JPH033189A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH033189A
JPH033189A JP1137880A JP13788089A JPH033189A JP H033189 A JPH033189 A JP H033189A JP 1137880 A JP1137880 A JP 1137880A JP 13788089 A JP13788089 A JP 13788089A JP H033189 A JPH033189 A JP H033189A
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内藤 貢
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 本発明の詳細説明 本発明の第2実施例 本発明の第3実施例 発明の効果 (第1〜5図) (第6、7図) (第8、9図) (第10図) 〔概要〕 同一チップ内にランダムロジック回路と多ボー)RAM
とを搭載した半導体集積回路装置に関し、多ポートメモ
リを試験する際に必要な試験用端子を大幅に低減させる
ことのできる半導体集積回路装置を提供することを目的
とし、 1チップ内にランダムロジック回路と複数の入出力ポー
トを有する多ポートメモリとを混載した半導体集積回路
装置において、前記チップ内に外部からの試験信号に基
づいて前記多ポートメモリの試験を行う試験回路を設け
、該試験回路は、前記試験信号を前記多ポートメモリの
各ポート毎に共通に分配し、分配された前記試験信号に
基づいて前記多ポートメモリをシングルポートメモリと
して前記試験を行うように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関し、詳しくは同一チ
ップ内にランダムロジック回路と多ポートRAMとを搭
載した半導体集積回路装置に関し、特に、試験用端子を
減少させることが可能なメモリ試験回路の改良に関する
近年の半導体製造技術に進歩に伴い、1つのチップ内に
搭載できる回路規模は飛躍的に増大し数万〜数10万ゲ
ートを搭載できるようになってきた。またこの程度のゲ
ート数になると1つの半導体集積回路でシステムを構成
することが要求されている。このため1つのチップ内に
ロジックとメモリを混載することが必須となっており、
また搭載されるメモリも多ポートRAMの要求が多くな
っている。
ところが、チップに内蔵された多ボー)RAMを試験す
ることは一般的には難しく、多くの場合、何らかの試験
用回路を付加することが必要である。
〔従来の技術〕
従来の複合LSIでのRAM試験方法は大きく分けて2
つあり、1つはランダムロジック回路を利用してRAM
の試験を行う方法、もう1つはテスト回路を使用して行
う方法である。前者の方法ではランダムロジック回路を
通してRAMのアドレスや入力を考えるのが困難であり
、また出力期待値をLSI外部で判定するのも同様に困
難である。そのため後者の方法が一般的となっている。
この方法ではRAMの入出力を全てLSIの外部端子か
ら直接′yJ御できるようにしておき、これらのテスト
用端子よりRAMにテストパターンを送り込む。RAM
の出力も同様に直接LSIの外部端子に出力されるので
RAMの試験を容易に行うことができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、係る従来のテスト回路を用いたRAMの
試験方法を実現するためには試験のために多くの入出力
端子が必要であり、特に多ポートRAMでは端子数がシ
ングルポートRAMに比べ2倍以上になるためテスト用
端子を確保することは容易ではない。したがって、ビッ
ト数の多いRAMまたはポート数の多いRAMを使用し
た場合にはRAMの試験の試験用の端子数が不足したり
、試験用端子と共用にすることで付加回路が必要になる
ため、共用した端子に負荷がつき遅延時間が増大してt
10セルの特性が悪化するという問題点を生じていた。
そこで本発明は、多ポートメモリを試験する際に必要な
試験用端子を大幅に低減させることのできる半導体集積
