JP2003329735A - 内部電圧制御回路 - Google Patents
内部電圧制御回路Info
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Abstract
えた電圧によって内部電圧を調整することを可能とし、
かつ通常動作に影響を及ぼすことがない内部電圧制御回
路を提供する。 【解決手段】 電源電圧マージン試験時には、TESTモー
ドENTRY回路5及びTESTモードSELECT回路6によって内
部電源基準電圧発生部2の回路動作をキャンセルし、コ
ンパレータ回路7をTESTモードSELECT回路6から発生さ
せた選択信号により活性化し、既存の入力端子であるN
C(ノン・コネクション)ピンから与えられた入力電圧
を試験用基準電圧VREFとすることで、内部電圧を外部か
ら直接制御する。通常動作時には、コンパレータ回路7
を不活性化し、内部電源基準電圧発生部2を活性化して
内部電源基準電圧発生部2からの基準電圧VREFにより、
一定の内部電圧VINTを出力する。
Description
電圧制御回路に関し、特に、降圧回路等を使用した製品
の電源電圧マージン試験或いはストレス試験に関連する
技術である。
(パソコン)及びワークステーションの性能向上に大き
な役割を演じているのが、高速動作を行う半導体記憶装
置(メモリ)である。
費電力化が求められており、メモリ製品を搭載する顧客
先のシステムからメモリに供給される電源には複数の電
源電圧が存在し、かつ各制御ピン、アドレスピン、及び
I/Oピン等への入力に対しても複数の入力電圧が存在
している為、それら異なるインターフェースに対して、
製品動作を満足させる必要がある。
電源電圧が与えられる回路部分と、トランジスタ耐圧の
問題により内部降圧させた電圧が与えられる回路部分を
別々に設けるような回路構成を用いている。内部電源電
圧を発生させる為には、基準電圧制御及び発生回路、内
部電源基準電圧発生部、及び内部電源電圧発生部などを
別途設け、外部電源に関わらず常に一定の電圧レベルを
出力するような回路が必要となる。
発生させる回路を設けた製品の電源電圧マージンを測定
する場合には、内部の電圧を直接制御することが出来な
いという問題点があった。このような問題点を解消する
ために、制御信号を通して内部電源電圧の大きさを調節
することにより、マージンテストを容易に実行可能な半
導体メモリ装置が種々提案されている。
報に記載されている内部電源電圧発生回路における内部
電圧制御回路を示しており、半導体メモリ用の内部電源
電圧発生回路は、図3(a)に示すように、基準電圧制
御及び発生部301,内部電源基準電圧発生部302,及び内
部電源電圧発生部303からなり、基準電圧制御及び発生
部301は、図3(b)に示すように、専用に設けた外部
ピンから切換制御信号PLVCCを入力することで、基準電
圧VR0のレベルを切り換えることにより電源電圧マージ
ン試験を行うことを可能としている。
ら与えられる切換制御信号PLVCCをHighレベルに固定し
ておくことでNchトランジスタ311がONし、外部電源VEXT
が抵抗331,333によって電圧降下された電圧がPchトラン
ジスタ321のゲートに与えられて、予め抵抗比によって
設定された基準電圧VR0が発生され、この基準電圧VR0に
より、所定の内部電圧VINTが出力される。
号PLVCCをLowレベルに固定しておくことでNchトランジ
スタ311をOFF状態とし、外部電源VEXTが抵抗331,332,33
3によって電圧降下された電圧をPchトランジスタ321の
ゲートに与えることにより基準電圧VR0を回路内に設け
られた抵抗比によって予め設定された電圧に下げ、内部
電圧VINTを下げた状態にして電源電圧マージン試験を行
っている。
制御信号PLVCCを入力するために外部に別途専用ピンを
設ける必要があり、さらに外部からの制御信号PLVCCに
よって切り換えられた内部電圧の正確な電圧レベルが判
別出来ないという問題、および、予め回路内に設けられ
た抵抗の値で設定された電圧のみにしか電圧を切り換え
ることが出来ない為、製品の実力の限界を確認すること
ができないという問題がある。
記載されている集積回路のマージン試験回路を示してお
り、通常動作時には、集積回路内に持つ基準電圧発生回
路402の出力を選択回路405により選択して、マージンを
持った動作を行い、マージン試験時には、外部入力端子
407から入力される外部電源を選択回路405により選択
し、この外部入力電源を有効として所定範囲で変化させ
ることによりマージン試験を可能としている。通常動作
とマージン試験の切り替え制御は、選択回路405の選択
