JPH09198899A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JPH09198899A
JPH09198899A JP8008406A JP840696A JPH09198899A JP H09198899 A JPH09198899 A JP H09198899A JP 8008406 A JP8008406 A JP 8008406A JP 840696 A JP840696 A JP 840696A JP H09198899 A JPH09198899 A JP H09198899A
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JP
Japan
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boosting
bit line
voltage
signal
power supply
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JP8008406A
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Japanese (ja)
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Nobuhiro Tsuda
信浩 津田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory which maintains productivity without drop thereof while having higher reliability by reducing the consumption of current during the testing of stress. SOLUTION: A pad PAD1 exclusively used for a memory cell power source to supply power to a memory cell array 2 and a power source pad PAD2 exclusively used for peripheral circuits to supply power to the peripheral circuits 3 are arranged separated from each other on one semiconductor substrate 1. A boosting circuit 4 supplies a power source voltage supplied from the pad PAD1 to a memory cell array 2 in the normal mode. On the other hand, the circuit applies a boosting voltage to the memory cell array 2 in response to a high level of burn-in enable signal BIE supplied from a cell state judging circuit 5 in the burn-in mode.

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
に関し、さらに詳しくは、通常動作モードと、バーンイ
ンモードまたはテストモードを有する半導体記憶装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device having a normal operation mode and a burn-in mode or a test mode.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体記憶装置のメモリセルは、その面
積がチップサイズを決定することから、デザインルール
上最も厳しい条件の下、複雑な構造を持っている。その
ため、ウエハプロセス時のごみなどの異物によるパター
ン欠陥の影響を受けやすい。そのようなパターン欠陥を
持つチップは大部分がテスト時に動作不良品として除去
されるが、微小なメモリセル欠陥を持つチップの一部
は、温度と電気的ストレスを長時間かけるバーンインな
どのストレス試験を実施しないと不良にならないことが
ある。そして、不良検出の頻度は、電圧、温度、時間な
どのストレス条件に比例する。つまり、電圧や温度が高
いほど、時間は長いほどに、不良検出率は大きくなる。
2. Description of the Related Art A memory cell of a semiconductor memory device has a complicated structure under the strictest conditions of design rules because its area determines a chip size. Therefore, it is easily affected by pattern defects due to foreign matter such as dust during the wafer process. Most of the chips with such pattern defects are removed as defective products during the test, but some of the chips with minute memory cell defects are subjected to stress tests such as burn-in that applies temperature and electrical stress for a long time. If you do not perform, it may not be defective. The frequency of defect detection is proportional to stress conditions such as voltage, temperature, and time. That is, the higher the voltage or temperature and the longer the time, the greater the defect detection rate.

【0003】ここで、図18にスタティックメモリセル
21を有する従来の半導体記憶装置の構成を示す。図1
8に示されるように、この半導体記憶装置は、スタティ
ックメモリセル21用の電源およびスタティックメモリ
セル21の周辺回路などのための電源が接続された電源
パッドPADを有し、スタティックメモリセル21に
は、電源パッドPADを介して電圧が供給されているも
のである。
FIG. 18 shows the structure of a conventional semiconductor memory device having a static memory cell 21. FIG.
As shown in FIG. 8, this semiconductor memory device has a power supply pad PAD to which a power supply for the static memory cell 21 and a power supply for the peripheral circuit of the static memory cell 21 are connected. The voltage is supplied through the power supply pad PAD.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、スタティックメモリセル21用の電源と他の回
路のための電源が接続されている電源パッドPADを介
して電力が供給されるようなメモリセルにおいては、そ
のストレス条件を厳しくするため、印加する電源電圧を
上昇させようとすると、チップすべての回路の電源電圧
を上昇させねばならず、その結果、チップに流れる電源
電流がそれに比例して増大していくこととなっていた。
このことは、チップの最大耐量や生産設備などの問題か
ら、メモリセル量産時のストレス試験(以下「バーンイ
ン」ともいう。)時に、一度にバーンインに投入できる
チップの数量が制限されることを意味し、ひいては、チ
ップの生産性を落とす要因となる。つまり、チップ性能
の信頼性を上げるためストレス条件を厳しくしすぎる
と、チップの生産性を落としてしまうという問題点があ
った。
However, as described above, a memory in which power is supplied through the power supply pad PAD to which the power supply for the static memory cell 21 and the power supply for other circuits are connected. In a cell, in order to make the stress condition severe, when trying to raise the applied power supply voltage, it is necessary to raise the power supply voltage of all circuits in the chip, and as a result, the power supply current flowing in the chip is proportional to it. It was supposed to increase.
This means that the number of chips that can be put into burn-in at one time is limited during a stress test (hereinafter also referred to as "burn-in") during mass production of memory cells due to problems such as the maximum chip withstand capacity and production equipment. This, in turn, causes a drop in chip productivity. In other words, if the stress conditions are too strict in order to improve the reliability of the chip performance, the productivity of the chip will be reduced.

【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、その目的は、バーンイン時の
消費電流の低減により、その生産性を落とす必要がな
く、かつ、高信頼性を有する半導体記憶装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to reduce the current consumption during burn-in, so that it is not necessary to reduce the productivity, and the reliability is high. It is to provide a semiconductor memory device having.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体記
憶装置は、通常モードと昇圧モードを有する半導体記憶
装置であって、一つの半導体基板上に、データ記憶手段
と、周辺回路と、第1の電源パッドと、昇圧手段と、第
2の電源パッドとを備えるものである。ここで、上記周
辺回路は、データ記憶手段のためのものである。また、
第1の電源パッドは、データ記憶手段に電圧を供給す
る。また、昇圧手段は、通常モードにおいては第1の電
源パッドから供給された電源電圧をデータ記憶手段に出
力するとともに、昇圧モードにおいては入力される昇圧
信号に応答してデータ記憶手段に昇圧電圧を出力する。
さらに、第2の電源パッドは周辺回路に電圧を供給する
ものである。
A semiconductor memory device according to a first aspect of the present invention is a semiconductor memory device having a normal mode and a boost mode, wherein a data memory means, a peripheral circuit, and a first semiconductor substrate are provided on one semiconductor substrate. One power supply pad, a booster, and a second power supply pad are provided. Here, the peripheral circuit is for data storage means. Also,
The first power supply pad supplies a voltage to the data storage means. Further, the boosting means outputs the power supply voltage supplied from the first power supply pad to the data storage means in the normal mode, and also outputs the boosted voltage to the data storage means in response to the input boosting signal in the boosting mode. Output.
Further, the second power supply pad supplies a voltage to the peripheral circuit.

【0007】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1に記載の半導体記憶装置であって、データ記憶手段は
スタティックメモリセルを含み、昇圧手段は、切換手段
と、昇圧電圧生成手段とを含み、スタティックメモリセ
ルに電圧を供給する。ここで、切換手段は、入力される
昇圧信号に応答して通常モードから昇圧モードに切換え
る。また、昇圧電圧生成手段は、昇圧モードにおいては
電源電圧に基づいて昇圧電圧を生成する。請求項3に係
る半導体記憶装置は、請求項1に記載の半導体記憶装置
であって、データ記憶手段は、ビット線を含み、昇圧手
段は、切換手段と昇圧電圧生成手段とを含む。そして、
昇圧手段は、上記ビット線に電圧を供給する。ここで、
切換手段は、入力される昇圧信号に応答して通常モード
から昇圧モードに切換える。また、昇圧電圧生成手段
は、昇圧モードにおいて電源電圧に基づいて昇圧電圧を
生成する。
A semiconductor memory device according to a second aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the data storage means includes a static memory cell, and the boosting means includes a switching means and a boosted voltage generating means. And supply a voltage to the static memory cell. Here, the switching means switches from the normal mode to the boost mode in response to the input boost signal. Further, the boosted voltage generation means generates the boosted voltage based on the power supply voltage in the boosting mode. A semiconductor memory device according to a third aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the data storage means includes a bit line, and the boosting means includes a switching means and a boosted voltage generating means. And
The boosting means supplies a voltage to the bit line. here,
The switching means switches from the normal mode to the boost mode in response to the input boost signal. Further, the boosted voltage generating means generates the boosted voltage based on the power supply voltage in the boosting mode.

