KR20080076194A - Method for testing self calibration and circuits for testing - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 셀프 캘리브레이션 동작 테스트 회로도이고,1 is a conventional self-calibration operation test circuit diagram,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 캘리브레이션 동작 테스트 회로도이다.2 is a self-calibration operation test circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
RZQ : 저항(임피던스) test : 테스트 모드 진입 신호RZQ: Resistance (impedance) test: Signal to enter test mode
112 : 비교기112: comparator
본 발명은 셀프 캘리브레이션 동작 테스트 방법 및 테스트회로에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 반도체 메모리 장치 내부에서 셀프 캘리브레이션(calibration) 동작여부를 확인할 수 있는 테스트 방법 및 테스트 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a test method and a test circuit for a self-calibration operation. More particularly, the present invention relates to a test method and a test circuit for checking whether a self-calibration operation is performed in a semiconductor memory device.
대부분의 경우, 마이크로 컨트롤러, 반도체 메모리 장치등 반도체 집적 회로 장치들은 전송라인을 통하여 다른 반도체 집적 회로 장치들과 데이터를 주고받는다.In most cases, semiconductor integrated circuit devices such as microcontrollers and semiconductor memory devices exchange data with other semiconductor integrated circuit devices through a transmission line.
또한, 반도체 메모리 장치는 집적도의 증가와 더불어 그 동작 속도의 향상을 위하여 계속적으로 개선되어 왔다. 동작 속도를 향상시키기 위하여 메모리 장치 외부에서 주어지는 클록과 동기되어 동작할 수 있는 소위 동기식(Synchronous) 메모리 장치가 등장되었다.In addition, semiconductor memory devices have been continually improved to increase the degree of integration and to improve their operation speed. In order to improve the operation speed, a so-called synchronous memory device that can operate in synchronization with a clock given from the outside of the memory device has emerged.
처음 제안된 것은 메모리 장치의 외부로부터의 클록의 상승 에지(rising edge)에 동기되어 하나의 데이터 핀에서 클록의 한 주기에 걸쳐 하나의 데이터를 입출력하는 이른바 SDR(single data rate) 동기식 메모리 장치이다.The first proposal is a so-called single data rate (SDR) synchronous memory device that inputs and outputs one data over one period of the clock at one data pin in synchronization with a rising edge of the clock from the outside of the memory device.
그러나 SDR 동기식 메모리 장치 역시 고속 동작을 요구하는 시스템의 속도를 만족하기에는 불충분하며, 이에 따라 하나의 클록 주기에 두 개의 데이터를 처리하는 방식인 디디알(DDR,double data rate) 동기식 메모리 장치가 제안되었다.However, an SDR synchronous memory device is also insufficient to satisfy the speed of a system requiring high-speed operation. Accordingly, a double data rate (DDR) synchronous memory device, which processes two data in one clock cycle, has been proposed.
디디알 동기식 메모리 장치의 각 데이터 입출핀에서는 외부에서 입력되는 클록의 상승 에지(rising edge)와 하강 에지(falling edge)에 동기되어 연속적으로 두 개의 데이터가 입출력되는 바, 클록의 주파수를 증가시키지 않더라도 종래의 SDR 동기식 메모리 장치에 비하여 최소한 두 배 이상의 대역폭(band width)을 구현할 수 있어 그 만큼 고속동작이 구현가능하다.Each data entry / exit pin of the digital synchronous memory device continuously inputs and outputs two data in synchronization with a rising edge and a falling edge of an externally input clock. At least twice as much bandwidth as the SDR synchronous memory device can realize a high speed operation.
디디알 메모리 장치의 데이터 전송속도를 보다 더 빠르게 하기 위해 여러가 지 새로운 개념이 추가되고 있는데, 세계 반도체 표준협회 또는 국제반도체표준협의기구라고 하는 단체인 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)에서 제안한 디디알Ⅱ 동기식 메모리 장치의 스펙에는 디디알 메모리 장치에서 데이터를 출력하는 출력부의 임피던스(impedance)를 조정할 수 있는 Off Chip Driver(이하 OCD라 함) 조정 컨트롤(calibration control)이라는 개념이 있다.Several new concepts have been added to make the data transfer rate of a digital memory device faster. The DIII synchronous type proposed by the Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC), an organization called the World Semiconductor Standards Association or the International Semiconductor Standards Consultative Organization. The specification of the memory device has a concept of an Off Chip Driver (hereinafter referred to as OCD) calibration control that can adjust the impedance of an output part outputting data from a digital memory device.
