JP3061988B2 - 高速自己テスト回路内蔵半導体記憶装置 - Google Patents

高速自己テスト回路内蔵半導体記憶装置

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JP3061988B2
JP3061988B2 JP5222580A JP22258093A JP3061988B2 JP 3061988 B2 JP3061988 B2 JP 3061988B2 JP 5222580 A JP5222580 A JP 5222580A JP 22258093 A JP22258093 A JP 22258093A JP 3061988 B2 JP3061988 B2 JP 3061988B2
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clock
lsi
memory device
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和之 中村
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置の大規
模化、テスト時間の短縮化、および、低コスト化に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体集積回路(LSI)では、
LSIの内部動作の診断(テスト)を行う場合、外部よ
り入力ピンにテストパターンを印加して、LSIが期待
値どおりの結果を出力ピンから出力するかどうかを確認
することにより行っている。特に、メモリLSIにおい
ては、アドレス指定信号、書き込みデータ信号、書き込
み読みだし制御信号を入力として与え、メモリセルへの
情報の書き込み読みだし動作を、入力アドレスパターン
を変えながらすべてのメモリセルに対して行う。図3
に、従来のメモリの回路構成例、図4にその動作タイミ
ング図を示す。図3に示すLSIは、外部クロック周波
数(f)に同期して動作する構成のために、このLSI
の機能を診断するためには、図4に示すような入力信号
を周波数fで入力し、同時に出力結果を判定する装置が
必要になる。現在、これらの、LSIの機能テストを行
うためには、LSIテスターと呼ばれる専用の装置を用
いている。図5にLSIテスターを用いたLSIの機能
診断を行う場合の構成図を示す。LSIテスターは、テ
ストパターン発生器と、出力期待値パターン発生器、出
力結果判定器を持つ。テストパターン発生器より発生さ
れた信号は、被試験LSIに入力信号として印加され、
被試験LSIからの出力信号を、テスター内の期待値と
比較し、被試験LSIの良/不良を判定する。また、一
方では、このLSIテスターが持つ、LSI機能の診断
回路をLSI内に造り込み、その回路を用いて、LSI
自身をテストする発明が、特開昭63−184989号
公報に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記LSI
テスターは、少なくとも、評価するLSI以上の動作速
度が要求されることになる。しかし、近年のLSIの高
速化・大規模化により、それを評価するために高速なL
SIテスターへの投資が必要となり、また、LSIのテ
ストのためのLSIテスター占有時間の増大がLSIの
出荷コストを増大させる大きな要因の一つになってい
る。また、近年においては、LSIの内部回路の高速化
に対して、LSI外部とのインターフェース回路の高速
化が伴わないため、高速に動作可能であるLSI内部回
路の動作速度を正しく評価することが出来ないという問
題が生じつつある。
【0004】本発明の目的は、LSI自身の機能を高速
に診断するための補助的付加回路をLSI内に設けるこ
とにより、テスト効率を上げ、テスト時間の短縮化を図
るとともに、低速なテスターでも高速LSIの診断を可
能とし、LSIの出荷コストの低減を実現するものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、検査回路を内
蔵するとともに、2のN乗個(Nは自然数)のアドレス
を有するメモリ領域を有する半導体記憶装置であって、
前記検査回路は、外部クロック、それと同期した(N−
n)ビット(nはNより小さい自然数)のアドレス信号
及び1ビット幅の検査データが外部より供給され、 前記
検査回路は、 前記クロックを2のn乗逓倍し逓倍された
クロックを前記メモリ領域に供給する逓倍クロック発生
部と、 前記逓倍されたクロックを基に下位nビットのア
ドレスを生成し、前記(N−n)ビットのアドレスとと
もに前記メモリ領域に供給するクロック供給部と、 所定
の規則に基づいて生成された2のn乗ビット長の2つの
ビットパターンであり、これら2つのパターンの同一位
置が異なるビット値を示すとともに先頭位置の値が前記
検査データの値に対応する2つのビットパターンが内蔵
され、前記検査データの値に対応するこれら2つのビッ
トパターンの1つを、前記逓倍されたクロックに同期さ
せて出力し、書き込みデータとして、前記メモリ領域に
供給する書き込みデータ発生部と、 前記書き込みデータ
に対応する前記メモリ領域からの読み出しデータが、前
記規則に則っており、かつ前記書き込みデータの個々に
対応する前記読みだしデータの先頭値がその検査データ
に対応するか否かを判定し、この判定結果を前記外部ク
ロックのデータレートで出力する2のn乗周期データ圧
縮回路とを有する半導体記憶装置である。
【0006】また、前記ビットパターンを、1と0の交
互の列として発生し、その列の先頭データを、前記検査
データの値に対応させることにより、前記異なるビット
パターンを生成することもできる
【0007】この場合、前記記憶領域からの読み出しデ
ータが、1と0の交互の列であり、かつ、その先頭のデ
ータが、前記検査データの値と一致していれば、正常動
作であるとする信号を出力する。
【0008】
【作用】本発明によれば、LSIの大規模化・高速化
が、さらに進展した場合でも、テストコストの増大を抑
制することができる。
【0009】
【実施例】次に、図1を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図1は、内部回路としてスタティックメ
モリ(SRAM)を持つLSIをテストする場合の回路
構成図である。図2に動作タイミング図を示す。外部ク
ロック(CLK)、アドレス入力データ入力は周波数
(f)で与えられる。クロックはLSI内部の位相同期
ループ回路(PLL)回路により、逓倍(本実施例では
4倍)する。また、アドレスの一部(本実施例では、L
SI内部で4倍のクロックを使用するため、下位2ビッ
ト分)が内部のアドレス自動インクリメンタ(AGU)
により、内部クロック周波数でインクリメントされる。
内部データは、図2に示すように、外部データが1の場
合には、1−0−1−0、0の場合には、0−1−0−
1と書き込みデータ発生回路DGUで、内部周波数で自
動的に発生される。これらの入力信号がLSI内部のS
RAMマクロに印加され、外部周波数の逓倍でLSI内
部回路のテストが行われる。出力データは、出力値比較
圧縮回路DCにおいて、外部から与えられる期待値パタ
ーン(1なら、1−0−1−0、0なら、0−1−0−
1)と逓倍周期の間、順次比較され、出力データが、0
と1の交互の列であり、かつ、その先頭データが期待値
データと一致しているかどうかを判定し、外部周波数で
その結果を出力する。本実施例では、外部クロックの1
周期の間に、4倍された内部クロックにより4回のメモ
リ動作が行えるために、テスト時間を従来の場合の1/
4とすることができる。また、LSIの入出力回路は、
外部クロックで動作すればよいため、外部クロック周波
数よりも、より高速動作が可能な内部回路を、低速な入
出力回路越しに診断可能となる。さらには、低速なテス
ターによっても、高速LSIの診断が可能となる。例え
ば、50MHz動作程度の安価なテスターによっても、
200MHz動作の高速LSIの診断が可能となる。
【0010】本発明を、複数のメモリセルブロックを同
時に活性化し、複数ビットを同時に読み出し、それらの
結果の一致を検出する従来の多ビット並列テスト手法と
組み合わせることで、LSIのテスト効率はさらに改善
される。
【0011】
【発明の効果】本発明の効果は、請求の範囲に記載した
構成によって、テスト効率を上げ、テスト時間の短縮化
を図るとともに、低速なテスターでも高速LSIの診断
を可能とし、LSIの出荷コストの低減を実現するとい
う目的が達成されるというものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す構成図。
【図2】第1図の回路の動作を示すタイミング図。
【図3】従来例を示す構成図。
【図4】従来例の動作を示すタイミング図。
【図5】従来のLSIテスターによるLSIの評価を示
す構成図。
【符号の説明】
PLL(x4) 4倍周期クロック発生用位相同期ルー
プ回路 AGU 2bitアドレス自動インクリメント
回路 DGU 書き込みデータ発生回路 DC 4周期データ圧縮比較回路 AO〜An アドレス入力信号 D データ入力信号 WE 書き込み制御信号 Q データ出力信号 CLK クロック信号

