JP3582980B2 - メモリ混載半導体集積回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、メモリマクロをロジック部と共に1つのチップに混載してなる半導体集積回路に係り、特にメモリマクロのテストを行うテスト回路を内蔵したメモリ混載半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ASICやマイクロプロセッサ等に大規模メモリマクロを混載した半導体集積回路(LSI)が種々提案されている。この種のメモリ混載LSIにおいて、メモリマクロの通常動作は、ロジック部からの信号により制御され、例えばロジック部から読み出し命令が出されると、メモリマクロは選択されたアドレスのデータをロジック部に出力する。同様に、ロジック部から書き込み命令が入力されると、命令と同時に入力されるデータが選択されたメモリマクロのアドレスに書き込まれる。
【0003】
この種のメモリ混載LSIにおいて、メモリマクロのテストを行うには、二つの方法がある。一つは、専用のテスト回路を設けることなく、ロジック部を介してメモりマクロを動作制御してテストを行う方式であり、もう一つは専用のテスト回路を内蔵し、テスト用入出力端子を設けて、ロジック部とは無関係にテストを行う方式である。前者は、大規模メモリマクロではベクタ長が長くなることから、実用的ではなく、一般には後者のテスト方式が用いられる。
【0004】
混載メモリのテスト回路は、ロジック部との間の通常動作信号と、テスト用入出力端子からのテスト信号とをテストモード信号により切り替えるマルチプレクサを主体として構成される。テスト用入出力端子としては、通常のメモリ動作におけると同様にアドレス信号、データ信号その他の制御信号を入出力する端子が設けられ、ダイレクトアクセスと呼ばれる方式でテストが行われる。このダイレクトアクセス方式では、テスト信号として、メモリマクロが仕様上定義される全ての信号が必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の混載メモリのテスト回路方式は、通常の汎用メモリと同様のテストができるという利点がある反面、メモリマクロの信号が増えるとテスト信号も増えることになり、テストバス幅の増大によるチップサイズへの影響、あるいは少数ピンASICへの不適合等が問題になる。また、近年の技術開発により混載されるメモリ容量は益々大きくなってきていることから、出荷試験でもコスト低減のため同時に多数個を試験する必要があるが、そのような試験に用いられるプローブカードを作製できない、或いは同時測定のメモリ個数を減らさなければならない、といた問題がある。
【0006】
この発明は、上記事情を考慮してなされたもので、少ないテスト用端子で大規模メモリマクロのテストを可能とし、メモリ容量やデータのビット構成が変わった場合にも効率的なテストを行うことを可能として、ASICの多品種開発や量産を容易にするようなテスト回路を内蔵したメモリ混載半導体集積回路を提供することを目的とする
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るメモリ混載半導体集積回路は、ロジック部と共に混載されたメモリマクロと、このメモリマクロをテストするためのテスト用入力信号がコード化されて入力されるテスト用入力端子と、前記メモリマクロのテスト動作により得られる出力信号が取り出されるテスト用出力端子と、前記テスト用入力端子に供給されるコード化されたテスト用入力信号をデコードして前記メモリマクロを前記ロジック部を介さずテスト動作させるテスト回路と、を備え、前記テスト回路は、前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードし、このデコードされたメモリ制御信号とコード化されていないアドレス信号及びデータ信号により前記メモリマクロを選択的にテスト動作させる信号発生回路と、前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリマクロ活性化信号及びメモリマクロ選択信号をデコードして前記信号発生回路を選択的に活性化する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
