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JPH09245498A - Semiconductor memory device and test method thereof - Google Patents

Semiconductor memory device and test method thereof

Info

Publication number
JPH09245498A
JPH09245498A JP8073226A JP7322696A JPH09245498A JP H09245498 A JPH09245498 A JP H09245498A JP 8073226 A JP8073226 A JP 8073226A JP 7322696 A JP7322696 A JP 7322696A JP H09245498 A JPH09245498 A JP H09245498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
circuit
memory
address
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8073226A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Saito
哲也 齋藤
Osamu Takahashi
収 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8073226A priority Critical patent/JPH09245498A/en
Publication of JPH09245498A publication Critical patent/JPH09245498A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で高機能のテストを実現すること
ができるテスト回路及び効率のよいバーンインテストが
可能な半導体記憶装置とそのテスト方法を提供する。 【解決手段】 複数のワード線と複数のデータ線との交
点に書き換え可能なメモリセルがマトリックス状に配置
されたメモリアレイの選択動作に必要なアドレス信号を
発生させるアドレス発生回路及び上記メモリアレイに対
するデータの入力と出力とを行う信号経路に設けられた
データ保持回路を含むテスト回路を設け、テストモード
の設定により上記アドレス発生回路とデータ保持回路を
制御して上記メモリアレイの一部に外部からテストパタ
ーンを書き込み、上記テスト回路に対して外部からテス
トモードを指定することにより、半導体記憶装置が単体
で上記テスト回路によりテストパターンとテストモード
に従って自動的にテストを行うようにする。
The present invention provides a test circuit capable of realizing a highly functional test with a simple configuration, a semiconductor memory device capable of an efficient burn-in test, and a test method therefor. An address generating circuit for generating an address signal necessary for a selecting operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and the memory array. A test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for inputting and outputting data is provided, and the address generating circuit and the data holding circuit are controlled by setting a test mode to externally control a part of the memory array. By writing a test pattern and designating a test mode from the outside to the test circuit, the semiconductor memory device alone is automatically tested by the test circuit according to the test pattern and the test mode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
とそのテストに関し、主として大記憶容量のダイナミッ
ク型RAM(ランダム・アクセス・メモリ)におけるテ
スト技術に利用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and its test, and more particularly to a technique effective when used as a test technique for a dynamic RAM (random access memory) having a large storage capacity.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICメモリの検査方法に関しては、
(株)日立製作所、1991年3月発行「日立ICメモ
リデータブック」第73頁等があり、これらの検査は、
ICテスターと被検査ICメモリとを接続して行われ
る。また、メモリアレイからの読み出しデータと期待値
との比較及びその比較結果の保持を半導体記憶装置の内
部回路で行うようにしたテスト回路を内蔵させた半導体
記憶装置の例として、特開平1−282799号公報が
ある。
2. Description of the Related Art Regarding the inspection method of IC memory,
Hitachi, Ltd., "Hitachi IC Memory Data Book", page 73, etc., issued March 1991.
It is performed by connecting the IC tester and the IC memory under test. As an example of a semiconductor memory device having a built-in test circuit in which the read data from a memory array is compared with an expected value and the comparison result is held in an internal circuit of the semiconductor memory device, Japanese Patent Laid-Open No. 1-282799 There is a gazette.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記ICテスターは、
比較的大きな規模で価格も高いことから1つのICメモ
リに費やされる時間が制限されてしまう。そこで、高い
機能をもったテスト回路をICメモリに内蔵させること
も考えられるが、内部構成素子が正しく機能しているこ
と、ビットの相互干渉等を調べるためには各種のパター
ンを発生しなければならず、そのテスト回路の規模も大
きくなってしまう。その上に、テスト回路は、製品出荷
までにしか使用しないので、実質的な集積度を低下させ
てしまうのでICメモリに上記のような高機能のテスト
回路を内蔵させることは得策ではない。
The above IC tester is
The relatively large scale and high price limit the time spent in one IC memory. Therefore, it is possible to incorporate a test circuit having a high function into the IC memory, but various patterns must be generated in order to check that the internal constituent elements are functioning properly and mutual interference of bits. However, the scale of the test circuit also becomes large. In addition, since the test circuit is used only before the product is shipped, the degree of integration is substantially lowered. Therefore, it is not a good idea to incorporate the above-mentioned highly functional test circuit in the IC memory.

【0004】この発明の目的は、簡単な構成で高機能の
テストを実現することができるテスト回路を内蔵した半
導体記憶装置とそのテスト方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、効率のよいバーンインテストが
可能な半導体記憶装置とそのテスト方法を提供すること
にある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a built-in test circuit capable of implementing a highly functional test with a simple structure and a test method therefor.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of performing an efficient burn-in test and a test method thereof. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、複数のワード線と複数のデ
ータ線との交点に書き換え可能なメモリセルがマトリッ
クス状に配置されたメモリアレイの選択動作に必要なア
ドレス信号を発生させるアドレス発生回路及び上記メモ
リアレイに対するデータの入力と出力とを行う信号経路
に設けられたデータ保持回路を含むテスト回路を設け、
テストモードの設定により上記アドレス発生回路とデー
タ保持回路を制御して上記メモリアレイの一部に外部か
ら書き込まれているテストパターンを用いてかかるメモ
リアレイに対する一連の書き込みと読み出し動作を含む
テスト動作を行うようにする。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, an address generation circuit that generates an address signal necessary for a selection operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and data for the memory array. Providing a test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for performing input and output,
By controlling the address generation circuit and the data holding circuit by setting the test mode, a test pattern including a series of write and read operations for the memory array is performed by using a test pattern externally written in a part of the memory array. Try to do it.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち他の代表的なものの概要を簡単に説明すれ
ば、下記の通りである。すなわち、複数のワード線と複
数のデータ線との交点に書き換え可能なメモリセルがマ
トリックス配置されたメモリアレイの選択動作に必要な
アドレス信号を発生させるアドレス発生回路及び上記メ
モリアレイに対するデータの入力と出力とを行う信号経
路に設けられたデータ保持回路を含むテスト回路を設
け、テストモードの設定により上記アドレス発生回路と
データ保持回路を制御して上記メモリアレイの一部に外
部からテストパターンを書き込み、上記テスト回路に対
して外部からテストモードを指定することにより、半導
体記憶装置が単体で上記テスト回路によりテストパター
ンとテストモードに従って自動的にテストを行うように
する。
The outline of other typical inventions among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, an address generation circuit that generates an address signal necessary for a selection operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and data input to the memory array. A test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for outputting is provided, and the address generating circuit and the data holding circuit are controlled by setting a test mode to write a test pattern to a part of the memory array from the outside. By externally designating a test mode for the test circuit, the semiconductor memory device alone is automatically tested by the test circuit according to the test pattern and the test mode.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1には、この発明に係るダイナ
ミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示され
ている。同図においては、ダイナミック型RAMを構成
する各回路ブロックのうち、この発明に関連する部分が
判るように示されており、それが公知の半導体集積回路
の製造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導
体基板上において形成される。
FIG. 1 is a schematic layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention. In the figure, of the circuit blocks constituting the dynamic RAM, a portion related to the present invention is shown so as to be understood. It is formed on one semiconductor substrate.

【0008】この実施例のダイナミック型RAMは、特
に制限されないが、約64M(メガ)ビットの記憶容量
を持つようにされる。メモリアレイは、全体として8個
に分けられる。半導体チップの長手方向に対して左右に
4個ずつのメモリアレイが分けられて、中央部分に同図
では省略されているが、アドレス入力回路、データ入出
力回路等の入出力インターフェイス回路及びテスト回路
が設けられる。
The dynamic RAM of this embodiment has a storage capacity of about 64 M (mega) bits, although not particularly limited. The memory array is divided into eight as a whole. Four memory arrays are divided into left and right with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip, and although not shown in the figure in the central portion, an input / output interface circuit such as an address input circuit, a data input / output circuit, and a test circuit Is provided.

【0009】上述のように半導体チップの長手方向に対
して左右に4個ずつに分けられたメモリアレイは、2個
ずつ組となって配置される。このように2個ずつ組とな
って配置された2つのメモリアレイは、その中央部分に
メインワードドライバMWDが配置される。このメイン
ワードドライバMWDは、上記1つのメモリアレイを貫
通するように延長されるメインワード線の選択信号を形
成する。1つのメモリアレイは、上記メインワード線方
向に2Kビット、それと直交する図示しない相補ビット
線(又はデータ線ともいう)方向に4Kビットの記憶容
量を構成するダイナミック型メモリセルが接続される。
このようなメモリアレイが全体で8個設けられるから、
全体では8×2K×4K=64Mビットのような大記憶
容量を持つようにされる。
As described above, the memory arrays divided into four pieces on the left and right sides with respect to the longitudinal direction of the semiconductor chip are arranged in groups of two. The main word driver MWD is arranged in the central portion of the two memory arrays thus arranged in pairs. The main word driver MWD forms a selection signal for the main word line extending so as to penetrate the one memory array. One memory array is connected to dynamic memory cells forming a storage capacity of 2 Kbits in the main word line direction and 4 Kbits in a complementary bit line (or also referred to as a data line) not shown which is orthogonal to the main word line direction.
Since eight such memory arrays are provided in total,
As a whole, it has a large storage capacity of 8 × 2K × 4K = 64 Mbits.

【0010】上記1つのメモリアレイは、メインワード
線方向に対して8個に分割される。かかる分割されたメ
モリブロック毎にサブワードドライバSWDが設けられ
る。サブワードドライバSWDは、メインワード線に対
して1/8の長さに分割され、それと平行に延長される
サブワード線の選択信号を形成する。この実施例では、
メインワード線の数を減らすために、言い換えるなら
ば、メインワード線の配線ピッチを緩やかにするため
に、特に制限されないが、1つのメインワード線に対し
て、相補ビット線方向に4本からなるサブワード線を配
置させる。このようにメインワード線方向には8本に分
割され、及び相補ビット線方向に対して4本ずつが割り
当てられたサブワード線の中から1本のサブワード線を
選択するために、後述するようなサブワード選択線ドラ
イバが配置される。このサブワード選択線ドライバは、
上記サブワードドライバの配列方向に延長される4本の
サブワード選択線の中から1つを選択する選択信号を形
成する。
The one memory array is divided into eight in the main word line direction. A sub-word driver SWD is provided for each of the divided memory blocks. The sub-word driver SWD is divided into の of the length of the main word line and forms a sub-word line selection signal extending in parallel with the main word line. In this example,
In order to reduce the number of main word lines, in other words, to make the wiring pitch of the main word lines gentle, there is no particular limitation, but one main word line consists of four in the direction of complementary bit lines. Place the sub-word lines. As described above, one sub-word line is selected from sub-word lines divided into eight in the main word line direction and four in the complementary bit line direction. A sub word select line driver is provided. This subword select line driver
A selection signal for selecting one of the four subword selection lines extending in the arrangement direction of the subword drivers is formed.

【0011】これにより、上記1つのメモリアレイに着
目すると、1つのメインワード線に割り当てられる8個
のメモリブロックのうち選択すべきメモリセルが含まれ
る1つのメモリブロックに対応したサブワードドライバ
SWDにおいて、1本のサブワード選択線が選択される
結果、1本のメインワード線に属する8×4=32本の
サブワード線の中から1つのサブワード線が選択され
る。上記のようにメインワード線方向に2K(204
8)のメモリセルが設けられるので、1つのサブワード
線には、2048/8=256個のメモリセルが接続さ
れることとなる。なお、特に制限されないが、リフレッ
シュ動作(例えばセルフリフレッシュモード)において
は、1本のメインワード線に対応する8本のサブワード
線が選択状態とされる。
Thus, focusing attention on the above-mentioned one memory array, in the sub-word driver SWD corresponding to one memory block including the memory cell to be selected among the eight memory blocks allocated to one main word line, As a result of selecting one subword selection line, one subword line is selected from the 8 × 4 = 32 subword lines belonging to one main word line. As described above, 2K (204
Since the memory cell of 8) is provided, 2048/8 = 256 memory cells are connected to one sub-word line. Although not particularly limited, in the refresh operation (for example, the self-refresh mode), eight sub word lines corresponding to one main word line are selected.

【0012】同図において、太い黒線で示されたのはS
Aはセンスアンプであり、チップ中央寄りに設けられた
Column Decは、カラムデコーダである。そして、2つ
のメモリアレイの間に配置されたACTRLは、アレイ
制御回路であり、アドレスデコーダや、動作に必要なタ
イミング信号を供給する。
In the figure, the thick black line indicates S
A is a sense amplifier, and Column Dec provided near the center of the chip is a column decoder. An CTRL disposed between the two memory arrays is an array control circuit, and supplies an address decoder and a timing signal required for operation.

【0013】上記のように1つのメモリアレイは、相補
ビット線方向に対して4Kビットの記憶容量を持つ。し
かしながら、1つの相補ビット線に対して4Kものメモ
リセルを接続すると、相補ビット線の寄生容量が増大
し、微細な情報記憶用キャパシタとの容量比により読み
出される信号レベルが得られなくなってしまうために、
相補ビット線方向に対しても8分割される。つまり、太
い黒線で示されたセンスアンプSAにより 相補ビット
線が8分割に分割される。特に制限されないが、後述す
るように、センスアンプSAは、シェアードセンス方式
により構成され、メモリアレイの両端に配置されるセン
スアンプを除いて、センスアンプを中心にして左右に相
補ビット線が設けられ、左右いずれかの相補ビット線に
選択的に接続される。
As described above, one memory array has a storage capacity of 4K bits in the complementary bit line direction. However, if as many as 4K memory cells are connected to one complementary bit line, the parasitic capacitance of the complementary bit line increases, and a signal level that is read out cannot be obtained due to the capacitance ratio with a fine information storage capacitor. To
It is also divided into eight in the direction of the complementary bit line. That is, the complementary bit line is divided into eight by the sense amplifier SA indicated by the thick black line. Although not particularly limited, as will be described later, the sense amplifier SA is configured by a shared sense system, and except for the sense amplifiers arranged at both ends of the memory array, complementary bit lines are provided on the left and right around the sense amplifier. , And is selectively connected to either the left or right complementary bit line.

【0014】図2には、上記メモリアレイのメインワー
ド線とサブワード線との関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図においては、代表として2
本のメインワード線MWL0とMWL1が示されてい
る。これらのメインワード線MWL0は、メインワード
ドライバMWD0により選択される。同様なメインワー
ドドライバによりメインワード線MWL1も選択され
る。
FIG. 2 is a principal block diagram for explaining the relationship between the main word line and the sub word line of the memory array. In the figure, 2 as a representative
Book main word lines MWL0 and MWL1 are shown. These main word lines MWL0 are selected by a main word driver MWD0. The main word line MWL1 is also selected by the similar main word driver.

【0015】上記1つのメインワード線MWL0には、
それの延長方向に対して8組のサブワード線が設けられ
る。同図には、そのうちの2組のサブワード線が代表と
して例示的に示されている。サブワード線SWLは、偶
数0〜6と奇数1〜7の合計8本のサブワード線が1つ
のメモリブロックに交互に配置される。メインワードド
ライバに隣接する偶数0〜6と、メインワード線の遠端
側(ワードドライバの反対側)に配置される奇数1〜7
を除いて、メモリブロック間に配置されるサブワードド
ライバSWDは、それを中心にした左右のメモリブロッ
クのサブワード線の選択信号を形成する。
The one main word line MWL0 has
Eight sets of sub-word lines are provided in the extending direction. FIG. 2 exemplarily shows two sets of the sub-word lines as representatives. As for the sub word line SWL, a total of eight sub word lines of even numbers 0 to 6 and odd numbers 1 to 7 are alternately arranged in one memory block. Even numbers 0 to 6 adjacent to the main word driver and odd numbers 1 to 7 arranged on the far end side of the main word line (opposite side of the word driver)
Except for, the sub word driver SWD arranged between the memory blocks forms a selection signal for the sub word lines of the left and right memory blocks centered on the sub word driver SWD.

【0016】前記のようにメモリブロックとしては、8
ブロックに分けられるが、上記のように実質的にサブワ
ードドライバSWDにより2つのメモリブロックに対応
したサブワード線が同時に選択されるので、実質的には
4ブロックに分けられることとなる。上記のようにサブ
ワード線を偶数0〜6と偶数1〜7に分け、それぞれメ
モリブロックの両側にサブワードドライバSWDを配置
する構成では、メモリセルの配置に合わせて高密度に配
置されるサブワード線SWLの実質的なピッチがサブワ
ードドライバSWDの中で2倍に緩和でき、サブワード
ドライバSWDとサブワード線SWL0等とを効率よく
レイアウトすることができる。
As described above, there are 8 memory blocks.
Although it is divided into blocks, as described above, the subword lines corresponding to the two memory blocks are substantially selected by the subword driver SWD at the same time, so that the subword lines are substantially divided into four blocks. In the configuration in which the sub-word lines are divided into the even-numbered 0 to 6 and the even-numbered 1 to 7 and the sub-word drivers SWD are arranged on both sides of each memory block as described above, the sub-word lines SWL arranged at high density according to the arrangement of the memory cells. The sub-word driver SWD and the sub-word line SWL0 and the like can be efficiently laid out.

