JP2008159155A - Short detection circuit, imaging device using the same, and storage device - Google Patents
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Abstract
【課題】チップ面積を増やさずショート電流を検出する。
【解決手段】能動素子と、能動素子が接続され一方向に配列された複数の素子信号線と、素子信号線選択情報をデコードし、素子信号線に対応する第1の制御線群から第1の制御線を任意に選択する行選択回路と、第1の制御線から供給された制御信号とモード設定信号が供給され、第1の制御線群に対応する第2の制御線群から任意に第2の制御線を選択すると共にこの第2の制御線の電位レベルを設定するモード設定回路と、モード設定回路から第3の制御信号が供給され、隣接する上記素子信号線間でショート電流を発生させるため複数の素子信号線を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有し、隣接する素子信号線のショート電流を検出する。
【選択図】図1A short current is detected without increasing the chip area.
An active element, a plurality of element signal lines connected to the active element and arranged in one direction, element signal line selection information is decoded, and a first control line group corresponding to the element signal line is A row selection circuit for arbitrarily selecting the control line, a control signal and a mode setting signal supplied from the first control line, and optionally from a second control line group corresponding to the first control line group A mode setting circuit that selects the second control line and sets the potential level of the second control line, and a third control signal is supplied from the mode setting circuit, and a short current is generated between the adjacent element signal lines. A driver circuit for setting a plurality of element signal lines to different potentials for generation is used to detect a short-circuit current between adjacent element signal lines.
[Selection] Figure 1
Description
行方向、列方向にセルアレイをもつ半導体の配線ショート検出に関する発明であり、
特に撮像素子や記憶装置などのショート検出回路に関する。
It is an invention related to wiring short detection of a semiconductor having a cell array in the row direction and the column direction,
In particular, the present invention relates to a short detection circuit such as an image sensor or a storage device.
行方向、列方向にセルアレイをもつ半導体回路の配線のショートは、不具合の主たる原因の一つである。生産選別時において、配線間のショートが存在するチップ(Chip)を除外することが重要である。ショート検出に関する技術は、半導体メモリにおいて特許文献1(特開平11-297098号公報)に開示されているように、XYのマトリクス状にメモリセルが配置され、各メモリセルを駆動するように水平方向にワード線(ライン)がまた垂直方向にビット線(ライン)が配置されている。 A short circuit in a wiring of a semiconductor circuit having cell arrays in the row direction and the column direction is one of the main causes of malfunctions. At the time of production selection, it is important to exclude a chip (Chip) in which a short circuit between wirings exists. As for the technology relating to short detection, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-297098) in a semiconductor memory, memory cells are arranged in an XY matrix, and the memory cells are driven in the horizontal direction. Word lines (lines) are arranged in the vertical direction and bit lines (lines) are arranged in the vertical direction.
水平方向に配置された各ワード線の端部にスイッチングトランジスタとパッドが直列に接続され、このスイッチングトランジスタをオン・オフ制御することにより通常時と検査時にワード線がパッドと分離接続できるように構成されている。 A switching transistor and a pad are connected in series to the end of each word line arranged in the horizontal direction, and the word line can be separated from the pad during normal and inspection by controlling on / off of this switching transistor. Has been.
ショート検査時に、スイッチングトランジスタをオン(ON)してワード線とパッドが接続された状態にし、水平信号線(ワード線)または垂直信号線を、数種類(例えば偶数行、奇数行)にわけ、それぞれにパッドと電気的に接続し、パッドに異電位をあたえて電流をモニターすることでショートを検出している。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術においては、テスト用にパッド(PAD)をワード線(row)毎に用意しなければならず、パッドの面積が他の素子、配線などと比較して著しく大きいのでチップサイズが増大する。また、パッドからの配線の接続で電源の与え方が決まるため、電位の与え方のバリエーションが少ない。
また、プロセスの微細化にともない、トランジスタTrのオフ時のリーク電流が増え、スタンバイ電流が増加することにより、ワード線がショートした場合の微小な電流の変化の検出感度が下がる。
ワード線間でショートしているか、いないかのクライテリア(判断基準)をスタンバイ電流の絶対値で定めることになるが、生産選別において、プロセスがトランジスタのゲート(L)長が細い側にばらついてスタンバイ電流が増えると、たとえ良品でも不良品と判断するため大幅に歩留まりが下がることになる。
本発明は、上記課題を解決するために、水平方向または垂直方向の制御線を偶数番目、奇数番目で異電位に設定させることができ、かつブロックごとに上記の設定を行なえるようにして、制御線間のショートを検出する。
However, in the technique disclosed in
As the process is miniaturized, the leakage current when the transistor Tr is turned off increases and the standby current increases, so that the detection sensitivity of a minute current change when the word line is short-circuited decreases.
The criteria for determining whether or not there is a short-circuit between word lines is determined by the absolute value of the standby current, but in the production selection process, the process varies depending on the transistor gate (L) length on the narrow side, and standby When the current increases, even if the product is good, it is judged as a defective product, and the yield is greatly reduced.
In order to solve the above problems, the present invention can set horizontal or vertical control lines to even potentials, odd potentials, and different potentials, and can perform the above settings for each block. Detect shorts between control lines.
本発明のショート検出回路は、能動素子と、上記能動素子が接続され一方向に配列された複数の素子信号線と、素子信号線選択情報をデコードし、上記素子信号線に対応する第1の制御線群から第1の制御線を任意に選択する行選択回路と、上記第1の制御線から供給された制御信号とモード設定信号が供給され、上記第1の制御線群に対応する第2の制御線群から任意に第2の制御線を選択すると共に該第2の制御線の電位レベルを設定するモード設定回路と、上記モード設定回路から第3の制御信号が供給され、隣接する上記素子信号線間でショート電流を発生させるため上記複数の素子信号線を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有する。 The short detection circuit of the present invention decodes an active element, a plurality of element signal lines to which the active element is connected and arranged in one direction, and element signal line selection information, and a first signal corresponding to the element signal line is decoded. A row selection circuit for arbitrarily selecting a first control line from the control line group, a control signal supplied from the first control line, and a mode setting signal are supplied, and a first selection line corresponding to the first control line group is supplied. A second control line is arbitrarily selected from the two control line groups and a potential level of the second control line is set; a third control signal is supplied from the mode setting circuit; A driver circuit for setting the plurality of element signal lines to different potentials in order to generate a short current between the element signal lines;
本発明のショート検出回路は、能動素子と、上記能動素子が接続され一方向に配列された複数の素子信号線と、素子信号線選択情報をデコードし、上記素子信号線に対応する第1の制御線群から第1の制御線を任意に選択する行選択回路と、上記第1の制御線から供給された第1の制御信号とワード線設定信号が供給されて上記第1の制御線群に対応する第2の制御線群から任意に第2の制御線を選択し、該第2の制御線から出力される第2の制御信号とブロック設定信号が供給され、上記第2の制御線群を複数のブロックに分割し、該分割したブロックのうち少なくとも一つを選択し該ブロック内の制御線の電位を制御するモード設定回路と、上記モード設定回路から第3の制御信号が供給され、隣接する上記素子信号線間でショート電流を発生させるため上記複数の素子信号線の電位を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有する。 The short detection circuit of the present invention decodes an active element, a plurality of element signal lines to which the active element is connected and arranged in one direction, and element signal line selection information, and a first signal corresponding to the element signal line is decoded. A row selection circuit for arbitrarily selecting the first control line from the control line group, and the first control line group supplied with the first control signal and the word line setting signal supplied from the first control line. A second control line is arbitrarily selected from the second control line group corresponding to the second control line, and a second control signal and a block setting signal output from the second control line are supplied, and the second control line A group is divided into a plurality of blocks, a mode setting circuit that selects at least one of the divided blocks and controls the potential of a control line in the block, and a third control signal is supplied from the mode setting circuit. Short current between adjacent element signal lines And a driver circuit for setting a different potential to each other the potential of the plurality of device signal line for generating.