【0008】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
1に記載の半導体記憶装置であって、データ記憶手段
は、ワード線を含み、昇圧手段は、切換手段と、昇圧電
圧生成手段とを含む。そして、昇圧手段は、上記ワード
線に電圧を供給する。ここで、切換手段は、入力される
昇圧信号に応答して通常モードから昇圧モードに切換え
る。また、昇圧電圧生成手段は、昇圧モードにおいて、
電源電圧に基づいて昇圧電圧を生成する。請求項5に係
る半導体記憶装置は、通常モードと、テストモードを有
する半導体記憶装置であって、一つの半導体基板上に、
スタティックメモリセルと、ビット線と、ワード線と、
周辺回路と、第1の電源パッドと、昇圧手段と、第2の
電源パッドとを備える。ここで、第1の電源パッドは、
スタティックメモリセルと、ビット線と、ワード線に電
圧を供給する。また、昇圧手段は、通常モードにおいて
は第1の電源パッドから供給された電源電圧を上記スタ
ティックメモリセルと、ビット線と、ワード線に出力す
るとともに、テストモードにおいては、入力される昇圧
信号に応答して、上記スタティックメモリセルと、ビッ
ト線と、ワード線に昇圧電圧を出力する。また、第2の
電源パッドは、周辺回路に電圧を供給する。
A semiconductor memory device according to a fourth aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the data storage means includes a word line, and the boosting means includes a switching means and a boosted voltage generating means. Including. Then, the boosting means supplies a voltage to the word line. Here, the switching means switches from the normal mode to the boost mode in response to the input boost signal. Further, the boost voltage generation means, in the boost mode,
A boost voltage is generated based on the power supply voltage. A semiconductor memory device according to a fifth aspect is a semiconductor memory device having a normal mode and a test mode, wherein one semiconductor substrate is provided with:
Static memory cells, bit lines, word lines,
It is provided with a peripheral circuit, a first power supply pad, a booster, and a second power supply pad. Here, the first power pad is
Voltages are supplied to the static memory cells, bit lines and word lines. Further, the booster outputs the power supply voltage supplied from the first power supply pad to the static memory cell, the bit line and the word line in the normal mode, and outputs the boosted signal to the input in the test mode. In response, the boosted voltage is output to the static memory cell, the bit line and the word line. Further, the second power supply pad supplies a voltage to the peripheral circuit.

【0009】請求項6に係る半導体記憶装置は、第1の
ビット線と、それに相補な第2のビット線と、第1のビ
ット線昇圧手段と、第2のビット線昇圧手段と、駆動手
段とを備える。ここで、第1のビット線昇圧手段は、第
1のビット線に昇圧電圧を供給する。また、第2のビッ
ト線昇圧手段は、第2のビット線に昇圧電圧を供給す
る。さらに、駆動手段は、入力される昇圧信号に応答し
て第1のビット線と第2のビット線に交互に昇圧電圧が
供給されるよう第1のビット線昇圧手段と、第2のビッ
ト線昇圧手段を駆動する。
According to another aspect of the semiconductor memory device of the present invention, a first bit line, a second bit line complementary thereto, a first bit line boosting means, a second bit line boosting means, and a driving means. With. Here, the first bit line boosting means supplies a boosted voltage to the first bit line. Also, the second bit line boosting means supplies a boosted voltage to the second bit line. Further, the drive means responds to the input boosting signal so that the boosted voltage is alternately supplied to the first bit line and the second bit line, and the first bit line boosting means and the second bit line. The boosting means is driven.

【0010】請求項7に係る半導体記憶装置は、請求項
1から5のいずれかに記載の半導体記憶装置であって、
ヒューズを有し、昇圧信号が入力された場合に、ヒュー
ズが切断されていれば第1の論理レベルの信号を昇圧手
段に出力する一方、ヒューズが切断されていなければ第
2の論理レベルの信号を昇圧手段に出力するセル状態判
別手段をさらに備える。請求項8に係る半導体記憶装置
は、請求項6に記載の半導体記憶装置であって、ヒュー
ズを有し、昇圧信号が入力された場合に、ヒューズが切
断されていれば第1の論理レベルの信号を昇圧手段に出
力する一方、ヒューズが切断されていなければ第2の論
理レベルの信号を駆動手段に出力するセル状態判別手段
をさらに備える。
A semiconductor memory device according to a seventh aspect is the semiconductor memory device according to any one of the first to fifth aspects,
If a fuse is provided and a boosting signal is input, a signal of the first logic level is output to the boosting means if the fuse is blown, while a signal of the second logic level is output if the fuse is not blown. Further comprises a cell state determination means for outputting to the boosting means. The semiconductor memory device according to claim 8 is the semiconductor memory device according to claim 6, further comprising a fuse, which has a first logic level if the fuse is blown when a boosting signal is input. A cell state determining means is further provided for outputting a signal to the boosting means, while outputting a signal of the second logic level to the driving means unless the fuse is blown.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同
一または相当部分を示す。 [実施の形態1]図1は、この発明の実施の形態1に係
る半導体記憶装置の全体構成を示すブロック図である。
図1のように、この半導体記憶装置は、半導体基板1の
上に、データを記憶するメモリセルアレイ2と、メモリ
セルアレイ2のための周辺回路3と、周辺回路3に電圧
を供給する周辺回路用電源パッドPAD2と、メモリセ
ルアレイ2に電圧を供給するため上記周辺回路用電源パ
ッドPAD2とは別個に設けられたメモリセル電源専用
パッドPAD1と、ライトイネーブル信号(/WE)や
アドレスのデコード信号AiAjが外部から入力される
ことによってバーンイン信号BIを作成するバーンイン
信号作成回路6と、バーンイン信号BIが入力された場
合において、その半導体基板1上のメモリセルアレイ2
が冗長メモリセルアレイに置換されたものであるときの
みバーンインイネーブル信号BIEを出力するセル状態
判別回路5と、通常モードにおいてはメモリセル電源専
用パッドPAD1から供給される電源電圧をメモリセル
アレイ2に供給する一方、バーンインモードにおいては
昇圧電圧をメモリセルアレイ2に供給する昇圧回路4と
を備える。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. [First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an overall structure of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, this semiconductor memory device includes a memory cell array 2 for storing data on a semiconductor substrate 1, a peripheral circuit 3 for the memory cell array 2, and a peripheral circuit for supplying a voltage to the peripheral circuit 3. A power supply pad PAD2, a memory cell power supply dedicated pad PAD1 provided separately from the power supply pad PAD2 for the peripheral circuit for supplying a voltage to the memory cell array 2, a write enable signal (/ WE), and an address decode signal AiAj. A burn-in signal generation circuit 6 that generates a burn-in signal BI by being input from the outside, and a memory cell array 2 on the semiconductor substrate 1 when the burn-in signal BI is input.
Is supplied to the memory cell array 2 in the normal mode and the cell state determination circuit 5 which outputs the burn-in enable signal BIE only when the memory cell array 2 is replaced with the redundant memory cell array. On the other hand, the burn-in mode includes a booster circuit 4 that supplies a boosted voltage to the memory cell array 2.

【0012】ここで、上記の昇圧回路4およびメモリセ
ルアレイ2の具体的な構成が図2に示される。図2のよ
うに、昇圧回路4は、インバータINV1、Pチャネル
MOSトランジスタPTR1、NチャネルMOSトラン
ジスタNTR1,NTR3からなる切替部と、遅延回路
41、容量C1、およびNチャネルMOSトランジスタ
NTR2からなる昇圧電圧生成部とを備える。ここで切
替部は、通常モードにおいてはメモリセル電源専用パッ
ドPAD1から電源電圧を出力する一方、バーンインイ
ネーブル信号BIEが入力されると通常モードをバーン
インモードに切換える。また、昇圧電圧生成部は、バー
ンインモードにおいて昇圧電圧を生成し、出力する。ま
た、メモリセルアレイ2は、スタティックメモリセル2
1が配列されたものからなり、上記昇圧回路4から出力
される電圧はスタティックメモリセル21に供給され
る。
Here, specific configurations of the booster circuit 4 and the memory cell array 2 are shown in FIG. As shown in FIG. 2, the booster circuit 4 includes a switching unit including an inverter INV1, a P-channel MOS transistor PTR1, N-channel MOS transistors NTR1 and NTR3, a booster voltage including a delay circuit 41, a capacitor C1, and an N-channel MOS transistor NTR2. And a generation unit. Here, the switching section outputs the power supply voltage from the memory cell power supply dedicated pad PAD1 in the normal mode, and switches the normal mode to the burn-in mode when the burn-in enable signal BIE is input. Further, the boosted voltage generation unit generates and outputs a boosted voltage in the burn-in mode. In addition, the memory cell array 2 is a static memory cell 2
1 is arranged, and the voltage output from the booster circuit 4 is supplied to the static memory cell 21.

