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JP2012127911A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2012127911A
JP2012127911A JP2010281706A JP2010281706A JP2012127911A JP 2012127911 A JP2012127911 A JP 2012127911A JP 2010281706 A JP2010281706 A JP 2010281706A JP 2010281706 A JP2010281706 A JP 2010281706A JP 2012127911 A JP2012127911 A JP 2012127911A
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logical
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cmos
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JP2010281706A
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Hidetoshi Miyazaki
英敏 宮崎
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing time for IDDQ test and the like.SOLUTION: In a semiconductor integrated circuit 1 in which a CMOS logic circuit 10 is integrated, an output logic value control circuit 20 is provided between a plurality of output stage CMOS devices 12 of the CMOS logic circuit 10 and a plurality of output terminals 32 for outputting a signal to the outside. The output logic value control circuit 20 is composed of a plurality of logical operators 21 of two-input one-output that is provided corresponding to the plurality of output stage CMOS devices 12, respectively. While a logical value output by the output stage CMOS device 12 is input into one input port, a control signal 22 is input into the other input port. The logical operator 21 can fix the logical value of an output port at either High or Low when the control signal 22 is fixed at either High or Low.

Description

本発明は、半導体集積回路に関し、より特定的には、IDDQテスト等の対象となるCMOS論理回路を集積した半導体集積回路に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit in which a CMOS logic circuit to be subjected to an IDDQ test or the like is integrated.

半導体集積回路(IC)に集積されたCMOS(相補型金属酸化膜半導体)論理回路の検査方法として、静止電源電流観測テスト等と呼ばれるIDDQテストが知られている。このIDDQテストは、スキャンテストやファンクションテストでは検出が困難であった配線間ショートやトランジスタリーク等の回路異常を検出できるので、半導体集積回路の信頼性を向上させるテスト手段として有用である。   As a method for inspecting a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) logic circuit integrated in a semiconductor integrated circuit (IC), an IDDQ test called a static power supply current observation test is known. This IDDQ test is useful as a test means for improving the reliability of a semiconductor integrated circuit because it can detect a circuit abnormality such as a short circuit between wirings or a transistor leak, which is difficult to detect by a scan test or a function test.

このIDDQテストとは、故障や欠陥等がない正常状態のCMOSデバイスは、スイッチング動作をしていない動作静止時にはごくわずかな電流(静止電流と呼ばれる)しか流れないが、故障や欠陥等がある異常状態のCMOSデバイスは、動作静止時であっても正常状態と比べて数倍の電流が流れるという特性を利用したものであり、CMOS論理回路の静止電源電流(Iddq)を測定して所定の基準電流値と比較することによって、CMOSデバイスの異常の有無を判断するテスト方法である。   This IDDQ test is a normal state CMOS device that does not have a failure or defect, but only a small amount of current (called a quiescent current) flows when the operation is not performed, but there is a failure or defect. The CMOS device in the state uses a characteristic that a current several times as large as that in the normal state flows even when the operation is stationary, and the quiescent power supply current (Idddq) of the CMOS logic circuit is measured to obtain a predetermined reference. This is a test method for judging whether or not there is an abnormality in a CMOS device by comparing with a current value.

周知のファンクションテストでは、CMOS論理回路内部のCMOSデバイスを動作させて、その動作で得られる論理値をCMOS論理回路の信号出力点(半導体集積回路の出力端子)まで伝播させた上で、この信号出力点の論理値を観測しなければならないのに対し、IDDQテストでは、CMOS論理回路内部のCMOSデバイスを動作させて、CMOS論理回路の静止電源電流を観測するだけでよい。このため、IDDQテストは、ファンクションテストよりも簡単かつ観測性が優れている。   In a well-known function test, a CMOS device in a CMOS logic circuit is operated, and a logic value obtained by the operation is propagated to a signal output point (output terminal of a semiconductor integrated circuit) of the CMOS logic circuit. While the logic value of the output point must be observed, in the IDDQ test, it is only necessary to operate the CMOS device inside the CMOS logic circuit and observe the static power supply current of the CMOS logic circuit. For this reason, the IDDQ test is easier and more observable than the function test.

