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JP2007134001A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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JP2007134001A
JP2007134001A JP2005327811A JP2005327811A JP2007134001A JP 2007134001 A JP2007134001 A JP 2007134001A JP 2005327811 A JP2005327811 A JP 2005327811A JP 2005327811 A JP2005327811 A JP 2005327811A JP 2007134001 A JP2007134001 A JP 2007134001A
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JP
Japan
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memory cell
test
row
bit line
cell array
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2005327811A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanori Utsunomiya
崇徳 宇都宮
Toshiaki Kobayashi
利明 小林
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

【課題】 少ない付加回路でメモリセル部のテスト時間を大幅に短縮することができる半導体集積回路装置を実現する。
【解決手段】 本発明の半導体集積回路装置は、SRAMタイプのメモリセル11aと、メモリセル11aが行および列方向に繰り返し配置されたメモリセルアレイと、メモリセルアレイの列ごとに共通に接続され、相補的なデータ信号をメモリセル11aに書き込みあるいはメモリセル11aから読み出すための一対のビット線12aおよび12bと、メモリセルアレイの行ごとに共通に接続されるワード線WKと、テスト時に、メモリセルアレイの全行を選択するようワード線WKを駆動する行デコーダ13と、主電源線とメモリセル11aの電源との間に接続され、テスト読み出し時に通常動作時より少ない電流をメモリセル11aに供給するよう制御される電流制限回路14を有する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a semiconductor integrated circuit device capable of greatly reducing a test time of a memory cell portion with a small number of additional circuits.
A semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes an SRAM type memory cell 11a, a memory cell array in which the memory cells 11a are repeatedly arranged in the row and column directions, and a common connection for each column of the memory cell array. A pair of bit lines 12a and 12b for writing a typical data signal to the memory cell 11a or reading from the memory cell 11a, a word line WK commonly connected to each row of the memory cell array, and all the memory cell arrays during the test. A row decoder 13 that drives the word line WK to select a row, and is connected between the main power supply line and the power supply of the memory cell 11a, and is controlled to supply a smaller current to the memory cell 11a during a test read than during normal operation. Current limiting circuit 14 is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明はメモリ回路を有する半導体集積回路装置に係わり、特に、ディスプレイRAMを有する液晶表示装置におけるメモリセル部のテストに関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device having a memory circuit, and more particularly to a test of a memory cell portion in a liquid crystal display device having a display RAM.

大規模なメモリセル部、例えば、液晶表示装置におけるディスプレイRAMなどを有する従来の#半導体集積回路装置#では、製造時の動作テストにおいて、メモリセル部の隣接するメモリセル同士のリーク電流不良を判定するテストが行われる。一般に、このテストには、全メモリセルに“0”を書き込むAll“0”テスト、全メモリセルに“1”を書き込むAll“1”テスト、行ごとあるいは列ごとに“0”と“1”を繰り返すストライプテスト、“0”と“1”を市松模様に書き込むチェッカーテストなどがある。これらのテストでは、メモリセルごとに書き込んだデータと読み出したデータとが一致しているかを判定する必要があるため、メモリセル部の大規模化に伴ってテスト時間が増大する傾向にあった。特に、ディスプレイRAMを搭載した液晶表示用の#半導体集積回路装置#では、近年の高精細化、大画面化に伴って、このメモリセル部のテスト時間の増大がコストに与える影響を無視できなくなっているという問題があった。   In a conventional #semiconductor integrated circuit device # having a large-scale memory cell unit, for example, a display RAM in a liquid crystal display device, a leakage current failure between adjacent memory cells in the memory cell unit is determined in an operation test during manufacturing. A test is performed. In general, this test includes an All “0” test for writing “0” to all memory cells, an All “1” test for writing “1” to all memory cells, and “0” and “1” for each row or column. And a checker test that writes “0” and “1” in a checkered pattern. In these tests, since it is necessary to determine whether the data written for each memory cell matches the read data, the test time tends to increase as the memory cell portion becomes larger. In particular, in the #semiconductor integrated circuit device # for liquid crystal displays equipped with a display RAM, the impact of this increase in the test time of the memory cell portion on the cost cannot be ignored as the definition and screen size have increased in recent years. There was a problem that.

このような問題に対応するため、列ごとに全行のデータを1回で書き込む手段や1回の読み出しで全行のデータを判定するテスト回路の内蔵などが提案されている。例えば、「特許文献1」では、列ごとに読み出した全行のデータが互いに一致しているかを複数段のEXOR(排他的論理和)回路で構成されるテスト回路で判定している。しかしながら、このようなテスト回路を用いる方法は、テスト回路のためにチップサイズが増加するという問題以外にも、DRAMタイプのメモリセルと異なり行ごとのラッチ回路を持たないSRAMタイプのメモリセルには適用できないという問題があった。
特開2002−245798号公報
In order to cope with such a problem, a means for writing data of all rows for each column at once, a built-in test circuit for determining data of all rows by one reading, and the like have been proposed. For example, in “Patent Document 1”, it is determined by a test circuit constituted by a plurality of EXOR (exclusive OR) circuits whether the data of all the rows read for each column coincide with each other. However, the method using such a test circuit is different from a DRAM type memory cell in that an SRAM type memory cell having no latch circuit for each row is used in addition to the problem that the chip size increases due to the test circuit. There was a problem that it was not applicable.
JP 2002-245798 A

本発明は、少ない付加回路でメモリセル部のテスト時間を大幅に短縮することができる半導体集積回路装置を提供する。   The present invention provides a semiconductor integrated circuit device that can significantly reduce the test time of a memory cell portion with a small number of additional circuits.

本発明の一態様によれば、2個のインバータからなるフリップフロップ回路および前記フリップフロップ回路に接続される一対のトランスファーゲートからなるメモリセルと、前記メモリセルが行および列方向に繰り返し配置されたメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイの列ごとに共通に前記トランスファーゲートに接続され、相補的なデータ信号を前記メモリセルに書き込みあるいは前記メモリセルから読み出すためのビット線対と、前記メモリセルアレイの行ごとに共通に前記トランスファーゲートの制御端子に接続されるワード線と、テスト時に、前記メモリセルアレイの全行を選択するよう前記ワード線を駆動する行デコーダと、主電源線と前記フリップフロップ回路の電源との間に接続され、テスト読み出し時に通常動作時より少ない電流を前記フリップフロップ回路に供給するよう制御される電流制限手段を有することを特徴とする半導体集積回路装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a memory cell composed of a flip-flop circuit composed of two inverters and a pair of transfer gates connected to the flip-flop circuit, and the memory cell are repeatedly arranged in the row and column directions A memory cell array, a bit line pair that is connected to the transfer gate in common for each column of the memory cell array, and writes a complementary data signal to or from the memory cell, and for each row of the memory cell array A word line commonly connected to the control terminal of the transfer gate, a row decoder for driving the word line to select all the rows of the memory cell array at the time of testing, a main power supply line, and a power supply for the flip-flop circuit During normal operation during test readout The semiconductor integrated circuit device is provided which is characterized by having a current limiting means being controlled to provide less current Ri to the flip-flop circuit.

