JP2004086996A - メモリテスト回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】BIST手法を用いて内蔵メモリを実仕様のスピードでテストしても、解析に必要なすべての不良メモリセル情報を後刻取り出す。
【解決手段】テスト対象のメモリセル3の読み出しデータと期待値生成回路4の出力データを期待値比較回路5で比較し、期待値比較回路5で不一致が検出された場合には、テスト項目検出回路7に保持されたテスト項目と、アドレスレジスタ8に保持されたメモリセルのアドレス情報と、不良ビット検出回路9に保持されたビット位置情報を不良メモリセル情報蓄積用メモリ11に格納することでテスト中断を最小限にし、内蔵メモリを実仕様のスピードでテストする。不良メモリセル情報蓄積用メモリ11に蓄積された不良メモリセル情報はテスト終了後に低速で読み出す。
【選択図】 図1
【解決手段】テスト対象のメモリセル3の読み出しデータと期待値生成回路4の出力データを期待値比較回路5で比較し、期待値比較回路5で不一致が検出された場合には、テスト項目検出回路7に保持されたテスト項目と、アドレスレジスタ8に保持されたメモリセルのアドレス情報と、不良ビット検出回路9に保持されたビット位置情報を不良メモリセル情報蓄積用メモリ11に格納することでテスト中断を最小限にし、内蔵メモリを実仕様のスピードでテストする。不良メモリセル情報蓄積用メモリ11に蓄積された不良メモリセル情報はテスト終了後に低速で読み出す。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はBIST(ビルトインセルフテスト)手法によるメモリテスト回路に関し、特に、大規模LSIに内蔵されるメモリセルのテストにおいて故障箇所の検出を容易にすることができるメモリテスト回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、システムLSIの大規模化が進み、内蔵されるメモリも大容量化、多ビット化が進んでいる。さらに、搭載されるメモリの数も非常に増えている。そのようなLSIを作成した場合、LSIの検査も非常に困難になっている。特に、内蔵メモリの増加によりメモリ部の検査に必要な検査時間が増大している。
【0003】
メモリ回路のテスト手法は、メモリ回路の入力部とLSIの出力端子の直前にセレクタ回路を設けて外部から直接メモリ回路を制御し検査するダイレクトメモリアクセス方式から、近年は、検査時のメモリ制御回路と書き込みデータ生成回路と読み出しデータの比較回路をLSIに内蔵し、外部から制御するのではなく、LSI自身で検査を行いパス/フェイル情報のみを出力するBIST(ビルトインセルフテスト)手法に変わりつつある。
【0004】
図3は、従来のBIST手法によりメモリセルをテストするメモリテスト回路の構成を示すブロック図である。図3において、1はテスト用メモリ制御回路、2は書き込みデータ生成回路、3はメモリセル、4は期待値生成回路、5は期待値比較回路、6はコンペアレジスタである。
【0005】
LSI外部より入力されたメモリテストモード信号TESTMODとテスト開始信号MEMRSTはテスト用メモリ制御回路1に入力される。また、テスト開始信号MEMRSTは書き込みデータ生成回路2にも入力される。書き込みデータ生成回路2からはメモリ書き込みデータWDATAが出力され、これがメモリセル3に入力される。また、テスト用メモリ制御回路1から書き込みアドレス信号WADR、書き込み制御信号WE、読み出しアドレス信号RADR、読み出し制御信号REが出力され、これらがメモリセル3に入力される。
【0006】
さらに、テスト用メモリ制御回路1から出力される読み出しアドレス信号RADRと読み出し制御信号REは期待値生成回路4にも接続される。そしてメモリセル3から出力される読み出しデータRDATAと期待値生成回路4の出力である期待値データEXDATAは期待値比較回路5に入力される。期待値比較回路5から出力されるパスフェイル判定信号PASSNGはLSIの外部に出力される。また、パスフェイル判定信号PASSNGはテスト用メモリ制御回路1にも接続される。
【0007】
さらに、LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODはテスト用メモリ制御回路1に接続される。期待値比較回路5から出力される全ビットの比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6に入力される。コンペアレジスタ6からはLSIの外部へメモリ解析信号TESTSOが出力され、メモリ解析終了信号MEMRESTARTがテスト用メモリ制御回路1に接続される。
【0008】
次に、図3のメモリテスト回路の動作について説明する。LSI外部からのメモリテストモード信号TESTMODによりメモリテストモードが設定され、テスト開始信号MEMRSTが入力されることによってテスト用メモリ制御回路1と書き込みデータ生成回路2がリセットされ、書き込みデータ生成回路2で書き込みデータWDATAの生成が開始される。
【0009】
また、テスト用メモリ制御回路1にてメモリセルに書き込むための書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが生成され、書き込みデータWDATAがメモリセルへ書き込まれる。すべてのアドレスにデータが書き込まれたら書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが停止する。
【0010】
次に、テスト用メモリ制御回路1にて読み出し制御信号REと読み出しアドレス信号RADRが生成され、期待値生成回路4にて読み出しアドレス信号RADRに対応した期待値データEXDATAが生成される。期待値データEXDATAは読み出し制御信号REの発生された回数を検知して複数あるテストパターンに対応した期待値が生成される。
