JP4428829B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体集積回路装置の記憶回路部分に対するテスト回路及び冗長回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路装置の記憶回路部分に対する従来のテスト回路及び冗長回路は、例えば、特開平8−94718号公報(USP5815512)に開示されたテスト回路及び冗長回路がある。
【0003】
図71〜図74は、テスト回路と冗長回路を備えたRAMから構成される従来の半導体集積回路を示す図であり、図71は図72と図73との位置関係を示す説明図であり、図72及び図73は従来のRAMの回路構成を示す回路図である。図74は、図72及び図73で示した比較回路付きスキャン・フリップフロップSFFC<i>〜SFFC<i+4>それぞれの内部構成を示す回路図である。
【0004】
図74に示すように、コンパレータ201はEX−ORゲート202及びNANDゲート203から構成され、EX−ORゲート202は一方入力及び他方入力に入力データD及び期待値データEXPを受け、NANDゲート203は一方入力がEX−ORゲート202の出力に接続され、他方入力に比較制御信号CMPを受ける。そして、NANDゲート203の出力がコンパレータ201の出力となる。
【0005】
ANDゲート204は一方入力がコンパレータ201の出力に接続され、セレクタ205は“0”入力にシリアル入力(データ)SIを受け、“1”入力がANDゲート204の出力に接続され、制御入力にテストモード信号TMを受ける。そして、セレクタ205はテストモード信号TMの“1”/“0”に基づき“1”入力/“0”入力より得られる信号を出力部Yより出力する。
【0006】
セレクタ206は“0”入力に入力データDを受け、“1”入力がセレクタ205の出力部Yに接続され、制御入力にシフトモード信号SMを受ける。そして、セレクタ206はシフトモード信号SMの“1”/“0”に基づき“1”入力/“0”入力より得られる信号を出力部Yより出力する。このセレクタ206の出力部Yより得れる信号が出力データPとなる。
【0007】
D−FF(D型フリップフロップ)207はD入力にセレクタ206の出力部Yが接続され、トグル入力Tにタイミング信号(クロック信号)Tを受け、そのQ出力部より得られる信号がデータ出力Q及びシリアル出力(データ)SOとして外部に出力されるとともに、ANDゲート204の他方入力に帰還する。
【0008】
図72及び図73に示すように、図74で示した回路構成のスキャン・フリップフロップSFFC<i>〜SFFC<i+4>を5個直列接続してRAMテスト用のスキャンパスを有している。以下、スキャン・フリップフロップSFFC<>を単にSFFC<>と略する場合がある。
【0009】
すなわち、SFFC<i+4>はシリアル入力データSIDO<i+4>をシリアル入力SIとし、シリアル出力SOをSFFC<i+3>のシリアル入力SIに接続し、同様に、SFFC<i+2>,SFFC<i+1>及びSFFC<i>を直列に接続し、最終段のSFFC<i>のシリアル出力SOがシリアル出力データSODO<i>として出力される。
【0010】
SFFC<i>〜SFFC<i+4>はシフトモード信号SM、テストモード信号TM、比較制御信号CMP及びタイミング制御信号CKDOを共通に受け(タイミング制御信号CKDOはタイミング信号Tとして入力される)、SFFC<i>〜SFFC<i+4>それぞれの入力データDとして、RAM211のデータ出力DO<i>〜DO<i+4>を受ける。SFFC<i>〜SFFC<i+3>それぞれのデータ出力Pがデータ出力P<i>〜P<i+3>となる。
【0011】
また、SFFC<i>,<i+2>,<i+4>が期待値データEXPとして期待値データEXPAを受け、SFFC<i+1>,<i+3>が期待値データEXPとして期待値データEXPBを受ける。すなわち、比較動作の期待値は偶数ビット目と奇数ビット目で異なる値を設定することができる。
【0012】
冗長出力選択回路を構成するセレクタ230〜233それぞれの“0”入力にデータ出力DO<i>〜DO<i+3>を受け、それぞれの“1”入力にデータ出力DO<i+1>〜DO<i+4>を受け、制御入力に出力データF<i+1>〜F<i+4>を受ける。そして、冗長入力選択回路を構成するセレクタ230〜233の出力が冗長データ出力XDO<i>〜XDO<i+3>として出力される。
【0013】
ANDゲート221〜223はそれぞれ一方入力にシリアル出力SO<i+1>〜SO<i+3>を受ける。ANDゲート221は他方入力にANDゲート222の出力を受け、ANDゲート222は他方入力にANDゲート223の出力を受け、ANDゲート223は他方入力にシリアル出力SO<i+4>を受ける。そして、ANDゲート221〜223の出力が出力データF<i+1>〜F<i+3>となり、シリアル出力SO<i+4>が出力データF<i+4>となる。
【0014】
一方、ORゲート215は一方入力に冗長データ入力XDI<i>を受け、他方入力に出力データF<i+1>を受ける。セレクタ234〜236はそれぞれの“0”入力に冗長データ入力XDI<i+1>〜XDI<i+3>を受け、それぞれの“1”入力に冗長データ入力XDI<i>〜XDI<i+2>を受け、制御入力に出力データF<i+2>〜F<i+4>を受ける。なお、セレクタ230〜236は制御入力に受ける信号の“0”/“1”に基づき、“0”/“1”入力に受ける信号を出力する。またORゲート215は必須ではなくなくても良い。
【0015】
そして、ORゲート215の出力が入力データXI<i>、セレクタ234〜236の出力が入力データXI<i+1>〜<i+3>、冗長データ入力XDI<i+4>が入力データXI<i+4>としてスキャンパス回路DISCANに入力される。
【0016】
スキャンパス回路DISCANはシリアル入力データSIDI<i+4>を含む制御信号CTRLを受け、シリアル出力データSIDO<i>を出力すると共に、入力データDI<i>〜DI<i+4>をRAM211の入力データDI<i>〜DI<i+4>用の5ビット入力部に出力する。
【0017】
図75はスキャンパス回路DISCANの内部構成を示す回路図である。同図に示すように、スキャンフリップフロップSFFDI<i>〜SFFDI<i+4>が直列に接続される。以下、スキャン・フリップフロップSFFDI<>を単にSFFDI<>と略する場合がある。
【0018】
図76は図75で示したスキャンフリップフロップSFFDI<>の内部構成を示す回路図である。同図に示すように、SFFDI<>はセレクタ241及びD−FF242で構成され、セレクタ241は“0”入力に入力データDを受け、“1”入力にシリアル入力SIを受け、制御入力にシフトモード信号SMを受ける。セレクタ241の出力部Yより得られる信号はD−FF242のD入力に付与されるとともに、データ出力Pとして出力される。D−FF242はトグル入力Tにタイミング信号Tを受け、Q出力よりデータ出力Q及びシリアル出力SOを出力する。
【0019】
図75に戻って、SFFDI<>は、SFFDI<i+4>〜SFFDI<i>の順に直列に接続され、SFFDI<i+4>はシリアル入力SIとしてシリアル入力データSIDI<i+4>を受け、SFFDI<i>はシリアル出力SOとしてシリアル出力データSIDO<i>を出力する。
【0020】
SFFDI<i>〜SFFDI<i+4>のシフトモード信号SMとしてシフトモード入力データSMDIが共通に入力され、タイミング信号TとしてクロックデータCKDIが共通に入力される。そして、SFFDI<i>〜SFFDI<i+4>の入力データDとして冗長データ入力XI<i>〜XI<i+4>が入力される。なお、シリアル入力データSIDI<i+4>、シフトモード入力データSMDI、及びクロックデータCKDIが図72の制御信号CTRLに相当する。
【0021】
RAM211のテスト時は、このスキャンパス回路DISCANを用いて書き込みデータを設定する。なお、図72及び図73の例では、RAM211は4ビット分のアドレス入力A<0>〜<3>と、1ビット分の書き込み制御信号WEと、5ビット分のデータ出力信号DO<i>〜DO<i+4>、データ入力信号DI<i>〜<i+4>を有する場合を示している。
【0022】
次に、上述した構成によるRAMテスト動作の説明を行う。
(1)RAMのテストを行う前に「TM1=0,SM=1」の状態でSIDO端子(SIDO<i+4>)から“1”をシフトインしておく(この例のように5ビットのスキャンパスなら5クロック必要)。
【0023】
その結果、SFFC<i>〜SFFC<i+4>において、それぞれのシリアル出力SOが、「SO<i>=1,SO<i+1>=1,SO<i+2>=1,SO<i+3>=1,SO<i+4>=1」になる。
【0024】
(2)「TM1=1,SM=1」の状態で全アドレスに対してRAMのテストを行う。テスト用データの書き込みや読み出しを行いながら、期待値EXP(EXPA,EXPB)及び比較制御信号CMP(=1で比較)を適切に制御する。
【0025】
その結果、故障があれば(期待値EXPA,EXPBとRAMのデータ出力DO<>が異なる)、当該SFFC<>のコンパレータ201の出力が“0”になり、がクロック信号Tに同期してD−FF207が“0”にリセットされる。
【0026】
例えば、RAM211のデータ出力DO<i+2>対応のSFFC<i+2>で故障が検出される場合、シリアル出力SO<i+2>=“0”となる(SO<i>,SO<i+1>,SO<i+3>,SO<i+4>は“1”のまま)。
【0027】
(3)「TM1=0,SM=1」の状態でテスト結果をSODO端子(SODO<i>)からシフトアウトする。
【0028】
RAM冗長救済動作を行う場合は、上記のRAMテスト動作の(1)と(2)を実行した後で、セレクタの制御信号F<>を保持する。
【0029】
例えば、RAMの出力データDO<i+2>対応のSFFC<i+2>で故障が検出されたら、前述したように、SO<i+2>=“0”になる(SO<i>,SO<i+1>,SO<i+3>,SO<i+4>は“1”のまま)。
【0030】
したがって、セレクタ230〜233の制御信号は、「F<i+4>=1,F<i+3>=1,F<i+2>=0,F<i+1>=0」になる。その結果、セレクタ230〜233の選択設定内容が決定し、出力データDO<i+4>が冗長データ出力XDO<i+3>、以下、DO<i+3>がXDO<i+2>、DO<i+1>がXDO<i+1>、DO<i>がXDO<i>に接続され、故障した出力データDO<i+2>を使用しなくなる。同様に、セレクタ234〜236の選択設定内容が決定し、冗長データ入力XDI<i+3>はデータ入力DI<i+4>、以下、XDI<i+2>はDI<i+3>とDI<i+2>、XDI<i+1>はDI<i+1>、XDI<i>はDI<i>に接続される。
【0031】
以上の接続切替により、RAM211において出力データDO<i+2>の対応のメモリ回路に故障があっても、4ビット入出力のRAMとして正常に動作する。
【0032】
なお、データの入出力に関して同様の回路を2系統(例えば、上述した例ではi=0(データ出力DO<0>〜DO<4>),i=5(データ出力DO<5>〜DO<9>)の場合の2系統)備えることによって、i=0,i=5それぞれで1ビット、計2ビット救済可能なRAM211を構成することもできる。この場合、10ビットのRAMを用いて、通常動作では8ビットの入出力を行うRAMとして使用する。
【0033】
【発明が解決しようとする課題】
従来のテスト回路を備えたRAMでは、以下の(1)〜(3)で示す問題点があった。
(1)冗長データ出力XDO<>に関するセレクタ230〜233の動作の正常・異常をテストすることができない。
(2)冗長救済の可否判定を行うために、SFFC<i>〜SFFC<i+4>からテスト結果のシフトアウトを行うと、テスト結果である冗長制御用データF<i>〜F<i+4>の内容が消失する。
(3)シリアル出力SOとして圧縮されたテスト結果をシフトアウトするため、メモリテスト装置による不良解析が困難という問題があった。
【0034】
この発明は少なくとも上記(1)の問題点を解決するためになされたもので、冗長出力データを選択する冗長出力選択回路の選択動作の良否テストが可能な、テスト回路及び冗長回路を有する半導体集積回路を得ることを目的とする。
【0035】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項1記載の半導体集積回路は、第1の数ビットの出力データを出力する記憶回路と、冗長救済動作時に、冗長制御信号に基づき選択設定内容が切り替えられることにより、前記第1の数ビットの出力データから前記第1の数ビットより小さい第2の数ビットの出力データを前記選択設定内容に応じて選択して前記第2の数ビットの冗長出力データを出力する冗長出力選択回路と、前記第2の数ビットの前記冗長出力データをデータ入力とするフリップフロップ群とを備え、前記冗長制御信号は前記フリップフロップ群の保持データに基づき決定される。
【0036】
また、請求項2の発明は、請求項1記載の半導体集積回路であって、冗長出力選択回路テスト時に、前記冗長出力選択回路の前記選択設定内容を強制的に設定する選択内容設定手段をさらに備える。
【0037】
また、請求項3の発明は、請求項2記載の半導体集積回路であって、前記フリップフロップ群は、前記冗長出力データまたは前記出力データと期待値データとを比較して比較結果を得る比較動作が実行可能な前記第1の数のフリップフロップを含み、前記第1の数の前記フリップフロップは、前記第2の数ビットの冗長出力データをそれぞれ前記保持データとする前記第2の数のフリップフロップと、前記第1の数ビットの前記出力データのうち第3の数ビットの前記出力データをそれぞれ前記保持データとする第3の数のフリップフロップとを含み前記第3の数は前記第1の数から前記第2の数を差し引いた数を含む。
【0038】
また、請求項4の発明は、請求項3記載の半導体集積回路であって、前記第3の数のフリップフロップは、前記冗長出力選択回路テスト時に前記比較動作が無効化される。
【0039】
