JP3557774B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のロジックICチップに内蔵されたメモリコアに対して試験を行うとき、外部に取り出されたメモリコアの各動作を制御する制御信号端子およびデータの入出力端子を介してデータの入出力が行われる。
【0003】
図7はこのようなメモリコアの構成を示すブロック図である。
図7において、10はロウアドレスバッファ、20はロウプリデコーダ、30はロウデコーダ、40aはカラムアドレスバッファ、50aはカラムプリデコーダ、60aはカラムセレクタ、70は入出力バッファ、100はメモリアレイ、DINおよびDOUT はデータ入力端子およびデータ出力端子をそれぞれ示している。
【0004】
図示のように、ロウアドレスROWADRがロウアドレスバッファ10に入力され、ロウアドレスバッファ10を介してロウプリデコーダ20に入力され、そして、ロウデコーダ30に入力される。ロウプリデコーダ20およびロウデコーダ30によって、入力されたロウアドレスROWADRに応じて、所定のワード線が選択されアクティブ状態に設定される。
【0005】
一方、カラムアドレスCLMADRがカラムアドレスバッファ40aに入力され、カラムアドレスバッファ40aを介してカラムプリデコーダ50aに入力され、さらに、カラムセレクタ60aに入力される。カラムプリデコーダ50aおよびカラムセレクタ60aによって、入力されたカラムアドレスCLMADRに応じて、所定のビット線が選択され、アクティブ状態に設定される。
【0006】
上述したように、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線によって、これらの信号線の交差点に配置されたメモリセルが選択され、入出力バッファ70aを介して、データの入出力が行われる。
たとえば、データ入力、すなわち、メモリ書き込み時に、データ入力端子DINに入力されたデータが入出力バッファ70aおよび選択されたビット線を介して、選択されたメモリセルに書き込まれる。
一方、データ出力、すなわち、メモリ読み出し時に、選択されたメモリセルから記憶データが読み出され、選択されたビット線および入出力バッファ70aを介してデータ出力端子DOUT に出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のメモリコアにおいては、アプリケーションによってメモリコアの信号端子およびデータ入出力端子数が決まっており、メモリコアの容量が増加していくと、試験時間の増大が問題となる。
また、アプリケーション毎にデータ入出力端子数を変更すると、テストパターンも別途に作成しなければならなく、メモリコア自体もアプリケーション毎に新たに開発しなければならないという問題がある。
【0008】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ入出力端子数が外部信号によって容易に変更でき、アプリケーションによらず多ビットが同時に試験でき、試験時間および試験パターンの開発工数を短縮でき、アプリケーションの依存性を低減できる半導体記憶装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、複数のメモリセルが配列されたメモリアレイを有し、ロウアドレスおよびカラムアドレスに応じて、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線によってアドレス指定されたメモリセルを選択し、入出力回路を介して上記メモリアレイに対して、データの書き込みまたは読み出しを行う半導体記憶装置であって、入力された複数のカラムアドレスデータをそれぞれ同相信号および反転信号として出力する複数のアドレスバッファ回路を有し、当該複数のアドレスバッファ回路のうち、最下位のカラムアドレスデータが入力されるアドレスバッファ回路は、ビット幅制御信号が第1のレベルで入力されると入力された最下位のカラムアドレスデータの同相信号および反転信号の2つの信号を出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルで入力されると上記最下位のカラムアドレスデータの入力レベルにかかわらず所定の同レベルの2つの信号を出力するカラムアドレスバッファと、上記カラムアドレスバッファ回路の上記複数のアドレスバッファ回路から出力された複数の信号に基づいて複数のカラム線のうち所定のカラム線をアクティブ状態に設定するカラムプリデコーダと、それぞれが異なる上記カラム線に接続され、上記ビット線とデータバスとを当該カラム線がアクティブ状態のときに導通状態とする複数のスイッチ回路を有するカラムセレクタと、を有し、上記入出力回路は、上記ビット幅制御信号および上記カラムアドレスバッファの最下位のアドレスバッファ回路の2つの出力信号を受けて、当該ビット幅制御信号が第1のレベルのときは、1つのデータバスの読み出しデータを出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルのときは2つのデータバスの読み出しデータを出力する出力バッファと、上記ビット幅制御信号および上記カラムアドレスバッファの最下位のアドレスバッファ回路の2つの出力信号を受けて、当該ビット幅制御信号が第1のレベルのときは、2つのデータ入力端子の入力データを書き込みデータとして2つのデータバスに出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルのときは1つのデータ入力端子の入力データを書き込みデータとして1つのデータバスに出力する入力バッファと、を有する。
【0010】
さらに、本発明の半導体装置がASICメモリに組み込まれている。
【0011】
本発明によれば、半導体記憶装置に外部からのビット幅制御信号の入力端子が設けられ、当該入力端子に入力されたビット幅制御信号によってデータ入出力回路の入出力のビット数が設定される。
たとえば、入出力回路にある複数の入出力端子の内、前記ビット幅制御信号に応じて、所定の数の入出力端子が選択され、これら選択された入出力端子を介してデータの入出力が行われる。
この結果、データの入出力の端子数が外部信号によって容易に変更でき、アプリケーションの依存性が低減できる。
【0012】
また、ASICメモリに上述したようなメモリコアが組み込まれることによって、アプリケーションによらず多ビットが同時に試験でき、試験時間および試験パターンの開発工数の短縮を図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る半導体記憶装置の一実施形態を示すブロック図である。
図1において、10はロウアドレスバッファ、20はロウプリデコーダ、30はロウデコーダ、40はカラムアドレスバッファ、50はカラムプリデコーダ、60はカラムセレクタ、70は入出力バッファ、100はメモリアレイ、DINおよびDOUT はデータ入力端子およびデータ出力端子をそれぞれ示している。
さらに、ROWADRはロウアドレス、CLMADRはカラムアドレス、BWCはビット幅制御信号をそれぞれ示している。
【0014】
図示のように、ロウアドレスROWADRはロウアドレスバッファ10に、カラムアドレスCLMADRはカラムアドレスバッファ40に、ビット幅制御信号BWCはカラムアドレスバッファ40および入出力バッファ70にそれぞれ入力される。
【0015】
ロウアドレスバッファ10に入力されたロウアドレスROWADRは、ロウアドレスバッファ10を介して、ロウプリデコーダ20に入力され、さらにロウデコーダ30に入力される。ロウプリデコーダ20およびロウデコーダ30によって、入力されたロウアドレスROWADRに応じて、所定のワード線が選択され、アクティブ状態に設定される。
【0016】
カラムアドレスバッファ40に入力されたカラムアドレスCLMADRは、カラムアドレスバッファ40を介して、カラムプリデコーダ50に入力され、さらにカラムセレクタ60に入力される。カラムプリデコーダ50およびカラムセレクタ60によって、入力されたカラムアドレスCLMADRに応じて、所定のビット線が選択され、アクティブ状態に設定される。
【0017】
そして、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線の交差点に配置されたメモリセルが選択され、データの入出力が行われる。
たとえば、書き込み時に、入力端子DINに入力されたデータが入出力バッファ70によって読み込まれ、選択ビット線を介して、選択されたメモリセルに書き込まれる。読み出し時に、選択されたメモリセルに記憶されたデータが選択ビット線に読み出され、入出力バッファ70を介して、出力端子DOUT に出力される。
【0018】
なお、ここで、カラムアドレスバッファ40および入出力バッファ70にそれぞれビット幅制御信号BWCが入力され、このビット幅制御信号BWCに応じて、入出力データのビット数が設定される。
