JP4116693B2 - Low power semiconductor integrated circuit for leak current and leak inspection method - Google Patents

Low power semiconductor integrated circuit for leak current and leak inspection method Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路、特に低消費電力を目指して相異なるしきい値を有するMOSトランジスタを搭載したリーク電流対応型低電力半導体集積回路及びその検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の小型化や高集積化のために、半導体集積回路の低電力(消費電力)化の要請が強くなされている。この低電力化のためには、電源電圧の低減が効果的である。(注、消費電力は,CV2 fで定まる。ここにCは内部容量であり、Vは電源電圧であり、fは動作周波数である。)しかし、単に電源電圧を下げるだけではトランジスタの動作速度(オン・オフの切替速度)が遅くなる。このため、特にMOSトランジスタ(酸化膜で電気的に電流通路から絶縁されたゲート電極に電圧をかけて電流通路を制御する電界効果トランジスタ)の低しきい値電圧化が進んでいる。
【0003】
ところで、この低しきい値トランジスタで構成されたCMOS回路では、各ノードの入力端子の電位が変化しないとき、即ち定常状態時におけるリーク電流(Iddq)が増大する。(なお、これらの事項やその理由その他駆動電圧等については、例えば電子情報通信学会 信学技報1CD93−107(1993−10) 松谷康之他3名著 「IV,10MHZ 動作Multi−Threshold CMOS論理回路技術」等に記載されている周知事項であるため、これ以上の説明は省略する。)
またこれとは別に、半導体集積回路の大規模化に伴い、回路全体のリーク電流も益々大きなものとなっている。
【0004】
このため、定常状態でのリーク電流に対して、故障を原因とするリーク電流が相対的に小さくなるため、回路全体のリーク電流の増大を検出して故障を検出することが困難となって来ている。
そこで、この対策として、例えばIEEE 1996 CUSTOM INTEGRATED CIRCUIT CONFERENCE で、以下に示す様な手段が提案されている。
【0005】
図9は、この提案されている半導体集積回路の概略の構成の一部(本発明に関係する部分のみを)を抜き出して示した電気回路図である。
本図に示すように、この半導体集積回路は複数の機能ブロック(ここでは2つの機能ブロック9041、9042を論理回路として図示している。)に分割されている。
【0006】
そして、この機能ブロックが通常作動時に使用する電源の端子である通常電源端子901と機能ブロック9041、9042それぞれに言わば直接的に電圧を供給する擬似電源線9071、9072との間には、電源の供給を制御するMOSトランジスタ9051、9052が介設されている。(なお、上記通常電源端子901とペアの電線、例えばグランド信号線や疑似電源線に設けられているダイオード等は、煩雑となるため図示していない。なおまた、2つの機能ブロック9041、9042間の信号の役割等については、周知の事実であるため、その説明は省略する。)
【0007】
また、検査に使用する電源の端子である検査電源端子902と擬似電源線9071、9072との間にも、電源の供給を制御するMOSトランジスタ9061、9062が介設されている。
次に、制御回路903は、制御信号900に応じて、上記2つの機能ブロック9041、9042のうちいずれか一方にのみ検査電源端子902より電源が供給されるようにMOSトランジスタ9061、9062を制御し、同時に他方の機能ブロックにのみ通常電源端子901より電源が供給されるようにMOSトランジスタ9051、9052をも制御する。
【0008】
以下、機能ブロック9041中にリーク電流が大きくなる故障が存在したと仮定し、この元で故障の発見あるいはその有無の判別の手順(動作)を説明する。さて、制御信号900で機能ブロック9041の検査が指定されると、検査対象を指定する手段たる制御回路903がMOSトランジスタ9051をオフ(OFF、閉)、同9052をオン(ON、開)、同9061をオン、同9062をオフになるよう制御する。
【0009】
これにより、検査電源端子902のみが機能ブロック9041に電源を供給し、他方の機能ブロック9042には、通常電源端子901が電源を供給することになる。このため、検査電源端子902の電流量を測定することにより、機能ブロック9041の定常状態において流れるリーク電流のみを測定することが可能となる。
【0010】
機能ブロック9041内の故障による増加分を含めたリーク電流と、機能ブロック9041の故障が無いときのリーク電流との差は、無論半導体集積回路全体のリーク電流との差より比率的に大きくなるので、検査電源端子902の電流を測定することにより故障の有無の判別が容易になる。
なお、以上は、機能ブロックが2つの場合であったが、3つ以上の場合であっても、MOSトランジスタの介設等の構造やON、OFFの制御は同様になされるのは勿論である。
【0011】
次に、低しきい値トランジスタで構成されたC(Complementary)MOS半導体集積回路は、どうしても定常状態のリーク電流が増大するため、この半導体集積回路を用いた装置の消費電力が不必要に増大しがちである。そこで、この対策を考慮したCMOS半導体集積回路の1つとして、低しきい値トランジスタと高しきい値トランジスタとを配置したMT−CMOS(マルチスレッシュホルド(MultiーThreshold)CMOS)半導体集積回路が提案されている。
【0012】
この従来提案されているMTーCMOS半導体集積回路の一例として、例えば電子情報通信学会:信学技報ICD93−107(1993−10)に示されている様なものがある。以下、図8を参照しながら、このMT−CMOS半導体集積回路について説明する。
【0013】
図8は、このMT−CMOS半導体集積回路の概略構成の一部を抜き出して示した電気回路の図である。本図に示すように、作動用高電位側電圧を供給する電源端子801と、低電位側電圧を提供する電源端子802との間には、低しきい値トランジスタで構成されかつ擬似電源線805と擬似電源線806をそれぞれ高電位側、低電位側の電源とする機能ブロック(論理回路として図示している)807が介設されている。そして、電源端子801と擬似電源線805及び電源端子802と擬似電源線806との間には、それぞれ高しきい値トランジスタ803、804が介設されている。
【0014】
以下、同図の回路における動作を具体的に説明する。
機能ブロック807の動作時には、高しきい値トランジスタ803、804をオンとすることで、機能ブロック807へ電荷が供給され、低しきい値トランジスタで構成された機能ブロック807は高速に動作する。逆にスタンバイ時には、高しきい値トランジスタ803、804をオフとすることで、電源端子801から機能ブロック807及び機能ブロック807から電源端子802へのリーク電流は抑制される。従って、電源端子801から電源端子802へのリークは非常に小さく押さえられる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第一の従来例のリーク電流対応型低電力半導体集積回路においては、分割された機能ブロック毎に2個のトランジスタと2本の制御信号線が必要となり、そのため集積回路上で必要な面積が大きくなり、ひいては製造コストの上昇につながる。
このため、更に少ない回路構成で検査電源端子が電圧を供給する機能ブロックを制御しえるようにすることにより、製造コストを低く抑えた半導体集積回路と、その検査方法の開発、実現が望まれていた。
【0016】
次に、第二の従来例のリーク電流対応型低電力半導体集積回路においては、高しきい値トランジスタ803、804のソースとドレイン間のショート、制御線の故障等のため、常に擬似電源線805、806へ電源端子801、802から電圧が供給されることとなる故障(以下オン故障と呼ぶ)が発生した場合、または高しきい値トランジスタ803、804の電源端子への接続線の断線、擬似電源線への接続線の断線、制御信号線の故障等のため、擬似電源線803、804へ電源端子801、802から電圧を供給することができなくなる故障(以下オフ故障と呼ぶ)が発生した場合には、以下のような不具合が発生する恐れがある。
【0017】
先ず、オン故障が発生した場合であるが、機能ブロック807の動作時には、高しきい値トランジスタ803、804はオンに制御され、それぞれの電源端子801、802より電圧が供給されるため機能ブロックは正常に動作し、このため動作に悪影響を及ぼすことがない。一方、機能ブロック807のスタンバイ時(電源は供給されているが、回路が停止している状態)には、高しきい値トランジスタ803、804はオフ制御されるが、実際には故障により電圧が供給されている。このときには、スタンバイ時であるため、このこと自体は論理的には何ら悪影響を及ぼさない。
【0018】
しかしながら、スタンバイ時に高しきい値トランジスタ803、804がオフになっていないため、低しきい値トランジスタで構成された機能ブロック807を介して電源端子801から電源端子802への大きなリーク電流が発生することとなる。ひいては、スタンバイ時におけるリーク電流が小さいというMT−CMOS半導体集積回路の有利性が損なわれることになる。
【0019】
しかるに、従来のMT−CMOS半導体集積回路においては、このような高しきい値トランジスタ803、804がオフにならない故障が生じたときにこれを検知することができなかった。
【0020】
また、オフ故障が発生した場合、電圧が供給されないために、機能ブロック807は当然動作しないこととなるが、一旦動作しない事態が生じた場合には、その原因が高しきい値トランジスタ803、804等の電源供給部分にあるのか、機能ブロック807にあるのかをすぐに区別して検出するのは困難であった。従って、設計改良により以後の故障の発生頻度低減を図ろうにも、困難なことが多かった。
【0021】
このため、オン故障を検知する手段を有し、高速動作が可能で消費電力が小さいという機能を確実に発揮しうるMT−CMOS半導体集積回路の検査方法の実現と、オフ故障を検知する手段を有し、機能ブロックが動作しない原因が電源供給部分と機能ブロックのいずれにあるかを区別して検出することが可能なMT−CMOSというよりもリーク電流対応型低電力半導体集積回路及びその検査方法の実現が望まれていた。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、疑似電源線に検査用の電源端子を設けること及びダイオードを利用することにより、リーク電流の発生する故障の発見と故障箇所の特定が容易なリーク電流対応型低電力半導体集積回路とそれ用の検査方法を提供するものである。具体的には、以下の構成としている。
【0023】
請求項1記載の発明においては、高電位側電圧を供給するための第1の端子と、低電位側電圧を供給するための第2の端子と、第1の端子と第2の端子からの電力(一方が高電位、他方が低電位)により駆動され、更に複数の低しきい値トランジスタを配置して(含む、他の素子も組み込まれている場合)構成された機能ブロックと、第1の端子と上記機能ブロックとの間に介設され(電気的に接続されておれば、間に配線等を介している態様を含む)、外部からの切り換え信号に従ってのオンとオフの切り替わりにより第1の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタ及び第2の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第2の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタの少なくも一方の高しきい値トランジスタと、高しきい値トランジスタが介設されている場合にはこの高しきい値トランジスタと対応する第1の端子あるいは第2の端子とを接続し、高しきい値トランジスタが介設されていない場合には第1の端子あるいは第2の端子と前記機能ブロック間を(直接)接続する合計2本の電源線と、高しきい値トランジスタと機能ブロック間を(直接)接続する少なくも1本(高しきい値トランジスタが2個なら2本)の擬似電源線と、擬似電源線に接続する少なくも1個(高しきい値トランジスタが2個なら2個)の検査用端子と、高しきい値トランジスタのオンとオフの切り替わりを検査員からの指示やテスタからの検査信号等で制御する制御手段とを備えたリーク電流対応型低電力半導体集積回路において、
【0024】
高しきい値トランジスタの検査のため設けられている制御手段により上記高しきい値トランジスタをオンにするオン制御ステップと、前記オン制御ステップの後に上記オンに制御されている高しきい値トランジスタに接続されている上記第1の端子若しくは第2の端子と、上記対応する検査用端子との間の抵抗を検査する検査ステップと、前記検査ステップでの抵抗値があらかじめ定められた所定値以上である場合には上記リーク対応型低電力半導体集積回路のオンに制御されている高しきい値トランジスタを不良と、ひいては多くの場合この高しきい値トランジスタと一体のリーク対応型低電力半導体集積回路をも不良と判定するトランジスタ判定ステップとを有しているリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法としている。
【0025】
上記構成により、高電位側電圧を供給するための第1の端子と、低電位側電圧を供給するための第2の端子と、第1の端子と第2の端子からの電力により駆動されるよう構成されているだけでなく、この上更に複数の低しきい値トランジスタを配置して構成された機能ブロックと、第1の端子と前記機能ブロックとの間に介設され、外部からの切り換え信号に従ってのオンとオフの切り替わりにより第1の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える通電制御用、そしてリーク防止用の高しきい値トランジスタ及び第2の端子と前記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第2の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタの少なくも一方の高しきい値トランジスタと、高しきい値トランジスタが介設されている場合にはこの高しきい値トランジスタと対応する第1の端子あるいは第2の端子とを接続し、高しきい値トランジスタが介設されていない場合には第1の端子あるいは第2の端子と前記機能ブロックを接続する合計2本の電源線と、高しきい値トランジスタと機能ブロック間を接続する少なくも1本(高しきい値トランジスタが2個なら2本)の擬似電源線と、擬似電源線に接続する少なくも1個(高しきい値トランジスタが2個なら2個)の検査用端子と、高しきい値トランジスタのオンとオフの切り替わりを制御する制御手段とを備えたリーク電流対応型低電力半導体集積回路において、以下の作用がなされる。
【0026】
オン制御ステップにて、別途あるいは基板に組み込む等して設けられている制御手段が高しきい値トランジスタを電圧を加える等してオン(ON、通電状態)にする。
検査ステップにて、勿論、必要に応じて、他方のトランジスタをオフ(OFF、閉)としたり、第1若しくは第2の端子と検査用端子一定の電圧を加えたりした後、オン制御ステップによりオンに制御されている高しきい値トランジスタに接続されている対応する上記第1の端子若しくは第2の端子と、同じく対応する検査用端子との間の抵抗を測定する。
【0027】
トランジスタ判定ステップにて、検査ステップで測定された抵抗値が測定条件等に応じてあらかじめ定められた所定値以上である場合には上記リーク対応型低電力半導体集積回路のオンに制御されている高しきい値トランジスタをオン故障で不良と、ひいては多くの場合この高しきい値トランジスタと一体のリーク対応型低電力半導体集積回路をも不良と判定する。(勿論、2個の高しきい値トランジスタがある場合、一方がオン故障と判断後、他方のトランジスタを測定しても、測定せず即廃棄としてもよい。)
【0028】
請求項2記載の発明においては、高電位側電圧を供給するための第1の端子と、低電位側電圧を供給するための第2の端子と、第1の端子と第2の端子からの電力により駆動され、更に複数の低しきい値トランジスタを配置して構成された機能ブロックと、第1の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第1の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタ及び第2の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第2の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタの少なくも一方の高しきい値のトランジスタと、高しきい値トランジスタが介設されている場合にはこの高しきい値トランジスタと対応する第1の端子あるいは第2の端子とを接続し、高しきい値トランジスタが介設されていない場合には第1の端子あるいは第2の端子と前記機能ブロックを接続する合計2本の電源線と、高しきい値トランジスタと機能ブロック間を接続する少なくも1本の擬似電源線と、擬似電源線に接続する少なくも1個の検査用端子と、高しきい値トランジスタのオンとオフの切り替わりを制御する制御手段とを備えたリーク電流対応型低電力半導体集積回路において、
【0029】
制御手段により上記高しきい値トランジスタを、若し高しきい値トランジスタが2個ならば少なくもその内の一方をオフにするオフ制御ステップと、前記オフ制御ステップの後に上記オフにされている高しきい値トランジスタに接続されている上記第1の端子若しくは第2の端子と、上記対応する検査用端子とに異なる電位を与える電位付与ステップと、前記電位付与ステップ後に異なる電位を付与した上記第1の端子若しくは第2の端子と上記検査用端子との間のリーク電流を測定するリーク電流測定ステップと、
【0030】
