JPH11312400A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH11312400A JPH11312400A JP11039513A JP3951399A JPH11312400A JP H11312400 A JPH11312400 A JP H11312400A JP 11039513 A JP11039513 A JP 11039513A JP 3951399 A JP3951399 A JP 3951399A JP H11312400 A JPH11312400 A JP H11312400A
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- clock signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作の遅い検査装置でも高速半導体デバイス
の出力モニタリングを行えるようにする。 【解決手段】 制御信号CTLとアドレス信号ADRと
データ入力DIとを受け取り内部データ出力IDOUT
を供給するためのクロック同期式メモリ20と、外部ク
ロック信号CLKよりも高い周波数を有する内部クロッ
ク信号ICLK1を生成するための内部クロック生成回
路30と、外部クロック信号CLKと内部クロック信号
ICLK1とのいずれかを選択してクロック同期式メモ
リ20へ供給するためのクロック選択回路40と、内部
データ出力IDOUTを内部クロック信号ICLK1よ
り低い周波数を有するクロック信号に同期した外部デー
タ出力DOUTに変換するためのデータ出力変換回路5
0と、内部データ出力IDOUTと外部データ出力DO
UTとのいずれかを選択して出力するためのデータ出力
選択回路60とを備える。
の出力モニタリングを行えるようにする。 【解決手段】 制御信号CTLとアドレス信号ADRと
データ入力DIとを受け取り内部データ出力IDOUT
を供給するためのクロック同期式メモリ20と、外部ク
ロック信号CLKよりも高い周波数を有する内部クロッ
ク信号ICLK1を生成するための内部クロック生成回
路30と、外部クロック信号CLKと内部クロック信号
ICLK1とのいずれかを選択してクロック同期式メモ
リ20へ供給するためのクロック選択回路40と、内部
データ出力IDOUTを内部クロック信号ICLK1よ
り低い周波数を有するクロック信号に同期した外部デー
タ出力DOUTに変換するためのデータ出力変換回路5
0と、内部データ出力IDOUTと外部データ出力DO
UTとのいずれかを選択して出力するためのデータ出力
選択回路60とを備える。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、検査装置の動作よ
りも高速に動作した場合でも検査されることが可能な半
導体集積回路(半導体デバイス)に関するものである。
りも高速に動作した場合でも検査されることが可能な半
導体集積回路(半導体デバイス)に関するものである。
【従来の技術】従来、半導体デバイスのエージングのた
めの、ダイナミックバーンインと呼ばれる検査技術が知
られている。この技術によれば、時間とストレスに依存
する故障を起こすデバイスを除くため、恒温下におい
て、デバイスに定格電圧を超える電源電圧を印加し、か
つ該デバイスに通常動作に近い入力信号を与えながらス
クリーニングを行う。モニタードバーンイン装置は、こ
のようなダイナミックバーンインの機能に加えて、デバ
イス出力のモニタリング(監視・観測)機能をも有する
検査装置である。近年、半導体デバイスの動作が高速化
し、最高動作周波数が高くなってきている。特開平6−
187797号公報に開示された技術によれば、動作の
遅い検査装置でも高速メモリデバイスの検査が行えるよ
うに、外部クロック信号の周波数が該デバイスの内部で
高められ、この高められた周波数を有する内部クロック
信号に同期したアドレス信号が生成されるようになって
いる。ただし、デバイス出力のモニタリングに関する開
示は同公報にない。
めの、ダイナミックバーンインと呼ばれる検査技術が知
られている。この技術によれば、時間とストレスに依存
する故障を起こすデバイスを除くため、恒温下におい
て、デバイスに定格電圧を超える電源電圧を印加し、か
つ該デバイスに通常動作に近い入力信号を与えながらス
クリーニングを行う。モニタードバーンイン装置は、こ
のようなダイナミックバーンインの機能に加えて、デバ
イス出力のモニタリング(監視・観測)機能をも有する
検査装置である。近年、半導体デバイスの動作が高速化
し、最高動作周波数が高くなってきている。特開平6−
187797号公報に開示された技術によれば、動作の
遅い検査装置でも高速メモリデバイスの検査が行えるよ
うに、外部クロック信号の周波数が該デバイスの内部で
高められ、この高められた周波数を有する内部クロック
信号に同期したアドレス信号が生成されるようになって
いる。ただし、デバイス出力のモニタリングに関する開
示は同公報にない。
【発明が解決しようとする課題】上記モニタードバーン
イン装置によれば、デバイス出力のモニタリングが所定
の時間間隔で繰り返し行われる。ただし、モニタリング
中は、デバイスの電源電圧が定格電圧にまで引き下げら
れるので、電圧ストレスが低下する。したがって、各回
のモニタリングに要する時間の短縮が強く求められてい
る。そのためには、高速動作が可能なデバイスは、バー
ンイン下の出力モニタリング中でも通常動作時と同様に
高速動作させることが望ましい。ところが、従来は検査
装置側の種々の制約から、高速動作が可能なデバイスで
もバーンイン下の出力モニタリング中は低速動作させて
いたのが実状である。高速デバイスの機能検査の場面で
も、デバイス出力のモニタリングは不可欠である。とこ
ろが、従来はこれを動作の遅い検査装置で実現すること
ができなかった。本発明の目的は、動作の遅い検査装置
でも高速デバイスの出力モニタリングを行えるようにす
ることにある。
イン装置によれば、デバイス出力のモニタリングが所定
の時間間隔で繰り返し行われる。ただし、モニタリング
中は、デバイスの電源電圧が定格電圧にまで引き下げら
れるので、電圧ストレスが低下する。したがって、各回
のモニタリングに要する時間の短縮が強く求められてい
る。そのためには、高速動作が可能なデバイスは、バー
ンイン下の出力モニタリング中でも通常動作時と同様に
高速動作させることが望ましい。ところが、従来は検査
装置側の種々の制約から、高速動作が可能なデバイスで
もバーンイン下の出力モニタリング中は低速動作させて
いたのが実状である。高速デバイスの機能検査の場面で
も、デバイス出力のモニタリングは不可欠である。とこ
ろが、従来はこれを動作の遅い検査装置で実現すること
ができなかった。本発明の目的は、動作の遅い検査装置
でも高速デバイスの出力モニタリングを行えるようにす
ることにある。
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、高速デバイスの出力の変化頻度を該デ
バイスの内部で低くし、以て低い変化頻度を有する信号
を該デバイスから出力できるようにしたものである。あ
る見地によれば、本発明に係る半導体デバイスは、クロ
ック信号に同期して第1の周波数でデータを出力するた
めの機能回路と、第1の周波数よりも低い第2の周波数
の1周期中における第1の周波数の周期のうち第1の周
期において機能回路から第1のデータを取り込み保持す
るためのデータ保持手段と、前記1周期中における第1
の周波数の周期のうち前記第1の周期よりも後の第2の
周期において機能回路から第2のデータを取り込むため
のデータ取り込み手段と、保持された第1のデータと取
り込まれた第2のデータとに基づいて第3のデータを生
成し第2の周波数で出力するためのデータ出力変換手段
とを備えた構成を採用したものである。この構成によれ
ば、機能回路の第1の周波数のデータ出力のうち、ある
期間における第1のデータと、他の期間における第2の
データとがデータ出力変換手段に与えられる。データ出
力変換手段は、両データに基づいて生成した第3のデー
タを、第1の周波数よりも低い第2の周波数で出力す
る。したがって、当該デバイスの出力モニタリングは、
動作の遅い検査装置でも実行可能である。検査装置によ
る効率的な出力モニタリングのためには、上記データ出
力変換手段は、第3のデータが取り得る状態の数が、第
1のデータが取り得る状態と第2のデータが取り得る状
態とのあらゆる組み合わせの数よりも少なくなるように
データを変換する。他の見地によれば、本発明に係る半
導体デバイスは、通常動作モードと検査モードとを有す
るデバイスであって、ある頻度で変化する2値論理信号
を供給するための機能回路と、該機能回路から供給され
た2値論理信号を該2値論理信号の変化頻度よりも低い
頻度で変化する多値論理信号に変換するための変換回路