以下、メモリコアを構成するカラムアドレスバッファ40、カラムプリデコーダ50、カラムセレクタ60、入出力バッファ70およびメモリアレイ100の各部分の構成およびそれらの動作について説明する。
【0019】
図2はカラムアドレスバッファ40の構成を示す回路図である。
図2において、Y0 ,Y1 ,…,YN−1 ,YN はカラムアドレスCLMADRの入力端子、φはビット幅制御信号BWC入力端子、AY0 は入力端子Y0 に入力されたアドレスデータの同相信号、AY0 Bは入力端子Y0 に入力されたアドレスデータの反転信号、AY1 は入力端子Y1 に入力されたアドレスデータの同相信号、AY1 Bは入力端子Y1 に入力されたアドレスデータの反転信号、AYN−1 は入力端子YN−1 に入力されたアドレスデータの同相信号、AYN−1 Bは入力端子YN−1 に入力されたアドレスデータの反転信号、AYN は入力端子YN に入力されたアドレスデータの同相信号、AYN Bは入力端子YN に入力されたアドレスデータの反転信号の出力端子をそれぞれ示している。
【0020】
図示のように、カラムアドレス入力端子Y0 ,Y1 ,…,YN−1 に入力されたカラムアドレスデータがそれぞれバッファ回路を介して、同相信号の出力端子AY0 ,AY1 ,…,AYN−1 に出力され、さらにインバータを介して、反転信号出力端子AY0 B,AY1 B,…,AYN−1 Bに出力される。
たとえば、図示のように入力端子Y0 に入力されたカラムアドレスデータがバッファ回路BUF0 を介して、同相信号出力端子AY0 に出力され、さらにインバータINV0 を介して反転信号出力端子AY0 Bに出力される。
【0021】
そして、カラムアドレスバッファ40の最下位のアドレスのバッファ回路が他のバッファ回路とは構造が異なる。このバッファ回路は入力端子φに入力されたビット幅制御信号BWCによって動作が制御される。
最下位アドレスの入力端子YN がオア回路OCB1の一方の入力端子およびインバータINVN の入力端子に接続され、インバータINVN の出力端子がオア回路OCB2の一方の入力端子に接続されている。さらに、ビット幅制御信号BWCの入力端子φがオア回路OCB1およびオア回路OCB2の他方の入力端子に接続されている。
【0022】
入力端子φにローレベル(第1のレベル)のビット幅制御信号BWCが入力されるとき、入力端子YN に入力された最下位アドレスの同相信号の同相信号出力端子AYN に出力され、その反転信号が反転信号出力端子AYN Bに出力される。
一方、入力端子φにハイレベル(第2のレベル)のビット幅制御信号BWCが入力されるとき、オア回路OCB1およびオア回路OCB2がともにハイレベルの信号が出力され、すなわち、最下位アドレスデータの同相信号出力端子AYN および反転信号出力端子AYN
Bにハイレベルの信号が出力される。
【0023】
図3はカラムプリデコーダ50の構成を示す回路図である。
図3において、AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1はアンド回路、CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1はカラム線をそれぞれ示している。
図示のように、カラムプリデコーダ50は複数個のアンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1によって構成され、これらのアンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1の入力端子にカラムアドレスバッファ40からのアドレスデータの同相信号および反転信号がそれぞれ異なる組み合わせで入力されている。
なお、これらのアンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1にはカラムプリデコーダのイネーブル信号YDEがそれぞれ入力され、このイネーブル信号YDEによってカラムプリデコーダ50の動作が制御される。
【0024】
たとえば、イネーブル信号YDEがハイレベルのとき、アンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1がそれぞれの入力端子に入力されたアドレスデータの同相信号またはそれらの反転信号に応じて、カラム線CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1の内所定のカラム線がアクティブ状態に設定される。
たとえば、最下位のアドレスデータ入力端子YN にローレベルの信号が入力されたとき、偶数番目のカラム線がアクティブ状態に設定され、最下位のアドレスデータ入力端子YN にハイレベルの信号が入力されたとき、奇数番目のカラム線がアクティブ状態に設定される。
【0025】
図4はメモリアレイ100とカラムセレクタ60との構成を示す回路図である。
図4において、WL0 ,WL1 ,…,WLN はワード線、CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1はカラム線、BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1はビット線、MC00,MC01,…,MC2N+1,Nはメモリセル、BUS0 ,/BUS0 ,BUS1 ,/BUS1 はデータバス、SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B はスイッチング回路をそれぞれ示している。
【0026】
メモリアレイ100において、メモリセルMC00,MC01,,MC2N+1,Nが行列状に配置され、2N+2行、N+1列のメモリアレイが構成されている。各列に配置されたメモリセルがそれぞれワード線WL0 ,WL1 ,…,WLN+1 に接続され、各行に配置されたメモリセルがそれぞれペアを成しているビット線BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1に接続されている。ビット線BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1がそれぞれペアを成しているスイッチング回路SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B を介してデータバスBUS0 ,/BUS0 ,BUS1 ,/BUS1 に接続されている。
【0027】
スイッチング回路SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B は、たとえば、nMOSトランジスタによって構成され、これらのnMOSトランジスタのゲート電極がそれぞれカラム線CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1に接続されている。
たとえば、入力されたカラムアドレスCLMADRに応じて、所定のカラム線CLi がハイレベル状態、すなわち、アクティブ状態に設定されているとき、ペアを成しているスイッチング回路SWiA,SWiBがともに導通状態に設定され、奇数番目のビット線BLi ,/BLi がデータバスBUS0 ,/BUS0 に接続され、偶数番目のビット線BLi ,/BLi がデータバスBUS1 ,/BUS1 にそれぞれ接続される。
【0028】
ワード線WL0 ,WL1 ,…,WLN+1 がそれぞれロウデコーダ30に接続され、ロウデコーダ30によって、入力されたロウアドレスROWADRに応じて、所定ワード線WLj がアクティブ状態に設定されたとき、選択されたワード線WLj および選択されたビット線BLi ,/BLi の交点に配置されているメモリセルMCjiが選択され、当該メモリセルMCijに対して、データの書き込みまたは読み出しが行われる。
【0029】
たとえば、データの読み出しが行われるとき、選択されたメモリセルMCijに記憶されているデータがビット線BLi に、記憶されているデータの反転データがビット線/BLi にそれぞれ出力され、スイッチング回路SWiA,SWiBを介してデータバスBUSi ,/BUSi に出力される。
一方、データの書き込みが行われるとき、データバスBUSi ,/BUSi に印加された書き込みデータおよびその反転データがそれぞれスイッチング回路SWiA,SWiBを介してビット線BLi ,/BLi に入力され、さらに選択されたメモリセルMCijに書き込まれる。
【0030】
図5は入出力バッファ70の構成を示す回路図である。
図5において、201,202,…,207はアンド回路、208,209はオア回路、210,211,…,215はインバータ、216,217,218,219は出力バッファ、DOUT0,DOUT1はデータ出力端子、DIN0 ,DIN1 はデータ入力端子、DBUS0 ,/DBUS0 ,DBUS1 ,/DBUS1 はデータバスへの入力端子をそれぞれ示している。
