KR20070041956A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 외부에서 인가되는 명령 신호들을 디코딩하여 내부 제어 신호를 출력하는 내부 제어 신호 발생기, DRAM 내부적으로 리프레쉬 동작을 하게 하고 각각의 로우 어드레스에 대해 순차적으로 카운팅하되 반도체 메모리 테스트시에는 소정 횟수만큼 리프레쉬 어드레스 카운트 증가를 제한하면서 리프레쉬 어드레스를 발생시킨 후에 래치하여 내부 어드레스를 출력하는 내부 어드레스 발생부, 복수개의 워드 라인과 복수개의 비트 라인사이에 연결된 복수개의 메모리 셀로 구성된 메모리 셀 어레이, 정상 모드에서는 복수의 워드 라인을 순차적으로 억세스하고, 테스트 모드시에는 1개의 워드 라인을 소정 횟수만큼 반복적으로 억세스하도록 디코딩하는 로우 어드레스 디코더를 구비하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, comprising: an internal control signal generator that decodes externally applied command signals and outputs an internal control signal, and performs a refresh operation internally in a DRAM and counts each row address sequentially, During the test, an internal address generator that generates a refresh address and then latches and outputs an internal address while limiting the increase of the refresh address count by a predetermined number of times, and a memory cell including a plurality of memory cells connected between a plurality of word lines and a plurality of bit lines. In the array and normal mode, a plurality of word lines are sequentially accessed, and in a test mode, a row address decoder for decoding one word line repeatedly for a predetermined number of times is provided.
따라서, 본 발명은 저주파 장비에서 DRAM 동작을 내부적으로 동일 워드 라인을 반복 접근할 수 있는 테스트 모드로 구현함으로써 저주파 장비에서도 단 주기로 반도체 메모리 테스트 동작이 가능하도록 할 수가 있다.Accordingly, the present invention can implement a semiconductor memory test operation in a short cycle even in low frequency devices by implementing a DRAM operation in a low frequency device in a test mode capable of repeatedly accessing the same word line internally.
Description
도1은 종래의 리프레쉬 동작을 하는 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device for performing a conventional refresh operation.
도2는 종래의 리프레쉬 어드레스 카운터부의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing the structure of a conventional refresh address counter.
도3은 도2에서 나타낸 종래의 리프레쉬 어드레스 카운터부에 대한 카운트 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍도이다.FIG. 3 is an operation timing diagram for explaining the count operation for the conventional refresh address counter shown in FIG.
도4는 종래의 반도체 메모리의 로우 어드레스 디스터브 테스트 장치를 설명하기 위한 동작 타이밍도이다.4 is an operation timing diagram for explaining a row address disturb test apparatus of a conventional semiconductor memory.
도5는 본 발명의 단주기의 로우 어드레스 디스터브 테스트를 위한 리프레쉬 어드레스 카운트 동작을 하는 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.Fig. 5 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device performing a refresh address count operation for a short period row address disturb test of the present invention.
도6은 본 발명의 리프레쉬 어드레스 카운터부의 구성을 나타내는 블록도이다.Fig. 6 is a block diagram showing the configuration of the refresh address counter section of the present invention.
도7은 도6에서 나타낸 본 발명의 리프레쉬 어드레스 카운터부에 대한 카운트 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍도이다.FIG. 7 is an operation timing diagram for explaining the count operation for the refresh address counter of the present invention shown in FIG.
도8은 본 발명의 반도체 메모리 장치의 단주기의 로우 어드레스 디스터브 테스트 장치에 의한 반도체 내부 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍도이다.Fig. 8 is an operation timing diagram for explaining the internal operation of the semiconductor by the short address row address test apparatus of the semiconductor memory device of the present invention.
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 단주기에 의한 로우 어드레스 디스터브(disturb)가 가능하도록 테스트 모드를 개발하는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
DRAM에서의 정보는 셀 내의 커패시터에 축적된 전하로서 저장되는데 일시적인 저장만이 가능하다. 따라서, 이러한 DRAM들은 메모리 셀에 저장된 데이터가 누설 전류에 의하여 변경되는 것을 방지하기 위하여 특별한 외부 회로들에 의해서 주기적으로 리프레쉬시킬 필요가 있으며, 외부 리프레쉬 회로는 리프레쉬 시간 간격 내에 DRAM의 각 로우를 한번씩 구동해야 하는데, 외부로부터 인가되는 명령 신호에 의해 연속적으로 내부 어드레스가 변화함에 의해서 수행된다.The information in the DRAM is stored as charge accumulated in the capacitors in the cell, and only temporary storage is possible. Therefore, these DRAMs need to be periodically refreshed by special external circuits to prevent data stored in the memory cells from being changed by leakage current, and the external refresh circuit drives each row of the DRAM once within the refresh time interval. This is done by continuously changing the internal address by a command signal applied from the outside.
일반적인 리프레쉬 주파수는 수 ms당 1회이며, 리프레쉬 주기 동안에는 CPU가 메모리를 사용할 수 없고, 메모리 인터페이스 조정 회로가 CPU의 메모리 리퀘스트와 리프레쉬 회로로부터의 요구를 조정해 주어야 한다.The typical refresh frequency is once every few ms, and the CPU cannot use the memory during the refresh cycle, and the memory interface adjustment circuit must adjust the memory requests of the CPU and the requests from the refresh circuit.