【0017】上記サブワードドライバSWDは、4本の
サブワード線0〜6(1〜7)に対して共通に選択信号
を供給する。また、インバータ回路を介した反転信号を
供給する。上記4つのサブワード線の中から1つのサブ
ワード線を選択するためのサブワード選択線FXが設け
られる。サブワード選択線FXは、FX0〜FX7のよ
うな8本から構成され、そのうちの偶数サブワード選択
線FX0〜FX6が上記偶数列のサブワードドライバ0
〜6に供給され、そのうち奇数サブワード選択線FX1
〜FX7が上記奇数列のサブワードドライバ1〜7に供
給される。特に制限されないが、サブワード選択線FX
0〜FX7は、アレイの周辺部では第2層目の金属配線
層M2により形成され、同じく第2層目の金属配線層M
2により構成されるメインワード線MWL0〜MWLn
の交差する部分では、第3層目の金属配線層M3により
構成される。
The sub word driver SWD supplies a selection signal commonly to the four sub word lines 0 to 6 (1 to 7). Further, it supplies an inverted signal via an inverter circuit. A subword selection line FX for selecting one subword line from the above four subword lines is provided. The sub-word selection lines FX are composed of eight lines, such as FX0 to FX7, of which the even-numbered sub-word selection lines FX0 to FX6 are connected to the even-numbered sub-word drivers 0 to FX6.
To 6 of which odd-numbered sub-word select lines FX1
To FX7 are supplied to the sub-word drivers 1 to 7 in the odd columns. Although not particularly limited, the sub-word selection line FX
0 to FX7 are formed by the second metal wiring layer M2 in the peripheral portion of the array, and are similarly formed by the second metal wiring layer M2.
2 main word lines MWL0 to MWLn
Are formed by the third metal wiring layer M3.

【0018】図3には、上記メモリアレイのメインワー
ド線とセンスアンプとの関係を説明するための要部ブロ
ック図が示されている。同図においては、代表として1
本のメインワード線MWLが示されている。このメイン
ワード線MWLは、メインワードドライバMWDにより
選択される。上記メインワードドライバに隣接して、上
記偶数サブワード線に対応したサブワードドライバSW
Dが設けられる。
FIG. 3 is a principal block diagram for explaining the relationship between the main word line of the memory array and the sense amplifier. In the figure, 1 as a representative
The main word line MWL of the book is shown. This main word line MWL is selected by the main word driver MWD. Adjacent to the main word driver, a sub word driver SW corresponding to the even sub word line
D is provided.

【0019】同図では、省略されてるが上記メインワー
ド線MWLと平行に配置されるサブワード線と直交する
ように相補ビット線(Pair Bit Line)が設けられる。こ
の実施例では、特に制限されないが、相補ビット線も偶
数列と奇数列に分けられ、それぞれに対応してメモリブ
ロック(メモリアレイ)を中心にして左右にセンスアン
プSAが振り分けられる。センスアンプSAは、前記の
ようにシェアードセンス方式とされるが、端部のセンス
アンプSAでは、実質的に片方にした相補ビット線が設
けられないが、後述するようなシェアードスイッチMO
SFETを介して相補ビット線と接続される。
Although not shown in the figure, complementary bit lines (Pair Bit Lines) are provided so as to be orthogonal to the sub-word lines arranged in parallel with the main word lines MWL. In this embodiment, although not particularly limited, the complementary bit lines are also divided into even-numbered columns and odd-numbered columns, and sense amplifiers SA are distributed to the left and right corresponding to the respective memory blocks (memory arrays). The sense amplifier SA is of the shared sense type as described above, but the sense amplifier SA at the end portion is not provided with substantially one complementary bit line.
Connected to the complementary bit line via SFET.

【0020】上記のようにメモリブロックの両側にセン
スアンプSAを分散して配置する構成では、奇数列と偶
数列に相補ビット線が振り分けられるために、センスア
ンプ列のピッチを緩やかにすることができる。逆にいう
ならば、高密度に相補ビット線を配置しつつ、センスア
ンプSAを形成する素子エリアを確保することができる
ものとなる。上記センスアンプSAの配列に沿って入出
力線が配置される。この入出力線は、カラムスイッチを
介して上記相補ビット線に接続される。カラムスイッチ
は、スイッチMOSFETから構成される。このスイッ
チMOSFETのゲートは、カラムデコーダ(COLUMN D
ECORDER)の選択信号が伝えられるカラム選択線YSに接
続される。
In the configuration in which the sense amplifiers SA are dispersedly arranged on both sides of the memory block as described above, since the complementary bit lines are distributed to the odd columns and the even columns, the pitch of the sense amplifier columns can be made gentle. it can. In other words, it is possible to secure element areas for forming the sense amplifiers SA while arranging complementary bit lines at high density. Input / output lines are arranged along the arrangement of the sense amplifiers SA. This input / output line is connected to the complementary bit line via a column switch. The column switch is composed of a switch MOSFET. The gate of this switch MOSFET is connected to a column decoder (COLUMN D
ECORDER) is connected to the column selection line YS to which the selection signal is transmitted.

【0021】図4には、この発明に係るダイナミック型
RAMのセンスアンプ部の一実施例の要部回路図が示さ
れている。同図においては、メモリマット(前記メモリ
ブロックと同じ)MAT0とMAT1に挟まれて配置さ
れたセンスアンプSA1とそれに関連した回路が例示的
に示されている。メモリマットMAT1はブラックボッ
クスとして示され、端部に設けられるセンスアンプSA
0もブラックボックスとして示されている。
FIG. 4 shows a circuit diagram of a main part of an embodiment of the sense amplifier section of the dynamic RAM according to the present invention. FIG. 2 exemplarily shows a sense amplifier SA1 arranged between memory mats (same as the memory block) MAT0 and MAT1 and circuits related thereto. The memory mat MAT1 is shown as a black box, and has a sense amplifier SA provided at an end.
0 is also shown as a black box.

【0022】ダイナミック型メモリセルは、メモリマッ
トMMAT0に設けられたサブワード線SWLに対応し
て4個が代表として例示的に示されている。ダイナミッ
ク型メモリセルは、アドレス選択用MOSFETQmと
情報記憶用キャパシタCsから構成される。アドレス選
択用MOSFETQmのゲートは、サブワード線SWL
に接続され、このMOSFETQmのドレインがビット
線に接続され、ソースに情報記憶キャパシタCsが接続
される。情報記憶用キャパシタCsの他方の電極は共通
化されてプレート電圧が与えられる。
Four dynamic type memory cells are exemplarily shown corresponding to the sub-word lines SWL provided in the memory mat MMAT0. The dynamic memory cell is composed of an address selection MOSFET Qm and an information storage capacitor Cs. The gate of the address selection MOSFET Qm is connected to the sub word line SWL
And the drain of the MOSFET Qm is connected to the bit line, and the information storage capacitor Cs is connected to the source. The other electrode of the information storage capacitor Cs is shared and supplied with a plate voltage.

【0023】一対の相補ビット線は、同図に示すように
平行に配置され、ビット線の容量バランス等をとるため
に必要に応じて適宜に交差させられる。かかる相補ビッ
ト線は、シェアードスイッチMOSFETQ1とQ2に
よりセンスアンプの単位回路の入出力ノードと接続され
る。センスアンプの単位回路は、ゲートとドレインとが
交差接続されてラッチ形態にされたNチャンネル型MO
SFETQ5,Q6及びPチャンネル型MOSFETQ
7,Q8から構成される。Nチャンネル型MOSFET
Q5とQ6のソースは、共通ソース線CSNに接続され
る。Pチャンネル型MOSFETQ7とQ8のソース
は、共通ソース線CSPに接続される。上記共通ソース
線CSNとCSPには、Nチャンネル型MOSFETと
Pチャンネル型MOSFETのパワースイッチMOSF
ETがそれぞれ設けられて、センスアンプの活性化信号
により上記パワースイッチMOSFETがオン状態にな
り、センスアンプの動作に必要な電圧供給を行うように
される。
The pair of complementary bit lines are arranged in parallel as shown in the figure, and are appropriately crossed as necessary to balance the capacitance of the bit lines. Such complementary bit lines are connected to input / output nodes of a unit circuit of the sense amplifier by shared switch MOSFETs Q1 and Q2. The unit circuit of the sense amplifier is an N-channel type MO in which a gate and a drain are cross-connected to form a latch.
SFET Q5, Q6 and P-channel MOSFET Q
7, Q8. N-channel type MOSFET
The sources of Q5 and Q6 are connected to a common source line CSN. The sources of the P-channel MOSFETs Q7 and Q8 are connected to a common source line CSP. The common source lines CSN and CSP have power switches MOSF of N-channel MOSFET and P-channel MOSFET.
Each ET is provided so that the power switch MOSFET is turned on by the activation signal of the sense amplifier to supply the voltage necessary for the operation of the sense amplifier.

【0024】上記センスアンプの単位回路の入出力ノー
ドには、相補ビット線を短絡させるMOSFETQ11
と、相補ビット線にハーフプリチャージ電圧HVCを供
給するスイッチMOSFETQ9とQ10からなるプリ
チャージ回路が設けられる。これらのMOSFETQ9
〜Q11のゲートは、共通にプリチャージ信号PCBが
供給される。
A MOSFET Q11 for short-circuiting the complementary bit line is provided at the input / output node of the unit circuit of the sense amplifier.
And a precharge circuit including switch MOSFETs Q9 and Q10 for supplying the half precharge voltage HVC to the complementary bit lines. These MOSFET Q9
The precharge signal PCB is commonly supplied to the gates of Q11 to Q11.

【0025】MOSFETQ12とQ13は、カラム選
択信号YSによりスイッチ制御されるカラムスイッチを
構成する。この実施例では、1つのカラム選択信号YS
により4対のビット線を選択できるようにされる。つま
り、ブラックボックスで示されたセンスアンプSA0に
おいても、同様なカラムスイッチが設けられている。こ
のようにメモリマットMMAT0を挟んで2つのセンス
アンプSA0とSA1により、相補ビット線のうち、偶
数列のビット線と奇数列のビット線とに分けて上記セン
スアンプSA0とSA1を対応させるものである。それ
故、上記カラム選択信号YSは、センスアンプSA1側
で例示的に示されている2対のビット線と、センスアン
プSA0側に設けられる図示しない残り2対のビット線
とに対応した合計4対の相補ビット線を選択できるよう
にされる。これらの2対ずつの相補ビット線対は、上記
カラムスイッチを介して2対ずつの共通入出力線I/O
に接続される。
The MOSFETs Q12 and Q13 form a column switch which is switch-controlled by the column selection signal YS. In this embodiment, one column selection signal YS
Thus, four pairs of bit lines can be selected. That is, a similar column switch is provided in the sense amplifier SA0 indicated by a black box. As described above, the two sense amplifiers SA0 and SA1 sandwich the memory mat MMAT0 to divide the complementary bit lines into the even-numbered bit lines and the odd-numbered bit lines so that the sense amplifiers SA0 and SA1 correspond to each other. is there. Therefore, the column selection signal YS has a total of four bits corresponding to the two pairs of bit lines exemplarily shown on the sense amplifier SA1 side and the remaining two pairs of bit lines (not shown) provided on the sense amplifier SA0 side. A pair of complementary bit lines can be selected. These two pairs of complementary bit lines are connected to the two pairs of common input / output lines I / O via the column switch.
Connected to.

【0026】センスアンプSA1は、シェアードスイッ
チMOSFETQ3とQ4を介してメモリマットMMA
T1の同様な奇数列の相補ビット線に接続される。メモ
リマットMMAT1の偶数列の相補ビット線は、メモリ
マットMMAT1の右側に配置される図示しないセンス
アンプSA2に、前記シェアードスイッチMOSFET
Q1とQ2に対応したシェアードスイッチMOSFET
を介して接続される。このような繰り返しパターンによ
り、メモリアレイが分割されてなるメモリマット(前記
メモリブロック)間に設けられるセンスアンプに接続さ
れる。
The sense amplifier SA1 is connected to the memory mat MMA via shared switch MOSFETs Q3 and Q4.
It is connected to the complementary bit line of the similar odd column of T1. The complementary bit lines of the even-numbered columns of the memory mat MMAT1 are connected to a sense amplifier SA2 (not shown) arranged on the right side of the memory mat MMAT1 by the shared switch MOSFET.
Shared switch MOSFET corresponding to Q1 and Q2
Connected via With such a repetitive pattern, the memory array is connected to a sense amplifier provided between memory mats (the memory blocks) formed by dividing the memory array.

【0027】例えば、メモリマットMMAT0のサブワ
ード線SWLが選択されたときには、センスアンプSA
0の右側シェアードスイッチMOSFETと、センスア
ンプSA1の左側シェアードスイッチMOSFETとが
オン状態になる。ただし、上記端部のセンスアンプSA
0では、上記右側シェアードスイッチMOSFETのみ
が設けられるものである。信号SHRLは、左側シェア
ード選択信号であり、SHRR右側シェアード選択信号
である。
For example, when the sub-word line SWL of the memory mat MMAT0 is selected, the sense amplifier SA
The right shared switch MOSFET of 0 and the left shared switch MOSFET of the sense amplifier SA1 are turned on. However, the sense amplifier SA at the above end
At 0, only the right shared switch MOSFET is provided. The signal SHRL is a left side shared selection signal and a SHRR right side shared selection signal.

【0028】図5には、この発明に係るダイナミック型
RAMの周辺部分の一実施例の概略ブロック図が示され
ている。タイミング制御回路TGは、外部端子から供給
される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及びアウトプットイネーブル信号/OEを受け
て、動作モードの判定、それに対応して内部回路の動作
に必要な各種のタイミング信号を形成する。この明細書
及び図面では、/はロウレベルがアクティブレベルであ
ることを意味するのに用いている。上記タイミング制御
回路TGには、後述するようなテスト機能を持つテスト
回路TSTが設けられる。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing one embodiment of the peripheral portion of the dynamic RAM according to the present invention. The timing control circuit TG receives a row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, a write enable signal / WE, and an output enable signal / OE supplied from external terminals, and determines an operation mode and responds to it. Thus, various timing signals necessary for the operation of the internal circuit are formed. In this specification and the drawings, the symbol / is used to mean that the low level is the active level. The timing control circuit TG is provided with a test circuit TST having a test function to be described later.

【0029】信号R1とR3は、ロウ系の内部タイミン
グ信号であり、ロウ系の選択動作のために使用される。
タイミング信号φXLは、ロウ系アドレスを取り込んで
保持させる信号であり、ロウアドレスバッファRABに
供給される。すなわち、ロウアドレスバッファRAB
は、上記タイミング信号φXLによりアドレス端子A0
〜Aiから入力されたアドレスを取り込んでラッチ回路
に保持させる。
Signals R1 and R3 are row-related internal timing signals, and are used for row-related selection operations.
The timing signal φXL is a signal for taking in and holding a row-related address, and is supplied to the row address buffer RAB. That is, the row address buffer RAB
Is controlled by the address signal A0 by the timing signal φXL.
AAi are fetched and held in the latch circuit.

【0030】タイミング信号φYLは、カラムウ系アド
レスを取り込んで保持させる信号であり、マルチプレク
サMXYを介してカラムアドレスバッファCABに供給
される。すなわち、カラムアドレスバッファRABは、
通常の動作モードのときには、かかるマルチプレクサM
Xを介してアドレス端子から入力されたカラムアドレス
信号を上記タイミング信号φYLにより取り込んでラッ
チ回路に保持させる。また、テストモードのときには、
上記マルチプレクサMXYを介してカラムアドレスカウ
ンタCACを取り込んで上記ラッチ回路に保持させる。
The timing signal φYL is a signal for taking in and holding the column address, which is supplied to the column address buffer CAB via the multiplexer MXY. That is, the column address buffer RAB is
In the normal operation mode, the multiplexer M
The column address signal input from the address terminal via X is fetched by the timing signal φYL and held in the latch circuit. Also, when in test mode,
The column address counter CAC is fetched through the multiplexer MXY and held in the latch circuit.

【0031】信号φREFは、リフレッシュモードのと
きに発生される信号であり、ロウアドレスバッファの入
力部に設けられたマルチプレクサMXXに供給されて、
リフレッシュモードのときにリフレッシュアドレスカウ
ンタ回路RFCにより形成されたリフレッシュ用アドレ
ス信号に切り替えるよう制御する。リフレッシュアドレ
スカウンタ回路RFCは、タイミング制御回路TGによ
り形成されたリフレッシュ用の歩進パルスφRCを計数
してリフレッシュアドレス信号を生成する。この実施例
では後述するようなオートリフレッシュとセルフリフレ
ッシュを持つようにされる。特に制限されないが、上記
リフレッシュアドレスカウンタ回路RFCは、テストモ
ードのときのXアドレス信号も形成するように利用され
る。
The signal φREF is a signal generated in the refresh mode, and is supplied to the multiplexer MXX provided at the input of the row address buffer.
In the refresh mode, control is performed to switch to the refresh address signal formed by the refresh address counter circuit RFC. The refresh address counter circuit RFC counts the refreshing step pulse φRC formed by the timing control circuit TG to generate a refresh address signal. In this embodiment, an auto refresh and a self refresh as described later are provided. Although not particularly limited, the refresh address counter circuit RFC is also used to form an X address signal in the test mode.

