JPH1021700A - テスト回路を有する半導体集積回路装置 - Google Patents

テスト回路を有する半導体集積回路装置

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Publication number
JPH1021700A
JPH1021700A JP8174532A JP17453296A JPH1021700A JP H1021700 A JPH1021700 A JP H1021700A JP 8174532 A JP8174532 A JP 8174532A JP 17453296 A JP17453296 A JP 17453296A JP H1021700 A JPH1021700 A JP H1021700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
clock signal
circuit
output
logic gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP8174532A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yamawaki
雅弘 山脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH1021700A publication Critical patent/JPH1021700A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小規模のテスト回路でかつ短時間でRAMマ
クロのアクセスタイムを測定できるようにする。 【構成】 テスト対象マクロ(RAMマクロ)M1のn
ビットの出力データDO1〜DOnを多入力論理ゲート
(ANDゲートまたはORゲート)M4に入力し、M1
の出力データの論理和(または論理積)を取り、その出
力をセレクタM2を介してラッチM3に入力し、テスト
クロック信号TCKによりラッチする。 【効果】 多入力論理ゲートM4からは出力データDO
1〜DOnの中の最も遅延時間の大きいデータが出力さ
れるから、これをラッチM3に入力し、マクロM1を動
作させつつテストクロック信号TCKを可変することに
より、予定出力が得られる境界のテストクロック信号T
CKの遅延時間をアクセスタイムとして求めることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はテスト回路を有する
半導体集積回路装置に関し、特にチップ内に搭載された
RAM、レジスタ(レジスタファイル)の動作遅延時間
(アクセスタイム)を測定するテスト回路に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】マイクロプロセッサを始めとする半導体
集積回路装置においては、高性能化を図るために、バス
幅(並列ビット数)の拡張とメモリの大容量化が進めら
れている。この趨勢により、集積回路チップ内に搭載さ
れるRAM、レジスタファイル等のマクロの多ビット
化、多マクロ化が進んでおり、それにつれてこれらのマ
クロのテストを行うための回路の面積およびテスト時間
が増加しつつある。
【0003】図7は、従来のテスト回路(従来例1)の
ブロック図である。これは、RAMであるテスト対象マ
クロM1のアクセスタイムTaaを測定するための回路
である。ここでアクセスタイムTaaはクロック信号C
LKから出力データDO1〜DOnが得られるまでの時
間の最大値(最大遅延値)とする。テスト対象マクロM
1は、nビット×wワード構成のRAMであって、クロ
ック信号CLKに規制されてnビットの出力データDO
1〜DOnを並列に出力する。このnビットの出力デー
タとクロック信号CLKは、〔(n+1)−1〕セレク
タM2に入力される。そのうち、セレクト信号SELに
より選択された信号がこのセレクタから出力され、ラッ
チM3に入力される。M3は、テストクロック信号TC
Kにより入力された信号をラッチする。
【0004】次に、このテスト回路の動作について説明
する。まず、クロック信号CLKの遅延値Tclkを測
定する。セレクト信号SELによりクロック信号CLK
を選択し、テスト用クロック信号TCKの遅延値Ttc
kを変化させ、クロック信号CLKを期待値通りにラツ
チできるか否かの境界を探す。この境界でのテスト用ク
ロック信号TCKの遅延値Ttckは、クロック信号C
LKの遅延値Tclkと等しくなる(図2参照)。次
に、テスト対象マクロM1の各ビットのアクセスタイム
を測定する。まず、セレクト信号SELによりテスト対
象マクロのkビット目の出力データDOkを選択する。
ここでテスト対象マクロを動作させながら、テスト用ク
ロック信号TCKの遅延値Ttckを変化させ、同ビッ
トの出力データDOkを期待値通りにラッチできるか否
かの境界を探す。この境界でのテスト用クロック信号T
CKの遅延値Ttckは、出力データの遅延値Tdok
と等しくなる。これにより、kビット目の出力データD
OkのアクセスタイムTaakは、Taak=Tdok