本発明の別の一態様によれば、2個のインバータからなるフリップフロップ回路および前記フリップフロップ回路に接続される一対のトランスファーゲートからなるメモリセルと、前記メモリセルが行および列方向に繰り返し配置されたメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイの列ごとに共通に前記トランスファーゲートに接続され、相補的なデータ信号を前記メモリセルに書き込みあるいは前記メモリセルから読み出すためのビット線対と、前記メモリセルアレイの行ごとに共通に前記トランスファーゲートの制御端子に接続されるワード線と、テスト時に、前記メモリセルアレイの偶数行または奇数行を選択するよう前記ワード線を駆動する行デコーダと、主電源線と前記フリップフロップ回路の電源との間に接続され、テスト読み出し時に通常動作時より少ない電流を前記フリップフロップ回路に供給するよう制御される電流制限手段を有することを特徴とする半導体集積回路装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, a memory cell composed of a flip-flop circuit composed of two inverters and a pair of transfer gates connected to the flip-flop circuit, and the memory cells are repeatedly arranged in the row and column directions A memory cell array, a bit line pair connected to the transfer gate in common for each column of the memory cell array, for writing a complementary data signal to or reading from the memory cell, and the memory cell array A word line commonly connected to the control terminal of the transfer gate for each row; a row decoder for driving the word line to select an even row or an odd row of the memory cell array during a test; a main power supply line; Connected between the flip-flop circuit power supply and test reading The semiconductor integrated circuit device is provided which is characterized in that less current than during normal operation has a current limiting means is controlled to supply to the flip-flop circuit at the time to.

本発明によれば、列ごとに少ない書き込みおよび読み出し回数で全行のメモリセル不良を判定できるので、メモリセル部のテスト時間を大幅に短縮することができる。   According to the present invention, since memory cell defects in all rows can be determined with a small number of write and read operations for each column, the test time of the memory cell portion can be greatly shortened.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置を示す回路図である。ここでは、主に、メモリセルアレイにおけるM列目の一部(図1には、K行目〜(K+2)行目を示した。)とそのデータ書き込みおよびデータ読み出しにかかわる部分を示した。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 1 of the present invention. Here, a part of the Mth column in the memory cell array (FIG. 1 shows the Kth to (K + 2) th rows) and the part related to the data writing and data reading are mainly shown.

メモリセルアレイは、行および列方向に繰り返し配置されたメモリセルにより構成され、行ごとに共通にメモリセルに接続される複数のワード線と、列ごとに共通にメモリセルに接続される複数のビット線対を含んでいる。   The memory cell array is composed of memory cells arranged repeatedly in the row and column directions, and a plurality of word lines commonly connected to the memory cells for each row and a plurality of bits commonly connected to the memory cells for each column. Includes line pairs.

本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置は、SRAMタイプのメモリセル11a〜11c、メモリセルアレイの列ごとにメモリセル11a〜11cにデータ信号を書き込みまたは読み出すための一対のビット線12aおよび12b、メモリセルアレイの行ごとにメモリセル11aを選択するワード線WK、ワード線WKを駆動する行デコーダ13、テスト時にメモリセル11a〜11cへの電流を制御する電流制限回路14、バスライン15からのデータ信号をビット線12aおよび12bへ書き込む書き込み回路16、およびビット線12aまたは12bからのデータ信号をバスライン15へ出力する読み出し回路17を備えている。   The semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention includes SRAM type memory cells 11a to 11c and a pair of bit lines 12a and 12b for writing or reading data signals to / from the memory cells 11a to 11c for each column of the memory cell array. From the word line WK for selecting the memory cell 11a for each row of the memory cell array, the row decoder 13 for driving the word line WK, the current limiting circuit 14 for controlling the current to the memory cells 11a to 11c during the test, and the bus line 15 A write circuit 16 that writes data signals to the bit lines 12 a and 12 b and a read circuit 17 that outputs data signals from the bit lines 12 a or 12 b to the bus line 15 are provided.

メモリセル11aの第1の入出力はビット線12aに接続され、第2の入出力はビット線12bに接続され、制御入力はワード線WKに接続され、メモリセル11aの第1の電源は電流制限回路14の出力に接続され、第2の電源は接地電圧(0V)を供給するグランド線(図1には明示していない。)に接続されている。   The first input / output of the memory cell 11a is connected to the bit line 12a, the second input / output is connected to the bit line 12b, the control input is connected to the word line WK, and the first power supply of the memory cell 11a is a current Connected to the output of the limiting circuit 14, the second power source is connected to a ground line (not shown in FIG. 1) for supplying a ground voltage (0V).

行デコーダ13の第1の入力にはテスト時に活性化されるテスト信号(以下、「Test」という。)が入力され、第2の入力にはメモリセルアレイの行を選択するためのアドレス信号が入力され、行デコーダ13の出力はワード線WKに接続されている。電流制限回路14の入力は高位電圧(Vcc)を供給する主電源線(図1には明示していない。)に接続されている。   A test signal (hereinafter referred to as “Test”) that is activated during a test is input to the first input of the row decoder 13, and an address signal for selecting a row of the memory cell array is input to the second input. The output of the row decoder 13 is connected to the word line WK. The input of the current limiting circuit 14 is connected to a main power supply line (not shown in FIG. 1) that supplies a high voltage (Vcc).

書き込み回路16の第1および第2の入力はバスライン15に接続され、書き込み回路16の第1の出力はビット線12aに接続され、第2の出力はビット線12bに接続されている。読み出し回路17の第1の入力はビット線12aに接続され、第2の入力はビット線12bに接続され、読み出し回路17の第1および第2の出力はバスライン15に接続されている。   The first and second inputs of the write circuit 16 are connected to the bus line 15, the first output of the write circuit 16 is connected to the bit line 12a, and the second output is connected to the bit line 12b. The first input of the read circuit 17 is connected to the bit line 12 a, the second input is connected to the bit line 12 b, and the first and second outputs of the read circuit 17 are connected to the bus line 15.

また、図1には明示していないが、メモリセル11bおよびメモリセル11cもメモリセル11aと同様に接続されている。メモリセル11aとの違いは、メモリセル11bおよび11cの制御入力がそれぞれ異なるワード線に接続され、それらがそれぞれ専用の行デコーダに接続されていることである。   Although not explicitly shown in FIG. 1, the memory cell 11b and the memory cell 11c are connected in the same manner as the memory cell 11a. The difference from the memory cell 11a is that the control inputs of the memory cells 11b and 11c are connected to different word lines, respectively, and are connected to dedicated row decoders.

メモリセル11aは、図1に示したように、2つのインバータからなるフリップフロップ回路と2つのトランスファーゲートとで構成されるSRAMセルである。すなわち、メモリセル11aは、2つのp型MOS−FET(以下、「MP11およびMP12」という。)、2つのn型MOS−FET(以下、「MN11およびMN12」という。)、およびn型MOS−FETからなる2つのトランスファーゲート(以下、「MNK1およびMNK2」という。)を有している。   As shown in FIG. 1, the memory cell 11a is an SRAM cell including a flip-flop circuit composed of two inverters and two transfer gates. That is, the memory cell 11a includes two p-type MOS-FETs (hereinafter referred to as “MP11 and MP12”), two n-type MOS-FETs (hereinafter referred to as “MN11 and MN12”), and an n-type MOS−. It has two transfer gates (hereinafter referred to as “MNK1 and MNK2”) made of FETs.

MP11のソース端子はメモリセル11aの第1の電源を介して電流制限回路14の出力に接続され、ドレイン端子はMP12のゲート端子に接続され、MP12のソース端子はメモリセル11aの第1の電源を介して電流制限回路14の出力に接続され、ドレイン端子はMP11のゲート端子に接続されている。   The source terminal of MP11 is connected to the output of the current limiting circuit 14 via the first power supply of the memory cell 11a, the drain terminal is connected to the gate terminal of MP12, and the source terminal of MP12 is the first power supply of the memory cell 11a. And the drain terminal is connected to the gate terminal of MP11.

MN11のソース端子はメモリセル11aの第2の電源を介してグランド線に接続され、ドレイン端子はMP11のドレイン端子に接続されるとともにMN12のゲート端子に接続され、MN12のソース端子はメモリセル11aの第2の電源を介してグランド線に接続され、ドレイン端子はMP12のドレイン端子に接続されるとともにMN11のゲート端子に接続されている。   The source terminal of MN11 is connected to the ground line via the second power supply of the memory cell 11a, the drain terminal is connected to the drain terminal of MP11 and the gate terminal of MN12, and the source terminal of MN12 is the memory cell 11a. The drain terminal is connected to the drain terminal of MP12 and to the gate terminal of MN11.