と、通常動作モードでは機能回路から供給された2値論
理信号を、検査モードでは変換による多値論理信号をそ
れぞれ当該デバイスから出力すべき信号として選択する
ための出力選択回路とを備えた構成を採用したものであ
る。多値論理信号は、例えば、論理値1を表すハイレベ
ルと、論理値0を表すローレベルとの各電圧状態に加え
て、第3の論理値を表すハイインピーダンス状態を有す
る3値論理信号である。この構成によれば、当該デバイ
スの出力モニタリングは、動作の遅い検査装置でも実行
可能である。しかも、検査モードにおいて多値論理信号
により単位時間当たりに出力される情報の量(第1の情
報レート)を、通常動作モードにおいて2値論理信号に
より単位時間当たりに出力される情報の量(第2の情報
レート)と同等にまで引き上げることができる。ただ
し、第2の情報レートが第1の情報レートを下回るよう
に、多値論理信号の論理値の数とその変化頻度とを選択
することも可能である。
めに、本発明は、高速デバイスの出力の変化頻度を該デ
バイスの内部で低くし、以て低い変化頻度を有する信号
を該デバイスから出力できるようにしたものである。あ
る見地によれば、本発明に係る半導体デバイスは、クロ
ック信号に同期して第1の周波数でデータを出力するた
めの機能回路と、第1の周波数よりも低い第2の周波数
の1周期中における第1の周波数の周期のうち第1の周
期において機能回路から第1のデータを取り込み保持す
るためのデータ保持手段と、前記1周期中における第1
の周波数の周期のうち前記第1の周期よりも後の第2の
周期において機能回路から第2のデータを取り込むため
のデータ取り込み手段と、保持された第1のデータと取
り込まれた第2のデータとに基づいて第3のデータを生
成し第2の周波数で出力するためのデータ出力変換手段
とを備えた構成を採用したものである。この構成によれ
ば、機能回路の第1の周波数のデータ出力のうち、ある
期間における第1のデータと、他の期間における第2の
データとがデータ出力変換手段に与えられる。データ出
力変換手段は、両データに基づいて生成した第3のデー
タを、第1の周波数よりも低い第2の周波数で出力す
る。したがって、当該デバイスの出力モニタリングは、
動作の遅い検査装置でも実行可能である。検査装置によ
る効率的な出力モニタリングのためには、上記データ出
力変換手段は、第3のデータが取り得る状態の数が、第
1のデータが取り得る状態と第2のデータが取り得る状
態とのあらゆる組み合わせの数よりも少なくなるように
データを変換する。他の見地によれば、本発明に係る半
導体デバイスは、通常動作モードと検査モードとを有す
るデバイスであって、ある頻度で変化する2値論理信号
を供給するための機能回路と、該機能回路から供給され
た2値論理信号を該2値論理信号の変化頻度よりも低い
頻度で変化する多値論理信号に変換するための変換回路
と、通常動作モードでは機能回路から供給された2値論
理信号を、検査モードでは変換による多値論理信号をそ
れぞれ当該デバイスから出力すべき信号として選択する
ための出力選択回路とを備えた構成を採用したものであ
る。多値論理信号は、例えば、論理値1を表すハイレベ
ルと、論理値0を表すローレベルとの各電圧状態に加え
て、第3の論理値を表すハイインピーダンス状態を有す
る3値論理信号である。この構成によれば、当該デバイ
スの出力モニタリングは、動作の遅い検査装置でも実行
可能である。しかも、検査モードにおいて多値論理信号
により単位時間当たりに出力される情報の量(第1の情
報レート)を、通常動作モードにおいて2値論理信号に
より単位時間当たりに出力される情報の量(第2の情報
レート)と同等にまで引き上げることができる。ただ
し、第2の情報レートが第1の情報レートを下回るよう
に、多値論理信号の論理値の数とその変化頻度とを選択
することも可能である。
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体集積回
路について、図面を参照して説明する。以下の説明は、
シンクロナスDRAM(dynamic random access memor
y)等のクロック同期式メモリに本発明を適用した場合
に関するものである。図1は、本発明に係る半導体集積
回路(半導体デバイス)の構成例を示している。図1に
おいて、10は、従来と同様のクロック同期式メモリ2
0を有する、半導体デバイスである。クロック同期式メ
モリ20は、それぞれデバイス10の外部から受け取っ
た制御信号CTL、アドレス信号ADR、及びデータ入
力DIと、クロック選択回路40を介して受け取った外
部クロック信号CLK又は内部クロック信号ICLK1
とに基づいて動作し、内部データ出力IDOUTを供給
するための機能回路である。内部クロック生成回路30
は、検査時において、デバイス10の外部から受け取っ
た検査制御信号TESTに応じて、検査装置からそれぞ
れ受け取った外部クロック信号CLKと遅延外部クロッ
ク信号DCLKとに基づいて、外部クロック信号CLK
よりも高い周波数を有する内部クロック信号ICLK1
を生成するための回路手段である。クロック選択回路4
0は、受け取った検査制御信号TESTに応じて、内部
クロック信号ICLK1と外部から受け取った外部クロ
ック信号CLKとのいずれかを選択し、選択されたクロ
ック信号をクロック同期式メモリ20へ供給するための
回路手段である。データ出力変換回路50は、受け取っ
た検査制御信号TESTに応じて、ある頻度で変化する
内部データ出力(2値論理信号)IDOUTを、該2値
論理信号よりも低い頻度で変化する外部データ出力(3
値論理信号)DOUTに変換するための回路手段であ
る。具体的には、データ出力変換回路50は、クロック
同期式メモリ20から内部クロック信号ICLK1に同
期して供給された内部データ出力IDOUTに基づい
て、外部クロック信号CLK又はこれに等価なクロック
信号に同期した外部データ出力DOUTを生成する。デ
ータ出力選択回路60は、受け取った検査制御信号TE
STに応じて、外部データ出力DOUTと内部データ出
力IDOUTとのいずれかを選択し、選択されたデータ
出力をデータ出力DOとしてデバイス10の外部へ供給
するための回路手段である。図1の半導体デバイス10
の動作について説明する。通常の動作を行う場合には、
外部クロック信号CLKは、クロック選択回路40を介
してクロック同期式メモリ20へそのまま供給される。
そして、外部クロック信号CLKに同期してクロック同
期式メモリ20から供給された内部データ出力IDOU
Tは、データ出力選択回路60を介して、デバイス10
の外部へデータ出力DOとしてそのまま出力される。次
に、低速動作の検査装置を用いて検査が行われる場合の
半導体デバイス10の動作について、図1〜図5を参照
して説明する。図2は、図1中のクロック生成回路30
の動作を示している。図2に示すように、検査装置によ
って、周期Tを有する外部クロック信号CLKと、これ
に対してT/4分だけ位相が遅れた遅延外部クロック信
号DCLKとが生成される。そして、図1に示すよう
に、生成された外部クロック信号CLKと遅延外部クロ
ック信号DCLKとは被検査デバイス10へそれぞれ供
給される。図1において、検査時には、検査制御信号T
ESTがアクティブになる。このことにより、内部クロ
ック生成回路30が、受け取った外部クロック信号CL
Kと遅延外部クロック信号DCLKとに基づいて、EX
OR(排他的論理和)論理によって内部クロック信号I
CLK1を生成する。図2に示すように、内部クロック
信号ICLK1の周波数は、検査装置からデバイス10
へ供給される外部クロック信号CLKの周波数の2倍に
なる。次に、生成された内部クロック信号ICLK1が
クロック選択回路40を介してクロック同期式メモリ2
0へ供給される。したがって、内部データ出力IDOU
Tは、外部クロック信号CLKに対して2倍の周波数を
有する内部クロック信号ICLK1に同期してクロック
同期式メモリ20から供給される。この供給された内部
データ出力IDOUTを検査装置によってそのまま検査
しようとすれば、検査装置の動作周波数も外部クロック
信号CLKの2倍でなければならない。そこで、外部ク
ロック信号CLKの2倍の周波数を有する内部クロック
信号ICLK1によってクロック同期式メモリ20を動
作させ、かつ、その動作結果を外部クロック信号CLK
を用いた検査装置によって検査できるようにする必要が
ある。この目的のために、本実施形態のデバイス10
は、内部データ出力IDOUTを時間軸方向に縮退させ
るためのデータ出力変換回路50を備えている。図3
は、図1中のデータ出力変換回路50の詳細構成例を示
している。図3において、分周回路51は、検査制御信
号TESTによって制御され、受け取った内部クロック
信号ICLK1を分周して、その1/2の周波数(2倍
の周期)を有する分周内部クロック信号ICLK2を生
成するための回路手段である。EXOR回路52は、内
