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JPH10242288A - Semiconductor device and system - Google Patents

Semiconductor device and system

Info

Publication number
JPH10242288A
JPH10242288A JP9056929A JP5692997A JPH10242288A JP H10242288 A JPH10242288 A JP H10242288A JP 9056929 A JP9056929 A JP 9056929A JP 5692997 A JP5692997 A JP 5692997A JP H10242288 A JPH10242288 A JP H10242288A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
circuit
semiconductor device
redundant
address
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
JP9056929A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyohito Iketani
豊人 池谷
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 JP9056929A priority Critical patent/JPH10242288A/en
Publication of JPH10242288A publication Critical patent/JPH10242288A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランダムアクセスメモリRAM等を搭載する
論理集積回路装置LSI等の製品出荷後の欠陥救済を可
能とし、論理集積回路装置等ひいてはこれを含むコンピ
ュータ等の信頼性を高める。また、論理集積回路装置等
の機能試験及び欠陥救済を効率化し、その試験コストを
削減する。 【解決手段】 ランダムアクセスメモリRAM等の半導
体メモリを搭載する論理集積回路装置LSI等に、ビル
トインセルフテスト回路BISTと、例えばビルトイン
セルフテスト回路BISTによるパワーオンリセット時
の機能試験結果に応じて障害となった欠陥素子を自動的
に冗長素子と置き換える欠陥救済回路つまり冗長アドレ
ス切り換え回路RAXCとを設ける。また、ビルトイン
セルフテスト回路BIST及び冗長アドレス切り換え回
路RAXCを、論理集積回路装置等の所定の製造工程に
おける機能試験及び欠陥救済に活用する。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To enable defect relief after product shipment of a logic integrated circuit device LSI or the like on which a random access memory RAM or the like is mounted, and to enhance the reliability of the logic integrated circuit device or the like and a computer including the same. . Further, the function test and defect remedy of a logic integrated circuit device and the like are made more efficient, and the test cost is reduced. SOLUTION: A logic integrated circuit device LSI or the like on which a semiconductor memory such as a random access memory RAM is mounted is provided with a built-in self-test circuit BIST and a failure according to a function test result at the time of power-on reset by the built-in self-test circuit BIST, for example. A defect relieving circuit for automatically replacing the defective element with a redundant element, that is, a redundant address switching circuit RAXC is provided. Further, the built-in self-test circuit BIST and the redundant address switching circuit RAXC are used for a functional test and a defect relief in a predetermined manufacturing process of a logic integrated circuit device or the like.

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】この発明は半導体装置及びシ
ステムに関し、例えば、ランダムアクセスメモリ及びビ
ルトインセルフテスト回路を搭載する論理集積回路装置
ならびにこれを含むコンピュータに利用して特に有効な
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 device and a system, for example, a logic integrated circuit device having a random access memory and a built-in self-test circuit, and a technique particularly effective when used in a computer including the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】ランダムアクセスメモリ等の半導体メモ
リを搭載するASIC(Application Sp
ecific Integrated Circuit
s)等の論理集積回路装置がある。また、このような論
理集積回路装置等において、例えばランダムアクセスメ
モリのメモリアレイに所定数の冗長素子を設け、これら
の冗長素子をテスト工程で検出された欠陥素子と置き換
えることで論理集積回路装置等の製品歩留りを高めるい
わゆる欠陥救済技術が知られている。
2. Description of the Related Art An ASIC (Application Splicing) having a semiconductor memory such as a random access memory mounted thereon
effective Integrated Circuit
s) and the like. In such a logic integrated circuit device or the like, for example, a predetermined number of redundant elements are provided in a memory array of a random access memory, and these redundant elements are replaced with defective elements detected in a test process, thereby making the logic integrated circuit device or the like. A so-called defect remedy technique for increasing the product yield is known.

【0003】一方、上記のようなランダムアクセスメモ
リを搭載する論理集積回路装置を含むコンピュータ等の
システムがあり、コンピュータの構成要素となる論理集
積回路装置等にビルトインセルフテスト回路を設けるこ
とで例えばパワーオンリセット時におけるシステムの機
能試験を効果的に実現するいわゆるいわゆるBIST
(Biult In Self Test)技術が知ら
れている。
On the other hand, there is a system such as a computer including a logic integrated circuit device equipped with a random access memory as described above. By providing a built-in self-test circuit in a logic integrated circuit device or the like as a component of the computer, for example, A so-called BIST that effectively realizes a system functional test at the time of on-reset
(Biult In Self Test) technology is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ランダムアクセスメモ
リ等の半導体メモリを搭載する従来の論理集積回路装置
等において、欠陥素子の冗長素子への置き換えは、製造
時の所定のテスト工程で行われ、例えばアドレス信号の
各ビットに対応して用意されたヒューズを選択的に切断
することにより冗長素子の割り当てが実現される。この
ため、論理集積回路装置等が劣化性・進行性の欠陥を有
し、これが製品として出荷された後に障害となった場
合、冗長素子によりこれを救済することができない。
In a conventional logic integrated circuit device or the like in which a semiconductor memory such as a random access memory is mounted, replacement of a defective element with a redundant element is performed in a predetermined test process at the time of manufacturing. By selectively cutting fuses corresponding to each bit of the address signal, allocation of redundant elements is realized. For this reason, if a logic integrated circuit device or the like has a deteriorating / progressive defect and becomes a failure after being shipped as a product, it cannot be remedied by a redundant element.

【0005】この発明の目的は、ランダムアクセスメモ
リ等を搭載する論理集積回路装置等の製品出荷後の欠陥
救済を可能とし、論理集積回路装置等ひいてはこれを含
むコンピュータ等の信頼性を高めることにある。この発
明の他の目的は、ランダムアクセスメモリ及びビルトイ
ンセルフテスト回路を搭載する論理集積回路装置等の欠
陥救済を効率化し、その試験コストを削減することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to relieve a defect of a logic integrated circuit device or the like having a random access memory or the like after the product is shipped, and to improve the reliability of the logic integrated circuit device or the like and a computer or the like including the same. is there. Another object of the present invention is to improve the efficiency of defect repair of a logic integrated circuit device or the like equipped with a random access memory and a built-in self-test circuit, and to reduce the test cost.

【0006】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【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、次
の通りである。すなわち、ランダムアクセスメモリ等の
半導体メモリを搭載する論理集積回路装置等に、ビルト
インセルフテスト回路と、例えばビルトインセルフテス
ト回路によるパワーオンリセット時の機能試験結果に応
じて障害となった欠陥素子を自動的に冗長素子と置き換
える欠陥救済回路とを設ける。また、これらのビルトイ
ンセルフテスト回路及び欠陥救済回路を、論理集積回路
装置等の所定の製造工程における機能試験及び欠陥救済
に活用する。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, a built-in self-test circuit and a defective element that has failed according to a function test result at the time of power-on reset by, for example, a built-in self-test circuit are automatically added to a logic integrated circuit device equipped with a semiconductor memory such as a random access memory. And a defect relieving circuit for replacing the redundant element. Further, the built-in self-test circuit and the defect rescue circuit are used for a functional test and a defect remedy in a predetermined manufacturing process of a logic integrated circuit device or the like.

【0008】上記した手段によれば、論理集積回路装置
等が劣化性・進行性の欠陥を有し、製品出荷後に障害と
なった場合でも、欠陥救済回路によりこれを救済するこ
とができるため、論理集積回路装置等ひいてはこれを含
むコンピュータ等の信頼性を高めることができる。ま
た、ビルトインセルフテスト回路及び欠陥救済回路を製
造時の機能試験及び欠陥救済に活用することで、論理集
積回路装置等の機能試験及び欠陥救済を効率化し、その
試験コストを削減することができる。
According to the above-described means, even if a logic integrated circuit device or the like has a degradable or progressive defect and fails after shipment of the product, the defect can be remedied by the defect rescue circuit. The reliability of the logic integrated circuit device and the like, and furthermore, the computer and the like including the same can be improved. In addition, by utilizing the built-in self-test circuit and the defect rescue circuit for the function test and the defect rescue at the time of manufacturing, the function test and the defect rescue of the logic integrated circuit device and the like can be efficiently performed, and the test cost can be reduced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
論理集積回路装置LSI(半導体装置)の一実施例のブ
ロック図が示されている。同図をもとに、まずこの実施
例の論理集積回路装置LSIの構成及び動作の概要につ
いて説明する。なお、図1各ブロックを構成する回路素
子は、特に制限されないが、公知のMOSFET(金属
酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この明細書で
は、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの総称とする)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形成される。ま
た、この実施例の論理集積回路装置LSIは、特に制限
されないが、他の複数の機能ブロックとともに、所定の
コンピュータシステムを構成する。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a logic integrated circuit device LSI (semiconductor device) to which the present invention is applied. First, the outline of the configuration and operation of the logic integrated circuit device LSI of this embodiment will be described with reference to FIG. Although the circuit elements constituting each block in FIG. 1 are not particularly limited, known MOSFETs (metal oxide semiconductor type field effect transistors. In this specification, MOSFETs are collectively referred to as insulated gate type field effect transistors). A) It is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by an integrated circuit manufacturing technique. Although not particularly limited, the logic integrated circuit device LSI of this embodiment constitutes a predetermined computer system together with a plurality of other functional blocks.

【0010】図1において、この実施例の論理集積回路
装置LSIは、内部回路たる半導体メモリつまりランダ
ムアクセスメモリRAMと、例えば多数のゲートアレイ
セル又はスタンダードセルが組み合わされてなる論理回
路LCとを備える。また、論理集積回路装置LSIは、
ランダムアクセスメモリRAM及び論理回路LCの間に
設けられたテスト回路つまりビルトインセルフテスト回
路BISTと、欠陥救済回路つまり冗長アドレス切り換
え回路RAXCとを備える。
In FIG. 1, a logic integrated circuit device LSI of this embodiment includes a semiconductor memory, that is, a random access memory RAM as an internal circuit, and a logic circuit LC formed by combining a large number of gate array cells or standard cells, for example. . Further, the logic integrated circuit device LSI
It includes a test circuit provided between the random access memory RAM and the logic circuit LC, ie, a built-in self-test circuit BIST, and a defect repair circuit, ie, a redundant address switching circuit RAXC.

