JP2005032375A - Semiconductor memory and its testing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体記憶装置、およびそのテスト方法に関し、特に、データ線方向に複数接続されたメモリセルと、上記メモリセルを活性化させる複数のワード線により構成されたメモリアレイを備えた半導体記憶装置、およびそのテスト方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor memory device and a test method therefor, and in particular, a semiconductor memory including a memory array including a plurality of memory cells connected in a data line direction and a plurality of word lines that activate the memory cells. The present invention relates to a device and a test method thereof.
従来の半導体記憶装置のテスト方法としては、メモリアレイのワード線方向に並行に接続されたメモリセルを同時に活性化し、同時書込みを行いメモリアレイへの書込み時間の短縮を図ることにより、メモリアレイのテスト時間の短縮を可能としている(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional test method for a semiconductor memory device, the memory cells connected in parallel in the word line direction of the memory array are simultaneously activated, and simultaneous writing is performed to shorten the write time to the memory array. Test time can be shortened (see, for example, Patent Document 1).
また、各データ線に対して複数のメモリアレイを接続したバンク構成のメモリに対しても、並列に接続されたメモリアレイを同時に書込みアクセスし、同時書込みを行いメモリへの書込み時間の短縮を図ることにより、テスト時間の短縮を可能としている(例えば、特許文献2参照。)。
このような従来の半導体記憶装置のテスト方法では、ワード線方向に並列に接続されたメモリセルに対しては、同時書込みアクセスによるアクセス時間の短縮を図ることができるが、データ線方向に並列に接続されたメモリセルに対しての同時書込みアクセスは、メモリの機能としては不可であった。よって、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイに対しては、書込み時間の短縮によるテスト時間の短縮を図ることはできないこととなる。 In such a conventional semiconductor memory device testing method, it is possible to shorten the access time by simultaneous write access to memory cells connected in parallel in the word line direction, but in parallel in the data line direction. Simultaneous write access to the connected memory cells is not possible as a memory function. Therefore, for a memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction, the test time cannot be shortened by shortening the write time.
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイに対するテスト時間の短縮を、簡便、かつ小さい回路規模で実現することのできる半導体記憶装置、及びそのテスト方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to reduce the test time for a memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction, with a simple and small circuit scale. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device that can be realized by the above and a test method thereof.
上記課題を解決するために、本発明にかかる半導体記憶装置は、メモリアレイへの書込みアクセスを行うにおいて、データ線、及びワード線方向に並んだ複数のメモリセルを同時にアクセスすることができ、書込みアクセス時間の削減を図ることができるようにしたものである。 In order to solve the above-described problems, the semiconductor memory device according to the present invention can simultaneously access a plurality of memory cells arranged in the data line and word line directions when performing write access to the memory array. The access time can be reduced.
また、本発明にかかる半導体記憶装置のテスト方法は、データ線、及びワード線方向に並んだ複数のメモリセルを同時にアクセスできるようにし、テストアクセス時間を削減しようとする半導体記憶装置に対してテストを行うにおいて、テスト対象メモリセルに対し相互作用が強く働くよう、隣接セルが同時に変移するテストパターンを生成する、ことを特徴とする。 Also, a test method for a semiconductor memory device according to the present invention enables simultaneous access to a plurality of memory cells arranged in the direction of a data line and a word line, and tests a semiconductor memory device to reduce test access time. Is performed, a test pattern in which adjacent cells change simultaneously is generated so that the interaction acts strongly on the memory cell to be tested.
上記のような特徴によって、本発明にかかる半導体記憶装置は、書込みアクセス処理効率の向上が可能となるものであり、本発明にかかる半導体記憶装置のテスト方法は、テストコストの削減と、テスト品質の向上とを達成することが可能となる。 With the above-described features, the semiconductor memory device according to the present invention can improve the write access processing efficiency. The test method for the semiconductor memory device according to the present invention reduces the test cost and the test quality. It is possible to achieve improvement.
本発明の請求項1にかかる半導体集積回路のテスト方法によれば、データ線方向、およびワード線方向に、それぞれ少なくとも一つ以上の複数のメモリセルを配置してなるメモリアレイ、前記メモリセルを活性化させる少なくとも一つ以上の複数のワード線、および前記複数のメモリセルにそれぞれ接続された少なくとも一つ以上の複数のデータ線、を備えた半導体記憶装置をテストするテスト方法であって、前記少なくとも一つ以上のワード線を同時刻に活性化させることにより、前記複数のメモリセルを同時刻に活性化させ、前記少なくとも一つ以上のデータ線から、前記複数のメモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込むものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method of a semiconductor integrated circuit according to a first aspect of the present invention, a memory array in which at least one or more memory cells are arranged in a data line direction and a word line direction, respectively, A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more word lines to be activated and at least one or more data lines respectively connected to the plurality of memory cells, By activating at least one word line at the same time, the plurality of memory cells are activated at the same time, and from the at least one data line to the plurality of memory cells. Since it is assumed that the same write data is written at the time, write access to the memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction is performed. In this case, it is possible to increase the processing efficiency of the write access by simultaneously accessing a plurality of memory cells in the data line and word line directions with a simple and small-scale circuit. It is possible to reduce the test cost and improve the test quality.
この発明の請求項2にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、請求項1記載の半導体記憶装置のテスト方法において、前記同時刻に活性化させるワード線の組み合わせは、全N本(Nは2以上の整数)のワード線の、(2のN乗)個の異なるワード線の組合せの中から、少なくとも一組以上のワード線を選択した状態を含むものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスする機構を設けたことにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to a second aspect of the present invention, in the test method for a semiconductor memory device according to the first aspect, the number of combinations of word lines activated at the same time is N (N is Since it includes a state in which at least one word line is selected from a combination of (two to the power of N) different word lines of (an integer of 2 or more) word lines, memory in the data line direction is included. In a write access to a memory array in which a large number of cells are connected, a mechanism for simultaneously accessing a plurality of memory cells in the data line and word line directions by a simple and small-scale circuit is provided. It is possible to increase the processing efficiency, thereby reducing the test time, that is, the test cost, and improving the test quality.
この発明の請求項3にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、請求項2記載の半導体記憶装置において、前記全N本のワード線のうちのデータ線方向の順番に一つおきのワード線を、同時刻に活性化させる第1のワード線選択状態と、前記第1のワード線選択状態で活性化されなかったワード線のみを、同時刻に活性化させる第2のワード線選択状態と、を有するものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to a third aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the second aspect, every other word line in the order of the data line direction among all the N word lines. Are activated at the same time, and a second word line selected state in which only the word lines that are not activated in the first word line selected state are activated at the same time. In a write access to a memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction, a plurality of memory cells are arranged in the data line and word line directions with a simple and small circuit. Accessing at the same time can improve the processing efficiency of write access, and this can reduce test time, that is, test cost and improve test quality. It is possible to become.
この発明の請求項4にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、データ線方向、およびワード線方向に、それぞれ少なくとも一つ以上の複数のメモリセルを配置してなるメモリアレイ、前記メモリセルを活性化させる少なくとも一つ以上の複数のワード線、および前記複数のメモリセルにそれぞれ接続された少なくとも一つ以上の複数のデータ線を備えた半導体記憶装置をテストするテスト方法であって、前記複数のメモリセル内の特定メモリセルに対してデータ線方向に上下に配置された2つの隣接メモリセルに接続された2つのワード線を同時刻に活性化させ、前記2つの隣接メモリセルに接続された一つのデータ線から、前記活性化された2つの隣接メモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込むようにしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to a fourth aspect of the present invention, a memory array in which at least one or more memory cells are arranged in the data line direction and the word line direction, respectively, A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more word lines to be activated and at least one or more data lines connected to the plurality of memory cells, respectively. Two word lines connected to two adjacent memory cells arranged vertically in the data line direction with respect to a specific memory cell in the memory cell are activated at the same time and connected to the two adjacent memory cells. Since the same write data is written from the same data line to the activated two adjacent memory cells at the same time. Write access to a memory array with a large number of memory cells connected in the data line direction by accessing multiple memory cells in the data line and word line directions simultaneously with a simple and small circuit. As a result, the test time, that is, the test cost can be reduced, and the test quality can be improved.
