JP2001035194A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2001035194A
JP2001035194A JP11204658A JP20465899A JP2001035194A JP 2001035194 A JP2001035194 A JP 2001035194A JP 11204658 A JP11204658 A JP 11204658A JP 20465899 A JP20465899 A JP 20465899A JP 2001035194 A JP2001035194 A JP 2001035194A
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Tetsuji Hoshida
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーインテスト期間中において、隣接する列
選択線間に電圧ストレスを印加することが可能な半導体
記憶装置を提供する。 【解決手段】 半導体記憶装置1000においては、列
デコーダ100から出力される列選択信号CSL[0]
〜CSL[n]をメモリセルブロックMCBiに伝達す
るトランスファーゲートM1は、WBIパッド40から
与えられる信号が非活性状態において導通状態となる。
一方、偶数番目の列選択線CSL0、CSL2等は、ト
ランスファーゲートM2を介して、偶数CSLパッド5
0と接続し、奇数番目の列選択線CSL1、CSL3等
は、トランスファーゲートM2を介して、奇数CSLパ
ッド52と接続している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、特に、半導体記憶装置の信頼性向上のためのテス
トを高速に行なう半導体記憶装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体記憶装置、たとえば、ダイナミッ
ク型ランダムアクセスメモリ(以下、DRAMと呼ぶ)
のメモリ容量の大容量化に伴い、半導体記憶装置のテス
トに要する時間も飛躍的に増大している。
【0003】これは、半導体記憶装置の記憶容量が増大
するにつれ、そこに加えるワード線の数も増大するた
め、ワード線を順次選択状態としつつメモリセル情報の
書込および読出動作を行なう時間が格段に長くなったこ
とにより生じる問題である。
【0004】上記の問題は、全数試験であるバーンイン
テストなどの加速試験においては、より深刻である。こ
のバーンインテストにおいては、半導体記憶装置を高温
高電圧の条件下で動作させ、構成要素であるMOSトラ
ンジスタのゲート絶縁膜不良、配線間の層間絶縁膜不
良、配線不良および製造工程時に混入したパーティクル
に起因する不良などの潜在的な初期不良を顕在化させ
て、出荷前の不良品を排除することが行なわれる。
【0005】ここで、一般に、半導体装置に故障が発生
する期間は、3つの期間に大別される。この期間は時間
の経過順に初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間
と呼ばれる。
【0006】初期故障期間は、半導体装置の作製時の欠
陥が故障として現われたもので、使用開始直後に発生す
る初期故障が発生する期間である。この初期故障の割合
は時間とともに急速に減少する。その後は、低い故障率
が一定期間長く続く偶発故障期間となる。やがて、半導
体装置は耐用年数に近づき、急激に故障率が増大する摩
耗故障期間になる。
【0007】半導体装置は、偶発故障期間内で使用する
ことが望ましい。したがって、半導体装置の信頼性を高
めるには、初期故障が発生する半導体装置を予め除去す
る必要がある。このために、半導体装置に一定時間の加
速動作エージングを行ない、不良品を除去するスクリー
ニングを行なう必要がある。スクリーニングを短期間で
効果的に行なうためには、初期故障率が時間に対して急
速に減少し、早く偶発故障期間に入るような試験をする
ことが望ましい。
【0008】現在、このスクリーニング手法の1つとし
て、上述したような高温動作試験、つまりバーンイン試
験を行なっている。バーンイン試験は、実デバイスを用
いてMOSトランジスタのゲート酸化膜の信頼性を直接
評価し、アルミ配線のマイグレーションをはじめ、あら
ゆる不良要因を高電界かつ高温の動作環境によるストレ
スを印加することにより顕在化させる試験である。
【0009】したがって、上述のようなバーンインテス
トは、出荷製品の品質維持上必須の試験であり、このテ
ストに要する時間の増大は、半導体記憶装置の製造コス
トの上昇に直接結びつくことになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のバーンインテス
トにおいては、モールドパッケージ等の最終アセンブリ
工程完了後の半導体記憶装置に対して、バーンインテス
トを行なっている。しかしながら、このようなバーンイ
ンテストにおいて、初期不良が発見された半導体記憶装
置は、最終的には製品として出荷されないものがあるた
め、このようなチップに対してアセンブリを行なった製
造コストが無駄になってしまう。
【0011】したがって、このような製造コストの無駄
を省くために、ウェハ状態でのバーンインテスト(以
下、WBIテスト)が行なわれる場合がある。
【0012】このようなWBIテストを行なう場合の半
導体記憶装置の回路構成では、メモリセルバーンインモ
ードと周辺回路バーンインモードの2つのバーンイン動
作により、高温加速試験を行なっていた。
【0013】このような2つのモードにおいて、デコー
ド信号部の配線のストレスは、周辺回路バーンインモー
ドにおいて印加する構成となっていた。
【0014】周辺回路バーンインモードの動作として
は、DRAMのセルフリフレッシュ動作に入った状態
で、周辺回路をたとえば、外部電源電圧を電源電位とし
て動作させることでバーンイン動作させる場合が多い。
つまり、このウェハ状態でのバーンインテストにおいて
は、スタンバイ状態でウェハバーンインテスト用の専用
のパッド(WBIパッド)により、外部から電源電圧V
ccレベルの電位を印加することで、DRAM内部のテ
ストモード検出回路が、ウェハバーンインテストモード
の設定が行なわれたことを検知し、これに応じて、ワー
ド線間のストレス印加を行なう構成となっている。
【0015】このような動作を行なった場合、ロウ系の
回路でのデコード信号の伝達される経路上には、デュー
ティ比が低いながらもストレスが印加されることにな
る。
【0016】しかしながら、コラム系の回路でのデコー
ド信号はセルフリフレッシュ動作中は活性化されること
がないため、その結果として、コラム系でのデコード信
号の伝達経路、たとえば、列選択線(以下、CSL線)
