JP5210262B2 - メモリテスト回路 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体集積回路に関し、特に、メモリのテストを実行するメモリテスト回路及びメモリテスト方法に関する。
近年、半導体集積回路の構成要素の中で、データの記憶を行うメモリの搭載数が増加している。このため、半導体集積回路の面積の大部分をメモリで占めるようになっている。このようなメモリの搭載数の増加に伴い、プロセスの微細化によるメモリの製造不良に対して、テスト品質の向上要求と歩留まりの向上要求が高まっている。
テスト品質を向上させる方法として、BIST(Built In Self Test)によるメモリのテスト(以下、メモリBISTと称する)が広く知られている。このメモリBISTに対して任意且つ複雑なテストアルゴリズムを適用させることにより、様々なメモリの不良検出が可能となっている。
また、歩留まりを向上させる方法として、メモリのデータ記憶領域の一部に予め冗長な記憶領域を確保しておき、不良が発生した記憶領域と冗長な記憶領域を置き換える構造(以下、リダンダンシ構造と称する)が一般的に採用されている。リダンダンシ構造を有するメモリのテストでは、冗長な記憶領域を含む全ての記憶領域をテスト対象としてメモリBISTを適用するのが一般的である。
このような中、メモリBISTでは、テスト対象のメモリに対して実速度でデータの書込みと読み出しが行えるという特徴を生かし、システムロジックからメモリに対してデータの書込みと読み出しを行う回路(ユーザ回路)の一部についても実速度でテストするというテスト範囲の拡大が要求されている。
図1は、従来のメモリテスト回路として、特開2003−36694号公報に記載された半導体装置の救済解析回路の構成を示すブロック図である。
従来のメモリテスト回路は、救済解析回路4と、ALPG(Algorithmic Pattern Generator、テスト信号発生回路)5を具備している。救済解析回路4、ALPG5は、メモリBISTに搭載されたメモリテスト回路であり、メモリアレイ1に接続されている。メモリアレイ1は、実アレイ部2及び冗長部3を有している。ALPG5は、メモリアレイ1のテストを行うためのアドレス及び期待値などのテスト信号を生成する。
救済解析回路4は、比較回路6、アドレス処理部7、不良蓄積部8、救済解析部9を備えている。比較回路6は、実アレイ部2または冗長部3からの読出しデータと、ALPG5の期待値とを比較し、実アレイ部2または冗長部3の不良判定を行う。アドレス処理部7は、ALPG5からアドレス信号及び冗長部テスト信号が入力され、冗長部3に対する内部アドレスを発生する。不良蓄積部8は、比較回路6の判定により、メモリアレイ1の不良情報を格納する。不良蓄積部8は、実アレイサイズよりロウ、カラム方向にそれぞれ1ビットずつ拡張した不良アドレス蓄積部を有し、冗長部3に不良があった場合でも、実アレイ部2での不良と同時に格納できる構造となっている。従って、不良蓄積部8は、実アレイ部2の4倍の仮想メモリ書込み領域を持つ構成となる。救済解析部9は、不良蓄積部8に蓄えられた情報に基づいて救済解析を実行する。
メモリアレイ1の不良回路を冗長部の冗長回路で救済する救済解は、一時救済解解析部9に保持されるが、リード動作が行われるときに、救済解が冗長部3の不良の冗長回路を表す場合、一時救済解解析部9は、別の救済解を出力するようにする。
従来のメモリテスト回路の動作として、救済解析処理について説明する。図2は、図1のメモリアレイ1の不良部を示す概略図である。
ALPG5より実アレイ部2に対してメモリテストが実行され、図2に示されるように、実アレイ部2の一部に不良10が発生したものとする。アドレス(0、0)をテストした時点で発生した不良10は、比較回路6においてフェイルと判定される。このとき、ALPG5は、その信号レベル(論理レベル)が“L(LOWレベル)”である冗長部テスト信号と、アドレス(0、0)(ロウ、カラムアドレスそれぞれn、mビット)を表すアドレス信号とをアドレス処理部7に出力する。アドレス処理部7は、冗長部テスト信号“L”に応じて、アドレス信号が表すアドレス(0、0)の最上位を0として1ビット増やしたアドレス(0、0)(ロウ、カラムアドレスそれぞれn+1、m+1ビット)を不良蓄積部8に出力する。不良蓄積部8には、アドレス(0、0)(ロウ、カラムアドレスともn+1、m+1ビット)を表す不良アドレス情報が蓄えられる。
また、ALPG5より冗長部3に対してメモリテストが実行され、図2に示されるように、冗長部3の冗長ROW0に不良11が発生したものとする。このとき、ALPG5は、その信号レベルが“H(HIGHレベル)”である冗長部テスト信号をアドレス処理部7に出力する。アドレス処理部7は、冗長部テスト信号“H”に応じて、アドレス信号が表すアドレス(0、0)の最上位を1とした(1000・・・、0)(ロウ、カラムアドレスともにn+1、m+1ビット)を不良蓄積部8に出力する。不良蓄積部8には、アドレス(1000・・・、0)(ロウ、カラムアドレスともn+1、m+1ビット)を表す不良アドレス情報が蓄えられる。
