KR20030050944A - A semiconductor memory device with self refresh mode - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device having a self refresh mode is provided to improve a refresh characteristic of the semiconductor memory device by measuring a period of the semiconductor memory device having a variable refresh period and tuning the refresh period. CONSTITUTION: A semiconductor memory device includes a data storage portion and a refresh period measurement portion(108). The refresh period measurement portion includes an unit period oscillator(202), a period multiplier(204), and a period measuring portion(206). The unit period oscillator generates a clock of an unit period to form a self refresh period. The period multiplier receives an output clock of the unit period oscillator and generates a clock of an MA period. The period measuring portion is enabled by the clock of the MA period in order to the clock received from the outside.

Description

셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치{A SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE WITH SELF REFRESH MODE}A SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE WITH SELF REFRESH MODE}

본 발명은 리플레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 특히 셀프 리프레쉬 주기를 튜닝(tuning)하기 위하여 내부적으로 리프레쉬 주기 측정 회로를 구비하고 있는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having a refresh mode, and more particularly, to a semiconductor memory device having an internal refresh period measuring circuit for tuning a self refresh period.

메모리 장치란 컴퓨터, 통신 시스템, 화상 처리 시스템 등에서 사용되는 데이터 또는 명령어 등을 일시적 또는 영구적으로 저장하기 위하여 사용되는 것을 총칭하며, 이에는 반도체, 테입, 디스크, 광 등의 방식이 있다. 이중 반도체 메모리는 다시 데이터 저장 방식, 전기적 특성 등에 따라 구분되어, 디램(DRAM), 에스램(SRAM), 슈도 에스램(Pseudo SRAM), 에프램(FRAM), 플래쉬 메모리(Flash Memory), 롬(ROM) 등의 여러 종류가 있다.A memory device is a generic term used for temporarily or permanently storing data or instructions used in a computer, a communication system, an image processing system, and the like, and include a semiconductor, a tape, a disk, and a light. The double semiconductor memory is again classified according to data storage method and electrical characteristics, such as DRAM, SRAM, Pseudo SRAM, FRAM, Flash Memory, and ROM. ROM).

이러한 여러 종류의 반도체 메모리들은 외부 전원의 차단시 데이터의 보존 여부에 따라 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리로 구분된다. 휘발성 메모리로는 디램, 에스램, 슈도 에스램 등이 있으며, 비휘발성 메모리로는 플래쉬 메모리, 롬 등이 있다. 휘발성 메모리는 또한 데이터의 재충전 여부에 따라 구분되어지는데, 에스램 셀(SRAM cell)은 플립플롭 회로와 2개의 스위치로 이루어지며, 전원이 인가되어 있는 한 플립플롭의 피드백 효과에 의해 정적인 데이터의 보존이 가능하다. 이에 반해 디램 셀(DRAM cell)은 스위치 역할을 하는 트랜지스터와 전하(데이터)를 저장하는 커패시터로 구성되어 있다. 메모리 셀 내의 커패시터에 전하가 있는가 없는가에 따라, 즉 커패시터의 단자 전압이 높은가 낮은가에 따라 데이터의 "하이", "로우"를 구분한다.These various types of semiconductor memories are classified into volatile memory and nonvolatile memory according to whether data is preserved when the external power is cut off. Volatile memories include DRAM, SRAM and pseudo SRAM. Nonvolatile memories include flash memory and ROM. Volatile memory is also classified according to whether the data is recharged. An SRAM cell is composed of a flip-flop circuit and two switches. Preservation is possible. In contrast, a DRAM cell is composed of a transistor that acts as a switch and a capacitor that stores charge (data). The "high" and "low" data are distinguished depending on whether or not the capacitor in the memory cell has no charge, that is, whether the terminal voltage of the capacitor is high or low.

데이터의 보관은 커패시터에 전하가 축적되어 있는 것이므로 원리적으로는 전력의 소비가 없다. 그러나 MOS 트랜지스터의 PN 결합 등에 누설전류가 있어서 저장된 초기의 전하량이 소멸되므로 데이터가 소실될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 데이터를 잃어버리기 전에 메모리 셀 내의 데이터를 읽어서 그 읽어낸 정보에 맞추어 다시금 초기의 전하량으로 재충전해 주어야 한다. 이 동작을 주기적으로 반복해야만 데이터의 기억이 유지된다. 이러한 셀 전하의 재충전 과정을 리프레쉬(refresh) 동작이라 부르며, 리프레쉬 제어는 디램 제어기(DRAM controller)에서 이루어진다. 이 때의 리프레쉬는 동작 방법에 따라 두가지로 분류할 수 있는데, 첫째는 디램 제어기에서 리프레쉬 명령을 주는 외부 리프레쉬(external refresh) 방법이 있고, 둘째는 디램 제어기에서 리프레쉬 개시 신호(refresh start signal)만 주고, 리프레쉬 종료 신호(refresh exit signal)가 올 때까지 장치 내부에서 자체적으로 리프레쉬를 수행하는 셀프 리프레쉬(self refresh) 방법이 있다.The data is stored in the capacitor because the charge is accumulated, so there is no power consumption in principle. However, since the initial charge amount stored in the MOS transistor is leaked due to a leakage current such as a PN coupling, data may be lost. To prevent this, before data is lost, the data in the memory cell must be read and recharged back to the initial charge amount according to the read information. This operation must be repeated periodically to keep the data stored. This process of recharging the cell charge is called a refresh operation, and the refresh control is performed in a DRAM controller. At this time, the refresh can be classified into two types according to the operation method. First, there is an external refresh method for giving a refresh command from the DRAM controller. Second, only a refresh start signal is given from the DRAM controller. For example, there is a self refresh method that performs a refresh on its own inside the device until a refresh exit signal is received.

셀프 리프레쉬는 내부에서 정한 주기에 따라 주기적으로 리프레쉬를 수행하게 된다. 이 때 다시 써주는 주기(이를 "리프레쉬 주기"라고 함)는 셀의 축전용량과 소멸시간에 의해 결정된다. 이렇게 결정된 셀프 리프레쉬 주기는 장치 내부의 발진기(oscillator)에 의해 생성되는데, 이 발진기는 반도체 소자의 특성이나 반도체 제조 공정 조건의 변화에 민감하게 반응할 수 있어서 어는 정도의 오차를 가지게 된다. 발진기의 오차는 곧 바로 셀프 리프레쉬 주기에 영향을 주어서 리프레쉬에 의한 오류(fail)를 발생시킬 수 있고, 이는 생산 수율(yield)를 감소하게 하는 원인이 된다.Self refresh periodically performs the refresh according to the internally determined cycle. At this time, the rewriting period (called the "refresh period") is determined by the capacity of the cell and the extinction time. The self-refresh cycle determined in this way is generated by an oscillator inside the device, and the oscillator may react sensitively to changes in the characteristics of semiconductor devices or semiconductor manufacturing process conditions, resulting in a certain degree of error. The oscillator's error can immediately affect the self-refresh cycle, resulting in a failure due to refresh, which leads to a reduction in production yield.