MNK1のドレイン端子はビット線12aに接続され、ソース端子はMP11のドレイン端子に接続され、ゲート端子はメモリセル11aの制御入力を介してワード線WKに接続されている。MNK2のドレイン端子はビット線12bに接続され、ソース端子はMP12のドレイン端子に接続され、ゲート端子はメモリセル11aの制御入力を介してワード線WKに接続されている。   The drain terminal of MNK1 is connected to the bit line 12a, the source terminal is connected to the drain terminal of MP11, and the gate terminal is connected to the word line WK via the control input of the memory cell 11a. The drain terminal of MNK2 is connected to the bit line 12b, the source terminal is connected to the drain terminal of MP12, and the gate terminal is connected to the word line WK via the control input of the memory cell 11a.

メモリセル11bおよび11cは、上述したメモリセル11aと同様の構成である。   Memory cells 11b and 11c have the same configuration as memory cell 11a described above.

ビット線12aおよび12bは、データ信号をメモリセル11a〜11cに書き込みまたは読み出すためにビット線対として相補的に使用される。図1には示していないが、メモリセルアレイのM列に配置された全て(K=1〜NのN個。)のメモリセルがメモリセル11aと同様にこのビット線対に接続されている。   Bit lines 12a and 12b are used complementarily as bit line pairs for writing or reading data signals to / from memory cells 11a to 11c. Although not shown in FIG. 1, all (N, K = 1 to N) memory cells arranged in the M columns of the memory cell array are connected to this bit line pair in the same manner as the memory cell 11a.

行デコーダ13は、行アドレスが入力されるデコード部(図1では、「AND21」で示した。)とデコード部の出力およびTestが入力されるOR22で構成される。通常動作時はTest=“L”であり、デコード部の出力がそのままワード線WKに出力され、行アドレスに基づいてワード線が選択駆動される。一方、テスト時にはTest=“H”となり、デコード部へ入力される行アドレスには関わりなく、ワード線WKが選択駆動される。   The row decoder 13 includes a decoding unit (indicated by “AND21” in FIG. 1) to which a row address is input, and an OR 22 to which the output of the decoding unit and Test are input. During normal operation, Test = “L”, the output of the decoding unit is output as it is to the word line WK, and the word line is selectively driven based on the row address. On the other hand, Test = “H” during the test, and the word line WK is selectively driven regardless of the row address input to the decoding unit.

図1には示していないが、メモリセルアレイの各行のワード線にはこれと同様の行デコーダが接続されている。行デコーダ13との違いは入力される行アドレスに基づくデコード部の出力がそれぞれ異なることである。したがって、テスト時には、全ての行に対応する行デコーダにおいて、同様に、Testによってワード線が選択駆動され、結果として、全ての行のメモリセルが選択される。   Although not shown in FIG. 1, a row decoder similar to this is connected to the word line of each row of the memory cell array. The difference from the row decoder 13 is that the outputs of the decoding units based on the inputted row addresses are different. Therefore, at the time of the test, in the row decoders corresponding to all the rows, similarly, the word lines are selectively driven by the test, and as a result, the memory cells in all the rows are selected.

電流制限回路14は、メモリセル11a〜11cの第1の電源と主電源線との間に挿入され、テスト時に、メモリセル11a〜11cへのセル電流を制御する。すなわち、図1に示したように、電流制限回路14は、抵抗R11とp型MOS−FET(以下、「MP61」という。)とが並列接続され、MP61のゲート端子にはテスト時の読み出し信号(以下、「ΦRt」という。)が入力されている。   The current limiting circuit 14 is inserted between the first power supply and the main power supply line of the memory cells 11a to 11c, and controls the cell current to the memory cells 11a to 11c during the test. That is, as shown in FIG. 1, in the current limiting circuit 14, a resistor R11 and a p-type MOS-FET (hereinafter referred to as “MP61”) are connected in parallel, and a read signal at the time of testing is connected to the gate terminal of the MP61. (Hereinafter referred to as “ΦRt”).

書き込み回路16は、図1に示したように、1つのインバータ23(以下、「INV23」という。)とn型MOS−FETからなる2つのスイッチ素子(以下、「MN31およびMN32」という。)を有している。   As shown in FIG. 1, the writing circuit 16 includes one inverter 23 (hereinafter referred to as “INV23”) and two switch elements (hereinafter referred to as “MN31 and MN32”) including n-type MOS-FETs. Have.

MN31のドレイン端子は書き込み回路16の第1の入力を介してバスライン15に接続され、ソース端子は書き込み回路16の第1の出力を介してビット線12aに接続され、MN31のゲート端子には書き込み信号ΦWが入力されている。INV23の入力は書き込み回路16の第2の入力を介してバスライン15に接続され、INV23の出力はMN32のドレイン端子に接続されている。MN32のソース端子は書き込み回路16の第2の出力を介してビット線12bに接続され、MN31のゲート端子にはΦWが入力されている。   The drain terminal of MN31 is connected to the bus line 15 via the first input of the write circuit 16, the source terminal is connected to the bit line 12a via the first output of the write circuit 16, and the gate terminal of MN31 is A write signal ΦW is input. The input of INV23 is connected to the bus line 15 via the second input of the write circuit 16, and the output of INV23 is connected to the drain terminal of MN32. The source terminal of MN32 is connected to the bit line 12b via the second output of the write circuit 16, and ΦW is input to the gate terminal of MN31.

このような構成で、書き込み回路16は、ΦWが“H”の時に、バスライン15からのデータ信号を相補的な2つの信号に変換し、それぞれビット線12aおよび12bへ出力する。   With such a configuration, when ΦW is “H”, the write circuit 16 converts the data signal from the bus line 15 into two complementary signals and outputs them to the bit lines 12a and 12b, respectively.

読み出し回路17は、図1に示したように、正転バッファを構成する2つのインバータ24および25(以下、「INV24および25」という。)、反転バッファであるインバータ26(以下、「INV26」という。)、およびn型MOS−FETからなる2つのスイッチ素子(以下、「MN51およびMN52」という。)を有している。   As shown in FIG. 1, the read circuit 17 includes two inverters 24 and 25 (hereinafter referred to as “INV 24 and 25”) that constitute a normal rotation buffer, and an inverter 26 that is an inverting buffer (hereinafter referred to as “INV 26”). And two switch elements (hereinafter referred to as “MN51 and MN52”) made of n-type MOS-FETs.

INV24の入力には読み出し回路17の第1の入力を介してビット線12aが接続され、INV24の出力はINV25の入力に接続され、INV25の出力はMN51のドレイン端子に接続され、MN51のソース端子は読み出し回路17の第1の出力を介してバスライン15に接続され、MN51のゲート端子には第1の読み出し信号ΦR1が入力されている。   The bit line 12a is connected to the input of the INV 24 via the first input of the readout circuit 17, the output of the INV 24 is connected to the input of the INV 25, the output of the INV 25 is connected to the drain terminal of the MN 51, and the source terminal of the MN 51 Is connected to the bus line 15 via the first output of the read circuit 17, and the first read signal ΦR1 is input to the gate terminal of the MN51.

INV26の入力には読み出し回路17の第2の入力を介してビット線12bが接続され、INV26の出力はMN52のドレイン端子に接続され、MN52のソース端子は読み出し回路17の第2の出力を介してバスライン15に接続され、MN26のゲート端子には第2の読み出し信号ΦR2が入力されている。   The bit line 12 b is connected to the input of the INV 26 via the second input of the readout circuit 17, the output of the INV 26 is connected to the drain terminal of the MN 52, and the source terminal of the MN 52 is connected to the second output of the readout circuit 17. The second read signal ΦR2 is input to the gate line of the MN26.

