JP2002131368A - Cmos-lsi testing method and device for it - Google Patents

Cmos-lsi testing method and device for it

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JP2002131368A
JP2002131368A JP2000321685A JP2000321685A JP2002131368A JP 2002131368 A JP2002131368 A JP 2002131368A JP 2000321685 A JP2000321685 A JP 2000321685A JP 2000321685 A JP2000321685 A JP 2000321685A JP 2002131368 A JP2002131368 A JP 2002131368A
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current
cmos
lsi
reverse
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JP2000321685A
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Japanese (ja)
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Yasuo Furukawa
靖夫 古川
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Advantest Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for easily and surely detecting a failure of a CMOS-LSI. SOLUTION: An electric current is measured when reverse voltage is impressed between a Vdd terminal and Vss terminal of the CMOS-LSI in the opposite direction to the driving voltage impression direction. Using a difference of a V-I characteristic between that (a curved line III) in the case of a failure and that (a broken line IV) in the case of a normal condition, a failure inside the CMOS-LSI is detected.

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】本発明は、LSI試験技術に
関し、特に、CMOS−LSI内部の故障を検出するた
めの、まったく新しい種類の試験方法及び装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI test technique, and more particularly, to a completely new type of test method and apparatus for detecting a fault inside a CMOS-LSI.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI試験において、従来からATE
(automatic test equipment)によるファンクション試
験が行われている。ファンクション試験においては、L
SIが所定の機能通りに動作するか否かを確認する。そ
のために、LSIの入力端子にテストパターンを順次に
印加して、出力端子に現れるパターンが期待値通りであ
るか否かを比較チェックする。
2. Description of the Related Art In an LSI test, a conventional ATE
(Automatic test equipment) function tests. In the function test, L
Check whether the SI operates according to the predetermined function. To this end, test patterns are sequentially applied to the input terminals of the LSI, and a comparison check is made as to whether the pattern appearing at the output terminals is as expected.

【0003】また、近年、低消費電力特性に優れたCM
OSによって各ゲートを構成したCMOS−LSIが広
く使用されている。CMOS−LSI(CMOSデバイ
ス)の試験にあたっては、Iddq試験が行われること
もある。Iddq試験においては、デバイスにテストパ
タンを印加し、各サイクルごとの静止電源電流(Id
d)を測定することにより不良を検出する。
In recent years, CMs having excellent low power consumption characteristics have been developed.
A CMOS-LSI in which each gate is configured by an OS is widely used. In testing a CMOS-LSI (CMOS device), an Iddq test may be performed. In the Iddq test, a test pattern is applied to the device, and the quiescent power supply current (Id
The failure is detected by measuring d).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、LS
Iがますます大規模化してきている。このため、ファン
クション試験やIddq試験に膨大なデータ量のテスト
パターンが必要となり、試験装置も高価となってきてい
る。さらに、LSIの回路構成が複雑化した結果、LS
I内部の全てのゲートについて完全に試験することが困
難となってきている。
By the way, in recent years, LS
I is becoming larger and larger. For this reason, a test pattern having an enormous data amount is required for the function test and the Iddq test, and the test apparatus is becoming expensive. Further, as the circuit configuration of the LSI becomes complicated, the LS
It has become difficult to completely test all gates inside I.

【0005】本発明は、上記の事情にかんがみてなされ
たものであり、CMOS−LSIの故障を容易かつ確実
に検出する技術の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a technique for easily and surely detecting a failure in a CMOS-LSI.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、本発明の請求項1に係るCMOS−LSI試験方法
によれば、CMOS−LSIの電源電圧端子に、駆動電
圧の印加方向と逆方向に逆電圧を印加し、逆電圧を印加
したときに電源電圧端子に流れる電流を測定し、逆電圧
を変化させたときの電圧−電流特性に基づいて、CMO
S−LSI内部の故障を検出する方法としてある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a CMOS-LSI test method, comprising the steps of: applying a driving voltage to a power supply terminal of a CMOS-LSI in a direction opposite to a driving voltage application direction; The reverse voltage is applied in the direction, the current flowing to the power supply voltage terminal when the reverse voltage is applied is measured, and the CMO is determined based on the voltage-current characteristic when the reverse voltage is changed.
This is a method for detecting a failure inside the S-LSI.

【0007】また、本発明の請求項2に係るCMOS−
LSI試験方法によれば、CMOS−LSIの電源電圧
端子に、駆動時に流れる電流の方向と逆方向の逆電流を
印加し、逆電流を印加しているときに電源電圧端子に現
れる電圧を測定し、逆電流を変化させたときの電圧−電
流特性に基づいて、CMOS−LSI内部の故障を検出
する方法としてある。
Further, a CMOS-type semiconductor device according to claim 2 of the present invention.
According to the LSI test method, a reverse current in a direction opposite to the direction of a current flowing during driving is applied to a power supply voltage terminal of a CMOS-LSI, and a voltage appearing at the power supply voltage terminal when the reverse current is applied is measured. This is a method for detecting a failure inside the CMOS-LSI based on the voltage-current characteristics when the reverse current is changed.

【0008】CMOS回路においては、通常、サブスト
レートとCMOS回路を構成する二つのFETとの接合
部分にそれぞれ寄生ダイオードが形成されている。この
ため、CMOS−LSIの電源端子に、駆動電圧と逆方
向の逆電圧を印加すると、この寄生ダイオード部分に順
バイアス方向の電圧が印加されることになる。その結
果、正常なCMOS回路に逆電圧を印加したときの電圧
−電流特性(V−I特性)は、互いに直列接続された二
個のダイオードに順方向バイアス電圧を印加したときの
V−I特性と同等となる。
In a CMOS circuit, a parasitic diode is usually formed at a junction between a substrate and two FETs constituting the CMOS circuit. Therefore, when a reverse voltage in the reverse direction to the drive voltage is applied to the power supply terminal of the CMOS-LSI, a voltage in the forward bias direction is applied to the parasitic diode portion. As a result, the voltage-current characteristic (VI characteristic) when a reverse voltage is applied to a normal CMOS circuit is the VI characteristic when a forward bias voltage is applied to two diodes connected in series to each other. Is equivalent to

【0009】これに対して、CMOS回路を構成するF
ETのソースとドレインとの間に短絡故障が存在する場
合、寄生ダイオードに並列に低抵抗が接続されたのと同
等の状態となる。その結果、不良CMOSに逆電圧を印
加した場合のV−I特性は、正常CMOSに逆電圧を印
加した場合のV−I特性と異なったものとなる。したが
って、内部に不良CMOSが存在する不良LSIと、正
常LSIとのV−I特性の差異を検出することにより、
LSI内部の故障を検出することができる。そこで、本
発明の請求項1又は2記載のCMOS−LSI試験方法
によれば、上述のように、逆電圧と逆電流とのV−I特
性に基づいてLSIの不良を検出する。
On the other hand, F which forms a CMOS circuit
When a short-circuit fault exists between the source and the drain of the ET, the state is equivalent to a state where a low resistance is connected in parallel with the parasitic diode. As a result, the VI characteristics when a reverse voltage is applied to the defective CMOS are different from the VI characteristics when a reverse voltage is applied to the normal CMOS. Therefore, by detecting the difference in VI characteristics between a defective LSI having a defective CMOS inside and a normal LSI,
A failure inside the LSI can be detected. Therefore, according to the CMOS-LSI test method according to the first or second aspect of the present invention, as described above, the failure of the LSI is detected based on the VI characteristics of the reverse voltage and the reverse current.

