JP2894068B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特に入力ピンに電源電圧よりある一定レベル以上高い電
圧をかけると、テストモードにエントリーする機能を有
する半導体記憶装置の入出力回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路は高集積化が進
み、量産時の良品、不良品選別試験の長時間化が問題と
なり、また回路構成の複雑さにより、回路評価や不良品
解析が難しくなるなどの問題点がある。この問題点の対
策としてあらかじめ各種のテスト回路を設け、試験時間
の短縮あるいは回路評価、不良品解析の簡易化を図って
いる場合が多い。
【0003】このテスト回路を使用するためのテストモ
ードエントリー方式の一例として、ある特定の入力ピン
に電源電圧よりある一定レベル以上高い電圧(以下、ス
ーパーボルテージという)を印加することにより、テス
ト回路活性化信号を活性化させる方式がある。
【0004】図3にこのスーパーボルテージ方式の一例
を示す図において、入力ADは特定の入力ピンに入力さ
れる電圧信号であり、この例ではアドレスピンを特定の
ピンとしている。また、入力ADはスーパーボルテージ
判定回路2において、2つのNチャンネル型トランジス
タTr1,Tr2とPチャンネル型トランジスタTr4
を介してインバータIV1に供給され、さらにその出力
をIV2に入力してテストモード活性化信号SVTを得
る。ゲートを接地し、ソースを電源とするPチャンネル
型トランジスタTr3のドレインはPチャンネル型トラ
ンジスタTr4のゲートに接続され、更に、Pチャンネ
ル型トランジスタTr4のドレインは、高抵抗Rを経て
接地されている。一方、入力初段回路1において、入力
ADはPチャンネル型トランジスタTr5とNチャンネ
ル型トランジスタTr6によって構成される。CMOS
インバータに入力するが、入力ADとNチャンネル型ト
ランジスタTr6の間には、ゲートを電源とするNチャ
ンネル型トランジスタTr7を設け、トランジスタTr
6には、電源電圧からTr7のしきい値分低いレベルし
か印加されないようになっている(整理番号2−243
085「半導体メモリ装置」杉林直彦)。CMOSイン
バータの出力OUTは図示しないアドレスデコーダに導
かれ、メモリセルを選択するような構成となっている。
【0005】次に従来例の動作について説明する。スー
パーボルテージ判定回路2において、出力SVTが高レ
ベルとなる時を考える。出力SVTが高レベルとなるた
めには、インバータIV1のゲートが、そのしきい値レ
ベルより高くなる必要がある。ところで、このインバー
タIV1のゲートのレベルVGは、Tr1,Tr2,T
r4のそれぞれのしきい値電圧をVT1,VT2,VT
4、電源電圧をVCCとすると、高抵抗Rの抵抗値は十
分に大きいので、VG=VAD−VT1−VT2−VT
3−VCCとなる。ここで、VADは入力ADの電圧を
示す。よって入力ADの電圧VADがある一定レベル以
上に上がると、出力SVTは高レベルに、ある一定レベ
ル未満の場合は、出力SVTが低レベルになる。
【0006】通常、テストモードへの誤エントリーを防
ぐために、出力SVTが高レベルとなるための電圧VA
Dは、絶対最大定格に示される入力ピン印加電圧より高
く設定されており、一瞬のスーパーボルテージにより、
出力SVTの高レベルをラッチし(図示しない)、スー
パーボルテージを長時間印加することによるトランジス
タの破壊を防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体集積
回路では、いかに一瞬とはいえ、かなりの高電圧が特定
の入力ピンに印加されるため、入力初段回路におけるP
チャンネル型トランジスタTr5のゲート,ドレイン間
に大きな電位差が生じ、ゲート酸化膜の破壊を起こす可
能性があるという問題点があった。この問題は、近年の
高集積化に伴う、ゲート酸化膜の薄膜化により、一層顕
著となってきた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明の要旨は、所定
のピンに所定電圧以上の高電圧が印加されると出力を反
転させる判定回路と、上記所定のピンに出力信号を供給
する内部回路とを備えた半導体集積回路において、上記
内部回路は上記判定回路の出力未反転時にイネーブル信
号を発生する制御手段と、上記イネーブル信号の発生時
には入力信号に応答して制御信号を発生し上記イネーブ
ル信号の未発生時には高レベルの制御信号を発生する論
理ゲートと、電源電圧線と上記所定のピンとの間に接続
され上記制御信号に応答して上記出力信号を発生する出
力トランジスタとを有することである。
【0009】本発明の第2の要旨は所定のピンに所定電
圧以上の高電圧が印加されると出力を反転させる判定回
路と、上記所定ピンに信号を供給する内部回路とを備え
た半導体集積回路において、上記内部回路は判定回路の
出力未反転時にイネーブル信号を発生する制御手段と、
上記イネーブル信号に応答して上記信号を転送しイネー
ブル信号未発生時には高レベル信号を発生する論理ゲー
トと、電源電圧線と上記所定ピンとの間に接続され上記
論理ゲートでゲート制御される出力トランジスタとを有
することである。
【0010】
【発明の作用】上記第1要旨によると、昇圧トランジス
タが出力ノードを電源電圧に昇圧させた状態で高電圧が
入力初段トランジスタに印加される。
【0011】上記第2の要旨によると論理ゲートが出力
トランジスタのゲートを高電圧にした状態でドレインに
高電圧が印加される。
【0012】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1実施例を示す回路図である。本
実施例では、入力初段回路11を入力ADと、スーパー
ボルテージ判定回路2の出力SVTを制御手段としての
インバータIV3で反転した信号との供給されるNAN
D型の構成とし、出力OUTを得ている。
