JP4051008B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれが複数のメモリセルを備えるメモリマクロを複数有する半導体装置に関する。

半導体装置の高性能化、高機能化は留まるところを知らず、今日では、特定の機能を有する種々の機能ブロックを単一チップ上に複数搭載し、１チップで高度な機能を実現するシステムＬＳＩの開発が急速に進展している。

図１２は、従来の半導体装置の構成の例を示すブロック図である。図１２の半導体装置９００は、システムＬＳＩであって、メモリマクロ９１１，９１２，９１３，９１４と、メモリマクロ制御回路９３０とを備えている。

メモリマクロ制御回路９３０には、半導体装置９００の外部から制御信号ＺＩが入力されている。メモリマクロ制御回路９３０は、複数のメモリマクロ全てに同一の信号を伝達する全マクロ共通信号バスを介して、全マクロ共通信号ＺＡをメモリマクロ９１１〜９１４に出力する。また、メモリマクロ制御回路９３０は、メモリマクロ９１１〜９１４のそれぞれに対応し、対応するメモリマクロ９１１〜９１４を活性化させる活性マクロ選択信号ＺＢ１，ＺＢ２，ＺＢ３，ＺＢ４を出力する。

全マクロ共通信号ＺＡは、各メモリマクロ内の特定のメモリセルを選択するためのアドレス信号、書き込み・読み出し動作制御信号、書き込みデータ等を含んでいる。なお、半導体装置９００には、メモリマクロから読み出したデータを伝送する読み出しデータバスや他の種々の機能ブロックが搭載されているが、図１２では省略している。

以下、このように構成された従来の半導体装置９００の動作について説明する。メモリマクロ制御回路９３０は、制御信号ＺＩによって制御され、複数のメモリマクロ９１１〜９１４の中から特定の１つのメモリマクロを活性化するように、全マクロ共通信号ＺＡの各信号と活性マクロ選択信号ＺＢ１〜ＺＢ４とを生成する。

全メモリマクロに同一の全マクロ共通信号が、全マクロ共通信号バスによって伝達される。これと同時に、例えばメモリマクロ９１１が活性化されるときには、活性マクロ選択信号ＺＢ１〜ＺＢ４のうち、活性マクロ選択信号ＺＢ１のみが“Ｈ”、活性マクロ選択信号ＺＢ２〜ＺＢ４は“Ｌ”となる（“Ｈ”，“Ｌ”は論理状態を示す）。

各メモリマクロは、入力された活性マクロ選択信号が“Ｈ”のときのみ全マクロ共通信号を受け付けるようになっている。この場合、メモリマクロ９１１のみが全マクロ共通信号を受け付けて動作し、他のメモリマクロ９１２〜９１４は、全マクロ共通信号が入力されていても動作しない。他のメモリマクロが活性化されるときにも、同様に１つのメモリマクロのみが動作を行う。

以上のように、半導体装置９００においては、同時に複数のメモリマクロが活性化することはなく、常に１つのメモリマクロが活性化するようになっている。

関連する技術が、特許文献１に開示されている。
特開平１１−２３１０２３号公報

しかし、複数のメモリマクロを搭載した半導体装置において、常に１つのメモリマクロのみが活性化するように構成されている場合には、全てのメモリマクロを活性化するためには、各メモリマクロを１つずつ順番に活性化していく必要がある。このため、半導体装置に搭載されるメモリマクロの数が多くなるに従って、初期劣化を除去するためのバーンイン工程に要する時間や、良品選別工程に要する時間、信頼性評価に要する時間等の、検査等に要する時間が増大化するという問題がある。

本発明は、複数のメモリマクロを備えた半導体装置において、検査等に要する時間を削減することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明が講じた手段は、半導体装置として、それぞれが複数のメモリセルを有し、対応する活性マクロ選択信号に従って活性化し、かつ、対応する活性モード制御信号に応じた活性モードで動作する複数のメモリマクロと、前記複数のメモリマクロのうち、いずれか１つのメモリマクロが、通常の動作を行う正規活性モードで動作するように、その他の１つ以上のメモリマクロが、読み出されたデータをそのメモリマクロの外に出力しないダミー活性モードで前記いずれか１つのメモリマクロと同時に動作するように、入力された動作モード制御信号に応じて、前記複数のメモリマクロのそれぞれに対応する活性マクロ選択信号及び活性モード制御信号を生成して出力することが可能な制御部とを備えるものである。

