JP2009164586A - 電圧調整回路及びその電圧調整回路を用いた電圧調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電圧調整回路及びその電圧調整回路を用いた電圧調整方法を提供する。
【解決手段】電圧調整回路として、試験制御装置とマルチプレクサとコンパレーターとＢＩＳＴ装置とを備える、複数の電圧源の電圧を調整できる電圧調整回路を用いる。試験制御装置は複数の電圧源からテスト電圧源を１つ選択し、テスト電圧源選択指示信号を入出力パッドに出力し、目標電圧を単一パッドに出力する。テスト電圧源に接続したマルチプレクサがＢＩＳＴ装置からイネーブル信号を受信し、イネーブル信号に基づいてテスト電圧源がテスト電圧を出力する。コンパレーターがテスト電圧と目標電圧とを比較し、比較結果を出力する。ＢＩＳＴ装置は選択指示信号を受信してイネーブル信号を出力にすると共に、比較結果に基づいてテスト電圧源の出力電圧を所定の電圧に調整する。
【選択図】図１

Description

本件発明は、電圧調整回路及びその電圧調整回路を用いた電圧調整方法に関し、特に、ＢＩＳＴ技術を適用した電圧調整回路を用いた電圧調整方法に関する。

集積回路（ＩＣ）素子は、通常、回路を作動させるために必要な、異なる電圧を生成する多くの電圧源を内部に備えている。しかし、製造工程の変動に起因して電圧源が出力する電圧が変動するので、ＩＣ素子を製造した後に、これらのＩＣ素子が備える電圧源の回路をトリミングして修正する必要がある。回路のトリミングでは、電圧源の出力電圧が目標電圧に近くなるまで電圧テストが繰り返される。

図４に、従来技術における電圧調整回路のブロック図を示す。図４では、ＩＣ素子１００は電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４と単一パッドＰａｄ１〜Ｐａｄ４と入出力パッドＩ／ＯＰａｄとを備えるものとしている。電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４が出力した電圧は、それぞれ単一パッドＰａｄ１〜Ｐａｄ４から出力される。テスト機器１５はＩＣ素子１００に外付けするＩＣテスト機器であり、電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４が出力した電圧を単一パッドＰａｄ１〜Ｐａｄ４から受信し、テスト機器１５の内部に設定された目標電圧と各電圧とを比較する。この比較結果は入出力パッドＩ／ＯＰａｄから電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４にフィードバックされ、電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４の電圧を再度微調整する。以上の手順を反復して、電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４の出力電圧が目標電圧に近付くように調整する。

しかし、図４に示すように、従来技術における電圧調整方法では、電圧源はそれぞれに対応するパッドを必要とする。そのため、パッドの数を電圧源の数と同数にする必要があり、多くのパッドがチップ面積の大きな部分を占めることになる。そして、外付けのテスト機器１５は各電圧源を順番に調整しなければならないので、パッドの切り換えにも時間がかかる。更に、精密な電圧レベルが求められる特定電圧源、例えば、バンドギャップ参照電圧発生器（ｂａｎｄｇａｐ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）等では、出力信号が微弱で敏感なので従来技術ではパッドに接続して電圧調整することができない。

上記のように、チップ面積、パッド数及び電圧テスト時間が少なくて済み、且つ、精密な電圧調整結果を提供できる電圧調整回路に対する要求があった。

特開平１１−６６８９０号公報

チップ面積、ピン数及び電圧テスト時間が少なくて済み、且つ、精密な電圧調整が可能な電圧調整回路とその電圧調整回路を用いた電圧調整方法を提供する。

本件発明に係る電圧調整回路： 本件発明に係る電圧調整回路は、複数の電圧源が出力する電圧を目標電圧に調整するために用いる、以下に示す試験制御装置とマルチプレクサとコンパレーターとＢＩＳＴ装置とを備える電圧調整回路であって、試験制御装置は、複数の電圧源の中の１つのテスト電圧源が出力するテスト電圧を所定の電圧に調整した後、複数の電圧源の中から別のテスト電圧源を選択し、別のテスト電圧源を選択させる選択指示信号を入出力パッドに出力し、そのテスト電圧源に対応する目標電圧を単一パッドに出力するものであることを特徴としている。