【0011】ここで、ランダムアクセスメモリRAM
は、後述するように、冗長素子となる4本の冗長ワード
線を含む。また、冗長アドレス切り換え回路RAXC
は、これらの冗長ワード線に対応して設けられる4個の
冗長アドレスラッチ及び冗長アドレス比較回路を含み、
ビルトインセルフテスト回路BISTは、パワーオンリ
セット時等においてランダムアクセスメモリRAMの機
能試験を自律的に行うためのアドレスカウンタ及びパタ
ーンジェネレータを含む。
Here, a random access memory RAM
Includes four redundant word lines serving as redundant elements, as described later. A redundant address switching circuit RAXC
Includes four redundant address latches and redundant address comparison circuits provided corresponding to these redundant word lines,
The built-in self-test circuit BIST includes an address counter and a pattern generator for autonomously performing a function test of the random access memory RAM at the time of a power-on reset or the like.

【0012】論理回路LCは、アドレスバスADD,デ
ータバスDATA及びコントロールバスCTLを介し
て、コンピュータの図示されない中央処理装置に結合さ
れる。これらのバスを介して供給されるアドレス信号,
データならびに制御信号等は、ビルトインセルフテスト
回路BIST及び冗長アドレス切り換え回路RAXCを
介してランダムアクセスメモリRAMに伝達される。
The logic circuit LC is connected to a central processing unit (not shown) of the computer via an address bus ADD, a data bus DATA and a control bus CTL. Address signals supplied via these buses,
Data and control signals are transmitted to the random access memory RAM via the built-in self test circuit BIST and the redundant address switching circuit RAXC.

【0013】図2には、図1の論理集積回路装置LSI
に含まれるランダムアクセスメモリRAMの一実施例の
ブロック図が示されている。同図をもとに、ランダムア
クセスメモリRAMの構成及び動作の概要について説明
する。
FIG. 2 shows the logic integrated circuit device LSI shown in FIG.
Is a block diagram of an embodiment of a random access memory RAM included in the RAM. The configuration and operation of the random access memory RAM will be described with reference to FIG.

【0014】図2において、ランダムアクセスメモリR
AMは、レイアウト領域の大半を占めて配置されるメモ
リアレイMARYをその基本構成要素とする。メモリア
レイMARYは、同図の垂直方向に平行して配置される
所定数のワード線ならびに4本の冗長ワード線WR0〜
WR3と、水平方向に平行して配置される所定数の相補
ビット線と、これらのワード線及び相補ビット線の交点
に格子状に配置される多数のスタティック型メモリセル
とを含む。
In FIG. 2, a random access memory R
The AM has a memory array MARY arranged so as to occupy most of the layout area as its basic component. The memory array MARY includes a predetermined number of word lines and four redundant word lines WR0 to WR0 arranged in parallel in the vertical direction in FIG.
WR3, a predetermined number of complementary bit lines arranged in parallel in the horizontal direction, and a large number of static memory cells arranged in a grid at intersections of these word lines and complementary bit lines.

【0015】メモリアレイMARYを構成するワード線
ならびに冗長ワード線WR0〜WR3は、その上方にお
いてXアドレスデコーダXDに結合される。Xアドレス
デコーダXDには、アドレスバスADDを介してアドレ
ス信号の所定ビットが供給される。また、後述する冗長
アドレス切り換え回路RAXCから4ビットの冗長選択
信号XR0〜XR3が供給されるとともに、メモリコン
トローラMCTLからデコード動作制御のための内部制
御信号が供給される。
The word lines and redundant word lines WR0 to WR3 forming memory array MARY are connected above to X address decoder XD. The X address decoder XD is supplied with a predetermined bit of an address signal via an address bus ADD. Further, 4-bit redundancy selection signals XR0 to XR3 are supplied from a redundancy address switching circuit RAXC to be described later, and an internal control signal for decoding operation control is supplied from the memory controller MCTL.

【0016】XアドレスデコーダXDは、メモリコント
ローラMCTLから供給される内部制御信号のハイレベ
ルを受けて選択的に動作状態とされる。このとき、Xア
ドレスデコーダXDは、上記アドレス信号の所定ビット
をデコードして、メモリアレイMARYの対応するワー
ド線を択一的に所定の選択レベルとする。また、冗長選
択信号XR0〜XR3のいずれかがハイレベルとされる
ときには、これらのアドレス信号のデコード動作を中止
するとともに、メモリアレイMARYの対応する冗長ワ
ード線WR0〜WR3を択一的に選択レベルとする。
X address decoder XD is selectively activated in response to a high level of an internal control signal supplied from memory controller MCTL. At this time, the X address decoder XD decodes a predetermined bit of the address signal and selectively sets a corresponding word line of the memory array MARY to a predetermined selection level. When any of the redundancy selection signals XR0 to XR3 is set to a high level, the decoding operation of these address signals is stopped, and the corresponding redundancy word lines WR0 to WR3 of the memory array MARY are selectively selected. And

【0017】一方、メモリアレイMARYを構成する相
補ビット線は、その左方においてYスイッチ回路YSに
結合され、所定組ずつ選択的にリードライト回路RWの
各単位回路に接続される。Yスイッチ回路YSには、Y
アドレスデコーダYDから所定ビットのビット線選択信
号が供給され、リードライト回路RWには、メモリコン
トローラMCTLから書き込み又は読み出し動作制御の
ための内部制御信号が供給される。また、Yアドレスデ
コーダYDには、アドレスバスADDを介してアドレス
信号の他の所定ビットが供給されるとともに、メモリコ
ントローラMCTLからデコード動作制御のための内部
制御信号が供給される。
On the other hand, the complementary bit lines constituting the memory array MARY are coupled to the Y switch circuit YS on the left side, and are selectively connected to each unit circuit of the read / write circuit RW by a predetermined set. Y switch circuit YS has Y
A bit line selection signal of a predetermined bit is supplied from the address decoder YD, and an internal control signal for controlling a write or read operation is supplied from the memory controller MCTL to the read / write circuit RW. Further, another predetermined bit of the address signal is supplied to the Y address decoder YD via the address bus ADD, and an internal control signal for controlling a decoding operation is supplied from the memory controller MCTL.

【0018】YアドレスデコーダYDは、メモリコント
ローラMCTLから供給される内部制御信号のハイレベ
ルを受けて選択的に動作状態とされる。このとき、Yア
ドレスデコーダYDは、上記アドレス信号の他の所定ビ
ットをデコードして、対応するビット線選択信号を択一
的にハイレベルとする。
The Y address decoder YD is selectively activated by receiving a high level of an internal control signal supplied from the memory controller MCTL. At this time, the Y address decoder YD decodes another predetermined bit of the address signal and selectively sets the corresponding bit line selection signal to a high level.

【0019】Yスイッチ回路YSは、メモリアレイMA
RYの各相補ビット線に対応して設けられる所定組のス
イッチMOSFETを含む。これらのスイッチMOSF
ETは、対応するビット線選択信号のハイレベルを受け
て所定組ずつ選択的にオン状態となり、メモリアレイM
ARYの対応する所定組の相補ビット線とリードライト
回路RWの対応する単位回路との間を選択的に接続状態
とする。
The Y switch circuit YS includes a memory array MA
A predetermined set of switch MOSFETs provided corresponding to each complementary bit line of RY is included. These switches MOSF
ET are selectively turned on by predetermined groups in response to the high level of the corresponding bit line selection signal, and the memory array M
The connection between the corresponding set of complementary bit lines of the ARY and the corresponding unit circuit of the read / write circuit RW is selectively connected.

【0020】リードライト回路RWは、データバスDA
TAの各ビットに対応して設けられる所定数の単位回路
を含み、これらの単位回路のそれぞれは、ライトアンプ
及びリードアンプを含む。このうち、各単位回路のライ
トアンプは、ランダムアクセスメモリRAMが書き込み
モードで選択状態とされるとき、メモリコントローラM
CTLから供給される内部制御信号のハイレベルを受け
て選択的にかつ一斉に動作状態となり、データバスDA
TAを介して供給される書き込みデータをメモリアレイ
MARYの選択された所定数のメモリセルに書き込む。
また、各単位回路のリードアンプは、ランダムアクセス
メモリRAMが読み出しモードで選択状態とされると
き、メモリコントローラMCTLから供給される他の内
部制御信号のハイレベルを受けて選択的に動作状態とな
り、メモリアレイMARYの選択された所定数のメモリ
セルからYスイッチ回路YSを介して出力される読み出
し信号を増幅し、読み出しデータとしてデータバスDA
TAに出力する。
The read / write circuit RW includes a data bus DA.
It includes a predetermined number of unit circuits provided corresponding to each bit of TA, and each of these unit circuits includes a write amplifier and a read amplifier. Of these, the write amplifier of each unit circuit operates the memory controller M when the random access memory RAM is selected in the write mode.
In response to the high level of the internal control signal supplied from the CTL, the operation state is selectively and simultaneously performed, and the data bus DA
Write data supplied via the TA is written to a predetermined number of selected memory cells of the memory array MARY.
Further, when the random access memory RAM is set to the selected state in the read mode, the read amplifier of each unit circuit selectively operates in response to the high level of another internal control signal supplied from the memory controller MCTL, A read signal output from a predetermined number of selected memory cells of the memory array MARY via the Y switch circuit YS is amplified, and the data bus DA is read as read data.
Output to TA.

【0021】メモリコントローラMCTLは、コントロ
ールバスCTLを介して供給される各種起動制御信号を
もとに、ランダムアクセスメモリRAMの動作モードを
決定するとともに、これらの動作モードの制御に必要な
各種内部制御信号を選択的に形成して、ランダムアクセ
スメモリRAMの各部に供給する。
The memory controller MCTL determines the operation modes of the random access memory RAM based on various activation control signals supplied via the control bus CTL, and controls various internal controls necessary for controlling these operation modes. A signal is selectively formed and supplied to each part of the random access memory RAM.

【0022】図3には、図1の論理集積回路装置LSI
に含まれる冗長アドレス切り換え回路RAXCの一実施
例のブロック図が示されている。同図をもとに、冗長ア
ドレス切り換え回路RAXCの構成及び動作の概要につ
いて説明する。
FIG. 3 shows the logic integrated circuit device LSI of FIG.
Is a block diagram of an embodiment of a redundant address switching circuit RAXC included in the embodiment. The outline of the configuration and operation of the redundant address switching circuit RAXC will be described with reference to FIG.

