JP3241543B2 - Semiconductor circuit characteristic evaluation device and semiconductor circuit device provided with characteristic evaluation device - Google Patents
Semiconductor circuit characteristic evaluation device and semiconductor circuit device provided with characteristic evaluation deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体論理回路の特性を
評価する半導体回路の特性評価装置と、この特性評価装
置が組み込まれた半導体回路装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor circuit characteristic evaluation device for evaluating characteristics of a semiconductor logic circuit, and a semiconductor circuit device incorporating the characteristic evaluation device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は半導体回路の特性評価を行なう従
来の特性評価装置の構成を示す回路図であり、同図では
半導体回路としてインバータ論理回路が取り上げられ、
nチャネルMOS型電界効果トランジスタ(以下n−M
OSEFTという)10とpチャネルMOS型電界効果
トランジスタ(以下p−MOSEFTという)20との
ゲート同志とドレイン同志とがそれぞれ接続されてい
る。そして、ゲート同志の接続点tiが入力端子とさ
れ、ドレイン同志の接続点toが出力端子とされ、n−
MOSEFT10のソースには、低電位の電源電圧を供
給する低電位パッド107が接続され、p−MOSFE
Tのソースには高電位の電源電圧を供給する高電位パッ
ド105が接続され、n−MOSFET10とp−MO
SFETとでインバータ論理回路30aが構成されてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional characteristic evaluation device for evaluating characteristics of a semiconductor circuit. In FIG. 5, an inverter logic circuit is taken as a semiconductor circuit.
n-channel MOS field effect transistor (hereinafter referred to as n-M
The gate and drain of an OSEFT 10 and a p-channel MOS field-effect transistor (hereinafter, p-MOSEFT) 20 are connected to each other. The connection point ti between the gates is used as an input terminal, the connection point to between the drains is used as an output terminal, and n-
A low-potential pad 107 for supplying a low-potential power supply voltage is connected to the source of the MOSEFT 10.
A high-potential pad 105 for supplying a high-potential power supply voltage is connected to the source of T, and the n-MOSFET 10 and the p-MO
An inverter logic circuit 30a is configured with the SFET.
【0003】このようにして、同様な構成のインバータ
論理回路30b、30c・・30n(nは奇数)が構成
され、各インバータ論理回路30a、30b・・30n
が互いに直列に接続され、最終段のインバータ論理回路
30nの出力端子toが、初段のインバータ論理回路3
0aの入力端子tiに接続されて、リング状の自己発振
回路が構成され、最終段のインバータ論理回路30nの
出力端子toには、該出力端子toの信号波形の波形変
化や周波数変化を計測評価する測定器の接続用の計測用
パッド106が接続してある。In this manner, inverter logic circuits 30b, 30c... 30n (n is an odd number) having the same configuration are formed, and the respective inverter logic circuits 30a, 30b.
Are connected in series with each other, and the output terminal to of the last stage inverter logic circuit 30n is connected to the first stage inverter logic circuit 3n.
0a is connected to the input terminal ti to form a ring-shaped self-oscillation circuit. The output terminal to of the final stage inverter logic circuit 30n measures and evaluates the waveform change and frequency change of the signal waveform of the output terminal to. A measuring pad 106 for connecting a measuring instrument to be connected is connected.
【0004】このような構成の特性評価装置によると、
自己発振の信号波形や周波数を最終段のインバータ論理
回路30nの出力端子toに、計測用パッド106を介
して接続されるオシロスコープなどの測定器により解析
評価して、インバータ論理回路30a〜30nの動作特
性、ひいてはインバータ論理回路を構成するp−MOS
FET及びn−MOSFETの動作特性の評価を行なう
ことができる。また、発振周波数が初期の発振周波数か
らどの程度変化したかを判定して、インバータ論理回路
を構成するp−MOSFET及びn−MOSFETの特
性劣化の程度を判定することもできる。According to the characteristic evaluation device having such a configuration,
The signal waveform and frequency of the self-oscillation are analyzed and evaluated by a measuring instrument such as an oscilloscope connected via the measuring pad 106 to the output terminal to of the final stage inverter logic circuit 30n, and the operation of the inverter logic circuits 30a to 30n is performed. P-MOS that constitutes the characteristics and thus the inverter logic circuit
The operation characteristics of the FET and the n-MOSFET can be evaluated. It is also possible to determine how much the oscillation frequency has changed from the initial oscillation frequency and determine the degree of characteristic deterioration of the p-MOSFET and the n-MOSFET constituting the inverter logic circuit.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の特性評価
装置によると、インバータ論理回路30aで説明する
と、p−MOSFET20のソースには一定の高電位の
電源電圧が印加され、n−MOSFET10のソースに
は一定の低電位の電源電圧が印加された状態で、発振動
作が行なわれ、インバータ論理回路の動作特性の評価が
行なわれる。しかし、実際の回路では例えばよく使用さ
れるNAND回路やNOR回路で明らかなように、n−
MOSFETのソース電位及びp−MOSFETのソー
ス電位は、信号伝達時にはグランド電位から、電源電圧
Vccまでの範囲で変化するのが通常である。この場
合、それぞれのMOSFETの基板電位またはウェル電
位は、n−MOSFETではグランド電位に、p−MO
SFETでは電源電圧Vccの電位に接続固定されてい
るので、各MOSFETのソース電位が変化すること
で、各MOSFETには基板バイアス効果が生じ、各M
OSFETのしきい値電圧が変化することになる。これ
に対して、前述の特性評価装置では、実際に即した基板
バイアス効果の発生条件下での特性評価が行なわれない
という問題がある。According to the above-described conventional characteristic evaluation apparatus, in the case of the inverter logic circuit 30a, a constant high potential power supply voltage is applied to the source of the p-MOSFET 20 and the source of the n-MOSFET 10 Oscillates in a state where a constant low potential power supply voltage is applied, and the operation characteristics of the inverter logic circuit are evaluated. However, in an actual circuit, for example, as is apparent from a frequently used NAND circuit or NOR circuit, n-
Normally, the source potential of the MOSFET and the source potential of the p-MOSFET change within a range from the ground potential to the power supply voltage Vcc during signal transmission. In this case, the substrate potential or well potential of each MOSFET is set to the ground potential in the n-MOSFET, and the p-MO
Since the SFET is fixedly connected to the potential of the power supply voltage Vcc, a change in the source potential of each MOSFET causes a substrate bias effect in each MOSFET, and causes each M
The threshold voltage of the OSFET will change. On the other hand, the above-described characteristic evaluation apparatus has a problem that the characteristic evaluation is not performed under the condition where the substrate bias effect actually occurs.
【0006】本発明は前述した半導体回路の特性評価の
現状に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、
半導体素子の電極の電位が変化する実際に即した基板バ
イアス効果の発生条件下で、半導体論理回路の特性を評
価することが可能な半導体回路の特性評価装置を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation of the evaluation of characteristics of semiconductor circuits.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor circuit characteristic evaluation device capable of evaluating the characteristics of a semiconductor logic circuit under a condition of occurrence of a substrate bias effect that is practical in which the potential of an electrode of a semiconductor element changes.
【0007】また、本発明の第2の目的は、トランジス
タの電極の電位が変化する実際に即した基板バイアス効
果の発生条件下で、半導体論理回路の特性を評価するこ
とが可能な半導体回路の特性評価装置が組み込まれた半
導体回路装置を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a semiconductor circuit capable of evaluating the characteristics of a semiconductor logic circuit under the condition of the occurrence of a substrate bias effect in accordance with the fact that the potential of the transistor electrode changes. An object of the present invention is to provide a semiconductor circuit device incorporating a characteristic evaluation device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るために、本発明は、半導体素子により半導体論理回路
が構成され、該半導体論理回路の複数が奇数段互いに直
列に接続され、最終段の半導体論理回路の出力端子が、
初段の半導体論理回路の入力端子に接続され、前記出力
端子での発振波形を計測することにより、前記半導体論
理回路の特性を評価する半導体回路の特性評価装置にお
いて、前記半導体素子の電極に接続され、該電極に印加
される電源電圧を変化するバイアス効果発生手段と、前
記最終段の半導体論理回路の出力端子の発振波形を計測
する計測手段とを有する。In order to achieve the first object, the present invention provides a semiconductor logic circuit comprising a semiconductor element, and a plurality of the semiconductor logic circuits are connected in series to each other in odd-numbered stages. The output terminal of the semiconductor logic circuit of the stage is
In a semiconductor circuit characteristic evaluation device that is connected to an input terminal of a first-stage semiconductor logic circuit and measures an oscillation waveform at the output terminal to evaluate characteristics of the semiconductor logic circuit, the semiconductor device is connected to an electrode of the semiconductor element. has a bias effect generating means for varying the power supply voltage applied to the electrodes, and a measuring means for measuring the oscillation waveform of the output terminals of the semiconductor logic circuit of the final stage.