試験制御装置： 複数の電圧源の中から１つの電圧源をテスト電圧源として選択し、テスト電圧源を選択させる選択指示信号を入出力パッドに出力し、テスト電圧源に対応する目標電圧を単一パッドに出力する装置。
マルチプレクサ： 複数の電圧源に接続しており、イネーブル信号を受信し、イネーブル信号に基づいてテスト電圧源にテスト電圧を出力させる装置。
コンパレーター： テスト電圧と目標電圧とを受信し、テスト電圧と目標電圧とを比較し、比較結果を出力する装置。
ＢＩＳＴ装置： 選択指示信号を受信し、選択指示信号に基づいてテスト電圧源を有効にするイネーブル信号を出力し、比較結果に基づいてテスト電圧源が出力するテスト電圧を所定の電圧に調整する装置。

本件発明に係る電圧調整回路においては、所定の電圧が目標電圧以上であることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、ＢＩＳＴ装置は、電圧源に対応する最大調整可能電圧と調整結果とを保存するレジスタを備えるものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、比較結果におけるテスト電圧が目標電圧以上であれば、ＢＩＳＴ装置が電圧テスト合格信号を試験制御装置に伝送してテスト電圧をテスト電圧源に対応する調整結果としてレジスタに保存するものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、比較結果におけるテスト電圧が目標電圧よりも小さければ、ＢＩＳＴ装置がテスト電圧がテスト電圧源に対応する最大調整可能電圧以上であるかどうかを判定し、テスト電圧が最大調整可能電圧以上であれば電圧テスト失敗信号を試験制御装置に伝送してテスト電圧源の調整結果が失敗であったことを示す情報をレジスタに保存するものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、テスト電圧がテスト電圧源の最大調整電圧よりも小さければ、ＢＩＳＴ装置が昇圧指示信号をテスト電圧源に伝送し、テスト電圧源は昇圧指示信号に基づいて昇圧した電圧まで出力電圧を昇圧し、昇圧指示信号に基づいて昇圧した電圧をテスト電圧とするものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、電圧源とＢＩＳＴ装置とマルチプレクサと単一パッドと入出力パッドとコンパレーターとは、フラッシュメモリＩＣ素子の内部に配置したものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、試験制御装置は、電圧テスト合格信号又は電圧テスト失敗信号を受信後にＢＩＳＴ装置への書き込み指示信号を出力し、ＢＩＳＴ装置がテスト電圧源に対応する調整結果をフラッシュメモリＩＣ素子が内部に備える保存ユニットに書き込むように制御するものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、試験制御装置はＢＩＳＴ装置から受信するそれぞれのテスト電圧源の電圧テスト結果を電圧テスト合格信号又は電圧テスト失敗信号に基づいて記録するメモリデバイスを備えており、試験制御装置が電圧テスト合格信号又は電圧テスト失敗信号を受信後、別のテスト電圧源を選択する別の選択指示信号を入出力パッドに出力し、別のテスト電圧源に対応する別の目標電圧を単一パッドに出力するものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、コンパレーターは電圧が０〜２６Ｖの入力信号を受信するものであることも好ましい。

本件発明に係る電圧調整回路においては、コンパレーターは、以下の第１トランジスタと第２トランジスタと電流ミラー回路とを備えるものであって、第２参照電圧が第１参照電圧の約半分であり、比較結果を第１接続ノードからを出力するものであることも好ましい。