なお、図5(a)はデータの出力バッファの回路図であり、図5(b)はデータの入力バッファの回路図である。
【0031】
図5(a)に示すように、データの出力バッファはアンド回路201,202,203、オア回路208およびインバータ210によって構成されている。
アンド回路201の入力端子がそれぞれデータバスBUS0 、カラムアドレスの反転信号出力端子AY N Bに接続され、アンド回路202の入力端子がそれぞれデータバスBUS1 、カラムアドレスの同相信号出力端子AY N およびおインバータ210の出力端子に接続されている。
インバータ210の入力端子がビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続され、また、アンド回路203の入力端子がそれぞれデータバスBUS1 およびビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続されている。
オア回路208の入力端子がそれぞれアンド回路201、202の出力端子に接続され、オア回路208の出力端子がデータ出力端子DOUT0に接続され、アンド回路203の出力端子がデータ出力端子DOUT1に接続されている。
【0032】
このような構成におけるデータの出力バッファはビット幅制御信号BWCに応じて、データ出力ビット数が制御される。
たとえば、ハイレベルのビット幅制御信号BWCが入力端子φに印加されている場合は、データバスBUS1 に印加されているデータ信号がアンド回路203を介してデータ出力端子DOUT1に出力される。また、このとき、インバータ210の出力端子にローレベルの信号が出力されるため、アンド回路202の出力端子にローレベルの信号が出力される。
【0033】
また、図2に示すように、ビット幅制御信号BWCがハイレベルに設定されているとき、カラムアドレスデータの反転信号出力端子AYN Bにハイレベルの信号が出力されるため、データバスの出力端子BUS0 に印加されている信号がアンド回路201を介して、オア回路208の入力端子に入力され、さらにオア回路208を介してデータ出力端子DOUT0に出力される。
【0034】
一方、ローレベルのビット幅制御信号BWCが入力端子φに印加されている場合は、アンド回路203がローレベルの信号が出力され、すなわち、データ出力端子DOUT1にローレベルの信号が出力される。
また、インバータ210の出力端子にハイレベルの信号が出力されるため、データ出力端子DOUT0の出力信号がカラムアドレス入力端子YN に印加されたカラムデータの最下位データによって決まる。
【0035】
たとえば、カラムデータの最下位データがハイレベルの場合、カラムアドレス端子AYN にハイレベルの信号が印加され、カラムアドレス端子AYN Bにローレベルの信号が印加されるため、データバスBUS1 の出力端子に印加されたデータがアンド回路202およびオア回路208を介してデータ出力端子DOUT0に出力される。
カラムデータの最下位データがローレベルの場合、カラムアドレス端子AYN Bにハイレベルの信号が印加され、カラムアドレス端子AYN にローレベルの信号が印加されるため、データバスBUS0 の出力端子に印加されたデータがアンド回路201およびオア回路208を介してデータ出力端子DOUT0に出力される。
【0036】
図5(b)に示すように、データの入力バッファはアンド回路204,205…,207、オア回路209およびインバータ211,212,…,215および出力バッファ216,217,218,219によって構成されている。
【0037】
インバータ211の入力端子がビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続され、インバータ211の出力端子がアンド回路207の一方の入力端子に接続され、アンド回路207の他方の入力端子がデータ入力端子DIN1 に接続されている。
アンド回路206の一方の入力端子がデータ入力端子DIN0 に接続され、他方の入力端子がビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続されている。
【0038】
アンド回路204の一方の入力端子がカラムアドレス端子AYN Bに接続され、他方の入力端子が入力イネーブル信号入力端子WEに接続されている。
アンド回路204の出力端子がインバータ212の入力端子に接続され、さらに出力バッファ216、217の正のイネーブル信号端子に接続されている。出力バッファ216の入力端子がデータ入力端子DIN0 に接続され、出力端子がデータバスの入力端子DBUS0 に接続されている。インバータ213の入力端子がデータ入力端子DIN0 に接続され、出力端子が出力バッファ217の入力端子に接続されている。出力バッファ217の出力端子がデータバスの入力端子/DBUS0 に接続されている。
また、インバータ212の出力端子が出力バッファ216、217の負のイネーブル信号入力端子に接続されている。
【0039】
アンド回路205の一方の入力端子がカラムアドレス端子AYN に接続され、他方の入力端子が入力イネーブル信号入力端子WEに接続されている。
アンド回路205の出力端子がインバータ214の入力端子に接続され、さらに出力バッファ218、219の正のイネーブル信号端子に接続されている。出力バッファ218の入力端子がオア回路209の出力端子に接続され、出力端子がデータバスの入力端子DBUS1 に接続されている。インバータ215の入力端子がオア回路209の出力端子に接続され、出力端子が出力バッファ219の入力端子に接続されている。出力バッファ219の出力端子がデータバスの入力端子/DBUS1 に接続されている。
また、インバータ214の出力端子が出力バッファ218、219の負のイネーブル信号入力端子に接続されている。
【0040】
データ入力バッファが上述した構成において、入力端子φに入力されたビット幅制御信号BWCによって入力データのビット幅が制御される。
入力端子φにハイレベルのビット幅制御信号BWCが入力された場合は、データ入力端子DIN0 の信号がアンド回路206を介して、オア回路209の入力端子に入力され、さらにオア回路209を介して、出力バッファ218、インバータ215に入力される。また、図2に示すように、入力端子φにハイレベルのビット幅制御信号BWCが入力されたとき、カラムアドレス端子AYN がハイレベルに設定されるため、イネーブル信号入力端子WEにローレベルの信号が印加されているとき、アンド回路205の出力端子にローレベルの信号が出力され、出力バッファ218、219がともに非導通状態に設定されており、データバスへのデータの出力が行われず、そして、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、アンド回路205の出力端子の信号がローレベルからハイレベルへと切り換えられ、出力バッファ218、219がともに導通状態に切り換わる。
【0041】
このため、データ入力端子DIN0 に入力された入力データがアンド回路206およびオア回路209を介して出力バッファ218の入力端子に入力され、さらにインバータ215を介して反転され、出力バッファ219の入力端子に入力される。そして、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジで、出力バッファ218、219がともに導通状態に切り換えられ、これらの出力バッファの入力端子に入力されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS1 ,/DBUS1 に出力される。
【0042】
これと同時に、データ入力端子DIN0 に入力されたデータが出力バッファ216の入力端子に出力され、さらにインバータ213を介して反転され、出力バッファ217の入力端子に出力される。イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、アンド回路204の出力端子に出力された信号のレベルがローレベルからハイレベルに切り換わり、出力バッファ216、217がともに非導通状態から導通状態に切り換えられるため、これらの出力バッファの入力端子に入力されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS0 ,/DBUS0 に出力される。
【0043】
一方、ビット幅制御信号BWC入力端子φにローレベルの信号が印加された場合、インバータ211の出力端子にハイレベルの信号が出力されるため、データ入力端子DIN1 に入力された信号がアンド回路207およびオア回路209を介して出力バッファ218の入力端子に入力され、さらにインバータ215を介して反転され、出力バッファ219の入力端子に入力される。
【0044】
また、これと同時に、データ入力端子DIN0 に入力された信号が出力バッファ216の入力端子に入力され、さらにインバータ213を介して反転され、出力バッファ217の入力端子に入力される。
【0045】
