JPH11144499A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH11144499A
JPH11144499A JP9305937A JP30593797A JPH11144499A JP H11144499 A JPH11144499 A JP H11144499A JP 9305937 A JP9305937 A JP 9305937A JP 30593797 A JP30593797 A JP 30593797A JP H11144499 A JPH11144499 A JP H11144499A
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memory device
semiconductor memory
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隆志 巻
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/18Address generation devices; Devices for accessing memories, e.g. details of addressing circuits
    • G11C29/30Accessing single arrays
    • G11C29/32Serial access; Scan testing

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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、スキャンモードに於ける読み出し動
作後の書き込み動作に於いて、再度スキャンFFを設定
し直す必要のない半導体記憶装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】半導体記憶装置は、通常動作モードに於い
ては並列に外部から供給される並列データを格納し、ス
キャンモードに於いては直列に外部から供給される直列
データを順次シフトして格納するチェーン接続された複
数のスキャンフリップフロップと、スキャンモードに於
いてデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を実行
する際には、複数のスキャンフリップフロップが直列デ
ータをシフトしないように制御する制御回路を含むこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に半導体記憶装
置に関し、詳しくは半導体記憶装置に於けるテスト回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】DSP等に於いては、DRAM等の半導
体記憶装置をロジック回路と組み合わせて、単一のチッ
プに構成することが行われる。このように半導体記憶装
置をロジック回路と組み合わせて単一のチップとして構
成した場合、半導体記憶装置の動作テストを行うために
は、半導体記憶装置のスキャンモードが一般に用いられ
る。
【0003】半導体記憶装置のコマンドバッファ、アド
レス入力バッファ、データ入力バッファ等の入力バッフ
ァには、スキャン用のフリップフロップ(以下FFと記
す)であるスキャンFFが設けられる。スキャンFF
は、通常動作時には、コマンド入力端子からのコマンド
信号入力、アドレス入力端子からのアドレス信号入力、
及びデータ入力端子からのデータ信号入力を受け取り、
各々のデータを半導体記憶装置の内部回路に供給する。
上述のように半導体記憶装置がロジック回路と組み合わ
せて単一のチップとして構成される場合には、半導体記
憶装置へのコマンド入力、アドレス入力、データ入力等
とチップ外部との間には、ロジック回路が構成する様々
なユーザロジックが介在する。従って、半導体記憶装置
の製造者が指定する半導体記憶装置のテストパターン
を、コマンド入力、アドレス入力、データ入力等に設定
することが出来ない。
【0004】このような場合にスキャンモードが用いら
れる。スキャンモードに於いては、スキャンFFは、チ
ップ外部から半導体記憶装置に直接入力可能なスキャン
インデータ端子SIから入力されるデータを読み込む。
これによって、ロジック回路が構成するユーザロジック
を介在することなく、テストパターンを半導体記憶装置
に設定することが可能になる。
【0005】図10は、従来のスキャンモードによる試
験回路を示す構成図である。図10の試験回路は、スキ
ャンFF201−1乃至201−3、パルスジェネレー
タ回路202、OR回路203、及びAND回路204
を含む。スキャンFF201−1は、半導体記憶装置に
入力されるアドレス信号IA或いはデータ信号Iを受け
取る。スキャンFF201−2は、半導体記憶装置に入
力されるライトイネーブル信号WEを受け取る。またス
キャンFF201−3は、半導体記憶装置に入力される
アドレス信号IA或いはデータ信号Iを受け取る。スキ
ャンFF201−1及び201−3は、図10では、各
々一つずつ設けられるように示されるが、実際には、入
力アドレス信号IAのビット数と入力データ信号Iのビ
ット数に応じて複数個設けられる。
【0006】スキャンFF201−1乃至201−3の
各々は、スキャンモード選択信号SMを受け取り、この
スキャンモード選択信号SMに基づいてD入力或いはS
I入力の何れかを選択し、CK入力に供給されるクロッ
ク信号CKによって選択された入力をラッチする。図1
1は、スキャンFF201−1乃至201−3の各々の
構成を示す構成図である。スキャンFF201−1乃至
201−3の各々は、2入力セレクタ211とFF21
2を含む。2入力セレクタ211は、スキャンモード選