【0011】
期待値生成回路4にて生成された期待値データEXDATAとメモリセルから読み出された読み出しデータRDATAは期待値比較回路5にて比較され、全ビットが一致していればHレベルを出力し、1ビットでも不一致の場合はLレベルをパスフェイル判定信号PASSNGとして出力する。
【0012】
さらに、LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODがHレベルでメモリ解析モードを示している場合は、期待値比較回路5で比較結果の不一致が検出されると、パスフェイル判定信号PASSNGによりテスト用メモリ制御回路1内でフラグが立てられ、次のアドレスの読み出しが停止される。
【0013】
また、期待値比較回路5で比較された全ビット分の比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6にて保持され、メモリ解析信号TESTSOより1ビットずつ出力される。全ビット分が出力された後に、コンペアレジスタ6よりメモリ解析終了信号MEMRESTARTがテスト用メモリ制御回路1に伝えられ、立てられていたフラグが解除され、次のアドレスのテストが再開される。
【0014】
図4は、上記従来のメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャートである。図4では、メモリは256語8ビットの構成で、メモリ解析モード時にアドレス値1で下位2ビットが不良だった場合を事例として示している。
【0015】
まず書き込み期間では、書き込み制御信号WEにより、書き込みデータWDATAとして“AA”と“55”が交互に、書き込みアドレス信号WADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルに書き込まれる。次に読み出し期間では、読み出し制御信号REにより、読み出しアドレスRADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルが順に読み出される。
【0016】
読み出しのアドレス値が1のときに、読み出しデータRDATAの下位2ビットが不良で“56”となり、期待値データEXDATAの“55”との不一致が生じ、比較データCOMPDATAは“03”となる。コンペアレジスタ6に保持された比較データCOMPDATAの“03”がメモリ解析信号TESTSOにより上位ビットから1ビットずつ出力され、8ビット分の出力が終了するとメモリ解析終了信号MEMRESTARTにより次のアドレスのテストが再開される。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
このように、LSIのメモリセルを検査する手段としてメモリBIST手法を用いると、LSIの外部からメモリを直接アクセスせずにLSIの内部でテストをすべて行うため、テストの際にLSIの端子による制限を受けずに1度にテストを行うことができる上に、実仕様のスピードでメモリテストを行うことが可能となる。
【0018】
しかしながら、上記従来の手法では、LSI外部からパスかフェイルしか分からないため、メモリの故障箇所を突き止めることが容易にできないという問題があった。また、上記従来の故障検出の手法は、1アドレス毎にテストを行い、期待値比較で不一致が出た際はテストを停止し、不一致時の比較結果を1ビットずつ出力してから次のアドレスのテストを行っているため、メモリ解析モードでのテストは低速で行う必要がある上に、結果データを大幅に加工しないと解析用データとして纏められないという問題があった。
【0019】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、BIST手法を用いて内蔵メモリを実仕様のスピードでテストしても、後刻、解析に必要な不良箇所のアドレス値やビット値等のすべての不良メモリセル情報を簡単に取り出すことが可能なメモリテスト回路を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の請求項1に係るメモリテスト回路は、BIST手法によりメモリセルの読み出しデータと期待値生成回路の出力データを期待値比較回路で比較してLSIが内蔵するメモリのテストを行うメモリテスト回路であって、前記期待値比較回路で不一致が検出された場合にメモリセルのアドレス情報と期待値比較の結果情報を格納する不良メモリセル情報蓄積用メモリを備えるものである。
【0021】
上記構成によれば、不良メモリセル情報蓄積用メモリを備えることにより、全アドレスのテスト終了後に不良メモリセル情報蓄積用メモリに蓄積された不良メモリセル情報を低速で読み出すことができるため、テスト中は実仕様の動作スピードでメモリテストを実行することができる。
【0022】
本発明の請求項2に係るメモリテスト回路は、請求項1記載のメモリテスト回路において、不一致が検出されたビット位置情報を前記不良メモリセル情報蓄積用メモリに格納する期待値比較の結果情報とするものである。
【0023】
上記構成によれば、期待値比較回路で不一致が検出された場合に、メモリセルのアドレス情報とビット位置情報が不良メモリセル情報蓄積用メモリに保存されているため、テスト中は実仕様の動作スピードでメモリテストを実行しても、後刻の不良箇所の解析が容易になる。
【0024】
本発明の請求項3に係るメモリテスト回路は、請求項1または2記載のメモリテスト回路において、前記不良メモリセル情報蓄積用メモリに格納する情報は、期待値比較回路で不一致が検出されたメモリセルのアドレス情報と期待値比較の結果情報に加えて、メモリセルの制御情報から生成されるテスト項目情報を含むものである。
