KR100944351B1 - Semiconductor and resistance error test method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 메모리 장치 및 그 저항성 불량 테스트 방법을 개시한다.The present invention discloses a semiconductor memory device and a resistivity failure test method thereof.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치는 비트라인 및 비트바라인의 전압차를 센싱 및 증폭하여 셀 데이터를 출력하는 센스앰프; 균등화신호에 따라 상기 비트라인 및 상기 비트바라인을 프리차지전압으로 프리차지 시키는 프리차지부; 및 워드라인이 인에이블되기 이전에 상기 프리차지 된 비트라인 및 비트바라인이 일정 시간 동안 상기 프리차지전압으로부터 플로팅되도록 상기 균등화신호의 출력을 제어하는 프리차지 제어부를 포함한다. 이처럼, 프리차지 전압을 이용하여 저항성 불량을 스크린함으로써 보다 용이하게 저항성 불량을 스크린할 수 있으며, 폴디드 비트라인 구조에서 뿐만 아니라 오픈 비트라인 구조에도 적용이 가능하다.A semiconductor memory device according to the present invention includes a sense amplifier for sensing and amplifying a voltage difference between a bit line and a bit bar line to output cell data; A precharge unit configured to precharge the bit line and the bit bar line with a precharge voltage according to an equalization signal; And a precharge control unit controlling the output of the equalization signal such that the precharged bit line and the bit bar line float from the precharge voltage for a predetermined time before the word line is enabled. As such, the resistive defects can be more easily screened by screening the resistive defects using the precharge voltage, and can be applied to the open bit line structure as well as the folded bit line structure.

Description

반도체 메모리 장치 및 그 저항성 불량 테스트 방법{Semiconductor and resistance error test method of the same}Semiconductor memory device and its resistance error test method {Semiconductor and resistance error test method of the same}

본 발명은 반도체 메모리 장치 및 그 반도체 메모리 장치에서 저항성 불량을 테스트하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀지역에서 발생하는 저항성 불량을 보다 용이하게 스크린할 수 있도록 해주는 반도체 메모리 장치 및 그 저항성 불량 테스트 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method for testing a resistive defect in the semiconductor memory device, and more particularly, to a semiconductor memory device and a resistive defect test for easily screening a resistive defect occurring in a cell region. It is about a method.

일반적으로, 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이의 구조에 따라 폴디드(folded) 비트라인 구조와 오픈(open) 비트라인 구조로 구분된다.In general, semiconductor memory devices are classified into a folded bit line structure and an open bit line structure according to a structure of a memory cell array.

폴디드 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치에서는 각 센스앰프에 대한 비트라인과 비트바라인이 동일한 메모리 블럭 내에 존재한다. 이에 반하여, 오픈 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치에서는 비트라인과 비트바라인이 센스앰프를 중심으로 상하에 배치된 서로 다른 메모리 블럭에 존재한다. 따라서, 폴디드 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치와 오픈 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치에서 사용되는 비트라인 센스 앰프의 구조는 약간의 차이를 갖는다.In a semiconductor memory device having a folded bit line structure, a bit line and a bit bar line for each sense amplifier exist in the same memory block. In contrast, in a semiconductor memory device having an open bit line structure, bit lines and bit bar lines exist in different memory blocks disposed above and below the sense amplifier. Therefore, the structure of the bit line sense amplifier used in the folded bit line structure semiconductor memory device and the open bit line structure semiconductor memory device has a slight difference.

이러한 반도체 메모리 장치에서는 일반적으로 워드라인과 스토리지 노드 사 이 또는 워드라인과 비트라인 사이에 마이크로-브릿지(micro-bridge)로 인한 페일이 발생하는 경우가 있으며, 이를 스크린하기 위해 USD(Unlimited Sensing Delay) 테스트가 진행된다.In such a semiconductor memory device, a micro-bridge may fail between a word line and a storage node, or between a word line and a bit line. In order to screen this, an unlimited sensing delay (USD) is used. The test is in progress.

이러한 USD 테스트는 워드라인을 하이 레벨로 인에이블시킨 후 센스앰프 구동 시작 시간을 충분히 지연시켜 워드라인과 비트라인 사이의 마이크로-브릿지를 스크린하는 것이다.This USD test enables the word line to a high level and then delays the start time of the sense amplifier drive enough to screen the micro-bridge between the word line and the bit line.

