WO2004079745A1 - Semiconductor memory and method for accumulating charge in dynamic memory cell - Google Patents

Semiconductor memory and method for accumulating charge in dynamic memory cell Download PDF

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WO2004079745A1
WO2004079745A1 PCT/JP2003/002638 JP0302638W WO2004079745A1 WO 2004079745 A1 WO2004079745 A1 WO 2004079745A1 JP 0302638 W JP0302638 W JP 0302638W WO 2004079745 A1 WO2004079745 A1 WO 2004079745A1
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signal
memory cell
sense amplifier
memory
selection period
Prior art date
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PCT/JP2003/002638
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Inventor
Yoshimasa Yagishita
Toshiya Uchida
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Publication date
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    • G11C2207/229Timing of a write operation

Definitions

  • the present invention relates to a technology for equalizing data retention characteristics of a semiconductor memory having dynamic memory cells.
  • Memory cells of semiconductor memories such as DRAMs and pseudo SRAMs have a capacity to hold data as electric charges. Since the charge stored in the memory cell gradually escapes, the data written in the memory cell disappears after a predetermined time. Therefore, a refresh operation for writing back the data in the memory cell is required.
  • the ability of the memory cell to hold the charge affects the refresh cycle.
  • the refresh cycle needs to be increased as the amount of charge leakage increases. For this reason, the charge retention capability (data retention characteristics) directly affects power consumption. Therefore, in the development and mass production of this type of semiconductor memory, detailed evaluation of the data retention characteristics (refresh characteristics) is important.
  • One of the evaluations of the data holding characteristics is to set the amount of charge held in the memory cell capacity to a predetermined value and measure the data holding time for each amount of charge.
  • the amount of charge held in the memory cell capacitance can be set depending on the voltage of the bit line connected to the memory cell.
  • a power supply voltage of a sense amplifier connected to a bit line is adjusted (for example, Patent Document 1).
  • the bit line is set to a predetermined voltage by adjusting the sense amplifier power supply, and a desired amount of charge is stored in the memory cell capacitance.
  • the sense amplifier power supply changes, the bit line precharge voltage and the memory cell plate voltage also change. For this reason, after accumulating charges in the memory cell capacity, it is necessary to wait for a long time until the precharge voltage and the plate voltage stabilize, which increases the evaluation time. There is.
  • Another method of storing a desired amount of charge in the memory cell capacitance is to adjust the selection period of the word line connected to the gate of the transfer transistor of the memory cell and adjust the connection time between the bit line and the memory cell capacitance.
  • the word line selection period varies depending on transistor manufacturing errors. For this reason, the amount of charge held in the memory cell capacity differs for each semiconductor memory chip. That is, quantitative evaluation is not possible.
  • test circuits increase chip size and increase the manufacturing cost of semiconductor memory. Also, the extra load associated with the test circuit is added to the bit line.
  • An object of the present invention is to store a desired amount of electric charge in the capacity of a dynamic memory cell. In particular, it is to store a desired amount of charge in the memory cell capacity without increasing the chip size.
  • Another object of the present invention is to quantitatively and quickly evaluate the data retention characteristics of a dynamic memory cell.
  • a predetermined number of first read lines are multiplex-selected in the first selection period, and a signal amount corresponding to data held in a plurality of dynamic memory cells is read out to a bit line.
  • the sense amplifier is activated, and the signal amount on the bit line is amplified.
  • the sense amplifier is deactivated after amplifying the signal amount.
  • a predetermined number of second word lines are multi-selected with the first word line selected.
  • the amplified signal amount is written to a dynamic memory cell connected to the second word line.
  • the stored charges of the memory cells connected to the first word line and the stored charges of the bit lines are redistributed to the memory cells connected to the second word line.
  • a desired amount of charge can be stored in the memory cell according to the number of selected first word lines and the number of subsequently selected second word lines.
  • a desired amount of charge can be stored in the memory cell, so that a special voltage generation circuit and a capacitor for charge storage are not required. Therefore, it is possible to prevent the chip size of the semiconductor memory from increasing.
  • the first and second selection periods are set during a test mode for evaluating data retention characteristics of a memory cell. After the charge is redistributed, the first and second lead lines are deselected, and after a predetermined time, data is read from the memory cell, revealing the relationship between the amount of charge stored in the memory cell and the data retention characteristics. become. For this reason, by repeating the evaluation while changing the number of the first lead lines to be selected and the number of the second lead lines to be selected thereafter, in the semiconductor memory having the dynamic memory cells, the data retention characteristics of the memory cells can be accurately determined. Can be evaluated.
  • the sense amplifier mask circuit masks the reception of the access end signal in an access cycle other than the last access cycle in the first selection period. This mask inhibits the inactivation of the sense amplifier activation signal. Therefore, the sense amplifier mask circuit allows the sense amplifier to continue operating during a predetermined period of the first selection period.
  • the plurality of decode circuits of the word line control circuit are addressable for generating a decode signal for selecting one of the word lines. Decode the signal.
  • the latch circuit of each decode circuit latches the decode signal in the first and second selection periods to keep outputting the decode signal. Since a once generated decode signal can be held with a simple circuit, multiple lines can be selected by simply supplying addresses sequentially as in normal access.
  • the precharge circuit precharges the bit line to a predetermined voltage.
  • the precharge control circuit stops the operation of the precharge circuit during the first and second selection periods. Therefore, the bit line can be reliably floated during the first and second selection periods, and a desired amount of charge can be accurately stored in the memory cell.
  • the precharge signal generation circuit of the precharge circuit operates during activation of the precharge control signal.
  • the precharge control circuit activates the precharge control signal in response to an access start signal that starts access to a memory cell, and deactivates the precharge control signal in response to an access end signal that ends access to a memory cell. I do.
  • the precharge mask circuit of the precharge circuit masks the reception of the access end signal during the first selection period. This mask inhibits the deactivation of the precharge control signal. For this reason, the precharge mask circuit allows the precharge operation of the bit line to be stopped during the first selection period.
  • the word line control circuit selects one of the first word lines first, and selects the rest of the first word line after the activation of the sense amplifier. For example, among the memory cells accessed in the first selection period, at least a memory cell connected to one of the first-selected first code lines has a first logic level written in advance. The memory cell accessed in the second selection period is written with the second logic level in advance. Since the number of memory cells to which the first logic level is previously written can be minimized, the write operation time can be shortened. Therefore, the period for accumulating charges in the memory cell can be shortened, and the evaluation time of the data retention characteristics of the memory cell can be shortened.
  • the word line control circuit selects the first word line simultaneously. For example, a first logic level is written in advance to a memory cell accessed during the first selection period. The memory cells accessed during the second selection period are stored in the second logic level in advance. The bell is written. Since the first word lines are simultaneously selected, the first selection period can be minimized, and the period for accumulating charges in the memory cells can be shortened. As a result, the time for evaluating the charge retention characteristics of the memory cell can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the semiconductor memory of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing details of a test control circuit, a sense amplifier control circuit, a precharge control circuit, and a code decoder shown in FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing details of the memory array, precharge circuit, and sense amplifier array shown in FIG.
  • FIG. 4 is a waveform diagram showing an operation of the memory array during the test mode of the FCRAM in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a waveform chart showing the operation of the memory array during the normal operation mode in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the control circuit during the test mode of the FCRAM in the first embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the amount of charge stored in the memory cell corresponding to the number of selected word lines in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a waveform diagram showing the operation of the memory array during the test mode in the second embodiment of the semiconductor memory of the present invention.
  • Double circles in the figure indicate external terminals.
  • the signal lines indicated by bold lines are composed of a plurality of lines. Some of the blocks to which the bold lines are connected are composed of a plurality of circuits. Signals supplied via external terminals use the same symbols as the terminal names. Signals ending with ⁇ "indicate positive logic. Signals ending with ⁇ X" indicate negative logic.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the semiconductor memory of the present invention.
  • This semiconductor memory is formed on a silicon substrate as a fast asynchronous RAM (FCRAM) using a CMOS process.
  • FCRAM is a pseudo SRAM having a DRAM memory and an SRAM interface.
  • the FCRAM periodically performs a refresh operation inside the chip without receiving a refresh command from the outside, and retains the data written to the memory cells.
  • This FCRAM is used, for example, as a work memory mounted on a mobile phone.
  • FCRAM has two operation modes: a normal operation mode for executing a read operation, a write operation, and a refresh operation, and a test mode for evaluating the refresh characteristics of a memory cell.
  • Read and write operations are performed in response to command signals CMD (read command and write command) supplied via external terminals.
  • the refresh operation is performed in response to a refresh request generated inside the FCRAM without being recognized by an external system.
  • FCRAM consists of command control circuit 10, mode register 12, refresh timer 14, refresh control circuit 16, refresh address counter 18, address input circuit 20, data input / output circuit 22, and end address switching circuit 2. 4. It has a core control circuit 26 and a memory core 28.
  • the core control circuit 26 has a test control circuit 30 (part of a lead line control circuit), a sense amplifier control circuit 32 and a precharge control circuit 34.
  • FIG. 1 shows only the main signals necessary for explaining the present invention.
  • the command control circuit 10 receives a command signal CMD (for example, a chip enable signal / CE, a write enable signal / WE, an output enable signal / 0E, etc.) supplied from an external terminal.
  • the command control circuit 10 outputs a read control signal RDZ for executing a read operation and a write control signal WRZ for executing a write operation in response to the received command signal CMD.
  • the command control circuit 10 outputs a test mode signal DSRZ when receiving a command signal CMD of a predetermined combination prohibited in the normal operation mode.
  • the FCRAM transitions from the normal operation mode to the test mode by the output of the test mode signal DSRZ.
  • the mode register 12 is a register for setting an operation mode of the FCRAM.
  • the mode register 12 is set according to the logic level of the data signal supplied to the data terminal DQ when the mode register setting command MRS is supplied via the command terminal CMD.
  • the refresh timer 14 outputs a refresh request signal RQ at a predetermined cycle.
  • the refresh address counter 18 operates in response to a refresh request signal RQ, and outputs a refresh address signal RFA composed of a plurality of bits.
  • the refresh address signal RFA is a row address signal for selecting a read line WL described later.
  • the address input circuit 20 receives the address signal ADD supplied from the address terminal ADD, and outputs the received signal as a row address signal RA and a column address signal CA.
  • the row address signal RA is used to select a word line WL described later.
  • the column address signal CA is used to select a bit line BL (or / BL) described later.
  • the data input / output circuit 22 outputs read data transferred from the memory core 28 via the common data bus CDB to the data terminal DQ during a read operation.
  • the data input / output circuit 22 receives write data via the data terminal DQ during a write operation, and transfers the received data to the memory core 28 via the common data bus CDB.
  • the address switching circuit 24 When receiving the low-level refresh signal REFZ (read cycle or write cycle), the address switching circuit 24 outputs the row address signal RA as the internal row address signal IRA. When receiving the high-level refresh signal REFZ (refresh cycle), the address switching circuit 24 outputs the refresh address signal RFA as the internal low address signal IRA. That is, in a read operation and a write operation, an externally supplied address signal RA is selected, and in a refresh operation, an internally generated refresh address signal FRA is selected.
  • the core control circuit 26 outputs a plurality of control signals for controlling the operation of the memory core 28 when receiving one of the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ. .
  • the core control circuit 26 reads externally supplied It also has the function of an arbiter that determines which of the read command and write command (command signal CMD) or the internally generated refresh command (refresh request signal RQ) has priority.
  • the core control circuit 26 activates the refresh signal REFZ (high level) when performing a refresh operation in response to the refresh command.
  • the test control circuit 30 of the core control circuit 26 is a basic timing signal for operating the memory core 28 according to the read control signal RDZ, write control signal WRZ and refresh start signal RSZ during the normal operation mode. (Such as the mouth timing signal RASZ ⁇ latch enable pulse signal LEPZ and precharge signal SPRDX described in Fig. 6 described later).
  • the test control circuit 30 When receiving the test mode signal DSRZ during the test mode, the test control circuit 30 outputs the bit line control signal DSRBTZ and the read line control signal DSRWLX to start the refresh test.
  • the sense amplifier control circuit 32 of the core control circuit 26 operates the sense amplifier at normal timing according to the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ during the normal operation mode.
  • the latch enable signal LEX is output.
  • the sense amplifier control circuit 32 outputs the latch enable signal LEX at the test timing according to the bit line control signal DSRBTZ during the test mode.
  • the precharge control circuit 34 of the core control circuit 26 normally operates During the operation mode, the bit line short signal BRSX for precharging the bit line is output at normal timing according to the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ.
  • the precharge control circuit 34 outputs the bit line short signal BRSX at a test timing according to the bit line control signal DSRBTZ during the test mode.
  • the memory core 28 has a sense amplifier array SAA, a precharge circuit PRE, a memory array ARY, a word decoder TOEC (another part of the word line control circuit), a column decoder CDEC :, a sense buffer SB, and a write amplifier WA. ing. Details of the sense amplifier array SAA and the precharge circuit PRE will be described later with reference to FIG.
  • the memory array ARY is composed of a plurality of volatile memory cells arranged in a matrix. It has an MC (dynamic memory cell), a plurality of lead lines WL and a plurality of bit line pairs BLZ and BLX connected to the memory cell MC.
  • the memory cell MC is the same as a general DRAM memory cell, and has a capacitor for holding data as electric charges and a transfer transistor disposed between the capacitor and the bit line BL. The gate of the transfer transistor is connected to the word line WL.
  • the mode decoder WDEC selects one of the word lines WL according to the internal row address signal IRA, and changes the selected word line WL to a high level in synchronization with the timing signal.
  • the column decoder CDEC outputs a column line signal for turning on a column switch connecting each of the bit lines BL, / BL and the data bus DB according to the column address signal CAD.
  • the sense buffer unit SB amplifies the signal amount of read data on the data bus DB during a read operation and outputs the amplified signal to the common data bus CDB.
  • the write amplifier WA amplifies the signal amount of write data on the common data bus CDB during a write operation and outputs the amplified signal to the data bus DB.
  • FIG. 2 shows details of the test control circuit 30, the sense amplifier control circuit 32, the precharge control circuit 34 and the read decoder TOEC shown in FIG.
  • the test control circuit 30 is activated in response to the shift register 30a operating in synchronization with the read pulse signal WLPZ and the high-level test mode signal DSRZ, and outputs the bit line control signal DSRBTZ and the word line control signal DSRWLX. It has a signal generating circuit 30b for generating.
  • the latch LT1 at the first stage of the shift register 30a latches the high level (internal power supply voltage VII) and outputs the low level in synchronization with the rising edge of the first read pulse signal WLPZ.
  • the next-stage latch LT2 receives the output of the latch LT1 and outputs a high level in synchronization with the falling edge of the first word pulse signal WLPZ.
  • the third-stage latch LT3 receives the output of the latch LT2 in synchronization with the second rising edge of the read pulse signal WLPZ, and outputs a low level to the signal generation circuit 30b.
  • the signal generation circuit 30b operates while the test mode signal DSRZ is at a low level (normal operation mode). ), The bit line control signal DSRBTZ is held low and the word line control signal DSRWLX is held high. The signal generation circuit 30b changes the bit line control signal DSRBTZ to a high level and the word line control signal DSRWLX to a low level in response to the change of the test mode signal DSRZ to a high level. The signal generation circuit 30b changes the bit line control signal DSRBTZ to low level in response to the change of the output of the latch LT3 to low level during the high level period of the test mode signal DSRZ.
  • the signal generation circuit 30b changes the level of the mouth timing signal RASZ, which is a basic timing signal for operating the memory core 28, to low level.
  • the line control signal DSRWLX is changed to a high level.
  • the sense amplifier control circuit 32 has logic gates for controlling the flip-flops FF1 and FF2 and the flip-flops FF1 and FF2.
  • the flip-flop FF1 is set in synchronization with the rising edge of the code pulse signal WLPZ, and is reset in synchronization with the starter signal STTX which changes to a low level for a predetermined period when the FCRAM is turned on.
  • the flip-flop FF1 is reset in synchronization with the reset pulse signal RSTPZ output at the end of the refresh test.
  • the NOR gate N0R1 connected to the output of the flip-flop FF1 holds the test latch enable signal DSRLEZ low while the test mode signal DSRZ is low (during normal operation mode).
  • NOR gate N0R1 changes test latch enable signal DSRLEZ to high in response to the change of test mode signal DSRZ to high. That is, the test latch enable signal DSRLEZ is activated in synchronization with the transition from the normal operation mode to the test mode. After that, the NOR gate N0R1 deactivates (low level) the test latch enable signal DSRLEZ in synchronization with the read pulse signal WLPZ.
  • the flip-flop FF2 changes the latch enable signal LEX (sense amplifier activation signal) to a low level in synchronization with the latch enable pulse signal LEPZ (access start signal) during the normal operation mode.
  • the latch enable signal LEX changes to low level
  • the sense amplifier activation signals PSA and NSA shown in FIG. 3 described later change to high level and low level, respectively, and the sense amplifier SA of the sense amplifier array SAA is activated.
  • the bit line control signal DSRBTZ, the refresh test signal TREFZ, the precharge signal SPRDX, and the test latch enable signal DSRLEZ are flip-flops for low level, low level, high level, and low level, respectively. All inputs to the FF2 3-input NOR gate are low.
  • the sense amplifier SA After the sense amplifier SA amplifies the voltage on the bit line and the precharge signal SPRDX (access end signal) changes to low level for a predetermined period, one of the inputs of the 3-input NOR gate changes to high level and latch enable.
  • the signal LEX goes high.
  • the latch enable signal LEX changes to a high level
  • the sense amplifier activation signals PSA and NSA change to a low level and a high level, respectively, and the sense amplifier SA of the sense amplifier array SAA is deactivated. That is, the amplification operation is completed.
  • the flip-flop FF2 activates the latch enable signal LEX in response to the latch enable pulse signal LEPZ for starting access to the memory cell MC, and terminates the access to the memory cell MC. Operates as a sense amplifier signal generation circuit that deactivates the latch enable signal LEX in response to SPRDX.
  • the precharge signal SPRDX is masked while the test latch enable signal DSRLEZ is at a high level. Therefore, the latch enable signal LEX once activated is not deactivated even if the precharge signal SPRDX is output.
  • the latch enable signal LEX changes to the high level and is deactivated due to the change of the precharge signal SPRDX to the low level.
  • the NOR gate connected to the input of the flip-flop FF2 operates as a sense amplifier mask circuit that masks the reception of the precharge signal SPRDX to inhibit the inactivation of the latch enable signal LEX.
  • the bit line control signal DSRBTZ changes to low level during the high level period of the refresh test signal TREFZ, thereby masking the setting function of the flip-flop FF2. That is, the flip-flop FF2 does not activate the latch enable signal LEX even when receiving the latch enable pulse signal LEPZ.
  • the refresh test signal TREFZ is changed to low level, and the mask of the set function of the flip-flop FF2 is released.
  • the precharge control circuit 34 has a flip-flop FF3 and a logic gate for controlling the flip-flop FF3.
  • the flip-flop FF3 is set in synchronization with the command pulse signal CMDPZ (access start signal), and changes the bit line short signal BRSX to a low level.
  • the command pulse signal CMDPZ is generated in response to the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ.
