0038】次に、図2〜図4で説明したように、モー
ド検出回路5がディスターブリフレッシュモードを検出
すると、そのモード検出信号を活性化して「H」レベル
にする。この「H」レベルのモード検出信号は、図5の
インバータ61で反転され、行デコード制御信号1が
「L」レベルになるとともに、AND回路62,64が
開かれる。そして、行アドレス信号がAND回路62を
介して行デコード制御信号2として出力されるととも
に、行アドレス信号がインバータ63で反転され、AN
D回路64を介して行デコード制御信号3として出力さ
れる。すなわち、行デコード制御信号2,3は相反する
行アドレス信号として出力されることになる。
【0039】図6に示した行デコーダ117には、行デ
コード制御信号1が「L」レベルになるため、AND回
路203は「L」レベルの信号をOR回路204に出力
し、OR回路204は相反する行デコード制御信号2,
3によって1ワードおきごとにワード線活性化信号を出
力する。
【0040】ディスターブリフレッシュ試験時において
は、ワード線を立上げるメモリセルにはこのメモリセル
のデータを読出したとき、ワード線を立上げないメモリ
セルに接続されるビット線が「L」レベルになるような
データが書込まれ、ワード線を立上げないメモリセルに
は「H」レベルのデータが書込まれる。そして、前述の
説明のごとく、ディスターブリフレッシュモードが設定
され、アドレス入力により、動作ブロック選択回路2に
よってたとえばメモリセルアレイ116が選択され、行
アドレス信号によってたとえば行デコード制御信号が
「H」レベルにされ、行デコード制御信号3が「L」レ
ベルにされ、行デコーダ117により、メモリセルアレ
イ116の1本おきのワード線が活性化される。
【0041】次に、ディスターブリフレッシュモードか
ら通常モードに戻され、活性化したワード線以外に接続
されているメモリセルのデータが破壊されていないかを
確認するために、メモリセルアレイ116のデータが読
出され、書込んだデータと一致しているかが確認され
る。
【0042】次に、メモリセルアレイ116に再び予め
決められたデータが書込まれ、ディスターブリフレッシ
ュモードに入り、行アドレス信号によって、今度は行デ
コーダ制御回路6の行デコード制御信号2が「L」レベ
ルにされ、行デコード制御信号3が「H」レベルにされ
る。それによって、先程とは逆の1本おきのワード線が
一定時間活性化された後、通常モードに戻され、メモリ
セルアレイ116のデータが読出され、活性化したワー
ド線以外に接続されたメモリセルのデータが破壊されて
いないかが確認される。このようにして、メモリセルア
レイ116の1本おきのワード線を同時に活性化するこ
とにより、1ブロックのディスターブリフレッシュ試験
が完了する。そして、次のブロックであるメモリセルア
レイ126を選択して、同様の試験を行なえばよい。
【0043】上述のごとく、この実施例によれば、たと
えば1ブロックにワード線が1024本あるとして、デ
ータ保持時間が64msec以上であることを検査しよ
うとするとき、図1に示した実施例において、たとえば
同時に1本おきのワード線を立上げる場合を考えると、 (ワード線を活性化し続ける時間)×(ブロックのワー
ド線本数)/(同時に活性化するワード線の本数)×
(ブロック数)=64msec×1024/512×4
=0.51secの時間で検査できる。ただし、各メモ
リセルごとにデータを予め書込んだり、メモリセルのデ
ータを読出して判定する時間は省略している。一方、こ
の実施例によるディスターブリフレッシュ試験モードを
使用しないときの試験時間は上述の例では 64msec×1024/1×4≒262sec の時間を要し、この実施例のほうがテスト時間を短縮で
きることが明らかである。
【0044】図7はこの発明の他の実施例のブロック図
である。前述の図1に示した実施例では、動作ブロック
選択回路2によって、1ブロックごと、すなわちブロッ
ク11,12,…,1nのそれぞれを1ブロックとして
ディスターブリフレッシュ試験を行なうようにしたが、
この図7に示した実施例では、動作ブロック選択回路2
0により複数のブロック11,12,…,1nを同時に
活性化し、従来と同様の方法によりディスターブリフレ
ッシュ試験が行なわれる。このために、モード検出回路
5で検出されたモード検出信号が動作ブロック選択回路
20に与えられる。
【0045】図8は図7に示した動作ブロック選択回路
20の具体的なブロック図である。図8において、従来
の動作ブロック選択回路2に加えて、この動作ブロック
選択回路2の出力とモード検出信号の論理和を求めるO
R回路21,22,…,2nが設けられる。ディスター
ブリフレッシュ時にモード検出信号が「H」レベルにな
ると、この「H」レベル信号がOR回路21,22,
…,2nを介して各ブロック11,12,…,1nにブ
ロック選択信号として与えられる。このように、各ブロ
ック11,12,…,1nにブロック選択信号を与える
ことによって、これらのブロックが同時に活性化され、
従来の図19の説明と同様にしてディスターブリフレッ
シュ試験が行なわれる。
【0046】この実施例によるディスターブリフレッシ
ュ試験に要する時間は、図1の実施例と同様に算出する
と、 64msec×(1024/1)×1≒65.5sec になる。これは従来例の1/4であり、従来例よりもデ
ィスターブリフレッシュ試験に要する時間を短縮でき
る。
【0047】なお、図1に示した実施例においては、同
一の動作ブロックにおいて1本おきのワード線を活性化
するようにしたが、同一ブロック中の2本以上のワード
