TW475172B - Dynamic memory device performing stress testing - Google Patents
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475172 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明( 發明領述 本發明係關於一種動態記憶體裝置,且更特別關於確 定在應力測試中位元線對組間的高和低位準電壓之有效施 用的動態記憶體裝置。 相關拮術之描沭 動態記憶體裝置(或dram)不只需要有大容量的高速 也需要高可靠度。當針對改善可靠度的量測時,來做應力 測試,其中在遞送來弄清楚製造程序期間形成的缺陷前應 力被施於裝置。在此應力測試中,為了弄清楚相鄰位元線 對組間係記憶體裝置之一典型缺陷的短路,交替的高和低 位準電壓被施於相鄰位元線對組間,以把製造上位元線對 組間發生的未完成缺陷改變成已完成缺陷。在如此應力施 用後做操作測試,以藉此防止較不可靠缺陷免於上市。 然而為了從外部把電壓施於普通記憶體裝置中的一位 兀線對組,高和低位準電壓必須藉由利用一寫入命令透過 包含一外部端子、一寫入放大器、一資料匯流排及一位元 線對組的路徑施於選出的一對位元線。一大容量動態記憶 體裝置包含各包括多個記憶體方塊的多個記憶體排組,其 各於内設有具有多個位元線對組的一記憶體晶胞陣列。可 月b在如此情形中利用操作模式來有時矽動該等多個記憶體 排組’以藉此從外部把一期望電壓同時施於各記憶體排組 之位70線對。然而,在記憶體排組内只有單一記憶體方塊 可被選出,且在記憶體方塊内只有單一位元線對組可被選 出0 裝-----:.---訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,在普通操作中的功能被利用之範圍内,應力測 試只允許整塊晶片之極少數位元線對組來同時受到高和低 電壓。據此,針對應力測試需要一較長時間,導致產品測 试成本提高。 ' 在動悲記憶體裝置中,由於如操作測試的有些原因, 迄今已提出一種功能,藉其來做多個位元線對組或所有位 兀線對組的選擇來連接至資料匯流排對組。也已提出另一 功能,、藉其多個記憶體方塊被選出來把總體資料匯流排對 組連接於該等多個記憶體方塊之局部資料匯流排對組。可 想到如此功能之加入可增加應力測試中同時受到高和低位 準電壓的多數位元線對,以藉此縮短應力測試時間。 然而,不管上述多個位元線對組選擇功能或多個記憶 體方塊選擇功能之使用,只要利用傳統的寫入命令,則將 不可能期待寫入放大器能具有足以把連接於多個位元線對 組的所有感測放大器反相之驅動能力。需要感測放大器之 致動來把位元線對組驅動到充分高和低的位準,然而如此 感測放大器之存在對應力測試中把同時的應力施於多個位 元線對組之情形設下障礙。
本發明之椒I 因此本發明之一目的係提供具有一縮短應力測試時間 的記憶體裝置。 本發明之另一目的係提供能夠把高和低位準電壓同時 施於多個位元線對組的記憶體裝置。 為了達成上述目的,根據本發明之第一層面,在應力
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 裝-----^---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475172 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ...... - -- - B7 ^------ 五、發明說明(3-) 測忒模式上比普通寫入模式多的位元線對組共同連接於一 貝料匯流排,且一寫入放大器把高和低電壓施加於同時連 接的位元線對組。其後,在與一普通寫入不同的時序,與 選出位元線對組相關聯的感測放大器被致動來驅動位元線 對組,以施用充分電壓。 在第一層面中,在資料匯流排包括一總體資料匯流排 和可與其連接的多條局部資料匯流排、且位元線對組選擇 性連接於局部資料匯流排的組態之情形中,在應力測試模 式中比普通寫入模式更多的局部資料匯流排被設置與總體 貧料匯流排連接。然後,寫入放大器連接於總體資料匯流 排。 在普通寫入模式中,在驅動字組線後,感測放大器被 致動來驅動位元線對組。寫入放大器然後驅動位元線對組 使得寫入資料被寫入到記憶體晶胞中。因此,寫入放大器 需要把連接至選出位元線的已致動感測放大器反相。與這 相反的,根據本發明的第一層面在應力測試模式中,在感 測放大器未致動時由寫入放大器驅動位元線後,感測放大 器被驅動,使得無需由寫入放大器把多個感測放大器反 相,使寫入放大器能驅動多個位元線對組。 在一更佳實施例中,一應力測試模式信號作為一特定 #唬或命令從外部饋至記憶體裝置,且一應力施用資料信 號透過資料輸入/輸出端子饋入,使得比普通模式多的多 個位元線對組連接於資料匯流排來由寫入放大器把位元線 對組驅動到高和低位準中。在經過某一時間期間後的時序 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----—訂---------. 6 五、發明說明(4) 上’一感測放大器致動時序信號由外部饋入來致動與選出 位元線對組對應的感測放大器,以把位元線對組驅動到高 和低位準中。上述資料信號和感測放大器致動時序信號可 由一内部電路來特別產生。 根據上述本發明,現有寫入放大器可利用來把應力同 時施加於多個位元線對組,使得應力測試時間可以縮短。 