따라서 본 발명은 리프레쉬 주기 변화에 의해 수율이 감소되는 것을 방지하기 위하여 리프레쉬 주기를 측정하는 회로를 반도체 장치 내부적으로 추가하여 리프레쉬 주기를 측정하고, 이를 이용하여 리프레쉬 주기를 튜닝할 수 있도록 하는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a semiconductor memory device which measures a refresh period by adding a circuit for measuring the refresh period internally in the semiconductor device to prevent a decrease in yield due to a change in the refresh period, and uses the same to tune the refresh period. The purpose is to provide.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 셀프 리프레쉬 주기를 측정하기 위한 반도체 장치와 테스트 장치의 연결 관계를 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a connection relationship between a semiconductor device and a test device for measuring a self refresh period according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 리프레쉬 주기 측정부의 블록도.FIG. 2 is a block diagram of the refresh period measuring unit of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 단위 주기 발진기의 일 예의 회로도.3 is a circuit diagram of an example of a unit period oscillator of FIG.

도 4는 도 2의 주기 체배기의 일 예의 회로도.4 is a circuit diagram of an example of the cycle multiplier of FIG.

도 5는 도 4의 1 비트 카운터의 일 예의 회로도.5 is a circuit diagram of an example of a one bit counter of FIG.

도 6은 도 2의 주기 측정기의 일 예의 회로도.6 is a circuit diagram of an example of the period meter of FIG.

도 7은 도 6의 레지스터 제어 회로의 일 예의 회로도.7 is a circuit diagram of an example of the register control circuit of FIG.

도 8은 도 6의 1 비트 레지스터 회로의 일 예의 회로도.8 is a circuit diagram of an example of the one bit register circuit of FIG.

도 9는 도 2의 데이터 멀티플렉서 및 데이터 출력 버퍼의 블록도.9 is a block diagram of the data multiplexer and data output buffer of FIG.

도 10은 도 9의 1 비트 멀티플렉서 회로의 일 예의 회로도.FIG. 10 is a circuit diagram of an example of the one bit multiplexer circuit of FIG.

도 11은 도 6의 주기 측정기의 동작을 설명하는 신호 파형도.FIG. 11 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the period meter of FIG. 6. FIG.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의해 셀프 리프레쉬 주기를 측정하기 위한 반도체 장치와 테스트 장치의 연결 관계를 도시한 도면.12 is a diagram illustrating a connection relationship between a semiconductor device and a test device for measuring a self refresh period according to another embodiment of the present invention.

도 13은 도 12의 리프레쉬 주기 측정부의 블록도.FIG. 13 is a block diagram of the refresh period measuring unit of FIG. 12. FIG.

도 14는 도 13의 주기 측정기의 일 예의 회로도.14 is a circuit diagram of an example of the period meter of FIG.

도 15는 도 14의 레지스터 제어 회로의 일 예의 회로도.15 is a circuit diagram of an example of the register control circuit of FIG.

도 16은 도 15의 레지스터 제어 회로의 동작을 설명하는 신호 파형도.16 is a signal waveform diagram illustrating an operation of the register control circuit in FIG. 15.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명은 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치에 있어서, 상기 반도체 메모리 장치는 데이터 저장부와 리프레쉬 주기 측정부를 구비하며, 상기 리프레쉬 주기 측정부는 셀프 리프레쉬 주기를 만들기 위한 단위 주기(A)를 주기로 갖는 클록을 발생하는 단위 주기 발진기와, 상기 단위 주기 발진기의 출력 클록을 수신하여 MA의 주기를 갖는 클록을 생성하는 주기 체배기(period multiplier)와, 상기 주기 MA의 클록에 의해 인에이블되어 외부로부터 입력되는 클록을 카운트하는 주기 측정기를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 또한 외부로부터 입력되는 제어신호에 의해 인에이블되어 상기 외부 클록을주기 측정기로 제공하는 클록 버퍼부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한 주기 측정 모드에서는 상기 주기 측정기의 카운트 값을 출력하고, 정상 모드에서는 상기 데이터 저장부의 출력값을 출력하는 데이터 멀티플렉서를 더 구비하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor memory device having a self refresh mode, wherein the semiconductor memory device includes a data storage unit and a refresh cycle measuring unit, and the refresh cycle measuring unit is configured to create a self refresh cycle. A unit cycle oscillator for generating a clock having a unit cycle A, a periodic multiplier for receiving a output clock of the unit cycle oscillator and generating a clock having a period of MA, and a clock of the cycle MA. It is characterized in that it comprises a period meter which is enabled by the counting the clock input from the outside. In addition, it is preferable to further include a clock buffer which is enabled by a control signal input from the outside to provide the external clock to the period measuring device. In addition, it is preferable to further include a data multiplexer for outputting the count value of the period meter in the periodic measurement mode, and outputting the output value of the data storage unit in the normal mode.

주기 체배기는 직렬로 연결된 복수의 1 비트 카운터로 이루어지며, 상기 복수의 1 비트 카운터는 외부로부터 입력되는 테스트 모드 신호에 의해 함께 인에이블되고, 상기 복수의 카운터 중에서 최하위 비트의 카운터에는 상기 단위 주기 발진기의 출력 클록이 입력된다.The periodic multiplier consists of a plurality of 1-bit counters connected in series, the plurality of 1-bit counters are enabled together by a test mode signal input from the outside, and the unit cycle oscillator is included in the least significant bit of the plurality of counters. The output clock of is input.

주기 측정기는 직렬로 연결된 복수의 1 비트 카운터로 이루어지며, 상기 복수의 1 비트 카운터는 상기 주기 MA의 클록에 의해 인에이블되고, 상기 복수의 카운터 중에서 최하위 비트의 카운터에는 상기 외부 클록이 입력된다. 주기 측정기는 상기 주기 MA의 클록의 상승 에지에서 상기 외부 클록의 카운트를 시작하고, 하강에지에서 카운트된 값을 출력하는 것이 바람직하다.The period measuring device includes a plurality of one-bit counters connected in series. The plurality of one-bit counters are enabled by a clock of the period MA, and the external clock is input to a counter of the least significant bit of the plurality of counters. The period measuring device preferably starts counting the external clock on the rising edge of the clock of the period MA and outputs the value counted on the falling edge.

