JPH0729396A - 半導体装置の試験回路 - Google Patents
半導体装置の試験回路Info
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Abstract
つ、外部端子に電源電圧よりも高い電圧を印加すること
なく試験モードを登録できる半導体装置の試験回路を提
供する。 【構成】 デコーダ回路11は入力するアドレス1の一
致を検出し、ラッチ回路14はそのアドレス1の一致を
示す信号をラッチする。デコーダ回路12は前回入力し
たアドレス1の一致信号がラッチされているときに入力
するアドレス2の一致を検出し、ラッチ回路15はその
アドレス2の一致を示す信号をラッチし、デコーダ回路
13及びラッチ回路16はデコーダ回路12及びラッチ
回路15と同様に動作して試験イネーブル信号を出力す
る。即ち、連続して入力する3つのアドレスが予め定め
られた組合せであるときにのみ、試験イネーブル信号が
出力されて試験モードが起動される。
Description
試験回路に係わり、特に半導体装置の試験の設定を行う
試験回路に関する。
試験するための試験回路が内蔵されている。この半導体
装置における内部回路の試験は半導体装置の出荷前に行
われるものであり、半導体装置のユーザーが行うもので
はない。そこで、半導体装置の試験回路にはユーザーが
誤って試験動作を起動しないように様々な工夫がなされ
ている。
イナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)を例に
して説明する。従来のDRAMの試験回路の起動、即ち
試験モードの登録(エントリー)は、WCBRサイクル
における試験モードを示すアドレス信号の入力で行われ
る。この時、誤って試験モードが登録されることを防止
するために、DRAMのある外部端子に規定の電源電圧
よりも高い電圧が印加されている場合にのみ試験モード
が登録されるように設定されている。通常のDRAMの
使用状況において、DRAMの外部端子に電源電圧より
も高い電圧が印加されることはないので、通常の使用時
に試験モードが誤って登録されることはない。上記WC
BRとは、ライトイネーブル信号WE及びカラムアドレ
スストローブ信号CASが、ローアドレスストローブ信
号RASに先立ってローレベルとなる動作のことであ
る。
にその試験モードを示すアドレスが規定されており、特
定の試験を示すアドレスが入力されたときに当該試験が
行われる。即ち、試験モードと、当該試験モードを示す
アドレスの値が1対1に対応しており、各試験モードに
対応した試験回路がDRAMの内部に夫々設けられてい
る。ワード線ストレス試験に対してはその試験を示すア
ドレスが規定されており、ディスターブ試験に対しても
その試験を示すアドレスが規定されており、ワード線ス
トレス試験、ディスターブ試験を実行する試験回路が夫
々設けられている。
路を示す。デコーダ回路81はアドレス信号とCNTと
を入力し、WCBRサイクルにおいて規定のアドレスが
入力されたときに試験モード信号を出力する。ここで、
CNTはWCBRサイクルの検知を示す信号であり、試
験モード信号は試験モードの登録を示す信号である。こ
の従来の試験モード登録回路においては、試験モードを
示すアドレスのデコーダ出力をそのまま試験モード信号
として用いているために、次のWCBRサイクルにおい
て異なるアドレスが入力されると、そのアドレスに応じ
た試験モード登録回路の試験モード信号のみがアクティ
ブ状態となり、その他の試験モード信号は非アクティブ
状態となる。従って、複数の試験を同時に登録すること
ができない。
デコーダ回路81の詳細な回路を示す。デコーダ回路8
1は、2つのNAND回路(NAND91,92)とN
OR回路(NOR91)とインバータ(IN91,9
2)とで構成されている。この回路は、WCBRサイク
ルにおいて、アドレス信号の下位5ビットの値が(0,
1,1,0,0)のとき、即ち16進法で0BHのとき
にハイレベルの信号を出力するように設定されている。
尚、図9において、A2,A3はアドレス信号の対応す
る各ビットのそのままの論理値の信号であり、A4B,
A1B,A0Bはアドレス信号の対応する各ビットの反
転信号である。
ードの登録においては、ある特定の端子に電源電圧より
