JP2004022014A - 半導体装置およびそのテスト方法 - Google Patents
半導体装置およびそのテスト方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004022014A JP2004022014A JP2002172283A JP2002172283A JP2004022014A JP 2004022014 A JP2004022014 A JP 2004022014A JP 2002172283 A JP2002172283 A JP 2002172283A JP 2002172283 A JP2002172283 A JP 2002172283A JP 2004022014 A JP2004022014 A JP 2004022014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock signal
- external input
- signal
- test
- input clock
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 209
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 30
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 18
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
【課題】RAM連続アクセス分のパターンを短縮させ、テストタイムを削減することが出来る半導体装置を提供する。
【解決手段】RAM部の動作を同期させるためのクロック信号は、外部入力クロック信号をチップ内部でn(nは実数)逓倍したn逓倍クロック信号を用いることで、RAM内部のアクセス動作を高速で実施させ、その後に外部クロックの1サイクルの最後に1度だけ期待値照合を行なうのみでメモリセルの不良を判定する。すなわち、クロックサイクル毎に期待値照合するのではなく、X側、もしくはY側のどちらか一方のみに高速クロックを入力し、連続アクセス動作をさせることによって、連続アクセスによる影響でRAMセルのデータ自体に変化がないかのチェックを1パターンで評価する。
【選択図】 図1
【解決手段】RAM部の動作を同期させるためのクロック信号は、外部入力クロック信号をチップ内部でn(nは実数)逓倍したn逓倍クロック信号を用いることで、RAM内部のアクセス動作を高速で実施させ、その後に外部クロックの1サイクルの最後に1度だけ期待値照合を行なうのみでメモリセルの不良を判定する。すなわち、クロックサイクル毎に期待値照合するのではなく、X側、もしくはY側のどちらか一方のみに高速クロックを入力し、連続アクセス動作をさせることによって、連続アクセスによる影響でRAMセルのデータ自体に変化がないかのチェックを1パターンで評価する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置およびそのテスト方法に係わり、特にRAMマクロを搭載したシステムLSIにおいてRAMマクロを評価するための連続アクセステスト時のテストパターン数を低減した半導体装置およびそのテスト方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体素子の微細化技術の進展に伴い、その半導体素子で構成するLSIも大規模化している。特に半導体記憶装置の分野ではその傾向が顕著である。
【0003】
例えば、1チップに512メガビットの容量を有する半導体記憶装置としてダイナミック型ランダムアクセスメモリ(DRAM)や18メガビットのスタティック型ランダムアクセスメモリ(SRAM)も実用化されている。
【0004】
このような大容量のRAMではないが、例えば64メガビットのDRAMマクロとCPUを含むロジック部とを1チップ上に収めたシステム・オン・チップ(システムLSI)も開発されており、このようなシステムLSIは今後もさらなる発展が予想されている。
【0005】
この種のシステムLSI(以下、半導体装置と称す)では、特にRAM部を動作させるためのソフトウェア(プログラム)がますます複雑になっているので、プログラム自体の規模も大きくなり、それを格納するのに必要とされるRAM部の容量もますます大きくなる傾向にある。
【0006】
現状では、そのRAM部が1チップ内で占める領域が一番大きく、また、回路素子の縮小化に伴って様々な故障モードも増え、特に回路素子の集中しているRAM部で現れる傾向が強い。
【0007】
それ故に、現状ではチップの故障率のなかではRAM部の故障率が多くを占めている状況にある。
【0008】
RAM部に不良を内包した製品の市場流出を防ぐため、RAM部のテスト項目も多岐化してきた。それに伴いテストパターンも大規模化が必須となってしまい、量産の出荷選別時にかかるテスト時間が伸び、その結果、出荷量の低下につながっている。
【0009】
RAM部の大規模化は今後も進んで行くと考えられるので、今後の課題としてはテスト時間短縮による工数削減が必須である。
【0010】
そのために、評価テストにもっとも時間のかかるRAM部のテスト方法の簡素化、短時間化が求められてきた。
【0011】
この種の従来の半導体記置の一例が特開2001−319500号公報に記載されている。同公報記載の半導体装置の構成を示した図12を参照すると、テストインタフェース回路TICaは、テストピン端子群TPGに入力される信号に基づく動作テストを、DRAMコアに直接アクセスして実行している。
【0012】
逓倍回路44は、テストピン端子群TPGに入力される外部テストクロック信号TST_CLKを逓倍した内部テストクロック信号TST_CLK2を生成する。
【0013】
データシフタ45は、モードレジスタ2が生成するタイミング制御信号Qに応じて内部テストクロック信号のN(Nは0以上の整数)クロックサイクル数分タイミングを遅らせてテスト出力データを外部に出力する。このようにタイミング制御信号Qによってデータシフタ45のシフト量を調整しているので、テストモード時においては内部テストクロック信号TST_CLK2に基づいて動作するDRAMコアMCRからの読出データを、外部クロックテスト信号TST_CLKに同期してテストピン端子群TPGから出力することができ、メモリテスタはDRAMコアからのテスト出力データを得るというものである。
【0014】
また、特開平10−247388号公報には、外部クロックとこの外部クロックを内蔵PLLで2逓倍した内部クロックと、外部クロック同期の入力カラムアドレスA0,A1,A2・・・,とを用いる。
【0015】
この従来例の動作説明用のタイミングチャートを示した図13(a)および(b)を参照すると、入力カラムアドレスA0,A1,A2・・・,は内部で内部クロックと同じ2逓倍周波数の内部カラムアドレスA1およびA1*、A2およびA2*、A3およびA3*・・・,に変換され、これらの内部カラムアドレスにそれぞれ対応してデータQおよびQ*が読み出される。
【0016】
一方、書込時は、外部クロック同期の2本の書込データD1およびD1*,D2およびD2*、D3およびD3*・・・,とを用いる。記憶装置が同時にアクセスすることが可能なデータの数(I/O数)が“2”の書込データ(外部ビット幅2)D1およびD1*、D2およびD2*、D3およびD3*・・・,は内部クロックに対応して、1組のアドレスセットによりアクセスすることが可能なデータの数が“2”の書込データ(内部ビット幅2)に変換される。
【0017】
つまり、外部クロック同期の2本(2系統)のデータD1およびD1*は内部クロック同期の1本(1系統)のデータD1およびD1*に変換される。したがって外部クロック1周期の範囲内に内部クロック同期のD1およびD1*が配置された状態である。これらの変換されたデータは内部カラムアドレスA1およびA1*、A2およびA2*、A3およびA3*・・・,に同期してメモリセルに書き込まれる。
【0018】
このようにすることにより、記憶装置内の内部動作速度が大きくて外部クロックの周波数よりも2倍以上の高い周波数領域で動作可能であるとき、メモリセルアレイへのデータ書込、読出の周波数を実質的に外部クロック周波数の2倍とすることが出来るというものである。
【0019】
上述したように、従来の例では、RAMの高速テストの実施について様々な方法があるが、それらの多くはいずれも逓倍手段を利用しRAM内部の高速動作を図ったものであった。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、これらの従来例の多くは、遅い外部入力クロックでRAMの高速スピードテストあるいは動作を実現させることができ、テスティング装置自体の能力に関わらずに高速デバイスのテストが可能となるため、テスティング装置のコスト等は抑えられるというような利点が挙げられていた。
【0021】
しかし、RAM内のクロックを全て高速動作させてテストしているのでだけであるので、高速クロック毎のクロックテストをさせていることには変らず、パターンはそのメモリの容量分必要となることに変りはない。
【0022】
このような従来例で連続アクセステストを実施するためには、メモリにライト、リード、マッチングを繰り返し行なわなければ評価できないので、その分のパターン数が増加しテスト時間もパターンが増えた分、長くなってしまいテスト時間の短縮にはつながらない。
【0023】
今後のRAMの大規模化に伴って、ますますパターン数が増加し、テスト時間もかかってしまう。
【0024】
本発明では、1パターンで複数回RAMを連続アクセスできるような構造になっているため、連続アクセス分のパターンを短縮させることが出来、同時に従来例では対応出来なかったテストタイムも削減することが可能となる。
【0025】
本発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑みなされたものであり、1パターンで複数回RAMを連続アクセスできる構成を有し、連続アクセス分のパターンを短縮させることが出来、同時に従来例では対応出来なかったテストタイムも削減することが出来る半導体装置を提供することにある。
【0026】
また、本発明の他の目的は、RAM部以外のロジック部のマクロにおける消費電流を低減することが出来る半導体装置を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、ワード線を選択する列セレクタおよびビット線対を選択する行デコーダのどちらか一方のみを外部入力クロック信号よりも速いクロック速度で動作させてメモリセルを連続アクセスし、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することを特徴とする。
【0028】
本発明の半導体装置の他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタのアクセス動作を、外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングの1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0029】
本発明の半導体装置のまた他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記n逓倍クロック信号の1クロックタイミングで判定する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0030】
本発明の半導体装置のさらに他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とから構成する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0031】
本発明の半導体装置のさらにまた他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせに応じて、逓倍されたn逓倍クロック信号を予め定めた内部の高速動作回路マクロに出力し、前記外部入力クロック信号を予め定めた内部の低速動作回路マクロに出力するテストモード選択手段とから構成する内部回路テスト手段を有することにある。
【0032】
