JPH09198894A - Semiconductor memory and testing method thereof - Google Patents

Semiconductor memory and testing method thereof

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JPH09198894A
JPH09198894A JP8006567A JP656796A JPH09198894A JP H09198894 A JPH09198894 A JP H09198894A JP 8006567 A JP8006567 A JP 8006567A JP 656796 A JP656796 A JP 656796A JP H09198894 A JPH09198894 A JP H09198894A
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JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
memory
bit line
state
potential
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8006567A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Sago
良教 佐合
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable easily and quickly testing to clarify whether a memory cell is normal or unstable. SOLUTION: A P-channel MOS transistor 1 with a small gate width is connected between bit line pairs BL (BL1...) and/BL1 (/BL1...). A data '1' is written into all memory cells MC to activate all the memory cells and then, a P-channel MOS transistor 1 is made to conduct to invert the data of an unstable memory cell to 0. The data of the memory cells MC are read out sequentially to judge that the memory cell storing the data '1' is normal. The memory cell storing the data '0' is determined to be an unstable memory cell.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置お
よびそのテスト方法に関し、特に、第1の記憶状態から
第2の記憶状態に反転しやすい不安定メモリセルを選別
するためのテストモードを有する半導体記憶装置および
そのテスト方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method for testing the same, and more particularly to a semiconductor device having a test mode for selecting an unstable memory cell that easily inverts from a first memory state to a second memory state. The present invention relates to a storage device and a test method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来のスタティックランダムアク
セスメモリ(以下、SRAMと称す)の構成を示すブロ
ック図である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram showing a structure of a conventional static random access memory (hereinafter referred to as SRAM).

【0003】図4を参照して、このSRAMは、行列状
に配列された複数(説明の簡単化のため4つとする)の
メモリセルMC1〜MC4と、各行に対応して設けられ
たワード線WL1,WL2と、各列に対応して設けられ
たビット線対BL1,/BL1;BL2,/BL2とを
備える。
Referring to FIG. 4, this SRAM has a plurality of (four for the sake of simplification of description) memory cells MC1 to MC4 arranged in a matrix and word lines provided corresponding to each row. WL1 and WL2, and bit line pairs BL1, / BL1; BL2, / BL2 provided corresponding to each column.

【0004】また、このSRAMは、ビット線BL1〜
/BL2を所定の電位に充電するためのビット線負荷3
1〜34と、読出動作時にビット線対BL1,/BL
1;BL2,/BL2間の電位をイコライズするための
イコライザ35,36と、ビット線対BL1,/BL
1;BL2,/BL2とデータ信号入出力線対IO,/
IOとを接続するための列選択ゲート37,38とを備
える。
Further, this SRAM has bit lines BL1 to BL1.
Bit line load 3 for charging / BL2 to a predetermined potential
1 to 34, and the bit line pair BL1, / BL during the read operation
1; equalizers 35 and 36 for equalizing the potential between BL2 and / BL2, and bit line pair BL1 and / BL
1; BL2, / BL2 and data signal input / output line pair IO, /
Column select gates 37 and 38 for connecting to IO are provided.

【0005】ビット線負荷31〜34の各々は、電源電
位Vccのライン(以下、電源ラインと称す)60と対
応のビット線BL1〜/BL2の一端との間にダイオー
ド接続されたNチャネルMOSトランジスタで構成され
る。イコライザ35,36の各々は、対応のビット線対
BL1,/BL1;BL2,/BL2の間に接続され、
そのゲートがビット線イコライズ信号/BLEQを受け
るPチャネルMOSトランジスタで構成される。列選択
ゲート37は、ビット線BL1の他端とデータ信号入出
力線IOの一端の間に接続されたNチャネルMOSトラ
ンジスタと、ビット線/BL1の他端とデータ信号入出
力線/IOの一端の間に接続されたNチャネルMOSト
ランジスタとを含み、2つのNチャネルMOSトランジ
スタのゲートは列選択線CSL1の一端に接続される。
列選択ゲート38は、ビット線BL2の他端とデータ信
号入出力線IOの一端の間に接続されたNチャネルMO
Sトランジスタと、ビット線/BL2の他端とデータ信
号入出力線/IOの一端の間に接続されたNチャネルM
OSトランジスタとを含み、2つのNチャネルMOSト
ランジスタのゲートは列選択線CSL2の一端に接続さ
れる。
Each of bit line loads 31 to 34 is an N channel MOS transistor diode-connected between a line 60 of power supply potential Vcc (hereinafter referred to as a power supply line) and one end of a corresponding bit line BL1 to / BL2. Composed of. Each of the equalizers 35 and 36 is connected between the corresponding bit line pair BL1, / BL1; BL2, / BL2,
Its gate is formed of a P channel MOS transistor receiving bit line equalize signal / BLEQ. The column selection gate 37 includes an N-channel MOS transistor connected between the other end of the bit line BL1 and one end of the data signal input / output line IO, the other end of the bit line / BL1 and one end of the data signal input / output line / IO. And N-channel MOS transistors connected between the two, the gates of the two N-channel MOS transistors are connected to one end of the column selection line CSL1.
The column selection gate 38 is an N-channel MO connected between the other end of the bit line BL2 and one end of the data signal input / output line IO.
N channel M connected between the S transistor and the other end of the bit line / BL2 and one end of the data signal input / output line / IO
The gates of the two N-channel MOS transistors including the OS transistor are connected to one end of the column selection line CSL2.

【0006】さらに、このSRAMは、行デコーダ3
9、制御回路40、列デコーダ41、書込回路42およ
び読出回路43を備える。行デコーダ39は、外部から
与えられる行アドレス信号に従って複数のワード線WL
1,WL2のうちのいずれかのワード線を活性化レベル
の「H」レベルに立上げる。制御回路40は、外部から
与えられる制御信号に従ってSRAM全体を制御する。
列デコーダ41は、外部から与えられる列アドレス信号
に従って複数の列選択線CSL1,CSL2のうちのい
ずれかの列選択線を活性化レベルの「H」レベルに立上
げる。
Further, this SRAM has a row decoder 3
9, a control circuit 40, a column decoder 41, a writing circuit 42, and a reading circuit 43. The row decoder 39 includes a plurality of word lines WL according to a row address signal given from the outside.
One of the word lines WL1 and WL2 is raised to the activation level "H" level. The control circuit 40 controls the entire SRAM according to a control signal given from the outside.
The column decoder 41 raises one of the plurality of column selection lines CSL1 and CSL2 to the activation level "H" level in accordance with a column address signal externally applied.

【0007】書込回路42および読出回路43は、とも
にデータ信号入出力線対IO,/IOの他端に接続され
る。書込回路42は、データ入力端子44を介して外部
から与えられたデータを、行デコーダ39および列デコ
ーダ41によって選択されたメモリセルに書込む。読出
回路43は、行デコーダ39および列デコーダ41によ
って選択されたメモリセルからの読出データを、データ
出力端子45を介して外部に出力する。
Write circuit 42 and read circuit 43 are both connected to the other end of data signal input / output line pair IO, / IO. The write circuit 42 writes the data externally applied via the data input terminal 44 into the memory cell selected by the row decoder 39 and the column decoder 41. The read circuit 43 outputs the read data from the memory cell selected by the row decoder 39 and the column decoder 41 to the outside through the data output terminal 45.