前記リーク電流測定ステップでの測定値が所定値以上である場合には上記リーク対応型低電力半導体集積回路のオフに制御されている高しきい値トランジスタを不良と判定する機能ブロック判定ステップとを有しているリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法としている。
【0031】
上記構成により、高電位側電圧を供給するための第1の端子と、低電位側電圧を供給するための第2の端子と、第1の端子と第2の端子からの電力により駆動され、更に複数の低しきい値トランジスタを配置して構成された機能ブロックと、第1の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第1の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタ及び第2の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第2の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタの少なくも一方の高しきい値トランジスタと、高しきい値トランジスタが介設されている場合にはこの高しきい値トランジスタと第1の端子あるいは第2の端子とを接続し、高しきい値トランジスタが介設されていない場合には第1の端子あるいは第2の端子と前記機能ブロックを接続する合計2本の電源線と、高しきい値トランジスタと機能ブロック間を接続する少なくも1本の擬似電源線と、擬似電源線に接続する少なくも1個の検査用端子と、高しきい値トランジスタのオンとオフの切り替わりを制御する制御手段とを備えたリーク電流対応型低電力半導体集積回路において、以下の作用がなされる。
【0032】
オフ制御ステップにて、制御手段により高しきい値トランジスタを、若し高しきい値トランジスタが2個ならば検査員の指示やテスタからの検査信号等に従って少なくもその内の一方をオフにする。(両方同時に検査するならば、両方ともオフにする。)
電位付与ステップにて、オフ制御ステップの後にオフにされている高しきい値トランジスタに接続されている第1の端子若しくは第2の端子と、対応する検査用端子とに多くの場合検査用としてあらかじめ定められている異なる電位を与える。
【0033】
リーク電流測定ステップにて、電位付与ステップ後に、更に必要に応じて他方の通電後トランジスタをオフ等にしつつ、異なる電位を付与した第1の端子若しくは第2の端子と検査用端子との間のリーク電流を測定する。
機能ブロック判定ステップにて、リーク電流測定ステップでの測定値が電位差等から定まる所定値以上である場合にはリーク対応型低電力半導体集積回路の(検査した方の)高しきい値トランジスタをオフ故障として、不良と判定する。
【0034】
請求項3記載の発明においては、機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる機能ブロック組みと、前記複数の機能ブロックの中で検査対象の機能ブロックを指定するための電圧等の信号を出力する検査対象指定手段(含む、信号を伝達するための信号線等)と、前記検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する検査電源端子と、前記検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する通常電源端子と、前記通常電源端子と各々の前記擬似電源線の間に介設され、前記検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御される各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用トランジスタと、前記検査電源端子と各々の前記擬似電源線の間に、電源が供給される方向に介設されそして各機能ブロック組み毎に設けられたダイオードとを有しているリーク対応型低電力半導体集積回路としている。
【0035】
上記構成により、以下の作用がなされる。
機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる機能ブロック組みを有している。
検査対象指定手段が、検査者の指示やテスタからの検査信号等に従って、複数の機能ブロック(組)の中から検査対象の機能ブロック(組)を指定するための信号を出力する。具体的には各機能ブロック組に設けられた通電制御用トランジスタ(注、高しきい値トランジスタとは限らない)のオン、オフを制御する。
【0036】
検査電源端子が、検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する。(あるいは、そのような配線、構造となっている。)
通常電源端子が、検査対象指定手段に検査対象として指定されなっかた機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する。(あるいは、そのような配線、構造となっている。)
【0037】
各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用の例えば高しきい値のトランジスタは、前記通常電源端子と各々の前記擬似電源線の間に介設され前記検査対象指定手段からの指定信号の有無(例えば、電圧の高、低)により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御される。
各機能ブロック組み毎に、検査電源端子と各々の前記擬似電源線の間に、電源が供給される方向にダイオードが介設されている。
【0038】
請求項4記載の発明においては、請求項3記載の発明のリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法であって、上記検査対象として指定された機能ブロックには、上記通電制御用の、例えば高しきい値トランジスタをオフに制御して該当する機能ブロックの擬似電源線に上記ダイオードを介して上記検査電源端子より電源を供給する検査用電源供給ステップと、検査対象として指定されなかった機能ブロックには、上記検査対象指定手段からの指定信号により、上記通電制御用のトランジスタをオンに制御して該当する機能ブロックの擬似電源線に上記通常電源端子より電源を供給する通常電源供給ステップと、機能ブロックの高電位側あるいは低電位側のいずれに上記ダイオードが介設されたかに従って、上記通常電源端子には検査電源端子に比較して、上記検査対象とされた機能ブロック以外の擬似電源線に接続するダイオードを流れる電流が発生しないだけの高いあるいは低い電圧を与える一定電圧供給ステップと、前記一定電圧供給ステップのなされている間に検査電源端子のリーク電流量を測定するリーク電流量測定ステップと、前記リーク電流量測定ステップの測定値とあらかじめ定めた所定値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果、測定値が所定値以上である場合には当該検査対象の機能ブロックを不良と判定する判定ステップとを有しているリーク対応型低電流値半導体集積回路の検査方法としている。
【0039】
上記構成により、請求項3記載の発明のリーク対応型低電力半導体集積回路の検査として以下の作用がなされる。
検査用電源供給ステップにて、検査対象として指定された機能ブロックには、その機能ブロックの通電制御用トランジスタをオフに制御して擬似電源線にダイオードを介して検査電源端子より電源を供給する。
通常電源供給ステップにて、検査対象として指定されなかった機能ブロックには、検査対象指定手段からの指定信号により、通電制御用トランジスタをオンに制御して該当する機能ブロックの擬似電源線に通常電源端子より電源を供給する。
【0040】
一定電圧供給ステップにて、機能ブロックの高電位側あるいは低電位側のいずれにダイオードが介設されたかに従って、通常電源端子には検査電源端子に比較して、検査対象とされた機能ブロック以外の擬似電源線に接続するダイオードを流れる電流が発生しないだけの(高電圧側への介設)高いあるいは低い(低電圧側への介設)一定の電圧を与える。
リーク電流量測定ステップにて、一定電圧供給ステップのなされている間に検査電源端子のリーク電流量を測定する。
比較ステップにて、リーク電流量測定ステップの測定値とあらかじめ定めた所定値とを比較する。
判定ステップにて、比較ステップの結果、測定値が所定値以上である場合には当該検査対象の機能ブロックをリーク電流が生じる故障が発生しているため不良と判定する。
【0041】
請求項5記載の発明においては、機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる機能ブロック組みと、前記複数の機能ブロックの中で検査対象の機能ブロックを指定するための信号を出力する検査対象指定手段と、前記検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する検査電源端子と、前記前記検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する通常電源端子と、前記検査電源端子と各々の前記擬似電源線の間に介設され、前記検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、そして各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用トランジスタと、前記通常電源端子と各々の前記擬似電源線の間に、電源が供給される方向に介設されそして各機能ブロック組み毎に設けられた所定の高しきい値のダイオードとを有しているリーク対応型低電力半導体集積回路としている。
【0042】
上記構成により、以下の作用がなされる。
機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる機能ブロック組みが少なくとも一つある。
検査対象指定手段が、複数の機能ブロックの中で検査対象の機能ブロックを指定するための信号を該当する通電制御用のトランジスタに出力する。
検査電源端子が、検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する。
通常電源端子が、前記検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する。
【0043】
各機能ブロック組み毎に、通常電源端子と各々の擬似電源線の間に介設されている通電制御用トランジスタが検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御される。
各機能ブロック組み毎に、検査電源端子と各々の擬似電源線の間に、電源が供給される方向に所定のしきい値のダイオードが介設されている。
【0044】
請求項6記載の発明においては、請求項5記載のリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法であって、上記検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に上記検査対象指定手段からの指定信号により、上記通電制御用トランジスタをオンに制御して上記検査電源端子より電源を供給する検査用電源供給ステップと、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線には、上記ダイオードを介して上記通常電源端子より電源を供給する通常電源供給ステップと、機能ブロックの高電位側あるいは低電位側のいずれに上記通電制御用トランジスタが介設されたかに従って、上記検査電源端子には上記通常電源端子に比較して、上記検査対象とされた機能ブロック以外の擬似電源線に接続するダイオードを流れる電流が発生しないだけの高いあるいは低い電圧を与える一定電圧供給ステップと、前記一定電圧供給ステップのなされている間に上記検査電源端子のリーク電流量を測定するリーク電流量測定ステップと、前記リーク電流量測定ステップの測定値とあらかじめ定めた所定値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果、測定値が所定値以上である場合には当該検査対象の機能ブロックを不良と判定する判定ステップとを有していることを特徴とするリーク対応型低電流値半導体集積回路の検査方法としている。
【0045】
上記構成により、請求項5記載のリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法として以下の作用がなされる。
検査用電源供給ステップにて、検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に検査対象指定手段からの指定信号により、通電制御用トランジスタをオンに制御して検査電源端子より電源を供給する。
【0046】
通常電源供給ステップにて、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線には、ダイオードを介して上記通常電源端子より電源を供給する。
一定電圧供給ステップにて、機能ブロックの高電位側あるいは低電位側のいずれにトランジスターが介設されたかに従って、検査電源端子には通常電源端子に比較して、検査対象とされた機能ブロック以外の擬似電源線に接続するダイオードを流れる電流が発生しないだけの高いあるいは低い一定の電圧を与える。
【0047】
リーク電流量測定ステップにて、一定電圧供給ステップのなされている間に検査電源端子のリーク電流量を測定する。
比較ステップにて、リーク電流量測定ステップの測定値とあらかじめ定めた所定値とを比較する。
判定ステップにて、比較ステップの結果、測定値が所定値以上である場合には当該検査対象の機能ブロックを不良と判定する。
【0048】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
(第1の実施の形態)
図3は、本発明の第1 の実施形態における、MT−CMOS半導体集積回路の概略構成の一部を抜き出して示した電気回路の図である。
【0049】
本図に示すように、作動用高電位側電圧を供給する電源端子301と、低電位側電圧を提供する電源端子302との間には、低しきい値トランジスタで構成され、かつ、擬似電源線305と擬似電源線306をそれぞれ高電位側、低電位側の電源とする機能ブロック(論理回路として図示している)307が介設されている。そして、電源端子301と擬似電源線305及び電源端子302と擬似電源線306との間には、それぞれ高しきい値トランジスタ303、304が介設されている。また、擬似電源線305、306には、それぞれ検査用の電源端子308、309が接続している。
【0050】
図1に、本実施の形態における検査の手順を示す。以下、本フローチャートに基づき、図3の半導体集積回路の検査方法を説明する。
(ステップ101) まず、高しきい値トランジスタをオンとする。これにより、電源端子301、302からそれぞれ高しきい値トランジスタ303、304を介して擬似電源線305、306に電圧の供給が可能となる。
【0051】
(ステップ102) 次に、電源端子301と検査用電源端子308の間及び電源端子302と検査用電源端子309の間の抵抗が測定される。半導体集積回路に故障が無い場合には、電源端子301と検査用電源端子308の間及び電源端子302と検査用電源端子309の間は、低抵抗状態となるはずである。
(ステップ103) 測定した抵抗値を、予め実績や計算で求めてあるそして正常を示す低い値である所定の値である既定値と比較し、既定値より低い場合にはその半導体集積回路を合格とし、逆に高い場合には高しきい値トランジスタのオン故障として不合格とする。
【0052】
以上のように、本実施の形態によれば、擬似電源線に検査用の電源端子を設け、電源端子と検査用の電源端子との間の抵抗を測定することにより、高しきい値トランジスタの電源端子への接続線の断線、擬似電源線への接続線の断線、制御信号線の故障等のために電源端子から擬似電源線へ電圧を供給ができなくなる故障が発生しているか否かの検査、あるいは更にいずれの故障であるかの特定が容易になる。
なお、本実施の形態では、高電位側、低電位側双方に高しきい値トランジスタ及び擬似電源線を設けているが、いずれか一方にのみ設けた場合であっても、同様に抵抗の測定による検査や故障部位の特定が可能である。
【0053】
(第2の実施の形態)
次に、先の第1 実施の形態と同様に、図3の半導体集積回路の検査方法を対象として本発明の第2の実施の形態について説明する。
図2に、本実施の形態における検査の手順を示す。以下、本フローチャートに基づき、図3の半導体集積回路の検査方法を説明する。
【0054】
(ステップ201) まず、高しきい値トランジスタをオフとする。これにより、電源端子301、302と対応する擬似電源線305、306それぞれの間がハイインピーダンス状態となる。
(ステップ202) 次に、上記ハイインピーダンス状態を確認するために、電源端子301と検査用電源端子308の間及び電源端子302と検査用電源端子309の間に電圧がかけられ。
【0055】
(ステップ203) それぞれの間のリーク電流が測定される。この測定は、電源端子側、検査用電源端子側の何れで行ってもよい。さて半導体集積回路に故障が無いならば、電源端子301と検査用電源端子308の間及び電源端子302と検査用電源端子309の間のリーク電流量は、それぞれの間がハイインピーダンス状態であるため小さいはずである。
(ステップ204) 最後に、第1の実施の形態と同じくこの測定したリーク電流量を予めの既定値と比較する。そして、既定値より小さい場合にはその半導体集積回路を合格とし、逆に大きい場合には高しきい値トランジスタのオフ故障のため不良品と判定とする。
【0056】
以上のように、本実施の形態によれば、擬似電源線に検査用の電源端子を設け、電源端子と検査用の電源端子との間のリーク電流量を測定することで、高しきい値トランジスタのソースとドレイン間のショート、制御線の故障等のために電源端子から常に擬似電源線へ電圧が供給される状態となっている故障の有無の検査が容易になる。
なお、本実施の形態では、高電位側、低電位側双方に高しきい値トランジスタ及び擬似電源線を設けているが、これはいずれか一方にのみ設けた場合であっても、同様にリーク電流の測定による検査が可能である。
