JPH09145790A - コントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置およびそのテスト方法およびその使用方法、並びに半導体集積回路装置およびそのテスト方法 - Google Patents
コントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置およびそのテスト方法およびその使用方法、並びに半導体集積回路装置およびそのテスト方法Info
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Abstract
導体集積回路装置の歩留り、生産効率、設備投資の全て
のトータルコストの低減を可能にすること。 【解決手段】 半導体チップ100に、主記憶部となる
大容量メモリ1と、チップ100の外からメモリ1への
データ入力およびメモリ1からチップ100へのデータ
出力を少なくともコントロールするコントローラ2と、
データの書き替えが可能な記憶部34と、記憶部34に
書き込まれた自己テストシーケンスにしたがって大容量
メモリ1を自己テストするとともに、この自己テストに
よって求められた大容量メモリ1をバッファメモリ22
に記憶させる回路と、記憶部34に書き込まれた自己リ
ダンダンシシーケンスにしたがって、他の記憶部22に
記憶された大容量メモリ1のフェイルアドレスに応ずる
不良部分を、自己救済する回路とを少なくとも具備す
る。
Description
の主記憶部に書き込まれたデータを外部に転送するCP
Uとを1つのチップに集積、あるいはこの主記憶部に書
き込まれたデータに従った演算などを行うCPUとを1
つのチップに集積した半導体集積回路装置と、そのテス
ト方法に関する。
ルコンピュータ向け、特にマルチメディア技術対応型の
LSI製品を中心としてめざましいものがある。図7
は、パーソナルコンピュータ向けのLSI製品の概略図
である。
1の上には、メガビット級ダイナミック型RAM603
が複数設けられてメガバイト級の記憶容量を達成する主
記憶部605と、複数のダイナミック型RAM603を
一括してコントロールするコントローラ607とが設け
られている。
05からのデータの転送は、100メガバイト/秒か
ら、最大300メガバイト/秒を実現する。さらに、近
年、専用のダイナミック型RAMと、これをコントロー
ルする専用のコントローラとを設け、これらをボード上
に設けた専用のバスを介して接続し、データの転送を、
最大500メガバイト/秒まで向上させるのに成功した
特殊なLSI製品も現れてきた。
殊なLSI製品の概略図である。図8に示すように、サ
ーキットボード701の上には、メガビット級の専用ダ
イナミック型RAM703が複数設けられてメガバイト
級の記憶容量を達成する主記憶部705と、複数の専用
ダイナミック型RAM703を一括してコントロールす
る専用コントローラ707と、専用ダイナミック型RA
M703と専用コントローラ707とを互いに接続する
専用バス709とが設けられている。
タ向けのLSI製品は、コントローラとメモリとをサー
キットボードの上で接続し、外装型とされているのが通
例である。
/秒以上のデータ転送は、現在の外装型では限界が生
じ、実現が困難となることが予想されている。これへの
対応策の一つとし、コントローラとメモリとを互いに1
チップに集積して、例えばバス長の低減などを達成し、
1ギガバイト/秒以上のデータ転送を実現させることが
考えられている。
1チップに集積したLSI製品の概略図である。図9に
示すように、半導体チップ801には、ダイナミック型
RAMセルが集積され、メガバイト級の記憶容量を持つ
主記憶部803と、この主記憶部803をコントロール
するコントローラ805とが設けられている。主記憶部
803とコントローラ805とは、半導体チップ801
に形成された内部バス807を介して互いに接続されて
いる。
うなコントローラとメモリとを互いに1チップに集積し
たLSI製品(以下、コントローラ・大容量メモリ混載
型半導体集積回路装置、あるいは混載型集積回路装置と
称す)は、現在、模索中であり、そのテスト方法/方式
についても、明確に論じられたことは現在までない。
/方式で懸案となる事項を列記する。 (1) 混載型集積回路装置の動作は、非常に高速、特
に主記憶部からは途方もなく高速、かつ大量なデータの
転送が行われるため、これに、外部テスタのハードが追
従できるかが不明である。
も、ロジック系回路であるコントローラと、メモリ系回
路である記憶部とでは互いに設計思想が異なっている。
この設計思想に対応し、双方を同時に満足するテストパ
ターンを発生するソフトの開発には、困難が予想され
る。仮に双方を同時に満足するテストパターンを発生す
るソフトができたとしても、年々向上する製造プロセス
に合わせて、ソフトを修正していかなければいけない。
製造プロセスの向上の度合いは、ロジック系回路と、メ
