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JP2000200874A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JP2000200874A
JP2000200874A JP11001058A JP105899A JP2000200874A JP 2000200874 A JP2000200874 A JP 2000200874A JP 11001058 A JP11001058 A JP 11001058A JP 105899 A JP105899 A JP 105899A JP 2000200874 A JP2000200874 A JP 2000200874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
circuit
integrated circuit
internal voltage
circuit device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11001058A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Saotome
▲隆▼雄 早乙女
Hideki Hayashi
秀樹 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11001058A priority Critical patent/JP2000200874A/en
Publication of JP2000200874A publication Critical patent/JP2000200874A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランダムアクセスメモリRAM及び自己診断
回路BISTを内蔵する大規模集積回路装置LSI等の
試験コストを低減する。 【解決手段】 例えばランダムアクセスメモリRAM及
び自己診断回路BISTを内蔵する大規模集積回路装置
LSI等において、自己診断回路BISTに、ランダム
アクセスメモリRAMの論理テストのためのテストパタ
ーン発生回路及びテストデータ比較回路に加えて、電源
マージンテスト又はデータリテンションテスト時、ラン
ダムアクセスメモリRAMのメモリアレイを構成するメ
モリセルの動作電源として供給される内部電圧VMDの
電位を電位制御信号VCに従って選択的に切り換える内
部電圧切換回路VMDSを設け、電源マージンテスト及
びデータリテンションテストを自律的に実施しうる機能
を持たせる。
(57) [PROBLEMS] To reduce the test cost of a large-scale integrated circuit device LSI or the like incorporating a random access memory RAM and a self-diagnosis circuit BIST. For example, in a large-scale integrated circuit device LSI including a random access memory RAM and a self-diagnosis circuit BIST, a self-diagnosis circuit BIST includes a test pattern generation circuit and a test data comparison circuit for a logic test of the random access memory RAM. In addition to the circuit, at the time of a power supply margin test or a data retention test, an internal voltage for selectively switching the potential of an internal voltage VMD supplied as an operation power supply of a memory cell constituting a memory array of a random access memory RAM according to a potential control signal VC. A switching circuit VMDS is provided to provide a function capable of performing a power supply margin test and a data retention test autonomously.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体集積回路装
置に関し、例えば、ランダムアクセスメモリ等の半導体
メモリと自己診断回路とを内蔵し、大型コンピュータシ
ステムを構成するバイポーラCMOS(相補MOS)型
の大規模集積回路装置ならびにその試験コストの低減に
利用して特に有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a large-scale bipolar CMOS (complementary MOS) type which comprises a semiconductor memory such as a random access memory and a self-diagnosis circuit and constitutes a large computer system. The present invention relates to an integrated circuit device and a technique which is particularly effective for reducing the test cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】Pチャンネル及びNチャンネルMOSF
ET(金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この
明細書では、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの総称とする)からなるCMOSメモリセ
ルが格子配列されてなるメモリアレイと、バイポーラト
ランジスタ(以下、この明細書では、バイポーラトラン
ジスタのことをトランジスタと略称する)を基本素子と
するバイポーラ回路とCMOS回路が組み合わされてな
るバイポーラCMOS回路を基本素子とする周辺回路と
を備えるバイポーラCMOS型のランダムアクセスメモ
リがある。また、このようなランダムアクセスメモリを
内蔵し、例えば大型コンピュータシステムを構成するバ
イポーラCMOS型の大規模集積回路装置がある。
2. Description of the Related Art P-channel and N-channel MOSFs
A memory array in which CMOS memory cells formed of ET (metal oxide semiconductor type field effect transistor; in this specification, a MOSFET is referred to as an insulated gate field effect transistor) is arranged in a lattice, and a bipolar transistor (hereinafter, referred to as a bipolar transistor). (In this specification, a bipolar transistor is abbreviated as a transistor.) A bipolar CMOS type random access including a bipolar circuit having a basic element and a peripheral circuit having a bipolar CMOS circuit formed by combining a CMOS circuit with a bipolar element having a basic element. There is memory. In addition, there is a large-scale integrated circuit device of a bipolar CMOS type which incorporates such a random access memory and constitutes, for example, a large-sized computer system.

【0003】一方、ランダムアクセスメモリを内蔵する
大規模集積回路装置等に、テストパターン発生回路やテ
ストデータ比較回路を含みランダムアクセスメモリの論
理テストを自律的に行う自己診断(BIST:Buil
t In Self Test)回路を設けることで、
試験コストの低減を図る方法が知られている。
On the other hand, a self-diagnosis (BIST: Build) for autonomously performing a logic test of a random access memory including a test pattern generation circuit and a test data comparison circuit in a large-scale integrated circuit device incorporating a random access memory or the like.
t In Self Test) circuit,
A method for reducing the test cost is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者等は、この
発明に先立って、上記のようなランダムアクセスメモリ
及び自己診断回路を内蔵する大規模集積回路装置の開発
に従事し、次の問題点に気付いた。すなわち、この大規
模集積回路装置では、内蔵する自己診断回路によってラ
ンダムアクセスメモリの論理テストを自律的に実施し、
試験コストの低減を図ることができるが、ランダムアク
セスメモリ等では、周知のように、メモリアレイを構成
するメモリセルの許容範囲内の電源変動に対する動作マ
ージンを確認するための電源マージンテストや、その電
源変動下における情報保持特性を確認するためのデータ
リテンションテスト等が必要とされる。
Prior to the present invention, the present inventors engaged in the development of a large-scale integrated circuit device having a random access memory and a self-diagnosis circuit as described above. Noticed. That is, in this large-scale integrated circuit device, a logic test of a random access memory is autonomously performed by a built-in self-diagnosis circuit,
Although it is possible to reduce the test cost, in a random access memory or the like, as is well known, a power supply margin test for confirming an operation margin for a power supply fluctuation within an allowable range of a memory cell constituting a memory array, A data retention test or the like for confirming information retention characteristics under power supply fluctuation is required.

【0005】該大規模集積回路装置において、自己診断
回路は、電源マージンテスト及びデータリテンションテ
ストを行う機能を有さず、これらのテストは、専ら試験
工程において外部に接続されるプローブテスタ等に依ら
ざるを得ない。したがって、プローブテスタとして、電
源電圧電位を許容範囲内で精度良く変化させるための機
能が必要になり、その価格が上昇するとともに、これら
のテストを実施するために1個あたり数秒の時間が必要
となり、特に大量生産段階では膨大な試験時間が必要と
なって、大規模集積回路装置の試験コストが増大する。
In the large-scale integrated circuit device, the self-diagnosis circuit does not have a function of performing a power margin test and a data retention test, and these tests are mainly performed by a probe tester or the like externally connected in a test process. I have no choice. Therefore, it is necessary for the probe tester to have a function for accurately changing the power supply voltage potential within an allowable range, which raises the price and requires several seconds for each test. In particular, an enormous test time is required in a mass production stage, and the test cost of a large-scale integrated circuit device increases.

【0006】この発明の目的は、新しい機能を有する自
己診断回路を提供することにある。この発明の他の目的
は、ランダムアクセスメモリ及び自己診断回路を内蔵す
る大規模集積回路装置等の試験コストを低減することに
ある。
An object of the present invention is to provide a self-diagnosis circuit having a new function. It is another object of the present invention to reduce the cost of testing a large-scale integrated circuit device or the like incorporating a random access memory and a self-diagnosis circuit.

【0007】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、例えばランダムアクセスメモ
リ及び自己診断回路を内蔵する大規模集積回路装置等に
おいて、自己診断回路に、ランダムアクセスメモリ等の
論理テストのためのテストパターン発生回路及びテスト
データ比較回路に加えて、電源マージンテスト又はデー
タリテンションテスト時、メモリアレイを構成するメモ
リセルの動作電源として供給される内部電圧の電位を電
位制御信号に従って選択的に切り換える内部電圧切換回
路を設け、電源マージンテスト及びデータリテンション
テストを自律的に実施しうる機能を持たせる。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, for example, in a large-scale integrated circuit device incorporating a random access memory and a self-diagnosis circuit, the self-diagnosis circuit includes a power supply in addition to a test pattern generation circuit and a test data comparison circuit for a logic test such as a random access memory. At the time of a margin test or a data retention test, an internal voltage switching circuit for selectively switching the potential of an internal voltage supplied as an operating power supply of a memory cell forming a memory array in accordance with a potential control signal is provided, and a power supply margin test and a data retention test are performed. Provide functions that can be implemented autonomously.

【0009】上記した手段によれば、内蔵する自己診断
回路により、電源マージンテスト及びデータリテンショ
ンテストを自律的にかつ効率良く実施することができ、
これによって大規模集積回路装置等の試験コストを低減
することができる。
According to the above-mentioned means, the power supply margin test and the data retention test can be performed autonomously and efficiently by the built-in self-diagnosis circuit.
As a result, the test cost of a large-scale integrated circuit device or the like can be reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
大規模集積回路装置LSI(半導体集積回路装置)の一
実施例のブロック図が示されている。同図をもとに、ま
ずこの実施例の大規模集積回路装置LSIの構成及び動
作の概要について説明する。なお、この実施例の大規模
集積回路装置LSIは、特に制限されないが、他の各種
の大規模集積回路装置とともに、所定の大型コンピュー
タシステムを構成する。また、図1の各ブロックを構成
する回路素子は、公知のバイポーラCMOS集積回路の
製造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導体
基板CHIP面上に形成される。さらに、図1では、基
板配置図の形態をもって大規模集積回路装置LSIのブ
ロック構成が示されている。また、基板配置に関する以
下の記述では、図1の位置関係をもって半導体基板CH
IP面上での上下左右を表す。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a large-scale integrated circuit device LSI (semiconductor integrated circuit device) to which the present invention is applied. First, an outline of the configuration and operation of the large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment will be described with reference to FIG. The large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment constitutes a predetermined large-scale computer system together with other various large-scale integrated circuit devices, although not particularly limited. The circuit elements constituting each block in FIG. 1 are formed on one semiconductor substrate CHIP surface such as single crystal silicon by a known bipolar CMOS integrated circuit manufacturing technique. Further, FIG. 1 shows a block configuration of a large-scale integrated circuit device LSI in the form of a board layout diagram. Also, in the following description of the substrate arrangement, the semiconductor substrate CH
Represents up, down, left, and right on the IP surface.

