JP4230717B2 - Semiconductor test circuit and semiconductor test method - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常回路、及び内蔵のメモリを有する半導体集積回路の、短時間で高精度な検査を行うためのテスト回路、およびそのテスト方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体プロセスの微細化が進み、大規模なシステムLSIが開発されるようになった。システムLSIには、その機能の多さ故、ワード数等構成の異なるRAMが多数内蔵されている。動作速度も高速化が進み、その一方で微細化に伴うリーク電流は増大し、内蔵するメモリの品質や検査も、より厳しいものが求められるようになった。
テストの容易化の観点からあらかじめ半導体回路内に組み込んだBIST(Built-In-Self-Test)と呼ばれる試験専用の回路(以下、BIST回路という)を用いた検査が、行われるようになってきている。
【0003】
また、電荷によりデータを保持するメモリ、例えば、RAMに関して、電流のリークによるRAMのデータ消失の検査には、RAMポーズテストがよく用いられている。これは、まずRAMにテストパターンを書き込み、一定時間経過後にこのデータを読み出してデータの消失の無い事を確認するものである。
【0004】
以下、従来のテスト回路について図2を用いて説明する。
図2において、101は半導体の通常回路、111、112は通常回路101に含まれるFF(フリップフロップ)の一部、102はクロック同期型のRAM、115は通常回路101の上記FFの一部111、112以外の、RAM102とデータをやり取りする部分回路、121はセレクタ、203はRAM102をテストするためのBIST制御回路、225、226はBIST制御回路203内のFFである。
【0005】
通常回路101からRAM102への信号S242(CS、RE、ADR、DATA等)は、セレクタ121を介してRAM102に接続されている。同様に、BIST制御回路203からRAM102への信号S147も、セレクタ121を介してRAM102に接続されている。また、RAM102の出力S144は、通常回路101とBIST制御回路203に接続されている。
【0006】
セレクタ121は、制御信号(ramtest信号)S161によって制御され、通常回路101からの入力S242と、BIST制御回路203からの入力S147とのいずれかを選択してRAM102の入力S143に供給する。すなわち、ramtest信号S161がONのときは、セレクタ121は、BIST制御回路203からの入力S147を選択し、またramtest信号S161がOFFのときは、セレクタ121は、通常回路101からの入力S242を選択してRAM102に供給する。
また、クロック信号S150は通常回路101、BIST制御回路203、RAM102のそれぞれに供給されている。
【0007】
なお、通常回路101、BIST制御回路203は、別途のスキャンテスト回路が組み込まれ、scanmode信号S151がアサートされると、スキャンテストモードに切り替わり、外部からスキャンテスト可能な構成となっている。このスキャンテスト回路の詳細は、煩雑となるため図2での記述を省略する。
【0008】
BIST制御回路203は、bistrun信号S162によってRAMテスト動作を起動される。BIST制御回路203は、RAMテスト動作のとき、RAM102にテストパターンを書き込む一連の信号S147をセレクタ121経由で送り、RAM102にテストパターンを書き込み、次にRAM102に書き込んだテストパターンを読み出すための一連の信号S147もセレクタ121経由でRAM102に送り、そして、RAM102から読み出したデータS144を受け取り、BIST制御回路203内部の期待値と比較し、その判定結果をbistfail信号S165として出力する。bistdone信号S164は、RAMの全領域についてBISTテストが完了したかどうかを示す。
【0009】
また、以上のBIST制御回路203の一連のRAMテストの動作は、pause信号S213によって一時停止、または停止解除される。なお、半導体集積回路内に複数の内部構成の異なるRAMとそれぞれに対応するBIST制御回路が複数個存在する場合、pause信号はRAMの内部構成の種類の数だけ存在する。
【0010】
次に、上記の従来のテスト回路による半導体回路の検査の動作フローを、図3のタイミングチャートを参照しながら説明する。
期間381では、通常回路101、BIST制御回路203に入力されているscanmode信号S151がアサートすると、通常回路101、BIST制御回路203は、スキャンテストモードに切り替わり、スキャンチェーンより所定のテストパターンが入力されることにより、スキャンテストを行って、そのテスト結果を外部に出力する。
【0011】
期間382では、scanmode信号S151をネゲートしてスキャンテストを終了する。次に、ramtest信号S161がONになり、それに伴い、セレクタ121はBIST制御回路203からの出力をRAM102への入力として選択するようにスイッチングされる。期間383では、bistrun信号S162がアサートされると、BIST制御回路203はテストパターンを生成してRAM102へ出力し、そして、期間384では、外部からのpause信号S213により、動作が一時的に停止される。期間385では、所定のポーズ期間が過ぎたので、pause信号S213が解除され、BIST制御回路203はRAM102から書き込まれた値を読み出し、BIST制御回路203にある期待値と比較を行い、その比較結果をbistfail信号S165として出力する。すべてのテスト(比較)が終わったら、bistdone信号S164を外部へ出力する。
【0012】
図3に示すように、301はスキャンテストの期間、311はRAMポーズテストの期間である。RAMポーズテスト期間311は、RAMへのテストパターン書き込み期間312と、RAMの動作を一定期間禁止するRAMポーズ期間313と、上記期間312に書き込んだRAM内の値を読み出して期待値と比較する期間314とにより構成されている。なお、pause[0]、pause[1]、pause[2]は、それぞれ複数の内部構成の異なるRAMに対応するBIST制御回路のポーズ信号である。
【0013】
このように、従来のテスト回路では、スキャンテストとRAMポーズテストは、時間的に順番に実施しており、総テスト時間322は、スキャンテストの期間301と、RAMポーズテストの期間311とのテスト時間の和となっている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では以下に挙げるような課題が存在する。
(1)スキャンテスト中はRAMへの制御信号143(ライトイネーブル、チップセレクタ等)が、FF111またはFF225にセットされるスキャンデータによって変わるので、あらかじめRAMに検査データを書き込んでおいても、データが上書きされ、破壊される。従って、RAMポーズテストのポーズ中にスキャンテストを行うことはできず、両者は時間的に独立して行わねばならないという問題があった。
【0015】
(2)従来のBIST制御回路は、RAMへのテストパターンの書き込みの後自動的に続けて読み出しを行う。RAMポーズテストのポーズ期間のためにテストパターンの書き込みの後BIST制御回路のRAMテスト動作を一時停止するには、BIST制御回路がRAMへのテストパターンを書き込んだ直後、読み出しが始まる前にBISTポーズ信号を外部から入力してBIST制御回路を一時停止させる必要がある。内部動作速度が高速になるにつれ、LSI外部からこのタイミングで正確にポーズ信号を制御することは困難になるという問題があった。
【0016】
また、書き込みに掛かるサイクル数は、RAMの容量および供給するクロックにより異なる。ところが、システムLSIには容量の異なるRAMが多数存在するうえ、それぞれ周期の異なる複数の周波数のクロックを用いる場合もある。従って、これらの組合せによってテストパターンの書き込みに必要な時間は異なり、そのためポーズ信号を入力するタイミングは複数となる。従来のRAMテスト回路を並べてこのような状況に対応しようとすると、複数本のそれぞれ異なるタイミングでポーズ信号を入力する端子が必要となるという問題があった。
【0017】
また、ポーズ解除後、BIST制御回路が動作を再開して引き続き読み出し動作を続けるためには、当然の事ながらBIST制御回路の内部状態がポーズ期間中も保持されている必要がある。しかしながら、仮にスキャンテスト後にRAMの内容が保存されているとしても、RAMポーズテストのポーズ期間中にBIST制御回路自身をスキャンテストすると、BIST制御回路内部の状態が破壊されるため、ポーズテストとスキャンテストを同時に実行する事は出来ないという問題があった。
【0018】
(3)従来のRAMテスト回路では、BIST制御回路を使用したRAMテストモードでの信号S147を伝播する経路は、通常動作時の信号S141を伝播する経路と異なる。従ってBIST制御回路による実速度タイミングテストがPASSしても、通常動作モードでの実速度タイミングテストはFAILする場合が起こりうる。すなわち、通常動作での厳密な動作速度検査は、従来のRAMテスト回路ではできないという問題がある。
【0019】
本発明は、上記の従来の問題点を解決するためになされたもので、半導体の検査時間を短縮する、及びメモリの厳密な動作速度検査をすることのできる半導体テスト回路及びそのテスト方法を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、本発明の半導体テスト回路は、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリとを有する半導体回路において、前記通常回路がスキャンテストモードにある間、前記メモリに新たな値が書き込まれないように、該メモリへの入力信号を固定する回路を備えたものである。