−Tclkで求めることができる。したがって、同様の
動作を全ビットに渡って繰り返せばアクセスタイムTa
aを求めることができる。
【0005】さて、本従来例回路を標準的なCMOS回
路にて実現した場合に必要なトランジスタ数は、(1)
式で表される。 2・2x+1 +2・(2x+2)+16 ・・・(1) ここでテスト対象マクロの出力ビット数はn=2x ビッ
トで、〔(n+1)−1〕セレクタは、2Tr構成の標
準的なトランスファゲート2x+1 個と、2TrのCMO
Sインバータ(2x+2)個で構成される。ラッチは、
16Tr構成の標準的なトランスファゲートタイプのも
のが1個である。また、この回路でのテストに必要なテ
スト回数は、nビットの場合、n回となる。すなわち、
従来例1の回路にてnビット×wワードのRAM/レジ
スタファイルなどのマクロをm個テストした場合、テス
ト回数はm×w×nとなる。従来例1のテスト方法で
は、必要テスト回数が多く、したがってテストに長時間
を要する。
【0006】図8は、上記従来例1でのテスト回数の問
題点を解決するために、全ビットにテスト回路を設けた
例(従来例2)のブロック図である。すなわち、テスト
対象マクロM1の出力データDO1〜DOnは、それぞ
れセレクタM2内に設けられた個別のセレクタへクロッ
ク信号CKLとともに入力され、それぞれの出力信号
は、テストクロック信号TCKとともにラッチM3に設
けられた個別のラッチに入力され、それぞれのラッチか
らテスト出力信号TDO1〜TDOnが出力されるよう
に構成されている。動作は上記従来例1の場合と同様で
あるが、並列出力される全ビットを同時に試験できるた
め、nビット×wワードのRAM/レジスタファイルな
どのマクロをm個テストする場合、テスト回数はm×w
となり、テスト回数を1/nとすることができる。
【0007】さて、従来例2のテスト回路を構成するの
に必要なトランジスタ数は(2)式で表される。 2・(2x+1 )+2・2+16・2x ・・・(2) ここで、テスト対象マクロの出力ビット数をn=2x
ットであるとし、セレクタM2を、2Trの標準的なト
ランスファゲート2x+1 個と、2TrのCMOSインバ
ータ2個で構成する。ラツチM3は、16Tr構成の標
準的なトランスファゲートタイプのラッチ2x 個で構成
する。
【0008】一例としてテスト対象マクロの出力ビット
数が64(=26 )ビットの場合を考える。従来例1の
テスト回路では300Trで構成できるのに対し、従来
例2では1284Trと格段にトランジスタ数が増加す
るため、テスト回路を形成するための面積が増大してし
まう。そして、マクロ数が増えた場合、必要となる面積
はそれに比例して増加するため、必要な面積の差は一層
拡がる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例1のテ
スト回路では、各ビットごとに測定しているためテスト
回数が多く、テスト時間が長くなるという問題点があっ
た。また、従来例2のテスト回路では、各ビットごとに
テスト回路があるため、トランジスタ数が多くなり、テ
ストに必要な回路を形成する面積が増加するという問題
点があった。したがって、この発明の解決すべき課題
は、半導体集積回路のテストを行うための回路の面積を
増加させることなく、かつ、短時間でテストを行うこと
ができるようにすることである。
【0010】
【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、半導体集積回路装置に内蔵されたテスト対
象回路の出力信号を入力信号とする多入力論理ゲート
と、テスト対象回路の動作を規定するクロック信号と前
記多入力論理ゲートの出力信号をセレクト信号により選
択するセレタタと、前記第1のセレクタの出力信号をテ
ストクロック信号により保持するラツチと、を備えるテ
スト回路を有している。本発明による半導体集積回路装
置にあっては、上述した課題を、テスト対象回路の遅延
値を測定するにあたり、テスト対象回路の出力信号の最
大遅延となる信号を論理ゲートにより生成しその遅延値
を測定するようにすることにより、解決している。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を説
明するための要部のブロック図である。同図に示される
ように、本発明の半導体集積回路装置には、テスト対象
マクロM1が搭載されており、テスト回路として、セレ
タタM2、ラツチM3、多入力ゲートM4の各マクロが
形成されている。RAMであるテスト対象マクロM1
は、n個の出力データDO1〜DOnを多入力論理ゲー
トM4へ並列に出力する。このデータを入力信号I01
〜Inとして受け入れた多入力論理ゲートM4は、その
論理演算結果(論理積あるいは論理和)を出力信号O0
1としてセレクタM2へ出力する。セレクタM2にはク
ロック信号CKLも入力されており、何れかの入力信号
がセレクト信号SELに従って出力される。セレクタM
2の出力信号はラッチM3に入力され、テストクロック
信号TCKにより保持され、ラッチM3よりテスト出力
信号TDOとして出力される。
【0012】次に、図2のタイミングチャートを参照し