択信号SMがHIGHの時に例えばSI入力を選択し、
スキャンモード選択信号SMがLOWの時に例えばI入
力を選択する。選択された入力は、クロック信号CKに
よって、FF212に格納される。
【0007】図10に示されるように、スキャンFF2
01−1及び201−2のSO出力は、次段のスキャン
FFのSI入力に接続される。従って、スキャンFF2
01−1乃至201−3は、チェーン接続されることに
なる。このチェーン接続によって、スキャンインデータ
端子SIから順次入力された直列データを、1ビットず
つシフトして、スキャンFF201−1乃至201−3
の各FFに格納することが出来る。
【0008】このようにして、スキャンモードに於いて
は、チップ外部から半導体記憶装置に直接入力可能なス
キャンインデータ端子SIからテストパターンを順次入
力し、クロック信号CKを順次与えて入力データを1ビ
ットずつシフトしていくことにより、スキャンFF20
1−1乃至201−3にテストパターンを設定すること
が出来る。
【0009】スキャンFF201−1乃至201−3に
テストパターンが設定されると、スキャン書き込み用信
号LDをHIGHにして、半導体記憶装置の内部回路に
書き込み信号を供給し、必要な内部回路にテストパター
ンを書き込む。パルスジェネレータ回路202は、スキ
ャンモード選択信号SMがHIGHの時にクロック信号
CKのパルスが入力されると、クロック信号CKのパル
スの立ち上がりに対応してパルスを生成する回路であ
る。スキャンモードに於いてパルスジェネレータ回路2
02が生成したパルス信号は、OR回路203を介し
て、AND回路204に供給される。従って、スキャン
書き込み用信号LDがHIGHに設定されると、パルス
ジェネレータ回路202が生成したパルス信号が、書き
込み信号として、半導体記憶装置の内部回路に供給され
ることになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなスキャン
モードによる試験回路を用いて、半導体記憶装置に対す
る試験を実行する。メモリ試験の代表的なテストパター
ンにマーチパターンがある。これは、 1.全て0或いは全て1のデータを最小アドレスから最
大アドレスまで、順次書き込む。
【0011】2.アドレスを順次増加させて最小アドレ
スから最大アドレスまで、データを読み出し、読み出し
たデータと反対のデータを当該アドレスに書き込む。 4.最大アドレスからアドレスを順次減少させて最小ア
ドレスまで、データを読み出し、読み出したデータと反
対のデータを当該アドレスに書き込む。 5.1で書き込んだデータと反対のデータを最小アドレ
スから最大アドレスまで順次書き込んで、2から4の動
作を繰り返す。
【0012】このようにデータ書き込み読み出し動作を
行い、読み出したデータが書き込んだデータと一致する
か否かをチェックする。これによって各メモリセルに対
する動作試験を実行する。図10に示されるような従来
のスキャンモード用試験回路を用いてこの試験を行う場
合、読み出し用にあるアドレスを設定してそのアドレス
のデータを読み出すと、スキャンFFに格納されている
データがシフトしてしまうので、アドレスデータが変化
してしまう。従って、次に同一のアドレスにデータを書
き込もうとすると、再度データ及びアドレスを1ビット
ずつ入力してスキャンFFを設定し直す必要があり、テ
スト動作に手間と時間がかかってしまう。
【0013】従って本発明は、スキャンモードに於ける
読み出し動作後の書き込み動作に於いて、再度スキャン
FFを設定し直す必要のない半導体記憶装置を提供する
ことを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に於て
は、半導体記憶装置は、通常動作モードに於いては並列
に外部から供給される並列データを格納し、スキャンモ
ードに於いては直列に外部から供給される直列データを
順次シフトして格納するチェーン接続された複数のスキ
ャンフリップフロップと、該スキャンモードに於いてデ
ータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を実行する際
には、該複数のスキャンフリップフロップが該直列デー
タをシフトしないように制御する制御回路を含むことを
特徴とする。
【0015】上記発明に於いては、スキャンモードに於
いてデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を実行
する際には、スキャンフリップフロップのデータがシフ
トしないように制御回路が動作制御する。従って、ある
アドレスからデータを読み出した直後に同一のアドレス
にデータを書き込む際に、再度データ及びアドレスを1
ビットずつ入力してスキャンフリップフロップを設定し
直す必要がなく、テストパターン設定の手間を削減出来
ると共に、テスト時間を短縮することが可能になる。
【0016】請求項2の発明に於ては、請求項1記載の
半導体記憶装置に於て、前記複数のスキャンフリップフ
ロップはクロック信号を同期信号として動作し、前記制
御回路は、前記スキャンモードに於いて前記直列データ
を外部から供給する際には該クロック信号を該複数のス
キャンフリップフロップに供給し、該スキャンモードに
於いて前記データ読み出し動作及び前記データ書き込み
動作を実行する際には該複数のスキャンフリップフロッ
プに対する該クロック信号の供給を停止することを特徴
とする。
【0017】上記発明に於いては、制御回路がスキャン
フリップフロップに対するクロック信号の供給を制御す
ることによって、スキャンフリップフロップのデータが
シフトしないように動作制御することが出来る。請求項
3の発明に於ては、請求項2記載の半導体記憶装置に於
て、前記制御回路は、前記クロック信号と制御信号とを
受け取り、該クロック信号と該制御信号との論理演算に
