JP2012033241A - 半導体装置、及び半導体試験方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体装置を検査する検査時間を短縮できる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、変更レジスタ部13が、予めレジスタ部12に格納されているデータを変更する変更データを格納する。論理合成部14が、データと変更データとの論理合成処理を行う。変換部17が、変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、論理合成部14に供給する。これにより、論理合成部が、論理合成処理を行った結果に変換することができ、半導体装置を検査する検査時間を短縮する。
【選択図】図2
【解決手段】半導体装置は、変更レジスタ部13が、予めレジスタ部12に格納されているデータを変更する変更データを格納する。論理合成部14が、データと変更データとの論理合成処理を行う。変換部17が、変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、論理合成部14に供給する。これにより、論理合成部が、論理合成処理を行った結果に変換することができ、半導体装置を検査する検査時間を短縮する。
【選択図】図2
Description
本発明は、テスト時間を短縮させる半導体装置及び半導体試験方法
に関する。
に関する。
DRAM(Dynamic Random Access Memory)等に代表される半導体装置において、トランジスタ等の素子の集積度の向上は、上昇の一途を辿り、これに伴って、半導体装置に搭載される回路自体も複雑化してきている。その結果、例えば、製品開発にあたって搭載される回路の正当性(良/不良)を評価する時間も増大してきている。また、半導体装置のP/W(ウエハープロービングテスト)工程、選別工程等のテスト工程におけるテスト時間も増加するので、製品の低価格化を実現するため、半導体装置のテスト効率を向上させ、テストコストを低減することが必要となる。
そこで、被テスト回路を試験するための専用の外部端子を設けて、外部端子から被テスト回路へ信号を供給し、被テスト回路を動作させることが行われていたが、テストが増加することで外部端子数も増加し、限られた外部端子の有効利用の点で不都合となってきた。
例えば、8ビット単位で半導体装置のテストを行う場合には、外部から書き込むデータも8ビットとなる。
その一例としては、8ビットのデータを、デバイス外部から2つの端子(I/O圧縮端子)を介してデバイス内部に伝送する。2つのI/O圧縮端子には、2つのデータ信号端子(DQピン(2bit)、または、DQS-True/Barピン(2bit))を利用する。そして、8ビットの情報を効率よく取り込ませるために、外部クロックの1サイクルの間に2回の取り込みタイミングを設定する。つまり、8ビットの情報を取り込ませるタイミング(取り込みポイント)を、外部クロックのポジティブエッジおよびネガティブエッジとする。そのような方法を用いてデバイス内部に順次取り込ませたとしても、4回に分けて取り込むことになり、外部クロックの2サイクル分の時間が、1単位データ(8ビット)をデバイス内部に転送するために消費されてしまう(図9)。
その一例としては、8ビットのデータを、デバイス外部から2つの端子(I/O圧縮端子)を介してデバイス内部に伝送する。2つのI/O圧縮端子には、2つのデータ信号端子(DQピン(2bit)、または、DQS-True/Barピン(2bit))を利用する。そして、8ビットの情報を効率よく取り込ませるために、外部クロックの1サイクルの間に2回の取り込みタイミングを設定する。つまり、8ビットの情報を取り込ませるタイミング(取り込みポイント)を、外部クロックのポジティブエッジおよびネガティブエッジとする。そのような方法を用いてデバイス内部に順次取り込ませたとしても、4回に分けて取り込むことになり、外部クロックの2サイクル分の時間が、1単位データ(8ビット)をデバイス内部に転送するために消費されてしまう(図9)。
メモリセルアレイのアドレスごとに異なるデータを書き込む場合には、そのデータの書込み時間(ライトデータ書込み時間)が、ライトコマンドに対してアドレスを変化させるたびに発生する。この時間はアドレス数に応じて増加するため、記憶容量の大きなメモリセルの試験では、非常に長いテスト時間になることから、テスト時間に応じて検査コストが増加する。
このため、予めライトデータをデバイス内部のレジスタに格納させる方式がある。すなわち、繰り返して試験を行う最初の時点で、ライトデータをデバイス内部のレジスタに一回だけ外部から転送して格納しておき、ライトコマンド毎には、このレジスタからデータをメモリセルアレイに書き込ませる。このようにすることで、ライトコマンドごとに発生していた外部からのデータ転送を無くすことができ、そのデータ転送時間を省くことができる。
或いは、複数の外部端子(CAピン8本)を使い、複数のデータを外部からレジスタへ1度に書き込ませることにより、サイクル数を削減するTBST(テスト用)コマンドを用いる方法がある(図10)。
このため、予めライトデータをデバイス内部のレジスタに格納させる方式がある。すなわち、繰り返して試験を行う最初の時点で、ライトデータをデバイス内部のレジスタに一回だけ外部から転送して格納しておき、ライトコマンド毎には、このレジスタからデータをメモリセルアレイに書き込ませる。このようにすることで、ライトコマンドごとに発生していた外部からのデータ転送を無くすことができ、そのデータ転送時間を省くことができる。
或いは、複数の外部端子(CAピン8本)を使い、複数のデータを外部からレジスタへ1度に書き込ませることにより、サイクル数を削減するTBST(テスト用)コマンドを用いる方法がある(図10)。
ところで、特許文献1に開示されたテストモード検出回路(2)においては、入力データユニット(8)は、特定のデータ入出力ピンから入力された信号に基づき、全てのデータ入出力ピンDQ0、…、DQmに対応する入力信号を生成して保持する。入力制限回路(6)は、テストモード開始時に、この保持した信号又はこれを反転した信号をメモリセルに書き込む書込みデータを出力する構成となっている。
しかしながら、特許文献1では、ライトコマンド毎にアドレスを切り替え、さらに、書き込ませる試験データを切り替えることを必要とする試験(試験パターン)の場合には、テスト時間を削減できないことがある。例えば、上記の場合には、図11に示されるように、TBSTコマンドを用いていることにより、異なるデータをセットするサイクルが、各ライトサイクルの間に必要となる。そのため、テスト時間を削減できないことがある。また、そのような条件の下では、TBSTコマンドを用いない場合の約2倍のテスト時間が必要になる場合がある。
しかしながら、特許文献1では、ライトコマンド毎にアドレスを切り替え、さらに、書き込ませる試験データを切り替えることを必要とする試験(試験パターン)の場合には、テスト時間を削減できないことがある。例えば、上記の場合には、図11に示されるように、TBSTコマンドを用いていることにより、異なるデータをセットするサイクルが、各ライトサイクルの間に必要となる。そのため、テスト時間を削減できないことがある。また、そのような条件の下では、TBSTコマンドを用いない場合の約2倍のテスト時間が必要になる場合がある。
本発明は、予めレジスタ部に格納されているデータを変更する変更データを格納する変更レジスタ部と、前記データと前記変更データとの論理合成処理を行う論理合成部と、前記変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、前記論理合成部に供給する変換部とを備えることを特徴とする半導体装置である。
また、本発明は、予めレジスタ部に格納されているデータを変更する変更データを格納する過程と、前記データと前記変更データとの論理合成処理を行う論理合成過程と、前記変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、前記論理合成部に供給する変換過程とを含むことを特徴とする半導体試験方法である。
また、本発明は、予めレジスタ部に格納されているデータを変更する変更データを格納する過程と、前記データと前記変更データとの論理合成処理を行う論理合成過程と、前記変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、前記論理合成部に供給する変換過程とを含むことを特徴とする半導体試験方法である。
本発明によれば、半導体装置は、変更レジスタ部が、予めレジスタ部に格納されているデータを変更する変更データを格納する。論理合成部が、データと変更データとの論理合成処理を行う。変換部が、変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、論理合成部に供給する。これにより、論理合成部が、論理合成処理を行った結果に変換することができることから、半導体装置を検査する検査時間を短縮することができる。
本発明の課題を解決する技術思想の代表的な一例は、以下に示される。但し、本発明の請求内容はこの技術思想に限られず、本発明の請求項に記載の内容であることは言うまでもない。
変更レジスタ部が、予め格納されているデータを変更する変更データを格納する。変換部が、変更データの値を予め定められる所定の値に選択的に変換し、論理合成部に供給する。論理合成部が、データと変更データとの論理合成処理を行う。
