JP2848441B2 - CMOS semiconductor device - Google Patents

CMOS semiconductor device

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JP2848441B2
JP2848441B2 JP7317701A JP31770195A JP2848441B2 JP 2848441 B2 JP2848441 B2 JP 2848441B2 JP 7317701 A JP7317701 A JP 7317701A JP 31770195 A JP31770195 A JP 31770195A JP 2848441 B2 JP2848441 B2 JP 2848441B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、テスト回路を有す
るCMOS半導体装置に関する。
[0001] The present invention relates to a CMOS semiconductor device having a test circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、CMOS回路を有するCMOS半
導体装置では、高い故障検出率を得るため、様々なテス
ト回路及びテストの手法が考えられてきた。故障検出率
とは、テストの際に、CMOS半導体装置の素子及び配
線など考えられる全ての故障の中で、検出できる故障の
割合のことである。したがって、故障検出率の高いテス
トは、高い確率で不良品を選別することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a CMOS semiconductor device having a CMOS circuit, various test circuits and test methods have been considered in order to obtain a high fault detection rate. The failure detection rate refers to a ratio of a detectable failure among all possible failures such as elements and wiring of a CMOS semiconductor device in a test. Therefore, a test with a high failure detection rate can select defective products with a high probability.

【0003】一般的なテスト手法としては、入力端子に
テストパターンを入力し、出力端子が、回路の論理通り
の正しい値を出力しているか判定しているものが挙げら
れる。したがって、このテストにおいて、回路に故障が
ある場合には、出力端子が期待される値とは違う値を出
力することになる。
As a general test method, there is a method in which a test pattern is input to an input terminal, and it is determined whether an output terminal outputs a correct value according to the logic of the circuit. Therefore, in this test, if there is a failure in the circuit, the output terminal outputs a value different from the expected value.

【0004】しかし、近年、半導体プロセスの微細化が
進み、CMOS半導体装置の回路規模が大きくなるにつ
れて、前述のテストにおいて、高い故障検出率を得るた
めに、テストパターン長が増加する傾向がある。そのテ
ストパターン長の増加に伴い、テストパターンの作成に
膨大な時間が費やされるという問題点が生じてきた。
However, in recent years, as the semiconductor process becomes finer and the circuit size of the CMOS semiconductor device increases, the length of the test pattern tends to increase in order to obtain a high failure detection rate in the above-described test. With the increase of the test pattern length, there has been a problem that an enormous amount of time is required for creating the test pattern.

【0005】このような問題点を解決するためにIdd
qテストが考えられた。以下にIddqテストについ
て、簡単に説明する。
In order to solve such a problem, Idd
A q test was considered. Hereinafter, the Iddq test will be briefly described.

【0006】CMOS回路は、信号が変化する時には電
流が流れるが、通常、信号が変化しない時、即ち、定常
状態においては、電源からグラウンド(GND)へのパ
スがなく、このような定常状態では、数μAから数十μ
Aの電流しか流れない。Iddqテストとは、このよう
なCMOS回路の特性を利用し、定常状態における電流
を測定することにより、故障を発見するという手法であ
る。
In a CMOS circuit, a current flows when a signal changes, but normally, when the signal does not change, that is, in a steady state, there is no path from the power supply to the ground (GND). , Several μA to several tens μ
Only the current of A flows. The Iddq test is a method of finding a fault by measuring the current in a steady state by using the characteristics of such a CMOS circuit.

【0007】最近では、複合論理ブロック等の使用によ
り、電流は流れても、電圧降下がスレッショルド電圧を
越えない程度で落ち着き、ファンクションテストでは動
作が正常になってしまうケースが増えてきている。この
場合、動作は正常だが、Iddqテストでは不良にな
る。この様なケースは、動作が正常なため問題がないと
されることもあるが、CMOS回路の低消費電力という
特徴は消えてしまう。
Recently, due to the use of a composite logic block or the like, even if a current flows, the voltage drop is settled to the extent that it does not exceed the threshold voltage, and the operation of the function test becomes normal. In this case, the operation is normal, but the Iddq test fails. In such a case, there is a case where there is no problem because the operation is normal, but the feature of the low power consumption of the CMOS circuit disappears.

【0008】このように、Iddqテストは、ファンク
ションテストで検出不可能な欠陥を検出できるという特
徴をもっている。
As described above, the Iddq test has a feature that a defect that cannot be detected by the function test can be detected.

【0009】また、ファンクションテストで発見可能な
欠陥があったとしても、その欠陥を故障として検出する
ためには、欠陥のあるトランジスタの入力を活性化する
他に、その影響を出力端子まで伝播する必要がある。こ
れに対し、Iddqテストでは、入力を活性化すること
により、その検出結果は、電源線を介して観測すること
が可能であり、その値を出力に伝播する必要がなく、ト
ランジスタを動作させるだけで良いため、ファンクショ
ンテストの補完としても使用可能である。
Further, even if there is a defect that can be found in the function test, in order to detect the defect as a fault, in addition to activating the input of the defective transistor, the effect is propagated to the output terminal. There is a need. On the other hand, in the Iddq test, by activating the input, the detection result can be observed through the power supply line, and the value need not be propagated to the output. Therefore, it can also be used as a complement to a function test.

