JP4644205B2 - 試験装置、試験方法、および電子デバイス - Google Patents
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Description
1.特願2004−298259 出願日 2004年10月12日
非特許文献1から4は、このような遅延故障の有無をスキャン試験により試験するために、あるサイクルと次のサイクルのテストパターンを高速に切り替えるスキャン方式を開示する。非特許文献1から4によれば、隣接するクロック(ダブルクロック)のクロック間隔を制御して正しく回路が動作するか否かを試験することにより、回路が規定の遅延時間内で動作するか否かを検出することができる。
J.P.Hurst, N.Kanopoulos、"Flip-Flop Sharing in Standard Scan Path to Enhance Delay Fault Testing of Sequential Circuits"、Asian Test Symposium 1995、IEEE、1995年11月23日、p.346-352 K.Hatayama,M.Ikeda,M.Takakura,S.Uchiyama,Y.Sakamoto、"Application of a Design for Delay Testability Approach to High Speed Logic LSIs"、Asian Test Symposium 1997、IEEE、1997年11月17日、p.112-115 N.A.Touba,E.J.McCluskey、"Applying Two-Pattern Tests Using Scan-Mapping"、IEEE VLSI Test Symposium 1996、IEEE、1996年4月28日、p.393-397 Eric MacDonald, N.A. Touba、"Delay Testing of SOI Circuits: Challenges with the History Effect"、International Test Conference 1999、IEEE、1999年9月27日、p.269-275 水野弘之、「CMOS LSIの低電圧・高速化に伴うリーク電流増加とその削減技術」、電子情報通信学会論文誌、電子情報通信学会、2000年10月、Vol.J83−C、No.10、pp.926−935
100 DUT
110 クロック設定部
120 しきい値電圧設定部
122a〜b サブストレート電圧設定部
130 設定ベクトル発生部
140 スキャンパターン発生部
150 遅延時間測定部
152a〜b 遅延時間測定部
160 不良検出部
200 FF
210 FF
220 回路
230 前段論理素子
240 後段論理素子
250 前段Pチャネル型FET
260 前段Nチャネル型FET
270 後段Pチャネル型FET
280 後段Nチャネル型FET
650 遅延時間測定部
652a〜b 境界値測定部
800 論理素子
810 接続切替部
812a〜b 切替部
820 ループカウント部
前段Nチャネル型FET260の遅延不良を検出する場合、まず第1サブストレート電圧設定部122aは、DUT100に供給するPチャネル側のサブストレート電圧VBBpを、第1のPチャネル側のサブストレート電圧VBBp1に設定する(S500)。これにより、前段Pチャネル型FET250及び後段Pチャネル型FET270のしきい値電圧は電圧Vth1(H)に設定される。
前段Nチャネル型FET260の遅延不良を検出する場合、まず第1境界値測定部652aは、DUT100のクロック間隔を第1のクロック間隔Tp1に設定するようクロック設定部110に指示する。これを受けて、クロック設定部110は、DUT100のクロック間隔をTp1に設定する(S700)。
本例によれば、ループ機能を設けた論理パスについて、クロック間隔を変更することなく遅延時間を正確に求めることができる。
Claims (10)
- 第1のレベル電圧又は第2のレベル電圧を出力する前段の論理素子と、前段の論理素子の出力信号を入力する後段の論理素子とを含む回路のスイッチング速度を試験する試験装置であって、
前記後段の論理素子は、前記出力信号をゲート端子に入力し、前記出力信号の電圧がしきい値電圧より大きい場合及び小さい場合で異なるレベル電圧を出力する後段のFET(電界効果トランジスタ)を有するものであり、
前記後段のFETのサブストレート電圧を、前記回路の通常動作時における当該サブストレート電圧と異なる値に設定することにより、前記後段のFETに前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧を設定するしきい値電圧設定部と、
前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧が設定された前記回路の遅延時間を測定する遅延時間測定部と、
前記遅延時間に基づいて前記回路のスイッチング速度の不良を検出する不良検出部と
を備える試験装置。 - 前記しきい値電圧設定部は、
前記サブストレート電圧を第1のサブストレート電圧に設定することにより、前記後段のFETに第1の前記しきい値電圧を設定する第1サブストレート電圧設定部と、
前記サブストレート電圧を第2のサブストレート電圧に設定することにより、前記後段のFETに第2の前記しきい値電圧に設定する第2サブストレート電圧設定部と
を有し、
前記遅延時間測定部は、
前記サブストレート電圧が前記第1のサブストレート電圧に設定された状態において前記回路の第1の遅延時間を測定する第1遅延時間測定部と、
前記サブストレート電圧が前記第2のサブストレート電圧に設定された状態において前記回路の第2の遅延時間を測定する第2遅延時間測定部と
を有し、
前記不良検出部は、前記第1の遅延時間及び前記第2の遅延時間の差分が予め定められた基準値より大きい場合に、前記回路のスイッチング速度の不良を検出する
請求項1記載の試験装置。 - 前記第1サブストレート電圧設定部は、前記サブストレート電圧を、前記回路の通常動作時に用いる前記第1のサブストレート電圧に設定する請求項2記載の試験装置。
- 前記前段の論理素子は、ソースが前記出力信号に対して電圧源側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力信号側に接続された前段のPチャネル型FETと、ソースが前記出力信号に対してグランド側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力信号側に接続された前段のNチャネル型FETとを有するものであり、