このような構成で、読み出し回路17は、ΦR1またはΦR2に基づいてビット線12aまたはビット線12bのデータ信号を選択的にバスライン15へ出力する。ΦR1およびΦR2の詳細は、図2を用いて後述する。   With such a configuration, the read circuit 17 selectively outputs the data signal of the bit line 12a or the bit line 12b to the bus line 15 based on ΦR1 or ΦR2. Details of ΦR1 and ΦR2 will be described later with reference to FIG.

次に、上述した構成を持つ半導体集積回路装置のテスト動作について説明する。
図2は、本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置のテスト動作を示す波形図である。ここでは、主に、図1に示したM列目のAll“1”テストおよびAll“0”テストにかかわる信号波形を示した。
Next, a test operation of the semiconductor integrated circuit device having the above configuration will be described.
FIG. 2 is a waveform diagram showing a test operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. Here, signal waveforms related to the All “1” test and the All “0” test of the Mth column shown in FIG. 1 are mainly shown.

すなわち、列間の隣接したメモリセル同士のリーク関係等をテストするために、期間t1でAll“1”テストを行い、期間t2でAll“0”テストを行う場合のアドレス信号、データ信号(バスライン15およびビット線12a)、および制御信号(Test、T1、T2、ΦW、ΦR1、およびΦR2)を示した。   That is, in order to test a leak relationship between adjacent memory cells between columns, an address signal, a data signal (bus) when an All “1” test is performed in a period t1 and an All “0” test is performed in a period t2. Line 15 and bit line 12a) and control signals (Test, T1, T2, ΦW, ΦR1, and ΦR2) are shown.

ΦR1およびΦR2は、通常動作時と同様の読み出し信号ΦRと期間t1を示す制御信号T1との論理演算で生成され、
ΦR1 = T1・ΦR
ΦR2 = /T1・ΦR ………(1)
である。ここで、“/”は論理否定を表し、“・”は論理積を表している。
ΦR1 and ΦR2 are generated by a logical operation of a read signal ΦR similar to that during normal operation and a control signal T1 indicating a period t1,
ΦR1 = T1 ・ ΦR
ΦR2 = / T1 ・ ΦR (1)
It is. Here, “/” represents logical negation, and “·” represents logical product.

また、図2には示していないが、電流制限回路14に入力されるΦRtは、
ΦRt = (T1+T2)・ΦR ……………(2)
である。ここで、T2は期間t2を示す制御信号であり、“+”は論理和を表している。ΦRtは、電流制限回路14のMP61に入力されるので、(2)式は、テスト読み出し時に、MP61がOFFされ、電流制限回路14がメモリセルへの電流を制限することを意味している。
Although not shown in FIG. 2, ΦRt input to the current limiting circuit 14 is
ΦRt = (T1 + T2) · ΦR (2)
It is. Here, T2 is a control signal indicating the period t2, and “+” represents a logical sum. Since ΦRt is input to the MP61 of the current limiting circuit 14, equation (2) means that the MP61 is turned OFF and the current limiting circuit 14 limits the current to the memory cell at the time of test reading.

図2に示したように、本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置のテスト動作では、全行のメモリセルにデータ“1”を書き込むために、まず、期間t1の最初で行デコーダ13のOR22にTest=“H”が入力されてワード線WKが活性化され、メモリセル11aのトランスファーゲートであるMNK1およびMNK2がONされる。テスト時の書き込みでは、同様に、全てのワード線がTestによって活性化され、メモリセル11bおよび11cを含む全て(K=1〜N)のメモリセルのトランスファーゲートがONされる。   As shown in FIG. 2, in the test operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention, in order to write the data “1” to the memory cells in all the rows, first, the row decoder 13 at the beginning of the period t1. Test = “H” is input to the OR 22 of the memory to activate the word line WK, and MNK1 and MNK2 which are transfer gates of the memory cell 11a are turned on. In writing at the time of test, similarly, all the word lines are activated by Test, and the transfer gates of all the memory cells (K = 1 to N) including the memory cells 11b and 11c are turned on.

次に、ΦWが“H”にされると書き込み回路16のMN31およびMN32がONされ、バスライン15のデータ“1”がビット線12aおよび12bへ伝達される。そして、MNK1およびMNK2(K=1〜N)を介してデータ“1”が全てのメモリセルへ書き込まれる。   Next, when ΦW is set to “H”, MN31 and MN32 of the write circuit 16 are turned ON, and data “1” of the bus line 15 is transmitted to the bit lines 12a and 12b. Then, data “1” is written to all the memory cells via MNK1 and MNK2 (K = 1 to N).

この書き込みにより、図1に示したメモリセル11aの内部ノードQN+は“H”になり、QN−は“L”になる。そして、ΦWが“L”になっても、メモリセル11aに異常がない限り、メモリセル11aは次の書き込み動作までその状態を保持する。   By this writing, the internal node QN + of the memory cell 11a shown in FIG. 1 becomes “H” and QN− becomes “L”. Even when ΦW becomes “L”, the memory cell 11a holds the state until the next write operation unless the memory cell 11a has an abnormality.

次に、ΦR1が“H”にされると、読み出し回路17のMN51がONされ、INV24および25によってビット線12aのデータ“1”がMN51を介してバスライン15へ出力される。   Next, when ΦR1 is set to “H”, the MN51 of the read circuit 17 is turned on, and the data “1” of the bit line 12a is output to the bus line 15 via the MN51 by the INVs 24 and 25.

ところでn型MOS−FETは、構造的にドレイン電圧またはソース電圧がゲート電圧より閾値分低くならなければ、ドレイン−ソース間に電流は流れない。したがって、読み出し時、ビット線12aはMNK1により、Vcc−Vthとなる。そして、MNK1のON抵抗値RVは、トランジスタサイズの制約などのために一般的に高い値となっている。   By the way, in the n-type MOS-FET, no current flows between the drain and the source unless the drain voltage or the source voltage is structurally lower than the gate voltage by a threshold value. Therefore, at the time of reading, the bit line 12a becomes Vcc-Vth by MNK1. The ON resistance value RV of MNK1 is generally a high value due to transistor size restrictions and the like.

そこで、図1に示したように、メモリセル11aの第1の電源に接続した電流制限回路14のR11の抵抗値を、
R11 > RV/(N−1)−R0 …………(3)
となるように設定している。ここで、R0はMNK2のON抵抗値であり、Nはビット線12aおよび12bに接続されたメモリセルの総数である。
Therefore, as shown in FIG. 1, the resistance value of R11 of the current limiting circuit 14 connected to the first power supply of the memory cell 11a is
R11> RV / (N-1) -R0 (3)
It is set to become. Here, R0 is the ON resistance value of MNK2, and N is the total number of memory cells connected to the bit lines 12a and 12b.

(3)式のようにR11を設定すれば、ビット線12aに接続された読み出し回路17のINV24によりメモリセルの誤動作を判別することができる。すなわち、N個のメモリセルの内1個でも誤動作しQN+が0Vとなってビット線12aを“L”側に駆動すれば、他の(N−1)個のメモリセルがビット線12aを“H”側に駆動したとしても、(3)式により“L”側の駆動能力が勝り、結果としてビット線12aの電圧はINV24によって“L”と判定されるレベルまで引き下げられることになる。   If R11 is set as in the equation (3), it is possible to determine the malfunction of the memory cell by the INV 24 of the read circuit 17 connected to the bit line 12a. That is, even if one of the N memory cells malfunctions and QN + becomes 0 V and the bit line 12a is driven to the “L” side, the other (N−1) memory cells set the bit line 12a to “ Even if it is driven to the “H” side, the drive capability on the “L” side is superior by the expression (3), and as a result, the voltage of the bit line 12a is lowered to the level determined to be “L” by the INV 24.