【0023】図3において、冗長アドレス切り換え回路
RAXCは、メモリアレイMARYの冗長ワード線WR
0〜WR3に対応して設けられる4個の冗長アドレス比
較回路RAC0〜RAC3ならびに冗長アドレスラッチ
RAL0〜RAL3を含む。また、各冗長アドレスラッ
チに対応して設けられるエッジトリガ型の4個のフリッ
プフロップRF0〜RF3を含み、さらにこれらのフリ
ップフロップの末尾にシリアル結合されるもう1個のフ
リップフロップRFEを含む。
In FIG. 3, a redundant address switching circuit RAXC is connected to a redundant word line WR of a memory array MARY.
It includes four redundant address comparison circuits RAC0 to RAC3 and redundant address latches RAL0 to RAL3 provided corresponding to 0 to WR3. Further, it includes four edge-triggered flip-flops RF0 to RF3 provided corresponding to each redundant address latch, and further includes another flip-flop RFE serially coupled to the end of these flip-flops.

【0024】フリップフロップRF0のデータ入力端子
Dには、論理“0”つまり回路の接地電位が定常的に供
給され、フリップフロップRF1〜RF3ならびにRF
Eのデータ入力端子Dには、その前段のフリップフロッ
プRF0〜RF3の非反転出力信号Qがそれぞれ供給さ
れる。また、フリップフロップRF0のセット入力端子
SとフリップフロップRF1〜RF3ならびにRFEの
リセット入力端子Rには、ビルトインセルフテスト回路
BISTからリセット信号RRSTが共通に供給され、
フリップフロップRF0〜RF3ならびにRFEのクロ
ック入力端子CKには、アンド(AND)ゲートAG5
の出力信号が共通に供給される。この結果、フリップフ
ロップRF0〜RF3ならびにRFEは、アンドゲート
AG5の出力信号に従ってシフト動作を行うシフトレジ
スタとして作用する。
The logic "0", that is, the ground potential of the circuit is constantly supplied to the data input terminal D of the flip-flop RF0.
The data input terminal D of E is supplied with the non-inverted output signals Q of the preceding flip-flops RF0 to RF3. A reset signal RRST is commonly supplied to the set input terminal S of the flip-flop RF0 and the reset input terminals R of the flip-flops RF1 to RF3 and RFE from the built-in self-test circuit BIST.
The flip-flops RF0 to RF3 and the clock input terminal CK of the RFE are connected to an AND gate AG5.
Are commonly supplied. As a result, the flip-flops RF0 to RF3 and RFE act as a shift register that performs a shift operation according to the output signal of the AND gate AG5.

【0025】フリップフロップRF0〜RF3の非反転
出力信号Qは、さらに対応するアンドゲートAG1〜A
G4の一方の入力端子にそれぞれ供給される。また、フ
リップフロップRFEの非反転出力信号Qは、冗長エラ
ー信号RERとしてビルトインセルフテスト回路BIS
Tに供給されるとともに、インバータV1により反転さ
れた後、前記アンドゲートAG5の一方の入力端子に供
給される。このアンドゲートAG5の他方の入力端子に
は、ビルトインセルフテスト回路BISTから冗長クロ
ック信号RCKが供給される。また、アンドゲートAG
1〜AG4の他方の入力端子には、ビルトインセルフテ
スト回路BISTから冗長要求信号RREQが共通に供
給され、アンドゲートAG1〜AG4の出力信号は、対
応する冗長アドレスラッチRAL0〜RAL3にそれぞ
れ供給される。
The non-inverted output signal Q of the flip-flops RF0 to RF3 is further applied to the corresponding AND gates AG1 to AG.
It is supplied to one input terminal of G4. The non-inverted output signal Q of the flip-flop RFE is used as a redundant error signal RR as a built-in self-test circuit BIS.
After being supplied to T and inverted by the inverter V1, it is supplied to one input terminal of the AND gate AG5. A redundant clock signal RCK is supplied from the built-in self-test circuit BIST to the other input terminal of the AND gate AG5. Also, And Gate AG
Redundancy request signal RREQ is commonly supplied from built-in self-test circuit BIST to the other input terminals of 1 to AG4, and output signals of AND gates AG1 to AG4 are supplied to corresponding redundant address latches RAL0 to RAL3, respectively. .

【0026】冗長アドレスラッチRAL0〜RAL3の
出力信号は、対応する冗長アドレス比較回路RAC0〜
RAC3の一方の入力端子に供給される。これらの冗長
アドレス比較回路の他方の入力端子には、アドレスバス
ADDを介してアドレス信号のワード線選択用の所定ビ
ットすなわちXアドレス信号が共通に供給される。冗長
アドレスラッチRAL0〜RAL3は、さらに図示され
ない冗長イネーブル回路をそれぞれ含み、その出力信号
つまり冗長イネーブル信号REN0〜REN3は、対応
する冗長アドレス比較回路RAC0〜RAC3に供給さ
れる。
The output signals of redundant address latches RAL0 to RAL3 are supplied to corresponding redundant address comparing circuits RAC0 to RAC0.
It is supplied to one input terminal of RAC3. A predetermined bit for selecting a word line of an address signal, that is, an X address signal is commonly supplied to the other input terminals of these redundant address comparison circuits via an address bus ADD. Each of redundant address latches RAL0 to RAL3 further includes a redundancy enable circuit (not shown), and output signals thereof, that is, redundant enable signals REN0 to REN3, are supplied to corresponding redundant address comparison circuits RAC0 to RAC3.

【0027】なお、リセット信号RRSTは、例えばパ
ワーオンリセット時、論理集積回路装置LSIを含むコ
ンピュータでリセット信号が発せられたとき、所定期間
だけハイレベルとされる。また、冗長要求信号RREQ
は、後述するように、ビルトインセルフテスト回路BI
STによる機能試験でランダムアクセスメモリRAMの
メモリアレイMARYに何らかの異常が検出され、冗長
ワード線WR0〜WR3による欠陥救済が必要となった
とき、選択的にハイレベルとされる。さらに、冗長クロ
ック信号RCKは、上記条件でハイレベルとされた冗長
要求信号RREQがロウレベルに戻された直後、一時的
にハイレベルとされ、冗長イネーブル信号REN0〜R
EN3は、対応する冗長アドレスラッチRAL0〜RA
L3に不良アドレスが割り当てられたとき、選択的にハ
イレベルとされる。
The reset signal RRST is set to a high level for a predetermined period when a reset signal is issued by a computer including the logic integrated circuit device LSI, for example, during a power-on reset. Also, the redundancy request signal RREQ
Is a built-in self-test circuit BI
When any abnormality is detected in the memory array MARY of the random access memory RAM in the functional test by the ST and the defect relief by the redundant word lines WR0 to WR3 is required, the level is selectively set to the high level. Further, the redundancy clock signal RCK is temporarily set to the high level immediately after the redundancy request signal RREQ which has been set to the high level under the above conditions is returned to the low level, and the redundancy enable signals REN0 to REN
EN3 is a corresponding redundant address latch RAL0-RA
When a defective address is assigned to L3, it is selectively set to the high level.

【0028】これらのことから、まずリセット信号RR
STがハイレベルとされるとき、フリップフロップRF
0は、セット状態となってその非反転出力信号Qが論理
“1”つまりハイレベルとなり、その他のフリップフロ
ップRF1〜RF3ならびにRFEは、ともにリセット
状態となってその非反転出力信号Qが論理“0”つまり
ロウレベルとされる。冗長アドレスラッチRAL0〜R
AL3は、リセット信号RRSTのハイレベルを受けて
一斉にリセット状態とされる。また、その冗長イネーブ
ル回路の出力信号つまり冗長イネーブル信号REN0〜
REN3もすべてロウレベルとされ、冗長アドレス比較
回路RAC0〜RAC3によるアドレス比較照合動作が
停止される。このため、冗長選択信号XR0〜XR3
は、ともにロウレベルとなり、ランダムアクセスメモリ
RAMのXアドレスデコーダXDは通常のXアドレス信
号のデコード動作を行いうるものとされる。
From these, first, the reset signal RR
When ST goes high, flip-flop RF
When 0 is set, the non-inverted output signal Q becomes logic "1", that is, at a high level, and the other flip-flops RF1 to RF3 and RFE are both reset and the non-inverted output signal Q becomes logic "1". 0 ", that is, low level. Redundant address latches RAL0-R
AL3 is reset simultaneously upon receiving the high level of the reset signal RRST. Also, the output signal of the redundancy enable circuit, that is, the redundancy enable signal REN0-REN0
REN3 is also all at low level, and the address comparison and collation operation by the redundant address comparison circuits RAC0 to RAC3 is stopped. Therefore, the redundancy selection signals XR0 to XR3
Become low level, and the X address decoder XD of the random access memory RAM can perform a normal X address signal decoding operation.

【0029】ビルトインセルフテスト回路BISTによ
る機能試験でランダムアクセスメモリRAMのメモリア
レイMARYに何らかの異常が検出され、冗長要求信号
RREQがハイレベルとされると、まずセット状態にあ
るフリップフロップRF0の非反転出力信号Qのハイレ
ベルを受けるアンドゲートAG1の出力信号が冗長要求
信号RREQに同期してハイレベルとされる。このた
め、アドレスバスADDを介して入力されているアドレ
ス、言い換えるならばメモリアレイMARYの異常が検
出された部分に対応する不良アドレスが冗長アドレスラ
ッチRAL0に取り込まれ、保持される。また、これを
受けて冗長アドレスラッチRAL0の冗長イネーブル回
路の出力信号つまり冗長イネーブル信号REN0がハイ
レベルとされ、冗長アドレス比較回路RAC0が動作可
能な状態とされる。
When any abnormality is detected in the memory array MARY of the random access memory RAM in the function test by the built-in self test circuit BIST and the redundancy request signal RREQ is set to the high level, first, the flip-flop RF0 in the set state is not inverted. The output signal of AND gate AG1 receiving the high level of output signal Q is set to the high level in synchronization with redundancy request signal RREQ. Therefore, the address input via the address bus ADD, in other words, the defective address corresponding to the portion where the abnormality of the memory array MARY is detected, is taken into the redundant address latch RAL0 and held. In response to this, the output signal of the redundancy enable circuit of the redundancy address latch RAL0, that is, the redundancy enable signal REN0 is set to the high level, and the redundancy address comparison circuit RAC0 is made operable.