【0011】図1において、この実施例の大規模集積回
路装置LSIは、特に制限されないが、半導体基板CH
IP面の大半を占めて配置されるランダムアクセスメモ
リRAM(半導体メモリ)と、このランダムアクセスメ
モリRAMの左側に配置される自己診断回路BIST及
び内部電圧発生回路VGとを備える。このうち、内部電
圧発生回路VGには、図示されない外部の電源装置か
ら、電源電圧EVEE及び接地電位EGNDが供給され
る。また、自己診断回路BISTには、外部のアクセス
装置又はプローブテスタ等から起動制御信号たるチップ
イネーブル信号ECEB(ここで、それが有効とされる
とき選択的にロウレベルとされるいわゆる反転信号等に
ついては、その名称の末尾にBを付して表す。以下同
様),ライトイネーブル信号EWEBならびに出力イネ
ーブル信号EOEBが供給されるとともに、i+1ビッ
トのXアドレス信号EAX0〜EAXiと、j+1ビッ
トのYアドレス信号EAY0〜EAYjとが供給され、
さらに入出力データEIO0〜EIO7として8ビット
単位の記憶データが入力又は出力される。
Referring to FIG. 1, a large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment is not particularly limited, but includes a semiconductor substrate CH.
It includes a random access memory RAM (semiconductor memory) arranged to occupy most of the IP plane, and a self-diagnosis circuit BIST and an internal voltage generation circuit VG arranged on the left side of the random access memory RAM. The power supply voltage EVEE and the ground potential EGND are supplied to the internal voltage generation circuit VG from an external power supply device (not shown). The self-diagnosis circuit BIST includes a chip enable signal ECEB (here, a so-called inverted signal which is selectively set to a low level when the signal is enabled) from an external access device or a probe tester. , Its name is appended with B. The same applies hereinafter), a write enable signal EWEB and an output enable signal EOEB are supplied, and i + 1-bit X address signals EAX0 to EAXi and j + 1-bit Y address signal EAY0 are provided. ~ EAYj are supplied,
Further, storage data in units of 8 bits is input or output as input / output data EIO0 to EIO7.

【0012】内部電圧発生回路VGは、外部の電源装置
から供給される電源電圧EVEE及び接地電位EGND
をそのまま電源電圧VEE及び接地電位GNDとして自
己診断回路BIST及びランダムアクセスメモリRAM
に供給するとともに、これらの電源電圧及び接地電位を
もとに所定の内部電圧VMD,VMSならびにVEEを
生成し、ランダムアクセスメモリRAMに供給する。
The internal voltage generating circuit VG includes a power supply voltage EVEE supplied from an external power supply and a ground potential EGND.
Diagnostic circuit BIST and random access memory RAM as power supply voltage VEE and ground potential GND as they are.
And generates predetermined internal voltages VMD, VMS and VEE based on these power supply voltage and ground potential, and supplies them to the random access memory RAM.

【0013】特に制限されないが、電源電圧EVEE
は、例えば−3.85V(ボルト)のような負電位とさ
れ、接地電位EGND及びGNDは0Vとされる。ま
た、内部電圧VMD及びVMSは、それぞれ例えば−
0.75V及び−2.7Vのような負電位をその中心電
位として、主にランダムアクセスメモリRAMのメモリ
アレイを構成するCMOSメモリセルの高電位側及び低
電位側動作電源として用いられる。さらに、内部電圧V
EEは、例えば−4.2Vのような負電位をその中心電
位として、主にバイポーラ回路の低電位側動作電源とな
る。
Although not particularly limited, the power supply voltage EVEE
Is set to a negative potential such as -3.85 V (volt), and the ground potentials EGND and GND are set to 0V. The internal voltages VMD and VMS are, for example, −
Negative potentials such as 0.75 V and -2.7 V are used as their central potentials, and they are mainly used as high-potential-side and low-potential-side operation power supplies of CMOS memory cells constituting a memory array of a random access memory RAM. Further, the internal voltage V
The EE mainly serves as a low-potential-side operation power supply of the bipolar circuit with a negative potential such as -4.2 V as its central potential.

【0014】次に、自己診断回路BISTは、大規模集
積回路装置LSIが通常の動作モードとされるとき、外
部のアクセス装置から供給されるチップイネーブル信号
ECEB,ライトイネーブル信号EWEB,出力イネー
ブル信号EOEB,Xアドレス信号EAX0〜EAX
i,Yアドレス信号EAY0〜EAYjならびに入力デ
ータEIO0〜EIO7を、チップイネーブル信号CE
B,ライトイネーブル信号WEB,出力イネーブル信号
OEB,Xアドレス信号AX0〜AXi,Yアドレス信
号AY0〜AYjならびに入力データIO0〜IO7と
してランダムアクセスメモリRAMにそのまま伝達する
とともに、ランダムアクセスメモリRAMから読み出さ
れる出力データIO0〜IO7を、出力データEIO0
〜EIO7として外部のアクセス装置にそのまま出力す
る。
Next, when the large-scale integrated circuit device LSI is set in a normal operation mode, the self-diagnosis circuit BIST is provided with a chip enable signal ECEB, a write enable signal EWEB, and an output enable signal EOEB supplied from an external access device. , X address signals EAX0 to EAX
i, Y address signals EAY0-EAYj and input data EIO0-EIO7 are supplied to a chip enable signal CE.
B, the write enable signal WEB, the output enable signal OEB, the X address signals AX0 to AXi, the Y address signals AY0 to AYj and the input data IO0 to IO7 as they are transmitted to the random access memory RAM as they are, and the output read from the random access memory RAM. The data IO0 to IO7 are output data EIO0
The data is directly output to an external access device as .about.EIO7.

【0015】また、大規模集積回路装置LSIが電源マ
ージンテスト又はデータリテンションテストモードとさ
れるときには、そのテストパターン発生回路によりテス
ト用のチップイネーブル信号,ライトイネーブル信号,
出力イネーブル信号,Xアドレス信号,Yアドレス信号
ならびにテストデータを生成し、ランダムアクセスメモ
リRAMに供給するとともに、ランダムアクセスメモリ
RAMから読み出される出力データIO0〜IO7を、
リードデータRD0〜RD7として取り込み、期待値つ
まりテストデータと比較照合して、その正常性を確認す
る。
When the large-scale integrated circuit device LSI is set to the power margin test or the data retention test mode, a test chip enable signal, a write enable signal,
An output enable signal, an X address signal, a Y address signal and test data are generated and supplied to the random access memory RAM, and the output data IO0 to IO7 read from the random access memory RAM are
The data is fetched as read data RD0 to RD7 and compared with an expected value, that is, test data, to confirm its normality.

【0016】この実施例において、自己診断回路BIS
Tは、後述するように、テスト制御回路,テストパター
ン発生回路ならびにテストデータ比較回路を含み、ラン
ダムアクセスメモリRAMの論理テストを自律的に行う
機能を持つ。また、自己診断回路BISTのテスト制御
回路は、内部電圧発生回路VGに対する電位制御信号V
C1〜VC3を選択的に生成する機能を持ち、内部電圧
発生回路VGは、ランダムアクセスメモリRAMに対す
る内部電圧VMDの電位を電位制御信号VC1〜VC3
に従って選択的に切り換える内部電圧切換回路を備え
る。
In this embodiment, a self-diagnosis circuit BIS
T includes a test control circuit, a test pattern generation circuit, and a test data comparison circuit, and has a function of autonomously performing a logic test of the random access memory RAM, as described later. In addition, the test control circuit of the self-diagnosis circuit BIST provides a potential control signal V for the internal voltage generation circuit VG.
The internal voltage generation circuit VG has a function of selectively generating C1 to VC3, and sets the potential of the internal voltage VMD for the random access memory RAM to the potential control signals VC1 to VC3.
And an internal voltage switching circuit for selectively switching according to the following.

【0017】一方、ランダムアクセスメモリRAMは、
CMOSメモリセルが格子配列されてなるメモリアレイ
をその基本構成要素とし、チップイネーブル信号CEB
に従って選択的に選択状態となって、ライトイネーブル
信号WEB及び出力イネーブル信号OEBに従った記憶
データの書き込み又は読み出し動作を行う。
On the other hand, the random access memory RAM is
A memory array in which CMOS memory cells are arranged in a lattice is used as a basic component thereof, and a chip enable signal CEB is provided.
, And selectively performs a write or read operation of storage data according to the write enable signal WEB and the output enable signal OEB.

【0018】この実施例において、ランダムアクセスメ
モリRAMのメモリアレイを構成するCMOSメモリセ
ルは、内部電圧発生回路VGから供給される内部電圧V
MDをその高電位側動作電源とする。また、この内部電
圧VMDは、上記のように、自己診断回路BISTから
出力される電位制御信号VC1〜VC3に従って選択的
にその電位が切り換えられる。この結果、この実施例で
は、自己診断回路BISTの論理テスト機能を利用する
ことで、大規模集積回路装置LSIの内部電圧VMDの
電位変動に関する機能試験、つまり電源マージンテスト
及びデータリテンションテストを自律的にかつ効率良く
実施できるものとされる。
In this embodiment, a CMOS memory cell forming a memory array of a random access memory RAM is provided with an internal voltage V supplied from an internal voltage generation circuit VG.
MD is the high-potential-side operation power supply. As described above, the potential of the internal voltage VMD is selectively switched according to the potential control signals VC1 to VC3 output from the self-diagnosis circuit BIST. As a result, in this embodiment, the function test regarding the potential fluctuation of the internal voltage VMD of the large-scale integrated circuit device LSI, that is, the power supply margin test and the data retention test are autonomously performed by using the logic test function of the self-diagnosis circuit BIST. It can be implemented efficiently and efficiently.

【0019】なお、ランダムアクセスメモリRAM,自
己診断回路BISTならびに内部電圧発生回路VGの具
体的構成や電源マージンテスト及びデータリテンション
テストの具体的内容等については、後で詳細に説明す
る。
The specific configuration of the random access memory RAM, the self-diagnosis circuit BIST and the internal voltage generation circuit VG, and the specific contents of the power supply margin test and the data retention test will be described later in detail.

【0020】図2には、図1の大規模集積回路装置LS
Iに含まれるランダムアクセスメモリRAMの一実施例
のブロック図が示されている。また、図3には、図2の
ランダムアクセスメモリRAMに含まれるメモリアレイ
MARYの一実施例の部分的な回路図が示されている。
両図をもとに、この実施例の大規模集積回路装置LSI
に含まれるランダムアクセスメモリRAM及びそのメモ
リアレイMARYの具体的構成及び動作について説明す
る。なお、図3において、そのチャンネル(バックゲー
ト)部に矢印が付されるMOSFETはPチャンネル型
であって、矢印の付されないNチャンネルMOSFET
と区別して示される。
FIG. 2 shows the large-scale integrated circuit device LS of FIG.
A block diagram of one embodiment of a random access memory RAM included in I is shown. FIG. 3 is a partial circuit diagram of one embodiment of the memory array MARY included in the random access memory RAM of FIG.
Based on both figures, the large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment
Of the random access memory RAM and the memory array MARY included in the RAM will be described. In FIG. 3, the MOSFET with an arrow at its channel (back gate) portion is a P-channel type, and an N-channel MOSFET without an arrow is attached.
Are shown separately from

【0021】図2において、ランダムアクセスメモリR
AMは、そのレイアウト所要面積の大半を占めて配置さ
れるメモリアレイMARYを基本構成要素とする。
In FIG. 2, a random access memory R
The AM has a memory array MARY arranged so as to occupy most of the required layout area as a basic component.