또한 본 발명은 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치에 있어서, 상기 반도체 메모리 장치는 데이터 저장부와 리프레쉬 주기 측정부를 구비하며, 상기 리프레쉬 주기 측정부는 셀프 리프레쉬 주기를 만들기 위한 단위 주기(A)를 주기로 갖는 클록을 발생하는 단위 주기 발진기와, 외부로부터의 제어신호에 의해 인에이블되어 상기 단위 주기의 클록을 카운트하는 주기 측정기를 구비하는 것을 다른 특징으로 한다.In another aspect, the present invention provides a semiconductor memory device having a self refresh mode, wherein the semiconductor memory device includes a data storage unit and a refresh cycle measuring unit, and the refresh cycle measuring unit has a unit cycle A for creating a self refresh cycle. The apparatus may further include a unit period oscillator for generating a clock, and a period meter for enabling the clock of the unit period to be enabled by an external control signal.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 반도체 메모리 장치의 제조 공정상의변수 등에 의해 일정하지 않은 리프레쉬 주기를 가지고 있는 반도체 메모리 장치들의 주기를 측정하고, 이로써 리프레쉬 주기를 튜닝하여 일정한 리프레쉬 주기를 갖도록 함으로써 반도체 메모리 장치의 리프레쉬 특성을 보장할 수 있다. 또한 대량 생산시에 리프레쉬 특성에 의한 불량(fail)을 줄임으로써 생산 효율을 높일 수 있다.According to the configuration of the present invention as described above, the semiconductor memory device by measuring the period of the semiconductor memory devices having a non-constant refresh cycle according to the manufacturing process variable of the semiconductor memory device, thereby tuning the refresh cycle to have a constant refresh cycle The refresh characteristics of the device can be guaranteed. In addition, the production efficiency can be improved by reducing the failure due to the refresh characteristics during mass production.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 일관성을 위하여 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소 및 신호를 가리키는 것으로 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components and signals for the sake of consistency of description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 셀프 리프레쉬 주기를 측정하기 위한 반도체 장치와 테스트 장치의 연결 관계를 도시한 도면이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 테스트 장치(104)는 셀프 리프레쉬 주기를 측정하려고 하는 반도체 메모리 장치(102)로 외부 클록 신호(extclk)와 테스트 모드 제어 신호(TM)를 제공한다. 반도체 메모리 장치(102)는 데이터 저장부(106) 뿐만 아니라 리프레쉬 주기 측정부(108) 또한 내부적으로 포함하고 있다. 테스트 모드 제어 신호(TM)가 테스트 장치(104)로부터 수신되면 의해 셀프 리프레쉬 주기 테스트가 반도체 메모리 장치(102) 내에서 인에이블되고, 외부 클록 신호(extclk)를 측정 기준으로 하여 반도체 메모리 장치(102)의 셀프 리프레쉬 주기가 측정된다. 이렇게 측정된 주기는 이진 형태의 데이터(Data_out)로서 테스트 장치(104)로 피드백된다. 테스트 장치(104)는 이 측정 데이터(Data_out)를 기초로 하여 리프레쉬 주기의 가감을 결정하여 퓨즈 절단(fuse cutting) 등의 방법을 통하여 반도체 메모리 장치(102)의리프레쉬 주기를 튜닝하게 된다.1 is a diagram illustrating a connection relationship between a semiconductor device and a test device for measuring a self refresh period according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the test device 104 provides an external clock signal extclk and a test mode control signal TM to the semiconductor memory device 102 to measure the self refresh period. The semiconductor memory device 102 includes not only the data storage unit 106 but also the refresh period measurement unit 108 internally. When the test mode control signal TM is received from the test device 104, the self refresh cycle test is enabled in the semiconductor memory device 102, and the semiconductor memory device 102 based on the external clock signal extclk as a measurement reference. Self-refresh cycle is measured. The measured period is fed back to the test apparatus 104 as binary data Data_out. The test device 104 determines the acceleration / decrease of the refresh cycle based on the measurement data Data_out to tune the refresh cycle of the semiconductor memory device 102 through a method such as fuse cutting.

도 2는 도 1의 리프레쉬 주기 측정부의 블록도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 리프레쉬 주기 측정부(108)는 단위 주기 발진기(202), 주기 체배기(204), 주기 측정기(206), 데이터 먹스 및 출력 버퍼(208), 클록 버퍼(210)로 이루어져 있다. 단위 주기 발진기(202)는 셀프 리프레쉬 주기를 만들기 위한 단위 주기 (A)s를 주기로 갖는 클록을 생성하여 주기 체배기(204)로 제공한다. 주기 체배기(period multiplier : 204)는 단위 주기 발진기(202)의 출력 클록을 수신하여 (nA)s, (2nA)s의 주기를 갖는 클록을 생성하고, 이를 주기 측정기(206)으로 제공한다. 주기 체배기(204)에서의 이러한 클록 생성은 테스트 장치(도 1의 104)로부터 테스트 모드 제어 신호(TM)의 인가에 의해 인에이블된다. 주기 측정기(206)는 주기 (2nA)s의 클록에 의해 인에이블되어 외부로부터 입력되는 클록(extclk)을 카운트함으로써, 주기 (2nA)s 클록의 주기를 측정한다. 외부 클록 버퍼(210)는 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 인에이블되어 외부 클록 신호(extclk)를 버퍼링하여 클록(Clock_i)로서 주기 측정기(206)로 제공한다. 데이터 멀티플렉서 및 출력 버퍼(208)는 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 인에이블된다. 데이터 멀티플렉서 및 출력 버퍼(208)는 테스트 모드 제어 신호(TM)가 하이 레벨이 되어 리프레쉬 주기 측정부(도 1의 108)가 인에이블되는 리프레쉬 주기 측정 모드에서는 주기 측정기(206)의 카운트 값을 이진 데이터(Data_out)로서 출력하고, 테스트 모드 제어 신호(TM)가 로우 레벨이 되어 리프레쉬 주기 측정부(도 1의 108)가 디스에이블되는 정상 모드에서는 데이터 저장부(도 1의 106)의 출력값(Normal_data_out)을 출력한다.FIG. 2 is a block diagram of the refresh period measuring unit of FIG. 1. As shown in FIG. 2, the refresh period measuring unit 108 includes a unit period oscillator 202, a period multiplier 204, a period meter 206, a data mux and an output buffer 208, and a clock buffer 210. Consists of The unit period oscillator 202 generates a clock having a unit period (A) s as a period for making a self refresh period and provides it to the period multiplier 204. The periodic multiplier 204 receives the output clock of the unit period oscillator 202 to generate a clock having a period of (nA) s, (2nA) s and provides it to the period meter 206. This clock generation in the cycle multiplier 204 is enabled by the application of the test mode control signal TM from the test apparatus 104 of FIG. 1. The period meter 206 measures the period of the period 2nA clock by counting a clock extclk that is enabled by the clock of the period 2nA and input from the outside. The external clock buffer 210 is enabled by the test mode control signal TM to buffer the external clock signal extclk and provide it to the period meter 206 as a clock Clock_i. The data multiplexer and output buffer 208 are enabled by the test mode control signal TM. The data multiplexer and the output buffer 208 binaryize the count value of the period meter 206 in the refresh period measurement mode in which the test period control signal TM becomes a high level and the refresh period measurement unit 108 of FIG. 1 is enabled. In the normal mode in which the data is output as data Data_out and the test mode control signal TM is at a low level and the refresh period measuring unit 108 of FIG. 1 is disabled, the output value of the data storage unit 106 of FIG. 1 Normal_data_out )