本発明によると、特定の複数のメモリマクロを同時に活性化することができるので、バーンイン工程に要する時間や、良品選別工程に要する時間、信頼性評価に要する時間等の、検査等に要する時間を削減することができる。したがって、特に、大容量のメモリを有するＬＳＩの検査等に要する時間を大きく削減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置の構成の例を示すブロック図である。図１の半導体装置１００は、メモリマクロ１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１と、制御部３０と、第１のデータ出力回路４４，４５，４６，４７，４８，４９と、第２のデータ出力回路４２と、ＡＮＤゲート（第１の論理積回路）５１，５２，５３とを備えている。制御部３０は、第１のメモリマクロ制御回路３２と、第２のメモリマクロ制御回路３４，３５，３６，３７，３８，３９とを備えている。半導体装置１００は、システムＬＳＩであって、これらの他にも種々の機能ブロックを備えているが、その説明は省略する。

データ出力回路（ＤＯ回路）４２，４４〜４９と、ＡＮＤゲート５１〜５３とは、出力データ伝送部を構成している。メモリマクロ１０〜２１は、いずれも複数のメモリセルを備え、同様に構成されている。

メモリマクロ制御回路３２には、半導体装置１００の外部から、第１の動作モード制御信号Ｉ１、第２の動作モード制御信号Ｉ２、及び入力信号Ｉ３が入力されている。第１の動作モード制御信号Ｉ１には、検査モード指定信号ＣＭＰＴと検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥとが含まれている。第２の動作モード制御信号Ｉ２には、活性マクロ数指定信号ＭＣ０，ＭＣ１，ＭＣ２が含まれている。入力信号Ｉ３には、アドレス信号、書き込みデータ等が含まれている。アドレス信号のうち、例えば上位４ビットはメモリマクロを選択するためのメモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａ、その他のビットはメモリマクロ内において特定のメモリセルを選択するためのアドレス信号Ｉ３Ｂである。

メモリマクロ制御回路３２は、全マクロ共通信号バスを介して、全マクロ共通信号ＳＡをメモリマクロ１０〜２１に対して出力している。全マクロ共通信号ＳＡには、アドレス信号Ｉ３Ｂ、書き込みデータ等が含まれている。

メモリマクロ制御回路３２は、第１の動作モード制御信号Ｉ１、第２の動作モード制御信号Ｉ２、及びメモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａに基づいてマクロ選択信号ＳＢを生成し、メモリマクロ制御回路３４〜３９に出力する。メモリマクロ制御回路３４〜３９には、半導体装置１００の外部から制御信号ＳＣが入力されている。

メモリマクロ制御回路３４は、メモリマクロ１０及び１２を制御し、メモリマクロ制御回路３５は、メモリマクロ１１及び１３を制御し、メモリマクロ制御回路３６は、メモリマクロ１４及び１６を制御し、メモリマクロ制御回路３７は、メモリマクロ１５及び１７を制御し、メモリマクロ制御回路３８は、メモリマクロ１８及び２０を制御し、メモリマクロ制御回路３９は、メモリマクロ１９及び２１を制御する。

データ出力回路４４は、メモリマクロ１０及び１１に対応し、データ出力回路４５は、メモリマクロ１２及び１３に対応し、データ出力回路４６は、メモリマクロ１４及び１５に対応し、データ出力回路４７は、メモリマクロ１６及び１７に対応し、データ出力回路４８は、メモリマクロ１８及び１９に対応し、データ出力回路４９は、メモリマクロ２０及び２１に対応している。