【0022】ここで、メモリアレイMARYは、特に制
限されないが、図3に例示されるように、図の水平方向
に平行して配置されるm+1本のワード線W0〜Wm
と、垂直方向に平行して配置されるn+1組の相補ビッ
ト線B0*〜Bn*(ここで、例えば非反転ビット線B
0T及び反転ビット線B0Bを、合わせて相補ビット線
B0*のように*を付して表す。また、それが有効とさ
れるとき選択的にハイレベルとされるいわゆる非反転信
号等については、その名称の末尾にTを付して表す。以
下同様)とを含む。これらのワード線及び相補ビット線
の交点には、(m+1)×(n+1)個のCMOSメモ
リセルMCが格子配置される。
Here, the memory array MARY is not particularly limited, but as shown in FIG. 3, (m + 1) word lines W0 to Wm arranged in parallel in the horizontal direction of the drawing.
And n + 1 sets of complementary bit lines B0 * to Bn * (here, for example, the non-inverted bit lines B
0T and the inverted bit line B0B are indicated by asterisks like a complementary bit line B0 *. Further, a so-called non-inverted signal or the like which is selectively set to a high level when it is made valid is indicated by adding a T to the end of its name. The same applies hereinafter). At the intersections of these word lines and complementary bit lines, (m + 1) × (n + 1) CMOS memory cells MC are arranged in a lattice.

【0023】メモリアレイMARYを構成するCMOS
メモリセルMCのそれぞれは、例示された1個に代表さ
れるように、PチャンネルMOSFETP1及びNチャ
ンネルMOSFETN1ならびにPチャンネルMOSF
ETP2及びNチャンネルMOSFETN2からなる一
対のCMOSインバータが交差結合されてなるラッチを
含む。メモリアレイMARYの同一列に配置されたm+
1個のメモリセルMCのラッチの非反転及び反転入出力
ノードは、Nチャンネル型の一対の選択MOSFETN
3及びN4を介して対応する相補ビット線B0*〜Bn
*の非反転又は反転信号線にそれぞれ共通結合される。
また、メモリアレイMARYの同一行に配置されたn+
1個のメモリセルMCの選択MOSFETN3及びN4
のゲートは、対応するワード線W0〜Wmにそれぞれ共
通結合される。
CMOS constituting memory array MARY
Each of the memory cells MC includes a P-channel MOSFET P1, an N-channel MOSFET N1, and a P-channel MOSFET
A pair of CMOS inverters including ETP2 and N-channel MOSFET N2 includes a cross-coupled latch. M + arranged in the same column of the memory array MARY
The non-inverting and inverting input / output nodes of the latch of one memory cell MC are a pair of N-channel selection MOSFETs N.
3 and corresponding complementary bit lines B0 * to Bn via N4
* Are commonly coupled to the non-inverted or inverted signal lines, respectively.
Also, n + arranged on the same row of the memory array MARY
Selection MOSFETs N3 and N4 of one memory cell MC
Are commonly coupled to corresponding word lines W0 to Wm, respectively.

【0024】この実施例において、メモリアレイMAR
Yを構成するCMOSメモリセルMCのそれぞれは、内
部電圧発生回路VGから供給される内部電圧VMDをそ
の高電位側動作電源とし、内部電圧VMSをその低電位
側動作電源とする。また、これらのCMOSメモリセル
MCの高電位側動作電源となる内部電圧VMDは、前記
のように、自己診断回路BISTから出力される電位制
御信号VC1〜VC3に従ってその電位が選択的に切り
換えられ、これによって大規模集積回路装置LSIの電
源マージンテスト及びデータリテンションテストを自律
的に実施できるものとされる。このことについては、後
で詳細に説明する。
In this embodiment, the memory array MAR
Each of the CMOS memory cells MC configuring Y uses the internal voltage VMD supplied from the internal voltage generation circuit VG as its high-potential-side operation power supply, and uses the internal voltage VMS as its low-potential-side operation power supply. As described above, the potential of the internal voltage VMD serving as the high-potential-side operation power supply of these CMOS memory cells MC is selectively switched according to the potential control signals VC1 to VC3 output from the self-diagnosis circuit BIST. As a result, the power margin test and the data retention test of the large-scale integrated circuit device LSI can be performed autonomously. This will be described later in detail.

【0025】図2に戻ろう。メモリアレイMARYを構
成するワード線W0〜Wmは、その左方においてXアド
レスデコーダXDに結合され、択一的に所定の選択レベ
ルとされる。このXアドレスデコーダXDには、Xアド
レスバッファXBからi+1ビットの内部Xアドレス信
号X0〜Xiが供給され、タイミング発生回路TGから
図示されない内部制御信号XGが供給される。また、X
アドレスバッファXBには、前記自己診断回路BIST
を介してXアドレス信号AX0〜AXiが供給され、タ
イミング発生回路TGから内部制御信号CEが供給され
る。
Returning to FIG. The word lines W0 to Wm forming the memory array MARY are coupled to the X address decoder XD on the left side, and are alternatively set to a predetermined selection level. The X address decoder XD is supplied with i + 1-bit internal X address signals X0 to Xi from an X address buffer XB, and an unillustrated internal control signal XG from a timing generation circuit TG. Also, X
The address buffer XB includes the self-diagnosis circuit BIST.
, X address signals AX0 to AXi are supplied via an internal control signal CE, and an internal control signal CE is supplied from a timing generation circuit TG.

【0026】XアドレスバッファXBは、自己診断回路
BISTを介して供給されるXアドレス信号AX0〜A
Xiを、内部制御信号CEに従って取り込み、保持する
とともに、これらのXアドレス信号をもとに内部Xアド
レス信号X0〜Xiを形成して、XアドレスデコーダX
Dに供給する。XアドレスデコーダXDは、内部制御信
号XGに従って選択的に動作状態となり、Xアドレスバ
ッファXBから供給される内部Xアドレス信号X0〜X
iをデコードして、メモリアレイMARYの対応するワ
ード線W0〜Wmを択一的に所定の選択レベルとする。
The X address buffers XB are provided with X address signals AX0 to AX supplied through a self-diagnosis circuit BIST.
Xi is fetched and held in accordance with the internal control signal CE, and based on these X address signals, internal X address signals X0 to Xi are formed to generate an X address decoder X.
D. X address decoder XD selectively operates according to internal control signal XG, and receives internal X address signals X0-X supplied from X address buffer XB.
i, and the corresponding word lines W0 to Wm of the memory array MARY are alternatively set to a predetermined selection level.

【0027】次に、メモリアレイMARYの相補ビット
線B0*〜Bn*は、その下方においてYスイッチ回路
YSに結合され、このYスイッチ回路YSを介して8組
ずつ選択的に相補共通データ線CD0*〜CD7*に接
続される。
Next, the complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY are connected to a Y switch circuit YS below the complementary bit lines B0 * to Bn *. * To CD7 *.

【0028】ここで、Yスイッチ回路YSは、特に制限
されないが、図3に例示されるように、メモリアレイM
ARYの相補ビット線B0*〜Bn*に対応して設けら
れるPチャンネル型のn+1組のスイッチMOSFET
P3及びP4を含む。これらのスイッチMOSFETP
3及びP4の上部端子は、メモリアレイMARYの対応
する相補ビット線B0*〜Bn*の非反転又は反転信号
線に結合され、その下部端子は、順次8組ずつ交互に相
補共通データ線CD0*〜CD7*に共通結合される。
また、スイッチMOSFETP3及びP4のゲートは、
順次8組ずつ共通結合され、YアドレスデコーダYDか
ら対応するビット線選択信号YS0〜YSpがそれぞれ
供給される。なお、ビット線選択信号YS0〜YSpの
ビット数p+1が、相補ビット線B0*〜Bn*の組数
n+1に対して、 p+1=(n+1)/8 なる関係にあることは言うまでもない。
Here, the Y switch circuit YS is not particularly limited, but as shown in FIG.
N + 1 sets of P-channel switch MOSFETs provided corresponding to the complementary bit lines B0 * to Bn * of ARY
P3 and P4 are included. These switch MOSFETP
The upper terminals of P3 and P4 are coupled to the non-inverted or inverted signal lines of the corresponding complementary bit lines B0 * to Bn * of the memory array MARY. ~ Covalently linked to CD7 *.
The gates of the switch MOSFETs P3 and P4 are
Eight sets are sequentially coupled in common, and corresponding bit line selection signals YS0 to YSp are supplied from the Y address decoder YD. It goes without saying that the bit number p + 1 of the bit line selection signals YS0 to YSp has a relationship of p + 1 = (n + 1) / 8 with respect to the set number n + 1 of the complementary bit lines B0 * to Bn *.

【0029】これにより、スイッチMOSFETP3及
びP4は、ビット線選択信号YS0〜YSpの対応する
ビットのハイレベルを受けて8組ずつ選択的にオン状態
となり、メモリアレイMARYの相補ビット線B0*〜
Bn*の対応する8組と相補共通データ線CD0*〜C
D7*との間を選択的に接続状態とする。
As a result, the switch MOSFETs P3 and P4 are selectively turned on eight sets at a time in response to the high level of the corresponding bit of the bit line select signals YS0 to YSp, and the complementary bit lines B0 * to B0 of the memory array MARY are turned on.
Bn * and the corresponding common data lines CD0 * to CDC
D7 * is selectively connected.

【0030】図2に戻ろう。相補共通データ線CD0*
〜CD7*は、ライトアンプWAの対応する単位回路の
出力端子に結合されるとともに、センスアンプSAの対
応する単位回路の入力端子に結合される。ライトアンプ
WAの各単位回路の入力端子は、データ入力バッファI
Bの対応する単位回路の出力端子に結合され、センスア
ンプSAの各単位回路の出力端子は、データ出力バッフ
ァOBの対応する単位回路の入力端子に結合される。デ
ータ入力バッファIBの各単位回路の入力端子及びデー
タ出力バッファOBの各単位回路の出力端子は、データ
入出力端子IO0〜IO7にそれぞれ共通結合される。
ライトアンプWAの各単位回路には、タイミング発生回
路TGから内部制御信号WCが共通に供給され、データ
出力バッファOBの各単位回路には、内部制御信号OC
が共通に供給される。
Returning to FIG. Complementary common data line CD0 *
CD7 * are coupled to the output terminals of the corresponding unit circuits of the write amplifier WA, and are also coupled to the input terminals of the corresponding unit circuits of the sense amplifier SA. The input terminal of each unit circuit of the write amplifier WA is connected to the data input buffer I
B is coupled to the output terminal of the corresponding unit circuit, and the output terminal of each unit circuit of the sense amplifier SA is coupled to the input terminal of the corresponding unit circuit of the data output buffer OB. An input terminal of each unit circuit of the data input buffer IB and an output terminal of each unit circuit of the data output buffer OB are commonly coupled to data input / output terminals IO0 to IO7, respectively.
The internal control signal WC is commonly supplied from the timing generation circuit TG to each unit circuit of the write amplifier WA, and the internal control signal OC is supplied to each unit circuit of the data output buffer OB.
Are commonly supplied.