第１トランジスタ： 目標電圧を受信する第１の第１ノードとテスト電圧を受信する第１の第２ノードとを備えるトランジスタ。
第２トランジスタ： 第１参照電圧を受信する第２の第１ノードと第２参照電圧を受信する第２の第２ノードとを備えるトランジスタ。
電流ミラー回路： 第１接続ノードで第１トランジスタと接続し、第２接続ノードで第２トランジスタと接続した回路。

本件発明に係る電圧調整方法： 本件発明に係る電圧調整方法は、電圧調整回路を用いた電圧調整方法であって、以下に示すステップを含むことを特徴としている。

第１テスト電圧源選択ステップ： 第１電圧源を第１テスト電圧源として選択し、第１テスト電圧源から第１テスト電圧を出力させるステップ。
第１目標電圧選択ステップ： 第１電圧源に対応する第１目標電圧を選択し、単一パッドから第１目標電圧を出力するステップ。
第１テスト電圧比較ステップ： 第１テスト電圧と第１目標電圧とを比較し、第１比較結果を出力するステップ。
第１テスト電圧調整ステップ： 第１比較結果に基づき、第１テスト電圧源が出力する第１テスト電圧を、第１電圧源に対応する所定の電圧に調整し、第１電圧源に対応する第１電圧テスト結果として伝送するステップ。
第１電圧テスト結果保存ステップ： 第１電圧源に対応する第１電圧テスト結果を保存するステップ。
第２テスト電圧源選択ステップ： 第２電圧源を第２テスト電圧源とし、第２テスト電圧源から第２テスト電圧を出力するステップ。
第２目標電圧選択ステップ： 第２電圧源に対応する第２目標電圧を選択し、単一パッドから第２目標電圧を出力するステップ。
第２テスト電圧比較ステップ： 第２テスト電圧と第２目標電圧とを比較し、第２比較結果を出力するステップ。
第２電圧テスト調整ステップ： 第２比較結果に基づき、第２テスト電圧源が出力する第２テスト電圧を、第２電圧源に対応する所定の電圧に調整し、第２電圧源に対応する第２電圧テスト結果として伝送するステップ。
第２電圧テスト結果保存ステップ： 第２電圧源に対応する第２電圧テスト結果を保存するステップ。

本件発明に係る、試験制御装置とマルチプレクサとコンパレーターとＢＩＳＴ装置とを備える電圧調整回路を用い、第１テスト電圧源選択ステップと第１目標電圧選択ステップと第１テスト電圧比較ステップと第１テスト電圧調整ステップと第１電圧テスト結果保存ステップと第２テスト電圧源選択ステップと第２目標電圧選択ステップと第２テスト電圧比較ステップと第２電圧テスト調整ステップと第２電圧テスト結果保存ステップとを含む電圧調整方法を実施すれば、電圧調整に必要なパッド数が少なくなるため、ＩＣチップの面積を小さくできる。また、短時間の電圧テストで精密な電圧調整ができる。

図１に、本件発明に係る１つの実施形態として、複数の電圧源が出力する電圧を調整する電圧調整回路２０を示す。電圧調整回路２０は、試験制御装置２５、マルチプレクサ３５、コンパレーター４５、ＢＩＳＴ装置５５を備えている。例えばＮ個の電圧源を調整する必要があるとすれば、図１で調整が必要な電圧源は電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４であるため、Ｎ＝４となる。

試験制御装置２５は内部に備えるメモリデバイス（図示せず。）に、調整が必要な電圧源の数であるＮの値を記録する。そして、電圧調整を開始する時、電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４中から電圧源Ｖ１をテスト電圧源として選択し、メモリデバイスが保存している変数ｎをｎ＝１に初期化する。そして、試験制御装置２５は電圧源Ｖ１を選択するための選択指示信号を入出力パッドＩ／ＯＰａｄからＢＩＳＴ装置５５に出力し、電圧源Ｖ１に対応する目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（１）を単一パッドＰａｄに出力する。

