JPH11232896A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH11232896A
JPH11232896A JP10034618A JP3461898A JPH11232896A JP H11232896 A JPH11232896 A JP H11232896A JP 10034618 A JP10034618 A JP 10034618A JP 3461898 A JP3461898 A JP 3461898A JP H11232896 A JPH11232896 A JP H11232896A
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JP
Japan
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data
memory cells
data input
nth
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JP10034618A
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Inventor
Makoto Muneyasu
誠 棟安
Mikio Asakura
幹雄 朝倉
Rieko Nozaki
利江子 野崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テストモード時に使用されるデータ入出力端
子の数が少なくて済む半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 DRAMにおいて、判定回路51,52
は、4つのメモリセルMCから並列に読出されたデータ
信号の一致/不一致をスペアメモリセルによる置換単位
ごとに判定し、判定結果に応じた2組のデータ信号を出
力する。順次出力回路1は、判定回路51,52から出
力された2組のデータ信号を一定時間ずつ順次出力させ
る。判定回路51,52の2組の出力信号に応じた2ビ
ットのデータを1つのデータ入出力端子36.1に出力
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、特に、複数のデータ入出力端子を予め定められた
データ入出力端子に縮退させるテストモードを有する半
導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来のダイナミックランダムア
クセスメモリ(以下、DRAMと称す)の構成を示すブ
ロック図である。
【0003】図5を参照して、このDRAMは、制御信
号入力端子31〜33,35、アドレス信号入力端子群
34、データ入出力端子36.1〜36.n(ただし、
nは4以上の整数である)、接地端子37および電源端
子38を備える。また、このDRAMは、クロック発生
回路39、行および列アドレスバッファ40、行デコー
ダ41、列デコーダ42、冗長列デコーダ43、メモリ
マット44、書込回路48および読出回路49を備え、
メモリマット44はメモリアレイ45、冗長メモリアレ
イ46およびセンスリフレッシュアンプ+入出力制御回
路47を含む。
【0004】クロック発生回路39は、制御信号入力端
子31〜33を介して外部から与えられる信号/RA
S,/CAS,/Wに基づいて所定の動作モードを選択
し、DRAM全体を制御する。
【0005】行および列アドレスバッファ40は、アド
レス信号入力端子群34を介して外部から与えられるア
ドレス信号A0〜Ai(ただし、iは自然数である)に
基づいて行アドレス信号RA0〜RAiおよび列アドレ
ス信号CA0〜CAiを生成し、生成した信号RA0〜
RAiおよびCA0〜CAiをそれぞれ行デコーダ41
および列デコーダ42に与える。
【0006】メモリアレイ45および冗長メモリアレイ
46の各々は、それぞれが1ビットのデータを記憶する
複数のメモリセルを含む。複数のメモリセルはM個(た
だし、Mは2以上の整数である)ずつグループ化され、
各グループは行アドレスおよび列アドレスによって決定
される所定のアドレスに配置される。メモリアレイ45
と46は、共通の行アドレスを有する。
【0007】行デコーダ41は、行および列アドレスバ
ッファ40から与えられた行アドレス信号RA0〜RA
iに応答して、メモリアレイ45,46の行アドレスを
指定する。列デコーダ42は、行および列アドレスバッ
ファ40から与えられた列アドレス信号C0〜CAiに
応答して、メモリアレイ45の列アドレスを指定する。
【0008】列デコーダ42および冗長列デコーダ43
内には、メモリアレイ45のうちの不良なメモリセルを
含む列アドレスおよびその列アドレスを置換される冗長
メモリアレイ46の列アドレスをプログラムするための
ヒューズ群(図示せず)が設けられている。ヒューズ群
