KR20080090683A - Test device of semiconductor device and method thereof - Google Patents

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KR20080090683A KR1020070033813A KR20070033813A KR20080090683A KR 20080090683 A KR20080090683 A KR 20080090683A KR 1020070033813 A KR1020070033813 A KR 1020070033813A KR 20070033813 A KR20070033813 A KR 20070033813A KR 20080090683 A KR20080090683 A KR 20080090683A
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Abstract

An apparatus for testing a semiconductor device and a method thereof are provided to screen latent failure of a cell mat without a defect in advance by disabling a bit line equalizing signal after a precharge command so as to form a leakage path between cell mats in testing the semiconductor device. A first mat and a second mat perform read/write operation of cell data. A bit line sense amplifier senses and amplifies the cell data applied through a bit line by being shared by the first mat and the second mat. The bit line sense amplifier is connected to the bit line between the first mat and the second mat by disabling a bit line equalizing signal after a precharge command is applied. The bit line sense amplifier includes an equalizing part(12), an amplification part(14), a first bit line selection part(10) and a second bit line selection part(16). The equalizing part equalizes the bit line by the bit line equalizing signal. The amplification part amplifies data applied to the bit line. The first bit line selection part is controlled by a first bit line selection signal, and the second bit line selection part is controlled by a second bit line selection signal.

Description

반도체 소자의 테스트 장치 및 방법{Test device of semiconductor device and method thereof}Test device and method of a semiconductor device

도 1은 일반적인 반도체 소자의 셀 및 센스앰프에 관한 개략적인 구성도. 1 is a schematic configuration diagram of a cell and a sense amplifier of a general semiconductor device.

도 2는 도 1의 리페어 페일을 설명하기 위한 도면. FIG. 2 is a diagram for describing a repair fail of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 장치에 관한 회로도. 3 is a circuit diagram of a test apparatus for a semiconductor device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 방법에 관한 동작 타이밍도. 4 is an operation timing diagram relating to a test method for a semiconductor device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10,16 : 비트라인 선택부 12 : 이퀄라이징부10,16 bit line selector 12 equalizer

14 : 증폭부 18 : 데이터 전송부14: amplification unit 18: data transmission unit

본 발명은 반도체 소자의 테스트 장치 및 방법에 관한 것으로서, 반도체 소자의 테스트시 프리차지 명령 이후에 비트라인 균등화 신호를 강제로 디스에이블시켜 셀 매트 간의 누설 경로를 형성함으로써 결함이 없는 셀 매트의 잠재 불량을 조기에 스크린하는 기술이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a test apparatus and a method of a semiconductor device, and to a potential defect of a cell mat without defects by forcibly disabling the bitline equalization signal after the precharge command during the test of the semiconductor device to form a leakage path between the cell mats. It is a technique to screen early.

주지된 바와 같이, 반도체 메모리 장치는 다수의 단위 셀을 구비하여 다수의 데이터를 저장할 수 있는 반도체 장치이다. 반도체 메모리 장치 중 가장 널리 사용되는 디램(DRAM)은 커패시터에 전하를 축적함으로써 데이터를 저장할 수 있는 메모리 장치로서, 커패시터와 스위치 역할을 하는 MOS 트랜지스터가 하나의 단위 셀을 이루고 있다.As is well known, a semiconductor memory device is a semiconductor device having a plurality of unit cells and capable of storing a plurality of data. The most widely used semiconductor memory device (DRAM) is a memory device capable of storing data by accumulating charge in a capacitor, and a MOS transistor serving as a capacitor forms a unit cell.

메모리 장치는 반도체 기술이 발달하면서 더욱 고속 동작하도록, 더욱 고집적화되도록 발전하게 되었다. 특히, 디램의 고집적화를 위해서 면적의 대부분을 차지하는 다수의 단위 셀로 이루어진 셀 블록의 면적을 줄이는 것이 필요하다. Memory devices have evolved to become more integrated to operate at higher speeds as semiconductor technologies are developed. In particular, it is necessary to reduce the area of a cell block composed of a plurality of unit cells that occupy most of the area for high integration of the DRAM.

이를 위해, 디램의 단위 셀에 구비된 커패시터는 데이터가 유지될 수 있을 정도의 최소한의 전하량만을 축적하도록 구성된다. 이에 따라, 커패시터에 저장된 전하량은 매우 작으므로, 단위 셀에 저장된 데이터를 유지하는 신호를 외부로 출력할 때에는 비트라인 센스앰프를 통하여 증폭하여 출력한다.To this end, the capacitor provided in the unit cell of the DRAM is configured to accumulate only a minimum amount of charge such that data can be maintained. Accordingly, since the amount of charge stored in the capacitor is very small, when a signal holding data stored in the unit cell is output to the outside, the charge is amplified and output through the bit line sense amplifier.