も高い電圧が印加されるので、その高電圧によってデバ
イス内部のトランジスタが劣化してしまうという問題が
ある。また、半導体装置の試験の一種であるバーンイン
試験時には各端子に電源電圧よりも高い電圧が印加され
るので、このバーンイン試験時に誤って内部回路の試験
モードが登録されて誤動作するという問題もある。ま
た、従来の試験回路においては、試験モードと、試験モ
ードを示すアドレスの値が1対1に対応しており、各試
験モードに対応した試験回路が半導体装置の内部に夫々
設けられるので、試験モードの種類の増加に伴って半導
体チップに占める試験回路の面積が増大するという問題
がある。更には、従来の試験モード登録回路において
は、複数の試験を同時に登録することができず、各試験
が1つずつ行われるので試験モードの数が増加し、半導
体チップに占める試験回路の面積が増大してしまう。
験モードが登録されず、かつ、外部端子に電源電圧より
も高い電圧を印加することなく試験モードを登録できる
半導体装置の試験回路を提供することにある。また、本
発明のその他の目的は、試験が規定されるアドレス値の
数を削減して半導体チップに占める試験回路の面積の割
合を縮小した半導体装置の試験回路を提供することにあ
る。更に、本発明のその他の目的は、半導体チップに占
める試験回路の面積の増加を抑制し、かつ、試験の種類
を増加する半導体装置の試験回路を提供することであ
る。更に、本発明のその他の目的は、複数の試験モード
を同時に登録できる半導体装置の試験回路を提供するこ
とにある。
に、本発明の半導体装置の試験回路は、ある動作サイク
ルにおける複数のアドレスの連続的な入力を検出し、上
記複数のアドレスが予め定められた組合せであるときに
試験イネーブル信号を出力する試験イネーブル信号発生
回路を有する。更に、本発明の試験回路は、試験内容に
対応したアドレスの一致を検出してアドレス一致信号を
出力するデコーダと、試験イネーブル信号に応じて上記
アドレス一致信号をラッチして試験の実行を指示する試
験モード信号を出力するラッチ回路とを含む試験モード
登録回路を複数個有し、上記複数の試験モード登録回路
を組合せて起動することにより内部回路の試験を行う。
動作サイクルにおいて、予め規定されたアドレスの組合
せが入力されたときに試験イネーブル信号を出力する試
験イネーブル信号発生回路を有している。この試験イネ
ーブル信号発生回路は、特定の動作サイクルにおいて連
続的に入力する複数のアドレスが規定された組合せのと
きに試験イネーブル信号を出力する。即ち、入力するア
ドレスの組合せにより試験モードが設定されるので、外
部端子に電源電圧よりも高い電圧を印加する必要がな
い。また、本発明の試験回路は、複数の試験モード登録
回路を有しており、これら複数の試験モード登録回路を
複数個組合せて起動すれば様々な試験を行うことができ
る。従来、試験機能毎に設けられていた各試験回路を複
数の小さな機能に分割して上記試験モード登録回路に割
当てれば、それらの組合せで様々な試験を実現でき、共
通となる部分についてはその試験回路が削減され、半導
体チップにおける試験回路の占める面積が小さくなる。
イナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)を例に
説明する。図1に本発明に係わる試験イネーブル信号発
生回路の一実施例を示す。図1において、WCBRBは
WCBRサイクルの検知を示す信号であり、WCBRサ
イクル時にローレベルとなり、試験モード設定のタイミ
ングをコントロールする。TRESBはラスオンリーリ
フレッシュ(RAS ONLY REFRESH)サイクル又はCBRリ
フレッシュサイクルの検知を示す信号であり、そのサイ
クル時にローレベルとなる。尚、CBRとは、カラムア
ドレスストローブ信号CASがローアドレスストローブ
信号RASに先立ってローレベルとなるサイクルのこと
である。TEBは試験イネーブル信号であり、この信号
がローレベルになると各試験モードが登録可能となる。
す。図2において、図1と同じものには同一の符合が付
与されている。デコーダ回路11,12,13は、夫々
2個のNAND回路と1個のNOR回路とで構成されて
いる。ラッチ回路14と遅延回路21との組合せ、ラッ
チ回路15と遅延回路22との組合せ、及びラッチ回路