この発明に係るメモリ混載半導体集積回路はまた、ロジック部と共に混載された複数のメモリマクロと、これらのメモリマクロをテストするためのテスト用入力信号が部分的にコード化されて入力され、各メモリマクロで共有されるテスト用入力端子と、前記各メモリマクロのテスト動作により得られる出力信号が取り出され、各メモリマクロで共有されるテスト用出力端子と、前記テスト用入力端子に供給されるコード化されたテスト用入力信号をデコードして前記各メモリマクロを前記ロジック部を介さずダイレクトアクセスしてテスト動作させる、各メモリマクロ毎に設けられたテスト回路と、を備え、前記テスト回路は、前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードし、このデコードされたメモリ制御信号とコード化されていないアドレス信号及びデータ信号により前記メモリマクロを選択的にテスト動作させる信号発生回路と、前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリマクロ活性化信号及びメモリマクロ選択信号をデコードして前記信号発生回路を選択的に活性化する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
この発明におけるテスト回路は、例えば、テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードし、このデコードされたメモリ制御信号とコード化されていないアドレス信号及びデータ信号により前記メモリマクロを選択的にダイレクトアクセスしてテスト動作させる信号発生回路と、前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリマクロ活性化信号及びメモリマクロ選択信号をデコードして前記信号発生回路を選択的に活性化する制御回路とを備えて構成される。
【0010】
テスト回路における制御回路は、例えば、メモリマクロ活性化信号をデコードする制御用主デコーダと、メモリマクロ選択信号をデコードする選択デコーダと、これらの制御用主デコーダ及び選択デコーダの出力により制御されて前記メモリマクロのテスト動作を可能とするテストイネーブル信号を出すラッチ回路とを備えて構成される。
【0011】
またテスト回路の制御回路は、更に好ましくは、制御用主デコーダから出力されるパスワード信号及びクリア信号により前記メモリマクロのテストモード制御を行うテスト動作判定回路を備える。
【0012】
更に、テスト回路の信号発生回路は、好ましくは、テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号を受信してこのテスト用入力信号のうちコード化されていないアドレス信号及びデータ信号をそのまま前記メモリマクロに転送するレシーバ回路と、このレシーバ回路で受信したテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードして前記メモリマクロに転送するコマンドデコーダ回路と、このコマンドデコーダ回路の出力により制御されて前記メモリマクロのテスト動作をバイト単位で制御するバイト制御回路とを備えて構成される。
【0013】
この発明においては、混載メモリマクロをテストするために、ロジック部を介さずにメモリマクロをダイレクトアクセスする専用のテスト回路が設けられる。この場合、外部のテスト用入力端子へのテスト用入力信号は、テスト仕様に応じてコード化して与えるものとし、具体的には少なくともメモリマクロのアドレス信号及びデータ信号を除く他の各種制御信号をコード化して与えるものとして、テスト回路にはその各種制御信号をデコードするデコーダを内蔵する。これにより、テスト用入力端子の数を少ないものとすることができる。
【0014】
この発明において、混載するメモリマクロが複数個の場合には、テスト回路は各メモリマクロにそれぞれ対応して設けられる。この様にすれば、テスト回路部分をひとかたまりとして回路及びレイアウト設計を行うことにより、搭載するメモリマクロの数を変更する場合の設計変更が極めて簡単になるという利点が得られる。テスト回路の規模は小さいもので済むから、メモリマクロ毎に設けるようにしても、LSIのチップサイズ増大への影響は小さい。
【0015】
またテスト回路を、コード化されているメモリ制御信号をデコードし、このデコードされたメモリ制御信号とコード化されていないアドレス及びデータ信号によりメモリマクロを選択的にダイレクトアクセスする信号発生回路と、コード化されているメモリマクロ活性化信号及びメモリマクロ選択信号をデコードして信号発生回路を選択的に活性化する制御回路とから構成することにより、テスト端子数を少なくしたダイレクトアクセス方式で自由度の高いメモリマクロのテストが可能になる。
【0016】
更にこの発明において、テスト回路の制御回路内に、制御用主デコーダから出力されるパスワード信号及びクリア信号によりメモリマクロのテストモード制御を行うテスト動作判定回路を備えることによって、電源投入後に予め決められたパスワード・コードを入力しないと動作しないという制御ができ、通常の動作状態においての誤動作を防止することができる。更に、テスト動作判定回路が非選択の場合には、メモリマクロを動作させないというノーオペレーション(NOP)モードとすることが可能となる。
【0017】