線を活性化するようにしてもよい。この場合は、同一動
作ブロック中のn本のワード線を活性化するものとする
と、 64msec×(1024/n)×4 となり、従来例の1/nの時間でディスターブリフレッ
シュ試験ができる。
【0048】図9はこの発明の他の実施例のブロック図
である。この図9に示した実施例は、図1と図7に示し
た実施例を組合わせたものである。すなわち、モード検
出回路5によって検出されたモード検出信号は行デコー
ダ制御回路6と動作ブロック選択回路20に与えられ
る。行デコーダ制御回路6は図5に示したものが用いら
れる、動作ブロック選択回路20は図8に示したものが
用いられる。したがって、この実施例では、前述の図7
に示した実施例と同様にして、ディスターブリフレッシ
ュ時においては、すべてのブロック11,12,…,1
nが選択され、かつ図1に示した実施例のように、各ブ
ロック11,12,…,1nのメモリセル116,12
6,…,1n6の1本おきのワード線が活性化されて、
ディスターブリフレッシュ試験が行なわれる。この実施
例では、ディスターブリフレッシュ試験に要する時間
は、 64msec×(1024/512)×1=0.128
sec となり、さらに、ディスターブリフレッシュ試験に要す
る時間を短縮できる。
【0049】図10はこの発明のさらに他の実施例を示
すブロック図である。この図10に示した実施例は、デ
ィスターブリフレッシュモード時において、ワード線に
微小信号を与え、この微小信号によりしきい値の低いト
ランジスタがオンしやすくなることを利用して、ディス
ターブリフレッシュモード試験を行なう。このために、
モード検出回路5によって検出されたモード検出信号が
微小信号発生回路7に与えられ、この微小信号発生回路
7から微小信号が発生され、この微小信号が駆動回路1
15,125,…,1n5を介してメモリセルアレイ1
16,126,…,1n6に与えられる。
【0050】図11は図10に示した実施例において、
微小信号によりディスターブリフレッシュ試験を行なう
要部を示すブロック図であり、図12は図11に示した
発振回路のブロック図である。
【0051】図11において、微小信号発生回路7は発
振回路71とnチャネルトランジスタ72とコンデンサ
73とを含み、発振回路71は図12に示すように、イ
ンバータ711〜714とNAND回路715とを含
む。モード検出回路5から「H」レベルのディスターブ
リフレッシュモード検出信号がNAND回路715の一
方入力端に与えられると、NAND回路715の出力が
インバータ711〜713を介してNAND回路715
の他方入力端に与えられ、発振を開始する。この発振出
力はインバータ714で反転され、nチャネルトランジ
スタ72の一方電極に与えられる。nチャネルトランジ
スタ72のゲートにはモード検出回路5から「H」レベ
ルのモード検出信号が与えられる。nチャネルトランジ
スタ72の他方の電極はコンデンサ73を介して駆動回
路115のVssラインに接続される。駆動回路115
はpチャネルトランジスタ211とnチャネルトランジ
スタ212の直列回路を含み、それぞれのゲートにはデ
コード信号Xiが行デコーダ114から与えられ、pチ
ャネルトランジスタ211のドレインとnチャネルトラ
ンジスタ212のドレインはワード線WLiに接続され
ている。pチャネルトランジスタ211のソースにはワ
ード線駆動信号が与えられる。 図13は図11の動作
を説明するためのタイムチャートである。次に、図10
〜図13の実施例の動作について説明する。ノーマルモ
ード時には、図13(A)の(b)に示すように、モー
ド検出回路5の検出信号は「L」レベルになっているた
め、微小信号発生回路7は微小信号を発生しない。この
ため、図10に示したメモリセルアレイ116,12
6,…,1n6はそれぞれ動作ブロック選択回路2で選
択され、従来例と同様にして、アドレス信号によってア
クセスされる。ディスターブリフレッシュ試験時におい
ては、たとえば図10に示すブロック11が動作ブロッ
ク選択回路2によって選択され、次に、/WE/CAS
before /RASのサイクルのタイミングの信
号がモード検出回路5に入力され、「H」レベルよりも
高いアドレス信号A0 が入力されると、活性化するワー
ド線に接続されたメモリセルに「L」レベルのデータが
書込まれ、活性化されないワード線に接続されたメモリ
セルに「H」レベルのデータが書込まれる。図13
(e)に示すように、モード検出回路5から「H」レベ
ルのモード検出信号が出力されると、発振回路71から
「H」,「L」レベルを繰返すパルス信号が発生され
る。このとき、nチャネルトランジスタ72は「H」レ
ベルのモード検出信号に応じて導通し、発振回路71か
らのクロック信号がnチャネルトランジスタ72および
コンデンサ73を介してワード線駆動回路115のVs
sラインに微小信号として印加され、非選択のワード線
WLiに微小信号が印加され、メモリセルアレイ116
のうち、非選択のワード線に接続されたメモリセルでは
ワード線の電位がわずかに上がることにより、しきい値
の低い不良のメモリセルのトランジスタが導通または導
通しないまでもサブスレッショルドリーク電流が不良で
ないメモリセルよりも格段に大きくなり、「H」レベル
のデータが失われる。そして、非選択のワード線に対応
するメモリセルからデータが順次読出され、書込んだデ
ータと読出したデータとの一致が判別される。
【0052】このように、ディスターブリフレッシュモ
ード時においては、ノーマルモード時に比べて、非選択
