KR19990055115A - Static random access memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 스태틱 랜덤 액세스 메모리 (static random access memory : SRAM) 장치는 적어도 하나의 워드 라인과; 적어도 한쌍의 비트 라인들과; 상기 비트 라인들 사이에 연결되며, 2 개의 액세스 트랜지스터들, 2 개의 저장 트랜지스터들 및 2 개의 로드 트랜지스터들을 가지는 적어도 하나의 메모리 셀 및; 제 1 전원 전압을 공급받는 주변 회로를 포함하며; 상기 각 로드 트랜지스터는 소오스, 드레인 및 게이트를 가지며, 상기 소오스들은 제 2 전원 전압을 제공받고, 상기 드레인들은 대응하는 상기 저장 트랜지스터들을 통해서 접지되며, 상기 게이트들은 대응하는, 상기 워드 라인에 제어되는, 상기 액세스 트랜지스터들을 통해서 대응하는 상기 비트 라인들에 각각 연결되고, 그리고 그것의 벌크들은 제 3 전원 전압에 의해서 바이어스된다.A static random access memory (SRAM) device of the present invention includes at least one word line; At least a pair of bit lines; At least one memory cell coupled between the bit lines and having two access transistors, two storage transistors, and two load transistors; A peripheral circuit receiving a first power supply voltage; Wherein each load transistor has a source, a drain and a gate, the sources are supplied with a second power supply voltage, the drains are grounded through corresponding storage transistors, and the gates are controlled to the corresponding word lines, Respectively connected to the corresponding bit lines through the access transistors, and their bulks are biased by a third supply voltage.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 스태틱 랜덤 액세스 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a static random access memory device.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 및 주변 회로의 전원 전압 공급 관계를 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a power supply voltage relationship between a memory cell and a peripheral circuit of a semiconductor memory device according to the related art.
최근 스태틱 랜덤 액세스 메모리 (static random access memory : SRAM) 장치의 제조 및 설계에 있어서, 신뢰성 (reliability)가 큰 쟁점으로 대두 대고 있다. 특히, 셀 어레이 (cell array)에 있어서 어떠한 잼재적인 페일을 정상적인 전원 전압 구조에서 초기 테스트 과정에서 스크린하는 것은 사실 불가능하다. 이러한 쟁점을 해결하기 위해서 정상적인 전원 전압 구조 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 주변 회로 (peripheral circuitry) (20)과 메모리 셀 어레이 (memory cell array) (10)에 동일한 전원 패드 (22)를 통해서 동일한 전위의 전원 전압 (VCC)이 공급되는 구조에서, 상당한 테스트 시간은 물론 제한된 전원 전압에 의한 스트레스만이 가능하기 때문에 신뢰성 논쟁이 항상 존재한다.In recent years, in the manufacture and design of static random access memory (SRAM) devices, reliability has become a big issue. In particular, it is virtually impossible to screen any potential failures in a cell array during the initial test process at normal supply voltage structures. In order to solve this issue, a normal power supply voltage structure, that is, as shown in FIG. 1, through the same power pad 22 to the peripheral circuitry 20 and the memory cell array 10 is provided. In a structure in which a supply voltage VCC of the same potential is supplied, there is always a reliability debate because only a significant test time as well as stress due to a limited supply voltage are possible.
따라서 본 발명의 목적은 향상된 신뢰성을 갖는 스태틱 랜덤 액세스 메모리 장치를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a static random access memory device with improved reliability.
