JP2013024777A - Test board for semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路のテストボードに関する。 The present invention relates to a test board for a semiconductor integrated circuit.
近年、半導体集積回路の微細化の進行と共に、半導体集積回路の回路規模の増大が続いている。ここで、半導体集積回路のテスト手法として、外部からスキャンデータを入力し、出力結果と期待値を比較するスキャンテストや、自己テスト回路を用いたBIST(Built−in Self Test)が存在する。 In recent years, with the progress of miniaturization of semiconductor integrated circuits, the circuit scale of semiconductor integrated circuits has continued to increase. Here, as a test method for a semiconductor integrated circuit, there are a scan test in which scan data is input from the outside and an output result is compared with an expected value, and a BIST (Built-in Self Test) using a self-test circuit.
半導体集積回路の製造工程では、これらのテスト手法を用いて、被検査デバイス(検査対象となる半導体集積回路)を効率よくテストすることが求められる。従って、スキャンテストやBISTでは、被検査デバイス内の多数の論理回路を同時に動作させる場合が多い。多数の論理回路を同時に動作させ、その動作を並列にテストすることができれば、テストの効率化が図れるためである。 In the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, it is required to efficiently test a device to be inspected (a semiconductor integrated circuit to be inspected) using these test methods. Therefore, in the scan test and BIST, many logic circuits in the device to be inspected are often operated simultaneously. This is because if a large number of logic circuits can be operated simultaneously and the operations can be tested in parallel, the test efficiency can be improved.
しかし、スキャンテストやBISTでは、入力クロックに同期させて論理回路を動作させるため、多数の論理回路が同時に動作すると、被検査デバイスのテストが正しく実行できない場合がある。 However, in the scan test and BIST, the logic circuit is operated in synchronization with the input clock. Therefore, when a large number of logic circuits operate simultaneously, the test of the device under test may not be executed correctly.
多数の論理回路が同時に動作することで、瞬間的に、電源電流が大きく変化し、被検査デバイスの電源電圧VDDの電圧レベルが変動する(所謂、グランドバウンスが発生する)。この電源電圧VDDの変動幅が大きいと、被検査デバイスに含まれる論理回路のロジックレベルに影響を与え、論理回路の動作が予期せぬものとなる場合が考えられる。従って、このような電源電圧VDDの変動は、被検査デバイスに供給する電源に発生する電源ノイズと捉えることができる。また、論理回路に供給される電圧が、瞬間的に低下し、論理回路の動作スピードが低下することで、論理回路の動作が予期せぬものとなる場合も考えられる。 When a large number of logic circuits operate simultaneously, the power supply current changes instantaneously and the voltage level of the power supply voltage VDD of the device under test varies (so-called ground bounce occurs). If the fluctuation range of the power supply voltage VDD is large, it may affect the logic level of the logic circuit included in the device under test, and the operation of the logic circuit may be unexpected. Therefore, such fluctuations in the power supply voltage VDD can be regarded as power supply noise generated in the power supplied to the device under test. In addition, the operation of the logic circuit may be unexpected because the voltage supplied to the logic circuit instantaneously decreases and the operation speed of the logic circuit decreases.
ここで、特許文献1において、被検査デバイスに電源電圧を供給する電源ユニットと被検査デバイス間にコンデンサを挿入することで、電源ノイズを低下させる技術が開示されている。
Here,
なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。 The disclosure of the above prior art document is incorporated herein by reference. The following analysis has been made from the viewpoint of the present invention.
