專利名稱：測量感測放大器偏移電壓的方法及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，特別涉及一種能夠立即測量感測放大器的偏移電壓的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置比如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM中，位線感測放大器(以下稱為″amp″)被用來放大每個(gè)存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的低電壓電平，從而該數(shù)據(jù)能夠被讀出至半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的外部。
圖1顯示了傳統(tǒng)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的核心區(qū)域中的數(shù)據(jù)讀取路徑及數(shù)據(jù)寫入路徑。
如圖所示，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包含單元陣列510、位線感測放大器組520、位線感測放大器(BLSA)控制器620、字線驅(qū)動(dòng)器610、I/O感測放大器594、寫入驅(qū)動(dòng)器592、本地輸入/輸出線預(yù)充電器570及Y譯碼器630。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置另外包含位線控制器650，用于控制BLSA控制器620；本地預(yù)充電器控制器530，用于控制本地輸入/輸出線預(yù)充電器570；寫入驅(qū)動(dòng)器控制器580，用于控制寫入驅(qū)動(dòng)器592；以及Y譯碼器控制器640，用于控制Y譯碼器630。
在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器裝置中，在寫入動(dòng)作期間，來自輸入/輸出墊(pad)DQ的數(shù)據(jù)經(jīng)由輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器598并經(jīng)由全局輸入/輸出線GIO而傳送給寫入驅(qū)動(dòng)器592；在讀取動(dòng)作期間，儲(chǔ)存在單元陣列中的數(shù)據(jù)經(jīng)過輸入/輸出感測放大器594，沿著全局輸入/輸出線GIO而轉(zhuǎn)送至輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器598，然后經(jīng)過輸入/輸出墊DQ而輸出。
寫入驅(qū)動(dòng)器592及輸入/輸出感測放大器594經(jīng)過本地輸入/輸出線LIO及LIOB而耦合至位線感測放大器組520，其中控制信號(hào)Yi被用來控制該連接。控制信號(hào)Yi從Y譯碼器630發(fā)出，即基于輸入的列地址。此外，本地輸入/輸出線預(yù)充電器570將本地輸入/輸出線LIO及LIOB預(yù)先充電。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中從單元陣列至位線感測放大器組的數(shù)據(jù)處理細(xì)節(jié)，即諸如感測、放大、輸入等處理的細(xì)節(jié)被省略，因?yàn)樗鼈儗?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
另一方面，有各種構(gòu)成BLSA控制器620的具體電路，其用以使感測放大器522激活，其中圖2A顯示了位線選擇器622，圖2B描述了位線預(yù)充電器控制器624，圖2C呈現(xiàn)了感測放大器驅(qū)動(dòng)器626。
在從位線感測放大器522的輸出中，它們具有的特征在于，由于各種原因而發(fā)生某些偏移電壓，例如MOS晶體管裝置的閾值電壓差、轉(zhuǎn)移電導(dǎo)之差、以及位線與反向位線間之差等等。由于當(dāng)儲(chǔ)存于單元陣列510中的數(shù)據(jù)被加載至位線時(shí)，該位線的電壓變動(dòng)不大，所以如果感測放大器522的偏移電壓較大時(shí)，可能難以保證半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的穩(wěn)定讀取動(dòng)作。因此，為了確保半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的穩(wěn)定讀取動(dòng)作，感測放大器的偏移電壓應(yīng)當(dāng)加以測量。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了測量感測放大器的偏移電壓，首先針對(duì)置于與單元儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)相對(duì)的位置處的電極的偏壓加以變動(dòng)。接著，感測放大器根據(jù)該偏壓的變動(dòng)來感測從單元陣列輸出的數(shù)據(jù)，作為結(jié)果，判斷該數(shù)據(jù)是否錯(cuò)誤，由此通過對(duì)其應(yīng)用理論公式而計(jì)算偏移電壓。
然而，在傳統(tǒng)的方法中，由于不容易精確地測量單元陣列中單位(unit)單元的電容以及與該單位單元耦合的位線的電容，所以計(jì)算位線感測放大器的純偏移電壓一直很困難。直到現(xiàn)在，位線感測放大器的偏移電壓僅能近似地計(jì)算，而非準(zhǔn)確地測量，由此因?yàn)槠齐妷翰徽_，所以半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的穩(wěn)定操作無法得到保證。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種能夠計(jì)算位線感測放大器的單純偏移電壓的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其能夠通過將可控制的測試電壓供應(yīng)給位線感測放大器來測量偏移電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，用以測量感測放大器的偏移電壓，其包含位線感測，用于放大位線與反向位線間的電壓差，響應(yīng)于輸入的命令及地址而傳遞存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)輸入/輸出線及反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線，位于核心區(qū)域內(nèi)，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)開關(guān)而耦合至位線及反向位線；以及外部電壓供應(yīng)控制器，用以傳輸測試電壓至數(shù)據(jù)輸入/輸出線及反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線中，以響應(yīng)一測試控制信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種測量感測放大器的偏移電壓的方法，包含步驟將從與外界相連的接觸墊而來的測試電壓施加至核心區(qū)域中的數(shù)據(jù)輸入/輸出線，使得用于數(shù)據(jù)輸入/輸出線的均衡化信號(hào)去激活，并且切斷與待測感測放大器相耦合的所有存儲(chǔ)器單元；停止測試電壓的施加；激活感測放大器；并且通過存儲(chǔ)器裝置的讀取路徑來讀取由感測放大器放大的數(shù)據(jù)。