また、図3に例示されるように、半導体集積回路101に集積されるCMOS論理回路110の内部には、一般に数十〜数百程度の複数のCMOSデバイス111が形成されている。このため、IDDQテストでは、この複数のCMOSデバイス111の各々について、異常の有無を判断する検査が行われている。   Also, as illustrated in FIG. 3, a plurality of CMOS devices 111 of about several tens to several hundreds are generally formed inside the CMOS logic circuit 110 integrated in the semiconductor integrated circuit 101. For this reason, in the IDDQ test, an inspection for determining whether or not there is an abnormality is performed for each of the plurality of CMOS devices 111.

具体的には、従来のIDDQテストでは、検査対象となるCMOSデバイス111毎にそのCMOSデバイス111に適した論理状態にCMOS論理回路110の内部を変化させるテストパターンを入力端子131から入力し、CMOS論理回路110の内部の各ノード(CMOSデバイス111間の接続点)の論理値を確定(論理値をHigh論理値「1」又はLow論理値「0」のいずれかに固定)させた後、CMOS論理回路110の静止電源電流を観測することを行っている。例えば、特許文献1を参照。   Specifically, in the conventional IDDQ test, a test pattern for changing the inside of the CMOS logic circuit 110 to a logic state suitable for the CMOS device 111 is input from the input terminal 131 for each CMOS device 111 to be inspected. After the logic value of each node (connection point between the CMOS devices 111) in the logic circuit 110 is fixed (the logic value is fixed to either the high logic value “1” or the low logic value “0”), the CMOS The quiescent power supply current of the logic circuit 110 is observed. See, for example, US Pat.

このように、従来のIDDQテストでは、CMOS論理回路110の内部の論理状態を変化させて各ノードの論理値を確定させる第1の工程と、各ノードの論理値を確定させた後にCMOS論理回路110の静止電源電流を測定する第2の工程とを、複数のCMOSデバイス111の全てについて検査が完了するまでに必要な回数だけ繰り返し行うことで、CMOS論理回路110の異常の有無を高精度に判断している。   As described above, in the conventional IDDQ test, the first step of determining the logical value of each node by changing the internal logic state of the CMOS logic circuit 110 and the CMOS logic circuit after determining the logical value of each node. The second step of measuring the quiescent power supply current of 110 is repeated as many times as necessary until the inspection of all the plurality of CMOS devices 111 is completed, so that the presence / absence of abnormality of the CMOS logic circuit 110 can be accurately determined. Deciding.

特開2005−140759号公報JP 2005-140759 A

通常、IDDQテストは、CMOS論理回路110が集積されたチップ状の半導体集積回路101がICパッケージに搭載された状態で行われるか、又はこのICパッケージが基板に実装された状態で行われる。従って、CMOS論理回路110を構成するCMOSデバイス111の内、半導体集積回路101の出力端子(ボンディングパッド)132に直接接続された出力段CMOSデバイス112は、ボンディングワイヤが持つ抵抗値、出力端子やパッケージ端子が持つ寄生容量、及び基板への実装で接続される回路等、様々な外的負荷による影響を受ける。   Usually, the IDDQ test is performed in a state where the chip-like semiconductor integrated circuit 101 on which the CMOS logic circuit 110 is integrated is mounted on an IC package, or in a state where the IC package is mounted on a substrate. Accordingly, among the CMOS devices 111 constituting the CMOS logic circuit 110, the output stage CMOS device 112 directly connected to the output terminal (bonding pad) 132 of the semiconductor integrated circuit 101 has the resistance value, output terminal and package of the bonding wire. It is affected by various external loads such as parasitic capacitance of terminals and circuits connected by mounting on the board.

