JPH06325600A - メモリ用テストパタン生成回路 - Google Patents
メモリ用テストパタン生成回路Info
- Publication number
- JPH06325600A JPH06325600A JP5132489A JP13248993A JPH06325600A JP H06325600 A JPH06325600 A JP H06325600A JP 5132489 A JP5132489 A JP 5132489A JP 13248993 A JP13248993 A JP 13248993A JP H06325600 A JPH06325600 A JP H06325600A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- address
- pattern
- memory
- test
- addresses
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- Pending
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- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
- For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】少ないハード量を付加するだけでマーチパタン
を生成し、しかも多種のワード・ビット構成のRAMに
柔軟に対応できるメモリ用テストパタン生成回路を提供
する。 【構成と作用】各ステップを識別するためのステップア
ドレスを導入し、これらのステップアドレスを用いてカ
ウンタの出力を加工することによりマーチパタンに必要
なパタンを生成するように構成されている。カウンタの
出力を基本にマーチパタンを始め各種のテストパタンを
容易に生成することができ、多種のワード・ビット構成
にも柔軟に対応することができる。
を生成し、しかも多種のワード・ビット構成のRAMに
柔軟に対応できるメモリ用テストパタン生成回路を提供
する。 【構成と作用】各ステップを識別するためのステップア
ドレスを導入し、これらのステップアドレスを用いてカ
ウンタの出力を加工することによりマーチパタンに必要
なパタンを生成するように構成されている。カウンタの
出力を基本にマーチパタンを始め各種のテストパタンを
容易に生成することができ、多種のワード・ビット構成
にも柔軟に対応することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少ないハード量で多種
のワード・ビット構成に柔軟に対応できるメモリ用組み
込み自己テスト回路(BIST;Built−In Self-T
est circuit)に関するものである。
のワード・ビット構成に柔軟に対応できるメモリ用組み
込み自己テスト回路(BIST;Built−In Self-T
est circuit)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】カスタムLSIに搭載されるRAMの機
能テストを容易化するため、BIST回路が注目されて
いる〔「参考文献1」樹下;“VLSIのテスト容易化
設計技術の研究動向”,情報処理,vol.30,no.
12,pp1451−1460(1989)〕,〔「参
考文献2」玉本;“メモリにおけるテスト容易化設計
法”,情報処理,vol.30,no.12,pp14
67−1472(1989)〕。この手法は、LSIに
テスト回路(BIST回路)を搭載しLSI内部で自動
的にRAMのテストを行なうものである。BISTの利
点には次のようなものがある。 高価なテスタを必要としない(LSI外部でテスト
パタンを生成する必要がない)。 LSI外部から直接テストできないRAMのテスト
において、高いテスト品質(高い故障検出率)が得られ
る。 必要な端子数及び配線領域が少ない。 またBIST自体は、チップ搭載されることから少ない
ハード量で実現することができ、使われるRAMの仕様
に合わせるため、多種のワード・ビット構成に柔軟に対
応できなければならない。
能テストを容易化するため、BIST回路が注目されて
いる〔「参考文献1」樹下;“VLSIのテスト容易化
設計技術の研究動向”,情報処理,vol.30,no.
12,pp1451−1460(1989)〕,〔「参
考文献2」玉本;“メモリにおけるテスト容易化設計
法”,情報処理,vol.30,no.12,pp14
67−1472(1989)〕。この手法は、LSIに
テスト回路(BIST回路)を搭載しLSI内部で自動
的にRAMのテストを行なうものである。BISTの利
点には次のようなものがある。 高価なテスタを必要としない(LSI外部でテスト
パタンを生成する必要がない)。 LSI外部から直接テストできないRAMのテスト
において、高いテスト品質(高い故障検出率)が得られ
る。 必要な端子数及び配線領域が少ない。 またBIST自体は、チップ搭載されることから少ない
ハード量で実現することができ、使われるRAMの仕様
に合わせるため、多種のワード・ビット構成に柔軟に対
応できなければならない。
【0003】ここで既に公表された内蔵形RAM用BI
ST回路の一例について述べる〔「参考文献3」S.
K.Jain et.al.:“Built-in self-testing of embe
dded memories ”,TEEE Desigen & Test of
computers,vo13.3,no.5pp27−37(Oct.
1986)〕。このBIST回路ではテストパタンとし
てチェッカボードパタンを採用している。まず簡単のた
め記憶容量4ワード×1ビット構成のRAMを例にチェ
ッカボードパタンについて述べる。
ST回路の一例について述べる〔「参考文献3」S.
K.Jain et.al.:“Built-in self-testing of embe
dded memories ”,TEEE Desigen & Test of
computers,vo13.3,no.5pp27−37(Oct.