更にまたこの発明において、テスト回路の信号発生回路内に、メモリマクロのテスト動作をバイト単位で制御するバイト制御回路を設けることにより、バイト単位でのテスト動作が可能となる。通常混載メモリには、多ビット幅でかつバイト単位で書き込みを禁止するマスク機能があり、この多ビット対応としてテスト時はテスト可能なビット幅までマルチプレクスするのが一般的である。これに対してこの発明では、バイト制御回路を備えることにより、バイト単位でメモリマクロのデータ入出力を制御することが可能になる。これにより、読み出しデータについては、データのバス幅を減らした効率的な読出動作テストが可能になる。また、書き込み時には共通の書き込みデータ線とマスク機能を有効あるいは無効にするためのマスク信号をバイト選択信号で制御することにより、1バイト或いは数バイト単位の任意ビット幅での書き込み動作テストを行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を詳細に説明する。
図1は、一実施例のメモリ混載LSIチップ1の概念的なレイアウトを示している。LSIチップ1にはロジック部12と共に、この実施例では二つのメモリマクロ11(11a,11b)が搭載されている。メモリマクロ11は例えばDRAMである。
【0019】
各メモリマクロ11にそれぞれ対応して、同じ構成のテスト回路20(20a,20b)が設けられている。LSIチップ1には、二つのテスト回路20で共用される、テスト用入力信号TESTINを入力する複数本のテスト用入力端子17と、テスト出力信号TESTOUTを取り出す複数本のテスト用出力端子18が設けられている。二つのテスト回路20は、入出力端子を共有していずれか一方のメモリマクロ11をテストするために、後述するように選択デコーダを内蔵して、いずれか一方のみが活性化される。
【0020】
チップ外部からのテスト用入力信号TESTINは、図3に示すように、メモリマクロ11のテストモードを制御するテストモード信号TMと、制御回路15および信号発生回路16を制御するためのテスト制御信号S1〜Snを含む。ここでテスト制御信号S1〜Snは、具体的にはいずれか一つのメモリマクロ11を選択的に活性化するための信号(メモリマクロ選択信号、メモリマクロ活性化信号等)、メモリマクロ11の通常動作に用いられるアドレス信号、データ信号、その他の各種メモリ制御信号(リードイネーブル信号、ライトイネーブル信号、プリチャージ信号、アドレスストローブ信号、基準信号等)を含む。この実施例において重要なことは、これらのテスト制御信号S1〜Snのうち、メモリマクロ11のアドレス信号及びデータ信号はそのままダイレクトにメモりマクロ11に与えられ、それ以外の制御信号はコード化されて与えられるようにしていることである。
【0021】
これにより、メモリマクロ11をダイレクトアクセス可能としながら、テスト用入力端子17の本数を、従来のダイレクトアクセス方式によるテストを行う場合に比べて、大幅に少ないものとしている。具体的には、アドレス信号及びデータ信号を除くテスト用入力信号のコード化により、従来10本程度必要であったテスト用入力端子の数を5本程度と約半分にすることができる。
【0022】
テスト回路20は、メモリマクロ11のテスト時にチップ外部からのテスト用入力信号TESTINを受けるレシーバ回路14(14a,14b)と、このレシーバ回路14からの出力信号SCMDで動作し、メモリマクロ11単位でのテスト回路20を制御する制御回路15(15a,15b)と、この制御回路15およびレシーバ回路14からの出力信号で動作し、メモリマクロ11がロジック部12との入出力を行うための信号と同意義の信号(即ちアドレス信号、データ信号及びメモリ制御信号)を発生する信号発生回路16(16a,16b)と、メモリマクロ11からのテスト出力データ信号QMCをチップ外部に転送するためのドライバ回路13(13a,13b)とを備えている。
【0023】
この実施例において、メモリマクロ11にそれぞれ対応して同じ構成のテスト回路20を設けているのは、主として設計上の便宜のためである。設計思想としては、複数のメモリマクロ11に対して一つのテスト回路20を設けることも考えられる。しかしこの場合には、搭載するメモリマクロの数を変更する場合にテスト回路の設計変更が必要になる。これに対して、テスト回路20をひと固まりの回路及びレイアウトとして設計しておき、メモリマクロの数を増やす場合には同じテスト回路をそのまま転写するようにすれば、簡単にLSIの設計変更が可能となる。
【0024】
図2は、混載されるメモリマクロ11の概念構成を示している。図示のようにメモりマクロ11は、メモリセルアレイ201、カラムデコーダ/センスアンプ202、ロウデコーダ203、プリデコーダ/制御回路204及びデータバッファ205を含むコア回路21と、ロジック部12との間で信号入出力を行う入出力バッファ22を有する。更にメモりマクロ11は、図1に示すテスト回路20と本来の入出力回路22との間でテスト信号の授受を行うためのテスト信号入出力回路23を有する。この混載メモリマクロ11は、通常の汎用メモリに比べてデータのビット幅が広く、例えば128ビット或いは256ビット程度に設定される。