この発明の請求項5にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、請求項4記載の半導体記憶装置のテスト方法において、前記書込みデータは、前記特定メモリセルの書込み値の反転値であるものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to a fifth aspect of the present invention, in the test method for a semiconductor memory device according to the fourth aspect, the write data is an inverted value of a write value of the specific memory cell. Therefore, in a write access to a memory array having a configuration in which many memory cells are connected in the data line direction, a plurality of memory cells are simultaneously accessed in the data line and word line directions by a simple and small circuit. Thus, it is possible to increase the processing efficiency of the write access, thereby reducing the test time, that is, the test cost, and improving the test quality.
この発明の請求項6にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、データ線方向、およびワード線方向に、それぞれ少なくとも一つ以上の複数のメモリセルを配置してなるメモリアレイ、前記メモリセルを活性化させる少なくとも一つ以上の複数のワード線、および前記複数のメモリセルにそれぞれ接続された少なくとも一つ以上の複数のデータ線を備えた半導体記憶装置をテストするテスト方法であって、前記複数のメモリセル内の特定メモリセルに対してワード線方向に左右に配置された2つの隣接メモリセルに接続された一つのワード線を同時刻に活性化させ、前記2つの隣接メモリセルに接続された2つのデータ線から、前記活性化された2つの隣接メモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込むものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to a sixth aspect of the present invention, a memory array in which at least one or more memory cells are arranged in the data line direction and the word line direction, respectively, A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more word lines to be activated and at least one or more data lines connected to the plurality of memory cells, respectively. One word line connected to two adjacent memory cells arranged on the left and right in the word line direction with respect to a specific memory cell in the memory cell is activated at the same time, and connected to the two adjacent memory cells. Since the same write data is written at the same time from the two data lines to the activated two adjacent memory cells. Write access to a memory array with a large number of memory cells connected in the data line direction by accessing multiple memory cells in the data line and word line directions simultaneously with a simple and small circuit. As a result, the test time, that is, the test cost can be reduced, and the test quality can be improved.
この発明の請求項7にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、請求項6記載の半導体記憶装置のテスト方法において、前記書込みデータは、前記特定メモリセルの書込み値の反転値であるものとしたので、上記と同様、簡便かつ小規模の回路により、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、また、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to a seventh aspect of the present invention, in the test method for a semiconductor memory device according to the sixth aspect, the write data is an inverted value of a write value of the specific memory cell. Therefore, as described above, it is possible to increase the processing efficiency of write access to a memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction by a simple and small-scale circuit, and the test time, that is, It is possible to reduce the test cost and improve the test quality.
この発明の請求項8にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、データ線方向、およびワード線方向に、それぞれ少なくとも一つ以上の複数のメモリセルを配置してなるメモリアレイ、前記メモリセルを活性化させる少なくとも一つ以上の複数のワード線、および前記複数のメモリセルにそれぞれ接続された少なくとも一つ以上の複数のデータ線を備えた半導体記憶装置をテストするテスト方法であって、前記複数のメモリセル内の特定メモリセルに対して対角に配置された四つの隣接メモリセルに接続された2つのワード線を同時刻に活性化させ、前記四つの隣接メモリセルに接続された2つのデータ線から、前記活性化された四つの隣接メモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込むものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、また、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a test method for a semiconductor memory device according to an eighth aspect of the present invention, a memory array in which at least one or more memory cells are arranged in the data line direction and the word line direction, respectively, A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more word lines to be activated and at least one or more data lines connected to the plurality of memory cells, respectively. Two word lines connected to four adjacent memory cells arranged diagonally with respect to a specific memory cell in the memory cell are activated at the same time, and two word lines connected to the four adjacent memory cells are activated. Since the same write data is written at the same time from the data line to the four adjacent memory cells that have been activated, the mem In a write access to a memory array having a large number of connected recells, a plurality of memory cells are simultaneously accessed in the data line and word line directions with a simple and small-scale circuit to increase the write access processing efficiency. In addition, the test time, that is, the test cost can be reduced, and the test quality can be improved.
この発明の請求項9にかかる半導体記憶装置のテスト方法によれば、請求項8記載の半導体記憶装置のテスト方法において、前記書込みデータは、前記特定メモリセルの書込み値の反転値であるものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、簡便かつ小規模の回路により、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスすることにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、また、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a semiconductor memory device test method of a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device test method according to the eighth aspect, the write data is an inverted value of a write value of the specific memory cell. Therefore, in a write access to a memory array having a configuration in which many memory cells are connected in the data line direction, a plurality of memory cells are simultaneously accessed in the data line and word line directions by a simple and small circuit. Thus, it is possible to increase the processing efficiency of write access, reduce the test time, that is, the test cost, and improve the test quality.
この発明の請求項10にかかる半導体記憶装置によれば、データ線方向、およびワード線方向に、それぞれ少なくとも一つ以上の複数のメモリセルを配置してなるメモリアレイと、前記メモリセルを活性化させる少なくとも一つ以上の複数のワード線と、前記複数のメモリセルにそれぞれ接続された少なくとも一つ以上の複数のデータ線とを備えた半導体記憶装置であって、前記ワード線を少なくとも一つ以上のワード線を活性化させることにより、前記複数のメモリセルを同時刻に活性化させ、前記少なくとも一つ以上のデータ線から、前記複数のメモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込むものとしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスする機構を設けることにより、簡便かつ小規模の回路により、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、またこれにより、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a semiconductor memory device of a tenth aspect of the present invention, a memory array in which at least one or more memory cells are arranged in the data line direction and the word line direction, respectively, and the memory cells are activated A semiconductor memory device comprising at least one or more word lines and at least one or more data lines respectively connected to the plurality of memory cells, the at least one word line being By activating the word line, the plurality of memory cells are activated at the same time, and the same write data is written to the plurality of memory cells from the at least one data line at the same time. In the write access to the memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction, the data line and the By providing a mechanism for simultaneously accessing a plurality of memory cells in the data line direction, the processing efficiency of write access to a memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction is improved by a simple and small-scale circuit. As a result, the test time, that is, the test cost can be reduced and the test quality can be improved.
この発明の請求項11にかかる半導体記憶装置によれば、請求項10記載の半導体記憶装置において、書込みアクセス時に全メモリセルに対して書込みを行った後、読出しアクセス時に前記全メモリセルの値を1つずつ読出すとともに、前記全メモリセルへの書込み値と予め記憶した期待値との比較を行い、メモリセルテストのPASS/FAILの自己判定を行う手段を備えた、ものとしたので、上記と同様、簡便かつ小規模の回路により、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、また、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a semiconductor memory device in accordance with an eleventh aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the tenth aspect, after all the memory cells are written at the time of write access, the values of all the memory cells are set at the time of read access. Since it is provided with means for reading one by one and comparing the written value to all the memory cells with the expected value stored in advance and performing a PASS / FAIL self-determination of the memory cell test, As with, a simple and small-scale circuit can increase the processing efficiency of write access to a memory array configured with a large number of memory cells connected in the data line direction, and can reduce test time, that is, test cost. As a result, the test quality can be improved.
この発明の請求項12にかかる半導体記憶装置によれば、請求項10または11に記載の半導体記憶装置において、前記ワード線制御と、前記データ線制御と、前記書込みデータ制御とを、CPUを用いてプログラマブルに行うものとしたので、簡便かつ小規模の回路により、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイへの書込みアクセスにおいて、データ線、及びワード線方向に複数のメモリセルを同時にアクセスする機構を制御することにより、書込みアクセスの処理効率を高めることが可能となり、また、テスト時間、即ちテストコスト削減を図るとともに、テスト品質を向上することが可能となる。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor memory device according to the tenth or eleventh aspect, a CPU is used for the word line control, the data line control, and the write data control. In a write access to a memory array having a configuration in which a large number of memory cells are connected in the data line direction by a simple and small-scale circuit, a plurality of memory cells in the data line and word line directions are used. By controlling the mechanism for simultaneously accessing the data, it is possible to increase the processing efficiency of the write access, to reduce the test time, that is, the test cost, and to improve the test quality.