モリ系回路とで相違する。したがって、これらを同一チ
ップに混載したような装置では、ソフトの修正も、非常
に困難化する。このようなハードおよびソフトの導入に
は、開発費用を含め、多大な設備投資が必要である。
導入したとしても、混載型集積回路装置の入出力は、コ
ントローラを介して行われるため、外部から直接、主記
憶部のテストを行えない。このため、主記憶部のテスト
が充分に満足できるものなのかが不明である。
を介してでも充分に満足できるものとするために、クリ
ア条件を厳しく設定したとする。すると、無用な不良品
を多発させる可能性があり、歩留りが悪化しかねない。
できるように、テストパッドを準備しておくことも考え
られるが、メガバイト級の主記憶部には、大量のテスト
パッドが必要であり、チップサイズが無用に大きくなっ
てしまう可能性がある。
量を持つため、主記憶部のテスト時間、特にリダンダン
シ作業に要する時間が長大化し、スループットが悪くな
る。これは、生産効率を悪化させる。生産効率について
は、リダンダンシ設備(レーザーブロワーなど)を製造
ラインに多数揃えることで解消できるが、リダンダンシ
設備の台数など、設備投資が増加する。
で、その第1の目的は、コントローラ・大容量メモリ混
載型半導体集積回路装置の歩留り、生産効率、設備投資
の全てのトータルコストの低減を可能とするコントロー
ラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置とそのテス
ト方法を提供することにある。
成するコントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回
路装置の有効な使用方法を提供することにある。また、
第3の目的は、自己テストシーケンスのソフトを修正し
ても、修正したソフトにしたがった自己テストを、回路
および製造プロセスを変更することなくできる半導体集
積回路装置を提供することにある。
モリ系回路とでテストシーケンスを互いに独立でき、か
つ自己テストシーケンスのソフトを修正しても、修正し
たソフトにしたがった自己テストを、回路および製造プ
ロセスを変更することなくできる半導体集積回路装置の
テスト方法を提供することにある。
るために、この発明では、半導体チップに設けられた主
記憶部と、前記チップに設けられた、前記チップ外から
前記主記憶部へのデータ入力および前記主記憶部から前
記チップ外へのデータ出力を少なくともコントロールす
るコントローラと、前記チップに設けられ、データの書
き替えが可能な記憶部を有し、この記憶部に書き込まれ
た自己テストシーケンスにしたがって、前記主記憶部を
テストする自己テスト手段とを具備することを特徴とし
ている。
明では、半導体チップに設けられた主記憶部と、前記チ
ップに設けられた、前記チップ外から前記主記憶部への
データ入力および前記主記憶部から前記チップ外へのデ
ータ出力を少なくともコントロールするコントローラ
と、前記チップに設けられ、データの書き替えが可能な
記憶部を有し、この記憶部に書き込まれた自己テストシ
ーケンスにしたがって、前記主記憶部をテストする自己
テスト手段とを少なくとも具備するコントローラ・大容
量メモリ混載型半導体集積回路装置の使用方法であっ
て、前記データの書き替えが可能な記憶部を、ここに書
き込まれていた自己テストシーケンスおよび自己救済シ
ーケンスを消去した後、半導体集積回路装置のワーキン
グメモリとして使用することを特徴としている。
明では、半導体チップ内に設けられた主記憶部と、前記
チップに設けられ、前記主記憶部に記憶されたデータに
従った演算を少なくとも行う演算手段と、前記チップに
設けられたデータの書き替えが可能な記憶部と、前記デ
ータの書き替えが可能な記憶部に前記主記憶部をテスト
する自己テストシーケンスを書き込み、前記書き込まれ
た自己テストシーケンスにしたがって前記主記憶部をテ
ストする手段とを具備することを特徴としている。
明では、半導体チップ内に設けられた主記憶部と、前記
チップに設けられ、前記主記憶部に記憶されたデータに
従った演算を少なくとも行う演算手段と、前記チップに
設けられたデータの書き替えが可能な記憶部とを具備す
る半導体集積回路装置のテスト方法であって、前記演算
手段を、少なくとも外部テスタによってテストし、前記
主記憶部を、前記書き替え可能な記憶部に前記主記憶部
をテストする自己テストシーケンスを書き込み、前記書
き込まれた自己テストシーケンスにしたがってテストす
ることを特徴としている。
係るコントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路
装置について説明する。図1は、この発明の一実施の形
態に係るコントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積
回路装置のブロック図である。
積回路装置は、大きく3つのブロックに分かれている。
一つは、メガバイト級の容量を持つ主記憶部としての大
