JP3645294B2 - 半導体メモリ装置の多重ビットテスト回路 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は半導体メモリ装置に関するもので、特に、一度に多数のメモリセルのデータアクセスをテストする多重ビットテスト回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、データの書込・読出が自在なメモリ装置、例えばDRAM等は、メモリセルのデータアクセスをテストするための回路を内蔵している。そしてこのテスト回路について、メモリ装置の高集積化に伴うアクセステスト時間の増加に対処するため、一度に多数のメモリセルをテストできるようにした多重ビットテスト回路の開発が進められている。このような多重ビットテスト回路に関する従来技術の例として、1987年に発行された「ISSCC、Vol.22」の第647頁に開示されているものがある。
【0003】
図3は、そのような現在の一般的な多重ビットテスト回路のデータ入/出力部の概略的ブロック図である。同図には、n個のデータバスD1〜Dnを共通に接続したマルチプレクサ12と比較器(Comparator)14、そして、マルチプレクサ12及び比較器14を制御するためのテスト制御部10が示されている。
【0004】
テスト制御部10は、テストエネーブル信号φFTEによりエネーブルされ、書込動作を指定する書込信号WRITEが論理“ハイ”で印加されるときにマルチプレクサ12を活性化させ、読出動作を指定する読出信号READが論理“ハイ”で印加されるときに比較器14を活性化させる。マルチプレクサ12と比較器14はデータ入/出力ポートに共通接続されており、そして、マルチプレクサ12は入力されるデータを各データバスD1〜Dnへ伝送し、比較器14はデータバスD1〜Dnを通じて送られてくるデータの論理レベルを比較してその状態がすべて同じかどうかを判別し、その結果をエラーフラグ(error flag)にして出力する。
【0005】
データバスD1〜Dnには、メモリセルアレイのデータ入出力線に接続された読出/書込回路が1対1で提供されている。図4に、その読出/書込回路の従来例を示す。
【0006】
データバスDi(i=1〜n)は2対のデータ入出力線I/O1、I/O2に共通に接続される。そのとき、各データ入出力線I/O1、I/O2とデータバスDiは、相互に並列接続される読出経路及び書込経路を介して接続される。読出経路は、データ入出力線I/O1、I/O2側からデータバスDi側にデータを伝達する一方向バッファ16と、読出信号READ及びデコーディングされた列アドレス信号DAK(バーDAK)を論理積した信号により制御されるパストランジスタ18と、からなる。一方、書込経路は、データバスDi側からデータ入出力線I/O1、I/O2側にデータを伝達する一方向バッファ20と、書込信号WRITE及びデコーディングされた列アドレス信号DAK(バーDAK)を論理積した信号によって制御されるパストランジスタ22と、からなる。
【0007】
データ入出力線I/O1の読出経路に位置するパストランジスタ18のゲート端子は、ANDゲート24を通じて論理積される読出信号READ及び列アドレス信号バーDAK(反転)によって制御され、そして、データ入出力線I/O2の読出経路に位置するパストランジスタ18のゲート端子は、ANDゲート26を通じて論理積される読出信号READ及び列アドレス信号DAKによって制御される。したがって、読出信号READが論理“ハイ”で印加されるとき、列アドレス信号DAK、バーDAKの論理レベルによりデータ入出力線I/O1あるいはデータ入出力線I/O2のいずれかがデータバスDiに接続される。
【0008】
また、データ入出力線I/O1の書込経路に位置するパストランジスタ22のゲート端子は、ANDゲート28を通じて論理積される書込信号WRITE及び列アドレス信号バーDAKによって制御され、データ入出力線I/O2の書込経路に位置するパストランジスタ22のゲート端子は、ANDゲート30を通じて論理積される書込信号WRITE及び列アドレス信号DAKによって制御される。したがって、書込信号WRITEが論理“ハイ”のとき、列アドレス信号DAK、バーDAKの論理レベルによりデータ入出力線I/O1あるいはデータ入出力線I/O2のいずれかがデータバスDiに接続される。