このような外的負荷の影響を受けるため(負荷が増えるため)、出力段CMOSデバイス112は、上述した第1の工程において、テストパターンが入力されてから自らの論理値を確定させるまでに要する時間tが、出力段以外のCMOSデバイス111よりも相対的に長くなる。従って、第2の工程の処理が開始できる状態になるまで、つまりCMOS論理回路110を構成するCMOSデバイス111及び出力段CMOSデバイス112の全ての論理値が確定して静止電源電流が安定するまでの時間Tも、必然的に長くなる。
図4は、CMOS論理回路110を構成するCMOSデバイス111及び出力段CMOSデバイス112について、上述した時間t及び時間Tを比較した図である。
Since it is affected by such an external load (because the load increases), the output stage CMOS device 112 needs to determine its own logical value after the test pattern is input in the first step described above. The time t becomes relatively longer than that of the CMOS device 111 other than the output stage. Therefore, until the processing of the second process can be started, that is, until all the logical values of the CMOS device 111 and the output stage CMOS device 112 constituting the CMOS logic circuit 110 are determined and the quiescent power supply current is stabilized. The time T is inevitably longer.
FIG. 4 is a diagram comparing the time t and the time T described above for the CMOS device 111 and the output stage CMOS device 112 that constitute the CMOS logic circuit 110.

このため、従来の半導体集積回路101では、CMOS論理回路110を形成するCMOSデバイスの1つ当たりにかかる検査時間(第1の工程及び第2の工程が完了する時間)が長くなる。この検査時間の長さは、検査するCMOSデバイスの数が多ければ多いほど顕著に影響し、結果的にIDDQテストの長時間化という問題を引き起こす。   For this reason, in the conventional semiconductor integrated circuit 101, the inspection time (the time for completing the first step and the second step) required for one CMOS device forming the CMOS logic circuit 110 becomes long. The length of the inspection time has a more significant effect as the number of CMOS devices to be inspected increases, resulting in a problem that the IDDQ test takes a long time.

それ故に、本発明の目的は、IDDQテスト等の時に出力段CMOSデバイスへ外的負荷の影響を与えないように制御して、CMOS論理回路のIDDQテスト等に要する時間の短縮を図った半導体集積回路を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit in which the time required for the IDDQ test of the CMOS logic circuit is reduced by controlling the output stage CMOS device so as not to be affected by an external load during the IDDQ test. To provide a circuit.

本発明は、CMOS論理回路を集積した半導体集積回路に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の半導体集積回路は、半導体集積回路に形成された出力端子に、CMOS論理回路が出力する論理値をそのまま出力する通常モードと、CMOS論理回路が出力する論理値にかかわらず予め定めた固定の論理値を出力するテストモードとを切り替えて制御する、出力論理値制御回路を集積する。
かかる構成により、CMOS論理回路が、出力端子にボンディングされるワイヤが持つ抵抗値、出力端子や半導体集積回路が搭載されるパッケージ端子が持つ寄生容量、及びパッケージが基板へ実装されることで接続される回路等による外的負荷を受けることを防ぐことができる。
The present invention is directed to a semiconductor integrated circuit in which CMOS logic circuits are integrated. In order to achieve the above object, the semiconductor integrated circuit of the present invention has a normal mode in which the logical value output from the CMOS logic circuit is output as it is to an output terminal formed in the semiconductor integrated circuit, and the CMOS logic circuit outputs An output logic value control circuit for switching and controlling a test mode for outputting a predetermined fixed logic value regardless of the logic value to be integrated is integrated.
With this configuration, the CMOS logic circuit is connected by mounting the resistance value of the wire bonded to the output terminal, the parasitic capacitance of the package terminal on which the output terminal and the semiconductor integrated circuit are mounted, and the package mounted on the substrate. It is possible to prevent an external load from being received by a circuit or the like.

この出力論理値制御回路は、CMOS論理回路による演算結果を出力する出力段CMOSデバイスと出力端子との間に設けられることが望ましい。
この位置に出力論理値制御回路を設ければ、テスト時間に大きく影響するCMOS論理回路の出力段CMOSデバイスが受ける外的負荷を防ぐことができるので、テスト時間の短縮が期待できる。
This output logic value control circuit is preferably provided between the output stage CMOS device that outputs the operation result of the CMOS logic circuit and the output terminal.
If the output logic value control circuit is provided at this position, it is possible to prevent an external load applied to the output stage CMOS device of the CMOS logic circuit, which greatly affects the test time, so that the test time can be expected to be shortened.