1986)〕。このBIST回路ではテストパタンとし
てチェッカボードパタンを採用している。まず簡単のた
め記憶容量4ワード×1ビット構成のRAMを例にチェ
ッカボードパタンについて述べる。
【0004】ここでテストパタンの説明をわかりやすく
するため、以下に述べるステップという概念を導入す
る。RAMのテストを行なう場合には、全メモリセルが
良好に動作することを確認する必要がある。このため全
メモリセルに対して、同じ条件でのテストを行なう必要
がある。このような理由からRAM用テストパタンは、
全メモリセルに対しある条件での動作(読み出し動作ま
たは書き込み動作等)を行なわせ、次に全メモリセルに
対し別の条件での動作を行なわせるというように、全メ
モリセルを繰り返しアクセスすることにより構成され
る。そこでテストパタンを一回全メモリセルにアクセス
する毎に区切ってグループ化し、それぞれのグループを
ステップという単位で呼ぶ。すなわちテストパタンは、
一回全メモリセルをアクセスするという各ステップを、
複数回繰り返すことにより構成されると考える。
するため、以下に述べるステップという概念を導入す
る。RAMのテストを行なう場合には、全メモリセルが
良好に動作することを確認する必要がある。このため全
メモリセルに対して、同じ条件でのテストを行なう必要
がある。このような理由からRAM用テストパタンは、
全メモリセルに対しある条件での動作(読み出し動作ま
たは書き込み動作等)を行なわせ、次に全メモリセルに
対し別の条件での動作を行なわせるというように、全メ
モリセルを繰り返しアクセスすることにより構成され
る。そこでテストパタンを一回全メモリセルにアクセス
する毎に区切ってグループ化し、それぞれのグループを
ステップという単位で呼ぶ。すなわちテストパタンは、
一回全メモリセルをアクセスするという各ステップを、
複数回繰り返すことにより構成されると考える。
【0005】チェッカボードパタン概要 第1ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、書き込みデータが市松模様
になるように、アドレス「00」及び「11」には
「0」、アドレス「01」及び「10」のセルには
「1」を書き込む(図9)。一般的に表現すれば、行ア
ドレスの最下位ビットをAr、列アドレスの最下位ビッ
トをAcとすると、書き込むべきデータは次のように表
される。
スのセルに向かって順番に、書き込みデータが市松模様
になるように、アドレス「00」及び「11」には
「0」、アドレス「01」及び「10」のセルには
「1」を書き込む(図9)。一般的に表現すれば、行ア
ドレスの最下位ビットをAr、列アドレスの最下位ビッ
トをAcとすると、書き込むべきデータは次のように表
される。
【0006】
【数1】
【0007】第2ステップ:最下位アドレスのセルから
最上位アドレスのセルに向かって順番に、記憶データを
読み出し、書き込んだデータと一致しているか否かを検
査する(期待値との照合)。 第3ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、書き込みデータが、第1ス
テップとは反転した市松模様になるように、アドレス
「00」及び「11」には「1」、アドレス「01」及
び「10」のセルには「0」を書き込む。 第4ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、記憶データを読み出し、書
き込んだデータと一致しているか否かを検査する(期待
値との照合)。
最上位アドレスのセルに向かって順番に、記憶データを
読み出し、書き込んだデータと一致しているか否かを検
査する(期待値との照合)。 第3ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、書き込みデータが、第1ス
テップとは反転した市松模様になるように、アドレス
「00」及び「11」には「1」、アドレス「01」及
び「10」のセルには「0」を書き込む。 第4ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、記憶データを読み出し、書
き込んだデータと一致しているか否かを検査する(期待
値との照合)。
【0008】RAMに対するテストパタンとして必要な
ものは図10に示すように、アドレス2本(A0,A
1)、書き込み制御信号WEN、書き込みデータDiで
ある。さらにテストが終了したことを知られせるため、
テスト終了信号TENDも必要となる。これらのパタン
を生成するためには2進カウンタを用いる。カウンタの
出力を最下位ビットから順番にT1,T2,T3,…で
表し、テストパタンに必要な信号との関係を図10に示
した。この図からわかるように、書き込みデータDi以
外は、カウンタ出力がそのままテストパタンとして使え
ることがわかる。また書き込みデータDiも図10から
わかるように、T1を基本として考えると、カウンタ出
力(T2,T4)の周期に合わせて規則的に反転させれ
ばよいことがわかる。従って以下のような論理で生成す
ることができる。
ものは図10に示すように、アドレス2本(A0,A
1)、書き込み制御信号WEN、書き込みデータDiで
ある。さらにテストが終了したことを知られせるため、
テスト終了信号TENDも必要となる。これらのパタン
を生成するためには2進カウンタを用いる。カウンタの
出力を最下位ビットから順番にT1,T2,T3,…で
表し、テストパタンに必要な信号との関係を図10に示
した。この図からわかるように、書き込みデータDi以
外は、カウンタ出力がそのままテストパタンとして使え
ることがわかる。また書き込みデータDiも図10から
わかるように、T1を基本として考えると、カウンタ出
力(T2,T4)の周期に合わせて規則的に反転させれ
ばよいことがわかる。従って以下のような論理で生成す
ることができる。
【0009】
【数2】
【0010】このようにチェッカボードパタンは、全て
2進カウンタの出力に同期して動作を繰り返すパタンで
あり、このため2進カウンタを用い容易に生成すること
ができる。
2進カウンタの出力に同期して動作を繰り返すパタンで
あり、このため2進カウンタを用い容易に生成すること
ができる。
【0011】テスト品質 テスト品質(故障検出率)はテストパタンによって決ま
