JP2009216676A - Semiconductor device - Google Patents

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武史 河津
Toshiya Fujiyama
利也 藤山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device for performing a stress-applied test according to the voltage boosted in stress mode. <P>SOLUTION: In a stress voltage generation circuit 100, when the power source voltage Vcc is boosted into stress mode, a transistor Qn1 comes into ON state. Therefore, current flows in a transistor Qp1, and current of the same magnitude flows also in transistors Qp3-Qp5 constituting a current mirror circuit 400. As a result, a ring oscillator 500 constituted by three inverters INV3-INB5 oscillates and outputs a clock pulse CKP. The clock pulse CKP is applied to a gate terminal of a transistor to which the voltage of the intermediate level between power source voltage Vcc and ground voltage GND is applied in normal mode, thereby performing the stress-applied test. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置に関し、特にストレス印加モードを有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a stress application mode.

従来、製造直後のテストで良品とされた半導体装置であっても、短期間の使用により不良となるものがある比率で存在することが知られている。図8は、半導体装置の不良率の時間変化を示す図である。図8からわかるように、半導体装置の不良率は、使用開始の初期には高いが、短期間のうちに急激に低下してほぼ一定値になり、その後経時劣化により徐々に上昇し始める。この不良率が高い値から低下して一定値になるまでの不良は初期不良と呼ばれる。   Conventionally, it is known that even a semiconductor device that has been determined to be a non-defective product in a test immediately after manufacture is present in a proportion that becomes defective due to short-term use. FIG. 8 is a diagram showing the change over time of the defect rate of the semiconductor device. As can be seen from FIG. 8, the defect rate of the semiconductor device is high at the beginning of use, but rapidly decreases in a short period to become a substantially constant value, and then gradually increases due to deterioration over time. A defect until the defect rate decreases from a high value to a constant value is called an initial defect.

初期不良は、配線パターンのくびれやゲート酸化膜中の欠陥など、半導体装置の製造時に生じた電気的に不安定な箇所に、所定時間にわたって電流が流れたり、電圧が印加されたりすることによって、不安定な箇所が電気的に破壊されることに起因する不良である。このため、製品として出荷する前に、電気的に不安定な箇所を有する半導体装置を見つけ出して除外する必要がある。   The initial failure is caused by a current flowing or a voltage being applied over a predetermined time to an electrically unstable part such as a wiring pattern constriction or a defect in a gate oxide film produced during the manufacture of a semiconductor device. This is a failure caused by an unstable portion being electrically destroyed. For this reason, it is necessary to find and exclude a semiconductor device having an electrically unstable portion before shipping as a product.

このような初期不良を起こす半導体装置は、高温に保たれた恒温槽内で、半導体装置に本来の動作電圧よりも高い電圧(電圧ストレス)を印加したり、本来流れる動作電流よりも大きな電流(電流ストレス)を流したりするストレス印加テスト(バーンインテスト)によって判定される。ストレス印加テストに用いられる動作電圧、動作電流、動作温度、投入時間などの条件は、半導体装置の製造プロセス、パッケージなどを考慮して最適化されている。   A semiconductor device that causes such an initial failure is applied with a voltage (voltage stress) higher than the original operating voltage in the thermostatic chamber kept at a high temperature, or a current ( This is determined by a stress application test (burn-in test) in which a current stress is applied. Conditions such as an operating voltage, an operating current, an operating temperature, and an input time used for the stress application test are optimized in consideration of a semiconductor device manufacturing process, a package, and the like.

図9(A)は、ロジック回路の一例として論理ゲートを用いて表した回路図であり、図9(B)は、図9(A)の論理ゲートをトランジスタレベルで表した回路図である。図9(A)、図9(B)からわかるように、このロジック回路はNAND回路とNOR回路とを組み合わせた回路である。各トランジスタのゲート端子に印加される電圧Vin1〜Vin3は、電源電圧または接地電圧のいずれかである。このため、電源電圧を通常動作時(ノーマルモード)よりも高くすれば、ノーマルモード時の電圧よりも高い電圧をトランジスタのゲート端子に印加する(ストレスモード)ことができる。したがって、ストレス印加テストを行うことによって、初期不良となる半導体装置を高い精度で事前に選別することができる。   FIG. 9A is a circuit diagram illustrating a logic circuit as an example of a logic circuit, and FIG. 9B is a circuit diagram illustrating the logic gate of FIG. 9A at a transistor level. As can be seen from FIGS. 9A and 9B, this logic circuit is a circuit combining a NAND circuit and a NOR circuit. The voltages Vin1 to Vin3 applied to the gate terminals of the transistors are either power supply voltages or ground voltages. For this reason, if the power supply voltage is set higher than that in the normal operation (normal mode), a voltage higher than the voltage in the normal mode can be applied to the gate terminal of the transistor (stress mode). Therefore, by performing a stress application test, it is possible to preliminarily select a semiconductor device that is initially defective with high accuracy.

特許文献1には、何度も繰り返して電圧を印加したり中断したりすることによって、ゲート回路やフリップフロップ回路の取り得る状態を再現し、再現された状態ごとにバーンインテストを行うことが開示されている。また、特許文献2には、ストレスモード時にレベルシフタ回路、基準電圧発生回路などが活性化されるようにストレスをかけて、バーンインテストを行うことが開示されている。
特開平5−60829号公報 特開平6−21376号公報
Patent Document 1 discloses that a state that a gate circuit and a flip-flop circuit can take is reproduced by repeatedly applying and interrupting a voltage, and a burn-in test is performed for each reproduced state. Has been. Patent Document 2 discloses that a burn-in test is performed by applying stress so that a level shifter circuit, a reference voltage generation circuit, and the like are activated in a stress mode.
JP-A-5-60829 JP-A-6-21376

しかしながら、ノーマルモード時に、そのゲート端子に電源電圧と接地電圧との間のレベルの電圧(以下、中間電圧という)しか印加されないようなトランジスタを含む回路がある。例えば、図10は従来の差動増幅回路の回路図である。図10に示すように、この差動増幅回路は、2つの入力端子にそれぞれ与えられる入力電圧Vin21、Vin22の大小関係によって、出力端子から出力される出力電流Iout21を調整する回路である。この差動増幅回路に含まれているNチャネル型トランジスタQn21〜Qn28は、ノーマルモード時には、中間電圧がそのゲート端子に印加されることによって出力電流を調整している。しかし、ストレス印加テストを行うために電源電圧を高くしても、高くした電源電圧をトランジスタQn21〜Qn28のゲート端子に印加することはできない。このため、ストレス印加テストによって初期不良となる半導体装置を高い精度で事前に選別することができないという問題がある。   However, there is a circuit including a transistor in which only a voltage between the power supply voltage and the ground voltage (hereinafter referred to as an intermediate voltage) is applied to the gate terminal in the normal mode. For example, FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional differential amplifier circuit. As shown in FIG. 10, this differential amplifier circuit is a circuit that adjusts the output current Iout21 output from the output terminal according to the magnitude relationship between the input voltages Vin21 and Vin22 applied to the two input terminals, respectively. In the normal mode, N-channel transistors Qn21 to Qn28 included in this differential amplifier circuit adjust the output current by applying an intermediate voltage to their gate terminals. However, even if the power supply voltage is increased to perform the stress application test, the increased power supply voltage cannot be applied to the gate terminals of the transistors Qn21 to Qn28. For this reason, there is a problem that a semiconductor device that becomes an initial failure by the stress application test cannot be selected in advance with high accuracy.

また、図11は、従来の他の差動増幅器の回路図である。この差動増幅回路も、図10の差動増幅回路の場合と同様に、電源電圧を高くしても、高くした電源電圧をNチャネル型トランジスタQn32、Qn33の各ゲート端子に印加することができない。このため、この差動増幅回路でも同様に、ストレス印加テストによって初期不良となる半導体装置を高い精度で事前に選別することができないという問題がある。   FIG. 11 is a circuit diagram of another conventional differential amplifier. Similarly to the differential amplifier circuit of FIG. 10, this differential amplifier circuit cannot apply the increased power supply voltage to the gate terminals of the N-channel transistors Qn32 and Qn33 even if the power supply voltage is increased. . For this reason, this differential amplifier circuit also has a problem that it is impossible to select in advance with high accuracy a semiconductor device that is initially defective in a stress application test.

また、特許文献1に記載の発明では、何度も繰り返して電圧を印加したり中断したりしなければならないので、ストレス印加テストが複雑になり、時間がかかるという問題がある。特許文献2に記載の発明では、ノーマルモードとストレスモードとを切り換えるためのストレスモード信号を生成する必要があるので、モードの切換えが複雑になるという問題がある。   Further, the invention described in Patent Document 1 has a problem that the stress application test becomes complicated and takes time because the voltage must be repeatedly applied and interrupted. In the invention described in Patent Document 2, since it is necessary to generate a stress mode signal for switching between the normal mode and the stress mode, there is a problem that the mode switching becomes complicated.

そこで、本発明は、ストレスモードにおいて昇圧された電圧に応じたストレス印加テストを行うことができる半導体装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of performing a stress application test according to a boosted voltage in a stress mode.

