JP2009092529A - 半導体回路およびその検査方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】入力信号を共通化した場合でも、オープンピン不良を検出すること。
【解決手段】半導体回路10の端子オープンを検査する検査回路は、入力回路部30の出力をその入力に受けて、複数の入力信号に対して所定の論理演算を施し、論理演算結果を出力する論理回路100を備える。半導体回路10は、論理演算結果により端子オープンの有無を判定可能としている。論理回路100は、OR回路部200およびAND回路部300を有する。OR回路部200は、複数の入力端子のすべてに論理“L”レベルが供給された場合、複数の入力端子に異常がなければ、論理“L”レベルの信号を出力するように構成される。AND回路部300は、複数の入力端子のすべてに論理“H”レベルが供給された場合、複数の入力端子に異常がなければ、論理“H”レベルの信号を出力するように構成される。
【選択図】 図3

Description

本発明は、半導体回路およびその検査方法に関する。
半導体回路の縮小化に伴い、この半導体回路を試験するための半導体試験装置(LSIテスタ)の物理的な要素の関係で、試験が制限されるという問題がある。測定効率の向上施策ではあるが、近年、確実な不良品の排除も必要になってきている。
ここで、半導体回路を試験する場合、1個の半導体回路だけを試験するのは非常に効率が悪いので、同じ種類の半導体回路を複数個並列に並べた状態で、並列に(同時に)試験することが行なわれる。
図1及び図2を参照して、半導体回路を複数個並列に並べた半導体装置を半導体試験装置(LSIテスタ)で試験する場合の、第1及び第2の関連する試験(テスタ測定)方法について説明する。
ここでは、半導体装置が3つの半導体回路(チップ)、すなわち、Chip−A、Chip−B、およびChip−Cを備えた場合を例に挙げて説明する。Chi−Aは第1の半導体回路(チップ)と呼ばれ、Chip−Bは第2の半導体回路(チップ)と呼ばれ、Chip−Cは第3の半導体回路(チップ)と呼ばれる。尚、一般的には、半導体装置は、P個の半導体回路(チップ)から構成されてよい。ここで、Pは2以上の整数である。
一般的には、各半導体回路は、第1乃至第Nの入力端子と、第1乃至第Mの入出力端子(出力端子)とを持つ。ここで、NおよびMの各々は、2以上の整数である。ここでは、説明を簡略化する為に、Nが4に等しく、Mが2に等しい場合を例に挙げて説明する。
第1の半導体回路Chip−Aは、第1乃至第4の入力端子11in、12in、13inおよび14inと、第1及び第2の入出力端子21outおよび22outとを持つ。同様に、第2の半導体チップChip−Bは、第1乃至第4の入力端子11in〜14inと、第1及び第2の入出力端子21outおよび22outとを持つ。第3の半導体チップChip−Cは、第1乃至第4の入力端子11in〜14inと、第1及び第2の入出力端子21outおよび22outとを持つ。尚、第1及び第2の入出力端子21outおよび22outは、第1及び第2の出力端子であって良い。
図1に示した第1の関連するテスタ測定方法では、第1の半導体チップChip−Aの第1乃至第4の入力端子11in〜14inに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第1乃至第4の入力ピンIn1,In2,In3およびIn4が割り当てられ、第1の半導体チップChip−Aの第1及び第2の入出力端子21outおよび22outに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第1及び第2の入出力ピンIO1およびIO2が割り当てられる。同様に、第2の半導体チップChip−Bの第1乃至第4の入力端子11in〜14inに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第5乃至第8の入力ピンIn1’,In2’,In3’およびIn4’が割り当てられ、第2の半導体チップChip−Bの第1及び第2の入出力端子21outおよび22outに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第3及び第4の入出力ピンIO1’およびIO2’が割り当てられる。第3の半導体チップChip−Cの第1乃至第4の入力端子11in〜14inに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第9乃至第12の入力ピンIn1”,In2”,In3”およびIn4”が割り当てられ、第3の半導体チップChip−Cの第1及び第2の入出力端子21outおよび22outに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第5及び第6の入出力ピンIO1”およびIO2”が割り当てられる。
このため、LSIテスタ(半導体試験装置)からの入力ピン数は、1つの半導体回路の『入力ピン数』×『同時測定数』分だけ必要となり、LSIテスタ(半導体試験装置)からの入出力ピン数は、個々の半導体回路の試験判定を行う『使用本数』×『同時測定数』が必要とされる。
図2に示した第2の関連するテスタ測定方法は、図1に示した第1の関連するテスタ測定方法に対して、同じ入力信号を共通化したものである。すなわち、第2の関連するテスタ測定方法では、第1の半導体チップChip−Aの第1乃至第4の入力端子11in〜14in、第2の半導体チップChip−Bの第1乃至第4の入力端子11in〜14in、および第3の半導体チップChip−Cの第1乃至第4の入力端子11in〜14inに対してLSIテスタ(半導体試験装置)からの第1乃至第4の入力ピンIn1,In2,In3およびIn4が共通に割り当てられている。
このように、第2の関連するテスタ測定方法では、同じ入力信号を共通化することで、半導体試験装置(LSIテスタ)の配線数を低減でき、同時測定数を増やしている。但し、入出力ピンは、通常、共通化はしない。
本発明と関連する種々の半導体回路および検査方法が提案されている。例えば、特許文献1(特開2005−024253号公報)は、電源端子およびグランド端子のオープン(ボンディング不良)を検査する検査回路を有する半導体装置を開示している。この特許文献1では、トランジスタの電流値を測定して、電源端子およびグランド端子のボンディング不良を判定している。