다음에는 주기 측정부(108)의 동작을 설명한다. 먼저 단위 주기 발생기(202)는 리프레쉬 주기를 만들어 주기 위한 단위 주기 (A)s의 클록을 생성한다. 단위 주기 발생기(202)에서 만들어진 단위 주기의 신호는 주기 체배기(204)를 거쳐 (nA)s, (2nA)s의 주기 신호를 만들게 되는데, 이때 주기 체배기(204)의 인에이블 신호로는 테스트 장치(104)에서 인가된 테스트 모드 제어 신호(TM)가 이용된다. 주기 체배기(204)에서 만들어진 클록 신호들은 주기 측정기(206)의 입력으로 사용된다. 주기 측정기(206)에서는 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 인에이블되는 외부 클록 버퍼(210)로부터 제공되는 클록(Clock_i)을 측정 기준으로 하여 주기 체배기(204)로부터 제공되는 주기 신호의 주기를 측정하고, 측정된 값을 N 비트의 이진 데이터로 만들어서 데이터 멀티플렉서 및 출력 버퍼(208)를 경유하여 테스트 장치(104)로 보내 준다. 여기서 측정값의 비트 수 N은 주기 튜닝 오프셋값(period tuning offset value)과 외부 클록(extclk)과 리프레쉬 주기와의 관계, 튜닝 범위 등에 의해 정해진다.Next, the operation of the period measuring unit 108 will be described. First, the unit period generator 202 generates a clock of unit periods (A) s for creating a refresh period. The unit cycle signal generated by the unit cycle generator 202 generates a periodic signal of (nA) s and (2nA) s through the cycle multiplier 204. At this time, the enable signal of the cycle multiplier 204 is used as a test device. The test mode control signal TM applied at 104 is used. The clock signals produced by the period multiplier 204 are used as inputs of the period meter 206. The period meter 206 measures the period of the period signal provided from the period multiplier 204 based on the clock Clock_i provided from the external clock buffer 210 enabled by the test mode control signal TM. The measured value is converted into N bits of binary data and sent to the test apparatus 104 via the data multiplexer and the output buffer 208. Here, the number of bits N of the measured value is determined by the period tuning offset value, the relationship between the external clock extclk and the refresh period, and the tuning range.

도 3은 도 2의 단위 주기 발진기의 일 예의 회로도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 단위 주기 발진기(202)는 인버터(302)와 지연소자(304)로 이루어진 링 발진기(ring oscillator : 300)으로 구성될 수 있다. 단위 주기 발진기(202)는 주기가 (A)s 인 단위 주기 신호를 생성하여 출력한다. 리프레쉬 주기는 이 단위 주기의 정수배가 된다.3 is a circuit diagram of an example of a unit period oscillator of FIG. 2. As shown in FIG. 3, the unit period oscillator 202 may include a ring oscillator 300 formed of an inverter 302 and a delay element 304. The unit period oscillator 202 generates and outputs a unit period signal having a period (A) s. The refresh period is an integer multiple of this unit period.

도 4는 도 2의 주기 체배기의 일 예의 회로도이다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 주기 체배기(204)는 직렬로 연결된 복수의 1 비트 카운터(402)로 이루어지며, 이 복수의 1 비트 카운터는 외부로부터 입력되는 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 함께 인에이블된다. 복수의 1 비트 카운터(402) 중에서 최하위 비트의 카운터(402a)에는 단위 주기 발진기(202)의 출력 클록이 입력된다. 촤하위 비트의 카운터(402a)는 주기가 (2A)s인 주기 신호를 생성하여 다음 하위 비트의 카운터(402b)로 제공한다. 카운터(402b)는 주기가 (4A)s인 주기 신호를 생성하고, 카운터(402c)는 주기가 (8A)s인 주기 신호를 생성하며, 카운터(402d)는 주기가 (16A)s인 주기 신호를 생성하고, 카운터(402e)는 주기가 (32A)s인 주기 신호를 생성한다. 이러한 과정을 통하여 원하는 주기를 갖는 주기 신호를 얻게 된다.4 is a circuit diagram of an example of the cycle multiplier of FIG. 2. As shown in Fig. 4, the cycle multiplier 204 is composed of a plurality of one-bit counters 402 connected in series, which are connected by a test mode control signal TM input from the outside. It is enabled together. The output clock of the unit period oscillator 202 is input to the least significant bit counter 402a of the plurality of 1-bit counters 402. The low bit counter 402a generates a periodic signal having a period of (2A) s and provides it to the next low bit counter 402b. Counter 402b generates a periodic signal with a period of (4A) s, counter 402c generates a periodic signal with a period of (8A) s, and counter 402d generates a periodic signal with a period of (16A) s. And a counter 402e generates a periodic signal whose period is (32A) s. Through this process, a periodic signal having a desired period is obtained.

도 5a는 도 4의 1 비트 카운터의 일 예의 회로도이고, 도 5b는 도 5a 회로의 동작 파형도이다. 도 5에서 이전 단의 카운터의 출력(Cn-1)이 입력으로 사용되고, 이 카운터(500)의 출력(Cn)이 다음 단의 카운터의 입력으로 사용된다. 인에이블 신호(Enable)로는 도 4에 이미 언급한 바와 같이, 테스트 장치(도 1의 104)로부터 제공되는 테스트 모드 제어 신호(TM)이 사용된다. 인에이블 신호(Enable)가 로우 레벨이면 출력(Cn)은 로우 레벨을 유지하고, 인에이블 신호(Enable)가 하이 레벨로 되면 입력(Cn-1)의 하강 에지에 의해 토글되는 T 플립플롭과 같이 동작하게 된다. 동작 파형은 도 5b에 도시되어 있는 바와 같다.5A is a circuit diagram of an example of the 1-bit counter of FIG. 4, and FIG. 5B is an operational waveform diagram of the circuit of FIG. 5A. In Fig. 5, the output Cn-1 of the counter of the previous stage is used as an input, and the output Cn of this counter 500 is used as the input of the counter of the next stage. As the enable signal Enable, as previously mentioned in FIG. 4, the test mode control signal TM provided from the test apparatus 104 of FIG. 1 is used. If the enable signal Enable is low level, the output Cn remains low. If the enable signal Enable becomes high, it is like a T flip-flop toggled by the falling edge of the input Cn-1. It will work. The operating waveform is as shown in Figure 5b.

