KR0172413B1 - Multi-bit test circuit of semiconductor memory device - Google Patents

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KR0172413B1 KR1019950055754A KR19950055754A KR0172413B1 KR 0172413 B1 KR0172413 B1 KR 0172413B1 KR 1019950055754 A KR1019950055754 A KR 1019950055754A KR 19950055754 A KR19950055754 A KR 19950055754A KR 0172413 B1 KR0172413 B1 KR 0172413B1
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Abstract

1.청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술 분야1. Technical field to which the invention described in the claims belongs

본 발명은 반도체 메모리장치에 관한 것으로, 특히 한번의 테스트사이클동안 다수의 메모리셀들에 대한 불량여부를 고속으로 테스트하는 멀티비트 테스트회로 및 상기 멀티비트 테스트회로를 구비하는 반도체 메모리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a multi-bit test circuit for testing a plurality of memory cells at a high speed for one test cycle and a semiconductor memory device having the multi-bit test circuit.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

종래의 반도체 메모리장치에 있어서, 한개의 입출력라인쌍에 다수의 비트라인쌍 및 컬럼선택라인들이 접속되어 있다. 따라서 이러한 반도체 메모리장치에서 한번의 테스트사이클동안 데이타을 방지하면서 테스트할 수 있는 메모리셀의 갯수는 한정되어 있다. 그러므로 모든 메모리셀들을 테스트하는 데는 많은 시간이 소요된다. 따라서 상기와 같은 구조를 가진 메모리장치는 테스트에 많은 시간이 소요되므로 반도체 메모리장치의 생산성향상을 저해하는 요인으로 작용하게 된다. 이러한 테스트시간을 절감하여 생산성이 향상된 반도에 메모리장치의 멀티비트 테스트회로를 구현하는 것이 본 발명의 과제이다.In a conventional semiconductor memory device, a plurality of bit line pairs and column select lines are connected to one input / output line pair. Therefore, the number of memory cells that can be tested while preventing data during one test cycle in the semiconductor memory device is limited. Therefore, it takes a lot of time to test all the memory cells. Therefore, since the memory device having the above structure takes a lot of time to test, it acts as a factor that inhibits the productivity improvement of the semiconductor memory device. An object of the present invention is to implement a multi-bit test circuit of a memory device on a peninsula having improved productivity by reducing such test time.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

다수개의 워드라인과, 상기 워드라인과 연직방향으로 접속된 비트라인쌍과 센스앰프와 입출력라인쌍 및 컬럼선택라인과, 소정갯수씩의 비트라인쌍에 접속된 메모리셀들로 구성되는 다수개의 서브블럭과, 상기 서브블럭에 접속된 서브블럭 제어회로를 구비하는 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로에 있어서, 상기 서브블럭 제어회로가 복수개의 입출력라인쌍 및 복수개의 컬럼선택라인들중 하나를 선택적으로 머지드 데이타라인쌍에 연결시키는 다수개의 입출력 멀티플렉서와, 상기 다수개의 머지드데이타라인에서 전송되는 데이타중 하나를 선택하는 다수의 머지드 멀티플렉서와, 상기 복수개의 머지드 멀티플렉서의 출력을 논리비교하는 다수의 제1비교기와, 상기 다수의 제1비교기의 출력을 입력하여 2차로 논리비교하는 제2비교기를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로를 구현하므로써 상기 본 발명의 과제를 달성하게 된다.A plurality of sublines including a plurality of word lines, a pair of bit lines connected in a vertical direction to the word lines, a sense amplifier, an input / output line pair, a column selection line, and memory cells connected to a predetermined number of pairs of bit lines In a multi-bit test circuit of a semiconductor memory device having a block and a subblock control circuit connected to the subblock, the subblock control circuit selectively selects one of a plurality of input / output line pairs and a plurality of column selection lines. A plurality of input / output multiplexers connected to pairs of merged data lines, a plurality of merged multiplexers for selecting one of data transmitted from the plurality of merged data lines, and a plurality of logical comparisons of outputs of the plurality of merged multiplexers A first comparator of the second comparator and a second comparator for logically comparing the outputs of the plurality of first comparators The above object of the present invention can be achieved by implementing a multi-bit test circuit of a semiconductor memory device.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

테스트시간의 절감에 따라 생산성이 향상된 반도체 메모리장치.Semiconductor memory device with improved productivity by reducing test time.

Description

반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로Multi-bit Test Circuit of Semiconductor Memory Device

제1도는 일반적인 반도체 메모리장치의 배치를 보여주는 개략적 블럭도.1 is a schematic block diagram showing an arrangement of a general semiconductor memory device.

제2도는 종래기술에 의한 멀티비트 테스트과정을 보여주는 도면.2 is a diagram illustrating a multi-bit test process according to the prior art.