によってプログラムされた不良な列アドレスに対応する
列アドレス信号CA0〜CAiが入力された場合は、列
デコーダ42はその列アドレスを指定せず、冗長列デコ
ーダ43はその列アドレスの代わりにプログラムされた
冗長メモリアレイ46の列アドレスを指定する。すなわ
ち、メモリアレイ44内の不良メモリセルを含む不良メ
モリセル列は、冗長メモリアレイ46の正常なメモリセ
ル列と置換される。
【0009】センスリフレッシュアンプ+入出力制御回
路47は、行デコーダ41および列デコーダ42(また
は冗長列デコーダ43)によって指定されたアドレスの
M個のメモリセルの各々をデータ入出力線対IOP1〜
IOPMの一端に接続する。デコーダ42,43および
メモリマット44は、n/M=N組(ただし、Nは2以
上の整数である)設けられる。
【0010】データ入出力線対IOP1〜IOP1nの
他端は、書込回路48および読出回路49に接続され
る。書込回路48は、書込モード時に、制御信号入力端
子33を介して外部から与えられる信号/Wに応答し
て、データ入出力端子36.1〜36nから入力された
データをデータ入出力線対IOP1〜IOPnを介して
選択されたn個のメモリセルに与える。読出回路49
は、読出モード時に、制御信号入力端子35から入力さ
れる信号/OEに応答して、選択されたn個のメモリセ
ルからの読出データをデータ入出力端子36.1〜3
6.nに出力する。
【0011】図6は、図5に示したDRAMのメモリマ
ット44の構成を示す一部省略した回路ブロック図であ
る。ただし、図面および説明の簡単化のため、M=2と
する。
【0012】図6を参照して、メモリアレイ45は、行
列状に配列された複数のメモリセルMCと、各行に対応
して設けられたワード線WLと、各列に対応して設けら
れたビット線対BL,/BLとを含む。メモリセルMC
は、アクセス用のNチャネルMOSトランジスタと情報
記憶用のキャパシタとを含む周知のものである。
【0013】冗長メモリアレイ46は、列の数がメモリ
アレイ45よりも少ないことを除けば、メモリアレイ4
5と同じ構成である。メモリアレイ45と冗長メモリア
レイ46は同じ行数を有し、ワード線WLはメモリアレ
イ45と冗長メモリアレイ46とで共用されている。
【0014】センスリフレッシュアンプ+入出力制御回
路47は、各列に対応して設けられたセンスリフレッシ
ュアンプSAおよび列選択ゲートCSGと、2組のデー
タ入出力線対IOP1,IOP2とを含む。データ入出
力線対IOP1,IOP2は、それぞれデータ入出力線
IO1,/IO1;IO2,/IO2を含む。列選択ゲ
ートCSGは、2つのNチャネルMOSトランジスタを
含む。
【0015】ビット線対BL,/BL、センスリフレッ
シュアンプSAおよび列選択ゲートCSGは予め置換単
位(図では2組単位)でグループ化されており、各置換
単位グループのビット線対BL,/BLは対応のセンス
リフレッシュアンプSAおよび列選択ゲートCSGを介
してデータ入出力線対IO1,/IO1またはIO2,
/IO2に接続されている。
【0016】メモリアレイ45の各置換単位グループに
1本ずつ列選択線CSLが設けられる。その置換単位グ
ループの列選択線CSLが列デコーダ42によって選択
されると、その列選択線CSLに接続された2組の列選
択ゲートCSGが導通状態になり、そのグループの2組
のビット線対BL,/BLがデータ入出力線対IO1,
/IO1;IO2,/IO2に接続される。
【0017】冗長メモリアレイ46の各置換単位グルー
プに1本ずつスペア列選択線SCSLが設けられる。そ
の置換単位グループのスペア列選択線SCSLが冗長列
デコーダ43によって選択されると、そのスペア列選択
線SCSLに接続された2組の列選択ゲートCSGが導
通状態になり、そのグループの2組のビット線対BL,
/BLがデータ入出力線対IO1,/IO1;IO2,
/IO2に接続される。
【0018】図6のメモリアレイ45、冗長メモリアレ
イ46、およびセンスリフレッシュアンプ+入出力制御
回路47は、N=n/2組設けられる。n個のメモリセ
ルMCのグループには、n/2本の列選択線CSLが設
けられる。n個のメモリセルMCのグループを選択する
ため、n/2本の列選択線CSLが同時に選択される。
n/2本の列選択線CSLのうちの不良なメモリセルM
Cを含む置換単位グループに対応する列選択線CSL
が、スペア列選択線SCSLと置換される。
【0019】次に、図5および図6で示したDRAMの
動作について簡単に説明する。書込モード時において
は、列デコーダ42が、列アドレス信号CA0〜CAi
に応じたグループのn/2本の列選択線CSLを選択レ
ベルの「H」レベルに立上げてそのグループのn組の列
選択ゲートCSGを導通させる。
【0020】書込回路48は、信号/Wに応答して、デ
ータ入出力端子36.1〜36.nからの書込データを
