JP2003151299A - 半導体装置およびその検査方法ならびに電子機器 - Google Patents

半導体装置およびその検査方法ならびに電子機器

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JP2003151299A
JP2003151299A JP2001349262A JP2001349262A JP2003151299A JP 2003151299 A JP2003151299 A JP 2003151299A JP 2001349262 A JP2001349262 A JP 2001349262A JP 2001349262 A JP2001349262 A JP 2001349262A JP 2003151299 A JP2003151299 A JP 2003151299A
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JP2001349262A
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Koji Miyashita
幸司 宮下
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハ状態における検査による端子の損傷を
低減することができ、検査に要する時間を短縮すること
ができる半導体装置を提供する。 【解決手段】 この半導体装置は、データを記憶するメ
モリセルと、メモリセルに記憶させるためのデータの試
験モードにおける入力時において、複数の入出力端子6
02のうちのいずれか一つの入出力端子602に入力さ
れた信号がそれら複数の入出力端子602の全てに入力
された場合と同一な信号を後続する各部に対して出力す
るようにスイッチングするスイッチング回路を備えるデ
ータ入力回路200と、試験モードにおける複数のデー
タ入出力端子602からの出力データ同士が一致するか
否かを判定する比較器を備えるデータ出力回路300と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリセルを備え
る半導体装置およびその検査方法ならびに電子機器に関
する。
【0002】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】半導体
装置の製造においては、パッケージングなどの工程が無
駄になるのを極力避けるために、可能な限りウエハの状
態で様々な試験を行うのが一般的である。
【0003】ウエハ状態における半導体装置の検査に
は、多数のプローブ(接触子)を備えるプローブカード
を介してテスタ(半導体装置試験装置)が半導体装置に
接続されて検査が行われる。この検査においては、例え
ば図16に模式図として示すようにプローブカード30
00の各プローブ3010を半導体ウエハ2000の各
チップに形成されている端子に接触させて、アドレス信
号、データ信号、コントロール信号や電源などの入出力
がテスタと半導体装置との間で行われる。このようなテ
スタは、半導体装置との間でデータの入出力を行うため
の入出力回路や、制御信号を送出するドライバなどを多
数備えているが、そのような入出力回路やドライバの数
には自ずと限度がある。
【0004】一方、一枚のウエハに搭載されている半導
体装置の数すなわちチップ数や各チップが備える端子数
は、高集積度化に伴ってますます多くなってきている。
したがって、1枚のウエハ上に形成された多数の半導体
装置の検査を行うために、多くの回数に分けて検査する
必要が生じ、検査に長い時間が必要となっている。
【0005】また、半導体装置をウエハの状態で検査す
るために、プローブ3010を半導体装置の各端子例え
ばデータ入出力端子に接触させることによって端子が損
傷を受け、そのような端子の損傷に起因してそのような
端子へのボンディングなどで問題が発生し,完成品とし
ての半導体装置が不良となってしまうことがあることが
知られている。したがって、プローブによる端子への接
触回数はできるだけ少ないことが好ましい。
【0006】さらに、半導体装置においては、初期故障
を可能な限り出荷前に発生させ、出荷される製品から取
り除くためにバーンインを行うことが多い。なお、バー
ンインとは、電子装置を通常の動作条件よりも高い温度
や電圧で動作させることにより電子装置に強いストレス
を与え、これにより、初期故障を短時間で発生させて、
不具合の生じた電子装置を出荷される前に取り除くため
に行われる試験のことである。半導体装置におけるバー
ンインは、従来、セラミックや樹脂を用いたパッケージ
ングなどを行った後に実施されることが多かった。しか
しながら、それではバーンインにおいて不良となったチ
ップの組立コストが無駄になってしまう。そこで、バー
ンインもやはりウエハ状態で行うウエハレベルバーンイ
ンが行われるようになっている。
【0007】ウエハレベルバーンインでは、高い温度条
件下で動作させるために半導体ウエハを専用のバーンイ
ン装置内に配置する。ところで、このようなバーンイン
装置が、近年、テスタ機能を備えるようになってきてい
る。しかし、バーンイン装置に備えられたテスタによっ
て同時に検査できる半導体装置の数は通常のテスタに比
べると少ないことが多い。したがって、ウエハ上のすべ
ての半導体装置を検査するためには、通常のテスタに比
べると、さらに長い時間がかかってしまう。
【0008】本発明は、上記のような点に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、以下のいずれかの作用効
果を奏することができる半導体装置およびその検査方法
ならびに電子機器を提供することにある。 1) 検査に要する時間を短縮することができる。 2) ウエハ状態における検査による端子の損傷を低減
することができる。
【0009】
【課題を解決するための手段】(1) 本発明に係る半
導体装置は、データを記憶するメモリセルと、前記メモ
リセルに記憶させるデータが入力されるデータ入力部
と、を備え、前記データ入力部は、前記メモリセルに記
憶させるためのデータの試験モードにおける入力時にお
いて、複数の入出力端子のうちのいずれか一つの入出力
端子に入力された信号がそれら複数の入出力端子の全て
に入力された場合と同一な信号を後続する各部に対して
出力するようにスイッチングするスイッチング回路を備
えることを特徴としている。
【0010】本発明によれば、メモリセルに記憶させる
ためのデータの試験モードにおける入力時に複数の入出
力端子のうちのいずれか一つの入出力端子に入力された
信号が、それら複数の入出力端子のそれぞれに入力され
た場合と同一な信号を後続する各部に対して出力するよ
うにスイッチング回路がスイッチングできるため、一つ
の端子にテスタのプローブ(接触子)を接触させるだけ
で複数の端子に同じデータを入力したのと同様に動作さ
せることができる。したがって、一つの半導体装置への
データ入力に必要となるプローブの数を削減することが
可能となり、テスタによって一度に検査できる半導体装
置の数を増加させることが可能となる。その結果、ウエ
ハ状態における半導体装置一つあたりの検査に要する時
間を短縮することができる。
【0011】また、複数の入出力端子のうちの一つだけ
にプローブを接触させてデータ入力を行うことができる
ため、入出力端子に対するプローブの接触回数を削減す
ることができ、ウエハ状態における検査による端子の損
傷を低減することができる。
【0012】(2) 前述した(1)の半導体装置は、
前記メモリセルに記憶されたデータを出力するデータ出
力部をさらに備え、このデータ出力部は、前記試験モー
ドにおける前記複数のデータ入出力端子からの出力デー
タ同士が一致するか否かを判定する比較器をさらに備え
ていてもよい。
【0013】これによって、同一データが出力されるべ
きデータ入出力端子からの出力データが一致するか否か
を、それらのデータ入出力端子のすべてにプローブを接
触させることなく、比較器の出力が行われる端子にプロ
ーブを接触させることによって検出できる。したがっ
て、テスタによって一度に検査できる半導体装置の数を
増加させることが可能となり、ウエハ状態における半導
体装置一つあたりの検査に要する時間を短縮することが
できる。また、比較器の出力を行う端子のみにプローブ
を接触させるだけで複数のデータ入出力端子からの出力
データが一致する否か検出できるため、検査における入
出力端子に対するプローブの接触回数を削減することが
でき、ウエハ状態における検査による端子の損傷を低減
することができる。
【0014】(3) 前述した(1)の半導体装置は、
前記メモリセルに記憶されたデータを出力するデータ出
力部をさらに備え、前記データ入力部が、前記複数のデ
ータ入出力端子の一つに対する入力データを記憶する入
力データ保持部をさらに備え、前記データ出力部が、前
記入力データ保持部に記憶された入力データ、および、