【0013】いま、入力ADにスーパーボルテージが印
加され、出力SVTが高レベルになったとすると、入力
ADが高レベルであるにも係わらず、出力OUTは昇圧
トランジスタとしてのPチャンネル型トランジスタTr
9により電源レベルとなる。したがって、入力初段回路
11のPチャンネル型トランジスタTr5のゲート,ド
レイン間の差電位は、スーパーボルテージ電圧VAD
と、電源電圧との差だけであり、スーパーボルテージ電
圧VADを電源電圧の2倍の電圧としても、Pチャンネ
ル型トランジスタTr5のゲート,ドレイン間には、電
源電圧と等しい差電位しか生じない。よって、ゲート酸
化膜の破壊が、スーパーボルテージ電圧VADの印加に
よって加速されることはない。
【0014】図2に本発明の第2実施例を示す。本実施
例はデバイスのI/Oピンをスーパーボルテージ印加ピ
ンとした場合のものである。3つのNチャンネル型トラ
ンジスタTr10,Tr11,Tr12は、電源,接地
間に直列に接続され、Nチャンネル型トランジスタTr
10のドレインが出力I/Oに接続されている。Nチャ
ンネル型トランジスタTr10のゲートは、入力DOU
TTからNANDゲートG1を介して信号を印加され、
Nチャンネル型トランジスタTr11のゲートは、入力
DOUTからNANDゲートG2を介した信号を印加さ
れ、Nチャンネル型トランジスタTr12のゲートは、
スーパーボルテージ判定回路2(具体的回路構成は第1
実施例と同じ)の出力SVTからインバータIV4を介
した信号を印加されている。さらに、インバータIV4
の出力は上記の2つのNANDゲートG1,G2の入力
ともなっている。
【0015】テストモード非エントリー時、信号SVT
は低レベルであるので、出力回路3の出力I/Oを高レ
ベルとするためには、入力DOUTTを低レベル、入力
DOUTNを高レベルとすればよく、出力I/Oを低レ
ベルとするためには、入力DOUTTを高レベル、入力
DOUTNを低レベルとすればよい。また、出力I/O
をハイインピーダンスとするためには入力DOUTT,
DOUTNをともに高レベルとすれば良い。
【0016】I/Oピンにスーパーボルテージが印加さ
れたときは、信号SVTが高レベルとなるため、Nチャ
ンネル型トランジスタTr10,Tr11のゲートは、
電源電圧レベルとなる。よって、Nチャンネル型トラン
ジスタTr10,Tr11のゲート,ドレイン間、ある
いはゲート,ソース間に、大きな差電位が生じることは
ない。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、スーパー
ボルテージを印加したときに、入出力回路のトランジス
タのゲート,ドレイン間あるいはゲート,ソース間に大
きな差電位が生じないようにしたので、スーパーボルテ
ージ印加によるゲート酸化膜の破壊が起こらなくなると
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す回路図である。
【図3】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1,11 入力初段回路 2 スーパーボルテージ判定回路 3 出力回路 IV1〜IV4 インバータ Tr1〜Tr14 トランジスタ R 高抵抗 G1〜G2 NANDゲート

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のピンに所定電圧以上の高電圧が印
    加されると出力を反転させる判定回路と、上記所定ピン
    に供給された入力信号を内部回路に供給する入力初段回
    路とを備えた半導体集積回路において、上記入力初段回
    路は電源電圧線と内部回路への出力ノードとの間に接続
    され、ゲートを所定ピンに接続された入力初段トランジ
    スタと、上記出力ノードと電源電圧線との間に接続され
    た昇圧トランジスタと、上記判定回路の出力反転時に昇
    圧トランジスタをオンさせる制御手段とを有することを
    特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 上記入力初段トランジスタと上記昇圧ト
    ランジスタは上記入力初段回路として機能するナンドゲ
    ートの構成トランジスタである請求項1記載の半導体集
    積回路。
  3. 【請求項3】所定のピンに所定電圧以上の高電圧が印加
    されると出力を反転させる判定回路と、上記所定のピン
    に出力信号を供給する内部回路とを備えた半導体集積回
    路において、上記内部回路は上記判定回路の出力未反転
    時にイネーブル信号を発生する制御手段と、上記イネー
    ブル信号の発生時には入力信号に応答して制御信号を発
    生し上記イネーブル信号の未発生時には高レベルの制御
    信号を発生する論理ゲートと、電源電圧線と上記所定の
    ピンとの間に接続され上記制御信号に応答して上記出力
    信号を発生する出力トランジスタとを有することを特徴
    とする半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 上記所定ピンは上記出力トランジスタの
    ドレインに接続された入出力ピンであり、上記出力トラ
    ンジスタは第2出力トランジスタ及び第3出力トランジ
    スタと共に電源電圧線と接地電圧線との間に直列接続さ
    れ、上記第2出力トランジスタは論理ゲートでゲート制
    御され、上記第3出力トランジスタは上記制御手段でゲ
    ート制御される請求項3記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 上記制御手段はインバータであり、上記
    論理ゲートは出力トランジスタと第2出力トランジスタ
    をそれぞれゲート制御する第1,第2ナンドゲートであ
    る請求項4記載の半導体集積回路。
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