また、LSIテスタ(半導体試験装置)からの入力ピンおよび出力ピンの共通化を図った従来技術も知られている(例えば、特許文献2(特開2000−277690号公報)参照)。この特許文献2に開示された半導体集積回路は、製品としての機能を実現する内部回路と、選択回路とを備えている。半導体集積回路は、選択信号が入力される選択端子と、複数の制御信号が入力される複数の制御信号入力端子と、複数の応答信号をそれぞれ出力する複数の応答信号出力端子とを持つ。選択回路は、選択信号によって半導体集積回路が選択されているときには、半導体試験装置から複数の制御信号入力端子に入力された複数の制御信号を内部回路に入力し、複数の制御信号に従って内部回路から出力された複数の応答信号を複数の応答信号出力端子から半導体試験装置に出力する。半導体試験装置によって半導体集積回路を複数並列に試験する場合、全ての半導体集積回路の複数の制御信号入力端子を半導体試験装置の複数の出力端子に共通接続しておくと共に、全ての半導体集積回路の複数の応答信号出力端子を半導体試験装置の複数の応答信号入力端子に共通接続しておく。そして、半導体試験装置から全ての半導体集積回路に同時に複数の制御信号を送信し、選択信号により半導体集積回路を順次選択し、選択した半導体集積回路から半導体試験装置に複数の応答信号を順次送信している。
特開2005−024253号公報 特開2000−277690号公報(図1、図3、[0024]〜[0033])
図2に図示した第2の関連するテスタ測定方法には次のような課題がある。第2の関連するテスタ測定方法では、同じ信号線を共通化することで同時測定数の増加が期待できるが、オープンピン不良を検出することができない。
従来、オープンピン不良の検出は、次の様にして行われる。すなわち、測定ピンに対して負電圧を与え、電流が流れることで導通または非導通を判定し不良品を検出する。
しかしながら、図2に図示した第2の関連するテスタ測定方法では、信号線を共通としたため、この電流値を測定したときに何らかの異常を検出することはできるが、不良を持つ半導体回路を特定するには至らないという問題点がある。
尚、特許文献1は、グランド端子のオープン(ボンディング不良)を検査する技術的思想を開示しているに過ぎず、一般的な端子(例えば、アドレス入力端子や、データ入出力端子、制御端子)におけるオープン(ボンディング不良)を検査するものではない。しかも、特許文献1では、複数の入力端子のオープン(ボンディング不良)を一度に検査する技術については、何ら開示せず、示唆もしていない。
特許文献2は、半導体集積回路の内部回路を半導体試験装置により試験する技術的思想を開示しているに過ぎず、半導体集積回路の複数の入力端子のオープン(ボンディング不良)を検査することについては何ら開示せず、示唆していない。また、特許文献2では、半導体集積回路を複数個並列に並べた場合に半導体集積回路を特定(選択)するために、個々の半導体集積回路には外部から選択信号を入力するための選択信号入力端子を備えることが必要となる。また、半導体試験装置(LSIテスタ)は、複数の半導体集積回路へ各々選択信号を供給するための複数の選択信号出力端子を備える必要がある。また、選択信号により半導体集積回路を順番に選択しているので、半導体集積装置を一度に試験することはできない。
したがって、本発明の課題は、入力信号を共通化した場合でも、オープンピン不良を検出することができる、半導体回路およびその検査方法を提供することにある。
本発明の課題は、半導体回路を複数個並列に並べて半導体装置の端子オープンを検査する場合に、不良のある半導体回路を特定することができる、半導体装置の検査方法を提供することにある。
本発明の第1の態様によれば、半導体回路の端子オープンを検査する検査回路を備えた半導体回路であって、半導体回路は複数の入力端子を持ち、半導体回路は、複数の入力端子に接続された入力回路部を備え、検査回路は、入力回路部の出力をその入力に受けて、複数の入力信号に対して所定の論理演算を施し、論理演算結果を出力する論理回路を備え、論理演算結果により端子オープンの有無を判定可能としたことを特徴とする半導体回路が得られる。
上記本発明の第1の態様による半導体回路において、論理回路は、少なくとも2種類の異なる論理回路部から構成されて良い。例えば、論理回路は、少なくとも2種類の異なる論理回路部として、OR回路部およびAND回路部を有して良い。この場合、OR回路部は、複数の入力端子のすべてに論理“L”レベルが供給された場合、複数の入力端子に異常がなければ、論理“L”レベルの信号を出力するように構成され、AND回路部は、複数の入力端子のすべてに論理“H”レベルが供給された場合、複数の入力端子に異常がなければ、論理“H”レベルの信号を出力するように構成される。OR回路部は、複数の入力端子に入力回路部を介して縦続接続された複数の2入力OR回路から構成されて良く、AND回路部は、複数の入力端子に入力回路部を介して縦続接続された複数の2入力AND回路から構成されて良い。半導体回路は、第1および第2の出力端子を持ち、半導体回路は、第1および第2の出力端子に接続された出力回路部を備えて良い。この場合、検査回路は、OR回路部の出力信号を反転して出力回路部を介して第1の出力端子に供給するインバータを更に備えることが好ましく、AND回路部の出力信号は、出力回路部を介して第2の出力端子に供給されることが好ましい。
本発明の第2の態様によれば、上記半導体回路の端子オープンを検査する方法であって、複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加し、複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加し、論理回路の出力信号のレベルで、半導体回路の端子オープンの有無を判定することを特徴とする半導体回路の検査方法が得られる。
本発明の第3の態様によれば、上記半導体回路を複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンを検査する方法であって、全ての半導体回路の対応する複数の入力端子同士をそれぞれ共通に接続しておき、複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加し、複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加し、論理回路の出力信号のレベルで、半導体装置の端子オープンの有無を半導体回路個別に判定することを特徴とする半導体装置の検査方法が得られる。