等にはストレス印加ができないという問題が生じる。
【0017】したがって、上述したようなウェハ状態で
のバーンインテストでは、不良なしとされたチップにつ
いても、仮に、アセンブリを行なった完成品の状態でバ
ーンインテストを行なったとすれば、不良品となってし
まうチップが存在することになる。このことは、ウェハ
状態でのバーンイン試験による各チップの信頼性保証と
いう観点からは好ましくない。
【0018】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的は、列選択線間
でもストレス印加を行なうことが可能で、列選択線間の
ショート不良の顕在化を行なうことが可能な半導体記憶
装置を提供することである。
【0019】この発明の他の目的は、列選択線と他の隣
接配線とのショート不良の顕在化を行なうことが可能な
半導体記憶装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体記
憶装置は、行列状に配置される複数のメモリセルを含む
メモリセルアレイと、行アドレス信号に応じてメモリセ
ルアレイの行を選択する行選択回路と、メモリセルアレ
イの列を選択するための複数の列選択線と、列アドレス
信号に応じて複数の列選択線のうちの少なくとも1つを
選択的に活性化するための信号を生成する列選択回路
と、複数の列選択線のうち、活性化された列選択線に対
応するメモリセル列との間で記憶データを授受するため
のデータ入出力回路と、テストモードにおいて、複数の
列選択線のうち所定の列選択線にストレス電位を選択的
に供給するためのストレス印加回路とを備える。
【0021】請求項2記載の半導体記憶装置は、請求項
1記載の半導体記憶装置の構成に加えて、ストレス印加
回路は、テストモードにおいて、列選択回路による列選
択線の選択動作を不能化するための列選択不能化回路
と、テストモードにおいて、列選択線に印加するストレ
ス電位を生成するためのテスト電位生成回路と、テスト
モードにおいて、複数の列選択線のうち所定の列選択線
にストレス電位を選択的に供給するための電位供給回路
とを含む。
【0022】請求項3記載の半導体記憶装置は、請求項
2記載の半導体記憶装置の構成に加えて、列選択不能化
回路は、列選択回路と複数の列選択線との間に設けら
れ、テストモードが指定されることに応じて遮断状態と
なる複数の第1のスイッチ回路を含み、テスト電位生成
回路は、半導体記憶装置の外部から、第1のテスト電位
を受けるための第1の電位入力パッドと、半導体記憶装
置の外部から、第2のテスト電位を受けるための第2の
電位入力パッドとを含み、電位供給回路は、第1の電位
入力パッドからの第1のテスト電位を伝達するための第
1の電位供給配線と、第1の電位供給配線と複数の列選
択線のうち偶数番目の列選択線との間にそれぞれ設けら
れ、テストモードが指定されることに応じて導通状態と
なる複数の第2のスイッチ回路と、第2の電位入力パッ
ドからの第2のテスト電位を伝達するための第2の電位
供給配線と、第2の電位供給配線と複数の列選択線のう
ち奇数番目の列選択線との間にそれぞれ設けられ、テス
トモードが指定されることに応じて導通状態となる複数
の第3のスイッチ回路とを含む。
【0023】請求項4記載の半導体記憶装置は、請求項
2記載の半導体記憶装置の構成に加えて、メモリセルア
レイは、複数のメモリセルブロックに分割され、複数の
列選択線のうち少なくとも2つの列選択線間に設けら
れ、複数のメモリセルブロックに共通に電源電位を供給
するための電源配線をさらに備え、列選択不能化回路
は、列選択回路と複数の列選択線との間に設けられ、テ
ストモードが指定されることに応じて遮断状態となる複
数の第1のスイッチ回路を含み、テスト電位生成回路
は、半導体記憶装置の外部から、テスト電位を受けるた
めの電位入力パッドを含み、電位供給回路は、電位入力
パッドからのテスト電位を伝達するための電位供給配線
と、第電位供給配線と複数の列選択線との間にそれぞれ
設けられ、テストモードが指定されることに応じて導通
状態となる複数の第2のスイッチ回路とを含む。
【0024】請求項5記載の半導体記憶装置は、請求項
2記載の半導体記憶装置の構成に加えて、テスト電位生
成回路は、半導体記憶装置の外部から与えられる制御信
号に応じて、テストモードが指定されることを検出し、
第1および第2のテスト電位を生成するテストモード判
定回路を含み、列選択不能化回路は、列選択回路と複数
の列選択線との間に設けられ、テストモードが指定され
ることに応じて遮断状態となる複数の第1のスイッチ回
路を含み、電位供給回路は、第1のテスト電位を伝達す
るための第1の電位供給配線と、第1の電位供給配線と
複数の列選択線のうち偶数番目の列選択線との間にそれ
ぞれ設けられ、テストモードが指定されることに応じて
導通状態となる複数の第2のスイッチ回路と、第2のテ
スト電位を伝達するための第2の電位供給配線と、第2
の電位供給配線と複数の列選択線のうち奇数番目の列選
択線との間にそれぞれ設けられ、テストモードが指定さ
れることに応じて導通状態となる複数の第3のスイッチ
回路とを含む。
【0025】請求項6記載の半導体記憶装置は、請求項
1記載の半導体記憶装置の構成に加えて、半導体記憶装
置の外部から第1の指示信号を受け、電位供給回路に伝
達するための第1の電位入力パッドと、半導体記憶装置
の外部から、第2の指示信号を受けるための第2の電位
入力パッドとをさらに備え、列選択回路は、テストモー
ドにおいて、列選択回路から複数の列選択線にそれぞれ
出力される列選択信号のレベルを所定電位とし、列選択
回路による列選択線の選択動作を不能化するための列選
択不能化回路を含み、ストレス印加回路は、テストモー
ドにおいて、複数の列選択線のうち所定の列選択線にス
トレス電位を選択的に供給するための電位供給回路とを
含み、電位供給回路は、複数の列選択線のうち偶数番目
の列選択線に対応してそれぞれ設けられ、列選択回路か
らの列選択信号と第1の指示信号とを受け、第1の指示
信号が活性状態となることに応じて、対応する列選択線
の電位をストレス電位とする複数の第1の駆動回路と、
複数の列選択線のうち奇数番目の列選択線に対応してそ
れぞれ設けられ、列選択回路からの列選択信号と第2の
指示信号とを受け、第2の指示信号が活性状態となるこ
とに応じて、対応する列選択線の電位をストレス電位と
する複数の第2の駆動回路とを有する。
【0026】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、本発明
の実施の形態1の半導体記憶装置1000の構成を示す
概略ブロック図である。
【0027】図1を参照して、半導体記憶装置1000
は、外部から外部ロウアドレスストローブ信号ext.