データ入出力線対IOP1〜IOPnを介して選択され
たグループのn組のビット線対BL,/BLに与える。
次いで、行デコーダ41が、行アドレス信号RA0〜R
Aiに応じた行のワード線WLを選択レベルの「H」レ
ベルに立上げ、その行のメモリセルMCを活性化させ
る。活性化されたメモリセルMCには、対応のビット線
対BL,/BLのデータが電荷量の形態で書込まれる。
【0021】読出モード時においては、各ビット線対B
L,/BL間の電位がイコライズされた後、行デコーダ
41は、行アドレス信号RA0〜RAiに対応する行の
ワード線WLを選択レベルの「H」レベルに立上げる。
ビット線BL,/BLの電位は、活性化されたメモリセ
ルMCのデータに応じて微小量だけ変化する。次いで、
センスリフレッシュアンプSAが活性化されて、ビット
線BL,/BLのうちの電位の高い方のビット線が電源
電位Vccまで引上げられ、他方のビット線が接地電位
GNDまで引下げられる。
【0022】次いで列デコーダ42が、列アドレス信号
CA0〜CAiに対応するグループのn/2本の列選択
線CSLを選択レベルの「H」レベルに立上げて、その
グループのn組の列選択ゲートCSGを導通させる。選
択されたグループのビット線対BL,/BLのデータが
列選択ゲートCSGおよびデータ入出力線対IO,/I
Oを介して読出回路49に与えられる。読出回路49
は、信号/OEに応答して、nビットの読出データをデ
ータ入出力端子36.1〜36.nに出力する。
【0023】列アドレス信号CA0〜CAiが不良メモ
リセルMCを含む列に対応する場合は、冗長メモリアレ
イ46の列が不良メモリセルMCを含む列の代わりに選
択されるだけで、書込および読出動作は同様に行なわれ
る。
【0024】さて、このようなDRAMでは、ウェハ状
態でメモリアレイ45の各メモリセルMCにデータの書
込および読出を行なって各メモリセルMCが正常である
か否かをテストし、不良なメモリセルMCを含む置換単
位グループに対応する列選択線CSLをスペア列選択線
SCSLと置換する必要がある。しかし、テスト装置側
のデータ入出力端子の数に限りがあるため、データ入出
力端子36.1〜36.nの数の増加に伴って、1台の
テスト装置で同時にテストできるDRAMの数が減少
し、テストコストが増加してしまう。そこで、このよう
なDRAMには、1台のテスト装置で多くのDRAMを
テストできるように、1つのデータ入出力端子から置換
単位のメモリセルMCを同時にテストすることを可能と
するテストモード(以下、IO縮退モードと称す)が設
けられている。
【0025】図7は、そのようなIO縮退モードで用い
られるIO縮退回路の構成を示すブロック図である。以
下、図面および説明の簡単化のため、置換単位を2と
し、データ入出力端子の数nは4つとし、データ入出力
線対IO,/IOは4組とする。また、各グループの4
つのメモリセルMCには、予め同一のデータが書込まれ
ているものとする。
【0026】図7を参照して、このIO縮退回路は、読
出回路49内に設けられ、判定回路51,52を含む。
判定回路51は、2組のデータ入出力線対IO1,/I
O1;IO2,/IO2にそれぞれ読出された2組のデ
ータ信号RD1,/RD1;RD2,/RD2が互いに
一致しているか否かを判定し、判定結果に応じたデータ
信号RDA1,/RDA1を出力する。
【0027】詳しく説明すると判定回路51は、図8に
示すように、PチャネルMOSトランジスタ53,5
4、NチャネルMOSトランジスタ55〜58、NOR
ゲート59、NANDゲート60〜62およびインバー
タ63を含む。PチャネルMOSトランジスタ53,5
4は、それぞれ電源電位VccのラインとノードN5
1,52との間に接続され、各々のゲートはともにリセ
ット信号/RSTを受ける。NチャネルMOSトランジ
スタ55,56は、それぞれノードN51,N52と接
地電位GNDのラインとの間に接続され、各々のデータ
はデータ信号RD1,/RD1を受ける。NチャネルM
OSトランジスタ57,58は、それぞれノードN5
1,N52と接地電位GNDのラインとの間に接続さ
れ、各々のゲートがそれぞれデータ信号RD2,/RD
2を受ける。
【0028】NORゲート59は、ノードN51,N5
2に現われる信号を受け、その出力はNANDゲート6
1の一方入力ノードに直接入力されるとともにインバー
タ63を介してNANDゲート62の一方入力ノードに
入力される。NANDゲート60は、ノードN51,N
52に現われる信号を受け、その出力はNANDゲート
61,62の他方入力ノードに入力される。NANDゲ
ート61,62の出力信号が判定回路51の出力信号R
DA1,/RDA1となる。
【0029】IO縮退モード時は、まずリセット信号/
RSTがパルス的に「L」レベルとなってノードN5
1,52が「H」レベルに充電される。次いで、メモリ
セルMCのデータが読出され、読出データに応じたデー