変更レジスタ部が、予め格納されているデータを変更する変更データを格納する。変換部が、変更データの値を予め定められる所定の値に選択的に変換し、論理合成部に供給する。論理合成部が、データと変更データとの論理合成処理を行う。
ここで、テストモード信号が入力される被テスト回路としては、例えば、DRAM等において、センスアンプ活性タイミングを遅延させる遅延回路が考えられる。通常動作モードにおいては、ワード線選択後ビット線対に充分差電位が生じた後、センスアンプは活性化される。しかし、製造ばらつき等によりメモリセル容量が小さいセルができる場合もあり、通常動作モードのタイミング設定では、製品が良品と判断され、製品出荷後当該メモリセルの特性が劣化するなどして不良品となる場合が考えられる。そこで、上記遅延回路において、スイッチ等を設け、センスアンプ活性化のタイミングを厳しくすれば、加速試験を行うことができる。そのため、テストモード信号は、上記スイッチを制御する信号に用いることができる。
また、DRAM等は、内部に内部電圧発生回路を備え、この降圧回路の出力により、メモリセルを動作させることが一般に行われる。信頼性試験において初期不良をリジェクトするため、製品出荷時とは異なる高い電圧でメモリセルを動作させることが行われる。かかる場合、内部電圧発生回路を、他の電圧を発生する回路等に接続するバイパススイッチを設け、切り替えを行うことが考えられる。そのため、テストモード信号は、上記バイパススイッチを制御する信号に用いることができる。
そこで、本発明に係る半導体装置が備えるテストデータ制御回路においては、予め格納されているデータを変更する変更データを格納する変更レジスタ部と、データと変更データとの論理合成処理を行う論理合成部と、変更データの値を予め定められる所定の値に選択的に変換し、論理合成部に供給する変換部とを備え、異なる値のテストデータ順次生成することで、テストデータの値を変更する制御時間を低減することを技術思想とする。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、入力データに対し、異なる値のテストデータ順次生成する機能として有する半導体装置(LSI)に利用できる。特に、DRAMに効果的に適用できる。
図1は、本発明の実施形態を示す半導体装置の概略構成を示す図である。
図1に示す半導体装置(DRAM)は、メモリアレイ部1、Xデコーダ部2−1、Xタイミング生成回路部2−2、Yデコーダ部3−1、Yタイミング生成回路部3−2、データ制御回路部4、データラッチ回路部5、入出力インターフェース部6、内部CLK(Clock)生成回路部7、制御信号生成回路部8、DLL(Delay Locked Loop)回路9、テストデータ制御回路10、データコントロール回路部20を備えている。
メモリアレイ部1は、複数のバンク(Bank_0、…、Bank_m)を備えており、それぞれのバンクには、複数のメモリマット列(メモリマット列0、メモリマット列1、メモリマット列2、…)が備えられている。それぞれのメモリマット列は、複数のワード線(WL:Word line)と複数のビット線(BL:Bit Line)とを有する複数のメモリマットと、センスアンプ回路(SA:Sense Amplifier)と、サブワードドライバ回路(SWD:Sub Word Driver)とを備えており、それぞれのワード線とビット線の交点にメモリセル(MC:Memory Cell)が存在する。
メモリアレイ部1とデータラッチ回路部5と入出力インターフェース部6とデータコントロール回路部20は、データ転送用バスにより接続される。データ制御回路部4は、データラッチ回路部5におけるデータ転送を制御する。DLL回路9は、CK(Clock)、/CKが入力され、入出力インターフェース部6におけるデータの外部への出力タイミングを制御する。Xデコーダ部2−1、Xタイミング生成回路部2−2及びYデコーダ3−1、Yタイミング生成回路部3−2は、メモリアレイ部1におけるメモリセルからの書き込み、読み出し等の動作を制御する。
テストデータ制御回路10と、テストデータコントロール回路部20は、テストモード時において機能する。
テストデータ制御回路10は、テストモードにおけるテストデータの生成し、テストデータコントロール回路部20を制御して、メモリアレイ部1におけるメモリセルに対するテストデータの書き込み、読み出し等の動作を制御する。
テストデータ制御回路10は、テストモードにおけるテストデータの生成し、テストデータコントロール回路部20を制御して、メモリアレイ部1におけるメモリセルに対するテストデータの書き込み、読み出し等の動作を制御する。
内部CLK生成回路部7は、端子CK、端子/CK、端子CKE(Clock Enable)にそれぞれクロック信号が入力される。内部CLK生成回路部7は、制御信号生成回路部8、Xデコーダ2−1、Yデコーダ3−1、データ制御回路部4で利用されるクロックを生成する。制御信号生成回路部8は、各端子入力される/CS(Chip Select)、/RAS(Row Address Strobe)、/CAS(Column Address Strobe)、/WE(Write Enable)信号の状態に基づいてXデコーダ部2−1、Xタイミング生成回路部2−2及びYデコーダ3−1、Yタイミング生成回路部3−2を制御する制御信号を生成して出力する。なお、/は、ロウレベルがアクティブレベルとなることを示す記号である。
図2は、本発明の実施形態に係る半導体装置が備えるテストデータ制御回路10の構成図である。図2において、テストデータ制御回路10とともに、CAレシーバ部30、内部CLK生成回路部7、及び、制御信号生成回路部8が示される。
テストデータ制御回路10は、CAレシーバ部30(CA Receiver)からの信号を受け、その信号を制御信号生成回路部8に供給する。CAレシーバ部30は、外部からの入力端子である端子TCAi(例えば、i=2から9とする。)にそれぞれ接続され、外部からテスト制御情報を示す信号CAiが入力される。CAレシーバ部30は、入力された信号CAiをバッファリングして信号PCAiを出力する。
テストデータ制御回路10は、CAレシーバ部30(CA Receiver)からの信号を受け、その信号を制御信号生成回路部8に供給する。CAレシーバ部30は、外部からの入力端子である端子TCAi(例えば、i=2から9とする。)にそれぞれ接続され、外部からテスト制御情報を示す信号CAiが入力される。CAレシーバ部30は、入力された信号CAiをバッファリングして信号PCAiを出力する。
また、テストデータ制御回路10は、内部CLK生成回路部7と制御信号生成回路部8からの信号を受ける。
内部CLK生成回路部7(DQ Receiver + CONTROLLER)の入力端子は、端子CK、端子/CKに接続され、外部から信号CKと信号/CKが入力される。以下、説明を簡略化するため、信号CK(CK_t)を代表して説明する。内部CLK生成回路部7は、入力された信号CKに基づいて、信号CKに同期した内部クロック信号である信号PCLKR、信号PCLKFを出力する。信号PCLKRは、信号CKと同相の信号である場合、信号PCLKFは、信号CKと逆相の信号である。
内部CLK生成回路部7(DQ Receiver + CONTROLLER)の入力端子は、端子CK、端子/CKに接続され、外部から信号CKと信号/CKが入力される。以下、説明を簡略化するため、信号CK(CK_t)を代表して説明する。内部CLK生成回路部7は、入力された信号CKに基づいて、信号CKに同期した内部クロック信号である信号PCLKR、信号PCLKFを出力する。信号PCLKRは、信号CKと同相の信号である場合、信号PCLKFは、信号CKと逆相の信号である。
制御信号生成回路部8は、コマンドデコーダ部81と制御CC部82(不図示)を備える。
コマンドデコーダ部81は、外部から入力されるデータに応じて半導体装置の動作を切り替えるコマンドを検出し、検出したコマンドに応じた制御信号を生成する。
コマンドデコーダ部81は、入力端子CMI、入力端子PTMを備え、信号PCLKRの立ち上がりタイミングに同期して入力される信号を判定する。
コマンドデコーダ部81において、入力端子CMIは、データラッチ11のデータ出力端子に接続される。入力端子PTMは、制御CC部82に接続される。入力端子CMIには、信号PCAiFが入力され、入力端子PTMには、制御信号TPARAが入力される。
この制御信号TPARAは、テストモードを指定するテストモード信号である。制御信号TPARAは、動作状態を指定する外部接続端子から入力される信号の状態によって、制御CC部82によって検出されたMRS(モードレジスタセット)コードなどに基づいて生成される。
コマンドデコーダ部81は、端子TCAiに入力される制御コード情報と、外部接続端子に入力された動作状態を指定する入力信号の状態とによって定められる制御信号を生成する。
コマンドデコーダ部81は、外部から入力されるデータに応じて半導体装置の動作を切り替えるコマンドを検出し、検出したコマンドに応じた制御信号を生成する。
コマンドデコーダ部81は、入力端子CMI、入力端子PTMを備え、信号PCLKRの立ち上がりタイミングに同期して入力される信号を判定する。
コマンドデコーダ部81において、入力端子CMIは、データラッチ11のデータ出力端子に接続される。入力端子PTMは、制御CC部82に接続される。入力端子CMIには、信号PCAiFが入力され、入力端子PTMには、制御信号TPARAが入力される。