從與附圖相結(jié)合地給出的優(yōu)選實(shí)施例的如下描述中，本發(fā)明的上述和其他目的及特征將變得明顯，在附圖中圖1是顯示了傳統(tǒng)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中的數(shù)據(jù)輸入/輸出路徑結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2A是代表圖1所示BLSA控制器中所含的位線選擇控制器的示意電路圖；圖2B是說明圖1所示BLSA控制器中所含位線預(yù)充電器控制器的示意電路圖；圖2C是說明圖1所示BLSA控制器中嵌入的感測放大驅(qū)動(dòng)器的示意電路圖；
圖3是顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中的數(shù)據(jù)輸入/輸出路徑結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4A是描述了包含于圖3所示X路徑控制器中的感測放大器中斷器的示意電路圖；圖4B是描述了包含于圖3所示X路徑控制器中的時(shí)序控制器的方框圖；圖4C是描述了包含于圖3所示X路徑控制器之中的X譯碼器中斷器的示意圖；圖4D是描述了包括在圖3所示X路徑控制器之中的區(qū)塊控制信號(hào)產(chǎn)生器的示意圖；圖5是顯示了圖3所示外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器及本地線路預(yù)充電器控制器的方框圖；圖6是顯示了圖3所示寫入中斷器及周圍結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是代表圖3所示半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中感測放大器運(yùn)作的時(shí)序圖；圖8是顯示了構(gòu)成本發(fā)明半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的Y譯碼器中斷電路的示范實(shí)施例的邏輯電路圖；圖9是顯示了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的測試模式設(shè)定電路的方框圖；圖10是顯示了構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的X路徑控制器中所含的感測放大器中斷器的示意電路圖；圖11是顯示了構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的X譯碼器的方框圖；圖12是顯示了構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的BLSA控制器中所含的位線選擇控制器的示意電路圖；圖13是代表在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的零測試模式中測試感測放大器的偏移電壓時(shí)的操作的時(shí)序圖；圖14是表示在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的第一測試模式中測試感測放大器的偏移電壓時(shí)的操作的時(shí)序圖；以及圖15是敘述了在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的第二測試模式中測試感測放大器的偏移電壓時(shí)的操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖，詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。
圖3是顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中數(shù)據(jù)輸入/輸出路徑結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包含位線感測放大器區(qū)塊120，具有位線感測放大器122，用以放大位線BL與反向位線BLB之間的電壓差，其在讀取數(shù)據(jù)時(shí)傳遞存儲(chǔ)器單元陣列110中寫入的數(shù)據(jù)；本地輸入/輸出線LIO及反向本地輸入/輸出線LIOB，位于核心區(qū)域之內(nèi)，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)開關(guān)而耦合至該位線及反向位線；第一外部電壓供應(yīng)墊162，連接至本地輸入/輸出線LIO；第二外部電壓供應(yīng)墊164，連接至反向本地輸入/輸出線LIOB；以及外部電壓供應(yīng)控制器150，用以切換本地輸入/輸出線LIO與第一外部電壓供應(yīng)墊162的連接、以及反向本地輸入/輸出線LIOB與第二外部電壓供應(yīng)墊164的連接。在上文中，外部電壓供應(yīng)控制器150由外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器140提供的外部電壓供應(yīng)指令LIO_force所控制。
在一般的DRAM裝置情況中，其上儲(chǔ)存有數(shù)據(jù)的所有單元的區(qū)域被分為數(shù)個(gè)單元的陣列區(qū)塊，其中每個(gè)單元陣列區(qū)塊是由數(shù)個(gè)單元陣列構(gòu)成；以及位線感測放大器陣列，其位于單元陣列之間。一個(gè)單元陣列含有數(shù)個(gè)單元列，一個(gè)單元列含有連接位線對(duì)的存儲(chǔ)器單元，一個(gè)位線感測放大器陣列是由數(shù)個(gè)位線感測放大器組成。
一個(gè)位線感測放大器陣列負(fù)責(zé)上、下單元陣列的結(jié)構(gòu)被稱為共享式感測放大器結(jié)構(gòu)，其中共享式感測放大器結(jié)構(gòu)中的一個(gè)位線感測放大器被耦合至單元列的一對(duì)位線(上位線對(duì))，其通過上位線選擇開關(guān)而屬于上單元陣列；以及耦合至單元列的一對(duì)位線(下位線對(duì))，其通過下位線選擇開關(guān)而屬于下單元陣列。
此外，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包括X譯碼器210，用以根據(jù)地址X而激活所選字線；位線感測放大器(BLSA)控制器220，用以控制數(shù)據(jù)位線BL及反向位線BLB的預(yù)充電、位線感測放大器的驅(qū)動(dòng)等；X路徑控制器250，用以調(diào)整位線感測放大器控制器220的控制操作的時(shí)序；Y譯碼器230，用以控制將位線連接至本地輸入/輸出線的Yi開關(guān)；Y譯碼器控制器240，用以控制Y譯碼器230的驅(qū)動(dòng)；以及測試模式判定器290，用以提供測試導(dǎo)入(conduction)指令TM_F。
另外，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置還包括本地線預(yù)充電組件170，用以預(yù)充電本地輸入/輸出線LIO、LIOB；以及本地線預(yù)充電控制器130，用以產(chǎn)生本地線預(yù)充電指令LIO_PSTB，以控制本地線預(yù)充電組件170。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中，在寫入處理期間，來自于輸入/輸出墊(DQ)198的數(shù)據(jù)經(jīng)由輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器196，經(jīng)過全局輸入/輸出線GIO而傳遞至寫入驅(qū)動(dòng)器192；在讀取處理期間，儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器單元中的數(shù)據(jù)經(jīng)過輸入/輸出感測放大器194，沿著全局輸入/輸出線GIO而轉(zhuǎn)送至輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器196，然后經(jīng)過輸入/輸出墊(DQ)198而輸出。上述寫入驅(qū)動(dòng)器192受控于寫入驅(qū)動(dòng)器控制器180之下。