【0008】次に、図4に示したSRAMの動作につい
て説明する。書込動作時は、行デコーダ39によってた
とえばワード線WL1が活性化レベルの「H」レベルに
立上げられて、メモリセルMC1,MC2が活性化され
る。次いで、列デコーダ41によってたとえば列選択線
CSL1が活性化レベルの「H」レベルに立上げられて
列選択ゲート37が導通し、活性化されたメモリセルM
C1がビット線対BL1,/BL1およびデータ信号入
出力線対IO,/IOを介して書込回路42に接続され
る。
Next, the operation of the SRAM shown in FIG. 4 will be described. In the write operation, for example, word line WL1 is raised to the active level "H" by row decoder 39 to activate memory cells MC1 and MC2. Then, the column decoder 41 raises, for example, the column selection line CSL1 to the "H" level, which is the activation level, and the column selection gate 37 is turned on to activate the activated memory cell M.
C1 is connected to write circuit 42 via bit line pair BL1, / BL1 and data signal input / output line pair IO, / IO.

【0009】書込回路42は、外部から与えられたデー
タに従って、データ信号入出力線対IO,/IOのうち
の一方を「H」レベルにし、他方を「L」レベルにして
メモリセルMC1にデータを書込む。ワード線WL1お
よび列選択線CSL1が「L」レベルに立下げられる
と、メモリセルMC1にデータが記憶される。
Write circuit 42 sets one of data signal input / output line pair IO, / IO to "H" level and the other to "L" level in accordance with externally applied data to memory cell MC1. Write the data. When the word line WL1 and the column selection line CSL1 fall to the “L” level, the data is stored in the memory cell MC1.

【0010】読出動作時は、列デコーダ41によってた
とえば列選択線CSL1が活性化レベルの「H」レベル
に立上げられて列選択ゲート37が導通し、ビット線対
BL1,/BL1がデータ信号入出力線対IO,/IO
を介して読出回路43に接続される。次いで、ビット線
イコライズ信号/BLEQが活性化レベルの「L」レベ
ルになってイコライザ35,36が導通し、ビット線B
L1と/BL1、BL2と/BL2の電位がそれぞれイ
コライズされる。ビット線イコライズ信号/BLEQが
非活性化レベルの「H」レベルになってイコライザ3
5,36が非導通になった後、行デコーダ39によって
たとえばワード線WL1が活性化レベルの「H」レベル
に立上げられて、メモリセルMC1,MC2が活性化さ
れる。これにより、メモリセルMC1が記憶しているデ
ータに応じてビット線対BL1,/BL1のうちの一方
からメモリセルMC1に電流が流入し、応じてデータ信
号入出力線対IO,/IOのうちの一方の電位が低下す
る。読出回路43は、データ信号入出力線対IOと/I
Oの電位を比較し、比較結果に応じたデータをデータ信
号出力端子45を介して外部に出力する。
In a read operation, column decoder 41 raises column select line CSL1 to the active level of "H", column select gate 37 is rendered conductive, and bit line pair BL1, / BL1 receives a data signal. Output line pair IO, / IO
Is connected to the readout circuit 43 via. Then, the bit line equalize signal / BLEQ goes to the "L" level which is the activation level, the equalizers 35 and 36 become conductive, and the bit line B
The potentials of L1 and / BL1, BL2 and / BL2 are equalized. The bit line equalize signal / BLEQ becomes the inactive level "H" level and the equalizer 3
After 5, 36 are rendered non-conductive, row decoder 39 raises, for example, word line WL1 to the active level of "H", and memory cells MC1, MC2 are activated. As a result, a current flows into the memory cell MC1 from one of the bit line pair BL1, / BL1 according to the data stored in the memory cell MC1, and accordingly, of the data signal input / output line pair IO, / IO. One of the potentials drops. The read circuit 43 includes a data signal input / output line pair IO and / I.
The potentials of O are compared, and data corresponding to the comparison result is output to the outside via the data signal output terminal 45.

【0011】次に、SRAMのメモリセルの構成および
その記憶動作について説明する。図5は、図4のメモリ
セルMC1の構成を示す回路図である。図5を参照し
て、このメモリセルMC1は、負荷抵抗素子51,5
2、ドライバトランジスタ53,54、アクセストラン
ジスタ55,56および記憶ノードN1,N2を含む。
負荷抵抗素子51,52は、それぞれ電源ライン60と
記憶ノードN1,N2の間に接続される。ドライバトラ
ンジスタ53,54は、それぞれ記憶ノードN1,N2
と接地電位GNDのライン(以下、接地ラインと称す)
61との間に接続され、各々のゲートはそれぞれ記憶ノ
ードN2,N1に接続される。アクセストランジスタ5
5,56は、それぞれ記憶ノードN1,N2とビット線
BL1,/BL1の間に接続され、各々のゲートはとも
にワード線WL1に接続される。
Next, the structure of the SRAM memory cell and its storage operation will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the memory cell MC1 of FIG. Referring to FIG. 5, this memory cell MC1 includes load resistance elements 51, 5
2, including driver transistors 53 and 54, access transistors 55 and 56, and storage nodes N1 and N2.
Load resistance elements 51 and 52 are connected between power supply line 60 and storage nodes N1 and N2, respectively. The driver transistors 53 and 54 have storage nodes N1 and N2, respectively.
And a line of ground potential GND (hereinafter referred to as a ground line)
61 and the gates thereof are connected to the storage nodes N2 and N1, respectively. Access transistor 5
Reference numerals 5 and 56 are connected between storage nodes N1 and N2 and bit lines BL1 and / BL1, respectively, and their gates are both connected to word line WL1.

【0012】メモリセルMC1は、クロスカップルされ
た2つのインバータを含むフリップフロップで構成され
ている。ここで、この2つのインバータとは、ワード線
WL1が非活性化レベルの「L」レベルであってメモリ
セルMC1が活性化されていない場合は、負荷抵抗素子
51およびドライバトランジスタ53からなるインバー
タと、負荷抵抗素子52およびドライバトランジスタ5
4からなるインバータを意味し、ワード線WL1が活性
化レベルの「H」レベルであってメモリセルMC1が活
性化されている場合は、ビット線負荷31、アクセスト
ランジスタ55およびドライバトランジスタ53からな
るインバータと、ビット線負荷32、アクセストランジ
スタ56およびドライバトランジスタ54からなるイン
バータとを意味する。
The memory cell MC1 is composed of a flip-flop including two cross-coupled inverters. Here, these two inverters are the inverters including the load resistance element 51 and the driver transistor 53 when the word line WL1 is at the "L" level of the inactivation level and the memory cell MC1 is not activated. , Load resistance element 52 and driver transistor 5
4 means an inverter consisting of a bit line load 31, an access transistor 55 and a driver transistor 53 when the word line WL1 is at the "H" level of the activation level and the memory cell MC1 is activated. And an inverter composed of the bit line load 32, the access transistor 56 and the driver transistor 54.