また、請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のうち、いずれか1項に記載の半導体集積回路であって、前記フリップフロップ群と前記冗長出力選択回路との間に介挿され、切り替え情報を記憶する切り替え情報記憶手段をさらに備える。
【0040】
また、請求項6の発明は、請求項1記載の半導体集積回路であって、前記記憶回路は、前記第1の数ビットの入力データを取り込むための前記第1の数のデータ入力部を有し、前記第2の数ビットの冗長入力データを受け、前記冗長救済動作時に、前記冗長制御信号に基づき、前記第1の数のデータ入力部のうち前記第2の数の前記データ入力部に前記第2の数ビットの前記冗長入力データを付与する冗長入力選択回路をさらに備える。
【0041】
また、請求項7の発明は、請求項6記載の半導体集積回路であって、冗長入力選択回路テスト時に、前記冗長入力選択回路の選択設定内容を強制的に設定する選択内容設定手段をさらに備える。
【0042】
また、請求項8の発明は、請求項6あるいは請求項7記載の半導体集積回路であって、前記記憶回路,前記冗長入力選択回路間に介挿され、前記第1の数のデータ入力部に対応して設けられる前記第1の数のデータ保持部をさらに備え、前記第1の数の前記データ保持部は、前記冗長入力選択回路が所定の選択設定内容の時に、自身の保持データをホールドするホールド状態となる。
【0043】
また、請求項9の発明は、請求項6あるいは請求項7記載の半導体集積回路であって、前記フリップフロップ群は、前記第1の数ビットの出力データに対応して設けられる前記第1の数のスキャンフリップフロップを含み、前記第1の数のスキャンフリップフロップは初段から最終段にかけて直列に接続されることにより、シリアルデータのシフト動作が可能であり、前記半導体集積回路は、前記第1の数のデータ入力部に対応して設けられ、シリアルに動作することにより前記第1の数をカウントするカウント機能を有する前記第1の数のデータ保持部と、記憶回路テスト時に、前記第1の数ビットの出力データのテスト結果を前記第1の数の前記スキャンフリップフロップそれぞれの保持データとして保持させ、その後、前記第1の数の前記スキャンフリップフロップを1ビット分シフト動作させて最終段の前記スキャンフリップフロップのシリアル出力データを、外部に出力させるとともに初段の前記スキャンフリップフロップのシリアルデータ入力として帰還させる1ビットループ処理を、前記第1の数のデータ保持部の前記カウント機能によるカウント結果に従って前記第1の数回行わせる記憶回路テスト用制御手段とをさらに備える。
【0044】
また、請求項10の発明は、請求項9記載の半導体集積回路であって、前記第1の数の前記データ保持部は、前記冗長入力選択回路が所定の選択設定内容の時に、自身の保持データをホールドするホールド状態となる。
【0045】
また、請求項11の発明は、請求項3記載の半導体集積回路であって、前記第1の数のフリップフロップからの第1の数ビットの出力データを2個以上で前記第1の数より小さい第4の数の第1グループに分類し、前記第4の数の前記第1グループそれぞれにおいて、外部より得られる第1の選択信号に基づき、前記第1グループ内の前記フリップフロップの出力データうち一のデータを第1の選択出力データとして出力させることにより、前記第4の数ビットの前記第1の選択出力データを出力する第1のマルチプレクサ部をさらに備える。
【0046】
また、請求項12の発明は、請求項11記載の半導体集積回路であって、冗長出力選択回路テスト時に、前記冗長出力選択回路の選択設定内容を強制的に設定する選択内容設定手段をさらに備え、前記選択内容設定手段及び前記第1のマルチプレクサ部は構成要素を一部共有する。
【0047】
さらに、請求項13の発明は、請求項11あるいは請求項12記載の半導体集積回路であって、前記第4の数ビットの前記第1の選択出力データを2個以上で前記第4の数より小さい第5の数の第2グループに分類し、前記第5の数の前記第2グループそれぞれにおいて、外部より得られる第2の選択信号に基づき、前記第2グループ内の前記第1の選択出力データのうち一のデータを第2の選択出力データとして出力させることにより、前記第5の数ビットの前記第2の選択出力データを出力する第2のマルチプレクサ部をさらに備える。
【0048】
【発明の実施の形態】
<実施の形態1>
図1〜図3はこの発明の実施の形態1であるテスト回路及び冗長回路を有する半導体集積回路を示す図であり、図1は図2と図3との位置関係を示す説明図であり、図2及び図3は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0049】
図2及び図3に示すように、実施の形態1の半導体集積回路の回路構成は、図71〜図76で示した従来の回路構成に比べて、SFFC<i+3>,SFFC<i+2>,SFFC<i+1>,SFFC<i>のデータ入力Dの接続先が、RAM211の出力データDO<i+3>,DO<i+2>,DO<i+1>,DO<i>から、それぞれ冗長データ出力XDO<i+3>,XDO<i+2>,XDO<i+1>,XDO<i>に変更されている。なお、SFFC<i+4>のデータ入力Dの接続先は出力データDO<i+4>であり、従来の回路構成から変更されていない。
【0050】
また、セレクタテスト信号PFINを入力するANDゲート21と出力信号PFOUTを出力するANDゲート22とが追加されている。ANDゲート21は一方入力にシリアル出力SO<i+4>を受け、他方入力にセレクタテスト信号PFINを受け、その出力がANDゲート223の他方入力となる。ANDゲート221〜223間の接続は従来構成と同様である。ANDゲート22は一方入力にシリアル出力SO<i>を受け、他方入力にANDゲート221の出力を受ける。
【0051】
また、書き込みデータ制御回路DICONTはRAM211に対するデータ書き込みを行うための制御回路であり、例えば、図4,図6,図7に示すような回路が用いられる。なお、図5は、図4,図6で用いるスキャンフリップフロップSFFDIの内部構成例を示す回路図である。
【0052】
図4で示す書き込みデータ制御回路DICONTの構成は図75で示したスキャンパス回路DISCANと同じであり、図5で示すSFFDIの内部構成は図76で示した回路と同様であるため、共に説明を省略する。
【0053】
図6の構成は図4の構成から入力データDI<i>〜DI<i+4>の出力をSFFDI<i>〜SFFDI<i+4>のQ出力からP出力に置き換えた点のみ異なる。
【0054】
図7で示す書き込みデータ制御回路DICONTは、ANDゲート30,32,34、ORゲート31,33、及びインバータ35から構成される。インバータ35は制御信号FORCE01を受ける。
【0055】
ANDゲート30,32,34は一方入力に入力データXI<i>,XI<i+2>,XI<i+4>を受け、他方入力にインバータ35の出力を共通に受ける。ORゲート31,33は一方入力に入力データXI<i+1>,XI<i+3>を受け、他方入力に制御信号FORCE01を受ける。そして、論理ゲート30〜34の出力が入力データDI<i>〜<i+4>としてRAM211に与えられる。
【0056】
書き込みデータ制御回路DICONTの目的は、各XDO<>に対するセレクタ230〜233の一方のデータ入力に“1”、他方のデータ入力に“0”が与えられるようにRAM211に対する書き込みデータ(入力データDI<>)を制御することである。
【0057】
具体的には、例えば、DI<i+4>=“0”,DI<i+3>=“1”,DI<i+2>=“0”,DI<i+1>=“1”,DI<i>=“0”になるように制御する。
【0058】
図4のような従来のスキャンパス(データ出力Qを出力信号とする)を用いる場合は、SFFDI<i>〜SFFDI<i+4>に「01010」をシフトインすることで実現できる。
【0059】
図6のような従来のスキャンパス(データ出力Pを出力信号とする)を用いる場合は、SFFDI<i>〜SFFDI<i+3>に「0101」をシフトインし、SIDI<i+4>に“0”を設定することで実現できる。
【0060】
図7の回路構成の場合は、制御信号FORCE01を“1”にすることにより実現できる。
【0061】
なお、図6に関して、通常動作モード時はSMDI=“0”に設定する。また、図7の回路に関しては、通常動作モード時はFORCE01=“0”に設定する。
【0062】
なお、上述した以外の構成は、図71〜図76で示した従来構成と同様であるため、説明は省略する。
【0063】
次に動作の説明を行う。
セレクタテスト信号PFINを“0”に設定することによって、強制的に冗長制御信号である「F<i+4>=0,F<i+3>=0,F<i+2>=0,F<i+1>=0」にする。
【0064】
これにより、冗長データ出力XDO<i+3>には出力データDO<i+3>、XDO<i+2>にはDO<i+2>、XDO<i+1>にはDO<i+1>、XDO<i>にはDO<i>が伝わる。したがって、SFFC<i+3>,SFFC<i+2>,SFFC<i+1>,SFFC<i>のD信号の接続先はそれぞれ、DO<i+3>,DO<i+2>,DO<i+1>,DO<i>になるため、図71〜図76で示した従来の構成のテスト回路を有する半導体集積回路と同じようにRAM211のテストが行える。
【0065】
次に、冗長データ出力XDO<>の冗長出力選択回路を構成するセレクタ230〜233に対するテスト方法を説明する。
【0066】
書き込みデータ制御回路DICONTによって、入力データDI<i+4>=“0”,DI<i+3>=“1”,DI<i+2>=“0”,DI<i+1>=“1”,DI<i>=“0”に設定し、RAM211の特定番地にデータを書き込む。
【0067】
そして、この特定番地に対するRAM211に対する読み出し動作を行う。この結果、出力データDO<i+4>=“0”,DO<i+3>=“1”,DO<i+2>=“0”,DO<i+1>=“1”,DO<i>=“0”になる。
【0068】
セレクタテスト信号PFIN=“0”としてセレクタ230〜233の選択設定内容を全て“0”入力に強制的に設定した状態で、SFFCを用いてテストを行えば、セレクタ230〜233の一方の入力(入力0側)が冗長データ出力XDO<>として正常に伝わっているか否かを検証することができる。
【0069】
また、セレクタテスト信号PFIN=“1”,かつ「SO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=1,SO<i+1>=1」の状態で、SFFC<>を用いてテストを行えば、セレクタ回路の他方の入力(“1”入力側)が冗長データ出力XDO<>として正常に伝わっているか否かを検証することができる。
【0070】
このようにして、実施の形態1の半導体集積回路は、冗長データ出力XDO<>に関するセレクタ230〜233の動作テストを行うことができる。なお、SFFC<>を用いてのテストは、比較動作を用いたものでもよいし、キャプチャー動作を用いたものでもよい。なお、キャプチャー動作はSFFC<>を通常モードにしてトグルとなるクロックを入力する動作を意味する。
【0071】
<実施の形態2>
図8〜図10はこの発明の実施の形態2である半導体集積回路を示す図であり、図8は図9と図10との位置関係を示す説明図であり、図9及び図10は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0072】
実施の形態1の構成に比べて、レジスタREG<i>〜REG<i+4>が付加されている。トグル入力Tにタイミング信号TRを共通に受けるレジスタREG<i>〜REG<i+4>はD型フリップフロップで構成されている。
【0073】
レジスタREG<i>のデータ入力Dにシリアル出力SO<i>を受け、データ出力QがANDゲート22の一方入力となり、レジスタREG<i+1>のデータ入力Dにシリアル出力SO<i+1>を受け、データ出力QがANDゲート221の一方入力となり、レジスタREG<i+2>のデータ入力Dにシリアル出力SO<i+2>を受け、データ出力QがANDゲート222の一方入力となり、レジスタREG<i+3>のデータ入力Dにシリアル出力SO<i+3>を受け、データ出力QがANDゲート223の一方入力となり、レジスタREG<i+4>のデータ入力Dにシリアル出力SO<i+4>を受け、データ出力QがANDゲート21の一方入力となる。
【0074】
このような構成において、SFFC<i+1>〜SFFC<i+4>のシリアル出力SO<i+1>〜SO<i+4>は、レジスタREG<i+1>〜REG<i+4>からそれぞれ供給されるため、通常動作モード時はSFFC<>内部のフリップフロップ207をRAM211の冗長出力データの一時記憶用の出力レジスタとして用いることができる。
【0075】
なお、レジスタREG<>は、D型フリップフロップ以外に、マスター/スレーブ型のフリップフロップでも、ハーフラッチ回路で構成しても良い。
【0076】
<実施の形態3>
図11〜図13はこの発明の実施の形態3である半導体集積回路を示す図であり、図11は図12と図13との位置関係を示す説明図であり、図12及び図13は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0077】
実施の形態1の構成に比べてANDゲートANDCMPEが追加されている。ANDゲートANDCMPEは一方入力に比較制御信号CMを受け、他方入力に比較制御信号CMPEを受け、その出力がSFFC<i+4>の比較制御信号CMPの入力部に入力される。なお、他の構成は実施の形態1の構成と同様である。
【0078】
実施の形態1の回路構成では、セレクタ230〜233の入力“1”側のテスト時に、SFFC<i+4>のラッチデータの比較動作が行わると、不一致となって、SO<i+4>=“0”になってしまう。このため、SODO<i+4>に基づく判定が煩雑になる。
【0079】
実施の形態3の回路構成では、セレクタ230〜233の入力“1”側のテスト時に、比較制御信号CMPE=“0”に設定すれば、SFFC<i+4>の比較動作を抑制することができる。
【0080】
このように制御すれば、このテストの期待値はSO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=1,SO<i+1>=1,SO<i>=1と全て“1”に統一されるため、SODO<i+4>に基づく判定が容易になる。