【0013】一方、図1に示されたバーンイン信号作成
回路6の具体的構成は図4に示される。このバーンイン
信号作成回路は、従来より頻繁に使用されているもので
あり、図4のように、電源ノードと、PチャネルMOS
トランジスタPTR2と、PチャネルMOSトランジス
タPTR3およびNチャネルMOSトランジスタNTR
4〜8からなる高電圧検知回路44と、抵抗R1と、容
量C2,C3,C4と、インバータINV2〜7と、N
OR回路NOR1,NOR2と、NAND回路NAND
1と、遅延回路42,43を含む。
On the other hand, a concrete structure of the burn-in signal generating circuit 6 shown in FIG. 1 is shown in FIG. This burn-in signal generating circuit has been used more frequently than before, and as shown in FIG.
Transistor PTR2, P-channel MOS transistor PTR3 and N-channel MOS transistor NTR
A high voltage detection circuit 44 composed of 4 to 8, a resistor R1, capacitors C2, C3 and C4, inverters INV2 to 7 and N.
OR circuits NOR1 and NOR2 and NAND circuit NAND
1 and delay circuits 42 and 43.

【0014】さらに、図1に示されたセル状態判別回路
5の具体的構成は、図6に示される。図6のように、セ
ル状態判別回路は、ノードN1と接地ノードとの間に接
続されたヒューズ61と、電源ノードとノードN1との
間に並列に接続された容量C5、抵抗R2、およびPチ
ャネルMOSトランジスタPTR4と、入力ノードがノ
ードN1に接続され出力ノードが上記PチャネルMOS
トランジスタPTR4のゲートに接続されたインバータ
INV8と、入力ノードが上記インバータINV8の出
力ノードに接続されたインバータINV9と、ドレイン
が上記インバータINV9の出力ノードに接続され、ゲ
ートには上記バーンイン信号BIが入力されるNチャネ
ルMOSトランジスタNTR9とを含む。
Further, a specific configuration of the cell state discrimination circuit 5 shown in FIG. 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the cell state determination circuit includes a fuse 61 connected between the node N1 and the ground node, a capacitor C5 connected in parallel between the power supply node and the node N1, a resistor R2, and a P. The channel MOS transistor PTR4, and the input node is connected to the node N1 and the output node is the P channel MOS.
An inverter INV8 connected to the gate of the transistor PTR4, an inverter INV9 having an input node connected to the output node of the inverter INV8, a drain connected to the output node of the inverter INV9, and the gate inputting the burn-in signal BI. And an N channel MOS transistor NTR9 that is operated.

【0015】以下において、この発明の実施の形態1に
係る図2に示された半導体記憶装置の動作を説明する。
まず、通常モードの動作であるが、この場合には、昇圧
回路4に、ローレベルのバーンインイネーブル信号BI
Eが入力する。そして、このときPチャネルMOSトラ
ンジスタPTR1およびNチャネルMOSトランジスタ
NTR3がオンとなるため、ノードBの電位はメモリセ
ル電源専用パッドPAD1から供給される電圧により電
源電位となる。したがって、スタティックメモリセル2
1には、電源電圧が供給される。
The operation of the semiconductor memory device shown in FIG. 2 according to the first embodiment of the present invention will be described below.
First, in the normal mode of operation, in this case, the booster circuit 4 is instructed to set the low level burn-in enable signal BI.
E enters. At this time, the P-channel MOS transistor PTR1 and the N-channel MOS transistor NTR3 are turned on, so that the potential of the node B becomes the power supply potential by the voltage supplied from the memory cell power supply dedicated pad PAD1. Therefore, the static memory cell 2
A power supply voltage is supplied to 1.

【0016】次に、バーンインモードにおける動作を、
図3のタイミング図を参照して説明する。昇圧回路4に
は、図3(a)に示すハイレベルのバーンインイネーブ
ル信号BIEが入力され、この場合には、インバータI
NV1によってノードCには図3(e)に示されるロー
レベルの信号が供給される。よってこの時、Pチャネル
MOSトランジスタPTR1およびNチャネルMOSト
ランジスタNTR3はオフとなるとともに、Nチャネル
MOSトランジスタNTR1がオンとなる。したがっ
て、ノードAの電位は、電源電位をVcc、しきい値電
圧をVthとすると、図3(b)に示されるように、
(Vcc−Vth)の電位までプリチャージされる。ま
た、入力されたバーンインイネーブル信号BIEは、遅
延回路41によって図3(d)に示される遅延信号BI
E′として所定期間遅延される。そして、遅延信号BI
E′がハイレベルとなったとき、容量C1のカップリン
グによりノードAの電位は図3(b)に示されるように
(2Vcc−Vth)レベルまで上昇する。また、Nチ
ャネルMOSトランジスタNTR2は、ノードAの電位
がハイレベルとなるときよりオンとなるので、ノードB
の電位は、図3(c)に示されるように、ハイレベルの
バーンインイネーブル信号BIEが入力されたときから
図3(b)に示されるノードAの電位と同じふるまいを
する。ただし、実際のノードBの最高電位は、容量C1
とノードBの負荷容量で決定される。以上より、バーン
インモードにおいては、スタティックメモリセル21に
最高で(2Vcc−Vth)レベルの電圧が供給され
る。
Next, the operation in the burn-in mode will be described.
This will be described with reference to the timing chart of FIG. A high-level burn-in enable signal BIE shown in FIG. 3A is input to the booster circuit 4. In this case, the inverter I
The low level signal shown in FIG. 3E is supplied to the node C by NV1. Therefore, at this time, P-channel MOS transistor PTR1 and N-channel MOS transistor NTR3 are turned off, and N-channel MOS transistor NTR1 is turned on. Therefore, assuming that the power supply potential is Vcc and the threshold voltage is Vth, the potential of the node A is as shown in FIG.
It is precharged to a potential of (Vcc-Vth). In addition, the input burn-in enable signal BIE is the delay signal BI shown in FIG.
It is delayed for a predetermined period as E '. Then, the delay signal BI
When E'becomes high level, the potential of the node A rises to (2Vcc-Vth) level as shown in FIG. 3B due to the coupling of the capacitor C1. Further, since the N-channel MOS transistor NTR2 is turned on when the potential of the node A becomes high level, the node B
As shown in FIG. 3 (c), the potential of the node has the same behavior as the potential of the node A shown in FIG. 3 (b) from when the high level burn-in enable signal BIE is input. However, the actual maximum potential of the node B is the capacitance C1.
And the load capacity of the node B. As described above, in the burn-in mode, the maximum voltage of (2Vcc-Vth) level is supplied to the static memory cell 21.

【0017】したがって、本実施の形態に係る半導体記
憶装置によれば、バーンイン時において、メモリセルに
供給される電源電圧のみを周辺回路に供給される電圧よ
りも高くできるので、メモリセルに高ストレスを加える
バーンイン時の消費電流を低減できる。また、これによ
り、バーンイン時に流れる電流の大きさに制約されず
に、多数のチップをバーンインに投入できるので、高信
頼性を有する半導体記憶装置の生産性を高めることがで
きる。次に、図1に示される昇圧回路4にバーンインイ
ネーブル信号BIEが入力されるまでの動作について説
明する。
Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, at the time of burn-in, only the power supply voltage supplied to the memory cell can be made higher than the voltage supplied to the peripheral circuit, so that the memory cell is highly stressed. The current consumption during burn-in can be reduced. Further, as a result, a large number of chips can be put into the burn-in without being restricted by the magnitude of the current flowing during the burn-in, so that the productivity of the semiconductor memory device having high reliability can be improved. Next, the operation until the burn-in enable signal BIE is input to the booster circuit 4 shown in FIG. 1 will be described.