より前記複数のスキャンフリップフロップに対する該ク
ロック信号の供給を制御することを特徴とする。
【0018】上記発明に於いては、制御信号とクロック
信号との論理演算によって、単純な回路で、クロック信
号の供給を制御することが出来る。請求項4の発明に於
ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、前記通常
動作モード及び前記スキャンモードに於いて、前記制御
回路の制御のもとでパルスを生成することで、前記デー
タ読み出し動作及び前記データ書き込み動作を制御する
パルスジェネレータ回路を更に含むことを特徴とする。
【0019】上記発明に於いては、制御回路の制御のも
とでデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を制御
するので、適切なタイミングでデータ読み出し動作及び
データ書き込み動作を実行することが出来る。請求項5
の発明に於ては、請求項4記載の半導体記憶装置に於
て、前記パルスジェネレータ回路からのパルス信号で指
定される時間だけ選択されたワード線を活性化するワー
ドラインバッファ回路を更に含むことを特徴とする。
【0020】上記発明に於いては、制御回路の制御のも
とで動作するパルスジェネレータ回路によって、ワード
線の活性化タイミング及び活性時間長を制御するので、
適切なタイミングでデータ読み出し動作及びデータ書き
込み動作を実行することが出来る。請求項6の発明に於
ては、請求項1記載の半導体記憶装置に於て、前記複数
のスキャンフリップフロップは、LSSD型のフリップ
フロップを含むことを特徴とする。
【0021】上記発明に於いては、LSSD型のスキャ
ンフリップフロップを用いることで、スキャンフリップ
フロップに於いて確実なデータシフト及びデータ格納動
作を実現することが出来る。請求項7の発明に於ては、
請求項1記載の半導体記憶装置に於て、複数のポートを
更に含み、前記制御回路は該複数のポートごとに前記複
数のスキャンフリップフロップを制御することを特徴と
する。
【0022】上記発明に於いては、複数のポートごとに
スキャンフリップフロップを制御するので、各ポートに
対する独立なデータ読み出し動作及びデータ書き込み動
作を実現することが出来る。請求項8の発明に於ては、
半導体記憶装置は、複数のスキャンフリップフロップ
と、スキャンモードに於いてデータ読み出し動作及びデ
ータ書き込み動作を実行する際には、該複数のスキャン
フリップフロップがデータをシフトしないように制御す
る制御回路を含むことを特徴とする。
【0023】上記発明に於いては、スキャンモードに於
いてデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を実行
する際には、スキャンフリップフロップのデータがシフ
トしないように制御回路が動作制御する。従って、ある
アドレスからデータを読み出した直後に同一のアドレス
にデータを書き込む際に、再度データ及びアドレスを1
ビットずつ入力してスキャンフリップフロップを設定し
直す必要がなく、テストパターン設定の手間を削減出来
ると共に、テスト時間を短縮することが可能になる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の原理と実施例を
添付の図面を用いて説明する。図1は、本発明の原理に
よるスキャンモード用試験回路の構成図を示す。図1の
スキャンモード用試験回路10は、スキャンFF11−
1乃至11−3、パルスジェネレータ回路12、OR回
路13、インバータ14、OR回路15、及びAND回
路16を含む。スキャンFF11−1乃至11−3は、
図10のスキャンFF201−1乃至201−3と同一
構成のスキャンFFであり、図11に示す構造を有す
る。
【0025】スキャンFF11−1は、半導体記憶装置
に入力されるアドレス信号IA或いはデータ信号Iを受
け取る。スキャンFF11−2は、半導体記憶装置に入
力されるライトイネーブル信号WEを受け取る。またス
キャンFF11−3は、半導体記憶装置に入力されるア
ドレス信号IA或いはデータ信号Iを受け取る。スキャ
ンFF11−1及び11−3は、図1では、各々一つず
つ設けられるように示されるが、実際には、入力アドレ
ス信号IAのビット数と入力データ信号Iのビット数に
応じて複数個設けられる。
【0026】スキャンFF11−1乃至11−3の各々
は、スキャンモード選択信号SMを受け取る。このスキ
ャンモード選択信号SMがLOWの場合にはD入力を選
択し、スキャンモード選択信号SMがHIGHの場合に
はSI入力を選択する。選択された入力は、CK入力に
供給されるクロック信号CKによってラッチされる。ス
キャンFF11−1及び11−2のSO出力は、次段の
スキャンFFのSI入力に接続される。従ってスキャン
FF11−1乃至11−3は、チェーン接続されること
になる。
【0027】スキャンクロック信号SMCKがHIGH
の場合には、インバータ14の出力がLOWとなり、O
R回路15はクロック信号CKをそのまま通過させる。
従ってクロック信号CKは、OR回路15を介して、ス
キャンFF11−1乃至11−3のCK入力に供給され
る。この場合、上記チェーン接続を介して、スキャンイ
ンデータ端子SIから順次入力された直列データを、1
ビットずつシフトして、スキャンFF11−1乃至11
−3の各FFに格納することが出来る。
【0028】このようにして、スキャンモード選択信号
SMがHIGHであるスキャンモードに於いては、チッ
プ外部から半導体記憶装置に直接入力可能なスキャンイ
ンデータ端子SIからテストパターンを順次入力し、ク
ロック信号CKを順次与えて入力データを1ビットずつ
シフトしていくことにより、スキャンFF11−1乃至
11−3にテストパターンを設定することが出来る。
【0029】スキャンFF11−1乃至11−3にテス