【0081】
このとき、セレクタテスト信号PFIN=“1”に設定しておけば、出力信号PFOUTの“1”/“0”によって正常/異常が判定可能となる。
【0082】
<実施の形態4>
図14〜図16はこの発明の実施の形態4である半導体集積回路の比較回路付きスキャンパス回路部を示す図であり、図14は図15と図16との位置関係を示す説明図であり、図15及び図16はスキャンパス回路部の回路構成を示す回路図である。
【0083】
実施の形態4の比較回路付きスキャンパス回路部は、実施の形態1の回路構成であるSFFC<i>〜SFFC<i+4>を、スキャンフリップフロップSFFD<i>〜SFFD<i+4>及び信号制御回路9に置き換えた部分である。なお、スキャンパス回路部以外の構成は実施の形態1と同様である。また、実施の形態2,実施の形態3及び以降で述べる実施の形態のスキャンフリップフロップSFFC<i>〜SFFC<i+4>に置き替えて使用することができる。以下、スキャン・フリップフロップSFFD<>を単にSFFD<>と略する場合がある。
【0084】
図15に示すように、信号制御回路9は論理ゲート41〜52から構成されている。3入力のANDゲート41及び3入力のNORゲート42は共に信号ANDSI、CMP及びTMを受け、インバータ43は信号TMを受け、ORゲート44は信号EXPA及び信号CMPの反転信号を受け、NANDゲート45は信号EXPA及びCMPを受け、3入力のORゲート46は信号EXPA、CMP及びSMを受け、ORゲート47は信号EXPB及び信号CMPの反転信号を受け、NANDゲート48は信号EXPB及び信号CMPを受ける。
【0085】
ORゲート49はANDゲート41及びNORゲート42の出力を受け、NANDゲート50は信号SM及びORゲート49の出力を受け、ANDゲート51がNANDゲート45の出力及びORゲート46の出力を受け、ANDゲート52はANDゲート48の出力及びORゲート46の出力を受ける。
【0086】
そして、NANDゲート50の出力が信号TMSI、インバータ43の出力が信号TMFB、ORゲート44の出力が信号CMP0LA、ANDゲート51の出力が信号CMP1LA、ORゲート47の出力が信号DMP0LB、ANDゲート52の出力がCMP1LBとして出力される。
【0087】
図16に示すように、スキャンフリップフロップSFFD<i>〜SFFD<i+4>はSFFD<i+4>からSFFD<i>の順で直列に接続され、SFFD<i+4>は信号SIDO<i+4>をシリアル入力SIとして受け、SFFD<i>のシリアル出力SO<i>が信号SODO<i>となる。
【0088】
スキャンフリップフロップSFFD<i>〜SFFD<i+4>はそれぞれ論理ゲート55〜62及びD−FF63から構成されている。ORゲート55は信号CMP1L及び信号Dを受け、インバータ56は信号Dを受け、ORゲート57はインバータ56の出力及び信号CMP0Lを受け、ORゲート58は信号TMFB及びD−FF63のQ出力を受け、ORゲート59は信号SI及びTMSIを受ける。
【0089】
NANDゲート60はORゲート55及びORゲート57の出力を受け、NANDゲート61はORゲート58及びORゲート59の出力を受け、NORゲート62はNANDゲート60及びNANDゲート61の出力を受け、D−FF63はD入力にNORゲート62の出力を受け、そのQ出力より得られる信号がシリアル出力信号SOとして外部に出力される。なお、D−FF63へのクロック入力は図示省略されている。
【0090】
スキャンフリップフロップSFFD<i>〜SFFD<i+3>はD入力として冗長データ出力XDO<i>〜XDO<i+3>を受け、スキャンフリップフロップSFFD<i+4>はD入力として出力データD<i+4>を受ける。
【0091】
スキャンフリップフロップSFFD<i>,SFFD<i+2>及びSFFD<i+4>は共通に信号CMP1Lとして信号CMP1LAを受け、CMP0Lとして信号CMP0LAを受け、スキャンフリップフロップSFFD<i+1>及びSFFD<i+3>は共通に信号CMP1Lとして信号CMP1LBを受け、CMP0Lとして信号CMP0LBを受ける。
【0092】
このように、偶数ビット目(even)のSFFD<>は、信号CMP1Lとして信号CMP1LAを入力し、信号CMP0Lとして信号CMP0LAを入力し、奇数ビット目(odd)のSFFD<>は、信号CMP1Lとして信号CMP1LBを入力し、信号CMP0Lとして信号CMP0LBを入力する。
【0093】
そして、スキャンフリップフロップSFFD<i>〜SFFD<i+4>のシリアル出力信号SOがSO<i>〜SO<i+4>として出力される。
【0094】
図17は実施の形態4のスキャンパス回路部における各種信号の真理値状態を示す図である。また、図18〜図24はスキャンフリップフロップSFFDの各動作モードにおける動作状態を示す説明図である。
【0095】
以下、これらの図を参照して、通常(NORMAL),シフト(SHIFT),ホールド(HOLD),比較(COMPARE),シフト比較(SHIFTING-COMPARE),比較ワンス(COMPARE-ONCE),セット1(SET1)の7つの動作モードについて説明を行う。
【0096】
まず、信号ANDSI=“0”に設定して、従来と同様の信号設定で、通常モード,シフトモード,ホールドモード,比較モードに設定し、図74で示したSFFC<>と互換性をもたせることができる。
【0097】
通常モードは、RAM211の出力データをSFFD<>内のD−FF63に取り込むように構成されている。ただし、SFFC<>内のD−FF63を冗長制御に用いる場合は、D−FF63に供給するクロック(図16では図示せず)を停止する必要がある。
【0098】
図18に示すように、通常モードでは、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“0”,“1”,“1”及び“1”に設定されるため、NANDゲート61の出力が“0”で固定され、入力信号DがD−FF63のD入力に付与される。
【0099】
シフトモードは、SFFD<i>〜SFFD<i+4>による直列シフト動作を行う動作モードである。後述する比較モードで比較を行う前にD−FF63に“1”をセットする場合にこのシフトモードを用いることができる。
【0100】
図19に示すように、シフトモードでは、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“1”,“1”,“1”及び“0”に設定されるため、NANDゲート60の出力が“0”で固定され、シリアル入力信号SIがD−FF63のD入力に付与される。
【0101】
ホールドモードは、テスト途中のテスト結果を保持する為に用いる。D−FF63を冗長制御に用いる場合は、このモードを使用することができる(クロック停止は不要)。
【0102】
図20に示すように、ホールドモードでは、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“1”,“1”,“0”及び“1”に設定されるため、NANDゲート60の出力が“0”で固定され、D−FF63のQ出力がD入力に帰還する。
【0103】
比較モードは、RAM211の出力データDO<i>〜DO<i+4>と期待値(EXPA,EXPB)とを比較するモードである。ただし、比較を行う前にD−FF63に“1”をセットしておく必要がある。
【0104】
その後、期待値に応じて信号CMP1Lc,CMP0Lc(c=「A」,「B」)のどちらか一方を“0”に設定してクロックを与えることにより、比較動作を行う。RAM211からの出力が期待値と異なる場合はD−FF63の値が“0”に変化する。
【0105】
全アドレスに対するテストが終わった後で、このテスト結果を上記のシフトモードにしてSIDO<i>として読み出す。なお、救済動作は場合でテスト結果を検出する必要がなければ、テスト結果をシフト動作で読み出すことは不要である。
【0106】
図21に示すように、比較モードでは、期待値が(expa)の場合、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“バー(expa)”,“(expa)”,“0”及び“1”に設定される。
【0107】
したがって、D−FF63のQ出力が“1”の場合はNANDゲート61の出力が“0”で固定され、入力信号Dを期待値(expa)との一致/不一致によって“1”/“0”がD−FF63のD入力に付与される。
【0108】
一方、D−FF63のQ出力が“0”の場合はNANDゲート61の出力が“1”で固定されてNORゲート62の出力が“0”で固定されることにより、入力信号Dと期待値(expa)との比較結果に関係なく“0”がD−FF63のD入力に付与される。
【0109】
シフト比較モードは、上記の比較モードとシフトモードを組み合わせたものである(ANDSI=1に設定)。故障が検出される(D−FF63に“0”がラッチされる)とその情報が後段のSFFD<>にも伝播して行く(後段のSFFDのD−FF63も伝播とともに“0”になっていく)。上記の比較モードに比べて、比較動作と共にシフト動作が実行されるため、早期に“0”がSODO<i>として外部に出力されるため、RAM211の不良の検出時間を短縮できる。
【0110】
また、後述する実施の形態6で述べるが、シフト動作モードでSFFD<>を動作させることにより、D−FF63の出力をそのまま、冗長切り替え用のセレクタ230〜233の冗長制御信号である出力データF<i+1>〜F<i+4>とすることが可能である。
【0111】
図22に示すように、シフト比較モードでは、期待値が(expa)の場合、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“バー(expa)”,“(expa)”,“0”及び“0”に設定される。
【0112】
したがって、D−FF63のQ出力及びシリアル入力信号SIが共に“1”の場合はNANDゲート61の出力が“0”で固定され、入力信号Dを期待値(expa)との一致/不一致によって“1”/“0”がD−FF63のD入力に付与される。
【0113】
一方、D−FF63のQ出力及びシリアル入力信号SIのうち少なくとも一方が“0”の場合はNANDゲート61の出力が“1”で固定されてNORゲート62の出力が“0”で固定されることにより、入力信号Dと期待値(expa)との比較結果に関係なく“0”がD−FF63のD入力に付与される。
【0114】
比較ワンスモードは、上記の比較モードの蓄積動作を削除したものであり、1回毎の比較結果がD−FF63に取り込まれその度にD−FF63の内容が更新される。すなわち、比較モードはD−FF63が一度“0”となると“0”が維持されるが、比較ワンスモードでは維持されない。
【0115】
図23に示すように、比較ワンスモードでは、期待値が(expa)の場合、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“バー(expa)”,“(expa)”,“1”及び“1”に設定されるため、NANDゲート61の出力が“0”で固定され、入力信号Dを期待値(expa)との一致/不一致によって“1”/“0”がD−FF63のD入力に付与される。
【0116】
セット1モードはD−FF63に“1”を設定するためのものである。
【0117】
図24に示すように、セット1モードでは、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“1”,“1”,“1”及び“1”に設定されるため、NORゲート62の出力が“1”で固定され、D−FF63のD入力に“1”が付与される。
【0118】
以上のように、実施の形態4のスキャンパス回路部は、実施の形態1のSFFC<i>〜SFFC<i+4>による構成に比べて、シフト比較モードと比較ワンスモード、セット1モードが付加されており、より多様な動作が可能となる。
【0119】
また、上記以外のモードでは従来(実施の形態1のSFFC<i>〜SFFC<i+4>による構成)と互換性があるので、実施の形態4のスキャンパス回路部を他の実施の形態に用いることもできる。
【0120】
<実施の形態5>
図25〜図27はこの発明の実施の形態5である半導体集積回路の比較回路付きスキャンパス回路部を示す図であり、図25は図26と図27との位置関係を示す説明図であり、図26及び図27はスキャンパス回路部の回路構成を示す回路図である。
【0121】
図26及び図27に示すように、実施の形態5のスキャンパス回路部変形であり、実施の形態4の回路構成において、ANDCMPEの機能をSFFD<i+4>にもたせるべくANDゲート65を追加している。
【0122】
ANDゲート65は一方入力としてNANDゲート60の出力を受け、他方入力として外部より比較制御信号CMPEを受ける。そして、ANDゲート65の出力がNORゲート62の一方入力となる。SFFD<i+4>内部における他の構成は実施の形態4のSFFD<i+4>と同様であり、SFFD<i+4>外部の構成は実施の形態4のスキャンパス回路部と同様である。
【0123】
実施の形態5のスキャンパス回路部を用いる場合、セレクタ230〜233の入力“1”側のテスト時に、比較制御信号CMPE=“0”に設定すれば、SFFC<i+4>の比較動作を抑制することができるため、実施の形態3と同様にして信号SODO<i+4>に基づく判定が容易になる。
【0124】
<実施の形態6>
図28〜図30はこの発明の実施の形態6である半導体集積回路を示す図であり、図28は図29と図30との位置関係を示す説明図であり、図29及び図30は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0125】
実施の形態6では、スキャンフリップフロップSFFE<i>〜SFFE<i+4>を直列に接続してスキャンパスを設けている。以下、スキャン・フリップフロップSFFE<>を単にSFFE<>と略する場合がある。
【0126】