図2は、特許文献1で開示されたテストシステムの構成の一例を示す図である。図2に示すテストシステムは、テストボード1と、テスタ2から構成されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the test system disclosed in
テストボード1には、被検査デバイス10が含まれている。テスタ2には、電源ユニット20とクロックドライバユニット30が含まれている。被検査デバイス10の動作に必要な電源は、電源ユニット20から供給され、クロックはクロックドライバユニット30から供給される。さらに、被検査デバイス10と電源ユニット20の間にコンデンサC01の一端が接続され、他の一端が接地電圧VSSに接続されている。
The
図2に示すテストシステムでは、電源ユニット20から供給する電源に電源ノイズが発生した場合に、コンデンサC01で電源ノイズを平滑化し、ノイズレベルを低下させている。その結果、電源ノイズが被検査デバイス10に及ぼす影響は軽減する。
In the test system shown in FIG. 2, when power supply noise is generated in the power supply supplied from the
しかし、電源ノイズの対策をコンデンサC01により行う場合には、コンデンサC01を被検査デバイス10に極力近接させて配置する必要がある。さらに、コンデンサC01だけでは、被検査デバイスのテスト時に生じる電源ノイズに対応できない場合が残るという問題がある。テスト時に発生する電源ノイズのレベルや立ち上がり時間等は多種多様であり、このような電源ノイズの中には、コンデンサC01の特性(容量値)だけで対応できない電源ノイズも含まれるためである。
However, when taking measures against power supply noise by the capacitor C01, it is necessary to place the capacitor C01 as close as possible to the device under
以上のとおり、半導体集積回路のテストボードに生じる電源ノイズの対策には解決すべき問題点が存在する。そのため、テスト時に生じる多様な電源ノイズを低減させる半導体集積回路のテストボードが、望まれる。 As described above, there are problems to be solved for countermeasures against power supply noise generated on a test board of a semiconductor integrated circuit. Therefore, a test board for a semiconductor integrated circuit that reduces various power supply noises generated during testing is desired.
本発明の第1の視点によれば、被検査デバイスに供給する電流値を、前記被検査デバイスに供給されるクロックに同期させて変化させる電源電流制御回路を備える半導体集積回路のテストボードが提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a test board for a semiconductor integrated circuit including a power supply current control circuit that changes a current value supplied to a device under test in synchronization with a clock supplied to the device under test. Is done.
本発明によれば、テスト時に生じる多様な電源ノイズを低減させる半導体集積回路のテストボードが、提供される。 According to the present invention, there is provided a test board for a semiconductor integrated circuit that reduces various power supply noises generated during a test.
初めに、図1を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。 First, an outline of an embodiment will be described with reference to FIG. Note that the reference numerals of the drawings attached to this summary are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment.
上述のように、半導体集積回路のテストボードに発生する電源ノイズを、コンデンサを使用して低減させる技術には、問題がある。テスト時に発生する電源ノイズは、多種多様であり、コンデンサの特性を変更するだけで対応できない電源ノイズも発生し得るためである。そのため、テスト時に生じる多様な電源ノイズを低減させる半導体集積回路のテストボードが、望まれる。 As described above, there is a problem in the technique for reducing power supply noise generated on a test board of a semiconductor integrated circuit using a capacitor. This is because power supply noise generated at the time of testing varies widely, and power supply noise that cannot be dealt with only by changing the characteristics of the capacitor may also occur. Therefore, a test board for a semiconductor integrated circuit that reduces various power supply noises generated during testing is desired.
そこで、一例として図1に示す半導体集積回路のテストボードを提供する。図1に示す半導体集積回路のテストボードは、被検査デバイスに供給する電流値を被検査デバイスに供給されるクロックに同期させて変化させる電源電流制御回路を備えている。 Therefore, as an example, a test board for the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1 is provided. The semiconductor integrated circuit test board shown in FIG. 1 includes a power supply current control circuit that changes a current value supplied to a device under test in synchronization with a clock supplied to the device under test.
この電源電流制御回路は、被検査デバイスに供給されるクロックに同期して、被検査デバイスに供給される電流値を変化させる。その際、電源電流制御回路にも常に一定の電流が流れるように、被検査デバイスに供給する電流を分岐する。さらに、被検査デバイスにおいて大電流が必要とされるタイミング(クロックに同期して被検査デバイスが動作するタイミング)で、電源電流制御回路に流れる電流を遮断する。 This power supply current control circuit changes the current value supplied to the device under test in synchronization with the clock supplied to the device under test. At that time, the current supplied to the device under test is branched so that a constant current always flows through the power supply current control circuit. Further, the current flowing through the power supply current control circuit is cut off at the timing when a large current is required in the device under test (the timing when the device under test operates in synchronization with the clock).