信号入力端子406に入力される選択信号によって行われ
る。
外部から電源電圧を与える為の外部入力端子407を別途
専用に設けているため、外部入力電圧を自由に選択する
ことが出来るので高電源電圧マージン試験および低電源
電圧マージン試験のいずれも可能であるが、外部入力端
子407用及び選択信号入力端子406用に、別途専用ピンを
2ピン設けなくてはならないという問題点がある。
部電源基準電圧発生部502からは通常動作時における内
部電圧発生用の基準電圧VREFのみを出力する構成とし、
電圧マージン試験のための基準電圧VREFは外部入力端子
から与え、これらの基準電圧VREFのいずれか一方を選択
回路505により選択するように構成した従来例を示して
おり、図4と同様に、外部から電源電圧を与える為の外
部入力端子、及び内部で使用される電圧を切り換える為
の選択信号入力端子の2ピンが別途専用に設けられてい
る。
ら与える電圧切換制御信号をLowレベルとすることでト
ランスファスイッチT2がON状態でかつトランスファス
イッチT1がOFF状態となり、内部電源基準電圧発生部5
02から発生される電圧を基準電圧VREFとして内部電源電
圧発生部503に出力する。一方、電源電圧マージン試験
時には、外部から与える電圧切換制御信号をHighレベル
とすることでトランスファスイッチT1がON状態でかつ
トランスファスイッチT2がOFF状態となり、外部入力
端子から入力された電圧を基準電圧VREFとして内部電源
電圧発生部503に出力する。
用される回路の一例を示しており、Nchトランジスタ615
のゲート電圧にHighレベルが与えられ、Nchトランジス
タ615はON状態となっているため、Pchトランジスタ611,
612及びNchトランジスタ613,614,615からなるコンパレ
ータ回路はアクティブ状態となっている。
基準電圧VREFまたは電圧マージン試験のための基準電圧
VREFが、Nchトランジスタ614のゲート電圧として与えら
れると、このコンパレータ回路とPchトランジスタ616に
よって構成されるフィードバックループによって、Nch
トランジスタ613のゲート電圧がNchトランジスタ614の
ゲート電圧と等しくなるため、この通常動作時の基準電
圧VREFまたは電圧マージン試験のための基準電圧VREF
が、通常動作時の内部電源VINTまたは電圧マージン試験
のための内部電源VINTとして内部回路504に供給される
ことになる。
数は増加しているが、その一方でパッケージや外形の要
因でピン数自体は数的制限を受け、特にメモリ製品では
ピンの標準仕様が存在する為、電源電圧マージン試験用
に別途ピン数を増やすことで製品動作制限事項を追加す
ることはデメリットとなり、さらにチップサイズの問題
から電圧マージン試験用等に追加する回路も極力抑えな
ければならない。
が、これは例えばTESTモードなどを用いて、電源電圧マ
ージン試験を行う場合のみ電圧切換制御信号を回路内部
で発生させるようにし、かつ、同様にTESTモードなどを
用いて、電源電圧マージン測定時には不要な既存ピンで
あるノン・コネクション(NC)ピンを、回路内部で使
用可能な状態に切り換えて外部入力端子のように振る舞
わせることにより、別途専用にピンを設けなくても電源
電圧マージン試験を行うことは可能である。
は、アドレス入力用の既存端子を外部入力端子として兼
用し、このアドレス用の端子を介して動作マージン測定
用の基準電位を与えることにより、電源電圧マージン試
験用の専用ピンを別途設けないで構成する方法が提案さ
れている。
によって電圧切換制御信号を回路内部で発生させ、かつ
既存ピンを外部入力端子のように振る舞わせることによ
り、電圧マージン試験用に別途専用のピンを設けなくて
はならないという問題点を解消することは可能である
が、基準電圧VREFを選択するために図5に示す選択回路
505を設けた場合、通常使用時に、仮に外部入力端子か
らの入力にオーバーシュート/アンダーシュートが発生
すると、非選択側のトランスファスイッチT1のトラン
ジスタがONしてしまう可能性があり、それによって内部
電源基準電圧発生部502から発生される電圧と外部入力
端子から入力される電圧の干渉が起り、基準電圧VREFに
変動が生じる虞がある。
来例を示しており、図8〜図12は、図7の内部電圧制
御回路における、TESTモードENTRY回路705、TESTモード
SELECT回路706、内部電源基準電圧発生部702、内部電源
電圧発生部703の各回路として用いることが可能な回路
例を示している。
源モードを使用した場合の電源電圧マージンテストを行