【0057】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図4は、本第3の実施形態における、半導体集積回路の概略構成の一部を抜き出して示した電気回路の図であり、基本的には図9に従来例として示したものと同じ構成である。このため、同じ構成要素には同じ符合を付している。
但し、検査電源端子902から機能ブロックへの電圧の供給を制御するMOSトランジスタ9061、9062をダイオード4011、4012で置き換え、かつそのためMOSトランジスタ9061、9062の制御信号線を無くした点が相違する。このため、制御回路そのものの構成も簡単になっているのは勿論である。
【0058】
なお、本図4は、検査電源端子902が機能ブロックの高電位側に設けられている場合を示しており、検査電源端子902を機能ブロックの低電位側に設けた場合には、ダイオード4011、4012の向きが逆となる。
図5に、本実施の形態における検査の手順を示す。以下、本フローチャートに基づき、図4の半導体集積回路の検査方法を説明する。
【0059】
(ステップ501) まず、制御信号900により検査対象機能ブロックが選択される。ここでは、機能ブロック9041が対象として選択されたものとする。これにより、制御回路903は、検査対象機能ブロック9041以外の機能ブロック9042には通常電源端子901より電源が供給されるように、通電制御用そしてリーク防止用更には検査対象指定用のトランジスタ9051をオフに、9052をオンにする。
(ステップ502) 次に、検査対象機能ブロック9041の電源を検査電源端子902よりダイオード4011を経由して与える。
【0060】
(ステップ503) 通常電源端子901より通電制御用トランジスタ9052を経由して検査対象でない機能ブロック9042へ電源を供給する。この際、検査電源端子902が機能ブロックの高電位側(低電位側)に設けられているならば、検査電源端子902、ダイオード4012、擬似電源線9072の経路を流れる電流が発生しないよう、通電制御用トランジスタ9052の電圧降下を考慮して通常電源端子901に検査用電源端子902より十分に高い(低い)電圧を与える。
【0061】
(ステップ504) 機能ブロック9041の内部状態が検査を行う所望の状態になるまで半導体集積回路を機能動作させる。
(ステップ505) 機能ブロック9041の所望の状態における定常状態において、検査用電源端子902でリーク電流量を測定する。
(ステップ506) 最後に、測定したリーク電流量を既定値と比較し、既定値より小さい場合にはその半導体集積回路は合格とし、逆に大きい場合には機能ブロック9041中に異常なリーク電流が発生する故障の生じているる不良品と判定する。
【0062】
以上のように、本実施の形態によれば、従来分割された機能ブロック毎の2個の高しきい値トランジスタと2本の制御信号線でなされていた電源制御が、1個の通電制御用そして多くの場合高しきい値のトランジスタと1個のダイオードと1本の制御信号線で可能となる。
その結果、集積回路上の必要な面積を小さくすることが可能となり、製造コストの低下につながる。
【0063】
なお、本実施の形態においては、検査用電源端子902においてリーク電流を測定することにより機能ブロックの良否を判定したが、半導体集積回路内部に検査用電源端子902を流れるリーク電流量を測定し、その結果の判定信号を外部へ出力する電流測定部を設け、この出力信号により判定するようにしてもよい。また、本実施の形態におけるMOSトランジスタ9051、9052を高しきい値トランジスタとし、機能ブロック9041,9042を低しきい値トランジスタとすることにより、MT−CMOS半導体集積回路においても同様に実施可能となる。
【0064】
なおまた、上記ステップ505においては、機能ブロックの内部の信号状態、つまりはトランジスタのオン・オフにより電流がリークする経路が変化するため、特定の故障の検査のためには回路を所望の状態にしてこの経路を決定する必要があり、また種々の経路を検査するためには種々の状態に設定する必要があるため、あらかじめこれらについての手順書が作成されていたりするのは勿論である。ただしこれは個々の機能ブロック毎に異なり、また本発明の趣旨に直接の関係はないためその説明は省略する。
【0065】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態について説明する。
図6は、本第4の実施の形態における、半導体集積回路の概略構成の一部を抜き出した電気回路の図である。本電気回路は、図9にて従来例の1として示したのとほぼ同じである。このため、同じ構成要素には同じ符合を付している。但し、通常電源端子901から機能ブロック(論理回路)への電圧の供給を制御するMOSトランジスタ9051、9052を各ダイオード6011、6012で置き換え、かつMOSトランジスタ9051、9052の制御信号を無くした点が相違する。
なお、本図6は、検査電源端子902が機能ブロックの高電位側に設けられている場合を示しており、検査電源端子902を機能ブロックの低電位側に設けた場合には、ダイオード6011、6012の向きが逆となる。
【0066】
図7に、本実施の形態における検査の手順を示す。以下、本フローチャートに基づき、図6に示す半導体集積回路の検査方法について説明する。(ステップ701) まず、制御信号900により検査対象機能ブロックが選択される。ここでは、機能ブロック9041が対象として選択される。このため、制御回路903は、検査対象機能ブロック9041に検査電源端子902より電源が供給されるように、通電制御用トランジスタ9061をオンに、同じく9062をオフにする。
(ステップ702) 次に、検査対象機能ブロック9041への電源を検査電源端子902より通電制御用トランジスタ9061を経由して与える。
【0067】
(ステップ703) 検査対象機能ブロック9041以外の機能ブロック9042への電源を通常電源端子901よりダイオード6012を経由して与える。この際、検査電源端子902が機能ブロックの高電位側(低電位側)に設けられているならば、通常電源端子901、ダイオード6011、擬似電源線9071の経路を流れる電流が発生しないよう、通電制御用トランジスタ9061の電圧降下を考慮して検査電源端子902に通常電源端子901より十分に高い(低い)電圧を与える。
(ステップ704) 機能ブロック904Aの内部状態が検査を行う所望の状態になるまで半導体集積回路を機能動作させる。
【0068】
(ステップ705) 機能ブロック9041の、所望の状態における定常状態において、検査用電源端子902でリーク電流量を測定する。
(ステップ706) 最後に、このリーク電流量測定値を既定値と比較し、既定値より小さい場合にはその半導体集積回路を合格とし、逆に大きい場合には機能ブロック9041中に異常なリーク電流が発生する故障を有している不良品と判定とする。
【0069】
以上のように、本実施の形態によれば、先の第3の実施の形態と同様に、従来分割された機能ブロック毎の2個のトランジスタと2本の制御信号線でなされていた電源制御が、1個の通電制御用そして多くの場合高しきい値のトランジスタと1個のダイオードと1本の制御信号線で可能となる。その結果、集積回路上の必要な面積を小さくすことが可能となり、製造コストの低価につながる。
【0070】
なお、本実施の形態においては、検査用電源端子902においてリーク電流を測定し、これにより機能ブロックの良否を判定したが、半導体集積回路内部に検査用電源端子902を流れるリーク電流量を測定し、その判定結果の信号を外部へ出力する電流測定部を設け、この信号の有無により判定する(具体的には、一定以上の電流にて1を出力する回路をLSI中に構成しておく。なお、数万〜1000万以上の低しきい値トランジスタを組み込んだ機能ブロックやその組では、このようなLSIを少々組み込んでも、そのコストは無視しうる。)ようにしてもよいのは勿論である。
【0071】
また、本実施例の形態のおける、MOSトランジスタ9061、9062を高しきい値トランジスタとし、逆に機能ブロック9041,9042を低しきい値トランジスタとすることにより、MT−CMOS半導体集積回路においても同様に実施可能となる。
【0072】
以上、本発明を幾つかの実施の形態にもとずいて説明してきたが、本発明はなにも以上の実施の形態に限定されないのは勿論である。例えば、以下の様にしてもよい。
(1)第1の実施の形態等において、高しきい値トランジスタや通電制御用トランジスタは、その少なくも一部が規格や通電容量等の都合で、いわば中しきい値のトランジスタを複数直列に接続している。
(2)第3の実施の形態等において、通電制御用トランジスタのオン故障、オフ故障を検査する。
【0073】
(3)高しきい値トランジスタ、低しきい値トランジスタのしきい値電圧は、本願出願時点では1〜5V程度が主流であるが、技術の進歩に伴って、例えば0.1〜0.5V程度となっている。
なお、これに伴い、実施の形態等における「充分に低い電圧」は「配線等での電圧降下を考慮してP側端子がN側端子よりも低くなるように」という程度の意味であり、これまた具体的な数値範囲に限定されない。
更に、リーク電流値等は、例えば具体的には前掲の信学技報ICD93−107(1993−10)に記載されているが、勿論これらの値に限定されない。
【0074】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、本発明によれば、工場における出荷検査時であれユーザからの要求による修理のための検査であれ高しきい値トランジスタの電源端子への接続線の断線、擬似電源線への接続線の断線、制御信号線の故障等のため電源端子から擬似電源線へ電圧を供給ができなくなっている故障の検査を容易になしえる。
【0075】
また、高しきい値トランジスタのソースとドレイン間のショート故障、制御線の故障等のため、常に擬似電源線へ電源端子から電圧が供給される故障の検査を容易におこなうことができる。
ひいては、これから得られたデータをもとに以降の製品の製造不良等の減少を図ることが可能となり、最終的には製造コストの低下となる。
また、集積回路上の必要な面積を小さくすることが可能となり、この面からも製造コストを低下させる。
【0076】
更にまた、第3及び第4の実施の形態においては、検査対象外の機能ブロックにもダイオードで自動的に適切な電圧を加えていることとなるため、リーク電流の測定が容易となり、検査対象外の機能ブロックの通電制御用トランジスタのオン・オフの誤作動等のため検査電圧で回路が破壊されるというような危険性も少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における、検査の手順を示す図(フローチャート)である。
【図2】本発明の第2の実施形態における、検査の手順を示す図である。
【図3】本発明の第1及び第2の実施の形態における半導体集積回路の構成を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態における半導体集積回路の構成を示す図である。
【図5】本発明の第3の実施形態における、検査の手順を示す図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態における半導体集積回路の構成を示す図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態における、検査の手順を示す図である。
【図8】従来提案されている半導体集積回路の一例の図である。
【図9】従来提案されている半導体集積回路の他の例の図である。
【符合の説明】
301、302 電源端子
303、304 高しきい値トランジスタ
305、306 疑似電源線
805、806 同上
307、9041、9042 機能ブロックとしての論理回路
308、309、902 検査用の電源端子
4011、4012 ダイオード
6011、6012 同上
801 高位側電源端子
802 低位側電源端子
900 制御信号
901 通常の電源端子
903 制御回路
9051、9052 MOSトランジスタ
9061、9062 同上
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a leakage current compatible low power semiconductor integrated circuit equipped with MOS transistors having different threshold values for low power consumption and a method for inspecting the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a strong demand for lower power (power consumption) of semiconductor integrated circuits in order to reduce the size and increase the integration of semiconductor devices. In order to reduce the power consumption, it is effective to reduce the power supply voltage. (Note, power consumption is CV 2 Determined by f. Here, C is an internal capacitance, V is a power supply voltage, and f is an operating frequency. However, simply lowering the power supply voltage slows down the transistor operating speed (on / off switching speed). For this reason, the threshold voltage of MOS transistors (field effect transistors that control current paths by applying a voltage to a gate electrode that is electrically insulated from the current paths by an oxide film) is being reduced.
[0003]
By the way, in the CMOS circuit composed of this low threshold transistor, the leakage current (Idddq) in the steady state increases when the potential of the input terminal of each node does not change. (For these items, the reasons for this, and other driving voltages, for example, IEICE Technical Report 1CD93-107 (1993-10) Yasuyuki Matsutani et al. “IV, 10MH” Z Since it is a well-known matter described in “Operation Multi-Threshold CMOS Logic Circuit Technology” and the like, further explanation is omitted. )
Apart from this, as the scale of the semiconductor integrated circuit becomes larger, the leakage current of the entire circuit becomes larger and larger.
[0004]
For this reason, since the leakage current caused by the failure is relatively smaller than the leakage current in the steady state, it is difficult to detect the failure by detecting an increase in the leakage current of the entire circuit. ing.
Therefore, as measures against this, for example, the following means has been proposed in IEEE 1996 CUSTOM INTEGRATED CIRCUIT CONFERENCE.
[0005]
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing a part of the schematic configuration of the proposed semiconductor integrated circuit (only the part related to the present invention).
As shown in this figure, the semiconductor integrated circuit is divided into a plurality of functional blocks (here, two functional blocks 9041 and 9042 are illustrated as logic circuits).
[0006]
