專利名稱：存儲器自我測試的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲器自我測試的方法，特別涉及一種結(jié)合探針的時分復(fù)用測試與修補(bǔ)的內(nèi)置自我測試存儲器的方法。
嵌入式存儲器(embedded memory)應(yīng)用在半導(dǎo)體元件上已經(jīng)有許多年了。而現(xiàn)在的嵌入式存儲器因?yàn)槠淙萘棵芏仍絹碓礁撸斐蓪Ｓ眉呻娐?application specific integrated circuit，以下簡稱ASIC)或邏輯部分的問題。并且當(dāng)存儲器測試器(memory tester)所能夠提供的測試速度低于測試的需求時，亦必須設(shè)計(jì)出以高速來測試嵌入式存儲器。
對于小密度容量的測試嵌入式存儲器，在未結(jié)合內(nèi)置自我測試(built-inselftest，以下簡稱BIST)或者探針(gang probing)測試，其成本考慮上與成效上可能都還是很充足的。但是現(xiàn)在由于系統(tǒng)整合芯片(system-on-chip)的趨勢，使得嵌入式存儲器亦被制作在元件上。并且由于系統(tǒng)功能越來越復(fù)雜，嵌入式存儲器的密度容量、速度與數(shù)據(jù)長度必須越來越高。在過去，許多公司在測試元件的存儲器部分應(yīng)用BIST但是沒有修補(bǔ)的功能。而現(xiàn)在嵌入式存儲器的密度容量的需求已經(jīng)到達(dá)了16Mb至32Mb的范圍了，技術(shù)發(fā)展越來越高，簡單的BIST而沒有修補(bǔ)功能應(yīng)用在嵌入式存儲器是不夠的。典型的嵌入式存儲器具有內(nèi)建修補(bǔ)的功能，其芯片大小相對于嵌入式存儲器只有BIST功能大約多出5％至30％。其中有一些嵌入式存儲器是利用探針測試并且修補(bǔ)。但是對于數(shù)據(jù)長度很長的嵌入式存儲器，利用探針測試并且修補(bǔ)的方法是非常不好的，因?yàn)樵谛酒媳仨氁泻艽髤^(qū)域的探針焊盤(probing pad)。并且測試器的測試速度亦不能夠達(dá)到元件所需的測試速度，因此在測試完之后經(jīng)過封裝還會有損壞的元件，這樣將會大大地提高成本。
請參照

圖1，其為在ASIC應(yīng)用元件上的習(xí)知BIST的裝置方塊圖。此BIST未包括有檢測及修補(bǔ)的功能，并且其具有地址自動測試產(chǎn)生器(automatic test pattern generator for address，以下簡稱ATPG_A)以及數(shù)據(jù)自動測試產(chǎn)生器(automatic test pattern generator for data，以下簡稱ATPG_D)。其動作的方法可參照圖2的流程圖。當(dāng)存儲器的BIST將BIST使能焊盤(BIST_EN pad)10使能，BIST邏輯(BIST logic)20會開始一個寫入周期，此時ATPG_A 30產(chǎn)生一個地址，并將由ATPG_D 40產(chǎn)生的數(shù)據(jù)寫入存儲器60中由ATPG_A 30產(chǎn)生的地址所對應(yīng)的存儲器數(shù)據(jù)區(qū)64。而存儲器60的讀寫都是經(jīng)由具有存儲器讀/寫控制的ASIC(ASIC with memory R/Wcontrol)50所控制。在讀取周期中，存儲器I/O 66會將先前由ATPG_A 30產(chǎn)生的地址所對應(yīng)的存儲器數(shù)據(jù)區(qū)64中的數(shù)據(jù)讀出，并將每一位都經(jīng)由比較器70和先前ATPG_D 40產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作比較，如果相同則比較器70輸出邏輯‘0’的消息，如果不相同則比較器70輸出邏輯‘1’的消息，將所有經(jīng)過比較后的結(jié)果再經(jīng)過“或”門(OR GATE)80，當(dāng)輸出為邏輯‘0’則代表此批數(shù)據(jù)正確無誤，當(dāng)輸出為邏輯‘1’則代表此批數(shù)據(jù)中至少有一位錯誤。
在上述中，假如有任何一位的比較結(jié)果是錯誤的，會在通過/失敗焊盤90(以下簡稱PASS/FAIL)上輸出FAIL的消息，并且結(jié)束測試。當(dāng)存儲器數(shù)據(jù)區(qū)64中所有的位經(jīng)過比較器70測試后都沒有錯誤發(fā)生，則在PASS/FAIL焊盤80輸出PASS消息。此BIST設(shè)計(jì)將只會輸出PASS/FAIL的消息，當(dāng)在嵌入式存儲器中任何一個位(bit)損壞時將會產(chǎn)生FAIL的消息，并且整個元件將被丟棄。