上記本発明の第1の態様による半導体回路において、検査回路は、入力回路部を介して複数の入力端子から供給される入力信号をひとつ置きに反転するための複数のインバータを更に備えても良い。
本発明の第4の態様によれば、上記半導体回路の端子オープンを検査する方法であって、複数の入力端子に、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号を印加し、複数の入力端子に、第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号を印加し、論理回路の出力信号のレベルで、半導体回路の端子オープンの有無を判定することを特徴とする半導体回路の検査方法が得られる。
本発明の第5の態様によれば、上記半導体回路を複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンを検査する方法であって、全ての半導体回路の対応する複数の入力端子同士をそれぞれ共通に接続しておき、複数の入力端子に、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号を印加し、複数の入力端子に、第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号を印加し、論理回路の出力信号のレベルで、半導体装置の端子オープンの有無を半導体回路個別に判定することを特徴とする半導体装置の検査方法が得られる。
本発明による半導体回路では、検査回路が、入力回路部の出力をその入力に受けて、複数の入力信号に対して所定の論理演算を施し、論理演算結果を出力する論理回路を備え、論理演算結果により端子オープンの有無を判定可能としたので、入力信号を共通化した場合でも、オープンピン不良を検出することができる。
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図3を参照して、本発明の第1の実施例に係る半導体回路10について説明する。図3は半導体回路10の入力回路の部分を図示したもので、半導体回路10内の検査回路として論理回路100を用いた例を示している。
一般的には、上述したように、半導体回路は、第1乃至第Nの入力端子と、第1乃至第Mの出力端子(入出力端子)とを持つ。ここで、NおよびMの各々は、2以上の整数である。ここでは、説明を簡単にする為に、Nが4に等しく、Mが2に等しい場合を例に挙げて説明する。
図示の半導体回路10は、第1乃至第4の入力端子11in、12in、13inおよび14inと、第1および第2の出力端子21outおよび22outとを持つ。第1乃至第4の入力端子11in〜14inは、図2に示されるように、他の半導体回路の第1乃至第4の入力端子と各々つながり、半導体試験装置(図示せず)の第1乃至第4の入力ピンIn1,In2,In3およびIn4から共通の入力信号が印加される。第1および第2の出力端子21outおよび22outには、半導体回路個々の判定が可能なように、半導体試験装置の第1および第2の入出力ピン入出力ピンIO1およびIO2が使用される(割り当てられる)。
半導体回路10は、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに接続された入力回路部30と、第1および第2の出力端子21outおよび22outに接続された出力回路部40とを備える。図3に示されるように、論理回路100は、入力回路部30と出力回路部40との間に挿入されている。尚、図示はしないが、半導体回路10は、その内部に、入力回路部30と出力回路部40とに接続された内部回路を備えている。この内部回路は、製品としての機能を実現する回路である。
図示の例では、入力回路部30は、第1乃至第4の入力端子11in〜14inにそれぞれ接続された第1乃至第4の入力バッファ31、32、33および34から構成されている。また、出力回路部40は、第1および第2の出力端子21outおよび22outにそれぞれ接続され第1および第2の出力バッファ41および42から構成されている。
半導体回路10には、信号TestFlag-1が供給される。この信号TestFlag-1は、当該半導体回路10のテストを行なう際のイネーブル信号である。イネーブル信号TestFlag-1は、試験時は論理“H”レベルの信号で、論理回路100と出力回路部40が動作可能となる。
論理回路100は、入力回路部30の出力をその入力に受けて、複数の入力信号に対して所定の論理演算を施し、論理演算結果を出力する回路である。検査回路(論理回路)100は、この論理演算結果により半導体回路10の端子オープンを判定可能である。
図示の論理回路100は、2種類の異なる論理回路部から構成されている。本例では、論理回路100は、2種類の異なる論理回路部として、OR回路部200とAND回路部300とを有している。しかしながら、論理回路は、図示のものには限定されず、1種類の論理回路部から構成されても良いし、3種類以上の論理回路部から構成されても良い。また、論理回路部も、OR回路部200とAND回路部300との組み合わせに限定されず、種々の論理回路部の組み合わせを使用できる。
OR回路部200は、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに論理“L”レベルの入力信号が供給された場合、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに異常がなければ、論理“L”レベルの信号を出力するように構成されている。
一方、AND回路部300は、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに論理“H”レベルの入力信号が供給された場合、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに異常がなければ、論理“H”レベルの信号を出力するように構成されている。
図示の例では、OR回路部200は、第1乃至第4のOR回路210、220、230および240から構成される。第1乃至第4のOR回路210〜240の各々は、2入力のOR回路構成となっている。第1乃至第4のOR回路210〜240は、縦続接続されている。すなわち、OR回路部200は、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに入力回路部30を介して縦続接続された第1乃至第4の2入力OR回路210〜240から構成されている。
