KR20160084100A - 적층 메모리 장치 및 시스템 - Google Patents

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KR20160084100A
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Abstract

적층 메모리 장치는 코어 칩 및 베이스 칩을 포함할 수 있다. 상기 코어 칩은 데이터 리시버, 스트로브 신호 생성부 및 테스트 레지스터를 포함할 수 있다. 상기 데이터 리시버는 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 제 1 노멀 포트를 통해 수신한다. 상기 스트로브 신호 생성부는 동작 모드에 따라 노멀 스트로브 신호 및 테스트 스트로브 신호 중 하나에 기초하여 데이터 스트로브 신호를 생성한다. 상기 테스트 레지스터는 상기 데이터 스트로브 신호에 응답하여 상기 데이터 리시버로부터 출력된 데이터를 저장한다.

Description

적층 메모리 장치 및 시스템 {STACKED MEMORY APPARATUS AND SYSTEM}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 적층 메모리 장치 및 시스템에 관한 것이다.
반도체 장치의 집적도를 높이기 위해, 단일 패키지 내에 복수개의 칩을 적층하고 패키징하여 집적도를 높이는 방식의 3D (3-Dimensional) 반도체 장치가 개발되었다. 상기 3D 반도체 장치는 두 개 또는 그 이상의 칩을 수직으로 적층하여 동일한 공간에서 최대의 집적도를 발현할 수 있다.
상기 3D 반도체 장치를 구현하기 위해서 다양한 방식이 존재한다. 그 중 하나는, 동일한 구조를 갖는 칩을 복수개 적층시키고, 적층된 칩들을 금속선과 같은 와이어로 연결하여 하나의 반도체 장치로 동작시키는 것이다.
또한, 최근에는 적층된 복수개의 칩을 비아(Via)로 관통시켜 모든 칩을 전기적으로 연결하는 TSV (Through Silicon Via) 방식이 사용되어오고 있다. TSV를 이용하는 반도체 장치는 각각의 칩을 수직으로 관통하여 연결하므로, 와이어를 이용한 가장자리 배선을 통해 각각의 칩을 연결하는 반도체 장치보다 패키지 면적을 더욱 효율적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 컨트롤러와의 연결 없이 적층 메모리 장치의 노멀 동작 테스트 및 마이크로 범프 특성을 테스트할 수 있는 적층 메모리 장치 및 이를 포함하는 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치는 코어 칩 및 베이스 칩을 포함하고, 상기 베이스 칩은, 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 제 1 노멀 포트를 통해 수신하는 데이터 리시버; 동작 모드에 따라 노멀 스트로브 신호 및 테스트 스트로브 신호 중 하나에 기초하여 데이터 스트로브 신호를 생성하고, 상기 테스트 스트로브 신호는 제 1 테스트 포트를 통해 입력된 신호에 기초하여 생성되는 스트로브 신호 생성부; 및 상기 데이터 스트로브 신호에 응답하여 상기 데이터 리시버로부터 출력된 데이터를 저장하는 테스트 레지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치는 코어 칩 및 베이스 칩을 포함하고, 상기 베이스 칩은, 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 제 1 노멀 포트를 통해 수신하는 데이터 리시버; 및 상기 데이터 리시버로부터 출력된 데이터를 제 1 테스트 포트를 통해 수신된 신호에 기초하여 생성된 테스트 스트로브 신호에 동기하여 저장하고, 저장된 데이터를 제 2 테스트 포트를 통해 출력하는 테스트 레지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 테스트의 효율성 및 정확성을 향상시키고, 반도체 장치의 제조비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 구성을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치의 상세한 구성요소를 보여주는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 스트로브 신호 생성부의 구성을 보여주는 도면,
도 5는 도 3에 도시된 어드레스 레지스터 및 상기 어드레스 레지스터와 연결되는 추가적인 구성요소를 보여주는 도면,
도 6은 도 3에 도시된 압축 회로의 구성을 보여주는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치의 동작을 보여주는 도면,
도 8은 타이밍 제어부를 이용하여 지연 스트로브 신호를 생성할 때 적층 메모리 장치의 동작을 보여주는 도면,
도 9는 데이터의 유효 윈도우와 내부 기준전압과의 관계를 보여주는 도면이다.
도 1에서, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(1)은 패키지 기판(110), 인터포저 기판(120), 컨트롤러(130) 및 메모리(140)를 포함할 수 있다. 상기 인터포저 기판(120)은 상기 패키지 기판(110) 상에 적층될 수 있고, 범프 볼, 볼 그리드 어레이, C4 범프 등의 전기적 연결 수단(150)을 통해 서로 연결될 수 있다. 상기 인터포저 기판(120) 및 패키지 기판(110)에는 신호가 전송되기 위한 신호 경로가 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 패키지 기판(110)은 패키지 볼을 포함할 수 있고, 상기 패키지 볼을 통해 상기 시스템은 외부 전자 장치와 연결될 수 있다.
상기 컨트롤러(130) 및 상기 메모리(140)는 상기 인터포저 기판(120) 상에 적층될 수 있고, 마이크로 범프(160)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 컨트롤러(130)는 인터포저 기판(120)에 형성된 신호 경로를 통해 상기 메모리(140)와 통신할 수 있다. 상기 시스템의 구성요소들은 단일 패키지로 패키징될 수 있고, 시스템 온 칩(SOC, System On Chip), 시스템 인 패키지(SIP, System In Package), 멀티 칩 패키지(Multi-chip Package), 플립 칩 패키지(Flip-Chip Package)와 같은 형태로 구현될 수 있다.
상기 컨트롤러(130)는 상기 메모리(140)를 제어하는 마스터 장치일 수 있다. 상기 컨트롤러(130)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit; GPU), 디지털 신호 처리 장치(Digital Signal Processor; DSP), 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP), 컨트롤러 칩, 메모리 컨트롤러 칩일 수 있다.