【0025】
上記構成によれば、期待値比較回路で不一致が検出された場合に、メモリセルのアドレス情報とビット位置情報に加えて、テスト項目情報が不良メモリセル情報蓄積用メモリに保存されているため、後刻の不良箇所の解析が一層容易になる。
【0026】
本発明の請求項4に係るメモリテスト回路は、請求項1から3のいずれか一項記載のメモリテスト回路において、通常動作時に使用される複数のメモリがLSIに内蔵される場合に、前記複数のメモリのうち1つをテスト対象とし、前記複数のメモリのうちテスト対象外のメモリの1つを前記不良メモリセル情報蓄積用メモリとして使用するものである。
【0027】
上記構成によれば、通常動作時に使用される複数のメモリがLSIに内蔵される場合には、そのいずれかのメモリを不良メモリセル情報蓄積用メモリとして使用することができるため、メモリテスト専用の不良メモリセル情報蓄積用メモリを搭載する必要がなく、回路規模の増加を最小限に抑えることができる。
【0028】
本発明の請求項5に係るメモリテスト回路は、請求項1から3のいずれか一項記載のメモリテスト回路において、不良メモリセル情報蓄積用メモリとして、メモリに代えてレジスタバッファを用いるものである。
【0029】
上記構成によれば、メモリテスト専用の不良メモリセル情報蓄積用メモリを搭載せずに、不良メモリセル情報蓄積用メモリとしてレジスタバッファを用いるため、蓄積できる不良メモリセル情報は減少するが、通常はメモリセルの不良がわずかである場合は、回路規模の増加を適当量に抑えることができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係るメモリテスト回路の構成を示すブロック図である。
【0031】
図1において、1はテスト用メモリ制御回路、2は書き込みデータ生成回路、3はメモリセル、4は期待値生成回路、5は期待値比較回路、6はコンペアレジスタ、7はテスト項目検出回路、8はアドレスレジスタ、9は不良ビット検出回路、10はFBM(フェイルビットマップ)用メモリ制御回路、11は不良メモリセル情報を蓄積するためのFBM(フェイルビットマップ)用メモリセルである。ここで説明のために、メモリセルは256語8ビットの構成とする。
【0032】
LSI外部より入力されたメモリテストモード信号TESTMODとテスト開始信号MEMRSTはテスト用メモリ制御回路1に入力される。また、テスト開始信号MEMRSTは書き込みデータ生成回路2とFBM用メモリ制御回路10にも入力される。書き込みデータ生成回路2からはメモリ書き込みデータWDATAが出力され、これがメモリセル3に入力される。また、テスト用メモリ制御回路1から書き込みアドレス信号WADR、書き込み制御信号WE、読み出しアドレス信号RADR、読み出し制御信号REが出力され、これらがメモリセル3に入力される。
【0033】
さらに、テスト用メモリ制御回路1から出力される読み出しアドレス信号RADRは期待値生成回路4とアドレスレジスタ8に接続され、読み出し制御信号REは期待値生成回路4とテスト項目検出回路7に接続される。そしてメモリセル3から出力される読み出しデータRDATAと期待値生成回路4の出力である期待値データEXDATAは期待値比較回路5に入力される。期待値比較回路5から出力されるパスフェイル判定信号PASSNGはLSIの外部に出力される。
【0034】
また、期待値比較回路5から出力される比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6に接続され、コンペアレジスタ6から出力される比較結果データCOMPDATA2は不良ビット検出回路9に接続される。さらに、期待値比較回路5からテスト中断信号COMPNGが出力され、これがテスト用メモリ制御回路1とFBM用メモリ制御回路10に接続される。
【0035】
LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODと解析結果読み出し信号DEBGREADはFBM用メモリ制御回路10に入力される。FBM用メモリ制御回路10からは、FBM用アドレス信号FBMADRとFMB用書き込み制御信号FBMWEとFBM用読み出し制御信号FBMREが出力され、これらがFBM用メモリセル11に接続される。
【0036】
FBM用メモリセル11への書き込みデータFBMDATAは、この例では14ビット構成で、上位ビットから3ビットがテスト項目検出回路7の出力信号TESTNO、次の8ビットがアドレスレジスタ8の出力信号FAILADR、残りの3ビットが不良ビット検出回路9の出力信号FAILBITである。
【0037】
FBM用メモリセル11として14ビット幅以上のメモリセルを使用すれば不良情報を1度に格納することができる。FBM用メモリセル11の容量はテストするメモリセルのビット幅と不良情報の格納数で決定される。FBM用メモリセル11の出力はLSI外部へ出力されるFBM読み出し信号FBMOUTとなる。
【0038】
次に、図1のメモリテスト回路の動作について説明する。LSI外部よりメモリテストモード信号TESTMODによりメモリテストモードが設定され、テスト開始信号MEMRSTが入力されることによってテスト用メモリ制御回路1と書き込みデータ生成回路2とFBM用メモリ制御回路10がリセットされ、書き込みデータ生成回路2で書き込みデータWDATAの生成が開始される。
【0039】
また、テスト用メモリ制御回路1にてメモリセルに書き込むための書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが生成され、書き込みデータWDATAがメモリセルへ書き込まれる。すべてのアドレスにデータが書き込まれたら書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが停止する。