トパターンが設定されると、半導体記憶装置の内部回路
に対して、データ読みだしパルスを供給してデータ読み
出しを行い、更にデータ書き込みパルスを供給してスキ
ャンFF11−1乃至11−3に格納されたテストパタ
ーンを書き込む。パルスジェネレータ回路12は、デー
タ書き込みパルス出力とデータ読み出しパルス出力とを
有する。
【0030】データ書き込みパルスは、OR回路13の
出力がLOWの時に、AND回路16の出力信号の立ち
上がりに対応して出力される。出力されたデータ書き込
みパルスは、半導体記憶装置内の内部回路に供給され
て、スキャンFF11−1乃至11−3のテストパター
ンをメモリセルに書き込む。OR回路13の出力がHI
GHの時には、データ書き込みパルスは出力されない。
【0031】データ読み出しパルスは、OR回路13の
出力がHIGHの時に、AND回路16の出力信号の立
ち上がりに対応して出力される。出力されたデータ読み
出しパルスは、半導体記憶装置内の内部回路に供給され
て、メモリセルに格納されたデータを読み出す。OR回
路13の出力がLOWの時には、データ読み出しパルス
は出力されない。
【0032】上述のようにスキャンFF11−1乃至1
1−3にテストパターンを設定する際には、スキャンク
ロック信号SMCKをHIGHに固定して、クロック信
号CKのパルスを供給する。このとき、OR回路13の
出力はHIGHであるので、データ書き込みは行われな
い。このようにしてテストパターンを設定した後に、デ
ータ読み出し及びデータ書き込みを行う。データ読み出
しを行う際には、クロック信号CKをHIGHに固定し
て、スキャンクロック信号SMCKを変化させることに
より、スキャンクロック信号SMCKの立ち上がりエッ
ジで、パルスジェネレータ回路12がデータ読み出しパ
ルスを出力する。このときスキャンモード選択信号SM
はHIGHに保たれているため、OR回路13の出力は
HIGHであり、パルスジェネレータ回路12はデータ
読み出しパルスを出力する状態にある。またこのとき、
クロック信号CKがHIGHに固定されているので、O
R回路15の出力は常時HIGHであり、スキャンFF
11−1乃至11−3のデータは変化しない。
【0033】データ書き込みを行う際には、クロック信
号CKをHIGHに固定して、スキャンクロック信号S
MCKを変化させることにより、スキャンクロック信号
SMCKの立ち上がりエッジで、パルスジェネレータ回
路12がデータ書き込みパルスを出力する。このときス
キャンモード選択信号SMはLOWにされ、またスキャ
ンFF11−2にはライトイネーブル信号に対応してL
OWが格納されている。従ってOR回路13の出力はL
OWであり、パルスジェネレータ回路12はデータ書き
込みパルスを出力する状態にある。またこのとき、クロ
ック信号CKがHIGHに固定されているので、OR回
路15の出力は常時HIGHであり、スキャンFF11
−1乃至11−3のデータは変化しない。
【0034】このように図1の本発明によるスキャンモ
ード用試験回路10に於いては、スキャンFFにデータ
を設定し、その後データ読み出し動作及びデータ書き込
み動作を行う際に、スキャンFFのデータを変化させず
にデータ読み出し及びデータ書き込みを行うことが出来
る。従って、あるアドレスからデータを読み出した直後
に同一のアドレスにデータを書き込む際に、再度データ
及びアドレスを1ビットずつ入力してスキャンFFを設
定し直す必要がなく、テストパターン設定の手間を削減
出来ると共に、テスト時間を短縮することが出来る。
【0035】図2は、本発明による半導体記憶装置の実
施例を示す構成図である。図2に於いて、図1と同一の
構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。
図2の実施例は、DRAMに本発明を適用した例であ
る。図2の半導体記憶装置20は、OR回路13、イン
バータ14、OR回路15、AND回路16、ローアド
レスレジスタ21、コラムアドレスレジスタ22、ライ
トイネーブルレジスタ23、入力データレジスタ24、
出力データバッファ25、ローデコーダ26、ワードラ
インバッファ27、メモリセル配列28、コラムデコー
ダ29、コラムセレクタ30、ライトアンプ31、及び
センスアンプ32を含む。
【0036】半導体記憶装置20の通常動作モードに於
ける動作は、従来技術と同様であり、以下に簡単に説明
する。ローアドレスレジスタ21に供給されたローアド
レスは、ローデコーダ26でデコードされて、ワードラ
インバッファ27の選択されたワード線を活性化する。
活性化されたワード線に対応するメモリセルのデータ
が、メモリセル配列28から読み出される。
【0037】コラムアドレスレジスタ22に供給された
コラムアドレスは、コラムデコーダ29でデコードされ
る。コラムデコーダ29のデコード結果に従い、コラム
セレクタ30が、メモリセル配列28から読み出された
データのうち指定されたコラムアドレスのデータを選択
して、センスアンプ32に供給する。センスアンプ32
のデータは、出力バッファ25を介して、半導体記憶装
置20外部に出力される。
【0038】データ書き込み時には、ライトイネーブル
レジスタ23への入力であるライトイネーブル信号WE
が活性化される。これによりデータ書き込みパルスがラ
イトアンプ31に供給されて、入力データレジスタ24
に入力されたデータを、指定されたコラムアドレスの指
定されたローアドレスに書き込む。以下にスキャンモー
ドに於ける動作について説明する。
【0039】スキャンモードは、スキャンモード選択信
号SMをHIGHにすることで設定される。図1に示さ
れるスキャンFF11−1乃至11−3は、半導体記憶
装置の入力レジスタ群であり、図2のローアドレスレジ
スタ21、コラムアドレスレジスタ22、ライトイネー
ブルレジスタ23、及び入力データレジスタ24に対応