【0010】また、請求項3記載の発明によれば、電圧
−電流特性において、測定電流を対数表示する方法とし
てある。このように、測定電流を対数表示すれば、正常
LSIと不良LSIとのV−I特性の差異をより明確に
することができる。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a method for displaying a measured current in a logarithmic manner in a voltage-current characteristic. In this way, if the measured current is displayed in a logarithmic manner, the difference between the VI characteristics of the normal LSI and the defective LSI can be further clarified.

【0011】ところで、大規模化したCMOS−LSI
は、ゲート数が例えば数十万から数百万と極めて多くな
っている。ゲート数が多いと、故障が一箇所存在する不
良LSIと、正常LSIとの電流値の差異が小さくな
る。そこで、請求項4記載の発明によれば、電圧−電流
特性において、対数表示した測定電流を二階微分表示す
る方法としてある。
Incidentally, a large scale CMOS-LSI
The number of gates is extremely large, for example, several hundred thousand to several million. When the number of gates is large, the difference in current value between a defective LSI having one failure and a normal LSI is small. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, there is provided a method of displaying a logarithmically expressed measured current in a voltage-current characteristic as a second derivative.

【0012】正常LSIのV−I特性曲線と不良LSI
のV−I特性曲線とでは、通常、変曲点の位置や数が異
なっている。このため、電流を二階微分表示すれば、変
曲点がピーク(極大点)として表されるため、変曲点の
位置や数を容易に求めることができる。その結果、ゲー
ト数が多いCMOS−LSIにおいても、V−I特性の
差異をより一層明確にして、故障の有無を容易に判定
し、不良を検出することができる。
VI characteristic curve of normal LSI and defective LSI
In general, the position and number of inflection points are different from the VI characteristic curve. Therefore, if the current is expressed by the second derivative, the inflection point is represented as a peak (maximum point), so that the position and number of the inflection point can be easily obtained. As a result, even in a CMOS-LSI having a large number of gates, the difference in VI characteristics can be further clarified, the presence or absence of a failure can be easily determined, and a failure can be detected.

【0013】また、本発明の請求項5に係るLSI試験
装置によれば、回路に寄生ダイオードが形成されている
CMOS−LSIの試験装置であって、CMOS−LS
Iの電源電圧端子に、駆動電圧の方向と逆方向の逆電圧
を印加し、逆電圧を印加したときに電源電圧端子に流れ
る電流を測定する電圧印加・電流測定部と、逆電圧を変
化させたときの電圧−電流特性に基づいて、CMOS−
LSI内部の故障を検出する不良検出部とを備える構成
としてある。
According to the LSI test apparatus of the present invention, there is provided a CMOS-LSI test apparatus in which a parasitic diode is formed in a circuit.
A voltage application / current measurement unit for applying a reverse voltage in the direction opposite to the drive voltage direction to the power supply voltage terminal of I, and measuring a current flowing to the power supply voltage terminal when the reverse voltage is applied, and changing the reverse voltage. CMOS based on the voltage-current characteristics
And a failure detection unit that detects a failure inside the LSI.

【0014】このように、本発明によれば、電圧印加・
電流測定部により逆電圧を印加して電流を測定し、不良
検出部により電圧−電流特性に基づいて不良を検出する
ことにより、安価な試験装置で、CMOS−LSI内部
の故障を容易かつ確実に検出することができる。
As described above, according to the present invention, the voltage application
By applying a reverse voltage by the current measuring unit and measuring the current, and detecting the failure based on the voltage-current characteristics by the failure detection unit, the failure inside the CMOS-LSI can be easily and reliably achieved with an inexpensive test device. Can be detected.

【0015】また、請求項6記載の発明によれば、電圧
印加・電流測定部は、電圧印加部、電流測定部及び制御
部を備え、電圧印加部は、逆電圧を変化させるときに印
加する各逆電圧値をアドレスと対応づけて格納してあ
り、制御部が順次に指定したアドレスに対応する電圧値
を順次に出力する電圧値メモリと、この電圧値メモリか
ら入力された電圧値をD/A(デジタル/アナログ)変
換して逆電圧を出力するD/Aコンバータとにより構成
してあり、電流測定部は、測定電流をA/D(アナログ
/デジタル)変換して測定電流値を出力するA/Dコン
バータと、このA/Dコンバータから入力された測定電
流値を制御部が順次に指定したアドレスに対応させて順
次に格納する電流値メモリとにより構成してある。
According to the present invention, the voltage application / current measurement section includes a voltage application section, a current measurement section, and a control section, and the voltage application section applies a reverse voltage when changing the reverse voltage. Each reverse voltage value is stored in association with an address, and a voltage value memory for sequentially outputting a voltage value corresponding to the address sequentially specified by the control unit, and a voltage value input from this voltage value memory as D A / D (digital / analog) conversion and a D / A converter for outputting a reverse voltage, and the current measuring unit converts the measured current to A / D (analog / digital) and outputs a measured current value And a current value memory for sequentially storing the measured current values input from the A / D converter in correspondence with addresses sequentially designated by the control unit.

【0016】このように、アドレスを与えられた印加電
圧値及び測定電流値をそれぞれ記憶するメモリを設けれ
ば、印加電圧値と測定電流値とをアドレスを介して対応
づけることができるので、容易にV−I特性を求めるこ
とができる。
As described above, if a memory for storing an applied voltage value and a measured current value to which an address is given is provided, the applied voltage value and the measured current value can be associated with each other via the address. The VI characteristic can be obtained at the same time.

【0017】また、本発明の請求項7に係るLSI検査
装置によれば、回路に寄生ダイオードが形成されている
CMOS−LSIの試験装置であって、CMOS−LS
Iの電源電圧端子に、駆動時に流れる電流の方向と逆方
向の逆電流を印加し、逆電流を印加しているときに電源
電圧端子に印加される電圧を測定する電流印加・電圧測
定部と、逆電流を変化させたときの電圧−電流特性に基
づいて、CMOS−LSI内部の故障を検出する不良検
出部とを備える構成としてある。
According to an LSI inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention, there is provided a CMOS-LSI test apparatus in which a parasitic diode is formed in a circuit.
A current application / voltage measurement unit for applying a reverse current in the direction opposite to the direction of the current flowing during driving to the power supply voltage terminal of I, and measuring the voltage applied to the power supply voltage terminal when the reverse current is applied; And a failure detection unit that detects a failure inside the CMOS-LSI based on the voltage-current characteristics when the reverse current is changed.

【0018】このように、本発明によれば、電流印加・
電圧測定部により逆電流を印加して電圧を測定し、不良
検出部により電圧−電流特性に基づいて不良を検出する
ことにより、安価な試験装置でCMOS−LSI内部の
故障を容易かつ確実に検出することができる。
As described above, according to the present invention, the current application
A voltage measurement unit applies a reverse current to measure a voltage, and a failure detection unit detects a failure based on the voltage-current characteristics, thereby easily and reliably detecting a failure inside the CMOS-LSI with an inexpensive test device. can do.

