JP2013214343A - Semiconductor memory device and test method for the same - Google Patents

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JP2013214343A JP2012084016A JP2012084016A JP2013214343A JP 2013214343 A JP2013214343 A JP 2013214343A JP 2012084016 A JP2012084016 A JP 2012084016A JP 2012084016 A JP2012084016 A JP 2012084016A JP 2013214343 A JP2013214343 A JP 2013214343A
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Hiroyuki Shibata
浩行 柴田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a test time.SOLUTION: A semiconductor memory device includes: memory cells provided with word lines and bit lines corresponding to a plurality of ports; a word driver circuit that activates the word lines by a timing signal corresponding to each of the plurality of ports; a bit line level control circuit that generates a control signal which controls the potential of the bit line corresponding to each of the plurality of ports on the basis of a test signal; and a column control circuit that controls the bit line potential on the basis of the output of the bit line level control circuit. During testing, one bit line potential of an aggressive port to a test target port is held in a state that is lowered by the amount of a threshold value.

Description

本発明は、半導体記憶装置及びそのテスト方法に関し、特にリード/ライト兼用ポートを2つ以上そなえたSRAM(マクロ含む)及びそのテスト方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device and a test method thereof, and more particularly to an SRAM (including a macro) having two or more read / write ports and a test method thereof.

近年、システムではデータ処理を高速に行うために、1クロック・サイクル内にデータの送信と受信を行うマルチポート機能を持つSRAM(マクロを含む)が採用されている。 In recent years, in order to perform data processing at high speed, SRAMs (including macros) having a multiport function for transmitting and receiving data within one clock cycle have been adopted.

一方で、プロセスの微細化/低電圧動作のため、SRAMマクロのSRAMセル内での各トランジスタばらつきの影響から、同一アドレスへの書き込みと他ポートからの読み出しが同時に起きた場合、書き込みデータの保証ができないという動作不良が顕在化してきた。   On the other hand, because of process miniaturization / low-voltage operation, if data writing to the same address and reading from another port occur simultaneously due to the influence of each transistor variation in the SRAM cell of the SRAM macro, the write data is guaranteed. The malfunction of being unable to do so has become apparent.

また、各々のポートは非同期動作であり、あるポートからメモリセルに対してアクセスを行っている一方で、別のポートから同一のメモリセルに対してアクセスされることもあり、動作時の各ポートのクロック間スキューが電源電圧マージンに影響を及ぼすため、LSIチップの実動作時のクロックスキューにて適切なテストを行うためにはクロック間スキューを振ったテストが必要となり、膨大なテスト時間が必要である。   In addition, each port is asynchronously operated, and while accessing a memory cell from one port, the same memory cell may be accessed from another port. Since the skew between clocks affects the power supply voltage margin, a test with a skew between clocks is required to perform an appropriate test with the clock skew during the actual operation of the LSI chip, and a huge amount of test time is required. It is.

よって、マルチポートを持つSRAM(マクロ含む)のテスト品質を向上させ、かつテスト時間を短縮するためのテスト回路およびテスト手法が熱望されている。   Therefore, a test circuit and a test method for improving the test quality of an SRAM (including a macro) having a multiport and reducing the test time are eagerly desired.

図14は、引用文献1に開示されたワード線の活性化を制御する回路(Xアドレスデコーダとワードドライバ)の構成を示す図である。図14を参照すると、引用文献1の回路は、クロック信号CLKAを入力するクロック端子(A)と、ポートBのTEST用端子(TESTB)に入力が接続された2入力NAND回路11と、2入力NAND回路11の出力を受ける反転バッファ12とを備え、反転バッファ12から内部クロック信号ICLAが出力される。   FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a circuit (X address decoder and word driver) for controlling the activation of the word line disclosed in the cited document 1. In FIG. Referring to FIG. 14, the circuit of the cited document 1 includes a clock terminal (A) for inputting a clock signal CLKA, a 2-input NAND circuit 11 having inputs connected to a TEST terminal (TESTB) of a port B, and a 2-input. An inversion buffer 12 that receives the output of the NAND circuit 11 is provided, and the internal clock signal ICLA is output from the inversion buffer 12.

この回路の動作を説明すると、ポートB用のテスト制御信号TESTBがLOWのとき(NAND回路11においてテスト制御信号TESTBの入力はLOWでアクティブ)、NAND回路11は、ポートA用のクロック信号CLKAを反転した信号を出力し、反転バッファ12からクロック信号CLKAと同相の内部クロック信号(A)ICLAが出力される。ポートB用のテスト制御信号TESTBがHIGHのとき、クロック信号CLKAの値によらず、NAND回路11の出力はHIGH固定となり(クロック信号CLKAはマスクされる)、反転バッファ12からの内部クロック信号ICLAはLOW固定となる。   The operation of this circuit will be described. When the test control signal TESTB for the port B is LOW (the input of the test control signal TESTB is active at LOW in the NAND circuit 11), the NAND circuit 11 receives the clock signal CLKA for the port A. The inverted signal is output, and an internal clock signal (A) ICLA in phase with the clock signal CLKA is output from the inverting buffer 12. When the test control signal TESTB for port B is HIGH, the output of the NAND circuit 11 is fixed HIGH (the clock signal CLKA is masked) regardless of the value of the clock signal CLKA, and the internal clock signal ICLA from the inverting buffer 12 is output. Is fixed LOW.

引用文献1の回路は、クロック信号CLKBを入力するクロック端子(B)と、ポートAのTEST用端子(TESTA)に入力が接続された2入力NAND回路13と、NAND回路13の出力を受ける反転バッファ14とを備え、反転バッファ14から内部クロック信号ICLBが出力される。   The circuit of the cited document 1 includes a clock terminal (B) for inputting the clock signal CLKB, a 2-input NAND circuit 13 whose input is connected to the TEST terminal (TESTA) of the port A, and an inversion receiving the output of the NAND circuit 13. The inversion buffer 14 outputs an internal clock signal ICLB.

この回路の動作を説明すると、ポートA用のテスト制御信号TESTAがLOWのとき(NAND回路13においてテスト制御信号TESTAの入力はLOWでアクティブ)、NAND回路13は、ポートB用のクロック信号CLKBを反転した信号を出力し、反転バッファ14からクロック信号CLKBと同相の内部クロック信号(B)ICLBが出力される。ポートA用のテスト制御信号TESTAがHIGHのとき、クロック信号CLKBの値によらず、NAND回路13の出力はHIGH固定となり(クロック信号CLKBはマスクされる)、反転バッファ14からの内部クロック信号ICLBはLOW固定となる。   The operation of this circuit will be described. When the test control signal TESTA for port A is LOW (input of the test control signal TESTA is active LOW in the NAND circuit 13), the NAND circuit 13 receives the clock signal CLKB for port B. The inverted signal is output, and the inversion buffer 14 outputs the internal clock signal (B) ICLB in phase with the clock signal CLKB. When the test control signal TESTA for port A is HIGH, the output of the NAND circuit 13 is fixed HIGH (the clock signal CLKB is masked) regardless of the value of the clock signal CLKB, and the internal clock signal ICLB from the inverting buffer 14 is set. Is fixed LOW.

さらに、引用文献1の回路は、ポートAのワード線WLAの駆動を制御する回路として、ポートAのアドレス選択信号(A)であるXKA、XEAを受ける2入力NAND回路15と、NAND回路15の出力をゲートに受けるPMOSトランジスタとNAND回路15の出力をインバータ16で反転した信号をゲートに受けるNMOSトランジスタからなるCMOSトランスファゲート17と、ドレインがCMOSトランスファゲート17の出力に接続されソースが電源VSSに接続され、ゲートがNAND回路15の出力に接続されたNMOSトランジスタ18を備えている。   Further, the circuit of the cited document 1 is a circuit that controls the driving of the word line WLA of the port A, a 2-input NAND circuit 15 that receives XKA and XEA that are the address selection signals (A) of the port A, and a NAND circuit 15 A CMOS transfer gate 17 comprising a PMOS transistor receiving the output at the gate and an NMOS transistor receiving the signal obtained by inverting the output of the NAND circuit 15 at the inverter 16 at the gate, and a drain connected to the output of the CMOS transfer gate 17 and a source connected to the power supply VSS. An NMOS transistor 18 having a gate connected to the output of the NAND circuit 15 is provided.

さらに、引用文献1の回路は、ポートBのテスト制御信号TESTBと、後述するCMOSトランスファゲート24の出力に入力が接続された2入力AND回路19と、CMOSトランスファゲート17の出力とAND回路19の出力を受ける2入力NOR回路20と、NOR回路20の出力を受ける反転型のワードドライバ21と、を備えている。なお、アドレス選択信号(A)のXKA、XEAは、不図示のプリデコーダが、入力したXアドレスをデコードし、その結果として出力するアドレス選択信号である。   Further, the circuit of the cited document 1 includes a test control signal TESTB of port B, a 2-input AND circuit 19 whose input is connected to an output of a CMOS transfer gate 24 described later, an output of the CMOS transfer gate 17 and an AND circuit 19 A two-input NOR circuit 20 that receives the output and an inverting word driver 21 that receives the output of the NOR circuit 20 are provided. Note that XKA and XEA of the address selection signal (A) are address selection signals output by a predecoder (not shown) as a result of decoding the input X address.

この回路の動作を説明すると、XKA、XEAがともにHIGHのとき、NAND回路15の出力はLOWとなり、CMOSトランスファゲート17はオンし、入力された内部クロック信号ICLAを伝達出力する。XKA、XEAの少なくとも1つがLOWのとき(当該セルのポートAのアドレス非選択のとき)、NAND回路15の出力はHIGHとなり、CMOSトランスファゲート17はオフし、NMOSトランジスタ18がオンし、CMOSトランスファゲート17の出力はLOWレベルとされる。   The operation of this circuit will be described. When both XKA and XEA are HIGH, the output of the NAND circuit 15 becomes LOW, the CMOS transfer gate 17 is turned on, and the input internal clock signal ICLA is transmitted and output. When at least one of XKA and XEA is LOW (when the address of port A of the cell is not selected), the output of the NAND circuit 15 is HIGH, the CMOS transfer gate 17 is turned off, the NMOS transistor 18 is turned on, and the CMOS transfer is turned on. The output of the gate 17 is set to the LOW level.

例えばポートBのテスト制御信号TESTBがLOWのとき、AND回路19の出力はLOWとなり、NOR回路20は、CMOSトランスファゲート17の出力であるICLAを反転した信号を反転型のワードドライバ21に供給する。   For example, when the test control signal TESTB of port B is LOW, the output of the AND circuit 19 becomes LOW, and the NOR circuit 20 supplies a signal obtained by inverting ICLA, which is the output of the CMOS transfer gate 17, to the inverting type word driver 21. .

一方、ポートBのテスト制御信号TESTBがHIGHのとき(このときICLAはLOW固定)、NOR回路20は、AND回路19の出力を反転した信号を反転型ワードドライバ21に供給する。反転型のワードドライバ21は、NOR回路20からのLOWパルス(ICLBと逆相の信号)を受け、ワード線WLAを駆動する。   On the other hand, when the test control signal TESTB of port B is HIGH (ICLA is fixed LOW at this time), the NOR circuit 20 supplies a signal obtained by inverting the output of the AND circuit 19 to the inverting word driver 21. The inverting type word driver 21 receives the LOW pulse (signal having a phase opposite to ICLB) from the NOR circuit 20 and drives the word line WLA.

さらに、引用文献1の回路は、ポートBのワード線WLBの駆動を制御する回路として、ポートBのアドレス選択信号(B)であるXKB、XEBを受ける2入力NAND回路22と、NAND回路22の出力をゲートに受けるPMOSトランジスタとNAND回路22の出力をインバータ23で反転した信号をゲートに受けるNMOSトランジスタからなるCMOSトランスファゲート24と、ドレインがCMOSトランスファゲート24の出力に接続されソースが電源VSSに接続され、ゲートがNAND回路22の出力に接続されたNMOSトランジスタ25を備えている。さらに、引用文献1の回路は、ポートAのテスト制御信号TESTAと、CMOSトランジスタ17の出力に入力が接続された2入力AND回路26と、CMOSトランスファゲート24の出力とAND回路26の出力を受ける2入力NOR回路27と、NOR回路27の出力を受ける反転型のワードドライバ28と、を備えている。なお、アドレス選択信号(B)のXKB、XEBは、不図示のプリデコーダが、入力したXアドレスをデコードし、その結果として出力するアドレス選択信号である。   Further, the circuit of the cited document 1 is a circuit that controls the driving of the word line WLB of the port B. The 2-input NAND circuit 22 that receives XKB and XEB that are the address selection signals (B) of the port B; A CMOS transfer gate 24 composed of a PMOS transistor receiving the output at the gate and an NMOS transistor receiving the signal obtained by inverting the output of the NAND circuit 22 at the inverter 23 at the gate, and a drain connected to the output of the CMOS transfer gate 24 and a source connected to the power supply VSS. An NMOS transistor 25 having a gate connected to the output of the NAND circuit 22 is provided. Further, the circuit of the cited document 1 receives the test control signal TESTA of port A, the 2-input AND circuit 26 whose input is connected to the output of the CMOS transistor 17, the output of the CMOS transfer gate 24, and the output of the AND circuit 26. A two-input NOR circuit 27 and an inverting type word driver 28 that receives the output of the NOR circuit 27 are provided. Note that XKB and XEB of the address selection signal (B) are address selection signals output by a predecoder (not shown) as a result of decoding the input X address.