前記複数のデータ入出力端子の少なくとも一つからの出
力データが、一致するか否かを判定する比較器をさらに
備えていてもよい。
【0015】この構成により、入力データ保持部に記憶
された入力データと、メモリセルから読み出されデータ
入出力端子から出力される出力データとが一致するか否
かを比較器によって検出することによって、メモリセル
を備えるこの半導体装置が正常に動作しているか否かを
確認することができる。
【0016】(4) (2)または(3)の半導体装置
は、前記データ出力部は、前記メモリセルから出力され
たデータを一時的に保持する出力データ保持部と、前記
複数のデータ入出力端子の一つが、前記出力データ保持
部の出力および前記比較器の出力のいずれに接続される
かを切り替える切り替えスイッチ部と、をさらに備えて
いてもよい。
【0017】この切り替えスイッチ部を切り替えること
によって、複数のデータ入出力端子の一つがメモリセル
からのデータを出力する通常のモードと、そのデータ入
出力端子が比較器の出力に接続されるモードとを切り替
えることができる。複数のデータ入出力端子の一つが比
較器の出力に接続されるモードでは、この半導体装置が
正常に動作しているか否かを確認することができる。
【0018】(5) 前述した半導体装置は、試験モー
ド信号が入力される試験モード信号入力端子をさらに備
え、前記スイッチング回路は、前記試験モード信号に対
応して動作するように形成されていてもよい。
【0019】これによって、例えば、試験モード信号が
試験モードであることを示している場合には、メモリセ
ルに記憶させるためのデータの入力時に複数の入出力端
子のうちのいずれか一つの入出力端子に入力された信号
が、それら複数の入出力端子のそれぞれに入力されたの
と同一の出力状態となるようにスイッチング回路がスイ
ッチングできる。このスイッチングによって、一つの端
子にテスタのプローブ(接触子)を接触させるだけで複
数の端子に同じデータを入力したのと同様に動作させる
ことができる。
【0020】(6) 前述した(4)の半導体装置は、
試験モード信号が入力される試験モード信号入力端子を
さらに備え、前記切り替えスイッチ部が、前記試験モー
ド信号に対応して動作するように形成されていてもよ
い。
【0021】これによって、例えば、試験モード信号が
試験を行っていることを示している場合には、比較器の
出力がデータ入出力端子の一つに接続されるように切り
替えスイッチ部が切り換わるようにして、この半導体装
置が正常に動作しているか否かを確認することが可能と
なる。
【0022】(7) 前述した(2)または(3)の半
導体装置は、前記比較器からの出力信号が接続されるモ
ニタ端子を備えていてもよい。
【0023】(8) 前述した半導体装置は、所定数の
単位でリペアに用いられる複数の冗長メモリセルを備
え、前記複数の入出力端子の数は、前記所定数である。
【0024】これにより、リペア単位の冗長メモリセル
の数と、前述したデータ入力部およびデータ出力部の構
成によって試験モードにおいて一度に試験されるメモリ
セルの数が一致する。したがって、試験モードにおいて
複数のビットごとにまとめて動作確認することによっ
て、不必要なリペアが必要となることはない。また、試
験モードにおいては複数のメモリセルのうち少なくとも
いずれかが誤動作していることが判明するのみにも拘わ
らず、一度のリペアによって確実に補修することができ
る。
【0025】(9) 本発明に係る電子機器は、前述し
たいずれかに記載の半導体装置を備えることを特徴とし
ている。
【0026】(10) 本発明に係る半導体装置の検査
方法は、検査される半導体装置が備えるスイッチング回
路の動作によって、複数の入出力端子のうちのいずれか
一つの入出力端子に入力された信号がそれら複数の入出
力端子の全てに入力された場合と後続する各部に対して
同一の出力状態となるようにして、データ入力を行う工
程を有することを特徴としている。
【0027】本発明によれば、複数の入出力端子のうち
のいずれか一つの入出力端子に信号を入力するだけで、
その入出力端子に入力された信号がそれら複数の入出力
端子のそれぞれに入力されたのと同一のデータ入力が行
われる。したがって、それら複数の入出力端子にの一つ
にテスタのプローブを接触させるだけで、それら複数の
端子に同じデータを入力したのと同様のデータ入力を行
うことができる。その結果、一つの半導体装置へのデー
タ入力に必要となるプローブの数を削減することが可能
となり、テスタによって一度に検査できる半導体装置の
数を増加させることが可能となる。その結果、ウエハ状
態における半導体装置一つあたりの検査に要する時間を
短縮することができる。
【0028】また、複数の入出力端子の一つだけにプロ
ーブを接触させてデータ入力を行うことができるため、
入出力端子に対するプローブの接触回数を削減すること
ができ、ウエハ状態における検査による端子の損傷を低
減することができる。
【0029】(11) 前述した半導体装置の検査方法
は、前記データ入力を行う工程が、半導体装置試験装置
が発生させる試験モード信号に対応して行われるように
してもよい。
【0030】(12) 前述した半導体装置の検査方法
は、前記データ入力を行う工程によってデータが入力さ
れた前記複数のデータ入出力端子からの出力データが互
いに一致するか否かを判定し、その結果を一つの端子に
対して出力する工程を有していてもよい。
【0031】これによって、同一データが出力されるべ
きデータ入出力端子からの出力データが一致するか否か
を、それらのデータ入出力端子のすべてにプローブを接
触させることなく、比較器の出力が行われる端子にプロ
ーブを接触させることによって検出できる。したがっ
て、テスタによって一度に検査できる半導体装置の数を
増加させることが可能となり、ウエハ状態における半導
体装置一つあたりの検査に要する時間を短縮することが
できる。また、比較器の出力を行う端子のみにプローブ
を接触させるだけで複数のデータ入出力端子からの出力
データが一致する否か検出できるため、検査における入
出力端子に対するプローブの接触回数を削減することが
でき、ウエハ状態における検査による入出力端子の損傷
を低減することができる。
【0032】(13) 前述した半導体装置の検査方法
は、前記複数の入出力端子の一つに対する入力データ
と、その入力データに対応するデータとして前記複数の
入出力端子の少なくともいずれか一つから出力されたデ
ータが、一致するか否かを判定する工程を有していても
よい。
【0033】これによって、半導体装置の動作不良を発
見することができる。
【0034】(14) 前述した半導体装置の検査方法
は、高温条件の下で、全てのデータ入出力端子に接触子
(プローブ)を接触させて、アクセス時間を計測する工
程を有していてもよい。
【0035】このように一般的にアクセス時間が最も遅
くなる高温条件の下で、全データ入出力端子にプローブ
を接触させてアクセス時間を計測することによって、半
導体装置の正確なアクセス時間を計測することができ
る。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、図面を参照しながら、さらに具体的に説明す
る。以下の各実施形態では本発明に係る半導体メモリを
SRAM(static random access memory)チップに適
用した例を示すが、本発明はこれに限定されず他の半導
体メモリにも適用することができる。 1. <第1実施形態> 1.1 SRAMチップの概略構成 図1は、本実施形態に係るSRAMチップ1000の構
成の概略を示すブロック図である。この図に示すよう
に、SRAMチップ1000は、アドレス入力回路10
0、データ入力部としてのデータ入力回路200、デー
タ出力部としてのデータ出力回路300、制御回路40
0、行デコーダ550、列デコーダ570、ライトドラ
イバ250、メモリセルアレイ500、センスアンプ3
50、および多数の端子601〜605を備えて構成さ
れる。
【0037】メモリセルアレイ500には、例えば16
メガビットのメモリセルが配置されている。なお、メモ
リセルアレイ500は、チップ状態で発見された不良メ
モリセルを置換してリペアするための冗長メモリセルを
余分に備えている。
【0038】端子601〜605は、メタルパッドとし
て形成されており、殆どがパッケージング工程において
バンプやボンディングワイヤ等を介してパッケージの外
部端子と接続される。これらの端子は、大まかに分類す
ると、アドレス信号A0〜A19が入力されるアドレス
入力端子601、すなわちI/O1〜I/O16端子を
備えデータが入出力されるデータ入出力端子602、制
御信号端子603、Vdd端子およびGND端子を備え
る電源端子604、およびモニタ端子605となる。
【0039】制御信号端子603には、クロック信号が
入力されるφ端子と、チップセレクト信号が入力される