【0013】図6は、この2つのインバータの入出力伝
達特性を示す図である。まず、ビット線負荷32、アク
セストランジスタ56およびドライバトランジスタ54
で構成されるインバータについて考える。この場合、記
憶ノードN1と接地ライン61の間の電圧V1がインバ
ータの入力電圧となり、記憶ノードN2と接地ライン6
1の間の電圧V2がインバータの出力電圧となる。入力
電圧V1を0Vから徐々に増大させていくと、0≦V1
≦Vth(Vthはドライバトランジスタ52のしきい
値電圧である)の範囲ではドライバトランジスタ54が
非導通になり出力電圧V2はVcc−Vth(Vthは
ビット線負荷32のしきい値電圧である)となる。入力
電圧V1がVthを超えると、ドライバトランジスタ5
4が入力電圧V1に応じた導通抵抗値で導通し、図中の
曲線Aで示すように、出力電圧V2が急に減少し、その
後なだらかに減少する。このとき、出力電圧V2は、ビ
ット線負荷32およびアクセストランジスタ56とドラ
イバトランジスタ54とで電源電圧Vccを分圧した値
になっている。
FIG. 6 is a diagram showing the input / output transfer characteristics of these two inverters. First, the bit line load 32, the access transistor 56 and the driver transistor 54.
Consider an inverter composed of. In this case, voltage V1 between storage node N1 and ground line 61 becomes the input voltage of the inverter, and storage node N2 and ground line 6
The voltage V2 between 1 becomes the output voltage of the inverter. When the input voltage V1 is gradually increased from 0V, 0 ≦ V1
In the range of ≤Vth (Vth is the threshold voltage of the driver transistor 52), the driver transistor 54 becomes non-conductive and the output voltage V2 is Vcc-Vth (Vth is the threshold voltage of the bit line load 32). Become. When the input voltage V1 exceeds Vth, the driver transistor 5
4 conducts with a conduction resistance value corresponding to the input voltage V1, the output voltage V2 suddenly decreases as shown by the curve A in the figure, and then gradually decreases. At this time, the output voltage V2 has a value obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the bit line load 32, the access transistor 56 and the driver transistor 54.

【0014】ビット線負荷31、アクセストランジスタ
55およびドライバトランジスタ53で構成されるイン
バータは、上述したインバータと入力および出力が逆転
した関係にあるので、その入出力伝達特性は図60の曲
線Bで示されることとなる。
The input / output transfer characteristic of the inverter formed by the bit line load 31, the access transistor 55 and the driver transistor 53 is reversed from that of the above-mentioned inverter, and the input / output transfer characteristic thereof is shown by the curve B in FIG. Will be done.

【0015】この2つの曲線AとBの2つの交点S1と
S2が、メモリセルMC1が活性化されたときの安定点
となる。点S1は、V1が「H」レベルでV2が「L」
レベルであり、メモリセルMC1にデータ「1」が記憶
されている状態を示している。点S2は、V1が「L」
レベルでV2が「H」レベルであり、メモリセルMC1
にデータ「0」が記憶されている状態を示している。メ
モリセルMC1のセル状態を、たとえば安定点S1から
S2に移動させるには、上述したように、書込回路42
により、ビット線BL1を「L」レベルにしビット線/
BL1を「H」レベルにすればよい。
Two intersections S1 and S2 of these two curves A and B are stable points when the memory cell MC1 is activated. At point S1, V1 is at "H" level and V2 is at "L".
This is a level, and shows a state in which data "1" is stored in the memory cell MC1. At point S2, V1 is "L"
V2 is "H" level and the memory cell MC1
Shows the state in which the data "0" is stored. To move the cell state of the memory cell MC1 from the stable point S1 to S2, for example, as described above, the write circuit 42 is used.
To set the bit line BL1 to the "L" level.
BL1 may be set to the “H” level.

【0016】曲線AとBの交点Mは準安定点であり、セ
ル状態がV1とV2が等しいときこの点Mで安定する
が、通常はV1とV2の微小な差により安定点S1とS
2のうちのどちらかに移動する。
The intersection point M of the curves A and B is a metastable point, and is stable at this point M when the cell state is equal to V1 and V2, but normally, the stable points S1 and S are due to a slight difference between V1 and V2.
Move to either of the two.

【0017】メモリセルMC1が活性化されていない記
憶保持状態では、上述したとおり、メモリセルMC1
は、負荷抵抗素子51およびドライバトランジスタ53
からなるインバータと負荷抵抗素子52およびドライバ
トランジスタ54からなるインバータとで構成される。
この場合、メモリセルMC1のセル状態は図6の安定点
P1またはP2にある。すなわち、メモリセルMC1は
データ「1」を記憶している場合は、セル状態はV1=
Vcc,V2=0の点P1にあり、メモリセルMC1が
データ「0」を記憶している場合は、セル状態がV1=
0,V2=Vccの点P2にある。
In the memory holding state where the memory cell MC1 is not activated, as described above, the memory cell MC1
Is a load resistance element 51 and a driver transistor 53.
And an inverter including a load resistance element 52 and a driver transistor 54.
In this case, the cell state of the memory cell MC1 is at the stable point P1 or P2 in FIG. That is, when the memory cell MC1 stores data “1”, the cell state is V1 =
When the memory cell MC1 stores the data "0" at the point P1 of Vcc and V2 = 0, the cell state is V1 =
0, V2 = Vcc at point P2.

【0018】今、メモリセルMC1にデータ「1」が記
憶されていてセル状態が安定点P1にあるとする。読出
動作時においてメモリセルMC1が活性化されると、セ
ル状態は点P1から点S1に移動する。データの読出し
が終了してメモリセルMC1が非活性化されると、セル
状態は点S1から点P1′を介して点P1に戻る。メモ
リセルMC1にデータ「0」が記憶されている場合は、
同様に、セル状態はP2→S2→P2′→P2の軌跡を
なす。
It is now assumed that data "1" is stored in the memory cell MC1 and the cell state is at the stable point P1. When the memory cell MC1 is activated during the read operation, the cell state moves from the point P1 to the point S1. When the data reading is completed and the memory cell MC1 is deactivated, the cell state returns from the point S1 to the point P1 via the point P1 ′. When the data “0” is stored in the memory cell MC1,
Similarly, the cell state has a locus of P2 → S2 → P2 ′ → P2.

【0019】メモリセルMC1は、曲線AとBで囲まれ
た部分の面積が同等で十分大きくなるように設計され
る。曲線AとBで囲まれた部分の面積が大きいほど、メ
モリセルMC1を構成するフリップフロップは反転しに
くくなり安定に動作する。他のメモリセルMC2〜MC
4も同様である。
The memory cell MC1 is designed so that the areas surrounded by the curves A and B are equivalent and sufficiently large. The larger the area surrounded by the curves A and B, the more difficult the flip-flops forming the memory cell MC1 are to invert, and the more stable the operation. Other memory cells MC2 to MC
4 is the same.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところで、フォトリソ
グラフィー工程の仕上がり寸法がばらついて、たとえば
図5のドライバトランジスタ53のゲート幅Wが設計値
よりもΔWだけ大きくなった場合、ドライバトランジス
タ53の導通抵抗値が設計値よりも低くなる。この場
合、ビット線負荷31、アクセストランジスタ55およ
びドライバトランジスタ53で構成されるインバータの
出力電圧V1が図6に比べて低くなり、図7に示すよう
に、曲線AとBの交点MがV1=V2の直線よりも下側
に位置するようになる。
By the way, when the finished dimension of the photolithography process varies and the gate width W of the driver transistor 53 in FIG. 5 becomes larger than the design value by ΔW, the conduction resistance of the driver transistor 53 is increased. The value is lower than the design value. In this case, the output voltage V1 of the inverter composed of the bit line load 31, the access transistor 55 and the driver transistor 53 is lower than that in FIG. 6, and as shown in FIG. 7, the intersection M of the curves A and B is V1 = It comes to be located below the straight line of V2.