本発明の撮像装置は、入力された光信号を電気信号に変換する画素と、上記画素が接続され一方向に配列された複数の画素信号線と、画素信号線選択情報をデコードし、該画素信号線を任意に選択する第1の制御信号を発生する選択回路と、上記第1の制御信号とモード設定信号が供給され、上記画素信号線を選択すると共に該画素信号線の電位レベルを設定する第2の制御信号を発生するモード設定回路と、上記第2の制御信号が供給され、隣接する上記画素信号線間でショート電流を発生させるため上記複数の画素信号線を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有する。 An imaging apparatus according to the present invention decodes a pixel that converts an input optical signal into an electrical signal, a plurality of pixel signal lines that are connected to the pixel and arranged in one direction, and pixel signal line selection information. A selection circuit for generating a first control signal for arbitrarily selecting a signal line, and the first control signal and the mode setting signal are supplied to select the pixel signal line and set the potential level of the pixel signal line A plurality of pixel signal lines are set to different potentials in order to generate a short current between the adjacent pixel signal lines. A driver circuit.
本発明の記憶装置は、記憶セルと、上記記憶セルが接続され一方向に配列されたワード線またはビット線と、前記ワード線またはビット線のアドレス情報をデコードし、前記ワード線またはビット線を任意に選択する第1の制御信号を発生する選択回路と、上記第1の制御信号とモード設定信号が供給され、上記ワード線またはビット線を選択し、該ワード線またはビット線の電位レベルを設定する第2の制御信号を発生するモード設定回路と、上記第2の制御信号が供給され、隣接する上記ワード線またはビット線間でショート電流を発生させるため上記ワード線またはビット線を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有する。 The memory device of the present invention decodes a memory cell, a word line or bit line connected to the memory cell and arranged in one direction, address information of the word line or bit line, and the word line or bit line is decoded. A selection circuit for generating a first control signal to be arbitrarily selected, the first control signal and the mode setting signal are supplied, and the word line or bit line is selected, and the potential level of the word line or bit line is set. A mode setting circuit for generating a second control signal to be set and the second control signal are supplied, and the word line or bit line is different from each other in order to generate a short current between the adjacent word line or bit line. And a driver circuit set to a potential.
本発明は、モード設定回路により水平方向または垂直方向の隣接する素子(セル)制御線を任意に選択し、または選択されたブロック内の隣接する素子信号線を任意に選択し、この選択した素子信号線に互いに異なる電位を与えて駆動トランジスタのリーク電流と隣接する素子信号線間のショート電流を検出する。 In the present invention, the mode setting circuit arbitrarily selects adjacent element (cell) control lines in the horizontal direction or the vertical direction, or arbitrarily selects adjacent element signal lines in the selected block. Different potentials are applied to the signal lines to detect a leakage current of the driving transistor and a short-circuit current between adjacent element signal lines.
本発明は、水平信号線、および垂直信号線のブロック(Block)別選択と異電源設定により、ショート検出動作時のスタンバイ電流を小さく抑えることがき、プロセスの微細化により、スタンバイ電流が増加した場合でも、ショートの検出ができる。
また、チップをブロック分割することにより、同チップのブロックごとのスタンバイ電流を比較することができ、スタンバイ電流のロット(lot)、ウエーハ(Wafer)ばらつきが増加しても、ショート検出が行い易くなる。
According to the present invention, the standby current at the time of short detection can be suppressed small by selecting the horizontal signal line and the vertical signal line for each block (block) and setting the different power supply, and the standby current increases due to the miniaturization of the process. But it can detect shorts.
Further, by dividing the chip into blocks, the standby current of each block of the chip can be compared, and even if the standby current lot (wafer) variation increases, it becomes easy to detect a short circuit. .
図1に本発明の実施形態のショート検出回路100のブロック構成を示す。
ショート検出回路の適用例として、半導体メモリ(記憶装置)やイメージセンサー(固体撮像素子)があり、通常水平の制御(信号)線により行を選択し、列方向の制御(信号)線を用いてデータを読み出し/書込みに関する動作を行う。
FIG. 1 shows a block configuration of a
Application examples of the short detection circuit include a semiconductor memory (storage device) and an image sensor (solid-state image sensor). Usually, a row is selected by a horizontal control (signal) line, and a control (signal) line in the column direction is used. Performs operations related to reading / writing data.
ショート検出回路100は、行選択回路11、モード設定(Mode select;モードセレクト)回路12−N〜12−0、セルC00〜CNMやワード線ドライバ(CMOSインバータ構成)PN,NN〜P0,N0,MOSトランジスタとrow(ロー)0〜rowNのワードライン(線)で構成されている。(行方向のラインrow0〜rowNをワード線、また列方向の垂直信号線Colum0〜ColumMをカラムライン(線)または信号線とも称する。また、ワード線のことを記憶装置以外の固体撮像装置などの信号線を含めて記載するときは素子信号線とも称する。)
The
行選択回路11は、たとえばデコーダ、またはシフトレジスタなどで構成され、供給されたアドレスデータをデコーダでデコードして出力11−0〜11−Nから制御信号を出力して任意のワード線row0〜rowNを選択する。
ここで、行選択回路11から出力される、水平方向のワード線に対応する出力11−0〜11−Nを第1の制御線群とも称する。
The
Here, the outputs 11-0 to 11-N output from the
モード設定(セレクト)回路12−0〜12−Nは、ワード線選択回路WLとブロック選択回路BLKで構成され、任意の隣接するワード線または任意のブロックを選択し、またこのブロック内で任意の隣接するワード線を選択する。
ここで、モード設定回路12−0〜12−Nから出力される制御線を第2の制御線群とも称する。
The mode setting (select) circuits 12-0 to 12-N are configured by a word line selection circuit WL and a block selection circuit BLK, and select any adjacent word line or arbitrary block. Select adjacent word lines.
Here, the control lines output from the mode setting circuits 12-0 to 12-N are also referred to as a second control line group.
ワード線ドライバを構成するPN,NN〜P0,N0のトランジスタは、PチャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタで構成され、row0〜rowNで構成されるワード線(または水平方向/垂直方向の素子信号線)を任意に選択する。
The transistors P N, N N to P 0 , N 0 constituting the word line driver are composed of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor, and a word line composed of
セルC00〜CNMはN行M列のマトリクス状に配列され、各セルは記憶用セルの場合はMOSトランジスタと容量、またはMOSトランジスタで構成される。row0〜rowN(ワード線0〜N)とカラム(ビット)線で選択されたセルC00〜CNMは、ビット線を介して容量に記憶されたデータが読出され、またビット線を介してデータが選択された容量に記憶される。
The cells C 00 to C NM are arranged in a matrix of N rows and M columns, and each cell includes a MOS transistor and a capacitor or a MOS transistor in the case of a storage cell. In the cells C 00 to C NM selected by the
またMOS型固体撮像素子の場合、PD(光検出ダイオード)、増幅トランジスタ、リセット(ゲート)トランジスタ、読出し用トランジスタなどで構成される。リセットトランジスタでFD(フローティングディフジョン)をリセットし、光検出ダイオードで発生した信号電荷を増幅トランジスタで増幅した後、水平方向のrow0〜rowNと垂直方向の信号線により選択された映像信号が信号線(垂直方向の制御線または信号線)を介して出力される。 In the case of a MOS type solid-state imaging device, it is composed of a PD (light detection diode), an amplification transistor, a reset (gate) transistor, a reading transistor, and the like. After resetting the FD (floating diffusion) with the reset transistor and amplifying the signal charge generated by the photodetection diode with the amplification transistor, the video signal selected by the horizontal row0 to rowN and the vertical signal line is the signal line. It is output via (vertical control line or signal line).
行選択回路11の各出力11−0〜11−Nはモード設定回路12−0〜12−Nの入力にそれぞれ接続される。モード設定回路12−Nの出力端子はワード線rowNを駆動するドライバのPN,NNMOSトランジスタの両ゲートに接続され、PNMOSトランジスタのソースは基準電源たとえば電源電圧V1を供給する電源に接続され、PNMOSトランジスタとNNMOSトランジスタのドレインは共通接続されると共にワード線rowNに接続される。NNMOSトランジスタのソースは基準電源たとえばグランド(GND;V0)に接続される。
The outputs 11-0 to 11-N of the
ワード線rowNはセルCN0,CN1,・・・,CNMの水平方向の選択端子にそれぞれ接続される。またこのセルCN0は垂直信号線(またはビット線、垂直信号線など)colum0に接続され、垂直方向の列が選択される。以下同様に、セルCN1は垂直信号線colum1に、・・・、セルCNMは垂直信号線columMにそれぞれ接続され、垂直選択回路から出力された列選択信号により列方向のセルが選択される。 Word line rowN cell C N0, C N1, ···, are connected to the horizontal selection terminal of the C NM. Also the cell C N0 vertical signal line is connected to (or bit lines, vertical signal lines, etc.) Colum0, vertical column is selected. Similarly, the cell C N1 is connected to the vertical signal line column1,..., The cell C NM is connected to the vertical signal line collumm, and the cell in the column direction is selected by the column selection signal output from the vertical selection circuit. .