【0010】また、Iddqテストは、テストパターン
のある1パターンでCMOS回路の定常状態の電流を測
定すれば、そのCMOS半導体装置の全ての故障定義の
中の半分以上を検出することができる。更に、CMOS
回路の内部が変化する複数のテストパターンで定常状態
の電流を測定すれば、小さいテストパターンで効果的に
高い故障検出率を得ることが出来る。
In the Iddq test, if a steady state current of a CMOS circuit is measured with one test pattern, more than half of all the fault definitions of the CMOS semiconductor device can be detected. Furthermore, CMOS
If a steady state current is measured with a plurality of test patterns in which the inside of the circuit changes, a high fault detection rate can be effectively obtained with a small test pattern.

【0011】ここで、Iddqテストにおいて注意すべ
き点として、CMOS半導体装置が、CMOS回路と、
PULL−UPバッファ又はPULL−DOWNバッフ
ァなどとの組み合わせからなる場合が挙げられる。PU
LL−UPバッファ及びPULL−DOWNバッファ
は、トランジスタのパス以外に、電源及びグラウンドと
つながる抵抗を持ったバッファであり、PULL−UP
バッファにおいては出力値が0になる際に、PULL−
DOWNバッファにおいては出力値が1になる際に、電
源とグラウンドとの間に電流パスが出来る。従って、テ
ストパターンを選択する場合、上記の様に電流パスが生
じる様なテストパターンを避けて選択せねばならない。
Here, a point to be noted in the Iddq test is that the CMOS semiconductor device includes a CMOS circuit,
There is a case in which the combination with a PULL-UP buffer or a PULL-DOWN buffer is used. PU
The LL-UP buffer and the PULL-DOWN buffer are buffers having a resistance connected to a power supply and a ground in addition to a transistor path.
When the output value becomes 0 in the buffer, PULL-
When the output value becomes 1 in the DOWN buffer, a current path is formed between the power supply and the ground. Therefore, when selecting a test pattern, it is necessary to avoid such a test pattern that causes a current path as described above.

【0012】しかしながら、これらのバッファが電流カ
ットモードを持っている場合には、電流パスをカットす
ることにより、定常状態における電源からグラウンド
(GND)へ流れる電源電流を0にすることが出来、I
ddqテストの信頼性を向上させることが出来る。従っ
て、Iddqテストを行なうCMOS半導体装置の回路
は、定常状態における電源からGNDへの電源電流を0
にする機能を持つと、高精度のテストが出来ることとな
る。
However, when these buffers have the current cut mode, the power supply current flowing from the power supply to the ground (GND) in the steady state can be reduced to 0 by cutting the current path.
The reliability of the ddq test can be improved. Therefore, the circuit of the CMOS semiconductor device performing the Iddq test sets the power supply current from the power supply to GND in the steady state to 0.
With this function, highly accurate tests can be performed.

【0013】このようなCMOS半導体装置の例とし
て、従来、図4に示されるようなCMOS差動回路が挙
げられる。このCMOS差動回路は、データ入力端子1
と、データ反転入力端子2と、テスト信号入力端子3
と、及び出力端子4とを有し、差動アンプ部5と、テス
ト回路部6bと第1のインバータ7とからなる。
An example of such a CMOS semiconductor device is a CMOS differential circuit as shown in FIG. This CMOS differential circuit has a data input terminal 1
, Data inverting input terminal 2 and test signal input terminal 3
, And an output terminal 4, and includes a differential amplifier unit 5, a test circuit unit 6b, and a first inverter 7.

【0014】ここで、テスト回路部6bは、テスト信号
入力端子3に接続されテスト信号により駆動させられる
nMOSトランジスタ15bからなっており、Iddq
テスト時における第1のインバータ7への入力を制御し
ている。
The test circuit section 6b comprises an nMOS transistor 15b connected to the test signal input terminal 3 and driven by the test signal.
The input to the first inverter 7 during the test is controlled.

【0015】この様なテスト回路を有した差動回路を用
いて、Iddqテストを行なう時には、テスト信号入力
端子3に“H”を入力し、差動アンプ部5の電源電流を
0にする。この時、テスト回路部6bのnMOSトラン
ジスタ15bはオンになるので、差動アンプ部出力11
の電位を疑似的な出力“L”に固定する。また、第1の
インバータ7の電源電流も0となるため差動回路全体の
電源電流は0になり、これにより、Iddqテストを可
能としている。この時、出力端子4の電位は“H”に固
定される。
When an Iddq test is performed using a differential circuit having such a test circuit, "H" is input to the test signal input terminal 3 and the power supply current of the differential amplifier unit 5 is set to zero. At this time, the nMOS transistor 15b of the test circuit unit 6b is turned on, so that the differential amplifier unit output 11
Is fixed to the pseudo output “L”. Further, since the power supply current of the first inverter 7 also becomes 0, the power supply current of the entire differential circuit becomes 0, thereby enabling the Iddq test. At this time, the potential of the output terminal 4 is fixed at "H".

【0016】また、テスト信号入力端子3に“L”を入
力した時は、テスト回路部6bのnMOSトランジスタ
15bがオフとなり、CMOS差動回路は通常動作をす
る。
When "L" is input to the test signal input terminal 3, the nMOS transistor 15b of the test circuit section 6b is turned off, and the CMOS differential circuit operates normally.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のCMOS差動回路において、Iddqテストを
行なう時には、即ち、テスト信号入力端子3に“H”を
入力した時には、差動アンプ部5の疑似的な出力が
“L”に固定され、それにより、第1のインバータ7
は、常に“H”を出力することになる。このため、第1
のインバータ7の出力が“L”の時の故障が検出するこ
とが出来ず、故障検出率が上がりにくいという問題があ
った。
However, in the above-described conventional CMOS differential circuit, when the Iddq test is performed, that is, when "H" is input to the test signal input terminal 3, the pseudo-amp of the differential amplifier unit 5 is generated. Output is fixed to "L", thereby the first inverter 7
Will always output "H". Therefore, the first
However, there is a problem that the failure when the output of the inverter 7 is "L" cannot be detected, and the failure detection rate hardly increases.