한편, 초기에는 하나의 단위 셀에 하나의 비트라인 센스앰프가 대응되는 오픈 비트라인(open bit line) 구조의 메모리 셀 어레이를 사용하였다. 그러나, 디램이 고집적화되면서 하나의 커패시터와 하나의 MOS 트랜지스터로 구성된 단위 셀과, 4개의 MOS 트랜지스터로 구성된 비트라인 센스앰프를 각각 대응시켜 배치하는 데 큰 어려움이 생겼다. On the other hand, a memory cell array having an open bit line structure in which one bit line sense amplifier corresponds to one unit cell was initially used. However, as the DRAM is highly integrated, there is a great difficulty in arranging a unit cell composed of one capacitor and one MOS transistor and a bit line sense amplifier composed of four MOS transistors.

즉, 오픈 비트라인 구조의 메모리 셀 어레이는 비트라인 센스앰프에 연결된 비트라인(BL)이 하나의 셀 블록과 연결되고, 비트라인 센스앰프에 연결된 비트라인바(/BL)가 다른 하나의 셀 블록과 연결되어, 메모리에서 비트라인 센스앰프가 차지하는 면적이 커지게 되었다. That is, in the memory cell array of the open bit line structure, a cell block in which a bit line BL connected to a bit line sense amplifier is connected to one cell block and a bit line bar (/ BL) connected to the bit line sense amplifier is different In addition, the area occupied by the bit line sense amplifier in the memory is increased.

이를 해결하기 위해, 종래에는 2개의 단위 셀당 하나의 비트라인 센스앰프가 대응되도록 하는 폴디드 비트라인(folded bit line) 구조가 제안되었다. 여기서, 폴디드 비트라인 구조란 비트라인(BL)과 비트라인바(/BL)가 나란히 위치하는 구조이며, 하나의 비트라인 센스앰프에 두 개의 단위 셀이 연결되어 배치된다.In order to solve this problem, conventionally, a folded bit line structure is proposed in which one bit line sense amplifier corresponds to two unit cells. The folded bit line structure is a structure in which the bit line BL and the bit line bar / BL are arranged side by side, and two unit cells are connected to one bit line sense amplifier.

도 1은 일반적인 디램의 셀 어레이 및 센스앰프를 나타낸 개략도이다. 여기서는 폴디드 비트 라인(Folded Bit line) 구조 및 래치형 비트 라인 센스앰프(Latch Type bit line sense amplifier)를 사용하는 경우를 예를 들어 설명한다.1 is a schematic diagram illustrating a cell array and a sense amplifier of a general DRAM. Here, an example of using a folded bit line structure and a latch type bit line sense amplifier will be described.

DRAM의 단위 셀 C1,C2의 구성은 워드 라인 WL에 의해 조정되는 한 개의 NMOS 트랜지스터 T와, 한 개의 커패시터 C로 구성된다. 여기서, NMOS 트랜지스터 T의 드레인 단자는 비트 라인 BL에 연결되고, 소스 단자는 커패시터 C의 한쪽 전극과 연결된다. The configuration of the unit cells C1 and C2 of the DRAM is composed of one NMOS transistor T and one capacitor C which are adjusted by the word line WL. Here, the drain terminal of the NMOS transistor T is connected to the bit line BL, and the source terminal is connected to one electrode of the capacitor C.

그리고, 커패시터 C의 한쪽 전극은 라이트된 전하(charge)가 저장되는 저장 노드(storage node)로 정의한다. 커패시터 C의 또 다른 단자는 공통 셀 플레이트 라인에 연결되고, 셀 플레이트 라인을 통해 셀 플레이트 전압(VCP)이 인가된다. 셀 플레이트 전압은 하프(half) 전원전압(VDD)으로 정의한다. 여기서, 전원전압(VDD)은 셀의 하이(High) 동작 전압으로 정의한다.One electrode of the capacitor C is defined as a storage node in which a written charge is stored. Another terminal of the capacitor C is connected to the common cell plate line, and the cell plate voltage VCP is applied through the cell plate line. The cell plate voltage is defined as a half power supply voltage VDD. Here, the power supply voltage VDD is defined as a high operating voltage of the cell.

래치형 비트 라인 센스앰프(1)의 양 출력 단자는 비트 라인 쌍 BL,/BL에 연결된다. 그리고, 하나의 센스앰프(1)에 의해 두 개의 인접한 매트(Mat)의 비트라인 쌍 BL,/BL에 실린 데이터를 센싱 및 증폭한다. Both output terminals of the latched bit line sense amplifier 1 are connected to the bit line pair BL, / BL. Then, one sense amplifier 1 senses and amplifies data carried on bit line pairs BL and / BL of two adjacent mats.

그리고, 워드 라인 WL이 활성화되어 정(true) 비트 라인 BL에 셀 데이터가 전달되면 부(complement) 비트 라인 /BL은 기준전압(reference;REF)을 공급하게 된다. 반대로, 워드 라인 WL이 활성화되어 부 비트 라인 /BL에 셀 데이터가 전달되면 정 비트 라인 BL은 기준 전압을 공급하게 된다. When the word line WL is activated and cell data is transferred to the true bit line BL, the complement bit line / BL supplies a reference voltage REF. On the contrary, when the word line WL is activated and cell data is transferred to the sub bit line / BL, the positive bit line BL supplies the reference voltage.