도 6은 도 2의 주기 측정기의 일 예의 회로도이다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 주기 측정기(206)는 N 비트 이진 카운터(602)과 N 비트 레지스터(604)와 레지스터 제어 회로(608)로 이루어진다. N 비트 이진 카운터(602)는 직렬로 연결된복수의 1 비트 카운터(606)로 이루어진다. 최하위 비트의 카운터(606a)에는 외부 클록 버퍼(도 2의 210)로부터 클록(Clock_i)이 제공된다. 비트 카운터(606a)는 클록(Clock_i)의 2배 주기를 갖는 클록(P_data_in<0>)를 생성하여 다음 단의 비트 카운터(606b)와 N 비트 레지스터(604)로 제공한다. 비트 카운터(606b)는 클록(P_data_in<0>)을 입력으로 받아서 클록(P_data_in<0>)의 2배 주기를 갖는 클록(P_data_in<1>)을 생성하고, 이 클록(P_data_in<1>)을 다음 단의 비트 카운터(606c)와 N 비트 레지스터(604)로 제공한다. 동일하게 비트 카운터(606c)는 클록(P_data_in<2>)를, 비트 카운터(606d)는 클록(P_data_in<3>)을, 비트 카운터(606d)는 클록(P_data_in<4>)를 각각 생성하여 N 비트 레지스터(604)와 다음 단의 비트 카운터로 제공한다. 주기 측정 블록(602)을 구성하는 모든 1 비트 카운터(606)는 본 실시예의 경우 주기 체배기(도 2의 204)로부터 제공되는 주기 (32A)s의 신호에 의해 인에이블된다. 따라서 주기 (32A)s의 신호의 상승 에지에서 클록(Clock_i)을 카운트하기 시작하고, 하강 에지에서 클록(Clock_i)의 카운트를 종료하며, 종료 시점에서의 카운트 값을 신호(P_data_in)로 하여 N 비트 레지스터(604)로 제공한다. N 비트 레지스터(604)는 신호(P_data_in)를 래치하고, 신호(P_data_out)로 출력한다. 레지스터 제어 회로(608)은 본 실시예에서 주기 체배기(204)에서 생성된 주기 (16A)s 신호와 주기 (32A)s 신호를 이용하여 N 비트 레지스터(604)를 제어하는 제어 신호(Reset, Onb_off)를 생성한다.6 is a circuit diagram of an example of the period meter of FIG. 2. As shown in FIG. 6, the period meter 206 consists of an N bit binary counter 602, an N bit register 604, and a register control circuit 608. N-bit binary counter 602 consists of a plurality of one-bit counters 606 connected in series. The least significant bit counter 606a is provided with a clock Clock_i from an external clock buffer (210 in FIG. 2). The bit counter 606a generates a clock P_data_in <0> having a period twice as large as the clock Clock_i and provides it to the next bit counter 606b and the N bit register 604. The bit counter 606b receives the clock P_data_in <0> as an input, generates a clock P_data_in <1> having a period twice as large as the clock P_data_in <0>, and generates the clock P_data_in <1>. The next stage is provided to the bit counter 606c and the N bit register 604. Similarly, the bit counter 606c generates a clock P_data_in <2>, the bit counter 606d generates a clock P_data_in <3>, and the bit counter 606d generates a clock P_data_in <4>, respectively. The bit register 604 and the bit counter of the next stage are provided. All one-bit counters 606 that make up the period measurement block 602 are enabled by the signal of period 32As provided from the period multiplier (204 of FIG. 2) in this embodiment. Therefore, the clock Clock_i is started counting on the rising edge of the signal of the period 32As, the counting of the clock Clock_i ends on the falling edge, and the count value at the end point is used as the signal P_data_in. To register 604. The N bit register 604 latches the signal P_data_in and outputs it as the signal P_data_out. The register control circuit 608 controls the N bit register 604 by using the period 16As signal and the period 32As signal generated by the cycle multiplier 204 in this embodiment (Reset, Onb_off). )

다음에는 주기 측정기(206)의 동작을 설명한다. 먼저 N 비트 이진 카운터(602)는 측정하고자 하는 주기 동안만 동작을 해야 하기 때문에 측정 주기의체배된 주기를 이용하여 N 비트 이진 카운터(602)의 인에이블 신호를 만든다. 카운터(602)에서 측정된 이진 데이터(P_data_in)는 N 비트 레지스터(604)에 저장된다. N 비트 레지스터(604)는 저장된 데이터를 신호(P_data_out)로서 데이터 멀티플렉서 및 데이터 버퍼(도 2의 208)를 경유하여 일정한 시간 동안 외부로 내보낸 뒤에, 레지스터 제어 회로(608)에서 생성된 리셋 신호(Reset)에 의해 리셋된다. 신호(P_data_out)의 전송 시간은 외부 장비에서 신호를 받을 수 있는 만큼 충분한 시간으로 정해진다. 이를 제어하는 신호는 본 발명에서 측정하고자 하는 주기 신호를 이용하여 만들어진다.Next, the operation of the period meter 206 will be described. First, since the N-bit binary counter 602 needs to operate only for the period to be measured, the enable signal of the N-bit binary counter 602 is generated using the multiplied period of the measurement period. The binary data P_data_in measured at the counter 602 is stored in the N bit register 604. The N bit register 604 exports the stored data as a signal P_data_out for a predetermined time through the data multiplexer and the data buffer 208 of FIG. 2, and then generates a reset signal generated by the register control circuit 608. Reset). The transmission time of the signal P_data_out is set to a time sufficient to receive a signal from an external device. The signal for controlling this is made using a periodic signal to be measured in the present invention.

도 7은 도 6의 레지스터 제어 회로의 일 예의 회로도이다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 레지스터 제어 회로(608)는 인버터(702)와 NOR 게이트(704)와 펄스 발생기(706)와 인버터(708)로 구성된다. 도 7에서 제어 신호(Onb_off)는 주기 (32A)s인 신호가 인버터(708)에 의해 반전되므로써 생성된다. 예를 들어, (16A)s의 주기를 측정하고자 한다면 (32A)s 신호를 이용하여 이진 카운터(도 6의 602)를 인에이블시키고, 주기 측정후 (8A)s 동안 측정 결과를 출력하고, 리셋 신호(Reset)를 만들어 N 비트 레지스터(도 6의 604)를 리셋하도록 구성된다.FIG. 7 is a circuit diagram of an example of the register control circuit of FIG. 6. As shown in FIG. 7, the register control circuit 608 is composed of an inverter 702, a NOR gate 704, a pulse generator 706, and an inverter 708. In FIG. 7, the control signal Onb_off is generated by inverting the signal having the period 32As by the inverter 708. For example, if you want to measure the period of (16A) s, use the (32A) s signal to enable the binary counter (602 in FIG. 6), output the measurement result for (8A) s after the period measurement, and reset And generates a signal Reset to reset the N bit register (604 in FIG. 6).

도 8은 도 6의 1 비트 레지스터 회로의 일 예의 회로도이다. N 비트 레지스터(도 6의 604)는 이러한 구성을 갖는 N개의 1 비트 레지스터 회로(800)에 의해 이루어진다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 전송 게이트(802)는 이진 카운터(도 6의 602)의 출력(P_data_in<n>)을 입력으로 하며, 도 7의 레지스터 제어 회로(608)로부터 생성된 제어 신호(Onb_off)와 주기 (32A)s의 신호에 의해 제어된다. 따라서전송 게이트(802)는 주기 (32A)s의 신호가 하이 레벨인 경우에만 이진 카운터(도 6의 602)의 출력(P_data_in<n>)을 출력단으로 내 보낸다. 레지스터 제어 회로(도 6의 608)로부터 생성된 리셋 신호(Reset)가 게이트로 입력되는 NMOS 트랜지스터(804)는 리셋 신호(Reset)가 하이 레벨인 동안 노드(aa)를 로우 레벨이 되도록 하여 1 비트 레지스터 회로(800)를 리셋 시킨다. 래치(806)는 노드(aa)의 레벨을 유지하는 역할을 하며, 인버터(808)는 입력(P_data_in<n>)과 동일한 레벨을 갖는 출력(P_data_out<n>)을 생성하기 위한 것이다.FIG. 8 is a circuit diagram of an example of the one bit register circuit of FIG. 6. The N bit register (604 in FIG. 6) is made up of N one bit register circuits 800 having such a configuration. As shown in FIG. 8, the transmission gate 802 receives the output P_data_in <n> of the binary counter (602 of FIG. 6) as an input, and a control signal generated from the register control circuit 608 of FIG. It is controlled by the signal of (Onb_off) and period (32A) s. Therefore, the transfer gate 802 sends the output P_data_in <n> of the binary counter (602 of FIG. 6) to the output terminal only when the signal of the period 32As is at the high level. The NMOS transistor 804 in which the reset signal Reset generated from the register control circuit 608 of FIG. 6 is input to the gate is configured to make the node aa low while the reset signal Reset is at a high level. Reset the register circuit 800. The latch 806 serves to maintain the level of node aa, and the inverter 808 is for generating an output P_data_out <n> having the same level as the input P_data_in <n>.