제3도는 상기 제2도의 메모리셀 구성을 보여주는 도면.3 is a diagram illustrating a memory cell configuration of FIG. 2.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 멀티비트 테스트과정을 보여주는 도면.4 is a diagram illustrating a multi-bit test process according to an embodiment of the present invention.

제5는 상기 제4도의 메모리셀 구성을 보여주는 도면.5 is a diagram illustrating a memory cell configuration of FIG.

제6도는 상기 제4도를 구성하는 서브블럭제어회로의 구성을 보여주는 도면.FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a subblock control circuit of FIG.

제7도는 제6도를 구성하는 MIO NUX의 상세회로도.7 is a detailed circuit diagram of the MIO NUX constituting FIG.

제8도는 제6도를 구성하는 MUX CON의 상세회로도.8 is a detailed circuit diagram of the MUX CON constituting FIG.

제9도는 제6도를 구성하는 IO MUX의 상세회로도.9 is a detailed circuit diagram of the IO MUX constituting FIG.

제10도는 제6도를 구성하는 CSLG의 상세회로도.10 is a detailed circuit diagram of a CSLG constituting FIG.

제11도는 제4도를 구성하는 제1비교기의 상세회로도.11 is a detailed circuit diagram of a first comparator constituting FIG.

제12도는 제4도를 구성하는 제2비교기의 상세회로도.12 is a detailed circuit diagram of a second comparator constituting FIG.

본 발명은 반도체 메모리장치에 관한 것으로, 특히 한번의 테스트사이클동안 다수의 메모리셀들에 대한 불량여부를 고속으로 케스트하는 멀티비트 테스트회로 및 상기 멀티비트 테스트회로를 구비하는 반도체 메모리장치에 관한 것이다.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 including a multi-bit test circuit for fast-casting defects of a plurality of memory cells during one test cycle and the multi-bit test circuit.

제1도는 일반적인 반도체 메모리장치의 배치를 보여주는 개략적인 블럭도이다. 상기 제1도에 나타난 바와 같이, 일반적인 반도체 메모리장치의 메모리셀 어레이영역은 몇개의 메모리뱅크들(100, 200, 300, 400)로 분할된다. 상기 메모리뱅크들(100, 200, 300, 400)에는 각각 컬럼디코더와 로우디커더가 접속된다.상기 메모리뱅크와 메모리뱅크사이에는 다수의 내부회로들(도시되지 아니함)이 상기 메모리뱅크들과 유기적으로 접속된다.1 is a schematic block diagram showing an arrangement of a general semiconductor memory device. As shown in FIG. 1, a memory cell array region of a general semiconductor memory device is divided into several memory banks 100, 200, 300, and 400. A column decoder and a low decoder are connected to the memory banks 100, 200, 300, and 400, respectively. A plurality of internal circuits (not shown) are organically connected between the memory bank and the memory bank. Is connected.

상기 제1도와 같은 일반적인 반도체 메모리장치에 있어서, 웨이퍼상에 복수개의 메모리칩을 제작하고 상기 웨이퍼상의 메모리칩을 각각 분리한 후 패키지(package)공정을 수행하도록 되어 있다. 그러한 반도체 메모리장치에 있어서, 소정의 공정을 거쳐 완성된 메모리셀들의 불량을 테스트하는 일은 반드시 필요하다. 테스트에는 여러가지 유형이 있으나. 크게 웨이퍼(wafer)상태의 테스트와 패키지(package)상태의 테스트로 나뉘어진다. 웨이퍼상태의 테스트는 불량칩을 찾아내어 리페어를 실시하거나 제거 하기 위하여 사용된다. 또한 패키지상태의 테스트는 패키지 공정중 발생하는 불량메모리칩을 발견하기 위해 사용되는 테스트이다. 상기 테스트에서 불량이 발견된 메모리셀들은 리던던시회로를 이용하여 스페어셀들로 대용하거나, 불량이 심한 경우 제거하게 된다. 그런데 반도체 메모리장치의 집적도가 높아질수록 상기 메모리셀들을 테스트하는데 걸리는 시간 및 비용이 증가하게 된다 .상기 테스트로 인하여 발생되는 시간 및 비용의 증가는 생산성향상을 저해하는 요인이다 .따라서 상기 테스트를 실행하는데 걸리는 시간소요를 줄이기 위하여 현재 사용되는 대부분의 메모리장치는 한번에 테스트사이클동안 다수의 메모리셀들을 테스트하는 병렬테스트(parallel test) 방법이 사용되는 있다. 이른바 멀티비트 테스트(multi-bit test)방식이다.In the general semiconductor memory device as shown in FIG. 1, a plurality of memory chips are fabricated on a wafer, the memory chips on the wafer are separated, and a package process is performed. In such a semiconductor memory device, it is essential to test a defect of memory cells completed through a predetermined process. There are many types of tests. It is largely divided into a wafer state test and a package state test. Wafer test is used to find and repair or remove defective chips. In addition, the test of the package state is a test used to find a bad memory chip generated during the package process. The defective memory cells found in the test may be replaced with spare cells using a redundancy circuit, or removed if the defects are severe. However, as the degree of integration of a semiconductor memory device increases, the time and cost of testing the memory cells increases. An increase in time and cost caused by the test is a factor that hinders productivity improvement. In order to reduce the time required, most memory devices currently used have a parallel test method for testing a plurality of memory cells at a time during a test cycle. So-called multi-bit test.

