JP2001202798A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2001202798A JP2000011626A JP2000011626A JP2001202798A JP 2001202798 A JP2001202798 A JP 2001202798A JP 2000011626 A JP2000011626 A JP 2000011626A JP 2000011626 A JP2000011626 A JP 2000011626A JP 2001202798 A JP2001202798 A JP 2001202798A
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  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路面積を増大させることなく、動作試験時間
の短縮を図り得る試験回路を備えた半導体装置を提供す
る。 【解決手段】内部回路1は、第一の基準クロック信号C
LKに基づいて動作し、入出力回路15は、第二の基準
クロック信号DQSに基づいて、内部回路1から出力さ
れるデータDQの出力動作と、内部回路1へのデータ入
力動作とを行う。比較判定回路16は、第二の基準クロ
ック信号DQSに基づいて、内部回路1から出力される
被判定データDQと該被判定データの期待値EXとが一
致するか否かを比較判定した判定結果TRを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、データ書き込み
動作及びデータ読み出し動作をクロック信号に同期して
行うシンクロナスDRAMに関するものである。
【0002】近年、メモリ周辺機器の動作速度の高速化
にともない、DRAM等のメモリの動作速度の高速化が
進み、データ書き込み動作及びデータ読み出し動作をク
ロック信号に同期して行うシンクロナスDRAM(SD
RAM)が実用化されるに至った。また、SDRAMに
おいても、動作速度の更なる高速化を図るために、SD
R(single data rate)からDDR(double data
rate)へと移行している。そして、このようなDDRS
DRAMの動作試験を確実にかつ低コストで行うことが
必要となっている。
【0003】
【従来の技術】DDRSDRAMは、既存のSDRAM
に対して、書き込み動作及び読み出し動作のデータレー
トを2倍に向上させたものである。その読み出し動作を
図16に従って説明する。
【0004】動作制御信号CMとして、読み出しコマン
ドReadが入力されると、基準クロック信号CLKの
立ち上がりに基づいてその読み出しコマンドReadが
取り込まれ、所定のリードレイテンシーRL後に、第二
の基準クロック信号DQSと、出力データDQの出力が
開始される。
【0005】このとき、出力データDQは、第二の基準
クロック信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりに同期
して出力されるため、既存のSDRAMに対し、データ
レートは2倍となる。
【0006】書き込み動作時には、第二の基準クロック
信号DQSと入力データDQが入力され、第二の基準ク
ロック信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりに同期し
て書き込み動作が行われる。
【0007】このようなDDRSDRAMの動作試験を
行うには、そのデータレートが既存の試験装置のデータ
レートを上回っていることがある。そこで、DDRSD
RAMには、試験装置とデータレートを適合させるため
のテスト回路があらかじめ搭載されている。
【0008】そのテスト回路の一例を図17に従って説
明する。基準クロック信号CLK及び動作制御信号CM
に基づいて、メモリ回路1から並行して読み出される読
み出しデータDaN,DbNは、マルチプレクサ回路2
に入力される。
【0009】マルチプレクサ回路2は、テストモード切
り換え回路3により制御される。すなわち、テストモー
ド切り換え回路3は、スイッチ回路SW1,SW2を備
え、通常モード時にはスイッチ回路SW1を介して第二
の基準クロック信号DQSをマルチプレクサ回路2に出
力し、テストモード時には第二の基準クロック信号DQ
Sに加えて、スイッチ回路SW2を介して読み出しデー
タDaN,DbNのいすれかを選択するための選択信号
SLをマルチプレクサ回路2に出力する。
【0010】マルチプレクサ回路2は、通常モード時
に、第二の基準クロック信号DQSのみが入力される
と、図16に示すように、その立ち上がり及び立ち下が
りに基づいて、読み出しデータDaN,DbNを交互に
出力し、その読み出しデータDaN,DbNが出力回路
4から出力データDQとして出力される。
【0011】一方、マルチプレクサ回路2は、テストモ
ード時に、第二の基準クロック信号DQSに加えて、例
えばHレベルの選択信号SLが入力されると、図18に