【0009】
書込信号WRITEと読出信号READは、一方が活性化されているときは他方が非活性化される。
【0010】
以上のような回路による多重ビットテストの動作について次に説明する。
【0011】
まず、テストモードを指定するテストエネーブル信号φFTEが論理“ハイ”で印加され、書込信号WRITEが論理“ハイ“、読出信号READが論理“ロウ”でそれぞれ印加される。それにより、マルチプレクサ12が活性化され、比較器14が非活性化される。このとき、例えば論理“ハイ”のデータがマルチプレクサ12に入力されると、マルチプレクサ12はデータバスD1〜Dnのすべてに論理“ハイ”を出力する。すると、読出信号READが論理“ロウ”なので、データ入出力線I/O1、I/O2の各読出経路に位置するパストランジスタ18はすべてOFFとなり、一方、書込信号WRITEが論理“ハイ”なので、データ入出力線I/O1、I/O2の各書込経路のパストランジスタ22のうちのいずれかが列アドレス信号DAK、バーDAKの論理レベルに従ってONとなる。
【0012】
例えば、このとき列アドレス信号DAKが論理“ロウ”ならば、データ入出力線I/O1とデータバスDiが接続される。したがって、データバスDi上の論理“ハイ”のデータは一方向バッファ20及びパストランジスタ22を通じてデータ入出力線I/O1に伝達され、そしてデータ入出力線I/O1に接続されたビット線BL1に論理“ハイ”のデータが送られ書込まれる。また、列アドレス信号DAKが論理“ハイ”になった場合には、先の場合と同様にしてデータ入出力線I/O2に接続されたビット線BL2にデータが送られ、ワード線によって指定されたメモリセルにデータが書込まれる。そして、このような書込動作が各データバスD1〜Dnにそれぞれ接続された読出/書込回路で共通して実行されるので、一度にn本のビット線に論理“ハイ”のデータが送られてn個のメモリセルで書込が行われる。
【0013】
次いで、所定の時間が経過した後に読出動作が開始される。読出動作時には、書込信号WRITEは論理“ロウ”、読出信号READは論理“ハイ”になる。したがってマルチプレクサ12が非活性化され、比較器14が活性化される。
【0014】
この場合、データ入出力線I/O1、I/O2の書込経路に位置するパストランジスタ22はOFFとなり、読出経路に位置するパストランジスタ18のうちいずれかが列アドレス信号DAK、バーDAKの論理レベルに従ってONとなる。それにより、データ入出力線I/O1、I/O2のどちらかがデータバスDiと接続される。尚、データバスDiは予め所定の電位に放電されるか、あるいはプリチャージされている。そして、ビット線BL1(BL2)を通して読出されたメモリセルデータがデータ入出力線I/O1(I/O2)に送られ、読出経路を通じてデータバスDiに伝達される。データバスDiに伝達されたデータは比較器14でその論理レベルが比較され、比較器14からエラーフラグが出力される。つまり、データバスD1〜Dnのすべてについて読出動作が実行されるので、比較器14には一度にn個のメモリセルから読出されたn個のデータが入力されて比較される。
【0015】
多重ビットテスト回路では、このように、一度にn個のメモリセルにデータを書込んで一度に読出してテストを行うことができるようになっている。
【0016】
JEDEC標準によると、例えば64MのDRAMで一度にテスト可能なデータ数は32ビットと規定されてはいる。しかし、使用者側からの要請や、あるいはメモリ装置製造後のアクセステスト時間の短縮の要求等に応じて、一度により多いビット数のテストが要求される場合もある。