【0019】また、請求項8記載の発明によれば、電流
印加・電圧測定部は、電流印加部、電圧測定部及び制御
部を備え、電流印加部は、逆電流を変化させるときに印
加する各逆電流値をアドレスと対応づけて格納してあ
り、制御部が順次に指定したアドレスに対応する電流値
を順次に出力する電流値メモリと、この電流値メモリか
ら入力された電流値をD/A変換して逆電流を出力する
D/Aコンバータとにより構成してあり、電圧測定部
は、測定電圧をA/D変換して測定電圧値を出力するA
/Dコンバータと、このA/Dコンバータから入力され
た測定電圧値を制御部が順次に指定したアドレスに対応
させて順次に格納する電圧値メモリとにより構成してあ
る。
According to the present invention, the current application / voltage measurement unit includes a current application unit, a voltage measurement unit, and a control unit, and the current application unit applies the reverse current when changing the reverse current. Each reverse current value is stored in association with an address, and a current value memory for sequentially outputting current values corresponding to addresses sequentially designated by the control unit, and a current value inputted from this current value memory as D And a D / A converter that outputs a reverse current after performing the A / A conversion. The voltage measuring unit A / D converts the measured voltage and outputs a measured voltage value.
/ D converter and a voltage value memory for sequentially storing the measured voltage values input from the A / D converter in correspondence with addresses sequentially specified by the control unit.

【0020】このように、アドレスを与えられた印加電
流値及び測定電圧値をそれぞれ記憶するメモリを設けれ
ば、印加電圧値と測定電流値とをアドレスを介して対応
づけることができるので、容易にV−I特性を求めるこ
とができる。
As described above, if a memory for storing an applied current value and a measured voltage value each having an address is provided, the applied voltage value and the measured current value can be associated with each other via the address. The VI characteristic can be obtained at the same time.

【0021】また、本発明の請求項9に係るLSI試験
方法によれば、回路に寄生ダイオードが形成されている
CMOS−LSIを試験するにあたり、CMOS−LS
Iの電源電圧端子に、交流電圧を印加し、交流電圧を印
加したときに電源電圧端子に流れる電流を測定し、交流
電圧の周波数に対応する測定電流の周波数スペクトラム
に基づいて、CMOS−LSI内部の故障を検出する方
法としてある。
Further, according to the LSI test method according to the ninth aspect of the present invention, when testing a CMOS-LSI in which a parasitic diode is formed in a circuit, a CMOS-LSI
An AC voltage is applied to the power supply voltage terminal of I, and the current flowing through the power supply voltage terminal when the AC voltage is applied is measured. Based on the frequency spectrum of the measured current corresponding to the frequency of the AC voltage, the CMOS-LSI This is a method for detecting a failure.

【0022】交流電圧を印加した場合、故障の有無によ
って、電流の周波数スペクトラムが異なる。したがっ
て、正常LSIと不良LSIとのスペクトラムの差異を
検出することにより、LSI内部の故障を容易かつ確実
に検出することができる。
When an AC voltage is applied, the frequency spectrum of the current differs depending on whether or not there is a failure. Therefore, by detecting the difference between the spectrum of the normal LSI and the spectrum of the defective LSI, it is possible to easily and reliably detect a failure inside the LSI.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 [第一実施形態]第一実施形態では、請求項1、2、4
及び5記載のCMOS−LSI試験方法、及び、請求項
6及び7記載のCMOS−LSI試験装置の一例につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] In the first embodiment, claims 1, 2, 4
An example of the CMOS-LSI test method according to the fifth and fifth aspects and an example of the CMOS-LSI test apparatus according to the sixth and seventh aspects will be described.

【0024】ここで、図1を参照して、第一実施形態の
CMOS−LSIの短絡故障箇所S、及び、CMOS−
LSI試験装置(以下、単に「LSI試験装置」とも表
記する。)5の構成及び試験方法について説明する。な
お、図1では、CMOS−LSIの回路構成として、便
宜的に二つのCMOS4を示し、他の部分の図示を省略
する。
Here, referring to FIG. 1, the short-circuit failure location S of the CMOS-LSI of the first embodiment and the CMOS-LSI
The configuration and test method of the LSI test apparatus (hereinafter, also simply referred to as “LSI test apparatus”) 5 will be described. In FIG. 1, two CMOSs 4 are shown as a circuit configuration of the CMOS-LSI for convenience, and illustration of other parts is omitted.

【0025】図1に示すように、試験対象のCMOS−
LSI(DUT)1は、各ゲートがCMOS回路4によ
り構成されている。そして、全てのCMOS回路には、
寄生ダイオードが形成されている。図1に示す例では、
CMOS−LSI1を構成するCMOS回路4のうち、
一つのCMOS回路4に短絡欠陥Sが生じている様子
を、短絡欠陥を模式的に低抵抗として示す。
As shown in FIG. 1, a CMOS test target
Each gate of the LSI (DUT) 1 is configured by a CMOS circuit 4. And for all CMOS circuits,
Parasitic diodes are formed. In the example shown in FIG.
Among the CMOS circuits 4 constituting the CMOS-LSI 1,
A state in which a short-circuit defect S has occurred in one CMOS circuit 4 is schematically shown as a low-resistance defect.

【0026】また、このCMOS−LSI1を試験する
LSI試験装置5は、電圧印加・電流測定器51と不良
検出部52とにより構成されている。電圧印加・電流測
定器51は、CMOS−LSI1の電源電圧端子(Vd
d端子)2と接地電圧端子(Vss端子)3との間に、
駆動電圧の方向と逆方向の逆電圧を印加し、逆電圧を印
加したときにVdd端子2とVss端子3との間に流れ
る電流を測定する。
The LSI test apparatus 5 for testing the CMOS-LSI 1 comprises a voltage application / current measuring device 51 and a failure detecting section 52. The voltage application / current measuring device 51 is connected to a power supply voltage terminal (Vd
d terminal) 2 and a ground voltage terminal (Vss terminal) 3
A reverse voltage in a direction opposite to the direction of the drive voltage is applied, and a current flowing between the Vdd terminal 2 and the Vss terminal 3 when the reverse voltage is applied is measured.

【0027】なお、ここではVss端子を接地電圧端子
と称したが、Vss端子の電位は、必ずしも接地電位
(0V)に限定されない。また、Vdd端子に逆電圧を
印加するとは、Vdd端子の電位が、Vss端子の電位
よりも低くなるように電圧を印加することをいう。
Although the Vss terminal is referred to as a ground voltage terminal here, the potential of the Vss terminal is not necessarily limited to the ground potential (0 V). To apply a reverse voltage to the Vdd terminal means to apply a voltage so that the potential of the Vdd terminal is lower than the potential of the Vss terminal.

【0028】ここで、図2を参照して、電圧印加・電流
測定器51の構成について説明する。図2に示すよう
に、この電圧印加・電流測定器51は、制御部511、
電圧値メモリ512、D/Aコンバータ514、電流値
メモリ513及びA/Dコンバータ515により構成さ
れている。
Here, the configuration of the voltage application / current measuring device 51 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the voltage application / current measurement device 51 includes a control unit 511,
It comprises a voltage value memory 512, a D / A converter 514, a current value memory 513, and an A / D converter 515.