【0032】タイミング信号φXは、ワード線選択タイ
ミング信号であり、デコーダXIBに供給されて、下位
2ビットのアドレス信号の解読された信号に基づいて4
通りのワード線選択タイミング信号XiBが形成され
る。タイミング信号φYはカラム選択タイミング信号で
あり、カラム系プリデコーダYPDに供給されてカラム
選択信号AYix、AYjx、AYkxが出力される。
The timing signal φX is a word line selection timing signal, which is supplied to the decoder XIB, and is supplied to the decoder XIB based on the decoded signal of the lower 2 bits of the address signal.
Word line selection timing signals XiB are formed. The timing signal φY is a column selection timing signal and is supplied to the column system predecoder YPD to output the column selection signals AYix, AYjx, AYkx.

【0033】タイミング信号φWは、書き込み動作を指
示する制御信号であり、タイミング信号φRは読み出し
動作を指示する制御信号である。これらのタイミング信
号φWとφRは、入出力回路I/Oに供給されて、書き
込み動作のときには入出力回路I/Oに含まれる入力バ
ッファを活性化し、出力バッファを出力ハイインピーダ
ンス状態にさせる。これに対して、読み出し動作のとき
には、上記出力バッファを活性化し、入力バッファを出
力ハイインピーダンス状態にする。この入出力回路I/
Oには、レジスタREGが設けられる。このレジスタR
EGは、主としてテストモードのときに用いられる。つ
まり、メモリアレイから読み出されたデータをここにい
ったん記憶させ、それをそのままあるいは制御信号によ
り反転させる等の論理処理を行って書き込み信号を生成
するために用いられる。
The timing signal φW is a control signal for instructing a write operation, and the timing signal φR is a control signal for instructing a read operation. These timing signals .phi.W and .phi.R are supplied to the input / output circuit I / O to activate the input buffer included in the input / output circuit I / O during the write operation and bring the output buffer into the output high impedance state. On the other hand, at the time of the read operation, the output buffer is activated, and the input buffer is set to the output high impedance state. This input / output circuit I /
The O has a register REG. This register R
The EG is mainly used in the test mode. In other words, it is used for generating the write signal by temporarily storing the data read from the memory array and performing logical processing such as that or inverting it by a control signal.

【0034】タイミング信号φMSは、特に制限されな
いが、メモリアレイ選択動作を指示する信号であり、ロ
ウアドレスバッファRABに供給され、このタイミング
に同期して選択信号MSiが出力される。タイミング信
号φSAは、センスアンプの動作を指示する信号であ
る。このタイミング信号φSAに基づいて、センスアン
プの活性化パルスが形成される。
Although the timing signal φMS is not particularly limited, it is a signal for instructing a memory array selection operation, is supplied to a row address buffer RAB, and outputs a selection signal MSi in synchronization with this timing. Timing signal φSA is a signal for instructing the operation of the sense amplifier. An activation pulse for the sense amplifier is formed based on the timing signal φSA.

【0035】この実施例では、ロウ系の冗長回路X−R
EDが代表として例示的に示されている。すなわち、上
記回路X−REDは、不良アドレスを記憶させる記憶回
路と、アドレス比較回路とを含んでいる。記憶された不
良アドレスとロウアドレスバッファRABから出力され
る内部アドレス信号BXiとを比較し、不一致のときに
は信号XEをハイレベルにし、信号XEBをロウレベル
にして、正規回路の動作を有効にする。上記入力された
内部アドレス信号BXiと記憶された不良アドレスとが
一致すると、信号XEをロウレベルにして正規回路の不
良メインワード線の選択動作を禁止させるとともに、信
号XEBをハイレベルにして、1つの予備メインワード
線を選択する選択信号XRiBを出力させる。
In this embodiment, a row-related redundant circuit XR
ED is illustratively shown as a representative. That is, the circuit X-RED includes a storage circuit for storing a defective address and an address comparison circuit. The stored defective address is compared with the internal address signal BXi output from the row address buffer RAB, and when they do not match, the signal XE is set to the high level, and the signal XEB is set to the low level to enable the operation of the normal circuit. When the input internal address signal BXi matches the stored defective address, the signal XE is set to low level to inhibit the operation of selecting the defective main word line of the normal circuit, and the signal XEB is set to high level to set one signal. A selection signal XRiB for selecting a spare main word line is output.

【0036】この実施例のテスト回路によるテスト動作
の概略は、次の通りである。通常のメモリアクセスによ
り、テスター等の外部テスト装置からテストパターンが
メモリアレイの所定の記憶エリアに書き込まれる。この
ようなテストパターンの書き込みが終了すると、テスト
モードが設定される。このテストモードの設定は、特に
制限されないが、信号/RASがハイレベルのときに、
/CASと/WE及び/OEを共にロウレベルにする等
のように、通常のメモリアクセスには存在しない制御信
号/RAS,/CAS,/WE及び/OEの組み合わせ
により作り出される。
The outline of the test operation by the test circuit of this embodiment is as follows. By a normal memory access, a test pattern is written in a predetermined storage area of the memory array from an external test device such as a tester. When the writing of such a test pattern is completed, the test mode is set. The setting of this test mode is not particularly limited, but when the signal / RAS is at high level,
It is created by a combination of control signals / RAS, / CAS, / WE and / OE which do not exist in normal memory access such as setting / CAS and / WE and / OE to low level.

【0037】上記のようなテストモードに入ると、特に
制限されないが、リフレッシュアドレスカウンタRFC
とカラムアドレスカウンタCACが初期化される。この
初期化は、上記テストパターンが書き込まれた記憶エリ
アの先頭アドレスとされる。上記所定の記憶エリアを上
記カウンタRFCとCACがクリアされたものに対応さ
せれば、上記初期化はかかる各カウンタRFCとCAC
とを共にクリア(リセット)させればよい。
When the test mode as described above is entered, the refresh address counter RFC is not particularly limited.
And the column address counter CAC is initialized. This initialization is the start address of the storage area in which the test pattern is written. If the predetermined storage area corresponds to the cleared counter RFC and CAC, the initialization is performed for each counter RFC and CAC.
You can clear (reset) both and.

【0038】上記のようなアドレス信号の生成により、
上記所定の記憶エリアからの読み出しを行い、それを入
出力回路I/Oのレジスタに記憶させ、それをそのまま
あるいはインバータ回路により反転させて、上記Yアド
レスカウンタCACを+1ずつ増加させて順次に書き込
む。上記初期化されたXアドレスについて全て書き込み
を行ったら、リフレッシュアドレスカウンタRFCに対
して+1の計数動作を行わせて、次のXアドレスに対し
て上記同様にカラムアドレスを歩進させながら順次に書
き込みを行うようにする。
By generating the address signal as described above,
The data is read from the predetermined storage area, stored in the register of the input / output circuit I / O, inverted as it is or by the inverter circuit, and the Y address counter CAC is incremented by +1 and sequentially written. . When all the initialized X addresses have been written, the refresh address counter RFC is caused to perform a counting operation of +1 and the next X address is sequentially written while advancing the column address in the same manner as above. To do.

【0039】全メモリエリアについて上記のような書き
込み動作が行われたなら上記アドレスカウンタRFCと
CACが初期状態に戻るので、上記先頭のアドレスから
テストパターン信号の読み出しを行い、上記入出力回路
I/OのレジスタREGにかかるテストパターンをセッ
トし、それを期待値として以降のアドレスから順次に読
み出された記憶データを上記反転させたか否かに従って
比較回路により比較を行い、例えば不良が存在したなら
不良フラグを記憶するラッチ回路に不良が存在したこと
を記憶させる。
If the above-described write operation is performed for all memory areas, the address counters RFC and CAC return to the initial state, so the test pattern signal is read from the top address and the input / output circuit I / A test pattern is set to the register REG of O, and the comparison circuit compares the stored data sequentially read from the subsequent addresses with the expected value as an expected value. It is stored that there is a defect in the latch circuit that stores the defect flag.

【0040】後述するようなバーインテストのときにか
かるテストモードを用いる場合には、バーンインに要す
る時間の間にわたって上記のような動作を繰り返して行
うようにすればよい。従来のテスターに代わってテスト
動作を行うように利用する場合には、テスターからの上
記ラッチ回路の不良の有無を読み出して、別のテストパ
ターンを入力し、かかるテストパターンに基づいて同様
なテストを実施する。この場合、テスターは、上記テス
ト開始のテストパターンの入力と、テストモードの設定
だけでよい。
When such a test mode is used in the burn-in test as will be described later, the above operation may be repeated during the time required for burn-in. When using to perform a test operation instead of a conventional tester, read out whether there is a defect in the latch circuit from the tester, input another test pattern, and perform a similar test based on this test pattern. carry out. In this case, the tester only needs to input the test pattern for starting the test and set the test mode.

【0041】したがって、テスターは、この発明に係る
半導体記憶装置に対するテストを行うとき、上記テスト
の開始段階だけ接続され、大半のテスト時間の間、上記
半導体記憶装置とは切り離されて他の同様な半導体記憶
装置に対するテスト開始設定だけを行うだけでよい。つ
まり、テスターから1つの半導体記憶装置をみた場合の
実質的なテスト時間は、かかる半導体記憶装置でのテス
ト時間が長時間にわたって費やされるにもかかわらず、
その電気的な接続と切り離しを含めて1つのテストパタ
ーンによるテスト時間を1〜2秒の極く短い時間にする
ことができる。1回で複数(N個)の半導体記憶装置と
同時に接続できるようにした場合には、上記のテスター
から見た1個の半導体記憶装置に対するテスト時間をさ
らに1/Nに短縮させることができる。
Therefore, when performing a test on the semiconductor memory device according to the present invention, the tester is connected only at the start stage of the test, and is disconnected from the semiconductor memory device for most of the test time, and other similar tests are performed. Only the test start setting for the semiconductor memory device need be made. In other words, the substantial test time when one semiconductor memory device is viewed from the tester is, although the test time in the semiconductor memory device is spent for a long time.
The test time including one test pattern including the electrical connection and disconnection can be made as short as 1 to 2 seconds. When a plurality of (N) semiconductor memory devices can be simultaneously connected at one time, the test time for one semiconductor memory device seen from the above tester can be further shortened to 1 / N.

【0042】図6には、この発明に係るシンクロナスD
RAM(以下、単にSDRAMという)の一実施例の概
略ブロック図が示されている。同図に示されたSDRA
Mは、公知の半導体集積回路の製造技術によって単結晶
シリコンのような1つの半導体基板上に形成される。こ
の実施例のSDRAMは、メモリバンク0(BANK
0)を構成するメモリアレイ(Memory Array)200A
と、メモリバンク1(BANK1)を構成するメモリア
レイ(Memory Array)200Bとを備える。
FIG. 6 shows a synchronous D according to the present invention.
A schematic block diagram of one embodiment of a RAM (hereinafter simply referred to as SDRAM) is shown. SDRA shown in the figure
The M is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. The SDRAM of this embodiment has a memory bank 0 (BANK).
0) A memory array (Memory Array) 200A
And a memory array 200B constituting the memory bank 1 (BANK1).

【0043】上記それぞれのメモリアレイ200A,2
00Bは、前記のダイナミック型RAMと同様なマトリ
ックス配置されたダイナミック型メモリセルを備え、図
に従えば同一列に配置されたメモリセルの選択端子は列
毎のワード線(図示せず)に結合され、同一行に配置さ
れたメモリセルのデータ入出力端子は行毎に相補データ
線(図示せず)に結合される。
Each of the above memory arrays 200A, 2A
00B includes dynamic memory cells arranged in a matrix similar to the dynamic RAM described above. According to the drawing, the selection terminals of the memory cells arranged in the same column are connected to word lines (not shown) for each column. The data input / output terminals of the memory cells arranged in the same row are coupled to complementary data lines (not shown) for each row.

【0044】メモリアレイ200Aの図示しないワード
線はロウデコーダ(Row Decoder)201Aによるロウア
ドレス信号のデコード結果に従って1本が選択レベルに
駆動される。メモリアレイ200Aの図示しない相補デ
ータ線はセンスアンプ及びカラム選択回路(Sense Ampli
fier&I/O BUS) 202Aに結合される。センスアンプび
カラム選択回路202Aにおけるセンスアンプ(Sense A
mplifier) は、メモリセルからのデータ読出しによって
夫々の相補データ線に現れる微小電位差を検出して増幅
する増幅回路である。それにおけるカラムスイッチ回路
は、相補データ線を各別に選択して相補共通データ線(I
/O BUS) に導通させるためのスイッチ回路である。カラ
ムスイッチ回路はカラムデコーダ(Column Decoder)20
3Aによるカラムアドレス信号のデコード結果に従って
選択動作される。
One word line (not shown) of the memory array 200A is driven to a selection level according to the decoding result of the row address signal by the row decoder 201A. The complementary data lines (not shown) of the memory array 200A are sense amplifiers and column selection circuits (Sense Ampli
fier & I / O BUS) 202A. The sense amplifier (Sense A in the sense amplifier and column selection circuit 202A)
mplifier) is an amplifier circuit that detects and amplifies a minute potential difference appearing on each complementary data line by reading data from the memory cell. In that case, the column switch circuit selects the complementary data lines individually and selects the complementary common data lines (I
/ O BUS). The column switch circuit is a column decoder 20.
The selection operation is performed according to the result of decoding the column address signal by 3A.

【0045】メモリアレイ200B側にも上記と同様に
ロウデコーダ(Row Decoder)201B,センスアンプ及
びカラム選択回路(Sense Amplifier&I/O BUS) 202B
及びカラムデコーダ(Column Decoder)203Bが設けら
れる。上記メモリバンク200Aと200Bの相補共通
データ線(I/O BUS) は、後述するような画像処理等のた
めに用いられるシフトレジスタ(Shifr register) 21
2を介して入力バッファ(Input Buffer)210の出力端
子及び出力バッファ(Output Buffer) 211の入力端子
に接続される。入力バッファ210の入力端子及び出力
バッファ211の出力端子は8ビットのデータ入出力端
子I/O0〜I/O7に接続される。
On the side of the memory array 200B, similarly to the above, a row decoder 201B, a sense amplifier and column selection circuit (Sense Amplifier & I / O BUS) 202B.
Also, a column decoder 203B is provided. The complementary common data line (I / O BUS) of the memory banks 200A and 200B is a shift register (Shifr register) 21 used for image processing as described later.
2 is connected to the output terminal of the input buffer 210 and the input terminal of the output buffer 211. The input terminal of the input buffer 210 and the output terminal of the output buffer 211 are connected to 8-bit data input / output terminals I / O0 to I / O7.

【0046】アドレス入力端子A0〜A11から供給さ
れるロウアドレス信号とカラムアドレス信号はカラムア
ドレスバッファ(Column Address Buffer) 205とロウ
アドレスバッファ(Row Address Buffer)206にアドレ
スマルチプレクス形式で取り込まれる。供給されたアド
レス信号はそれぞれのバッファ205と206が保持す
る。ロウアドレスバッファ206はリフレッシュ動作モ
ードにおいてはリフレッシュカウンタ(Refresh Counte
r) 208から出力されるリフレッシュアドレス信号を
ロウアドレス信号として取り込む。このリフレッシュカ
ウンタ208は、前記同様にテストモードのときにも用
いられて、テスト用のロウアドレス信号を発生させる。
The row address signal and the column address signal supplied from the address input terminals A0 to A11 are fetched in a column address buffer (Column Address Buffer) 205 and a row address buffer (Row Address Buffer) 206 in an address multiplex format. The supplied address signals are held in the respective buffers 205 and 206. The row address buffer 206 is a refresh counter (Refresh Counte) in the refresh operation mode.
r) The refresh address signal output from 208 is fetched as a row address signal. The refresh counter 208 is also used in the test mode as described above, and generates a test row address signal.

【0047】上記カラムアドレスバッファ205の出力
はカラムアドレスカウンタ(ColumnAddress Counter)2
07のプリセットデータとして供給され、カラムアドレ
スカウンタ207は後述のコマンドなどで指定される動
作モードに応じて、上記プリセットデータとしてのカラ
ムアドレス信号、又はそのカラムアドレス信号を順次イ
ンクリメントした値を、カラムデコーダ203A,20
3Bに向けて出力する。上記カラムアドレスカウンタ2
07は、前記同様にテストモードのときにも用いられ、
テスト用のカラムアドレス信号を発生させる。
The output of the column address buffer 205 is the column address counter 2
The column address counter 207 supplies the column address signal as the preset data, or a value obtained by sequentially incrementing the column address signal, according to an operation mode specified by a command or the like described later. 203A, 20
Output to 3B. Column address counter 2
07 is also used in the test mode as described above,
Generates a column address signal for testing.