  • the switch circuit pair of the precharge circuit PRE shown in FIG. 3 described later is turned off, the equalization of the bit lines BLZ and BLX is released, and the bit lines BLZ and BLX and the precharge The connection with the voltage line VPR is released. That is, the bit lines BLZ and BLX are in a floating state.
  • the flip-flop FF3 is reset in synchronization with the precharge signal SPRDX (access end signal), and changes the bit line short signal BRSX to a high level.
  • the flip-flop FF3 activates the bit line short signal BRSX in response to the command pulse signal CMDPZ for starting the access to the memory cell MC, and outputs the precharge signal SPRDX for ending the access to the memory cell MC. In response, it operates as a precharge signal generation circuit that deactivates the bit line short signal BRSX.
  • the reset function of the flip-flop FF3 is masked by the NAND gate connected to the input of the flip-flop FF3. That is, even if the precharge signal SPRDX is output during this period, the bit line short signal BRSX does not change to high level.
  • the NAND gate connected to the input of the flip-flop FF3 serves as a precharge mask circuit that masks the reception of the precharge signal SPRDX in order to inhibit the deactivation of the bit line short signal BRSX. Operate.
  • the word decoder TOEC consists of a decoder (NAND gate) that decodes the complementary address signal RANY0-2 generated from the address signal ADD (row address), and a NOR gate that controls the operation of the NAND gate and the output voltage of the NAND gate. And During the normal operation mode, the NOR gate outputs a low level because the lead line control signal DSRWLX is at a high level. Therefore, the NAND gate is activated. Then, the predecode signal PRAAX changes to a low level according to the address signals RANY0-2. Step When the decoded signal PRAAX changes to a low level, the corresponding read line WL is selected and changes to a low level.
  • the word line control signal DSRWLX is at a low level. Therefore, when the predecode signal PRAAX changes to a low level, the NOR gate outputs a high level.
  • the NAND gate is deactivated in response to the high level output from the NOR gate.
  • the output of the NAND gate is connected to the ground line VSS by turning on the nMOS transistor. That is, the predecode signal PRAAX which has changed to the low level during the test mode does not return to the high level until the test mode ends.
  • the read decoder WDEC operates as a latch circuit that latches the predecode signal PRAAX to continuously output the predecode signal PRAAX during the test mode.
  • FIG. 3 shows details of the memory array ARY, the precharge circuit PRE, and the sense amplifier array SAA shown in FIG.
  • the memory array ARY includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix, a plurality of word lines WL (WL0, WL1,...) Arranged in the vertical direction in the figure, and a plurality of memory cells MC arranged in the horizontal direction in the figure.
  • Bit line pairs BLZ and BLX The memory cells MC connected to the even-numbered word lines WL0, WL2,... Are connected to the bit line BLZ.
  • the memory cells MC connected to odd-numbered lead lines WL1, WL3,... Are connected to the bit line BLX.
  • the symbols ⁇ - ⁇ ”and '” displayed on the memory cell MC connected to the even-numbered word lines WL0, WL2,... Indicate the data held by the memory cell MC at the start of the test mode.
  • the symbol “H” (first logic level) indicates that high-level data is held in the memory cell MC, and the symbol '! / (Second logic level) indicates that low-level data is stored in the memory cell MC. Is held.
  • the precharge circuit PRE has a plurality of switch circuits SW respectively corresponding to the bit line pairs BLZ and BLX.
  • the switch circuit SW has two nMOS transistors connected in series between the bit lines BLZ and BLX.
  • the connection node of the nMOS transistor is connected to the precharge line VPR.
  • the precharge line VPR is set to, for example, an intermediate voltage (1/2 of VII) between the internal power supply voltage VII and the ground voltage VSS.
  • the gates of the nMOS transistors both receive the bit line short signal BRSX.
  • the sense amplifier array SAA has a plurality of sense amplifiers SA corresponding to the bit line pairs BLZ and BLX, respectively.
  • Each sense amplifier SA is composed of a pair of CMOS inverters whose inputs and outputs are connected to each other.
  • the inputs of the CMOS inverters are connected to bit lines BLZ and BLX, respectively.
  • the source of the pMOS transistor of the CMOS inverter is connected to the sense amplifier activation signal line PSA.
  • the source of the nMOS transistor of the CMOS inverter is connected to the sense amplifier activation signal line NSA.
  • the sense amplifier SA is activated when the sense amplifier activation signals PSA and NSA are at high level and low level, respectively, and amplifies the voltage difference between the bit lines BLZ and BLX and latches the amplified logic level.
  • the sense amplifier SA increases the signal amount on the bit line BLZ (or BLX).
  • the data amplified by the sense amplifier SA is transmitted to the data bus DB (Fig. 1) via the column switch during the read operation, and is written to the memory cell MC via the bit / line BLZ (or BLX) during the write operation. .
  • FIG. 4 shows the operation of the memory array ARY during the test mode of the FCRAM.
  • the memory Before entering the test mode, as shown in Fig. 3, the memory connected to a predetermined number of word lines (for example, three of WL0, WL2, and WL4; the first word line) among the even-numbered word lines. High level data is written to cell MC. Also, low-level data is written into the memory cells MC connected to another predetermined number of word lines (for example, two of WL10 and WL12; the second word line) among the even-numbered word lines.
  • a predetermined number of word lines for example, three of WL0, WL2, and WL4; the first word line
  • High level data is written to cell MC.
  • low-level data is written into the memory cells MC connected to another predetermined number of word lines (for example, two of WL10 and WL12; the second word line) among the even-numbered word lines.
  • the operation in the test mode is divided into a first selection period and a second selection period.
  • the first selection period the word lines connected to the memory cell MC in which the high-level data is written are sequentially selected, and a plurality of word lines WL are multiplex-selected for a predetermined period.
  • the second selection period the word line WL connected to the memory cell MC in which the low level data has been written is multi-selected together with the word line WL selected in the first selection period.
  • the bit line short signal BRSX changes to a low level, and the precharge operation of the bit lines BLZ and BLX stops.
  • the read line WL0 is selected, and high-level data is read from the memory cell MC to the bit line BLZ.
  • a voltage difference occurs between the bit lines BLZ and BLX.
  • the latch enable signal LEX changes to a low level, and the sense amplifier SA is activated. It is done.
  • the activation of the sense amplifier SA amplifies the voltage difference between the bit lines BLZ and BLX.
  • the voltages of the bit lines BLZ and BLX change to the power supply voltage VII and the ground voltage VSS, respectively.
  • the cell voltage STR of the memory cell MC connected to the word line WL0 temporarily decreases when the memory cell MC is connected to the bit line BLZ, but increases to the power supply voltage VII due to the amplification operation of the sense amplifier SA.
  • the lead line WL0 is selected, the lead line WL2 is selected, and another memory cell MC holding high-level data is connected to the bit line BLZ.
  • the voltage of the bit line BLZ has changed to the power supply voltage VII due to the amplification operation of the sense amplifier SA. Therefore, high-level data is written back to the memory cell MC connected to the word line WL2.
  • the word line WL4 is selected, and another memory cell MC holding high level data is connected to the bit line BLZ. ⁇ level data is written back to the memory cell MC connected to the line WL2. In this manner, a predetermined number of memory cells MC connected to the bit line BLZ are connected to each other via the bit line BLZ, and high-level data is written.
  • low-level data may be held in the memory cells MC connected to the word lines WL2 and WL4 in advance. This is because when the word lines WL2 and WL4 are selected, the sense amplifier SA operates sufficiently, and the voltages of the bit lines BLZ and BLX change to the power supply voltage VII and the ground voltage VSS.
  • the latch enable signal LEX changes to a high level, and the sense amplifier SA stops the amplification operation.
  • the word lines WL10 and WL12 are simultaneously selected, and the plurality of memory cells MC holding low-level data are connected to the bit line BLZ.
  • the memory cell capacity of the memory cell MC connected to the word lines WL1-WL4 and the charge stored in the bit line BLZ are redistributed to the memory cell capacity of the memory cell MC connected to the word lines WL10 and WL12.
  • the voltage of the memory cell MC and the voltage of the bit line BLZ change.
  • the memory cell voltage STR is determined depending on the number of memory cells MC holding high-level data and the number of memory cells MC holding low-level data, which are simultaneously connected to the bit line BLZ. In the example shown in FIG. 4, three word lines WL0, WL2, and WL4 are selected during the first selection period. Starting, by starting the selection of the two word lines WL10 and WL12 during the second selection period, the memory cell voltage STR is set to 81% of the power supply voltage VII.
  • bit line short signal BRSX changes to high level
  • bit lines BLZ and BLX are precharged, and the test mode ends.
  • the standby state is continued for a predetermined period. Then, the word line WL0 is selected again, and data is read from the memory cell MC. Based on the logical value of the read data, the data holding characteristic of the memory cell MC storing a predetermined amount of charge is evaluated.
  • FIG. 5 shows the operation of the memory array ARY during the normal operation mode. This waveform is the same as the waveform of the conventional read operation. This example shows a waveform of a read operation after a lapse of 3 Oms from the second selection period shown in FIG.
  • bit line short signal BRSX changes to low level, and the precharge operation of the bit lines BLZ and BLX stops.
  • word line W is selected and 0 is selected, and high-level data is read out from the memory cell MC to the bit line BLZ.
  • the memory cell voltage STR is 81% of the power supply voltage VII at the end of the test mode, but is lower than 81% because the charge gradually leaks during the subsequent standby period.
  • the latch enable signal LEX changes to low level, and the sense amplifier SA is activated.
  • the activation of the sense amplifier SA amplifies the voltage difference between the bit lines BLZ and BLX.
  • the voltages of the bit lines BLZ and BLX change to the power supply voltage VII and the ground voltage VSS, respectively.
  • the amplified data is output from the data terminal DQ as read data.
  • the voltage of the bit line BLZ rises to the power supply voltage VII.
  • the memory cell voltage STR is 81% of the power supply voltage VII, data can be read correctly after a pause of 3 ms.
  • the lead line WLO is deselected.
  • the latch enable signal LEX changes to high level, and the sense amplifier SA stops the amplification operation.
  • the bit line short signal BRSX changes to high level, the bit lines BLZ and BLX are precharged, and the read operation ends.
  • FIG. 6 shows the operation of the control circuit during the test mode of the FCRAM.
  • the basic timing is the same as in FIG. 4 described above. That is, in the first selection period, the word lines WL0, WL2, and WL4 are sequentially selected, and the word lines WL0, WL2, and WL4 are multiplex-selected (FIG. 6 (a)). In the second selection period, the word lines WL10 and WL12 are simultaneously selected, and the word lines WL0, WL2, WL4, WL10, and WL12 are multi-selected (FIG. 6 (b)).
  • One test consists of the first to fourth cycles, and the fifth cycle after a predetermined period has elapsed from the fourth cycle.
  • the first to fourth cycles are executed during the test mode, and the fifth cycle is executed during the normal operation mode.
  • Each cycle is a basic cycle for the memory array ARY to execute one read operation, and is executed in response to a read command RD supplied from outside the FCRAM.
  • the test control circuit 30 shifts the FCRAM from the normal operation mode to the test mode.
  • the test control circuit 30 changes the word line control signal DSRWLX to low level and the bit line control signal DSRBTZ to high level in response to the test mode signal DSRZ (Fig. 6 (c)).
  • the control circuit 32 changes the test latch enable signal DSRLEZ to a high level in response to the test mode signal DSRZ (FIG. 6 (d)).
  • the core control circuit 26 In the first cycle, the core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a low timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (e)). In response to the row timing signal RASZ, the read line WL0 corresponding to the address signal ADD is selected, and data is read from the memory cell MC to the bit line BLZ (FIG. 6 (f)). The row timing signal RASZ is reset after a predetermined period. Further, the core control circuit 26 outputs a latch enable pulse signal LEPZ in response to the read command RD (FIG. 6 (g)).
  • the precharge control circuit 34 changes the bit line short signal BRSX to a low level in response to the command pulse signal CMDPZ (FIG. 6 (h)).
  • the sense amplifier control circuit 32 changes the latch enable signal LEX to a low level in response to the latch enable pulse signal LEPZ (FIG. 6 (i)).
  • the activation of the latch enable signal LEX activates the sense amplifier SA to amplify the data on the bit line BLZ.
  • the core control circuit 26 outputs the precharge signal SPRDX after a predetermined period from the output of the row timing signal RASZ (FIG. 6 (j)).
  • the precharge control circuit 3 4 Since it receives the high-level bit line control signal DSRBTZ, it keeps outputting the low-level bit line short signal BRSX.
  • the precharge control circuit 34 masks the precharge signal SPRDX with the high-level test latch enable signal DSRLEZ, and continues to output the low-level latch enable signal LEX (FIG. 6 (k)). Data read by selecting word line WL0 continues to be amplified by sense amplifier SA. In the second cycle, the core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a row timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (1)). In response to the row timing signal RASZ, the code line WL2 corresponding to the address signal ADD is selected (FIG. 6 (m)).
  • the word decoder WDEC does not reset the predecode signal PRAAX because it receives the low-level lead line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0 and WL2 are multi-selected.
  • the high level data amplified on the bit lines B and Z is written to the memory cell MC connected to the read line W2.
  • the core control circuit 26 outputs a latch-ine pull pulse signal LEPZ in response to the read command RD (FIG. 6 (n)). However, since the latch-line pull signal LEX has already been activated, the sense amplifier SA continues to be activated.
  • the precharge signal SPRDX is output (FIG. 6 (o)).
  • the bit 1, the line short signal BRSX, and the latch enable signal LEX do not change due to the masking of the high-level bit line control signal DSRBTZ. Therefore, the data read by selecting the word line WL0 continues to be amplified by the sense amplifier SA.
  • test control circuit 30 sequentially changes the refresh test signal TREFZ and the read pulse signal WLPZ to a high level (FIG. 6 (p)).
  • the test latch enable signal DSRLEZ changes to low level in response to the high-level word pulse signal WLPZ (Fig. 6 (q)).
  • the core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a mouth timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (r)).
  • the word line WL4 corresponding to the address signal ADD is selected (FIG. 6 (s)).
  • the word decoder WDEC has a low level
  • the predecode signal PRAAX is not reset because it receives the single line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0, WL2, WL4 are multi-selected.
  • the high level data amplified on the bit line BLZ is written to the memory cell MC connected to the word line WL4.
  • the core control circuit 26 outputs the latch enable pulse signal LEPZ in response to the read command RD (FIG. 6 (t)). However, since the latch enable signal LEX has already been activated, the sense amplifier SA continues to be activated.
  • a precharge signal SPRDX is output (FIG. 6 (u)). Since the test latch enable signal DSRLEZ has changed to low level, the sense amplifier control circuit 32 changes the latch enable signal LEX to high level in response to the precharge signal SPRDX. Therefore, the sense amplifier SA is inactivated, and the operation of amplifying data on the bit line BLZ is stopped. However, since the word lines WL0, WL2, and WL4 continue to be selected, the memory cells MC connected to the word lines WL0, WL2, and W4 continue to be connected to the bit line BLZ.
  • the test control circuit 30 changes the read pulse signal WLPZ to a high level (FIG. 6 (V)).
  • the bit line control signal DSRBTZ changes to low level in response to the high level word pulse signal WLPZ (Fig. 6 (w)).
  • the masking operation for prohibiting the precharge control circuit 34 from changing the bit line short signal BRSX to high level is released.
  • the core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a row timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (X)).
  • the input lines WL10 and WL12 corresponding to the address signal ADD are multiplex-selected (FIG. 6 (y)).
  • the read decoder WDEC does not reset the predecode signal PRAAX because it receives the low level read line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0, WL2, WL4, WL10, WL12 are multi-selected. Therefore, as shown in FIG. 4, the charge stored in the memory cell capacitance connected to the word lines WL0, WL2, WL4 and the charge stored on the bit line BLZ are It is redistributed to the memory cell capacity connected to lines WL10 and WL12. That is, a predetermined amount of charge is stored in the memory cell MC. It is.
  • the test control circuit 30 deactivates the read line control signal DSRWLX in response to the deactivation of the mouth timing signal RASZ (see FIG. 6 ( zl))).
  • the word decoder WDEC stops the latch operation in response to the deactivation of the word line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0 to WL12 are deselected (FIG. 6 (z2)).
  • the precharge control circuit 34 changes the bit line short signal BRSX to a high level in response to the precharge signal SPRDX (see FIG. 6 (z 3 )). Therefore, the bit lines BLZ and BLX are precharged.
  • a command to exit the test mode is input via the command terminal CMD, and the FCRAM transitions from the test mode to the normal operation mode.
  • the standby state is continued for a predetermined period. Then, similarly to FIG. 5, the word line WL0 is selected again, and data is read from the memory cell MC. Based on the logical value of the read data, the data retention characteristic of the memory cell C in which a predetermined amount of charge is stored is evaluated.
  • FIG. 7 shows the relative value of the accumulated charge amount (calculated value) of the memory cell corresponding to the number of selected word lines.
  • Equation (1) Let X be the number of lead lines WL selected in the first selection period and Y be the number of lead lines WL to be newly multiplex-selected in the second selection period.
  • the amount of charge stored in the X memory cells MC and the bit lines BLZ (or BLX) during the first selection period, and then the X + Y memory cells MC and the bit lines BLZ (or BLX) during the second selection period ) Are equal. Therefore, equation (1) holds.
  • Viic-(Cbl + X-Cs) Vst-(Cbl + (X + Y)-Cs) (1)
  • Cs is the capacitance of the memory cell MC
  • Cbl is the capacitance of the bit line BLZ (or BLX) including the parasitic capacitance of the sense amplifier SA
  • Vst is the voltage of the memory cell MC (cell storage voltage)
  • Viic is the sense amplifier. Power supply voltage supplied to SA.
  • Vst / Vi ic (Cbl + X. Cs) / (Cbl + (X + Y) ⁇ Cs) (2)
  • the capacitance Cs of the memory cell MC is 30 fF
  • the capacitance Cbl of the bit line BLZ (or BLX) is 160 fF.
  • the amount of charge stored in the memory cell MC is determined according to the number of words WL selected in the first selection period and the number of word lines WL selected in the second selection period. Can be set freely. Therefore, by repeating the evaluation while changing the number of selected word lines WL, the data retention characteristics of the memory cell MC can be accurately evaluated in the semiconductor memory having the dynamic memory cell MC.
  • bit line BLZ There is no need to connect a special voltage generation circuit for setting the bit line BLZ to a predetermined voltage to the bit line BLZ. Therefore, the load on the bit line BLZ can be made the same as before. As a result, for example, it is possible to prevent the access time from becoming longer due to an increase in load.
  • Mask circuit that inhibits reset of the bit line short signal BRSX is formed in the precharge control circuit 34. Therefore, the precharge operation of the bit line BLZ can be easily stopped during the first and second selection periods. Therefore, the bit line BLZ can be reliably floated, and the desired amount of charge can be accurately stored in the memory cell.
  • a latch for continuously outputting the predecode signal PRAAX during the first and second selection periods is formed in the word decoder WDEC. For this reason, a plurality of read lines WL can be selected multiple times only by sequentially supplying the address signal ADD in the test mode as in the normal access.