容量メモリ1であり、他の一つは、チップ100の外か
ら大容量メモリ1へのデータ入力および大容量メモリ1
からチップ100の外へのデータ出力を少なくともコン
トロールするコントローラ2であり、さらに別の一つ
は、大容量メモリ1を自己テストおよび自己救済するた
めの自己内部テスタ3である。これら3つのブロックは
互いに、内部バスライン4を介して、あるいは直接に結
線されている。また、チップ100の外とチップ100
の中との接点として、外部パッド群5が設けられてい
る。
配置されているメモリセルアレイ10と、メモリセルア
レイ10のロウを選択するロウデコーダなどを含むロウ
系回路12と、メモリセルアレイ10のカラムを選択す
るカラムデコーダなどを含むカラム系回路14と、デー
タを入/出力するデータバッファ回路などを含む入出力
系回路(I/O)16と、不良セルを救済するため、予
備のメモリセル、予備のデコーダ、アドレス切り替えの
ためのヒューズ回路などを含むリダンダンシ回路18と
を含んでいる。
モリセルは、ダイナミック型のセルで構成されており、
ロウ系制御回路12、カラム系制御回路14、データを
入/出力するデータバッファ回路などは、論理回路の組
み合わせで構成されている。
リセルは、メモリセルアレイ10と同様に、ダイナミッ
ク型のメモリセルで構成されており、予備のデコーダ
は、ロウ系制御回路12、カラム系制御回路14と同様
に論理回路の組み合わせで構成されている。さらにリダ
ンダンシ回路18のヒューズ回路は、通常のメモリでは
レーザーブローヒューズが用いられているが、この一実
施の形態に係る装置のヒューズ回路には、自己内部リダ
ンダンシを実現するために、電気的にデータの消去/書
き込みが可能なEEPROM(Electricaly Erasable a
nd ProgrammableROM )で構成されている。特にフラッ
シュEEPROMで構成されている。
とり、および内部の動作制御などを行う中央処理回路
(CPU)20と、処理中、データを一時的に保存して
おくバッファメモリ(BUF.M)22とを含む。
わせで構成されており、バッファメモリ22は、ラッチ
回路などのスタティックなメモリで構成されている。自
己内部テスタ3は、自己内部テストを制御/実行する自
己内部テスト制御回路(CONT.T)30と、自己内
部リダンダンシを制御/実行する自己内部リダンダンシ
制御回路(CONT.R)32と、テスト制御回路30
が制御/実行するテストシーケンス、リダンダンシ制御
回路32が制御/実行するリダンダンシシーケンスなど
を記憶しておく自己内部テスト用メモリ(EEPRO
M)34と、自己内部テスト用メモリ34からのデータ
と大容量メモリ1から出力されたデータとを比較し、テ
スト結果を判定するデータ比較回路(COMP.)36
とを含んでいる。
路32およびデータ比較回路36はそれぞれ、CPU2
0と同様に論理回路の組み合わせで構成されており、自
己内部テストメモリ34は、バッファメモリ22とは異
なり、電気的にデータの消去/書き込みが可能なEEP
ROM(Electricaly Erasable and Programmable ROM
)、特にフラッシュEEPROMで構成されている。
トローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置のテ
スト方法について説明する。図3〜図6はそれぞれ、テ
スト工程の流れを示す流れ図である。
スト方法では、チップ100に接続される外部テスタに
より行うテストと、チップ100に設けられている自己
内部テスタ3により行うテスト(自己内部テスト工程)
との2つの工程が含まれている。
0とが互いに接続された状態が示されている。図1に示
すように、外部テスタ200は、チップ100に接続さ
れるテストヘッド50と、テストシーケンスに従って入
力するべきテストパターンをテストヘッド50を介しチ
ップ100に入力し、入力されたテストパターンに対す
るチップ100の応答結果をテストヘッド50を介して
受け、この応答結果の良否を、期待値と比較し、判断す
るテスト装置本体52とを含む。
0に接続し、接続された外部テスタ200を使ってコン
トローラ2の部分と、自己内部テスタ3とをそれぞれテ
ストする。
ーラ2をテストする(図3に示すステップst.1)。
コントローラ2のテストは、CPU20とバッファメモ
リ22とに分けられて、それぞれ行われる。テストには
多数の項目があるが、基本的には、直流特性試験、交流
特性試験(タイミング特性試験)、機能試験の3つであ
り、これらの項目いついてそれぞれテストされる。
テスタ3をテストする(図3に示すステップst.
2)。自己内部テスタ3のテストも、制御回路30、3
2、比較回路36と、自己内部テストメモリ34とに分
けられ、それぞれ行われる。自己内部テスタ3テストに
ついても、上記3つの主要な項目についてテストする。
ーラ2および自己内部テスタ3が、パス(良)か、フェ
イル(不良)かを判断する(図3に示すステップst.