도 1은 폴디드 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치를 간략하게 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram schematically illustrating a semiconductor memory device having a folded bit line structure.

매트(11, 12)는 다수개의 메모리 셀(미도시)과 다수개의 비트라인 쌍 BL, BLB을 포함하여 메모리 셀에 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 출력한다.The mats 11 and 12 include a plurality of memory cells (not shown) and a plurality of bit line pairs BL and BLB to store or output data in the memory cells.

센스앰프(13)는 제어신호 RTO, SB에 따라 비트라인 쌍 BL, BLB에 실린 데이터를 센싱 및 증폭하여 로컬 입출력 라인(미도시)으로 출력한다.The sense amplifier 13 senses and amplifies data carried on the bit line pairs BL and BLB according to the control signals RTO and SB and outputs the data to a local input / output line (not shown).

균등화 및 프리차지부(14)는 균등화신호 BLEQ에 따라 비트라인 BL과 비트바라인 BLB를 프리차지전압 VBLP으로 균등화 및 프리차지 시킨다.The equalization and precharge unit 14 equalizes and precharges the bit line BL and the bit bar line BLB to the precharge voltage VBLP according to the equalization signal BLEQ.

비트라인 분리부(15)는 분리신호 BISH에 따라 매트(11)를 센스앰프(13)에 선택적으로 연결시키며, 비트라인 분리부(16)는 분리신호 BISL에 따라 매트(12)를 센스앰프(13)에 선택적으로 연결시킨다.The bit line separation unit 15 selectively connects the mat 11 to the sense amplifier 13 according to the separation signal BISH, and the bit line separation unit 16 connects the mat 12 to the sense amplifier according to the separation signal BISL. 13).

도 2는 도 1에 도시된 폴디드 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치의 USD 테스트에 대한 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram for a USD test of a semiconductor memory device having a folded bit line structure shown in FIG. 1.

액티브명령 ACT에 따라 워드라인 WL이 하이 레벨로 인에이블되어 셀이 선택 되면, 프리차지 되어 있던 비트라인 쌍 BL, BLB에 선택된 셀의 캐패시터와 비트라인 BL(또는 비트바라인 BLB)의 캐패시턴스에 의해 전하 분배(charge sharing) 형태로 셀 데이터가 실리게 되어 비트라인 BL과 비트바라인 BLB 사이에 △V 만큼의 전압차가 발생하게 된다.When the word line WL is enabled at a high level according to the active command ACT, and a cell is selected, the capacitance of the selected cell and the bit line BL (or bit bar line BLB) is applied to the precharged bit line pair BL and BLB. The cell data is loaded in the form of charge sharing, and a voltage difference of ΔV is generated between the bit line BL and the bit bar line BLB.

다음에, 센스앰프 인에이블신호 SAEN에 따라 풀업노드 RTO 및 풀다운노드 SB에 각각 코어전압 및 접지전압이 인가되면, 비트라인 BL과 비트바라인 BLB의 전압이 각각 코어전압 및 접지전압 레벨로 증폭되게 된다.Next, when the core voltage and the ground voltage are applied to the pull-up node RTO and the pull-down node SB according to the sense amplifier enable signal SAEN, the voltages of the bit line BL and the bit bar line BLB are amplified to the core voltage and the ground voltage level, respectively. do.

그런데, USD 테스트시에는 외부의 제어명령으로 센스앰프 인에이블신호 SAEN를 충분히 지연시킴으로써 전하 분배 시간을 길게 한다. 이처럼 전하 분배 시간을 길게 하면, 예컨대 매트 내에 마이크로-브릿지와 같은 저항성 셀 불량(D1)이 발생한 경우 그러한 저항성 셀 불량으로 인한 누설전류로 인해 비트라인 BL과 비트바라인 BLB 사이의 전압차가 △V 보다 훨씬 작아지게 된다.In the USD test, however, the charge distribution time is lengthened by sufficiently delaying the sense amplifier enable signal SAEN with an external control command. In this case, when the charge distribution time is increased, a voltage difference between the bit line BL and the bit bar line BLB is greater than ΔV due to leakage current due to such a resistive cell failure in case of a resistive cell defect D1 such as micro-bridge in the mat. Much smaller.