【0031】データ入力バッファIBの各単位回路は、
ランダムアクセスメモリRAMがライトモードで選択状
態とされるとき、データ入出力端子IO0〜IO7を介
して供給される8ビットのライトデータを取り込み、ラ
イトアンプWAの対応する単位回路に伝達する。このと
き、ライトアンプWAの各単位回路は、内部制御信号W
Cのハイレベルを受けて選択的に動作状態となり、デー
タ入力バッファIBの対応する単位回路から伝達される
ライトデータを所定の書き込み信号に変換した後、相補
共通データ線CD0*〜CD7*からYスイッチ回路Y
Sを介してメモリアレイMARYの選択された8個のメ
モリセルに書き込む。
Each unit circuit of the data input buffer IB has:
When the random access memory RAM is selected in the write mode, it takes in 8-bit write data supplied via the data input / output terminals IO0 to IO7, and transmits it to the corresponding unit circuit of the write amplifier WA. At this time, each unit circuit of the write amplifier WA outputs the internal control signal W
Upon receiving the high level of C, it selectively operates, converts write data transmitted from the corresponding unit circuit of the data input buffer IB into a predetermined write signal, and then converts the write data from the complementary common data lines CD0 * to CD7 * to Y. Switch circuit Y
The data is written to the selected eight memory cells of the memory array MARY via S.

【0032】一方、センスアンプSAの各単位回路は、
ランダムアクセスメモリRAMがリードモードで選択状
態とされるとき、メモリアレイMARYの選択された8
個のメモリセルからYスイッチ回路YSならびに相補共
通データ線CD0*〜CD7*を介して出力される読み
出し信号をそれぞれ増幅して、データ出力バッファOB
の対応する単位回路に伝達する。このとき、データ出力
バッファOBの各単位回路は、内部制御信号OCのハイ
レベルを受けて選択的に動作状態となり、センスアンプ
SAの対応する単位回路から伝達されるリードデータを
データ入出力端子IO0〜IO7を介して自己診断回路
BISTに出力する。
On the other hand, each unit circuit of the sense amplifier SA
When the random access memory RAM is selected in the read mode, the selected 8 of the memory array MARY is selected.
The read signals output from the memory cells via the Y switch circuit YS and the complementary common data lines CD0 * to CD7 * are amplified, and the data output buffer OB is output.
To the corresponding unit circuit. At this time, each unit circuit of the data output buffer OB selectively operates in response to the high level of the internal control signal OC, and transfers read data transmitted from the corresponding unit circuit of the sense amplifier SA to the data input / output terminal IO0. IIO7 to the self-diagnosis circuit BIST.

【0033】タイミング発生回路TGは、自己診断回路
BISTから起動制御信号として供給されるチップイネ
ーブル信号CEB,ライトイネーブル信号WEBならび
に出力イネーブル信号OEBをもとに上記各種の内部制
御信号を選択的に形成して、ランダムアクセスメモリR
AMの各部に供給する。
The timing generation circuit TG selectively forms the various internal control signals based on the chip enable signal CEB, the write enable signal WEB, and the output enable signal OEB supplied from the self-diagnosis circuit BIST as a start control signal. And the random access memory R
Supply to each part of AM.

【0034】図4には、図1の大規模集積回路装置LS
Iに含まれる自己診断回路BIST及び内部電圧発生回
路VGの一実施例のブロック図が示されている。また、
図5には、図4の内部電圧発生回路VGに含まれる内部
電圧切換回路VMDSの一実施例の回路図が示されてい
る。これらの図をもとに、この実施例の大規模集積回路
装置LSIに含まれる自己診断回路BIST及び内部電
圧発生回路VGの具体的構成及び動作について説明す
る。なお、図5において、図示されるバイポーラトラン
ジスタは、すべてNPN型トランジスタである。
FIG. 4 shows the large scale integrated circuit device LS of FIG.
A block diagram of an embodiment of the self-diagnosis circuit BIST and the internal voltage generation circuit VG included in I is shown. Also,
FIG. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of the internal voltage switching circuit VMDS included in the internal voltage generating circuit VG of FIG. With reference to these figures, a specific configuration and operation of the self-diagnosis circuit BIST and the internal voltage generation circuit VG included in the large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment will be described. In FIG. 5, all the bipolar transistors shown are NPN transistors.

【0035】図4において、自己診断回路BISTは、
特に制限されないが、セレクタSEL,テストパターン
発生回路TPGならびにテストデータ比較回路TDCP
と、これらの回路の動作を制御・統轄するテスト制御回
路TCTLとを含む。
In FIG. 4, the self-diagnosis circuit BIST
Although not particularly limited, the selector SEL, the test pattern generation circuit TPG, and the test data comparison circuit TDCP
And a test control circuit TCTL which controls and controls the operation of these circuits.

【0036】このうち、セレクタSELの一方の入力端
子には、外部のアクセス装置から前記チップイネーブル
信号ECEB,ライトイネーブル信号EWEB,出力イ
ネーブル信号EOEB,Xアドレス信号EAX0〜EA
XiならびにYアドレス信号EAY0〜EAYjと、入
力データEIO0〜EIO7が供給される。また、その
他方の入力端子には、テスト制御回路TCTLからテス
ト用のチップイネーブル信号TCEB,ライトイネーブ
ル信号TWEBならびに出力イネーブル信号TOEBが
供給されるとともに、テストパターン発生回路TPGか
らテスト用のXアドレス信号TX0〜TXi,Yアドレ
ス信号TY0〜TYjならびにテストデータTD0〜T
D7が供給される。セレクタSELには、さらにテスト
制御回路TCTLからテスト制御信号TSTが供給さ
れ、テストデータ比較回路TDCPからその出力信号た
る比較結果信号TRが供給される。
Of these, one input terminal of the selector SEL is connected to the chip enable signal ECEB, write enable signal EWEB, output enable signal EOEB, and X address signals EAX0 to EA from an external access device.
Xi and Y address signals EAY0 to EAYj and input data EIO0 to EIO7 are supplied. A test chip enable signal TCEB, a write enable signal TWEB, and an output enable signal TOEB are supplied from the test control circuit TCTL to the other input terminal, and a test X address signal from the test pattern generation circuit TPG is supplied to the other input terminal. TX0 to TXi, Y address signals TY0 to TYj and test data TD0 to TD
D7 is supplied. The selector SEL is further supplied with a test control signal TST from the test control circuit TCTL, and a comparison result signal TR as an output signal from the test data comparison circuit TDCP.

【0037】なお、テスト制御信号TSTは、大規模集
積回路装置LSIが通常の動作モードとされるとき接地
電位GNDのようなハイレベル(以下、ハイレベルと
は、接地電位GNDのような電位を示す)とされ、大規
模集積回路装置LSIが電源マージンテスト又はデータ
リテンションテストモードで選択状態とされるとき電源
電圧VEEのようなロウレベル(以下、ロウレベルと
は、電源電圧VEEのような電位を示す)とされる。ま
た、比較結果信号TRは、大規模集積回路装置LSIが
電源マージンテスト又はデータリテンションテストとさ
れるとき、テストデータ比較回路TDCPによるテスト
データTD0〜TD7とリードデータRD0〜RD7と
の比較結果が一致して正常とされるときロウレベルとさ
れ、両者が1ビットでも不一致となって異常とされると
きハイレベルとされる。
The test control signal TST has a high level such as the ground potential GND when the large-scale integrated circuit LSI is set to the normal operation mode (hereinafter, the high level indicates a potential such as the ground potential GND). When the large-scale integrated circuit device LSI is selected in the power margin test or the data retention test mode, a low level such as the power supply voltage VEE (hereinafter, the low level indicates a potential such as the power supply voltage VEE). ). When the large-scale integrated circuit device LSI is subjected to the power margin test or the data retention test, the comparison result signal TR indicates that the comparison result between the test data TD0 to TD7 and the read data RD0 to RD7 by the test data comparison circuit TDCP is one. If both are normal, the signal is set to low level. If both bits do not match and become abnormal, the signal is set to high level.

【0038】テストパターン発生回路TPGは、大規模
集積回路装置LSIが電源マージンテスト又はデータリ
テンションテストモードで選択状態とされるとき、所定
のアルゴリズムに従ってテスト用のXアドレス信号TX
0〜TXi,Yアドレス信号TY0〜TYjならびにテ
ストデータTD0〜TD7を生成し、セレクタSELに
供給するとともに、テストデータTD0〜TD7を比較
照合のための期待値としてテストデータ比較回路TDC
Pの一方の入力端子に供給する。
When the large-scale integrated circuit device LSI is selected in the power margin test or the data retention test mode, the test pattern generation circuit TPG generates a test X address signal TX according to a predetermined algorithm.
0 to TXi, Y address signals TY0 to TYj and test data TD0 to TD7 are generated and supplied to the selector SEL, and the test data comparison circuit TDC uses the test data TD0 to TD7 as expected values for comparison and collation.
It is supplied to one input terminal of P.

【0039】セレクタSELは、大規模集積回路装置L
SIが通常の動作モードとされテスト制御信号TSTが
ロウレベルとされるとき、外部のアクセス装置から供給
されるチップイネーブル信号ECEB,ライトイネーブ
ル信号EWEB,出力イネーブル信号EOEB,Xアド
レス信号EAX0〜EAXi,Yアドレス信号EAY0
〜EAYjならびに入力データEIO0〜EIO7を、
チップイネーブル信号CEB,ライトイネーブル信号W
EB,出力イネーブル信号OEB,Xアドレス信号AX
0〜AXi,Yアドレス信号AY0〜AYjならびに入
力データIO0〜IO7としてランダムアクセスメモリ
RAMに伝達するとともに、ランダムアクセスメモリR
AMから出力される出力データIO0〜IO7を、出力
データEIO0〜EIO7として外部のアクセス装置に
伝達する。
The selector SEL is a large-scale integrated circuit device L
When the SI is in the normal operation mode and the test control signal TST is at the low level, the chip enable signal ECEB, the write enable signal EWEB, the output enable signal EOEB, and the X address signals EAX0 to EAXi, Y supplied from the external access device. Address signal EAY0
To EAYj and input data EIO0 to EIO7,
Chip enable signal CEB, write enable signal W
EB, output enable signal OEB, X address signal AX
0 to AXi and Y address signals AY0 to AYj and input data IO0 to IO7 to the random access memory RAM and
The output data IO0 to IO7 output from the AM is transmitted to an external access device as output data EIO0 to EIO7.