これにより、通常回路のスキャンテストの時に、メモリの状態が破壊されることなく、通常回路のスキャンテストと、メモリのポーズテストとの重畳が可能となる。
【0021】
また、本発明の半導体テスト回路は、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリとを有する半導体回路において、前記通常回路がスキャンテストモードにある間、前記メモリに新たな値が書き込まれないように該メモリへのクロック信号を固定する回路を備えたものである。
これにより、通常回路のスキャンテストの時に、メモリの状態が破壊されることなく、通常回路のスキャンテストとメモリのポーズテストとの重畳が可能となる。
【0022】
本発明の半導体テスト回路は、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続される、一個または複数個のメモリとを有する半導体回路において、前記メモリの検査を行うBIST制御回路を備え、前記BIST制御回路は、前記メモリに対してテストパターンの書き込みを行って自動停止する第1の動作モードと、前記メモリに書き込まれた値を読み出して所定の期待値と比較する第2の動作モードとを有することを特徴とするものである。
これにより、BIST制御回路を使用したメモリのポーズテストにおいて、外部からのポーズタイミング制御が不要となり、また、ポーズテストの期間中にBIST制御回路自体のスキャンテストも可能となる。
【0023】
本発明の半導体テスト回路は、前記半導体テスト回路において、前記通常回路に接続される、一個または複数個のメモリと、前記メモリの検査を行うBIST制御回路と、を備え、前記BIST制御回路は、前記メモリに対してテストパターンの書き込みを行って自動停止する第1の動作モードと、前記メモリに書き込まれた値を読み出して所定の期待値と比較する第2の動作モードとを有することを特徴とするものである。
これにより、BIST制御回路を使用したメモリのポーズテストにおいて、外部からのポーズタイミング制御が不要となり、また、ポーズテストの期間中にBIST制御回路自体のスキャンテストを行なうことも可能となり、通常回路のスキャンテストとメモリのポーズテストとを重畳することも可能となる。
【0024】
本発明の半導体テスト回路は、前記半導体テスト回路において、外部入力端子と、スキャンテストモードの選択信号と連動する切替信号に基づいて、前記通常回路からの入力信号、または前記外部入力端子からの入力信号を選択して前記メモリに供給するセレクタと、を備え、スキャンテストモードの時、前記メモリは、前記セレクタを介して前記外部入力端子と繋がることを特徴とするものである。
これにより、通常回路のスキャンテストをしながら外部からのメモリテストが可能となり、特に、スキャンテストと、ポーズテストではない、例えばマーチアルゴリズム等によるメモリテストを重畳する場合に効果的である。
【0025】
本発明の半導体テスト回路は、メモリ前段のFFとしての第1のFFを含む通常回路と、前記通常回路に接続される前記メモリとを有する半導体回路において、セレクタと、前記メモリの検査を行うBIST制御回路と、を備え、前記通常回路から前記メモリへ供給される第1の信号と前記BIST制御回路から該メモリへ供給される第2の信号とは、それぞれ前記セレクタに接続され、前記セレクタの出力は、前記第1のFFに接続され、前記第1のFFの出力は、前記メモリに接続される構成としたものである。
これにより、簡単な回路構成で、通常動作時の信号とメモリテスト時の信号とは同じ伝播経路を通ることとなるため、BIST制御回路を使用したメモリの厳密な書き込みタイミングテストが可能となる。また通常回路やBIST制御回路からメモリへの信号を一旦FFで受けるため、これらのスキャンテストの故障検出率もアップすることができる。
【0026】
本発明の半導体テスト回路は、前記半導体テスト回路において、前記通常回路は、さらに、メモリ後段のFFとしての第2のFFをも有するものであり、前記メモリの出力は、前記第2のFFに接続され、前記第2のFFの出力は、それぞれ前記通常回路または前記BIST制御回路に接続される構成としたものである。
これにより、簡単な回路構成で、BIST制御回路を使用したメモリの厳密な読み出しタイミングテストが可能となり、また通常回路やBIST制御回路へメモリ後段のFFからテストパターンを入力できるため、これらのスキャンテストの故障検出率もアップすることができる。
【0027】
本発明の半導体テスト回路は、前記半導体テスト回路において、セレクタと、前記メモリの検査を行うBIST制御回路とを備え、さらに、前記通常回路は、メモリ前段のFFとしての第1のFFを有するものであり、前記通常回路から前記メモリへ供給される第1の信号と、前記BIST制御回路から該メモリへ供給される第2の信号とは、それぞれ前記セレクタに接続され、前記セレクタの出力は、前記第1のFFに接続され、前記第1のFFの出力は、前記メモリへ接続される構成としたものである。
これにより、スキャンテストとメモリのポーズテストとは並行して実施することができると同時に、簡単な回路構成で、BIST制御回路を使用したメモリの厳密な速度テストが可能となり、また通常回路やBIST制御回路のスキャンテストの故障検出率もアップすることができる。
【0028】
本発明の半導体テスト回路は、前記半導体テスト回路において、セレクタを備え、さらに、前記通常回路は、メモリ前段のFFとしての第1のFFを有するものであり、前記通常回路から前記メモリへ供給される第1の信号と、前記BIST制御回路から該メモリへ供給される第2の信号とは、それぞれ前記セレクタに接続され、前記セレクタの出力は、前記第1のFFに接続され、前記第1のFFの出力は、前記メモリへ接続される構成としたものである。
これにより、スキャンテストとポーズテストとは並行して実施することができると同時に、簡単な回路構成で、BIST制御回路を使用したメモリの厳密な速度テストが可能となり、また通常回路やBIST制御回路のスキャンテストの故障検出率もアップすることができる。
【0029】
本発明の半導体テスト回路は、前記半導体テスト回路において、前記通常回路は、さらに、メモリ後段のFFとしての第2のFFをも有するものであり、前記メモリの出力は、前記第2のFFに接続され、前記第2のFFの出力は、それぞれ前記通常回路または前記BIST制御回路に接続される構成としたものである。
これにより、スキャンテストとポーズテストとは並行して実施することができると同時に、簡単な回路構成で、BIST制御回路を使用したメモリの厳密な速度テストが可能となり、また通常回路やBIST制御回路のスキャンテストの故障検出率もアップすることができる。
【0030】
本発明の半導体テスト方法は、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続される、一個または複数個のメモリと、前記メモリの検査を行う、スキャンテスト可能なBIST制御回路とを有する半導体回路に対してテストを行う半導体テスト方法であって、前記メモリへの書き込み禁止状態を解除し、前記BIST制御回路を用いて該メモリにテストパターンを書き込む第1のステップと、前記メモリへの書き込み禁止状態を設定し、前記通常回路と前記BIST制御回路との一方または両方のスキャンテストを同時に実施する第2のステップと、前記メモリへの書き込み禁止状態を解除し、前記第1のステップで該メモリに書き込んだ値を前記BIST制御回路を用いて読み出し、期待値と比較する第3のステップと、を有することを特徴とするものである。
これにより、スキャンテストとメモリのポーズテストとを重畳することができる。
【0031】
本発明の半導体テスト方法は、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリと、該メモリへ入力信号を送る外部入力端子と、前記通常回路又は前記外部入力端子からの入力信号を選択して前記メモリへ供給するセレクタと、を有する半導体回路に対してテストを行う半導体テスト方法であって、スキャンテストモードにして前記通常回路のスキャンテストを行なうのと並行して、前記通常回路から論理的に切り離された前記メモリに対して前記外部入力端子より書き込み及び読み出しを行って、前記メモリのテストを行なうことを特徴とするものである。
これにより、スキャンテストと、メモリテストとを重畳することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1による半導体テスト回路及び半導体テスト方法について、図1、図4、図5を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1による半導体テスト回路の構成を示す図である。
【0033】
図1において、101は半導体の通常回路、111、112は通常回路101に含まれるFFの一部、102はクロック同期型のメモリ(RAM)、115は通常回路101のFF111、FF112以外の、RAM102とデータをやり取りする部分回路、121はセレクタ、103はRAM102をテストするためのBIST制御回路、125、126はBIST制御回路103内のFF、105はRAM102への書き込みを禁止する禁止回路である。
【0034】
通常回路101からRAM102への信号S141(CS、RE、ADR、DATA等)は、セレクタ121を介してFF111を経由し、RAM102に入力される。同様にBIST制御回路103からRAM102への信号S147もセレクタ121を介してFF111を経由し、RAM102に入力される。またRAM102からの出力信号S144は、FF112を経由して通常回路101とBIST制御回路103とに入力される。
【0035】