/RAS、外部コラムアドレスストローブ信号ext.
/CAS、外部ライトイネーブル信号ext./WE等
の制御信号をそれぞれ受ける制御信号入力端子群2、
4、6と、アドレス入力端子群8と、データ信号を授受
するためのデータ入出力端子群9と、接地電位Vssが
与えられる接地端子12と、電源電位ext.Vccが
与えられる電源端子10とを備える。
【0028】半導体記憶装置1000は、さらに、制御
信号を受けて、半導体記憶装置1000の内部動作を制
御するための内部制御信号を生成するクロック発生回路
22と、外部からのアドレス信号を受けて内部アドレス
信号を生成する行および列アドレスバッファ24と、行
および列アドレスバッファ24からの信号を受けて、行
選択を行なうための信号を生成する行プリデコーダ26
と、行および列アドレスバッファ24からの信号を受け
て、列選択を行なうための信号を生成する列プリデコー
ダ28と、センスアンプ+入出力制御回路30と、メモ
リセルアレイ32と、データ入出力バッファ34とを備
える。
【0029】クロック発生回路22は、制御信号入力端
子2、4を介して外部から与えられる外部行アドレスス
トローブ信号ext./RASと外部列アドレスストロ
ーブ信号ext./CASとに基づいた所定の動作モー
ドに相当する制御クロックを発生し、半導体記憶装置全
体の動作を制御する。ゲート回路18は、クロック発生
回路22からの出力と外部ライトイネーブル信号Ex
t./WEとを受けて、書込み動作および読出動作にお
けるデータ入出力バッファ34の動作を制御する信号を
生成する。
【0030】行および列アドレスバッファ回路24は、
外部から与えられるアドレス信号A0〜Ai(iは自然
数)に基づいて生成した内部アドレス信号を行プリデコ
ーダ26および列プリデコーダ28に与える。
【0031】メモリセルアレイアは、複数のメモリセル
ブロックMCB0〜MCBnに分割されている。各メモ
リセルブロックには、行プリデコーダ26からの行プリ
デコード信号に基づいて、対応するメモリセルブロック
内の行(ワード線)を選択する行デコーダ27と、列プ
リデコーダ28からの列プリデコード信号に基づいて、
対応するメモリセルブロック内の列(ビット線対)を選
択する列デコーダ100と、各ビット線対に対応して設
けられ、選択されたメモリセルの記憶データの増幅を行
なうセンスアンプSAおよび列デコーダ100により選
択されるビット線対からのデータをデータ入出力バッフ
ァ34に選択的に伝達するためのI/O回路とが設けら
れる。図1においては、便宜上、列デコーダ(YD)1
00、センスアンプおよびI/O回路30とは、まとめ
てひとつのブロックで表してある。
【0032】つまり、行デコーダ27と列デコーダ10
0とによって指定されたメモリセルアレイ32中のメモ
リセルは、センスアンプ+I/O回路30とデータ入出
力バッファ34を介して、入出力端子群9を通じて外部
とデータのやり取りを行なう。
【0033】半導体記憶装置1000は、さらに、WB
Iパッドから与えられる信号WBIに基づいて、バーン
インテストモードにおいて、テスト動作を制御するため
の信号WBIおよび信号WBIの反転信号の信号ZWB
Iを出力するテスト制御回路36と、外部からバーンイ
ンテストモード時において、所定の電源電位レベルを与
えるための電位供給パッド50および52とを含む。
【0034】半導体記憶装置1000は、さらに、外部
電源電位Ext.Vccおよび接地電位Vssとを受け
て、内部電源電位Vccを生成する電圧降下回路38を
備える。電圧降下回路38は、たとえば、信号WBIに
より制御されて、バーンインテストモード中は、降圧動
作を停止し、外部電源電位Ext.Vccをそのまま、
内部電源電位Vccとして半導体記憶装置1000の内
部に供給する。
【0035】なお、図1に示した半導体記憶装置100
0の構成は、その代表的な一例にすぎず、本願は、より
一般的に、ダイナミック型半導体記憶装置の他の構成に
も適用可能なものである。たとえば、メモリセルアレイ
の分割の仕方は、とくに図1の例に限定されるものでは
なく、また、半導体記憶装置1000自体は、1チップ
上に他の回路とともに集積化される構成であってもよ
い。
【0036】図2は、本発明の実施の形態1の半導体記
憶装置1000の構成において、1つのメモリセルブロ
ックMCBi(i:自然数)に対応する部分の構成を抜
き出して示す概略ブロック図である。
【0037】すなわち、アドレスバッファ回路24から
与えられた内部アドレス信号を列プリデコーダ28がさ
らにプリデコードした信号を受けて、列デコーダ100
は、対応するメモリセルブロックMCBi中のメモリセ
ル列を選択するために、列選択信号CSL[0]〜CS
L[n](n:自然数)を選択的に活性化する。
【0038】列デコーダ100から出力された列選択信
号CSL[0]〜CSL[n]は、それぞれ列選択線C
SL0〜CSLnによりメモリセルブロックMCBiに
伝達される。
【0039】メモリセルブロックMCBiと列デコーダ
100との間には、トランスファーゲートM1が設けら
れる。トランスファーゲートM1は、各列選択線に対応
して、ゲートトランジスタTGM11〜TGM1nを含
む。
【0040】一方、メモリセルブロックMCBiを挟ん
で、列選択線CSL0〜CSLnの他端には、トランス
ファーゲートM2が設けられる。
【0041】トランスファーゲートM2も、各列選択線
CSL0〜CSLnにそれぞれ対応して、ゲートトラン
ジスタTGM21〜TGM2nを含んでいる。
【0042】トランジスタTGM11〜TGM1nのゲ
ートは、WBIパッド40に与えられる信号を、テスト
制御回路36中のインバータ42が反転した信号ZWB
Iが共通に与えられ、ゲートトランジスタTGM21〜
TGM2nのゲートには、テスト制御回路36中のイン
バータ42の出力をインバータ44が反転した信号WB
Iが共通に与えられる。