この制御信号TPARAは、テストモードを指定するテストモード信号である。制御信号TPARAは、動作状態を指定する外部接続端子から入力される信号の状態によって、制御CC部82によって検出されたMRS(モードレジスタセット)コードなどに基づいて生成される。
コマンドデコーダ部81は、端子TCAiに入力される制御コード情報と、外部接続端子に入力された動作状態を指定する入力信号の状態とによって定められる制御信号を生成する。
制御CC部82は、外部接続端子に設定された状態を検出し、検出した状態に応じて動作モードを制御する。
例えば、外部接続端子には、端子/CS、端子/CA、端子/RAS、端子/WEがある。制御CC部82は、それらの各端子がそれぞれ”L(ロー)”である場合に、端子TCAiにそれぞれ入力された状態に応じて、MRSコードを検出する。制御CC部82は、その検出結果に応じて、制御信号TPARA、制御信号TDQMEを制御する。
また、コマンドデコーダ部81は、制御信号TPARAによって、テストモード状態への遷移を指定され、信号CAiFによって設定されるコマンドコードによって、制御信号TBSTを生成する。
コマンドデコーダ部81は、BSTコマンドの検出に応じて、制御信号TBSTを生成する。BSTコマンドは、連続してデータを書込ませる状態、或いは連続してデータを読み出す状態を中断させる指令を与える制御コマンドとして用いられる。
例えば、外部接続端子には、端子/CS、端子/CA、端子/RAS、端子/WEがある。制御CC部82は、それらの各端子がそれぞれ”L(ロー)”である場合に、端子TCAiにそれぞれ入力された状態に応じて、MRSコードを検出する。制御CC部82は、その検出結果に応じて、制御信号TPARA、制御信号TDQMEを制御する。
また、コマンドデコーダ部81は、制御信号TPARAによって、テストモード状態への遷移を指定され、信号CAiFによって設定されるコマンドコードによって、制御信号TBSTを生成する。
コマンドデコーダ部81は、BSTコマンドの検出に応じて、制御信号TBSTを生成する。BSTコマンドは、連続してデータを書込ませる状態、或いは連続してデータを読み出す状態を中断させる指令を与える制御コマンドとして用いられる。
テストデータ制御回路10は、データラッチ(D-LATCH)11、データラッチ12、データラッチ13、演算回路14、AND15、AND16、AND17を備える。
データラッチ11は、信号CAiに応じて設けられる複数のD型ラッチによって構成されるレジスタである。データラッチ11におけるD型ラッチは、それぞれ入力端子Dと入力端子CKを備える。D型ラッチは、入力端子CKが「1」の期間において、入力端子Dに入力される論理状態を出力端子に出力し、入力端子CKが「0」に遷移する際に、出力している論理状態を格納することにより、論理状態を保持させる。
データラッチ11におけるD型ラッチの入力端子Dは、CAレシーバ部30の出力端子にそれぞれ接続され、入力端子CKは、内部CLK生成回路部7の出力端子に接続される。
そして、データラッチ11におけるD型ラッチの入力端子Dは、信号PCAiがそれぞれ入力され、入力端子CKには、信号PCLKFがそれぞれ入力される。
従って、データラッチ11は、信号PCLKFに同期して、端子TCAiに入力される制御コード情報の論理レベルを格納し、格納した論理レベルに応じた信号CAiFをデータ出力端子から出力する。
データラッチ11は、信号CAiに応じて設けられる複数のD型ラッチによって構成されるレジスタである。データラッチ11におけるD型ラッチは、それぞれ入力端子Dと入力端子CKを備える。D型ラッチは、入力端子CKが「1」の期間において、入力端子Dに入力される論理状態を出力端子に出力し、入力端子CKが「0」に遷移する際に、出力している論理状態を格納することにより、論理状態を保持させる。
データラッチ11におけるD型ラッチの入力端子Dは、CAレシーバ部30の出力端子にそれぞれ接続され、入力端子CKは、内部CLK生成回路部7の出力端子に接続される。
そして、データラッチ11におけるD型ラッチの入力端子Dは、信号PCAiがそれぞれ入力され、入力端子CKには、信号PCLKFがそれぞれ入力される。
従って、データラッチ11は、信号PCLKFに同期して、端子TCAiに入力される制御コード情報の論理レベルを格納し、格納した論理レベルに応じた信号CAiFをデータ出力端子から出力する。
AND15の3つの入力端子は、コマンドデコーダ部81の出力端子と、内部CLK生成回路部7の出力端子と、制御CC部82の出力端子とにそれぞれ接続される。AND15のそれぞれに入力される、制御信号TBSTが「1」、信号PCLKFが「1」、制御信号TDQMEが「0」であるとき、出力端子に出力する信号TDEを「1」にする。すなわち、AND15は、制御信号TBSTが「1」、及び、制御信号TDQMEが「0」である場合に、信号PCLKFに同期する信号TDEを出力する。
AND16の3つの入力端子は、コマンドデコーダ部81の出力端子と、内部CLK生成回路部7の出力端子と、制御CC部82の出力端子とにそれぞれ接続される。AND15のそれぞれに入力される、制御信号TBSTが「1」、信号PCLKFが「1」、制御信号TDQMEが「1」であるとき、出力端子に出力する信号TDMを「1」にする。すなわち、AND16は、制御信号TBSTが「1」、及び、制御信号TDQMEが「1」である場合に、信号PCLKFに同期する信号TDMを出力する。
AND16の3つの入力端子は、コマンドデコーダ部81の出力端子と、内部CLK生成回路部7の出力端子と、制御CC部82の出力端子とにそれぞれ接続される。AND15のそれぞれに入力される、制御信号TBSTが「1」、信号PCLKFが「1」、制御信号TDQMEが「1」であるとき、出力端子に出力する信号TDMを「1」にする。すなわち、AND16は、制御信号TBSTが「1」、及び、制御信号TDQMEが「1」である場合に、信号PCLKFに同期する信号TDMを出力する。
データラッチ12は、信号CAiFに応じて設けられる複数のD型ラッチによって構成されるレジスタである。データラッチ12におけるD型ラッチは、それぞれ入力端子Dと入力端子CKを備える。
データラッチ12におけるD型ラッチの入力端子Dは、データラッチ11のデータ出力端子にそれぞれ接続され、入力端子CKは、AND15の出力端子に接続される。そして、データラッチ12におけるD型ラッチの入力端子Dは、信号CAiFがそれぞれ入力され、入力端子CKには、信号TDEがそれぞれ入力される。
従って、データラッチ12は、信号TDEに同期して端子TCAiに入力され、データラッチ11に格納された制御情報の論理レベルを格納し、格納した論理レベルに応じた信号TDAjPをデータ出力端子から出力する。
データラッチ12におけるD型ラッチの入力端子Dは、データラッチ11のデータ出力端子にそれぞれ接続され、入力端子CKは、AND15の出力端子に接続される。そして、データラッチ12におけるD型ラッチの入力端子Dは、信号CAiFがそれぞれ入力され、入力端子CKには、信号TDEがそれぞれ入力される。
従って、データラッチ12は、信号TDEに同期して端子TCAiに入力され、データラッチ11に格納された制御情報の論理レベルを格納し、格納した論理レベルに応じた信号TDAjPをデータ出力端子から出力する。
データラッチ13は、信号CAiFに応じて設けられる複数のD型ラッチによって構成されるレジスタである。データラッチ13におけるD型ラッチは、それぞれ入力端子Dと入力端子CKを備える。
データラッチ13におけるD型ラッチの入力端子Dは、データラッチ11のデータ出力端子にそれぞれ接続され、入力端子CKは、AND16の出力端子に接続される。そして、データラッチ13におけるD型ラッチの入力端子Dは、信号CAiFがそれぞれ入力され、入力端子CKには、信号TDMがそれぞれ入力される。
従って、データラッチ13は、信号TDMに同期して、端子TCAiに入力され、データラッチ11に格納された制御情報の論理レベルを格納し、格納した論理レベルに応じた信号TDSINVjをデータ出力端子から出力する。
データラッチ13におけるD型ラッチの入力端子Dは、データラッチ11のデータ出力端子にそれぞれ接続され、入力端子CKは、AND16の出力端子に接続される。そして、データラッチ13におけるD型ラッチの入力端子Dは、信号CAiFがそれぞれ入力され、入力端子CKには、信号TDMがそれぞれ入力される。
従って、データラッチ13は、信号TDMに同期して、端子TCAiに入力され、データラッチ11に格納された制御情報の論理レベルを格納し、格納した論理レベルに応じた信号TDSINVjをデータ出力端子から出力する。
AND17は、信号TDSINVjに対応させて複数設けられる。
AND17の2つの入力端子は、データラッチ13のデータ出力端子それぞれと、データラッチ11のデータ出力端子(No9)とに、それぞれ接続される。AND17の入力端子にそれぞれ入力される、信号TDSINVjが「1」、及び、信号CA9Fが「1」であるとき、出力端子に出力する信号TDINVjを「1」にする。すなわち、AND17は、信号CA9Fが「1」である場合に、信号TDSINVjに同期する信号TDINVjを出力する。
AND17の2つの入力端子は、データラッチ13のデータ出力端子それぞれと、データラッチ11のデータ出力端子(No9)とに、それぞれ接続される。AND17の入力端子にそれぞれ入力される、信号TDSINVjが「1」、及び、信号CA9Fが「1」であるとき、出力端子に出力する信号TDINVjを「1」にする。すなわち、AND17は、信号CA9Fが「1」である場合に、信号TDSINVjに同期する信号TDINVjを出力する。