【0025】
図3は、テスト回路20におけるレシーバ回路14の具体的な回路例を示している。レシーバ回路14は、図示のように、テストモード信号TMその他のテスト制御信号S1〜Snが入力されるバッファ回路31、32(321 〜32n)と、バッファ回路31に得られるテストモード信号TMを一方の入力とし、バッファ回路32の出力を他方の入力とするANDゲート33(331 〜33n)とから構成されている。ANDゲート33の論理結果として、テストモード時にのみ出力信号SCMD(SCMD1〜SCMDn)が得られる。出力信号SCMDは、テストモード信号TMが論理的に“0”の場合は“0”となり、テストモード信号TMが論理的に“1”の場合は、入力制御信号Sが同論理で信号SCMDとして出力される。
【0026】
この実施例では、テストモード信号TMが“1”の時にメモリマクロ11のテストを可能としているが、論理が“0”の時にメモリマクロ11のテストを有効する場合はバッファ回路31を反転バッファ(インバータ回路)に変更すればよい。
【0027】
図4は、テスト回路20におけるドライバ回路13の具体的な回路例を示している。制御回路15からは後述するようにメモりマクロ11を選択的にテスト可能とするためのテストイネーブル信号MCEが得られ、テスト時メモリマクロ11からはテスト出力信号QMC(QMC1〜QMCm)が得られる。ドライバ回路13はメモリマクロ11からのテスト出力信号QMCが入力される出力バッファ回路41と、この出力バッファ回路41の出力を、テストイネーブル信号MCEで制御して取り出すトライステート型バッファ回路42(421 〜42m)とから構成される。
【0028】
制御回路15からのテストイネーブル信号MCEが活性の時は、ドライバ回路13の出力信号OUTMC(OUTMC1〜OUTMCm)はメモリマクロ11からのテスト出力信号QMCと同論理で出力され、これが外部に取り出されるテスト出力信号TESTOUTとなる。テストイネーブル信号MCEが非活性状態では、バッファ回路42の出力はハイ・インピーダンス状態となる。
【0029】
図4では、テスト出力信号OUTMCを一般的にmビットで示しているが、実際には後述するように、バイト単位(8ビット或いは16ビット)で出力される。図1に示したように、各メモリマクロ11のドライバ回路13は、ロジック部12で互いに出力が共通接続されてテスト出力端子18に接続されており、出力信号OUTMCは、外部には1つのメモリマクロ分の出力信号として出力される。
【0030】
図5は、テスト回路20における制御回路15の具体的回路例を示している。制御回路15は、レシーバ回路14からの出力信号SCMDのうち、信号発生回路16に直接送られるメモリマクロ制御用信号を除く信号のなかから、更にメモりマクロ11を活性化するたのメモリマクロ活性化信号、クリア信号、パスワード信号等のコード化されている信号(図では、SCMD1,SCMD2の2ビットを例示している)をデコードする制御用主デコーダ回路51と、やはりコード化されているメモリマクロ選択信号(図では、SCMD3,SCMD4の2ビットを例示している)をデコードするマクロ選択デコーダ52を有する。
【0031】
メモリマクロ活性化のコマンドが入力されたとき、制御用主デコーダ51でデコードされるメモリマクロ活性化信号MCは、ANDゲート53によりゲート信号GATE(例えばクロック信号)との積がとられ、メモリマクロ11を選択的に活性化するためのラッチ回路541,542のゲートを有効にする。これらのラッチ回路541,542は、リセットあるいはプリセット機能を合わせ持つトランスペアレントラッチ回路である。
【0032】
メモリマクロ選択信号が入力されたとき、マクロ選択デコーダ52でデコーダされる信号E1,E2は、いずれか一方が有効となる相補信号であり、これがそれぞれラッチ回路541,542に入力される。これにより、ラッチ回路541,542は、いずれか一方が有効となるテストイネーブル信号MCE1,MCE2を出力する。
【0033】
なお、図5ではマクロ選択デコーダ52の入力をSCMD1,SCMD2として例示しているが、メモリマクロ11が二つの場合、デコードされるテストイネーブル信号もMCE1,MCE2の二つであり、この例に合わせれば、マクロ選択デコーダ52の入力は実際は1ビットである。
【0034】