モード設定回路12−(N−1)の出力はワード線rowNを駆動するドライバのP(N−1),N(N−1)MOSトランジスタの両ゲートに接続され、P(N−1)MOSトランジスタのソースは基準電源たとえば電源に接続され、P(N−1)MOSトランジスタとN(N−1)MOSトランジスタのドレインは共通接続されると共にワード線row(N−1)に接続される。N(N−1)MOSトランジスタのソースは基準電源たとえばグランド(GND)に接続される。 The output of the mode setting circuit 12- (N-1) is connected to both gates of the P (N-1) and N (N-1) MOS transistors of the driver that drives the word line row N , and P (N-1) MOS The source of the transistor is connected to a reference power source such as a power source, and the drains of the P (N-1) MOS transistor and the N (N-1) MOS transistor are connected in common and connected to the word line row (N-1). The source of the N (N-1) MOS transistor is connected to a reference power supply, for example, ground (GND).
ワード線row(N−1)はセルC(N−1)0,C(N−1)1,・・・,C(N−1)Mの水平方向の選択端子にそれぞれ接続される。またこのセルC(N−1)0は垂直信号線(またはビット線、垂直信号線など)colum0に接続され、垂直方向の列が選択される。以下同様に、セルC(N−1)1は垂直信号線colum1,・・・,セルC(N−1)Mは垂直信号線columMにそれぞれ接続され、列選択回路から出力された列選択信号により列方向のセルが選択される。
以下同様な接続構成がモード設定回路12−0まで繰り返される。
The word line row (N-1) is connected to the horizontal selection terminals of the cells C (N-1) 0 , C (N-1) 1 ,..., C (N-1) M. The cell C (N-1) 0 is connected to a vertical signal line (or bit line, vertical signal line, etc.) column0, and a vertical column is selected. Similarly, the cell C (N-1) 1 is connected to the vertical signal line column1,..., The cell C (N-1) M is connected to the vertical signal line columnum, and the column selection signal output from the column selection circuit. The cell in the column direction is selected by.
Thereafter, the same connection configuration is repeated up to the mode setting circuit 12-0.
次に、図2にモード設定回路12−N〜12−0の回路構成例を示す。
行選択回路11の出力11−NがNOR回路20−Nの一方の入力に接続され、他方の入力はモード設定信号が供給される制御線に接続される。NOR回路20−Nの出力はワード線rowNに接続される。
行選択回路11の出力11−(N−1)がNOT回路20−(N−1)の入力に接続され、他方の入力はモード設定信号が供給される制御線に接続される。NOT回路20−(N−1)の出力はワード線row(N−1)に接続される。以下同様に、上述の接続構成がワード線row0まで繰り返される。
ここで、図1のモード設定回路12−Nは図2に示すNOR回路20−Nに、モード設定回路12−(N−1)はNOT回路20−(N−1)に、・・・、モード設定回路12−1はNOR回路20−1に、モード設定回路12−0はNOT回路20−0にそれぞれ対応する。
Next, FIG. 2 shows a circuit configuration example of the mode setting circuits 12-N to 12-0.
The output 11-N of the
An output 11- (N-1) of the
Here, the mode setting circuit 12-N in FIG. 1 is connected to the NOR circuit 20-N shown in FIG. 2, the mode setting circuit 12- (N-1) is connected to the NOT circuit 20- (N-1),. The mode setting circuit 12-1 corresponds to the NOR circuit 20-1, and the mode setting circuit 12-0 corresponds to the NOT circuit 20-0.
次に、図1に示したショート検出回路100の動作について述べる。ショート検出回路100の動作は2種類の通常動作と検出動作がある。
Next, the operation of the
まず通常動作について説明する。
通常動作時、アドレスデータが行選択回路11に供給されて行選択回路11のデコーダでデコードされて任意の行を選択する制御信号が出力される。このときモード設定回路12−N〜12−0は常に導通状態に設定されているので、行選択回路11の出力11−0〜11−Nから制御信号が、ワード線rowN〜row0を駆動するワード線ドライバ(CMOSインバータ)を構成するトランジスタPN,NN〜P0,N0に供給される。通常動作時においてモード設定回路12−N〜12−0は、選択された行のみをV1(一般に電源電圧)の電圧に設定し、それ以外の行をV0(一般はGND)に設定する。
また、同様に垂直信号線に関しても、列方向の垂直信号線(信号線)Colum0〜ColumMの中から任意の線が選択される。そして、行方向のワード線と列方向の垂直信号線が交差した位置にあるセルが選択され、この選択されたセルにデータの書込み、またはセルから列方向の垂直信号線(信号線;ビット線)を介してデータが読み出される。また記憶装置の場合はデータが記憶セルに書きこまれる。
First, the normal operation will be described.
During normal operation, address data is supplied to the
Similarly, for the vertical signal line, an arbitrary line is selected from vertical signal lines (signal lines) Column0 to Columnm in the column direction. Then, a cell at a position where the word line in the row direction intersects with the vertical signal line in the column direction is selected, and data is written into the selected cell, or a vertical signal line (signal line; bit line from the cell to the column direction). ) Is read out via. In the case of a memory device, data is written into the memory cell.
次にショート検出回路100の検出動作について図1と図2を参照して説明する。
モード設定信号がモード設定回路12−N〜12−0に供給され、このモード設定回路12−N〜12−0を構成するワード線(WL)セレクト回路20−0〜20−Nが動作する。
具体的には、行選択回路11の出力11−Nから供給された行選択信号は図2に示すNOR回路20−Nの一方の入力に供給され、このNOR回路20−Nの他方の入力にはモード設定信号が供給される。行選択回路11の出力11−Nから供給された行選択信号が“H”(ハイ)レベルでまたモード設定信号が“H”レベルのとき、NOR回路20−Nの出力は“L”(ロー)レベルとなる。そして、この“L”レベルの電圧がワード線rowNに供給される。
行選択回路11の出力11−(N−1)から供給された行選択信号は図2に示すNOT回路20−(N−1)に接続され、行選択信号が“H”(ハイ)レベルのときNOR回路20−Nの出力は“L”レベルとなる。
以下同様にNOT回路20−0まで繰り返す。
Next, the detection operation of the
The mode setting signal is supplied to the mode setting circuits 12-N to 12-0, and the word line (WL) select circuits 20-0 to 20-N constituting the mode setting circuits 12-N to 12-0 operate.
Specifically, the row selection signal supplied from the output 11-N of the
The row selection signal supplied from the output 11- (N-1) of the
The same is repeated until the NOT circuit 20-0.
このように、お互い隣接するワード線は一方は“H”レベル(高電圧)で他方は“L”レベル(低電圧)となる。
上述した論理組み合わせ以外で、“H”レベルと“L”レベルの他の組み合わせにより、隣接するワード線間を互いに異なる電位に設定することができる。
モード設定回路12−N〜12−0までの論理回路を変更して上述した例と反対に、ワード線rowNを“H”レベル、ワード線row(N−1)を“L”レベル、・・・、ワード線row1を“L”レベル、ワード線row0を“H”レベルと設定しても良い。この場合、図2において各論理回路の後段にNOT回路を付加することにより実現できる。
この結果ワード線rowNからワード線row0に供給された電位状態を図3に示す。実線は“H”レベル電圧、点線は“L”レベル電圧を示す。図3に示すように、横方向の隣接するワード線について、異なる電位に設定するようにしたが、同様に列方向の垂直信号線colum0〜columMにおいて、隣接する列線間でも異なる電位に設定することができる。
As described above, one of adjacent word lines is at “H” level (high voltage) and the other is at “L” level (low voltage).
Other than the above-described logical combinations, adjacent word lines can be set to different potentials by other combinations of “H” level and “L” level.
Contrary to the above-described example by changing the logic circuits of the mode setting circuits 12-N to 12-0, the word line rowN is set to the “H” level, the word line row (N−1) is set to the “L” level,. The
As a result, the potential state supplied from the word line rowN to the word line row0 is shown in FIG. The solid line indicates the “H” level voltage, and the dotted line indicates the “L” level voltage. As shown in FIG. 3, the adjacent word lines in the horizontal direction are set to different potentials. Similarly, the vertical signal lines column0 to column in the column direction are set to different potentials between adjacent column lines. be able to.