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。
(実施の形態1)
この実施の形態1は、請求項1,2の発明に対応するものであり、メモリアレイを構成する全てのメモリセルに対し同じ書き込みデータを同時に書き込むようにしたものである。
図1は本発明の実施の形態1による半導体記憶装置を示す図であり、本実施の形態1による半導体記憶装置の構成と、これを用いた書込みアクセス方式とを示すものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The first embodiment corresponds to the first and second aspects of the invention, in which the same write data is simultaneously written in all the memory cells constituting the memory array.
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention, and shows a configuration of the semiconductor memory device according to the first embodiment and a write access system using the same.
図1において、101〜104はワード線、111〜114はデータ線、115〜118は、各データ線111〜114に対して反転した信号が入出力される反転データ線、121〜124、及び131〜134、及び141〜144、及び151〜154は、ワード線101〜104及びデータ線111〜114に、それぞれ接続されたメモリセル、100は、これらメモリセル121〜124,131〜134,141〜144,151〜154からなるメモリアレイ、161〜164は、データ線111〜114及び反転データ線115〜118に接続されたセンスアンプ、171〜174は、センスアンプ161〜164と、入出力線との接続を制御するスイッチ回路、181〜184は、スイッチ回路171〜174のON/OFF制御を行うデータ線選択信号、191はスイッチ回路171〜174と接続される入出力線、192は入出力線191に対して反転した信号が入出力される反転入出力線、201〜204は、通常動作時に、セレクタ回路221〜224を経由してワード線101〜104に接続される通常ワード線、211〜214は、テスト動作時に、セレクタ回路221〜224を経由してワード線101〜104に接続されるテストワード線、220は通常動作か、テスト動作かを示すモード選択信号、221〜224は、通常ワード線201〜204と、テストワード線211〜214とを、モード選択信号220により選択するワード線セレクタ、231〜234は、通常動作時に、セレクタ回路251〜254を経由してデータ線選択信号181〜184に接続される通常データ線選択信号、241〜244は、テスト動作時に、セレクタ回路251〜254を経由してデータ線選択信号181〜184に接続されるテストデータ線選択信号、251〜254は、通常データ線選択信号231〜234と、テストデータ線選択信号241〜244とを、モード選択信号220により選択するデータ線選択信号セレクタ、300はテストワード線211〜214、及びテストデータ線選択信号241〜244を出力するテストデコーダである。
In FIG. 1, 101-104 are word lines, 111-114 are data lines, 115-118 are inverted data lines for inputting / outputting inverted signals to the data lines 111-114, 121-124, and 131. To 134, 141 to 144, and 151 to 154 are memory cells connected to the word lines 101 to 104 and the
以上のように構成された本実施の形態1による半導体記憶装置について、以下その動作を説明する。
図1に示された半導体記憶装置は、メモリセル121〜154により構成された4×4構造のメモリアレイの例を示すものである。
通常動作時のメモリアレイへのデータ書込みは、一意のアドレスアクセスに対し一意のメモリセルがアクセスされる。例えば、メモリセル121〜154がアドレス0x0〜0xf(0xは16進数を表す)に対して各々マッピングされている場合、メモリアドレス0x0への書込みアクセスに対し通常ワード線201、及び通常データ線選択信号231が活性化される。ワード線セレクタ221は通常動作時にモード選択信号220が“L”となり、通常ワード線201を選択出力するため、ワード線101を活性化する。同時に、データ線選択信号セレクタ251は通常データ線選択信号231を選択出力し、データ線選択信号181を活性化する。これにより、入出力線191、及び反転入出力線192からスイッチ回路171、及びセンスアンプ161を介し、データ線111、及び反転データ線115へ書込みデータが入力され、メモリセル121にデータが書込まれる。
The operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment configured as described above will be described below.
The semiconductor memory device shown in FIG. 1 shows an example of a 4 × 4 memory array constituted by
In writing data to the memory array during normal operation, a unique memory cell is accessed for a unique address access. For example, when
これに対し、テスト動作時のモード選択信号220は“H”となり、ワード線セレクタ221はテストワード線211を選択出力すると同時に、ワード線セレクタ222〜224もテストワード線212〜214を選択出力する。同様に、データ線選択信号セレクタ251〜254はテストデータ線選択信号241〜244を選択出力する。テストワード線211〜214、及びテストデータ線選択信号241〜244はテストデコーダ300より出力され、テスト動作時に任意の値を出力する。従って、テストデコーダ300により、通常動作のような一回のアクセスに対して一個のメモリセルアクセスを行うだけでなく、一回のアクセスに対して複数個のメモリセルアクセスが可能となる。
On the other hand, the
図5は、図1に示した半導体記憶装置における前記通常動作、及び前記テスト動作時の書込みアクセスを示したタイミングチャートであり、a〜sは、前記各信号の波形を示す。
図5において、(a)はクロック信号を示し、以後の各信号はクロック同期信号として扱われる。(b)は通常動作におけるメモリセル121〜154にマッピングされたメモリアドレス、(c)は入出力線191、(d)〜(g)は通常ワード線201〜204、(h)〜(k)は通常データ線選択信号231〜234、(l)〜(o)はテストワード線211〜214、(p)〜(s)はテストデータ線選択信号241〜244の各信号波形を示す。401は書込みアクセス開始時刻、402は通常書込みアクセス終了時刻、403はテスト書込みアクセス終了時刻、404は通常書込みサイクル、405はテスト書込みサイクルを示す。
FIG. 5 is a timing chart showing the write access during the normal operation and the test operation in the semiconductor memory device shown in FIG. 1, and a to s show waveforms of the signals.
In FIG. 5, (a) shows a clock signal, and each subsequent signal is treated as a clock synchronization signal. (B) is a memory address mapped to the
以下、図5を参照して、通常動作、及びテスト動作における書込みアクセス例の動作を説明する。
ここでは、メモリセル121〜154に対して全て“H”を書込む例を示す。まず通常動作では、書込みアクセス開始時刻401でメモリアドレス0x0へのアクセスが開始する。これにより通常ワード線201が“H”になりワード線101を活性化し、かつ通常データ線選択信号231が“H”になりデータ線111、及び反転データ線115を選択する。メモリセル121は図示しないデータ発生回路より入出力線191を介して“H”が、反転入出力線192を介してその反転値“L”が、それぞれ書込まれる(以降メモリセルへのアクセスデータを示す場合は、入出力線191と接続されるデータ線111〜114側の値のみを用いる。)。同様に以降のメモリアドレス0x1〜0xfへのアクセスにおいてもメモリアドレスに対応した通常ワード線201〜204、及び通常データ線選択信号231〜234がそれぞれ“H”となり(図5(d)〜(k)参照)、メモリセル122〜154に入出力線191から入力された”H”が書込まれる。通常書込みアクセス終了時刻402において16個の全メモリセルへの書込みが完了し、トータルの通常書込みサイクル404は16クロックサイクルとなる。
Hereinafter, the operation of the write access example in the normal operation and the test operation will be described with reference to FIG.