16と遅延回路23との組合せは、夫々1個のNAND
回路と3個のインバータと2個のトランスファゲート対
とで構成されるラッチ回路14’,15’,16’に置
き換えられている。ラッチ回路17,18は、夫々3個
のインバータと2個のトランスファゲート対とで構成さ
れている。尚、19,20は夫々遅延回路である。ま
た、図1と図2の回路の動作タイミングは若干異なって
いる。
ADDRESS )1,2,3は設定された各アドレス値に応じ
て夫々アドレスバスに接続されている。例えば、コンビ
ネーションアドレス1は16進法で08H、コンビネー
ションアドレス2は16進法で0DH、コンビネーショ
ンアドレス3は16進法で12Hに夫々設定される。こ
の場合、デコーダ回路11にはアドレス線のA0B,A
1B,A2B,A3,A4Bが入力され、デコーダ回路
12にはアドレス線のA0,A1B,A2,A3,A4
Bが入力され、デコーダ回路13にはA0B,A1,A
2B,A3B,A4が入力される。コンビネーションア
ドレスのアドレス値自体に特別な意味はないが、コンビ
ネーションアドレス1に対してコンビネーションアドレ
ス2,3をプラス5としているのは、実際の試験の時に
テスタによるアドレス信号の発生を簡単にするためであ
り、コンビネーションアドレスの値はその他の組合せで
もよい。
チャートを示す。図2は試験イネーブル信号がイネーブ
ルとされる場合であり、図3は試験イネーブル信号がデ
ィスエーブルとされる場合である。図2を用いて試験イ
ネーブル信号が出力される場合について説明する。第1
のWCBRサイクル(図2中のI)においてコンビネー
ションアドレス1の一致情報(デコーダ回路11のハイ
レベル出力)がラッチ回路14に読み込まれてラッチさ
れる。次に、RASの立上りでWCBRBがローレベル
となってノードN2にローレベルのパルスが出力され、
ラッチ回路14の出力がラッチ回路17に読み込まれて
ラッチされる。
び3についても同様に行われ、試験イネーブル信号であ
るTEBがローレベルとなる。コンビネーションアドレ
ス2及び3の読み込みにおいては、夫々ノードN3及び
N4がハイレベルのとき、即ち、前回のWCBRサイク
ルにおいてコンビネーションアドレス1又は2が入力さ
れたときにのみ、コンビネーションアドレスの一致情報
(デコーダ回路12,13のハイレベル出力)がラッチ
回路15又は16にラッチされる。
ス1,2,3がWCBRサイクルに同期して連続的に入
力されたときにTEBがローレベルとなって、試験モー
ドが登録可能となる。
ドレス2が誤ったアドレス値である場合について説明す
る。第1のWCBRサイクル(図4中のI)では、正し
いコンビネーションアドレス1が読み込まれているので
ノードN3,N6は夫々ハイレベルとなっている。第2
のWCBRサイクル(図4中のII)においては、本来は
正しいアドレス値のコンビネーションアドレス2(0D
H:16進法)が読み込まれてノードN4がハイレベル
にならなければならない。しかしながら、ここで、コン
ビネーションアドレス2、即ちコンビネーションアドレ
ス1に続くアドレスが誤ったアドレス値である場合、ノ
ードN4がローレベルのままであるのでノードN7はハ
イレベルを保つ。
ったノードN1がハイレベルになると、それに伴ってノ
ードN9がローレベルとなる。すると、RESETがロ
ーレベルとなってラッチ回路11,12,13がリセッ
トされ、第3のWCBRサイクル(図4中のIII )に正
しいアドレス値のコンビネーションアドレス3が入力さ
れてもTEBはハイレベルのままであり、試験モードの
登録は行われない。コンビネーションアドレス3が誤っ
たアドレス値で入力された場合にも、上記同様にラッチ
回路14,15,16がリセットされ、試験モードの登
録は行われない。
解除のタイミングチャートを示す。CBRサイクルを検
知したTRESBがRASの立上りでローレベルになる
と、AND12の出力信号であるRESETがローレベ
ルになり、ラッチ回路14,15,16がリセットされ
る。また、TRESBはラスオンリーリフレッシュを検
知したときにもローレベルとなり、上記同様にラッチ回
路14,15,16がリセットされることとなる。尚、
図3、図4及び図5において、AIはDRAMのアドレ
ス端子に入力されるアドレス信号である。