部データ出力IDOUTと分周内部クロック信号ICL
K2との排他的論理和からなる比較結果信号CMPを供
給するための比較手段である。タイミング発生器53
は、検査制御信号TESTによって制御され、分周内部
クロック信号ICLK2がそれぞれ所定の時間だけ遅延
された第1及び第2のタイミング信号PH1,PH2を
供給するための回路手段である。第1のタイミング信号
PH1と第2のタイミング信号PH2とは、それぞれ分
周内部クロック信号ICLK2が有する1周期の前半と
後半とにおけるタイミングを決定するための信号であ
る。Dフリップフロップ54は、クロック入力として受
け取った第1のタイミング信号PH1によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして前半データDFを
供給するための回路手段である。Dフリップフロップ5
5は、クロック入力として受け取った第2のタイミング
信号PH2によって、受け取った前半データDFをラッ
チして遅延前半データDDFを供給するための回路手段
である。両Dフリップフロップ54,55は、第1のタ
イミング信号PH1により指定された期間においてクロ
ック同期式メモリ20から第1のデータを取り込み、こ
れを第2のタイミング信号PH2により指定された期間
において保持出力するためのデータ保持手段を構成す
る。Dフリップフロップ56は、クロック入力として受
け取った第2のタイミング信号PH2によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして後半データDLを
供給するための回路手段であって、第2のタイミング信
号PH2により指定された期間においてクロック同期式
メモリ20から第2のデータを取り込み、かつこれを保
持出力するためのデータ取り込み手段を構成する。EX
OR回路57は、それぞれ受け取った遅延前半データD
DFと後半データDLとの排他的論理和からなるバッフ
ァ制御信号ENAを供給するための比較手段である。ス
リーステート出力バッファ58は、バッファ制御信号E
NAに応じて、遅延前半データDDFをそのまま出力
し、又は出力をハイインピーダンス(“Hi−Z”)に
するための出力バッファである。データ出力変換回路5
0の動作について、図3と図4とを参照して説明する。
図4は、図3のデータ出力変換回路50の動作を示すタ
イミングチャート図である。外部クロック信号CLKと
図示されていない遅延外部クロック信号DCLKとに基
づいて生成された内部クロック信号ICLK1を、分周
回路51でトグルフリップフロップ等を用いて分周して
分周内部クロック信号ICLK2を生成する。図4に示
すように、分周内部クロック信号ICLK2は外部クロ
ック信号CLKと同等の波形になる。ある場合には、分
周内部クロック信号ICLK2の代わりに外部クロック
信号CLKを用いてもよい。EXOR回路52は、分周
内部クロック信号ICLK2と内部データ出力IDOU
Tとを受け取り、比較結果信号CMPを供給する。比較
結果信号CMPは、分周内部クロック信号ICLK2と
内部データ出力IDOUTとのレベルが“一致”であれ
ばローレベル“L”、“不一致”であればハイレベル
“H”となる。つまり、比較結果信号CMPは、分周内
部クロック信号ICLK2のある時点において分周内部
クロック信号ICLK2と内部データ出力IDOUTと
が“一致”であるか“不一致”であるかを表す信号であ
る。例えば、内部クロック信号ICLK1が“0”,
“1”と繰り返し変化するのと同じように内部クロック
信号ICLK1の1周期毎に内部データ出力IDOUT
が“0”,“1”と繰り返し変化するような場合には、
EXOR回路52の2入力同士が常に“一致”なので、
比較結果信号CMPは常に一定の“L”レベルを維持す
る。内部クロック信号ICLK1が“0”,“1”と繰
り返し変化するのとは反対に内部クロック信号ICLK
1の1周期毎に内部データ出力IDOUTが“1”,
“0”と繰り返し変化するような場合には、EXOR回
路52の2入力同士が常に“不一致”なので、比較結果
信号CMPは常に一定の“H”レベルを維持する。クロ
ック入力として第1のタイミング信号PH1を受け取っ
たDフリップフロップ54は、分周内部クロック信号I
CLK2の各周期T1,T2,…,T4,…の前半で比
較結果信号CMPをラッチし、各周期の前半で分周内部
クロック信号ICLK2と内部データ出力IDOUTと
が“一致”であるか“不一致”であるかを表す前半デー
タDFを供給する。同様に、クロック入力として第2の
タイミング信号PH2を受け取ったDフリップフロップ
56は、分周内部クロック信号ICLK2の各周期T
1,T2,…,T4,…の後半で比較結果信号CMPを
ラッチし、各周期の後半で分周内部クロック信号ICL
K2と内部データ出力IDOUTとが“一致”であるか
“不一致”であるかを表す後半データDLを供給する。
また、各周期の前半でラッチされた前半データDFと、
各周期の後半でラッチされた後半データDLとを比較す
る目的で、Dフリップフロップ55は、第2のタイミン
グ信号PH2に応じて、遅延された前半データDFであ
る遅延前半データDDFを供給する。EXOR回路57
は、遅延前半データDDFと後半データDLとの排他的
論理和からなるバッファ制御信号ENAを供給する。し
たがって、前半データDFと後半データDLとがタイミ
ングを合わせて比較されたことになる。スリーステート
出力バッファ58は、受け取ったバッファ制御信号EN
Aが、“H”(ディセーブル)の場合には出力をハイイ
ンピーダンス(“Hi−Z”)にし、“L”(イネーブ
ル)の場合には出力をローインピーダンスにして受け取
った遅延前半データDDFをそのまま出力する。そし
て、スリーステート出力バッファ58の出力が、データ
出力変換回路50から供給される外部データ出力DOU
Tとなる。図5は、データ出力変換回路50における、
分周内部クロック信号ICLK2と内部データ出力ID
OUTとの比較結果と、外部データ出力DOUTとの関
係を示している。図5に示すように、分周内部クロック
信号ICLK2と内部データ出力IDOUTとのレベル
が、分周内部クロック信号ICLK2の周期の前半と後
半とのいずれにおいても一致する場合(図4のT4の場
合)には、外部データ出力DOUTは“0”になる。一
方、前半と後半とのいずれにおいても不一致である場合
(図4のT2の場合)には、外部データ出力DOUTは
“1”になる。前半で一致かつ後半で不一致の場合(図
4のT1の場合)と、前半で不一致かつ後半で一致する
場合(図4のT3の場合)とにおいては、外部データ出
力DOUTは共にハイインピーダンス(“Hi−Z”)
になる。分周内部クロック信号ICLK2前半部の内部
データの状態と分周内部クロック信号ICLK2後半部
の内部データの状態との可能な組み合わせは4通りある
が、外部データ出力DOUTの状態としては、“0”,
“1”,“Hi−Z”の3通りが用いられる。このよう
にして、内部データ出力IDOUTを、その2分の1の
周波数(2倍の周期)の外部データ出力DOUTに変換
している。しかも、前半一致、後半不一致の場合と、前
半不一致、後半一致の場合とが、共に外部データ出力D
OUT=“Hi−Z”の場合に縮退している。検査パタ
ーンの一例として、モニタードバーンイン装置における
ストライプパターンを考える。1周期毎にデータが
“0”と“1”とを繰り返すストライプパターンを、ク
ロック同期式メモリ20に書き込み、かつ読み出すので
ある。クロック同期式メモリ20が正常に動作している
場合、つまり、内部クロック信号ICLK1に同期した
内部データ出力IDOUTが、ストライプパターンに応
じて予め検査装置が準備した期待値と同じである場合に
は、図5の「前半で一致かつ後半で一致」、又は「前半
で不一致かつ後半で不一致」の条件が常に成立するの
で、外部データ出力DOUTは常に一定の値“0”又は
“1”を維持する。一方、ストライプパターンにおい
て、内部データ出力IDOUTが“0”,“0”又は
“1”,“1”となった場合(それぞれ図4のT3又は
T1の場合)には、外部データ出力DOUTはハイイン
ピーダンス(“Hi−Z”)になるので、クロック同期
式メモリ20の動作不良を判別できる。以上説明したよ
うに、図1の半導体デバイスによれば、高い周波数を有
するクロック信号で動作する機能回路の2周期分の出力
を、低い周波数を有するクロック信号の1周期に対応し
て出力させることにより、低速動作の検査装置を用いて
機能回路の動作を検査できる。したがって、高い周波数
を有するクロック信号によって機能回路自体を動作させ
て機能回路を検査するので、検査時間を短縮して検査コ
ストを低減できる。また、検査装置には高い周波数を有
するクロック信号を設ける必要がないので、装置コスト
を低減できる。なお、以上の説明においては、外部クロ