【0040】
次に、テスト用メモリ制御回路1にて読み出し制御信号REと読み出しアドレス信号RADRが生成され、期待値生成回路4にて読み出しアドレス信号RADRに対応した期待値データEXDATAが生成される。
【0041】
期待値生成回路4にて生成された期待値データEXDATAとメモリセルから読み出された読み出しデータRDATAは期待値比較回路5にて比較され、全ビットが一致していればHレベルを出力し、1ビットでも不一致の場合はLレベルをパスフェイル判定信号PASSNGとして出力する。
【0042】
また、読み出しアドレス信号RADRはアドレス値に対応した比較結果が出るまでアドレスレジスタ8にて蓄えられる。また、テスト項目検出回路にて読み出し制御信号REを数えることにより何番目の読み出しであるかを検出し、どのテスト項目で不良が発生したかを判別する情報としている。テスト項目からそのときのテストパターンを知ることができる。
【0043】
さらに、LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODがHレベルでメモリ解析モードを示している場合は、期待値比較回路5で比較結果の不一致が検出されると、不良ビット数分のクロック期間だけテスト中断信号COMPNGがHレベルとなる。テスト用メモリ制御回路1内ではテスト中断信号COMPNGがHレベルとなった期間より1クロック少ない期間だけ、次のアドレスの読み出しを停止する。すなわち、1ビットだけの不良の場合は停止させず、3ビットの不良があった場合は2クロック分停止する。
【0044】
また、期待値比較回路5で比較された全ビット分の比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6で保持されており、不良ビット検出回路9では不一致だったビット値を検出し、1つの不良情報としてテスト項目番号、不良アドレス、不良ビットを同時にFBM用メモリセルに書き込む。1アドレスに1ビットの不良しかない場合は1度書き込むだけで良いが、複数ビットの不良がある場合は不良ビット検出回路9で不良ビットを順に検出し、複数回FBM用メモリセル11に書き込む。FBM用メモリセル制御回路10はテスト中断信号COMPNGがHレベルのときにFBM用アドレス信号FBMADRをカウントアップさせる。
【0045】
また、全テスト終了後に解析結果読み出し信号DEBGREADをHレベルにすると、FBM用メモリ制御回路10が読み出しモードとなり、FBM用メモリセル11から不良情報が読み出されFBM読み出し信号FBMOUTに出力される。
【0046】
図2は、上記本実施の形態のメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャートである。図2では、メモリは256語8ビットの構成で、メモリ解析モード時にアドレス値1で下位2ビットが不良だった場合を事例として示している。
【0047】
まず書き込み期間では、書き込み制御信号WEにより、書き込みデータWDATAとして“AA”と“55”が交互に、書き込みアドレス信号WADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルに書き込まれる。次に読み出し期間では、読み出し制御信号REにより、読み出しアドレスRADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルが順に読み出される。
【0048】
読み出しのアドレス値が1のときに、読み出しデータRDATAの下位2ビットが不良で“56”となり、期待値データEXDATAの“55”との不一致が生じ、比較データCOMPDATAは“03”となって、2ビットの不良が検出される。これにより、2クロック期間だけテスト中断信号COMPNGがHレベルとなり、次のアドレスの読み出しを1クロック期間停止する。
【0049】
この間に、検出された不良情報として、(テスト項目番号1、不良アドレス1、不良ビット0)と(テスト項目番号1、不良アドレス1、不良ビット1)をFBM用メモリセルに順に書き込む。このようにして、1クロック期間の読み出し停止の後、次のアドレスのテストが再開される。テスト終了後に、解析結果読み出し信号DEBGREADにより、FBM用メモリセル11に保存された不良情報を読み出し信号FBMOUTに読み出すことができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、不良メモリセル情報を蓄積するためのFBM用メモリセルを備えることにより、すべてのテストを終了するまでLSI外部に信号を出力する必要がないため、実仕様の動作スピードでメモリテストを行うことができる。FBM用メモリセルには不良が発生したテストパターンとアドレスとビットの情報が保存されるため、テスト終了後に低速で読み出すことにより、システムLSIの解析のために多量の正確な解析情報を入手することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るメモリテスト回路の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施の形態に係るメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャート。
【図3】従来のメモリテスト回路の構成を示すブロック図。
【図4】従来のメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
1 テスト用メモリ制御回路
2 書き込みデータ生成回路
3 メモリセル
4 期待値生成回路
5 期待値比較回路
6 コンペアレジスタ
7 テスト項目検出回路