따라서, 리프레쉬 주기를 프로그램하거나 소프트웨어 제어에 의해 리프레쉬를 완전히 불가능하게 할 수도 있으며, 프리차지 시간에는 CPU가 메모리에 접근할 수 없어 전체 시스템 동작은 6~12%의 대역폭 손해를 보게 된다.Thus, refresh cycles can be programmed or software controlled to completely disable refresh, and during precharge time the CPU can't access the memory, resulting in 6-12% bandwidth loss for overall system operation.
최근의 동기식 DRAM 장치(SDRAM)는 일반적으로 "오토 리프레쉬(auto-refresh)" 모드를 이용하여, 외부 메모리 제어기에 의해 오토 리프레쉬 동작이 개시될 때마다 DRAM 메모리 셀 어레이의 한 로우를 리프레쉬한다. 내부 리프레쉬 로 우 카운터는 연속적인 오토 리프레쉬 동작을 위해 로우를 증가하고, 어레이의 끝에 도달하면 상단으로 되돌아간다. Modern synchronous DRAM devices (SDRAMs) generally use an " auto-refresh " mode to refresh one row of a DRAM memory cell array each time an auto refresh operation is initiated by an external memory controller. The internal refresh low counter increments low for continuous auto refresh operation and returns to the top when the end of the array is reached.
도1은 종래의 리프레쉬 동작을 하는 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 내부 제어 신호 발생기(10), 리프레쉬 내부 동작부(20), 리프레쉬 어드레스 카운터부(30), 어드레스 래치(40), 로우 어드레스 디코더(50), 메모리 셀 어레이(50)로 구성된다. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor memory device performing a conventional refresh operation. The internal
리프레쉬 내부 동작부(20)는 셀프 리프레쉬 발생기(21), 오토 리프레쉬 발생기(25), 셀프 리프레쉬 펄스 발생기(22), 엑티브 발생기(23), 프리차지 발생기(24)로 구성되고, 리프레쉬 어드레스 카운터부(30)는 카운터 펄스 발생기(CNTP)와 리프레쉬 어드레스 카운터(31)로 구성된다.The
도2는 종래의 리프레쉬 어드레스 카운터부의 구성을 나타내는 블록도로서, 카운터 펄스 발생기(CNTP)와 n+1개의 카운터 발생기(CNT0~CNTn)로 구성된다. Fig. 2 is a block diagram showing the structure of a conventional refresh address counter, which is composed of a counter pulse generator CNTP and n + 1 counter generators CNT0 to CNTn.
도3은 도2에서 나타낸 종래의 리프레쉬 어드레스 카운터부에 대한 카운트 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍도로서, CNTP는 카운터 펄스 발생기의 파형이며, CNT0 내지 CNTn은 리프레쉬 어드레스 카운터(31) 내부의 각각의 카운터 발생기의 파형이다.FIG. 3 is an operation timing diagram for explaining the count operation for the conventional refresh address counter shown in FIG. 2, where CNTP is a waveform of a counter pulse generator, and CNT0 to CNTn are respective counters within the
도1에서, 내부 제어 신호 발생기(10)가 외부에서 인가되는 명령 신호들을 디코딩하여 내부 제어 신호를 출력하면, 리프레쉬 내부 동작부(20)는 DRAM 내부적으로 리프레쉬 동작을 하게 하고, 리프레쉬 어드레스 카운터부(30)는 각각의 로우 어드레스에 대해 순차적으로 카운팅하여 로우 어드레스를 출력한다. In FIG. 1, when the internal
그 후에 로우 어드레스 1개가 리프레쉬를 마치면 리프레쉬 어드레스 카운터(31)는 도3에서 도시한 바와 같이 다음번 리프레쉬 싸이클을 준비하기 위하여 1비트 카운트 업하여 다음 어드레스를 지정하게 되는데, CNTn은 CNT0의 2의 n제곱배의 주기를 가지면서 어드레스 래치(40)에 인가되는 어드레스 정보를 출력하게 된다.After that, when one row address finishes refreshing, the
어드레스 래치(40)는 리프레쉬 어드레스를 래치하여 내부 어드레스를 출력하고, 로우 어드레스 디코더(50)는 내부 어드레스를 디코딩하여 복수의 워드 라인을 순차적으로 억세스하게 하며, 메모리 셀 어레이(60)는 복수개의 워드 라인과 복수개의 비트 라인사이에 연결된 복수개의 메모리 셀에 데이터를 라이트 또는 리드하게 한다. The address latch 40 latches the refresh address to output an internal address, the
다음으로, 도4는 종래의 반도체 메모리의 로우 어드레스 디스터브 테스트 장치를 설명하기 위한 동작 타이밍도로서, 도4를 이용하여 종래의 로우 어드레스 디스터브 테스트 장치를 설명하면 다음과 같다.Next, FIG. 4 is an operation timing diagram for explaining a row address disturb test apparatus of a conventional semiconductor memory. Referring to FIG. 4, a conventional row address disturb test apparatus will be described below.
디스터브(Disturb) 테스트란 반도체 메모리 테스트시 소프트 에러를 검출하는 테스트 패턴을 이용하는 것으로서, 정상적으로 동작하는 셀들에 대하여 동일 어드레스를 반복적으로 리드함에 따라 주변의 셀 정보가 바뀌는지를 검사하는 것이다.The disturb test uses a test pattern that detects a soft error in a semiconductor memory test, and checks whether peripheral cell information changes as the same address is repeatedly read for cells that normally operate.