る。従ってBISTを使ったテストで、テスタを使った
テストと同じ故障検出率を達成するためには、テスタで
使われているテストパタンと同じパタンを生成する必要
がある。テスタを使った機能テストで標準的に使われる
テストパタンとしてはマーチパタンが最もよく知られて
いる。ここで、「機能テスト」は正常な機能が実現でき
ているか否かのみを確認するためのテストであり、速度
等の性能までは検査しない。マーチパタンは比較的短い
パタンで長で、固定故障の全てを検出できるからである
〔「参考文献4」M.Franklin et.al.;“Built-in
self-testing of random-access memories”,Compute
r,vol.23,no.10,pp45−56(Oct. 19
90〕),〔「参考文献5」H.Koike et.al. ;“A
BIST scheme using microprogram ROM for l
arge capacity memories”,in Proc. ITC,pp
815−822(Sept.1990)〕。なお、「固定故
障」はあるノードが“H”または“L”に固定してしま
う故障である。
る。従ってBISTを使ったテストで、テスタを使った
テストと同じ故障検出率を達成するためには、テスタで
使われているテストパタンと同じパタンを生成する必要
がある。テスタを使った機能テストで標準的に使われる
テストパタンとしてはマーチパタンが最もよく知られて
いる。ここで、「機能テスト」は正常な機能が実現でき
ているか否かのみを確認するためのテストであり、速度
等の性能までは検査しない。マーチパタンは比較的短い
パタンで長で、固定故障の全てを検出できるからである
〔「参考文献4」M.Franklin et.al.;“Built-in
self-testing of random-access memories”,Compute
r,vol.23,no.10,pp45−56(Oct. 19
90〕),〔「参考文献5」H.Koike et.al. ;“A
BIST scheme using microprogram ROM for l
arge capacity memories”,in Proc. ITC,pp
815−822(Sept.1990)〕。なお、「固定故
障」はあるノードが“H”または“L”に固定してしま
う故障である。
【0012】次にマーチパタンの概要と生成するための
問題点をチェッカボードとの違いを中心に述べる。マーチパタンの概要 マーチパタンについては既に多くの改良案が考案されて
いるが、ここではその中でもハード量が少なくBIST
に適したパタン〔「参考文献6」馬場;“メモリのテス
ト方法”,特願平4−118470号〕を例にして概要
を述べる。マーチパタンの実行手順は図11に示す計6
ステップからなる。 第1ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、全セルに「0」書き込みを
する動作W「0」を行なう(パックグラウンド「0」の
書き込み)。 第2ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最下位アドレスのセルから最上位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「0」と一致しているかどうかを検査する動作R
「0」を行う。次に同じセルに対し「1」書き込みをす
る動作W「1」を行なう。] 第3ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最上位アドレスのセルから最下位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「1」と一致しているかどうかを検査する動作R
「1」を行う。次に同じセルに対し「0」書き込みをす
る動作W「0」を行なう。] 第4ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに分かって順番に、全セルに「1」書き込みを
行なう(パックグラウンド「1」の書き込み)。 第5ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最下位アドレスのセルから最上位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「1」と一致しているかどうかを検査する。次に同
じセルに対し「0」書き込みを行なう]。 第6ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最上位アドレスのセルから最下位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「0」と一致しているかどうかを検査する。次に同
じセルに対し「1」書き込みを行なう。]
問題点をチェッカボードとの違いを中心に述べる。マーチパタンの概要 マーチパタンについては既に多くの改良案が考案されて
いるが、ここではその中でもハード量が少なくBIST
に適したパタン〔「参考文献6」馬場;“メモリのテス
ト方法”,特願平4−118470号〕を例にして概要
を述べる。マーチパタンの実行手順は図11に示す計6
ステップからなる。 第1ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに向かって順番に、全セルに「0」書き込みを
する動作W「0」を行なう(パックグラウンド「0」の
書き込み)。 第2ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最下位アドレスのセルから最上位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「0」と一致しているかどうかを検査する動作R
「0」を行う。次に同じセルに対し「1」書き込みをす
る動作W「1」を行なう。] 第3ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最上位アドレスのセルから最下位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「1」と一致しているかどうかを検査する動作R
「1」を行う。次に同じセルに対し「0」書き込みをす