따라서, 센스앰프(13)가 데이터를 정확히 증폭할 수 없게 되어 페일이 발생하게 되며 이러한 페일을 통해 저항성 불량을 스크린하게 된다.Therefore, the sense amplifier 13 cannot accurately amplify the data, causing a failure, and screening the resistance failure through such a failure.

그런데, 최근들어 메모리 장치의 동작 속도를 향상시킬 목적으로 센스앰프에 사용되는 트랜지스터의 문턱전압(Vt)을 매우 낮게 설정하고 있는 추세이며, 이는 USD 테스트 결과의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되고 있다.However, in recent years, the threshold voltage Vt of a transistor used in a sense amplifier is set to be very low in order to improve the operation speed of a memory device, which causes a decrease in the reliability of the USD test result.

즉, 문턱전압이 낮은 트랜지스터는 동작 속도의 향상에 도움을 줄 수 있으나, 오프 리키지(off leakage) 특성의 취약성 때문에 USD 테스트 진행시 센스앰프의 인에이블 시점을 늦추게 되면 워드라인과 비트라인 사이 브릿지가 발생하지 않 은 경우에도 센스앰프의 트랜지스터에서 발생하는 누설 전류로 인하여 페일이 발생하였다는 테스트 결과를 초래할 수 있다.In other words, a transistor with a low threshold voltage may help to improve the operating speed. However, if the delay time of the sense amplifier is delayed during the USD test due to the weakness of the off leakage characteristic, the transistor between the word line and the bit line is delayed. Even without a bridge, leakage current from the transistor in the sense amplifier can result in a test result that a failure has occurred.

이러한 문제를 해결하기 위해, 폴디드 비트라인 구조에서는 비트라인 분리신호 BISH(또는 BISL)를 이용하여 분리 트랜지스터들 T1, T2(또는 T3, T4)들을 오프 시킨 후 충분한 시간이 경과한 뒤에 다시 해당 분리 트랜지스터들을 온 시킨다. 즉, 전하 분배가 발생하는 동안 비트라인 쌍 BL, BLB과 센스앰프(13)을 충분히 분리시킨 후 센스앰프(13)를 동작시킴으로써 문턱전압이 낮은 트랜지스터들의 오프 리키지에 의한 페일을 방지할 수 있다.To solve this problem, in the folded bit line structure, the isolation transistors T1, T2 (or T3, T4) are turned off using the bit line isolation signal BISH (or BISL), and then the isolation is performed again after sufficient time has elapsed. Turn on the transistors. That is, by sufficiently separating the bit line pairs BL, BLB and the sense amplifier 13 during charge distribution, the sense amplifier 13 may be operated to prevent a failure due to off-recovery of transistors having low threshold voltages.

그런데, 도 3에서와 같은 오픈 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치에서는 분리 트랜지스터가 존재하지 않기 때문에 상술한 분리 트랜지스터를 이용한 방법을 사용할 수 없는 문제가 있다.However, in the semiconductor memory device having the open bit line structure as shown in FIG. 3, since the isolation transistor does not exist, there is a problem that the method using the isolation transistor described above cannot be used.

물론, 이를 위해 오픈 비트라인 구조에 분리 트랜지스터를 인위적으로 추가시킬 수는 있으나 그러한 경우 센스앰프의 면적이 증가하게 되어 비용 증가 및 특성 저하 등 새로운 문제를 발생시킬 수 있게 된다.Of course, the isolation transistor may be artificially added to the open bit line structure, but in this case, the area of the sense amplifier is increased, which may cause new problems such as an increase in cost and a deterioration in characteristics.

본 발명은 저항성 불량 테스트 방법을 개선하여 폴디드 비트라인 구조의 반도체 메모리 장치에서 뿐만 아니라 오픈 비트라인 구조에서도 보다 용이하게 저항성 불량을 테스트할 수 있도록 하고자 한다.The present invention is to improve the resistance failure test method to more easily test the resistance failure in the open bit line structure as well as the semiconductor memory device of the folded bit line structure.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치는The semiconductor memory device according to the present invention

비트라인 및 비트바라인의 전압차를 센싱 및 증폭하여 셀 데이터를 출력하는 센스앰프;A sense amplifier for sensing and amplifying a voltage difference between the bit line and the bit bar line to output cell data;

균등화신호에 따라 상기 비트라인 및 상기 비트바라인을 프리차지전압으로 프리차지 시키는 프리차지부; 및A precharge unit configured to precharge the bit line and the bit bar line with a precharge voltage according to an equalization signal; And

워드라인이 인에이블되기 이전에 상기 프리차지 된 비트라인 및 비트바라인이 일정 시간 동안 상기 프리차지전압으로부터 플로팅되도록 상기 균등화신호의 출력을 제어하는 프리차지 제어부를 포함한다.And a precharge control unit controlling the output of the equalization signal such that the precharged bit line and the bit bar line float from the precharge voltage for a predetermined time before the word line is enabled.