示すように、読み出しデータDaNを第二の基準クロッ
ク信号DQSの立ち上がりに基づいて出力し、その読み
出しデータDaNが出力回路4から出力データDQとし
て出力される。
【0012】また、Lレベルの選択信号SLが入力され
ると、読み出しデータDbNを第二の基準クロック信号
DQSの立ち上がりに基づいて出力し、その読み出しデ
ータDbNが出力回路4から出力データDQとして出力
される。
【0013】このような動作により、DDRSDRAM
のデータレートを1/2として、動作速度の遅い試験装
置に出力データDQが入力される。そして、試験装置で
は、あらかじめ書き込まれた書き込みデータと、出力デ
ータDQとを比較することにより、当該DDRSDRA
Mが正常に動作しているか否かが判定される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なテスト回路による動作試験では、試験装置に出力デー
タDQを出力するデータレートが1/2となるため、全
記憶セルのセル情報を読み出す場合、通常のデータレー
トで出力データDQを出力する場合に比して、2倍の時
間が必要となる。従って、試験時間及び試験コストが増
大するという問題点がある。
【0015】また、当該DDRSDRAMがdouble da
ta rateの正常なデータレートで出力データDQを出力
しているか否かを検出することができないという問題点
もある。
【0016】また、特開平11−101855号公報に
は、外部から供給される基準クロック信号を分周する分
周回路を備え、その分周回路の分周信号を上記第二の基
準クロック信号として使用することにより、試験装置に
合わせてデータレートを低下させる構成が開示されてい
る。
【0017】ところが、このような構成では、分周回路
の動作遅延時間により、基準クロック信号の立ち上がり
と、分周信号の立ち上がりとの間に時間的ずれが生じる
と、試験装置により書き込みデータの読み出しデータと
の比較を正常に行うことができなくなることがある。
【0018】そこで、分周信号と基準クロック信号との
ずれを解消するような制御回路をテスト回路内に搭載す
ると、テスト回路の回路規模及び回路面積が増大し、か
つ素子数の多い分周回路を搭載すること自体、テスト回
路の回路規模及び回路面積を増大させるという問題点が
ある。
【0019】この発明の目的は、回路面積を増大させる
ことなく、動作試験時間の短縮を図り得る試験回路を備
えた半導体装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】図1は、請求項1の原理
説明図である。すなわち、内部回路1は、第一の基準ク
ロック信号CLKに基づいて動作し、入出力回路15
は、第二の基準クロック信号DQSに基づいて、前記内
部回路1から出力されるデータDQの出力動作と、前記
内部回路1へのデータ入力動作とを行う。比較判定回路
16は、前記第二の基準クロック信号DQSに基づい
て、前記内部回路1から出力される被判定データDQと
該被判定データの期待値EXとが一致するか否かを比較
判定した判定結果TRを出力する。
【0021】また、図2に示すように、前記比較判定回
路は、前記被判定データと期待値とを比較した比較結果
を出力する比較回路と、前記比較結果に基づいて、前記
被判定データが正常か否かを判定した判定結果を出力す
る判定回路とから構成した。
【0022】また、図3及び図4に示すように、前記比
較回路は、シリアルデータとして入力される前記被判定
データを、前記第二の基準クロック信号に基づいてパラ
レルデータに変換することにより、該被判定データの出
力周波数を低下させるシリアル−パラレル変換部と、前
記シリアル−パラレル変換部から出力される各被判定デ
ータと前記期待値とが一致するか否かを比較結果として
出力する比較部とから構成し、前記判定回路は、前記比
較結果がすべて正常か否かを判定した前記判定結果を、
前記第二の基準クロック信号に同期して出力する。
【0023】また、図3に示すように、前記シリアル−
パラレル変換部は、前記第二の基準クロック信号の立ち
上がり及び立ち下がりに基づいて交互に導通する一対の
スイッチ回路と、前記各スイッチ回路を介して入力され
る前記被判定データをそれぞれラッチするラッチ回路と
から構成した。
【0024】また、図7〜図9に示すように、前記比較
回路は、シリアルデータとして入力される前記被判定デ
ータを前記期待値と順次比較して前記比較結果を出力す
る構成とし、前記判定回路は、シリアルデータとして入
力される前記比較結果を、前記第二の基準クロック信号
に基づいてパラレルデータに変換することにより、該比
較結果の出力周波数を低下させるシリアル−パラレル変
換部と、前記シリアル−パラレル変換部から出力される
比較結果がすべて正常か否かを判定した前記判定結果
を、前記第二の基準クロック信号に同期して出力する判
定部とから構成した。
【0025】また、図9に示すように、前記シリアル−
パラレル変換部は、前記第二の基準クロック信号の立ち