本発明の半導体装置の他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)分周する分周手段と、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせに応じて、分周されたn分周クロック信号を予め定めた内部の低速動作回路マクロに出力し、前記外部入力クロック信号を内部の前記低速動作回路以外の低速動作回路マクロに出力するテストモード選択手段とから構成する内部回路テスト手段を有することにある。
【0033】
本発明の半導体装置のまた他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダまたは列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記メモリセル以外の予め定める内部回路マクロの動作は前記外部入力クロック信号の分周クロック信号に同期して実行し、前記n分周クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持および前記内部回路の動作に異常がないかを、前記分周クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0034】
本発明の半導体装置のテスト方法は、ワード線を選択する列セレクタおよびビット線対を選択する行デコーダのどちらか一方のみを外部入力クロック信号よりも速いクロック速度で動作させてメモリセルを連続アクセスさせ、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数でテストすることにある。
【0035】
本発明の半導体装置のテスト方法の他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタのアクセス動作を、外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定することにある。
【0036】
本発明の半導体装置のテスト方法のまた他の特徴は、外部から入力する外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を、前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号と内部をテストモードにするテスト実施信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とを用いて、前記テストモード時でかつ前記列セレクタまたは前記行デコーダが選択されたときに、選択された一方に対して前記n逓倍クロック信号に同期した連続アクセスを実行させ、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ判定することにある。
【0037】
本発明の半導体装置のテスト方法のさらにまた他の特徴は、外部から入力する外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を、前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号と内部をテストモードにするテスト実施信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とを用いて、
前記外部入力クロック信号を入力するクロック入力処理ステップと、前記外部入力クロック信号から前記逓倍クロック信号を発生する逓倍クロック発生処理ステップと、前記外部入力クロック信号に同期して前記テスト実施信号が論理レベルの“0”か“1”かを判断し、その判断結果が“0”なら前記列セレクタおよび前記行デコーダとも前記外部入力クロック信号に同期して通常の動作をさせる通常動作処理ステップと、判断結果が“1”なら前記列行選択信号が“0”か“1”かを判断し、その判断結果が“1”なら前記行デコーダを、判断結果が“0”なら前記列セレクタを、それぞれ前記逓倍クロック信号に同期して高速動作させる判断処理ステップと、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ出力期待値と照合する照合処理ステップと、前記逓倍クロック信号のサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価する評価ステップ処理とを有し、所定の連続アクセスが終了するまで前記テスト実施信号が“1”か“0”かの判断処理から前記評価ステップ処理ステップまでを繰り返すことにある。
【0038】
本発明の半導体装置のテスト方法の他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられ、かつ与えられた前記外部入力クロック信号を逓倍手段でn(nは実数)逓倍するとともに、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせの論理結果に応じて、予め定めた内部の高速動作回路マクロは逓倍されたn逓倍クロック信号を用いて動作させ、予め定めた内部の低速動作回路マクロは前記外部入力クロック信号を用いて動作させ機能テストを行うことにある。
【0039】
本発明の半導体装置のテスト方法のまた他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられ、かつ与えられた前記外部入力クロック信号を分周手段でn(nは実数)分周するとともに、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせの論理結果に応じて、予め定めた内部の低速動作回路マクロは分周されたn分周クロック信号を用いて動作させ、前記低速動作回路マクロ以外の内部回路マクロは前記外部入力クロック信号を用いて動作させ機能テストを行うことにある。
【0040】
本発明の半導体装置のテスト方法のさらに他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダまたは列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行させるとともに、前記メモリセル以外の予め定める内部回路マクロの動作は前記外部入力クロック信号をn分周したn分周クロック信号に同期して実行させ、前記n分周クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記n逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持および前記内部回路の動作に異常がないかを、前記n分周クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定することにある。
【0041】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要を述べると、図1に示すように本発明による半導体装置は、内蔵するCPU、RAM部、ロジック部およびインタフェースの各機能マクロのうち、RAM部の動作を同期させるためのクロック信号は、外部から与えられる外部入力クロック信号をチップ内部でn(nは実数)逓倍したn逓倍クロック信号を用いることで、RAM内部のアクセス動作を高速で実施させ、その後に外部クロックの1サイクルの最後に1度だけ期待値照合を行なうのみでメモリセルの不良を判定する。したがって、テストパターン数を従来のテストで用いるテストパターンより大幅に削減するというものである。
【0042】
すなわち、チップ外部から入力される外部入力クロック信号とその信号を逓倍回路によって逓倍させたn逓倍クロック信号の2種類のクロック信号をテストモード選択回路に入力する。
【0043】
このテストモード選択回路には、テスト実施信号、X側/Y側選択信号が与えられ、テスト選択回路を制御しテストを実行させる。
【0044】
テスト実行時にはRAM内部の動作は、X側/Y側のうち選択された方向のアクセスのみを高速に動作させている。
【0045】
その後、外部入力クロック信号の最後のほうで1回だけ、期待値照合を行なうことで、その逓倍されたクロック回数分の連続アクセスの影響によるデータの変化が無いかを評価することが可能となる。
【0046】
つまり1テストサイクルに1パターン(期待値)で、逓倍クロック回数分のテストが可能となり、そのことによってテストパターン数は従来のものより大幅に削減することができるものである。
【0047】
上述したテストパターンが削減出来る仕組みを簡単に説明すると、連続アクセスで何度アクセスを繰り返しても、データに変化のないことを確認するので、その流れは、
ステップ1 最初に一回メモリに書き込む。→テストパターン必要
↓
ステップ2 アクセス(読み出し)を繰り返す。→テストパターン必要なし
↓
ステップ3 最後に読み出したデータを照合、確認する。→テストパターン必要ということであり、ステップ2,3は同じサイクルでの動作となり、ステップ2の部分のテストパターン(アクセス命令のパターン)が削減できるという仕組みである。
【0048】
次に、本発明の第1の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【0049】
本発明の第1の実施の形態における構成を示した図1を参照すると、本発明の半導体装置は、RAMマクロ1と、逓倍回路2と、RAMセル部3と、データバス4aおよび4bとを有する。
【0050】
RAMマクロ1は、テストモード選択回路6と、列(カラム)側のビット線対を選択するためのXデコーダ7と、列(ロウ)側のワード線を選択するYセレクタ8とを有する。
【0051】
また、ここでは、逓倍回路2およびテストモード選択回路6を併せてRAM連続アクセス回路5と称する。
【0052】
RAM連続アクセス回路5は、この半導体装置外部から入力端子15に入ってくる外部入力クロック信号を内部でn逓倍させるための逓倍回路2を設けて、n逓倍クロック信号を生成させる。
【0053】
この逓倍回路2は、逓倍数を増やすことによってその逓倍分のテストを1パターンで評価できるため、任意の高速に逓倍出来る様な回路が望ましい。逓倍回路2によって生成されたn逓倍クロック信号10および通常の外部入力クロック信号9はテストモード選択回路6に入力される。
【0054】
さらにテストモード選択回路6には、X/Y選択信号が入力端子16を介して与えられ、この内部に入力した信号を、X/Y選択信号13とする。また、テスト実施信号が入力端子17を介して与えられ、この内部に入力した信号を、テスト実施信号14とする。
【0055】
テストモード選択回路6の回路図を示した図2を参照すると、テストモードに設定するためのテスト実施信号14と、RAMセル部3のX/Y側どちらを評価するかを選択するためのX/Y選択信号13の2信号によって制御されている。
【0056】
まず、テスト実施信号14と、X/Y選択信号15をインバータ19で極性反転させた信号とをそれぞれアンド回路20に与え、アンド回路20の論理出力でマルチプレクサ22を制御する。
【0057】
マルチプレクサ22は、通常の外部入力クロック9およびn逓倍クロック信号10がそれぞれ与えられ、アンド回路20の論理結果を選択信号とし、この選択信号が“1”ならばn逓倍クロック信号、“0”ならば外部入力クロック信号が選択されてYセレクタ部8に出力される。
【0058】
マルチプレクサ22で選択されたクロック信号11がYセレクタ部8にクロック信号として供給される。
【0059】
同時に、テスト実施信号14とX/Y選択信号13とをアンド回路21に与え、アンド回路21の論理出力でマルチプレクサ23を制御する。
【0060】
マルチプレクサ23は、通常の外部入力クロック信号9およびn逓倍クロック信号10がそれぞれ与えられ、アンド回路21の論理結果を選択信号とし、この選択信号が“1”ならばn逓倍クロック信号、“0”ならば外部入力クロック信号が選択され、選択されたクロック信号12がXデコーダ部7に出力されるように構成されている。
【0061】
すなわち、上記構成によれば、X/Y選択信号13とこの信号をインバーター13で極性反転し、それぞれをテスト実施信号14とのアンドをとることにより、Xデコーダ7、Yセレクタ8のどちらか一方のみに高速のn逓倍クロック信号を入力させる。
【0062】