/CS端子と、ライトイネーブル信号が入力される/W
E端子と、試験モード信号が入力される試験モード信号
入力端子であるTM端子とが含まれる。なお、チップセ
レクト信号/CSおよびライトイネーブル信号/WEは
アクティブローであり、試験モード信号TMはアクティ
ブハイである。したがって、TM端子がHレベルのと
き、SRAMチップ1000は試験モードになり、オー
プンまたはLレベルのときは通常動作モードとなる。制
御信号端子603の各端子、すなわちφ端子、/CS端
子、/WE端子、TM端子へ入力された制御信号は、制
御回路400へ入力される。そして、制御回路400
は、SRAMチップ1000におけるデータ書き込み、
データ読み出しなどの制御を行うための各制御信号を発
生させる。
【0040】アドレス入力回路100は、入力されたア
ドレス信号A0〜A19に基づいて、内部アドレス信号
を行デコーダ550と列デコーダ570に対して出力す
る。行デコーダ550は行選択信号を生成する。また、
列デコーダ570は列デコード信号を生成する。
【0041】データ入力回路200には、データ書き込
み時にデータ入出力端子602を経由して外部データ信
号が入力される。そして、データ入力回路200は、デ
ータ信号をライトドライバ250に対して出力する。
【0042】データ出力回路300には、データ読み出
し時にメモリセルのデータ信号をセンスアンプで増幅し
た信号が入力される。そして、データ出力回路300
は、データ入出力端子602を介して外部へデータを出
力する。1.2 メモリセルアレイ本実施形態に係るS
RAMチップ1000のメモリセルアレイ500は、図
2に模式図として示すように、4つのメモリセルマット
510、すなわち、データの上位8ビットに対応する2
つのメモリセルマット510と、データの下位8ビット
に対応する2つのメモリセルマット510とを備えてい
る。そして、各メモリセルマット510は、複数のメモ
リブロックから構成されている。
【0043】図3は、データの上位8ビットが記憶され
るメモリセルマット510内の、一つのメモリブロック
520および周辺回路を示す概略図である。このメモリ
ブロック520はメモリセルMCを128kビット分備
えており、それらのメモリセルMCはメモリブロック5
20内にアレイ状に配置されている。このようなメモリ
ブロック520は、各メモリセルマット510内に32
ブロック配置され、4つのメモリセルマット510を備
えるメモリセルアレイ500全体としてのメモリ容量は
16Mビットとなっている。
【0044】メモリブロック520は、複数のワード線
WL1〜WL2048と、これらのワード線と交差する
複数のビット線対(BL1,/BL1)〜(BL64,
/BL64)と、これらのワード線とこれらのビット線
対との交点に対応して設けられたメモリセルMCとを備
えている。各メモリセルMCは、図4に示すように、転
送トランジスタQ1、Q2、駆動トランジスタQ3、Q
4、負荷トランジスタQ5、Q6の6個のMOSトラン
ジスタで構成されている。
【0045】なお、不良が発生したメモリセルを置き換
えてリペアを可能とするために、各メモリブロックは冗
長ワード線およびそれら冗長ワード線に対応する冗長メ
モリセルを備えている。また、いくつかのメモリブロッ
ク520は冗長ビット線対およびそれら冗長ビット線対
に対応する冗長メモリセルも備えている。各メモリブロ
ックにおいては前述したように16ビットのデータの上
位8ビットまたは下位8ビットに対応したメモリセルが
設けられているため、前述した各冗長ワード線に対応し
て設けられる冗長メモリセルは8ビットのメモリセルと
なっている。
【0046】また、メモリブロック520の周囲には、
データバス(DB1,/DB1)〜(DB8,/DB
8)や、列デコーダ570からの出力信号を伝達するデ
コード信号線(Y1,/Y1)〜(Y8,/Y8)も設
けられている。データバス対(DB1,/DB1)〜
(DB8,/DB8)は、それぞれ、8個のビット線対
毎にビット線対と接続される。データバス対(DB1,
/DB1)を例とすれば、データバス対(DB1,/D
B1)は、ビット線対(BL1,/BL1)、(BL
9,/BL9)、(BL17,/BL17)…(B5
7,/BL57)と、トランスミッションゲートで構成
されたカラムゲートCGを介して接続される。カラムゲ
ートCGによるビット線対とデータバス対との接続制御
は、列デコーダ570から出力されたデコード信号(Y
1,/Y1)〜(Y8,/Y8)にしたがって行われ
る。また、データバス対(DB1,/DB1)〜(DB
8,/DB8)はライトドライバ250およびセンスア
ンプ350に接続されている。
【0047】なお、図3ではデータの上位8ビットが記
憶されるメモリセルマット510内の、一つのメモリブ
ロック520を示したため、各ビット線対が接続される
データバス対は(DB1,/DB1)〜(DB8,/D
B8)のいずれかとなっていた。しかし、データの下位
8ビットが記憶されるメモリセルマット510内では、
各メモリブロック520において、各ビット線対が接続
されるデータバス対は(DB9,/DB9)〜(DB1
6,/DB16)のいずれかとなる。1.3 データ入
力回路図5は、データ入力部としてのデータ入力回路2
00の構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、データ入力回路200は、複数の入出力端子I/O
1〜I/O 16のそれぞれに対応して、入力バッファ
IBと、入力データ保持部としてのライトラッチWLと
を備えている。すなわち、各入出力端子には入力バッフ
ァIBが接続され、その入力バッファIBにはライトラ
ッチWLが接続されている。
【0048】さらに、データ入力回路200は、通常モ
ードであるかあるいは試験モードであるかによって、次
のような異なった状態となるようにスイッチングを行う
スイッチング回路を備えている。なお、試験モードであ
るかあるいは通常モードであるかは、試験モード信号入
力端子(TM端子)に入力される試験モード信号TMが
試験モードであることを示しているか否かによって認識
される。このスイッチング回路の動作によって、データ
入力回路200は、通常のモードにおいては、各入出力
端子I/O 1〜I/O 16に入力された信号をそれぞ
れの入力バッファIBおよびライトラッチWLを介して
そのビットのデータとして後続の回路例えばライトドラ
イバ250に伝達する。一方、試験モードである場合
は、このスイッチング回路の動作によって、データ入力
回路200は、複数の入出力端子から入力された複数の
信号を用いることに替えて、それら複数の入出力端子の
それぞれに後続する回路の所与の箇所における信号を、
それら複数の入出力端子のうちの一つにおけるその箇所
の信号で置き換えて後続の回路例えばライトドライバ2
50に伝達する。これによって、データ入力回路200
は、試験モードにおいては、複数の入出力端子のうち、
いずれか一つの入出力端子に入力された信号を、それら
複数の入出力端子が対応する各ビットのデータとして後
続の回路に出力する。
【0049】そのようなスイッチング回路の一例とし
て、本実施形態においては図5に示すように、複数のク
ロックドインバータ208および複数のクロックドイン
バータ210を含んだ回路が用いられている。このスイ
ッチング回路によって、入出力端子I/O 1、I/O
3、I/O 5、およびI/O 7に対応する信号は、試
験モードにおいては、ライトラッチWLに続く信号経路
において、すべて入出力端子I/O 1の信号経路にあ
るライトラッチWLからの出力信号を反転させた信号に
置き換えられる。I/O 3を例にこれを説明すると、
試験モードでは試験モード信号TMがハイ(アクティ
ブ)となるため、I/O 3端子に続くクロックドイン
バータ208がオフとなり、I/O 3端子から入力さ
れ入力バッファIBおよびWL204を経た信号は後続
の回路からは切断される。同時に、そのクロックドイン
バータ208の出力端子から延びる信号線には、クロッ
クドインバータ210がオンすることによってI/O
1端子からの信号経路にあるライトラッチWLの出力信
号が反転された信号が接続される。試験モードにおいて
は、I/O 5およびI/O 7においても同様な信号の
置き換えが行われる。また、入出力端子I/O 1に続
く各ライトラッチWLの出力は、当該各ライトラッチW
Lに続くインバータ206によって反転される。その結
果、試験モードにおいては、入出力端子I/O 1、I
/O 3、I/O 5、およびI/O 7に対応する信号
は、ライトラッチWLに続く信号経路において、すべて
入出力端子I/O 1の信号経路にあるライトラッチW
Lからの出力信号が反転された信号となる。
【0050】同様にして、入出力端子I/O 2、I/
O 4、I/O 6、およびI/O 8に対応する信号
は、試験モードにおいては、ライトラッチWLに続く信