上がり及び立ち下がりに基づいて交互に導通する一対の
スイッチ回路と、前記各スイッチ回路を介して入力され
る前記比較結果をそれぞれラッチするラッチ回路とから
構成した。
【0026】また、図13に示すように、前記比較回路
及び判定回路には、位相シフト回路を介して前記第二の
基準クロック信号を入力して、該第二の基準クロック信
号の位相を調節可能とした。
【0027】
【発明の実施の形態】(第一の実施の形態)図2は、こ
の発明を具体化した第一の実施の形態を示す。前記従来
例と同一構成部分は、同一符号を付して説明する。
【0028】DDRSDRAMを構成するメモリ回路1
は、前記従来例と同様であり、基準クロック信号CLK
及び動作制御信号CMが入力される。そして、基準クロ
ック信号CLK及び読み出しコマンドReadの入力に
基づいて、読み出しデータDaN,DbN(N=1,2
・・)をマルチプレクサ回路2に出力する。
【0029】マルチプレクサ回路2は、第二の基準クロ
ック信号DQSの入力に基づいて、読み出しデータDa
N,DbNを交互に出力する。出力回路4は、マルチプ
レクサ回路2から出力された読み出しデータDaN,D
bNを、外部へ出力データDQとして出力する。
【0030】前記出力データDQは、スイッチ回路SW
3を介して比較回路5に入力され、前記第二の基準クロ
ック信号DQSは、スイッチ回路SW4を介して比較回
路5に入力される。
【0031】前記比較回路5には、テストモード時にメ
モリ回路1にあらかじめ書き込まれた書き込みデータが
期待値EXとして入力される。そして、比較回路5は、
出力データDQと期待値EXとを比較して、その比較結
果CRを判定回路6に出力する。
【0032】前記判定回路6には、前記第二の基準クロ
ック信号DQSがスイッチ回路SW4を介して入力さ
れ、その第二の基準クロック信号DQSと前記比較結果
CRとに基づいて、判定結果TRを外部試験装置に出力
する。
【0033】前記スイッチ回路SW3,SW4は、テス
トモード切り換え回路を構成し、テストモード時に導通
するように構成される。そして、前記スイッチ回路SW
3,SW4及び比較回路5及び判定回路6とで試験回路
が構成される。
【0034】前記比較回路5の具体的構成を図3に示
す。すなわち、図3に示す比較回路5aは、前記出力デ
ータDQが転送ゲート9aを介してラッチ回路8aに入
力され、転送ゲート9bを介してラッチ回路8bに入力
される。
【0035】前記第二の基準クロック信号DQSは、前
記転送ゲート9aのNチャネル側ゲートに入力されると
ともに、前記転送ゲート9bのPチャネル側ゲートに入
力される。
【0036】また、前記第二の基準クロック信号DQS
は、インバータ回路10aを介して前記転送ゲート9a
のPチャネル側ゲートに入力されるとともに、前記転送
ゲート9bのNチャネル側ゲートに入力される。
【0037】従って、前記第二の基準クロック信号DQ
SがHレベルとなると、転送ゲート9aが導通するとと
もに、転送ゲート9bが不導通となる。また、第二の基
準クロック信号DQSがLレベルとなると、転送ゲート
9aが導通するとともに、転送ゲート9bが不導通とな
る。
【0038】前記ラッチ回路8aの出力信号は、EOR
回路7aに入力され、そのEOR回路7aには、期待値
EXが入力される。前記ラッチ回路8bの出力信号は、
EOR回路7bに入力され、そのEOR回路7bには、
期待値EXが入力される。
【0039】そして、EOR回路7aから比較結果CR
1が出力され、EOR回路7bから比較結果CR2が出
力される。このように構成された比較回路5aでは、入
力データDQとして読み出しデータDaN,DbNが交
互に入力されると、第二の基準クロック信号DQSの立
ち上がり及び立ち下がりに基づいて、読み出しデータD
aNがラッチ回路8aに順次ラッチされ、読み出しデー
タDbNがラッチ回路8bに順次ラッチされる。
【0040】そして、ラッチ回路8a,8bの出力信号
がEOR回路7a,7bで期待値EXと比較され、ラッ
チ回路8a,8bの出力信号と期待値EXとが一致する
と、Lレベルの比較結果CR1,CR2が出力され、ラ
ッチ回路8a,8bの出力信号と期待値EXとが一致し
ないと、Hレベルの比較結果CR1,CR2が出力され
る。
【0041】前記判定回路6の具体的構成を図4に示
す。図4に示す判定回路6aは、前記比較回路5aから
出力される比較結果CR1,CR2がOR回路12aに
入力され、そのOR回路12aの出力信号がNチャネル
MOSトランジスタTr1を介してラッチ回路8cに入力
される。
【0042】前記トランジスタTr1のゲートには、第二
の基準クロック信号DQSがインバータ回路10bを介
して入力される。そして、ラッチ回路8cから判定結果
TRが出力される。
【0043】このように構成された判定回路6aでは、
比較回路5aから出力される比較結果CR1,CR2が
ともにLレベルとなると、OR回路12aの出力信号が
Lレベルとなり、少なくともいずれかがHレベルとなる
とOR回路12aの出力信号がHレベルとなる。