Between the normal power supply terminal 901, which is a power supply terminal used during normal operation of this functional block, and the pseudo power supply lines 9071, 9072 that directly supply voltage to the functional blocks 9041, 9042, there is no power supply. MOS transistors 9051 and 9052 for controlling supply are interposed. (Note that the electric wires paired with the normal power supply terminal 901, for example, the diodes provided on the ground signal line and the pseudo power supply line are not shown because they are complicated. In addition, between the two functional blocks 9041 and 9042) Since the role of the signal is a well-known fact, its explanation is omitted.)
[0007]
Further, MOS transistors 9061 and 9062 for controlling the supply of power are also interposed between the inspection power supply terminal 902 which is a power supply terminal used for inspection and the pseudo power supply lines 9071 and 9072.
Next, in response to the control signal 900, the control circuit 903 controls the MOS transistors 9061 and 9062 such that power is supplied from the inspection power supply terminal 902 to only one of the two functional blocks 9041 and 9042. At the same time, the MOS transistors 9051 and 9052 are also controlled so that power is supplied from the normal power supply terminal 901 only to the other functional block.
[0008]
Hereinafter, it is assumed that there is a failure with a large leakage current in the functional block 9041, and the procedure (operation) for finding the failure or determining the presence / absence thereof will be described. When the inspection of the functional block 9041 is designated by the control signal 900, the control circuit 903 serving as means for designating the inspection object turns off the MOS transistor 9051 (OFF, closes), turns on the same 9052 (ON, open), and Control is performed so that 9061 is turned on and 9062 is turned off.
[0009]
As a result, only the inspection power supply terminal 902 supplies power to the functional block 9041, and the normal power supply terminal 901 supplies power to the other functional block 9042. For this reason, it is possible to measure only the leak current flowing in the steady state of the functional block 9041 by measuring the amount of current at the inspection power supply terminal 902.
[0010]
Since the difference between the leakage current including the increase due to the failure in the functional block 9041 and the leakage current when there is no failure in the functional block 9041 is of course larger than the difference between the leakage current of the entire semiconductor integrated circuit. By measuring the current of the inspection power supply terminal 902, it becomes easy to determine whether or not there is a failure.
The above is the case where there are two functional blocks. However, even in the case where there are three or more functional blocks, it goes without saying that the MOS transistor intervening structure and the ON / OFF control are similarly performed. .
[0011]
Next, in a C (Complementary) MOS semiconductor integrated circuit composed of low threshold transistors, the steady-state leakage current inevitably increases, so that the power consumption of a device using this semiconductor integrated circuit increases unnecessarily. Tend to. Therefore, as one of the CMOS semiconductor integrated circuits considering this countermeasure, an MT-CMOS (Multi-Threshold CMOS) semiconductor integrated circuit in which a low threshold transistor and a high threshold transistor are arranged is proposed. Has been.
[0012]
As an example of this conventionally proposed MT-CMOS semiconductor integrated circuit, for example, there is the one shown in the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers: IEICE Technical Report ICD93-107 (19933-10). Hereinafter, the MT-CMOS semiconductor integrated circuit will be described with reference to FIG.
[0013]
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a part of the schematic configuration of the MT-CMOS semiconductor integrated circuit. As shown in this figure, a pseudo power supply line 805 is configured by a low threshold transistor between a power supply terminal 801 that supplies a high potential side voltage for operation and a power supply terminal 802 that provides a low potential side voltage. And a functional block (illustrated as a logic circuit) 807 that uses the pseudo power supply line 806 as a power source on the high potential side and the low potential side, respectively. High threshold transistors 803 and 804 are interposed between the power supply terminal 801 and the pseudo power supply line 805 and between the power supply terminal 802 and the pseudo power supply line 806, respectively.
[0014]
The operation of the circuit shown in FIG.
When the function block 807 operates, charges are supplied to the function block 807 by turning on the high threshold transistors 803 and 804, and the function block 807 including the low threshold transistors operates at high speed. On the other hand, during standby, the high threshold transistors 803 and 804 are turned off, so that leakage current from the power supply terminal 801 to the functional block 807 and from the functional block 807 to the power supply terminal 802 is suppressed. Accordingly, the leakage from the power supply terminal 801 to the power supply terminal 802 can be suppressed very small.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional low-power semiconductor integrated circuit corresponding to the leakage current, two transistors and two control signal lines are required for each divided functional block. Therefore, a necessary area on the integrated circuit is required. Will lead to an increase in manufacturing costs.
For this reason, it is desired to develop and implement a semiconductor integrated circuit and its inspection method with reduced manufacturing cost by enabling the inspection power supply terminal to control the functional block that supplies voltage with a smaller circuit configuration. It was.
[0016]
Next, in the second conventional low-current semiconductor integrated circuit corresponding to leakage current, the pseudo power supply line 805 is always due to a short circuit between the source and drain of the high threshold transistors 803 and 804, failure of the control line, and the like. , 806 when a failure (hereinafter referred to as an on-failure) in which voltage is supplied from the power supply terminals 801 and 802, or disconnection of a connection line to the power supply terminals of the high threshold transistors 803 and 804, Due to disconnection of the connection line to the power supply line, failure of the control signal line, etc., a failure (hereinafter referred to as “off failure”) in which voltage cannot be supplied from the power supply terminals 801 and 802 to the pseudo power supply lines 803 and 804 occurred. In some cases, the following problems may occur.
[0017]
First, in the case where an on-failure occurs, when the function block 807 is operated, the high threshold transistors 803 and 804 are controlled to be on and voltages are supplied from the respective power supply terminals 801 and 802. It operates normally and does not adversely affect the operation. On the other hand, when the function block 807 is in a standby state (power is supplied but the circuit is stopped), the high threshold transistors 803 and 804 are controlled to be turned off. Have been supplied. At this time, since this is a standby time, this itself has no logical adverse effect.
[0018]
However, since the high threshold transistors 803 and 804 are not turned off during standby, a large leakage current from the power supply terminal 801 to the power supply terminal 802 is generated via the function block 807 configured by the low threshold transistors. It will be. As a result, the advantage of the MT-CMOS semiconductor integrated circuit that the leakage current during standby is small is lost.
[0019]
However, in the conventional MT-CMOS semiconductor integrated circuit, such a failure that the high threshold transistors 803 and 804 are not turned off cannot be detected.