Here, an example in which “H” is written in all the
これに対しテスト動作では、書込みアクセス開始時刻401においてテストデコーダ300からテストワード線211〜214の信号、及びテストデータ線選択信号241〜244が同時に“H”を出力する(図5(l)〜(s)参照)。これにより、全ワード線101〜104が活性化され、かつ全データ線111〜114が選択され、図示しないデータ発生回路より入出力線191を介して入力された“H”が全メモリセル121〜154へ書込まれる。テスト書込みアクセス終了時刻403において16個の全メモリセルへの書込みが完了し、トータルのテスト書込みサイクル405は1クロックサイクルとなり、通常動作時の1/16期間での書込みが可能となる。
On the other hand, in the test operation, at the write access start
このような本実施の形態1の半導体集積回路のテスト方法では、データ線方向とワード線方向に配列される複数のメモリセルを有するメモリアレイと、複数のワード線と、複数のデータ線とを有する半導体記憶装置に対し、ワード線を少なくとも一つ以上活性化させて複数のメモリセルを同時刻に活性化させ、かつ、複数のデータ線から同時刻に書込みデータを入力し、複数のメモリセルに対して同時刻に同じデータを書込むようにしてテストを行うようにしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイに対する、従来の半導体記憶装置のテスト方法に比べて、書込みアクセス処理効率を大きく向上することが可能となり、かつ、テストコストの削減とテスト品質の向上とを、簡便かつ小さい回路規模で達成することが可能となる。 In such a semiconductor integrated circuit test method of the first embodiment, a memory array having a plurality of memory cells arranged in the data line direction and the word line direction, a plurality of word lines, and a plurality of data lines are provided. A plurality of memory cells, wherein at least one word line is activated to activate a plurality of memory cells at the same time, and write data is input from a plurality of data lines at the same time Since the test is performed by writing the same data at the same time, the writing is performed as compared with the conventional semiconductor memory device testing method for the memory array having a configuration in which many memory cells are connected in the data line direction. Access processing efficiency can be greatly improved, and test cost reduction and test quality improvement can be achieved with a simple and small circuit scale. Theft is possible.
なお、本実施の形態1ではメモリアレイを4×4構造とした場合を示したが、この構成に限るものではなく、メモリセル全てに一括して同じデータを書き込むのであれば、m×n構造(m,nは2以上の整数)としてもよい。この場合、メモリセル数の増加に伴うセレクタやセンスアンプ、ワード線やデータ線の増加に合わせて、テストデコーダからのテストワード線やテストデータ線選択信号の本数を増やす必要がある。 In the first embodiment, the case where the memory array has a 4 × 4 structure is shown. However, the present invention is not limited to this structure. If the same data is written in all the memory cells at once, the m × n structure is used. (M and n are integers of 2 or more). In this case, it is necessary to increase the number of test word lines and test data line selection signals from the test decoder in accordance with the increase in selectors, sense amplifiers, word lines and data lines as the number of memory cells increases.
(実施の形態2)
この実施の形態2は、請求項3ないし9の発明に対応するものであり、メモリアレイを構成するメモリセルに対し、ワード線方向およびデータ線方向のいずれに対しても書き込むテストデータが異なるチェッカー書き込みテストを行う際、上下,左右,対角線方向に同時にデータが変化するような書き込みを、簡便な回路構成で実行できるようにしたものである。
(Embodiment 2)
The second embodiment corresponds to the invention of
図2は本発明の実施の形態2による半導体記憶装置を示す図であり、実施の形態1と同様のメモリアレイに対し、特に上述のような上下,左右,対角線方向に同時にデータが変化するチェッカー書き込みテスト方法を簡便な回路で実施できるテストデコーダ300の一構成例と、これを用いたテスト方法の一例を示すものである。なお、図2において、図1と同一のものには同一の符号を付す。
FIG. 2 is a diagram showing a semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. Compared to the memory array similar to that of the first embodiment, the checker whose data changes simultaneously in the vertical, horizontal, and diagonal directions as described above. An example of a configuration of a
図2において、301はテストでのイネーブル信号、302はクロック信号、303及び308はインバータ素子、304及び309はAND素子、305及び310はフィードバック信号、306,307、及び311〜313はフリップフロップ、211及び213は、フリップフロップ306出力となる前記テストワード線、212及び214は、フリップフロップ307出力となる前記テストワード線、241及び243は、フリップフロップ311出力となる前記テストデータ線選択信号、242及び244は、フリップフロップ313出力となる前記テストデータ線選択信号である。
In FIG. 2, 301 is an enable signal in a test, 302 is a clock signal, 303 and 308 are inverter elements, 304 and 309 are AND elements, 305 and 310 are feedback signals, 306, 307, and 311 to 313 are flip-flops, 211 and 213 are the test word lines that are the outputs of the flip-
また、図6は図2に示した半導体記憶装置を用いたテスト動作の書込みアクセス時のタイミングチャートであり、図7はこの書込みアクセス時の書込みシーケンスと、前記メモリセル121〜154の論理値状態とを示した図である。
6 is a timing chart at the time of write access in the test operation using the semiconductor memory device shown in FIG. 2, and FIG. 7 is a write sequence at the time of this write access and logical value states of the
図6において、(a)はクロック信号302を示し、(b)はイネーブル信号、(c)〜(f)はテストワード線211〜214、(g)〜(j)はテストデータ線選択信号241〜244、(k)は入出力線191の各信号波形を示し、411〜418は各書込みアクセス開始時刻、421〜422はアクセスイネーブル時刻、423〜424はアクセスディスイネーブル時刻を示す。
6, (a) shows the
図7において、ステップ1〜8は、書込みアクセス開始時刻411〜418に行われた書込みアクセス後のメモリセル121〜154の論理値状態を示す。
このように構成された本実施の形態2の半導体記憶装置、及びそのテスト方法について、以下その動作を、図2、図6、図7を用いて説明する。
In FIG. 7,
The operation of the thus configured semiconductor memory device of the second embodiment and the test method thereof will be described below with reference to FIGS. 2, 6, and 7. FIG.
初期動作時、イネーブル信号301は“L”を出力し、AND素子304、及び309も“L”を出力するため、クロック信号302が充分な時間(最低3サイクル以上)印加されたフリップフロップ306〜307及び311〜313には、それぞれ“L”がセットされている。なお、前記フリップフロップ306〜307、311〜313を、リセット付フリップフロップとして初期化してもよい。アクセスイネーブル時刻421において、イネーブル信号301が“H”にアサートされることにより、書込みアクセスが開始する(図6(b)参照)。この時、AND素子304には、イネーブル信号301からの“H”と、フリップフロップ306のフィードバック信号305をインバータ素子303で反転した値“H”とが入力されるため、フリップフロップ306の入力へ“H”を出力した状態となる。同様に、AND素子309も、イネーブル信号301からの“H”と、フリップフロップ312のフィードバック信号310をインバータ素子308で反転した値“H”とが入力されるため、フリップフロップ311の入力へ“H”を出力した状態となる。
In the initial operation, the enable signal 301 outputs “L”, and the AND