のワード線WLiに接続された設計値よりしきい値の低
いトランジスタでメモリセル容量からビット線BLiへ
のリークが起こりやすくなり、短いテスト時間で不良を
検出できる。
【0053】なお、たとえば16M×4のDRAMのデ
ィスターブリフレッシュ試験を行なう場合には、500
secかかっていたのが、この実施例では、前述の図1
の実施例で説明したワード線を活性化し続ける時間が1
/10程度で済むため、50sec程度で試験を行なう
ことができる。
【0054】なお、図11に示したコンデンサ73は数
百pF程度の容量のものでよく、Vssのパッドから離
れた行デコーダ114,124,…,1n4の近傍に配
置するのが好ましい。すなわち、Vssのパッドに近い
位置にコンデンサ73を配置すると、パルスを出そうと
しても急速にVssの電位にされてしまい、パルスが出
ないので、Vssパッドまでの距離よりも行デコーダ1
15までの距離のほうが近くなるように配置するのが好
ましい。
【0055】図14はこの発明のさらに他の実施例を示
す図である。この実施例は従来のワード線WLiの他
に、微小信号をビット線BLi,/BLiに印加するた
めの専用のワード線WLjを設けたものである。このワ
ード線WLjとビット線BLj,/BLjとの間には寄
生容量225,226が存在する。ビット線BLi,/
BLiとBLj,/BLjとの間にはnチャネルトラン
ジスタ223,224が接続されており、これらのnチ
ャネルトランジスタ223,224はモード検出回路5
によってディスターブリフレッシュモードが検出された
とき導通する。
【0056】微小信号発生回路72は、発振回路71と
nチャネルトランジスタ231,232とインバータ2
33とを含む。nチャネルトランジスタ231のゲート
にはモード検出回路5の検出信号がインバータ233で
反転されて与えられ、nチャネルトランジスタ232の
ゲートにはモード検出回路5の検出信号が与えられる。
nチャネルトランジスタ232のドレインには発振回路
71の発振出力が与えられ、nチャネルトランジスタ2
32のソースとnチャネルトランジスタ231のドレイ
ンにはワード線WLjが接続され、nチャネルトランジ
スタ231のソースにはVssの電位が与えられる。
【0057】図15は図14に示した実施例の動作を説
明するためのタイムチャートである。図15(A)に示
すノーマルモード時には、モード検出回路5の検出信号
φTが(d)に示すように「L」レベルになり、nチャ
ネルトランジスタ231がオンし、他のnチャネルトラ
ンジスタ232,223,224がオフする。このた
め、ビット線BLj,/BLjはビット線BLi,/B
Liから切離されて、図15(A)の(f)に示すよう
にハイインピーダンスとなり、ワード線WLjは図15
(A)の(e)に示すようにVss電位に接続されるの
で、メモリセルアレイは従来と同様にしてアドレス信号
によってアクセスされる。
【0058】次に、モード検出回路5が図15(B)に
示すように、/WE /CAS before /RA
Sサイクルおよびアドレス信号A0 が通常の「H」レベ
ルよりも高い所定の電圧以上になったことを検出する
と、モード検出信号φT が図15(B)の(e)に示す
ように「H」レベルとなり、nチャネルトランジスタ2
31がオフするとともに、他のnチャネルトランジスタ
232,223および224が導通する。このため、発
振回路71はモード検出回路5の検出出力に応じて発振
動作を開始する。発振回路71の発振出力はnチャネル
トランジスタ232を介してワード線WLjに伝達さ
れ、さらに寄生容量225,226を介してビット線B
Lj,/BLjからビット線BLi,/BLiに伝達さ
れる。これによって、ノーマルモード時に比べて、ビッ
ト線BLi,/BLiが瞬間的に負電位となるため、設
計値より低いしきい値のトランジスタは、その瞬間に導
通または導通まで行かなくても通常のしきい値のトラン
ジスタに比べてサブスレッショルドリーク電流が格段に
大きくなるため、「H」レベルのデータが損なわれる。
このため、図1で説明したワード線を活性化し続ける時
間が短くて済むため、ディスターブリフレッシュ試験に
よる試験時間を短くできる。なお、ビット線BLj,/
BLjは負の電位になるが、基板には負の電位VBBが印
加されており、ビット線BLj,/BLjはこれ以下に
はならないので、基板との間で電流は流れないようにな
っている。
【0059】図16はこの発明のさらに他の実施例を示
す図であり、図17は図16の負電位発生回路を示す図
である。
【0060】この実施例は、ディスターブリフレッシュ
モードになったときのみセンスアンプ251の駆動信号
にある期間だけ負の電圧が伝達されるようにし、設計値
よりしきい値の低いメモリセルトランジスタをオンしや
すくしたものである。すなわち、前述の図10に示した
微小信号発生回路7に代えて負電位発生回路75が設け
られる。この負電位発生回路75は、図17に示すよう
にインバータ751〜755とNANDゲート756と
を含む発振回路と、nチャネルトランジスタ758と7
59とコンデンサ757とnチャネルトランジスタ76
0とによって構成されたチャージポンプ回路と、電荷を
チャージするためのコンデンサ761とを含む。コンデ
ンサ761は負電位−ΔVの電位にチャージされ、モー
ド検出回路5から「H」レベル信号φT がNANDゲー
ト756に与えられると、発振回路が発振動作を開始す
る。発振回路が「L」レベルから「H」レベルに立上る
信号をコンデンサ757の一方電極に出力すると、この
コンデンサ757の容量結合によりノード762の電位