제2도는 종래기술에 의한 멀티비트 테스트과정을 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위하여 제2도는 상기 제1도를 구성하는 메모리뱅크(100)에 대한 구성이라 가정한다.2 is a view showing a multi-bit test process according to the prior art. For convenience of description, it is assumed that FIG. 2 is a configuration of the memory bank 100 constituting FIG.

제2도를 참조하면, 메모리뱅크(100)는 몇개의 메모리블럭들 MBa-MBn로 분할된다. 상기 메모리뱅크(100)를 구성하는 메모리블럭과 메모리블럭사이에는 입출력라인쌍들이 배치된다. 제2도에서 2쌍씩의 입출력라인쌍들이 메모리블럭의 좌우에 배치된 구성이다. 상기 메모리뱅크(100)의 도면상 우측에는 상기 메모리뱅크(100)를 구성하는 비트라인쌍에 접속된 컬럼선택라인의 선택을 제어하는 컬럼디코더(101)가 배치된다. 상기 메모리뱅크(100)의 도면상 하단에는 상기 메모리뱅크(100)를 구성하는 워드라인의 선택을 제어하는 다수의 로우디코더들(102a-102n)이 배치된다. 상기 입출력라인쌍들마다에는 각각 하나씩의 입출력 센스앰프들(111-118)의 입력단이 접속된다. 상기 입출력 센스앰프들(111-118)의 출력단은 소정갯수 단위로 다수의 제1비교기들(120a-120i)의 입력단과 접속된다. 상기 제1비교기들(120a-120i)의 출력단은 제1데이타라인쌍들 FD00-FD0i을 통하여 제2비교기(130)의 입력단과 접속된다. 상기 제2비교기의 출력단은 제2데이타라인 SDO과 접속된다.Referring to FIG. 2, the memory bank 100 is divided into several memory blocks MBa-MBn. Input / output line pairs are disposed between the memory block constituting the memory bank 100 and the memory block. In FIG. 2, two pairs of input / output line pairs are arranged on the left and right sides of the memory block. On the right side of the drawing of the memory bank 100, a column decoder 101 for controlling selection of a column selection line connected to a pair of bit lines constituting the memory bank 100 is disposed. A plurality of row decoders 102a-102n for controlling the selection of the word lines constituting the memory bank 100 are disposed at the bottom of the figure of the memory bank 100. Input terminals of one input / output sense amplifiers 111 to 118 are connected to the input / output line pairs, respectively. Output terminals of the input / output sense amplifiers 111-118 are connected to input terminals of the plurality of first comparators 120a-120i in predetermined number units. The output terminals of the first comparators 120a-120i are connected to the input terminal of the second comparator 130 through the first data line pairs FD00-FD0i. The output terminal of the second comparator is connected to the second data line SDO.

제3도는 상기 제2도를 구성하는 메모리셀의 구성형태를 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of memory cells constituting FIG. 2.

제3도는 나타난 바와 같이, 메모리셀은 하나의 트랜지스터와 하나의 개패시터로 구성되는 다이나믹 랜덤 액세스 메모리의 메모리셀이다. 입출력라인쌍과 비드라인쌍은 서로 연직방향으로 배치된다. 상기 비트라인쌍은 인터리브드(interleaved)방식으로 접속되고, 한쌍의 비트라인은 인접 하는 메모리블럭에 공통으로 접속된다. 상기 비트라인쌍사이에는 각각 하나씩의 비트하인 센스앰프가 접속된다. 상기 비트라인 센스앰프로도 인접하는 메모리블럭에 공통으로 접속되는 공유센스앰프(shared sense amplifier)의 구성이다.As shown in FIG. 3, a memory cell is a memory cell of a dynamic random access memory composed of one transistor and one capacitor. The input / output line pairs and the bead line pairs are arranged in a perpendicular direction to each other. The pair of bit lines is connected in an interleaved manner, and the pair of bit lines are commonly connected to adjacent memory blocks. One bit high sense amplifier is connected between the pair of bit lines. The bit line sense amplifier is a configuration of a shared sense amplifier which is commonly connected to adjacent memory blocks.