号経路において、すべて入出力端子I/O 2に対応す
るライトラッチからの出力信号が反転された信号とな
る。
【0051】このようにして、入出力端子I/O 1〜
I/O 8のうち奇数番号の入出力端子に対応する信号
は、試験モードにおいては、ライトラッチWLに続く信
号経路において、すべて入出力端子I/O 1に対応す
るライトラッチWLからの出力信号が反転された信号と
なって後続の回路例えばライトドライバ250に伝達さ
れる。また、入出力端子I/O 1〜I/O 8のうち偶
数番号の入出力端子に対応する信号は、試験モードにお
いては、ライトラッチWLに続く信号経路において、す
べて入出力端子I/O 2に対応するライトラッチから
の出力信号が反転された信号となって後続の回路例えば
ライトドライバ250に伝達される。
【0052】さらに、I/O 9〜I/O 16に後続す
る回路においても、I/O 1〜I/O 8に後続する回
路の場合と同様に、入出力端子I/O 9〜I/O 16
のうち奇数番号の入出力端子に対応する信号は、試験モ
ードにおいては、ライトラッチWLに続く信号経路にお
いて、すべて入出力端子I/O 9に対応するライトラ
ッチからの出力信号が反転された信号となって後続の回
路例えばライトドライバ250に伝達され、I/O 9
〜I/O 16のうち偶数番号の入出力端子に対応する
信号は、試験モードにおいては、ライトラッチWLに続
く信号経路において、すべて入出力端子I/O 10に
対応するライトラッチからの出力信号が反転された信号
となって後続の回路例えばライトドライバ250に伝達
されるように構成されている。
【0053】なお、通常モードすなわちTM信号がロー
の場合においては、I/O 3〜I/O 8、および、I
/O 11〜I/O 16のそれぞれのライトラッチに後
続するクロックドインバータ208がオンし、各クロッ
クドインバータ210がオフするため、各入出力端子に
続く各ライトラッチWLの出力は、クロックドインバー
タ208を経て後続の回路例えばライトドライバ250
に伝達される。また、入出力端子I/O 1、I/O
2、I/O 9、およびI/O 10に続く各ライトラッ
チWLの出力は、当該各ライトラッチWLに続くインバ
ータ206を介して、後続の回路例えばライトドライバ
250に伝達される。
【0054】このように本実施形態のデータ入力回路2
00よれば、メモリセルMCに記憶させるためのデータ
の試験モードにおける入力時に複数の入出力端子のうち
のいずれか一つの入出力端子に入力された信号が、それ
ら複数の入出力端子のそれぞれに入力された場合と同一
な信号を後続する各部に対して出力するようにスイッチ
ング回路がスイッチングできるため、一つの端子にテス
タのプローブ(接触子)を接触させるだけで複数の端子
に同じデータを入力したのと同様に動作させることがで
きる。したがって、一つのSRAMチップ1000への
データ入力に必要となるプローブの数を削減することが
可能となり、テスタによって一度に検査できるSRAM
チップ1000の数を増加させることが可能となる。そ
の結果、ウエハ状態におけるSRAMチップ1000一
つあたりの検査に要する時間を短縮することができる。
【0055】また、複数の入出力端子のうちの一つだけ
にプローブを接触させてデータ入力を行うことができる
ため、入出力端子に対するプローブの接触回数を削減す
ることができ、ウエハ状態における検査による入出力端
子の損傷を低減することができる。 1.4 データ出力回路 図6は、データ出力部としてのデータ出力回路300の
構成を示すブロック図である。この図に示すように、デ
ータ出力回路300は、複数の入出力端子I/O 1〜
I/O 16のそれぞれに対応して、センスアンプSA
からのデータを保持する出力データ保持部としてのリー
ドラッチRL、および出力バッファOBを備えている。
すなわち、各入出力端子602には、それぞれに対応し
て設けられた、センスアンプSA、リードラッチRL、
および出力バッファOBを順に経た信号が伝達される。
【0056】さらに、データ出力回路300は、前述し
たデータ入力回路200において試験モード時に同一の
信号がライトドライバ250に伝達されるようにしたビ
ットの入出力端子のグループ(例えばI/O1、I/O
3、I/O5及びI/O7)について、そのグループ内
の各入出力端子に対応するリードラッチの出力データが
入力され、それら出力データが一致するか否かを判定す
る比較器306を備えている。この比較器306は入出
力端子のグループごとに設けられている。
【0057】そして、データ出力回路300は、通常モ
ードであるか試験モードであるかによって、次のように
異なった出力状態とするための構成である切り替えスイ
ッチ部を備えている。この切り替えスイッチ部は複数の
クロックドインバータ310と複数のクロックドインバ
ータ314とを含んで構成される。すなわち、この切り
替えスイッチ部の動作によって、データ出力回路300
は、通常のモードにおいては、各入出力端子I/O 1
〜I/O 16に、それぞれのセンスアンプSA、出力
データ保持部としてのリードラッチRL、および出力バ
ッファOBを経た信号を出力する。また、この切り替え
スイッチ部の動作によって、データ出力回路300は、
試験モードである場合すなわち試験モード信号入力端子
(TM端子)に入力される試験モード信号TMが試験モ
ードであることを示している場合においては、前述した
比較器306の出力を対応するグループ内の一つの入出
力端子に伝達する。なお、比較器306の出力をモニタ
端子605に接続するようにしても良い。
【0058】そのような構成の一例として、本実施形態
においては図6に示すように、入出力端子I/O 1、
I/O 3、I/O 5、およびI/O 7に対応する各
リードラッチRLの出力は、それら入出力端子のグルー
プに対応して設けられた比較器306にそれぞれ入力さ
れている。なお、これらの入出力端子は、前述したデー
タ入力回路200において試験モード時に同一の信号を
ライトドライバ250に対して出力するようにしたビッ
トの入出力端子である。そして、その比較器306の出
力は、インバータ308、試験モード時すなわち試験モ
ード信号TMがハイのときにオンするクロックドインバ
ータ310、および出力バッファOBを介してそのグル
ープ内の一つの入出力端子例えばI/O 1に伝達され
るように構成されている。また、入出力端子I/O 1
に対応するリードラッチの出力はインバータ312に入
力され、そのインバータの出力は通常モード時にはオン
し試験モード時にはオフするクロックドインバータ31
4に入力され、クロックドインバータ314の出力は入
出力端子I/O 1の出力バッファOBに入力されてい
る。したがって、入出力端子I/O 1からの出力は、
通常モード時には入出力端子I/O 1に対応するリー
ドラッチRLの出力するデータ信号となり、試験モード
時にはその入出力端子のグループに対応する比較器30
6から出力されたデータ信号となる。
【0059】同様に、入出力端子I/O 2、I/O
4、I/O 6、およびI/O 8に対応する各リードラ
ッチRLの出力は、それら入出力端子のグループに対応
して設けられた比較器306にそれぞれ入力されてい
る。これらの入出力端子も、前述したデータ入力回路2
00において試験モード時に同一の信号をライトドライ
バ250に対して出力するようにしたビットの入出力端
子である。そして、上記と同様に、これらの入出力端子
のグループに対応して設けられた、インバータ308、
クロックドインバータ310、インバータ312、およ
びクロックドインバータ314の動作によって、入出力
端子I/O 2からの出力は、通常モード時には入出力
端子I/O 2に対応するリードラッチRLの出力する
データ信号となり、試験モード時にはその入出力端子の
グループに対応する比較器306から出力されたデータ
信号となる。
【0060】さらに、I/O 9〜I/O 16に対応す
るデータ出力回路300においても、I/O 1〜I/
O 8に対応する回路の場合と同様に、入出力端子I/
O 9〜I/O 16のうち奇数番号の入出力端子に対応
するリードラッチRLからの出力信号は、試験モードに
おいては、それら奇数番号の入出力端子のグループに対
応して設けられた比較器306に入力され、その比較器
306の出力がそのグループ内の一つの入出力端子例え
ばI/O 9に伝達されるように構成されている。同様
に、入出力端子I/O 9〜I/O 16のうち偶数番号
の入出力端子に対応するリードラッチRLからの出力信
号は、試験モードにおいては、それら偶数番号の入出力
端子のグループに対応して設けられた比較器306に入
力され、その比較器306の出力がそのグループ内の一
つの入出力端子例えばI/O 10に伝達されるように
構成されている。
【0061】なお、通常モードすなわちTM信号がロー
の場合においては、すべての比較器306の出力はクロ