この回路の動作を説明すると、XKB、XEBがともにHIGHのとき、NAND回路22の出力はLOWとなり、CMOSトランスファゲート24はオンし、入力された内部クロック信号ICLBを伝達出力する。XKB、XEBの少なくとも1つがLOWのとき(当該セルのポートBのアドレス非選択のとき)、NAND回路22の出力はHIGHとなり、CMOSトランスファゲート24はオフし、NMOSトランジスタ25がオンし、
CMOSトランスファゲート24の出力はLOWレベルとされる。
The operation of this circuit will be described. When both XKB and XEB are HIGH, the output of the NAND circuit 22 becomes LOW, the CMOS transfer gate 24 is turned on, and the input internal clock signal ICLB is transmitted and output. When at least one of XKB and XEB is LOW (when the address of port B of the cell is not selected), the output of the NAND circuit 22 is HIGH, the CMOS transfer gate 24 is turned off, the NMOS transistor 25 is turned on,
The output of the CMOS transfer gate 24 is set to the LOW level.

例えばポートAのテスト制御信号TESTAがLOWのとき、AND回路26の出力はLOWとなり、NOR回路27は、CMOSトランスファゲート24の出力であるICLBを反転した信号を反転型ドライバ28に供給する。   For example, when the test control signal TESTA for port A is LOW, the output of the AND circuit 26 becomes LOW, and the NOR circuit 27 supplies a signal obtained by inverting ICLB, which is the output of the CMOS transfer gate 24, to the inverting driver 28.

一方、ポートAのテスト制御信号TESTAがHIGHのとき(このときICLAはLOW固定)、NOR回路27は、AND回路26の出力を反転した信号を反転型のワードドライバ28に供給する。反転型のワードドライバ28は、NOR回路27からのLOWパルス(ICLBと逆相の信号)を受け、ワード線WLBを駆動する。   On the other hand, when the test control signal TESTA of port A is HIGH (ICLA is fixed LOW at this time), the NOR circuit 27 supplies a signal obtained by inverting the output of the AND circuit 26 to the inverting word driver 28. The inverting type word driver 28 receives the LOW pulse (signal having a phase opposite to ICLB) from the NOR circuit 27 and drives the word line WLB.

図15は、図14に示した従来技術のタイミング動作を説明する図である。以下、図15を参照して、図14の回路の動作を説明する。   FIG. 15 is a diagram for explaining the timing operation of the prior art shown in FIG. The operation of the circuit of FIG. 14 will be described below with reference to FIG.

<独立動作>
TESTA、TESTBがともにLOWのときは(図15の「独立動作」参照)、NAND回路11、13はそれぞれ、クロック信号CLKA、CLKBを反転した信号を出力し、内部クロック信号ICLA、ICLBは、クロック信号CLKA、CLKBと同相となる。TESTBがLOWであるため、AND回路19の出力はLOW固定であり、XKA、XEAがHIGHのとき、NOR回路20は、CMOSトランスファゲート17から出力されるICLAの反転信号を出力し、ポートAのワード線(A)WLAは、内部クロック信号ICLA、したがってクロック信号CLKAに同期して活性化される。またTESTAがLOWであるため、AND回路26の出力はLOW固定であり、XKB、XEBがHIGHのとき、NOR回路27は、CMOSトランスファゲート24から出力されるICLBの反転信号を出力し、ポートBのワード線(B)WLBは、クロックICLB、したがってクロック信号CLKBに同期して活性化される。すなわち、ポートAとポートBのワード線は互いに独立に制御される。
<Independent operation>
When both TESTA and TESTB are LOW (see “independent operation” in FIG. 15), the NAND circuits 11 and 13 output signals obtained by inverting the clock signals CLKA and CLKB, respectively, and the internal clock signals ICLA and ICLB are clocks. It is in phase with the signals CLKA and CLKB. Since TESTB is LOW, the output of the AND circuit 19 is fixed LOW, and when XKA and XEA are HIGH, the NOR circuit 20 outputs an inverted signal of ICLA output from the CMOS transfer gate 17 and The word line (A) WLA is activated in synchronization with the internal clock signal ICLA, and hence the clock signal CLKA. Since TESTA is LOW, the output of the AND circuit 26 is fixed LOW, and when XKB and XEB are HIGH, the NOR circuit 27 outputs an inverted signal of ICLB output from the CMOS transfer gate 24, and the port B The word line (B) WLB is activated in synchronization with the clock ICLB, and hence the clock signal CLKB. That is, the word lines of port A and port B are controlled independently of each other.

<同時READ:Aポートテスト>
TESTAがHIGH、TESTBがLOWのとき(図15の「Aポートテスト」参照)、NAND回路13の出力はクロック信号CLKBの値によらず、HIGHとなり、ICLBはLOW固定となる。AND回路19の出力はLOW固定であるため、XKA、XEAがHIGHのとき、NOR回路20は、CMOSトランスファゲート17から出力されるICLAの反転信号を出力し、ポートAのワード線(A)WLAは、クロックICLA、したがってクロック信号CLKAに同期して活性化される。また、ICLBはLOW固定である。XKB、XEBがHIGHのとき、NOR回路27は、AND回路26の反転信号を出力し、ICLAがHIGHのとき、AND回路26はHIGHとなり、ワードドライバ28はワード線WLBをHIGHとする。すなわち、WLBはWLAと同時に立ち上がり、Aポートのビット線対DTA/DBAとBポートのビット線対DTB/DBBに読み出しデータが同時に出力される。
<Simultaneous READ: A port test>
When TESTA is HIGH and TESTB is LOW (see “A port test” in FIG. 15), the output of the NAND circuit 13 is HIGH regardless of the value of the clock signal CLKB, and ICLB is fixed LOW. Since the output of the AND circuit 19 is fixed to LOW, when XKA and XEA are HIGH, the NOR circuit 20 outputs an inverted signal of ICLA output from the CMOS transfer gate 17 and the word line (A) WLA of the port A Are activated in synchronism with the clock ICLA and thus with the clock signal CLKA. ICLB is fixed to LOW. When XKB and XEB are HIGH, the NOR circuit 27 outputs an inverted signal of the AND circuit 26. When ICLA is HIGH, the AND circuit 26 is HIGH, and the word driver 28 sets the word line WLB to HIGH. That is, WLB rises simultaneously with WLA, and read data is simultaneously output to the bit line pair DTA / DBA of the A port and the bit line pair DTB / DBB of the B port.

<同時READ:Bポートテスト>
TESTBがHIGH、TESTAがLOWのとき(図15の「Bポートテスト」参照)、NAND回路11の出力はクロック信号CLKAの値によらず、HIGHとなり、ICLAはLOW固定となる。AND回路26の出力はLOW固定であるため、XKB、XEBがHIGHのとき、NOR回路27は、CMOSトランスファゲート24から出力されるICLBの反転信号を出力し、ポートBのワード線(B)WLBは、クロックICLB、したがってクロック信号CLKBに同期して活性化される。
<Simultaneous READ: B port test>
When TESTB is HIGH and TESTA is LOW (see “B port test” in FIG. 15), the output of the NAND circuit 11 is HIGH regardless of the value of the clock signal CLKA, and ICLA is fixed LOW. Since the output of the AND circuit 26 is fixed to LOW, when XKB and XEB are HIGH, the NOR circuit 27 outputs an inverted signal of ICLB output from the CMOS transfer gate 24 and the word line (B) WLB of the port B Are activated in synchronization with the clock ICLB, and hence the clock signal CLKB.

また、ICLAはLOW固定である。XKA、XEAがHIGHのとき、NOR回路20は、AND回路19の反転信号を出力し、ICLBがHIGHのとき、AND回路19はHIGHとなり、ワードドライバ21はワード線WLAをHIGHとする。すなわち、WLAはWLBと同時に立ち上がり、Bポートのビット線対DTB/DBBとAポートのビット線対DTA/DBAに読み出しデータが同時に出力される。   ICLA is fixed LOW. When XKA and XEA are HIGH, the NOR circuit 20 outputs an inverted signal of the AND circuit 19, and when ICLB is HIGH, the AND circuit 19 becomes HIGH, and the word driver 21 sets the word line WLA to HIGH. That is, WLA rises simultaneously with WLB, and read data is simultaneously output to the bit line pair DTB / DBB of the B port and the bit line pair DTA / DBA of the A port.

このように、従来技術においては、同一ロウ上のワード線の立ち上げの制御において、一方のポートのテスト制御信号および他方のポートのワード線立ち上げ信号との論理を追加し、一方のポートのテスト制御信号がイネーブルになった場合、他方のポート側のワード線も、一方のポート側のワード線の立ち上がりと全く同一の信号遷移タイミングで駆動する。他方のワード線駆動を阻害しないよう、一方のポートのテスト制御信号と外部から入力された他方のポートのクロック信号との論理を取り、一方のポートのテスト制御信号がイネーブル(HIGH)になった場合は、他方のポートの内部クロック信号を出力しないようにしている。   Thus, in the prior art, in the control of the rise of the word line on the same row, the logic of the test control signal of one port and the word line rise signal of the other port is added, When the test control signal is enabled, the word line on the other port side is also driven with exactly the same signal transition timing as the rise of the word line on one port side. The logic of the test control signal of one port and the clock signal of the other port inputted from the outside is taken so as not to disturb the driving of the other word line, and the test control signal of one port is enabled (HIGH) In this case, the internal clock signal of the other port is not output.

特開2008−282515、図1、図2、10〜12ページJP 2008-282515, FIG. 1, FIG. 2, pages 10-12

マルチポートを備えたSRAMにおけるポート間の相互干渉により、特にライト動作時において、SRAMマクロの動作マージンを悪化させ不良(以降、ライト動作不良モード)となることが知られているが、従来のテスト方法では前述したライト動作不良モードを検出することが困難という課題がある。   It is known that due to mutual interference between ports in an SRAM having a multi-port, the operation margin of the SRAM macro is deteriorated and becomes defective (hereinafter referred to as a write operation failure mode) particularly during a write operation. This method has a problem that it is difficult to detect the write operation failure mode described above.

その理由を以下に説明する。なお説明上、動作は第1のクロック信号CLKAによって制御されるポート(以降、ポートAと称す)をテスト対象ポートとし、第2のクロック信号CLKBで制御されるポート(以降、ポートBと称す)を加害ポートとする。   The reason will be described below. For the sake of explanation, the port controlled by the first clock signal CLKA (hereinafter referred to as port A) is the test target port, and the port controlled by the second clock signal CLKB (hereinafter referred to as port B). Is the harm port.

相互干渉によりライト動作時の動作マージンを悪化させる原因としては2つの要因がある。1つ目はテスト対象ポートのワード線が開いている間に、加害ポートのワード線が開くことで、テスト対象ポートのビット線と加害ポートのビット線が接続されることによりビット線容量が倍化されることが原因である。2つ目は加害ポートのワード線がテスト対象ポートよりも先に開くことで、メモリセルによって加害ポートのビット線対の一方が放電を始め、加害ポートのビット線の電位を下げることが原因である。   There are two factors that cause the operation margin to deteriorate during the write operation due to mutual interference. The first is that the bit line capacity is doubled by connecting the bit line of the port under test to the bit line of the port under test by opening the word line of the port under test while the word line of the port under test is open. It is caused by becoming. The second is that the word line of the harm port opens before the test target port, so that one of the bit line pair of the harm port starts to discharge by the memory cell, and the potential of the bit line of the harm port is lowered. is there.

相互干渉によりライト動作時の動作マージンを悪化させるメカニズムを図2のSRAMセル200と図5にて説明する。   A mechanism for deteriorating the operation margin during the write operation due to mutual interference will be described with reference to the SRAM cell 200 of FIG. 2 and FIG.

SRAMセル200のラッチノードCELLT、CELLBが各々HIGH、LOWである状態をHIGHデータ保持と称する。またラッチノードCELLTがLOW、CELLBがHIGHである状態をLOWデータ保持と称する。HIGHデータ保持のSRAMセル200をLOWデータにライトする例で説明する。図5はポートAをテスト対象とした場合のワード線WLA、WLBと、ビット線DTA,DBA、DTB、DBBとSRAMセル200とラッチノードCELLT、CELLBを示したものである。   A state in which the latch nodes CELLT and CELLB of the SRAM cell 200 are HIGH and LOW, respectively, is referred to as HIGH data retention. A state in which the latch node CELLT is LOW and CELLB is HIGH is referred to as LOW data retention. An example will be described in which the high-data holding SRAM cell 200 is written to LOW data. FIG. 5 shows word lines WLA, WLB, bit lines DTA, DBA, DTB, DBB, SRAM cell 200, and latch nodes CELLT, CELLB when port A is a test target.

図5(a)はワード線WLA、WLBが同時に立ち上がる場合であり、加害ポートであるBポートのビット線がHIGHレベルの状態でワード線WLA、WLBが同時に開く。ワード線WLA、WLBが開いた時点ではビット線DTA、DBA、DTB、DBBの電位はHIGHにプリチャージされており、ポートAからの書き込みでビット線DTAがLOWとなり、NMOSトランジスタ201を介してラッチノードCELLTをHIGHからLOWに書き換える動作をするが、加害ポートのビット線DTBがHIGHであるため、NMOSトランジスタ203を介してビット線DTBの電荷がラッチノードCELLTをLOWに下げる動きを阻害する。   FIG. 5A shows a case where the word lines WLA and WLB rise simultaneously, and the word lines WLA and WLB are opened at the same time while the bit line of the B port which is the harming port is in the HIGH level. When the word lines WLA and WLB are opened, the potentials of the bit lines DTA, DBA, DTB, and DBB are precharged to HIGH, and the bit line DTA becomes LOW by writing from the port A and latches via the NMOS transistor 201. Although the operation of rewriting the node CELLT from HIGH to LOW is performed, since the bit line DTB of the harming port is HIGH, the charge of the bit line DTB through the NMOS transistor 203 hinders the movement of lowering the latch node CELLT to LOW.