【0029】制御部511は、電圧値メモリ512及び
電流値メモリ513に対して互いに同一のアドレスを指
示する。電圧値メモリ512は、逆電圧を変化させると
きに印加する各逆電圧値をアドレスと対応づけて格納し
てあり、制御部511が順次に指定したアドレスに対応
する電圧値を順次に出力する。そして、D/Aコンバー
タ514は電圧値メモリ512から入力された電圧値を
D/A変換して逆電圧を出力する。
The control unit 511 indicates the same address to the voltage value memory 512 and the current value memory 513. The voltage value memory 512 stores each reverse voltage value applied when changing the reverse voltage in association with an address, and sequentially outputs the voltage values corresponding to the addresses sequentially specified by the control unit 511. Then, the D / A converter 514 D / A converts the voltage value input from the voltage value memory 512 and outputs a reverse voltage.

【0030】一方、A/Dコンバータ515は、測定電
流をA/D変換して測定電流値を出力する。そして、電
流値メモリ513は、A/Dコンバータ515から入力
された測定電流値を制御部511が順次に指定したアド
レスに対応させて順次に格納する。
On the other hand, A / D converter 515 A / D converts the measured current and outputs a measured current value. Then, the current value memory 513 sequentially stores the measured current values input from the A / D converter 515 in association with the addresses sequentially specified by the control unit 511.

【0031】そして、電圧値メモリ512に記憶された
各電圧値と、電流値メモリ513に記憶された各測定電
流値とは、不良検出部52へ送られる。不良検出部52
は、印加電圧値と測定電流値とをアドレスを介して対応
づけてV−I特性を求める。そして、逆電圧を変化させ
たときのV−I特性に基づいて、CMOS−LSI内部
の短絡故障を検出する。
Then, each voltage value stored in the voltage value memory 512 and each measured current value stored in the current value memory 513 are sent to the defect detecting section 52. Defect detection unit 52
Calculates a VI characteristic by associating an applied voltage value with a measured current value via an address. Then, a short-circuit failure inside the CMOS-LSI is detected based on the VI characteristics when the reverse voltage is changed.

【0032】次に、図3に、ゲート数が数個のCMOS
−LSIを試験対象(DUT)とした場合のV−I特性
の測定例を示す。図3のグラフの横軸は、印加電圧
(V)を表し、縦軸は電流(μA)をリニア表示で表し
ている。そして、図3のグラフ中の曲線Iは、内部に短
絡故障が存在する不良LSIのV−I特性を表す。ま
た、波線IIは、正常なLSIのV−I特性を表す。な
お、図3のグラフにおいて、印加電圧の値は、順方向を
正として表示されている。このため、逆電圧は負の値で
表示されている。
Next, FIG. 3 shows a CMOS having several gates.
-An example of measurement of VI characteristics when an LSI is a test object (DUT) is shown. The horizontal axis of the graph in FIG. 3 represents the applied voltage (V), and the vertical axis represents the current (μA) in a linear display. A curve I in the graph of FIG. 3 represents a VI characteristic of a defective LSI in which a short-circuit fault exists. A dashed line II indicates VI characteristics of a normal LSI. In the graph of FIG. 3, the value of the applied voltage is displayed with the forward direction being positive. For this reason, the reverse voltage is indicated by a negative value.

【0033】曲線Iに示すように、短絡故障がある場
合、正常な場合の波線IIに比べて、電流値が大きくな
っている。すなわち、波線IIが印加電圧−0.90V
付近から明確に立ち上がっているのに対して、曲線Iは
印加電圧−0.40V付近の早い段階で明確に立ち上が
っている。このように、短絡故障がある場合と、正常な
場合とでは、同一印加電圧に対する電流値が異なってい
るので、不良を検出することができる。
As shown by the curve I, when there is a short-circuit fault, the current value is larger than that of the normal broken line II. That is, the dashed line II has an applied voltage of -0.90 V
While the curve I clearly rises from the vicinity, the curve I clearly rises at an early stage near the applied voltage of −0.40 V. As described above, the current value with respect to the same applied voltage is different between the case where the short-circuit fault is present and the case where the short-circuit fault is normal, so that the defect can be detected.

【0034】続いて、図4に、図3に示した測定結果に
ついて、電流(A)を対数表示させた場合易のグラフを
示す。図4のグラフの横軸は、印加電圧(V)を表し、
縦軸は電流(A)を対数表示で表している。図4のグラ
フ中の曲線IIIは、内部に短絡故障が存在する不良L
SIのV−I特性を表す。また、波線IVは、正常なL
SIのV−I特性を表す。
Next, FIG. 4 is a graph showing a case where the current (A) is logarithmically displayed with respect to the measurement results shown in FIG. The horizontal axis of the graph in FIG. 4 represents the applied voltage (V),
The vertical axis represents the current (A) in logarithmic representation. Curve III in the graph of FIG. 4 indicates a defect L in which a short-circuit fault exists.
5 shows the VI characteristics of SI. The broken line IV indicates a normal L
5 shows the VI characteristics of SI.

【0035】測定電流をリニア表示した図3のグラフに
おいては、正常な場合と短絡故障がある場合との電流値
の差によって不良を検出した。これに対して、測定電流
を対数表示した図4のグラフにおいては、電流値の比に
よって不良を検出することができる。
In the graph of FIG. 3 in which the measured current is linearly displayed, a defect was detected based on a difference in current value between a normal case and a short-circuit failure. On the other hand, in the graph of FIG. 4 in which the measured current is logarithmically displayed, a defect can be detected by the ratio of the current values.

【0036】例えば、図3では、印加電圧が−0.60
V付近において、曲線Iで示す電流値と、波線IIで示
す電流値との差は10μA程度である。これに対して、
図4では、印加電圧が−0.60V付近において、曲線
IIIで示す電流値は、波線IVで示す電流値に対して
千倍(三桁)も大きくなっている。したがって、測定電
流を対数表示することによって、より容易に不良を検出
することができる。
For example, in FIG. 3, the applied voltage is -0.60
Near V, the difference between the current value indicated by the curve I and the current value indicated by the dashed line II is about 10 μA. On the contrary,
In FIG. 4, when the applied voltage is around -0.60 V, the current value indicated by the curve III is 1000 times (three digits) larger than the current value indicated by the broken line IV. Therefore, by displaying the measured current logarithmically, the defect can be detected more easily.

【0037】ところで、LSIのゲート数が数十万から
数百万と多くなると、各寄生ダイオードを流れる電流の
合計値が大きくなる。このため、測定電流を対数表示し
ても、正常な場合と短絡故障がある場合(異常時)との
V−I特性の差異が小さくなる。しかし、ダイナミック
レンジの広い装置により電流を測定すれば、V−I特性
の差異を求めることは十分に可能である。
When the number of LSI gates increases from several hundred thousand to several million, the total value of the current flowing through each parasitic diode increases. For this reason, even if the measured current is displayed in logarithm, the difference in VI characteristics between a normal case and a short-circuit failure (abnormal) becomes small. However, if the current is measured by a device having a wide dynamic range, it is sufficiently possible to obtain a difference in VI characteristics.

【0038】ここで、一例として、ゲート数が百万(1
)個のCMOS−LSIの中から一個の短絡故障を
検出するために必要とされる電流測定のダイナミックレ
ンジについて検討する。正常なLSIの電流(正常時電
流)の値を「1」とすると、百万ゲートのLSIを試験
するために必要なダイナミックレンジは下記の(1)式
で与えられる。
Here, as an example, the number of gates is one million (1).
0 6) to examine the dynamic range of current measurements required from a number of CMOS-LSI to detect one of the short-circuit failure. Assuming that the value of the current of the normal LSI (normal current) is “1”, the dynamic range necessary for testing the one million gate LSI is given by the following equation (1).