OCD 조정 컨트롤은 칩셋등의 외부장치에서 데이터를 인터페이싱하는 메모리 장치의 출력드라이브에 흐르는 전압 또는 전류를 측정해서, 출력드라이의 임피던스를 현재 시스템에서 최적이 되도록 조정하는 것을 말한다.The OCD adjustment control measures the voltage or current flowing through the output drive of a memory device that interfaces data from an external device such as a chipset, and adjusts the output drive's impedance to be optimal in the current system.
따라서 JEDEC의 디디알Ⅱ 동기식 메모리 장치의 스펙을 만족하기 위해서는 메모리 장치의 출력드라이브에 임피던스를 조정할 수 있는 기능을 추가로 구비해야 한다.Therefore, in order to satisfy the specification of JEDEC's DIII synchronous memory device, the output drive of the memory device needs to have an additional function of adjusting impedance.
또한 ODT(On Die Termination)라는 것도 있는데, 이것은 온다이 터미네이션이라고 해서 메모리 장치가 보드등에 집적될 때에 출력단 저항값을 조절하여 데이터 신호의 임피던스 불일치 없이 다음 칩으로 전송될 수 있도록 하는 것이다.There is also called On Die Termination (ODT), which is called on die termination, which adjusts the output stage resistance value when the memory device is integrated into a board, etc., so that it can be transmitted to the next chip without impedance mismatch of the data signal.
따라서, 대부분의 반도체 집적 회로 장치들은 반도체 집적 회로 장치로부터 외부로 신호를 출력하기 위한 오프 칩 드라이버와 외부로부터 반도체 집적 회로 장치로 전송되는 신호의 반사를 방지하기 위한 온 다이 터미네이션 회로를 포함하고 있다. 이 경우, 신호 충실도(signal integrity)를 확보하기 위해서는 오프 칩 드라이버 또는 온 다이 터미네이션 회로의 임피던스 특성을 캘리브레이션(calibration)하여야 하며, 시스템이 고속으로 동작할수록 상기 캘리브레이션의 필요성은 커진 다. Accordingly, most semiconductor integrated circuit devices include an off chip driver for outputting a signal from the semiconductor integrated circuit device to the outside and an on die termination circuit for preventing reflection of a signal transmitted from the outside to the semiconductor integrated circuit device. In this case, in order to secure signal integrity, the impedance characteristics of the off-chip driver or the on-die termination circuit must be calibrated. The higher the system is operated, the greater the need for calibration.
일부의 반도체 메모리 장치는 내부의 오프 칩 드라이버 또는 온 다이 터미네이션 회로의 임피던스 특성을 캘리브레이션하기 위하여 별도의 ZQ단자를 구비하고 여기에 기준 저항(reference resistor)을 직접 연결하여 기준 저항의 임피던스 크기에 비례하여 임피던스 캘리브레이션을 수행한다.Some semiconductor memory devices have a separate ZQ terminal for calibrating the impedance characteristics of an internal off-chip driver or an on-die termination circuit, and a reference resistor is directly connected thereto in proportion to the impedance of the reference resistor. Perform impedance calibration.