その選択されたXデコーダ7もしくはYセレクタ8の回路は、n逓倍クロック信号10に同期して高速動作を実行し、高速でRAMセルのアクセス動作を繰り返す。
【0063】
その後、外部入力クロック信号9の1サイクル分の最後に一回、期待値照合を行なうだけで、その逓倍クロックのサイクル回数分のアクセス動作による影響で、RAMセルのデータの変化が無かったかを、データ信号の入出力端子18を介して出力されたデータを、外部のテスター(図示せず)において評価する。
【0064】
次に、上述した第1の実施の形態に基づきそのテスト方法を説明する。
【0065】
図1および図2と、本発明の半導体装置のテスト方法を説明するためのフローチャートを示した図3と、Xデコーダ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートを示した図4と、Yセレクタ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートを示した図5と、図4におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートを示した図6と、図5におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートを示した図7とをそれぞれ併せて参照しながら説明する。
【0066】
まず、入力端子15に外部から外部入力クロック信号を与える(処理ステップS1)。入力端子15を介して入力した外部入力クロック信号9から、逓倍回路2によって高速なn逓倍クロック信号を生成させる(処理ステップS2)。
【0067】
次に、テスト実施信号14が“0”か“1”か判断する(処理ステップS3)。通常時には、外部のテスタからテスト実施信号14を“0”にしておくことによって、アンド回路20,21の出力はX/Y選択信号16に関わらず一義的に“0”となり、マルチプレクサ22,23の選択信号11,12は共に“0”となる(処理ステップS4)。
【0068】
すなわち、マルチプレクサ22,23の出力するクロック11、クロック12にはともに外部入力クロック信号9が出力され、Xデコーダ7とYセレクタ8は通常動作を行なう(処理ステップS5)。
【0069】
ここで、図4のタイミングT1において、テスト実施信号14が“1”となることで、初めて本テストの動作を開始する。
【0070】
X/Y選択信号16が“1”、つまりXデコーダ側の高速アクセステスト時の内部タイミングチャートにおいて、まず、タイミングT1でテスト実施信号17が“1”となりテストを開始する。
【0071】
次に、X/Y選択信号16が“1”か“0”かを判断する(処理ステップS6)。外部のテスタからX/Y選択信号16を“1”にすることで、X方向の高速アクセスのテスト方法が選択される(処理ステップS7およびS8)。
【0072】
以上のようにテスト実施信号17、X/Y選択信号16を設定することで、Yセレクタ8へのクロック11には外部入力クロック信号15が、Xデコーダ7へのクロック12にはn逓倍クロック信号10がそれぞれ供給される(処理ステップS9)。
【0073】
図6を参照すると、処理ステップS9の後、タイミングT4において一度だけ、つまり外部入力クロックサイクルに1度だけ、期待値照合を行なうことで(処理ステップS10)、逓倍クロックのサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価することができる(処理ステップS11)。
【0074】
同様に、図5において、X/Y選択信号16が“0”、つまりYセレクタ8側の高速アクセステスト時の内部タイミングチャートを参照すると、まず、タイミングT1でテスト実施信号17が“1”となりテストを開始する。
【0075】
X/Y選択信号16を“0”にすることで、Y方向の高速アクセスのテスト方法が選択される(処理ステップS13、S14)。
【0076】
以上のようにテスト実施信号17、X/Y選択信号16を設定することで、Yセレクタ8へのクロック11には逓倍クロック2が、Xデコーダ7へのクロック12には外部入力クロック10がそれぞれ供給される。
【0077】
RAMマクロ1内にそれぞれクロックが供給されて、タイミングT2よりRAMセル部3の読み出しを開始する。
【0078】
その時、X/Y選択信号16で選択されたブロックの回路はn逓倍クロック信号10によって高速動作しており、n逓倍クロック信号10に同期して、連続アクセスのON/OFFを繰り返し行なう(処理ステップS15)。
【0079】
そのため、データバス4bのデータ信号は、n逓倍クロック信号10に同期して同じデータが断続的に出力される。
【0080】
図7を参照すると、処理ステップS13の後、タイミングT4において一度だけ、つまり外部入力クロックサイクルに1度だけ、期待値照合を行なうことで(処理ステップS10)、逓倍クロックのサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価することができる(処理ステップS11)。
【0081】
上記の処理ステップS6からS11までを全てのテストが終了するまで繰り返し実行する(処理ステップS12)。
【0082】
上述した第1の実施の形態では、テストパターン削減、それに伴うテストタイムの短縮を実現する。すなわち、第1の実施の形態では、RAMセル部3のテストを逓倍回路2を用いて高速動作させているが、毎クロックとも期待値照合をするのではなく、X側、もしくはY側のどちらか一方のみに高速クロックを与え、連続アクセス動作をさせることによって、連続アクセスの影響によりRAMセルのデータ自体に変化がないかのチェックを1パターンで評価することができる。
【0083】
そのために、従来のテストと比べると、1パターン評価するだけで逓倍クロック回数分多くRAMセルをアクセス出来るように作られているので、従来のテストパターンよりもアクセス回数(クロック逓倍回数)分のパターンの削減が見込まれる。
【0084】
同時に、テストパターンが削減されることによって、量産出荷時のテストにかかる時間も、(削減パターン数)×(テストレート)分短縮され、同じ時間でより多くのテストを実施することができる。
【0085】
次に第2の実施の形態を説明する。
【0086】
第2の実施の形態の構成を示した図8と、その動作説明用のタイミングチャートを示した図9とを参照すると、第1の実施の形態との相違点は、外部入力クロック信号9の周波数ををn逓倍する逓倍回路2、外部入力クロック信号9の周波数ををn分周する分周回路24の両方を設けたことである。それ以外の構成要素は第1の実施の形態と同様であるから、ここでの構成の説明は省略する。
【0087】
すなわち、上記構成によれば、テストモード選択回路6では前述したようにX/Y選択信号13およびこの信号の極性反転信号を、それぞれテスト実施信号14とアンドをとることにより、Xデコーダ7、Yセレクタ8のどちらか一方のみに高速のn逓倍クロック信号を入力させる。
【0088】
X/Y選択信号13で選択されたXデコーダ7もしくはYセレクタ8の回路は、n逓倍クロック信号10に同期して高速動作を実行し、高速でRAMセルの連続アクセス動作を繰り返す。
【0089】
その後、n分周力クロック信号25の1サイクル分の最後(図9におけるタイミングT3の直前、双方向矢印部分)に一回、期待値照合を行なうだけで、その逓倍クロックのサイクル回数分のアクセス動作による影響で、RAMセルのデータの変化が無かったかを、データ信号入出力端子18を介して出力されたデータを、外部のテスターにおいて評価する。
【0090】
この実施の形態では、逓倍回路2および分周回路24の両方を設けることによって、チップ内部のクロックに高速、低速の差をさらに大きくすることができるものである。
【0091】
つまり、前述したように、逓倍回路2は逓倍数を増やすことによってその逓倍分のテストを1パターンで評価できるため、テストパターンクサイクルとなるn分周クロック信号との差が大きいほど効果も大きくなる。
【0092】
それによって、第1の実施の形態で述べた連続アクセスの回数をさらに増加させることができる。
【0093】
次に第3の実施の形態を説明する。
【0094】
第3の実施の形態の構成を示した図10(a)と、その動作説明用のタイミングチャート示した図10(b)とを参照すると、この第3の実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、RAMマクロ1以外のマクロにおいて、通常のクロックで動作させる通常動作回路26と、高速のクロックで動作させる高速動作回路27に対して、テストモード選択回路6からクロック11および12を供給し、RAMセル部3には外部入力クロック信号を供給する。
【0095】
すなわち、通常動作回路26にはクロック11を、高速動作回路27にはクロック12を供給することである。それ以外の構成要素は第1の実施の形態と同様であるからここでの構成の説明は省略する。
【0096】
テストモード選択回路6で制御された外部入力クロック信号9、n逓倍クロック信号10の2種類のクロックをRAMセル部3以外のそれぞれ異なるマクロに入力する。
【0097】
例えば、CPUマクロ、RAMセルマクロ、インターフェースマクロなどが存在する本実施の形態のチップにおいて、CPUマクロを高速で動作させ、その他のマクロはスピードは必要ない仕様であった場合、また、あるマクロはスピードが速く、もしくは遅くないと動作しないようなマクロを使用して設計した場合に有効である。
【0098】
つまり、CPUマクロ(メインのマクロ)は、高速動作を必要とし、それ以外の外部とのインタフェースマクロなどは、スピードを要求されない場合が多いからである。
【0099】
また、この場合、RAMセル部3の方のクロックは、その製品開発時の仕様によってさまざまであるが、例えば、クロックをコントロールする回路を設け、それぞれのマクロへ供給するクロック信号を高速、低速が制御できるようにすればよい。したがってこの実施の形態では、RAMセル部3へのクロックは高速、低速のどちらでもよい。
【0100】
ただし、一般的には、RAMセル部3を高速動作させることはないので、通常の外部入力クロック信号を供給する。
【0101】
このような構成にした場合は、これらRAMセル部以外のマクロのテストパターンについてはパターン数の削減は出来ないか、もしくは、その制御が出来ているかを確かめるためのパターンが新たに必要になってくるが、RAMテストのような膨大なパターンは必要ない。
【0102】
上述したように、この第3の実施の形態では、動作に必要なマクロのみを高速動作させることにより(図10におけるタイミングT1以降)、不要な消費電流を抑えることができるものである。
【0103】
例えば、内部で演算をさせ、外部へ値を出すなどの命令を実行するとき、外部とのやり取りは、他のチップの仕様に合わせ遅い動作でよく、チップ内部での演算は、高速の処理が要求されるようなときは、CPUマクロ(演算処理マクロ)のみに逓倍(高速)クロックを使用し、高速で演算させ、外部に出力するときは外部からの通常の外部入力クロック信号で処理する。
【0104】
すなわち、その命令実行時ではこのマクロは不要になる等の仕様が決まっていれば、不要なマクロにも高速なクロックを供給し、高速動作をさせる必要はなくなり、その分の電流を削減できる。
【0105】
次に第4の実施の形態を説明する。
【0106】
第4の実施の形態の構成を示した図11(a)と、その動作説明用のタイミングチャートを示した図11(b)とを参照すると、この第3の実施の形態と前述した第3の実施の形態との相違点は、RAMマクロ1以外のマクロにおいて、通常のクロックで動作させる通常動作回路26と、低速のクロックで動作させる低速動作回路28に対して、テストモード選択回路6からクロック11および12を供給し、RAMセル部3には外部入力クロック信号を供給する。
【0107】
すなわち、通常動作回路26にはクロック11を、低速動作回路28にはクロック12を供給することである。それ以外の構成要素は第3の実施の形態と同様であるからここでの構成の説明は省略する。
【0108】
すなわち、逓倍回路ではなく、分周回路24を設け、外部入力クロック信号9、n分周クロック信号25をテストモード選択回路6によって、第1の実施の形態と同様に制御し、動作に不必要なマクロに遅いn分周クロック25を与え(図11におけるタイミングT1以降)、マクロ毎のスタンバイモードを実施するものである。