する。なお図1に示されるように、スキャンモード選択
信号SMはスキャンFF11−1乃至11−3の各々に
供給されるが、図2では図面の明解さを考慮して、ロー
アドレスレジスタ21、コラムアドレスレジスタ22、
ライトイネーブルレジスタ23、及び入力データレジス
タ24に対するスキャンモード選択信号SMの接続は省
略してある。
【0040】ローアドレスレジスタ21、コラムアドレ
スレジスタ22、ライトイネーブルレジスタ23、及び
入力データレジスタ24は、図2に於いて点線で示され
るようにチェーン接続される。チェーン接続の入力端は
SI入力であり、出力端はSO出力である。スキャンモ
ード選択信号SMをHIGHにしてスキャンモードに
し、クロック信号CKのパルスを供給することで、SI
入力のデータを、上記チェーン接続を介して順次シフト
させることが出来る。これによってSI入力のデータ
を、ローアドレスレジスタ21、コラムアドレスレジス
タ22、ライトイネーブルレジスタ23、及び入力デー
タレジスタ24に設定することが出来る。
【0041】スキャンモードで各レジスタにデータを設
定した後、ローアドレスレジスタ21及びコラムアドレ
スレジスタ22に設定されたアドレスからデータを読み
出したり、設定したアドレスに対して入力データレジス
タ24に設定されたデータを書き込んだりすることが出
来る。この読み出し/書き込み動作は、スキャンクロッ
ク信号SMCKを変化させることで、パルスジェネレー
タ回路12からパルス信号を出力することで行う。この
ときクロック信号CKはHIGHに固定され、OR回路
15の出力がHIGHであるので、各レジスタに設定さ
れたデータは変化しない。
【0042】図3は、パルスジェネレータ回路12の回
路構成を示す回路図である。図3のパルスジェネレータ
回路12は、インバータ31乃至33、AND回路34
及び35、OR回路36、及びバッファ回路37乃至4
1を含む。AND回路34は、AND回路16の出力と
遅延されたその反転信号とのANDをとることで、AN
D回路16の出力の立ち上がりエッジに対応するHIG
Hパルスを出力する。このHIGHパルスは、バッファ
回路38を介して、ワード線活性化パルスAとして図2
のワードラインバッファ27に供給される。
【0043】OR回路13の出力がHIGHの場合、上
記HIGHパルスは更に、バッファ回路39、AND回
路35、及びバッファ回路40を介して、データ読み出
しパルスBとして図2のセンスアンプ32に供給され
る。これによって半導体記憶装置20からデータを読み
出すことが出来る。OR回路13の出力がLOWの場
合、上記HIGHパルスは更に、OR回路36及びバッ
ファ回路41を介して、データ書き込みパルスCとして
図2のライトアンプ31に供給される。これによって半
導体記憶装置20にデータを書き込むことが出来る。こ
こでライトアンプ31とセンスアンプ32の構成は、従
来技術の構成と同様である。
【0044】図4は、ワードラインバッファ27の回路
構成を示す回路図である。図4のワードラインバッファ
27は、AND回路51とバッファ回路52とを含む。
AND回路51は、ローデコーダ26からのデーコード
信号とパルスジェネレータ回路12からのワード線活性
化パルスAとのANDをとり、対応するワード線WLを
活性化させる。これによって、入力ローアドレスで指定
されたワード線WLを、ワード線活性化パルスAが指定
する時間だけ、活性化することが可能になる。ワードラ
インバッファ27は、図4の回路が、各ワード線に対し
て設けられた構造である。
【0045】図5(A)及び(B)は、図1のスキャン
モード用試験回路10を備えた図2の半導体記憶装置2
0の動作を示すタイミング図である。図5(A)は、ス
キャンモード選択信号SM、スキャンクロックSMC
K、クロック信号CK、チェーン接続の最後のスキャン
ラッチのSI入力であるデータSDI及びSO出力であ
るデータSDO、及び半導体記憶装置から読み出される
出力データ信号Axを示す。ここでtCWHSはHIG
Hスキャンパルス幅、tCWLSはLOWスキャンパル
ス幅、tSSMはHIGHスキャンモードセットアップ
タイムである。またtHSMは、LOWスキャンモード
セットアップタイム、tCWLはLOWクロックパルス
幅、tCWHはHIGHクロックパルス幅である。更
に、tSSIはデータSDIのセットアップタイム、t
HSIはデータSDIのホールドタイムである。また更
に、tHDSはデータSDOのデータホールドタイムで
あり、tPDSはデータSDOのデータ遅延タイムであ
る。更に、tHDは読み出しデータのホールドタイム、
tAACはクロックアドレスのアクセスタイムである。
【0046】図5(A)に示されるように、スキャンモ
ード選択信号SMをHIGHにすることで、スキャンモ
ードを指定することが出来る。スキャンモードに於い
て、スキャンクロックSMCKをHIGHにして、クロ
ック信号CKのパルスを供給することで、SDI入力及
びSDO出力に示されるように、スキャンFFにデータ
を設定することが出来る。このとき図1及び図2のOR
回路13の出力はHIGHであるので、パルスジェネレ
ータ回路12はデータ書き込みパルスCを発生すること
なく、図2のメモリセル配列28にデータは書き込まれ
ない。
【0047】スキャンFFにデータが設定されると、ク
ロック信号CKをHIGHに保った状態でスキャンクロ
ックSMCKをHIGHからLOW、更にHIGHに変
化させ、この立ち上がりエッジでノンスキャンシフトリ
ードを行う。即ち、この立ち上がりエッジでパルスジェ
ネレータ回路12にデータ読み出しパルスを発生させ、
スキャンFFのデータをシフトさせることなく、メモリ
セル配列28から半導体装置20外部にデータを読み出
す。
【0048】図5(B)は、スキャンモード選択信号S
M、スキャンクロックSMCK、クロック信号CK、及