3)。コントローラ2および自己内部テスタ3のいずれ
もがテストにパス(YES)したら、次の自己内部テス
ト工程に移る。一方、コントローラ2および自己内部テ
スタ3のいずれかでもテストにフェイルしたら(N
O)、このチップ100を、“不良品”と判断/決定
し、テストを終了させ、チップ100を次の自己内部テ
スト工程から除外する。
己内部テスト工程は、大きく2つの工程に分かれてい
る。一つは大容量メモリ1の不良セルの特定工程であ
り、他の一つは不良セルの救済工程である。さらに不良
セルの特定工程および不良セルの救済工程はそれぞれ、
自己内部テスト用メモリ34にテスト、またはリダンダ
ンシシーケンスを書き込む工程と、書き込まれたテス
ト、またはリダンダンシシーケンスを実行する工程とに
分かれている。
に示したブロック図である。自己内部テスト工程では、
外部テスタ200は、書き込むべきデータのソースとし
て使用される。書き込むべきデータは、外部テスタ20
0からテストヘッド50を介してチップ100に入力さ
れ、入力されたデータは、順次、自己内部テスト用メモ
リ34に書き込まれる。
ら出力された書き込み開始信号を受け、自己内部テスト
用メモリ34へのデータの書き込み動作を開始させる
(図3に示すステップst.4)。この後に続いて、外
部テスタ200より、テストシーケンスTSEQがチッ
プ100に入力され、入力されたテストシーケンスTS
EQは、CPU20を介して自己内部テスト用メモリ3
4に書き込まれる(図3に示すステップst.5)。テ
ストシーケンスTSEQには、テスト用入力データパタ
ーンや、アドレス発生パターンなど、テストに必要な情
報が含まれている。
ら出力された書き込み終了信号を受け、データの書き込
み動作を終了させる(図3に示すステップst.6)。
次に、自己内部テストの実行に移る。
モリ1の交流特性試験(タイミング特性試験)と、大容
量メモリ1の機能試験との2つが主なものである。そし
て、メモリセルアレイ10に形成されている膨大な数の
メモリセルのなかから、不良セルを特定する。
信号TSSを出力し、テストシーケンスTSEQに従っ
た自己内部テストを開始させる(図3に示すステップs
t.7)。テスト開始信号TSSは、自己内部テスト制
御回路30などに供給される。テスト開始信号TSS
は、具体的には、図3に示すように、テスト制御回路3
0に設けられているタイミング発生/制御回路301に
入力される。このタイミング発生/制御回路301は、
CPU20から出力されている内部クロック信号CLK
に同期して動作される。
U20から出力されたテスト開始信号TSSに応答し、
アドレス発生開始信号AGS、データ発生開始信号TD
IN、大容量メモリ1を制御するためのテスト用制御信
号群などをそれぞれ出力する。テスト用制御信号群に
は、ロウアドレスストローブ信号(RAS)、カラムア
ドレスストローブ信号(CAS)、ライトイネーブル信
号(WE)などの通常動作時に使用されるメモリの動作
を制御する信号に対応した動作制御信号や、テストモー
ド信号などが含まれている。
ンDINを入力する(図3に示すステップst.8)。
データ発生回路305は、データ発生開始信号TDIN
に応答し、メモリ34に記憶されていた入力データパタ
ーンに従って入力データパターンDINを発生する。
作の一例を説明する。入力データパターンDINは、デ
ータ比較回路36および入出力系回路16にそれぞれ供
給される。入力データパターンDINは、入出力系回路
16のセレクタ401に入力される。
ODE1がテストモードを指定し、かつ書き込みモード
である時、入力データパターンDINをデータバッファ
403に供給する。
開始信号AGSに応答し、メモリ34に記憶されていた
アドレス発生パターンに従ってテストアドレス信号を出
力する。アドレス発生回路303から出力されたテスト
アドレス信号のうち、ロウアドレスに対応するテストロ
ウアドレス信号TADRは、ロウ系回路12のセレクタ
405に入力され、カラムアドレスに対応するテストカ
ラムアドレス信号TADCは、カラム系回路14のセレ
クタ407に入力される。
ODE2がテストモードを指定している時、テストロウ
アドレス信号TADRをロウアドレスバッファ409に
供給する。同様に、セレクタ407は、テストモード信
号TMODE3がテストモードを指定している時、テス
トカラムアドレス信号TADCをカラムアドレスバッフ
ァ411に供給する。
号群のうち、ライトイネーブル信号(WE)に相当する
信号TWEと、カラムアドレスストローブ信号(CA
S)に相当する信号TCASとに応答して、書き込みモ
ード/読み出しモードのうち、書き込みモードを選び、
メモリセルアレイ10に入力用テストパターンTPTI
を、リードライトデータ線を介して供給する。
制御信号群のうち、ロウアドレスストローブ信号(RA
S)に相当する信号TRASに応答し、ロウデコーダ
(R/D)413にテストロウアドレス信号を供給す
る。ロウデコーダ413は、供給されたテストロウアド
レス信号をデコードして、ドライブすべきワード線をド
ライブする。
上記した信号TCASに応答し、カラムデコーダ(C/
D)415にテストカラムアドレス信号を供給する。カ
ラムデコーダ415は、供給されたテストカラムアドレ
ス信号をデコードして、選択すべきカラム選択線を選択
する。
ち、ドライブされたワード線と、選択されたカラム選択
線に接続されたビット線(図示せず)との交点にあるも
のが選択され、ここに入力データパターンDINが入力
され、入力データパターンDINに基いたデータが書き
込まれる。
データの書き込みが終了したら、次に、書き込まれたデ
ータの状態を調べるために、大容量メモリ1から書き込
まれたデータを読み出す(図3に示すステップst.