본 발명의 다른 목적은 테스트 동안에 메모리 셀의 전원 전압과 주변 회로의 전원 전압을 다르게 제공함과 아울러 상기 메모리 셀의 로드 트랜지스터들의 벌크 역시 다른 전위의 전압으로 바이어스함으로써 테스트 시간을 단축할 수 있는 스태틱 랜덤 액세스 메모리 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a static random access that can shorten the test time by biasing the bulk of the load transistors of the memory cell with voltages of different potentials, while also providing different supply voltages of the memory cells and peripheral circuits during the test. It is to provide a memory device.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 및 주변 회로의 전원 전압 공급 관계를 보여주는 블록도;1 is a block diagram showing a power supply voltage relationship between a memory cell and a peripheral circuit of a semiconductor memory device according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 및 주변 회로의 전원 전압 공급 관계를 보여주는 블록도,2 is a block diagram showing a power supply voltage relationship between a memory cell and a peripheral circuit of a semiconductor memory device according to the present invention;
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 메모리 셀 어레이 20 : 주변 회로10: memory cell array 20: peripheral circuit
22, 30, 40, 50 : 전원 전압 패드22, 30, 40, 50: power voltage pad
(구성)(Configuration)
상술한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 적어도 하나의 워드 라인과; 적어도 한쌍의 비트 라인들과; 상기 비트 라인들 사이에 연결되며, 2 개의 액세스 트랜지스터들, 2 개의 저장 트랜지스터들 및 2 개의 로드 트랜지스터들을 가지는 적어도 하나의 메모리 셀 및; 제 1 전원 전압을 공급받는 주변 회로를 포함하며; 상기 각 로드 트랜지스터는 소오스, 드레인 및 게이트를 가지며, 상기 소오스들은 제 2 전원 전압을 제공받고, 상기 드레인들은 대응하는 상기 저장 트랜지스터들을 통해서 접지되며, 상기 게이트들은 대응하는, 상기 워드 라인에 제어되는, 상기 액세스 트랜지스터들을 통해서 대응하는 상기 비트 라인들에 각각 연결되고, 그리고 그것의 벌크들은 제 3 전원 전압에 의해서 바이어스된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, at least one word line; At least a pair of bit lines; At least one memory cell coupled between the bit lines and having two access transistors, two storage transistors, and two load transistors; A peripheral circuit receiving a first power supply voltage; Wherein each load transistor has a source, a drain and a gate, the sources are supplied with a second power supply voltage, the drains are grounded through corresponding storage transistors, and the gates are controlled to the corresponding word lines, Respectively connected to the corresponding bit lines through the access transistors, and their bulks are biased by a third supply voltage.
이 실시예에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전원 전압들은 정상 동작 동안에 동일한 전위를 갖는다.In this embodiment, the first, second and third power supply voltages have the same potential during normal operation.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 및 제 3 전원 전압은 테스트 동작 동안에 상기 제 1 전원 전압과 다른 전위를 갖는다.In this embodiment, the second and third power supply voltages have a potential different from the first power supply voltage during a test operation.
이 실시예에 있어서, 상기 제 2 및 제 3 전원 전압은 테스트 동작 동안에 서로 다른 전위를 가지거나 동일한 전위를 갖는다.In this embodiment, the second and third power supply voltages have different potentials or have the same potential during the test operation.
(작용)(Action)
이와같은 장치에 의해서, 테스트 동안에 메모리 셀의 전원 전압과 주변 회로의 전원 전압을 다르게 제공함과 아울러 상기 메모리 셀의 로드 트랜지스터들의 벌크 역시 다른 전위의 전압으로 바이어스할 수 있다.With such a device, the power supply voltage of the memory cell and the power supply voltage of the peripheral circuits can be provided differently during the test, and the bulk of the load transistors of the memory cell can also be biased to voltages of different potentials.
(실시예)(Example)
이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 도 2에 의거하여 상세히 설명한다. 도 2에 있어서, 도 1의 구성 요소와 동일한 기능을 가지는 구성 요소에 대해서 동일한 참조 번호를 병기한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2. In FIG. 2, the same reference numerals are given together about the components which have the same function as the component of FIG.
다음의 설명에서는 본 발명의 보다 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 상세들이 예를들어 한정되고 자세하게 설명된다. 그러나, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서는 본 발명이 이러한 상세한 항목들이 없이도 상기한 설명에 의해서만 실시될 수 있을 것이다.In the following description, specific details are set forth by way of example and in detail in order to provide a more thorough understanding of the present invention. However, for those of ordinary skill in the art, the present invention may be practiced only by the above description without these details.