ＢＩＳＴ装置５５は、試験制御装置２５が発信した選択指示信号を受信し、この選択指示信号に基づいて、選択したテスト電圧源を有効にするイネーブル信号Ｅ（ｎ）を出力する。この時、選択されたテスト電圧源は電圧源Ｖ１なので、ＢＩＳＴ装置５５はイネーブル信号Ｅ（１）を出力して、電圧源Ｖ１を有効にする。

電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４に接続したマルチプレクサ３５は、ＢＩＳＴ装置５５が出力したイネーブル信号Ｅ（ｎ）を受信し、イネーブル信号Ｅ（ｎ）に基づいて電圧源Ｖｎが出力する電圧をテスト電圧Ｖ（ｎ）とする。この時、選択されたテスト電圧源は電圧源Ｖ１であれば、マルチプレクサ３５は電圧源Ｖ１が出力する電圧をテスト電圧Ｖ（１）とする。

図１に示すように、テスト電圧Ｖ（ｎ）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とがコンパレーター４５に入力され、コンパレーター４５はテスト電圧Ｖ（ｎ）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とを比較して、比較結果をＢＩＳＴ装置５５に出力する。ＢＩＳＴ装置５５は、受信した比較結果に基づき、電圧源Ｖｎが出力する電圧を所定の電圧になるように調整する（具体的な操作は後述する。）。本実施形態では、所定の電圧が電圧源Ｖｎの目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）以上になれば電圧源Ｖｎの電圧調整工程を終了する。しかし、本件発明の精神と範囲を逸脱しない限り、その他の条件によって、電圧源Ｖｎの調整工程を終了してもよく、本件発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

本件発明に係るＢＩＳＴ装置５５は、電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４に対応する最大調整可能電圧Ｖ_ｍａｘと調整結果とを保存するレジスタ（図示せず。）を備える。また、ＢＩＳＴ装置５５は受信した比較結果に基づいて、テスト電圧源Ｖｎが出力する電圧の調整工程を制御する。比較結果が示すテスト電圧Ｖ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）よりも小さければＢＩＳＴ装置５５が、そのテスト電圧Ｖ（ｎ）が現在のテスト電圧源Ｖｎに対応する最大調整可能電圧Ｖ_ｍａｘ（ｎ）以上であるかどうかを判定する。テスト電圧Ｖ（ｎ）が最大調整可能電圧Ｖ_ｍａｘ（ｎ）より小さければＢＩＳＴ装置５５は昇圧信号を調整中のテスト電圧源Ｖｎに出力する。そして、昇圧後の電圧はマルチプレクサ３５から出力して、テスト電圧源Ｖｎの新しいテスト電圧Ｖ（ｎ）とする。

本件発明でテスト電圧源が出力する電圧を昇圧する方法では、例えば当初の出力電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）に電圧ΔＶを上乗せする。例えば、ΔＶを０．１Ｖとすれば、当初の出力電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）は（Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）＋０．１）に調整されることになり、（Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）＝ Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）＋０．１）となる。しかし、本件発明に係るテスト電圧源の出力電圧は、その他の方法で調整することもできる。そして、マルチプレクサ３５が新しいテスト電圧Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）を出力すると、コンパレーター４５が再度、新しいテスト電圧Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とを比較し、比較結果をＢＩＳＴ装置５５に出力する。

一方、比較結果が示すテスト電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）よりも小さく、ＢＩＳＴ装置５５がテスト電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）はテスト電圧源Ｖｎに対応する最大調整可能電圧Ｖ_ｍａｘ（ｎ）以上であることを検出すると、ＢＩＳＴ装置５５は電圧テスト失敗信号を試験制御装置２５に伝送し、テスト電圧源Ｖｎに対する電圧調整結果が失敗であることを示す情報をレジスタに保存する。

比較結果が示すテスト電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）以上であればＢＩＳＴ装置５５は電圧テスト合格信号を試験制御装置２５に伝送し、テスト電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）と調整結果をレジスタに保存する。