【0009】そして、請求項1記載の発明では、半導体
素子が、第1のpチャネル型電界効果トランジスタと、
該第1のpチャネル型電界効果トランジスタと共通ソー
ス及び共通ドレインを有し、該第1のpチャネル型電界
効果トランジスタに並列に接続される第2のpチャネル
型電界効果トランジスタと、前記共通ドレインにドレイ
ンが接続されたnチャネル型電界効果トランジスタとか
らなり、半導体論理回路がNAND論理回路であり、前
記共通ゲート及び前記nチャネル型電界効果トランジス
タのゲートに入力端子が設けられ、前記共通ドレイン及
び前記nチャネル型電界効果トランジスタのドレインに
出力端子が設けられ、バイアス効果発生手段が、前記共
通ソースに接続され、該ソースの電圧を高電位の電源電
圧よりも低下させる第1のバイアス効果発生手段と、前
記nチャネル型電界効果トランジスタのソースに接続さ
れ、該ソースの電圧を低電位の電源電圧よりも上昇させ
る第2のバイアス効果発生手段とからなり、計測手段
が、最終段のNAND論理回路の出力端子に接続される
計測用パッドに接続され、前記NAND論理回路の特性
評価の発振波形を計測する測定器であり、前記第1のバ
イアス効果発生手段に前記高電位の電源電圧を供給する
高電位パッドと、前記第2のバイアス効果発生手段に前
記低電位の電源電圧を供給する低電位パッドと有するこ
とを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention, the semiconductor device includes a first p-channel type field effect transistor;
A second p-channel field-effect transistor having a common source and a common drain with the first p-channel field-effect transistor, and connected in parallel with the first p-channel field-effect transistor; A semiconductor logic circuit is a NAND logic circuit, an input terminal is provided at the common gate and a gate of the n-channel field effect transistor, and the common drain and An output terminal is provided at a drain of the n-channel type field effect transistor, and a bias effect generating means is connected to the common source, the first bias effect generating means for lowering the voltage of the source from a high potential power supply voltage. And a source of the n-channel field effect transistor, And a second bias effect generating means for raising the voltage of the NAND logic circuit from a low potential power supply voltage. The measuring means is connected to a measurement pad connected to an output terminal of the final stage NAND logic circuit. A high-potential pad for supplying the high-potential power supply voltage to the first bias-effect generating means; and a low-potential power supply for the second bias-effect generating means. And a low-potential pad for supplying a voltage.
【0010】請求項2記載の発明では、半導体素子が、
第1のnチャネル型電界効果トランジスタと、該第1の
nチャネル型電界効果トランジスタと共通ソース及び共
通ドレインを有し、該第1のnチャネル型電界効果トラ
ンジスタに並列に接続される第2のnチャネル型電界効
果トランジスタと、前記共通ドレインにドレインが接続
されるpチャネル型電界効果トランジスタとからなり、
半導体論理回路がNOR論理回路であり、前記pチャネ
ル型電界効果トランジスタのゲート及び前記共通ゲート
に入力端子が設けられ、前記pチャネル型電界効果トラ
ンジスタのドレイン及び前記共通ドレインに出力端子が
設けられ、バイアス効果発生手段が、前記pチャネル型
電界効果トランジスタのソースに接続され、該ソースの
電圧を高電位の電源電圧よりも低下させる第1のバイア
ス効果発生手段と、前記共通ソースに接続され、該ソー
スの電圧を低電位の電源電圧よりも上昇させる第2のバ
イアス効果発生手段とからなり、計測手段が、最終段の
NOR論理回路の出力端子に接続される計測用パッドに
接続され、前記NOR論理回路の特性評価の発振波形を
計測する測定器であり、前記第1のバイアス効果発生手
段に前記高電位の電源電圧を供給する高電位パッドと、
前記第2のバイアス効果発生手段に前記低電位の電源電
圧を供給する低電位パッドと有することを特徴とするも
のである。According to the second aspect of the present invention, the semiconductor element is:
A first n-channel field-effect transistor; and a second n-channel field-effect transistor having a common source and a common drain with the first n-channel field-effect transistor and connected in parallel to the first n-channel field-effect transistor. an n-channel field-effect transistor, and a p-channel field-effect transistor having a drain connected to the common drain,
A semiconductor logic circuit is a NOR logic circuit, an input terminal is provided at a gate of the p-channel field-effect transistor and the common gate, and an output terminal is provided at a drain and the common drain of the p-channel field-effect transistor; A bias effect generating means connected to a source of the p-channel field effect transistor, a first bias effect generating means for lowering the voltage of the source below a high potential power supply voltage, and a bias effect generating means connected to the common source; A second bias effect generating means for raising the voltage of the source above a low potential power supply voltage, wherein the measuring means is connected to a measuring pad connected to the output terminal of the NOR logic circuit at the last stage; A measuring device for measuring an oscillation waveform for characteristic evaluation of a logic circuit, wherein the first bias effect generating means is provided with the high potential A high potential pad for supplying a source voltage,
And a low potential pad for supplying the low potential power supply voltage to the second bias effect generating means.
【0011】前記第2の目的を達成するために、請求項
4記載の発明は、上記の本発明に半導体回路評価装置
が、半導体回路装置に組み込まれていることを特徴とす
るものである。[0011] To achieve the second object, the present invention provides
The invention described in Item 4 is characterized in that the semiconductor circuit evaluation device of the present invention is incorporated in a semiconductor circuit device.
【0012】[0012]
【作用】本発明によると、半導体素子を構成素子とする
半導体論理回路の複数が奇数段互いに直列に接続され、
最終段の半導体論理回路の出力端子が、初段の半導体論
理回路の入力端子に接続されて特性評価装置が構成さ
れ、その発振波形が出力端子において計測手段により計
測され、半導体論理回路の特性評価が行なわれる。この
場合、バイアス効果発生手段によって、バイアス効果発
生手段が接続される前記半導体素子の電極に印加される
電源電圧が変化され、特性評価装置は実際に即したバイ
アス効果の発生条件下で、半導体論理回路の特性評価を
行なう。 According to the present invention, a plurality of semiconductor logic circuits each having a semiconductor element as a constituent element are connected in series to odd-numbered stages,
The output terminal of the last-stage semiconductor logic circuit is connected to the input terminal of the first-stage semiconductor logic circuit to constitute a characteristic evaluation device, and its oscillation waveform is measured at the output terminal by the measuring means, and the characteristic evaluation of the semiconductor logic circuit is performed. Done. In this case, the power supply voltage applied to the electrode of the semiconductor element to which the bias effect generating means is connected is changed by the bias effect generating means, and the characteristic evaluation apparatus performs the semiconductor logic operation under the actual condition of the bias effect. Evaluate the characteristics of the circuit.
【0013】そして、請求項1記載の発明によると、第
1のpチャネル型電界効果トランジスタと、該第1のp
チャネル型電界効果トランジスタと共通ソース及び共通
ドレインを有し、該第1のpチャネル型電界効果トラン
ジスタに並列に接続される第2のpチャネル型電界効果
トランジスタと、前記共通ドレインにドレインが接続さ
れたnチャネル型電界効果トランジスタとによりNAN
D論理回路が構成される。そして、NAND論理回路の
特性評価に際しては、共通ソースに接続され、高電位パ
ッドから高電位の電源電圧が供給される第1のバイアス
効果発生手段により、該ソースの電圧が高電位の電源電
圧よりも低下される。また、前記nチャネル型電界効果
トランジスタのソースに接続され、低電位パッドから低
電位の電源電圧が供給される第2のバイアス効果発生手
段により、該ソースの電圧が低電位の電源電圧よりも上
昇されて、特性評価装置にバイアス効果が発生される。
このようなバイアス効果発生条件下で、共通ゲート及び
nチャネル型電界効果トランジスタのゲートを入力端子
とし、共通ドレイン及びnチャネル型電界効果トランジ
スタのドレインを出力端子として、最終段のトランジス
タ論理回路の出力端子に接続される計測用パッドに接続
され、前記NAND論理回路の特性評価の発振波形を計
測する測定器によって、特性評価装置は、実際に即した
バイアス効果の発生条件下でNAND論理回路の特性評
価を行なう。[0013] Then, according to the first aspect of the invention, a first p-channel type field effect transistor, the first p
A second p-channel field-effect transistor having a channel-type field-effect transistor, a common source and a common drain, connected in parallel to the first p-channel-type field-effect transistor, and a drain connected to the common drain NAN with the n-channel type field effect transistor
A D logic circuit is configured. When the characteristics of the NAND logic circuit are evaluated, the first bias effect generator connected to the common source and supplied with a high-potential power supply voltage from a high-potential pad makes the source voltage higher than the high-potential power supply voltage. Is also reduced. A second bias effect generating means connected to the source of the n-channel field effect transistor and supplied with a low-potential power supply voltage from a low-potential pad causes the source voltage to rise above the low-potential power supply voltage. As a result, a bias effect is generated in the characteristic evaluation device.