圖4A是描述了包含于圖3所示X路徑控制器中的感測放大器中斷器的示意電路圖；圖4B是描述了包含于圖3所示X路徑控制器中的時(shí)序控制器的方框圖；圖4C是描述了包含于圖3所示X路徑控制器中的X譯碼器中斷器的示意圖；圖4D是描述了包括在圖3所示X路徑控制器中的區(qū)塊控制信號(hào)產(chǎn)生器的示意圖。
特別地，X路徑控制器250包含圖4A所示感測放大器中斷器260圖4B所示時(shí)序控制器270、圖4C所示X譯碼器中斷器280、以及圖4D所示區(qū)塊控制信號(hào)產(chǎn)生器290。圖4A所示感測放大器中斷器260包含使能觸發(fā)器261，用以使感測放大器使能信號(hào)saen由感測放大有效信號(hào)act_sa激活；去使能觸發(fā)器262，用以使感測放大器使能信號(hào)saen由感測放大預(yù)充電信號(hào)pcg_sa去激活；鎖存器265，用以保持雙態(tài)(toggled)狀態(tài)；以及輸出控制器266，用于根據(jù)外部電壓供應(yīng)指令LIO_force而控制感測放大器使能信號(hào)saen的輸出。輸出控制器266內(nèi)含NOR門及反向器，用以輸入來自于鎖存器265及外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的輸出，并且當(dāng)外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯高狀態(tài)″H″激活時(shí)，總是允許感測放大器使能信號(hào)saen由邏輯低狀態(tài)″L″去激活。
圖4B所述時(shí)序控制器270在響應(yīng)一低有效脈沖ratvp時(shí)，輸出位線有效信號(hào)act_b1、字線有效信號(hào)act_b1以及感測放大器有效信號(hào)act_sa，并且在響應(yīng)一低預(yù)充電脈沖時(shí)，輸出位線預(yù)充電信號(hào)pcg_b1、字線預(yù)充電信號(hào)pcg_w1、以及感測放大器預(yù)充電信號(hào)pcg_sa。當(dāng)響應(yīng)這些信號(hào)中的感測放大器有效信號(hào)act_sa及感測放大器預(yù)充電信號(hào)pcg_sa時(shí)，感測放大器中斷器260產(chǎn)生感測放大器使能信號(hào)saen。
圖5是顯示圖3所示外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器及本地線路預(yù)充電器控制器的方框圖。優(yōu)選地，外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器140包含使能觸發(fā)器144，用于在測試操作期間發(fā)出低有效脈沖時(shí)，使得外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯高狀態(tài)″H″激活；去使能觸發(fā)器142，用于在發(fā)出寫入cas(列地址選通)脈沖時(shí)，使得外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯低狀態(tài)″L″去激活；以及鎖存器/延遲電路148，用于調(diào)整外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的輸出時(shí)序。此外，優(yōu)選地，鎖存器/延遲電路148包含下降沿延遲器149，用于通過去使能觸發(fā)器142而延遲外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的下降沿。
與通常情況中一樣，響應(yīng)寫入cas脈沖casp_wt或讀取cas脈沖casp_rd，本地線路預(yù)充電控制器130可使本地線路預(yù)充電信號(hào)LIO_RSTB由邏輯高狀態(tài)″H″去激活一段時(shí)間，其中外部電壓供應(yīng)指令LIO_force不論激活多長時(shí)間，還被邏輯高狀態(tài)″H″去激活。通過本地線路預(yù)充電信號(hào)LIO_RSTB，本地輸入/輸出線路對(duì)被維持在一狀態(tài)下它們以一定的預(yù)充電電壓來預(yù)充電，其預(yù)充電的時(shí)間是在數(shù)據(jù)因讀取、寫入及測試等而傳遞于輸入/輸出線上時(shí)之外的時(shí)間。
圖6是顯示圖3所示寫入中斷器及周圍結(jié)構(gòu)的方框圖。與通常情況中一樣，寫入驅(qū)動(dòng)器控制器180產(chǎn)生在某一段時(shí)間內(nèi)激活的寫入驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)，其是響應(yīng)寫入cas脈沖casp_wt的輸入而執(zhí)行寫入動(dòng)作所必需的，其中在所示結(jié)構(gòu)情況下，如果測試信號(hào)TM_F是邏輯高狀態(tài)″H″，則寫入驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)en由邏輯低狀態(tài)″L″去激活。也就是，在本發(fā)明的感測放大器偏移電壓測試情況下，其使得寫入驅(qū)動(dòng)器192去激活。
圖7是描述了與圖3所示半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中的感測放大器運(yùn)作有關(guān)的時(shí)序圖。以下將參考圖7，詳述第一實(shí)施例的運(yùn)作。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中，測試模式?jīng)Q定裝置中激活的測試導(dǎo)入指令TM_F在測試偏移電壓時(shí)被輸出?；谏鲜?，測試模式中的驅(qū)動(dòng)已由X譯碼器中斷器250、外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器140及寫入驅(qū)動(dòng)器控制器180進(jìn)行，它們響應(yīng)于測試模式信號(hào)TM_F而驅(qū)動(dòng)或停止。與通常情況中一樣，即使在測試模式中，根據(jù)外部有效指令，例如外部控制信號(hào)，執(zhí)行數(shù)個(gè)動(dòng)作。在發(fā)出有效指令時(shí)，若低有效脈沖由命令譯碼器(未顯示)產(chǎn)生，則外部電壓供應(yīng)指令由邏輯高狀態(tài)″H″激活，位線均衡化信號(hào)bleg由邏輯高狀態(tài)″H″激活，字線信號(hào)WLi被正確給出，從而待測試的存儲(chǔ)器單元基于地址X來選擇(S120)。在共享式感測放大器結(jié)構(gòu)中，位線選擇信號(hào)bish/bis1被傳送用以選擇兩個(gè)位線均衡化開關(guān)之一(在步驟120)。
由于根據(jù)外部電壓供應(yīng)指令LIO_force經(jīng)過第一及第二外部電壓供應(yīng)墊162及164來施加外部測試電壓，所以具有與外部電壓相同大小的電壓差被提供給位線及反向位線，其于執(zhí)行步驟S120之后已被預(yù)充電電壓均衡化。
根據(jù)本發(fā)明，為了測試偏移電壓，預(yù)定的測試電壓被輸入至存儲(chǔ)器單元。也就是，經(jīng)由響應(yīng)于預(yù)定測試電壓的寫入動(dòng)作，具有預(yù)定電平的數(shù)據(jù)被啟動(dòng)。然后，通過檢查單位單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的預(yù)定電平，即可測量該偏移電壓。
當(dāng)將測試電壓寫到存儲(chǔ)器單元上時(shí)，與正常寫入動(dòng)作相關(guān)的多個(gè)寫入指令在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中被使用；然后，命令譯碼器產(chǎn)生寫入cas脈沖casp_wd，其是寫入指令之一。在接收該寫入cas脈沖casp_wd之后，圖5所示去使能觸發(fā)器142通過對(duì)其作用一定的延遲時(shí)間，使外部電壓供應(yīng)指令LIO_force去激活。