う場合、先ず、図8あるいは図9に示すTESTモードENTR
Y回路705を用いてTESTモードにエントリーし、図10に
示すTESTモードSELECT回路706から降圧電源発生回路キ
ャンセル信号を発生させ、図11に示す内部電源基準電
圧発生部702の動作をキャンセルして内部電源基準電圧
発生部702から基準電圧VREFを発生させないようにす
る。そして図12に示す内部電源電圧発生部703によっ
て内部電源VINTがPchトランジスタ127を介して供給され
る外部電源電圧に追従するように構成し、外部電源電圧
が与えられる外部ピンの電圧を調整することによって電
源電圧マージン試験を可能としている。
テストを行う場合、外部電源を変更することで製品に与
えられる電源電圧を全て一律に調整することになるが、
本来は外部電源電圧が与えられる回路部分の電源電圧マ
ージンの実力で動作リミットしてしまう可能性があり、
内部メモリセルの電源電圧マージンを正確に測定するこ
とが出来ないという問題点がある。
圧を調整することによって内部電源基準電圧発生部から
発生される内部電圧のレベルを調整するような方法もあ
るが、外部電源電圧が内部でどの程度の電圧レベルまで
内部降圧されたかが不明な為、電源電圧マージン試験を
行っても実力を正確に測定することが出来ないという問
題点があった。
図7の場合と同様に、電源電圧マージンテストを行う場
合、内部電源基準電圧発生部132をTESTモードなどによ
り動作をキャンセルしておき、外部に専用に設けたVREF
-PAD137から直接電圧を印可して内部電圧を調整するこ
とで電源電圧マージン試験を可能にしている。なお、こ
の場合、内部電源電圧発生部133としては例えば図6に
示されている内部電源電圧発生部が使用される。
など内部電圧のレベルが不明の場合にVREF-PAD137から
電圧を与えて基本試験を行う場合に用いており、本P/
W時にはトリミングされた内部電圧のレベルで試験を行
う為に、このVREF-PAD137は基本的には使用しない。こ
の場合、製品のピン数制限や製品動作制限に影響しない
ように、このVREF-PAD137は組立時にはピンにボンディ
ングしない為、P/W時のみ有効な測定手法であり組立
品には使用出来ないという問題がある。
内部電圧制御回路例を示すブロック図であり、図15
は、従来のストレス試験モードへのエントリー回路147
の例を示している。
動作時においては、外部電源モード信号としてTESTモー
ドENTRY回路145により初期値のLowレベルが与えられ、
インバータ158を介してNchトランジスタ156のゲート電
圧及びPchトランジスタ157のゲート電圧にHighレベルが
与えられる。よってNchトランジスタ156はON状態、Pch
トランジスタ157はOFF状態となっている。
を構成する複数の各NchトランジスタもON状態であり、P
chトランジスタ151,152及びNchトランジスタ153,154,1
55,156からなるコンパレータ回路はアクティブ状態とな
る。Nchトランジスタ153のゲート電圧にはストレス試験
モードにエントリーしても電圧レベルが変動しない内部
基準電圧であるVREF0信号が与えられ、Nchトランジスタ
154のゲート電圧には抵抗160,161,162,163で外部電源電
圧を抵抗分割したレベルが与えられるが、通常動作時
は、Nchトランジスタ154のゲート電圧レベルの方が低く
なるように予め抵抗160,161,162,163の抵抗比が設定さ
れている。
Nchトランジスタ154はOFF状態となり、接点Aの電荷はN
chトランジスタ153,155,156を経由してGNDへ引き抜か
れ、接点AはLowレベルとなる。そしてPchトランジスタ
152がON状態となることで接点BがHighレベルとなりイ
ンバータ159を介してBIMDエントリー信号は非アクティ
ブ状態のLowレベルとなっている。
部電源モード信号はTESTモードENTRY回路145により同様
に初期値のLowレベルが与えられ、インバータ158を介し
てNchトランジスタ156及びPchトランジスタ157のゲート
電圧にHighレベルが与えられるので、Nchトランジスタ1
56はON状態、Pchトランジスタ157はOFF状態となってい
る。またNchトランジスタ155もON状態であり、Pchトラ
ンジスタ151,152及びNchトランジスタ153,154,155,156
からなるコンパレータ回路は、通常使用時と同様にアク
ティブ状態となる。
0信号が与えられ、Nchトランジスタ154のゲート電圧に
は抵抗160,161,162,163で外部電源電圧を抵抗分割した
レベルが与えられているが、ストレス試験を行うために