活性マクロ選択信号Ｂ０〜Ｂ１１は、それぞれメモリマクロ１０〜２１に対応しており、対応するメモリマクロを活性化させる。活性モード制御信号Ｃ０〜Ｃ１１は、それぞれメモリマクロ１０〜２１に対応しており、対応するメモリマクロの活性モードを制御する。活性モード制御信号Ｃ０〜Ｃ１１は、いずれも、書き込み・読み出し動作制御信号、読み出しデータ出力制御信号等によって構成されている。

メモリマクロの活性モードは、正規活性モード又はダミー活性モードのいずれかである。メモリマクロ１０〜２１は、正規活性モードで動作を行う際には、通常の読み出し・書き込み動作を行い、読み出されたデータをメモリマクロの外に出力する。メモリマクロ１０〜２１は、ダミー活性モードで動作を行う際には、入力されるアドレス信号は受け付けて、メモリマクロ内部では読み出し動作を行うが、読み出されたデータをメモリマクロの外には出力しない。

メモリマクロ１０は、活性化すべきであることを活性マクロ選択信号Ｂ０が示している場合に、活性モード制御信号Ｃ０に応じた活性モードで、書き込み動作や読み出し動作を行う。メモリマクロ１０は、読み出したデータを、対応するデータ出力回路４４に出力する。メモリマクロ１０は、全マクロ共通信号ＳＡに含まれるアドレス信号が示すアドレスに、全マクロ共通信号ＳＡに含まれる書き込みデータを書き込んだり、このアドレスからの読み出しを行う。

メモリマクロ１１〜２１については、メモリマクロ１０とほぼ同様に説明することができるので、その説明を省略する。

メモリマクロ制御回路３４は、マクロ選択信号ＳＢ及び制御信号ＳＣに基づいて、活性マクロ選択信号Ｂ０，Ｂ２、及び活性モード制御信号Ｃ０，Ｃ２を生成し、活性マクロ選択信号Ｂ０及び活性モード制御信号Ｃ０をメモリマクロ１０に、活性マクロ選択信号Ｂ２及び活性モード制御信号Ｃ２をメモリマクロ１２に出力する。

メモリマクロ制御回路３５は、マクロ選択信号ＳＢ及び制御信号ＳＣに基づいて、活性マクロ選択信号Ｂ１，Ｂ３、及び活性モード制御信号Ｃ１，Ｃ３を生成し、活性マクロ選択信号Ｂ１及び活性モード制御信号Ｃ１をメモリマクロ１１に、活性マクロ選択信号Ｂ３及び活性モード制御信号Ｃ３をメモリマクロ１３に出力する。

メモリマクロ制御回路３６〜３９については、メモリマクロ制御回路３４，３５とほぼ同様に説明することができるので、その説明を省略する。

図１の半導体装置１００全体（チップ全体）としての動作モードは、第１の動作モードと、第２の動作モードとの組み合わせで表される。検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥが“Ｈ”である場合には、制御部３０は、半導体装置１００の検査モードを通常検査モードにし、これを第１の動作モードとして決定する。

検査モード指定信号ＣＭＰＴは、検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥが“Ｌ”である場合にのみ有効となる。検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥが“Ｌ”、かつ、検査モード指定信号ＣＭＰＴが“Ｌ”のときには、制御部３０は、第１の動作モードを通常検査モードに決定する。この場合には、メモリマクロ制御回路３２は、同時に活性化される複数のメモリマクロのうち、１つのメモリマクロのみが正規活性モードで動作を行い、他のメモリマクロはダミー活性モードで動作を行うように、マクロ選択信号ＳＢを生成する。出力データＤＯＵＴとしては、正規活性モードで動作をするメモリマクロから実際に読み出されたデータが出力される。

検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥが“Ｌ”、かつ、検査モード指定信号ＣＭＰＴが“Ｈ”のときには、制御部３０は、第１の動作モードを簡易検査モードに決定する（１つのメモリマクロのみが活性化される場合を除く）。この場合には、メモリマクロ制御回路３２は、同時に活性化される全てのメモリマクロが正規活性モードで動作を行うように、マクロ選択信号ＳＢを生成する。出力データＤＯＵＴとしては、各メモリマクロから読み出されたデータの簡易良否判定データが出力される。

