以下、実施形態を図面を用いて説明する。図中、太線で示した信号線は、複数本で構成されている。また、太線が接続されているブロックの一部は、複数の回路で構成されている。信号が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。図中の二重の四角印は、外部端子を示している。外部端子は、例えば、半導体チップ上のパッド、あるいは半導体チップが収納されるパッケージのリードである。外部端子を介して供給される信号には、端子名と同じ符号を使用する。信号が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。先頭に”/”の付く信号および末尾に”X”の付く信号は、負論理を示している。末尾に”Z”の付いている信号は、正論理を示している。
図1は、一実施形態を示している。半導体集積回路SEMは、メインバッファ回路MBUF、サブバッファ回路SBUF、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUFおよび判定回路JUDGを有している。例えば、半導体集積回路SEMは、半導体メモリMEMとして、図8に示すシステムSYSに搭載される。例えば、メインバッファ回路MBUFは、入力バッファまたは出力バッファである。メインバッファ回路MBUFは、入力信号SINを受けて、出力信号SOUTを出力する。入力信号SINは、図示しない内部回路に供給されるリアル入力信号、または、内部回路から出力されるリアル入力信号である。出力信号SOUTは、内部回路から出力されるリアル出力信号、または、内部回路に供給されるリアル出力信号である。サブバッファ回路SBUFは、イネーブル信号ENZの活性化中に動作し、入力信号SINを受けて、メインバッファ回路MBUFの出力端子SOUTにサブリアル出力信号を出力する。
レプリカバッファ回路REPBUFは、例えば、メインバッファ回路MBUFと同じ回路を有する。レプリカバッファ回路REPBUFは、メインバッファ回路MBUFに供給される入力信号SIN(レプリカ入力信号)を受けてレプリカ出力信号REPを出力する。レプリカバッファ回路REPBUFの電気的特性は、メインバッファ回路MBUFと共通の入力信号SINを受けることで、メインバッファ回路MBUFの電気的特性と同じ程度に劣化する。また、レプリカバッファ回路REPBUFは、所定の頻度で供給されるチェック信号CHKを受けてレプリカ出力信号REPを出力する。基準バッファ回路REPBUFは、チェック信号CHKを受けて基準出力信号REFを出力する。例えば、チェック信号CHKは、入力信号SINが供給されない期間に、レプリカバッファ回路REPBUFおよび基準バッファ回路REFBUFに供給される。判定回路JUDGは、レプリカ出力信号REPおよび基準出力信号REFを受け、レプリカ出力信号REPが基準出力信号REFより遅いことを検出したときに、イネーブル信号ENZを活性化し、電源電圧が供給されている間、活性化状態を保持する。具体的には、例えば、判定回路JUDGは、レプリカ出力信号REPおよび基準出力信号REFの遷移エッジの位相を比較し、レプリカ出力信号REPの遅れを検出する。イネーブル信号ENZは、レプリカ出力信号REPの遅れを検出する検出信号である。
レプリカ出力信号REPの相対的な遅れは、レプリカバッファ回路REPBUFが劣化したことを示し、同時にメインバッファ回路MBUFが劣化したことを示す。共通の入力信号SINを受け、メインバッファ回路MBUFととともに劣化していくレプリカバッファ回路REPBUFの特性を、所定の頻度でチェックすることで、メインバッファ回路MBUFの動作を停止することなく、メインバッファ回路MBUFの劣化を判定できる。劣化が判定されたとき、メインバッファ回路MBUFの特性の劣化をサブバッファ回路SBUFにより補うことができる。この結果、劣化したメインバッファ回路MBUFの電気的特性を、メインバッファ回路MBUFの動作を停止することなく回復できる。これにより、半導体集積回路SEMの信頼性の不良をなくし、半導体集積回路SEMが搭載されるシステムSYSの寿命を延ばすことができる。
図2は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の半導体集積回路SEMは、図1に周期回路CYCLを加えて構成される。周期回路CYCLは、外部入力に応答してレプリカ入力信号REPINを生成し、あるいは自動的にレプリカ入力信号REPINを生成する。レプリカ入力信号REPINの生成頻度は、入力信号SINの供給頻度より高く設定される。レプリカバッファ回路REPBUFは、入力信号SINではなく、レプリカ入力信号REPINを受ける。その他の構成は、図1と同じである。例えば、半導体集積回路SEMは、半導体メモリMEMとして、図8に示すシステムSYSに搭載される。
この実施形態では、入力信号SINより発生頻度の高いレプリカ入力信号REPINをレプリカバッファ回路REPBUFに供給することで、メインバッファ回路MBUFが劣化したときに、イネーブル信号ENZを確実に生成でき、劣化により不足する駆動能力をサブバッファ回路SBUFで補うことができる。これにより、図1と同様に、半導体集積回路SEMの信頼性の不良をなくし、半導体集積回路SEMが搭載されるシステムSYSの寿命を延ばすことができる。
さらに、レプリカバッファ回路REPBUFへのレプリカ入力信号REPINの供給頻度をワースト条件で設定できる。したがって、半導体集積回路SEMが複数のメインバッファ回路MBUFを有するときに、複数のメインバッファ回路MBUFのいずれかの劣化に応じて、共通のイネーブル信号ENZを活性化できる。すなわち、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REPBUFおよび判定回路JUDGを、複数組のメインバッファ回路MBUF/サブバッファ回路SBUFのペアに共通に設けることができる。この結果、本実施形態が適用される半導体集積回路SEMのチップサイズの増加を最小限にできる。
図3は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEMとして構成される。
半導体メモリMEMは、例えば、擬似SRAMタイプのFCRAM(Fast Cycle RAM)である。このFCRAMは、DRAMのメモリセルを有し、SRAMのインタフェースを有する。メモリMEMは、コマンドデコーダ10、モードレジスタ12、アービタ14を有するコア制御回路16、リフレッシュタイマ18、リフレッシュ要求生成回路20、リフレッシュアドレスカウンタ22、アドレスバッファ回路24、データ入出力バッファ回路26、アドレス選択回路28、メモリコア30およびパワーオン回路32を有している。
特に図示していないが、メモリMEMは、不良のメモリセル等を救済するための冗長回路と、冗長回路を使用可能にするための冗長ヒューズ回路、冗長制御回路を有している。例えば、冗長回路は、冗長メモリセル、冗長メモリセルに接続された冗長サブワード線、冗長メインワード線、冗長サブワード線および冗長メインワード線に接続された冗長サブワードデコーダ、冗長サブワードデコーダに接続された冗長サブワードドライバ、および冗長メインワード線に接続された冗長メインワードデコーダ等を有している。冗長ヒューズ回路は、不良アドレスを記憶する。冗長制御回路は、アドレス信号が不良アドレスと一致することを検出し、通常のメモリセルのアクセスを禁止し冗長メモリセルのアクセスを許可する。なお、メモリMEMは、後述する図8に示すように、CPUとともにシステムを構成する。
コマンドコーダ10は、コマンド信号CMD(チップイネーブル信号/CE、ライトイネーブル信号/WEおよびアウトプットイネーブル信号/OE)の論理レベルに応じて認識したコマンドを、メモリコア30のアクセス動作を実行するために読み出しコマンドRDおよび書き込みコマンドWRまたはモードレジスタ12を設定するためのモードレジスタ設定コマンドMRS等として出力する。読み出しコマンドRDおよび書き込みコマンドWRは、メモリコア28をアクセス動作するための外部アクセス要求である。
モードレジスタ12は、モードレジスタ設定コマンドMRSに同期してロウアドレス信号RAD、コラムアドレス信号CADおよびデータ信号DQの少なくともいずれか受けることにより設定される複数のレジスタを有している。メモリMEMは、レジスタに設定された値に応じた動作モードで動作する。なお、メモリMEMの動作モードが1つのみのとき、モードレジスタ12は不要である。
コア制御回路16は、リフレッシュ動作を実行するときに、リフレッシュ信号REFZを高論理レベルに設定し、リフレッシュ動作を実行しないときに、リフレッシュ信号REFZを低論理レベルに設定する。アービタ14は、読み出しコマンドRDおよび書き込みコマンドWRと、リフレッシュ要求RREQとの優先順を決める。例えば、コア制御回路16は、読み出しコマンドRDとリフレッシュ要求RREQを同時に受けたときに、リフレッシュ要求RREQを優先させる。読み出しコマンドRDに応答する読み出し動作は、リフレッシュ要求RREQに応答するリフレッシュ動作が完了するまで保留される。逆に、読み出し動作中にリフレッシュ要求RREQが供給されたとき、リフレッシュ要求RREQに応答するリフレッシュ動作は一時保留される。コア制御回路16は、読み出しコマンドRD、書き込みコマンドWRまたはリフレッシュ要求RREQに応答して、メモリコア30のアクセス動作(読み出し動作、書き込み動作またはリフレッシュ動作)を制御する制御信号CNTを出力する。制御信号CNTは、ビット線BL、/BLをプリチャージするためのタイミング信号、ワード線WLを活性化するためのタイミング信号、センスアンプSAを活性化するためのタイミング信号等を含む。