【0044】そして、第二の基準クロック信号DQSの
立ち下がりに基づいて、OR回路12aの出力信号がラ
ッチ回路8cでラッチされて、判定信号TRとして出力
される。
【0045】次に、上記のように構成されたDDRSD
RAMの試験回路の動作を図5に従って説明する。メモ
リ回路1内の各記憶セルには、試験に先立って、たとえ
ば「1」のセル情報を書き込む。次いで、テストモード
を設定すると、スイッチ回路SW3,SW4が導通状態
となる。
【0046】この状態で、メモリ回路1に基準クロック
信号CLK及び読み出し制御信号Readが入力され、
メモリ回路1において読み出し制御信号Readを取り
込んでから、所定のレイテンシーRLを経た後(図5に
おいてはRL=2)、マルチプレクサ回路2に第二の基
準クロック信号DQSが入力されると、メモリ回路1か
ら読み出しデータDaN,DbNが出力され、第二の基
準クロック信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりに基
づいて、マルチプレクサ回路2から読み出しデータDa
N,DbNが交互に出力され、その読み出しデータDa
N,DbNが出力回路4から出力データDQとして出力
される。
【0047】比較回路5aに第二の基準クロック信号D
QS及び出力データDQが入力されると、第二の基準ク
ロック信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりに基づい
て、ラッチ回路8a,8bに読み出しデータDaN,D
bNが順次ラッチされる。
【0048】そして、ラッチ回路8a,8bの出力信号
と、期待値EXとがEOR回路7a,7bで順次比較さ
れ、その比較結果CR1,CR2が第二の基準クロック
信号DQSの半周期分ずれた状態で、順次出力される。
【0049】期待値EXは、あらかじめ書き込まれた書
き込みデータに基づいてHレベルであるので、読み出し
データDaN,DbNがHレベルであれば、比較結果C
R1,CR2はLレベルとなる。
【0050】判定回路6aでは、比較結果CR1,CR
2がOR回路12aに入力され、そのOR回路12aの
出力信号が第二の基準クロック信号DQSの立ち下がり
に基づいて、判定結果TRとして出力される。
【0051】そして、比較結果CR1,CR2がともに
Lレベルであれば、判定結果TRもLレベルとなる。一
方、図5に示すように、例えば読み出しデータDa3に
エラーが発生してLレベルとなると、比較結果CR1は
第二の基準クロック信号DQSの立ち上がりに基づいて
Hレベルとなる。
【0052】すると、判定回路6aでは、第二の基準ク
ロック信号DQSの次の立ち下がりに基づいてHレベル
の判定結果TRを出力する。この結果、試験装置では、
当該DDRSDRAMの動作不良を検出可能となる。
【0053】上記のように構成されたDDRSDRAM
の試験回路では、次に示す作用効果を得ることができ
る。 (1)DDRSDRAMの読み出し動作のデータレート
を外部試験装置に合わせて低下させることなく、動作試
験を行うことができるので、試験時間の短縮を図ること
ができる。
【0054】(2)外部試験装置のデータレートを向上
させることなく、DDRSDRAMの通常のデータレー
トで動作試験を行うことができるので、外部試験装置の
動作速度の向上を図る必要はない。
【0055】(3)動作試験を行うために、DDRSD
RAMに搭載する試験回路は小規模な回路であるので、
DDRSDRAMのチップ面積の増大を防止することが
できる。 (第二の実施の形態)この実施の形態は、前記第一の実
施の形態の比較回路5a及び判定回路6aの構成を変更
したものである。
【0056】図6に示す比較回路5bの転送ゲート9c
〜9f、インバータ回路10c,10d、ラッチ回路8
d〜8g及びEOR回路7d〜7gは、前記比較回路5
aを二組ならべた構成であり、転送ゲート9c,9dに
は前記出力データDQがNチャネルMOSトランジスタ
Tr2を介して入力され、転送ゲート9e,9fには前記
出力データDQがNチャネルMOSトランジスタTr3を
介して入力される。
【0057】前記トランジスタTr2,Tr3のゲートに
は、カウンタ回路11aの出力信号が入力され、そのカ
ウンタ回路11aには、前記第二の基準クロック信号D
QSが入力される。
【0058】そして、前記カウンタ回路11aは、前記
第二の基準クロック信号DQSをカウントして、第二の
基準クロック信号DQSの1周期毎に、トランジスタT
r2,Tr3を交互にオンさせるようになっている。
【0059】このように構成された比較回路5bでは、
出力データDQ及び第二の基準クロック信号DQSが入
力されると、まず第二の基準クロック信号DQSの立ち
上がりでラッチ回路8dに読み出しデータDa1がラッ
チされ、次の第二の基準クロック信号DQSの立ち下が
りでラッチ回路8eに読み出しデータDb1がラッチさ
れ、次の第二の基準クロック信号DQSの立ち上がりで
ラッチ回路8fに読み出しデータDa2がラッチされ、