て本発明のテスト回路の動作について説明する。ここで
は、多入力論理ゲートは論理積を演算するものとし、テ
スト対象マクロM1の出力データが0−1に変化する際
のアクセスタイムTaaの測定動作について説明する。
なお、アクセスタイムTaaはクロックCLK→出力デ
ータ(DO1〜DOn)の最悪遅延値とする。まず、ク
ロック信号CLKの遅延値Tclkを測定する。セレク
ト信号SELによりクロック信号CLKを選択し、テス
ト用クロック信号TCKの遅延値Ttckを変化させ、
クロック信号CLKを期待値通りラツチできるか否かの
境界を探す。この境界でのテスト用クロックの遅延値T
tckは、クロック信号CLKの遅延値Tclkと等し
くなる。
【0013】次に、テスト対象マクロの出力データDO
1〜DOnの遅延値Tdo1〜Tdonの最悪遅延値を
測定する。多入力論理ゲートM4は、入力信号I01〜
Inの論理積を演算し結果を出力信号O01として出力
する。いま、図2に示すように、kビット目の出力信号
DOkの遅延時間Tdokが最も大きいものとすると、
この最も遅延の大きいビットが0→1に変化した時点で
多入力論理ゲートの出力は0→1に変化するため、この
Tdokを生じる出力データDOkと同じタイミングの
信号が多入力論理ゲートM4の出力信号O01としてセ
レクタに出力される。このとき、セレクタM2は、セレ
クト信号SELによりテスト対象マクロM1側のデータ
を選択しているため、この出力データ(DOk)がラッ
チM3へ出力されテスト用クロック信号TCKにより保
持される。
【0014】ここで、テスト用クロック信号TCKの遅
延値Ttckを変化させ、出力データを期待値通りラツ
チできるか否かの境界を探す。図示した例では、Tdo
kが境界の値として検出され(このとき、Ttck=T
dok)、これにより、アクセスタイムTaaを、Ta
a=Tdok−Tclkと求めることができる。本願発
明の方法によれば、テスト対象マクロM1より出力され
るnビットの出力信号を1回のテストにより処理できる
ため、従来例1に比較して1/nの時間でテストを完了
することができる。また、セレクタM2およびラッチM
3はそれぞれ1個のセレクタと1個のラッチで足りるた
め、テスト回路のための消費面積を小面積に抑えること
ができる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 [実施例1]図3は、本発明の第1の実施例における多
入力論理ゲートの回路図である。図3に示されるよう
に、本実施例における多入力論理ゲートは、Pチャネル
MOSトランジスタP1〜Pnの並列回路と負荷抵抗R
とからなるNANDゲートと、PチャネルMOSトラン
ジスタP0とNチャネルMOSトランジスタN0とから
なるインバータとによって構成されている。これにより
n入力AND回路が構成される。入力信号I01〜In
は、それぞれNANDゲートを構成するPチャネルMO
SトランジスタP1〜Pnに入力される。
【0016】図4、図5は、それぞれ本発明の第1の実
施例において用いられるセレクタM2とラッチM3のブ
ロック図である。セレクタは2個のトランスファゲート
TGと2個のインバータINVによって構成されてお
り、ラッチM3は2個のトランスファゲートTGと6個
のインバータINVにより構成されている。トランスフ
ァゲートTGとインバータINVはそれぞれ2TrのC
MOS回路により構成される。
【0017】本実施例によるテスト回路で必要となる必
要なトランジスタ数は(3)式で表される。 (2x +3)+2・2+2・2+16 ・・・(3) ここで、多入力論理ゲートはPチャネルMOSトランジ
スタによる(2x +1)TrのNANDゲートと、2T
rのインバータにより構成される。なお、抵抗Rは1T
rと換算した。また、セレクタとラッチはそれぞれ図
4、図5に示されるように標準的なトランスファゲート
タイプのものであり、それぞれ8個と16個のトランジ
スタで構成されている。
【0018】
【表1】
【0019】表1は、第1の実施例および従来例1、2
のテスト回路について、テスト対象のマクロの出力が6
4ビット(=26 )の場合のトランジスタ数およびテス
ト回数を比較したものである。このように本発明では、
テスト対象マクロの出力信号の中で最大遅延となる信号
を論理ゲートにより生成することにより、少ないトラン
ジスタ数と少ないテスト回数にてテストを行うことが可
能になる。
【0020】[実施例2]図6は、本発明の第2の実施
例における多入力論理ゲートの回路図である。図6に示
されるように、本実施例における多入力論理ゲートは、
NチャネルMOSトランジスタN1〜Nnの並列回路と
負荷抵抗RとからなるNORゲートと、PチャネルMO
SトランジスタP0とNチャネルMOSトランジスタN
0とからなるインバータとによって構成されている。こ
れによりn入力OR回路が構成される。
【0021】テスト対象マクロの出力データDOl〜D
Onは、それぞれ入力信号I01〜InとしてNORゲ
ートを構成するNチャネルMOSトランジスタN1〜N
nに入力されており、そして最も遅れたビットが1−0
に変化した時点でこの多入力論理ゲートの出力は1−0
