TW310374B - The measuring apparatus and method for electric current leaking of memory device - Google Patents

Description

310374 A7 A7 _____B7五、發明説明（） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5·1發明領域： 本發明係有關於一種記憶體元件之漏電流的測量裝 置及方法’特别是有關於一種靜態随機存取記憶體之漏電 流的測量裝置及方法。 5·2發明背景： 第一圈爲傳統具有四個電晶髗之靜態随機存取 記憶鱧（static random access me巾〇ry, SRAM〉的線路 圈，其中電晶體10及電晶體12之閘極由字元線信號（word line)所控制，其源極和汲極則分别由位元線信號（bit line) 及反向位元線信號控制。電晶鱧14及16經以閉鎖（latch) 方式連結以储存資料。由於電晶體之製造無法達到非常完 美的程度，因此必定有漏電流的產生。當流經電阻18或 1 9之漏電流小於從電源vcc所提供之供給雹流時，此靜態 随機存取記憶體可以正常工作。然而，當漏電流大於從電 源Vcc所提供之供給電流時’此靜態隨機存取記憶體將無 法正常工作以儲存電荷。傳統對於靜態随機存取記憶髖漏 電流之測量係使用一大面積之接觸（c〇ntact)窗，求得其 串連漏電流後，再將其平均以得到一平均値。然而，無法 由此平均値以確定該測試之晶片中是否具有缺陷之靜態 隨機存取記憶想。也就是説，雖然平均漏電流値小於供給 電流’並不能保證該晶片可正常工作。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公菔） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •架. 訂 310374 五、發明説明（） 5·3發明目的及极述·· 鑒於上述之發明背景中，傳统的測量方法所產生 多缺點，本發明的主要目的在提出—種記憶髖元件之 流的測量裝置及方法，係利用電路佈局方法及圈點

見复ϋ，使得可以經由一次的數據量取而 锖確度很高的漏電流値。 J 根據以上所述之目的，本發明提供了一 (渴電流的測量裝置，包含：多個用以儲存資料之記旰 儲存單元，及多個連接至記憶髏儲存單元接 31

接脚連接關係之開關裝置。串聯電阻裝置， J _. 一端接到— 電源，且每兩個雹阻裝置之連接點接至開關裝置。 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 f請先聞讀背面之注意事頊再填寫本頁；> 訂· 另外，本發明提供了一種記憶體元件之渴電流的測量 方法。首先，經由開關装置將記憶體儲存單元連接至串 之電阻裝置，其中串聨耄阻裝置之一端接到—電源，且每 兩個電阻裝置之連接點則接至開關裝置。接著，控制開關 裝置，使得只有一個記憶雅儲存‘單元直接導通至串聯重阻 裝置’並測試導通之記憶體儲存單元之功能，以判斷其爲 良好、缺陷。重複上述開關裝置之控制及測試步驟，直到 所有之記憶體儲存單元均被執行爲止。最後，根據上述記 憶雜備存單元其中一行之第一個缺陷記憶體儲存單元位 置，及依據通過缺陷記憶體儲存單元之電壓、電阻關 3 經濟部中央橾準局黃工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（） 得到一漏電流。 5·4國式簡單説明： 第一圈爲傳統具有四個電晶體之靜態随機存取記德# (static random access memory, SRAM)的線路圈。 第二圈爲本發明較佳實施例之線路圈。 第三圈爲應用圈點對應（bit map)測量技術於測量整烟晶 片之例子。 5-5發明詳私説明： 第二圈爲本發明較佳實施例之線路圈，其中靜態随機 存取記憶«20由四個重晶雜所组成，一般又稱爲4_丁之 記億體單元，係藉由閉鎖（丨atch)之連結方式以儲存資料。 每個静態随機存取記憶雅20之兩個接脚分别接到一個開 關閘22,此開關閘22可以經由控制信號以決定接腳是否 連接導通至外面其他元件。串聨之第一電阻24(其阻值爲 R)之一端接到電源Vcc，而每兩個第一電阻24之連接點 接至和靜態随機存取記憶體20 ‘相連之其中一開關閉。另 外，串聯之第二電阻26(其阻値爲R)之一端也是接到電源 Vcc’而每兩個第二電阻26之連接點接至和靜態隨機存取 記憶髏20相連之其中之另一開關閘22。對於最左邊之靜 態随機存取記憶禮20 ’其接脚所看出去的電阻値爲r而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公慶） {請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂. A7 B7