상기 메모리(140)는 상기 컨트롤러(130)에 의해 제어되는 슬레이브 장치일 수 있다. 상기 메모리(140)는 DRAM과 같은 휘발성 메모리 장치일 수 있고, FLASH 메모리 장치, 상변화 메모리 장치(PCRAM), 저항성 메모리 장치(ReRAM), 강유전체 메모리 장치(FeRAM), 자성 메모리 장치(MRAM), 스핀 주입 자기 메모리 장치(STTRAM) 등과 같은 비휘발성 메모리일 수 있다. 또는 상기 메모리는 상기 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리 중 2개 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 메모리(140)는 복수의 칩을 포함하는 적층 메모리 장치일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치(2)의 구성을 보여주는 도면이다. 도 2에서, 상기 적층 메모리 장치(2)는 베이스 칩(210) 및 복수의 코어 칩(220)을 포함할 수 있다. 상기 베이스 칩(210) 및 복수의 코어 칩(220)은 마이크로 범프(221)와 관통 비아(222)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 베이스 칩(210)은 상기 마이크로 범프(221) 및 관통 비아(222)를 통해 상기 코어 칩(220)에 저장시키려는 데이터를 전송할 수 있고, 상기 코어 칩(220)에 저장된 데이터를 수신할 수 있다. 상기 복수의 코어 칩(220)은 2개인 것으로 예시하였으나, 코어 칩의 개수를 한정하려는 것은 아니다. 상기 적층 메모리 장치(2)는 도 1에 도시된 메모리(140)로 적용될 수 있다. 상기 복수의 코어 칩(220)은 각각 상기 베이스 칩(210)으로부터 전송된 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀 어레이, 메모리 레지스터, 메모리 뱅크 등과 같은 데이터 저장 공간을 구비할 수 있다.
상기 베이스 칩(210)은 노멀 로직 회로(211) 및 테스트 로직 회로(212)를 포함할 수 있다. 상기 노멀 로직 회로(211)는 상기 적층 메모리 장치(2)의 라이트 동작, 리드 동작, 리프레쉬 동작 등과 같은 모든 노멀 동작을 제어하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 상기 테스트 로직 회로(212)는 상기 적층 메모리 장치(2)의 테스트를 위한 모든 회로를 포함할 수 있다. 상기 테스트 로직 회로(212)는 빌트 인 셀프 테스트 회로, 셀프 리페어 회로, 셀프 스트레스 회로 등과 같은 다양한 테스트 관련 회로를 포함할 수 있다. 상기 테스트 로직 회로(212)는 관통 비아 또는 마이크로 범프의 연결성 테스트, 바운더리 스캔 테스트, 웨이퍼 레벨 테스트, 웨이퍼 번인 테스트, 데이터 입출력 테스트, 데이터 압축 테스트 등과 같은 다양한 테스트 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 테스트 로직 회로(212)는 결함이 있는 메모리 셀을 리던던시 셀로 대체할 수 있는 리페어 로직을 포함할 수 있다.
상기 적층 메모리 장치(2)의 상기 베이스 칩은 복수의 노멀 포트(230)와 복수의 테스트 포트(240)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 노멀 포트(230)는 도 1의 컨트롤러(130)로부터 상기 적층 메모리 장치(2)의 노멀 동작에 필요한 다양한 제어신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 노멀 포트(230)를 통해 데이터(DQ), 데이터 스트로브 신호(DQS), 클럭 신호(CK), 커맨드 신호(CMD) 및 어드레스 신호(ADD) 등이 상기 컨트롤러(130)로부터 수신될 수 있다. 상기 복수의 노멀 포트(230)를 통해 수신된 제어신호는 상기 노멀 로직 회로(211)로 입력될 수 있고, 상기 노멀 로직 회로(211)는 상기 적층 메모리 장치(2)가 노멀 동작을 수행할 수 있도록 한다. 상기 복수의 테스트 포트(240)는 상기 컨트롤러(130)와 무관하게 테스트 장비와 같은 또 다른 외부 장치에 의해 직접적으로 및/또는 독립적으로 접근 가능하며, 상기 외부 장치로부터 테스트 동작에 필요한 다양한 제어신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 테스트 포트(240)를 통해 테스트 어드레스 신호(TPADD), 테스트 클럭 신호(TPCK), 포트 스트로브 신호(TPDQS) 등의 제어신호가 상기 외부 장치로부터 수신될 수 있다. 상기 복수의 테스트 포트(240)를 통해 수신된 신호는 상기 테스트 로직 회로(212)로 입력될 수 있고, 상기 테스트 로직 회로(212)는 상기 적층 메모리 장치(2)가 테스트 동작을 수행할 수 있도록 한다. 또한, 상기 테스트 로직 회로(211)는 적어도 하나의 테스트 포트를 통해 테스트 결과(TPOUT)를 출력할 수 있다. 상기 테스트 결과는 데이터 또는 데이터가 연산된 결과일 수 있다.
상기 복수의 노멀 포트(230) 및 상기 복수의 테스트 포트(240)는 모두 마이크로 범프 패드일 수 있다. 그러나, 상기 노멀 포트(230)는 컨트롤러(130)를 통해 외부 장치와 통신하고, 상기 테스트 포트(240)는 컨트롤러(130)와 독립적으로 외부 장치와 통신할 수 있다. 따라서, 상기 노멀 포트(230)는 노멀 패드일 수 있고, 상기 테스트 포트(240)는 직접 접근 패드일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 테스트 로직 회로(212)는 상기 테스트 포트(240)를 통해 수신된 신호에 기초하여 테스트 동작에 필요한 신호를 생성하고, 상기 신호를 상기 노멀 로직 회로(211)와 상기 테스트 로직 회로(212) 사이의 링크(250)를 통해 상기 노멀 로직 회로(211)로 전송할 수 있다. 즉, 상기 테스트 로직 회로(212)는 테스트 동작에 필요한 신호를 생성하여, 상기 컨트롤러(130)의 제어 없이 상기 노멀 로직 회로(211)를 동작시킬 수 있다. 따라서, 상기 테스트 로직 회로(212)는 상기 적층 메모리 장치(2)의 노멀 동작 테스트를 가능하게 한다. 상기 테스트 로직 회로(212)는 상기 노멀 동작 테스트 결과를 상기 링크(250)를 통해 상기 노멀 로직 회로(211)로부터 수신할 수 있고, 수신된 테스트 결과(TPOUT)를 상기 테스트 포트(240)를 통해 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치(3)의 구성을 보여주는 도면이다. 도 3에서, 상기 적층 메모리 장치(3)는 코어 칩과 베이스 칩을 포함할 수 있다. 상기 코어 칩 이외의 구성요소는 모두 베이스 칩에 배치될 수 있다. 상기 베이스 칩은 복수의 노멀 포트(31, 32, 33, 34)와 복수의 테스트 포트(41, 42, 43, 44, 45)를 포함할 수 있다. 상기 노멀 포트(31)은 데이터 패드일 수 있고, 상기 데이터 패드는 데이터(DQ)의 입출력 경로일 수 있다. 상기 노멀 포트(31)는 상기 적층 메모리 장치(3)의 노멀 동작 중에 컨트롤러로부터 전송된 데이터를 수신할 수 있고, 상기 적층 메모리 장치(3)의 테스트 동작 중에 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 수신할 수 있다. 상기 노멀 포트(32, 33)는 데이터 스트로브 패드일 수 있고, 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)를 출력할 수 있다. 상기 노멀 포트(32, 33)는 차동 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)를 출력하기 위해 2개로 구성될 수 있고, 각각 데이터 스트로브 신호와 이의 반전 신호를 출력할 수 있다. 일반적으로, 메모리 장치는 컨트롤러로 데이터를 출력할 때, 데이터 출력 시점에 관한 정보를 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로서 출력할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)는 리드 데이터 스트로브 신호일 수 있다.