可實(shí)施為被確定為地址Y以選擇感測放大器(及位線對(duì))的信號(hào)Yi在一段時(shí)間內(nèi)可被激活，該感測放大器(及位線對(duì))被耦合至傳遞測試電壓的本地輸入/輸出對(duì)線，此時(shí)間段對(duì)應(yīng)于外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的激活期間。替代地，該信號(hào)可實(shí)施為在對(duì)應(yīng)于寫入cas脈沖casp_wd的一定延遲時(shí)間內(nèi)被激活?；蛘咴趫?zhí)行測試時(shí)，可實(shí)施為將地址Y定義至將受到測試電壓測試的感測放大器。另外，可實(shí)施為將測試電壓施加至耦合于本地輸入/輸出線的所有感測放大器用于測試。
圖8是顯示了構(gòu)成本發(fā)明半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的Y譯碼器中斷電路的示范實(shí)施例的邏輯電路圖。
如果測試電壓被完整施加于待測試的存儲(chǔ)器單元，則將使測試電壓的施加得以停止，且使感測放大器激活，因此讀取所檢測的數(shù)據(jù)。就此而言，首先允許外部電壓供應(yīng)指令LIO_force被邏輯低狀態(tài)″L″去激活，由此停止外部電壓供應(yīng)至本地輸入/輸出線對(duì)(S140)。如果外部電壓供應(yīng)指令LIO_force被轉(zhuǎn)移至邏輯低狀態(tài)″L″，則圖4A的感測放大器中斷器260使感測放大器使能信號(hào)saen由邏輯高狀態(tài)″H″激活，由此激活感測放大器(S160)。然后，感測放大器讀出已放大的值(S180)，其中利用讀取路徑來讀取數(shù)據(jù)的處理在本實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置中被應(yīng)用。因此，即使當(dāng)讀取在測試模式中檢測的值時(shí)，與一般的讀取處理中一樣，命令譯碼器輸出一讀取cas脈沖casp_rd。如果讀取cas脈沖casp_rd已發(fā)出，則使信號(hào)Yi激活，還使其對(duì)應(yīng)的Yi開關(guān)接通，以便選擇被耦合至本地輸入/輸出線對(duì)的感測放大器。當(dāng)施加測試電壓時(shí)，數(shù)個(gè)感測放大器(位線)被連接于一對(duì)本地輸入/輸出線；但是當(dāng)讀取通過測試而檢測的值時(shí)，僅一個(gè)感測放大器(位線)應(yīng)當(dāng)被連接至一對(duì)本地輸入/輸出線。
在步驟S180的讀取動(dòng)作中，其方式為已被感測放大器放大的位線上的數(shù)字值通過開關(guān)Yi的接通而連接至本地輸入/輸出線路，然后被IO感測放大器放大，由此將其經(jīng)由GIO線路而輸出至外部輸入/輸出引腳。如果從外界施加的測試電壓差大于感測放大器的偏移電壓，則施加的測試電壓的數(shù)字值將被讀出；另一方面，如果從外界施加的測試電壓差小于感測放大器的偏移電壓，則將無法通過引導(dǎo)至預(yù)充電(重置)狀態(tài)來執(zhí)行讀取動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明而測量的偏移電壓是響應(yīng)于由字線信號(hào)WLi、位線及感測放大器選擇的存儲(chǔ)器單元來產(chǎn)生的。
當(dāng)步驟S180中的讀取動(dòng)作被完成之后，感測放大器使能信號(hào)saen、字線信號(hào)WLi等將被低預(yù)充電脈沖去激活，此脈沖是由命令譯碼器輸出，其決定了當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)作為預(yù)充電的時(shí)間點(diǎn)；然后，在上、下位線選擇開關(guān)被接通期間，位線對(duì)或本地輸入/輸出線對(duì)被預(yù)充電。
圖9是顯示了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的測試模式設(shè)定電路的方框圖。
此外，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置能夠執(zhí)行測試，用以基于數(shù)個(gè)用于確定測試模式的指令來測量偏移電壓。
在此情況下，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的測試運(yùn)作幾乎等同于上面圖3至圖8中所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，不同的是，測試模式判定器290′支持偏移電壓測試模式的六種組合，對(duì)于應(yīng)用每個(gè)測試模式則有部件的結(jié)構(gòu)差異。
特別地，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置之內(nèi)的測試模式判定器290′輸出單個(gè)的測試導(dǎo)入指令TM_F及三個(gè)測試模式信號(hào)。零指令TM_0是在零測試模式中激活的信號(hào)，第一指令TM_1是在第一測試模式中激活的信號(hào)，第二指令TM_2是在第二測試模式中激活的信號(hào)。
在零測試模式下，測試電壓被施加至Yi開關(guān)及X譯碼器所選擇的存儲(chǔ)器單元，然后讀取動(dòng)作響應(yīng)于外部指令而執(zhí)行。在第一測試模式下，單個(gè)位線被耦合至待測試的感測放大器，然后在斷開所有存儲(chǔ)器單元用于讀取動(dòng)作的狀態(tài)下，測試電壓被施加于其上。在第二測試模式下，在位線被斷開的狀態(tài)下，測試電壓被施加于感測放大器，然后讀取動(dòng)作被執(zhí)行。
單一測試執(zhí)行指令TM_F通常在任一測試模式下可激活，當(dāng)?shù)诙噶頣M_2激活時(shí)第一指令TM_1將無意義。因此，可獲得如下六種組合測試模式″TM_0＝on，TM_1＝off，TM_2＝off″、″TM_0＝on、TM_1＝on，TM_2＝off″、″TM_0＝on，TM_2＝on″、″TM_0＝off，TM_1＝off，TM_2＝off″，″TM_0＝off，TM_1＝on，TM_2＝off″、″TM_0＝off，TM_2＝on″。
在第一及第二測試模式下，由于沒有用于儲(chǔ)存所施加的測試電壓的裝置，一旦外部電壓供應(yīng)指令被去激活，在感測放大器使能信號(hào)即被激活之后，需要的是直接放大所施加的測試電壓。首先，如果感測放大器開始放大操作，則只要感測放大器被接通，放大的數(shù)字值即被鎖存。因此，在第一測試模式及/或第二測試模式的處理中，可設(shè)計(jì)為在測試電壓被施加于集總地耦合至一對(duì)輸入/輸出線的所有感測放大器之后，依序讀取每個(gè)感測放大器而執(zhí)行測試。
圖10是顯示了構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的X路徑控制器中所含的感測放大器中斷器的示意電路圖。感測放大器中斷器260′包括內(nèi)部中斷器262′，具有與第3A圖所示感測放大器中斷器260相似的結(jié)構(gòu)；使能觸發(fā)器263′，用于根據(jù)外部信號(hào)In_ext而使感測放大器使能信號(hào)saen激活；去使能觸發(fā)器264′，用于根據(jù)感測放大器預(yù)充電信號(hào)pcg_sa而使感測放大器使能信號(hào)saen去激活；鎖存器265′，用于鎖存使能觸發(fā)器263′和去使能觸發(fā)器264′導(dǎo)出的雙態(tài)結(jié)果；以及輸出控制器266′，用于中斷感測放大器使能信號(hào)saen的輸出，其是來自鎖存器265′的輸出。
時(shí)序控制器270、X譯碼器中斷器280以及位線控制器290的結(jié)構(gòu)與圖4B至圖4D所示的示范實(shí)施例是相同的。