【0039】 (正常時電流)×6桁(ゲート数)−3桁(異常時電流)=3桁…(1)(Normal current) × 6 digits (number of gates) −3 digits (abnormal current) = 3 digits (1)

【0040】したがって、電流測定装置のダイナミック
レンジが4桁以上あれば、百万ゲートのLSIの不良を
検出できることが分かる。なお、5桁のダイナミックレ
ンジを有する電流測定装置は、従来公知の技術で容易に
作成することができる。
Therefore, it can be seen that if the dynamic range of the current measuring device is four digits or more, the failure of the one million gate LSI can be detected. A current measuring device having a 5-digit dynamic range can be easily created by a conventionally known technique.

【0041】また、正常な場合の電流値と短絡故障があ
る場合の電流値とが互いに接近しても、正常な場合と短
絡故障がある場合とでは、V−I特性の曲線パタンが異
なっている。すなわち、図4の曲線III及び波線IV
に示すように、対数表示した場合の各曲線パタンは単調
増加ではなく、変曲点を有している。
Even if the current value in the normal case and the current value in the case of a short-circuit fault are close to each other, the curve pattern of the VI characteristic differs between the normal case and the short-circuit fault. I have. That is, curve III and wavy line IV in FIG.
As shown in (1), each curve pattern in the logarithmic representation has an inflection point instead of monotonically increasing.

【0042】これら変曲点の位置及び数は、正常な場合
と短絡故障がある場合とで異なっている。すなわち、短
絡故障があると、正常な場合に比べて、変曲点の数が増
加する傾向がある。例えば、図4の正常な場合の波線I
Vには変曲点が二箇所あるのに対して、短絡故障がある
場合の曲線IIIでは変曲点が三箇所に増加している。
The positions and numbers of these inflection points are different between normal cases and short-circuit faults. That is, when there is a short-circuit failure, the number of inflection points tends to increase as compared with a normal case. For example, the wavy line I in FIG.
V has two inflection points, whereas the curve III in the case where there is a short-circuit fault has three inflection points.

【0043】そこで、図4に対数表示された曲線III
及び波線IVを二階微分すれば、変曲点がピークを持つ
ため、変曲点の位置や数を容易に求めることができる。
ここで、図5に、電流を二階微分した場合の特性例を示
す。図5のグラフの横軸は、印加電圧(V)を表し、縦
軸は二階微分電流(A/V)を対数表示で表してい
る。図5のグラフ中の曲線Vは、内部に短絡故障が存在
する不良LSIのV−I特性を表す曲線IIIを二階微
分したものである。また、波線VIは、正常なLSIの
V−I特性を表す波線IVを二階微分したものである。
Therefore, the curve III shown in FIG.
If the dashed line IV is second-order differentiated, the inflection point has a peak, so that the position and number of the inflection point can be easily obtained.
Here, FIG. 5 shows a characteristic example when the current is second-order differentiated. The horizontal axis of the graph in FIG. 5 represents the applied voltage (V), and the vertical axis represents the second-order differential current (A / V 2 ) in logarithmic representation. A curve V in the graph of FIG. 5 is a second-order derivative of a curve III representing a VI characteristic of a defective LSI having a short-circuit fault therein. A dashed line VI is obtained by performing second-order differentiation of a dashed line IV representing VI characteristics of a normal LSI.

【0044】図5の曲線Vでは、図4の曲線IIIにお
ける二つの変曲点が、−0.5V及び−1.2V付近の
二つのピークとなって明確に示されている。これに対し
て、図5の波線VIでは、図4の波線IVおける一つの
変曲点が、−1.1V付近の一つのピークとなって明確
に示されている。したがって、正常な場合に比べて、不
良の場合には、変曲点に対応するピークが、一つ増加
し、さらに、ピークの位置も異なっていることが分か
る。
In the curve V in FIG. 5, the two inflection points in the curve III in FIG. 4 are clearly shown as two peaks near -0.5V and -1.2V. On the other hand, in the broken line VI in FIG. 5, one inflection point in the broken line IV in FIG. 4 is clearly shown as one peak near −1.1 V. Therefore, it can be seen that the peak corresponding to the inflection point is increased by one and the position of the peak is also different in the case of failure compared to the case of normal.

【0045】このように、対数表示したグラフの変曲点
の位置若しくは数、又は、変曲点の位置及び数の組み合
わせに注目すれば、正常回路と不良回路とのV−I特性
の差異をより一層明確にすることができる。その結果、
短絡故障の有無をより容易に判定し、不良をより確実に
検出することができる。
As described above, if attention is paid to the position or number of the inflection point or the combination of the position and number of the inflection point in the logarithmic graph, the difference in the VI characteristic between the normal circuit and the defective circuit can be found. It can be even clearer. as a result,
The presence / absence of a short-circuit failure can be more easily determined, and the failure can be more reliably detected.

【0046】[第二実施形態]第二実施形態では、請求
項1及び3記載のLSI試験方法、及び、請求項8及び
9記載のLSI試験装置の一例について説明する。上述
の第一実施形態では、電圧を印加して電流を測定した例
について説明したが、本実施形態では、電流を印加して
電圧を測定する例について説明する。
[Second Embodiment] In a second embodiment, an example of an LSI test method according to claims 1 and 3 and an example of an LSI test apparatus according to claims 8 and 9 will be described. In the above-described first embodiment, an example in which a voltage is applied and a current is measured has been described. In the present embodiment, an example in which a current is applied and a voltage is measured will be described.

【0047】ここでは、図5を参照して、第二実施形態
のCMOS−LSI試験装置(以下、単に「LSI試験
装置」とも表記する。)6の構成及び試験方法について
説明する。なお、図5に示す試験対象のCMOS−LS
I(DUT)1の回路構成は、図1に示したものと同一
であるので、その説明を省略する。
Here, a configuration and a test method of the CMOS-LSI test apparatus (hereinafter, also simply referred to as "LSI test apparatus") 6 of the second embodiment will be described with reference to FIG. The CMOS-LS to be tested shown in FIG.
The circuit configuration of the I (DUT) 1 is the same as that shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

【0048】図5に示すように、第二実施形態における
LSI試験装置6は、電流印加・電圧測定器61と不良
検出部62とにより構成されている。電流印加・電圧測
定器61は、CMOS−LSI1のVdd端子2とVs
s端子3との間に、駆動時に流れる電流の方向と逆方向
の逆電流を印加し、逆電流を印加しているときにVdd
端子2とVss端子3との間に印加される電圧を測定す
る。
As shown in FIG. 5, the LSI test apparatus 6 according to the second embodiment includes a current applying / voltage measuring device 61 and a failure detecting section 62. The current application / voltage measurement device 61 is connected to the Vdd terminal 2 of the CMOS-LSI 1 and the Vs terminal.
A reverse current in the direction opposite to the direction of the current flowing at the time of driving is applied between the s terminal 3 and Vdd when the reverse current is applied.
The voltage applied between the terminal 2 and the Vss terminal 3 is measured.

【0049】ここで、図6を参照して、電流印加・電圧
測定器61の構成について説明する。図6に示すよう
に、この電流印加・電圧測定器61は、制御部611電
流値メモリ612、D/Aコンバータ614、電圧値メ
モリ613及びA/Dコンバータ615により構成され
ている。
Here, the configuration of the current applying / voltage measuring device 61 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the current application / voltage measuring device 61 includes a control unit 611, a current value memory 612, a D / A converter 614, a voltage value memory 613, and an A / D converter 615.