도 9는 도 2의 데이터 멀티플렉서 및 데이터 출력 버퍼의 블록도이다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 데이터 멀티플렉서(902)에서 입력 단자에는 리프레쉬 주기 측정의 결과인 데이터(P_data_out<n>)과 데이터 저장부(도 1의 106)로부터 출력된 정상 데이터(Normal_data_out<n>)가 입력되며, 선택 단자(select)에는 정상 모드 인에이블 신호(NEN)과 테스트 모드 제어 신호(TM)가 입력된다. 정상 모드 인에이블 신호(NEN)과 테스트 모드 제어 신호(TM)은 동시에 하이 레벨이 되지 않는다. 정상 모드 인에이블 신호(NEN)은 메모리 제어부(도시되지 않음)으로 생성되고, 테스트 모드 제어 신호(TM)은 도 1를 참조하여 설명한 바와 같이 테스트 장치(도 1의 104)로부터 생성된다. 데이터 멀티플렉서(902)는 데이터 출력 버퍼(904)를 통하여 외부로 보내질 데이터를 선택하게 되는데, 이는 데이터 출력 버퍼(904)를 정상 모드의 데이터와 주기 테스트 모드의 데이터에 공용으로 쓰기 위함이다. 데이터 멀티플렉서(902)의 동작은 주기 테스트 모드일 때는 데이터(P_data_out<n>)가 데이터 출력 버퍼(904)로 보내지고, 정상 모드일 때는 데이터(Normal_data_out<n>)가 데이터 출력 버퍼(904)로 보내 진다. 도 9에서 신호(Mux_out_<n>)는 데이터 멀티플렉서(902)의 출력을, 신호(Data_out_<n>))는 데이터 출력 버퍼(904)의 출력을 각각 나타낸다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 데이터 출력 버퍼(904)는 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 인에이블된다.9 is a block diagram of the data multiplexer and data output buffer of FIG. 2. As shown in FIG. 9, in the data multiplexer 902, data P_data_out <n>, which is a result of the refresh period measurement, and normal data (Normal_data_out <n) output from the data storage unit 106 of FIG. >) Is input, and a normal mode enable signal NEN and a test mode control signal TM are input to the select terminal select. The normal mode enable signal NEN and the test mode control signal TM do not go high at the same time. The normal mode enable signal NEN is generated by a memory controller (not shown), and the test mode control signal TM is generated from the test apparatus 104 of FIG. 1 as described with reference to FIG. 1. The data multiplexer 902 selects data to be sent to the outside through the data output buffer 904, in order to write the data output buffer 904 to the data in the normal mode and the data in the periodic test mode. The operation of the data multiplexer 902 is that data P_data_out <n> is sent to the data output buffer 904 when in the periodic test mode, and data (Normal_data_out <n>) is sent to the data output buffer 904 when in the normal mode. Is sent. In FIG. 9, the signal Mux_out_ <n> represents the output of the data multiplexer 902, and the signal Data_out_ <n> represents the output of the data output buffer 904, respectively. As shown in FIG. 9, the data output buffer 904 is enabled by the test mode control signal TM.

도 10은 도 9의 1 비트 멀티플렉서 회로의 일 예의 회로도이다. 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 1 비트 멀티플렉서 회로(1000)는 전송 게이트(1002, 1004)와 래치(1006)와 인버터(1008)로 이루어진다. 전송 게이트(1002)는 테스트 모드 제어 신호(TM, TM_b)에 의해 제어되고, 테스트 모드 제어 신호(TM)이 하이 레벨일 때 주기 측정 데이터(P_data_out<n>)을 통과시킨다. 신호(TM_b)는 신호(TM)이 인버터(도시되지 않음)에 의해 반전된 신호이다. 전송 게이트(1004)는 정상 모드 인에이블 신호(NEN, NEN_b)에 의해 제어되고, 정상 모드 인에이블 신호(NEN)이 하이 레벨일 때 정상 데이터(Normal_data_out<n>)을 통과시킨다. 신호(NEN_b)는 신호(NEN)이 인버터(도시되지 않음)에 의해 반전된 신호이다. 테스트 모드 제어 신호(TM)가 하이 레벨이 되는 주기 테스트 모드에서는 주기 측정 데이터(P_data_out<n>)가 출력(Mux_out<n>)으로 래치되고, 정상 모드 인에이블 신호(NEN)가 하이 레벨이 되는 정상 모드에서는 메모리 저장부(도 1의 106)의 출력 데이터(Normal_data_out<n>)이 출력(Mux_out<n>)으로 래치된다. 테스트 모드 제어 신호(TM)과 정상 모드 인에이블 신호(NEN)은 동시에 하이 레벨로 되지 않는다.10 is a circuit diagram of an example of the 1-bit multiplexer circuit of FIG. 9. As shown in FIG. 10, the 1-bit multiplexer circuit 1000 consists of transmission gates 1002, 1004, latch 1006, and inverter 1008. The transfer gate 1002 is controlled by the test mode control signals TM and TM_b, and passes the period measurement data P_data_out <n> when the test mode control signal TM is at a high level. The signal TM_b is a signal in which the signal TM is inverted by an inverter (not shown). The transfer gate 1004 is controlled by the normal mode enable signals NEN and NEN_b, and passes the normal data Normal_data_out <n> when the normal mode enable signal NEN is at a high level. The signal NEN_b is a signal in which the signal NEN is inverted by an inverter (not shown). In the periodic test mode in which the test mode control signal TM is at the high level, the period measurement data P_data_out <n> is latched to the output Mux_out <n>, and the normal mode enable signal NEN is at the high level. In the normal mode, the output data Normal_data_out <n> of the memory storage unit 106 of FIG. 1 is latched to the output Mux_out <n>. The test mode control signal TM and the normal mode enable signal NEN do not go high at the same time.