【0021】このようなメモリセルMCは、通常の条件
では正常に動作するが、同じ列の他のメモリセルMCの
読出動作が連続的に行なわれると、記憶ノードN1,N
2の電位がビット線BL,/BLの電位の影響を受け、
セル状態が点S1から点S2に移動してしまう。
Such a memory cell MC operates normally under normal conditions, but if read operations of other memory cells MC in the same column are continuously performed, storage nodes N1 and N are generated.
The potential of 2 is affected by the potentials of the bit lines BL and / BL,
The cell state moves from point S1 to point S2.

【0022】このような不安定なメモリセルMCは、通
常の条件では正常に動作するので、このメモリセルMC
を選別するには極めて複雑なテストパターンを用いて長
時間のテストを行なう必要があり、生産上の問題になっ
ている。
Since such an unstable memory cell MC normally operates under normal conditions, the memory cell MC
In order to sort out, it is necessary to carry out a long-time test using a very complicated test pattern, which is a production problem.

【0023】それゆえに、この発明の主たる目的は、メ
モリセルが正常であるが不安定であるかを容易かつ迅速
にテストできる半導体記憶装置およびそのテスト方法を
提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a semiconductor memory device and a test method therefor capable of easily and quickly testing whether a memory cell is normal or unstable.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体記憶装
置は、第1の記憶状態から第2の記憶状態に反転しやす
い不安定メモリセルを選別するためのテストモードを有
する半導体記憶装置であって、行列状に配列された複数
のメモリセル、各行に対応して設けられたワード線、各
列に対応して設けられたビット線対、各ビット線に対応
して設けられたビット線負荷、および各ビット線対間に
接続され、前記テストモード時において前記ワード線に
よって前記複数のメモリセルが活性化された後に導通
し、前記第1の記憶状態が書込まれた前記複数のメモリ
セルのうち前記不安定メモリセルの記憶状態を反転させ
るためのトランジスタを備えたことを特徴としている。
A semiconductor memory device according to the present invention is a semiconductor memory device having a test mode for selecting an unstable memory cell which is likely to be inverted from a first memory state to a second memory state. , A plurality of memory cells arranged in a matrix, word lines provided corresponding to each row, bit line pairs provided corresponding to each column, bit line loads provided corresponding to each bit line , And a plurality of memory cells connected between each pair of bit lines and conducting after the plurality of memory cells are activated by the word line in the test mode and in which the first storage state is written. Among these, a transistor for inverting the storage state of the unstable memory cell is provided.

【0025】この半導体記憶装置では、全メモリセルに
第1の記憶状態が書込まれ、全メモリセルが活性化され
た後に導通し、不安定メモリセルの記憶状態を反転させ
るためのトランジスタが設けられる。したがって、不安
定メモリセルの記憶状態を反転させた後に、各メモリセ
ルの記憶状態を読出すことにより不安定メモリセルを容
易に選別することができる。よって、複雑なテストパタ
ーンが必要であった従来に比べ、各メモリセルが正常で
あるか不安定であるかを容易かつ迅速にテストできる。
In this semiconductor memory device, the first memory state is written in all memory cells, and after all memory cells are activated, it becomes conductive, and a transistor for inverting the memory state of the unstable memory cells is provided. To be Therefore, the unstable memory cells can be easily selected by reversing the memory states of the unstable memory cells and then reading the memory states of the respective memory cells. Therefore, it is possible to easily and quickly test whether each memory cell is normal or unstable, as compared with the related art in which a complicated test pattern is required.

【0026】また、前記トランジスタは、前記複数のメ
モリセルが活性化された後に入力されるテスト信号に応
答して飽和状態で導通することとしてもよい。これによ
り、構成の簡単化が図られる。
The transistor may be rendered conductive in a saturated state in response to a test signal input after the plurality of memory cells are activated. This simplifies the configuration.

【0027】また、さらに、前記複数のメモリセルが活
性化された後に入力されるテスト信号に応答して、電源
電位と接地電位の間の所定電位を出力する電位発生手段
を備え、前記トランジスタは、前記電位発生手段から前
記所定の電位が入力されたことに応じて未飽和状態で導
通することとしてもよい。この場合は、トランジスタの
ゲート長が長くてもよいので、トランジスタを容易に製
造できる。
Further, there is provided a potential generating means for outputting a predetermined potential between a power source potential and a ground potential in response to a test signal input after the plurality of memory cells are activated, and the transistor is provided. It is also possible to conduct in an unsaturated state in response to the input of the predetermined potential from the potential generating means. In this case, since the gate length of the transistor may be long, the transistor can be easily manufactured.

【0028】また、前記電位発生手段は、さらに、読出
動作時において選択されたメモリセルが活性化される直
前に各ビット線対の電位をイコライズするためのイコラ
イズ信号に応答して、電源電位または接地電位を出力
し、前記トランジスタは、さらに、前記電位発生手段か
ら電源電位または接地電位が入力されたことに応じて飽
和状態で導通することとしてもよい。この場合は、トラ
ンジスタがイコライザを兼ねるので、レイアウト面積が
小さくてすむ。
Further, the potential generating means further responds to an equalizing signal for equalizing the potential of each bit line pair immediately before the selected memory cell is activated in the read operation, in response to the power supply potential or A ground potential may be output, and the transistor may be rendered conductive in a saturated state in response to input of a power supply potential or a ground potential from the potential generating means. In this case, the transistor doubles as an equalizer, so that the layout area can be small.

【0029】また、この発明の半導体記憶装置のテスト
方法は、行列状に配列された複数のメモリセル、各行に
対応して設けられたワード線、各列に対応して設けられ
たビット線対、および各ビット線に対応して設けられた
ビット線負荷を備えた半導体記憶装置において、各メモ
リセルが正常であるか第1の記憶状態から第2の記憶状
態に判定しやすい不安定メモリセルであるかをテストす
る方法であって、各ビット線対間にトランジスタを接続
し、全メモリセルに前記第1の記憶状態を書込み、全メ
モリセルを活性化させた後に前記トランジスタを導通さ
せて前記不安定メモリセルの記憶状態を反転させ、その
後、各メモリセルの記憶状態を読出して、前記第1の記
憶状態のメモリセルを正常と判定し前記第2の記憶状態
のメモリセルを不安定メモリセルと判定することを特徴
としている。
Further, the semiconductor memory device testing method according to the present invention includes a plurality of memory cells arranged in rows and columns, word lines provided corresponding to each row, and bit line pairs provided corresponding to each column. , And in a semiconductor memory device having a bit line load provided corresponding to each bit line, it is easy to determine whether each memory cell is normal or not from the first memory state to the second memory state. By connecting a transistor between each bit line pair, writing the first memory state to all memory cells, activating all memory cells, and then turning on the transistor. The memory state of the unstable memory cell is inverted, and then the memory state of each memory cell is read out, the memory cell of the first memory state is determined to be normal, and the memory cell of the second memory state is disabled. It is characterized by determining the constant memory cell.