カラムアドレス入力端子YN にハイレベルのカラムアドレスデータが入力された場合、カラムアドレス端子AYN にハイレベル、カラムアドレス端子AYN Bにローレベルの信号がそれぞれ出力されるため、イネーブル信号入力端子WEの信号がローレベルからハイレベルに切り換えられるとき、アンド回路205の出力端子に出力された信号がローレベルからハイレベルに切り換えられ、出力バッファ218、219が導通状態に切り換えられ、データ入力端子DIN1 に入力されたデータがアンド回路207およびオア回路209を介して、さらに出力バッファ218を介してデータバス入力端子DBUS1 に出力され、また、オア回路209の出力端子の信号がインバータ215を介して反転され、出力バッファ219を介してデータバス入力端子/DBUS1 に出力される。
【0046】
また、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、出力バッファ216および217が導通状態に切り換えられるため、データ入力端子DIN0 に入力されたデータが出力バッファ216を介してデータバス入力端子DBUS0 に出力され、さらにデータ入力端子DIN0 に入力されたデータがインバータ213を介して反転され、出力バッファ217を介してデータバス入力端子/DBUS0 に出力される。
【0047】
上述したように、ビット幅制御信号BWCがハイレベルに設定されているとき、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、データ入力端子DIN0 に入力されたデータおよびその反転されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS0 ,/DBUS0 ,DBUS1 ,/DBUS1 に出力される。
一方、ビット幅制御信号BWCがローレベルに設定されているとき、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、カラムアドレスの最下位データYN に応じて、データ入力端子DIN0 に入力されたデータおよびその反転されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS0 ,/DBUS0 に出力され、データ入力端子DIN1 に入力されたデータおよびその反転されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS1 ,/DBUS1 に出力される。
【0048】
図6は上述した入出力バッファ70におけるデータ出力時のタイミングチャートである。
図6に示すように、チップイネーブル信号/CEがアクティブ状態(ローレベル)に設定されたとき、カラムプリデコーダイネーブル信号YDEがハイレベルに設定される。そして、ビット幅制御信号BWCの入力端子φにローレベルの信号が入力されたとき、カラムプリデコーダイネーブル信号YDEと同期して、カラム線CL2Nもハイレベルに設定され、カラム線CL2N+1 がローレベルに保持され、カラム線CL2Nの電位変化に同期して、データバスBUS0 のデータがデータ出力端子DOUT0に出力され、データ出力端子DOUT1がもとの状態に保持される。
【0049】
一方、ビット幅制御信号BWCの入力端子φにハイレベルの信号が入力されたとき、カラムプリデコーダイネーブル信号YDEと同期して、カラム線CL2N,CL2N+1 がともにハイレベルに設定される。そして、これらのカラム線の電位変化に同期して、データ出力端子DOUT0,DOUT1にそれぞれデータバスBUS0 ,BUS1 のデータが出力される。すなわち、ビット幅制御信号BWCによって、出力データの幅が変化する。
すなわち、ビット幅制御信号BWCがローレベルに設定されたとき、出力データが1ビットとなり、出力データが出力端子DOUT0に出力される。ビット幅制御信号BWCがハイレベルに設定されたとき、出力データが2ビットとなり、出力データが出力端子DOUT0,DOUT1にそれぞれ出力される。
【0050】
以上説明したように、本実施形態によれば、半導体記憶装置にビット幅制御信号BWCの入力端子φを設け、当該入力端子φに入力された信号をカラムアドレスバッファ40、入出力バッファ70にそれぞれ入力し、入力端子φにローレベルの信号が入力されたとき、半導体記憶装置の入出力端子のビット数が通常より1ビット増え、データの入出力の幅がビット幅制御信号BWCによって制御されるので、データ入出力のビット幅が外部入力ピンに入力された制御信号のレベルによって容易に変更でき、アプリケーションによらずに多ビット同時試験が可能となり、試験時間の短縮および試験パターンの開発工数が短縮できる。
【0051】
なお、ASICメモリに本発明の半導体記憶装置が組み込まれることによって、ASICメモリにおける試験時間および試験パターンの開発工数の短縮を図れる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体記憶装置によれば、アプリケーションによらずに多ビット同時試験が可能となり、試験時間の短縮および試験パターンの開発工数が短縮できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】カラムアドレスバッファの構成を示す回路図である。
【図3】カラムプリデコーダの構成を示す回路図である。
【図4】メモリアレイおよびカラムセレクタの構成を示す回路図である。
【図5】入出力バッファの構成を示す回路図である。
【図6】入出力バッファにおけるデータ出力のタイミングチャートである。
【図7】従来の半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10…ロウアドレスバッファ、20…ロウプリデコーダ、30…ロウデコーダ、40…カラムアドレスバッファ、50…カラムプリデコーダ、60…カラムセレクタ、70…入出力バッファ、100…メモリアレイ、DIN,DIN0 ,DIN1 …データ入力端子、DOUT ,DOUT0,DOUT1…データ出力端子、Y0 ,Y1 ,…,YN−1 ,YN …カラムアドレス入力端子、φ…ビット幅制御信号入力端子、AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1…アンド回路、201,202,…,207…アンド回路、208,209…オア回路、210,211,…,215…インバータ、216,217,218,219…出力バッファ、WL0 ,WL1 ,…,WLN …ワード線、BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1…ビット線、CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1…カラム線、MC00,MC01,…,MC2N+1,N…メモリセル、SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B …スイッチング回路、BUS0 ,/BUS0 ,BUS1 ,/BUS1 …データバス、DBUS0 ,/DBUS0 ,DBUS1 ,/DBUS1 …データバス入力端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のロジックICチップに内蔵されたメモリコアに対して試験を行うとき、外部に取り出されたメモリコアの各動作を制御する制御信号端子およびデータの入出力端子を介してデータの入出力が行われる。
【0003】
図7はこのようなメモリコアの構成を示すブロック図である。
図7において、10はロウアドレスバッファ、20はロウプリデコーダ、30はロウデコーダ、40aはカラムアドレスバッファ、50aはカラムプリデコーダ、60aはカラムセレクタ、70は入出力バッファ、100はメモリアレイ、DINおよびDOUT はデータ入力端子およびデータ出力端子をそれぞれ示している。
【0004】
図示のように、ロウアドレスROWADRがロウアドレスバッファ10に入力され、ロウアドレスバッファ10を介してロウプリデコーダ20に入力され、そして、ロウデコーダ30に入力される。ロウプリデコーダ20およびロウデコーダ30によって、入力されたロウアドレスROWADRに応じて、所定のワード線が選択されアクティブ状態に設定される。
【0005】
一方、カラムアドレスCLMADRがカラムアドレスバッファ40aに入力され、カラムアドレスバッファ40aを介してカラムプリデコーダ50aに入力され、さらに、カラムセレクタ60aに入力される。カラムプリデコーダ50aおよびカラムセレクタ60aによって、入力されたカラムアドレスCLMADRに応じて、所定のビット線が選択され、アクティブ状態に設定される。
【0006】
上述したように、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線によって、これらの信号線の交差点に配置されたメモリセルが選択され、入出力バッファ70aを介して、データの入出力が行われる。