び半導体記憶装置から読み出される出力データ信号Ax
を示す。図5(B)に示されるように、スキャンクロッ
クSMCKをLOWにした状態で、クロック信号CKを
変化させることで、半導体装置20の外部にあるFFに
出力データAxを取り込むことが出来る。このときスキ
ャンクロックSMCKはLOWであるので、図1及び図
2のOR回路15の出力はHIGHに固定され、スキャ
ンFFのデータはシフトしない。
【0049】次にスキャンモード選択信号SMをLOW
にした状態で、スキャンクロックSMCKをHIGHに
戻し、このスキャンクロックSMCKの立ち上がりエッ
ジでノンスキャンシフトライトを行う。即ち、この立ち
上がりエッジでパルスジェネレータ回路12にデータ書
き込みパルスを発生させ、スキャンFFのデータをシフ
トさせることなく、メモリセル配列28にデータを書き
込む。
【0050】図6(A)及び(B)は、本発明による図
1のスキャンモード用試験回路10の動作に関する真理
値表を示す図である。図6(A)は通常動作モードの読
み出し動作及び書き込み動作を示し、図6(B)はスキ
ャンモードのスキャンシフト、ノンスキャンシフトライ
ト、ノンスキャンシフトリード、及び外部FF取り込み
の動作を示す。図6(A)及び(B)に於いて、Hはそ
の信号がHIGHであることを示し、Lはその信号がL
OWであることを示す。またXは、ドントケアを示す。
図に示されるように、通常動作モードの読み出し及び書
き込み動作、スキャンモードのスキャン動作(スキャン
FFへのデータ設定動作)、及びスキャンモードの外部
FF取り込み動作に於いては、クロック信号CKの立ち
上がりエッジが用いられる。またスキャンモードのノン
スキャンシフトライト及びノンスキャンシフトリードに
於いては、スキャンクロックSMCKの立ち上がりエッ
ジが用いられる。
【0051】このように図2の実施例に於いては、各レ
ジスタ(スキャンFF)にデータを設定し、その後デー
タ読み出し動作及びデータ書き込み動作を行う際に、ス
キャンFFのデータを変化させずにデータ読み出し及び
データ書き込みを行うことが出来る。従って、あるアド
レスからデータを読み出した直後に同一のアドレスにデ
ータを書き込む際に、再度データ及びアドレスを1ビッ
トずつ入力してスキャンFFを設定し直す必要がなく、
テストパターン設定の手間を削減出来ると共に、テスト
時間を短縮することが出来る。
【0052】図7は、本発明による半導体記憶装置の別
の実施例を示す構成図である。図7に於いて、図2と同
一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略す
る。図7の実施例は、2ポートDRAMに本発明を適用
したものである。図7の半導体記憶装置20Aは、OR
回路13、インバータ14、インバータ14A、OR回
路15、OR回路15A、AND回路16、AND回路
16A、ローアドレスレジスタ21、ローアドレスレジ
スタ21A、コラムアドレスレジスタ22、コラムアド
レスレジスタ22A、ライトイネーブルレジスタ23、
入力データレジスタ24、出力データバッファ25、出
力データバッファ25A、ローデコーダ26A、ワード
ラインバッファ27A、メモリセル配列28A、コラム
デコーダ29、コラムデコーダ29A、コラムセレクタ
30、コラムセレクタ30A、ライトアンプ31、セン
スアンプ32、及びセンスアンプ32Aを含む。
【0053】図7の半導体記憶装置20Aは、2ポート
DRAMであり、入力データレジスタ24及び出力デー
タバッファ25に対応するデータ入出力用の第1のポー
トと、出力データバッファ25Aに対応するデータ出力
用の第2のポートとを有する。2ポートDRAMは従来
技術でよく知られた構成であり、その詳細な説明は省略
する。
【0054】図7に於いて、参照番号にAがつけられた
構成要素は、出力データバッファ25Aに対応する第2
のポートに関するものである。図に示されるように、こ
の実施例に於いては、第1のポート用に供給されるクロ
ック信号CKIAと、第2のポート用に供給されるクロ
ック信号CKRBとが存在する。これらの別々のクロッ
ク信号CKIA及びCKRBを用いて、第1のポート及
び第2のポートの各々のポートに対して、別々のスキャ
ンモード制御を行う。各々のポートに対するスキャンモ
ード制御は、図2に関連して説明したスキャンモード制
御と同様である。
【0055】図7の半導体記憶装置20Aに於いては、
別々のクロック信号を用いてスキャンモードに於ける動
作制御を行うので、例えば第1のポートに対するデータ
読み出しと、第2のポートに対するデータ読み出しとを
独立に実行することが可能になる。図8は、本発明によ
る半導体記憶装置の別の実施例を示す構成図である。図
8に於いて、図2と同一の構成要素は同一の番号で参照
し、その説明は省略する。図8の実施例は、LSSD
(Linear Sensitive Scan Design)FFをスキャンFF
として用いた例である。
【0056】図8の半導体記憶装置60は、OR回路1
3、インバータ61及び62、AND回路63乃至6
6、OR回路67及び68、ローアドレスレジスタ21
B、コラムアドレスレジスタ22B、ライトイネーブル
レジスタ23B、入力データレジスタ24B、出力デー
タバッファ25、ローデコーダ26、ワードラインバッ
ファ27、メモリセル配列28、コラムデコーダ29、
コラムセレクタ30、ライトアンプ31、及びセンスア
ンプ32を含む。
【0057】図8の実施例に於いては、図2の実施例の
各レジスタのスキャンFFを、LSSD型のFFで置き
換えてある。従って、ローアドレスレジスタ21B、コ
ラムアドレスレジスタ22B、ライトイネーブルレジス
タ23B、及び入力データレジスタ24Bが図2(図1
のスキャンFF)の構成とは異なっている。図9は、L
SSD型のFFの回路構成を示す回路図である。