8 アドレスレジスタ
9 不良ビット検出回路
10 FBM用メモリ制御回路
11 FBM用メモリセル
【発明の属する技術分野】
本発明はBIST(ビルトインセルフテスト)手法によるメモリテスト回路に関し、特に、大規模LSIに内蔵されるメモリセルのテストにおいて故障箇所の検出を容易にすることができるメモリテスト回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、システムLSIの大規模化が進み、内蔵されるメモリも大容量化、多ビット化が進んでいる。さらに、搭載されるメモリの数も非常に増えている。そのようなLSIを作成した場合、LSIの検査も非常に困難になっている。特に、内蔵メモリの増加によりメモリ部の検査に必要な検査時間が増大している。
【0003】
メモリ回路のテスト手法は、メモリ回路の入力部とLSIの出力端子の直前にセレクタ回路を設けて外部から直接メモリ回路を制御し検査するダイレクトメモリアクセス方式から、近年は、検査時のメモリ制御回路と書き込みデータ生成回路と読み出しデータの比較回路をLSIに内蔵し、外部から制御するのではなく、LSI自身で検査を行いパス/フェイル情報のみを出力するBIST(ビルトインセルフテスト)手法に変わりつつある。
【0004】
図3は、従来のBIST手法によりメモリセルをテストするメモリテスト回路の構成を示すブロック図である。図3において、1はテスト用メモリ制御回路、2は書き込みデータ生成回路、3はメモリセル、4は期待値生成回路、5は期待値比較回路、6はコンペアレジスタである。
【0005】
LSI外部より入力されたメモリテストモード信号TESTMODとテスト開始信号MEMRSTはテスト用メモリ制御回路1に入力される。また、テスト開始信号MEMRSTは書き込みデータ生成回路2にも入力される。書き込みデータ生成回路2からはメモリ書き込みデータWDATAが出力され、これがメモリセル3に入力される。また、テスト用メモリ制御回路1から書き込みアドレス信号WADR、書き込み制御信号WE、読み出しアドレス信号RADR、読み出し制御信号REが出力され、これらがメモリセル3に入力される。
【0006】
さらに、テスト用メモリ制御回路1から出力される読み出しアドレス信号RADRと読み出し制御信号REは期待値生成回路4にも接続される。そしてメモリセル3から出力される読み出しデータRDATAと期待値生成回路4の出力である期待値データEXDATAは期待値比較回路5に入力される。期待値比較回路5から出力されるパスフェイル判定信号PASSNGはLSIの外部に出力される。また、パスフェイル判定信号PASSNGはテスト用メモリ制御回路1にも接続される。
【0007】
さらに、LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODはテスト用メモリ制御回路1に接続される。期待値比較回路5から出力される全ビットの比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6に入力される。コンペアレジスタ6からはLSIの外部へメモリ解析信号TESTSOが出力され、メモリ解析終了信号MEMRESTARTがテスト用メモリ制御回路1に接続される。
【0008】
次に、図3のメモリテスト回路の動作について説明する。LSI外部からのメモリテストモード信号TESTMODによりメモリテストモードが設定され、テスト開始信号MEMRSTが入力されることによってテスト用メモリ制御回路1と書き込みデータ生成回路2がリセットされ、書き込みデータ生成回路2で書き込みデータWDATAの生成が開始される。
【0009】
また、テスト用メモリ制御回路1にてメモリセルに書き込むための書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが生成され、書き込みデータWDATAがメモリセルへ書き込まれる。すべてのアドレスにデータが書き込まれたら書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが停止する。
【0010】
次に、テスト用メモリ制御回路1にて読み出し制御信号REと読み出しアドレス信号RADRが生成され、期待値生成回路4にて読み出しアドレス信号RADRに対応した期待値データEXDATAが生成される。期待値データEXDATAは読み出し制御信号REの発生された回数を検知して複数あるテストパターンに対応した期待値が生成される。
【0011】
期待値生成回路4にて生成された期待値データEXDATAとメモリセルから読み出された読み出しデータRDATAは期待値比較回路5にて比較され、全ビットが一致していればHレベルを出力し、1ビットでも不一致の場合はLレベルをパスフェイル判定信号PASSNGとして出力する。
【0012】
さらに、LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODがHレベルでメモリ解析モードを示している場合は、期待値比較回路5で比較結果の不一致が検出されると、パスフェイル判定信号PASSNGによりテスト用メモリ制御回路1内でフラグが立てられ、次のアドレスの読み出しが停止される。
【0013】
また、期待値比較回路5で比較された全ビット分の比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6にて保持され、メモリ解析信号TESTSOより1ビットずつ出力される。全ビット分が出力された後に、コンペアレジスタ6よりメモリ解析終了信号MEMRESTARTがテスト用メモリ制御回路1に伝えられ、立てられていたフラグが解除され、次のアドレスのテストが再開される。
【0014】