このように、偶数ワード線(または垂直信号線)と奇数ワード線(または垂直信号線)間あるいはその逆に異なる電圧を供給することにより、配線間のショート電流を検出することができる。 In this manner, by supplying different voltages between even word lines (or vertical signal lines) and odd word lines (or vertical signal lines) or vice versa, a short current between wirings can be detected.
次に、ワード線間(rowN〜row0)のショート電流検出について述べる。図4にワード線間に異なる電圧を供給した時のワード線ドライバ回路と、ワード線がショートした時の接続状態を等価抵抗で示した構成図を示す。
図4に示すように、トランジスタのリーク電流と配線間のショート電流を測定するために、たとえばP1MOSトランジスタとP0MOSトランジスタのそれぞれのソースと電源(端子)間に電流計を接続する。
Next, short-circuit current detection between word lines (rowN to row0) will be described. FIG. 4 shows a word line driver circuit when different voltages are supplied between the word lines and a configuration diagram showing the connection state when the word lines are short-circuited by equivalent resistance.
As shown in FIG. 4, in order to measure the leakage current of the transistor and the short-circuit current between the wirings, for example, an ammeter is connected between the source and the power supply (terminal) of each of the P 1 MOS transistor and the P 0 MOS transistor.
モード設定回路12−N〜12−0は、ショート検出動作時は、以下のような動作を行う。
図3に示すようにセル(イメージャの場合は全画素が対応する)に対し、偶数列のワード線はグランド(GND)V0、奇数列のワード線は電源電圧V1に設定する。
これによりテストパッド(PAD)を準備することなく、選択信号により、ワード線(水平信号線)の異電位設定が可能である。
The mode setting circuits 12-N to 12-0 perform the following operations during the short detection operation.
As shown in FIG. 3, for the cells (all pixels correspond to the imager), the word lines in the even columns are set to the ground (GND) V0, and the word lines in the odd columns are set to the power supply voltage V1.
Thus, different potentials of the word lines (horizontal signal lines) can be set by the selection signal without preparing a test pad (PAD).
ワード線ドライバ回路において、モード設定回路20−1の出力からP1MOSトランジスタとN1MOSトランジスタの共通接続されたゲートに“L”レベルの電圧が供給されると、P1MOSトランジスタは導通し、電源からドレイン、ソースを介してワード線row1に電流が流れる。一方このとき、N1MOSトランジスタは非道通状態であるから、ドレインからソースを介してGNDには電流は流れない。しかしながら、このN1MOSトランジスタが非導通状態でもリーク電流は流れる。また一般に、MOSトランジスタの微細化に伴いリーク電流は増加する傾向にある。 In the word line driver circuit, when an “L” level voltage is supplied from the output of the mode setting circuit 20-1 to the commonly connected gates of the P 1 MOS transistor and the N 1 MOS transistor, the P 1 MOS transistor becomes conductive. A current flows from the power source to the word line row1 through the drain and source. On the other hand, at this time, since the N 1 MOS transistor is in an inactive state, no current flows from the drain to the GND through the source. However, a leakage current flows even when this N 1 MOS transistor is non-conductive. In general, the leakage current tends to increase with the miniaturization of the MOS transistor.
モード設定回路20−0の出力からP0MOSトランジスタとN0MOSトランジスタの共通接続されたゲートに“H”レベルの電圧が供給されると、P0MOSトランジスタは非導通状態となる。一方このとき、N0MOSトランジスタは導通状態となるから、ワード線row0、ドレイン、ソースを介してグランド(V0)に電流が流れる。しかしながら、このP1MOSトランジスタが非導通状態でもリーク電流は発生する。すなわち、電源からP1MOSトランジスタのドレイン、ソース、さらにN1MOSトランジスタを介してグランド(V0)にリーク電流が流れる。 When an “H” level voltage is supplied from the output of the mode setting circuit 20-0 to the commonly connected gates of the P 0 MOS transistor and the N 0 MOS transistor, the P 0 MOS transistor is turned off. On the other hand, at this time, since the N 0 MOS transistor becomes conductive, a current flows to the ground (V0) through the word line row0, the drain, and the source. However, a leak current is generated even when the P 1 MOS transistor is non-conductive. That is, a leakage current flows from the power source to the ground (V0) through the drain and source of the P 1 MOS transistor and further through the N 1 MOS transistor.
ワード線row1とrow0がお互い接触しない時は、ショート電流は発生しないがリーク電流は発生する。例えば、ワード線ドライバP1MOSトランジスタとN1MOSトランジスタ間、またP0MOSトランジスタとN0MOSトランジスタ間でそれぞれリーク電流が発生する。そのリーク電流をいまIstanbyとすると、 When the word lines row1 and row0 are not in contact with each other, a short current is not generated but a leak current is generated. For example, leak currents are generated between the word line driver P 1 MOS transistor and the N 1 MOS transistor, and between the P 0 MOS transistor and the N 0 MOS transistor. If the leakage current is now I standby ,
Istanby=Ileak(N0)+Ileak(P0) ・・・(1)
また、電圧の設定によってはワード線row1を“L”レベルたとえばグランドに、ワード線row0を“H”レベルたとえば電源電圧V1に設定することにより、
I standby = I leak (N 0 ) + I leak (P 0 ) (1)
Further, depending on the voltage setting, by setting the
Istanby=Ileak(P1)+Ileak(N1) ・・・(2)
となる。
さらに非動作状態において、ゲートをフローティング状態にしてP1MOSトランジスタとP0MOSトランジスタのソースに電源電圧V1を印加してP1MOSトランジスタ,N1MOSトランジスタとP0MOSトランジスタ,N0MOSトランジスタ間のそれぞれのリーク電流をIstanbyと表す。
I standby = I leak (P 1 ) + I leak (N 1 ) (2)
It becomes.
Further, in the non-operating state, the gate is set in a floating state, and the power source voltage V1 is applied to the sources of the P 1 MOS transistor and the P 0 MOS transistor to thereby apply the P 1 MOS transistor, the N 1 MOS transistor, the P 0 MOS transistor, and the N 0 MOS transistor Each leakage current in between is expressed as I standby .
次に、これらのリーク電流の他に、ワード線row1とrow0間が接触状態であるときについてのショート電流について述べる。
“H”レベル電圧(電源電圧V1)に設定されたワード線row1から“L”レベル電圧(グランド;V0)に設定されたワード線row0へ電流が、ショート電流として流れる。いま、ここでワード線row1とrow0間のショート抵抗をRshortとすると、そのショート電流Isは、
Next, in addition to these leakage currents, a short current when the word lines row1 and row0 are in contact is described.
A current flows as a short-circuit current from the
Is=(V1−V0)/Rshort ・・・(3)
と表される。このRshortは隣接するワード線の接触状態により決まる。
したがって、実際測定される電流Iは、式(1)(または式(2))と式(3)を加算した値、
I s = (
It is expressed. This R short is determined by the contact state of adjacent word lines.
Therefore, the actually measured current I is a value obtained by adding the expression (1) (or the expression (2)) and the expression (3),
I=Istanby+Is ・・・(4)
となる。
同様な測定をワード線row2とrow3、ワード線row4とrow5、・・・、ワード線row(N−1)とrowN間で繰り返し行い電流を測定する。
I = I standby + I s (4)
It becomes.
The same measurement is repeated between the
図5に隣接するワード線間の電流を測定した結果のグラフを示す。横軸は測定電流値を示し、縦軸は測定個数を示す。測定した結果はガウス分布となり、一般にワード線がショートしたところの電流はガウス分布曲線から外れたまたは離れた位置に存在する。 FIG. 5 shows a graph of the result of measuring the current between adjacent word lines. The horizontal axis represents the measured current value, and the vertical axis represents the number of measurements. The measurement result is a Gaussian distribution. In general, the current when the word line is short-circuited exists at a position deviating from or away from the Gaussian distribution curve.