ここで、外部電源電圧を製品動作保証電圧以上かつトラ
ンジスタ耐圧以下の予め設定された電圧まで上昇させる
ことにより、Nchトランジスタ154のゲート電圧レベルを
Nchトランジスタ153のゲート電圧より高くする。する
と、Nchトランジスタ154はON状態、Nchトランジスタ153
はOFF状態となり、接点Bの電荷はNchトランジスタ154,
155,156を介してGNDへ引き抜かれLowレベルとなる。よ
ってインバータ159を介してBIMDエントリー信号はアク
ティブ状態のHighレベルとなる。
ントリーさせた場合には、内部電源基準電圧発生部142
において通常は一定のレベルに降圧されている内部電圧
VREFを、BIMDエントリー信号を用いて内部回路のトラン
ジスタ耐圧以下の電圧まで上昇させ、ストレス試験を行
う。
V、外部電圧が与えられるトランジスタの耐圧が4.5
V、内部電圧が与えられるトランジスタの耐圧が2.5V
であった場合に、通常動作時には内部電源基準電圧発生
部142から出力される内部電圧VREFを例えば2.0Vに設定
しておき、ストレス試験時には,抵抗160,161,162,163
に供給される外部電圧を予め設定しておいた4.0V程度
の電圧まで上昇させることでストレス試験モードにエン
トリーさせ、内部電圧VREFを2.5Vまで上昇させてスト
レス試験を行う。
子のばらつき等により使用するトランジスタ耐圧が下が
った場合には、ストレス試験にエントリーさせる外部電
源の電圧と製品動作補償範囲までの電圧マージンが減少
し、現状の回路形式では確実にストレス試験にエントリ
ーさせることが困難となってくる。
に鑑み、組立品に対して電源電圧マージン試験用に別途
専用ピンを設けることなく、外部から与えた電圧によっ
て自由に内部電圧を調整することを可能とし、かつ試験
用に設けられた回路が製品の通常動作に影響を及ぼすこ
とがない内部電圧制御回路を提供することにある。
からトランジスタ耐圧までのマージンが少なくても、ス
トレス試験エントリー時に、トランジスタの耐圧に影響
されることなく内部電圧のレベルをストレス電圧に調整
可能な手段を提供することにある。
使用した製品の電源電圧マージン試験」に対して、既存
の入力端子にコンパレータ回路を設けることによって別
途専用の端子を設けることなく、外部電源が与えられる
回路と内部電源が与えられる回路に対する入力電源を別
系統としたままで、内部電圧を外部から直接制御するこ
とを特徴としている。
は、通常動作モード時に活性化されて動作し、基準電圧
を発生する内部電源基準電圧発生部と、所定の試験モー
ド時に活性化されて動作し、既存の外部入力ピンを介し
て入力された外部電圧を出力するコンパレータ回路と、
前記内部電源基準電圧発生部から出力される基準電圧と
前記コンパレータ回路から出力される外部電圧を入力し
て、前記基準電圧または前記外部電圧に依存する内部電
圧を発生する内部電源電圧発生部と、前記内部電源基準
電圧発生部及び前記コンパレータ回路の動作不動作を制
御するテストモードセレクト回路とを備えていることを
特徴とする。
力された外部電圧を出力するコンパレータ回路」は、通
常動作モード時は不活性状態に制御されており、所定の
試験モード時に活性化されて動作するので、通常動作モ
ード時に既存の外部入力ピンを介して入力された電圧変
動によって内部電源電圧発生部から出力される内部電源
電圧が影響を受けることはない。
制御回路の第1の実施形態を示すブロック図である。
ードENTRY回路5、TESTモードSELECT回路6、基準電圧
制御及び発生部1、内部電源基準電圧発生部2、既存の
入力端子に接続したコンパレータ回路7及び内部電源電
圧発生部3という構成から成る。
ENTRY回路5及びTESTモードSELECT回路6によって内部
電源基準電圧発生部2の回路動作をキャンセルし、コン
パレータ回路7をTESTモードSELECT回路6から発生させ
た選択信号により活性化し、既存の入力端子であるNC
(ノン・コネクション)ピンから与えられた入力電圧を
試験用基準電圧VREFとすることで、内部電圧を外部から
直接制御することを可能にしている。
ピンにコンパレータ回路7を設けている。そして、TEST
モードSELECT回路6から発生させた選択信号を有効と
し、使用する当該ピンに電圧を加えた場合のみ、外部か
ら入力された電圧をコンパレータ回路によって試験用基
準電圧VREFとして出力することが出来る。このように外
部から与えられる電源電圧とは異なる内部電圧をコント
ロールすることで、マージン試験用に別途ピン数を増や
すことなく電源電圧マージンを正確に測定することが可
能となる。
Y回路5、TESTモードSELECT回路6、内部電源基準電圧