【0043】偶数番目の列選択線CSL0、CSL2等
は、トランスファーゲートM2を介して、偶数CSLパ
ッド50と接続し、奇数番目の列選択線CSL1、CS
L3等は、トランスファーゲートM2を介して、奇数C
SLパッド52と接続している。バーンインテスト期間
中においては、これらパッド50および52から、列選
択線にストレス電圧が印加される。
【0044】図3は、列デコーダ100の構成を説明す
るための概略ブロック図である。列デコーダ100は、
各列プリデコード信号Y[0]〜Y[n]に対応して、
それぞれ列選択信号CSL[0]〜CSL[n]を生成
する列選択信号生成部102.0〜102.nを備え
る。
【0045】列選択信号生成部102.0は、メモリセ
ルブロックMCBiが選択されたことを示すCSLブロ
ック選択信号CBSiをゲートに受け、接地電位Vss
と内部ノードn0との間に接続されるトランジスタTC
0と、内部ノードn0と内部電源電位Vccとの間に直
列に接続され、それぞれゲートに列アドレスプリデコー
ド信号YI[0]を受けるPチャネルMOSトランジス
タTP01およびNチャネルMOSトランジスタTN0
1と、信号CBSiをゲートに受け、電源電位Vccと
トランジスタTP01とTN01との接続ノードとの間
に接続されるPチャネルMOSトランジスタTP02
と、トランジスタTP01およびTN01の接続ノード
の電位を入力として受け、列選択信号CSL[0]を出
力するインバータINV01とを含む。
【0046】列デコーダ100は、列プリデコード信号
YI[1]、…、YI[n]のそれぞれに対応して設け
られる列選択信号生成部102.1〜102.nも、基
本的には、列アドレスプリデコード信号YI[0]に対
応する列選択信号生成部102.0と同様の構成を有す
る。
【0047】すなわち、信号CBSiが活性状態となる
ことに応じて、トランジスタTC0、TC1〜TCnが
導通状態となると、トランジスタTP02、TP12、
〜TPn2はすべて非導通状態となる。したがって、た
とえば、列選択信号生成部102.0においては、トラ
ンジスタTP01およびTN01により構成されるイン
バータは、列アドレスプリデコード信号YI[0]のレ
ベルに応じて、インバータINV0の入力レベルを駆動
する。
【0048】他の列アドレスプリデコード信号に対応し
て設けられている列選択信号生成部102.1〜10
2.nにおいても同様である。
【0049】一方、CSLブロック選択信号CBSiが
不活性である状態(“L”のとき)においては、トラン
ジスタTP02等は導通状態となって、インバータIN
V0等から出力される列選択信号CSL[0]〜CSL
[n]は、いずれも“L”レベルとなる。
【0050】図4は、実施の形態1の半導体記憶装置1
000の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【0051】時刻t1において、外部電源電位Vccが
電源投入により所定電位レベル(たとえば、3.3V)
まで立上がる。
【0052】時刻t2において、WBIパッド40にウ
ェハレベルバーンインテストに入ることを指示するため
の活性レベルの信号が印加されると、これに応じてイン
バータ42から出力される信号ZWBIは“L”レベル
となり、時刻t4において、インバータ44から出力さ
れる信号WBIは“H”レベルへと変化する。
【0053】続いて、時刻t5において、たとえば、偶
数用CSLパッド50に対して、電源電位Ext.Vc
cを印加し、奇数CSLパッド52に接地電位Vssを
印加することで、ウェハバーンインテストモード期間中
における時刻t5から時刻t6までの間は、偶数番目の
列選択線と奇数番目の列選択線との間に電圧ストレスが
印加されることになる。
【0054】このような構成とすることで、隣接する列
選択線間に任意の電圧ストレスを印加することが可能
で、初期不良を顕在化させ、このような不良を有するチ
ップをスクリーニングすることが可能となる。
【0055】また、信号WBIが活性状態である期間
は、列デコーダ100を、トランスファーゲートM1に
より、列選択線から切離す構成とするため、列選択線に
余分な負荷容量が存在しないので、列選択線間に十分な
ストレスを印加することが可能となる。
【0056】しかも、1チップあたりに最小限の個数の
パッドの電位を外部から制御することで、上述のような
バーンインテストを行なうことが可能である。
【0057】[実施の形態2]図5は、本発明の実施の
形態2の半導体記憶装置のメモリセルブロックMCBi
に相当する部分の構成を抜き出して示す概略ブロック図
であり、実施の形態1の図2と対応する図である。
【0058】実施の形態1の半導体記憶装置1000の
構成と異なる点は、メモリセルブロックごとに配置され
たセンスアンプ等へ接地電位Vssを供給するための電
源配線が、各列選択線CSL0〜CSLnと交互に配置
されるいわゆるメッシュ型電源配線の構成となっている
ことである。
【0059】これに応じて、さらに、すべての列選択線
CSL0〜CSLnは、トランスファーゲートM2を介
して、Vcc用CSLパッド54と接続する構成となっ
ている。
【0060】このような構成とすることで、WBIパッ
ド40に与えられる信号が活性レベル(“H”レベル)
となっている期間中は、トランスファーゲートM2を介
して、メモリセルブロックMCBi中のすべての列選択
線CSL0〜CSLnに、VCC用CSLパッド54か
ら任意の電位、たとえば電源電位Ext.Vccを印加
することが可能な構成となっている。
【0061】したがって、ウェハレベルバーンインテス
ト中に列選択線と接地電源配線との間に電圧ストレスを
印加することが可能となる。
【0062】図6は、本発明の実施の形態2の半導体記
憶装置の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【0063】時刻t1において、外部電源電位Ext.