る動作W「0」を行なう。] 第4ステップ:最下位アドレスのセルから最上位アドレ
スのセルに分かって順番に、全セルに「1」書き込みを
行なう(パックグラウンド「1」の書き込み)。 第5ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最下位アドレスのセルから最上位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「1」と一致しているかどうかを検査する。次に同
じセルに対し「0」書き込みを行なう]。 第6ステップ:以下に示す連続した読み出し動作と書き
込み動作を、最上位アドレスのセルから最下位アドレス
のセルに向かって順番に行なう。[着目しているセルか
ら記憶情報を読み出し、読み出し結果が期待値(正解
値)「0」と一致しているかどうかを検査する。次に同
じセルに対し「1」書き込みを行なう。]
【0013】
【発明が解決しようとする課題】マーチパタン生成上での問題点 チェッカボードパタンと比較するため、記憶容量4ワー
ド×1ビット構成のRAMを例に信号波形を図12に示
す。図10に示したチェッカボードパタンとの相違点を
以下に列記する。カッコ内はチェッカボード用パタンの
動作を示す。 第1,第2,第4,第5ステップのアドレス進行
は、最下位アドレスのセルから最上位アドレスのセルに
向かって順番にインクリメントして行くのに対し、第
3,第6ステップでは最上位アドレスのセルから最下位
アドレスのセルに向かって順番にディクリメントする。
(チェッカボードの全ステップにおいて、最下位アドレ
スのセルから最上位アドレスのセルに向かってのインク
リメントのみ) 第1,第3ステップでは全セルに対して書き込み動
作のみが連続して行なわれるが、第2,第3,第5,第
6ステップでは各セルに対し読み出しと書き込みが交互
に行なわれる。(チェッカボードの奇数ステップでは書
き込み動作のみが行なわれ、偶数ステップでは読み出し
動作のみが行なわれる。) マーチパタンは6ステップからなる。(チェッカボ
ードは4ステップからなる。)このようにマーチパタン
で必要なパタンは、チェッカボードと異なり、2進カウ
ンタの出力に同期して単純に動作を繰り返すパタンでは
ない。このため従来のBIST回路で、マーチパタンに
必要なこれらの信号を生成することはできなかった。
ド×1ビット構成のRAMを例に信号波形を図12に示
す。図10に示したチェッカボードパタンとの相違点を
以下に列記する。カッコ内はチェッカボード用パタンの
動作を示す。 第1,第2,第4,第5ステップのアドレス進行
は、最下位アドレスのセルから最上位アドレスのセルに
向かって順番にインクリメントして行くのに対し、第
3,第6ステップでは最上位アドレスのセルから最下位
アドレスのセルに向かって順番にディクリメントする。
(チェッカボードの全ステップにおいて、最下位アドレ
スのセルから最上位アドレスのセルに向かってのインク
リメントのみ) 第1,第3ステップでは全セルに対して書き込み動
作のみが連続して行なわれるが、第2,第3,第5,第
6ステップでは各セルに対し読み出しと書き込みが交互
に行なわれる。(チェッカボードの奇数ステップでは書
き込み動作のみが行なわれ、偶数ステップでは読み出し
動作のみが行なわれる。) マーチパタンは6ステップからなる。(チェッカボ
ードは4ステップからなる。)このようにマーチパタン
で必要なパタンは、チェッカボードと異なり、2進カウ
ンタの出力に同期して単純に動作を繰り返すパタンでは
ない。このため従来のBIST回路で、マーチパタンに
必要なこれらの信号を生成することはできなかった。
【0014】本発明の目的は、少ないハード量を付加す
るだけで上記の問題を解決してマーチパタンを生成し、
しかも多種のワード・ビット構成のRAMに柔軟に対応
できるメモリ用テストパタン生成回路を提供することに
ある。
るだけで上記の問題を解決してマーチパタンを生成し、
しかも多種のワード・ビット構成のRAMに柔軟に対応
できるメモリ用テストパタン生成回路を提供することに
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、各ステップを識別するためのス
テップアドレスを導入し、これらのステップアドレスを
用いカウンタの出力を加工することによりマーチパタン
に必要なパタンを生成するように構成されている。
め、本発明においては、各ステップを識別するためのス
テップアドレスを導入し、これらのステップアドレスを
用いカウンタの出力を加工することによりマーチパタン
に必要なパタンを生成するように構成されている。
【0016】
【作用】本発明のBIST回路を用いれば、カウンタの
出力を基本にマーチパタンを始め各種のテストパタンを
容易に生成することができ、多種のワード・ビット構成
にも柔軟に対応することができる。
出力を基本にマーチパタンを始め各種のテストパタンを
容易に生成することができ、多種のワード・ビット構成
にも柔軟に対応することができる。
【0017】
【実施例1】本発明の第一の実施例を図1に示す。従来
例との違いは必要な信号を生成するため、マーチパタン
の各ステップを識別するためにステップアドレスを導入
し、このステップアドレスを用いてカウンタ出力を加工
するところにある。マーチパタンが6ステップからなる
ことから、ステップアドレスとしては3ビットの信号が
必要である。これらステップアドレスを下位ビットから
順番にS0,S1,S2で表し、ステップアドレスを用
いマーチパタン生成手法について述べる。まずアドレス
生成について述べる。カウンタ出力は、サイクリックに
インクリメントを繰り返すのみであるが、マーチパタン
では第3ステップと第6ステップのアドレス進行はディ
クリメントである。インクリメントを繰り返す信号をデ
ィクリメントに変換するには、図2に示すように、出力
端子に排他的論理和回路XORを付加すればよい。こう
すればXORの他方の入力端子に印加される制御信号が
「0」であればXORの出力A0、A1はインクリメン
ト動作のままであり、他方の入力端子に印加される制御
信号が「1」であればXORの出力A0,A1はディク
リメント動作に変わる。従ってマーチパタンに必要なア
ドレスを生成するためには、第3ステップと第6ステッ
プで「1」となるような信号があればよい。この信号は