도 1은 종래의 캘리브레이션 스킴의 일부를 나타낸 것이다.Figure 1 shows part of a conventional calibration scheme.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 캘리브레이션 스킴은 반도체 메모리 장치 내주(10)의 출력 드라이버(18)의 스트렝쓰(strength)를 외부 RZQ 저항과 매치시키는 작업을 위해 구비된다. 이를 위해 RZQ 패드에 RZQ 저항을 연결하고 상기 RZQ 패드를 통하여 입력되는 전압을 기준전압과 비교하기 위한 비교기(12)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a conventional calibration scheme is provided for matching the strength of the
상기 비교기(12)는 상기 RZQ 패드 노드의 전압레벨과 기준전압레벨을 비교한 비교신호를 출력하고 이를 레지스터(14)에 저장하게 된다. 상기 비교기(12)를 통한 비교를 통하여 출력드라이버(18)의 스트렝스가 상기 RZQ 저항과 매치되는 지를 판단하게 된다. 참고적으로 상기 출력드라이버(18)는 저항(R1)과 일정저항값을 가지는 PMOS 트랜지스터(P1)의 직렬연결 구조를 가진다.상술한 바와 같은 종래의 캘리브레이션 스킴은 RZQ 셀프 캘리브레이션 스킴이 반도체 메모리 장치(예를 들면, DRAM)에서 정상적인 동작을 수행하는지 검증할 수 있는 방법이 필요하게 되었다. The
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 셀프 캘리브레이션 동작 테스트 방법 및 테스트회로를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a self-calibration operation test method and test circuit capable of overcoming the above-mentioned conventional problems.
본 발명의 다른 목적은 반도체 메모리 장치에서 캘리브레이션 스킴이 정상동작하는 지를 검증할 수 있는 셀프 캘리브레이션 동작 테스트 방법 및 테스트회로를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a self-calibration operation test method and test circuit capable of verifying that a calibration scheme operates normally in a semiconductor memory device.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 셀프 캘리브레이션 동작 테스트 방법은, 반도체 메모리 장치내의 출력드라이버의 풀업저항을, 테스트 모드에의 진입 경우와 테스트 모드에 진입하지 않는 경우를 달리하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the self-calibration operation test method according to the present invention, the pull-up resistance of the output driver in the semiconductor memory device, enters the test mode and enters the test mode It is characterized by different cases when not.
출력드라이버의 풀업저항은 테스트 모드 진입시에 테스트 모드에 진입하지 않는 경우보다 테스트 모드 진입의 경우에 더 커질 수 있다.The pull-up resistance of the output driver may be greater in the case of entering the test mode than in the case of entering the test mode when entering the test mode.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 테스트 회로는, 테스트 모드 진입시에 턴 온되는 제1트랜지스터와 테스트 모드 진입시에 턴 오프되고 테스트 모드가 아닌 다른 모드의 경우에는 턴 온되며, 상기 제1트랜지스터보다 더 작은 저항값을 가지는 제2트랜지스터를 구비하여 셀프 캘리브레이션 동작 테스트를 수행하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, the test circuit according to the present invention, the first transistor is turned on when entering the test mode and the other mode other than the test mode is turned off when entering the test mode In this case, the self-calibration operation test may be performed with a second transistor having a resistance smaller than that of the first transistor.
상기한 구성에 따르면, 반도체 메모리 장치의 셀프 캘리브레이션 동작여부를 검증할 수 있다. According to the above configuration, it is possible to verify whether the semiconductor memory device is self-calibrating.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, without any other intention than to provide a thorough understanding of the present invention to those skilled in the art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ZQ 셀프 캘리브레이션 동작 검증의 테스트를 위한 테스트 회로이다.2 is a test circuit for testing ZQ self calibration operation verification in accordance with one embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 테스트 회로(100)는 RZQ 패드와 제1노드 사이에 서로 병렬로 연결되는 제1 및 제2PMOS 트랜지스터(PA,PB)를 구비한다. As shown in FIG. 2, the
상기 제1PMOS트랜지스터(PA)는 테스트 모드 인에이블 신호(test='1')에 응답하여 턴 오프 되고 테스트 모드 디세이블 신호(test='0')에 응답하여 턴 온된다. The first PMOS transistor PA is turned off in response to a test mode enable signal test = '1' and turned on in response to a test mode disable signal test = '0'.
상기 제2PMOS 트랜지스터(PB)는 테스트 모드 인에이블 신호의 반전신호(/test='0')에 응답하여 턴 온되고, 상기 테스트 모드 디세이블 신호의 반전신호(/test='1')에 응답하여 턴 오프된다.The second PMOS transistor PB is turned on in response to the inversion signal / test = '0' of the test mode enable signal and responds to the inversion signal / test = '1' of the test mode disable signal. Is turned off.