また制御回路15には、ラッチ回路55、インバータ56及びORゲート57からなるテスト動作判定回路58を有する。ラッチ回路55は、セットリセット型であって、これは基本的にメモリマクロ11の何も動作しないというノーオペレーション(NOP)モードを制御する。即ちメモリマクロ11からの出力信号で、メモリマクロ11が動作可能(例えば電源オン)になったことを示すレディ信号MCRDYがラッチ回路55のリセット端子に入っており、電源投入により動作可能になっても、パスワード信号PWDが入るまでは、リセット信号RESETが有効(RESET=“1”)であり、その間ラッチ回路541,542もリセットされて、メモリマクロ11はNOPモードに設定されている。
【0035】
制御用主デコーダ51がテスト動作開始を指示するパスワード信号コードをデコーダして、パスワード信号PWDが有効(PWD=“1”)になると、ラッチ回路55がセットされて、リセット信号RESETが解除(RESET=“0”)される。またテスト動作停止を指示するリセット信号コマンドが制御用主デコーダ51でデコードされてクリア信号CLRが有効(CLR=“1”)になると、これはオフゲート57を介してリセット信号RESETTが有効(RESET=“1”)となり、テストイネーブル用のラッチ回路541,542をリセットし、メモリマクロ11をNOPモードに設定する。即ちリセット信号RESETは、メモリマクロ11からのレディ信号MCRDYが非選択状態においても有効となり、ラッチ回路55は、セット端子Sが有効になるまで、リセット信号RESETを有効状態に保持することになる。
【0036】
この実施例のテスト回路20では高度で柔軟なメモリマクロテストを可能にするために多くのラッチ回路を持っているが、電源投入、ノイズの影響で誤信号がラッチされる可能性を持っている。上述のバスワード信号PWDは、この様な誤信号ラッチの防止機能の役目を持っており、メモリマクロ11のテスト前に必ずパスワード信号PWDを有効にするコマンドをチップ外部からの入力信号で供給しなければならない。
【0037】
図5に示した制御回路15は、二つのメモリマクロ11に対応して二つのラッチ回路541,542があり、テストイネーブル信号MCE1,MCE1のうちいずれか一方が有効となる。従ってこの一つの制御回路15により二つのメモリマクロ11のテスト制御が可能である。しかしこの実施例では、図1で説明したように、二つのメモリマクロ11にそれぞれ制御回路15を設けている。従って、実際の使用に当たっては、図5に示す二つあるラッチ回路541,542のうち、各メモリマクロ11に応じて、有効になる一方だけが用いられ、もう一方は不使用のままとされる。
【0038】
図6は、テスト回路20における信号発生回路16の具体的回路例を示している。信号発生回路16は、レシーバ回路14からの出力信号SCMDと、制御回路15からの出力信号であるリセット信号RESET、テストイネーブル信号MCE及びクロック信号CLKを入力とするマクロレシーバ回路61と、このマクロレシーバ回路61で波形整形された信号BSCDMのうちコード化されているメモリ制御信号をデコードするためのコマンドデコーダ62と、このコマンドデコーダ62の出力信号で制御されるコマンド発生回路63及びバイト制御回路64とから構成される。マクロレシーバ回路61の出力信号は、コード化されているメモリ制御信号の他、コード化されていない、メモリマクロ11へのマクロテスト信号としてのアドレス信号ADRSおよび書き込みデータ信号DATAを含み、これらのアドレス信号及びデータ信号はそのままメモりマクロ11に転送される。
【0039】
マクロレシーバ回路61に供給される信号のうち、レシーバ14から直接入るマクロテスト信号SCMDは、メモリマクロ11をテストするための基幹信号である。制御回路15から送られるリセット信号RESET、テストイネーブル信号MCEは、メモリマクロ11をテスト可能な状態にすることを意味する信号である。クロック信号CLKは同期型動作で必要な基本信号であり全ての動作はクロック信号に同期して動作する。
【0040】
図7は、マクロレシーバ回路61の具体回路例で、クロック信号CLK及びマクロテスト信号SCMDがそれぞれ入力されるANDゲート71,72と、リセット信号RESET信号及びテストイネーブル信号MCEの組み合わせでANDゲート71,72を制御するためのインバータ74及びANDゲート73を有する。リセット信号RESETは、ここでは正論理として扱っており、任意の状態で保持された各マクロテスト信号を初期化する信号として用いられている。ANDゲート73の出力は、対応するメモリマクロ11がテスト可能でかつ初期化状態ではない時に有効となる。そして、ANDゲート73の出力が有効になることにより、クロック信号CLK及びマクロテスト信号BSCMDがそれぞれANDゲート71,72から出力される。ANDゲート73の出力が無効の時は論理“0”に固定される。
【0041】
この実施例では、NOPコマンドは外部テスト入力をすべて論理“0”とした時というように定義することで、テストイネーブル信号MCEが無効、あるいはリセット信号RESETが有効な場合は、NOPコマンドと等価になる。