Under such a bias effect generation condition, the common gate and the gate of the n-channel type field effect transistor are used as the input terminal, and the common drain and the drain of the n-channel type field effect transistor are used as the output terminal. The measuring device connected to the measuring pad connected to the terminal and measuring the oscillation waveform of the characteristic evaluation of the NAND logic circuit allows the characteristic evaluation device to determine the characteristic of the NAND logic circuit under the condition of the actual occurrence of the bias effect. Perform an evaluation.
【0014】また、請求項2記載の発明によると、第1
のnチャネル型電界効果トランジスタと、該第1のnチ
ャネル型電界効果トランジスタと共通ソース及び共通ド
レインを有し、該第1のnチャネル型電界効果トランジ
スタに並列に接続される第2のnチャネル型電界効果ト
ランジスタと、前記共通ドレインにドレインが接続され
るpチャネル型電界効果トランジスタとによりNOR論
理回路が構成される。そして、NOR論理回路の特性評
価に際しては、pチャネル型電界効果トランジスタのソ
ースに接続され、高電位パッドから高電位の電源電圧が
供給される第1のバイアス効果発生手段により、該ソー
スの電圧が高電位の電源電圧よりも低下される。また、
前記共通ソースに接続され、低電位パッドから低電位の
電源電圧が供給される第2のバイアス効果発生手段によ
り、該ソースの電圧が低電位の電源電圧よりも上昇され
て、特性評価装置にバイアス効果が発生される。このよ
うなバイアス効果発生条件下で、pチャネル型電界効果
トランジスタのゲート及び共通ゲートを入力端子とし、
pチャネル型電界効果トランジスタのドレイン及び共通
ドレインを出力端子として、最終段のNOR論理回路の
出力端子に接続される計測用パッドに接続され、前記N
OR論理回路の特性評価の発振波形を計測する測定器に
よって、特性評価装置は、実際に即したバイアス効果の
発生条件下でNAND論理回路の特性評価を行なう。 [0014] According to the second aspect of the invention, the first
An n-channel field-effect transistor, a second n-channel transistor having a common source and a common drain with the first n-channel field-effect transistor, and connected in parallel to the first n-channel field-effect transistor. And a p-channel field effect transistor having a drain connected to the common drain constitutes a NOR logic circuit. When evaluating the characteristics of the NOR logic circuit, the first bias effect generating means connected to the source of the p-channel field-effect transistor and supplied with a high-potential power supply voltage from a high-potential pad reduces the voltage of the source. It is lowered below the high potential power supply voltage. Also,
The second bias effect generating means connected to the common source and supplied with a low-potential power supply voltage from a low-potential pad raises the voltage of the source above the low-potential power supply voltage, thereby biasing the characteristic evaluation device. The effect is generated. Under such a bias effect generation condition, the gate and the common gate of the p-channel field effect transistor are used as input terminals,
The drain and common drain of the p-channel field-effect transistor are connected as output terminals to a measurement pad connected to the output terminal of the NOR logic circuit at the final stage, and the N
The characteristic evaluation device performs the characteristic evaluation of the NAND logic circuit under the condition of the actual occurrence of the bias effect by using the measuring device that measures the oscillation waveform of the characteristic evaluation of the OR logic circuit.
【0015】請求項4記載の発明に係る半導体回路装置
に組み込まれている半導体回路評価装置では、半導体素
子を構成素子とする半導体論理回路の複数が奇数段互い
に直列に接続され、最終段の半導体論理回路の出力端子
が、初段の半導体論理回路の入力端子に接続されて特性
評価装置が構成され、その発振波形が出力端子において
計測手段により計測され、半導体論理回路の特性評価が
行なわれる。この場合、バイアス効果発生手段によっ
て、バイアス効果発生手段が接続される前記半導体素子
の電極に印加される電源電圧が変化され、特性評価装置
は実際に即したバイアス効果の発生条件下で、半導体論
理回路の特性評価を行なう。In a semiconductor circuit evaluation device incorporated in a semiconductor circuit device according to a fourth aspect of the present invention, a plurality of semiconductor logic circuits each having a semiconductor element as a constituent element are connected in series to odd-numbered stages, and a final semiconductor The output terminal of the logic circuit is connected to the input terminal of the first-stage semiconductor logic circuit to form a characteristic evaluation device. The oscillation waveform is measured at the output terminal by the measuring means, and the characteristics of the semiconductor logic circuit are evaluated. In this case, the power supply voltage applied to the electrode of the semiconductor element to which the bias effect generating means is connected is changed by the bias effect generating means, and the characteristic evaluation apparatus performs the semiconductor logic operation under the actual condition of the bias effect. Evaluate the characteristics of the circuit.
【0016】[0016]
【実施例】先ず、半導体回路の特性評価装置に係る参考
例と実施例を、図1ないし図3を参照して説明する。図
1は参考例の構成を示す回路図、図2は本発明の第1の
実施例の構成を示す回路図、図3は本発明の第2の実施
例の構成を示す回路図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a reference relating to a device for evaluating characteristics of a semiconductor circuit
Examples and embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a reference example , FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【0017】[参考例] 図1において、31a〜31n(nは奇数)は、特性が
評価されるp−MOSFET及びn−MOSFETから
なるインバータ論理回路を含むインバータ論理回路部で
あり、インバータ論理回路部31bで説明すると、すで
に図5を参照して説明した従来の回路に対して、高電位
パッド105に第1のバイアス効果発生手段としてのp
−MOSEFT22のソースが接続され、p−MOSE
FT22のドレインは、p−MOSEFT20のソース
に接続され、p−MOSEFT22のゲートは低電位パ
ッド107に接続されている。また、低電位パッド10
7に第2のバイアス効果発生手段としてのn−MOSF
ET21のソースが接続され、n−MOSFET21の
ドレインは、n−MOSFET10のソースに接続さ
れ、n−MOSFET21のゲートは高電位パッド10
5に接続されている。そして、その他の部分をすでに図
5を参照して説明した従来の評価装置と同一にして、p
−MOSFT20、n−MOSFET10、p−MOS
EFT22、及びn−MOSFET21でインバータ論
理回路部が構成され、複数のインバータ論理回路部31
a〜31nの奇数段がリング状に接続されている。 REFERENCE EXAMPLE In FIG. 1, reference numerals 31a to 31n (n is an odd number) indicate inverter logic circuits including an inverter logic circuit composed of a p-MOSFET and an n-MOSFET whose characteristics are evaluated. Explaining in the section 31b, the high potential pad 105 is provided with p as a first bias effect generating means with respect to the conventional circuit already described with reference to FIG.
The source of the MOSEFT 22 is connected, and the p-MOSE
The drain of FT22 is connected to the source of p-MOSEFT20, and the gate of p-MOSEFT22 is connected to low potential pad 107. In addition, the low potential pad 10
7 shows an n-MOSF as a second bias effect generating means.
The source of the ET 21 is connected, the drain of the n-MOSFET 21 is connected to the source of the n-MOSFET 10, and the gate of the n-MOSFET 21 is connected to the high potential pad 10.
5 is connected. Other parts are the same as those of the conventional evaluation apparatus already described with reference to FIG.
-MOSFT20, n-MOSFET10, p-MOS
The EFT 22 and the n-MOSFET 21 constitute an inverter logic circuit, and the plurality of inverter logic circuits 31
The odd-numbered stages a to 31n are connected in a ring shape.