ック信号CLKに対して1/4周期だけ遅れた遅延外部
クロック信号DCLKを検査装置が発生させたが、これ
に代えて、位相の遅れたクロック信号をデバイス10の
内部で発生させてもよい。この位相の遅れたクロック信
号(図2の遅延外部クロック信号DCLKに相当)のタ
イミングは、図2に示したように、内部クロック信号I
CLK1のデューティー比に影響するのみでその周期に
は影響しないので、位相の遅れは必ずしも1/4周期で
ある必要はない。また、データ出力変換回路50の論理
は、図5に示すものに限らない。ハイインピーダンス状
態を用いず、“H”と“L”との2レベルのみを出力す
るように回路を構成してもよい。また、図3中のEXO
R回路52の配設を省略して、内部データ出力IDOU
TをDフリップフロップ54,56へ直接供給するよう
にしてもよい。図6は、本発明に係る半導体集積回路
(半導体デバイス)の他の構成例を示している。図6に
おいて、10aは、いわゆるDDR(double data rat
e)動作を行うクロック同期式メモリ20aを有する、
半導体デバイスである。クロック同期式メモリ20a
は、それぞれデバイス10aの外部から受け取った制御
信号CTL、アドレス信号ADR、データ入力DI、及
び外部クロック信号CLKに基づいて動作し、外部クロ
ック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりとの両エッジ
に同期して内部データ出力IDOUTを供給するための
機能回路である。データ出力変換回路50aは、受け取
った検査制御信号TESTに応じて、ある頻度で変化す
る内部データ出力(2値論理信号)IDOUTを、該2
値論理信号よりも低い頻度で変化する外部データ出力
(3値論理信号)DOUTに変換するための回路手段で
ある。具体的には、データ出力変換回路50aは、クロ
ック同期式メモリ20aから外部クロック信号CLKに
同期して供給された内部データ出力IDOUTに基づい
て、外部クロック信号CLK又はこれに等価なクロック
信号に同期した外部データ出力DOUTを生成する。デ
ータ出力選択回路60aは、受け取った検査制御信号T
ESTに応じて、外部データ出力DOUTと内部データ
出力IDOUTとのいずれかを選択し、選択されたデー
タ出力をデータ出力DOとしてデバイス10aの外部へ
供給するための回路手段である。図6の半導体デバイス
10aの動作について説明する。通常の動作を行う場合
には、外部クロック信号CLKに同期してクロック同期
式メモリ20aから供給された内部データ出力IDOU
Tは、データ出力選択回路60aを介して、デバイス1
0aの外部へデータ出力DOとしてそのまま出力され
る。次に、低速動作の検査装置を用いて検査が行われる
場合の半導体デバイス10aの動作について、図6〜図
8を参照して説明する。図7は、図6中のデータ出力変
換回路50aの詳細構成例を示している。図7におい
て、EXOR回路52は、内部データ出力IDOUTと
外部クロック信号CLKとの排他的論理和からなる比較
結果信号CMPを供給するための比較手段である。タイ
ミング発生器53は、検査制御信号TESTによって制
御され、外部クロック信号CLKがそれぞれ所定の時間
だけ遅延された第1及び第2のタイミング信号PH1,
PH2を供給するための回路手段である。第1のタイミ
ング信号PH1と第2のタイミング信号PH2とは、そ
れぞれ外部クロック信号CLKが有する1周期の前半と
後半とにおけるタイミングを決定するための信号であ
る。Dフリップフロップ54は、クロック入力として受
け取った第1のタイミング信号PH1によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして前半データDFを
供給するための回路手段である。Dフリップフロップ5
5は、クロック入力として受け取った第2のタイミング
信号PH2によって、受け取った前半データDFをラッ
チして遅延前半データDDFを供給するための回路手段
である。両Dフリップフロップ54,55は、第1のタ
イミング信号PH1により指定された期間においてクロ
ック同期式メモリ20aから第1のデータを取り込み、
これを第2のタイミング信号PH2により指定された期
間において保持出力するためのデータ保持手段を構成す
る。Dフリップフロップ56は、クロック入力として受
け取った第2のタイミング信号PH2によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして後半データDLを
供給するための回路手段であって、第2のタイミング信
号PH2により指定された期間においてクロック同期式
メモリ20aから第2のデータを取り込み、かつこれを
保持出力するためのデータ取り込み手段を構成する。E
XOR回路57は、それぞれ受け取った遅延前半データ
DDFと後半データDLとの排他的論理和からなるバッ
ファ制御信号ENAを供給するための比較手段である。
スリーステート出力バッファ58は、バッファ制御信号
ENAに応じて、遅延前半データDDFをそのまま出力
し、又は出力をハイインピーダンス(“Hi−Z”)に
するための出力バッファである。データ出力変換回路5
0aの動作について、図8を参照して説明する。図8
は、図7のデータ出力変換回路50aの動作を示すタイ
ミングチャート図である。EXOR回路52は、外部ク
ロック信号CLKと内部データ出力IDOUTとを受け
取り、比較結果信号CMPを供給する。比較結果信号C
MPは、外部クロック信号CLKと内部データ出力ID
OUTとのレベルが“一致”であればローレベル
“L”、“不一致”であればハイレベル“H”となる。
つまり、比較結果信号CMPは、外部クロック信号CL
Kのある時点において外部クロック信号CLKと内部デ
ータ出力IDOUTとが“一致”であるか“不一致”で
あるかを表す信号である。クロック入力として第1のタ
イミング信号PH1を受け取ったDフリップフロップ5
4は、外部クロック信号CLKの各周期T1,T2,
…,T4,…の前半で比較結果信号CMPをラッチし、
各周期の前半で外部クロック信号CLKと内部データ出
力IDOUTとが“一致”であるか“不一致”であるか
を表す前半データDFを供給する。同様に、クロック入
力として第2のタイミング信号PH2を受け取ったDフ
リップフロップ56は、外部クロック信号CLKの各周
期T1,T2,…,T4,…の後半で比較結果信号CM
Pをラッチし、各周期の後半で外部クロック信号CLK
と内部データ出力IDOUTとが“一致”であるか“不
一致”であるかを表す後半データDLを供給する。ま
た、各周期の前半でラッチされた前半データDFと、各
周期の後半でラッチされた後半データDLとを比較する
目的で、Dフリップフロップ55は、第2のタイミング
信号PH2に応じて、遅延された前半データDFである
遅延前半データDDFを供給する。EXOR回路57
は、遅延前半データDDFと後半データDLとの排他的
論理和からなるバッファ制御信号ENAを供給する。し
たがって、前半データDFと後半データDLとがタイミ
ングを合わせて比較されたことになる。スリーステート
出力バッファ58は、受け取ったバッファ制御信号EN
Aが、“H”(ディセーブル)の場合には出力をハイイ
ンピーダンス(“Hi−Z”)にし、“L”(イネーブ
ル)の場合には出力をローインピーダンスにして受け取
った遅延前半データDDFをそのまま出力する。そし
て、スリーステート出力バッファ58の出力が、データ
出力変換回路50aから供給される外部データ出力DO
UTとなる。以上説明したように、図6の半導体デバイ
スによれば、通常動作(DDR動作)時は外部クロック
信号CLKの立ち上がりと立ち下がりとの両エッジに同
期して変化するデータが出力されるが、検査時には出力
データの変化頻度が半減するので、低速動作の検査装置
を用いて機能回路の動作を検査できる。したがって、検
査装置のコストを低減できる。なお、データ出力変換回
路50aにおいて、ハイインピーダンス状態を用いず、
“H”と“L”との2レベルのみを出力するように回路
を構成してもよい。また、図7中のEXOR回路52の
配設を省略して、内部データ出力IDOUTをDフリッ
プフロップ54,56へ直接供給するようにしてもよ
い。以上、クロック同期式メモリに本発明を適用した場
合について説明したが、クロック信号に同期してデータ
を出力する機能回路を有するデバイスであれば、メモリ
に限らず他のデバイスに対しても本発明を適用できる。
また、本発明は、モニタードバーンイン装置によるデバ
イス出力のモニタリングだけでなく、一般の機能検査の
場面にも適用できる。
路について、図面を参照して説明する。以下の説明は、
シンクロナスDRAM(dynamic random access memor
y)等のクロック同期式メモリに本発明を適用した場合
に関するものである。図1は、本発明に係る半導体集積
回路(半導体デバイス)の構成例を示している。図1に