図31に示すように、SFFE<i>〜SFFE<i+3>は、実施の形態4及び実施の形態5のSFFD<i>〜SFFD<i+3>と実質的に同じ回路構成を呈しており、NORゲート62の出力がデータ出力Pとして出力されると共に、タイミング信号TをD−FF63のトグル入力Tに受けている。
【0127】
図32に示すように、SFFE<i+4>は、実施の形態5のSFFD<i+4>と実質的に同じ回路構成を呈しており、NORゲート62の出力がデータ出力Pとして出力されると共に、タイミング信号TをD−FF63のトグル入力Tに受けている。
【0128】
SFFE<i>〜SFFE<i+4>は信号TMFB、信号TMSI及びタイミング制御信号CKDOを共通に受け(タイミング制御信号CKDOはD−FF63のタイミング信号Tとして入力される)、SFFE<i>〜SFFE<i+3>それぞれの入力データDとして、冗長データ出力XDO<i>〜XDO<i+3>を受け、SFFE<i+4>の入力データDとしてデータ出力DO<i+4>を受ける。
【0129】
また、SFFE<i>,<i+2>,<i+4>が期待値用の信号CMP1L及び信号CMP0Lとして信号CMP1LA及びCMP0LAを受け、SFFE<i+1>,<i+3>が信号CMP1L及び信号CMP0Lとして信号CMP1LB及びCMP0LBを受ける。すなわち、比較動作の期待値は偶数ビット目と奇数ビット目で異なる値を設定することができる。なお、これらの信号と動作モードとの関係は図17で示した通りである。
【0130】
また、セレクタ230〜233の冗長制御信号である出力データF<i+1>〜F<i+4>として、SFFE<i+1>〜SFFE<i+4>のシリアル出力SO<i+1>〜SO<i+4>が与えられる。SFFE<i>〜SFFE<i+3>それぞれのデータ出力Pがデータ出力P<i>〜P<i+3>となる。
【0131】
さらに、SFFE<i+4>は比較制御信号CMPEによって、実施の形態5のSFFE<i+4>と同様の比較抑制機能を備えている。他の構成は実施の形態1と同様であるため、説明は省略する。
【0132】
このような構成において、SFFE<i>〜SFFE<i+4>をシフト比較モードに設定して動作させることにより、例えば、RAM211の出力データDO<i+2>対応のSFFE<i+2>で故障が検出されると、クロック(タイミング制御信号CKDO)を与える毎にSFFE<i+1>,SFFE<i>に(出力DO<i+1>,DO<i>に故障がない場合でも)順次伝搬していく。
【0133】
最終的に、SO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=0,SO<i+1>=0,SO<i>=0の状態になる。これらSO<i+1>〜SO<i+4>をそのままF<i+1>〜F<i+4>として、セレクタ230〜233の選択設定内容を制御するように用いれば、所望の冗長切替を実現することができる。
【0134】
次に、冗長データ出力XDO<>の冗長出力選択回路であるセレクタ230〜233のテスト方法を説明する。
【0135】
書き込みデータ制御回路DICONTにより、DI<i+4>=“0”,DI<i+3>=“1”,DI<i+2>=“0”,DI<i+1>=“1”,DI<i>=“0”に設定し、RAM211の特定番地にデータを書き込む。この特定番地に対する読み出し動作を行う。この結果、DO<i+4>=“0”,DO<i+3>=“1”,DO<i+2>=“0”,DO<i+1>=“1”,DO<i>=“0”になる。
【0136】
「SO<i+4>=0,SO<i+3>=0,SO<i+2>=0,SO<i+1>=0」の状態で、SFFE<i>〜SFFE<i+3>を用いてキャプチャー動作を行えば、セレクタ230〜233の一方の入力(入力“0”側)が冗長データ出力XDO<>として伝わっているか否かを検証することができる。
【0137】
また、「SO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=1,SO<i+1>=1」の状態で、SFFE<i>〜SFFE<i+3>を用いてキャプチャー動作を行えば、セレクタ230〜233の他方の入力(入力“1”側)が冗長データ出力XDO<>として伝わっているか否かを検証することができる。
【0138】
このようにして冗長データ出力XDO<>に関するセレクタ230〜233の動作テストが行える。
【0139】
<実施の形態7>
図33〜図35はこの発明の実施の形態7である半導体集積回路を示す図であり、図33は図34と図35との位置関係を示す説明図であり、図34及び図35は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0140】
同図に示すように、直列に接続された4個のスキャンフリップフロップSFFE<i>〜SFFE<i+3>の直列接続によってスキャンパスを構成している。
【0141】
このような構成において、シフトモード動作が、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“1”,“1”,“1”及び“0”に設定することにより実現でき、シフト比較モード動作が期待値が(expa)の場合、信号CMP1L,CMP0L,TMFB及びTMSIが“バー(expa)”,“(expa)”,“0”及び“0”に設定することにより実現できる。
【0142】
SFFE<i>〜SFFE<i+3>は、外部から信号SIDO<i+3>をSFFE<i+3>のシリアル入力SIに取り込み、SFFE<i>のシリアル出力SOからSODO<i>を外部に出力する。
【0143】
また、ANDゲート22の一方入力にシリアル出力SO<i>が入力され、ANDゲート221〜223の一方入力にシリアル出力SO<i+1>〜SO<i+3>が入力され、ANDゲート223の他方入力にセレクタ制御信号PFINが入力され、ANDゲート222の他方入力にANDゲート223の出力が入力され、ANDゲート221の他方入力にANDゲート222の出力が入力され、ANDゲート22の他方入力にANDゲート221の出力が入力され、ANDゲート22の出力が信号PFOUTとして外部に出力される。
【0144】
そして、ANDゲート22、ANDゲート221〜223の出力が冗長制御信号である出力データF<i+1>〜F<i+4>として、セレクタ230〜233の制御入力に与えられる。他の構成は実施の形態6の回路構成と同様であるため説明は省略する。
【0145】
このような構成において、セレクタ制御信号PFIN=“0”の状態で、出力データDO<i+3>,DO<i+2>,DO<i+1>,DO<i>のテストを行い、シリアル出力SO<i>〜SO<i+3>を“1”に設定し、かつセレクタテスト信号PFIN=“1”の状態で出力データDO<i+4>,DO<i+3>,DO<i+2>,DO<i+1>のテストを行うことができる。この2回のテストで、2ビット以上の故障がないことを確認しておく。
【0146】
そして、救済動作時は、セレクタテスト信号PFIN=1の状態でRAMテスト(比較動作)を行う。RAMテスト中に故障が見つかればその時点で、シリアル出力SO<i>〜SO<i+3>によって冗長切替が行われる。
【0147】
実施の形態7の回路を用いれば、スキャンフリップフロップを1つ省略できる分、回路規模が小さくできるという効果がある。
【0148】
<実施の形態8>
図36〜図38はこの発明の実施の形態8である半導体集積回路を示す図であり、図36は図37と図38との位置関係を示す説明図であり、図37及び図38は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0149】
図37に示すように、冗長データ入力XDI<i>〜XDI<i+3>が書き込みデータ制御回路DICONT2の入力データXI<i>〜XI<i+3>として入力され、データ制御回路DICONT2の出力データDI2<i>〜DI2<i+4>が出力される。
【0150】
出力データDI2<i+1>〜DI2<i+4>はセレクタ11〜14の“0”入力に付与され、出力データDI2<i>〜DI2<i+3>はセレクタ11〜14の“1”入力に付与される。セレクタ11〜13は制御入力に出力データF<i+2>〜F<i+4>を受け、セレクタ14は制御入力にセレクタ制御信号PFINを受け、ORゲート15は出力データDI2<i>を一方入力に受け、他方入力に出力データF<i+1>を受ける。
【0151】
ORゲート15の出力がRAM211の入力データDI<i>用の入力部に付与され、セレクタ11〜14の出力がRAM211の入力データDI<i+1>〜DI<i+4>用の入力部に付与される。したがって、RAM211は入力データDI<i>〜DI<i+4>用の5ビットの入力部を有している。
【0152】
図38に示すように、直列に接続された5個のスキャンフリップフロップSFFE<i>〜SFFE<i+4>の直列接続によってスキャンパスを構成し、外部から信号SIDO<i+4>をSFFE<i+4>のシリアル入力SIに取り込み、SFFE<i>のシリアル出力SOから信号SODO<i>を外部に出力する。
【0153】
また、ANDゲート22の一方入力にシリアル出力SO<i>が入力され、ANDゲート221〜223の一方入力にシリアル出力SO<i+1>〜SO<i+3>が入力され、ANDゲート21の一方入力にシリアル出力SO<i+4>が入力される。
【0154】
そして、ANDゲート21の他方入力にセレクタ制御信号PFINが入力され、ANDゲート223の他方入力にANDゲート21の出力が入力され、ANDゲート222の他方入力にANDゲート223の出力が入力され、ANDゲート221の他方入力にANDゲート222の出力が入力され、ANDゲート22の他方入力にANDゲート221の出力が入力され、ANDゲート22の出力が信号PFOUTとして外部に出力される。
【0155】
そして、ANDゲート221〜223及び21の出力が制御用の出力データF<i+1>〜F<i+4>として、セレクタ230〜233の制御入力に与えられる。他の構成は実施の形態6の回路構成と同様であるため説明は省略する。
【0156】
また、書き込みデータ制御回路DICONT2はRAM211に対するデータ書き込みを行うための制御回路であり、例えば、図39,図40,図41に示すような回路が用いられる。
【0157】
図39で示す書き込みデータ制御回路DICONT2の構成は、図4の構成からSFFDI<i+4>の代わりに、通常のD−FFであるフリップフロップFFDI<i+4>を用いている。このFFDI<i+4>は、D入力に信号SIDI<i+4>を受け、T入力に信号CKDIを受け、Q出力がDI2<i+4>として出力されるとともに、SFFDI<i+3>のシリアル入力SIとなる。他の構成は、図4の構成と同様であるため、説明を省略する。また、SFFDI<>の構成は図5で示した構成である。
【0158】
図40の構成は図39の構成から入力データDI2<i>〜DI2<i+3>の出力をSFFDI<i>〜SFFDI<i+3>のQ出力からP出力に置き換え、入力データDI2<i+4>の出力をFFDI<i+4>の出力からSIDI<i+4>自体に置き換えた点のみ異なる。
【0159】
図41で示す書き込みデータ制御回路DICONT2は、図7で示した回路から、ANDゲート34を除去し、入力データDI2<i+4>としてインバータ35の出力を用いて点が異なる。
【0160】
なお、図39,図40,及び図41において、DI<i>〜DI<i+4>がDI2<i>〜DI2<i+4>に名称変更している点も図4,図5及び図7と異なる。
【0161】
このような構成において、セレクタテスト信号PFIN=“0”の状態では、RAM211のDI<i+4>,DI<i+3>,DI<i+2>,DI<i+1>,DI<i>用の入力部にDICONT2からの入力データDI2<i+4>,DI2<i+3>,DI2<i+2>,DI2<i+1>,DI2<i>が付与される。この状態では、前述の実施の形態で示したように冗長データ出力XDO<>の冗長出力選択回路であるセレクタ230〜233のテストが行える。
【0162】
なお、セレクタテスト信号PFIN=“1”,「SO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=1,SO<i+1>=1」の状態では、RAM211の入力データDI<i+4>,DI<i+3>,DI<i+2>,DI<i+1>用の入力部に、DICONT2からの入力データDI2<i+3>,DI2<i+2>,DI2<i+1>,DI2<i>が付与され、入力データDI<i>用の入力部に“1”が供給される。
【0163】
次に、データ入力部分の冗長入力選択回路を構成するセレクタ11〜14のテスト方法を説明する。
(1)データ制御回路DICONT2をDI2<i+4>=“0”,DI2<i+3>“1”,DI2<i+2>=“0”,DI2<i+1>=“1”,DI2<i>=“0”に設定する。
(2)セレクタテスト信号PFIN=“0”の状態でRAM211の特定番地にデータを書き込む。
(3)その特定番地に対してRAM211の読み出し動作を行う。その結果、出力データDO<i+4>=“0”,DO<i+3>=“1”,DO<i+2>=“0”,DO<i+1>=“1”,DO<i>=“0”になる。
(4)セレクタテスト信号PFIN=“0”、期待値データEXPA=“0”,EXPB=“1”の状態で比較テストを行う。
(5)データ制御回路DICONT2をDI<i+4>=“0”,DI<i+3>=“1”,DI<i+2>=“0”,DI<i+1>=“1”,DI<i>=“0”に設定する。
(6)セレクタテスト信号PFIN=“1”,「SO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=1,SO<i+1>=1」の状態でRAMの特定番地にデータを書き込む。
(7)その特定番地に対してRAMの読み出し動作を行う。その結果、出力データDO<i+4>=“1”,DO<i+3>=“0”,DO<i+2>=“1”,DO<i+1>=“0”,DO<i>=“1”になる。
(8)セレクタテスト信号PFIN=“0”、期待値データEXPA=“1”,EXPB=“0”の状態で比較テストを行う。
【0164】
このように、(4),(8)の比較テストによって、データ出力部(XDO<>)の冗長用セレクタ230〜233だけでなく、データ入力部の冗長用セレクタ11〜14に対しても動作テストが行える。