出力データ伝送部は、第１の動作モードに応じて、メモリマクロ１０〜２１のうち、いずれか複数のメモリマクロから読み出されたデータが全て一致するか否かを示すデータ、又は、メモリマクロ１０〜２１のうちの１つのメモリマクロから読み出されたデータに基づいて、出力データＤＯＵＴを求め、出力する。

すなわち、データ出力回路４４は、活性モード制御信号Ｃ０，Ｃ１に従って、簡易検査モードにおいては、対応するメモリマクロ１０及び１１の出力が一致しているか否かを示す信号をＡＮＤゲート５１に出力し、通常検査モードにおいては、メモリマクロ１０又は１１のいずれか一方の出力に応じた信号を、ＡＮＤゲート５１に出力する。

同様に、データ出力回路４５〜４９は、対応する活性モード制御信号に従って、対応するメモリマクロの出力に基づいて求めた信号を、対応するＡＮＤゲートに出力する。

ＡＮＤゲート５１は、データ出力回路４４及び４５の出力の論理積をデータ出力回路４２に出力する。ＡＮＤゲート５２は、データ出力回路４６及び４７の出力の論理積をデータ出力回路４２に出力する。ＡＮＤゲート５３は、データ出力回路４８及び４９の出力の論理積をデータ出力回路４２に出力する。データ出力回路４２は、ＡＮＤゲート５１〜５３の出力が一致するか否かを判定して、その結果を出力データＤＯＵＴとして出力する。

次に、図１のメモリマクロ制御回路３２について説明する。図２、図３、及び図４は、図１の第１のメモリマクロ制御回路３２の第１、第２、及び第３の部分の構成例をそれぞれ示す回路図である。

図２の回路は、活性マクロ数指定信号ＭＣ０〜ＭＣ２に基づいて信号Ｇ１Ａを生成し、これを信号Ｇ１Ｂとして用いる。また、図２の回路は、検査モード指定信号ＣＭＰＴ、検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥ、及び信号Ｇ１Ｂに基づいて、信号Ｇ２を生成する。

図３の回路は、入力信号Ｉ３に含まれるメモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａと、信号Ｇ２とに基づいて、信号Ｇ３を生成する。メモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａは、信号ＡＤ１４，ＡＤ１５，ＡＤ１６，ＡＤ１７を含んでいる。信号ＡＤ１４，ＡＤ１５，ＡＤ１６，ＡＤ１７は、通常動作時にメモリマクロを選択するためのアドレスの各ビットを表しており、この順は、下位ビットを表す信号から上位ビットを表す信号の順である。図４の回路は、信号Ｇ３に基づいて、マクロ選択信号ＳＢを生成して出力する。

図５は、図１の第２のメモリマクロ制御回路３４の構成の例を示す回路図である。メモリマクロ制御回路３５〜３９は、それぞれに対応する信号を入出力する点の他は、メモリマクロ制御回路３４と同様に構成されている。

図６は、活性マクロ数指定信号ＭＣ０〜ＭＣ２と、同時に活性化されるメモリマクロの数（同時活性マクロ数）との関係を示す図である。図６のように、半導体装置１００においては、同時活性マクロ数を１，２，３，４，６，１２のいずれにも設定することができる。

メモリマクロ制御回路３２は、活性マクロ数指定信号ＭＣ０〜ＭＣ２（すなわち、第２の動作モード制御信号Ｉ２）に応じた数のメモリマクロが同時に活性化されるように、マクロ選択信号ＳＢを生成する。すなわち、制御部３０は、同時に活性化されるメモリマクロの数に対応する動作モードを、第２の動作モードとして決定する。