おいて、10は、従来と同様のクロック同期式メモリ2
0を有する、半導体デバイスである。クロック同期式メ
モリ20は、それぞれデバイス10の外部から受け取っ
た制御信号CTL、アドレス信号ADR、及びデータ入
力DIと、クロック選択回路40を介して受け取った外
部クロック信号CLK又は内部クロック信号ICLK1
とに基づいて動作し、内部データ出力IDOUTを供給
するための機能回路である。内部クロック生成回路30
は、検査時において、デバイス10の外部から受け取っ
た検査制御信号TESTに応じて、検査装置からそれぞ
れ受け取った外部クロック信号CLKと遅延外部クロッ
ク信号DCLKとに基づいて、外部クロック信号CLK
よりも高い周波数を有する内部クロック信号ICLK1
を生成するための回路手段である。クロック選択回路4
0は、受け取った検査制御信号TESTに応じて、内部
クロック信号ICLK1と外部から受け取った外部クロ
ック信号CLKとのいずれかを選択し、選択されたクロ
ック信号をクロック同期式メモリ20へ供給するための
回路手段である。データ出力変換回路50は、受け取っ
た検査制御信号TESTに応じて、ある頻度で変化する
内部データ出力(2値論理信号)IDOUTを、該2値
論理信号よりも低い頻度で変化する外部データ出力(3
値論理信号)DOUTに変換するための回路手段であ
る。具体的には、データ出力変換回路50は、クロック
同期式メモリ20から内部クロック信号ICLK1に同
期して供給された内部データ出力IDOUTに基づい
て、外部クロック信号CLK又はこれに等価なクロック
信号に同期した外部データ出力DOUTを生成する。デ
ータ出力選択回路60は、受け取った検査制御信号TE
STに応じて、外部データ出力DOUTと内部データ出
力IDOUTとのいずれかを選択し、選択されたデータ
出力をデータ出力DOとしてデバイス10の外部へ供給
するための回路手段である。図1の半導体デバイス10
の動作について説明する。通常の動作を行う場合には、
外部クロック信号CLKは、クロック選択回路40を介
してクロック同期式メモリ20へそのまま供給される。
そして、外部クロック信号CLKに同期してクロック同
期式メモリ20から供給された内部データ出力IDOU
Tは、データ出力選択回路60を介して、デバイス10
の外部へデータ出力DOとしてそのまま出力される。次
に、低速動作の検査装置を用いて検査が行われる場合の
半導体デバイス10の動作について、図1〜図5を参照
して説明する。図2は、図1中のクロック生成回路30
の動作を示している。図2に示すように、検査装置によ
って、周期Tを有する外部クロック信号CLKと、これ
に対してT/4分だけ位相が遅れた遅延外部クロック信
号DCLKとが生成される。そして、図1に示すよう
に、生成された外部クロック信号CLKと遅延外部クロ
ック信号DCLKとは被検査デバイス10へそれぞれ供
給される。図1において、検査時には、検査制御信号T
ESTがアクティブになる。このことにより、内部クロ
ック生成回路30が、受け取った外部クロック信号CL
Kと遅延外部クロック信号DCLKとに基づいて、EX
OR(排他的論理和)論理によって内部クロック信号I
CLK1を生成する。図2に示すように、内部クロック
信号ICLK1の周波数は、検査装置からデバイス10
へ供給される外部クロック信号CLKの周波数の2倍に
なる。次に、生成された内部クロック信号ICLK1が
クロック選択回路40を介してクロック同期式メモリ2
0へ供給される。したがって、内部データ出力IDOU
Tは、外部クロック信号CLKに対して2倍の周波数を
有する内部クロック信号ICLK1に同期してクロック
同期式メモリ20から供給される。この供給された内部
データ出力IDOUTを検査装置によってそのまま検査
しようとすれば、検査装置の動作周波数も外部クロック
信号CLKの2倍でなければならない。そこで、外部ク
ロック信号CLKの2倍の周波数を有する内部クロック
信号ICLK1によってクロック同期式メモリ20を動
作させ、かつ、その動作結果を外部クロック信号CLK
を用いた検査装置によって検査できるようにする必要が
ある。この目的のために、本実施形態のデバイス10
は、内部データ出力IDOUTを時間軸方向に縮退させ
るためのデータ出力変換回路50を備えている。図3
は、図1中のデータ出力変換回路50の詳細構成例を示
している。図3において、分周回路51は、検査制御信
号TESTによって制御され、受け取った内部クロック
信号ICLK1を分周して、その1/2の周波数(2倍
の周期)を有する分周内部クロック信号ICLK2を生
成するための回路手段である。EXOR回路52は、内
部データ出力IDOUTと分周内部クロック信号ICL
K2との排他的論理和からなる比較結果信号CMPを供
給するための比較手段である。タイミング発生器53
は、検査制御信号TESTによって制御され、分周内部
クロック信号ICLK2がそれぞれ所定の時間だけ遅延
された第1及び第2のタイミング信号PH1,PH2を
供給するための回路手段である。第1のタイミング信号
PH1と第2のタイミング信号PH2とは、それぞれ分
周内部クロック信号ICLK2が有する1周期の前半と
後半とにおけるタイミングを決定するための信号であ
る。Dフリップフロップ54は、クロック入力として受
け取った第1のタイミング信号PH1によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして前半データDFを
供給するための回路手段である。Dフリップフロップ5
5は、クロック入力として受け取った第2のタイミング
信号PH2によって、受け取った前半データDFをラッ
チして遅延前半データDDFを供給するための回路手段
である。両Dフリップフロップ54,55は、第1のタ
イミング信号PH1により指定された期間においてクロ
ック同期式メモリ20から第1のデータを取り込み、こ
れを第2のタイミング信号PH2により指定された期間
において保持出力するためのデータ保持手段を構成す
る。Dフリップフロップ56は、クロック入力として受
け取った第2のタイミング信号PH2によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして後半データDLを
供給するための回路手段であって、第2のタイミング信
号PH2により指定された期間においてクロック同期式
メモリ20から第2のデータを取り込み、かつこれを保
持出力するためのデータ取り込み手段を構成する。EX
OR回路57は、それぞれ受け取った遅延前半データD
DFと後半データDLとの排他的論理和からなるバッフ
ァ制御信号ENAを供給するための比較手段である。ス
リーステート出力バッファ58は、バッファ制御信号E
NAに応じて、遅延前半データDDFをそのまま出力
し、又は出力をハイインピーダンス(“Hi−Z”)に
するための出力バッファである。データ出力変換回路5
0の動作について、図3と図4とを参照して説明する。
図4は、図3のデータ出力変換回路50の動作を示すタ
イミングチャート図である。外部クロック信号CLKと
図示されていない遅延外部クロック信号DCLKとに基
づいて生成された内部クロック信号ICLK1を、分周
回路51でトグルフリップフロップ等を用いて分周して
分周内部クロック信号ICLK2を生成する。図4に示
すように、分周内部クロック信号ICLK2は外部クロ
ック信号CLKと同等の波形になる。ある場合には、分
周内部クロック信号ICLK2の代わりに外部クロック
信号CLKを用いてもよい。EXOR回路52は、分周
内部クロック信号ICLK2と内部データ出力IDOU
Tとを受け取り、比較結果信号CMPを供給する。比較
結果信号CMPは、分周内部クロック信号ICLK2と
内部データ出力IDOUTとのレベルが“一致”であれ
ばローレベル“L”、“不一致”であればハイレベル
“H”となる。つまり、比較結果信号CMPは、分周内
部クロック信号ICLK2のある時点において分周内部
クロック信号ICLK2と内部データ出力IDOUTと
が“一致”であるか“不一致”であるかを表す信号であ
る。例えば、内部クロック信号ICLK1が“0”,
“1”と繰り返し変化するのと同じように内部クロック
信号ICLK1の1周期毎に内部データ出力IDOUT
が“0”,“1”と繰り返し変化するような場合には、
EXOR回路52の2入力同士が常に“一致”なので、
比較結果信号CMPは常に一定の“L”レベルを維持す
る。内部クロック信号ICLK1が“0”,“1”と繰
り返し変化するのとは反対に内部クロック信号ICLK
1の1周期毎に内部データ出力IDOUTが“1”,
“0”と繰り返し変化するような場合には、EXOR回
路52の2入力同士が常に“不一致”なので、比較結果
信号CMPは常に一定の“H”レベルを維持する。クロ
ック入力として第1のタイミング信号PH1を受け取っ