セレクタ121はramtest信号S161によって制御され、通常回路101からの入力信号S141とBIST制御回路103からの入力信号S147とのいずれかの信号を選択しFF111を介してRAM102へ入力信号S143として供給する。すなわち、ramtest信号S161がONのときは、セレクタ121は、BIST制御回路103からの入力S147を選択し、ramtest信号S161がOFFのときは、セレクタ121は、通常回路101からの入力S141を選択してRAM102に供給する。
【0036】
またクロック信号S150が通常回路101、BIST制御回路103、及び書き込み禁止回路105のそれぞれに供給され、書き込み禁止回路105からクロック信号S152がRAM102へ供給される。
【0037】
書き込み禁止回路105にはRAM102への書き込み禁止信号、即ち、protect信号S153が入力され、protect信号S153がアサートされた時にはRAM102へのクロック供給を停止し、これによりRAM102への書き込みは出来なくする。すなわち、protect信号S153がアサートされると、本実施の形態1では、ramtest信号S161とscanmode信号S151とのON又はOFFの状態に関わらず、RAM102への書き込みは不可能となる。
【0038】
なお通常回路101、BIST制御回路103は、別途のスキャンテスト回路が組み込まれ、scanmode信号S151がアサートされると、スキャンテストモードに切り替わり、外部からスキャンテスト可能な構成となっている。このスキャンテスト回路の詳細は煩雑となるため、図1での記述を省略する。
【0039】
BIST制御回路103は、RAMの一定領域内にテストパターンを書き込む第1の動作(CW:Checker Pattern Write)シーケンスと、一定領域内に書き込んだテストパターンを読み出して内蔵する期待値と比較する第2の動作(CR:Checker Pattern Read)シーケンスとを内蔵する。BIST制御回路103のCW動作によって生成される、RAMにテストパターンを書き込む一連の信号S147はセレクタ121経由でRAM102にテストパターンとして書き込まれる。また、BIST制御回路103のCR動作によって生成される、RAMに書き込んだテストパターンを読み出す一連の信号もセレクタ121経由でRAM102に送られ、RAM102から読み出したデータS144はFF112経由でS146となる。BIST制御回路103はS146を受け取り、内部の期待値と比較し、その判定結果をbistfail信号S165として出力する。
【0040】
また、BIST制御回路103は、bistrun信号S162によってRAMテスト動作が起動される。BIST制御回路103は、RAMテスト動作のとき、まずbistmode信号S163の第0ビットが1であれば、CW動作を行い、0であれば次の動作に移る。次の動作ではbistmode信号S163の第1ビットが1であればCR動作を行い、0であれば次の動作に移る。その次の動作では、BIST制御回路103はbistdone信号S164をアサートして外部に出力し、動作を自動的に停止する。
【0041】
次に、図5に示すフローチャートを参照しながら、BIST制御回路103の動作を説明する。
図5に示すように、BIST制御回路103において、まず、ステップS501ではbistrun信号S162が0である初期状態からステップS502に移る。ステップS502は初期化を行い、bistdone信号S164とbistfail信号S165をそれぞれ0にセットして、ステップS503に移る。ステップS503はbistrun信号S162が1になるのを待ち、bistrun信号S162が1になるとステップ504に移る。ステップS504はbistmode信号S163の第0ビットをチェックし、それが1であればステップS505に進み、そうでなければステップS505を飛ばしてステップS506に進む。ステップS505はテスト対象のメモリにテストパターンを書き込むのに必要な信号のシーケンスを発生して、テスト対象のRAM102に出力し、ステップS506へ進む。ステップS506はbistmode信号S163の第1ビットをチェックし、それが1であればステップS507に進み、そうでなければステップS507を飛ばしてステップS508に進む。ステップS507はテスト対象のメモリからデータを読み出す信号のシーケンスを発生し、そしてメモリから読み出した値をBIST制御回路103に内蔵する期待値と順次比較し、もし不一致の場合には1をbistfail信号S165として出力する。その後、ステップS508へ進む。ステップS508は、1をbistdone信号S164として出力し、BIST制御回路103の外部に処理の終了を示す。
【0042】
次に、本実施の形態1による半導体テスト回路及び半導体テスト方法における、半導体回路の検査の動作について、図4のタイミングチャートを参照しながら説明する。
期間481でアサートされているramtest信号S161が入力されると、セレクタ121はBIST制御回路103の出力S147を選択してRAM102に供給するようにセットする。また、bistmode=01を入力し、BIST制御回路103がCW動作のみ実行するよう準備する。
【0043】
そして、期間482でbistrun信号S162がアサートされ、BIST制御回路103はRAMテストの動作を起動する。まず、内蔵のテストパターンを生成するシーケンスを実行してテストパターンを生成し、セレクタ121、FF111を経由してRAM102に書き込む。これで、(第1の)CW動作が終わり、BIST制御回路103はbistdone信号S164に1を出力して自動的に停止する。期間483では、外部からprotect信号S153がRAM書込み禁止回路105に入力し、RAM102がプロテクトされた状態に置かれ、次のスキャンテストのための準備が整う。
【0044】
RAM102をプロテクト状態にした後期間484では、外部からアサートされたscanmode信号S151を通常回路101、BIST制御回路103に送り、通常回路101、BIST制御回路103はスキャンテストモードになる。続いて、通常回路101、BIST制御回路103のスキャンテストを実施する。即ち、所定のスキャン入力ピンにより外部から通常回路101、BIST制御回路103に備えられているスキャンテストのためのFFへ制御信号やテスト信号などを送り、スキャンテストの結果を所定のスキャン出力ピンから受け取って、外部にて所定の期待値と比較を行い、通常回路101、BIST制御回路103がスキャンテストをパスしたか否かの結果を出す。
なお、このスキャンテストの期間中、RAM102はポーズテスト状態に置かれていたことになる。
【0045】
上記のスキャンテストが終わったら、期間485において、protect信号S153をOFFにし、RAM102をプロテクト状態から開放する。また、bistmode=10と入力し、BIST制御回路103がCR動作のみ実行するよう準備する。そして期間486ではbistrun信号S162をアサートすると、BIST制御回路103は第2の動作モードに入り、まず、RAM102に書き込んだものを読み出すための一連の信号S147をセレクタ121、FF111を経由してRAM102に送り、そして、そこから読み出したものS144をFF112を介して受け取り、内蔵の期待値と比較を行い、その結果をbistfail信号S165として外部へ出力する。すべての比較が完了すると、これで(第2の)CR動作は終わり、BIST制御回路103はbistdone信号S164に1を出力して自動的に停止する。
【0046】
図4に示すように、301はスキャンテストの期間、311はRAMポーズテストの期間である。ここでのRAMポーズテスト期間311は、RAMへのテストパターン書き込み期間312、RAMの動作を一定期間禁止するRAMポーズ期間313、上記期間312に書き込んだRAM内の値を読み出して期待値と比較する期間314よりなる。
また、481はCW動作準備期間、482はCW動作期間、483はスキャンテスト準備期間、484はスキャンテスト期間、485はCR動作準備期間、486はCR動作期間である。
【0047】
すなわち、本実施の形態1では、RAMポーズテストのポーズ期間中にスキャンテストを並列に実行することにより、スキャンテストとRAMポーズテストとの総テスト時間402は、図3に示した従来の総テスト時間322と比べて短縮されている。
【0048】
また、BIST制御回路103はCW動作の後、自動的に停止するので、従来の図3に示すような330〜332のポーズ信号を用いてCW動作の終了直後にBIST制御回路が一時停止するように外部から制御する必要が無い。
【0049】
このように、本実施の形態1による半導体テスト回路及びそのテスト方法では、RAMポーズテストのポーズ期間にRAMへの書き込みを禁止する書込み禁止回路と、外部からメモリへの入力と通常回路からメモリへの入力を選択して論理的にメモリに接続するセレクタと、テストパターンをメモリに書き込んだ後自動的に停止する書き込み動作モードと書き込んだ値を読み出して期待値と比較する読み出し・期待値比較モードとを有するBIST制御回路と、を備え、また、前記セレクタをメモリの前段のFFよりもさらに前段側に配し、メモリの出力を後段のFFを経由してから通常回路とBIST制御回路とに入力するようにしたので、メモリへの書き込み禁止回路により、あらかじめメモリに検査データを書き込んでおいてもデータが上書き破壊される事が無く、また、ポーズ期間中にスキャンテストを実行してBIST制御回路の内部状態が変化(破壊)しても、ポーズ期間終了後、BIST制御回路は全く新たに読み出し・期待値比較(CR動作)のモードから動作を再開できるため、RAMポーズテストのポーズ期間に、通常回路及びBIST制御回路のスキャンテストを並行して行うことが可能となり、半導体回路のテストに必要となる総テスト時間を減らすことができる。
【0050】
また、BIST制御回路はメモリポーズテストのポーズ期間のためにテストパターンの書き込みの後自動的に停止し、従来必要だった外部からの一時停止制御が不要となり、特にシステムLSIの様に容量の異なるメモリが多数存在する場合に必要だった外部からの煩雑な制御が不要となり、必要な入力端子数も減らせることができる。
【0051】