ステップアドレスを用いれば容易に生成することがで
き、マーチパタンに必要なアドレスは以下の論理で生成
することができる。
例との違いは必要な信号を生成するため、マーチパタン
の各ステップを識別するためにステップアドレスを導入
し、このステップアドレスを用いてカウンタ出力を加工
するところにある。マーチパタンが6ステップからなる
ことから、ステップアドレスとしては3ビットの信号が
必要である。これらステップアドレスを下位ビットから
順番にS0,S1,S2で表し、ステップアドレスを用
いマーチパタン生成手法について述べる。まずアドレス
生成について述べる。カウンタ出力は、サイクリックに
インクリメントを繰り返すのみであるが、マーチパタン
では第3ステップと第6ステップのアドレス進行はディ
クリメントである。インクリメントを繰り返す信号をデ
ィクリメントに変換するには、図2に示すように、出力
端子に排他的論理和回路XORを付加すればよい。こう
すればXORの他方の入力端子に印加される制御信号が
「0」であればXORの出力A0、A1はインクリメン
ト動作のままであり、他方の入力端子に印加される制御
信号が「1」であればXORの出力A0,A1はディク
リメント動作に変わる。従ってマーチパタンに必要なア
ドレスを生成するためには、第3ステップと第6ステッ
プで「1」となるような信号があればよい。この信号は
ステップアドレスを用いれば容易に生成することがで
き、マーチパタンに必要なアドレスは以下の論理で生成
することができる。
【0018】
【数3】 上記の式で「〜」は反転を表す。
【0019】図3に示すように、この式を論理回路に展
開するために必要なハード量は、アドレス本数をK1本
とすると(5・K1+5)ゲートとなる。この値は3入
力NAND回路が2ゲート、排他的論理和回路が5ゲー
トと換算しての見積もりである。例えば1kwワード
(K1=10)なら55ゲートで実現することができ
る。書き込み制御信号WENもステップアドレスを用い
れば容易に生成することができる。マーチパタンにおい
ては、第1ステップ,第4ステップでは書き込み動作
(WEN=“L”)のみが行なわれ、その他のステップ
では読み出し動作(WEN=“H”)と書き込み動作
(WEN=“L”)が交互に行なわれる。従って基本的
に〜T1をWENに割り当て、さらにステップアドレス
を用い第1ステップ,第4ステップでは“L”に固定す
ればよい。このためには以下の論理を用いれば良い。
開するために必要なハード量は、アドレス本数をK1本
とすると(5・K1+5)ゲートとなる。この値は3入
力NAND回路が2ゲート、排他的論理和回路が5ゲー
トと換算しての見積もりである。例えば1kwワード
(K1=10)なら55ゲートで実現することができ
る。書き込み制御信号WENもステップアドレスを用い
れば容易に生成することができる。マーチパタンにおい
ては、第1ステップ,第4ステップでは書き込み動作
(WEN=“L”)のみが行なわれ、その他のステップ
では読み出し動作(WEN=“H”)と書き込み動作
(WEN=“L”)が交互に行なわれる。従って基本的
に〜T1をWENに割り当て、さらにステップアドレス
を用い第1ステップ,第4ステップでは“L”に固定す
ればよい。このためには以下の論理を用いれば良い。
【0020】
【数4】 WEN=〜T1・〜(〜S0・〜S1・〜S2+〜S0・S1・S2)…(3)
【0021】図4に示すように、この式を論理回路に展
開するために必要なハード量は6ゲートのみである。テ
スト終了信号TENDについても、第7ステップに入っ
たことを検出すれば良いことから以下の論理で生成する
ことができる。当然2ゲートで実現可能である。
開するために必要なハード量は6ゲートのみである。テ
スト終了信号TENDについても、第7ステップに入っ
たことを検出すれば良いことから以下の論理で生成する
ことができる。当然2ゲートで実現可能である。
【0022】
【数5】 TEND=S0・S1・〜S2 ……………(4)
【0023】以上アドレス,WEN,TENDで示した
ように、ステップアドレスを用いてカウンタ出力を加工
すれば、少ないハード量で必要なマーチパタンが容易に
生成することができる。
ように、ステップアドレスを用いてカウンタ出力を加工
すれば、少ないハード量で必要なマーチパタンが容易に
生成することができる。
【0024】次にステップアドレスの生成法を述べる。
図12からわかるように、ステップアドレスS0として
は、書き込みデータDiとして用いられているカウンタ
出力(図ではT4)がそのまま用いられる。従ってさら
に上位2ビットのカウンタ出力を付加してS1,S2と
すればよい。一般的に表現すれば、ワード数NWとする
と、(log2 NW+4)ビットのカウンタを用い、出
力の上位3ビットをステップアドレス(S0はDiも兼
用する)、最下位ビットをWEN、他のビットをアドレ
ス生成に割り当てればよい。例えばワード数1kwの場
合であれば、14ビットのカウンタを用い、各ビットを
以下のように割り当てればよい。
図12からわかるように、ステップアドレスS0として
は、書き込みデータDiとして用いられているカウンタ
出力(図ではT4)がそのまま用いられる。従ってさら
に上位2ビットのカウンタ出力を付加してS1,S2と
すればよい。一般的に表現すれば、ワード数NWとする
と、(log2 NW+4)ビットのカウンタを用い、出
力の上位3ビットをステップアドレス(S0はDiも兼
用する)、最下位ビットをWEN、他のビットをアドレ
ス生成に割り当てればよい。例えばワード数1kwの場
合であれば、14ビットのカウンタを用い、各ビットを
以下のように割り当てればよい。
【0025】・T1→書き込み信号生成 ・T2〜T11→アドレス生成 ・T12→書き込みデータ/期待値生成 ・T12〜T14→ステップアドレス生成
【0026】このようにステップアドレスとしては、常
にカウンタの上位3ビットを用いればよい。また記憶容
量に依存して必要なアドレスの本数が変わっても、これ
に対してはアドレス生成用のカウンタ出力数が変化する
のみであり、カウンタ出力を加工するため論理(回路)
は全く変える必要がない。このためステップアドレスを
用いたパタン生成法は多種の構成に柔軟に対応可能であ
る。
にカウンタの上位3ビットを用いればよい。また記憶容
量に依存して必要なアドレスの本数が変わっても、これ