상기 복수의 테스트 포트(41, 42, 43, 44, 45)는 복수의 직접 접근 패드일 수 있다. 예를 들어, 상기 적층 메모리 장치(3)는 상기 테스트 포트(41)를 통해 포트 스트로브 신호(TPDQS)를 수신할 수 있고, 상기 테스트 포트(42)를 통해 상기 포트 스트로브 신호의 반전신호(TPDQSB)를 수신할 수 있다. 또한, 상기 테스트 포트(43)를 통해 테스트 어드레스 신호(TPADD)를 수신할 수 있고, 상기 테스트 포트(44)를 통해 테스트 클럭 신호(TPCK) 및 상기 테스트 클럭 신호의 반전신호(TPCKB)를 수신할 수 있다. 상기 테스트 포트(45)는 테스트 동작 중에 데이터가 출력되거나 테스트 결과가 출력되는 경로로 사용될 수 있다.
상기 베이스 칩은 리드 경로, 라이트 경로, 스트로브 신호 생성부(310) 및 테스트 레지스터(320)를 포함할 수 있다. 상기 리드 경로는 리드 동작을 통해 상기 코어 칩에 저장된 데이터가 상기 적층 메모리 장치(3) 외부로 출력될 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 상기 리드 경로는 리드 레지스터(330) 및 데이터 트랜시버(331)를 포함할 수 있다. 상기 리드 레지스터(330)는 코어 칩에 저장되었다가 리드 동작 중에 출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 트랜시버(331)는 상기 리드 레지스터(330)에 저장된 데이터를 상기 노멀 포트(31)로 출력할 수 있다. 상기 리드 레지스터(330)와 상기 데이터 트랜시버(331) 사이에는 멀티플렉서(332)를 더 포함할 수 있다. 상기 멀티플렉서(332)는 출력 제어신호(RCKD)에 기초하여 상기 리드 레지스터(330)로부터 출력되는 데이터를 상기 데이터 트랜시버(331)로 출력할 수 있다. 상기 멀티플렉서(332)는 더블 데이터 레이트 동작을 위한 것으로, 상기 출력 제어신호(RCKD)의 라이징 에지 및 폴링 에지에 동기하여 라이징 데이터(RDO)와 폴링 데이터(FDO)를 교대로 출력할 수 있다.
상기 라이트 경로는 데이터 리시버(340), 데이터 래치부(350) 및 라이트 레지스터(360)를 포함할 수 있다. 상기 데이터 리시버(340)는 상기 노멀 포트(31)와 연결되고, 상기 노멀 포트(31)를 통해 데이터를 수신할 수 있다. 상기 데이터 리시버(340)는 노멀 동작 모드에서 상기 노멀 포트(31)를 통해 상기 컨트롤러로부터 전송된 데이터를 수신할 수 있다. 상기 데이터 리시버(340)는 테스트 동작 모드에서, 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 상기 노멀 포트(31)를 통해 수신할 수 있다. 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터는 상기 리드 경로를 통해 상기 노멀 포트(31)로 전송될 수 있고, 상기 데이터 리시버(340)는 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 상기 노멀 포트(31)를 통해 수신할 수 있다. 상기 데이터 리시버(340)는 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터와 내부 기준전압(IVREF)을 비교하여 출력 신호를 생성할 수 있다.
상기 데이터 래치부(350)는 상기 데이터 리시버(340)로부터 출력된 신호를 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로 래치할 수 있다. 상기 라이트 레지스터(360)는 상기 데이터 래치부(350)의 출력을 저장하고, 저장된 데이터를 상기 코어 칩으로 전송할 수 있다.
상기 스트로브 신호 생성부(310)는 동작 모드에 따라 노멀 스트로브 신호 쌍(NDQS, NDQSB) 및 테스트 스트로브 신호 쌍(TDQS, TDQSB) 중 하나를 상기 데이터 스트로브 신호 쌍(DQS, DQSB)으로 제공할 수 있다. 상기 스트로브 신호들은 차동 신호일 수 있다. 상기 스트로브 신호 생성부(310)는 상기 노멀 포트(32, 33)와 연결될 수 있고, 상기 노멀 포트(32, 33)로 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB) 및 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB) 중 하나를 출력할 수 있다. 상기 스트로브 신호 생성부(310)는 상기 테스트 포트(41, 42)를 통해 입력된 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)에 기초하여 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 스트로브 신호 생성부(310)는 동작 모드 신호(TBUMP)에 응답하여 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB)를 상기 노멀 포트(32, 33)로 출력하거나 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)를 상기 노멀 포트(32, 33)로 출력할 수 있다. 상기 동작 모드 신호(TBUMP)는 상기 적층 메모리 장치(3)의 동작 모드에 관한 정보를 갖는 신호일 수 있고, 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 인에이블되면 상기 적층 메모리 장치(3)는 테스트 동작 모드로 진입할 수 있다. 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 디스에이블되면, 상기 적층 메모리 장치(3)는 테스트 동작 모드를 종료할 수 있다.
상기 스트로브 신호 생성부(310)는 스트로브 선택신호(DQSSEL)에 기초하여 테스트 포트(41, 42)를 통해 수신된 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB) 및 테스트 포트(43)를 통해 수신된 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB) 중 하나에 기초하여 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)를 생성할 수 있다. 상기 스트로브 신호 생성부(310)의 상세한 구성 및 기능은 후술하기로 한다.