詳述すると、第1のOR回路210の一方の入力端子には、第1の入力バッファ31を介して第1の入力端子11inが接続され、他方の入力端子には、インバータ51を介してイネーブル信号TestFlag-1が供給される。第2のOR回路220の一方の入力端子には、第2の入力バッファ32を介して第2の入力端子12inが接続され、他方の入力端子には、第1のOR回路210の出力信号が供給される。同様に、第3のOR回路230の一方の入力端子には、第3の入力バッファ33を介して第3の入力端子13inが接続され、他方の入力端子には、第2のOR回路220の出力信号が供給される。第4のOR回路240の一方の入力端子には、第4の入力バッファ34を介して第4の入力端子14inが接続され、他方の入力端子には、第3のOR回路230の出力信号が供給される。第4のOR回路240の出力信号は、インバータ52および第1の出力バッファ41を介して、第1の出力端子21outへ供給される。
図示の例では、第1のOR回路210は、NORゲート211と、インバータゲート212とから構成されている。NORゲート211は、第1の入力端子11inから第1の入力バッファ31を介して入力された入力信号と、イネーブル信号TestFlag-1をインバータ51で反転した信号とのNOR演算をとり、NOR演算結果信号を出力する。インバータゲート212は、このNOR演算結果信号を反転して、反転した信号を第1のOR回路210の出力信号として出力する。
第2のOR回路220は、2つのインバータゲート221および222と、NANDゲート223とから構成されている。インバータゲート221は、第2の入力端子12inから第2の入力バッファ32を介して入力された入力信号を反転して、第1の反転した信号を出力する。インバータゲート222は、第1のOR回路210の出力信号を反転して、第2の反転した信号を出力する。NANDゲート223は、インバータゲート221の出力信号(第1の反転して信号)と、インバータゲート222の出力信号(第2の反転した信号)とのNAND演算をとり、NAND演算結果信号を第2のOR回路220の出力信号として出力する。
同様に、第3のOR回路230は、2つのインバータゲート231および232と、NANDゲート233とから構成されている。インバータゲート231は、第3の入力端子13inから第3の入力バッファ33を介して入力された入力信号を反転して、第1の反転した信号を出力する。インバータゲート232は、第2のOR回路220の出力信号を反転して、第2の反転した信号を出力する。NANDゲート233は、インバータゲート231の出力信号(第1の反転して信号)と、インバータゲート232の出力信号(第2の反転した信号)とのNAND演算をとり、NAND演算結果信号を第3のOR回路230の出力信号として出力する。
第4のOR回路240は、2つのインバータゲート241および242と、NANDゲート243とから構成されている。インバータゲート241は、第4の入力端子14inから第4の入力バッファ34を介して入力された入力信号を反転して、第1の反転した信号を出力する。インバータゲート242は、第3のOR回路230の出力信号を反転して、第2の反転した信号を出力する。NANDゲート243は、インバータゲート241の出力信号(第1の反転して信号)と、インバータゲート242の出力信号(第2の反転した信号)とのNAND演算をとり、NAND演算結果信号を第4のOR回路240の出力信号として出力する。
第4のOR回路240の出力信号は、OR回路部200の出力信号としてインバータ52に供給される。インバータ52は、OR回路部200の出力信号を反転して、反転した信号を第1の出力バッファ41を介して第1の出力端子21outへ供給する。
第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から全てが論理“L”レベルの入力信号が第1乃至第4の11in〜14inに印加されたとする。この場合、OR回路部200からは論理“L”レベルの信号が出力されるので、この論理“L”レベルの信号は、インバータ52で反転されて、第1の出力バッファ41を介して第1の出力端子21outから論理“H”レベルの信号が出力される。
一方、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から論理“L”レベル以外の入力信号が第1乃至第4の11in〜14inに印加されたとする。この場合、OR回路部200からは論理“H”レベルの信号が出力されるので、この論理“H”レベルの信号は、インバータ52で反転されて、第1の出力バッファ41を介して第1の出力端子21outから論理“L”レベルの信号が出力される。
AND回路部300は、第1乃至第4のANDR回路310、320、330および340から構成される。第1乃至第4のAND回路310〜340の各々は、2入力のAND回路構成となっている。第1乃至第4のAND回路310〜340は、縦続接続されている。すなわち、AND回路部300は、第1乃至第4の11in〜14inに入力回路部30を介して縦続接続された第1乃至第4の2入力AND回路310〜340から構成されている。
詳述すると、第1のAND回路310の一方の入力端子には、第1の入力バッファ31を介して第1の入力端子11inが接続され、他方の入力端子には、イネーブル信号TestFlag-1が供給される。第2のAND回路320の一方の入力端子には、第2の入力バッファ32を介して第2の入力端子12inが接続され、他方の入力端子には、第1のAND回路310の出力信号が供給される。同様に、第3のAND回路330の一方の入力端子には、第3の入力バッファ33を介して第3の入力端子13inが接続され、他方の入力端子には、第2のAND回路320の出力信号が供給される。第4のAND回路340の一方の入力端子には、第4の入力バッファ34を介して第4の入力端子14inが接続され、他方の入力端子には、第3のAND回路330の出力信号が供給される。第4のAND回路340の出力信号は、第2の出力バッファ42を介して第2の出力端子22outへ供給される。