為了達成上述目的,根據本發明之一第二層面提供一 種動態記憶體裝置,其具有多個位元線對組、多條字組線、 及設置在其相交點的多個記憶體晶胞,該動態記憶體裝置 包含:一資料匯流排,一寫入放大器連接其上;及多個感 測放大器,設置予各個位元線對組用來放大位元線對組間 的電壓;其中在應力測試模式中,多個位元線對組被共同 連接於資料匯流排,寫入放大器把高和低位準電壓施加於 該等共同連接的位元線對組,其後與選出位元線對組相關 聯的感測放大器被致動。 圖式之簡草描述 第1圖顯示依據本發明之一實施例的動態記憶體裝置 之一般組態; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2圖係一記憶體晶胞p車列和一感測放大器陣列之組 態圖; 第3圖係-感測放大器電路部份从咖、一主感測放大 器控制電路MSAC及次感測放大器控制電路獄之特定 電路圖; 第4圖係用來解說主動模式操作的一周邊電路之組 475172 五、發明說明(5- 圖; 第5圖顯示主動模式操作之波形; 第6圖係用來解說寫入模式操作的一周邊電路部份之 方塊圖; 第7圖顯示寫人模式操作之波形; 第8圖係用來解說應力測試模式操作的一周邊電路部 份之方塊圖;及 第9圖係應力測試模式操作之波形。 較佳實施例之 現在將參考於以非限制方式、亦即以不致限制技術範 4之方式來說明纟發明之目前較佳冑施例的伴隨圖式而描 述本發明。 第1圖係依據本發明之一實施例的動態記憶體裝置之 一般組悲圖。一晶片1顯示在圖式之左側,以晶片i内的單 一圮憶體排組BNKO之組態以放大尺度顯示在圖式右側。 第1圖中顯示的晶片1於内包括八個記憶體排組BNK〇至 BNK7及一周邊電路部份2。如在第1圖中的右側上顯示 的’各記憶體排組劃分成多個記憶體方塊BLK〇至BLK3, 並設有一主字組解碼器MWDEC陣列3、一個次字組解碼 器SWDEC陣列5及一個行解碼器CDEC陣列4。周邊電路部 份2設有未顯示用來響應於操作命令產生各種控制信號的 一時序產生器、一位址緩衝器、一資料緩衝器、一位址解 碼器等等。 各記憶體方塊BLKn被細分成多個記憶體晶胞陣列 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I I l· I I I ^ « — — — — — — — I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^〇172 A7 五、 發明說明(6:: MCA ’各具有未顯示的多個位元線對組、字組線、及設 置在其間相父點處的5己憶體晶胞,各記憶體晶胞陣列Μ% 之字組線係由次字組解碼器SWDEC選出,以位元線對組 由相鄰感測放大器SA驅動。 一感測放大益電路部份S A陣列6具有設置在其兩側的 記憶體晶胞陣列MCA,使得當記憶體晶胞陣列位元線對 組以一端連接於感測放大器電路部份SA時,記憶體晶胞 陣列位元線對組以另一端從感測放大器電路部份8八切 除。換言之,感測放大器電路部份SA係由設置在其兩側 的記憶體晶胞陣列MCA共用的一共用感測放大器。 因此,記憶體方塊BLKn被由供低位址解碼用的主字 組解碼器產生之方塊選擇信號選擇,更特別地,一位元線 傳輸信號產生電路,以選出的記憶體晶胞陣列Mc A位元 線對組連接於感測放大器S A。因此根據方塊選擇信號來 做感測放大器之選擇。記憶體晶胞陣列位元線對組被由供 行位址解碼的行解碼器產生之行選擇信號而選擇並連接至 未顯示的一資料匯流排線。 第2圖係記憶體晶胞陣列和感測放大器陣列之組態 圖。第2圖部份顯示第1圖之記憶體方塊BLKi和BLK2。一 感測放大器S A陣列設置在記憶體晶胞陣列MC a間。記憶 體晶胞陣列MCA於内包括多個位元線對組BL、/BL,及交 叉該等位元線對組之多條字組線WL,以未顯示的記憶體 曰曰胞配置在相父點處。例如,位元線對組BL、/BL配置在 一感測放大器電路部份SA00之兩側上,使得在選出側上 ^-----Γ--^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
475172 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(7- 的位元線對組由次感測放大器控制電路ssAc產生的位元 線傳輸信號BLTOX、1X而連接於感測放大器電路部份 SAOO ° 針對字組線WL,一條主字組線MWL由用來把一些列 位址解碼的主字組解碼器MWDEC選出,且一字組線WL 由用來把其他列位址解碼的次字組解碼器SWdec選出並 驅動。各次字組解碼器SWDEC驅動與其對應的記憶體晶 胞陣列MCA内之字組線WL。 個主感測放大控制電路M S A C和·個次感測放大 器控制電路SSAC構成用來控制感測放大器和位元線對組 間的連接及感測放大器之致動的一電路。主感測放大器控 制電路MSAC由記憶體方塊BLKn共用,且次感測放大器 控制電路SSAC設予各記憶體晶胞陣列MCA來提供相鄰感 測放大器電路陣列之直接控制。提供感測放大器和位元線 對組間的連接之控制的位元線傳輸信號BLTOx、1χ係由其 之邏輯反相信號BLTOz、lz而產生。提供感測放大器之致 動的控制之感測放大器致動信號PSA、NSA係響應於一感 測放大器致動時序信號LE而產生。在此實施例中,感測 放大器致動時序彳§號LE係在普通操作上的一預定時序從 内部產生’並在應力測試上的一適當時序饋至外部。 應力測試模式信號p 1和(/> 2係在應力測試模式上產生 並分別饋至次感測放大器控制電路SSAC和主感測放大器 控制電路MSAC ’以提供允許多個位元線對與資料匯流排 線同時連接的控制。