【0030】冗長アドレス比較回路RAC0は、以後の
アクセスに際して、アドレスバスADDを介して入力さ
れるアクセスアドレスと対応する冗長アドレスラッチR
AL0に保持される不良アドレスとをビットごとに比較
照合し、両アドレスが全ビット一致したことを条件に、
その出力信号つまり冗長選択信号XR0を選択的にハイ
レベルとする。前述のように、ランダムアクセスメモリ
RAMでは、冗長選択信号XR0のハイレベルを受けて
XアドレスデコーダXDによる通常のXアドレス信号の
デコード動作が停止され、メモリアレイMARYの欠陥
を含む指定ワード線の選択動作が禁止されるとともに、
代わりに冗長ワード線WR0が択一的にハイレベルとさ
れ、これによって欠陥救済が実現される。
In a subsequent access, redundant address comparison circuit RAC0 provides a redundant address latch R corresponding to the access address input via address bus ADD.
The bit is compared with the defective address held in AL0 bit by bit, and on condition that both bits match all bits,
The output signal, that is, the redundancy selection signal XR0 is selectively set to a high level. As described above, in the random access memory RAM, the decoding operation of the normal X address signal by the X address decoder XD is stopped in response to the high level of the redundancy selection signal XR0, and the selection of the designated word line including the defect of the memory array MARY is stopped. Operation is prohibited,
Instead, the redundant word line WR0 is alternatively set to a high level, thereby realizing defect relief.

【0031】ところで、冗長アドレス切り換え回路RA
XCでは、前述のように、冗長要求信号RREQがロウ
レベルに戻された時点で、冗長クロック信号RCKが一
時的にハイレベルとされる。このため、アンドゲートA
G5の出力信号が冗長クロック信号RCKに同期してハ
イレベルとなり、フリップフロップRF0〜RF3なら
びにRFEからなるシフトレジスタは1ビット分だけの
シフト動作を行う。すなわち、フリップフロップRF0
は、そのデータ入力端子Dに回路の接地電位を受けるこ
とからリセット状態となり、その非反転出力信号Qはロ
ウレベルに変化する。また、フリップフロップRF1
は、フリップフロップRF0の非反転出力信号Qの直前
のハイレベルを受けてセット状態となり、その非反転出
力信号Qはハイレベルに変化する。さらに、フリップフ
ロップRF2は、フリップフロップRF1の非反転出力
信号Qの直前のロウレベルを受けてそのままリセット状
態とされ、その非反転出力信号Qはロウレベルのままと
される。同様な理由から、フリップフロップRF3及び
RFEもそのままリセット状態とされ、その非反転出力
信号Qもともにロウレベルのままとされる。
The redundant address switching circuit RA
In XC, as described above, when the redundancy request signal RREQ is returned to a low level, the redundancy clock signal RCK is temporarily set to a high level. Therefore, AND gate A
The output signal of G5 goes high in synchronization with the redundant clock signal RCK, and the shift register including the flip-flops RF0 to RF3 and RFE performs a shift operation of one bit. That is, the flip-flop RF0
Is reset because the data input terminal D receives the ground potential of the circuit, and the non-inverted output signal Q changes to low level. Also, the flip-flop RF1
Receives a high level immediately before the non-inverted output signal Q of the flip-flop RF0, and enters a set state, and the non-inverted output signal Q changes to a high level. Further, the flip-flop RF2 receives the low level immediately before the non-inverted output signal Q of the flip-flop RF1 and is reset as it is, and the non-inverted output signal Q remains at the low level. For the same reason, the flip-flops RF3 and RFE are also kept in the reset state, and their non-inverted output signals Q are both kept at the low level.

【0032】ビルトインセルフテスト回路BISTによ
る機能試験でランダムアクセスメモリRAMのメモリア
レイMARYに2個所以上の異常が検出され、再度冗長
要求信号RREQがハイレベルとされると、今度はセッ
ト状態にあるフリップフロップRF1の非反転出力信号
Qのハイレベルを受けるアンドゲートAG2の出力信号
が冗長要求信号RREQに同期してハイレベルとされ
る。このため、アドレスバスADDを介して入力されて
いるアドレス、すなわちメモリアレイMARYの異常が
検出された2個所目の部分に対応する不良アドレスが冗
長アドレスラッチRAL1に取り込まれ、保持される。
また、これを受けて冗長イネーブル信号REN1がハイ
レベルとされ、冗長アドレス比較回路RAC1が冗長ア
ドレス比較回路RAC0とともに動作可能な状態とされ
る。言うまでもなく、冗長要求信号RREQがロウレベ
ルに戻され冗長クロック信号RCKがハイレベルとされ
ることでフリップフロップRF0〜RF3ならびにRF
Eからなるシフトレジスタは再度1ビット分のシフト動
作を行い、次の異常検出に備える。
When two or more abnormalities are detected in the memory array MARY of the random access memory RAM in the function test by the built-in self-test circuit BIST, and the redundancy request signal RREQ is set to the high level again, the flip-flop in the set state is set. The output signal of AND gate AG2 receiving the high level of non-inverted output signal Q of transistor RF1 is set to the high level in synchronization with redundancy request signal RREQ. For this reason, the address input via the address bus ADD, that is, the defective address corresponding to the second portion where the abnormality of the memory array MARY is detected is fetched and held in the redundant address latch RAL1.
In response to this, the redundancy enable signal REN1 is set to the high level, and the redundancy address comparison circuit RAC1 is made operable together with the redundancy address comparison circuit RAC0. Needless to say, the redundancy request signal RREQ is returned to the low level and the redundancy clock signal RCK is set to the high level, so that the flip-flops RF0 to RF3 and RF
The shift register made of E performs a shift operation for one bit again to prepare for the next abnormality detection.

【0033】以下、同様に、ビルトインセルフテスト回
路BISTによる機能試験でランダムアクセスメモリR
AMのメモリアレイMARYに異常が検出されるごとに
冗長要求信号RREQがハイレベルとされ、対応する不
良アドレスが冗長アドレスラッチRAC2〜RAC3に
順次取り込まれる。また、不良アドレスの取り込みを受
けて冗長イネーブル信号REN2〜REN3が順次ハイ
レベルとなり、冗長クロック信号RCKのハイレベルを
受けてフリップフロップRF0〜RF3ならびにRFE
からなるシフトレジスタのシフト動作が繰り返される。
そして、4個の冗長アドレスラッチRAL0〜RAL3
に対する不良アドレスの取り込み、言い換えるならば4
本の冗長ワード線WR0〜WR3がすべて欠陥救済に供
された時点で、フリップフロップRFEがセット状態と
なると、その出力信号つまり冗長エラー信号RERがハ
イレベルとなり、ビルトインセルフテスト回路BIST
に対してすべての冗長素子が使用状態となったことが知
らされる。
Hereinafter, similarly, the random access memory R is subjected to a function test by the built-in self-test circuit BIST.
Each time an abnormality is detected in the AM memory array MARY, the redundancy request signal RREQ is set to the high level, and the corresponding defective address is sequentially taken into the redundant address latches RAC2 to RAC3. Also, the redundancy enable signals REN2 to REN3 sequentially become high level in response to the fetch of the defective address, and the flip-flops RF0 to RF3 and RFE in response to the high level of the redundancy clock signal RCK.
Is repeated.
Then, the four redundant address latches RAL0 to RAL3
Of defective address for, in other words, 4
When all of the redundant word lines WR0 to WR3 have been subjected to defect relief, when the flip-flop RFE is set, the output signal thereof, that is, the redundant error signal RER becomes high level, and the built-in self-test circuit BIST
Is notified that all redundant elements are in use.

【0034】図4には、図1の論理集積回路装置LSI
に含まれるビルトインセルフテスト回路BISTの一実
施例のブロック図が示されている。また、図5には、図
4のビルトインセルフテスト回路BISTに含まれるテ
スト制御回路TCTLの一実施例のブロック図が示さ
れ、図6及び図7には、図5のテスト制御回路TCTL
の一実施例の処理フロー及び真理値図がそれぞれ示され
ている。これらの図をもとに、この実施例の論理集積回
路装置LSIのビルトインセルフテスト回路BISTの
構成及び動作と、これによる機能試験の概要ならびにそ
の特徴について説明する。なお、図7の真理値表につい
ては、特に取り上げて説明を加えないが、その他の図の
説明に際して必要の都度参照されたい。
FIG. 4 shows the logic integrated circuit device LSI of FIG.
Is a block diagram of an embodiment of a built-in self-test circuit BIST included in the present embodiment. FIG. 5 is a block diagram of one embodiment of the test control circuit TCTL included in the built-in self-test circuit BIST of FIG. 4, and FIGS. 6 and 7 show the test control circuit TCTL of FIG.
1 shows a processing flow and a truth diagram of one embodiment. With reference to these figures, the configuration and operation of the built-in self-test circuit BIST of the logic integrated circuit device LSI of this embodiment, the outline of the functional test by this and the features thereof will be described. Note that the truth table of FIG. 7 will not be particularly described and will not be described, but it should be referred to when necessary in the description of other drawings.

【0035】図4において、ビルトインセルフテスト回
路BISTは、その中心部となるテスト制御回路TCT
Lと、アドレスカウンタACTR,アドレス選択回路A
SEL,パターンジェネレータPATG,データ選択回
路DSELならびにテストデータ比較回路TSTCとを
備える。このうち、テスト制御回路TCTLには、論理
回路LCから制御信号CTL,テスト要求信号REQ,
クロック信号CKならびにシステムリセット信号RST
が供給されるとともに、前述の冗長アドレス切り換え回
路RAXCから冗長エラー信号RERが供給され、テス
トデータ比較回路TSTCからテストフェイル信号FA
ILが供給される。
Referring to FIG. 4, a built-in self-test circuit BIST includes a test control circuit TCT which is a central part thereof.
L, address counter ACTR, address selection circuit A
SEL, a pattern generator PATG, a data selection circuit DSEL, and a test data comparison circuit TSTC. The test control circuit TCTL includes a control signal CTL, a test request signal REQ,
Clock signal CK and system reset signal RST
Is supplied, a redundant error signal RR is supplied from the redundant address switching circuit RAXC, and a test fail signal FA is supplied from the test data comparing circuit TSTC.
An IL is provided.