また、典型的には、出力論理値制御回路は、2つの入力端のどちらかに入力される論理値を固定すれば出力端に現れる論理値が固定される論理演算子(OR、NOR、AND、NAND等)を備える。そして、この論理演算子は、出力段CMOSデバイスが出力する論理値を一方の入力端に入力し、他方の入力端に入力する制御信号の論理値が切り替わることで、通常モードとテストモードとを切り替える。
かかる構成により、制御信号の論理値を切り替えるだけで簡単に通常モードとテストモードとを切り替えることができる。
Also, typically, the output logic value control circuit is a logic operator (OR, NOR, AND) in which the logic value appearing at the output terminal is fixed if the logic value input to one of the two input terminals is fixed. , NAND, etc.). The logical operator inputs the logical value output from the output stage CMOS device to one input terminal, and switches the logical value of the control signal input to the other input terminal, thereby switching between the normal mode and the test mode. Switch.
With this configuration, it is possible to easily switch between the normal mode and the test mode simply by switching the logical value of the control signal.

なお、テストモードにおいて、制御信号をCMOS論理回路から論理演算子に与えるように構成すれば、制御信号を入力する専用の入力端子等が不要となる。また、このテストモードは、IDDQテストにおいてCMOS論理回路の静止電源電流を観測するとき等に用いられる。   In the test mode, if the control signal is supplied from the CMOS logic circuit to the logical operator, a dedicated input terminal for inputting the control signal becomes unnecessary. This test mode is used when observing the static power supply current of the CMOS logic circuit in the IDDQ test.

また、上述した本発明の半導体集積回路が集積する出力論理値制御回路が行う処理は、一連の処理手順を与える出力論理値制御方法として捉えることができる。この出力論理値制御方法は、一連の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムの形式で提供される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を介してコンピュータの記憶装置に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。この記録媒体は、ROMやRAMやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、CD−ROMやDVDやBD等の光ディスクメモリ、及びメモリカード等をいい、電話回線や搬送路等の通信媒体も含まれる。   The processing performed by the output logic value control circuit integrated by the semiconductor integrated circuit of the present invention described above can be regarded as an output logic value control method that provides a series of processing procedures. This output logical value control method is provided in the form of a program for causing a computer to execute a series of processing procedures. This program may be introduced into a computer storage device via a computer-readable recording medium, or may be directly executed from the recording medium. This recording medium is a semiconductor memory such as ROM, RAM, or flash memory, a magnetic disk memory such as a flexible disk or a hard disk, an optical disk memory such as a CD-ROM, DVD, or BD, and a memory card. And other communication media.

上述のように、本発明の半導体集積回路によれば、IDDQテスト等の時には、出力段CMOSデバイスに外的負荷がかからないようにCMOS論理回路と出力端子との接続を切り替える。これにより、CMOS論理回路のIDDQテスト等に要する時間を短縮することができる。   As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, during an IDDQ test or the like, the connection between the CMOS logic circuit and the output terminal is switched so that an external load is not applied to the output stage CMOS device. Thereby, the time required for the IDDQ test of the CMOS logic circuit can be shortened.

本発明の一実施形態に係る半導体集積回路1の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the semiconductor integrated circuit 1 which concerns on one Embodiment of this invention. 各種の論理演算子21における入力論理値と出力論理値との関係を示す図The figure which shows the relationship between the input logical value in various logic operators 21, and an output logical value 従来の半導体集積回路101の構成例を示す図1 is a diagram showing a configuration example of a conventional semiconductor integrated circuit 101 CMOSデバイス111及び出力段CMOSデバイス112について時間t及び時間Tを比較した図The figure which compared time t and time T about the CMOS device 111 and the output stage CMOS device 112

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路1の構成例を示す図である。図1において、本実施形態の半導体集積回路1は、CMOS論理回路10と、出力論理値制御回路20と、複数の入出力端子31及び32とを集積している。この半導体集積回路1は、具体的にはICチップであり、所定のICパッケージに搭載され、かつ、ボンディングワイヤを介して、複数の入出力端子31及び32がICパッケージが備える複数のパッケージ端子にそれぞれ電気的に接続されることによって製品化される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a semiconductor integrated circuit 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the semiconductor integrated circuit 1 of the present embodiment integrates a CMOS logic circuit 10, an output logic value control circuit 20, and a plurality of input / output terminals 31 and 32. The semiconductor integrated circuit 1 is specifically an IC chip, which is mounted on a predetermined IC package, and a plurality of input / output terminals 31 and 32 are connected to a plurality of package terminals included in the IC package via bonding wires. Each product is manufactured by electrical connection.