멀티비트 테스트동작을 실행하기전, 모든 메모리셀에 동일한 논리레벨의 데이타 예를 들어, '하이' 혹은 '로우' 데이타를 고속으로 라이트(write)한다. 이러한 고속의 라이트동작을 실행하기 위하여 리프레시클럭(refresh clock)이 사용된다. 이 상태에서 상기 라이트동작이 수행된 메모리셀의 데이타를 리드하게 되는데 그 동작은 다음과 같다. 즉, 로우어드레스신호중 일부를 디코딩하여 제2도를 구성하는 메모리블럭중 몇개의 메모리블럭을 활성화시킨다. 다음으로 활성화된 메모리블럭과 접속된 로우디코더의 출력에 따라 소정의 워드라인이 선택된다. 워드라인의 선택에 따라 상기 선택된 워드라인과 접속된 다수의 메모리셀들의 비트라인쌍은 소정의 전압차이가 발생하게 된다. 이른바 메모리셀의 캐패시터에 저장된 전하와 비트라인의 기생캐패시터에 저장된 전하간의 차아지셰어링(charge sharing)이다. 상기 비트라인간의 전압차이는 제3도를 구성하는 비트라인 센스앰프에서 감지증폭 즉, 센싱된다. 비트라인의 센싱동작이 끝난후 컬럼디코더(101)의 출력에 의해 소정의 컬럼선택라인이 선택된다. 상기 컬럼선택라인의 선택에 따라 비트라인쌍에 실린 데이타는 입츨력라인쌍으로 전달된다. 상기 입출력라인쌍에 실린 데이타는 입출력 센스앰프들에서 다시 한번 센싱된다. 따라서 한번의 사이클동안 멀티비트를 액세스하게 된다. 상기 입출력 센스앰프들의 출력은 제1비교기들(120a-120i)에서 각각의 논리레벨이 1차비교된다. 동시에 액세스되는 다수의 데이타중 만약 다른 논리레벨을 가진 데이타가 상기 제1비교기들(120a-120i)에 하나라도 입력되면 불량메모리셀이 존재한다는 사실을 암시한다. 이렇게 되면 상기 제1비교기들(120a-120i)의 출력은 제1데이타라인쌍 FD0a-FD0i을 통하여 제2비교기(130)에 전달되어 2차로 비교된다. 상기 제2비교기(130)로 전달된 제1비교기들(120a-120i)의 출력이 동일하면 '하이'를 출력하고, 다르면 '로우'를 출력하게 설계된다. 이와 같은 제1 및 제2비교기들은 논리회로에서 사용되는 익스클루시브 오아(exclusive OR)게이트를 이용하면 용이하게 구현할 수 있다. 이러한 과정을 거쳐 한번의 테스트사이클동안 다수의 메모리셀을 병렬로 테스트하게 된다. 즉, 멀티비트 테스트동작이 실행된다. 이러한 멀티비트 테스트동작을 반복적으로 수행하여 모든 메모리셀들의 불량여부를 테스트하게 된다.Before performing the multi-bit test operation, all memory cells write data of the same logic level, for example, 'high' or 'low' data at high speed. A refresh clock is used to execute this high speed write operation. In this state, data of the memory cell in which the write operation is performed is read. The operation is as follows. That is, some of the low address signals are decoded to activate some of the memory blocks of FIG. Next, a predetermined word line is selected according to the output of the low decoder connected to the activated memory block. According to the word line selection, a predetermined voltage difference occurs between a pair of bit lines of a plurality of memory cells connected to the selected word line. So-called charge sharing between the charge stored in the capacitor of the memory cell and the charge stored in the parasitic capacitor of the bit line. The voltage difference between the bit lines is sensed, that is sensed, in the bit line sense amplifier constituting FIG. After the sensing operation of the bit line is completed, a predetermined column selection line is selected by the output of the column decoder 101. According to the selection of the column selection line, the data carried in the bit line pair is transferred to the input / output line pair. Data carried on the input / output line pairs is sensed once again in the input / output sense amplifiers. Thus, multi-bits are accessed in one cycle. The outputs of the input / output sense amplifiers are first compared with each logic level in the first comparators 120a through 120i. If any one of a plurality of data accessed at the same time is input to the first comparators 120a-120i, it implies that there is a bad memory cell. In this case, the outputs of the first comparators 120a-120i are transmitted to the second comparator 130 through the first data line pair FD0a-FD0i and are secondarily compared. If the outputs of the first comparators 120a-120i transmitted to the second comparator 130 are the same, it is designed to output 'high' and to output 'low'. Such first and second comparators can be easily implemented using an exclusive OR gate used in a logic circuit. Through this process, multiple memory cells are tested in parallel during one test cycle. That is, the multibit test operation is executed. This multi-bit test operation is repeatedly performed to test whether all memory cells are defective.