【0109】
この場合も、テストパターン削減ではなく、上述した第3の実施の形態と同じような電流低減をおこなうものである。つまり、外部入力クロック信号1cycle=テストパターン1ラインであるので、テストパターンを減らすことは出来ない。
【0110】
本実施の形態では、高速動作の必要がないマクロに外部入力クロック信号よりもさらに遅いクロック信号を供給することで、消費電流を抑えるものである。
【0111】
動作スピード仕様の違いによって、上述した第3の実施形態と使い分けすることができる。
【0112】
【発明の効果】
上述したように、本発明の半導体装置およびそのテスト方は、内蔵するCPU、RAM部、ロジック部およびインタフェースの各機能マクロのうち、RAM部の動作を同期させるためのクロック信号は、外部から与えられる外部入力クロック信号をチップ内部でn(nは実数)逓倍したn逓倍クロック信号を用いることで、RAM内部のアクセス動作を高速で実施させ、その後に外部クロックの1サイクルの最後に1度だけ期待値照合を行なうのみでメモリセルの不良を判定する。 すなわち、RAMのテストを逓倍回路を用いて高速動作させているが、クロックサイクルごとに期待値照合するのではなく、X側、もしくはY側のどちらか一方のみに高速クロックを入力し、連続アクセス動作をさせることによって、連続アクセスによる影響でRAMセルのデータ自体に変化がないか否かのチェックを1パターンで評価することができる。
【0113】
そのために従来のテストと比べると、1パターン評価するだけで逓倍クロック回数分多くRAMをアクセス出来るようになり、従来のテストパターンよりもアクセス回数(クロック逓倍回数)分のパターンの削減ができ、量産出荷時のテストにかかる時間も、(削減パターン数)×(テストレート)分短縮され、同じ時間でより多くのテストを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成図である。
【図2】テストモード選択回路6の回路図である。
【図3】第1の実施の形態のにおけるテスト方法を説明するためのフローチャートである。
【図4】Xデコーダ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートである。
【図5】Yセレクタ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートである。
【図6】図4におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートである。
【図7】図5におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートである。
【図8】第2の実施の形態の構成図である。
【図9】第2の実施の形態の動作説明用のタイミングチャートである。
【図10】(a)第3の実施の形態の構成図である。
(b)第3の実施の形態の動作説明用のタイミングチャートである。
【図11】(a)第4の実施の形態の構成図である。
(b)第4の実施の形態の動作説明用のタイミングチャートである。
【図12】従来の半導体記憶装置の一例の構成図である。
【図13】従来の半導体記憶装置の他の例の動作説明用のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 RAMマクロ
2 逓倍回路
3 RAMセル部
4a,4b データバス
5 RAM連続アクセス回路
6 テストモード選択回路
7 Xデコーダ
8 Yセレクタ
9 外部入力クロック信号
10 n逓倍クロック信号
11,12 クロック
13 X/Y選択信号
14 テスト実施信号
15,16,17 入力端子
18 入出力端子
19 インバータ
20,21 アンド回路
22,23 マルチプレクサ
24 分周回路
25 n分周クロック信号
26 通常動作回路
27 高速動作回路
28 低速動作回路
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置およびそのテスト方法に係わり、特にRAMマクロを搭載したシステムLSIにおいてRAMマクロを評価するための連続アクセステスト時のテストパターン数を低減した半導体装置およびそのテスト方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体素子の微細化技術の進展に伴い、その半導体素子で構成するLSIも大規模化している。特に半導体記憶装置の分野ではその傾向が顕著である。
【0003】
例えば、1チップに512メガビットの容量を有する半導体記憶装置としてダイナミック型ランダムアクセスメモリ(DRAM)や18メガビットのスタティック型ランダムアクセスメモリ(SRAM)も実用化されている。
【0004】
このような大容量のRAMではないが、例えば64メガビットのDRAMマクロとCPUを含むロジック部とを1チップ上に収めたシステム・オン・チップ(システムLSI)も開発されており、このようなシステムLSIは今後もさらなる発展が予想されている。
【0005】
この種のシステムLSI(以下、半導体装置と称す)では、特にRAM部を動作させるためのソフトウェア(プログラム)がますます複雑になっているので、プログラム自体の規模も大きくなり、それを格納するのに必要とされるRAM部の容量もますます大きくなる傾向にある。
【0006】
現状では、そのRAM部が1チップ内で占める領域が一番大きく、また、回路素子の縮小化に伴って様々な故障モードも増え、特に回路素子の集中しているRAM部で現れる傾向が強い。
【0007】
それ故に、現状ではチップの故障率のなかではRAM部の故障率が多くを占めている状況にある。
【0008】
RAM部に不良を内包した製品の市場流出を防ぐため、RAM部のテスト項目も多岐化してきた。それに伴いテストパターンも大規模化が必須となってしまい、量産の出荷選別時にかかるテスト時間が伸び、その結果、出荷量の低下につながっている。
【0009】
RAM部の大規模化は今後も進んで行くと考えられるので、今後の課題としてはテスト時間短縮による工数削減が必須である。
【0010】
そのために、評価テストにもっとも時間のかかるRAM部のテスト方法の簡素化、短時間化が求められてきた。
【0011】
この種の従来の半導体記置の一例が特開2001−319500号公報に記載されている。同公報記載の半導体装置の構成を示した図12を参照すると、テストインタフェース回路TICaは、テストピン端子群TPGに入力される信号に基づく動作テストを、DRAMコアに直接アクセスして実行している。
【0012】
逓倍回路44は、テストピン端子群TPGに入力される外部テストクロック信号TST_CLKを逓倍した内部テストクロック信号TST_CLK2を生成する。
【0013】
データシフタ45は、モードレジスタ2が生成するタイミング制御信号Qに応じて内部テストクロック信号のN(Nは0以上の整数)クロックサイクル数分タイミングを遅らせてテスト出力データを外部に出力する。このようにタイミング制御信号Qによってデータシフタ45のシフト量を調整しているので、テストモード時においては内部テストクロック信号TST_CLK2に基づいて動作するDRAMコアMCRからの読出データを、外部クロックテスト信号TST_CLKに同期してテストピン端子群TPGから出力することができ、メモリテスタはDRAMコアからのテスト出力データを得るというものである。
【0014】
また、特開平10−247388号公報には、外部クロックとこの外部クロックを内蔵PLLで2逓倍した内部クロックと、外部クロック同期の入力カラムアドレスA0,A1,A2・・・,とを用いる。
【0015】
この従来例の動作説明用のタイミングチャートを示した図13(a)および(b)を参照すると、入力カラムアドレスA0,A1,A2・・・,は内部で内部クロックと同じ2逓倍周波数の内部カラムアドレスA1およびA1*、A2およびA2*、A3およびA3*・・・,に変換され、これらの内部カラムアドレスにそれぞれ対応してデータQおよびQ*が読み出される。
【0016】
一方、書込時は、外部クロック同期の2本の書込データD1およびD1*,D2およびD2*、D3およびD3*・・・,とを用いる。記憶装置が同時にアクセスすることが可能なデータの数(I/O数)が“2”の書込データ(外部ビット幅2)D1およびD1*、D2およびD2*、D3およびD3*・・・,は内部クロックに対応して、1組のアドレスセットによりアクセスすることが可能なデータの数が“2”の書込データ(内部ビット幅2)に変換される。
【0017】
つまり、外部クロック同期の2本(2系統)のデータD1およびD1*は内部クロック同期の1本(1系統)のデータD1およびD1*に変換される。したがって外部クロック1周期の範囲内に内部クロック同期のD1およびD1*が配置された状態である。これらの変換されたデータは内部カラムアドレスA1およびA1*、A2およびA2*、A3およびA3*・・・,に同期してメモリセルに書き込まれる。
【0018】
このようにすることにより、記憶装置内の内部動作速度が大きくて外部クロックの周波数よりも2倍以上の高い周波数領域で動作可能であるとき、メモリセルアレイへのデータ書込、読出の周波数を実質的に外部クロック周波数の2倍とすることが出来るというものである。
【0019】
上述したように、従来の例では、RAMの高速テストの実施について様々な方法があるが、それらの多くはいずれも逓倍手段を利用しRAM内部の高速動作を図ったものであった。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、これらの従来例の多くは、遅い外部入力クロックでRAMの高速スピードテストあるいは動作を実現させることができ、テスティング装置自体の能力に関わらずに高速デバイスのテストが可能となるため、テスティング装置のコスト等は抑えられるというような利点が挙げられていた。
【0021】
しかし、RAM内のクロックを全て高速動作させてテストしているのでだけであるので、高速クロック毎のクロックテストをさせていることには変らず、パターンはそのメモリの容量分必要となることに変りはない。
【0022】
このような従来例で連続アクセステストを実施するためには、メモリにライト、リード、マッチングを繰り返し行なわなければ評価できないので、その分のパターン数が増加しテスト時間もパターンが増えた分、長くなってしまいテスト時間の短縮にはつながらない。
【0023】
今後のRAMの大規模化に伴って、ますますパターン数が増加し、テスト時間もかかってしまう。
【0024】
本発明では、1パターンで複数回RAMを連続アクセスできるような構造になっているため、連続アクセス分のパターンを短縮させることが出来、同時に従来例では対応出来なかったテストタイムも削減することが可能となる。
【0025】
本発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑みなされたものであり、1パターンで複数回RAMを連続アクセスできる構成を有し、連続アクセス分のパターンを短縮させることが出来、同時に従来例では対応出来なかったテストタイムも削減することが出来る半導体装置を提供することにある。
【0026】
また、本発明の他の目的は、RAM部以外のロジック部のマクロにおける消費電流を低減することが出来る半導体装置を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、ワード線を選択する列セレクタおよびビット線対を選択する行デコーダのどちらか一方のみを外部入力クロック信号よりも速いクロック速度で動作させてメモリセルを連続アクセスし、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することを特徴とする。
【0028】
本発明の半導体装置の他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタのアクセス動作を、外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングの1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0029】