このように、救済解析処理の実行により、不良10を冗長ROW0で、不良11を冗長ROW1で救済する救済解が、一時救済解析部9内に保持されるが、冗長ROW0には不良が存在するため、冗長ROW1で不良10を救済する最適解を出力する。
特開2003−36694号公報
従来のメモリテスト回路では、その構成により、テスト対象となるメモリアレイのうちの実アレイ部のみを指し示すアドレスをインターフェイスとしている。従って、実アレイ部と冗長部とを区別してテストを行うことができない。このため、テスト品質が低下するという問題がある。
以下に、発明を実施するための形態で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明のメモリテスト回路は、実アレイ部と冗長部とを有するテスト対象メモリ(MEMR)をテストするものであって、入力データセレクタ(DSEL)と、入力データ切り替え回路(RDNIM)と、出力データ切り替え回路(RDNOM)と、メモリBISTコンパレータ(MBCMPM)とを具備している。
本発明のメモリテスト回路は、ダイレクトメモリBIST(Built In Self Test)モードとリダンダンシメモリBISTモードとを実行する。
ダイレクトメモリBISTモードにおいて、入力データ切り替え回路(RDNIM)は、実アレイ部及び冗長部に対するデータを表すテストデータ(MBCTRLO[9:0])を出力テストデータ(RDISELIO[9:0])としてテスト対象メモリ(MEMR)に出力する。メモリBISTコンパレータ(MBCMPM)は、テスト対象メモリ(MEMR)からの読出データ(MEMRO[9:0])が表す値と、照合用期待値(COMPVAL[9:0])とを照合し、それらの照合の結果をテスト結果(STATUS)として出力する。
リダンダンシメモリBISTモードにおいて、入力データセレクタ(DSEL)は、リダンダンシメモリBIST(Built In Self Test)モードにおいて、テストデータ(MBCTRLO[9:0])のうちの、冗長部に対するデータを除くテストデータ(MBCTRLO[8:1])を入力選択データ(DSELO[7:0])として出力する。入力データ切り替え回路(RDNIM)は、入力選択データ(DSELO[7:0])と、リダンダンシコードを表す出力リダンダンシコード(RDNCSELO[7:0])とに基づいて、入力選択データ(DSELO[7:0])に冗長ビット分を加えたデータ(RDNIO[9:0])を出力テストデータ(RDISELIO[9:0])としてテスト対象メモリ(MEMR)に出力する。出力データ切り替え回路(RDNOM)は、テスト対象メモリ(MEMR)からの読出データ(MEMRO[9:0])と、出力リダンダンシコード(RDNCSELO[7:0])とに基づいて、読出データ(MEMRO[9:0])から冗長ビット分を除いたデータ(RDNOO[7:0])を出力選択データ(RDISELOO[7:0])として出力する。メモリBISTコンパレータ(MBCMPM)は、出力選択データ(RDISELOO[7:0])が表す値と、照合用期待値(COMPVAL[9:0])のうちの、実アレイ部に対する期待値とを照合し、それらの照合の結果をテスト結果(STATUS)として出力する。
以上により、本発明のメモリテスト回路では、テスト範囲を拡大するために、ダイレクトメモリBISTモードとリダンダンシメモリBISTモードとの2つのテスト経路を実現している。これにより、本発明の実施形態によるメモリテスト回路によれば、ダイレクトメモリBISTモードにおいて、テスト対象メモリ(MEMR)の実アレイ部と冗長部との全てのビットを対象としたメモリBISTを実行し、リダンダンシメモリBISTモードにおいて、テスト対象メモリ(MEMR)の実アレイ部のビットのビットのみを対象としたメモリBISTを実行することができる。このように、本発明のメモリテスト回路によれば、実アレイ部と冗長部とを区別してテストを行うことができる。従って、従来に比べてテスト品質が低下しない。
図1は、従来の半導体集積回路のテスト回路として、特開2003−36694号公報に記載された半導体装置の救済解析回路の構成を示すブロック図である。 図2は、図1のメモリアレイ1の不良部を示す概略図である。 図3は、本発明の実施形態によるメモリテスト回路を示すブロック図である。 図4は、本発明の実施形態によるメモリテスト回路に接続されるテスト対象メモリMEMRの構成を示すブロック図である。 図5は、図3のメモリテスト回路におけるリダンダンシ入力データ切り替え回路RDNIの構成と、図4のテスト対象メモリMEMRとの接続関係の一例を示している。 図6は、図3のメモリテスト回路におけるリダンダンシ出力データ切り替え回路RDNOの構成と、図4のテスト対象メモリMEMRとの接続関係の一例を示している。 図7は、図3のメモリテスト回路におけるメモリBISTコンパレータMBCMPMの構成を示している。 図8は、本発明の実施形態によるメモリテスト回路の動作を示すタイミングチャートである。
以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態によるメモリテスト回路について詳細に説明する。
[構成]
図3は、本発明の実施形態によるメモリテスト回路を示すブロック図である。