また、ワード線WLBが開くことによりHIGHデータの読み出し、つまりラッチノードCELLBがLOWであることからNMOSトランジスタ204を介してビット線DBBの電位が落ち始める。同時にワード線WLAが開きLOWデータの書き込みが行われているためラッチノードCELLT、CELLBが各々LOW、HIGHとなることでNMOSトランジスタ204がOFFし、ビット線DBBは電位降下Vaで止まり、ビット線DBBの電位は(VDD−Va)となる。つまり図5(a)における動作は、ワード線WLAとWLBを同時に立ち上げる従来技術の図10中のAポートテストでテスト可能である。   Further, when the word line WLB is opened, HIGH data is read, that is, since the latch node CELLB is LOW, the potential of the bit line DBB starts to drop through the NMOS transistor 204. At the same time, since the word line WLA is opened and LOW data is written, the latch nodes CELLT and CELLB become LOW and HIGH, respectively, so that the NMOS transistor 204 is turned OFF, the bit line DBB stops at the potential drop Va, and the bit line DBB Is (VDD−Va). That is, the operation in FIG. 5A can be tested by the A port test in FIG. 10 of the prior art in which the word lines WLA and WLB are simultaneously started up.

図5(b)は、ワード線WLBがワード線WLAよりも先行して立ち上がる場合であり、ライトが失敗する波形を示している。ワード線WLBが立ち上がりSRAMセル200のHIGHデータが、加害ポートの読み出しによりビット線DBBの電位降下Vbとしてあらわれ、ビット線DBBの電位が(VDD−Vb)まで下がる。ビット線DBBの電位は(VDD−Va)>(VDD−Vb)の関係となり、ワード線WLBがワード線WLAに先行して開いた場合は、ワード線WLAが立ち上がった時にビット線DBBの電位がNMOSトランジスタ204を経由してラッチノードCELLBがHIGHに上がる動作を阻害する強さが増す。   FIG. 5B shows a waveform when the word line WLB rises ahead of the word line WLA and the write fails. The word line WLB rises, and the HIGH data of the SRAM cell 200 appears as a potential drop Vb of the bit line DBB by reading the harming port, and the potential of the bit line DBB drops to (VDD−Vb). The potential of the bit line DBB has a relationship of (VDD−Va)> (VDD−Vb). When the word line WLB is opened before the word line WLA, the potential of the bit line DBB is increased when the word line WLA rises. The strength of inhibiting the operation of the latch node CELLB going HIGH through the NMOS transistor 204 is increased.

また、ワード線WLAの立ち上がり時点ではビット線DTBはHIGHであり、ラッチノードCELLTをHIGHからLOWに書き換える動作を阻害する。ビット線DTB、DBBの影響によりライト動作のマージンがなくなるとラッチノードCELLT、CELLBが反転出来ず、ライト動作が失敗する。従来技術では、ワード線WLAとWLBのスキューをずらすことが出来ないため、実動作時に上記スキューでSRAMマクロが動作しライトに失敗すると市場不良となってしまう。前記の不良をスクリーニングするためには、図13の独立動作でクロック信号CLKA、CLKBのスキューを振り、ワード線WLAとWLBのスキューを振ったテストを、1つのアドレス番地につき複数回行わなければならない。   At the time of rising of the word line WLA, the bit line DTB is HIGH, which hinders the operation of rewriting the latch node CELLT from HIGH to LOW. If the margin for the write operation is lost due to the influence of the bit lines DTB and DBB, the latch nodes CELLT and CELLB cannot be inverted, and the write operation fails. In the prior art, the skew between the word lines WLA and WLB cannot be shifted. Therefore, if the SRAM macro operates with the skew during actual operation and the writing fails, the market becomes defective. In order to screen the defect, it is necessary to perform a test in which the skews of the clock signals CLKA and CLKB are swung and the skews of the word lines WLA and WLB are swung several times for each address address in the independent operation of FIG. .

図13は、従来技術の独立動作を用いた場合の、前記スキュー振りを一般的なテストで行うフローである。まず、ステップS301で全SRAMセルに任意の初期値を書込み、ステップS302で両ポートのクロックCLKA/CLKBのクロックスキューを設定する。次に、ステップS303で任意のアドレス番地に両ポートからの同一アドレスへのライトとリード(以降、同一アドレスアクセスと称す)を実施し、ステップS304で当該アドレスをリードする。そして、ステップS305で正常にライト出来ているかどうかを判定する。クロックスキューを変えて複数回のテストが必要であるため、ステップS306でテスト回数が規定回数かどうか判定を実施する。   FIG. 13 is a flowchart for performing the skew swing in a general test when the independent operation of the prior art is used. First, in step S301, arbitrary initial values are written in all the SRAM cells, and in step S302, clock skews of the clocks CLKA / CLKB of both ports are set. Next, in step S303, writing and reading to the same address from both ports (hereinafter referred to as the same address access) are performed at an arbitrary address, and the address is read in step S304. In step S305, it is determined whether or not the writing is normally performed. Since a plurality of tests are required while changing the clock skew, it is determined in step S306 whether the number of tests is a specified number.

ステップS306でスキュー振りの回数が規定回数に達したら(ステップS306でYES)、アドレスを変更し、再びステップS302、S303、S304、S305、S306を実施する。そして、ステップS307で全てのアドレスのテストが終わったか判定し、終わった場合(ステップS307でYES)テストは終了となる。   When the number of skew swings reaches the specified number in step S306 (YES in step S306), the address is changed, and steps S302, S303, S304, S305, and S306 are performed again. In step S307, it is determined whether all addresses have been tested. If the test has been completed (YES in step S307), the test ends.

ここで、例えば各ポートのクロックスキュー差が10nsの範囲内で、クロックスキュー振りの間隔を0.01nsとした場合、図13のステップS302、S303、S304、S305の繰り返しが1000回必要となり、テスト時間が非常に長くなる。以上説明したように、同一アドレスアクセスでのライト動作不良モードを従来技術で発見するためには膨大なテスト時間がかかることが分かる。   Here, for example, when the clock skew difference of each port is within a range of 10 ns, and the clock skew swing interval is 0.01 ns, it is necessary to repeat steps S302, S303, S304, and S305 in FIG. The time is very long. As described above, it can be understood that it takes an enormous amount of test time to find a write operation failure mode in the same address access by the conventional technique.

本発明の一態様は、複数のライト/リード兼用ポートを有する半導体記憶装置であって、テスト時のビット線電位制御回路と、リード時のビット線電位とテスト時の加害ポートのビット線電位を制御するカラム制御回路と、BISTによって制御されるテスト信号と、テスト信号を受けて生成されるSRAM内部信号を有し、同一アドレスアクセスのテスト時、加害ポートのビット線のプリチャージ制御を、テスト対象ポートからライトするデータにあわせて切り替え、加害ポートのビット線電位をリード動作時に降下する電位に落とした状態でテスト動作する。   One embodiment of the present invention is a semiconductor memory device having a plurality of write / read ports, and includes a bit line potential control circuit at the time of testing, a bit line potential at the time of reading, and a bit line potential of the harming port at the time of testing. It has a column control circuit to be controlled, a test signal controlled by BIST, and an SRAM internal signal generated in response to the test signal. When testing for the same address access, the precharge control of the bit line of the harm port is tested. The test operation is performed in a state where the bit line potential of the harm port is lowered to a potential that drops during the read operation, according to the data to be written from the target port.

これにより、クロック間スキューを振ることなく、同一アドレスアクセス時の加害ワード線が先行し、加害ポートビット線電位の電位降下によるディスターブがかかる状態でのテストが可能となり、前記従来技術の問題を解決する事ができる。   As a result, it is possible to perform a test in a state where the disturbing word line is preceded by the same address access without disturbing the clock and the disturbance due to the potential drop of the harming port bit line potential. I can do it.

本発明の一態様に係る半導体記憶装置によれば、テスト時間の短縮化を実現することができる。   According to the semiconductor memory device of one embodiment of the present invention, the test time can be shortened.

本発明の第1の実施例の構成図である。It is a block diagram of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係る構成図である。1 is a configuration diagram according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るタイミングチャートである。It is a timing chart concerning the 1st example of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るテストモード真理値表である。It is a test mode truth table concerning the 1st example of the present invention. 同一アドレスアクセス時の動作波形である。This is an operation waveform when accessing the same address. 本発明の第1の実施例に係るテストフローである。It is a test flow concerning the 1st example of the present invention. 本発明の第1の実施例に係る内部クロック出力回路の構成図である。1 is a configuration diagram of an internal clock output circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例の構成図である。It is a block diagram of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係るタイミングチャートである。It is a timing chart which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係る構成図である。It is a block diagram concerning the 2nd example of the present invention. 本発明の第3の実施例に係る構成図である。It is a block diagram concerning the 3rd example of the present invention. 本発明の第4の実施例に係る構成図である。It is a block diagram concerning the 4th example of the present invention. 従来技術のタイミングチャートである。It is a timing chart of a prior art. 従来技術の実施例に係る構成図である。It is a block diagram which concerns on the Example of a prior art. 従来技術の実施例に係るタイミングチャートである。It is a timing chart which concerns on the Example of a prior art.

以下、添付した図面を参照し、本発明の最良な実施の形態について説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の構成を示すブロック図である。この半導体装置は、SRAM(Static Ramdom Access Memory)マクロ100と、テスト時のSRAMの動作を制御するBIST101(Built In Self Test)とを有している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. This semiconductor device includes an SRAM (Static Random Access Memory) macro 100 and a BIST 101 (Build In Self Test) that controls the operation of the SRAM during a test.

SRAMマクロ100は、内部クロック出力回路107とビット線レベル制御回路112とワードドライバ109とアドレスデコーダ113とライト制御回路114とカラム制御回路111とメモリセルアレイ110を有している。   The SRAM macro 100 includes an internal clock output circuit 107, a bit line level control circuit 112, a word driver 109, an address decoder 113, a write control circuit 114, a column control circuit 111, and a memory cell array 110.

BIST101は、クロック信号CLKA、CLKBと、テスト信号TESTA、TESTB、TDISTA、TDISTB、TD0、TD1と、アドレス信号ADDn(nは任意の自然数)と、データ信号DAi、DBi(iは任意の自然数)とライトイネーブル信号WAE、WBEを生成し、SRAMマクロ100へ出力する。   The BIST 101 includes clock signals CLKA and CLKB, test signals TESTA, TESTB, TDISTA, TDISTB, TD0, and TD1, an address signal ADDn (n is an arbitrary natural number), and data signals DAi and DBi (i is an arbitrary natural number). Write enable signals WAE and WBE are generated and output to the SRAM macro 100.

次に、SRAMマクロ100の接続について説明する。まず、内部クロック出力回路107は、クロック信号CLKA、CLKBとテスト信号TESTA、TESTBを入力して、メモリアレイ動作の基準信号となるクロック信号CLKA、CLKBに同期した内部クロック信号ICLB、ICLAを生成し、ワードドライバ109とアドレスデコーダ113とライト制御回路114へ出力する。   Next, connection of the SRAM macro 100 will be described. First, the internal clock output circuit 107 receives the clock signals CLKA and CLKB and the test signals TESTA and TESTB, and generates internal clock signals ICLB and ICLA synchronized with the clock signals CLKA and CLKB that serve as reference signals for the memory array operation. , Output to the word driver 109, the address decoder 113, and the write control circuit 114.

ライト制御回路114は、内部クロック信号ICLB、ICLAとデータ信号DAi、DBiとライトイネーブル信号WAE、WBEを入力してライトデータ信号WDTA、WDBA、WDTB、WDBBを生成し、カラム制御回路111へ出力する。   The write control circuit 114 receives the internal clock signals ICLB and ICLA, the data signals DAi and DBi, and the write enable signals WAE and WBE, generates the write data signals WDTA, WDBA, WDTB, and WDBB, and outputs them to the column control circuit 111. .

アドレスデコーダ113は、内部クロック信号ICLB、ICLAとアドレス信号ADDnを入力し、内部アドレス信号XKA、XKB、XEA、XEB、YSLA、YSLBを生成し、内部アドレス信号XKA、XKB、XEA、XEBはワードドライバ109へ、内部アドレス信号YSLA、YSLBはカラム制御回路111へ出力する。   The address decoder 113 receives the internal clock signals ICLB and ICLA and the address signal ADDn, generates the internal address signals XKA, XKB, XEA, XEB, YSLA, and YSLB, and the internal address signals XKA, XKB, XEA, and XEB are word drivers. The internal address signals YSLA and YSLB are output to the column control circuit 111.

ビット線レベル制御回路112は、テスト信号TDISTA、TDISTB、TD0、TD1を入力し、テスト信号DISTB、DISTA、TDB1、TDB0、TDA1、TDA0を生成してカラム制御回路111へ出力する。   The bit line level control circuit 112 receives the test signals TDISTA, TDISTB, TD0, and TD1, generates test signals DISTB, DISTA, TDB1, TDB0, TDA1, and TDA0 and outputs them to the column control circuit 111.

カラム制御回路111は、テスト信号DISTA、DISTB、TDB0、TDB1、TDA0、TDA1と、ライトデータ信号WDTA、WDBA、WDTB、WDBBと、内部アドレス信号YSLA、YSLBを入力し、メモリセルアレイ110のビット線DTA、DBA、DTB、DBBに接続されている。   The column control circuit 111 receives test signals DISTA, DISTB, TDB0, TDB1, TDA0, TDA1, write data signals WDTA, WDBA, WDTB, WDBB and internal address signals YSLA, YSLB, and a bit line DTA of the memory cell array 110. , DBA, DTB, DBB.