9)。書き込まれたデータを読み出すために、上記した
ようなロウの選択とカラムの選択とを行ってメモリセル
を選択し、さらに上記した信号TWEと上記した信号T
CASとをそれぞれ制御し、データバッファ回路403
を読み出しモードとする。これにより、選択されたメモ
リセルからデータが読み出される。メモリセルから読み
出されたデータDOUTは、データ比較回路36に供給
される。
を判断するために、比較回路36において、入力データ
パターンDINと読み出されたデータDOUTとを比較
する(図3に示すステップst.10)。比較回路36
は、比較結果に応じて、正常ならば“パス”、異常なら
ば“フェイル”を示す判定信号P/Fを出力する。
回路301、モニターライン450それぞれに供給され
る。モニターライン450は、外部パッドに接続されて
いる。モニターライン450は、必ずしも必要でない
が、モニターライン450を設けて判定信号P/Fを外
部に出力することで、自己内部テストの際中に、良、不
良の状態を、チップ100の外から知ることができる。
DCはそれぞれ、セレクタ405、409に供給される
とともに内部バスライン4の内部データ線に供給され、
内部データ線を介してバッファメモリ22に送られてい
る。
て、読み出されたデータDOUTが正常か否かを判断す
る(図4に示すステップst.11)。異常ならば(N
O)、タイミング発生/制御回路301は、“フェイ
ル”を示す判定信号P/F信号に応答して、信号Fを例
えば“H”レベルとし、バッファメモリ22に与える。
“H”レベルの信号Fを受けたバッファメモリ22は、
送られているテストアドレス信号TADR、TADC
を、フェイルアドレスとして保持する(図4に示すステ
ップst.12)。
発生/制御回路301は、“パス”を示す判定信号P/
F信号に応答して、信号Fを例えば“L”レベルとす
る。このときにはバッファメモリ22は、送られている
テストアドレス信号TADR、TADCを保持しない。
モルセルのテストが終了するまで繰り返す(図4に示す
ステップst.13)。このような自己内部テストの際
中、フェイルアドレスは、随時、バッファメモリ22に
保持/記憶されていく。
(YES)、次に、フェイルアドレスが有ったかどうか
を調べる(図4に示すステップst.14)。フェイル
アドレスが無ければ(NO)、このチップ100を、
“良品”と判断/決定し、テストを終了させ、次の救済
工程から除外する。
S)、リダンダンシ回路18を活用する救済工程に移
る。まず、CPU20は、外部テスタ200から自己内
部テスト用メモリ34へのデータの書き込み動作を開始
させる(図4に示すステップst.15)。この後に続
いて、外部テスタ200より、リダンダンシシーケンス
をチップ100に入力し、入力されたリダンダンシシー
ケンスをCPU20を介して自己内部テスト用メモリ3
4に書き込む(図4に示すステップst.16)。リダ
ンダンシシーケンスには、リダンダンシ回路18の制御
処理シーケンス、冗長ロウ、冗長カラムへの置き換えシ
ーケンスなど、救済に必要な情報が含まれている。
ら出力された書き込み終了信号を受け、データの書き込
み動作を終了させる(図4に示すステップst.1
7)。次に、自己内部リダンダンシの実行に移る。
従った自己内部リダンダンシを開始させる(図4に示す
ステップst.18)。まず、リダンダンシシーケンス
に含まれている置き換えシーケンスに従って、バッファ
メモリ22に保持されているフェイルアドレスを基に、
リダンダンシセルアレイ501の冗長ロウ、冗長カラム
で、チップ100の救済が可能かどうかをチェックする
(図4に示すステップst.19)。このチェックは、
例えばCPU20が持つ演算機能を利用して行う。
と判断される例は、救済すべきロウ、カラムの数が、リ
ダンダンシセルアレイ501に備えられている冗長ロ
ウ、冗長カラムの数を超えているとき、などである。
示すように、“救済が不可能”(NO)と判断されたと
きには、このチップ100を、“不良品”と判断/決定
し、テストを終了し、次の不良セルの置き換え工程から
除外する。
きには、バッファメモリ22に保持されているフェイル
アドレスと、自己内部テスト用メモリ34に書き込まれ
ていた置き換えシーケンスとに従って、不良セルの入れ
換え用アドレス情報をCPU20によって決定する(図
5に示すステップst.21)。決定された入れ換え用
アドレス情報は、バッファメモリ22に一時、保存され
る。
いる制御処理シーケンスに従って、CPU20は救済用
タイミング発生/制御回路32をスタートさせる(図5
に示すステップst.22)。
ァメモリ22に一時、保存されていた入れ換え用アドレ
ス情報を、救済用タイミング発生/制御回路32によっ
て、アドレス切替用EEPROM503に書き込む(図
5に示すステップst.23)。
切替用EEPROM503の全てに、入れ換え用アドレ
ス情報が書き込まれるまで繰り返す(図5に示すステッ
プst.24)。
に、入れ換え用アドレス情報が書き込まれたら(YE
S)、EEPROM503に書き込まれたデータと、フ
ェイルアドレスレジスタに書き込まれたデータとを比較
回路により比較する(図6に示すステップst.2
5)。ここで、フェイルアドレスレジスタおよび比較回
路はそれぞれ、救済用タイミング発生/制御回路32に
含まれた回路である。
6に示すように、EEPROM503に書き込まれたデ
ータと、フェイルアドレスレジスタに書き込まれたデー
タとが全て一致すれば(YES)、不良アドレスの置き
換えが成功したと判断される。そして、再度、上記した
ような自己内部テストを行う(図6に示すステップs
t.27)。再度の自己内部テストによって、救済後の
大容量メモリ1が、正常か否かを判断する(図6に示す
ステップst.28)。正常ならば(YES)、このチ
ップ100を、“良品”と判断/決定し、テストを終了
する。
00を、“不良品”と判断/決定し、テストを終了す
る。また、図6に示すステップst.26における比較
の結果、EEPROM503に書き込まれたデータと、
フェイルアドレスレジスタに書き込まれたデータとが全
て一致しなければ(NO)、不良アドレスの置き換えに
失敗した可能性が高いと判断される。このときには、図
6に示すステップst.29に示すように、EEPRO
M503の書き替え回数が、規定回数に達しているか否
かを判断し、規定回数に達していないとき(NO)に
は、入れ替え用アドレス情報をEEPROM503から
消去(図6に示すステップst.30)した後、図5に
示すステップ22に戻り、再度、入れ替え用アドレス情
報を、EEPROM503に書き直す。
は、不良品として判断されても良いが、再度、上記した
ような自己内部テストを行う(図6に示すステップs
t.27)。これは、希にEEPROM503に書き込
まれたデータと、フェイルアドレスレジスタに書き込ま
れたデータとが全て一致していなくても良品となること
があるからである。このような希な良品を探し出すこと
でも、良品率の向上が図られる。
トローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置を説
明した。この一実施の形態に係る装置は、例えば次のよ
うな変形が可能である。
テストを制御/実行する自己内部テスト制御回路30
(CONT.T)、自己内部リダンダンシを制御/実行
する自己内部リダンダンシ制御回路32(CONT.