도4에서, tRC는 오토 리프레쉬 동작이 완료되는데 소요되는 시간으로서 720ns로 주어지며, tCC는 반도체 내부 시스템 클럭으로서 240ns이다. 시스템 클럭의 상승 천이에서 워드 라인 엑티브와 라이트, 프리차지의 동작을 오토 리프레쉬 주기동안 1회 완료하고 상기 동작을 계속 반복한다.In Fig. 4, tRC is given as 720ns as the time required for the auto refresh operation to be completed, and tCC is 240ns as the semiconductor internal system clock. In the rising transition of the system clock, the word line active, write, and precharge operations are completed once during the auto refresh cycle, and the operation is repeated.
그런데, DRAM의 초기 결함을 조기에 발견하기 위해 전압과 주위 온도를 실제 사용 조건보다 더 열악한 스트레스를 가하는 Burn-In장비와 같은 저주파 설비에서는 안정적인 반도체 동작이 이루어지도록 하기 위해 상승 천이 시간과 하강 천이 시간이 각각 50ns임을 고려해야 한다.However, in low frequency equipment such as burn-in equipment, which stresses the voltage and ambient temperature more severely than actual conditions in order to detect early defects in DRAM, the rise transition time and fall transition time to ensure stable semiconductor operation. Consider that these are 50ns each.
따라서, 시스템 클럭의 제약이 240ns 이상이어야 하기 때문에 오토 리프레쉬 주기가 단시간인 100ns 이하에 의한 워드 라인 디스터브를 하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.Therefore, since the system clock must be 240 ns or more, there is a problem that it is impossible to perform word line disturb with 100 ns or less in which the auto refresh cycle is short.
본 발명의 목적은 5Mhz 이하의 저주파수 설비에서 반도체 메모리 테스트시 단시간의 오토 리프레쉬 주기에 의한 동적 로우 어드레스 디스터브가 가능한 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of dynamic row address disturb using a short auto refresh cycle when testing a semiconductor memory in a low frequency device of 5 MHz or less.
즉, 오토 리프레쉬 주기가 100ns 이하의 단시간의 주기에서 워드 라인 엑티브 및 프리차지 동작이 가능하도록 테스트 모드를 개발함으로써 저주파 설비에서 단시간의 오토 리프레쉬 주기에 의한 동적 리프레쉬 불량의 스크린(제거)이 가능하도록 하는데 있다.In other words, by developing a test mode to enable word line active and precharge operation in a short period of 100ns or less, the auto refresh cycle enables screening (removal) of dynamic refresh failures caused by short auto refresh cycles in low frequency equipment. have.
이에 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 내부 제어 신호 발생기, 내부 어드레스 발생부, 로우 어드레스 디코더, 메모리 셀 어레이를 구비하며, 내부 어드레스 발생부는 리프레쉬 내부 동작부, 리프레쉬 어드레스 카운터부 및 카운트 차단부, 어드레스 래치로 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention includes an internal control signal generator, an internal address generator, a row address decoder, and a memory cell array, and the internal address generator includes a refresh internal operation part, a refresh address counter part, a count blocking part, and an address. It consists of a latch.
본 발명에서 리프레쉬 어드레스 카운트 차단부가 리프레쉬 어드레스 카운터 부의 출력과 모드 레지스터 셋의 출력의 반논리합의 조합으로 카운터 펄스 발생기의 펄스가 로우 어드레스 디코더로 들어가는 것을 방지하고, 종래의 리프레쉬 어드레스 카운터의 구성에 오실레이터 카운터와 2개의 NOR 게이트를 추가하여 제2 카운터 발생기와 오실레이터 카운터의 출력을 반논리합 조합함으로써 테스트 모드시 카운터 발생기의 펄스가 모두 리셋이 되도록 하여 카운트 발생 횟수를 제한하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the refresh address count blocking unit prevents the pulse of the counter pulse generator from entering the row address decoder by a combination of the semi-logical sum of the output of the refresh address counter unit and the output of the mode register set, and the oscillator counter in the conventional refresh address counter configuration. And adding two NOR gates to semi-logically combine the outputs of the second counter generator and the oscillator counter so that the pulses of the counter generator are reset in the test mode, thereby limiting the number of count occurrences.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 반도체 메모리 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a semiconductor memory device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도5는 본 발명의 단주기의 로우 어드레스 디스터브 테스트를 위한 리프레쉬 어드레스 카운트 동작을 하는 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 내부 제어 신호 발생기(100), 내부 어드레스 발생부(500), 로우 어드레스 디코더(600), 메모리 셀 어레이(700)를 구비하고, 내부 어드레스 발생부(500)는 리프레쉬 내부 동작부(200), 리프레쉬 어드레스 카운터부 및 카운트 차단부(300), 어드레스 래치(400)로 구성된다. Fig. 5 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device performing a refresh address count operation for a short period row address disturb test of the present invention. The internal
리프레쉬 내부 동작부(200)는 셀프 리프레쉬 발생기(210), 오토 리프레쉬 발생기(250), 셀프 리프레쉬 펄스 발생기(220), 엑티브 발생기(230), 프리차지 발생기(240)로 구성되고, 리프레쉬 어드레스 카운터부 및 카운트 차단부(300)는 리프레쉬 어드레스 카운터부(310)와 2개의 NOR 게이트(NOR1, NOR2)로 구성되며, 리프레쉬 어드레스 카운터부(310)는 카운터 펄스 발생기(CNTP), 모드 레지스터(311), 리프레 쉬 어드레스 카운터(312)로 구성된다.The
도5에 나타낸 블록들 각각의 기능을 설명하면 다음과 같다.The function of each of the blocks shown in FIG. 5 will be described below.