그러나 상기 제2도 및 제3도에 나타난 것과 같은 회로에서 상기 메모리장치의 아키텍쳐(architecture)에 있어서, 한쌍의 입력라인에 다수의 비트라인쌍 및 컬럼선택라인들이 접속되어 있다. 따라서 이러한 반도체 메모리장치에서 한번의 테스트사이클동안 데이타충돌을 방지하면서 테스트할 수 있는 메모리셀의 갯수는 한정되어 있다. 그러므로 모든 메모리셀들을 테스트하는 데는 많은 시간이 소요된다. 따라서 상기와 같은 구조를 가진 메모리장치는 테스트에 많은 시간이 소요되므로 반도체 메모리장치의 생산성향상을 저해하는 요인으로 작용하게 된다.However, in the architecture of the memory device in a circuit as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of bit line pairs and column select lines are connected to a pair of input lines. Therefore, the number of memory cells that can be tested while preventing data collision during one test cycle in the semiconductor memory device is limited. Therefore, it takes a lot of time to test all the memory cells. Therefore, since the memory device having the above structure takes a lot of time to test, it acts as a factor that inhibits the productivity improvement of the semiconductor memory device.

따라서 본 발명의 목적은 멀티비트 테스트동작시 보다 많은 수의 메모리셀을 테스트하는 반도체 메모리장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device for testing a larger number of memory cells in a multi-bit test operation.

본 발명의 다른 목적은 한번의 테스트사이클동안 많은 수의 메모리셀을 테스트하는 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a multi-bit test circuit of a semiconductor memory device for testing a large number of memory cells in one test cycle.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 다수개의 워드라인과, 상기 워드라인과 연직방향으로 접속된 비트라인쌍과 센스앰프와 입출력라인쌍 및 컬럼선택라인과, 소정갯수씩의 비트라인쌍에 접속된 메모리셀들로 구성되는 다수개의 서브블럭과, 상기 서브블럭에 접속된 서브블럭 제어회로를 구비하는 본 발명에 따른 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로는 상기 서브블럭 제어회로가 복수개의 입출력라인쌍 및 복수개의 컬럼 선택라인들중 하나를 선택적으로 머지드 데이타라인쌍에 연결시키는 다수개의 입출력 멀티플렉서와 상기 다수개의 머지드 데이타라인에서 전송되는 데이타중 하나를 선택하는 다수의 머지드 멀티플렉서와 상기 복수개의 머지드 멀티플렉서의 출력을 노리비교하는 다수의 제1비교기와, 상기 다수의 제1비교기의 출력을 입력하여 2차로 논리비교하는 제2비교기를 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, a plurality of word lines, a bit line pair connected in a vertical direction to the word line, a sense amplifier, an input / output line pair, a column selection line, and a predetermined number of bit line pairs are connected. The multi-bit test circuit of a semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of subblocks composed of memory cells and a subblock control circuit connected to the subblocks. A plurality of input / output multiplexers for selectively connecting one of a plurality of column select lines to a pair of merged data lines, a plurality of merged multiplexers for selecting one of data transmitted from the plurality of merged data lines, and the plurality of merges And a plurality of first comparators for comparing the outputs of the multiplexer and the outputs of the plurality of first comparators And a second comparator configured to logically compare a second input.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하겠다. 도면들중 동일한 구성 및 동일 동작을 수행하는 회로들 및 소자들에 대해서는 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 참조부호 및 동일참조번호를 사용할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Circuits and elements performing the same configuration and the same operation in the drawings will use the same reference numerals and the same reference numerals wherever possible.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 멀티비트 테스트과정을 보여주는 도면이고, 제5도는 상기 제4도의 메모리셀 구성을 보여주는 도면이다. 제4도에서도 종래와 마찬가지로 제1도에 있는 메모리뱅크(100)의 구성이라 가정한다.4 is a diagram illustrating a multi-bit test process according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a memory cell configuration of FIG. 4. In FIG. 4, the memory bank 100 of FIG. 1 is assumed to be the same as in the related art.