たとえば、データ入力、すなわち、メモリ書き込み時に、データ入力端子DINに入力されたデータが入出力バッファ70aおよび選択されたビット線を介して、選択されたメモリセルに書き込まれる。
一方、データ出力、すなわち、メモリ読み出し時に、選択されたメモリセルから記憶データが読み出され、選択されたビット線および入出力バッファ70aを介してデータ出力端子DOUT に出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のメモリコアにおいては、アプリケーションによってメモリコアの信号端子およびデータ入出力端子数が決まっており、メモリコアの容量が増加していくと、試験時間の増大が問題となる。
また、アプリケーション毎にデータ入出力端子数を変更すると、テストパターンも別途に作成しなければならなく、メモリコア自体もアプリケーション毎に新たに開発しなければならないという問題がある。
【0008】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ入出力端子数が外部信号によって容易に変更でき、アプリケーションによらず多ビットが同時に試験でき、試験時間および試験パターンの開発工数を短縮でき、アプリケーションの依存性を低減できる半導体記憶装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、複数のメモリセルが配列されたメモリアレイを有し、ロウアドレスおよびカラムアドレスに応じて、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線によってアドレス指定されたメモリセルを選択し、入出力回路を介して上記メモリアレイに対して、データの書き込みまたは読み出しを行う半導体記憶装置であって、入力された複数のカラムアドレスデータをそれぞれ同相信号および反転信号として出力する複数のアドレスバッファ回路を有し、当該複数のアドレスバッファ回路のうち、最下位のカラムアドレスデータが入力されるアドレスバッファ回路は、ビット幅制御信号が第1のレベルで入力されると入力された最下位のカラムアドレスデータの同相信号および反転信号の2つの信号を出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルで入力されると上記最下位のカラムアドレスデータの入力レベルにかかわらず所定の同レベルの2つの信号を出力するカラムアドレスバッファと、上記カラムアドレスバッファ回路の上記複数のアドレスバッファ回路から出力された複数の信号に基づいて複数のカラム線のうち所定のカラム線をアクティブ状態に設定するカラムプリデコーダと、それぞれが異なる上記カラム線に接続され、上記ビット線とデータバスとを当該カラム線がアクティブ状態のときに導通状態とする複数のスイッチ回路を有するカラムセレクタと、を有し、上記入出力回路は、上記ビット幅制御信号および上記カラムアドレスバッファの最下位のアドレスバッファ回路の2つの出力信号を受けて、当該ビット幅制御信号が第1のレベルのときは、1つのデータバスの読み出しデータを出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルのときは2つのデータバスの読み出しデータを出力する出力バッファと、上記ビット幅制御信号および上記カラムアドレスバッファの最下位のアドレスバッファ回路の2つの出力信号を受けて、当該ビット幅制御信号が第1のレベルのときは、2つのデータ入力端子の入力データを書き込みデータとして2つのデータバスに出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルのときは1つのデータ入力端子の入力データを書き込みデータとして1つのデータバスに出力する入力バッファと、を有する。
【0010】
さらに、本発明の半導体装置がASICメモリに組み込まれている。
【0011】
本発明によれば、半導体記憶装置に外部からのビット幅制御信号の入力端子が設けられ、当該入力端子に入力されたビット幅制御信号によってデータ入出力回路の入出力のビット数が設定される。
たとえば、入出力回路にある複数の入出力端子の内、前記ビット幅制御信号に応じて、所定の数の入出力端子が選択され、これら選択された入出力端子を介してデータの入出力が行われる。
この結果、データの入出力の端子数が外部信号によって容易に変更でき、アプリケーションの依存性が低減できる。
【0012】
また、ASICメモリに上述したようなメモリコアが組み込まれることによって、アプリケーションによらず多ビットが同時に試験でき、試験時間および試験パターンの開発工数の短縮を図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る半導体記憶装置の一実施形態を示すブロック図である。
図1において、10はロウアドレスバッファ、20はロウプリデコーダ、30はロウデコーダ、40はカラムアドレスバッファ、50はカラムプリデコーダ、60はカラムセレクタ、70は入出力バッファ、100はメモリアレイ、DINおよびDOUT はデータ入力端子およびデータ出力端子をそれぞれ示している。
さらに、ROWADRはロウアドレス、CLMADRはカラムアドレス、BWCはビット幅制御信号をそれぞれ示している。
【0014】
図示のように、ロウアドレスROWADRはロウアドレスバッファ10に、カラムアドレスCLMADRはカラムアドレスバッファ40に、ビット幅制御信号BWCはカラムアドレスバッファ40および入出力バッファ70にそれぞれ入力される。
【0015】
ロウアドレスバッファ10に入力されたロウアドレスROWADRは、ロウアドレスバッファ10を介して、ロウプリデコーダ20に入力され、さらにロウデコーダ30に入力される。ロウプリデコーダ20およびロウデコーダ30によって、入力されたロウアドレスROWADRに応じて、所定のワード線が選択され、アクティブ状態に設定される。
【0016】
カラムアドレスバッファ40に入力されたカラムアドレスCLMADRは、カラムアドレスバッファ40を介して、カラムプリデコーダ50に入力され、さらにカラムセレクタ60に入力される。カラムプリデコーダ50およびカラムセレクタ60によって、入力されたカラムアドレスCLMADRに応じて、所定のビット線が選択され、アクティブ状態に設定される。
【0017】
そして、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線の交差点に配置されたメモリセルが選択され、データの入出力が行われる。
たとえば、書き込み時に、入力端子DINに入力されたデータが入出力バッファ70によって読み込まれ、選択ビット線を介して、選択されたメモリセルに書き込まれる。読み出し時に、選択されたメモリセルに記憶されたデータが選択ビット線に読み出され、入出力バッファ70を介して、出力端子DOUT に出力される。
【0018】
なお、ここで、カラムアドレスバッファ40および入出力バッファ70にそれぞれビット幅制御信号BWCが入力され、このビット幅制御信号BWCに応じて、入出力データのビット数が設定される。
以下、メモリコアを構成するカラムアドレスバッファ40、カラムプリデコーダ50、カラムセレクタ60、入出力バッファ70およびメモリアレイ100の各部分の構成およびそれらの動作について説明する。
【0019】
図2はカラムアドレスバッファ40の構成を示す回路図である。
図2において、Y0 ,Y1 ,…,YN−1 ,YN はカラムアドレスCLMADRの入力端子、φはビット幅制御信号BWC入力端子、AY0 は入力端子Y0 に入力されたアドレスデータの同相信号、AY0 Bは入力端子Y0 に入力されたアドレスデータの反転信号、AY1 は入力端子Y1 に入力されたアドレスデータの同相信号、AY1 Bは入力端子Y1 に入力されたアドレスデータの反転信号、AYN−1 は入力端子YN−1 に入力されたアドレスデータの同相信号、AYN−1 Bは入力端子YN−1 に入力されたアドレスデータの反転信号、AYN は入力端子YN に入力されたアドレスデータの同相信号、AYN Bは入力端子YN に入力されたアドレスデータの反転信号の出力端子をそれぞれ示している。
【0020】
図示のように、カラムアドレス入力端子Y0 ,Y1 ,…,YN−1 に入力されたカラムアドレスデータがそれぞれバッファ回路を介して、同相信号の出力端子AY0 ,AY1 ,…,AYN−1 に出力され、さらにインバータを介して、反転信号出力端子AY0 B,AY1 B,…,AYN−1 Bに出力される。
たとえば、図示のように入力端子Y0 に入力されたカラムアドレスデータがバッファ回路BUF0 を介して、同相信号出力端子AY0 に出力され、さらにインバータINV0 を介して反転信号出力端子AY0 Bに出力される。
【0021】
そして、カラムアドレスバッファ40の最下位のアドレスのバッファ回路が他のバッファ回路とは構造が異なる。このバッファ回路は入力端子φに入力されたビット幅制御信号BWCによって動作が制御される。