その結果、電源電流制御回路に流れていた電流も、被検査デバイスに供給されることになり、被検査デバイスに供給される電源電圧VDDの変動幅は縮小し、電源ノイズを低減することができる。 As a result, the current flowing in the power supply current control circuit is also supplied to the device under test, the fluctuation range of the power supply voltage VDD supplied to the device under test is reduced, and power supply noise can be reduced. .
本発明において下記の形態が可能である。 In the present invention, the following modes are possible.
[形態1]第1の視点のとおり、被検査デバイスに供給する電流値を、前記被検査デバイスに供給されるクロックに同期させて変化させる電源電流制御回路を備える半導体集積回路のテストボード。 [Mode 1] A test board for a semiconductor integrated circuit comprising a power supply current control circuit for changing a current value supplied to a device under test in synchronization with a clock supplied to the device under test as in the first aspect.
[形態2]前記被検査デバイスに電源電圧を供給する配線は、第1のノードにおいて分岐し、前記被検査デバイスにクロックを供給する配線は、第2のノードにおいて分岐し、前記電源電流制御回路は、前記第1及び第2のノードと接続されていることが好ましい。 [Mode 2] A wiring for supplying a power supply voltage to the device under test branches at a first node, and a wiring for supplying a clock to the device under test branches at a second node, and the power supply current control circuit Is preferably connected to the first and second nodes.
[形態3]前記第1のノードは、半導体集積回路のテストボードのレイアウトが可能な範囲で、前記被検査デバイスに近接していることが好ましい。 [Mode 3] Preferably, the first node is close to the device to be inspected as long as a test board layout of a semiconductor integrated circuit is possible.
[形態4]前記電源電流制御回路は、前記第1のノードと接続されるスイッチと、前記第2のノードと接続され、前記第2のノードに供給されるクロックを遅延させる遅延素子と、を含み、前記遅延素子は、前記クロックの変化に基づき一定期間、前記スイッチを遮断することで、前記電源電流制御回路に流れる電流が変化するタイミングを制御することが好ましい。 [Mode 4] The power supply current control circuit includes: a switch connected to the first node; and a delay element connected to the second node to delay a clock supplied to the second node. Preferably, the delay element controls a timing at which a current flowing through the power supply current control circuit changes by cutting off the switch for a certain period based on a change in the clock.
[形態5]前記電源電流制御回路は、さらに、前記スイッチと接続される抵抗を含み、前記抵抗を変更することで、前記電源電流制御回路に流れる電流の電流値を変更することが好ましい。 [Mode 5] It is preferable that the power supply current control circuit further includes a resistor connected to the switch, and the current value of the current flowing through the power supply current control circuit is changed by changing the resistance.