回路装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による半導体集積回路装置は上記目的達成のため
、1チップ内にランダムロジック回路と複数の入出力ポ
ートを有する多ポートメモリとを混載した半導体集積回
路装置において、前記チップ内に外部からの試験信号に
基づいて前記多ポートメモリの試験を行う試験回路を設
け、該試験回路は、前記試験信号を前記多ポートメモリ
の各ポート毎に共通に分配し、分配された前記試験信号
に基づいて前記多ポートメモリをシングルポートメモリ
として前記試験を行うように構成する。
〔作用〕
本発明では、試験信号を多ポートメモリの各ポート毎に
共通に分配し、分配された前記試験信号に基づいて多ポ
ートメモリの試験が行われる。
したがって、多ポートメモリを複数のシングルポートメ
モリとして試験をすることが可能になり、試験信号およ
び試験データを入出力する際に必要な外部端子が大幅に
減少する。
〔実施例] 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
凰皿説皿 第1〜5図は本発明の基本原理を説明するための図であ
る。多ポートメモリには多くの種類があるがここではデ
ュアルポートRAMを例に採り説明する。第1図におい
て、1はランダムロジック回路2とデュアルポートRA
M3を同一チップ内に搭載した半導体集積回路(半導体
集積回路装置)であり、半導体集積回路1はランダムロ
ジック回路2、デュアルポートRAM (多ポートメモ
リ)3、テスト用入力端子4〜10.テスト用出力端子
11、入力セレクタ12〜19、インバータ2oおよび
出力ポートセレクタ21.22を含んで構成されている
テスト用入力端子4〜10にはそれぞれテストモード信
号TM、ポートセレクタ信号PS、テスト用入力データ
信号TI (la)、テスト用アドレス信号TA (1
b ) 、テスト用ライトイネーブル信号TWEI (
ld)、TWE2 (ld)、テスト用RAMイネーブ
ル信号TRE (1c)が入力され、テスト用出力端子
11からはテスト用出力データ信号TOが出力される。
ランダムロジック回路2は通常動作時はデュアルポート
RAM3との間でデータのやりとりを行うがRAM3テ
スト時はRAM3がら切り離されている。デュアルポー
トRAM3はAポートおよびBポートの2つの入出力ポ
ート、アドレス、ライトイネーブルおよびRAMイネー
ブル端子を有し、テスト用入力端子4がらのテストモー
ド信号TMによりスイッチを介してLSI外部から直接
制御可能である。入力セレクタ12〜19はRAM入力
を通常動作・テスト動作の選択をするセレクタであり、
TMにより制御される。テスト用の入力はライトイネー
ブルを除き各ポート共通に接続することにより端子数を
削減している。第2図は入力セレクタ12〜19の回路
例であり、同図中、31はインバータ、32.33はA
NDゲート、34はORゲートを示す。一方、出力ポー
トセレクタ21.22はポートセレクタ信号PSに従っ
てデュアルポートRAM3の出力ポートの内の1つを選
択するセレクタであり、出力ポートの内の1つを選択す
ることにより端子数を削減しRAMの出力結果をテスト
用出力端子11に伝える。第3図は出力ポートセレクタ
21.22の回路例であり、同図中、35はスイッチン
グゲートを示す。また、テスト用入力端子4〜10およ
びテスト用出力端子11はRAMテスト時はデュアルポ
ートRAM3の入出力となるが、通常状態ではランダム
ロジック回路2に接続されている。端子4〜11を試験
用の端子として使用するかどうかはTMによって決める
場合がある。
デュアルポートRAM3のテスト用入力データ信号1a
とテスト用アドレス信号1bとテスト用RAMイネーブ
ル信号1cは全てのポートに並列に接続し、テスト用ラ
イトイネーブル信号1dはポート毎に独立に設ける。デ
ュアルポートRAM3の各ポートの出力は出力ポートセ
レクタ21.22のポートセレクタに接続する。
第4図はデュアルポートRA M 3のブロック図であ
る。第4図において、デュアルポートRAM3内部はA
ポート部とBポート部に大別され、Aポート部はバッフ