【0018】本発明の目的は、上記の問題を解決し、I
ddqテストを行なう時においても、通常動作時と同じ
論理値を出力する差動回路を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
Another object of the present invention is to provide a differential circuit that outputs the same logical value as in a normal operation even when performing a ddq test.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、電源ラ
インと、データ入力端子と、該データ入力端子及び前記
電源ラインに接続されたバッファ回路と、該バッファ回
路及び前記電源ラインに接続されたCMOS回路と、該
CMOS回路に接続されたデータ出力端子と、テスト回
路と、テストを行なうことを意味するテスト信号を入力
するためのテスト信号入力端子と、該テスト信号入力端
子に接続されテスト信号入力時に該バッファ回路と前記
電源ラインとの接続を遮断するスイッチ回路とを有し、
非テスト時に、前記データ入力端子からの入力データに
よって前記データ出力端子から所定の論理値のデータを
出力する一方、テスト時に、前記データ入力端子への入
力を固定している間に前記テスト信号入力端子へ前記テ
スト信号を入力して、テストを行う様にしたCMOS半
導体装置において、前記テスト回路は、前記データ入力
端子と前記CMOS回路との間において、前記バッファ
回路と並列に接続されており、前記テスト回路は、さら
に、前記テスト信号入力端子及び前記電源ラインに接続
され、且つ、テスト時に前記入力端子より入力する前記
入力データに従ってハイレベル或いはロウレベルの信号
を出力する機能を有することを特徴とするCMOS半導
体装置が得られる。
According to the present invention, a power supply line, a data input terminal, a buffer circuit connected to the data input terminal and the power supply line, and a buffer circuit connected to the buffer circuit and the power supply line are provided. A CMOS circuit, a data output terminal connected to the CMOS circuit, a test circuit, a test signal input terminal for inputting a test signal for performing a test, and a test circuit connected to the test signal input terminal. A switch circuit for interrupting connection between the buffer circuit and the power supply line when a signal is input,
At the time of non-test, while outputting data of a predetermined logical value from the data output terminal according to the input data from the data input terminal, at the time of test, the test signal input is performed while the input to the data input terminal is fixed. In a CMOS semiconductor device configured to perform a test by inputting the test signal to a terminal, the test circuit is connected in parallel with the buffer circuit between the data input terminal and the CMOS circuit, The test circuit is further connected to the test signal input terminal and the power supply line, and has a function of outputting a high-level or low-level signal according to the input data input from the input terminal during a test. CMOS semiconductor device is obtained.

【0020】また、本発明によれば、前記CMOS半導
体装置において、前記データ入力端子は、第1及び第2
のデータ入力端子からなり、前記第2のデータ入力端子
へ入力されるデータは、前記第1のデータ入力端子へ入
力されるデータを反転した値を持つデータであり、前記
バッファ回路は、前記第1及び第2のデータ入力端子に
接続された差動アンプであり、前記CMOS回路は、第
1のインバータであることを特徴とするCMOS半導体
装置が得られる。
Further, according to the present invention, in the CMOS semiconductor device, the data input terminal includes first and second data input terminals.
The data input to the second data input terminal is data having a value obtained by inverting the data input to the first data input terminal, and the buffer circuit includes the data input terminal A CMOS semiconductor device is obtained, which is a differential amplifier connected to the first and second data input terminals, and wherein the CMOS circuit is a first inverter.

【0021】本発明によれば、特に、前記CMOS半導
体装置において、前記テスト回路は、前記第1のデータ
入力端子に接続され前記第1のデータ入力端子に入力さ
れたデータを反転する第2のインバータと、該第2のイ
ンバータの出力端子及び前記テスト信号入力端子に接続
された二入力ナンド回路と、該二入力ナンド回路の出力
端子に接続され該二入力ナンド回路の出力により駆動さ
せられるpMOSトランジスタと、前記第1のデータ入
力端子及び前記テスト信号入力端子に接続された二入力
アンド回路と、該二入力アンド回路の出力端子に接続さ
れ該二入力アンド回路の出力により駆動させられるnM
OSトランジスタとからなり、前記pMOSトランジス
タ及び前記nMOSトランジスタは、前記電源ラインと
グラウンドとの間に直列に接続され、更に、前記pMO
Sトランジスタと前記nMOSトランジスタとの共通接
続部分の電位が前記第1のインバータの入力となること
を特徴とするCMOS半導体装置が得られる。
According to the invention, in particular, in the CMOS semiconductor device, the test circuit is connected to the first data input terminal and inverts data input to the first data input terminal. An inverter, a two-input NAND circuit connected to the output terminal of the second inverter and the test signal input terminal, and a pMOS connected to the output terminal of the two-input NAND circuit and driven by the output of the two-input NAND circuit A transistor, a two-input AND circuit connected to the first data input terminal and the test signal input terminal, and an nM connected to the output terminal of the two-input AND circuit and driven by the output of the two-input AND circuit
An OS transistor; the pMOS transistor and the nMOS transistor are connected in series between the power supply line and ground;
A CMOS semiconductor device is obtained in which the potential of the common connection between the S transistor and the nMOS transistor is input to the first inverter.