タ信号RD1,/RD1,RD2,/RD2がそれぞれ
NチャネルMOSトランジスタ55〜58のゲートに入
力される。
【0030】データ信号RD1,/RD1とRD2,/
RD2が互いに一致している場合は、ノードN51,N
52の一方が「H」レベルとなり他方が「L」レベルと
なってゲート59,60の出力がそれぞれ「L」レベル
および「H」レベルとなり、信号RDA1,/RDA1
がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとなる。
【0031】データ信号RD1,/RD1とRD2,/
RD2が互いに一致していない場合は、ノードN51,
N52がともに「L」レベルとなってゲート59,60
の出力がともに「H」レベルとなり、信号RDA1,/
RDA1がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルと
なる。
【0032】判定回路52は、判定回路51と同様、2
組のデータ入出力線対IO3,/IO3;IO4,/I
O4にそれぞれ読出された2組のデータ信号RD3,/
RD3;RD4,/RD4が互いに一致しているか否か
を判定して判定結果に応じたデータ信号RDA1,/R
DA1を出力する。
【0033】読出回路49は、IO縮退モード時は、デ
ータ入出力線対IO1,/IO1のデータ信号RD1,
/RD1に応じたデータの代わりに、判定回路51の出
力信号RDA1,/RDA1に応じたデータをデータ入
出力端子36.1に出力する。また、読出回路49は、
データ入出力線対IO3,/IO3のデータ信号RD
3,/RD3に応じたデータの代わりに、判定回路52
の出力信号RDA3,/RDA3に応じたデータをデー
タ入出力端子36.3に出力する。
【0034】テスト装置は、データ入出力端子36.
1,36.3に出力されたデータに基づいて4つのメモ
リセルMCが正常であるか否かを置換単位(2つ単位)
で判定する。不良なメモリセルMCを含む置換単位グル
ープに対応する列選択線CSLは、列デコーダ42およ
び冗長列デコーダ43内のヒューズをブローすることに
より、スペア列選択線SCSLと置換される。
【0035】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のDRA
Mでは、同じグループに属する4つのメモリセルMCが
正常か否かを置換単位で判定し、判定結果を別々のデー
タ入出力端子36.1,36.3に出力していたので、
IO縮退モード時に使用されるデータ入出力端子の数が
置換単位数によって制限され、依然として多かった。
【0036】それゆえに、この発明の主たる目的は、テ
ストモード時に使用されるデータ入出力端子の数が少な
くて済む半導体記憶装置を提供することである。
【0037】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
M×N個(M,Nは2以上の整数である)のデータ入出
力端子を予め定められたデータ入出力端子に縮退させる
テストモードを有する半導体記憶装置であって、メモリ
アレイ、冗長メモリアレイ、置換手段、読出手段、第1
〜第Nの判定手段、および出力手段を備える。メモリア
レイは、行列状に配列され、予めM×N個ずつグループ
化された複数のメモリセルを含む。冗長メモリアレイ
は、行列状に配列され、予めM個ずつグループ化された
複数のスペアメモリセルを含む。置換手段は、メモリア
レイのうちの不良なメモリセルを含むM個のメモリセル
を冗長メモリアレイのうちのM個のスペアメモリセルと
置換する。読出手段は、アドレス信号に従って、メモリ
アレイのうちのいずれかのグループを選択し、そのグル
ープに属するM×N個のメモリセルのデータを並列に読
出す。第1〜第Nの判定手段の各々は、テストモード時
にM×N個のメモリセルのうちの予め割当てられたM個
のメモリセルのデータが互いに一致しているか否かを判
定し、判定結果に応じたデータを出力する。出力手段
は、第1〜第Nの判定手段から出力された第1〜第Nの
データを前記予め定められたデータ入出力端子に順次時
分割的に出力させる。
【0038】請求項2に係る発明では、請求項1に係る
発明の出力手段は、第1〜第Nのラッチ手段、および第
1〜第Nの接続手段を含む。第1〜第Nのラッチ手段
は、それぞれ第1〜第Nの判定手段の出力データをラッ
チする。第1〜第Nの接続手段は、それぞれが第1〜第
Nのラッチ手段の出力ノードと予め定められたデータ入
出力端子との間に接続され、所定時間ずつ順次導通す
る。
【0039】請求項3に係る発明は、M×N個(M,N
は2以上の整数である)のデータ入出力端子を予め定め
られたデータ入出力端子に縮退させるテストモードを有
する半導体記憶装置であって、メモリアレイ、冗長メモ
リアレイ、置換手段、読出手段、第1〜第Nの判定手
段、および出力手段を備える。メモリアレイは、行列状