DRAM等の半導体装置の外部端子に電源電圧よりも高
い電圧を印加することなく試験モードを設定できるの
で、半導体装置の内部トランジスタが高電圧によって劣
化することがない。また、半導体装置のバーンイン試験
において、誤った試験モードが設定されることもない。
施例を示す。この試験モード登録回路は、試験モードを
示すアドレスをデコードするデコーダ回路60と、デコ
ード結果であるデコーダ回路60の出力をラッチするラ
ッチ回路61とから構成される。図6に示した従来の試
験モード登録回路との相違は、ラッチ回路61を設けた
点にある。図7に図6の試験モード登録回路の詳細な回
路を示す。デコーダ回路60は、NAND回路(NAN
D71,72)及びNOR回路(NOR71)で構成さ
れている。ラッチ回路61は、NAND回路(NAND
73)、インバータ(IN71,72,73,74,7
5,76)、PチャネルMOSトランジスタ(PT7
1,72)、及びNチャネルMOSトランジスタ(NT
71,72)で構成されている。
れており、デコーダ回路60に設定されいるアドレスが
入力されたときにハイレベルの信号をラッチ回路61に
出力する。ラッチ回路61はTENがローレベルのとき
に、デコーダ回路60から出力されるハイレベル信号を
ラッチする。図7においては、デコーダ回路60にはア
ドレス信号のA0,A1,A2B,A3B,A4Bが接
続されている。従って、このデコーダ回路60には16
進法の03Hが設定されており、そのアドレス値に応じ
たアドレスが入力されたときにハイレベルの信号を出力
する。
リセットされるが、このTENとしては図1に示した試
験イネーブル信号発生回路から出力される試験イネーブ
ル信号(TEN)を用いればよい。従って、一旦試験モ
ード登録回路がハイレベルの試験モード信号をラッチす
ると、デコーダ回路60に規定されているアドレス値以
外のアドレスが入力されてデコーダ回路60の出力がロ
ーレベルとなってもラッチ回路61はハイレベル信号を
出力し続ける。
の試験モードを各要素に分けた試験機能がデコーダ回路
60に設定されたアドレス値として割当てられており、
複数の試験モード登録回路を多重選択することにより各
試験モードを実現する。例えば、従来のワード線のスト
レス試験は特定のアドレス値の入力により試験が起動さ
れ、その際にビット線はVss(接地電位)、プレート電
極はVssというように、関連する条件が合わせて特定さ
れていた。一方、本発明の半導体装置の試験回路におい
ては、ビット線をVssにする、プレート電極をVssにす
るという機能を夫々独立した試験モードとし、これら複
数の試験モードを組合せることにより各種の試験を実行
する。
ード試験、ビット線をVssにする、プレート電極をVss
にするという3つの試験モードを重複して設定する。ま
た、ビット線Vss試験においてリフレッシュサイクルを
行えば、全てのメモリセルにデータ「0」を書き込むこ
とができる。また、ビット線Vdd(電源電位)試験やプ
レートVdd試験を用意すれば、様々な条件のストレス試
験を実現できる。この場合、全てのメモリセルにデータ
「1」を書き込むこともできる。従って、多様な種類の
試験モードを少ないアドレスの入力で実現できる。これ
は、半導体チップに占める試験回路の面積の削減に貢献
する。
ーブル信号(TEN)がディスエーブルされるまで試験
モードを維持するので、複数個の試験モード登録回路を
次々に設定することにより、従来考えられなかった試験
を実現することができる。
回路の試験動作例を示す。この試験は、図1に示す試験
イネーブル信号発生回路及び図6に示す試験モード登録
回路を用いて試験の登録が行われ、実際の試験動作は図
示しない回路によって行われる。尚、この試験動作を行
う回路は従来から用いられている回路でよい。まず、動
作A,B,Cによって試験イネーブル信号TENがロー
レベルとなって、試験モードとなる。この動作は図1及
び図3を用いて説明した動作によって実現される。試験
イネーブル信号TENがローレベルとなるので、図6に
示した試験モード登録回路に予め設定されているアドレ
スが入力すると、そのアドレスに対応した試験が登録さ
れることとなる。
入力されると、そのアドレスが設定されている試験モー
ド登録回路が応答して32ビットパラレル試験の登録を