본 발명의 반도체 메모리 장치에서 상기 프리차지 제어부는 상기 일정 시간 동안, 불량이 발생한 비트라인의 전압레벨이 적어도 전압 분배(Charge Sharing)에 의한 상기 비트라인과 상기 비트바라인의 전압차 만큼 다운되도록 상기 균등화신호의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.In the semiconductor memory device of the present invention, the precharge controller is configured such that, during the predetermined time, the voltage level of the bit line in which the failure occurs is lowered by at least the voltage difference between the bit line and the bit bar line due to voltage sharing. And controlling the output of the equalization signal.

본 발명의 반도체 메모리 장치에서 상기 비트라인과 상기 비트바라인은 오픈 비트라인 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the semiconductor memory device of the present invention, the bit line and the bit bar line have an open bit line structure.

본 발명의 반도체 메모리 장치에서 상기 비트라인과 상기 비트바라인은 폴디드 비트라인 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the semiconductor memory device of the present invention, the bit line and the bit bar line have a folded bit line structure.

본 발명에 따른 반도체 메모리 장치에서의 저항성 불량 테스트 방법은The resistivity failure test method in the semiconductor memory device according to the present invention

비트라인 및 비트바라인을 기 설정된 프리차지전압으로 프리차지시키는 단계;Precharging the bit line and the bit bar line to a predetermined precharge voltage;

워드라인이 인에이블되기 이전에 상기 프리차지된 비트라인 및 비트바라인을 일정 시간 동안 상기 프리차지전압으로부터 플로팅 시키는 단계; 및Floating the precharged bit line and the bit bar line from the precharge voltage for a predetermined time before a word line is enabled; And

상기 비트라인 및 비트라인의 전압차를 센싱 및 증폭시키는 단계를 포함한다.And sensing and amplifying the voltage difference between the bit line and the bit line.

본 발명의 저항성 불량 테스트 방법에서 상기 플로팅 단계는 불량이 발생한 비트라인의 전압레벨이 적어도 전압 분배(Charge Sharing)에 의한 상기 비트라인과 상기 비트바라인의 전압차 만큼 다운될 수 있는 시간 동안 플로팅 시키는 것을 특징으로 한다.In the resistive failure test method of the present invention, the step of floating may cause the voltage level of the bit line in which the failure occurs to be floated for at least a time when the voltage difference between the bit line and the bit bar line is reduced by voltage sharing. It is characterized by.

본 발명은 프리차지 전압을 이용하여 저항성 불량을 스크린함으로써 보다 용이하게 저항성 불량을 스크린할 수 있으며, 오픈 비트라인 구조에서 적용이 가능할 뿐만 아니라 폴디드 비트라인 구조에서도 적용이 가능하다.The present invention can screen the resistive defects more easily by screening the resistive defects using the precharge voltage, and can be applied not only to the open bit line structure but also to the folded bit line structure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항성 불량 테스트 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a resistivity failure test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4의 본 발명의 반도체 메모리 장치는 매트(110, 120), 센스앰프(200), 프리차지부(300) 및 프리차지 제어부(400)를 포함한다.The semiconductor memory device of FIG. 4 includes mats 110 and 120, a sense amplifier 200, a precharge unit 300, and a precharge control unit 400.

매트(110), 120)는 다수개의 메모리 셀(미도시)과 다수개의 비트라인들 BL, BLB을 포함하며, 메모리 셀에 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 출력한다. 여기서는 매트(110)가 선택되어 매트(110)의 데이터를 리드(read)하는 경우를 예를 들어 설명한다.The mats 110 and 120 include a plurality of memory cells (not shown) and a plurality of bit lines BL and BLB, and store or output data in the memory cells. Here, an example in which the mat 110 is selected to read data of the mat 110 will be described.