【0042】
コマンドデコーダ回路62は、外部からのテスト入力信号がマクロレシーバ回路61で論理合成されたテスト制御信号BSCMDを入力とする簡単なデコーダ回路であり、そのデコード出力信号は、コマンド発生回路63およびバイト制御回路64にそれぞれ入力される。バイト制御回路64に入力される信号については、バイト単位でメモリマクロ11のテスト読み出し/書き込みを制御するための基本制御信号となる。コマンド発生回路63に入力される信号は、リアルタイムで変化を必要とするマクロテスト信号についてはバッファを介して、また状態を保持する必要がある信号についてはラッチ回路を介して、メモリ制御信号MCONTとしてメモリマクロ11へ供給される。ここでのラッチ回路は初期化のためのリセット信号RESETの機能を満たすためリセット機能付きのラッチ回路が必要であり、前述した制御回路15中で用いたセットリセット型ラッチ回路でもよい。コマンド発生回路63から得られるメモリ制御信号MCONTは、具体的には例えば、メモリマクロ11のリードイネーブル信号やライトイネーブル信号等である。
【0043】
メモリマクロが同期型の場合、各動作はステートマシン化されており、種々の動作モードがコマンドで表現されている。この実施例で用いられるコードはこの動作体系に準じており、コードによってその動作を保持するために多くのラッチ回路をコマンド発生回路に有する。そしてこの実施例では、通常の動作状態においての誤動作を防止するために、テスト回路は電源投入後に設計時に決められたコードを入力しないと動作しないという特徴を持たせるとともに、コードを認識するデコーダ回路をセットリセット回路で構成されるテスト動作判定回路を併せ持つ。これにより、テスト動作判定回路が非選択の場合は、メモリマクロ11のコマンドの1つである何も動作させないというNOPコマンドを生成することができる。
【0044】
前述のように、混載されるメモリマクロはビット幅が広く、128ビット或いは256ビット程度になる。しかし、テスト時は汎用メモリと同程度の8ビット或いは16ビット単位で動作させることが、テスト用端子の数の制限から要求される。そこでこの実施例では、従来のように必要なビット幅までマルチプレクスするのではなく、バイト単位でのテストを行うために、図6に示すようにバイト制御回路64が設けられている。
【0045】
図8は、このバイト制御回路64のブロック構成を示しており、アドレスデコーダ回路81とアドレスレジスタ回路82とから構成されている。アドレスデコーダ回路81には、マクロレシーバ回路61からの出力信号BSCMDとコマンドデコーダ回路62からのデコーダ出力制御信号MLSWが入力されて、例えば8個のデコード出力信号BSEL1〜8が得られる。アドレスレジスタ回路82には、アドレスデコーダ回路81からのデコード出力信号BSELと、コマンド発生回路63からのレジスタ制御信号LDSW,インクリメント制御信号INC、リセット信号RESET、及びクロック信号BCLKが入力され、これにより例えば8個のバイト選択信号BTDQ1〜8が出力される。
【0046】
アドレスデコード回路81は、図9に示すように、3ビットの信号BSCMD1〜3の全ての組み合わせの一致検出を行うためのワイヤド論理回路91とANDゲート92により、8個のデコード出力SD1〜8のいずれか一つを有効とする読み出し制御用のデコード部分と、ワイヤド論理回路93により2ビット信号BSCMD1,BSCMD2の繰り返しで4個ずつ交互に有効となるようなデコード出力MD1〜8を得る書き込み制御用のデコード部分を有する。読み出し時には、出力データ線を共有しているために1バイト単位でしか読み出させず、従って1バイト選択のために一つだけ有効になるデコード出力SD1〜8を用いる。書き込みは同時にいくつかのバイトを選択状態にできるので、4個ずつ有効になるデコード出力MD1〜8を用いるようにしている。これらを制御信号MLSWで切り替えるために、マルチプレクサ94が設けられ、バイト選択信号BSEL1〜8としてデコード出力される。
【0047】
図10は、図8におけるアドレスレジスタ82の構成例であり、リセット機能付き且つマルチプレクサ機能付きのフリップフロップ2DFF1〜8を8個接続したシフトレジスタ回路である。各フリップフロップ2DFF1〜8には、アドレスデコーダ81からのデコード出力BSEL1〜8がAI端子に、前段からの出力がD端子にそれぞれ入力され、端子AI,Dのいずれを内部に転送するかの選択信号LDSWにより制御されて、Q端子にバイト選択信号BTDQ1〜8が出力されるようになっている。また、読み出し制御のときはインクリメント制御信号INCとクロックBCLKにより、データシフト制御がなされる。
【0048】
