JP2672750B2 - マイクロコンピュータおよびその評価方法 - Google Patents

マイクロコンピュータおよびその評価方法

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JP2672750B2
JP2672750B2 JP4190458A JP19045892A JP2672750B2 JP 2672750 B2 JP2672750 B2 JP 2672750B2 JP 4190458 A JP4190458 A JP 4190458A JP 19045892 A JP19045892 A JP 19045892A JP 2672750 B2 JP2672750 B2 JP 2672750B2
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淳 滝野沢
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松下電子工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ダイナミックROM
を内蔵したマイクロコンピュータおよびその評価方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ワンチップのマイクロコンピュー
タを構成する周辺回路の1つであるダイナミックROM
の占有面積およびビット数は増加傾向にあり、その上、
信頼性の向上が求められている。以下、図2を参照しな
がら従来のマイクロコンピュータの評価方法を説明す
る。
【0003】図2はマイクロコンピュータに内蔵されて
いるダイナミックROMの基本回路構成を示す回路図で
ある。図2において、1は行デコーダ部、2はROMセ
ル部である。3はワード線用プリチャージ/ディスチャ
ージ信号線、4はビット線用プリチャージ/ディスチャ
ージ信号線、5,6はマイクロコンピュータに内蔵した
プログラムカウンタ(図示せず)の入力信号線である。
【0004】7,8,9,10はビット線であり、1
1,12,13,14はワード線である。15はワード
線11,12,13,14のプリチャージ用Pチャンネ
ルトランジスタ、16はプログラムカウンタの出力デー
タをデコードするNチャンネルトランジスタ、17はワ
ード線11,12,13,14のディスチャージ用Nチ
ャンネルトランジスタである。
【0005】また、18はビット線7,8,9,10の
プリチャージ用Pチャンネルトランジスタ、19はRO
Mセル部2を構成するNチャンネルトランジスタ、20
はビット線7,8,9,10のディスチャージ用Nチャ
ンネルトランジスタ、21はインパータである。このよ
うに構成されたダイナミックROMを内蔵した従来のマ
イクロコンピュータの評価方法を説明する。
【0006】先ず、ワード線用プリチャージ/ディスチ
ャージ信号線3をローレベルにすることにより、ワード
線11,12,13,14のプリチャージ用Pチャンネ
ルトランジスタ15をオン状態とするとともに、ワード
線11,12,13,14のディスチャージ用Nチャン
ネルトランジスタ17をオフ状態とする。これにより、
ワード線11,12,13,14はプリチャージ状態
(ハイレベル)に維持される。同時に、ビット線用プリ
チャージ/ディスチャージ信号線4をローレベルにする
ことにより、ビット線7,8,9,10のプリチャージ
用Pチャンネルトランジスタ18をオン状態とするとと
もに、ビット線7,8,9,10のディスチャージ用N
チャンネルトランジスタ20をオフ状態とする。これに
より、ビット線7,8,9,10はプリチャージ状態
(ハイレベル)に維持される。
【0007】このように、ダイナミックROMのワード
線11,12,13,14およびビット線7,8,9,
10をプリチャージ状態(ハイレベル)に設定した後
に、スタンバイ電流(静止時消費電流)を測定すること
で、マイクロコンピュータの消費電力を評価していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のマイクロコンピュータの評価方法では、ダイ
ナミックROMのワード線11,12,13,14とビ
ット線7,8,9,10が同電位であるために、ダイナ
ミックROM内部でのリーク電流、すなわちワード線1
1,12,13,14およびビット線7,8,9,10
間の層間絶縁膜(図示せず)に流れるリーク電流は検出
することができないという問題があった。
【0009】この発明の目的は上記従来の問題点を解決
するもので、ワード線およびビット線間の層間絶縁膜を
流れるリーク電流を検出可能なマイクロコンピュータお
よびその評価方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のマイクロ
コンピュータの評価方法は、ダイナミックROMの全て
のワード線および全てのビット線のうちのどちらか一方