【0040】一方、大規模集積回路装置LSIが電源マ
ージンテスト又はデータリテンションテストモードとさ
れテスト制御信号TSTがハイレベルとされるとき、セ
レクタSELは、テストパターン発生回路TPGから出
力されるテスト用のチップイネーブル信号TCEB,ラ
イトイネーブル信号TWEB,出力イネーブル信号TO
EB,Xアドレス信号TX0〜TXi,Yアドレス信号
TY0〜TYjならびにテストデータTD0〜TD7
を、チップイネーブル信号CEB,ライトイネーブル信
号WEB,出力イネーブル信号OEB,Xアドレス信号
AX0〜AXi,Yアドレス信号AY0〜AYjならび
に入力データIO0〜IO7としてランダムアクセスメ
モリRAMに伝達するとともに、ランダムアクセスメモ
リRAMから出力される出力データIO0〜IO7を、
リードデータRD0〜RD7としてテストデータ比較回
路TDCPの他方の入力端子に伝達する。
On the other hand, when the large-scale integrated circuit device LSI is set to the power margin test or the data retention test mode and the test control signal TST is set to the high level, the selector SEL outputs the test signal output from the test pattern generation circuit TPG. Chip enable signal TCEB, write enable signal TWEB, output enable signal TO
EB, X address signals TX0 to TXi, Y address signals TY0 to TYj and test data TD0 to TD7
To the random access memory RAM as the chip enable signal CEB, the write enable signal WEB, the output enable signal OEB, the X address signals AX0 to AXi, the Y address signals AY0 to AYj, and the input data IO0 to IO7. Output data IO0 to IO7 output from
The read data RD0 to RD7 are transmitted to the other input terminal of the test data comparison circuit TDCP.

【0041】テストデータ比較回路TDCPは、大規模
集積回路装置LSIが電源マージンテスト又はデータリ
テンションテストモードとされるとき、ランダムアクセ
スメモリRAMの指定されたアドレスから出力されるリ
ードデータRD0〜RD7とテストパターン発生回路T
PGから期待値として供給されるテストデータTD0〜
TD7とをビットごとに比較照合する。その結果、両デ
ータが全ビット一致するとき、その出力信号たる比較結
果信号TRをロウレベルとし、1ビットでも不一致のと
きは比較結果信号TRをハイレベルとする。なお、この
比較結果信号TRは、テスト制御回路TCTLに供給さ
れ、テスト結果の判定に供給されるとともに、セレクタ
SELにも供給され、例えば出力データEIO0〜EI
O7の所定ビットとして外部のプローブテスタ等に出力
される。
When the large-scale integrated circuit device LSI is set to the power margin test or the data retention test mode, the test data comparison circuit TDCP tests the read data RD0 to RD7 output from the specified address of the random access memory RAM. Pattern generation circuit T
Test data TD0 supplied as expected values from PG
Compare with TD7 bit by bit. As a result, when all the bits match, the comparison result signal TR, which is the output signal, is set to low level, and when even one bit does not match, the comparison result signal TR is set to high level. The comparison result signal TR is supplied to the test control circuit TCTL, and is supplied to the determination of the test result, and is also supplied to the selector SEL, for example, the output data EIO0 to EI0.
It is output to an external probe tester or the like as a predetermined bit of O7.

【0042】次に、内部電圧発生回路VGは、特に制限
されないが、電圧発生回路VMDG及びVMSGと、電
圧発生回路VMDGの出力たる内部電圧GVMDを受け
る内部電圧切換回路VMDSとを含む。このうち、電圧
発生回路VMDGは、外部から供給される電源電圧EV
EE及び接地電位EGNDをもとに所定の内部電圧GV
MDを生成し、内部電圧切換回路VMDSに供給する。
また、電圧発生回路VMSGは、やはり電源電圧EVE
E及び接地電位EGNDをもとに所定の内部電圧VMS
を生成し、メモリアレイMARYに供給する。内部電圧
切換回路VMDSには、さらに自己診断回路BISTの
テスト制御回路TCTLから3ビットの電位制御信号V
C1〜VC3が供給される。
Next, the internal voltage generating circuit VG includes, but is not limited to, voltage generating circuits VMDG and VMSG, and an internal voltage switching circuit VMDS receiving an internal voltage GVMD output from the voltage generating circuit VMDG. The voltage generation circuit VMDG is provided with a power supply voltage EV supplied from the outside.
A predetermined internal voltage GV based on EE and ground potential EGND
MD is generated and supplied to the internal voltage switching circuit VMDS.
Further, the voltage generation circuit VMSG also supplies the power supply voltage EVE.
E and a predetermined internal voltage VMS based on the ground potential EGND.
Is generated and supplied to the memory array MARY. The internal voltage switching circuit VMDS further receives a 3-bit potential control signal V from the test control circuit TCTL of the self-diagnosis circuit BIST.
C1 to VC3 are supplied.

【0043】ここで、内部電圧切換回路VMDSは、図
5に示されるように、そのベースに電圧発生回路VMD
Gの出力つまり内部電圧GVMDを受けるトランジスタ
T1と、そのベースに上記トランジスタT1のコレクタ
電位を受けるトランジスタT2とを含む。接地電位GN
DとトランジスタT1のコレクタとの間には、負荷抵抗
R1が設けられ、そのエミッタと内部電圧供給点VEE
との間にはエミッタ抵抗R2が設けられる。また、トラ
ンジスタT2のコレクタは接地電位GNDに結合され、
そのエミッタは、直列形態とされる2個のダイオードD
1及びD2と、そのベースに定電圧VBを受けるトラン
ジスタT3と、該トランジスタT3のエミッタ抵抗R3
とを介して内部電圧供給点VEEに結合される。
Here, as shown in FIG. 5, the internal voltage switching circuit VMDS has a voltage generation circuit VMD
A transistor T1 receiving an output of G, that is, an internal voltage GVMD, and a transistor T2 having a base receiving the collector potential of the transistor T1 are included. Ground potential GN
A load resistor R1 is provided between D and the collector of the transistor T1, and its emitter is connected to the internal voltage supply point VEE.
Is provided with an emitter resistor R2. Further, the collector of the transistor T2 is coupled to the ground potential GND,
Its emitter is comprised of two diodes D in series form.
1 and D2, a transistor T3 receiving a constant voltage VB at its base, and an emitter resistor R3 of the transistor T3.
And to the internal voltage supply point VEE.

【0044】内部電圧切換回路VMDSを構成するトラ
ンジスタT2のエミッタつまりダイオードD1のアノー
ドは、電位制御信号VC1のハイレベルを受けて選択的
にオン状態とされるスイッチS1を介して出力端子VM
Dに結合される。また、ダイオードD1のカソードつま
りダイオードD2のアノードは、電位制御信号VC2の
ハイレベルを受けて選択的にオン状態とされるスイッチ
S2を介して出力端子VMDに結合され、ダイオードD
2のカソードつまりトランジスタT3のコレクタは、電
位制御信号VC3のハイレベルを受けて選択的にオン状
態とされるスイッチS3を介して出力端子VMDに結合
される。
The emitter of the transistor T2 constituting the internal voltage switching circuit VMDS, ie, the anode of the diode D1, receives the high level of the potential control signal VC1 and is selectively turned on in response to the output terminal VM via the switch S1.
D. The cathode of the diode D1, that is, the anode of the diode D2 is coupled to the output terminal VMD via the switch S2 which is selectively turned on in response to the high level of the potential control signal VC2.
The cathode of the transistor T2, that is, the collector of the transistor T3 is coupled to the output terminal VMD via the switch S3 which is selectively turned on in response to the high level of the potential control signal VC3.

【0045】言うまでもなく、内部電圧切換回路VMD
SのトランジスタT1は、エミッタ抵抗R2とともに定
電流源として作用し、内部電圧GVMDに従った値のコ
レクタ電流を負荷抵抗R1に流して、トランジスタT2
のベースに所定の定電位を与える。また、トランジスタ
T2は、そのベースにおける定電位をそのベースエミッ
タ電圧分だけ低くしてそのエミッタに伝達し、トランジ
スタT3は、エミッタ抵抗R3とともに定電流源を構成
して、定電圧VBに従ったコレクタ電流をトランジスタ
T2ならびにダイオードD1及びD2に流す。さらに、
ダイオードD1及びD2は、トランジスタT2のエミッ
タにおける定電位を、その順方向電圧分だけ順次降下さ
せてそのカソードにそれぞれ伝達する。
Needless to say, the internal voltage switching circuit VMD
The transistor T1 of the S acts as a constant current source together with the emitter resistor R2, passes a collector current having a value according to the internal voltage GVMD to the load resistor R1, and
Is given a predetermined constant potential. Transistor T2 lowers the constant potential at its base by the base-emitter voltage and transmits it to its emitter. Transistor T3 forms a constant current source together with emitter resistor R3, and has a collector according to constant voltage VB. Current flows through transistor T2 and diodes D1 and D2. further,
The diodes D1 and D2 sequentially lower the constant potential at the emitter of the transistor T2 by the forward voltage and transmit the same to the cathodes thereof.

【0046】この実施例において、トランジスタT2の
エミッタつまりダイオードD1のアノードにおける電位
は、メモリアレイMARYを構成するCMOSメモリセ
ルMCの動作電源として許容される最大値つまり例えば
+0.3Vとなるべく設計される。また、ダイオードD
1のカソードつまりダイオードD2のアノードにおける
電位は、その中心値つまり例えば−0.75Vとなるべ
く設計され、ダイオードD2のカソードつまりトランジ
スタT3のコレクタにおける電位は、その許容される最
小値つまり例えば−1.8Vとなるべく設計される。
In this embodiment, the potential at the emitter of the transistor T2, that is, at the anode of the diode D1, is designed to be the maximum value allowed as the operation power supply of the CMOS memory cells MC constituting the memory array MARY, for example, + 0.3V. . The diode D
1 is designed to be at its center value, for example, -0.75V, and the potential at the cathode of diode D2, that is, the collector of transistor T3, is at its minimum allowed value, for example, -1. It is designed to be 8V.

【0047】これらのことから、内部電圧切換回路VM
DSの出力端子VMDにおける内部電圧VMDの電位
は、自己診断回路BISTから供給される電位制御信号
VC1が択一的にハイレベルとされるとき、CMOSメ
モリセルMCの動作電源として許容される最大値つまり
例えば+0.3Vとされる。また、電位制御信号VC2
が択一的にハイレベルとされるときには、その中心値つ
まり例えば−0.75Vとされ、電位制御信号VC3が
択一的にハイレベルとされるときには、その許容される
最小値つまり例えば−1.8Vとされるものとなる。
From these, the internal voltage switching circuit VM
The potential of the internal voltage VMD at the output terminal VMD of DS is the maximum value allowed as the operating power supply of the CMOS memory cell MC when the potential control signal VC1 supplied from the self-diagnosis circuit BIST is alternatively set to a high level. That is, for example, + 0.3V. Further, the potential control signal VC2
Is alternatively set to the high level, the center value thereof is, for example, -0.75 V. When the potential control signal VC3 is alternatively set to the high level, the allowable minimum value thereof, for example, -1. .8V.

