JP3255132B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Description
特に、テスト信号の活性化により内部回路の試験を行う
ことが可能な半導体装置に関する。
大容量化が著しく進んでいる。かかる大容量化によって
アドレス空間が増大すると、必然的にアドレス端子の増
加をもたらしてしまう。例えば、8Mバイトのアドレス
空間を有するメモリであれば、23ビットのアドレス信
号を必要とし、64Mバイトのアドレス空間を有するメ
モリであれば、26ビットのアドレス信号を必要とす
る。
供給されるアドレス信号は時分割により複数回(典型的
には2回)に分けて供給されるので、例えば8Mバイト
のアドレス空間を有するメモリであっても23個のアド
レス端子が必要なわけではない。この場合、例えば、最
低12個のアドレス端子があれば、これらアドレス端子
に2回に分けてアドレス信号を供給することによって、
23ビットのアドレス信号を供給することができるので
ある。
4MビットDRAMでは、A0〜A13からなる14個
のアドレス端子を持っており、RAS信号の活性化に応
答してアドレス端子A0〜A13へ14ビットのアドレ
ス信号を受け、続くCAS信号の活性化に応答してアド
レス端子A0〜A9へ10ビットのアドレス信号を受け
ることにより、16Mバイトのアドレス空間にアクセス
される。×8ビット品の64MビットDRAMでは、C
AS信号の活性化に応答してアドレス端子A0〜A8へ
9ビットのアドレス信号を受けることになる。
RAMでは、同じくA0〜A13からなる14個のアド
レス端子を持っており、RAS信号の活性化に応答して
アドレス端子A0〜A13へ14ビットのアドレス信号
を受け、続くCAS信号の活性化に応答してアドレス端
子A0〜A9及びA11へ11ビットのアドレス信号を
受けることにより、32Mバイトのアドレス空間にアク
セスされる。×8ビット品の128MビットDRAMで
は、CAS信号の活性化に応答してアドレス端子A0〜
A9へ10ビットのアドレス信号を受けることになる。
になると、アドレス端子数を1個増やす必要が出てく
る。つまり、×4ビット品の256MビットDRAMで
は、A0〜A12からなる13個のアドレス端子とBA
0及びBA1からなる2個のバンク選択端子を持ってお
り、RAS信号の活性化に応答してアドレス端子A0〜
A12へ13ビットのアドレス信号を受けるとともにバ
ンク選択端子BA0及びBA1へ2ビットのバンク選択
信号を受け、続くCAS信号の活性化に応答してアドレ
ス端子A0〜A9及びA11へ11ビットのアドレス信
号を受けることにより、64Mバイトのアドレス空間に
アクセスされる。×8ビット品の256MビットDRA
Mでは、CAS信号の活性化に応答してアドレス端子A
0〜A9へ10ビットのアドレス信号を受けることにな
る。
8MビットDRAMでは14個のアドレス端子が必要で
あるのに対し、256MビットDRAMでは13個のア
ドレス端子と2個のバンク選択端子の計15個の端子が
必要となる。つまり、大容量化に伴うアドレス端子数の
増大は避けられない。
に伴って必要なアドレス端子数が増えると、従来まで使
用していたテスト装置がそのまま使用できなくなってし
まうという問題が発生する。特に、製品の選別試験に要
する時間を短縮すべく多数のチップを一度に試験する装
置などでは、アドレス端子数が相違すると全く使用でき
ないことが多い。バーンインテストなどはこの種の試験
に属する。
数が増大するごとに、新たなテスト装置を作製せねばな
らず、これが製造コストを増大させる一因となってい
た。
て必要な端子数が増えても、従来まで使用していたテス
ト装置がそのまま使用可能な半導体装置を提供すること
を目的とする
作時及びテスト時のいずれにおいても使用される第1の
端子と、前記通常動作時には使用されるが前記テスト時
には使用されない第2の端子と、テスト信号が前記テス
ト時であることを示しているときには前記第1の端子に
印加される信号を選択して内部回路に供給し前記テスト
信号が前記通常動作時であることを示しているときには
前記第2の端子に印加される信号を選択して前記内部回
路に供給する手段とを備える半導体装置が提供される。
性状態であるときにはバンク選択端子に供給される選択