【0036】次に、ビルトインセルフテスト回路BIS
TのアドレスカウンタACTR,パターンジェネレータ
PATGならびにテストデータ比較回路TSTCには、
テスト制御回路TCTLからリセット信号BRST及び
クロック信号BCKが共通に供給され、アドレス選択回
路ASEL及びデータ選択回路DSELには、選択制御
信号SCが共通に供給される。また、アドレス選択回路
ASELの一方の入力端子には、アドレスバスADDを
介して所定ビットのアドレス信号が供給され、その他方
の入力端子には、アドレスカウンタACTRの出力信号
つまりテストアドレス信号TADが供給される。さら
に、データ選択回路DSELの一方の入力端子は、デー
タバスDATAに結合され、その他方の入力端子には、
パターンジェネレータPATGからテストデータTDT
が供給される。テストデータTDTは、テストデータ比
較回路TSTCの一方の入力端子にも供給される。テス
トデータ比較回路TSTCの他方の入力端子には、冗長
アドレス切り換え回路RAXCからデータバスDATA
ならびにデータ選択回路DSELを介して、ランダムア
クセスメモリRAMのテスト読み出しデータが供給され
る。
Next, a built-in self-test circuit BIS
The T address counter ACTR, the pattern generator PATG, and the test data comparison circuit TSTC include:
The reset signal BRST and the clock signal BCK are commonly supplied from the test control circuit TCTL, and the selection control signal SC is commonly supplied to the address selection circuit ASEL and the data selection circuit DSEL. Further, an address signal of a predetermined bit is supplied to one input terminal of the address selection circuit ASEL via the address bus ADD, and an output signal of the address counter ACTR, that is, a test address signal TAD is supplied to the other input terminal. Is done. Further, one input terminal of the data selection circuit DSEL is coupled to the data bus DATA, and the other input terminal is
Test data TDT from pattern generator PATG
Is supplied. The test data TDT is also supplied to one input terminal of the test data comparison circuit TSTC. The other input terminal of the test data comparison circuit TSTC receives a data bus DATA from the redundant address switching circuit RAXC.
In addition, test read data of the random access memory RAM is supplied via the data selection circuit DSEL.

【0037】テスト制御回路TCTLは、例えばパワー
オンリセット時等において、システム側から供給される
テスト要求信号REQのハイレベルを受けて選択的に起
動され、同一半導体基板上に形成されるランダムアクセ
スメモリRAMの機能試験をクロック信号CKに従って
開始し、制御する。そして、テストデータ比較回路TS
TCから出力されるテストフェイル信号FAILをもと
に機能試験結果を判定するとともに、テスト確認信号A
CK,テストリザルト信号RESならびにテストエラー
信号ER0及びER1を選択的に形成して論理回路LC
に出力し、冗長要求信号RREQ,冗長クロック信号R
CKならびにリセット信号RRSTを選択的に形成して
冗長アドレス切り換え回路RAXCに出力する。
The test control circuit TCTL is selectively activated in response to a high level of a test request signal REQ supplied from the system side, for example, at the time of a power-on reset, and a random access memory formed on the same semiconductor substrate. The function test of the RAM is started and controlled according to the clock signal CK. Then, the test data comparison circuit TS
The function test result is determined based on the test fail signal FAIL output from the TC, and the test confirmation signal A
CK, a test result signal RES and test error signals ER0 and ER1 are selectively formed to form a logic circuit LC.
, The redundancy request signal RREQ and the redundancy clock signal R
CK and a reset signal RRST are selectively formed and output to the redundant address switching circuit RAXC.

【0038】一方、アドレスカウンタACTRは、リセ
ット信号BRSTに従って初期化された後、クロック信
号BCKに従って機能試験に必要なテストアドレス信号
TADを所定のアルゴリズムで順次生成し、アドレス選
択回路ASELの一方の入力端子に供給する。また、パ
ターンジェネレータPATGは、やはりリセット信号B
RSTに従って初期化された後、クロック信号BCKに
従って機能試験に必要なテストデータTDTを生成し、
データ選択回路DSELに供給する。
On the other hand, the address counter ACTR is initialized according to the reset signal BRST, then sequentially generates a test address signal TAD required for a functional test according to a clock signal BCK by a predetermined algorithm, and is connected to one input of an address selection circuit ASEL. Supply to terminal. Further, the pattern generator PATG also outputs the reset signal B
After being initialized according to the RST, test data TDT necessary for a functional test is generated according to the clock signal BCK,
The data is supplied to the data selection circuit DSEL.

【0039】アドレス選択回路ASELは、選択制御信
号SCに従って、アドレスカウンタACTRから出力さ
れるテストアドレス信号TAD又はアドレスバスADD
を介して供給される通常のアクセスアドレス信号を選択
し、アドレスバスADDを介して冗長アドレス切り換え
回路RAXCに供給する。また、データ選択回路DSE
Lは、選択制御信号SCに従ってパターンジェネレータ
PATGから出力されるテストデータTDT又はデータ
バスDATAを介して供給される通常の書き込みデータ
を選択し、データバスDATAを介して冗長アドレス切
り換え回路RAXCに供給する。テストデータ比較回路
TSTCは、パターンジェネレータPATGから供給さ
れるテストデータTDTと、ランダムアクセスメモリR
AMからデータ選択回路DSELを介して供給されるテ
スト読み出しデータとをビットごとに比較照合し、機能
試験の正常性を判定する。この結果、両データが一致し
機能試験が正常に終了した場合、テスト制御回路TCT
Lに対するテストフェイル信号FAILをロウレベルと
し、両データが不一致となり機能試験に異常が生じた場
合は、テストフェイル信号FAILをハイレベルとす
る。
The address selection circuit ASEL generates a test address signal TAD output from the address counter ACTR or an address bus ADD according to the selection control signal SC.
And supplies it to the redundant address switching circuit RAXC via the address bus ADD. Also, the data selection circuit DSE
L selects test data TDT output from the pattern generator PATG or normal write data supplied via the data bus DATA in accordance with the selection control signal SC, and supplies it to the redundant address switching circuit RAXC via the data bus DATA. . The test data comparison circuit TSTC includes the test data TDT supplied from the pattern generator PATG and the random access memory R
The test read data supplied from the AM via the data selection circuit DSEL is compared and collated bit by bit to determine the normality of the function test. As a result, when the two data match and the function test ends normally, the test control circuit TCT
The test fail signal FAIL for L is set to a low level, and when both data do not match and an abnormality occurs in the function test, the test fail signal FAIL is set to a high level.

【0040】ここで、テスト制御回路TCTLは、特に
制限されないが、図5に示されるように、機能試験の制
御中枢となるテスト制御論理回路CLと、4ビットのス
テータスレジスタSREGと、3ビットのフラグレジス
タFREGとを備える。このうち、テスト制御論理回路
CLは、コントロールバスCTLを介して論理回路LC
に結合されるとともに、論理回路LCからクロック信号
CK,テスト要求信号REQならびにシステムリセット
信号RSTが供給される。テスト制御論理回路CLに
は、さらにテストデータ比較回路TSTCからテストフ
ェイル信号FAILが供給される。また、冗長アドレス
切り換え回路RAXCから冗長エラー信号RERが供給
され、ステータスレジスタSREGからその出力信号Q
0〜P3がステータス信号PS0〜PS3として供給さ
れる。
Here, the test control circuit TCTL is not particularly limited, but as shown in FIG. 5, a test control logic circuit CL serving as a control center of the function test, a 4-bit status register SREG, and a 3-bit And a flag register FREG. The test control logic circuit CL is connected to the logic circuit LC via the control bus CTL.
And a clock signal CK, a test request signal REQ, and a system reset signal RST are supplied from the logic circuit LC. The test control logic circuit CL is further supplied with a test fail signal FAIL from the test data comparison circuit TSTC. Further, a redundant error signal RR is supplied from the redundant address switching circuit RAXC, and an output signal Q is output from the status register SREG.
0 to P3 are supplied as status signals PS0 to PS3.

【0041】ステータスレジスタSREGは、4ビット
のD型フリップフロップDFFからなり、その各ビット
のデータ入力端子D0〜D3には、テスト制御論理回路
CLから対応するステータス信号S0〜S3がそれぞれ
供給される。また、各ビットの出力信号Q0〜Q3は、
前述のように、ステータス信号PS0〜PS3としてテ
スト制御論理回路CLに供給される。ステータスレジス
タSREGのクロック入力端子CKには、クロック信号
CKが共通に供給され、そのリセット入力端子Rには、
システムリセット信号RSTが共通に供給される。
The status register SREG is composed of a 4-bit D-type flip-flop DFF, and the corresponding status signals S0 to S3 are supplied from the test control logic circuit CL to the data input terminals D0 to D3 of the respective bits. . The output signals Q0 to Q3 of each bit are
As described above, the status signals PS0 to PS3 are supplied to the test control logic circuit CL. The clock signal CK is commonly supplied to the clock input terminal CK of the status register SREG, and the reset input terminal R
The system reset signal RST is commonly supplied.

【0042】一方、フラグレジスタFREGは、3ビッ
トのセットリセット型フリップフロップからなり、その
各ビットのセット入力端子S0〜S3には、テスト制御
論理回路CLから対応するフラグ信号FLGR,FLG
E0あるいはFLGE1がそれぞれ供給される。フラグ
レジスタFREGの各ビットのリセット入力端子Rに
は、システムリセット信号RSTが共通に供給される。
On the other hand, the flag register FREG is made up of a 3-bit set-reset flip-flop. The set input terminals S0 to S3 of the respective bits are supplied with corresponding flag signals FLGR and FLG from the test control logic circuit CL.
E0 or FLGE1 is supplied, respectively. A system reset signal RST is commonly supplied to a reset input terminal R of each bit of the flag register FREG.