ワードドライバ109は、内部アドレス信号XKA、XKB、XEA、XEBと内部クロック信号ICLA、ICLBとテスト信号TESTA、TESTBを入力し、ワード信号WLA、WLBを生成してメモリアレイ110へ出力する。   The word driver 109 receives internal address signals XKA, XKB, XEA, XEB, internal clock signals ICLA, ICLB, and test signals TESTA, TESTB, generates word signals WLA, WLB, and outputs them to the memory array 110.

図2は、カラム制御回路111と、メモリセルアレイ110中の一つのSRAMセル回路であるマルチポートのSRAMセル200を示す図である。SRAMセル200はメモリセルアレイ110内でマトリクス状に構成されている。カラム制御回路111は、Bポートカラム制御回路210とAポートカラム制御回路220で構成される。   FIG. 2 is a diagram showing a column control circuit 111 and a multi-port SRAM cell 200 which is one SRAM cell circuit in the memory cell array 110. The SRAM cell 200 is configured in a matrix in the memory cell array 110. The column control circuit 111 includes a B port column control circuit 210 and an A port column control circuit 220.

SRAMセル200は、2つの書込み/読出し両用ポートを持つSRAMセルである。SRAMセル200は、インバータ205、206、NMOSトランジスタ201、202、203、204を有している。インバータ205、206は、セルデータ保持ラッチである。NMOSトランジスタ201は、ワード線WLAをゲートに入力し、ポートAの正論理ビット線DTAとセルデータ保持ラッチとを接続する。NMOSトランジスタ202は、ワード線WLAをゲートに入力し、ポートAの逆論理ビット線DBAとセルデータ保持ラッチとを接続する。NMOSトランジスタ203は、ワード線WLBをゲートに入力し、ポートBの正論理ビット線DTBとセルデータ保持ラッチとを接続する。NMOSトランジスタ204は、ワード線WLBをゲートに入力し、ポートBの逆論理ビット線DBBとセルデータ保持ラッチとを接続する。   The SRAM cell 200 is an SRAM cell having two write / read ports. The SRAM cell 200 includes inverters 205 and 206 and NMOS transistors 201, 202, 203, and 204. Inverters 205 and 206 are cell data holding latches. The NMOS transistor 201 inputs the word line WLA to the gate, and connects the positive logic bit line DTA of the port A and the cell data holding latch. The NMOS transistor 202 inputs the word line WLA to the gate, and connects the inverse logic bit line DBA of the port A and the cell data holding latch. The NMOS transistor 203 inputs the word line WLB to the gate, and connects the positive logic bit line DTB of the port B and the cell data holding latch. The NMOS transistor 204 inputs the word line WLB to the gate, and connects the inverse logic bit line DBB of the port B and the cell data holding latch.

次に、Bポートカラム制御回路210の構成を説明する。Bポートカラム制御回路210は、NMOSトランジスタ213、214、PMOSトランジスタ211、212、OR回路215、プリチャージ回路216を備えている。NMOSトランジスタ213は、ライトデータ信号WDTBとビット線DTBとを接続する。NMOSトランジスタ214は、ライトデータ信号WDBBとビット線DBBとを接続する。PMOSトランジスタ211は、ビット線レベル制御回路112から出力されるテスト信号TDA0をゲートに入力し、一方が電源VDD、もう一方がビット線DTBに接続されている。PMOSトランジスタ212は、ビット線レベル制御回路112から出力されるテスト信号TDA1をゲートに入力し、一方が電源VDD、もう一方がビット線DBBに接続されている。   Next, the configuration of the B port column control circuit 210 will be described. The B port column control circuit 210 includes NMOS transistors 213 and 214, PMOS transistors 211 and 212, an OR circuit 215, and a precharge circuit 216. The NMOS transistor 213 connects the write data signal WDTB and the bit line DTB. The NMOS transistor 214 connects the write data signal WDBB and the bit line DBB. In the PMOS transistor 211, the test signal TDA0 output from the bit line level control circuit 112 is input to the gate, and one is connected to the power supply VDD and the other is connected to the bit line DTB. In the PMOS transistor 212, the test signal TDA1 output from the bit line level control circuit 112 is input to the gate, and one is connected to the power supply VDD and the other is connected to the bit line DBB.

OR回路215は、ビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号DISTAとアドレスデコーダ113から出力される内部アドレス信号YSLBを入力し、プリチャージ信号PCBをプリチャージ回路216とNMOSトランジスタ213、214のゲートに出力する。プリチャージ回路216は、入力されるプリチャージ信号PCBがLOWで活性化し、HIGHで非活性化する。   The OR circuit 215 receives the bit line control signal DISTA output from the bit line level control circuit 112 and the internal address signal YPLB output from the address decoder 113, and supplies the precharge signal PCB to the precharge circuit 216 and the NMOS transistor 213, Output to the gate of 214. The precharge circuit 216 is activated when the input precharge signal PCB is LOW and deactivated when HIGH.

次に、Aポートカラム制御回路220の構成を説明する。Aポートカラム制御回路220は、NMOSトランジスタ223、224、PMOSトランジスタ221、222、OR回路225、プリチャージ回路226を備えている。NMOSトランジスタ223は、ライトデータ信号WDTAとビット線DTAとを接続する。NMOSトランジスタ224は、ライトデータ信号WDBAとビット線DBAとを接続する。PMOSトランジスタ221は、ビット線レベル制御回路112から出力されるテスト信号TDB0をゲートに入力し、一方が電源VDD、もう一方がビット線DTAに接続されている。PMOSトランジスタ222は、ビット線レベル制御回路112から出力されるテスト信号TDB1をゲートに入力し、一方が電源VDD、もう一方がビット線DBAに接続されている。   Next, the configuration of the A port column control circuit 220 will be described. The A port column control circuit 220 includes NMOS transistors 223 and 224, PMOS transistors 221 and 222, an OR circuit 225, and a precharge circuit 226. The NMOS transistor 223 connects the write data signal WDTA and the bit line DTA. The NMOS transistor 224 connects the write data signal WDBA and the bit line DBA. The PMOS transistor 221 receives the test signal TDB0 output from the bit line level control circuit 112 at its gate, and one is connected to the power supply VDD and the other is connected to the bit line DTA. In the PMOS transistor 222, the test signal TDB1 output from the bit line level control circuit 112 is input to the gate, one of which is connected to the power supply VDD and the other is connected to the bit line DBA.

OR回路225は、ビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号DISTBとアドレスデコーダ113から出力される内部アドレス信号YSLAを入力し、プリチャージ制御信号PCAをプリチャージ回路226とNMOSトランジスタ223、224のゲートに出力する。プリチャージ回路226は、入力されるプリチャージ信号PCAがLOWで活性化し、HIGHで非活性化する。   The OR circuit 225 receives the bit line control signal DISTB output from the bit line level control circuit 112 and the internal address signal YSLA output from the address decoder 113, and outputs the precharge control signal PCA as the precharge circuit 226 and the NMOS transistor 223. 224 to the gate. The precharge circuit 226 is activated when the input precharge signal PCA is LOW and deactivated when HIGH.

次に、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の動作について説明する。図2の構成図と、図3のタイミングチャートと、図4の真理値表を用いて、実施の形態1に係る半導体装置の動作を説明する。説明上、第1のクロック信号CLKAによって制御されるポート(以降、ポートAと称す)をテスト対象ポート、第2のクロック信号CLKBで制御されるポート(以降、ポートBと称す)を加害ポートとする。また、ライト動作のポートAとリード動作のポートBが同じアドレスにアクセスすることを、同一アドレスアクセスと称する。また、電源VDDレベルをHIGH、GNDレベルをLOW、HIGHデータのライト動作をHIGHライト、LOWデータのライト動作をLOWライトと称す。なお、ビット線以降の出力回路に関しては、一般的な出力回路を用いるため、本発明での詳細な動作説明は省略する。   Next, the operation of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described. The operation of the semiconductor device according to the first embodiment will be described using the configuration diagram of FIG. 2, the timing chart of FIG. 3, and the truth table of FIG. For the sake of explanation, the port controlled by the first clock signal CLKA (hereinafter referred to as port A) is the test target port, and the port controlled by the second clock signal CLKB (hereinafter referred to as port B) is the harm port. To do. The access to the same address by the port A for the write operation and the port B for the read operation is referred to as the same address access. The power supply VDD level is called HIGH, the GND level is called LOW, the write operation of HIGH data is called HIGH write, and the write operation of LOW data is called LOW write. Since the output circuit after the bit line uses a general output circuit, the detailed operation description in the present invention is omitted.

図3は、同一アドレスアクセスでのポートAのライト動作をテストするタイミングチャートである。メモリセルアレイ110の初期状態は、HIGHデータ保持とする。時刻T1から時刻T4では、同一アドレスアクセスでのポートAのLOWライトテストのライト成功例の動作波形が示されている。また、時刻T4から時刻T8では、同一アドレスアクセスでのポートAのHIGHライトテストでライト失敗例の動作波形が示されている。また、時刻T8から時刻T9では、ライトしたデータを読み出すリード動作波形が示されている。   FIG. 3 is a timing chart for testing the port A write operation with the same address access. The initial state of the memory cell array 110 is assumed to hold HIGH data. From time T1 to time T4, operation waveforms of a successful write example of the port A LOW write test in the same address access are shown. In addition, from time T4 to time T8, operation waveforms of a write failure example are shown in the HIGH write test of port A with the same address access. In addition, from time T8 to time T9, read operation waveforms for reading the written data are shown.

まず、時刻T0前は初期状態であり、BIST101から出力されるクロック信号CLKA、CLKBとテスト信号TESTA、TESTB、TDISTA、TDISTB、TD0、TD1、ライトデータ信号DAi、DBi、ライトイネーブル信号WAE、WBEは全てLOWである。   First, the time T0 is an initial state, and the clock signals CLKA, CLKB output from the BIST 101 and the test signals TESTA, TESTB, TDISTA, TDISTB, TD0, TD1, the write data signals DAi, DBi, the write enable signals WAE, WBE are All are LOW.

内部クロック出力回路107は、クロック信号CLKAとテスト信号TESTA、TESTBのLOWをうけ、内部クロック信号ICLAをLOWとする。また、内部クロック出力回路107は、クロック信号CLKBとテスト信号TESTA、TESTBのLOWをうけ、内部クロック信号ICLBをLOWとする。   The internal clock output circuit 107 receives the clock signal CLKA and the test signals TESTA and TESTB LOW, and sets the internal clock signal ICLA to LOW. The internal clock output circuit 107 receives the clock signal CLKB and the test signals TESTA and TESTB LOW, and sets the internal clock signal ICLB to LOW.

内部クロック信号ICLAのLOWをうけ、ワード線WLA、内部アドレス信号YSLAはLOWとなる。内部クロック信号ICLBのLOWをうけ、ワード線WLB、内部アドレス信号YSLBはLOWとなる。ライトバッファ114からの出力データWDTA、WDBA、WDTB,WTBBは、スタンバイ状態であるため、HIGHとなっている。   When the internal clock signal ICLA is LOW, the word line WLA and the internal address signal YSLA are LOW. When the internal clock signal ICLB is LOW, the word line WLB and the internal address signal YSLB are LOW. Since the output data WDTA, WDBA, WDTB, and WTBB from the write buffer 114 are in the standby state, they are HIGH.

Bポートカラム制御回路210において、テスト信号TDISTAと内部アドレス信号YSLBがLOWであるため、OR回路215の出力PCBはLOWとなり、NMOSトランジスタ213、214はOFFし、LOWで活性化するプリチャージ回路216を介してビット線DTB、DBBはHIGHプリチャージとなる。   In the B port column control circuit 210, since the test signal TDISTA and the internal address signal YSLB are LOW, the output PCB of the OR circuit 215 becomes LOW, the NMOS transistors 213 and 214 are turned OFF, and the precharge circuit 216 activated by LOW. The bit lines DTB and DBB are HIGH precharged via the.

また、Aポートカラム制御回路220において、テスト信号TDISTBと内部アドレス信号YSLAがLOWであるため、OR回路225の出力であるプリチャージ制御信号PCAはLOWとなり、NMOSトランジスタ223、224はOFFし、LOWで活性化するプリチャージ回路226を介してビット線DTA、DBAはHIGHプリチャージとなる。   In the A port column control circuit 220, since the test signal TDISTB and the internal address signal YSLA are LOW, the precharge control signal PCA output from the OR circuit 225 is LOW, the NMOS transistors 223 and 224 are turned OFF, and LOW. The bit lines DTA and DBA are HIGH precharged through the precharge circuit 226 activated at the same time.

SRAMセルは、HIGHデータでイニシャライズされており、ラッチノードCELLTはHIGH、ラッチノードCELLBはLOWとなっている。   The SRAM cell is initialized with HIGH data, the latch node CELLT is HIGH, and the latch node CELLB is LOW.

時刻T0になると、BIST101からのテスト信号TDISTA、TD1がLOWからHIGHになる。テスト信号TDISTAがHIGH、テスト信号TESTAがLOWを受けて、クロック信号CLKAの内部クロック信号ICLAへの伝播が止まる。ポートAのライトイネーブル信号WAEがLOWからHIGHとなり、ポートAはリードモードからライトモードに設定される。   At time T0, the test signals TDISTA and TD1 from the BIST 101 change from LOW to HIGH. When the test signal TDISTA is HIGH and the test signal TESTA is LOW, the propagation of the clock signal CLKA to the internal clock signal ICLA is stopped. The port A write enable signal WAE changes from LOW to HIGH, and the port A is set from the read mode to the write mode.