が2Vth以上となる。(Vthはnチャネルトランジ
スタ758,759のしきい値電圧)。すると、nチャ
ネルトランジスタ758,759は導通して、ノード7
62からこれらのトランジスタ758,759を介して
接地ノードに放電電流が流れ、ノード762の電位が−
2Vthまで下がると、nチャネルトランジスタ75
8,759が非導通となる。このときノード763の電
位はノード762のドレインよりも低いため、nチャネ
ルトランジスタ760は非導通のままである。そして、
発振回路が「H」レベルから「L」レベルに立下がる信
号を出力すると、コンデンサ757の容量結合により、
ノード762の電位が2Vthから負の電位に立下が
る。すると、ノード763の電位はノード762の電位
よりも高いので、nチャネルトランジスタ760が導通
し、ノード763からノード762へ電荷が引抜かれ、
ノード763の電位がノード762の電位よりもVth
だけ高くなったところで、nチャネルトランジスタ76
0が非導通状態となる。この動作を繰返すことによっ
て、負の電位が発生される。
【0061】モード検出回路5の検出信号はnチャネル
トランジスタ232のゲートに与えられるとともに、イ
ンバータ233で反転されてnチャネルトランジスタ2
31のゲートに与えられる。nチャネルトランジスタ2
32のソースには負電位発生回路75で発生された負電
位−ΔVが与えられ、そのドレインとnチャネルトラン
ジスタ231のソースは駆動回路115のnチャネルト
ランジスタ242のソースに与えられる。nチャネルト
ランジスタ231のドレインにはVssの電位が与えら
れている。さらに、nチャネルトランジスタ242のゲ
ートにはセンスアンプ駆動信号φsが与えられ、このセ
ンスアンプ駆動信号φsはpチャネルトランジスタ24
1のゲートにも与えられている。pチャネルトランジス
タ241のソースには電源電圧+Vccが与えられ、そ
のドレインはnチャネルトランジスタ242のドレイン
に接続されるとともに、センスアンプ251に接続され
ている。−ΔVは−|Vth|〜−|2Vth|の間の
電位、たとえば−1.4V程度に選ばれている。
【0062】図18は図16に示した実施例の動作を説
明するためのタイムチャートである。ノーマルモード時
には、図18(A)に示すように、ノード検出回路5の
検出信号が「L」レベルになっているため、nチャネル
トランジスタ231がオンし、nチャネルトランジスタ
232がオフとなっている。このため「H」レベルのセ
ンスアンプ駆動信号がnチャネルトランジスタ242の
ゲートに与えられると、このnチャネルトランジスタ2
42が導通し、センスアンプ251にはVssの電位が
与えられる。このため、ビット線BLi,/BLiのど
ちらかがセンスアンプにより図18(A)の(e)に示
すように、1/2VccからVssに引下げられる。
【0063】一方、ディスターブリフレッシュモードに
なると、モード検出回路5の検出信号が「H」レベルに
なるため、負電位発生回路75から−ΔVの電位が発生
し、「H」レベルのモード検出信号に応じて、nチャネ
ルトランジスタ232が導通し、センスアンプ駆動信号
φsに応じてnチャネルトランジスタ242も導通する
ため、センスアンプ251には−ΔVの負電位が与えら
れる。このため、ビット線BLi,/BLiのどちらか
が図18(B)の(e)に示すように、1/2Vccか
ら−ΔVとなり、設計値よりしきい値の低いメモリトラ
ンジスタが導通もしくは導通しないまでもサブスレッシ
ョルドリークが正常なしきい値のトランジスタよりもサ
ブスレッショルドリーク電流が格段に大きくなるので記
憶していた「H」データが損なわれる。
【0064】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、テストモードが検出されたことに応じて、複数のメ
モリセルのうち、予め定める行のメモリセルを一括的に
活性化して記憶されているデータを読出し、書込んだデ
ータと比較することにより、予め定めるしきい値電圧よ
りも低いしきい値電圧のメモリセルトランジスタを容易
にかつ短時間に判別することができる。
【0065】請求項4に係る発明によれば、複数のメモ
リブロックを一括的に選択しかつ各ブロックの複数のメ
モリセルトランジスタのうち予め定める行のメモリセル
トランジスタを一括的に活性化して、記憶されているデ
ータを読出し、書込んだデータと比較することにより、
予め定めるしきい値よりも低いしきい値電圧のメモリセ
ルトランジスタをさらに短時間で判別することができ
る。
【0066】請求項5に係る発明では、テストモードが
検出されたことに応じて、ワード線にその電位を上昇さ
せるために振幅が変化する微小信号を与えることによ
り、しきい値の低いメモリセルトランジスタを短時間で
判別できる。
【0067】請求項7に係る発明では、複数のワード線
とは別個にテストモードワード線を設け、テストモード
が検出されたことに応じて、テスト用ワード線の電位を
上昇させるために振幅が変化する微小信号を与えて、し
きい値電圧の低いメモリセルトランジスタを短時間で判
別できる。
【0068】請求項9に係る発明では、テストモードが
検出されたことに応じて、ビット線が瞬間的に負の電位
となる駆動信号を与えるようにしたので、しきい値の低
いメモリセルトランジスタを短時間で判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の全体の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】図1に示したモード検出回路の具体的なブロッ