【0050】制御部611は、電流値メモリ612及び
電圧値メモリ613に対して互いに同一のアドレスを指
示する。電流値メモリ612は、逆電流を変化させると
きに印加する各逆電流値をアドレスと対応づけて格納し
てあり、制御部611が順次に指定したアドレスに対応
する電流値を順次に出力する。そして、D/Aコンバー
タ614は電流値メモリ612から入力された電流値を
D/A変換して逆電流を出力する。
The control unit 611 indicates the same address to the current value memory 612 and the voltage value memory 613. The current value memory 612 stores each reverse current value applied when changing the reverse current in association with an address, and sequentially outputs a current value corresponding to the address sequentially specified by the control unit 611. Then, the D / A converter 614 D / A converts the current value input from the current value memory 612 and outputs a reverse current.

【0051】一方、A/Dコンバータ615は、測定電
圧をA/D変換して測定電圧値を出力する。そして、電
圧値メモリ613は、A/Dコンバータ615から入力
された測定電圧値を制御部611が順次に指定したアド
レスに対応させて順次に格納する。
On the other hand, A / D converter 615 performs A / D conversion of the measured voltage and outputs a measured voltage value. Then, the voltage value memory 613 sequentially stores the measured voltage values input from the A / D converter 615 in association with the addresses sequentially specified by the control unit 611.

【0052】そして、電流値メモリ612に記憶された
各電流値と、電圧値メモリ613に記憶された各測定電
圧値とは、不良検出部62へ送られる。不良検出部62
は、上述の第一実施形態における不良検出部52と同様
に、印加電流値と測定電圧値とをアドレスを介して対応
づけてV−I特性を求める。そして、逆電流値を変化さ
せたときの電圧−電流特性に基づいて、CMOS−LS
I内部の短絡故障を検出する。
Then, each current value stored in the current value memory 612 and each measured voltage value stored in the voltage value memory 613 are sent to the defect detection unit 62. Failure detection unit 62
Calculates the VI characteristic by associating the applied current value with the measured voltage value via an address, similarly to the failure detection unit 52 in the above-described first embodiment. Then, based on the voltage-current characteristics when the reverse current value is changed, the CMOS-LS
A short-circuit fault inside I is detected.

【0053】なお、第二実施形態においても、図3及び
図4に示したのと同様のV−I特性のグラフが得られ
る。また、V−I特性のグラフにおいては、印加電流値
を横軸とし、測定電圧値を縦軸としてもよい。
In the second embodiment, a graph of the VI characteristic similar to that shown in FIGS. 3 and 4 is obtained. In the graph of the VI characteristic, the applied current value may be set on the horizontal axis, and the measured voltage value may be set on the vertical axis.

【0054】[第三実施形態]第三実施形態では、請求
項10記載のLSI試験方法の一例について説明する。
上述の第一及び第二実施形態では、電源端子に直流の逆
電圧が印加された状態でのV−I特性の差異に基づいて
不良を検出したが、第三実施形態では、交流電圧印加時
における電流の周波数スペクトラムの差異に基づいて不
良を検出する例について説明する。
[Third Embodiment] In a third embodiment, an example of the LSI test method according to claim 10 will be described.
In the above-described first and second embodiments, the failure is detected based on the difference in the VI characteristics in a state where the DC reverse voltage is applied to the power supply terminal. An example in which a failure is detected based on a difference in the frequency spectrum of the current in the embodiment will be described.

【0055】ここでは、図7を参照して、第三実施形態
のCMOS−LSI試験装置(以下、単に「LSI試験
装置」とも表記する。)7の構成及び測定方法について
説明する。なお、図7に示す試験対象のCMOS−LS
I(DUT)1の回路構成も、図1に示したものと同一
であるので、その説明を省略する。
Here, a configuration and a measuring method of the CMOS-LSI test apparatus (hereinafter, also simply referred to as "LSI test apparatus") 7 of the third embodiment will be described with reference to FIG. The CMOS-LS to be tested shown in FIG.
The circuit configuration of the I (DUT) 1 is also the same as that shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

【0056】図7に示すように、第三実施形態における
LSI試験装置7は、交流電圧印加・電流測定器71と
不良検出部72とにより構成されている。交流電圧印加
・電流測定器71は、試験対象のCMOS−LSI(D
UT)1のVdd端子2とVss端子3との間に交流電
圧を印加し、交流電圧を印加したときにVdd端子2と
Vss端子3との間に流れる電流を測定する。
As shown in FIG. 7, the LSI test apparatus 7 according to the third embodiment includes an AC voltage application / current measuring device 71 and a failure detecting section 72. The AC voltage application / current measuring device 71 is a CMOS-LSI (D
An AC voltage is applied between the Vdd terminal 2 and the Vss terminal 3 of the UT) 1 and a current flowing between the Vdd terminal 2 and the Vss terminal 3 when the AC voltage is applied is measured.

【0057】交流電圧を印加した場合には、LSI内部
の短絡欠陥の有無によって、電流の周波数スペクトラム
が異なる。そこで、不良検出部72が、印加する交流電
圧の周波数が変化したときの測定電流の周波数スペクト
ラム、すなわち測定電流値の周波数分布に基づいて、C
MOS−LSI内部の短絡故障を検出する。
When an AC voltage is applied, the frequency spectrum of the current differs depending on the presence or absence of a short circuit defect inside the LSI. Accordingly, the failure detection unit 72 determines the frequency spectrum of the measured current when the frequency of the applied AC voltage changes, that is, based on the frequency distribution of the measured current value.
A short circuit fault inside the MOS-LSI is detected.

【0058】ここで、図8に、正常なLSIと短絡故障
を有するLSIとをそれぞれ試験した結果を示す。そし
て、図8の(A)は、正常なLSIに、1.6Vの直流
電圧と振幅1.5Vの1MHzの交流電圧とを重畳して
印加した場合に測定された電流を高速フーリエ変換(F
FT)手法により周波数分析して得られた周波数スペク
トラムを示し、図8の(B)は、内部に短絡故障を有す
るLSIに同様に交流電圧を印加した場合に測定された
電流の周波数スペクトラムを示す。なお、図8の各グラ
フの横軸は印加電圧の周波数(MHz)を表し、縦軸は
測定電流(A)を対数表示で表している。
FIG. 8 shows the results of testing a normal LSI and an LSI having a short-circuit fault. FIG. 8A shows a fast Fourier transform (F) of a current measured when a DC voltage of 1.6 V and an AC voltage of 1 MHz having an amplitude of 1.5 V are superimposed and applied to a normal LSI.
FIG. 8B shows a frequency spectrum obtained by frequency analysis using the FT) method, and FIG. 8B shows a frequency spectrum of a current measured when an AC voltage is applied to an LSI having a short-circuit fault therein. . The horizontal axis of each graph in FIG. 8 represents the frequency (MHz) of the applied voltage, and the vertical axis represents the measured current (A) in logarithmic representation.