図示の例では、第1のAND回路310は、NANDゲート311とインバータゲート312とから構成されている。NANDゲート311は、第1の入力端子11inから第1の入力バッファ31を介して入力された入力信号と、イネーブル信号TestFlag-1とのNAND演算をとり、NAND演算結果信号を出力する。インバータゲート312は、このNAND演算結果信号を反転して、反転した信号を第1のAND回路310の出力信号として出力する。
第2のAND回路320は、2つのインバータゲート321および322と、NORゲート323とから構成されている。インバータゲート321は、第2の入力端子12inから第2の入力バッファ32を介して入力された入力信号を反転して、第1の反転した信号を出力する。インバータゲート322は、第1のAND回路310の出力信号を反転して、第2の反転した信号を出力する。NORゲート323は、インバータゲート321の出力信号(第1の反転して信号)と、インバータゲート322の出力信号(第2の反転した信号)とのNOR演算をとり、NOR演算結果信号を第2のAND回路320の出力信号として出力する。
同様に、第3のAND回路330は、2つのインバータゲート331および332と、NORゲート333とから構成されている。インバータゲート331は、第3の入力端子13inから第3の入力バッファ33を介して入力された入力信号を反転して、第1の反転した信号を出力する。インバータゲート332は、第2のAND回路320の出力信号を反転して、第2の反転した信号を出力する。NORゲート333は、インバータゲート331の出力信号(第1の反転して信号)と、インバータゲート332の出力信号(第2の反転した信号)とのNOR演算をとり、NOR演算結果信号を第3のAND回路330の出力信号として出力する。
第4のAND回路340は、2つのインバータゲート341および342と、NORゲート343とから構成されている。インバータゲート341は、第4の入力端子14inから第4の入力バッファ34を介して入力された入力信号を反転して、第1の反転した信号を出力する。インバータゲート342は、第3のAND回路330の出力信号を反転して、第2の反転した信号を出力する。NORゲート343は、インバータゲート341の出力信号(第1の反転して信号)と、インバータゲート342の出力信号(第2の反転した信号)とのNOR演算をとり、NOR演算結果信号を第4のAND回路340の出力信号として出力する。
第4のAND回路340の出力信号は、AND回路部300の出力信号として第2の出力バッファ42を介して第2の出力端子22outへ供給される。
第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から全てが論理“H”レベルの入力信号が第1乃至第4の11in〜14inに印加されたとする。この場合、AND回路部300からは論理“H”レベルの信号が出力されるので、この論理“H”レベルの信号は、第2の出力バッファ42を介して第2の出力端子22outから出力される。
一方、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から論理“H”レベル以外の入力信号が第1乃至第4の11in〜14inに印加されたとする。この場合、AND回路部300からは論理“L”レベルの信号が出力されるので、この論理“L”レベルの信号は、第2の出力バッファ42を介して第2の出力端子22outから出力される。
つまり、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から全てが論理“H”レベル又は論理“L”レベルの入力信号が第1乃至第4の11in〜14inに印加されたとする。そして、第1および第2の出力端子21outおよび22outから得られる信号は互いに反転しているとする。この場合、半導体回路10は正常である、すなわち、オープン不良が無いと判定することができる。
逆に、第1および第2の出力端子21outおよび22outから得られる信号は同相の信号となったとする。この場合、論理回路100への入力信号は何らかの不具合を持つと考えられる。これらの結果でオープン試験の判定を行なうことができる。
オープン試験において、例えば、図3に示されるように、第3の入力端子13inから接点Aまでの配線間で断線などが生じたとする。この場合、接点Aのレベルは、論理“H”レベル又は論理“L”レベルになると考えられる。
接点Aが論理“H”レベルとなっているとする。このような状況において、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から全てが論理“L”レベルの入力信号を第1乃至第4の11in〜14inに印加したとする。この場合、第3のOR回路23の出力信号が論理“H”レベルとなるので、第1の出力端子21outからは論理“L”レベルの信号が出力される。このとき、第2の出力端子22outからも論理“L”レベルの信号が出力される。つまり、第1および第2の出力端子21outおよび22outから得られる信号は同相の信号となるので、半導体回路10の不良を検出(判定)することができる。
一方、接点Aが論理“L”レベルとなっているとする。このような状況において、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から全てが論理“H”レベルの入力信号を第1乃至第4の11in〜14inに印加したとする。この場合、第3のAND回路23の出力信号が論理“L”レベルとなるので、第2の出力端子22outからは論理“L”レベルの信号が出力される。このとき、第1の出力端子21outからも論理“L”レベルの信号が出力される。つまり、第1および第2の出力端子21outおよび22outから得られる信号は同相の信号(一致した信号)となるので、半導体回路10の不良を検出(判定)することができる。
よって、オープン不良が発生した場合、接点Aが論理“H”レベル又は論理“L”レベルになると考えることができる。その為、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から、全てが論理“L”レベルの入力信号と、全てが論理“H”レベルの入力信号とを、第1乃至第4の11in〜14inに2回印加することにより、確実に半導体回路10のオープン不良を検出することができる。