【0048】図6には、図1の大規模集積回路装置LS
IのランダムアクセスメモリRAMの論理テスト時にお
けるテストパターンを説明するための一実施例のパター
ン図が示され、図7には、ランダムアクセスメモリRA
Mの論理テスト時の処理手順を説明するための一実施例
のフロー図が示されている。また、図8には、図1の大
規模集積回路装置LSIの電源マージンテスト時の一実
施例のタイムチャートが示され、図9には、そのデータ
リテンションテスト時の一実施例のタイムチャートが示
されている。これらの図をもとに、この実施例の大規模
集積回路装置LSIの自己診断回路BISTによる論理
テスト時ならびに電源マージンテスト及びデータリテン
ションテスト時の具体的動作及びその特徴について説明
する。なお、図6及び図7による論理テストは、大規模
集積回路装置LSIの所期の機能確認のための機能試験
に供されるとともに、そのメモリアレイMARYを構成
するCMOSメモリセルMCの電源マージンテスト及び
データリテンションテスト時の機能確認にも供される。
また、図6において、Xアドレス信号AXつまりAX0
〜AXiならびにYアドレス信号AYつまりAY0〜A
Yjは、ともに例えば16ビットとされ、いわゆる16
進数として表示される。
FIG. 6 shows the large-scale integrated circuit device LS of FIG.
FIG. 7 shows a pattern diagram of an embodiment for explaining a test pattern at the time of a logic test of the random access memory RAM of I. FIG.
FIG. 5 is a flowchart of an embodiment for explaining a processing procedure at the time of a logic test of M. FIG. 8 is a time chart of one embodiment at the time of the power margin test of the large-scale integrated circuit device LSI of FIG. 1, and FIG. 9 is a time chart of one embodiment at the time of the data retention test. It is shown. With reference to these figures, specific operations and characteristics of the large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment at the time of a logic test, a power supply margin test, and a data retention test by the self-diagnosis circuit BIST will be described. The logic test shown in FIGS. 6 and 7 is used for a function test for confirming an intended function of the large-scale integrated circuit device LSI, and a power margin test for the CMOS memory cells MC constituting the memory array MARY. Also, it is used for function confirmation at the time of data retention test.
In FIG. 6, the X address signal AX, that is, AX0
To AXi and the Y address signal AY, that is, AY0 to AY
Yj are both 16 bits, for example, so-called 16 bits.
Displayed as a decimal number.

【0049】図6において、大規模集積回路装置LSI
のランダムアクセスメモリRAMの論理テストは、まず
ライトモードにより、ランダムアクセスメモリRAMの
すべてのアドレスに所定のテストパターンつまりテスト
データTD0〜TD7を順次書き込んではリードモード
で読み出し、そのリードデータRD0〜RD7と期待値
となるテストデータTD0〜TD7との比較照合動作を
行うことにより実現される。自己診断回路BISTのテ
ストパターン発生回路TPGは、ライトモード及びリー
ドモードのそれぞれにおいて、Yアドレス信号AYを
“0000”から“FFFF”の範囲で変化させなが
ら、Xアドレス信号AXを“0000”から“FFF
F”の範囲で変化させる。また、これに合わせて、ライ
トデータあるいは期待値となるテストデータTD0〜T
D7を、交互に全ビット論理“0”つまり“0000”
又は全ビット論理“1”つまり“1111”とする。
In FIG. 6, a large-scale integrated circuit device LSI
In the logical test of the random access memory RAM, first, a predetermined test pattern, that is, test data TD0 to TD7 is sequentially written to all addresses of the random access memory RAM in the write mode and read in the read mode, and the read data RD0 to RD7 are read. This is realized by performing a comparison and collation operation with test data TD0 to TD7 that are expected values. The test pattern generating circuit TPG of the self-diagnosis circuit BIST changes the X address signal AX from "0000" to "FFFF" while changing the Y address signal AY in the range from "0000" to "FFFF" in each of the write mode and the read mode. FFF
F ". The test data TD0 to T0, which are write data or expected values, are adjusted accordingly.
D7 is alternately all-bit logic "0", that is, "0000".
Alternatively, all bit logic is “1”, that is, “1111”.

【0050】自己診断回路BISTのテスト制御回路T
CTLは、図7に示されるように、まずステップST1
により、アドレスつまりXアドレス信号AX及びYアド
レス信号AYをともに“0000”に初期化する。次
に、ステップST2により、テストデータTDつまり最
初のTD0〜TD7を先頭アドレスに書き込んだ後、ス
テップST3により、これをリードデータRDつまりR
D0〜RD7として読み出し、テストデータ比較回路T
DCPによって比較照合する。その結果、リードデータ
RDと期待値となるテストデータTDが全ビット一致
し、テストデータ比較回路TDCPの出力信号たる比較
結果信号TRがロウレベルとされると、ステップST5
により、論理“0”のテスト結果を出力データEIO0
〜EIO7の所定ビットとして外部のプローブテスタに
出力し、いずれかのビットが不一致となり比較結果信号
TRがハイレベルとされるときには、ステップST6に
より、論理“1”のテスト結果を外部のプローブテスタ
に出力する。
Test control circuit T of self-diagnosis circuit BIST
As shown in FIG. 7, the CTL first performs step ST1.
Thereby, the address, that is, both the X address signal AX and the Y address signal AY are initialized to “0000”. Next, in step ST2, the test data TD, that is, the first TD0 to TD7 is written to the head address, and in step ST3, this is read data RD, ie, R
Read as D0-RD7, and test data comparison circuit T
Compare and collate by DCP. As a result, when the read data RD matches the expected value of the test data TD with all the bits, and the comparison result signal TR, which is the output signal of the test data comparison circuit TDCP, is set to low level, the process proceeds to step ST5.
As a result, the test result of logic "0" is output to output data EIO0
所 定 EIO7 are output to the external probe tester as predetermined bits, and when any of the bits do not match and the comparison result signal TR is set to the high level, the test result of the logic “1” is output to the external probe tester in step ST6. Output.

【0051】テスト結果の出力を終えた自己診断回路B
ISTは、ステップST7により、アドレスつまりXア
ドレス信号AX及びYアドレス信号AYを更新した後、
ステップST8により、アドレスカウンタがオーバーフ
ローしたかどうか、つまりすべてのアドレスに関する書
き込み・読み出しテストが終了したかどうかを判定す
る。その結果、アドレスカウンタがオーバーフローして
いない場合、ステップST2以後の処理に戻ってテスト
データTDの書き込み・読み出しを繰り返し、アドレス
カウンタがオーバーフローした場合は、論理テストを終
結する。
Self-diagnosis circuit B that has finished outputting the test results
The IST updates the address, that is, the X address signal AX and the Y address signal AY in step ST7,
In step ST8, it is determined whether or not the address counter has overflowed, that is, whether or not the write / read test for all addresses has been completed. As a result, if the address counter has not overflown, the process returns to step ST2 and thereafter to repeat writing and reading of the test data TD. If the address counter overflows, the logic test is terminated.

【0052】一方、大規模集積回路装置LSIが電源マ
ージンテストモードとされるとき、自己診断回路BIS
Tは、図8に例示されるように、ステージT11によ
り、電位制御信号VC2を択一的にハイレベルとした状
態で、つまりメモリアレイMARYのメモリセルMCの
動作電源たる内部電圧VMDをその中心値、つまり例え
ば−0.75Vとした状態で、通常電位による書き込み
・読み出しテストを実施する。次に、ステージT12に
より、電位制御信号VC1を択一的にハイレベルとした
状態で、つまり内部電圧VMDをその許容範囲の最大
値、つまり例えば+0.3Vとした状態で、言い換える
ならば高電位のストレスを課した状態で書き込み・読み
出しテストを実施した後、さらにステージT13によ
り、電位制御信号VC3を択一的にハイレベルとした状
態で、つまり内部電圧VMDをその許容範囲の最小値、
つまり例えば−1.8Vとした状態で、言い換えるなら
ば低電位のストレスを課した状態で書き込み・読み出し
テストを実施する。そして、ステージT14により、電
位制御信号VC2を再度択一的にハイレベルとして内部
電圧VMDを通常電位、つまり例えば−0.75Vに戻
し、テスト結果をいわゆるビットマップとして外部のプ
ローブテスタに出力する。
On the other hand, when the large-scale integrated circuit device LSI is set to the power supply margin test mode, the self-diagnosis circuit BIS
As shown in FIG. 8, T is a state in which the potential control signal VC2 is alternatively set to the high level by the stage T11, that is, the internal voltage VMD which is the operation power supply of the memory cell MC of the memory array MARY is set at the center thereof. A write / read test is performed with the value, that is, for example, −0.75 V at a normal potential. Next, by the stage T12, the potential control signal VC1 is alternatively set to the high level, that is, the internal voltage VMD is set to the maximum value of the allowable range, that is, for example, to the state of + 0.3V, in other words, the high potential is set. After the writing / reading test is performed in a state where the stress is imposed, the potential control signal VC3 is alternatively set to the high level by the stage T13, that is, the internal voltage VMD is set to the minimum value of the allowable range.
That is, for example, the write / read test is performed in a state where the voltage is set to −1.8 V, in other words, in a state where a low potential stress is imposed. Then, the potential control signal VC2 is alternatively set to the high level again by the stage T14 to return the internal voltage VMD to the normal potential, that is, for example, -0.75V, and the test result is output to an external probe tester as a so-called bit map.

【0053】次に、大規模集積回路装置LSIがデータ
リテンションテストモードとされるとき、自己診断回路
BISTは、図9に例示されるように、まずステージT
21により、電位制御信号VC2を択一的にハイレベル
とし、内部電圧VMDをその中心値、つまり例えば−
0.75Vとした状態で、通常電位によるテストデータ
TDの書き込みを行う。その後、ステージT22によ
り、電位制御信号VC1又はVC3を択一的にハイレベ
ルとし、内部電圧VMDをその許容範囲の最大値又は最
小値、つまり例えば+0.3V又は−1.8Vとした状
態で、所定の時間そのままにしてストレスを課しながら
リテンションテストを実施した後、ステージT23によ
り、電位制御信号VC2を再度択一的にハイレベルと
し、内部電圧VMDを通常電位、つまり例えば−0.7
5Vに戻して、読み出しテストを行い、その結果をビッ
トマップとして外部のプローブテスタに出力する。
Next, when the large-scale integrated circuit device LSI is set to the data retention test mode, as shown in FIG.
21, the potential control signal VC2 is alternatively set to a high level, and the internal voltage VMD is set to its central value, for example,-.
With the voltage set to 0.75 V, the test data TD is written at the normal potential. Thereafter, by the stage T22, the potential control signal VC1 or VC3 is alternatively set to the high level, and the internal voltage VMD is set to the maximum value or the minimum value of the allowable range, that is, for example, + 0.3V or -1.8V. After performing a retention test while imposing a stress while keeping the predetermined time, the potential control signal VC2 is alternately set to the high level again by the stage T23, and the internal voltage VMD is set to the normal potential, that is, for example, −0.7.
The voltage is returned to 5 V, a read test is performed, and the result is output as a bit map to an external probe tester.