【0022】更に、本発明によれば、前記CMOS半導
体装置において、前記テスト回路は、前記第2のデータ
入力端子及び前記テスト信号入力端子に接続された二入
力ナンド回路と、該二入力ナンド回路の出力端子に接続
され該二入力ナンド回路の出力により駆動させられるp
MOSトランジスタと、前記第1のデータ入力端子及び
前記テスト信号入力端子に接続された二入力アンド回路
と、該二入力アンド回路の出力端子に接続され該二入力
アンド回路の出力により駆動させられるnMOSトラン
ジスタとからなり、前記pMOSトランジスタ及び前記
nMOSトランジスタは、前記電源ラインとグラウンド
との間に直列に接続され、更に、前記pMOSトランジ
スタと前記nMOSトランジスタとの共通接続部分の電
位が前記第1のインバータの入力となることを特徴とす
るCMOS半導体装置が得られる。
Further, according to the present invention, in the CMOS semiconductor device, the test circuit includes a two-input NAND circuit connected to the second data input terminal and the test signal input terminal; And is driven by the output of the two-input NAND circuit
A MOS transistor, a two-input AND circuit connected to the first data input terminal and the test signal input terminal, and an nMOS connected to the output terminal of the two-input AND circuit and driven by the output of the two-input AND circuit Transistors, the pMOS transistor and the nMOS transistor are connected in series between the power supply line and the ground, and the potential of a common connection portion between the pMOS transistor and the nMOS transistor is set to the first inverter. Is obtained as a CMOS semiconductor device.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態のCM
OS差動回路を図面を用いて説明する。
Next, a CM according to an embodiment of the present invention will be described.
The OS differential circuit will be described with reference to the drawings.

【0024】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態のCMOS差動回路は、図1に示すような回路構
成をしている。即ち、本発明の第1の実施の形態のCM
OS差動回路は、データ入力端子1、データ反転入力端
子2、及びテスト信号入力端子3を有しており、差動ア
ンプ部5、テスト回路部6a、第1のインバータ7とか
らなる。
(First Embodiment) A CMOS differential circuit according to a first embodiment of the present invention has a circuit configuration as shown in FIG. That is, the CM according to the first embodiment of the present invention
The OS differential circuit has a data input terminal 1, a data inversion input terminal 2, and a test signal input terminal 3, and includes a differential amplifier unit 5, a test circuit unit 6a, and a first inverter 7.

【0025】また、テスト回路部6aは、データ入力端
子1に接続されデータ入力端子1に入力されたデータを
反転する第2のインバータ16と、第2のインバータ1
6の出力端子及びテスト信号入力端子3に接続された二
入力ナンド回路17と、二入力ナンド回路17の出力端
子に接続され二入力ナンド回路17の出力により駆動さ
せられるpMOSトランジスタ14と、データ入力端子
1及びテスト信号入力端子3に接続された二入力アンド
回路18と、二入力アンド回路18の出力端子に接続さ
れ二入力アンド回路18の出力により駆動させられるn
MOSトランジスタ15aとから構成されている。ここ
で、pMOSトランジスタ14及びnMOSトランジス
タ15aは、電源12とグラウンド13との間に直列に
接続されている。更に、pMOSトランジスタ14とn
MOSトランジスタ15aとの共通接続部分は第1のイ
ンバータ7に接続されており、Iddqテスト時には、
pMOSトランジスタ14とnMOSトランジスタ15
aとの共通接続部分の電位が第1のインバータ7への入
力信号、即ち、差動アンプ部出力11の疑似的出力とな
る。
The test circuit section 6a includes a second inverter 16 connected to the data input terminal 1 for inverting data input to the data input terminal 1, and a second inverter 1
6, a two-input NAND circuit 17 connected to the output terminal 6 and the test signal input terminal 3, a pMOS transistor 14 connected to the output terminal of the two-input NAND circuit 17 and driven by the output of the two-input NAND circuit 17, A two-input AND circuit 18 connected to the terminal 1 and the test signal input terminal 3 and an n connected to the output terminal of the two-input AND circuit 18 and driven by the output of the two-input AND circuit 18
And a MOS transistor 15a. Here, the pMOS transistor 14 and the nMOS transistor 15a are connected in series between the power supply 12 and the ground 13. Further, the pMOS transistor 14 and n
The common connection with the MOS transistor 15a is connected to the first inverter 7, and during the Iddq test,
pMOS transistor 14 and nMOS transistor 15
The potential of the common connection portion with the signal a becomes the input signal to the first inverter 7, that is, the pseudo output of the differential amplifier unit output 11.

【0026】このような回路構成を持つ本発明の第1の
実施の形態のCMOS差動回路の回路動作を、図2に示
す様な、タイミングチャートを用いて説明する。
The circuit operation of the CMOS differential circuit according to the first embodiment of the present invention having such a circuit configuration will be described with reference to a timing chart as shown in FIG.

【0027】図2における(a)〜(h)は、図1に示
す第1の実施の形態のCMOS差動回路における各節点
のタイミングチャートを示している。ここで、(a)は
データ入力端子1への入力信号のタイミングチャートで
あり、(b)はデータ反転入力端子2への入力信号のタ
イミングチャートであり、(c)はテスト信号入力端子
3への入力信号のタイミングチャートであり、(d)は
出力端子4からの出力信号のタイミングチャートであ
る。また、(e)は差動アンプ部出力11のタイミング
チャートであり、(f)はテスト回路部6aのpMOS
トランジスタゲート9のタイミングチャートであり、
(g)はテスト回路部6aのnMOSトランジスタゲー
ト10のタイミングチャートである。更に(h)は電源
12の電流のタイミングチャートを示している。
FIGS. 2A to 2H show timing charts of respective nodes in the CMOS differential circuit of the first embodiment shown in FIG. Here, (a) is a timing chart of the input signal to the data input terminal 1, (b) is a timing chart of the input signal to the data inversion input terminal 2, and (c) is the test signal input terminal 3. 4 (d) is a timing chart of an output signal from the output terminal 4. FIG. (E) is a timing chart of the differential amplifier section output 11, and (f) is a pMOS of the test circuit section 6a.
6 is a timing chart of a transistor gate 9;
(G) is a timing chart of the nMOS transistor gate 10 of the test circuit section 6a. (H) shows a timing chart of the current of the power supply 12.