最下位アドレスの入力端子YN がオア回路OCB1の一方の入力端子およびインバータINVN の入力端子に接続され、インバータINVN の出力端子がオア回路OCB2の一方の入力端子に接続されている。さらに、ビット幅制御信号BWCの入力端子φがオア回路OCB1およびオア回路OCB2の他方の入力端子に接続されている。
【0022】
入力端子φにローレベル(第1のレベル)のビット幅制御信号BWCが入力されるとき、入力端子YN に入力された最下位アドレスの同相信号の同相信号出力端子AYN に出力され、その反転信号が反転信号出力端子AYN Bに出力される。
一方、入力端子φにハイレベル(第2のレベル)のビット幅制御信号BWCが入力されるとき、オア回路OCB1およびオア回路OCB2がともにハイレベルの信号が出力され、すなわち、最下位アドレスデータの同相信号出力端子AYN および反転信号出力端子AYN
Bにハイレベルの信号が出力される。
【0023】
図3はカラムプリデコーダ50の構成を示す回路図である。
図3において、AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1はアンド回路、CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1はカラム線をそれぞれ示している。
図示のように、カラムプリデコーダ50は複数個のアンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1によって構成され、これらのアンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1の入力端子にカラムアドレスバッファ40からのアドレスデータの同相信号および反転信号がそれぞれ異なる組み合わせで入力されている。
なお、これらのアンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1にはカラムプリデコーダのイネーブル信号YDEがそれぞれ入力され、このイネーブル信号YDEによってカラムプリデコーダ50の動作が制御される。
【0024】
たとえば、イネーブル信号YDEがハイレベルのとき、アンド回路AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1がそれぞれの入力端子に入力されたアドレスデータの同相信号またはそれらの反転信号に応じて、カラム線CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1の内所定のカラム線がアクティブ状態に設定される。
たとえば、最下位のアドレスデータ入力端子YN にローレベルの信号が入力されたとき、偶数番目のカラム線がアクティブ状態に設定され、最下位のアドレスデータ入力端子YN にハイレベルの信号が入力されたとき、奇数番目のカラム線がアクティブ状態に設定される。
【0025】
図4はメモリアレイ100とカラムセレクタ60との構成を示す回路図である。
図4において、WL0 ,WL1 ,…,WLN はワード線、CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1はカラム線、BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1はビット線、MC00,MC01,…,MC2N+1,Nはメモリセル、BUS0 ,/BUS0 ,BUS1 ,/BUS1 はデータバス、SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B はスイッチング回路をそれぞれ示している。
【0026】
メモリアレイ100において、メモリセルMC00,MC01,,MC2N+1,Nが行列状に配置され、2N+2行、N+1列のメモリアレイが構成されている。各列に配置されたメモリセルがそれぞれワード線WL0 ,WL1 ,…,WLN+1 に接続され、各行に配置されたメモリセルがそれぞれペアを成しているビット線BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1に接続されている。ビット線BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1がそれぞれペアを成しているスイッチング回路SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B を介してデータバスBUS0 ,/BUS0 ,BUS1 ,/BUS1 に接続されている。
【0027】
スイッチング回路SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B は、たとえば、nMOSトランジスタによって構成され、これらのnMOSトランジスタのゲート電極がそれぞれカラム線CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1に接続されている。
たとえば、入力されたカラムアドレスCLMADRに応じて、所定のカラム線CLi がハイレベル状態、すなわち、アクティブ状態に設定されているとき、ペアを成しているスイッチング回路SWiA,SWiBがともに導通状態に設定され、奇数番目のビット線BLi ,/BLi がデータバスBUS0 ,/BUS0 に接続され、偶数番目のビット線BLi ,/BLi がデータバスBUS1 ,/BUS1 にそれぞれ接続される。
【0028】
ワード線WL0 ,WL1 ,…,WLN+1 がそれぞれロウデコーダ30に接続され、ロウデコーダ30によって、入力されたロウアドレスROWADRに応じて、所定ワード線WLj がアクティブ状態に設定されたとき、選択されたワード線WLj および選択されたビット線BLi ,/BLi の交点に配置されているメモリセルMCjiが選択され、当該メモリセルMCijに対して、データの書き込みまたは読み出しが行われる。
【0029】
たとえば、データの読み出しが行われるとき、選択されたメモリセルMCijに記憶されているデータがビット線BLi に、記憶されているデータの反転データがビット線/BLi にそれぞれ出力され、スイッチング回路SWiA,SWiBを介してデータバスBUSi ,/BUSi に出力される。
一方、データの書き込みが行われるとき、データバスBUSi ,/BUSi に印加された書き込みデータおよびその反転データがそれぞれスイッチング回路SWiA,SWiBを介してビット線BLi ,/BLi に入力され、さらに選択されたメモリセルMCijに書き込まれる。
【0030】
図5は入出力バッファ70の構成を示す回路図である。
図5において、201,202,…,207はアンド回路、208,209はオア回路、210,211,…,215はインバータ、216,217,218,219は出力バッファ、DOUT0,DOUT1はデータ出力端子、DIN0 ,DIN1 はデータ入力端子、DBUS0 ,/DBUS0 ,DBUS1 ,/DBUS1 はデータバスへの入力端子をそれぞれ示している。
なお、図5(a)はデータの出力バッファの回路図であり、図5(b)はデータの入力バッファの回路図である。
【0031】
図5(a)に示すように、データの出力バッファはアンド回路201,202,203、オア回路208およびインバータ210によって構成されている。
アンド回路201の入力端子がそれぞれデータバスBUS0 、カラムアドレスの反転信号出力端子AY N Bに接続され、アンド回路202の入力端子がそれぞれデータバスBUS1 、カラムアドレスの同相信号出力端子AY N およびおインバータ210の出力端子に接続されている。
インバータ210の入力端子がビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続され、また、アンド回路203の入力端子がそれぞれデータバスBUS1 およびビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続されている。
オア回路208の入力端子がそれぞれアンド回路201、202の出力端子に接続され、オア回路208の出力端子がデータ出力端子DOUT0に接続され、アンド回路203の出力端子がデータ出力端子DOUT1に接続されている。
【0032】
このような構成におけるデータの出力バッファはビット幅制御信号BWCに応じて、データ出力ビット数が制御される。
たとえば、ハイレベルのビット幅制御信号BWCが入力端子φに印加されている場合は、データバスBUS1 に印加されているデータ信号がアンド回路203を介してデータ出力端子DOUT1に出力される。また、このとき、インバータ210の出力端子にローレベルの信号が出力されるため、アンド回路202の出力端子にローレベルの信号が出力される。
【0033】