  • one of the gate lines WL connected to the memory cell MC to which high-level data is to be written in advance is selected first, and another word line WL is activated after the activation of the sense amplifier SA. Selected. Therefore, the number of memory cells to which the first logic level is previously written can be minimized, and the write operation time can be shortened. Therefore, the period for accumulating charges in the memory cell can be shortened, and the evaluation time of the data retention characteristics of the memory cell can be shortened.
  • FIG. 8 shows the operation of the memory array in the test mode in the second embodiment of the semiconductor memory of the present invention.
  • the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the word lines WL0, WL2, WL4 are simultaneously selected. High-level data is written in the memory cells MC connected to the word lines WL0, WL2, WL4 in advance.
  • Other waveforms are the same as in the first embodiment (FIG. 4).
  • the core control circuit 26 of the first embodiment is modified to obtain the waveform shown in FIG.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the same effects as in the first embodiment can be obtained.
  • the word line WL0, WL2, WL4 selects simultaneously, the first selection The period can be shortened.
  • the evaluation time of the data holding characteristic of the memory cell MC can be shortened as compared with the first embodiment.
  • the present invention is not limited to such an embodiment.
  • the present invention may be applied to a DRAM.
  • a desired amount of charge can be stored in a memory cell according to the number of selected first word lines and the number of second word lines selected thereafter. Since a desired amount of charge can be stored in the memory cell without preparing a special voltage generation circuit and a capacitor for charge storage, an increase in the chip size of the semiconductor memory can be prevented.
  • the load on the bit line can be the same as before. As a result, for example, it is possible to prevent the access time from becoming longer due to an increase in the load.
  • the data retention characteristics of the memory cells in the semiconductor memory having the dynamic memory cells are improved. Can be evaluated accurately.
  • the sense amplifier can be continuously operated during the predetermined period of the first selection period by the sense amplifier mask circuit.
  • word lines can be multiple-selected simply by sequentially supplying addresses as in normal access.
  • the precharge mask circuit allows the precharge operation of the bit line to be continuously stopped during the first selection period.
  • one of the first word lines is selected first, By selecting the rest of the first code line after the activation of the loop, the number of memory cells to which the first logic level is previously written can be minimized. Therefore, the write operation time can be shortened. As a result, the period for accumulating charges in the memory cell can be shortened, and the evaluation time of the data retention characteristics of the memory cell can be shortened.
  • the first selection period can be minimized, and the period for accumulating charges in the memory cells can be shortened. As a result, the time for evaluating the charge retention characteristics of the memory cell can be reduced.

Abstract

A predetermined number of first word lines are multiply selected during a first selection period to activate sense amplifiers, so that a predetermined quantity of charge is accumulated in memory cells connected to the first word lines. The sense amplifiers are de-activated while the first word lines are selected, and a predetermined number of second word lines are multiply selected. Thus, the accumulated charge in the memory cells and bit lines connected to the first word lines are redistributed to the memory cells connected to the second word lines. Thereafter, the selection of the first and second word lines are undone to read data from the memory cells after a predetermined time to clarify the relation between the quantity of charge accumulated in the memory cells and the data holding characteristic. Therefore, the charge holding characteristic of the memory cells is accurately evaluated in a semiconductor memory having dynamic memory cells. A special voltage generating circuit and a capacitor for charge accumulation are unnecessary to accumulate a desired quantity of charge in the memory cells. Therefore, the chip size of a semiconductor memory is prevented from increasing.

Description

明細書 半導体メモリおよびダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法 技術分野  TECHNICAL FIELD The charge storage method of a semiconductor memory and a dynamic memory cell
本発明は、 ダイナミックメモリセルを有する半導体メモリのデータ保持特性の 平価技術に関する。 背景技術  The present invention relates to a technology for equalizing data retention characteristics of a semiconductor memory having dynamic memory cells. Background art
DRAMおよび擬似 SRAM等の半導体メモリのメモリセルは、 データを電荷として 保持する容量を有している。 メモリセルに蓄積された電荷は、 徐々に抜けていく ため、 メモリセルに書き込まれたデータは所定時間後に消失する。 このため、 メ モリセル内のデータを書き戻しするためのリフレッシュ動作が必要になる。  Memory cells of semiconductor memories such as DRAMs and pseudo SRAMs have a capacity to hold data as electric charges. Since the charge stored in the memory cell gradually escapes, the data written in the memory cell disappears after a predetermined time. Therefore, a refresh operation for writing back the data in the memory cell is required.
メモリセルの電荷の保持能力は、 リフレッシュ周期に影響する。 リフレッシュ 周期は、 電荷のリーク量が多いほど高くする必要がある。 このため、 電荷の保持 能力 (データ保持特性) は、 消費電力に直接影響する。 したがって、 この種の半 導体メモリの開発および量産において、 データ保持特性 (リフレッシュ特性) の 詳細な評価は重要である。  The ability of the memory cell to hold the charge affects the refresh cycle. The refresh cycle needs to be increased as the amount of charge leakage increases. For this reason, the charge retention capability (data retention characteristics) directly affects power consumption. Therefore, in the development and mass production of this type of semiconductor memory, detailed evaluation of the data retention characteristics (refresh characteristics) is important.
データ保持特性の評価の一つに、 メモリセル容量に保持する電荷量を所定値に 設定し、 各電荷量に対するデータの保持時間を測定する評価がある。 メモリセル 容量に保持される電荷量は、 メモリセルに接続されるビット線の電圧に依存して 設定させることが可能である。  One of the evaluations of the data holding characteristics is to set the amount of charge held in the memory cell capacity to a predetermined value and measure the data holding time for each amount of charge. The amount of charge held in the memory cell capacitance can be set depending on the voltage of the bit line connected to the memory cell.
メモリセル容量に所望量の電荷を蓄積する一手法として、 ビッ ト線に接続され るセンスアンプの電源電圧を調整することが行われている(例えば、特許文献 1 )。 ビット線は、 センスアンプ電源の調整により所定の電圧に設定され、 メモリセル 容量に所望量の電荷が蓄積される。 しかしながら、 センスアンプ電源が変化する と、 ビット線のプリチャージ電圧およびメモリセルのプレート電圧も変動する。 このため、 メモリセル容量に電荷を蓄積後、 プリチャージ電圧およびプレート電 圧が安定するまで、 長時間待たなくてはならず、 評価時間が長くなるという問題 がある。 As one method of accumulating a desired amount of charge in a memory cell capacitance, a power supply voltage of a sense amplifier connected to a bit line is adjusted (for example, Patent Document 1). The bit line is set to a predetermined voltage by adjusting the sense amplifier power supply, and a desired amount of charge is stored in the memory cell capacitance. However, when the sense amplifier power supply changes, the bit line precharge voltage and the memory cell plate voltage also change. For this reason, after accumulating charges in the memory cell capacity, it is necessary to wait for a long time until the precharge voltage and the plate voltage stabilize, which increases the evaluation time. There is.
メモリセル容量に所望量の電荷を蓄積する別の手法として、 メモリセルの転送 トランジスタのゲートに接続されるヮード線の選択期間を調整し、 ビット線とメ モリセル容量との接続時間を調整することが行われている。 しかし、 ワード線の 選択期間は、 トランジスタの製造誤差に応じて変化する。 このため、 半導体メモ リチップ毎に、メモリセル容量に保持される電荷量は異なってしまう。すなわち、 定量的な評価はできない。  Another method of storing a desired amount of charge in the memory cell capacitance is to adjust the selection period of the word line connected to the gate of the transfer transistor of the memory cell and adjust the connection time between the bit line and the memory cell capacitance. Has been done. However, the word line selection period varies depending on transistor manufacturing errors. For this reason, the amount of charge held in the memory cell capacity differs for each semiconductor memory chip. That is, quantitative evaluation is not possible.
さらに、 所定の電圧をビット線に直接与える試験回路を半導体メモリ内に形成 する手法がある。 しかしながら、 試験回路は、 チップサイズを増加させ、 半導体 メモリの製造コス トを増加させる。 また、 試験回路に伴う余分な負荷がビッ ト線 に加わってしまう。  Further, there is a method of forming a test circuit for directly applying a predetermined voltage to a bit line in a semiconductor memory. However, test circuits increase chip size and increase the manufacturing cost of semiconductor memory. Also, the extra load associated with the test circuit is added to the bit line.
以下、 本発明に関連する先行技術文献を列記する。  Hereinafter, prior art documents related to the present invention are listed.
(特許文献)  (Patent Document)
( 1 ) 特開平 7— 1 9 2 4 5 5号公報 発明の開示  (1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-192455 discloses the invention
本発明の目的は、 ダイナミックメモリセルの容量に所望量の電荷を蓄積するこ とにある。 特に、 チップサイズを増加することなく、 メモリセルの容量に所望量 の電荷を蓄積することにある。  An object of the present invention is to store a desired amount of electric charge in the capacity of a dynamic memory cell. In particular, it is to store a desired amount of charge in the memory cell capacity without increasing the chip size.
本発明の別の目的は、 半導体メモリを通常にアクセスする場合と同じ環境で、 ダイナミックメモリセルの容量に所望量の電荷を蓄積することにある。  It is another object of the present invention to store a desired amount of electric charge in the capacity of a dynamic memory cell in the same environment as when normally accessing a semiconductor memory.
本発明の別の目的は、 ダイナミックメモリセルのデータ保持特性を、 定量的に かつ短時間で評価することにある。  Another object of the present invention is to quantitatively and quickly evaluate the data retention characteristics of a dynamic memory cell.
本発明の一形態では、所定数の第 1ヮード線は、第 1選択期間に多重選択され、 複数のダイナミックメモリセルに保持されているデータに応じた信号量がビット 線に読み出される。 この後、 センスアンプが活性化され、 ビット線上の信号量が 増幅される。 センスアンプは、 信号量の増幅後に非活性化される。 次に、 第 1ヮ 一ド線を選択した状態で、 所定数の第 2ワード線が多重選択される。 増幅された 信号量は、 第 2ヮード線に接続されたダイナミックメモリセルに書き込まれる。 第 1ヮード線に接続されたメモリセルの蓄積電荷およびビット線の蓄積電荷は、 第 2ワード線に接続されたメモリセルに再分配される。 このため、 選択する第 1 ヮード線の本数およびその後に選択する第 2ワード線の本数に応じて、 メモリセ ルに所望量の電荷を蓄積できる。 ビット線および複数のメモリセルに蓄積される 電荷量を分配することで、 メモリセルに所望量の電荷を蓄積できるため、 特別な 電圧生成回路、 電荷蓄積用の容量は必要ない。 このため、 半導体メモリのチップ サイズが増加することを防止できる。 In one embodiment of the present invention, a predetermined number of first read lines are multiplex-selected in the first selection period, and a signal amount corresponding to data held in a plurality of dynamic memory cells is read out to a bit line. Thereafter, the sense amplifier is activated, and the signal amount on the bit line is amplified. The sense amplifier is deactivated after amplifying the signal amount. Next, a predetermined number of second word lines are multi-selected with the first word line selected. The amplified signal amount is written to a dynamic memory cell connected to the second word line. The stored charges of the memory cells connected to the first word line and the stored charges of the bit lines are redistributed to the memory cells connected to the second word line. Therefore, a desired amount of charge can be stored in the memory cell according to the number of selected first word lines and the number of subsequently selected second word lines. By distributing the amount of charge stored in the bit line and the plurality of memory cells, a desired amount of charge can be stored in the memory cell, so that a special voltage generation circuit and a capacitor for charge storage are not required. Therefore, it is possible to prevent the chip size of the semiconductor memory from increasing.
ビット線等に電荷供給用の特別な回路を接続する必要がないため、 ビット線の 負荷を従来と同じにできる。 この結果、 例えば、 アクセス時間が、 負荷の増加に より長くなることを防止できる。  It is not necessary to connect a special circuit for supplying electric charge to the bit line, etc., so that the load on the bit line can be the same as before. As a result, for example, it is possible to prevent the access time from becoming longer due to an increase in load.
例えば、 第 1および第 2選択期間は、 メモリセルのデータ保持特性を評価する ための試験モード中に設定される。 電荷を再分配した後に、 第 1および第 2ヮー ド線を非選択し、 所定時間後に、 メモリセルからデータを読み出すことで、 メモ リセルに蓄積された電荷量とデータ保持特性との関係が明らかになる。このため、 選択する第 1ヮード線の本数およびその後に選択する第 2ヮード線の本数を変え ながら、 評価を繰り返すことで、 ダイナミックメモリセルを有する半導体メモリ において、 メモリセルのデータ保持特性を、 正確に評価できる。  For example, the first and second selection periods are set during a test mode for evaluating data retention characteristics of a memory cell. After the charge is redistributed, the first and second lead lines are deselected, and after a predetermined time, data is read from the memory cell, revealing the relationship between the amount of charge stored in the memory cell and the data retention characteristics. become. For this reason, by repeating the evaluation while changing the number of the first lead lines to be selected and the number of the second lead lines to be selected thereafter, in the semiconductor memory having the dynamic memory cells, the data retention characteristics of the memory cells can be accurately determined. Can be evaluated.
センスアンプ電源等の電圧生成回路を制御することで、 ビット線の電圧を調整 する従来と異なり、 半導体メモリ内の他の電圧生成回路は、 メモリセルに電荷を 蓄積するときの影響を受けない。 このため、 メモリセルに所望の電荷を蓄積後、 他の電圧生成回路が安定するまで待つ必要はない。 この結果、 ダイナミックメモ リセルのリフレッシュ特性を、 短時間で評価できる。  Unlike the conventional method in which the voltage of the bit line is adjusted by controlling the voltage generation circuit such as the power supply of the sense amplifier, other voltage generation circuits in the semiconductor memory are not affected when the charge is stored in the memory cell. Therefore, there is no need to wait until the other voltage generation circuits are stabilized after storing the desired charge in the memory cell. As a result, the refresh characteristics of the dynamic memory cell can be evaluated in a short time.
本発明の別の一形態では、 センスアンプマスク回路は、 第 1選択期間における 最後のアクセスサイクルを除くアクセスサイクルに、 ァクセス終了信号の受け付 けをマスクする。 このマスクにより、 センスアンプ活性化信号の非活性化が禁止 される。このため、センスアンプマスク回路により、第 1選択期間の所定期間中、 センスアンプを動作し続けることができる。  In another embodiment of the present invention, the sense amplifier mask circuit masks the reception of the access end signal in an access cycle other than the last access cycle in the first selection period. This mask inhibits the inactivation of the sense amplifier activation signal. Therefore, the sense amplifier mask circuit allows the sense amplifier to continue operating during a predetermined period of the first selection period.
本発明の別の一形態では、 ワード線制御回路の複数のデコード回路は、 ワード 線のいずれかを選択するためのデコード信号をそれぞれ生成するためにァドレス 信号をデコードする。 各デコード回路のラッチ回路は、 第 1および第 2選択期間 に、 デコード信号を出力し続けるためにデコード信号をラッチする。 簡易な回路 で、 一度生成されたデコード信号を保持できるため、 通常のアクセスと同様にァ ドレスを順次供給するだけで、 ヮード線を多重選択できる。 In another embodiment of the present invention, the plurality of decode circuits of the word line control circuit are addressable for generating a decode signal for selecting one of the word lines. Decode the signal. The latch circuit of each decode circuit latches the decode signal in the first and second selection periods to keep outputting the decode signal. Since a once generated decode signal can be held with a simple circuit, multiple lines can be selected by simply supplying addresses sequentially as in normal access.
本発明の別の一形態では、 プリチャージ回路は、 ビット線を所定の電圧にプリ チャージする。 プリチャージ制御回路は、 第 1および第 2選択期間に、 プリチヤ ージ回路の動作を停止させる。 このため、 第 1および第 2選択期間に、 ビット線 を確実にフローティングにでき、 メモリセルに、 所望量の電荷を正確に蓄積でき る。  In another embodiment of the present invention, the precharge circuit precharges the bit line to a predetermined voltage. The precharge control circuit stops the operation of the precharge circuit during the first and second selection periods. Therefore, the bit line can be reliably floated during the first and second selection periods, and a desired amount of charge can be accurately stored in the memory cell.
本発明の別の一形態では、 プリチャージ回路のプリチャージ信号生成回路は、 プリチヤージ制御信号の活性化中に動作する。 プリチャージ制御回路は、 メモリ セルのァクセスを開始するァクセス開始信号に応答してプリチャージ制御信号を 活性化し、 メモリセルのアクセスを終了するアクセス終了信号に応答してプリチ ヤージ制御信号を非活性化する。プリチャージ回路のプリチャージマスク回路は、 第 1選択期間に、アクセス終了信号の受け付けをマスクする。このマスクにより、 プリチヤ一ジ制御信号の非活性化が禁止される。 このため、 プリチャージマスク 回路により、 第 1選択期間中、 ビット線のプリチャージ動作を停止し続けること ができる。  In another embodiment of the present invention, the precharge signal generation circuit of the precharge circuit operates during activation of the precharge control signal. The precharge control circuit activates the precharge control signal in response to an access start signal that starts access to a memory cell, and deactivates the precharge control signal in response to an access end signal that ends access to a memory cell. I do. The precharge mask circuit of the precharge circuit masks the reception of the access end signal during the first selection period. This mask inhibits the deactivation of the precharge control signal. For this reason, the precharge mask circuit allows the precharge operation of the bit line to be stopped during the first selection period.
本発明の別の一形態では、 ワード線制御回路は、 第 1ワード線の一つを最初に 選択し、 センスアンプの活性化後に第 1ワード線の残りを選択する。 例えば、 第 1選択期間にアクセスされるメモリセルのうち、 少なくとも最初に選択される第 1ヮード線の一つに接続されるメモリセルは、 予め第 1論理レベルが書き込まれ 。 第 2選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 2論理レベルが書き込 まれる。 予め第 1論理レベルを書き込むメモリセルの数を最小限にできるため、 書き込み動作時間を短くできる。 したがって、 メモリセルに電荷を蓄積する期間 を短くでき、 メモリセルのデータ保持特性の評価時間を短くできる。  In another embodiment of the present invention, the word line control circuit selects one of the first word lines first, and selects the rest of the first word line after the activation of the sense amplifier. For example, among the memory cells accessed in the first selection period, at least a memory cell connected to one of the first-selected first code lines has a first logic level written in advance. The memory cell accessed in the second selection period is written with the second logic level in advance. Since the number of memory cells to which the first logic level is previously written can be minimized, the write operation time can be shortened. Therefore, the period for accumulating charges in the memory cell can be shortened, and the evaluation time of the data retention characteristics of the memory cell can be shortened.
本発明の別の一形態では、 ワード線制御回路は、 第 1ワード線を同時に選択す る。 例えば、 第 1選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 1論理レベル が書き込まれる。 第 2選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 2論理レ ベルが書き込まれる。 第 1ワード線が同時に選択されるため、 第 1選択期間を最 小限にでき、 メモリセルに電荷を蓄積する期間を短くできる。 この結果、 メモリ セルの電荷保持特性の評価時間を短縮できる。 図面の簡単な説明 In another embodiment of the present invention, the word line control circuit selects the first word line simultaneously. For example, a first logic level is written in advance to a memory cell accessed during the first selection period. The memory cells accessed during the second selection period are stored in the second logic level in advance. The bell is written. Since the first word lines are simultaneously selected, the first selection period can be minimized, and the period for accumulating charges in the memory cells can be shortened. As a result, the time for evaluating the charge retention characteristics of the memory cell can be reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 本発明の半導体メモリの第 1の実施形態を示すプロック図である。 図 2は、 図 1に示した試験制御回路、 センスアンプ制御回路、 プリチャージ制 御回路およぴヮードデコ一ダの詳細を示す回路図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the semiconductor memory of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing details of a test control circuit, a sense amplifier control circuit, a precharge control circuit, and a code decoder shown in FIG.