本発明の半導体装置のまた他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記n逓倍クロック信号の1クロックタイミングで判定する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0030】
本発明の半導体装置のさらに他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とから構成する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0031】
本発明の半導体装置のさらにまた他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせに応じて、逓倍されたn逓倍クロック信号を予め定めた内部の高速動作回路マクロに出力し、前記外部入力クロック信号を予め定めた内部の低速動作回路マクロに出力するテストモード選択手段とから構成する内部回路テスト手段を有することにある。
【0032】
本発明の半導体装置の他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)分周する分周手段と、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせに応じて、分周されたn分周クロック信号を予め定めた内部の低速動作回路マクロに出力し、前記外部入力クロック信号を内部の前記低速動作回路以外の低速動作回路マクロに出力するテストモード選択手段とから構成する内部回路テスト手段を有することにある。
【0033】
本発明の半導体装置のまた他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダまたは列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記メモリセル以外の予め定める内部回路マクロの動作は前記外部入力クロック信号の分周クロック信号に同期して実行し、前記n分周クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持および前記内部回路の動作に異常がないかを、前記分周クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することにある。
【0034】
本発明の半導体装置のテスト方法は、ワード線を選択する列セレクタおよびビット線対を選択する行デコーダのどちらか一方のみを外部入力クロック信号よりも速いクロック速度で動作させてメモリセルを連続アクセスさせ、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数でテストすることにある。
【0035】
本発明の半導体装置のテスト方法の他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタのアクセス動作を、外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定することにある。
【0036】
本発明の半導体装置のテスト方法のまた他の特徴は、外部から入力する外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を、前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号と内部をテストモードにするテスト実施信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とを用いて、前記テストモード時でかつ前記列セレクタまたは前記行デコーダが選択されたときに、選択された一方に対して前記n逓倍クロック信号に同期した連続アクセスを実行させ、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ判定することにある。
【0037】
本発明の半導体装置のテスト方法のさらにまた他の特徴は、外部から入力する外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を、前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号と内部をテストモードにするテスト実施信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とを用いて、
前記外部入力クロック信号を入力するクロック入力処理ステップと、前記外部入力クロック信号から前記逓倍クロック信号を発生する逓倍クロック発生処理ステップと、前記外部入力クロック信号に同期して前記テスト実施信号が論理レベルの“0”か“1”かを判断し、その判断結果が“0”なら前記列セレクタおよび前記行デコーダとも前記外部入力クロック信号に同期して通常の動作をさせる通常動作処理ステップと、判断結果が“1”なら前記列行選択信号が“0”か“1”かを判断し、その判断結果が“1”なら前記行デコーダを、判断結果が“0”なら前記列セレクタを、それぞれ前記逓倍クロック信号に同期して高速動作させる判断処理ステップと、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ出力期待値と照合する照合処理ステップと、前記逓倍クロック信号のサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価する評価ステップ処理とを有し、所定の連続アクセスが終了するまで前記テスト実施信号が“1”か“0”かの判断処理から前記評価ステップ処理ステップまでを繰り返すことにある。
【0038】
本発明の半導体装置のテスト方法の他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられ、かつ与えられた前記外部入力クロック信号を逓倍手段でn(nは実数)逓倍するとともに、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせの論理結果に応じて、予め定めた内部の高速動作回路マクロは逓倍されたn逓倍クロック信号を用いて動作させ、予め定めた内部の低速動作回路マクロは前記外部入力クロック信号を用いて動作させ機能テストを行うことにある。
【0039】
本発明の半導体装置のテスト方法のまた他の特徴は、外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられ、かつ与えられた前記外部入力クロック信号を分周手段でn(nは実数)分周するとともに、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせの論理結果に応じて、予め定めた内部の低速動作回路マクロは分周されたn分周クロック信号を用いて動作させ、前記低速動作回路マクロ以外の内部回路マクロは前記外部入力クロック信号を用いて動作させ機能テストを行うことにある。
【0040】
本発明の半導体装置のテスト方法のさらに他の特徴は、メモリセルを選択するための行デコーダまたは列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行させるとともに、前記メモリセル以外の予め定める内部回路マクロの動作は前記外部入力クロック信号をn分周したn分周クロック信号に同期して実行させ、前記n分周クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記n逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持および前記内部回路の動作に異常がないかを、前記n分周クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定することにある。
【0041】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要を述べると、図1に示すように本発明による半導体装置は、内蔵するCPU、RAM部、ロジック部およびインタフェースの各機能マクロのうち、RAM部の動作を同期させるためのクロック信号は、外部から与えられる外部入力クロック信号をチップ内部でn(nは実数)逓倍したn逓倍クロック信号を用いることで、RAM内部のアクセス動作を高速で実施させ、その後に外部クロックの1サイクルの最後に1度だけ期待値照合を行なうのみでメモリセルの不良を判定する。したがって、テストパターン数を従来のテストで用いるテストパターンより大幅に削減するというものである。
【0042】
すなわち、チップ外部から入力される外部入力クロック信号とその信号を逓倍回路によって逓倍させたn逓倍クロック信号の2種類のクロック信号をテストモード選択回路に入力する。
【0043】
このテストモード選択回路には、テスト実施信号、X側/Y側選択信号が与えられ、テスト選択回路を制御しテストを実行させる。
【0044】
テスト実行時にはRAM内部の動作は、X側/Y側のうち選択された方向のアクセスのみを高速に動作させている。
【0045】
その後、外部入力クロック信号の最後のほうで1回だけ、期待値照合を行なうことで、その逓倍されたクロック回数分の連続アクセスの影響によるデータの変化が無いかを評価することが可能となる。
【0046】
つまり1テストサイクルに1パターン(期待値)で、逓倍クロック回数分のテストが可能となり、そのことによってテストパターン数は従来のものより大幅に削減することができるものである。
【0047】
上述したテストパターンが削減出来る仕組みを簡単に説明すると、連続アクセスで何度アクセスを繰り返しても、データに変化のないことを確認するので、その流れは、
ステップ1 最初に一回メモリに書き込む。→テストパターン必要
↓
ステップ2 アクセス(読み出し)を繰り返す。→テストパターン必要なし
↓
ステップ3 最後に読み出したデータを照合、確認する。→テストパターン必要ということであり、ステップ2,3は同じサイクルでの動作となり、ステップ2の部分のテストパターン(アクセス命令のパターン)が削減できるという仕組みである。
【0048】
次に、本発明の第1の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【0049】
本発明の第1の実施の形態における構成を示した図1を参照すると、本発明の半導体装置は、RAMマクロ1と、逓倍回路2と、RAMセル部3と、データバス4aおよび4bとを有する。
【0050】
RAMマクロ1は、テストモード選択回路6と、列(カラム)側のビット線対を選択するためのXデコーダ7と、列(ロウ)側のワード線を選択するYセレクタ8とを有する。
【0051】
また、ここでは、逓倍回路2およびテストモード選択回路6を併せてRAM連続アクセス回路5と称する。
【0052】
RAM連続アクセス回路5は、この半導体装置外部から入力端子15に入ってくる外部入力クロック信号を内部でn逓倍させるための逓倍回路2を設けて、n逓倍クロック信号を生成させる。
【0053】
この逓倍回路2は、逓倍数を増やすことによってその逓倍分のテストを1パターンで評価できるため、任意の高速に逓倍出来る様な回路が望ましい。逓倍回路2によって生成されたn逓倍クロック信号10および通常の外部入力クロック信号9はテストモード選択回路6に入力される。
【0054】
さらにテストモード選択回路6には、X/Y選択信号が入力端子16を介して与えられ、この内部に入力した信号を、X/Y選択信号13とする。また、テスト実施信号が入力端子17を介して与えられ、この内部に入力した信号を、テスト実施信号14とする。
【0055】
テストモード選択回路6の回路図を示した図2を参照すると、テストモードに設定するためのテスト実施信号14と、RAMセル部3のX/Y側どちらを評価するかを選択するためのX/Y選択信号13の2信号によって制御されている。
【0056】
まず、テスト実施信号14と、X/Y選択信号15をインバータ19で極性反転させた信号とをそれぞれアンド回路20に与え、アンド回路20の論理出力でマルチプレクサ22を制御する。
【0057】
マルチプレクサ22は、通常の外部入力クロック9およびn逓倍クロック信号10がそれぞれ与えられ、アンド回路20の論理結果を選択信号とし、この選択信号が“1”ならばn逓倍クロック信号、“0”ならば外部入力クロック信号が選択されてYセレクタ部8に出力される。
【0058】
マルチプレクサ22で選択されたクロック信号11がYセレクタ部8にクロック信号として供給される。