그리고, 상부 셀 어레이 C1와 센스앰프(1)는 NMOS트랜지스터 N1,N2를 통해 연결된다. 여기서, NMOS트랜지스터 N1,N2는 비트라인 선택신호 BISH에 따라 선택적으로 활성화된다. The upper cell array C1 and the sense amplifier 1 are connected through NMOS transistors N1 and N2. Here, the NMOS transistors N1 and N2 are selectively activated according to the bit line selection signal BISH.

또한, 하부 셀 어레이 C2와 센스앰프(1)는 NMOS트랜지스터 N3,N4를 통해 연결된다. 여기서, NMOS트랜지스터 N3,N4는 비트라인 선택신호 BISL에 따라 선택적으로 활성화된다. In addition, the lower cell array C2 and the sense amplifier 1 are connected through NMOS transistors N3 and N4. Here, the NMOS transistors N3 and N4 are selectively activated according to the bit line selection signal BISL.

그리고, 비트라인 선택신호 BISH, BISL에 따라 상부 및 하부의 매트를 구분하게 된다. 두 매트 중 한쪽의 워드라인 WL을 선택하게 되면 반대쪽 매트의 비트라인 선택 트랜지스터가 턴오프되어 비트라인 커패시턴스를 줄임으로써 센싱 마진을 향상시킬 수 있도록 한다. 또한, 두 매트의 비트라인 쌍 BL,/BL이 하나의 센스앰프(1)를 공유하게 된다. The upper and lower mats are divided according to the bit line selection signals BISH and BISL. Selecting the word line WL on one of the two mats turns off the bit line selection transistors on the opposite mat, improving the sensing margin by reducing the bit line capacitance. In addition, two mat bit line pairs BL and / BL share one sense amplifier 1.

이러한 구성을 갖는 디램(DRAM) 소자는 로오 어드레스를 입력받아 워드라인WL을 인에이블시킨 후, 컬럼 선택신호에 의해 비트라인 BL,/BL을 인에이블 시킴으로써 지정된 주소의 데이터를 리드(read) 및 라이트(write) 하는 메모리 소자이다. 즉, 일반적인 디램 칩의 셀 구조에서는 액티브 동작시 하나의 워드라인 WL이 선택되어 인에이블되고 셀 커패시터 C에 저장된 데이터가 비트라인 BL에 실리게 된다. A DRAM device having such a configuration reads and writes data at a specified address by receiving a row address, enabling word line WL, and then enabling bit line BL, / BL by a column select signal. It is a memory device to write. That is, in a typical DRAM chip cell structure, one word line WL is selected and enabled during active operation, and data stored in the cell capacitor C is loaded on the bit line BL.

이때 발생한 비트라인 BL과 비트라인 바 /BL 간의 전위차를 센싱하여 비트라인 센스앰프(1)가 동작을 하게 된다. 이러한 경우 한 개의 셀 커패시터 C에 저장된 하나의 데이터가 비트라인 BL에 실리게 되어 비트라인 BL과 비트라인 바 /BL 간의 전위차를 발생시키게 된다. At this time, the bit line sense amplifier 1 operates by sensing a potential difference between the generated bit line BL and the bit line bar / BL. In this case, one data stored in one cell capacitor C is loaded on the bit line BL to generate a potential difference between the bit line BL and the bit line bar / BL.

한편, 디램에서는 최초 웨이퍼가 생산된 이후에 테스트를 하게 되면 수많은 페일들이 발생하게 된다. 이러한 페일들은 여분으로 마련해둔 리던던시 셀로 치환 하여 다시 복구하게 된다. 이때, 페일된 셀들을 리던던시 셀로 치환하는 단위는 매트 단위, 2개의 매트 단위 또는 뱅크 단위로 할 수 있다. On the other hand, in DRAM, a lot of failures occur when testing after the initial wafer is produced. These failings are replaced by redundant redundant cells and recovered again. In this case, the unit for replacing the failed cells with a redundancy cell may be a mat unit, two mat units, or a bank unit.

특히, 로오(Row)에 관련된 페일의 경우는 대부분 뱅크 단위 또는 1/2 뱅크 단위로 리페어하게 된다. 그리고, 컬럼(Column)에 관련된 페일의 경우는 대부분 매트 단위로 리페어하게 된다. In particular, in the case of a fail related to a row, repair is mostly performed in units of banks or units of 1/2 bank. In the case of a fail related to a column, repairs are mostly performed in a mat unit.

그런데, 컬럼에 관련된 페일의 경우 매트 단위로 리페어를 수행하게 되면 실제 동작시 페일이 발생한 컬럼의 데이터를 읽지는 않지만 페일을 유발시키는 결함(Defect) 자체는 그대로 존재하게 된다. 또한, 두 개의 매트가 하나의 센스앰프(1)를 공유하는 구조에서는 하나의 매트에서 페일이 발생한 경우 다른 매트에도 영향을 주게 된다. By the way, in the case of a fail related to a column, if the repair is performed on a mat basis, the defect itself which causes the fail does not read data of the column in which the fail occurred during actual operation. In addition, in a structure in which two mats share one sense amplifier 1, when a mat occurs in one mat, the mat may affect another mat.

도 2는 페일이 발생한 칩의 테스트 결과를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram for describing a test result of a chip in which a fail has occurred.