したがって、読み出し回路17によってバスライン15に出力されるデータ信号は書き込み時の逆となり、1回の読み出しでメモリセルの誤動作を容易に検出することができる。   Therefore, the data signal output to the bus line 15 by the read circuit 17 is the reverse of the write operation, and the malfunction of the memory cell can be easily detected by one read.

期間t2におけるAll“0”テストも、同様にして実行される。All“1”テストとの違いは、書き込むデータが“0”であることと、読み出し時にΦR2によってMN52がONされ、INV26によって判定されたビット線12bのデータがMN52を介してバスライン15へ出力されることである。   The All “0” test in the period t2 is executed in the same manner. The difference from the All “1” test is that the data to be written is “0”, the MN 52 is turned ON by ΦR 2 at the time of reading, and the data of the bit line 12 b determined by the INV 26 is output to the bus line 15 via the MN 52. It is to be done.

All“0”テストでは、QN+に“L”が書き込まれ、QN−に“H”が書き込まれるので、メモリセルに誤動作があった場合の(3)式による電圧低下はビット線12bで生ずることになる。このため、MNK1およびMNK2は共に(3)を満たすように設定されている。   In the All “0” test, “L” is written to QN + and “H” is written to QN−. Therefore, when the memory cell malfunctions, the voltage drop caused by the expression (3) occurs on the bit line 12b. become. For this reason, both MNK1 and MNK2 are set to satisfy (3).

ここでは、一例として、メモリセル11aについて説明したが、他のメモリセルのトランスファーゲートも、同様に、(3)式を満たすように設定されている。   Here, the memory cell 11a has been described as an example, but the transfer gates of other memory cells are similarly set to satisfy the expression (3).

図3は、本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置のストライプテストにおけるメモリセルデータの様子を示すイメージ図である。ここでは、メモリセルアレイの一部、すなわち、M〜(M+3)列のK〜(K+3)行を示した。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing the state of memory cell data in the stripe test of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. Here, a part of the memory cell array, that is, K to (K + 3) rows of M to (M + 3) columns is shown.

ストライプテストでは、図3に示したように、1列ごとにAll“1”書き込みとAll“0”書き込みを繰り返し、全ての列について書き込みが終了した後、列ごとに読み出しを繰り返してメモリセルの誤動作を判定する。   In the stripe test, as shown in FIG. 3, all “1” writing and all “0” writing are repeated for each column, and after all the columns have been written, reading is repeated for each column. Determine malfunction.

こうすることで、隣接する列のメモリセル間、例えば、図3のM列と(M+1)列との間でリーク電流がある場合に、容易にメモリセルのリーク電流不良を検出することができる。   By doing so, when there is a leakage current between memory cells in adjacent columns, for example, between the M column and the (M + 1) column in FIG. 3, it is possible to easily detect a leakage current failure of the memory cell. .

上記実施例1によれば、メモリセルアレイの列ごとに1回の読み出しで全行のメモリセルの誤動作を判定できるので、メモリセル部のAll“1”テスト、All“0”テスト、およびストライプテストなどのテスト時間を大幅に短縮することができる。   According to the first embodiment, the malfunction of the memory cells in all the rows can be determined by reading once for each column of the memory cell array. Therefore, the All “1” test, the All “0” test, and the stripe test of the memory cell portion. Test time can be significantly reduced.

図4は、本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置を示す回路図である。ここでは、実施例1と同様に、主に、メモリセルアレイにおけるM列目の一部とそのデータ書き込みおよびデータ読み出しにかかわる部分を示した。また、メモリセルアレイの構成も実施例1と同様である。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention. Here, as in the first embodiment, a part of the Mth column in the memory cell array and a portion related to data writing and data reading are mainly shown. The configuration of the memory cell array is the same as that of the first embodiment.

本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置は、SRAMタイプのメモリセル41a〜41d、メモリセルアレイの列ごとにメモリセル41a〜41dにデータ信号を書き込みまたは読み出すための一対のビット線42aおよび42b、メモリセルアレイの行ごとにメモリセル41a〜41dをそれぞれ選択するワード線W(2k−1)〜W(2k+2)、ワード線W(2k−1)〜W(2k+2)をそれぞれ駆動する行デコーダ43a〜43d、テスト時にメモリセル41a〜41dへの電流を制御する電流制限回路44、バスライン45からのデータ信号をビット線42aおよび42bへ書き込む書き込み回路46、ビット線42aまたは42bからのデータ信号をバスライン45へ出力する読み出し回路47、および読み出し回路47を制御する読み出し信号ΦR1およびΦR2を生成する読み出し信号生成回路48を備えている。   The semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention includes SRAM type memory cells 41a to 41d and a pair of bit lines 42a and 42b for writing / reading data signals to / from the memory cells 41a to 41d for each column of the memory cell array. The row decoder 43a for driving the word lines W (2k-1) to W (2k + 2) and the word lines W (2k-1) to W (2k + 2) for selecting the memory cells 41a to 41d for each row of the memory cell array, respectively. To 43d, a current limiting circuit 44 for controlling the current to the memory cells 41a to 41d during a test, a write circuit 46 for writing a data signal from the bus line 45 to the bit lines 42a and 42b, and a data signal from the bit line 42a or 42b. Read circuit 47 for outputting to bus line 45 and read circuit 4 And a read signal generating circuit 48 for generating a read signal ΦR1 and ΦR2 to control.

メモリセル41aの第1の入出力はビット線42aに接続され、第2の入出力はビット線42bに接続され、制御入力はワード線W(2k−1)に接続され、メモリセル41aの第1の電源は電流制限回路44の出力に接続され、第2の電源は接地電圧(0V)を供給するグランド線(図4には明示していない。)に接続されている。   The first input / output of the memory cell 41a is connected to the bit line 42a, the second input / output is connected to the bit line 42b, the control input is connected to the word line W (2k−1), and the first input / output of the memory cell 41a is connected. The first power source is connected to the output of the current limiting circuit 44, and the second power source is connected to a ground line (not shown in FIG. 4) for supplying a ground voltage (0V).

行デコーダ43aの第1の入力にはテスト時に活性化されるテスト信号(以下、「Ch1」という。)が入力され、第2の入力にはメモリセルアレイの行を選択するためのアドレス信号が入力され、行デコーダ43aの出力はワード線W(2k−1)に接続されている。電流制限回路44の入力は高位電圧(Vcc)を供給する主電源線(図4には明示していない。)に接続されている。   A test signal (hereinafter referred to as “Ch1”) that is activated during a test is input to the first input of the row decoder 43a, and an address signal for selecting a row of the memory cell array is input to the second input. The output of the row decoder 43a is connected to the word line W (2k-1). The input of the current limiting circuit 44 is connected to a main power supply line (not shown in FIG. 4) that supplies a high voltage (Vcc).

メモリセル41b〜41dは、メモリセル41aと同様に接続されている。メモリセル41aとの違いは、制御入力が行デコーダ43b〜43dによって駆動されるワード線W(2k)〜W(2k+2)にそれぞれ接続されていることである。   The memory cells 41b to 41d are connected similarly to the memory cell 41a. The difference from the memory cell 41a is that control inputs are respectively connected to word lines W (2k) to W (2k + 2) driven by row decoders 43b to 43d.

行デコーダ43b〜43dは、行デコーダ43aと同様に接続されている。行デコーダ43aとの違いは、偶数番目のワード線W(2k)およびW(2k+2)を選択駆動する行デコーダ43bおよび43dの入力にCh1の替わりにテスト信号Ch2が入力されていることである。   The row decoders 43b to 43d are connected in the same manner as the row decoder 43a. The difference from the row decoder 43a is that the test signal Ch2 is input instead of Ch1 to the inputs of the row decoders 43b and 43d for selectively driving the even-numbered word lines W (2k) and W (2k + 2).