ク図である。
【図3】図2に示したモード検出回路の動作を説明する
ためのタイムチャートである。
【図4】ノーマルモード時およびテストモード時におけ
るモード検出回路の動作を説明するためのタイムチャー
トである。
【図5】図1に示した行デコーダ制御回路のブロック図
である。
【図6】図1に示した行デコーダの一例を示すブロック
図である。
【図7】この発明の他の実施例のブロック図である。
【図8】図7に示した動作ブロック選択回路の具体的な
ブロック図である。
【図9】この発明の他の実施例のブロック図である。
【図10】この発明のさらに他の実施例を示すブロック
図である。
【図11】図10に示した実施例において微小信号によ
りディスターブリフレッシュ試験を行なう要部を示すブ
ロック図である。
【図12】図11に示した発振回路のブロック図であ
る。
【図13】図1に示した実施例のノーマルモード時とテ
ストモード時の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。
【図14】この発明のさらに他の実施例の要部を示すブ
ロック図である。
【図15】図14に示した実施例のノーマルモードとテ
ストモード時におけるタイムチャートである。
【図16】この発明のさらに他の実施例を示す図であ
る。
【図17】図16に示した負電位発生回路を示す回路図
である。
【図18】図16に示した実施例のノーマルモード時と
テストモード時における動作を説明するためのタイムチ
ャートである。
【図19】複数に分割された従来の半導体記憶装置のブ
ロック図である。
【図20】図19に示した行デコーダの一例を示すブロ
ック図である。
【図21】図19に示したメモリセルアレイの一例を示
す回路図である。
【図22】メモリセルから読出されたデータがI/O線
に伝わるまでの動作を説明するための回路図である。
【図23】図22の動作を説明するためのタイムチャー
トである。
【図24】図21に示したメモリセルアレイの一部を示
す図である。
【図25】図24のワード線WLiに接続されたメモリ
セル容量Ciの情報を読出す場合の動作を示すタイムチ
ャートである。
【符号の説明】
2,20 動作ブロック選択回路 3 列アドレスバッファ 4 行アドレスバッファ 5 モード検出回路 6 行デコーダ制御回路 7 微小信号発生回路 11,12…1n 動作ブロック 51,52,53 タイミング検出回路 54 高しきい値バッファ 55,62,64,203 AND回路 56 フリップフロップ 57,204 OR回路 111,121…1n1 列デコーダ 112,122…1n2 I/Oゲート 113,123…1n3 入出力回路 115,125…1n5 駆動回路 116,126…1n6 メモリセルアレイ 117,127…1n7 行デコーダ 71 発振回路 75 負電位発生回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年12月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0051
【補正方法】変更
【補正内容】
【0051】図11において、微小信号発生回路7は発
振回路71とnチャネルトランジスタ72とコンデンサ
73とを含み、発振回路71は図12に示すように、イ
ンバータ710〜714とNAND回路715とを含
む。モード検出回路5から「H」レベルのディスターブ
リフレッシュモード検出信号がNAND回路715の一
方入力端に与えられると、NAND回路715の出力が
インバータ711〜713を介してNAND回路715
の他方入力端に与えられ、発振を開始する。この発振出
力はインバータ714で反転され、nチャネルトランジ
スタ72の一方電極に与えられる。nチャネルトランジ
スタ72のゲートにはモード検出回路5から「H」レベ
ルのモード検出信号が与えられる。nチャネルトランジ
スタ72の他方の電極はコンデンサ73を介して駆動回
路115のVssラインに接続される。駆動回路115
はpチャネルトランジスタ211とnチャネルトランジ
スタ212の直列回路を含み、それぞれのゲートにはデ
コード信号Xiが行デコーダ114から与えられ、pチ
ャネルトランジスタ211のドレインとnチャネルトラ
ンジスタ212のドレインはワード線WLiに接続され
ている。pチャネルトランジスタ211のソースにはワ
ード線駆動信号が与えられる。 図13は図11の動作
を説明するためのタイムチャートである。次に、図10
〜図13の実施例の動作について説明する。ノーマルモ
ード時には、図13(A)の(b)に示すように、モー
ド検出回路5の検出信号は「L」レベルになっているた
め、微小信号発生回路7は微小信号を発生しない。この
ため、図10に示したメモリセルアレイ116,12
6,…,1n6はそれぞれ動作ブロック選択回路2で選
択され、従来例と同様にして、アドレス信号によってア
クセスされる。ディスターブリフレッシュ試験時におい
ては、たとえば図10に示すブロック11が動作ブロッ
ク選択回路2によって選択され、次に、/WE/CAS
before /RASのサイクルのタイミングの信
号がモード検出回路5に入力され、ノーマルモード時入
力される「H」レベルよりも高いアドレス信号A0 が入
力されると、活性化するワード線に接続されたメモリセ
ルに「L」レベルのデータが書込まれ、活性化されない
ワード線に接続されたメモリセルに「H」レベルのデー
タが書込まれる。図13(e)に示すように、モード検
出回路5から「H」レベルのモード検出信号が出力され