【0018】このような構成の参考例の動作を説明す
る。本参考例では、インバータ論理回路部において、n
−MOSFET21のゲートが高電位パッド105に接
続され、p−MOSFET22のゲートは低電位パッド
107に接続されているので、n−MOSFET21と
p−MOSFET22とは、常時オン状態になってい
る。本参考例では、前段のインバータ論理回路部31a
の出力端子toの信号レベルがLレベルであると、n−
MOSFET10はオフ状態、p−MOSFET20は
オン状態となり、n−MOSFET21とp−MOSF
ET22とがオン状態であるから、インバータ論理回路
部31bの出力端子toには、p−MOSFET22、
20を介して、高電位パッド105からの高電位の電源
電圧が供給され、インバータ論理回路部31bの出力端
子toの信号レベルはHレベルになる。The operation of the reference example having such a configuration will be described. In this reference example , in the inverter logic circuit unit, n
Since the gate of the MOSFET 21 is connected to the high potential pad 105 and the gate of the p-MOSFET 22 is connected to the low potential pad 107, the n-MOSFET 21 and the p-MOSFET 22 are always on. In this reference example , the inverter logic circuit unit 31a in the preceding stage
If the signal level of the output terminal to is L level, n-
The MOSFET 10 is turned off, the p-MOSFET 20 is turned on, and the n-MOSFET 21 and the p-MOSF
Since the ET22 and the ET22 are in the ON state, the p-MOSFET22,
A high-potential power supply voltage is supplied from the high-potential pad 105 via 20, and the signal level of the output terminal to of the inverter logic circuit unit 31b becomes H level.
【0019】一方、前段のインバータ論理回路部31a
の出力端子toの信号レベルがHレベルであると、n−
MOSFET10はオン状態、p−MOSFET20は
オフ状態となり、n−MOSFET21とp−MOSF
ET22とがオン状態であるから、インバータ論理回路
部31bの出力端子toには、n−MOSFET21、
10を介して、低電位パッド107からの低電位の電源
電圧が供給され、インバータ論理回路部31bの出力端
子toの信号レベルはLレベルになる。On the other hand, the preceding inverter logic circuit section 31a
Is at the H level, n-
MOSFET 10 is turned on, p-MOSFET 20 is turned off, and n-MOSFET 21 and p-MOSF are turned on.
Since the ET22 and the ET22 are on, the output terminal to of the inverter logic circuit unit 31b is connected to the n-MOSFET 21,
A low-potential power supply voltage is supplied from the low-potential pad 107 via 10, and the signal level of the output terminal to of the inverter logic circuit unit 31b becomes L level.
【0020】このようにして、インバータ論理回路部3
1bは、入力信号レベルが反転したレベルの出力信号を
出力するインバータ動作を行い、複数のインバータ論理
回路部31a〜31nが、奇数段リング状に接続された
特性評価装置では自己発振動作が誘起される。この場
合、例えばインバータ論理回路部31bの出力端子to
の信号がHレベルからLレベルに変化し、即ちn−MO
SFET10がオン状態からオフ状態に変化する時に
は、n−MOSFET10のソースの電位は、n−MO
SFET21の電圧降下によって、低電位パッド107
のグランド電位(接地された基板電位)にはならず、接
地された基板電位よりもやや高い電位になる。従って、
n−MOSFET10のソースとn−MOSFET10
が形成されている基板との間に、逆バイアス電圧が印加
されてn−MOSFET10には、基板バイアス効果が
設定される。Thus, the inverter logic circuit unit 3
1b performs an inverter operation of outputting an output signal having an inverted input signal level, and a self-oscillation operation is induced in a characteristic evaluation device in which a plurality of inverter logic circuit units 31a to 31n are connected in an odd-numbered ring shape. You. In this case, for example, the output terminal to of the inverter logic circuit unit 31b
Changes from H level to L level, that is, n-MO
When the SFET 10 changes from the on state to the off state, the potential of the source of the n-MOSFET 10 becomes n-MO
The voltage drop of the SFET 21 causes the low potential pad 107
Does not become the ground potential (grounded substrate potential), but becomes slightly higher than the grounded substrate potential. Therefore,
Source of n-MOSFET 10 and n-MOSFET 10
A reverse bias voltage is applied between the n-MOSFET 10 and the substrate on which the substrate is formed, so that a substrate bias effect is set in the n-MOSFET 10.
【0021】一方、インバータ論理回路部31bの出力
端子toの信号がLレベルからHレベルに変化し、即ち
p−MOSFET20がオン状態からオフ状態に変化す
る時には、p−MOSFET20のソースの電位は、p
−MOSFET22の電圧降下によって、高電位パッド
105の電源電圧Vcc(電源電圧Vccに接続されて
いる基板電位)にはならず、該基板電位よりもやや低い
電位になる。従って、p−MOSFET20のソースと
p−MOSFET20が形成されている基板との間に、
逆バイアス電圧が印加されてp−MOSFET20に
は、基板バイアス効果が設定される。On the other hand, when the signal at the output terminal to of the inverter logic circuit section 31b changes from the L level to the H level, that is, when the p-MOSFET 20 changes from the on state to the off state, the source potential of the p-MOSFET 20 becomes p
-Due to the voltage drop of the MOSFET 22, the power supply voltage Vcc of the high-potential pad 105 (substrate potential connected to the power supply voltage Vcc) does not become, but becomes slightly lower than the substrate potential. Therefore, between the source of the p-MOSFET 20 and the substrate on which the p-MOSFET 20 is formed,
When a reverse bias voltage is applied, a body bias effect is set in the p-MOSFET 20.
【0022】このようにして、本参考例によると、計測
用パッド106にオシロスコープなどの動作特性の評価
を行なう測定器を接続し、インバータ論理回路部31a
〜31nがn段リング状に接続された評価装置を自己発
振させることにより、基板バイアス効果が設定された実
際の状態に近い計測条件下で、インバータ論理回路ひい
てはインバータ論理回路を構成するトランジスタの動作
特性や動作の劣化特性を、高精度で的確に計測し、動作
状態の判定を行なうことが可能になる。As described above, according to the present embodiment , a measuring device such as an oscilloscope for evaluating operating characteristics is connected to the measuring pad 106, and the inverter logic circuit 31a is connected.
The self-oscillation of an evaluation device in which n-stage rings are connected to each other under the measurement conditions close to the actual state in which the substrate bias effect is set, and thus the operation of the inverter logic circuit and the transistor constituting the inverter logic circuit. It is possible to accurately and accurately measure characteristics and operation deterioration characteristics and determine an operation state.
【0023】[第1の実施例] 次に、本発明の第1の実施例を図2を参照して説明す
る。図2において、32a〜32n(nは奇数)は、本
実施例で特性が評価されるp−MOSFET及びn−M
OSFETからなるNAND論理回路を含むNAND論
理回路部であり、NAND論理回路部32bで説明する
と、すでに図1を参照して説明した参考例の回路に対し
て、p−MOSFET20に代えて、共通のドレイン及
びソースを有し、互いに並列に接続されたp−MOSF
ET20aとp−MOSFET20bとが設けられ、該
共通ソースがp−MOSFET22のドレインに接続さ
れ、該共通ドレインがn−MOSFET10のドレイン
に接続されている。そして、p−MOSFET20a、
20b、n−MOSFET10、p−MOSFET2
2、及びn−MOSFET10でNAND論理回路部が
構成され、複数のNAND論理回路部32a〜32nが
奇数段リング状に接続されている。本実施例のその他の
部分の構成は、すでに図1を参照して説明した参考例と
同一なので重複する説明は省略する。[ First Embodiment] Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 32a to 32n (n is an odd number) are p-MOSFETs and n-Ms whose characteristics are evaluated in the present embodiment.
This is a NAND logic circuit section including a NAND logic circuit composed of an OSFET. In the NAND logic circuit section 32b, a common circuit is used instead of the p-MOSFET 20 with respect to the circuit of the reference example already described with reference to FIG. P-MOSF having a drain and a source and connected in parallel with each other
An ET 20a and a p-MOSFET 20b are provided, the common source is connected to the drain of the p-MOSFET 22, and the common drain is connected to the drain of the n-MOSFET 10. And the p-MOSFET 20a,
20b, n-MOSFET 10, p-MOSFET2
2, and the n-MOSFET 10 constitute a NAND logic circuit portion, and a plurality of NAND logic circuit portions 32a to 32n are connected in an odd-numbered stage ring shape. The configuration of the other parts of the present embodiment is the same as that of the reference example already described with reference to FIG.