発生部2、及び内部電源電圧発生部3は、それぞれ上記
図8または図9記載のTESTモードENTRY回路、図10記
載のTESTモードSELECT回路、図11記載の内部電源基準
電圧発生回路、及び図6記載の内部電源電圧発生回路を
用いて構成することができる。また、基準電圧制御及び
発生部1から出力されるVREF発生用基準電圧VR0は、通
常動作時の基準電圧VREFを発生するための定電源であ
る。
施形態の動作について説明する。
モードENTRY回路や、図9に示すようなP/W時などに
専用のTEST-PADを設けておき、電源電圧マージン試験時
にはTESTモードENTRY信号をHighレベルとする。
状態ではPOWER-ON RESET信号にLowレベルが与えられ、
インバータ101、インバータ102を介してPchトランジス
タ100のゲート電圧にLowレベルが与えられてPchトラン
ジスタ100はON状態となり、接点BはHighレベルとな
る。よって、インバータ105を介して出力される降圧電
源発生回路キャンセル信号は、非選択Lowレベルとな
る。
ドENTRY信号にはLowレベルが与えられることでトランス
ファスイッチT1がOFF状態となり、トランスファスイ
ッチT2がON状態となって、出力の初期値Lowレベルは
インバータ105、インバータ106、及びトランスファスイ
ッチT2によって保持される。
ENTRY信号にはHighレベルが与えられることで、トラン
スファスイッチT1がON状態となり、トランスファスイ
ッチT2がOFF状態となる。この時、TESTモード制御用
に用いるaddress信号等の入力をHighレベルにすると、
インバータ103を介して接点AはLowレベルとなり、トラ
ンスファスイッチT1を介して接点BはLowレベル、さ
らにインバータ105を介して出力される降圧電源発生回
路キャンセル信号は、選択状態であるHighレベルとな
る。
通常動作時には降圧電源発生回路キャンセル信号として
Lowレベルが与えられているので、インバータ118を介し
てNchトランジスタ115のゲート電圧、及びPchトランジ
スタ116のゲート電圧にHighレベルが与えられ、Nchトラ
ンジスタ115はON状態、Pchトランジスタ116はOFF状態と
なる。
トランジスタ113,114,115からなるコンパレータ回路は
アクティブ状態となっており、基準電圧VREFの電圧レベ
ル変動によってPchトランジスタ117は選択及び非選択状
態のいずれかとなることで、Nchトランジスタ114のゲー
ト電圧(VREF発生用基準電圧VR0)は、Nchトランジスタ
113のゲート電圧と等しくなるように動作し、内部電源
基準電圧発生部2から出力される基準電圧VREFは、基準
電圧制御及び発生部1から出力される基準電圧VR0を抵
抗R1,R2によるあらかじめ設定された抵抗比によっ
て昇圧された一定のレベルとなる。
TESTモードのSELECT回路6(図10)によってキャンセ
ル信号にHighレベルが与えられ、インバータ118を介し
てNchトランジスタ115とPchトランジスタ116のゲート電
圧にはLowレベルが与えられ、Nchトランジスタ115はOFF
状態、Pchトランジスタ116はON状態となる。
コンパレータ回路は非アクティブ状態であり、またPch
トランジスタ116がON状態であることからPchトランジス
タ117のゲート電圧はHighレベルとなりPchトランジスタ
117がOFF状態となる為、基準電圧VREFへの電荷の供給経
路は遮断される。その為、抵抗R1,R2を介して電荷
がGNDへ抜かれ、基準電圧VREFはLowレベルになる。
トランジスタ615のゲート電圧にHighレベルが与えら
れ、Nchトランジスタ615はON状態となっているので、Pc
hトランジスタ611,612及びNchトランジスタ613,614,615
からなるコンパレータ回路はアクティブ状態となってい
る。
1)から与えられる基準電圧VREFまたは既存の入力端子
に接続したコンパレータ回路7を介して与えられる外部
電圧のいずれか一方が、Nchトランジスタ614のゲート電
圧として与えられると、Pchトランジスタ616を介して出
力電圧が帰還されるNchトランジスタ613のゲート電圧
(内部電圧VINT)がNchトランジスタ614のゲート電圧と
等しくなり、内部電圧VINTとして内部電源電圧が与えら
れる回路へ供給される。
ードとして使用する場合は、既存の入力端子に接続した
コンパレータ回路7を、TESTモードSELECT回路6(図1
0)で発生させた降圧電源発生回路キャンセル信号によ
り活性化させ、既存の入力端子(NCピン)から与えら