図4は、上記従来のメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャートである。図4では、メモリは256語8ビットの構成で、メモリ解析モード時にアドレス値1で下位2ビットが不良だった場合を事例として示している。
【0015】
まず書き込み期間では、書き込み制御信号WEにより、書き込みデータWDATAとして“AA”と“55”が交互に、書き込みアドレス信号WADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルに書き込まれる。次に読み出し期間では、読み出し制御信号REにより、読み出しアドレスRADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルが順に読み出される。
【0016】
読み出しのアドレス値が1のときに、読み出しデータRDATAの下位2ビットが不良で“56”となり、期待値データEXDATAの“55”との不一致が生じ、比較データCOMPDATAは“03”となる。コンペアレジスタ6に保持された比較データCOMPDATAの“03”がメモリ解析信号TESTSOにより上位ビットから1ビットずつ出力され、8ビット分の出力が終了するとメモリ解析終了信号MEMRESTARTにより次のアドレスのテストが再開される。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
このように、LSIのメモリセルを検査する手段としてメモリBIST手法を用いると、LSIの外部からメモリを直接アクセスせずにLSIの内部でテストをすべて行うため、テストの際にLSIの端子による制限を受けずに1度にテストを行うことができる上に、実仕様のスピードでメモリテストを行うことが可能となる。
【0018】
しかしながら、上記従来の手法では、LSI外部からパスかフェイルしか分からないため、メモリの故障箇所を突き止めることが容易にできないという問題があった。また、上記従来の故障検出の手法は、1アドレス毎にテストを行い、期待値比較で不一致が出た際はテストを停止し、不一致時の比較結果を1ビットずつ出力してから次のアドレスのテストを行っているため、メモリ解析モードでのテストは低速で行う必要がある上に、結果データを大幅に加工しないと解析用データとして纏められないという問題があった。
【0019】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、BIST手法を用いて内蔵メモリを実仕様のスピードでテストしても、後刻、解析に必要な不良箇所のアドレス値やビット値等のすべての不良メモリセル情報を簡単に取り出すことが可能なメモリテスト回路を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の請求項1に係るメモリテスト回路は、BIST手法によりメモリセルの読み出しデータと期待値生成回路の出力データを期待値比較回路で比較してLSIが内蔵するメモリのテストを行うメモリテスト回路であって、前記期待値比較回路で不一致が検出された場合にメモリセルのアドレス情報と期待値比較の結果情報を格納する不良メモリセル情報蓄積用メモリを備えるものである。
【0021】
上記構成によれば、不良メモリセル情報蓄積用メモリを備えることにより、全アドレスのテスト終了後に不良メモリセル情報蓄積用メモリに蓄積された不良メモリセル情報を低速で読み出すことができるため、テスト中は実仕様の動作スピードでメモリテストを実行することができる。
【0022】
本発明の請求項2に係るメモリテスト回路は、請求項1記載のメモリテスト回路において、不一致が検出されたビット位置情報を前記不良メモリセル情報蓄積用メモリに格納する期待値比較の結果情報とするものである。
【0023】
上記構成によれば、期待値比較回路で不一致が検出された場合に、メモリセルのアドレス情報とビット位置情報が不良メモリセル情報蓄積用メモリに保存されているため、テスト中は実仕様の動作スピードでメモリテストを実行しても、後刻の不良箇所の解析が容易になる。
【0024】
本発明の請求項3に係るメモリテスト回路は、請求項1または2記載のメモリテスト回路において、前記不良メモリセル情報蓄積用メモリに格納する情報は、期待値比較回路で不一致が検出されたメモリセルのアドレス情報と期待値比較の結果情報に加えて、メモリセルの制御情報から生成されるテスト項目情報を含むものである。
【0025】
上記構成によれば、期待値比較回路で不一致が検出された場合に、メモリセルのアドレス情報とビット位置情報に加えて、テスト項目情報が不良メモリセル情報蓄積用メモリに保存されているため、後刻の不良箇所の解析が一層容易になる。
【0026】
本発明の請求項4に係るメモリテスト回路は、請求項1から3のいずれか一項記載のメモリテスト回路において、通常動作時に使用される複数のメモリがLSIに内蔵される場合に、前記複数のメモリのうち1つをテスト対象とし、前記複数のメモリのうちテスト対象外のメモリの1つを前記不良メモリセル情報蓄積用メモリとして使用するものである。
【0027】
上記構成によれば、通常動作時に使用される複数のメモリがLSIに内蔵される場合には、そのいずれかのメモリを不良メモリセル情報蓄積用メモリとして使用することができるため、メモリテスト専用の不良メモリセル情報蓄積用メモリを搭載する必要がなく、回路規模の増加を最小限に抑えることができる。
【0028】
本発明の請求項5に係るメモリテスト回路は、請求項1から3のいずれか一項記載のメモリテスト回路において、不良メモリセル情報蓄積用メモリとして、メモリに代えてレジスタバッファを用いるものである。
【0029】