[0020]
In addition, when an off-failure occurs, the voltage is not supplied, so that the function block 807 naturally does not operate. However, when a situation that does not operate once occurs, the cause is the high threshold transistors 803 and 804. It is difficult to immediately distinguish and detect whether it is in the power supply part such as the function block 807 or the like. Therefore, it was often difficult to reduce the frequency of subsequent failures by improving the design.
[0021]
For this reason, there is provided means for detecting an on-failure, realizing an inspection method for an MT-CMOS semiconductor integrated circuit capable of reliably exhibiting a function capable of high-speed operation and low power consumption, and means for detecting an off-fault. Of a low-power semiconductor integrated circuit and a method for inspecting the same, rather than an MT-CMOS capable of distinguishing and detecting whether the function block does not operate in the power supply portion or the function block. Realization was desired.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and by providing a power supply terminal for inspection on a pseudo power supply line and using a diode, it is easy to find a fault in which a leak current occurs and to specify a fault location. It is an object of the present invention to provide a low-power semiconductor integrated circuit capable of leak current and an inspection method therefor. Specifically, the configuration is as follows.
[0023]
In the first aspect of the invention, the first terminal for supplying the high potential side voltage, the second terminal for supplying the low potential side voltage, the first terminal, and the second terminal A functional block which is driven by electric power (one is at a high potential and the other is at a low potential) and further includes a plurality of low threshold transistors (including other elements incorporated); Between the terminal and the functional block (including a mode in which wiring is interposed between the terminals if electrically connected), and switching between on and off according to an external switching signal. A high-threshold transistor that switches the connection state between the first terminal and the functional block between ON and OFF, and a second terminal that is interposed between the second block and the functional block. Connection status with function block At least one of the high threshold transistors to be switched on and off, and a first terminal corresponding to the high threshold transistor when a high threshold transistor is interposed Alternatively, when a second terminal is connected and no high threshold transistor is interposed, a total of two power lines connecting (directly) the first terminal or the second terminal and the functional block And at least one pseudo power supply line (two if there are two high threshold transistors) and at least one pseudo power supply line connecting the high threshold transistor and the functional block (directly). (2 if there are two high threshold transistors) inspection terminals, and control means for controlling on / off switching of the high threshold transistors by an instruction from an inspector, an inspection signal from a tester, etc. In the leak current corresponding type low power semiconductor integrated circuit including,
[0024]
An on control step of turning on the high threshold transistor by control means provided for inspection of the high threshold transistor, and a high threshold transistor controlled to be on after the on control step. An inspection step for inspecting resistance between the connected first terminal or second terminal and the corresponding inspection terminal, and a resistance value in the inspection step is equal to or greater than a predetermined value. In some cases, the high-threshold transistor that is controlled to be on in the above-described leak-compatible low-power semiconductor integrated circuit is defective, and in many cases, the leak-compatible low-power semiconductor integrated circuit integrated with the high-threshold transistor This is a method for inspecting a leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit having a transistor determination step for determining whether the transistor is defective.
[0025]
With the above configuration, the first terminal for supplying the high potential side voltage, the second terminal for supplying the low potential side voltage, and the first terminal and the second terminal are used to drive the power. In addition to this, a functional block configured by further arranging a plurality of low threshold transistors, and a switch between the first terminal and the functional block, are switched from the outside. High threshold transistor for switching on and off the connection state between the first terminal and the functional block by switching between on and off according to the signal, and a leak prevention high threshold transistor and the second terminal and the functional block At least one of the high threshold transistors switching the connection state between the second terminal and the functional block between on and off by switching between on and off. When a high threshold transistor is interposed, the high threshold transistor is connected to the corresponding first terminal or second terminal, and the high threshold transistor is interposed. If not, a total of two power lines connecting the first block or the second terminal and the functional block, and at least one connecting the high threshold transistor and the functional block (high threshold transistor) 2 if there are 2) pseudo power supply line, at least one test terminal connected to the pseudo power supply line (2 if there are 2 high threshold transistors), In the leak current compatible low power semiconductor integrated circuit including the control means for controlling the switching of off, the following operation is performed.
[0026]
In the ON control step, control means provided separately or incorporated in the substrate or the like turns the high threshold transistor on (ON, energized state) by applying a voltage or the like.
In the inspection step, of course, if necessary, the other transistor is turned off (OFF, closed), or after applying a constant voltage to the first or second terminal and the inspection terminal, it is turned on by the on control step. The resistance between the corresponding first terminal or the second terminal connected to the high threshold transistor controlled to the same and the corresponding inspection terminal is measured.
[0027]
In the transistor determination step, when the resistance value measured in the inspection step is equal to or higher than a predetermined value determined in advance according to the measurement condition or the like, the leak-corresponding low power semiconductor integrated circuit is controlled to be turned on. The threshold transistor is determined to be defective due to an on-failure, and in many cases, the leak-compatible low power semiconductor integrated circuit integrated with the high threshold transistor is also determined to be defective. (Of course, if there are two high-threshold transistors, one of them may be measured immediately after it is determined to be on-failure, or the other transistor may be measured and discarded immediately.)
[0028]
In the invention according to claim 2, the first terminal for supplying the high potential side voltage, the second terminal for supplying the low potential side voltage, the first terminal and the second terminal A functional block that is driven by electric power and further includes a plurality of low threshold transistors, and is interposed between the first terminal and the functional block. The first terminal is switched on and off. Are connected between the functional block and the high-threshold transistor that switches the connection state between the first and second functional blocks between ON and OFF, and the second terminal and the functional block. If a high threshold transistor is interposed between at least one of the high threshold transistors that switch the connection state between ON and OFF, and this high threshold transistor When a corresponding first terminal or second terminal is connected and a high threshold transistor is not interposed, a total of two terminals connecting the first terminal or second terminal and the functional block are connected. A power line, at least one pseudo power line connecting the high threshold transistor and the functional block, at least one test terminal connected to the pseudo power line, and turning on the high threshold transistor. In a leakage current-compatible low power semiconductor integrated circuit comprising control means for controlling switching of off,
[0029]
An off control step of turning off at least one of the high threshold transistors by at least one of the high threshold transistors by the control means, and the off threshold after the off control step. A potential applying step for applying different potentials to the first terminal or the second terminal connected to the high threshold transistor and the corresponding inspection terminal, and a different potential applied after the potential applying step A leakage current measuring step for measuring a leakage current between the first terminal or the second terminal and the inspection terminal;
[0030]
A function block determination step for determining that the high-threshold transistor that is controlled to be off of the leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit is defective when the measurement value in the leakage current measurement step is equal to or greater than a predetermined value; This is a method for inspecting a leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit.
[0031]
With the above configuration, the first terminal for supplying the high potential side voltage, the second terminal for supplying the low potential side voltage, and the first terminal and the second terminal are used to drive the power. Further, a functional block configured by arranging a plurality of low threshold transistors, and is interposed between the first terminal and the functional block, and the first terminal and the functional block are switched on and off. A high-threshold transistor that switches the connection state between on and off and the second terminal and the functional block are interposed, and the connection state between the second terminal and the functional block is turned on by switching between on and off When the high threshold transistor is interposed between at least one of the high threshold transistors to be switched to and off, the high threshold transistor and the first terminal are provided. Is connected to the second terminal, and when a high threshold transistor is not interposed, a total of two power lines connecting the first terminal or the second terminal and the functional block, Controls on / off switching of at least one pseudo power supply line connecting the threshold transistor and the functional block, at least one test terminal connected to the pseudo power supply line, and the high threshold transistor. In the leakage current compatible low power semiconductor integrated circuit including the control means, the following operation is performed.
[0032]
In the off control step, the control means turns off the high threshold transistor, and if there are two high threshold transistors, at least one of them is turned off in accordance with the instruction from the inspector or the test signal from the tester. . (If both are tested at the same time, turn both off.)
In the potential application step, the first terminal or the second terminal connected to the high threshold transistor turned off after the off control step and the corresponding inspection terminal are often used for inspection. A different predetermined potential is applied.
[0033]
In the leakage current measurement step, between the first terminal or the second terminal to which a different potential is applied and the inspection terminal while the other post-energization transistor is turned off as necessary after the potential application step. Measure the leakage current.
In the function block determination step, if the measured value in the leakage current measurement step is equal to or greater than the predetermined value determined from the potential difference, etc., turn off the high-threshold transistor in the leak-compatible low-power semiconductor integrated circuit A failure is determined as a failure.
[0034]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a functional block set comprising a functional block and a pseudo power supply line for supplying a high-potential side or a low-potential side power to the functional block, and an inspection target among the plurality of functional blocks. Inspection target designating means (including a signal line for transmitting a signal, etc.) for outputting a signal such as a voltage for designating a functional block, and a pseudo power supply for the functional block to be inspected designated by the inspection target designating means An inspection power supply terminal for supplying power to the line, a normal power supply terminal for supplying power to a pseudo power supply line of a functional block not designated as an inspection target by the inspection object designating means, the normal power supply terminal, and each of the pseudo power supplies Those connected to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection object by the presence or absence of the designation signal from the inspection object designating means are controlled to be turned off. Those connected to the pseudo power supply lines of the functional blocks not designated as inspection targets are energization control transistors provided for each functional block set controlled to be on, the test power supply terminals, and each of the pseudo power supply lines In the meantime, a leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit having a diode provided for each functional block set and interposed in the direction in which power is supplied.
[0035]
With the above configuration, the following operations are performed.
It has a functional block set including a functional block and a pseudo power supply line for supplying power to the functional block on the high potential side or the low potential side.
The inspection target designating means outputs a signal for designating a functional block (group) to be inspected from a plurality of functional blocks (group) in accordance with an inspector's instruction, an inspection signal from a tester, or the like. Specifically, it controls on / off of a current control transistor (note, not necessarily a high threshold transistor) provided in each functional block set.
[0036]
The inspection power supply terminal supplies power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected designated by the inspection subject designating means. (Alternatively, it has such wiring and structure.)
The normal power supply terminal supplies power to the pseudo power supply line of the functional block that has not been specified as the inspection target by the inspection target specifying means. (Alternatively, it has such wiring and structure.)
[0037]
For example, a high-threshold transistor for energization control provided for each functional block set is provided between the normal power supply terminal and each of the pseudo power supply lines. Those connected to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection target (for example, high or low voltage) are controlled off, and those connected to the pseudo power supply line of the functional block not designated as the inspection target Controlled on.
For each functional block set, a diode is interposed between the inspection power supply terminal and each pseudo power supply line in the direction in which power is supplied.
[0038]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the leak-corresponding low power semiconductor integrated circuit inspection method according to the third aspect of the present invention, wherein the function block designated as the inspection target includes, An inspection power supply step for controlling the high threshold transistor to turn off and supplying power from the inspection power supply terminal to the pseudo power supply line of the corresponding functional block via the diode, and a function block not designated as the inspection target A normal power supply step for supplying power from the normal power supply terminal to the pseudo power supply line of the corresponding functional block by turning on the transistor for energization control by a designation signal from the inspection target designating means, According to whether the diode is interposed on the high potential side or the low potential side of the functional block, the normal power supply terminal has an inspection power supply. A constant voltage supply step for applying a high or low voltage that does not generate a current flowing through a diode connected to a pseudo power supply line other than the functional block that is the inspection target, and the constant voltage supply step, compared to a child. A leakage current amount measuring step for measuring the leakage current amount of the inspection power supply terminal, a comparison step for comparing the measurement value of the leakage current amount measurement step with a predetermined value, and a result of the comparison step, When the measured value is greater than or equal to a predetermined value, the leakage-corresponding low current semiconductor integrated circuit inspection method includes a determination step of determining that the functional block to be inspected is defective.
[0039]
With the above configuration, the following operation is performed as an inspection of the leak-compatible low power semiconductor integrated circuit according to the third aspect of the present invention.
In the power supply step for inspection, the functional block designated as the inspection target is turned off, and power is supplied from the inspection power supply terminal to the pseudo power supply line via the diode.