このような要求に応じようとしても、例えば32ビットの同時テストが可能なように設計されたメモリ装置で、64ビットの同時テストを実行することは現在では不可能である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、同時テスト可能なビット数を可変とした多重ビットテスト回路を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、複数のデータバスにテストデータを出力するマルチプレクサと、複数のデータバスから入力されるテストデータの論理レベルを判別する比較器と、テストエネーブル信号、読出信号、及び書込信号を組合わせてマルチプレクサと比較器を相補的に制御するテスト制御部と、を備えた多重ビットテスト回路について、1つのデータバスに対し少なくとも2対のデータ入出力線をそれぞれ書込経路及び読出経路を介して接続すると共に、1つのデータバスに対する少なくとも2対のデータ入出力線のデータを比較するデータ入出力線比較器を設け、そして、第1のテストモードでは列アドレス信号を有効として、書込信号及び列アドレス信号の組合せから前記書込経路を選択的に導通させてテストデータを書込み、そして読出信号及び列アドレス信号の組合せから前記読出経路を選択的に導通させて読出したテストデータをデータバスへ出力してテストを行い、第2のテストモードでは列アドレス信号を無効として、書込信号に応じて前記書込経路をすべて導通させてテストデータを書込み、そして読出信号に応じて、読出したテストデータをデータ入出力線比較器で比較した結果をデータバスへ出力してテストを行うようにすることを特徴とする。
【0019】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
図1に、本発明による多重ビットテスト回路における書込/読出回路の実施例を示す。同図には、セルアレイ(CELL ARREY)の2対のビット線BL1、BL2と接続された2対のデータ入出力線I/O1、I/O2について代表的に示している。
【0021】
データ入出力線I/O1、I/O2はデータバスDiに共通に接続される。すなわち、データ入出力線I/O1は、相互に並列させて設けた書込経路301及び読出経路302を介してデータバスDiに接続され、また、データ入出力線I/O2は、相互に並列させて設けた書込経路303及び読出経路304を介してデータバスDiに接続される。
【0022】
データ入出力線I/O1の書込経路301は、データバスDi側からデータ入出力線I/O1側にデータを伝達する一方向バッファ305と、書込信号WRITE及びデコーディングされた列アドレス信号バーDAK(反転)を論理積した信号によりゲートが制御されるパストランジスタ306と、からなる。また、データ入出力線I/O2の書込経路303は、データバスDi側からデータ入出力線I/O2側にデータを伝達する一方向バッファ307と、書込信号WRITE及びデコーディングされた列アドレス信号DAKを論理積した信号によりゲートが制御されるパストランジスタ308と、からなる。したがって、書込信号WRITEが論理“ハイ”で印加されると、列アドレス信号DAK、バーDAKの論理レベルに従ってパストランジスタ306、308が相補的にON/OFFし、データ入出力線I/O1、I/O2のいずれか一方にデータバスDiからデータが送られる。
【0023】
データ入出力線I/O1の読出経路302は、データ入出力線I/O1のデータをデータバスDiに伝達する一方向バッファ309と、3入力ANDゲート310の出力によりゲートが制御されるパストランジスタ311と、からなる。また、データ入出力線I/O2の読出経路304は、データ入出力線I/O2のデータをデータバスDiに伝達する一方向バッファ312と、3入力ANDゲート313の出力によりゲートが制御されるパストランジスタ314と、からなる。読出経路302に関する3入力ANDゲート310は、読出信号READ、列アドレス信号バーDAK、拡張テストモード指定信号バーφ2N(反転)の3入力をもつ。そして、読出経路304に関する3入力ANDゲート313は、読出信号READ、列アドレス信号DAK、拡張テストモード指定信号バーφ2Nの3入力をもつ。したがって、読出信号READが論理“ハイ”、拡張テストモード指定信号φ2Nが論理“ロウ”で印加されると、列アドレス信号DAK、バーDAKの論理レベルに従ってパストランジスタ311、314が相補的にONし、データ入出力線I/O1、I/O2のいずれかからデータバスDiにデータが送られる。
【0024】