圖11是顯示了構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的X譯碼器的方框圖。X譯碼器210′的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)是類似的，不同的是用于激活X譯碼器210′的X譯碼器使能信號(hào)xden并非直接輸入，而是通過輸入控制器212′來輸入。在第一測試模式的情況下，輸入控制器212′切斷X譯碼器使能信號(hào)xden的輸入，由此使得X譯碼器210′去激活。
圖12是顯示了位線選擇控制器的示意電路圖，其包含在構(gòu)成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的BLSA控制器中。位線選擇開關(guān)控制器222允許所有上、下位線開關(guān)可通過在位線預(yù)充電的狀態(tài)時(shí)輸入邏輯低的位線控制信號(hào)blctl而接通，其中當(dāng)在第二測試模式中沒有位線預(yù)充電時(shí)，將使所有上、下位線開關(guān)斷開。
圖13是敘述了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的零測試模式中測試感測放大器的偏移電壓時(shí)的操作的時(shí)序圖。以下將參照?qǐng)D13所示的信號(hào)，詳細(xì)說明本發(fā)明第二實(shí)施例在零測試模式中的操作。
在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的零測試模式中執(zhí)行測試的情況下，首先提供在測試模式判定器中激活的測試導(dǎo)入指令TM_F及測試模式信號(hào)TM_0。利用這些信號(hào)，該測試模式即可由X路徑中斷器250、外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器140、以及寫入驅(qū)動(dòng)器控制器180來實(shí)施，其基于測試導(dǎo)入指令TM_F而驅(qū)動(dòng)或停止。此外，與通常操作的情況中一樣，在第二實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的偏移電壓測試情況下，優(yōu)選的是，一系列動(dòng)作是根據(jù)外部有效指令(正確地說，外部控制信號(hào)的分析)而執(zhí)行。在有效指令的情況下，如果低有效脈沖ratvp由命令譯碼器(未顯示)產(chǎn)生，則外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯高狀態(tài)″H″激活，位線均衡化信號(hào)bleq由邏輯低狀態(tài)″L″去激活，字線信號(hào)WLi被正確地給出，從而待測試的存儲(chǔ)器單元基于X地址來選擇(S120)。在共享式感測放大器結(jié)構(gòu)中，位線選擇信號(hào)bish/bisl被傳遞，以在步驟120中選擇兩個(gè)位線均衡化開關(guān)之一。
外部測試電壓根據(jù)外部電壓供應(yīng)指令LIO_force而應(yīng)用于第一及第二外部電壓供應(yīng)墊162及164；然后，在執(zhí)行步驟S120之后，與外部電壓具有相同大小的電壓差被施加至位線及反向位線，其已利用預(yù)充電電壓而均衡化。
在通過本發(fā)明測試偏移電壓時(shí)，將一定電平的電壓施加于待測試的存儲(chǔ)器單元以測量偏移電壓的操作，即寫入動(dòng)作，必須通過將測試電壓寫在存儲(chǔ)器單元上來執(zhí)行。當(dāng)寫入測試電壓于存儲(chǔ)器單元上時(shí)，優(yōu)選地使用寫入指令，與一般處理中一樣；命令譯碼器產(chǎn)生寫入cas脈沖casp_wd，以代表寫入指令。圖5所示輸入寫入cas脈沖casp_wd的去使能觸發(fā)器142允許通過對(duì)其給予一定延時(shí)來使外部電壓供應(yīng)指令被去激活。
可實(shí)施為被判定作為用以選擇感測放大器(及位線對(duì))的地址Y的信號(hào)Yi能夠在一段時(shí)間內(nèi)被激活，該感測放大器(及位線對(duì))被耦合于載有測試電壓的本地輸入/輸出線對(duì)，此段時(shí)間則對(duì)應(yīng)于外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的激活期間。替代地，該信號(hào)可實(shí)施為其在對(duì)應(yīng)于寫入cas脈沖casp_wd的一定延遲時(shí)間內(nèi)可被激活。另外，在執(zhí)行測試時(shí)，可將其實(shí)施為將地址Y表征至待由測試電壓測試的感測放大器。此外，可實(shí)施為利用圖8所述Y譯碼控制器，將測試電壓施加于耦合至本地輸入/輸出線對(duì)的所有感測放大器用于測試。
如果測試電壓被完全施加于待測試的存儲(chǔ)器單元，則使測試電壓的施加得以停止，并使感測放大器激活，由此讀取所檢測的數(shù)據(jù)。為此，首先將使外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯低狀態(tài)″L″去激活，由此停止外部電壓供應(yīng)至本地輸入/輸出線對(duì)(S140)。
如果在外部電壓供應(yīng)指令LIO_force是邏輯低狀態(tài)″L″的狀態(tài)下，使能指令I(lǐng)n_ext從裝置外部輸入，則圖10的感測放大器中斷器260′使感測放大器使能信號(hào)saen由邏輯高狀態(tài)″H″激活，由此激活感測放大器(S160)。隨后，讀取由感測放大器放大的值的處理(S180)應(yīng)用了利用存儲(chǔ)器裝置中的讀取路徑來讀取數(shù)據(jù)的處理。因此，即使當(dāng)讀取在測試模式下檢測的值，與一般的讀取處理中一樣，命令譯碼器輸出讀取cas脈沖casp_rd，使得信號(hào)Yi激活，還使其對(duì)應(yīng)的Yi開關(guān)接通。在施加測試電壓時(shí)，數(shù)個(gè)感測放大器(位線)被連接于一對(duì)本地輸入/輸出線；但是在讀取通過測試而檢測到的值時(shí)，僅一個(gè)感測放大器(位線)應(yīng)當(dāng)被連接于一對(duì)本地輸入/輸出線。
在步驟S180中的讀取動(dòng)作情況下，其以這樣的方式來執(zhí)行如果從外部施加的測試電壓差大于感測放大器的偏移電壓，則施加的測試電壓的數(shù)字值將被讀出；否則，如果從外部施加的測試電壓差小于感測放大器的偏移電壓，則無法通過引導(dǎo)至預(yù)充電(重置)狀態(tài)來執(zhí)行讀取動(dòng)作。本發(fā)明的實(shí)施例中用于測量的偏移電壓是從字線信號(hào)WLi選擇的存儲(chǔ)器單元、以及從位線與感測放大器發(fā)出的。
當(dāng)步驟S180中的讀取動(dòng)作已被完成時(shí)，感測放大器使能信號(hào)saen、字線信號(hào)WLi等被預(yù)充電脈沖去激活，該脈沖由命令譯碼器輸出，其判定當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)作為預(yù)充電的時(shí)間點(diǎn)；然后，在上、下位線選擇開關(guān)被接通的狀態(tài)下，執(zhí)行本地輸入/輸出線對(duì)的預(yù)充電處理。
圖14描述了當(dāng)關(guān)于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置而執(zhí)行第一測試模式時(shí)每個(gè)信號(hào)的時(shí)序圖。以下將參照?qǐng)D14所示的信號(hào)，詳述本發(fā)明的第二實(shí)施例在第一測試模式下的動(dòng)作。