R)、およびテスト結果を判定するデータ比較回路(C
OMP.)36をそれぞれ、CPU20に統合するよう
にしても良い。
は、一般的なマーチング、チェッカボード、及び独自に
不良モードをできるだけ検出できるテストパターンとな
るように、任意に作成することができる。そして、任意
に作成されたテストパターンをメモリ34に書き込むこ
とで、書き込まれた上記テストパターンにしたがって、
大容量メモリ1を自己テストすることができる。
書き込みおよびリダンダンシシーケンスの書き込みは、
別々に行わず、メモリ34へ同時に書き込むようにして
も構わない。
容量メモリ混載型半導体集積回路装置では、自己内部テ
スタ3が、主記憶部である大容量メモリ1と同一のチッ
プに、設けられていることにより、主記憶部からの途方
もなく高速、かつ大量なデータの転送に、追従可能であ
る。
ローラ2、自己内部テスタ3と、メモリ系回路である大
容量メモリ1とを別々にテストするため、テストパター
ンを発生するプログラム(テストシーケンス)を、ロジ
ック系回路とメモリ系回路とで互いに独立して開発で
き、その開発は、双方のテストを同時に満足するプログ
ラムを開発するよりも、はるかに簡単である。
シシーケンスとを、書き替え可能な自己内部テスト用メ
モリ34に記憶させておくことにより、テストシーケン
スの変更が可能である。したがって、年々向上する製造
プロセスに対応したソフト(テストシーケンス)の修正
に柔軟に対応できる。
BIST(Bilt-In Self Test )回路が知られている
が、これと上記一実施の形態に係る装置との大きな利点
の差は、上記年々向上する製造プロセスに対応したソフ
トの修正に柔軟に対応できる、ことである。BIST回
路はROMであり、ソフトの修正は、BIST回路の回
路段階、および製造プロセス段階から修正しないと不可
能である。よって、BIST回路では、ソフトの修正に
柔軟に対応できない。
ロジック系回路とメモリ系回路とで、テストシーケンス
を互いに独立にできるため、ソフトの修正が、双方のテ
ストを同時に満足するプログラムを修正するよりも、は
るかに簡単に済む。しかも、ロジック系回路とメモリ系
回路とでテストシーケンスが互いに独立であるために、
ロジック系回路設計者とその製造プロセス技術者の要
求、並びにメモリ系回路設計者とその製造プロセス技術
者の要求を個々に聞けることができ、個々の要求を、忠
実に反映させながら、ソフトを修正することもできる。
ストは、コントローラ2を介して行わず、直接に行うの
で、主記憶部のテストの精度は、充分に満足できるもの
になる。そして、主記憶部のテストにおいては、コント
ローラ2を介した分の誤差を考慮せずに済み、その分、
クリア条件を緩くでき、無用な不良品を多発させる可能
性も少ない。よって、歩留りの悪化を抑制できる。もち
ろん、主記憶部を外部から直接にテストできるように、
テストパッドを準備しておく必要もない。
ーラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置では、自
己内部リダンダンシ機能を有している。このため、主記
憶部がメガバイト級の記憶容量を持っていたとき、特に
リダンダンシ作業に要する時間の長大化を抑制できる。
つまり、膨大な数のヒューズを、レーザーブロワーを使
用して一つ一つブローする場合に比べ、上記した自己内
部リダンダンシのほうが、はるかに短時間でリダンダン
シ作業を終了させることができる。もちろん、レーザー
ブロワーなどのリダンダンシ設備も必要ないため、設備
投資を抑制できる。
回路を有した装置では、ブローミスが発生したとき、修
復が不可能であるが、上記一実施の形態に係る装置では
EEPROM方式のリダンダンシ回路を有しているた
め、プログラムミス(ブローミスに相当する)が発生し
たとき、データを書き直すことによって修復が可能であ
る。よって、ヒューズブロー方式のものよりも、完全良
品率は、さらに上がる。
開示されたコントローラ・大容量メモリ混載型半導体集
積回路装置では、その歩留り、生産効率、設備投資の全
てのトータルコストの低減が可能である。
トローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置は、
書き替え可能な自己内部テスト用メモリ34を有してい
るが、これを、書き込まれていたテストシーケンスおよ
びリダンダンシシーケンスを消去した後、半導体集積回
路装置のワーキングメモリとして使用すると、書き替え
可能な自己内部テスト用メモリ34を設けることが無駄
にならず、メモリ34を有効に活用することができる。
憶部への置換を、複数の行もしくは列を含むブロック単
位で行うようにすれば、リダンダンシ作業に要する時間