示す試験モード信号がハイレベルとなる。すると、この
ハイレベルの試験モード信号に応答して32ビットパラ
レル試験回路が動作し、32ビットパラレル試験が行わ
れる。以下、E,F,G,H,I,Jと次々にWCBR
サイクルに応じて試験機能を示すアドレスが入力される
と、図10に示すように、各種の試験が次々に行われ
る。
レシュ等が行われると、図1中のTRESBがローレベ
ルとなり、試験イネーブル信号TENがハイレベルとな
る。すると、図6に示す試験モード登録回路の試験モー
ド信号がローレベルとなり、試験モードが解除される。
この後、試験モード登録回路に設定されているアドレス
が入力されてデコーダ回路60の出力がハイレベルとな
っても、TENがローレベルであるので試験モードが登
録されることはない。
験回路の試験動作によれば、試験モードを抜けることな
く連続的に試験を行うことができるので、試験の各要素
を個別の試験機能に分割し、それら試験機能を連続的に
登録することにより多彩な試験を実現できる。また、試
験を複数の試験機能の組合せで行うので、試験モードに
割当てるアドレスの数、延いては試験モード登録回路の
数を低減できる。尚、図10に示した例においては、図
6の試験モード登録回路が少なくとも7つ必要である。
いて実施例を挙げて説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。
図1に示した試験イネーブル信号発生回路では、試験イ
ネーブル信号の生成のためのアドレスの組合せを3つと
したが、この組合せの数は2でもよいし、4以上でもよ
い。アドレスの組合せの数が多くなるほど、誤って試験
イネーブル信号が出力される確立は低くなる。
ラッチ回路は上述した構成に限定されず、その機能を満
足すれば従来周知の回路を用いて実現してもよい。デコ
ーダ回路に入力するアドレスのビット数を種々変えても
よい。図10に示した連続的な試験動作についても、図
10に示した動作順序、試験の種類、試験の数等も種々
変えてもよい。
ば、半導体装置の通常の使用時に試験モードが登録され
ることはない。また、外部端子に電源電圧よりも高い電
圧を印加することなく試験モードを登録でき、半導体装
置の内部トランジスタなどが劣化することもない。更
に、試験を規定するアドレスの数を削減できるので、半
導体チップに占める試験回路の面積の割合を縮小でき
る。更に、試験試験の各要素を個別の試験機能に分割
し、それら試験機能を多重に登録することで複雑な試験
を実現できるので、半導体チップに占める試験回路の面
積を増やすことなく、試験の種類を増加することができ
る。また、複数の試験モードを同時に登録できる。
例を示す図である。
ある。
ある。
ある。
図である。
図である。
の詳細な回路を示す図である。
動作例を示す図である。
8,61・・・ラッチ回路 19,20,21,22,23・・・遅延回路
Claims (4)
- 【請求項1】 ある動作サイクルにおける複数のアドレ
スの連続的な入力を検出し、上記複数のアドレスが予め
定められた組合せであるときに試験イネーブル信号を出
力する試験イネーブル信号発生回路を有する半導体装置
の試験回路。 - 【請求項2】 試験内容に対応したアドレスの一致を検
出してアドレス一致信号を出力するデコーダと、試験イ
ネーブル信号に応じて上記アドレス一致信号をラッチし
て試験の実行を指示する試験モード信号を出力するラッ
チ回路とを含む試験モード登録回路を複数個有し、 上記複数の試験モード登録回路を組合せて起動すること
により内部回路の試験を行う半導体装置の試験回路。 - 【請求項3】 試験内容に対応したアドレスの一致を検
出してアドレス一致信号を出力するデコーダと、上記試
験イネーブル信号に応じて上記アドレス一致信号をラッ
チして試験の実行を指示する試験モード信号を出力する
ラッチ回路とを含む試験モード登録回路を複数個有し、 上記複数の試験モード登録回路を組合せて起動すること
により内部回路の試験を行う請求項1に記載の半導体装
置の試験回路。 - 【請求項4】 上記半導体装置はダイナミックランダム
アクセスメモリであり、上記動作サイクルはWCBRサ
イクルである請求項1、2又は3に記載の半導体装置の
試験回路。
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