在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的第一測試模式下執(zhí)行測試的情況下，首先，在測試模式判定器中激活的測試導(dǎo)入指令TM_F及測試模式信號(hào)TM_0被輸出。利用這些信號(hào)，測試模式由X路徑中斷器250、外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器140及寫入驅(qū)動(dòng)器控制器180來實(shí)施，其基于測試導(dǎo)入指令而驅(qū)動(dòng)或停止。根據(jù)有效指令，如果低有效脈沖ratvp由命令譯碼器(未顯示)產(chǎn)生，則外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯高狀態(tài)″H″激活，位線均衡化信號(hào)bleq由邏輯低狀態(tài)″L″去激活(S120)。在共享式感測放大器結(jié)構(gòu)中，位線選擇信號(hào)bish/bisl在步驟120中被轉(zhuǎn)移，以選擇兩個(gè)位線均衡化開關(guān)之一。圖9所示X譯碼器210′在步驟S120中被去激活，因?yàn)槿绻谝粶y試模式信號(hào)TM_1被施加于其上，則使能信號(hào)en由邏輯低狀態(tài)″L″去激活。
由于依據(jù)外部電壓供應(yīng)指令LIO_force經(jīng)過第一及第二外部電壓供應(yīng)墊162及164來施加外部測試電壓，在進(jìn)行步驟S120之后，與外部電壓具有相同大小的電壓差被釋出至位線及反向位線，其已利用預(yù)充電電壓而均衡化。
第一測試模式只有在沒有存儲(chǔ)器單元被耦合至連接于感測放大器的位線對(duì)的狀態(tài)下才執(zhí)行。因此，不需要寫入動(dòng)作處理；但是優(yōu)選地利用寫入cas脈沖casp_wd，與其它模式中一樣，以與時(shí)序相協(xié)調(diào)。
圖3中輸入寫入cas脈沖casp_wd的去使能觸發(fā)器142使得外部電壓供應(yīng)指令LIO_force通過向其給予一定的延遲時(shí)間而去激活。
可實(shí)施為被判定作為用以選擇感測放大器(以及位線對(duì))的地址Y的信號(hào)Yi能夠在一段時(shí)間內(nèi)激活，該感測放大器(以及位線對(duì))被耦合于載有測試電壓的本地輸入/輸出線對(duì)，此段時(shí)間則對(duì)應(yīng)于外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的激活期間。替代地，該信號(hào)可實(shí)施為在對(duì)應(yīng)于寫入cas脈沖casp_wd的一定延遲時(shí)間內(nèi)可將該信號(hào)激活。另一方面，在執(zhí)行測試時(shí)，可將其實(shí)施為將地址Y表征至待由測試電壓測試的感測放大器。此外，可實(shí)施為使用圖8的Y譯碼控制器，將測試電壓施加于耦合至本地輸入/輸出線對(duì)的所有感測放大器用于測試。
在從寫入cas脈沖casp_wd的激活時(shí)間點(diǎn)起經(jīng)過一定的延遲時(shí)間之后，允許外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯低狀態(tài)″L″去激活，由此停止外部電壓供應(yīng)至本地輸入/輸出線對(duì)(S140)。然后，在步驟S160中進(jìn)行感測放大器使能信號(hào)saen的激活。也就是，在零測試模式信號(hào)TM_0的去激活情況下，圖14中外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的去激活造成了感測放大器使能信號(hào)saen的激活；如果TM_0信號(hào)被激活，則根據(jù)與圖13中一樣的分離式外部指令，感測放大器使能信號(hào)saen被激活。
隨后，讀取由感測放大器放大的值的處理(S180)采用了利用存儲(chǔ)器裝置中的讀取路徑來讀取數(shù)據(jù)的處理；因此，命令譯碼器輸出一讀取cas脈沖casp_rd，與在一般的讀取處理中一樣，使得信號(hào)Yi激活，還使得對(duì)應(yīng)的Yi開關(guān)接通。
在步驟S180的讀取動(dòng)作情況下，其執(zhí)行方式為如果從外部施加的測試電壓差大于感測放大器的偏移電壓，則施加的測試電壓的數(shù)字值將被讀出；另一方面，如果從外部施加的測試電壓差小于感測放大器的偏移電壓，則將無法通過引導(dǎo)至預(yù)充電(重置)狀態(tài)來執(zhí)行讀取操作。本發(fā)明實(shí)施例的測試模式中的偏移電壓是從感測放大器以及一對(duì)與其相耦合的一對(duì)位線而發(fā)生的。
當(dāng)步驟S180的讀取動(dòng)作已被完成之后，感測放大器使能信號(hào)saen由預(yù)充電脈沖去激活，該脈沖由命令譯碼器輸出，其判定當(dāng)前的時(shí)間點(diǎn)作為預(yù)充電的時(shí)間點(diǎn)；然后，在上、下位線選擇開關(guān)被接通的狀態(tài)下，執(zhí)行位線及/或輸入/輸出線對(duì)的預(yù)充電處理。
圖15說明了在關(guān)于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置來執(zhí)行第二測試模式時(shí)每個(gè)信號(hào)的時(shí)序圖。以下參照?qǐng)D15所示信號(hào)，詳細(xì)敘述本發(fā)明第二實(shí)施例在第二測試模式下的操作。
當(dāng)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的第二測試模式下執(zhí)行測試時(shí)，首先在測試模式判定器中激活的測試導(dǎo)入指令TM_F及測試模式信號(hào)TM_0被輸出。通過這些信號(hào)，測試模式由X路徑中斷器250、外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器140、以及寫入驅(qū)動(dòng)器控制器180來實(shí)施，其基于測試導(dǎo)入指令TM_F而驅(qū)動(dòng)或停止。根據(jù)有效指令，如果低有效脈沖ratvp由命令譯碼器(未顯示)產(chǎn)生，則外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯高狀態(tài)″H″激活，位線均衡化信號(hào)bleg由邏輯低狀態(tài)″L″去激活(S120)。在此測試模式中，該步驟(S120)使得全部兩個(gè)位線均衡化開關(guān)關(guān)閉，由此將位線從待測試的感測放大器斷開。
由于依據(jù)外部電壓供應(yīng)指令LIO_force經(jīng)過第一及第二外部電壓供應(yīng)墊162及164來施加外部測試電壓使用時(shí)，在執(zhí)行步驟S120之后，與外部電壓具有相同大小的電壓差被釋出給位線及反向位線，其已利用預(yù)充電電壓而均衡化。
在第二測試模式中，也無需寫入動(dòng)作；但是優(yōu)選地使用寫入cas脈沖casp_wd，與其它模式中一樣，以與時(shí)序相協(xié)調(diào)。
圖3中輸入寫入cas脈沖casp_wd的去使能觸發(fā)器142允許外部電壓供應(yīng)指令LIO_force通過向其賦予一定的延遲時(shí)間而去激活。
可實(shí)施為被判定作為用以選擇感測放大器(以及一對(duì)位線)的地址Y的信號(hào)Yi可在一段時(shí)間內(nèi)被激活，該感測放大器(以及一對(duì)位線)被耦合于一對(duì)載有測試電壓的本地輸入/輸出線，此段時(shí)間則對(duì)應(yīng)于外部電壓供應(yīng)指令LIO_force的激活期間。另一種實(shí)施則是在對(duì)應(yīng)于寫入cas脈沖casp_wd的一定延遲時(shí)間內(nèi)可將該信號(hào)激活。另一方面，在執(zhí)行測試時(shí)，可將其實(shí)施為將地址Y表征至待由測試電壓測試的感測放大器。此外，可實(shí)施為利用圖8的Y譯碼控制器，將測試電壓施加到耦合至本地輸入/輸出線對(duì)的所有感測放大器用于測試。