Vccが所定の電位レベル(たとえば、3.3V)まで
上昇する。
【0064】時刻t2において、信号WBIが活性状態
(“H”レベル)となることに応じて、インバータ42
から出力される信号ZWBIが時刻t3において“L”
レベルとなり、これに応じて、インバータ44から出力
される信号WBIが時刻t4において“H”レベルに立
上がる。
【0065】この結果、トランスファーゲートM2が導
通状態となる。時刻t5において、VCC用CSLパッ
ド54に電源電位Ext.Vccを印加することで、上
述のとおりウェハバーンインテスト期間中の時刻t5〜
時刻t6において、列選択線と接地電源配線との間に電
圧ストレスを印加することが可能である。
【0066】したがって、接地電源配線と列選択線との
間に潜在化しているショート不良等の初期不良を有する
メモリチップをスクリーニングすることが可能となる。
【0067】[実施の形態3]図7は、本発明の実施の
形態3の半導体記憶装置のメモリセルブロックMCBi
に対応する部分の構成を抜き出した示す概略ブロック図
であり、実施の形態2の図5と対比される図である。
【0068】実施の形態2の半導体記憶装置の構成と異
なる点は、メモリセルブロックごとに配置されたセンス
アンプ等へ電源電位Vccを供給するための電源配線
が、各列選択線CSL0〜CSLnと交互に配置される
メッシュ型電源配線の構成となっていることである。さ
らに、すべての列選択線CSL0〜CSLnは、トラン
スファーゲートM2を介して、Vss用CSLパッド5
6と接続する構成となっている。
【0069】このような構成とすることで、WBIパッ
ド40に与えられる信号が活性レベル(“H”レベル)
となっている期間中は、トランスファーゲートM2を介
して、メモリセルブロックMCBi中のすべての列選択
線CSL0〜CSLnに、Vss用CSLパッド56か
ら任意の電位、たとえば接地電位Vssを印加すること
が可能な構成となっている。
【0070】したがって、ウェハレベルバーンインテス
ト中に列選択線と電源配線との間に電圧ストレスを印加
することが可能となる。
【0071】図8は、本発明の実施の形態3の半導体記
憶装置の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【0072】時刻t1において、外部電源電位Ext.
Vccが所定の電位レベル(たとえば、3.3V)まで
上昇する。
【0073】時刻t2において、信号WBIが活性状態
(“H”レベル)となることに応じて、インバータ42
から出力される信号ZWBIが時刻t3において“L”
レベルとなり、これに応じて、インバータ44から出力
される信号WBIが時刻t4において“H”レベルに立
上がる。この結果、トランスファーゲートM2が導通状
態となる。
【0074】時刻t5において、Vss用CSLパッド
56に接地電位Vssを印加することで、上述のとおり
ウェハバーンインテスト期間中の時刻t5〜時刻t6に
おいて、列選択線と接地電源配線との間に電圧ストレス
を印加することが可能である。
【0075】したがって、電源配線と列選択線との間に
潜在化しているショート不良等の初期不良を有するメモ
リチップをスクリーニングすることが可能となる。
【0076】[実施の形態4]図9は、本発明の実施の
形態4の半導体記憶装置の構成のうち、バーンインテス
トモードが指定されたことを検知するためのバーンイン
テストモード判定回路36およびメモリセルブロックM
CBiに対応する部分の構成を抜き出して示す概略ブロ
ック図である。
【0077】実施の形態1〜実施の形態3の半導体記憶
装置は、ウェハ状態でのストレス印加を行なうための構
成を説明したが、実施の形態4の半導体記憶装置におい
ては、アセンブリ後の完成品においてストレス印加を行
なう構成を示す。
【0078】図9を参照して、テスト制御回路36中の
バーンインテストモード判定回路46は、外部制御信号
ext./RAS、ext./CAS、ext./WE
ならびにアドレス信号等の所定の組合せにより、バーン
インテストモードが指定されたことを検出し、後に説明
するように、バーンインテストモード時の動作を制御す
るための内部制御信号WBIO、信号WBIEおよび信
号WBIを生成する。
【0079】テスト制御回路36中のインバータ42
は、実施の形態1のようにWBIパッドから与えられる
信号ではなく、バーンインテストモード判定回路46か
ら与えられる信号を受けて、トランスファーゲートM1
を制御するための信号ZWBIを出力し、インバータ4
4は、インバータ42の出力を受けてトランスファーゲ
ートM2を制御するための信号WBIを生成する。
【0080】信号WBIEは、トランスファーゲートM
2を介して偶数番目の列選択線に与えられ、信号WBI
Oは、トランスファーゲートM2を介して奇数番目の列
選択線に与えられる。
【0081】図10〜図12は、それぞれ、バーンイン
テストモード判定回路36中に含まれるWBI生成回路
200、WBIE生成回路210、WBIO生成回路2
22の構成をそれぞれ示す回路図である。
【0082】まず、図10を参照して、信号WBIを生
成するためのWBI生成回路200は、外部制御信号e
xt./RAS、信号ext./CAS、信号ext.