行(水平)方向の隣接する信号線間でショートすると、電源の電源電圧V1〜とグランドV0間の電流は、式(4)に示すように、スタンバイ電流Istanbyより、ショート電流Ishort(ショート箇所で流れる電流)分だけ電流が増える。スダンバイ電流Istanbyのクライテリア電流IstanbyCRIを超えた場合をショートが存在すると設定すると、スタンバイ電流Istanbyの測定によりショート検出ができ、良品との選別ができる。
図5に示すように、このクライテリア電流IstanbyCRIを選別基準としてIspecを設定し、このIspecより大きいとワード線間でショートが発生していると判別し、Ispecより小さいとワード線間でショートは発生していないと判別することにより、良品不良品の選別を行うことができる。
When a short circuit occurs between adjacent signal lines in the row (horizontal) direction, the current between the power supply voltage V1 of the power source and the ground V0 is expressed by the short-circuit current I short (short circuit ) from the standby current I standby as shown in the equation (4). The current increases by the current flowing at the location. If you set the short circuit exists if it exceeds criterion current I Stanby CRI of STBY current I Stanby, can short detection by measuring the standby current I Stanby, can sorting defective.
As shown in FIG. 5, I spec is set using the criteria current I standby CRI as a selection criterion, and if it is greater than I spec, it is determined that a short circuit has occurred between the word lines, and if it is less than I spec , the word line By discriminating that no short circuit has occurred, it is possible to select non-defective products.
次にワード線rowN〜row0に接続されるセルをブロックに分割して隣接するワード線間のショート電流を検出する構成とその動作について説明する。説明を簡単にするためにセルを4ブロックに分けた例を示すが、分割数はこれに限定されない。また、分割数を増やすとき、モード設定回路のデコード部のデコードラインを増やし、それに伴いブロック選別の論理回路を構成すればよい。
上述したブロックは、半導体記憶装置、たとえばDRAM、不揮発性メモリ(SRAMを含む)などであってもよく、また他の例としてCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などで構成される固体撮像装置であってもよい。
Next, a configuration and operation for detecting a short current between adjacent word lines by dividing cells connected to word lines rowN to row0 into blocks will be described. In order to simplify the explanation, an example is shown in which a cell is divided into four blocks, but the number of divisions is not limited to this. Further, when the number of divisions is increased, the number of decoding lines in the decoding unit of the mode setting circuit may be increased, and a block selection logic circuit may be configured accordingly.
The block described above may be a semiconductor memory device such as a DRAM or a non-volatile memory (including SRAM), and other examples include a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and the like. It may be a solid-state imaging device.
まず、図6にモード設定回路に関する他の実施形態を示す。モード設定回路はワード線選択回路WLとブロック選択回路BLKなどから構成されている。
ワード線選択回路WLは図2に示した回路と同一構成であり、行選択回路11の出力11−0〜11−15を16個で構成された例である。この構成とその動作については既に述べたので、ここでは詳細な構成とその動作については省略する。
First, FIG. 6 shows another embodiment relating to the mode setting circuit. The mode setting circuit includes a word line selection circuit WL and a block selection circuit BLK.
The word line selection circuit WL has the same configuration as the circuit shown in FIG. 2 and is an example in which 16 outputs 11-0 to 11-15 of the
ブロック選択回路BLKはデコード部とブロック選択用の論理回路で構成される。まず、デコード部について述べる。セルを4ブロックに分割する場合、デコードライン(231〜234)は4本で構成され、ライン231はブロックAの論理回路に、ライン232はブロックBの論理回路に、ライン233はブロックCの論理回路に、ライン234はブロックDの論理回路にそれぞれ接続される。
The block selection circuit BLK includes a decoding unit and a block selection logic circuit. First, the decoding unit will be described. When the cell is divided into four blocks, the decode lines (231 to 234) are composed of four lines, the
次にブロック選択回路BLKの回路構成について述べる。
ブロックAにおいて、NOR回路240−0の一方の入力はワード線選択回路WLのNOT回路220−0の出力に接続され、他方の入力はブロック選択用のライン231に接続され、出力はワード線row0に接続される。
NOR回路240−1の一方の入力はワード線選択回路WLのNOR回路220−1の出力に接続され、他方の入力はブロック選択用のライン231に接続され、出力はワード線row1に接続される。
NOR回路240−2の一方の入力はワード線選択回路WLのNOT回路220−2出力に接続され、他方の入力はブロック選択用のライン231に接続され、出力はワード線row2に接続される。
NOR回路240−3の一方の入力はワード線選択回路WLのNOR回路220−3の出力に接続され、他方の入力はブロック選択用のライン231に接続され、出力はワード線row3に接続される。以下同様にブロックB、ブロックC、ブロックDまで繰り返される。
Next, the circuit configuration of the block selection circuit BLK will be described.
In the block A, one input of the NOR circuit 240-0 is connected to the output of the NOT circuit 220-0 of the word line selection circuit WL, the other input is connected to the
One input of the NOR circuit 240-1 is connected to the output of the NOR circuit 220-1 of the word line selection circuit WL, the other input is connected to the
One input of the NOR circuit 240-2 is connected to the NOT circuit 220-2 output of the word line selection circuit WL, the other input is connected to the
One input of the NOR circuit 240-3 is connected to the output of the NOR circuit 220-3 of the word line selection circuit WL, the other input is connected to the
次に、ブロック選択回路200を用いたときの、ショート検出回路100の動作について図7を参照ながら説明する。
行選択回路11から出力された制御信号がモード設定回路12−0〜12−15(12−N)に出力される。また、モード設定回路12−0〜12−15(12−N)のワード線選択回路WLにモード設定信号が供給され、ブロック設定信号がブロック選択回路BLKにそれぞれ供給される。
Next, the operation of the
The control signal output from the
行選択回路11の出力において、11−0ラインから“L”レベル、11−1ラインから“H”レベル、11−2ラインから“L”レベル、11−3ラインから“H”レベルのデータが出力された場合について説明する。それ以外の場合も同様にである。
ワード線選択回路に供給されるモード設定信号が“H”レベルのとき、ブロックAのNOT回路220−0はこのモード設定信号のレベルと関係なく、行選択回路11の11−0ラインから出力された“L”レベルのデータが反転され“H”レベルのデータがブロック選択回路BLKに出力される。
行選択回路11の11−1ラインから出力された“H”レベルの信号は、NOR回路220−1の一方の入力に供給され、他方の入力にはモード設定信号の“H”レベルの信号が供給される。その結果、NOR回路220−1の出力からは“L”レベルの信号が出力される。
NOT回路220−2の動作もNOT回路220−0と同様であり、ライン11−2の“L”レベルの信号が反転されて出力から“H”レベルの信号が出力される。
NOR回路220−3もNOR回路220−0と同様に、入力に、ライン11−3から“H”レベルの信号とモード設定信号の“H”レベルの信号がそれぞれ供給され、出力から“L”レベルの信号が出力される。
At the output of the
When the mode setting signal supplied to the word line selection circuit is at “H” level, the NOT circuit 220-0 of the block A is output from the 11-0 line of the
The “H” level signal output from the 11-1 line of the
The operation of the NOT circuit 220-2 is the same as that of the NOT circuit 220-0. The “L” level signal on the line 11-2 is inverted and an “H” level signal is output from the output.
In the same manner as the NOR circuit 220-0, the NOR circuit 220-3 is also supplied with the "H" level signal and the mode setting signal "H" level signal from the line 11-3, respectively, and the output is "L". A level signal is output.
行選択回路11の出力11−4〜11−15についても、ライン毎に“L”レベル、“H”レベルと隣接する行が異なる電位になるように設定する。
なお、電圧の設定には種々の組み合わせがあり、上述したライン毎に異なる電位を設定することに限定されない。
The outputs 11-4 to 11-15 of the
There are various combinations of voltage settings, and the present invention is not limited to setting different potentials for each line.
次に、ブロック選択回路でブロックA,B,C,Dを選択する動作について説明する。
デコード部を構成するライン231〜234のうちたとえばライン231に“L”レベル、その他のライン232〜234に“H”レベルのブロック選択信号が供給された場合について述べる。
このとき、ブロック設定信号により、NOR回路240−4〜240−7、240−8〜240−11、240−12〜240−15の出力は“L”レベルとなる。その結果、ブロックB,C,Dから出力されるワード線の信号レベルは全て“L”レベルとなる。すなわち、ブロックAのみが活性化された状態となり、それ以外のブロックB,C,Dは不活性化された状態となっている。
Next, an operation for selecting the blocks A, B, C, and D by the block selection circuit will be described.
A case will be described in which, among the
At this time, the outputs of the NOR circuits 240-4 to 240-7, 240-8 to 240-11, 240-12 to 240-15 become "L" level by the block setting signal. As a result, the signal levels of the word lines output from the blocks B, C, and D all become “L” level. That is, only the block A is activated, and the other blocks B, C, and D are deactivated.