ァ41、アドレスバッファ42、アドレス遷移検出回路
(ATD)43、プリチャージ回路44、ロウデコーダ
45、コラムデコーダ46、センスアンプ47、ライト
アンプ48、コラムセレクト49および記憶セルを行、
列方向にマトリクス状に所定の容量で配置したメモリセ
ルアレイ5oにより構成され、同様に、Bポート部はバ
ッファ51、アドレスバッファ52、アドレス遷移検出
回路(ATD)53、プリチャージ回路54、ロウデコ
ーダ55、コラムデコーダ56、センスアンプ57、ラ
イトアンプ58、コラムセレクト59およびメモリセル
アレイ50により構成される。したがって、Aポート部
を代表して説明すると、バッファ41は制御端子(Aポ
ート)からデータの書き込み読み出しを制御するライト
イネーブル信号WEIをバッファリングしてロウデコー
ダ45、コラムデコーダ46、センスアンプ47、ライ
トアンプ48に出力し、アドレスバッファ42はロウア
ドレスとコラムアドレスとをマルチプレクスして入力さ
れるAポートの外部アドレス(IAOO〜IA(t−n
)をバッファリングするもので、外部アドレスはアドレ
ス遷移検出回路43、ロウデコーダ45およびコラムデ
コーダ46に出力される。アドレス遷移検出回路43は
アドレスバッファ42から送られてきた外部アドレスに
基づいてその遷移状態を検出出力しこれをプリチャージ
回路44およびセンスアンプ44に伝える。プリチャー
ジ回路44はこの検出結果に従ってメモリセルアレイ5
0のデータ線をプリチャージする。ロウデコーダ45は
伝えられた外部アドレス若しくは内部アドレスをデコー
ドし、このデコード結果に従ってメモリセルアレイ50
の多数のワード線のうちの1つを選択して活性化させる
。コラムデコーダ46は伝えられた外部アドレスをデコ
ードしてコラムセレクト49に出力する。ライトアンプ
48は外部からの入力デコード(I00〜I +b−+
+ )をバッファリングし、このデコーダをコラムセレ
クト49に出力するとともに、コラムデコーダ46から
のデコード結果に従ってメモリセルアレイ50の多数の
ビット線のうちの1つを選択する。センスアンプ47は
コラムセレクト49を介して選択されたビット線の電位
を増幅してこのビット線に接続されたメモリセルのデー
タ(A OO−D +b−1))を読み出す。
以上の動作はBポートにあっても全く同様である。
第4図に示したデュアルポートRAM3の内部構成自体
は従来のものと同一構成であるが、デュアルポー)RA
M3に接続されるテスト用人出力端子の接続方法が従来
のものと異なる。すなわち、E A 00〜I A n
−n アドレス(Aポート)とJBOO〜J B <c
−n アドレス(Bポート)とが共通に接続されるとと
もに、REIA(Aポート)とREJB (Aポート)
とが共通に接続され、ライトイネーブルWEI(Aポー
ト)とライトイネーブルWEJ(Bポート)とは独立し
ている。
第5図は外部端子からの入力波形とデュアルポートRA
M3からの出力波形を示すテストデータのタイミングチ
ャートである。第5図において、共通アドレスはTA、
共通入力はTIにあたり、共通アドレスA1〜A4は“
0”l”のある組み合わせと考えられ、同じアドレスを
2パターンづつ繰り返し変えている。共通入力TIのう
ち“不定”というのはどのような値でもよいという意味
である。
TWElによりAポートの書込みを行っており、同図で
はAポートの書込みは2回行っている。また、Bポート
の方もTWE2による別の時間で書込みを行っている。
例えば、Aポート側からDlという入力を入れ、ライト
イネーブルTWE1が“H”に戻ったところで読出しに
なるが、同図に示すようにアドレスは変わっていないか
らAポートの方からLSI出力が出力端子11を介して
TOとして出てくる。アドレスを変え、Bポートの方か
らデータD2を書込むとアドレスは変わっていないから
、そのままのアドレスで読出し状態になりAポートから
D2が外部に出力される。ポート選択信号PSによりA
ポートを選択しているので上述の例ではAポートから出
力が出されるが、PSを反転させればBポートの出力が