【0048】コントローラ(Control Logic & Timing Ge
nerator)213は、特に制限されなが、クロック信号C
LK、クロックイネーブル信号CKE、チップセレクト
信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/CAS
(記号/はこれが付された信号がロウイネーブルの信号
であることを意味する)、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、ライトイネーブル信号/WE、データ入出力
マスクコントロール信号DQMなどの外部制御信号と、
アドレス入力端子A0〜A11からの制御データとが供
給され、それらの信号のレベルの変化やタイミングなど
に基づいてSDRAMの動作モード及び上記回路ブロッ
クの動作を制御するための内部タイミング信号を形成す
るもので、そのためのコントロールロジックとモードレ
ジスタを備える。
Controller (Control Logic & Timing Ge
nerator) 213 includes, but is not limited to, a clock signal C
LK, clock enable signal CKE, chip select signal / CS, column address strobe signal / CAS
(The symbol / means that the signal attached thereto is a row enable signal), external control signals such as a row address strobe signal / RAS, a write enable signal / WE, and a data input / output mask control signal DQM;
Control data from the address input terminals A0 to A11 are supplied, and an internal timing signal for controlling the operation mode of the SDRAM and the operation of the circuit block is formed based on a change in the level of these signals and timing. Therefore, it has a control logic and a mode register for that purpose.

【0049】クロック信号CLKは、SDRAMのマス
タクロックとされ、その他の外部入力信号は当該内部ク
ロック信号の立ち上がりエッジに同期して有意とされ
る。チップセレクト信号/CSはそのロウレベルによっ
てコマンド入力サイクルの開始を指示する。チップセレ
クト信号/CSがハイレベルのとき(チップ非選択状
態)やその他の入力は意味を持たない。但し、後述する
メモリバンクの選択状態やバースト動作などの内部動作
はチップ非選択状態への変化によって影響されない。/
RAS,/CAS,/WEの各信号は通常のDRAMに
おける対応信号とは機能が異なり、後述するコマンドサ
イクルを定義するときに有意の信号とされる。
The clock signal CLK is used as the master clock of the SDRAM, and the other external input signals are significant in synchronization with the rising edge of the internal clock signal. The chip select signal / CS instructs the start of a command input cycle by its low level. When the chip select signal / CS is at a high level (chip is not selected) and other inputs have no meaning. However, internal operations such as a memory bank selection state and a burst operation, which will be described later, are not affected by the change to the chip non-selection state. /
The RAS, / CAS, and / WE signals have different functions from the corresponding signals in a normal DRAM, and are significant signals when defining a command cycle described later.

【0050】クロックイネーブル信号CKEは次のクロ
ック信号の有効性を指示する信号であり、当該信号CK
Eがハイレベルであれば次のクロック信号CLKの立ち
上がりエッジが有効とされ、ロウレベルのときには無効
とされる。さらに、図示しないがリードモードにおい
て、出力バッファ211に対するアウトプットイネーブ
ルの制御を行う外部制御信号もコントローラ213に供
給され、その信号が例えばハイレベルのときには出力バ
ッファ211は高出力インピーダンス状態にされる。
The clock enable signal CKE is a signal for instructing the validity of the next clock signal.
If E is at the high level, the next rising edge of the clock signal CLK is valid, and if it is at the low level, it is invalid. Further, in a read mode (not shown), an external control signal for controlling output enable for the output buffer 211 is also supplied to the controller 213. When the signal is at a high level, for example, the output buffer 211 is set to a high output impedance state.

【0051】上記ロウアドレス信号は、クロック信号C
LK(内部クロック信号)の立ち上がりエッジに同期す
る後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコ
マンドサイクルにおけるA0〜A10のレベルによって
定義される。A11からの入力は、上記ロウアドレスス
トローブ・バンクアクティブコマンドサイクルにおいて
バンク選択信号とみなされる。即ち、A11の入力がロ
ウレベルの時はメモリバンクBANKAが選択され、ハ
イレベルの時はメモリバンクBANKBが選択される。
メモリバンクの選択制御は、特に制限されないが、選択
メモリバンク側のロウデコーダのみの活性化、非選択メ
モリバンク側のカラムスイッチ回路の全非選択、選択メ
モリバンク側のみの入力バッファ210及び出力バッフ
ァ211への接続などの処理によって行うことができ
る。
The row address signal is the clock signal C.
It is defined by the levels of A0 to A10 in a row address strobe / bank active command cycle described later that is synchronized with the rising edge of LK (internal clock signal). The input from A11 is regarded as a bank selection signal in the row address strobe / bank active command cycle. That is, when the input of A11 is at a low level, the memory bank BANKA is selected, and when the input of A11 is at a high level, the memory bank BANKB is selected.
The selection control of the memory bank is not particularly limited, but only the row decoder of the selected memory bank is activated, all the column switch circuits of the unselected memory bank are not selected, the input buffer 210 and the output buffer of the selected memory bank only. It can be performed by processing such as connection to 211.

【0052】後述のプリチャージコマンドサイクルにお
けるA10の入力は相補データ線などに対するプリチャ
ージ動作の態様を指示し、そのハイレベルはプリチャー
ジの対象が双方のメモリバンクであることを指示し、そ
のロウレベルは、A11で指示されている一方のメモリ
バンクがプリチャージの対象であることを指示する。
The input of A10 in the precharge command cycle described later indicates the mode of the precharge operation for the complementary data lines and the like, and its high level indicates that the precharge targets are both memory banks, and its low level. Indicates that one of the memory banks designated by A11 is to be precharged.

【0053】上記カラムアドレス信号は、クロック信号
CLK(内部クロック)の立ち上がりエッジに同期する
リード又はライトコマンド(後述のカラムアドレス・リ
ードコマンド、カラムアドレス・ライトコマンド)サイ
クルにおけるA0〜A8のレベルによって定義される。
そして、この様にして定義されたカラムアドレスはバー
ストアクセスのスタートアドレスとされる。
The column address signal is defined by the levels of A0 to A8 in the read or write command (column address read command, column address write command described later) cycle synchronized with the rising edge of the clock signal CLK (internal clock). To be done.
The column address defined in this way is used as a start address for burst access.

【0054】次に、コマンドによって指示されるSDR
AMの主な動作モードを説明する。 (1)モードレジスタセットコマンド(Mo) 上記モードレジスタ30をセットするためのコマンドで
あり、/CS,/RAS,/CAS,/WE=ロウレベ
ルによって当該コマンド指定され、セットすべきデータ
(レジスタセットデータ)はA0〜A11を介して与え
られる。レジスタセットデータは、特に制限されない
が、バーストレングス、CASレイテンシイ、ライトモ
ードなどとされる。特に制限されないが、設定可能なバ
ーストレングスは、1,2,4,8,フルページ(25
6)とされ、設定可能なCASレイテンシイは1,2,
3とされ、設定可能なライトモードは、バーストライト
とシングルライトとされる。
Next, the SDR designated by the command
The main operation mode of the AM will be described. (1) Mode register set command (Mo) This is a command for setting the mode register 30 and is data specified by / CS, / RAS, / CAS, / WE = low level, and data to be set (register set data). ) Is given via A0-A11. The register set data may be burst length, CAS latency, write mode, etc., although not particularly limited. Although not particularly limited, burst lengths that can be set are 1, 2, 4, 8 and full page (25
6) and the configurable CAS latencies are 1, 2,
3, the settable write mode is burst write and single write.

【0055】上記CASレイテンシイは、後述のカラム
アドレス・リードコマンドによって指示されるリード動
作において/CASの立ち下がりから出力バッファ21
1の出力動作までに内部クロック信号の何サイクル分を
費やすかを指示するものである。読出しデータが確定す
るまでにはデータ読出しのための内部動作時間が必要と
され、それを内部クロック信号の使用周波数に応じて設
定するためのものである。換言すれば、周波数の高い内
部クロック信号を用いる場合にはCASレイテンシイを
相対的に大きな値に設定し、周波数の低い内部クロック
信号を用いる場合にはCASレイテンシイを相対的に小
さな値に設定する。特に制限されないが、後述するよう
な画像処理動作において、必要ならばワード線の切り換
え時間を確保するためにCASレイテンシイを大きな値
に設定するよう用いるようにできる。
The CAS latency is output buffer 21 from the falling edge of / CAS in a read operation instructed by a column address read command described later.
This indicates how many cycles of the internal clock signal are to be consumed before the output operation of 1. Until the read data is determined, an internal operation time for data read is required, and this is set in accordance with the operating frequency of the internal clock signal. In other words, when using a high-frequency internal clock signal, set the CAS latency to a relatively large value, and when using a low-frequency internal clock signal, set the CAS latency to a relatively small value. I do. Although not particularly limited, the CAS latency may be set to a large value in order to secure the word line switching time in the image processing operation described later, if necessary.

【0056】(2)ロウアドレスストローブ・バンクア
クティブコマンド(Ac) これは、ロウアドレスストローブの指示とA11による
メモリバンクの選択を有効にするコマンドであり、/C
S,/RAS=ロウレベル、/CAS,/WE=ハイレ
ベルによって指示され、このときA0〜A10に供給さ
れるアドレスがロウアドレス信号として、A11に供給
される信号がメモリバンクの選択信号として取り込まれ
る。取り込み動作は上述のように内部クロック信号の立
ち上がりエッジに同期して行われる。例えば、当該コマ
ンドが指定されると、それによって指定されるメモリバ
ンクにおけるワード線が選択され、当該ワード線に接続
されたメモリセルがそれぞれ対応する相補データ線に導
通される。
(2) Row address strobe / bank active command (Ac) This is a command for validating the row address strobe instruction and the memory bank selection by A11.
Instructed by S, / RAS = low level and / CAS, / WE = high level, addresses supplied to A0 to A10 at this time are taken as row address signals, and signals supplied to A11 are taken in as memory bank selection signals. . The fetch operation is performed in synchronization with the rising edge of the internal clock signal as described above. For example, when the command is specified, a word line in the memory bank specified by the command is selected, and the memory cells connected to the word line are electrically connected to the corresponding complementary data lines.

【0057】(3)カラムアドレス・リードコマンド
(Re) このコマンドは、バーストリード動作を開始するために
必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストロー
ブの指示を与えるコマンドであり、/CS,/CAS=
ロウレベル、/RAS,/WE=ハイレベルによって指
示され、このときA0〜A8に供給されるカラムアドレ
スがカラムアドレス信号として取り込まれる。これによ
って取り込まれたカラムアドレス信号はバーストスター
トアドレスとしてカラムアドレスカウンタ207に供給
される。これによって指示されたバーストリード動作に
おいては、その前にロウアドレスストローブ・バンクア
クティブコマンドサイクルでメモリバンクとそれにおけ
るワード線の選択が行われており、当該選択ワード線の
メモリセルは、内部クロック信号に同期してカラムアド
レスカウンタ207から出力されるアドレス信号に従っ
て順次選択されて連続的に読出される。連続的に読出さ
れるデータ数は上記バーストレングスによって指定され
た個数とされる。また、出力バッファ211からのデー
タ読出し開始は上記CASレイテンシイで規定される内
部クロック信号のサイクル数を待って行われる。
(3) Column address read command (Re) This command is a command necessary for starting the burst read operation, and also a command for giving a column address strobe, / CS, / CAS =
Instructed by low level, / RAS, / WE = high level. At this time, column addresses supplied to A0 to A8 are taken in as column address signals. The fetched column address signal is supplied to the column address counter 207 as a burst start address. In the burst read operation designated thereby, the memory bank and the word line in the memory bank are selected in the row address strobe / bank active command cycle, and the memory cell of the selected word line is supplied with the internal clock signal. Are sequentially selected in accordance with the address signal output from the column address counter 207 and are successively read out. The number of data to be continuously read is the number specified by the burst length. The start of reading data from the output buffer 211 is performed after waiting for the number of cycles of the internal clock signal defined by the CAS latency.

【0058】(4)カラムアドレス・ライトコマンド
(Wr) ライト動作の態様としてモードレジスタにバーストライ
トが設定されているときは当該バーストライト動作を開
始するために必要なコマンドとされ、ライト動作の態様
としてモードレジスタにシングルライトが設定されてい
るときは当該シングルライト動作を開始するために必要
なコマンドとされる。更に当該コマンドは、シングルラ
イト及びバーストライトにおけるカラムアドレスストロ
ーブの指示を与える。当該コマンドは、/CS,/CA
S,/WE=ロウレベル、/RAS=ハイレベルによっ
て指示され、このときA0〜A8に供給されるアドレス
がカラムアドレス信号として取り込まれる。これによっ
て取り込まれたカラムアドレス信号はバーストライトに
おいてはバーストスタートアドレスとしてカラムアドレ
スカウンタ207に供給される。これによって指示され
たバーストライト動作の手順もバーストリード動作と同
様に行われる。但し、ライト動作にはCASレイテンシ
イはなく、ライトデータの取り込みは当該カラムアドレ
ス・ライトコマンドサイクルから開始される。
(4) Column address write command (Wr) When the burst write is set in the mode register as the mode of the write operation, it is a command necessary to start the burst write operation, and the mode of the write operation. When the single write is set in the mode register as, the command is required to start the single write operation. Further, the command gives an instruction of a column address strobe in single write and burst write. The command is / CS, / CA
S, / WE = low level, / RAS = high level. At this time, addresses supplied to A0 to A8 are taken in as column address signals. The column address signal thus captured is supplied to the column address counter 207 as a burst start address in burst write. The procedure of the burst write operation instructed in this way is performed in the same manner as the burst read operation. However, there is no CAS latency in the write operation, and the acquisition of write data is started from the column address / write command cycle.

【0059】(5)プリチャージコマンド(Pr) これは、A10,A11によって選択されたメモリバン
クに対するプリチャージ動作の開始コマンドとされ、/
CS,/RAS,/WE=ロウレベル、/CAS=ハイ
レベルによって指示される。
(5) Precharge command (Pr) This is a start command for the precharge operation for the memory bank selected by A10 and A11, and /
Instructed by CS, / RAS, / WE = low level and / CAS = high level.

【0060】(6)オートリフレッシュコマンド このコマンドはオートリフレッシュを開始するために必
要とされるコマンドであり、/CS,/RAS,/CA
S=ロウレベル、/WE,CKE=ハイレベルによって
指示される。
(6) Auto-refresh command This command is a command required to start auto-refresh and is / CS, / RAS, / CA.
Instructed by S = low level, / WE, CKE = high level.

【0061】(7)バーストストップ・イン・フルペー
ジコマンド フルページに対するバースト動作を全てのメモリバンク
に対して停止させるために必要なコマンドであり、フル
ページ以外のバースト動作では無視される。このコマン
ドは、/CS,/WE=ロウレベル、/RAS,/CA
S=ハイレベルによって指示される。
(7) Burst stop in full page command This command is necessary to stop the burst operation for full pages for all memory banks, and is ignored in burst operations other than full page. This command is for / CS, / WE = low level, / RAS, / CA
Indicated by S = high level.

【0062】(8)ノーオペレーションコマンド(No
p) これは実質的な動作を行わないことを指示するコマンド
であり、/CS=ロウレベル、/RAS,/CAS,/
WEのハイレベルによって指示される。
(8) No operation command (No
p) This is a command instructing that no substantial operation is performed, / CS = low level, / RAS, / CAS, /
Indicated by the high level of WE.

【0063】(9)チェック&演算コマンド このコマンドは、テストモードを設定するためのもので
あり、/CS=ロウレベル、/RAS,/CAS,/W
Eの上記の組み合わせ以外で設定されるものであり、自
動テストモードとそれに必要な演算処理が指示される。
このコマンドが入力されときに、例えばアドレス信号が
参照されて、複数種類のテストモードの1つが上記チェ
ック&演算部にセットされる。テストモードが設定され
ると、チェック&演算部は、上記のアドレスカウンタ2
07,208、及びレジスタ212を制御して、前記の
ような特定のエリアに書き込まれテストパターンを用い
て、演算部でのデータ加工と比較動作を行いながら、前
記のようなテスト動作を実行する。
(9) Check & operation command This command is for setting the test mode, and / CS = low level, / RAS, / CAS, / W.
It is set by a combination other than the above combination of E, and the automatic test mode and the necessary arithmetic processing are designated.
When this command is input, for example, the address signal is referred to, and one of a plurality of types of test modes is set in the check & calculation unit. When the test mode is set, the check & calculation unit is operated by the address counter 2 described above.
07, 208 and the register 212 are controlled to execute the test operation as described above while performing the data processing and comparison operation in the arithmetic unit using the test pattern written in the specific area as described above. .

【0064】SDRAMは、クロック信号CLK(内部
クロック信号)に同期してデータ、アドレス、制御信号
を入出力できるため、DRAMと同様の大容量メモリを
SRAMに匹敵する高速動作させることが可能であり、
また、選択された1本のワード線に対して幾つのデータ
をアクセスするかをバーストレングスによって指定する
ことによって、内蔵カラムアドレスカウンタ207で順
次カラム系の選択状態を切り換えていって複数個のデー
タを連続的にリード又はライトできることが理解されよ
う。
Since the SDRAM can input and output data, address and control signals in synchronization with the clock signal CLK (internal clock signal), it is possible to operate a large capacity memory similar to the DRAM at a high speed comparable to that of the SRAM. ,
By specifying the number of data to be accessed for one selected word line by the burst length, the selection state of the column system is sequentially switched by the built-in column address counter 207, and a plurality of data are accessed. Can be read or written continuously.