書き込み回路46の第1および第2の入力はバスライン45に接続され、書き込み回路46の第1の出力はビット線42aに接続され、第2の出力はビット線42bに接続されている。読み出し回路47の第1の入力はビット線42aに接続され、第2の入力はビット線42bに接続され、読み出し回路47の第1および第2の出力はバスライン45に接続されている。   The first and second inputs of the write circuit 46 are connected to the bus line 45, the first output of the write circuit 46 is connected to the bit line 42a, and the second output is connected to the bit line 42b. The first input of the read circuit 47 is connected to the bit line 42 a, the second input is connected to the bit line 42 b, and the first and second outputs of the read circuit 47 are connected to the bus line 45.

読み出し回路47の第1の制御入力は読み出し信号生成回路48の第1の出力に接続され、第2の制御入力は読み出し信号生成回路48の第2の出力に接続され、読み出し信号生成回路48の入力はバスライン45に接続されている。   The first control input of the readout circuit 47 is connected to the first output of the readout signal generation circuit 48, and the second control input is connected to the second output of the readout signal generation circuit 48, and The input is connected to the bus line 45.

メモリセル41a〜41d、ビット線42aおよび42b、電流制限回路44、書き込み回路、および読み出し回路47の構成、機能、および動作は、実施例1のそれらと同様なので詳しい説明は省略する。また、以下の説明において、トランジスタやインバータなどのこれら回路の構成要素については、実施例1と同じ符号を用いる。   Since the configurations, functions, and operations of the memory cells 41a to 41d, the bit lines 42a and 42b, the current limiting circuit 44, the writing circuit, and the reading circuit 47 are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted. In the following description, the same reference numerals as those in the first embodiment are used for the components of these circuits such as transistors and inverters.

行デコーダ43a〜43dは、実施例1と同様に、それぞれデコード部とCh1またはCh2が入力されるOR回路とで構成されている。通常動作時はCh1=Ch2=“L”であり、デコード部の出力がそのままワード線W(2k−1)〜W(2k+2)にそれぞれ出力され、行アドレスに基づいてワード線が選択駆動される。一方、テスト時にはCh1=“H”またはCh2=“H”となり、奇数番目のワード線W(2k−1)およびW(2k+1)、あるいは、偶数番目のワード線W(2k)およびW(2k+2)が選択駆動される。   Similarly to the first embodiment, the row decoders 43a to 43d each include a decoding unit and an OR circuit to which Ch1 or Ch2 is input. During normal operation, Ch1 = Ch2 = “L”, and the output of the decoding unit is output to the word lines W (2k−1) to W (2k + 2) as they are, and the word lines are selectively driven based on the row address. . On the other hand, during the test, Ch1 = "H" or Ch2 = "H", and odd-numbered word lines W (2k-1) and W (2k + 1), or even-numbered word lines W (2k) and W (2k + 2). Are selectively driven.

図4には明示していないが、Ch1は奇数番目の全ての行デコーダに入力され、Ch2は偶数番目の全ての行デコーダに入力されている。したがって、テスト時には、Ch1およびCh2を制御することで、奇数番目のワード線と偶数番目のワード線をそれぞれ独立に選択駆動することができる。   Although not explicitly shown in FIG. 4, Ch1 is input to all odd-numbered row decoders, and Ch2 is input to all even-numbered row decoders. Therefore, during the test, by controlling Ch1 and Ch2, the odd-numbered word lines and the even-numbered word lines can be selectively driven independently.

読み出し信号生成回路48は、チェッカーテストを可能にするため、テスト読み出し時に読み出し回路47の制御信号ΦR1およびΦR2を書き込み時のデータ信号に基づいて生成する。   The read signal generation circuit 48 generates the control signals ΦR1 and ΦR2 of the read circuit 47 based on the data signal at the time of writing in order to enable a checker test.

図5は、本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置の読み出し信号生成回路48の一例を示す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the read signal generation circuit 48 of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置の読み出し信号生成回路48は、2つのデータラッチ回路51および52(以下、「LAT51および52」という。)、8つのNAND回路53〜60(以下、「NAND53〜60」という。)、および2つのインバータ61および62(以下、「INV61および62」という。)を備えている。   The read signal generation circuit 48 of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention includes two data latch circuits 51 and 52 (hereinafter referred to as “LAT 51 and 52”) and eight NAND circuits 53 to 60 (hereinafter referred to as “LAT 51 and 52”). "NAND 53-60") and two inverters 61 and 62 (hereinafter referred to as "INV 61 and 62").

LAT51のデータ入力にはバスライン45からのデータ信号が入力され、LAT51の制御入力にはテスト時の書き込み信号ΦW1が入力され、LAT51の第1の出力はNAND53の第1の入力に接続され、第2の出力はNAND54の第1の入力に接続されている。   The data signal from the bus line 45 is input to the data input of the LAT 51, the write signal ΦW1 at the time of test is input to the control input of the LAT 51, the first output of the LAT 51 is connected to the first input of the NAND 53, The second output is connected to the first input of NAND54.

LAT52のデータ入力にはバスライン45からのデータ信号が入力され、LAT52の制御入力にはテスト時の書き込み信号ΦW2が入力され、LAT52の第1の出力はNAND55の第1の入力に接続され、第2の出力はNAND56の第1の入力に接続されている。   The data signal from the bus line 45 is input to the data input of the LAT 52, the write signal ΦW2 at the time of test is input to the control input of the LAT 52, the first output of the LAT 52 is connected to the first input of the NAND 55, The second output is connected to the first input of NAND 56.

NAND53の第2の入力にはCh1が入力され、NAND53の出力はNAND57の第1の入力に接続され、NAND54の第2の入力にはCh1が入力され、NAND54の出力はNAND58の第1の入力に接続されている。   Ch1 is input to the second input of NAND53, the output of NAND53 is connected to the first input of NAND57, Ch1 is input to the second input of NAND54, and the output of NAND54 is the first input of NAND58. It is connected to the.

NAND55の第2の入力にはCh2が入力され、NAND55の出力はNAND57の第2の入力に接続され、NAND56の第2の入力にはCh2が入力され、NAND56の出力はNAND58の第2の入力に接続されている。   Ch2 is input to the second input of NAND55, the output of NAND55 is connected to the second input of NAND57, Ch2 is input to the second input of NAND56, and the output of NAND56 is the second input of NAND58. It is connected to the.

NAND57の出力はNAND59の第1の入力に接続され、NAND58の出力はNAND60の第1の入力に接続され、NAND59およびNAND60の第2の入力には読み出し信号ΦRが入力されている。   The output of the NAND 57 is connected to the first input of the NAND 59, the output of the NAND 58 is connected to the first input of the NAND 60, and the read signal ΦR is input to the second inputs of the NAND 59 and NAND 60.

NAND59の出力はINV61の入力に接続され、INV61の出力はΦR1として読み出し信号生成回路48の第1の出力を介して読み出し回路47にあるMN51のゲート端子に接続されている。   The output of the NAND 59 is connected to the input of the INV 61, and the output of the INV 61 is connected as ΦR 1 to the gate terminal of the MN 51 in the read circuit 47 via the first output of the read signal generation circuit 48.

NAND60の出力はINV62の入力に接続され、INV62の出力はΦR2として読み出し信号生成回路48の第2の出力を介して読み出し回路47にあるMN52のゲート端子に接続されている。
ΦW1およびΦW2については、図6を用いて後述する。
The output of the NAND 60 is connected to the input of the INV 62, and the output of the INV 62 is connected as ΦR2 to the gate terminal of the MN 52 in the read circuit 47 via the second output of the read signal generation circuit 48.
ΦW1 and ΦW2 will be described later with reference to FIG.