リフレッシュタイマ18は、発振信号OSCを所定の周期で出力する発振器を有している。リフレッシュ要求生成回路20は、発振信号OSCの周波数を分周し、リフレッシュ要求信号RREQ(内部アクセス要求)を生成する。リフレッシュタイマ18およびリフレッシュ要求生成回路20は、メモリセルMCをリフレッシュするためにリフレッシュ要求信号RREQを周期的に生成するリフレッシュ要求回路として動作する。リフレッシュアドレスカウンタ22は、リフレッシュ要求信号RREQに同期して、リフレッシュアドレス信号RRADを順次生成する。リフレッシュアドレス信号RRADは、ワード線WLを選択するためのロウアドレス信号である。
アドレスバッファ回路24は、アクセスするメモリセルMCを選択するためにアドレス端子AD(例えば、AD0−20)に供給されるロウアドレス信号RAD(例えば、RAD0−11)とコラムアドレス信号CAD(例えば、CAD0−8)を同時に受け、受けたアドレスを出力する。すなわち、このメモリMEMは、アドレスノンマルチプレクス方式を採用している。ロウアドレス信号RADは、ワード線WLを選択するため供給され、コラムアドレス信号CADは、ビット線対BL、/BLを選択するために供給される。また、アドレスバッファ回路24は、アドレス信号ADを受ける入力バッファ(図4のメインバッファ回路MBUF)の駆動能力が劣化したときに、その駆動能力を自動的に上げる機能を有している。アドレスバッファ回路24の詳細は、図4から図7に示す。
データ入出力バッファ回路26は、書き込みデータ信号をデータ端子DQ(例えば、16ビット)を介して受信し、受信したデータ信号をデータバスDBに出力する図示しないデータ入力バッファ回路を有している。また、データ入出力バッファ回路26は、メモリセルMCから読み出される読み出しデータをデータバスDBを介して受信し、受信したデ信号をデータ端子DQに出力する図示しないデータ出力バッファ回路を有している。
アドレス選択回路28は、リフレッシュ動作を実行するときに(REFZ=高レベル)、リフレッシュアドレス信号RRADを選択し、リフレッシュ動作を実行しないときに(REFZ=低レベル)、ロウアドレス信号RADを選択し、選択した信号を内部ロウアドレス信号IRADとしてメモリコア30に出力する。
メモリコア30は、ロウブロックRBLK(RBLK0−1;メモリブロック)と、ロウブロックRBLK0−1に対応するロウデコーダRDEC(RDEC0−1)と、ロウブロックRBLK0−1の間に配置されたセンスアンプ領域SAAと、コラムデコーダCDECと、リードアンプRAと、ライトアンプWAとを有している。なお、ロウブロックRBLKの数は、4個、8個あるいは10個等でもよい。センスアンプ領域SAAは、ロウブロックRBLK0−1にそれぞれ対応するプリチャージ回路PREおよび接続スイッチBTと、ロウブロックRBLK0−1に共有されるセンスアンプSAおよびコラムスイッチCSWとを有している。
コラムデコーダCDECは、データ端子DQのビット数に対応する数のビット線対BL、/BLを選択するために、コラムアドレス信号CADをデコードする。リードアンプRAは、読み出しアクセス動作時に、コラムスイッチCSWを介して出力される相補の読み出しデータを増幅する。ライトアンプWAは、書き込みアクセス動作時に、データバスDBを介して供給される相補の書き込みデータを増幅し、ビット線対BL、/BLに供給する。メモリコア30は、一般的なDRAMあるいは擬似SRAMと同じであるため、回路の詳細な説明は省略する。
パワーオン回路32は、メモリMEMの外部から供給される電源電圧VDDが所定の電圧(例えば、第1電圧;1V)を超えたときに、スタータ信号STTZ、STTDZを順次に活性化する。スタータ信号STTZは、メモリMEMのパワーオン時に、リセットが必要なラッチ回路等をリセットするために、これ等回路に供給される。スタータ信号STTDZは、アドレスバッファ回路24に供給される。パワーオン回路32の動作は、図13に示す。
図4は、図3に示したアドレスバッファ回路24の例を示している。アドレスバッファ回路24は、アドレス端子ADに共通のチェック信号生成回路CHKGENと、各アドレス端子ADに対応するスイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFを有している。チェック信号生成回路CHKGENの詳細は、図5に示す。スイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFの詳細は、図6に示す。
チェック信号生成回路CHKGENは、リフレッシュアドレス信号RRADの値(カウンタ値)が一巡したときに、チェック信号CHKW、CHKおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z、CHKEN2Zを生成する。リフレッシュアドレス信号RRADは、所定の頻度で一巡する。すなわち、チェック信号生成回路CHKGENは、チェック信号CHKを所定の頻度で生成する。これにより、後述するように、メインバッファ回路MBUFの電気的特性の劣化を、所定の頻度でチェックできる。特に、この実施形態では、メモリMEMの内部動作(リフレッシュ動作)に必要なリフレッシュアドレスカウンタ22を利用して、チェック信号CHKおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z、CHKEN2Zを生成できるため、チェックのタイミングを生成する新たなカウンタは不要である。これにより、メモリMEMのチップサイズの増加を最小限にできる。
さらに、チェック信号生成回路CHKGENは、パワーオン時に生成されるスタータ信号STTDZの活性化時にチェック信号CHKW、CHKおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z、CHKEN2Zを生成する。これにより、パワーオン毎に、アドレスバッファ回路24が動作する前に、メインバッファ回路MBUFの電気的特性の劣化をチェックできる。
以下では、アドレス信号AD0に対応するスイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFを説明する。スイッチ回路SW1は、チェック信号CHKWが低レベルときに(通常状態中)、アドレス信号AD(リアル入力信号)をレプリカバッファ回路REPBUFに伝達し、チェック信号CHKWが高レベルのときに(チェック状態中)、チェック信号CHKをレプリカバッファ回路REPBUFに伝達する。スイッチ回路SW2は、チェック信号CHKWが高レベルのときにチェック信号CHKを基準バッファ回路REFBUFに伝達する。
レプリカバッファ回路REPBUFは、例えば、メインバッファ回路MBUFと同じ回路を有する。レプリカバッファ回路REPBUFは、通常状態中に、アドレス信号AD0(レプリカ入力信号)を受けてレプリカ出力信号REPを出力し、チェック状態中に、チェック信号CHKを受けてレプリカ出力信号REPを出力する。基準バッファ回路REFBUFは、チェック状態中に、チェック信号CHKを受けて基準出力信号REFを出力する。
判定回路JUDGは、レプリカ出力信号REPおよび基準出力信号REFを受け、レプリカ出力信号REPが基準出力信号REFより遅いことを検出したときに、イネーブル信号ENZ(検出信号)を活性化する。判定回路JUDGによる判定は、チェックイネーブル信号CHKEN1ZまたはCHKEN2Zの活性化中に実施される。メインバッファ回路MBUFは、アドレス信号AD0(リアル入力信号)を受けて、受けた信号をコラムアドレス信号CAD0(リアル出力信号)として出力する。サブバッファ回路SBUFは、イネーブル信号ENZの活性化時に動作し、アドレス信号AD0を受けて、受けた信号をコラムアドレス信号CAD0(サブリアル出力信号)として出力する。すなわち、サブバッファ回路SBUFの出力は、メインバッファ回路MBUFの出力に接続されている。
図5は、図4に示したチェック信号生成回路CHKGENの例を示している。チェック信号生成回路CHKGENは、論理回路LG1、ナンドゲートNAND1、遅延回路DLY30、LDY50、DLY30をそれぞれ有するパルス生成回路PGEN1ー3、および遅延回路DLY10、DLY40を有している。チェック信号生成回路CHKGENの動作は、図10から図13に示す。
論理回路LG1は、リフレッシュアドレス信号RRAD0−11とリフレッシュ信号REFZが全て高レベルのときに、チェック信号RCHKXを活性化する。ナンドゲートNAND1は、チェック信号RCHKXまたはスタータ信号STTDZの活性化に同期してチェックパルス信号CHKPZを出力する。パルス生成回路PGEN1は、チェックパルス信号CHKPZに同期してチェックイネーブル信号CHKEN1Zを生成する。パルス生成回路PGEN2は、チェックパルス信号CHKPZに同期してチェック信号CHKWを生成する。パルス生成回路PGEN3は、チェック信号CHKWに同期してチェック信号CHKを生成する。遅延回路DLY30、DLY50等の末尾の数字は、遅延時間の相対値を示している。
図6は、図4に示したアドレス信号AD0に対応するスイッチ回路SW1、SW2、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFおよび判定回路JUDGの例を示している。他のアドレス信号AD1−20に対応するスイッチ回路SW1、SW2、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFおよび判定回路JUDGも、図6と同じ構成である。バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFに括弧で示した数値は、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFの駆動能力の相対値を示している。ここで、駆動能力は、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFが高レベルを出力するときの最大出力電流あるいは低レベルを出力するときの最大出力電流に対応する。