図７は、図２の回路の動作を示す論理チャートである。図７は、メモリマクロ制御回路３２に入力される第１及び第２の動作モード制御信号Ｉ１，Ｉ２（検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥ、検査モード指定信号ＣＭＰＴ、活性マクロ数指定信号ＭＣ０，ＭＣ１，ＭＣ２）の全ての論理組み合わせ（合計３２通りの組み合わせ）に対する、図２の回路が生成する信号Ｇ２に含まれる各信号の論理を示している。

図７の最上部には、第１及び第２の動作モード制御信号Ｉ１，Ｉ２の組み合わせ毎に付された組み合わせ番号ＴＭ（０〜３１）が示されている。制御部３０は、これらの組み合わせ毎に、半導体装置１００全体としての動作モードを決定する。より具体的には、図２の回路は、半導体装置１００を動作モードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋのいずれか１つで動作させるための信号Ｇ２を出力する。

このように、半導体装置１００全体としての動作モードとして、１１の動作モードＡ〜Ｋが設定可能である。動作モードＡは基準動作モードであって、半導体装置１００の通常使用時の動作モードである。通常使用時の動作モードにおいては、１つのメモリマクロのみが活性化される。図７の場合には、第１及び第２の動作モード制御信号Ｉ１，Ｉ２に含まれる５信号の３２通りの組み合わせのうち、１２通りの組み合わせの場合に、半導体装置１００全体としての動作モードが、動作モードＡに設定される。

図８は、図１の第１のメモリマクロ制御回路３２の通常検査モード時における論理チャートである。図８の論理チャートは、図７の論理チャートにおける組み合わせ番号ＴＭが０〜５の場合に対応している。図８においては、検査モード指定信号ＣＭＰＴは、“Ｌ”に固定されている。なお、検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥは、“Ｌ”に固定されている。

図８は、検査モード指定信号ＣＭＰＴ、第２の動作モード制御信号Ｉ２、及びメモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａの論理の組み合わせに対する、マクロ選択信号ＳＢ及びメモリマクロ（ＭＭ）１０〜２１の状態を示している。以下の図においては、黒い長方形は正規活性モードで動作するメモリマクロ、白い長方形はダミー活性モードで動作するメモリマクロ、“−”は非活性であるメモリマクロを示している。

マクロ選択信号ＳＢは、正規活性モードで動作をさせるメモリマクロ（正規活性メモリマクロ）を選択するための正規活性マクロ選択信号ＳＢＡと、正規活性モード、ダミー活性モードの区別なく同時に活性化するメモリマクロ（同時活性メモリマクロ）を選択するための同時活性マクロ選択信号ＳＢＢとを含んでいる。同時活性マクロ選択信号ＳＢＢによって選択され、かつ、正規活性マクロ選択信号ＳＢＡによって選択されないメモリマクロが、ダミー活性モードで動作を行う。

図９は、各メモリマクロに対応する正規活性マクロ選択信号ＳＢＡ及び同時活性マクロ選択信号ＳＢＢを示す図である。図９においては、例えば、メモリマクロ１２は、信号ＢＳＥＬ０とＭＳＥＬ２とが“Ｈ”となる場合には正規活性メモリマクロとして選択され、信号Ｍ＿ＢＳＥＬ０とＭ＿ＭＳＥＬ２とが“Ｈ”となる場合には同時活性メモリマクロとして選択されることを示している。

図８には、組み合わせ番号ＴＭ毎に、半導体装置１００全体としての動作モード、第１の動作モード、及び第２の動作モードが記載されている。第１の動作モードは、組み合わせ番号ＴＭが０〜５のいずれの場合においても通常検査モードである。また、第２の動作モードは、組み合わせ番号ＴＭが０，１，２，３，４，５の場合、それぞれ単一マクロ活性モード、２マクロ同時活性モード、３マクロ同時活性モード、４マクロ同時活性モード、６マクロ同時活性モード、１２マクロ同時活性モードである。制御部３０は、第１の動作モードと第２の動作モードとの組み合わせによって、半導体装置１００全体の動作モードを決定する。半導体装置１００全体の動作モードは、組み合わせ番号ＴＭが０，１，２，３，４，５の場合、それぞれ動作モードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆである。