れた入力電圧を、コンパレータ回路7を介して試験用基
準電圧VREFとして与えることで、内部電圧を外部から直
接制御することが可能となる。
作時には、TESTモードSELECT回路(図10)から出力さ
れる降圧電源発生回路キャンセル信号が、非選択Lowレ
ベルとなっているので、Nchトランジスタ16はOFF状態で
あり、コンパレータ回路7は非アクティブ状態となって
いるため、外部入力電圧変動がNCピンを介して入力さ
れても、通常動作時の基準電圧VREFに影響を及ぼすこと
はない。
の第2の実施形態を示すブロック図である。
関係ない既存ピンであるNCピンにコンパレータ回路7
を接続することで内部電圧の調整を行ったが、半導体装
置にNCピンが存在しない場合は、既存の制御ピンを内
部電圧調整用の入力端子として使用する必要がある。
tput Enable)ピンを内部電圧調整用の入力端子として
使用した回路例を示している。OE信号は、OEピンに
Lowレベルが与えられるとI/Oピンからのデータ出力
を活性化させる制御信号である。この為、図2に示すよ
うにOEピンはコンパレータ回路7に接続されるととも
に、TESTモードSELECT回路6から出力された降圧回路キ
ャンセル信号との論理をとる論理回路に接続されること
により、通常のOE制御信号出力動作を可能にしてい
る。
作について説明する。
は、TESTモードSELECT回路6から発生させた選択信号は
Lowレベルに固定されておりコンパレータ回路7は非ア
クティブ状態である。また、降圧回路キャンセル信号も
Lowレベルに固定されており、インバータ17を介してN
AND回路18の入力ゲートにはHighレベルが与えられて
いる。
にすればNAND回路18及びインバータ19を介して、O
E制御回路へLowレベルが与えられてI/Oピンからの
データ出力が活性化され、OEピンをHighレベルにすれ
ばNAND回路18及びインバータ19を介して、OE制御
回路へHighレベルが与えられてI/Oピンからのデータ
出力は非活性となる。よって、OE制御回路への制御信
号はOEピンに接続されたコンパレータ回路には影響さ
れず、通常動作が可能となる。
STモードSELECT回路6から発生させた選択信号はHighレ
ベルとなり、コンパレータ回路7はアクティブ状態とな
る。また、降圧回路キャンセル信号もHighレベルになる
為、インバータ17を介してNAND回路18の入力ゲート
にはLowレベルが与えられる。よってOEピンからの入
力に関わらずNAND回路18の出力はHighレベルに確定
し、インバータ19を介してOE制御回路へLowレベルが
与えられてI/Oピンからのデータ出力は活性化され
る。
ドSELECT回路6、基準電圧制御及び発生部1、内部電源
基準電圧発生部2、内部電源電圧発生部3及びコンパレ
ータ回路7の動作に関しては図1での説明と同様である
ので、詳細説明は省略する。
パレータ回路を接続した場合には、TESTモードにI/O
の出力を活性化させるようにOE制御回路への出力をLo
wレベルに固定することにより、電源電圧マージン試験
が可能となる。
コンパレータ回路を接続した場合について説明したが、
CS(Chip Select)ピン等の他の既存ピンにコンパレ
ータ回路7を設けることも可能である。そして、TESTモ
ードから発生させた信号で既存ピンの動作をアクティブ
側に固定させることにより上記実施例と同等の効果を得
ることができる。
説明する。
験時には、まずTESTモードにエントリーさせる必要があ
る。P/W時には図9に示すように、専用に設けたテス
トPADに対しHighレベルの電圧を印可することでTESTモ
ードENTRY信号を選択側のHighレベルとする。組立品の
場合には図8に示すPower-on Reset信号には初期値とし
てLowレベルが与えられ、NAND回路801とインバータ
802を介してTESTモードENTRY信号はLowレベル(非選
択)となるが、一定時間が経過するとPower-on Reset信
号はHighレベルとなるように設定された信号である為、
NAND回路801のゲート電圧としてHighレベルが与え
られる。
りも高い、予め設定された電圧レベルを与えることで接
点A,Bは共にHighレベルとなりNAND回路801のゲ
ート電圧にHighレベルが与えられる。よって、NAND
回路801の出力はLowレベル、インバータ802の出力はHig
hレベルとなり、TESTモードENTRY信号を選択側のHighレ
ベルとする。
部電圧を調整する為に、TESTモードを使用して内部降圧
回路の動作をキャンセルさせる必要がある。
POWER-ON RESET信号は、初期状態ではLowレベルが与え