たDフリップフロップ54は、分周内部クロック信号I
CLK2の各周期T1,T2,…,T4,…の前半で比
較結果信号CMPをラッチし、各周期の前半で分周内部
クロック信号ICLK2と内部データ出力IDOUTと
が“一致”であるか“不一致”であるかを表す前半デー
タDFを供給する。同様に、クロック入力として第2の
タイミング信号PH2を受け取ったDフリップフロップ
56は、分周内部クロック信号ICLK2の各周期T
1,T2,…,T4,…の後半で比較結果信号CMPを
ラッチし、各周期の後半で分周内部クロック信号ICL
K2と内部データ出力IDOUTとが“一致”であるか
“不一致”であるかを表す後半データDLを供給する。
また、各周期の前半でラッチされた前半データDFと、
各周期の後半でラッチされた後半データDLとを比較す
る目的で、Dフリップフロップ55は、第2のタイミン
グ信号PH2に応じて、遅延された前半データDFであ
る遅延前半データDDFを供給する。EXOR回路57
は、遅延前半データDDFと後半データDLとの排他的
論理和からなるバッファ制御信号ENAを供給する。し
たがって、前半データDFと後半データDLとがタイミ
ングを合わせて比較されたことになる。スリーステート
出力バッファ58は、受け取ったバッファ制御信号EN
Aが、“H”(ディセーブル)の場合には出力をハイイ
ンピーダンス(“Hi−Z”)にし、“L”(イネーブ
ル)の場合には出力をローインピーダンスにして受け取
った遅延前半データDDFをそのまま出力する。そし
て、スリーステート出力バッファ58の出力が、データ
出力変換回路50から供給される外部データ出力DOU
Tとなる。図5は、データ出力変換回路50における、
分周内部クロック信号ICLK2と内部データ出力ID
OUTとの比較結果と、外部データ出力DOUTとの関
係を示している。図5に示すように、分周内部クロック
信号ICLK2と内部データ出力IDOUTとのレベル
が、分周内部クロック信号ICLK2の周期の前半と後
半とのいずれにおいても一致する場合(図4のT4の場
合)には、外部データ出力DOUTは“0”になる。一
方、前半と後半とのいずれにおいても不一致である場合
(図4のT2の場合)には、外部データ出力DOUTは
“1”になる。前半で一致かつ後半で不一致の場合(図
4のT1の場合)と、前半で不一致かつ後半で一致する
場合(図4のT3の場合)とにおいては、外部データ出
力DOUTは共にハイインピーダンス(“Hi−Z”)
になる。分周内部クロック信号ICLK2前半部の内部
データの状態と分周内部クロック信号ICLK2後半部
の内部データの状態との可能な組み合わせは4通りある
が、外部データ出力DOUTの状態としては、“0”,
“1”,“Hi−Z”の3通りが用いられる。このよう
にして、内部データ出力IDOUTを、その2分の1の
周波数(2倍の周期)の外部データ出力DOUTに変換
している。しかも、前半一致、後半不一致の場合と、前
半不一致、後半一致の場合とが、共に外部データ出力D
OUT=“Hi−Z”の場合に縮退している。検査パタ
ーンの一例として、モニタードバーンイン装置における
ストライプパターンを考える。1周期毎にデータが
“0”と“1”とを繰り返すストライプパターンを、ク
ロック同期式メモリ20に書き込み、かつ読み出すので
ある。クロック同期式メモリ20が正常に動作している
場合、つまり、内部クロック信号ICLK1に同期した
内部データ出力IDOUTが、ストライプパターンに応
じて予め検査装置が準備した期待値と同じである場合に
は、図5の「前半で一致かつ後半で一致」、又は「前半
で不一致かつ後半で不一致」の条件が常に成立するの
で、外部データ出力DOUTは常に一定の値“0”又は
“1”を維持する。一方、ストライプパターンにおい
て、内部データ出力IDOUTが“0”,“0”又は
“1”,“1”となった場合(それぞれ図4のT3又は
T1の場合)には、外部データ出力DOUTはハイイン
ピーダンス(“Hi−Z”)になるので、クロック同期
式メモリ20の動作不良を判別できる。以上説明したよ
うに、図1の半導体デバイスによれば、高い周波数を有
するクロック信号で動作する機能回路の2周期分の出力
を、低い周波数を有するクロック信号の1周期に対応し
て出力させることにより、低速動作の検査装置を用いて
機能回路の動作を検査できる。したがって、高い周波数
を有するクロック信号によって機能回路自体を動作させ
て機能回路を検査するので、検査時間を短縮して検査コ
ストを低減できる。また、検査装置には高い周波数を有
するクロック信号を設ける必要がないので、装置コスト
を低減できる。なお、以上の説明においては、外部クロ
ック信号CLKに対して1/4周期だけ遅れた遅延外部
クロック信号DCLKを検査装置が発生させたが、これ
に代えて、位相の遅れたクロック信号をデバイス10の
内部で発生させてもよい。この位相の遅れたクロック信
号(図2の遅延外部クロック信号DCLKに相当)のタ
イミングは、図2に示したように、内部クロック信号I
CLK1のデューティー比に影響するのみでその周期に
は影響しないので、位相の遅れは必ずしも1/4周期で
ある必要はない。また、データ出力変換回路50の論理
は、図5に示すものに限らない。ハイインピーダンス状
態を用いず、“H”と“L”との2レベルのみを出力す
るように回路を構成してもよい。また、図3中のEXO
R回路52の配設を省略して、内部データ出力IDOU
TをDフリップフロップ54,56へ直接供給するよう
にしてもよい。図6は、本発明に係る半導体集積回路
(半導体デバイス)の他の構成例を示している。図6に
おいて、10aは、いわゆるDDR(double data rat
e)動作を行うクロック同期式メモリ20aを有する、
半導体デバイスである。クロック同期式メモリ20a
は、それぞれデバイス10aの外部から受け取った制御
信号CTL、アドレス信号ADR、データ入力DI、及
び外部クロック信号CLKに基づいて動作し、外部クロ
ック信号CLKの立ち上がりと立ち下がりとの両エッジ
に同期して内部データ出力IDOUTを供給するための
機能回路である。データ出力変換回路50aは、受け取
った検査制御信号TESTに応じて、ある頻度で変化す
る内部データ出力(2値論理信号)IDOUTを、該2
値論理信号よりも低い頻度で変化する外部データ出力
(3値論理信号)DOUTに変換するための回路手段で
ある。具体的には、データ出力変換回路50aは、クロ
ック同期式メモリ20aから外部クロック信号CLKに
同期して供給された内部データ出力IDOUTに基づい
て、外部クロック信号CLK又はこれに等価なクロック
信号に同期した外部データ出力DOUTを生成する。デ
ータ出力選択回路60aは、受け取った検査制御信号T
ESTに応じて、外部データ出力DOUTと内部データ
出力IDOUTとのいずれかを選択し、選択されたデー
タ出力をデータ出力DOとしてデバイス10aの外部へ
供給するための回路手段である。図6の半導体デバイス
10aの動作について説明する。通常の動作を行う場合
には、外部クロック信号CLKに同期してクロック同期
式メモリ20aから供給された内部データ出力IDOU
Tは、データ出力選択回路60aを介して、デバイス1
0aの外部へデータ出力DOとしてそのまま出力され
る。次に、低速動作の検査装置を用いて検査が行われる
場合の半導体デバイス10aの動作について、図6〜図
8を参照して説明する。図7は、図6中のデータ出力変
換回路50aの詳細構成例を示している。図7におい
て、EXOR回路52は、内部データ出力IDOUTと
外部クロック信号CLKとの排他的論理和からなる比較
結果信号CMPを供給するための比較手段である。タイ
ミング発生器53は、検査制御信号TESTによって制
御され、外部クロック信号CLKがそれぞれ所定の時間
だけ遅延された第1及び第2のタイミング信号PH1,
PH2を供給するための回路手段である。第1のタイミ
ング信号PH1と第2のタイミング信号PH2とは、そ
れぞれ外部クロック信号CLKが有する1周期の前半と
後半とにおけるタイミングを決定するための信号であ
る。Dフリップフロップ54は、クロック入力として受
け取った第1のタイミング信号PH1によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして前半データDFを
供給するための回路手段である。Dフリップフロップ5
5は、クロック入力として受け取った第2のタイミング
信号PH2によって、受け取った前半データDFをラッ
チして遅延前半データDDFを供給するための回路手段
である。両Dフリップフロップ54,55は、第1のタ
イミング信号PH1により指定された期間においてクロ
ック同期式メモリ20aから第1のデータを取り込み、
これを第2のタイミング信号PH2により指定された期
間において保持出力するためのデータ保持手段を構成す
る。Dフリップフロップ56は、クロック入力として受