ックドインバータ310がオフするため入出力端子には
伝えられず、試験モード時に比較器306の出力信号が
伝達される入出力端子I/O1、I/O 2、I/O
9、およびI/O 10には、クロックドインバータ3
14がオンするため、各入出力端子に対応するリードラ
ッチRLの出力信号が伝達される。
【0062】図7は、前述した比較器306の一例を示
す回路図である。なお、図6などでは記載の簡略化のた
めに一本の線で示したが、図8に示したようにセンスア
ンプSA、リードラッチRLなどには相補の信号例えば
R1と/R1とが信号として伝達されている。図7に示
した比較器306では、これら相補の信号を両方用いる
ことによって、正相側と逆相側のそれぞれにおいて、同
一データとなっているか否かを検出することができる。
この比較器においては、正相側すなわちR1,R3,R
5,R7、または、逆送側すなわち/R1,/R3,/
R5,/R7のそれぞれにおいて同一データとなってい
れば出力信号OUTはハイとなるが、少なくともいずれ
かの相において少なくとも1つでも異なったデータとな
ると出力信号OUTはローとなる。
【0063】以上のように、本実施形態のデータ出力回
路300によれば、同一データが出力されるべきデータ
入出力端子からの出力データが一致するか否かを、それ
らのデータ入出力端子のすべてにプローブを接触させる
ことなく、比較器306の出力が行われる入出力端子に
プローブを接触させることによって検出できる。したが
って、テスタによって一度に検査できるSRAMチップ
1000の数を増加させることが可能となり、ウエハ状
態におけるSRAMチップ1000一つあたりの検査に
要する時間を短縮することができる。また、比較器30
6の出力を行う入出力端子のみにプローブを接触させる
だけで複数のデータ入出力端子からの出力データが一致
する否か検出できるため、検査における入出力端子に対
するプローブの接触回数を削減することができ、ウエハ
状態におけるSRAMチップ1000の検査による入出
力端子の損傷を低減することができる。1.5 半導体
装置の検査方法図9は、本実施形態のSRAMチップ1
000が多数形成された半導体ウエハ2000の模式的
な平面図である。本実施形態のSRAMチップ1000
の検査は、このようなウエハ状態におけるSRAMチッ
プ1000に対して行われる検査である。なお、以下に
おいては、バーンイン装置内における半導体装置の検査
であって、高温試験の前に常温で行われる検査を例とし
て説明する。
【0064】この検査においては、まず、多数のプロー
ブ(接触子)を備えるプローブカードのプローブが、検
査対象となるチップに設けられた端子(パッド)例えば
前述したアドレス入力端子601、データ入出力端子6
02、および制御信号端子603に接触した状態とされ
る。これによって、プローブカードを介して接続された
テスタ(半導体装置試験装置)と、各SRAMチップ1
000との間で、アドレス信号、データ信号、コントロ
ール信号や電源などの入出力を行ってSRAMチップ1
000を動作させることが可能となる。
【0065】そして、SRAMチップ1000の制御信
号端子603の一つであるTM端子に、テスタが発生さ
せたアクティブ(ハイ)の試験モード信号TMが入力さ
れる。SRAMチップ1000へのデータの入力および
以下に説明する検査における各ステップは、この試験モ
ード信号によってSRAMチップ1000が試験モード
となった後に行われる。
【0066】SRAMチップ1000へのデータの入力
においては、複数の入出力端子のうちのいずれか一つの
入出力端子に入力された信号を、それら複数の入出力端
子のそれぞれに入力された信号としてデータ入力が行わ
れる。図5を示して前述したデータ入力回路200の例
では、各クロックドインバータ208および210に入
力される試験モード信号TMに対応した、クロックドイ
ンバータ208および210を含んで構成されるスイッ
チング回路のスイッチング状態にしたがって次のような
データ入力が行われる。
【0067】すなわち、入出力端子I/O 1〜I/O
8のうち奇数番号の入出力端子に対応する信号は、ライ
トラッチWLに続く信号経路において、すべて入出力端
子I/O 1に対応するライトラッチWLからの出力信
号が反転された信号となって後続の回路例えばライトド
ライバ250に伝達される。また、入出力端子I/O1
〜I/O 8のうち偶数番号の入出力端子に対応する信
号は、ライトラッチWLに続く信号経路において、すべ
て入出力端子I/O 2に対応するライトラッチからの
出力信号が反転された信号となって後続の回路例えばラ
イトドライバ250に伝達される。一方、I/O 9〜
I/O 16に後続する回路においても、I/O 1〜I
/O 8に後続する回路の場合と同様に、入出力端子I
/O 9〜I/O 16のうち奇数番号の入出力端子に対
応する信号は、試験モードにおいては、ライトラッチW
Lに続く信号経路において、すべて入出力端子I/O
9に対応するライトラッチからの出力信号が反転された
信号となって後続の回路例えばライトドライバ250に
伝達され、I/O 9〜I/O 16のうち偶数番号の入
出力端子に対応する信号は、試験モードにおいては、ラ
イトラッチWLに続く信号経路において、すべて入出力
端子I/O 10に対応するライトラッチからの出力信
号が反転された信号となって後続の回路例えばライトド
ライバ250に伝達される。
【0068】このように、複数の入出力端子のうちのい
ずれか一つの入出力端子に信号を入力するだけで、その
入出力端子に入力された信号がそれら複数の入出力端子
のそれぞれに入力されたのと同一のデータ入力が行われ
る。したがって、それら複数の入出力端子にの一つにテ
スタのプローブを接触させるだけで、それら複数の端子
に同じデータを入力したのと同様のデータ入力を行うこ
とができる。その結果、一つのSRAMチップ1000
へのデータ入力に必要となるプローブの数を削減するこ
とが可能となり、テスタによって一度に検査できるSR
AMチップ1000の数を増加させることが可能とな
る。その結果、ウエハ状態におけるSRAMチップ一つ
あたりの検査に要する時間を短縮することができる。ま
た、複数の入出力端子の一つだけにプローブを接触させ
てデータ入力を行うことができるため、入出力端子に対
するプローブの接触回数を削減することができ、ウエハ
状態におけるSRAMチップ1000の検査による入出
力端子の損傷を低減することができる。
【0069】そのようにして入力されたデータは、行デ
コーダ550および列デコーダ570によって指定され
たアドレスのメモリセルMCにライトドライバ250に
よって書き込まれる。なお、行デコーダ550および列
デコーダ570は、アドレス入力端子601に入力され
たアドレス信号を受け取るアドレス入力回路100が出
力する信号に基づいて、アドレスを指定する。
【0070】このようにしてメモリセルに書き込まれた
データは、アドレス入力端子601、アドレス入力回路
100、行デコーダ550および列デコーダ570を介
して指定されたメモリセルMCから、センスアンプ35
0により読み出される。センスアンプ350によって読
み出されたデータは、前述したデータ出力回路300の
リードラッチRLおよび出力バッファOBを介して入出
力端子602に出力される。このとき、データ出力回路
300は次のように動作する。
【0071】すなわち、図6を示して前述したように、
入出力端子I/O 1、I/O 3、I/O 5、および
I/O 7に対応する各リードラッチRLの出力は、そ
れら入出力端子のグループに対応して設けられた比較器
306にそれぞれ入力される。これらの入出力端子は、
データ入力において同一の信号をライトドライバ250
に対して出力するようにしたビットの入出力端子であ
る。その比較器306の出力は、インバータ308、試
験モード時すなわち試験モード信号TMがハイのときに
オンするクロックドインバータ310、および出力バッ
ファOBを介してそのグループ内の一つの入出力端子例
えばI/O 1に伝達される。すなわち、試験モード時
には、入出力端子I/O 1からは、比較器306の出
力データ信号が出力される。
【0072】同様に、入出力端子I/O 2、I/O
4、I/O 6、およびI/O 8に対応する各リードラ
ッチRLの出力は、それら入出力端子のグループに対応
して設けられた比較器306にそれぞれ入力される。こ
れらの入出力端子も、前述したデータ入力回路200に
おいて試験モード時に同一の信号をライトドライバ25
0に対して出力するようにしたビットの入出力端子であ
る。その比較器306の出力は、インバータ308、試
験モード時にオンするクロックドインバータ310、お
よび出力バッファOBを介してそのグループ内の一つの
入出力端子例えばI/O 2に伝達される。したがっ
て、試験モード時には、入出力端子I/O 2からは、
この入出力端子のグループに対応して設けられた比較器