加えて、この書込/読出回路には、データ入出力線I/O1、I/O2の各データを入力とするEXNORゲート315(exclusive NOR)と、ゲート端子が読出信号READ及び拡張テストモード指定信号φ2Nを論理積した信号によって制御され、EXNORゲート315の出力をデータバスDiに伝送するパストランジスタ317と、が備えられている。EXNORゲート315はデータ入出力線I/O1、I/O2の各データの論理レベルを比較するデータ入出力線比較器として働き、そして、拡張テストモード指定信号φ2Nと読出信号READが共に論理“ハイ”であればパストランジスタ317が導通してEXNORゲート315の出力がデータバスDiに伝達される。
【0025】
さらに、この例の列アドレス信号DAK、バーDAKのデコーディングに際しては、図2に示すような拡張テストモード指定信号φ2Nを一入力としたORゲート401、402も用いられており、拡張テストモード指定信号φ2Nが論理“ハイ”で発生される場合には、列アドレス信号DAK、バーDAKが共に論理“ハイ”で出力されるようになっている。すなわち、ORゲート401、402は、書込動作において列アドレス信号DAK、バーDAKを無効(don't care)とするために、デコーディングされる列アドレス信号DAK、バーDAKを共に論理“ハイ”とする制御回路である。図2に示すように、列アドレス信号DAKを出力するORゲート401は、列アドレス信号Akと拡張テストモード指定信号φ2Nを入力とし、列アドレス信号バーDAKを出力するORゲート403は、列アドレス信号バーAk(反転)と拡張テストモード指定信号φ2Nを入力としている。
【0026】
以下、この書込/読出回路を備えた多重ビットテスト回路の動作について説明する。
【0027】
拡張テストモード指定信号φ2Nが論理“ロウ”の場合、まず従来例と同様にしてテスト用データの書込が実行され、読出信号READが論理“ハイ”に遷移して読出動作となると、ANDゲート316の出力は論理“ロウ”なのでパストランジスタ317がOFFとなり、したがってEXNORゲート315の出力は伝送されないことになる。このとき、インバータ318により反転されて発生される拡張テストモード指定信号バーφ2Nは論理“ハイ”となるので、従来例と同様にして多重ビットテストモードが実行される。したがって、図3に示す比較器14でn個のテストデータが判別されて出力されるエラーフラグにより、正常なアクセスが実行されるかどうかが判断される。
【0028】
一方、拡張テストモード指定信号φ2Nが論理“ハイ”で入力される場合、書込信号WRITEが論理“ハイ”で印加されて書込動作が開始され、例えばデータバスDiから論理“ハイ”のテストデータが送られるとすると、このとき、デコーディングに際して列アドレス信号DAK、バーDAKは共に論理“ハイ”で出力されるので(図2参照)、データ入出力線I/O1、I/O2の両方に論理“ハイ”のデータが送られる。そしてこれらデータはビット線BL1、BL2を通じて対応メモリセルに書込まれる。
【0029】
次いで所定の時間が経過した後、書込信号WRITEが論理“ロウ”に遷移して読出信号READが論理“ハイ”に遷移し、読出動作開始となる。この場合、論理“ハイ”で印加される拡張テストモード指定信号φ2N及び読出信号READを論理積するANDゲート316の出力が論理“ハイ”となり、したがってパストランジスタ317がONとなる。それにより、EXNORゲート315の出力がデータバスDiに伝達可能となる。このとき、インバータ318により反転出力される拡張テストモード指定信号バーφ2Nは論理“ロウ”となるので、読出経路302、304を制御するパストランジスタ311、314はOFFとなる。その結果、メモリセルから読出されてデータ入出力線I/O1、I/O2に送られたデータはEXNORゲート315で比較され、データレベルが同じであれば論理“ハイ”の信号が出力されてデータバスDiに伝達される。
【0030】
各データバスD1〜Dnに送られたデータは読出信号READにより活性化された比較器14で比較され、データバスD1〜Dnのデータがすべて同じ論理レベルであるかどうか判別される。そして、不良発生等により1つでも違ったデータがあれば、それを示すエラーフラグが発生される。このとき、各データバスD1〜Dnのデータはそれぞれデータ入出力線I/O1、I/O2の両データを圧縮した結果であり、データバスの総数はn個なので、比較器14での判別結果は2×n、すなわち2nビットのデータを圧縮比較した結果となる。