試験制御装置２５は、テスト電圧源Ｖ１に対応する電圧テスト合格信号又は電圧テスト失敗信号を受信すると、テスト電圧源Ｖ１の電圧テストと電圧調整工程が完了したと判定する。試験制御装置２５はこれらの信号に基づいて、内部のメモリデバイスにテスト電圧源Ｖ１のテスト結果（この時、ｎ＝１）を記録し、変数ｎがテストを必要とする電圧源数Ｎより多いかどうかを判定する。ｎ＜Ｎの場合、電圧テストを必要とする全ての電圧源の調整がまだ終了していないと判定し、変数ｎをｎ＋１として次の電圧源をテスト電圧源Ｖｎ＋１とする。例えば、テスト電圧源Ｖ１（ｎ＝１）に対する電圧テストと電圧調整工程が終了すると、電圧源Ｖ２（ｎ＝２）をテスト電圧源Ｖ２とする。そして、続いて上述の電圧源Ｖ１と同様の工程で電圧源Ｖ２に対する電圧テストと電圧調整とを実行するために、電圧源Ｖ２を選択する選択指示信号を入出力パッドＩ／ＯＰａｄに出力し、電圧源Ｖ２に対応する目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（２）を単一パッドＰａｄに出力する。

本件発明では図１に示すように、マルチプレクサ３５とコンパレーター４５とＢＩＳＴ装置５５とをＩＣ素子の内部に配置している。このＩＣ素子は、例えば、フラッシュメモリＩＣ素子であり、電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４はＩＣ素子が内部に備える電圧源である。図１に示すように、試験制御装置２５は各電圧源に対応する目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}を単一パッドＰａｄに出力する。また、試験制御装置２５は、試験制御信号の出力とＢＩＳＴ装置５５からの信号の受信を入出力パッドＩ／ＯＰａｄを通じて行う。そして、試験制御装置２５は、電圧テスト合格信号又は電圧テスト失敗信号を受信すると、フラッシュメモリＩＣ素子が内部に備える保存ユニットにそれぞれの電圧源に対応する電圧調整結果を書き込むことをＢＩＳＴ装置５５に指示する書き込み指示信号をＢＩＳＴ装置５５に出力する。その結果、ＩＣ素子の複数の電圧源の出力電圧を、保存した調整結果に基づいて精確に調整できるので、各ＩＣ素子では最適な電圧が供給されることになる。

本件発明に係るコンパレーター４５は、受信できる入力信号の電圧が０〜２６Ｖの高電圧コンパレーターである。従って、図１に示すように、試験制御装置２５は、１つの単一パッドがあれば電圧源Ｖ１〜電圧源Ｖ４のそれぞれに対応する目標電圧を入力することができる。図２に、コンパレーター４５の回路構成を示す。図２に示すように、コンパレーター４５は、トランジスタＴ１〜トランジスタＴ７を備えている。トランジスタＴ１はソース電極（第１の第１ノード）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）を受信し、ゲート電極（第１の第２ノード）がテスト電圧Ｖ（ｎ）を受信する。トランジスタＴ２はソース電極（第２の第１ノード）が参照電圧Ｖｄｄを受信し、ゲート電極（第２の第２ノード）が参照電圧Ｖｄｄ／２を受信する。トランジスタＴ３は制御電圧ＶＡをゲート電極が受信して目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）の入力を制御し、トランジスタＴ４は逆の制御電圧ＶＢをゲート電極が受信して参照電圧源Ｖｄｄの入力を制御する。トランジスタＴ６とトランジスタＴ７とは電流ミラー回路６５を構成する。電流ミラー回路６５はトランジスタＴ１とトランジスタＴ２とに接続している。トランジスタＴ５は制御電圧ＶＢによって電流ミラー回路６５と電圧Ｖｓｓとの接続を制御する。従来のコンパレーターと比べると、コンパレーター４５は、広範囲の電圧で入力信号を受信できるようにトランジスタＴ１と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とを接続しており、比較結果の出力信号Ｓ_ＯＵＴはトランジスタＴ１とトランジスタＴ６とを接続している第１接続ノードから出力する。