また、メモリの動作周波数はメモリ前段のFFからメモリ、およびメモリからメモリ後段へのFFの伝播時間で決まる。本実施の形態1では、メモリの前段のFFよりもさらに前段側に、通常系とメモリテスト系を切り分けるセレクタを配したことにより、メモリ前段のFFからメモリへ至る経路は通常動作時とメモリテスト動作時とで全く同一の信号伝播経路となる。またメモリからメモリ後段への経路も同一である。よって、メモリテスト動作時にメモリを実速度テストすれば、通常動作時でのメモリの実速度テストを行った事と厳密に等価な検査となる。また、メモリの前後にFFを配しているため、メモリとやりとりする回路のスキャンテストによる故障検出率が向上している。
【0052】
なお、本実施の形態1では、メモリとしてはRAMを例に説明を行ったが、本発明は、他の種類のメモリ、特に、電荷によるデータを保持する機構を有するメモリ、例えば、フラッシュROM等、に対しても、同様な効果を発揮することができる。
【0053】
また、本実施の形態1では、メモリに対して、BIST制御回路を用いてテストを行うのを例に説明を行ったが、BIST制御回路の替わりに、外部入力端子による書き込み・読み出しでメモリをテストしても、同様にメモリのポーズテストと通常回路のスキャンテストを並行して実施することができる。また、同様に、メモリテスト動作時にメモリを実速度テストすれば、通常動作時でのメモリの実速度テストを行った事と厳密に等価な検査となる。
【0054】
また、本実施の形態1では、RAM書き込み禁止回路がRAMへのアクセスを禁止する方法としてRAMに供給するクロックを停止したが、クロック非同期型のRAMの場合などでは、RAMのライトイネーブルやチップセレクトを固定する等の方法でアクセスを禁止することにしても良い。
【0055】
またスキャンテスト中はRAMへの制御信号を外部から直接制御出来る構成とした場合でも、同様にスキャンテストとメモリに対するテストとを重畳することができるという効果が得られる。
【0056】
【発明の効果】
以上のように、本発明の半導体テスト回路によれば、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリとを有する半導体回路において、前記通常回路がスキャンテストモードにある間、前記メモリに新たな値が書き込まれないように該メモリへの入力信号を固定する回路を備えるようにしたので、メモリのポーズテストのポーズ期間において、メモリの状態がスキャンテストによって破壊される可能性を無くして、メモリテストとスキャンテストとの重畳が可能となり、スキャンテストとメモリポーズテストとの総テスト時間を短縮することができるという効果がある。
【0057】
また、本発明の半導体テスト回路によれば、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリとを有する半導体回路において、前記通常回路がスキャンテストモードにある間、前記メモリに新たな値が書き込まれないように該メモリへのクロック信号を固定する回路を備えるようにしたので、請求項1に係る発明と同じように、予めメモリに検査データを書き込んでも、ポーズ期間中において、メモリへのクロック供給を停止し、メモリへの新たな書き込みができなくなるため、データが上書き破壊されることなく、メモリテストとスキャンテストとを並行して行うことが可能となり、スキャンテストとメモリポーズテストとの総テスト時間を短縮することができるという効果がある。
【0058】
本発明の半導体テスト回路によれば、一個または複数個のメモリをテストするBIST制御回路は、前記メモリに対してテストパターンの書き込みを行って自動停止する第1の動作モードと、前記メモリに書き込まれた値を読み出して所定の期待値と比較する第2の動作モードとを有するようにしたので、BIST制御回路はメモリポーズテストのポーズ期間のために、テストパターンの書き込みの後自動的に停止するため、従来必要だった外部からの一時停止制御が不要で、特にシステムLSIのように容量の異なるメモリが多数存在する場合に必要だった外部からの煩雑な制御が不要となり、必要な入力端子数も減らせることができるという効果がある。また、ポーズ期間中にスキャンテストを実行してBIST制御回路の内部状態が変化して失われても、ポーズ期間終了後BIST制御回路は全く新たに読み出し・期待値比較のモードから動作を再開できるため、メモリのポーズテストのポーズ期間中に通常回路およびBIST制御回路のスキャンテストの同時実行が可能になり、半導体のテスト時間を短縮することができるという効果がある。
【0059】
本発明の半導体テスト回路によれば、前記半導体テスト回路において、外部入力端子と、スキャンテストモードの選択信号と連動する切替信号に基づいて、前記通常回路からの入力信号、または前記外部入力端子からの入力信号を選択して前記メモリに供給するセレクタと、を備え、スキャンテストモードの時、前記メモリは、前記セレクタを介して前記外部入力端子と繋がるようにしたので、通常回路のスキャンテストをしながらメモリテストが可能となり、特に、スキャンテストと、マーチ等のポーズテストではないメモリテストとを重畳する場合、効果的に半導体のテスト時間を短縮することができるという効果がある。
【0060】
本発明の半導体テスト回路によれば、メモリテスト時の信号の伝播経路と通常動作時の信号の伝播経路とを同一となるようにしたので、メモリテスト動作時にメモリを実速度テストすることは、通常動作時でのメモリの実速度テストを行ったことになり、すなわち、厳密な等価検査ができるという効果がある。
【0061】
本発明の半導体テスト方法によれば、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続される、一個または内部構成の異なる複数個のメモリと、前記メモリの検査を行う、スキャンテスト可能なBIST制御回路とを有する半導体回路に対してテストを行う半導体テスト方法であって、前記メモリへの書き込み禁止状態を解除し、前記BIST制御回路を用いて該メモリにテストパターンを書き込む第1のステップと、前記メモリへの書き込み禁止状態を設定し、前記通常回路と前記BIST制御回路との一方または両方のスキャンテストを同時に実施する第2のステップと、前記メモリへの書き込み禁止状態を解除し、前記第1のステップで該メモリに書き込んだ値を前記BIST制御回路を用いて読み出し、期待値と比較する第3のステップと、を有するようにしたので、スキャンテストとメモリのポーズテストとを重畳することが可能となり、半導体の検査時間を短縮することができるという効果がある。
【0062】
本発明の半導体テスト方法によれば、スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリと、該メモリへ入力信号を送る外部入力端子と、前記通常回路又は前記外部入力端子からの入力信号を選択して前記メモリへ供給するセレクタと、を有する半導体回路に対してテストを行う半導体テスト方法であって、スキャンテストモードにして前記通常回路のスキャンテストを行なうのと並行して、前記通常回路から論理的に切り離された前記メモリに対して前記外部入力端子より書き込み及び読み出しを行って、前記メモリのテストを行なうようにしたので、スキャンテストとメモリテストとを重畳することが可能となり、半導体の検査時間を短縮することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における半導体テスト回路の構成を示す図である。
【図2】従来のテスト回路の構成を示す図である。
【図3】従来のテスト回路の動作タイミングチャートである。
【図4】本発明の実施の形態1における半導体テスト回路の動作タイミングチャートである。
【図5】本発明の実施の形態1におけるBIST制御回路の動作フローチャートである。
【符号の説明】
101 通常回路
102 メモリ
103 BIST制御回路
105 RAM書込禁止回路
111、112、125、126、225、226 フリップフロップ
121 セレクタ
150、152 クロック信号
151 スキャンテストモード信号
153 RAM書き込み禁止制御信号
161 メモリテストモード信号
162 BIST実行制御信号
163 BIST内容設定信号
164 BIST実行終了信号
203 従来のBIST制御回路
330〜332 従来のポーズテスト時のBIST停止制御タイミング
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a test circuit for testing a normal circuit and a semiconductor integrated circuit having a built-in memory with high accuracy in a short time, and a test method therefor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, semiconductor processes have been miniaturized and large-scale system LSIs have been developed. The system LSI incorporates a large number of RAMs having different configurations, such as the number of words, because of their large number of functions. The operating speed has been increased, and on the other hand, the leakage current accompanying the miniaturization has increased, and the quality and inspection of the built-in memory have become more demanding.