をプリチャージ(ハイレベル)状態とし、他方をディス
チャージ状態(ローレベル)とした後に、スタンバイ電
流を測定することを特徴とする。
【0011】請求項2記載のマイクロコンピュータは、
オン状態となることで各ワード線をプリチャージする第
1導電型の第1のトランジスタと、オン状態となること
で各ワード線をディスチャージする第2導電型の第2の
トランジスタと、オン状態となることで各ビット線をプ
リチャージする第1導電型の第3のトランジスタと、オ
ン状態となることで各ビット線をディスチャージする第
2導電型の第4のトランジスタとを有するダイナミック
ROMを内蔵したものであり、制御信号に基づいて第1
および第4のトランジスタと第2および第3のトランジ
スタとのうちのどちらか一方をオン状態とし、他方をオ
フ状態とする制御回路を備えたものである。
【0012】
【作用】この発明の構成によれば、ダイナミックROM
の全てのワード線および全てのビット線のうちのどちら
か一方をプリチャージ(ハイレベル)状態とし、他方を
ディスチャージ状態(ローレベル)とすることにより、
ワード線およびビット線間に電位差を発生させることが
できる。したがって、この状態でマイクロコンピュータ
のスタンバイ電流を測定することにより、ワード線およ
びビット線間の層間絶縁膜に流れるリーク電流を検出す
ることができる。
【0013】
【実施例】図1はこの発明の一実施例のマイクロコンピ
ュータの構成を示す回路図である。図1において、1は
行デコーダ部、2はROMセル部であり、この行デコー
ダ部1およびROMセル部2の内部構成は図2と同様の
ものであり、プリチャージ用Pチャンネルトランジスタ
15が第1導電型の第1のトランジスタに対応し、ディ
スチャージ用Nチャンネルトランジスタ17が第2導電
型の第2のトランジスタに対応し、プリチャージ用Pチ
ャンネルトランジスタ18が第1導電型の第3のトラン
ジスタに対応し、ディスチャージ用Nチャンネルトラン
ジスタ20が第2導電型の第4のトランジスタに対応す
る。
【0014】3はワード線用プリチャージ/ディスチャ
ージ信号線、4はビット線用プリチャージ/ディスチャ
ージ信号線、5,6はマイクロコンピュータのプログラ
ムカウンタ(図示せず)の入力信号線である。7,8,
9,10はビット線、11,12,13,14はワード
線、21はインバータである。
【0015】また、22は制御回路、23,24,26
はインバータ、25は負論理和回路、27は負論理積回
路である。また、28はワード線11,12,13,1
4のプリチャージ/ディスチャージ信号線、29は制御
信号線、30はビット線7,8,9,10のプリチャー
ジ/ディスチャージ信号線である。図1に示すように、
マイクロコンピュータは、制御回路22を有するダイナ
ミックROMを内蔵したものである。制御回路22は、
インバータ23,24,26と負論理和回路25と負論
理積回路27とからなる。
【0016】インバータ23の入力端には、ワード線1
1,12,13,14のプリチャージ/ディスチャージ
信号線28を接続し、出力端を負論理和回路25の一方
の入力端に接続してある。また、インバータ24の入力
端には、ビット線7,8,9,10のプリチャージ/デ
ィスチャージ信号線30を接続し、出力端を負論理積回
路27の一方の入力端に接続してある。
【0017】また、制御信号線29は、負論理和回路2
5の他方の入力端およびインバータ26の入力端に接続
してあり、インバータ26の出力端を負論理積回路27
の他方の入力端に接続してある。そして、制御回路22
の出力端、すなわち負論理和回路25の出力端をワード
線用プリチャージ/ディスチャージ信号線3に接続する
とともに、負論理積回路27の出力端をビット線用プリ
チャージ/ディスチャージ信号線4に接続してある。
【0018】このように構成したマイクロコンピュータ
の評価方法を図1および図2を参照しながら説明する。
先ず、制御信号線29をハイレベルに設定する(ダイナ
ミックROMのリーク電流の評価以外の場合はローレベ
ルに設定する)。これにより、負論理和回路25の出
力、すなわちワード線用プリチャージ/ディスチャージ
信号線3をローレベルに固定するとともに、負論理積回
路27の出力、すなわちビット線用プリチャージ/ディ
スチャージ信号線4をハイレベルに固定する。
【0019】ワード線用プリチャージ/ディスチャージ
信号線3をローレベルに固定することで、ワード線1
1,12,13,14のプリチャージ用Pチャンネルト
ランジスタ15がオン状態となるとともに、ワード線1
1,12,13,14のディスチャージ用Nチャンネル
トランジスタ17がオフ状態となる。したがって、ワー
ド線11,12,13,14はプリチャージ状態(ハイ
レベル)を維持することとなる。
【0020】また、ビット線用プリチャージ/ディスチ
ャージ信号線4はハイレベルに固定することで、ビット
線7,8,9,10のプリチャージ用Pチャンネルトラ
ンジスタ18がオフ状態となるとともに、ビット線7,