テスト信号TDISTAがHIGHになり、ビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号DISTA(または内部アドレス信号YSLB)がHIGHになると、Bポートカラム制御回路210において、プリチャージ信号PCBがHIGHとなり、プリチャージ回路216がOFFし、NMOSトランジスタ213、214がONする。ライト制御回路114からのライトデータ信号WDTB、WDBBは、Bポートライト時以外はHIGHであるため、Bポートカラム制御回路210のNMOSトランジスタ213、214の閾値電圧をVcとすると、Bポートのビット線DTB、DBBの電位は、降下電圧Vcによって制限され、VDDから(VDD−Vc)までしか降下しない状態となる。   When the test signal TDISTA becomes HIGH and the bit line control signal DISTA (or the internal address signal YSLB) output from the bit line level control circuit 112 becomes HIGH, the precharge signal PCB becomes HIGH in the B port column control circuit 210. The precharge circuit 216 is turned off, and the NMOS transistors 213 and 214 are turned on. Since the write data signals WDTB and WDBB from the write control circuit 114 are HIGH except during B port write, if the threshold voltage of the NMOS transistors 213 and 214 of the B port column control circuit 210 is Vc, the bit line of the B port The potentials of DTB and DBB are limited by the drop voltage Vc, and the potential drops only from VDD to (VDD−Vc).

時刻T1になると、クロック信号CLKBがLOWからHIGHになり、内部クロック信号ICLBが内部クロック出力回路107を介してLOWからHIGHになる。内部クロック信号ICLBはワードドライバ109を介して、ワード線WLBをLOWからHIGHにあげる。ワード線WLBがあがることで、SRAMセルからHIGHデータが読み出されビット線DBBが(VDD−Vc)まで降下する。   At time T1, the clock signal CLKB changes from LOW to HIGH, and the internal clock signal ICLB changes from LOW to HIGH via the internal clock output circuit 107. The internal clock signal ICLB raises the word line WLB from LOW to HIGH via the word driver 109. As the word line WLB rises, HIGH data is read from the SRAM cell, and the bit line DBB drops to (VDD−Vc).

時刻T2になると、テスト信号TESTAがLOWからHIGHになり、クロック信号CLKBの内部クロック信号ICLBへの伝播が止まる。   At time T2, the test signal TESTA changes from LOW to HIGH, and the propagation of the clock signal CLKB to the internal clock signal ICLB stops.

時刻T3になると、クロック信号CLKAがLOWからHIGHになり、内部クロック信号ICLAが内部クロック出力回路107を介してLOWからHIGHになる。ワードドライバ109は、内部クロック信号ICLAがHIGH、テスト信号TESTAがHIGH、TDISTAがHIGH、TDISTBがLOWを受けて、ワード線WLA、WLBを同時にLOWからHIGHにする。また、ライト制御回路114は、BIST101からのデータ信号DAiのLOWと、内部クロック信号ICLAのHIGHを受け、ライト制御回路114の出力であるライトデータ信号WDTAがHIGHからLOWとなり、Aポートカラム制御回路220のNMOSトランジスタ223を介してポートAのビット線DTAがHIGHからLOWとなる。   At time T3, the clock signal CLKA changes from LOW to HIGH, and the internal clock signal ICLA changes from LOW to HIGH via the internal clock output circuit 107. In response to the internal clock signal ICLA being HIGH, the test signal TESTA being HIGH, TDISTA being HIGH, and TDISTB being LOW, the word driver 109 simultaneously changes the word lines WLA and WLB from LOW to HIGH. The write control circuit 114 also receives the LOW of the data signal DAi from the BIST 101 and the HIGH of the internal clock signal ICLA, and the write data signal WDTA, which is the output of the write control circuit 114, changes from HIGH to LOW, and the A port column control circuit The bit line DTA of the port A is changed from HIGH to LOW through the 220 NMOS transistor 223.

ビット線DTAがLOW、DBAがHIGH、DTBがHIGH、DBBが(VDD−Vc)、ワード線WLA、WLBがHIGHを受けて、SRAMセル200に対して、NMOSトランジスタ201、202、203、204を介してLOWライトがポートAから行われる。この時、ビット線DBBの電位(VDD−Vc)は、ラッチノードCELLBがHIGHとなる動作を阻害することになる。   The bit line DTA is LOW, DBA is HIGH, DTB is HIGH, DBB is (VDD−Vc), the word lines WLA and WLB are HIGH, and the NMOS cell 201, 202, 203, 204 is connected to the SRAM cell 200. Through the port A. At this time, the potential (VDD−Vc) of the bit line DBB hinders the operation in which the latch node CELLB becomes HIGH.

時刻T4になると、クロック信号CLKAがHIGHからLOWとなることを受けて、SRAM内部信号はスタンバイ状態に戻る。またテスト信号TESTAがHIGHからLOWとなり、クロックCLKBの内部クロック信号ICLBへの伝播が有効となる。   At time T4, in response to the clock signal CLKA changing from HIGH to LOW, the SRAM internal signal returns to the standby state. Further, the test signal TESTA changes from HIGH to LOW, and the propagation of the clock CLKB to the internal clock signal ICLB becomes effective.

時刻T5になると、テスト信号TD0がLOWからHIGHになり、ビット線制御信号TDA0がHIGHからLOWとなる。また、テスト信号TD1がHIGHからLOWとなり、ビット線制御信号TDA1がLOWからHIGHとなる。Bポートカラム制御回路210において、テスト信号TDA0がLOWとなることから、PMOSトランジスタ212を介してビット線DBBがHIGHにプリチャージされ、テスト信号TDA1がHIGHとなることでPMOSトランジスタ211がOFFする。   At time T5, the test signal TD0 changes from LOW to HIGH, and the bit line control signal TDA0 changes from HIGH to LOW. Further, the test signal TD1 changes from HIGH to LOW, and the bit line control signal TDA1 changes from LOW to HIGH. In the B port column control circuit 210, since the test signal TDA0 becomes LOW, the bit line DBB is precharged to HIGH via the PMOS transistor 212, and when the test signal TDA1 becomes HIGH, the PMOS transistor 211 is turned OFF.

クロック信号CLKBがLOWからHIGHになり、内部クロック信号ICLBが内部クロック出力回路107を介してLOWからHIGHになる。内部クロック信号ICLBはワードドライバ109を介して、ワード線WLBをLOWからHIGHにあげる。ワード線WLBがあがることで、SRAMセルからLOWデータが読み出されDTBが(VDD−Vc)まで降下する。   The clock signal CLKB changes from LOW to HIGH, and the internal clock signal ICLB changes from LOW to HIGH via the internal clock output circuit 107. The internal clock signal ICLB raises the word line WLB from LOW to HIGH via the word driver 109. As the word line WLB rises, LOW data is read from the SRAM cell and DTB drops to (VDD-Vc).

時刻T6になると、テスト信号TESTAがLOWからHIGHになり、クロック信号CLKBの内部クロック信号ICLBへの伝播が止まる。   At time T6, the test signal TESTA changes from LOW to HIGH, and the propagation of the clock signal CLKB to the internal clock signal ICLB stops.

時刻T7になると、クロック信号CLKAがLOWからHIGHになり、内部クロック信号ICLAが内部クロック出力回路107を介してLOWからHIGHになる。ワードドライバ109は、内部クロック信号ICLAがHIGH、TESTAがHIGH、TDISTAがHIGH、TDISTBがLOWを受けて、ワード線WLA、WLBを同時にLOWからHIGHにする。   At time T7, the clock signal CLKA changes from LOW to HIGH, and the internal clock signal ICLA changes from LOW to HIGH via the internal clock output circuit 107. In response to the internal clock signal ICLA being HIGH, TESTA being HIGH, TDISTA being HIGH, and TDISTB being LOW, the word driver 109 simultaneously changes the word lines WLA and WLB from LOW to HIGH.

また、ライト制御回路114は、BIST101からのデータ信号DAiのHIGH(不図示)と、内部クロック信号ICLAのHIGHを受け、ライト制御回路114の出力であるライトデータ信号WDBAがHIGHからLOWとなり、Aポートカラム制御回路220のNMOSトランジスタ224を介してポートAのビット線DBAがHIGHからLOWとなる。ビット線DTAがHIGH、DBAがLOW、DTBが(VDD−Vc)、DBBがHIGH、ワード線WLA、WLBがHIGHを受けて、SRAMセル200に対して、NMOSトランジスタ201、202、203、204を介してHIGHデータ書きこみがポートAから行われる。   Further, the write control circuit 114 receives HIGH (not shown) of the data signal DAi from the BIST 101 and HIGH of the internal clock signal ICLA, and the write data signal WDBA that is the output of the write control circuit 114 changes from HIGH to LOW. The bit line DBA of the port A is changed from HIGH to LOW through the NMOS transistor 224 of the port column control circuit 220. When the bit line DTA is HIGH, DBA is LOW, DTB is (VDD−Vc), DBB is HIGH, and the word lines WLA and WLB are HIGH, the NMOS transistors 201, 202, 203, 204 are connected to the SRAM cell 200. Then, HIGH data is written from port A.

この時、DTBの電位が(VDD−Vc)であるため、SRAMセル200のNMOSトランジスタ203を介してラッチノードCELLTがHIGHとなる動作を阻害することになる。図3の時刻T7では、ライト動作が失敗する動作波形を示しておりSRAMセル200のラッチノードCELLT、CELLBのデータが反転しない。   At this time, since the potential of DTB is (VDD−Vc), the operation of the latch node CELLT becoming HIGH via the NMOS transistor 203 of the SRAM cell 200 is inhibited. At time T7 in FIG. 3, an operation waveform in which the write operation fails is shown, and the data of the latch nodes CELLT and CELLB of the SRAM cell 200 is not inverted.

時刻T8になると、クロック信号CLKAがHIGHからLOWとなることを受けて、SRAMマクロ100はスタンバイ状態となる。BIST101からのテスト信号TDISTA、TD1、TESETAがHIGHからLOWとなり、ビット線制御信号TDA0、TDA1がHIGHとなることでBポートカラム制御回路210のPMOSトランジスタ211、212がOFF、プリチャージ回路216がONし、ビット線DTB、DBBがVDDにプリチャージされる。またポートAのライトイネーブル信号WAEがHIGHからLOWとなり、ポートAをリードモードに設定する。   At time T8, the SRAM macro 100 enters a standby state in response to the clock signal CLKA changing from HIGH to LOW. When the test signals TDISTA, TD1, and TSETTA from the BIST 101 are changed from HIGH to LOW, and the bit line control signals TDA0 and TDA1 are changed to HIGH, the PMOS transistors 211 and 212 of the B port column control circuit 210 are turned OFF, and the precharge circuit 216 is turned ON. Then, the bit lines DTB and DBB are precharged to VDD. The port A write enable signal WAE changes from HIGH to LOW to set the port A to the read mode.

時刻T9になると、クロック信号CLKAがLOWからHIGHとなり、内部クロック信号ICLAがLOWからHIGH、ワード線WLAがLOWからHIGHとなる。ワード線WLAがHIGHとなることでSRAMセル200のデータがビット線DTA,DBAに読み出される。時刻T7でHIGHデータの書き込みが失敗していることから、ポートAのビット線DTA、DBAは各々(VDD−Vc)、VDDとなり、LOWデータを読み出す。ここで電位降下Vcは、NMOSトランジスタ223の閾値により決まる電圧である。リードの期待値がHIGHにもかかわらず、LOWデータが読み出されるため、期待値不一致となり、ライト動作の不良を検出する。   At time T9, the clock signal CLKA changes from LOW to HIGH, the internal clock signal ICLA changes from LOW to HIGH, and the word line WLA changes from LOW to HIGH. When the word line WLA becomes HIGH, the data of the SRAM cell 200 is read to the bit lines DTA and DBA. Since writing of HIGH data has failed at time T7, the bit lines DTA and DBA of the port A become (VDD−Vc) and VDD, respectively, and LOW data is read. Here, the potential drop Vc is a voltage determined by the threshold value of the NMOS transistor 223. Even though the expected read value is HIGH, the LOW data is read out, so the expected value does not match, and a defective write operation is detected.

図4(a)と(b)は、実施の形態1に係る半導体装置のビット線レベル制御回路112とカラム制御回路111の動作を示す真理値表である。図4(a)は、ポートAをテスト対象ポートとした場合に加害ポートとなるBポートのビット線制御信号とビット線電位を示す。図4(b)は、ポートBをテスト対象ポートとした場合に加害ポートとなるAポートのビット線制御信号とビット線電位を示す。なお、カラム制御回路111は、Aポートカラム制御回路220とBポートカラム制御回路210で構成される。   4A and 4B are truth tables showing the operations of the bit line level control circuit 112 and the column control circuit 111 of the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 4A shows the bit line control signal and the bit line potential of the B port that becomes the harming port when the port A is the test target port. FIG. 4B shows the bit line control signal and the bit line potential of the A port that becomes the harming port when the port B is the test target port. The column control circuit 111 includes an A port column control circuit 220 and a B port column control circuit 210.