例として、組み合わせ番号ＴＭが２である場合について見ると、この場合には、第１の動作モードが通常検査モード、第２の動作モードが３マクロ同時活性モード、半導体装置１００全体としての動作モードが動作モードＣである。この場合において、メモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａに含まれる信号ＡＤ１４〜ＡＤ１７の信号が全て“Ｌ”のとき、正規活性マクロ選択信号ＳＢＡに含まれる信号の中で“Ｈ”となる信号は、信号ＢＳＥＬ０とＭＳＥＬ０である。このとき、図９に従って、メモリマクロ１０が正規活性メモリマクロとなる。

また、同時活性マクロ選択信号ＳＢＢに含まれる信号の中で“Ｈ”となる信号は、信号Ｍ＿ＢＳＥＬ０，Ｍ＿ＢＳＥＬ１，Ｍ＿ＢＳＥＬ２及びＭ＿ＭＳＥＬ０である。このとき、図９に従って、メモリマクロ１０，１４，１８の３個のメモリマクロが同時活性メモリマクロとなる。同時活性メモリマクロとして選択され、かつ、正規活性メモリマクロとして選択されないメモリマクロがダミー活性メモリマクロであるので、このとき、メモリマクロ１４，１８がダミー活性メモリマクロとなる。

図１０は、図１の第１のメモリマクロ制御回路３２の簡易検査モード時における論理チャートである。図１０の論理チャートは、図７の論理チャートにおける組み合わせ番号ＴＭが８〜１３の場合に対応している。図１０においては、検査モード指定信号ＣＭＰＴは、“Ｈ”に固定されている。なお、検査モード固定信号ＢＩＳＴＭＯＤＥは、“Ｌ”に固定されている。図１０は、図８と同様に、検査モード指定信号ＣＭＰＴ、第２の動作モード制御信号Ｉ２、及びメモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａの論理の組み合わせに対する、マクロ選択信号ＳＢ及びメモリマクロ１０〜２１の状態を示している。

図１０には、組み合わせ番号ＴＭ毎に、半導体装置１００全体としての動作モード、第１の動作モード、及び第２の動作モードが記載されている。第１の動作モードは、組み合わせ番号ＴＭが８の場合には通常検査モード、組み合わせ番号ＴＭが９〜１３の場合には簡易検査モードである。また、第２の動作モードは、組み合わせ番号ＴＭが８，９，１０，１１，１２，１３の場合には、それぞれ単一マクロ活性モード、２マクロ同時活性モード、３マクロ同時活性モード、４マクロ同時活性モード、６マクロ同時活性モード、１２マクロ同時活性モードである。制御部３０は、第１の動作モードと第２の動作モードとの組み合わせによって、半導体装置１００全体の動作モードを決定する。半導体装置１００全体の動作モードは、組み合わせ番号ＴＭが８，９，１０，１１，１２，１３の場合、それぞれ動作モードＡ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋである。

例として、組み合わせ番号ＴＭが１１である場合について見ると、この場合には、第１の動作モードが簡易検査モード、第２の動作モードが４マクロ同時活性モード、半導体装置１００全体としての動作モードが動作モードＩである。この場合において、メモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａに含まれる信号ＡＤ１４，ＡＤ１５が共に“Ｌ”のとき、正規活性マクロ選択信号ＳＢＡに含まれる信号の中で“Ｈ”となる信号は、信号ＢＳＥＬ０，ＭＳＥＬ０，ＭＳＥＬ１，ＭＳＥＬ２及びＭＳＥＬ３である。このとき、図９に従って、メモリマクロ１０，１１，１２，１３が正規活性メモリマクロとなる。信号ＡＤ１６，ＡＤ１７がいずれの信号レベルであっても同様である。