而習(xí)知嵌入式存儲器具有內(nèi)建修補(bǔ)的功能，是利用位映像(bit mapping)的測試器，其具有一個和嵌入式存儲器相同大小的高速緩沖存儲器(cachememory)，會將損壞位的位置，對應(yīng)到高速緩沖存儲器的相同位置。但是當(dāng)嵌入式存儲器的密度容量太大時，高速緩沖存儲器所需要的成本就會顯著增加。
上述方法僅適用于嵌入式存儲器其位數(shù)較少、或者其數(shù)據(jù)長度短的情況。在數(shù)據(jù)長度長的情況下，會造成芯片探針焊盤太多而浪費(fèi)芯片的區(qū)域，造成成本的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明提出一種存儲器自我測試的方法，結(jié)合探針的時分復(fù)用測試time-division-multiplexed-testing)得到嵌入式存儲器的損壞位位置并且分析與修補(bǔ)。
本發(fā)明提出一種存儲器自我測試的方法，其不僅可以由減少的探針焊盤來降低芯片的面積，并且可以減少測試的時間，更可以節(jié)省成本。
本發(fā)明提出一種存儲器自我測試的方法，包括下列步驟
將內(nèi)建自我測試位使能。
在寫入周期，產(chǎn)生一個地址及一個數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)當(dāng)作存儲器數(shù)據(jù)寫入測試存儲器上述產(chǎn)生的地址處。
在讀取周期，讀取測試存儲器上述產(chǎn)生的地址處的存儲器數(shù)據(jù)。
比較存儲器數(shù)據(jù)與上述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；當(dāng)比較結(jié)果為相同，判斷測試存儲器是否測試完畢。
當(dāng)存儲器尚未測試完畢，則回到在一寫入周期步驟。
當(dāng)存儲器測試完畢，則結(jié)束所有的測試動作。
當(dāng)比較結(jié)果為不相同，設(shè)定錯誤標(biāo)志并且輸出錯誤標(biāo)志、地址數(shù)據(jù)、地址結(jié)束數(shù)據(jù)與位數(shù)據(jù)至測試器。
判斷位數(shù)據(jù)輸出完畢。
當(dāng)位數(shù)據(jù)尚未輸出完畢，則回到當(dāng)比較結(jié)果為不相同步驟。
當(dāng)數(shù)據(jù)輸出完畢，復(fù)位錯誤標(biāo)志，并回到當(dāng)比較結(jié)果為相同步驟。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下附圖的簡單說明圖1為在ASIC應(yīng)用元件上的習(xí)知BIST的裝置方塊圖；圖2為在ASIC應(yīng)用元件上的習(xí)知BIST動作的方法流程圖；以及圖3為依照本發(fā)明在ASIC應(yīng)用元件上的BIST動作的方法流程圖。
本發(fā)明以一個128M bits(1024×512×256＝210×29×256)的嵌入式存儲器為范例，10代表10個列地址，9代表9個行地址與256位的數(shù)據(jù)長度。而列地址以[AROW1，AROW2，AROW3，......AROW10]表示，行地址以[ACOL1，ACOL2，AROW3......AROW9]表示，運(yùn)用8個探針焊盤來讓測試器接收并記錄位數(shù)據(jù)，以1個探針焊盤讓測試器檢測錯誤標(biāo)志[ERROR FLAG]消息，以2個探針焊盤傳送地址數(shù)據(jù)[AROWn，ACOLn]，以2個探針焊盤傳送地址結(jié)束數(shù)據(jù)[ENDROWn，ENDCOLn]，而n代表第n周期的輸出結(jié)果。