け取った第2のタイミング信号PH2によって、受け取
った比較結果信号CMPをラッチして後半データDLを
供給するための回路手段であって、第2のタイミング信
号PH2により指定された期間においてクロック同期式
メモリ20aから第2のデータを取り込み、かつこれを
保持出力するためのデータ取り込み手段を構成する。E
XOR回路57は、それぞれ受け取った遅延前半データ
DDFと後半データDLとの排他的論理和からなるバッ
ファ制御信号ENAを供給するための比較手段である。
スリーステート出力バッファ58は、バッファ制御信号
ENAに応じて、遅延前半データDDFをそのまま出力
し、又は出力をハイインピーダンス(“Hi−Z”)に
するための出力バッファである。データ出力変換回路5
0aの動作について、図8を参照して説明する。図8
は、図7のデータ出力変換回路50aの動作を示すタイ
ミングチャート図である。EXOR回路52は、外部ク
ロック信号CLKと内部データ出力IDOUTとを受け
取り、比較結果信号CMPを供給する。比較結果信号C
MPは、外部クロック信号CLKと内部データ出力ID
OUTとのレベルが“一致”であればローレベル
“L”、“不一致”であればハイレベル“H”となる。
つまり、比較結果信号CMPは、外部クロック信号CL
Kのある時点において外部クロック信号CLKと内部デ
ータ出力IDOUTとが“一致”であるか“不一致”で
あるかを表す信号である。クロック入力として第1のタ
イミング信号PH1を受け取ったDフリップフロップ5
4は、外部クロック信号CLKの各周期T1,T2,
…,T4,…の前半で比較結果信号CMPをラッチし、
各周期の前半で外部クロック信号CLKと内部データ出
力IDOUTとが“一致”であるか“不一致”であるか
を表す前半データDFを供給する。同様に、クロック入
力として第2のタイミング信号PH2を受け取ったDフ
リップフロップ56は、外部クロック信号CLKの各周
期T1,T2,…,T4,…の後半で比較結果信号CM
Pをラッチし、各周期の後半で外部クロック信号CLK
と内部データ出力IDOUTとが“一致”であるか“不
一致”であるかを表す後半データDLを供給する。ま
た、各周期の前半でラッチされた前半データDFと、各
周期の後半でラッチされた後半データDLとを比較する
目的で、Dフリップフロップ55は、第2のタイミング
信号PH2に応じて、遅延された前半データDFである
遅延前半データDDFを供給する。EXOR回路57
は、遅延前半データDDFと後半データDLとの排他的
論理和からなるバッファ制御信号ENAを供給する。し
たがって、前半データDFと後半データDLとがタイミ
ングを合わせて比較されたことになる。スリーステート
出力バッファ58は、受け取ったバッファ制御信号EN
Aが、“H”(ディセーブル)の場合には出力をハイイ
ンピーダンス(“Hi−Z”)にし、“L”(イネーブ
ル)の場合には出力をローインピーダンスにして受け取
った遅延前半データDDFをそのまま出力する。そし
て、スリーステート出力バッファ58の出力が、データ
出力変換回路50aから供給される外部データ出力DO
UTとなる。以上説明したように、図6の半導体デバイ
スによれば、通常動作(DDR動作)時は外部クロック
信号CLKの立ち上がりと立ち下がりとの両エッジに同
期して変化するデータが出力されるが、検査時には出力
データの変化頻度が半減するので、低速動作の検査装置
を用いて機能回路の動作を検査できる。したがって、検
査装置のコストを低減できる。なお、データ出力変換回
路50aにおいて、ハイインピーダンス状態を用いず、
“H”と“L”との2レベルのみを出力するように回路
を構成してもよい。また、図7中のEXOR回路52の
配設を省略して、内部データ出力IDOUTをDフリッ
プフロップ54,56へ直接供給するようにしてもよ
い。以上、クロック同期式メモリに本発明を適用した場
合について説明したが、クロック信号に同期してデータ
を出力する機能回路を有するデバイスであれば、メモリ
に限らず他のデバイスに対しても本発明を適用できる。
また、本発明は、モニタードバーンイン装置によるデバ
イス出力のモニタリングだけでなく、一般の機能検査の
場面にも適用できる。
【発明の効果】以上説明してきたとおり、本発明によれ
ば、高速デバイスの出力の変化頻度を該デバイスの内部
で低くし、以て低い変化頻度を有する信号を該デバイス
から出力できるようにしたので、動作の遅い検査装置で
も該デバイスの出力モニタリングを行えるという効果が
得られる。これにより、検査装置のコスト低減が可能に
なる。
ば、高速デバイスの出力の変化頻度を該デバイスの内部
で低くし、以て低い変化頻度を有する信号を該デバイス
から出力できるようにしたので、動作の遅い検査装置で
も該デバイスの出力モニタリングを行えるという効果が
得られる。これにより、検査装置のコスト低減が可能に
なる。
【図1】本発明に係る半導体集積回路の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】図1中の内部クロック生成回路の動作を示すタ
イミングチャート図である。
イミングチャート図である。
【図3】図1中のデータ出力変換回路の詳細構成例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図4】図3のデータ出力変換回路の動作を示すタイミ
ングチャート図である。
ングチャート図である。
【図5】図3のデータ出力変換回路の出力を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図6】本発明に係る半導体集積回路の他の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図7】図6中のデータ出力変換回路の詳細構成例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図8】図7のデータ出力変換回路の動作を示すタイミ
ングチャート図である。
ングチャート図である。
10,10a 半導体集積回路(半導体デバイス) 20,20a クロック同期式メモリ(機能回路) 30 内部クロック生成回路(クロック生成手段) 40 クロック選択回路(クロック選択手段) 50,50a データ出力変換回路(データ出力変換手
段) 51 分周回路(分周手段) 52 EXOR回路(第1の比較手段) 53 タイミング発生器 54,55,56 Dフリップフロップ 57 EXOR回路(比較手段,第2の比較手段) 58 スリーステート出力バッファ 60,60a データ出力選択回路(データ出力選択手
段) ADR アドレス信号 CLK 外部クロック信号 CMP 比較結果信号 CTL 制御信号 DCLK 遅延外部クロック信号 DDF 遅延前半データ DF 前半データ DI データ入力 DL 後半データ DO データ出力 DOUT 外部データ出力(第3のデータ) ENA バッファ制御信号 ICLK1 内部クロック信号 ICLK2 分周内部クロック信号 IDOUT 内部データ出力(第1、第2のデータ) PH1,PH2 タイミング信号 TEST 検査制御信号
段) 51 分周回路(分周手段) 52 EXOR回路(第1の比較手段) 53 タイミング発生器 54,55,56 Dフリップフロップ 57 EXOR回路(比較手段,第2の比較手段) 58 スリーステート出力バッファ 60,60a データ出力選択回路(データ出力選択手
段) ADR アドレス信号 CLK 外部クロック信号 CMP 比較結果信号 CTL 制御信号 DCLK 遅延外部クロック信号 DDF 遅延前半データ DF 前半データ DI データ入力 DL 後半データ DO データ出力 DOUT 外部データ出力(第3のデータ) ENA バッファ制御信号 ICLK1 内部クロック信号 ICLK2 分周内部クロック信号 IDOUT 内部データ出力(第1、第2のデータ) PH1,PH2 タイミング信号 TEST 検査制御信号
Claims (13)
- 【請求項1】 クロック信号に同期して第1の周波数で
データを出力するための機能回路と、 前記第1の周波数よりも低い第2の周波数の1周期中に
おける前記第1の周波数の周期のうち第1の周期におい
て前記機能回路から第1のデータを取り込み保持するた
めのデータ保持手段と、 前記1周期中における前記第1の周波数の周期のうち前
記第1の周期よりも後の第2の周期において前記機能回
路から第2のデータを取り込むためのデータ取り込み手
段と、 前記保持された第1のデータと前記取り込まれた第2の
データとに基づいて第3のデータを生成し前記第2の周
波数で出力するためのデータ出力変換手段とを備えたこ
とを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記データ出力変換手段は、前記第3のデータが取り得
る状態の数が前記第1のデータが取り得る状態と前記第