도 11은 도 6의 주기 측정기의 동작을 설명하는 신호 파형도이다. 도 11에서 신호(N16)은 주기가 (16A)s인 주기 신호를, 신호(N32)는 주기가 (32A)s인 주기 신호를 각각 가리킨다. 또한 시간(ta)는 측정 대상 주기를, 시간(tb)는 주기 측정 구간을, 시간(tc)는 주기 측정 결과가 출력되는 구간을, 시간(td)는 리셋되는 구간을 각각 나타낸다.FIG. 11 is a signal waveform diagram illustrating an operation of the period meter of FIG. 6. In Fig. 11, signal N16 denotes a periodic signal having a period of (16A) s, and signal N32 denotes a periodic signal of a period of (32A) s. In addition, time ta indicates a measurement target period, time tb indicates a period measurement period, time tc indicates a period during which the period measurement result is output, and time td indicates a period during which the reset is performed.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의해 셀프 리프레쉬 주기를 측정하기 위한 반도체 장치와 테스트 장치의 연결 관계를 도시한 도면이다. 반도체 메모리 장치(1202)는 정상 모드에서 데이터를 출력하는 데이터 저장부(1202)와 반도체 메모리 장치(1202)의 리프레쉬 주기를 측정하는 리프레쉬 주기 측정부(1208)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 테스트 장치(1204)로부터 반도체 메모리 장치(1202)로 제공하는 신호가 테스트 모드 제어 신호(TM)뿐이다. 도 1에 도시된 실시예에서는 테스트 모드 제어 신호(TM)뿐만 아니라, 외부 클록 신호(extclk) 역시 테스트 장치(104)가 반도체 메모리 장치(102)로 제공하였다. 반도체 메모리 장치(1202)에서의 리프레쉬 주기 측정 결과인 데이터(Data_out)가 반도체 메모리 장치(1202)로부터 테스트 장치(1204)로 제공되는 것은 동일하다.12 is a diagram illustrating a connection relationship between a semiconductor device and a test device for measuring a self refresh period according to another embodiment of the present invention. The semiconductor memory device 1202 includes a data storage unit 1202 for outputting data in a normal mode and a refresh cycle measurement unit 1208 for measuring a refresh cycle of the semiconductor memory device 1202. In this embodiment, as shown in FIG. 12, only the test mode control signal TM is provided to the semiconductor memory device 1202 from the test device 1204. In the embodiment shown in FIG. 1, the test device 104 provides the semiconductor memory device 102 with the external clock signal extclk as well as the test mode control signal TM. The data Data_out which is the result of the refresh cycle measurement in the semiconductor memory device 1202 is provided to the test device 1204 from the semiconductor memory device 1202.

도 13은 도 12의 리프레쉬 주기 측정부의 블록도이다. 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 리프레쉬 주기 측정부(1300)는 단위 주기 발진기(1302)와 주기 측정기(1304)와 데이터 멀티플렉서 및 데이터 출력 버퍼(1306)를 구비하고 있다. 단위 주기 발진기(1302)는 테스트 장치(도 12의 1204)로부터 생성된 테스트 모드 제어 신호(TM)에 인에이블되어 리프레쉬 주기를 만들기 위한 단위 주기인 주기 (A)s의 신호를 생성한 후에, 이 주기 신호를 주기 측정기(1304)로 제공한다. 주기 측정기(1304) 역시 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 인에이블되며, 단위 주기 발진기(1302)로부터 제공된 단위 주기 신호를 입력으로 하여 반도체 메모리 장치(1202)의 리프레쉬 주기를 측정하고, 측정 결과를 신호(P_data_out)로서 데이터 멀티플렉서 및 데이터 출력 버퍼(1306)로 제공한다. 데이터 멀티플렉서 및 데이터 출력 버퍼(1306) 역시 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 인에이블되며, 주기 측정기(1304)로부터 제공된 주기 측정 데이터(P_data_out)와 데이터 저장부(도 12의 1202)로부터 출력된 데이터(Normal_data_out)를 테스트 모드 제어 신호(TM)에 따라 선택적으로 출력 신호(Data_out)로서 출력한다.FIG. 13 is a block diagram of the refresh period measuring unit of FIG. 12. As shown in FIG. 13, the refresh period measuring unit 1300 includes a unit period oscillator 1302, a period measuring unit 1304, a data multiplexer, and a data output buffer 1306. The unit period oscillator 1302 is enabled by the test mode control signal TM generated from the test apparatus 1204 of FIG. 12 to generate a signal of period (A) s which is a unit period for creating a refresh period. The periodic signal is provided to a periodic meter 1304. The period measuring unit 1304 is also enabled by the test mode control signal TM, measures the refresh period of the semiconductor memory device 1202 by inputting the unit period signal provided from the unit period oscillator 1302, and measures the measurement result. The signal P_data_out is provided to the data multiplexer and the data output buffer 1306. The data multiplexer and the data output buffer 1306 are also enabled by the test mode control signal TM, and are output from the periodic measurement data P_data_out provided from the period meter 1304 and the data storage unit 1202 of FIG. 12. (Normal_data_out) is selectively output as the output signal Data_out in accordance with the test mode control signal TM.

도 2의 리프레쉬 주기 측정부(108)과 비교하여 구별되는 점은 주기 측정기(206)가 클록 버퍼(210)로부터 클록(Clock_i)을 입력받으나, 주기 측정기(1304)는 단위 주기 발진기(1302)의 출력을 직접 입력으로 받는다는 것이다. 또한 주기 측정기(206)는 주기 체배기(204)의 출력을 인에이블 신호로 사용하나, 주기 측정기(1304)는 테스트 모드 제어 신호(TM)를 직접 인에이블 신호로 받는다는 것이다.Compared to the refresh period measuring unit 108 of FIG. 2, the period measuring unit 206 receives the clock Clock_i from the clock buffer 210, but the period measuring unit 1304 is the unit period oscillator 1302. The output of is taken directly as input. The period meter 206 also uses the output of the cycle multiplier 204 as an enable signal, but the period meter 1304 receives the test mode control signal TM directly as an enable signal.

도 14는 도 13의 주기 측정기의 일 예의 회로도이다. 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 주기 측정기(1304)는 N 비트 이진 카운터(1402)와 N 비트 레지스터(1404)와 레지스터 제어 회로(1406)으로 이루어져 있다. N 비트 이진 카운터(1402)는 N개의 1 비트 이진 카운터(1408)가 직렬 연결되므로써 구성될 수 있다. 도 6의 주기 측정기(206)와 비교하여 구별되는 점은 주기 측정기(206)의 이진 카운터(602)와 레지스터 제어 회로(608)이 주기 체배기(도 2의 204)의 출력에 의해 인에이블되나, 주기 측정기(1304)의 이진 카운터(1402)와 레지스터 제어 회로(1406)은 테스트 모드 제어 신호(TM)에 의해 직접 인에이블된다는 것이다.FIG. 14 is a circuit diagram of an example of the period meter of FIG. 13. As shown in FIG. 14, the period meter 1304 includes an N bit binary counter 1402, an N bit register 1404, and a register control circuit 1406. The N bit binary counter 1402 can be configured by having N one bit binary counters 1408 connected in series. The distinction compared to the period meter 206 of FIG. 6 is that the binary counter 602 and the register control circuit 608 of the period meter 206 are enabled by the output of the period multiplier (204 of FIG. 2), The binary counter 1402 and the register control circuit 1406 of the period meter 1304 are directly enabled by the test mode control signal TM.