센스앰프(200)는 비트라인 BL과 비트바라인 BLB의 전압차를 센싱 및 증폭하여 셀 데이터를 출력한다. 이때, 비트바라인 BLB은 기준 비트라인으로 사용한다.The sense amplifier 200 senses and amplifies the voltage difference between the bit line BL and the bit bar line BLB and outputs cell data. At this time, the bit bar line BLB is used as a reference bit line.

프리차지부(300)는 균등화신호 BLEQ에 따라 비트라인 BL과 비트바라인 BLB에 프리차지전압 VBLP을 연결하여 비트라인 쌍 BL, BLB을 프리차지전압으로 프리차지 및 균등화시킨다.The precharge unit 300 connects the precharge voltage VBLP to the bit line BL and the bit bar line BLB according to the equalization signal BLEQ to precharge and equalize the bit line pairs BL and BLB to the precharge voltage.

프리차지 제어부(400)는 프리차지부(300)에 균등화신호 BLEQ를 출력하며, 동작모드에 따라 균등화신호 BLEQ의 출력을 제어한다. 이러한, 프리차지 제어부(400)는 저항성 불량을 스크린하기 위한 테스트 모드시 균등화신호 BLEQ를 하이 레벨로 출력하여 비트라인 쌍 BL, BLB을 프리차지시킨 후 예컨대 워드라인이 인에이블되기 충분한 시간 이전에 외부명령 BST(Burst Stop)에 따라 균등화신호 BLEQ를 로우 레벨로 변환시켜 비트라인 쌍 BL, BLB을 프리차지전압으로부터 플로팅 시킨다. 즉, 프리차지 제어부(400)는 프리차지 구간과 워드라인 인에이블 시점 사이에 충분한 플로팅 시간이 확보되도록 균등화신호 BLEQ의 출력을 제어한다. 예컨대, 테스트모드시 프리차지 제어부(400)는 정상모드시와 동일한 프리차지 구간을 유지하면서 프리차지를 정상모드에서보다 빨리 진행하거나 또는 정상모드시와 동일한 시점에 프리차지를 진행하되 프리차지 구간을 정상모드에서 보다 짧게 줄여줌으로써 프리차지 후 워드라인이 인에이블되는 시간 사이에 충분한 시간을 확보한다. 이때, 충분한 시간이란 저항성 불량이 발생한 비트라인의 경우 프리차지전압으로 프리차지된 후 저항성 불량에 의해 그 전압레벨이 센스앰프(200)에서 정상적으로 센싱 및 증폭하지 못할 정도로 다운될 수 있는 시간을 의미한다.The precharge control unit 400 outputs the equalization signal BLEQ to the precharge unit 300, and controls the output of the equalization signal BLEQ according to the operation mode. The precharge control unit 400 outputs the equalization signal BLEQ at a high level in the test mode for screening the resistance failure, and then precharges the bit line pairs BL and BLB, for example, before the word line is sufficiently enabled. According to the command BST (Burst Stop), the equalization signal BLEQ is converted to a low level, thereby floating the bit line pairs BL and BLB from the precharge voltage. That is, the precharge control unit 400 controls the output of the equalization signal BLEQ so that sufficient floating time is secured between the precharge period and the word line enable time. For example, in the test mode, the precharge control unit 400 maintains the same precharge section as in the normal mode, and performs the precharge earlier than in the normal mode, or performs the precharge at the same time as the normal mode, but maintains the precharge section. Shorter reduction in normal mode ensures sufficient time between the time the wordline is enabled after precharge. In this case, the sufficient time means a time when the bit line in which the resistive failure occurs is precharged with a precharge voltage and the voltage level can be down so that the sense amplifier 200 cannot normally sense and amplify it due to the resistive defect. .

도 5는 도 4에서 프리차지 제어부(400)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 구성도이다.FIG. 5 is a diagram illustrating in detail the configuration of the precharge control unit 400 in FIG. 4.

프리차지 제어부(400)는 낸드게이트 ND1, ND2, 노아게이트 NOR 및 인버터 INV1 ∼ INV3를 구비한다.The precharge control unit 400 includes NAND gates ND1, ND2, NOR gate NOR, and inverters INV1 to INV3.

낸드게이트 ND1는 테스트신호 Testmode 및 외부명령 BST을 낸드 연산하여 출력하고, 인버터 INV1는 낸드게이트 ND1의 출력신호를 반전시켜 출력한다.The NAND gate ND1 performs a NAND operation on the test signal Testmode and the external command BST, and the inverter INV1 outputs the inverted output signal of the NAND gate ND1.