2のデータが取り得る状態とのあらゆる組み合わせの数
よりも少なくなるようにデータを変換することを特徴と
する半導体集積回路。 - 【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 各々受け取った検査制御信号に基づいて、前記半導体集
積回路が通常動作する場合には前記第1の周波数で前記
機能回路から出力されたデータを、前記半導体集積回路
が検査される場合には前記第3のデータを、それぞれデ
ータ出力として前記半導体集積回路の外部へ供給するた
めのデータ出力選択手段を更に備えたことを特徴とする
半導体集積回路。 - 【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記機能回路は、前記クロック信号の立ち上がりエッジ
と立ち下がりエッジとの双方に同期して、前記クロック
信号の周波数の2倍の周波数でデータを出力することを
特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項5】 請求項4記載の半導体集積回路におい
て、 前記第2の周波数が前記クロック信号の周波数に等しい
ことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項6】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記データ出力変換手段は、前記第1のデータと前記第
2のデータとを比較するための比較手段を備えたことを
特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項7】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記半導体集積回路の外部から外部クロック信号を受け
取り、かつ該外部クロック信号に基づき前記第1の周波
数を有する内部クロック信号を生成するためのクロック
生成手段と、 各々受け取った検査制御信号に基づいて、前記半導体集
積回路が検査される場合には前記内部クロック信号を、
前記半導体集積回路が通常動作する場合には前記外部ク
ロック信号を、それぞれ前記機能回路へ供給するための
クロック選択手段とを更に備えたことを特徴とする半導
体集積回路。 - 【請求項8】 請求項7記載の半導体集積回路におい
て、 前記データ出力変換手段は、 前記内部クロック信号を分周して前記第2の周波数を有
する分周内部クロック信号を生成するための分周手段
と、 前記機能回路から受け取ったデータの論理値と前記分周
内部クロック信号の論理値とを比較するための第1の比
較手段と、 前記第1の周期と前記第2の周期とにおける前記第1の
比較手段の出力同士を比較するための第2の比較手段と
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項9】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記機能回路は、クロック同期式メモリであることを特
徴とする半導体集積回路。 - 【請求項10】 通常動作モードと検査モードとを有す
る半導体集積回路であって、 ある頻度で変化する2値論理信号を供給するための機能
回路と、 前記機能回路から供給された前記2値論理信号を、前記
2値論理信号の変化頻度よりも低い頻度で変化する多値
論理信号に変換するための変換回路と、 前記通常動作モードでは前記2値論理信号を、前記検査
モードでは前記多値論理信号をそれぞれ前記半導体集積
回路から出力すべき信号として選択するための出力選択
回路とを備えたことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項11】 請求項10記載の半導体集積回路にお
いて、 前記半導体集積回路は、前記通常動作モードでは第1の
周波数を、前記検査モードでは前記第1の周波数よりも
低い第2の周波数をそれぞれ有する外部クロック信号を
受け取り、かつ、 前記検査モードにおいて、前記外部クロック信号から前
記第2の周波数よりも高い周波数を有する内部クロック
信号を生成するためのクロック生成回路と、 前記通常動作モードでは前記外部クロック信号を、前記
検査モードでは前記内部クロック信号をそれぞれ前記機
能回路へ供給すべきクロック信号として選択するための
クロック選択回路とを更に備え、 前記機能回路は、前記クロック選択回路から供給された
クロック信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジ
のいずれか一方のみに同期して変化する信号を前記2値
論理信号として供給することを特徴とする半導体集積回
路。 - 【請求項12】 請求項10記載の半導体集積回路にお
いて、 前記機能回路は、与えられた外部クロック信号の立ち上
がりエッジと立ち下がりエッジとの双方に同期して変化
する信号を前記2値論理信号として供給することを特徴
とする半導体集積回路。 - 【請求項13】 請求項10記載の半導体集積回路にお
いて、 前記機能回路は、クロック同期式メモリであることを特
徴とする半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039513A JPH11312400A (ja) | 1998-02-24 | 1999-02-18 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-42118 | 1998-02-24 | ||
| JP4211898 | 1998-02-24 | ||
| JP11039513A JPH11312400A (ja) | 1998-02-24 | 1999-02-18 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312400A true JPH11312400A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=26378922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11039513A Pending JPH11312400A (ja) | 1998-02-24 | 1999-02-18 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11312400A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001202798A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| KR20010076311A (ko) * | 2000-01-20 | 2001-08-11 | 가네꼬 히사시 | 반도체기억장치 |
| KR100401506B1 (ko) * | 2001-05-10 | 2003-10-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 비동기 프리차지 기능을 갖는 싱크로노스 메모리 디바이스 |
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| KR100753698B1 (ko) | 2005-01-18 | 2007-08-30 | 인피니언 테크놀로지스 아게 | 메모리 디바이스 및 데이터 교환 방법 |
| JP2008217947A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Elpida Memory Inc | 半導体記憶装置 |
| JP2008538045A (ja) * | 2005-03-18 | 2008-10-02 | イナパック テクノロジー インコーポレイテッド | 集積回路試験モジュール |
| JP2008299993A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Renesas Technology Corp | 半導体記憶装置 |
| US7953998B2 (en) | 2007-05-14 | 2011-05-31 | Hynix Semiconductor Inc. | Clock generation circuit and semiconductor memory apparatus having the same |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11039513A patent/JPH11312400A/ja active Pending
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