【0043】テスト制御論理回路CLは、論理回路LC
から供給される制御信号CTL,テスト要求信号REQ
に従って、例えばパワーオンリセット時における機能試
験を選択的に開始し、制御する。また、ステータスレジ
スタSREGは、ビルトインセルフテスト回路BIST
による機能試験のステップ制御を行い、フラグレジスタ
FREGは、その試験結果をテストリザルト信号RES
又はテストエラー信号ER0又はER1として論理回路
LCに報告する。図7に示されるように、テスト制御回
路TCTLによる機能試験は、ステータスレジスタSR
EGの設定値に応じてシーケンス化され、ステップ制御
される。
The test control logic circuit CL includes a logic circuit LC
Control signal CTL and test request signal REQ supplied from
, A function test at the time of, for example, power-on reset is selectively started and controlled. The status register SREG includes a built-in self-test circuit BIST.
And the flag register FREG outputs the test result to the test result signal RES.
Alternatively, the error is reported to the logic circuit LC as the test error signal ER0 or ER1. As shown in FIG. 7, the function test by the test control circuit TCTL is performed in the status register SR.
Sequence is performed according to the set value of EG, and step control is performed.

【0044】ここで、図6をもとに、ビルトインセルフ
テスト回路BISTのテスト制御回路TCTLによる機
能試験の処理手順とその概要について説明する。
Here, a processing procedure and an outline of a functional test by the test control circuit TCTL of the built-in self-test circuit BIST will be described with reference to FIG.

【0045】図6において、論理集積回路装置LSIを
含むコンピュータの電源が投入されると、図示されない
パワーオンリセット回路からまず初期化指示が出され、
システムリセット信号RSTならびにリセット信号BR
ST及びRRSTが続いてハイレベルとされる。ビルト
インセルフテスト回路BISTでは、リセット信号BR
STのハイレベルを受けて、アドレスカウンタACTR
及びパターンジェネレータPATGが初期状態とされ
る。また、冗長アドレス切り換え回路RAXCでは、前
述のように、リセット信号RRSTのハイレベルを受け
てフリップフロップRFnが初期化、つまりフリップフ
ロップRF0がセット状態とされ、フリップフロップR
F1〜RF3ならびにRFEがリセット状態とされる。
In FIG. 6, when a power supply of a computer including a logic integrated circuit device LSI is turned on, an initialization instruction is first issued from a power-on reset circuit (not shown).
System reset signal RST and reset signal BR
ST and RRST are subsequently set to the high level. In the built-in self-test circuit BIST, the reset signal BR
In response to the high level of ST, the address counter ACTR
And the pattern generator PATG is initialized. In the redundant address switching circuit RAXC, as described above, the flip-flop RFn is initialized in response to the high level of the reset signal RRST, that is, the flip-flop RF0 is set, and the flip-flop RF0 is set.
F1 to RF3 and RFE are reset.

【0046】次に、テスト要求信号REQがハイレベル
とされ機能試験の開始が要求されると、ビルトインセル
フテスト回路BISTでは、メモリアレイMARYのす
べてのアドレスに関する1回目の機能試験つまりテスト
1が開始される。このとき、アドレスカウンタACTR
は、メモリアレイMARYのアドレスを順次指定すべく
歩進動作を行い、パターンジェネレータPATGは、所
定のテストパターンを生成する。このうち、アドレスカ
ウンタACTRにより生成されるテストアドレス信号T
ADは、前述のように、アドレス選択回路ASELを介
してランダムアクセスメモリRAMに伝達され、パター
ンジェネレータPATGにより生成されるテストデータ
TDTは、データ選択回路DSELからデータバスDA
TAを介してランダムアクセスメモリRAMに伝達され
る。
Next, when the test request signal REQ is set to the high level to request the start of the function test, the built-in self-test circuit BIST starts the first function test for all the addresses of the memory array MARY, ie, test 1. Is done. At this time, the address counter ACTR
Performs a step-by-step operation to sequentially specify the addresses of the memory array MARY, and the pattern generator PATG generates a predetermined test pattern. Among them, the test address signal T generated by the address counter ACTR is used.
AD is transmitted to the random access memory RAM via the address selection circuit ASEL as described above, and the test data TDT generated by the pattern generator PATG is transmitted from the data selection circuit DSEL to the data bus DA.
It is transmitted to the random access memory RAM via TA.

【0047】ランダムアクセスメモリRAMの指定され
たアドレスに書き込まれたテストデータTDTは、引き
続いて行われるテスト読み出し動作によってメモリアレ
イMARYの指定アドレスから読み出された後、テスト
データ比較回路TSTCによって書き込まれたテストデ
ータTDTと比較照合される。この結果、両者が一致し
てテスト結果が良好であると判定された場合、ビルトイ
ンセルフテスト回路BISTはテスト確認信号ACKを
ハイレベルとし、システム側にテスト正常終了を報告す
る。また、両者が不一致の場合には、冗長要求信号RR
EQをハイレベルとして冗長アドレス切り換え回路RA
XCに欠陥救済を要求する。さらに、冗長アドレス切り
換え回路RAXCのフリップフロップRFEがオン状態
でないことを条件に、言い換えるならばメモリアレイM
ARYに用意されたすべての冗長ワード線WR0〜WR
3がすでに使用済でないことを条件にテスト2を実行
し、新しく欠陥救済に使用された冗長ワード線の正常性
を確認する。
The test data TDT written at the specified address of the random access memory RAM is read from the specified address of the memory array MARY by a subsequent test read operation, and then written by the test data comparison circuit TSTC. This is compared with the test data TDT. As a result, if both match and the test result is determined to be good, the built-in self-test circuit BIST sets the test confirmation signal ACK to a high level and reports a normal test end to the system. If they do not match, the redundancy request signal RR
The redundancy address switching circuit RA with the EQ set to high level
Request XC for defect relief. Further, on the condition that the flip-flop RFE of the redundant address switching circuit RAXC is not in the ON state, in other words, the memory array M
All redundant word lines WR0-WR prepared in ARY
Test 2 is executed on condition that 3 is not already used, and the normality of the redundant word line newly used for defect repair is confirmed.

【0048】この結果、新しく欠陥救済に使用された冗
長ワード線が正常である場合、ビルトインセルフテスト
回路BISTは、テスト確認信号ACKをハイレベルと
し、システム側にテスト正常終了を報告する。メモリア
レイMARYに用意されたすべての冗長ワード線WR0
〜WR3が使用され冗長エラー信号RERがハイレベル
とされた場合、あるいは試験結果に何らかの異常が生じ
た場合には、ビルトインセルフテスト回路BISTは、
テストエラー信号ERnつまりER0又はER1を選択
的にハイレベルとし、システム側に異常終了を知らせ
る。
As a result, when the redundant word line newly used for defect repair is normal, the built-in self-test circuit BIST sets the test confirmation signal ACK to high level and reports the normal end of the test to the system side. All redundant word lines WR0 prepared in memory array MARY
When WR3 to WR3 are used and the redundant error signal RR is set to the high level, or when any abnormality occurs in the test result, the built-in self-test circuit BIST
The test error signal ERn, that is, ER0 or ER1 is selectively set to a high level to notify the system of abnormal termination.

【0049】以上のように、この実施例の論理集積回路
装置LSIは、比較的大容量のランダムアクセスメモリ
RAMを搭載するとともに、これと同一半導体基板上に
形成されたビルトインセルフテスト回路BIST及び冗
長アドレス切り換え回路RAXCを搭載する。ビルトイ
ンセルフテスト回路BISTは、例えばパワーオンリセ
ットに際して、ランダムアクセスメモリRAMを構成す
るメモリアレイMARYの全アドレスに関する機能試験
を実施し、その成否を冗長アドレス切り換え回路RAX
Cに知らせる。冗長アドレス切り換え回路RAXCは、
ビルトインセルフテスト回路BISTによる機能試験の
結果をもとに、メモリアレイMARYの障害が検出され
たアドレスに対して冗長ワード線WR0〜WR3を選択
的に割り当て、置き換える。これにより、この実施例の
論理集積回路装置LSIでは、それが製品として出荷さ
れシステムに組み込まれた後においても、例えば劣化性
・進行性の欠陥によって生じた異常を救済することがで
きるため、論理集積回路装置LSIひいてはこれを含む
コンピュータの信頼性が高められる。
As described above, the logic integrated circuit device LSI of this embodiment has a relatively large-capacity random access memory RAM, a built-in self-test circuit BIST and a redundancy circuit formed on the same semiconductor substrate. An address switching circuit RAXC is mounted. The built-in self-test circuit BIST performs a functional test on all addresses of the memory array MARY constituting the random access memory RAM at the time of, for example, power-on reset, and determines whether or not the test is successful by the redundant address switching circuit RAX.
Notify C. The redundant address switching circuit RAXC is
Based on the result of the function test by the built-in self-test circuit BIST, the redundant word lines WR0 to WR3 are selectively assigned to addresses where a failure has been detected in the memory array MARY and replaced. As a result, in the logic integrated circuit device LSI of this embodiment, even after it has been shipped as a product and incorporated into the system, it is possible to relieve abnormalities caused by, for example, degradable / progressive defects. The reliability of the integrated circuit device LSI and the computer including the same can be improved.

【0050】なお、ビルトインセルフテスト回路BIS
T及び冗長アドレス切り換え回路RAXCによる機能試
験及び欠陥救済は、論理集積回路装置LSIの製造時に
おいても活用できるため、テスト工程における機能試験
及び欠陥救済を効率化し、論理集積回路装置LSIの試
験コストを削減することができる。
The built-in self-test circuit BIS
Since the function test and the defect remedy by the T and the redundant address switching circuit RAXC can be utilized also during the manufacture of the logic integrated circuit device LSI, the function test and the defect remedy in the test process are made more efficient, and the test cost of the logic integrated circuit device LSI is reduced. Can be reduced.

【0051】図8には、図1ないし図7の論理集積回路
装置LSIを含むコンピュータの一実施例のシステム構
成図が示されている。同図をもとに、この実施例の論理
集積回路装置の応用システムの概要とその特徴について
説明する。
FIG. 8 is a system configuration diagram of an embodiment of a computer including the logic integrated circuit device LSI of FIGS. 1 to 7. The outline of the application system of the logic integrated circuit device of this embodiment and its features will be described with reference to FIG.