図３に、本件発明で実施する電圧調整工程のフロー図を示す。上述のように、電圧調整工程では最初に変数ｎをｎ＝１に初期化する操作（Ｓ１）を行い、テスト電圧Ｖ（ｎ）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とを選択する操作（Ｓ２）を行う。続いて、テスト電圧Ｖ（ｎ）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とを比較し、テスト電圧Ｖ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）以上であるかどうかを判定する（Ｓ３）。テスト電圧Ｖ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）よりも小さければ、テスト電圧Ｖ（ｎ）が最大調整可能電圧Ｖ_ｍａｘ（ｎ）以上であるかどうかを判定し（Ｓ４）、テスト電圧Ｖ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）よりも小さければ、昇圧してＶ_ｎｅｗ（ｎ）をＶ_ｏｒｉｇ（ｎ）＋ΔＶとし（Ｓ５）、操作Ｓ３に戻って、再度、テスト電圧Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）とを比較する。テスト電圧Ｖ_ｎｅｗ（ｎ）が最大調整可能電圧Ｖ_ｍａｘ（ｎ）以上であれば、電圧テスト失敗信号を伝送する（Ｓ６）。

一方、テスト電圧Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）又はＶ_ｎｅｗ（ｎ）が目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）以上であれば、電圧テスト合格信号を伝送する（Ｓ７）。試験制御装置２５は、受信した電圧テスト合格信号又は電圧テスト失敗信号に基づいてテスト結果を記録し（Ｓ８）、ｎがＮより小さいかどうかを判定し（Ｓ９）、ｎがＮよりも小さければ、電圧源の電圧テストと調整工程の全てはまだ終了していないため、変数ｎをｎ＋１に変更する操作（Ｓ１０）を行う。そして、次の電圧源Ｖｎ＋１をテスト電圧源Ｖｎ＋１とするために操作Ｓ２に戻り、テスト電圧Ｖ（ｎ＋１）と目標電圧Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ＋１）とを選択する。ｎがＮ以上であれば、全ての電圧源のテストと調整が完了しているため、電圧調整工程を終了する。

上記に本件発明に係る好ましい実施形態を示したが、これらは決して本件発明に限定するものではなく、当業者であれば、本件発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができることは明らかである。従って、本件発明の保護範囲は、特許請求の範囲に記載した内容を基準とする。

本件発明に係るＢＩＳＴ技術を採用した電圧調整回路を用いて電圧調整したＩＣ素子では、内蔵する電圧源の出力電圧をＩＣ素子自身が最適化する。そのため、このＩＣ素子は、安定した動作が可能になった、信頼性の高いＩＣ素子である。従って、フラッシュメモリＩＣ素子であればデータの書き込みや読み取りの信頼性に優れたものとなる。

本件発明に係る電圧調整回路を示すブロック図である。 本件発明に係るコンパレーターの回路図である。 本件発明に係る電圧調整方法の流れを示すフロー図である。 従来技術の電圧調整回路を示すブロック図である。

符号の説明

１５ テスト機器
２０ 電圧調整回路
２５ 試験制御装置
３５ マルチプレクサ
４５ コンパレーター
５５ ＢＩＳＴ装置
６５ 電流ミラー回路
１００、２００ ＩＣ素子
Ｅ（ｎ） イネーブル信号
Ｉ／ＯＰａｄ 入出力パッド
Ｐａｄ、Ｐａｄ１、Ｐａｄ２、Ｐａｄ３、Ｐａｄ４ 単一パッド
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０ 操作
Ｓ_ＯＵＴ 比較結果の出力信号
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７ トランジスタ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４ 電圧源
Ｖ（ｎ）、Ｖ_{Ｔａｒｇｅｔ}（ｎ）、Ｖ_ｍａｘ（ｎ）、Ｖ_ｏｒｉｇ（ｎ）、Ｖ_Ｎｅｗ（ｎ）、ＶＡ、ＶＢ、Ｖｄｄ、Ｖｓｓ、ΔＶ 電圧