請參照圖3，其為存儲器自我測試的方法的流程圖。當(dāng)BIST開始時是以元件的高速測試時鐘執(zhí)行高速測試，并會開始一個寫入周期，此時ATPG_A產(chǎn)生一個地址，并將ATPG_D產(chǎn)生的數(shù)據(jù)當(dāng)作存儲器數(shù)據(jù)，寫入ATPG_A產(chǎn)生的地址所對應(yīng)的存儲器數(shù)據(jù)區(qū)。在讀取周期中，存儲器I/O會將先前ATPG_A產(chǎn)生的地址所對應(yīng)的存儲器數(shù)據(jù)區(qū)中的存儲器數(shù)據(jù)讀出，并經(jīng)由比較器和先前ATPG_D產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作比較。假如有任何一位的比較結(jié)果是錯誤的代表此位損壞，則ATPG_A與ATPG_D停留在此狀態(tài)，并且元件內(nèi)高速測試時鐘亦停止，經(jīng)過比較器后的每一位數(shù)據(jù)則鎖存(latch)在比較器上。
此時便由速度較慢的測試器時鐘來動作，舉例來說，假設(shè)BIST開始時是以元件的執(zhí)行速度來高速測試，當(dāng)測試到列地址
與行地址[101011001]有錯誤時，且其第[1]、[7]與[256]位損壞。此時先設(shè)定(set)錯誤標(biāo)志，由于使用8個探針焊盤來傳送位數(shù)據(jù)，所以利用時分復(fù)用測試(time-division-multiplexed-testing)，將256位的數(shù)據(jù)分為32個周期經(jīng)由測試器的探針來傳送至測試器。此時ATPG_A與ATPG_D停止，并且元件內(nèi)高速的測試時鐘停止，并經(jīng)過比較器后的每一位數(shù)據(jù)鎖存在比較器上。此時由測試器的低速時鐘動作，而在速度較慢的測試器周期中，第1個周期輸出錯誤標(biāo)志[1]-代表此時為錯誤位輸出、地址數(shù)據(jù)
-代表[AROW1＝0，ACOL1＝1]、地址結(jié)束數(shù)據(jù)
-代表地址數(shù)據(jù)還未結(jié)束，位數(shù)據(jù)[10000010]-代表第1周期的第一位及第七位損壞，亦即數(shù)據(jù)的第1及第7位損壞。第2個周期輸出錯誤標(biāo)志[1]-代表此時為錯誤位輸出、地址數(shù)據(jù)
-代表[AROW2＝0，ACOL2＝0]、地址結(jié)束數(shù)據(jù)
-代表地址數(shù)據(jù)還未結(jié)束，位數(shù)據(jù)
-代表第2周期沒有損壞位，亦及數(shù)據(jù)的第9至16位沒有損壞。第3個周期輸出錯誤標(biāo)志[1]-代表此時為錯誤位輸出、地址數(shù)據(jù)[1，1]-代表[AROW3＝1，ACOL3＝1]、地址結(jié)束數(shù)據(jù)
-代表地址數(shù)據(jù)還未結(jié)束，位數(shù)據(jù)
-代表第3周期沒有損壞位，亦及數(shù)據(jù)的第17至24位沒有損壞。依此類推，到了第9個周期輸出錯誤標(biāo)志[1]-代表此時為錯誤位輸出、地址數(shù)據(jù)
-代表[AROW9＝0，ACOL9＝1]、地址結(jié)束數(shù)據(jù)
-代表行地址數(shù)據(jù)結(jié)束且列地址數(shù)據(jù)還未結(jié)束，位數(shù)據(jù)
-代表第9周期沒有損壞位，亦及數(shù)據(jù)的第64至72位沒有損壞。到了第10個周期輸出錯誤標(biāo)志[1]-代表此時為錯誤位輸出、地址數(shù)據(jù)
-代表[AROW10＝0，ACOL10＝x]、x代表無意義、地址結(jié)束數(shù)據(jù)[1，1]-代表行地址數(shù)據(jù)結(jié)束且列地址數(shù)據(jù)結(jié)束，位數(shù)據(jù)
-代表第10周期沒有損壞位，亦及數(shù)據(jù)的第73至80位沒有損壞。直到第32周期輸出錯誤標(biāo)志[1]-代表此時為錯誤位輸出、地址數(shù)據(jù)[x，x]-代表[AROW1＝x，ACOL1＝x]、x代表無意義、地址結(jié)束數(shù)據(jù)[1，1]-代表行地址數(shù)據(jù)結(jié)束且列地址數(shù)據(jù)結(jié)束，位數(shù)據(jù)
-代表第32周期第8位損壞，亦及數(shù)據(jù)的第249至256位中第256位損壞。而第33周期BIST會復(fù)位(reset)錯誤標(biāo)志從[1]更改為
。此時BIST元件啟動其高速測試時鐘，并且元件繼續(xù)以高速的測試時鐘檢測其他地址，ATPG_A與ATPG_D繼續(xù)動作，直到所有的存儲器位都被檢測完成為止。
當(dāng)所有的存儲器位都被檢測完成后，測試器便記錄了所有損壞的地址以及相對的損壞位位置，測試工程師便可以利用這些數(shù)據(jù)分析及修復(fù)損壞的位。