【0024】次に、このような構成の本実施例の動作を
説明する。本実施例でNAND論理回路部32bを取り
上げて説明すると、n−MOSFET21及びp−MO
SFET20bのゲートは、高電位パッド105に接続
され、p−MOSFET22のゲートは低電位パッド1
07に接続されているので、n−MOSFET21及び
p−MOSFET22は常時オン状態にあり、p−MO
SFET20bは常時オフ状態にある。本実施例では、
前段のNAND論理回路部32aの出力端子toの信号
レベルがHレベルであると、n−MOSFET10はオ
ン状態となり、p−MOSFET20aはオフ状態にな
り、この時n−MOSFET21及びp−MOSFET
22はオン状態にあるので、NAND論理回路部32b
の出力端子toは、n−MOSFET10、21を介し
て、低電位パッド107に接続されることになり、該出
力端子toの信号レベルはLレベルとなる。Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be described. In this embodiment, the NAND logic circuit section 32b will be described. The n-MOSFET 21 and the p-MO
The gate of the SFET 20b is connected to the high potential pad 105, and the gate of the p-MOSFET 22 is connected to the low potential pad 1
07, the n-MOSFET 21 and the p-MOSFET 22 are always on, and the p-MO
The SFET 20b is always off. In this embodiment,
When the signal level of the output terminal to of the NAND logic circuit unit 32a at the preceding stage is at the H level, the n-MOSFET 10 is turned on and the p-MOSFET 20a is turned off. At this time, the n-MOSFET 21 and the p-MOSFET
22 is in the ON state, the NAND logic circuit unit 32b
Is connected to the low potential pad 107 via the n-MOSFETs 10 and 21, and the signal level of the output terminal to becomes L level.
【0025】一方、前段のNAND論理回路部32aの
出力端子toの信号レベルがLレベルであると、n−M
OSFET10はオフ状態となり、p−MOSFET2
0aはオン状態となり、この時n−MOSFET21及
びp−MOSFET22はオン状態にあるので、NAN
D論理回路部32bの出力端子toは、p−MOSFE
T20a、22を介して高電位パッド105に接続され
ることになり、該出力端子toの信号レベルはHレベル
となる。On the other hand, if the signal level of the output terminal to of the preceding NAND logic circuit section 32a is at L level, nM
OSFET 10 is turned off, and p-MOSFET 2
0a is turned on. At this time, since the n-MOSFET 21 and the p-MOSFET 22 are turned on, NAN
The output terminal to of the D logic circuit unit 32b is a p-MOSFE
It is connected to the high potential pad 105 via T20a, T22, and the signal level of the output terminal to becomes H level.
【0026】このようにして、本実施例のNAND論理
回路部32bは、入力信号レベルが反転したレベルの出
力信号を出力するインバータ動作を行い、複数のNAN
D論理回路部32a〜32nが、奇数段リング状に接続
された特性評価装置では自己発振動作が誘起される。こ
の場合、例えばNAND論理回路部32bの出力端子t
oの信号がHレベルからLレベルに変化し、即ちn−M
OSFET10がオン状態からオフ状態に変化する時に
は、n−MOSFET10のソースの電位は、n−MO
SFET21の電圧降下によって、低電位パッド107
のグランド電位(接地された基板電位)にはならず、接
地された基板電位よりもやや高い電位になる。従って、
n−MOSFET10のソースとn−MOSFET10
が形成されている基板との間に、逆バイアス電圧が印加
されてn−MOSFET10には、基板バイアス効果が
設定される。As described above, the NAND logic circuit section 32b of the present embodiment performs an inverter operation of outputting an output signal having an inverted level of the input signal level, and performs a plurality of NAN operations.
In the characteristic evaluation device in which the D logic circuit units 32a to 32n are connected in an odd-numbered ring shape, a self-oscillation operation is induced. In this case, for example, the output terminal t of the NAND logic circuit unit 32b
o changes from H level to L level, that is, n−M
When the OSFET 10 changes from the on state to the off state, the potential of the source of the n-MOSFET 10 becomes n-MO
The voltage drop of the SFET 21 causes the low potential pad 107
Does not become the ground potential (grounded substrate potential), but becomes slightly higher than the grounded substrate potential. Therefore,
Source of n-MOSFET 10 and n-MOSFET 10
A reverse bias voltage is applied between the n-MOSFET 10 and the substrate on which the substrate is formed, so that a substrate bias effect is set in the n-MOSFET 10.
【0027】一方、NAND論理回路部32bの出力端
子toの信号がLレベルからHレベルに変化し、即ちp
−MOSFET20aがオン状態からオフ状態に変化す
る時には、p−MOSFET20aのソースの電位は、
p−MOSFET22の電圧降下によって、高電位パッ
ド105の電源電圧Vcc(電源電圧Vccに接続され
ている基板電位)にはならず、該基板電位よりもやや低
い電位になる。従って、p−MOSFET20aのソー
スとp−MOSFET20aが形成されている基板との
間に、逆バイアス電圧が印加されてp−MOSFET2
0aには、基板バイアス効果が設定される。On the other hand, the signal at the output terminal to of the NAND logic circuit 32b changes from L level to H level,
When the MOSFET 20a changes from the ON state to the OFF state, the potential of the source of the p-MOSFET 20a becomes
Due to the voltage drop of the p-MOSFET 22, the power supply voltage Vcc of the high potential pad 105 (substrate potential connected to the power supply voltage Vcc) does not become, but becomes slightly lower than the substrate potential. Therefore, a reverse bias voltage is applied between the source of the p-MOSFET 20a and the substrate on which the p-MOSFET 20a is formed, so that the p-MOSFET 2
The substrate bias effect is set to 0a.
【0028】このようにして、本実施例によると、計測
用パッド106にオシロスコープなどの動作特性の評価
を行なう測定器を接続し、NAND論理回路部32a〜
32nがn段リング状に接続された評価装置を自己発振
させることにより、基板バイアス効果が設定された実際
の状態に近い計測条件下で、NAND論理回路ひいては
NAND論理回路を構成するトランジスタの動作特性や
動作の劣化特性を、高精度で的確に計測し、動作状態の
判定を行なうことが可能になる。As described above, according to the present embodiment, a measuring instrument such as an oscilloscope for evaluating operating characteristics is connected to the measuring pad 106 and the NAND logic circuit sections 32a to 32a are connected.
The self-oscillation of the evaluation device 32n connected in an n-stage ring shape enables the NAND logic circuit, and hence the operating characteristics of the transistors constituting the NAND logic circuit, under measurement conditions close to the actual state in which the substrate bias effect is set. And the deterioration characteristics of the operation can be accurately and accurately measured, and the operation state can be determined.
【0029】[第2の実施例] 次に、本発明の第2の実施例を図3を参照して説明す
る。図3において、33a〜33n(nは奇数)は、本
実施例で特性が評価されるp−MOSFET、n−MO
SFETからなるNOR論理回路を含むNOR論理回路
部であり、NOR論理回路部33bで説明すると、すで
に図1を参照して説明した参考例の回路に対して、n−
MOSFET10に代えて、共通のドレイン及びソース
を有し、互いに並列に接続されたn−MOSFET10
aとn−MOSFET10bとが設けられ、該共通ソー
スがn−MOSFET21のドレインに接続され、該共
通ドレインがp−MOSFET20のドレインに接続さ
れている。そして、p−MOSFET20、n−MOS
FET10a、10b、p−MOSFET22、及びn
−MOSFET21でNOR論理回路部が構成され、複
数のNOR論理回路部33a〜33nが奇数段リング状
に接続されている。本実施例のその他の部分の構成は、
すでに図1を参照して説明した参考例と同一なので重複
する説明は省略する。[0029] [Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention with reference to FIG. In FIG. 3, 33a to 33n (n is an odd number) are p-MOSFETs and n-MOs whose characteristics are evaluated in the present embodiment.
This is a NOR logic circuit section including a NOR logic circuit composed of SFETs. When explained in the NOR logic circuit section 33b, the circuit of the reference example already described with reference to FIG.