/WEのそれぞれの反転信号を生成するためのインバー
タINV201,INV202、INV203と、イン
バータINV201〜203の出力の否定論理積演算結
果を出力するためのゲート回路202と、WBIテスト
モードを指定する際に用いられるアドレス信号のうちの
所定のビットの信号AXを受けるインバータ204と、
ゲート回路202の出力とインバータ204の出力とを
受けて、信号WBIを出力するNOR回路206とを含
む。
【0083】すなわち、たとえば、信号ext./WE
が活性状態(“L”レベル)となった後に、信号ex
t./RASおよび信号ext./CASをともに
“L”レベルとすることで、ゲート回路202の出力レ
ベルが“L”レベルとなる。
【0084】この時点で、アドレス信号ビットAxが
“H”レベルとなっていれバーンインバータ204から
の出力レベルも“L”レベルとなって、NOR回路20
6から出力される信号WBIは“H”レベルとなる。
【0085】つぎに、図11を参照して、信号WBIE
を生成するためのWBIE生成回路210は、外部制御
信号ext./RAS、信号ext./CAS、信号e
xt./WEのそれぞれの反転信号を生成するためのイ
ンバータINV211,INV212、INV213
と、インバータINV211〜213の出力の否定論理
積演算結果を出力するためのゲート回路212と、WB
Iテストモードを指定する際に用いられるアドレス信号
のうちの所定のビットの信号Ayを受けるインバータ2
14と、ゲート回路212の出力とインバータ214の
出力とを受けて、信号WBIEを出力するNOR回路2
16とを含む。
【0086】すなわち、WBIE生成回路210におい
ても、信号ext./WEが活性状態(“L”レベル)
となった後に、信号ext./RASおよび信号ex
t./CASをともに“L”レベルとすることで、ゲー
ト回路212の出力レベルが“L”レベルとなる。この
時点で、アドレス信号ビットAyが“H”レベルとなっ
ていれバーンインバータ214からの出力レベルも
“L”レベルとなって、NOR回路216から出力され
る信号WBIEは“H”レベルとなる。
【0087】さらに、図12を参照して、信号WBIE
を生成するためのWBIE生成回路220は、外部制御
信号ext./RAS、信号ext./CAS、信号e
xt./WEのそれぞれの反転信号を生成するためのイ
ンバータINV221,INV222、INV223
と、インバータINV221〜223の出力の否定論理
積演算結果を出力するためのゲート回路222と、WB
Iテストモードを指定する際に用いられるアドレス信号
のうちの所定のビットの信号Azを受けるインバータ2
24と、ゲート回路222の出力とインバータ224の
出力とを受けて、信号WBIOを出力するNOR回路2
26とを含む。
【0088】すなわち、WBIE生成回路220におい
ても、信号ext./WEが活性状態(“L”レベル)
となった後に、信号ext./RASおよび信号ex
t./CASをともに“L”レベルとすることで、ゲー
ト回路212の出力レベルが“L”レベルとなる。この
時点で、アドレス信号ビットAzが“H”レベルとなっ
ていれバーンインバータ224からの出力レベルも
“L”レベルとなって、NOR回路226から出力され
る信号WBIOは“H”レベルとなる。
【0089】図13は、本発明の実施の形態4の半導体
記憶装置の動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。
【0090】時刻t1において、外部電源電位Ext.
Vccが所定の電位レベルまで立上がる。
【0091】続いて、時刻t2において、信号ext.
/WEの反転信号WEが活性状態となり、かつアドレス
信号ビットAxが活性状態となる。さらに、時刻t3に
おいて、信号ext./RASの反転信号RASおよび
信号ext./CASの反転信号の信号CASが“H”
レベルとなることに応じて、信号WBIも活性状態
(“H”レベルとなる。
【0092】一方、時刻t2において、アドレス信号ビ
ットAyが“H”レベルとなっていることに応じて、時
刻t3において信号WBIEも活性状態(“H”レベ
ル)となる。
【0093】これにより時刻t3から時刻t5までのバ
ーンインテスト期間中は、信号WBIEが活性状態とな
ることによって、列選択線のうち偶数番目の列選択線C
SL0、CSL2等に、電圧降下回路38から出力され
る電源電位Ext.Vccと同電位の内部電源電位Vc
cが印加され、奇数番目の列選択線CSL1、CSL3
等は、信号WBI0のレベルが“L”レベルであること
に応じて、接地電位Vssが印加される。
【0094】以上のようにして、バーンインテスト期間
中は、偶数番目の列選択線と奇数番目の列選択線との間
に電圧のストレスを印加することが可能である。
【0095】なお、バーンインテスト中に列選択線に印
加されるストレス電位は、必ずしも外部電源電圧Ex
t.Vccと同電位である必要はなく、電圧降下回路3
8は、バーンインテスト中も所定の電位レベルの内部電
源電圧を生成する構成としてもよい。
【0096】[実施の形態5]図14は、本発明の実施
の形態5の半導体記憶装置のメモリセルブロックMCB
iに対応する構成を抜き出して示す概略ブロック図であ
り、実施の形態1の図2に対応する図である。
【0097】実施の形態5の半導体記憶装置において
は、列デコーダ101が、偶数CSLパッド50から与
えられる信号WBIEと、奇数CSLパッド52から与
えられる信号WBIOを受けて、列選択線CSL0〜C
SLnを駆動する構成となっている点で、図2の構成と
異なる。
【0098】図15は、図14に示した列デコーダ10
1の構成を説明するための概略ブロック図である。
【0099】図3に示した実施の形態1の列デコーダ1
00の構成と異なる点は、図3に示した列デコーダ10
0の構成に加えて、さらに、信号WBIEまたは信号W
BIOに制御されて、列選択信号のレベルを制御するス
トレス電位制御回路104が設けられる構成となってい
る点である。
【0100】たとえば、0番目の列選択線に出力される
信号CSL[0]を生成する構成部分に設けられるスト
レス電位制御回路104では、インバータINV01の
出力と、信号WBIEとを受けるNOR回路NOR0
と、NOR回路NOR0の出力を受けて、信号CSL
[0]を出力するインバータINV02を含む構成とな
っている。
【0101】一方、1番目の列選択信号CSL[1]を
生成する構成部分に設けられるストレス電位制御回路1
04では、図3の構成に加えて、さらに、インバータI
NV11の出力と信号WBI0とを受けるNOR回路N
OR1と、NOR回路NOR1の出力を受けて、信号C
SL[1]を出力するインバータINV12を含む構成
となっている。
【0102】その他の偶数番目の列選択信号を出力する
構成は、列選択信号CSL[0]を生成する構成と基本
的に同様であり、その他の奇数番目の列選択信号を出力
する構成は、列選択信号CSL[1]を生成する構成と
基本的に同様である。
【0103】図16は、図14および図15に示した実
施の形態5の半導体記憶装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【0104】スタンバイ時において、すなわち外部から
読出動作や書込動作等の特定の動作モードが指定されて
いない期間中は、ブロック選択信号CBSiは、常に
“L”レベルとなっている。
【0105】時刻t1において、外部電源電位Ext.