図 3は、 図 1に示したメモリアレイ、 プリチャージ回路およびセンスアンプア レイの詳細を示す回路図である。  FIG. 3 is a circuit diagram showing details of the memory array, precharge circuit, and sense amplifier array shown in FIG.
図 4は、 第 1の実施形態における FCRAMの試験モード中のメモリアレイの動作 を示す波形図である。  FIG. 4 is a waveform diagram showing an operation of the memory array during the test mode of the FCRAM in the first embodiment.
図 5は、 第 1の実施形態における通常動作モード中のメモリアレイの動作を示 す波形図である。  FIG. 5 is a waveform chart showing the operation of the memory array during the normal operation mode in the first embodiment.
図 6は、 第 1の実施形態における FCRAMの試験モード中の制御回路の動作を示 すタイミング図である。  FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the control circuit during the test mode of the FCRAM in the first embodiment.
図 7は、 第 1の実施形態における選択されるヮード線の本数に対応するメモリ セルの蓄積電荷量を示す説明図である。  FIG. 7 is an explanatory diagram showing the amount of charge stored in the memory cell corresponding to the number of selected word lines in the first embodiment.
図 8は、 本発明の半導体メモリの第 2の実施形態における試験モード中のメモ リアレイの動作を示す波形図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 8 is a waveform diagram showing the operation of the memory array during the test mode in the second embodiment of the semiconductor memory of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施形態を図面を用いて説明する。 図中の二重丸は、 外部端子 を示している。 図中、 太線で示した信号線は、 複数本で構成されている。 また、 太線が接続されているブロックの一部は、 複数の回路で構成されている。 外部端 子を介して供給される信号には、端子名と同じ符号を使用する。末尾に^"の付い ている信号は、正論理を示している。 末尾に〃 X"の付いている信号は、負論理を示 している。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Double circles in the figure indicate external terminals. In the figure, the signal lines indicated by bold lines are composed of a plurality of lines. Some of the blocks to which the bold lines are connected are composed of a plurality of circuits. Signals supplied via external terminals use the same symbols as the terminal names. Signals ending with ^ "indicate positive logic. Signals ending with 〃 X" indicate negative logic.
図 1は、 本発明の半導体メモリの第 1の実施形態を示している。 この半導体メモリは、シリコン基板上に CMOSプロセスを使用してク口ック非同 期式の FCRAM (Fast Cycle RAM) として形成されている。 FCRAMは、 DRAMのメモ リコァを有し、 SRAMのインタフェースを有する擬似 SRAMである。 FCRAMは、外部 からリフレッシュコマンドを受けることなく、 チップ内部で定期的にリフレツシ ュ動作を実行し、 メモリセルに書き込まれたデータを保持する。 この FCRAMは、 例えば、 携帯電話に搭載されるワークメモリに使用される。 FIG. 1 shows a first embodiment of the semiconductor memory of the present invention. This semiconductor memory is formed on a silicon substrate as a fast asynchronous RAM (FCRAM) using a CMOS process. The FCRAM is a pseudo SRAM having a DRAM memory and an SRAM interface. The FCRAM periodically performs a refresh operation inside the chip without receiving a refresh command from the outside, and retains the data written to the memory cells. This FCRAM is used, for example, as a work memory mounted on a mobile phone.
FCRAM は、 動作モードとして、 読み出し動作、 書き込み動作およびリフレツシ ュ動作を実行する通常動作モードと、 メモリセルのリフレッシュ特性を評価する ための試験モードとを有している。  FCRAM has two operation modes: a normal operation mode for executing a read operation, a write operation, and a refresh operation, and a test mode for evaluating the refresh characteristics of a memory cell.
読み出し動作および書き込み動作は、 外部端子を介して供給されるコマンド信 号 CMD (読み出しコマンドぉよび書き込みコマンド) に応じて実行される。 リフ レッシュ動作は、 FCRAM 内部で生成されるリフレッシュ要求に応じて、 外部のシ ステムに認識されることなく実行される。  Read and write operations are performed in response to command signals CMD (read command and write command) supplied via external terminals. The refresh operation is performed in response to a refresh request generated inside the FCRAM without being recognized by an external system.
FCRAM は、 コマンド制御回路 1 0、 モードレジスタ 1 2、 リフレッシュタイマ 1 4、 リフレッシュ制御回路 1 6、 リフレツシュア ドレスカウンタ 1 8、 ァドレ ス入力回路 2 0、 データ入出力回路 2 2、 了ドレス切替回路 2 4、 コア制御回路 2 6およびメモリコア 2 8を有している。 コア制御回路 2 6は、 試験制御回路 3 0 (ヮード線制御回路の一部) 、 センスアンプ制御回路 3 2およびプリチャージ 制御回路 3 4を有している。 なお、 図 1では、 本発明の説明に必要な主要な信号 のみを示している  FCRAM consists of command control circuit 10, mode register 12, refresh timer 14, refresh control circuit 16, refresh address counter 18, address input circuit 20, data input / output circuit 22, and end address switching circuit 2. 4. It has a core control circuit 26 and a memory core 28. The core control circuit 26 has a test control circuit 30 (part of a lead line control circuit), a sense amplifier control circuit 32 and a precharge control circuit 34. FIG. 1 shows only the main signals necessary for explaining the present invention.
コマンド制御回路 1 0は、外部端子から供給されるコマンド信号 CMD (例えば、 チップイネ一ブル信号/ CE、書き込みイネ一プル信号/ WE、 出カイネーブル信号/ 0E など) を受信する。 コマンド制御回路 1 0は、 受信したコマンド信号 CMDに応じ て、 読み出し動作を実行するための読み出し制御信号 RDZおよび書き込み動作を 実行するための書き込み制御信号 WRZを出力する。 また、 コマンド制御回路 1 0 は、 通常動作モードで禁止している所定の組み合わせのコマンド信号 CMDを受け たときに、 試験モード信号 DSRZを出力する。 FCRAMは、 試験モード信号 DSRZの 出力により通常動作モードから試験モードに移行する。  The command control circuit 10 receives a command signal CMD (for example, a chip enable signal / CE, a write enable signal / WE, an output enable signal / 0E, etc.) supplied from an external terminal. The command control circuit 10 outputs a read control signal RDZ for executing a read operation and a write control signal WRZ for executing a write operation in response to the received command signal CMD. The command control circuit 10 outputs a test mode signal DSRZ when receiving a command signal CMD of a predetermined combination prohibited in the normal operation mode. The FCRAM transitions from the normal operation mode to the test mode by the output of the test mode signal DSRZ.
モードレジスタ 1 2は、 FCRAMの動作モードを設定するためのレジスタである。 モードレジスタ 1 2は、 コマンド端子 CMDを介してモードレジスタ設定コマンド MRSが供給されるときに、データ端子 DQに供給されるデータ信号の論理レベルに 応じて設定される。 The mode register 12 is a register for setting an operation mode of the FCRAM. The mode register 12 is set according to the logic level of the data signal supplied to the data terminal DQ when the mode register setting command MRS is supplied via the command terminal CMD.
リフレッシュタイマ 1 4は、所定の周期でリフレッシュ要求信号 RQを出力する。 リフレッシュアドレスカウンタ 1 8は、リフレッシュ要求信号 RQに応じて力ゥ ント動作し、 複数ビッ トからなるリフレッシュアドレス信号 RFAを出力する。 リ フレッシュアドレス信号 RFAは、後述するヮード線 WLを選択するためのロウアド レス信号である。  The refresh timer 14 outputs a refresh request signal RQ at a predetermined cycle. The refresh address counter 18 operates in response to a refresh request signal RQ, and outputs a refresh address signal RFA composed of a plurality of bits. The refresh address signal RFA is a row address signal for selecting a read line WL described later.
ァ ドレス入力回路 2 0は、 ァドレス端子 ADDから供給されるァドレス信号 ADD を受信し、 受信した信号をロウアドレス信号 RAおよびコラムアドレス信号 CAと して出力する。 ロウアドレス信号 RAは、 後述するワード線 WLを選択するために 使用される。 コラムァドレス信号 CAは、 後述するビット線 BL (または/ BL) を選 択するために使用される。  The address input circuit 20 receives the address signal ADD supplied from the address terminal ADD, and outputs the received signal as a row address signal RA and a column address signal CA. The row address signal RA is used to select a word line WL described later. The column address signal CA is used to select a bit line BL (or / BL) described later.
データ入出力回路 2 2は、 読み出し動作時に、 メモリコア 2 8からコモンデー タバス CDBを介して転送される読み出しデータをデータ端子 DQに出力する。デー タ入出力回路 2 2は、書き込み動作時に、書き込みデータをデータ端子 DQを介し て受信し、 受信したデータをコモンデータバス CDBを介してメモリコア 2 8に転 送する。  The data input / output circuit 22 outputs read data transferred from the memory core 28 via the common data bus CDB to the data terminal DQ during a read operation. The data input / output circuit 22 receives write data via the data terminal DQ during a write operation, and transfers the received data to the memory core 28 via the common data bus CDB.
アドレス切替回路 2 4は、 低レベルのリフレツシュ信号 REFZ を受けるときに (読み出しサイクルまたは書き込みサイクル)、 ロウァドレス信号 RAを内部ロウ ァドレス信号 IRAとして出力する。 ァドレス切替回路 2 4は、 高レベルのリフレ ッシュ信号 REFZを受けるときに (リフレッシュサイクル) 、 リフレッシュァ ドレ ス信号 RFAを内部ロウア ドレス信号 IRAとして出力する。 すなわち、 読み出し動 作および書き込み動作では、外部から供給される口ゥァドレス信号 RAが選択され、 リフレッシュ動作では、 内部で生成されるリフレッシュア ドレス信号 FRAが選択 される。  When receiving the low-level refresh signal REFZ (read cycle or write cycle), the address switching circuit 24 outputs the row address signal RA as the internal row address signal IRA. When receiving the high-level refresh signal REFZ (refresh cycle), the address switching circuit 24 outputs the refresh address signal RFA as the internal low address signal IRA. That is, in a read operation and a write operation, an externally supplied address signal RA is selected, and in a refresh operation, an internally generated refresh address signal FRA is selected.
コア制御回路 2 6は、 読み出し制御信号 RDZ、 書き込み制御信号 WRZおよぴリ フレッシュ開始信号 RSZのいずれかを受けたときに、 メモリコア 2 8の動作を制 御する複数の制御信号を出力する。 コア制御回路 2 6は、 外部から供給される読 み出しコマンドおよび書き込みコマンド (コマンド信号 CMD) と、 内部で発生す るリフレッシュコマンド (リフレッシュ要求信号 RQ) のどちらを優先させるかを 決める裁定回路の機能も有している。 コア制御回路 2 6は、 リフレッシュコマン ドに応答してリフレッシュ動作を実行するときに、リフレツシュ信号 REFZを活性 ィ匕 (高レベノレ) する。 The core control circuit 26 outputs a plurality of control signals for controlling the operation of the memory core 28 when receiving one of the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ. . The core control circuit 26 reads externally supplied It also has the function of an arbiter that determines which of the read command and write command (command signal CMD) or the internally generated refresh command (refresh request signal RQ) has priority. The core control circuit 26 activates the refresh signal REFZ (high level) when performing a refresh operation in response to the refresh command.
.コア制御回路 2 6の試験制御回路 3 0は、 通常動作モード中に、 読み出し制御 信号 RDZ、 書き込み制御信号 WRZおよびリフレツシュ開始信号 RSZに応じて、 メ モリコア 2 8を動作させるための基本タイミング信号 (後述する図 6で説明する 口ウタイミング信号 RASZヽ ラツチイネ一ブルパルス信号 LEPZおよびプリチヤ一 ジ信号 SPRDXなど) を出力する。 試験制御回路 3 0は、 試験モード中に試験モー ド信号 DSRZを受けたときに、 リフレッシュ試験を開始するために、 ビット線制御 信号 DSRBTZおよびヮード線制御信号 DSRWLXを出力する。  The test control circuit 30 of the core control circuit 26 is a basic timing signal for operating the memory core 28 according to the read control signal RDZ, write control signal WRZ and refresh start signal RSZ during the normal operation mode. (Such as the mouth timing signal RASZ ヽ latch enable pulse signal LEPZ and precharge signal SPRDX described in Fig. 6 described later). When receiving the test mode signal DSRZ during the test mode, the test control circuit 30 outputs the bit line control signal DSRBTZ and the read line control signal DSRWLX to start the refresh test.
コア制御回路 2 6のセンスアンプ制御回路 3 2は、 通常動作モード中に、 読み 出し制御信号 RDZ、 書き込み制御信号 WRZおよびリフレツシュ開始信号 RSZに応 じて、 通常のタイミングでセンスアンプを動作するためのラッチィネーブル信号 LEX を出力する。 センスアンプ制御回路 3 2は、 試験モード中に、 ビット線制御 信号 DSRBTZに応じて、試験用のタイミングでラツチイネ一ブル信号 LEXを出力す コア制御回路 2 6のプリチャージ制御回路 3 4は、 通常動作モード中に、 読み 出し制御信号 RDZ、 書き込み制御信号 WRZおよびリフレツシュ開始信号 RSZに応 じて、 通常のタイミングでビット線をプリチャージするためのビット線ショート 信号 BRSXを出力する。 プリチャージ制御回路 3 4は、試験モード中に、 ビット線 制御信号 DSRBTZに応じて、 試験用のタイミングでビット線ショート信号 BRSXを 出力する。  The sense amplifier control circuit 32 of the core control circuit 26 operates the sense amplifier at normal timing according to the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ during the normal operation mode. The latch enable signal LEX is output. The sense amplifier control circuit 32 outputs the latch enable signal LEX at the test timing according to the bit line control signal DSRBTZ during the test mode.The precharge control circuit 34 of the core control circuit 26 normally operates During the operation mode, the bit line short signal BRSX for precharging the bit line is output at normal timing according to the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ. The precharge control circuit 34 outputs the bit line short signal BRSX at a test timing according to the bit line control signal DSRBTZ during the test mode.
メモリ コア 2 8は、 センスアンプアレイ SAA、 プリチャージ回路 PRE、 メモリア レイ ARY、 ワードデコーダ TOEC (ワード線制御回路の別の一部) 、 コラムデコー ダ CDEC:、 センスバッファ SBおよびライ トアンプ WAを有している。 センスアンプ アレイ SAAおよびプリチャージ回路 PREの詳細は、 後述する図 3で説明する。 メモリアレイ ARYは、 マトリ ックス状に配置された複数の揮発性のメモリセル MC (ダイナミックメモリセル) と、 メモリセル MC に接続された複数のヮ一ド線 WLおよび複数のビット線対 BLZ、 BLXを有している。 The memory core 28 has a sense amplifier array SAA, a precharge circuit PRE, a memory array ARY, a word decoder TOEC (another part of the word line control circuit), a column decoder CDEC :, a sense buffer SB, and a write amplifier WA. ing. Details of the sense amplifier array SAA and the precharge circuit PRE will be described later with reference to FIG. The memory array ARY is composed of a plurality of volatile memory cells arranged in a matrix. It has an MC (dynamic memory cell), a plurality of lead lines WL and a plurality of bit line pairs BLZ and BLX connected to the memory cell MC.
メモリセル MCは、 一般の DRAMのメモリセルと同じであり、 データを電荷とし て保持するためのキャパシタと、このキャパシタとビット線 BLとの間に配置され た転送トランジスタとを有している。 転送トランジスタのゲートは、 ワード線 WL に接続されている。  The memory cell MC is the same as a general DRAM memory cell, and has a capacitor for holding data as electric charges and a transfer transistor disposed between the capacitor and the bit line BL. The gate of the transfer transistor is connected to the word line WL.
ヮードデコーダ WDECは、 内部ロウァドレス信号 IRAに応じてワード線 WLのい ずれかを選択し、選択したヮード線 WLをタイミング信号に同期して高レベルに変 化させる。  The mode decoder WDEC selects one of the word lines WL according to the internal row address signal IRA, and changes the selected word line WL to a high level in synchronization with the timing signal.
コラムデコーダ CDECは、 コラムアドレス信号 CADに応じて、 ビット線 BL、 /BL とデータバス DB とをそれぞれ接続するコラムスィツチをオンさせるコラム線信 号を出力する。  The column decoder CDEC outputs a column line signal for turning on a column switch connecting each of the bit lines BL, / BL and the data bus DB according to the column address signal CAD.
センスバッファ部 SBは、 読み出し動作時にデータバス DB上の読み出しデータ の信号量を増幅し、 コモンデータバス CDBに出力する。 ライ トアンプ部 WAは、書 き込み動作時にコモンデータバス CDB上の書き込みデータの信号量を増幅し、 デ ータバス DBに出力する。  The sense buffer unit SB amplifies the signal amount of read data on the data bus DB during a read operation and outputs the amplified signal to the common data bus CDB. The write amplifier WA amplifies the signal amount of write data on the common data bus CDB during a write operation and outputs the amplified signal to the data bus DB.
図 2は、 図 1に示した試験制御回路 3 0、 センスァンプ制御回路 3 2、 プリチ ヤージ制御回路 3 4およびヮ一ドデコーダ TOECの詳細を示している。  FIG. 2 shows details of the test control circuit 30, the sense amplifier control circuit 32, the precharge control circuit 34 and the read decoder TOEC shown in FIG.
試験制御回路 3 0は、ヮードパルス信号 WLPZに同期して動作するシフトレジス タ 3 0 a、および高レベルの試験モード信号 DSRZに応答して活性化され、 ビット 線制御信号 DSRBTZおよびワード線制御信号 DSRWLXを生成する信号生成回路 3 0 bを有している。  The test control circuit 30 is activated in response to the shift register 30a operating in synchronization with the read pulse signal WLPZ and the high-level test mode signal DSRZ, and outputs the bit line control signal DSRBTZ and the word line control signal DSRWLX. It has a signal generating circuit 30b for generating.
シフトレジスタ 3 0 aの初段のラツチ LT1は、 1回目のヮードパルス信号 WLPZ の立ち上がりエッジに同期して、 高レベル (内部電源電圧 VII) をラッチし、 低 レベルを出力する。次段のラッチ LT2は、 1回目のワードパルス信号 WLPZの立ち 下がりエッジに同期して、 ラッチ LT1の出力を受け、 高レベルを出力する。 3段 目のラッチ LT3は、 2回目のヮードパルス信号 WLPZの立ち上がりエッジに同期し てラッチ LT2の出力を受け、 信号生成回路 3 0 bに低レベルを出力する。  The latch LT1 at the first stage of the shift register 30a latches the high level (internal power supply voltage VII) and outputs the low level in synchronization with the rising edge of the first read pulse signal WLPZ. The next-stage latch LT2 receives the output of the latch LT1 and outputs a high level in synchronization with the falling edge of the first word pulse signal WLPZ. The third-stage latch LT3 receives the output of the latch LT2 in synchronization with the second rising edge of the read pulse signal WLPZ, and outputs a low level to the signal generation circuit 30b.