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described in more detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図3は、本実施形態に係るテストボード3を含むテストシステムの構成の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a test system including the
図3に示すテストシステムは、テスタ2と、テストボード3から構成されている。テスタ2については、図2を用いて既に説明しているため、さらなる説明は省略する。
The test system shown in FIG. 3 includes a
テストボード3は、被検査デバイス10と、電源電流制御回路40から構成されている。
The
電源電流制御回路40は、電源ユニット20と被検査デバイス10とを接続する配線(被検査デバイスに電源電圧VDDを供給する配線)と接続されている。電源ユニット20と被検査デバイス10とを接続する配線から電源電流制御回路40に分岐するノードをノードS1とする。ノードS1は、極力、被検査デバイス10に近接させる。被検査デバイス10とノードS1の間の配線が短いほど、配線抵抗等の影響が排除できるためである。
The power supply
さらに、電源電流制御回路40は、クロックドライバユニット30と被検査デバイス10とを接続する配線(クロックを供給する配線)とも接続されている。クロックドライバユニット30と被検査デバイス10とを接続する配線から電源電流制御回路40に分岐するノードをノードS2とする。
Further, the power supply
なお、電源ユニット20からテストボード3に供給される電流を電流Ia、ノードS1から分岐して電源電流制御回路40に流れる電流を電流Ibとする。
A current supplied from the
次に、電源電流制御回路40について説明する。
Next, the power supply
電源電流制御回路40は、被検査デバイス10に供給する電源に発生する電源ノイズを抑制するための回路である。電源電流制御回路40によって、被検査デバイス10に供給する電流量を増減させると共に、電流値を増減させるタイミングを制御する。
The power supply
図4は、電源電流制御回路40の内部構成の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the power supply
電源電流制御回路40は、否定論理積回路NAND01と、Nチャンネル型MOSトランジスタN01と、インバータINV01と、抵抗R01から構成されている。
The power supply
否定論理積回路NAND01の入力の一端は、ノードS2と接続されている。また、否定論理積回路NAND01の他の一端の入力は、インバータINV01を介してノードS2と接続されている。否定論理積回路NAND01の出力ノードは、Nチャンネル型MOSトランジスタN01のゲート端子と接続されている。Nチャンネル型MOSトランジスタN01のソース端子は、抵抗R01と接続され、ドレイン端子は、ノードS1と接続されている。抵抗R01の他の一端は、接地電圧VSSと接続されている。 One end of the input of the NAND circuit NAND01 is connected to the node S2. The other end input of the NAND circuit NAND01 is connected to the node S2 via the inverter INV01. The output node of the NAND circuit NAND01 is connected to the gate terminal of the N-channel MOS transistor N01. The source terminal of the N-channel MOS transistor N01 is connected to the resistor R01, and the drain terminal is connected to the node S1. The other end of the resistor R01 is connected to the ground voltage VSS.
Nチャンネル型MOSトランジスタN01は、スイッチとして機能し、Nチャンネル型MOSトランジスタN01がオン状態時に電流Ibが流れる。なお、抵抗R01の抵抗値を変更することで、電流Ibの電流値を変更することができる。 The N-channel MOS transistor N01 functions as a switch, and a current Ib flows when the N-channel MOS transistor N01 is on. Note that the current value of the current Ib can be changed by changing the resistance value of the resistor R01.
次に、図3に示すテストシステムの動作について説明する。 Next, the operation of the test system shown in FIG. 3 will be described.
図5は、図3に示すテストシステムを動作させた際の波形の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a waveform when the test system shown in FIG. 3 is operated.
図5では、上から順に、クロックドライバユニット30が供給するクロック、電源ユニット20から供給する電圧の変化、電流Iaの変化、電流Ibの変化、ノードS1における電圧の変化、を示している。
FIG. 5 shows, sequentially from the top, the clock supplied by the
クロックドライバユニット30から供給されたクロックに同期して、被検査デバイス10に含まれる論理回路が動作を開始すると、被検査デバイス10が必要とする電流が増加する(図5の時刻t1、t2、t3)。そのため、時刻t1等のクロックの立ち上がりを基点として電源ユニット20から供給する電圧及び電流Iaは大きく変動する。この電源ユニット20から供給する電圧及び電流Iaが大きく変動するタイミングは、クロックが被検査デバイス10に供給されるタイミングと一致する。
When the logic circuit included in the device under
そこで、ノードS2から電源電流制御回路40に入力されたクロックを基準にして、Nチャンネル型MOSトランジスタN01をオン状態からオフ状態に切り替える。より具体的には、クロックの立ち上がりからインバータINV01における遅延時間に相当する期間は、否定論理積回路NAND01の出力はLレベルになり、Nチャンネル型MOSトランジスタN01はオフ状態となる。その結果、電流Ibは一時的に遮断され、電流Ibは図5に示すように変化する。