演算回路14は、信号TDAjpと信号TDINVjとにそれぞれ対応させて設けられる複数の論理演算回路を備える。例えば、論理演算回路は、排他的論理和(EXOR)の論理演算を行う。
演算回路14において、それぞれの論理演算回路の2つの入力端子は、データラッチ12のデータ出力端子それぞれと、AND17の出力端子とに、それぞれ接続される。
演算回路14は、それぞれの論理演算回路にそれぞれ入力される信号TDAjp及び、信号TDINVjの論理演算を行い、演算結果を信号TDAjとして出力する。
演算回路14において、それぞれの論理演算回路の2つの入力端子は、データラッチ12のデータ出力端子それぞれと、AND17の出力端子とに、それぞれ接続される。
演算回路14は、それぞれの論理演算回路にそれぞれ入力される信号TDAjp及び、信号TDINVjの論理演算を行い、演算結果を信号TDAjとして出力する。
図3を参照し、図2のテストデータ制御回路10の動作について説明する。
図3は、図2におけるテストデータ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。図3においては、端子TCLK、図2に示した各信号、ノードの論理レベルの時間変化を示している。
なお、以下の説明では、時刻t1以前において、テストデータ制御回路10において、信号TPARAが「1」、信号TDQMEが「0」に維持されている。
図3は、図2におけるテストデータ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。図3においては、端子TCLK、図2に示した各信号、ノードの論理レベルの時間変化を示している。
なお、以下の説明では、時刻t1以前において、テストデータ制御回路10において、信号TPARAが「1」、信号TDQMEが「0」に維持されている。
また、時刻t11以前において、外部から入力される信号により、「TBSTコマンド」が設定される。つまり、一部の端子TCAiに、「TBSTコマンド」を指定する情報が設定される。
時刻t11において、コマンドデコーダ部81は、「TBSTコマンド」を指定する情報を取得する。
時刻t11において、コマンドデコーダ部81は、「TBSTコマンド」を指定する情報を取得する。
時刻t12以前において、一部の端子TCAiに、「制御データ(DATA)」を指定する情報が設定される。
時刻t12において、データラッチ11は、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、入力された制御データ(DATA)に基づいて、出力する信号を信号PCAiによって示される情報(DATA)に変更する。コマンドデコーダ部81は、信号TPARAが「1」であることから、データラッチ11に格納された情報(DATA)に基づいて、信号TBSTを「1」にする。
AND15は、信号TBSTが「1」であることから、信号PCLKFに同期して、信号TDEを「1」にする。データレジスタ12は、入力端子CKに入力される信号TDEが「1」に変化したことにより、入力端子Dに入力されているデータレジスタ11が保持している情報、すなわち「制御データ(DATA)」に、信号TDAjPの値(データレジスタ0〜7)を変化させる。
時刻t13において、信号PCLKFの立ち下がりに同期して、信号TDEが「0」に変化する。データレジスタ12は、出力端子に出力している信号TDAjPの値(データレジスタ0〜7)を保持する。
時刻t12において、データラッチ11は、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、入力された制御データ(DATA)に基づいて、出力する信号を信号PCAiによって示される情報(DATA)に変更する。コマンドデコーダ部81は、信号TPARAが「1」であることから、データラッチ11に格納された情報(DATA)に基づいて、信号TBSTを「1」にする。
AND15は、信号TBSTが「1」であることから、信号PCLKFに同期して、信号TDEを「1」にする。データレジスタ12は、入力端子CKに入力される信号TDEが「1」に変化したことにより、入力端子Dに入力されているデータレジスタ11が保持している情報、すなわち「制御データ(DATA)」に、信号TDAjPの値(データレジスタ0〜7)を変化させる。
時刻t13において、信号PCLKFの立ち下がりに同期して、信号TDEが「0」に変化する。データレジスタ12は、出力端子に出力している信号TDAjPの値(データレジスタ0〜7)を保持する。
続いて、時刻t21以前において、外部から入力される信号により、「TBSTコマンド」が設定される。つまり、一部の端子TCAiに、「TBSTコマンド」を指定する情報が設定される。
時刻t21において、コマンドデコーダ部81は、「TBSTコマンド」を指定する情報を取得する。
時刻t22以前において、一部の端子TCAiに、「制御データ(MASKDATA)」を指定する情報が設定される。
時刻t22において、データラッチ11は、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、入力された制御データ(MASKDATA)に基づいて、出力する信号を信号PCAiによって示される情報に変更する。コマンドデコーダ部81は、信号TPARAが「1」であることから、データラッチ11に格納された情報に基づいて、信号TBSTを「1」にする。
AND16は、信号TBSTが「1」であることから、信号PCLKFに同期して、信号TMEを「1」にする。データレジスタ13は、入力端子CKに入力される信号TMEが「1」に変化したことにより、入力端子Dに入力されているデータレジスタ11が保持している情報、すなわち「制御データ(MASKDATA)」に、信号TDSINVjの値(書き換え用レジスタ0〜7)を変化させる。
時刻t23において、信号PCLKFの立ち下がりに同期して、信号TMEが「0」に変化する。データレジスタ13は、出力端子に出力している信号TDSINVjの値(書き換え用レジスタ0〜7)を保持する。
時刻t21において、コマンドデコーダ部81は、「TBSTコマンド」を指定する情報を取得する。
時刻t22以前において、一部の端子TCAiに、「制御データ(MASKDATA)」を指定する情報が設定される。
時刻t22において、データラッチ11は、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、入力された制御データ(MASKDATA)に基づいて、出力する信号を信号PCAiによって示される情報に変更する。コマンドデコーダ部81は、信号TPARAが「1」であることから、データラッチ11に格納された情報に基づいて、信号TBSTを「1」にする。
AND16は、信号TBSTが「1」であることから、信号PCLKFに同期して、信号TMEを「1」にする。データレジスタ13は、入力端子CKに入力される信号TMEが「1」に変化したことにより、入力端子Dに入力されているデータレジスタ11が保持している情報、すなわち「制御データ(MASKDATA)」に、信号TDSINVjの値(書き換え用レジスタ0〜7)を変化させる。
時刻t23において、信号PCLKFの立ち下がりに同期して、信号TMEが「0」に変化する。データレジスタ13は、出力端子に出力している信号TDSINVjの値(書き換え用レジスタ0〜7)を保持する。
続いて、時刻t31以前において、外部から入力される信号により、1回目の「WRITEコマンド」が設定される。つまり、一部の端子TCAiに、1回目の「WRITEコマンド」を指定する情報が設定される。
時刻t31において、コマンドデコーダ部81は、1回目の「WRITEコマンド」を指定する情報を取得し、信号TBSTを「0」のまま保持する。これにより、データラッチ12は、格納されている制御データ(DATA)を保持し続け、データラッチ13は、格納されている制御データ(MASKDATA)を保持し続ける。
時刻t31において、コマンドデコーダ部81は、1回目の「WRITEコマンド」を指定する情報を取得し、信号TBSTを「0」のまま保持する。これにより、データラッチ12は、格納されている制御データ(DATA)を保持し続け、データラッチ13は、格納されている制御データ(MASKDATA)を保持し続ける。
時刻t32以前において、端子TCA9に、「H(ハイ)レベル(「1」)」が設定される。
時刻t32において、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、データラッチ11は、信号CA9Fを「1」に変更する。AND17は、信号CA9Fが「1」に変更されたことにより、出力する信号TDINVjの値を信号TDSINVjの値にする。演算回路14は、入力される信号TDAjPの値と信号TDINVjの値により、所定の論理演算(例えば、排他的論理和演算)を行って、その演算結果を信号TDAjに出力する。
したがって、メモリセルアレイ1に書き込ませるデータには、信号TDAjPの値を信号TDINVjの値によって変換された結果が供給される。
時刻t33において、メモリセルアレイ1は、所定の記憶領域(アドレス(k))が選択され、演算回路14によって生成されたデータが書き込まれる。そのデータは、信号TDAjPの値を信号TDINVjの値によって変換された結果である。
時刻t32において、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、データラッチ11は、信号CA9Fを「1」に変更する。AND17は、信号CA9Fが「1」に変更されたことにより、出力する信号TDINVjの値を信号TDSINVjの値にする。演算回路14は、入力される信号TDAjPの値と信号TDINVjの値により、所定の論理演算(例えば、排他的論理和演算)を行って、その演算結果を信号TDAjに出力する。