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検査回路を内蔵するとともに、2のN乗個
    (Nは自然数)のアドレスを有するメモリ領域を有する
    半導体記憶装置であって、 前記検査回路は、外部クロック、それと同期した(N−
    n)ビット(nはNより小さい自然数)のアドレス信号
    及び1ビット幅の検査データが外部より供給され、 前記検査回路は、 前記クロックを2のn乗逓倍し逓倍されたクロックを前
    記メモリ領域に供給する逓倍クロック発生部と、 前記逓倍されたクロックを基に下位nビットのアドレス
    を生成し、前記(N−n)ビットのアドレスとともに前
    記メモリ領域に供給するクロック供給部と、 所定の規則に基づいて生成された2のn乗ビット長の2
    つのビットパターンであり、これら2つのパターンの同
    一位置が異なるビット値を示すとともに先頭位置の値が
    前記検査データの値に対応する2つのビットパターンが
    内蔵され、前記検査データの値に対応するこれら2つの
    ビットパターンの1つを、前記逓倍されたクロックに同
    期させて出力し、書き込みデータとして、前記メモリ領
    域に供給する書き込みデータ発生部と、 前記書き込みデータに対応する前記メモリ領域からの読
    み出しデータが、前記規則に則っており、かつ前記書き
    込みデータの個々に対応する前記読みだしデータの先頭
    値がその検査データに対応するか否かを判定し、この判
    定結果を前記外部クロックのデータレートで出力する2
    のn乗周期データ圧縮回路とを 有する半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記ビットパターンを、1と0の交互の列
    として発生し、その列の先頭データを、前記検査データ
    の値に対応させることにより、前記異なるビットパター
    ンを生成することを特徴とする請求項1記載の半導体記
    憶装置。
  3. 【請求項3】前記記憶領域からの読み出しデータが、1
    と0の交互の列であり、かつ、その 先頭のデータが、前
    記検査データの値と一致していれば、正常動作であると
    する信号を出力することを特徴とする請求項2記載の半
    導体記憶装置。
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