上述した構成の読み出し信号生成回路48は、テスト時の書き込み動作、つまり、ΦWのタイミングでバスライン45のデータ信号をLAT51またはLAT52に取り込み、次の読み出し動作、つまり、ΦRのタイミングで、取り込んだデータ信号に基づいて、ΦR1またはΦR2を生成する。   The read signal generation circuit 48 configured as described above captures the data signal of the bus line 45 into the LAT 51 or the LAT 52 at the timing of the write operation at the time of the test, that is, ΦW, and captures it at the timing of the next read operation, that is, ΦR. ΦR1 or ΦR2 is generated based on the data signal.

図4に示したΦW1およびΦW2は、ΦWとCh1またはCh2との論理演算により生成され、
ΦW1 = Ch1・ΦW
ΦW2 = Ch2・ΦW ………(4)
である。
ΦW1 and ΦW2 shown in FIG. 4 are generated by a logical operation of ΦW and Ch1 or Ch2.
ΦW1 = Ch1 ・ ΦW
ΦW2 = Ch2 ・ ΦW (4)
It is.

例えば、ΦWのタイミングでバスライン45のデータ信号が“1”であれば、読み出し信号生成回路48は、次のΦRのタイミングでΦR1=“H”、ΦR2=“L”を出力し、MN51をONさせ、MN52を0FFさせて、ビット線42aのデータをバスライン45に出力するよう読み出し回路47を制御する。   For example, if the data signal on the bus line 45 is “1” at the timing of ΦW, the read signal generation circuit 48 outputs ΦR1 = “H” and ΦR2 = “L” at the next timing of ΦR, The read circuit 47 is controlled so that the MN 52 is turned ON and the data of the bit line 42 a is output to the bus line 45.

同様に、ΦWのタイミングでバスライン45のデータ信号が“0”であれば、読み出し信号生成回路48は、次のΦRのタイミングでΦR1=“L”、ΦR2=“H”を出力し、MN51をOFFさせ、MN52を0Nさせて、ビット線42bのデータをバスライン45に出力するよう読み出し回路47を制御する。   Similarly, if the data signal on the bus line 45 is “0” at the timing of ΦW, the read signal generation circuit 48 outputs ΦR1 = “L” and ΦR2 = “H” at the next timing of ΦR, and MN51 Is turned OFF, MN52 is set to 0N, and the read circuit 47 is controlled to output the data of the bit line 42b to the bus line 45.

上述したような行デコーダ43a〜43dと読み出し信号生成回路48を用いることにより、図8に示した多様なパターンでのメモリセルテストが可能になる。
図8は、本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置の各種テスト動作における信号制御の一例を示すテーブルである。
By using the row decoders 43a to 43d and the read signal generation circuit 48 as described above, it is possible to perform memory cell tests with various patterns shown in FIG.
FIG. 8 is a table showing an example of signal control in various test operations of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

図8に示したように、例えば、市松模様(チェッカーパターン)のデータでテストする場合には、ΦW1のタイミングでデータ信号“1”を奇数行に書き込み、ΦW2のタイミングでデータ信号“0”を偶数行に書き込み、読み出しは、奇数行の読み出しをΦR1で行い、偶数行の読み出しをΦR2で行えばよい。   As shown in FIG. 8, for example, when testing with checkered pattern data, a data signal “1” is written to an odd row at the timing of ΦW1, and a data signal “0” is written at the timing of ΦW2. For writing to and reading from even-numbered rows, odd-numbered rows may be read by ΦR1 and even-numbered rows may be read by ΦR2.

次に、上述した構成を持つ半導体集積回路装置のテスト動作について説明する。
図6は、本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置のテスト動作を示す波形図である。ここでは、主に、図4に示したM列目のチェッカーテストにかかわる信号波形を示した。
Next, a test operation of the semiconductor integrated circuit device having the above configuration will be described.
FIG. 6 is a waveform diagram showing a test operation of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention. Here, signal waveforms mainly related to the M-th column checker test shown in FIG. 4 are shown.

すなわち、行間の隣接したメモリセル同士のリーク関係等をテストするために、期間t1で奇数行にデータ信号“1”を書き込み、期間t2で偶数行にデータ信号“0”を書き込み、期間t3で奇数行からΦR1で読み出し、期間t4で偶数行からΦR2で読み出す場合のアドレス信号、データ信号(バスライン45およびノードQN+)、および制御信号(Test、Ch1、Ch2、ΦW1、ΦW2、ΦR1、およびΦR2)を示した。   That is, in order to test a leak relationship between adjacent memory cells between rows, a data signal “1” is written to an odd row in a period t1, a data signal “0” is written to an even row in a period t2, and a data signal “0” is written in a period t3. Address signal, data signal (bus line 45 and node QN +), and control signal (Test, Ch1, Ch2, ΦW1, ΦW2, ΦR1, and ΦR2) when reading from odd-numbered rows with ΦR1 and reading with ΦR2 from even-numbered rows in period t4 )showed that.

図6に示したように、本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置のテスト動作では、奇数行のメモリセルにデータ“1”を書き込み、偶数行のメモリセルにデータ“0”を書き込むために、まず、期間t1で行デコーダ43aおよび43cのOR22にCh1=“H”が入力されてワード線W(2k−1)およびW(2k+1)が活性化され、メモリセル41aおよび41cのトランスファーゲートであるMNK1およびMNK2がONされる。テスト時の書き込みでは、同様に、奇数行全てのワード線がCh1によって活性化され、奇数行全てのメモリセルのトランスファーゲートがONされる。   As shown in FIG. 6, in the test operation of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention, data “1” is written to the odd-numbered memory cells and data “0” is written to the even-numbered memory cells. Therefore, first, Ch1 = "H" is input to the OR 22 of the row decoders 43a and 43c in the period t1, and the word lines W (2k-1) and W (2k + 1) are activated to transfer the memory cells 41a and 41c. The gates MNK1 and MNK2 are turned on. In writing at the time of test, similarly, the word lines of all odd-numbered rows are activated by Ch1, and the transfer gates of the memory cells of all odd-numbered rows are turned on.

次に、ΦW1が“H”にされると書き込み回路46のMN31およびMN32がONされ、バスライン45のデータ“1”がビット線42aおよび42bへ伝達される。そして、MNK1およびMNK2を介してデータ“1”が奇数行全てのメモリセルへ書き込まれる。   Next, when ΦW1 is set to “H”, MN31 and MN32 of the write circuit 46 are turned ON, and data “1” of the bus line 45 is transmitted to the bit lines 42a and 42b. Then, data “1” is written into all the memory cells in the odd-numbered rows via MNK1 and MNK2.

次に、期間t2で、Ch2とΦW2を用いて同様に偶数行全てのメモリセルにデータ“0”が書き込まれる。   Next, in the period t2, data “0” is similarly written to all the memory cells in the even-numbered rows using Ch2 and ΦW2.

次に、期間t3で、Ch1とΦR1を用いて、実施例1と同様に、ビット線42aのデータが読み出し回路47によってバスライン45へ出力される。この時、ビット線42aに接続されるメモリセルは奇数行だけなので、トランスファーゲートの抵抗値が(3)式を満たすように設定されていれば、1つのメモリセルでの誤動作を容易に検出できる。   Next, in the period t3, the data of the bit line 42a is output to the bus line 45 by the read circuit 47 using Ch1 and ΦR1 as in the first embodiment. At this time, since the memory cells connected to the bit line 42a are only odd-numbered rows, if the resistance value of the transfer gate is set to satisfy the expression (3), a malfunction in one memory cell can be easily detected. .