次の第二の基準クロック信号DQSの立ち下がりでラッ
チ回路8gに読み出しデータDb2がラッチされ、この
ような動作が順次繰り返される。
【0060】従って、各ラッチ回路8d〜8gには、各
読み出しデータが第二の基準クロック信号DQSの半周
期分ずつずれた状態で、それぞれ2周期の間ラッチされ
る。そして、各ラッチ回路8d〜8gの出力信号がEO
R回路7d〜7gで期待値EXと比較され、比較結果C
R3〜CR6がEOR回路7d〜7gから出力される。
【0061】前記比較回路5bの比較結果CR3〜CR
6を入力する判定回路は、前記第一の実施の形態の判定
回路6aのOR回路12aを4入力とした構成とすれば
よい。
【0062】このように構成された試験回路では、前記
第一の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる
とともに、ラッチ回路8d〜8gの出力信号の周波数を
第一の実施の形態のラッチ回路8a,8bの出力信号の
1/2とすることができるので、さらに安定した比較動
作及び判定動作を行うことができる。 (第三の実施の形態)この実施の形態は、前記第一の実
施の形態の比較回路5a及び判定回路6aの構成を変更
したものである。
【0063】図7に示す比較回路5cは、前記出力回路
4から出力される出力データDQと期待値EXが入力さ
れるEOR回路7hで構成される。このような構成によ
り、比較回路5cは出力データDQと期待値EXが一致
したときLレベル、一致しないときHレベルの比較結果
CRを出力する。
【0064】また、前記比較回路5cに代えて、図8に
示すように、ラッチ回路8hを介して出力データDQを
EOR回路7iに入力した比較回路5dとしてもよい。
この比較回路5dは、ラッチ回路8hの動作により、比
較回路5cに比して、比較動作が安定する。なお、この
比較回路5c,5dには、第二の基準クロック信号DQ
Sを入力する必要はない。
【0065】図9に示す判定回路6bは、前記比較結果
CRが転送ゲート9gを介してラッチ回路8iに入力さ
れ、転送ゲート9hを介してラッチ回路8jに入力され
る。前記第二の基準クロック信号DQSは、前記転送ゲ
ート9gのNチャネル側ゲートに入力されるとともに、
前記転送ゲート9hのPチャネル側ゲートに入力され
る。
【0066】また、前記第二の基準クロック信号DQS
は、インバータ回路10eを介して前記転送ゲート9g
のPチャネル側ゲートに入力されるとともに、前記転送
ゲート9hのNチャネル側ゲートに入力される。
【0067】従って、前記第二の基準クロック信号DQ
SがHレベルとなると、転送ゲート9gが導通するとと
もに、転送ゲート9hが不導通となる。また、第二の基
準クロック信号DQSがLレベルとなると、転送ゲート
9hが導通するとともに、転送ゲート9gが不導通とな
る。
【0068】前記ラッチ回路8i,8jの出力信号は、
OR回路12bに入力され、そのOR回路12bの出力
信号は、NチャネルMOSトランジスタTr4を介してラ
ッチ回路8kに入力される。
【0069】前記トランジスタTr4のゲートには前記第
二の基準クロック信号DQSがインバータ回路10fを
介して入力される。そして、ラッチ回路8kから前記判
定結果TRが出力される。
【0070】このように構成された判定回路6bでは、
第二の基準クロック信号DQSがHレベルとなると、転
送ゲート9gが導通するとともに、転送ゲート9hが不
導通となる。すると、比較結果CRが転送ゲート9gを
介してラッチ回路8iでラッチされ、OR回路12bに
出力される。
【0071】また、第二のクロック信号DQSがLレベ
ルとなると、転送ゲート9hが導通するとともに、転送
ゲート9gが不導通となる。すると、比較結果CRが転
送ゲート9hを介してラッチ回路8jでラッチされ、O
R回路12bに出力される。
【0072】OR回路12bは、ラッチ回路8i,8j
の出力信号のOR論理を出力する。そして、第二の基準
クロック信号DQSがLレベルとなると、トランジスタ
Tr4がオンされて、OR回路12bの出力信号がラッチ
回路8kでラッチされ、判定結果TRとして出力され
る。
【0073】このように構成された試験回路では、出力
データDQとして出力される読み出しデータDaN,D
bNが比較回路5c若しくは同5dで期待値EXと順次
比較され、比較結果CRが判定回路6bに入力される。
【0074】判定回路6bでは、前記第一の実施の形態
の比較回路5aと類似した動作により、読み出しデータ
DaN,DbNの比較結果CRがラッチ回路8i,8j
に順次ラッチされ、そのラッチ回路8i,8jの出力信
号がOR回路12bに入力される。
【0075】OR回路12bでは、ラッチ回路8i,8
jの出力信号がともにLレベルの場合に限り、Lレベル
の出力信号を出力する。そして、第二の基準クロック信
号DQSの立ち下がりに基づいて、OR回路12bの出
力信号が判定結果TRとして出力される。
【0076】このような動作により、この実施の形態の
試験回路では、前記第一の実施の形態と同様な作用効果