に配列され、予めM×N個ずつグループ化された複数の
メモリセルを含む。冗長メモリアレイは、行列状に配列
され、予めM個ずつグループ化された複数のスペアメモ
リセルを含む。置換手段は、メモリアレイのうちの不良
なメモリセルを含むM個のメモリセルを冗長メモリアレ
イのうちのM個のスペアメモリセルと置換する。読出手
段は、アドレス信号に従って、メモリアレイのうちのい
ずれかのグループを選択し、そのグループに属するM×
N個のメモリセルのデータを並列に読出す。第1〜第N
の判定手段の各々は、テストモード時にM×N個のメモ
リセルのうちの予め割当てられたM個のメモリセルのデ
ータが互いに一致しているか否かを判定し、判定結果に
応じたデータを出力する。出力手段は、第1〜第Nの判
定手段から出力された第1〜第Nのデータに応じたレベ
ルの電気信号を予め定められたデータ入出力端子に出力
する。
【0040】請求項4に係る発明では、請求項3に係る
発明の出力手段は、信号発生手段および接続手段を含
む。信号発生手段は、第1〜第Nの判定手段から出力さ
れた第1〜第Nのデータに従って、それぞれが第1〜第
Nのデータの論理の複数の組合せに予め割当てられた複
数の制御信号のうちのいずれかの制御信号を出力する。
接続手段は、制御信号に対応して設けられて対応の制御
信号に予め割当てられた基準電位のラインと予め定めら
れたデータ入出力端子との間に接続され、信号発生手段
から対応の制御信号が出力されたことに応じて導通す
る。
【0041】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1によるDRAMのIO縮退回路の構成
を示すブロック図であって、図7と対比される図であ
る。
【0042】図1を参照して、このIO縮退回路が図7
のIO縮退回路と異なる点は、順次出力回路1が新たに
設けられている点である。順次出力回路1は、判定回路
51,52の出力信号RDA1,/RDA1;RDA
3,/RDA3を受け、信号RDA1,/RDA1とR
DA3,/RDA3を一定時間ずつ順次出力する。
【0043】詳しく説明すると順次出力回路1は、図2
に示すように、ラッチ回路2〜5およびトランスファゲ
ート6〜9を含む。信号/RDA1,/RDA3,RD
A1,RDA3は、それぞれラッチ回路2〜5の入力ノ
ード2a〜5aに入力される。ラッチ回路2〜5は、そ
れぞれ、入力ノードと出力ノードの間に逆並列に接続さ
れた1対のインバータ10,11を含み、入力ノード2
a〜5aに入力された信号をラッチし、その反転信号を
出力ノード2b〜5bに出力する。
【0044】トランスファゲート6,7は、それぞれラ
ッチ回路2,3の出力ノード2b,3bと順次出力回路
1の第1出力ノードN1との間に接続される。トランス
ファゲート8,9は、それぞれラッチ回路4,5の出力
ノード4b,5bと順次出力回路2の第2出力ノードN
2との間に接続される。トランスファゲート6,8のN
チャネルMOSトランジスタ側のゲートはともに信号φ
1を受け、各々のPチャネルMOSトランジスタ側のゲ
ートはともに信号/φ1を受ける。トランスファゲート
7,9のNチャネルMOSトランジスタ側のゲートはと
もに信号φ2を受け、各々のPチャネルMOSトランジ
スタ側のゲートはともに信号/φ2を受ける。信号φ
1,φ2は、クロック発生回路39で生成され、IO縮
退モード時に一定時間ずつ順次「H」レベルとなる。
【0045】次に、図1および図2で示したIO縮退回
路の動作について説明する。IO縮退モード時は、アド
レス信号A0〜Aiで指定されたグループの4つのメモ
リセルMCのデータが読出される。判定回路51は、2
つのメモリセルMCから2組のデータ入出力線対IO
1,/IO1とIO2,/IO2に読出されたデータ信
号RD1,/RD1とRD2,/RD2が互いに一致し
ているか否かを判定して判定結果に応じた応じたデータ
信号RDA1,/RDA1を順次出力回路1に出力す
る。
【0046】判定回路52は、2つのメモリセルMCか
ら2組のデータ入出力線対IO3,/IO3とIO4,
/IO4に読出されたデータ信号RD3,/RD3とR
D4,/RD4が互いに一致しているか否かを判定し、
判定結果に応じたデータ信号RDA3,/RDA3を順
次出力回路1に出力する。
【0047】判定回路51,52の出力信号RDA1,
/RDA1,RDA3,/RDA3は、それぞれ順次出
力回路1内のラッチ回路4,2,5,3にラッチされ
る。次いで、信号φ1が一定時間「H」レベルとなって
トランスファゲート6,8が導通し、ラッチ回路2,4
の出力信号RDA1,/RDA1が順次出力回路1の出
力ノードN1,N2から出力される。信号φ1が「L」
レベルとなった後に信号φ2が一定時間「H」レベルと
なり、トランスファゲート7,9が導通してラッチ回路
3,5の出力信号RDA3,/RDA3が順次出力回路
1の出力ノードN1,N2から出力される。
