JP4381750B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
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Description
図2には本発明の一例に係るシンクロナスDRAM(SDRAM)の概略が示される。SDRAM1は単結晶シリコンのような1個の半導体基板に公知の半導体集積回路製造技術により形成される。シンクロナスDRAM1は、チップインタフェース回路2、セルフテスト部としてのBIST回路3、セレクタ4及びメモリ部としてのメモリコア5を有する。チップインタフェース回路2はアドレス信号やメモリアクセス制御信号が供給される。供給されたメモリアクセス制御信号によりテストイネーブル信号ENがイネーブルレベルになると、BIST回路3によるテスト動作が可能にされ、セレクタ4はBIST回路3で生成されるテストアドレスやテスト用制御信号を選択してメモリコア5に供給する。テストアドレスやテスト用制御信号によるメモリコア5のテスト動作の結果にエラーがあればフェイル信号FAILが立ち上がる。テストイネーブル信号ENがディスエーブルレベルのときはセレクタ4はチップインタフェース回路2に供給されるアドレス信号やメモリアクセス制御信号をメモリコア5に供給し、これによってメモリコア5は通常動作を行なう。
図1にはBIST回路3の詳細な一例が示される。図1では図2のセレクタ4の図示を省略している。前記BIST回路3は、BIST制御回路30、複数のテストシーケンサ31、クロック生成回路32、及びパターン発生回路33を有する。パターン発生回路33はアドレスカウンタ35、ライトデータ生成回路36、スクランブラ37、マルチプレクサ(MUX)38及びコマンドエンコーダ39を有する。
図4にはアドレスカウンタ35の一例が示される。アドレスカウンタ35は、XアドレスPX用のカウンタ(XCUNT)40、バンクアドレスBA用のカウンタ(BCUNT)41、Yアドレス用のカウンタ(YCUNT)42、及び前記カウンタ40〜42のキャリー出力COとキャリー入力CIを選択的に接続分離する選択ゲート(SGT)43〜45を有する。SGT43は高出力インピーダンスを選択可能にされ、SGT44,45は2入力の一方に対する出力選択又は高出力インピーダンスを選択可能にされる。SGT43〜45によりカウンタ40〜42間でのキャリーの伝達パスを切り換えることによって、多様なアドレシングモードを実現するようになっている。スタートアドレスはBIST制御回路30からカウンタ40〜42にプリセットされる。カウンタ40〜42はクロック信号CKINに同期してカウント動作を行なう。カウンタ40〜42と選択ゲート43〜45の動作はテストシーケンサ31の出力によって制御される。
図7にはテストシーケンサ31の構成が例示される。テストタイミング発生用のテストシーケンサ31はスタータシーケンサ50−i(i=0〜n)と子シーケンサ51−iの1セットで単一の制御論理を構成し、BIST回路3には複数セット設けられている。
図20には前記ライトデータ生成回路36の一例が示される。ライトデータ生成回路36はテストパターンデータの周期性に着目し、帰還路を持つシフトレジスタを用いて複数態様でテスト用ライトデータPDを発生するように構成される。シフトレジスタは複数ビットの記憶段として直列4段(4ビット)のラッチQSW3〜QW0から成る。出力側先頭のラッチQW0の出力を出力側後尾のラッチQW3の入力に帰還する第1帰還路61が設けられ、ラッチQW1とQW0の間にはラッチQW1の出力とラッチQW0の出力を選択するセレクタ(第1セレクタ)62が設けられ、ラッチQW3のとQW2の間にはラッチQW3の出力とラッチQW0の出力を選択するセレクタ63が設けられ、更に、ラッチQW0の出力と入力を選択するセレクタ(第2セレクタ)64が設けられる。SD、TRC、PCBはセレクタ62、63、64の選択信号であり、BIST制御回路30から出力される。ここでは選択信号の論理値によって選択される入力は図に記載される通りであり、例えばSD=1のときはQW0の出力を選択し、SD=0のときはQW1の出力を選択する。前記ラッチQSW3〜QW0のクロック端子にはXアドレスの変化に同期するXアドレス遷移クロックTX又はYアドレスの変化に同期するYアドレス遷移クロックTY信号が供給される。どちらの遷移クロック信号TX,TYを用いるかはアドレシングモードにしたがってテストシーケンサ31で動的に制御される。
図23にはクロック生成回路32の一例が示される。前記クロック生成回路32は、発振ループのゲート段数可変のリングオシレータ70、前記リングオシレータ70の出力を分周する可変分周器71〜73、可変分周器72の所定出力と外部クロック信号CKEXの周波数を比較する周波数比較器74、及び前記周波数比較器74による比較結果に応じてアップカウント又はダウンカウントを行な段数調整用カウンタ(カウンタ)75とを有する。前記カウンタ75の計数値KCNTは、可変分周器72の所定出力を外部クロック信号CKEXの周波数に一致させるように前記リングオシレータ70の発振ループを選択する。前記周波数比較器74及びカウンタ75は、前記可変分周器72の所定出力と外部クロック信号CKEXの比較結果に基づいて前記発振ループのゲート段数を調整する発振周波数制御回路を構成する。