【0018】まず、バーンインモードにおいては、バー
ンイン信号作成回路6によってバーンイン信号BIが作
成され出力されるが、その動作を図5のタイミング図を
参照して説明する。PチャネルMOSトランジスタPT
R2のゲートにはライトイネーブル信号(/WE)が入
力されるが、図5(a),(c)に示されるように、ラ
イトイネーブル信号(/WE)がローレベルになってか
ら100msec以上経過した後インバータINV4に
入力されるアドレスのデコード信号AiAjが変化する
ことにより、図5(h)に示されるように、インバータ
INV6から所定のパルスが出力される。このパルス
は、NOR回路NOR1,NOR2から構成されるラッ
チ回路のトリガとなり、図5(i)に示されるように、
ライトイネーブル信号(/WE)の遅延信号WE′が反
転信号BIAとして出力される。ここで、バーンインモ
ード時は遅延信号WE′がローレベルであるため、反転
信号BIAはハイレベルとなり、NチャネルMOSトラ
ンジスタNTR4がオンする。このとき、図5(j),
(k)に示されるように、高電圧検知回路44の有する
しきい値電圧を超える高電圧が電源から供給される場合
に、初めてインバータINV7よりハイレベルのバーン
イン信号BIが出力される。
First, in the burn-in mode, the burn-in signal creating circuit 6 creates and outputs the burn-in signal BI. The operation will be described with reference to the timing chart of FIG. P channel MOS transistor PT
The write enable signal (/ WE) is input to the gate of R2, but as shown in FIGS. 5A and 5C, 100 msec or more has elapsed since the write enable signal (/ WE) became low level. After that, when the decode signal AiAj of the address input to the inverter INV4 changes, a predetermined pulse is output from the inverter INV6 as shown in FIG. 5 (h). This pulse triggers the latch circuit composed of the NOR circuits NOR1 and NOR2, and as shown in FIG.
The delay signal WE 'of the write enable signal (/ WE) is output as the inverted signal BIA. In the burn-in mode, since the delay signal WE 'is at low level, the inverted signal BIA becomes high level, and the N-channel MOS transistor NTR4 is turned on. At this time, as shown in FIG.
As shown in (k), the high level burn-in signal BI is first output from the inverter INV7 when a high voltage exceeding the threshold voltage of the high voltage detection circuit 44 is supplied from the power supply.

【0019】次に、上記バーンイン信号BIを入力と
し、バーンインイネーブル信号BIEを出力する図1に
示されるセル状態判別回路5の動作について図6を参照
して説明する。性能試験で不良であるとされたチップ
は、冗長ビットと置換され、セル状態判別回路のヒュー
ズ61も切断される。よってこの場合には、容量C5を
介しての電源電位とのカップリングや抵抗R2およびP
チャネルMOSトランジスタPTR4の作用によりノー
ドN1の電位がハイレベルとなる。したがって、Nチャ
ネルMOSトランジスタNTR9のゲートにハイレベル
のバーンイン信号BIが入力されてオンとなったとき、
インバータINV9からハイレベルのバーンインイネー
ブル信号BIEが出力される。一方、性能試験で不良で
ないとされたチップは、ヒューズ61が切断されないた
め、ノードN1の電位は接地電位に維持される。したが
って、この場合はNチャネルMOSトランジスタNTR
9のゲートにハイレベルのバーンイン信号BIが入力し
オンとなっても、インバータINV9からはローレベル
のバーンインイネーブル信号BIEしか出力されない。
Next, the operation of the cell state discrimination circuit 5 shown in FIG. 1 which receives the burn-in signal BI and outputs the burn-in enable signal BIE will be described with reference to FIG. A chip that is determined to be defective in the performance test is replaced with a redundant bit, and the fuse 61 of the cell state determination circuit is also blown. Therefore, in this case, coupling with the power supply potential via the capacitor C5 and resistors R2 and P
The potential of the node N1 becomes high level by the action of the channel MOS transistor PTR4. Therefore, when the high-level burn-in signal BI is input to the gate of the N-channel MOS transistor NTR9 and turned on,
The high level burn-in enable signal BIE is output from the inverter INV9. On the other hand, in the case of a chip determined not to be defective in the performance test, the fuse 61 is not cut off, and the potential of the node N1 is maintained at the ground potential. Therefore, in this case, the N-channel MOS transistor NTR
Even if the high level burn-in signal BI is input to the gate of the transistor 9 and turned on, only the low level burn-in enable signal BIE is output from the inverter INV9.

【0020】以上より、このセル状態判別回路5は、性
能試験の結果不良であるとして置換されたチップだけに
ついてハイレベルのバーンインイネーブル信号BIEを
出力するものであるため、不安定不良の確率が高い置換
されたチップのみについてバーンインによるストレスを
付加でき、バーンイン時の消費電流を削減し、かつ、チ
ップ性能の信頼性を高めることができる。なお、上記説
明におけるバーンインモードは、昇圧モードの一つと考
えられるものであるため、電源電圧を上昇させることに
よってストレス条件を特別厳しくはしないテストモード
においても上記と同様な実施の形態が考えられる。この
場合には、図1のバーンイン信号作成回路6の代わりに
図7に示されるテスト信号作成回路が使用され、図2に
示される昇圧回路4にはバーンインイネーブル信号BI
Eの代わりにテストイネーブル信号TEEが入力され
る。上記テスト信号作成回路は、図4に示されるバーン
イン信号作成回路6と同様な構成を有するが、高電圧検
知回路44は有しない点で相違する。そして、その動作
も、図8のタイミング図に示されるように、バーンイン
信号作成回路の動作と同様なものである。
As described above, since the cell state discrimination circuit 5 outputs the burn-in enable signal BIE of high level only for the chip which is replaced as defective as a result of the performance test, the probability of unstable defect is high. The stress due to burn-in can be added only to the replaced chip, the current consumption during burn-in can be reduced, and the reliability of chip performance can be improved. Since the burn-in mode in the above description is considered to be one of the boosting modes, the same embodiment as the above can be considered also in the test mode in which the stress condition is not particularly severe by increasing the power supply voltage. In this case, the test signal generating circuit shown in FIG. 7 is used instead of the burn-in signal generating circuit 6 of FIG. 1, and the burn-in enable signal BI is used for the booster circuit 4 shown in FIG.
The test enable signal TEE is input instead of E. The test signal generating circuit has the same configuration as the burn-in signal generating circuit 6 shown in FIG. 4, but is different in that the high voltage detecting circuit 44 is not provided. The operation is also similar to that of the burn-in signal generation circuit, as shown in the timing chart of FIG.

【0021】また、さらには、以上の説明におけるセル
状態判別回路を用いない実施の形態も考えられる。すな
わちこの場合には、図1におけるバーンイン信号作成回
路6から直接昇圧回路4にバーンイン信号BIが入力さ
れ、あるいは、テスト信号作成回路から直接昇圧回路4
にテスト信号TEが入力される。この実施の形態におい
ては、すべてのチップにストレスを加えることによって
半導体記憶装置の高信頼性をさらに得ることができる。 [実施の形態2]図9は、この発明の実施の形態2に係
る半導体記憶装置の具体的構成を示す回路図であり、図
1のメモリセル電源専用パッドPAD1、周辺回路用電
源パッドPAD2、昇圧回路4およびメモリセルアレイ
2の部分を具体的に示したものである。実施の形態2に
よる半導体記憶装置は、図9に示されるように、図2に
示された実施の形態1に係る半導体記憶装置と同様な構
成を有するが、ノードBには、ビット線91の電位をプ
ルアップするNチャネルMOSトランジスタNTR10
のドレイン、およびビット線92の電位をプルアップす
るNチャネルMOSトランジスタNTR11のドレイン
が接続され、周辺回路用電源パッドPAD2とスタティ
ックメモリセル21が接続されている点で相違する。
Furthermore, an embodiment in which the cell state discrimination circuit in the above description is not used is also conceivable. That is, in this case, the burn-in signal BI is directly input to the booster circuit 4 from the burn-in signal generating circuit 6 in FIG. 1, or the booster circuit 4 is directly supplied from the test signal generating circuit.
The test signal TE is input to. In this embodiment, stress can be applied to all the chips to further improve the reliability of the semiconductor memory device. [Second Embodiment] FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific structure of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention. The memory cell power supply dedicated pad PAD1, the peripheral circuit power supply pad PAD2 of FIG. The parts of the booster circuit 4 and the memory cell array 2 are specifically shown. As shown in FIG. 9, the semiconductor memory device according to the second embodiment has the same structure as the semiconductor memory device according to the first embodiment shown in FIG. N-channel MOS transistor NTR10 for pulling up the potential
Is connected to the drain of the N channel MOS transistor NTR11 for pulling up the potential of the bit line 92, and the peripheral circuit power supply pad PAD2 and the static memory cell 21 are connected.