내부 제어 신호 발생기(100)는 외부에서 인가되는 신호들을 디코딩하여 모드 레지스터 셋(MRS), 제1 리프레쉬 펄스(PRFH1), 엑티브 펄스(PRB)를 발생시키고, 리프레쉬 내부 동작부(200)는 내부 제어 신호 발생기(100)로부터 디코딩된 신호를 인가받아 DRAM 내부적으로 셀프 리프레쉬 모드로 진입하여 셀프 리프레쉬 펄스를 발생시키며, 외부의 명령어 없이 엑티브 및 프리차지 동작을 내부적으로 하게 한다.The internal
리프레쉬 어드레스 카운터부 및 카운트 차단부(300)에서 카운터 펄스 발생기(CNTP)는 제1 리프레쉬 펄스(PRFH1)를 인가받아 카운터 펄스를 발생시키며, 리프레쉬 어드레스 카운터(312)는 카운터 펄스를 인가받아 각각의 로우 어드레스에 대해 로우 어드레스 카운트를 1비트씩 증가시키면서 리프레쉬 어드레스를 발생시킨다.The counter pulse generator CNTP receives the first refresh pulse PRFH1 from the refresh address counter unit and the
어드레스 래치(400)는 리프레쉬 어드레스, 리프레쉬 동작 신호(PRD), 오토 프리차지 펄스(PAPB)를 인가받아 내부 어드레스를 출력하고, 로우 어드레스 디코더(600)는 내부 어드레스를 인가받아 정상 모드에서는 복수의 워드 라인을 순차적으로 억세스하고, 테스트 모드시에는 1개의 워드 라인을 4회 또는 8회 만큼 반복적으로 억세스하도록 디코딩하여 메모리 셀 어레이(700) 각각의 워드 라인(WL)을 억세스한다.The
메모리 셀 어레이(700)는 라이트 동작시에 선택된 워드 라인(WL)과 비트 라인(BL)사이에 연결된 메모리 셀(MC)에 데이터(DIN)를 저장하고, 리드 동작시에 선택된 워드 라인(WL)과 비트 라인(BL)사이에 연결된 메모리 셀(MC)로부터 데이터 (DOUT)를 출력한다.The
한편, 리프레쉬 어드레스 카운터부 및 카운트 차단부(300)내의 모드 레지스터(311)는 반도체 메모리의 다양한 동작 모드를 제어하기 위한 데이터를 프로그래밍하여 저장하는 장치로서, 반도체 메모리 테스트 모드를 셋팅함으로써 테스트 모드를 설정하고, 제1 NOR 게이트(NOR1)는 리프레쉬 어드레스 카운터(312)와 모드 레지스터(311)의 출력을 인가받고, 제2 NOR 게이트(NOR2)는 제1 NOR 게이트(NOR1)의 출력과 모드 레지스터(311)의 출력을 인가받아 어드레스 래치(400)에 어드레스를 출력한다.On the other hand, the mode register 311 in the refresh address counter and the
따라서, 반도체 메모리 테스트 모드에서는 모드 레지스터(311) 셋에 의해 리프레쉬 어드레스 카운터(312)에서 발생된 펄스가 종래처럼 어드레스 래치(400)에 바로 인가되지 않아 리프레쉬 어드레스 카운터(312)가 증가하지 않게 됨으로써 동일 워드 라인에 대해 반복적으로 엑티베이션 동작을 수행하게 된다. Therefore, in the semiconductor memory test mode, the pulse generated at the
다음으로, 도6은 본 발명의 리프레쉬 어드레스 카운터부(310)의 구성을 나타내는 블록도로서, 카운터 펄스 발생기(CNTP), 리프레쉬 어드레스 카운터(312), 모드 레지스터(311)로 구성되며, 리프레쉬 어드레스 카운터(312)는 n+1개의 카운터 발생기, 오실레이터 카운터, 2개의 NOR 게이트로 구성된다. Next, Fig. 6 is a block diagram showing the configuration of the
도7은 도6에서 나타낸 본 발명의 리프레쉬 어드레스 카운터에 대한 카운트 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍도로서, CNTP는 카운터 펄스 발생기(CNTP)의 파형이며, CNT0 내지 CNTn은 리프레쉬 어드레스 카운터(312) 내부의 각각의 카운터 발생기의 파형이며, RA는 어드레스 래치(400)의 파형이고, X4CNT는 오실레이터 카 운터(XCNT)의 파형이다. Fig. 7 is an operation timing diagram for explaining the count operation for the refresh address counter of the present invention shown in Fig. 6, where CNTP is the waveform of the counter pulse generator CNTP, and CNT0 to CNTn are inside the
도7에서, 로우 어드레스 1개가 리프레쉬를 마치면 리프레쉬 어드레스 카운터(312)는 도7에서 도시한 바와 같이 다음번 리프레쉬 싸이클을 준비하기 위하여 1비트 카운트 업하여 다음 어드레스를 지정하게 되는데, 도6의 제n 카운터 발생기(CNTn)는 카운터 펄스 발생기(CNTP)의 출력을 인가받은 제1 카운터 발생기(CNT0)의 2의 n제곱배의 주기를 가지면서 어드레스 래치(400)에 인가되는 리프레쉬 어드레스 정보를 받게 된다.In FIG. 7, when one row address finishes refreshing, the