An n-MOSFET 10 having a common drain and source and connected in parallel with each other instead of the MOSFET 10
a and an n-MOSFET 10b are provided, the common source is connected to the drain of the n-MOSFET 21 and the common drain is connected to the drain of the p-MOSFET 20. And p-MOSFET 20, n-MOS
FETs 10a, 10b, p-MOSFET 22, and n
-A NOR logic circuit section is constituted by the MOSFET 21, and a plurality of NOR logic circuit sections 33a to 33n are connected in an odd-numbered stage ring shape. The configuration of other parts of the present embodiment is as follows.
Since it is the same as the reference example already described with reference to FIG.
【0030】次に、このような構成の本実施例の動作を
説明する。本実施例でNOR論理回路部33bを取り上
げて説明すると、p−MOSFET22及びn−MOS
FET10bのゲートは、低電位パッド107に接続さ
れ、n−MOSFET21のゲートは高電位パッド10
5に接続されているので、p−MOSFET22及びn
−MOSFET21は常時オン状態にあり、n−MOS
FET10bは常時オフ状態にある。本実施例では、前
段のNOR論理回路部33aの出力端子toの信号レベ
ルがHレベルであると、p−MOSFET20はオフ状
態となり、n−MOSFET10aはオン状態になり、
この時p−MOSFET22及びn−MOSFET21
はオン状態にあるので、NOR論理回路部33bの出力
端子toは、n−MOSFET10a、21を介して、
低電位パッド107に接続されることになり、該出力端
子toの信号レベルはLレベルとなる。Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be described. In this embodiment, the NOR logic circuit unit 33b will be described. The p-MOSFET 22 and the n-MOS
The gate of the FET 10b is connected to the low potential pad 107, and the gate of the n-MOSFET 21 is connected to the high potential pad 107.
5, the p-MOSFET 22 and n
-MOSFET 21 is always on and n-MOS
The FET 10b is always off. In this embodiment, when the signal level of the output terminal to of the NOR logic circuit unit 33a at the preceding stage is at the H level, the p-MOSFET 20 is turned off, the n-MOSFET 10a is turned on,
At this time, the p-MOSFET 22 and the n-MOSFET 21
Is in the ON state, the output terminal to of the NOR logic circuit 33b is connected to the n-MOSFETs 10a and 21 through
The output terminal to is connected to the low potential pad 107, and the signal level of the output terminal to becomes L level.
【0031】一方、前段のNOR論理回路部32aの出
力端子toの信号レベルがLレベルであると、n−MO
SFET10aはオフ状態となり、p−MOSFET2
0はオン状態となり、この時p−MOSFET22及び
n−MOSFET21はオン状態にあるので、NOR論
理回路部33bの出力端子toは、p−MOSFET2
0、22を介して高電位パッド105に接続されること
になり、該出力端子toの信号レベルはHレベルとな
る。On the other hand, if the signal level of the output terminal to of the preceding NOR logic circuit section 32a is L level, n-MO
The SFET 10a is turned off, and the p-MOSFET 2
0 is in the ON state, and at this time, the p-MOSFET 22 and the n-MOSFET 21 are in the ON state. Therefore, the output terminal to of the NOR logic circuit 33b is connected to the p-MOSFET 2
It is connected to the high-potential pad 105 via 0 and 22, and the signal level of the output terminal to becomes H level.
【0032】このようにして、本実施例のNOR論理回
路部33bは、入力信号レベルが反転したレベルの出力
信号を出力するインバータ動作を行い、複数のNOR論
理回路部33a〜33nが、奇数段リング状に接続され
た特性評価装置では自己発振動作が誘起される。この場
合、例えばNOR論理回路部33bの出力端子toの信
号がLレベルからHレベルに変化し、即ちp−MOSF
ET20がオン状態からオフ状態に変化する時には、p
−MOSFET20のソースの電位は、p−MOSFE
T22の電圧降下によって、高電位パッド105の電源
電圧Vccの電位(電源電圧Vccの基板電位)にはな
らず、電源電圧Vccの基板電位よりもやや低い電位に
なる。従って、n−MOSFET10のソースとn−M
OSFET10が形成されている基板との間に、逆バイ
アス電圧が印加されてn−MOSFET10には、基板
バイアス効果が設定される。As described above, the NOR logic circuit section 33b of this embodiment performs an inverter operation of outputting an output signal of an inverted level of the input signal level, and the plurality of NOR logic circuit sections 33a to 33n In the characteristic evaluation device connected in a ring shape, a self-oscillation operation is induced. In this case, for example, the signal at the output terminal to of the NOR logic circuit unit 33b changes from the L level to the H level, that is, the p-MOSF
When the ET 20 changes from the on state to the off state, p
-The source potential of the MOSFET 20 is p-MOSFE
Due to the voltage drop of T22, the potential of the power supply voltage Vcc of the high potential pad 105 (substrate potential of the power supply voltage Vcc) does not become, but becomes slightly lower than the substrate potential of the power supply voltage Vcc. Therefore, the source of n-MOSFET 10 and n-M
A reverse bias voltage is applied between the substrate on which the OSFET 10 is formed and a substrate bias effect is set in the n-MOSFET 10.
【0033】一方、NOR論理回路部33bの出力端子
toの信号がHレベルからLレベルに変化し、即ちn−
MOSFET10aがオン状態からオフ状態に変化する
時には、n−MOSFET10aのソースの電位は、n
−MOSFET21の電圧降下によって、低電位パッド
107のグランド電圧(接地されている基板電位)には
ならず、該基板電位よりもやや高い電位になる。従っ
て、n−MOSFET10aのソースとn−MOSFE
T10aが形成されている基板との間に、逆バイアス電
圧が印加されてn−MOSFET10aには、基板バイ
アス効果が設定される。On the other hand, the signal at the output terminal to of the NOR logic circuit 33b changes from H level to L level, that is, n-
When the MOSFET 10a changes from the on state to the off state, the potential of the source of the n-MOSFET 10a becomes n
-Due to the voltage drop of the MOSFET 21, the ground voltage of the low-potential pad 107 (potential of the grounded substrate) is not attained, but a potential slightly higher than the substrate potential. Therefore, the source of the n-MOSFET 10a and the n-MOSFE
A reverse bias voltage is applied between the substrate on which T10a is formed and a substrate bias effect is set on the n-MOSFET 10a.
【0034】このようにして、本実施例によると、計測
用パッド106にオシロスコープなどの動作特性の評価
を行なう測定器を接続し、NOR論理回路部33a〜3
3nがn段リング状に接続された評価装置を自己発振さ
せることにより、基板バイアス効果が設定された実際の
状態に近い計測条件下で、NOR論理回路ひいてはNO
R論理回路を構成するトランジスタの動作特性や動作の
劣化特性を、高精度で的確に計測し、動作状態の判定を
行なうことが可能になる。As described above, according to the present embodiment, the measuring pad 106 is connected to a measuring device such as an oscilloscope for evaluating operating characteristics, and the NOR logic circuit units 33a to 33a are connected.
By self-oscillating the evaluation device in which 3n is connected in an n-stage ring shape, the NOR logic circuit and hence the NO under the measurement condition close to the actual state where the substrate bias effect is set.
It is possible to accurately and accurately measure the operation characteristics and operation deterioration characteristics of the transistors constituting the R logic circuit and determine the operation state.
【0035】なお、各実施例では、第1のバイアス効果
発生手段として1段のp−MOSFETを、第2のバイ
アス効果発生手段として1段のn−MOSFETを設け
た場合を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、それぞれ複数段のp−MOSFET
及びn−MOSFETを設けることが可能である。ま
た、第1の実施例ではNAND論理回路の入力端子数が
2の場合を説明したが、本発明は同実施例に限定され
ず、NAND論理回路の入力端子数を3以上にすること
も可能である。同様に、第2の実施例でのNOR論理回
路の入力端子数の2に限定されず、NOR論理回路の入
力端子数を3以上にすることも可能である。In each embodiment, a case has been described in which a one-stage p-MOSFET is provided as the first bias effect generating means and a one-stage n-MOSFET is provided as the second bias effect generating means. The present invention is not limited to these embodiments.
And an n-MOSFET. In the first embodiment, the case where the number of input terminals of the NAND logic circuit is 2 has been described. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the number of input terminals of the NAND logic circuit can be three or more. It is. Similarly, the number of input terminals of the NOR logic circuit in the second embodiment is not limited to two, and the number of input terminals of the NOR logic circuit can be three or more.