メインバッファ回路MBUFは、CMOSインバータを有している。CMOSインバータのpMOSトランジスタのソースは、ゲートが接地線VSSに接続されたpMOSトランジスタを介して電源線VDDに接続されている。例えば、電源線VDDには、メモリMEMの外部から供給される電源電圧VDDが供給される。CMOSインバータのnMOSトランジスタのソースは、ゲートが電源線VDDに接続されたnMOSトランジスタを介して接地線VSSに接続されている。サブバッファ回路SBUFは、高レベルのイネーブル信号ENZを受けているときに動作するクロックトCMOSインバータを有している。
スイッチ回路SW1は、チェック信号CHKWの論理レベルに応じてオンまたはオフする一対のスイッチ(CMOS伝達ゲート)を有している。スイッチ回路SW1は、チェック信号CHKが供給されるときに、アドレス信号AD0のレプリカバッファ回路REPBUFへの供給を禁止する禁止回路として動作する。レプリカバッファ回路REPBUFをメインバッファ回路MBUFとともに劣化させることで、レプリカバッファ回路REPBUFは、メインバッファ回路MBUFの電気的特性の劣化をモニタする回路として動作する。
スイッチ回路SW2は、チェック信号CHKWの論理レベルに応じてオンまたはオフするスイッチ(CMOS伝達ゲート)を有している。なお、この実施形態では、チェック信号CHKは、判定回路JUDGの動作時のみに供給されるため、スイッチ回路SW2は形成されなくてもよい。
この例では、スイッチ回路SW2は、CMOS伝達ゲートによる負荷を等しく設定し、レプリカバッファ回路REPBUFおよび基準バッファ回路REFBUFに供給されるチェック信号CHKの供給タイミングを互いに等しくするために配置される。なお、スイッチ回路SW2のオフ中に、基準バッファ回路REFBUFの入力がフローティング状態になることを防止するための負荷回路(プルダウン回路など)を、基準バッファ回路REFBUFの入力に接続してもよい。このとき、負荷を合わせるために、同じ負荷回路をレプリカバッファ回路REPBUFの入力に接続することが望ましい。
レプリカバッファ回路REPBUFは、メインバッファ回路MBUFと同じCMOSインバータを有している。基準バッファ回路REFBUFの回路構成は、メインバッファ回路MBUFおよびレプリカバッファ回路REPBUFと同じである。但し、基準バッファ回路REFBUFは、メインバッファ回路MBUFおよびレプリカバッファ回路REPBUFに比べて駆動能力が小さいCMOSインバータを有している。これにより、レプリカバッファ回路REPBUFが劣化していない初期状態において、チェック信号CHKに応答して生成される基準出力信号REFを、レプリカ出力信号REPより常に遅れて判定回路JUDGに伝達できる。
レプリカバッファ回路REPBUFの劣化に伴い、レプリカ出力信号REPの生成が遅れると、レプリカ出力信号REPに対する基準出力信号REFの遅れは徐々に少なくなる。レプリカバッファ回路REPBUFの劣化がさらに進むと、基準出力信号REFは、レプリカ出力信号REPより早く判定回路JUDGに伝達される。
判定回路JUDGは、判定部JUDG1、JUDG2およびオア回路OR1を有している。判定部JUDG1は、チェックイネーブル信号CHKEN1Zの活性化期間に、レプリカ出力信号REPの立ち上がりエッジが基準出力信号REFの立ち上がりエッジより遅いことを検出したときに、イネーブル信号EN1Zを活性化する。判定部JUDG2は、チェックイネーブル信号CHKEN2Zの活性化期間に、レプリカ出力信号REPの立ち下がりエッジが基準出力信号REFの立ち下がりエッジより遅いことを検出したときに、イネーブル信号EZ2Zを活性化する。オア回路OR1は、イネーブル信号EN1Z、EN2Zのいずれかの活性化に応答して、イネーブル信号ENZを活性化する。イネーブル信号ENZは、レプリカバッファ回路REPBUFおよびメインバッファ回路MBUFが劣化したことを示す検出信号である。判定回路JUDGは、レプリカ出力信号REPの遷移エッジのタイミングと、基準出力信号REFの遷移エッジのタイミングとを比較し、比較結果に応じて検出信号EN1Z、EN2Zを出力するエッジ判定回路として動作する。
図7は、図6に示した判定回路JUDGの例を示している。判定部JUDG1は、レプリカ出力信号REPおよび基準出力信号REFをそれぞれ受けるCR時定数回路CRDLY、フリップフロップFF1、マスク部MSK1およびラッチ部LT1を有している。CR時定数回路CRDLYは、レプリカ出力信号REPの遷移エッジおよび基準出力信号REFの遷移エッジを鈍らせる波形鈍化回路として動作する。CR時定数回路CRDLYにより、レプリカ出力信号REPの遷移エッジおよび基準出力信号REFの遷移エッジの差を実際の差よりも広げることができ、フリップフロップFF1の検出感度を向上できる。
フリップフロップFF1は、各時定数回路CRDLYから出力される信号の論理を反転したレプリカ出力信号REP1または基準出力信号REF1を受けて動作する。マスク部MSK1は、チェックイネーブル信号CHKEN1Zの高レベル期間に、フリップフロップFF1の出力に応じた検出信号DET1Zを出力し、チェックイネーブル信号CHKEN1Zの低レベル期間に、低レベルの検出信号DET1Zを出力する。ラッチ部LT1は、スタータ信号STTZの活性化時にリセットされ、イネーブル信号EN1Zを非活性化し、検出信号DET1Zの活性化に同期してセットされ、イネーブル信号EN1Zを活性化するラッチLTを有している。
判定部JUDG1は、チェックイネーブル信号CHKEN1Zの活性化期間に、基準出力信号REF1の立ち上がりエッジ(REF信号の立ち下がりエッジ)を受けた後に、レプリカ出力信号REP1の立ち上がりエッジ(REP信号の立ち下がりエッジ)を受けたとき、検出信号DET1Zを活性化する。すなわち、判定部JUDG1は、レプリカ出力信号REPの立ち下がりエッジのタイミングと、基準出力信号REFの立ち下がりエッジのタイミングとを比較し、比較結果に応じて検出信号DET1Z(ENZ)を出力する立ち下がりエッジ判定回路として動作する。立ち下がりエッジ判定回路により、後述するように、メインバッファ回路MBUFのnMOSトランジスタの劣化が検出できる。
判定部JUDG2は、各CR時定数回路CRDLYとフリップフロップFF2の間に配置されるインバータの数が1つ多いことを除き、判定部JUDG1と同じ回路である。判定部JUDG2は、チェックイネーブル信号CHKEN2Zの活性化期間に、基準出力信号REF2の立ち下がりエッジ(REF信号の立ち上がりエッジ)を受けた後に、レプリカ出力信号REP2の立ち下がりエッジ(REP信号の立ち上がりエッジ)を受けたとき、検出信号DET2Zを活性化する。すなわち、判定部JUDG2は、レプリカ出力信号REPの立ち上がりエッジのタイミングと、基準出力信号REFの立ち上がりエッジのタイミングとを比較し、比較結果に応じて検出信号DET2Z(ENZ)を出力する立ち上がりエッジ判定回路として動作する。立ち上がりエッジ判定回路により、後述するように、メインバッファ回路MBUFのpMOSトランジスタの劣化が検出できる。
図8は、図3に示した半導体メモリMEMが搭載されるシステムSYSを示している。システムSYSは、例えば、携帯電話等の携帯機器である。なお、図1および図2に示した実施形態、および後述する実施形態においても、図8と同じシステムが構成される。システムSYSは、リードフレーム等のパッケージ基板上に複数のチップが搭載されたシステムインパッケージSiPを有している。あるいは、システムSYSは、パッケージ基板上に複数のチップが積層されたマルチチップパッケージMCPを有している。あるいは、システムSYSは、シリコン基板上に複数のマクロが集積されたシステムオンチップ(SoC)を有している。さらに、システムSYSは、チップオンチップCoCあるいはパッケージオンパッケージ(PoP)の形態で構成されてもよい。
SiPは、図1に示した半導体メモリMEMと、フラッシュメモリFLASH、フラッシュメモリFLASHをアクセスするメモリコントローラMCNT、およびシステム全体を制御するCPU(コントローラ)を有している。CPU、メモリMEMおよびメモリコントローラMCNTは、システムバスSBUSにより互いに接続されている。SiPは、外部バスSCNTを介して上位のシステムに接続される。CPUは、メモリMEMをアクセスするために、コマンド信号CMD、アドレス信号ADおよび書き込みデータ信号DQを出力し、メモリMEMから読み出しデータ信号DQを受信する。
図9は、図3に示した半導体メモリMEMをテストするためのテストシステムを示している。なお、図1および図2に示した実施形態、および後述する実施形態においても、図9と同じテストシステムが構成される。まず、半導体製造工程により半導体ウエハWAF上に複数のメモリMEMが形成される。メモリMEMは、テスト工程において、ウエハWAFから切り出される前にLSIテスタTESTによりテストされる。
LSIテスタTESTからはメモリMEMのアクセスを制御する信号CMD、AD、DQ、電源電圧VDD、接地電圧VSSがメモリMEMに供給される。メモリMEMは、例えば、図示しないプローブカードのプローブPRBを介してLSIテスタTESTに接続される。図では、1つのメモリMEMがLSIテスタTESTに接続されているが、複数のメモリMEM(例えば、4つ)をLSIテスタTESTに一度に接続してもよい。LSIテスタTESTに一度に接続するメモリMEMの数は、LSIテスタTESTの端子数とメモリMEMの端子数に依存する。