여기에서, 제1 NOR 게이트(NOR1)는 제2 카운터 발생기(CNT1)의 출력과 오실레이터 카운터(XCNT)의 출력을 인가받고, 제2 NOR 게이트(NOR2)는 제1 NOR 게이트(NOR1)의 출력과 모드 레지스터(311)의 출력을 인가받아 제3 카운터 발생기(CNT2)에 어드레스를 출력함으로써 도7에서 도시한 바와 같이 제3 카운터 발생기(CNT2) 이후로는 카운트 동작을 하지 못하게 한다.Here, the first NOR gate NOR1 receives the output of the second counter generator CNT1 and the output of the oscillator counter XCNT, and the second NOR gate NOR2 is connected to the output of the first NOR gate NOR1. By receiving the output of the
오실레이터 카운터(XCNT)는 카운터 펄스 발생기(CNTP) 주기의 4배 또는 8배가 되는 카운터 펄스가 되었을 때 리프레쉬 내부 동작부로 궤환되어 4회의 엑티브와 프리차지 동작을 자동으로 수행할 수 있도록 하며, 도7에서 도시한 바와 같이 테스트 모드 레지스터(311) 셋에 의해 출력이 하이 레벨이 되면 카운터 발생기가 모두 리셋이 되도록 하여 카운터 발생 횟수를 제한한다.The oscillator counter (XCNT) is fed back to the internal operation part of the refresh when the counter pulse becomes four times or eight times the counter pulse generator (CNTP) cycle, so that four active and precharge operations can be automatically performed. As shown, when the output becomes a high level by the
따라서, 반도체 메모리 테스트시 로우 어드레스 카운트가 증가하지 않아 동일 워드 라인에 대해 반복적으로 엑티베이션 시켜서 본 발명에서 의도하는 고주파 테스트 장비에서 단주기의 테스트 디스터브가 가능해 진다.Therefore, since the row address count does not increase during the semiconductor memory test, the same word line is repeatedly activated, thereby enabling short period test disturb in the high frequency test equipment intended in the present invention.
다음으로, 도8은 본 발명의 반도체 메모리의 테스트 장치에 의한 반도체 내부 동작을 나타내는 타이밍도로서, 테스트 모드 진입에 의해 반도체 내부적으로 원하는 횟수의 워드 라인 엑티브 동작이 이루어지도록 한 것이다.Next, FIG. 8 is a timing diagram illustrating the internal operation of the semiconductor by the test apparatus of the semiconductor memory of the present invention, in which a desired number of word line active operations are performed internally by entering the test mode.
셀프 리프레쉬 모드는 저전력 동작이나 데이터를 오랜 시간 저장하기 위해 사용되는 모드로서, 리프레쉬 어드레스만이 아니라 리프레쉬 진입 명령까지 내부에서 발생하여 이들의 발생 주기를 늘려서 전력 소모를 줄인다.Self-refresh mode is a mode used for low power operation or data storage for a long time, and not only the refresh address but also the refresh entry command is generated internally, thereby reducing the power consumption by increasing the generation period.
메모리 셀의 전체 뱅크가 idle 상태에 있을 때 CSB, RASB, CASB, CKE을 로우로 하고 WEB를 하이로 하여 셀프 리프레쉬 모드로 진입하며 CKE을 하이로 하여 클럭 버퍼를 정상화하면 일정 시간 오토 리프레쉬 주기가 지난 뒤 SDRAM이 idle 상태가 되는데 이 때에 이르러서야 다른 명령을 입력시킬 수가 있다.When all banks of memory cells are idle, CSB, RASB, CASB, and CKE go low, WEB goes high, and enters self-refresh mode. Afterwards, the SDRAM goes into an idle state, at which point you can enter another command.
도8은 본 발명의 반도체 메모리의 단주기의 로우 어드레스 디스터브 테스트 장치에 의한 반도체 내부 동작을 설명하기 위한 동작 타이밍도로서, 셀프 리프레쉬 논리 설계에서 카운트 펄스를 이용한 동일 워드 라인 반복 엑티베이션 동작을 나타낸 것이다.FIG. 8 is an operation timing diagram for explaining the internal operation of a semiconductor device by a short-period row address disturb test apparatus of the semiconductor memory of the present invention, and illustrates the same word line repetition activation operation using a count pulse in a self-refresh logic design. .