상기 노멀 포트(32, 33)는 버퍼(311)를 통해 상기 데이터 래치부(350) 및 상기 테스트 레지스터(320)와 연결될 수 있다. 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)는 상기 노멀 포트(32, 33)를 통해 상기 데이터 래치부(350) 및 상기 테스트 레지스터(320)로 입력될 수 있다. 상기 테스트 레지스터(320)는 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)에 기초하여 상기 데이터 래치부(350)로부터 출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 테스트 동작 모드에서, 상기 스트로브 신호 생성부(310)는 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)를 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로 출력하므로, 상기 테스트 레지스터(320)는 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)에 동기하여 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 저장할 수 있다.
레지스터 인에이블부(321)는 상기 버퍼(311)와 상기 테스트 레지스터(320) 사이에 연결될 수 있다. 상기 레지스터 인에이블부(321)는 동작 모드에 따라 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)가 상기 테스트 레지스터(320)로 선택적으로 입력될 수 있도록 한다. 상기 레지스터 인에이블부(321)는 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 인에이블되면 상기 노멀 패드(32, 33)로부터 입력되는 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)를 상기 테스트 레지스터(320)로 출력하고, 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 디스에이블되면 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)가 상기 테스트 레지스터(320)로 출력되는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 상기 레지스터 인에이블부(321)는 상기 적층 메모리 장치(3)의 테스트 동작 중에 상기 테스트 레지스터(320)가 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)만을 수신할 수 있도록 한다. 상기 레지스터 인에이블부(321)는 각각 상기 동작 모드 신호(TBUMP) 및 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)를 수신하는 AND 게이트를 포함할 수 있다.
상기 테스트 레지스터(320)는 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 테스트 포트(45)를 통해 출력할 수 있다. 상기 테스트 레지스터(320)는 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 저장하기 위한 저장 공간을 포함할 수 있고, 마이저(MISR, Multiple Input Signature Register)를 포함할 수 있다. 상기 마이저는 입력되는 신호에 대해 소정의 연산을 수행하고, 상기 연산 결과와 추정 값을 비교하여 패스 또는 페일 여부를 판정할 수 있는 회로이다. 상기 테스트 레지스터(320)는 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 수신하고, 상기 데이터에 대해 소정 연산을 수행할 수 있으며, 상기 데이터의 연산 결과와 추정 값을 비교한 결과를 상기 테스트 포트(45)를 통해 출력할 수 있다. 상기 테스트 포트(45)를 통해 출력되는 신호(TPOUT)는 데이터 또는 상기 데이터에 기초한 테스트 결과일 수 있다.
상기 베이스 칩은 어드레스 레지스터(370)를 더 포함할 수 있다. 상기 어드레스 레지스터(370)는 노멀 동작 모드에서 노멀 포트(34)를 통해 컨트롤러로부터 전송된 어드레스 신호(ADD)를 수신할 수 있다. 상기 어드레스 레지스터(370)는 테스트 동작 모드에서 상기 동작 모드 신호(TBUMP)에 응답하여 테스트 포트(44)를 통해 수신된 테스트 어드레스 신호(TPADD)를 상기 노멀 포트(34)를 통해 수신할 수 있다. 상기 어드레스 레지스터(370)는 수신된 노멀 어드레스 신호(ADD) 및 테스트 어드레스 신호(TPADD)에 기초하여 내부 어드레스 신호(IADD)를 생성하고, 상기 내부 어드레스 신호(IADD)를 상기 코어 칩으로 출력할 수 있다. 상기 내부 어드레스 신호(IADD)는 상기 코어 칩에 저장된 데이터 중 출력하려는 데이터가 저장된 저장 공간의 주소일 수 있다.
상기 베이스 칩은 제어 로직부(380) 및 내부 전압 생성부(390)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 로직부(380)는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)에 기초하여 지연 제어신호(DCON<0:n>) 및 전압 제어신호(VCON<0:m>)를 생성할 수 있다. 상기 제어 로직부(380)는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)와 함께 메모리 설정 정보(MRS)에 기초하여 상기 지연 제어신호(DCON<0:n>)를 생성할 수 있다. 상기 메모리 설정 정보(MRS)는 상기 적층 메모리 장치(3)의 동작에 관한 정보로서, 모드 레지스터 셋, 확장 모드 레지스터 셋과 같은 스테이트 머신에 저장된 정보일 수 있다. 일 예로, 상기 메모리 설정 정보(MRS)는 리드 레이턴시, 클럭 위상 차 등과 같은 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어 로직부(380)는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD) 및 상기 메모리 설정 정보(MRS)를 디코딩하여 상기 지연 제어신호(DCON<0:n>) 및 전압 제어신호(VCON<0:m>)를 생성하는 디코딩 회로를 포함할 수 있다.
상기 내부 전압 생성부(390)는 상기 전압 제어신호(VCON<0:m>)를 수신하여 상기 내부 기준전압(IVREF)을 생성할 수 잇다. 상기 내부 전압 생성부(390)는 상기 전압 제어신호(VCON<0:m>)에 기초하여 상기 내부 기준전압(IVREF)의 레벨을 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 상기 내부 전압 생성부(390)는 상기 전압 제어신호(VCON<0:m>)에 따라 상기 내부 기준전압(IVREF)의 레벨을 변경시키는 일반적인 전압 조절 회로로 구현될 수 있다.
상기 베이스 칩은 압축 회로(322) 및 바운더리 스캔 회로(323)를 더 포함할 수 있다. 상기 압축 회로(322)는 상기 테스트 레지스터(320)와 상기 테스트 포트(45) 사이에 연결될 수 있다. 상기 압축 회로(322)는 상기 테스트 레지스터(320)에 저장된 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 압축하여 출력할 수 있다. 상기 압축 회로(322)는 바이트 단위로 데이터를 압축하고, 압축 테스트 결과를 상기 테스트 포트(45)를 통해 출력할 수 있다. 상기 바운더리 스캔 회로(323)는 상기 압축 회로(322)가 바이트 단위로 압축 동작을 수행할 때, 특정 비트의 데이터가 압축되는 것을 방지할 수 있다. 상기 바운더리 스캔 회로(323)는 바운더리 스캔 제어신호(BOUT<0:l>)를 생성하고, 상기 압축 회로(322)는 상기 바운더리 스캔 제어신호(BOUT<0:l>)에 응답하여 바이트 단위로 압축 동작을 수행할 때 특정 비트의 데이터를 압축하지 않을 수 있다.