第1の発明は、テスト対象回路の動作モードをノーマルモードとストレスモードとの間で切り換える機能を有する半導体装置において、
外部から供給される電源電圧に基づいてノーマルモードとストレスモードのいずれかを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段によってストレスモードが選択されたとき、前記電源電圧に基づく電圧ストレス信号を生成して、前記ストレステスト対象回路がノーマルモードで動作しているときに前記電源電圧と接地電圧との間の中間電圧が印加されるトランジスタに前記電圧ストレス信号を印加する信号出力手段とを備えることを特徴とする。
A first invention is a semiconductor device having a function of switching an operation mode of a circuit under test between a normal mode and a stress mode.
Mode selection means for selecting either a normal mode or a stress mode based on a power supply voltage supplied from the outside;
When a stress mode is selected by the mode selection means, a voltage stress signal based on the power supply voltage is generated, and when the stress test target circuit is operating in a normal mode, the power supply voltage is grounded. And a signal output means for applying the voltage stress signal to a transistor to which the intermediate voltage is applied.

第2の発明は、第1の発明において、
前記信号出力手段は、前記モード選択手段によってストレスモードが選択されたとき交流電圧信号を生成する発振手段を含み、前記電圧ストレス信号として前記交流電圧信号を出力することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The signal output means includes an oscillating means for generating an AC voltage signal when a stress mode is selected by the mode selection means, and outputs the AC voltage signal as the voltage stress signal.

第3の発明は、第2の発明において、
前記モード選択手段は、
前記電源電圧を抵抗分割して第1の分割電圧を出力する第1の抵抗分割回路と、
前記第1の分割電圧に基づいて、ノーマルモードとストレスモードのいずれかを選択する第1のスイッチング素子を含み、
前記信号出力手段は、前記第1のスイッチング素子によってストレスモードが選択されたときに所定電圧を生成する所定電圧生成手段をさらに含み、
前記発振手段は、前記所定電圧に基づいて前記交流電圧信号を生成することを特徴とする。
According to a third invention, in the second invention,
The mode selection means includes
A first resistance divider circuit for dividing the power supply voltage by resistance to output a first divided voltage;
Including a first switching element that selects one of a normal mode and a stress mode based on the first divided voltage;
The signal output means further includes predetermined voltage generation means for generating a predetermined voltage when a stress mode is selected by the first switching element,
The oscillating means generates the AC voltage signal based on the predetermined voltage.

第4の発明は、第3の発明において、
前記所定電圧生成手段は、同じ大きさの電流を出力するための奇数個の出力端子を有するカレントミラー回路を含み、
発振手段は、前記カレントミラー回路の前記出力端子にハイレベル側の端子がそれぞれ接続されたインバータが縦続接続され、前記カレントミラー回路から出力された電流に起因する電圧が前記インバータの前記ハイレベル側の端子に与えられることによって前記交流電圧信号を生成するリングオシレータを含むことを特徴とする。
According to a fourth invention, in the third invention,
The predetermined voltage generating means includes a current mirror circuit having an odd number of output terminals for outputting a current of the same magnitude,
The oscillating means includes cascaded inverters each having a high level side terminal connected to the output terminal of the current mirror circuit, and a voltage caused by a current output from the current mirror circuit is connected to the high level side of the inverter. And a ring oscillator that generates the AC voltage signal by being applied to the terminal of the circuit.

第5の発明は、第4の発明において、
前記縦続接続されるインバータの個数は、前記交流電圧信号の振幅が前記電源電圧の振幅と同じレベルになるように調整されることを特徴とする。
A fifth invention is the fourth invention,
The number of inverters connected in cascade is adjusted such that the amplitude of the AC voltage signal is the same level as the amplitude of the power supply voltage.

第6の発明は、第4の発明において、
前記半導体装置は、前記トランジスタに印加する電圧を、前記リングオシレータから出力される前記交流電圧信号とノーマルモード時に出力される動作電圧信号との間で切り換えて出力する電圧切換回路をさらに備え、
前記電圧切換回路は、
前記電源電圧を抵抗分割して第2の分割電圧を出力する第2の抵抗分割回路と、
前記第2の分割電圧に基づいてオン状態になると前記トランジスタに前記交流電圧信号を与える第2のスイッチング素子と、
前記第2のスイッチング素子がオフ状態のときに前記第2の分割電圧に基づいてオン状態になって、前記トランジスタに前記動作電圧信号を与える第3のスイッチング素子とを含むことを特徴とする。
According to a sixth invention, in the fourth invention,
The semiconductor device further includes a voltage switching circuit that switches and outputs a voltage applied to the transistor between the AC voltage signal output from the ring oscillator and an operating voltage signal output in a normal mode,
The voltage switching circuit is
A second resistance divider circuit for dividing the power supply voltage by resistance and outputting a second divided voltage;
A second switching element for providing the AC voltage signal to the transistor when turned on based on the second divided voltage;
And a third switching element that is turned on based on the second divided voltage when the second switching element is in the off state and supplies the operating voltage signal to the transistor.

第7の発明は、第4の発明において、
前記モード選択手段は、ノーマルモードを選択したとき、前記カレントミラー回路を非アクティブにするプルアップ手段をさらに含むことを特徴とする。
According to a seventh invention, in the fourth invention,
The mode selection means further includes pull-up means for deactivating the current mirror circuit when the normal mode is selected.

第8の発明は、第1の発明において、
前記ストレステスト対象回路はアナログ回路であることを特徴とする。
In an eighth aspect based on the first aspect,
The stress test target circuit is an analog circuit.

第9の発明は、第8の発明において、前記トランジスタはMOS型トランジスタであり、前記モード選択手段は前記電圧ストレス信号を前記MOS型トランジスタのゲート端子に印加することを特徴とする。   According to a ninth invention, in the eighth invention, the transistor is a MOS transistor, and the mode selection means applies the voltage stress signal to a gate terminal of the MOS transistor.

第10の発明は、第1の発明において、
前記モード選択手段および前記信号出力手段は、前記ストレステスト対象回路が形成された基板と同じ基板に形成されていることを特徴とする。
In a tenth aspect based on the first aspect,
The mode selection means and the signal output means are formed on the same substrate as the substrate on which the stress test target circuit is formed.

第11の発明は、第1の発明において、
前記ストレステスト対象回路は、
ストレスモードにおいて電流ストレスを与えるべき経路に形成された抵抗素子と、
前記電源電圧を抵抗分割して第3の分割電圧を出力する第3の抵抗分割回路と、
前記抵抗素子に並列に接続される第3のスイッチング素子とをさらに備え、
前記第3のスイッチング素子は、オン状態になったとき前記抵抗素子の両端を短絡することを特徴とする。
In an eleventh aspect based on the first aspect,
The stress test target circuit is:
A resistance element formed in a path to be applied with current stress in the stress mode;
A third resistance divider circuit for dividing the power supply voltage by resistance and outputting a third divided voltage;
A third switching element connected in parallel to the resistance element;
The third switching element short-circuits both ends of the resistance element when turned on.

第1の発明によれば、ストレスモードが選択されると、電源電圧に基づいて生成された電圧ストレス信号を、ストレステスト対象回路のトランジスタに印加することができる。この場合、電源電圧を昇圧すれば、電圧ストレス信号の振幅も大きくなるので、ノーマルモード時に中間電圧が印加されるトランジスタにも十分な強さの電圧ストレスを与えることができる。このため、初期不良となる半導体装置を高い精度で事前に選別することができる。   According to the first aspect, when the stress mode is selected, the voltage stress signal generated based on the power supply voltage can be applied to the transistor of the stress test target circuit. In this case, if the power supply voltage is boosted, the amplitude of the voltage stress signal also increases, so that a sufficiently strong voltage stress can be applied to the transistor to which the intermediate voltage is applied in the normal mode. For this reason, the semiconductor device which becomes an initial failure can be selected in advance with high accuracy.

第2の発明によれば、電圧ストレス信号は交流電圧信号なのでその電圧は時間とともに変化する。このため、ストレステスト対象回路のトランジスタに交流電圧信号を与えることによって、十分な強さの電圧ストレスを与えることができる。   According to the second invention, since the voltage stress signal is an AC voltage signal, the voltage changes with time. For this reason, a sufficient voltage stress can be applied by applying an AC voltage signal to the transistor of the stress test target circuit.

第3の発明によれば、電源電圧が第1の抵抗分割回路に与えられると、第1のスイッチング素子は、与えられた電源電圧に応じてノーマルモードとストレスモードのいずれかを選択する。その結果、ストレスモードが選択されると、生成された所定電圧に基づいて交流電圧信号が生成される。このため、半導体装置は、電源電圧の大きさからストレスモードであると判断した場合、自動的にストレステスト対象回路のトランジスタに交流電圧信号による電圧ストレスを与えることができる。   According to the third invention, when the power supply voltage is supplied to the first resistance divider circuit, the first switching element selects either the normal mode or the stress mode according to the supplied power supply voltage. As a result, when the stress mode is selected, an AC voltage signal is generated based on the generated predetermined voltage. Therefore, the semiconductor device can automatically apply voltage stress due to the AC voltage signal to the transistor of the stress test target circuit when it is determined that the semiconductor device is in the stress mode from the magnitude of the power supply voltage.

第4の発明によれば、昇圧された電源電圧が印加されると、カレントミラー回路から出力される同じ大きさの電流によって奇数個の寄生容量に同じ電荷量が蓄積されることにより、同じ大きさの電圧がリングオシレータの奇数個のインバータのそれぞれのハイレベル側の端子に印加される。このため、リングオシレータは発振し、交流電圧信号を出力することができる。また、カレントミラー回路から出力される電流を制御することによって、交流電圧信号の周波数を制御することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, when the boosted power supply voltage is applied, the same amount of charge is accumulated in the odd number of parasitic capacitors by the same amount of current output from the current mirror circuit. Is applied to the high level terminal of each of the odd number of inverters of the ring oscillator. For this reason, the ring oscillator oscillates and can output an AC voltage signal. Further, the frequency of the AC voltage signal can be controlled by controlling the current output from the current mirror circuit.