310374 五、發明説明（） 左邊第二個靜態随機存取記隐體2〇其接腳所看出去的電 阻値爲2R。由此頻椎，依次所得到之電阻値爲3R、4R、 5 R. ·. 0 接著，控制開關閘26 ’使得只有一個靜態隨機存取 記憶體20直接導通玄串廯電阻24、26。測試導通靜態 随機存取記憶體2 〇之功能，以判斷其爲良好或缺陷。測 試方法一般係输入一遞增之仅址信號至靜態随機存取記 憶體20，並寫入及讀出一信號再比較其讀、寫信號是否 一致。重複上述開關閘之控制及測試步驟，直到所有之靜 態随機存取記憶體20均被到試完。根據整行靜態随機存 取記憶體20之第一個測試爲缺陷之靜態随機存取記憶體 位置，及依據通過缺陷靜態随機存取記憶體之電壓、電阻 關係，以得到缺陷静態随機存取記億體之供給電流値。由 於第一個缺陷靜態随機存取記憶雅係發生在漏電流约等 於供給電流時，因此可得到势態隨機存取記憶體之漏電流 値。此電流値可以由下列之計算方法得出： l = (Vcc-V,)/ (nR + Rioad) ⑴ 其中Vt爲電晶體導通之臨界値，n爲第一個缺陷靜態隨

I 機存取記憶雅發生的位置，而Rload則爲靜態随機存取記 憶體内之負載電阻。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 若應用圈點對應（bitmap)測量技術於測量整個（通常 爲256或512行）晶片上的靜態随機存取記檍體單元’則 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 可以同時量到許多點，以得到更精確的數値。爲了説明上 的便利’第三圈舉出一個具有1 4行且每行有1 7個記憶單 元之例子》其中，畫圈者代表其通過讀、寫之測試，而畫 又者代表其未通過讀、寫之測試。假設電晶髖導通之臨界 値等於1.0伏特，負載重阻R|〇ad爲400〇歐姆，第一電 阻及第二電阻爲500歐姆，則根據公式（1)可得到第一行 之漏電流丨i*ak_i値爲： 11 e a k _ 1 = (5 -1) / (11 5 0 〇 G + 4 〇 〇 G) = 0 · 6 7 8 p 安培 第，一行之漏電流丨leak_2値爲 lieak_2 = (5-1)/(13*50〇G+4〇〇G) = 0.580 p 安培 其他行之漏電流丨l*ak_n値也可依相同原則求出。 使用本發明所提出的記憶體元件漏電流的測量 裝置及方法’並利用電路佈局方法及圈點對應（bitmap) 測量技術，將可以經由一次的數據量取而得到锖確度很高 的漏電流値。 以上所述僅爲本發明之較佳實施例而已，並非用 以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脱離本發明所揭 示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之 申請專利範圍内。例如，其他‘類的記憶體單元及其結構 也可以應用本發明以達到相同之目的，而不脱離本發明所 揭示之精神及其申請專利範園。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公疫） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -黎. 訂

Claims (1)