306の出力データ信号が出力される。
【0073】また、I/O 9〜I/O 16に対応する
データ出力回路300においても、I/O 1〜I/O
8に対応する回路の場合と同様に、入出力端子I/O
9〜I/O 16のうち奇数番号の入出力端子に対応す
るリードラッチRLからの出力信号は、試験モードにお
いては、それら奇数番号の入出力端子のグループに対応
して設けられた比較器306に入力され、その比較器3
06の出力がそのグループ内の一つの入出力端子例えば
I/O 9に伝達される。同様に、入出力端子I/O 9
〜I/O 16のうち偶数番号の入出力端子に対応する
リードラッチRLからの出力信号は、試験モードにおい
ては、それら偶数番号の入出力端子のグループに対応し
て設けられた比較器306に入力され、その比較器30
6の出力がそのグループ内の一つの入出力端子例えばI
/O 10に伝達される。
【0074】これによって、同一データが出力されるべ
きデータ入出力端子602からの出力データが一致する
か否かを、それらのデータ入出力端子602のすべてに
プローブを接触させることなく、比較器306の出力が
行われる入出力端子にプローブを接触させることによっ
て検出できる。したがって、テスタによって一度に検査
できるSRAMチップ1000の数を増加させることが
可能となり、ウエハ状態におけるSRAMチップ100
0一つあたりの検査に要する時間を短縮することができ
る。また、比較器306の出力を行う端子のみにプロー
ブを接触させるだけで複数のデータ入出力端子602か
らの出力データが一致する否か検出できるため、検査に
おける入出力端子602に対するプローブの接触回数を
削減することができ、ウエハ状態における検査による入
出力端子602の損傷を低減することができる。
【0075】2. <第2実施形態> 2.1 半導体装置 第2実施形態の半導体装置としてのSRAMチップは、
以下に説明する点を除いて第1実施形態のSRAMチッ
プと同様に構成され、同様に動作する。なお、図面にお
いて対応する部分には第1実施形態と同一の符号を付
す。
【0076】第2実施形態のSRAMチップは、図6に
示したように接続される比較器306を含む第1実施形
態の構成に替えて、図10に示したように接続される比
較器330を用いた構成となっている。なお、この図に
おいては、入出力端子I/O1,I/O 3,I/O
5,およびI/O 7に対応する各リードラッチRLの
出力R1,R3,R5およびR7ならびに入出力端子1
/O 1に対応するライトラッチの出力が比較される比
較器330のみを示した。しかしながら、入出力端子I
/O 2,I/O 4,I/O 6およびI/O 8に対応
する各リードラッチRLの出力R2,R4,R6および
R8ならびに入出力端子1/O 2に対応するライトラ
ッチの出力が比較される同様な比較器も備えている。さ
らには、入出力端子I/O 9〜I/O 16について
も、奇数番号の入出力端子に対応する同様な比較器と、
偶数番号の入出力端子に対応する同様な比較器とを備え
て構成されている。
【0077】本実施形態の構成、すなわち比較器330
を用いた図10に示した構成においては、入出力端子I
/O 1、I/O 3、I/O 5、およびI/O 7に対
応する各リードラッチRLの出力R1,R3,R5,お
よびR7は、それら入出力端子のグループに対応して設
けられた比較器330にそれぞれ入力されている。な
お、これらの入出力端子は、前述したデータ入力回路2
00において試験モード時に同一の信号をライトドライ
バ250に対して出力するようにしたビットの入出力端
子である。比較器330には、さらに、入出力端子I/
O 1に対応するライトラッチWLの出力も入力されて
いる。比較器330は、これらの信号が一致するとき、
すなわち全てハイまたはローであるときに出力信号OU
Tがハイとなり、それ以外の場合は出力信号OUTがロ
ーとなる。したがって、比較器330によって、ライト
ラッチWLに記憶された入力データ、および、複数のデ
ータ入出力端子の一つからの出力データが一致するか否
かを判定することができる。
【0078】この比較器330についてさらに詳細に説
明する。比較器330においては、入出力端子I/O
1に対応するライトラッチの出力がハイの場合は、クロ
ックドインバータ335がオフでクロックドインバータ
336がオンとなるため、NANDゲート332の出力
を反転させた信号が出力信号OUTとして出力される。
なお、このNANDゲート332の出力は、入出力端子
I/O 1,I/O 3,I/O 5,およびI/O 7に
対応する各リードラッチRLの出力R1,R3,R5お
よびR7ならびに入出力端子1/O 1が全てハイのと
きローとなる。その信号はクロックドインバータ336
によって反転されてハイとなって、比較器330の出力
信号OUTとして出力される。また、このNANDゲー
ト332の出力は、入出力端子I/O 1,I/O 3,
I/O 5,およびI/O 7に対応する各リードラッチ
RLの出力R1,R3,R5およびR7の少なくともい
ずれかがローのときハイとなる。その信号はクロックド
インバータ336によって反転されてローとなって、比
較器330の出力信号OUTとして出力される。
【0079】比較器330においては、入出力端子I/
O 1に対応するライトラッチの出力がローの場合は、
クロックドインバータ335がオンでクロックドインバ
ータ336がオフとなるため、NORゲート331の出
力を反転させた信号が出力信号OUTとして出力され
る。なお、このNORゲート331の出力は、入出力端
子I/O 1,I/O 3,I/O 5,およびI/O 7
に対応する各リードラッチRLの出力R1,R3,R5
およびR7ならびに入出力端子1/O 1が全てローの
ときハイとなる。その信号はインバータ334によって
反転されてローとなり、クロックドインバータ335に
よってさらに反転されてハイとなって、比較器330の
出力信号OUTとして出力される。また、このNORゲ
ート331の出力は、入出力端子I/O 1,I/O
3,I/O 5,およびI/O 7に対応する各リードラ
ッチRLの出力R1,R3,R5およびR7の少なくと
もいずれかがハイのときローとなる。その信号はインバ
ータ334によって反転されてハイとなり、クロックド
インバータ335によってさらに反転されてローとなっ
て、比較器330の出力信号OUTとして出力される。
【0080】なお、比較器330の出力信号は、第1実
施形態と同様なクロックドインバータ308および31
4を含んで構成される切り替えスイッチの動作によっ
て、対応するグループ内の一つの入出力端子に伝達され
る。なお、比較器330の出力をモニタ端子605に接
続するようにしても良い。
【0081】このように、比較器330は、入出力端子
I/O 1、I/O 3、I/O 5、およびI/O 7に
対応する各リードラッチRLの出力R1,R3,R5,
およびR7ならびに入出力端子I/O 1に対応するラ
イトラッチWLの出力が全てハイまたは全てローである
ときに出力信号OUTがハイとなり、それ以外の場合は
出力信号OUTがローとなる。したがって、比較器33
0は、これらの信号が全て一致している場合はハイを出
力し、それ以外のときはローを出力することになる。
【0082】なお、NORゲート311およびNAND
ゲート332に入力されるライトラッチWLの出力はI
/O 1に対応するものでなくともよく、前述したデー
タ入力回路200において試験モード時に同一の信号を
ライトドライバ250に対して出力するようにしたビッ
トの入出力端子である入出力端子I/O 1、I/O
3、I/O 5、およびI/O 7のいずれかがNORゲ
ート311およびNANDゲート332に入力されれば
よい。
【0083】このような構成によって、本実施形態のS
RAMチップにおいては、同一データが出力されるべき
データ入出力端子からの出力データが一致するか否か
を、それらのデータ入出力端子すべてにプローブを接触
させることなく、比較器330の出力が行われる端子に
プローブを接触させることによって検出できる。したが
って、第1実施形態のSRAMチップと同様な作用効果
を奏することができる。
【0084】特に、このような構成の本実施形態のSR
AMチップにおいては、入力データ保持部に記憶された
入力データと、メモリセルから読み出されデータ入出力
端子から出力される出力データとが一致するか否かを比
較器によって検出することができるため、SRAMチッ
プが正常に動作しているか否かをさらに確実に確認する
ことができる。 2.2 半導体装置の検査方法 第2実施形態のSRAMチップは、第1実施形態と以下
の点を除いて第1実施形態と同様に行われる。
【0085】データの出力においては、データ出力回路
300は次のように動作する。すなわち、図10を示し
て前述したように、比較器330は、入出力端子I/O
1、I/O 3、I/O 5、およびI/O 7に対応す