제4도를 참조하면, 메모리뱅크(100)는 도면상 세로방향으로 몇개의 메모리블럭들 MBa-MBn로 분할된다. 만약 제1도로 도시한 메모리장치의 용량을 16메가비트이고, 메모리블럭들이 8개로 분할된다고 가정하면, 각 메모리블럭의 용량은 512킬로비트이다. 상기 각 메모리블럭들은 512개의 비트라인쌍과 1024개의 워드라인으로 구성된다. 상기 메모리뱅크(100)는 도면상 가로방향으로 몇개의 서브블럭 SBa-SBk으로 분할되는데, 각 서브블럭에 32개씩의 비트라인쌍이 접속된다. 상기에서 비트라인쌍의 갯수가512쌍이라고 가정하였으므로 서브블럭수는 16개가 된다. 제4도는 제2도의 구성과는 다르게 입출력라인쌍들은 컬럼선택게이트를 통하여 비트라인쌍들과 나란하게 접속된다. 이는 제5도에 도시된 바와 같다. 상기 메모리뱅크(100)의 도면상 우측에는 상기 메모리뱅크(100)를 구성하는 비트라인쌍에 접속된 컬럼선택라인의 선택을 제어하는 서브블럭 제어회로들 (151a-151k)가 배치된다. 상기 서브블럭 제어회로들의 출력단들은 제1비교기들(152a-152k)의 출력단과 접속된다. 상기 제1비교기들(152a-152k)의 출력단은 제1데이타라인쌍 FD1-FDi를 통하여 제2비교기(160)의 입력단과 접속된다. 상기 제2비교기의 출력단은 제2데이타라인쌍 SDO과 접속된다. 상기 메모리뱅크(100)의 도면상 하단에는 상기 메모리뱅크(100)를 구성하는 워드라인의 선택을 제어하는 다수의 로우디코더들(102a-102n)이 배치 된다.Referring to FIG. 4, the memory bank 100 is divided into several memory blocks MBa-MBn in the vertical direction on the drawing. If the capacity of the memory device shown in FIG. 1 is 16 megabits and the memory blocks are divided into eight, the capacity of each memory block is 512 kilobits. Each of the memory blocks includes 512 bit line pairs and 1024 word lines. The memory bank 100 is divided into several subblocks SBa-SBk in the horizontal direction in the drawing, and 32 bit line pairs are connected to each subblock. Since the number of bit line pairs is assumed to be 512 pairs, the number of subblocks is 16. Unlike FIG. 4, the input / output line pairs are connected in parallel with the bit line pairs through the column select gate. This is as shown in FIG. Subblock control circuits 151a-151k are disposed on the right side of the memory bank 100 to control the selection of column selection lines connected to the pair of bit lines constituting the memory bank 100. Output terminals of the subblock control circuits are connected to output terminals of the first comparators 152a to 152k. Output terminals of the first comparators 152a to 152k are connected to an input terminal of the second comparator 160 through the first data line pair FD1-FDi. The output terminal of the second comparator is connected to the second data line pair SDO. A plurality of row decoders 102a-102n controlling the selection of word lines constituting the memory bank 100 are disposed at the bottom of the drawing of the memory bank 100.

제5도에 나타난 바와 같이, 메모리셀은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터로 구성되는 다이나믹 랜덤 액세스 메모리의 메모리셀이다. 전술한 바와 같이 입출력라인쌍은 서로 나란하게 수평방향으로 배치된다. 따라서 각 비트라인쌍에는 하나씩의 입출력라인들이 접속된다.As shown in FIG. 5, a memory cell is a memory cell of a dynamic random access memory composed of one transistor and one capacitor. As described above, the input / output line pairs are arranged parallel to each other in the horizontal direction. Therefore, one input / output line is connected to each bit line pair.

제6도는 상기 제4도를 구성하는 서브블럭제어회로의 구성을 보여주는 도면이고, 제7도는 제6도를 구성하는 MIO MUX의 상세회로도이고, 제8도는 제6도를 구성하는 MUX CON의 상세회로도이고, 제9도는 제6도를 구성하는 IO MUX의 상세회로도이며, 제10도는 제6도를 구성하는 CSLG의 상세회로도 이다. 제11도와 제12도는 제4도를 구성하는 제1비교기 및 제2비교기의 상세회로도이다.FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the subblock control circuit of FIG. 4, FIG. 7 is a detailed circuit diagram of the MIO MUX of FIG. 6, and FIG. 8 is a detail of the MUX CON of FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the IO MUX constituting FIG. 6, and FIG. 10 is a detailed circuit diagram of the CSLG constituting FIG. 11 and 12 are detailed circuit diagrams of the first comparator and the second comparator constituting FIG.

제1도와 제4도-제12도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트동작이 설명된다.A multi-bit test operation of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 4 through 12. FIG.