信号に基づいて複数のメモリバンクのうちのいずれかを
活性化させ、前記テスト信号が活性状態であるときには
前記バンク選択端子に供給される前記選択信号にかかわ
らず前記複数のメモリバンクのうちの少なくとも2つを
活性化させるデコード回路と、前記テスト信号が前記非
活性状態であるときには所定のアドレス端子に供給され
るアドレス信号を内部アドレスとし、前記テスト信号が
前記活性状態であるときには前記所定のアドレス端子に
供給される前記アドレス信号にかかわらず前記選択信号
を前記内部アドレスとする選択手段とを備える半導体装
置が提供される。
する。
56MビットのDRAMを例に説明を進めるが、本発明
の適用範囲がこれに限定されることはなく、例えば×8
ビット等他の語構成のDRAMであってもよく、1Gビ
ット等他の容量のDRAMであってもよく、SRAM等
他の半導体メモリであってもよく、さらにDSP等メモ
リ以外の半導体装置であってもよい。
トDRAM100のうち、本発明と密接にかかわる部分
を示す要部ブロック図である。したがって、図1にはメ
モリセルアレイや、ローデコーダ、カラムスイッチ等は
示されていない。尚、本実施の形態による256Mビッ
トDRAM100のメモリセルアレイは、図示しない
が、それぞれ64Mビットの容量を持つ4つのメモリバ
ンク(Aバンク〜Dバンク)に分割されているものとす
る。
M100は、13個のアドレス端子A0〜A12と、2
個のバンク選択端子BA0及びBA1を有している。こ
れらアドレス端子A0〜A12に供給されるアドレス信
号、バンク選択端子BA0及びBA1に供給されるバン
ク選択信号は、それぞれ対応する初段回路101にてバ
ッファリングされる。
示す。図2に示すように、初段回路101は、対応する
アドレス信号An又は対応するバンク選択信号BAn、
基準電圧REF、及びパワーダウンコントロール信号P
DCを受けて、内部信号CAn又はBAnを生成する回
路であり、PチャンネルMOSトランジスタP41〜P
43、NチャンネルMOSトランジスタN41〜N43
及びインバータI41からなる。尚、パワーダウンコン
トロール信号PDCは、スタンバイ時にハイレベル活性
化されて初段回路101の電力消費を低減する内部信号
であり、通常動作時やテスト時にはローレベルに非活性
化される。また、基準電圧REFは、図示しない内部回
路により256MビットDRAM100内で生成される
基準電圧である。
れた内部信号CAn又はBAnは、2段のインバータを
介してラッチ回路102又はラッチ回路103に供給さ
れる。図1から分かるように、アドレス端子A12に対
応する信号のみがラッチ回路103に供給され、その他
の信号はラッチ回路102に供給される。
に示す。図3に示すように、ラッチ回路102は、対応
する内部信号CAnB又は対応する内部信号BAnB、
及び内部クロック信号ICLKを受けて、内部アドレス
信号IAn又は内部信号BAnBLを生成する回路であ
り、トランスファゲートTG51〜TG54、及びイン
バータI42〜I47からなる。また、各トランスファ
ゲートTG51〜TG54は、図3に示すようにPチャ
ンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOSトラン
ジスタの並列接続からなる。尚、内部クロック信号IC
LKは、外部より供給される外部クロック信号に基づ
き、図示しない内部回路により256MビットDRAM
100内で生成される信号である。
に示す。図4に示すように、ラッチ回路103は、内部
信号CA12B、内部クロック信号ICLK、圧縮テス
トエントリ信号TEST、及び内部信号BA0Bを受け
て、内部アドレス信号IA12を生成する回路であり、
PチャンネルMOSトランジスタP21〜P24、Nチ
ャンネルMOSトランジスタN21〜N24、トランス
ファゲートTG21〜TG24、及びインバータI21
〜I27からなる。尚、PチャンネルMOSトランジス
タP21及びP22、NチャンネルMOSトランジスタ
N21及びN22はトライステートインバータ10を構
成し、PチャンネルMOSトランジスタP23及びP2
4、NチャンネルMOSトランジスタN23及びN24
はトライステートインバータ20を構成している。ま
た、各トランスファゲートTG21〜TG24は、図4