【0059】
同時に、テスト実施信号14とX/Y選択信号13とをアンド回路21に与え、アンド回路21の論理出力でマルチプレクサ23を制御する。
【0060】
マルチプレクサ23は、通常の外部入力クロック信号9およびn逓倍クロック信号10がそれぞれ与えられ、アンド回路21の論理結果を選択信号とし、この選択信号が“1”ならばn逓倍クロック信号、“0”ならば外部入力クロック信号が選択され、選択されたクロック信号12がXデコーダ部7に出力されるように構成されている。
【0061】
すなわち、上記構成によれば、X/Y選択信号13とこの信号をインバーター13で極性反転し、それぞれをテスト実施信号14とのアンドをとることにより、Xデコーダ7、Yセレクタ8のどちらか一方のみに高速のn逓倍クロック信号を入力させる。
【0062】
その選択されたXデコーダ7もしくはYセレクタ8の回路は、n逓倍クロック信号10に同期して高速動作を実行し、高速でRAMセルのアクセス動作を繰り返す。
【0063】
その後、外部入力クロック信号9の1サイクル分の最後に一回、期待値照合を行なうだけで、その逓倍クロックのサイクル回数分のアクセス動作による影響で、RAMセルのデータの変化が無かったかを、データ信号の入出力端子18を介して出力されたデータを、外部のテスター(図示せず)において評価する。
【0064】
次に、上述した第1の実施の形態に基づきそのテスト方法を説明する。
【0065】
図1および図2と、本発明の半導体装置のテスト方法を説明するためのフローチャートを示した図3と、Xデコーダ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートを示した図4と、Yセレクタ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートを示した図5と、図4におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートを示した図6と、図5におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートを示した図7とをそれぞれ併せて参照しながら説明する。
【0066】
まず、入力端子15に外部から外部入力クロック信号を与える(処理ステップS1)。入力端子15を介して入力した外部入力クロック信号9から、逓倍回路2によって高速なn逓倍クロック信号を生成させる(処理ステップS2)。
【0067】
次に、テスト実施信号14が“0”か“1”か判断する(処理ステップS3)。通常時には、外部のテスタからテスト実施信号14を“0”にしておくことによって、アンド回路20,21の出力はX/Y選択信号16に関わらず一義的に“0”となり、マルチプレクサ22,23の選択信号11,12は共に“0”となる(処理ステップS4)。
【0068】
すなわち、マルチプレクサ22,23の出力するクロック11、クロック12にはともに外部入力クロック信号9が出力され、Xデコーダ7とYセレクタ8は通常動作を行なう(処理ステップS5)。
【0069】
ここで、図4のタイミングT1において、テスト実施信号14が“1”となることで、初めて本テストの動作を開始する。
【0070】
X/Y選択信号16が“1”、つまりXデコーダ側の高速アクセステスト時の内部タイミングチャートにおいて、まず、タイミングT1でテスト実施信号17が“1”となりテストを開始する。
【0071】
次に、X/Y選択信号16が“1”か“0”かを判断する(処理ステップS6)。外部のテスタからX/Y選択信号16を“1”にすることで、X方向の高速アクセスのテスト方法が選択される(処理ステップS7およびS8)。
【0072】
以上のようにテスト実施信号17、X/Y選択信号16を設定することで、Yセレクタ8へのクロック11には外部入力クロック信号15が、Xデコーダ7へのクロック12にはn逓倍クロック信号10がそれぞれ供給される(処理ステップS9)。
【0073】
図6を参照すると、処理ステップS9の後、タイミングT4において一度だけ、つまり外部入力クロックサイクルに1度だけ、期待値照合を行なうことで(処理ステップS10)、逓倍クロックのサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価することができる(処理ステップS11)。
【0074】
同様に、図5において、X/Y選択信号16が“0”、つまりYセレクタ8側の高速アクセステスト時の内部タイミングチャートを参照すると、まず、タイミングT1でテスト実施信号17が“1”となりテストを開始する。
【0075】
X/Y選択信号16を“0”にすることで、Y方向の高速アクセスのテスト方法が選択される(処理ステップS13、S14)。
【0076】
以上のようにテスト実施信号17、X/Y選択信号16を設定することで、Yセレクタ8へのクロック11には逓倍クロック2が、Xデコーダ7へのクロック12には外部入力クロック10がそれぞれ供給される。
【0077】
RAMマクロ1内にそれぞれクロックが供給されて、タイミングT2よりRAMセル部3の読み出しを開始する。
【0078】
その時、X/Y選択信号16で選択されたブロックの回路はn逓倍クロック信号10によって高速動作しており、n逓倍クロック信号10に同期して、連続アクセスのON/OFFを繰り返し行なう(処理ステップS15)。
【0079】
そのため、データバス4bのデータ信号は、n逓倍クロック信号10に同期して同じデータが断続的に出力される。
【0080】
図7を参照すると、処理ステップS13の後、タイミングT4において一度だけ、つまり外部入力クロックサイクルに1度だけ、期待値照合を行なうことで(処理ステップS10)、逓倍クロックのサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価することができる(処理ステップS11)。
【0081】
上記の処理ステップS6からS11までを全てのテストが終了するまで繰り返し実行する(処理ステップS12)。
【0082】
上述した第1の実施の形態では、テストパターン削減、それに伴うテストタイムの短縮を実現する。すなわち、第1の実施の形態では、RAMセル部3のテストを逓倍回路2を用いて高速動作させているが、毎クロックとも期待値照合をするのではなく、X側、もしくはY側のどちらか一方のみに高速クロックを与え、連続アクセス動作をさせることによって、連続アクセスの影響によりRAMセルのデータ自体に変化がないかのチェックを1パターンで評価することができる。
【0083】
そのために、従来のテストと比べると、1パターン評価するだけで逓倍クロック回数分多くRAMセルをアクセス出来るように作られているので、従来のテストパターンよりもアクセス回数(クロック逓倍回数)分のパターンの削減が見込まれる。
【0084】
同時に、テストパターンが削減されることによって、量産出荷時のテストにかかる時間も、(削減パターン数)×(テストレート)分短縮され、同じ時間でより多くのテストを実施することができる。
【0085】
次に第2の実施の形態を説明する。
【0086】
第2の実施の形態の構成を示した図8と、その動作説明用のタイミングチャートを示した図9とを参照すると、第1の実施の形態との相違点は、外部入力クロック信号9の周波数ををn逓倍する逓倍回路2、外部入力クロック信号9の周波数ををn分周する分周回路24の両方を設けたことである。それ以外の構成要素は第1の実施の形態と同様であるから、ここでの構成の説明は省略する。
【0087】
すなわち、上記構成によれば、テストモード選択回路6では前述したようにX/Y選択信号13およびこの信号の極性反転信号を、それぞれテスト実施信号14とアンドをとることにより、Xデコーダ7、Yセレクタ8のどちらか一方のみに高速のn逓倍クロック信号を入力させる。
【0088】
X/Y選択信号13で選択されたXデコーダ7もしくはYセレクタ8の回路は、n逓倍クロック信号10に同期して高速動作を実行し、高速でRAMセルの連続アクセス動作を繰り返す。
【0089】
その後、n分周力クロック信号25の1サイクル分の最後(図9におけるタイミングT3の直前、双方向矢印部分)に一回、期待値照合を行なうだけで、その逓倍クロックのサイクル回数分のアクセス動作による影響で、RAMセルのデータの変化が無かったかを、データ信号入出力端子18を介して出力されたデータを、外部のテスターにおいて評価する。
【0090】
この実施の形態では、逓倍回路2および分周回路24の両方を設けることによって、チップ内部のクロックに高速、低速の差をさらに大きくすることができるものである。
【0091】
つまり、前述したように、逓倍回路2は逓倍数を増やすことによってその逓倍分のテストを1パターンで評価できるため、テストパターンクサイクルとなるn分周クロック信号との差が大きいほど効果も大きくなる。
【0092】
それによって、第1の実施の形態で述べた連続アクセスの回数をさらに増加させることができる。
【0093】
次に第3の実施の形態を説明する。
【0094】
第3の実施の形態の構成を示した図10(a)と、その動作説明用のタイミングチャート示した図10(b)とを参照すると、この第3の実施の形態と前述した第1の実施の形態との相違点は、RAMマクロ1以外のマクロにおいて、通常のクロックで動作させる通常動作回路26と、高速のクロックで動作させる高速動作回路27に対して、テストモード選択回路6からクロック11および12を供給し、RAMセル部3には外部入力クロック信号を供給する。
【0095】
すなわち、通常動作回路26にはクロック11を、高速動作回路27にはクロック12を供給することである。それ以外の構成要素は第1の実施の形態と同様であるからここでの構成の説明は省略する。
【0096】
テストモード選択回路6で制御された外部入力クロック信号9、n逓倍クロック信号10の2種類のクロックをRAMセル部3以外のそれぞれ異なるマクロに入力する。
【0097】
例えば、CPUマクロ、RAMセルマクロ、インターフェースマクロなどが存在する本実施の形態のチップにおいて、CPUマクロを高速で動作させ、その他のマクロはスピードは必要ない仕様であった場合、また、あるマクロはスピードが速く、もしくは遅くないと動作しないようなマクロを使用して設計した場合に有効である。
【0098】
つまり、CPUマクロ(メインのマクロ)は、高速動作を必要とし、それ以外の外部とのインタフェースマクロなどは、スピードを要求されない場合が多いからである。
【0099】
また、この場合、RAMセル部3の方のクロックは、その製品開発時の仕様によってさまざまであるが、例えば、クロックをコントロールする回路を設け、それぞれのマクロへ供給するクロック信号を高速、低速が制御できるようにすればよい。したがってこの実施の形態では、RAMセル部3へのクロックは高速、低速のどちらでもよい。
【0100】
ただし、一般的には、RAMセル部3を高速動作させることはないので、通常の外部入力クロック信号を供給する。
【0101】
このような構成にした場合は、これらRAMセル部以外のマクロのテストパターンについてはパターン数の削減は出来ないか、もしくは、その制御が出来ているかを確かめるためのパターンが新たに必要になってくるが、RAMテストのような膨大なパターンは必要ない。
【0102】
上述したように、この第3の実施の形態では、動作に必要なマクロのみを高速動作させることにより(図10におけるタイミングT1以降)、不要な消費電流を抑えることができるものである。
【0103】
例えば、内部で演算をさせ、外部へ値を出すなどの命令を実行するとき、外部とのやり取りは、他のチップの仕様に合わせ遅い動作でよく、チップ内部での演算は、高速の処理が要求されるようなときは、CPUマクロ(演算処理マクロ)のみに逓倍(高速)クロックを使用し、高速で演算させ、外部に出力するときは外部からの通常の外部入力クロック信号で処理する。
【0104】
すなわち、その命令実行時ではこのマクロは不要になる等の仕様が決まっていれば、不要なマクロにも高速なクロックを供給し、高速動作をさせる必要はなくなり、その分の電流を削減できる。
【0105】
次に第4の実施の形態を説明する。
【0106】