From the viewpoint of facilitating testing, inspection using a circuit dedicated to testing (hereinafter referred to as BIST circuit) called BIST (Built-In-Self-Test) incorporated in a semiconductor circuit in advance has been performed. Yes.
[0003]
In addition, with respect to a memory that holds data by electric charges, for example, a RAM, a RAM pause test is often used for checking data loss of the RAM due to current leakage. In this method, a test pattern is first written in the RAM, and this data is read after a lapse of a certain time to confirm that no data is lost.
[0004]
Hereinafter, a conventional test circuit will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, 101 is a semiconductor normal circuit, 111 and 112 are FFs (flip-flops) included in the normal circuit 101, 102 is a clock synchronous RAM, and 115 is a part of the FFs of the normal circuit 101. , 112 is a partial circuit for exchanging data with the RAM 102, 121 is a selector, 203 is a BIST control circuit for testing the RAM 102, and 225 and 226 are FFs in the BIST control circuit 203.
[0005]
A signal S242 (CS, RE, ADR, DATA, etc.) from the normal circuit 101 to the RAM 102 is connected to the RAM 102 via the selector 121. Similarly, a signal S147 from the BIST control circuit 203 to the RAM 102 is also connected to the RAM 102 via the selector 121. The output S144 of the RAM 102 is connected to the normal circuit 101 and the BIST control circuit 203.
[0006]
The selector 121 is controlled by a control signal (ramtest signal) S161, selects either the input S242 from the normal circuit 101 or the input S147 from the BIST control circuit 203, and supplies it to the input S143 of the RAM 102. That is, when the ramtest signal S161 is ON, the selector 121 selects the input S147 from the BIST control circuit 203, and when the ramtest signal S161 is OFF, the selector 121 selects the input S242 from the normal circuit 101. And supplied to the RAM 102.
The clock signal S150 is supplied to each of the normal circuit 101, the BIST control circuit 203, and the RAM 102.
[0007]
The normal circuit 101 and the BIST control circuit 203 have a configuration in which a separate scan test circuit is incorporated, and when the scanmode signal S151 is asserted, the scan test mode is switched to enable a scan test from the outside. The details of the scan test circuit are complicated, and the description in FIG. 2 is omitted.
[0008]
The BIST control circuit 203 is activated for the RAM test operation by the bistrun signal S162. During the RAM test operation, the BIST control circuit 203 sends a series of signals S147 for writing a test pattern to the RAM 102 via the selector 121, writes the test pattern to the RAM 102, and then reads the test pattern written to the RAM 102. The signal S147 is also sent to the RAM 102 via the selector 121, receives the data S144 read from the RAM 102, compares it with the expected value in the BIST control circuit 203, and outputs the determination result as the bistfail signal S165. The bistdone signal S164 indicates whether or not the BIST test has been completed for all areas of the RAM.
[0009]
The series of RAM test operations of the BIST control circuit 203 are temporarily stopped or released by the pause signal S213. When there are a plurality of RAMs having different internal configurations and a plurality of corresponding BIST control circuits in the semiconductor integrated circuit, there are as many pause signals as the number of types of RAM internal configurations.
[0010]
Next, the operation flow of the inspection of the semiconductor circuit by the conventional test circuit will be described with reference to the timing chart of FIG.
In the period 381, when the scanmode signal S151 input to the normal circuit 101 and the BIST control circuit 203 is asserted, the normal circuit 101 and the BIST control circuit 203 are switched to the scan test mode, and a predetermined test pattern is input from the scan chain. Thus, a scan test is performed and the test result is output to the outside.
[0011]
In the period 382, the scanmode signal S151 is negated and the scan test is terminated. Next, the ramtest signal S161 is turned ON, and accordingly, the selector 121 is switched so as to select the output from the BIST control circuit 203 as the input to the RAM 102. In the period 383, when the bistrun signal S162 is asserted, the BIST control circuit 203 generates a test pattern and outputs it to the RAM 102. In the period 384, the operation is temporarily stopped by an external pause signal S213. The In the period 385, since the predetermined pause period has passed, the pause signal S213 is released, the BIST control circuit 203 reads the value written from the RAM 102, compares it with the expected value in the BIST control circuit 203, and the comparison result Is output as the bistfail signal S165. When all tests (comparison) are completed, the bistdone signal S164 is output to the outside.
[0012]
As shown in FIG. 3, 301 is a scan test period, and 311 is a RAM pause test period. The RAM pause test period 311 includes a test pattern writing period 312 to the RAM, a RAM pause period 313 in which the operation of the RAM is prohibited for a certain period, and a period in which the value in the RAM written in the period 312 is read and compared with an expected value. 314. Note that pause [0], pause [1], and pause [2] are pause signals for the BIST control circuit corresponding to a plurality of RAMs having different internal configurations.
[0013]
As described above, in the conventional test circuit, the scan test and the RAM pause test are performed in time order, and the total test time 322 is a test in the scan test period 301 and the RAM pause test period 311. It is the sum of time.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional configuration has the following problems.
(1) Control signal to RAM during scan test S Since 143 (write enable, chip selector, etc.) varies depending on the scan data set in the FF 111 or FF 225, the data is overwritten and destroyed even if the test data is written in the RAM in advance. Therefore, the scan test cannot be performed during the pause of the RAM pose test, and both have to be performed independently in time.
[0015]
(2) The conventional BIST control circuit automatically continues reading after writing the test pattern into the RAM. In order to temporarily stop the RAM test operation of the BIST control circuit after writing the test pattern for the pause period of the RAM pause test, the BIST pause circuit immediately after the BIST control circuit writes the test pattern to the RAM and before the reading starts. It is necessary to temporarily stop the BIST control circuit by inputting a signal from the outside. As the internal operation speed increases, there is a problem that it becomes difficult to control the pause signal accurately at this timing from outside the LSI.
[0016]
Further, the number of cycles required for writing differs depending on the capacity of the RAM and the supplied clock. However, there are many RAMs having different capacities in the system LSI, and there are cases where clocks having a plurality of frequencies with different periods are used. Accordingly, the time required for writing the test pattern differs depending on the combination of these, and therefore there are a plurality of timings for inputting the pause signal. When trying to cope with such a situation by arranging conventional RAM test circuits, there is a problem that a plurality of terminals for inputting pause signals at different timings are required.
[0017]
In addition, after the pause is released, in order for the BIST control circuit to resume operation and continue the read operation, it is natural that the internal state of the BIST control circuit needs to be held even during the pause period. However, even if the RAM contents are saved after the scan test, if the BIST control circuit itself is scan-tested during the pause period of the RAM pause test, the internal state of the BIST control circuit is destroyed. There was a problem that the tests could not be executed at the same time.
[0018]
(3) In the conventional RAM test circuit, the path for transmitting the signal S147 in the RAM test mode using the BIST control circuit is different from the path for transmitting the signal S141 during normal operation. Therefore, even if the actual speed timing test by the BIST control circuit is PASS, the actual speed timing test in the normal operation mode may fail. That is, there is a problem that a strict operation speed inspection in normal operation cannot be performed by a conventional RAM test circuit.