に変化する。したがって最も遅いビットによって期待値
通りのデータがラッチできるか否かが決定される。この
時のテスト用クロック信号TCKの遅延値Ttckはm
ax(Tdo1〜Tdon)と等しくなり、これをTd
omaxとするとアクセスタイムTaaはTaa=Td
omax−Tclkで求めることができる。本実施例の
テスト回路に必要なトランジスタ数およびテスト回数は
上記第1の実施例の場合と同じである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路装置は、テスト対象マクロの出力信号の中で最大
遅延となる信号を論理ゲートにより生成し、これを用い
てアクセスタイムを求めるものであるので、少ないトラ
ンジスタ数と少ないテスト回数にてテストを行うことが
可能になる。したがって、本発明によれば、集積回路チ
ップ上でのテスト回路のための面積を増加させことなく
テスト時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を説明するためのテスト回
路のブロック図。
【図2】本発明によるテスト回路の動作を説明するため
のタイミングチャート。
【図3】本発明の第1の実施例における多入力論理ゲー
トの回路図。
【図4】本発明の第1の実施例におけるセレクタのブロ
ック図。
【図5】本発明の第1の実施例におけるラッチのブロッ
ク図。
【図6】本発明の第2の実施例における多入力論理ゲー
トの回路図。
【図7】第1の従来例の回路図。
【図8】第2の従来例の回路図。
【符号の説明】
Ml テスト対象マクロ M2 セレタタ M3 ラツチ M4 多入力論理ゲート SEL セレクト信号 CLK クロック信号 TCLK テストクロック信号 TDO テスト出力信号 TDOl〜TDOn テスト出力信号 P0〜Pn PチャネルMOSトランジスタ N0〜Nn NチャネルMOSトランジスタ R 抵抗 Trate テストレート Tclk クロック遅延 Ttck テストクロック遅延 Tdo1〜Tdon テスト対象マクロ出力信号遅延 Taa アクセスタイム DO1〜DOn テスト対象マクロの出力信号 I01〜In 多入力論理ゲートの入力信号 O01 多入力論理ゲートの出力信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路装置に内蔵されたテスト
    対象回路の出力信号を入力信号とする多入力論理ゲート
    と、テスト対象回路の動作を規定するクロック信号と前
    記多入力論理ゲートの出力信号をセレクト信号により選
    択するセレタタと、前記セレクタの出力信号をテストク
    ロック信号により保持するラツチと、を備えるテスト回
    路を有する半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記多入力論理ゲートがPチャネルMO
    SトランジスタNANDゲートとインバータとを含んで
    構成されていることを特徴とする請求項1記載のテスト
    回路を有する半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記多入力論理ゲートがNチャネルMO
    SトランジスタNORゲートとインバータとを含んで構
    成されていることを特徴とする請求項1記載のテスト回
    路を有する半導体集積回路装置。
JP8174532A 1996-07-04 1996-07-04 テスト回路を有する半導体集積回路装置 Pending JPH1021700A (ja)

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JP (1) JPH1021700A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6512707B2 (en) 2000-06-20 2003-01-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit device allowing accurate evaluation of access time of memory core contained therein and access time evaluating method
JP2009048769A (ja) * 2008-10-27 2009-03-05 Renesas Technology Corp 半導体回路装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6512707B2 (en) 2000-06-20 2003-01-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit device allowing accurate evaluation of access time of memory core contained therein and access time evaluating method
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