BIST101より生成されるテスト信号TDISTA、TDISTB、TD0、TD1の値から、ビット線レベル制御回路112の出力であるビット線制御信号DISTA、TDA0、TDA1、DISTB、TDB0、TDB1の値が決定する。Aポートカラム制御回路220は、ビット線制御信号DISTB、TDB0、TDB1を受け、Aポートのビット線DTA、DBAのプリチャーレベルを各々VDDレベルもしくは下限が(VDD−Vc)となる状態に設定する。   The values of the bit line control signals DISTA, TDA0, TDA1, DISTB, TDB0, and TDB1, which are the outputs of the bit line level control circuit 112, are determined from the values of the test signals TDISTA, TDISTB, TD0, and TD1 generated from the BIST 101. The A port column control circuit 220 receives the bit line control signals DISTB, TDB0, and TDB1, and sets the precharge levels of the A port bit lines DTA and DBA to a state where the VDD level or the lower limit is (VDD−Vc), respectively. .

Bポートカラム制御回路210は、ビット線制御信号DISTA、TDA0、TDA1を受け、Bポートのビット線DTB、DBBのプリチャージレベルを各々VDDレベルもしくは下限が(VDD−Vc)となる状態に設定する。   The B port column control circuit 210 receives the bit line control signals DISTA, TDA0, TDA1, and sets the precharge levels of the B port bit lines DTB, DBB to a state where the VDD level or the lower limit is (VDD−Vc), respectively. .

まず、図4(a)は、ポートAがテスト対象ポート、ポートBが加害ポートである場合のビット線レベル制御回路の真理値表を示している。テスト信号TDISTAがLOWのときはテストモードがオフ状態であるため、ビット線制御信号TD0、TD1はHIGH、LOWのどちらでもテストモードに影響せず、内部信号DISTAはLOW、ビット線制御信号TDA0、TDA1は共にHIGHとなり、Bポートカラム制御回路210により、Bポートのビット線DTB、DBBは、プリチャージ回路216を介して共にVDDプリチャージとなる。   First, FIG. 4A shows a truth table of the bit line level control circuit when the port A is the test target port and the port B is the harmful port. Since the test mode is OFF when the test signal TDISTA is LOW, the bit line control signals TD0 and TD1 do not affect the test mode by either HIGH or LOW, and the internal signal DISTA is LOW, the bit line control signal TDA0, Both TDA1 are HIGH, and the B port column control circuit 210 causes the B port bit lines DTB and DBB to both be VDD precharged via the precharge circuit 216.

次に、ポートAからメモリセルに0ライトするテストモードの場合、テスト信号TDISTAがHIGH、TDO、TD1が各々LOW、HIGHとなり、ビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号TDA0、TDA1は各々LOWとHIGHになる。そして、加害ポートであるBポートのビット線DTBはBポートカラム制御回路210のPMOSトランジスタ212によりVDDにプリチャージされ、ビット線DBBはNMOSトランジスタ214により下限電位が(VDD−Vc)に制限される。   Next, in the test mode in which 0 is written from the port A to the memory cell, the test signals TDISTA are HIGH, TDO, and TD1 are LOW and HIGH, respectively, and the bit line control signals TDA0 and TDA1 output from the bit line level control circuit 112 are used. Becomes LOW and HIGH, respectively. Then, the bit line DTB of the B port which is the harming port is precharged to VDD by the PMOS transistor 212 of the B port column control circuit 210, and the lower limit potential of the bit line DBB is limited to (VDD−Vc) by the NMOS transistor 214. .

次に、ポートAからメモリセルに1ライトするテストモードの場合、テスト信号TDISTAがHIGH、TDO、TD1が各々HIGH、LOWとなり、ビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号TDA0、TDA1が各々HIGHとLOWになる。そして、Bポート側のビット線DBBはBポートカラム制御回路210のPMOSトランジスタ212によりVDDにプリチャージされ、ビット線DTBはNMOSトランジスタ213により下限電位が(VDD−Vc)に制限される。   Next, in the test mode in which one write is performed from the port A to the memory cell, the test signals TDISTA are HIGH, TDO, and TD1 are HIGH and LOW, respectively, and the bit line control signals TDA0 and TDA1 output from the bit line level control circuit 112 are used. Become HIGH and LOW, respectively. The bit line DBB on the B port side is precharged to VDD by the PMOS transistor 212 of the B port column control circuit 210, and the lower limit potential of the bit line DTB is limited to (VDD−Vc) by the NMOS transistor 213.

次に、図4(b)は、ポートBがテスト対象ポート、ポートAが加害ポートである場合のビット線レベル制御回路の真理値表を示している。テスト信号TDISTBがLOWのときは、テストモードがオフ状態であるため、テスト信号TD0、TD1はHIGH、LOWのどちらでもテストモードに影響せず、内部信号DISTBはLOW、データ信号TDB0、TDB1は共にHIGHとなる。そして、Aポートカラム制御回路220によりAポートのビット線DTA、DBAはプリチャージ回路226を介して共にVDDプリチャージとなる。   Next, FIG. 4B shows a truth table of the bit line level control circuit when the port B is the test target port and the port A is the harmful port. When the test signal TDISTB is LOW, the test mode is in the OFF state. Therefore, the test signals TD0 and TD1 do not affect the test mode by either HIGH or LOW, and the internal signal DISTB is LOW and the data signals TDB0 and TDB1 are both Become HIGH. Then, the A port column control circuit 220 causes both the A port bit lines DTA and DBA to be precharged to VDD via the precharge circuit 226.

次に、ポートBからメモリセルにLOWライトするテストモードの場合、テスト信号TDISTAがHIGH、TDO、TD1が各々LOW、HIGHとなりビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号TDB0、TDB1は、各々LOWとHIGHになる。そして、Aポートのビット線DTAはAポートカラム制御回路220のPMOSトランジスタ221によりVDDにプリチャージされ、ビット線DBAはNMOSトランジスタ224により下限電位が(VDD−Vc)に制限される。   Next, in the test mode in which LOW write is performed from the port B to the memory cell, the test signal TDISTA becomes HIGH, TDO, TD1 becomes LOW, HIGH, respectively, and the bit line control signals TDB0, TDB1 output from the bit line level control circuit 112 are , LOW and HIGH respectively. The bit line DTA of the A port is precharged to VDD by the PMOS transistor 221 of the A port column control circuit 220, and the lower limit potential of the bit line DBA is limited to (VDD−Vc) by the NMOS transistor 224.

次に、ポートBからメモリセルにHIGHライトするテストモードの場合、テスト信号TDISTBがHIGH、TDO、TD1が各々HIGH、LOWとなり、ビット線レベル制御回路112から出力されるビット線制御信号TDB0、TDB1が各々HIGHとLOWになる。そして、Aポートのビット線DBAはAポートカラム制御回路220のPMOSトランジスタ222によりVDDにプリチャージされ、ビット線DTAはNMOSトランジスタ223により下限電位が(VDD−Vc)に制限される。   Next, in the test mode in which a HIGH write is performed from the port B to the memory cell, the test signals TDISTB are HIGH, TDO, and TD1 are HIGH and LOW, respectively, and the bit line control signals TDB0 and TDB1 output from the bit line level control circuit 112 are used. Become HIGH and LOW, respectively. The bit line DBA of the A port is precharged to VDD by the PMOS transistor 222 of the A port column control circuit 220, and the lower limit potential of the bit line DTA is limited to (VDD−Vc) by the NMOS transistor 223.

次に、本実施の形態1に係る半導体装置のテスト時の動作フローを、図6を用いて説明する。本実施の形態1に係る半導体装置のテスト時は、ポートAの同時動作テストS401とポートBの同時動作テストS402を含んでいる。すなわち、ポートAの動作テストS401の後、ポートBの動作テストS402が行われる。   Next, an operation flow at the time of testing the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The test of the semiconductor device according to the first embodiment includes a port A simultaneous operation test S401 and a port B simultaneous operation test S402. That is, after the port A operation test S401, the port B operation test S402 is performed.

まず、同時動作テストS401の詳細なステップS422を説明する。ステップS403において、SRAMマクロ100の全メモリセルへHIGHデータをライトする。ステップS404において、BIST101からテストモードの設定を行い、テスト対象ポートからのLOWデータライトの動作を阻害するように、加害ポートのビット線DBBのプリチャージを、OFFとする。これにより、ビット線DBBの振幅範囲が、VDDから(VDD−Vc)に制限される。   First, detailed step S422 of the simultaneous operation test S401 will be described. In step S403, HIGH data is written to all memory cells of the SRAM macro 100. In step S404, the test mode is set from the BIST 101, and the precharge of the bit line DBB of the offending port is turned off so as to inhibit the operation of the LOW data write from the test target port. As a result, the amplitude range of the bit line DBB is limited from VDD to (VDD−Vc).

ステップS405において、加害ポートであるBポートでHIGHデータのリードを行い、ビット線DBBを(VDD−Vc)まで降下させる。ステップS406において、同一アドレスアクセスでテスト対象ポートからLOWライトを行う。ステップS407において、テスト対象の全てのアドレスをテストしたか判定し、最終アドレスのテストを行っていなければアドレスを1つ増やし、ステップS406に戻る。   In step S405, HIGH data is read from the B port which is the harm port, and the bit line DBB is lowered to (VDD-Vc). In step S406, LOW write is performed from the test target port with the same address access. In step S407, it is determined whether all addresses to be tested have been tested. If the final address has not been tested, the address is incremented by one, and the process returns to step S406.

ステップS408において、BIST101からテストモードの解除設定を行い、ビット線のプリチャージレベルの制御を解除する。   In step S408, the test mode is canceled from the BIST 101, and the control of the precharge level of the bit line is canceled.

ステップS409において、リードを行う。ステップS410において、リードしたデータが期待値LOWと一致しているか判定し、一致していればアドレスを一つ増やす。一致していなければテストFAILとしてテストを終了する。   In step S409, reading is performed. In step S410, it is determined whether the read data matches the expected value LOW. If they match, the address is incremented by one. If they do not match, the test ends as test FAIL.

ステップS411において、テスト対象の全アドレスをリードしたか判定し、最終アドレスのリードを行っていなければステップS409に戻る。   In step S411, it is determined whether all addresses to be tested have been read. If the final address has not been read, the process returns to step S409.

ステップS413からS422は、ステップS403からS410の逆データ(読み書きするデータ値を逆にして実行)のテストフローであり、同様の処理が行われる。   Steps S413 to S422 are a test flow of the reverse data (executed with the read / write data values reversed) of steps S403 to S410, and the same processing is performed.

また、ステップS402は、ステップS401のポートを入れ替えた(ポートAを加害ポート、ポートBをテスト対象ポートに入れ替え)テストフローであり、ステップS401と同様の処理が行われる。なお、この処理については説明を省略する。   Step S402 is a test flow in which the port in step S401 is replaced (port A is replaced with the harm port and port B is replaced with the test target port), and the same processing as in step S401 is performed. Note that description of this process is omitted.

図7にSRAMマクロ100に配置される内部クロック出力回路107の詳細を示す。内部クロック出力回路107はテスト信号TESTAとTDISAの逆相を入力とするNAND回路701の出力と、クロック信号CLKAとテスト信号TESTBの逆相とをNAND回路702へ入力する。そして、NAND回路702の出力はインバータ703を介して内部クロック信号ICLAとして出力する。   FIG. 7 shows details of the internal clock output circuit 107 arranged in the SRAM macro 100. The internal clock output circuit 107 inputs the output of the NAND circuit 701 that receives the opposite phases of the test signals TESTA and TDISA and the opposite phase of the clock signal CLKA and the test signal TESTB to the NAND circuit 702. The output of the NAND circuit 702 is output as an internal clock signal ICLA via the inverter 703.

さらに、テスト信号TESTBとTDISBの逆相を入力とするNAND回路711の出力と、クロック信号CLKBとテスト信号TESTAの逆相とをNAND回路712へ入力する。そして、NAND回路712の出力はインバータ713を介して内部クロック信号ICLBとして出力する。   Further, the output of the NAND circuit 711 that receives the opposite phases of the test signals TESTB and TDISB and the opposite phase of the clock signal CLKB and the test signal TESTA are input to the NAND circuit 712. The output of the NAND circuit 712 is output as an internal clock signal ICLB via the inverter 713.

本実施の形態1に係る半導体装置によれば、従来技術ではテストが困難であったマルチポートSRAMで発生するポート間の相互干渉(加害ポートのリード動作が先行した場合のライト)による動作マージン不良を、短時間のテストで実施することが可能となる。これにより、製品出荷前のテストにて最も動作マージンが厳しい条件でテストすることができ、製品出荷後の不良発生率を低減し、かつクロックスキュー振りのテストが不要となることで、テスト時間の短縮が可能となる。   According to the semiconductor device according to the first embodiment, the operation margin is poor due to the mutual interference between the ports generated in the multi-port SRAM, which was difficult to test with the prior art (write when the read operation of the harmful port precedes). Can be implemented in a short test. As a result, testing can be performed under conditions with the strictest operating margin in testing before product shipment, reducing the occurrence rate of defects after product shipment and eliminating the need for clock skew swing testing. Shortening is possible.

その理由は、リード動作時にビット線電位を一定の電位までしか落ちない構成とし、加害ポートのビット線の一方をHIGH、一方をリード動作時にとりえる最低の電位に下げた状態を作りだしたうえで、ワード線WLA、WLBを同時に活性化した同一アドレスアクセステストを実施する。これにより、ポート間のクロックスキュー振りを行うことなく、ポート間のクロックスキューが異なることにより生じる加害ポートのビット線電位の最低電位を再現したテストを行うことが可能となる。   The reason is that the bit line potential is reduced only to a certain potential during the read operation, and one of the bit lines of the harming port is set to HIGH, and one is lowered to the lowest potential that can be taken during the read operation. The same address access test is performed in which the word lines WLA and WLB are simultaneously activated. As a result, it is possible to perform a test that reproduces the lowest potential of the bit line potential of the harming port caused by the difference in clock skew between ports without performing clock skew swing between ports.