8,9,10のディスチャージ用Nチャンネルトランジ
スタ20がオン状態となる。したがって、ビット線7,
8,9,10はディスチャージ状態(ローレベル)を維
持することとなる。
【0021】このように制御回路22の制御信号線29
をハイレベルにすることにより、ワード線11,12,
13,14はプリチャージ状態(ハイレベル)を維持
し、かつ、ビット線7,8,9,10はディスチャージ
状態(ローレベル)を維持することによって、ワード線
11,12,13,14およびビット線7,8,9,1
0間に、層間絶縁膜(図示せず)を介して電源電圧程度
の電位差を発生させる。そして、この状態でマイクロコ
ンピュータのスタンバイ電流を測定することにより、ワ
ード線11,12,13,14およびビット線7,8,
9,10間の層間絶縁膜を流れるリーク電流を検出す
る。
【0022】なお、制御信号線29をローレベルに設定
することで、ワード線11,12,13,14のプリチ
ャージ/ディスチャージ信号線28をローレベルとする
とワード線用プリチャージ/ディスチャージ信号線3は
ハイレベルとなり、また、ビット線7,8,9,10の
ビット線用プリチャージ/ディスチャージ信号線4はハ
イレベルとなる。この状態でマイクロコンピュータのス
タンバイ電流を測定することにより、ダイナミックRO
Mの消費電力の評価を行うことができる。
【0023】また、実施例では、全てのワード線11,
12,13,14をプリチャージ(ハイレベル)状態と
し、かつ全てのビット線7,8,9,10をディスチャ
ージ(ローレベル)状態とすることで、ワード線11,
12,13,14およびビット線7,8,9,10間に
電位差を発生させたが、全てのビット線7,8,9,1
0をプリチャージ(ハイレベル)状態とし、かつ全ての
ワード線11,12,13,14をディスチャージ(ロ
ーレベル)状態とすることで、ワード線11,12,1
3,14およびビット線7,8,9,10間に電位差を
発生させても良い。
【0024】
【発明の効果】この発明のマイクロコンピュータおよび
その評価方法によれば、ダイナミックROMの全てのワ
ード線および全てのビット線のうちのどちらか一方をプ
リチャージ(ハイレベル)状態とし、他方をディスチャ
ージ状態(ローレベル)とすることにより、ワード線お
よびビット線間に電位差を発生させることができる。し
たがって、この状態でマイクロコンピュータのスタンバ
イ電流を測定することにより、ワード線およびビット線
間の層間絶縁膜に流れるリーク電流を検出することがで
きる。これにより、マイクロコンピュータの信頼性の向
上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のマイクロコンピュータの
構成を示す回路図である。
【図2】マイクロコンピュータに内蔵されているダイナ
ミックROMの基本回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
7,8,9,10 ビット線 11,12,13,14 ワード線 15 プリチャージ用Pチャンネルトランジスタ(第
1導電型の第1のトランジスタ) 17 ディスチャージ用Nチャンネルトランジスタ
(第2導電型の第2のトランジスタ) 18 プリチャージ用Pチャンネルトランジスタ(第
1導電型の第3のトランジスタ) 20 ディスチャージ用Nチャンネルトランジスタ
(第2導電型の第4のトランジスタ) 22 制御回路 29 制御信号線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイナミックROMを内蔵したマイクロ
    コンピュータの評価方法であって、 前記ダイナミックROMの全てのワード線および全ての
    ビット線のうちのどちらか一方をプリチャージ(ハイレ
    ベル)状態とし、他方をディスチャージ状態(ローレベ
    ル)とした後に、スタンバイ電流を測定することを特徴
    とするマイクロコンピュータの評価方法。
  2. 【請求項2】 オン状態となることで各ワード線をプリ
    チャージする第1導電型の第1のトランジスタと、オン
    状態となることで前記各ワード線をディスチャージする
    第2導電型の第2のトランジスタと、オン状態となるこ
    とで各ビット線をプリチャージする第1導電型の第3の
    トランジスタと、オン状態となることで前記各ビット線
    をディスチャージする第2導電型の第4のトランジスタ
    とを有するダイナミックROMを内蔵したマイクロコン
    ピュータであって、 制御信号に基づいて前記第1および第4のトランジスタ
    と前記第2および第3のトランジスタとのうちのどちら
    か一方をオン状態とし、他方をオフ状態とする制御回路
    を備えたマイクロコンピュータ。
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