【0052】図8において、この実施例のコンピュータ
は、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。この中央処理装置CPUには、
システムバスSBUSを介して、図1ないし図7の論理
集積回路装置LSIからなるランダムアクセスメモリR
AMが結合されるとともに、他の半導体装置として別個
に形成されたリードオンリメモリROM,ディスプレイ
コントローラDPYCならびに周辺装置コントローラP
ERCが結合される。ディスプレイコントローラDPY
Cにはディスプレイ装置DPYが結合され、周辺装置コ
ントローラPERCにはキーボードKBD及び外部記憶
装置EXMが結合される。
In FIG. 8, the computer of this embodiment has a central processing unit CPU of a stored program system as its basic component. In this central processing unit CPU,
A random access memory R composed of the logic integrated circuit device LSI of FIGS. 1 to 7 via a system bus SBUS.
The read only memory ROM, the display controller DPYC and the peripheral device controller P separately formed as another semiconductor device while the AM is coupled.
The ERC is combined. Display controller DPY
A display device DPY is connected to C, and a keyboard KBD and an external storage device EXM are connected to the peripheral device controller PERC.

【0053】中央処理装置CPUは、リードオンリーメ
モリROMに格納された制御プログラムに従ってステッ
プ動作し、コンピュータの各部を制御・統轄する。ま
た、ランダムアクセスメモリRAMは、例えばリードオ
ンリーメモリROMから中央処理装置CPUに伝達され
る制御プログラムや演算データ等を一時的に格納し、中
継する。さらに、ディスプレイコントローラDPYCは
ディスプレイ装置DPYの表示制御に供され、周辺装置
コントローラPERCは、キーボードKBD及び外部記
憶装置EXM等の周辺装置を制御する。コンピュータ
は、さらに、所定の交流入力電源電圧をもとに安定した
所定の直流電源電圧を形成してコンピュータの各部に供
給するための電源ユニットPOWUを備える。
The central processing unit CPU operates stepwise according to the control program stored in the read-only memory ROM, and controls and controls each section of the computer. The random access memory RAM temporarily stores and relays, for example, a control program, arithmetic data, and the like transmitted from the read-only memory ROM to the central processing unit CPU. Further, the display controller DPYC is provided for display control of the display device DPY, and the peripheral device controller PERC controls peripheral devices such as the keyboard KBD and the external storage device EXM. The computer further includes a power supply unit POWU for forming a stable predetermined DC power supply voltage based on the predetermined AC input power supply voltage and supplying the stable DC power supply voltage to each unit of the computer.

【0054】この実施例において、ランダムアクセスメ
モリRAMのメモリアレイMARYには、前述のよう
に、冗長素子として4本の冗長ワード線WR0〜WR3
が用意される。また、論理集積回路装置LSIには、ビ
ルトインセルフテスト回路BIST及び冗長アドレス切
り換え回路RAXCが設けられ、例えばパワーオンリセ
ット時に必要な機能試験が自律的に実行されるととも
に、冗長ワード線WR0〜WR3による欠陥救済が自律
的に行われる。この結果、論理集積回路装置LSIが劣
化性・進行性の欠陥を有し、製品出荷後に障害となった
場合でも、これを自動的に救済することができ、これに
よって論理集積回路装置LSIひいてはこれを含むコン
ピュータの信頼性を高めることができるものとなる。
In this embodiment, the memory array MARY of the random access memory RAM has four redundant word lines WR0 to WR3 as redundant elements as described above.
Is prepared. The logic integrated circuit device LSI is provided with a built-in self-test circuit BIST and a redundant address switching circuit RAXC. For example, a necessary function test is performed autonomously at power-on reset, and the redundant word lines WR0 to WR3 are used. Defect relief is performed autonomously. As a result, even if the logic integrated circuit device LSI has a deteriorating / progressive defect and fails after shipment of the product, the failure can be automatically remedied, whereby the logic integrated circuit device LSI and the The reliability of the computer including the above can be improved.

【0055】なお、ビルトインセルフテスト回路BIS
Tは、特に制限されないが、中央処理装置CPUを含む
コンピュータの各部にも設けられ、これによって例えば
パワーオンリセット時における各部の機能試験が自律的
に行われる。
The built-in self-test circuit BIS
Although not particularly limited, T is also provided in each unit of the computer including the central processing unit CPU, and thereby, for example, a function test of each unit at the time of power-on reset is performed autonomously.

【0056】以上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)ランダムアクセスメモリ等の半導体メモリを搭載
する論理集積回路装置等に、ビルトインセルフテスト回
路と、例えばビルトインセルフテスト回路によるパワー
オンリセット時の機能試験結果に応じて障害となった欠
陥素子を自動的に冗長素子と置き換える欠陥救済回路と
を設けることで、論理集積回路装置等が劣化性・進行性
の欠陥を有し、製品出荷後に障害となった場合でも、欠
陥救済回路によりこれを救済することができるという効
果が得られる。 (2)上記(1)項により、論理集積回路装置等ひいて
はこれを含むコンピュータ等の信頼性を高めることがで
きるという効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項において、ビルトイン
セルフテスト回路及び欠陥救済回路を、論理集積回路装
置等の所定の製造工程における機能試験及び欠陥救済に
活用することで、論理集積回路装置等の機能試験及び欠
陥救済を効率化することができるという効果が得られ
る。 (4)上記(3)項により、論理集積回路装置等の製造
時における試験コストを削減することができるという効
果が得られる。
The operation and effect obtained from the above embodiment are as follows. (1) A built-in self-test circuit and, for example, a defect which has failed according to a function test result at the time of power-on reset by a built-in self-test circuit in a logic integrated circuit device or the like on which a semiconductor memory such as a random access memory is mounted. By providing a defect relief circuit that automatically replaces the element with a redundant element, even if a logic integrated circuit device or the like has a degradable or progressive defect and fails after shipping the product, the defect relief circuit can Can be saved. (2) According to the above item (1), there is obtained an effect that the reliability of the logic integrated circuit device and the like, and furthermore, the computer and the like including the same can be improved. (3) In the above items (1) and (2), the built-in self-test circuit and the defect rescue circuit are utilized for a function test and a defect remedy in a predetermined manufacturing process of the logic integrated circuit device or the like, so that the logic integrated circuit is used. The effect is obtained that the efficiency of the function test and the defect remedy of the device can be improved. (4) According to the above item (3), an effect is obtained that the test cost at the time of manufacturing a logic integrated circuit device or the like can be reduced.

【0057】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
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言うまでもない。例え
ば、図1において、論理集積回路装置LSIは、複数の
ランダムアクセスメモリRAMを搭載することができる
し、そのブロック構成及びバス構成は、種々の実施形態
を採りうる。図2において、ランダムアクセスメモリR
AMのメモリアレイMARYには、任意数の冗長ワード
線を設けることができる。また、この実施例では、冗長
ワード線つまりXアドレス方向に関する欠陥のみを救済
しているが、例えばYアドレス方向に関する欠陥救済の
みを実施できるようにしてもよいし、X及びYアドレス
方向に関する欠陥救済を同時に実施できるようにしても
よい。ランダムアクセスメモリRAMのメモリアレイM
ARYは、直接周辺回路を含めて複数のサブメモリアレ
イに分割することができるし、そのブロック構成も任意
である。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say, there is. For example, in FIG. 1, the logic integrated circuit device LSI can mount a plurality of random access memories RAM, and its block configuration and bus configuration can adopt various embodiments. In FIG. 2, a random access memory R
Any number of redundant word lines can be provided in the AM memory array MARY. Further, in this embodiment, only the defect in the redundant word line, that is, the defect in the X address direction is rescued. For example, only the defect rescue in the Y address direction may be performed, or the defect rescue in the X and Y address directions may be performed. May be performed simultaneously. Memory array M of random access memory RAM
The ARY can be directly divided into a plurality of sub-memory arrays including peripheral circuits, and the block configuration is arbitrary.

【0058】図3において、ランダムアクセスメモリR
AMの機能試験結果がアドレス信号をデコードした後の
ワード線又はビット線に対応して出力される場合、冗長
アドレス切り換え回路RAXCは、これをバイナリな信
号に変換するためのエンコーダを備える必要がある。冗
長アドレス切り換え回路RAXCは、種々のブロック構
成を採りうるし、そのバス構成ならびに各信号の有効レ
ベル等は、この実施例による制約を受けない。図4及び
図5において、ビルトインセルフテスト回路BISTな
らびにそのテスト制御回路TCTLは、例えばストアド
プログラム方式の処理装置に置き換えることができる
し、そのブロック構成及びバス構成も種々の実施形態を
採りうる。図6において、テスト制御回路TCTLによ
る機能試験の処理フローはほんの一例であり、この発明
に制約を与えない。
In FIG. 3, random access memory R
When an AM functional test result is output corresponding to a word line or a bit line after decoding an address signal, the redundant address switching circuit RAXC needs to include an encoder for converting this into a binary signal. . The redundant address switching circuit RAXC can take various block configurations, and its bus configuration, the effective level of each signal, and the like are not restricted by this embodiment. 4 and 5, the built-in self-test circuit BIST and its test control circuit TCTL can be replaced with, for example, a processing device of a stored program system, and the block configuration and the bus configuration can also adopt various embodiments. In FIG. 6, the processing flow of the function test by the test control circuit TCTL is only an example, and does not limit the present invention.

【0059】図8において、コンピュータのシステム構
成は、種々の実施形態を採りうる。また、本実施例で
は、論理集積回路装置LSIに機能試験のためのビルト
インセルフテスト回路BISTを設けているが、図9に
例示されるように、中央処理装置CPUに設けられたビ
ルトインセルフテスト回路BISTの制御によりランダ
ムアクセスメモリRAMの機能試験を実施し、その結果
を冗長アドレス切り換え回路RAXCに知らせるように
してもよい。また、図10に例示されるように、中央処
理装置CPU,ビルトインセルフテスト回路BIST,
冗長アドレス切り換え回路RAXCならびにランダムア
クセスメモリRAMを1個の論理集積回路装置LSIと
して共通の半導体基板上に形成することもよい。
In FIG. 8, the computer system configuration can take various embodiments. In this embodiment, the logic integrated circuit device LSI is provided with a built-in self-test circuit BIST for a function test. However, as illustrated in FIG. 9, the built-in self-test circuit BIST provided in the central processing unit CPU is provided. A function test of the random access memory RAM may be performed under the control of the BIST, and the result may be notified to the redundant address switching circuit RAXC. Further, as exemplified in FIG. 10, the central processing unit CPU, the built-in self-test circuit BIST,
The redundant address switching circuit RAXC and the random access memory RAM may be formed as a single logic integrated circuit device LSI on a common semiconductor substrate.