選ばれることになる。PSSTWEl、TWE2の入力
に対してどのポートが選ばれるかを示したものが第1表
である。
第1表 以下、試験方法を説明する。
(1)テストモードの設定 外部から与えるテストモード信号TMを“L”にするこ
とにより内蔵RAM3をランダムロジック回路2と切り
離し、共用テスト端子をテスト状態にする。
(2)テストするポートの選択 外部から与える選択信号PSによりリードポートを選択
する。またテスト用ライトイネーブル信号TWEnによ
りライトポートを選択する。
テストを行うポートの組み合わせは第1表の通りである
(3)試験の実行 (1)、(2)を行うことにより多ポートRAM3はシ
ングルポートRAMとみなすことができるのでシングル
ポートRAM用のテストパターンを用い試験を行う。1
つのポートの組み合わせについて試験が終われば(2)
の手順でポートの組み合わせを変えて同様に試験を行う
このようにして考えられる全てのポートの組み合わせに
ついて試験を行えばよい。
上記試験用回路とRAMのイネーブル端子を第1表に示
すとおりに与えることにより1つのデュアルボー)RA
M3を4つのシングルポートRAMとみなして試験を行
うことが可能となる。
以下、上記基本原理に基づいて実施例を説明する。
第6.7図は本発明に係る半導体集積回路装置の第1実
施例を示す図であり、本実施例は多ポートメモリとして
16ワード×4ビツトのデュアルポートRAM(A)と
32ワード×2ビツトのデュアルポートRAM (B)
が1つずつ含まれる場合に適用した例である。本実施例
の説明に当たり第1〜4図に示す原理説明図と同一構成
部分には同一番号・同一符号を付している。
第6図において、61は16ワード×4ビツトのデュア
ルポートRAM (A) 、62は32ワード×2ビツ
トのデュアルポートRAM (B)であり、デュアルポ
ートRAM61.62は図示しないランダムロジック回
路に接続されている。試験回路の接続状態を分かり易く
するため試験回路以外の結果およびMM端子は省略して
いるが、第1図に示す原理説明の場合と同様にして接続
される。図中、8〜10および63〜68は外部入力端
子、69〜71は外部出力端子であり、外部入力端子6
3〜65にはテスト用入力データ信号TIO〜TI3が
、外部出力端子66〜68にはテスト用アドレス信号T
AO〜TA4がそれぞれ入力されるとともに、これらテ
スト用人力Tl0−TI3およびTAO〜TA4は全て
のポート(本実施例ではデュアルボー)RAM61.6
2のAポートおよびBポート)に並列に接続される。ま
た、テスト用入力端子8〜10にはテスト用ライトイネ
ーブル信号TWEI、TWE2およびテスト用RAMイ
ネーブル信号TREがそれぞれ入力され、これらTWE
l、TWE2およびTREは各デュアルボー) RA 
M61.62に並列に接続される。一方、デュアルポー
トRAM61のAポートの各ビット八〇〜A3はポート
セレクタ72〜74を介してそれぞれ69〜71に接続
されるとともに、そのBポートの各ビットB0〜B3は
ポートセレクタ75〜77を介してそれぞれ外部出力端
子69〜71に接続され、さらにデュアルボー)RAM
61のAポート(ポート1)の各ビットA(1、AIお
よびBポート(ポート2)の各ビットBe 、B+ も
それぞれポートセレクタ78〜81を介して外部出力端
子69〜70に接続される。したがって、デュアルポー
トRAM61.62のテスト用人力TIO〜TI3、T
AO〜TA4およびテスト用ライトイネーブルTREは
デュアルポートRAM61.62の全てのポートに共通
に分配して与えられることになるとともに、デュアルポ
ートRAM61.62の各ポートの出力はポートセレク
タ72〜81を介して外部出力端子69〜71からテス
ト用出力データ信号TDO−TD3として外部に出力さ
れる。なお、テスト用ライトイネーブルTWEI、TW
E2はデュアルボー)RAM61.62の各ポート毎に
独立に設けられている。上記ポートセレクタ72〜81
に与えられる制御信号80〜S、は出力ポート制御信号
Psi、PS2を基に第7図に示すデコーダにより作成
される。第7図は出力ポート制御信号pst、ps2か