상기 적층 메모리 장치(3)는 상기 테스트 포트(41, 42, 43, 44, 45)를 구비하여 상기 컨트롤러와의 연결 없이 노멀 동작을 수행할 수 있으므로, 노멀 동작 테스트가 가능해질 수 있다. 또한, 상기 테스트 포트(41, 42, 43, 44, 45)로 입력된 신호와 상기 테스트 포트(41, 42, 43, 44, 45)를 통해 수신된 신호에 기초하여 생성된 신호는 상기 노멀 포트(31, 32, 33, 34)로 전송될 수 있다. 따라서, 상기 노멀 포트(31, 32, 33, 34)를 구성하는 마이크로 범프의 특성 테스트를 가능하게 한다.
도 4는 도 3에 도시된 스트로브 신호 생성부(310)의 구성을 보여주는 도면이다. 도 4에서, 상기 스트로브 신호 생성부(310)는 스트로브 선택부(410) 및 타이밍 제어부(420)를 포함할 수 있다. 상기 스트로브 선택부(410)는 동작 모드에 따라 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB) 및 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB) 중 하나를 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로 제공할 수 있다. 상기 스트로브 선택부(410)는 상기 동작 모드 신호(TBUMP)에 응답하여 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB) 및 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB) 중 하나를 상기 노멀 포트(32, 33)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 스트로브 선택부(410)는 상기 테스트 동작 모드에서 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 인에이블되면 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)를 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로서 출력할 수 있고, 상기 노멀 동작 중에 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 디스에이블되면 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB)를 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로서 출력할 수 있다. 상기 스트로브 선택부(410)는 상기 동작 모드 신호(TBUMP)에 의해 제어되어 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB) 및 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB) 중 하나를 출력하는 멀티플렉서로 구현될 수 있다.
상기 타이밍 제어부(420)는 상기 테스트 포트(41, 42)를 통해 수신된 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB) 및 지연 스트로브 신호(DDQS, DDQSB) 중 하나를 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)로 출력할 수 있다. 상기 타이밍 제어부(420)는 스트로브 선택신호(DQSSEL)에 의해 제어되어 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB) 및 상기 지연 스트로브 신호(DDQS, DDQSB) 중 하나를 출력하는 멀티플렉서로 구현될 수 있다. 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)는 상기 테스트 포트(41, 42)를 통해 외부 장치로부터 직접 입력될 수 있는 신호로서, 상기 외부 장치에 의해 위상이 조절되어 입력되는 신호일 수 있다. 상기 스트로브 선택신호(DQSSEL)는 상기 적층 메모리 장치(3)에서 사용될 수 있는 어떠한 신호를 활용할 수 있다. 일 예로, 상기 스트로브 선택신호(DQSSEL)는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 지연 스트로브 신호(DDQS, DDQSB)는 테스트 포트(43)를 통해 수신된 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 타이밍 제어부(420)는 지연부(421)를 더 포함할 수 있다. 상기 지연부(421)는 테스트 포트(43)를 통해 수신된 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)를 지연시켜 상기 지연 스트로브 신호(DDQS, DDQSB)를 생성할 수 있다. 상기 지연부(421)는 상기 지연 제어신호(DCON<0:m>)에 기초하여 상기 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)를 지연시킬 수 있다. 상기 타이밍 제어부(420)로부터 출력된 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)는 버퍼를 통해 상기 스트로브 선택부(410)로 입력될 수 있다.
상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB)는 출력 제어신호(RCKD)에 기초하여 생성될 수 있다. 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB)는 전원전압(VDD)과 접지전압(VSS)을 수신하는 멀티플렉서로 구현될 수 있다. 상기 출력 제어신호(RCKD)는 클럭 신호와 같이 토글하는 신호이므로, 상기 멀티플렉서는 상기 출력 제어신호(RCKD)가 하이 레벨 구간일 때와 로우 레벨 구간일 때 상기 전원전압(VDD)과 접지전압(VSS)을 교대로 출력하여 상기 노멀 스트로브 신호(NDQS, NDQSB)를 생성할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 어드레스 레지스터(370) 및 상기 어드레스 레지스터(370)와 연결되는 추가적인 구성요소를 보여주는 도면이다. 도 5에서, 상기 어드레스 레지스터(370)는 어드레스 리시버(510) 및 어드레스 래치부(520)를 포함할 수 있다. 상기 어드레스 리시버(510)는 노멀 포트(34)와 연결되고, 상기 적층 메모리 장치(3)는 노멀 동작 모드에서 상기 노멀 포트(34)를 통해 상기 컨트롤러로부터 전송된 어드레스 신호(ADD)를 수신할 수 있다. 테스트 동작 모드에서 상기 테스트 포트(44)는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)를 수신할 수 있다. 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)는 상기 동작 모드 신호(TBUMP)에 의해 제어되는 버퍼(511)를 통해 상기 노멀 포트(34)로 입력될 수 있다. 상기 적층 메모리 장치(3)의 테스트 동작 모드에서, 상기 어드레스 리시버(510)는 상기 노멀 포트(34)를 통해 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)를 수신할 수 있다. 상기 어드레스 리시버(510)는 상기 노멀 포트(34)로부터 전송된 신호를 상기 내부 기준전압(IVREF)과 비교하여 출력 신호를 생성할 수 있다.
상기 어드레스 래치부(520)는 상기 어드레스 리시버(510)로부터 출력된 신호를 클럭 신호(CK, CKB)에 동기하여 래치할 수 있다. 상기 어드레스 래치부(520)는 노멀 포트(35)로부터 상기 클럭 신호(CK, CKB)를 수신할 수 있다. 상기 클럭 신호(CK, CKB)는 차동 신호로 입력될 수 있다. 상기 노멀 포트(35)를 통해 수신된 클럭 신호(CK, CKB)는 버퍼(521)를 통해 상기 어드레스 래치부(520)로 제공될 수 있다. 상기 노멀 포트(35)는 상기 적층 메모리 장치(3)의 노멀 동작 모드에서 상기 컨트롤러로부터 상기 클럭 신호(CK, CKB)를 수신할 수 있다. 상기 적층 메모리 장치(3)의 테스트 동작 모드에서 상기 노멀 포트(35)는 테스트 포트(43)를 통해 수신된 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)를 수신할 수 있다.