第5の発明によれば、インバータの個数を調整することによって交流電圧信号の振幅を昇圧された電源電圧の振幅と同じレベルになるように交流電圧信号の周波数を制御することができる。このため、カレントミラー回路の寄生容量に起因する交流電圧信号の波形の鈍りがあっても、ストレステスト対象回路のトランジスタに十分な強さの電圧ストレスを印加することができる。   According to the fifth aspect, the frequency of the AC voltage signal can be controlled so that the amplitude of the AC voltage signal becomes equal to the amplitude of the boosted power supply voltage by adjusting the number of inverters. For this reason, even if the waveform of the AC voltage signal is dull due to the parasitic capacitance of the current mirror circuit, a sufficiently strong voltage stress can be applied to the transistor of the stress test target circuit.

第6の発明によれば、電圧切換回路はストレステスト対象回路の各トランジスタに設けられている。この電圧切換回路は、印加された電源電圧に応じてストレスモードでは交流電圧信号を、ノーマルモードでは動作電圧信号をトランジスタに与えるように自動的に切り換えられる。   According to the sixth invention, the voltage switching circuit is provided in each transistor of the stress test target circuit. This voltage switching circuit is automatically switched so as to give an AC voltage signal to the transistor in the stress mode and an operating voltage signal to the transistor in the normal mode according to the applied power supply voltage.

第7の発明によれば、プルアップ手段は、ノーマルモードを選択したときに、カレントミラー回路を非アクティブにする。この場合、ノーマルモード時のカレントミラー回路の動作を安定させることができる。   According to the seventh invention, the pull-up means deactivates the current mirror circuit when the normal mode is selected. In this case, the operation of the current mirror circuit in the normal mode can be stabilized.

第8の発明によれば、中間電圧が印加されるアナログ回路のトランジスタにも十分な強さの電圧ストレスを与えることができるので、初期不良のアナログ回路を含む半導体装置を高い精度で事前に取り除くことができる。   According to the eighth invention, a sufficiently strong voltage stress can be applied to the transistor of the analog circuit to which the intermediate voltage is applied, so that the semiconductor device including the initial defective analog circuit is removed in advance with high accuracy. be able to.

第9の発明によれば、ストレステスト対象回路のMOS型トランジスタのゲート端子に電圧ストレスを印加することによって、ゲート酸化膜中に初期不良となる欠陥を含む半導体装置を高い精度で事前に取り除くことができる。   According to the ninth aspect of the invention, by applying voltage stress to the gate terminal of the MOS transistor of the stress test target circuit, the semiconductor device including a defect that becomes an initial failure in the gate oxide film is removed in advance with high accuracy. Can do.

第10の発明によれば、モード選択手段と信号生成手段は、ストレステスト対象回路が形成された基板と同じ基板に形成されているので、ストレス印加テストするときに外付けの回路が不要になるなど、半導体装置のストレス印加テストを容易に実施できるようになる。   According to the tenth aspect, since the mode selection unit and the signal generation unit are formed on the same substrate as the substrate on which the stress test target circuit is formed, an external circuit is not required when performing the stress application test. For example, the stress application test of the semiconductor device can be easily performed.

第11の発明によれば、昇圧された電源電圧が印加されると、電流ストレスを与えるべき経路の抵抗素子に並列に接続された第3のスイッチング素子がオン状態になって、抵抗素子の両端を短絡する。この場合、電流ストレスを与えるべき回路に大きな電流が流れるので、エレクトロマイグレーションなどにより初期不良となる半導体装置を高い精度で事前に選別することができる。また、第3のスイッチング素子は与えられる電源電圧の大きさによって自動的に切り換えられる。   According to the eleventh aspect of the invention, when the boosted power supply voltage is applied, the third switching element connected in parallel to the resistance element of the path to which current stress is applied is turned on, and both ends of the resistance element Short circuit. In this case, since a large current flows through a circuit to which current stress is to be applied, a semiconductor device that is initially defective due to electromigration or the like can be selected in advance with high accuracy. The third switching element is automatically switched according to the magnitude of the applied power supply voltage.

<ストレス電圧発生回路>
図1は、本発明の実施形態に係る半導体装置に含まれるストレス電圧発生回路100の回路図である。図1に示すように、ストレス電圧発生回路100は、モード切換回路200と、プルアップ回路300と、カレントミラー回路400と、リングオシレータ500とを備えている。
<Stress voltage generation circuit>
FIG. 1 is a circuit diagram of a stress voltage generation circuit 100 included in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the stress voltage generation circuit 100 includes a mode switching circuit 200, a pull-up circuit 300, a current mirror circuit 400, and a ring oscillator 500.

モード切換回路200は、3個の抵抗素子R1〜R3と、1個のNチャネル型トランジスタQn1を含む。抵抗素子R1の一端には電源電圧Vccが与えられ、他端は抵抗素子R2の一端に接続されている。この接続点を節点NAという。抵抗素子R2の他端は接地され、トランジスタQn1のゲート端子は節点NAに接続されている。トランジスタQn1のソース端子は抵抗素子R3を介して接地され、ドレイン端子は後述するPチャネル型トランジスタQp1のドレイン端子に接続されている。   Mode switching circuit 200 includes three resistance elements R1 to R3 and one N-channel transistor Qn1. A power supply voltage Vcc is applied to one end of the resistance element R1, and the other end is connected to one end of the resistance element R2. This connection point is called node NA. The other end of the resistance element R2 is grounded, and the gate terminal of the transistor Qn1 is connected to the node NA. The source terminal of the transistor Qn1 is grounded via the resistance element R3, and the drain terminal is connected to the drain terminal of a P-channel transistor Qp1 described later.

プルアップ回路300は、1個のPチャネル型トランジスタQp2と2個のインバータINV1、INV2を含む。トランジスタQp2のソース端子には電源電圧Vccが与えられ、ドレイン端子は後述するトランジスタQp1のゲート端子と接続されている。この接続点を節点NBという。また、トランジスタQp2のゲート端子は、縦続接続された2個のインバータINV1、INV2を介して節点NAに接続されている。トランジスタQp2は、後述するように、節点NBの電圧を電源電圧Vccにプルアップする機能を有する。   The pull-up circuit 300 includes one P-channel transistor Qp2 and two inverters INV1 and INV2. The source terminal of the transistor Qp2 is supplied with the power supply voltage Vcc, and the drain terminal is connected to the gate terminal of a transistor Qp1 described later. This connection point is referred to as a node NB. The gate terminal of the transistor Qp2 is connected to the node NA via two cascaded inverters INV1 and INV2. The transistor Qp2 has a function of pulling up the voltage of the node NB to the power supply voltage Vcc, as will be described later.

インバータINV1は、抵抗素子の一端にNチャネル型トランジスタのドレイン端子が接続され、抵抗素子の他端には電源電圧Vccが与えられる。また、Nチャネル型トランジスタのソース端子は接地され、ゲート端子は節点NAに接続されている。インバータINV2は、Pチャネル型トランジスタとNチャネル型トランジスタとからなるCMOS(相補型MOS)タイプのインバータである。Pチャネル型トランジスタのソース端子に電源電圧Vccが与えられ、ドレイン端子はNチャネル型トランジスタのドレイン端子に接続されている。Nチャネル型トランジスタのソース端子は接地され、Nチャネル型トランジスタとPチャネル型トランジスタのゲート端子は、前段のインバータINV1の抵抗素子とNチャネル型トランジスタのドレイン端子との接続点に接続されている。   In the inverter INV1, the drain terminal of the N-channel transistor is connected to one end of the resistance element, and the power supply voltage Vcc is applied to the other end of the resistance element. The source terminal of the N-channel transistor is grounded and the gate terminal is connected to the node NA. The inverter INV2 is a CMOS (complementary MOS) type inverter composed of a P-channel transistor and an N-channel transistor. A power supply voltage Vcc is applied to the source terminal of the P-channel transistor, and the drain terminal is connected to the drain terminal of the N-channel transistor. The source terminal of the N-channel transistor is grounded, and the gate terminals of the N-channel transistor and the P-channel transistor are connected to the connection point between the resistor element of the previous inverter INV1 and the drain terminal of the N-channel transistor.

3個のPチャネル型トランジスタQp3〜Qp5は互いに並列に接続され、トランジスタQp1とともにカレントミラー回路400を形成している。トランジスタQp1は、そのソース端子に電源電圧Vccが与えられ、ドレイン端子はトランジスタQn1のドレイン端子に接続され、ゲート端子とドレイン端子は節点NBに接続されている。また、トランジスタQp3〜Qp5のソース端子にそれぞれ電源電圧Vccが与えられ、各ドレイン端子は3個のインバータINV3〜INV5のハイレベル側の端子(Pチャネル型トランジスタのソース端子)にそれぞれ接続され、各ゲート端子はいずれも節点NBに接続されている。   Three P-channel transistors Qp3 to Qp5 are connected in parallel to each other, and form a current mirror circuit 400 together with the transistor Qp1. The transistor Qp1 has a power supply voltage Vcc applied to its source terminal, a drain terminal connected to the drain terminal of the transistor Qn1, and a gate terminal and a drain terminal connected to the node NB. The power supply voltage Vcc is applied to the source terminals of the transistors Qp3 to Qp5, and the drain terminals are connected to the high-level terminals (source terminals of the P-channel transistors) of the three inverters INV3 to INV5, respectively. All gate terminals are connected to the node NB.