(ステップS1) 書込みアクセス開始時刻411において、フリップフロップ306の出力は“L”→“H”に変化し、フリップフロップ307の入力、及びフィードバック信号305へ“H”を出力すると同時に、テストワード線211、213へ“H”を出力する(図6(c)、(e)参照)。同様に、フリップフロップ311の出力は“L”→“H”に変化し、フリップフロップ312の入力へ“H”を出力すると同時に、テストデータ線選択信号241、243へ“H”を出力する(図6(g)、(i)参照)。これらの信号変化により、ワード線101、103が活性化され、データ線111、113に図示しないデータ発生回路より入出力線191を介して“H”が入力されるため(図6(k)参照)、メモリセル121、123、141、143に“H”が書込まれた状態になる(図7における411参照)。
(Step S1) At the write access start
フリップフロップ307の出力は“L”のまま変化せず、AND素子304はフィードバック信号305からインバータ素子303を通して“L”が入力されるため、フリップフロップ306の入力へ“L”を出力した状態となる。フリップフロップ312〜313の出力は“L”のまま変化せず、AND素子309はフリップフロップ312の出力“L”をフィードバック信号310からインバータ素子308を経由して“H”が入力されるため、フリップフロップ311の入力へ”H”を出力した状態となる。
Since the output of the flip-
(ステップS2) 書込みアクセス開始時刻412において、フリップフロップ306の出力は“H”→“L”に変化し、フリップフロップ307の入力、フィードバック信号305、テストワード線211、213へ“L”を出力する。同時に、フリップフロップ307の出力は“L”→“H”に変化し、テストワード線212、214へ“H”を出力する(図6(d)、(f)参照)。フリップフロップ311の出力は“H”のまま変化しないため、フリップフロップ312の入力、及びテストデータ線選択信号241、243へ“H”を出力する(図6(g)、(i)参照)。これらの信号変化によりワード線102、104が活性化され、データ線111、113に図示しないデータ発生回路より入出力線191を介して“L”が入力されるため、メモリセル122、124、142、144に“L”が書込まれた状態になる(図7における412参照)。
(Step S 2) At the write access start
AND素子304はフィードバック信号305からインバータ素子303を通して“H”が入力されるため、フリップフロップ306の入力へ“H”を出力した状態となる。フリップフロップ313の出力は“L”のまま変化せず、フリップフロップ312の出力は“L”→“H”へ変化するため、AND素子309はフリップフロップ312の出力“H”をフィードバック信号310からインバータ素子308を経由して“L”が入力されるため、フリップフロップ311の入力へ“L”を出力した状態となる。
The AND
(ステップS3) 書込みアクセス開始時刻413において、フリップフロップ306の出力は“L”→“H”に変化し、フリップフロップ307の入力、フィードバック信号305、テストワード線211、213へ“H”を出力する。同時に、フリップフロップ307の出力は“H”→“L”に変化し、テストワード線212、214へ“L”を出力する。フリップフロップ311の出力は“H”→“L”に変化し、フリップフロップ312の入力、及びテストデータ線選択信号241、243へ“L”を出力する。同時に、フリップフロップ313の出力は“L”→“H”に変化し、データ線選択信号242、244へ“H”を出力する(図6(h)、(j)参照)。これらの信号変化によりワード線101、103が活性化され、データ線112、114に図示しないデータ発生回路より入出力線191を介して“L”が入力されるため、メモリセル131、133、151、153に“L”が書込まれた状態になる(図7における413参照)。
(Step S3) At the write access start
AND素子304にはフィードバック信号305からインバータ素子303を通して“L”が入力されるため、フリップフロップ306の入力へ“L”を出力した状態となる。フリップフロップ312の出力は“H”のまま変化しないため、AND素子309は、フリップフロップ312の出力“H”をフィードバック信号310からインバータ素子308を経由して“L”が入力されるため、フリップフロップ311の入力へ“L”を出力した状態となる。
Since “L” is input to the AND
(ステップS4) 書込みアクセス開始時刻414において、フリップフロップ306の出力は“H”→“L”に変化し、フリップフロップ307の入力、フィードバック信号305、テストワード線211、213へ“L”を出力する。同時に、フリップフロップ307の出力は“L”→“H”に変化し、テストワード線212、214へ“H”を出力する。フリップフロップ311の出力は“L”のまま変化しないため、フリップフロップ312の入力、及びテストデータ線選択信号241、243へ“L”を出力する。同時に、フリップフロップ313の出力も“H”のまま変化せず、データ線選択信号242、244へ“H”を出力する。
(Step S4) At the write access start
これらの信号変化によりワード線102、104が活性化され、データ線112、114に図示しないデータ発生回路より入出力線191を介して“H”が入力されるため、メモリセル132、134、152、154に“H”が書込まれた状態になる(図7における414参照)。
アクセスディスイネーブル時刻423にてイネーブル信号301が“L”にディアサートされることにより、書込みアクセスが完了する。
Due to these signal changes, the word lines 102 and 104 are activated, and “H” is input to the
The write access is completed by deasserting the enable signal 301 to “L” at the access disable
以上のステップS1〜S4を実行することにより、チェッカー書込みテストの半分となる表の書込みテストが完了する(以後、表/裏にて表現する。)。
即ち、これらのステップS1〜S4を実行することで、チェッカーのゲーム盤のように、1ワード線毎に各メモリセルのH,L,H,L,…の配置が逆になるようにデータが書き込まれる。
By executing the above steps S1 to S4, the table writing test, which is half of the checker writing test, is completed (hereinafter expressed as front / back).
That is, by executing these steps S1 to S4, the data is transferred so that the arrangement of H, L, H, L,... Of each memory cell is reversed for each word line as in the checker game board. Written.
同様に、アクセスイネーブル時刻422にてイネーブル信号301が“H”にアサートされることによりチェッカー(裏)書込みテストが開始される。チェッカー(裏)書込みテストは、チェッカー(表)書込みテストにてメモリセル121〜154に書込んだ値の反転値を書込むことによって実施する。以下、そのシーケンスをステップS5〜S8にて示す。
Similarly, when the enable signal 301 is asserted to “H” at the access enable
(ステップS5) 書込みアクセス開始時刻415にて、ステップS1と同じシーケンスで入出力線191から“L”を入力することで、メモリセル121、123、141、143に“L”が書込まれた状態になる(図7における415参照)。
(Step S5) At the write access start
(ステップS6) 書込みアクセス開始時刻416にて、ステップS2と同じシーケンスで入出力線191から“H”を入力することで、メモリセル122、124、142、144に“H”が書込まれた状態になる(図7における416参照)。
(Step S6) At the write access start
(ステップS7) 書込みアクセス開始時刻417にて、ステップS3と同じシーケンスで入出力線191から“L”を入力することで、メモリセル131、133、151、153に”H”が書込まれた状態になる(図7における417参照)。
(Step S7) At the write access start
(ステップS8) 書込みアクセス開始時刻418にて、ステップS4と同じシーケンスで入出力線191から“H”を入力することで、メモリセル122、124、142、144に“H”が書込まれた状態になる(図7における418参照)
アクセスディスイネーブル時刻424にてイネーブル信号301が“L”にディアサートされることにより、書込みアクセスが完了する。
(Step S8) At the write access start
The write access is completed when the enable signal 301 is deasserted to “L” at the access disable
以上のステップS5〜S8を実行することにより、チェッカー(裏)書込みテストが完了する。
即ち、これらのステップS5〜S8を実行することで、ステップS1〜S4とは逆に、1ワード線毎に各メモリセルのL,H,L,H,…の配置が逆になるようにデータが書き込まれる。
By executing the above steps S5 to S8, the checker (back) writing test is completed.
That is, by executing these steps S5 to S8, the data is arranged so that the arrangement of L, H, L, H,... Of each memory cell is reversed for each word line, contrary to steps S1 to S4. Is written.
本チェッカー(表/裏)書込みテストでのトータルアクセスサイクル数は8サイクルとなり、通常動作時の1/4期間での書込みが可能となる(通常動作時:32サイクル=16サイクル×2パターン[表/裏])。
また、本チェッカー書込みテスト方法は、通常動作によるチェッカー書込みテスト方法に比べ以下のような動作を行う。
The total number of access cycles in this checker (front / back) writing test is 8 cycles, and writing is possible in a 1/4 period during normal operation (normal operation: 32 cycles = 16 cycles × 2 patterns [Table /back]).
In addition, this checker writing test method performs the following operation as compared with the checker writing test method based on normal operation.