도 2의 (A)는 최초 페일이 발생한 것을 나타내고, (B)는 최초 발생한 페일을 리페어한 후 후속하는 패키지 상태에서 페일이 발생한 것을 나타낸다. 웨이퍼 상태에서는 (A)와 같이 로오 및 컬럼 페일만 발생하여 리페어하게 된다. 2 (A) shows that an initial fail has occurred, and (B) shows that a fail has occurred in a subsequent package state after repairing the first fail. In wafer state, as shown in (A), only row and column fail are generated and repaired.

그러나, 패키지 이후에는 한쪽 매트에 발생한 결함의 전기적 상태가 변하게 된다. 이에 따라, 센스앰프(1)를 공유하는 반대쪽 매트에도 영향을 끼치게 되어 리페어 하지 않은 매트에서 페일이 발생하게 된다. However, after the package, the electrical state of a defect occurring in one mat is changed. As a result, the mat on the opposite side that shares the sense amplifier 1 is also affected, and a fail occurs in the non-repaired mat.

이러한 현상을 방지하기 위해서는 한쪽 매트의 페일을 리페어 할 때 다른 쪽 매트의 컬럼도 동시에 리페어 하여야 한다. 이를 위해, 다른 쪽 매트의 컬럼을 웨이퍼 상태의 테스트에서 페일이 되도록 해야 한다. 그런데, 다른 쪽 매트의 컬럼을 테스트할 때 비트라인 선택 트랜지스터가 차단 상태를 유지하게 된다. 이에 따라, 한쪽 매트의 결함을 다른 쪽 매트에 전달할 수 없게 되어 페일을 유발하기 어렵게 된다. To prevent this phenomenon, when repairing a mat on one mat, the other mat's column should be repaired at the same time. To do this, the column of the other mat must be failed in the wafer state test. However, when testing the columns of the other mat, the bit line select transistor remains blocked. As a result, the defect of one mat cannot be transmitted to the other mat, which makes it difficult to cause a fail.

본 발명은 반도체 소자의 테스트시 프리차지 명령 이후에 비트라인 균등화 신호를 강제로 디스에이블시켜 셀 매트 간의 누설 경로를 형성함으로써 결함이 없는 셀 매트의 잠재 불량을 조기에 스크린할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. The present invention is to enable early screening of potential defects of a defect-free cell mat by forcibly disabling the bitline equalization signal after the precharge command during the test of the semiconductor device to form a leakage path between the cell mats. have.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 테스트 장치는, 셀 데이터의 리드/라이트 동작이 이루어지는 제 1매트 및 제 2매트; 제 1매트와 제 2매트에 의해 공유되어 비트라인을 통해 인가되는 셀 데이터를 센싱 및 증폭하는 비트라인 센스앰프를 포함하고, 비트라인 센스앰프는 프리차지 명령이 인가된 이후에 일정 시간이 지나면 비트라인 균등화 신호가 디스에이블되어 제 1매트와 제 2매트 간의 비트라인이 연결되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a semiconductor device testing apparatus includes: a first mat and a second mat on which read / write operations of cell data are performed; And a bit line sense amplifier shared by the first mat and the second mat to sense and amplify the cell data applied through the bit line, wherein the bit line sense amplifier has a bit after a predetermined time has passed since the precharge command was applied. The line equalization signal is disabled so that the bit line between the first mat and the second mat is connected.

또한, 본 발명의 반도체 소자의 테스트 방법은, 셀 데이터의 리드/라이트 동작이 이루어지는 제 1매트와 제 2매트에 의해 공유되는 비트라인 센스앰프를 포함하는 반도체 소자의 테스트 장치에 있어서, 프리차지 명령이 인가되는 단계; 프리차지 명령에 따라 제 1매트와 제 2매트에 연결된 비트라인 선택 트랜지스터가 턴온되는 단계; 프리차지 명령이 인가된 이후에 비트라인 센스앰프의 비트라인 균등화 신호가 디스에이블되는 단계; 및 제 1매트와 제 2매트에 연결된 비트라인의 전위 레벨을 감지하여 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the test method of the semiconductor device of the present invention is a test device for a semiconductor device including a bit line sense amplifier shared by a first mat and a second mat on which cell data read / write operations are performed, wherein the precharge command is performed. Is applied; Turning on the bit line select transistors connected to the first mat and the second mat according to a precharge command; Disabling the bit line equalization signal of the bit line sense amplifier after the precharge command is applied; And detecting a potential level of the bit lines connected to the first mat and the second mat to perform a test.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 장치에 관한 회로도이다. 3 is a circuit diagram of a test apparatus for a semiconductor device according to the present invention.

본 발명의 비트라인 센스앰프는 비트라인 선택부(10,16)와, 이퀄라이징부(12)와, 증폭부(14) 및 출력부(18)를 포함한다. The bit line sense amplifier of the present invention includes bit line selection units 10 and 16, an equalizing unit 12, an amplifier unit 14 and an output unit 18.