また、同時活性マクロ選択信号ＳＢＢに含まれる信号の中で“Ｈ”となる信号は、信号Ｍ＿ＢＳＥＬ０，Ｍ＿ＭＳＥＬ０，Ｍ＿ＭＳＥＬ１，Ｍ＿ＭＳＥＬ２及びＭ＿ＭＳＥＬ３である。このとき、図９に従って、メモリマクロ１０，１１，１２，１３の４個のメモリマクロが同時活性メモリマクロとなる。このとき、ダミー活性メモリマクロは存在せず、全ての同時活性メモリマクロが正規活性メモリマクロとなる。

複数のメモリマクロが同時に正規活性メモリマクロとなる簡易検査モードにおいては、制御部３０は、メモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａを構成する信号ＡＤ１４〜ＡＤ１７のうちの一部を用いることなく（言い換えると、無効にして）、マクロ選択信号ＳＢを生成し、これに応じてメモリマクロを選択し、その動作モードを制御する。

すなわち、制御部３０は、２マクロ同時活性モードである動作モードＧでは信号ＡＤ１７を用いず、３マクロ同時活性モードである動作モードＨ、及び４マクロ同時活性モードである動作モードＩでは信号ＡＤ１７及びＡＤ１６を用いず、６マクロ同時活性モードである動作モードＪでは信号ＡＤ１７，ＡＤ１６及びＡＤ１５を用いず、１２マクロ同時活性モードである動作モードＫでは信号ＡＤ１７，ＡＤ１６，ＡＤ１５及びＡＤ１４の全てを用いない。

このように、同時に活性化されるメモリマクロの数が多くなるに従って、用いられない信号が増加する。制御部３０は、メモリマクロ選択アドレス信号Ｉ３Ａの最上位の信号から順に信号を選択し、選択されなかった信号に基づいてマクロ選択信号ＳＢを生成し、これに応じて活性化されるメモリマクロを選択している。

図１１は、図１の出力データ伝送部の構成の例を示す回路図である。第１のデータ出力回路４４は、ＮＭＯＳトランジスタ４４Ａ，４４Ｂと、第１の一致判定回路としての、出力が反転されたＥＸＯＲゲート（排他的論理和回路）４４Ｃとを備えている。第２のデータ出力回路４２は、第２の一致判定回路としての、出力が反転されたＥＸＯＲゲート４２Ａ，４２Ｂと、第２の論理積回路としてのＮＡＮＤゲート４２Ｃとを備えている。

出力データ伝送部は、対応する活性モード制御信号が“Ｌ”であるメモリマクロを選択し、選択されたメモリマクロから読み出されたデータに基づいて、出力データＤＯＵＴを求める。

すなわち、メモリマクロ１０が正規活性モードで動作を行う場合には、対応する活性モード制御信号Ｃ０が“Ｌ”であるので、メモリマクロ１０から読み出されたデータが出力Ｄ０としてＥＸＯＲゲート４４Ｃに与えられる。一方、メモリマクロ１０がダミー活性モードで動作を行う場合、又は非活性である場合には、活性モード制御信号Ｃ０が“Ｈ”であるので、ＮＭＯＳトランジスタ４４Ａは、メモリマクロ１０の出力Ｄ０を“Ｌ”にする。つまり、メモリマクロ１０から読み出されたデータは、ＥＸＯＲゲート４４Ｃでは用いられない。他のメモリマクロ１１〜２１に関しても同様である。

したがって、データ出力回路４４は、メモリマクロ１０，１１のいずれもが正規活性モードで動作を行わない場合には、出力“Ｈ”をＡＮＤゲート５１に与え、メモリマクロ１０，１１のうちの一方のみが正規活性モードで動作を行う場合には、正規活性モードで動作を行うメモリマクロの出力を反転してＡＮＤゲート５１に与え、メモリマクロ１０，１１の双方が正規活性モードで動作を行う場合には、メモリマクロ１０，１１のそれぞれの出力Ｄ０，Ｄ１が一致すれば出力“Ｈ”を、一致しなければ出力“Ｌ”を、ＡＮＤゲート５１に与える。

データ出力回路４５〜４９も、データ出力回路４４と同様に構成されており、対応する活性モード制御信号及びメモリマクロの出力に応じて、同様に動作をし、出力をＡＮＤゲート５１〜５３に与える。