Vccが所定の電位レベルに立ち上がる。
【0106】時刻t2において、偶数用CSLパッド5
0により、与えられる信号WBIEが“H”レベルであ
ることに応じて、偶数番目の列選択信号CSL[0]、
CSL[2]等はウェハレベルバーンインテスト中は内
部電源電位Vccレベルとなっている。
【0107】これに対して、奇数用CSLパッド52か
ら与えられる信号レベルが“L”レベル(接地電位Vs
sレベル)であることに応じて、信号WBI0は“L”
レベルであるので、奇数番目の列選択信号CSL
[1]、CSL[3]等は、すべて“L”レベルを維持
する。
【0108】したがって、ウェハレベルバーンインテス
ト期間中においては、奇数番目の列選択線と偶数番目の
列選択線に異なる電位レベルが印加されるので、隣接す
る列選択線間に電圧ストレスを印加することが可能とな
る。
【0109】つまり、隣接する列選択線間に任意の電圧
ストレスを印加することが可能で、初期不良を顕在化さ
せ、このような不良を有するチップをスクリーニングす
ることが可能となる。
【0110】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0111】
【発明の効果】請求項1および2記載の半導体記憶装置
は、テスト期間中は、複数の列選択線のうち所定の列選
択線にストレス電位を選択的に供給することができ、初
期不良を顕在化させ、このような不良を有するチップを
スクリーニングすることが可能である。
【0112】請求項3、5および6記載の半導体記憶装
置は、テスト期間中は、偶数番目の列選択線と奇数番目
の列選択線にそれぞれ独立にストレス電位を印加するこ
とができ、列選択線間に潜在する初期不良を顕在化さ
せ、このような不良を有するチップをスクリーニングす
ることが可能である。
【0113】請求項4記載の半導体記憶装置は、テスト
期間中は、列選択線と電源配線との間にストレス電圧を
印加することができ、列選択線と電源配線との間に潜在
する初期不良を顕在化させ、このような不良を有するチ
ップをスクリーニングすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の半導体記憶装置10
00の構成を示す概略ブロック図である。
【図2】 実施の形態1のメモリセルブロックMCBi
に対応する構成を示す概略ブロック図である。
【図3】 列デコーダ100の構成を説明するための概
略ブロック図である。
【図4】 実施の形態1の半導体記憶装置1000の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
【図5】 実施の形態2の半導体記憶装置のメモリセル
ブロックMCBiに対応する構成を説明するための概略
ブロック図である。
【図6】 実施の形態2の半導体記憶装置の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【図7】 実施の形態3の半導体記憶装置のメモリセル
ブロックMCBiに対応する構成を示す概略ブロック図
である。
【図8】 実施の形態3の半導体記憶装置の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【図9】 実施の形態4の半導体記憶装置のメモリセル
ブロックMCBiに対応する構成を示す概略ブロック図
である。
【図10】 バーンインテストモード判定回路36中の
WBI生成回路200の構成を説明するための回路図で
ある。
【図11】 バーンインテストモード判定回路36中の
WBIE生成回路210の説明するための回路図であ
る。
【図12】 バーンインテストモード判定回路36中の
WBIO生成回路の構成を説明するための回路図であ
る。
【図13】 実施の形態4の半導体記憶装置の動作を説
明するためのタイミングチャートである。
【図14】 本発明の実施の形態5の半導体記憶装置の
メモリセルブロックMCBiに対応する部分の構成を説
明するための概略ブロック図である。
【図15】 実施の形態5の列デコーダ101の構成を
説明するための回路図である。
【図16】 実施の形態5の半導体記憶装置の動作を説
明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
2,4,6 制御信号入力端子、8 アドレス信号入力端
子群、9 データ入出力端子群、10 電源入力端子、
12 接地電位入力端子、18 ゲート回路、22 ク
ロック発生回路、24 行およびアドレスバッファ、2
6 行プリデコーダ、28 列プリデコーダ、30 セ
ンスアンプ+入出力制御回路、32 メモリセルアレ
イ、34 データ入出力バッファ、36 バーンインモ
ード検出回路、100,101 列デコーダ、1000
半導体記憶装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11C 11/401 Fターム(参考) 2G032 AA07 AB02 AD08 AK11 5B018 GA03 HA31 MA32 NA02 PA03 QA13 RA13 5B024 AA03 BA15 BA18 BA21 BA29 CA07 CA15 CA27 EA02 EA04 5B048 AA19 CC06 FF01 FF03 5L106 AA01 DD36 EE01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体記憶装置であって、 行列状に配置される複数のメモリセルを含むメモリセル
    アレイと、 行アドレス信号に応じて前記メモリセルアレイの行を選
    択する行選択回路と、 前記メモリセルアレイの列を選択するための複数の列選
    択線と、 列アドレス信号に応じて前記複数の列選択線のうちの少
    なくとも1つを選択的に活性化するための信号を生成す
    る列選択回路と、 前記複数の列選択線のうち、活性化された列選択線に対
    応するメモリセル列との間で記憶データを授受するため
    のデータ入出力回路と、 テストモードにおいて、前記複数の列選択線のうち所定