第4の実施の形態の構成を示した図11(a)と、その動作説明用のタイミングチャートを示した図11(b)とを参照すると、この第3の実施の形態と前述した第3の実施の形態との相違点は、RAMマクロ1以外のマクロにおいて、通常のクロックで動作させる通常動作回路26と、低速のクロックで動作させる低速動作回路28に対して、テストモード選択回路6からクロック11および12を供給し、RAMセル部3には外部入力クロック信号を供給する。
【0107】
すなわち、通常動作回路26にはクロック11を、低速動作回路28にはクロック12を供給することである。それ以外の構成要素は第3の実施の形態と同様であるからここでの構成の説明は省略する。
【0108】
すなわち、逓倍回路ではなく、分周回路24を設け、外部入力クロック信号9、n分周クロック信号25をテストモード選択回路6によって、第1の実施の形態と同様に制御し、動作に不必要なマクロに遅いn分周クロック25を与え(図11におけるタイミングT1以降)、マクロ毎のスタンバイモードを実施するものである。
【0109】
この場合も、テストパターン削減ではなく、上述した第3の実施の形態と同じような電流低減をおこなうものである。つまり、外部入力クロック信号1cycle=テストパターン1ラインであるので、テストパターンを減らすことは出来ない。
【0110】
本実施の形態では、高速動作の必要がないマクロに外部入力クロック信号よりもさらに遅いクロック信号を供給することで、消費電流を抑えるものである。
【0111】
動作スピード仕様の違いによって、上述した第3の実施形態と使い分けすることができる。
【0112】
【発明の効果】
上述したように、本発明の半導体装置およびそのテスト方は、内蔵するCPU、RAM部、ロジック部およびインタフェースの各機能マクロのうち、RAM部の動作を同期させるためのクロック信号は、外部から与えられる外部入力クロック信号をチップ内部でn(nは実数)逓倍したn逓倍クロック信号を用いることで、RAM内部のアクセス動作を高速で実施させ、その後に外部クロックの1サイクルの最後に1度だけ期待値照合を行なうのみでメモリセルの不良を判定する。 すなわち、RAMのテストを逓倍回路を用いて高速動作させているが、クロックサイクルごとに期待値照合するのではなく、X側、もしくはY側のどちらか一方のみに高速クロックを入力し、連続アクセス動作をさせることによって、連続アクセスによる影響でRAMセルのデータ自体に変化がないか否かのチェックを1パターンで評価することができる。
【0113】
そのために従来のテストと比べると、1パターン評価するだけで逓倍クロック回数分多くRAMをアクセス出来るようになり、従来のテストパターンよりもアクセス回数(クロック逓倍回数)分のパターンの削減ができ、量産出荷時のテストにかかる時間も、(削減パターン数)×(テストレート)分短縮され、同じ時間でより多くのテストを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成図である。
【図2】テストモード選択回路6の回路図である。
【図3】第1の実施の形態のにおけるテスト方法を説明するためのフローチャートである。
【図4】Xデコーダ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートである。
【図5】Yセレクタ側をn逓倍クロック信号同期で動作させたときの動作説明用タイミングチャートである。
【図6】図4におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートである。
【図7】図5におけるタイミング2および3期間を拡大したタイミングチャートである。
【図8】第2の実施の形態の構成図である。
【図9】第2の実施の形態の動作説明用のタイミングチャートである。
【図10】(a)第3の実施の形態の構成図である。
(b)第3の実施の形態の動作説明用のタイミングチャートである。
【図11】(a)第4の実施の形態の構成図である。
(b)第4の実施の形態の動作説明用のタイミングチャートである。
【図12】従来の半導体記憶装置の一例の構成図である。
【図13】従来の半導体記憶装置の他の例の動作説明用のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 RAMマクロ
2 逓倍回路
3 RAMセル部
4a,4b データバス
5 RAM連続アクセス回路
6 テストモード選択回路
7 Xデコーダ
8 Yセレクタ
9 外部入力クロック信号
10 n逓倍クロック信号
11,12 クロック
13 X/Y選択信号
14 テスト実施信号
15,16,17 入力端子
18 入出力端子
19 インバータ
20,21 アンド回路
22,23 マルチプレクサ
24 分周回路
25 n分周クロック信号
26 通常動作回路
27 高速動作回路
28 低速動作回路
Claims (14)
- ワード線を選択する列セレクタおよびビット線対を選択する行デコーダのどちらか一方のみを外部入力クロック信号よりも速いクロック速度で動作させてメモリセルを連続アクセスし、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することを特徴とする半導体装置。
- メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタのアクセス動作を、外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングの1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することを特徴とする半導体装置。
- メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記n逓倍クロック信号の1クロックタイミングで判定する連続アクセステスト手段を有することを特徴とする半導体装置。
- 外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とから構成する連続アクセステスト手段を有することを特徴とした半導体装置。
- 外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせに応じて、逓倍されたn逓倍クロック信号を予め定めた内部の高速動作回路マクロに出力し、前記外部入力クロック信号を予め定めた内部の低速動作回路マクロに出力するテストモード選択手段とから構成する内部回路テスト手段を有することを特徴とした半導体装置。
- 外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられるとともに、前記外部入力クロック信号をn(nは実数)分周する分周手段と、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせに応じて、分周されたn分周クロック信号を予め定めた内部の低速動作回路マクロに出力し、前記外部入力クロック信号を内部の前記低速動作回路以外の低速動作回路マクロに出力するテストモード選択手段とから構成する内部回路テスト手段を有することを特徴とした半導体装置。
- メモリセルを選択するための行デコーダまたは列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記メモリセル以外の予め定める内部回路マクロの動作は前記外部入力クロック信号をn分周したn分周クロック信号に同期して実行し、前記n分周クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記n逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持および前記内部回路の動作に異常がないかを、前記n分周クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定する連続アクセステスト手段を有することを特徴とする半導憶装置。
- ワード線を選択する列セレクタおよびビット線対を選択する行デコーダのどちらか一方のみを外部入力クロック信号よりも速いクロック速度で動作させてメモリセルを連続アクセスさせ、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数でテストすることを特徴とする半導体装置のテスト方法。
- メモリセルを選択するための行デコーダおよび列セレクタのアクセス動作を、外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行するとともに、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持不良が発生していないかを、前記外部入力クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定することを特徴とする半導体装置のテスト方法。
- 外部から入力する外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を、前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号と内部をテストモードにするテスト実施信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とを用いて、前記テストモード時でかつ前記列セレクタまたは前記行デコーダが選択されたときに、選択された一方に対して前記n逓倍クロック信号に同期した連続アクセスを実行させ、前記連続アクセスによりメモリセルのデータ保持不良が発生していないかを前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ判定することを特徴とする半導体装置のテスト方法。
- 外部から入力する外部入力クロック信号をn(nは実数)逓倍する逓倍手段と、逓倍されたn逓倍クロック信号または前記外部入力クロック信号の一方を、前記外部入力クロック信号よりも高速でテストするために列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号と内部をテストモードにするテスト実施信号の組み合わせで選択して列セレクタまたは行デコーダへ出力するテストモード選択手段とを用いて、
前記外部入力クロック信号を入力するクロック入力処理ステップと、前記外部入力クロック信号から前記逓倍クロック信号を発生する逓倍クロック発生処理ステップと、前記外部入力クロック信号に同期して前記テスト実施信号が論理レベルの“0”か“1”かを判断し、その判断結果が“0”なら前記列セレクタおよび前記行デコーダとも前記外部入力クロック信号に同期して通常の動作をさせる通常動作処理ステップと、判断結果が“1”なら前記列行選択信号が“0”か“1”かを判断し、その判断結果が“1”なら前記行デコーダを、判断結果が“0”なら前記列セレクタを、それぞれ前記逓倍クロック信号に同期して高速動作させる判断処理ステップと、前記外部入力クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ出力期待値と照合する照合処理ステップと、前記逓倍クロック信号のサイクル回数分の連続アクセス時の影響によるデータの変化がなかったかをテストパターン1パターンで評価する評価ステップ処理とを有し、所定の連続アクセスが終了するまで前記テスト実施信号が“1”か“0”かの判断処理から前記評価ステップ処理までを繰り返すことを特徴とする半導体装置のテスト方法。 - 外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられ、かつ与えられた前記外部入力クロック信号を逓倍手段でn(nは実数)逓倍するとともに、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせの論理結果に応じて、予め定めた内部の高速動作回路マクロは逓倍されたn逓倍クロック信号を用いて動作させ、予め定めた内部の低速動作回路マクロは前記外部入力クロック信号を用いて動作させ機能テストを行うことを特徴とする半導体装置のテスト方法。
- 外部入力クロック信号と内部をテストモードに設定するためのテスト実施信号と列線側または行線側のいずれかを指定する列行選択信号とが外部から与えられ、かつ与えられた前記外部入力クロック信号を分周手段でn(nは実数)分周するとともに、前記テスト実施信号および前記列行選択信号の組み合わせの論理結果に応じて、予め定めた内部の低速動作回路マクロは分周されたn分周クロック信号を用いて動作させ、前記低速動作回路マクロ以外の内部回路マクロは前記外部入力クロック信号を用いて動作させ機能テストを行うことを特徴とする半導体装置のテスト方法。