應力測試模式信號φ 1和p 2較佳饋至 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ I 0 ϋ I an i-i i^i «n n ,· ϋ Mammw ϋ I I it tmee I i F身 言 f濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475172 _B7 五、發明說明(8-) 所有控制電路MSAC和SSAC以致能所有記憶體方塊之選 擇和所有感測放大器之致動。 如可在第2圖中看到的,資料匯流排對組包括由多個 記憶體方塊BLKn共用的一總體資料匯流排對組GDB、 /GDB和設予各感測放大器陣歹U的多個局部資料匯流排對 組LDB、/LDB。由一方塊選擇信號φ BLK控制的一資料 > 匯流排閘DBG在總體資料匯流排對組GDB、/GDB和局部 資料匯流排對組LDB、/LDB間提供一選擇性連接。在應 力測試模式中請注意到比普通操作對那些方塊選擇信號(/> BLK做更多選擇,且較佳全都置於選出的狀態使得所有資 料匯流排閘DBG變成導通,以允許多個局部資料匯流排 對組LDB、/LDB可同時連接於總體資料匯流排對組GDB、 /GDB。方塊選擇信號p BLK係由用來把一些列位址解碼 的未顯示位元線傳輸信號產生電路而產生。 第3圖說明包括一感測放大器電路部份SAmn、一主感 > 測放大器控制電路MSAC及次感測放大器控制電路SSAC 之特定電路;圖式中顯示有一電源供應VDD、具有比電 源供應VDD高的電壓之一步升電源供應VPP、及一接地電 源供應VSS。除非特別陳述,一反相器、一NOR閘等等係 連接於電源供應VDD和接地VSS的CMOS電路。一 N通道 MOS電晶體及一P通道MOS電晶體分別指定於參考標號N 和P。 第3圖在其上部描寫感測放大器電路部份SAmn及設於 其兩側上的記憶體晶胞陣列MCA。感測放大器電路部份 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 11 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 475172 A7 B7_ 五、發明說明(9 ) SAmn於内包括(1)用來響應於感測放大器致動信號PSA和 NSA而檢測和驅動位元線對組間之電壓差的一感測放大器 S/A ; (2)提供用來把位元線對組短路並響應於一位元線重 置信號BRS把位元線對組連接至一預充電電壓VPR的一位 元線重置電路之電晶體Nl、N2和N3 ;及(3)響應於一行選 擇信號CL來提供位元線對組BL、/BL和局部資料匯流排對 組LDB、/LDB間之連接的一行閘電路之電晶體N5和N6。 藉由右和左位元線對組BL、/BL選擇性連接至感測放 大器電路部份,感測放大器電路部份SAmn之兩側上設置 位元線傳輸閘N01、N02和Nil、N12。位元線傳輸閘N01、 N02和Nil、N12受次感測放大器電路SSAC產生的位元線 傳輸信號BLTOx、lx控制而動作或不動作。 記憶體晶胞陣列MCA於内設有多個位元線對組BL、 /BL,多條字組線WL0、WL1,及在其相交點包含一電晶 體和一電容器之一記憶體晶胞。 控制感測放大器電路部份之控制信號係由主感測放大 器控制電路MSAC及次感測放大器控制電路SSAC產生。 位元線傳輸信號BLTOx、lx,感測放大器致動信號NSA、 PSA,及這些控制信號之位元線重置信號被配置,以延伸 越過感測放大器電路部份SAmn配置的感測放大器陣列 區,藉此控制在個別感測放大器電路部份SAmn内部上的 操作。 主感測放大器控制電路MSAC設有被饋有未顯示用來 把列位址解碼的一低預解碼器之輸出並產生位元線傳輸信 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 12 II ϋ_1 ϋ n ϋ ϋ ϋ >ϋ ϋ ϋ · iaBi ϋ- n ϋ ·ϋ n n 一 · n mmMmm tmmw mmmt n ϋ I Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475172 M濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(10 ) 號BLT〇z、iz的一位元線傳輸信號產生電路BLTGEN。主 感測玫大器控制電路MSAC包括饋有位元線傳輸信號 BLT〇z、12和一應力測試模式信號$ 2的一 n〇r閘1〇,用 來由一感測放大器致動時序信號LE致動NOR閘10的電晶 體N20、P2卜及反相器12和14。 在此主感測放大器控制電路MSAC中,當位元線傳輸 丨信號BLTOz、lz之任一個在普通操作上的預充電狀態中從 L位準變高時,NOR閘10之輸出導致一高位準致能狀態。 在此高位準致能狀態中,時序信號p LE在其後感測放大 器致動時序信號LE變高時的時序處變低。結果,感測放 大器致動時序信號對組LEN和LEP受控制分別為高和低。 亦即,當記憶體方塊BLK係在未選擇狀態時,兩個位元線 傳輸信號BLTOz、lz保持低,然而當記憶體方塊BLK係在 選擇狀態時,任一個變高。因此,在選擇的記憶體方塊中, 感測放大器致動時序信號對組LEN和LEP分別變高和低。 I 在未選擇的記憶體方塊中,感測放大器致動時序信號對組 LEN和LEP分別保持低和高。 感測放大器致動時序信號對組LEN和LEP被饋至次感 測放大器控制電路SSAC内的一感測放大器致動信號產生 電路24之電晶體N26和P23。當致動時序信號對組LEN和 LEP分別為高和低(在記憶體方塊選擇狀態中)時,感測放 大器致動信號NSA和PSA分別被驅動到接地VSS位準和電 源供應VDD位準,以感測放大器S/A被致動。