【0028】最初、時刻t0 において、データ入力端子
1に“L”((a)参照)、データ反転入力端子2に
“H”((b)参照)、テスト信号入力端子3に“L”
((c)参照)を入力すると、差動アンプ部出力11が
“H´”(H>H´)となり((e)参照)、第1のイ
ンバータ7に“H´”の信号が入力され、出力端子4か
らの出力は“L”となる((d)参照)。この時、差動
アンプ部5及び第1のインバータ7に電源電流が生じる
((h)参照)。
First, at time t 0 , the data input terminal 1 is “L” (see (a)), the data inversion input terminal 2 is “H” (see (b)), and the test signal input terminal 3 is “L” (see (b)).
When ((c)) is input, the output 11 of the differential amplifier section becomes “H ′” (H> H ′) (see (e)), and the “H ′” signal is input to the first inverter 7. And the output from the output terminal 4 becomes "L" (see (d)). At this time, a power supply current is generated in the differential amplifier unit 5 and the first inverter 7 (see (h)).

【0029】次に、時刻t1 において、データ入力端子
1への入力が“L”から“H”に((a)参照)、デー
タ反転入力端子2への入力が“H”から“L”に
((b)参照)変化すると、差動アンプ部出力11が
“H´”から“L´”に((e)参照)、出力端子4か
らの出力が“L”から“H”に((d)参照)変化す
る。この時、時刻t0 の時と同様、差動アンプ部5及び
第1のインバータ7には、電源電流が生じている
((h)参照)。
Next, at time t 1 , the input to the data input terminal 1 changes from “L” to “H” (see (a)), and the input to the data inversion input terminal 2 changes from “H” to “L”. (See (b)), the output 11 of the differential amplifier section changes from “H ′” to “L” (see (e)), and the output from the output terminal 4 changes from “L” to “H” (see (e)). (See (d)). At this time, the power supply current is generated in the differential amplifier unit 5 and the first inverter 7 as in the case of the time t 0 (see (h)).

【0030】次に、時刻t2 において、テスト信号入力
端子3への入力が“L”から“H”に変化すると
((c)参照)、差動アンプ部5のpMOSトランジス
タ8がオフになり、テスト回路部6aが動作し、テスト
回路部6aのnMOSトランジスタゲート10が“L”
から“H”に変化し((g)参照)、テスト回路部6a
のnMOSトランジスタ15aがオンし、差動アンプ部
出力11は、“L´”から疑似的な出力“L”に変化す
る((e)参照)。しかし、出力端子4からの出力は、
“H”のままである((d)参照)。ここで、電源電流
は、差動アンプ部5のpMOSトランジスタ8がオフに
なり、差動アンプ部5は切り離されるため、“0”に変
化する((h)参照)。この時、CMOS差動回路の出
力端子4における出力論理値は通常動作時の出力論理値
のまま、電源電流は0になり、Iddqテストが可能と
なる。
Next, at time t 2, (see (c)) When the input to the test signal input terminal 3 changes from "L""H", pMOS transistor 8 of the differential amplifier unit 5 is turned off , The test circuit unit 6a operates, and the nMOS transistor gate 10 of the test circuit unit 6a is set to “L”.
To “H” (see (g)), and the test circuit section 6a
The nMOS transistor 15a is turned on, and the differential amplifier output 11 changes from “L ′” to a pseudo output “L” (see (e)). However, the output from the output terminal 4 is
It remains at "H" (see (d)). Here, the power supply current changes to “0” because the pMOS transistor 8 of the differential amplifier unit 5 is turned off and the differential amplifier unit 5 is disconnected (see (h)). At this time, the output logic value at the output terminal 4 of the CMOS differential circuit remains the output logic value in the normal operation, the power supply current becomes 0, and the Iddq test becomes possible.

【0031】次に、時刻t3 において、テスト信号入力
端子3への入力が“H”から“L”に変化すると
((c)参照)、テスト回路部6aのnMOSトランジ
スタゲート15aは、“H”から“L”に変化し
((g)参照)、差動アンプ部出力11は、疑似的な出
力“L”から実際の出力“L´”へと変化する((e)
参照)。しかし、出力端子4からの出力は、“H”のま
まである((d)参照)。また、差動アンプ部5のpM
OSトランジスタ8がオンになり、差動アンプ部5に電
源電流が生じ((h)参照)、CMOS差動回路は、通
常動作に戻る。
Next, at time t 3 , when the input to the test signal input terminal 3 changes from “H” to “L” (see (c)), the nMOS transistor gate 15 a of the test circuit section 6 a becomes “H”. From "L" to "L" (see (g)), and the differential amplifier output 11 changes from the pseudo output "L" to the actual output "L '" ((e)).
reference). However, the output from the output terminal 4 remains at "H" (see (d)). Also, the pM of the differential amplifier unit 5
The OS transistor 8 is turned on, a power supply current is generated in the differential amplifier unit 5 (see (h)), and the CMOS differential circuit returns to the normal operation.