在從寫入cas脈沖casp_wd的激活時(shí)間點(diǎn)起過去一定的延遲時(shí)間之后，允許外部電壓供應(yīng)指令LIO_force由邏輯低狀態(tài)″L″去激活，由此停止外部電壓供應(yīng)至本地輸入/輸出線對(duì)(S140)。然后，在步驟S160中進(jìn)行感測放大器使能信號(hào)saen的激活。也就是，基于TM_0信號(hào)的邏輯狀態(tài)，決定是否使用了外部指令。
隨后，讀取由感測放大器放大的值的處理(S180)應(yīng)用了利用存儲(chǔ)器裝置中的讀取路徑來讀取數(shù)據(jù)的處理。因此，在執(zhí)行測試時(shí)，命令譯碼器輸出一讀取cas脈沖casp_rd，如同一般讀取處理，即使當(dāng)讀取所檢測的數(shù)據(jù)時(shí)，仍使得信號(hào)Yi激活，還使對(duì)應(yīng)的Yi開關(guān)接通。
在步驟S180中的讀取動(dòng)作情況下，其執(zhí)行之方式是如果從外部施加的測試電壓差大于感測放大器的偏移電壓，則施加的測試電壓的數(shù)字值將被讀出；另一方面，如果從外部施加的測試電壓差小于感測放大器的偏移電壓，則將無法通過引導(dǎo)至預(yù)充電(重置)狀態(tài)來執(zhí)行讀取操作。本發(fā)明實(shí)施例中的偏移電壓是從感測放大器以及一對(duì)與其相耦合的一對(duì)位線而發(fā)生的。
當(dāng)步驟S180的讀取動(dòng)作已被完成之后，感測放大器使能信號(hào)saen由預(yù)充電脈沖去激活，該脈沖是由判定目前時(shí)間點(diǎn)作為預(yù)充電時(shí)間點(diǎn)的命令譯碼器輸出的，然后在上、下位線選擇開關(guān)被接通的狀態(tài)下，位線及/或一對(duì)輸入/輸出線的預(yù)充電處理被執(zhí)行。
結(jié)果，利用本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，位線感測放大器的偏移電壓可這樣來精確地測量，即判定是否通過將測試電壓直接施加于位線感測放大器來進(jìn)行放大，而不是通過計(jì)算而得的估計(jì)值。
此外，本發(fā)明在施加測試電壓時(shí)使得位線或輸入/輸出線斷開，由此測量數(shù)種情況下的偏移電壓，還可僅測量位線感測放大器的偏移電壓。
本申請(qǐng)包含與2004年10月30日向韓國專利局提交的韓國專利申請(qǐng)?zhí)?004-87670相關(guān)的主題內(nèi)容，在此通過參照，援引其全部內(nèi)容。
盡管已關(guān)于特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，不脫離如所附權(quán)利要求限定的發(fā)明精神和范圍，可做出各種變化和改型。
符號(hào)說明110存儲(chǔ)器單元陣列120，520 位線感測放大器區(qū)塊122位線感測放大器130本地線路預(yù)充電控制器140外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器142去使能觸發(fā)器144使能觸發(fā)器148鎖存器/延遲電路150外部電壓供應(yīng)控制器180，580 寫入驅(qū)動(dòng)器控制器192，592 寫入驅(qū)動(dòng)器194，594 輸入輸出感測放大器196，598 輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器170本地線預(yù)充電組件210X譯碼器220，620 位線感測放大器控制器222位線選擇開關(guān)控制器230，630 Y譯碼器240，640 Y譯碼器控制器250X路徑中斷器260感測放大器中斷器261使能觸發(fā)器262去使能觸發(fā)器265鎖存器266輸出控制器270時(shí)序控制器
280X譯碼器中斷器290測試模式判定器510單元陣列522感測放大器530本地預(yù)充電器控制器570本地輸入輸出線預(yù)充電器610字線驅(qū)動(dòng)器622位線選擇器624位線預(yù)充電器控制器626感測放大器驅(qū)動(dòng)器650位線控制器。
權(quán)利要求
1.一種用以測量感測放大器的偏移電壓的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，包括位線感測，用以放大位線及反向位線間的電壓差，并響應(yīng)于輸入的命令及地址，傳送存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)輸入/輸出線及反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線，位于核心區(qū)域內(nèi)，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)開關(guān)而耦合至該位線及該反向位線；外部電壓供應(yīng)控制器，用以響應(yīng)于測試控制信號(hào)，將測試電壓傳輸至該數(shù)據(jù)輸入/輸出線及該反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生外部電壓供應(yīng)指令，以接通第一及第二開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器置，其中該測試電壓經(jīng)過供應(yīng)墊分別從該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的外部輸入。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其中該外部電壓供應(yīng)控制器包含第一開關(guān)，用以基于測試控制信號(hào)，連接或斷開數(shù)據(jù)輸入/輸出線至第一外部電壓供應(yīng)墊；第二開關(guān)，用以基于測試控制信號(hào)，連接或斷開反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線至第二外部電壓供應(yīng)墊。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其中該第一及該第二開關(guān)分別是單晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其中該第一及該第二外部電壓供應(yīng)墊是分離的墊，其不同于用于一般存儲(chǔ)器芯片的數(shù)據(jù)輸入及輸出、指令或地址的外部端口連接的墊。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其中該外部電壓供應(yīng)指令產(chǎn)生器包含使能觸發(fā)器，用以基于存儲(chǔ)器裝置中產(chǎn)生的低有效脈沖以及測試模式信號(hào)，使外部電壓供應(yīng)指令激活；去使能觸發(fā)器，用以基于存儲(chǔ)器裝置中產(chǎn)生的寫入cas信號(hào)，使外部電壓供應(yīng)指令去使能；以及時(shí)序控制器，用以調(diào)整該外部電壓供應(yīng)指令的輸出時(shí)序。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其中該時(shí)序控制器包含下降沿延遲，其用以將該外部電壓供應(yīng)指令的下降沿延遲預(yù)置時(shí)間段。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括測試模式設(shè)定器，用以輸出測試執(zhí)行指令，以執(zhí)行偏移電壓的測試。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，其中該測試模式設(shè)定器輸出該測試執(zhí)行指令以及數(shù)個(gè)測試模式信號(hào)，以改變用以測試偏移電壓的方法。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括寫入驅(qū)動(dòng)器，用于提供在運(yùn)送區(qū)域中供應(yīng)的電壓，作為數(shù)據(jù)輸入/輸出線與反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線間的電壓差，其中當(dāng)偏移電壓測試被執(zhí)行時(shí)，該寫入驅(qū)動(dòng)器被去激活。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括寫入驅(qū)動(dòng)控制器，用以輸入存儲(chǔ)器裝置中供應(yīng)的寫入cas信號(hào)，以輸出寫入驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)，其中當(dāng)偏移電壓測試被執(zhí)行時(shí)，該寫入驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)被去使能。