【0022】次に、上記構成を有する半導体記憶装置の
動作については上記実施の形態1に係る半導体記憶装置
の動作と同様であり、通常モードにおいてはノードBに
電源電圧が供給されるとともに、ハイレベルのバーンイ
ンイネーブル信号BIEが昇圧回路4に入力されるバー
ンインモード時においては電源電圧をVcc、しきい値
電圧をVthとするとノードBに最高で(2Vcc−V
th)レベルの電圧が供給される。これより、バーンイ
ン時には、NチャネルMOSトランジスタNTR10,
NTR11を介してビット線91,92の電位が高電位
に引き上げられるため、スタティックメモリセル21を
構成するアクセストランジスタ22,23に通常動作時
より強い電圧が加えられる。
The operation of the semiconductor memory device having the above structure is the same as that of the semiconductor memory device according to the first embodiment, and in the normal mode, the power supply voltage is supplied to node B and the operation is high. In the burn-in mode in which the level burn-in enable signal BIE is input to the booster circuit 4, if the power supply voltage is Vcc and the threshold voltage is Vth, the maximum voltage at the node B is (2Vcc-V).
th) level voltage is supplied. Therefore, at the time of burn-in, the N-channel MOS transistor NTR10,
Since the potentials of the bit lines 91 and 92 are pulled up to a high potential via the NTR 11, a stronger voltage than that during normal operation is applied to the access transistors 22 and 23 that form the static memory cell 21.

【0023】したがって、本実施の形態2に係る半導体
記憶装置によれば、スタティックメモリセルを構成する
アクセストランジスタのみに高いストレスをかけること
ができるため、高信頼性を有する半導体記憶装置を得る
とともに、バーンイン時の消費電流を低減してその生産
性を高めることができる。なお、本実施の形態において
も、上記実施の形態1に係る半導体記憶装置の場合と同
様に図9に示される昇圧回路4にバーンインイネーブル
信号BIEの代わりにテストイネーブル信号TEEを入
力するものが考えられる。また、上記実施の形態1のと
ころで説明したバーンイン信号作成回路またはテスト信
号作成回路から、バーンイン信号BIまたはテスト信号
TEを直接図9に示される昇圧回路4に入力することも
考えられる。
Therefore, according to the semiconductor memory device of the second embodiment, it is possible to apply high stress only to the access transistors forming the static memory cell, so that the semiconductor memory device having high reliability can be obtained. The current consumption during burn-in can be reduced and the productivity can be increased. In the present embodiment as well, it is considered that the test enable signal TEE is input to the booster circuit 4 shown in FIG. 9 instead of the burn-in enable signal BIE, as in the case of the semiconductor memory device according to the first embodiment. To be It is also possible to directly input the burn-in signal BI or the test signal TE from the burn-in signal generating circuit or the test signal generating circuit described in the first embodiment to the booster circuit 4 shown in FIG.

【0024】[実施の形態3]図10は、この発明の実
施の形態3に係る半導体記憶装置の具体的構成を示す回
路図であり、図1のメモリセル電源専用パッドPAD
1、周辺回路用電源パッドPAD2、昇圧回路4および
メモリセルアレイ2の部分を具体的に示したものであ
る。実施の形態3による半導体記憶装置は、図10に示
されるように、図2に示された実施の形態1に係る半導
体記憶装置と同様な構成を有するが、駆動するワード線
を選択するワード線ドライバ81をさらに含み、ノード
Bには、ワード線ドライバ81に含まれるPチャネルM
OSトランジスタPTR5のソースが接続される。ま
た、周辺回路用電源パッドPAD2にはスタティックメ
モリセル21、およびビット線91,92の電位をプル
アップさせるNチャネルMOSトランジスタNTR1
0,NTR11のドレインが接続される。そして、この
発明の実施の形態3に係る半導体記憶装置の動作は、図
11のタイミング図で示される。ここで、昇圧回路4
は、図11(a)から(d)に示されるように、上記実
施の形態1に係る半導体記憶装置の場合と同様に動作す
る。よって、昇圧回路4にバーンインイネーブル信号B
IEが入力されたときに、PチャネルMOSトランジス
タPTR5がオンされており、また、NチャネルMOS
トランジスタNTR12がオフされることによって、電
源電位をVcc、しきい値電圧をVthとすると、図1
1(f)に示されるようにワード線WLの電位が最高で
(2Vcc−Vth)レベルに引き上げられる。これよ
り、スタティックメモリセル21を構成するアクセスト
ランジスタ22,23のゲートに通常動作時より高い電
圧が印加される。
[Third Embodiment] FIG. 10 is a circuit diagram showing a specific structure of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention. The memory cell power supply dedicated pad PAD of FIG.
1, the peripheral circuit power supply pad PAD2, the booster circuit 4, and the memory cell array 2 are specifically shown. As shown in FIG. 10, the semiconductor memory device according to the third embodiment has the same structure as that of the semiconductor memory device according to the first embodiment shown in FIG. 2, but the word line for selecting the word line to be driven. The node B further includes a driver 81, and the node B includes a P channel M included in the word line driver 81.
The source of the OS transistor PTR5 is connected. Further, the power supply pad PAD2 for the peripheral circuit has an N channel MOS transistor NTR1 for pulling up the potentials of the static memory cell 21 and the bit lines 91, 92.
0, the drain of NTR11 is connected. The operation of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention is shown in the timing chart of FIG. Here, the booster circuit 4
Operates as in the case of the semiconductor memory device according to the first embodiment, as shown in FIGS. Therefore, the burn-in enable signal B is sent to the booster circuit 4.
When the IE is input, the P-channel MOS transistor PTR5 is turned on, and the N-channel MOS transistor PTR5 is turned on.
When the power supply potential is Vcc and the threshold voltage is Vth when the transistor NTR12 is turned off, FIG.
As shown in 1 (f), the potential of the word line WL is raised to the maximum (2Vcc-Vth) level. As a result, a higher voltage than that during normal operation is applied to the gates of the access transistors 22 and 23 that form the static memory cell 21.

【0025】これより、本実施の形態3に係る半導体記
憶装置によれば、メモリセルを構成するアクセストラン
ジスタのゲートにのみ高ストレスを印加でき、バーンイ
ン時の消費電流を低減し、かつ、高信頼性を有する半導
体記憶装置を得ることができることとなる。なお、この
実施の形態においても、上記実施の形態1と同様に図1
0に示される昇圧回路4にバーンインイネーブル信号B
IEの代わりにテストイネーブル信号TEEを入力する
ものが考えられる。また、バーンインイネーブル信号B
IEまたはテストイネーブル信号TEEの代わりに、上
記実施の形態1のところで説明したバーンイン信号作成
回路またはテスト信号作成回路から、バーンイン信号B
Iまたはテスト信号TEを直接図10に示される昇圧回
路4に入力するものも考えられる。
As described above, according to the semiconductor memory device of the third embodiment, high stress can be applied only to the gate of the access transistor forming the memory cell, the current consumption at burn-in can be reduced, and the reliability can be improved. Thus, a semiconductor memory device having the property can be obtained. Note that, also in this embodiment, as in the case of the above-described first embodiment, as shown in FIG.
The burn-in enable signal B is supplied to the booster circuit 4 shown in FIG.
It is conceivable that the test enable signal TEE is input instead of the IE. Also, the burn-in enable signal B
Instead of the IE or the test enable signal TEE, the burn-in signal B is output from the burn-in signal generation circuit or the test signal generation circuit described in the first embodiment.
It is also possible to directly input I or the test signal TE to the booster circuit 4 shown in FIG.