3個のインバータINV3〜INV5は、それぞれCMOSタイプのインバータであり、縦続接続されてリングオシレータ500を形成している。各インバータINV3〜INV5では、Pチャネル型トランジスタのソース端子がそれぞれトランジスタQp3〜Qp5のドレイン端子に接続され、ドレイン端子がそれぞれNチャネル型トランジスタのドレイン端子に接続され、Nチャネル型トランジスタのソース端子は接地されている。また、Pチャネル型トランジスタのドレイン端子とNチャネル型トランジスタのドレイン端子とが接続されて出力端子となり、次段のインバータのPチャネル型トランジスタのゲート端子とNチャネル型トランジスタのゲート端子とが接続された入力端子に接続されている。したがって、インバータINV5の出力端子は、インバータINV4の入力端子に接続され、インバータINV4の出力端子はインバータINV3の入力端子に接続され、インバータINV3の出力端子は、インバータINV5の入力端子とストレス印加テストの対象となる回路(以下、「ストレステスト対象回路」という)に接続されている。   The three inverters INV <b> 3 to INV <b> 5 are CMOS type inverters, which are connected in cascade to form a ring oscillator 500. In each inverter INV3 to INV5, the source terminal of the P-channel transistor is connected to the drain terminal of the transistors Qp3 to Qp5, the drain terminal is connected to the drain terminal of the N-channel transistor, and the source terminal of the N-channel transistor is Grounded. Also, the drain terminal of the P-channel transistor and the drain terminal of the N-channel transistor are connected to become an output terminal, and the gate terminal of the P-channel transistor and the gate terminal of the N-channel transistor of the next stage inverter are connected. Connected to the input terminal. Therefore, the output terminal of the inverter INV5 is connected to the input terminal of the inverter INV4, the output terminal of the inverter INV4 is connected to the input terminal of the inverter INV3, and the output terminal of the inverter INV3 is connected to the input terminal of the inverter INV5. It is connected to a target circuit (hereinafter referred to as “stress test target circuit”).

次に、ストレス電圧発生回路100の動作について説明する。節点NAの電圧は、電源電圧Vccを抵抗素子R1と抵抗素子R2とによって抵抗分割した電圧になる。すなわち、抵抗素子R1の抵抗値をR1とし、抵抗素子R2の抵抗値をR2としたとき、節点NAの電圧は次式(1)で表される。
V=Vcc*R2/(R1+R2)…(1)
Next, the operation of the stress voltage generation circuit 100 will be described. The voltage at the node NA is a voltage obtained by resistance-dividing the power supply voltage Vcc by the resistance element R1 and the resistance element R2. That is, when the resistance value of the resistance element R1 is R1, and the resistance value of the resistance element R2 is R2, the voltage at the node NA is expressed by the following equation (1).
V = Vcc * R2 / (R1 + R2) (1)

以下の説明では、ノーマルモード時の電源電圧を5V、ストレスモード時の電源電圧を10Vとして説明するが、この電圧は一例でありこれに限定されるものではない。抵抗分割によって得られる節点NAの電圧は、トランジスタQn1のゲート−ソース間電圧Vgsが、ノーマルモードでは閾値電圧Vth(例えば0.7V)より小さくなり、ストレスモードでは閾値電圧Vthよりも大きくなるように設定されている。   In the following description, the power supply voltage in the normal mode is assumed to be 5V, and the power supply voltage in the stress mode is assumed to be 10V. However, this voltage is an example and is not limited thereto. The voltage at the node NA obtained by resistance division is such that the gate-source voltage Vgs of the transistor Qn1 is smaller than the threshold voltage Vth (for example, 0.7 V) in the normal mode and larger than the threshold voltage Vth in the stress mode. Is set.

まず、ストレス電圧発生回路100をノーマルモードで動作させる場合について説明する。節点NAの電圧がトランジスタQn1のゲート端子に印加される。その結果、トランジスタQn1のゲート−ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthn1よりも小さいので、トランジスタQn1はオフ状態になる。   First, the case where the stress voltage generation circuit 100 is operated in the normal mode will be described. The voltage at the node NA is applied to the gate terminal of the transistor Qn1. As a result, since the gate-source voltage Vgs of the transistor Qn1 is smaller than the threshold voltage Vthn1, the transistor Qn1 is turned off.

また、節点NAの電圧は、インバータINV1の入力端子にも印加される。ノーマルモードでは、インバータINV1のNチャネル型トランジスタのゲート−ソース間電圧は閾値電圧よりも低くなるように設定されているので、Nチャネル型トランジスタはオフ状態になる。このため、抵抗素子とNチャネル型トランジスタの接続点の電位は電源電圧Vccになる。   The voltage at the node NA is also applied to the input terminal of the inverter INV1. In the normal mode, since the gate-source voltage of the N-channel transistor of the inverter INV1 is set to be lower than the threshold voltage, the N-channel transistor is turned off. Therefore, the potential at the connection point between the resistance element and the N-channel transistor becomes the power supply voltage Vcc.

インバータINV2は、電源電圧Vccを与えられたときハイレベル、後述の電源電圧Vccよりも低い電圧が与えられたときローレベルと判定するように設定されている。したがって、ノーマルモードでは、インバータINV2は、入力されたハイレベルの電圧に基づいてローレベルの電圧を出力する。   The inverter INV2 is set so as to be determined as a high level when a power supply voltage Vcc is applied and as a low level when a voltage lower than a power supply voltage Vcc described later is applied. Therefore, in the normal mode, the inverter INV2 outputs a low level voltage based on the input high level voltage.

トランジスタQp2のゲート端子にローレベルの電圧が印加されると、トランジスタQp2はオン状態になり、節点NBの電圧を電源電圧Vcc(ハイレベル)にプルアップする。この結果、トランジスタQp1、Qp3〜Qp5のゲート端子にはいずれもハイレベルの電圧が印加されるので、トランジスタトランジスタQp1、Qp3〜Qp5はオフ状態になり、電流が流れない。このため、リングオシレータ500は動作しない。   When a low level voltage is applied to the gate terminal of the transistor Qp2, the transistor Qp2 is turned on to pull up the voltage at the node NB to the power supply voltage Vcc (high level). As a result, since a high level voltage is applied to the gate terminals of the transistors Qp1, Qp3 to Qp5, the transistor transistors Qp1, Qp3 to Qp5 are turned off and no current flows. For this reason, the ring oscillator 500 does not operate.

次に、ストレス電圧発生回路100をストレスモードで動作させる場合について説明する。電源電圧Vccが10Vに昇圧されると、節点NAの電圧も上昇して、上述のようにトランジスタQn1のゲート−ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vthn1よりも高くなる。その結果、トランジスタQn1はオン状態になり、トランジスタQp1のドレイン端子に接地電圧GNDが印加される。ドレイン端子と接続された節点NBおよびトランジスタQp1のゲート端子にも接地電圧GNDが印加される。   Next, the case where the stress voltage generation circuit 100 is operated in the stress mode will be described. When the power supply voltage Vcc is boosted to 10 V, the voltage at the node NA also increases, and the gate-source voltage Vgs of the transistor Qn1 becomes higher than the threshold voltage Vthn1 as described above. As a result, the transistor Qn1 is turned on, and the ground voltage GND is applied to the drain terminal of the transistor Qp1. The ground voltage GND is also applied to the node NB connected to the drain terminal and the gate terminal of the transistor Qp1.

一方、トランジスタQp1のソース端子には電源電圧Vccが印加されている。このため、トランジスタQp1のゲート−ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthp1よりも高くなり、トランジスタQp1はオン状態になる。したがって、電源端子から、トランジスタQp1、トランジスタQn1および抵抗素子R3を介して接地端子に電流が流れる。   On the other hand, the power supply voltage Vcc is applied to the source terminal of the transistor Qp1. Therefore, the gate-source voltage Vgs of the transistor Qp1 is higher than the threshold voltage Vthp1, and the transistor Qp1 is turned on. Therefore, a current flows from the power supply terminal to the ground terminal via transistor Qp1, transistor Qn1, and resistance element R3.

このとき、節点NAの電圧は、インバータINV1の入力端子にも印加される。ストレスモードでは、インバータINV1のNチャネル型トランジスタのゲート−ソース間電圧は閾値電圧よりも高くなるように設定されているので、Nチャネル型トランジスタはオン状態となり、電源端子から抵抗素子とNチャネル型トランジスタを通って接地端子に電流が流れる。このとき、Nチャネル型トランジスタのオン抵抗にかかる電圧がインバータINV2に出力される。インバータINV2は、上述のように、このときオン抵抗にかかる電圧をローレベルと判定するように設定されているので、ハイレベルの電圧を出力する。したがって、トランジスタQp2のゲート端子にハイレベルの電圧が印加されるので、トランジスタQp2はオフ状態になる。   At this time, the voltage at the node NA is also applied to the input terminal of the inverter INV1. In the stress mode, since the gate-source voltage of the N-channel transistor of the inverter INV1 is set to be higher than the threshold voltage, the N-channel transistor is turned on, and the resistance element and the N-channel transistor are connected from the power supply terminal. A current flows through the transistor to the ground terminal. At this time, a voltage applied to the ON resistance of the N-channel transistor is output to the inverter INV2. As described above, the inverter INV2 is set so that the voltage applied to the on-resistance at this time is determined to be a low level, and therefore outputs a high-level voltage. Accordingly, since a high level voltage is applied to the gate terminal of the transistor Qp2, the transistor Qp2 is turned off.