如與此相反 的,當信號對組LEN和LEP分別為低和高(在未選擇狀態中) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 13 ^-----1---^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 475172 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(11 ) 時,感測放大器致動信號NSA和PSA都保持在預充電位準 VPR(=VDD/2),以感測放大器S/A被解除動作。 在次感測放大器控制電路SSAC中,在當在預充電狀 怨中位元線傳輸信號BLTOz、1 z都為低時的時間期間,由 把它們反相並維持高而獲得的位元線傳輸信號BLTOx、1X 被饋至位元線傳輸閘N01、N02和Nil、N12,因此呈現問 等導通。在此狀態中,在兩側上的位元線對組連接於感測 放大器電路部份之一預充電電路等等。一 NOR閘20被饋 有位元線傳輸信號BLTOz、1 z及一應力測試模式信號# !, 且當它們兩個都為低時,一位元線重置信號BRS為高以使 電晶體N1、N2和N3導通,引起在兩側上的位元線對組成 為短路且連接至預充電電壓VPR。在感測放大器致動信號 產生電路24内的電晶體N24和N25也變成動作,使得感測 放大器致動信號PSA和NSA都保持在預充電電壓VPR,以 感測放大器S/A保持不動作。 在從預充電狀態改變到動作狀態時,位元線傳輸信號 BLTOz、lz之任一個變高,然而作為NOR閘20之輸出的位 元線重置信號BRS變低。響應於此,位元線重置電路之所 有電晶體Nl、N2和N3變成不導通,且感測放大器致動信 號產生電路24之電晶體N24和N25也變得不導通。 如上述的,位元線傳輸信號BLTOz、lz之任一個改變 到高位準意指選擇該記憶體方塊。因此,當位元線重置信 號BRS因一記憶體方塊之選擇而變低時方塊選擇信號p BLK藉由反相器22而變高,允許資料匯流排閘DBG導通使 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 14 -----------裝-----:.—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/M72
知屬於該纪憶體方塊的局部匯流排對組LDB* /ldb分別 連接至總體資料匯流排對組GDB、/GDB。 五、發明說明(I2 ) *經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當位元線傳輸信號BLT0z、12之任一個變高時,反相 k^BLTOx或BLTlx變低。結果,對應於位元線對組之未 選擇者的位元線傳輸閘、n〇2、N11或N12變成不動作, 因此把位元線對組之未選擇者與感測放大器S/A隔離。 然後’在應力測試模式時,應力測試模式信號p 1和 都變高。兩信號p丨和φ2只在信號$丨具有等於步升電 源供應VPP位準之高位準而信號ρ 2具有等於電源供應 VDD位準之高位準上不同,但邏輯上相同。應力測試模 式k號ρ 1和φ 2被饋至記憶體排組之所有感測放大器控制 電路MSAC和SSAC。這些應力測試模式信號ρ !和φ2在 應力測試模式時都變高來把所有記憶體方塊置於選擇的狀 態’使所有方塊選擇信號pBLK在致動狀態中為高。 響應於感測放大器致動時序信號之高位準,在應力測 試模式上,感測放大器致動信號PSA和NSA在致動狀態中 分別變高和低,藉此在一感測放大器致動時序信號1£之 時序處致動感測放大器S/A。由選擇信號LES來做感測放 大器致動時序信號LE之選擇,使得從内部產生的時序信 號LEO在普通操作上被選擇,且在應力測試模式上饋至外 部的時序信號LE 1被選擇。此意指在應力測試模式上感測 放大器致動時序由外部控制。 在所有記憶體方塊中,在應力測試模式上,位元線傳 輸信號BLTOz、1 z保持為低,以所有位元線傳輸閘變為導 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 15 . —II — — — — — — ·1111111 ^ ·11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ---------B7 —____ 五、發明綱(^ ' 通。在應力測試模式中,所有行選擇信肌受控制為高。 因此在應力測試模式上,戶斤有位元線對組BL、肌藉由行 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 閘N5、N6,局部資料匯流排對組LDB、/LDB,資料匯流 排閘dbg,及總體資料匯流排對組咖、/gdb而連接至 對應的寫入放大器WA。 然後,保持感測放大器不動作,寫入放大器把所有位 凡線對組驅動為高或低,使得響應於外部時序信號LE1在 、’星過預疋蚪間後所有感測放大器被致動來把一充分應力 電壓施於位元線對組。 參考周邊電路,將以本實施例之動態記憶體裝置的動 作模式寫入模式和應力測試模式之提出操作次序來做描 述。在此’藉由舉例來描述同步DRAM(SDRAM)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於讀取操作,目前普遍的SDRAM與一列位址一起 發出一動作命令來選擇並驅動與選出記憶體晶胞對應的字 組線’藉此把儲存在記憶體晶胞中的資料讀到位元線對組 中。在當貢料讀到位元線對組中時的時序,感測放大器被 致動來驅動位元線對組。緊接著動作命令後,一讀取命令 與一行位址一起輸入來選擇與選出記憶體晶胞對應的行 問’且然後選擇局部資料匯流排使得從輸出電路經由總體 資料匯流排來提供輸出。 對於SDRAM寫入操作,在如上輸入相同動作命令後, 一寫入命令與一行位址和寫入資料經由總體資料匯流排、 局部資料匯流排和行閘從寫入放大器一起饋入來驅動選出 的位元線對組。當因此驅動操作而寫入相反相位資料時, 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 475172 A7