상기 적층 메모리 장치(3)는 테스트 클럭 입력부(530)를 더 포함할 수 있다. 상기 테스트 포트(43)를 통해 수신된 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)는 테스트 클럭 입력부(530)를 통해 상기 노멀 포트(35)로 제공될 수 있다. 상기 테스트 클럭 입력부(530)는 상기 동작 모드 신호(TBUMP)가 인에이블되면 상기 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)를 상기 노멀 포트(35)로 출력할 수 있다. 상기 어드레스 래치부(520)는 상기 테스트 동작 모드에서 상기 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)에 기초하여 상기 어드레스 리시버(510)의 출력을 래치하고, 래치된 신호를 상기 내부 어드레스 신호(IADD)로서 출력할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 압축 회로(322)의 구성을 보여주는 도면이다. 도 6에서, 상기 적층 메모리 장치(3)는 32비트의 데이터를 4개의 그룹 데이터로 입출력할 수 있고, 1개의 그룹 데이터는 20 비트의 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 테스트 레지스터(420)는 상기 4개의 그룹 데이터를 출력할 수 있다. 상기 1개의 그룹 데이터는 2 비트의 데이터 마스크 정보, 16 비트의 데이터 및 2 비트의 데이터 버스 인버전 정보를 포함할 수 있다. 상기 적층 메모리 장치(3)는 더블 데이터 레이트를 지원하므로, 각각의 비트는 이븐 비트와 오드 비트를 포함할 수 있다. 상기 압축 회로(322)는 복수의 압축부(COMP, 611-618) 및 판정부(620)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 압축부(611-618)는 바이트 단위로 압축 동작을 수행할 수 있다. 상기 압축부(611)는 제 1 내지 제 4 이븐 데이터 마스크 비트(DM0_EV, DM1_EV, DM2_EV, DM3_EV)를 압축할 수 있고, 상기 압축부(612)는 제 1 내지 제 4 오드 데이터 마스크 비트(DM0_OD, DM1_OD, DM2_OD, DM3_OD)를 압축할 수 있다. 상기 압축부(613)는 제 1 이븐 데이터 비트(DQ0_EV), 제 9 이븐 데이터 비트(DQ8_EV), 제 17 이븐 데이터 비트(DQ16_EV) 및 제 25 이븐 데이터 비트(DQ24_EV)를 압축할 수 있다. 상기 압축부(614)는 제 1 오드 데이터 비트(DQ0_OD), 제 9 오드 데이터 비트(DQ8_OD), 제 17 오드 데이터 비트(DQ16_OD) 및 제 25 오드 데이터 비트(DQ24_OD)를 압축할 수 있다. 상기 압축부(615)는 제 8 이븐 데이터 비트(DQ7_EV), 제 16 이븐 데이터 비트(DQ15_EV), 제 24 이븐 데이터 비트(DQ23_EV) 및 제 32 이븐 데이터 비트(DQ31_EV)를 압축할 수 있다. 상기 압축부(616)는 제 8 오드 데이터 비트(DQ7_OD), 제 16 오드 데이터 비트(DQ15_OD), 제 24 오드 데이터 비트(DQ23_OD) 및 제 32 오드 데이터 비트(DQ31_OD)를 압축할 수 있다. 상기 압축부(617)는 제 1 내지 제 4 이븐 데이터 버스 인버전 비트(DBI0_EV, DBI1_EV, DBI2_EV, DBI3_EV)를 압축할 수 있고, 상기 압축부(618)는 제 1 내지 제 4 오드 데이터 버스 인버전 비트(DBI0_OD, DBI1_OD, DBI2_OD, DBI3_OD)를 압축할 수 있다. 상기 압축부(611-618)는 각각의 그룹 데이터 중 동일한 순번의 데이터 정보를 바이트 단위로 압축 동작을 수행함으로써, 데이터 압축 테스트의 효율성 및 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 상기 압축부(611-618)가 바이트 단위로 압축 동작을 수행함으로써, 상기 1개의 그룹 데이터의 패턴은 자유롭게 설정될 수 있다. 4개의 그룹 데이터는 각각 서로 동일한 데이터 패턴을 가지므로, 1개의 그룹 데이터의 패턴이 자유롭게 설정되더라도 동일한 순번의 데이터 정보는 동일할 수 있다.
상기 압축부(611-618)는 상기 바운더리 스캔 회로(323)로부터 출력되는 바운더리 스캔 제어신호(BOUT<0:7>)를 수신할 수 있다. 상기 압축부(611-618)는 상기 바운더리 스캔 제어신호(BOUT<0:7>)에 기초하여 압축되는 4비트의 데이터 정보 중 1비트의 특정 데이터 정보가 압축되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 압축부(611)에 의해 상기 제 1 내지 제 4 이븐 데이터 마스크 비트(DM0_EV, DM1_EV, DM2_EV, DM3_EV)를 압축한 결과가 페일이라면, 상기 압축부(611)는 상기 바운더리 스캔 제어신호(BOUT<0>)에 의해 상기 제 1 내지 제 4 이븐 데이터 마스크 비트(DM0_EV, DM1_EV, DM2_EV, DM3_EV) 중 하나씩을 순차적으로 제외하여 압축 결과를 생성할 수 있다. 일 예로, 상기 압축부(611)는 제 1 이븐 데이터 마스크 비트(DM0_EV)를 제외하고 제 2 내지 제 4 이븐 데이터 마스크 비트(DM1_EV, DM2_EV, DM3_EV)를 압축할 수 있다. 이 때, 제 2 내지 제 4 이븐 데이터 마스크 비트(DM1_EV, DM2_EV, DM3_EV)를 압축한 결과가 패스라면, 상기 제 1 이븐 데이터 마스크 비트(DM0_EV)에 페일이 발생한 것을 쉽게 검출할 수 있다. 상기 판정부(620)는 상기 압축부(611-618)로부터 출력된 압축 테스트 결과(COMPOUT)를 재차 압축하여 테스트 결과 신호(TPOUT)를 상기 테스트 포트(45)로 출력할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치(3)의 동작을 보여주는 타이밍도이다. 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 적층 메모리 장치(3)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 동작 모드 신호(TBUMP)가 인에이블되면 상기 적층 메모리 장치(3)는 테스트 동작 모드로 진입할 수 있다. 상기 테스트 동작 모드 중에, 테스트 포트(43)를 통해 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)가 입력될 수 있고, 상기 적층 메모리 장치(3)의 리드 동작을 위해 리드 커맨드 정보(RD)를 갖는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)가 입력될 수 있다. 상기 리드 커맨드의 정보를 갖는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD)가 입력된 후, 소정 시간이 경과하면 상기 출력 제어신호(RCKD)가 생성될 수 있다. 상기 출력 제어신호(RCKD)가 생성되면 상기 코어 칩으로부터 출력되고 상기 리드 레지스터(330)에 저장된 데이터(DQ(D0, D1, D2, D3))가 상기 노멀 포트(31)로 출력될 수 있다. 이후, 상기 테스트 포트(41, 42)를 통해 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)가 입력될 수 있다. 상기 스트로브 선택신호(DQSSEL)가 인에이블되면 상기 타이밍 제어부(420)는 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)를 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)로서 출력하고, 상기 스트로브 선택부(410)는 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)를 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)로서 상기 노멀 포트(32, 33)로 출력할 수 있다.