【0032】次に、時刻t4 において、データ入力端子
1への入力が“H”から“L”に((a)参照)、デー
タ反転入力端子2への入力が“L”から“H”に
((b)参照)変化すると、差動アンプ部出力11が
“L”から“H”に((e)参照)、出力端子4からの
出力が“H”から“L”に((d)参照)変化する。こ
の時、時刻t1 と同様に、差動アンプ部5及び第1のイ
ンバータ7には電源電流が生じる((h)参照)。
Next, at time t 4 , the input to the data input terminal 1 changes from “H” to “L” (see (a)), and the input to the data inversion input terminal 2 changes from “L” to “H”. (See (b)), the output 11 of the differential amplifier section changes from “L” to “H” (see (e)), and the output from the output terminal 4 changes from “H” to “L” ((d See)) change. At this time, similarly to the time t 1, the supply current is generated in the differential amplifier section 5 and the first inverter 7 ((h) see).

【0033】次に、時刻t5 において、テスト信号入力
端子3への入力が“L”から“H”へと変化すると
((c)参照)、差動アンプ部5のpMOSトランジス
タ8がオンからオフになり、テスト回路部6aが動作
し、テスト回路部6aのpMOSトランジスタゲート9
が“H”から“L”に変化し((f)参照)、テスト回
路部6aのpMOSトランジスタ14がオフからオンに
変化する。これにより、差動アンプ部出力11は、“H
´”から疑似的な出力“H”になる((e)参照)。し
たがって、出力端子4からの出力は“L”のままとなる
((d)参照)。また、電源電流は、時刻t2 と同様
に、“0”となる。この時、CMOS差動回路の出力端
子4における出力論理値は、通常動作時の出力論理値の
まま、電源電流は0になり、Iddqテストが可能とな
る。
Next, at time t 5, (see (c)) When the input to the test signal input terminal 3 changes from "H" to "L", pMOS transistor 8 of the differential amplifier section 5 from on The test circuit 6a is turned off, and the pMOS transistor gate 9 of the test circuit 6a is turned off.
Changes from "H" to "L" (see (f)), and the pMOS transistor 14 of the test circuit section 6a changes from off to on. As a result, the differential amplifier output 11 becomes “H”.
”Changes to a pseudo output“ H ”(see (e)), so that the output from the output terminal 4 remains at“ L ”(see (d)). It becomes "0" in the same manner as 2. At this time, the output logic value at the output terminal 4 of the CMOS differential circuit remains the output logic value in the normal operation, the power supply current becomes 0, and the Iddq test can be performed. Become.

【0034】次に、時刻t6 において、テスト信号入力
端子3への入力が“H”から“L”へと変化すると
((c)参照)、テスト回路部6aのpMOSトランジ
スタゲート9は、“L”から“H”へと変化し((f)
参照)、差動アンプ部出力11は、疑似的な出力“H”
から実際の出力“H´”へと変化する((e)参照)。
この時、出力端子4からの出力は、“L”のままである
((d)参照)。また、差動アンプ部5のpMOSトラ
ンジスタ8がオフからオンになり、差動アンプ部5に電
源電流が生じ((h)参照)、CMOS差動回路は、通
常動作に戻る。
Next, at time t 6 , when the input to the test signal input terminal 3 changes from “H” to “L” (see (c)), the pMOS transistor gate 9 of the test circuit section 6 a becomes “ From "L" to "H" ((f)
), And the differential amplifier section output 11 is a pseudo output “H”.
To the actual output “H ′” (see (e)).
At this time, the output from the output terminal 4 remains at "L" (see (d)). Further, the pMOS transistor 8 of the differential amplifier unit 5 is turned on from off, and a power supply current is generated in the differential amplifier unit 5 (see (h)), and the CMOS differential circuit returns to the normal operation.

【0035】このようにして、第1の実施の形態のCM
OS差動回路は、差動アンプ部5と電源との間を遮断
し、電源電流を0にし、CMOS差動回路のIddqテ
ストを行なうと共に、差動アンプ部出力を疑似的に作り
出し、通常動作と同じ論理値を出力することを可能とし
ている。
As described above, the CM of the first embodiment
The OS differential circuit shuts off the power supply between the differential amplifier unit 5 and the power supply, sets the power supply current to 0, performs an Iddq test on the CMOS differential circuit, simulates the output of the differential amplifier unit, and performs normal operation. It is possible to output the same logical value as.

【0036】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態のCMOS差動回路を図面を用いて説明する。
Second Embodiment A CMOS differential circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0037】第2の実施の形態のCMOS差動回路は、
図3に示す様な回路構成をしている。図3を参照する
と、ほぼ第1の実施の形態のCMOS差動回路とその回
路構成が同じであるが、テスト回路部6aは、異なって
いることが分かる。
The CMOS differential circuit according to the second embodiment has
The circuit configuration is as shown in FIG. Referring to FIG. 3, it can be seen that the circuit configuration is almost the same as that of the CMOS differential circuit of the first embodiment, but the test circuit section 6a is different.