인버터 INV2는 프리차지명령 PRECHARGE을 반전시켜 출력하며, 낸드게이트 ND2는 인버터 INV2의 출력신호 및 액티브명령 ACT을 낸드 연산하여 출력한다. 그리고, 인버터 INV3는 낸드게이트 ND2의 출력신호를 반전시켜 출력한다.The inverter INV2 inverts and outputs the precharge command PRECHARGE, and the NAND gate ND2 performs a NAND operation on the output signal of the inverter INV2 and the active command ACT. The inverter INV3 inverts the output signal of the NAND gate ND2 and outputs the inverted signal.

노아게이트 NOR는 인버터 INV1 및 INV3의 출력신호를 노아 연산하여 균등화신호 BLEQ를 출력한다.The NOR gate NOR performs an NOR operation on the output signals of the inverters INV1 and INV3 and outputs an equalization signal BLEQ.

도 6은 본 발명에 따른 저항성 불량 테스트 방법(테스트 모드시)을 설명하기 위한 타이밍도이다.6 is a timing diagram for explaining a resistive failure test method (in test mode) according to the present invention.

정상 모드시에는 테스트신호 Testmode 및 외부명령 BST이 로우 레벨 상태로 유지된다. 따라서 균등화신호 BLEQ는 액티브명령 ACT과 프리차지명령 PRECHARGE에 따라 선택적으로 활성화된다. 즉, 프리차지 동작시에는 액티브명령 ACT이 로우 레벨로 인가되는 상태에서 프리차지명령 PRECHARGE이 하이 레벨로 인가되어 균등화신호 BLEQ가 하이 레벨로 활성화된다. 다음에 일정 시간 후 프리차지명령 PRECHARGE이 로우 레벨로 변환되고 워드라인 WL을 인에이브시키기 위해 액티브명령 ACT이 하이 레벨로 활성화되면, 균등화신호 BLEQ가 로우 레벨로 변환되어 프리차지 동작이 종료된다.In normal mode, the test signal Testmode and external command BST remain low. Therefore, the equalization signal BLEQ is selectively activated according to the active command ACT and the precharge command PRECHARGE. That is, during the precharge operation, the precharge command PRECHARGE is applied at a high level while the active command ACT is applied at a low level, and the equalization signal BLEQ is activated at a high level. Next, after a predetermined time, when the precharge command PRECHARGE is converted to the low level and the active command ACT is activated to the high level to enable the word line WL, the equalization signal BLEQ is converted to the low level and the precharge operation is terminated.

테스트 모드시 테스트신호 Testmode는 하이 레벨로 유지되며 외부명령 BST은 본 발명에 따른 플로팅 동작을 제어하기 위해 임의의 시간에 선택적으로 활성화된다. 그리고, 액티브명령 ACT과 프리차지명령 PRECHARGE은 정상 모드시와 동일하게 제어된다.In the test mode, the test signal Testmode is maintained at a high level, and the external command BST is selectively activated at any time to control the floating operation according to the present invention. The active command ACT and the precharge command PRECHARGE are controlled in the same manner as in the normal mode.

즉, 테스트신호 Testmode가 하이 레벨로 활성화된 상태에서 액티브명령 ACT은 로우 레벨로 인가되고 프리차지명령 PRECHARGE은 하이 레벨로 인가되어 균등화신호 BLEQ가 하이 레벨로 활성화되어 프리차지부(300)에 출력한다.That is, while the test signal Testmode is activated at the high level, the active command ACT is applied at the low level, and the precharge command PRECHARGE is applied at the high level, and the equalization signal BLEQ is activated at the high level and output to the precharge unit 300. .

이에 따라, NMOS 트랜지스터 T5 ∼ T7가 턴온 됨으로써 비트라인 BL 및 비트바라인 BLB은 프리차지 전압(1.25V)으로 프리차지 및 균등화된다.As a result, the NMOS transistors T5 to T7 are turned on so that the bit line BL and the bit bar line BLB are precharged and equalized to the precharge voltage (1.25V).