【0036】次に、特性評価装置を備えた半導体回路装
置に係る本発明の一実施例を図4を参照して説明する。
図4は本実施例の構成を示す説明図である。本実施例で
は同図に示すように、半導体集積回路42が形成されて
いる半導体回路装置としての半導体チップ41の一部
に、実施例に係る特性評価装置43が取り付けてある。Next, one embodiment of the present invention relating to a semiconductor circuit device having a characteristic evaluation device will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the present embodiment. In this embodiment, as shown in the figure, a characteristic evaluation device 43 according to the embodiment is attached to a part of a semiconductor chip 41 as a semiconductor circuit device on which a semiconductor integrated circuit 42 is formed.
【0037】本実施例によると、半導体集積回路42を
駆動する際に、特性評価装置43も同時に駆動し、特性
評価装置43により、論理回路ひいては論理回路を構成
するトランジスタの特性の評価を、計測用パッド106
に接続したオッシロスコープなどで、出力信号の波形を
監視評価することにより行い、半導体集積回路42に使
用されているトランジスタの特性を、簡単且つ的確に評
価することが可能になる。図4では高電位パッド10
5、低電位パッド107、及び計測用パッド106を半
導体集積回路42に接続されているパッドとは別に設け
ているが、半導体集積回路42に接続されているパッド
を共有することも可能である。 According to the present embodiment, when the semiconductor integrated circuit 42 is driven, the characteristic evaluation device 43 is also driven, and the characteristic evaluation device 43 measures the evaluation of the characteristics of the logic circuit and thus the transistors constituting the logic circuit. Pad 106
The characteristics of the transistors used in the semiconductor integrated circuit 42 can be easily and accurately evaluated by monitoring and evaluating the waveform of the output signal using an oscilloscope or the like connected to the oscilloscope. In FIG. 4, the high potential pad 10
5, the low potential pad 107 and the measurement pad 106 are provided separately from the pads connected to the semiconductor integrated circuit 42. However, the pads connected to the semiconductor integrated circuit 42 can be shared .
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明によると、半導体素子を構成要素
とする半導体論理回路の複数が奇数段互いに直列に接続
され、最終段の半導体論理回路の出力端子が、初段の半
導体論理回路の入力端子に接続されて構成される特性評
価装置に対して、バイアス効果発生手段によって、半導
体素子の電極に印加される電源電圧が変化されるバイア
ス効果の発生条件下で、出力端子の発振波形が計測手段
により計測され、半導体論理回路の特性評価が行なわれ
るので、実際に即したバイアス効果の発生条件下で、半
導体論理回路の特性評価を精度よく且つ的確に行なうこ
とが可能になる。According to the present invention, a plurality of odd-numbered stages of semiconductor logic circuits each including a semiconductor element are connected in series, and the output terminal of the last-stage semiconductor logic circuit is connected to the input terminal of the first-stage semiconductor logic circuit. The characteristic evaluation device is connected to the semiconductor device and the bias effect generating means changes the power supply voltage applied to the electrode of the semiconductor element under the condition of the occurrence of the bias effect. , And the characteristic evaluation of the semiconductor logic circuit is performed, so that the characteristic evaluation of the semiconductor logic circuit can be performed accurately and accurately under the actual condition of the occurrence of the bias effect.
【0039】請求項1記載の発明によると、第1のpチ
ャネル型電界効果トランジスタと、該第1のpチャネル
型電界効果トランジスタと共通ソース及び共通ドレイン
を有し、該第1のpチャネル型電界効果トランジスタに
並列に接続される第2のpチャネル型電界効果トランジ
スタと、前記共通ドレインにドレインが接続されたnチ
ャネル型電界効果トランジスタとで構成されるNAND
論理回路に対して、実際に即したバイアス効果の発生条
件下で、NAND論理回路の特性評価を精度よく且つ的
確に行なうことが可能になる。[0039] According to the first aspect of the invention, a first p-channel type field effect transistor, a p-channel type field effect transistor of the first have a common source and common drain, the first p-channel type A NAND comprising a second p-channel field-effect transistor connected in parallel to the field-effect transistor and an n-channel field-effect transistor having a drain connected to the common drain
And against the logic circuit, in developmental conditions actually conformity bias effect, it becomes possible to perform the characterization of the NAND logic circuit precisely and accurately.
【0040】請求項2記載の発明によると、第1のnチ
ャネル型電界効果トランジスタと、該第1のnチャネル
型電界効果トランジスタと共通ソース及び共通ドレイン
を有し、該第1のnチャネル型電界効果トランジスタに
並列に接続される第2のnチャネル型電界効果トランジ
スタと、前記共通ドレインにドレインが接続されるpチ
ャネル型電界効果トランジスタとで構成されるNOR論
理回路に対して、実際に即したバイアス効果の発生条件
下で、NOR論理回路の特性評価を精度よく且つ的確に
行なうことが可能になる。According to the second aspect of the present invention, the first n-channel type field-effect transistor has a common source and a common drain with the first n-channel type field-effect transistor, a second n-channel field effect transistor connected in parallel to the field effect transistor, and against the configured NOR logic circuit in the p-channel type field effect transistor having a drain to the common drain is connected, actually It is possible to accurately and accurately evaluate the characteristics of the NOR logic circuit under the condition where the appropriate bias effect occurs.
【0041】請求項4記載の発明によると、半導体回路
装置に設けられ、半導体素子を構成要素とする半導体論
理回路の複数が奇数段互いに直列に接続され、最終段の
半導体論理回路の出力端子が、初段の半導体論理回路の
入力端子に接続されて構成される特性評価装置では、バ
イアス効果発生手段によって、半導体素子の電極に印加
される電源電圧が変化されるバイアス効果の発生条件下
で、出力端子の発振波形が計測手段により計測され、半
導体論理回路の特性評価が行なわれる。このために、半
導体回路装置に設けられた半導体論理回路の特性評価
を、実際に即したバイアス効果の発生条件下で、精度よ
く且つ的確に行なうことが可能になる。According to the fourth aspect of the present invention, a plurality of semiconductor logic circuits provided in the semiconductor circuit device and having semiconductor elements as constituent elements are connected in series to odd-numbered stages, and the output terminal of the last-stage semiconductor logic circuit is connected to the odd-numbered stages. In the characteristic evaluation device configured to be connected to the input terminal of the first-stage semiconductor logic circuit, the bias effect generating means changes the power supply voltage applied to the electrode of the semiconductor element under the condition of the occurrence of the bias effect. The oscillation waveform of the terminal is measured by the measuring means, and the characteristics of the semiconductor logic circuit are evaluated. For this reason, it becomes possible to accurately and accurately evaluate the characteristics of the semiconductor logic circuit provided in the semiconductor circuit device under the condition of the occurrence of the bias effect according to the actual condition.
【図1】特性評価装置に係る参考例の構成を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a reference example according to a characteristic evaluation device.
【図2】特性評価装置に係る発明の第1の実施例の構成
を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of the invention relating to a characteristic evaluation device.
【図3】特性評価装置に係る発明の第2の実施例の構成
を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the invention relating to a characteristic evaluation device.
【図4】半導体回路装置に係る発明の一実施例の構成を
示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of one embodiment of the invention relating to a semiconductor circuit device;
【図5】従来の半導体回路の特性評価装置の構成を示す
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional semiconductor circuit characteristic evaluation device.