In the normal power supply step, for functional blocks that are not specified as inspection targets, the power supply control transistor is turned on by a specification signal from the inspection target specifying means, and the normal power is supplied to the pseudo power supply line of the corresponding functional block. Supply power from the terminal.
[0040]
Compared with the inspection power supply terminal, the normal power supply terminal has a function block other than the function block to be inspected, according to whether the diode is interposed on the high potential side or low potential side of the functional block in the constant voltage supply step. A constant voltage that is high or low (interposition on the low voltage side) is applied so that no current flows through the diode connected to the pseudo power supply line (interposition on the high voltage side).
In the leakage current amount measurement step, the leakage current amount of the inspection power supply terminal is measured while the constant voltage supply step is performed.
In the comparison step, the measurement value in the leakage current amount measurement step is compared with a predetermined value.
In the determination step, if the measurement value is equal to or greater than a predetermined value as a result of the comparison step, the functional block to be inspected is determined to be defective because a failure that causes a leakage current has occurred.
[0041]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a functional block set including a functional block and a pseudo power supply line for supplying high-potential side or low-potential side power to the functional block, and the inspection target among the plurality of functional blocks. Inspection target specifying means for outputting a signal for specifying a functional block, inspection power supply terminals for supplying power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected specified by the inspection target specifying means, and the inspection target specification A normal power supply terminal that supplies power to a pseudo power supply line of a functional block that is not designated as a test target in the means, and is interposed between the test power supply terminal and each of the pseudo power supply lines. Those connected to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection target by the presence or absence of the designation signal are controlled to be on, and the functional block not designated as the inspection target is controlled. Those connected to the pseudo power supply line are controlled to be turned off, and power is supplied between the energization control transistor provided for each functional block set and the normal power supply terminal and each pseudo power supply line. The leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit has a predetermined high-threshold diode provided for each functional block set.
[0042]
With the above configuration, the following operations are performed.
There is at least one functional block set including a functional block and a pseudo power supply line that supplies high-potential side or low-potential side power to the functional block.
The inspection object designating means outputs a signal for designating the functional block to be inspected among the plurality of functional blocks to the corresponding energization control transistor.
The inspection power supply terminal supplies power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected designated by the inspection subject designating means.
The normal power supply terminal supplies power to the pseudo power supply line of the functional block that has not been specified as the inspection target by the inspection target specifying means.
[0043]
For each functional block set, the conduction control transistor interposed between the normal power supply terminal and each pseudo power supply line is simulated for the functional block specified as the inspection target by the presence or absence of the specified signal from the inspection target specifying means. Those connected to the power supply line are controlled to be turned on, and those connected to the pseudo power supply line of the functional block not designated as the inspection target are controlled to be turned off.
For each functional block set, a diode having a predetermined threshold is interposed between the inspection power supply terminal and each pseudo power supply line in the direction in which power is supplied.
[0044]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the leak-corresponding low power semiconductor integrated circuit inspection method according to the fifth aspect, wherein the inspection target specifying means is connected to the pseudo power supply line of the functional block specified as the inspection target. In accordance with a designation signal, the power supply control step for controlling the energization control transistor to be turned on and supplying power from the inspection power supply terminal, and the pseudo power supply line of the functional block not designated as the inspection target are connected with the diode. Through the normal power supply step for supplying power from the normal power supply terminal and whether the conduction control transistor is interposed on the high potential side or the low potential side of the functional block. Compared to the power supply terminal, a current that flows through the diode connected to the pseudo power supply line other than the functional block subject to inspection is generated. A constant voltage supply step for providing a high or low voltage as high as possible, a leakage current amount measurement step for measuring a leakage current amount of the inspection power supply terminal during the constant voltage supply step, and the leakage current amount measurement step A comparison step for comparing the measured value with a predetermined value, and a determination step for determining that the functional block to be inspected is defective if the measurement value is equal to or greater than the predetermined value as a result of the comparison step. This is a method for inspecting a leakage-compatible low current semiconductor integrated circuit characterized by the above.
[0045]
With the above configuration, the following operation is performed as the inspection method for the leak-compatible low-power semiconductor integrated circuit according to claim 5.
In the inspection power supply step, the energization control transistor is controlled to be turned on by the designation signal from the inspection object designation means to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection object, and power is supplied from the inspection power supply terminal.
[0046]
In the normal power supply step, power is supplied from the normal power supply terminal to the pseudo power supply line of the functional block not designated as the inspection target through a diode.
Compared to the normal power supply terminal, the test power supply terminal has a function other than the function block to be inspected according to whether the transistor is interposed on the high potential side or low potential side of the function block in the constant voltage supply step. A constant voltage that is high or low enough not to generate current flowing through the diode connected to the pseudo power supply line is applied.
[0047]
In the leakage current amount measurement step, the leakage current amount of the inspection power supply terminal is measured while the constant voltage supply step is performed.
In the comparison step, the measurement value in the leakage current amount measurement step is compared with a predetermined value.
In the determination step, if the measurement value is equal to or greater than a predetermined value as a result of the comparison step, the functional block to be inspected is determined to be defective.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments.
(First embodiment)
FIG. 3 is an electrical circuit diagram showing a part of the schematic configuration of the MT-CMOS semiconductor integrated circuit in the first embodiment of the present invention.
[0049]
As shown in this figure, a power supply terminal 301 that supplies a high-potential-side voltage for operation and a power-supply terminal 302 that provides a low-potential-side voltage are composed of low threshold transistors, and a pseudo power supply A functional block (illustrated as a logic circuit) 307 for interposing the line 305 and the pseudo power supply line 306 on the high potential side and the low potential side is provided. High threshold transistors 303 and 304 are interposed between the power supply terminal 301 and the pseudo power supply line 305 and between the power supply terminal 302 and the pseudo power supply line 306, respectively. Further, the inspection power supply terminals 308 and 309 are connected to the pseudo power supply lines 305 and 306, respectively.
[0050]
FIG. 1 shows an inspection procedure in the present embodiment. Hereinafter, a method for inspecting the semiconductor integrated circuit of FIG. 3 will be described based on this flowchart.
(Step 101) First, the high threshold transistor is turned on. As a result, voltage can be supplied from the power supply terminals 301 and 302 to the pseudo power supply lines 305 and 306 via the high threshold transistors 303 and 304, respectively.
[0051]
(Step 102) Next, resistances between the power supply terminal 301 and the inspection power supply terminal 308 and between the power supply terminal 302 and the inspection power supply terminal 309 are measured. If there is no failure in the semiconductor integrated circuit, the low resistance state should be between the power supply terminal 301 and the inspection power supply terminal 308 and between the power supply terminal 302 and the inspection power supply terminal 309.
(Step 103) The measured resistance value is compared with a predetermined value which is a predetermined value which is a low value indicating normality, which is obtained in advance through actual results and calculations. If the measured resistance value is lower than the predetermined value, the semiconductor integrated circuit is passed. On the other hand, if it is high, it is rejected as an on failure of the high threshold transistor.
[0052]
As described above, according to the present embodiment, the power supply terminal for inspection is provided on the pseudo power supply line, and the resistance between the power supply terminal and the power supply terminal for inspection is measured. Whether there is a failure that prevents the supply of voltage from the power supply terminal to the pseudo power supply line due to disconnection of the connection line to the power supply terminal, disconnection of the connection line to the pseudo power supply line, failure of the control signal line, etc. It becomes easy to inspect or further identify any failure.
In this embodiment, the high threshold transistor and the pseudo power supply line are provided on both the high potential side and the low potential side. However, even in the case where only one of them is provided, the resistance measurement is similarly performed. Inspection and failure location can be specified.
[0053]
(Second Embodiment)
Next, as in the first embodiment, the second embodiment of the present invention will be described with respect to the semiconductor integrated circuit inspection method of FIG.
FIG. 2 shows an inspection procedure in the present embodiment. Hereinafter, a method for inspecting the semiconductor integrated circuit of FIG. 3 will be described based on this flowchart.
[0054]
(Step 201) First, the high threshold transistor is turned off. As a result, the power supply terminals 301 and 302 and the corresponding pseudo power supply lines 305 and 306 are in a high impedance state.
(Step 202) Next, in order to confirm the high impedance state, a voltage is applied between the power supply terminal 301 and the inspection power supply terminal 308 and between the power supply terminal 302 and the inspection power supply terminal 309.
[0055]
(Step 203) The leakage current between each is measured. This measurement may be performed on either the power supply terminal side or the inspection power supply terminal side. If there is no failure in the semiconductor integrated circuit, the leakage current amounts between the power supply terminal 301 and the inspection power supply terminal 308 and between the power supply terminal 302 and the inspection power supply terminal 309 are in a high impedance state. Should be small.
(Step 204) Finally, the measured leakage current amount is compared with a predetermined value as in the first embodiment. When the value is smaller than the predetermined value, the semiconductor integrated circuit is accepted. When the value is larger, it is determined as a defective product due to an off failure of the high threshold transistor.
[0056]
As described above, according to the present embodiment, an inspection power supply terminal is provided on the pseudo power supply line, and the amount of leakage current between the power supply terminal and the inspection power supply terminal is measured, thereby providing a high threshold value. It becomes easy to inspect the presence or absence of a failure in which a voltage is always supplied from the power supply terminal to the pseudo power supply line due to a short circuit between the source and drain of the transistor, a failure of the control line, or the like.
In this embodiment, the high threshold voltage transistor and the pseudo power supply line are provided on both the high potential side and the low potential side. Inspection by measuring current is possible.
[0057]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a part of the schematic configuration of the semiconductor integrated circuit in the third embodiment, which is basically the same as that shown in FIG. 9 as a conventional example. is there. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component.
However, the difference is that the MOS transistors 9061 and 9062 for controlling the supply of voltage from the inspection power supply terminal 902 to the functional block are replaced with diodes 4011 and 4012, and the control signal lines for the MOS transistors 9061 and 9062 are therefore eliminated. For this reason, the configuration of the control circuit itself is of course simplified.
[0058]
4 shows the case where the inspection power supply terminal 902 is provided on the high potential side of the functional block. When the inspection power supply terminal 902 is provided on the low potential side of the functional block, the diode 4011, The direction of 4012 is reversed.
FIG. 5 shows an inspection procedure in the present embodiment. Hereinafter, based on this flowchart, a method for inspecting the semiconductor integrated circuit of FIG. 4 will be described.
[0059]
(Step 501) First, the functional block to be inspected is selected by the control signal 900. Here, it is assumed that the function block 9041 is selected as a target. As a result, the control circuit 903 sets the transistor 9051 for energization control, leakage prevention, and inspection target designation so that power is supplied from the normal power supply terminal 901 to the functional blocks 9042 other than the inspection target functional block 9041. Turn off, turn on 9052.
(Step 502) Next, the power of the function block 9041 to be inspected is supplied from the inspection power supply terminal 902 via the diode 4011.
[0060]
(Step 503) Power is supplied from the normal power supply terminal 901 to the functional block 9042 not to be inspected via the conduction control transistor 9052. At this time, if the inspection power supply terminal 902 is provided on the high potential side (low potential side) of the functional block, energization is performed so that no current flows through the paths of the inspection power supply terminal 902, the diode 4012, and the pseudo power supply line 9072. Considering the voltage drop of the control transistor 9052, a voltage sufficiently higher (lower) than the inspection power supply terminal 902 is applied to the normal power supply terminal 901.
[0061]
(Step 504) The semiconductor integrated circuit is caused to function until the internal state of the functional block 9041 reaches a desired state for inspection.
(Step 505) In a steady state in a desired state of the functional block 9041, the amount of leakage current is measured at the inspection power supply terminal 902.
(Step 506) Finally, the measured leakage current amount is compared with a predetermined value. When the measured leakage current amount is smaller than the predetermined value, the semiconductor integrated circuit is accepted, and when it is larger, an abnormal leakage current is present in the functional block 9041. It is determined that the defective product is defective.
[0062]
As described above, according to the present embodiment, the power supply control that has been performed by the two high threshold transistors and the two control signal lines for each functional block that has been conventionally divided is used for one energization control. In many cases, this is possible with a high threshold transistor, one diode, and one control signal line.