제4도의 구성에서 입출력라인쌍들이 하나씩의 비트라인쌍에 개별적으로 접속된다. 노멀모드동작에서는 각각의 서브블럭마다 한개 또는 수개의 입출력라인쌍 및 컬럼선택라인을 인에이블시켜 서브블럭 제어회로를 통하여 한개 또는 수개의 데이타를 1차 비교기에 전달한다. 상기 제1비교기에서 한개 또는 수개의 데이타를 선택적으로 출력하므로써 노멀입출력동작이 수행된다. 멀티비트 테스트모드에서는 종래의 경우와 마찬가지로 모든 메모리셀에 동일한 데이타가 라이트된다. 라이트동작은 종래와 같은 리프레시사이클을 사용하므로써 고속으로 수행할 수 있게 된다. 그 다음으로 상기 메모리셀에 저장된 데이타를 리드하는 동작이 수행되는데, 상기 리드동작은 다음과 같다. 즉, 제6도에 나타난 바와 같이 비트라인 쌍은 8쌍 단위로 입출력 밀티플렉서(IO MUX)에 접속되므로, 상기 서브블럭에는 각각 4개의 입출력 멀티플렉서(IO MUX)가 접속된다. 따라서 한번의 액세스 동작시 각 서브블럭에서 4개의 데이타를 액세스할 수 있게 된다. 상기 각 서브블럭에서 4개씩의 컬럼선택라인중 특정 컬럼선택라인을 선택하는 동작은 입출력 멀티플렉서를 제어하는 컬럼선택라인 제어회로(CSLG)로 입력 되는 컬럼어드레스신호 CAi에 의해 결정된다. 이와 같이 각 서브블럭마다 4개씩의 컬럼선택라인을 동시에 동작시키므로써 (4×서브블럭수)만큼의 데이타들이 동시에 입출력라인쌍들을 통하여 머지드 데이타라인쌍(mergerd dataline pair)(MIO)에 실리게 된다. 비트라인쌍의 갯수가 512쌍이어서 서브블럭이 16개라고 가정하면, 한번의 테스트사이클동안 64비트의 메모리셀을 동시에 테스트할 수 있다. 상기 머지드 데이타라인쌍(MIO)은 머지드 멀티플렉서(MIO MUX)에서 멀티플렉싱동작을 수행하게 된다. 상기 머지드 멀티플렉서(MIO MUX)의 출력은 입출력라인 센스앰프들(IO S/A)에서 감지증폭된다. 상기 입출력라인 센스앰플(IO S/A)의 출력은 각 서브블럭마다 존재하는 제1비교기에서 4개의 데이타를 비교한 후 그 결과 값이 동일 하면 '하이'레벨을 출력하고, 그 결과값이 다른 경우 '로우'레벨을 출력한다. 여기서 싱기 입출력라인 센스앰프들(IO S/A)의 배치는 필요에 따라 입출력 멀티플렉서(IO MUX)와 머지드 멀티플렉서(MIO MUX)사이에 배치가능하다. 이러한 제1비교기들의 출력들은 다시 제2비교기에서 비교동작을 수행하게 된다. 따라서 액세스되는 메모리셀중 어느 하나만이라도 다른 데이타를 저장하는 경우, '로우'레벨이 출력되므로, 이를 감지하여 리던던시회로를 이용하여 대체가능하게 된다.In the configuration of FIG. 4, input / output line pairs are individually connected to one bit line pair. In normal mode operation, one or several input / output line pairs and column selection lines are enabled for each subblock, and one or several data are transmitted to the primary comparator through the subblock control circuit. The normal input / output operation is performed by selectively outputting one or several pieces of data from the first comparator. In the multi-bit test mode, the same data is written to all the memory cells as in the conventional case. The write operation can be performed at high speed by using the refresh cycle as in the prior art. Next, an operation of reading data stored in the memory cell is performed. The read operation is as follows. That is, as shown in FIG. 6, since the pair of bit lines is connected to the input / output mill multiplexer IO MUX in units of eight pairs, four input / output multiplexers IO MUX are connected to the subblock. Therefore, four data can be accessed in each subblock in one access operation. The operation of selecting a specific column selection line among four column selection lines in each of the subblocks is determined by the column address signal CAi input to the column selection line control circuit CSLG for controlling the input / output multiplexer. By operating four column selection lines at the same time for each subblock, as many data as (4 × subblocks) can be simultaneously loaded onto the merged data line pair (MIO) through the input / output line pairs. do. Assuming that the number of bit line pairs is 512, so that there are 16 subblocks, 64 bit memory cells can be tested simultaneously during one test cycle. The merged data line pair MIO performs a multiplexing operation in a merged multiplexer MIO MUX. The output of the merged multiplexer MIO MUX is sensed and amplified by input / output line sense amplifiers IO S / A. The output of the input / output line sense amplifier (IO S / A) compares four data in the first comparator existing for each subblock, and outputs a 'high' level if the result value is the same and the result value is different. If 'low' level is output. Here, the arrangement of the input / output line sense amplifiers IO S / A may be disposed between the input / output multiplexer IO MUX and the merged multiplexer MIO MUX, as necessary. The outputs of the first comparators again perform a comparison operation in the second comparator. Therefore, when any one of the accessed memory cells stores other data, the 'low' level is output, so that it can be detected and replaced by using a redundancy circuit.

이상과 같이 동작하는 서브블럭의 갯수만큼의 입출력라인쌍이 존재하여 제11도 및 제12도에 나타난 것과 같은 비교기에서 비교동작을 수행한다. 노멀동작시는 하나의 데이타를 전달하고, 멀티비트 테스트동작에서는 모든 데이타들의 논리레벨을 비교하여 결과값을 출력한다.As many input / output line pairs exist as described above, the comparator as shown in FIGS. 11 and 12 performs the comparison operation. In normal operation, one data is transmitted. In multi-bit test operation, the logic level of all data is compared and the result value is output.