【0065】SDRAMにおいては、一方のメモリバン
クでバースト動作が行われているとき、その途中で別の
メモリバンクを指定して、ロウアドレスストローブ・バ
ンクアクティブコマンドが供給されると、当該実行中の
一方のメモリバンクでの動作には何ら影響を与えること
なく、当該別のメモリバンクにおけるロウアドレス系の
動作が可能にされる。例えば、SDRAMは外部から供
給されるデータ、アドレス、及び制御信号を内部に保持
する手段を有し、その保持内容、特にアドレス及び制御
信号は、メモリバンク毎に保持されるようになってい
る。或は、ロウアドレスストローブ・バンクアクティブ
コマンドサイクルによって選択されたメモリブロックに
おけるワード線1本分のデータがカラム系動作の前に予
め読み出し動作のために図示しないラッチ回路にラッチ
されるようになっている。したがって、データ入出力端
子I/O0〜I/O7においてデータが衝突しない限
り、処理が終了していないコマンド実行中に、当該実行
中のコマンドが処理対象とするメモリバンクとは異なる
メモリバンクに対するプリチャージコマンド、ロウアド
レスストローブ・バンクアクティブコマンドを発行し
て、内部動作を予め開始させることが可能である。
In the SDRAM, when a burst operation is performed in one memory bank, another memory bank is designated in the middle of the burst operation and a row address strobe / bank active command is supplied. The row address operation in the other memory bank is enabled without affecting the operation in one memory bank. For example, the SDRAM has means for internally holding data, addresses, and control signals supplied from the outside, and the held contents, particularly the address and control signals, are held for each memory bank. Alternatively, the data for one word line in the memory block selected by the row address strobe / bank active command cycle is latched in advance by the latch circuit (not shown) for the read operation before the column operation. There is. Therefore, as long as data does not collide at the data input / output terminals I / O0 to I / O7, during execution of a command whose processing is not completed, a command for a memory bank different from the memory bank to be processed by the command being executed is executed. It is possible to start the internal operation in advance by issuing a charge command and a row address strobe / bank active command.

【0066】そこで、この実施例のSDRAMでは、こ
れらの機能を有効に利用して、内部での自動テスト動作
を行うことができる。つまり、上記のようにチェック&
演算部は、入出力部に設けられたレジスタ212及びリ
フレッシュカウンタ208とカラムアドレスカウンタ2
07を制御し、メモリバンク0にテストパターンを記憶
させ、それを用いてメモリバンク1のテストを行う。あ
るいは、メモリバンク0の先頭アドレス部に前記のよう
な基本となるテストパターンを外部から書き込む事でテ
ストコマンドを入力することにより、かかるメモリバン
クに対してテストパターンの書き込みを行う。この後
は、メモリバンク0の記憶データを順次にメモリバンク
1にコピーするという単純な書き込み動作により全ての
メモリアレイに対して書き込み動作を行う。そして、メ
モリバンク0と1を読み出し、上記演算部で比較を行う
ことにより良否判定を行う。
Therefore, in the SDRAM of this embodiment, these functions can be effectively used to perform the internal automatic test operation. That is, check & as above
The arithmetic unit includes a register 212 provided in the input / output unit, a refresh counter 208, and a column address counter 2.
07, the test pattern is stored in the memory bank 0, and the memory bank 1 is tested using the test pattern. Alternatively, the test pattern is written to the memory bank 0 by inputting a test command by externally writing the above-described basic test pattern to the head address portion of the memory bank. After that, the write operation is performed on all the memory arrays by a simple write operation of sequentially copying the storage data of the memory bank 0 to the memory bank 1. Then, the memory banks 0 and 1 are read out, and the quality is judged by the comparison in the arithmetic unit.

【0067】図7には、この発明が適用される半導体記
憶装置の他の一実施例のブロック図が示されている。こ
の実施例の半導体記憶装置は、ランダム入出力ポートと
シリアル入出力ポートとを備えた画像用メモリに向けら
れている。同図の各回路ブロックは、公知の半導体集積
回路の製造技術によって、単結晶シリコンのような1個
の半導体基板上において形成される。
FIG. 7 shows a block diagram of another embodiment of the semiconductor memory device to which the present invention is applied. The semiconductor memory device of this embodiment is directed to an image memory having a random input / output port and a serial input / output port. Each circuit block in the figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

【0068】ロウアドレスバッファ(Row Add. Buff)1
は、アドレス端子Address からロウアドレスストローブ
信号/RASに同期して入力されたロウ(X)系アドレ
ス信号を取り込み、内部アドレス信号をロウデコーダ
(Row Decoder)3に供給する。ロウデコーダ3はそれを
解読して1つのワード線を選択する。ロウデコーダ3に
は、多数のメモリセルが接続されることによって大きな
負荷容量を持つようにさたワード線を高速に駆動するワ
ードドライバも含まれる。
Row address buffer (Row Add. Buff) 1
Takes in a row (X) system address signal input in synchronization with a row address strobe signal / RAS from an address terminal Address and supplies an internal address signal to a row decoder (Row Decoder) 3. The row decoder 3 decodes it and selects one word line. The row decoder 3 also includes a word driver that drives a word line that has a large load capacitance by connecting a large number of memory cells at high speed.

【0069】カラムアドレスバッファ(Column Add. Bu
ff) 2は、アドレス端子Address からカラムアドレスス
トローブ信号/CASに同期して入力されたカラム
(Y)系アドレス信号を取り込み、内部アドレス信号を
上記ランダム用のカラムデコーダ(Column Decoder) 5
及びシリアル用のアドレスカウンタ(SAM Add. Counte
r)13に供給する。ランダム用のカラムデコーダ5は、
ランダムアクセスモードのとき、そのアドレス信号を解
読してビット線選択信号を形成する。シリアル用のアド
レスカウンタ13は、シリアルアクセスモードのとき、
それを初期値として取り込む。
Column address buffer (Column Add.
ff) 2 takes in the column (Y) system address signal input in synchronization with the column address strobe signal / CAS from the address terminal Address and outputs the internal address signal to the random column decoder (Column Decoder) 5
And address counter for serial (SAM Add. Counte
r) Supply to 13. The column decoder 5 for random is
In the random access mode, the address signal is decoded to form the bit line selection signal. The address counter 13 for serial, when in the serial access mode,
Take it in as an initial value.

【0070】メモリアレイ(Memory Array)6は、ワード
線とビット線(又はデータ線あるいはディジット線)の
交点にアドレス選択用MOSFETと情報記憶用キャパ
シタからなるダイナミック型メモリセルがマトリックス
配置される。ビット線は、センスアンプSAに対して一
対の相補のビット線が平行に延長されるように配置され
てなる折り返しビット線方式とされる。同図において
は、メモリアレイ6の横方向にビット線が延長されるよ
う配置され、メモリアレイ6の縦方向にワード線が延長
されるよう配置される。
In the memory array 6, a dynamic memory cell composed of an address selection MOSFET and an information storage capacitor is arranged in a matrix at the intersections of the word lines and the bit lines (or the data lines or digit lines). The bit line is of a folded bit line type in which a pair of complementary bit lines are arranged so as to extend in parallel to the sense amplifier SA. In the figure, the bit lines are arranged to extend in the horizontal direction of the memory array 6, and the word lines are arranged to extend in the vertical direction of the memory array 6.

【0071】回路ブロック5はセンスアンプSAと入出
力線(I/O Bus) から構成される。センスアンプSAとか
かる入出力線(I/O Bus) 3は、上記メモリアレイ6のビ
ット線に対応して設けられる。センスアンプSAは、相
補ビット線に読み出された微小な信号レベル差を増幅し
て、相補ビット線の電位を電源電圧と回路の接地電位に
対応したハイレベルとロウレベルに増幅する。これによ
り、読み出し信号の増幅と、読み出し動作によりメモリ
セルを構成する情報記憶キャパシタの失われかかった情
報電荷をもとに回復させることができる。上記の入出力
線(I/O Bus) の中には、上記ビット線を入出力線(I/O B
us) に接続されるカラムスイッチMOSFETも含まれ
る。カラムデコーダ4により形成された選択信号は、上
記カラムスイッチMOSFETのゲートに供給される。
The circuit block 5 comprises a sense amplifier SA and an input / output line (I / O Bus). The sense amplifier SA and the input / output line (I / O bus) 3 are provided corresponding to the bit lines of the memory array 6. The sense amplifier SA amplifies a minute signal level difference read to the complementary bit line and amplifies the potential of the complementary bit line into a high level and a low level corresponding to the power supply voltage and the ground potential of the circuit. As a result, the read signal can be amplified and restored based on the information charge that is about to be lost in the information storage capacitor that constitutes the memory cell due to the read operation. Among the above input / output lines (I / O Bus), the above bit lines
A column switch MOSFET connected to us) is also included. The selection signal formed by the column decoder 4 is supplied to the gate of the column switch MOSFET.

【0072】上記入出力線(I/O bus)3は、一方におい
てランダム・ポートを構成する出力バッファ(Output B
uffers) 8に接続される。この実施例では、特に制限さ
れないが、4ビットの単位のデータをランダムに入出力
する。4ビットからなるランダムデータは、上記出力バ
ッファ8を通して端子I/Oから出力される。
One of the input / output lines (I / O bus) 3 is an output buffer (Output B) which constitutes a random port.
uffers) 8. In this embodiment, although not particularly limited, 4-bit unit data is randomly input / output. The 4-bit random data is output from the terminal I / O through the output buffer 8.

【0073】ランダムデータの入力において、画素デー
タの演算回路9が設けられる。この演算回路は、画像デ
ータの論理積、論理和及び排他的論理和等の論理演算を
行う。この演算回路9の演算結果は、同じメモリサイク
ルにおいてランダム・ポート用のカラム選択回路を通し
てメモリアレイ6に書き込まれ、あるいは上記出力バッ
ファ8を通して出力される。
A pixel data arithmetic circuit 9 is provided for inputting random data. This arithmetic circuit performs logical operations such as logical product, logical sum and exclusive logical sum of image data. The calculation result of the calculation circuit 9 is written in the memory array 6 through the column selection circuit for the random port in the same memory cycle or output through the output buffer 8.

【0074】入力データ制御回路(Input Data Contro
l)10は、マスクレジスタ等をもっており、4ビット
からなる単位のデータのうち、任意のビットに対してマ
スクを可能にする。つまり、外部端子I/Oから入力さ
れる入力データのうち特定のビットに対して、そのデー
タをマスクすることにより書き込みを阻止して、元のビ
ットを保持させるようにするものである。これにより、
4ビットのうち特定のビットのみを書き替えすることが
できる。
Input Data Control Circuit
l) 10 has a mask register and the like, and enables masking of any bit in the data of a unit of 4 bits. That is, for a specific bit of the input data input from the external terminal I / O, the data is masked to prevent writing, and the original bit is retained. This allows
Only specific bits of the 4 bits can be rewritten.

【0075】ライト制御回路(Write Control)11は、
上記入力データ制御回路10と次に説明するライトアド
レス制御回路(Write Add. Control) 12の制御を行
い、上記入力データ制御回路10に対してはデータのマ
スク等の設定を行う。ライトアドレス制御回路12は、
次に説明する複数データ単位からなるブロックライト又
はワード線単位でのフラッシュライトに対するマスクを
行う。ブロックライトは、複数からなる単位データを1
つのブロックとして、同じデータを書き込む動作を行
う。フラッシュライトは、ワード線単位での同じデータ
を書き込むようにするものである。これらの書き込み動
作は、具体的にはカラムデコーダ4に対してカラムスイ
ッチのブロック単位やワード線単位での多重選択を行う
ように指示することにより実現される。上記のようにブ
ロックライトやフラッシュライト機能が存在することか
ら、次に説明するシリアルポートのシリアル入力機能を
省略してもよい。
The write control circuit (Write Control) 11 is
The input data control circuit 10 and a write address control circuit (Write Add. Control) 12 described below are controlled, and the input data control circuit 10 is set with data masking. The write address control circuit 12
Masking for block writing composed of a plurality of data units or flash writing for each word line unit described below is performed. For block write, multiple unit data
The same data is written as one block. The flash write is for writing the same data in word line units. These write operations are specifically realized by instructing the column decoder 4 to perform multiple selection of column switches in block units or word line units. Since the block write and flash write functions exist as described above, the serial input function of the serial port described below may be omitted.

【0076】シリアルメモリ(SAM)15は、スタテ
ィック型RAMから構成されており、メモリアレイ6の
ビット線の情報をパラレルに転送させる転送ゲートも含
んででいる。特に制限されないが、SAM15と2つ分
け、それに対応してデータ転送回路も2つに分けられ
て、一方からシリアル入出力を行うときに他方ではメモ
リアレイ6の間でデータ転送を行うようにしてもよい。
The serial memory (SAM) 15 is composed of a static RAM, and also includes a transfer gate for transferring the information of the bit lines of the memory array 6 in parallel. Although not particularly limited, the SAM 15 is divided into two parts, and the data transfer circuit is also divided into two parts corresponding to the SAM 15, so that when one side performs serial input / output, the other side transfers data between the memory arrays 6. Good.

【0077】シリアル選択回路(SAM Column Decoder)
14は、上記アドレスカウンタ13により形成されたア
ドレス信号を解読して、上記シリアルメモリ15の選択
用のスイッチMOSFETのゲートに供給される選択信
号を形成し、上記シリアル出力線を通してシリアル出力
回路(SAM Output Buffer) 17を通して出力端子SI/
Oから出力される。あるいは、シリアル入力回路(SAM I
nput Buffer)16を通して入力されたシリアルデータを
シリアルメモリ15に転送させる。
Serial selection circuit (SAM Column Decoder)
Reference numeral 14 decodes the address signal formed by the address counter 13 to form a selection signal supplied to the gate of the switching MOSFET for selection of the serial memory 15, and the serial output circuit (SAM) through the serial output line. Output Buffer) 17 through output terminal SI /
Output from O. Alternatively, the serial input circuit (SAM I
The serial data input via the nput buffer 16 is transferred to the serial memory 15.

【0078】上記のように4ビット単位でのランダム入
出力又はシリアル入出力を行うために、メモリアレイ6
が4個設けられ、それぞれに対応してデータの入出力経
路が4個設けられるものであると理解されたい。アドレ
ス選択用の周辺回路は、4個の回路に対して共通に設け
られ、それぞれを同時にアクセスするものである。
In order to perform random input / output or serial input / output in 4-bit units as described above, the memory array 6
It should be understood that four are provided, and four data input / output paths are provided corresponding to each. The peripheral circuit for address selection is provided in common to the four circuits and simultaneously accesses each of them.

【0079】タイミング発生回路(Timing Generator)
18は、外部から供給される信号/RAS、/CAS、
/DT/OE、/WE、DSF1,DSF2、SC及び
/SEを受けて、内部回路の動作に必要な各種制御信号
やタイミング信号を発生させる。ここで、/RAS、/
CAS、/WE等は、付されたスラッシュ(/)はロウ
レベルがアクティブレベルにされる信号であり、通常は
文字の上に横線(バー)が付されることに対応してい
る。
Timing Generation Circuit (Timing Generator)
18 is a signal / RAS, / CAS supplied from the outside,
Upon receiving / DT / OE, / WE, DSF1, DSF2, SC and / SE, various control signals and timing signals necessary for the operation of the internal circuit are generated. Where / RAS, /
In CAS, / WE, etc., the attached slash (/) is a signal for setting the low level to the active level, and usually corresponds to the addition of a horizontal line (bar) above a character.

【0080】上記信号のうち、/RASと/CASは前
述のようなアドレス信号を取り込むストローブ信号であ
る。/WEはライトイネーブル信号であり、ランダムア
クセスのときにハイレベルとすると読み出し動作とな
り、ロウレベルなら書き込み動作となる。/DT/OE
は、動作モードに応じて転送ゲートの動作タイミングを
設定するパラレル転送タイミング制御と出力イネーブル
制御との2つの意味を持つようにされる。
Of the above signals, / RAS and / CAS are strobe signals for fetching the address signal as described above. / WE is a write enable signal, which is a read operation when it is at a high level during random access and a write operation when it is at a low level. / DT / OE
Has two meanings: parallel transfer timing control for setting the operation timing of the transfer gate according to the operation mode and output enable control.

【0081】SCはシリアルクロックであり、アドレス
カウンタ12はこれを計数してシリアルアドレス信号を
発生させる。つまり、シリアルクロックSCに同期して
シリアル出力端子SI/Oからデータが出力される。/
SEは、シリルアイネーブル信号であり、これをロウレ
ベルにするとシリアル出力動作のための各回路が活性化
されて、前記のようなシリアルデータ出力が行われる。
SC is a serial clock, and the address counter 12 counts this and generates a serial address signal. That is, data is output from the serial output terminal SI / O in synchronization with the serial clock SC. /
SE is a silyl enable signal. When this signal is set to a low level, each circuit for the serial output operation is activated and the serial data output as described above is performed.