【0165】
なお、実施の形態8の回路構成は、実施の形態6の回路を対象として改良したものを示しているが、同様にして他の実施の形態の回路にも適用して、データ入力部の冗長入力選択回路を構成するセレクタに対しても動作テストが行えるようにできる。
【0166】
<実施の形態9>
図42〜図44はこの発明の実施の形態9である半導体集積回路を示す図であり、図42は図43と図44との位置関係を示す説明図であり、図43及び図44は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0167】
実施の形態9の半導体集積回路は、実施の形態8のデータ制御回路DICONT2(特に図39で示した構成)とORゲート15とを、通常のD−FFであるフリップフロップFFDI<i>〜FFDI<i+4>とセレクタ70〜73とORゲート75とによって実現したものである。以下、D型フリップフロップFFDI<>を単にFFDI<>と略する場合がある。
【0168】
これらの図に示すように、セレクタ70〜73は“0”入力に冗長データ入力XDI<i>〜XDI<i+3>を受け、“1”入力にFFDI<i+1>〜FFDI<i+4>のQ出力を受ける。そして、セレクタ70〜73の制御入力には信号SMDIが共通に与えられる。セレクタ70〜73の出力がセレクタ11〜14の“1”入力となり、セレクタ71〜73の出力がセレクタ11〜13の“0”入力となり、セレクタ70の出力がORゲート75の一方入力となる。
【0169】
セレクタ14の“0”入力がSIDI<i+4>となり、セレクタ11〜14の出力がFFDI<i+1>〜<i+4>のD入力に付与され、ORゲート75の他方入力は出力データF<i+1>となり、ORゲート75の出力がFFDI<i>のD入力に付与される。
【0170】
FFDI<i>〜FFDI<i+4>はFFDI<i+4>,FFDI<i+3>,…FFDI<i>の順で直列に接続され、T入力に信号CKDIを共通に受け、FFDI<i>〜<i+4>のQ出力がRAM211の入力データDI<i>〜DI<i+4>用の5ビット入力部に付与される。また、FFDI<i>のQ出力が信号SODI<i>として外部に出力される。なお、他の構成は図36〜図39で示した実施の形態8と同様であるため説明は省略する。
【0171】
実施の形態9は、基本的には、FFDI<i>〜FFDI<i+4>のD入力切り替え用のセレクタ70〜73とFFDI<i>〜FFDI<i+4>との間に、冗長制御用セレクタ11〜14が配置されるように構成したものである。
【0172】
このように構成することにより、実施の形態9は実施の形態8と等価な動作が実現可能となる。例えば、SMDI=“1”,セレクタテスト信号PFIN=“0”の状態で、セレクタ11〜14が“0”入力を出力し、セレクタ70〜73が“1”入力を出力することにより、FFDI<i>〜FFDI<i+4>によるシフト動作が行える。
【0173】
<実施の形態10>
図45〜図47はこの発明の実施の形態10である半導体集積回路を示す図であり、図45は図46と図47との位置関係を示す説明図であり、図46及び図47は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0174】
実施の形態10の半導体集積回路は、実施の形態8のデータ制御回路DICONT2(特に図40で示した構成)とORゲート15とを、通常のD−FFであるフリップフロップFFDI<i>〜FFDI<i+4>とセレクタ70〜73とORゲート75とによって実現したものである。
【0175】
これらの図に示すように、FFDI<i>〜<i+4>のD入力がRAM211の入力データDI<i>〜DI<i+4>用の入力部に付与される。他の構成は図42〜図44で示した実施の形態9の構成と同様であるため説明を省略する。
【0176】
このように構成することにより、実施の形態10は、実施の形態8と等価な動作が実現可能となる。例えば、SMDI=“1”,セレクタテスト信号PFIN=“0”の状態で、実施の形態9と同様にしてシフト動作が行える。
【0177】
<実施の形態11>
図48〜図50はこの発明の実施の形態11である半導体集積回路を示す図であり、図48は図49と図50との位置関係を示す説明図であり、図49及び図50は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0178】
実施の形態11の半導体集積回路は、実施の形態8のデータ制御回路DICONT2(図39あるいは図40で示した構成)とORゲート15とを、通常のD−FFであるフリップフロップFFDI<i>〜FFDI<i+4>とセレクタ70〜73及びセレクタ10とによって実現したものである。
【0179】
これらの図に示すように、新たに設けられたセレクタ10は“0”入力にセレクタ70の出力を受け、“1”入力にFFDI<i>のQ出力を受け、制御入力に出力データF<i+1>を受け、その出力がFFDI<i>のD入力に付与される。また、ORゲート75が省略されている。なお、他の構成は、図36〜図41あるいは図42〜図44で示した実施の形態9あるいは実施の形態10の構成と同様であるため説明を省略する。
【0180】
このように構成することにより、実施の形態11は、実施の形態8と等価な動作が実現可能となる。例えば、SMDI=“1”,セレクタテスト信号PFIN=“0”の状態で、実施の形態9,実施の形態10と同様にしてシフト動作が行える。
【0181】
さらに、SMDI=“1”、PFIN=“1”、SO<i>〜SO<i+4>=1の信号設定によって、FFDI<i>〜FFDI<i+4>が全てデータ保持状態(ホールド状態)に設定することができる。
【0182】
この状態では、信号CKDIにクロックを与えても、FFDI<i>〜FFDI<i+4>の保持データは変化しない。したがって、実施の形態11ではFFDI<>の書き込みデータを保持させることができる。
【0183】
このデータ保持動作は、RAM211のテストへのデータ入力の際に用いることもできるし、通常動作において冗長書き込みデータを保持するための一時記憶用入力レジスタとして用いることもできる。
【0184】
<実施の形態12>
図51〜図53はこの発明の実施の形態12である半導体集積回路を示す図であり、図51は図52と図53との位置関係を示す説明図であり、図52及び図53は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0185】
実施の形態12の半導体集積回路は、実施の形態11のセレクタ70〜73を論理ゲートで構成する等の変更が加えられている。
【0186】
これらの図に示すように、ORゲート25〜28は一方入力にXDI<i>〜<i+3>を受け、他方入力に信号SMDIXを共通に受ける。ORゲート36〜39は一方入力にFFDI<i+1>〜FFDI<i+4>のQ出力を受け、他方入力に信号SMDISを共通に受ける。ANDゲート17〜20は一方入力にORゲート25〜28の出力を受け、他方入力にORゲート36〜39の出力を受け、出力がセレクタ10〜13の“0”入力となる。これら論理ゲート群17〜20,25〜28,36〜39は、セレクタ70〜73と等価な働きをする。
【0187】
さらに、新たに追加されたセレクタ16は“0”入力にSIDO<i+4>を受け、“1”入力にSFFE<i>のシリアル出力SO<i>を受け、制御入力に信号LOOPENを受け、その出力がSFFE<i+4>のシリアル入力SIに与えられる。
【0188】
また、ANDゲート23は信号LOOPEN及び信号SODI<i>の反転信号とを受ける。ORゲート24は一方入力にANDゲート23の出力、他方入力にシリアル出力SO<i>を受け、その出力がSODO<i>として外部に出力される。
【0189】
さらに、ANDゲート53は一方入力にANDゲート23の出力の反転信号を受け、他方入力に信号TMFBを受け、その出力がSFFE<i>〜<i+4>のTMFB入力に共通に付与される。ORゲート54は一方入力にANDゲート23の出力を受け、他方入力に信号TMIを受け、その出力がSFFE<i>〜<i+4>のTMSI入力に共通に付与される。
【0190】
なお、他の構成は、図48〜図50で示した実施の形態11の構成と同様であるため説明を省略する。
【0191】
このように構成することにより、実施の形態12は、実施の形態11と等価な動作が実現可能となる。但し、SMDIS=“1”,SMDIX=“0”が実施の形態11のSMDI=“0”に相当し、SMDIS=“0”,SMDIX=“1”が実施の形態11のSMDI=“1”に相当する。
【0192】
したがって、SMDIS=“0”,SMDIX=“1”(実施の形態11のSMDI=“1”に相当),セレクタテスト信号PFIN=“0”の状態で、シフト動作が行える。
【0193】
さらに、SMDIS=“0”,SMDIX=“1”、PFIN=“1”、SO<i>〜SO<i+4>=1の信号設定によって、FFDI<i>〜FFDI<i+4>が全てデータ保持状態に設定することができる。
【0194】
さらに、SMDIS=“1”,SMDIX=“1”,PFIN=“0”,SIDI<i+4>=1の時にクロックを与えれば、全てのFFDI<i>〜FFDI<i+4>を一括して“1”にセットすることができる。この時、FFDI<i>の出力Qは“1”になっている。
【0195】
全てのFFDI<i>〜FFDI<i+4>を“1”にセットした後で、SMDIS=“0”,SMDIX=“1”,PFIN=“0”,SIDI<i+4>=0の状態でシフト動作をくりかえせば、FFDI<i>の出力Qは4クロックまでは“1”で5クロック以降は“0”になる。
【0196】
このように、FFDI<i>〜FFDI<i+4>を5クロックカウンタとして利用することができる。
【0197】
実施の形態12では、FFDI<i>〜FFDI<i+4>の上述したカウント動作を利用して、比較回路付きスキャンフリップフロップSFFE<i>〜SFFE<i+4>に格納されたテスト結果をシリアルでSODO<i>に読み出し、それをSFFE<i>〜SFFE<i+4>間にループさせて元の位置に格納するための回路(RAMテスト用制御手段(16,23,53,54))を付加している。
【0198】
LOOPEN=“1”に設定することにより、セレクタ16の切り替え操作により、SODO<i>からSFFC<i+4>のシリアル入力SIへのループが構成される。
【0199】
この状態で、上記のFFDI<i>〜FFDI<i+4>によるカウント動作とSFFE<i>〜SFFE<i+4>のテスト結果のシフト動作を同時に行えば、5クロック後に各SFFE<>は強制的に「TMFB=0,TMSI=1」のホールド状態になる。これにより、テスト結果は元のSFFE<>に格納される。5クロックを超えるクロックが与えられても、信号LOOPENが“1”を維持する限り、ANDゲート23が“1”となって各SFFE<>のホールド状態が維持されるため、テスト結果はシフトされない。
【0200】
SODO<i>としてORゲート24から出力されたテスト結果(この例では、5ビット)は、半導体集積回路装置内又は外部の判定回路により、2ビット以上の故障がないかどうかが判定される。2ビット以上故障があれば、救済不可能であると判定される。
【0201】
上記のループ機能により、テスト結果は元のSFFE<>の位置に戻るので、「PFIN=1,LOOPEN=0,SMDIS=1,SMDIX=0」に設定し、SFFE<>に対するクロックT(CKDO)を停止することにより、SFFE<i>〜SFFE<i+4>の格納データに基づき適切な冗長切替が行われる。
【0202】
なお、実施の形態12では、FFDI<i>〜FFDI<i+4>に“1”をセットする手段として信号SMDIS,SMDIXで制御される論理ゲートを用いているが、他の手段を用いることもできる。
【0203】
例えば、FFDI<i>〜FFDI<i+4>のシフト動作を利用して、SIDI<i+4>から“1”をシフトインすることでも実現できる。この時、ビット数よりも多目にクロックを与えてシフト動作を行うことができる。また、例えば、FFDI<i>〜FFDI<i+4>としてセット機能付きのフリップフロップを用いてもよい。
【0204】
上記のように、故障救済の可否判定の為のシフト動作時に、RAM211の入力データDI設定用に設けられるFFDI<i>〜FFDI<i+4>をカウンタとして用いることにより、SFFE<i>〜SFFE<i+4>から得られるテスト結果を自動的に元の位置に再格納することができる。このとき、クロックは必要ビット数よりも多目に与えても何ら支障が生じないため、複数のRAMが半導体集積回路装置上に搭載された場合に、制御が非常に容易になるといる効果がある。
【0205】
例えば、5ビットのRAMと8ビットのRAMと12ビットのRAMが搭載されている場合には、同時に12クロックのシフト動作(1ビットループ動作)を行うことによってれらら3つのRAMのテスト結果はテスト用スキャンフリップフロップ上の元の位置に戻って格納される。
【0206】
なお、ORゲート24は、必要ビット数よりも多くのビット数でシフト動作を行っているRAMに関してSODO<i>がPassを示す“1”を出力するために付加されている(ORゲート24は必須ではない)。このORゲート24が存在すれば、救済可否の判定回路の制御が容易になる。つまり、上記の3つのRAMの例では、3つのRAMのSODO<i>を12ビット分観測すれば、判定が行える。このORゲート24が存在しない場合、例えば、5ビットのRAMのSO<i>が“0”(Failを示す)の場合に、この“0”が7ビット分も余分に観測されてしまうので、これをマスクする制御が必要になってしまう不具合が生じるが、ORゲート24によってその不具合は解消される。
【0207】
<実施の形態13>
実施の形態13は、メモリテスト装置によるRAMの不良解析を容易にすることを目的としている。詳細な不良解析を行う場合は、比較回路付きスキャン・フリップフロップでテスト結果内容を圧縮する(元の情報の一部を失う)ことは、望ましくない。テスト結果を圧縮せずに出力することが望ましい。
【0208】
しかし、内蔵されるRAMの出力ビット数はメモリテスト装置で扱えるビット数を超えていることがあり、マルチプレクサ部でデータ圧縮することなくビット数を削減して出力する必要がある。実施の形態13は、このマルチプレクサ部を冗長切替用の直列接続されたANDゲート(AND<0>〜<17>)で構成する場合を示している。