因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提出一種存儲器自我測試的方法，其結(jié)合探針的時分復(fù)用測試得到嵌入式存儲器的損壞位位置并且分析與修補(bǔ)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是提出一種存儲器自我測試的方法，其不僅可以由減少的探針焊盤來降低芯片的面積，并且可以減少測試的時間，更可以節(jié)省成本。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種存儲器自我測試的方法，包括下列步驟將一內(nèi)建自我測試位使能；在一寫入周期，產(chǎn)生一地址及一數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)當(dāng)作一存儲器數(shù)據(jù)寫入一測試存儲器的該地址處；在一讀取周期，讀取該測試存儲器該地址處的該存儲器數(shù)據(jù)；比較該存儲器數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)；當(dāng)比較結(jié)果為相同，判斷該測試存儲器測試完畢；當(dāng)該存儲器尚未測試完畢，則回到一寫入周期步驟；當(dāng)該存儲器測試完畢，則結(jié)束所有的測試動作；當(dāng)比較結(jié)果為不相同，設(shè)定一錯誤標(biāo)志并且輸出該錯誤標(biāo)志、一地址數(shù)據(jù)、一地址結(jié)束數(shù)據(jù)與一位數(shù)據(jù)至一測試器；判斷該位數(shù)據(jù)輸出完畢；當(dāng)該位數(shù)據(jù)尚未輸出完畢，則回到當(dāng)比較結(jié)果為不相同步驟；以及當(dāng)該數(shù)據(jù)輸出完畢，復(fù)位該錯誤標(biāo)志，并回到當(dāng)比較結(jié)果為相同步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該地址由一地址自動測試產(chǎn)生器產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該數(shù)據(jù)由一數(shù)據(jù)自動測試產(chǎn)生器產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該錯誤標(biāo)志尚未設(shè)定時以一元件的高速測試時鐘執(zhí)行高速測試。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該錯誤標(biāo)志設(shè)定后以一測試器的低速時鐘來接收該錯誤標(biāo)志、該地址數(shù)據(jù)、該地址結(jié)束數(shù)據(jù)與該位數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該測試器接收該錯誤標(biāo)志、該地址數(shù)據(jù)、該地址結(jié)束數(shù)據(jù)與該位數(shù)據(jù)，用以獲得該測試存儲器的多個損壞位數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該測試存儲器分為一列地址與一行地址。
8.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該地址數(shù)據(jù)包括該列地址其中的一位與該行地址其中的一位。
9.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該地址結(jié)束數(shù)據(jù)提供該列地址與該行地址的傳輸狀況。
10.如權(quán)利要求1所述的存儲器自我測試的方法，其中該位數(shù)據(jù)用以提供該測試存儲器內(nèi)該列地址與該行地址處的該些損壞位。
全文摘要
本發(fā)明提出一種存儲器自我測試的方法,尤其在數(shù)據(jù)長度很長的情況之下,測試器結(jié)合探針的時分復(fù)用測試來獲得嵌入式存儲器損壞的位置并予以修補(bǔ)。本方法的優(yōu)點(diǎn)為:可以由減少的探針焊盤來降低芯片的面積,并且可以減少測試的時間。另外亦降低了測試的成本。
文檔編號G11C29/00GK1353423SQ0013199
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月3日
發(fā)明者簡篇 申請人:簡篇