まず、本発明の半導体集積回路1の各構成の概要を説明する。
複数の入出力端子31及び32の内、外部から信号を入力する複数の入力端子31(図1の例では4つ)は、CMOS論理回路10の対応する信号入力点にそれぞれ接続される。CMOS論理回路10は、複数のCMOSデバイス11及び12(バッファ、インバータ、及び論理演算子等)で構成され、各々の信号入力点に入力された信号について所定の論理演算を行うことで得られた結果(論理値)を、CMOS論理回路10の最終出力段に設けられる複数の出力段CMOSデバイス12(図1の例では5つ)の信号出力点から出力する。
First, the outline of each configuration of the semiconductor integrated circuit 1 of the present invention will be described.
Among the plurality of input / output terminals 31 and 32, a plurality of input terminals 31 (four in the example of FIG. 1) for inputting signals from the outside are connected to corresponding signal input points of the CMOS logic circuit 10, respectively. The CMOS logic circuit 10 is composed of a plurality of CMOS devices 11 and 12 (buffers, inverters, logical operators, etc.), and is obtained by performing a predetermined logical operation on a signal input to each signal input point. The result (logical value) is output from signal output points of a plurality of output stage CMOS devices 12 (five in the example of FIG. 1) provided in the final output stage of the CMOS logic circuit 10.

出力論理値制御回路20は、CMOS論理回路10の複数の出力段CMOSデバイス12と、複数の入出力端子31及び32の内、外部へ信号を出力する複数の出力端子32(図1の例では5つ)との間に設けられる。この出力論理値制御回路20は、複数の出力段CMOSデバイス12の信号出力点から出力される演算結果の論理値を入力し、所定の制御信号22に従って、この演算結果の論理値をそのまま複数の出力端子32に出力する「通常モード」と、この演算結果の論理値にかかわらず固定の論理値を複数の出力端子32に出力する「テストモード」とを、選択的に切り替える。   The output logic value control circuit 20 includes a plurality of output stage CMOS devices 12 of the CMOS logic circuit 10 and a plurality of output terminals 32 (in the example of FIG. 1) that output signals to the outside among the plurality of input / output terminals 31 and 32. 5). The output logic value control circuit 20 inputs the logic value of the operation result output from the signal output points of the plurality of output stage CMOS devices 12, and according to a predetermined control signal 22, the logic value of the operation result is directly used as a plurality of logic values. A “normal mode” that is output to the output terminal 32 and a “test mode” that outputs a fixed logical value to the plurality of output terminals 32 regardless of the logical value of the operation result are selectively switched.

典型的な出力論理値制御回路20は、複数の出力段CMOSデバイス12に各々対応して複数設けられた2入力1出力の論理演算子21で構成される。この論理演算子21には、2つの入力端のどちらかに入力される論理値を固定すれば出力端に現れる論理値が固定される演算素子が用いられる。例えば、論理和(OR)、否定論理和(NOR)、論理積(AND)、及び否定論理積(NAND)等の演算子である。図1の例では、否定論理和の論理演算子21を用いた場合の構成を示している。   A typical output logic value control circuit 20 includes a plurality of 2-input 1-output logic operators 21 corresponding to the plurality of output stage CMOS devices 12. For this logical operator 21, an arithmetic element is used in which the logical value appearing at the output end is fixed if the logical value input to one of the two input ends is fixed. For example, operators such as logical sum (OR), negative logical sum (NOR), logical product (AND), and negative logical product (NAND). In the example of FIG. 1, a configuration in the case of using a logical operator 21 of NOT logical sum is shown.