本発明の実施形態によるメモリテスト回路は、テスト対象メモリMEMRに接続されている。そのメモリテスト回路とテスト対象メモリMEMRは半導体集積回路を構成する。
本発明の実施形態によるメモリテスト回路は、システムロジックSLと、テストアクセスポートコントローラTAPCと、メモリBISTコントローラMBCTRLMと、入力データセレクタDSELと、リダンコードセレクタRDNCSELと、入力データ切り替え回路RDNIMと、出力データ切り替え回路RDNOMと、メモリBISTコンパレータMBCMPMとを具備している。
入力データ切り替え回路RDNIMは、リダン入力データ切り替え回路RDNIと、リダンダイレクトデータセレクタRDISELIとを具備している。出力データ切り替え回路RDNOMは、リダン出力データ切り替え回路RDNOと、出力データセレクタRDISELOとを具備している。
システムロジックSLは、実アレイ部に対するデータをデータSLO[7:0]として出力する。
本発明の実施形態によるメモリテスト回路は、ダイレクトメモリBISTモードとリダンダンシメモリBISTモードとを実行する。そのために、テストアクセスポートコントローラTAPCにはテストモード信号SIGが供給される。例えば、テストモード信号SIGの信号レベルがロウレベル(LOWレベル)である場合、リダンダンシメモリBISTモードが実行され、テストモード信号SIGの信号レベルがハイレベル(HIGHレベル)である場合、ダイレクトメモリBISTモードが実行される。
ダイレクトメモリBISTモードにおいて、リダンダイレクト切替信号RDNDISEL、リダンダンシコード切替信号RDNCODESEL、モード切替信号MODEが、それぞれ、アクティブ状態、アクティブ状態、インアクティブ状態に設定される。即ち、その信号レベルは、それぞれ、HIGHレベル、HIGHレベル、LOWレベルに設定される。
リダンダンシメモリBISTモードにおいて、リダンダイレクト切替信号RDNDISEL、リダンダンシコード切替信号RDNCODESEL、モード切替信号MODEが、それぞれ、インアクティブ状態、アクティブ状態、アクティブ状態に設定される。即ち、その信号レベルは、それぞれ、LOWレベル、HIGHレベル、HIGHレベルに設定される。
テストアクセスポートコントローラTAPCは、ダイレクトメモリBISTモードにおいて、制御信号TAPSIGをメモリBISTコントローラMBCTRLMに出力する。
テストアクセスポートコントローラTAPCは、リダンダンシメモリBISTモードにおいて、制御信号TAPSIGをメモリBISTコントローラMBCTRLMに出力し、ダイレクトメモリBISTモードが実行されたときのメモリBISTテスト結果STATUSから得られたリダンダンシコードを表すテスト用リダンダンシコードTRDNCODE[7:0]をリダンコードセレクタRDNCSELに出力する。
メモリBISTコントローラMBCTRLMは、テストアクセスポートコントローラTAPCからの制御信号TAPSIGに応じて、実アレイ部及び冗長部に対するデータを表すテストデータMBCTRLO[9:0]を入力データセレクタDSEL、リダンダイレクトデータセレクタRDISELIに出力し、テストデータMBCTRLO[9:0]に対応する照合用期待値COMPVAL[9:0]をメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。
入力データセレクタDSELは、モード切替信号MODEの信号レベルがLOWレベルであるとき、システムロジックSLからのデータSLO[7:0]を選択し、入力選択データDSELO[7:0]としてリダン入力データ切り替え回路RDNIに出力する。入力データセレクタDSELは、モード切替信号MODEの信号レベルがHIGHレベルであるとき、メモリBISTコントローラMBCTRLMからのテストデータMBCTRLO[9:0]のうちの、冗長部に対するデータ(冗長ビット)を除くテストデータMBCTRLO[8:1]を選択し、入力選択データDSELO[7:0]としてリダン入力データ切り替え回路RDNIに出力する。
リダンコードセレクタRDNCSELは、リダンダンシコード切替信号RDNCODESELの信号レベルがLOWレベルであるとき、リダンダンシコードRDNCODE[7:0]を選択し、出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]としてリダン入力データ切り替え回路RDNI、リダン出力データ切り替え回路RDNOに出力する。リダンコードセレクタRDNCSELは、リダンダンシコード切替信号RDNCODESELの信号レベルがHIGHレベルであるとき、テストアクセスポートコントローラTAPCからのテスト用リダンダンシコードTRDNCODE[7:0]を選択し、出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]としてリダン入力データ切り替え回路RDNI、リダン出力データ切り替え回路RDNOに出力する。
リダン入力データ切り替え回路RDNIは、入力データセレクタDSELからの入力選択データDSELO[7:0]と、リダンコードセレクタRDNCSELからの出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]とに基づいて、入力選択データDSELO[7:0]に冗長ビット分を加えたリダンダンシ入力データRDNIO[9:0]をリダンダイレクトデータセレクタRDISELIに出力する。