LSIテスタTESTは、コマンド信号CMD、アドレス信号ADおよび書き込みデータ信号DQをメモリMEMに供給し、メモリMEMから読み出しデータ信号DQを受ける。そして、メモリセルMCへのデータの書き込みテストと、メモリセルMCからデータの読み出しテストが実施され、メモリMEMが良品と不良品とに選別される。なお、テストシステムは、パッケージにメモリチップMEMが収納された状態で、メモリMEMをテストしてもよい。
図10は、図3に示したメモリMEMのアクセス動作の例を示している。この例は、アドレスバッファ回路24のメインバッファ回路MBUFが劣化する前の動作を示している。アドレス端子ADのA1−A5は、コマンドとともに供給されるアドレス信号を示し、メモリコア30(CORE)のRD、WRまたはREFは、読み出し動作RDが実行される期間、書き込み動作WRが実行される期間またはリフレッシュ動作REFが実行される期間を示し、データ端子DQのD1−D5は、読み出しデータ信号または書き込みデータ信号を示す。
この例では、メモリMEMは、2回の読み出しコマンドRD、2回の書き込みコマンドWRおよび1回の読み出しコマンドRDを順次に受けて動作する。コマンドの供給間隔は、例えば、100nsである。また、2回目の読み出し動作中と、2回目の書き込み動作前にリフレッシュ要求RREQが発生する。実際のメモリMEMでは、リフレッシュ要求RREQは、例えば、数マイクロ秒ごとに発生するが、図10では、説明を分かりやすくするために、リフレッシュ要求RREQの発生頻度を高くしている。
最初の読み出しコマンドRDが供給されるとき、リフレッシュアドレスカウンタ22は、リフレッシュアドレス信号RRAD0−11(カウンタ値)を16進数で”FFE”に設定している(図10(a))。リフレッシュアドレスカウンタ22は、リフレッシュ要求RREQに同期してカウントアップされ、カウンタ値を”FFF(最大値)”に設定する(図10(b))。コア制御回路16のアービタ14は、2回目の読み出しコマンドRDに伴う読み出し動作RDの完了後にリフレッシュ動作REFを開始する(図10(c))。リフレッシュ動作REFの実行中に、リフレッシュ信号REFZが活性化される(図10(d))。
図5に示したチェック信号生成回路CHKGENは、カウンタ値が最大値”FFF”を示すときに、リフレッシュ信号REFZに同期してチェック信号CHKW、CHKおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z−2Zを出力する(図10(e、f、g))。チェック信号CHKWは、チェック信号CHKより広いパルス幅を有しており、チェック信号CHKの高レベル期間は、チェック信号CHKWの高レベル期間に含まれる。
チェック信号CHKWの高レベル期間に、図6に示したスイッチ回路SW1の一方のスイッチおよびスイッチ回路SW2がオンし、共通のチェック信号CHKがレプリカバッファ回路REPBUFおよび基準バッファ回路REFBUFに供給される。レプリカバッファ回路REPBUFは、チェック信号CHKの論理を反転してレプリカ出力信号REPを出力する(図10(h))。基準バッファ回路REFBUFは、チェック信号CHKの論理を反転して基準出力信号REFを出力する(図10(i))。レプリカ出力信号REPおよび基準出力信号REFは、図7に示した判定部JUDG1のCR時定数回路CRDLYおよびインバータを通過して、論理レベルが反転されたレプリカ出力信号REP1および基準出力信号REF1としてフリップフロップFF1に供給される(図10(j))。
メインバッファ回路MBUFが劣化していないとき、レプリカバッファ回路REPBUFも劣化していない。このため、レプリカバッファ回路REPBUFの駆動能力は、基準バッファ回路REFBUFの駆動能力より大きく、レプリカ出力信号REP1の立ち上がりエッジは、基準出力信号REF1の立ち上がりエッジより早く発生する。したがって、検出信号DET1Zおよびイネーブル信号EN1Zは低レベルLに保持される(図10(k))。同様に、判定部JUDG2において、レプリカ出力信号REP2の立ち上がりエッジは、基準出力信号REF2の立ち上がりエッジより早く発生する(図10(l))。したがって、検出信号DET2Zおよびイネーブル信号EN2Zは低レベルLに保持される(図10(m))。この結果、イネーブル信号ENZは活性化されず、サブバッファ回路SBUFは使用されない(図10(n))。
次のリフレッシュ要求RREQに応答してリフレッシュ動作REFが実行され、リフレッシュ信号REFZが活性化される(図10(o))。リフレッシュアドレスカウンタ22は、リフレッシュ要求RREQに同期してカウントアップされ、カウンタ値を”000”に設定する(図10(p))。カウンタ値が最大値でないため、チェック信号生成回路CHKGENは、カウンタ値が最大値でないため、チェック信号CHKW、CHKおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z−2Zを出力しない。したがって、判定回路JUDGは動作しない。
なお、リフレッシュアドレスカウンタ22からのカウンタ値(リフレッシュアドレス信号RRAD)が最大値”FFF”を示す回数をカウントするカウンタを設け、カウンタ値が複数回(例えば、32回)のオーバーフローを検出したときに、チェック信号CHK、CHKWを生成してもよい。
図11は、図3に示したメモリMEMのアクセス動作の別の例を示している。この例は、アドレスバッファ回路24のメインバッファ回路MBUFのいずれかのnMOSトランジスタが劣化したときの動作を示している。メモリMEMに供給されるコマンドおよびアドレス信号ADは、図10と同じである。リフレッシュ要求RREQの発生タイミングおよびリフレッシュアドレス信号RRADの値も、図10と同じである。
メインバッファ回路MBUFのnMOSトランジスタが劣化したとき、図6に示した出力ノードCAD0へのメインバッファ回路MBUFによる接地電流の供給能力が低下する。nMOSトランジスタの劣化として、例えば、電子によるホットキャリアにより、nMOSトランジスタの閾値電圧が高くなり、ドレイン電流が少なくなる現象が挙げられる。レプリカバッファ回路REPBUFは、入力信号(例えば、アドレス信号AD0)を、メインバッファ回路MBUFと同じ頻度で受けている。このため、メインバッファ回路MBUFのnMOSトランジスタが劣化した場合、レプリカバッファ回路REPBUFのnMOSトランジスタも劣化する。これにより、チェック信号CHKの立ち上がりエッジに対応するレプリカ出力信号REPの立ち下がりエッジのタイミングは相対的に遅くなる(図11(a))。
図7に示したフリップフロップFF1は、基準出力信号REF1の立ち上がりエッジより遅れてレプリカ出力信号REP1の立ち上がりエッジを受ける(図11(b))。マスク部MSK1は、フリップフロップFF1の出力を受け、検出信号DET1Zを活性化する(図11(c))。そして、イネーブル信号EN1Z、ENZが活性化される(図11(d、e))。イネーブル信号ENZの活性化状態は、電源電圧VDDがメモリMEMに供給されている間、図7に示したラッチ部LT1により保持される。したがって、図6に示したサブバッファ回路SBUFが活性化され、メインバッファ回路MBUFとともに動作する。
この例では、メインバッファ回路MBUFのpMOSトランジスタは劣化していない。このため、レプリカ出力信号REPの立ち上がりエッジは、基準出力信号REFの立ち上がりエッジより早く現れる(図11(f))。したがって、図10と同様に、検出信号DET2Zおよびイネーブル信号EN2Zは活性化されない(図11(g))。
図12は、図3に示したメモリMEMのアクセス動作の別の例を示している。この例は、アドレスバッファ回路24のメインバッファ回路MBUFのいずれかのpMOSトランジスタが劣化したときの動作を示している。メモリMEMに供給されるコマンドおよびアドレス信号ADは、図10と同じである。リフレッシュ要求RREQの発生タイミングおよびリフレッシュアドレス信号RRADの値も、図10と同じである。
メインバッファ回路MBUFのpMOSトランジスタが劣化したとき、図6に示した出力ノードCAD0へのメインバッファ回路MBUFによる電源電流の供給能力が低下する。pMOSトランジスタの劣化として、例えば、正孔によるホットキャリアにより、pMOSトランジスタの閾値電圧(絶対値)が高くなり、ドレイン電流が少なくなる現象が挙げられる。レプリカバッファ回路REPBUFは、入力信号(例えば、アドレス信号AD0)を、メインバッファ回路MBUFと同じ頻度で受けている。このため、メインバッファ回路MBUFのpMOSトランジスタが劣化した場合、レプリカバッファ回路REPBUFのpMOSトランジスタも劣化する。これにより、チェック信号CHKの立ち下がりエッジに対応するレプリカ出力信号REPの立ち上がりエッジのタイミングは相対的に遅くなる(図12(a))。
図7に示したフリップフロップFF2は、基準出力信号REF2の立ち上がりエッジより遅れてレプリカ出力信号REP2の立ち上がりエッジを受ける(図12(b))。マスク部MSK2は、フリップフロップFF2の出力を受け、検出信号DET2Zを活性化する(図12(c))。そして、イネーブル信号EN2Z、ENZが活性化される(図12(d、e))。イネーブル信号ENZの活性化状態は、電源電圧VDDがメモリMEMに供給されている間、図7に示したラッチ部LT2により保持される。したがって、図6に示したサブバッファ回路SBUFが活性化され、メインバッファ回路MBUFとともに動作する。
この例では、メインバッファ回路MBUFのnMOSトランジスタは劣化していない。このため、レプリカ出力信号REPの立ち下がりエッジは、基準出力信号REFの立ち下がりエッジより早く現れる(図12(f))。したがって、図10と同様に、検出信号DET1Zおよびイネーブル信号EN1Zは活性化されない(図12(g))。