を、より短縮することができる。
べたようにパーソナルコンピュータ向けのようなオンボ
ード回路をオンチップ化する過程で為されたものであ
る。しかし、上記一実施の形態に係る装置によって開示
された構成、例えば書き替え可能な自己内部テスト用メ
モリ34をチップに設け、このメモリ34に主記憶部を
テストする自己テストシーケンスを書き込み、書き込ま
れた自己テストシーケンスにしたがって主記憶部をテス
トする、という構成は、現在のワンチップマイクロコン
ピュータなどにも適用することができる。
によって開示された構成は、ワンチップマイクロコンピ
ュータに適用されたときでも、CPUなどのロジック系
回路と、主記憶部、つまりメモリ系回路とでテストシー
ケンスを互いに独立できること、および自己テストシー
ケンスのソフトを修正しても、修正したソフトにしたが
った自己テストを、回路および製造プロセスを変更する
ことなくできることなど、上記一実施の形態に係る装置
で得られる効果と同様な効果を得ることができる。
半導体集積回路装置のCPUと、ワンチップマイクロコ
ンピュータのCPUとは互いに対応する構成であるが、
これらのCPUどうしの大きな相違点の一つの例は、コ
ントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置の
CPUでは主記憶部に記憶されたデータを高速に外部転
送させることが主要な機能であるのに対し、ワンチップ
マイクロコンピュータのCPUは、主記憶部に記憶され
たデータ(プログラム)に従った演算が主要な機能であ
ることである。
ば、歩留り、生産効率、設備投資の全てのトータルコス
トの低減を可能とするコントローラ・大容量メモリ混載
型半導体集積回路装置およびそのテスト方法およびその
装置の有効な使用方法をそれぞれ提供することができ
る。
正しても、修正したソフトにしたがった自己テストを、
回路および製造プロセスを変更することなくできる半導
体集積回路装置、およびロジック系回路とメモリ系回路
とでテストシーケンスを互いに独立でき、かつ自己テス
トシーケンスのソフトを修正しても、修正したソフトに
したがった自己テストを、回路および製造プロセスを変
更することなくできる半導体集積回路装置のテスト方法
をそれぞれ提供することができる。
ーラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置のブロッ
ク図。
品を概略的に示した図。
SI製品を概略的に示した図。
プに集積したLSI製品を概略的に示した図。
スタ、34…自己内部テスト用メモリ、100…半導体
チップ。
Claims (10)
- 【請求項1】 半導体チップに設けられた主記憶部と、 前記チップに設けられた、前記チップ外から前記主記憶
部へのデータ入力および前記主記憶部から前記チップ外
へのデータ出力を少なくともコントロールするコントロ
ーラと、 前記チップに設けられ、データの書き替えが可能な記憶
部を有し、この記憶部に書き込まれた自己テストシーケ
ンスにしたがって、前記主記憶部をテストする自己テス
ト手段とを具備することを特徴とするコントローラ・大
容量メモリ混載型半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 自己テスト手段は、前記データの書き替
えが可能な記憶部に書き込まれた自己テストシーケンス
にしたがって、前記主記憶部を自己テストし、この自己
テストによって求められた前記主記憶部のフェイルアド
レスを前記主記憶部とは異なった他の記憶部に記憶させ
る機能を持ち、 前記データの書き替えが可能な記憶部に書き込まれた自
己救済シーケンスにしたがって、前記他の記憶部に記憶
された前記主記憶部のフェイルアドレスに対応する不良
部分を、自己救済する自己救済手段を、さらに具備する
ことを特徴とする請求項1に記載のコントローラ・大容
量メモリ混載型半導体集積回路装置。 - 【請求項3】 半導体チップ内に設けられた主記憶部
と、前記チップに設けられた、前記チップ外から前記主
記憶部へのデータ入力および前記主記憶部から前記チッ
プ外へのデータ出力を少なくともコントロールするコン
トローラと、前記チップに設けられた、前記データの書
き替えが可能な記憶部と、前記チップに設けられた、前
記データの書き替えが可能な記憶部に書き込まれた自己
テストシーケンスにしたがって前記主記憶部を自己テス
トするとともに、この自己テストによって求められた前
記主記憶部のフェイルアドレスを前記主記憶部とは異な
った他の記憶部に記憶させる自己テスト回路と、前記チ
ップに設けられた、前記データの書き替えが可能な記憶
部に書き込まれた自己救済シーケンスにしたがって、前