に示すようにPチャンネルMOSトランジスタとNチャ
ンネルMOSトランジスタの並列接続からなる。尚、圧
縮テストエントリ信号TESTは、テスト時にはハイレ
ベルに活性化され、通常動作時にはローレベルに非活性
化される信号であり、やはり図示しない内部回路により
256MビットDRAM100内において生成される。
11に対応するラッチ回路102及びラッチ回路103
の出力である内部アドレス信号IA0〜IA12は、R
AS信号の活性化に応答して図示しないロウデコーダに
供給され、CAS信号の活性化に応答して図示しないカ
ラムデコーダに供給される。また、バンク選択端子BA
0及びBA1に対応するラッチ回路102の出力である
内部信号BA0BL及びBA1BLはデコード回路10
4に供給される。
5に示す。図5に示すように、デコード回路104は、
内部信号BA0BL、BA1BL、及び圧縮テストエン
トリ信号TESTを受け、バンク選択信号BSA〜BS
Dを生成する回路であり、NANDゲートNA61〜N
A68及びインバータI61〜I63からなる。デコー
ド回路104により生成されるバンク選択信号BSA〜
BSDは、それぞれ64Mビットの容量を持つAバンク
〜Dバンクを活性化させる信号であり、例えばAバンク
選択信号BSAが活性化すると、Aバンクが活性化され
る。同様に、Bバンク選択信号BSBが活性化すると、
Bバンクが活性化される。
DRAM100の通常時における動作とテスト時におけ
る動作をそれぞれ説明する。
る。
びバンク選択端子BA0、BA1は全て使用される。ま
ず、RAS信号の活性化に応答して、アドレス端子A0
〜A12にはロウアドレスが、バンク選択端子BA0、
BA1にはバンク選択信号が印加される。これにより、
各初段回路101は、対応するアドレス信号及びバンク
選択信号をバッファリングし、内部信号CA0〜CA1
2、BA0及びBA1として出力する。これら内部信号
CA0〜CA12、BA0及びBA1は2段のインバー
タによりさらにバッファリングされてそれぞれ対応する
ラッチ回路102又はラッチ回路103に供給される。
CA0B〜CA11B、BA0B、BA1Bを受けて、
内部クロック信号ICLKのアクティブエッジに応答し
てこれをラッチする一方、ラッチ回路103は、圧縮テ
ストエントリ信号TESTが非活性レベル(ローレベ
ル)であるため、 内部信号CA12Bを選択し、内部
クロック信号ICLKのアクティブエッジに応答してこ
れをラッチする。この時、ラッチ回路103内のトライ
ステートインバータ20の出力はハイインピーダンス状
態であるので、内部信号BA0Bがハイレベルであるか
ローレベルであるかは、ラッチ回路103の動作に何ら
影響しない。
エントリ信号TESTが非活性レベル(ローレベル)で
あるため、内部信号BA0BL、BA1BLを受けてこ
れをデコードし、バンク選択信号BSA〜BSDのいず
れか一つを活性化させる。例えば、内部信号BA0BL
及びBA1BLがいずれもローレベルであればAバンク
選択信号BSAのみが活性化され、内部信号BA0BL
がハイレベルで内部信号BA1BLがローレベルであれ
ばCバンク選択信号BSCのみが活性化される。
12に供給されたアドレス信号はそのまま内部アドレス
信号IA0〜IA12となって図示しないロウデコーダ
に供給され、バンク選択端子BA0及びBA1に供給さ
れたバンク選択信号はデコード回路104に供給され4
つのメモリバンクのうちの一つのみを活性化させる。
アドレス端子A0〜A9及びA11にカラムアドレスが
印加される。この時、アドレス端子A10、A12〜A
14及びバンク選択端子BA0、BA1は使用されな
い。これにより、アドレス端子A0〜A9及びA11に
印加されたアドレス信号は、対応する各初段回路10
1、2段のインバータ、及びラッチ回路102を介して
そのまま内部アドレス信号IA0〜IA9及びIA11
となって図示しないカラムデコーダに供給される。
のメモリセルがアクセスされることとなる。
する。
及びバンク選択端子BA0、BA1は使用されるが、ア
ドレス端子A12は使用されない。これは、64Mビッ
トDRAMや128MビットDRAMのテストに用いら
れていたテスト装置を256MビットDRAM100の
テストにもそのまま流用するためである。
MビットDRAMでは、上述のようにA0〜A13から