본 발명에 따른 스태틱 랜덤 액세스 메모리 장치는 정상적인 동작 동안에 메모리 셀 어레이와 주변 회로의 전원 전압을 동일하게 유지하고, 웨이퍼 테스트 단계에서 다른 전위를 갖는 전원 전압으로 각각 구동된다. 또한, 메모리 셀의 로드 트랜지스터들의 소오스 및 벌크를 서로 다른 본드 패드로 분리함으로써 소오스 및 벌크의 전위를 동일 전위 또는 다른 전위에 의한 테스트가 가능하다. 이로써, 스트레스 부위의 확장을 통한 스트레스 효과는 물론 셀 소오스의 전원 전압과 벌크의 전원 전압을 분리하여서 메모리 셀 어레이와 주변 회로의 DC 전류 경로의 판별이 용이하다.The static random access memory device according to the present invention maintains the power supply voltages of the memory cell array and the peripheral circuits the same during normal operation, and is driven by power supply voltages having different potentials in the wafer test step. In addition, by separating the source and the bulk of the load transistors of the memory cell with different bond pads, the potential of the source and the bulk can be tested by the same or different potentials. As a result, it is easy to determine the DC current path of the memory cell array and the peripheral circuit by separating the power supply voltage of the cell source and the bulk supply voltage of the cell source as well as the stress effect through the expansion of the stress area.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 메모리 셀 및 주변 회로의 전원 전압 공급 관계를 보여주는 블록도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이 (10) 및 주변 회로 (20)을 포함한다. 편의상, 상기 메모리 셀 어레이 (10)은 하나의 메모리 셀, 하나의 워드 라인 (WL) 그리고 한쌍의 비트 라인들 (BL) 및 (BLB)을 가지만, 더 많은 셀들과 그에 관련된 비트 라인들 및 워드 라인들이 구비됨은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다.Referring to FIG. 1, a block diagram showing a supply voltage supply relationship between a memory cell and a peripheral circuit of a semiconductor memory device according to the present invention is shown. The semiconductor memory device according to the present invention includes a memory cell array 10 and a peripheral circuit 20. For convenience, the memory cell array 10 has one memory cell, one word line WL and a pair of bit lines BL and BLB, but more cells and their associated bit lines and word lines. It is obvious to those who have acquired common knowledge in this field.
다시 도 1을 참조하면, 상기 메모리 셀은 2 개의 액세스 트랜지스터들 (access transistors) (T1) 및 (T2), 2 개의 저장 트랜지스터들 (storage transistors) (T3) 및 (T4), 그리고 2 개의 로드 트랜지스터들 (T5) 및 (T6)으로 이루어져 있다. 상기 트랜지스터들 (T1)-(T4)은 N-채널 금속 산화물 반도체 (metal oxide semiconductor : 이하 NMOS라 칭함) 트랜지스터들로 구성되고 상기 트랜지스터들 (T5) 및 (T6)은 P-채널 금속 산화물 반도체 (metal oxide semiconductor : 이하 PMOS라 칭함) 트랜지스터들로 구성된다.Referring back to FIG. 1, the memory cell includes two access transistors T1 and T2, two storage transistors T3 and T4, and two load transistors. Consisting of (T5) and (T6). The transistors T1-T4 are composed of N-channel metal oxide semiconductor transistors (hereinafter referred to as NMOS) transistors, and the transistors T5 and T6 are P-channel metal oxide semiconductor ( metal oxide semiconductor (hereinafter referred to as PMOS) transistors.
상기 트랜지스터 (T1)의 게이트는 상기 워드 라인 (WL)에 연결되고, 그것의 전류 통로는 비트 라인 (BL)과 노드 (A) 사이에 연결되어 있다. 상기 트랜지스터 (T2)의 게이트는 상기 워드 라인 (WL)에 연결되고, 그것의 전류 통로는 비트 라인 (BLB)과 노드 (B) 사이에 연결되어 있다. 상기 트랜지스터들 (T5) 및 (T3)의 전류 통로들은 전원 패드 (50)과 접지 사이에 직렬로 순차적으로 형성되고, 그것의 게이트들은 상기 노드 (B)에 공통으로 연결되어 있다. 상기 트랜지스터들 (T6) 및 (T4)의 전류 통로들은 상기 전원 패드 (50)과 접지 사이에 직렬로 순차적으로 형성되고, 그것의 게이트들은 상기 노드 (A)에 공통으로 연결되어 있다. 여기서, 상기 트랜지스터들 (T5) 및 (T6)의 벌크들은 전원 패드 (40)에 공통으로 연결되어 있다.The gate of the transistor T1 is connected to the word line WL, and its current path is connected between the bit line BL and the node A. The gate of the transistor T2 is connected to the word line WL, and its current path is connected between the bit line BLB and the node B. The current paths of the transistors T5 and T3 are sequentially formed in series between the power pad 50 and the ground, the gates of which are commonly connected to the node B. The current paths of the transistors T6 and T4 are sequentially formed in series between the power pad 50 and ground, the gates of which are commonly connected to the node A. Here, the bulks of the transistors T5 and T6 are commonly connected to the power pad 40.