更に詳細な動作説明を、図2の本実施の形態に係る半導体装置の構成図と、図3のタイミングチャートから説明する。図2に示すテスト対象ポートと加害ポートから同一アドレスアクセステストを行い動作マージン不良の検出を行う場合、図3の動作説明の時刻T5に示したように、テストモード信号TDISTAがHIGH、TESTAがLOWであるため、クロック信号CLKBが有効となり、ワード線WLBがLOWからHIGHとなる。   A more detailed operation will be described with reference to the block diagram of the semiconductor device according to the present embodiment in FIG. 2 and the timing chart in FIG. When the same address access test is performed from the test target port and the harming port shown in FIG. 2 and an operation margin failure is detected, the test mode signal TDISTA is HIGH and the TESTA is LOW as shown at time T5 in the operation description of FIG. Therefore, the clock signal CLKB becomes valid and the word line WLB changes from LOW to HIGH.

ビット線制御信号TDA0、TDA1は、各々LOW、HIGHであり、加害ポートのビット線DBBはHIGHにプリチャージされ、ビット線DTBに接続されるBポートカラム制御回路210のPMOSトランジスタ211はOFFする。ワード線WLBがHIGHとなり、SRAMセルからLOWデータが読み出され、ビット線DBBはVDD、ビット線DTBは(VDD−Vc)まで降下した状態となる。テスト信号TDISTAがHIGHであることからビット線DTBはプリチャージされることなく(VDD−Vc)を保持する。すなわち、加害ポートのビット線DTB、DBBは、リード時に降下する電位(VDD−Vc)のまま保持される。   The bit line control signals TDA0 and TDA1 are LOW and HIGH, respectively, the bit line DBB of the harm port is precharged to HIGH, and the PMOS transistor 211 of the B port column control circuit 210 connected to the bit line DTB is turned OFF. The word line WLB becomes HIGH, LOW data is read from the SRAM cell, and the bit line DBB is lowered to VDD and the bit line DTB is lowered to (VDD−Vc). Since the test signal TDISTA is HIGH, the bit line DTB is not precharged and holds (VDD−Vc). That is, the bit lines DTB and DBB of the harm port are held at the potential (VDD−Vc) that drops during reading.

時刻T7では、テスト信号TESTA、TDISTAがHIGHであり、クロック信号CLKAがLOWからHIGHになることにより、ワード線WLA、WLBが同時にLOWからHIGHとなる同一アドレスアクセスが行われる。ビット線DTA、DBA、DBBの電位はVDD、ビット線DTBの電位は(VDD−Vc)の状態で、ワード線WLA、WLBが同時にLOWからHIGHとなる。ポートAからのHIGHデータライトによりラッチノードCELLT、CELLBの各々をHIGH、LOWとする動きと同時に、加害ポートのビット線DTBからラッチノードCELLTがHIGHとなる動作を阻害する影響を受ける。これによって動作マージンが減少し、ラッチノードCELLT、CELLBを反転させることができなくなる。   At time T7, the test signals TESTA and TDISTA are HIGH, and the clock signal CLKA is changed from LOW to HIGH, so that the same address access in which the word lines WLA and WLB are simultaneously changed from LOW to HIGH is performed. The bit lines DTA, DBA, DBB are at VDD and the bit line DTB is at (VDD-Vc), and the word lines WLA, WLB are simultaneously changed from LOW to HIGH. Simultaneously with the movement of the latch nodes CELLT and CELLB to HIGH and LOW by the HIGH data write from the port A, the latch node CELLT is affected by the bit line DTB of the harming port to inhibit the operation of the latch node CELLT becoming HIGH. As a result, the operation margin is reduced and the latch nodes CELLT and CELLB cannot be inverted.

時刻T9でライトしたHIGHデータを期待値とするリードを行い、期待値と異なったデータが出力されたことを確認することで、同一アドレスアクセスでの動作マージンの不良検出が可能となる。   By performing a read using the HIGH data written at time T9 as an expected value and confirming that data different from the expected value has been output, it is possible to detect a defect in the operation margin at the same address access.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2に係る半導体装置について説明する。図8に示す半導体装置は、実施の形態1からカラム制御回路1112とライト制御回路1142を変更したものであり、スタンバイ時のライトデータ信号WDTA、WDBA、WDTB、WDBBを、HIGHからHiZにした場合の例である。これはライトデータ信号WDTA、WDBA、WDTB、WDBBをHIGH、LOWの2値のドライバで駆動するか、HIGH、LOW、HiZの3値のドライバで駆動するかの違いである。
Embodiment 2. FIG.
Next, a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. The semiconductor device shown in FIG. 8 is obtained by changing the column control circuit 1112 and the write control circuit 1142 from the first embodiment, and the standby write data signals WDTA, WDBA, WDTB, and WDBB are changed from HIGH to HiZ. It is an example. This is the difference between driving the write data signals WDTA, WDBA, WDTB, and WDBB with a binary driver of HIGH and LOW or driving with a ternary driver of HIGH, LOW, and HiZ.

3値のドライバで駆動し、スタンバイ時にライトデータ信号WDTA、WDBA、WDTB、WDBBがHiZとなる構成の場合、ライト制御回路1142はカラム制御回路1112へライト制御信号WEA、WEBを出力する。図10は、カラム制御回路1112の詳細である。カラム制御回路1112はテスト信号TDA0、TDA1が各々ゲートに入力するPMOSトランジスタ802、805と、ライト制御信号WEBとテスト信号DISTAの逆相を入力としたNAND回路810の出力を、ゲートに入力するNMOSトランジスタ803、806を備えている。   When driven by a ternary driver and the write data signals WDTA, WDBA, WDTB, and WDBB are set to HiZ during standby, the write control circuit 1142 outputs the write control signals WEA and WEB to the column control circuit 1112. FIG. 10 shows details of the column control circuit 1112. The column control circuit 1112 includes PMOS transistors 802 and 805 to which the test signals TDA0 and TDA1 are input to the gates respectively, and an NMOS circuit 810 that receives the reverse phase of the write control signal WEB and the test signal DISTA to be input to the gates. Transistors 803 and 806 are provided.

そして、ビット線DTBには、一方を電源VDDに接続したPMOSトランジスタ802とNMOSトランジスタ803が接続され、ビット線DBBには一方を電源VDDに接続したPMOSトランジスタ805とNMOSトランジスタ806が接続されている。ビット線制御信号DISTAと内部アドレス信号YSLBを入力とするOR回路807はプリチャージ信号PCBをプリチャージ回路801とNMOSトランジスタ808、809のゲートに出力する。   A PMOS transistor 802 and an NMOS transistor 803, one of which is connected to the power supply VDD, are connected to the bit line DTB, and a PMOS transistor 805 and an NMOS transistor 806, one of which is connected to the power supply VDD, are connected to the bit line DBB. . The OR circuit 807 that receives the bit line control signal DISTA and the internal address signal YSLB outputs the precharge signal PCB to the precharge circuit 801 and the gates of the NMOS transistors 808 and 809.

次に、このように構成された実施の形態2に係る半導体装置の動作について説明する。図9は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置の動作を示すタイミングチャートである。スタンバイ時のライトデータ信号WDTA、WDBA、WDTB、WDBBはHiZである。ビット線制御信号DISTAがHIGHであるため、NAND回路810の出力がHIGH、NMOSトランジスタ803、806のゲートがHIGHとなり、NMOSトランジスタ803、806がONし、NMOSトランジスタ803、806の閾値電圧によりビット線レベルの下限(VDD−Vc)が決定され、実施の形態1と同じビット線レベル制御を実現している。また、OR回路807がONし、NMOSトランジスタ808、809のゲートがHIGHとなることでNMOSトランジスタ808、809がON、ライトデータ信号WDTB、WDBBがHiZであるため、ビット線DTB、DBBの電位に影響しない。   Next, the operation of the semiconductor device according to the second embodiment configured as described above will be described. FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. Write data signals WDTA, WDBA, WDTB, and WDBB at the time of standby are HiZ. Since the bit line control signal DISTA is HIGH, the output of the NAND circuit 810 is HIGH, the gates of the NMOS transistors 803 and 806 are HIGH, the NMOS transistors 803 and 806 are turned ON, and the bit line is controlled by the threshold voltage of the NMOS transistors 803 and 806. The lower limit (VDD−Vc) of the level is determined, and the same bit line level control as in the first embodiment is realized. Further, since the OR circuit 807 is turned ON and the gates of the NMOS transistors 808 and 809 are HIGH, the NMOS transistors 808 and 809 are turned ON, and the write data signals WDTB and WDBB are HiZ, so that the potentials of the bit lines DTB and DBB are set. It does not affect.

通常のリード動作時においては、ビット線制御信号DISTAがLOW、ライト制御信号WEBがLOW、内部アドレス信号YSLBがHIGHとなることから、NMOSトランジスタ803、806、808、809がONし、テスト時と同様のビット線レベル制御が行われる。   In a normal read operation, the bit line control signal DISTA is LOW, the write control signal WEB is LOW, and the internal address signal YSLB is HIGH. Therefore, the NMOS transistors 803, 806, 808, and 809 are turned on, Similar bit line level control is performed.

実施の形態1との違いは、通常のリード時は、ライト制御信号WEBをLOWとし、NMOSトランジスタ803、806をONとしておくことで、NMOSトランジスタ803、806の閾値(Vc)により、リード対象ポートのビット線DTB、DBBの下限電位を(VDD−Vc)とし、またテスト時はビット線制御信号DISTAをHIGHとすることで、加害ポートのNMOSトランジスタ803、806をONとし、加害ポートのビット線DTB、DBBの下限電位を(VDD−Vc)とすることである。   The difference from the first embodiment is that, during normal reading, the write control signal WEB is set to LOW and the NMOS transistors 803 and 806 are turned ON, so that the port to be read depends on the threshold value (Vc) of the NMOS transistors 803 and 806. By setting the lower limit potential of the bit lines DTB and DBB to (VDD−Vc) and setting the bit line control signal DISTA to HIGH during the test, the NMOS transistors 803 and 806 of the harm port are turned ON, and the bit line of the harm port is The lower limit potential of DTB and DBB is (VDD−Vc).

この動作により、実施の形態1と同じビット線レベル制御を行うことができ、実施の形態1と同じフローにてテストを行うことで、同じ効果が得られる。   By this operation, the same bit line level control as in the first embodiment can be performed, and the same effect can be obtained by performing the test in the same flow as in the first embodiment.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3に係る半導体装置について説明する。図11に示す実施の形態3に係る半導体装置は、実施の形態2のカラム制御回路1112の構成を変更したものであり、動作タイミングは、図9と同じである。
Embodiment 3 FIG.
Next, a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described. The semiconductor device according to the third embodiment shown in FIG. 11 is obtained by changing the configuration of the column control circuit 1112 of the second embodiment, and the operation timing is the same as that in FIG.

図11は、カラム制御回路の一構成例であり、ライト制御信号WEBとテスト信号DISTAの逆相を入力としたNAND回路810の出力は、一方を電源VDDに接続したNMOSトランジスタ813のゲートに入力されると共に、インバータ814で反転した信号(信号WENBB)としてPMOSトランジスタ812のゲートに入力される。そして、ビット線DTBには一方を電源VDDに接続したPMOSトランジスタ802と、ゲートに信号WENBBを接続したPMOSトランジスタ811が接続され、ビット線DBBには一方を電源VDDに接続したPMOSトランジスタ804と、PMOSトランジスタ812が接続されている。PMOSトランジスタ811と、PMOSトランジスタ812のもう一方にはNMOSトランジスタ813のもう一方を接続する。   FIG. 11 shows an example of the configuration of the column control circuit. The output of the NAND circuit 810 that receives the opposite phases of the write control signal WEB and the test signal DISTA is input to the gate of the NMOS transistor 813, one of which is connected to the power supply VDD. At the same time, it is input to the gate of the PMOS transistor 812 as a signal inverted by the inverter 814 (signal WENBB). A PMOS transistor 802 having one connected to the power supply VDD and a PMOS transistor 811 having a gate connected to the signal WENBB are connected to the bit line DTB, and a PMOS transistor 804 having one connected to the power supply VDD is connected to the bit line DBB. A PMOS transistor 812 is connected. The other of the NMOS transistor 813 is connected to the other of the PMOS transistor 811 and the PMOS transistor 812.

次に、このように構成された半導体装置の動作について説明する。図9に示すように、テスト時はビット線制御信号DISTAがHIGHであるため、NAND回路810の出力がHIGH、インバータ814の出力がLOW、PMOSトランジスタ811、812のゲートがLOWとなり、PMOSトランジスタ811、812がONする。また、NMOSトランジスタ813のゲートがHIGHとなり、ビット線DTB、DBBの電位が(VDD−Vc)以下になるとNMOSトランジスタ813がONし、NMOSトランジスタ813の閾値電圧によりビット線レベルの下限(VDD−Vc)が決定され、実施の形態1、2と同じビット線レベル制御を実現することができる。   Next, the operation of the semiconductor device configured as described above will be described. As shown in FIG. 9, since the bit line control signal DISTA is HIGH during the test, the output of the NAND circuit 810 is HIGH, the output of the inverter 814 is LOW, the gates of the PMOS transistors 811 and 812 are LOW, and the PMOS transistor 811 812 is turned ON. Further, when the gate of the NMOS transistor 813 becomes HIGH and the potentials of the bit lines DTB and DBB become (VDD−Vc) or less, the NMOS transistor 813 is turned ON, and the lower limit (VDD−Vc) of the bit line level is set by the threshold voltage of the NMOS transistor 813. The same bit line level control as in the first and second embodiments can be realized.

