DE10050771A1

DE10050771A1 - Schaltung zum Testen eines Datenspeichers

Info

Publication number: DE10050771A1
Application number: DE10050771A
Authority: DE
Inventors: Udo Hartmann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Qimonda AG
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-25
Also published as: US20020056062A1; US6968483B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Testen eines Datenspeichers. Der Datenspeicher ist mit einer Verarbeitungseinheit verbunden, so dass in der Verarbeitungseinheit aus einem Testmusterdatum Speicherdaten erzeugt werden und diese in dem Datenspeicher gespeichert werden. Weiterhin ist ein Verfahren zum Testen eines Datenspeichers vorgesehen, wobei die Testmusterdaten von einer Testeinrichtung empfangen werden, diese mit einer ersten Funktion in Speicherdaten verarbeitet werden und anschließend diese erzeugten Speicherdaten in den Speicherdaten gespeichert werden. Anschließend werden die Speicherdaten aus dem Speicher ausgelesen und gemäß einer zweiten Funktion in der Verarbeitungseinheit zu Testdaten verarbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung und ein Verfahren zum Testen eines Datenspeichers.

Beim Testen der Funktionsfähigkeit von Speichern werden Test musterdaten in den Speicher geschrieben und anschließend die gespeicherten Testmusterdaten in eine externe Texteinrichtung ausgelesen. In der externen Testeinrichtung werden die ausge lesenen Testmusterdaten dann mit den eingespeicherten Test musterdaten verglichen, um festzustellen, ob eine Speicher zelle bzw. ein Speicherbereich defekt ist. Ein solcher Test ablauf wird gewöhnlich mehrfach mit unterschiedlichen Test musterdaten durchgeführt, die in den Speicher eingeschrieben werden, um die verschiedenartigen möglichen Fehler zu erken nen. Dabei werden die Testmusterdaten so gewählt, dass sie die physikalischen Gegebenheiten des Speichers berücksichti gen, d. h. es werden insbesondere Kopplungseffekte zwischen benachbarten Leitungen und/oder Zellen getestet, indem diese gezielt mit gleichen oder verschiedenen Inhalten geschrieben werden. Das häufige Beschreiben und Auslesen durch die Test einrichtung ist sehr zeitaufwendig und macht ein solches Testverfahren dann sehr kostenintensiv.

Dabei stellt insbesondere die Übertragung der Testmusterdaten zum Speicherbaustein und die Rückübertragung der Testdaten, d. h. der Daten die aus dem Speicher ausgelesen werden, zur Testeinrichtung ein Nadelöhr dar.

Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, womit das Testen eines Datenspeichers verbessert, insbesondere beschleunigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Schaltung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angege ben.

Erfindungsgemäß ist eine Schaltung zum Testen eines Daten speichers vorgesehen, wobei Speicherdaten in den Datenspei cher geschrieben werden, um den Datenspeicher zu testen. Wei terhin ist eine Verarbeitungseinheit vorgesehen, die mit dem Datenspeicher verbunden ist. In der Verarbeitungseinheit wer den aus einem Testmusterdatum, das beispielsweise von einer externen Texteinrichtung geliefert wird, Speicherdaten er zeugt, die in dem Datenspeicher gespeichert werden.

Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass Testmusterdaten in der Schaltung in Speicherdaten umgewandelt werden, so dass die Menge der Speicherdaten, die im Daten speicher gespeichert wird, größer ist als die Menge der Test musterdaten, die an die Verarbeitungseinheit geliefert worden ist. Auf diese Weise dient die Schaltung dazu, den Übertra gungsweg zwischen Testeinrichtung und Verarbeitungseinheit bzw. Datenspeicher zu entlasten, indem dort weniger Daten übertragen werden müssen, ohne dass sich die Fehlerabdeckung beim Testen des Datenspeichers verringert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vor gesehen sein, dass die Verarbeitungseinheit so ausgelegt ist, dass die im Datenspeicher gespeicherten Speicherdaten in die Verarbeitungseinheit ausgelesen werden. Dabei werden in der Verarbeitungseinheit aus den Speicherdaten Testdaten erzeugt. Aus diesen Testdaten kann beispielsweise in einer Ver gleichseinrichtung ermittelt werden, ob im Datenspeicher ein Fehler vorliegt. Da die Menge an Speicherdaten, die in die Verarbeitungseinheit ausgelesen werden, größer sein kann als die Testdaten, die in der Verarbeitungseinheit aus den Spei cherdaten erzeugt werden, ist das Erkennen eines Fehlers im Datenspeicher aus den Testdaten einfacher und weniger zeit aufwendig durchzuführen, als mit den Speicherdaten.

Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit so vorgesehen, dass auf die Testmusterdaten eine erste Funktion und zum Ermitteln der Testdaten aus den im Datenspeicher ausgelesenen Speicher daten eine zweite Funktion ausgeführt wird. Dabei ist vor zugsweise die zweite Funktion eine Umkehrfunktion zu der ersten Funktion, so dass die Testmusterdaten in Speicherdaten und die eingespeicherten Speicherdaten in Testdaten transfor miert werden, wobei bei einer ordnungsgemäßen Arbeitsweise des Datenspeichers die Testmusterdaten den Testdaten ent sprechen. Dies hat den Vorteil, dass es für eine Testeinrich tung einfach erkennbar ist, ob ein Fehler im Datenspeicher vorliegt, wenn die Testmusterdaten, die diese an den Daten speicher gesendet hat, nicht mit den Testdaten, die die Ver arbeitungseinheit aus den Speicherdaten ermittelt, überein stimmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Funktion der Verarbeitungseinheit durch Funktionsda ten definiert wird, die an die Verarbeitungseinheit gesendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Testmusterdaten während eines Testlaufs auf verschiedene Arten zu verarbei ten, um so verschiedenartige Speicherdaten möglichst effektiv aus den Testmusterdaten zu erzeugen. D. h., mit einer jeweili gen geeigneten Funktion ist es möglich, aus sehr wenigen Testmusterdaten möglichst viele Speicherdaten zu erzeugen, mit denen der Datenspeicher getestet wird.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Vergleichsein richtung so ausgelegt ist, dass sie mehrere Testdaten von der Verarbeitungseinheit erhält und die mehreren Testdaten mit einander vergleicht, um einen Fehler festzustellen. Wenn die Testdaten gemäß einer Umkehrfunktion mit den aus den Test musterdaten gemäß einer Funktion erzeugten Speicherdaten er mittelt werden, müssen die mehreren Testdaten jeweils zueinander identisch sein bzw. jeweils den ursprünglichen Test musterdaten entsprechen. Auf diese Weise kann durch die Ver gleichseinrichtung sehr einfach ein Fehler im Datenspeicher erkannt werden, wodurch die Testeinrichtung bei dem Verfahren zur Erkennung eines Fehlers entlastet werden kann. Es ist so mit erfindungsgemäß möglich, dass eine Testeinrichtung Test musterdaten an die erfindungsgemäße Schaltung sendet, die Schaltung Speicherdaten erzeugt, die indem zu testenden Da tenspeicher gespeichert werden, wobei die Menge an Speicher daten die Menge der Testmusterdaten übersteigt. Anschließend werden die Speicherdaten aus dem Speicher ausgelesen und in der Verarbeitungseinheit in Testdaten zurück transformiert, wobei die Testdaten in der Vergleichseinrichtung miteinander verglichen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Schaltung als Speicherbaustein in einer integrierten Schaltung integriert ist, die sich vorzugsweise mit dem zu testenden Datenspeicher auf einem gemeinsamen Substrat befindet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beim Testen der integrierten Schaltung mit einer Testeinrich tung ein Teil des Testes in dem Speicherbaustein vorgenommen werden kann und durch die geringere Datenmenge, die an den Speicherbaustein zum Testen übertragen werden muss und aus dem Speicherbaustein ausgelesen werden muss, die Testzeit er heblich reduziert werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläu tert.

Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungs gemäßen Schaltung zum Testen eines Datenspeichers 1. Der Da tenspeicher wird durch das Schreiblatch 2 beschrieben und mit einem Leselatch 3 ausgelesen. Es ist weiterhin eine Verarbei tungseinheit 4 vorgesehen, die auf einer mit einer Testein richtung 21 verbundenen Testdaten-Eingangsleitung 5 anlie gende Testmusterdaten gemäß einer Funktion F in drei Speicherdatenpakete auf den Speicherdatenleitungen 6, 7 und 8 an liegt. Die Testmusterdaten weisen eine Datenbreite von 8 Bit auf, aus denen die Verarbeitungseinheit 4 der drei Speicher datenpakete zu jeweils 8 Bit erzeugt. Testmusterdaten und die drei Speicherdatenpakete werden als Speicherdaten in das Schreiblatch 2 übernommen, wo sie für ein ausschließendes Schreiben über einen Datenbus 9 in den Datenspeicher 1 be reitgestellt werden. Der Datenbus 9 weist die vierfache Breite der ursprünglichen Testmusterdaten auf, nämlich 32 Bit. Auf diese Weise werden aus Testmusterdaten in der Test musterdaten-Eingangsleitung 5 Speicherdaten erzeugt, wobei die Größe der Speicherdaten, die über das Schreiblatch 2 in den Datenspeicher 1 geschrieben werden sollen, das Vierfache der ursprünglichen Testmusterdaten beträgt. Die Datenbreite der Testmusterdaten bzw. der Vervielfachungsfaktor kann na türlich entsprechend dem gewünschten Anwendungsfall angepasst werden.

Die Funktion, die die Verarbeitungseinheit 4 ausführt, wird beispielsweise von der Testeinrichtung 21 durch Funktionsda ten über eine Funktionsdatenleitung 22 vorgegeben, die an die Verarbeitungseinheit 4 übertragen werden. Es ist somit mög lich, während eines Testablaufs die Funktion der Verarbei tungseinheit 4 zu verändern, indem neue Funktionsdaten an die Verarbeitungseinheit 4 gesendet werden.

Nachdem der Datenspeicher 1 mit den so erzeugten Speicherda ten beschrieben worden ist, werden die im Datenspeicher 1 ge speicherten Speicherdaten über den Datenbus 9 in das Lese latch 3 ausgelesen. Die im Leselatch 3 befindlichen ausgele senen Speicherdaten werden nun in vier vorzugsweise gleich große Speicherdatenpakete auf die Speicherdatenleitungen 10, 11, 12 und 13 aufgeteilt. Jede dieser Speicherdatenleitungen 10, 11, 12 und 13 besitzt demnach eine Datenbreite von 8 Bit. Das Auslesen aus dem Datenspeicher 1 erfolgt derart, dass sich auf der Speicherdatenleitung 13 das Speicherdatenpaket befindet, das von der Testdaten-Eingangsleitung 5 unverändert über das Schreiblatch 2 in den Datenspeicher 1 geschrieben worden ist. Der Splitfaktor der Speicherdaten bzw. die Daten breite der erzeugten Testdaten kann natürlich entsprechend dem gewünschten Anwendungsfall angepasst werden.

Die Speicherdatenpakete auf den Speicherdatenleitungen 10, 11 und 12 werden durch die Verarbeitungseinheit 4 gemäß einer weiteren Funktion F' verarbeitet. Die weitere Funktion F' ist eine Umkehrfunktion zu der Funktion F, mit der die Test musterdaten auf der Testdaten-Eingangsleitung 5 in Speicher datenpakete auf den Speicherdatenleitungen 6, 7 und 8 umge wandelt worden sind. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Funktionsdaten, die an die Verarbeitungseinheit 4 gesendet werden, so beschaffen sind, dass daraus entweder die Umkehr funktion F' durch die Verarbeitungseinheit 4 ermittelbar ist, die Funktion ihre eigene Umkehrfunktion F' darstellt oder dass die Funktionsdaten zwei Algorithmen aufweisen, wobei ein erster Algorithmus gemäß einer Funktion F eine Umwandlung des Testmusterdatums in ein Speicherdatum und ein zweiter Algo rithmus die Rückwandlung des Speicherdatums gemäß einer Um kehrfunktion F' in ein Testdatum bewirkt, so dass jedes der Testdaten bei einem ordnungsgemäßen Speichern den Testmuster daten entspricht.