상기 주변 회로 (20)은 전원 패드 (30)으로부터 전원 전압 (VCC1)을 제공 받는다. 상기 전원 패드들 (30), (40) 및 (50)을 통해서 각각 인가되는 전원 전압들 (VCC1), (VCC2) 및 (VCC3)은 정상 동작 동안에 동일한 전위를 가지며, 상기 전원 전압들 (VCC2) 및 (VCC3)은 테스트 동작 동안에 상기 전원 전압 (VCC1)과 다른 전위를 갖는다. 그리고, 상기 전원 전압들 (VCC2) 및 (VCC3)은 테스트 동작 동안에 서로 다른 전위를 가지거나 동일한 전위를 가질 수 있다. 단, 상기 전원 패드들 (VCC1), (VCC2) 및 (VCC3)은 패키지 단계에서 동일한 패드로서 본딩됨에 유의해야 한다.The peripheral circuit 20 receives the power supply voltage VCC1 from the power pad 30. The power supply voltages VCC1, VCC2 and VCC3 applied through the power pads 30, 40 and 50, respectively, have the same potential during normal operation, and the power supply voltages VCC2 And VCC3 has a potential different from the power supply voltage VCC1 during a test operation. The power supply voltages VCC2 and VCC3 may have different potentials or have the same potential during a test operation. It should be noted, however, that the power pads VCC1, VCC2 and VCC3 are bonded as the same pad in the package step.
앞서 설명된 전원 전압 구조를 갖는 SRAM 장치에 있어서, 주변 회로 (20)과 다른 전위의 전압 레벨로 메모리 셀의 전원 전압을 제어할 수 있기 때문에 신뢰성 또는 스트레스 테스트를 수행할 수 있다. 예컨대, 테스트 동작시 정상적인 전원 전압 구조에서 항상 패스로 스크린될 수 있는 약한 셀도 페일 셀로 감지하여 리페어할 수 있다. 또한 트랜지스터들 (T5) 및 (T6)을 통해서 누설 통로 (leakage path)가 존재하더라도 정상 동작을 하게 되나, 상기 트랜지스터들 (T5) 및 (T6)의 소오스 및 벌크에 고전압 (super voltage)를 인가하여 약한 셀을 페일 셀로 감지하여 리페어할 수 있다.In the SRAM device having the power supply voltage structure described above, the power supply voltage of the memory cell can be controlled at a voltage level of a potential different from that of the peripheral circuit 20, so that the reliability or stress test can be performed. For example, a weak cell that can always be screened with a pass in a normal power supply voltage structure may be detected and repaired as a fail cell during a test operation. In addition, even though a leakage path exists through the transistors T5 and T6, normal operation is performed, but a super voltage is applied to the source and bulk of the transistors T5 and T6. A weak cell can be detected as a fail cell and repaired.
이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the circuit according to the present invention are shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely an example, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Of course.
상기한 바와같이, 웨이퍼 상태에서 메모리 셀 어레이와 주변 회로의 전원 전압을 분리함으로써 셀 스트레스를 통해서 신뢰성이 향상됨과 아울러 초기 DC 전류를 조사할 수 있다.As described above, by separating the power supply voltages of the memory cell array and the peripheral circuit in the wafer state, the reliability can be improved through the cell stress and the initial DC current can be irradiated.
Claims (4)
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Family Applications (1)
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KR1019970075025A KR19990055115A (en) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | Static random access memory device |
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- 1997-12-27 KR KR1019970075025A patent/KR19990055115A/en not_active Application Discontinuation
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