【0026】[実施の形態4]図12はこの発明の実施
の形態4に係る半導体記憶装置の具体的構成を示す回路
図であり、図1のメモリセル電源専用パッドPAD1、
昇圧回路4およびメモリセルアレイ2の部分を具体的に
示したものである。実施の形態4による半導体記憶装置
は、図12に示されるように、図2に示された実施の形
態1に係る半導体記憶装置と同様な構成を有するが、図
1に示されたバーンイン信号作成回路6の代わりに、図
7に示されるテスト信号作成回路が備えられるため、昇
圧回路4にはテストモードにおいてハイレベルのテスト
イネーブル信号TEEが入力される。また、図12のよ
うに、昇圧回路4には図2に示されるPチャネルMOS
トランジスタPTR1は用いられず、ノードBには、ス
タティックメモリセル21、ビット線91,92の電位
を引き上げるNチャネルMOSトランジスタNTR1
0,NTR11のドレイン、およびワード線ドライバ8
1を構成するPチャネルMOSトランジスタPTR5の
ソースが接続される。そして、本実施の形態に係る半導
体記憶装置の動作については、図13のタイミング図で
示されるように、上記実施の形態1、2および3と同様
なものとなる。ただし、通常モードにおけるノードBの
電位は、図13(c)に示されるようにNチャネルMO
SトランジスタNTR3のしきい値電圧の大きさだけ電
源電位より小さいものとなる。
[Fourth Embodiment] FIG. 12 is a circuit diagram showing a specific structure of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention. The memory cell power supply dedicated pad PAD1 shown in FIG.
The parts of the booster circuit 4 and the memory cell array 2 are specifically shown. As shown in FIG. 12, the semiconductor memory device according to the fourth embodiment has the same structure as the semiconductor memory device according to the first embodiment shown in FIG. 2, but the burn-in signal generation shown in FIG. Since the test signal generation circuit shown in FIG. 7 is provided instead of the circuit 6, the booster circuit 4 receives the high-level test enable signal TEE in the test mode. Further, as shown in FIG. 12, the booster circuit 4 includes the P-channel MOS shown in FIG.
The transistor PTR1 is not used, and the node B has an N-channel MOS transistor NTR1 for raising the potentials of the static memory cell 21 and the bit lines 91, 92.
0, drain of NTR11, and word line driver 8
The source of the P-channel MOS transistor PTR5 which constitutes 1 is connected. The operation of the semiconductor memory device according to the present embodiment is similar to that of the first, second and third embodiments, as shown in the timing chart of FIG. However, the potential of the node B in the normal mode is N channel MO as shown in FIG.
The threshold voltage of the S transistor NTR3 is smaller than the power supply potential.

【0027】以上の実施の形態4に係る半導体記憶装置
によれば、チップのテスト時において、メモリセル、ビ
ット線、およびワード線のそれぞれにのみストレスを印
加でき、量産テスト時に微小欠陥を持つ不安定なチップ
を簡易に不良として検出することができる。 [実施の形態5]図14は、この発明の実施の形態5に
係る半導体記憶装置の具体的構成を示す回路図である。
図14に示されるように、実施の形態5に係る半導体記
憶装置は、スタティックメモリセル21のほかに、ビッ
ト線141と、それに相補なビット線142と、ビット
線141を昇圧するビット線昇圧回路14と、ビット線
142を昇圧するビット線昇圧回路15と、両ビット線
141,142を交互に昇圧するよう上記ビット線昇圧
回路14,15を駆動する駆動回路16とを備える。こ
こで、ビット線昇圧回路14は、サイズの小さなNチャ
ネルMOSトランジスタNTR13と、それに比してサ
イズの大きなNチャネルMOSトランジスタNTR1
4、およびNチャネルMOSトランジスタNTR17を
含む。ここで、サイズの大きなNチャネルMOSトラン
ジスタNTR14は、電源ノードとビット線141との
間に接続され、サイズの小さなNチャネルMOSトラン
ジスタNTR13は、そのドレインが電源ノードに、ソ
ースはNチャネルMOSトランジスタNTR17を介し
てビット線141に接続される。また、相補なビット線
142を昇圧するビット線昇圧回路15は、サイズの小
さなNチャネルMOSトランジスタNTR16と、それ
に比してサイズの大きなNチャネルMOSトランジスタ
NTR15と、NチャネルMOSトランジスタNTR1
8を含み、上記のビット線昇圧回路14と同様な構成を
有する。また、駆動回路16は、NチャネルMOSトラ
ンジスタNTR19,NTR20と、インバータINV
10を含み、NチャネルMOSトランジスタNTR19
のソースはNチャネルMOSトランジスタNTR17の
ゲートに接続され、NチャネルMOSトランジスタNT
R20のソースはNチャネルMOSトランジスタNTR
18のゲートに接続される。さらに、インバータINV
10の出力ノードとNチャネルMOSトランジスタNT
R20のゲートが接続される。
According to the semiconductor memory device according to the fourth embodiment described above, stress can be applied only to each of the memory cell, the bit line and the word line at the time of testing the chip, and a defect having minute defects cannot be obtained at the mass production test. A stable chip can be easily detected as a defect. [Fifth Embodiment] FIG. 14 is a circuit diagram showing a specific structure of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 14, in the semiconductor memory device according to the fifth embodiment, in addition to the static memory cell 21, a bit line 141, a bit line 142 complementary thereto, and a bit line boosting circuit for boosting the bit line 141 are provided. 14, a bit line boosting circuit 15 for boosting the bit line 142, and a drive circuit 16 for driving the bit line boosting circuits 14, 15 so as to alternately boost both bit lines 141, 142. Here, the bit line booster circuit 14 includes an N-channel MOS transistor NTR13 having a small size and an N-channel MOS transistor NTR1 having a larger size than that.
4 and N channel MOS transistor NTR17. Here, the large N channel MOS transistor NTR14 is connected between the power supply node and the bit line 141, and the small N channel MOS transistor NTR13 has its drain at the power supply node and its source at the N channel MOS transistor NTR17. Is connected to the bit line 141 via. The bit line boosting circuit 15 for boosting the complementary bit line 142 includes an N channel MOS transistor NTR16 having a small size, an N channel MOS transistor NTR15 having a larger size than that, and an N channel MOS transistor NTR1.
8 and has the same configuration as the bit line boosting circuit 14 described above. The drive circuit 16 also includes N-channel MOS transistors NTR19 and NTR20 and an inverter INV.
N-channel MOS transistor NTR19 including 10
Is connected to the gate of the N-channel MOS transistor NTR17,
The source of R20 is an N-channel MOS transistor NTR
Connected to 18 gates. Furthermore, the inverter INV
10 output nodes and N-channel MOS transistor NT
The gate of R20 is connected.

【0028】次に、この発明の実施の形態5に係る半導
体記憶装置の動作を、図15のタイミング図を参照して
説明する。バーンイン時には、図15(a)に示される
ハイレベルのバーンインイネーブル信号BIEが、Nチ
ャネルMOSトランジスタNTR19およびNチャネル
MOSトランジスタNTR20のドレインに入力され
る。このときチップ外部から入力され、図15(b)に
示される波形を有するクロック信号CLKがNチャネル
MOSトランジスタNTR19のゲートおよびインバー
タINV10に入力される。ここで、インバータINV
10が出力するクロック反転信号(/CLK)は、図1
5(c)に示されるように、図15(b)のクロック信
号CLKを反転した波形を有することとなる。したがっ
て、クロック信号CLKがハイレベルのときは、Nチャ
ネルMOSトランジスタNTR19はオンとなり、ハイ
レベルのバーンインイネーブル信号BIEがNチャネル
MOSトランジスタNTR17のゲートに入力されるた
め、NチャネルMOSトランジスタNTR17がオンす
る。またこのとき、クロック反転信号(/CLK)はロ
ーレベルであるため、NチャネルMOSトランジスタN
TR20はオフとなる。これより、クロック信号CLK
がハイレベルのときは、ビット線141にはNチャネル
MOSトランジスタNTR13およびNチャネルMOS
トランジスタNTR14を介して昇圧電圧が供給され、
相補なビット線142には、サイズの大きなNチャネル
MOSトランジスタNTR15のみを介して昇圧電圧が
供給される。
The operation of the semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention will now be described with reference to the timing chart of FIG. At the time of burn-in, the high-level burn-in enable signal BIE shown in FIG. 15A is input to the drains of N-channel MOS transistor NTR19 and N-channel MOS transistor NTR20. At this time, the clock signal CLK having the waveform shown in FIG. 15B is inputted from the outside of the chip to the gate of the N-channel MOS transistor NTR19 and the inverter INV10. Where the inverter INV
The clock inversion signal (/ CLK) output by 10 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5 (c), it has a waveform obtained by inverting the clock signal CLK in FIG. 15 (b). Therefore, when the clock signal CLK is at the high level, the N-channel MOS transistor NTR19 is turned on, and the high-level burn-in enable signal BIE is input to the gate of the N-channel MOS transistor NTR17, so that the N-channel MOS transistor NTR17 is turned on. . At this time, since the clock inversion signal (/ CLK) is at low level, the N-channel MOS transistor N
TR20 is turned off. From this, the clock signal CLK
Is high level, the bit line 141 is connected to the N-channel MOS transistor NTR13 and the N-channel MOS transistor.
The boosted voltage is supplied through the transistor NTR14,
The complementary bit line 142 is supplied with the boosted voltage only through the large-sized N channel MOS transistor NTR15.