통상적인 DRAM의 내부 클럭은 외부의 클럭에 동기되어 동작하도록 되어 있으나, 고속으로 동작할 수 없는 테스터에서는 테스터가 발생시킬 수 있는 주파수보다 짧은 주기로 워드 라인을 인에이블시키는 동작을 하도록 할 수 있기 때문에 테스트 모드 진입시에만 시스템 클럭에 의하고, 그 이후에는 DRAM 내부의 카운터에 의해 동작하게 된다.The internal clock of a typical DRAM is operated in synchronization with an external clock. However, in a tester that cannot operate at a high speed, the test can be performed by enabling a word line at a period shorter than a frequency that the tester can generate. It is operated by the system clock only when entering the mode, and then by the counter inside the DRAM.
따라서, 시스템 클럭에 동기한 워드 라인 엑티브 동작이 아닌 시스템 클럭이 400ns의 비동기 클럭에 대해 모드 레지스터(311)에서 테스트 모드로 세트되면, 오토 리프레쉬 주기가 100ns인 주기의 워드 라인 엑티브와 프리차지 동작이 4회 발생하며, 프리차지 사이클이 완료되면 메모리 셀의 해당 로우는 새로운 엑티베이트 사이클을 시작할 수 있다.Therefore, if the system clock, which is not a word line active operation in synchronization with the system clock, is set in the test mode in the
도8에 나타낸 타이밍도에 따른 각 신호들의 의미 및 기능을 설명하면 다음과 같다.The meanings and functions of the signals according to the timing diagram shown in FIG. 8 will be described below.
도8에서, CSB는 메모리 반도체 칩 선택 신호이고, RASB는 로우 어드레스 스트로우브 신호로서 DRAM의 동작을 시작하게 하는 칩 인에이블과 같은 역할을 하며, CASB는 칼럼 어드레스 스트로우브 신호로서 DRAM에 칼럼 어드레스를 인가했음을 알려준다. In Fig. 8, CSB is a memory semiconductor chip select signal, RASB is a row address strobe signal, which acts like a chip enable to start the operation of DRAM, and CASB is a column address strobe signal to give the column address to DRAM. Informs you that you are authorized.
WEB는 라이트 인에이블 신호로서 DRAM에 데이터를 라이트할 것인지 리드할 것인지를 결정하며, CKE는 외부 클럭 인에이블 신호로서 셀프 리프레쉬 모드에서는 로우 레벨을 유지하고, RA는 어드레스 래치 신호이고, 워드 라인 내부 동작 신호는 반도체 내부의 엑티브와 프리차지 동작이 수행되는 신호인데, 라이트와 리드 동작이 생략된 이유는 다음과 같다.WEB determines whether to write or read data to DRAM as a write enable signal, CKE is an external clock enable signal to maintain a low level in self-refresh mode, RA is an address latch signal, and word line internal operation The signal is a signal in which the active and precharge operations in the semiconductor are performed. The reason why the write and read operations are omitted is as follows.
DRAM의 동작에서 셀에 쓰여진 데이터는 누전 소오스가 있을 경우에 인접하고 있는 다른 워드 라인이나 셀 들의 전위차에 의해 불량 셀의 자기 데이터가 바뀌도록 하는 동작을 수행할 때에는 별도의 라이트나 리드 동작 없이 주변의 워드 라인을 인에이블 또는 디스에이블 시키는 동작만으로 그 효과가 발생하기 때문이다.In the operation of DRAM, when data is written to a cell, the magnetic data of a defective cell is changed by a potential difference between other word lines or cells adjacent to each other when there is a leakage source. This is because the effect occurs only by enabling or disabling the word line.
먼저, 테스트 모드 MRS(Mode Register Set)가 set이 되면 CKE이 하이인 상태 에서 셀프 리프레쉬 논리 설계를 이용하여 테스트 모드가 설정되며, 셀프 리프레쉬 모드에 진입하기 위하여 CSB, RASB, CASB, WEB를 로우로 하고 CKE를 하이에서 로우 레벨로 비활성화시킨다.First, when the test mode MRS (Mode Register Set) is set, the test mode is set by using the self-refresh logic design with CKE being high, and CSB, RASB, CASB, and WEB are set low to enter the self-refresh mode. And deactivates CKE from high to low level.
한편, PRB는 엑티브 펄스로서 엑티브 동작시 로우로 천이되고, PRD는 리프레쉬 동작 신호로서, 하이 레벨일 때 엑티브를 발생시키고, 로우 레벨일 때 프리 차지를 발생시키는 신호이다. On the other hand, the PRB is an active pulse, which is shifted low during the active operation, and the PRD is a refresh operation signal, which generates an active at high level and a precharge at low level.
PSELF는 셀프 리프레쉬 인에이블 신호이고, SRFHP는 셀프 리프레쉬 펄스로 기본적인 셀프 리프레쉬 주기 생성 펄스 신호이다.PSELF is a self refresh enable signal, and SRFHP is a self refresh pulse, which is the basic self refresh period generation pulse signal.
PRFH는 리프레쉬 모드에서 하이 레벨 인에이블 되는 리프레쉬 펄스로서 외부 어드레스를 막으며, SRSP는 셀프 리프레쉬 신호로서 셀프 리프레쉬 동작 모드로 진입했을 때 내부적으로 리프레쉬 동작 정보를 발생시키는 신호이다.PRFH is a high level enable refresh pulse in the refresh mode to block external addresses, and SRSP is a self refresh signal that internally generates refresh operation information when entering the self refresh operation mode.