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感測放大器之狀態被反相。 除了諸如動作模式、讀取模式和寫入模式的上述普通 操作外,本實施例之記憶體裝置具有另一操作模式,亦 應力測試模式。在此應力操作模式中,與普通模式不同的 一特定命令等等被發出且所有位元線對組經由所有局部資 料匯流排和總體資料匯流排連接至寫入放大器,使得寫入 放大器把所有位元線對組驅動到期望的高或低位準,其後 藉由外部饋至的感測放大器致動時序信號LE1來致動所有 感測放大器,以把所有位元線對組驅動到一更高位準。 從下面描述,上述普通操作和應力測試模式操作間的 差異將變得明顯。 第4圖係用來解說主動模式操作的一周邊電路之組熊 圖。第5圖顯示主動模式之操作波形。將參考第3和4圖之 組態圖及第5圖之操作波形圖來描述動作模式操作。 當一動作命令ACTV透過一命令輸入端子cmd與一時 鐘CLK之領先邊緣同步饋入時,作為一位址輸入八加的_ 例位址RA被取回到用於一内部列位址S11之輸出的列位址 緩衝器33。内部列位址S11被輸入到列預解碼器34來提供 列預解碼輸出S12、S14和S16作為解碼結果。列預解碼器 輸出之一些S12被饋至位元線傳輸信號產生電路 BLTGEN,在此例中其使一位元線傳輸信號BLYlz變高。 亦即,從位元線傳輸信號BLTOz、1 z都為低的第3圖 之狀態,此動作命令允許一位元線傳輸信號BLTlz變高。 此意指在第3圖右側上的位元線對組從感測放大器電路部 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 外 0172 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(15) 份隔離’且左側上的位元線對組被選擇。亦即,反相器18 允許位元線傳輸信號BLTlx變低,使右手邊位元線傳輸閘 Nil和N12都不動作,來把感測放大器S/A和右手邊位元線 對組BL、/BL彼此隔離。 再者’如第3圖中顯示的’當位元線傳輸信號blt 1 z 變高時,主感測放大器控制電路MSAC之NOR^10致使低 位準輸出致能狀態,藉其位元線重置信號BRS由次感測放 大器控制電路SSAC而變低,使所有電晶體Ni、N2和N3不 動作。低重置信號BRS導致高位準方塊選擇信號% blk, 且資料匯流排閘DBG變成動作,把選擇方塊局部資料匯 流排對組LDB、/LDB連接至總體資料匯流排對組gdB、 /GDB。然後,重置信號BRS變低,使感測放大器致動信 號產生電路24之電晶體N24和N25不動作,使感測放大器 致動信號PSA和NSA與預充電位準VPR隔離。 如第4圖中顯示的,列預解碼器34之其餘輸出S14和 S16被饋至主字組解碼器MWDEC和次字組解碼器 SWDEC,其中在此例中一主字組線MWL和一字組線wl〇 分別被選擇來驅動到高位準。在字組線WL〇上升時,記情 體晶胞MC之資料輸出到一位元線bl〇以依據儲存資料稍 微提升或降低位元線BLO。 其後,時序產生器30允許一内部感測放大器致動時序 信號LE0在由動作命令設定的時序處變高。其時,時序產 生器30把提供作為其輸出的一選擇信號LES來選擇内部時 序信號LE0。 -----------裝-----—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
•經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475172 A7 B7 五、發明說明(冰) 結果,在内部感測放大器致動時序信號LEO之時序 處,感測放大器致動時序信號LE由第3圖中顯示的時序信 號選擇電路LE-SW而變高,且然後饋至電晶體N20和P21 來使NOR閘之輸出pLE變低。這允許其他感測放大器致 動時序信號LEN和LEP分別變高和低,使產生電路24之兩 電晶體N26和P23都動作。結果,感測放大器致動信號NSA I 和PSA分別導致接地電壓VSS和電源供應電壓VDD,以驅 動感測放大器S/A。由於與感測放大器致動,檢出一位元 線間微小電壓且位元線對組被驅動到電源供應位準和接地 位準。 上述係由動作命令呈現的動作模式中之操作。 第6圖係用來解說寫入模式操作的一周邊電路部份之 # 方塊圖。第7圖顯示寫入模式之操作波形。在動作命令 ACTV後的一預定時序,一寫入命令WRITE與時鐘CLK之 領先邊緣同步發出。其時,行位址CA和寫入資料Din也與 > 時鐘CLK之領先邊緣同步分別從位址輸入Add和資料輸入/ 輸出端子DQ饋至,並分別取回到行位址緩衝器36和一寫 入資料緩衝器40。 一内部行位址S36輸入到行預解碼器38,用來在其中 解碼,以輸出S38饋至行解碼器CDEC。行解碼器CDEC使 記憶體排組内的行選擇信號CL變高。響應於因此選擇的 行選擇信號CL,第3圖的兩行選擇閘N5和N6都變成動作, 把選出的位元線對組BL、/BL連接至局部資料匯流排對組 LDB、/LDB。