JP2002269998A - テスト回路および半導体記憶装置 - Google Patents
テスト回路および半導体記憶装置Info
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Abstract
に、読み出しおよび書き込みが適切に行われなかったメ
モリセルを特定できるテスト装置を提供する。 【解決手段】 テスト時に、テストデータを書き込む単
数のメモリセルを選択する書き込み側選択回路4n と、
テストデータを読み出すメモリセルとして、書き込み側
選択回路4n で選択されたメモリセルを選択し、前記選
択したメモリセルに書き込むテストデータと、当該テス
トデータを前記選択したメモリセルから読み出して得ら
れたテストデータとを比較し、当該比較の結果を出力す
る読み出し側選択回路6n とを有する。
Description
半導体記憶装置に関し、特に、DRAM(DynamicRandom
Access Memory)のテスト技術に関するテスト回路およ
び半導体記憶装置に関する。
セルへの書き込みおよび読み出しが正確に行われている
かのテストが行われる。従来のDRAMのテストでは、
各メモリセルにデータを書き込み、続いて、当該書き込
んだデータをメモリセルから読み出す。そして、各メモ
リセルについて、書き込みデータと読み出しデータとが
一致しているか否かを比較する。
スト動作を行うテスト回路を説明するための図である。
図9において、IS は、メモリセルMS への書き込みデ
ータを示している。また、OS は、メモリセルMS から
の読み出しデータを示している。図9に示すように、従
来では、各メモリセルMS について、対応するXOR回
路100S で、書き込みデータIS と読み出しデータO
S とのXOR(eXclusiveOR)を求める。そして、OR回
路101において、全てのメモリセルMS のXOR回路
100S の出力O_100S の論理和を求め、その結果
をテスト結果O_101としてDRAMの外部に出力す
る。
回路100S の出力O_100S が論理値「0」を示す
場合、すなわち、全てのメモリセルMS についての書き
込みデータIS と読み出しデータOS が一致した場合に
のみ、OR回路101から出力されるテスト結果O_1
01が論理値「0」になる。従って、テスト結果O_1
01の論理値が「0」の場合には、全てのメモリセルM
S の書き込みおよび読み出しが適切に行われたことを知
ることができる。また、テスト結果O_101の論理値
が「1」の場合には、少なくとも一つのメモリセルMS
の書き込みおよび読み出しが適切に行われなかったこと
を知ることができる。
示すテスト回路では、テスト結果O_101が論理値
「1」を示した場合に、メモリセルM1 〜MS に書き込
みおよび読み出しが適切に行われなかったメモリセルが
あることを知ることができるが、それがどのメモリセル
であるかを特定できないという問題がある。
てなされ、複数のメモリセルにデータを記憶する半導体
記憶装置の前記メモリセルのテストを行ったときに、読
み出しおよび書き込みが適切に行われなかったメモリセ
ルを特定できるテスト装置および半導体記憶装置を提供
することを目的とする。
ために、本発明のテスト回路は、複数のメモリセルにデ
ータを記憶する半導体記憶装置の前記メモリセルのテス
トを行うテスト回路であって、テストモードであるか否
かを検出するテストモード検出回路と、前記テストモー
ドであると検出された場合に、テストデータを書き込む
単数のメモリセルを選択する第1の選択回路と、テスト
データを読み出すメモリセルとして、前記第1の選択回
路で選択されたメモリセルを選択する第2の選択回路
と、前記選択したメモリセルに書き込むテストデータ
と、当該テストデータを前記選択したメモリセルから読
み出して得られたテストデータとを比較し、当該比較の
結果を出力する比較回路とを有する。
なる。先ず、テストモード検出回路によって、テストデ
ータが検出されると、メモリセルの書き込み側におい
て、第1の選択回路によって、テストデータを書き込む
単数のメモリセルが選択される。また、メモリセルの読
み出し側において、テストデータを読み出すメモリセル
として、前記第1の選択回路で選択されたメモリセルが
選択される。そして、上記選択されたメモリセルにテス
トデータが書き込まれ、続いて、当該書き込まれたテス
トデータが当該メモリセルから読み出される。そして、
比較回路において、前記選択したメモリセルに書き込む
テストデータと、当該テストデータを前記選択したメモ
リセルから読み出して得られたテストデータとが比較さ
れ、当該比較の結果がテスト結果として出力される。