る各リードラッチRLの出力R1,R3,R5,および
R7ならびに入出力端子I/O 1に対応するライトラ
ッチWLの出力が全てハイまたは全てローであるときに
出力信号OUTがハイとなり、それ以外の場合は出力信
号OUTがローとなる。
【0086】比較器330の出力信号は、第1実施形態
と同様なクロックドインバータ308および314を含
んで構成される切り替えスイッチの動作によって、対応
するグループ内の一つの入出力端子例えばI/O 1に
伝達される。
【0087】なお、他のグループの入出力端子について
も、各グループに対応する比較器330が同様に動作し
て、そのグループ内の一つの入出力端子に伝達される。
【0088】本実施形態の検査方法によれば、第1実施
形態の検査方法における作用効果に加えて、ライトラッ
チWLに記憶された入力データと、メモリセルMCから
読み出されデータ入出力端子602から出力される出力
データとが一致するか否かを比較器330によって検出
することができるため、メモリセルを備えるこの半導体
装置が正常に動作しているか否かをさらに確実に確認す
ることができる。
【0089】3. <第3実施形態> 第3実施形態の半導体装置としてのSRAMチップは、
以下に説明する点を除いて第1実施形態のSRAMチッ
プと同様に構成され、同様に動作する。なお、図面にお
いて対応する部分には第1実施形態と同一の符号を付
す。
【0090】本実施形態のSRAMチップは、データ入
力回路が図11に示すように構成されている。このデー
タ入力回路201においては、入出力端子I/O 1〜
I/O 8のうち前半の番号の入出力端子に対応する信
号は、試験モードにおいては、ライトラッチWLに続く
信号経路において、すべて入出力端子I/O 1に対応
するライトラッチWLからの出力信号となるように構成
されている。そして、入出力端子I/O 1〜I/O 8
のうち後半の番号の入出力端子に対応する信号は、試験
モードにおいては、ライトラッチWLに続く信号経路に
おいて、すべて入出力端子I/O 5に対応するライト
ラッチからの出力信号となるように構成されている。さ
らに、I/O 9〜I/O 16に後続する回路において
も、同様に、それらのうち前半の番号の入出力端子であ
るか、後半の入出力端子であるかによって信号が統一さ
れるように構成されている。
【0091】なお、このような構成のデータ入力回路2
01を用いた場合は、データ入力回路201において試
験モード時に同一の信号がライトドライバ250に伝達
されるようにしたビットの入出力端子のグループが第1
実施形態の場合と異なるため、例えば図12に示したよ
うにデータ出力回路301が構成される。
【0092】上述したようなデータ入力回路201およ
びデータ出力回路の構成を持つSRAMチップにおいて
も前述した第1実施形態の場合と同様な作用効果を奏す
ることができる。
【0093】4. <第4実施形態> 第4実施形態の半導体装置としてのSRAMチップは、
以下に説明する点を除いて第1実施形態のSRAMチッ
プと同様に構成され、同様に動作する。なお、図面にお
いて対応する部分には第1実施形態と同一の符号を付
す。
【0094】本実施形態のSRAMチップは、データ入
力回路が図13に示すように構成されている。このデー
タ入力回路202は、試験モードにおいて、8つの入出
力端子I/O 1〜I/O 8からなるグループ内、およ
び、8つの入出力端子I/O9〜I/O 16からなる
各グループ内においては各入出力端子に対応する入力デ
ータをグループ内の一つの入出力端子に入力された信号
の入力データで置き換えるようにデータ入力回路が構成
されている。
【0095】また、このSRAMチップのデータ出力回
路は、図14に示すように構成されている。このデータ
出力回路302は、試験モードにおいて、それら入出力
端子の各グループ内の8つの入出力端子に対応するリー
ドラッチの出力データが入力され、それら出力データが
一致するか否かを判定する比較器307を各グループご
とに備えている。
【0096】これにより、第1実施形態において述べた
ように本実施形態のSRAMチップは各冗長ワード線に
対応する冗長メモリセルすなわちメモリセルのリペア単
位が8ビットであり、しかも本実施形態のデータ入力回
路202およびデータ出力回路302の構成によって8
ビットのデータの入出力において誤りが生じたか否かが
試験モードで確認できるため、一度に動作確認するメモ
リセルの数と一度にリペアするメモリセルの数が一致す
る。したがって、試験モードにおいて複数のビットごと
にまとめて動作確認することによって、不必要なリペア
が必要となることはない。また、本実施形態のSRAM
チップは、試験モードにおいて複数のメモリセルのうち
少なくともいずれかが誤動作していることが判明するの
みにも拘わらず、そのメモリセルを一度のリペアによっ
て確実に補修することが可能である。
【0097】5. <電子機器> 図15(A)、(B)、および(C)は、前述したいず
れかの実施形態におけるSRAMチップを用いた電子機
器の例を示す外観図である。図15(A)は携帯電話機
88であり、図15(B)は腕時計92であり、図15
(C)は、携帯情報機器96である。
【0098】これらの電子機器は、前述したいずれかの
実施形態におけるSRAMチップ、CPU(central pr
ocessing unit)、表示部98を駆動する表示ドライバ
などを含んで構成されている。これらを含む各部はバス
ラインまたは他の信号伝達手段により互いに接続されて
いる。
【0099】なお、前述したいずれかの実施形態におけ
るSRAMチップが使用される電子機器としては、携帯
電話機、腕時計、および携帯情報機器に限らず、ノート
型パソコン、電子手帳、ページャ、電卓、POS端末、
ICカード、ミニディスクプレーヤなど様々な電子機器
が考えられる。
【0100】6. <変形例> 6.1 前述した各実施形態においては、所定範囲内
の入出力端子においてその番号が偶数か奇数かによっ
て、あるいは、所定範囲内の入出力端子においてその番
号が前半か後半かによってデータ入力回路200のライ
トラッチWLに続く信号経路における信号を統一した例
を示した。しかしながら、所定範囲内の入出力端子にお
いて、他の原則にしたがってライトラッチWLに続く信
号経路における信号を統一してもよい。
【0101】6.2 前述した各実施形態において
は、試験モードにおいて、データ入力回路は4つまたは
8つの入出力端子602からなる各グループ内において
は各入出力端子602に対応する入力データをそのうち
一つの入出力端子602に入力された信号の入力データ
で置き換え、データ出力回路300はそれら各グループ
内の4つまたは8つの各入出力端子602に対応するリ
ードラッチの出力データが入力されそれら出力データが
一致するか否かを判定する比較器を各グループごとに備
えていた。
【0102】しかしながら、本発明に係るSRAMチッ
プは、試験モードにおいて他の数の入出力端子からなる
各グループ内においては各入出力端子に対応する入力デ
ータをグループ内の一つの入出力端子に入力された信号
の入力データで置き換えるようにデータ入力回路を構成
し、やはり試験モードにおいてそれら各グループ内の各
入出力端子に対応するリードラッチの出力データが入力
されそれら出力データが一致するか否かを判定する比較
器を各グループごとに備えるようにデータ出力回路を構
成してもよい。
【0103】6.3 前述した半導体装置の検査方法
では、ウエハ状態におけるSRAMチップ1000のバ
ーンイン装置内における高温試験の前に常温で行われる
検査を例として説明した。
【0104】しかしながら、一般的に半導体装置は高温
条件の下ではアクセス時間が最も遅くなるため、SRA
Mチップ1000のアクセス時間の計測は、例えばバー
ンイン装置内での高温試験中に全てのデータ入出力端子
602にプローブを接触させて個々の入出力端子602
におけるアクセス時間を計測し、最も遅いものをSRA
Mチップ1000のアクセス時間とするとよい。この場
合、制御信号端子603の一つであるTM端子には、非
アクティブ(ロー)の試験モード信号TMを入力した状
態で検査が行われる。
【0105】これによって、最も遅いアクセス時間であ
るSRAMチップ1000としての正確なアクセス時間
が計測できる。
【0106】6.4 前述した各実施形態では、デー
タ入力回路にライトラッチWLが用いられ、データ出力
回路にリードラッチが用いられている例を示した。しか
しながら、データ入力回路はライトラッチを備えず、入
力バッファの出力が後続する回路に入力されるようにし
てもよい。また、データ出力回路は、リードラッチRL
を備えず、センスアンプSAの出力が後続の回路に直接
入力されるようにしてもよい。なお、その場合、第2実
施形態で示した比較器330は、対応するグループ内の
入出力端子のいずれかに入力されたデータを一時的に保
持するデータ保持回路を備える必要がある。