【0048】読出回路49は、IO縮退モード時は、デ
ータ入出力線対IO1,/IO1のデータ信号RD1,
/RD1に応じたデータの代わりに、順次出力回路1の
出力信号RDO1,/RDO1に応じたデータをデータ
入出力端子36.1に出力する。
【0049】テスト装置は、データ入出力端子36.1
に出力されるデータを信号φ1,φ2に同期して取込
み、そのデータに基づいて4つのメモリセルMCが正常
であるか否かを置換単位で判定する。
【0050】この実施の形態では、判定回路51,52
の判定結果に応じた2ビットのデータを1つのデータ入
出力端子36.1に一定時間ずつ順次出力するので、2
ビットのデータを2つのデータ入出力端子36.1,3
6.3に別々に出力していた従来に比べ、IO縮退モー
ド時に使用するデータ入出力端子の数が少なくて済む。
したがって、1台のテスト装置で同時にテストできるD
RAMの数が増加する。
【0051】なお、この実施の形態では、置換単位を2
とし、データ入出力端子の数を4としたが、置換単位を
Mとし、データ入出力端子の数をM×Nとしてもよいこ
とは言うまでもない。この場合は、N個の判定回路と1
つの順次出力回路が設けられ、各判定回路はM組のデー
タ入出力端子対IO,/IOのデータ信号RD,/RD
が互いに一致しているか否かを判定し、順次出力回路は
N組の判定回路の判定結果に応じたデータを一定時間ず
つ順次出力する。
【0052】[実施の形態2]図3は、この発明の実施
の形態2によるDRAMのIO縮退回路の構成を示すブ
ロック図であって、図7と対比される図である。
【0053】図3を参照して、このIO縮退回路が図7
のIO縮退回路と異なる点は、多値出力回路20が新た
に設けられている点である。多値出力回路20は、判定
回路51,52の出力信号RDA1,RDA3を受け、
信号RDA1,RDA3の論理の組合せに応じて、4つ
の出力レベルのうちのいずれかを出力する。
【0054】詳しく説明すると多値出力回路20は、図
4に示すように、NANDゲート21,24、NORゲ
ート22、インバータ23、PチャネルMOSトランジ
スタ25,26およびNチャネルMOSトランジスタ2
7を含む。MOSトランジスタ25〜27は、それぞれ
内部電源電位intVcc、外部電源電位extVcc
(図5のVcc)および接地電位GNDのラインと、多
値出力回路20の出力ノードN20との間に接続され
る。NANDゲート21は、信号RDA1,RDA3を
受け、その出力信号φAはPチャネルMOSトランジス
タ26のゲートに入力される。NORゲート22は、信
号RDA1,RDA3を受け、その出力信号φCはNチ
ャネルMOSトランジスタ27のゲートに入力される。
信号φCは、インバータ23で反転される。NANDゲ
ート24は、信号φA,RDA1,/φCを受け、その
出力信号φBはPチャネルMOSトランジスタ25のゲ
ートに入力される。
【0055】次に、図3および図4で示したIO縮退回
路の動作について説明する。判定回路51の出力信号R
DA1は、対応のデータ入出力線対IO1,/IO1と
IO2,/IO2のデータ信号RD1,/RD1とRD
1,/RD2が互いに一致した場合は「H」レベルとな
り、不一致の場合は「L」レベルとなる。判定回路52
の出力信号RDA2は、対応のデータ入出力線対IO
3,/IO3とIO4,/IO4のデータ信号RD3,
/RD3とRD4,/RD4が互いに一致した場合は
「H」レベルとなり、不一致の場合は「L」レベルとな
る。
【0056】信号RDA1,RDA3がともに「H」レ
ベルの場合は、表1に示すように、信号φA,φB,φ
Cがそれぞれ「L」レベル,「H」レベル,「L」レベ
ルとなってPチャネルMOSトランジスタ26が導通
し、出力ノードN20は外部電源電位extVccとな
る。
【0057】
【表1】
【0058】信号RDA1,RDA3がそれぞれ「H」
レベル,「L」レベルの場合は、信号φA,φB,φC
がそれぞれ「H」レベル,「L」,「L」レベルとなっ
てPチャネルMOSトランジスタ25が導通し、出力ノ
ードN20は内部電源電位intVccとなる。
【0059】信号RDA1,RDA3がそれぞれ「L」
レベル,「H」レベルの場合は、信号φA,φB,φC
がそれぞれ「H」レベル,「H」レベル,「L」となっ
てMOSトランジスタ25〜27のいずれもが導通せ
ず、出力ノードN20はハイインピーダンス状態とな
る。
【0060】信号RDA1,RDA3がともに「L」レ
ベルの場合は、信号φA,φB,φCがともに「H」レ
ベルとなってNチャネルMOSトランジスタ27が導通
し、出力ノードN20は接地電位GNDとなる。
【0061】多値出力回路20の出力ノードN20は、
データ入出力端子36.1に直接接続される。テスト装
置は、データ入出力端子36.1の出力レベルに基づい
て4つのメモリセルMCが正常であるか否かを置換単位
で判定する。