リダンダイレクトデータセレクタRDISELIは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるとき、リダン入力データ切り替え回路RDNIからのリダンダンシ入力データRDNIO[9:0]を選択し、出力テストデータRDISELIO[9:0]としてテスト対象メモリMEMRに出力する。リダンダイレクトデータセレクタRDISELIは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるとき、メモリBISTコントローラMBCTRLMからのテストデータMBCTRLO[9:0]を選択し、出力テストデータRDISELIO[9:0]としてテスト対象メモリMEMRに出力する。この出力テストデータRDISELIO[9:0]により、テスト対象メモリMEMRから読出データMEMRO[9:0]が読み出される。
リダン出力データ切り替え回路RDNOは、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]と、リダンコードセレクタRDNCSELからの出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]とに基づいて、読出データMEMRO[9:0]から冗長ビット分を除いたリダンダンシ出力データRDNOO[7:0]を出力データセレクタRDISELOに出力する。
出力データセレクタRDISELOは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるとき、リダン出力データ切り替え回路RDNOからのリダンダンシ出力データRDNOO[7:0]を選択し、出力選択データRDISELOO[7:0]としてメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。出力データセレクタRDISELOは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるとき、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0](冗長ビット)を除いた読出データMEMRO[8:1]を選択し、出力選択データRDISELOO[7:0]としてメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。
メモリBISTコンパレータMBCMPMは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるとき、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]が表す値に対して、リダンダンシメモリBISTモードに応じたモード期待値[9]、[0]を生成する。具体的には、メモリBISTコンパレータMBCMPMは、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]が表す値と、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベル(LOWレベル)が表す値“0”との論理ANDを施して、冗長部に対するモード期待値[9]、[0]を生成する。メモリBISTコンパレータMBCMPMは、モード期待値[9]、[0]と、メモリBISTコントローラMBCTRLMからの照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、冗長部に対する期待値とを照合し、それをマスクする。メモリBISTコンパレータMBCMPMは、出力データセレクタRDISELOからの出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、メモリBISTコントローラMBCTRLMからの照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、実アレイ部に対する期待値とを照合し、それらの照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
即ち、メモリBISTコンパレータMBCMPMは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるときに、出力選択データRDISELOO[7:0]の8ビットのみを対象とし、出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、実アレイ部に対する期待値を照合し、照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