[0019]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides a semiconductor test circuit and a test method thereof capable of shortening a semiconductor inspection time and performing a strict operation speed inspection of a memory. The purpose is to do.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention Half of The conductor test circuit is a semiconductor circuit having a normal circuit capable of a scan test and a memory connected to the normal circuit so that no new value is written in the memory while the normal circuit is in the scan test mode. And a circuit for fixing an input signal to the memory.
As a result, the normal circuit scan test and the memory pause test can be superimposed without destroying the state of the memory during the normal circuit scan test.
[0021]
In addition, the present invention Half of The conductor test circuit is a semiconductor circuit having a normal circuit capable of a scan test and a memory connected to the normal circuit so that no new value is written in the memory while the normal circuit is in the scan test mode. And a circuit for fixing a clock signal to the memory.
As a result, the normal circuit scan test and the memory pause test can be superimposed without destroying the memory state during the normal circuit scan test.
[0022]
The present invention Half of The conductor test circuit includes a BIST control circuit for inspecting the memory in a semiconductor circuit having a normal circuit capable of a scan test and one or a plurality of memories connected to the normal circuit, and the BIST control circuit Has a first operation mode in which a test pattern is written in the memory and automatically stopped, and a second operation mode in which a value written in the memory is read and compared with a predetermined expected value. It is characterized by.
This eliminates the need for external pause timing control in the memory pause test using the BIST control circuit, and also allows the BIST control circuit itself to perform a scan test during the pause test.
[0023]
The present invention Half of Conductor test circuit Above A semiconductor test circuit comprising one or more memories connected to the normal circuit and a BIST control circuit for inspecting the memory, wherein the BIST control circuit writes a test pattern to the memory And a second operation mode in which a value written in the memory is read and compared with a predetermined expected value.
This eliminates the need for external pause timing control in the memory pause test using the BIST control circuit, and allows the BIST control circuit itself to perform a scan test during the pause test. It is also possible to superimpose the scan test and the memory pause test.
[0024]
The present invention Half of Conductor test circuit Above In a semiconductor test circuit, an input signal from the normal circuit or an input signal from the external input terminal is selected and supplied to the memory based on an external input terminal and a switching signal linked to a scan test mode selection signal. And in the scan test mode, the memory is connected to the external input terminal via the selector.
As a result, a memory test from the outside can be performed while performing a scan test of a normal circuit, and is particularly effective when a scan test and a memory test based on, for example, a March algorithm, etc., which are not pause tests, are superimposed.
[0025]
The present invention Half of The conductor test circuit includes a selector, a BIST control circuit for inspecting the memory, in a semiconductor circuit having a normal circuit including a first FF as an FF in front of the memory and the memory connected to the normal circuit; The first signal supplied from the normal circuit to the memory and the second signal supplied from the BIST control circuit to the memory are connected to the selector, and the output of the selector is It is connected to the first FF, and the output of the first FF is connected to the memory.
As a result, with a simple circuit configuration, the signal during normal operation and the signal during memory test pass through the same propagation path, so that a strict write timing test of the memory using the BIST control circuit is possible. In addition, since the signal from the normal circuit or BIST control circuit to the memory is once received by the FF, the failure detection rate of these scan tests can be increased.
[0026]
The present invention Half of Conductor test circuit Above In the semiconductor test circuit, the normal circuit further includes a second FF as a FF in the latter stage of the memory, and an output of the memory is connected to the second FF, and the second FF is connected to the second FF. Each output is configured to be connected to the normal circuit or the BIST control circuit.
This makes it possible to perform a strict read timing test of the memory using the BIST control circuit with a simple circuit configuration, and to input a test pattern from the FF at the subsequent stage of the memory to the normal circuit or the BIST control circuit. The failure detection rate can be improved.
[0027]
The present invention Half of Conductor test circuit Above The semiconductor test circuit includes a selector and a BIST control circuit for inspecting the memory, and the normal circuit further includes a first FF as an FF in the previous stage of the memory. A first signal supplied to the memory and a second signal supplied from the BIST control circuit to the memory are connected to the selector, and an output of the selector is connected to the first FF, The output of the first FF is configured to be connected to the memory.
Accordingly, the scan test and the memory pause test can be performed in parallel, and at the same time, the memory speed test using the BIST control circuit can be performed with a simple circuit configuration. The failure detection rate of the control circuit scan test can also be increased.
[0028]
The present invention Half of Conductor test circuit Above The semiconductor test circuit includes a selector, and the normal circuit further includes a first FF as an FF in the previous stage of the memory, the first signal supplied from the normal circuit to the memory, and the BIST The second signal supplied from the control circuit to the memory is connected to the selector, the output of the selector is connected to the first FF, and the output of the first FF is sent to the memory. It is set as the structure connected.
As a result, the scan test and the pause test can be performed in parallel, and at the same time, a strict speed test of the memory using the BIST control circuit can be performed with a simple circuit configuration, and the normal circuit and the BIST control circuit can be performed. The failure detection rate of the scan test can be improved.
[0029]
The present invention Half of Conductor test circuit Above In the semiconductor test circuit, the normal circuit further includes a second FF as a FF in the latter stage of the memory, and an output of the memory is connected to the second FF, and the second FF is connected to the second FF. Each output is configured to be connected to the normal circuit or the BIST control circuit.
As a result, the scan test and the pause test can be performed in parallel, and at the same time, a strict speed test of the memory using the BIST control circuit can be performed with a simple circuit configuration, and the normal circuit and the BIST control circuit can be performed. The failure detection rate of the scan test can be improved.
[0030]
The present invention Half of The conductor test method is for a semiconductor circuit having a normal circuit capable of a scan test, one or a plurality of memories connected to the normal circuit, and a BIST control circuit capable of performing a scan test for inspecting the memory. A first test step for canceling a write prohibition state to the memory and writing a test pattern to the memory using the BIST control circuit; and a write prohibition state to the memory. A second step of simultaneously performing a scan test of one or both of the normal circuit and the BIST control circuit, and releasing the write-inhibited state to the memory, and writing to the memory in the first step A third step of reading out the value using the BIST control circuit and comparing it with an expected value. It is intended to.
As a result, the scan test and the memory pause test can be superimposed.
[0031]
The present invention Half of The conductor test method selects a normal circuit capable of a scan test, a memory connected to the normal circuit, an external input terminal for sending an input signal to the memory, and an input signal from the normal circuit or the external input terminal. A semiconductor test method for testing a semiconductor circuit having a selector for supplying to the memory in parallel with performing a scan test of the normal circuit in a scan test mode. In this case, the memory is tested by performing writing and reading from the external input terminal with respect to the memory which has been separated.
Thereby, a scan test and a memory test can be superimposed.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, a semiconductor test circuit and a semiconductor test method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor test circuit according to the first embodiment of the present invention.
[0033]
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a semiconductor normal circuit, 111 and 112 denote a part of the FF included in the normal circuit 101, 102 denotes a clock synchronous memory (RAM), and 115 denotes a RAM 102 other than the FF 111 and FF 112 of the normal circuit 101. , A BIST control circuit for testing the RAM 102, 125 and 126 are FFs in the BIST control circuit 103, and 105 is a prohibition circuit for prohibiting writing to the RAM 102.
[0034]
A signal S141 (CS, RE, ADR, DATA, etc.) from the normal circuit 101 to the RAM 102 is input to the RAM 102 via the selector 121 via the FF 111. Similarly, a signal S147 from the BIST control circuit 103 to the RAM 102 is also input to the RAM 102 via the selector 121 via the FF 111. The output signal S144 from the RAM 102 is input to the normal circuit 101 and the BIST control circuit 103 via the FF 112.
[0035]
The selector 121 is controlled by the ramtest signal S161, selects one of the input signal S141 from the normal circuit 101 and the input signal S147 from the BIST control circuit 103, and supplies the selected signal to the RAM 102 via the FF111. That is, when the ramtest signal S161 is ON, the selector 121 selects the input S147 from the BIST control circuit 103, and when the ramtest signal S161 is OFF, the selector 121 selects the input S141 from the normal circuit 101. To the RAM 102.
[0036]
The clock signal S150 is supplied to each of the normal circuit 101, the BIST control circuit 103, and the write inhibit circuit 105, and the clock signal S152 is supplied from the write inhibit circuit 105 to the RAM 102.