【0030】この半導体記憶装置のテスト方法では、各
ビット線間にトランジスタを接続し、全メモリセルに第
1の記憶状態を書込み、全メモリセルを活性化させた後
にトランジスタを導通させて不安定メモリセルの記憶状
態を反転させる。そして、各メモリセルの記憶状態を読
出して記憶状態が反転しているメモリセルを不安定メモ
リセルと判定する。したがって、複雑なテストパターン
が必要であった従来に比べ、各メモリセルが正常である
か不安定であるかを容易かつ迅速にテストすることがで
きる。
In this semiconductor memory device testing method, a transistor is connected between each bit line, the first memory state is written in all memory cells, all memory cells are activated, and then the transistors are made conductive to cause instability. Inverts the storage state of the memory cell. Then, the storage state of each memory cell is read and the memory cell whose storage state is inverted is determined to be an unstable memory cell. Therefore, it is possible to easily and quickly test whether each memory cell is normal or unstable, as compared with the related art in which a complicated test pattern is required.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[実施の形態1]図1は、この発明の実施の形態1によ
るSRAMの要部の構成を示す回路図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing a structure of a main part of an SRAM according to a first embodiment of the present invention.

【0032】図1を参照して、このSRAMが従来のS
RAMと異なる点は、ビット線対BL1,/BL1;B
L2,/BL2の各々の間にテストモード時のみに使用
されるPチャネルMOSトランジスタ1が接続されてい
る点である。PチャネルMOSトランジスタ1のゲート
にはテストモード信号/TESTが入力される。テスト
信号/TESTは、図4の制御回路40または外部から
入力される。
Referring to FIG. 1, this SRAM is a conventional S
The difference from RAM is the bit line pair BL1, / BL1; B.
The point is that the P-channel MOS transistor 1 used only in the test mode is connected between each of L2 and / BL2. A test mode signal / TEST is input to the gate of P channel MOS transistor 1. The test signal / TEST is input from the control circuit 40 of FIG. 4 or the outside.

【0033】また、ビット線負荷31〜34を構成する
NチャネルMOSトランジスタ、イコライザ35,36
を構成するPチャネルMOSトランジスタ、ドライバト
ランジスタ53,54を構成するNチャネルMOSトラ
ンジスタ、アクセストランジスタ55,56を構成する
NチャネルMOSトランジスタ、およびPチャネルMO
Sトランジスタ1のゲート幅W(μm)/ゲート長L
(μm)の設計値は、それぞれ10/0.8、20/
0.6、1.8/0.6、0.6/0.6および2/2
となっている。負荷抵抗素子51,52の抵抗値の設計
値は、ともに4テラオームとなっている。
Further, the N-channel MOS transistors and the equalizers 35 and 36 which constitute the bit line loads 31 to 34 are formed.
P-channel MOS transistor forming driver, N-channel MOS transistor forming driver transistors 53 and 54, N-channel MOS transistor forming access transistors 55 and 56, and P-channel MO transistor
Gate width W (μm) / gate length L of the S transistor 1
The design values of (μm) are 10 / 0.8 and 20 /, respectively.
0.6, 1.8 / 0.6, 0.6 / 0.6 and 2/2
It has become. The design values of the resistance values of the load resistance elements 51 and 52 are both 4 teraohms.

【0034】次に、このSRAMのテスト方法について
説明する。まず、全メモリセルMC1〜MC4にデータ
「1」を書込む。すなわち、メモリセルMC1〜MC4
の各々の記憶ノードN1を「H」レベルとし記憶ノード
N2を「L」レベルとする。このとき、正常なメモリセ
ルではセル状態は図6の点P1にあり、ドライバトラン
ジスタ53のゲート幅Wが設計値よりもΔWだけ大きな
不安定メモリセルではセル状態は図7の点P1にある。
Next, a method of testing this SRAM will be described. First, data "1" is written in all the memory cells MC1 to MC4. That is, the memory cells MC1 to MC4
Each storage node N1 is set to "H" level and storage node N2 is set to "L" level. At this time, in the normal memory cell, the cell state is at point P1 in FIG. 6, and in the unstable memory cell in which the gate width W of the driver transistor 53 is larger than the design value by ΔW, the cell state is at point P1 in FIG.

【0035】次に、テストモード信号/TESTを活性
化レベルの「L」レベルに立下げてPチャネルMOSト
ランジスタ1を飽和状態で導通させる。この状態で、行
アドレスをインクリメントして全ワード線WL1,WL
2を活性化レベルの「H」レベルとし、全メモリセルM
C1〜MC4を活性化させる。このとき、PチャネルM
OSトランジスタ1のサイズがW/L=2/2とイコラ
イザ35,36のサイズW/L=20/0.6に比べて
小さいので、ビット線BL1と/BL1、BL2と/B
L2の各々は弱くイコライズされ、メモリセルMC1〜
MC4の各々の記憶ノードN1,N2の電位V1,V2
は極力V1=V2の直線に近づこうとする。このとき、
正常なメモリセルのセル状態は図6の準安定点Mより少
し下側になり、不安定なメモリセルのセル状態は図7の
V1=V2の直線と準安定点Mの間になる。
Next, test mode signal / TEST is lowered to the activation level of "L" to make P channel MOS transistor 1 conductive in a saturated state. In this state, the row address is incremented and all word lines WL1, WL
2 is set to the activation level “H” level, and all memory cells M
Activate C1-MC4. At this time, P channel M
Since the size of the OS transistor 1 is W / L = 2/2, which is smaller than the size W / L = 20 / 0.6 of the equalizers 35 and 36, the bit lines BL1 and / BL1, BL2 and / B
Each of L2 is weakly equalized, and memory cells MC1 to MC1
The potentials V1 and V2 of the respective storage nodes N1 and N2 of MC4
Tries to approach a straight line of V1 = V2 as much as possible. At this time,
The cell state of the normal memory cell is slightly below the metastable point M in FIG. 6, and the cell state of the unstable memory cell is between the straight line of V1 = V2 and the metastable point M in FIG.

【0036】次いで、行アドレスのインクリメントを中
止し全ワード線WL1,WL2を非活性化レベルの
「L」レベルにして、全メモリセルMC1〜MC4を非
活性化させる。このとき、正常なメモリセルのセル状態
は図6の点S1,P1′を介して点P1に移動し、不安
定なメモリセルのセル状態は、図7の点S2,P2′を
介して点P2に移動する。すなわち、正常なメモリセル
のデータは「1」となるが、不安定なメモリセルのデー
タは「0」に反転する。
Then, the increment of the row address is stopped and all the word lines WL1 and WL2 are set to the inactive level "L" to inactivate all the memory cells MC1 to MC4. At this time, the cell state of the normal memory cell moves to the point P1 via the points S1 and P1 'in FIG. 6, and the unstable memory cell state changes to the point P2 through the points S2 and P2' in FIG. Move to P2. That is, the data of the normal memory cell becomes "1", but the data of the unstable memory cell is inverted to "0".