(動作1) メモリセルのデータ線方向に対し、上下配置のセルが同時変化する。例えば、図7のステップS5からステップS6への変移において、メモリセル143に対してデータ線方向に上下配置にあるメモリセル142、及び144が同時に“L”→“H”に変化する。
(Operation 1) The vertically arranged cells change simultaneously with the data line direction of the memory cells. For example, in the transition from step S5 to step S6 in FIG. 7, the
(動作2) メモリセルのワード線方向に対し、左右配置のセルが同時変化する。例えば、図7のステップS6からステップS7への変移において、メモリセル143に対してワード線方向に左右配置にあるメモリセル133、及び153が同時に“L”→“H”に変化する。
(Operation 2) The left and right cells change simultaneously with respect to the word line direction of the memory cells. For example, in the transition from step S6 to step S7 in FIG. 7, the
(動作3) メモリセルの対角配置のセルが同時変化する。例えば、図7のステップS7からステップS8への変移において、メモリセル143に対して対角配置にあるメモリセル132、152、134、及び154が同時に“H”→“L”に変化する。
(Operation 3) The diagonally arranged cells of the memory cells change simultaneously. For example, in the transition from step S7 to step S8 in FIG. 7, the
これらにより、主に隣接のメモリセル間、データ線間、及びワード線間の相互作用による影響を受ける故障を検査するチェッカーテストにおいて、前記動作1〜3の方法を加えることにより、多層配線化に伴う複雑な故障に対して検査品質を向上することが可能となる。
As a result, in the checker test for inspecting failures affected mainly by the interaction between adjacent memory cells, between data lines, and between word lines, by adding the
このような本実施の形態2の半導体集積回路のテスト方法においては、主に隣接のメモリセル間、データ線間、及びワード線間の相互作用による影響を受ける故障を検査するチェッカーテストにおいて、簡便な回路により前記動作1〜3の方法を加えることにより、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイに対するテスト時間の短縮を、簡便、かつ小さい回路規模で実現できるとともに、多層配線化に伴う複雑な故障に対して検査品質を向上することが可能となる。
In such a test method of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, a simple checker test for inspecting a failure affected mainly by an interaction between adjacent memory cells, between data lines, and between word lines is simple. By adding the method of
これは、複数のメモリセル内の特定メモリセルに対し、データ線方向に上下に配置された2つの隣接メモリセルに対しても、また、ワード線方向に左右に配置された2つの隣接メモリセルに対しても、さらには、対角に配置された四つの隣接メモリセルに対しても、それぞれ、該データ線方向に上下に配置された2つの隣接メモリセルに接続された2つのワード線を同時刻に活性化させ、該2つの隣接メモリセルに接続された1つのデータ線から書込みデータを入力して、該2つの隣接メモリセルに対して同時刻に同じデータを書込むことにより、また、該ワード線方向に左右に配置された2つの隣接メモリセルに接続された1つのワード線を活性化させ、前記2つの隣接メモリセルに接続された2つのデータ線から同時刻に書込みデータを入力して、該二つの隣接メモリセルに対して同時刻に同じデータを書込むことにより、さらには、対角に配置された四つの隣接メモリセルに対して、該四つの隣接メモリセルに接続された2つのワード線を活性化させ、該四つの隣接メモリセルに接続された2つのデータ線から同時刻に書込みデータを入力して、活性化された四つの隣接メモリセルに対して同時刻に同じデータを書込むことにより、主に隣接のメモリセル間、データ線間、及びワード線間のショートカットやクロストーク等の相互作用による影響を受ける故障を検査するチェッカーテストにおいて、前記動作1〜3の方法を加えることにより、多層配線化に伴う複雑な故障に対して検査品質を向上することが可能となる効果が得られる。
This is because two adjacent memory cells arranged on the left and right in the word line direction and two adjacent memory cells arranged up and down in the data line direction with respect to a specific memory cell in a plurality of memory cells. In addition, two word lines connected to two adjacent memory cells arranged vertically in the data line direction are respectively applied to four adjacent memory cells arranged diagonally. By activating at the same time, inputting write data from one data line connected to the two adjacent memory cells, and writing the same data to the two adjacent memory cells at the same time, , One word line connected to two adjacent memory cells arranged on the left and right in the word line direction is activated, and write data is sent from the two data lines connected to the two adjacent memory cells at the same time. By writing the same data to the two adjacent memory cells at the same time, it is further possible to connect the four adjacent memory cells to the four adjacent memory cells arranged diagonally. The activated two word lines are activated, and the write data is input from the two data lines connected to the four adjacent memory cells at the same time, so that the four adjacent memory cells are activated at the same time. In the checker test for inspecting a failure affected by an interaction such as a shortcut or crosstalk between adjacent memory cells, between data lines, and between word lines mainly by writing the same data to By adding the
なお、本実施の形態2ではメモリアレイを4×4構造とした場合を示したが、この構成に限るものではなく、m×n構造(m,nは2以上の偶数)としてもよい。この場合、フリップフロップ306および311の出力から取り出すテストワード線およびテストデータ線選択信号を、例えば211,213,215,217,…および241,243,245,247,…などの奇数番目のものとし、フリップフロップ307および313の出力から取り出すテストワード線およびテストデータ線選択信号を、例えば212,214,216,218,…および242,244,246,248,…などの偶数番目のものとすればよい。
In the second embodiment, the memory array has a 4 × 4 structure. However, the present invention is not limited to this structure, and an m × n structure (m and n are even numbers of 2 or more) may be used. In this case, the test word lines and test data line selection signals taken out from the outputs of the flip-
(実施の形態3)
この実施の形態3は、請求項10,11の発明に対応するものであり、実施の形態1による全てのメモリセルへの一括書き込みとその書き込み後の判定とを、簡便な回路構成で実現できるようにしたものである。
(Embodiment 3)
The third embodiment corresponds to the inventions of
図3は本発明の実施の形態3による半導体記憶装置を示す図であり、上記実施の形態1のテストデコーダ300の構成と、新たに追加したテスト判定機構を用いたテスト方法を示すものである。
FIG. 3 is a diagram showing a semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention, and shows a configuration of the
図3において、321はテストクロック信号、322はテストクロック信号321からタイミングを生成するタイミング生成回路、323はタイミング生成回路322からのタイミング信号に同期して出力信号を選択する出力信号セレクタ、211〜214は出力信号セレクタ323から出力されるテストワード線、241〜244は出力信号セレクタ323から出力されるテストデータ線選択信号、191は出力信号セレクタ323から書込みデータを出力される入出力線、192は出力信号セレクタ323から書込みデータを出力される反転入出力線、324は読出しデータの期待値を記憶する記憶回路、325は記憶回路324の期待値と、入出力線191からの読出しデータとを比較する判定回路、326は判定回路325の結果を出力する判定フラグ信号、327はタイミング生成回路322、出力信号セレクタ323、記憶回路324、及び判定回路325を制御する制御回路、328は制御回路327への設定を行う設定信号、340は入出力線191,反転入出力線192のデータの入出力方向を切り替える入出力切替回路、300はタイミング生成回路322,出力信号セレクタ323,制御回路327,入出力切替回路340からなるテストデコーダ、350は制御回路327,入出力切替回路340,記憶回路324,判定回路325からなるテスト判定回路である。
3,
このように構成された本実施の形態3の半導体記憶装置、及びそのテスト方法について、以下その動作について説明する。
テスト動作時、タイミング生成回路322は、テストクロック信号321に同期した任意のタイミングを持つ複数の信号波形(以下、信号波形群とする)を生成し、出力信号セレクタ323へ出力する。前記任意のタイミングの設定は、設定信号328より設定された制御回路327からの制御により行われる。出力信号セレクタ323は、制御回路327からの制御により前記信号波形群から必要な波形をそのまま選択する、又は前記信号波形群中の信号波形を組合せ生成することにより、テストワード線211〜214、テストデータ線選択信号241〜244、入出力線191、反転入出力線192を出力する。
The operation of the semiconductor memory device of the third embodiment configured as described above and the test method thereof will be described below.