【0058】図9のLSSD型のFF70は、インバー
タ71乃至77、PMOSトランジスタ及びNMOSト
ランジスタの対からなるゲート78乃至85を含む。イ
ンバータ71及び72はマスター側である第1のラッチ
を構成し、インバータ73及び74はスレーブ側である
第2のラッチを構成する。スキャンクロックACK及び
BCKはスキャンモード時に用いられるクロック信号で
あり、クロック信号CLKは通常動作モード時に用いら
れる。反転スキャンクロックXACK及びXBCKは、
スキャンクロックACK及びBCKの反転信号であり、
反転クロック信号XCLKは、クロック信号CLKの反
転信号である。
【0059】通常動作モード時には、スキャンクロック
ACKはLOWに固定され、ゲート79は閉じられる。
従ってD入力のデータが、第1のラッチに供給される。
スキャンモード時には、クロック信号CLKはHIGH
に固定され、ゲート78は閉じられる。従ってSI入力
のデータが、第1のラッチに供給される。第1のラッチ
は、スキャンクロックACKがHIGHになるタイミン
グで、供給されたデータをラッチする。このときスキャ
ンクロックBCKが制御するゲート82は閉じられてい
る。次にゲート82が開けられ、第1のラッチのデータ
が第2のラッチに格納される。このとき第1のラッチへ
の入力ゲート78或いは79は閉じられている。
【0060】このように第1のラッチにデータを格納し
て、第1のラッチへの入力を閉じ、第2のラッチへの入
力を開けて、第2のラッチにデータを格納し、再び第1
のラッチにデータを格納する際には第2のラッチへの入
力を閉じる。この動作を行うことで、LSSD型のスキ
ャンFFに於いては、ゲートの動作タイミングのずれ等
によって入力データが出力に素通しになる状態を避ける
ことが出来る。これによって確実な動作を行うことが出
来る。
【0061】図8に於いて、クロック信号CKは、常時
各レジスタに供給される。スキャンクロックACK及び
反転スキャンクロックXBCKは、OR回路67及びA
ND回路65を介して、スキャンクロックSMCKがL
OWの場合のみ各レジスタに供給される。このスキャン
クロックACK及び反転スキャンクロックXBCKによ
って、スキャンモードに於いて、各レジスタのLSSD
型FFにSI入力からの直列データが格納される。なお
反転スキャンクロックXACK及びスキャンクロックB
CKは、インバータを用いて各レジスタに於いて作成す
ればよい。
【0062】スキャンモードに於けるデータ読み出し動
作時及びデータ書き込み動作時に於いては、スキャンク
ロックSMCKをHIGHにすれば、スキャンクロック
ACK及び反転スキャンクロックXBCKの供給を停止
することが出来る。インバータ62、AND回路63及
び64、及びOR回路68からなる論理回路は、スキャ
ンモード選択信号SMがHIGHであるスキャンモード
時には、反転スキャンクロックXBCKをAND回路6
6に供給する。またスキャンモード選択信号SMがLO
Wである通常動作モード時には、クロック信号CKをA
ND回路66に供給する。データ読み出し動作時及びデ
ータ書き込み動作時に於いては、スキャンクロックSM
CKがHIGHであるので、OR回路68からの出力
は、AND回路66を介してパルスジェネレータ回路1
2に供給される。このときスキャンクロックACK及び
反転スキャンクロックXBCKは、各レジスタに供給さ
れないので、各レジスタのデータはシフトされない。
【0063】このように図8の実施例に於いては、LS
SD型のスキャンFFを用いることで確実なデータ格納
動作を実現すると共に、図2の実施例同様に、各レジス
タ(スキャンFF)にデータを設定し、その後データ読
み出し動作及びデータ書き込み動作を行う際に、スキャ
ンFFのデータを変化させずにデータ読み出し及びデー
タ書き込みを行うことが出来る。従って、あるアドレス
からデータを読み出した直後に同一のアドレスにデータ
を書き込む際に、再度データ及びアドレスを1ビットず
つ入力してスキャンFFを設定し直す必要がなく、テス
トパターン設定の手間を削減出来ると共に、テスト時間
を短縮することが出来る。
【0064】
【発明の効果】請求項1の発明に於ては、スキャンモー
ドに於いてデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作
を実行する際には、スキャンフリップフロップのデータ
がシフトしないように制御回路が動作制御する。従っ
て、あるアドレスからデータを読み出した直後に同一の
アドレスにデータを書き込む際に、再度データ及びアド
レスを1ビットずつ入力してスキャンフリップフロップ
を設定し直す必要がなく、テストパターン設定の手間を
削減出来ると共に、テスト時間を短縮することが可能に
なる。
【0065】請求項2の発明に於ては、制御回路がスキ
ャンフリップフロップに対するクロック信号の供給を制
御することによって、スキャンフリップフロップのデー
タがシフトしないように動作制御することが出来る。請
求項3の発明に於ては、制御信号とクロック信号との論
理演算によって、単純な回路で、クロック信号の供給を
制御することが出来る。
【0066】請求項4の発明に於ては、制御回路の制御
のもとでデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を
制御するので、適切なタイミングでデータ読み出し動作
及びデータ書き込み動作を実行することが出来る。請求
項5の発明に於ては、制御回路の制御のもとで動作する
パルスジェネレータ回路によって、ワード線の活性化タ
イミング及び活性時間長を制御するので、適切なタイミ
ングでデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を実
行することが出来る。
【0067】請求項6の発明に於ては、LSSD型のス