ると、発振回路71から「H」,「L」レベルを繰返す
パルス信号が発生される。このとき、nチャネルトラン
ジスタ72は「H」レベルのモード検出信号に応じて導
通し、発振回路71からのクロック信号がnチャネルト
ランジスタ72およびコンデンサ73を介してワード線
駆動回路115のVssラインに微小信号として印加さ
れ、非選択のワード線WLiに微小信号が印加され、メ
モリセルアレイ116のうち、非選択のワード線に接続
されたメモリセルではワード線の電位がわずかに上がる
ことにより、しきい値の低い不良のメモリセルのトラン
ジスタが導通または導通しないまでもサブスレッショル
ドリーク電流が不良でないメモリセルよりも格段に大き
くなり、「H」レベルのデータが失われる。そして、非
選択のワード線に対応するメモリセルからデータが順次
読出され、書込んだデータと読出したデータとの一致が
判別される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0053
【補正方法】変更
【補正内容】
【0053】なお、たとえば16MDRAM 4K R
efresh品のディスターブリフレッシュ試験を行な
う場合には、260secかかっていたのが、この実施
例では、前述の図1の実施例で説明したワード線を活性
化し続ける時間が1/10程度で済むため、26sec
程度で試験を行なうことができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0060
【補正方法】変更
【補正内容】
【0060】この実施例は、ディスターブリフレッシュ
モードになったときのみセンスアンプ251の駆動信号
にある期間だけ負の電圧が伝達されるようにし、設計値
よりしきい値の低いメモリセルトランジスタをオンしや
すくしたものである。すなわち、前述の図10に示した
微小信号発生回路7に代えて負電位発生回路75が設け
られる。この負電位発生回路75は、図17に示すよう
にインバータ751〜755とNANDゲート756と
を含む発振回路と、nチャネルトランジスタ758と7
59とコンデンサ757とnチャネルトランジスタ76
0とによって構成されたチャージポンプ回路と、電荷を
チャージするためのコンデンサ761とを含む。コンデ
ンサ761は負電位−ΔVの電位にチャージされ、モー
ド検出回路5から「H」レベル信号φT がNANDゲー
ト756に与えられると、発振回路が発振動作を開始す
る。発振回路が「L」レベルから「H」レベルに立上る
信号をコンデンサ757の一方電極に出力すると、この
コンデンサ757の容量結合によりノード762の電位
が2Vth以上となる。(Vthはnチャネルトランジ
スタ758,759のしきい値電圧)。すると、nチャ
ネルトランジスタ758,759は導通して、ノード7
62からこれらのトランジスタ758,759を介して
接地ノードに放電電流が流れ、ノード762の電位が2
Vthまで下がると、nチャネルトランジスタ758,
759が非導通となる。このときノード763の電位は
ノード762のドレインよりも低いため、nチャネルト
ランジスタ760は非導通のままである。そして、発振
回路が「H」レベルから「L」レベルに立下がる信号を
出力すると、コンデンサ757の容量結合により、ノー
ド762の電位が2Vthから負の電位に立下がる。す
ると、ノード763の電位はノード762の電位よりも
高いので、nチャネルトランジスタ760が導通し、ノ
ード763からノード762へ電荷が引抜かれ、ノード
763の電位がノード762の電位よりもVthだけ高
くなったところで、nチャネルトランジスタ760が非
導通状態となる。この動作を繰返すことによって、負の
電位が発生される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正内容】
【0061】モード検出回路5の検出信号はnチャネル
トランジスタ232のゲートに与えられるとともに、イ
ンバータ233で反転されてnチャネルトランジスタ2
31のゲートに与えられる。nチャネルトランジスタ2
32のソースには負電位発生回路75で発生された負電
位−ΔVが与えられ、そのドレインとnチャネルトラン
ジスタ231のソースは駆動回路115のnチャネルト
ランジスタ242のソースに与えられる。nチャネルト
ランジスタ231のドレインにはVssの電位が与えら
れている。さらに、nチャネルトランジスタ242のゲ
ートにはセンスアンプ駆動信号φS が与えられ、このセ
ンスアンプ駆動信号φS はpチャネルトランジスタ24
1のゲートにも与えられている。pチャネルトランジス
タ241のソースには電源電圧+Vccが与えられ、そ
のドレインはnチャネルトランジスタ242のドレイン
に接続されるとともに、センスアンプ251に接続され
ている。−ΔVは0<|−ΔV|<|Vth(221)
|の間の電位、たとえば−0.5V程度に選ばれてい
る。ΔVを調節する方法としては、 トランジスタ759,758のしきい値を変える。 インバータ755に供給される電源電圧を下げ、出
力振幅を小さくする。 トランジスタ759,758と直列にさらにトラン
ジスタを接続する。 などが考えられる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0062
【補正方法】変更
【補正内容】
【0062】図18は図16に示した実施例の動作を説
明するためのタイムチャートである。ノーマルモード時
には、図18(A)の(b)に示すように、モード検出
回路5の検出信号φT が「L」レベルになっているた