During the test operation, the
(データ書込み時) 出力信号セレクタ323はメモリセル121〜154への書込みシーケンスに合わせ、テストワード線211〜214、テストデータ線選択信号241〜244を出力すると同時に、入出力切替回路340により入出力線191、及び反転入出力線192を出力線としてこれらへ書込みデータを出力する。この時、記憶回路324内のメモリセル121〜154へ割当られた記憶領域には、制御回路327により書込みデータと同じ値が期待値データとして記憶される。また前記書込みシーケンスにおいては、メモリセル121〜154の中から可能な限り複数のメモリセルを同時アクセスすることにより、そのシーケンスのステップ数を削減する。
(At the time of data writing) The
(データ読出し時) 出力信号セレクタ323はメモリセル121〜154への読出しシーケンスに合わせ、テストワード線211〜214、テストデータ線選択信号241〜244を出力する。読出しシーケンスではメモリセル121〜154に対し一つのメモリセルを読出す必要がある。前記読出しシーケンスに合わせ、入出力切替回路340により入出力線191を入力線としてこれを介して読出しデータが読込まれ、判定回路325へ入力される。同様に、記憶回路324から前記読出しシーケンスに対応してメモリセル121〜154へ割当られた前記期待値データが判定回路325へ出力される。判定回路325は制御回路327からの判定開始の制御により、前記読出しデータと前記期待値データとを比較し、その結果を判定フラグ信号326として出力する。
(When reading data) The
本実施の形態3による半導体集積回路のテスト方法においては、データの書込み、及び読出しアクセスをテストクロック信号321によりクロックサイクルベースで実現し、かつ自己判定回路としてのテスト判定回路350によるPASS(良)/FAIL(否)の判定をも行うようにしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイに対するテスト時間の短縮を、簡便、かつ小さい回路規模で実現できるとともに、メモリアレイをアクセスする周辺回路、例えばバスコントローラ、のアクセス性能に依存することなく、さらに高速でのアクセステストと、テストシーケンスのステップ数削減とを行うことが簡便な回路で可能となる。
In the semiconductor integrated circuit test method according to the third embodiment, data write and read accesses are realized on a clock cycle basis by the
(実施の形態4)
この実施の形態4は、請求項10ないし12の発明に対応するものであり、簡便な構成で、一括書き込みおよびチェッカー書き込みの書き込みの際の特定の書き込み処理に対し同時書き込みを実現できるようにしたものである。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment corresponds to the inventions of
図4は本発明の実施の形態4による半導体記憶装置を示す図であり、本実施の形態4は、上記実施の形態1の、テストデコーダ300に追加した入出力線191の制御機構と、これを用いた書込みアクセス方式を示すものである。
FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the control mechanism of the input /
図4において、331は書込みシーケンスを制御するCPU、332は書込みシーケンスをデータとして記憶する記憶装置、333はCPU331の制御により信号を入出力するIO制御回路であり、入出力線191および反転入出力線192の制御回路でもある。334はCPU331、記憶装置332、IO制御回路333、および外部インターフェイスに各々接続され、それらの間を制御するバス制御回路、335はバス制御回路334と外部とをつなげる外部インターフェイス信号、211〜214はIO制御回路333から出力されるテストワード線、241〜244はIO制御回路333から出力されるテストデータ線選択信号、191はIO制御回路333からデータを入出力される入出力線、192はIO制御回路333からデータを入出力される反転入出力線である。
4,
このように構成された本実施の形態4による半導体記憶装置について、以下その動作について説明する。
ソフトプログラム、及びハードシーケンスにより、メモリセル121〜154に対して特定のデータパターンを書込む処理が存在する場合、例えば上記実施の形態1のオール“H”パターンや、実施の形態2のチェッカーパターンに対してその特定データパターン書込みアクセスシーケンスを、CPU331にて処理可能な制御プログラムとして記述しておく。また、前記特定データパターン書込みアクセスシーケンスは書込みアクセスサイクル数を削減するために、メモリセル121〜154の中から可能な限り複数のメモリセルを同時アクセスする。前記制御プログラムは外部インターフェイス信号335からバス制御回路334を介して記憶装置332へ記憶される。前記ソフトプログラム、及びハードシーケンスにて前記特定書込み処理が発生した場合、外部インターフェイス信号335からバス制御回路334を介してCPU331が起動される。起動したCPU331はバス制御回路334を介して記憶装置332から前記制御プログラムを読み出して実行する。前記制御プログラムにより、CPU331はバス制御回路334を介してIO制御回路333を起動し制御する。IO制御回路333はCPU331からの制御により、書込みアクセスシーケンスに合わせてテストワード線211〜214、テストデータ線選択信号241〜244、入出力線191、及び反転入出力線192への書込みデータをそれぞれ出力する。また本実施の形態4では、ソフトプログラム、及びハードシーケンス中の特定の書込み処理に対しては、予めプログラミング化された複数メモリセルへの同時書込みアクセスを実施することにより(質問 どのようなケースを想定しているのか具体例をお示し下さい。)、ソフトプログラム、及びハードシーケンスの処理効率を高めることが可能となる。
The operation of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment configured as described above will be described below.
When there is a process of writing a specific data pattern to the
以上のような本実施の形態4による半導体集積回路のテスト方法においては、ワード線制御とデータ線制御と書込みデータ制御とをCPUを用いてプログラマブルに行うようにした、すなわち、ソフトプログラム及びハードシーケンスにより、ソフトプログラム及びハードシーケンス中の特定の書込み処理に対しては、予めプログラミング化された複数メモリセルへの同時書込みアクセスを実施するようにしたので、データ線方向にメモリセルが多数接続された構成のメモリアレイに対するテスト時間の短縮を、簡便、かつ小さい回路規模で実現できるとともに、ソフトプログラム及びハードシーケンスの処理効率を、簡便な回路で高めることが可能となる効果が得られる。 In the semiconductor integrated circuit test method according to the fourth embodiment as described above, word line control, data line control, and write data control are performed using a CPU, that is, a software program and a hard sequence. Thus, for a specific write process in the soft program and the hard sequence, simultaneous write access to a plurality of preprogrammed memory cells is performed, so that many memory cells are connected in the data line direction. The test time for the memory array having the configuration can be shortened with a simple and small circuit scale, and the processing efficiency of the software program and the hard sequence can be increased with a simple circuit.
なお、この実施の形態4では、一括書き込みやチェッカー書き込み以外の書き込みであっても、データ線方法に並行に接続された複数のメモリセルに対する書き込み処理の効率を高めるものであれば、これを実行するようにしてもよい。これは、プログラムを変更することにより、容易に実行可能である。 In the fourth embodiment, even if writing other than batch writing or checker writing is performed as long as the efficiency of the writing process with respect to a plurality of memory cells connected in parallel to the data line method is improved, this is executed. You may make it do. This can be easily performed by changing the program.
また、実施の形態3および4においても、メモリアレイをm×n構造(m,nは2以上の整数)としてもよい。この場合も、メモリセル数の増加に伴うセレクタやセンスアンプ、ワード線やデータ線の増加に合わせて、テストデコーダからのテストワード線やテストデータ線選択信号の本数を増やす必要がある。 Also in the third and fourth embodiments, the memory array may have an m × n structure (m and n are integers of 2 or more). Also in this case, it is necessary to increase the number of test word lines and test data line selection signals from the test decoder in accordance with the increase in selectors, sense amplifiers, word lines and data lines as the number of memory cells increases.
さらに、実施の形態3においても、制御回路およびタイミング生成回路を、実施の形態4のようにCPUに置き換えて、プログラマブルに行うようにしてもよい。 Furthermore, also in the third embodiment, the control circuit and the timing generation circuit may be replaced with a CPU as in the fourth embodiment and may be performed in a programmable manner.
以上のように、本発明の半導体記憶装置、及びそのテスト方法は、データ線方向に多数のメモリセルが接続された半導体記憶装置を、簡便かつ小規模な回路で高速にテストし、相互作用による故障の検査品質を向上するのに適している。 As described above, according to the semiconductor memory device and the test method thereof of the present invention, a semiconductor memory device in which a large number of memory cells are connected in the data line direction is tested at a high speed with a simple and small circuit, and is based on the interaction. Suitable for improving the inspection quality of failures.