【0062】この実施の形態では、判定回路51,52
の判定結果に応じた4値レベルの信号を1つのデータ入
出力端子36.1に出力するので、判定回路51,52
の判定結果に応じた2ビットのデータを2つのデータ入
出力端子36.1,36.3に別々に出力していた従来
に比べ、IO縮退モード時に使用するデータ入出力端子
の数が少なくて済む。したがって、1台のテスト装置で
同時にテストできるDRAMの数が増大する。また、判
定回路51,52の判定結果を同時に検出できるので、
順次検出する必要がある実施の形態1に比べてテスト時
間の短縮化が図られる。
【0063】なお、この実施の形態では、置換単位を2
とし、データ入出力端子の数を4としたが、置換単位を
Mとし、データ入出力端子の数をM×Nとしてもよいこ
とは言うまでもない。この場合は、N組の判定回路と1
つの多値出力回路が設けられ、各判定回路はM組のデー
タ入出力端子対IO,/IOのデータ信号RD,/RD
が互いに一致しているか否かを判定し、多値出力回路は
N組の判定結果に応じたレベルの電気信号(電圧信号、
電流信号)を出力する。
【0064】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明で
は、第1〜第Nの判定手段がM×N個のメモリセルから
並列に読出されたデータの一致/不一致を置換単位(M
個単位)ごとに判定して判定結果に応じた第1〜第Nの
データを出力し、出力手段が第1〜第Nのデータを予め
定められたデータ入出力端子に順次時分割的に出力させ
る。したがって、第1〜第NのデータをN個のデータ入
出力端子に出力させていた従来に比べ、テストモード時
に使用されるデータ入出力端子の数が少なくて済む。
【0065】請求項2に係る発明では、請求項1に係る
発明の出力手段は、第1〜第Nの判定手段の出力データ
をラッチする第1〜第Nのラッチ手段と、第1〜第Nの
ラッチ手段の出力ノードと予め定められたデータ入出力
端子との間に接続され、所定時間ずつ順次導通する第1
〜第Nの接続手段とを含む。これにより、出力手段を容
易に構成できる。
【0066】請求項3に係る発明では、第1〜第Nの判
定手段がM×N個のメモリセルから並列に読出されたデ
ータの一致/不一致を置換単位ごとに判定して判定結果
に応じた第1〜第Nのデータを出力し、出力手段が第1
〜第Nのデータに応じたレベルの電気信号を予め定めら
れたデータ入出力端子に出力させる。したがって、第1
〜第NのデータをN個のデータ入出力端子に出力させて
いた従来に比べ、テストモード時に使用されるデータ入
出力端子の数が少なくて済む。また、第1〜第Nのデー
タを同時に検出できるので、第1〜第Nのデータを順次
検出する必要がある請求項1に係る発明に比べ、テスト
時間の短縮化が図られる。
【0067】請求項4に係る発明では、請求項3に係る
発明の出力手段は、それぞれが第1〜第Nのデータの論
理の複数の組合せに予め割当てられた複数の制御信号の
うちのいずれかの制御信号を第1〜第Nのデータに従っ
て出力する信号発生手段と、各制御信号に対応して設け
られて対応の制御信号に予め割当てられた基準電位のラ
インと予め定められたデータ入出力端子との間に接続さ
れ、信号発生手段から対応の制御信号が出力されたこと
に応じて導通する接続手段とを含む。これにより、出力
手段を容易に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるDRAMのI
O縮退回路の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示した順次出力回路の構成を示す回路
図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるDRAMのI
O縮退回路の構成を示すブロック図である。
【図4】 図3に示した多値出力回路の構成を示す回路
図である。
【図5】 従来のDRAMの構成を示すブロック図であ
る。
【図6】 図5に示したメモリマットの構成を示す一部
省略した回路ブロック図である。
【図7】 図5に示したDRAMに含まれるIO縮退回
路の構成を示すブロック図である。
【図8】 図7に示した判定回路の構成を示す回路図で
ある。
【符号の説明】
1 順次出力回路、2〜5 ラッチ回路、6〜9 トラ
ンスファゲート、10,11,23,63 インバー
タ、20 多値出力回路、21,24,60〜62 N
ANDゲート、22,59 NORゲート、25,2
6,53,54 PチャネルMOSトランジスタ、2
7,55〜58 NチャネルMOSトランジスタ、31
〜33,35 制御信号入力端子、34 アドレス信号
入力端子群、36 データ入出力端子、37 接地端子
38 電源端子、39 クロック発生回路、40 行
および列アドレスバッファ、41 行デコーダ、42
列デコーダ、43 冗長列デコーダ、44 メモリマッ