すなわち、図3に示した論理回路100を備えた半導体回路10の端子オープンの検査は、次のようにして行なわれる。先ず、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加する。引き続いて、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加する。これにより、論理回路100の出力信号のレベルで、半導体回路10の端子オープンの有無を判定することができる。
これにより、図2のように、入力信号の共通化を行った場合でも、個別に半導体回路のオープンピン不良の有無を検出することが可能となる。
すなわち、図3に示した半導体回路10を複数個並べた半導体装置の端子オープンの検査は、次のようにして行なわれる。先ず、図2に示されるように、全ての半導体回路10の対応する第1乃至第4の入力端子11in〜14in同士をそれぞれ共通に、半導体試験装置(LSIテスタ)の第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4に接続しておく。次に、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加する。引き続いて、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加する。これにより、論理回路100の出力信号のレベルで、半導体回路10を複数個並べた半導体装置の端子オープンの有無を判定することができる。すなわち、オープンピン不良を持つ半導体回路10を特定することができ、測定効率を向上させることができる。
尚、半導体回路10の入力本数が増えた場合には、入力端子とそれにつながる論理回路10を構成するOR回路やAND回路の数を同様に増やすことで対応でき、試験時に得られる結果も同じとなる。
図3に図示した半導体回路10を複数個並列に並べた半導体装置を試験する際に、図3に示した論理回路100を持つ半導体回路10では、同時測定数を増やすために同じ種類の入力信号を共通化したときでも、オープンピン不良を持つ半導体回路を特定することができる。その結果、測定効率の向上につながる。
アドレス信号やその他の制御信号などの入力信号は、測定上、共通化してもよい。例えば、20個の入力端子と2個の入出力端子とを持つ半導体回路を同時に10個試験するとする。この場合、図1に示されるような第1の関連するテスタ測定方法では、半導体試験装置(LSIテスタ)は、200本の入力ピンと20本の入出力ピンとを必要とする。これに対して、図3に示した論理回路100を持つ半導体回路10を実施することで、半導体試験装置(LSIテスタ)は、20本の入力ピンと20本の入出力ピンとで賄うことができる。よって、半導体回路10を複数個並列に並べた半導体装置を試験する半導体試験装置(LSIテスタ)においては、信号線を低減でき、同時測定数を増やすことができ、オープンピン不良の検出も従来通り可能となる。
図3に示した半導体回路10では、オープンピン不良の有無を、出力端子21outおよび22outから得られる信号が、互いに反転した信号(逆相の信号)であれば正常(オープンピン不良無し)であり、互いに一致した信号(同相の信号)であれば不良(オープンピン不良有り)であると、判定している。その為に、論理回路(検査回路)100は、OR回路部200の出力にインバータ52を備えている。しかしながら、このインバータ52は、省略しても構わない。
図4に、図3の半導体回路10からインバータ52を省略した、半導体回路10’を示す。すなわち、半導体回路10’は、論理回路100が論理回路100’に変更されている点を除いて、図3に示した半導体回路10と同様の構成を有する。図3に示されたものと同様の構成を有するものには同様の参照符号を付し、説明の簡略化のためにそれらの説明については省略する。
検査回路である論理回路100’は、インバータ52が省略されている点を除いて、図3に示した論理回路100と同様の構成を有する。すなわち、論理回路100’は、OR回路部200と、AND回路部300と、インバータ51とから構成されている。OR回路部200の出力信号は、第1の出力バッファ41を介して第1の出力端子21outへ供給される。
図4に示した半導体回路10’では、オープンピン不良の有無を、出力端子21outおよび22outから得られる信号が、互いに一致した信号(同相の信号)であれば正常(オープンピン不良無し)であり、互いに反転した信号(逆相の信号)であれば不良(オープンピン不良有り)であると、判定する。
すなわち、図4に示した論理回路100’を備えた半導体回路10’の端子オープンの検査は、次のようにして行なわれる。先ず、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加する。引き続いて、第1乃至第4の入力端子11in〜14inのすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加する。これにより、論理回路100’の出力信号のレベルで、半導体回路10’の端子オープンの有無を判定することができる。
また、図4に示した論理回路100Aを備えた半導体回路10Aを複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンの検査も、上述したように、同様に行える。
図5を参照して、本発明の第2の実施例に係る半導体回路10Aについて説明する。図5は半導体回路10Aの入力回路の部分を図示したもので、半導体回路10A内の検査回路として論理回路100Aを用いた例を示している。
図示の論理回路100Aは、第1及び第2のインバータ71および72が追加されている点を除いて、図3に示した論理回路100と同様の構成を有し、動作をする。従って、図3に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、説明の簡略化のために、以下では異なる点についてのみ説明する。
第1のインバータ71は、第2の入力バッファ32とOR回路部200の第2のOR回路220の一方の入力端子との間に挿入されている。換言すれば、第2の入力端子12inに印加された信号は、第2の入力バッファ32を介して第1のインバータ71に供給され、第1のインバータ71で反転されて、OR回路部200の第2のOR回路220の一方の入力端子と、AND回路部300の第2のAND回路320の一方の入力端子とに供給される。