次に、このように構成された半導体装置の動作について説明する。実施の形態1との違いは、通常のリード時はライト制御信号WEBをLOWとし、NMOSトランジスタ813のゲートをHIGH、PMOSトランジスタ811、812のゲートLOWとすることで、NMOSトランジスタ813の閾値(Vc)により、リード対象ポートのビット線DTB、DBBの下限電位を(VDD−Vc)とし、またテスト時はビット線制御信号DISTAをHIGHとすることで、加害ポートのNMOSトランジスタ813をHIGH、PMOSとトランジスタ811、812のゲートをLOWとすることで、加害ポートのビット線DTB、DBB電位の下限を(VDD−Vc)とすることである。この動作により、実施の形態1と同じビット線レベル制御を行うことができ、実施の形態1と同じフローにてテストを行うことで同じ効果が得られる。   Next, the operation of the semiconductor device configured as described above will be described. The difference from the first embodiment is that the write control signal WEB is set to LOW during normal reading, the gate of the NMOS transistor 813 is set to HIGH, and the gates LOW of the PMOS transistors 811 and 812 are set. ), The lower limit potential of the bit lines DTB and DBB of the read target port is set to (VDD−Vc), and during the test, the bit line control signal DISTA is set to HIGH, so that the NMOS transistor 813 of the harming port is set to HIGH, PMOS. By setting the gates of the transistors 811 and 812 to LOW, the lower limit of the bit line DTB and DBB potential of the harm port is set to (VDD−Vc). By this operation, the same bit line level control as in the first embodiment can be performed, and the same effect can be obtained by performing the test in the same flow as in the first embodiment.

実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4に係る半導体装置について説明する。図12に示す実施の形態4に係る半導体装置は、実施の形態2のカラム制御回路1112の構成を変更したものであり、動作タイミングは図9と同じである。図12は、カラム制御回路1112の一構成例であり、ライト制御信号WEBとテスト信号DISTAの逆相を入力としたNAND回路810の出力を受けるインバータ814と、インバータ814の出力(信号WENBB)をゲートに入力するPMOSトランジスタ811、812と、一方を電源VDDに接続し、PMOSトランジスタ811、812との接点をゲートとドレインに接続するPMOSトランジスタ815を備えている。そして、ビット線DTBにはPMOSトランジスタ802、811とNMOSトランジスタ808が接続され、ビット線DBBにはPMOSトランジスタ804、812とNMOSトランジスタ809が接続されている。
Embodiment 4 FIG.
Next, a semiconductor device according to Embodiment 4 of the present invention will be described. The semiconductor device according to the fourth embodiment shown in FIG. 12 is obtained by changing the configuration of the column control circuit 1112 of the second embodiment, and the operation timing is the same as FIG. FIG. 12 shows an example of the configuration of the column control circuit 1112. An inverter 814 that receives the output of the NAND circuit 810 that receives the reverse phase of the write control signal WEB and the test signal DISTA, and the output of the inverter 814 (signal WENBB) PMOS transistors 811 and 812 that are input to the gate, and one of them is connected to the power supply VDD, and a PMOS transistor 815 that connects a contact point between the PMOS transistors 811 and 812 to the gate and the drain are provided. PMOS transistors 802 and 811 and an NMOS transistor 808 are connected to the bit line DTB, and PMOS transistors 804 and 812 and an NMOS transistor 809 are connected to the bit line DBB.

テスト時はビット線制御信号DISTAがHIGHであるため、NAND回路810の出力がHIGH、インバータ814の出力がLOW、PMOSトランジスタ811、812のゲートがLOWとなり、PMOSトランジスタ811、812がON。ビット線DTB、DBBの電位が(VDD−Vc)以下になるとPMOSトランジスタ815がONし、PMOSトランジスタ815の閾値電圧によりビット線レベルの下限(VDD−Vc)が決定され、実施例1、2と同じビット線レベル制御を実現する。   During the test, since the bit line control signal DISTA is HIGH, the output of the NAND circuit 810 is HIGH, the output of the inverter 814 is LOW, the gates of the PMOS transistors 811 and 812 are LOW, and the PMOS transistors 811 and 812 are ON. When the potentials of the bit lines DTB and DBB become (VDD−Vc) or less, the PMOS transistor 815 is turned on, and the lower limit (VDD−Vc) of the bit line level is determined by the threshold voltage of the PMOS transistor 815. The same bit line level control is realized.

実施の形態1との違いは、通常のリード時はライト制御信号WEBをLOWとし、PMOSトランジスタ811、812のゲートをLOWとする。PMOSトランジスタ815の閾値(Vc)により、リード対象ポートのビット線DTB、DBBの下限電位を(VDD−Vc)とし、またテスト時はビット線制御信号DISTAをHIGHとすることで、加害ポートのPMOSトランジスタ811、812のゲートをLOWとすることで、加害ポートのビット線DTB、DBB電位の下限を(VDD−Vc)とすることである。この動作により、実施の形態1と同じビット線レベル制御を行うことができ、実施の形態1と同じとフローにてテストを行うことで同じ効果が得られる。   The difference from the first embodiment is that during normal reading, the write control signal WEB is set to LOW, and the gates of the PMOS transistors 811 and 812 are set to LOW. By setting the lower limit potential of the bit lines DTB and DBB of the read target port to (VDD−Vc) according to the threshold value (Vc) of the PMOS transistor 815, and setting the bit line control signal DISTA to HIGH during the test, By setting the gates of the transistors 811 and 812 to LOW, the lower limit of the bit line DTB and DBB potential of the harm port is set to (VDD−Vc). By this operation, the same bit line level control as in the first embodiment can be performed, and the same effect can be obtained by performing the test in the same flow as in the first embodiment.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

例えば、実施の形態1乃至4では、カラム制御回路111が、加害ポートの一方のビット線電位を閾値分だけ下がった電位に制御しているが、ビット線レべル制御回路112、ライト制御回路114、アドレスデコーダ113等の種々の回路が、加害ポートのビット線電位を制御するよう構成することもできる。   For example, in the first to fourth embodiments, the column control circuit 111 controls the bit line potential of one of the harming ports to a potential that is lowered by the threshold value, but the bit line level control circuit 112, the write control circuit Various circuits such as 114 and address decoder 113 may be configured to control the bit line potential of the harm port.

CLKA、CLKB クロック信号
ICLA、ICLB 内部クロック信号
ADDn アドレス信号
DAi、DBi データ信号
WAE、WBE ライトイネーブル信号
WEA、WEB ライト制御信号
XKA、XEA、XKB、XEB 内部アドレス信号
YSLA、YSLB 内部アドレス信号
WLA、WLB ワード線
DTA、DBA、DTB、DBB ビット線
TDISTA、TDISTB、TD0、TD1 テスト信号
DISTA、DISTB、TDA0、TDA1、TDB0、TDB1 ビット線制御信号
WDTA,WDTB、WDBA、WDBB ライトデータ信号
PCA、PCB プリチャージ制御信号
CELLT、CELLB ラッチノード
Va、Vb、Vc 電位降下
100 SRAMマクロ
101 BIST
107 内部クロック出力回路
109 ワードドライバ
110 メモリセルアレイ
111 カラム制御回路
112 ビット線レベル制御回路
113 アドレスデコーダ
114 ライト制御回路
1112 カラム制御回路
1142 ライト制御回路
200 SRAMセル
201、202、203、204 NMOSトランジスタ
205、206 インバータ
210 Bポートカラム制御回路
211、212、221、222 PMOSトランジスタ
213、214、223、224 NMOSトランジスタ
215、225 OR回路
216、226 プリチャージ回路
220 Aポートカラム制御回路
701、702、711、712 NAND回路
703、713、814 インバータ
801 プリチャージ回路
802、805、811、812、815 PMOSトランジスタ
803、806、808、809、813 NMOSトランジスタ
807 OR回路
810 NAND回路
814 インバータ
11、13、15、22 NAND回路
12、14 反転バッファ
16、23 インバータ
17、24 CMOSトランスファゲート
18、25 NMOSトランジスタ
19、26 AND回路
20、27 NOR回路
21、28 反転型のワードドライバ(インバータ)
CLKA, CLKB Clock signal ICLA, ICLB Internal clock signal ADDn Address signal DAi, DBi Data signal WAE, WBE Write enable signal WEA, WEB Write control signal XKA, XEA, XKB, XEB Internal address signal YSLA, YSLB Internal address signal WLA, WLB Word line DTA, DBA, DTB, DBB Bit line TDISTA, TDISTB, TD0, TD1 Test signal DISTA, DISTB, TDA0, TDA1, TDB0, TDB1 Bit line control signals WDTA, WDTB, WDBA, WDBB Write data signal PCA, PCB Precharge Control signal CELLT, CELLB Latch nodes Va, Vb, Vc Potential drop 100 SRAM macro 101 BIST
107 Internal clock output circuit 109 Word driver 110 Memory cell array 111 Column control circuit 112 Bit line level control circuit 113 Address decoder 114 Write control circuit 1112 Column control circuit 1142 Write control circuit 200 SRAM cells 201, 202, 203, 204 NMOS transistor 205, 206 Inverter 210 B port column control circuit 211, 212, 221, 222 PMOS transistor 213, 214, 223, 224 NMOS transistor 215, 225 OR circuit 216, 226 Precharge circuit 220 A port column control circuit 701, 702, 711, 712 NAND circuit 703, 713, 814 Inverter 801 Precharge circuit 802, 805, 811, 812, 815 PMOS transistor 803, 806, 808, 809, 813 NMOS transistor 807 OR circuit 810 NAND circuit 814 Inverter 11, 13, 15, 22 NAND circuit 12, 14 Inverting buffer 16, 23 Inverter 17, 24 CMOS transfer gate 18, 25 NMOS transistor 19 , 26 AND circuit 20, 27 NOR circuit 21, 28 Inverted word driver (inverter)

Claims (4)

複数のポートに対応するワード線と、
前記複数のポートに対応し、書き込みデータに応じて第1電位又は前記第1電位よりも高い第2電位に制御されるビット線と、
前記複数のポートに対応する前記ワード線及び前記ビット線に接続されたメモリセルと、
前記複数のポートの各々に対応するタイミング信号で前記ワード線を活性化するワードドライバ回路と、
テスト信号に基づき前記複数のポートの各々に対応する前記ビット線の電位を制御する制御信号を生成するビット線レベル制御回路と、
前記ビット線レベル制御回路の出力に基づき前記ビット線の電位を制御するカラム制御回路と、を備え、
テスト時において、テスト対象ポートに対する加害ポートの少なくとも一方のビット線電位は、前記第2電位よりも閾値分低い状態に制御される、半導体記憶装置。
A word line corresponding to a plurality of ports;
A bit line corresponding to the plurality of ports and controlled to a first potential or a second potential higher than the first potential according to write data;
Memory cells connected to the word lines and the bit lines corresponding to the plurality of ports;
A word driver circuit that activates the word line with a timing signal corresponding to each of the plurality of ports;
A bit line level control circuit for generating a control signal for controlling a potential of the bit line corresponding to each of the plurality of ports based on a test signal;
A column control circuit for controlling the potential of the bit line based on the output of the bit line level control circuit,
The semiconductor memory device, wherein at the time of testing, at least one bit line potential of the harm port with respect to the test target port is controlled to be lower than the second potential by a threshold.
前記テスト対象ポートの前記第2電位に制御される一方のビット線に対応する、前記加害ポートのビット線が、前記第2電位よりも閾値分低い状態に制御される、請求項1に記載の半導体記憶装置。   2. The bit line of the harm port corresponding to one bit line controlled to the second potential of the test target port is controlled to be lower than the second potential by a threshold value. Semiconductor memory device. 複数のポートに対応するワード線と、
前記複数のポートに対応し、書き込みデータに応じて第1電位又は前記第1電位よりも高い第2電位に制御されるビット線と、
前記複数のポートに対応する前記ワード線と前記ビット線を備えたメモリセルを有する半導体記憶装置に対し、
テスト対象ポートの書き込みテスト時において、全部の前記メモリセルに同一データを初期値としてライトし、
テスト対象のワード線活性化後に、加害ポートのビット線の少なくとも一方を、前記第2電位よりも閾値分低い電位にプリチャージし、
前記加害ポートをプリチャージした状態で、前記テスト対象メモリセルの同一アドレスに対しテスト対象ポートから前記初期値と逆データをライトし、
前記テスト対象メモリセルの同一アドレスに対し、前記加害ポートのワード線を活性化し、前記テスト対象メモリセルが前記逆データに書き換わっているか否かを判定する、半導体記憶装置のテスト手法。
A word line corresponding to a plurality of ports;
A bit line corresponding to the plurality of ports and controlled to a first potential or a second potential higher than the first potential according to write data;
For a semiconductor memory device having a memory cell having the word line and the bit line corresponding to the plurality of ports,
During the write test of the test target port, the same data is written as an initial value to all the memory cells,
After activation of the word line to be tested, at least one of the bit lines of the harm port is precharged to a potential lower than the second potential by a threshold value,
In the state where the harming port is precharged, the initial value and the reverse data are written from the test target port to the same address of the test target memory cell,
A test method for a semiconductor memory device, which activates a word line of the harm port for the same address of the test target memory cell and determines whether or not the test target memory cell is rewritten with the reverse data.
前記テスト手法を、前記半導体装置に内蔵したBISTにより制御する、請求項3に記載の半導体記憶装置のテスト方法。   4. The test method for a semiconductor memory device according to claim 3, wherein the test method is controlled by a BIST built in the semiconductor device.
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