したがって、メモリセルアレイ1に書き込ませるデータには、信号TDAjPの値を信号TDINVjの値によって変換された結果が供給される。
時刻t33において、メモリセルアレイ1は、所定の記憶領域(アドレス(k))が選択され、演算回路14によって生成されたデータが書き込まれる。そのデータは、信号TDAjPの値を信号TDINVjの値によって変換された結果である。
時刻t33以前において、外部から入力される信号により、2回目の「WRITEコマンド」が設定される。つまり、一部の端子TCAiに、2回目の「WRITEコマンド」を指定する情報が設定される。
時刻t33において、コマンドデコーダ部81は、2回目の「WRITEコマンド」を指定する情報を取得し、信号TBSTを「0」のまま保持する。前述の時刻t31以降のように、データラッチ12は、格納されている制御データ(DATA)を保持し続け、データラッチ13は、格納されている制御データ(MASKDATA)を保持し続ける。
時刻t33において、コマンドデコーダ部81は、2回目の「WRITEコマンド」を指定する情報を取得し、信号TBSTを「0」のまま保持する。前述の時刻t31以降のように、データラッチ12は、格納されている制御データ(DATA)を保持し続け、データラッチ13は、格納されている制御データ(MASKDATA)を保持し続ける。
時刻t34以前において、端子TCA9に、「L(ロー)レベル(「0」)」が設定される。
時刻t34において、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、データラッチ11は、信号CA9Fを「0」に変更する。AND17は、信号CA9Fが「0」に変更されたことにより、出力する信号TDINVjの値を「0」にする。演算回路14は、入力される信号TDAjPの値と、「0」である信号TDINVjの値により、所定の論理演算(例えば、排他的論理和演算)を行って、その演算結果を信号TDAjに出力する。この演算結果は、信号TDINVjの値が「0」であることから、信号TDAjPの値が出力される。
したがって、テストデータ制御回路10は、メモリセルアレイ1に書き込ませるデータに信号TDAjPの値を供給する。
時刻t35において、メモリセルアレイ1は、次に書き込ませる記憶領域(アドレス(k+1))が選択され、演算回路14によって生成されたデータ(信号TDAjPの値)が書き込まれる。
時刻t34において、信号PCLKFの立ち上がりに同期して、データラッチ11は、信号CA9Fを「0」に変更する。AND17は、信号CA9Fが「0」に変更されたことにより、出力する信号TDINVjの値を「0」にする。演算回路14は、入力される信号TDAjPの値と、「0」である信号TDINVjの値により、所定の論理演算(例えば、排他的論理和演算)を行って、その演算結果を信号TDAjに出力する。この演算結果は、信号TDINVjの値が「0」であることから、信号TDAjPの値が出力される。
したがって、テストデータ制御回路10は、メモリセルアレイ1に書き込ませるデータに信号TDAjPの値を供給する。
時刻t35において、メモリセルアレイ1は、次に書き込ませる記憶領域(アドレス(k+1))が選択され、演算回路14によって生成されたデータ(信号TDAjPの値)が書き込まれる。
時刻t31から時刻t35に示した処理と同様に、時刻t35から時刻t38についても、メモリセルアレイ1の記憶領域(アドレス)の値を順に変更して繰り返す。これにより、端子CA9に設定された状態に応じて、メモリセルアレイ1に書き込ませるデータを、異なるデータとして生成することができる。仮に、CA9の値を書き込み処理回数に応じて、「Hレベル(「1」)」と「Lレベル(「0」)」とを交互に変更することにより、ストデータ制御回路10は、書き込むデータを交互に異なるデータとすることができる。
このように、テストデータ制御回路10は、1クロックあたり1回のWRITEサイクルを行い、メモリアレイセルに8ビットづつ書込む。テストデータ制御回路10は、このWRITEサイクルを4回続けて繰り返すことにより、32ビットの情報を書き込ませることができる。また、これらのWRITEサイクルは、続けて行うことができるので、テストデータ制御回路10は、書き込むことができない無駄なサイクルに時間を費やすことなく、効率よく書き込み処理を行うことができる。
このように、テストデータ制御回路10は、1クロックあたり1回のWRITEサイクルを行い、メモリアレイセルに8ビットづつ書込む。テストデータ制御回路10は、このWRITEサイクルを4回続けて繰り返すことにより、32ビットの情報を書き込ませることができる。また、これらのWRITEサイクルは、続けて行うことができるので、テストデータ制御回路10は、書き込むことができない無駄なサイクルに時間を費やすことなく、効率よく書き込み処理を行うことができる。
本実施形態に示したように、テストデータ制御回路10によって、WRITEサイクル(ライト動作時)のテスト時間を短縮することができる。しかしながら、引用文献1に示される技術では、さらにリードサイクル(リード動作時)のテスト時間が長くなるという問題が存在する。以下、その問題について、タイミングチャートを参照し説明する。
図4は、従来の構成を示す概略ブロック図である。図1、図2と同じ構成には、同じ符号を附す。
図4には、テストデータ制御回路10に含まれるタイミング生成部18が示される。また、図4には、タイミング生成部18に加えて、データコントロール回路部20に含まれるパラレルシリアル変換部21と読み出し信号変換部22(CONV)が示され、さらに入出力インタフェース部6が示される。
図4は、従来の構成を示す概略ブロック図である。図1、図2と同じ構成には、同じ符号を附す。
図4には、テストデータ制御回路10に含まれるタイミング生成部18が示される。また、図4には、タイミング生成部18に加えて、データコントロール回路部20に含まれるパラレルシリアル変換部21と読み出し信号変換部22(CONV)が示され、さらに入出力インタフェース部6が示される。
タイミング生成部18は、信号PCLKR及び信号OEPがそれぞれ入力される入力端子を備える。タイミング生成部18は、メモリセルアレイ1から読み出す処理のタイミングを生成する。
タイミング生成部18は、信号PCLKR及び信号OEPが入力されるFF部18aと、FF部18aが出力する信号を信号PCLKRに同期してシフトさせるシフトレジスタ部(SR部)18bと、シフトレジスタ部によってシフトされるデータに基づいて、NAND部18gを備える。
FF部18aは、それぞれ入力される信号を反転するインバータIVと、2つのNANDゲートの組合せからなるフリップフロップと、そのフリップフロップが出力する論理を反転するインバータIVからなる。
タイミング生成部18は、信号PCLKR及び信号OEPが入力されるFF部18aと、FF部18aが出力する信号を信号PCLKRに同期してシフトさせるシフトレジスタ部(SR部)18bと、シフトレジスタ部によってシフトされるデータに基づいて、NAND部18gを備える。
FF部18aは、それぞれ入力される信号を反転するインバータIVと、2つのNANDゲートの組合せからなるフリップフロップと、そのフリップフロップが出力する論理を反転するインバータIVからなる。
SR部18bは、クロックの論理が異なる2種類のD型ラッチを備え、それぞれのラッチが交互に直列に接続され、シフトレジスタを形成する。2種類のD型ラッチを、図5に示す。
図5は、クロックの論理が異なるのD型ラッチの構成を示すブロック図である。
クロックの論理が異なる2種類のD型ラッチをそれぞれ1つずつ組み合わせて、1クロックあたり1段シフトするD型FFとして機能する。
図4に戻り、SR部18bは、バースト読み出しを行うビット数に応じた段数のシフトレジスタを形成する。例えば、8ビット分の情報を1つの出力端子から、倍の周波数のクロックで読み出すことから、4サイクルのクロック数のタイミングパルスの生成が必要となる。そこで、SR部18bは、FF部18aとあわせて4段のシフトレジスタを形成し、各段の信号をIVによって反転して出力する。出力する信号は、信号OEP1B、信号OEP2B、信号OEP3B、信号OEP4Bである。
NAND部18gにおける4つの入力端子は、それぞれ、信号OEP1B、信号OEP2B、信号OEP3B、信号OEP4Bを出力するIVの出力端子に接続される。
NAND部18gの4つの入力端子に入力される信号OEP1B、信号OEP2B、信号OEP3B、信号OEP4Bのいずれかが、「0」である場合、出力信号である信号OERに「1」を出力する。
FF部18hは、信号OERを1/2クロック遅延した信号OEFを生成する。
図5は、クロックの論理が異なるのD型ラッチの構成を示すブロック図である。
クロックの論理が異なる2種類のD型ラッチをそれぞれ1つずつ組み合わせて、1クロックあたり1段シフトするD型FFとして機能する。
図4に戻り、SR部18bは、バースト読み出しを行うビット数に応じた段数のシフトレジスタを形成する。例えば、8ビット分の情報を1つの出力端子から、倍の周波数のクロックで読み出すことから、4サイクルのクロック数のタイミングパルスの生成が必要となる。そこで、SR部18bは、FF部18aとあわせて4段のシフトレジスタを形成し、各段の信号をIVによって反転して出力する。出力する信号は、信号OEP1B、信号OEP2B、信号OEP3B、信号OEP4Bである。