상기 데이터 리시버(340)는 상기 노멀 포트(31)로 출력된 데이터를 상기 내부 기준전압(IVREF)과 비교하여 수신할 수 있고, 상기 데이터 래치부(350)는 상기 노멀 포트(32, 33)로부터 제공된 데이터 스트로브 신호(즉, 테스트 스트로브 신호(TDQS, TDQSB)에 동기하여 상기 데이터 리시버(340)의 출력을 래치할 수 있다. 상기 테스트 레지스터(320)는 상기 데이터 래치부(350)의 출력을 저장할 수 있다. 따라서, 상기 테스트 레지스터(320)는 상기 노멀 포트(31)를 통해 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 저장할 수 있다.
상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)는 상기 리드 커맨드 정보(RD)를 갖는 테스트 어드레스 신호(TPADD)가 입력된 후 리드 레이턴시(RL)와 클럭 위상 차(tDQSCK)에 기초한 시간만큼 늦게 입력될 수 있다. 상기 리드 레이턴시(RL)는 상기 적층 메모리 장치(3)가 리드 커맨드를 수신한 시점으로부터 실제로 데이터를 출력하는 시점까지의 지연시간을 의미할 수 있고, 상기 클럭 위상 차(tDQSCK)는 상기 컨트롤러로부터 입력될 수 있는 노멀 클럭 신호가 상기 적층 메모리 장치(3)의 내부에서 지연되는 시간을 의미할 수 있다. 상기 시간(tTP)은 상기 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB) 및 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)가 테스트 포트(41, 42, 43)로 입력되어 노멀 포트(31, 32, 33) 및 상기 노멀 포트(31, 32, 33)와 연결되는 로직 회로로 전송될 때까지의 시간 지연을 의미할 수 있다. 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD) 및 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB)는 모두 테스트 포트(41, 42, 44)로 입력되어 상기 적층 메모리 장치(3)의 로직 회로로 전송되므로, 상기 시간(tTP)은 서로 상쇄될 수 있고 추가적인 타이밍 조절은 불필요할 수 있다. 도 9에서, 상기 테스트 어드레스(TPADD)가 테스트 포트에서 노멀 포트로 전송되면서 상기 데이터(D0, D1, D2, D3)의 출력 시점은 상기 시간(tTP)만큼 지연될 수 있다. 그러나, 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS, TPDQSB) 또한 상기 테스트 포트에서 노멀 포트로 전송되므로, 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)의 생성 시점은 상기 시간만큼 지연된다. 따라서, 상기 데이터(D0, D1, D2, D3)의 출력시점과 상기 데이터 스트로브 신호(DQS, DQSB)의 출력시점은 서로 동기될 수 있다. 상기 테스트 레지스터(320)에 저장된 데이터는 상기 압축 회로(322)에 의해 압축되거나 압축되지 않고 상기 테스트 포트(45)를 통해 출력될 수 있고, 상기 테스트 포트(45)를 통해 출력되는 신호가 정상인지 여부를 모니터링하여 상기 노멀 포트(31, 32, 33, 34, 35)를 구성하는 마이크로 범프의 결함 유무를 판단할 수 있다.
도 8은 타이밍 제어부(420)를 이용하여 지연 스트로브 신호(DDQS, DDQSB)를 생성할 때 적층 메모리 장치(3)의 동작을 보여주는 도면이다. 도 8에서, 상기 타이밍 제어부(420)는 상기 테스트 어드레스 신호(TPADD) 및 상기 메모리 설정 정보(MRS)에 기초하여 생성된 지연 제어신호(DCON<0:n>)에 응답하여 상기 테스트 클럭 신호(TPCK, TPCKB)를 지연시켜 지연 스트로브 신호(DDQS, DDQSB)를 생성할 수 있다. 기본적으로, 상기 지연부(421)는 상기 테스트 클럭 신호(TPCK)를 지연시켜 상기 포트 스트로브 신호(TPDQS)와 동일한 위상을 갖는 지연 스트로브 신호(DDQS)를 생성할 수 있다. 이 때, 상기 지연부(421)는 상기 지연 제어신호(DCON<0:n>)에 기초하여 상기 지연 스트로브 신호(DDQS)의 위상을 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 지연 스트로브 신호(DDQS(TPDQS))의 에지가 데이터(DQ(D0, D1, D2, D3))의 천이 시점에 동기된다면, 테스트 클럭 신호(TPCK)의 1/4주기만큼 지연된 지연 스트로브 신호(DDQS(TPDQS+0.25CK))의 에지는 데이터 유효 구간의 중앙부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 테스트 클럭 신호(TPCK)의 1/2주기만큼 지연된 지연 스트로브 신호(DDQS(TPDQS+0.5CK)의 에지는 데이터(DQ)의 첫 번째 데이터(D0) 이후의 데이터(D1, D2, D3)의 천이 시점에 동기될 수 있다. 상기 적층 메모리 장치(3)는 상기 타이밍 제어부(420)를 이용하여 다양한 위상을 갖는 지연 스트로브 신호(DDQS)를 상기 테스트 스트로브 신호(TDQS)로 제공할 수 있다. 따라서, 상기 데이터(DQ)와 동기될 수 있는 테스트 스트로브 신호(TDQS)의 최적의 위상을 설정할 수 있고, 노멀 포트(31, 32, 33)의 특성에 맞춰 최적의 타이밍 마진 설정이 가능할 수 있다.