信号生成回路 3 0 bは、試験モード信号 DSRZが低レベルの期間(通常動作モー ド中)、ビッ ト線制御信号 DSRBTZを低レベルに保持し、 ワード線制御信号 DSRWLX を高レベルに保持する。信号生成回路 3 0 bは、試験モード信号 DSRZの高レベル の変化に応答して、 ビット線制御信号 DSRBTZを高レベルに変化させ、 ワード線制 御信号 DSRWLXを低レベルに変化させる。信号生成回路 3 0 bは、試験モード信号 DSRZの高レベル期間中に、 ラッチ LT3の出力の低レベルへの変化に応答してビッ ト線制御信号 DSRBTZを低レベルに変化させる。 また、 信号生成回路 3 0 bは、 ビ ット線制御信号 DSRBTZが低レベルに変化した後、メモリコア 2 8を動作させるた めの基本タイミング信号である口ウタイミング信号 RASZ の低レベルへの変化に 応答して、 ヮード線制御信号 DSRWLXを高レベルに変化させる。 The signal generation circuit 30b operates while the test mode signal DSRZ is at a low level (normal operation mode). ), The bit line control signal DSRBTZ is held low and the word line control signal DSRWLX is held high. The signal generation circuit 30b changes the bit line control signal DSRBTZ to a high level and the word line control signal DSRWLX to a low level in response to the change of the test mode signal DSRZ to a high level. The signal generation circuit 30b changes the bit line control signal DSRBTZ to low level in response to the change of the output of the latch LT3 to low level during the high level period of the test mode signal DSRZ. Further, after the bit line control signal DSRBTZ changes to low level, the signal generation circuit 30b changes the level of the mouth timing signal RASZ, which is a basic timing signal for operating the memory core 28, to low level. In response to the change, the line control signal DSRWLX is changed to a high level.
センスアンプ制御回路 3 2は、フリ ップフ口ップ FF1、 FF2およびこれ等フリッ プフロップ FF1、 FF2を制御する論理ゲートを有している。  The sense amplifier control circuit 32 has logic gates for controlling the flip-flops FF1 and FF2 and the flip-flops FF1 and FF2.
フリップフ口ップ FF1は、ヮードパルス信号 WLPZの立ち上がりエッジに同期し てセッ トされ、 FCRAM のパヮーオン時に所定の期間低レベルに変化するスタータ 信号 STTXに同期してリセットされる。 また、 フリップフロップ FF1は、 リフレッ シュ試験の終了時に出力されるリセットパルス信号 RSTPZに同期してリセットさ れる。  The flip-flop FF1 is set in synchronization with the rising edge of the code pulse signal WLPZ, and is reset in synchronization with the starter signal STTX which changes to a low level for a predetermined period when the FCRAM is turned on. The flip-flop FF1 is reset in synchronization with the reset pulse signal RSTPZ output at the end of the refresh test.
フリップフ口ップ FF1の出力に接続された NORゲート N0R1は、試験モード信号 DSRZが低レベルの期間 (通常動作モード中) 、試験ラッチィネーブル信号 DSRLEZ を低レベルに保持する。 NORゲート N0R1は、 試験モード信号 DSRZの高レベルへ の変化に応答して、試験ラッチィネーブル信号 DSRLEZを高レベルに変化する。す なわち、試験ラツチイネ一ブル信号 DSRLEZは、通常動作モードから試験モードへ の移行に同期して活性化される。 その後、 NORゲート N0R1は、 ヮードパルス信号 WLPZ に同期して、 試験ラッチィネーブル信号 DSRLEZ を非活性化 (低レベル) す る。  The NOR gate N0R1 connected to the output of the flip-flop FF1 holds the test latch enable signal DSRLEZ low while the test mode signal DSRZ is low (during normal operation mode). NOR gate N0R1 changes test latch enable signal DSRLEZ to high in response to the change of test mode signal DSRZ to high. That is, the test latch enable signal DSRLEZ is activated in synchronization with the transition from the normal operation mode to the test mode. After that, the NOR gate N0R1 deactivates (low level) the test latch enable signal DSRLEZ in synchronization with the read pulse signal WLPZ.
フリップフロップ FF2は、 通常動作モード中に、 ラッチイネ一プルパルス信号 LEPZ (アクセス開始信号) に同期してラッチィネーブル信号 LEX (センスアンプ 活性化信号) を低レベルに変化させる。 ラッチィネーブル信号 LEXの低レベルへ の変化により、後述する図 3に示すセンスアンプ活性化信号 PSA、 NSAがそれぞれ 高レベル、低レベルに変化し、センスアンプアレイ SAAのセンスアンプ SAが活性 化される。 このとき、 ビット線制御信号 DSRBTZ、 リフレッシュ試験信号 TREFZ、 プリチャージ信号 SPRDXおよび試験ラツチイネ一ブル信号 DSRLEZは、それぞれ低 レべノレ、 低レベル、 高レべノレおよび低レべノレのため、 フリップフロップ FF2の 3 入力 NORゲートの入力は、 全て低レベルである。 The flip-flop FF2 changes the latch enable signal LEX (sense amplifier activation signal) to a low level in synchronization with the latch enable pulse signal LEPZ (access start signal) during the normal operation mode. When the latch enable signal LEX changes to low level, the sense amplifier activation signals PSA and NSA shown in FIG. 3 described later change to high level and low level, respectively, and the sense amplifier SA of the sense amplifier array SAA is activated. Be converted to At this time, the bit line control signal DSRBTZ, the refresh test signal TREFZ, the precharge signal SPRDX, and the test latch enable signal DSRLEZ are flip-flops for low level, low level, high level, and low level, respectively. All inputs to the FF2 3-input NOR gate are low.
センスアンプ SAがビット線上の電圧を増幅した後、プリチャージ信号 SPRDX (ァ クセス終了信号) が所定期間低レベルに変化すると、 3入力 NORゲートの入力の 1つが高レベルに変化し、 ラツチイネ一ブル信号 LEXが高レベルに変化する。 ラ ッチイネーブル信号 LEXの高レベルへの変化により、センスァンプ活性化信号 PSA、 NSA がそれぞれ低レベル、 高レベルに変化し、 センスアンプアレイ SAA のセンス アンプ SAが非活性化される。 すなわち、 増幅動作が完了する。  After the sense amplifier SA amplifies the voltage on the bit line and the precharge signal SPRDX (access end signal) changes to low level for a predetermined period, one of the inputs of the 3-input NOR gate changes to high level and latch enable. The signal LEX goes high. When the latch enable signal LEX changes to a high level, the sense amplifier activation signals PSA and NSA change to a low level and a high level, respectively, and the sense amplifier SA of the sense amplifier array SAA is deactivated. That is, the amplification operation is completed.
このように、 フリップフ口ップ FF2は、 メモリセル MCのアクセスを開始するラ ツチイネ一ブルパルス信号 LEPZに応答してラッチイネ一ブル信号 LEXを活性化し、 メモリセル MCのアクセスを終了するプリチヤ一ジ信号 SPRDXに応答してラッチィ ネーブル信号 LEXを非活性化するセンスアンプ信号生成回路として動作する。 —方、 試験モード中に、 試験ラッチィネーブル信号 DSRLEZが高レベルの期間、 プリチャージ信号 SPRDXはマスクされる。 このため、 一旦活性化されたラッチィ ネ一ブル信号 LEXは、プリチヤ一ジ信号 SPRDXが出力されても非活性化されない。 試験ラツチイネ一ブル信号 DSRLEZが高レベルから低レベルに変化した後、プリチ ヤージ信号 SPRDXの低レベルへの変化により、 ラッチイネーブル信号 LEXは高レ ベルに変化し、 非活性化される。  As described above, the flip-flop FF2 activates the latch enable signal LEX in response to the latch enable pulse signal LEPZ for starting access to the memory cell MC, and terminates the access to the memory cell MC. Operates as a sense amplifier signal generation circuit that deactivates the latch enable signal LEX in response to SPRDX. In the test mode, the precharge signal SPRDX is masked while the test latch enable signal DSRLEZ is at a high level. Therefore, the latch enable signal LEX once activated is not deactivated even if the precharge signal SPRDX is output. After the test latch enable signal DSRLEZ changes from the high level to the low level, the latch enable signal LEX changes to the high level and is deactivated due to the change of the precharge signal SPRDX to the low level.
このように、 フリップフロップ FF2の入力に接続された NORゲートは、 ラッチ ィネーブル信号 LEXの非活性化を禁止するためにプリチャージ信号 SPRDXの受け 付けをマスクするセンスアンプマスク回路として動作する。  As described above, the NOR gate connected to the input of the flip-flop FF2 operates as a sense amplifier mask circuit that masks the reception of the precharge signal SPRDX to inhibit the inactivation of the latch enable signal LEX.
この後、 リフレッシュ試験信号 TREFZの高レベル期間中に、 ビット線制御信号 DSRBTZが低レベルに変化することによって、 フリップフロップ FF2のセット機能 がマスクされる。 すなわち、 フリップフロップ FF2は、 ラツチイネ一ブルパルス 信号 LEPZを受けてもラッチィネーブル信号 LEXを活性化しない。リフレッシュ試 験の動作後、 リフレッシュ試験信号 TREFZが低レベルに変化され、 フリ ップフロ ップ FF2のセット機能のマスクが解除される。 プリチャージ制御回路 3 4は、 フリップフ口ップ FF3およびフリップフ口ップ FF3を制御する論理ゲートを有している。 Thereafter, the bit line control signal DSRBTZ changes to low level during the high level period of the refresh test signal TREFZ, thereby masking the setting function of the flip-flop FF2. That is, the flip-flop FF2 does not activate the latch enable signal LEX even when receiving the latch enable pulse signal LEPZ. After the operation of the refresh test, the refresh test signal TREFZ is changed to low level, and the mask of the set function of the flip-flop FF2 is released. The precharge control circuit 34 has a flip-flop FF3 and a logic gate for controlling the flip-flop FF3.
通常動作モード中、 フリップフロップ FF3は、 コマンドパルス信号 CMDPZ (ァ クセス開始信号) に同期してセットされ、 ビット線ショート信号 BRSXを低レベル に変化させる。 コマンドパルス信号 CMDPZは、 読み出し制御信号 RDZ、 書き込み 制御信号 WRZおよびリフレッシュ開始信号 RSZに応答して生成される。 ビット線 ショート信号 BRSXの低レベルへの変化により、後述する図 3に示すプリチャージ 回路 PREのスィツチ回路対がオフし、ビット線 BLZ、BLXのィコライズが解除され、 ビット線 BLZ、 BLXとプリチャージ電圧線 VPRとの接続が解除される。 すなわち、 ビット線 BLZ、 BLX は、 フローティング状態になる。 その後、 フリップフロップ FF3は、 プリチャージ信号 SPRDX (アクセス終了信号) に同期してリセットされ、 ビット線ショート信号 BRSXを高レベルに変化する。  During the normal operation mode, the flip-flop FF3 is set in synchronization with the command pulse signal CMDPZ (access start signal), and changes the bit line short signal BRSX to a low level. The command pulse signal CMDPZ is generated in response to the read control signal RDZ, the write control signal WRZ, and the refresh start signal RSZ. When the bit line short signal BRSX changes to a low level, the switch circuit pair of the precharge circuit PRE shown in FIG. 3 described later is turned off, the equalization of the bit lines BLZ and BLX is released, and the bit lines BLZ and BLX and the precharge The connection with the voltage line VPR is released. That is, the bit lines BLZ and BLX are in a floating state. Thereafter, the flip-flop FF3 is reset in synchronization with the precharge signal SPRDX (access end signal), and changes the bit line short signal BRSX to a high level.
このように、 フリップフ口ップ FF3は、 メモリセル MCのアクセスを開始するコ マンドパルス信号 CMDPZに応答してビット線ショート信号 BRSXを活性化し、メモ リセル MCのアクセスを終了するプリチャージ信号 SPRDXに応答してビット線ショ 一ト信号 BRSXを非活性化するプリチャージ信号生成回路として動作する。  As described above, the flip-flop FF3 activates the bit line short signal BRSX in response to the command pulse signal CMDPZ for starting the access to the memory cell MC, and outputs the precharge signal SPRDX for ending the access to the memory cell MC. In response, it operates as a precharge signal generation circuit that deactivates the bit line short signal BRSX.
一方、試験モード中、 ビット線制御信号 DSRBTZが高レベルの期間、 フリ ップフ 口ップ FF3の入力に接続された NANDゲ一トにより、フリップフ口ップ FF3のリセ ット機能がマスクされる。 すなわち、 この期間、 プリチャージ信号 SPRDXが出力 されても、 ビット線ショート信号 BRSXは高レベルに変化しない。  On the other hand, during the test mode, while the bit line control signal DSRBTZ is at the high level, the reset function of the flip-flop FF3 is masked by the NAND gate connected to the input of the flip-flop FF3. That is, even if the precharge signal SPRDX is output during this period, the bit line short signal BRSX does not change to high level.
このように、フリップフ口ップ FF3の入力に接続された NANDゲートは、 ビット 線ショート信号 BRSXの非活性化を禁止するために、プリチャージ信号 SPRDXの受 け付けをマスクするプリチャージマスク回路として動作する。  As described above, the NAND gate connected to the input of the flip-flop FF3 serves as a precharge mask circuit that masks the reception of the precharge signal SPRDX in order to inhibit the deactivation of the bit line short signal BRSX. Operate.
ワードデコーダ TOECは、 アドレス信号 ADD (ロウアドレス) から生成される相 捕のァドレス信号 RANY0- 2をデコードするデコーダ (NANDゲート) と、 NANDゲー トの動作および NANDゲートの出力電圧を制御する NORゲートとを有している。 通常動作モード中、 ヮード線制御信号 DSRWLXは高レベルであるため、 NORゲー トは低レベルを出力する。 このため、 NANDゲートは活性化される。 そして、 プリ デコード信号 PRAAXは、 ァドレス信号 RANY0-2に応じて低レベルに変化する。 プ リデコ一ド信号 PRAAXの低レベルへの変化により、対応するヮード線 WLが選択さ れ、 髙レベルに変化する。 The word decoder TOEC consists of a decoder (NAND gate) that decodes the complementary address signal RANY0-2 generated from the address signal ADD (row address), and a NOR gate that controls the operation of the NAND gate and the output voltage of the NAND gate. And During the normal operation mode, the NOR gate outputs a low level because the lead line control signal DSRWLX is at a high level. Therefore, the NAND gate is activated. Then, the predecode signal PRAAX changes to a low level according to the address signals RANY0-2. Step When the decoded signal PRAAX changes to a low level, the corresponding read line WL is selected and changes to a low level.
一方、 試験モード中、 ワード線制御信号 DSRWLXは低レベルである。 このため、 プリデコード信号 PRAAXが一且低レベルに変化すると、 NORゲートは高レベルを 出力する。 NANDゲートは、 NORゲートが出力する高レベルを受けて非活性化され る。 NANDゲートの出力は、 nMOS トランジスタのオンにより接地線 VSSに接続され る。 すなわち、 試験モード中に低レベルに変化したプリデコード信号 PRAAXは、 試験モードが終了するまで高レベルに戻らない。  On the other hand, during the test mode, the word line control signal DSRWLX is at a low level. Therefore, when the predecode signal PRAAX changes to a low level, the NOR gate outputs a high level. The NAND gate is deactivated in response to the high level output from the NOR gate. The output of the NAND gate is connected to the ground line VSS by turning on the nMOS transistor. That is, the predecode signal PRAAX which has changed to the low level during the test mode does not return to the high level until the test mode ends.
このように、ヮードデコーダ WDECは、試験モード中に、プリデコード信号 PRAAX を出力し続けるために、 プリデコード信号 PRAAXをラツチするラッチ回路として 動作する。  As described above, the read decoder WDEC operates as a latch circuit that latches the predecode signal PRAAX to continuously output the predecode signal PRAAX during the test mode.
図 3は、 図 1に示したメモリアレイ ARY、 プリチャージ回路 PREおよびセンス アンプアレイ SAAの詳細を示している。  FIG. 3 shows details of the memory array ARY, the precharge circuit PRE, and the sense amplifier array SAA shown in FIG.
メモリアレイ ARYは、 マトリックス状に配置された複数のメモリセル MC、 図の 縦方向に配線された複数のワード線 WL (WL0、 WL1、 . . .) 、 および図の横方向に 配線された複数のビット線対 BLZ、 BLXを有している。 偶数番号のワード線 WL0、 WL2、 . . .に接続されたメモリセル MCは、 ビット線 BLZに接銃されている。奇数番 号のヮ一ド線 WL1、 WL3、 . . .に接続されたメモリセル MCは、 ビット線 BLXに接続 されている。  The memory array ARY includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix, a plurality of word lines WL (WL0, WL1,...) Arranged in the vertical direction in the figure, and a plurality of memory cells MC arranged in the horizontal direction in the figure. Bit line pairs BLZ and BLX. The memory cells MC connected to the even-numbered word lines WL0, WL2,... Are connected to the bit line BLZ. The memory cells MC connected to odd-numbered lead lines WL1, WL3,... Are connected to the bit line BLX.
偶数番号のワード線 WL0、 WL2、 - . .に接続されたメモリセル MCに表示された記 号 Ί-Ι"および〃じ'は、メモリセル MCが試験モードの開始時に保持しているデータを 示している。 記号" H" (第 1論理レベル) は、 メモリセル MCに高レベルのデータ が保持されていることを示し、 記号'!/ (第 2論理レベル) は、 メモリセノレ MCに 低レベルのデータが保持されていることを示している。  The symbols Ί-Ι ”and '” displayed on the memory cell MC connected to the even-numbered word lines WL0, WL2,... Indicate the data held by the memory cell MC at the start of the test mode. The symbol “H” (first logic level) indicates that high-level data is held in the memory cell MC, and the symbol '! / (Second logic level) indicates that low-level data is stored in the memory cell MC. Is held.