PSCNT는 셀프 리프레쉬 동작시 발생하는 오실레이터 펄스를 인가받아 생성되는 리프레쉬 어드레스 카운터 신호로서, PRFH에 의해 생성된 카운터 펄스에 의해 만들어지는데, 다시 CNTP의 위치로 입력이 될 때 어드레스 래치(RA)로 인가되어 내부 어드레스를 증가시키는 것이 아니고 단지 4회 또는 8회의 오실레이터로서 기능을 하여 엑티브 또는 프리차지 피드백 회로를 구성하며, PAPB는 오토 프리차지 펄스이다.PSCNT is a refresh address counter signal generated by receiving the oscillator pulse generated during the self-refresh operation. The PSCNT is generated by the counter pulse generated by the PRFH. The PSCNT is applied to the address latch RA when it is input to the CNTP position. Instead of increasing the internal address, it functions as an oscillator only four or eight times to form an active or precharge feedback circuit, where PAPB is an auto precharge pulse.
도5 및 도8을 참조하여 본 발명의 반도체 메모리 장치의 상기 각 신호들에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.5 and 8, operations according to the signals of the semiconductor memory device of the present invention will be described below.
도5에서, 내부 제어 신호 발생기(100)가 외부에서 신호(CSB, RASB, CASB, WEB, CKE)를 인가받아 디코딩하여 신호(MRS, PRFH1, PSELF, PRB)를 출력하는데, 신호(MRS)는 메모리 레지스터 셋 신호로서, 테스트 모드를 셋팅한다.In FIG. 5, the internal
셀프 리프레쉬 발생기(210)는 셀프 리프레쉬 인에이블 신호(PSELF)와 리프레쉬 어드레스 카운터내의 오실레이터 카운터의 출력 신호(X4CNT)를 인가받아 셀프 리프레쉬 펄스(SRFHP)를 출력하고, 오토 리프레쉬 발생기(250)는 리프레쉬 펄스(SRFHP)를 인가받아 제2 리프레쉬 펄스(PRFH2)를 출력하며, 셀프 리프레쉬 펄스 발생기(210)는 제2 리프레쉬 펄스(PRFH2)를 인가받아 셀프 리프레쉬 신호(SRSP)를 출력한다. The
또한, 엑티브 발생기(210)는 엑티브 펄스(PRB)를 인가받고 셀프 리프레쉬 신호(SRSP)를 인가받아 리프레쉬 동작 신호(PRD)를 출력하고, 프리차지 발생기(210)는 제2 리프레쉬 펄스(PRFH2)를 인가받아 오토 프리차지 펄스(PAPB)를 출력시킨다.In addition, the
한편, 카운터 펄스 발생기(CNTP)는 제1 또는 제2 리프레쉬 펄스(PRFH1, PRFH2)를 인가받아 리프레쉬 어드레스 카운터(312)를 구동시키기 위한 펄스를 발생시키며, 모드 레지스터(311)는 모드 레지스터 셋팅 신호(MRS)를 인가받아 테스트 모드를 셋팅하고, 리프레쉬 어드레스 카운터(312)는 카운터 펄스 발생기와 모드 레지스터의 출력을 인가받아 오실레이터 카운터 신호(X4CNT)를 출력하여 셀프 리프레쉬 발생기(210)로 다시 궤환시킨다.The counter pulse generator CNTP generates a pulse for driving the
어드레스 래치(400)는 리프레쉬 어드레스 카운터부 및 카운트 차단부(300)의 출력 신호, 리프레쉬 동작 신호(PRD), 오토 프리차지 펄스(PAPB)를 인가받아 내부 어드레스(radd)를 출력한다. The
로우 어드레스 디코더(400)는 내부 어드레스(radd)를 인가받아 어드레스를 디코딩하여 로우 어드레스를 출력하고, 메모리 셀 어레이(500)는 선택된 워드 라인(WL)과 비트 라인(BL)사이에 연결된 메모리 셀(MC)에 데이터(DIN)를 저장하거나 메모리 셀(MC)로부터 데이터(DOUT)를 출력한다.The
도8에서, 신호(RASB)가 하강 천이하면 신호(PRB)가 하강 천이되어 최초의 엑티브 동작이 인에이블 되고, 신호(PRD)가 상승 천이하여 DRAM 워드 라인 내부적으로 엑티브 동작을 수행한다.(S①) In FIG. 8, when the signal RASB goes down, the signal PRB goes down and the first active operation is enabled, and the signal PRD goes up and performs the active operation internally in the DRAM word line. )
신호(CKE)가 하강 천이하면, 신호(PRFH)가 상승 천이하여 리프레쉬 모드에서 오토 펄스로 외부 어드레스의 인가를 막고 리프레쉬 어드레스 카운터(PSCNT)가 생성되며, 신호(PRFH)가 다시 하강 천이하면, 신호(PAPB)가 하강 천이되어 오토 프리차지 정보를 제공하고 신호(PRB)가 상승 천이되어 RAS 마스터 클럭이 디스에이블되고, 신호(PRD)가 하강 천이함으로써 프리차지 동작을 수행한다.(S②) When the signal CKE goes down, the signal PRFH rises and prevents the application of an external address with an auto pulse in the refresh mode, and a refresh address counter PSCNT is generated. When the signal PRFH falls again, the signal goes down. (PAPB) descends to provide auto precharge information, signal PRB rises to disable RAS master clock, and signal PRD goes down to perform precharge operation (S②).