【0029】一方、クロック信号CLKがローレベルと
なったときは、NチャネルMOSトランジスタNTR1
9はオフとなり、また、クロック反転信号(/CLK)
がハイレベルとなるため、NチャネルMOSトランジス
タNTR20がオンとなる。このときNチャネルMOS
トランジスタNTR18のゲートにはハイレベルのバー
ンインイネーブル信号BIEが入力されるため、Nチャ
ネルMOSトランジスタNTR18がオンされる。これ
より、クロック信号CLKがローレベルのときは、ビッ
ト線141にはサイズの大きなNチャネルMOSトラン
ジスタNTR14のみを介して昇圧電圧が供給され、相
補なビット線142にはNチャネルMOSトランジスタ
NTR15およびNチャネルMOSトランジスタNTR
16を介して昇圧電圧が供給される。
On the other hand, when the clock signal CLK becomes low level, the N-channel MOS transistor NTR1
9 is turned off, and clock inversion signal (/ CLK)
Becomes high level, the N-channel MOS transistor NTR20 is turned on. At this time, N channel MOS
Since the high level burn-in enable signal BIE is input to the gate of the transistor NTR18, the N-channel MOS transistor NTR18 is turned on. As a result, when the clock signal CLK is at the low level, the boosted voltage is supplied to the bit line 141 only through the large-sized N channel MOS transistor NTR14, and the complementary bit line 142 is supplied with the N channel MOS transistors NTR15 and NTR15. Channel MOS transistor NTR
A boosted voltage is supplied via 16.

【0030】以上の実施の形態5による半導体記憶装置
によれば、外部クロック信号に同期して、ビット線およ
びそれに相補なビット線に、交互に強さの異なる高スト
レスをかけることができるため、不安定なメモリセルを
不良として検出でき、高信頼性を有する半導体記憶装置
を得ることができる。なお、上記実施の形態5に係る半
導体記憶装置は、バーンインモードを有するものである
が、図16に示されるように、テストモードを有する実
施の形態も、同様に考えられる。すなわち、このテスト
モードを有する半導体記憶装置は、図7に示されたテス
ト信号作成回路を備えるとともに、図6に示されたセル
状態判別回路から出力されるテストイネーブル信号TE
Eを駆動回路16に入力して、図17のタイミング図に
示されるように上記バーンインモードを有する半導体記
憶装置と同様な動作を行なうものである。
According to the semiconductor memory device of the fifth embodiment described above, the high stress having different strengths can be alternately applied to the bit line and the complementary bit line in synchronization with the external clock signal. An unstable memory cell can be detected as a defect, and a highly reliable semiconductor memory device can be obtained. Although the semiconductor memory device according to the fifth embodiment described above has a burn-in mode, an embodiment having a test mode is also conceivable as shown in FIG. That is, the semiconductor memory device having this test mode includes the test signal generation circuit shown in FIG. 7, and the test enable signal TE output from the cell state determination circuit shown in FIG.
By inputting E to the drive circuit 16, the same operation as the semiconductor memory device having the burn-in mode is performed as shown in the timing chart of FIG.

【0031】このテストモードを有する半導体記憶装置
によれば、電源電圧を高電圧に引き上げることとはしな
い通常のテスト時においても、簡易にストレス試験を行
なうことができる。なお、バーンイン時またはテスト時
において、駆動回路16にバーンイン信号作成回路で作
成されるバーンイン信号BIまたはテスト信号作成回路
で作成されるテスト信号TEを直接入力する実施の形態
も同様に考えられる。
According to the semiconductor memory device having this test mode, the stress test can be easily performed even during the normal test in which the power supply voltage is not raised to a high voltage. An embodiment in which the burn-in signal BI generated by the burn-in signal generation circuit or the test signal TE generated by the test signal generation circuit is directly input to the drive circuit 16 at the time of burn-in or test is also conceivable.

【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に係る半導体記憶装
置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示された半導体記憶装置の具体的構成
を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the semiconductor memory device shown in FIG.

【図3】 図2に示された回路の動作を示すタイミング
図である。
FIG. 3 is a timing diagram showing an operation of the circuit shown in FIG.

【図4】 図1に示されたバーンイン信号作成回路の具
体的構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific configuration of the burn-in signal generation circuit shown in FIG.

【図5】 図4に示されたバーンイン信号作成回路の動
作を示すタイミング図である。
FIG. 5 is a timing diagram showing an operation of the burn-in signal generation circuit shown in FIG.

【図6】 図1に示されたセル状態判別回路の具体的構
成を示す回路図である。
6 is a circuit diagram showing a specific configuration of the cell state determination circuit shown in FIG.

【図7】 テスト信号作成回路の具体的構成を示す回路
図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration of a test signal generation circuit.

【図8】 図7に示されたテスト信号作成回路の動作を
示すタイミング図である。
FIG. 8 is a timing diagram showing an operation of the test signal generating circuit shown in FIG.

【図9】 この発明の実施の形態2に係る半導体記憶装
置の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific configuration of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態3に係る半導体記憶
装置の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a specific configuration of a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】 図10に示された回路の動作を示すタイミ
ング図である。
11 is a timing diagram showing an operation of the circuit shown in FIG.

【図12】 この発明の実施の形態4に係る半導体記憶
装置の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a specific configuration of a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】 図12に示された回路の動作を示すタイミ
ング図である。
FIG. 13 is a timing diagram showing an operation of the circuit shown in FIG.

【図14】 この発明の実施の形態5に係る半導体記憶
装置の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a specific configuration of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図15】 図14に示された回路の動作を示すタイミ
ング図である。
FIG. 15 is a timing diagram showing an operation of the circuit shown in FIG.

【図16】 テストモードを有するこの発明の実施の形
態5に係る半導体記憶装置の具体的構成を示す回路図で
ある。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a specific configuration of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention having a test mode.

【図17】 図16に示された回路の動作を示すタイミ
ング図である。
FIG. 17 is a timing diagram showing an operation of the circuit shown in FIG.