選択されたブロックAにおいて、NOR回路240−0の入力に、NOT回路220−0から出力された“H”レベルの信号とブロック設定信号から供給された“L”レベルの信号が供給され、出力から“L”レベルの信号がワード線row0に出力される。
NOR回路240−1の入力に、NOR回路220−1から出力された“L”レベルの信号とブロック設定信号の“L”レベル信号が供給され、出力から“H”レベルの信号が導出され、ワード線row1に出力される。
NOR回路240−2の入力に、NOT回路220−2から出力された“H”レベルの信号とブロック設定信号から供給された“L”レベルの信号が供給され、出力から“L”レベルの信号がワード線row2に出力される。
NOR回路240−3の入力に、NOR回路220−3から出力された“L”レベルの信号とブロック設定信号の“L”レベル信号が供給され、出力から“H”レベルの信号が導出され、ワード線row3に出力される。
このようにして、選択されたブロックA内で、隣接するワード線間の電位を異電位に設定することができる。なお“H”レベルと“L”レベルは上述した設定と逆であっても良い。
In the selected block A, the “H” level signal output from the NOT circuit 220-0 and the “L” level signal supplied from the block setting signal are supplied to the input of the NOR circuit 240-0 and output. To "L" level signal is output to the word line row0.
The “L” level signal output from the NOR circuit 220-1 and the “L” level signal of the block setting signal are supplied to the input of the NOR circuit 240-1, and the “H” level signal is derived from the output. It is output to the word line row1.
The “H” level signal output from the NOT circuit 220-2 and the “L” level signal supplied from the block setting signal are supplied to the input of the NOR circuit 240-2, and the “L” level signal is output from the output. Is output to the word line row2.
The “L” level signal output from the NOR circuit 220-3 and the “L” level signal of the block setting signal are supplied to the input of the NOR circuit 240-3, and the “H” level signal is derived from the output, It is output to the word line row3.
In this way, the potential between adjacent word lines can be set to a different potential in the selected block A. The “H” level and the “L” level may be opposite to the above-described settings.
図7(A)に、ブロックAの活性化された状態とブロックB,C,Dが非活性化された状態を模式化した図を示す。
図7(A)は、ブロックAのスタンバイ電流IstanbyAを測定する例を示す。ワード線row0〜row15までショート検出するための電位設定状態を示していて、破線は“L”レベルを示し、具体的にはグランド(V0,接地)レベル、実線は“H”レベルを示し、具体的には電源電圧(VI)レベルを示す。
図示してあるように、ブロックAは行(ワード線)毎に、“L”レベル、“H”レベルと繰り替えした電圧設定となっている。しかし、ブロックB〜Dの行は全て破線で表され、その電圧は“L”レベルとなっている。
すなわち、ブロックAでは隣接するワード線間はお互い異電位に設定されているが、その他のブロックB,C,D内のワード線は全て“L”レベルの同電位に設定される。その結果、ブロックAにおいて、隣接するワード線間でショート電流を発生させることができ、一方他のブロックにおいては、ワード線は全て同電位であるので、たとえ隣接するワード線が接触していてもショート電流は流れない。
FIG. 7A schematically shows a state in which the block A is activated and a state in which the blocks B, C, and D are inactivated.
Figure 7 (A) shows an example of measuring the standby current I Stanby A block A. A potential setting state for detecting a short circuit from word lines row 0 to row 15 is shown. A broken line indicates an “L” level, specifically a ground (V0, ground) level, and a solid line indicates an “H” level. Specifically, it indicates the power supply voltage (VI) level.
As shown in the figure, the block A has a voltage setting which is repeated between the “L” level and the “H” level for each row (word line). However, the rows of the blocks B to D are all represented by broken lines, and the voltage is at the “L” level.
That is, in the block A, adjacent word lines are set to different potentials, but the word lines in the other blocks B, C, and D are all set to the same potential of “L” level. As a result, in the block A, a short current can be generated between adjacent word lines, while in the other blocks, the word lines are all at the same potential, so even if adjacent word lines are in contact with each other. Short current does not flow.
図7(A)に示す電位設定状態で、ワード線row0〜row15の隣接する制御線(行)間のショート検出が行われる。
ショート検出の方法は、図1で既に説明したように、例えばワード線row0とrow1間、ワード線row2とrow3間のショート電流が、P0,N0MOSトランジスタ〜P3,N3MOSトランジスタのリーク電流と加算された状態で測定される。
このとき、ブロックB〜ブロックDのワード線row4〜row15は全てグランド(V0)レベルであるので、配線間に電位差は無いためショートによる電流は流れない。ただし、このとき、P4,N4〜P15,N15MOSトランジスタのリーク電流Istanbyは流れる。
In the potential setting state shown in FIG. 7A, short detection is performed between adjacent control lines (rows) of the word lines row0 to row15.
As described above with reference to FIG. 1, the short-circuit detection method is performed by, for example, a short current between the
At this time, since the word lines row4 to row15 of the block B to the block D are all at the ground (V0) level, there is no potential difference between the wirings, so that no current flows due to a short circuit. However, at this time, the leakage current I standby of the P 4 , N 4 to P 15 , and N 15 MOS transistors flows.
次に、図7(B)に示すブロックBのみが選択されこのブロックBのワード線間row4〜row7のショート電流を検出する場合について述べる。図6のデコード部を構成するライン232に“L”レベル、その他のライン231,233,234に“H”レベルのブロック設定信号が供給されると、NOR回路240−0〜240−3、240−8〜240−11、240−12〜24015の出力は全て“L”レベルとなる。すなわち、ブロックA,C,Dは非活性化状態に設定され、ブロックAのみが活性化される状態となる。
Next, the case where only the block B shown in FIG. 7B is selected and the short current between the word lines row4 to row7 of the block B is detected will be described. When the “L” level block setting signal is supplied to the
行選択回路11の出力11−4〜11−7において、例えば出力11−4から“L”レベル、出力11−5から“H”レベル、出力11−6からL“レベル、出力11−7からH”レベルの信号が出力される。この状態において、モード設定信号が“H”レベルとなると、NOT回路220−4の出力はモード設定信号に関係なく“H”レベル、NOR回路220−5の出力は“L”レベル、NOT回路220−6の出力は“H”レベル、NOR回路220−7の出力は“L”レベルとなる。
In the outputs 11-4 to 11-7 of the
このように、図7(B)のブロックBを選択するとき、ブロック選択回路のデコード部のライン231は“H”レベル、ライン232は“L”レベル、ライン233は“H”レベル、ライン234は“H”レベルに設定される。
それに伴い、NOR回路240−4の出力は“L”レベル、NOR回路240−5の出力は“H”レベル、NOR回路240−6の出力は“L”レベル、NOR回路240−7の出力は“H”レベルとなり、これら各レベルの電圧がワード線row0〜row15にそれぞれ供給される。
このときの電圧設定状態を模式化した図を図7(B)に示す。このブロックBにおいて、ワード線row4〜row7間でリーク電流とワード線間のショート電流が測定される。ブロックA,C,Dにおいては、ワード線row0〜row3、row8〜row15は全て同電位であるので、隣接するワード線間のショートによる電流は流れない。
As described above, when the block B in FIG. 7B is selected, the
Accordingly, the output of the NOR circuit 240-4 is “L” level, the output of the NOR circuit 240-5 is “H” level, the output of the NOR circuit 240-6 is “L” level, and the output of the NOR circuit 240-7 is It becomes “H” level, and the voltages of these levels are supplied to the word lines row 0 to row 15, respectively.
FIG. 7B schematically shows the voltage setting state at this time. In this block B, the leakage current and the short current between the word lines are measured between the word lines row 4 to row 7. In the blocks A, C, and D, the word lines row 0 to
以下同様に、図6に示すブロック選択回路のデコード部に供給するブロック設定信号を制御することにより、図7(C),(D)に示すブロックCまたはブロックDを選択し、選択したブロックのスタンバイ電流Istanbyとショート電流Ishortを測定する。 Similarly, the block setting signal supplied to the decoding unit of the block selection circuit shown in FIG. 6 is controlled to select block C or block D shown in FIGS. to measure the standby current I stanby and short current I short.