【0107】6.5 本発明は前述した各実施形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内、また
は、特許請求の範囲の均等範囲内で、各種の変形実施が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係るSRAMチップの構成の概
略を示すブロック図である。
【図2】4つのメモリセルマットを備えるメモリセルア
レイを示す模式図である。
【図3】メモリブロックおよび周辺回路を示す概略図で
ある。
【図4】各メモリセルMCの構成を示す回路図である。
【図5】第1実施形態のデータ入力回路の構成を示すブ
ロック図である。
【図6】第1実施形態のデータ出力回路の構成を示すブ
ロック図である。
【図7】比較器の一例を示す回路図である。
【図8】データ出力回路内の信号伝達を示す説明図であ
る。
【図9】SRAMチップが多数形成された半導体ウエハ
の模式的な平面図である。
【図10】第2実施形態の比較器を示す回路図である。
【図11】第3実施形態のデータ入力回路の構成を示す
ブロック図である。
【図12】第3実施形態のデータ出力回路の構成を示す
ブロック図である。
【図13】第4実施形態のデータ入力回路の構成を示す
ブロック図である。
【図14】第4実施形態のデータ出力回路の構成を示す
ブロック図である。
【図15】(A)、(B)、および(C)は、いずれか
の実施形態におけるSRAMチップを用いた電子機器の
例を示す外観図である。
【図16】ウエハ状態における半導体装置の検査の様子
を示す模式図である。
【符号の説明】
100 アドレス入力回路 200,201,202 データ入力回路(データ入力
部) 206 インバータ 208 クロックドインバータ 210 クロックドインバータ 250 ライトドライバ 300,301,302 データ出力回路(データ出力
部) 306,307 比較器 308 インバータ 310 クロックドインバータ 312 インバータ 314 クロックドインバータ 330 比較器 331 NORゲート 332 NANDゲート 333 インバータ 334 インバータ 335 クロックドインバータ 336 クロックドインバータ 350 センスアンプ 400 制御回路 500 メモリセルアレイ 510 メモリセルマット 520 メモリブロック 550 行デコーダ 570 列デコーダ 601 アドレス入力端子 602 データ入出力端子 603 制御信号端子 604 電源端子 605 モニタ端子 1000 SRAMチップ 2000 半導体ウエハ 3000 プローブカード 3010 プローブ CG カラムゲート MC メモリセル OB 出力バッファ RL リードラッチ(出力データ保持部) SA センスアンプ TM 試験モード信号 WL ライトラッチ
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) G11C 11/413 H01L 27/04 T H01L 21/66 G11C 11/34 341D 21/822 341C 27/04 Fターム(参考) 2G132 AA00 AA08 AB01 AC03 AD06 AG02 AK09 AK15 AK20 AL00 AL11 4M106 AA01 AC08 BA01 5B015 HH01 HH03 KB09 KB35 KB36 MM07 NN09 5F038 DF05 DT02 DT05 DT15 EZ20 5L106 AA02 AA15 CC01 CC17 DD03 DD06 DD11 DD32 EE02 GG02

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを記憶するメモリセルと、 前記メモリセルに記憶させるデータが入力されるデータ
    入力部と、 を備え、 前記データ入力部は、前記メモリセルに記憶させるため
    のデータの試験モードにおける入力時において、複数の
    入出力端子のうちのいずれか一つの入出力端子に入力さ
    れた信号がそれら複数の入出力端子の全てに入力された
    場合と同一な信号を後続する各部に対して出力するよう
    にスイッチングするスイッチング回路を備える半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記メモリセルに記憶されたデータを出力するデータ出
    力部をさらに備え、 前記データ出力部は、前記試験モードにおける前記複数
    のデータ入出力端子からの出力データ同士が一致するか
    否かを判定する比較器をさらに備える半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 前記メモリセルに記憶されたデータを出力するデータ出
    力部をさらに備え、 前記データ入力部は、前記複数のデータ入出力端子の一
    つに対する入力データを一時的に保持する入力データ保
    持部をさらに備え、 前記データ出力部は、前記入力データ保持部に記憶され
    た入力データ、および、前記複数のデータ入出力端子の
    少なくとも一つからの出力データが、一致するか否かを
    判定する比較器、をさらに備える半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項2または請求項3において、 前記データ出力部は、 前記メモリセルから出力されたデータを一時的に保持す
    る出力データ保持部と、 前記複数のデータ入出力端子の一つが、前記出力データ
    保持部の出力および前記比較器の出力のいずれに接続さ
    れるかを切り替える切り替えスイッチ部と、 をさらに備える半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかにお
    いて、 試験モード信号が入力される試験モード信号入力端子を
    さらに備え、 前記スイッチング回路は、前記試験モード信号に対応し
    て動作するように形成されている半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項4において、 試験モード信号が入力される試験モード信号入力端子を
    さらに備え、 前記切り替えスイッチ部は、前記試験モード信号に対応
    して動作するように形成されている半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項2または請求項3において、前記
    比較器からの出力信号が接続されるモニタ端子を備える
    半導体装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかにお
    いて、 所定数の単位でリペアに用いられる複数の冗長メモリセ
    ルを備え、 前記複数の入出力端子の数は、前記所定数である半導体
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし請求項8のいずれかに記
    載の半導体装置を備える電子機器。
  10. 【請求項10】 検査される半導体装置が備えるスイッ
    チング回路の動作によって、複数の入出力端子のうちの
    いずれか一つの入出力端子に入力された信号がそれら複
    数の入出力端子の全てに入力された場合と後続する各部
    に対して同一の出力状態となるようにして、データ入力
    を行う工程を有する半導体装置の検査方法。
  11. 【請求項11】 請求項10において、 前記データ入力を行う工程は、半導体装置試験装置が発
    生させる試験モード信号に対応して行われる半導体装置
    の検査方法。
  12. 【請求項12】 請求項10または請求項11におい
    て、 前記データ入力を行う工程によってデータが入力された
    前記複数のデータ入出力端子からの出力データが互いに
    一致するか否かを判定し、その結果を一つの端子に対し
    て出力する工程を有する半導体装置の検査方法。
  13. 【請求項13】 請求項10ないし請求項12のいずれ
    かにおいて、 前記複数の入出力端子の一つに対する入力データと、そ
    の入力データに対応するデータとして前記複数の入出力
    端子の少なくともいずれか一つから出力されたデータ
    が、一致するか否かを判定する工程を有する半導体装置
    の検査方法。
  14. 【請求項14】 請求項10ないし請求項13のいずれ
    かにおいて、 高温条件の下で、全てのデータ入出力端子に接触子を接
    触させて、アクセス時間を計測する工程を有する半導体
    装置の検査方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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