【図18】 従来の半導体記憶装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、2 メモリセルアレイ、3 周辺回
路、4 昇圧回路、5セル状態判別回路、6 バーンイ
ン信号作成回路、14,15 ビット線昇圧回路、21
スタティックメモリセル、22,23 アクセストラ
ンジスタ、61ヒューズ、81 ワード線ドライバ、9
1,92,141,142 ビット線、WL ワード
線、PAD1 メモリセル電源専用パッド、PAD2
周辺回路用電源パッド、BI バーンイン信号、BIE
バーンインイネーブル信号、TE テスト信号、TE
E テストイネーブル信号、CLK クロック信号、I
NV1〜INV10 インバータ、PTR1〜PTR5
PチャネルMOSトランジスタ、NTR1〜NTR2
0 NチャネルMOSトランジスタ、C1〜C5容量。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor substrate, 2 memory cell array, 3 peripheral circuit, 4 booster circuit, 5 cell state determination circuit, 6 burn-in signal generation circuit, 14 and 15 bit line booster circuit, 21
Static memory cell, 22, 23 access transistor, 61 fuse, 81 word line driver, 9
1,92,141,142 Bit line, WL word line, PAD1 Memory cell power supply pad, PAD2
Power supply pad for peripheral circuits, BI burn-in signal, BIE
Burn-in enable signal, TE test signal, TE
E Test enable signal, CLK clock signal, I
NV1 to INV10 Inverters, PTR1 to PTR5
P-channel MOS transistor, NTR1 to NTR2
0 N-channel MOS transistor, C1 to C5 capacitance.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通常モードと昇圧モードを有する半導体
記憶装置であって、 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたデータ記憶手段と、 前記半導体基板上に形成された前記記憶手段のための周
辺回路と、 前記半導体基板上に形成され、前記データ記憶手段に電
圧を供給する第1の電源パッドと、 前記半導体基板上に形成され、前記通常モードにおいて
は前記第1の電源パッドから供給された電源電圧を前記
データ記憶手段に出力するとともに、前記昇圧モードに
おいては入力される昇圧信号に応答して前記データ記憶
手段に昇圧電圧を出力する昇圧手段と、 前記半導体基板上に形成され、前記周辺回路に電圧を供
給する第2の電源パッドとを備える半導体記憶装置。
1. A semiconductor memory device having a normal mode and a boost mode, comprising: a semiconductor substrate, a data storage means formed on the semiconductor substrate, and the storage means formed on the semiconductor substrate. A peripheral circuit, a first power supply pad that is formed on the semiconductor substrate and supplies a voltage to the data storage unit, and a first power supply pad that is formed on the semiconductor substrate and is supplied from the first power supply pad in the normal mode. Boosting means for outputting a boosted voltage to the data storing means in response to an input boosting signal in the boosting mode, the boosting means being formed on the semiconductor substrate, A semiconductor memory device comprising: a second power supply pad that supplies a voltage to a peripheral circuit.
【請求項2】 前記データ記憶手段は、スタティックメ
モリセルを含み、 前記昇圧手段は、 入力される前記昇圧信号に応答して前記通常モードから
前記昇圧モードに切換える切換手段と、 前記昇圧モードにおいては、前記電源電圧に基づいて前
記昇圧電圧を生成する入力される昇圧電圧生成手段とを
含み、 前記昇圧手段は、前記スタティックメモリセルに電圧を
供給する、請求項1に記載の半導体記憶装置。
2. The data storage means includes a static memory cell, the boosting means switching means for switching from the normal mode to the boosting mode in response to the input boosting signal, and in the boosting mode. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising input boosted voltage generation means for generating the boosted voltage based on the power supply voltage, wherein the boosting means supplies a voltage to the static memory cell.
【請求項3】 前記データ記憶手段は、ビット線を含
み、 前記昇圧手段は、 入力される前記昇圧信号に応答して前記通常モードから
前記昇圧モードに切換える切換手段と、 前記昇圧モードにおいては、前記電源電圧に基づいて前
記昇圧電圧を生成する昇圧電圧生成手段とを含み、 前記昇圧手段は、前記ビット線に電圧を供給する、請求
項1に記載の半導体記憶装置。
3. The data storage means includes a bit line, and the boosting means switches the normal mode to the boosting mode in response to the input boosting signal; and in the boosting mode, The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a boosted voltage generating unit that generates the boosted voltage based on the power supply voltage, wherein the boosting unit supplies a voltage to the bit line.
【請求項4】 前記データ記憶手段は、ワード線を含
み、 前記昇圧手段は、 入力される前記昇圧信号に応答して前記通常モードから
前記昇圧モードに切換える切換手段と、 前記昇圧モードにおいては、前記電源電圧に基づいて前
記昇圧電圧を生成する昇圧電圧生成手段とを含み、 前記昇圧手段は、前記ワード線に電圧を供給する、請求
項1に記載の半導体記憶装置。
4. The data storage means includes a word line, and the boosting means switches the normal mode to the boosting mode in response to the input boosting signal; and, in the boosting mode, 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a boosted voltage generating unit that generates the boosted voltage based on the power supply voltage, wherein the boosting unit supplies a voltage to the word line.
【請求項5】 通常モードと、テストモードを有する半
導体記憶装置であって、 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたスタティックメモリセル
と、 前記半導体基板上に形成されたビット線と、 前記半導体基板上に形成されたワード線と、 前記半導体基板上に形成された前記スタティックメモリ
セルのための周辺回路と、 前記半導体基板上に形成され、前記スタティックメモリ
セルと、前記ビット線と、前記ワード線に電圧を供給す
る第1の電源パッドと、 前記半導体基板上に形成され、前記通常モードにおいて
は前記第1の電源パッドから供給された電源電圧を前記
スタティックメモリセルと、前記ビット線と、前記ワー
ド線に出力するとともに、前記テストモードにおいては
入力される昇圧信号に応答して、前記スタティックメモ
リセルと、前記ビット線と、前記ワード線に昇圧電圧を
出力する昇圧手段と、 前記半導体基板上に形成され、前記周辺回路に電圧を供
給する第2の電源パッドとを備える半導体記憶装置。
5. A semiconductor memory device having a normal mode and a test mode, comprising: a semiconductor substrate, a static memory cell formed on the semiconductor substrate, a bit line formed on the semiconductor substrate, A word line formed on a semiconductor substrate; a peripheral circuit for the static memory cell formed on the semiconductor substrate; a static memory cell formed on the semiconductor substrate; a bit line; A first power supply pad that supplies a voltage to a word line; and a power supply voltage that is formed on the semiconductor substrate and is supplied from the first power supply pad in the normal mode to the static memory cell and the bit line. , In response to a boost signal input in the test mode while outputting to the word line, the static And Moriseru, and said bit line, and a boosting means for outputting a boosted voltage to the word line, wherein formed on a semiconductor substrate, a semiconductor memory device and a second power supply pad for supplying a voltage to the peripheral circuit.
【請求項6】 第1のビット線と、 前記第1のビット線と相補な第2のビット線と、 前記第1のビット線に昇圧電圧を供給する第1のビット
線昇圧手段と、 前記第2のビット線に昇圧電圧を供給する第2のビット
線昇圧手段と、 入力される昇圧信号に応答して前記第1のビット線と前
記第2のビット線に交互に前記昇圧電圧が供給されるよ
う前記第1のビット線昇圧手段と、前記第2のビット線
昇圧手段を駆動する駆動手段とを備える半導体記憶装
置。
6. A first bit line, a second bit line complementary to the first bit line, a first bit line boosting means for supplying a boosted voltage to the first bit line, and Second bit line boosting means for supplying a boosted voltage to the second bit line, and the boosted voltage is alternately supplied to the first bit line and the second bit line in response to an input boosted signal. A semiconductor memory device including the first bit line boosting means and a driving means for driving the second bit line boosting means.
【請求項7】 ヒューズを有し、 前記昇圧信号が入力された場合に、前記ヒューズが切断
されていれば第1の論理レベルの信号を前記昇圧手段に
出力する一方、前記ヒューズが切断されていなければ第
2の論理レベルの信号を前記昇圧手段に出力するセル状
態判別手段をさらに備える、請求項1から5のいずれか
に記載の半導体記憶装置。
7. A fuse is provided, and when the boosting signal is input, if the fuse is blown, a signal of a first logic level is output to the boosting means, while the fuse is blown. 6. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a cell state determination unit that outputs a signal of a second logic level to the boosting unit if it is not present.
【請求項8】 ヒューズを有し、 前記昇圧信号が入力された場合に、前記ヒューズが切断
されていれば第1の論理レベルの信号を前記昇圧手段に
出力する一方、前記ヒューズが切断されていなければ第
2の論理レベルの信号を前記駆動手段に出力するセル状
態判別手段をさらに備える、請求項6に記載の半導体記
憶装置。
8. A fuse is provided, and when the boosting signal is input, if the fuse is blown, a signal of a first logic level is output to the boosting means, while the fuse is blown. 7. The semiconductor memory device according to claim 6, further comprising a cell state determination unit that outputs a signal of a second logic level to the drive unit if it is not present.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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