即ち、図9に示すアドレスデコーダ81において、デコード出力SD1〜8が選択された読み出し制御時は、8ビットの信号BSEL1〜8のうち一つが選択状態である。このときはインクリメント制御信号INCが有効になって、クロック信号BCLKに同期して、8ビットのバイト選択信号BTDQ1〜8が順次選択状態になる。一方、図9に示すアドレスデコーダ81において、デコード出力MD1〜8が選択された書き込み制御時は、8ビットの信号BSEL1〜8のうち任意個数(図9の例では4個)が同時に有効になる。このとき、インクリメント制御信号を非選択状態にすることにより、8ビットのバイト選択信号BTDQ1〜8の任意個数が選択状態を保持する。
【0049】
以上により、テスト読み出し時には、バイト単位での順次読み出し動作制御が行われる。また、テスト書き込み時には、1バイトから数バイト、或いは全バイトを自在に選択して書き込み動作制御を行うことができる。この様なバイト単位でのテスト動作を可能とすることにより、テスト入力信号のコード化と相俟って、少数ピンのASICへの適合も可能になるだけでなく、メモりマクロの容量やデータのビット構成が変更された場合にも効率的なテストが可能となり、ASICの多品種開発や量産を容易にすることができる。また、出荷時のテストについても、同時に多数個のテストを行うことが可能となり、テストコストの削減も図られる。
【0050】
上述したバイト制御回路64により、バイト単位でのテストデータ出力を行うメモリマクロ11のデータ出力回路は、例えば図11に示すように、バイト制御回路64からの8個のバイト選択信号BTDQ1〜8によりそれぞれ制御されるトライステートバッファTBUF1〜8により構成される。これらのバッファTBUF1〜8のうち選択状態にある一つのデータが、共通のテストデータ出力バスTQ0〜7に出力される。これが、図1におけるテスト出力信号QMCに対応する。一方、ロジック部12には、メモリマクロ11の出力データRD0〜7,RD8〜15,…,RDi〜kがそのまま出力Q0〜7,Q8〜15,…,Qi〜kとして取り出される。
【0051】
図12は、バイト制御回路64により制御されてメモリマクロ11にテストデータ入力を行うデータ入力回路の構成例である。混載されるメモリマクロ11の用途としては画像データ処理関係が多いが、この様な用途では前述したバイト単位での書き込み禁止機能(マスク機能)が用いられる。図12では、この様なマスク機能を持つ入力回路に、テストデータ信号を切り替えて入力する機能を持たせている。即ち、ロジック部12から入力される通常の書き込みデータ信号D0〜kと書き込みマスク信号DM0〜kはそれぞれマルチプレクサMUXD1〜8とMUXM1〜8を経由してメモりマクロ内部に転送される。一方、マスク信号用のマルチプレクサMUXM1〜8には、バイト制御回路64からのバイト選択信号BDTQ1〜8がそれぞれ入力され、データ入力用のマルチプレクサMUXD1〜8には、テスト用データ信号TD0〜7が入力されるようにして、テストモード信号TMによりテストモードと通常モードの切り替えがなされるようにしている。
【0052】
これにより、テストモードでは、テスト用書き込みデータ信号TD0〜7が全てのバイトに同時に入力されが、バイト選択信号BTDQ1〜8のうち選択状態にあるバイトについてのみ、マルチプレクサMUXD1〜8の一つによってメモリマクロ内部に書き込みデータが転送されるという動作が行われる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、テスト用入力信号をコード化して与えるようにし、またコード化されたテスト用入力信号をデコードしてメモリマクロをダイレクトアクセスする専用のテスト回路を備えることにより、1つのチップに混載したいくつかのメモリマクロを少ないテスト用入力端子で効率的なテストを行うことが可能になる。これにより、メモリ混載LSIの量産性、多品種展開をするための標準化を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるメモリ混載LSIチップの概略的なチップレイアウトを示す。
【図2】同実施例におけるメモリマクロの概略構成を示す。
【図3】同実施例のテスト回路におけるレシーバ回路の構成例を示す。
【図4】同実施例のテスト回路におけるドライバ回路の構成を示す。
【図5】同実施例のテスト回路における制御回路の構成例を示す。
【図6】同実施例のテスト回路における信号発生回路の構成例を示す。
【図7】同信号発生回路におけるマクロレシーバ回路の構成例を示す。
【図8】同信号発生回路におけるバイト制御回路の構成例を示す。
【図9】同バイト制御回路におけるアドレスデコーダ回路の構成例を示す。
【図10】同バイト制御回路におけるアドレスレジスタ回路の構成例を示す。
【図11】同実施例のメモリマクロのデータ出力回路の構成例を示す。
【図12】同実施例のメモリマクロのデータ入力回路の構成例を示す。