    の列選択線にストレス電位を選択的に供給するためのス
    トレス印加回路とを備える、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記ストレス印加回路は、 前記テストモードにおいて、前記列選択回路による前記
    列選択線の選択動作を不能化するための列選択不能化回
    路と、 前記テストモードにおいて、前記列選択線に印加する前
    記ストレス電位を生成するためのテスト電位生成回路
    と、 前記テストモードにおいて、前記複数の列選択線のうち
    所定の列選択線に前記ストレス電位を選択的に供給する
    ための電位供給回路とを含む、請求項1記載の半導体記
    憶装置。
  3. 【請求項3】 前記列選択不能化回路は、 前記列選択回路と前記複数の列選択線との間に設けら
    れ、前記テストモードが指定されることに応じて遮断状
    態となる複数の第1のスイッチ回路を含み、 前記テスト電位生成回路は、 前記半導体記憶装置の外部から、第1のテスト電位を受
    けるための第1の電位入力パッドと、 前記半導体記憶装置の外部から、第2のテスト電位を受
    けるための第2の電位入力パッドとを含み、 前記電位供給回路は、 前記第1の電位入力パッドからの前記第1のテスト電位
    を伝達するための第1の電位供給配線と、 前記第1の電位供給配線と前記複数の列選択線のうち偶
    数番目の列選択線との間にそれぞれ設けられ、前記テス
    トモードが指定されることに応じて導通状態となる複数
    の第2のスイッチ回路と、 前記第2の電位入力パッドからの前記第2のテスト電位
    を伝達するための第2の電位供給配線と、 前記第2の電位供給配線と前記複数の列選択線のうち奇
    数番目の列選択線との間にそれぞれ設けられ、前記テス
    トモードが指定されることに応じて導通状態となる複数
    の第3のスイッチ回路とを含む、請求項2記載の半導体
    記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記メモリセルアレイは、複数のメモリ
    セルブロックに分割され、 前記複数の列選択線のうち少なくとも2つの列選択線間
    に設けられ、前記複数のメモリセルブロックに共通に電
    源電位を供給するための電源配線をさらに備え、 前記列選択不能化回路は、 前記列選択回路と前記複数の列選択線との間に設けら
    れ、前記テストモードが指定されることに応じて遮断状
    態となる複数の第1のスイッチ回路を含み、 前記テスト電位生成回路は、 前記半導体記憶装置の外部から、テスト電位を受けるた
    めの電位入力パッドを含み、 前記電位供給回路は、 前記電位入力パッドからの前記テスト電位を伝達するた
    めの電位供給配線と、 前記第電位供給配線と前記複数の列選択線との間にそれ
    ぞれ設けられ、前記テストモードが指定されることに応
    じて導通状態となる複数の第2のスイッチ回路とを含
    む、請求項2記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記テスト電位生成回路は、 前記半導体記憶装置の外部から与えられる制御信号に応
    じて、前記テストモードが指定されることを検出し、第
    1および第2のテスト電位を生成するテストモード判定
    回路を含み、 前記列選択不能化回路は、 前記列選択回路と前記複数の列選択線との間に設けら
    れ、前記テストモードが指定されることに応じて遮断状
    態となる複数の第1のスイッチ回路を含み、 前記電位供給回路は、 前記第1のテスト電位を伝達するための第1の電位供給
    配線と、 前記第1の電位供給配線と前記複数の列選択線のうち偶
    数番目の列選択線との間にそれぞれ設けられ、前記テス
    トモードが指定されることに応じて導通状態となる複数
    の第2のスイッチ回路と、 前記第2のテスト電位を伝達するための第2の電位供給
    配線と、 前記第2の電位供給配線と前記複数の列選択線のうち奇
    数番目の列選択線との間にそれぞれ設けられ、前記テス
    トモードが指定されることに応じて導通状態となる複数
    の第3のスイッチ回路とを含む、請求項2記載の半導体
    記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記半導体記憶装置の外部から第1の指
    示信号を受け、前記電位供給回路に伝達するための第1
    の電位入力パッドと、 前記半導体記憶装置の外部から、第2の指示信号を受け
    るための第2の電位入力パッドとをさらに備え、 前記列選択回路は、 前記テストモードにおいて、前記列選択回路から前記複
    数の列選択線にそれぞれ出力される列選択信号のレベル
    を所定電位とし、前記列選択回路による前記列選択線の
    選択動作を不能化するための列選択不能化回路を含み、 前記ストレス印加回路は、 前記テストモードにおいて、前記複数の列選択線のうち
    所定の列選択線に前記ストレス電位を選択的に供給する
    ための電位供給回路とを含み、 前記電位供給回路は、 前記複数の列選択線のうち偶数番目の列選択線に対応し
    てそれぞれ設けられ、前記列選択回路からの列選択信号
    と前記第1の指示信号とを受け、前記第1の指示信号が
    活性状態となることに応じて、前記対応する列選択線の
    電位を前記ストレス電位とする複数の第1の駆動回路
    と、 前記複数の列選択線のうち奇数番目の列選択線に対応し
    てそれぞれ設けられ、前記列選択回路からの列選択信号
    と前記第2の指示信号とを受け、前記第2の指示信号が
    活性状態となることに応じて、前記対応する列選択線の
    電位を前記ストレス電位とする複数の第2の駆動回路と
    を有する、請求項1記載の半導体記憶装置。
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