また、節点NBの電圧は、同時にトランジスタQp3〜Qp5の各ゲート端子にも印加されているので、トランジスタQp3〜Qp5はオン状態になる。また、4つのトランジスタQp1、Qp3〜Qp5はカレントミラー回路を構成しているので、各トランジスタQp1、Qp3〜Qp5にはそれぞれ同じ大きさの電流が流れる。このとき、それぞれトランジスタQp3〜Qp5のドレイン端子側の配線に形成された寄生容量Cは、その電圧が電源電圧Vccと等しくなるまでトランジスタQp3〜Qp5を流れる電流によって充電される。充電された寄生容量Cは各インバータINV3〜INV5のハイレベル側の端子に電源電圧Vccを印加する。   Since the voltage at the node NB is simultaneously applied to the gate terminals of the transistors Qp3 to Qp5, the transistors Qp3 to Qp5 are turned on. Further, since the four transistors Qp1, Qp3 to Qp5 form a current mirror circuit, the same current flows in each of the transistors Qp1, Qp3 to Qp5. At this time, the parasitic capacitance C formed in the wiring on the drain terminal side of the transistors Qp3 to Qp5 is charged by the current flowing through the transistors Qp3 to Qp5 until the voltage becomes equal to the power supply voltage Vcc. The charged parasitic capacitance C applies the power supply voltage Vcc to the high level side terminals of the inverters INV3 to INV5.

リングオシレータ500は、3個のインバータINV3〜INV5がループ状に接続されたもので、例えばインバータINV5がハイレベルの電圧を出力すれば、インバータINV4はローレベルの電圧を出力し、インバータINV3はハイレベルの電圧を出力する。インバータINV3から出力されたハイレベルの電圧は、ストレステスト対象回路に与えられるとともに、インバータINV5の入力端子にもフィードバックされる。各インバータINV3〜INV5が順に上述の動作を繰り返すことによって、インバータINV3は前回と異なり、ローレベルの電圧を出力する。したがって、ストレステスト対象回路に与えられる電圧はローレベルになる。以下、同様にして、リングオシレータ500は、ハイレベルの電圧とローレベルの電圧とを交互に繰り返すクロックパルスCKPを生成してストレステスト対象回路に出力する。   The ring oscillator 500 includes three inverters INV3 to INV5 connected in a loop. For example, if the inverter INV5 outputs a high level voltage, the inverter INV4 outputs a low level voltage, and the inverter INV3 is high. Output level voltage. The high level voltage output from the inverter INV3 is given to the stress test target circuit and also fed back to the input terminal of the inverter INV5. The inverters INV3 to INV5 repeat the above-described operation in order, so that the inverter INV3 outputs a low level voltage unlike the previous time. Therefore, the voltage applied to the stress test target circuit is at a low level. Similarly, the ring oscillator 500 generates a clock pulse CKP that alternately repeats a high level voltage and a low level voltage, and outputs the clock pulse CKP to the stress test target circuit.

このように、3個のインバータINV3〜INV5をループ状に縦続接続すれば、インバータINV3〜INV5の遅延時間に基づいて決まる周波数のクロックパルスCKPが生成されて出力される。なお、本実施形態のリングオシレータ500では3個のインバータを使用したが、奇数個であればさらに多くのインバータを使用してもよい。この場合、リングオシレータ500に含まれるインバータの個数が増加すれば増加した個数分だけ遅延時間も長くなるので、それに伴ってクロックパルスCKPの周波数は低くなる。   In this way, if the three inverters INV3 to INV5 are cascaded in a loop, a clock pulse CKP having a frequency determined based on the delay time of the inverters INV3 to INV5 is generated and output. Although three inverters are used in the ring oscillator 500 of the present embodiment, more inverters may be used as long as it is an odd number. In this case, if the number of inverters included in the ring oscillator 500 is increased, the delay time is increased by the increased number, and accordingly, the frequency of the clock pulse CKP is decreased.

図2(A)はストレス電圧発生回路100によって生成されるクロックパルスCKPの波形図であり、図2(B)は図2(A)のクロックパルスCKPの周波数を高くした場合の波形図であり、図2(C)は周波数を高くした場合の問題点を示すクロックパルスの波形拡大図である。ストレス電圧発生回路100から出力されるクロックパルスCKPの周波数を図2(A)から図2(B)に示すように高くすると、ストレステスト対象回路に含まれるトランジスタのゲート端子に印加される電圧が変化する回数が増加するので、ストレステスト対象回路のトランジスタに強いストレスを印加することができる。   2A is a waveform diagram of the clock pulse CKP generated by the stress voltage generation circuit 100, and FIG. 2B is a waveform diagram when the frequency of the clock pulse CKP in FIG. 2A is increased. FIG. 2C is an enlarged waveform of a clock pulse showing a problem when the frequency is increased. When the frequency of the clock pulse CKP output from the stress voltage generation circuit 100 is increased as shown in FIGS. 2A to 2B, the voltage applied to the gate terminal of the transistor included in the stress test target circuit is increased. Since the number of times of change increases, a strong stress can be applied to the transistor of the stress test target circuit.

しかし、実際には、図2(C)に示すように、周波数を高くすると寄生容量CのためにクロックパルスCKPの波形が理想的な矩形にはならず鈍るので、クロックパルスCKPの電圧が印加された電源電圧Vccに到達するまでに時間がかかるようになる。したがって、クロックパルスCKPの電圧は印加された電源電圧Vccに到達する前に降下し始める。このように、クロックパルスCKPの周波数を高くし過ぎると、かえって十分なストレスを印加することができないという問題が生じる。そこで、クロックパルスCKPは、その振幅が電源電圧Vccと同じ大きさで、かつ周波数が最も高くなるように生成される必要がある。このようなクロックパルスCKPは、リングオシレータ500に含まれるインバータの個数を調整することによって生成される。   However, in practice, as shown in FIG. 2C, when the frequency is increased, the waveform of the clock pulse CKP does not become an ideal rectangle because of the parasitic capacitance C, so the voltage of the clock pulse CKP is applied. It takes time to reach the set power supply voltage Vcc. Therefore, the voltage of the clock pulse CKP begins to drop before reaching the applied power supply voltage Vcc. Thus, if the frequency of the clock pulse CKP is too high, there arises a problem that sufficient stress cannot be applied. Therefore, the clock pulse CKP needs to be generated so that the amplitude thereof is the same as that of the power supply voltage Vcc and the frequency is the highest. Such a clock pulse CKP is generated by adjusting the number of inverters included in the ring oscillator 500.

また、カレントミラー回路400は、トランジスタQp3〜Qp5を流れる電流を制御することができるので、このことを利用してリングオシレータ500によって生成される交流電圧の周波数を制限することができる。   In addition, since the current mirror circuit 400 can control the current flowing through the transistors Qp3 to Qp5, this can be used to limit the frequency of the AC voltage generated by the ring oscillator 500.

<電圧切換回路>
図3(A)は、ノーマルモードとストレスモードとを切り換える電圧切換回路600の機能図であり、図3(B)は図3(A)の電圧切換回路600を具体的な回路を示す回路図である。この電圧切換回路600は、ストレス電圧発生回路100の出力端子とストレステスト対象回路に含まれる各トランジスタのゲート端子との間にそれぞれ設けられている。電圧切換回路600は、ストレスモードになると、ノーマルモード時に中間電圧が印加されていたトランジスタのゲート端子に昇圧された電源電圧Vccを印加する。
<Voltage switching circuit>
3A is a functional diagram of the voltage switching circuit 600 for switching between the normal mode and the stress mode, and FIG. 3B is a circuit diagram showing a specific circuit of the voltage switching circuit 600 of FIG. 3A. It is. The voltage switching circuit 600 is provided between the output terminal of the stress voltage generation circuit 100 and the gate terminal of each transistor included in the stress test target circuit. In the stress mode, the voltage switching circuit 600 applies the boosted power supply voltage Vcc to the gate terminal of the transistor to which the intermediate voltage has been applied in the normal mode.

図3(B)を参照して、電圧切換回路600の構成を説明する。抵抗素子Ra1の一端に電源電圧Vccを与え、他端は抵抗素子Ra2を介して接地されている。抵抗素子Ra1と抵抗素子Ra2との接続点(以下、節点NCという)は、Nチャネル型トランジスタQna1のゲート端子と、インバータINVaの入力端子とに接続されている。トランジスタQna1のドレイン端子は、端子S2を介してストレス電圧発生回路100のインバータINV3の出力端子に接続され、ソース端子はストレス印加テストを行うトランジスタのゲート端子に接続されている。   With reference to FIG. 3B, the structure of the voltage switching circuit 600 will be described. The power supply voltage Vcc is applied to one end of the resistance element Ra1, and the other end is grounded through the resistance element Ra2. A connection point (hereinafter referred to as a node NC) between the resistance element Ra1 and the resistance element Ra2 is connected to a gate terminal of the N-channel transistor Qna1 and an input terminal of the inverter INVa. The drain terminal of the transistor Qna1 is connected to the output terminal of the inverter INV3 of the stress voltage generation circuit 100 via the terminal S2, and the source terminal is connected to the gate terminal of the transistor performing the stress application test.