【0031】
このように、拡張テストモード指定信号φ2Nにより、nビットの多重ビットテストか2nビットの多重ビットテストを選択指定できるようになっており、したがって、テスト時の状況や使用者等の要求に従って2つのテストモードのいずれかを選択することができる。すなわち、同時テスト可能なビット数が可変とされているものである。
【0032】
【発明の効果】
以上述べてきたように本発明の多重ビットテスト回路によれば、簡単な回路構成を付加しただけで必要に応じて適宜、同時テスト可能なビット数を変更することが可能となる。したがって、マルチプレクサや比較器をテストビット数増加のために大型化せずともテスト時間の短縮等の要求に答えることができ、高集積化にも非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による多重ビットテスト回路における書込/読出回路の実施例を示す回路図。
【図2】 図1の回路に使用される列アドレス信号を発生する際の制御回路を示す回路図。
【図3】 多重ビットテスト回路のデータ入/出力部の一例を示すブロック図。
【図4】 従来の多重ビットテスト回路における書込/読出回路を示す回路図。
【符号の説明】
301、303 書込経路
302、304 読出経路
305、307、309、312 バッファ
306、308、311、314、317 パストランジスタ
310、313、316 ANDゲート
315 EXNORゲート
318 インバータ
D1〜Dn データバス
I/O1、I/O2 データ入出力線
BL1、BL2 ビット線
φ2N 拡張テストモード指定信号
WRITE 書込信号
READ 読出信号
DAK、バーDAK 列アドレス信号
Claims (2)
- 複数のデータバスにテストデータを出力するマルチプレクサと、複数のデータバスから入力されるテストデータの論理レベルを判別する比較器と、テストエネーブル信号、読出信号、及び書込信号を組合わせてマルチプレクサと比較器を相補的に制御するテスト制御部と、を備えた多重ビットテスト回路において、
1つのデータバスに対し少なくとも2対のデータ入出力線をそれぞれ書込経路及び読出経路を介して接続すると共に、1つのデータバスに対する少なくとも2対のデータ入出力線のデータを比較するデータ入出力線比較器を設け、
第1のテストモードでは列アドレス信号を有効として、書込信号及び列アドレス信号の組合せから前記書込経路を選択的に導通させてテストデータを書込み、そして読出信号及び列アドレス信号の組合せから前記読出経路を選択的に導通させて読出したテストデータをデータバスへ出力してテストを行い、
第2のテストモードでは列アドレス信号を無効として、書込信号に応じて前記書込経路をすべて導通させてテストデータを書込み、そして読出信号に応じて、読出したテストデータをデータ入出力線比較器で比較した結果をデータバスへ出力してテストを行うようにしたことを特徴とする多重ビットテスト回路。 - 第1のテストモードで第1論理レベル、第2のテストモードで第2論理レベルとなる拡張テストモード指定信号を発生するようにし、そして、拡張テストモード指定信号を一入力とする論理ゲートを用いた制御回路を介しデコーディングして列アドレス信号を発生し、
データバスのデータを入力とするバッファと、書込信号及び列アドレス信号を論理演算する論理ゲートにより制御されてバッファの出力を伝送するパストランジスタと、から書込経路を構成し、
データ入出力線のデータを入力とするバッファと、読出信号、列アドレス信号、及び反転拡張テストモード指定信号を論理演算する論理ゲートにより制御されてバッファの出力を伝送するパストランジスタと、から読出経路を構成し、
そして、データ入出力線のデータを入力として排他的論理演算する倫理ゲートを用いてデータ入出力線比較器を構成し、さらに読出信号及び拡張テストモード指定信号を論理演算する論理ゲートにより制御されてデータ入出力線比較器の出力を伝送するパストランジスタを備えるようにした請求項1記載の多重ビットテスト回路。
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