Claims (12)

1. 複数の電圧源が出力する電圧を目標電圧に調整するために用いる、以下に示す試験制御装置とマルチプレクサとコンパレーターと組み込み自己テスト（Ｂｕｉｌｔ ｉｎ Ｓｅｌｆ Ｔｅｓｔ： 以下「ＢＩＳＴ」と称する。）装置とを備える電圧調整回路であって、
   前記試験制御装置は、前記複数の電圧源の中の１つのテスト電圧源が出力するテスト電圧を所定の電圧に調整した後、前記複数の電圧源の中から別のテスト電圧源を選択し、前記別のテスト電圧源を選択させる選択指示信号を入出力パッドに出力し、そのテスト電圧源に対応する目標電圧を単一パッドに出力するものであることを特徴とする電圧調整回路。
   試験制御装置： 前記複数の電圧源の中から１つの電圧源を前記テスト電圧源として選択し、当該テスト電圧源を選択させる前記選択指示信号を前記入出力パッドに出力し、当該テスト電圧源に対応する前記目標電圧を前記単一パッドに出力する装置。
   マルチプレクサ： 前記複数の電圧源に接続しており、イネーブル信号を受信し、当該イネーブル信号に基づいて前記テスト電圧源に前記テスト電圧を出力させる装置。
   コンパレーター： 前記テスト電圧と前記目標電圧とを受信し、当該テスト電圧と当該目標電圧とを比較し、比較結果を出力する装置。
   ＢＩＳＴ装置： 前記選択指示信号を受信し、当該選択指示信号に基づいて前記テスト電圧源を有効にする前記イネーブル信号を出力し、前記比較結果に基づいて当該テスト電圧源が出力する前記テスト電圧を所定の電圧に調整する装置。
2. 前記所定の電圧が前記目標電圧以上である請求項１に記載の電圧調整回路。
3. 前記ＢＩＳＴ装置は、前記電圧源に対応する最大調整可能電圧と調整結果とを保存するレジスタを備えるものである請求項１又は請求項２に記載の電圧調整回路。
4. 前記比較結果における前記テスト電圧が前記目標電圧以上であれば、前記ＢＩＳＴ装置が電圧テスト合格信号を前記試験制御装置に伝送して当該テスト電圧を前記テスト電圧源に対応する調整結果として前記レジスタに保存するものである請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電圧調整回路。
5. 前記比較結果における前記テスト電圧が前記目標電圧よりも小さければ、前記ＢＩＳＴ装置が当該テスト電圧が前記テスト電圧源に対応する前記最大調整可能電圧以上であるかどうかを判定し、当該テスト電圧が当該最大調整可能電圧以上であれば電圧テスト失敗信号を前記試験制御装置に伝送して当該テスト電圧源の調整結果が失敗であったことを示す情報を前記レジスタに保存するものである請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電圧調整回路。
6. 前記テスト電圧が前記テスト電圧源の前記最大調整電圧よりも小さければ、前記ＢＩＳＴ装置が昇圧指示信号を当該テスト電圧源に伝送し、当該テスト電圧源は当該昇圧指示信号に基づいて昇圧した電圧まで出力電圧を昇圧し、当該昇圧指示信号に基づいて昇圧した電圧を前記テスト電圧とするものである請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電圧調整回路。
7. 前記電圧源と前記ＢＩＳＴ装置と前記マルチプレクサと前記単一パッドと前記入出力パッドと前記コンパレーターとは、フラッシュメモリＩＣ素子の内部に配置したものである請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電圧調整回路。