最後に、期間t4で、Ch2とΦR2を用いて同様に偶数行全てのメモリセルを同時に読み出してテストが終了する。   Finally, in the period t4, similarly, all the memory cells in the even-numbered rows are simultaneously read using Ch2 and ΦR2 to complete the test.

図7は、本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置のチェッカーテストにおけるメモリセルデータの様子を示すイメージ図である。ここでは、メモリセルアレイの一部、すなわち、M〜(M+3)列のK〜(K+3)行を示した。   FIG. 7 is an image diagram showing the state of memory cell data in the checker test of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention. Here, a part of the memory cell array, that is, K to (K + 3) rows of M to (M + 3) columns is shown.

チェッカーテストでは、図7に示したように、列ごとに市松模様と逆市松模様でテストすることで、隣接する行間および列間で同時にリーク電流不良を検出することができる。また、図には示していないが、図8に示した市松模様または、逆市松模様を全ての列に適用して、行ごとのストライプテストを実施することもできる。   In the checker test, as shown in FIG. 7, a leak current failure can be detected simultaneously between adjacent rows and between columns by performing a checkered pattern and an inverted checkered pattern for each column. Although not shown in the drawing, the checkered pattern or reverse checkered pattern shown in FIG. 8 can be applied to all the columns to perform a stripe test for each row.

上記実施例2によれば、メモリセルアレイの列ごとに奇数行と偶数行を独立に読み出しできるので、メモリセル部のチェッカーテスト、行ストライプテストなどのテスト時間を大幅に短縮することができる。   According to the second embodiment, since odd and even rows can be read independently for each column of the memory cell array, the test time for the memory cell checker test, row stripe test, etc. can be greatly shortened.

また、上記実施例2によれば、メモリセルアレイの列ごとに2回の書き込みおよび2回の読み出しで全行のメモリセルの誤動作を検出できるので、メモリセル部のチェッカーテスト、行ストライプテストなどのテスト時間を大幅に短縮することができる。   Further, according to the second embodiment, since malfunctions of the memory cells in all rows can be detected by writing twice and reading twice for each column of the memory cell array, the memory cell checker test, row stripe test, etc. Test time can be greatly reduced.

本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置を示す回路図。1 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置のテスト動作を示す波形図。FIG. 3 is a waveform diagram showing a test operation of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係わる半導体集積回路装置のストライプテストにおけるメモリセルデータの様子を示すイメージ図。FIG. 3 is an image diagram showing a state of memory cell data in a stripe test of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置の読み出し信号生成回路の一例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a read signal generation circuit of a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置のテスト動作を示す波形図。FIG. 9 is a waveform diagram showing a test operation of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置のチェッカーテストにおけるメモリセルデータの様子を示すイメージ図。FIG. 6 is an image diagram showing a state of memory cell data in a checker test of a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the invention. 本発明の実施例2に係わる半導体集積回路装置の各種テスト動作における信号制御の一例を示すテーブル。7 is a table showing an example of signal control in various test operations of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11a〜11c、41a〜41d メモリセル
12a、12b、42a、42b ビット線
13、43a〜43d 行デコーダ
14、44 電流制限回路
15、45 バスライン
16、46 書き込み回路
17、47 読み出し回路
48 読み出し信号生成回路
11a to 11c, 41a to 41d Memory cells 12a, 12b, 42a, 42b Bit line 13, 43a to 43d Row decoder 14, 44 Current limit circuit 15, 45 Bus line 16, 46 Write circuit 17, 47 Read circuit 48 Read signal generation circuit

Claims (5)

2個のインバータからなるフリップフロップ回路および前記フリップフロップ回路に接続される一対のトランスファーゲートからなるメモリセルと、
前記メモリセルが行および列方向に繰り返し配置されたメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイの列ごとに共通に前記トランスファーゲートに接続され、相補的なデータ信号を前記メモリセルに書き込みあるいは前記メモリセルから読み出すためのビット線対と、
前記メモリセルアレイの行ごとに共通に前記トランスファーゲートの制御端子に接続されるワード線と、
テスト時に、前記メモリセルアレイの全行を選択するよう前記ワード線を駆動する行デコーダと、
主電源線と前記フリップフロップ回路の電源との間に接続され、テスト読み出し時に通常動作時より少ない電流を前記フリップフロップ回路に供給するよう制御される電流制限手段を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
A memory cell comprising a flip-flop circuit comprising two inverters and a pair of transfer gates connected to the flip-flop circuit;
A memory cell array in which the memory cells are repeatedly arranged in the row and column directions;
A bit line pair connected to the transfer gate in common for each column of the memory cell array, for writing a complementary data signal to or reading from the memory cell;
A word line commonly connected to a control terminal of the transfer gate for each row of the memory cell array;
A row decoder that drives the word lines to select all rows of the memory cell array during testing;
A semiconductor integrated circuit comprising current limiting means connected between a main power supply line and the power supply of the flip-flop circuit, and controlled to supply less current to the flip-flop circuit during test reading than in normal operation. Circuit device.
前記電流制御手段は、前記外部電源端子と前記フリップフロップ回路の電源端子との間に並列接続された抵抗素子およびスイッチ素子を具備し、前記スイッチ素子は、テスト読み出し時にオフするよう制御されることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。   The current control means includes a resistance element and a switch element connected in parallel between the external power supply terminal and the power supply terminal of the flip-flop circuit, and the switch element is controlled to be turned off at the time of test reading. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1. 前記ビット線対に接続され、テスト時に、前記メモリセルに書き込まれたデータに基づいて読み出し時のビット線を前記ビット線対から選択するデータ読み出し手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。   2. The data reading means connected to the bit line pair and further comprising a data reading means for selecting a bit line for reading from the bit line pair based on data written in the memory cell during testing. The semiconductor integrated circuit device described. 前記データ読み出し手段は、
前記ビット線対の一方のビット線に直列に接続された正転バッファおよび第1のスイッチ素子と、
前記ビット線対の他方のビット線に直列に接続された反転バッファおよび第2のスイッチ素子を具備し、
テスト時に、前記メモリセルに書き込まれたデータに基づいて前記第1または前記第2のスイッチ素子を選択的にオンさせることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。
The data reading means includes
A normal buffer and a first switch element connected in series to one bit line of the bit line pair;
An inverting buffer and a second switch element connected in series to the other bit line of the bit line pair;
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the first or second switch element is selectively turned on based on data written in the memory cell during a test.
2個のインバータからなるフリップフロップ回路および前記フリップフロップ回路に接続される一対のトランスファーゲートからなるメモリセルと、
前記メモリセルが行および列方向に繰り返し配置されたメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイの列ごとに共通に前記トランスファーゲートに接続され、相補的なデータ信号を前記メモリセルに書き込みあるいは前記メモリセルから読み出すためのビット線対と、
前記メモリセルアレイの行ごとに共通に前記トランスファーゲートの制御端子に接続されるワード線と、
テスト時に、前記メモリセルアレイの偶数行または奇数行を選択するよう前記ワード線を駆動する行デコーダと、
主電源線と前記フリップフロップ回路の電源との間に接続され、テスト読み出し時に通常動作時より少ない電流を前記フリップフロップ回路に供給するよう制御される電流制限手段を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
A memory cell comprising a flip-flop circuit comprising two inverters and a pair of transfer gates connected to the flip-flop circuit;
A memory cell array in which the memory cells are repeatedly arranged in the row and column directions;
A bit line pair connected to the transfer gate in common for each column of the memory cell array, for writing a complementary data signal to or reading from the memory cell;
A word line commonly connected to a control terminal of the transfer gate for each row of the memory cell array;
A row decoder that drives the word lines to select even or odd rows of the memory cell array during testing;
A semiconductor integrated circuit comprising current limiting means connected between a main power supply line and the power supply of the flip-flop circuit, and controlled to supply less current to the flip-flop circuit during test reading than in normal operation. Circuit device.
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