に対してはアドレス生成用のカウンタ出力数が変化する
のみであり、カウンタ出力を加工するため論理(回路)
は全く変える必要がない。このためステップアドレスを
用いたパタン生成法は多種の構成に柔軟に対応可能であ
る。
【0027】
【実施例2】第2の実施例について述べる。この例では
2ポートRAMに対するテストパタンを生成する際に、
ステップアドレスを用いれば効率的なテストパタンを生
成することができることを示す。2ポートRAMは、図
5に示すように、一つの記憶領域(セルアレイ)に対し
2つのポート(今後Aポート、Bポートと呼ぶ)から独
立に書き込み/読み出しが行なえるRAMである。この
2ポートRAM用テストパタンとしては、既に述べた1
ポートRAM用マーチパタンを基本にして改良を加え
た、効率的なテストパタン(2ポート用マーチパタン)
が報告されている〔「参考文献7」松村他;“マージン
テストを兼ねたマルチポートメモリ用機能テストパタ
ン”,1993年電子情報通信学会春季大会講演論文集
C−648〕。このパタンは、2ポートRAMに特有の
マージンテストをも含んだ故障検出率の高いパタンであ
る。しかし図6に示すように、アドレスのインクリメン
トU/ディクリメントD、書き込みが連続/読み出しと
書き込みが交互等の切替がマーチパタン(1ポートRA
M用マーチパタン)に比べ一層複雑なものとなってい
る。しかもステップによっては、アドレス進行が単純な
インクリメント/ディクリメントではない。しかしこの
ように複雑なテストパタンでも、ステップアドレスを用
いた生成法を用いれば容易に生成することができる。具
体的にパタンの生成法を述べる。使用ステップ数が14
ステップであることから、4ビットのステップアドレス
を用いる。カウンタから出力されたインクリメントをデ
ィクリメントに交換するための加工法は実施例1と同様
である。ただし第3,第6ステップのみでなく第8,第
11,第14もディクリメントに替える必要がある。そ
こで次式に示すように、上記ステップで「1」になる信
号とカウンタ出力の排他的論理和をとればよい。
2ポートRAMに対するテストパタンを生成する際に、
ステップアドレスを用いれば効率的なテストパタンを生
成することができることを示す。2ポートRAMは、図
5に示すように、一つの記憶領域(セルアレイ)に対し
2つのポート(今後Aポート、Bポートと呼ぶ)から独
立に書き込み/読み出しが行なえるRAMである。この
2ポートRAM用テストパタンとしては、既に述べた1
ポートRAM用マーチパタンを基本にして改良を加え
た、効率的なテストパタン(2ポート用マーチパタン)
が報告されている〔「参考文献7」松村他;“マージン
テストを兼ねたマルチポートメモリ用機能テストパタ
ン”,1993年電子情報通信学会春季大会講演論文集
C−648〕。このパタンは、2ポートRAMに特有の
マージンテストをも含んだ故障検出率の高いパタンであ
る。しかし図6に示すように、アドレスのインクリメン
トU/ディクリメントD、書き込みが連続/読み出しと
書き込みが交互等の切替がマーチパタン(1ポートRA
M用マーチパタン)に比べ一層複雑なものとなってい
る。しかもステップによっては、アドレス進行が単純な
インクリメント/ディクリメントではない。しかしこの
ように複雑なテストパタンでも、ステップアドレスを用
いた生成法を用いれば容易に生成することができる。具
体的にパタンの生成法を述べる。使用ステップ数が14
ステップであることから、4ビットのステップアドレス
を用いる。カウンタから出力されたインクリメントをデ
ィクリメントに交換するための加工法は実施例1と同様
である。ただし第3,第6ステップのみでなく第8,第
11,第14もディクリメントに替える必要がある。そ
こで次式に示すように、上記ステップで「1」になる信
号とカウンタ出力の排他的論理和をとればよい。
【0028】
【数6】
【0029】上式には冗長な項が存在するため、これら
の項を圧縮すると以下の論理まで簡略化される。
の項を圧縮すると以下の論理まで簡略化される。
【0030】
【数7】
【0031】上記の式を求める際には、第16ステップ
をディクリメントになるとして求めた。第16ステップ
はテストには使われておらず、インクリメントであって
もディクリメントであっても差し支えない。このためよ
り少ないゲート数で実現できるように、ディクリメント
として式の変換を行なった。ステップアドレスを用いた
加工のため必要なハード量は4ゲートに過ぎない。この
ようにステップアドレスを用いれば、複雑なテストパタ
ンを生成することも容易であり、また必要なゲート数も
少ない。また実施例1と同様に、記憶容量の変化に対し
ては、アドレス生成用のカウンタ出力数を調節するのみ
でよい。またこのテストパタンにおいては、第7,8ス
テップで特殊なアドレス進行(A,Bポートでロウアド
レスが異なる)を必要とする。このような場合も第7,
8ステップにおいて、AまたはBポートのロウアドレス
の1本又は複数本を反転すれば良く、上述した手法で容
易に実現することができる。例えば第7,8ステップで
反転させるロウアドレスをAr’とすると、式(5)ま
たは式(6)の論理で生成した信号Arをステップアド
レスを用いて以下の論理でさらに加工すればよい。
をディクリメントになるとして求めた。第16ステップ
はテストには使われておらず、インクリメントであって
もディクリメントであっても差し支えない。このためよ
り少ないゲート数で実現できるように、ディクリメント
として式の変換を行なった。ステップアドレスを用いた
加工のため必要なハード量は4ゲートに過ぎない。この
ようにステップアドレスを用いれば、複雑なテストパタ
ンを生成することも容易であり、また必要なゲート数も
少ない。また実施例1と同様に、記憶容量の変化に対し
ては、アドレス生成用のカウンタ出力数を調節するのみ
でよい。またこのテストパタンにおいては、第7,8ス
テップで特殊なアドレス進行(A,Bポートでロウアド
レスが異なる)を必要とする。このような場合も第7,
8ステップにおいて、AまたはBポートのロウアドレス
の1本又は複数本を反転すれば良く、上述した手法で容
易に実現することができる。例えば第7,8ステップで
反転させるロウアドレスをAr’とすると、式(5)ま
たは式(6)の論理で生成した信号Arをステップアド
レスを用いて以下の論理でさらに加工すればよい。