記他の記憶部に記憶された前記主記憶部のフェイルアド
レスに応ずる不良部分を、自己救済する自己救済回路と
を、少なくとも具備するコントローラ・大容量メモリ混
載型半導体集積回路装置のテスト方法であって、 少なくとも前記コントローラ、前記他の記憶部、前記デ
ータの書き替えが可能な記憶部、前記自己テスト回路お
よび前記自己救済回路を、外部テスタから送られる信号
によってそれぞれテストし、 前記外部テスタから前記データの書き替えが可能な記憶
部に自己テストシーケンスを書き込み、 少なくとも前記主記憶部を、前記データの書き替えが可
能な記憶部に書き込まれた自己テストシーケンスにした
がって前記自己テスト回路から送られる信号によってテ
ストすることを特徴とするコントローラ・大容量メモリ
混載型半導体集積回路装置のテスト方法。 - 【請求項4】 前記外部テスタから前記データの書き替
えが可能な記憶部に、自己救済シーケンスをさらに書き
込み、 前記他の記憶部に記憶されたフェイルアドレスに応ずる
前記主記憶部の不良部分を、前記データの書き替えが可
能な記憶部に書き込まれた自己救済シーケンスにしたが
って前記自己救済回路によって救済していくことを特徴
とする請求項3に記載のコントローラ・大容量メモリ混
載型半導体集積回路装置のテスト方法。 - 【請求項5】 前記フェイルアドレスは、前記主記憶部
の自己テスト中、随時、前記他の記憶部に記憶されてい
くことを特徴とする請求項4に記載のコントローラ・大
容量メモリ混載型半導体集積回路装置のテスト方法。 - 【請求項6】 フェイルアドレスの切り替え情報を書き
込むための、少なくとも電気的にデータの書き込みが可
能な記憶部と、冗長記憶部と、冗長用フェイルアドレス
レジスタ部と、コンパレータ部とを少なくとも含む冗長
回路をさらに具備し、 前記主記憶部の不良部分の救済は、前記少なくとも電気
的にデータの書き込みが可能な記憶部にフェイルアドレ
スの切り替え情報を電気的に書き込み、フェイルアドレ
スに相当するアドレスが入力されたとき、そのフェイル
アドレスの切り替えが正しく行われたか否かを前記冗長
用フェイルアドレスレジスタ部に保持されているデータ
と比較し、前記主記憶部の不良部分を、前記冗長記憶部
に置換することによって行うことを特徴とする請求項4
に記載のコントローラ・大容量メモリ混載型半導体集積
回路装置のテスト方法。 - 【請求項7】 前記主記憶部の不良部分の前記冗長記憶
部への置換は、複数の行もしくは列を含むブロック単位
で行われることを特徴とする請求項6に記載のコントロ
ーラ・大容量メモリ混載型半導体集積回路装置のテスト
方法。 - 【請求項8】 半導体チップに設けられた主記憶部と、
前記チップに設けられた、前記チップ外から前記主記憶
部へのデータ入力および前記主記憶部から前記チップ外
へのデータ出力を少なくともコントロールするコントロ
ーラと、前記チップに設けられ、データの書き替えが可
能な記憶部を有し、この記憶部に書き込まれた自己テス
トシーケンスにしたがって、前記主記憶部をテストする
自己テスト手段とを少なくとも具備するコントローラ・
大容量メモリ混載型半導体集積回路装置の使用方法であ
って、 前記データの書き替えが可能な記憶部を、ここに書き込
まれていた自己テストシーケンスおよび自己救済シーケ
ンスを消去した後、半導体集積回路装置のワーキングメ
モリとして使用することを特徴とするコントローラ・大
容量メモリ混載型半導体集積回路装置の使用方法。 - 【請求項9】 半導体チップ内に設けられた主記憶部
と、 前記チップに設けられ、前記主記憶部に記憶されたデー
タに従った演算を少なくとも行う演算手段と、 前記チップに設けられたデータの書き替えが可能な記憶
部と、 前記データの書き替えが可能な記憶部に前記主記憶部を
テストする自己テストシーケンスを書き込み、前記書き
込まれた自己テストシーケンスにしたがって前記主記憶
部をテストする手段とを具備することを特徴とする半導
体集積回路装置。 - 【請求項10】 半導体チップ内に設けられた主記憶部
と、前記チップに設けられ、前記主記憶部に記憶された
データに従った演算を少なくとも行う演算手段と、前記
チップに設けられたデータの書き替えが可能な記憶部と
を具備する半導体集積回路装置のテスト方法であって、 前記演算手段を、少なくとも外部テスタによってテスト
し、 前記主記憶部を、前記書き替え可能な記憶部に前記主記
憶部をテストする自己テストシーケンスを書き込み、前
記書き込まれた自己テストシーケンスにしたがってテス
トすることを特徴とする半導体集積回路装置のテスト方
法。
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