Therefore, the N-channel MOS transistor N01 is switched from the on state to the off state with reference to the clock input from the node S2 to the power supply
電流Ibが減少することによって、被検査デバイス10に流れ込む電流は増加する。被検査デバイス10に流れ込む電流が増加すると、被検査デバイス10に含まれる論理回路に供給される電流も増加することになるため、被検査デバイス10の電源電圧VDDの変動が緩和される。即ち、ノードS1における電圧変動は縮小し、電源ノイズの発生を抑制できる。その結果、電源ノイズが原因となり、被検査デバイス10が予期せぬ動作をすることがなくなる。そのため、スキャンテストやBISTで、入力クロックに同期し、多数の論理回路が同時に動作したとしても、被検査デバイスのテストを正しく実行することができる。
As the current Ib decreases, the current flowing into the device under
なお、本実施形態では、電源電流制御回路40に含まれるスイッチを、Nチャンネル型MOSトランジスタを用いて実現しているが、これに限定する趣旨ではない。電源電流制御回路40に含まれるスイッチは、電流Ibを一時的に遮断できれば良い。また、電源電流制御回路40では、インバータINV01を用いて遅延を実現しているが、他の素子で遅延を実現することも可能である。さらに、テスタ2に電源ユニット20及びクロックドライバユニット30が含まれている場合について説明したが、これらはテストボード3に含まれていても良い。
In this embodiment, the switch included in the power supply
以上のように、電源電流制御回路40を用いて、被検査デバイス10に含まれる論理回路を動作させるクロックに同期し、かつ、被検査デバイス10の電源電圧VDDに流れ込む電流が最大となるタイミングで、電源電流制御回路40に流れる電流Ibを小さくするように制御する。その際、抵抗R01の抵抗値を変えることで、電流Ibの電流値を変更することができ、インバータINV01を変えることで、電流値Ibを変化させるタイミングを変更することができる。
As described above, the power supply
そのため、図3に示すテストシステムに発生する電源ノイズが多種多様なものであっても、抵抗R01及びインバータINV01を適宜選択することよって、多様な電源ノイズを低減することができる。 Therefore, even if the power supply noise generated in the test system shown in FIG. 3 is various, various power supply noises can be reduced by appropriately selecting the resistor R01 and the inverter INV01.
なお、引用した上記の特許文献の開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 The disclosure of the cited patent document is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiment can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
1、3 テストボード
2 テスタ
10 被検査デバイス
20 電源ユニット
30 クロックドライバユニット
40 電源電流制御回路
C01 コンデンサ
INV01 インバータ
N01 Nチャンネル型MOSトランジスタ
NAND01 否定論理積回路
R01 抵抗
1, 3
Claims (5)
前記電源電流制御回路は、前記第1及び第2のノードと接続されている請求項1の半導体集積回路のテストボード。 A wiring for supplying a power supply voltage to the device under test branches at a first node, and a wiring for supplying a clock to the device under test branches at a second node;
2. The semiconductor integrated circuit test board according to claim 1, wherein the power supply current control circuit is connected to the first and second nodes.
前記第1のノードと接続されるスイッチと、
前記第2のノードと接続され、前記第2のノードに供給されるクロックを遅延させる遅延素子と、を含み、
前記遅延素子は、前記クロックの変化に基づき一定期間、前記スイッチを遮断することで、前記電源電流制御回路に流れる電流が変化するタイミングを制御する請求項2又は3の半導体集積回路のテストボード。 The power supply current control circuit is:
A switch connected to the first node;
A delay element connected to the second node and delaying a clock supplied to the second node;
4. The test board for a semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the delay element controls a timing at which a current flowing in the power supply current control circuit changes by cutting off the switch for a certain period based on a change in the clock.
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Cited By (2)
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KR20190122591A (en) | 2018-04-20 | 2019-10-30 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Resist composition and patterning process |
KR20210047261A (en) | 2019-10-21 | 2021-04-29 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Positive resist composition and patterning process |
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