なる14個のアドレス端子しか持たないため、これらに
使用されるテスト装置では、15個以上のアドレス端子
にテストパターンを供給することができない。このた
め、64MビットDRAMや128MビットDRAMの
テストに用いられていたテスト装置を256MビットD
RAM100のテストにもそのまま流用した場合、いず
れか一つの端子、本実施の形態ではアドレス端子A12
が使用できないのである。
MビットDRAMのテストに用いられるテスト装置20
0の一部が示されている。テスト装置200には、図1
に示す複数のバッファが設けられており、これらバッフ
ァよりテスト対象たる半導体装置に各種テストパターン
が印加される。しかし、図1に示すように、テスト装置
200にはアドレス端子A12にテストパターンを印加
するバッファは設けられていない。上述のとおり、64
MビットDRAMや128MビットDRAMでは、A0
〜A13からなる14個のアドレス端子しか持たないか
らである。
って説明すると、まず、RAS信号の活性化に応答し
て、アドレス端子A0〜A11にはロウアドレスが、バ
ンク選択端子BA0、BA1にはバンク選択信号が印加
される。これにより、各初段回路101は、対応するア
ドレス信号及びバンク選択信号をバッファリングし、内
部信号CA0〜CA11、BA0及びBA1として出力
する。これら内部信号CA0〜CA11、BA0及びB
A1は2段のインバータによりさらにバッファリングさ
れてそれぞれ対応するラッチ回路102に供給される。
CA0B〜CA11B、BA0B、BA1Bを受けて、
内部クロック信号ICLKのアクティブエッジに応答し
てこれをラッチするが、ラッチ回路103は、圧縮テス
トエントリ信号TESTが活性レベル(ハイレベル)と
なっているため内部信号BA0Bを選択し、内部クロッ
ク信号ICLKのアクティブエッジに応答してこれをラ
ッチする。この時、ラッチ回路103内のトライステー
トインバータ10の出力はハイインピーダンス状態であ
るので、内部信号CA12Bはラッチ回路103の動作
に何ら影響しない。
エントリ信号TESTが活性レベル(ハイレベル)とな
っているため、内部信号BA0BL、BA1BLがいか
なる論理状態であるかにかかわらず、バンク選択信号B
SA〜BSDを全て活性化させる。これにより、4つの
メモリバンク(Aバンク〜Dバンク)は全て選択状態と
なる。
供給されたアドレス信号はそのまま内部アドレス信号I
A0〜IA11となり、バンク選択端子BA0に供給さ
れたバンク選択信号は内部アドレス信号IA12となっ
て、図示しないロウデコーダに供給されるとともに、4
つのメモリバンク(Aバンク〜Dバンク)は全て選択状
態となる。
〜Dバンク)の全てを選択状態としたのは、各メモリバ
ンクに対するテストを並列に行い、テスト時間を短縮す
るためである。各メモリバンクに対するテストを並列に
行う場合は、メモリバンクを選択するための信号は不要
であるから、バンク選択端子BA0及びBA1は「空
き」の端子となり、かかる「空き」の端子をアドレス端
子A12の代わりに使用しているのである。
アドレス端子A0〜A9及びA11にカラムアドレスが
印加されるが、この動作は通常時と同様であるのでその
説明を省略する。
メモリバンク(Aバンク〜Dバンク)は全て選択されつ
つ、アドレス端子A0〜A11及びバンク選択端子BA
0に印加されるアドレス信号に従い、所定のメモリセル
がアクセスされる。
の形態による256MビットDRAM100では、テス
ト時には使用されない端子を活用し、かかる端子にアド
レス信号を印加して内部アドレス信号とすることによ
り、64MビットDRAM等、より少ない端子数からな
る半導体装置に用いられるテスト装置を流用することが
可能となる。
RAM100のテスト時における動作を示すタイミング
チャートを図6に示す。図6を参照すれば、アドレス端
子A12上の電位が不定(未接続)であっても、バンク
選択端子BA0に印加される信号が256MビットDR
AM100の内部では内部アドレス信号IA12となっ
て利用される様子がより容易に理解できるであろう。
DRAM100について詳細に説明したが、本発明が上
記実施の形態に限定されることなく、種々の変形・応用
が可能であることはいうまでもない。
トDRAM100では、バンク選択端子BA0によって