【0037】次に、テストモード信号/TESTを非活
性化レベルの「H」レベルに立上げてPチャネルMOS
トランジスタ1を非導通にし、弱いイコライズを終了す
る。この後、各メモリセルMC1〜MC4のデータを順
次読出し、データ「1」を記憶しているメモリセルMC
を正常と判定し、データ「0」を記憶しているメモリセ
ルMCを不安定メモリセルと判定する。
Next, the test mode signal / TEST is raised to the inactive level of "H" and the P channel MOS is turned on.
The transistor 1 is turned off, and the weak equalization is completed. After that, the data in each of the memory cells MC1 to MC4 is sequentially read, and the memory cell MC that stores the data “1”
Is determined to be normal, and the memory cell MC storing the data “0” is determined to be an unstable memory cell.

【0038】次に、全メモリセルMC1〜MC4にデー
タ「0」を書込んで同様のテストを行なう。これによ
り、たとえばドライバトランジスタ54のゲート幅Wが
設計値よりもΔWだけ大きくて、セル状態が点S2から
S1に反転しやすい不安定メモリセルが選別される。不
安定メモリセルは、たとえばスペアのメモリセルによっ
て置換される。
Then, data "0" is written in all the memory cells MC1 to MC4 and a similar test is performed. Thus, for example, an unstable memory cell in which the gate width W of the driver transistor 54 is larger than the design value by ΔW and the cell state is likely to be inverted from the point S2 to S1 is selected. Unstable memory cells are replaced by spare memory cells, for example.

【0039】この実施の形態では、全メモリセルMC1
〜MC4に同じデータを書込んだ後、弱いイコライズを
行なって不安定メモリセルのデータを反転させるので、
各メモリセルMC1〜MC4のデータを読出すことによ
り不安定メモリセルを容易に選別できる。
In this embodiment, all memory cells MC1
After writing the same data to MC4, weak equalization is performed to invert the data in the unstable memory cell.
The unstable memory cells can be easily selected by reading the data of the memory cells MC1 to MC4.

【0040】[実施の形態2]図2は、この発明の実施
の形態2によるSRAMの要部の構成を示す回路図であ
る。
[Second Embodiment] FIG. 2 is a circuit diagram showing a structure of a main portion of an SRAM according to a second embodiment of the present invention.

【0041】図2を参照して、このSRAMが従来のS
RAMと異なる点は、ビット線対BL1,/BL1;B
L2,/BL2の各々の間にテストモード時のみに使用
されるPチャネルMOSトランジスタ2が接続されてい
る点と、電位発生回路21が新たに設けられている点で
ある。
Referring to FIG. 2, this SRAM is a conventional S
The difference from RAM is the bit line pair BL1, / BL1; B.
A P-channel MOS transistor 2 used only in the test mode is connected between each of L2 and / BL2, and a potential generating circuit 21 is newly provided.

【0042】電位発生回路21は、PチャネルMOSト
ランジスタ3、NチャネルMOSトランジスタ4,5お
よびインバータ6を含む。PチャネルMOSトランジス
タ3は、電源ライン60とPチャネルMOSトランジス
タ2のゲート(ノードN3)との間に接続される。Nチ
ャネルMOSトランジスタ4は、ノードN3と接地ライ
ン61の間に接続される。NチャネルMOSトランジス
タ5は、電源ライン60とノードN3の間に接続され
る。テストモード信号/TESTは、インバータ6を介
してMOSトランジスタ3,4,5のゲートに入力され
る。
Potential generating circuit 21 includes a P channel MOS transistor 3, N channel MOS transistors 4, 5 and an inverter 6. P-channel MOS transistor 3 is connected between power supply line 60 and the gate of P-channel MOS transistor 2 (node N3). N-channel MOS transistor 4 is connected between node N3 and ground line 61. N-channel MOS transistor 5 is connected between power supply line 60 and node N3. The test mode signal / TEST is input to the gates of the MOS transistors 3, 4, 5 via the inverter 6.

【0043】また、ビット線負荷31〜34を構成する
NチャネルMOSトランジスタ、イコライザ35,36
を構成するPチャネルMOSトランジスタ、ドライバト
ランジスタ53,54を構成するNチャネルMOSトラ
ンジスタ、アクセストランジスタ55,56を構成する
NチャネルMOSトランジスタ、およびPチャネルMO
Sトランジスタ2のゲート幅W(μm)/ゲート長L
(μm)の設計値は、それぞれ10/0.8、20/
0.6、1.8/0.6、0.6/0.6および20/
0.6となっている。負荷抵抗素子51,52の抵抗値
の設計値は、ともに4テラオームとなっている。
Further, the N-channel MOS transistors and the equalizers 35 and 36 which constitute the bit line loads 31 to 34 are formed.
P-channel MOS transistor forming driver, N-channel MOS transistor forming driver transistors 53 and 54, N-channel MOS transistor forming access transistors 55 and 56, and P-channel MO transistor
Gate width W (μm) / gate length L of the S transistor 2
The design values of (μm) are 10 / 0.8 and 20 /, respectively.
0.6, 1.8 / 0.6, 0.6 / 0.6 and 20 /
It is 0.6. The design values of the resistance values of the load resistance elements 51 and 52 are both 4 teraohms.

【0044】テストモード信号/TESTが非活性化レ
ベルの「H」レベルであるときは、PチャネルMOSト
ランジスタ3が導通し、NチャネルMOSトランジスタ
4,5が非導通になり、ノードN3は電源電位Vccと
なり、PチャネルMOSトランジスタ2は非導通とな
る。したがって、ビット線BL1と/BL1、BL2と
/BL2の弱いイコライズは行なわれない。
When test mode signal / TEST is at the inactive level of "H", P channel MOS transistor 3 is conductive, N channel MOS transistors 4 and 5 are nonconductive, and node N3 is at the power supply potential. It becomes Vcc and the P-channel MOS transistor 2 becomes non-conductive. Therefore, weak equalization of bit lines BL1 and / BL1, BL2 and / BL2 is not performed.

【0045】テストモード信号/TESTが活性化レベ
ルの「L」レベルに立下がると、PチャネルMOSトラ
ンジスタ3が非導通になり、NチャネルMOSトランジ
スタ4,5が導通し、ノードN3はNチャネルMOSト
ランジスタ4の導通抵抗値R4とNチャネルMOSトラ
ンジスタ5の導通抵抗R5とによって電源電位Vccが
分圧された電位Vcc×R4/(R4+R5)となる。
これにより、PチャネルMOSトランジスタ2は未飽和
状態で導通し、ビット線BL1と/BL1、BL2と/
BL2の弱いイコライズが行なわれる。
When test mode signal / TEST falls to the "L" level of the activation level, P channel MOS transistor 3 is rendered non-conductive, N channel MOS transistors 4 and 5 are rendered conductive, and node N3 is N channel MOS. The power supply potential Vcc is divided by the conduction resistance value R4 of the transistor 4 and the conduction resistance R5 of the N-channel MOS transistor 5 to obtain a potential Vcc × R4 / (R4 + R5).
As a result, the P-channel MOS transistor 2 becomes conductive in an unsaturated state, and the bit lines BL1 and / BL1 and BL2 and / 2.
BL2 is weakly equalized.