【0038】第2の実施の形態のCMOS差動回路にお
けるテスト回路部6aは、データ反転入力端子2及びテ
スト信号入力端子3に接続された二入力ナンド回路17
と、二入力ナンド回路17の出力端子に接続され二入力
ナンド回路17の出力により駆動させられるpMOSト
ランジスタ14と、データ入力端子1及びテスト信号入
力端子3に接続された二入力アンド回路18と、二入力
アンド回路18の出力端子に接続され二入力アンド回路
18の出力により駆動させられるnMOSトランジスタ
15aとから構成されている。ここで、pMOSトラン
ジスタ14及びnMOSトランジスタ15aは、電源1
2とグラウンド13との間に直列に接続されている。更
に、pMOSトランジスタ14とnMOSトランジスタ
15aとの共通接続部分は第1のインバータ7に接続さ
れており、Iddqテスト時には、pMOSトランジス
タ14とnMOSトランジスタ15aとの共通接続部分
の電位が第1のインバータ7の入力信号、即ち、差動ア
ンプ部出力11の疑似的出力となる。
The test circuit section 6a in the CMOS differential circuit according to the second embodiment includes a two-input NAND circuit 17 connected to the data inversion input terminal 2 and the test signal input terminal 3.
A pMOS transistor 14 connected to the output terminal of the two-input NAND circuit 17 and driven by the output of the two-input NAND circuit 17, a two-input AND circuit 18 connected to the data input terminal 1 and the test signal input terminal 3, An nMOS transistor 15a is connected to the output terminal of the two-input AND circuit 18 and is driven by the output of the two-input AND circuit 18. Here, the pMOS transistor 14 and the nMOS transistor 15a are connected to the power supply 1
2 and a ground 13 are connected in series. Further, the common connection between the pMOS transistor 14 and the nMOS transistor 15a is connected to the first inverter 7, and during the Iddq test, the potential at the common connection between the pMOS transistor 14 and the nMOS transistor 15a is changed to the first inverter 7 , Ie, a pseudo output of the differential amplifier section output 11.

【0039】この第2の実施の形態のCMOS差動回路
は、pMOSトランジスタのゲート9の信号となる二入
力ナンド回路17の入力において、第1の実施の形態の
CMOS差動回路の様に、データ入力端子1からの入力
を第2のインバータ16に通してから二入力ナンド回路
17に入力するのではなく、データ反転入力端子2から
の入力を直接二入力ナンド回路17に入力することとし
ている。これにより、第1の実施の形態のCMOS差動
回路に比べ、第2のインバータ16が1つ減るため、回
路面積が小さくなるという利点を有している。
In the CMOS differential circuit according to the second embodiment, at the input of the two-input NAND circuit 17 serving as the signal of the gate 9 of the pMOS transistor, like the CMOS differential circuit according to the first embodiment, Instead of passing the input from the data input terminal 1 through the second inverter 16 and then inputting it to the two-input NAND circuit 17, the input from the data inverting input terminal 2 is directly input to the two-input NAND circuit 17. . As a result, compared with the CMOS differential circuit according to the first embodiment, there is an advantage that the circuit area is reduced because one second inverter 16 is reduced.