は、前記第1の選択回路は、書き込み動作時に、前記テ
ストデータが、前記選択するメモリセルのワード線に供
給され、前記選択しないメモリセルのワード線に供給さ
れないように、前記テストデータの入力側と前記メモリ
セルのワード線との接続状態を切り換える。
は、前記第2の選択回路は、読み出し動作時に、前記選
択するメモリセルのワード線から前記テストデータが読
み出され、前記選択しないメモリセルのワード線から前
記テストデータが読み出されないように、前記テストデ
ータの出力側と前記メモリセルのワード線との接続状態
を切り換える。
は、前記第1の選択回路および前記第2の選択回路は、
アドレス信号に基づいて、前記メモリセルの選択を行
う。
くは、複数のメモリセルと、前記メモリセルの書き込み
および読み出しのテストを行うテスト回路とを有し、前
記テスト回路は、テストモードであるか否かを検出する
テストモード検出回路と、前記テストモードであると検
出された場合に、テストデータを書き込む単数のメモリ
セルを選択する第1の選択回路と、テストデータを読み
出すメモリセルとして、前記第1の選択回路で選択され
たメモリセルを選択する第2の選択回路と、前記選択し
たメモリセルに書き込むテストデータと、当該テストデ
ータを前記選択したメモリセルから読み出して得られた
テストデータとを比較し、当該比較の結果を出力する比
較回路とを有する。
るテスト回路および半導体記憶装置を、添付図面を参照
して説明する。図1は、本実施形態のテスト動作に係わ
る部分のDRAM1の構成図である。本実施形態では、
例えば、図2に示すように、m,nが0≦m,n≦31
を満たす整数である場合に、32行(n行)32列(m
列)に配列されたメモリセルM(m,n)を有するDR
AM1について例示する。ここで、n行目のメモリセル
M(0,n)〜M(31,n)によってメモリセル群5
n が構成される。
モード検出回路2、列選択信号生成回路3n 、書き込み
側選択回路4n 、図2に示すメモリセル群5および読み
出し側選択回路6n を有する。また、DRAM1は、後
述するROW(行)デコーダ80およびCOLUMN
(列)デコーダ81を有する。ここで、テストモード検
出回路2が本発明のテストモード検出回路に対応し、列
選択信号生成回路3n が本発明の第1の選択回路に対応
し、メモリセル群5のメモリセルが本発明のメモリセル
に対応し、読み出し側選択回路6n が本発明の第2の選
択回路および比較回路に対応する。
号、CASB信号およびBITOR信号を入力し、図3
に示すように、CASB信号が、RASB信号より前に
立ち下がるタイミングを検出し、しかも、そのときにB
ITOR信号が論理値「1」の場合に、テストモード開
始を示す信号S2を列選択信号生成回路3n に出力す
る。ここで、CASBは、CAS(Column Address Stro
be) 信号の反転信号であり、RASBはRAS(Row Add
ress Strobe)信号の反転信号である。また、BITOR
信号は、テストモード選択用の信号である。ここで、図
3に示すように、CASB信号がRASB信号より前に
立ち下がる、いわゆるCBR(CAS before RAS)は、論理
モデルではタイミングエラーとして扱われるエンドユー
ザが使用できないモードである。
うに、CASB信号が、RASB信号より前に立ち下が
るタイミングを検出し、しかも、そのときにBITOR
信号が論理値「0」の場合に、テストモード解除を示す
信号S2を列選択信号生成回路3n に出力する。
検出回路2からテストモード開始を示す信号S2を入力
すると、外部から入力した列アドレスC_ADDに基づ
いて、n行目に位置する32個の列のうち選択する1列
を指定するための5ビットの列選択信号S3n を生成
し、これを書き込み側選択回路4n および読み出し側選
択回路6n に出力する。列選択信号生成回路3n は、3
2行のそれぞれに対応して設けられている。なお、テス
ト動作時では、ROWデコーダ80は、アドレスR_A
DDを用いて、選択する行のワード線を活性化する。ま
た、テスト動作時では、COLUMNデコーダ81は、
カラムアドレスC_ADDを用いて、列選択信号S3n
によって選択される行のビット線を活性化する。
n 、メモリセル群5n および読み出し側選択回路6n の
構成を示す図である。図5に示すように、書き込み側選
択回路4n は、デコーダ20および選択回路210 〜2
131を有する。選択回路210 〜2131は、それぞれ各
列に対応している。書き込み側選択回路4n は、32行
のそれぞれに対応して設けられている。デコーダ20
は、列選択信号生成回路3n から入力した5ビットの列