プリチャージ回路 PREは、 ビット線対 BLZ、 BLXにそれぞれ対応する複数のスィ ツチ回路 SWを有している。 スィッチ回路 SWは、 ビット線 BLZ、 BLXの間に直列に 接続された 2つの nMOS トランジスタを有している。 nMOS トランジスタの接続ノ 一ドは、プリチャージ線 VPRに接続されている。プリチャージ線 VPRは、例えば、 内部電源電圧 VIIと接地電圧 VSSの中間の電圧 (VIIの 1/2) に設定されている。 nMOSトランジスタのゲートは、ともにビット線ショート信号 BRSXを受けている。 センスアンプアレイ SAAは、 ビット線対 BLZ、 BLXにそれぞれ対応する複数のセ ンスアンプ SAを有している。 各センスアンプ SAは、 入力と出力とを互いに接続 した一対の CMOSインバータで構成されている CMOSインバータの入力は、 それぞ れビット線 BLZ、 BLXに接続されている。 CMOSインバークの pMOS トランジスタの ソースは、 センスアンプ活性化信号線 PSAに接続されている。 CMOSインバータの nMOSトランジスタのソースは、センスアンプ活性化信号線 NSAに接続されている。 センスアンプ SAは、 センスアンプ活性化信号 PSA、 NSAがそれぞれ高レベル、 低ベルのときに活性化され、 ビット線 BLZ、 BLXの電圧差を増幅し、増幅した論理 レベルをラッチする。 すなわち、センスアンプ SAは、 ビット線 BLZ (または BLX) 上の信号量を增幅する。センスアンプ SAで増幅されたデータは、読み出し動作中 にコラムスィッチを介してデータバス DB (図 1 ) に伝達され、 書き込み動作中に ビット/線 BLZ (または BLX) を介してメモリセノレ MCに書き込まれる。 The precharge circuit PRE has a plurality of switch circuits SW respectively corresponding to the bit line pairs BLZ and BLX. The switch circuit SW has two nMOS transistors connected in series between the bit lines BLZ and BLX. The connection node of the nMOS transistor is connected to the precharge line VPR. The precharge line VPR is set to, for example, an intermediate voltage (1/2 of VII) between the internal power supply voltage VII and the ground voltage VSS. The gates of the nMOS transistors both receive the bit line short signal BRSX. The sense amplifier array SAA has a plurality of sense amplifiers SA corresponding to the bit line pairs BLZ and BLX, respectively. Each sense amplifier SA is composed of a pair of CMOS inverters whose inputs and outputs are connected to each other. The inputs of the CMOS inverters are connected to bit lines BLZ and BLX, respectively. The source of the pMOS transistor of the CMOS inverter is connected to the sense amplifier activation signal line PSA. The source of the nMOS transistor of the CMOS inverter is connected to the sense amplifier activation signal line NSA. The sense amplifier SA is activated when the sense amplifier activation signals PSA and NSA are at high level and low level, respectively, and amplifies the voltage difference between the bit lines BLZ and BLX and latches the amplified logic level. That is, the sense amplifier SA increases the signal amount on the bit line BLZ (or BLX). The data amplified by the sense amplifier SA is transmitted to the data bus DB (Fig. 1) via the column switch during the read operation, and is written to the memory cell MC via the bit / line BLZ (or BLX) during the write operation. .
図 4は、 FCRAMの試験モード中のメモリアレイ ARYの動作を示している。  FIG. 4 shows the operation of the memory array ARY during the test mode of the FCRAM.
試験モードに移行する前に、 図 3に示したように、 偶数番号のワード線のうち 所定数のヮード線 (例えば、 WL0、 WL2、 WL4 の 3本;第 1ヮード線) に接続され るメモリセル MCに高レベルデータが書き込まれる。 また、偶数番号のヮード線の うち別の所定数のワード線 (例えば、 WL10、 WL12の 2本;第 2ヮ一ド線) に接続 されるメモリセル MCに低レベルデ一タが書き込まれる。  Before entering the test mode, as shown in Fig. 3, the memory connected to a predetermined number of word lines (for example, three of WL0, WL2, and WL4; the first word line) among the even-numbered word lines. High level data is written to cell MC. Also, low-level data is written into the memory cells MC connected to another predetermined number of word lines (for example, two of WL10 and WL12; the second word line) among the even-numbered word lines.
試験モードの動作は、 第 1選択期間および第 2選択期間に分けられる。 第 1選 択期間では、高レベルデータが書き込まれたメモリセノレ MCに接続されたヮード線 が順次選択され、 複数本のワード線 WLが所定の期間多重選択される。 第 2選 択期間では、低レベルデ一タが書き込まれたメモリセル MCに接続されたヮード線 WLが、 第 1選択期間中に選択されたワード線 WLとともに多重選択される。  The operation in the test mode is divided into a first selection period and a second selection period. In the first selection period, the word lines connected to the memory cell MC in which the high-level data is written are sequentially selected, and a plurality of word lines WL are multiplex-selected for a predetermined period. In the second selection period, the word line WL connected to the memory cell MC in which the low level data has been written is multi-selected together with the word line WL selected in the first selection period.
第 1選択期間では、 まず、 ビット線ショート信号 BRSXが低レベルに変化し、 ビ ット線 BLZ、BLXのプリチャージ動作が停止する。次に、ヮード線 WL0が選択され、 メモリセル MCから高レベルデータがビット線 BLZに読み出される。 ヮード線 WL0 の選択により、 ビッ ト線 BLZ、 BLXに電圧差が生じる。  In the first selection period, first, the bit line short signal BRSX changes to a low level, and the precharge operation of the bit lines BLZ and BLX stops. Next, the read line WL0 is selected, and high-level data is read from the memory cell MC to the bit line BLZ. Depending on the selection of the lead line WL0, a voltage difference occurs between the bit lines BLZ and BLX.
この後、 ラツチイネ一ブル信号 LEXが低レベルに変化し、センスアンプ SAが活 性される。 センスアンプ SAの活性化により、 ビッ ト線 BLZ、 BLXの電圧差が増幅 される。 ビット線 BLZ、 BLXの電圧は、電源電圧 VI Iおよび接地電圧 VSSまでそれ ぞれ変化する。 ワード線 WL0に接続されたメモリセル MCのセル電圧 STRは、メモ リセル MCがビット線 BLZに接続されるときに一時下がるが、 センスアンプ SAの 増幅動作により電源電圧 VIIまで上昇する。 Thereafter, the latch enable signal LEX changes to a low level, and the sense amplifier SA is activated. It is done. The activation of the sense amplifier SA amplifies the voltage difference between the bit lines BLZ and BLX. The voltages of the bit lines BLZ and BLX change to the power supply voltage VII and the ground voltage VSS, respectively. The cell voltage STR of the memory cell MC connected to the word line WL0 temporarily decreases when the memory cell MC is connected to the bit line BLZ, but increases to the power supply voltage VII due to the amplification operation of the sense amplifier SA.
次に、 ヮード線 WL0を選択した状態で、 ヮ一ド線 WL2が選択され、 高レベルデ ータを保持する別のメモリセル MCがビット線 BLZに接続される。 このとき、 ビッ ト線 BLZの電圧は、センスアンプ SAが増幅動作により電源電圧 VI Iに変化してい る。 このため、 ワード線 WL2に接続されたメモリセル MCに、 高レベルデータが書 き戻される。  Next, while the lead line WL0 is selected, the lead line WL2 is selected, and another memory cell MC holding high-level data is connected to the bit line BLZ. At this time, the voltage of the bit line BLZ has changed to the power supply voltage VII due to the amplification operation of the sense amplifier SA. Therefore, high-level data is written back to the memory cell MC connected to the word line WL2.
次に、 ワード線 WL0、 WL2を選択した状態で、 ワード線 WL4が選択され、 高レべ ルデータを保持するさらに別のメモリセル MCがビット線 BLZに接続される。ヮー ド線 WL2に接続されたメモリセル MCに、髙レベルデータが書き戻される。 このよ うにして、 ビット線 BLZ に接続される所定数のメモリセル MC 1 ビット線 BLZ を介して互いに接続され、 高レベルデータが書き込まれる。  Next, with the word lines WL0 and WL2 selected, the word line WL4 is selected, and another memory cell MC holding high level data is connected to the bit line BLZ.髙 level data is written back to the memory cell MC connected to the line WL2. In this manner, a predetermined number of memory cells MC connected to the bit line BLZ are connected to each other via the bit line BLZ, and high-level data is written.
なお、 ワード線 WL2、 WL4に接続されたメモリセル MCに、 予め低レベルデータ を保持させてもよい。 これは、 ワード線 WL2、 WL4が選択されるときに、 センスァ ンプ SAが十分に動作し、 ビット線 BLZ、 BLXの電圧は、 電源電圧 VI Iおよび接地 電圧 VSSまで変化しているためである。  Note that low-level data may be held in the memory cells MC connected to the word lines WL2 and WL4 in advance. This is because when the word lines WL2 and WL4 are selected, the sense amplifier SA operates sufficiently, and the voltages of the bit lines BLZ and BLX change to the power supply voltage VII and the ground voltage VSS.
次に、 第 2選択期間では、 ヮード線 WL0、 WL2、 WL4を選択した状態で、 ラッチ ィネーブル信号 LEXが高レベルに変化し、センスアンプ SAは、増幅動作を停止す る。 この後、 ワード線 WL10、 WL12が同時に選択され、 低レベルデータを保持する 複数のメモリセル MCがビット線 BLZに接続される。ヮード線 WL1-WL4に接続され たメモリセル MCのメモリセル容量およびビッ ト線 BLZに蓄積されている電荷は、 ワード線 WL10、 WL12に接続されているメモリセル MCのメモリセル容量に再分配 され、 メモリセル MCの電圧およびビッ ト線 BLZの電圧は、変化する。 メモリセル 電圧 STRは、 ビット線 BLZに同時に接続される高レベルデ一タを保持するメモリ セル MCの数と、低レベルデータを保持するメモリセル MCの数に依存して決まる。 図 4に示した例では、 第 1選択期間に 3本のワード線 WL0、 WL2、 WL4の選択を 開始し、 第 2選択期間に 2本のワード線 WL10、 WL12の選択を開始することで、 メ モリセル電圧 STRは、 電源電圧 VIIの 8 1 %に設定される。 Next, in the second selection period, while the read lines WL0, WL2, and WL4 are selected, the latch enable signal LEX changes to a high level, and the sense amplifier SA stops the amplification operation. Thereafter, the word lines WL10 and WL12 are simultaneously selected, and the plurality of memory cells MC holding low-level data are connected to the bit line BLZ. The memory cell capacity of the memory cell MC connected to the word lines WL1-WL4 and the charge stored in the bit line BLZ are redistributed to the memory cell capacity of the memory cell MC connected to the word lines WL10 and WL12. The voltage of the memory cell MC and the voltage of the bit line BLZ change. The memory cell voltage STR is determined depending on the number of memory cells MC holding high-level data and the number of memory cells MC holding low-level data, which are simultaneously connected to the bit line BLZ. In the example shown in FIG. 4, three word lines WL0, WL2, and WL4 are selected during the first selection period. Starting, by starting the selection of the two word lines WL10 and WL12 during the second selection period, the memory cell voltage STR is set to 81% of the power supply voltage VII.
次に、 ビッ ト線ショート信号 BRSXが高レベルに変化し、 ビッ ト線 BLZ、 BLXの プリチャージされ、 試験モードが終了する。  Next, the bit line short signal BRSX changes to high level, the bit lines BLZ and BLX are precharged, and the test mode ends.
この後、 通常動作モードにおいて、 スタンバイ状態が所定の期間続けられる。 そして、ワード線 WL0が再び選択され、メモリセル MCからデータが読み出される。 読み出したデータの論理値により、所定量の電荷が蓄積されたメモリセル MCのデ ータ保持特性が評価される。  Thereafter, in the normal operation mode, the standby state is continued for a predetermined period. Then, the word line WL0 is selected again, and data is read from the memory cell MC. Based on the logical value of the read data, the data holding characteristic of the memory cell MC storing a predetermined amount of charge is evaluated.
図 5は、 通常動作モード中のメモリアレイ ARYの動作を示している。 この波形 は、 従来の読み出し動作の波形と同じである。 この例は、 図 4に示した第 2選択 期間から 3 O m s経過後の読み出し動作の波形 (正しく読み出せる例) を示して いる。  FIG. 5 shows the operation of the memory array ARY during the normal operation mode. This waveform is the same as the waveform of the conventional read operation. This example shows a waveform of a read operation after a lapse of 3 Oms from the second selection period shown in FIG.
まず、 ビット線ショート信号 BRSXが低レベルに変化し、 ビット線 BLZ、 BLXの プリチャージ動作が停止する。 次に、 ワード線 Wし 0 が選択され、 メモリセル MC から高レベルデータがビット線 BLZに読み出される。 メモリセル電圧 STRは、 試 験モードの終了時に、 電源電圧 VIIの 8 1 %であるが、 その後のスタンバイ期間 により、 電荷は徐々にリークするため、 8 1 %より低くなつている。  First, the bit line short signal BRSX changes to low level, and the precharge operation of the bit lines BLZ and BLX stops. Next, the word line W is selected and 0 is selected, and high-level data is read out from the memory cell MC to the bit line BLZ. The memory cell voltage STR is 81% of the power supply voltage VII at the end of the test mode, but is lower than 81% because the charge gradually leaks during the subsequent standby period.
次に、ラッチィネーブル信号 LEXが低レベルに変化し、センスアンプ SAが活性 ィ匕される。 センスアンプ SAの活性化により、 ビッ ト線 BLZ、 BLXの電圧差が増幅 される。 ビット線 BLZ、 BLXの電圧は、電源電圧 VIIおよび接地電圧 VSSまでそれ ぞれ変化する。増幅されたデータは、読み出しデータとしてデータ端子 DQから出 力される。 この例では、 ビット線 BLZの電圧が電源電圧 VI Iまで上昇する。 すな わち、 メモリセル電圧 STRが電源電圧 VI Iの 8 1 %のとき、 3ひ m sのポーズ後 に、 データが正しく読み出せることが分かる。  Next, the latch enable signal LEX changes to low level, and the sense amplifier SA is activated. The activation of the sense amplifier SA amplifies the voltage difference between the bit lines BLZ and BLX. The voltages of the bit lines BLZ and BLX change to the power supply voltage VII and the ground voltage VSS, respectively. The amplified data is output from the data terminal DQ as read data. In this example, the voltage of the bit line BLZ rises to the power supply voltage VII. In other words, it can be seen that when the memory cell voltage STR is 81% of the power supply voltage VII, data can be read correctly after a pause of 3 ms.
この後、 ヮード線 WLOが非選択にされる。 ラッチィネーブル信号 LEXが高レべ ノレに変化し、 センスアンプ SAは、 増幅動作を停止する。 次に、 ビット線ショート 信号 BRSXが高レベルに変化し、 ビット線 BLZ、 BLXのプリチャージされ、 読み出 し動作が終了する。  Thereafter, the lead line WLO is deselected. The latch enable signal LEX changes to high level, and the sense amplifier SA stops the amplification operation. Next, the bit line short signal BRSX changes to high level, the bit lines BLZ and BLX are precharged, and the read operation ends.
図 6は、 FCRAMの試験モード中の制御回路の動作を示している。 基本的なタイミングは、 上述した図 4と同じである。 すなわち、 第 1選択期間 に、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4が順次選択されて、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4が多重 選択される (図 6 ( a ) ) 。 第 2選択期間に、 ワード線 WL10、 WL12が同時に選択 されて、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4、 WL10、 WL12が多重選択される (図 6 ( b ) )。 FIG. 6 shows the operation of the control circuit during the test mode of the FCRAM. The basic timing is the same as in FIG. 4 described above. That is, in the first selection period, the word lines WL0, WL2, and WL4 are sequentially selected, and the word lines WL0, WL2, and WL4 are multiplex-selected (FIG. 6 (a)). In the second selection period, the word lines WL10 and WL12 are simultaneously selected, and the word lines WL0, WL2, WL4, WL10, and WL12 are multi-selected (FIG. 6 (b)).
1回の試験は、 第 1サイクル〜第 4サイクル、 および第 4サイクルから所定期 間経過後の第 5サイクルで構成される。 第 1〜第 4サイクルは、 試験モード中に 実行され、 第 5サイクルは、 通常動作モード中に実行される。 各サイクルは、 メ モリアレイ ARY が 1回の読み出し動作を実行するための基本サイクルであり、 FCRAMの外部から供給される読み出しコマンド RDに応答して実行される。  One test consists of the first to fourth cycles, and the fifth cycle after a predetermined period has elapsed from the fourth cycle. The first to fourth cycles are executed during the test mode, and the fifth cycle is executed during the normal operation mode. Each cycle is a basic cycle for the memory array ARY to execute one read operation, and is executed in response to a read command RD supplied from outside the FCRAM.
まず、 試験制御回路 3 0は、 試験モード信号 DSRZの受信により、 FCRAMを通常 動作モードから試験モードに移行する。 試験制御回路 3 0は、 試験モー ド信号 DSRZに応答して、 ワード線制御信号 DSRWLXを低レベルに変化させ、 ビット線制 御信号 DSRBTZを高レベルに変化させる (図 6 ( c ) ) センスアンプ制御回路 3 2 は、 試験モード信号 DSRZに応答して、 試験ラッチィネーブル信号 DSRLEZを高レ ベルに変化させる (図 6 ( d ) ) 。  First, upon receiving the test mode signal DSRZ, the test control circuit 30 shifts the FCRAM from the normal operation mode to the test mode. The test control circuit 30 changes the word line control signal DSRWLX to low level and the bit line control signal DSRBTZ to high level in response to the test mode signal DSRZ (Fig. 6 (c)). The control circuit 32 changes the test latch enable signal DSRLEZ to a high level in response to the test mode signal DSRZ (FIG. 6 (d)).
第 1サイクルにおいて、 コア制御回路 2 6は、 読み出しコマンド RD (読み出し 制御信号 RDZ) に応答して、 コマンドパルス信号 CMDPZおよぴロウタイミング信 号 RASZを出力する (図 6 ( e ) ) 。 ロウタイミング信号 RASZに応答して、 アド レス信号 ADDに対応するヮード線 WL0が選択され、 メモリセル MCからビット線 BLZにデータが読み出される (図 6 ( f ) ) 。 ロウタイミング信号 RASZは、 所定 の期間後にリセッ トされる。 また、 コア制御回路 2 6は、 読み出しコマンド RD に応答して、 ラッチイネ一プルパルス信号 LEPZを出力する (図 6 ( g ) ) 。 プリチャージ制御回路 3 4は、 コマンドパルス信号 CMDPZに応答してビット線 ショート信号 BRSXを低レベルに変化させる (図 6 ( h ) ) 。 センスアンプ制御回 路 3 2は、 ラッチィネーブルパルス信号 LEPZ に応答してラッチイネ一プル信号 LEXを低レベルに変化させる (図 6 ( i ) ) 。 ラッチイネ一プル信号 LEXの活性 化により、 センスアンプ SAが動作し、 ビッ ト線 BLZ上のデータを増幅する。 コア制御回路 2 6は、 ロウタイミング信号 RASZの出力から所定の期間後に、プ リチャージ信号 SPRDXを出力する (図 6 ( j ) )。 プリチャージ制御回路 3 4は、 高レベルのビット線制御信号 DSRBTZを受けているため、低レベルのビット線ショ 一ト信号 BRSXを出力し続ける。プリチャージ制御回路 3 4は、高レベルの試験ラ ツチイネ一ブル信号 DSRLEZによりプリチャージ信号 SPRDXをマスクし、低レベル のラツチイネ一ブル信号 LEXを出力し続ける (図 6 ( k ) ) 。 ワード線 WL0の選 択により読み出されたデータは、 センスアンプ SAによって増幅され続ける。 第 2サイクルにおいて、 コア制御回路 2 6は、 読み出しコマンド RD (読み出し 制御信号 RDZ) に応答して、 コマンドパルス信号 CMDPZおよびロウタイミング信 号 RASZを出力する (図 6 ( 1 ) ) 。 ロウタイミング信号 RASZに応答して、 アド レス信号 ADDに対応するヮード線 WL2が選択される (図 6 (m) ) 。 ワードデコ ーダ WDECは、 低レベルのヮ一ド線制御信号 DSRWLXを受けているため、 プリデコ ード信号 PRAAXをリセットしない。 このため、 ワード線 WL0、 WL2が多重選択され る。 ビット線 Bし Z上で増幅された高レベルデ一タは、 ヮード線 Wし 2に接続された メモリセル MCに書き込まれる。 In the first cycle, the core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a low timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (e)). In response to the row timing signal RASZ, the read line WL0 corresponding to the address signal ADD is selected, and data is read from the memory cell MC to the bit line BLZ (FIG. 6 (f)). The row timing signal RASZ is reset after a predetermined period. Further, the core control circuit 26 outputs a latch enable pulse signal LEPZ in response to the read command RD (FIG. 6 (g)). The precharge control circuit 34 changes the bit line short signal BRSX to a low level in response to the command pulse signal CMDPZ (FIG. 6 (h)). The sense amplifier control circuit 32 changes the latch enable signal LEX to a low level in response to the latch enable pulse signal LEPZ (FIG. 6 (i)). The activation of the latch enable signal LEX activates the sense amplifier SA to amplify the data on the bit line BLZ. The core control circuit 26 outputs the precharge signal SPRDX after a predetermined period from the output of the row timing signal RASZ (FIG. 6 (j)). The precharge control circuit 3 4 Since it receives the high-level bit line control signal DSRBTZ, it keeps outputting the low-level bit line short signal BRSX. The precharge control circuit 34 masks the precharge signal SPRDX with the high-level test latch enable signal DSRLEZ, and continues to output the low-level latch enable signal LEX (FIG. 6 (k)). Data read by selecting word line WL0 continues to be amplified by sense amplifier SA. In the second cycle, the core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a row timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (1)). In response to the row timing signal RASZ, the code line WL2 corresponding to the address signal ADD is selected (FIG. 6 (m)). The word decoder WDEC does not reset the predecode signal PRAAX because it receives the low-level lead line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0 and WL2 are multi-selected. The high level data amplified on the bit lines B and Z is written to the memory cell MC connected to the read line W2.