그리고 상기 제1노드와 출력드라이버(118)의 입력단 사이에 제3PMOS 트랜지스터(PC)가 구비된다. 상기 제3PMOS 트랜지스터(PC)는 접지단자에 게이트가 연결되어 있어 항상 턴 온상태를 유지한다. A third PMOS transistor PC is provided between the first node and the input terminal of the
상기 제1PMOS 트랜지스터(PA)와 상기 제3트랜지스터(PC)는 동일한 턴 온저항을 가지며, 상기 제2PMOS 트랜지스터(PB)는 상기 제1PMOS 트랜지스터(PA)와 상기 제3트랜지스터(PC)에 비하여 더 큰 턴 온 저항을 가질 수 있다.The first PMOS transistor PA and the third transistor PC have the same turn-on resistance, and the second PMOS transistor PB is larger than the first PMOS transistor PA and the third transistor PC. It may have a turn on resistance.
상기 출력드라이버(118)는 저항(R101)과 하나의 PMOS 트랜지스터(P101)의 직렬 연결관계로 형성된다. The
그리고 상기 제1노드에는 비교기(112)가 연결된다. 상기 비교기(112)는 상기 제1노드의 전압레벨을 기준레벨(VREF)과 비교하여 비교값을 출력한다. 상기 비교값은 레지스터(114)에 저장된다. 상기 기준레벨(VREF)은 전원전압의 1/2배의 레벨을 가질 수 있다.The
그리고, 상기 RZQ 패드에는 외부저항인 RZQ저항이 연결된다. An RZQ resistor, which is an external resistor, is connected to the RZQ pad.
테스트 동작모드에 진입하지 않는 경우에는 즉 테스트 모드 디세이블 신호(test='0') 및 이의 반전신호(/test='1')가 인가되는 경우에는 상기 제1PMOS 트랜지스터(PA) 및 제3PMOS 트랜지스터(PC)가 턴 온되어 정상적으로 셀프 캘리브레이션이 진행된다.When the test operation mode is not entered, that is, when the test mode disable signal test = '0' and its inversion signal / test = '1' are applied, the first PMOS transistor PA and the third PMOS transistor are applied. (PC) turns on and self-calibration proceeds normally.
테스트 동작모드에 진입하는 경우 즉 테스트 모드 인에이블 신호(test='1') 및 이의 반전신호(/test='0')가 인가되는 경우에는 상기 제2PMOS 트랜지스터(PB) 및 제3PMOS 트랜지스터(PC)가 턴 온된다. 이때 상기 출력드라이버(118)에서 바라보는 저항값이 테스트 모드에 진입하지 않는 경우보다 커지게 된다. 이런 변경된 사항을 BIST(Built In Self Test)와 같은 방법으로 확인하면, 반도체 메모리 장치의 셀프 캘리브레이션 동작여부를 검증할 수 있다.When the test mode is entered, that is, when the test mode enable signal test = '1' and its inversion signal / test = '0' are applied, the second PMOS transistor PB and the third PMOS transistor PC ) Is turned on. In this case, the resistance value viewed by the
상술한 바와 같이, 테스트 동작모드에 진입하는 경우와, 테스트 동작모드에 진입하지 않는 경우에 바라보는 저항값을 달리하여 구성함에 의해 셀프 캘리브레이션 동작여부를 검증할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the test operation mode is entered and the test operation mode is not entered, the self-calibration operation can be verified by differently configuring the resistance values.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이 다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. The description of the above embodiments is merely given by way of example with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the basic principles of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 테스트 모드 진입시의 저항값과 테스트 모드에 진입하지 않는 경우의 저항값을 달리 적용하여 캘리브레이션 동작의 테스트를 수행함에 따라, 반도체 메모리 장치에서 캘리브레이션 스킴이 정상적인 동작을 수행하는 지 여부를 알 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, as the calibration operation is tested by differently applying the resistance value when entering the test mode and the resistance value when not entering the test mode, the calibration scheme in the semiconductor memory device operates normally. It has the effect of knowing whether or not to perform.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11966622B2 (en) | 2021-08-17 | 2024-04-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory storage device, an operation method of the memory storage device, test method and electronic device |
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