選択信号S3n から、選択する1列に対応する選択信号
を論理値「0」とし、それ以外の列に対応する選択信号
を論理値「1」とした、それぞれの列に対応する選択信
号S20m を生成し、選択信号S20m を選択回路21
m に出力する。また、書き込み側選択回路4n は、外部
から入力したI(入力)信号、ORIN信号、BITO
R信号を選択回路210 〜2131に出力する。ここで、
ORIN信号は、テストデータの信号である。
図6に示すように、選択回路21m は、セレクタ30
と、PチャネルのトランジスタTr1 と、Nチャネルの
トランジスタTr2 とを有する。セレクタ30の出力側
には、トランジスタTr1 のソースが接続されている。
トランジスタTr1 のドレインには、トランジスタTr
2 のドレインが接続されている。また、トランジスタT
r2 のソースは接地されている。また、トランジスタT
r1 のゲートと、トランジスタTr2 のゲートには、選
択信号S20m が印加される。
よびBITOR信号を入力する。セレクタ30は、BI
TOR信号が論理値「0」のときに、ORIN信号を選
択してトランジスタTr1 のソースに出力し、BITO
R信号が論理値「0」のときに、I信号を選択してトラ
ンジスタTr1 のソースに出力する。選択回路21m で
は、選択信号S20m が論理値「0」のときに、トラン
ジスタTr1 が導通状態になると共に、トランジスタT
r2 が非導通状態になる。これにより、セレクタ30の
出力がメモリセル(m,n)のビット線に印加される、
すなわち、メモリセル(m,n)にセレクタ30からの
出力データが書き込まれる。一方、選択回路21m で
は、選択信号S20m が論理値「1」のときに、トラン
ジスタTr1 が非導通状態になると共に、トランジスタ
Tr2 が導通状態になる。これにより、メモリセル
(m,n)のビット線の電位がグランド電位になる。
n は、デコーダ20および選択回路410 〜4131を有
する。選択回路410 〜4131は、それぞれ各列に対応
して設けられている。デコーダ20は、前述した書き込
み側選択回路4n のデコーダ20と同じ構成をしてい
る。当該デコーダ20は、書き込み側選択回路4n のデ
コーダ20と共用してもよい。
図7に示すように、選択回路41m は、Nチャネルのト
ランジスタTr10、インバータ31、AND回路32、
PチャネルのトランジスタTr11、XOR回路33、メ
モリ34およびAND回路35を有する。ここで、XO
R回路33が本発明の比較回路に対応する。トランジス
タTr10のドレインは、メモリセル(m,n)のビット
線に接続されている。トランジスタTr10のソースは、
トランジスタTr11のドレインおよびXOR回路33の
第1の入力端子に接続されている。トランジスタTr10
のゲートは、インバータ31の出力端子およびトランジ
スタTr11のゲートに接続されている。トランジスタT
r11のソースは、AND回路32の出力端子に接続され
ている。
は、VCC電位に保持されている。また、AND回路3
2の第2の入力端子には、ORIN信号が印加される。
また、AND回路35の第1の入力端子はVCC電位に
保持されている。AND回路35の第2の入力端子には
ORIN信号が印加される。AND回路35の出力端子
は、メモリ34を介して、XOR回路33の第2の入力
端子に接続されている。XOR回路33の出力は、テス
ト結果を示すOROUT信号となる。
インバータ31で反転されて、信号S31となる。そし
て、信号S31が、トランジスタTr10およびTr11の
ゲートに印加される。選択回路41m では、選択信号S
20m が論理値「0」のときに、信号S30が論理値
「1」となり、トランジスタTr10が導通状態となると
共に、トランジスタTr11が非導通状態になる。これに
より、XOR回路33の第1の入力端子の論理値は、メ
モリセルM(m,n)に記憶されていたORIN信号を
読み出した読み出し信号の論理値となる。そして、当該
読み出された信号と、AND回路35およびメモリ34
を介して得られたORIN信号とが、XOR回路33に
入力される。このとき、メモリ34によって、入力され
たORIN信号と、当該ORIN信号をメモリセル
(m,n)に書き込んだ後に読み出した読み出し信号と
が、XOR回路33で比較されるようにタイミング調整
が図れる。
0m が論理値「1」のときに、信号S30が論理値
「0」となり、トランジスタTr10が非導通状態となる
と共に、トランジスタTr11が導通状態になる。これに
より、XOR回路33の第1の入力端子および第2の入
力端子の論理値は共にORIN信号の論理値となり、O