データ出力回路４２は、ＡＮＤゲート５１〜５３が出力する３つの信号の論理状態が一致するか否かを判定し、その結果を出力する。すなわち、ＡＮＤゲート５１，５３の出力は、それぞれＥＸＯＲゲート４２Ａ，４２Ｂに与えられ、ＡＮＤゲート５２の出力は、ＥＸＯＲゲート４２Ａ及び４２Ｂに与えられている。ＮＡＮＤゲート４２Ｃは、ＥＸＯＲゲート４２Ａ，４２Ｂの出力の論理積を求め、出力データＤＯＵＴとして出力する。

このように、通常検査モードにおいては、図１の出力データ伝送部は、正規活性モードで動作する１つのメモリマクロから読み出されたデータに基づいて出力データＤＯＵＴを求め、出力するので、メモリマクロ毎に良否判定をすることが可能となる。

また、簡易検査モードにおいては、出力データ伝送部は、正規活性モードで動作する複数のメモリマクロから読み出されたデータが全て一致するか否かを出力データＤＯＵＴとして求め、出力するので、正規活性モードで動作するメモリマクロが全て正常であるか否かを判定することが可能となる。

以上のように、図１の半導体装置によると、選択された複数のメモリマクロを同時に活性化して、バーンイン、良品選別等をすることが可能であるので、各メモリマクロを１つずつ順番に活性化していく場合よりも、検査等に要する時間を短縮することができる。

本発明に係る半導体装置は、検査等に要する時間の削減を図ることができ、それぞれが複数のメモリセルを備えるメモリマクロを複数有する半導体装置等として有用である。

本発明の実施形態に係る半導体装置の構成の例を示すブロック図である。 図１の第１のメモリマクロ制御回路の第１の部分の構成例を示す回路図である。 図１の第１のメモリマクロ制御回路の第２の部分の構成例を示す回路図である。 図１の第１のメモリマクロ制御回路の第３の部分の構成例を示す回路図である。 図１の第２のメモリマクロ制御回路の構成の例を示す回路図である。 活性マクロ数指定信号ＭＣ０〜ＭＣ２と、同時に活性化されるメモリマクロの数との関係を示す図である。 図２の回路の動作を示す論理チャートである。 図１の第１のメモリマクロ制御回路の通常検査モード時における論理チャートである。 各メモリマクロに対応する正規活性マクロ選択信号及び同時活性マクロ選択信号を示す図である。 図１の第１のメモリマクロ制御回路の簡易検査モード時における論理チャートである。 図１の出力データ伝送部の構成の例を示す回路図である。 従来の半導体装置の構成の例を示すブロック図である。

符号の説明

１０〜２１ メモリマクロ
３０ 制御部
３２ 第１のメモリマクロ制御回路
３４〜３９ 第２のメモリマクロ制御回路
４２ 第２のデータ出力回路
４２Ａ，４２Ｂ ＥＸＯＲゲート（第２の一致判定回路）
４２Ｃ ＮＡＮＤゲート（第２の論理積回路）
４４〜４９ 第１のデータ出力回路
４４Ｃ ＥＸＯＲゲート（第１の一致判定回路）
５１〜５３ ＡＮＤゲート（第１の論理積回路）
１００ 半導体装置

Claims (1)

1. それぞれが複数のメモリセルを有し、対応する活性マクロ選択信号に従って活性化し、かつ、対応する活性モード制御信号に応じた活性モードで動作する複数のメモリマクロと、
   前記複数のメモリマクロのうち、いずれか１つのメモリマクロが、通常の動作を行う正規活性モードで動作するように、その他の１つ以上のメモリマクロが、読み出されたデータをそのメモリマクロの外に出力しないダミー活性モードで前記いずれか１つのメモリマクロと同時に動作するように、入力された動作モード制御信号に応じて、前記複数のメモリマクロのそれぞれに対応する活性マクロ選択信号及び活性モード制御信号を生成して出力することが可能な制御部とを備える
   半導体装置。

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