らS、〜S、を作成するデコーダ82の回路図であり、
同図中、83.84はインバータ、85〜88はNAN
Dゲートを示す。
(本実、以下余白) 第2表 第2表は出力ポート制御信号PS1、P S、2とテス
ト用ランダムイネーブルTWEI、TWE 2の組み合
わせと対応するポートの関係を示す表であり、同表中、
被試験RAMとあるのはデュアルボー)RAM61.6
2を示す。したがって、第2表に示す組み合、わせに従
ってデュアルボー)RAM61.62のテスト用外部端
子にテスト信号PS 1゜PS2、TWEl、TWE2
を与え、全てのポートの組み合わせについて試験を行う
ようにすれば、16ワード×4ビツトのデュアルポート
RA M61と32ワード×2ビツトのデュアルポート
RAM62を16ワード×4ビツトのシングルポートR
AM2つと32ワード×2ビツトのシングルポートRA
M2つの組み合わせと考えて試験を行うことが可能にな
る。そしてこの場合に用意する必要があるテストパター
ンは16ワード×4ビツトおよび32ワード×2ビツト
のシングルボー)RAM用のデータで済むことになるこ
とから、試験用端子の数を大幅に低減させることができ
る。ここで、テスト用ライトイネーブル信号はポート毎
に独立して設ける必要があることから、ポート数が増え
ればそれに伴って増加していくことになるものの、他の
試験用外部端子はデュアルポートRAMをシングルボー
)RAMとみなして試験を行うことによって約半減させ
ることが可能になる。特に、内蔵メモリの個数が増えて
もチップ全体のテスト用外部端子は殆ど増加しないので
チップ内にメモリが複数個存在する場合には非常に有利
である。
第8.9図は本発明に係る半導体集積回路装置の第2実
施例を示す図であり、本実施例は多ポー)RAMとして
16ワード×4ビツトの3ボ一トRAM (C)が一つ
含まれる場合に適用した例である。本実施例の説明に当
たり第1実施例と同一構成部分には同一番号・同一符号
を付して重複部分の説明は省略する。
第8図において、91は16ワード×4ビツトの3ポ一
トRAM (多ポートメモリ)であり、3ボ一トRAM
91は図示しないランダムロジック回路に接続されてい
る。テスト用入力データ信号TIO〜TI3は3ポ一ト
RAM91に接続され、テスト用アドレス信号TAO〜
TA3は3ポー)RAM91の全てのポート(本実施例
ではAポート、BポートおよびCポート)に並列に接続
される。また、テスト用ライトイネーブル信号TWEは
そのまま3ポ一トRAM91に接続されて、テスト用ラ
イトイネーブル信号TREは全てのポート毎に独立して
接続される。一方、Aポートの各ビットA0〜A3はポ
ートセレクタ72〜74を、Bポートの各ビット80〜
B3はポートセレクタ75〜77を、Cポートの各ビッ
ト00〜C1はポートセレクタ92〜94をそれぞれ経
由して外部出力端子69〜71に並列に接続される。上
記ポートセレクタ72〜77.92〜94に与えられる
制御信号30〜S2は第9図に示すデコーダ95により
作成される。第9図中、96.97はインバータ、98
〜100はNANDゲートを示す。
本実施例ではテスト用ライトイネーブル信号TWEは1
つでよく、出力ポート制御信号Ps1、PS2と組み合
わせると対応するポートの関係は第3表のように示され
る。したがって、16ワード×4ビツトの3・ポートR
AMを16ワード×4ビツトのシングルポートRAMと
みなして試験可能になり、試験用外部端子数を大幅に減
少させることができる。
第10図は本発明に係る半導体集積回路装置の第2実施
例を示す図であり、本実施例は16ワード×4ビツトの
デュアルポー)RAM (D)と32ワード×4ビツト
のROM (E)が含まれる場合の例である。
第1実施例と同一構成部分には同一番号・同一符号を付
して重複部分の説明は省略する。
第10図において、101は16ワード×4ビツトのデ
ュアルポートRAM (多ポートメモリ)、102は3
2ワード×4ビツトのROMであり、デュアルボー)R
AMIOIおよびROM102は図示しないランダムロ
ジック回路に接続されている。本実施例ではテスト用ア
ドレス信号TAO−TA3およびテスト用RAMイネー