【0209】
図54〜図56はこの発明の実施の形態13である半導体集積回路のマルチプレクサ部を示す図であり、図54は図55と図56との位置関係を示す説明図であり、図55及び図56はマルチプレクサ部の回路構成を示す回路図である。
【0210】
実施の形態12までの実施例は冗長制御用スキャンフリップフロップ(SFFC<>,SFFD<>,SFFE<>)が<i>〜<i+4>の5ビット構成の例を示したが、実施の形態13ではSFFC<0>〜SFFC<17>の18ビット構成の例を示している。
【0211】
これらの図に示すように、マルチプレクサ部は、ORゲートORM<0>〜<17>、ORゲートORC<3>,<7>,<11>,<15>,<17>、ANDゲート<0>〜<17>から構成される。なお、以降、単にORM<>,ORC<>,AND<>で略記する場合がある。
【0212】
SFFC<0>〜SFFC<17>のシリアル出力SO<0>〜SO<17>はそれぞれORゲートORM<0>〜ORM<17>の一方入力となり、ORゲートORM<0>,ORM<4>,ORM<8>,ORM<12>,ORM<16>の他方入力に信号S0が付与され、ORゲートORM<1>,ORM<5>,ORM<9>,ORM<13>,ORM<17>の他方入力に信号S1が付与され、ORゲートORM<2>,ORM<6>,ORM<10>,ORM<14>の他方入力に信号S2が付与され、ORゲートORM<3>,ORM<7>,ORM<11>,ORM<15>の他方入力に信号S3が付与される。
【0213】
冗長制御用出力データF<>を出力するANDゲートAND<0>〜AND<17>は一方入力にORゲートORM<0>〜ORM<17>の出力を受け、ANDゲートAND<0>,<1>,<2>,<4>,<5>,<6>,<8>,<9>,<10>,<12>,<13>,<14>,<16>の他方入力に出力データF<1>,<2>,<3>,<5>,<6>,<7>,<9>,<10>,<11>,<13>,<14>,<15>,<17>を受け、ANDゲートAND<3>,<7>,<11>,<15>,<17>の他方入力にORゲートORC<3>,<7>,<11>,<15>,<17>の出力を受ける。なお、AND<0>〜<17>は、例えば実施の形態1のANDゲート21,22,221〜223に相当し、AND<1>〜<17>の出力が出力データF<1>〜<17>となり、AND<0>の出力がPFOUTとなる。
【0214】
そして、AND<0>,AND<4>,AND<8>,AND<12>,AND<16>の出力がマルチプレクス出力MDO<0>〜MDO<4>として外部に出力される。
【0215】
ORゲートORC<3>,<7>,<11>,<15>,<17>は一方入力に信号CHOPを共通に受け、ORゲートORC<3>,<7>,<11>,<15>,及びORC<17>は他方入力に出力データF<4>,<8>,<12>,<16>,及び信号PFINを受ける。
【0216】
図57はマルチプレクサ部制御用の信号S0〜S3を発生する信号発生回路の構成例を示す回路図である。同図に示すように、デコーダ79は2ビットアドレス入力SA0,SA1を2ビット入力部B0,B1に受け、デコード結果として、4ビット出力部Y0〜Y3から、1ビットのみを“1”に他の3ビットを“0”にして出力する。
【0217】
セレクタ80〜83は“1”入力に出力部Y0〜Y3から得られる信号の反転信号を受け、“0”入力に信号SALLを共通に受け、制御入力にDECENを共通に受ける。
【0218】
図58は実施の形態13のマルチプレクサ部に対応するRAMの構成例を示す説明図である。同図に示すように、RAM1は4ビットのアドレス入力A<0>〜A<3>、書き込み制御信号WE、入力データDI<0>〜DI<17>、ビット書き込み(Bit-Write)制御信号BWC<0>〜BWC<17>を受け、出力データDO<0>〜DO<17>を出力する。
【0219】
RAM1全体の書き込み動作は書き込み制御信号WEにより制御されるが、書き込みを行うときにBWC<n>=“1”に設定すれば、ビット番号nに対しては書き込み動作を抑制することができる。このようなRAM1に対しては、図55及び図56の破線に相当する信号BWC<>の接続を行うことができる(ビット書き込み制御信号BWC<>は、必須ではないが、存在する方が望ましい)。
【0220】
以下、実施の形態13のマルチプレクサ部の動作を説明する。まず、CHOP=“1”に設定することにより、ORC<>の出力が全て“1”になり、直列接続されたAND<0>〜<17>は分断される。
【0221】
例えば、出力データF<4>〜F<7>を出力するAND<4>〜AND<7>は4入力(ORM<4>〜<7>の出力)のANDゲートを構成することになる。また、出力データF<16>,F<17>を出力するAND<16>,<17>は2入力(ORM<16>,<17>の出力)のANDゲートを構成することなる。
【0222】
これらの分断されたANDゲート群は、対応するORM<>と組み合わされて、マルチプレクサを構成することができる。
【0223】
例えば、ORM<4>〜<7>の出力は、AND<4>〜<7>によりAND演算されてMDO<1>として外部に出力される。
【0224】
ORM<4>,ORM<5>,ORM<6>,ORM<7>の一方の入力には、SO<4>,SO<5>,SO<6>,SO<7>が付与されており、他方入力には、信号S0,S1,S2,S3が付与されていることから、以下のようにマルチプレクス出力MDO<1>が決定する。
【0225】
「S0=0,S1=1,S2=1,S3=1」の時はMDO<1>=SO<4>、「S0=1,S1=0,S2=1,S3=1」の時は、MDO<1>=SO<5>、「S0=1,S1=1,S2=0,S3=1」の時は、MDO<1>=SO<6>、「S0=1,S1=1,S2=1,S3=0」の時は、MDO<1>=SO<7>となる。
【0226】
実施の形態13のマルチプレクサ部は、k=0〜3に対して、MDO<k>は以下のように決定する。
【0227】
「S0=0,S1=1,S2=1,S3=1」の時は、MDO<k>=SO<4*k>、「S0=1,S1=0,S2=1,S3=1」の時は、MDO<k>=SO<4*k+1>、「S0=1,S1=1,S2=0,S3=1」の時は、MDO<k>=SO<4*k+2>、「S0=1,S1=1,S2=1,S3=0」の時は、MDO<k>=SO<4*k+3>になる。
【0228】
なお、実施の形態13では、k=4に関しては、MDO<k>は以下のように決定する。
【0229】
「S0=0,S1=1,S2=1,S3=1」の時は、MDO<k>=SO<4*k>、「S0=1,S1=0,S2=1,S3=1」の時は、MDO<k>=SO<4*k+1>、「S0=1,S1=1,S2=0,S3=1」の時は、MDO<k>=“1”、「S0=1,S1=1,S2=1,S3=0」の時は、MDO<k>=“1”になる。
【0230】
なお、「S0=1,S1=1,S2=1,S3=1」の時は、全てのMDO<>は“1”になる。また、「S0=0,S1=0,S2=0,S3=0」の時は、MDO<k>はSO<4*k>,SO<4*k+1>,SO<4*k+2>,SO<4*k+3>のAND演算結果になる。
【0231】
上記のような、信号S0,S1,S2,S3の設定は、上述した図57で示す回路によって容易に発生できる。なお、SA0,SA1は、拡張されたアドレス信号であり、図58のRAMを仮定した場合は、追加アドレス入力A<4>,A<5>に相当する。
【0232】
なお、通常動作時は、DECEN=“0”,SALL=“0”にして、「S0=0,S1=0,S2=0,S3=0」に信号設定(BWC<>が全て“0”、ORM<0>〜<17>の出力がシリアル出力SO<0>〜<17>となる)することにより実現できる。
【0233】
以上のように、実施の形態13では、冗長切替用の直列接続された、選択内容設定手段であるANDゲートを利用してマルチプレクサ部が構成できるので、回路規模の増大を抑制できる。
【0234】
なお、RAM1の不良解析を行う時には、以下の2サイクルをアドレスA<0>〜A<3>及びSA0(A<4>),SA1(A<5>)を変えながら繰り返す。
【0235】
(1)信号PFIN=“0”の状態(冗長セレクタで“0”入力側を選択)で、RAM1の出力データを比較回路付きスキャン・フリップフロップSFFC<0>〜<17>の内のFFに取り込む。
(2)CHOP=“1”,DECEN=“1”の状態で、SFFC<0>〜<17>の出力データをMDO<>として出力する。
【0236】
なお、上記(1)の代わりに、
(1)′PFIN=0の状態(冗長セレクタで“0”入力側を選択)で、RAMの出力データを期待値と比較し、その比較結果を比較回路付きスキャン・フリップフロップSFFC<0>〜<17>内のFFに取り込む。
としてもよい。例えば、図23で示した比較ワンス(Compare-once)モードを使用して上記(1)′を実行することができる。
【0237】
なお、実施の形態13では、冗長切替用の直列接続されたANDゲートを用いて4ビットのマルチプレクサ部を構成した場合を示したが、2ビット以上であれば同様のマルチプレクサ部を構成できるのは勿論である。
【0238】
<実施の形態14>
実施の形態13で示したマルチプレクサ部を適用してもマルチプレクス出力MDO<>のビット数が、メモリテスト装置で扱えない程度に大きい場合は、更にデータ圧縮することなくビット数を削減する第2のマルチプレクサ部を追加する必要がある。
【0239】
例えば、RAMの出力ビット数が72ビットで、マルチプレクス出力MDO<>のビット数が18ビットの場合、これをより小さな9ビットに変換したい場合は、第2のマルチプレクサ部が必要となり、これを実現したのが実施の形態14である。
【0240】
図59はこの発明の実施の形態14である半導体集積回路の第2マルチプレクサ部を示す回路図である。
【0241】
同図に示すように、第2のマルチプレクサ部は18ビットの第1マルチプレクス出力MDO1<0>〜<17>をビット数を減少させて9ビットの第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<8>を出力すべく、ORゲートORG<0>〜<17>、及びANDゲートANG<0>〜<8>から構成される。ORゲートORG<>及びANDゲートANG<>は、単にORG<>,ANG<>と略する場合がある。また、第1マルチプレクス出力MDO1<0>〜<17>は、実施の形態13におけるマルチプレクサ部によるマルチプレクス出力MDO<0>〜<4>に相当する。
【0242】
ORゲートORG<0>〜<17>はそれぞれ一方入力に第1のマルチプレクス出力MDO1<0>〜<17>を受け、ORG<0>〜<8>は他方入力に信号N0を共通に受け、ORG<9>〜<17>は他方入力に信号N1を共通に受ける。
【0243】
ANG<0>〜<8>は一方入力にORG<0>〜<8>の出力を受け、他方入力にORG<9>〜<17>の出力を受け、その出力が第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<8>となる。
【0244】
図60は第2のマルチプレクサ部制御用の信号N1,N2を発生する信号発生回路の構成例を示す回路図である。
【0245】
同図に示すように、セレクタ68は“1”入力に拡張されたアドレス入力NA0を受け、“0”入力に信号NALLを受ける。セレクタ69は“1”入力にアドレス入力NA0がインバータ67を介して得られる反転信号を受け、“0”入力に信号NALLを受ける。セレクタ68,69の制御入力には信号DECENが共通に入力される。
【0246】
このような構成の信号発生回路は、DECEN=“1”にすれば、アドレス入力NA0に基づき、信号N0,N1のうち、一方が“0”、他方が“1”となる。
【0247】
したがって、実施の形態14の第2のマルチプレクサ部は、k=0〜8に対して、第2のマルチプレクス出力MDO2<k>は、「N0=0,N1=1」の時は、MDO2<k>=MOD1<k>、「N0=1,N1=0」の時は、MDO2<k>=MOD1<k+9>になる。
【0248】
なお、「N0=1,N1=1」の時は、全てのMDO2<>は“1”になる。また、「N0=0,S1=0」の時は、MDO2<k>はMOD1<k>とMOD1<k+9>のAND演算結果になる。
【0249】
したがって、第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<8>に基づき、9ビットでメモリテスト可能なメモリテスト装置で解析することができる。
【0250】
図61は実施の形態14で利用可能な不良結果出力回路の回路構成を示す回路図である。同図に示すように、ANDゲート64は第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<8>を受け、そのAND演算結果を検出信号PFとして出力する。
【0251】
したがって、DECEN=“0”,NALL=“0”の状態で、MDO1<>全体における良/否(Pass/Fail)を検出信号PFの“1”/“0”によって検出可能になる。但し、実施の形態13でRAMの不良検出を上述の(1)′を用いて行う必要がある。なお、図61で示した回路は実施の形態14において必須ではない。
【0252】
<実施の形態15>
実施の形態13で示したマルチプレクサ部を適用してもマルチプレクス出力MDO<>のビット数が、メモリテスト装置で扱えない程度に大きい場合は、更にデータ圧縮することなくビット数を削減する第2のマルチプレクサ部を追加する必要がある。
【0253】
例えば、RAMの出力ビット数が72ビットで、マルチプレクス出力MDO<>のビット数が18ビットの場合、これをより小さな5ビットに変換したい場合は、第2のマルチプレクサ部が必要となり、これを実現したのが実施の形態15である。
【0254】