Wenn die Speicherdatenpakete auf den Speicherdatenleitungen 10, 11 und 12 durch die Verarbeitungseinheit 4 bearbeitet worden sind, werden die Ergebnisse als Testdatenpakete auf die Testdatenleitungen 14, 15 und 16 ausgegeben. Durch die Wahl der Funktion, die in der Verarbeitungseinheit 4 ausge führt wird, müssen nun, wenn die Speicherdaten fehlerfrei im Datenspeicher 1 gespeichert worden sind, die Testdatenpakete auf den drei Testdatenleitungen 10, 11, 12 und der Speicher datenleitungen 13 zueinander identisch sein. Weiterhin müssen diese bei Verwendung der Umkehrfunktion mit den Testmusterda ten, die zu Beginn an die Schaltung übertragen worden sind, übereinstimmen.

Die Testdatenleitungen 14, 15 und 16 sowie die Speicherdaten leitung 13 sind mit einer Vergleichseinrichtung 17 verbunden. Die Vergleichseinrichtung 17 vergleicht die empfangenen Test datenpakete miteinander und gibt ein Fehlersignal auf eine Fehlersignalleitung 18 aus, sobald mindestens eines der empfangenen Testdatenpakete von den anderen abweicht. Auf diese Weise kann die Schaltung feststellen, ob ein Fehler im Datenspeicher 1 vorliegt, indem überprüft wird, ob die in den Datenspeicher 1 hinein geschriebenen Speicherdaten mit den aus dem Datenspeicher 1 ausgelesenen Speicherdaten überein stimmen. Stellt die Vergleichseinrichtung 17 fest, dass die empfangenen Testdatenpakete miteinander übereinstimmen, so wird eines der Testdatenpakete über die Testdaten-Ausgangs leitung 19 an die Testeinrichtung 21 übertragen.

Die Fehlerdatenleitung 18 ist optional mit einem Oder-Gatter 20 verbunden, an deren weiteren Eingängen die Ergebnisse ver schiedener weiterer Tests auf dem Speicherbaustein anliegen. Ein Ausgang des Oder-Gatters 20 gibt dann ein Fehlersignal aus, sobald mindestens einer der Tests einen Fehler im Spei cherbaustein erkannt hat.

Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist es bei spielsweise möglich, dass die Testeinrichtung Testmusterdaten in Größe eines Bytes überträgt, wodurch vier Speicherdatenpa kete zu je einem Byte generiert werden, die in den Datenspei cher 1 gespeichert werden. Auf diese Weise braucht beim Testen des Datenspeichers 1 nur ein Viertel der Datenmenge als Testmusterdaten an den Speicherbaustein übertragen wer den, wie verfügbarer Speicherplatz im Datenspeicher 1 vorhan den ist. Auf umgekehrte Weise werden die Speicherdaten aus dem Datenspeicher 1 ausgelesen, entsprechend der vorgegebenen Funktion in der Verarbeitungseinheit 4 umgewandelt und dann im Speicherbaustein miteinander verglichen, wodurch ein Feh ler feststellbar ist. Liegt kein Fehler vor, wird eines der (zueinander identischen) Testdatenpakete zurück an die Test einrichtung übertragen, damit diese feststellen kann, ob evtl. ein weiterer, durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht feststellbarer, systematischer Fehler vorliegt, der durch die Vergleichseinrichtung 17 nicht erkannt werden kann.

Es ist offensichtlich, dass auf diese Weise Testmusterdaten aus einer Testeinrichtung mit einer Verarbeitungseinheit 4 in eine beliebige große Anzahl von Speicherdaten umgewandelt werden kann, wodurch sich die Menge an Testmusterdaten, die von einer Testeinrichtung zur Verfügung gestellt werden muss, erheblich reduziert. Da die Zeit zum Testen eines Speicher bausteins in erheblichem Maße von der Übertragung von Daten von der Testeinrichtung zum Speicherbaustein oder umgekehrt abhängt, kann dadurch die Testzeit erheblich reduziert wer den.