도 15는 도 14의 레지스터 제어 회로의 일 예의 회로도이고, 도 16은 도 15에 도시된 레지스터 제어 회로의 동작을 설명하는 신호 파형도이다. 도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 레지스터 제어 회로(1406)는 펄스 발생기(1502)와 인버터(1504)로 이루어질 수 있다. 레지스터 제어 회로(1406)의 입력 신호는 테스트 모드 제어 신호(TM)이다. 리셋 신호(Reset)는 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 테스트 모드 제어 신호(TM)의 상승 에지에서 짧은 펄스로 발생되며, 이진 카운터(도 14의 1402)가 카운팅을 시작하기 전에 N 비트 레지스터(1404)를 리셋시킨다. 리셋 신호를 테스트 모드 인에이블시에 만들지 않고, 디스에이블시에 즉, 주기 측정 데이터(P_data_out)를 데이터 멀티플렉서 및 출력 버퍼(1306)의 출력(Data_out)으로 넘긴 후에 N 비트 레지스터(1404)가 리셋되도록 리셋 신호를 만들 수도 있다.FIG. 15 is a circuit diagram of an example of the register control circuit of FIG. 14, and FIG. 16 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the register control circuit shown in FIG. 15. As shown in FIG. 15, the register control circuit 1406 may consist of a pulse generator 1502 and an inverter 1504. The input signal of the register control circuit 1406 is a test mode control signal TM. The reset signal Reset is generated as a short pulse on the rising edge of the test mode control signal TM, as shown in FIG. 16, and before the binary counter (1402 of FIG. 14) starts counting. 1404). The N bit register 1404 is reset at the time of disable, i.e., after passing the period measurement data P_data_out to the data multiplexer and the output Data_out of the output buffer 1306, without making the reset signal at test mode enable. You can also create a reset signal.

여기서 설명된 실시예들은 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니다. 따라서 당업자들은 본 발명의 범위 안에서 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 범위는 원칙적으로 후술하는 특허청구범위에 의하여 정하여진다.The embodiments described herein are merely intended to enable those skilled in the art to easily understand and practice the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art should note that various modifications or changes are possible within the scope of the present invention. The scope of the invention is defined in principle by the claims that follow.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 반도체 메모리 장치의 제조 공정상의 변수 등에 의해 일정하지 않은 리프레쉬 주기를 가지고 있는 반도체 메모리 장치들의 주기를 측정하고, 이로써 리프레쉬 주기를 튜닝하여 일정한 리프레쉬 주기를 갖도록 함으로써 반도체 메모리 장치의 리프레쉬 특성을 보장할 수 있다. 또한 대량생산시에 리프레쉬 특성에 의한 불량(fail)을 줄임으로써 생산 효율을 높일 수 있다.According to the configuration of the present invention, the semiconductor memory device by measuring the period of the semiconductor memory device having a non-constant refresh cycle according to a variable in the manufacturing process of the semiconductor memory device, thereby tuning the refresh cycle to have a constant refresh cycle The refresh characteristics of the device can be guaranteed. In addition, production efficiency can be improved by reducing failure due to refresh characteristics during mass production.

Claims (7)

셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치에 있어서,In a semiconductor memory device having a self refresh mode, 상기 반도체 메모리 장치는 데이터 저장부와 리프레쉬 주기 측정부를 구비하며,The semiconductor memory device includes a data storage unit and a refresh cycle measurement unit. 상기 리프레쉬 주기 측정부는The refresh period measuring unit 셀프 리프레쉬 주기를 만들기 위한 단위 주기(A)를 주기로 갖는 클록을 발생하는 단위 주기 발진기와,A unit period oscillator for generating a clock having a unit period A as a period for making a self refresh period, 상기 단위 주기 발진기의 출력 클록을 수신하여 MA의 주기를 갖는 클록을 생성하는 주기 체배기(period multiplier)와,A period multiplier for receiving the output clock of the unit period oscillator and generating a clock having a period of MA; 상기 주기 MA의 클록에 의해 인에이블되어 외부로부터 입력되는 클록을 카운트하는 주기 측정기를A period meter which is enabled by the clock of the period MA and counts a clock input from the outside; 구비하는 것을 특징으로 하는 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치.A semiconductor memory device having a self refresh mode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주기 체배기는 직렬로 연결된 복수의 1 비트 카운터로 이루어지며, 상기 복수의 1 비트 카운터는 외부로부터 입력되는 테스트 모드 신호에 의해 함께 인에이블되고, 상기 복수의 카운터 중에서 최하위 비트의 카운터에는 상기 단위 주기 발진기의 출력 클록이 입력되는 것을 특징으로 하는 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치.The period multiplier is composed of a plurality of 1-bit counters connected in series, the plurality of 1-bit counters are enabled together by a test mode signal input from the outside, and the unit period is included in the least significant bit of the plurality of counters. A semiconductor memory device having a self refresh mode, characterized in that an output clock of an oscillator is input. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주기 측정기는 직렬로 연결된 복수의 1 비트 카운터로 이루어지며, 상기 복수의 1 비트 카운터는 상기 주기 MA의 클록에 의해 인에이블되고, 상기 복수의 카운터 중에서 최하위 비트의 카운터에는 상기 외부 클록이 입력되는 것을 특징으로 하는 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치.The period measuring device includes a plurality of 1-bit counters connected in series, the plurality of 1-bit counters are enabled by a clock of the period MA, and the external clock is input to a counter of the least significant bit of the plurality of counters. A semiconductor memory device having a self refresh mode. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 주기 측정기는 상기 주기 MA의 클록의 상승 에지에서 상기 외부 클록의 카운트를 시작하고, 하강에지에서 카운트된 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치.And the period measuring device starts counting the external clock at the rising edge of the clock of the period MA and outputs the value counted at the falling edge. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 외부로부터 입력되는 제어신호에 의해 인에이블되어 상기 외부 클록을 주기 측정기로 제공하는 클록 버퍼부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치.And a clock buffer unit which is enabled by a control signal input from an external device and provides the external clock to a period measuring device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 주기 측정 모드에서는 상기 주기 측정기의 카운트 값을 출력하고, 정상 모드에서는 상기 데이터 저장부의 출력값을 출력하는 데이터 멀티플렉서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a data multiplexer for outputting a count value of the period meter in a periodic measurement mode, and outputting an output value of the data storage unit in a normal mode. 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치에 있어서,In a semiconductor memory device having a self refresh mode, 상기 반도체 메모리 장치는 데이터 저장부와 리프레쉬 주기 측정부를 구비하며,The semiconductor memory device includes a data storage unit and a refresh cycle measurement unit. 상기 리프레쉬 주기 측정부는The refresh period measuring unit 셀프 리프레쉬 주기를 만들기 위한 단위 주기(A)를 주기로 갖는 클록을 발생하는 단위 주기 발진기와,A unit period oscillator for generating a clock having a unit period A as a period for making a self refresh period, 외부로부터의 제어신호에 의해 인에이블되어 상기 단위 주기의 클록을 카운트하는 주기 측정기를A period meter which is enabled by a control signal from an external device and counts a clock of the unit period 구비하는 것을 특징으로 하는 셀프 리프레쉬 모드를 갖는 반도체 메모리 장치.A semiconductor memory device having a self refresh mode.
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