また、図2に示すように、ビット幅制御信号BWCがハイレベルに設定されているとき、カラムアドレスデータの反転信号出力端子AYN Bにハイレベルの信号が出力されるため、データバスの出力端子BUS0 に印加されている信号がアンド回路201を介して、オア回路208の入力端子に入力され、さらにオア回路208を介してデータ出力端子DOUT0に出力される。
【0034】
一方、ローレベルのビット幅制御信号BWCが入力端子φに印加されている場合は、アンド回路203がローレベルの信号が出力され、すなわち、データ出力端子DOUT1にローレベルの信号が出力される。
また、インバータ210の出力端子にハイレベルの信号が出力されるため、データ出力端子DOUT0の出力信号がカラムアドレス入力端子YN に印加されたカラムデータの最下位データによって決まる。
【0035】
たとえば、カラムデータの最下位データがハイレベルの場合、カラムアドレス端子AYN にハイレベルの信号が印加され、カラムアドレス端子AYN Bにローレベルの信号が印加されるため、データバスBUS1 の出力端子に印加されたデータがアンド回路202およびオア回路208を介してデータ出力端子DOUT0に出力される。
カラムデータの最下位データがローレベルの場合、カラムアドレス端子AYN Bにハイレベルの信号が印加され、カラムアドレス端子AYN にローレベルの信号が印加されるため、データバスBUS0 の出力端子に印加されたデータがアンド回路201およびオア回路208を介してデータ出力端子DOUT0に出力される。
【0036】
図5(b)に示すように、データの入力バッファはアンド回路204,205…,207、オア回路209およびインバータ211,212,…,215および出力バッファ216,217,218,219によって構成されている。
【0037】
インバータ211の入力端子がビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続され、インバータ211の出力端子がアンド回路207の一方の入力端子に接続され、アンド回路207の他方の入力端子がデータ入力端子DIN1 に接続されている。
アンド回路206の一方の入力端子がデータ入力端子DIN0 に接続され、他方の入力端子がビット幅制御信号BWCの入力端子φに接続されている。
【0038】
アンド回路204の一方の入力端子がカラムアドレス端子AYN Bに接続され、他方の入力端子が入力イネーブル信号入力端子WEに接続されている。
アンド回路204の出力端子がインバータ212の入力端子に接続され、さらに出力バッファ216、217の正のイネーブル信号端子に接続されている。出力バッファ216の入力端子がデータ入力端子DIN0 に接続され、出力端子がデータバスの入力端子DBUS0 に接続されている。インバータ213の入力端子がデータ入力端子DIN0 に接続され、出力端子が出力バッファ217の入力端子に接続されている。出力バッファ217の出力端子がデータバスの入力端子/DBUS0 に接続されている。
また、インバータ212の出力端子が出力バッファ216、217の負のイネーブル信号入力端子に接続されている。
【0039】
アンド回路205の一方の入力端子がカラムアドレス端子AYN に接続され、他方の入力端子が入力イネーブル信号入力端子WEに接続されている。
アンド回路205の出力端子がインバータ214の入力端子に接続され、さらに出力バッファ218、219の正のイネーブル信号端子に接続されている。出力バッファ218の入力端子がオア回路209の出力端子に接続され、出力端子がデータバスの入力端子DBUS1 に接続されている。インバータ215の入力端子がオア回路209の出力端子に接続され、出力端子が出力バッファ219の入力端子に接続されている。出力バッファ219の出力端子がデータバスの入力端子/DBUS1 に接続されている。
また、インバータ214の出力端子が出力バッファ218、219の負のイネーブル信号入力端子に接続されている。
【0040】
データ入力バッファが上述した構成において、入力端子φに入力されたビット幅制御信号BWCによって入力データのビット幅が制御される。
入力端子φにハイレベルのビット幅制御信号BWCが入力された場合は、データ入力端子DIN0 の信号がアンド回路206を介して、オア回路209の入力端子に入力され、さらにオア回路209を介して、出力バッファ218、インバータ215に入力される。また、図2に示すように、入力端子φにハイレベルのビット幅制御信号BWCが入力されたとき、カラムアドレス端子AYN がハイレベルに設定されるため、イネーブル信号入力端子WEにローレベルの信号が印加されているとき、アンド回路205の出力端子にローレベルの信号が出力され、出力バッファ218、219がともに非導通状態に設定されており、データバスへのデータの出力が行われず、そして、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、アンド回路205の出力端子の信号がローレベルからハイレベルへと切り換えられ、出力バッファ218、219がともに導通状態に切り換わる。
【0041】
このため、データ入力端子DIN0 に入力された入力データがアンド回路206およびオア回路209を介して出力バッファ218の入力端子に入力され、さらにインバータ215を介して反転され、出力バッファ219の入力端子に入力される。そして、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジで、出力バッファ218、219がともに導通状態に切り換えられ、これらの出力バッファの入力端子に入力されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS1 ,/DBUS1 に出力される。
【0042】
これと同時に、データ入力端子DIN0 に入力されたデータが出力バッファ216の入力端子に出力され、さらにインバータ213を介して反転され、出力バッファ217の入力端子に出力される。イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、アンド回路204の出力端子に出力された信号のレベルがローレベルからハイレベルに切り換わり、出力バッファ216、217がともに非導通状態から導通状態に切り換えられるため、これらの出力バッファの入力端子に入力されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS0 ,/DBUS0 に出力される。
【0043】
一方、ビット幅制御信号BWC入力端子φにローレベルの信号が印加された場合、インバータ211の出力端子にハイレベルの信号が出力されるため、データ入力端子DIN1 に入力された信号がアンド回路207およびオア回路209を介して出力バッファ218の入力端子に入力され、さらにインバータ215を介して反転され、出力バッファ219の入力端子に入力される。
【0044】
また、これと同時に、データ入力端子DIN0 に入力された信号が出力バッファ216の入力端子に入力され、さらにインバータ213を介して反転され、出力バッファ217の入力端子に入力される。
【0045】
カラムアドレス入力端子YN にハイレベルのカラムアドレスデータが入力された場合、カラムアドレス端子AYN にハイレベル、カラムアドレス端子AYN Bにローレベルの信号がそれぞれ出力されるため、イネーブル信号入力端子WEの信号がローレベルからハイレベルに切り換えられるとき、アンド回路205の出力端子に出力された信号がローレベルからハイレベルに切り換えられ、出力バッファ218、219が導通状態に切り換えられ、データ入力端子DIN1 に入力されたデータがアンド回路207およびオア回路209を介して、さらに出力バッファ218を介してデータバス入力端子DBUS1 に出力され、また、オア回路209の出力端子の信号がインバータ215を介して反転され、出力バッファ219を介してデータバス入力端子/DBUS1 に出力される。
【0046】
また、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、出力バッファ216および217が導通状態に切り換えられるため、データ入力端子DIN0 に入力されたデータが出力バッファ216を介してデータバス入力端子DBUS0 に出力され、さらにデータ入力端子DIN0 に入力されたデータがインバータ213を介して反転され、出力バッファ217を介してデータバス入力端子/DBUS0 に出力される。
【0047】
上述したように、ビット幅制御信号BWCがハイレベルに設定されているとき、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、データ入力端子DIN0 に入力されたデータおよびその反転されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS0 ,/DBUS0 ,DBUS1 ,/DBUS1 に出力される。