【0054】このように、この実施例の大規模集積回路
装置LSIには、ランダムアクセスメモリRAMの論理
テストを自律的に実施しうる自己診断回路BISTが設
けられるとともに、その内部電圧発生回路VGには、自
己診断回路BISTにより生成される電位制御信号VC
1〜VC3に従ってメモリアレイMARYを構成するC
MOSメモリセルMCの高電位側動作電源たる内部電圧
VMDの電位を選択的に切り換えうる内部電圧切換回路
VMDSが設けられる。前記のように、この内部電圧切
換回路VMDSは、比較的簡単な回路構成とされ、その
電位切り換え動作も比較的高速裏に行われる。また、電
源マージンテスト及びデータリテンションテストに関す
る一連の処理は、自己診断回路BISTのテスト制御回
路TCTLによって自律的に制御され、その間、外部の
プローブテスタが関与する必要はない。これらの結果、
この実施例の大規模集積回路装置LSIでは、その電源
マージンテスト及びデータリテンションテストを含め
て、内蔵するランダムアクセスメモリRAMの機能試験
を自律的かつ効率良く実施することができ、これによっ
て大規模集積回路装置LSIの試験コストを低減するこ
とができる。
As described above, the large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment is provided with the self-diagnosis circuit BIST which can autonomously execute the logic test of the random access memory RAM, and has its internal voltage generation circuit VG Is a potential control signal VC generated by the self-diagnosis circuit BIST.
C constituting the memory array MARY in accordance with 1 to VC3
An internal voltage switching circuit VMDS capable of selectively switching the potential of an internal voltage VMD as a high-potential-side operation power supply of the MOS memory cell MC is provided. As described above, the internal voltage switching circuit VMDS has a relatively simple circuit configuration, and the potential switching operation is performed relatively quickly. In addition, a series of processes related to the power margin test and the data retention test are autonomously controlled by the test control circuit TCTL of the self-diagnosis circuit BIST, and there is no need to involve an external probe tester. As a result of these,
In the large-scale integrated circuit device LSI of this embodiment, the function test of the built-in random access memory RAM, including the power margin test and the data retention test, can be performed autonomously and efficiently. The test cost of the circuit device LSI can be reduced.

【0055】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)例えばランダムアクセスメモリ及び自己診断回路
を内蔵する大規模集積回路装置等において、その自己診
断回路に、ランダムアクセスメモリ等の論理テストのた
めのテストパターン発生回路及びテストデータ比較回路
に加えて、電源マージンテスト又はデータリテンション
テスト時、メモリアレイを構成するメモリセルの動作電
源として供給される内部電圧の電位を電位制御信号に従
って選択的に切り換える内部電圧切換回路を設けること
で、電源マージンテスト及びデータリテンションテスト
を含むランダムアクセスメモリRAMの機能試験を自律
的にかつ効率良く実施することができるという効果が得
られる。
The functions and effects obtained from the above embodiment are as follows. (1) For example, in a large-scale integrated circuit device incorporating a random access memory and a self-diagnosis circuit, the self-diagnosis circuit includes a test pattern generation circuit and a test data comparison circuit for a logic test of a random access memory and the like. In addition, at the time of a power margin test or a data retention test, an internal voltage switching circuit that selectively switches the potential of an internal voltage supplied as operating power of a memory cell forming a memory array in accordance with a potential control signal is provided. The effect is obtained that the function test of the random access memory RAM including the test and the data retention test can be performed autonomously and efficiently.

【0056】(2)上記(1)項により、そのチップサ
イズの増大を抑えつつ、大規模集積回路装置等及びこれ
に内蔵されるランダムアクセスメモリRAM等の試験工
数を削減し、その試験所要時間を短縮できるという効果
が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、ランダムアク
セスメモリRAM及び自己診断回路を内蔵する大規模集
積回路装置等の試験コストを低減することができるとい
う効果が得られる。
(2) According to the above item (1), while suppressing an increase in the chip size, the number of test steps for a large-scale integrated circuit device and the like and a random access memory RAM incorporated therein is reduced, and the time required for the test is reduced. Can be shortened. (3) According to the above items (1) and (2), an effect is obtained that the test cost of a large-scale integrated circuit device or the like incorporating a random access memory RAM and a self-diagnosis circuit can be reduced.

【0057】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、大規模集積回路装置LSIは、複数
のランダムアクセスメモリRAMを備えることができる
し、他の各種機能ブロックを備えることもできる。ま
た、プローブテスタを含む外部のアクセス装置から入力
又は出力される記憶データは、例えば16ビット又は3
2ビット等、任意のビット数を単位とすることができる
し、起動制御信号及びアドレス信号等の名称及び組み合
わせならびにその有効レベル等も、任意に設定すること
ができる。大規模集積回路装置LSIは、必ずしもバイ
ポーラCMOS回路を基本素子とすることを必須条件と
はしない。大規模集積回路装置LSIのブロック構成
は、種々の実施形態をとりうるし、半導体基板CHIP
の形状についても同様である。電源電圧EVEE,内部
電圧VMD及びVMSならびにVEEの極性及び絶対値
等は、種々の実施形態をとりうる。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say, there is. For example, in FIG. 1, the large-scale integrated circuit device LSI can include a plurality of random access memories RAM, and can also include various other functional blocks. The storage data input or output from an external access device including a probe tester is, for example, 16 bits or 3 bits.
An arbitrary number of bits such as two bits can be used as a unit, and the names and combinations of the activation control signal and the address signal and the effective level thereof can be arbitrarily set. The large-scale integrated circuit device LSI does not always require a bipolar CMOS circuit as a basic element. The block configuration of the large-scale integrated circuit device LSI can take various embodiments, and the semiconductor substrate CHIP
The same applies to the shape of. The polarity and absolute value of the power supply voltage EVEE, the internal voltages VMD and VMS, and the VEE can take various embodiments.

【0058】図2及び図3において、ランダムアクセス
メモリRAMのメモリアレイMARYは、その周辺回路
を含めて複数のサブメモリアレイ又はメモリマットに分
割することができる。また、ランダムアクセスメモリR
AMは、例えばダイナミック型RAM等からなるもので
あってもよいし、そのメモリアレイMARYを構成する
メモリセルMCは、いわゆる高抵抗負荷型のメモリセル
としてよい。メモリアレイMARYは、任意数の冗長素
子を含むことができるし、ランダムアクセスメモリRA
Mのブロック構成等は、種々の実施形態をとりうる。
In FIGS. 2 and 3, the memory array MARY of the random access memory RAM can be divided into a plurality of sub memory arrays or memory mats including its peripheral circuits. Also, the random access memory R
The AM may be composed of, for example, a dynamic RAM or the like, and the memory cells MC constituting the memory array MARY may be so-called high resistance load type memory cells. The memory array MARY can include any number of redundant elements, and the random access memory RA
The block configuration and the like of M can take various embodiments.

【0059】図4において、自己診断回路BISTのブ
ロック構成は、この実施例による制約を受けないし、ブ
ロック間で授受される信号等の種類及びその有効レベル
等も同様である。内部電圧発生回路VGは、さらに他の
各種内部電圧を生成するための電圧発生回路を含むこと
ができるし、図5に示される内部電圧切換回路VMDS
の具体的構成及び各トランジスタの導電型等も任意に設
定できる。
In FIG. 4, the block configuration of the self-diagnosis circuit BIST is not restricted by this embodiment, and the types of signals transmitted and received between the blocks and their effective levels are the same. Internal voltage generating circuit VG can further include a voltage generating circuit for generating other various internal voltages, and internal voltage switching circuit VMDS shown in FIG.
And the conductivity type of each transistor can be arbitrarily set.

【0060】図6において、自己診断回路BISTのテ
ストパターン発生回路TPGにより生成されるテストパ
ターンはほんの一例であって、本発明の主旨に影響を与
えない。また、Xアドレス信号AX0〜AXiならびに
Yアドレス信号AY0〜AYjの具体的なビット数や、
その切り換え順序等も任意に設定できる。図7におい
て、大規模集積回路装置LSIの論理テスト時の処理フ
ローは、種々考えられよう。図8及び図9において、電
源マージンテスト及びデータリテンションテスト時のテ
ストステージの組み合わせやその電位制御信号VC1〜
VC3つまり内部電圧VMDの電位との関係は、種々の
実施形態をとりうる。
In FIG. 6, the test pattern generated by test pattern generation circuit TPG of self-diagnosis circuit BIST is only an example and does not affect the gist of the present invention. The specific number of bits of the X address signals AX0 to AXi and the Y address signals AY0 to AYj,
The switching order and the like can be arbitrarily set. In FIG. 7, various processing flows during a logic test of a large-scale integrated circuit device LSI can be considered. 8 and 9, the combinations of the test stages at the time of the power supply margin test and the data retention test and the potential control signals VC1 to VC1 are shown.
The relationship between VC3 and the potential of the internal voltage VMD can take various embodiments.

【0061】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるラン
ダムアクセスメモリ及び自己診断回路を内蔵し、大型コ
ンピュータシステムを構成する大規模集積回路装置に適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではなく、例えば、他の各種の半導体メモリを内蔵する
論理集積回路装置等や、例えばアナログ・デジタル混載
する通信用集積回路装置等にも適用できる。この発明
は、少なくともその動作特性が動作電源の電位変動によ
って影響を受けるような機能ブロックを内蔵する半導体
集積回路装置ならびにこれを含む装置又はシステムに広
く適用できる。
In the above description, the invention made mainly by the present inventor is applied to a large-scale integrated circuit device having a built-in random access memory and a self-diagnosis circuit as a background of the application and constituting a large-scale computer system. Although the above description has been made, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a logic integrated circuit device incorporating various other semiconductor memories, or a communication integrated circuit device in which analog and digital are mixed, for example. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a semiconductor integrated circuit device having a built-in functional block whose operating characteristic is at least affected by a potential fluctuation of an operating power supply, and a device or a system including the same.

【0062】[0062]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、例えばランダムアクセスメ
モリ及び自己診断回路を内蔵する大規模集積回路装置等
において、自己診断回路に、ランダムアクセスメモリ等
の論理テストのためのテストパターン発生回路及びテス
トデータ比較回路に加えて、電源マージンテスト又はデ
ータリテンションテスト時、メモリアレイを構成するメ
モリセルの動作電源として供給される内部電圧の電位を
電位制御信号に従って選択的に切り換える内部電圧切換
回路を設け、電源マージンテスト及びデータリテンショ
ンテストを自律的に実施しうる機能を持たせることで、
内蔵する自己診断回路により、電源マージンテスト及び
データリテンションテストを含む機能試験を自律的にか
つ効率良く実施でき、これによって大規模集積回路装置
等の試験コストを低減することができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, for example, in a large-scale integrated circuit device incorporating a random access memory and a self-diagnosis circuit, the self-diagnosis circuit includes a power supply in addition to a test pattern generation circuit and a test data comparison circuit for a logic test such as a random access memory. At the time of a margin test or a data retention test, an internal voltage switching circuit for selectively switching the potential of an internal voltage supplied as an operating power supply of a memory cell forming a memory array in accordance with a potential control signal is provided, and a power supply margin test and a data retention test are performed. By providing functions that can be implemented autonomously,
With the built-in self-diagnosis circuit, functional tests including a power margin test and a data retention test can be performed autonomously and efficiently, thereby reducing the test cost of a large-scale integrated circuit device or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明が適用された大規模集積回路装置の一
実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a large-scale integrated circuit device to which the present invention is applied.

【図2】図1の大規模集積回路装置に含まれるランダム
アクセスメモリの一実施例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a random access memory included in the large-scale integrated circuit device of FIG.