10、10a、10b n−MOSFET 20、20a、20b p−MOSFET 21 n−MOSFET 22 p−MOSFET 31a〜31n インバータ論理回路部 32a〜32n NAND論理回路部 33a〜33n NOR論理回路部 41 半導体チップ 42 半導体集積回路 10, 10a, 10b n-MOSFET 20, 20a, 20b p-MOSFET 21 n-MOSFET 22 p-MOSFET 31a to 31n inverter logic circuit 32a to 32n NAND logic circuit 33a to 33n NOR logic circuit 41 semiconductor chip 42 semiconductor Integrated circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28,31/26 H01L 21/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/28, 31/26 H01L 21/66
Claims (4)
され、該半導体論理回路の複数が奇数段互いに直列に接
続され、最終段の半導体論理回路の出力端子が、初段の
半導体論理回路の入力端子に接続され、前記出力端子で
の発振波形を計測することにより、前記半導体論理回路
の特性を評価する半導体回路の特性評価装置において、 前記半導体素子の電極に接続され、該電極に印加される
電源電圧を変化するバイアス効果発生手段と、 前記最終段の半導体論理回路の出力端子の発振波形を計
測する計測手段とを有し、 前記半導体素子が、第1のpチャネル型電界効果トラン
ジスタと、該第1のpチャネル型電界効果トランジスタ
と共通ソース及び共通ドレインを有し、該第1のpチャ
ネル型電界効果トランジスタに並列に接続される第2の
pチャネル型電界効果トランジスタと、前記共通ドレイ
ンにドレインが接続されたnチャネル型電界効果トラン
ジスタとからなり、前記半導体論理回路がNAND論理
回路であり、前記第1のpチャネル型電界効果トランジ
スタのゲート及び前記nチャネル型電界効果トランジス
タのゲートに入力端子が設けられ、前記共通ドレイン及
び前記nチャネル型電界効果トランジスタのドレインに
出力端子が設けられ、 前記バイアス効果発生手段が、前記共通ソースに接続さ
れ、該ソースの電圧を高電位の電源電圧よりも低下させ
る第1のバイアス効果発生手段と、前記nチャネル型電
界効果トランジスタのソースに接続され、該ソースの電
圧を低電位の電源電圧よりも上昇させる第2のバイアス
効果発生手段とからなり、 前記計測手段が、最終段のNAND論理回路の出力端子
に接続される計測用パッドに接続され、前記NAND論
理回路の特性評価の発振波形を計測する測定器であり、 前記第1のバイアス効果発生手段に前記高電位の電源電
圧を供給する高電位パッドと、前記第2のバイアス効果
発生手段に前記低電位の電源電圧を供給する低電位パッ
ドとを有することを特徴とする半導体回路の特性評価装
置。1. A semiconductor logic circuit comprising a semiconductor element.
A plurality of the semiconductor logic circuits are connected in series with each other in odd-numbered stages.
The output terminal of the last semiconductor logic circuit is connected to the first
Connected to the input terminal of the semiconductor logic circuit, the output terminal
Measuring the oscillation waveform of the semiconductor logic circuit
In a semiconductor circuit characteristic evaluation device for evaluating characteristics of a semiconductor device, the semiconductor device is connected to an electrode of the semiconductor element and is applied to the electrode.
A bias effect generating means for changing a power supply voltage and an oscillation waveform at an output terminal of the last-stage semiconductor logic circuit are measured.
Measuring means for measuring, wherein the semiconductor element has a first p-channel field-effect transistor, a common source and a common drain with the first p-channel field-effect transistor, A second p-channel field-effect transistor connected in parallel to the channel-type field-effect transistor; and an n-channel field-effect transistor having a drain connected to the common drain, wherein the semiconductor logic circuit is a NAND logic circuit. An input terminal is provided at a gate of the first p-channel field-effect transistor and a gate of the n-channel field-effect transistor; and an output terminal is provided at the common drain and a drain of the n-channel field-effect transistor. The bias effect generating means is connected to the common source, and raises the voltage of the source. First bias effect generating means for lowering the potential from a power supply voltage, and second bias effect generating means connected to the source of the n-channel field effect transistor for raising the voltage of the source above a low potential power supply voltage. A measuring device connected to a measuring pad connected to an output terminal of a NAND logic circuit at a final stage, and measuring an oscillation waveform for evaluating the characteristics of the NAND logic circuit; and having a high potential pad for supplying a power supply voltage of the high potential to the first bias effect generating means, and said low-potential pads for supplying a power supply voltage of the low potential to the second bias effect generating means Equipment for evaluating the characteristics of semiconductor circuits.
され、該半導体論理回路の複数が奇数段互いに直列に接
続され、最終段の半導体論理回路の出力端子が、初段の
半導体論理回路の入力端子に接続され、前記出力端子で
の発振波形を計測することにより、前記半導体論理回路
の特性を評価する半導体回路の特性評価装置において、 前記半導体素子の電極に接続され、該電極に印加される
電源電圧を変化するバイアス効果発生手段と、 前記最終段の半導体論理回路の出力端子の発振波形を計
測する計測手段とを有し、 前記半導体素子が、第1のnチャネル型電界効果トラン
ジスタと、該第1のnチャネル型電界効果トランジスタ
と共通ソース及び共通ドレインを有し、該第1のnチャ
ネル型電界効果トランジスタに並列に接続される第2の
nチャネル型電界効果トランジスタと、前記共通ドレイ
ンにドレインが接続されるpチャネル型電界効果トラン
ジスタとからなり、前記半導体論理回路がNOR論理回
路であり、前記pチャネル型電界効果トランジスタのゲ
ート及び前記第1のnチャネル型電界効果トランジスタ
のゲートに入力端子が設けられ、前記pチャネル型電界
効果トランジスタのドレイン及び前記共通ドレインに出
力端子が設けられ、 前記バイアス効果発生手段が、前記pチャネル型電界効
果トランジスタのソースに接続され、該ソースの電圧を
高電位の電源電圧よりも低下させる第1のバイアス効果
発生手段と、前記共通ソースに接続され、該ソースの電
圧を低電位の電源電圧よりも上昇させる第2のバイアス
効果発生手段とからなり、 前記計測手段が、最終段のNOR論理回路の出力端子に
接続される計測用パッドに接続され、前記NOR論理回
路の特性評価の発振波形を計測する測定器であり、 前記第1のバイアス効果発生手段に前記高電位の電源電
圧を供給する高電位パッドと、前記第2のバイアス効果
発生手段に前記低電位の電源電圧を供給する低電位パッ
ドとを有することを特徴とする半導体回路の特性評価装
置。2. A semiconductor logic circuit is constituted by semiconductor elements.
A plurality of the semiconductor logic circuits are connected in series with each other in odd-numbered stages.
The output terminal of the last semiconductor logic circuit is connected to the first
Connected to the input terminal of the semiconductor logic circuit, the output terminal
Measuring the oscillation waveform of the semiconductor logic circuit
In a semiconductor circuit characteristic evaluation device for evaluating characteristics of a semiconductor device, the semiconductor device is connected to an electrode of the semiconductor element and is applied to the electrode.
A bias effect generating means for changing a power supply voltage and an oscillation waveform at an output terminal of the last-stage semiconductor logic circuit are measured.
Measuring means for measuring, wherein the semiconductor element has a first n-channel field-effect transistor, a common source and a common drain with the first n-channel field-effect transistor, and A second n-channel field-effect transistor connected in parallel to the channel-type field-effect transistor; and a p-channel field-effect transistor having a drain connected to the common drain, wherein the semiconductor logic circuit is a NOR logic circuit. An input terminal is provided at a gate of the p-channel field-effect transistor and a gate of the first n-channel field-effect transistor; and an output terminal is provided at a drain and the common drain of the p-channel field-effect transistor. Wherein the bias effect generating means is connected to a source of the p-channel type field effect transistor. A first bias effect generating means connected to lower the voltage of the source below a high potential power supply voltage; and a second bias effect generating means connected to the common source and raising the voltage of the source above the low potential power supply voltage. And a bias effect generating means, wherein the measuring means is connected to a measuring pad connected to an output terminal of a NOR logic circuit in a final stage, and is a measuring instrument for measuring an oscillation waveform for evaluating the characteristics of the NOR logic circuit. , said first high-potential pad for supplying a power supply voltage of the high potential to the bias effect generating means, to have a low potential pad for supplying the low-potential power supply voltage to the second bias effect generating means Characteristic evaluation device for semiconductor circuits.
電界効果トランジスタを形成する基板またはウェルに接
続され、前記高電位パッドが、前記pチャネル型電界効
果トランジスタを形成する基板またはウェルに接続され
ていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体
回路の特性評価装置。Wherein said low-potential pads, the n connected to the substrate or well to form a channel-type field effect transistor, the high-potential pads, the substrate or well to form the p-channel type field effect DOO la Njisuta The device for evaluating characteristics of a semiconductor circuit according to claim 1 , wherein the device is connected.
評価装置が組み込まれていることを特徴とする半導体回
路装置。4. A semiconductor circuit device incorporating the semiconductor circuit evaluation device according to claim 1, 2 or 3 .
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP21954694A JP3241543B2 (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Semiconductor circuit characteristic evaluation device and semiconductor circuit device provided with characteristic evaluation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21954694A JP3241543B2 (en) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | Semiconductor circuit characteristic evaluation device and semiconductor circuit device provided with characteristic evaluation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0862295A JPH0862295A (en) | 1996-03-08 |
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