図13は、図3に示したメモリMEMのパワーオン時の動作の例を示している。ここでは、メインバッファ回路MBUFのnMOSトランジスタが劣化し、pMOSトランジスタは劣化していない例を示している。
まず、パワーオンPONの後、メモリMEMに電源電圧VDDの供給が開始される(図13(a))。図3のパワーオン回路32は、電源電圧VDDが第1電圧V1を超えたとき、スタータ信号STTZを所定の期間活性化する(図13(b))。電源電圧VDDは、例えば、3.3Vまで上昇する。図7に示したラッチ部LT1、LT2は、スタータ信号STTZの活性化に同期してリセットされ、イネーブル信号EN1Z、EN2Zを非活性化する(図13(c、d))。そして、イネーブル信号ENZが非活性化される(図13(e))。
パワーオン回路32は、スタータ信号STTZを非活性化した後、スタータ信号STTDZを活性化する(図13(f))。図5に示したチェック信号生成回路CHKGENは、スタータ信号STTDZの活性化に同期してチェック信号CHKW、CHKおよびイネーブル信号CHKEN1Z−2Zを出力する(図13(g、h、i))。この例では、nMOSトランジスタのみが劣化しているため、この後の波形は、図11と同じである。
なお、この実施形態では、スイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUFおよび判定回路JUDGは、アドレス端子AD0−20に対応して、それぞれ設けられる。このため、図11から図13に示した動作は、アドレス端子AD0−20毎に実施される。
また、ホットキャリア等により、nMOSトランジスタの閾値電圧のみが上昇し、メインバッファ回路MBUFのいずれかのnMOSトランジスタのみが劣化することが予め分かっているとき、図7に示した判定部JUDG2およびオア回路OR1は不要である。同様に、メインバッファ回路MBUFのいずれかのpMOSトランジスタのみが劣化することが、予め分かっているとき、図7に示した判定部JUDG1およびオア回路OR1は不要である。
図14は、図11から図13において、イネーブル信号ENZが活性化されたときのアドレスバッファ回路24における各アドレス端子ADに対応するバッファ回路MBUF、SBUFの最大出力電流の変化を示している。
例えば、ホットキャリア等によりトランジスタの閾値電圧が徐々に上昇する場合、メインバッファ回路MBUFの最大出力電流は、徐々に低下する。判定回路JUDGにより、メインバッファ回路MBUFの劣化が検出され、イネーブル信号ENZが活性化されたとき、メインバッファ回路MBUFだけでなく、サブバッファ回路SBUFも使用して出力電流が生成される。このため、最大出力電流は増加し、メモリMEMは誤動作しない。
この後、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFは、ホットキャリア等により徐々に劣化する。しかし、製品寿命は、最大出力電流が下限を下回る前に設定されている。一方、この実施形態が適用されない場合、最大出力電流は、図に斜めの破線で示したように製品寿命の前に下限を下回り、メモリMEMは誤動作する。図14に示した特性は、図1および図2に示した実施形態、および後述する実施形態においても適用できる。
以上、この実施形態においても、図1に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、アドレスバッファ回路24のメインバッファ回路MBUFの劣化を検出したときに、サブバッファ回路SBUFを動作させることで、アドレスバッファ回路24Fの駆動能力の低下を防止でき、メモリMEMの誤動作を防止できる。
図15は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(FCRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のアドレスバッファ回路24の代わりにアドレスバッファ回路24Aを有している。また、半導体メモリMEMは、新たにクロックバッファ34Aおよび分周器36Aを有している。その他の構成は、メモリMEMが、クロック信号CLKに同期して動作することを除き、図3と同じである。
クロックバッファ34Aは、高レベルのクロックイネーブル信号CKEを受けている間、クロック信号CLKを内部クロック信号ICLKとして内部回路に供給する。分周器36A(クロック生成回路)は、内部クロック信号ICLKの周波数を分周し、分周クロック信号DCLKとして出力する。分周クロック信号DCLKは、アドレスバッファ回路24Aに供給される。クロック信号CLKを利用して分周クロック信号DCLKを生成することで、分周クロック信号DCLKを生成する発振器等の回路を不要にできる。このため、メモリMEMのチップサイズが増加することを防止できる。
図16は、図15に示したアドレスバッファ回路24Aの例を示している。この例では、スイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUFおよび判定回路JUDGは、各アドレス端子ADに対応するバッファ部(メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUF)に共通に設けられている。スイッチ回路SW1は、アドレス信号ADではなく、分周クロック信号DCLKをレプリカ入力信号として受ける。その他の構成は、図4と同じである。
図17は、図16に示したアドレスバッファ回路24Aの例を示している。アドレスバッファ回路24Aは、スイッチ回路SW1の一方のCMOS伝達ゲートが分周クロック信号DCLKを受けることを除き、図6と同じである。この実施形態では、チェック信号CHKWが低レベルの期間、レプリカバッファ回路REPBUFは、分周クロック信号DCLKを受けて、徐々に劣化する。
レプリカバッファ回路REPBUFの劣化速度を、全てのメインバッファ回路MBUFの劣化速度と同じか、あるいは早くするために、分周クロック信号DCLKのレプリカバッファ回路REPBUFへの供給頻度は、アドレス信号ADの供給頻度が最も高いワーストのメインバッファ回路MBUFへのアドレス信号ADの供給頻度より高く設定されている。分周器36Aの分周比は、レプリカバッファ回路REPBUFの劣化速度が、全てのメインバッファ回路MBUFの劣化速度と同じか、早くなるように設計されている。すなわち、分周器36Aは、アドレス信号ADの供給頻度より高い頻度でレプリカ入力信号を生成する周期回路として動作する。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、分周クロック信号DCLKの生成頻度をアドレス信号ADの供給頻度より高くすることで、メインバッファ回路MBUFの電気的特性の劣化を、より確実に検出できる。また、スイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUFおよび判定回路JUDGを、複数のアドレス端子ADに対応する複数のバッファ部に共通に設けることができ、メモリMEMのチップサイズを小さくできる。
図18は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(DRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のコマンドデコーダ10、コア制御回路16およびアドレスバッファ回路24の代わりにコマンドデコーダ10B、コア制御回路16Bおよびアドレスバッファ回路24Bを有している。その他の構成は、図3と同じである。
コマンドデコーダ10Bは、コマンド信号CMD(チップセレクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WE)の論理レベルに応じて認識したコマンドを、メモリコア30のアクセス動作を実行するために読み出しコマンドRDおよび書き込みコマンドWR、メモリコア30のリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュコマンドREFまたはモードレジスタ12を設定するためのモードレジスタ設定コマンドMRS等として出力する。
コア制御回路16Bは、図3のコア制御回路16からアービタ14を削除して構成されている。DRAMでは、読み出しコマンドRD等を受ける通常動作モード中に、リフレッシュコマンドREFは、メモリMEMの外部から供給される。このため、読み出しコマンドRDまたは書き込みコマンドWRと、リフレッシュコマンドREFの競合を検出するアービタ14は不要である。リフレッシュタイマ18およびリフレッシュ要求生成回路20は、読み出しコマンドRD等の外部コマンドが供給されないセルフリフレッシュモード中のみ動作する。このため、リフレッシュアドレスカウンタ22は、リフレッシュ要求信号RREQではなく、リフレッシュ信号REFZの立ち下がりエッジに同期してカウントアップする。
DRAMDでは、ロウアドレス信号RADおよびコラムアドレス信号CADは、共通のアドレス端子ADに時分割で供給される(アドレスマルチプレクス方式)。このため、アドレスバッファ回路24Bは、アドレス端子ADで受けたアドレス信号ADを、ロウアドレスストローブ信号/RASおよびコラムアドレスストローブ信号/CASに応じて、ロウアドレス信号RADおよびコラムアドレス信号CADとして識別するセレクタを有している。アドレスバッファ回路24Bのその他の構成は、図3のアドレスバッファ回路24と同じである。
図19は、図18に示したメモリMEMのアクセス動作の例を示している。この例は、アドレスバッファ回路24Bのメインバッファ回路MBUFのnMOSトランジスタが劣化したときの動作を示している。アドレス端子ADのRAD1、CAD1は、ロウアドレス信号RADおよびコラムアドレス信号CADを示している。メモリコアCOREのACTVは、ワード線WLが活性化されているアクティブ動作期間を示している。