Da auf diese Weise aus wenigen Testmusterdaten eine große Menge an Speicherdaten erzeugt werden können, ist vorstell bar, dass die Testmusterdaten ebenfalls in dem Speicherbau stein in einem zusätzlich dafür vorgesehenen Speicher gespei chert sind und die Funktion, die die Verarbeitungseinheit 4 ausführen soll, ebenfalls in dem Speicherbaustein vorliegen. Auf diese Weise kann auf das Übertragen von Testmusterdaten von einer Testeinrichtung vollständig verzichtet werden und von dem Speicherbaustein ein Selbsttest durchgeführt werden, so dass der Testeinrichtung lediglich über die Fehlerdaten leitung 18 mitgeteilt wird, ob der Speicherbaustein fehler haft ist oder nicht.

Die in der vorangehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirk lichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsfor men wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Datenspeicher

2

Schreiblatch

3

Leselatch

4

Verarbeitungseinheit

5

Testdaten-Eingangsleitung

6

,

7

,

8

Speicherdatenleitungen

9

Datenbus

10

,

11

,

12

,

13

Speicherdatenleitungen

14

,

15

,

16

Testdatenleitungen

17

Vergleichseinrichtung

18

Fehlerdatenleitung

19

Testdaten-Ausgangsleitung

20

Oder-Gatter

21

Testeinrichtung

22

Funktionsdatenleitung

Claims

1. Schaltung zum Testen eines Datenspeichers (1), wobei Daten in den Datenspeicher (1) geschrieben werden, um den Daten speicher (1) zu testen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinheit mit dem Datenspeicher (1) verbünden ist, um aus einem vorgegebenen Testmusterdatum Speicherdaten zu erzeugen, die in den Datenspeicher (1) geschrieben werden, um den Datenspeicher zu testen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (4) ausgelegt ist, um im Datenspei cher (1) gespeicherte Speicherdaten auszulesen und aus den ausgelesenen Speicherdaten Testdaten zu erzeugen.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichseinrichtung (17) vorgesehen ist, die aus den von der Verarbeitungseinrichtung (4) aus den ausgelesenen Speicherdaten erzeugten Testdaten ermittelt, ob im Datenspei cher (1) ein Fehler vorliegt.

4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (4) eine erste Funktion (F) auf das Testmusterdatum anwendet, um die Spei cherdaten zu erzeugen, und eine zweite Funktion (F') auf den aus dem Datenspeicher (1) ausgelesenen Speicherdaten angewen det, um die Testdaten zu erzeugen, wobei die zweite Funktion (F') eine Umkehrfunktion zu der ersten Funktion (F) ist.

5. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Funktion (F) und die zweite Funktion (F') durch Funktionsdaten definiert sind, die der Verarbeitungseinheit (4) von einer Testeinrichtung (21) vor gegeben werden.

6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verarbeitungseinheit (4) und dem Datenspeicher (1) ein Zwischenspeicher (2) vorgesehen ist, der die aus dem Testmusterdatum erzeugten Speicherdaten zum Schreiben in den Datenspeicher zwischenspeichert.

7. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Zwischenspeicher (3) vorge sehen ist, der die aus dem Datenspeicher (1) ausgelesenen Speicherdaten zur Verarbeitung in der Verarbeitungseinheit (4) zwischenspeichert.

8. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung mit dem Datenspeicher in einem Speicherbaustein integriert ist.

9. Verfahren zum Testen eines Datenspeichers (1), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Empfangen eines vorgegebenen Testmusterdatums;
Verarbeiten der Testmusterdaten mit einer ersten Funktion (F), um Speicherdaten für den Datenspeicher (1) zu erzeugen;
Einspeichern der Speicherdaten in den Datenspeicher (1);
Wiederauslesen der Speicherdaten aus dem Datenspeicher (1);
und Verarbeiten der ausgelesenen Speicherdaten mit einer zweiten Funktion (F'), um Testdaten zum Überprüfen der Funk tionsfähigkeit des Datenspeichers zu erzeugen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Testdaten miteinander verglichen werden, um einen Fehler im Datenspeicher festzustellen.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Testmusterdatum als ein Speicherdatum für den Datenspeicher dient.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherdaten in eine Adresse des Datenspeichers (1) eingespeichert werden.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Funktion (F') eine Umkehr funktion der ersten Funktion (F) ist.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherdaten aus einer Adresse des Datenspeichers (1) ausgelesen werden.