メモリBISTコンパレータMBCMPMは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるとき、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]が表す値に対して、ダイレクトメモリBISTモードに応じたモード期待値[9]、[0]を生成する。具体的には、メモリBISTコンパレータMBCMPMは、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]が表す値と、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベル(HIGHレベル)が表す値“1”との論理ANDを施して、冗長部に対するモード期待値[9]、[0]を生成する。メモリBISTコンパレータMBCMPMは、モード期待値[9]、[0]と、メモリBISTコントローラMBCTRLMからの照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、冗長部に対する期待値とを照合し、それをマスクする。メモリBISTコンパレータMBCMPMは、出力データセレクタRDISELOからの出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、メモリBISTコントローラMBCTRLMからの照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、実アレイ部に対する期待値とを照合し、それらの照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
即ち、メモリBISTコンパレータMBCMPMは、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるとき、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]及び出力選択データRDISELOO[7:0]の全10ビットを対象とし、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]及び出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、照合用期待値COMPVAL[9:0]とを照合し、照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
図4は、テスト対象メモリMEMRの構成を示すブロック図である。
テスト対象メモリMEMRは、システムロジックSLからのアクセスとして必要な実アレイ部と、不良が発生したときの歩留まりを向上するための冗長部とを備えている。実アレイ部のデータビットは8ビットであり、冗長部のデータビット(冗長ビット)は2ビットであるものとする。実アレイ部(8ビット)は、第1の実アレイ部(4ビット)と、第2の実アレイ部(4ビット)とを含んでいる。冗長部(2ビット)は、第1の実アレイ部(4ビット)に対応する第1の冗長部(1ビット)と、第2の実アレイ部(4ビット)に対応する第2の冗長部(1ビット)とを含んでいる。
図5は、リダンダンシ入力データ切り替え回路RDNIの構成と、テスト対象メモリMEMRとの接続関係の一例を示している。
リダンダンシ入力データ切り替え回路RDNIは、第1〜20のAND回路と、第1〜10のOR回路とを備えている。第1〜20のAND回路は、第1、2入力端子と出力端子とを有している。第1〜20のAND回路のうちの第2、4、6、8、10、11、13、15、17、19のAND回路の第2入力端子は反転入力端子である。第1〜10のOR回路は、第1、2入力端子と出力端子とを有している。
第1、3、5、7、9、12、14、16、18、20のAND回路は、それぞれ、その第1入力端子にLOWレベルの信号、入力選択データDSELO[7:0]のうちの入力選択データDSELO[0]〜DSELO[7]、LOWレベルの信号が供給され、その第2入力端子にLOWレベルの信号、出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]のうちの出力リダンダンシコードRDNCSELO[0]〜[7]、LOWレベルの信号が供給される。第2、4、6、8、10、11、13、15、17、19のAND回路は、それぞれ、その第1入力端子に入力選択データDSELO[7:0]のうちの入力選択データDSELO[0]〜[3]、HIGHレベルの信号、HIGHレベルの信号、入力選択データDSELO[4]〜[7]が供給され、その第2入力端子に出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]のうちの出力リダンダンシコードRDNCSELO[0]〜[3]、HIGHレベルの信号、HIGHレベルの信号、出力リダンダンシコードRDNCSELO[4]〜[7]が供給される。第1〜10のOR回路は、それぞれ、その第1入力端子に第1、3、5、7、9、12、14、16、18、20のAND回路の出力端子が接続され、その第2入力端子に第2、4、6、8、10、11、13、15、17、19のAND回路の出力端子が接続され、その出力端子からリダンダンシ入力データRDNIO[9:0]のうちのリダンダンシ入力データRDNIO[0]〜[9]を第1の冗長部(1ビット)、第1の実アレイ部(4ビット)、第2の実アレイ部(4ビット)、第2の冗長部(1ビット)に出力する。