コア制御回路 2 6は、読み出しコマンド RDに応答して、 ラツチイネ一プルパル ス信号 LEPZを出力する (図 6 ( n ) ) 。 しかし、 ラツチイネ一プル信号 LEXは、 既に活性化されているため、 センスアンプ SAは、 活性化し続ける。  The core control circuit 26 outputs a latch-ine pull pulse signal LEPZ in response to the read command RD (FIG. 6 (n)). However, since the latch-line pull signal LEX has already been activated, the sense amplifier SA continues to be activated.
この後、 プリチヤージ信号 SPRDXが出力される (図 6 ( o ) ) 。 しかし、 上述 と同様に、高レベルのビット線制御信号 DSRBTZのマスクにより、 ビッ 1、線ショー ト信号 BRSXおよびラツチイネ一ブル信号 LEXは変化しない。 したがって、 ワード 線 WL0の選択により読み出されたデータは、センスアンプ SAによって増幅され続 ける。  Thereafter, the precharge signal SPRDX is output (FIG. 6 (o)). However, as described above, the bit 1, the line short signal BRSX, and the latch enable signal LEX do not change due to the masking of the high-level bit line control signal DSRBTZ. Therefore, the data read by selecting the word line WL0 continues to be amplified by the sense amplifier SA.
第 3サイクルにおいて、 試験制御回路 3 0は、 リフレツシュ試験信号 TREFZお よびヮードパルス信号 WLPZを順次高レベルに変化する (図 6 ( p ) ) 。 試験ラッ チイネーブル信号 DSRLEZは、 高レベルのワードパルス信号 WLPZに応答して、 低 レベルに変化する (図 6 ( q ) ) 。  In the third cycle, the test control circuit 30 sequentially changes the refresh test signal TREFZ and the read pulse signal WLPZ to a high level (FIG. 6 (p)). The test latch enable signal DSRLEZ changes to low level in response to the high-level word pulse signal WLPZ (Fig. 6 (q)).
コア制御回路 2 6は、 読み出しコマンド RD (読み出し制御信号 RDZ) に応答し て、 コマンドパルス信号 CMDPZおよび口ウタイミング信号 RASZを出力する (図 6 ( r ) ) 。 ロウタイミング信号 RASZに応答して、 アドレス信号 ADDに対応するヮ ード線 WL4が選択される (図 6 ( s ) ) 。 ワードデコーダ WDECは、 低レベルのヮ 一ド線制御信号 DSRWLXを受けているため、プリデコード信号 PRAAXをリセットし ない。 このため、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4が多重選択される。 ビット線 BLZ上で 増幅された高レベルデータは、ワード線 WL4に接続されたメモリセル MCに書き込 まれる。 The core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a mouth timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (r)). In response to the row timing signal RASZ, the word line WL4 corresponding to the address signal ADD is selected (FIG. 6 (s)). The word decoder WDEC has a low level The predecode signal PRAAX is not reset because it receives the single line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0, WL2, WL4 are multi-selected. The high level data amplified on the bit line BLZ is written to the memory cell MC connected to the word line WL4.
コア制御回路 2 6は、読み出しコマンド RDに応答して、 ラッチイネ一プルパル ス信号 LEPZを出力する (図 6 ( t ) ) 。 しかし、 ラッチイネ一プル信号 LEXは、 既に活性化されているため、 センスアンプ SAは、 活性化し続ける。  The core control circuit 26 outputs the latch enable pulse signal LEPZ in response to the read command RD (FIG. 6 (t)). However, since the latch enable signal LEX has already been activated, the sense amplifier SA continues to be activated.
この後、 プリチャージ信号 SPRDXが出力される (図 6 ( u ) ) 。 試験ラッチイ ネーブル信号 DSRLEZが低レベルに変化しているため、センスアンプ制御回路 3 2 は、 プリチャージ信号 SPRDXに応答して、 ラツチイネ一ブル信号 LEXを高レベル に変化させる。 このため、 センスアンプ SAは、 非活性化し、 ビット線 BLZ上のデ 一タの増幅動作は停止する。 しかし、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4は、 選択され続け ているため、 ワード線 WL0、 WL2、 Wし 4に接続されたメモリセル MCは、 ビット線 BLZに接続され続ける。  Thereafter, a precharge signal SPRDX is output (FIG. 6 (u)). Since the test latch enable signal DSRLEZ has changed to low level, the sense amplifier control circuit 32 changes the latch enable signal LEX to high level in response to the precharge signal SPRDX. Therefore, the sense amplifier SA is inactivated, and the operation of amplifying data on the bit line BLZ is stopped. However, since the word lines WL0, WL2, and WL4 continue to be selected, the memory cells MC connected to the word lines WL0, WL2, and W4 continue to be connected to the bit line BLZ.
第 4サイクルにおいて、試験制御回路 3 0は、 ヮードパルス信号 WLPZを高レべ ルに変化する (図 6 ( V ) ) 。 ビッ ト線制御信号 DSRBTZは、 高レベルのワードパ ルス信号 WLPZに応答して、 低レベルに変化する (図 6 ( w ) ) 。 このとき、 プリ チャージ制御回路 3 4によるビット線ショート信号 BRSX の高レベルへの変化を 禁止するためのマスク動作が解除される。  In the fourth cycle, the test control circuit 30 changes the read pulse signal WLPZ to a high level (FIG. 6 (V)). The bit line control signal DSRBTZ changes to low level in response to the high level word pulse signal WLPZ (Fig. 6 (w)). At this time, the masking operation for prohibiting the precharge control circuit 34 from changing the bit line short signal BRSX to high level is released.
コア制御回路 2 6は、 読み出しコマンド RD (読み出し制御信号 RDZ) に応答し て、 コマンドパルス信号 CMDPZおよびロウタイミング信号 RASZを出力する (図 6 ( X ) ) 。 ロウタイミング信号 RASZに応答して、 アドレス信号 ADDに対応するヮ 一ド線 WL10、 WL 12が多重選択される (図 6 ( y ) ) 。  The core control circuit 26 outputs a command pulse signal CMDPZ and a row timing signal RASZ in response to the read command RD (read control signal RDZ) (FIG. 6 (X)). In response to the row timing signal RASZ, the input lines WL10 and WL12 corresponding to the address signal ADD are multiplex-selected (FIG. 6 (y)).
ヮードデコーダ WDECは、 低レベルのヮード線制御信号 DSRWLXを受けているた め、 プリデコード信号 PRAAXをリセッ トしない。 このため、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4、 WL10、 WL12 が多重選択される。 このため、 図 4に示したように、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4 に接続されているメモリセル容量に蓄積されている電荷おょぴビ ット線 BLZ上に蓄積されている電荷は、 ヮード線 WL10、 WL12に接続されているメ モリセル容量に再分配される。すなわち、メモリセル MCに所定量の電荷が蓄積さ れる。 The read decoder WDEC does not reset the predecode signal PRAAX because it receives the low level read line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0, WL2, WL4, WL10, WL12 are multi-selected. Therefore, as shown in FIG. 4, the charge stored in the memory cell capacitance connected to the word lines WL0, WL2, WL4 and the charge stored on the bit line BLZ are It is redistributed to the memory cell capacity connected to lines WL10 and WL12. That is, a predetermined amount of charge is stored in the memory cell MC. It is.
ビット線制御信号 DSRBTZが非活性化されているため、試験制御回路 3 0は、 口 ウタイミング信号 RASZの非活性化に応答して、 ヮード線制御信号 DSRWLXを非活 性化する (図 6 ( z l ) ) 。 ワードデコーダ WDECは、 ワード線制御信号 DSRWLX の非活性化に応答して、 ラッチ動作を停止する。 このため、 ワード線 WL0〜WL12 は、 非選択にされる (図 6 ( z 2 ) ) 。  Since the bit line control signal DSRBTZ is deactivated, the test control circuit 30 deactivates the read line control signal DSRWLX in response to the deactivation of the mouth timing signal RASZ (see FIG. 6 ( zl))). The word decoder WDEC stops the latch operation in response to the deactivation of the word line control signal DSRWLX. Therefore, the word lines WL0 to WL12 are deselected (FIG. 6 (z2)).
また、 ビット線制御信号 DSRBTZが非活性化されているため、プリチャージ制御 回路 3 4は、 プリチャージ信号 SPRDX に応答して、 ビット線ショート信号 BRSX を高レベルに変化させる (図 6 ( z 3 ) ) 。 このため、 ビット線 BLZ、 BLXは、 プ リチャージされる。  Further, since the bit line control signal DSRBTZ is inactivated, the precharge control circuit 34 changes the bit line short signal BRSX to a high level in response to the precharge signal SPRDX (see FIG. 6 (z 3 )). Therefore, the bit lines BLZ and BLX are precharged.
この後、 試験モードを抜けるためのコマンドがコマンド端子 CMDを介して入力 され、 FCRAMは、 試験モードから通常動作モードに遷移する。  Thereafter, a command to exit the test mode is input via the command terminal CMD, and the FCRAM transitions from the test mode to the normal operation mode.
通常動作モードにおいて、 スタンバイ状態が所定の期間続けられる。 そして、 図 5と同様に、 ワード線 WL0が再び選択され、 メモリセル MCからデータが読み出 される。 読み出したデータの論理値により、 所定量の電荷が蓄積されたメモリセ ル Cのデータ保持特性が評価される。  In the normal operation mode, the standby state is continued for a predetermined period. Then, similarly to FIG. 5, the word line WL0 is selected again, and data is read from the memory cell MC. Based on the logical value of the read data, the data retention characteristic of the memory cell C in which a predetermined amount of charge is stored is evaluated.
図 7は、 選択されるワード線の本数に対応するメモリセルの蓄積電荷量 (計算 値) の相対値を示している。  FIG. 7 shows the relative value of the accumulated charge amount (calculated value) of the memory cell corresponding to the number of selected word lines.
第 1選択期間に選択されるヮード線 WLの本数を X、第 2選択期間に新たに多重 選択するヮード線 WLの本数を Yとする。 第 1選択期間に X個のメモリセル MCお よびビット線 BLZ (または BLX) に蓄積される電荷量と、 その後、 第 2選択期間に X+Y個のメモリセル MCおよびビット線 BLZ (または BLX)に蓄積される電荷量は、 等しい。 このため、 式 ( 1 ) が成立する。  Let X be the number of lead lines WL selected in the first selection period and Y be the number of lead lines WL to be newly multiplex-selected in the second selection period. The amount of charge stored in the X memory cells MC and the bit lines BLZ (or BLX) during the first selection period, and then the X + Y memory cells MC and the bit lines BLZ (or BLX) during the second selection period ) Are equal. Therefore, equation (1) holds.
Viic - (Cbl + X - Cs) =Vst - (Cbl + (X+Y) - Cs) ( 1 )  Viic-(Cbl + X-Cs) = Vst-(Cbl + (X + Y)-Cs) (1)
ここで、 Csはメモリセル MCの容量、 Cblはセンスアンプ SAの寄生容量を含む ビッ ト線 BLZ (または BLX) の容量、 Vst はメモリセル MCの電圧 (セルス トレー ジ電圧) 、 Viicはセンスアンプ SAに供給される電源電圧である。  Here, Cs is the capacitance of the memory cell MC, Cbl is the capacitance of the bit line BLZ (or BLX) including the parasitic capacitance of the sense amplifier SA, Vst is the voltage of the memory cell MC (cell storage voltage), and Viic is the sense amplifier. Power supply voltage supplied to SA.
図中の各値は、 式 (1 ) を変形した式 (2 ) から得られる。  Each value in the figure is obtained from Expression (2) obtained by modifying Expression (1).
Vst/Vi ic = (Cbl + X . Cs) / (Cbl + (X+Y) ■ Cs) ( 2 ) 図 7では、 メモリセル MCの容量 Csを 30fF、 ビット線 BLZ (または BLX) の容 量 Cblを 160fFとして計算している。 Vst / Vi ic = (Cbl + X. Cs) / (Cbl + (X + Y) ■ Cs) (2) In FIG. 7, the capacitance Cs of the memory cell MC is 30 fF, and the capacitance Cbl of the bit line BLZ (or BLX) is 160 fF.
図 7に示すように、第 1選択期間に多重選択するワード線 WLの本数 Xおよび第 2選択期間に新たに多重選択するヮード線 WLの本数 Yを変えることで、メモリセ ル MCに蓄積される電荷量は、様々な値に設定される。第 1および第 2選択期間に 多重選択するワード線 WLの本数を、それぞれ 1〜 8本にすることで、 メモリセル MCに蓄積される電荷量を、 内部電源電圧 VIIの 4 4 °/0〜 9 3 %に設定できる。 容量 Cs、 Cblは、製造条件の変動等によりばらつく。 しかし、上式(1 )、 (2 ) から明らかなように、 ワード線 WLの本数 X、 Yを増やすことで、 容量 Cs、 Cblの ばらつきの影響を小さくできる。 As shown in FIG. 7, by changing the number X of word lines WL to be multi-selected in the first selection period and the number Y of word lines WL to be newly multi-selected in the second selection period, they are accumulated in the memory cell MC. The charge amount is set to various values. By setting the number of word lines WL to be multi-selected in the first and second selection periods to 1 to 8 respectively, the amount of electric charge accumulated in the memory cell MC is reduced to 44 ° / 0 to the internal power supply voltage VII. Can be set to 93%. The capacities Cs and Cbl vary due to fluctuations in manufacturing conditions and the like. However, as is clear from the above equations (1) and (2), the influence of variations in the capacitances Cs and Cbl can be reduced by increasing the number X and Y of the word lines WL.
以上、本実施形態では、第 1選択期間に選択されるワード WLの本数と、第 2選 択期間に選択されるヮード線 WLの本数に応じて、 メモリセル MCに蓄積される電 荷量を自在に設定できる。 このため、選択するヮード線 WLの本数を変えながら評 価を繰り返すことで、ダイナミックメモリセル MCを有する半導体メモリにおいて、 メモリセル MCのデータ保持特性を、 正確に評価できる。  As described above, in the present embodiment, the amount of charge stored in the memory cell MC is determined according to the number of words WL selected in the first selection period and the number of word lines WL selected in the second selection period. Can be set freely. Therefore, by repeating the evaluation while changing the number of selected word lines WL, the data retention characteristics of the memory cell MC can be accurately evaluated in the semiconductor memory having the dynamic memory cell MC.
ビット線 BLZおよび複数のメモリセル MCに蓄積される電荷量を分配することで、 メモリセル MCに所望量の電荷を蓄積できるため、特別な電圧生成回路、電荷蓄積 用の容量は必要ない。 このため、 FCRAM のチップサイズが増加することを防止で きる。  By distributing the amount of charge stored in the bit line BLZ and the plurality of memory cells MC, a desired amount of charge can be stored in the memory cell MC, so that a special voltage generation circuit and a capacitor for charge storage are not required. Therefore, it is possible to prevent the chip size of the FCRAM from increasing.
ビット線 BLZを所定の電圧に設定するための特別な電圧生成回路を、 ビット線 BLZに接続する必要がない。 このため、 ビット線 BLZの負荷を従来と同じにでき る。 この結果、 例えば、 アクセス時間が、 負荷の増加により長くなることを防止 できる。  There is no need to connect a special voltage generation circuit for setting the bit line BLZ to a predetermined voltage to the bit line BLZ. Therefore, the load on the bit line BLZ can be made the same as before. As a result, for example, it is possible to prevent the access time from becoming longer due to an increase in load.
センスアンプ電源等の電圧生成回路を制御することでビット線の電圧を調整す る従来と異なり、 FCRAM内の他の電圧生成回路 (プリチャージ電圧の生成回路等) は、 メモリセル MCに電荷を蓄積するときの影響を受けない。 このため、 メモリセ ル MCに所望の電荷を蓄積後、 他の電圧生成回路が安定するまで待つ必要はない。 この結果、ダイナミックメモリセル MCのリフレツシュ特性を、短時間で評価でき る。 ラツチイネ一ブル信号 LEXの非活性化を禁止するマスク回路 (NORゲート) が センスアンプ制御回路 3 2に形成される。 このため、 第 1選択期間の第 1および 第 2サイクル中に、 センスアンプ SAを容易に動作し続けることができる。 Unlike the conventional method in which the voltage of the bit line is adjusted by controlling the voltage generation circuit such as the sense amplifier power supply, other voltage generation circuits in the FCRAM (such as a precharge voltage generation circuit) transfer electric charges to the memory cell MC. Unaffected by accumulation. Therefore, there is no need to wait until the other voltage generation circuits have stabilized after storing the desired charge in the memory cell MC. As a result, the refresh characteristics of the dynamic memory cell MC can be evaluated in a short time. A mask circuit (NOR gate) for inhibiting the deactivation of the latch enable signal LEX is formed in the sense amplifier control circuit 32. Therefore, the sense amplifier SA can easily continue to operate during the first and second cycles of the first selection period.
ビット線ショート信号 BRSXのリセッ トを禁止するマスク回路 (NANDゲート) プリチャージ制御回路 3 4に形成される。 このため、 第 1および第 2選択期 間中にビット線 BLZのプリチヤ一ジ動作を容易に停止し続けることができる。 し たがって、 ビット線 BLZを確実にフローティングにでき、 メモリセルに、 所望量 の電荷を正確に蓄積できる。  Mask circuit (NAND gate) that inhibits reset of the bit line short signal BRSX is formed in the precharge control circuit 34. Therefore, the precharge operation of the bit line BLZ can be easily stopped during the first and second selection periods. Therefore, the bit line BLZ can be reliably floated, and the desired amount of charge can be accurately stored in the memory cell.