図8に、ショート検出したときの結果を示す。横軸にスタンバイ電流Istanbyとショート電流Ishortを加算した電流を、縦軸にその測定電流値に対するワード線(row0〜rowN)の個数を示す。
典型的な例として、図8(A)に示すように、分布曲線はある電流値を中心にガウス分布を示す。このとき、ワード線がショートしていると、スタンバイ電流Istanbyにショート電流Ishortが加算されているので、測定された電流値はその分布の電流値の大きい方の離れた位置に存在する。
この分布曲線において、所定の電流値に良品または不良品の判別を行う基準(SPEC)を設け、測定した結果、あるワード線またはブロックの測定電流がこの基準より小さいと良品とし、基準値より大きいと不良品と判別する。
FIG. 8 shows the result when a short circuit is detected. The horizontal axis represents the current obtained by adding the standby current I standby and the short current I short , and the vertical axis represents the number of word lines (
As a typical example, as shown in FIG. 8A, the distribution curve shows a Gaussian distribution around a certain current value. At this time, when the word lines are shorted, since short current I short is added to the standby current I Stanby, the measured current value is present in the larger away the current value of the distribution.
In this distribution curve, a standard (SPEC) for determining whether a product is non-defective or defective is provided at a predetermined current value. As a result of measurement, if the measured current of a certain word line or block is smaller than this standard, the product is judged as good and larger than the standard value. And defective products.
上述した分布曲線は、素子のばらつきなどに依存する。素子が微細化され、例えばドライブトランジスタ(P0,N0〜PN,NNMOSトランジスタ)のチャネル長が短くなると、それに伴いリーク電流(Istanby電流)が増える。このときの分布状態を図8Bに示す。リーク電流が増加するので、分布曲線のセンター値は電流の大きい方にシフトする。このとき、分布曲線のセンター値などに応じて基準を適宜設定する必要がある。
もし、上述したSPECを固定すると、分布曲線の一部が基準を超える可能性があり、良品を不良品と判別して、歩留まりを悪化させる可能性がある。
The distribution curve described above depends on variations in elements. When the element is miniaturized and, for example, the channel length of the drive transistor (P 0 , N 0 to P N , N N MOS transistor) is shortened, the leakage current (I standby current) increases accordingly. The distribution state at this time is shown in FIG. 8B. Since the leakage current increases, the center value of the distribution curve shifts to the larger current. At this time, it is necessary to appropriately set the reference according to the center value of the distribution curve.
If the SPEC described above is fixed, a part of the distribution curve may exceed the standard, and a non-defective product may be determined as a defective product, which may deteriorate the yield.
図8(A),(B)において、ショート電流とスタンバイ電流の比(Ishort/Istanby)が小さい場合、スタンバイ電流Istanbyのばらつきの範囲内にショート電流Ishortが収まってしまい、ショート検出が困難になる。また、スタンバイ電流Istanbyの値はウエーハばらつき、ロットばらつきが大きいため、ショート検出可能なスタンバイ電流IstanbyのCRI(判定基準)を適宜設定する必要がある。 FIG. 8 (A), the (B), the case where the ratio of the short current and the standby current (I short / I stanby) is small, a short current I short is would fall within the scope of variation in standby current I Stanby, short detection Becomes difficult. The value of the standby current I Stanby is wafer variation, since the lot variation is large, it is necessary to set the short detectable standby current I Stanby of CRI (the criterion) as appropriate.
これらを改善するために配線領域(画素またはセルが配置されたエリア)を1〜M(Mは正の整数)個に分割して、ブロック間のショート電流に関するデータを相対的に比較し、ショートしたブロックまたは配線を特定する。
簡単のため図9に分割数をM=4としてAからDブロックに分けた場合について示す。ブロック選択回路により、ブロックA〜ブロックDの任意のブロックが選択される。選択されたブロックAは、ブロック内のワード線を“H”レベルと“L”レベルの電圧に設定し、隣接するワード線間を異電位に設定して、ワード線ドライバトランジスタのリーク電流と隣接するワード線間のショート電流を測定する。ブロック内の電流測定が終わると、ブロックBが選択され、同様にリーク電流とショート電流は測定される。これをブロックC,Dについて測定する。
図9に示すように、例えばブロックC内に隣接するワード線間にショート電流Ishortが検出されると、ブロック内の電流測定の分布曲線から離れた位置に存在する。
また、ブロックA〜Dの測定電流の最大値、平均値を求め、各ブロック間のIstanbyMAXとIstanbyMeanの差で比較判別しショート電流が発生しているブロックとそのワード線を検出する。例えば図9に示すようにブロックCが他のブロックA,B,Dよりその差が大きいとブロックCにショート電流が発生していることが分かる。
In order to improve these, the wiring area (area where pixels or cells are arranged) is divided into 1 to M (M is a positive integer), and the data on short-circuit current between blocks is relatively compared, and the short circuit Identify the block or wiring that was used.
For simplicity, FIG. 9 shows a case where the number of divisions is M = 4 and the blocks are divided from A to D blocks. An arbitrary block of blocks A to D is selected by the block selection circuit. In the selected block A, the word lines in the block are set to “H” level and “L” level voltages, the adjacent word lines are set to different potentials, and adjacent to the leakage current of the word line driver transistor. Measure the short current between the word lines. When the current measurement in the block is completed, the block B is selected, and the leak current and the short current are measured in the same manner. This is measured for blocks C and D.
As shown in FIG. 9, for example, when a short current I short is detected between adjacent word lines in the block C, it exists at a position away from the current measurement distribution curve in the block.
Further, the maximum value and the average value of the measured currents of the blocks A to D are obtained, and a comparison and determination is made based on the difference between I standbyMAX and I standbyMean between the blocks, and the block in which the short current is generated and its word line are detected. For example, as shown in FIG. 9, when the difference between the block C and the other blocks A, B, and D is larger, it can be seen that a short current is generated in the block C.
上述したように、モード設定(モードセレクト)回路により、ブロックA〜Dの各ブロックそれぞれに対し異電位設定が可能である。この時、それぞれのブロックのスタンバイ電流、IstanbyA〜IstanbyDを測定し、ショート検出を行うことができる。
ブロックに分割することの利点は以下の二つである。
まず、第1の利点は、ブロックAでショートが起こった時、IstanbyAは、例えば全画素(全ワード線)のスタンバイ電流Istanbyの約1/4であるため、全画素のスタンバイ電流を測るよりも、ショート電流の検出が容易になる。
第2の利点は、同チップ(chip)の各ブロックのスタンバイ電流を比較することにより、ショート検出が行いやすくなる。
As described above, a different potential can be set for each of the blocks A to D by the mode setting (mode select) circuit. In this case, the standby current of each block to measure the I stanby A~I stanby D, it is possible to perform the short-circuit detection.
The advantages of dividing into blocks are the following two.
A first advantage is that when a short circuit occurs in the block A, I Stanby A, because for example, about 1/4 of the standby current I Stanby of all pixels (all the word lines), the standby current of all pixels It is easier to detect a short-circuit current than to measure.
The second advantage is that it becomes easy to detect a short circuit by comparing the standby current of each block of the chip.
例えば、IstanbyA〜IstanbyDの最大値、最小値を除外した2つのデータの平均値をIstanbyMeanとすると、最大値IstanbyMAXとIstanbyMeanの差で選別のクライテリアを設けることが出来る。
IstanbyMeanは、プロセスがばらついてスタンバイ電流が増えた場合でも同様に値がシフトするため、一定値IstanbyCRIでショートの有無を確認するよりも、はるかに効率的なショート検出が可能である。
For example, I stanby A~I stanby maximum value of D, and the mean value of the two data excluding the minimum value when the I stanbyMean, can be provided criteria for selecting the difference between the maximum value I StanbyMAX and I stanbyMean.
I StanbyMean, since similarly value even if the process standby current increases varied shifts, than to check for short constant value I Stanby CRI, it is possible to much more efficient short detection.
いままで行(水平)方向のワード線(水平制御線)についてショート電流を検出する回路とその方法について説明したが、列(垂直)方向の垂直制御線のショート検出に関しても行方向と同様の、異電位設定とブロック分割によるスタンバイ電流モニターにより、ショート検出を行うことができる、 The circuit and method for detecting a short current for a word line (horizontal control line) in the row (horizontal) direction have been described so far, but the short detection of a vertical control line in the column (vertical) direction is similar to that in the row direction. Short-circuit detection can be performed by different current setting and standby current monitor by block division.