여기서, 비트라인 선택부(10)는 비트라인 선택 신호 BISH의 활성화시 이퀄라이징부(12)와 제 1매트와 연결된 비트 라인 쌍 BL,/BL 사이의 데이터 교환이 이루어지도록 한다. 그리고, 비트라인 선택부(16)는 비트라인 선택 신호 BISL의 활성화시 증폭부(14)와 제 2매트와 연결된 비트 라인 쌍 BL,/BL 사이의 데이터 교환이 이루어지도록 한다. Here, the bit line selection unit 10 allows data exchange between the equalizing unit 12 and the bit line pair BL // BL connected to the first mat when the bit line selection signal BISH is activated. The bit line selector 16 exchanges data between the amplifier 14 and the bit line pair BL // BL connected to the second mat when the bitline select signal BISL is activated.

두 개의 셀 매트는 비트라인 선택 신호 BISH,BISL에 따라 증폭부(14)와 선택적으로 연결된다. 그리고, 두 개의 셀 매트가 하나의 비트라인 센스앰프를 공유하게 된다. 여기서, 비트라인 선택 신호 BISH는 비트라인 선택신호 BISL의 반전 신 호이다. The two cell mats are selectively connected to the amplifier 14 according to the bit line selection signals BISH and BISL. Two cell mats share one bit line sense amplifier. Here, the bit line selection signal BISH is an inverted signal of the bit line selection signal BISL.

또한, 이퀄라이징부(12)는 비트라인 균등화 신호 BLEQ의 활성화시 비트 라인 쌍 BL,/BL 사이의 전압을 비트라인 프리차지 전압 VBLP 레벨로 동일하게 균등화시킨다. 여기서, 비트 라인 프리차지 전압 VBLP는 하프(half) 전원전압(VDD)으로 정의한다.In addition, the equalizing unit 12 equalizes the voltage between the bit line pairs BL and / BL to the bit line precharge voltage VBLP level when the bit line equalization signal BLEQ is activated. The bit line precharge voltage VBLP is defined as a half power supply voltage VDD.

또한, 증폭부(14)의 풀 업(pull-up) 활성화 단은 제어신호 RTO에 의해 조정되며, 풀 다운(pull-down) 활성화 단은 제어신호 /S에 의해 조정된다. 이에 따라, 증폭부(14)는 비트라인 쌍 BL,/BL에 인가된 데이터를 센싱하여 증폭한다. Further, the pull-up activation stage of the amplifier 14 is adjusted by the control signal RTO, and the pull-down activation stage is adjusted by the control signal / S. Accordingly, the amplifier 14 senses and amplifies data applied to the bit line pair BL // BL.

출력부(18)는 비트 라인 센스앰프의 증폭부(14)와 데이터 버스 쌍 sio,siob사이의 데이터 입출력 동작을 제어한다. 그리고, 데이터 버스 쌍 sio,siob의 데이터를 증폭하여 출력한다. The output unit 18 controls data input / output operations between the amplifier 14 of the bit line sense amplifier and the data bus pairs sio and siob. The data of the data bus pairs sio and siob is amplified and output.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 상세 회로 구성을 설명하면 다음과 같다. A detailed circuit configuration of the present invention having such a configuration is as follows.

먼저, 비트라인 선택부(10)는 NMOS트랜지스터 N1,N2를 포함한다. NMOS트랜지스터 N1,N2는 제 1매트와 이퀄라이징부(12) 사이에 각각 연결되어 공통 게이트 단자를 통해 비트라인 선택신호 BISH가 인가된다. First, the bit line selector 10 includes NMOS transistors N1 and N2. The NMOS transistors N1 and N2 are connected between the first mat and the equalizing unit 12, respectively, and the bit line selection signal BISH is applied through the common gate terminal.

그리고, 비트라인 선택부(16)는 NMOS트랜지스터 N3,N4를 포함한다. NMOS트랜지스터 N3,N4는 제 2매트와 증폭부(14) 사이에 각각 연결되어 공통 게이트 단자를 통해 비트라인 선택신호 BISL가 인가된다. The bit line selector 16 includes NMOS transistors N3 and N4. The NMOS transistors N3 and N4 are connected between the second mat and the amplifier 14, respectively, and the bit line selection signal BISL is applied through the common gate terminal.

또한, 이퀄라이징부(12)는 NMOS트랜지스터 N5~N7를 포함한다. 여기서, NMOS트랜지스터 N5,N6은 비트라인 쌍 BL,/BL 사이에 연결되어 공통 게이트 단자를 통해 비트라인 균등화 신호 BLEQ가 인가된다. NMOS트랜지스터 N5,N6는 공통 드레인 단자를 통해 비트라인 프리차지 전압 VBLP이 인가된다. 그리고, NMOS트랜지스터 N7는 비트라인 쌍 BL,/BL 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 비트라인 균등화 신호 BLEQ가 인가된다. In addition, the equalizing unit 12 includes NMOS transistors N5 to N7. Here, the NMOS transistors N5 and N6 are connected between the bit line pairs BL and / BL so that the bit line equalization signal BLEQ is applied through the common gate terminal. The NMOS transistors N5 and N6 receive a bit line precharge voltage VBLP through a common drain terminal. The NMOS transistor N7 is connected between the bit line pairs BL and / BL so that the bit line equalization signal BLEQ is applied through the gate terminal.