この例では、メモリMEMは、リフレッシュコマンドREF、アクティブコマンドACT、読み出しコマンドRD、プリチャージコマンドPREおよびリフレッシュコマンドREFを順次に受けて動作する。コマンドの供給間隔は、例えば、100nsである。アドレスバッファ回路24Bの劣化の検出動作は、図11と同じである。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、DRAMにおいても、アドレスバッファ回路24Fの駆動能力の低下を防止でき、誤動作を防止できる。
図20は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(FCRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のアドレスバッファ回路24およびデータ入出力バッファ回路26の代わりにアドレスバッファ回路24Cおよびデータ入出力バッファ回路26Cを有している。その他の構成は、図3と同じである。
アドレスバッファ回路24Cは、アドレス端子AD毎にメインバッファ回路MBUFのみを有する一般的な入力バッファ回路である。データ入出力バッファ回路26Cは、図3に示した一般的なデータ入力バッファ回路およびデータ出力バッファ回路の機能に加えて、データ信号DQを出力するデータ出力バッファ回路(図21のメインバッファ回路MBUF)の駆動能力が劣化したときに、その駆動能力を自動的に上げる機能を有している。データ出力バッファ回路の詳細は、図21に示す。
図21は、図20のデータ入出力バッファ回路26Cにおけるデータ出力バッファ回路を示している。データ出力バッファ回路は、データ端子DQ0−15に共通のチェック信号生成回路CHKGENと、各データ端子DQ0−15に対応するスイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFを有している。チェック信号生成回路CHKGEN、スイッチ回路SW1、SW2および判定回路JUDGは、図4から図6と同じである。レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFの詳細は、図22に示す。
以下では、データ信号DQ0に対応するスイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFを説明する。スイッチ回路SW1は、チェック信号CHKWが低レベルときに(通常状態中)、データバスDBを介してメモリコア30から読み出されるデータ信号DOUT0(リアル入力信号)をレプリカバッファ回路REPBUFに伝達し、チェック信号CHKWが高レベルのときに(チェック状態中)、チェック信号CHKをレプリカバッファ回路REPBUFに伝達する。
スイッチ回路SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUF、判定回路JUDGの動作は、図4の説明と同じである。メインバッファ回路MBUFは、データ出力イネーブル端子DOENZの活性化中にデータ信号DOUT0(リアル入力信号)を受けて、受けた信号をデータ信号DQ0(リアル出力信号)として出力する。データ出力イネーブル端子DOENZは、読み出し動作時にコア制御回路16により生成される。サブバッファ回路SBUFは、データ出力イネーブル端子DOENZおよびイネーブル信号ENZの活性化中に動作し、データ信号DOUT0を受けて、受けた信号をデータ信号DQ0(サブリアル出力信号)として出力する。
図22は、図21に示したデータ信号DQ0に対応するスイッチ回路SW1、SW2、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFおよび判定回路JUDGの例を示している。他のデータ信号DQ1−15に対応するスイッチ回路SW1、SW2、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFおよび判定回路JUDGも、図22と同じ構成である。バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFに括弧で示した数値は、バッファ回路MBUF、SBUF、REPBUF、REFBUFの駆動能力の相対値を示している。ここでは、図6と異なる回路のみ説明する。
メインバッファ回路MBUFは、出力イネーブル端子DOENZの活性化中に有効になるナンドゲートおよびノアゲートでそれぞれ制御されるpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタを有する一般的なトライステートタイプの出力バッファである。pMOSトランジスタのソースは、電源線VDDに接続されている。例えば、電源線VDDには、メモリMEMの外部から供給される電源電圧VDDが供給される。nMOSトランジスタのソースは、接地線VSSに接続されている。サブバッファ回路SBUFは、ナンドゲートおよびノアゲートが出力イネーブル端子DOENZおよびイネーブル信号ENZの活性化中に有効になること、pMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタのサイズが小さいことを除き、メインバッファ回路MBUFと同じ回路構成である。
レプリカバッファ回路REPBUFは、メインバッファ回路MBUFと同じサイズを有するpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタにより構成されたCMOSインバータを有している。基準バッファ回路REFBUFは、メインバッファ回路MBUFより小さいサイズを有するpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタにより構成されたCMOSインバータを有している。このため、レプリカバッファ回路REPBUF(メインバッファ回路MBUF)の劣化は、図10から図13と同様に判定される。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、データ入出力バッファ回路26Cのデータ出力バッファ回路に形成されるメインバッファ回路MBUFの劣化を検出したときに、サブバッファ回路SBUFを動作させることで、データ出力バッファ回路の駆動能力の低下を防止でき、メモリMEMの誤動作を防止できる。
図23は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(FCRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のモードレジスタ12およびアドレスバッファ回路24の代わりにモードレジスタ12Dおよびアドレスバッファ回路24Dを有している。その他の構成は、図3と同じである。
モードレジスタ12Dは、モードレジスタ設定コマンドMRSに同期して受けるロウアドレス信号RAD、コラムアドレス信号CADおよびデータ信号DQの少なくともいずれかに応じて、禁止信号DISZを出力する。その他の機能は、図3のモードレジスタ12と同じである。アドレスバッファ回路24Dは、禁止信号DISZの活性化中に判定回路JUDGによる劣化の判定を停止する機能を有している。その他の機能は、図4の説明と同じである。
図24は、図23に示したアドレスバッファ回路24Dの例を示している。アドレスバッファ回路24Dは、チェック信号生成回路CHKGENを除いて、図4に示したアドレスバッファ回路24と同じである。チェック信号生成回路CHKGENは、禁止信号DISZの活性化中に、チェック信号CHK、CHKWおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z、CHKEN2Zを活性化しない。禁止信号DISZの非活性化中のチェック信号生成回路CHKGENの動作は、図10から図13と同じである。
図25は、図24に示したチェック信号生成回路CHKGENの例を示している。チェック信号生成回路CHKGENは、論理回路LG2が図5に示した論理回路LG1と相違する。論理回路LG2は、チェック信号RCHKXの活性化を禁止するために、論理回路LG1に禁止信号DISZの論理を加えて構成されている。また、チェック信号生成回路CHKGENは、禁止信号DISZの論理を反転した信号およびスタータ信号STTDZを受けるナンドゲートNAND2を有している。その他の構成は、図5と同じである。
チェック信号生成回路CHKGENは、禁止信号DISZの活性化中にチェックパルス信号CHKPZを低レベルに固定する。すなわち、チェック信号生成回路CHKGENは、禁止信号DISZの活性化中にチェック信号CHK、CHWおよびチェックイネーブル信号CHKEN1Z、CHKEN2Zの生成を禁止するマスク回路として動作する。なお、禁止信号DISZを判定回路JUDGに供給し、禁止信号DISZの活性化中に、判定回路JUDGによる判定動作を停止してもよく、判定回路JUDGからのイネーブル信号ENZの出力を禁止してもよい。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、判定回路JUDGの判定を禁止する機能を設けることにより、メモリMEMの消費電力を削減できる。例えば、低い電源電圧VDD(例えば、2V)を使用するシステムでは、ホットキャリア等によるトランジスタの劣化が起こりにくい。このようなシステムにおいては、パワーオン時のモードレジスタ12Dを初期設定するときに、禁止信号DISZを活性化することで、消費電力を削減できる。さらに、メモリMEMのテスト工程において、禁止信号DISZを活性化することで、例えば、メモリコア30のスタンバイ電流を正確に測定できる。