【0059】図8の(A)と(B)とを比較して分かる
ように、正常LSIと不良LSIとではスペクトラムの
パターンが異なっている。したがって、これらスペクト
ラムどうしの差異を検出することにより、LSI内部の
短絡故障を容易かつ確実に検出することができる。
As can be seen by comparing FIGS. 8A and 8B, the spectrum pattern differs between the normal LSI and the defective LSI. Therefore, by detecting the difference between these spectra, a short circuit fault inside the LSI can be easily and reliably detected.

【0060】上述した実施の形態においては、本発明を
特定の条件で構成した例について説明したが、本発明
は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した
各実施形態においては、特定の構成のLSI試験装置を
用いてLSI試験を行った例について説明したが、本発
明では、LSI試験装置の構成はこれに限定されない。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the present invention is configured under specific conditions. However, the present invention can be variously modified. For example, in each of the above-described embodiments, an example in which an LSI test is performed using an LSI test apparatus having a specific configuration has been described. However, in the present invention, the configuration of the LSI test apparatus is not limited to this.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項1及び2記載のCMOS−LSI試験方法によれ
ば、駆動電圧と逆方向の逆電圧と逆電流との電圧−電流
特性に基づいてLSIの不良を検出する。これにより、
CMOS−LSI内部の故障を容易かつ確実に検出する
ことができる。その結果、本発明の試験方法と従来のフ
ァンクション試験等とを組み合せることにより、LSI
試験の信頼性を向上させることができる。また、従来の
ファンクション試験等に先立って本発明の試験方法を実
施すれば、この試験方法で不良が検出されたLSIチッ
プを予め除くことができる。その結果、ファンクション
試験対象のLSIを絞ることができるので、LSI試験
のスループットの向上を図ることができる。
As described above in detail, according to the CMOS-LSI test method according to the first and second aspects of the present invention, the voltage-current characteristics of the reverse voltage and the reverse current in the direction opposite to the drive voltage are obtained. LSI failure is detected based on This allows
A failure inside the CMOS-LSI can be easily and reliably detected. As a result, by combining the test method of the present invention with a conventional function test, etc.
The reliability of the test can be improved. Further, if the test method of the present invention is performed prior to a conventional function test or the like, an LSI chip in which a defect is detected by this test method can be removed in advance. As a result, the LSIs to be subjected to the function test can be narrowed down, so that the throughput of the LSI test can be improved.

【0062】また、本発明の請求項5記載のCMOS−
LSI試験装置によれば、駆動電圧と逆方向の逆電圧を
印加して電流を測定し、電圧−電流特性に基づいて不良
を検出する。また、本発明の請求項7記載のCMOS−
LSI試験装置によれば、駆動時に流れる電流と逆方向
の逆電流を印加して電圧を測定し、電圧−電流特性に基
づいて不良を検出する。これにより、請求項5及び7記
載のいずれの発明においても、CMOS−LSI内部の
故障を、安価な試験装置で、容易かつ確実に検出するこ
とができる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, a CMOS
According to the LSI test apparatus, a current is measured by applying a reverse voltage in a direction opposite to the drive voltage, and a failure is detected based on a voltage-current characteristic. Further, a CMOS-type semiconductor memory device according to claim 7 of the present invention.
According to the LSI test apparatus, a voltage is measured by applying a reverse current in a direction opposite to a current flowing during driving, and a failure is detected based on a voltage-current characteristic. Thus, in any of the fifth and seventh aspects of the present invention, a failure inside the CMOS-LSI can be easily and reliably detected by an inexpensive test device.

【0063】また、本発明の請求項9記載のCMOS−
LSI試験方法によれば、LSIの電源端子に交流電圧
を印加して電流を測定し、電流の周波数スペクトラムに
基づいて不良を検出する。これにより、CMOS−LS
I内部の故障を容易かつ確実に検出することができる。
その結果、本発明の試験方法と従来のファンクション試
験等とを組み合せることにより、LSI試験の信頼性を
向上させることができる。また、従来のファンクション
試験等に先立って本発明の試験方法を実施すれば、この
試験方法で不良が検出されたLSIチップを予め除くこ
とができる。その結果、ファンクション試験対象のLS
Iを絞ることができるので、LSI試験のスループット
の向上を図ることができる。
Further, according to the ninth aspect of the present invention, a CMOS
According to the LSI test method, an AC voltage is applied to a power supply terminal of an LSI to measure a current, and a failure is detected based on a frequency spectrum of the current. Thereby, the CMOS-LS
A failure inside I can be detected easily and reliably.
As a result, the reliability of an LSI test can be improved by combining the test method of the present invention with a conventional function test or the like. Further, if the test method of the present invention is performed prior to a conventional function test or the like, an LSI chip in which a defect is detected by this test method can be removed in advance. As a result, the function test target LS
Since I can be reduced, the throughput of the LSI test can be improved.

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

【図1】第一実施形態におけるLSI試験方法及び装置
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an LSI test method and apparatus according to a first embodiment.

【図2】第一実施形態におけるLSI試験装置の電圧印
加・電流測定器の構成を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a voltage application / current measurement device of the LSI test apparatus according to the first embodiment.

【図3】電圧−電流特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing voltage-current characteristics.

【図4】電流を対数表示した場合の電圧−電流特性を示
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a voltage-current characteristic when a current is logarithmically displayed.

【図5】電流を二階微分した場合の特性を示すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing characteristics when a current is second-order differentiated.

【図6】第二実施形態におけるLSI試験方法及び装置
の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an LSI test method and apparatus according to a second embodiment.

【図7】第二実施形態におけるLSI試験装置の電流印
加・電圧測定器の構成を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a current application / voltage measurement device of an LSI test apparatus according to a second embodiment.

【図8】第三実施形態におけるLSI試験方法及び装置
を説明するためのブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an LSI test method and apparatus according to a third embodiment.