結果,選出的位元線對組BL、/BL經由局部 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 19 -------------裝-----l---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 t料匯流排對組LDB、/LDB和總體資料匯流排對組〇1:^、 /GDB連接至寫入放大器WA。 另一方面,寫入資料Din被取回到一寫入資料緩衝器4〇 且内部寫入資料S40饋至寫入放大器WA。依據内部寫入 資料S40,寫入放大器WA把記憶體排組中選出的一對位 元線BL、/BL分別驅動到高和低位準。在寫入相反相位資 料之情形中,寫入放大器把感測放大器S/A之狀態與位元 線對組驅動同時反相。 在給定一讀取命令之情形中,行選擇信號CL變高使 得由感測放大器讀取的位元線對組之狀態經由資料匯流排 對組傳輸到輸出電路。 如上述的,裁普通寫入操作上,在至少記憶體排組内 單一位元線對組經由局部資料匯流排對組和總體資料匯流 排對組連接到寫入放大器,使得在感測放大器致動時,寫 入放大裔W A驅動選出的位線對組並也把經致動感測放 大器反相。 將對此實施例中之應力測試模式上的操作做描述。在 此應力測試模式中,比普通操作多的位元線對組(較佳所 有位元線對組)連接至寫入放大器,然後在感測放大器不 致動時,寫入放大器把一高或低位準之電壓施於位元線對 組,且與該位元線對組對應的感測放大器在經過其後之預 定時間後的時序被致動。感測放大器之致動確定一充分電 壓應力被施於該位元線對組。在如此情形中,字組線可適 當驅動到高位準。在驅動字組線之情形中,高和低位準之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) —裝——訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20
_經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電壓可不僅施於位元線對組間也施於記憶體晶胞間,以在 其間施加一應力,藉此使記憶體晶胞間的缺陷明顯。 第8圖係用來解說應力測試模式操作的一周邊電路部 份之方塊圖。第9圖係應力測試模式之操作波形。 在έ己憶體裝置處在其待用狀態之情況中,記情、體茫置 藉由從外部饋入一應力命令STR而進入應力測試模式。可 藉使用能夠只在晶圓狀態中的測試上來利用之一特殊輸入 端子以一應力命令信號之形式來提供應力命令,或以與用 於。通使用的命令不同之一特殊應力命令的形式來提供應 力命令,該特殊應力命令係透過命令端子€1^1)而輸入。 與應力命令STR同時地,輸入/輸出端子dq0從外部接 收對應於要施於位元線對組的應力方向之資料Din。另一 輸入/輸出端子DQ1饋有一感測放大器致動時序信號LE1, 不管信號LE1在應力命令STR之饋入上係處在不致動狀態 (低位準)。 ▲給予應力命令STR時,時序產生器30響應於該命令 來允终應力測試模式信號p 1和p 2變高,並在一預定時序 進一步產生控制信號S22至S27。應力測試模式信號φ夏和 Ρ 2係相同邏輯信號但不同在於信號φ丨之高位準等於步升 電源供應VPP位準而信號ρ 2之高位準等於電源供應VDD 位準。 應力測試模式信號φ 1和φ 2被饋至記憶體排組内的至 少多個記憶體方塊之控制電路MSAC*SSAC。更特別地, 這些#號被饋至記憶體排組内的所有記憶體方塊之控制電 紙張尺度顧+關家標準(CNS)A4 g (210 X 297公璧)· ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475172 A7 B7_ 五、發明說明(19) 路MSAC和 SSAC。 如第3圖中顯示的,高位準之應力測試模式信號p 1導 致低位準之位元線重置信號BRS,使電晶體N24和N25不 動作來把感測放大器致動信號PSA和NSA從預充電電壓 VPR隔離。低位準之位元線重置信號BRS導致高位準之方 塊選擇信號P BLK,使把總體資料匯流排對組GDB、/GDB 連接至局部資料匯流排對組LDB、/LDB的資料匯流排閘 DBG動作,以允許記憶體排組内的至少多個局部匯流排 連接至總體資料匯流排。更佳地,所有局部匯流排連接至 總體資料匯流排。 再者,低位準之位元線重置信號BRS使電晶體Nl、N2 和N3不動作,使記憶體核心内的多個、較佳所有位元線 對組與預充電電壓VPR隔離。 當另一應力測試模式信號p 2變高時,主感測放大器 控制電路MSAC之NOR閘10的輸出被置於低位準致能狀 態。亦即,產生感測放大器致動信號LE傳輸到隨後時序 信號LEP和LEN的狀態。