上記構成によれば、メモリテスト専用の不良メモリセル情報蓄積用メモリを搭載せずに、不良メモリセル情報蓄積用メモリとしてレジスタバッファを用いるため、蓄積できる不良メモリセル情報は減少するが、通常はメモリセルの不良がわずかである場合は、回路規模の増加を適当量に抑えることができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係るメモリテスト回路の構成を示すブロック図である。
【0031】
図1において、1はテスト用メモリ制御回路、2は書き込みデータ生成回路、3はメモリセル、4は期待値生成回路、5は期待値比較回路、6はコンペアレジスタ、7はテスト項目検出回路、8はアドレスレジスタ、9は不良ビット検出回路、10はFBM(フェイルビットマップ)用メモリ制御回路、11は不良メモリセル情報を蓄積するためのFBM(フェイルビットマップ)用メモリセルである。ここで説明のために、メモリセルは256語8ビットの構成とする。
【0032】
LSI外部より入力されたメモリテストモード信号TESTMODとテスト開始信号MEMRSTはテスト用メモリ制御回路1に入力される。また、テスト開始信号MEMRSTは書き込みデータ生成回路2とFBM用メモリ制御回路10にも入力される。書き込みデータ生成回路2からはメモリ書き込みデータWDATAが出力され、これがメモリセル3に入力される。また、テスト用メモリ制御回路1から書き込みアドレス信号WADR、書き込み制御信号WE、読み出しアドレス信号RADR、読み出し制御信号REが出力され、これらがメモリセル3に入力される。
【0033】
さらに、テスト用メモリ制御回路1から出力される読み出しアドレス信号RADRは期待値生成回路4とアドレスレジスタ8に接続され、読み出し制御信号REは期待値生成回路4とテスト項目検出回路7に接続される。そしてメモリセル3から出力される読み出しデータRDATAと期待値生成回路4の出力である期待値データEXDATAは期待値比較回路5に入力される。期待値比較回路5から出力されるパスフェイル判定信号PASSNGはLSIの外部に出力される。
【0034】
また、期待値比較回路5から出力される比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6に接続され、コンペアレジスタ6から出力される比較結果データCOMPDATA2は不良ビット検出回路9に接続される。さらに、期待値比較回路5からテスト中断信号COMPNGが出力され、これがテスト用メモリ制御回路1とFBM用メモリ制御回路10に接続される。
【0035】
LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODと解析結果読み出し信号DEBGREADはFBM用メモリ制御回路10に入力される。FBM用メモリ制御回路10からは、FBM用アドレス信号FBMADRとFMB用書き込み制御信号FBMWEとFBM用読み出し制御信号FBMREが出力され、これらがFBM用メモリセル11に接続される。
【0036】
FBM用メモリセル11への書き込みデータFBMDATAは、この例では14ビット構成で、上位ビットから3ビットがテスト項目検出回路7の出力信号TESTNO、次の8ビットがアドレスレジスタ8の出力信号FAILADR、残りの3ビットが不良ビット検出回路9の出力信号FAILBITである。
【0037】
FBM用メモリセル11として14ビット幅以上のメモリセルを使用すれば不良情報を1度に格納することができる。FBM用メモリセル11の容量はテストするメモリセルのビット幅と不良情報の格納数で決定される。FBM用メモリセル11の出力はLSI外部へ出力されるFBM読み出し信号FBMOUTとなる。
【0038】
次に、図1のメモリテスト回路の動作について説明する。LSI外部よりメモリテストモード信号TESTMODによりメモリテストモードが設定され、テスト開始信号MEMRSTが入力されることによってテスト用メモリ制御回路1と書き込みデータ生成回路2とFBM用メモリ制御回路10がリセットされ、書き込みデータ生成回路2で書き込みデータWDATAの生成が開始される。
【0039】
また、テスト用メモリ制御回路1にてメモリセルに書き込むための書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが生成され、書き込みデータWDATAがメモリセルへ書き込まれる。すべてのアドレスにデータが書き込まれたら書き込みアドレス信号WADRと書き込み制御信号WEが停止する。
【0040】
次に、テスト用メモリ制御回路1にて読み出し制御信号REと読み出しアドレス信号RADRが生成され、期待値生成回路4にて読み出しアドレス信号RADRに対応した期待値データEXDATAが生成される。
【0041】
期待値生成回路4にて生成された期待値データEXDATAとメモリセルから読み出された読み出しデータRDATAは期待値比較回路5にて比較され、全ビットが一致していればHレベルを出力し、1ビットでも不一致の場合はLレベルをパスフェイル判定信号PASSNGとして出力する。
【0042】
また、読み出しアドレス信号RADRはアドレス値に対応した比較結果が出るまでアドレスレジスタ8にて蓄えられる。また、テスト項目検出回路にて読み出し制御信号REを数えることにより何番目の読み出しであるかを検出し、どのテスト項目で不良が発生したかを判別する情報としている。テスト項目からそのときのテストパターンを知ることができる。
【0043】
さらに、LSI外部から入力されるメモリ解析モード信号DEBGMODがHレベルでメモリ解析モードを示している場合は、期待値比較回路5で比較結果の不一致が検出されると、不良ビット数分のクロック期間だけテスト中断信号COMPNGがHレベルとなる。テスト用メモリ制御回路1内ではテスト中断信号COMPNGがHレベルとなった期間より1クロック少ない期間だけ、次のアドレスの読み出しを停止する。すなわち、1ビットだけの不良の場合は停止させず、3ビットの不良があった場合は2クロック分停止する。