め、nチャネルトランジスタ231がオンし、nチャネ
ルトランジスタ232がオフとなっている。このため
「H」レベルのセンスアンプ駆動信号φS がnチャネル
トランジスタ242のゲートに与えられると、このnチ
ャネルトランジスタ242が導通し、センスアンプ25
1には図18(A)の(d)に示すようにVssの電位
2 Nが与えられる。このため、ビット線BLi,/B
Liのどちらかがセンスアンプにより図18(A)の
(e)に示すように、1/2VccからVssに引下げ
られる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0063
【補正方法】変更
【補正内容】
【0063】一方、ディスターブリフレッシュモードに
なると、モード検出回路5の検出信号が「H」レベルに
なるため、負電位発生回路75から−ΔVの電位が発生
し、「H」レベルのモード検出信号φT に応じて、nチ
ャネルトランジスタ232が導通し、センスアンプ駆動
信号φS に応じてnチャネルトランジスタ242も導通
するため、センスアンプ251には図18(B)の
(d)に示すように−ΔVの負電位が与えられる。この
ため、ビット線BLi,/BLiのどちらかが図18
(B)の(e)に示すように、1/2Vccから−ΔV
となり、設計値よりしきい値の低いメモリトランジスタ
が導通もしくは導通しないまでもサブスレッショルドリ
ークが正常なしきい値のトランジスタよりもサブスレッ
ショルドリーク電流が格段に大きくなるので記憶してい
た「H」データが損なわれる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正9】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
【手続補正10】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】
【手続補正11】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
【手続補正12】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図12
【補正方法】変更
【補正内容】
【図12】
【手続補正13】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図13
【補正方法】変更
【補正内容】
【図13】
【手続補正14】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図18
【補正方法】変更
【補正内容】
【図18】
【手続補正15】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図19
【補正方法】変更
【補正内容】
【図19】

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のワード線と、各ワード線と交差す
    る複数のビット線と、それぞれが前記複数のワード線の
    うちの1本と前記複数のビット線のうちの1本とに接続
    される複数のメモリセルトランジスタとを含み、前記複
    数のメモリセルトランジスタのうち、予め定めるしきい
    値電圧よりも低いしきい値電圧のメモリセルトランジス
    タをテストモードで判別するためのテスト回路を内蔵し
    た半導体記憶装置であって、 前記テストモードを検出するためのテストモード検出手
    段、および前記テストモード検出手段によってテストモ
    ードが検出されたことに応じて、前記複数のメモリセル
    トランジスタのうち、予め定める行のメモリセルトラン
    ジスタを一括的に活性化するための活性化手段を備え
    た、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記活性化手段は、1行おきのメモリセ
    ルトランジスタを一括的に活性化することを特徴とす
    る、請求項1の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記活性化手段は、数行おきのメモリセ
    ルトランジスタを一括的に活性化することを特徴とす
    る、請求項1の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 複数のワード線と、各ワード線と交差す
    る複数ビット線と、それぞれが前記複数のワード線のう
    ちの1本と前記複数のビット線のうちの1本とに接続さ
    れかつ複数のブロックに分割された複数のメモリセルト
    ランジスタとを含み、前記複数のメモリトランジスタの
    うち、予め定められるしきい値よりも低いしきい値電圧
    のメモリセルトランジスタをテストモードで判別するた
    めのテスト回路を内蔵した半導体記憶装置であって、 前記テストモードを検出するためのテストモード検出手
    段、および前記複数のメモリセルトランジスタのいずれ
    かにデータを書込みまたは書込んだデータを読出すため
    の書込/読出モードにおいて、前記複数のブロックのう
    ちの指定されたブロックを選択し、前記テストモード検
    出手段によってテストモードが検出されたことに応じ
    て、前記複数のブロックと一括的に選択するブロック選
    択手段、および前記一括的に選択された複数のブロック
    の複数のメモリセルトランジスタのうち、予め定められ