1. 310374 A8 B8 C8 D8 、申讀專利範圍 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 1· 一種記憶體元件之漏電流的跗量裝置，包含r 多數個記憶體儲存單元，用以雔存資料； 多數個開w装置，係連接至該記憶體儲存單元之接脚 上’以控制該接脚之導通； 串連之多數個電限装置，該串聯重阻装置之一端接到 一電源，每兩個該電限装置之連接點接至該開《装置。 2. 如申請專利範園第1項之装置，其中上述之記憶體储存 單元包含一靜態随機存取記憶體。 3. 如申請專利範園第2項之装置，其中上述之靜態随機存 取記憶雅包含四個電晶髖》 4. 如申請專利範園第1項之装置，其中上述之記憶體俄存 單元之接腳數爲二。 5. 如申請專利範園第1項之裝置，其中上述之電阻装置包 含一電阻。 ， 6. 如申請專利範圍第1項之装置，其中上述之多數個電阻 裝置，包含： 串連之多數個第一電阻，該串聯第一電限之一端接到 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1r' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 ______ D8 六、申請專利範圍 一~-— 該電源，每兩個該第一電阻之連接點接至該開關装置 串連之多數個第二電阻，該串聯第二電阻之一端接= 該電源，每兩個該第二電阻之連接點接至該開闞裝置。 7 _ —種記憶體元件之漏電流的測量裝置，包含： 多數個靜態随機存取記憶想，用以错存資料· 多數個開關閘，該開關閘係連接至每個該靜態随機存 取記憶體之接脚上，以控制該接腳之導通； 、串連之多數個第一電阻，該串聯之第—電阻之一端接 到一電源，每兩個該第一電阻之連接點接至和該靜態随機 存取記憶《相連之其中之一該開闞閘；及 串連之多數個第二電阻，該串聯之第二'電阻之一端接 到該電源，每兩個該第二雹阻之連接點接至和該靜態随蟣 存取記憶鳢梱連之其中之另一該開關閘。 8. 如申請專利範圓第7項之裝置，其中上述之靜態隨機存 取記憶體包含四個電晶體。 9. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中上述之靜態随機存 t 取記憶體之接脚數爲二。 t 1 0. —種記憶雄元件之漏電流的測量方法，包含下列步 驟： 連接多數個記憶體儲存單元至串連之多教個電阻裝 置，該記億體儲存單元係接至多數個開關装置，再由該開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公簸） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j .秦' ip I

   關裝置連接至該電阻裝置，該串聯電阻裝置之—鴣接到一 電源，且每兩個該電阻裝置之連接點接至該開關裝置； 控制該開關裝置，使得只有一個該記憶體儲存單元直 接導通至該串聯電阻装置； ^ 測試該導通之該記憶雅儲存單元之功能，以判斷其爲 I好、缺陷之情形； 重複上述開闞裝置之控制及測試步驟，直到所有之該 記憶雜儲存單元均被執行爲止；及 得到一漏霓流’該漏黨流之得出係根據上述多數個記 憶體儲存單元其中—行之第一個缺陷記憶體儲存單元位 置，及依據通過該缺陷記憶體储存單元之電壓、電阻關 係0 1 1 .如申請專利範園第1 〇項之方法，其中上述之記憶體儲 存單元包含一靜態随機存取記憶體。 12.如申請專利範困第11項之方法，其中上述之靜態随機 存取記憶體包含四個電晶體。 、13.如申請專利範固第1〇項之方法，其中上述之電阻裝置 包含一電阻。 ’ 14_如申請專利範固第1〇項之方法，其中上述之多數個電 阻裝置，包含： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 多數個第一電阻串連一起，該串聨第— 到該電源’每兩個該第一電阻之連接點接至 端接 及 孩開闞裝置； 多數個第二電阻串連一起’該串聨第二貧限之 到該電源，每兩個該第二電阻之連接點接至 < ''端接 *主該開關裝置。 15 ·—種記憶雅元件之漏電流的測量方法， 壤： 已3下列步 連接多數個靜態随機存取記憶體至串連之多數個重 阻’該静態随機存取記憶體係接至多數個開關閘，再由該 開闞閘連接至該電阻，該串琳電阻之—端接到一重源且 每兩個該電阻之連接點接至該開關閘； 、控制該開關閘，使得只有一個該靜態随機存取記愫體 直接導通至該串琳電阻； 測試該導通之該靜態隨機存取記憶體之功能，以判斷 其爲良好、缺陷之情形； 重複上述開關閘之控制及測試步驟，直到所有之該靜 態隨機存取記憶體均被執行爲止；及 i得到一漏電流，該漏電流之.得出係根據上述多數個靜 態隨機存取記憶體其中一行之第一個缺陷靜態隨機存取 I 記憶體位置，及依據通過該缺陷靜態随機存取記憶體之電 壓、電阻關係。 ' 16.如申請專利範園第15項之方法，其中上述之靜態随機 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 、-37.- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 310374 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 存取記憶體包含四個電晶髏。 17.如申請專利範園第15項之方法’其中上述之多數個電 阻，包含： 多數個第一電阻串連一起，該串聯第一電阻之一端接 到該電源，每兩個該第一電阻之連接點接至該開關閑；及 多數個第二電阻串連一起’該串聯第·一電阻之一 k接 到該電源，每兩個該第二電阻之連接點接至該開關閉。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ—裝_ 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）