られ、インバータ101,インバータ102を介してPchトラ
ンジスタ100のゲート電圧にLowレベルが与えられてPch
トランジスタ100はON状態となり、接点BはHighレベル
となり、インバータ105を介して出力される降圧電源発
生回路キャンセル信号は非選択Lowレベルとなってい
る。POWER-ON RESET信号は一定時間が経過するとHighレ
ベルとなる信号であり、インバータ101,インバータ102
を介してPchトランジスタ100のゲート電圧にHighレベル
が与えられ、Pchトランジスタ100がOFF状態となり外部
電源と接点Bとの経路は遮断される。
Y信号にはHighレベルが与えられる為、TESTモードSELEC
T回路6のトランスファスイッチT1がON状態となり、
トランスファスイッチT2がOFF状態となる。この時、
特定のTESTモードを選択する為に割り当てられた入力ピ
ンであるTESTモード制御用address信号等の入力電圧をH
ighレベルにすると、インバータ103を介して接点AはLo
wレベルとなり、トランスファスイッチT1を介して接
点BはLowレベル、さらにインバータ105を介して出力さ
れる降圧電源発生回路キャンセル信号を、選択状態であ
るHighレベルとする。
たHighレベルの信号によって、内部電源基準電圧発生部
2の動作をキャンセルさせる必要がある。
ベルが与えられている為、内部電源基準電圧発生部2で
は、インバータ118を介してNchトランジスタ115とPchト
ランジスタ116のゲート電圧にはLowレベルが与えられ、
Nchトランジスタ115はOFF状態、Pchトランジスタ116はO
N状態となる。Nchトランジスタ115がOFF状態であるので
コンパレータ回路は非アクティブ状態であり、またPch
トランジスタ116がON状態であることからPchトランジス
タ117のゲート電圧はHighレベルとなってOFF状態となる
為、基準電圧VREFへの電荷の供給経路は遮断される。そ
して基準電圧VREFの電荷は抵抗R1,R2を介してGND
へ抜かれ、基準電圧VREFをLowレベルとする。
て、外部から与えられる電源電圧を基準電圧VREFとして
与える必要がある。
電源発生回路キャンセル信号は、Nchトランジスタ16の
ゲート電圧としてHighレベルを与えることでコンパレー
タ回路7を活性化させる。そして外部入力ピンに対し、
電源電圧マージン試験時もしくはストレス試験時に与え
たい任意の電圧を印可することで、コンパレータ回路7
を介して基準電圧VREFの電位を調整することが出来る。
電圧VREFを実際の内部回路に与えて試験を行う必要があ
る。図6の内部電源電圧発生部では、Nchトランジスタ6
15のゲート電圧に常時Highレベルが与えられ、Nchトラ
ンジスタ615をON状態とすることでコンパレータ回路は
常に活性化させている。
た基準電圧VREFは、Nchトランジスタ614のゲート電圧と
して与えられ、Nchトランジスタ613のゲート電圧と等し
くなり、内部電源VINTとして内部電源電圧が与えられる
各回路へ供給される。この状態で半導体装置の試験を行
うことで、電源電圧マージン試験やストレス試験などが
可能となる。
合、外部電圧はトランジスタ耐圧以下の電圧を今まで通
りテスタ側から与え、内部電圧VREFには外部電圧とは異
なる電圧を、コンパレータ7を介して外部から自由に与
えることで、確実にストレス試験を行うことが可能とな
る。
する電圧を外部からの印加電圧と等しくすることができ
るので、正確な内部電圧レベルが分かり、かつ自由に内
部電圧を調整出来るので動作実力の限界の確認が容易と
なる。
用することで既存の端子を使用することができ、かつ、
低電源電圧や高電源電圧に関わらず電源マージン試験を
行うことが可能である。
レータ回路が非アクティブ状態とされているので、例え
外部入力端子にオーバーシュート/アンダーシュートが
入っても、TESTモードからの選択信号が非アクティブで
ある限りコンパレータ回路が動作することはなく、通常
使用時における内部電圧VREFに影響が及ぶことは無い。
ない為、組立品でも使用可能であり、専用のVREF PADを
用いる場合のような、P/W時のみに有効で組立品には
使用出来ないという不都合は生じない。
れる回路と内部電源電圧が与えられる回路の電源を別系
統としたまま調整が可能であり、製品に与えられる電圧
を全て一律に調整した場合のように、外部電源電圧が与
えられる回路部分の電源電圧マージンの実力で動作リミ
ットしてしまうような不都合は生じない。
圧を外部から直接調整出来る為、電源電圧マージンの正