【0032】
【数8】
【0033】
【実施例3】第3の実施例を図7に示す。この実施例が
前述した二つの実施例と異なるのは、RAM選択信号C
SN(CSN=“L”で選択状態)を生成するために大
小比較判定回路を付加した点である。この改良により、
RAMの最上位アドレスが2のべき乗に一致しない仕様
のRAMに対してもBISTを適用することができる。
ここでまず、RAMの最上位アドレスが2のべき乗に一
致しないRAMをテストする場合の問題点を明らかにす
る。簡単のため、ワード数6の1ポートRAMを例にし
て説明する。ワード数が6であることから、アドレスと
してカウンタ出力が3ビット必要になる。しかし3ビッ
トのカウンタ出力からは、8ワード分のアドレスが生成
される。このため全てのアドレスをRAMに供給する
と、RAMに存在しないアドレス(上位2ワード分のア
ドレス)を供給することになり、RAMの仕様に反す
る。このため正常なテストが行なえない。
前述した二つの実施例と異なるのは、RAM選択信号C
SN(CSN=“L”で選択状態)を生成するために大
小比較判定回路を付加した点である。この改良により、
RAMの最上位アドレスが2のべき乗に一致しない仕様
のRAMに対してもBISTを適用することができる。
ここでまず、RAMの最上位アドレスが2のべき乗に一
致しないRAMをテストする場合の問題点を明らかにす
る。簡単のため、ワード数6の1ポートRAMを例にし
て説明する。ワード数が6であることから、アドレスと
してカウンタ出力が3ビット必要になる。しかし3ビッ
トのカウンタ出力からは、8ワード分のアドレスが生成
される。このため全てのアドレスをRAMに供給する
と、RAMに存在しないアドレス(上位2ワード分のア
ドレス)を供給することになり、RAMの仕様に反す
る。このため正常なテストが行なえない。
【0034】RAM選択信号CSNは通常、BISTに
よるテストが行なわれている期間中“L”(RAMが選
択されている状態)に設定されている。このためBIS
T活性化信号TM(BIST外部から供給され、“H”
で活性化状態)の反転信号をそのまま使用することがで
きた。しかし最上位アドレスが2のべき乗に一致しない
場合には、上記の問題を解決するため、CSN生成部に
大小比較判定回路を付加した。この判定回路により、生
成されたアドレスが存在しないと判定された場合には、
RAM選択信号CSNが“H”となりRAMを非選択状
態とする。こうすればRAMに存在しないアドレスが供
給されてもRAM内部には信号が伝搬しないため、何ら
の問題も生じない。この大小比較判定回路としてはたと
えば、図8に示すような回路を使用すれば良い〔「参考
文献8」C.V.Ramamoorthy et. al.;“A Desig
n of a Fast Cellular Associative Memory for
Ordered Retrieval”,LEEE Trans.,Compute
r,vol.C−27,no.9,pp800−815(Sep
t.1978)〕。この回路は、予め設定しておいた基準
値と入力データを比較し、入力データ≧基準値の条件を
満たす時に出力が“L”となる。従って基準値としては
最上位アドレスより1ビット上位のアドレスを指定すれ
ばよい。例えば6ワード構成ならば、基準値は「11
0」に設定すればよい。また図8に示したように、基準
値「0」,「1」に対応する回路は高々6ゲートで実現
することができる。
よるテストが行なわれている期間中“L”(RAMが選
択されている状態)に設定されている。このためBIS
T活性化信号TM(BIST外部から供給され、“H”
で活性化状態)の反転信号をそのまま使用することがで
きた。しかし最上位アドレスが2のべき乗に一致しない
場合には、上記の問題を解決するため、CSN生成部に
大小比較判定回路を付加した。この判定回路により、生
成されたアドレスが存在しないと判定された場合には、
RAM選択信号CSNが“H”となりRAMを非選択状
態とする。こうすればRAMに存在しないアドレスが供
給されてもRAM内部には信号が伝搬しないため、何ら
の問題も生じない。この大小比較判定回路としてはたと
えば、図8に示すような回路を使用すれば良い〔「参考
文献8」C.V.Ramamoorthy et. al.;“A Desig
n of a Fast Cellular Associative Memory for
Ordered Retrieval”,LEEE Trans.,Compute
r,vol.C−27,no.9,pp800−815(Sep
t.1978)〕。この回路は、予め設定しておいた基準
値と入力データを比較し、入力データ≧基準値の条件を
満たす時に出力が“L”となる。従って基準値としては
最上位アドレスより1ビット上位のアドレスを指定すれ
ばよい。例えば6ワード構成ならば、基準値は「11
0」に設定すればよい。また図8に示したように、基準
値「0」,「1」に対応する回路は高々6ゲートで実現
することができる。
【0035】このような制御を行なうことにより、無駄
なサイクルが生じテスト時間は増大するが、内蔵形RA
Mのワード数は数k程度であり元々テスト時間は短く問
題とならない。例えば1kワードのRAMを10MHz
の周波数でテストしてもテストに必要な時間は1.2m
sに過ぎない。このようにワード数が2のべき乗に一致
しない仕様のRAMに対しても、大小比較判定回路を搭
載することにより、ステップアドレスを用いてパタンを
生成する手法を適用することができる。
なサイクルが生じテスト時間は増大するが、内蔵形RA
Mのワード数は数k程度であり元々テスト時間は短く問
題とならない。例えば1kワードのRAMを10MHz
の周波数でテストしてもテストに必要な時間は1.2m
sに過ぎない。このようにワード数が2のべき乗に一致
しない仕様のRAMに対しても、大小比較判定回路を搭
載することにより、ステップアドレスを用いてパタンを
生成する手法を適用することができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のテスト回
路を用いれば、少ないハード量で多種のワード・ビット
構成に柔軟に対応できるメモリ用BIST回路を実現す
ることができる。
路を用いれば、少ないハード量で多種のワード・ビット
構成に柔軟に対応できるメモリ用BIST回路を実現す
ることができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】本発明の第1の実施例においてカウンタ出力を
加工するために用いる回路例図である。
加工するために用いる回路例図である。
【図3】本発明の第1の実施例においてカウンタ出力を
加工するために用いる回路例図である。
加工するために用いる回路例図である。
【図4】本発明の第1の実施例においてカウンタ出力を
加工するために用いる回路例図である。
加工するために用いる回路例図である。
【図5】本発明の第2の実施例として2ポートRAMの
概念を示すブロック図である。
概念を示すブロック図である。
【図6】2ポートRAM用テストパタンの1例を示す図
である。
である。
【図7】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図8】本発明の第3の実施例に用いる大小判定回路の
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図9】チェッカボードパタンの例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図10】チェッカボードパタンの信号波形例図であ
る。
る。
【図11】マーチパタンの1例を示す図である。
【図12】マーチパタンの信号波形例図である。
S0,S1,S2 ステップアドレス T1,T2,T3,T4 カウンタ出力 XOR 排他的論理和回路 A0,A1 アドレス WEN 書き込み制御信号 Di 書き込みデータ TEND テスト終了信号 U アドレスインクリメント D アドレスディクリメント TM BIST活性化信号 CSN RAM選択信号
Claims (2)
- 【請求項1】 全メモリセルに対するアクセスを複数回
繰り返し行うことによってなるメモリ用テストパタンの
生成において、 該メモリ用テストパタンを全メモリセルを1回アクセス
する毎に区切ってグループ化し、それぞれのグリープを
ステップと表現し、該グループに識別するための番号と
してステップアドレスを付与し、前記ステップアドレス
に基づいて2進カウンタの出力を加工することにより前
記テストパタンを生成する手段を有することを特徴とす
るメモリ用テストパタン生成回路。 - 【請求項2】 全メモリセルに対するアクセスを複数回
繰り返し行うことによってなるメモリ用テトスパタンの
生成において、 該メモリ用テトスパタンを全メモリセルを1回アクセス
する毎に区切ってグループ化し、それぞれのグループを
ステップと表現し、該グループに識別するための番号と
してステップアドレスを付与し、前記ステップアドレス
に基づいて2進カウンタの出力を加工することにより前
記テストパタンを生成する手段と、 該生成された前記テストパタンの中にテストに不要なテ
ストパタンが存在するか否かを判定するための大小比較
判定回路と、 前記テストパタンが不要と判定された場合にはメモリを
非選択状態に設定する制御手段とを有することを特徴と
するメモリ用テストパタン生成回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5132489A JPH06325600A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | メモリ用テストパタン生成回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5132489A JPH06325600A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | メモリ用テストパタン生成回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06325600A true JPH06325600A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15082574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5132489A Pending JPH06325600A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | メモリ用テストパタン生成回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06325600A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09204317A (ja) * | 1996-01-29 | 1997-08-05 | Kofu Nippon Denki Kk | 誤り検出訂正回路の診断装置 |
JP2009223986A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Nec Electronics Corp | 集積回路及びメモリテスト方法 |
US10541041B2 (en) | 2017-05-25 | 2020-01-21 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
-
1993
- 1993-05-11 JP JP5132489A patent/JPH06325600A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09204317A (ja) * | 1996-01-29 | 1997-08-05 | Kofu Nippon Denki Kk | 誤り検出訂正回路の診断装置 |
JP2009223986A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Nec Electronics Corp | 集積回路及びメモリテスト方法 |
US10541041B2 (en) | 2017-05-25 | 2020-01-21 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
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