ブル信号TREのみがROM102に接続され、ROM
102からは各ビットD0〜D3がポートセレクタ10
3.104を経由して外部出力端子69.71に並列に
接続される。
したがって、本実施例ではPSが1つTWEが1つ必要
になり、対応するポートの関係は第4表になる。このよ
うに、多ポー)RAM以外のメモリが存在しても同様の
回路を用い試験を行うことが可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、多ポートメモリを試験する際に使用す
るテスト用の外部端子数を大幅削減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明の詳細な説明するための図であり、 第1図はその全体構成図、 第2図はその入力セレクタの回路図、 第3図はその出力ポートセレクタの回路図、第4図はそ
のデュアルボー)RAMのブロック図、 第5図はそのテストデコーダのタイミングチャート、 第6.7図は本発明に係る半導体集積回路装置の第1実
施例を示す図であり、 第6図はその全体構成図、 第7図はそのデコーダの回路図、 第8.9図は本発明に係る半導体集積回路装置の第2実
施例を示す図であり、 第8図はその全体構成図、 第9図はそのデコーダの回路図、 第10図は本発明に係る半導体集積回路装置の第3実施
例を示すその全体構成図である。 l・・・・・・半導体集積回路(半導体集積回路装置)
、2・・・・・・ランダムロジック回路、3.61.6
2.101・・・・・・デュアルポートRAM(多ポー
トメモリ)、 4〜10・・・・・・テスト用入力端子、10・・・・
・・テスト用出力端子、 12〜19・・・・・・入力セレクタ、20、31.8
3.84.96.97・旧・・インバータ、21.22
・・・・・・出力ポートセレクタ、32.33・・・・
・・ANDゲート、34・・・・・・○Rゲート、 35・・・・・・スイッチングゲート、4L 51・・
・・・・バッファ、 42.52・・・・・・アドレスバッファ、43、S3
・・・・・・アドレス遷移回路、44.54・・・・・
・プリチャージ回路、45.55・・・・・・ロウデコ
ーダ、46.56・・・・・・コラムデコーダ、47.
57・・・・・・センスアンプ、48.58・・・・・
・ライトアンプ、49.59・・・・・・コラムセレク
タ、50・・・・・・メモリセルアレイ、 63〜68・・・・・・外部入力端子、69〜71・・
・・・・外部出力端子、72〜81.92〜94、10
3、104・・・・・・ポートセレクタ、 82.95・・・・・・デコーダ、 85〜88.98〜100・・・・・・NANDゲート
、91・・・・・・3ボ一トRAM(多ポートメモリ)
、102・・・・・・ROM。 TM・・・・・・ライトモード信号、 PS、Psi、PS2・・・・・・ポートセレクタ信号
、TI、Tll〜TI3・・・・・・テスト用入力デー
タ信号、 TASTAI〜TA4・・・・・・テストアドレス信号
、TWE、TWE L TWE2・・・・・・テスト用
ライトイネーブル信号、 THE・・・・・・テスト用RAMイネーブル信号。 原理説明の入力セレクタの回路 第2図 原理説明の出力ポートセレクタの回路 第3図 :出力に伝わる値 原理説明のテストデコーダのタイミングチャート第 図 (B) 第1実施例の全体構成図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1チップ内にランダムロジック回路と複数の入出力ポー
    トを有する多ポートメモリとを混載した半導体集積回路
    装置において、 前記チップ内に外部からの試験信号に基づいて前記多ポ
    ートメモリの試験を行う試験回路を設け、該試験回路は
    、前記試験信号を前記多ポートメモリの各ポート毎に共
    通に分配し、分配された前記試験信号に基づいて前記多
    ポートメモリをシングルポートメモリとして前記試験を
    行うように構成されたことを特徴とする半導体集積回路
    装置。
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