図62は第2マルチプレクサ部の回路構成を示す回路図である。図に示すように、第2のマルチプレクサ部は18ビットの第1マルチプレクス出力MDO1<0>〜<17>をさらにビット数を縮小して5ビットの第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<4>を出力すべく、ORゲートORH<0>〜<17>、及びANDゲートANH<0>〜<4>から構成される。ORゲートORH<>及びANDゲートANH<>は、単にORH<>,ANH<>と略する場合がある。また、第1マルチプレクス出力MDO1<0>〜<17>は、実施の形態13におけるマルチプレクサ部によるマルチプレクス出力MDO<0>〜<4>に相当する。
【0255】
ORゲートORH<0>〜<17>はそれぞれ一方入力に第1のマルチプレクス出力MDO1<0>〜<17>を受け、ORゲートORH<0>〜<3>及びORH<9>の他方入力に信号N0が付与され、ORゲートORH<5>〜<8>及びORH<14>の他方入力に信号N1が付与され、ORゲートORH<10>〜<13>の他方入力に信号N2が付与され、ORゲートORH<15>〜<17>及びORH<4>の他方入力に信号N3が付与される。
【0256】
ANH<0>はORH<0>,<5>,<10>,<15>の出力を受け、ANH<1>はORH<1>,<6>,<11>,<16>の出力を受け、ANH<2>はORH<2>,<7>,<12>,<17>の出力を受け、ANH<3>はORH<3>,<8>,<13>の出力を受け、ANH<4>はORH<4>,<9>,<14>の出力を受け、その出力が第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<4>となる。
【0257】
図63は第2のマルチプレクサ部制御用の信号N0〜N3を発生する信号発生回路の構成例を示す回路図である。同図に示すように、デコーダ89は2ビットアドレス入力NA0,NA1を2ビット入力部B0,B1に受け、デコード結果として、4ビット出力部Y0〜Y3から、1ビットのみを“1”に他の3ビットを“0”にして出力する。
【0258】
セレクタ90〜93は“1”入力に出力部Y0〜Y3から得られる信号の反転信号を受け、“0”入力に信号NALLを共通に受け、制御入力にDECENを共通に受ける。
【0259】
実施の形態15の第2のマルチプレクサ部は、k=0〜3に対して、MDO<k>は以下のように決定する。
【0260】
「N0=0,N1=1,N2=1,N3=1」の時は、MDO2<k>=SO<k>、「N0=1,N1=0,N2=1,N3=1」の時は、MDO2<k>=MDO1<k+5>、「N0=1,N1=1,N2=0,N3=1」の時は、MDO2<k>=MDO1<k+10>、「N0=1,N1=1,N2=1,N3=0」の時は、MDO2<k>=MDO1<k+15>(但し、MOD2<3>=“1”)になる。
【0261】
なお、実施の形態1では、k=4に関しては、MDO2<k>は以下のように決定する。
【0262】
「N0=0,N1=1,N2=1,N3=1」の時は、MDO2<4>=MDO1<9>、「N0=1,N1=0,N2=1,N3=1」の時は、MDO2<4>=MDO1<14>、「N0=1,N1=1,N2=0,N3=1」の時は、MDO2<4>=“1”、「N0=1,N1=1,N2=1,N3=0」の時は、MDO2<4>=MDO1<4>になる。
【0263】
なお、「N0=1,N1=1,N2=1,N3=1」の時は、全てのMDO2<>は“1”になる。また、「N0=0,N1=0,N2=0,N3=0」の時は、k=0〜4に対してMDO2<k>はMDO1<k>,MDO1<k+5>,MDO1<k+10>,MDO1<k+15>(但し、k=3,4のときは、MDO1<k+15>は存在しない)のAND演算結果になる。
【0264】
上記のような、信号N0〜N3は、実施の形態13同様、上述した図63で示す回路によって容易に発生できる。なお、NA0,NA1は、拡張されたアドレス信号である。
【0265】
以上のように、実施の形態15では、第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<4>に基づき、5ビットでメモリテスト可能なメモリテスト装置で解析することができる。
【0266】
図64は実施の形態15で利用可能な不良結果出力回路の回路構成を示す回路図である。同図に示すように、ANDゲート74は第2のマルチプレクス出力MDO2<0>〜<4>を受け、そのAND演算結果を検出信号PFとして出力する。
【0267】
したがって、DECEN=“0”,NALL=“0”の状態で、MDO1<>全体における良/否(Pass/Fail)を検出信号PFの“1”/“0”によって検出可能になる。但し、実施の形態13でRAMの不良検出を上述の(1)′を用いて行う必要がある。なお、図64で示した回路は実施の形態15において必須ではない。
【0268】
<実施の形態16>
図65〜図67はこの発明の実施の形態16である半導体集積回路を示す図であり、図65は図66と図67との位置関係を示す説明図であり、図66及び図67は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0269】
実施の形態16の半導体集積回路は、実施の形態12の構成から、さらに、ORゲート85〜88,ORゲート76,77,ANDゲート78が追加されている。また、ANDゲート17〜20が2入力から3入力に拡張されている。
【0270】
ORゲート85〜88は一方入力に信号SMFBを受け、他方入力にFFDI<i>〜FFDI<i+3>のQ出力を受け、ORゲート85〜88の出力がANDゲート17〜20の第3の入力となる。
【0271】
ORゲート76は一方入力に信号SMFBを受け、他方入力にFFDI<i+4>のQ出力を受ける。ORゲート77は一方入力に信号SIDI<i+4>を受け、他方入力に信号SMDISを受ける。
【0272】
ANDゲート78はORゲート76,77の出力を受け、その出力がセレクタ14の“”入力に付与される。なお、他の構成は図51〜図53で示した実施の形態12と同様であるため、説明を省略する。
【0273】
このように構成した実施の形態16は、実施の形態12の動作に加え、簡単な信号設定でFFDI<i>〜FFDI<i+4>それぞれにデータ保持動作(ホールド状態)を実行させることができる。
【0274】
すなわち、SMFB=“0”,SMDIS=“1”,SMDIX=“1”,PFIN=“0”に設定すれば、各FFDI<>が自分自身のQ出力データをD入力に取り込むことができる。
【0275】
このデータ保持動作は、RAM211に対するテストの際に用いることもでき、通常動作において冗長書き込みデータを保持するための一時記憶用の入力レジスタとして用いることもでききる。
【0276】
実施の形態9や実施の形態10では、FFDI<>にデータ保持動作を行わせるために、別のSFFE<i+1>〜SFFE<i+4>のシリアル出力SOを「SO<i+4>=1,SO<i+3>=1,SO<i+2>=1,SO<i+1>=1」に設定する必要があったが、実施の形態16ではその必要はなく、信号制御が大変容易になるという効果がある。
【0277】
<実施の形態17>
図68〜図70はこの発明の実施の形態17である半導体集積回路を示す図であり、図68は図69と図70との位置関係を示す説明図であり、図69及び図70は半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【0278】
実施の形態17の半導体集積回路は、実施の形態12の構成から、さらに、ORゲート94〜99が追加されている。
【0279】
これらの図に示すように、ORゲート94は一方入力に信号SIDI<i+4>、他方入力に信号SMDISを受け、その出力がセレクタ14の“0”入力に付与される。
【0280】
ORゲート95〜99は一方入力に信号SOALLを共通に受け、他方入力にシリアル出力SO<i>〜<i+4>を受ける。そして、ORゲート95の出力がANDゲート22の一方入力となり、ORゲート96〜98の出力がANDゲート221〜223の一方入力となり、ORゲート99の出力がANDゲート21の一方入力となる。なお、他の構成は図51〜図53で示した実施の形態12と同様であるため、説明を省略する。
【0281】
このように構成した実施の形態17は、実施の形態12の動作に加え、簡単な信号設定でFFDI<i>〜FFDI<i+4>それぞれにデータ保持動作(ホールド状態)を実行させることができる。
【0282】
すなわち、SOALL=“1”,SMDIS=“0”,SMDIX=“1”,信号PFIN=“1”に設定すれば、実施の形態16と同様、各FFDI<>が自分自身のQ出力データをD入力に取り込むことができる。
【0283】
なお、本実施の形態17と実施の形態13のマルチプレクサ部とを組み合わせる場合、ORゲート95〜99と、実施の形態13におけるORゲートORM<>とを共用させても良い。
【0284】
また、出力信号PFOUT部分に用いたORゲート95の追加は必須ではなく、なくても良い。
【0285】
<その他>
冗長救済されたRAMの出力としては冗長データ出力XDO<>を直接用いても良いが、代わりにSFFC(SFFD,SFFE)<>のP出力を用いてもよい。
【0286】
また、冗長制御用のレジスタREGを備えている場合は、SFFC<>のQ出力を用いても良い(SFFC内のFFを出力レジスタとして用いる)。
【0287】
SFFC<>のP出力やQ出力を冗長救済されたRAMの出力として用いる場合は、それに接続されるロジック回路をスキャンパス(SIDO<i+4>からSODO<i>)を用いて容易にスキャンテストが行えるという利点がある。
【0288】
本明細書の複数の実施の形態において、信号CMPEで制御される比較抑制機能を示したが、これらは望ましいが、必須ではない機能である。したがって、各実施の形態において、比較抑制機能を削除するように回路の変更を行っても良い。具体的には信号CMPEに関するゲート回路を削除することができる。
【0289】
【発明の効果】
この発明における請求項1記載の半導体集積回路は、第2の数ビットの冗長出力データをデータ入力とするフリップフロップ群を備えるため、フリップフロップ群の保持データに基づき決定される冗長制御信号により冗長出力選択回路の選択設定内容を適宜切り替えて、フリップフロップ群に第2の数の冗長出力データを新たに保持させることにより、冗長出力選択回路の選択動作の良否判定を比較的容易に行うことができる。
【0290】
請求項2記載の半導体集積回路は、選択内容設定手段によって冗長出力選択回路テスト時に、冗長出力選択回路の選択設定内容を強制的に設定することができるため、冗長制御信号を用いることなく簡単に上記選択設定内容を設定することができる。
【0291】
請求項3記載の半導体集積回路は、冗長出力選択回路の選択設定内容を適宜切り替えて、第2の数のフリップフロップによって冗長出力データと期待値データとの比較結果を得ることにより、冗長出力選択回路の選択動作の良否判定を比較的容易に行うことができる。
【0292】
さらに、請求項4記載の半導体集積回路における第3の数のフリップフロップは、冗長出力選択回路テスト時に比較機能が無効化されるため、冗長出力選択回路テストに寄与しない第3の数のフリップフロップによる比較動作実行による不具合を回避することができる。
【0293】
請求項5記載の半導体集積回路は、切り替え情報記憶手段をさらに備えることにより、フリップフロップ群を記憶回路の冗長出力データの一時記憶部として用いることができる。
【0294】
請求項6記載の半導体集積回路は、フリップフロップ群の保持データに基づき決定される冗長制御信号により冗長入力選択回路の選択設定内容を適宜切り替えて第2の数ビットの冗長入力データを記憶回路に入力した後、第2の数ビットの冗長出力データとして記憶回路から出力させ、フリップフロップ群に新たに保持させることにより、冗長入力選択回路の選択動作の良否判定を比較的容易に行うことができる。
【0295】
請求項7記載の半導体集積回路は、選択内容設定手段によって冗長入力選択回路テスト時に、冗長入力選択回路の選択設定内容を強制的に設定することができるため、冗長制御信号を用いることなく簡単に上記選択設定内容を設定することができる。
【0296】
請求項8記載の半導体集積回路は、第1の数のデータ保持部を冗長入力データの一時記憶部として利用することができる。
【0297】
請求項9記載の半導体集積回路における記憶回路テスト用制御手段は、最終段のスキャンフリップフロップのシリアル出力データを外部に出力させるとともに、初段のスキャンフリップフロップのシリアルデータ入力として帰還させる1ビットループ処理を、第1の数回行わせることにより、テスト結果をシリアル出力データの出力後に、第1の数のスキャンフリップフロップの保持データを元のテスト結果保持状態に戻すことができる。
【0298】
請求項10記載の半導体集積回路は、第1の数のデータ保持部を冗長入力データの一時記憶部として利用することができる。
【0299】
請求項11記載の半導体集積回路は第1のマルチプレクサ部によって、第1の数ビットの出力データを、より小さい第4の数ビットの第1の選択出力データとしてマルチプレクス出力することにより、第1の数ビットの出力データのデータ内容を圧縮することなく、第1の選択出力データとして出力させることができる。
【0300】
請求項12記載の半導体集積回路は、選択内容設定手段及び第1のマルチプレクサ部は構成要素を一部共有することにより、装置構成の簡略化を図ることができる。
【0301】
請求項13記載の半導体集積回路は、第2のマルチプレクサ部によって、第4の数ビットの第1の選択出力データを、より小さい第5の数ビットの第2の選択出力データとしてマルチプレクス出力することにより、第4の数ビットの第1の選択出力データのデータ内容を圧縮することなく、第2の選択出力データとして出力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図2と図3との位置関係を示す説明図である。
【図2】 実施の形態1の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図3】 実施の形態1の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図4】 書き込みデータ制御回路の内部構成例を示す回路図である。
【図5】 スキャンフリップフロップの内部構成を示す回路図である。