アドレス端子A12を置き換えているが、バンク選択端
子BA1によってアドレス端子A12を置き換えてもよ
く、また他のアドレス端子を置き換えても良い。
DRAM100では、64MビットDRAMや128M
ビットDRAM用のテスト装置200を流用する場合を
想定しているため、アドレス端子の置き換えは1個のみ
としたが、よりピン数の少ない半導体装置に使用される
テスト装置を流用する場合には、バンク選択端子BA0
及びBA1によって例えばアドレス端子A11及びA1
2をそれぞれ置き換えても良い。
時において使用されないような端子があれば、その端子
によってアドレス端子A12を置き換えてもよい。逆
に、バンク選択端子によって置き換えられる端子もアド
レス端子には限られず、テスト装置には対応する端子が
設けられていないがテスト対象たる半導体装置には備え
られており且つテストパターンの印加が必要な端子があ
れば、このような端子をバンク選択端子によって置き換
えても良い。
時において使用されないような端子があれば、このよう
な端子によって、テスト装置には対応する端子が設けら
れていないがテスト対象たる半導体装置には備えられて
おり且つテストパターンの印加が必要な端子を置き換え
ればよいのである。したがって、冒頭で説明したとお
り、本発明はSRAM等他の半導体メモリもその適用範
囲であり、さらにDSP等メモリ以外の半導体装置も本
発明の適用範囲でありことが理解できよう。
き換えについて説明したが、出力系の端子の置き換えを
行ってもよい。つまり、テスト時には必要な出力がされ
るがこれに対応する端子がテスト装置側に設けられてい
ない場合、テスト時には出力ハイインピーダンスとなる
端子や無用の出力がされる端子によって、このような端
子を置き換えることができる。さらに、入力系の端子に
よって出力系の端子を置き換えてもよく、出力系の端子
によって入力系の端子を置き換えてもよい。
対象である半導体装置の端子とテスト装置の端子とが対
応していなくても、テスト対象である半導体装置側で、
テスト時には使用されない端子によってテスト時に使用
される端子を置き換えることにより、テストが可能とな
る。このため、従来まで使用していたテスト装置の流用
が可能となり、製造コストが低減される。
RAM100の要部を示すブロック図である。
RAM100おテスト時における動作を示すタイミング
チャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 通常動作時及びテスト時のいずれにおい
ても使用される第1の端子と、前記通常動作時には使用
されるが前記テスト時には使用されない第2の端子と、
テスト信号が前記テスト時であることを示しているとき
には前記第1の端子に印加される信号を選択して内部回
路に供給し前記テスト信号が前記通常動作時であること
を示しているときには前記第2の端子に印加される信号
を選択して前記内部回路に供給する手段とを備える半導
体装置。 - 【請求項2】 テスト信号が非活性状態であるときには
バンク選択端子に供給される選択信号に基づいて複数の
メモリバンクのうちのいずれかを活性化させ、前記テス
ト信号が活性状態であるときには前記バンク選択端子に
供給される前記選択信号にかかわらず前記複数のメモリ
バンクのうちの少なくとも2つを活性化させるデコード
回路と、前記テスト信号が前記非活性状態であるときに
は所定のアドレス端子に供給されるアドレス信号を内部
アドレスとし、前記テスト信号が前記活性状態であると
きには前記所定のアドレス端子に供給される前記アドレ
ス信号にかかわらず前記選択信号を前記内部アドレスと
する選択手段とを備える半導体装置。 - 【請求項3】 前記選択手段は、前記アドレス信号を受
ける第1のトライステートインバータと、前記選択信号
を受ける第2のトライステートインバータと、前記テス
ト信号が前記活性状態であるときには前記第1のトライ
ステートインバータの出力をハイインピーダンス状態と
し前記テスト信号が前記非活性状態であるときには前記
第2のトライステートインバータの出力をハイインピー
ダンス状態とする手段とを含むことを特徴とする請求項
2記載の半導体装置。
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