다음에, 워드라인 WL이 인에이블되기 충분한 시간 이전에 외부명령 BST을 하이 레벨로 활성화시키면 균등화신호 BLEQ는 프리차지명령 PRECHARGE의 상태와 상관 없이 강제적으로 로우 레벨로 변환된다. 균등화신호 BLEQ가 로우 레벨로 변환되면, 프리차지부(300)의 NMOS 트랜지스터 T5 ∼ T7가 턴오프 되어 프리차지 동작이 강제적으로 중단되고 이에 따라 비트라인 쌍 BL, BLB은 프리차지전압으로부터 플로팅(floating) 된다.Next, if the external command BST is activated to a high level before a time enough for the word line WL to be enabled, the equalization signal BLEQ is forcibly converted to the low level regardless of the state of the precharge command PRECHARGE. When the equalization signal BLEQ is converted to the low level, the NMOS transistors T5 to T7 of the precharge unit 300 are turned off to forcibly stop the precharge operation. Accordingly, the bit line pairs BL and BLB float from the precharge voltage. ) do.

비트라인 쌍 BL, BLB이 플로팅 된 상태에서, 매트(110)의 특정 비트라인 BL에 저항성 불량(D1)이 있는 경우 그로 인한 누설전류로 인해 해당 비트라인 BL의 전압 레벨은 다른 정상적인 비트라인 BL의 전압 레벨 보다 급속하게 하강하게 된다. 이에 따라, 해당 비트라인 BL과 비트바라인 BLB의 전압 레벨은 일치하지 않게 된다.When the bit line pairs BL and BLB are floated, and there is a bad resistance (D1) at a specific bit line BL of the mat 110, the leakage current caused by the leakage current causes the voltage level of the corresponding bit line BL to be different from that of the other normal bit line BL. It falls faster than the voltage level. As a result, the voltage levels of the bit line BL and the bit bar line BLB do not coincide.

이 후 액티브명령 ACT에 따라 워드라인 WL이 하이 레벨로 인에이블되어 셀이 선택되면, 선택된 셀의 캐패시터와 프리차지 된 비트라인 BL의 캐패시턴스에 의해 전하 분배(charge sharing) 형태로 셀 데이터가 비트라인 BL에 실리게 되어 비트라인 BL과 비트바라인 BLB 사이에 △V 만큼의 전압차가 발생하게 된다.After that, when the word line WL is enabled at a high level according to the active command ACT and the cell is selected, the cell data is charged in the form of charge sharing by the capacitance of the selected cell and the capacitance of the precharged bit line BL. Since it is loaded on the BL, a voltage difference of ΔV is generated between the bit line BL and the bit bar line BLB.

그런데, 플로팅 구간 동안에 저항성 불량으로 인해 해당 비트라인 BL의 전압 레벨이 충분히(예컨대, △V 보다 많이) 다운되는 경우, 이후 센스앰프(200)의 센싱 및 증폭 과정에서 센스앰프(200)는 디벨로프(Develop) 불량을 일으키게 된다. 즉, 센스앰프(200)의 풀업노드 RTO 및 풀다운노드 SB에 각각 코어전압 및 접지전압이 인가되더라도 비트라인 BL 및 비트바라인 BLB이 각각 코어전압레벨 및 접지전압레벨로 정상적으로 증폭되지 않게 된다.However, when the voltage level of the corresponding bit line BL is sufficiently lowered (for example, higher than ΔV) during the floating period, the sense amplifier 200 may develop during the sensing and amplification of the sense amplifier 200. (Develop) will cause badness. That is, even though the core voltage and the ground voltage are applied to the pull-up node RTO and the pull-down node SB of the sense amplifier 200, the bit line BL and the bit bar line BLB are not normally amplified to the core voltage level and the ground voltage level, respectively.

따라서 이러한 페일을 통해 저항성 불량을 스크린할 수 있게 된다.Therefore, such a fail can be screened for poor resistance.

상술한 실시예에서는 본 발명의 테스트 방법이 오픈 비트라인 구조에서 사용이 가능하다는 것을 강조하기 위해 오픈 비트라인 구조에 대해 설명하고 있으나 폴디드 비트라인 구조에서도 적용이 가능함은 자명하다.In the above-described embodiment, an open bitline structure has been described to emphasize that the test method of the present invention can be used in an open bitline structure, but it is obvious that the test method can be applied to a folded bitline structure.