ト、45 メモリアレイ、46冗長メモリアレイ、47
センスリフレッシュアンプ+入出力制御回路、48書
込回路、49 読出回路、51,52 判定回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 M×N個(M,Nは2以上の整数であ
    る)のデータ入出力端子を予め定められたデータ入出力
    端子に縮退させる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、予めM×N個ずつグループ化された
    複数のメモリセルを含むメモリアレイ、 行列状に配列され、予めM個ずつグループ化された複数
    のスペアメモリセルを含む冗長メモリアレイ、 前記メモリアレイのうちの不良なメモリセルを含むM個
    のメモリセルを前記冗長メモリアレイのうちのM個のス
    ペアメモリセルと置換するための置換手段、 アドレス信号に従って、前記メモリアレイのうちのいず
    れかのグループを選択し、そのグループに属するM×N
    個のメモリセルのデータを並列に読出す読出手段、 それぞれが、前記テストモード時に前記M×N個のメモ
    リセルのうちの予め割当てられたM個のメモリセルのデ
    ータが互いに一致しているか否かを判定し、判定結果に
    応じたデータを出力する第1〜第Nの判定手段、および
    前記第1〜第Nの判定手段から出力された第1〜第Nの
    データを前記予め定められたデータ入出力端子に順次時
    分割的に出力させる出力手段を備える、半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記出力手段は、 それぞれが前記第1〜第Nの判定手段の出力データをラ
    ッチする第1〜第Nのラッチ手段、およびそれぞれが前
    記第1〜第Nのラッチ手段の出力ノードと前記予め定め
    られたデータ入出力端子との間に接続され、所定時間ず
    つ順次導通する第1〜第Nの接続手段を含む、請求項1
    に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 M×N個(M,Nは2以上の整数であ
    る)のデータ入出力端子を予め定められたデータ入出力
    端子に縮退させる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、予めM×N個ずつグループ化された
    複数のメモリセルを含むメモリアレイ、 行列状に配列され、予めM個ずつグループ化された複数
    のスペアメモリセルを含む冗長メモリアレイ、 前記メモリアレイのうちの不良なメモリセルを含むM個
    のメモリセルを前記冗長メモリアレイのうちのM個のス
    ペアメモリセルと置換するための置換手段、 アドレス信号に従って、前記メモリアレイのうちのいず
    れかのグループを選択し、そのグループに属するM×N
    個のメモリセルのデータを並列に読出す読出手段、 それぞれが、前記テストモード時に前記M×N個のメモ
    リセルのうちの予め割当てられたM個のメモリセルのデ
    ータが互いに一致しているか否かを判定し、判定結果に
    応じたデータを出力する第1〜第Nの判定手段、および
    前記第1〜第Nの判定手段から出力された第1〜第Nの
    データに応じたレベルの電気信号を前記予め定められた
    データ入出力端子に出力する出力手段を備える、半導体
    記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記出力手段は、 前記第1〜第Nの判定手段から出力された第1〜第Nの
    データに従って、それぞれが第1〜第Nのデータの論理
    の複数の組合せに予め割当てられた複数の制御信号のう
    ちのいずれかの制御信号を出力する信号発生手段、およ
    び各制御信号に対応して設けられて対応の制御信号に予
    め割当てられた基準電位のラインと前記予め定められた
    データ入出力端子との間に接続され、前記信号発生手段
    から対応の制御信号が出力されたことに応じて導通する
    接続手段を含む、請求項3に記載の半導体記憶装置。
JP10034618A 1998-02-17 1998-02-17 半導体記憶装置 Withdrawn JPH11232896A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9583215B2 (en) 2013-12-11 2017-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor memory device and testing method thereof

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