【0082】コントロールクロック発生回路18は、出
力イネーブル信号/OE、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及び
ライトイネーブル信号/WEを受けて、内部動作モード
の判定と、それに応じてクロックパルスを発生する。上
記シリアル入力出力回路のシリアル転送用のクロックパ
ルスもここから上記シフトレジスタに供給される。
The control clock generation circuit 18 receives the output enable signal / OE, the row address strobe signal / RAS, the column address strobe signal / CAS, and the write enable signal / WE, determines the internal operation mode, and responds to the clock operation accordingly. Generate a pulse. Clock pulses for serial transfer of the serial input / output circuit are also supplied from here to the shift register.

【0083】リフレッシュカウンタ(Refresh Counter)
19は、/RASがハイレベルときに/CASをロウレ
ベルにすることにより動作を開始し、/RASの変化を
クロックとして計数動作を行い、リフレッシュ動作に必
要なロウ系のアドレス信号を発生させる。このリフレッ
シュアドレス信号は、ロウアドレスバッファ1を通して
ロウデコーダ3に供給され、ワード線の選択動作及びセ
ンスアンプSAの増幅動作によるメモリセルの読み出し
増幅と、それをもとのメモリセルに再書き込みするとい
うリフレッシュ動作を行う。
Refresh Counter
19 starts its operation by setting / CAS to a low level when / RAS is at a high level, performs a counting operation using a change in / RAS as a clock, and generates a row-related address signal necessary for the refresh operation. This refresh address signal is supplied to the row decoder 3 through the row address buffer 1 to read and amplify the memory cell by the word line selecting operation and the sense amplifier SA amplifying operation, and rewrite it to the original memory cell. Perform a refresh operation.

【0084】上記演算回路9を活性化させるモード設定
は、DSF1,DSF2により指定される。演算の種類
の設定は、上記各制御信号/RAS、/CAS、/DT
/OE、/WE、SC及び/SEの組み合わせにより設
定される。例えば、信号/RASがハイレベルで/WE
をロウレベルにすると演算モード設定とされて、DSF
1,DSF2の組み合わせにより、論理積、論理和ある
いは排他的論理和の各演算モードを指定してもよし、他
の制御信号を組み合わせてもよい。あるいは、上記信号
DSF1とアドレス信号又はデータとの組み合わせによ
り演算の種類を指定するようにしてもよい。
The mode setting for activating the arithmetic circuit 9 is designated by DSF1 and DSF2. The type of calculation is set by the above control signals / RAS, / CAS, / DT
It is set by a combination of / OE, / WE, SC and / SE. For example, when the signal / RAS is at high level / WE
Is set to the low level, the operation mode is set and the DSF
Depending on the combination of 1 and DSF2, each operation mode of logical product, logical sum, or exclusive logical sum may be designated, or other control signals may be combined. Alternatively, the type of operation may be designated by a combination of the signal DSF1 and an address signal or data.

【0085】この実施例では、上記のようなリフレッシ
ュカウンタ19とSAMアドレスカウンタ13とを用い
て、X系アドレス信号とY系アドレス信号を発生させ、
メモリアレイ6の特定のアドレスに記憶されたテストパ
ターンを用い、それを上記演算回路を用いて加工して、
書き込みデータを発生させたり、あるいは上記テストパ
ターンと読み出し信号とを比較して行わせる。このと
き、SAM部の1ワード線分のレジスタに記憶されたデ
ータを利用して、メモリアレイにおいてワード線単位で
のコピーを行うようにすることもできる。
In this embodiment, the refresh counter 19 and the SAM address counter 13 as described above are used to generate X-system address signals and Y-system address signals.
A test pattern stored at a specific address of the memory array 6 is used, and it is processed using the above arithmetic circuit,
The write data is generated, or the test pattern and the read signal are compared with each other. At this time, it is also possible to use the data stored in the register for one word line of the SAM section to perform the copy in word line units in the memory array.

【0086】この実施例のような2ポートメモリにあっ
ては、特定のワード線にテスト用ビットパターンを書き
込み、SAM部にパラレルに読み出し、それをそのまま
或いは反転させ、あるいは1ビットシフトさせる等にし
てメモリアレイの別のワード線のメモリセルに一括して
パラレルに書き込む。このような動作を利用することに
より、オール0とオール1の書き込みや、チェッカー・
フラグビットパターン、ストライプパターン等の書き込
みを効率よく行われることができる。上記のようなテス
トモードの設定は、コントロールクロック発生回路18
に設けられる前記のようなテスト回路により行われる。
In the two-port memory as in this embodiment, the test bit pattern is written to a specific word line, read in parallel to the SAM section, and is read as it is, inverted, or shifted by 1 bit. Write in parallel to memory cells of different word lines of the memory array. By using this kind of operation, writing all 0s and all 1s,
Writing of a flag bit pattern, a stripe pattern, etc. can be performed efficiently. The setting of the test mode as described above is performed by the control clock generation circuit 18
Is performed by the test circuit as described above.

【0087】図8には、この発明に係るマイクロコンピ
ュータの一実施例のブロック図が示されている。同図の
各回路ブロックは、公知の半導体集積回路の製造技術に
より、単結晶シリコン等の半導体基板上において形成さ
れる。マイクロコンピュータMCUは、いわゆるストア
ドプログラム方式の中央処理装置CPUをその基本構成
要素とする。
FIG. 8 shows a block diagram of an embodiment of the microcomputer according to the present invention. Each circuit block in the figure is formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. The microcomputer MCU has a so-called stored program type central processing unit CPU as its basic constituent element.

【0088】中央処理装置CPUには、特に制限されな
いが、内部バスIBUSを介してリードオンリーメモリ
ROM,ランダムアクセスメモリRAM,アナログディ
ジタル変換回路A/D,ウォッチドッグタイマWDT,
タイマー回路TIM及びシリアルコミュニケーションイ
ンターフェイスSCIが結合される。また、中央処理装
置CPUを含むマイクロコンピュータMCUの各部に
は、クロック生成回路CLKGから所定のクロック信号
CLKが供給され、マイクロコンピュータMCUは、さ
らに、クロック生成回路CLKGの動作を制御するため
のクロックコントローラCLKCと、電源投入時にマイ
クロコンピュータMCUの各部を初期状態にリセットす
るためのパワーオンリセット回路PORとを備える。
The central processing unit CPU is not particularly limited, but includes a read-only memory ROM, a random access memory RAM, an analog-digital conversion circuit A / D, a watchdog timer WDT, and an internal bus IBUS.
The timer circuit TIM and the serial communication interface SCI are coupled. A predetermined clock signal CLK is supplied from the clock generation circuit CLKG to each unit of the microcomputer MCU including the central processing unit CPU, and the microcomputer MCU further controls a clock controller for controlling the operation of the clock generation circuit CLKG. CLKC and a power-on reset circuit POR for resetting each part of the microcomputer MCU to the initial state when the power is turned on.

【0089】ウォッチドッグタイマWDTには、中央処
理装置CPUから内部信号PRが供給され、その出力信
号つまり異常検出信号TDは、クロックコントローラC
LKCに供給される。また、クロック生成回路CLKG
の一方の入力端子は、外部端子EXTALを介して水晶
発振子XTALの一方の電極に結合され、その他方の入
力端子には、クロックコントローラCLKCのクロック
出力信号CGが供給される。水晶発振子XTALの他方
の電極は、外部端子XTALを介してクロックコントロ
ーラCLKCに結合される。
The watchdog timer WDT is supplied with an internal signal PR from the central processing unit CPU, and its output signal, that is, the abnormality detection signal TD, is sent to the clock controller C.
Supplied to LKC. In addition, the clock generation circuit CLKG
One of the input terminals is coupled to one electrode of the crystal oscillator XTAL via the external terminal EXTAL, and the other input terminal is supplied with the clock output signal CG of the clock controller CLKC. The other electrode of the crystal oscillator XTAL is coupled to the clock controller CLKC via the external terminal XTAL.

【0090】パワーオンリセット回路PORには、外部
端子VCC及びVSSを介してシングルチップマイクロ
コンピュータMCUの動作電源となる電源電圧VCC及
び接地電位VSSがそれぞれ供給される。パワーオンリ
セット信号PORは、クロックコントローラCLKCに
供給される。クロックコントローラCLKCには、さら
に中央処理装置CPUから完全停止制御レジスタRST
P(第1のレジスタ)の出力信号RSTPならびにモー
ド制御レジスタRCMD(第2のレジスタ)の出力信号
RCMDが供給され、その出力信号つまり通常リセット
信号RSは、中央処理装置CPUを含むマイクロコンピ
ュータMCUの各部に供給される。
The power-on reset circuit POR is supplied with the power supply voltage VCC and the ground potential VSS, which are the operating power supplies of the single-chip microcomputer MCU, via the external terminals VCC and VSS, respectively. The power-on reset signal POR is supplied to the clock controller CLKC. The clock controller CLKC further includes a complete stop control register RST from the central processing unit CPU.
The output signal RSTP of P (first register) and the output signal RCMD of the mode control register RCMD (second register) are supplied, and the output signal, that is, the normal reset signal RS, of the microcomputer MCU including the central processing unit CPU. Supplied to each part.

【0091】上記中央処理装置CPUは、リードオンリ
ーメモリROMに格納されたユーザプログラムに従って
ステップ動作し、所定の演算処理を実行するとともに、
マイクロコンピュータの各部を制御・統括する。この実
施例において、中央処理装置CPUは、命令により書き
込み可能な完全停止制御レジスタ及びモード制御レジス
タを備え、その出力信号RSTP及びRCMDは、前述
のように、クロックコントローラCLKCに供給され
る。上記中央処理装置CPUのプログラム実行状況を示
す内部信号PRは、ウォッチドッグタイマWDTによっ
て常時モニタされ、マイクロコンピュータMCUの異常
検出に供される。
The central processing unit CPU carries out step operation according to the user program stored in the read-only memory ROM to execute predetermined arithmetic processing and
Controls and controls each part of the microcomputer. In this embodiment, the central processing unit CPU comprises an instruction-writable complete stop control register and a mode control register, the output signals RSTP and RCMD of which are supplied to the clock controller CLKC as described above. The internal signal PR indicating the program execution status of the central processing unit CPU is constantly monitored by the watchdog timer WDT and is used for abnormality detection of the microcomputer MCU.

【0092】リードオンリーメモリROMは、例えば所
定の記憶容量を有するマスクROM等からなり、中央処
理装置CPUの制御に必要なプログラムや固定データを
格納する。また、後述する内蔵RAMのテストを実施す
る簡単なプログラムも格納される。ランダムアクセスメ
モリRAMは、例えば所定の記憶容量を有するスタティ
ック型RAM等からなり、中央処理装置CPUの演算結
果や制御データ等を一時的に格納する。さらに、アナロ
グディジタル変換回路A/Dは、外部の各種センサから
入力されるアナログ入力信号を所定ビットのディジタル
信号に変換し、内部バスIBUSを介して中央処理装置
CPU等に伝達する。タイマー回路TIMは、クロック
発生回路CPGから供給されるクロック信号に従って時
間計時を行い、シリアルコミュニケーションインターフ
ェイスSCIは、例えばマイクロコンピュータの外部に
結合されたシリアル入出力装置とランダムアクセスメモ
リRAMとの間の高速データ転送をサポートする。
The read-only memory ROM is, for example, a mask ROM having a predetermined storage capacity, and stores programs and fixed data necessary for controlling the central processing unit CPU. In addition, a simple program for carrying out a test of a built-in RAM described later is also stored. The random access memory RAM is, for example, a static RAM having a predetermined storage capacity, and temporarily stores the calculation result of the central processing unit CPU, control data, and the like. Further, the analog-digital conversion circuit A / D converts an analog input signal input from various external sensors into a digital signal of a predetermined bit and transmits it to the central processing unit CPU or the like via the internal bus IBUS. The timer circuit TIM measures time according to the clock signal supplied from the clock generation circuit CPG, and the serial communication interface SCI is a high speed interface between a serial input / output device and a random access memory RAM, which are coupled to the outside of the microcomputer, for example. Support data transfer.

【0093】ウォッチドッグタイマWDTは、中央処理
装置CPUから出力される内部信号PRをモニタし、こ
の内部信号PRが所定時間を超えて形成されないことを
受けて、言い換えるならば中央処理装置CPUによる命
令フェッチが長期間にわたって行われないことを受けて
中央処理装置つまりはマイクロコンピュータの異常を検
出して、その出力信号つまり異常検出信号TDを選択的
にハイレベルとする。パワーオンリセット回路POR
は、外部端子VCC及びVSSを介して供給される電源
電圧VCC及び接地電位VSSの電位をモニタし、動作
電源が投入された当初において、その出力信号つまりパ
ワーオンリセット信号PORを所定期間だけ一時的にハ
イレベルとする。ウォッチドッグタイマWDTによる異
常検出信号TD及びパワーオンリセット回路PORによ
るパワーオンリセット信号PORは、クロックコントロ
ーラCLKCに供給される。
The watchdog timer WDT monitors the internal signal PR output from the central processing unit CPU, and in response to the internal signal PR not being formed over a predetermined time, in other words, the instruction by the central processing unit CPU. In response to the fact that the fetch is not performed for a long period of time, an abnormality of the central processing unit, that is, the microcomputer is detected, and its output signal, that is, the abnormality detection signal TD is selectively set to the high level. Power-on reset circuit POR
Monitors the potentials of the power supply voltage VCC and the ground potential VSS supplied through the external terminals VCC and VSS, and temporarily outputs the output signal, that is, the power-on reset signal POR, for a predetermined period when the operating power is turned on. To high level. The abnormality detection signal TD from the watchdog timer WDT and the power-on reset signal POR from the power-on reset circuit POR are supplied to the clock controller CLKC.

【0094】この実施例のマイクロコンピュータMCU
は、中央処理装置CPUのモード制御レジスタRCMD
がセット状態にあるためにその出力信号RCMDがハイ
レベルとされかつウォッチドッグタイマWDTにより中
央処理装置CPUの異常が検出されて異常検出信号TD
がハイレベルとされること、あるいは中央処理装置CP
Uからのセット命令により完全停止制御レジスタRST
Pがセット状態とされその出力信号RSTPがハイレベ
ルとされることで、選択的に通常動作状態から完全停止
状態に遷移し、その動作を完全に停止する。この完全停
止状態は、外部端子RSTを介してリセット信号RST
がハイレベルとされることで、あるいは中央処理装置C
PUのモード制御レジスタRCMDがリセット状態にあ
るためにその出力信号RCMDがロウレベルとされかつ
ウォッチドッグタイマWDTにより中央処理装置CPU
の異常が検出されて異常検出信号TDがハイレベルとさ
れることで通常リセットが実行されたとしても解除され
ず、マイクロコンピュータMCUの動作電源が切断後再
投入されパワーオンリセット信号PORがハイレベルと
されることによって初めて解除されるものとなる。
Microcomputer MCU of this embodiment
Is a mode control register RCMD of the central processing unit CPU
Is in the set state, its output signal RCMD is set to the high level, and the watchdog timer WDT detects the abnormality of the central processing unit CPU, thereby detecting the abnormality detection signal TD.
Is set to a high level, or the central processing unit CP
Complete stop control register RST by set command from U
When P is set and its output signal RSTP is set to the high level, the normal operation state is selectively transited to the complete stop state, and the operation is completely stopped. This complete stop state is the reset signal RST via the external terminal RST.
Is set to a high level, or the central processing unit C
Since the mode control register RCMD of the PU is in the reset state, its output signal RCMD is set to the low level and the central processing unit CPU is controlled by the watchdog timer WDT.
Is detected and the abnormality detection signal TD is set to the high level, the normal reset is not canceled even if the reset is executed, and the operating power of the microcomputer MCU is turned on again to turn off the power-on reset signal POR. It will be released for the first time.

【0095】これらの結果、外付け部品を必要とするこ
となく、異常発生時の暴走状態を防止しうるマイクロコ
ンピュータを実現でき、これによってマイクロコンピュ
ータならびにこれを含む自動車及び産業用機械等の異常
発生時における事故及び部品の損傷等を防止し、システ
ムの信頼性を高めることができる。リセット信号RS
T,異常検出信号TD,モード制御レジスタRCMDの
出力信号RCMD,完全停止制御レジスタRSTPの出
力信号RSTPならびにパワーオンリセット信号POR
がともにロウレベルとされるとき、マイクロコンピュー
タMCUの状態は遷移されず、通常動作状態又は完全停
止状態を継続する。また、マイクロコンピュータMCU
のリセット状態は、通常リセット信号RSの立ち下がり
を受けて無条件に解除され、通常動作状態に遷移する。
As a result of the above, it is possible to realize a microcomputer capable of preventing a runaway state at the time of occurrence of an abnormality without the need for external parts, and by this, the occurrence of an abnormality in the microcomputer and automobiles and industrial machines including the same. It is possible to prevent accidents and damages of parts at the time and improve the reliability of the system. Reset signal RS
T, abnormality detection signal TD, output signal RCMD of mode control register RCMD, output signal RSTP of complete stop control register RSTP and power-on reset signal POR
When both are set to the low level, the state of the microcomputer MCU is not changed and the normal operation state or the complete stop state is continued. In addition, microcomputer MCU
The reset state is released unconditionally upon the fall of the normal reset signal RS, and transitions to the normal operation state.