図26は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(FCRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のアドレスバッファ回路24の代わりにアドレスバッファ回路24Dを有している。また、メモリMEMは、ヒューズ回路38Eを有している。その他の構成は、図3と同じである。
アドレスバッファ回路24Dは、図24と同じである。ヒューズ回路38Eは、内蔵するヒューズがプログラムされたときに、禁止信号DISZを活性化する。この実施形態では、モードレジスタ12Dではなく、ヒューズ回路38Eにより禁止信号DISZを活性化できる。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、メモリMEMのテスト工程でヒューズ回路38Eをプログラムすることにより、判定回路JUDGの判定機能を無効にしたメモリMEMを出荷できる。例えば、電源電圧VDDが低い仕様(例えば、2V)を有するメモリMEMについて、メモリMEMの出荷前に、テスト工程で判定回路JUDGの判定機能を無効にできる。なお、図26のメモリMEMのモードレジスタ12を図23のモードレジスタ12Dに置き換え、ヒューズ回路38Eまたはモードレジスタ12Dから出力される禁止信号DISZに応じて、判定回路JUDGの判定機能を無効にしてもよい。このとき、ヒューズ回路38Eからの禁止信号DISZが優先される。
図27は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(FCRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のアドレスバッファ回路24の代わりにアドレスバッファ回路24Fを有している。また、メモリMEMは、調整信号ADJ0−2を受けるための調整パッドおよびヒューズ回路38Fを有している。調整信号ADJ0−2は、アドレスバッファ回路24Fに供給される。その他の構成は、図3と同じである。
ヒューズ回路38Fは、内蔵するヒューズのプログラム状態(記憶された調整値)に応じて、出力する調整信号ADJ0−2の論理を変更する不揮発性のプログラム回路である。ヒューズ回路38Fは、プログラムされていないときに、論理が全て”L”の調整信号ADJ0−2を出力する。調整信号ADJ0−2は、調整パッドを介してメモリMEMの外部からも供給できる。ヒューズ回路38Fから調整信号ADJ0−2の信号線に流れる電流は少ないため、調整パッドに与える調整信号ADJ0−2により、ヒューズ回路38Fの設定値を一時的に無効にできる。
図28は、図27に示したアドレスバッファ回路24Fの例を示している。図では、アドレスバッファ回路24Fの基準バッファ回路REFBUFを示している。スイッチ回路SW2および図示していないスイッチ回路SW1、レプリカバッファ回路REPBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFの構成は、図6と同じである。
基準バッファ回路REFBUFは、メインバッファMAINと3つのサブバッファSUB0−2(サブ基準バッファ回路)を有している。括弧で示した数値は、駆動能力の相対値を示している。メインバッファMAINは、駆動能力が低いことを除き、図6の基準バッファ回路REFBUFと同じである。サブバッファSUB0−2は、電源線VDD、VSSに近いpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタが、調整信号ADJ0−2で制御されること、および駆動能力が異なることを除き、メインバッファMAINと同じ回路である。
サブバッファSUB0は、調整信号ADJ0が高レベルのときに有効になり、チェック信号CHKを受け、基準出力信号REFを出力する。同様に、サブバッファSUB1は、調整信号ADJ1が高レベルのときに有効になり、チェック信号CHKを受け、基準出力信号REFを出力する。サブバッファSUB2は、調整信号ADJ2が高レベルのときに有効になり、チェック信号CHKを受け、基準出力信号REFを出力する。サブバッファSUB0−2により、基準バッファ回路REFBUFの駆動能力を8通り(7.7から8.4まで0.1刻み)に調整できる。基準バッファ回路REFBUFの出力電流は、チェックパッドCHKPADにより測定できる。
この実施形態では、図9に示したテストシステムを用いて、基準バッファ回路REFBUFの駆動能力が調整される。具体的には、まず、LSIテスタTESTにより、図6に示したメインバッファ回路MBUFの出力電流(高レベル出力電流IOH、低レベル出力電流IOH)が測定される。レプリカバッファ回路REPBUFは、メインバッファ回路MBUFと同じサイズのトランジスタで構成される。このため、レプリカバッファ回路REPBUFの出力電流は、メインバッファ回路MBUFの出力電流に等しい。
次に、LSIテスタTESTは、調整パッドADJ0−2の電圧を順次変えながら、基準バッファ回路REFBUFの出力電流を測定する。そして、LSIテスタTESTは、例えば、出力電流がメインバッファ回路MBUFの出力電流の80%になるときの、調整信号ADJ0−2の論理値を求める。この後、LSIテスタTESTは、ヒューズ回路38Fを、求めた調整信号ADJ0−2の論理に対応する値にプログラムする。ヒューズ回路38Fのヒューズは、レーザ装置等によりプログラムされる。これにより、基準バッファ回路REFBUFのレプリカバッファ回路REPBUFに対する出力電流の比率を正確に80%に設定できる。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、レプリカバッファ回路REPBUFと基準バッファ回路REFBUFの出力電流の比率を微調整できる。これにより、判定回路JUDGにより、アドレスバッファ回路24Fのメインバッファ回路MBUFの劣化を正確に判定できる。
図29は、別の実施形態を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、半導体集積回路は、半導体メモリMEM(FCRAM)として構成される。半導体メモリMEMは、図3のアドレスバッファ回路24およびデータ入出力バッファ回路26の代わりにアドレスバッファ回路24Cおよびデータ入出力バッファ回路26Gを有している。アドレスバッファ回路24Cは、図20と同じである。また、メモリMEMは、調整信号ADJ0−2を受けるための調整パッドおよびヒューズ回路38Fを有している。ヒューズ回路38Fは、図27と同じである。調整信号ADJ0−2は、データ入出力バッファ回路26Gに供給される。その他の構成は、図3と同じである。
図30は、図29に示したデータ入出力バッファ回路26Gの例を示している。図では、データ入出力バッファ回路26Gの基準バッファ回路REFBUFを示している。スイッチ回路SW2および図示していないスイッチ回路SW1、レプリカバッファ回路REPBUF、判定回路JUDG、メインバッファ回路MBUFおよびサブバッファ回路SBUFの構成は、図22と同じである。
基準バッファ回路REFBUFは、メインバッファMAINと3つのサブバッファSUB0−2を有している。括弧で示した数値は、駆動能力の相対値を示している。メインバッファMAINは、駆動能力が低いことを除き、図22の基準バッファ回路REFBUFと同じである。サブバッファSUB0−2は、高レベルの調整信号ADJ0−2により有効になるトライステート出力バッファである。
サブバッファSUB0は、調整信号ADJ0が高レベルのときに有効になり、チェック信号CHKを受け、基準出力信号REFを出力する。同様に、サブバッファSUB1は、調整信号ADJ1が高レベルのときに有効になり、チェック信号CHKを受け、基準出力信号REFを出力する。サブバッファSUB2は、調整信号ADJ2が高レベルのときに有効になり、チェック信号CHKを受け、基準出力信号REFを出力する。サブバッファSUB0−2により、基準バッファ回路REFBUFの駆動能力を8通り(7.7から8.4まで0.1刻み)に調整できる。基準バッファ回路REFBUFの出力電流は、チェックパッドCHKPADにより測定できる。この実施形態においても、図28で説明したように、図9に示したテストシステムを用いて、基準バッファ回路REFBUFの駆動能力が調整される。
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形態では、レプリカバッファ回路REPBUFと基準バッファ回路REFBUFの出力電流の比率を微調整できる。これにより、判定回路JUDGにより、データ入出力バッファ回路26Gのメインバッファ回路MBUFの劣化を正確に判定できる。
なお、上述した実施形態では、アドレスバッファ回路のメインバッファ回路MBUFが劣化したときに、サブバッファ回路SBUFを追加する例について述べた。しかし、例えば、図31に示すように、メインバッファ回路MBUFにイネーブル信号ENZの論理を追加して、メインバッファ回路MBUFが劣化したときに、メインバッファ回路MBUFの動作を禁止してもよい。すなわち、メインバッファ回路MBUFが劣化したときに、メインバッファ回路MBUFをサブバッファ回路SBUFに置き換えてもよい。メインバッファ回路MBUFの電源線VDD、VSSにそれぞれ接続されたpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタは、イネーブル信号ENZ(検出信号)の活性化中にアドレス信号CAD0の出力を禁止するマスク回路として動作する。