を得ることができる。 (第四の実施の形態)この実施の形態は、前記第三の実
施の形態の判定回路6bの構成を、図10に示す判定回
路6cに変更したものであり、比較回路は第三の実施の
形態の比較回路5c若しくは同5dと同様である。
【0077】図10に示す判定回路6cのカウンタ回路
11b、トランジスタTr5,Tr6、転送ゲート9i〜9
m、インバータ回路10g,10h及びラッチ回路8l
〜8pの構成及び動作は、図6に示す比較回路5bと同
様である。
【0078】前記ラッチ回路8l〜8pの出力信号はO
R回路12cに入力され、そのOR回路12cの出力信
号はNチャネルMOSトランジスタTr7を介してラッチ
回路8qに入力される。
【0079】前記カウンタ回路11bは、第二の基準ク
ロック信号DQSをカウントする毎にカウント信号N
1,N2を交互にHレベルとして、トランジスタTr5,
Tr6を交互にオンさせる。
【0080】前記カウント信号N2は、AND回路13
に入力され、そのAND回路13には、第二の基準クロ
ック信号DQSがインバータ回路10iを介して入力さ
れている。そして、AND回路13の出力信号が前記ト
ランジスタTr7のゲートに入力される。
【0081】従って、カウンタ回路11bのカウント信
号N2がHレベルの状態で、第二の基準クロック信号D
QSがLレベルに立ち下がると、AND回路13の出力
信号がHレベルとなってトランジスタTr7がオンされ、
OR回路12cの出力信号がラッチ回路8qでラッチさ
れて、判定信号TRとして出力される。
【0082】上記のように構成された試験回路の動作を
図11に従って説明する。テストモードが設定されて、
出力回路4から読み出しデータDaN,DbNが出力デ
ータDQとして出力されるまでは、前記第一の実施の形
態と同様である。
【0083】比較回路5c若しくは同5dに読み出しデ
ータDaN,DbNが入力されると、その読み出しデー
タDaN,DbNと期待値EXとの比較結果CRが判定
回路6cに順次出力される。
【0084】判定回路6cでは、読み出しデータDa
N,DbNがカウンタ回路11bのカウント信号N1,
N2及び第二の基準クロック信号DQSに基づいてラッ
チ回路8l〜8pに順次ラッチされ、各ラッチ回路8l
〜8pの出力信号のOR論理がOR回路12cから出力
される。
【0085】そして、カウント信号N2がHレベルにあ
る状態で、第二の基準クロック信号DQSがLレベルに
立ち下がると、OR回路12cの出力信号がラッチ回路
8qでラッチされて、判定結果TRとして出力される。
【0086】このような動作により、判定回路6cにL
レベルの比較結果CRが入力されつづければ、判定結果
TRもLレベルとなる。一方、例えば読み出しデータD
a3にエラーが発生してLレベルとなると、比較結果C
Rは読み出しデータDa3の入力に基づいてHレベルと
なる。
【0087】すると、判定回路6cでは、比較結果CR
がラッチ回路8mにラッチされた後、カウント信号N2
がHレベルとなり、かつ第二の基準クロック信号DQS
がLレベルに立ち下がった時点で、Hレベルの判定結果
TRを出力する。この結果、試験装置では、当該DDR
SDRAMの動作不良を検出可能となる。
【0088】上記のように構成されたDDRSDRAM
の試験回路では、前記第一の実施の形態で得られた作用
効果に加えて、次に示す作用効果を得ることができる。 (1)ラッチ回路8l〜8pの出力信号の周波数を第一
の実施の形態のラッチ回路8a,8bの出力信号の1/
2とすることができるので、さらに安定した判定動作を
行うことができる。
【0089】(2)判定信号TRの出力周波数を、出力
データDQの出力周波数の1/8とし、かつ第二の基準
クロック信号DQSの1/4とすることができるので、
外部試験装置により、動作不良の判定を確実に行うこと
ができる。 (第五の実施の形態)図12は、第一の実施の形態のメ
モリ回路1のリードレイテンシーRLが2.5に設定さ
れている場合の試験回路の動作を示す。
【0090】すなわち、試験回路を構成する比較回路5
a及び判定回路6aは、基準クロック信号CLKに関わ
らず、第二の基準クロック信号DQSのみに基づいて動
作するため、リードレイテンシーRLが変化しても、ま
ったく同様に動作する。
【0091】従って、この試験回路は、メモリ回路1の
リードレイテンシーRLに関わらず、安定して動作す
る。また、前記第二〜第四の実施の形態の試験回路につ
いても、同様にメモリ回路1のリードレイテンシーRL
に関わらず、安定して動作する。 (第六の実施の形態)図13は、第六の実施の形態を示
す。この実施の形態は、前記第一の実施の形態の試験回
路に位相シフト回路14を加えたものであり、第二の基
準クロック信号DQSが位相シフト回路14を介して比
較回路5及び判定回路6に供給されている。
【0092】前記位相シフト回路14の一例を図14に
示す。すなわち、第二の基準クロック信号DQSは、イ
ンバータ回路10jに入力され、そのインバータ回路1