- メモリセルを選択するための行デコーダまたは列セレクタの連続アクセス動作を外部入力クロック信号のn(nは実数)逓倍クロック信号に同期して実行させるとともに、前記メモリセル以外の予め定める内部回路マクロの動作は前記外部入力クロック信号の分周クロック信号に同期して実行させ、前記n分周クロック信号の1クロックサイクル終了直前に前記逓倍クロック信号の1クロックタイミングで1度だけ期待値との照合を行ない、前記メモリセルのデータ保持および前記内部回路の動作に異常がないかを、前記分周クロック信号のクロックサイクルに対応させたテストパターン数よりも少ないパターン数で判定することを特徴とする半導体装置のテスト方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002172283A JP2004022014A (ja) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | 半導体装置およびそのテスト方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002172283A JP2004022014A (ja) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | 半導体装置およびそのテスト方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004022014A true JP2004022014A (ja) | 2004-01-22 |
Family
ID=31171894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002172283A Pending JP2004022014A (ja) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | 半導体装置およびそのテスト方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004022014A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006134562A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-25 | Samsung Electronics Co Ltd | テストモードの進入方法及びこれのためのテストモード進入回路 |
| WO2007099579A1 (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Fujitsu Limited | Ramマクロ、そのタイミング生成回路 |
| JP2008284880A (ja) * | 2008-06-09 | 2008-11-27 | Nitto Denko Corp | 加熱発泡シートおよび充填発泡部材 |
| US7887724B2 (en) | 2005-09-14 | 2011-02-15 | Nitto Denko Corporation | Heat-foamable sheet, method for manufacturing the same, foaming filler member, and method for filling inner space of hollow member |
| KR20210042854A (ko) * | 2020-07-24 | 2021-04-20 | 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. | 칩을 테스트하는 방법, 전자 기기, 저장 매체, 프로그램 및 상응한 칩 |
-
2002
- 2002-06-13 JP JP2002172283A patent/JP2004022014A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006134562A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-25 | Samsung Electronics Co Ltd | テストモードの進入方法及びこれのためのテストモード進入回路 |
| US7887724B2 (en) | 2005-09-14 | 2011-02-15 | Nitto Denko Corporation | Heat-foamable sheet, method for manufacturing the same, foaming filler member, and method for filling inner space of hollow member |
| WO2007099579A1 (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Fujitsu Limited | Ramマクロ、そのタイミング生成回路 |
| US8000157B2 (en) | 2006-02-28 | 2011-08-16 | Fujitsu Limited | RAM macro and timing generating circuit thereof |
| JP2008284880A (ja) * | 2008-06-09 | 2008-11-27 | Nitto Denko Corp | 加熱発泡シートおよび充填発泡部材 |
| KR20210042854A (ko) * | 2020-07-24 | 2021-04-20 | 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. | 칩을 테스트하는 방법, 전자 기기, 저장 매체, 프로그램 및 상응한 칩 |
| JP2021193366A (ja) * | 2020-07-24 | 2021-12-23 | ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス テクノロジー カンパニー リミテッド | チップをテストするための方法、電子デバイス、コンピュータ可読記憶媒体、対応するチップ及びコンピュータプログラム |
| US11639964B2 (en) | 2020-07-24 | 2023-05-02 | Beijing Baidu Netcom Science And Technology Co., Ltd. | Method, apparatus and storage medium for testing chip, and chip thereof |
| JP7339976B2 (ja) | 2020-07-24 | 2023-09-06 | クンルンシン テクノロジー (ベイジン) カンパニー リミテッド | チップをテストするための方法、電子デバイス、コンピュータ可読記憶媒体、対応するチップ及びコンピュータプログラム |
| KR102583044B1 (ko) * | 2020-07-24 | 2023-09-25 | 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. | 칩을 테스트하는 방법, 전자 기기, 저장 매체, 프로그램 및 상응한 칩 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5668815A (en) | Method for testing integrated memory using an integrated DMA controller | |
| US7328388B2 (en) | Built-in self-test arrangement for integrated circuit memory devices | |
| JP3788983B2 (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| US20100005233A1 (en) | Storage region allocation system, storage region allocation method, and control apparatus | |
| US5933381A (en) | Semiconductor integrated circuit having DRAM mounted on semiconductor chip | |
| KR100212142B1 (ko) | 매크로 명령기능을 가진 동기식 반도체 메모리장치와 매크로 명령의 저장 및 실행방법 | |
| US7149944B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device equipped with read sequencer and write sequencer | |
| US6158036A (en) | Merged memory and logic (MML) integrated circuits including built-in test circuits and methods | |
| US8996738B2 (en) | Data transfer operation completion detection circuit and semiconductor memory device provided therewith | |
| JP2004022014A (ja) | 半導体装置およびそのテスト方法 | |
| US7117409B2 (en) | Multi-port memory testing method utilizing a sequence folding scheme for testing time reduction | |
| US20100202233A1 (en) | Semiconductor storage device and control method of the same | |
| US20070038795A1 (en) | Asynchronous bus interface and processing method thereof | |
| JP2005309787A (ja) | 中央演算処理装置及びマイクロコンピュータ | |
| CN113947051B (zh) | 一种存储器管脚的寄存器分配方法、系统及装置 | |
| US20090303806A1 (en) | Synchronous semiconductor memory device | |
| KR20000065449A (ko) | 주문형 반도체 장치의 내부 메모리 및 내부 메모리 테스트 방법 | |
| US5897653A (en) | Data tracing apparatus | |
| JP4255714B2 (ja) | Bist回路、半導体装置及びbist回路のコマンドパターン生成方法 | |
| CN114863988A (zh) | 半导体集成电路及其设计方法、设计支援系统及程序 | |
| US6393542B1 (en) | Electronic circuit system and interface circuit that compares read and write clock operations | |
| KR100800132B1 (ko) | 반도체 메모리 장치의 테스트 모드 엔트리 방법 및 이를 이용한 테스트 모드 신호선이 배치된 반도체 메모리 장치 | |
| US20230101821A1 (en) | Data sampling circuit and semiconductor memory | |
| JP3516834B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
| Bonatto et al. | DDR SDRAM memory controller validation for FPGA synthesis |