響應於來自時序產生器30之控制信號S27,行預解碼 器38之輸出S38被置於多個選擇狀態、較佳所有選擇狀 態。這允許一整個行選擇信號CL被置於選擇狀態(高位 準)。由於整個行選擇信號CL之改變到選出的狀態,所有 位元線對組BL、/BL都連接於對應的局部資料匯流排對組 LDB、/LDB藉此所有位元線對組BL、/BL可經由局部資料 匯流排對組LDB、/LDB和總體資料匯流排對組GDB、/GDB 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 22 -----------mf.裝—^—-訂---------AW (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明(20) 而連接至寫入放大器WA。 連接於資料輸入/輸出端子叫〇的寫入資料緩衝器4〇 響應於控制信號S22而致動,使得輸入資料⑽被内部傳 輸作為内部寫入資料S40。在此實施例令,内部寫入資料 S40被暫時饋至一資料切換電路D_sw。在普通操作上的 資料切換電路D-SW把多個同時輸入的寫入資料饋至對應 的寫入放大器WA,然而在應力測試模式上它只把資料輸 入/輸出端子DQO之輸入資料饋至所有寫入放大器WA。饋 至寫入放大器WA的寫入資料被送到總體資料匯流排對組 GDB、/GDB,藉其所有位元線對組都受到與輸入到資料 輸入/輸出端子DQO之資料對應的高和低電壓。因為其時 感測放大器不致動,故寫入放器可同時驅動多個位元線對 組、較佳所有位元線對組。請注意到此驅動需要一些時間。 如顯示的’多個位元線對組之位準從預充電位準 VPR(VDD/2)逐漸轉移至高和低位準。 在普通操作上,寫入放大器WA經由總體資料匯流排 GDB和局部資料匯流排LDB把資料只寫入到單一感測放大 器S/A中’然而在應力測試模式中它必須實施同時寫入到 與同一總體資料匯流排GDB連接的多個感測放大器S/A。 在如此情形中,該等感測放大器S/A保留與寫入資料 相反相位資料,則寫入放大器無法把多個感測放大器反 相’導致不寫入。因此,在應力測試模式中,寫入放大器 WA把高和低位準之電壓施於多個位元線對組,同時使感 測放大器S/A不致動。不管感測放大器S/A之不致動狀態, 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂,. --線· •經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 475172 A7
五、發明說明(2_1 ) 輸入資料品ί匕很長時間來到達所有位元線對組Bl、/bl。 再者,因為接收行選擇信號〇:1^的行閘電晶體Ν5*Ν6 係如第3圖中顯示的ν通道電晶體,即使輸入資料到達位 兀線對組BL、/BL,高位準之位元線仍只能上升到低於係 行選擇仏號CL的電源供應VDD和臨界電壓vth間的差值 (VDD-Vth)之一位準。 因此,在應力測試模式中,感測放大器致動時序信號 LE1在由高和低位準之電壓的寫入放大器在某一長時間期 間施加到所有位元線對組後經由輸入/輸出端子DQ1由外 部饋入。感測放大器S/A之致動係在輸入/輸出端子dqj為 高時的時序而實施。 在應力測试模式中’輸入/輸出端子DQ1之輸入被送 到由時序產生器30透過控制信號S25致動的一外部LE緩衝 器42,且然後傳輸到LE切換電路LE-SW。在普通操作上 的LE切換電路LE-SW把由時序產生器30產生作為時序信 號LE的一内部感測放大器致動時序信號LE0饋至主感測放 大器控制電路MSAC。另一方面,在應力測試模式中,它 把來自外部LE緩衝器42作為感測放大器致動時序信號LE 的一外部感測放大器致動時序信號LE1饋至主感測放大器 控制電路MSAC。這允許要傳輸到感測放大器致動時序信 號LE且然後由第3圖中顯示的主感測放大器控制電路 MSAC傳輸的輸入/輸出端子DQ1之改變到時序信號LEP和 LEN,以最後致動所有感測放大器S/A。感測放大器S/A之 致動的結果,高位元線電位上升到電源供應VDD位準使 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝-----·1---訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明(22) 得充分應力施於位元線對組。 上述系統使期望電位能同時施於記憶體裝置之所有位 元線對組。 在普通操作上單一位元線對組連接至記憶體排組内的 寫入放大器,然而在應力測試模式中藉由連接多個位元線 對組、至少比記憶體排組内的普通操作更多,可用比習知 > 技術更短的時間期間來做應力測試。然後,更佳地所有位 元線對組連接至相關聯的寫入放大器,使得應力同時施於 所有位元線對組。更佳地,它們可驅動到所有字組線之高 位準使得在把一電壓應力施於位元線對組時所有記憶體晶 體都連接到該等位元線對組。 雖然在第8圖之例子中時序產生器3〇把控制信號S27 和S25發出到行預解碼器38和外部LE緩衝器42,這些控制 信號S27和S25可用應力測試模式信號φ 2來取代。 在上述應力測試模式中更可能藉由把所有字組線置於 選出的狀態而在相鄰記憶體晶胞間施加一電壓應力。 再者,在應力測試模式中,致動感測放大器的時序信 號可響應於一應力測試命令在與普通操作不同的時序由一 内部時序產生器來產生。 根據本發明,在應力測試上,寫入放大器可能把高和 低位準之電壓同時施於比在普通寫入模式中多的位元線對 組’並因此縮短為應力測試所需的時間。 保護本發明之範疇不限於上述實施例,而涵蓋如所附 申請專利範圍中和其等效者界定的發明。