As a result, the required area on the integrated circuit can be reduced, leading to a reduction in manufacturing cost.
[0063]
In this embodiment, whether the functional block is good or bad is determined by measuring the leakage current at the inspection power supply terminal 902. However, the amount of leakage current flowing through the inspection power supply terminal 902 inside the semiconductor integrated circuit is measured. A current measuring unit that outputs the determination signal as a result to the outside may be provided, and the determination may be made based on the output signal. Further, by using the MOS transistors 9051 and 9052 in this embodiment as high threshold transistors and the functional blocks 9041 and 9042 as low threshold transistors, the same can be realized in the MT-CMOS semiconductor integrated circuit. .
[0064]
In step 505, the signal state inside the functional block, that is, the path through which current leaks changes depending on the on / off state of the transistor, so that the circuit is set to a desired state for a specific fault inspection. Since it is necessary to determine this route, and in order to inspect various routes, it is necessary to set them in various states, so it goes without saying that a procedure manual for these is prepared in advance. However, this is different for each functional block, and since it is not directly related to the gist of the present invention, description thereof is omitted.
[0065]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is an electrical circuit diagram illustrating a part of the schematic configuration of the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment. This electric circuit is almost the same as that shown as 1 in the conventional example in FIG. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component. However, the difference is that the MOS transistors 9051 and 9052 for controlling the supply of voltage from the normal power supply terminal 901 to the functional block (logic circuit) are replaced with the diodes 6011 and 6012 and the control signals for the MOS transistors 9051 and 9052 are eliminated. To do.
FIG. 6 shows the case where the inspection power supply terminal 902 is provided on the high potential side of the functional block. When the inspection power supply terminal 902 is provided on the low potential side of the functional block, the diode 6011, The direction of 6012 is reversed.
[0066]
FIG. 7 shows an inspection procedure in the present embodiment. Hereinafter, a method for inspecting the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 6 will be described based on this flowchart. (Step 701) First, a function block to be inspected is selected by the control signal 900. Here, the function block 9041 is selected as a target. For this reason, the control circuit 903 has a test power supply terminal connected to the test target function block 9041. 902 In order to supply more power, the conduction control transistor 9061 is turned on, and similarly 9062 is turned off.
(Step 702) Next, power to the function block 9041 to be inspected is supplied from the inspection power supply terminal 902 via the conduction control transistor 9061.
[0067]
(Step 703) Power is supplied to the function blocks 9042 other than the inspection target function block 9041 from the normal power supply terminal 901 via the diode 6012. At this time, if the inspection power supply terminal 902 is provided on the high potential side (low potential side) of the functional block, energization is performed so that no current flows through the path of the normal power supply terminal 901, the diode 6011, and the pseudo power supply line 9071. Considering the voltage drop of the control transistor 9061, a voltage sufficiently higher (lower) than the normal power supply terminal 901 is applied to the inspection power supply terminal 902.
(Step 704) The semiconductor integrated circuit is caused to function until the internal state of the functional block 904A reaches a desired state for inspection.
[0068]
(Step 705) In the steady state in the desired state of the functional block 9041, the leakage current amount is measured at the inspection power supply terminal 902.
(Step 706) Finally, the measured value of the leakage current is compared with a predetermined value. If the measured value is smaller than the predetermined value, the semiconductor integrated circuit is accepted. If the measured value is larger, an abnormal leakage current is detected in the function block 9041. It is determined that the product is defective and has a failure.
[0069]
As described above, according to the present embodiment, similarly to the third embodiment, the power supply control conventionally performed by two transistors and two control signal lines for each functional block divided. However, it is possible to use one energization control and, in many cases, a high threshold transistor, one diode, and one control signal line. As a result, the required area on the integrated circuit can be reduced, leading to a low manufacturing cost.
[0070]
In this embodiment, the leakage current is measured at the inspection power supply terminal 902, and thereby the quality of the functional block is determined. However, the amount of leakage current flowing through the inspection power supply terminal 902 inside the semiconductor integrated circuit is measured. A current measuring unit that outputs a signal of the determination result to the outside is provided, and a determination is made based on the presence or absence of this signal (specifically, a circuit that outputs 1 at a certain current or more is configured in the LSI. Of course, in a functional block incorporating a low threshold transistor of several tens of thousands to 10 million or more and its group, the cost can be neglected even if such an LSI is incorporated a little.) is there.
[0071]
In the present embodiment, the MOS transistors 9061 and 9062 are high threshold transistors, and the functional blocks 9041 and 9042 are low threshold transistors, so that the same applies to the MT-CMOS semiconductor integrated circuit. Can be implemented.
[0072]
Although the present invention has been described based on some embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the following may be used.
(1) In the first embodiment and the like, at least a part of the high threshold transistor and the conduction control transistor are connected in series, so to speak, a plurality of medium threshold transistors in series. Connected.
(2) In the third embodiment or the like, an on failure and an off failure of the energization control transistor are inspected.
[0073]
(3) The threshold voltage of the high threshold transistor and the low threshold transistor is mainly about 1 to 5 V at the time of filing of the present application. It is about.
Accordingly, “sufficiently low voltage” in the embodiments and the like means that “the P-side terminal is lower than the N-side terminal in consideration of a voltage drop in the wiring and the like” This is not limited to a specific numerical range.
Further, the leak current value and the like are specifically described in, for example, the aforementioned IEICE Technical Report ICD93-107 (1993-10), but of course are not limited to these values.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the disconnection of the connection line to the power supply terminal of the high threshold transistor, whether the inspection at the time of shipment inspection in the factory or the repair for the request from the user, the pseudo power supply It is possible to easily inspect a failure in which voltage cannot be supplied from the power supply terminal to the pseudo power supply line due to disconnection of the connection line to the line, failure of the control signal line, or the like.
[0075]
Further, it is possible to easily inspect a failure in which a voltage is always supplied from the power supply terminal to the pseudo power supply line due to a short-circuit failure between the source and drain of the high threshold transistor, a control line failure, or the like.
Eventually, it becomes possible to reduce the manufacturing defects of the subsequent products based on the data obtained from this, and ultimately the manufacturing cost is reduced.
In addition, the required area on the integrated circuit can be reduced, and the manufacturing cost is reduced from this aspect.
[0076]
Furthermore, in the third and fourth embodiments, since the appropriate voltage is automatically applied to the functional blocks that are not to be inspected by the diode, it is easy to measure the leak current, and the inspection object to be inspected. There is also little danger that the circuit is destroyed by the inspection voltage due to an on / off malfunction of the energization control transistor of the other functional block.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram (flow chart) showing an inspection procedure in a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing an inspection procedure in the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit in the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an inspection procedure in the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an inspection procedure in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram of an example of a conventionally proposed semiconductor integrated circuit.
FIG. 9 is a diagram of another example of a conventionally proposed semiconductor integrated circuit.
[Explanation of sign]
301, 302 Power supply terminal
303, 304 high threshold transistor
305, 306 pseudo power line
805, 806 Same as above
307, 9041, 9042 Logic circuits as functional blocks
308, 309, 902 Power supply terminals for inspection
4011, 4012 Diode
6011, 6012 Same as above
801 High side power supply terminal
802 Low power terminal
900 Control signal
901 Normal power supply terminal
903 control circuit
9051, 9052 MOS transistors
9061, 9062 Same as above

Claims (6)

高電位側電圧を供給するための第1の端子と、低電位側電圧を供給するための第2の端子と、第1の端子と第2の端子からの電力により駆動され、更に複数の低しきい値トランジスタを配置して構成された機能ブロックと、第1の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第1の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタ及び第2の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第2の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタの少なくも一方の高しきい値トランジスタと、高しきい値トランジスタが介設されている場合にはこの高しきい値トランジスタと対応する第1の端子あるいは第2の端子とを接続し、高しきい値トランジスタが介設されていない場合には第1の端子あるいは第2の端子と前記機能ブロックを接続する合計2本の電源線と、高しきい値トランジスタと機能ブロック間を接続する少なくも1本の擬似電源線と、擬似電源線に接続する少なくも1個の検査用端子と、高しきい値トランジスタのオンとオフの切り替わりを制御する制御手段とを備えたリーク電流対応型低電力半導体集積回路において、
制御手段により上記高しきい値トランジスタをオンにするオン制御ステップと、
前記オン制御ステップの後に上記オンに制御されている高しきい値トランジスタに接続されている上記第1の端子若しくは第2の端子と、上記対応する検査用端子との間の抵抗を測定する検査ステップと、
前記検査ステップでの抵抗値が所定値以上である場合には上記リーク対応型低電力半導体集積回路のオンに制御されている高しきい値トランジスタを不良と判定するトランジスタ判定ステップとを有していることを特徴とするリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法。
The first terminal for supplying the high potential side voltage, the second terminal for supplying the low potential side voltage, the first terminal and the second terminal are driven by power from the second terminal, and a plurality of low terminals A functional block configured by arranging a threshold transistor, and interposed between the first terminal and the functional block, and the connection state between the first terminal and the functional block is turned on by switching between on and off. The high-threshold transistor that is switched between ON and OFF and the second terminal are interposed between the functional block and the connection state between the second terminal and the functional block is switched ON and OFF by switching ON and OFF. When at least one high threshold transistor to be switched and a high threshold transistor are interposed, the first terminal or the second terminal corresponding to the high threshold transistor is provided. And when there is no high threshold transistor, a total of two power lines connecting the first terminal or the second terminal and the functional block, a high threshold transistor, At least one pseudo power supply line connecting between functional blocks, at least one inspection terminal connected to the pseudo power supply line, and control means for controlling on / off switching of the high threshold transistor. In the low-power semiconductor integrated circuit with leakage current provided,
An on control step of turning on the high threshold transistor by the control means;
An inspection for measuring a resistance between the first terminal or the second terminal connected to the high-threshold transistor that is turned on after the on-control step and the corresponding inspection terminal. Steps,
A transistor determination step for determining that the high-threshold transistor that is controlled to be on in the leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit is defective when the resistance value in the inspection step is equal to or greater than a predetermined value. A method for inspecting a leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit.