도 9는 데이터의 유효 윈도우와 내부 기준전압(IVREF)과의 관계를 보여주는 도면이다. 예를 들어, 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터가 상기 노멀 포트(31)를 경유하면서 A 구간에 대응하는 분포를 갖는다고 가정하자. 이 때, 상기 데이터 리시버(340)가 A 구간에 분포하는 데이터를 상기 내부 기준전압(IVREF)과 비교하여 수신하는 경우 정확하게 데이터를 수신할 수 있다. 그러나, 상기 내부 기준전압 생성부(390)가 상기 전압 제어신호(VCON<0:m>)에 기초하여 상기 내부 기준전압(IVREF)의 레벨을 상승시키는 경우(IVREFU)나 하강시키는 경우(IVREFD), 상기 데이터 리시버(340)는 A 구간에 분포하는 데이터를 정확하게 수신할 수 없게 된다. 따라서, 상기 적층 메모리 장치(3)는 상기 내부 기준전압(IVREF)의 레벨을 변경시키면서 상기 노멀 포트(31)를 구성하는 마이크로 범프의 결함 유무를 판단할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 코어 칩 및 베이스 칩을 포함하고,
    상기 베이스 칩은, 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 제 1 노멀 포트를 통해 수신하는 데이터 리시버;
    동작 모드에 따라 노멀 스트로브 신호 및 테스트 스트로브 신호 중 하나에 기초하여 데이터 스트로브 신호를 생성하고, 상기 테스트 스트로브 신호는 제 1 테스트 포트를 통해 입력된 신호에 기초하여 생성되는 스트로브 신호 생성부; 및
    상기 데이터 스트로브 신호에 응답하여 상기 데이터 리시버로부터 출력된 데이터를 저장하는 테스트 레지스터를 포함하는 적층 메모리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트로브 신호 생성부는 동작 모드 신호에 응답하여 상기 노멀 스트로브 신호와 상기 테스트 스트로브 신호 중 하나를 상기 데이터 스트로브 신호로 출력하는 스트로브 선택부; 및
    스트로브 선택신호에 응답하여 상기 제 1 테스트 포트로 입력된 포트 스트로브 신호와 지연 스트로브 신호 중 하나를 상기 테스트 스트로브 신호로 출력하는 타이밍 제어부를 포함하는 적층 메모리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 제 2 테스트 포트를 통해 수신된 테스트 클럭 신호를 지연 제어신호에 기초하여 지연시켜 상기 지연 스트로브 신호를 생성하는 지연부를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제 3 테스트 포트를 통해 수신된 테스트 어드레스 신호 및 메모리 설정 정보에 기초하여 상기 지연 제어신호를 생성하는 제어 로직부를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 2 노멀 포트를 통해 상기 데이터 스트로브 신호를 수신하고, 상기 데이터 스트로브 신호에 기초하여 상기 데이터 리시버로부터 출력된 데이터를 래치하는 데이터 래치부를 더 포함하고,
    상기 테스트 레지스터는 상기 데이터 스트로브 신호에 기초하여 상기 데이터 래치부의 출력을 수신하여 저장하는 적층 메모리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 동작 모드에 따라 상기 데이터 스트로브 신호를 상기 테스트 레지스터로 선택적으로 제공하는 레지스터 인에이블부를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 테스트 레지스터에 저장된 데이터를 바이트 단위로 압축하여 압축 테스트 결과를 생성하고, 상기 압축 테스트 결과를 제 4 테스트 포트를 통해 출력하는 압축 회로를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    바운더리 스캔 제어신호를 생성하여 상기 압축 회로가 바이트 단위로 압축동작을 수행할 때, 특정 비트를 압축하지 않도록 제어하는 바운더리 스캔 회로를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 출력하는 리드 레지스터를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  10. 코어 칩 및 베이스 칩을 포함하고,
    상기 베이스 칩은, 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 제 1 노멀 포트를 통해 수신하는 데이터 리시버; 및
    상기 데이터 리시버로부터 출력된 데이터를 제 1 테스트 포트를 통해 수신된 신호에 기초하여 생성된 테스트 스트로브 신호에 동기하여 저장하고, 저장된 데이터를 제 2 테스트 포트를 통해 출력하는 테스트 레지스터를 포함하는 적층 메모리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 테스트 스트로브 신호는 제 2 노멀 포트를 통해 상기 테스트 레지스터로 제공되는 적층 메모리 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 리시버는 제 3 테스트 포트를 통해 수신된 테스트 어드레스 신호에 기초하여 생성된 내부 기준전압과 상기 코어 칩으로부터 출력된 데이터를 비교하여 출력 신호를 생성하는 적층 메모리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제 3 테스트 포트를 통해 수신된 테스트 어드레스 신호에 기초하여 전압 제어신호를 생성하는 제어 로직부; 및
    상기 전압 제어신호에 기초하여 상기 내부 기준전압의 레벨을 변화시키는 내부전압 생성부를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    노멀 어드레스 신호 및 제 3 테스트 포트를 통해 수신된 테스트 어드레스 신호 중 하나를 래치하여 상기 코어 칩으로 내부 어드레스 신호를 출력하는 어드레스 레지스터를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 어드레스 레지스터는 제 2 노멀 포트를 통해 상기 노멀 어드레스 신호 및 테스트 어드레스 신호 중 하나를 수신하고, 수신된 신호를 내부 기준전압과 비교하여 출력 신호를 생성하는 어드레스 리시버; 및
    상기 어드레스 리시버의 출력을 제 4 테스트 포트를 통해 수신된 테스트 클럭 신호에 동기하여 래치하여 상기 내부 어드레스 신호를 생성하는 어드레스 래치부를 포함하는 적층 메모리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    동작 모드에 따라 상기 테스트 클럭 신호를 상기 어드레스 래치부로 선택적으로 제공하는 테스트 클럭 입력부를 더 포함하는 적층 메모리 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 노멀 포트, 상기 제 1 테스트 포트 및 상기 제 2 테스트 포트는 마이크로 범프인 적층 메모리 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 노멀 포트는 컨트롤러와 연결되는 적층 메모리 장치.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 테스트 포트는 직접 접근 패드이고, 상기 컨트롤러로부터 출력되는 신호를 수신하지 않는 적층 메모리 장치.
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