図6は、リダンダンシ出力データ切り替え回路RDNOの構成と、テスト対象メモリMEMRとの接続関係の一例を示している。
リダンダンシ出力データ切り替え回路RDNOは、第1〜16のAND回路と、第1〜8のOR回路とを備えている。第1〜16のAND回路は、第1、2入力端子と出力端子とを有している。第1〜16のAND回路のうちの第1、3、5、7、10、12、14、16のAND回路の第2入力端子は、反転入力端子である。第1〜8のOR回路は、第1、2入力端子と出力端子とを有している。
第1〜16のAND回路の第1入力端子には、それぞれ、第1の冗長部(1ビット)、第1の実アレイ部(4ビット)、第2の実アレイ部(4ビット)、第2の冗長部(1ビット)からの読出データMEMRO[9:0]のうちの読出データMEMRO[0]、[1]、[1]、[2]、[2]、[3]、[3]、[4]、[5]、[6]、[6]、[7]、[7]、[8]、[8]、[9]が供給され、その反転入力端子に出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]のうちの出力リダンダンシコードRDNCSELO[0]〜RDNCSELO[7]が供給される。第1〜16のAND回路の第2入力端子には、出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]のうちの出力リダンダンシコードRDNCSELO[0]、[0]、[1]、[1]、[2]、[2]、[3]、[3]、[4]、[4]、[5]、[5]、[6]、[6]、[7]、[7]が供給される。第1〜10のOR回路は、それぞれ、その第1入力端子に第1、3、5、7、10、12、14、16のAND回路の出力端子が接続され、その第2入力端子に第2、4、6、8、9、11、13、15のAND回路の出力端子が接続され、その出力端子からリダンダンシ出力データRDNOO[7:0]のうちのリダンダンシ出力データRDNOO[0]〜RDNOO[7]を出力する。
図7は、メモリBISTコンパレータMBCMPMの構成を示している。
メモリBISTコンパレータMBCMPMは、AND回路と、期待値照合・マスク回路と、期待値照合回路とを備えている。AND回路は、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]が表す値と、リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルが表す値との論理ANDを施して、冗長部に対するモード期待値[9]、[0]を生成する。期待値照合・マスク回路は、モード期待値[9]、[0]と、メモリBISTコントローラMBCTRLMからの照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、冗長部に対する期待値とを照合し、それをマスクする。期待値照合回路は、出力データセレクタRDISELOからの出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、メモリBISTコントローラMBCTRLMからの照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、実アレイ部に対する期待値とを照合し、それらの照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
[動作]
図8は、本発明の実施形態によるメモリテスト回路の動作を示すタイミングチャートである。
まず、ダイレクトメモリBISTモードについて説明する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISEL、リダンダンシコード切替信号RDNCODESEL、モード切替信号MODEが、それぞれ、アクティブ状態、アクティブ状態、インアクティブ状態に設定される。即ち、その信号レベルは、それぞれ、HIGHレベル、HIGHレベル、LOWレベルに設定される。
テストアクセスポートコントローラTAPCは、テストモード信号SIGの信号レベルがHIGHレベルである場合、制御信号TAPSIGをメモリBISTコントローラMBCTRLMに出力する。
メモリBISTコントローラMBCTRLMは、テストアクセスポートコントローラTAPCからの制御信号TAPSIGに応じて、実アレイ部及び冗長部に対するデータを表すテストデータMBCTRLO[9:0]を入力データセレクタDSEL、リダンダイレクトデータセレクタRDISELIに出力し、テストデータMBCTRLO[9:0]に対応する照合用期待値COMPVAL[9:0]をメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるため、リダンダイレクトデータセレクタRDISELIは、メモリBISTコントローラMBCTRLMからのテストデータMBCTRLO[9:0]を選択し、出力テストデータRDISELIO[9:0]としてテスト対象メモリMEMRに出力する。この出力テストデータRDISELIO[9:0]により、テスト対象メモリMEMRから読出データMEMRO[9:0]が読み出される。
リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるため、出力データセレクタRDISELOは、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0](冗長ビット)を除いた読出データMEMRO[8:1]を選択し、出力選択データRDISELOO[7:0]としてメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがHIGHレベルであるため、メモリBISTコンパレータMBCMPMは、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]のうちの、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]、及び、出力データセレクタRDISELOからの出力選択データRDISELOO[7:0]の全10ビットを対象とする。即ち、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]の全10ビットを対象とする。メモリBISTコンパレータMBCMPMは、冗長部に対する読出データMEMRO[9]、[0]及び出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、照合用期待値COMPVAL[9:0]とを照合し、照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
次に、リダンダンシメモリBISTモードについて説明する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISEL、リダンダンシコード切替信号RDNCODESEL、モード切替信号MODEが、それぞれ、インアクティブ状態、アクティブ状態、アクティブ状態に設定される。即ち、その信号レベルは、それぞれ、LOWレベル、HIGHレベル、HIGHレベルに設定される。
テストアクセスポートコントローラTAPCは、テストモード信号SIGの信号レベルがLOWレベルである場合、制御信号TAPSIGをメモリBISTコントローラMBCTRLMに出力し、ダイレクトメモリBISTモードが実行されたときのメモリBISTテスト結果STATUSから得られたリダンダンシコードを表すテスト用リダンダンシコードTRDNCODE[7:0]をリダンコードセレクタRDNCSELに出力する。
メモリBISTコントローラMBCTRLMは、テストアクセスポートコントローラTAPCからの制御信号TAPSIGに応じて、実アレイ部及び冗長部に対するデータを表すテストデータMBCTRLO[9:0]を入力データセレクタDSEL、リダンダイレクトデータセレクタRDISELIに出力し、テストデータMBCTRLO[9:0]に対応する照合用期待値COMPVAL[9:0]をメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。
モード切替信号MODEの信号レベルがHIGHレベルであるため、入力データセレクタDSELは、メモリBISTコントローラMBCTRLMからのテストデータMBCTRLO[9:0]のうちの、冗長部に対するデータ(冗長ビット)を除くテストデータMBCTRLO[8:1]を選択し、入力選択データDSELO[7:0]としてリダン入力データ切り替え回路RDNIに出力する。
リダンダンシコード切替信号RDNCODESELの信号レベルがHIGHレベルであるため、リダンコードセレクタRDNCSELは、テストアクセスポートコントローラTAPCからのテスト用リダンダンシコードTRDNCODE[7:0]を選択し、出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]としてリダン入力データ切り替え回路RDNI、リダン出力データ切り替え回路RDNOに出力する。
リダン入力データ切り替え回路RDNIは、入力データセレクタDSELからの入力選択データDSELO[7:0]と、リダンコードセレクタRDNCSELからの出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]とに基づいて、入力選択データDSELO[7:0]に冗長ビット分を加えたリダンダンシ入力データRDNIO[9:0]をリダンダイレクトデータセレクタRDISELIに出力する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるため、リダンダイレクトデータセレクタRDISELIは、リダン入力データ切り替え回路RDNIからのリダンダンシ入力データRDNIO[9:0]を選択し、出力テストデータRDISELIO[9:0]としてテスト対象メモリMEMRに出力する。この出力テストデータRDISELIO[9:0]により、テスト対象メモリMEMRから読出データMEMRO[9:0]が読み出される。
リダン出力データ切り替え回路RDNOは、テスト対象メモリMEMRからの読出データMEMRO[9:0]と、リダンコードセレクタRDNCSELからの出力リダンダンシコードRDNCSELO[7:0]とに基づいて、読出データMEMRO[9:0]から冗長ビット分を除いたリダンダンシ出力データRDNOO[7:0]を出力データセレクタRDISELOに出力する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるため、出力データセレクタRDISELOは、リダン出力データ切り替え回路RDNOからのリダンダンシ出力データRDNOO[7:0]を選択し、出力選択データRDISELOO[7:0]としてメモリBISTコンパレータMBCMPMに出力する。