8. 前記試験制御装置は、前記電圧テスト合格信号又は前記電圧テスト失敗信号を受信後に前記ＢＩＳＴ装置への書き込み指示信号を出力し、当該ＢＩＳＴ装置が前記テスト電圧源に対応する前記調整結果を前記フラッシュメモリＩＣ素子が内部に備える保存ユニットに書き込むように制御するものである請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電圧調整回路。
9. 前記試験制御装置は前記ＢＩＳＴ装置から受信するそれぞれの前記テスト電圧源の電圧テスト結果を前記電圧テスト合格信号又は前記電圧テスト失敗信号に基づいて記録するメモリデバイスを備えており、前記試験制御装置が前記電圧テスト合格信号又は前記電圧テスト失敗信号を受信後、別のテスト電圧源を選択する別の選択指示信号を前記入出力パッドに出力し、別のテスト電圧源に対応する別の目標電圧を前記単一パッドに出力するものである請求項１〜請求項８のいずれかに記載の電圧調整回路。
10. 前記コンパレーターは電圧が０〜２６Ｖの入力信号を受信するものである請求項１〜請求項９のいずれかに記載の電圧調整回路。
11. 前記コンパレーターは、以下の第１トランジスタと第２トランジスタと電流ミラー回路とを備えるものであって、
    第２参照電圧が第１参照電圧の約半分であり、前記比較結果を第１接続ノードからを出力するものである請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の電圧調整回路。
    第１トランジスタ： 前記目標電圧を受信する第１の第１ノードと前記テスト電圧を受信する第１の第２ノードとを備えるトランジスタ。
    第２トランジスタ： 前記第１参照電圧を受信する第２の第１ノードと前記第２参照電圧を受信する第２の第２ノードとを備えるトランジスタ。
    電流ミラー回路： 前記第１接続ノードで前記第１トランジスタと接続し、第２接続ノードで前記第２トランジスタと接続した回路。
12. 請求項１〜請求項１１に記載の電圧調整回路を用いた電圧調整方法であって、以下に示すステップを含むことを特徴とする電圧調整方法。
    第１テスト電圧源選択ステップ： 第１電圧源を第１テスト電圧源として選択し、当該第１テスト電圧源から第１テスト電圧を出力させるステップ。
    第１目標電圧選択ステップ： 前記第１電圧源に対応する第１目標電圧を選択し、前記単一パッドから当該第１目標電圧を出力するステップ。
    第１テスト電圧比較ステップ： 前記第１テスト電圧と前記第１目標電圧とを比較し、第１比較結果を出力するステップ。
    第１テスト電圧調整ステップ： 前記第１比較結果に基づき、前記第１テスト電圧源が出力する前記第１テスト電圧を、前記第１電圧源に対応する所定の電圧に調整し、当該第１電圧源に対応する第１電圧テスト結果として伝送するステップ。
    第１電圧テスト結果保存ステップ： 前記第１電圧源に対応する前記第１電圧テスト結果を保存するステップ。
    第２テスト電圧源選択ステップ： 第２電圧源を第２テスト電圧源とし、当該第２テスト電圧源から第２テスト電圧を出力するステップ。
    第２目標電圧選択ステップ： 前記第２電圧源に対応する第２目標電圧を選択し、前記単一パッドから当該第２目標電圧を出力するステップ。
    第２テスト電圧比較ステップ： 前記第２テスト電圧と前記第２目標電圧とを比較し、第２比較結果を出力するステップ。
    第２電圧テスト調整ステップ： 前記第２比較結果に基づき、前記第２テスト電圧源が出力する前記第２テスト電圧を、前記第２電圧源に対応する所定の電圧に調整し、当該第２電圧源に対応する第２電圧テスト結果として伝送するステップ。
    第２電圧テスト結果保存ステップ： 前記第２電圧源に対応する前記第２電圧テスト結果を保存するステップ。

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