各論理演算子21の一方の入力端には、対応する出力段CMOSデバイス12から出力される演算結果の論理値が入力され、各論理演算子21の他方の入力端には、制御信号22が入力される。この制御信号22は、上述した通常モード及びテストモードの時に、High「論理値:1」及びLow「論理値:0」のいずれかを論理演算子21の他方の入力端に与える。いずれのモードの時にいずれの論理値を与えるかは、図2に示すように出力論理値制御回路20に用いる論理演算子21の種類によって決定される。図2は、各種の論理演算子21における入力論理値と出力論理値との関係を示す図である。   The logical value of the operation result output from the corresponding output stage CMOS device 12 is input to one input terminal of each logical operator 21, and the control signal 22 is input to the other input terminal of each logical operator 21. Entered. This control signal 22 gives either High “logical value: 1” or low “logical value: 0” to the other input terminal of the logical operator 21 in the normal mode and test mode described above. Which logical value is given in which mode is determined by the type of the logical operator 21 used in the output logical value control circuit 20 as shown in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the input logical value and the output logical value in various logical operators 21.

次に、制御信号22を用いた論理演算子21の論理値制御によって、本発明の半導体集積回路1で得られる効果を説明する。
背景技術で述べたように、IDDQテストでは、CMOS論理回路10を形成する複数のCMOSデバイス11及び12の各々について検査を行うため、CMOS論理回路10内部の論理状態を変化させて各ノードの論理値を確定させる第1の工程と、各ノードの論理値を確定させた後にCMOS論理回路10の静止電源電流を測定する第2の工程とを、複数回繰り返して行う。このため、様々な外的負荷によってそれぞれの第1の工程において出力段CMOSデバイス12の論理値の確定までに時間がかかると、IDDQテストの開始から完了までの時間が長くなる。
Next, the effect obtained in the semiconductor integrated circuit 1 of the present invention by the logical value control of the logical operator 21 using the control signal 22 will be described.
As described in the background art, in the IDDQ test, since each of the plurality of CMOS devices 11 and 12 forming the CMOS logic circuit 10 is inspected, the logic state in the CMOS logic circuit 10 is changed to change the logic of each node. The first step of determining the value and the second step of measuring the quiescent power supply current of the CMOS logic circuit 10 after determining the logical value of each node are repeated a plurality of times. For this reason, if it takes time to determine the logical value of the output stage CMOS device 12 in each first step due to various external loads, the time from the start to completion of the IDDQ test becomes longer.

そこで、本発明の半導体集積回路1では、IDDQテストを行う場合、制御信号22をテストモードに設定して、論理演算子21の出力端に現れる論理値を固定する。例えば、図1に示した論理演算子21にNOR論理演算子を用いた出力論理値制御回路20の場合には、次のように制御信号22が制御される。   Therefore, in the semiconductor integrated circuit 1 of the present invention, when performing the IDDQ test, the control signal 22 is set to the test mode, and the logical value appearing at the output terminal of the logical operator 21 is fixed. For example, in the case of the output logical value control circuit 20 using a NOR logical operator as the logical operator 21 shown in FIG. 1, the control signal 22 is controlled as follows.

まず、IDDQテストを行わない通常モード時は、Low論理値「0」の制御信号22が論理演算子21の他方の入力端に与えられる。これにより、論理演算子21の出力端には、論理演算子21の一方の入力端に入力される出力段CMOSデバイス12からの演算結果の論理値が反転して出力される(図2を参照)。
一方、IDDQテストを行うテストモード時は、High論理値「1」の制御信号22が論理演算子21の他方の入力端に与えられる。これにより、論理演算子21の出力端には、論理演算子21の一方の入力端に入力される出力段CMOSデバイス12からの演算結果の論理値にかかわらず、常時Low論理値「0」が出力される。
First, in the normal mode in which the IDDQ test is not performed, a control signal 22 having a low logical value “0” is given to the other input terminal of the logical operator 21. As a result, the logical value of the operation result from the output stage CMOS device 12 input to one input terminal of the logical operator 21 is inverted and output to the output terminal of the logical operator 21 (see FIG. 2). ).
On the other hand, in the test mode in which the IDDQ test is performed, a control signal 22 having a high logical value “1” is applied to the other input terminal of the logical operator 21. As a result, the low logical value “0” is always set at the output terminal of the logical operator 21 regardless of the logical value of the operation result from the output stage CMOS device 12 input to one input terminal of the logical operator 21. Is output.