【0046】テスト時の弱いイコライズがPチャネルM
OSトランジスタ1の代わりにPチャネルMOSトラン
ジスタ2によって行なわれるほかは実施の形態1と同じ
である。
The weak equalization during the test is the P channel M
It is the same as the first embodiment except that the P-channel MOS transistor 2 is used instead of the OS transistor 1.

【0047】この実施の形態でも、実施の形態1と同じ
効果が得られる。 [実施の形態3]図3は、この発明の実施の形態3によ
るSRAMの要部の構成を示す回路図である。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. [Third Embodiment] FIG. 3 is a circuit diagram showing a structure of a main portion of an SRAM according to a third embodiment of the present invention.

【0048】図3を参照して、このSRAMが従来のS
RAMと異なる点は、電位発生回路22が新たに設けら
れている点と、イコライザ35,36を構成するPチャ
ネルMOSトランジスタのゲートにビット線イコライズ
信号/BLEQに代えて電位発生回路22の出力電位が
入力される点である。
Referring to FIG. 3, this SRAM is a conventional S
The difference from the RAM is that a potential generation circuit 22 is newly provided, and the output potential of the potential generation circuit 22 is replaced with the bit line equalize signal / BLEQ at the gates of the P channel MOS transistors forming the equalizers 35 and 36. Is the point to be input.

【0049】電位発生回路22は、PチャネルMOSト
ランジスタ7、NチャネルMOSトランジスタ8,9、
インバータ10およびNANDゲート11を含む。Pチ
ャネルMOSトランジスタ7は、イコライザ35,36
を構成するPチャネルMOSトランジスタのゲート(ノ
ードN4)と電源ライン60の間に接続される。Nチャ
ネルMOSトランジスタ8は、ノードN4と接地ライン
61の間に接続される。NチャネルMOSトランジスタ
9は、電源ライン60とノードN4の間に接続される。
テストモード信号/TESTは、インバータ10を介し
てNチャネルMOSトランジスタ9のゲートに入力され
るとともに、NANDゲート11の一方入力ノードに入
力される。ビット線イコライズ信号/BLEQはNAN
Dゲート11の他方入力ノードに入力される。NAND
ゲート11の出力は、MOSトランジスタ7,8のゲー
トに入力される。
The potential generating circuit 22 includes a P channel MOS transistor 7, N channel MOS transistors 8 and 9,
It includes an inverter 10 and a NAND gate 11. The P-channel MOS transistor 7 includes equalizers 35 and 36.
Is connected between the gate (node N4) of the P-channel MOS transistor forming the above and the power supply line 60. N-channel MOS transistor 8 is connected between node N4 and ground line 61. N-channel MOS transistor 9 is connected between power supply line 60 and node N4.
Test mode signal / TEST is input to the gate of N channel MOS transistor 9 via inverter 10 and also to one input node of NAND gate 11. Bit line equalize signal / BLEQ is NAN
It is input to the other input node of the D gate 11. NAND
The output of the gate 11 is input to the gates of the MOS transistors 7 and 8.

【0050】また、ビット線負荷32〜34を構成する
NチャネルMOSトランジスタ、イコライザ35,36
を構成するPチャネルMOSトランジスタ、ドライバト
ランジスタ53,54を構成するNチャネルMOSトラ
ンジスタ、およびアクセストランジスタ55,56を構
成するNチャネルMOSトランジスタのゲート幅W(μ
m)/ゲート長L(μm)の設計値は、それぞれ10/
0.8、20/0.6、1.8/0.6および0.6/
0.6となっている。負荷抵抗素子51,52の抵抗値
の設計値は、ともに4テラオームとなっている。
Further, the N-channel MOS transistors and the equalizers 35 and 36 which form the bit line loads 32 to 34.
Of the P-channel MOS transistor forming the P-channel MOS transistor, the N-channel MOS transistor forming the driver transistors 53 and 54, and the N-channel MOS transistor forming the access transistors 55 and 56.
m) / gate length L (μm) is 10 / each
0.8, 20 / 0.6, 1.8 / 0.6 and 0.6 /
It is 0.6. The design values of the resistance values of the load resistance elements 51 and 52 are both 4 teraohms.

【0051】テストモード信号/TESTおよびビット
線イコライズ信号/BLEQがともに非活性化レベルの
「H」レベルであるときはPチャネルMOSトランジス
タ7が導通し、NチャネルMOSトランジスタ8,9が
非導通になり、ノードN4は電源電位Vccとなり、P
チャネルMOSトランジスタ35,36は非導通にな
る。したがって、ビット線BL1と/BL1、BL2と
/BL2のイコライズは行なわれない。
When both test mode signal / TEST and bit line equalize signal / BLEQ are at the inactive level of "H", P channel MOS transistor 7 is conductive and N channel MOS transistors 8 and 9 are nonconductive. , The node N4 becomes the power supply potential Vcc, and P
The channel MOS transistors 35 and 36 become non-conductive. Therefore, the bit lines BL1 and / BL1, BL2 and / BL2 are not equalized.

【0052】テストモード信号/TESTが活性化レベ
ルの「L」レベルであり、ビット線イコライズ信号/B
LEQが非活性化レベルの「H」レベルであるときは、
PチャネルMOSトランジスタ7が非導通になりNチャ
ネルMOSトランジスタ8,9が導通し、ノードN4は
NチャネルMOSトランジスタ8の導通抵抗値R8とN
チャネルMOSトランジスタ9の導通抵抗値R9とによ
って電源電位Vccが分圧された電位Vcc×R8/
(R8+R9)となる。これにより、PチャネルMOS
トランジスタ35,36は未飽和状態で導通し、ビット
線BL1と/BL1、BL2と/BL2の弱いイコライ
ズが行なわれる。
The test mode signal / TEST is at the "L" level of the activation level and the bit line equalize signal / B.
When LEQ is at the "H" level of the deactivation level,
P-channel MOS transistor 7 becomes non-conductive, N-channel MOS transistors 8 and 9 become conductive, and node N4 has conduction resistance values R8 and N of N-channel MOS transistor 8.
Power supply potential Vcc is divided by the conduction resistance value R9 of the channel MOS transistor 9 and the potential Vcc × R8 /
(R8 + R9). This enables P-channel MOS
Transistors 35 and 36 are rendered conductive in an unsaturated state, and bit lines BL1 and / BL1 and BL2 and / BL2 are weakly equalized.

【0053】テストモード信号/TESTが非活性化レ
ベルの「H」レベルであり、ビット線イコライズ信号/
BLEQが活性化レベルの「L」レベルであるときは、
MOSトランジスタ7,9が非導通になりNチャネルM
OSトランジスタ8が導通してノードN4は接地電位G
NDとなる。これにより、PチャネルMOSトランジス
タ35,36は飽和状態で導通し、ビット線BL1と/
BL1、BL2と/BL2の強いイコライズが行なわれ
る。
The test mode signal / TEST is at the "H" level of the inactivation level, and the bit line equalize signal / TEST
When BLEQ is the “L” level of the activation level,
The MOS transistors 7 and 9 become non-conductive and the N channel M
The OS transistor 8 is turned on and the node N4 is at the ground potential G.
It becomes ND. As a result, the P-channel MOS transistors 35 and 36 become conductive in the saturated state, and the bit lines BL1 and /
Strong equalization of BL1, BL2 and / BL2 is performed.