13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括感測放大器控制器，用以使感測放大器使能信號(hào)去激活，該感測放大器使能信號(hào)在該外部電壓供應(yīng)控制器進(jìn)行連接操作時(shí)是用于該感測放大器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括感測放大器控制器，用以在測試偏移電壓時(shí)通過單獨(dú)的外部輸入信號(hào)來產(chǎn)生感測放大器使能信號(hào)，其是用于該感測放大器的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
15.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括X譯碼器，其中該X譯碼器在激活時(shí)選擇待存取的存儲(chǔ)器單元，在偏移電壓的測試時(shí)則去激活。
16.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，還包括上位線選擇開關(guān)，用以將具有存儲(chǔ)器單元的上位線連接至位線感測放大器；下位線選擇開關(guān)，用以將具有存儲(chǔ)器單元的下位線連接至位線感測放大器；以及位線選擇開關(guān)控制器，用于在偏移電壓測試被執(zhí)行時(shí)切斷上和下位線選擇開關(guān)。
17.一種測量感測放大器的偏移電壓的方法，該方法包括步驟(a)將來自連接于外界的接觸墊的測試電壓施加至核心區(qū)域中的數(shù)據(jù)輸入/輸出線，使得用于數(shù)據(jù)輸入/輸出線的均衡化信號(hào)去激活，并且在與待測試的感測放大器相耦合的多個(gè)存儲(chǔ)器單元之中選擇待測試的存儲(chǔ)器單元；(b)使測試電壓的施加停止；(c)使感測放大器激活；以及(d)經(jīng)由存儲(chǔ)器裝置的讀取路徑，讀取由該感測放大器放大的數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在步驟(a)之后，將待測試的感測放大器連接至數(shù)據(jù)輸入/輸出線的步驟(a1)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中步驟(b)包含步驟(b1)從數(shù)據(jù)輸入/輸出線斷開感測放大器，其中該方法還包括在步驟(b)之后，為數(shù)據(jù)輸入/輸出線執(zhí)行預(yù)充電的步驟(b2)，在步驟(c)之后，將感測放大器連接回至數(shù)據(jù)輸入/輸出線的步驟(c1)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中步驟(a)是根據(jù)來自外界的有效指令而執(zhí)行的，步驟(d)是根據(jù)來自外界的讀取指令而執(zhí)行的。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中步驟(c)是根據(jù)來自外界的指令而執(zhí)行的。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中步驟(a)還包含步驟(a2)在頂部和底部連接于感測放大器的位線之中選擇一個(gè)位線，待測試的存儲(chǔ)器單元被耦合至該位線。
23.一種測量感測放大器的偏移電壓的方法，該方法包括步驟(a)將來自與外界相連接的接觸墊的測試電壓施加于核心區(qū)域中的數(shù)據(jù)輸入/輸出線，使得用于數(shù)據(jù)輸入/輸出線的均衡化信號(hào)去激活，并且切斷與待測試的感測放大器相耦合的所有存儲(chǔ)器單元；(b)使該測試電壓的施加停止；(c)使該感測放大器激活；以及(d)通過存儲(chǔ)器裝置的讀取路徑，讀取由感測放大器放大的數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括在步驟(a)之后，將待測試的感測放大器連接至數(shù)據(jù)輸入/輸出線的步驟(a1)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中步驟(b)包含步驟(b1)將感測放大器從數(shù)據(jù)輸入/輸出線斷開，其中該方法還包括在步驟(b)之后，為數(shù)據(jù)輸入/輸出線執(zhí)行預(yù)充電的步驟(b2)，以及在步驟(c)之后，將待測試的感測放大器連接回至數(shù)據(jù)輸入/輸出線的步驟(c1)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中步驟(a)是根據(jù)來自外界的有效指令而執(zhí)行的，步驟(d)是根據(jù)來自外界的讀取指令而執(zhí)行的。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中步驟(c)是根據(jù)來自外界的指令而執(zhí)行的。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中步驟(a)還包含步驟(a2)在頂部和底部連接于待測試的感測放大器的位線之中選擇一個(gè)位線，待測試的存儲(chǔ)器單元被耦合至該位線。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中步驟(a)還包含步驟(a3)切斷在頂部及底部連接于待測試的感測放大器的所有位線。
全文摘要
一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，精確地測量位線感測放大器的偏移電壓。本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包含位線感測放大器，用以放大位線與一反向位線間的電壓差，其在數(shù)據(jù)的讀取時(shí)傳遞存儲(chǔ)器單元上寫入的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)輸入/輸出線及反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線，位于核心區(qū)域之內(nèi)，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)開關(guān)而耦合至位線和反向位線；連接至數(shù)據(jù)輸入/輸出線的第一外部電壓供應(yīng)墊；連接至反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線的第二外部電壓供應(yīng)墊；以及外部電壓供應(yīng)控制器，用以切換數(shù)據(jù)輸入/輸出線與第一外部電壓供應(yīng)墊之間的連接、以及反向數(shù)據(jù)輸入/輸出線與第二外部電壓供應(yīng)墊之間的連接。
文檔編號(hào)G11C7/06GK1767059SQ200510077138
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月30日
發(fā)明者都昌鎬, 孫振碩 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司