【0040】尚、回路の各節点におけるタイミングチャ
ートは、第1の実施の形態のCMOS差動回路と同じで
ある。
The timing chart at each node of the circuit is the same as that of the CMOS differential circuit of the first embodiment.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明してきた様に、本発明によれ
ば、Iddqテストを行なう際に、故障検出率を低下さ
せることなく、高精度のテストを行なうことを容易にす
るCMOS半導体装置が得られた。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a CMOS semiconductor device which can easily perform a high-precision test without lowering a failure detection rate when performing an Iddq test. Was done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のCMOS差動回路
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a CMOS differential circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態のCMOS差動回路
の各節点におけるタイミングチャートを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a timing chart at each node of the CMOS differential circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態のCMOS差動回路
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a CMOS differential circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来のCMOS差動回路を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional CMOS differential circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 データ入力端子 2 データ反転入力端子 3 テスト信号入力端子 4 出力端子 5 差動アンプ部 6a テスト回路部(本発明) 6b テスト回路部(従来) 7 第1のインバータ 8 差動アンプ部のpMOSトランジスタ 9 テスト回路部のpMOSトランジスタゲート 10 テスト回路部のnMOSトランジスタゲート 11 差動アンプ部出力 12 電源 13 グラウンド(GND) 14 テスト回路部のpMOSトランジスタ 15a テスト回路部のnMOSトランジスタ 15b テスト回路部のnMOSトランジスタ 16 第2のインバータ 17 二入力ナンド回路 18 二入力アンド回路 Reference Signs List 1 data input terminal 2 data inversion input terminal 3 test signal input terminal 4 output terminal 5 differential amplifier section 6a test circuit section (present invention) 6b test circuit section (conventional) 7 first inverter 8 pMOS transistor of differential amplifier section Reference Signs List 9 pMOS transistor gate of test circuit section 10 nMOS transistor gate of test circuit section 11 differential amplifier section output 12 power supply 13 ground (GND) 14 pMOS transistor of test circuit section 15a nMOS transistor of test circuit section 15b nMOS transistor of test circuit section 16 Second inverter 17 Two-input NAND circuit 18 Two-input AND circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 31/28 - 31/3193 G01R 31/26 H01L 21/8238 H01L 27/04 H03K 19/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01R 31/28-31/3193 G01R 31/26 H01L 21/8238 H01L 27/04 H03K 19/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電源ラインと、データ入力端子と、該デ
ータ入力端子及び前記電源ラインに接続されたバッファ
回路と、該バッファ回路及び前記電源ラインに接続され
たCMOS回路と、該CMOS回路に接続されたデータ
出力端子と、テスト回路と、テストを行なうことを意味
するテスト信号を入力するためのテスト信号入力端子
と、該テスト信号入力端子に接続されテスト信号入力時
に該バッファ回路と前記電源ラインとの接続を遮断する
スイッチ回路とを有し、非テスト時に、前記データ入力
端子からの入力データによって前記データ出力端子から
所定の論理値のデータを出力する一方、テスト時に、前
記データ入力端子への入力を固定している間に前記テス
ト信号入力端子へ前記テスト信号を入力して、テストを
行う様にしたCMOS半導体装置において、 前記テスト回路は、前記データ入力端子と前記CMOS
回路との間において、前記バッファ回路と並列に接続さ
れており、 前記テスト回路は、さらに、前記テスト信号入力端子及
び前記電源ラインに接続され、且つ、テスト時に前記入
力端子より入力する前記入力データに従ってハイレベル
或いはロウレベルの信号を出力する機能を有することを
特徴とするCMOS半導体装置。
1. A power supply line, a data input terminal, a buffer circuit connected to the data input terminal and the power supply line, a CMOS circuit connected to the buffer circuit and the power supply line, and a connection to the CMOS circuit A data output terminal, a test circuit, a test signal input terminal for inputting a test signal for performing a test, a buffer circuit and the power supply line connected to the test signal input terminal when a test signal is input. And a switch circuit for interrupting connection with the data input terminal, and outputs data of a predetermined logical value from the data output terminal in accordance with input data from the data input terminal during a non-test, and to the data input terminal during a test. CMOS in which the test signal is input to the test signal input terminal while the input of the In the semiconductor device, the test circuit includes the data input terminal and the CMOS.
Between the test signal input terminal and the power supply line, and the input data input from the input terminal during a test. A CMOS semiconductor device having a function of outputting a high-level or low-level signal according to the following.
【請求項2】 請求項1のCMOS半導体装置におい
て、 前記データ入力端子は、第1及び第2のデータ入力端子
からなり、 前記第2のデータ入力端子へ入力されるデータは、前記
第1のデータ入力端子へ入力されるデータを反転した値
を持つデータであり、 前記バッファ回路は、前記第1及び第2のデータ入力端
子に接続された差動アンプであり、 前記CMOS回路は、第1のインバータであることを特
徴とするCMOS半導体装置。
2. The CMOS semiconductor device according to claim 1, wherein said data input terminal includes first and second data input terminals, and data input to said second data input terminal is said first data input terminal. The buffer circuit is a differential amplifier connected to the first and second data input terminals; and the CMOS circuit is a first amplifier connected to the first and second data input terminals. CMOS semiconductor device, characterized in that it is an inverter of (1).
【請求項3】 請求項2に記載のCMOS半導体装置に
おいて、 前記テスト回路は、前記第1のデータ入力端子に接続さ
れ前記第1のデータ入力端子に入力されたデータを反転
する第2のインバータと、該第2のインバータの出力端
子及び前記テスト信号入力端子に接続された二入力ナン
ド回路と、該二入力ナンド回路の出力端子に接続され該
二入力ナンド回路の出力により駆動させられるpMOS
トランジスタと、前記第1のデータ入力端子及び前記テ
スト信号入力端子に接続された二入力アンド回路と、該
二入力アンド回路の出力端子に接続され該二入力アンド
回路の出力により駆動させられるnMOSトランジスタ
とからなり、 前記pMOSトランジスタ及び前記nMOSトランジス
タは、前記電源ラインとグラウンドとの間に直列に接続
され、更に、前記pMOSトランジスタと前記nMOS
トランジスタとの共通接続部分の電位が前記第1のイン
バータの入力となることを特徴とするCMOS半導体装
置。
3. The CMOS semiconductor device according to claim 2, wherein said test circuit is connected to said first data input terminal and inverts data input to said first data input terminal. A two-input NAND circuit connected to the output terminal of the second inverter and the test signal input terminal; and a pMOS connected to the output terminal of the two-input NAND circuit and driven by the output of the two-input NAND circuit
A transistor, a two-input AND circuit connected to the first data input terminal and the test signal input terminal, and an nMOS transistor connected to the output terminal of the two-input AND circuit and driven by the output of the two-input AND circuit The pMOS transistor and the nMOS transistor are connected in series between the power supply line and the ground, and further, the pMOS transistor and the nMOS transistor
A CMOS semiconductor device, wherein a potential of a common connection portion with a transistor is an input of the first inverter.
【請求項4】 請求項2に記載のCMOS半導体装置に
おいて、 前記テスト回路は、前記第2のデータ入力端子及び前記
テスト信号入力端子に接続された二入力ナンド回路と、
該二入力ナンド回路の出力端子に接続され該二入力ナン
ド回路の出力により駆動させられるpMOSトランジス
タと、前記第1のデータ入力端子及び前記テスト信号入
力端子に接続された二入力アンド回路と、該二入力アン
ド回路の出力端子に接続され該二入力アンド回路の出力
により駆動させられるnMOSトランジスタとからな
り、 前記pMOSトランジスタ及び前記nMOSトランジス
タは、前記電源ラインとグラウンドとの間に直列に接続
され、更に、前記pMOSトランジスタと前記nMOS
トランジスタとの共通接続部分の電位が前記第1のイン
バータの入力となることを特徴とするCMOS半導体装
置。
4. The CMOS semiconductor device according to claim 2, wherein the test circuit includes a two-input NAND circuit connected to the second data input terminal and the test signal input terminal;
A pMOS transistor connected to an output terminal of the two-input NAND circuit and driven by an output of the two-input NAND circuit; a two-input AND circuit connected to the first data input terminal and the test signal input terminal; An nMOS transistor connected to the output terminal of the two-input AND circuit and driven by the output of the two-input AND circuit, wherein the pMOS transistor and the nMOS transistor are connected in series between the power supply line and ground; Further, the pMOS transistor and the nMOS
A CMOS semiconductor device, wherein a potential of a common connection portion with a transistor is an input of the first inverter.
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