ROUT信号は論理値「0」になる。
明する。図8は、図1に示すDRAM1の動作例を説明
するためのフローチャートである。 ステップST1:テストモード検出回路2において、図
3に示すように、CASB信号が、RASB信号より前
に立ち下がるタイミングが検出され、しかも、そのとき
にBITOR信号が論理値「1」であることが検出され
ると、テストモード開始を示す信号S2が列選択信号生
成回路3n に出力される。これにより、DRAM1のテ
スト動作が開始される。
メモリセルに、テストデータであるORIN信号が書き
込まれ、その後、読み出される。そして、当該選択され
たメモリセルに書き込まれたORIN信号と、当該メモ
リセルから読み出されたORIN信号とが比較され、テ
スト結果を示すOROUT信号が生成される。当該ステ
ップST2の処理は、後に詳細に説明する。
において、図4に示すように、CASB信号が、RAS
B信号より前に立ち下がるタイミングが検出され、しか
も、そのときにBITOR信号が論理値「0」であるこ
とが検出されると、テストモード終了を示す信号S2が
列選択信号生成回路3n に出力される。これにより、D
RAM1のテスト動作が終了する。
細に説明する。ここでは、メモリセル(m,n)のテス
ト動作を行う場合を例示する。先ず、列選択信号生成回
路3n にm列を指定した列アドレスC_ADDが入力さ
れ、m列を指定するための5ビットの列選択信号S3n
が生成される。当該列選択信号S3n は、列選択信号生
成回路3n から書き込み側選択回路4n およい読み出し
側選択回路6n に出力される。また、ROWデコーダ8
0およびCOLUMNデコーダ81によって、n行目の
ワード線と、m列目のビット線が活性化される。
選択回路4n は、以下の動作を行う。書き込み側選択回
路4n 内のデコーダ20によって、m列を選択した列選
択信号S3n に基づいて選択信号が生成される。このと
き、選択信号S20m が論理値「0」になり、それ以外
の選択信号が論理値「1」になる。これにより、図6に
示す選択回路21m 内で、トランジスタTr1 が導通状
態になり、トランジスタTr2 が非導通状態になる。ま
た、BITOR信号が論理値「1」を示しているため、
図6に示すセレクタ30は、ORIN信号をトランジス
タTr1 のソースに出力する。そして、BITOR信号
が、セレクタ30およびトランジスタTr1 を介して、
n行m列のメモリセル(m,n)に書き込まれる。一
方、n行m列以外のメモリセルに対応する図6に示す選
択回路では、選択信号が論理値「1」を示すため、トラ
ンジスタTr1 が非導通状態になり、トランジスタTr
2 が導通状態になり、ビット線がグランド電位になる。
すなわち、BITOR信号が書き込みは行われない。
択回路6n では、以下の動作が行われる。読み出し側選
択回路6n 内のデコーダ20によって、m列を選択した
列選択信号S3n を用いて選択信号が生成される。この
とき、選択信号S20m が論理値「0」になり、それ以
外の選択信号が論理値「1」になる。これにより、図7
に示す選択回路41m 内で、トランジスタTr10が接続
状態になり、トランジスタTr11が非接続状態になる。
そして、メモリセル(m,n)に記憶されているORI
N信号が読み出され、当該読み出されたORIN信号
が、トランジスタTr10を介してXOR回路33の第1
の入力端子に出力される。また、前述したように、メモ
リセル(m,n)に書き込まれるORIN信号が、AN
D回路35およびメモリ34を介して、タイング調整さ
れた後に、XOR回路33の第2の入力端子に出力され
る。
入力端子に入力されたORIN信号と、第2の入力端子
に入力されたORIN信号とが一致する場合、すなわ
ち、メモリセル(m,n)への書き込みおよび読み出し
が正常に行われた場合に、論理値「0」を示すOROU
T信号が出力される。一方、XOR回路33において、
第1の入力端子に入力されたORIN信号と、第2の入
力端子に入力されたORIN信号とが一致しない場合、
すなわち、メモリセル(m,n)への書き込みおよび読
み出しが正常に行われなかった場合に、論理値「1」を
示すOROUT信号が出力される。
ば、指定されたメモリセルのアドレスに基づいて、書き
込み側選択回路4n によって、選択されたメモリセルに
ORIN信号を書き込むと共に、当該メモリセルに対応
する選択回路41m を用いて、当該書き込みを行ったメ
モリセルからORIN信号を読み出し、これらのORI
N信号を比較することで、ORIN信号を入力するBI
TOR端子しかもたないDRAM1のテストを個々のメ
モリセル毎に行うことができる。すなわち、読み出しお