0jの入力端子には複数のNチャネルMOSトランジス
タTrnのドレインが接続される。
【0093】前記トランジスタTrnのソースは、それぞ
れ容量Cを介してグランドGNDに接続される。前記ト
ランジスタTrnのゲートには、それぞれ位相制御信号P
Hが入力される。前記位相制御信号PHは、例えば外部
試験装置から入力され、前記トランジスタTrnのうちい
ずれのトランジスタTrnをオン動作させるかを選択可能
となっている。
【0094】前記インバータ回路10jの出力信号は、
インバータ回路10kを介して位相シフト信号DQSP
として出力される。このように構成された位相シフト回
路14では、位相制御信号PHにより、オンさせるトラ
ンジスタTrnの数を調節することにより、インバータ回
路10jの入力端子の容量が調節される。
【0095】そして、インバータ回路10jの入力端子
の容量値により、位相シフト信号DQSPは第二のクロ
ック信号DQSに対し遅延した信号となり、その容量値
を調節することにより、位相シフト信号DQSPの遅延
量を調節可能である。
【0096】上記のようにな位相シフト回路14を備え
た試験回路では、図15に示すように、テストモード時
に位相シフト信号DQSPの遅延量を調節することによ
り、比較回路5aでの読み出しデータDaN,DbNの
ラッチタイミングの変更が可能となる。
【0097】従って、位相シフト信号DQSPの遅延量
を調節して、Lレベルの判定信号TRが正常に出力され
る範囲を検出することにより、各読み出しデータDa
N,DbNのデータ出力期間等の測定を行うことができ
る。
【0098】上記実施の形態は、次に示すように変更す
ることもできる。 ・DDRSDRAMに搭載する試験回路以外に、高速で
データを出力する半導体装置の試験回路として使用して
もよい。
【0099】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は回路面
積を増大させることなく、動作試験時間の短縮を図り得
る試験回路を備えた半導体装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理説明図である。
【図2】 第一の実施の形態を示すブロック図である。
【図3】 第一の実施の形態の比較回路を示す回路図で
ある。
【図4】 第一の実施の形態の判定回路を示す回路図で
ある。
【図5】 第一の実施の形態の動作を示すタイミング波
形図である。
【図6】 第二の実施の形態の比較回路を示す回路図で
ある。
【図7】 第三の実施の形態の比較回路を示す回路図で
ある。
【図8】 第三の実施の形態の比較回路の別例を示す回
路図である。
【図9】 第三の実施の形態の判定回路を示す回路図で
ある。
【図10】 第四の実施の形態の判定回路を示す回路図
である。
【図11】 第四の実施の形態の動作を示すタイミング
波形図である。
【図12】 第五の実施の形態の動作を示すタイミング
波形図である。
【図13】 第六の実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図14】 第六の実施の形態の位相シフト回路を示す
回路図である。
【図15】 第六の実施の形態の動作を示すタイミング
波形図である。
【図16】 DDRSDRAMの動作を示すタイミング
波形図である。
【図17】 従来のDDRSDRAMの試験回路を示す
ブロック図である。
【図18】 従来例の動作を示すタイミング波形図であ
る。
【符号の説明】
1 内部回路(メモリ回路) 15 入出力回路 16 比較判定回路 CLK 第一の基準クロック信号 DQS 第二の基準クロック信号 DQ 被判定データ(出力データ) EX 期待値 TR 判定結果
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 12/16 330 G01R 31/28 D 5L106 G11C 11/407 B 9A001 11/401 G11C 11/34 362S H01L 27/04 371A 21/822 H01L 27/04 T Fターム(参考) 2G032 AA07 AB01 AD06 AE07 AE08 AE10 AG02 AG07 AH04 AK14 5B018 GA03 HA01 HA31 NA02 QA13 5B024 AA15 BA21 BA29 CA07 CA11 EA02 EA04 5B048 AA19 CC02 DD10 FF01 5F038 DF05 DT02 DT08 DT19 EZ20 5L106 AA01 DD03 DD04 DD11 FF05 GG05 GG07 9A001 BB03 LL05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の基準クロック信号に基づいて動作
    する内部回路と、 第二の基準クロック信号に基づいて、前記内部回路から
    出力されるデータの出力動作と、前記内部回路へのデー
    タ入力動作とを行う入出力回路とを備えた半導体装置で