この制御信号22は、CMOS論理回路10内に予め形成された制御信号生成回路(図示せず)によって生成され、IDDQテスト時にCMOS論理回路10から出力論理値制御回路20へ内部供給されるように構成してもよいし(図1の例)、半導体集積回路1に専用の入力端子31を設けて、IDDQテスト時にこの専用の入力端子31を介して外部から供給されるように構成してもよい。なお、前者の場合、IDDQテスト時には制御信号生成回路を駆動していなければならないため、制御信号生成回路を構成するCMOSデバイスについては検査できない。よって、この制御信号生成回路を構成するCMOSデバイスに対しては、出力論理値制御回路20を使用しない従来の静止電源電流を観測する手法で検査することが望ましい。   This control signal 22 is generated by a control signal generation circuit (not shown) formed in advance in the CMOS logic circuit 10 and is internally supplied from the CMOS logic circuit 10 to the output logic value control circuit 20 during the IDDQ test. The semiconductor integrated circuit 1 may be provided with a dedicated input terminal 31 and supplied from the outside via the dedicated input terminal 31 during the IDDQ test. Good. In the former case, since the control signal generation circuit must be driven during the IDDQ test, the CMOS device constituting the control signal generation circuit cannot be inspected. Therefore, it is desirable to inspect a CMOS device constituting the control signal generation circuit by a conventional method of observing a quiescent power supply current that does not use the output logic value control circuit 20.

以上のように、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路1によれば、IDDQテストを行うテストモード時は、出力論理値制御回路20の出力論理値を固定する。従って、テストモード時には、CMOS論理回路10の出力段CMOSデバイス12の出力端が、出力端子32にボンディングされるワイヤが持つ抵抗値、出力端子32や半導体集積回路1が搭載されるパッケージ端子が持つ寄生容量、及びパッケージが基板へ実装されることで接続される回路等の、様々な外的負荷による影響を受けなくなる。
これにより、IDDQテストにおける第1の工程での出力段CMOSデバイス12の論理値が確定するまでに要する時間が短くなり、IDDQテストの開始から完了するまでに要する時間を短縮することができる(IDDQテストの高速化)。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit 1 according to the embodiment of the present invention, the output logic value of the output logic value control circuit 20 is fixed in the test mode in which the IDDQ test is performed. Therefore, in the test mode, the output terminal of the output stage CMOS device 12 of the CMOS logic circuit 10 has the resistance value of the wire bonded to the output terminal 32, and the package terminal on which the output terminal 32 and the semiconductor integrated circuit 1 are mounted. It is not affected by various external loads such as parasitic capacitance and circuits connected by mounting the package on the substrate.
As a result, the time required for determining the logical value of the output stage CMOS device 12 in the first step in the IDDQ test is shortened, and the time required from the start to completion of the IDDQ test can be shortened (IDDQ Faster testing).

なお、上記実施形態では、出力論理値制御回路20を構成する論理演算子21が、全て同じ論理演算子(図1の例では全てNOR論理演算子)である場合を説明した。しかし、論理演算子21は全て同じである必要はなく、出力の論理値が固定できる論理演算子であれば複数の種類を混在させて構成してもよい。
例えば、出力先の出力端子32にオープンドレインのNチャネル型MOSトランジスタが接続されるような論理演算子21であれば、出力がLow論理値で固定できるNOR論理演算子やAND論理演算子等が適している。また、出力先の出力端子32にオープンドレインのPチャネル型MOSトランジスタが接続されるような論理演算子21であれば、出力がHigh論理値で固定できるOR論理演算子やNAND論理演算子等が適している。すなわち、出力端子32に接続される回路によって、最適な論理演算子21を使用することが望ましい。
In the above embodiment, a case has been described in which the logical operators 21 configuring the output logical value control circuit 20 are all the same logical operators (all NOR logical operators in the example of FIG. 1). However, all the logical operators 21 do not have to be the same, and a plurality of types may be mixed as long as the logical operator can fix the output logical value.
For example, if the logical operator 21 is such that an open drain N-channel MOS transistor is connected to the output terminal 32 of the output destination, a NOR logical operator, an AND logical operator, or the like that can fix the output with a low logical value can be used. Is suitable. In addition, if the logical operator 21 is such that an open drain P-channel MOS transistor is connected to the output terminal 32 of the output destination, an OR logical operator, a NAND logical operator, or the like whose output can be fixed at a high logical value is provided. Is suitable. That is, it is desirable to use the optimal logical operator 21 depending on the circuit connected to the output terminal 32.