신호(PSELF)가 상승 천이하면, 셀프 리프레쉬 동작이 시작되는데 신호(SRFHP)가 상승했다가 하강 천이하면 신호(PRFH)가 상승 천이하여 리프레쉬 모드에서 오토 펄스로 외부 어드레스의 인가를 막고 리프레쉬 어드레스 카운터(PSCNT)가 생성된다. 한편 신호(SRSP)가 상승 천이하게 되어 셀프 리프레쉬 동작 모드에서 내부적으로 프리차지 신호 정보를 발생시킴에 따라 신호(PRD)를 상승 천이시킴으로써 엑티브 동작을 수행한다.(S③)When the signal PSELF goes up, the self refresh operation starts. When the signal SRFHP goes up and then goes down, the signal PRFH goes up and prevents the application of an external address with an auto pulse in the refresh mode. PSCNT) is generated. On the other hand, as the signal SRSP rises and transitions to generate the precharge signal information internally in the self-refresh operation mode, an active operation is performed by rising and shifting the signal PRD. (S③)
신호(PRFH)가 다시 하강 천이하면, 신호(SRSP)가 하강 천이하여 셀프 리프레쉬 모드에서 벗어나 신호(PRD)를 하강 천이시켜 프리차지 동작을 수행한다.(S④) When the signal PRFH falls down again, the signal SRSP falls down, exits the self-refresh mode, and performs a precharge operation by falling down the signal PRD.
신호(SRFHP)가 다시 하강 천이하면, 신호(PRFH)가 상승 천이하여 리프레쉬 모드에서 오토 펄스로 외부 어드레스의 인가를 막고 리프레쉬 어드레스 카운터(PSCNT)가 생성되는 동시에 신호(SRSP)를 상승 천이시킴으로써 신호(PRD)를 상승 천이시킴으로써 엑티브 동작을 수행한다.(S⑤) When the signal SRFHP falls down again, the signal PRFH rises and prevents the application of an external address with an auto pulse in the refresh mode, and the refresh address counter PSCNT is generated and at the same time, the signal SRSP rises and shifts the signal ( The active operation is performed by increasing the PRD). (S⑤)
신호(PRFH)가 다시 하강 천이하면 S④단계와 동일하게 프리차지 동작을 수행하고(S⑥), 신호(SRFHP)가 다시 하강 천이하면 S⑤단계와 동일하게 엑티브 동작을 수행한다.(S⑦)If the signal PRFH falls down again, the precharge operation is performed in the same manner as in step S④ (S⑥), and if the signal SRFHP transitions down again, the active operation is performed in the same manner as in step S⑤ (S⑦).
마지막으로, 신호(PRFH)가 다시 하강 천이하면, 신호(SRSP)가 하강 천이하여 셀프 리프레쉬 모드에서 벗어나 신호(PRD)를 하강 천이시켜 프리차지 동작을 수행함과 동시에 신호(PAPB)를 하강 천이시킨다.(S⑧)Lastly, when the signal PRFH falls down again, the signal SRSP falls down, exits the self-refresh mode, and falls down the signal PRD to perform the precharge operation and simultaneously the signal PAPB falls down. (S⑧)
반도체 내부에서 엑티브와 프리차지 동작을 각각 4회 완료한 후에는 신호(CKE)를 하이 레벨로 활성화시켜 셀프 리프레쉬 모드를 종결시킨다.After completing the active and precharge operations four times in the semiconductor, the self-refresh mode is terminated by activating the signal CKE to a high level.
따라서 신호(PRFH)에 의해 생성된 카운터 펄스 발생기(CNTP)에 의해서 리프레쉬 어드레스 카운터(PSCNT)가 생성되고, 다시 카운터 펄스 발생기(CNTP)의 위치로 입력이 될 때 어드레스 래치(400)로 인가되어 내부 로우 어드레스가 증가되지 않고, 단지 4회 또는 8회 오실레이터로서 DRAM 내부적으로 엑티브와 프리차지 동작을 수행함으로써 리프레쉬 어드레스 카운터(PSCNT)가 증가하지 않게 되어 동일 워드 라인에 대해 반복적으로 엑티베이션 동작 수행이 가능하게 된다.Accordingly, the refresh address counter PSCNT is generated by the counter pulse generator CNTP generated by the signal PRFH, and is applied to the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
본 발명의 메모리 장치는 100ns 이하의 주기로 동작할 수 없는 저주파 장비에서 DRAM 동작을 내부적으로 동일 워드 라인을 반복 접근할 수 있는 테스트 모드로 구현함으로써 저주파 장비에서도 단 주기로 반도체 메모리 테스트 동작이 가능하도록 할 수가 있다.In the memory device of the present invention, the semiconductor memory test operation can be performed in a short period even in low frequency devices by implementing the DRAM operation in a test mode that can repeatedly access the same word line internally in low frequency devices that cannot operate in a cycle of 100 ns or less. have.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050097653A KR20070041956A (en) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Semiconductor memory device |
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KR (1) | KR20070041956A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100935598B1 (en) * | 2008-02-14 | 2010-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | Circuit for Controlling Column Address and Semiconductor Memory Apparatus Using the Same |
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2005
- 2005-10-17 KR KR1020050097653A patent/KR20070041956A/en not_active Application Discontinuation
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