リダンダイレクト切替信号RDNDISELの信号レベルがLOWレベルであるため、メモリBISTコンパレータMBCMPMは、出力データセレクタRDISELOからの出力選択データRDISELOO[7:0]の8ビットのみを対象とする。メモリBISTコンパレータMBCMPMは、出力選択データRDISELOO[7:0]が表す値と、照合用期待値COMPVAL[9:0]のうちの、実アレイ部に対する期待値を照合し、照合の結果をメモリBISTテスト結果STATUSとして出力する。
[効果]
以上の説明により、本発明の実施形態によるメモリテスト回路では、テスト範囲を拡大するために、ダイレクトメモリBISTモードとリダンダンシメモリBISTモードとの2つのテスト経路を実現している。これにより、本発明の実施形態によるメモリテスト回路によれば、ダイレクトメモリBISTモードにおいて、テスト対象メモリMEMRの実アレイ部と冗長部との全てのビットを対象としたメモリBISTを実行し、リダンダンシメモリBISTモードにおいて、テスト対象メモリMEMRの実アレイ部のビットのビットのみを対象としたメモリBISTを実行することができる。このように、本発明の実施形態によるメモリテスト回路によれば、実アレイ部と冗長部とを区別してテストを行うことができる。従って、従来に比べてテスト品質が低下しない。
なお、リダンダイレクト切替信号RDNDISEL、リダンダンシコード切替信号RDNCODESEL、モード切替信号MODEの信号レベルは、それぞれ、ダイレクトメモリBISTモードにおいて、HIGHレベル、HIGHレベル、LOWレベルに設定され、リダンダンシメモリBISTモードにおいて、HIGHレベル、HIGHレベル、LOWレベルに設定されたが、これに限定されず、これらのレベルが逆でもよい。
SL システムロジック
SLO[7:0] データ
MBCTRLO[9:0] テストデータ
MODE モード切替信号
DSEL 入力データセレクタ
DSELO[7:0] 入力選択データ
RDNI リダン入力データ切り替え回路
RDNIO[9:0] リダンダンシ入力データ
RDISELI リダンダイレクトデータセレクタ
RDISELIO[9:0] 出力テストデータ
RDNDISEL リダンダイレクト切替信号
MEMR テスト対象メモリ
MEMRO[9:0] データ出力信号
RDNO リダン出力データ切り替え回路
RDNOO[7:0] リダンダンシ出力データ
RDISELO 出力データセレクタ
RDISELOO[7:0] 出力選択データ
RDNCODESEL リダンダンシコード切替信号
RDNCODE[7:0] リダンダンシコード
TRDNCODE[7:0] テスト用リダンダンシコード
RDNCSEL リダンコードセレクタ
RDNCSELO[7:0] 出力リダンダンシコード
SIG モード設定信号
TAPC テストアクセスポートコントローラ
TAPSIG 制御信号
MBCTRLM メモリBISTコントローラ
COMPVAL[9:0] 照合用期待値
MBCMPM メモリBISTコンパレータ
STATUS メモリBIST結果出力信号
RDNIM 入力データ切り替え回路
RDNOM 出力データ切り替え回路

Claims (1)

  1. 実アレイ部と冗長部とを有するテスト対象メモリをテストするメモリテスト回路であって、
    リダンダンシメモリBIST(Built In Self Test)モードにおいて、前記実アレイ部及び前記冗長部に対するデータを表すテストデータのうちの、前記冗長部に対するデータを除くテストデータを入力選択データとして出力する入力データセレクタと、
    ダイレクトメモリBISTモードにおいて、前記テストデータを出力テストデータとして前記テスト対象メモリに出力し、前記リダンダンシメモリBISTモードにおいて、前記入力選択データと、リダンダンシコードを表す出力リダンダンシコードとに基づいて、前記入力選択データに冗長ビット分を加えたデータを前記出力テストデータとして前記テスト対象メモリに出力する入力データ切り替え回路と、
    前記リダンダンシメモリBISTモードにおいて、前記テスト対象メモリからの読出データと、前記出力リダンダンシコードとに基づいて、前記読出データから前記冗長ビット分を除いたデータを出力選択データとして出力する出力データ切り替え回路と、
    前記ダイレクトメモリBISTモードにおいて、前記読出データが表す値と照合用期待値とを照合し、それらの照合の結果をテスト結果として出力し、前記リダンダンシメモリBISTモードにおいて、前記出力選択データが表す値と、前記照合用期待値のうちの、前記実アレイ部に対する期待値とを照合し、それらの照合の結果を前記テスト結果として出力するメモリBISTコンパレータと
    を具備するメモリテスト回路。
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