同様に、第2のインバータ72は、第4の入力バッファ34とOR回路部200の第4のOR回路240の一方の入力端子との間に挿入されている。換言すれば、第4の入力端子14inに印加された信号は、第4の入力バッファ34を介して第2のインバータ72に供給され、第2のインバータ72で反転されて、OR回路部200の第4のOR回路240の一方の入力端子と、AND回路部300の第4のAND回路340の一方の入力端子とに供給される。
すなわち、検査回路(論理回路)100Aは、入力回路部30を介して第1乃至第4の入力端子11in〜14inから供給される入力信号をひとつ置きに反転するための第1および第2のインバータ71および72を備えている。
図示の論理回路100Aを備えた半導体回路10Aは、第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4から「HLHL」又は「LHLH」のビットパラレルの入力信号を第1乃至第4の11in〜14inに印加して試験を行なうものである。これにより、図3に示した第1の実施例と同じ結果が得られる。
ここでは、「HLHL」の信号をビットパラレルの第1の入力信号と呼び、「LHLH」の信号をビットパラレルの第2の入力信号と呼ぶことする。しかしながら、「LHLH」の信号をビットパラレルの第1の入力信号と呼び、「HLHL」の信号をビットパラレルの第2の入力信号と呼んでも良い。
換言すれば、半導体回路10Aの端子オープンの検査は、次のようにして行なわれる。先ず、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号「HLHL」を印加する。その後に、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに、この第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号「LHLH」を印加する。これにより、論理回路100Aの出力信号のレベルで、半導体回路10Aの端子オープンの有無を判定することができる。
図3に示した論理回路100を備えた半導体回路10では、隣接する入力ピン同士が短絡していた場合、同相の信号が伝達されるので、そのような異常を検出できない場合がある。
これに対して、図5に示した論理回路100Aを備えた半導体回路10Aでは、第1乃至第4の11in〜14inに「HLHL」又は「LHLH」の入力信号を印加して、隣接する入力信号を反転できるようにしている。これにより前述の事例を回避することができる。第1および第2の出力端子21outおよび22outから得られる結果は、図3に示した第1の実施例と同様になる。
また、図5に示した論理回路100Aを備えた半導体回路10Aを複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンの検査は、次のようにして行なわれる。先ず、図2に示されるように、全ての半導体回路10Aの対応する第1乃至第4の入力端子11in〜14inをそれぞれ共通に、半導体試験装置(LSIテスタ)の第1乃至第4の入力ピンIn1〜In4に接続しておく。そして、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号「HLHL」を印加する。その後に、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに、この第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号「LHLH」を印加する。これにより、論理回路100Aの出力信号のレベルで、半導体回路10Aを複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンの有無を判定することができる。すなわち、オープンピン不良を持つ半導体回路を特定することができ、測定効率を向上させることができる。
図3に示した半導体回路10の場合と同様に、図5に示した半導体回路10Aでも、オープンピン不良の有無を、出力端子21outおよび22outから得られる信号が、互いに反転した信号(逆相の信号)であれば正常(オープンピン不良無し)であり、互いに一致した信号(同相の信号)であれば不良(オープンピン不良有り)であると、判定している。その為に、論理回路(検査回路)100Aは、OR回路部200の出力にインバータ52を備えている。しかしながら、このインバータ52は、省略しても構わない。
図6に、図5の半導体回路10Aからインバータ52を省略した、半導体回路10A’を示す。すなわち、半導体回路10A’は、論理回路100Aが論理回路100A’に変更されている点を除いて、図5に示した半導体回路10Aと同様の構成を有する。図5に示されたものと同様の構成を有するものには同様の参照符号を付し、説明の簡略化のためにそれらの説明については省略する。
検査回路である論理回路100A’は、インバータ52が省略されている点を除いて、図5に示した論理回路100Aと同様の構成を有する。すなわち、論理回路100A’は、OR回路部200と、AND回路部300と、インバータ51、第1および第2のインバータ71および72とから構成されている。OR回路部200の出力信号は、第1の出力バッファ41を介して第1の出力端子21outへ供給される。
図6に示した半導体回路10A’では、オープンピン不良の有無を、出力端子21outおよび22outから得られる信号が、互いに一致した信号(同相の信号)であれば正常(オープンピン不良無し)であり、互いに反転した信号(逆相の信号)であれば不良(オープンピン不良有り)であると、判定する。
すなわち、半導体回路10A’の端子オープンの検査は、次のようにして行なわれる。先ず、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号「HLHL」を印加する。その後に、第1乃至第4の入力端子11in〜14inに、この第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号「LHLH」を印加する。これにより、論理回路100A’の出力信号のレベルで、半導体回路10A’の端子オープンの有無を判定することができる。
また、図6に示した論理回路100A’を備えた半導体回路10A’を複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンの検査も、上述したように、同様に行える。