キャンフリップフロップを用いることで、スキャンフリ
ップフロップに於いて確実なデータシフト及びデータ格
納動作を実現することが出来る。請求項7の発明に於て
は、複数のポートごとにスキャンフリップフロップを制
御するので、各ポートに対する独立なデータ読み出し動
作及びデータ書き込み動作を実現することが出来る。
【0068】請求項8の発明に於ては、スキャンモード
に於いてデータ読み出し動作及びデータ書き込み動作を
実行する際には、スキャンフリップフロップのデータが
シフトしないように制御回路が動作制御する。従って、
あるアドレスからデータを読み出した直後に同一のアド
レスにデータを書き込む際に、再度データ及びアドレス
を1ビットずつ入力してスキャンフリップフロップを設
定し直す必要がなく、テストパターン設定の手間を削減
出来ると共に、テスト時間を短縮することが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理によるスキャンモード用試験回路
の構成図である。
【図2】本発明による半導体記憶装置の実施例を示す構
成図である。
【図3】パルスジェネレータ回路の回路構成を示す回路
図である。
【図4】ワードラインバッファの回路構成を示す回路図
である。
【図5】(A)及び(B)は、図1のスキャンモード用
試験回路を備えた図2の半導体記憶装置の動作を示すタ
イミング図である。
【図6】(A)及び(B)は、本発明による図1のスキ
ャンモード用試験回路の動作に関する真理値表を示す図
である。
【図7】本発明による半導体記憶装置の別の実施例を示
す構成図である。
【図8】本発明による半導体記憶装置の別の実施例を示
す構成図である。
【図9】LSSD型のFFの回路構成を示す回路図であ
る。
【図10】従来のスキャンモードによる試験回路を示す
構成図である。
【図11】スキャンFFの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
10 スキャンモード用試験回路 11−1、11−2、11−3 スキャンFF 12 パルスジェネレータ回路 21 ローアドレスレジスタ 22 コラムアドレスレジスタ 23 ライトイネーブルレジスタ 24 入力データレジスタ 25 出力データバッファ 26 ローデコーダ 27 ワードラインバッファ 28 メモリセル配列 29 コラムデコーダ 30 コラムセレクタ 31 ライトアンプ 32 センスアンプ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通常動作モードに於いては並列に外部から
    供給される並列データを格納し、スキャンモードに於い
    ては直列に外部から供給される直列データを順次シフト
    して格納するチェーン接続された複数のスキャンフリッ
    プフロップと、 該スキャンモードに於いてデータ読み出し動作及びデー
    タ書き込み動作を実行する際には、該複数のスキャンフ
    リップフロップが該直列データをシフトしないように制
    御する制御回路を含むことを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】前記複数のスキャンフリップフロップはク
    ロック信号を同期信号として動作し、前記制御回路は、
    前記スキャンモードに於いて前記直列データを外部から
    供給する際には該クロック信号を該複数のスキャンフリ
    ップフロップに供給し、該スキャンモードに於いて前記
    データ読み出し動作及び前記データ書き込み動作を実行
    する際には該複数のスキャンフリップフロップに対する
    該クロック信号の供給を停止することを特徴とする請求
    項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】前記制御回路は、前記クロック信号と制御
    信号とを受け取り、該クロック信号と該制御信号との論
    理演算により前記複数のスキャンフリップフロップに対
    する該クロック信号の供給を制御することを特徴とする
    請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】前記通常動作モード及び前記スキャンモー
    ドに於いて、前記制御回路の制御のもとでパルスを生成
    することで、前記データ読み出し動作及び前記データ書
    き込み動作を制御するパルスジェネレータ回路を更に含
    むことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】前記パルスジェネレータ回路からのパルス
    信号で指定される時間だけ選択されたワード線を活性化
    するワードラインバッファ回路を更に含むことを特徴と
    する請求項4記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】前記複数のスキャンフリップフロップは、
    LSSD型のフリップフロップを含むことを特徴とする
    請求項1記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】複数のポートを更に含み、前記制御回路は
    該複数のポートごとに前記複数のスキャンフリップフロ
    ップを制御することを特徴とする請求項1記載の半導体
    記憶装置。
  8. 【請求項8】複数のスキャンフリップフロップと、 スキャンモードに於いてデータ読み出し動作及びデータ
    書き込み動作を実行する際には、該複数のスキャンフリ
    ップフロップがデータをシフトしないように制御する制
    御回路を含むことを特徴とする半導体記憶装置。
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