【符号の説明】
1…LSIチップ、11a,11b…メモリマクロ、12…ロジック部、20a,20b…テスト回路、13a,13b…ドライバ回路、14a,14b…レシーバ回路、15a,15b…制御回路、16a,16b…信号発生回路、51…制御用主デコーダ、52…マクロ選択デコーダ、541,542…ラッチ回路、58…テスト動作判定回路、61…マクロレシーバ回路、62…コマンドデコーダ回路、63…コマンド発生回路、64…バイト制御回路。
Claims (5)
- ロジック部と共に混載されたメモリマクロと、
このメモリマクロをテストするためのテスト用入力信号がコード化されて入力されるテスト用入力端子と、
前記メモリマクロのテスト動作により得られる出力信号が取り出されるテスト用出力端子と、
前記テスト用入力端子に供給されるコード化されたテスト用入力信号をデコードして前記メモリマクロを前記ロジック部を介さずテスト動作させるテスト回路と、を備え、
前記テスト回路は、
前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードし、このデコードされたメモリ制御信号とコード化されていないアドレス信号及びデータ信号により前記メモリマクロを選択的にテスト動作させる信号発生回路と、
前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリマクロ活性化信号及びメモリマクロ選択信号をデコードして前記信号発生回路を選択的に活性化する制御回路と、
を備えたことを特徴とするメモリ混載半導体集積回路。 - ロジック部と共に混載された複数のメモリマクロと、
これらのメモリマクロをテストするためのテスト用入力信号が部分的にコード化されて入力され、各メモリマクロで共有されるテスト用入力端子と、
前記各メモリマクロのテスト動作により得られる出力信号が取り出され、各メモリマクロで共有されるテスト用出力端子と、
前記テスト用入力端子に供給されるコード化されたテスト用入力信号をデコードして前記各メモリマクロを前記ロジック部を介さずダイレクトアクセスしてテスト動作させる、各メモリマクロ毎に設けられたテスト回路と、を備え、
前記テスト回路は、
前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードし、このデコードされたメモリ制御信号とコード化されていないアドレス信号及びデータ信号により前記メモリマクロを選択的にテスト動作させる信号発生回路と、
前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号のうちコード化されているメモリマクロ活性化信号及びメモリマクロ選択信号をデコードして前記信号発生回路を選択的に活性化する制御回路と、
を備えたことを特徴とするメモリ混載半導体集積回路。 - 前記制御回路は、
前記メモリマクロ活性化信号をデコードする制御用主デコーダと、
前記メモリマクロ選択信号をデコードする選択デコーダと、
これの制御用主デコーダ及び選択デコーダの出力により制御されて前記メモリマクロのテスト動作を可能とするテストイネーブル信号を出すラッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載のメモリ混載半導体集積回路。 - 前記制御回路は、
前記メモリマクロ活性化信号と、テスト動作の開始及び停止をそれぞれ指示するパスワード信号及びクリア信号とをデコードする制御用主デコーダと、
前記メモリマクロ選択信号をデコードする選択デコーダと、
これらの制御用主デコーダ及び選択デコーダの出力により制御されて前記メモリマクロのテスト動作を可能とするテストイネーブル信号を出すラッチ回路と、
前記制御用主デコーダから出力されるパスワード信号及びクリア信号により前記メモリマクロのテストモード制御を行うテスト動作判定回路と、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載のメモリ混載半導体集積回路。 - 前記信号発生回路は、
前記テスト用入力端子に供給されるテスト用入力信号を受信してこのテスト用入力信号のうちコード化されていないアドレス信号及びデータ信号をそのまま前記メモリマクロに転送するレシーバ回路と、
このレシーバ回路で受信したテスト用入力信号のうちコード化されているメモリ制御信号をデコードして前記メモリマクロに転送するコマンドデコーダ回路と、
このコマンドデコーダ回路の出力により制御されて前記メモリマクロのテスト動作をバイト単位で制御するバイト制御回路と、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載のメモリ混載半導体集積回路。
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