    る行のメモリセルトランジスタを一括的に活性化するた
    めの活性化手段を備えた、半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記活性化手段は、1行おきのメモリト
    ランジスタを一括的に活性化することを特徴とする、請
    求項4の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記活性化手段は、数行おきのメモリセ
    ルトランジスタを一括的に活性化することを特徴とす
    る、請求項4の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 複数のワード線と、各ワード線と交差す
    る複数のビット線と、それぞれが前記複数のワード線の
    うちの1本と前記複数のビット線のうちの1本とに接続
    される複数のメモリセルトランジスタとを含み、前記複
    数のメモリセルトランジスタのうち、予め定めるしきい
    値電圧よりも低いしきい値電圧のメモリセルトランジス
    タをテストモードで判別するためのテスト回路を内蔵し
    た半導体記憶装置であって、 前記テストモードを検出するためのテストモード検出手
    段、および前記テストモード検出手段によってテストモ
    ードが検出されたことに応じて、前記ワード線にその電
    位を上昇させるために振幅が変化する微小信号を与える
    ための微小信号発生手段を備えた、半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 さらに、前記ワード線を駆動するための
    ワード線駆動手段を含み、 前記微小信号発生手段は、 繰返しパルス信号を発生するパルス信号発生手段、およ
    び前記パルス信号発生手段によって発生されたパルス信
    号を前記ワード線駆動手段に伝達する容量を備えた、請
    求項7の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 複数のワード線と、各ワード線と交差す
    る複数のビット線と、それぞれが前記複数のワード線の
    うちの1本と前記複数のビット線のうちの1本とに接続
    される複数のメモリセルトランジスタとを含み、前記複
    数のメモリセルトランジスタのうち、予め定めるしきい
    値電圧よりも低いしきい値電圧のメモリセルトランジス
    タをテストモードで判別するためのテスト回路を内蔵し
    た半導体記憶装置であって、 前記複数のワード線と平行して設けられ、前記複数のビ
    ット線と交差しかつ各ビット線と寄生容量で結合される
    テスト用ワード線、 前記テストモードを検出するためのテストモード検出手
    段、および前記テストモード検出手段によってテストモ
    ードが検出されたことに応じて、前記テスト用ワード線
    にその電位を上昇させるための振幅が変化する微小信号
    を与えるための微小信号発生手段を備えた、半導体記憶
    装置。
  10. 【請求項10】 さらに、前記テスト用ワード線に交差
    するビット線と、前記各メモリセルトランジスタに接続
    される複数のビット線との間に接続され、前記複数のメ
    モリセルトランジスタのいずれかにデータを書込みまた
    は書込んだデータを読出すための書込/読出モードにお
    いて非導通となり、前記テストモードに応じて導通する
    スイッチング素子を含む、請求項9の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 複数のワード線と、各ワード線と交差
    する複数のビット線と、それぞれが前記複数のワード線
    のうちの1本と前記複数のビット線のうちの1本とに接
    続される複数のメモリセルトランジスタと、前記複数の
    ビット線に接続される複数のセンスアンプとを含み、前
    記複数のメモリセルトランジスタのうち、予め定めるし
    きい値電圧よりも低いしきい値電圧のメモリセルトラン
    ジスタをテストモードで判別するためのテスト回路を内
    蔵した半導体記憶装置であって、 前記テストモードを検出するためのテストモード検出手
    段、および前記テストモード検出手段によってテストモ
    ードが検出されたことに応じて、前記センスアンプに負
    電位の駆動信号を与えて、前記しきい値電圧の低いメモ
    リセルトランジスタを導通しやすくするための負電位信
    号発生手段を備えた、半導体記憶装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050097A (ja) * 1996-05-28 1998-02-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
WO2004079745A1 (ja) * 2003-03-06 2004-09-16 Fujitsu Limited 半導体メモリおよびダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法
KR100802059B1 (ko) * 2006-09-06 2008-02-12 삼성전자주식회사 읽기 디스터브로 인한 배드 블록의 생성을 억제할 수 있는메모리 시스템 및 그것의 동작 방법
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