【0044】
また、期待値比較回路5で比較された全ビット分の比較データCOMPDATAはコンペアレジスタ6で保持されており、不良ビット検出回路9では不一致だったビット値を検出し、1つの不良情報としてテスト項目番号、不良アドレス、不良ビットを同時にFBM用メモリセルに書き込む。1アドレスに1ビットの不良しかない場合は1度書き込むだけで良いが、複数ビットの不良がある場合は不良ビット検出回路9で不良ビットを順に検出し、複数回FBM用メモリセル11に書き込む。FBM用メモリセル制御回路10はテスト中断信号COMPNGがHレベルのときにFBM用アドレス信号FBMADRをカウントアップさせる。
【0045】
また、全テスト終了後に解析結果読み出し信号DEBGREADをHレベルにすると、FBM用メモリ制御回路10が読み出しモードとなり、FBM用メモリセル11から不良情報が読み出されFBM読み出し信号FBMOUTに出力される。
【0046】
図2は、上記本実施の形態のメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャートである。図2では、メモリは256語8ビットの構成で、メモリ解析モード時にアドレス値1で下位2ビットが不良だった場合を事例として示している。
【0047】
まず書き込み期間では、書き込み制御信号WEにより、書き込みデータWDATAとして“AA”と“55”が交互に、書き込みアドレス信号WADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルに書き込まれる。次に読み出し期間では、読み出し制御信号REにより、読み出しアドレスRADRが示すアドレス値0から255までのメモリセルが順に読み出される。
【0048】
読み出しのアドレス値が1のときに、読み出しデータRDATAの下位2ビットが不良で“56”となり、期待値データEXDATAの“55”との不一致が生じ、比較データCOMPDATAは“03”となって、2ビットの不良が検出される。これにより、2クロック期間だけテスト中断信号COMPNGがHレベルとなり、次のアドレスの読み出しを1クロック期間停止する。
【0049】
この間に、検出された不良情報として、(テスト項目番号1、不良アドレス1、不良ビット0)と(テスト項目番号1、不良アドレス1、不良ビット1)をFBM用メモリセルに順に書き込む。このようにして、1クロック期間の読み出し停止の後、次のアドレスのテストが再開される。テスト終了後に、解析結果読み出し信号DEBGREADにより、FBM用メモリセル11に保存された不良情報を読み出し信号FBMOUTに読み出すことができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、不良メモリセル情報を蓄積するためのFBM用メモリセルを備えることにより、すべてのテストを終了するまでLSI外部に信号を出力する必要がないため、実仕様の動作スピードでメモリテストを行うことができる。FBM用メモリセルには不良が発生したテストパターンとアドレスとビットの情報が保存されるため、テスト終了後に低速で読み出すことにより、システムLSIの解析のために多量の正確な解析情報を入手することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るメモリテスト回路の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施の形態に係るメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャート。
【図3】従来のメモリテスト回路の構成を示すブロック図。
【図4】従来のメモリテスト回路の動作を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
1 テスト用メモリ制御回路
2 書き込みデータ生成回路
3 メモリセル
4 期待値生成回路
5 期待値比較回路
6 コンペアレジスタ
7 テスト項目検出回路
8 アドレスレジスタ
9 不良ビット検出回路
10 FBM用メモリ制御回路
11 FBM用メモリセル
Claims (5)
- BIST手法によりメモリセルの読み出しデータと期待値生成回路の出力データを期待値比較回路で比較してLSIに内蔵するメモリのテストを行うメモリテスト回路であって、
前記期待値比較回路で不一致が検出された場合にメモリセルのアドレス情報と期待値比較の結果情報を格納する不良メモリセル情報蓄積用メモリを備えることを特徴とするメモリテスト回路。 - 前記不良メモリセル情報蓄積用メモリに格納する期待値比較の結果情報は不一致が検出されたビット位置情報であることを特徴とする請求項1記載のメモリテスト回路。
- 前記不良メモリセル情報蓄積用メモリに格納する情報は、前記期待値比較回路で不一致が検出されたメモリセルのアドレス情報と期待値比較の結果情報に加えて、メモリセルの制御情報から生成されるテスト項目情報を含むことを特徴とする請求項1または2記載のメモリテスト回路。
- 通常動作時に使用される複数のメモリがLSIに内蔵される場合に、前記複数のメモリのうち1つをテスト対象とし、前記複数のメモリのうちテスト対象外のメモリの1つを前記不良メモリセル情報蓄積用メモリとして使用することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のメモリテスト回路。
- 不良メモリセル情報蓄積用メモリとして、メモリに代えてレジスタバッファを用いることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のメモリテスト回路。
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