이러한 이퀄라이징부(12)는 프리차지 명령의 인가시 비트라인 균등화 신호 BLEQ가 활성화되어 비트 라인 쌍 BL,/BL을 프리차지 하게 된다. 본 발명은 웨이퍼의 테스트시 프리차지 명령이 인가되면 일정 시간 이후에 비트라인 균등화 신호 BLEQ를 강제로 디스에이블시킨다. When the precharge command is applied, the equalizing unit 12 activates the bit line equalization signal BLEQ to precharge the bit line pair BL // BL. The present invention forcibly disables the bit line equalization signal BLEQ after a predetermined time when a precharge command is applied during a test of the wafer.

이에 따라, 선택부(10,16)의 양쪽 트랜지스터 N1~N4가 턴온 된 상태에서 비트라인 쌍 BL,/BL을 플로팅(Floating) 시킨다. 따라서, 결함이 존재하는 비트라인의 전위를 떨어뜨려 결함이 없는 매트의 컬럼 테스트시 페일이 발생하도록 한다. Accordingly, the bit line pair BL, / BL is floated while both transistors N1 to N4 of the selection units 10 and 16 are turned on. Therefore, the potential of the bit line in which the defect is present is dropped so that a failure occurs during the column test of the mat having no defect.

증폭부(14)는 크로스 커플드(Cross Coupled) 연결된 PMOS트랜지스터 P1,P2와 NMOS트랜지스터 N8,N9를 포함한다. PMOS트랜지스터 P1,P2는 공통 소스 단자를 통해 제어신호 RTO가 인가되고, NMOS트랜지스터 N8,N9는 공통 소스 단자를 통해 제어신호 /S가 인가된다. The amplifier 14 includes cross coupled PMOS transistors P1 and P2 and NMOS transistors N8 and N9. The control signal RTO is applied to the PMOS transistors P1 and P2 through the common source terminal, and the control signal / S is applied to the NMOS transistors N8 and N9 through the common source terminal.

출력부(18)는 NMOS트랜지스터 N10,N11와 증폭기 A를 포함한다. 여기서, NMOS트랜지스터 N10,N11는 비트라인 쌍 BL,/BL과 데이터 버스 쌍 sio,siob 사이에 각각 연결된다. 그리고, 증폭기 A는 데이터 버스 쌍 sio,siob의 출력을 증폭한다. The output unit 18 includes NMOS transistors N10 and N11 and amplifier A. Here, the NMOS transistors N10 and N11 are connected between the bit line pair BL // BL and the data bus pair sio and siob, respectively. The amplifier A amplifies the output of the data bus pairs sio and siob.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 테스트 방법에 관한 동작 타이밍도이다. 4 is an operation timing diagram illustrating a test method of a semiconductor device according to the present invention.

먼저, 프리차지 구간 t1에서는 비트 라인 쌍 BL,/BL의 전압과 비트 라인 센스앰프 제어신호들 RTO,/S이 비트 라인 프리차지 전압 VBLP으로 프리차지 된다. 여기서, 비트라인 프리차지 전압은 하프(half) 전원전압(VDD)으로 정의하고, 셀 하이 전압(VDD)의 절반의 전압 값으로 정의한다.First, in the precharge period t1, the voltage of the bit line pair BL, / BL and the bit line sense amplifier control signals RTO, / S are precharged to the bit line precharge voltage VBLP. Here, the bit line precharge voltage is defined as a half power supply voltage VDD and is defined as a voltage value of half of the cell high voltage VDD.

본 발명은 한 쪽 매트에서 다른 쪽 매트에 영향을 줄 수 있는 결함이 있을 경우, 다른 쪽 매트의 페일을 유발하여 이를 조기에 스크린할 수 있도록 한다. In the present invention, if there is a defect that can affect one mat on the other mat, the other mat can be caused to fail and screen it early.

즉, 결함이 존재하지 않는 제 1매트의 워드라인을 액티브시키면 결함이 존재하는 제 2매트 쪽의 비트라인 선택 트랜지스터 N3,N4가 턴오프 상태를 유지하게 되어 결함이 영향이 전달되지 않는다. 이에 따라, 웨이퍼 테스트시 페일을 유발시키는 경우 양쪽 매트의 비트라인 선택 트랜지스터 N1~N4가 모두 열려 있는 프리차지 상태를 이용하게 된다. In other words, when the word line of the first mat without a defect is activated, the bit line select transistors N3 and N4 on the second mat side with the defect remain in a turn-off state, so that the defect is not transmitted. Accordingly, when failing during the wafer test, the precharge state in which the bit line select transistors N1 to N4 of both mats are opened is used.

하지만, 일반적인 프리차지 동작시에는 이퀄라이징부(12)가 활성화되어 제 2매트의 결함을 제 1매트로 제대로 전달할 수 없게 된다. 본 발명에서는 프리차지 동작시 일정 시간이 지나면 t2 구간에서 이퀄라이징부(12)를 강제로 디스에이블시키도록 하여, 제 1매트로 전달된 결함을 웨이퍼 테스트시 초기에 스크린할 수 있도록 한다. However, during the normal precharge operation, the equalizing unit 12 is activated so that defects of the second mat cannot be properly transmitted to the first mat. In the present invention, after a predetermined time passes during the precharge operation, the equalizing unit 12 is forcibly disabled in the t2 section so that defects transferred to the first mat can be initially screened during the wafer test.