NAND部18gにおける4つの入力端子は、それぞれ、信号OEP1B、信号OEP2B、信号OEP3B、信号OEP4Bを出力するIVの出力端子に接続される。
NAND部18gの4つの入力端子に入力される信号OEP1B、信号OEP2B、信号OEP3B、信号OEP4Bのいずれかが、「0」である場合、出力信号である信号OERに「1」を出力する。
FF部18hは、信号OERを1/2クロック遅延した信号OEFを生成する。
パラレルシリアル変換部21は、分割されたメモリセルアレイ1から並列に出力される4つの信号をシリアル信号に変換する。パラレルシリアル変換部21は、4つのデータ入力端子と、クロック信号端子を備える。
例えば、メモリセルアレイ1が、8つのバンクに分割された構成を備えており、各メモリセルアレイ1から、2つの信号を並列に出力することができるとする。各パラレルシリアル変換部21は、2つのバンクからそれぞれ出力される2つの信号、すなわち4つの信号を受けて、シリアル信号に変換する。
パラレルシリアル変換部(PS部)21−1は、信号PCLKRがクロックとして供給されることにより、信号RDETAを信号PCLKRの立ち上がりに同期して出力する。
パラレルシリアル変換部(PS部)21−2は、信号PCLKFがクロックとして供給されることにより、信号FDATAを信号PCLKFの立ち上がりに同期して出力する。
例えば、メモリセルアレイ1が、8つのバンクに分割された構成を備えており、各メモリセルアレイ1から、2つの信号を並列に出力することができるとする。各パラレルシリアル変換部21は、2つのバンクからそれぞれ出力される2つの信号、すなわち4つの信号を受けて、シリアル信号に変換する。
パラレルシリアル変換部(PS部)21−1は、信号PCLKRがクロックとして供給されることにより、信号RDETAを信号PCLKRの立ち上がりに同期して出力する。
パラレルシリアル変換部(PS部)21−2は、信号PCLKFがクロックとして供給されることにより、信号FDATAを信号PCLKFの立ち上がりに同期して出力する。
読み出し信号変換部22は、2つのNAND22a、22cと2つのNOR22b、22dを備える。
読み出し信号変換部22は、NAND22a、22c、NOR22d、22e、データ変換部22e、22fを備える。NAND22aの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−1の出力端子に接続される。NAND22aの2つの入力端子には、信号OERと信号RDATAとが入力され、信号OERが「1」である場合、信号RDATA1に信号RDATAを反転して出力する。
読み出し信号変換部22は、NAND22a、22c、NOR22d、22e、データ変換部22e、22fを備える。NAND22aの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−1の出力端子に接続される。NAND22aの2つの入力端子には、信号OERと信号RDATAとが入力され、信号OERが「1」である場合、信号RDATA1に信号RDATAを反転して出力する。
NOR22bの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−1の出力端子に接続される。NOR22bの2つの入力端子には、信号OERと信号RDATAとが入力され、信号OERが「0」である場合、信号RDATA2に信号RDATAを反転して出力する。
NAND22cの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−2の出力端子に接続される。NAND22cの2つの入力端子には、信号OEFと信号FDATAとが入力され、信号OEFが「1」である場合、信号FDATA1に信号FDATAを反転して出力する。
NORの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−2の出力端子に接続される。
NORの2つの入力端子には、信号OEFと信号FDATAとが入力され、信号OEFが「0」である場合、信号FDATA2に信号FDATAを反転して出力する。
NAND22cの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−2の出力端子に接続される。NAND22cの2つの入力端子には、信号OEFと信号FDATAとが入力され、信号OEFが「1」である場合、信号FDATA1に信号FDATAを反転して出力する。
NORの2つの入力端子は、NAND18gの出力端子とPS部21−2の出力端子に接続される。
NORの2つの入力端子には、信号OEFと信号FDATAとが入力され、信号OEFが「0」である場合、信号FDATA2に信号FDATAを反転して出力する。
データ変換部22e、22fは、2つのデータ入力端子と相補の関係にあるクロック入力端子をそれぞれ備える。データ変換部22e、22fは、2つのデータ入力端子に入力された信号を、クロック半周期ごとに切り替えて出力する。
データ変換部22e部の2つの入力端子Dは、NAND22aの出力端子とNAND22cの出力端子に接続され、クロック入力端子CKは、信号PCLKRと信号PCLKFの出力端子にそれぞれ接続される。
データ変換部22e部は、入力される信号RDATA1と信号FDATA1を反転し、それぞれ信号PCLKRと信号PCLKFが、「0」から「1」に切り替わるタイミングで出力端子QBを切り替えて出力する。
データ変換部22e部の2つの入力端子Dは、NAND22aの出力端子とNAND22cの出力端子に接続され、クロック入力端子CKは、信号PCLKRと信号PCLKFの出力端子にそれぞれ接続される。
データ変換部22e部は、入力される信号RDATA1と信号FDATA1を反転し、それぞれ信号PCLKRと信号PCLKFが、「0」から「1」に切り替わるタイミングで出力端子QBを切り替えて出力する。
データ変換部22f部の2つの入力端子Dは、NOR22bの出力端子とNOR22dの出力端子に接続され、クロック入力端子CKは、信号PCLKRと信号PCLKFの出力端子にそれぞれ接続される。
データ変換部22f部は、入力される信号RDATA2と信号FDATA2を反転し、それぞれ信号PCLKRと信号PCLKFが、「0」から「1」に切り替わるタイミングで出力端子QBを切り替えて出力する。
データ変換部22e部とデータ変換部22e部は、出力した信号を入出力インタフェース部6に供給し、I/O端子DQに出力する。
データ変換部22f部は、入力される信号RDATA2と信号FDATA2を反転し、それぞれ信号PCLKRと信号PCLKFが、「0」から「1」に切り替わるタイミングで出力端子QBを切り替えて出力する。
データ変換部22e部とデータ変換部22e部は、出力した信号を入出力インタフェース部6に供給し、I/O端子DQに出力する。
図6を参照し、図4のデータコントロール回路部の動作について説明する。
図6は、図4におけるデータコントロール回路部の動作を示すタイミングチャートである。図6においては、端子TCLK、図4に示した各信号、ノードの論理レベルの時間変化を示している。以下、図4を用いて、データコントロール回路部20の動作を説明する。
リード動作でデバイス外部に読み出されるデータは、下記の16個のデータになる。
図6は、図4におけるデータコントロール回路部の動作を示すタイミングチャートである。図6においては、端子TCLK、図4に示した各信号、ノードの論理レベルの時間変化を示している。以下、図4を用いて、データコントロール回路部20の動作を説明する。
リード動作でデバイス外部に読み出されるデータは、下記の16個のデータになる。
バンク0、YアドレスEVEN、
バンク0、YアドレスODD、
・・・
バンク7、YアドレスODD。
バンク0、YアドレスODD、
・・・
バンク7、YアドレスODD。
これらの16個のデータを、2つのI/O端子DQ(または2つのDQS)から読出すので、ひとつのI/O端子DQ(またはDQS)からはバースト長が8の読出しが行われる。2つのI/O端子DQから並列に読み出されるため、サイクル時間で示すと、4サイクル消費することになる。
また、プリチャージ動作時には、I/O端子DQは非活性となり、I/O端子DQからの出力ができなくなる。例えば、リードコマンドが入力されてから、次のプリチャージコマンドを入力できるまでに、上記の4サイクルと、リードレイテンシの1サイクルを加算した、計5つのサイクルが消費される。この時間が、テスト時間を大幅に伸ばす要因となっている。
図6を参照して具体的に示すと、時刻t13から時刻t14にかけて、制御信号生成回路8は、「READ」コマンドが投入されたことを検出する。時刻t14から時刻t15にかけて、制御信号生成回路8が信号OEP(出力端子イネーブルパルス)を出力し、Yデコーダ部3−1が、制御信号YS、制御信号DAEを「1」にする。メモリアレイセルは、データDE0からDO3を出力する。
ここで、パラレルシリアル変換部21−1、−2は、パラレルに出力されたデータDE0からDO3を信号PCLKR、信号PCLKFに同期してシリアル信号に変換する。
パラレルシリアル変換部21は、パラレルシリアル変換部21−1、−2によってシリアル変換された信号を順に出力する。タイミング生成部18は、時刻t15から時刻t16にかけて、最初のデータである「DE0(e0)」出力し、続けてクロックの半周期ごとに「DE2(e2)」、「DO0(o0)」、「DO2(o2)」を出力する。