一方、インバータINVaの出力端子はNチャネル型トランジスタQna2のゲート端子に接続され、トランジスタQna2のドレイン端子は、ストレス印加テストを行うトランジスタのゲート端子に本来印加されるべき中間電圧を出力する端子S1に接続され、ソース端子はトランジスタQna1のソース端子に接続されている。なお、インバータINVaは、ノーマルモード時の節点NCの電圧をローレベル、ストレスモード時の節点NCの電圧をハイレベルとなるように設定されている。また、抵抗分割によって得られる節点NCの電圧は、トランジスタQna1のゲート−ソース間電圧Vgsが、ノーマルモードでは、閾値電圧Vtha1より小さくなり、ストレスモードでは、閾値電圧Vtha1よりも大きくなるように設定されている。   On the other hand, the output terminal of the inverter INVa is connected to the gate terminal of the N-channel transistor Qna2, and the drain terminal of the transistor Qna2 is connected to a terminal S1 that outputs an intermediate voltage that should be originally applied to the gate terminal of the transistor performing the stress application test. The source terminal is connected to the source terminal of the transistor Qna1. The inverter INVa is set so that the voltage at the node NC in the normal mode is at a low level and the voltage at the node NC in the stress mode is at a high level. The voltage at the node NC obtained by resistance division is set so that the gate-source voltage Vgs of the transistor Qna1 is smaller than the threshold voltage Vtha1 in the normal mode and larger than the threshold voltage Vtha1 in the stress mode. ing.

次に、この電圧切換回路600の動作について説明する。ノーマルモード時には、トランジスタQna1のゲート−ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vtha1よりも小さくなるので、トランジスタQna1はオフ状態になる。一方、インバータINVaはハイレベルの電圧を出力し、出力されたハイレベルの電圧がトランジスタQna2のゲート端子に印加される。このため、トランジスタQna2はオン状態になる。したがって、ノーマルモードでは、端子S1から与えられた本来印加されるべき中間電圧が、ストレステスト対象回路に含まれるトランジスタのゲート端子に印加される。   Next, the operation of the voltage switching circuit 600 will be described. In the normal mode, since the gate-source voltage Vgs of the transistor Qna1 is smaller than the threshold voltage Vtha1, the transistor Qna1 is turned off. On the other hand, the inverter INVa outputs a high level voltage, and the output high level voltage is applied to the gate terminal of the transistor Qna2. For this reason, the transistor Qna2 is turned on. Therefore, in the normal mode, the intermediate voltage that should be applied from the terminal S1 is applied to the gate terminal of the transistor included in the stress test target circuit.

一方、ストレスモードでは、電源電圧を10Vに昇圧するので、抵抗分割によって決まる節点NCの電圧は高くなる。このため、トランジスタQna1のゲート−ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vtha1よりも大きくなり、トランジスタQna1はオン状態になる。一方、インバータINVaはローレベルの電圧を出力し、出力されたローレベルの電圧がトランジスタQna2のゲート端子に印加される。このため、トランジスタQna2はオフ状態になる。したがって、ストレス印加テストを行うトランジスタのゲート端子には、ストレス電圧発生回路100から出力されるクロックパルスCKPが印加される。   On the other hand, in the stress mode, since the power supply voltage is boosted to 10 V, the voltage at the node NC determined by the resistance division becomes high. Therefore, the gate-source voltage Vgs of the transistor Qna1 becomes higher than the threshold voltage Vtha1, and the transistor Qna1 is turned on. On the other hand, the inverter INVa outputs a low level voltage, and the output low level voltage is applied to the gate terminal of the transistor Qna2. For this reason, the transistor Qna2 is turned off. Therefore, the clock pulse CKP output from the stress voltage generation circuit 100 is applied to the gate terminal of the transistor performing the stress application test.

<電流切換回路>
ストレステスト対象回路に電流ストレスを与えれば、配線に流れる電流密度が大きくなり、配線を構成する金属原子が移動する現象(エレクトロマイグレーション)が発生するようになる。エレクトロマイグレーションは、配線がくびれている箇所のくびれが大きくなって断線したり、スルーホール内の部分的に接触していた部分が切れて接触不良となったりするなどの初期不良の原因となる。
<Current switching circuit>
If current stress is applied to the stress test target circuit, the current density flowing through the wiring increases, and a phenomenon (electromigration) occurs in which metal atoms constituting the wiring move. Electromigration causes an initial failure such that the constriction of the portion where the wiring is constricted becomes large and breaks, or the portion which is in partial contact in the through hole is disconnected and a contact failure occurs.

図4(A)は、ノーマルモードとストレスモードとを切り換える電流切換回路700の機能図であり、図4(B)は図4(A)の電流切換回路700を具体的な回路を示す回路図である。この電流切換回路700は、大きな電流によって電流ストレスを与えたい経路に含まれる抵抗素子と並列接続されるように設けられる。図4(B)を参照して、電流切換回路700の構成について説明する。抵抗素子Rb1の一端に電源電圧Vccを与え、他端は抵抗素子Rb2を介して接地されている。抵抗素子Rb1と抵抗素子Rb2との接続点(以下、節点NDという)は、インバータINVbを介して、Pチャネル型トランジスタQpbのゲート端子に接続されている。トランジスタQpbのソース端子は抵抗素子Rb3の一端に接続され、ドレイン端子は抵抗素子Rb3の他端に接続されている。なお、INVbは、ノーマルモード時の節点NDの電圧をローレベル、ストレスモード時の節点NCの電圧をハイレベルとなるように設定されている。   4A is a functional diagram of the current switching circuit 700 for switching between the normal mode and the stress mode, and FIG. 4B is a circuit diagram showing a specific circuit of the current switching circuit 700 in FIG. 4A. It is. The current switching circuit 700 is provided so as to be connected in parallel with a resistance element included in a path where current stress is to be applied by a large current. With reference to FIG. 4B, the structure of the current switching circuit 700 will be described. The power supply voltage Vcc is applied to one end of the resistance element Rb1, and the other end is grounded via the resistance element Rb2. A connection point (hereinafter referred to as a node ND) between the resistance element Rb1 and the resistance element Rb2 is connected to the gate terminal of the P-channel transistor Qpb via the inverter INVb. The source terminal of the transistor Qpb is connected to one end of the resistance element Rb3, and the drain terminal is connected to the other end of the resistance element Rb3. Note that INVb is set so that the voltage at the node ND in the normal mode is at a low level and the voltage at the node NC in the stress mode is at a high level.

次に、この電流切換回路700の動作について説明する。ノーマルモード時に節点NDの電圧がインバータINVbの入力端子に印加されると、インバータINVbはハイレベルの電圧を出力する。出力されたハイレベルの電圧はトランジスタQpbのゲート端子に印加される。このため、トランジスタQpbはオフ状態になる。したがって、電源端子と接地端子との間に流れる電流は抵抗素子Rb3によって決まるので、大きな電流が流れることはない。このため、電流が流れる経路に電流ストレスを与えることはできない。   Next, the operation of the current switching circuit 700 will be described. When the voltage at the node ND is applied to the input terminal of the inverter INVb in the normal mode, the inverter INVb outputs a high level voltage. The output high level voltage is applied to the gate terminal of the transistor Qpb. For this reason, the transistor Qpb is turned off. Therefore, since the current flowing between the power supply terminal and the ground terminal is determined by the resistance element Rb3, a large current does not flow. For this reason, current stress cannot be applied to the path through which the current flows.

一方、ストレスモード時に節点NDの電圧がインバータINVbの入力端子に印加されると、インバータINVbはローレベルの電圧を出力する。出力されたローレベルの電圧はトランジスタQpbのゲート端子に印加される。このため、ノーマルモードの場合とは逆に、トランジスタQpbはオン状態になり、抵抗素子Rb3が短絡される。したがって、電源端子と接地端子との間に大きな電流が流れるので、電流が流れる経路に電流ストレスを与えることができる。   On the other hand, when the voltage at the node ND is applied to the input terminal of the inverter INVb in the stress mode, the inverter INVb outputs a low level voltage. The output low level voltage is applied to the gate terminal of the transistor Qpb. Therefore, contrary to the normal mode, the transistor Qpb is turned on and the resistance element Rb3 is short-circuited. Therefore, since a large current flows between the power supply terminal and the ground terminal, current stress can be applied to the path through which the current flows.

<差動増幅回路への応用>
図5は、図9に示す差動増幅回路に電圧切換回路611〜617と電流切換回路711、712とを設けた場合の回路図である。図5に示すように、中間電圧が印加されるトランジスタQn21〜Qn28、Qp21〜Qp25のすべてのゲート端子に昇圧された電源電圧Vccを印加するために電圧切換回路611〜617がそれぞれ設けられている。ここで、例えば電圧切換回路611は、トランジスタQn21〜Qn23のゲート端子に与える電圧を同時に切り換えることができ、電圧切換回路612は、トランジスタQp22、Qp23のゲート端子に与える電圧を同時に切り換えることができるように接続されている。このため、一般に、設置される電圧切換回路600の個数は、対象となるトランジスタのゲート端子の個数よりも少なくなる。
<Application to differential amplifier circuit>
FIG. 5 is a circuit diagram in the case where voltage switching circuits 611 to 617 and current switching circuits 711 and 712 are provided in the differential amplifier circuit shown in FIG. As shown in FIG. 5, voltage switching circuits 611 to 617 are respectively provided to apply the boosted power supply voltage Vcc to all the gate terminals of transistors Qn21 to Qn28 and Qp21 to Qp25 to which the intermediate voltage is applied. . Here, for example, the voltage switching circuit 611 can simultaneously switch the voltages applied to the gate terminals of the transistors Qn21 to Qn23, and the voltage switching circuit 612 can simultaneously switch the voltages applied to the gate terminals of the transistors Qp22 and Qp23. It is connected to the. Therefore, generally, the number of voltage switching circuits 600 to be installed is smaller than the number of gate terminals of the target transistor.