즉, 프리차지 명령이 인가된 이후에 일정 시간이 지나게 되면 t2 구간에서 비트라인 균등화 신호 BLEQ를 디스에이블시키도록 한다. 이에 따라, NMOS트랜지스 터 N5~N7가 모두 턴오프되어 비트라인 쌍 BL,/BL이 플로팅 상태가 된다. That is, when a predetermined time passes after the precharge command is applied, the bit line equalization signal BLEQ is disabled in the t2 period. As a result, all of the NMOS transistors N5 to N7 are turned off, and the bit line pair BL // BL is in a floating state.

이러한 경우 비트라인 쌍 BL,/BL이 플로팅 상태가 되고, 양쪽 매트의 비트라인 선택부(10,16)가 모두 턴온된 상태를 유지한다. 이에 따라, 비트라인 쌍 BL,/BL 중 결함 셀과 연결되어 있는 라인의 전위가 떨어지게 되는 것을 스크린하여 컬럼성 페일을 감지할 수 있도록 한다. In this case, the bit line pair BL, / BL is in a floating state, and both bit line selection units 10 and 16 of both mats are turned on. Accordingly, the potential of the line connected to the defective cell among the bit line pairs BL and / BL drops to be screened to detect the columnar failure.

본 발명에서는 프리차지 명령이 인가된 이후에 일정시간이 지나면 자동으로 비트라인 균등화 신호 BLEQ가 디스에이블 되는 것을 그 실시예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 프리차지 명령 이후에 특정 명령의 인가에 따라 비트라인 균등화 신호 BLEQ를 제어할 수도 있다. Although the present invention has been described in the embodiment that the bit line equalization signal BLEQ is automatically disabled after a predetermined time after the precharge command is applied, the present invention is not limited thereto. Depending on the application, the bit line equalization signal BLEQ may be controlled.

이후에, t3 구간에서 액티브 명령이 인가되면 전하 분배(charge sharing)가 이루어진다. 전하 분배 구간에서는 워드 라인 WL이 활성화되어 비트 라인 쌍 BL,/BL에 셀의 데이터가 실리게 된다. 여기서, 액티브 명령이 인가되는 신호는 웨이퍼 테스트시 임의로 조정할 수 있다. Subsequently, when an active command is applied in the period t3, charge sharing is performed. In the charge distribution period, the word line WL is activated so that data of the cell is loaded on the bit line pair BL // BL. Here, the signal to which the active command is applied can be arbitrarily adjusted during the wafer test.

즉, 결함이 없는 제 1매트의 워드라인을 액티브시키면 제 2매트의 비트라인 선택 트랜지스터 N3,N4가 턴오프된다. 하지만, 이미 프리차지 시간 동안 비트라인 쌍 BL,/BL 간의 전위차가 발생하게 되어 매트의 셀에 데이터가 실리더라도 이를 제대로 센싱하지 못하게 되어 페일이 발생하게 된다. That is, when the word line of the first mat having no defect is activated, the bit line select transistors N3 and N4 of the second mat are turned off. However, a potential difference between the bit line pairs BL and / BL has already occurred during the precharge time, and thus data may not be properly sensed even when data is loaded in the cells of the mat, causing a failure.

이어서, 센싱 및 증폭 구간에서는 비트 라인 쌍 BL,/BL에 실린 데이터를 증폭하기 위해 제어신호 /S는 그라운드 전압으로 천이시키고, 제어신호 RTO는 셀 하이 전압 VDD으로 천이시킨다. 이에 따라, 비트 라인 쌍 BL,/BL은 셀 하이 전압 (VDD)과 그라운드 전압으로 증폭된다.Subsequently, in the sensing and amplification period, the control signal / S transitions to the ground voltage and the control signal RTO transitions to the cell high voltage VDD in order to amplify the data carried on the bit line pair BL // BL. As a result, the bit line pair BL, / BL is amplified to the cell high voltage VDD and the ground voltage.

다음에, 재저장(restore) 구간에서는 비트 라인 쌍 BL,/BL에서 증폭된 데이터를 셀에 다시 재기입(rewrite)하게 된다. 그리고, 재저장 동작이 완료되면 다시 프리차지 구간으로 진입하게 된다.Next, in the restore period, the data amplified in the bit line pair BL // BL is rewritten to the cell. When the resave operation is completed, the controller reenters the precharge section again.

이러한 본 발명은 하나의 매트에 존재하는 결함에 의해 결함이 존재하지 않는 매트에서 발생하는 페일을 조기에 스크린 하기 위해, 프리차지 명령이 인가된 후 일정시간이 지나면 자동으로 비트라인 균등화 트랜지스터를 턴오프시키고 나머지 동작들은 정상적인 프리차지 동작을 수행하도록 한다. The present invention automatically turns off the bitline equalization transistor after a predetermined time after the precharge command is applied, in order to prematurely screen a fail occurring in the mat where the defect does not exist due to a defect present in one mat. And the rest of the operations to perform a normal precharge operation.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 반도체 소자의 테스트시 프리차지 명령 이후에 비트라인 균등화 신호를 강제로 디스에이블시켜 셀 매트 간의 누설 경로를 형성함으로써 결함이 없는 셀 매트의 잠재 불량을 조기에 스크린할 수 있도록 한다. As described above, the present invention forcibly disables the bit line equalization signal after the precharge command during the test of the semiconductor device to form a leakage path between the cell mats, thereby prematurely screening for potential defects of the defect-free cell mats. To help.