ただし、図4の構成では、時刻t17から時刻t18に「プリチャージ」コマンド、続けて「ACT」コマンドが投入されたために、時刻t19から時刻t23にかけて、信号OER、信号OEFが「0」となるため、タイミング生成部18には、I/O端子DQにデータを連続させて出力できない時間が生じている。
ここで、パラレルシリアル変換部21−1、−2は、パラレルに出力されたデータDE0からDO3を信号PCLKR、信号PCLKFに同期してシリアル信号に変換する。
パラレルシリアル変換部21は、パラレルシリアル変換部21−1、−2によってシリアル変換された信号を順に出力する。タイミング生成部18は、時刻t15から時刻t16にかけて、最初のデータである「DE0(e0)」出力し、続けてクロックの半周期ごとに「DE2(e2)」、「DO0(o0)」、「DO2(o2)」を出力する。
ただし、図4の構成では、時刻t17から時刻t18に「プリチャージ」コマンド、続けて「ACT」コマンドが投入されたために、時刻t19から時刻t23にかけて、信号OER、信号OEFが「0」となるため、タイミング生成部18には、I/O端子DQにデータを連続させて出力できない時間が生じている。
さらに、上記の読み出しできない時間を、生じさせないことにより、読み出し効率を高める構成について説明する。
図7は、読み出し効率を高めるの読み出し回路の構成を示す概略ブロック図である。図4と同じ構成には、同じ符号を附す。
タイミング生成部18Aは、シフトレジスタ部(SR部)18bに信号を割り込ませる出力停止キャンセル回路18ocを備える。
出力停止キャンセル回路18ocは、制御信号生成回路部8が生成するRASACT信号及びTEST信号を入力信号とする。RASACT信号が「0」及びTEST信号が「1」である場合、RASACT信号に応じたパルスを生成し、SR部18bによってシフトさせる信号にする。
図7は、読み出し効率を高めるの読み出し回路の構成を示す概略ブロック図である。図4と同じ構成には、同じ符号を附す。
タイミング生成部18Aは、シフトレジスタ部(SR部)18bに信号を割り込ませる出力停止キャンセル回路18ocを備える。
出力停止キャンセル回路18ocは、制御信号生成回路部8が生成するRASACT信号及びTEST信号を入力信号とする。RASACT信号が「0」及びTEST信号が「1」である場合、RASACT信号に応じたパルスを生成し、SR部18bによってシフトさせる信号にする。
出力停止キャンセル回路18ocによって、RASACT信号に応じて生成したパルスを用いて、タイミングパルス生成部18Aは、テストモードに設定されている場合の、プリチャージ動作のサイクルであっても、I/O端子DQを活性化する。
タイミングパルス生成部18Aは、リード動作によって読み出された信号(RDATA、FDATA)を、プリチャージ動作に影響されることなく出力するように、信号OERのタイミングを生成する。
タイミングパルス生成部18Aは、リード動作によって読み出された信号(RDATA、FDATA)を、プリチャージ動作に影響されることなく出力するように、信号OERのタイミングを生成する。
また、図8は、図7の概略ブロック図に示す構成の動作を示すタイミングチャートである。
図8を参照して、改善されたタイミングを中心に説明する。
タイミング生成部18Aは、時刻t15から時刻t16にかけて、最初のデータである「DE0(e0)」出力し、続けてクロックの半周期ごとに「DE2(e2)」、「DO0(o0)」、「DO2(o2)」を出力する。
ただし、図7の構成では、時刻t17から時刻t18に「プリチャージ」コマンド、続けて「ACT」コマンドが投入されているが、信号OEP3B、信号OEP4Bに示すように、出力停止キャンセル回路18ocによって生成された信号が、SR部18Aによって生成される。
この信号により、信号OER及び信号OEFが、連続するように制御できることから、I/O端子DQを連続的に活性化できる。
これにより、タイミング生成部18Aは、時刻t19から時刻t23にかけて、先に出力した出力データに続けて、「DE1(e1)」、「DE3(e3)」、「DO1(o1)」、「DO3(o3)」を出力することができる。
以上に示した構成としたことにより、リードサイクルにおいてもテストに必要とされるサイクル数を低減することができ、半導体装置を検査する検査時間を短縮できる。
図8を参照して、改善されたタイミングを中心に説明する。
タイミング生成部18Aは、時刻t15から時刻t16にかけて、最初のデータである「DE0(e0)」出力し、続けてクロックの半周期ごとに「DE2(e2)」、「DO0(o0)」、「DO2(o2)」を出力する。
ただし、図7の構成では、時刻t17から時刻t18に「プリチャージ」コマンド、続けて「ACT」コマンドが投入されているが、信号OEP3B、信号OEP4Bに示すように、出力停止キャンセル回路18ocによって生成された信号が、SR部18Aによって生成される。
この信号により、信号OER及び信号OEFが、連続するように制御できることから、I/O端子DQを連続的に活性化できる。
これにより、タイミング生成部18Aは、時刻t19から時刻t23にかけて、先に出力した出力データに続けて、「DE1(e1)」、「DE3(e3)」、「DO1(o1)」、「DO3(o3)」を出力することができる。
以上に示した構成としたことにより、リードサイクルにおいてもテストに必要とされるサイクル数を低減することができ、半導体装置を検査する検査時間を短縮できる。
このように、本実施形態による半導体装置は、予めデータラッチ12(レジスタ部)に格納されているデータを変更する変更データを格納するデータラッチ13(変更レジスタ部)と、データと変更データとの論理合成処理を行う演算回路14(論理合成部)と、変更データの値を変換する付加情報に基づいて変更データの値を変換し、演算回路14に供給するAND17(変換部)とを備えることを特徴とする。
また、本実施形態による半導体装置は、メモリセルアレイ1(記憶部)と、書込み試験モードにおいて、メモリセルアレイ1に対してデータを書き込むテストデータ制御回路10(試験制御部)とを備え、テストデータ制御回路10は、演算回路14によって合成させたデータを記憶部に書き込むことを特徴とする。
また、本実施形態による半導体装置は、テストデータ制御回路10は、書込み試験モードを指定する制御コマンドに含まれる情報に従って、メモリセルアレイ1に連続して書き込むデータ数を定めることを特徴とする。
また、本実施形態による半導体装置は、テストデータ制御回路10は、メモリセルアレイ1に書き込まれた合成データを読み出す読み出し試験モードにおいて、メモリセルアレイ1から並列に読み出される合成データを、シリアルデータに変換して読み出すパラレルシリアル変換部21を備えることを特徴とする。
また、本実施形態による半導体装置は、テストデータ制御回路10は、プリチャージ処理中に、パラレルシリアル変換部から出力されるシリアルデータを出力するデータコントロール回路部20(信号出力部)を備えることを特徴とする。
また、本実施形態による半導体装置は、読み出し試験モードにおいて、メモリセルアレイ1から記憶されたデータを読み出す読み出し信号に基づいて、データをクロックの立ち上がりで出力するか、立ち下がりで出力するかを制御する制御信号を出力する制御回路と、パラレルシリアル変換されたデータを制御信号によってクロックの立ち上がり、又は立ち下がりで順に出力するデータ変換部22(出力回路)とを備えることを特徴とする。
また、本実施形態による半導体装置は、入力端子を有しており、データラッチ12には、入力端子を介して入力されるデータを記憶させ、データラッチ13には、入力端子を介して入力させる変更データを記憶させることを特徴とする。
本願の技術思想は、揮発性、不揮発性の複数の記憶セルを有する半導体装置に関して適用できる。更に、図面で開示した各回路ブロック内の回路形式、その他の制御信号を生成する回路は、実施例が開示する回路形式限られない。
本発明の半導体装置の技術思想は、様々な半導体装置に適用することができる。例えば、CPU(Central Processing Unit)、MCU(Micro Control Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ASSP(Application Specific Standard Circuit)、メモリ(Memory)等の半導体装置全般に、本発明を適用することができる。このような本発明が適用された半導体装置の製品形態としては、例えば、SOC(システムオンチップ)、MCP(マルチチップパッケージ)やPOP(パッケージオンパッケージ)などが挙げられる。これらの任意の製品形態、パッケージ形態を有する半導体装置に対して本発明を適用することができる。
本発明の半導体装置の技術思想は、様々な半導体装置に適用することができる。例えば、CPU(Central Processing Unit)、MCU(Micro Control Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ASSP(Application Specific Standard Circuit)、メモリ(Memory)等の半導体装置全般に、本発明を適用することができる。このような本発明が適用された半導体装置の製品形態としては、例えば、SOC(システムオンチップ)、MCP(マルチチップパッケージ)やPOP(パッケージオンパッケージ)などが挙げられる。これらの任意の製品形態、パッケージ形態を有する半導体装置に対して本発明を適用することができる。