【0096】上記のようなRAM内蔵のマイクロコンピ
ュータにおいて、内蔵RAMのテストを行うときには、
前記のようなRAMの特定の記憶エリアに書き込まれた
テストパターンが利用される。つまり、テスター等によ
り外部から上記RAMの特定のエリアにテストパターン
を記憶させてテストモードを設定すると、ROMに記憶
された簡単なテストプログラムに従って、上記RAMの
テストパターンの読み出しと、そのデータ加工を行って
RAMの別のエリアに書き込むようなテストが繰り返し
て実施される。このとき、RAMの特定のエリアにはア
ドレス情報も書き込むように、1サイクル毎に+1の演
算を行ってテスト用アドレスを発生させる。このように
することにより、中央処理装置の加算回路とRAMとを
利用することにより、アドレスカウント動作を実現でき
る。
In a microcomputer having a built-in RAM as described above, when the built-in RAM is tested,
A test pattern written in a specific storage area of the RAM as described above is used. That is, when a test pattern is externally stored in a specific area of the RAM by a tester or the like and a test mode is set, the test pattern of the RAM is read and the data is processed according to a simple test program stored in the ROM. A test is repeated to perform and write to another area of RAM. At this time, a +1 operation is performed every cycle so that a test address is generated so that address information is also written in a specific area of the RAM. By doing so, the address counting operation can be realized by utilizing the adder circuit of the central processing unit and the RAM.

【0097】図9には、この発明に係る半導体記憶装置
のテスト方法の一実施例を説明するためのフローチャー
ト図が示されている。工程(1)においては、半導体記
憶装置の組み立てが行われる。半導体記憶装置は、周知
のように半導体ウェハ上に半導体記憶チップが碁盤目状
に形成され、素子形成工程が完成した時点でウェハプロ
ービングによってテスト動作が実施され、ダイシング工
程により個々の半導体ウェハから個々の半導体チップに
分離された後、上記テストの結果により良品とされたも
のと、欠陥救済が行われものが上記工程(1)の組み立
てに向けられ、不良とされた半導体チップは廃棄され
る。
FIG. 9 is a flow chart for explaining an embodiment of the semiconductor memory device testing method according to the present invention. In step (1), the semiconductor memory device is assembled. As is well known, a semiconductor memory device has semiconductor memory chips formed in a grid pattern on a semiconductor wafer. When an element forming process is completed, a test operation is performed by wafer probing, and a dicing process is performed to individually cut individual semiconductor wafers. After being separated into the semiconductor chips, the non-defective ones and the defect-relieved ones are directed to the assembly of the step (1) according to the result of the test, and the defective semiconductor chips are discarded.

【0098】工程(2)では、テスターによるテストが
実施される。このテスターによるテストは、従来のダイ
ナミック型RAMのような汎用メモリに関しては、メモ
リ部の高精度電圧値、電流値のテスト及びDCファンシ
ョンテストである。これにより汎用メモリの基本的な動
作の確認が行われる。詳しくは、工程(2)において
は、特に制限されないが、(1)DCパラメトリックテ
ストと(2)DCファンクションテストが行われる。上
記(1)DCパラメトリックテストは、オープン/ショ
ートテストと、各種電流値、出力ピン電圧レベルと電流
レベル、入力ピンの電圧レベルと電流レベル等の高精度
測定である。上記(2)DCファンクションテストは、
イージーファンクションテストとタイミングテストであ
る。
In step (2), a test by a tester is carried out. The test by the tester is a high-precision voltage value / current value test and a DC function test of a memory unit for a general-purpose memory such as a conventional dynamic RAM. This confirms the basic operation of the general-purpose memory. Specifically, in step (2), although not particularly limited, (1) DC parametric test and (2) DC function test are performed. The (1) DC parametric test is an open / short test and highly accurate measurement of various current values, output pin voltage level and current level, input pin voltage level and current level, and the like. The above (2) DC function test
They are easy function test and timing test.

【0099】工程(3)では、内蔵メモリを用いたテス
トが行われる。この内蔵メモリを用いたテストは、前記
説明したようにテスターから被検査ICメモリのメモリ
アレイにテストパターンを書き込んで、メモリをテスト
モードにすることにより、以後はICメモリ自身で自動
的にテストを実施する。この工程(3)において行われ
るテスト項目は、特に制限されないが、論理部機能テ
スト、論理部高速動作機能テスト、長時間測定テス
ト(リテンションテスト、シュームテスト、ポーズ・リ
フレッシュテスト、パワーオン時テスト)、RAM部
ACテスト(高速DCファンションテスト)、RAM
部特殊機能テスト(ユーザー仕様テスト、バンプテス
ト)である。上記論理部機能テストは、各動作モードが
指定された通りに動作すること、あるいは前記7の画像
メモリ等にあっては、演算部での機能が検査される。
In step (3), a test using the built-in memory is performed. In the test using this built-in memory, as described above, the test pattern is written from the tester to the memory array of the IC memory to be inspected, and the memory is set to the test mode. carry out. The test items performed in this step (3) are not particularly limited, but the logic part functional test, the logic part high speed operation functional test, the long-time measurement test (retention test, shoe test, pause / refresh test, power-on test) ), RAM AC test (high-speed DC function test), RAM
Part special function test (user specification test, bump test). In the logic part function test, each operation mode operates as specified, or in the image memory of 7 or the like, the function in the operation part is inspected.

【0100】RAMの内部素子が正しく機能しているか
否かを検査するための各種のパターンとしては、オール
0、オール1、チェッカーフラグ、ストライプパター
ン、マーチング、ギャロッピング、ウォーキング、ピン
ポン等のように多数が考えられている。これらのパター
ンは、ビットの相互干渉を調べるために便利であった
り、消費電力が最大になるパターンであったりする。前
者の4つは、いわゆるNパターンと呼ばれるもので、N
ビットのメモリICに対してせいぜいNの整数倍のパタ
ーンで1回のシーケンスを調べることができる。これに
対して後者の3つは、N2 パターンと呼ばれ、Nビット
のメモリに対してN2 の何倍かのパターンを必要とす
る。このため、例えば1Mビットのような小さな記憶容
量のダイナミック型RAMにおいて、ギャロッピングで
検査しようとすると、実に120時間もの長時間を費や
してしまう。したがって、その64倍もの記憶容量を持
つ前記図1のようなダイナミック型RAMでは、例え内
蔵のテスト回路を用いるものであっても現実的ではな
い。
Various patterns such as all 0, all 1, checkered flag, stripe pattern, marching, galloping, walking, ping-pong, etc. are available as various patterns for inspecting whether the internal elements of RAM are functioning properly. Is being considered. These patterns may be useful for examining mutual interference of bits, or may be patterns that maximize power consumption. The former four are so-called N patterns, and N
It is possible to examine one sequence with a pattern of an integer multiple of N at most for the bit memory IC. The latter three contrast, known as N 2 pattern, requiring multiple of the pattern of N 2 with respect to the N-bit memory. For this reason, in a dynamic RAM having a small storage capacity of 1 Mbit, for example, 120 hours are actually consumed when an inspection is performed by galloping. Therefore, in the dynamic RAM having the storage capacity of 64 times that of FIG. 1, even if the built-in test circuit is used, it is not realistic.

【0101】図10には、マーチングによる検査方法を
説明するための簡略化された構成図が示されている。マ
ーチングは、全て0が書かれている状態で、1が進行し
ていくようなパターンである。つまり、同図(A)のよ
うに全てのメモリセルの記憶データを0にクリアする。
次に(B)のように0番地のメモリセルを読み出して0
であることをチェックし、そこに1を書き込む。以下、
アドレスを進めながら、順次に0を読み出してそれをチ
ェックしたなら、1に書き換えるようにして、最終的に
は全の記憶データを1にするものである。そして、全て
1になったなら、上記1を0に書き換えてもとの0の状
態にする。このような方法では、Nビットのメモリに対
して5Nのメモリサイクルがテストを終えることができ
る。
FIG. 10 shows a simplified block diagram for explaining the inspection method by marching. Marching is a pattern in which all 0s are written and 1s progress. That is, the storage data of all the memory cells are cleared to 0 as shown in FIG.
Next, as shown in (B), the memory cell at address 0 is read out and set to 0.
Check that it is and write 1 to it. Less than,
If 0 is read sequentially and checked while advancing the address, it is rewritten to 1 and finally all the stored data are set to 1. Then, when all the values become 1, the original 0 state is obtained by rewriting the above 1 to 0. In this way, 5N memory cycles can complete the test for the N-bit memory.

【0102】図11には、この発明に係る半導体記憶装
置のテスト方法を説明するための概略構成図が示されて
いる。上記のように半導体記憶装置にテスト回路が設け
られ、それ自身の持つメモリアレイを利用して、基本と
なるテストパターンとテストモードが設定された後は、
以降はテスターからの指示がなくとも自身でアドレス信
号を発生させて、繰り返して同じような動作を行う。
FIG. 11 is a schematic block diagram for explaining the method of testing the semiconductor memory device according to the present invention. After the test circuit is provided in the semiconductor memory device as described above and the basic test pattern and test mode are set by using the memory array of the semiconductor memory device itself,
After that, even if there is no instruction from the tester, the address signal is generated by itself and the same operation is repeated.

【0103】したがって、このテスト方法では、ICメ
モリとICテスターとは従来のように一対一に接続され
た状態、いわゆるオンライン状態での実質的なテストは
行われない。つまり、ICテスターは、現在接続されて
いる被検査メモリIC7に対しては、必要なテストパタ
ーン(期待値)とテストモードを設定するに止まり、か
かる設定が終了すると、それ以前に同様な設定が行われ
た被検査メモリIC1〜IC6のように切り離される。
すなわち、同図に矢印で示した方向に被検査ICが搬送
され、テスターは次の被検査メモリIC8と接続され、
上記同様なテストパターンとテストモードを設定する。
以後、順次にIC1からICnまでのn個の被検査メモ
リがターンテープルやベルトコンベア等のような搬送装
置により、テスターを中心とするように循環して搬送さ
れる。
Therefore, in this test method, a substantial test is not performed in the state where the IC memory and the IC tester are connected one-to-one as in the conventional case, that is, the so-called online state. That is, the IC tester only sets the necessary test pattern (expected value) and test mode for the currently connected memory under test IC7, and when such setting is completed, similar settings are made before that. The tested memories IC1 to IC6 are separated from each other.
That is, the IC to be inspected is conveyed in the direction shown by the arrow in the figure, the tester is connected to the next memory IC 8 to be inspected,
Set the same test pattern and test mode as above.
After that, n pieces of memories to be inspected from IC1 to ICn are sequentially circulated around the tester by a conveying device such as a turntable or a belt conveyor.

【0104】1つのIC1が再びテスターと接続される
までの1廻りに要する時間に対して、上記内蔵テスト回
路によるテスト時間を短くすれば、テスターは無駄な待
ち時間なく、次々に被検査メモリに対するテスト入力動
作を行うようにすることができ、前記のような良否判定
結果機能を持つメモリにあっては、良否判定フラグを読
み出し、次のテストステップを指定する。
If the test time by the above-mentioned built-in test circuit is shortened with respect to the time required for one IC1 to be connected to the tester again, the tester can successively test the memories to be inspected without wasteful waiting time. A test input operation can be performed, and in a memory having a pass / fail judgment result function as described above, the pass / fail judgment flag is read and the next test step is designated.

【0105】このように、テスターから見た場合の実質
的な1つのICメモリに対するテスト時間は、ICメモ
リに内蔵のテスト回路による真のテスト時間が長くなっ
たとしても、上記テストパターンとテストモードの設
定、1つのテストステップ毎の良否判定結果を読み出す
という極短い時間となり、実質的なテスト時間の短縮と
大幅なコスト低下が可能になる。
As described above, the substantial test time for one IC memory when viewed from the tester is the above test pattern and test mode even if the true test time by the test circuit built in the IC memory becomes long. Setting, and reading of the pass / fail judgment result for each test step becomes an extremely short time, which makes it possible to substantially reduce the test time and significantly reduce the cost.

【0106】図9において、上記のようにICメモリが
ICテスターと切り離された状態で、自身に内蔵された
テスト回路により連続した書き込みと読み出しを伴うテ
スト動作を行うことに着目し、初期不良洗い出しのため
のバーンイン工程(4)において、再び内蔵メモリを用
いたテストが実施される。つまり、この工程(4)にお
いて、ICメモリを高温度の炉中に置きX系アドレス選
択回路、Y系アドレス選択回路及びリード/ライト回路
の全てを動作させるので、初期不良を高い信頼性を持っ
て洗い出すことができる。
In FIG. 9, in the state where the IC memory is separated from the IC tester as described above, paying attention to performing the test operation involving continuous writing and reading by the built-in test circuit, the initial defect detection In the burn-in step (4) for, the test using the built-in memory is performed again. That is, in this step (4), the IC memory is placed in a high-temperature furnace to operate all of the X-system address selection circuit, the Y-system address selection circuit, and the read / write circuit, so that the initial failure is highly reliable. Can be washed out.

【0107】工程(5)では、バーンイン後の初期不良
を判定するためのテストが行われる。この工程(5)
は、上記バーンイン工程(4)でのテスト結果が、前記
のようなフクグに記憶されているなら、それを実質的に
省略することができる。つまり、比較的長い時間が費や
されたバーンインテストの後に、ICテスター等により
内蔵テスト回路のフリップフロップ等の記憶回路にテス
ト結果を読み出し、不良品とされたものについてのみ、
再度確認や不良箇所解析等のためにICテスターによる
テストを実施すればよい。
In step (5), a test is performed to determine the initial failure after burn-in. This step (5)
If the test result in the burn-in step (4) is stored in the above-mentioned blowfish, it can be omitted substantially. In other words, after a burn-in test in which a relatively long time has been spent, the test results are read by an IC tester or the like into a storage circuit such as a flip-flop of a built-in test circuit, and only defective products are tested.
A test with an IC tester may be performed again for confirmation and analysis of a defective portion.

【0108】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) 複数のワード線と複数のデータ線との交点に書
き換え可能なメモリセルがマトリックス状に配置された
メモリアレイの選択動作に必要なアドレス信号を発生さ
せるアドレス発生回路及び上記メモリアレイに対するデ
ータの入力と出力とを行う信号経路に設けられたデータ
保持回路を含むテスト回路を設け、テストモードの設定
により上記アドレス発生回路とデータ保持回路を制御し
て上記メモリアレイの一部に外部から書き込まれている
テストパターンを用いてかかるメモリアレイに対する一
連の書き込みと読み出し動作を含むテスト動作を行うよ
うにすることにより、半導体記憶装置が自身で長時間を
費やす必要があるテストを行うようにすることができる
という効果が得られる。
The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) an address generation circuit for generating an address signal necessary for a selection operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and the memory array. A test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for inputting and outputting data to and from the memory array is provided as a part of the memory array by controlling the address generating circuit and the data holding circuit by setting a test mode. By performing a test operation including a series of write and read operations on such a memory array by using a test pattern written from the semiconductor memory device, a semiconductor memory device can perform a test that requires a long time by itself. The effect of being able to do is obtained.

【0109】(2) 上記メモリセルはダイナミック型
メモリセルであり、上記アドレス発生回路の一部は、内
蔵された自動リフレッシュ制御回路のXアドレスカウン
タが共用することにより、テスト回路の簡素化ができる
という効果が得られる。
(2) The memory cell is a dynamic memory cell, and a part of the address generation circuit is shared by the X address counter of the built-in automatic refresh control circuit, so that the test circuit can be simplified. The effect is obtained.

【0110】(3) 上記メモリアレイは、シンクロナ
スダイナミック型RAMを構成する2つのメモリバンク
からなり、上記アドレス発生回路は内蔵された自動リフ
レッシュ用のXアドレスカウンタと、バーストモード用
のYアドレスカウンタが共用されるものであり、上記テ
ストパターンは一方のメモリバンクに記憶され、上記書
き込みと読み出し動作を含むテスト動作は他方のメモリ
バンクに対して行うようにすることにより、テスト回路
の簡素化を実現できるという効果が得られる。
(3) The memory array is composed of two memory banks forming a synchronous dynamic RAM, and the address generating circuit has an internal X-address counter for automatic refresh and a Y-address counter for burst mode. The test pattern is stored in one memory bank, and the test operation including the write and read operations is performed for the other memory bank, thereby simplifying the test circuit. The effect that it can be realized is obtained.

【0111】(4) 上記テスト回路は、上記テストパ
ターンを含む内部で発生された期待値と上記書き込み動
作により書き込まれた記憶信号が上記読み出し動作によ
り読み出した信号とを比較し、その比較結果を上記メモ
リアレイの一部に記憶させる機能を持たせることにより
テストの効率化を図ることができるという効果が得られ
る。
(4) The test circuit compares the internally generated expected value including the test pattern with the signal read by the read operation from the memory signal written by the write operation, and the comparison result is obtained. An effect that the efficiency of the test can be achieved by providing a function of storing in a part of the memory array is obtained.