[0037]
A write prohibition signal to the RAM 102, that is, a protect signal S153 is input to the write prohibition circuit 105. When the protect signal S153 is asserted, the clock supply to the RAM 102 is stopped, thereby making it impossible to write to the RAM 102. That is, when the protect signal S153 is asserted, in the first embodiment, writing to the RAM 102 becomes impossible regardless of whether the ramtest signal S161 and the scanmode signal S151 are on or off.
[0038]
Note that the normal circuit 101 and the BIST control circuit 103 have a configuration in which a separate scan test circuit is incorporated, and when the scanmode signal S151 is asserted, the scan test mode is switched to enable a scan test from the outside. The details of the scan test circuit are complicated, and the description in FIG. 1 is omitted.
[0039]
The BIST control circuit 103 performs a first operation (CW: Checker Pattern Write) sequence for writing a test pattern in a certain area of the RAM and a second test pattern that reads the test pattern written in the certain area and compares it with an expected value incorporated therein. (CR: Checker Pattern Read) sequence. A series of signals S147, which are generated by the CW operation of the BIST control circuit 103 and write a test pattern in the RAM, are written as a test pattern in the RAM 102 via the selector 121. A series of signals that are generated by the CR operation of the BIST control circuit 103 and read the test pattern written in the RAM are also sent to the RAM 102 via the selector 121, and the data S144 read from the RAM 102 becomes S146 via the FF 112. The BIST control circuit 103 receives S146, compares it with an internal expected value, and outputs the determination result as a bistfail signal S165.
[0040]
In addition, the BIST control circuit 103 starts the RAM test operation by the bistrun signal S162. In the RAM test operation, the BIST control circuit 103 first performs the CW operation if the 0th bit of the bistmode signal S163 is 1, and moves to the next operation if it is 0. In the next operation, if the first bit of the bistmode signal S163 is 1, the CR operation is performed, and if it is 0, the next operation is performed. In the next operation, the BIST control circuit 103 asserts the bistdone signal S164 and outputs it to the outside, and the operation is automatically stopped.
[0041]
Next, the operation of the BIST control circuit 103 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 5, in the BIST control circuit 103, first, in step S501, the bistrun signal S162 is shifted from the initial state where it is 0 to step S502. In step S502, initialization is performed, the bistdone signal S164 and the bistfail signal S165 are set to 0, respectively, and the process proceeds to step S503. Step S503 waits until the bistrun signal S162 becomes 1, and when the bistrun signal S162 becomes 1, the process proceeds to step 504. In step S504, the 0th bit of the bistmode signal S163 is checked. If it is 1, the process proceeds to step S505. If not, the process skips step S505 and proceeds to step S506. In step S505, a signal sequence necessary for writing the test pattern in the test target memory is generated and output to the test target RAM 102, and the process proceeds to step S506. In step S506, the first bit of the bistmode signal S163 is checked. If it is 1, the process proceeds to step S507. If not, the process skips step S507 and proceeds to step S508. In step S507, a signal sequence for reading data from the memory under test is generated, and the values read from the memory are sequentially compared with expected values built in the BIST control circuit 103. If they do not match, 1 is set to the bistfail signal S165. Output as. Thereafter, the process proceeds to step S508. In step S <b> 508, 1 is output as the bistdone signal S <b> 164, indicating the end of processing outside the BIST control circuit 103.
[0042]
Next, the semiconductor circuit inspection operation in the semiconductor test circuit and the semiconductor test method according to the first embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.
When the ramtest signal S161 asserted in the period 481 is input, the selector 121 selects the output S147 of the BIST control circuit 103 and sets it to be supplied to the RAM 102. Also, bistmode = 01 is input, and the BIST control circuit 103 is prepared to execute only the CW operation.
[0043]
In a period 482, the bistrun signal S162 is asserted, and the BIST control circuit 103 starts the RAM test operation. First, a sequence for generating a built-in test pattern is executed to generate a test pattern, which is written into the RAM 102 via the selector 121 and the FF 111. This completes the (first) CW operation, and the BIST control circuit 103 outputs 1 to the bistdone signal S164 and automatically stops. In the period 483, the protect signal S153 is input from the outside to the RAM write inhibit circuit 105, and the RAM 102 is placed in a protected state, and ready for the next scan test.
[0044]
In a period 484 after the RAM 102 is set in the protected state, the scanmode signal S151 asserted from the outside is sent to the normal circuit 101 and the BIST control circuit 103, and the normal circuit 101 and the BIST control circuit 103 enter the scan test mode. Subsequently, a scan test of the normal circuit 101 and the BIST control circuit 103 is performed. That is, a control signal, a test signal, and the like are sent from the outside to a FF for a scan test provided in the normal circuit 101 and BIST control circuit 103 by a predetermined scan input pin, and the result of the scan test is transmitted from the predetermined scan output pin It is received and compared with a predetermined expected value externally, and a result indicating whether the normal circuit 101 and the BIST control circuit 103 pass the scan test is obtained.
During the scan test, the RAM 102 is in the pause test state.
[0045]
When the scan test is completed, in a period 485, the protect signal S153 is turned off to release the RAM 102 from the protected state. Also, bistmode = 10 is input, and the BIST control circuit 103 is prepared to execute only the CR operation. In the period 486, when the bistrun signal S162 is asserted, the BIST control circuit 103 enters the second operation mode. Then, S144 read from the received data is received via the FF 112, compared with the built-in expected value, and the result is output to the outside as a bistfail signal S165. When all the comparisons are completed, the (second) CR operation is finished, and the BIST control circuit 103 outputs 1 to the bistdone signal S164 and automatically stops.
[0046]
As shown in FIG. 4, 301 is a scan test period, and 311 is a RAM pause test period. The RAM pause test period 311 here is a test pattern writing period 312 to the RAM, a RAM pause period 313 that prohibits the operation of the RAM for a certain period, and a value in the RAM written in the period 312 is read and compared with an expected value. It consists of a period 314.
481 is a CW operation preparation period, 482 is a CW operation period, 483 is a scan test preparation period, 484 is a scan test period, 485 is a CR operation preparation period, and 486 is a CR operation period.
[0047]
That is, in the first embodiment, the scan test and the RAM pause test are performed in parallel during the pause period of the RAM pause test, so that the total test time 402 between the scan test and the RAM pause test is the conventional total test shown in FIG. It is shortened compared to time 322.
[0048]
Further, since the BIST control circuit 103 automatically stops after the CW operation, the BIST control circuit is temporarily stopped immediately after the end of the CW operation using the conventional pause signals 330 to 332 as shown in FIG. There is no need for external control.
[0049]
As described above, in the semiconductor test circuit and the test method according to the first embodiment, the write prohibit circuit for prohibiting writing to the RAM during the pause period of the RAM pause test, the external input to the memory, and the normal circuit to the memory. Selector for logically connecting the input to the memory, a write operation mode that automatically stops after writing the test pattern to the memory, and a read / expected value comparison mode that reads the written value and compares it with the expected value The selector is arranged further to the front stage than the FF at the front stage of the memory, and the output of the memory passes through the FF at the rear stage before being sent to the normal circuit and the BIST control circuit. Since the data is input, even if test data is written in the memory in advance by the memory write inhibit circuit Even if the internal state of the BIST control circuit is changed (destroyed) by executing a scan test during the pause period, the BIST control circuit is completely read / expected after the pause period. Since the operation can be resumed from the value comparison (CR operation) mode, the scan test of the normal circuit and the BIST control circuit can be performed in parallel during the pause period of the RAM pause test, which is necessary for the test of the semiconductor circuit. Total test time can be reduced.
[0050]
Also, the BIST control circuit automatically stops after writing the test pattern for the pause period of the memory pause test, eliminating the need for external pause control that has been required in the past, and particularly having a different capacity as in the system LSI. Complicated control from the outside, which is necessary when there are a large number of memories, is unnecessary, and the number of necessary input terminals can be reduced.
[0051]
The operating frequency of the memory is determined by the propagation time of the FF from the FF in the previous stage of the memory to the memory and from the memory to the subsequent stage of the memory. In the first embodiment, a selector that separates the normal system and the memory test system is arranged further upstream than the FF in the previous stage of the memory, so that the path from the FF in the previous stage of the memory to the memory is the same as that in the normal operation and the memory test. The signal propagation path is exactly the same during operation. The path from the memory to the subsequent stage of the memory is the same. Therefore, if the actual speed test of the memory is performed during the memory test operation, the inspection is strictly equivalent to the actual speed test of the memory during the normal operation. In addition, since FFs are arranged before and after the memory, a failure detection rate by a scan test of a circuit that communicates with the memory is improved.