また、上記実施形態では、出力論理値制御回路20を構成する論理演算子21が複数である場合を説明したが、CMOS論理回路10に含まれる出力段CMOSデバイス12が1つである場合には、論理演算子21も1つでよい。   In the above-described embodiment, the case where there are a plurality of logical operators 21 constituting the output logical value control circuit 20 has been described. However, when there is one output stage CMOS device 12 included in the CMOS logic circuit 10, The number of logical operators 21 may be one.

本発明の回路構成は、IDDQテスト等の対象となるCMOS論理回路を集積した半導体集積回路に利用可能であり、特にIDDQテスト等にかかる時間を短縮したい場合に有用である。   The circuit configuration of the present invention can be used for a semiconductor integrated circuit in which a CMOS logic circuit to be subjected to an IDDQ test or the like is integrated, and is particularly useful when it is desired to shorten the time required for the IDDQ test or the like.

1、101 半導体集積回路
10、110 CMOS論理回路
11、111 CMOSデバイス
12、112 出力段CMOSデバイス
20 出力論理値制御回路
21 論理演算子
22 制御信号
31、131 入力端子
32、132 出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Semiconductor integrated circuit 10, 110 CMOS logic circuit 11, 111 CMOS device 12, 112 Output stage CMOS device 20 Output logic value control circuit 21 Logical operator 22 Control signal 31, 131 Input terminal 32, 132 Output terminal

Claims (5)

CMOS論理回路を集積した半導体集積回路であって、
半導体集積回路に形成された出力端子に、前記CMOS論理回路が出力する論理値をそのまま出力する通常モードと、前記CMOS論理回路が出力する論理値にかかわらず予め定めた固定の論理値を出力するテストモードとを切り替えて制御する、出力論理値制御回路を集積することを特徴とする、半導体集積回路。
A semiconductor integrated circuit in which CMOS logic circuits are integrated,
A normal mode in which a logical value output from the CMOS logic circuit is output as it is to an output terminal formed in a semiconductor integrated circuit, and a predetermined fixed logical value is output regardless of the logical value output from the CMOS logic circuit. A semiconductor integrated circuit, wherein an output logic value control circuit for switching and controlling a test mode is integrated.
前記出力論理値制御回路は、前記CMOS論理回路による演算結果を出力する出力段CMOSデバイスと前記出力端子との間に設けられることを特徴とする、請求項1に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the output logic value control circuit is provided between an output stage CMOS device that outputs a calculation result of the CMOS logic circuit and the output terminal. 前記出力論理値制御回路は、2つの入力端のどちらかに入力される論理値を固定すれば出力端に現れる論理値が固定される論理演算子を備え、
前記論理演算子は、前記出力段CMOSデバイスが出力する論理値を一方の入力端に入力し、他方の入力端に入力する制御信号の論理値が切り替わることで、前記通常モードと前記テストモードとを切り替えることを特徴とする、請求項2に記載の半導体集積回路。
The output logical value control circuit includes a logical operator that fixes a logical value appearing at the output terminal if the logical value input to one of the two input terminals is fixed;
The logical operator inputs the logical value output from the output stage CMOS device to one input terminal, and the logical value of a control signal input to the other input terminal is switched, so that the normal mode and the test mode are switched. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein:
前記制御信号は、前記テストモードにおいて、前記CMOS論理回路から前記論理演算子に与えられることを特徴とする、請求項3に記載の半導体集積回路。   4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the control signal is supplied from the CMOS logic circuit to the logic operator in the test mode. 前記テストモードは、IDDQテストにおいて前記CMOS論理回路の静止電源電流を観測するときに用いられることを特徴とする、請求項1に記載の半導体集積回路。   2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the test mode is used when observing a quiescent power supply current of the CMOS logic circuit in an IDDQ test.
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