なお、トランジスタQp24、Qp25のゲート端子に入力される入力電圧Vin21、Vin22、トランジスタQn27のゲート端子に入力されるバイアス電圧Vbiasは、いずれも前段の回路で生成された中間電圧である。このため、他のトランジスタのゲート端子と同様に、トランジスタQp24、Qp25、Qn27のゲート端子にも電圧切換回路614、615、613がそれぞれ設けられている。   Note that the input voltages Vin21 and Vin22 input to the gate terminals of the transistors Qp24 and Qp25 and the bias voltage Vbias input to the gate terminal of the transistor Qn27 are all intermediate voltages generated by the previous circuit. For this reason, the voltage switching circuits 614, 615, and 613 are provided at the gate terminals of the transistors Qp24, Qp25, and Qn27, respectively, similarly to the gate terminals of the other transistors.

また、電流ストレスが与えられる経路は、電源端子から抵抗素子R21、トランジスタQn21を介して接地端子に至る経路と、電源端子から抵抗素子R22、トランジスタQn28を介して接地端子に至る経路である。このため、抵抗R21、R22にそれぞれ並列に電流切換回路711、712が設けられている。   The path to which current stress is applied is a path from the power supply terminal to the ground terminal via the resistor element R21 and the transistor Qn21, and a path from the power supply terminal to the ground terminal via the resistor element R22 and the transistor Qn28. For this reason, current switching circuits 711 and 712 are provided in parallel to the resistors R21 and R22, respectively.

図6は、図10に示す差動増幅回路に電圧切換回路と電流切換回路とを設けた場合の回路図である。中間電圧が印加されるトランジスタQn31〜Qn33、Qp31〜Qp35のすべてのゲート端子にそれぞれ電圧切換回路621〜625を設けている。ここで、トランジスタQp34、Qp35のゲート端子に入力される入力電圧Vin31、Vin32は、前段の回路で生成された中間電圧であるため、他のトランジスタのゲート端子と同様に、トランジスタQp34、Qp35のゲート端子にも電圧切換回路621、625がそれぞれ設けられている。   FIG. 6 is a circuit diagram in the case where a voltage switching circuit and a current switching circuit are provided in the differential amplifier circuit shown in FIG. Voltage switching circuits 621 to 625 are provided at all gate terminals of the transistors Qn31 to Qn33 and Qp31 to Qp35 to which the intermediate voltage is applied, respectively. Here, since the input voltages Vin31 and Vin32 input to the gate terminals of the transistors Qp34 and Qp35 are intermediate voltages generated in the previous circuit, the gates of the transistors Qp34 and Qp35 are the same as the gate terminals of the other transistors. The terminals are also provided with voltage switching circuits 621 and 625, respectively.

また、電流ストレスが与えられる経路は、電源端子からトランジスタQp33、抵抗素子R31を介して接地端子に至る経路である。このため、抵抗R31に並列に電流切換回路721が設けられている。   The path to which current stress is applied is a path from the power supply terminal to the ground terminal via the transistor Qp33 and the resistance element R31. For this reason, a current switching circuit 721 is provided in parallel with the resistor R31.

このように、ストレステスト対象回路の一例である差増幅回路に、ストレス電圧発生回路100および電圧切換回路600を組み込むことによって、電源電圧を昇圧しただけでは十分な電圧を印加することができないトランジスタに、昇圧した電源電圧を直接印加することができる。この結果、電圧ストレスをかけることによって電気的に不安定な箇所を破壊することができるので、初期不良となる差動増幅回路をあらかじめ選別して除外することができる。同様に、差動増幅回路に電流切換回路を組み込むことによって、電気的に不安定な箇所に電流ストレスをかけて破壊することができるので、初期不良となる差動増幅回路をあらかじめ選別して除外することができる。   As described above, by incorporating the stress voltage generation circuit 100 and the voltage switching circuit 600 into a differential amplifier circuit which is an example of a stress test target circuit, a transistor to which a sufficient voltage cannot be applied only by boosting the power supply voltage. The boosted power supply voltage can be directly applied. As a result, an electrically unstable portion can be destroyed by applying voltage stress, so that a differential amplifier circuit that is initially defective can be selected and excluded in advance. Similarly, by incorporating a current switching circuit in the differential amplifier circuit, it is possible to destroy the electrically unstable part by applying current stress, so the differential amplifier circuit that is initially defective is selected and excluded in advance. can do.

なお、この実施形態では差動増幅回路を例に挙げて説明したが、差動増幅回路に限定されず、ノーマル動作時に電源電圧よりも低い中間電圧が印加されるトランジスタを含む回路であればよい。また、中間電圧が印加されるトランジスタは、Nチャネル型トランジスタに限定されず、Pチャネル型トランジスタであってもよい。   In this embodiment, the differential amplifier circuit has been described as an example. However, the present invention is not limited to the differential amplifier circuit, and may be any circuit including a transistor to which an intermediate voltage lower than the power supply voltage is applied during normal operation. . Further, the transistor to which the intermediate voltage is applied is not limited to the N-channel transistor, and may be a P-channel transistor.

<ストレス電圧発生回路の変形例>
図7はストレス電圧発生回路100の変形例であるストレス電圧発生回路150を示す回路図である。図7に示すように、このストレス電圧発生回路150は、カレントミラー回路400の代わりに所定電圧生成回路450を備えている点でストレス電圧発生回路100と異なる。したがって、ストレス電圧発生回路150の構成要素のうち、ストレス電圧発生回路100と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、その説明を省略する。
<Modification of stress voltage generation circuit>
FIG. 7 is a circuit diagram showing a stress voltage generation circuit 150 which is a modification of the stress voltage generation circuit 100. As shown in FIG. 7, the stress voltage generation circuit 150 is different from the stress voltage generation circuit 100 in that a predetermined voltage generation circuit 450 is provided instead of the current mirror circuit 400. Therefore, among the components of the stress voltage generation circuit 150, the same components as those of the stress voltage generation circuit 100 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

ストレス電圧発生回路150の所定電圧生成回路450は、Pチャネル型トランジスタQp1とインバータINV6とを含む。インバータINV6のPチャネル型トランジスタのソース端子には、電源電圧Vccが与えられ、ドレイン端子はNチャネル型トランジスタのドレイン端子が接続されている。Nチャネル型トランジスタのソース端子は接地され、Nチャネル型トランジスタとPチャネル型トランジスタのゲート端子は節点NBに接続されている。また、Nチャネル型トランジスタとPチャネル型トランジスタのドレイン端子の接続点は、リングオシレータ500を構成する3個のインバータINV3〜INV5のハイレベル側の端子に接続されている。   The predetermined voltage generation circuit 450 of the stress voltage generation circuit 150 includes a P-channel transistor Qp1 and an inverter INV6. The power supply voltage Vcc is applied to the source terminal of the P-channel transistor of the inverter INV6, and the drain terminal of the N-channel transistor is connected to the drain terminal. The source terminal of the N-channel transistor is grounded, and the gate terminals of the N-channel transistor and the P-channel transistor are connected to the node NB. The connection point between the drain terminals of the N-channel transistor and the P-channel transistor is connected to the high-level terminals of the three inverters INV3 to INV5 that constitute the ring oscillator 500.

次に、所定電圧生成回路450の動作について説明する。ストレス電圧発生回路150がノーマルモードで動作する場合には、上述のように、節点NBの電圧は電源電圧Vccになる。インバータINV6は電源電圧Vccが与えられると、ハイレベルの電圧が与えられたと判定し、ローレベルの電圧を出力するように設定されている。したがって、インバータINV6は、電源電圧Vccが入力されると、ローレベルの電圧を出力する。出力されたローレベルの電圧は、インバータINV3〜INV5のハイレベル側の端子に印加されるので、インバータINV3〜INV5は動作しない。このため、リングオシレータ500は、交流電圧を生成しない。   Next, the operation of the predetermined voltage generation circuit 450 will be described. When the stress voltage generation circuit 150 operates in the normal mode, the voltage at the node NB becomes the power supply voltage Vcc as described above. The inverter INV6 is set to output a low level voltage by determining that a high level voltage is applied when the power supply voltage Vcc is applied. Therefore, when the power supply voltage Vcc is input, the inverter INV6 outputs a low level voltage. Since the output low level voltage is applied to the high level terminals of the inverters INV3 to INV5, the inverters INV3 to INV5 do not operate. For this reason, the ring oscillator 500 does not generate an alternating voltage.

一方、ストレス電圧発生回路150がストレスモードで動作する場合には、上述のように、節点NBの電圧は、抵抗素子R3とNチャネル型トランジスタQn1のオン抵抗とにかかる電圧となる。この電圧がインバータINV6に与えられると、インバータINV6はローレベルの電圧が入力されたと判定し、ハイレベルの電圧を出力するように設定されている。したがって、インバータINV6は、ハイレベルの電圧を出力する。出力されたハイレベルの電圧は、インバータINV3〜INV5のハイレベル側の端子に印加されるので、インバータINV3〜INV5は動作し、リングオシレータとして交流電圧を生成し、ストレステスト対象回路に交流電圧を出力する。   On the other hand, when the stress voltage generating circuit 150 operates in the stress mode, as described above, the voltage at the node NB is a voltage applied to the resistance element R3 and the on-resistance of the N-channel transistor Qn1. When this voltage is applied to the inverter INV6, the inverter INV6 determines that a low level voltage has been input, and is set to output a high level voltage. Therefore, the inverter INV6 outputs a high level voltage. Since the output high level voltage is applied to the high level terminals of the inverters INV3 to INV5, the inverters INV3 to INV5 operate, generate an AC voltage as a ring oscillator, and apply the AC voltage to the stress test target circuit. Output.