よび書き込みに、欠陥のあるメモリセルがある場合に、
当該メモリセルを特定できる。なお、DRAM1によれ
ば、各メモリセルに対応した読み出し側選択回路から出
力されるOROUT信号を、スイッチなどで多重化する
ことで、OROUT端子を1個にすることが可能であ
る。
複数のメモリセルにデータを記憶する半導体記憶装置の
前記メモリセルのテストを行ったときに、読み出しおよ
び書き込みが適切に行われなかったメモリセルを特定で
きるテスト回路および半導体記憶装置を提供できる。
る部分のDRAMの構成図である。
説明するための図である。
の図である。
の図である。
リセル群および読み出し側選択回路の構成を示す図であ
る。
回路の構成図である。
回路の構成図である。
るためのフローチャートである。
るための図である。
択信号生成回路、4n…書き込み側選択回路、5n …メ
モリセル群、6n …読み出し側選択回路
Claims (8)
- 【請求項1】複数のメモリセルにデータを記憶する半導
体記憶装置の前記メモリセルのテストを行うテスト回路
において、 テストモードであるか否かを検出するテストモード検出
回路と、 前記テストモードであると検出された場合に、テストデ
ータを書き込む単数のメモリセルを選択する第1の選択
回路と、 テストデータを読み出すメモリセルとして、前記第1の
選択回路で選択されたメモリセルを選択する第2の選択
回路と、 前記選択したメモリセルに書き込むテストデータと、当
該テストデータを前記選択したメモリセルから読み出し
て得られたテストデータとを比較し、当該比較の結果を
出力する比較回路とを有するテスト回路。 - 【請求項2】前記第1の選択回路は、書き込み動作時
に、前記テストデータが、前記選択するメモリセルのワ
ード線に供給され、前記選択しないメモリセルのワード
線に供給されないように、前記テストデータの入力側と
前記メモリセルのワード線との接続状態を切り換える請
求項1に記載のテスト回路。 - 【請求項3】前記第2の選択回路は、読み出し動作時
に、前記選択するメモリセルのワード線から前記テスト
データが読み出され、前記選択しないメモリセルのワー
ド線から前記テストデータが読み出されないように、前
記テストデータの出力側と前記メモリセルのワード線と
の接続状態を切り換える請求項1に記載のテスト回路。 - 【請求項4】前記第1の選択回路および前記第2の選択
回路は、アドレス信号に基づいて、前記メモリセルの選
択を行う請求項1に記載のテスト回路。 - 【請求項5】複数のメモリセルと、 前記メモリセルの書き込みおよび読み出しのテストを行
うテスト回路とを有し、 前記テスト回路は、 テストモードであるか否かを検出するテストモード検出
回路と、 前記テストモードであると検出された場合に、テストデ
ータを書き込む単数のメモリセルを選択する第1の選択
回路と、 テストデータを読み出すメモリセルとして、前記第1の
選択回路で選択されたメモリセルを選択する第2の選択
回路と、 前記選択したメモリセルに書き込むテストデータと、当
該テストデータを前記選択したメモリセルから読み出し
て得られたテストデータとを比較し、当該比較の結果を
出力する比較回路と半導体記憶装置。 - 【請求項6】前記第1の選択回路は、書き込み動作時
に、前記テストデータが、前記選択するメモリセルのワ
ード線に供給され、前記選択しないメモリセルのワード
線に供給されないように、前記テストデータの入力側と
前記メモリセルのワード線との接続状態を切り換える請
求項5に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項7】前記第2の選択回路は、読み出し動作時
に、前記選択するメモリセルのワード線から前記テスト
データが読み出され、前記選択しないメモリセルのワー
ド線から前記テストデータが読み出されないように、前
記テストデータの出力側と前記メモリセルのワード線と
の接続状態を切り換える請求項5に記載の半導体記憶装
置。 - 【請求項8】前記第1の選択回路および前記第2の選択
回路は、アドレス信号に基づいて、前記メモリセルの選
択を行う請求項5に記載の半導体記憶装置。
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---|---|---|---|
JP2001065106A JP2002269998A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | テスト回路および半導体記憶装置 |
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