同様に、図32に示すように、データ入出力バッファ回路のメインバッファ回路MBUFにイネーブル信号ENZの論理を追加して、メインバッファ回路MBUFが劣化したときに、メインバッファ回路MBUFの動作を禁止してもよい。すなわち、メインバッファ回路MBUFが劣化したときに、メインバッファ回路MBUFをサブバッファ回路SBUFに置き換えてもよい。メインバッファ回路MBUFの電源線VDD、VSSにそれぞれ接続されたpMOSトランジスタおよびnMOSトランジスタは、イネーブル信号ENZ(検出信号)の活性化中にデータ信号DQ0の出力を禁止するマスク回路として動作する。
上述した図15、図20、図23、図26、図27および図29に示した実施形態は、FCRAMに適用する例について述べた。しかし、これ等実施形態は、DRAMに適用してもよい。適用する半導体メモリは、クロック非同期式でもクロック同期式でもよい。さらに、上述した実施形態は、ゲートアレイやマイクロコンピュータ等のロジックLSIに適用できる。
上述した実施形態は、アドレスバッファ回路またはデータ出力バッファ回路のいずれかに適用する例について述べた。しかし、アドレスバッファ回路およびデータ出力バッファ回路の両方に適用できる。あるいは、データ入力バッファ回路や、コマンド入力バッファ回路等にも適用できる。この際、トランジスタの製造プロセス条件が同じとき、すなわち、トランジスタ構造が同じとき、アドレスバッファ回路およびデータ出力バッファ回路等で、チェック信号生成回路CHKGEN、スイッチ回路SW1、SW2、レプリカバッファ回路REPBUF、基準バッファ回路REFBUFおよび判定回路JUDGを共通に使用できる。
図3等に示した実施形態では、チェック信号CHK、CHKWをリフレッシュアドレス信号RRADが一巡したとき、およびパワーオン時に生成する例について述べた。しかし、チェック信号CHK、CHKWを専用のタイマを用いて生成してもよく、外部リフレッシュコマンドや専用の外部コマンドに同期して生成してもよい。さらに、半導体集積回路が、パワーオン後にパワーオフされないシステムに搭載されるとき、チェック信号CHK、CHKWをパワーオン時に生成する回路は不要である。反対に、半導体集積回路が、頻繁にパワーオンとパワーオフが繰り返されるシステムに搭載されるとき、チェック信号CHK、CHKWをパワーオン時にのみ同期して生成してもよい。
図1から図32に示した実施形態に関して、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
リアル入力信号を受けて出力端子にリアル出力信号を出力するメインバッファ回路と、
前記メインバッファ回路と同じ回路を含み、レプリカ入力信号を受けてレプリカ出力信号を出力するとともに、所定の頻度でチェック信号を受けて前記レプリカ出力信号を出力するレプリカバッファ回路と、
前記チェック信号を受けて基準出力信号を出力する基準バッファ回路と、
前記レプリカ出力信号および前記基準出力信号を受け、前記レプリカ出力信号が前記基準出力信号より遅いことを検出したことに応答して、検出信号を活性化する判定回路と、
検出信号の活性化中に動作し、前記リアル入力信号を受けて前記出力端子にサブリアル出力信号を出力するサブバッファ回路とを備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記2)
付記1記載の半導体集積回路において、
前記レプリカバッファ回路は、前記リアル入力信号を前記レプリカ入力信号として受けることを特徴とする半導体集積回路。
(付記3)
付記2記載の半導体集積回路において、
前記チェック信号が供給されるときに、前記リアル入力信号の前記レプリカバッファ回路への供給を禁止する禁止回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記4)
付記1記載の半導体集積回路において、
前記リアル入力信号の供給頻度より高い頻度で前記レプリカ入力信号を生成する周期回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記5)
付記4記載の半導体集積回路において、
前記周期回路は、外部クロック信号に応じて前記レプリカ入力信号を生成するクロック生成回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記6)
付記5記載の半導体集積回路において、
前記メインバッファ回路および前記サブバッファ回路を各々有する複数のバッファ部を備え、
前記レプリカバッファ回路、前記基準バッファ回路、前記判定回路は、前記バッファ部に共通に設けられていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記7)
付記1記載の半導体集積回路において、
前記チェック信号を所定の周期で生成するチェック信号生成回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記8)
付記7記載の半導体集積回路において、
ダイナミックメモリセルと、
前記ダイナミックメモリセルをリフレッシュするためにリフレッシュ要求信号を周期的に生成するリフレッシュ要求回路とを備え、
前記チェック信号生成回路は、前記リフレッシュ要求信号を用いて前記チェック信号を生成することを特徴とする半導体集積回路。
(付記9)
付記1記載の半導体集積回路において、
電源電圧を受け、前記電源電圧が第1電圧を超えたときにスタータ信号を活性化するパワーオン回路と、
前記スタータ信号の活性化に応答して前記チェック信号を生成するチェック信号生成回路とを備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記10)
付記8または付記9記載の半導体集積回路において、
前記チェック信号生成回路は、禁止信号を受けたときに前記チェック信号の生成を禁止するマスク回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記11)
付記1記載の半導体集積回路において、
前記判定回路は、前記レプリカ出力信号の遷移エッジのタイミングと、前記基準出力信号の遷移エッジのタイミングとを比較し、比較結果に応じて前記検出信号を出力するエッジ判定回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記12)
付記11記載の半導体集積回路において、
前記判定回路は、前記レプリカ出力信号の遷移エッジおよび前記基準出力信号の遷移エッジを鈍らせる波形鈍化回路を備え、
前記エッジ判定回路は、前記波形鈍化回路により鈍化した前記レプリカ出力信号の遷移エッジのタイミングと、前記基準出力信号の遷移エッジのタイミングとを比較することを特徴とする半導体集積回路。
(付記13)
付記11または付記12記載の半導体集積回路において、
前記エッジ判定回路は、
前記レプリカ出力信号の立ち上がりエッジのタイミングと、前記基準出力信号の立ち上がりエッジのタイミングとを比較し、比較結果に応じて前記検出信号を出力する立ち上がりエッジ判定回路と、
前記レプリカ出力信号の立ち下がりエッジのタイミングと、前記基準出力信号の立ち下がりエッジのタイミングとを比較し、比較結果に応じて前記検出信号を出力する立ち下がりエッジ判定回路とを備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記14)
付記1記載の半導体集積回路において、
前記基準バッファ回路の駆動能力は、前記レプリカバッファ回路の駆動能力より小さいことを特徴とする半導体集積回路。
(付記15)
付記14記載の半導体集積回路において、
調整値を記憶し、記憶している調整値に応じた調整信号を前記基準バッファ回路に出力する不揮発性のプログラム回路を備え、
前記基準バッファ回路は、駆動能力を調整するために、外部からの調整信号または前記プログラム回路からの調整信号の論理値に応じてオンまたはオフする複数のサブ基準バッファ回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記16)
付記1記載の半導体集積回路において、
前記メインバッファ回路は、前記検出信号の活性化中に前記リアル出力信号の出力を禁止するマスク回路を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
(付記17)
付記1記載の半導体集積回路において、
複数のメモリセルを備え、
前記メインバッファ回路は、アクセスするメモリセルを選択するために外部から供給さえるアドレス信号を受けるアドレスバッファ回路であることを特徴とする半導体集積回路。(図6,17)
(付記18)
付記1記載の半導体集積回路において、
メモリセルを備え、
前記メインバッファ回路は、メモリセルから読み出されるデータを外部に出力するデータ出力バッファ回路であることを特徴とする半導体集積回路。
(付記19)
付記1ないし付記18のいずれか1項記載の半導体集積回路と、前記半導体集積回路をアクセスするコントローラとを備えたシステム。
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
10、10B‥コマンドデコーダ;12、12D‥モードレジスタ;14‥アービタ;16、16B‥コア制御回路;18‥リフレッシュタイマ;20‥リフレッシュ要求生成回路;22‥リフレッシュアドレスカウンタ;24、24A、24B、24C、24D、24F‥アドレスバッファ回路;26、26C、26G‥データ入出力バッファ回路;28‥アドレス選択回路;30‥メモリコア;32‥パワーオン回路;34A‥クロックバッファ;36A‥分周器;38E、38F‥ヒューズ回路;CYCL‥周期回路;CHKGEN‥チェック信号生成回路;JUDG‥判定回路;MBUF‥メインバッファ回路;MEM‥半導体メモリ;REFBUF‥基準バッファ回路;REPBUF‥レプリカバッファ回路;SBUF‥サブバッファ回路;SEM‥半導体集積回路;SW1、SW2‥スイッチ回路;SYS‥システム;TEST‥LSIテスタ