このように、水平制御線、および垂直制御線のブロック(Block)別選択と異電源設定により、ショート検出動作時のスタンバイ電流を小さく抑えることでき、プロセスの微細化により、スタンバイ電流の増加した場合でも、ショートの検出ができる。
また、チップをブロック分割により、同チップのブロックごとのスタンバイ電流を比較することができ、スタンバイ電流のロット(lot)、ウエーハ(Wafer)ばらつきの増加に対しても、ショート検出が行い易くなる。
As described above, when the horizontal control line and the vertical control line are selected for each block (block) and the different power supply is set, the standby current at the time of short detection operation can be suppressed to a small level. But it can detect shorts.
Further, by dividing the chip into blocks, the standby current of each block of the chip can be compared, and it becomes easy to detect a short circuit even when the standby current lot (wafer) increases.
11…行選択回路、12−0〜12−N…モード設定(Mode select)回路、100…ショート検出回路、200…ブロック選択回路、20-0,20−N−3,20−N−1,220−0,220−2,220−4,220−6,220−8,220−20,220−12,220−14…NOT回路、20−1,20−n−2,20−N,220−1,220−3,220−5,220−7,220−9,220−11,220−13,220−15,240−0〜240−15…NOR回路、C00〜CNM…セル、N0〜NN…N型MOSトランジスタ、P0〜PN…P型MOSトランジスタ、row0〜rowN…行(ワード線(線);ローライン)、Colum0〜ColumN…垂直信号線(カラムライン)。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
上記能動素子が接続され一方向に配列された複数の素子信号線と、
素子信号線選択情報をデコードし、上記素子信号線に対応する第1の制御線群から第1の制御線を任意に選択する行選択回路と、
上記第1の制御線から供給された制御信号とモード設定信号が供給され、上記第1の制御線群に対応する第2の制御線群から任意に第2の制御線を選択すると共に該第2の制御線の電位レベルを設定するモード設定回路と、
上記モード設定回路から第3の制御信号が供給され、隣接する上記素子信号線間でショート電流を発生させるため上記複数の素子信号線を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有する
ショート検出回路。 An active element;
A plurality of element signal lines to which the active elements are connected and arranged in one direction;
A row selection circuit that decodes element signal line selection information and arbitrarily selects a first control line from a first control line group corresponding to the element signal line;
A control signal and a mode setting signal supplied from the first control line are supplied, and a second control line is arbitrarily selected from a second control line group corresponding to the first control line group and the second control line is selected. A mode setting circuit for setting the potential level of the two control lines;
A short detection circuit, comprising: a driver circuit which is supplied with a third control signal from the mode setting circuit and sets the plurality of element signal lines at different potentials in order to generate a short current between the adjacent element signal lines.
請求項1記載のショート検出回路。 The short detection circuit according to claim 1, wherein the mode setting circuit sets one direction to a different potential at an even number and an odd number in a horizontal direction or a vertical direction.
請求項1記載のショート検出回路。 The short detection circuit according to claim 1, wherein the mode setting circuit includes a block selection circuit and is supplied with a block setting signal to divide the element signal line into a plurality of blocks.
上記能動素子が接続され一方向に配列された複数の素子信号線と、
素子信号線選択情報をデコードし、上記素子信号線に対応する第1の制御線群から第1の制御線を任意に選択する行選択回路と、
上記第1の制御線から供給された第1の制御信号とワード線設定信号が供給されて上記第1の制御線群に対応する第2の制御線群から任意に第2の制御線を選択し、該第2の制御線から出力される第2の制御信号とブロック設定信号が供給され、上記第2の制御線群を複数のブロックに分割し、該分割したブロックのうち少なくとも一つを選択し該ブロック内の制御線の電位を制御するモード設定回路と、
上記モード設定回路から第3の制御信号が供給され、隣接する上記素子信号線間でショート電流を発生させるため上記複数の素子信号線の電位を互いに異電位に設定するドライバ回路とを有する
ショート検出回路。 An active element;
A plurality of element signal lines to which the active elements are connected and arranged in one direction;
A row selection circuit that decodes element signal line selection information and arbitrarily selects a first control line from a first control line group corresponding to the element signal line;
A first control signal and a word line setting signal supplied from the first control line are supplied, and a second control line is arbitrarily selected from a second control line group corresponding to the first control line group. Then, the second control signal and the block setting signal output from the second control line are supplied, the second control line group is divided into a plurality of blocks, and at least one of the divided blocks is A mode setting circuit for selecting and controlling the potential of the control line in the block;
A third control signal supplied from the mode setting circuit, and a driver circuit for setting the potentials of the plurality of element signal lines to different potentials in order to generate a short current between the adjacent element signal lines. circuit.
請求項4記載のショート検出回路。 5. The short detection circuit according to claim 4, wherein the element signal lines in the block are set to even potentials and odd odd potentials in one horizontal direction or vertical direction.
請求項4記載のショート検出回路。 The short detection circuit according to claim 4, wherein a difference between a maximum current value and an average value measured in the block is obtained, and a short current is detected from the difference current between the blocks.
上記画素が接続され一方向に配列された複数の画素信号線と、
画素信号線選択情報をデコードし、該画素信号線を任意に選択する第1の制御信号を発生する選択回路と、
上記第1の制御信号とモード設定信号が供給され、上記画素信号線を選択すると共に該画素信号線の電位レベルを設定する第2の制御信号を発生するモード設定回路と、
上記第2の制御信号が供給され、隣接する上記画素信号線間でショート電流を発生させるため上記複数の画素信号線を互いに異電位に設定するドライバ回路と
を有する撮像装置。 A pixel that converts an input optical signal into an electrical signal;
A plurality of pixel signal lines in which the pixels are connected and arranged in one direction;
A selection circuit that decodes pixel signal line selection information and generates a first control signal for arbitrarily selecting the pixel signal line;
A mode setting circuit, which is supplied with the first control signal and the mode setting signal, selects the pixel signal line and generates a second control signal for setting the potential level of the pixel signal line;
An image pickup apparatus comprising: a driver circuit that is supplied with the second control signal and sets the plurality of pixel signal lines to different potentials in order to generate a short current between the adjacent pixel signal lines.
請求項7記載の撮像装置。 The mode setting circuit is further supplied with a pixel block setting signal, divides the plurality of pixel signal lines for each block, selects at least one of the divided blocks, and sets the potential of the pixel signal lines in the block. The imaging device according to claim 7 to be controlled.
請求項7記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 7, wherein the element signal lines in the pixel block are set to different potentials at even numbers and odd numbers in one horizontal direction or vertical direction.
上記記憶セルが接続され一方向に配列されたワード線またはビット線と、
前記ワード線またはビット線のアドレス情報をデコードし、前記ワード線またはビット線を任意に選択する第1の制御信号を発生する選択回路と、
上記第1の制御信号とモード設定信号が供給され、上記ワード線またはビット線を選択し、該ワード線またはビット線の電位レベルを設定する第2の制御信号を発生するモード設定回路と、
上記第2の制御信号が供給され、隣接する上記ワード線またはビット線間でショート電流を発生させるため上記ワード線またはビット線を互いに異電位に設定するドライバ回路と
を有する記憶装置。 A memory cell;
A word line or a bit line connected to the memory cells and arranged in one direction;
A selection circuit that decodes address information of the word line or bit line and generates a first control signal for arbitrarily selecting the word line or bit line;
A mode setting circuit that is supplied with the first control signal and a mode setting signal, selects the word line or bit line, and generates a second control signal for setting the potential level of the word line or bit line;
A memory device comprising: a driver circuit that is supplied with the second control signal and sets the word lines or bit lines to different potentials to generate a short current between the adjacent word lines or bit lines.
請求項10記載の記憶装置。 The mode setting circuit is further supplied with a memory cell block setting signal, divides the word line or bit line for each block, selects at least one of the divided blocks, and selects the word line or bit line in the block The memory | storage device of Claim 10.
請求項10記載の記憶装置。 The storage device according to claim 10, wherein word lines or bit lines in the block are set to different potentials evenly and oddly in a horizontal direction or a vertical direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006346381A JP2008159155A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Short detection circuit, imaging device using the same, and storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2006346381A JP2008159155A (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Short detection circuit, imaging device using the same, and storage device |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011165259A (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device and method for detecting failure of the same |
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2006
- 2006-12-22 JP JP2006346381A patent/JP2008159155A/en active Pending
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