【図6】 書き込みデータ制御回路の内部構成例を示す回路図である。
【図7】 書き込みデータ制御回路の内部構成例を示す回路図である。
【図8】 図9と図10との位置関係を示す説明図である。
【図9】 実施の形態2の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図10】 実施の形態2の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図11】 図12と図13との位置関係を示す説明図である。
【図12】 実施の形態3の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図13】 実施の形態3の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図14】 図15と図16との位置関係を示す説明図である。
【図15】 実施の形態4のスキャンパス回路部の回路構成を示す回路図である。
【図16】 実施の形態4のスキャンパス回路部の回路構成を示す回路図である。
【図17】 実施の形態4のスキャンパス回路部における各種信号の真理値状態を示す説明図である。
【図18】 スキャンフリップフロップのノーマルモードにおける動作状態を示す説明図である。
【図19】 スキャンフリップフロップのシフトモードにおける動作状態を示す説明図である。
【図20】 スキャンフリップフロップのホールドモードにおける動作状態を示す説明図である。
【図21】 スキャンフリップフロップの比較モードにおける動作状態を示す説明図である。
【図22】 スキャンフリップフロップのシフト比較モードにおける動作状態を示す説明図である。
【図23】 スキャンフリップフロップの比較ワンスモードにおける動作状態を示す説明図である。
【図24】 スキャンフリップフロップのセット1モードにおける動作状態を示す説明図である。
【図25】 図26と図27との位置関係を示す説明図である。
【図26】 実施の形態5の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図27】 実施の形態5の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図28】 図29と図30との位置関係を示す説明図である。
【図29】 実施の形態6の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図30】 実施の形態6の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図31】 図30で用いたスキャンフリップフロップの回路構成を示す回路図である。
【図32】 図30で用いたスキャンフリップフロップの回路構成を示す回路図である。
【図33】 図34と図35との位置関係を示す説明図である。
【図34】 実施の形態7の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図35】 実施の形態7の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図36】 図37と図38との位置関係を示す説明図である。
【図37】 実施の形態8の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図38】 実施の形態8の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図39】 書き込みデータ制御回路の内部構成例を示す回路図である。
【図40】 書き込みデータ制御回路の内部構成例を示す回路図である。
【図41】 書き込みデータ制御回路の内部構成例を示す回路図である。
【図42】 図43と図44との位置関係を示す説明図である。
【図43】 実施の形態9の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図44】 実施の形態9の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図45】 図46と図47との位置関係を示す説明図である。
【図46】 実施の形態10の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図47】 実施の形態10の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図48】 図49と図50との位置関係を示す説明図である。
【図49】 実施の形態11の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図50】 実施の形態11の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図51】 図52と図53との位置関係を示す説明図である。
【図52】 実施の形態12の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図53】 実施の形態12の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図54】 図55と図56との位置関係を示す説明図である。
【図55】 実施の形態13のマルチプレクサ部の回路構成を示す回路図である。
【図56】 実施の形態13のマルチプレクサ部の回路構成を示す回路図である。
【図57】 マルチプレクサ部制御用の信号発生回路の構成例を示す回路図である。
【図58】 実施の形態13のマルチプレクサ部に対応するRAMの構成例を示す説明図である。
【図59】 実施の形態14の第2のマルチプレクサ部の回路構成を示す回路図である。
【図60】 マルチプレクサ部制御用の信号発生回路の構成例を示す回路図である。
【図61】 不良結果出力回路の回路構成を示す回路図である。
【図62】 実施の形態15の第2のマルチプレクサ部の回路構成を示す回路図である。
【図63】 マルチプレクサ部制御用の信号発生回路の構成例を示す回路図である。
【図64】 不良結果出力回路の回路構成を示す回路図である。
【図65】 図66と図67との位置関係を示す説明図である。
【図66】 実施の形態16の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図67】 実施の形態16の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図68】 図69と図70との位置関係を示す説明図である。
【図69】 実施の形態17の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図70】 実施の形態17の半導体集積回路の回路構成を示す回路図である。
【図71】 図72と図73との位置関係を示す説明図である。
【図72】 テスト回路と冗長回路を備えた従来のRAM回路構成を示す回路図である。
【図73】 テスト回路と冗長回路を備えた従来のRAM回路構成を示す回路図である。
【図74】 図72及び図73で示した比較回路付きスキャン・フリップフロップの内部構成を示す回路図である。
【図75】 スキャンパス回路DISCANの内部構成を示す回路図である。
【図76】 図75で示したスキャンフリップフロップの内部構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1,211 RAM、9 信号制御回路、10〜14,16,70〜73,230〜236 セレクタ、17〜22,55,65,78,221〜223,AND<>,ANDCMPE,ANG<>,ANH<> ANDゲート、24〜28,36〜39,54,76,77,85〜88,94〜99,ORC<>,ORG<>,ORH<>,ORM<> ORゲート、REG<> レジスタ、FFDI<> Dフリップフロップ、SFFC<>,SFFC<>,SFFE<>, スキャンフリップフロップ。

Claims (13)

  1. 第1の数ビットの出力データを出力する記憶回路と、
    冗長救済動作時に、冗長制御信号に基づき選択設定内容が切り替えられることにより、前記第1の数ビットの出力データから前記第1の数ビットより小さい第2の数ビットの出力データを前記選択設定内容に応じて選択して前記第2の数ビットの冗長出力データを出力する冗長出力選択回路と、
    前記第2の数ビットの前記冗長出力データをデータ入力とするフリップフロップ群とを備え、前記冗長制御信号は前記フリップフロップ群の保持データに基づき決定される、
    半導体集積回路。
  2. 請求項1記載の半導体集積回路であって、
    冗長出力選択回路テスト時に、前記冗長出力選択回路の前記選択設定内容を強制的に設定する選択内容設定手段をさらに備える、
    半導体集積回路。
  3. 請求項2記載の半導体集積回路であって、
    前記フリップフロップ群は、前記冗長出力データまたは前記出力データと期待値データとを比較して比較結果を得る比較動作が実行可能な前記第1の数のフリップフロップを含み、前記第1の数の前記フリップフロップは、前記第2の数ビットの冗長出力データをそれぞれ前記保持データとする前記第2の数のフリップフロップと、前記第1の数ビットの前記出力データのうち第3の数ビットの前記出力データをそれぞれ前記保持データとする第3の数のフリップフロップとを含み前記第3の数は前記第1の数から前記第2の数を差し引いた数を含む、
    半導体集積回路。
  4. 請求項3記載の半導体集積回路であって、
    前記第3の数のフリップフロップは、前記冗長出力選択回路テスト時に前記比較動作が無効化される、
    半導体集積回路。
  5. 請求項1ないし請求項4のうち、いずれか1項に記載の半導体集積回路であって、
    前記フリップフロップ群と前記冗長出力選択回路との間に介挿され、切り替え情報を記憶する切り替え情報記憶手段をさらに備える、
    半導体集積回路。
  6. 請求項1記載の半導体集積回路であって、
    前記記憶回路は、前記第1の数ビットの入力データを取り込むための前記第1の数のデータ入力部を有し、
    前記第2の数ビットの冗長入力データを受け、前記冗長救済動作時に、前記冗長制御信号に基づき、前記第1の数のデータ入力部のうち前記第2の数の前記データ入力部に前記第2の数ビットの前記冗長入力データを付与する冗長入力選択回路をさらに備える、
    半導体集積回路。
  7. 請求項6記載の半導体集積回路であって、
    冗長入力選択回路テスト時に、前記冗長入力選択回路の選択設定内容を強制的に設定する選択内容設定手段をさらに備える、
    半導体集積回路。
  8. 請求項6あるいは請求項7記載の半導体集積回路であって、
    前記記憶回路,前記冗長入力選択回路間に介挿され、前記第1の数のデータ入力部に対応して設けられる前記第1の数のデータ保持部をさらに備え、前記第1の数の前記データ保持部は、前記冗長入力選択回路が所定の選択設定内容の時に、自身の保持データをホールドするホールド状態となる、
    半導体集積回路。
  9. 請求項6あるいは請求項7記載の半導体集積回路であって、
    前記フリップフロップ群は、前記第1の数ビットの出力データに対応して設けられる前記第1の数のスキャンフリップフロップを含み、前記第1の数のスキャンフリップフロップは初段から最終段にかけて直列に接続されることにより、シリアルデータのシフト動作が可能であり、
    前記半導体集積回路は、
    前記第1の数のデータ入力部に対応して設けられ、シリアルに動作することにより前記第1の数をカウントするカウント機能を有する前記第1の数のデータ保持部と、
    記憶回路テスト時に、前記第1の数ビットの出力データのテスト結果を前記第1の数の前記スキャンフリップフロップそれぞれの保持データとして保持させ、その後、前記第1の数の前記スキャンフリップフロップを1ビット分シフト動作させて最終段の前記スキャンフリップフロップのシリアル出力データを、外部に出力させるとともに初段の前記スキャンフリップフロップのシリアルデータ入力として帰還させる1ビットループ処理を、前記第1の数のデータ保持部の前記カウント機能によるカウント結果に従って前記第1の数回行わせる記憶回路テスト用制御手段とをさらに備える、
    半導体集積回路。
  10. 請求項9記載の半導体集積回路であって、
    前記第1の数の前記データ保持部は、前記冗長入力選択回路が所定の選択設定内容の時に、自身の保持データをホールドするホールド状態となる、
    半導体集積回路。
  11. 請求項3記載の半導体集積回路であって、
    前記第1の数のフリップフロップからの第1の数ビットの出力データを2個以上で前記第1の数より小さい第4の数の第1グループに分類し、前記第4の数の前記第1グループそれぞれにおいて、外部より得られる第1の選択信号に基づき、前記第1グループ内の前記フリップフロップの出力データうち一のデータを第1の選択出力データとして出力させることにより、前記第4の数ビットの前記第1の選択出力データを出力する第1のマルチプレクサ部をさらに備える、
    半導体集積回路。
  12. 請求項11記載の半導体集積回路であって、
    冗長出力選択回路テスト時に、前記冗長出力選択回路の選択設定内容を強制的に設定する選択内容設定手段をさらに備え、
    前記選択内容設定手段及び前記第1のマルチプレクサ部は構成要素を一部共有する、
    半導体集積回路。
  13. 請求項11あるいは請求項12記載の半導体集積回路であって、
    前記第4の数ビットの前記第1の選択出力データを2個以上で前記第4の数より小さい第5の数の第2グループに分類し、前記第5の数の前記第2グループそれぞれにおいて、外部より得られる第2の選択信号に基づき、前記第2グループ内の前記第1の選択出力データのうち一のデータを第2の選択出力データとして出力させることにより、前記第5の数ビットの前記第2の選択出力データを出力する第2のマルチプレクサ部をさらに備える、
    半導体集積回路。
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