【図9】電流の周波数スペクトラムを示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing a frequency spectrum of a current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試験対象のCMOS−LSI(DUT) 2 電源電圧端子(Vdd端子) 3 接地電圧端子(Vss端子) 4 CMOS回路(CMOS) 5、6、7 LSI試験装置 51 電圧印加・電流測定器 52 不良検出部 61 電流印加・電圧測定器 62 不良検出部 71 交流電圧印加・電流測定器 72 不良検出部 1 CMOS-LSI (DUT) to be tested 2 Power supply voltage terminal (Vdd terminal) 3 Ground voltage terminal (Vss terminal) 4 CMOS circuit (CMOS) 5, 6, 7 LSI test equipment 51 Voltage application / current measurement device 52 Failure detection Unit 61 Current application / voltage measurement device 62 Failure detection unit 71 AC voltage application / current measurement device 72 Failure detection unit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CMOS−LSIの電源電圧端子に、駆
動電圧の印加方向と逆方向に逆電圧を印加し、 前記逆電圧を印加したときに前記電源電圧端子に流れる
電流を測定し、 前記逆電圧を変化させたときの電圧−電流特性に基づい
て、前記CMOS−LSI内部の故障を検出することを
特徴とするCMOS−LSI試験方法。
1. A reverse voltage is applied to a power supply voltage terminal of a CMOS-LSI in a direction opposite to a driving voltage application direction, and a current flowing through the power supply voltage terminal when the reverse voltage is applied is measured. A method for testing a CMOS-LSI, comprising detecting a failure inside the CMOS-LSI based on a voltage-current characteristic when a voltage is changed.
【請求項2】 CMOS−LSIの電源電圧端子に、駆
動時に流れる電流の方向と逆方向の逆電流を印加し、 前記逆電流を印加しているときに前記電源電圧端子に現
れる電圧を測定し、 前記逆電流を変化させたときの電圧−電流特性に基づい
て、前記CMOS−LSI内部の故障を検出することを
特徴とするCMOS−LSI試験方法。
2. A reverse current in a direction opposite to a current flowing during driving is applied to a power supply voltage terminal of a CMOS-LSI, and a voltage appearing at the power supply voltage terminal when the reverse current is applied is measured. A CMOS-LSI test method, wherein a failure inside the CMOS-LSI is detected based on a voltage-current characteristic when the reverse current is changed.
【請求項3】 前記電圧−電流特性において、測定電流
を対数表示することを特徴とする請求項1又は2記載の
CMOS−LSI試験方法。
3. The CMOS-LSI test method according to claim 1, wherein the measured current is displayed as a logarithm in the voltage-current characteristics.
【請求項4】 前記電圧−電流特性において、対数表示
した測定電流を二階微分表示することを特徴とする請求
項3記載のCMOS−LSI試験方法。
4. The CMOS-LSI test method according to claim 3, wherein, in the voltage-current characteristics, the measured current expressed in logarithmic form is expressed by second-order differentiation.
【請求項5】 回路に寄生ダイオードが形成されている
CMOS−LSIの試験装置であって、 CMOS−LSIの電源電圧端子に、駆動電圧の方向と
逆方向の逆電圧を印加し、前記逆電圧を印加したときに
前記電源電圧端子に流れる電流を測定する電圧印加・電
流測定部と、 前記逆電圧を変化させたときの電圧−電流特性に基づい
て、前記CMOS−LSI内部の故障を検出する不良検
出部とを備えることを特徴とするCMOS−LSI試験
装置。
5. A CMOS-LSI test apparatus in which a parasitic diode is formed in a circuit, wherein a reverse voltage in a direction opposite to a drive voltage direction is applied to a power supply voltage terminal of the CMOS-LSI. A voltage application / current measurement unit that measures a current flowing to the power supply voltage terminal when the voltage is applied, and detects a failure inside the CMOS-LSI based on a voltage-current characteristic when the reverse voltage is changed. A CMOS-LSI test apparatus comprising: a defect detection unit.
【請求項6】 前記電圧印加・電流測定部は、電圧印加
部、電流測定部及び制御部を備え、 前記電圧印加部は、 前記逆電圧を変化させるときに印加する各逆電圧値をア
ドレスと対応づけて格納してあり、前記制御部が順次に
指定したアドレスに対応する電圧値を順次に出力する電
圧値メモリと、 この電圧値メモリから入力された電圧値をD/A変換し
て逆電圧を出力するD/Aコンバータとにより構成して
あり、 前記電流測定部は、 測定電流をA/D変換して測定電流値を出力するA/D
コンバータと、 このA/Dコンバータから入力された測定電流値を前記
制御部が順次に指定した前記アドレスに対応させて順次
に格納する電流値メモリとにより構成してあることを特
徴とする請求項6記載のCMOS−LSI試験装置。
6. The voltage application / current measurement unit includes a voltage application unit, a current measurement unit, and a control unit, and the voltage application unit specifies each reverse voltage value to be applied when changing the reverse voltage as an address. A voltage value memory for sequentially outputting voltage values corresponding to addresses sequentially designated by the control unit; and a D / A conversion of the voltage value input from the voltage value memory and performing a reverse operation. And a D / A converter that outputs a voltage. The current measurement unit A / D converts an A / D of a measured current and outputs a measured current value.
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a converter; and a current value memory for sequentially storing the measured current values input from the A / D converter in correspondence with the addresses sequentially specified by the control unit. 7. The CMOS-LSI test apparatus according to 6.
【請求項7】 回路に寄生ダイオードが形成されている
CMOS−LSIの試験装置であって、 CMOS−LSIの電源電圧端子に、駆動時に流れる電
流の方向と逆方向の逆電流を印加し、前記逆電流を印加
しているときに前記電源電圧端子に現れる電圧を測定す
る電流印加・電圧測定部と、 前記逆電流を変化させたときの電圧−電流特性に基づい
て、前記CMOS−LSI内部の故障を検出する不良検
出部とを備えることを特徴とするCMOS−LSI試験
装置。
7. A CMOS-LSI test apparatus in which a parasitic diode is formed in a circuit, wherein a reverse current in a direction opposite to a direction of a current flowing during driving is applied to a power supply voltage terminal of the CMOS-LSI. A current application / voltage measurement unit that measures a voltage appearing at the power supply voltage terminal when a reverse current is applied; and a voltage-current characteristic inside the CMOS-LSI based on a voltage-current characteristic when the reverse current is changed. A CMOS-LSI test apparatus comprising: a failure detection unit that detects a failure.
【請求項8】 前記電流印加・電圧測定部は、電流印加
部、電圧測定部及び制御部を備え、 前記電流印加部は、 前記逆電流を変化させるときに印加する各逆電流値をア
ドレスと対応づけて格納してあり、前記制御部が順次に
指定したアドレスに対応する電流値を順次に出力する電
流値メモリとこの電流値メモリから入力された電流値を
D/A変換して逆電流を出力するD/Aコンバータとに
より構成してあり、 前記電圧測定部は、 測定電圧をA/D変換して測定電圧値を出力するA/D
コンバータと、 このA/Dコンバータから入力された測定電圧値を前記
制御部が順次に指定した前記アドレスに対応させて順次
に格納する電圧値メモリとにより構成してあることを特
徴とする請求項8記載のCMOS−LSI試験装置。
8. The current application / voltage measurement unit includes a current application unit, a voltage measurement unit, and a control unit, and the current application unit sets each reverse current value applied when changing the reverse current as an address. A current value memory for sequentially outputting a current value corresponding to an address sequentially designated by the control unit, and a D / A conversion of a current value input from the current value memory to generate a reverse current And a D / A converter that outputs the measured voltage. The voltage measuring unit performs A / D conversion of the measured voltage and outputs the measured voltage value.
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a converter; and a voltage value memory for sequentially storing the measured voltage values input from the A / D converter in correspondence with the addresses sequentially specified by the control unit. 8. The CMOS-LSI test apparatus according to 8.
【請求項9】 回路に寄生ダイオードが形成されている
CMOS−LSIを試験するにあたり、 CMOS−LSIの電源電圧端子に、交流電圧を印加
し、 前記交流電圧を印加したときに前記電源電圧端子に流れ
る電流を測定し、 前記交流電圧の周波数に対応する測定電流の周波数スペ
クトラムに基づいて、前記CMOS−LSI内部の故障
を検出することを特徴とするCMOS−LSI試験方
法。
9. In testing a CMOS-LSI in which a parasitic diode is formed in a circuit, an AC voltage is applied to a power supply voltage terminal of the CMOS-LSI, and when the AC voltage is applied, an AC voltage is applied to the power supply voltage terminal. A CMOS-LSI test method, comprising: measuring a flowing current; and detecting a failure inside the CMOS-LSI based on a frequency spectrum of a measured current corresponding to a frequency of the AC voltage.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011040725A (en) * 2009-07-23 2011-02-24 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system for assessing reliability of integrated circuit
JP2014070895A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Denso Corp Semiconductor device inspection method and inspection device
JP2014119379A (en) * 2012-12-18 2014-06-30 Sharp Corp Test method for semiconductor transistor

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