【図3】図2のランダムアクセスメモリに含まれるメモ
リアレイ及びYスイッチ回路の一実施例を示す部分的な
回路図である。
FIG. 3 is a partial circuit diagram showing one embodiment of a memory array and a Y switch circuit included in the random access memory of FIG. 2;

【図4】図1の大規模集積回路装置に含まれる自己診断
回路及び内部電圧発生回路の一実施例を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of a self-diagnosis circuit and an internal voltage generation circuit included in the large-scale integrated circuit device of FIG.

【図5】図4の内部電圧発生回路に含まれる内部電圧切
換回路の一実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of an internal voltage switching circuit included in the internal voltage generation circuit of FIG.

【図6】図1の大規模集積回路装置の論理テスト時にお
けるテストパターンを説明するための一実施例を示すパ
ターン図である。
FIG. 6 is a pattern diagram showing one embodiment for explaining a test pattern at the time of a logic test of the large-scale integrated circuit device of FIG. 1;

【図7】図1の大規模集積回路装置の論理テスト時にお
ける処理手順を説明するための一実施例を示すフロー図
である。
FIG. 7 is a flowchart showing an embodiment for explaining a processing procedure at the time of a logic test of the large-scale integrated circuit device of FIG. 1;

【図8】図1の大規模集積回路装置の電源マージンテス
ト時の一実施例を示すタイムチャートである。
FIG. 8 is a time chart showing one embodiment at the time of a power supply margin test of the large-scale integrated circuit device of FIG. 1;

【図9】図1の大規模集積回路装置のデータリテンショ
ンテスト時の一実施例を示すタイムチャートである。
FIG. 9 is a time chart showing one embodiment of a data retention test of the large-scale integrated circuit device of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

LSI……大規模集積回路装置、CHIP……半導体基
板、BIST……自己診断回路、VG……内部電圧発生
回路、RAM……ランダムアクセスメモリ、ECEB,
CEB……チップイネーブル信号、EWEB,WEB…
…ライトイネーブル信号、WOEB,OEB……出力イ
ネーブル信号、EAX0〜EAXi,AX0〜AXi…
…Xアドレス信号、EAY0〜EAYj,AY0〜AY
j……Yアドレス信号、EIO0〜EIO7,IO0〜
IO7……入出力データ、EVEE,VEE……電源電
圧、EGND,GND……接地電位、VC……電位制御
信号、VMD,VMS……内部電圧。 MARY……メモリアレイ、XD……Xアドレスデコー
ダ、X0〜Xi……内部Xアドレス信号、XB……Xア
ドレスバッファ、YS……Yスイッチ回路、YD……Y
アドレスデコーダ、Y0〜Yj……内部Yアドレス信
号、YB……Yアドレスバッファ、CD0*〜CD7*
……相補共通データ線、WA……ライトアンプ、SA…
…センスアンプ、IB……データ入力バッファ、OB…
…データ出力バッファ、TG……タイミング発生回路。 W0〜Wm……ワード線、B0*〜Bn*……相補ビッ
ト線、MC……CMOSメモリセル、P1〜P4……P
チャンネルMOSFET、N1〜N4……Nチャンネル
MOSFET、YS0〜YSp……ビット線選択信号。 TCTL……テスト制御回路、SEL……セレクタ、T
PG……テストパターン発生回路、TDCP……テスト
データ比較回路、VMDG,VMSG……電圧発生回
路、VMDS……内部電圧切換回路、TST……テスト
制御信号、TCEB……テスト用チップイネーブル信
号、TWEB……テスト用ライトイネーブル信号、TO
EB……テスト用出力イネーブル信号、VC1〜VC3
……電位制御信号、TX0〜TXi……テスト用Xアド
レス信号、TY0〜TYj……テスト用Yアドレス信
号、TD0〜TD7……テストデータ(期待値)、RD
0〜RD7……リードデータ、TR……比較結果信号、
GVMD……内部電圧。 T1〜T3……NPN型バイポーラトランジスタ、R1
〜R3……抵抗、D1〜D2……ダイオード、S1〜S
3……スイッチ。 AX……Xアドレス信号、AY……Yアドレス信号。 ST1〜ST8……処理ステップ、TD……テストデー
タ、RD……リードデータ、T11〜T14,T21〜
T23……テストステージ。
LSI: large-scale integrated circuit device, CHIP: semiconductor substrate, BIST: self-diagnosis circuit, VG: internal voltage generation circuit, RAM: random access memory, ECEB,
CEB: Chip enable signal, EWEB, WEB ...
... Write enable signal, WOEB, OEB ... Output enable signal, EAX0 to EAXi, AX0 to AXi
... X address signal, EAY0 to EAYj, AY0 to AY
j... Y address signal, EIO0 to EIO7, IO0
IO7 ... input / output data, EVEE, VEE ... power supply voltage, EGND, GND ... ground potential, VC ... potential control signal, VMD, VMS ... internal voltage. MARY memory array, XD X address decoder, X0 to Xi internal X address signals, XB X address buffer, YS Y switch circuit, YD Y
Address decoder, Y0 to Yj... Internal Y address signal, YB... Y address buffer, CD0 * to CD7 *
…… Complementary common data line, WA …… Write amplifier, SA…
... Sense amplifier, IB ... Data input buffer, OB ...
... Data output buffer, TG ... Timing generation circuit. W0 to Wm word line, B0 * to Bn * complementary bit line, MC CMOS memory cell, P1 to P4 P
Channel MOSFETs, N1 to N4... N-channel MOSFETs, YS0 to YSp... TCTL: test control circuit, SEL: selector, T
PG: Test pattern generation circuit, TDCP: Test data comparison circuit, VMDG, VMSG ... Voltage generation circuit, VMDS ... Internal voltage switching circuit, TST ... Test control signal, TCEB ... Test chip enable signal, TWEB ...... Test write enable signal, TO
EB: Test output enable signal, VC1 to VC3
...... Potential control signal, TX0 to TXi ... X address signal for test, TY0 to TYj ... Y address signal for test, TD0 to TD7 ... test data (expected value), RD
0 to RD7 ... read data, TR ... comparison result signal,
GVMD: Internal voltage. T1 to T3: NPN type bipolar transistor, R1
... R3 ... resistance, D1-D2 ... diode, S1-S
3. Switch. AX: X address signal, AY: Y address signal. ST1 to ST8 ... processing steps, TD ... test data, RD ... read data, T11 to T14, T21 to
T23 ... Test stage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 秀樹 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 2G032 AA07 AB05 AK14 AK19 5F038 BB02 BB05 DF05 DF14 DF16 DT02 DT03 DT07 DT08 DT10 DT16 DT17 EZ20 5L106 AA01 AA02 DD08 DD36 9A001 BB05 JJ48 KK31 KK54 LL06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hideki Hayashi 5-22-1, Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo F-term in Hitachi Ultra SII Systems Co., Ltd. (reference) 2G032 AA07 AB05 AK14 AK19 5F038 BB02 BB05 DF05 DF14 DF16 DT02 DT03 DT07 DT08 DT10 DT16 DT17 EZ20 5L106 AA01 AA02 DD08 DD36 9A001 BB05 JJ48 KK31 KK54 LL06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の内部電圧を動作電源とする機能ブ
ロックと、 上記機能ブロックと同一の半導体基板面上に形成され、
上記機能ブロックの上記内部電圧の電位変動に関する機
能試験を自律的に実行しうる自己診断回路とを具備する
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A function block that uses a predetermined internal voltage as an operation power supply, and is formed on the same semiconductor substrate surface as the function block,
A semiconductor integrated circuit device, comprising: a self-diagnosis circuit capable of autonomously performing a function test on the potential change of the internal voltage of the function block.
【請求項2】 請求項1において、 上記機能ブロックは、半導体メモリであって、 上記半導体集積回路装置は、外部から供給される所定の
電源電圧をもとに上記内部電圧を生成する内部電圧発生
回路を具備するものであることを特徴とする半導体集積
回路装置。
2. The internal voltage generator according to claim 1, wherein the functional block is a semiconductor memory, and wherein the semiconductor integrated circuit device generates the internal voltage based on a predetermined power supply voltage externally supplied. A semiconductor integrated circuit device comprising a circuit.
【請求項3】 請求項2において、 上記半導体メモリは、上記内部電圧を動作電源とする所
定のメモリセルが格子配列されてなるメモリアレイを含
むものであって、 上記機能試験は、上記メモリセルの上記内部電圧に対す
る電源マージンテスト及びデータリテンションテストを
含むものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
3. The function test according to claim 2, wherein the semiconductor memory includes a memory array in which predetermined memory cells using the internal voltage as an operation power supply are arranged in a lattice. A semiconductor integrated circuit device including a power margin test and a data retention test for the internal voltage.
【請求項4】 請求項1,請求項2又は請求項3におい
て、 上記自己診断回路は、 上記電源マージンテスト時又はデータリテンションテス
ト時に所定のテストパターンを生成するテストパターン
発生回路と、 上記電源マージンテスト時又はデータリテンションテス
ト時に上記ランダムアクセスメモリから読み出されるリ
ードデータと上記テストパターン発生回路から出力され
る期待値とを比較照合するテストパターン比較回路と、 所定の電位制御信号に従って上記内部電圧の電位を選択
的に切り換える内部電圧切換回路とを含むものであるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。
4. The self-diagnosis circuit according to claim 1, wherein the self-diagnosis circuit includes: a test pattern generation circuit that generates a predetermined test pattern during the power margin test or the data retention test; A test pattern comparison circuit that compares read data read from the random access memory during a test or a data retention test with an expected value output from the test pattern generation circuit; and a potential of the internal voltage according to a predetermined potential control signal. And an internal voltage switching circuit for selectively switching the voltage.
【請求項5】 請求項1,請求項2,請求項3又は請求
項4において、 上記半導体集積回路装置は、バイポーラ回路及びCMO
S回路を基本素子とするバイポーラCMOS型の大規模
集積回路装置であって、 該大規模集積回路装置は、所定の大型コンピュータシス
テムを構成するものであることを特徴とする半導体集積
回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device comprises a bipolar circuit and a CMO.
A large scale integrated circuit device of a bipolar CMOS type having an S circuit as a basic element, wherein the large scale integrated circuit device constitutes a predetermined large computer system.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004212395A (en) * 2002-12-31 2004-07-29 Agere Systems Inc Built-in self test hierarchy for integrated circuit
JP2007305638A (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Nec Electronics Corp Semiconductor integrated circuit and testing method thereof
US7484141B2 (en) 2004-02-27 2009-01-27 Fujitsu Microelectronic Limited Semiconductor device capable of performing test at actual operating frequency
CN106771871A (en) * 2016-12-28 2017-05-31 江苏大学 One kind is based on VMD and flexible morphologic transmission line malfunction travelling wave ranging method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004212395A (en) * 2002-12-31 2004-07-29 Agere Systems Inc Built-in self test hierarchy for integrated circuit
US7484141B2 (en) 2004-02-27 2009-01-27 Fujitsu Microelectronic Limited Semiconductor device capable of performing test at actual operating frequency
JP2007305638A (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Nec Electronics Corp Semiconductor integrated circuit and testing method thereof
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