高電位側電圧を供給するための第1の端子と、低電位側電圧を供給するための第2の端子と、第1の端子と第2の端子からの電力により駆動され、更に複数の低しきい値トランジスタを配置して構成された機能ブロックと、第1の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第1の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタ及び第2の端子と上記機能ブロックとの間に介設され、オンとオフの切り替わりにより第2の端子と機能ブロックとの接続状態をオンとオフとに切り替える高しきい値トランジスタの少なくも一方の高しきい値トランジスタと、高しきい値トランジスタが介設されている場合にはこの高しきい値トランジスタと対応する第1の端子あるいは第2の端子とを接続し、高しきい値トランジスタが介設されていない場合には第1の端子あるいは第2の端子と前記機能ブロックを接続する合計2本の電源線と、高しきい値トランジスタと機能ブロック間を接続する少なくも1本の擬似電源線と、擬似電源線に接続する少なくも1個の検査用端子と、高しきい値トランジスタのオンとオフの切り替わりを制御する制御手段とを備えたリーク電流対応型低電力半導体集積回路において、
制御手段により上記高しきい値トランジスタを、若し高しきい値トランジスタが2個ならば少なくもその内の一方をオフにするオフ制御ステップと、
前記オフ制御ステップの後に上記オフにされている高しきい値トランジスタに接続されている上記第1の端子若しくは第2の端子と、上記対応する検査用端子とに異なる電位を与える電位付与ステップと、
前記電位付与ステップ後に異なる電位を付与した上記第1の端子若しくは第2の端子と上記検査用端子との間のリーク電流を測定するリーク電流測定ステップと、
前記リーク電流測定ステップでの測定値が所定値以上である場合には上記リーク対応型低電力半導体集積回路のオフに制御されている高しきい値トランジスタを不良と判定する機能ブロック判定ステップとを有していることを特徴とするリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法。
The first terminal for supplying the high potential side voltage, the second terminal for supplying the low potential side voltage, the first terminal and the second terminal are driven by power from the second terminal, and a plurality of low terminals A functional block configured by arranging a threshold transistor, and interposed between the first terminal and the functional block, and the connection state between the first terminal and the functional block is turned on by switching between on and off. The high-threshold transistor that is switched between ON and OFF and the second terminal are interposed between the functional block and the connection state between the second terminal and the functional block is switched ON and OFF by switching ON and OFF. When at least one high threshold transistor to be switched and a high threshold transistor are interposed, the first terminal or the second terminal corresponding to the high threshold transistor is provided. And when there is no high threshold transistor, a total of two power lines connecting the first terminal or the second terminal and the functional block, a high threshold transistor, At least one pseudo power supply line connecting between functional blocks, at least one inspection terminal connected to the pseudo power supply line, and control means for controlling on / off switching of the high threshold transistor. In the low-power semiconductor integrated circuit with leakage current provided,
An off control step of turning off at least one of the high threshold transistors by at least one of the high threshold transistors by the control means;
A potential applying step of applying different potentials to the first terminal or the second terminal connected to the high-threshold transistor that is turned off after the off control step and the corresponding inspection terminal; ,
A leakage current measuring step of measuring a leakage current between the first terminal or the second terminal to which a different potential is applied after the potential applying step and the inspection terminal;
A function block determination step for determining that the high-threshold transistor that is controlled to be off of the leakage-compatible low-power semiconductor integrated circuit is defective when the measurement value in the leakage current measurement step is equal to or greater than a predetermined value; An inspection method for a leak-proof low-power semiconductor integrated circuit, comprising:
機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる機能ブロック組みと、
前記複数の機能ブロックの中で検査対象の機能ブロックを指定するための信号を出力する検査対象指定手段と、
前記検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する検査電源端子と、
前記検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する通常電源端子と、
前記通常電源端子と各々の前記擬似電源線の間に介設され、前記検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御され、そして各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用トランジスタと、
前記検査電源端子と各々の前記擬似電源線の間に、電源が供給される方向に介設されそして各機能ブロック組み毎に設けられたダイオードとを有していることを特徴とするリーク対応型低電力半導体集積回路。
A functional block set comprising a functional block and a pseudo power supply line that supplies power to the functional block on the high potential side or the low potential side;
Inspection object specifying means for outputting a signal for specifying a functional block to be inspected among the plurality of functional blocks;
An inspection power supply terminal for supplying power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected designated by the inspection subject designating means;
A normal power supply terminal that supplies power to the pseudo power supply line of the functional block that is not designated as the inspection target by the inspection target specifying means;
Controlled to turn off the ones connected between the normal power supply terminal and each of the pseudo power supply lines and connected to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection target by the presence / absence of the designation signal from the inspection target designating means Are connected to the pseudo power supply line of the functional block not designated as the inspection target, and are controlled to be ON, and an energization control transistor provided for each functional block set,
Leakable type characterized by having a diode provided between the inspection power supply terminal and each of the pseudo power supply lines in a direction in which power is supplied and provided for each functional block set Low power semiconductor integrated circuit.
機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる複数の機能ブロック組みと、複数の機能ブロック組みの中の機能ブロックで検査対象のものを指定するための信号を出力する検査対象指定手段と、検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する検査電源端子と、検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する通常電源端子と、通常電源端子と各々の前記擬似電源線の間に介設され、検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御され、そして各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用トランジスタと、検査電源端子と各々の前記擬似電源線の間に、電源が供給される方向に介設されそして各機能ブロック組み毎に設けられたダイオードとを有しているリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法であって、
上記検査対象として指定された機能ブロックには、その機能ブロック組に設けられている通電制御用トランジスタをオフに制御して該当する機能ブロックの擬似電源線に上記ダイオードを介して上記検査電源端子より電源を供給する検査用電源供給ステップと、
検査対象として指定されなかった機能ブロックには、上記検査対象指定手段からの指定信号により、上記通電制御用トランジスタをオンに制御して該当する機能ブロックの擬似電源線に上記通常電源端子より電源を供給する通常電源供給ステップと、
機能ブロックの高電位側あるいは低電位側のいずれに上記ダイオードが介設されたかに従って、上記通常電源端子には上記検査電源端子に比較して、上記検査対象とされた機能ブロック以外の擬似電源線に接続するダイオードを流れる電流が発生しないだけの高いあるいは低い電圧を与える一定電圧供給ステップと、
前記一定電圧供給ステップのなされている間に検査電源端子のリーク電流量を測定するリーク電流量測定ステップと、
前記リーク電流量測定ステップの測定値とあらかじめ定めた所定値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果、測定値が所定値以上である場合には当該検査対象の機能ブロックを不良と判定する判定ステップとを有していることを特徴とするリーク対応型低電流値半導体集積回路の検査方法。
Specify a function block set consisting of a function block and a pseudo power supply line that supplies power to the function block on the high potential side or the low potential side, and a function block in the function block set that is to be inspected Inspection target specifying means for outputting a signal for inspection, an inspection power supply terminal for supplying power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected specified by the inspection target specifying means, and not specified as an inspection target by the inspection target specifying means A normal power supply terminal for supplying power to the pseudo power supply line of the function block, and the normal power supply terminal and each of the pseudo power supply lines, and are designated as inspection targets by the presence or absence of a designation signal from the inspection target designating means. Those connected to the pseudo power supply line of the function block are controlled to be turned off, and those connected to the pseudo power supply line of the function block not designated for inspection are turned on. And a power supply control transistor provided for each functional block set, an inspection power supply terminal and each of the pseudo power supply lines interposed in the direction in which power is supplied, and for each functional block set An inspection method for a leak-proof low-power semiconductor integrated circuit having a provided diode,
For the functional block designated as the inspection target, the conduction control transistor provided in the functional block set is controlled to be turned off, and the pseudo power supply line of the corresponding functional block is connected to the functional power block through the diode from the inspection power supply terminal. An inspection power supply step for supplying power;
For functional blocks that have not been designated as inspection targets, the energization control transistor is controlled to be turned on by a designation signal from the inspection subject designation means, and power is supplied from the normal power supply terminal to the pseudo power supply line of the corresponding functional block. A normal power supply step to supply;
According to whether the diode is interposed on the high potential side or the low potential side of the functional block, the normal power supply terminal has a pseudo power supply line other than the function block to be inspected as compared to the inspection power supply terminal. A constant voltage supply step for providing a high or low voltage that does not generate a current flowing through a diode connected to
A leakage current amount measuring step for measuring a leakage current amount of the inspection power supply terminal during the constant voltage supply step;
A comparison step for comparing the measurement value of the leakage current amount measurement step with a predetermined value,
A leakage-corresponding low-current semiconductor integrated circuit comprising: a step of determining that the functional block to be inspected is defective when the measured value is equal to or greater than a predetermined value as a result of the comparison step Inspection method.
機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる機能ブロック組みと、
前記複数の機能ブロックの中で検査対象の機能ブロックを指定するための信号を出力する検査対象指定手段と、
前記検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する検査電源端子と、
前記検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する通常電源端子と、
前記検査電源端子と各々の前記擬似電源線の間に介設され、前記検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、そして各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用トランジスタと、
前記通常電源端子と各々の前記擬似電源線の間に、電源が供給される方向に介設されそして各機能ブロック組み毎に設けられたダイオードとを有していることを特徴とするリーク対応型低電力半導体集積回路。
A functional block set comprising a functional block and a pseudo power supply line that supplies power to the functional block on the high potential side or the low potential side;
Inspection object specifying means for outputting a signal for specifying a functional block to be inspected among the plurality of functional blocks;
An inspection power supply terminal for supplying power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected designated by the inspection subject designating means;
A normal power supply terminal that supplies power to the pseudo power supply line of the functional block that is not designated as the inspection target by the inspection target specifying means;
Those connected between the inspection power supply terminal and each pseudo power supply line and connected to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection object by the presence / absence of the designation signal from the inspection object designating means are turned on Are connected to the pseudo power supply line of the functional block that is not designated as the inspection target, are controlled to be off, and the energization control transistor provided for each functional block set,
Leakable type characterized by having a diode provided between each of the normal power supply terminals and each of the pseudo power supply lines in a direction in which power is supplied and provided for each functional block set Low power semiconductor integrated circuit.
機能ブロックと該機能ブロックへ高電位側または低電位側の電源を供給する擬似電源線とからなる複数の機能ブロック組みと、複数の機能ブロック組みの中の機能ブロックで検査対象のものを指定するための信号を出力する検査対象指定手段と、検査対象指定手段に指定された検査対象の機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する検査電源端子と、検査対象指定手段に検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に電源を供給する通常電源端子と、検査電源端子と各々の擬似電源線の間に介設され、検査対象指定手段からの指定信号の有無により検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオンに制御され、検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線に接続するものはオフに制御され、そして各機能ブロック組み毎に設けられた通電制御用トランジスタと、通常電源端子と各々の擬似電源線の間に、電源が供給される方向に介設されそして各機能ブロック組み毎に設けられたダイオードとを有しているリーク対応型低電力半導体集積回路の検査方法であって、
上記検査対象として指定された機能ブロックの擬似電源線に上記検査対象指定手段からの指定信号信号により、上記通電制御用トランジスタをオンに制御して上記検査電源端子より電源を供給する検査用電源供給ステップと、
検査対象として指定されなかった機能ブロックの擬似電源線には、上記ダイオードを介して上記通常電源端子より電源を供給する通常電源供給ステップと、
機能ブロックの高電位側あるいは低電位側のいずれに上記トランジスタが介設されたかに従って、上記検査電源端子には上記通常電源端子に比較して、上記検査対象とされた機能ブロック以外の擬似電源線に接続するダイオードを流れる電流が発生しないだけの高いあるいは低い電圧を与える一定電圧供給ステップと、
前記一定電圧供給ステップのなされている間に上記検査電源端子のリーク電流量を測定するリーク電流量測定ステップと、
前記リーク電流量測定ステップの測定値とあらかじめ定めた所定値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果、測定値が所定値以上である場合には当該検査対象の機能ブロックを不良と判定する判定ステップとを有していることを特徴とするリーク対応型低電流値半導体集積回路の検査方法。
Specify a function block set consisting of a function block and a pseudo power supply line that supplies power to the function block on the high potential side or the low potential side, and a function block in the function block set that is to be inspected Inspection target specifying means for outputting a signal for inspection, an inspection power supply terminal for supplying power to the pseudo power supply line of the functional block to be inspected specified by the inspection target specifying means, and not specified as an inspection target by the inspection target specifying means The normal power supply terminal that supplies power to the pseudo power supply line of the function block, and the inspection power supply terminal and each pseudo power supply line are specified as inspection targets depending on the presence or absence of a designation signal from the inspection target designating means. Those connected to the pseudo power supply line of the functional block are controlled to be turned on, and those connected to the pseudo power supply line of the functional block not designated for inspection are controlled to be turned off. In addition, an energization control transistor provided for each functional block set, a normal power supply terminal and each pseudo power supply line are interposed in the direction in which power is supplied, and provided for each functional block set. An inspection method for a leak-proof low-power semiconductor integrated circuit having a diode,
A power supply for inspection that supplies power from the inspection power supply terminal by controlling the energization control transistor to be turned on by a designation signal signal from the inspection object designation means to the pseudo power supply line of the functional block designated as the inspection object Steps,
A normal power supply step of supplying power from the normal power supply terminal to the pseudo power supply line of the functional block not designated as the inspection target via the diode;
According to whether the transistor is interposed on the high potential side or the low potential side of the functional block, the inspection power supply terminal has a pseudo power supply line other than the function block to be inspected compared to the normal power supply terminal. A constant voltage supply step for providing a high or low voltage that does not generate a current flowing through a diode connected to
A leakage current amount measuring step for measuring a leakage current amount of the inspection power supply terminal during the constant voltage supply step;
A comparison step for comparing the measurement value of the leakage current amount measurement step with a predetermined value,
A leakage-corresponding low-current semiconductor integrated circuit comprising: a step of determining that the functional block to be inspected is defective when the measured value is equal to or greater than a predetermined value as a result of the comparison step Inspection method.
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