참고적으로 제6도에서 서브블럭 제어회로의 기능에 대해 간략화하면 다음과 같다. 즉, 제10도에 나타난 것과 같은 회로를 이용하여 소정의 컬럼선택라인을 선택하게 한다. 또, 제7도와 같이 일정 갯수의 입출력라인 쌍과 컬럼선택라인으로 구성된 입출력 멀티플렉서 IO MUX에서 멀티플렉싱된다. 또, 제4도에 나타난 것과 같이 입출력 멀티플렉서 IO MUX를 사용하여 동작상태로 된 입출력라인쌍 및 컬럼선택라인의 데이타를 머지드 데이타라인에 전달하게 된다. 그리고 다수개의 데이타 입출력 멀티플렉서의 출력인 머지드 데이타라인쌍을 구성하므로써 그 출력들을 다음단의 비교기들로 전달하는 역할을 수행한다. 이러한 서브블럭 제어회로는 제4도에 나타난 것과 같이 구성하며, 컬럼리던던시가 각 서브블럭마다 하나씩 있으며 두개의 서브블럭이 상호 리페어할 수 있는 공유 컬럼리던던시를 채용하였을시의 추가적인 회로구성도 나타내었다.For reference, the function of the subblock control circuit in FIG. 6 will be briefly described as follows. That is, the predetermined column selection line is selected using a circuit as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7, the multiplexer is multiplexed in the IO multiplexer, which is composed of a certain number of input / output line pairs and column selection lines. In addition, as shown in FIG. 4, the input / output multiplexer IO MUX is used to transfer the data of the input / output line pair and the column selection line to the merged data line. In addition, by composing a merged data line pair that is an output of a plurality of data input / output multiplexers, the output is transferred to the next comparators. Such a subblock control circuit is configured as shown in FIG. 4, and an additional circuit configuration is also shown when one column redundancy is provided for each subblock, and a shared column redundancy that can be repaired by two subblocks is shown.

이러한 구조를 채택한 메모리장치에서는 멀티비트 테스트동작시 다수의 블럭에서 다수의 서브블럭의 컬럼선택라인을 여러개 동작시킬 수 있으므로 많은 비트의 메모리셀들을 한번에 테스트할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 따른 반도체 메모리장치가 구현되면, 테스트로 인한 시간을 절감할 수 있게 되고 이는 반도체 메모리 장치의 생산성향상을 진일보시키게 된다.In the memory device employing this structure, multiple column select lines of a plurality of subblocks can be operated in a plurality of blocks during a multi-bit test operation, thereby enabling testing of many bits of memory cells at one time. Therefore, when the semiconductor memory device according to the present invention is implemented, it is possible to save time due to the test, which further improves the productivity of the semiconductor memory device.

Claims (2)

다수개의 워드라인과, 워드라인과 연직방향으로 접속된 비트라인쌍과 센스앰프와 입출력라인쌍 및 컬럼선택라인과, 소정갯수씩의 비트라인쌍에 접속된 메모리셀들로 구성되는 다수개의 서브블럭과, 상기 서브블럭에 접속된 서브블럭 제어회로를 구비하는 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로에 있어서 상기 서브블럭 제어회로가 복수개의 입출력라인쌍 및 복수개의 컬럼 선택라인들중 하나를 선택적으로 머지드 데이타라인쌍에 연결시키는 다수개의 입출력 멀티플렉서와, 상기 다수개의 머지드 데이타라인에서 전송되는 데이타중 하나를 선택하는 다수의 머지드 멀티플렉서와, 상기 복수개의 머지드 멀티플렉서의 출력을 논리비교하는 다수의 제1비교기와, 상기 다수의 제1비교기의 출력을 입력하여 2차로 논리비교하는 제2비교기를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로.A plurality of subblocks comprising a plurality of word lines, a pair of bit lines connected in a vertical direction to the word lines, a sense amplifier, an input / output line pair, a column selection line, and memory cells connected to a predetermined number of pairs of bit lines. And, in the multi-bit test circuit of the semiconductor memory device having a subblock control circuit connected to the subblock, the subblock control circuit selectively merges one of a plurality of input / output line pairs and a plurality of column select lines. A plurality of input / output multiplexers connected to pairs of data lines, a plurality of merged multiplexers for selecting one of data transmitted from the plurality of merged data lines, and a plurality of products for logically comparing the outputs of the plurality of merged multiplexers. Comparing a first comparator, and a second comparator to input the output of the plurality of first comparators and logically compare the second A multi-bit test circuit for a semiconductor memory device. 제1항에 있어서, 상기 멀티비트 테스트회로가 입출력 센스앰프를 더 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 멀티비트 테스트회로.The multi-bit test circuit of claim 1, wherein the multi-bit test circuit further includes an input / output sense amplifier.
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