【0112】(5) 複数のワード線と複数のデータ線
との交点に書き換え可能なメモリセルがマトリックス状
に配置されたメモリアレイの選択動作に必要なアドレス
信号を発生させるアドレス発生回路及び上記メモリアレ
イに対するデータの入力と出力とを行う信号経路に設け
られたデータ保持回路を含むテスト回路を設け、テスト
モードの設定により上記アドレス発生回路とデータ保持
回路を制御して上記メモリアレイの一部に外部からテス
トパターンを書き込み、上記テスト回路に対して外部か
らテストモードを指定することにより、半導体記憶装置
が単体で上記テスト回路によりテストパターンとテスト
モードに従って自動的にテストを行うようにすることに
より、ICのテストに占めるテスターの使用時間を短く
でき、効率のよいテストを実現できるという効果が得ら
れる。
(5) Address generating circuit for generating address signals necessary for selecting operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and the above memory A test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for inputting and outputting data to and from the array is provided, and the address generating circuit and the data holding circuit are controlled by setting a test mode to form a part of the memory array. By writing a test pattern from the outside and designating the test mode from the outside to the above test circuit, the semiconductor memory device alone can automatically perform the test according to the test pattern and the test mode by the above test circuit. , The tester's use time in the IC test can be shortened, and the efficient tester can be used. The effect that a strike can be realized is obtained.

【0113】(6) 上記バーンインを行うときにテス
ト回路により連続したテスト動作を行われることによ
り、高信頼性の初期不良の洗い出しを行うようにするこ
とができるという効果が得られる。
(6) By performing the continuous test operation by the test circuit when performing the burn-in, there is an effect that it is possible to wash out the initial defect with high reliability.

【0114】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、シー
ケンシャルなテスト動作を、メモリアレイに一連のリー
ド/ライト動作やアドレス歩進動作を指示するコマンド
を記憶させ、かかるコマンドを順次に読み出して、それ
に従った一連の動作を行うプログラム方式のテスト回路
を設けるようにしてもよい。この場合には、より複雑な
テスト動作をメモリ自身が行うようにすることができ
る。前記のように約64Mビットもの大記憶容量を持つ
ダイナミック型RAMでは、全体の回路規模そのもの
が、大きいから上記のようなプログラム方式のテスト回
路を内蔵させても、それが全体に占める割合を小さくす
ることができる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, a sequential test operation is a program-type test in which a command for instructing a series of read / write operations and address stepping operations is stored in a memory array, the commands are sequentially read, and a series of operations in accordance with the commands are performed. A circuit may be provided. In this case, the memory itself can perform a more complicated test operation. As described above, in a dynamic RAM having a large storage capacity of about 64 Mbits, the overall circuit scale itself is large, so even if the test circuit of the programming method as described above is built in, the proportion occupied by it is small. can do.

【0115】この発明は、ダイナミック型RAMやスタ
ティック型RAMのようなリード/ライト動作を行うも
のの他、オンボード上での電気的な消去機能を持つよう
にされたフラッシュメモリも、実質的にはRAMと同様
な書き込みと読み出しが可能であるから同様に適用でき
るものである。また、このような半導体記憶装置は、そ
れが前記マイクロコンピュータに内蔵されるものの他、
ゲートアレイ等の各種ディジタル集積回路装置に内蔵さ
れたものであってもよい。
In addition to the read / write operations such as the dynamic type RAM and the static type RAM, the present invention is practically applicable to the flash memory having the on-board electrical erasing function. Since the same writing and reading as the RAM are possible, the same can be applied. Further, such a semiconductor memory device includes, in addition to the semiconductor memory device incorporated in the microcomputer,
It may be incorporated in various digital integrated circuit devices such as a gate array.

【0116】[0116]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、複数のワード線と複数のデ
ータ線との交点に書き換え可能なメモリセルがマトリッ
クス状に配置されたメモリアレイの選択動作に必要なア
ドレス信号を発生させるアドレス発生回路及び上記メモ
リアレイに対するデータの入力と出力とを行う信号経路
に設けられたデータ保持回路を含むテスト回路を設け、
テストモードの設定により上記アドレス発生回路とデー
タ保持回路を制御して上記メモリアレイの一部に外部か
ら書き込まれているテストパターンを用いてかかるメモ
リアレイに対する一連の書き込みと読み出し動作を含む
テスト動作を行うようにすることにより、半導体記憶装
置が自身で長時間を費やす必要があるテストを行うよう
にすることができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, an address generation circuit that generates an address signal necessary for a selection operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and data for the memory array. Providing a test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for performing input and output,
By controlling the address generation circuit and the data holding circuit by setting the test mode, a test pattern including a series of write and read operations for the memory array is performed by using a test pattern externally written in a part of the memory array. By doing so, it is possible to perform a test in which the semiconductor memory device itself needs to spend a long time.

【0117】複数のワード線と複数のデータ線との交点
に書き換え可能なメモリセルがマトリックス状に配置さ
れたメモリアレイの選択動作に必要なアドレス信号を発
生させるアドレス発生回路及び上記メモリアレイに対す
るデータの入力と出力とを行う信号経路に設けられたデ
ータ保持回路を含むテスト回路を設け、テストモードの
設定により上記アドレス発生回路とデータ保持回路を制
御して上記メモリアレイの一部に外部からテストパター
ンを書き込み、上記テスト回路に対して外部からテスト
モードを指定することにより、半導体記憶装置が単体で
上記テスト回路によりテストパターンとテストモードに
従って自動的にテストを行うようにすることにより、I
Cのテストに占めるテスターの使用時間を短くでき、効
率のよいテストを実現できる。
An address generating circuit for generating an address signal necessary for a selecting operation of a memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and data for the memory array. A test circuit including a data holding circuit provided in a signal path for inputting and outputting data is provided, and the address generating circuit and the data holding circuit are controlled by setting a test mode to externally test a part of the memory array. By writing a pattern and designating a test mode from the outside to the test circuit, the semiconductor memory device alone automatically performs a test according to the test pattern and the test mode by the test circuit.
The use time of the tester in the C test can be shortened, and an efficient test can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係るダイナミック型RAMの一実施
例を示す概略レイアウト図である。
FIG. 1 is a schematic layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM according to the present invention.

【図2】図1のメモリアレイのメインワード線とサブワ
ード線との関係を説明するための要部ブロック図であ
る。
FIG. 2 is a main part block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sub word line of the memory array of FIG. 1;

【図3】図1のメモリアレイのメインワード線とセンス
アンプとの関係を説明するための要部ブロック図であ
る。
FIG. 3 is a main part block diagram for explaining a relationship between a main word line and a sense amplifier of the memory array of FIG. 1;

【図4】この発明に係るダイナミック型RAMのセンス
アンプ部の一実施例を示す要部回路図である。
FIG. 4 is a main part circuit diagram showing one embodiment of a sense amplifier section of the dynamic RAM according to the present invention.

【図5】この発明に係るダイナミック型RAMの周辺部
分の一実施例を示す概略ブロック図である。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing one embodiment of a peripheral portion of a dynamic RAM according to the present invention.

【図6】この発明に係るSDRAMの一実施例を示す概
略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram showing an embodiment of an SDRAM according to the present invention.

【図7】この発明が適用される半導体記憶装置の他の一
実施例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of a semiconductor memory device to which the present invention is applied.

【図8】この発明に係るマイクロコンピュータの一実施
例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of a microcomputer according to the present invention.

【図9】この発明に係る半導体記憶装置のテスト方法の
一実施例を説明するためのフローチャート図である。
FIG. 9 is a flow chart diagram for explaining one embodiment of a method for testing a semiconductor memory device according to the present invention.

【図10】マーチングによる検査方法を説明するための
簡略化された構成図である。
FIG. 10 is a simplified configuration diagram for explaining an inspection method by marching.

【図11】この発明に係る半導体記憶装置のテスト方法
を説明するための概略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram for explaining a method for testing a semiconductor memory device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SA,SA0,SA1…センスアンプ、SWD…サブワ
ードドライバ、MWD…メインワードドライバ、ACT
RL…メモリアレイ制御回路、MWL0〜MWLn…メ
インワード線、SWL0…サブワード線、YS…カラム
選択線、MMAT0,MMAT1…メモリマット(メモ
リブロック)、TG…タイミング制御回路、I/O…入
出力回路、RAB…ロウアドレスバッファ、CAB…カ
ラムアドレスバッファ、AMX…マルチプレクサ、RF
C…リフレッシュアドレスカウンタ回路、XPD,YP
D…プリテコーダ回路、X−DEC…ロウ系冗長回路、
XIB…デコーダ回路、Q1〜Q13…MOSFET、
CSP,CSN…共通ソース線、YS…カラム選択信
号、HVC…ハーフプリチャージ電圧、SHRL,SH
RR…シェアード選択線、I/O…入出力線、200
A,200B…メモリアレイ、201A,201B…ロ
ウデコーダ、202A,202B…センスアンプ及びカ
ラム選択回路、203A,203B…カラムデコーダ、
205…カラムアドレスバッファ、206…ロウアドレ
スバッファ、207…カラムアドレスカウンタ、208
…リフレッシュカウンタ、209…アドレスチェック&
演算部、210…入力バッファ、211…出力バッフ
ァ、212…シフトレジスタ、213…コントローラ。
1…ロウアドレスバッファ、2…カラムアドレスバッフ
ァ、3…ロウデコーダ、4…カラムデコーダ、5…セン
スアンプ&入出力線、6…メモリアレイ、7…入力バッ
ファ、8…出力バッファ、9…演算回路、10…入力デ
ータ制御回路、11…ライト制御回路、12…ライトア
ドレス制御回路、13…アドレスカウンタ、14…シリ
アル用カラムデコーダ、15…シリアルメモリ、16…
シリアル入力バッファ、17…シリアル出力バッファ、
18…タイミング発生回路、19…リフレッシュカウン
タ、MCU…シングルチップマイクロコンピュータ、C
PU…中央処理装置、IBUS…内部バス、ROM…リ
ードオンリメモリ、RAM…ランダムアクセスメモリ、
A/D…アナログディジタル変換回路、WDT…ウォッ
チドッグタイマ、TIM…タイマ回路、SCI…シリア
ルコミュニケーションインターフェイス、POR…パワ
ーオンリセット回路、CLKC…クロックコントロー
ラ、CLKG…クロック生成回路、XTAL…水晶発振
子。
SA, SA0, SA1 ... sense amplifier, SWD ... sub-word driver, MWD ... main word driver, ACT
RL ... Memory array control circuit, MWL0 to MWLn ... Main word line, SWL0 ... Sub word line, YS ... Column selection line, MMAT0, MMAT1 ... Memory mat (memory block), TG ... Timing control circuit, I / O ... Input / output circuit , RAB ... Row address buffer, CAB ... Column address buffer, AMX ... Multiplexer, RF
C: refresh address counter circuit, XPD, YP
D: Pre-tecoder circuit, X-DEC: Row system redundant circuit,
XIB: decoder circuit, Q1 to Q13: MOSFET,
CSP, CSN ... Common source line, YS ... Column selection signal, HVC ... Half precharge voltage, SHRL, SH
RR ... Shared selection line, I / O ... Input / output line, 200
A, 200B ... Memory array, 201A, 201B ... Row decoder, 202A, 202B ... Sense amplifier and column selection circuit, 203A, 203B ... Column decoder,
205 ... Column address buffer, 206 ... Row address buffer, 207 ... Column address counter, 208
… Refresh counter, 209… Address check &
Arithmetic unit, 210 ... Input buffer, 211 ... Output buffer, 212 ... Shift register, 213 ... Controller.
1 ... Row address buffer, 2 ... Column address buffer, 3 ... Row decoder, 4 ... Column decoder, 5 ... Sense amplifier & input / output line, 6 ... Memory array, 7 ... Input buffer, 8 ... Output buffer, 9 ... Arithmetic circuit 10 ... Input data control circuit, 11 ... Write control circuit, 12 ... Write address control circuit, 13 ... Address counter, 14 ... Serial column decoder, 15 ... Serial memory, 16 ...
Serial input buffer, 17 ... Serial output buffer,
18 ... Timing generating circuit, 19 ... Refresh counter, MCU ... Single chip microcomputer, C
PU ... Central processing unit, IBUS ... Internal bus, ROM ... Read-only memory, RAM ... Random access memory,
A / D ... Analog-digital conversion circuit, WDT ... Watchdog timer, TIM ... Timer circuit, SCI ... Serial communication interface, POR ... Power-on reset circuit, CLKC ... Clock controller, CLKG ... Clock generation circuit, XTAL ... Crystal oscillator.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のワード線と複数のデータ線との交
点に書き換え可能なメモリセルがマトリックス状に配置
されたメモリアレイと、かかるメモリアレイの選択動作
に必要なアドレス信号を発生させるアドレス発生回路
と、上記メモリアレイに対するデータの入力と出力とを
行う信号経路に設けられたデータ保持回路と、テストモ
ードの設定により上記アドレス発生回路とデータ保持回
路を制御して上記メモリアレイの一部に書き込まれてい
るテストパターンを用いてかかるメモリアレイに対する
一連の書き込みと読み出し動作を含む自動テスト動作を
行うテスト回路とを備えてなることを特徴とする半導体
記憶装置。
1. A memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and an address generator for generating an address signal necessary for a selecting operation of the memory array. A circuit, a data holding circuit provided in a signal path for inputting and outputting data to and from the memory array, and controlling the address generating circuit and the data holding circuit by setting a test mode to form a part of the memory array. A semiconductor memory device comprising: a test circuit that performs an automatic test operation including a series of write and read operations on the memory array using a written test pattern.
【請求項2】 上記メモリセルはダイナミック型メモリ
セルであり、上記アドレス発生回路の一部は、内蔵され
た自動リフレッシュ制御回路のXアドレスカウンタが共
用されるものであることを特徴とする請求項1の半導体
記憶装置。
2. The memory cell is a dynamic memory cell, and a part of the address generation circuit is shared with an X address counter of an internal automatic refresh control circuit. 1. The semiconductor memory device of 1.
【請求項3】 上記メモリアレイは、シンクロナスダイ
ナミック型RAMを構成する2つのメモリバンクからな
り、上記アドレス発生回路は内蔵された自動リフレッシ
ュ用のXアドレスカウンタと、バーストモード用のYア
ドレスカウンタが共用されるものであり、上記テストパ
ターンは一方のメモリバンクに記憶され、上記書き込み
と読み出し動作を含むテスト動作は他方のメモリバンク
に対して行われることを特徴とする請求項1の半導体記
憶装置。
3. The memory array is composed of two memory banks that constitute a synchronous dynamic RAM, and the address generation circuit includes an internal X address counter for automatic refresh and a Y address counter for burst mode. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the test pattern is shared, and the test pattern is stored in one memory bank, and the test operation including the write and read operations is performed for the other memory bank. .
【請求項4】 上記テスト回路は、上記テストパターン
を含む内部で発生された期待値と上記書き込み動作によ
り書き込まれた記憶信号が上記読み出し動作により読み
出した信号とを比較し、その比較結果を上記メモリアレ
イの一部に記憶させる機能を持つものであることを特徴
とする請求項1の半導体記憶装置。
4. The test circuit compares an internally generated expected value containing the test pattern with a signal read by the read operation from a memory signal written by the write operation, and the comparison result is obtained by the above. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, which has a function of storing data in a part of the memory array.
【請求項5】 複数のワード線と複数のデータ線との交
点に書き換え可能なメモリセルがマトリックス配置され
たメモリアレイと、かかるメモリアレイの選択動作に必
要なアドレス信号を発生させるアドレス発生回路と、上
記メモリアレイに対するデータの入力と出力とを行う信
号経路に設けられたデータ保持回路と、テストモードの
設定により上記アドレス発生回路とデータ保持回路を制
御して上記メモリアレイの一部に書き込まれているテス
トパターンを用いてかかるメモリアレイに対する書き込
みと読み出し動作を含む自動テスト動作を行うテスト回
路とを備えてなる半導体記憶装置に対して、上記テスト
パターンを外部から書き込む第1の動作と、上記テスト
回路に対して外部からテストモードを指定する第2の動
作とを含むことを特徴とする半導体記憶装置のテスト方
法。
5. A memory array in which rewritable memory cells are arranged in a matrix at intersections of a plurality of word lines and a plurality of data lines, and an address generation circuit for generating an address signal necessary for a selection operation of the memory array. , A data holding circuit provided in a signal path for inputting and outputting data to and from the memory array, and controlling the address generating circuit and the data holding circuit by setting a test mode to write data in a part of the memory array. A first operation of externally writing the test pattern to a semiconductor memory device including a test circuit that performs an automatic test operation including a write operation and a read operation to and from the memory array using the existing test pattern; And a second operation for designating a test mode externally to the test circuit. Method of testing semiconductor memory device.
【請求項6】 上記第2の動作指定の後に、第1の動作
と第2の動作を実施させる外部装置から切り離され、上
記自動テスト動作を実行している動作状態でバーンイン
を行うようにすることを特徴とする請求項5の半導体記
憶装置のテスト方法。
6. The burn-in is performed in the operating state in which the automatic test operation is executed after the second operation is designated and the external operation is executed to disconnect the first operation and the second operation. 6. The method of testing a semiconductor memory device according to claim 5, wherein.
JP8073226A 1996-03-04 1996-03-04 Semiconductor memory device and test method thereof Pending JPH09245498A (en)

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