また、トランジスタは、電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor;FET)であれば良く、MOS(Metal Oxide Semiconductor)以外にもMIS(Metal-Insulator Semiconductor)、TFT(Thin Film Transistor)等の様々なFETに適用できる。トランジスタ等の様々なFETに適用できる。更に、装置内に一部のバイポーラ型トランジスタを有しても良い。
更に、NMOSトランジスタ(N型チャネルMOSトランジスタ)は、第1導電型のトランジスタ、PMOSトランジスタ(P型チャネルMOSトランジスタ)は、第2導電型のトランジスタの代表例である。
更に、NMOSトランジスタ(N型チャネルMOSトランジスタ)は、第1導電型のトランジスタ、PMOSトランジスタ(P型チャネルMOSトランジスタ)は、第2導電型のトランジスタの代表例である。
また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
例えば、データを入力する際に用いるコマンドを、BSTコマンドとする形態を例示したが、他のコマンドを用いることを妨げるものではない。
また、データを変換する際に、スクランブルさせたり、反転させたりする方法を、マスクビットを書き込むことによって実現させる形態を示したが、他の形態により実現させても良い。
例えば、データを入力する際に用いるコマンドを、BSTコマンドとする形態を例示したが、他のコマンドを用いることを妨げるものではない。
また、データを変換する際に、スクランブルさせたり、反転させたりする方法を、マスクビットを書き込むことによって実現させる形態を示したが、他の形態により実現させても良い。
また、リードサイクルの判定を、プリチャージコマンド、アクトコマンド以外のコマンドによって行うことも可能である。例えば、1回目のリードサイクルと並列処理することもできる。
また、リードサイクルのデータ出力を、DQ端子以外の信号端子からデータを出力しても良い。例えば、DQS端子を用いることも可能である。
また、リードサイクルのデータ出力を、DQ端子以外の信号端子からデータを出力しても良い。例えば、DQS端子を用いることも可能である。
また、テスト結果を、読み出したデータを出力するほかに、半導体装置内部に判定回路を設けることにより、期待する結果と検出結果を比較して、判定結果を出力させても良い。
それにより、出力するデータ数を削減できる場合もある。
ライトデータ、及び、期待値を、CA端子から入力することにしても良い。これにより、DQ端子と異なる経路からデータを入力することが可能となる。
本実施形態を適用することにより、ウエハ試験(PW)において、ウエハにプローバーを接触させる回数を低減しても、ウエハ上の全チップを測定することができる。これにより、同時測定数を最大化することが可能となる。
それにより、出力するデータ数を削減できる場合もある。
ライトデータ、及び、期待値を、CA端子から入力することにしても良い。これにより、DQ端子と異なる経路からデータを入力することが可能となる。
本実施形態を適用することにより、ウエハ試験(PW)において、ウエハにプローバーを接触させる回数を低減しても、ウエハ上の全チップを測定することができる。これにより、同時測定数を最大化することが可能となる。
1…メモリアレイ部、2−1…Xデコーダ部、2−2…Xタイミング生成回路部、
3−1…Yデコーダ部、3−2…Yタイミング生成回路部、4…データ制御回路部、
5…データラッチ回路部、6…入出力インターフェース部、
7…内部CLK(Clock)生成回路部、8…制御信号生成回路部、
9…DLL(Delay Locked Loop)回路、
10…テストデータ制御回路、
11、12、13…データラッチ、14…演算回路、15、16、17…AND、
20…データコントロール回路部、30…CAレシーバ部
3−1…Yデコーダ部、3−2…Yタイミング生成回路部、4…データ制御回路部、
5…データラッチ回路部、6…入出力インターフェース部、
7…内部CLK(Clock)生成回路部、8…制御信号生成回路部、
9…DLL(Delay Locked Loop)回路、
10…テストデータ制御回路、
11、12、13…データラッチ、14…演算回路、15、16、17…AND、
20…データコントロール回路部、30…CAレシーバ部
Claims (8)
- 予めレジスタ部に格納されているデータを変更する変更データを格納する変更レジスタ部と、
前記データと前記変更データとの論理合成処理を行う論理合成部と、
前記変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、前記論理合成部に供給する変換部と
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 記憶部と、
書込み試験モードにおいて、前記記憶部に対して前記データを書き込む試験制御部と
を備え、
前記試験制御部は、
前記論理合成部によって合成された合成データを前記記憶部に書き込む
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記試験制御部は、
前記書込み試験モードを指定する制御コマンドに従って、前記記憶部に連続して書き込むデータ数を定める
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。 - 前記試験制御部は、
前記記憶部に書き込まれた前記合成データを読み出す読み出し試験モードにおいて、前記記憶部からパラレルに読み出された前記データを、シリアルデータに変換して読み出すパラレルシリアル変換部
を備えることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体装置。 - 前記試験制御部は、
プリチャージ処理中に、前記パラレルシリアル変換部から出力される前記シリアルデータを出力する信号出力部
を備えることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。 - 前記読み出し試験モードにおいて、前記記憶部から記憶されたデータを読み出す読み出し信号に基づいて、前記データをクロックの立ち上がりで出力するか、立ち下がりで出力するかを制御する制御信号を出力する制御回路と、
前記シリアルデータを前記制御信号によって前記クロックの立ち上がり、又は立ち下がりに同期させて順に出力する出力回路と
を備えることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の半導体装置。 - 入力端子を有しており、
前記レジスタ部には、前記入力端子を介して入力される前記データを記憶させ、前記変更レジスタ部には、前記入力端子を介して入力させる前記変更データを記憶させる
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 予めレジスタ部に格納されているデータを変更する変更データを格納する過程と、
前記データと前記変更データとの論理合成処理を行う論理合成過程と、
前記変更データの値を変換する付加情報に基づいて前記変更データの値を変換し、前記論理合成部に供給する変換過程と
を含むことを特徴とする半導体試験方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010173054A JP2012033241A (ja) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | 半導体装置、及び半導体試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012033241A true JP2012033241A (ja) | 2012-02-16 |
Family
ID=45846478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010173054A Pending JP2012033241A (ja) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | 半導体装置、及び半導体試験方法 |
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JP (1) | JP2012033241A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013220977A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Asahi Glass Co Ltd | 片面エッチング用ガラス保持具および片面エッチングガラスの製造方法 |
CN113851182A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-28 | 长鑫存储技术有限公司 | 存储器的测试方法及测试装置 |
-
2010
- 2010-07-30 JP JP2010173054A patent/JP2012033241A/ja active Pending
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CN113851182A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-28 | 长鑫存储技术有限公司 | 存储器的测试方法及测试装置 |
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