또한, 본 발명은 충분히 리페어 가능한 칩이 후속하는 패키지 테스트에서 페일 되는 것을 방지하여 전체 수율을 향상시킬 수 있도록 한다. In addition, the present invention prevents a sufficiently repairable chip from failing in subsequent package tests to improve overall yield.

또한, 본 발명은 매트에서 발생된 결함의 전기적 특성 열화에 의한 페일을 최대한 줄여 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다. In addition, the present invention provides an effect to improve the reliability by reducing the failure due to deterioration of the electrical characteristics of the defect generated in the mat.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으 로 보아야 할 것이다. In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as being in scope.

Claims (7)

셀 데이터의 리드/라이트 동작이 이루어지는 제 1매트 및 제 2매트;A first mat and a second mat on which read / write operations of cell data are performed; 상기 제 1매트와 상기 제 2매트에 의해 공유되어 비트라인을 통해 인가되는 상기 셀 데이터를 센싱 및 증폭하는 비트라인 센스앰프를 포함하고, And a bit line sense amplifier configured to sense and amplify the cell data shared by the first mat and the second mat and applied through a bit line. 상기 비트라인 센스앰프는 프리차지 명령이 인가된 이후에 일정 시간이 지나면 비트라인 균등화 신호가 디스에이블되어 상기 제 1매트와 상기 제 2매트 간의 상기 비트라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 장치. The bit line sense amplifier may be configured to disable the bit line equalization signal after a predetermined time after the precharge command is applied, thereby connecting the bit line between the first mat and the second mat. Device. 제 1항에 있어서, 상기 비트라인 균등화 신호는 특정 명령 신호에 의해 디스에이블 상태로 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 장치. The test apparatus of claim 1, wherein the bit line equalization signal is controlled to be in a disabled state by a specific command signal. 제 1항에 있어서, 상기 비트라인 센스앰프는 The method of claim 1, wherein the bit line sense amplifier 상기 비트라인 균등화 신호에 의해 상기 비트라인을 이퀄라이징시키는 이퀄라이징부; An equalizer which equalizes the bit line by the bit line equalization signal; 상기 비트라인에 인가된 데이터를 증폭하는 증폭부; An amplifier for amplifying data applied to the bit line; 상기 제 1매트와 상기 이퀄라이징부 사이에 연결되어 제 1비트라인 선택신호에 의해 제어되는 제 1비트라인 선택부; 및 A first bit line selector connected between the first mat and the equalizer and controlled by a first bit line select signal; And 상기 제 2매트와 상기 증폭부 사이에 연결되어 제 2비트라인 선택신호에 의해 제어되는 제 2비트라인 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 장치. And a second bit line selector connected between the second mat and the amplifier and controlled by a second bit line select signal. 제 4항에 있어서, 상기 프리차지 명령의 인가시 상기 제 1비트라인 선택부 및 상기 제 2비트라인 선택부가 턴온된 상태에서 상기 이퀄라이징부가 디스에이블 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 장치. 5. The apparatus of claim 4, wherein the equalizing unit maintains the disabled state when the first bit line selection unit and the second bit line selection unit are turned on when the precharge command is applied. 6. . 셀 데이터의 리드/라이트 동작이 이루어지는 제 1매트와 제 2매트에 의해 공유되는 비트라인 센스앰프를 포함하는 반도체 소자의 테스트 장치에 있어서, A test apparatus for a semiconductor device comprising a bit line sense amplifier shared by a first mat and a second mat on which read / write operations of cell data are performed, 프리차지 명령이 인가되는 단계; Applying a precharge command; 상기 프리차지 명령에 따라 상기 제 1매트와 상기 제 2매트에 연결된 비트라인 선택 트랜지스터가 턴온되는 단계; Turning on a bit line select transistor connected to the first mat and the second mat according to the precharge command; 상기 프리차지 명령이 인가된 이후에 상기 비트라인 센스앰프의 비트라인 균등화 신호가 디스에이블되는 단계; 및 Disabling the bit line equalization signal of the bit line sense amplifier after the precharge command is applied; And 상기 제 1매트와 상기 제 2매트에 연결된 비트라인의 전위 레벨을 감지하여 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법. And detecting a potential level of the bit line connected to the first mat and the second mat to perform a test. 제 5항에 있어서, 상기 테스트는 웨이퍼 레벨의 테스트인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법. 6. The method of claim 5, wherein the test is a wafer level test. 제 5항에 있어서, 상기 비트라인 균등화 신호는 특정 명령 신호에 의해 디스에이블 상태로 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법. The test method of claim 5, wherein the bit line equalization signal is controlled to be in a disabled state by a specific command signal.
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