[0052]
In the first embodiment, the RAM has been described as an example of the memory. However, the present invention is not limited to other types of memory, in particular, a memory having a mechanism for holding data by charge, such as a flash ROM. , The same effect can be exhibited.
[0053]
In the first embodiment, the description has been given of the case where the test is performed on the memory using the BIST control circuit. However, instead of the BIST control circuit, the memory is written and read by the external input terminal. Even in the test, the memory pause test and the normal circuit scan test can be performed in parallel. Similarly, if the actual speed test of the memory is performed during the memory test operation, the test is strictly equivalent to the actual speed test of the memory during the normal operation.
[0054]
In the first embodiment, the clock supplied to the RAM is stopped by the RAM write prohibition circuit as a method for prohibiting access to the RAM. However, in the case of a clock asynchronous RAM, the RAM write enable or chip select is stopped. You may decide to prohibit access by the method of fixing.
[0055]
Further, even when the control signal to the RAM can be directly controlled from the outside during the scan test, the scan test and the test for the memory can be similarly superimposed.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the present invention Half of According to the conductor test circuit, a new value is written in the memory while the normal circuit is in the scan test mode in a semiconductor circuit having a normal circuit capable of a scan test and a memory connected to the normal circuit. Since the circuit for fixing the input signal to the memory is provided so that the state of the memory is not destroyed by the scan test during the pause period of the memory pause test, the memory test and the scan test are performed. And the total test time between the scan test and the memory pause test can be shortened.
[0057]
In addition, the present invention Half of According to the conductor test circuit, a new value is written in the memory while the normal circuit is in the scan test mode in a semiconductor circuit having a normal circuit capable of a scan test and a memory connected to the normal circuit. Since the circuit for fixing the clock signal to the memory is provided so as to prevent the clock signal from being supplied to the memory during the pause period even if the test data is written in the memory in advance as in the invention according to claim 1. Since the data cannot be overwritten and the data cannot be overwritten, the memory test and the scan test can be performed in parallel without destroying the data. There is an effect that the time can be shortened.
[0058]
The present invention Half of According to the conductor test circuit, the BIST control circuit for testing one or a plurality of memories writes a test pattern to the memory and automatically stops the operation mode, and the value written in the memory. Since the BIST control circuit automatically stops after the writing of the test pattern for the pause period of the memory pause test, because the second operation mode for comparing the current read and the predetermined expected value is provided. There is no need for external pause control, which was necessary in the past, especially when there are many memories with different capacities like system LSIs, and there is no need for complicated external control, and the number of required input terminals can be reduced. There is an effect that can be. In addition, even if the scan test is executed during the pause period and the internal state of the BIST control circuit changes and is lost, the BIST control circuit can resume operation from the read / expected value comparison mode completely after the pause period. Therefore, the scan test of the normal circuit and the BIST control circuit can be executed simultaneously during the pause period of the memory pause test, and the semiconductor test time can be shortened.
[0059]
The present invention Half of According to the conductor test circuit Above In a semiconductor test circuit, an input signal from the normal circuit or an input signal from the external input terminal is selected and supplied to the memory based on an external input terminal and a switching signal linked to a scan test mode selection signal. In the scan test mode, the memory is connected to the external input terminal via the selector, so that a memory test can be performed while performing a normal circuit scan test. When a test and a memory test that is not a pause test such as a march are superimposed, there is an effect that the test time of the semiconductor can be effectively shortened.
[0060]
The present invention Half of According to the conductor test circuit, the signal propagation path during the memory test and the signal propagation path during the normal operation are made the same. In other words, the actual speed test of the memory is performed, that is, there is an effect that a strict equivalence check can be performed.
[0061]
The present invention Half of According to the conductor test method, a normal circuit capable of a scan test, one or a plurality of memories having different internal configurations connected to the normal circuit, and a BIST control circuit capable of a scan test for inspecting the memory, A semiconductor test method for testing a semiconductor circuit including: a first step of releasing a write-inhibited state in the memory and writing a test pattern in the memory using the BIST control circuit; A second step of setting a write-inhibited state to the memory, simultaneously performing a scan test of one or both of the normal circuit and the BIST control circuit, releasing the write-inhibited state to the memory, and A third step of reading the value written in the memory in the step using the BIST control circuit and comparing it with an expected value . Thus having, it is possible to superimpose a pause test scan test and a memory, there is an effect that it is possible to shorten the semiconductor inspection time.
[0062]
The present invention Half of According to the conductor test method, a normal circuit capable of a scan test, a memory connected to the normal circuit, an external input terminal that sends an input signal to the memory, and an input signal from the normal circuit or the external input terminal A semiconductor test method for performing a test on a semiconductor circuit having a selector to be selected and supplied to the memory, wherein the normal circuit is performed in parallel with a scan test of the normal circuit in a scan test mode. Since the memory is logically disconnected from the external input terminal, the memory test is performed by writing and reading from the external input terminal, so that it is possible to superimpose a scan test and a memory test. The inspection time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor test circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional test circuit.
FIG. 3 is an operation timing chart of a conventional test circuit.
FIG. 4 is an operation timing chart of the semiconductor test circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an operation flowchart of the BIST control circuit according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Normal circuit
102 memory
103 BIST control circuit
105 RAM write inhibit circuit
111, 112, 125, 126, 225, 226 flip-flop
121 selector
S 150, S 152 clock signal
S 151 Scan test mode signal
S 153 RAM write inhibit control signal
S 161 Memory test mode signal
S 162 BIST execution control signal
S 163 BIST content setting signal
S 164 BIST execution end signal
203 Conventional BIST Control Circuit
330 to 332 BIST stop control timing during conventional pause test

Claims (2)

スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続される、一個または複数個のメモリと、前記メモリの検査を行う、スキャンテスト可能なBIST制御回路とを有する半導体回路に対してテストを行う半導体テスト方法であって、
前記メモリへの書き込み禁止状態を解除し、前記BIST制御回路を用いて該メモリにテストパターンを書き込む第1のステップと、
前記メモリへの書き込み禁止状態を設定し、前記通常回路と前記BIST制御回路との一方または両方のスキャンテストを同時に実施する第2のステップと、
前記メモリへの書き込み禁止状態を解除し、前記第1のステップで該メモリに書き込んだ値を前記BIST制御回路を用いて読み出し、期待値と比較する第3のステップと、を有することを特徴とする半導体テスト方法。
A semiconductor for testing a semiconductor circuit having a scan testable normal circuit, one or a plurality of memories connected to the normal circuit, and a scan testable BIST control circuit for inspecting the memory A test method,
A first step of canceling the write prohibition state to the memory and writing a test pattern to the memory using the BIST control circuit;
A second step of setting a write prohibition state to the memory and simultaneously performing a scan test of one or both of the normal circuit and the BIST control circuit;
A third step of canceling the state of prohibiting writing to the memory, reading the value written in the memory in the first step using the BIST control circuit, and comparing the read value with an expected value. Semiconductor test method.
スキャンテスト可能な通常回路と、前記通常回路に接続されるメモリと、該メモリへ入力信号を送る外部入力端子と、前記通常回路又は前記外部入力端子からの入力信号を選択して前記メモリへ供給するセレクタと、を有する半導体回路に対してテストを行う半導体テスト方法であって、
スキャンテストモードにして前記通常回路のスキャンテストを行なうのと並行して、前記通常回路から論理的に切り離された前記メモリに対して前記外部入力端子より書き込み及び読み出しを行って、前記メモリのテストを行なうことを特徴とする半導体テスト方法。
A normal circuit capable of a scan test, a memory connected to the normal circuit, an external input terminal for sending an input signal to the memory, and an input signal from the normal circuit or the external input terminal is selected and supplied to the memory A semiconductor test method for testing a semiconductor circuit having a selector,
In parallel with performing the scan test of the normal circuit in the scan test mode, writing and reading from the external input terminal to the memory logically separated from the normal circuit, the test of the memory A semiconductor test method characterized in that:
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