一方、ビット幅制御信号BWCがローレベルに設定されているとき、イネーブル信号入力端子WEの立ち上がりエッジにおいて、カラムアドレスの最下位データYN に応じて、データ入力端子DIN0 に入力されたデータおよびその反転されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS0 ,/DBUS0 に出力され、データ入力端子DIN1 に入力されたデータおよびその反転されたデータがそれぞれデータバス入力端子DBUS1 ,/DBUS1 に出力される。
【0048】
図6は上述した入出力バッファ70におけるデータ出力時のタイミングチャートである。
図6に示すように、チップイネーブル信号/CEがアクティブ状態(ローレベル)に設定されたとき、カラムプリデコーダイネーブル信号YDEがハイレベルに設定される。そして、ビット幅制御信号BWCの入力端子φにローレベルの信号が入力されたとき、カラムプリデコーダイネーブル信号YDEと同期して、カラム線CL2Nもハイレベルに設定され、カラム線CL2N+1 がローレベルに保持され、カラム線CL2Nの電位変化に同期して、データバスBUS0 のデータがデータ出力端子DOUT0に出力され、データ出力端子DOUT1がもとの状態に保持される。
【0049】
一方、ビット幅制御信号BWCの入力端子φにハイレベルの信号が入力されたとき、カラムプリデコーダイネーブル信号YDEと同期して、カラム線CL2N,CL2N+1 がともにハイレベルに設定される。そして、これらのカラム線の電位変化に同期して、データ出力端子DOUT0,DOUT1にそれぞれデータバスBUS0 ,BUS1 のデータが出力される。すなわち、ビット幅制御信号BWCによって、出力データの幅が変化する。
すなわち、ビット幅制御信号BWCがローレベルに設定されたとき、出力データが1ビットとなり、出力データが出力端子DOUT0に出力される。ビット幅制御信号BWCがハイレベルに設定されたとき、出力データが2ビットとなり、出力データが出力端子DOUT0,DOUT1にそれぞれ出力される。
【0050】
以上説明したように、本実施形態によれば、半導体記憶装置にビット幅制御信号BWCの入力端子φを設け、当該入力端子φに入力された信号をカラムアドレスバッファ40、入出力バッファ70にそれぞれ入力し、入力端子φにローレベルの信号が入力されたとき、半導体記憶装置の入出力端子のビット数が通常より1ビット増え、データの入出力の幅がビット幅制御信号BWCによって制御されるので、データ入出力のビット幅が外部入力ピンに入力された制御信号のレベルによって容易に変更でき、アプリケーションによらずに多ビット同時試験が可能となり、試験時間の短縮および試験パターンの開発工数が短縮できる。
【0051】
なお、ASICメモリに本発明の半導体記憶装置が組み込まれることによって、ASICメモリにおける試験時間および試験パターンの開発工数の短縮を図れる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体記憶装置によれば、アプリケーションによらずに多ビット同時試験が可能となり、試験時間の短縮および試験パターンの開発工数が短縮できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】カラムアドレスバッファの構成を示す回路図である。
【図3】カラムプリデコーダの構成を示す回路図である。
【図4】メモリアレイおよびカラムセレクタの構成を示す回路図である。
【図5】入出力バッファの構成を示す回路図である。
【図6】入出力バッファにおけるデータ出力のタイミングチャートである。
【図7】従来の半導体記憶装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10…ロウアドレスバッファ、20…ロウプリデコーダ、30…ロウデコーダ、40…カラムアドレスバッファ、50…カラムプリデコーダ、60…カラムセレクタ、70…入出力バッファ、100…メモリアレイ、DIN,DIN0 ,DIN1 …データ入力端子、DOUT ,DOUT0,DOUT1…データ出力端子、Y0 ,Y1 ,…,YN−1 ,YN …カラムアドレス入力端子、φ…ビット幅制御信号入力端子、AC0 ,AC1 ,…,AC2N,AC2N+1…アンド回路、201,202,…,207…アンド回路、208,209…オア回路、210,211,…,215…インバータ、216,217,218,219…出力バッファ、WL0 ,WL1 ,…,WLN …ワード線、BL0 ,/BL0 ,BL1 ,/BL1 ,…,BL2N+1,/BL2N+1…ビット線、CL0 ,CL1 ,…,CL2N,CL2N+1…カラム線、MC00,MC01,…,MC2N+1,N…メモリセル、SW0A,SW0B,SW1A,SW1B,…,SW2N+1A ,SW2N+1B …スイッチング回路、BUS0 ,/BUS0 ,BUS1 ,/BUS1 …データバス、DBUS0 ,/DBUS0 ,DBUS1 ,/DBUS1 …データバス入力端子
Claims (2)
- 複数のメモリセルが配列されたメモリアレイを有し、ロウアドレスおよびカラムアドレスに応じて、アクティブ状態に設定された選択ワード線および選択ビット線によってアドレス指定されたメモリセルを選択し、入出力回路を介して上記メモリアレイに対して、データの書き込みまたは読み出しを行う半導体記憶装置であって、
入力された複数のカラムアドレスデータをそれぞれ同相信号および反転信号として出力する複数のアドレスバッファ回路を有し、当該複数のアドレスバッファ回路のうち、最下位のカラムアドレスデータが入力されるアドレスバッファ回路は、ビット幅制御信号が第1のレベルで入力されると入力された最下位のカラムアドレスデータの同相信号および反転信号の2つの信号を出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルで入力されると上記最下位のカラムアドレスデータの入力レベルにかかわらず所定の同レベルの2つの信号を出力するカラムアドレスバッファと、
上記カラムアドレスバッファ回路の上記複数のアドレスバッファ回路から出力された複数の信号に基づいて複数のカラム線のうち所定のカラム線をアクティブ状態に設定するカラムプリデコーダと、
それぞれが異なる上記カラム線に接続され、上記ビット線とデータバスとを当該カラム線がアクティブ状態のときに導通状態とする複数のスイッチ回路を有するカラムセレクタと、を有し、
上記入出力回路は、
上記ビット幅制御信号および上記カラムアドレスバッファの最下位のアドレスバッファ回路の2つの出力信号を受けて、当該ビット幅制御信号が第1のレベルのときは、1つのデータバスの読み出しデータを出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルのときは2つのデータバスの読み出しデータを出力する出力バッファと、
上記ビット幅制御信号および上記カラムアドレスバッファの最下位のアドレスバッファ回路の2つの出力信号を受けて、当該ビット幅制御信号が第1のレベルのときは、2つのデータ入力端子の入力データを書き込みデータとして2つのデータバスに出力し、上記ビット幅制御信号が第2のレベルのときは1つのデータ入力端子の入力データを書き込みデータとして1つのデータバスに出力する入力バッファと、を有する
半導体記憶装置。 - ASICメモリに組み込まれている
請求項1に記載の半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04509296A JP3557774B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04509296A JP3557774B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09237498A JPH09237498A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3557774B2 true JP3557774B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=12709677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04509296A Expired - Fee Related JP3557774B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3557774B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP04509296A patent/JP3557774B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09237498A (ja) | 1997-09-09 |
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