【0054】テスト時の弱いイコライズがPチャネルM
OSトランジスタ2の代わりにイコライザ35によって
行なわれるほかは実施の形態2と同じである。
The weak equalization during the test is the P channel M
The second embodiment is the same as the second embodiment except that the equalizer 35 is used instead of the OS transistor 2.

【0055】この実施の形態でも、実施の形態2と同じ
効果が得られる。また、イコライザ35,36がPチャ
ネルMOSトランジスタ2を兼ねるので、実施の形態2
に比べレイアウト面積が小さくてすむ。
Also in this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, since the equalizers 35 and 36 also serve as the P-channel MOS transistor 2, the second embodiment will be described.
The layout area is smaller than that of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1によるSRAMの要
部の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of an SRAM according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2によるSRAMの要
部の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of an SRAM according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3によるSRAMの要
部の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of an SRAM according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来のSRAMの構成を示す回路ブロック図
である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of a conventional SRAM.

【図5】 図4に示したSRAMのメモリセルの構成を
示す回路図である。
5 is a circuit diagram showing a configuration of a memory cell of the SRAM shown in FIG.

【図6】 図5に示したメモリセルの記憶動作を説明す
るための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a storage operation of the memory cell shown in FIG.

【図7】 不安定メモリセルの動作を説明するための図
である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of an unstable memory cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,7 PチャネルMOSトランジスタ、4,
5,8,9 NチャネルMOSトランジスタ、6,10
インバータ、11 NANDゲート、21,22 電
位発生回路、31〜34 ビット線負荷、35,36
イコライザ、37,38 列選択ゲート、39 行デコ
ーダ、40 制御回路、41 列デコーダ、42 書込
回路、43 読出回路、44 データ入力端子、45
データ出力端子、51,52 負荷抵抗素子、53,5
4 ドライバトランジスタ、55,56 アクセストラ
ンジスタ、60 電源ライン、61 接地ライン、MC
1〜MC4 メモリセル、WL1,WL2 ワード線、
BL1,/BL1;BL2,/BL2 ビット線対。
1, 2, 3, 7 P-channel MOS transistor, 4,
5,8,9 N-channel MOS transistor, 6,10
Inverter, 11 NAND gate, 21, 22 potential generation circuit, 31-34 bit line load, 35, 36
Equalizer, 37, 38 column select gate, 39 row decoder, 40 control circuit, 41 column decoder, 42 write circuit, 43 read circuit, 44 data input terminal, 45
Data output terminal, 51, 52 Load resistance element, 53, 5
4 driver transistor, 55, 56 access transistor, 60 power supply line, 61 ground line, MC
1 to MC4 memory cells, WL1, WL2 word lines,
BL1, / BL1; BL2, / BL2 Bit line pair.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の記憶状態から第2の記憶状態に反
転しやすい不安定メモリセルを選別するためのテストモ
ードを有する半導体記憶装置であって、 行列状に配列された複数のメモリセル、 各行に対応して設けられたワード線、 各列に対応して設けられたビット線対、 各ビット線に対応して設けられたビット線負荷、および
各ビット線対間に接続され、前記テストモード時におい
て前記ワード線によって前記複数のメモリセルが活性化
された後に導通し、前記第1の記憶状態が書込まれた前
記複数のメモリセルのうち前記不安定メモリセルの記憶
状態を反転させるためのトランジスタを備える、半導体
記憶装置。
1. A semiconductor memory device having a test mode for selecting an unstable memory cell that easily inverts from a first memory state to a second memory state, the plurality of memory cells being arranged in a matrix. A word line provided corresponding to each row, a bit line pair provided corresponding to each column, a bit line load provided corresponding to each bit line, and connected between each bit line pair, and In the test mode, the word line is activated after the plurality of memory cells are activated and then turned on, and the storage state of the unstable memory cell is inverted among the plurality of memory cells in which the first storage state is written. A semiconductor memory device comprising a transistor for causing the semiconductor memory device.
【請求項2】 前記トランジスタは、前記複数のメモリ
セルが活性化された後に入力されるテスト信号に応答し
て飽和状態で導通する、請求項1に記載の半導体記憶装
置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said transistor is rendered conductive in a saturated state in response to a test signal input after activation of said plurality of memory cells.
【請求項3】 さらに、前記複数のメモリセルが活性化
された後に入力されるテスト信号に応答して、電源電位
と接地電位の間の所定の電位を出力する電位発生手段を
備え、 前記トランジスタは、前記電位発生手段から前記所定の
電位が入力されたことに応じて未飽和状態で導通する、
請求項1に記載の半導体記憶装置。
3. The transistor further comprises potential generating means for outputting a predetermined potential between a power source potential and a ground potential in response to a test signal input after the plurality of memory cells are activated. Is conductive in an unsaturated state in response to the input of the predetermined potential from the potential generating means,
The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項4】 前記電位発生手段は、さらに、読出動作
時において選択されたメモリセルが活性化される直前に
各ビット線対の電位をイコライズするためのイコライズ
信号に応答して、電源電位または接地電位を出力し、 前記トランジスタは、さらに、前記電位発生手段から電
源電位または接地電位が入力されたことに応じて飽和状
態で導通する、請求項3に記載の半導体記憶装置。
4. The potential generating means further responds to an equalize signal for equalizing the potential of each bit line pair immediately before a selected memory cell is activated in a read operation, in response to a power supply potential or 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the transistor outputs a ground potential, and the transistor further conducts in a saturated state in response to a power supply potential or a ground potential input from the potential generating means.
【請求項5】 行列状に配列された複数のメモリセル、 各行に対応して設けられたワード線、 各列に対応して設けられたビット線対、および各ビット
線に対応して設けられたビット線負荷を備えた半導体記
憶装置において、各メモリセルが正常であるか第1の記
憶状態から第2の記憶状態に反転しやすい不安定メモリ
セルであるかをテストする方法であって、 各ビット線対間にトランジスタを接続し、 全メモリセルに前記第1の記憶状態を書込み、全メモリ
セルを活性化させた後に前記トランジスタを導通させて
前記不安定メモリセルの記憶状態を反転させ、その後、
各メモリセルの記憶状態を読出して、前記第1の記憶状
態のメモリセル行を正常と判定し前記第2の記憶状態の
メモリセルを不安定メモリセルと判定する、半導体記憶
装置のテスト方法。
5. A plurality of memory cells arranged in a matrix, a word line provided corresponding to each row, a bit line pair provided corresponding to each column, and a bit line provided corresponding to each bit line. In a semiconductor memory device having a bit line load, a method of testing whether each memory cell is a normal memory cell or an unstable memory cell that easily inverts from a first memory state to a second memory state, Transistors are connected between each pair of bit lines to write the first memory state to all memory cells, activate all memory cells, and then make the transistors conductive to invert the memory states of the unstable memory cells. ,afterwards,
A method for testing a semiconductor memory device, comprising: reading a storage state of each memory cell, determining that a memory cell row in the first storage state is normal and determining a memory cell in the second storage state as an unstable memory cell.
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