本発明の実施形態に係る半導体装置に含まれるストレス電圧発生回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a stress voltage generation circuit included in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. (A)は図1に示すストレス電圧発生回路によって生成されるクロックパルスの波形図であり、(B)は(A)のクロックパルスの周波数を高くした場合の波形図であり、(C)は周波数を高くした場合の問題点を示すクロックパルスの波形拡大図である。(A) is a waveform diagram of a clock pulse generated by the stress voltage generation circuit shown in FIG. 1, (B) is a waveform diagram when the frequency of the clock pulse of (A) is increased, and (C) is a waveform diagram. It is a waveform enlarged view of a clock pulse showing a problem when the frequency is increased. (A)は、ノーマルモードとストレスモードとを切り換える電圧切換回路の機能図であり、(B)は(A)の電圧切換回路を具体的な回路を示す回路図である。(A) is a functional diagram of a voltage switching circuit that switches between a normal mode and a stress mode, and (B) is a circuit diagram showing a specific circuit of the voltage switching circuit of (A). (A)は、ノーマルモードとストレスモードとを切り換える電流切換回路の機能図であり、(B)は(A)の電流切換回路を具体的な回路を示す回路図である。(A) is a functional diagram of a current switching circuit for switching between a normal mode and a stress mode, and (B) is a circuit diagram showing a specific circuit of the current switching circuit of (A). 図9に示す差動増幅回路に電圧切換回路と電流切換回路とを設けた場合の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram when a voltage switching circuit and a current switching circuit are provided in the differential amplifier circuit shown in FIG. 9. 図10に示す差動増幅回路に電圧切換回路と電流切換回路とを設けた場合の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram when a voltage switching circuit and a current switching circuit are provided in the differential amplifier circuit shown in FIG. 10. ストレス電圧発生回路の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of a stress voltage generation circuit. 半導体装置の不良率の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the defect rate of a semiconductor device. (A)は、ロジック回路の一例として論理ゲートを用いて表した回路図であり、(B)は、(A)の論理ゲートをトランジスタレベルで表した回路図である。(A) is a circuit diagram represented using a logic gate as an example of a logic circuit, and (B) is a circuit diagram representing the logic gate of (A) at a transistor level. 従来の差動増幅回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional differential amplifier circuit. 従来の他の差動増幅回路の回路図である。It is a circuit diagram of another conventional differential amplifier circuit.

符号の説明Explanation of symbols

100、150…ストレス電圧発生回路
200…モード選択回路
300…プルアップ回路
400…カレントミラー回路
450…所定電圧生成回路
500…リングオシレータ
600、611〜616、621〜625…電圧切換回路
700、711、712、721…電流切換回路

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 150 ... Stress voltage generation circuit 200 ... Mode selection circuit 300 ... Pull-up circuit 400 ... Current mirror circuit 450 ... Predetermined voltage generation circuit 500 ... Ring oscillator 600, 611-616, 621-625 ... Voltage switching circuit 700, 711, 712, 721 ... Current switching circuit

Claims (11)

テスト対象回路の動作モードをノーマルモードとストレスモードとの間で切り換える機能を有する半導体装置において、
外部から供給される電源電圧に基づいてノーマルモードとストレスモードのいずれかを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段によってストレスモードが選択されたとき、前記電源電圧に基づく電圧ストレス信号を生成して、前記ストレステスト対象回路がノーマルモードで動作しているときに前記電源電圧と接地電圧との間の中間電圧が印加されるトランジスタに前記電圧ストレス信号を印加する信号出力手段とを備えることを特徴とする、半導体装置。
In a semiconductor device having a function of switching the operation mode of a circuit under test between a normal mode and a stress mode,
Mode selection means for selecting either a normal mode or a stress mode based on a power supply voltage supplied from the outside;
When a stress mode is selected by the mode selection means, a voltage stress signal based on the power supply voltage is generated, and when the stress test target circuit is operating in a normal mode, the power supply voltage is grounded. And a signal output means for applying the voltage stress signal to a transistor to which the intermediate voltage is applied.
前記信号出力手段は、前記モード選択手段によってストレスモードが選択されたとき交流電圧信号を生成する発振手段を含み、前記電圧ストレス信号として前記交流電圧信号を出力することを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。   2. The signal output means includes an oscillating means for generating an AC voltage signal when a stress mode is selected by the mode selection means, and outputs the AC voltage signal as the voltage stress signal. A semiconductor device according to 1. 前記モード選択手段は、
前記電源電圧を抵抗分割して第1の分割電圧を出力する第1の抵抗分割回路と、
前記第1の分割電圧に基づいて、ノーマルモードとストレスモードのいずれかを選択する第1のスイッチング素子を含み、
前記信号出力手段は、前記第1のスイッチング素子によってストレスモードが選択されたときに所定電圧を生成する所定電圧生成手段をさらに含み、
前記発振手段は、前記所定電圧に基づいて前記交流電圧信号を生成することを特徴とする、請求項2に記載の半導体装置。
The mode selection means includes
A first resistance divider circuit for dividing the power supply voltage by resistance to output a first divided voltage;
Including a first switching element that selects one of a normal mode and a stress mode based on the first divided voltage;
The signal output means further includes predetermined voltage generation means for generating a predetermined voltage when a stress mode is selected by the first switching element,
The semiconductor device according to claim 2, wherein the oscillating unit generates the AC voltage signal based on the predetermined voltage.
前記所定電圧生成手段は、同じ大きさの電流を出力するための奇数個の出力端子を有するカレントミラー回路を含み、
発振手段は、前記カレントミラー回路の前記出力端子にハイレベル側の端子がそれぞれ接続されたインバータが縦続接続され、前記カレントミラー回路から出力された電流に起因する電圧が前記インバータの前記ハイレベル側の端子に与えられることによって前記交流電圧信号を生成するリングオシレータを含むことを特徴とする、請求項3に記載の半導体装置。
The predetermined voltage generating means includes a current mirror circuit having an odd number of output terminals for outputting a current of the same magnitude,
The oscillating means includes cascaded inverters each having a high level side terminal connected to the output terminal of the current mirror circuit, and a voltage caused by a current output from the current mirror circuit is connected to the high level side of the inverter. 4. The semiconductor device according to claim 3, further comprising a ring oscillator that generates the AC voltage signal by being applied to a terminal.
前記縦続接続されるインバータの個数は、前記交流電圧信号の振幅が前記電源電圧の振幅と同じレベルになるように調整されることを特徴とする、請求項4に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the number of cascaded inverters is adjusted such that the amplitude of the AC voltage signal is the same level as the amplitude of the power supply voltage. 6. 前記半導体装置は、前記トランジスタに印加する電圧を、前記リングオシレータから出力される前記交流電圧信号とノーマルモード時に出力される動作電圧信号との間で切り換えて出力する電圧切換回路をさらに備え、
前記電圧切換回路は、
前記電源電圧を抵抗分割して第2の分割電圧を出力する第2の抵抗分割回路と、
前記第2の分割電圧に基づいてオン状態になると前記トランジスタに前記交流電圧信号を与える第2のスイッチング素子と、
前記第2のスイッチング素子がオフ状態のときに前記第2の分割電圧に基づいてオン状態になって、前記トランジスタに前記動作電圧信号を与える第3のスイッチング素子とを含むことを特徴とする、請求項4に記載の半導体装置。
The semiconductor device further includes a voltage switching circuit that switches and outputs a voltage applied to the transistor between the AC voltage signal output from the ring oscillator and an operating voltage signal output in a normal mode,
The voltage switching circuit is
A second resistance divider circuit for dividing the power supply voltage by resistance and outputting a second divided voltage;
A second switching element for providing the AC voltage signal to the transistor when turned on based on the second divided voltage;
A third switching element that is turned on based on the second divided voltage when the second switching element is in an off state and supplies the operating voltage signal to the transistor. The semiconductor device according to claim 4.
前記モード選択手段は、ノーマルモードを選択したとき、前記カレントミラー回路を非アクティブにするプルアップ手段をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 4, wherein the mode selection unit further includes a pull-up unit that deactivates the current mirror circuit when the normal mode is selected. 前記ストレステスト対象回路はアナログ回路であることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the stress test target circuit is an analog circuit. 前記トランジスタはMOS型トランジスタであり、前記モード選択手段は前記電圧ストレス信号を前記MOS型トランジスタのゲート端子に印加することを特徴とする、請求項8に記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the transistor is a MOS transistor, and the mode selection unit applies the voltage stress signal to a gate terminal of the MOS transistor. 前記モード選択手段および前記信号出力手段は、前記ストレステスト対象回路が形成された基板と同じ基板に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mode selection means and the signal output means are formed on the same substrate as the substrate on which the stress test target circuit is formed. 前記ストレステスト対象回路は、
ストレスモードにおいて電流ストレスを与えるべき経路に形成された抵抗素子と、
前記電源電圧を抵抗分割して第3の分割電圧を出力する第3の抵抗分割回路と、
前記抵抗素子に並列に接続される第3のスイッチング素子とをさらに備え、
前記第3のスイッチング素子は、オン状態になったとき前記抵抗素子の両端を短絡することを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
The stress test target circuit is:
A resistance element formed in a path to be applied with current stress in the stress mode;
A third resistance divider circuit for dividing the power supply voltage by resistance and outputting a third divided voltage;
A third switching element connected in parallel to the resistance element;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the third switching element short-circuits both ends of the resistance element when turned on.
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