【0060】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるラン
ダムアクセスメモリならびにこれを含むコンピュータに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、例えば、リードオンリメモリ等の各種半導
体メモリやこれを搭載する各種デジタル集積回路装置に
も適用できる。この発明は、少なくとも冗長素子を含む
半導体装置ならびにこのような半導体装置を含む装置又
はシステムに広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a random access memory and a computer including the same, which are fields of application, has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to various semiconductor memories such as a read-only memory and various digital integrated circuit devices equipped with the same. The present invention can be widely applied to a semiconductor device including at least a redundant element and an apparatus or a system including such a semiconductor device.

【0061】[0061]

【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、ランダムアクセスメモリ等
の半導体メモリを搭載する論理集積回路装置等に、ビル
トインセルフテスト回路と、例えばビルトインセルフテ
スト回路によるパワーオンリセット時の機能試験結果に
応じて障害となった欠陥素子を自動的に冗長素子と置き
換える欠陥救済回路とを設ける。また、これらのビルト
インセルフテスト回路及び欠陥救済回路を、論理集積回
路装置等の所定の製造工程における機能試験及び欠陥救
済に活用する。これにより、論理集積回路装置等が劣化
性・進行性の欠陥を有し、製品出荷後に障害となった場
合でも、欠陥救済回路によりこれを救済することがで
き、これによっで論理集積回路装置等ひいてはこれを含
むコンピュータ等の信頼性を高めることができる。ま
た、ビルトインセルフテスト回路及び欠陥救済回路を製
造時の機能試験及び欠陥救済に活用することで、論理集
積回路装置等の機能試験及び欠陥救済を効率化し、その
試験コストを削減することができる。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a built-in self-test circuit and a defective element that has failed according to a function test result at the time of power-on reset by, for example, a built-in self-test circuit are automatically added to a logic integrated circuit device equipped with a semiconductor memory such as a random access memory. And a defect relieving circuit for replacing the redundant element. Further, the built-in self-test circuit and the defect rescue circuit are used for a functional test and a defect remedy in a predetermined manufacturing process of a logic integrated circuit device or the like. Thus, even if a logic integrated circuit device or the like has a deteriorating or progressive defect and fails after shipment of a product, the defect can be remedied by the defect rescue circuit. Thus, the reliability of a computer or the like including the same can be improved. In addition, by utilizing the built-in self-test circuit and the defect rescue circuit for the function test and the defect rescue at the time of manufacturing, the function test and the defect rescue of the logic integrated circuit device and the like can be efficiently performed, and the test cost can be reduced.

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

【図1】この発明が適用された論理集積回路装置の一実
施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a logic integrated circuit device to which the present invention is applied.

【図2】図1の論理集積回路装置に含まれるランダムア
クセスメモリの一実施例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a random access memory included in the logic integrated circuit device of FIG. 1;

【図3】図1の論理集積回路装置に含まれる冗長アドレ
ス切り換え回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of a redundant address switching circuit included in the logic integrated circuit device of FIG. 1;

【図4】図1の論理集積回路装置に含まれるビルトイン
セルフテスト回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of a built-in self-test circuit included in the logic integrated circuit device of FIG. 1;

【図5】図4のビルトインセルフテスト回路に含まれる
テスト制御回路の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing one embodiment of a test control circuit included in the built-in self-test circuit of FIG. 4;

【図6】図5のテスト制御回路の一実施例を示す処理フ
ロー図である。
FIG. 6 is a processing flowchart showing one embodiment of the test control circuit of FIG. 5;

【図7】図5のテスト制御回路の一実施例を示す真理値
図である。
FIG. 7 is a truth diagram illustrating an embodiment of the test control circuit of FIG. 5;

【図8】図1の論理集積回路装置を含むコンピュータの
一実施例を示すシステム構成図である。
FIG. 8 is a system configuration diagram showing one embodiment of a computer including the logic integrated circuit device of FIG. 1;

【図9】この発明が適用された論理集積回路装置を含む
コンピュータの第2の実施例を示すシステム構成図であ
る。
FIG. 9 is a system configuration diagram showing a second embodiment of a computer including a logic integrated circuit device to which the present invention is applied.

【図10】この発明が適用された論理集積回路装置を含
むコンピュータの第3の実施例を示すシステム構成図で
ある。
FIG. 10 is a system configuration diagram showing a third embodiment of a computer including a logic integrated circuit device to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

LSI……論理集積回路装置、RAM……ランダムアク
セスメモリ、RAXC……冗長アドレス切り換え回路、
BIST……ビルトインセルフテスト回路、LC……論
理回路、ADD……アドレスバス又はアドレス信号、D
ATA……データバス又はデータ、CTL……コントロ
ールバス又は制御信号。MARY……メモリアレイ、W
R0〜WR3……冗長ワード線、XD……Xアドレスデ
コーダ、RW……リードライト回路、YS……Yスイッ
チ回路、YD……Yアドレスデコーダ、MCTL……メ
モリコントローラ、XR0〜XR3……冗長選択信号。
RF0〜RF3,RFE……D型フリップフロップ、R
AL0〜RAL3……冗長アドレスラッチ、RAC0〜
RAC3……冗長アドレス比較回路、AG1〜AG5…
…アンド(AND)ゲート、V1……インバータ。TC
TL……テスト制御回路、ACTR……アドレスカウン
タ、ASEL……アドレス選択回路、PATG……パタ
ーンジェネレータ、DSEL……データ選択回路、TS
TC……テストデータ比較回路。CL……テスト制御論
理回路、SREG……ステータスレジスタ、FREG…
…フラグレジスタ。CPU……中央処理装置、SBUS
……システムバス、ROM……リードオンリメモリ、D
PYC……ディスプレイコントローラ、DPY……ディ
スプレイ装置、PERC……周辺装置コントローラ、K
BD……キーボード、EXM……外部記憶装置、POW
U……電源ユニット。
LSI: logic integrated circuit device, RAM: random access memory, RAXC: redundant address switching circuit,
BIST: Built-in self-test circuit, LC: Logic circuit, ADD: Address bus or address signal, D
ATA: Data bus or data, CTL: Control bus or control signal. MARY: Memory array, W
R0-WR3 ... redundant word line, XD ... X address decoder, RW ... read / write circuit, YS ... Y switch circuit, YD ... Y address decoder, MCTL ... memory controller, XR0-XR3 ... redundant selection signal.
RF0 to RF3, RFE: D-type flip-flop, R
AL0-RAL3 ... redundant address latch, RAC0
RAC3 ... redundant address comparison circuit, AG1 to AG5 ...
... AND gate, V1 ... inverter. TC
TL: Test control circuit, ACTR: Address counter, ASEL: Address selection circuit, PATG: Pattern generator, DSEL: Data selection circuit, TS
TC: Test data comparison circuit. CL: Test control logic circuit, SREG: Status register, FREG:
... Flag register. CPU: Central processing unit, SBUS
…… System bus, ROM …… Read-only memory, D
PYC: Display controller, DPY: Display device, PERC: Peripheral device controller, K
BD: Keyboard, EXM: External storage device, POW
U: Power supply unit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冗長素子を含む所定の内部回路と、 上記内部回路の機能試験の結果に応じてその欠陥部分を
選択的に上記冗長素子に置き換える欠陥救済回路とを具
備することを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a predetermined internal circuit including a redundant element; and a defect relief circuit for selectively replacing a defective portion with the redundant element according to a result of a function test of the internal circuit. Semiconductor device.
【請求項2】 請求項1において、 上記半導体装置は、上記内部回路の機能試験を自律的に
実行するテスト回路を具備するものであることを特徴と
する半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device includes a test circuit that autonomously executes a function test of the internal circuit.
【請求項3】 請求項1において、 上記半導体装置は、ストアドプログラム方式の処理装置
を含む所定のシステムに含まれるものであって、 上記内部回路の機能試験は、上記処理装置の制御により
プログラム的に行われるものであることを特徴とする半
導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is included in a predetermined system including a processing device of a stored program system, and the functional test of the internal circuit is performed by controlling the processing device. A semiconductor device characterized in that the semiconductor device is used.
【請求項4】 請求項1,請求項2又は請求項3におい
て、 上記内部回路の機能試験及び冗長素子への置き換えは、
半導体装置の電源投入時に行われるものであることを特
徴とする半導体装置。
4. The method according to claim 1, wherein the function test of the internal circuit and the replacement of the internal circuit with a redundant element are performed as follows.
A semiconductor device, which is performed when the power of the semiconductor device is turned on.
【請求項5】 請求項1,請求項2,請求項3又は請求
項4において、 上記半導体装置は、半導体メモリを搭載する論理集積回
路装置であって、 上記内部回路は、上記半導体メモリであることを特徴と
する半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a logic integrated circuit device equipped with a semiconductor memory, and the internal circuit is the semiconductor memory. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 請求項1,請求項2,請求項3,請求項
4又は請求項5において、 上記内部回路は、所定数の上記冗長素子を含むものであ
って、 上記欠陥救済回路は、上記欠陥部分と置き換えられた冗
長素子の数が上記所定数を超えたとき、上記半導体装置
が欠陥救済不能となったことを識別し、表示する機能を
有するものであることを特徴とする半導体装置。
6. An internal circuit according to claim 1, wherein said internal circuit includes a predetermined number of said redundant elements, and said defect repair circuit comprises: A semiconductor device having a function of identifying and displaying that the semiconductor device has become unable to repair defects when the number of redundant elements replaced with the defective portions exceeds the predetermined number. .
【請求項7】 冗長素子を含む所定の内部回路と、 上記内部回路の機能試験の結果に応じてその欠陥部分を
選択的に上記冗長素子に置き換える欠陥救済回路とを具
備する半導体装置を含んでなることを特徴とするシステ
ム。
7. A semiconductor device comprising: a predetermined internal circuit including a redundant element; and a defect relief circuit for selectively replacing a defective portion with the redundant element according to a result of a function test of the internal circuit. A system characterized by becoming.
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