즉, 본 발명은 분리 트랜지스터를 사용하지 않고서도 저항성 불량을 테스트할 수 있는 방법이므로 분리 트랜지스터를 가지고 있지 않은 오픈 비트라인 구조뿐만 아니라 분리 트랜지스터를 가지고 있는 폴디드 비트라인 구조에도 적용이 가능하다.That is, the present invention can be applied to the folded bit line structure having the isolation transistor as well as the open bit line structure without the isolation transistor because the method can test the resistance failure without using the isolation transistor.

도 1은 폴디드 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치를 간략하게 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram schematically illustrating a semiconductor memory device having a folded bit line structure.

도 2는 도 1에 도시된 폴디드 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치의 USD 테스트에 대한 타이밍도.FIG. 2 is a timing diagram for a USD test of a semiconductor memory device having a folded bit line structure shown in FIG.

도 3은 오픈 비트라인 구조를 갖는 반도체 메모리 장치를 간략하게 나타낸 회로도.3 is a circuit diagram schematically illustrating a semiconductor memory device having an open bit line structure.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항성 불량 테스트 장치의 구성을 나타내는 구성도.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a resistivity failure test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 저항성 불량 테스트 방법을 설명하기 위한 타이밍도.5 is a timing diagram for explaining a resistance failure test method according to the present invention.

Claims (6)

비트라인 및 비트바라인의 전압차를 센싱 및 증폭하여 셀 데이터를 출력하는 센스앰프;A sense amplifier for sensing and amplifying a voltage difference between the bit line and the bit bar line to output cell data; 균등화신호에 따라 상기 비트라인 및 상기 비트바라인을 프리차지전압으로 프리차지 시키는 프리차지부; 및A precharge unit configured to precharge the bit line and the bit bar line with a precharge voltage according to an equalization signal; And 워드라인이 인에이블되기 이전에 상기 프리차지 된 비트라인 및 비트바라인이 일정 시간 동안 상기 프리차지전압으로부터 플로팅되도록 상기 균등화신호의 출력을 제어하는 프리차지 제어부를 포함하는 반도체 메모리 장치.And a precharge control unit controlling an output of the equalization signal such that the precharged bit line and the bit bar line float from the precharge voltage for a predetermined time before a word line is enabled. 제 1항에 있어서, 상기 프리차지 제어부는The method of claim 1, wherein the precharge control unit 상기 일정 시간 동안, 불량이 발생한 비트라인의 전압레벨이 적어도 전압 분배(Charge Sharing)에 의한 상기 비트라인과 상기 비트바라인 간의 전압차 만큼 다운되도록 상기 균등화신호의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And controlling the output of the equalization signal such that the voltage level of the bit line in which the failure occurs during the predetermined time is reduced by at least the voltage difference between the bit line and the bit bar line by voltage sharing. Memory device. 제 1항에 있어서, 상기 비트라인과 상기 비트바라인은The method of claim 1, wherein the bit line and the bit bar line 오픈 비트라인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.A semiconductor memory device having an open bit line structure. 제 1항에 있어서, 상기 비트라인과 상기 비트바라인은The method of claim 1, wherein the bit line and the bit bar line 폴디드 비트라인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a folded bit line structure. 비트라인 및 비트바라인을 기 설정된 프리차지전압으로 프리차지시키는 단계;Precharging the bit line and the bit bar line to a predetermined precharge voltage; 워드라인이 인에이블되기 이전에 상기 프리차지된 비트라인 및 비트바라인을 일정 시간 동안 상기 프리차지전압으로부터 플로팅 시키는 단계; 및Floating the precharged bit line and the bit bar line from the precharge voltage for a predetermined time before a word line is enabled; And 상기 비트라인 및 비트바라인의 전압차를 센싱하는 단계를 포함하는 반도체 메모리 장치에서의 저항성 불량 테스트 방법.And sensing the voltage difference between the bit line and the bit bar line. 제 5항에 있어서, 상기 플로팅 단계는The method of claim 5, wherein the floating step 불량이 발생한 비트라인의 전압레벨이 적어도 전압 분배(Charge Sharing)에 의한 상기 비트라인과 상기 비트바라인의 전압차 만큼 다운될 수 있는 시간 동안 플로팅 시키는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치에서의 저항성 불량 테스트 방법.Resistive defect test in a semiconductor memory device, characterized in that for the time that the voltage level of the bit line in which the failure occurs can be down by at least the voltage difference between the bit line and the bit bar line by voltage sharing (Charge Sharing). Way.
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