プリデコード信号 PRAAXを第 1および第 2選択期間中に出力し続けるためのラ ツチが、 ワードデコーダ WDECに形成される。 このため、試験モード中に通常のァ クセスと同様にァドレス信号 ADDを順次供給するだけで、複数のヮード線 WLを多 重選択できる。  A latch for continuously outputting the predecode signal PRAAX during the first and second selection periods is formed in the word decoder WDEC. For this reason, a plurality of read lines WL can be selected multiple times only by sequentially supplying the address signal ADD in the test mode as in the normal access.
試験モードの第 1選択期問中に、 高レベルデータが予め書き込まれるメモリセ ル MCに接続されたヮ一ド線 WLの一つが最初に選択され、センスァンプ SAの活性 化後に別のワード線 WLが選択される。 このため、予め第 1論理レベルを書き込む メモリセルの数を最小限にでき、 書き込み動作時間を短くできる。 したがって、 メモリセルに電荷を蓄積する期間を短くでき、 メモリセルのデータ保持特性の評 価時間を短くできる。  During the first selection period of the test mode, one of the gate lines WL connected to the memory cell MC to which high-level data is to be written in advance is selected first, and another word line WL is activated after the activation of the sense amplifier SA. Selected. Therefore, the number of memory cells to which the first logic level is previously written can be minimized, and the write operation time can be shortened. Therefore, the period for accumulating charges in the memory cell can be shortened, and the evaluation time of the data retention characteristics of the memory cell can be shortened.
図 8は、 本発明の半導体メモリの第 2の実施形態における試験モード中のメモ リアレイの動作を示している。 第 1の実施形態で説明した要素と同じ要素につい ては、 同一の符号を付し、 これ等については、 詳細な説明を省略する。  FIG. 8 shows the operation of the memory array in the test mode in the second embodiment of the semiconductor memory of the present invention. The same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
この実施形態では、 第 1選択期間に、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4が同時に選択さ れる。 ワード線 WL0、 WL2、 WL4に接続されるメモリセル MCには、 予め高レベルデ ータが書き込まれている。 その他の波形は、 第 1の実施形態 (図 4 ) と同じであ る。 図 8に示す波形を得るために、 この実施形態では、 第 1の実施形態のコア制 御回路 2 6に変更が加えられている。 その他の構成は、 第 1の実施形態と同じで ある。  In this embodiment, during the first selection period, the word lines WL0, WL2, WL4 are simultaneously selected. High-level data is written in the memory cells MC connected to the word lines WL0, WL2, WL4 in advance. Other waveforms are the same as in the first embodiment (FIG. 4). In this embodiment, the core control circuit 26 of the first embodiment is modified to obtain the waveform shown in FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
この実施形態においても、 上述した第 1の実施形態と同様の効果を得ることが できる。 さらに、 ワード線 WL0、 WL2、 WL4が同時に選択することで、 第 1の選択 期間を短くできる。 この結果、メモリセル MCのデータ保持特性の評価時間を第 1 の実施形態に比べ短縮できる。 In this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In addition, the word line WL0, WL2, WL4 selects simultaneously, the first selection The period can be shortened. As a result, the evaluation time of the data holding characteristic of the memory cell MC can be shortened as compared with the first embodiment.
なお、 上述した実施形態では、 本発明を FCRAMに適用した例について述べた。 本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明を DRAMに適 用してもよい。  In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the FCRAM has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, the present invention may be applied to a DRAM.
以上、 本発明について詳細に説明してきたが、 上記の実施形態およびその変形 例は発明の一例に過ぎず、 本発明はこれに限定されるものではない。 本発明を逸 脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。 産業上の利用の可能性  As described above, the present invention has been described in detail. However, the above-described embodiment and its modifications are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto. Obviously, modifications can be made without departing from the present invention. Industrial potential
本発明の半導体メモリおよびダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法では、 選 択する第 1ヮード線の本数およびその後に選択する第 2ワード線の本数に応じて、 メモリセルに所望量の電荷を蓄積できる。 特別な電圧生成回路、 電荷蓄積用の容 量を用意することなく、 メモリセルに所望量の電荷を蓄積できるため、 半導体メ モリのチップサイズが増加することを防止できる。  According to the charge storage method of a semiconductor memory and a dynamic memory cell of the present invention, a desired amount of charge can be stored in a memory cell according to the number of selected first word lines and the number of second word lines selected thereafter. Since a desired amount of charge can be stored in the memory cell without preparing a special voltage generation circuit and a capacitor for charge storage, an increase in the chip size of the semiconductor memory can be prevented.
ビット線に電荷供給用の特別な回路を接続する必要がないため、 ビット線の負 荷を従来と同じにできる。 この結果、 例えば、 アクセス時間が、 負荷の増加によ り長くなることを防止できる。  Since there is no need to connect a special circuit for supplying charges to the bit line, the load on the bit line can be the same as before. As a result, for example, it is possible to prevent the access time from becoming longer due to an increase in the load.
選択する第 1ヮード線の本数おょぴその後に選択する第 2ヮード線の本数を変 えながら、 評価を繰り返すことで、 ダイナミックメモリセルを有する半導体メモ リにおいて、 メモリセルのデータ保持特性を、 正確に評価できる。  By repeating the evaluation while changing the number of the first lead lines to be selected and then the number of the second lead lines to be selected, the data retention characteristics of the memory cells in the semiconductor memory having the dynamic memory cells are improved. Can be evaluated accurately.
本発明の半導体メモリでは、 センスアンプマスク回路により、 第 1選択期間の 所定期間中、 センスアンプを動作し続けることができる。  In the semiconductor memory of the present invention, the sense amplifier can be continuously operated during the predetermined period of the first selection period by the sense amplifier mask circuit.
本発明の半導体メモリでは、 簡易な回路で、 一度生成されたデコード信号を保 持できるため、 通常のアクセスと同様にアドレスを順次供給するだけで、 ワード 線を多重選択できる。  In the semiconductor memory of the present invention, since a once-generated decode signal can be held by a simple circuit, word lines can be multiple-selected simply by sequentially supplying addresses as in normal access.
本発明の半導体メモリでは、プリチャージマスク回路により、第 1選択期間中、 ビット線のプリチヤ一ジ動作を停止し続けることができる。  In the semiconductor memory of the present invention, the precharge mask circuit allows the precharge operation of the bit line to be continuously stopped during the first selection period.
本発明の半導体メモリでは、 第 1ワード線の一つを最初に選択し、 センスアン プの活性化後に第 1ヮード線の残りを選択することで、 予め第 1論理レベルを書 き込むメモリセルの数を最小限にできる。 このため、 書き込み動作時間を短くで きる。 この結果、 メモリセルに電荷を蓄積する期間を短くでき、 メモリセルのデ ータ保持特性の評価時間を短くできる。 In the semiconductor memory of the present invention, one of the first word lines is selected first, By selecting the rest of the first code line after the activation of the loop, the number of memory cells to which the first logic level is previously written can be minimized. Therefore, the write operation time can be shortened. As a result, the period for accumulating charges in the memory cell can be shortened, and the evaluation time of the data retention characteristics of the memory cell can be shortened.
本発明の半導体メモリでは、 第 1ワード線を同時に選択することで、 第 1選択 期間を最小限にでき、メモリセルに電荷を蓄積する期間を短くできる。この結果、 メモリセルの電荷保持特性の評価時間を短縮できる。  In the semiconductor memory of the present invention, by simultaneously selecting the first word lines, the first selection period can be minimized, and the period for accumulating charges in the memory cells can be shortened. As a result, the time for evaluating the charge retention characteristics of the memory cell can be reduced.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
( 1 ) 複数のダイナミックメモリセル、 前記メモリセルにそれぞれ接続された 複数のワード線、 および前記メモリセルに接続されたビット線を有するメモリア レイと、 (1) a memory array having a plurality of dynamic memory cells, a plurality of word lines respectively connected to the memory cells, and a bit line connected to the memory cells;
前記ビット線上の信号量を増幅するセンスアンプと、  A sense amplifier for amplifying a signal amount on the bit line;
第 1選択期間に、 前記メモリセルの一部を前記ビット線に接続するために所定 数の第 1ワード線を多重選択し、 前記第 1選択期間後の第 2選択期間に、 前記第 1ワード線を多重選択した状態で、 前記メモリセルの別の一部を前記ビット線に 接続するために所定数の第 2ヮード線を多重選択するヮード線制御回路と、 前記第 1選択期間に前記センスアンプを活性化し、 前記第 2選択期間に前記セ ンスアンプを非活性化するセンスアンプ制御回路とを備えていることを特徴とす る半導体メモリ。  In a first selection period, a predetermined number of first word lines are multiplex-selected to connect a part of the memory cells to the bit lines, and in a second selection period after the first selection period, the first word A line control circuit for multiplexing a predetermined number of second lines in order to connect another part of the memory cells to the bit lines while the lines are multi-selected; and A semiconductor memory, comprising: a sense amplifier control circuit that activates an amplifier and deactivates the sense amplifier during the second selection period.
( 2 ) 請求の範囲 1の半導体メモリにおいて、  (2) In the semiconductor memory of Claim 1,
前記センスァンプ制御回路は、  The sense amplifier control circuit includes:
前記メモリセルのアクセスを開始するアクセス開始信号に応答してセンスアン プ活性化信号を活性化し、 前記メモリセルのアクセスを終了するアクセス終了信 号に応答して前記センスァンプ活性化信号を非活性化するセンスァンプ信号生成 回路と、  Activate a sense amplifier activation signal in response to an access start signal for starting access to the memory cell, and deactivate the sense amplifier activation signal in response to an access end signal for ending access to the memory cell. A sense pump signal generation circuit;
前記第 1選択期間における最後のアクセスサイクルを除くアクセスサイクルに、 前記センスアンプ活性化信号の非活性化を禁止するために前記アクセス終了信号 の受け付けをマスクするセンスアンプマスク回路とを備え、  A sense amplifier mask circuit for masking reception of the access end signal in order to inhibit inactivation of the sense amplifier activation signal in an access cycle other than a last access cycle in the first selection period,
前記センスアンプは、 前記センスアンプ活性化信号の活性化中に動作すること を特徴とする半導体メモリ。  The semiconductor memory, wherein the sense amplifier operates during activation of the sense amplifier activation signal.
( 3 ) 請求の範囲 1の半導体メモリにおいて、  (3) In the semiconductor memory of Claim 1,
前記ワード線制御回路は、  The word line control circuit includes:
前記ワード線のいずれかを選択するためのデコード信号をそれぞれ生成するた めにァドレス信号をデコードする複数のデコード回路を備え、  A plurality of decode circuits for decoding an address signal to generate a decode signal for selecting one of the word lines, respectively;
前記各デコード回路は、 前記第 1および第 2選択期間に、 前記デコード信号を 出力し続けるために、 前記デコード信号をラッチするラッチ回路を備えているこ とを特徴とする半導体メモリ。 Each of the decoding circuits outputs the decode signal during the first and second selection periods. A semiconductor memory comprising: a latch circuit for latching the decode signal so as to keep outputting.
( 4 ) 請求の範囲 1の半導体メモリにおいて、  (4) In the semiconductor memory of Claim 1,
前記ビット線を所定の電圧にプリチャージするプリチャージ回路と、  A precharge circuit for precharging the bit line to a predetermined voltage;
前記第 1および第 2選択期間に、 前記プリチャージ回路の動作を停止させるプ リチャージ制御回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。  A semiconductor memory, comprising: a precharge control circuit for stopping the operation of the precharge circuit in the first and second selection periods.
( 5 ) 請求の範囲 4の半導体メモリにおいて、  (5) In the semiconductor memory according to claim 4,
前記プリチャージ制御回路は、  The precharge control circuit includes:
前記メモリセルのアクセスを開始するアクセス開始信号に応答してプリチヤ一 ジ制御信号を活性化し、 前記メモリセルのアクセスを終了するアクセス終了信号 に応答して前記プリチャージ制御信号を非活性化するプリチャージ信号生成回路 と、  A precharge control signal is activated in response to an access start signal for starting access to the memory cell, and a precharge control signal is deactivated in response to an access end signal for ending access to the memory cell. A charge signal generation circuit;
前記第 1選択期間に、前記プリチヤ一ジ制御信号の非活性化を禁止するために、 前記アクセス終了信号の受け付けをマスクするプリチャージマスク回路とを備え、 前記プリチャージ回路は、 前記プリチャージ制御信号の活性化中に動作するこ とを特徴とする半導体メモリ。  A precharge mask circuit for masking reception of the access end signal in order to prohibit deactivation of the precharge control signal in the first selection period; and wherein the precharge circuit comprises: A semiconductor memory which operates during activation of a signal.
( 6 ) 請求の範囲 1の半導体メモリにおいて、  (6) In the semiconductor memory of Claim 1,
前記ワード線制御回路は、 前記第 1ワード線の一つを最初に選択し、 前記セン スアンプの活性化後に前記第 1ヮード線の残りを選択することを特徴とする半導 体メモリ。  The semiconductor memory according to claim 1, wherein the word line control circuit selects one of the first word lines first, and selects the rest of the first word line after activation of the sense amplifier.
( 7 ) 請求の範囲 6の半導体メモリにおいて、  (7) In the semiconductor memory according to claim 6,
前記第 1選択期間にアクセスされるメモリセルのうち、 少なくとも最初に選択 される前記第 1ヮ一ド線の一つに接続されるメモリセルは、 予め第 1論理レベル が書き込まれ、 前記第 2選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 2論理 レベルが書き込まれることを特徴とする半導体メモリ。  Of the memory cells accessed in the first selection period, at least a memory cell connected to one of the first gate lines selected first has a first logic level written therein in advance, and A semiconductor memory, wherein a memory cell accessed during a selection period is pre-programmed with a second logic level.
( 8 ) 請求の範囲 1の半導体メモリにおいて、  (8) In the semiconductor memory of claim 1,
前記ワード線制御回路は、 前記第 1ヮード線を同時に選択することを特徴とす る半導体メモリ。  2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein said word line control circuit simultaneously selects said first word line.
( 9 ) 請求の範囲 8の半導体メモリにおいて、 前記第 1選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 1論理レベルが書き 込まれ、 前記第 2選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 2論理レベル が書き込まれることを特徴とする半導体メモリ。 (9) In the semiconductor memory according to claim 8, A semiconductor cell, wherein a memory cell accessed in the first selection period is written with a first logic level in advance, and a memory cell accessed in the second selection period is written with a second logic level in advance. memory.
( 1 0 ) 請求の範囲 1の半導体メモリにおいて、  (10) In the semiconductor memory of Claim 1,
前記第 1および第 2選択期間は、 前記メモリセルのデータ保持特性を評価する ための試験モード中に設定されることを特徴とする半導体メモリ。  The semiconductor memory according to claim 1, wherein the first and second selection periods are set during a test mode for evaluating data retention characteristics of the memory cells.
( 1 1 ) 第 1選択期間に、 複数のダイナミックメモリセルにそれぞれ接続され た所定数の第 1ヮード線を多重選択し、  (11) In a first selection period, a predetermined number of first lead lines respectively connected to a plurality of dynamic memory cells are multi-selected,
前記メモリセルに接続されたビット線上の信号量を増幅するためにセンスアン プを活性化し、  Activating a sense amplifier to amplify a signal amount on a bit line connected to the memory cell;
信号量の増幅後に前記センスアンプを非活性化し、  Deactivating the sense amplifier after amplification of the signal amount,
前記第 1フード線を選択した状態で、 複数のダイナミックメモリセルにそれぞ れ接続された所定数の第 2ヮード線を多重選択し、  While the first hood line is selected, a predetermined number of second lead lines respectively connected to the plurality of dynamic memory cells are multi-selected,
前記第 1ヮード線に接続された前記メモリセルの蓄積電荷および前記ビット線 の蓄積電荷を、 前記第 2ワード線に接続された前記メモリセルに再分配すること を特徴とするダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法。  Redistributing the accumulated charge of the memory cell connected to the first word line and the accumulated charge of the bit line to the memory cell connected to the second word line. Accumulation method.
( 1 2 ) 請求の範囲 1 1のダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法において、 電荷を再分配した後に、 前記第 1および第 2ヮード線を非選択し、  (1 2) The charge storage method for a dynamic memory cell according to claim 1, wherein after the charge is redistributed, the first and second lead lines are deselected,
所定時間後に、 前記メモリセルの少なくともいずれかからデータを読み出すこ とを特徴とするダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法。  A method for storing charges in a dynamic memory cell, comprising reading data from at least one of the memory cells after a predetermined time.
( 1 3 ) 請求の範囲 1 1のダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法において、 前記第 1ヮ一ド線の一つを最初に選択し、 前記センスァンプの活性化後に前記 第 1ヮ一ド線の残りを選択することを特徴とするダイナミックメモリセルの電荷 蓄積方法。  (13) The method according to claim 11, wherein one of the first lead lines is selected first, and the remaining first lead line is activated after the activation of the sense amplifier. A method for storing electric charge in a dynamic memory cell, characterized by selecting:
( 1 4 ) 請求の範囲 1 3のダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法において、 前記第 1選択期間にアクセスされるメモリセルのうち、 少なくとも最初に選択 される前記第 1ヮード線の一つに接続されるメモリセルは、 予め第 1論理レベル が書き込まれ、 前記第 2選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 2論理 レベルが書き込まれることを特徴とするダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法。 (1 5) 請求の範囲 1 1のダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法において、 前記第 1ヮード線を同時に選択することを特徴とするダイナミックメモリセルの 電荷蓄積方法。 (14) The charge storage method for a dynamic memory cell according to claim 13, wherein the memory cell is connected to at least one of the first word lines selected first among the memory cells accessed in the first selection period. A memory cell to which a first logic level is written in advance, and a memory cell accessed in the second selection period is written in advance to a second logic level. (15) The charge storage method for a dynamic memory cell according to claim 11, wherein the first line is simultaneously selected.
(1 6) 請求の範囲 1 5のダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法において、 前記第 1選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 1論理レベルが書き 込まれ、 前記第 2選択期間にアクセスされるメモリセルは、 予め第 2論理レベル が書き込まれることを特徴とするダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法。  (16) In the charge storage method for a dynamic memory cell according to claim 15, in the memory cell accessed in the first selection period, a first logic level is written in advance and the memory cell is accessed in the second selection period. A method of storing charge in a dynamic memory cell, wherein a second logic level is previously written in the memory cell.
(1 7) 請求の範囲 1 1のダイナミックメモリセルの電荷蓄積方法において、 前記第 1および第 2選択期間は、 前記メモリセルのデータ保持特性を評価する ための試験モード中に設定されることを特徴とするダイナミックメモリセルの電 荷蓄積方法。  (17) The charge storage method for a dynamic memory cell according to claim 11, wherein the first and second selection periods are set during a test mode for evaluating data retention characteristics of the memory cell. Characteristic charge storage method for dynamic memory cells.
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