3 BIST回路
4 セレクタ
BNK0〜BNK3 メモリバンク
5 メモリコア
30 BIST制御回路
31 テストシーケンサ
32 クロック生成回路
33 パターン発生回路
35 アドレスカウンタ
36 ライトデータ生成回路
39 コマンドエンコーダ
BA バンクアドレス信号
Ai X,Yアドレス信号
PX Xアドレス信号
PY Yアドレス信号
PD 書き込みデータ
CKEX 外部クロック信号
CKIN テスト用クロック信号
DI 入力データ
DQ 出力データ
40〜42 カウンタ
QW0〜QW3 シフトレジスタ構成用ラッチ
61 第1帰還路
62 第1セレクタ
64 第2セレクタ
70 リングオシレータ
71〜73 分周器
74 周波数比較器
75 カウンタ
80 遅延ゲートユニット
Claims (11)
- 複数のメモリバンクを有し、バンクアドレス、Xアドレス及びYアドレスを指定してアクセスされるメモリ部と、コマンドによる指示に応答して前記メモリ部をテストするセルフテスト部を有し、
前記セルフテスト部は、前記メモリ部をテストするときのアクセスアドレスを生成する態様を複数有し、前記複数のアクセスアドレス生成態様は、Xアドレス、Yアドレス及びバンクアドレスを更新する態様が相互に異なり、複数のテストモードに対応する複数のテストシーケンサを有することを特徴とする半導体集積回路。 - 前記アクセスアドレス生成態様は、Xアドレスを一巡するのを待ってバンクアドレスを更新するシングルバンクXスキャン、Yアドレスを一巡するのを待ってバンクアドレスを更新するシングルバンクYスキャン、バンクアドレスを一巡するのを待ってXアドレスを更新するマルチバンクXスキャンの中から選ばれた複数態様であることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
- 複数のメモリバンクを有し、バンクアドレス、Xアドレス及びYアドレスを指定してアクセスされるメモリ部と、コマンドによる指示に応答して前記メモリ部をテストするセルフテスト部を有し、
前記セルフテスト部は、Xアドレス、Yアドレス及びバンクアドレスの更新の仕方の異なる複数のアドレシングに対応したアドレスカウンタを有し、複数のテストモードに対応する複数のテストシーケンサを有することを特徴とする半導体集積回路。 - 前記複数のアドレシングは、Xアドレスを一巡するのを待ってバンクアドレスを更新するシングルバンクXスキャン、Yアドレスを一巡するのを待ってバンクアドレスを更新するシングルバンクYスキャン、バンクアドレスを一巡するのを待ってXアドレスを更新するマルチバンクXスキャンの中から選ばれた複数態様であることを特徴とする請求項1又は3記載の半導体集積回路。
- 前記複数のテストシーケンサは前記コマンドのデコード結果に従って選択されることを特徴とする請求項1又は3記載の半導体集積回路。
- 帰還路を持つシフトレジスタを用いて複数態様でテスト用ライトデータを生成するライトデータ生成回路を有することを特徴とする請求項5項記載の半導体集積回路。
- 前記ライトデータ生成回路は、複数ビットのシフトレジスタと、前記シフトレジスタの出力側先頭記憶段の出力を出力側後尾記憶段の入力に帰還する第1帰還路と、前記シフトレジスタの出力側先頭記憶段の出力を当該意先頭記憶段の入力に選択的に帰還させる第1セレクタと、前記シフトレジスタの出力側先頭記憶段の出力と入力とを選択する第2セレクタとを有することを特徴とする請求項6記載の半導体集積回路。
- メモリ部に供給するテスト用クロック信号を発生するクロック生成回路を有し、
前記クロック生成回路は、発振ループのゲート段数可変のリングオシレータ、リングオシレータの出力を分周する可変分周器、及び可変分周器の所定出力と外部クロック信号の比較結果に基づいて前記発振ループのゲート段数を調整する発振周波数制御回路から成ることを特徴とする請求項1又は3記載の半導体集積回路。 - 前記リングオシレータは、相互にゲート段数の異なる複数の発振ループを選択可能にすることを特徴とする請求項8記載の半導体集積回路。
- 発振周波数制御回路は、可変分周器の所定出力と外部クロック信号の周波数を比較する周波数比較器と、前記周波数比較器による比較結果に応じてアップカウント又はダウンカウントを行なうカウンタとを有し、前記カウンタの計数値は、可変分周器の所定出力を外部クロック信号周波数に一致させるように前記リングオシレータの発振ループを選択することを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路。
- 前記メモリバンクはマトリクス配置された複数のダイナミック型メモリセルを有し、シンクロナスDRAMとして構成されることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項記載の半導体集積回路。
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