    あって、 前記第二の基準クロック信号に基づいて、前記内部回路
    から出力される被判定データと、該被判定データの期待
    値とが一致するか否かを比較判定した判定結果を出力す
    る比較判定回路を備えたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記比較判定回路は、 前記被判定データと期待値とを比較した比較結果を出力
    する比較回路と、 前記比較結果に基づいて、前記被判定データが正常か否
    かを判定した判定結果を出力する判定回路とから構成し
    たことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記比較回路は、 シリアルデータとして入力される前記被判定データを、
    前記第二の基準クロック信号に基づいてパラレルデータ
    に変換することにより、該被判定データの出力周波数を
    低下させるシリアル−パラレル変換部と、 前記シリアル−パラレル変換部から出力される各被判定
    データと前記期待値とが一致するか否かを比較結果とし
    て出力する比較部とから構成し、 前記判定回路は、 前記比較結果がすべて正常か否かを判定した前記判定結
    果を、前記第二の基準クロック信号に同期して出力する
    ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記シリアル−パラレル変換部は、 前記第二の基準クロック信号の立ち上がり及び立ち下が
    りに基づいて交互に導通する一対のスイッチ回路と、 前記各スイッチ回路を介して入力される前記被判定デー
    タをそれぞれラッチするラッチ回路とから構成したこと
    を特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記シリアル−パラレル変換部は、 前記第二の基準クロック信号の立ち上がり及び立ち下が
    りに基づいて交互に導通する複数対のスイッチ回路と、 前記各スイッチ回路を介して入力される前記被判定デー
    タをそれぞれラッチするラッチ回路と、 前記第二の基準クロック信号をカウントしたカウント値
    に基づいて、前記複数対のスイッチ回路の中からいずれ
    かの対を順次選択して、前記被判定データを選択した対
    のスイッチ回路に出力する選択回路とから構成したこと
    を特徴とする請求項3記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記比較回路は、 シリアルデータとして入力される前記被判定データを前
    記期待値と順次比較して前記比較結果を出力する構成と
    し、 前記判定回路は、 シリアルデータとして入力される前記比較結果を、前記
    第二の基準クロック信号に基づいてパラレルデータに変
    換することにより、該比較結果の出力周波数を低下させ
    るシリアル−パラレル変換部と、 前記シリアル−パラレル変換部から出力される比較結果
    がすべて正常か否かを判定した前記判定結果を、前記第
    二の基準クロック信号に同期して出力する判定部とから
    構成したことを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記シリアル−パラレル変換部は、 前記第二の基準クロック信号の立ち上がり及び立ち下が
    りに基づいて交互に導通する一対のスイッチ回路と、 前記各スイッチ回路を介して入力される前記比較結果を
    それぞれラッチするラッチ回路とから構成したことを特
    徴とする請求項6記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記シリアル−パラレル変換部は、 前記第二の基準クロック信号の立ち上がり及び立ち下が
    りに基づいて交互に導通する複数対のスイッチ回路と、 前記各スイッチ回路を介して入力される前記比較結果を
    それぞれラッチするラッチ回路と、 前記第二の基準クロック信号をカウントしたカウント値
    に基づいて、前記複数対のスイッチ回路の中からいずれ
    かの対を順次選択して、前記比較結果を選択した対のス
    イッチ回路に出力する選択回路とから構成したことを特
    徴とする請求項6記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記比較回路及び判定回路には、位相シ
    フト回路を介して前記第二の基準クロック信号を入力し
    て、該第二の基準クロック信号の位相を調節可能とした
    ことを特徴とする請求項2乃至8のいずれかに記載の半
    導体装置。
  10. 【請求項10】 前記被判定信号は、DDRSDRAM
    の読み出しデータとしたことを特徴とする請求項1乃至
    9のいずれかに記載の半導体装置。
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