以上、本発明について好ましい実施例について説明してきたが、本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の趣旨(主題)を逸脱しない範囲内で種々の変形・変更が可能なのは勿論である。例えば、上述した実施例では、論理回路としてOR回路部とAND回路部との組み合わせを用いているが、オープンピン不良を検出できる構成であれば、どのような構成の論理回路を用いても良い。
第1の関連するテスタ測定方法を説明するための図である。 第2の関連するテスタ測定方法を説明するための図である。 本発明の第1の実施例による半導体回路の入力回路の部分を示すブロック図である。 図3の半導体回路の変形例を示すブロック図である。 本発明の第2の実施例により半導体回路の入力回路の部分を示すブロック図である。 図5の半導体回路の変形例を示すブロック図である。
符号の説明
10、10’、10A、10A’ 半導体回路
11in〜14in 入力端子
21out〜22out 出力端子(入出力端子)
30 入力回路部
31〜34 入力バッファ
40 出力回路部
41、42 出力バッファ
51、52 インバータ
71、72 インバータ
100、100’、100A、100A’ 検査回路(論理回路)
200 OR回路部
210、220、230、240 2入力OR回路
300 AND回路部
310、320、330、340 2入力AND回路

Claims (10)

  1. 半導体回路の端子オープンを検査する検査回路を備えた半導体回路であって、
    前記半導体回路は複数の入力端子を持ち、
    前記半導体回路は、前記複数の入力端子に接続された入力回路部を備え、
    前記検査回路は、前記入力回路部の出力をその入力に受けて、複数の入力信号に対して所定の論理演算を施し、論理演算結果を出力する論理回路を備え、前記論理演算結果により前記端子オープンの有無を判定可能としたことを特徴とする半導体回路。
  2. 前記論理回路は、少なくとも2種類の異なる論理回路部から構成されている、請求項1に記載の半導体回路。
  3. 前記論理回路は、前記少なくとも2種類の異なる論理回路部として、OR回路部およびAND回路部を有し、
    前記OR回路部は、前記複数の入力端子のすべてに論理“L”レベルが供給された場合、前記複数の入力端子に異常がなければ、論理“L”レベルの信号を出力するように構成され、
    前記AND回路部は、前記複数の入力端子のすべてに論理“H”レベルが供給された場合、前記複数の入力端子に異常がなければ、論理“H”レベルの信号を出力するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載の半導体回路。
  4. 前記OR回路部は、前記複数の入力端子に前記入力回路部を介して縦続接続された複数の2入力OR回路から構成され、
    前記AND回路部は、前記複数の入力端子に前記入力回路部を介して縦続接続された複数の2入力AND回路から構成され、
    ていることを特徴とする請求項3に記載の半導体回路。
  5. 前記半導体回路は、第1および第2の出力端子を持ち、
    前記半導体回路は、前記第1および第2の出力端子に接続された出力回路部を備え、
    前記検査回路は、前記OR回路部の出力信号を反転して前記出力回路部を介して前記第1の出力端子に供給するインバータを更に備え、
    前記AND回路部の出力信号は、前記出力回路部を介して前記第2の出力端子に供給されている、
    請求項3又は4に記載の半導体回路。
  6. 請求項3乃至5のいずれか1つに記載の半導体回路の端子オープンを検査する方法であって、
    前記複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加し、
    前記複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加し、
    前記論理回路の出力信号のレベルで、前記半導体回路の端子オープンの有無を判定することを特徴とする半導体回路の検査方法。
  7. 請求項3乃至5のいずれか1つに記載の半導体回路を複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンを検査する方法であって、
    全ての半導体回路の対応する前記複数の入力端子同士をそれぞれ共通に接続しておき、
    前記複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの一方を印加し、
    前記複数の入力端子のすべてに、論理“H”レベル又は論理“L”レベルの他方を印加し、
    前記論理回路の出力信号のレベルで、前記半導体装置の端子オープンの有無を半導体回路個別に判定することを特徴とする半導体装置の検査方法。
  8. 前記検査回路は、前記入力回路部を介して前記複数の入力端子から供給される入力信号をひとつ置きに反転するための複数のインバータを更に備える、請求項3乃至5のいずれか1つに記載の半導体回路。
  9. 請求項8に記載の半導体回路の端子オープンを検査する方法であって、
    前記複数の入力端子に、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号を印加し、
    前記複数の入力端子に、前記第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号を印加し、
    前記論理回路の出力信号のレベルで、前記半導体回路の端子オープンの有無を判定することを特徴とする半導体回路の検査方法。
  10. 請求項8に記載の半導体回路を複数個並列に並べた半導体装置の端子オープンを検査する方法であって、
    全ての半導体回路の対応する前記複数の入力端子同士をそれぞれ共通に接続しておき、
    前記複数の入力端子に、論理レベルが順番に反転したビットパラレルの第1の入力信号を印加し、
    前記複数の入力端子に、前記第1の入力信号を反転して得られるビットパラレルの第2の入力信号を印加し、
    前記論理回路の出力信号のレベルで、前記半導体装置の端子オープンの有無を半導体回路個別に判定することを特徴とする半導体装置の検査方法。
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