101〜104 ワード線
111〜114 データ線
121〜154 メモリセル
161〜164 センスアンプ
171〜174 スイッチ回路
181〜184 データ線選択信号
191 入出力線
192 反転入出力線
201〜204 通常ワード線
211〜214 テストワード線
220 モード選択信号
221〜224 ワード線セレクタ
231〜234 通常データ線選択信号
241〜244 テストデータ線選択信号
251〜254 データ線選択信号セレクタ
300 テストデコータ
301 イネーブル信号
302 クロック信号
303 インバータ素子
304 AND素子
305 フィードバック信号
306,307 フリップフロップ
308 インバータ素子
309 AND素子
310 フィードバック信号
311〜313 フリップフロップ
321 テストクロック信号
322 タイミング生成回路
323 出力信号セレクタ
324 記憶回路
325 判定回路
326 判定フラグ信号
327 制御回路
328 設定信号
331 CPU
332 記憶装置
333 IO制御回路
334 バス制御回路
335 外部インターフェイス信号
340 入出力切替回路
350 テスト判定回路
401 書込みアクセス開始時刻
402 書込みアクセス終了時刻
403 テスト書込みアクセス終了時刻
404 通常書込みサイクル
405 テスト書込みサイクル
411〜418 書込みアクセス開始時刻
421,422 アクセスイネーブル時刻
423,424 アクセスディスイネーブル時刻
101 to 104
332
Claims (12)
前記少なくとも一つ以上のワード線を同時刻に活性化させることにより、前記複数のメモリセルを同時刻に活性化させ、
前記少なくとも一つ以上のデータ線から、前記複数のメモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込む、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 A memory array in which at least one or more memory cells are arranged in each of a data line direction and a word line direction, at least one or more word lines for activating the memory cells, and the plurality of memories A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more data lines connected to cells,
Activating the plurality of memory cells at the same time by activating the at least one word line at the same time;
Write the same write data to the plurality of memory cells from the at least one data line at the same time.
A test method for a semiconductor memory device.
前記同時刻に活性化させるワード線の組み合わせは、全N本(Nは2以上の整数)のワード線の、(2のN乗)個の異なるワード線の組合せの中から、少なくとも一組以上のワード線を選択した状態を含む、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 The method of testing a semiconductor memory device according to claim 1.
The combination of the word lines activated at the same time is at least one or more of (N to the power of 2) different word lines among all N (N is an integer of 2 or more) word lines. Including the selected word line,
A test method for a semiconductor memory device.
前記同時刻に活性化させるワード線の組み合わせは、
前記全N本のワード線のうちのデータ線方向の順番に一つおきのワード線を、同時刻に活性化させる第1のワード線選択状態と、
前記第1のワード線選択状態で活性化されなかったワード線のみを、同時刻に活性化させる第2のワード線選択状態と、を有する、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 The method of testing a semiconductor memory device according to claim 2.
The combination of word lines activated at the same time is
A first word line selection state in which every other word line in the data line direction among all the N word lines is activated at the same time;
A second word line selection state in which only the word lines that have not been activated in the first word line selection state are activated at the same time.
A test method for a semiconductor memory device.
前記複数のメモリセル内の特定メモリセルに対してデータ線方向に上下に配置された2つの隣接メモリセルに接続された2つのワード線を同時刻に活性化させ、
前記2つの隣接メモリセルに接続された一つのデータ線から、前記活性化された2つの隣接メモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込む、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 A memory array in which at least one or more memory cells are arranged in each of a data line direction and a word line direction, at least one or more word lines for activating the memory cells, and the plurality of memories A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more data lines connected to cells,
Two word lines connected to two adjacent memory cells arranged vertically in the data line direction with respect to a specific memory cell in the plurality of memory cells are activated at the same time,
The same write data is written to the activated two adjacent memory cells from the same data line connected to the two adjacent memory cells at the same time.
A test method for a semiconductor memory device.
前記書込みデータは、前記特定メモリセルの書込み値の反転値である、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 The method of testing a semiconductor memory device according to claim 4.
The write data is an inverted value of a write value of the specific memory cell.
A test method for a semiconductor memory device.
前記複数のメモリセル内の特定メモリセルに対してワード線方向に左右に配置された2つの隣接メモリセルに接続された一つのワード線を同時刻に活性化させ、
前記2つの隣接メモリセルに接続された2つのデータ線から、前記活性化された2つの隣接メモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込む、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 A memory array in which at least one or more memory cells are arranged in each of a data line direction and a word line direction, at least one or more word lines for activating the memory cells, and the plurality of memories A test method for testing a semiconductor memory device comprising at least one or more data lines connected to cells,
Activating one word line connected to two adjacent memory cells arranged on the left and right in the word line direction with respect to a specific memory cell in the plurality of memory cells at the same time;
Write the same write data to the activated two adjacent memory cells at the same time from the two data lines connected to the two adjacent memory cells.
A test method for a semiconductor memory device.
前記書込みデータは、前記特定メモリセルの書込み値の反転値である、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 The method of testing a semiconductor memory device according to claim 6.
The write data is an inverted value of a write value of the specific memory cell.
A test method for a semiconductor memory device.
前記複数のメモリセル内の特定メモリセルに対して対角に配置された四つの隣接メモリセルに接続された2つのワード線を同時刻に活性化させ、
前記四つの隣接メモリセルに接続された2つのデータ線から、前記活性化された四つの隣接メモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込む、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 A memory array in which at least one or more memory cells are arranged in each of a data line direction and a word line direction, at least one or more word lines for activating the memory cells, and the plurality of memories A test method for testing a semiconductor memory device having at least one or more data lines connected to cells,
Activating two word lines connected to four adjacent memory cells diagonally arranged with respect to a specific memory cell in the plurality of memory cells at the same time;
Writing the same write data at the same time from the two data lines connected to the four adjacent memory cells to the activated four adjacent memory cells.
A test method for a semiconductor memory device.
前記書込みデータは、前記特定メモリセルの書込み値の反転値である、
ことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方法。 The method of testing a semiconductor memory device according to claim 8.
The write data is an inverted value of a write value of the specific memory cell.
A test method for a semiconductor memory device.
前記メモリセルを活性化させる少なくとも一つ以上の複数のワード線と、
前記複数のメモリセルにそれぞれ接続された少なくとも一つ以上の複数のデータ線と、を備えた半導体記憶装置であって、
前記ワード線を少なくとも一つ以上のワード線を活性化させることにより、前記複数のメモリセルを同時刻に活性化させ、
前記少なくとも一つ以上のデータ線から、前記複数のメモリセルに対して、同時刻に同じ書き込みデータを書込む、
ことを特徴とする半導体記憶装置。 A memory array in which at least one or more memory cells are arranged in each of the data line direction and the word line direction;
A plurality of word lines for activating the memory cell; and
A plurality of data lines connected to the plurality of memory cells, respectively, and a semiconductor memory device comprising:
Activating the plurality of memory cells at the same time by activating at least one of the word lines;
Write the same write data to the plurality of memory cells from the at least one data line at the same time.
A semiconductor memory device.
書込みアクセス時に全メモリセルに対して書込みを行った後、読出しアクセス時に前記全メモリセルの値を1つずつ読出すとともに、前記全メモリセルへの書込み値と予め記憶した期待値との比較を行い、メモリセルテストのPASS/FAILの自己判定を行う手段を備えた、
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 10.
After writing to all the memory cells at the time of write access, the values of all the memory cells are read one by one at the time of read access, and the write value to all the memory cells is compared with the expected value stored in advance. A means for performing PASS / FAIL self-determination of the memory cell test,
A semiconductor memory device.
前記ワード線制御と、前記データ線制御と、前記書込みデータ制御とを、CPUを用いてプログラマブルに行う、
ことを特徴とする半導体記憶装置。 The semiconductor memory device according to claim 10 or 11,
The word line control, the data line control, and the write data control are performed programmably using a CPU.
A semiconductor memory device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003272454A JP2005032375A (en) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | Semiconductor memory and its testing method |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101377958B (en) * | 2007-08-31 | 2010-12-15 | 上海华虹Nec电子有限公司 | Method for monitoring flash memory wiping/writing performance |
US8310889B2 (en) | 2009-08-27 | 2012-11-13 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
US9299438B2 (en) | 2013-06-12 | 2016-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device |
-
2003
- 2003-07-09 JP JP2003272454A patent/JP2005032375A/en active Pending
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US8310889B2 (en) | 2009-08-27 | 2012-11-13 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
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