確な実力が測定可能であり、直接外部電源電圧を調整す
ることによって内部電圧のレベルを調整する場合に生ず
る、内部降圧された電圧レベルが不明であるという不都
合は生じない。
専用に端子を設けることなく電源電圧マージンテストを
行うことができ、低い電源電圧を利用する半導体装置で
あっても低電源電圧マージンテストが容易であり、その
結果不良解析も容易となる。
使用することで専用に端子を設ける必要がない為、製品
カタログに専用ピンを特に明記する必要がなく、製品使
用制限事項がない。
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
従来例を示す図である。
る。
る。
る。
ある。
ド例)を示す図である。
ある。
図である。
ンジスタ 14,15,16,113,114,115,613,614,615 Nchトランジスタ 17,19,101〜106,118,128,802 インバータ回路 18,801 NAND回路 T1,T2 トランスファスイッチ
Claims (7)
- 【請求項1】 通常動作モード時に活性化されて動作
し、基準電圧を発生する内部電源基準電圧発生部と、 所定の試験モード時に活性化されて動作し、既存の外部
入力ピンを介して入力された外部電圧を出力するコンパ
レータ回路と、 前記内部電源基準電圧発生部から出力される基準電圧と
前記コンパレータ回路から出力される外部電圧を入力し
て、前記基準電圧または前記外部電圧に依存する内部電
圧を発生する内部電源電圧発生部と、 前記内部電源基準電圧発生部及び前記コンパレータ回路
の動作不動作を制御するテストモードセレクト回路とを
備えていることを特徴とする内部電圧制御回路。 - 【請求項2】 前記コンパレータ回路は、ゲート電極が
前記既存の外部入力ピンに接続された第1のNchトラン
ジスタと、ゲート電極が該コンパレータ回路の出力端に
接続された第2のNchトランジスタと、ゲート電極に前
記テストモードセレクト回路からの出力信号が入力さ
れ、ソース電極が接地され、ドレイン電極が前記第1及
び第2のNchトランジスタの共通ソース電極と接続され
た第3のNchトランジスタと、ソース電極が外部電源に
接続され、ドレイン電極が前記第1のNchトランジスタ
のドレイン電極と接続された第1のPchトランジスタ
と、ソース電極が外部電源に接続され、ゲート電極が前
記第1のPchトランジスタのゲート電極と共通接続さ
れ、ドレイン電極が前記第2のNchトランジスタのドレ
イン電極と接続されるとともに前記共通接続されたゲー
ト電極と接続された第2のPchトランジスタと、ソース
電極が外部電源に接続され、ゲート電極が前記第1のNc
hトランジスタ及び前記第1のPchトランジスタの共通ド
レイン接続点に接続され、ドレイン電極が該コンパレー
タ回路の出力端に接続された第3のPchトランジスタ
と、によって構成されていることを特徴とする請求項1
に記載の内部電圧制御回路。 - 【請求項3】 前記既存の外部入力ピンは、NC(ノン
・コネクション)ピンであることを特徴とする請求項1
または2に記載の内部電圧制御回路。 - 【請求項4】 前記既存の外部入力ピンは、OE(Outp
ut Enable)ピンまたはCS(Chip Select)ピン等の既
存ピンであり、前記テストモードセレクト回路からのTE
STモード信号により前記既存の外部入力ピンの動作をア
クティブ側に固定させる手段を有していることを特徴と
する請求項1または2に記載の内部電圧制御回路。 - 【請求項5】 前記既存の外部入力ピンの動作をアクテ
ィブ側に固定させる手段は、前記テストモードセレクト
回路からの出力信号を反転して出力する第1のインバー
タ回路と、該第1のインバータ回路の出力と前記OEピ
ンまたは前記CSピン等の既存ピンからの入力とが入力
されるNAND回路と、該NAND回路の出力を反転し
てOE制御回路またはCS制御回路等へ出力する第2の
インバータ回路によって構成されていることを特徴とす
る請求項4に記載の内部電圧制御回路。 - 【請求項6】 前記既存の外部入力ピンを介して入力さ
れる外部電圧は、マージン試験用の基準電圧であること
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の内部電圧
制御回路。 - 【請求項7】 前記既存の外部入力ピンを介して入力さ
れる外部電圧は、ストレス試験用の基準電圧であること
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の内部電圧
制御回路。
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