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】〇 297公釐) -------------裳--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 25 475172 A7 B7 五、發明說明(23 ) 元件標號對照 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1…晶片 2…周邊電路部份 3···主字組解碼器mwdEC陣列 4···行解碼器CDEC陣列 5…次字組解碼器s WDEC陣列 6…感測放大器電路部份陣列 10、20...NOR閘 12、14 ' 22…反相器 2 4…感測放大器致動信號產 生電路 30…時序產生器 33…列位址緩衝器 34…列預解碼器 36…行位址緩衝器 38…行預解碼器 40…寫入資料緩衝器 42…外部LE緩衝器 BL、/BL···位元線對組 BLKn···記憶體方塊 CMD···命令輸入端子 DBG···資料匯流排閘 DQ0、DQ1…輸入/輸出蠕子 D-SW…資料切換電路 LE-SW...LE切換電路 GDB、/GDB…總體資料匯流 排對組 LDB、/LDB…局部資料匯流 排對組 MCA…記憶體晶胞陣列 MSAC…主感測放大器控制電路 MWL···主字組線 N5、N6···行選擇閘 N01、N02、Nil、N12···位 元線傳輸閘 N1 〜N3、N20、N21、N24 〜 N26、P21、P23…電晶體 S/A…感測放大器 SSAC···次感測放大器控制電路 WA…寫入放大器 WL···字組線 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 475172 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1· 一種動態記憶體裝置,具有多個位元線對組、多條字 組線、及設置在其相交處的多個記憶體晶胞,該動態 記憶體裝置包含: 一資料匯流排,有一寫入放大器連接其上;及 多個感測放大器,設置予各個位元線對組,用來 放大該等位元線對組間的電壓; 其中在應力測試模式中,多個該等位元線對組被 共同連接於該資料匯流排,該寫入放大器把高和低位 準之電壓施加於該等同時連接的位元線對組,其後與 選定位元線對組聯結的感測放大器被致動。 2·依據申請專利範圍第丨項的動態記憶體裝置,其中在普 通寫入模式下,在致動感測放大器後,該寫入放大器 把高和低位準電壓施加於依據該寫入資料選出的位元 線對組。 3·依據申請專利範圍第2項的動態記憶體裝置,其更包 含·· 一資料輸入/輸出端子,寫入資料透過它饋至該寫 入放大器, 其中在該應力測試模式中,該寫入放大器依據透 過該資料輸入/輸出端子饋送的寫入資料把一電壓施加 至所連接的位元線對組。 4.依據申請專利範圍第1項的動態記憶體裝置,其中在該 應力測試模式下,一感測放大器致動時序信號在該感 測放大器被致動時的一時序由外部饋入。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 27 475172 09888 ABCD 組濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 5. 依據申請專利範圍第〗項的動態記憶體裝置,其中在該 應力測試模式下,一感測放大器致動時序信號在該感 測放大器被致動時的一時序由内部饋予。 6. 依據申請專利範圍第丨項的動態記憶體裝置,其更包含: 多個記憶體排組,各具有該等位元線對組、該等 字組線、該等記憶體晶胞及該感測放大器, 其中在普通寫入模式下,選定的位元線對組連接 於在各個該等多個記憶體排組中的資料匯流排,且其 中在應力測試模式下,該等多個位元線對組共同連接 至該記憶體排組内的資料匯流排。 7·依據申請專利範圍第6項的動態記憶體裝置,其中在該 應力測試模式下,所有該等位元線對組共同連接至該 記憶體排組内的資料匯流排。 8.依據申請專利範圍第丨項的動態記憶體裝置, 其中該資料匯流排包括經由一第一閘連接至該等 位元線對組的多條局部資料匯流排、及經由一第二閘 連接至該等局部資料匯流排的一總體資料匯流排,該 寫入放大器係連接於該總體資料匯流排, 其中在普通寫入模式下,選定的局部資料匯流排 透過該第二閘連接至該總體資料匯流排,且在該應力 測試模式下,多條局部資料匯流排透過該第二閘連接 至該總體資料匯流排,該寫入放大器經由該總體資料 匯流排和該等多條局部資料匯流排把高和低位準電壓 施加於該等多個位元線對組。 Μ--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)-28 - 4/5172 六、申請專利範園 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製A8 B8 C8 D8 9·依據申請專利範圍第8項的動態記憶體裝置, 其中在該應力測試模式下,所有該等局部資料匯 流排都連接至該記憶體排組内的該總體資料匯流排, 所有該等位元線對組都連接至該等局部資料匯流排, 且所有該等感測放大器都置於致動狀態中。 1〇·依據申請專利範圍第1項的動態記憶體裝置, 其中在該應力測試模式下,係對所有該等字組線 做選擇。 11· 一種動態記憶體裝置,具有多個位元線對組、多條字 組線、及設置在其相交處的多個記憶體晶胞,該動態 記憶體裝置包含: 一資料匯流排,有一寫入放大器連接其上;及 多個感測放大器’設置在該等位元線對組上,用 來驅動該等位元線對組,其中: 在一第一操作模式中,選定的位元線對組在致動 該等感測放大器後連接於該資料匯流排,該寫入放大 器把高和低位準電壓施加於該選定位元線對組,及 在一第二操作模式中,比該第一操作模式更多的 位兀線對組連接於該資料匯流排,該等感測放大器在 由該寫入放大器把高和低位準電壓施加於該等連接的 位元線對組後被致動。 12.依據申凊專利範圍第丨丨項的動態記憶體裝置,其中該 第-操作模式係為-普通寫人模式,且該第二操作模 式係一應力測試模式。 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 29 -
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