前記後段の論理素子は、ソースが前記後段の論理素子の出力に対して電圧源側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力側に接続された後段のPチャネル型FETと、ソースが前記出力に対してグランド側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力側に接続された後段のNチャネル型FETとを有するものであり、
前記第1サブストレート電圧設定部は、前記後段のNチャネル型FETの前記サブストレート電圧を前記第1のサブストレート電圧に設定し、
前記第1遅延時間測定部は、前記後段のNチャネル型FETの前記サブストレート電圧が前記第1のサブストレート電圧に設定された状態において前記第1の遅延時間を測定し、
前記第2サブストレート電圧設定部は、前記後段のNチャネル型FETの前記サブストレート電圧を前記第2のサブストレート電圧に設定し、
前記第2遅延時間測定部は、前記サブストレート電圧が前記第2のサブストレート電圧に設定された状態において前記第2の遅延時間を測定し、
前記不良検出部は、前記第1の遅延時間及び前記第2の遅延時間の差分が前記基準値より大きい場合に、前記前段のPチャネル型FETの不良を検出する
請求項2記載の試験装置。 - 前記前段の論理素子は、ソースが前記出力信号に対して電圧源側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力信号側に接続された前段のPチャネル型FETと、ソースが前記出力信号に対してグランド側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力信号側に接続された前段のNチャネル型FETとを有するものであり、
前記後段の論理素子は、ソースが前記後段の論理素子の出力に対して電圧源側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力側に接続された後段のPチャネル型FETと、ソースが前記出力に対してグランド側に接続され、ドレインがソースに対して前記出力側に接続された後段のNチャネル型FETとを有するものであり、
前記第1サブストレート電圧設定部は、前記後段のPチャネル型FETの前記サブストレート電圧を第1のサブストレート電圧に設定し、
前記第1遅延時間測定部は、前記後段のPチャネル型FETの前記サブストレート電圧が前記第1のサブストレート電圧に設定された状態において前記第1の遅延時間を測定し、
前記第2サブストレート電圧設定部は、前記後段のPチャネル型FETの前記サブストレート電圧を第2のサブストレート電圧に設定し、
前記第2遅延時間測定部は、前記サブストレート電圧が前記第2のサブストレート電圧に設定された状態において前記第2の遅延時間を測定し、
前記不良検出部は、前記第1の遅延時間及び前記第2の遅延時間の差分が前記基準値より大きい場合に、前記前段のNチャネル型FETの不良を検出する
請求項2記載の試験装置。 - 第1のレベル電圧又は第2のレベル電圧を出力する前段の論理素子と、前段の論理素子の出力信号を入力する後段の論理素子とを含み、第1のFF(フリップフロップ)から入力された信号に基づくレベル電圧を第2のFFに入力する組み合わせ回路のスイッチング速度を試験する試験装置であって、
前記後段の論理素子は、前記出力信号をゲート端子に入力し、前記出力信号の電圧がしきい値電圧より大きい場合及び小さい場合で異なるレベル電圧を出力する後段のFET(電界効果トランジスタ)を有するものであり、
前記第1のFFにクロック信号を供給してから前記第2のFFにクロック信号を供給するまでのクロック間隔を設定するクロック設定部と、
前記後段のFETのサブストレート電圧を、前記回路の通常動作時における当該サブストレート電圧と異なる値に設定することにより、前記後段のFETに前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧を設定するしきい値電圧設定部と、
前記クロック間隔を第1の前記クロック間隔に設定させた状態において、前記サブストレート電圧を前記しきい値電圧設定部により変化させ、前記回路が正常動作する前記サブストレート電圧の第1境界値を測定する第1境界値測定部と、
前記第1境界値に基づいて、前記回路のスイッチング速度の不良を検出する不良検出部と
を備える試験装置。 - 前記クロック間隔を第2の前記クロック間隔に設定させた状態において、前記サブストレート電圧を前記しきい値電圧設定部により変化させ、前記回路が正常動作する前記サブストレート電圧の第2境界値を測定する第2境界値測定部を更に備え、
前記不良検出部は、前記第1境界値及び前記第2境界値に基づいて、前記回路のスイッチング速度の不良を検出する
請求項6記載の試験装置。 - 第1のレベル電圧又は第2のレベル電圧を出力する前段の論理素子と、前段の論理素子の出力信号を入力する後段の論理素子とを含む回路のスイッチング速度を試験する試験方法であって、
前記後段の論理素子は、前記出力信号をゲート端子に入力し、前記出力信号の電圧がしきい値電圧より大きい場合及び小さい場合で異なるレベル電圧を出力する後段のFET(電界効果トランジスタ)を有するものであり、
前記後段のFETのサブストレート電圧を、前記回路の通常動作時における当該サブストレート電圧と異なる値に設定することにより、前記後段のFETに前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧を設定するしきい値電圧設定段階と、
前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧が設定された前記回路の遅延時間を測定する遅延時間測定段階と、
前記遅延時間に基づいて前記回路のスイッチング速度の不良を検出する不良検出段階と
を備える試験方法。 - 第1のレベル電圧又は第2のレベル電圧を出力する前段の論理素子と、前段の論理素子の出力信号を入力する後段の論理素子とを含み、第1のFF(フリップフロップ)から入力された信号に基づくレベル電圧を第2のFFに入力する組み合わせ回路のスイッチング速度を試験する試験方法であって、
前記後段の論理素子は、前記出力信号をゲート端子に入力し、前記出力信号の電圧がしきい値電圧より大きい場合及び小さい場合で異なるレベル電圧を出力する後段のFET(電界効果トランジスタ)を有するものであり、
前記第1のFFにクロック信号を供給してから前記第2のFFにクロック信号を供給するまでのクロック間隔を設定するクロック設定段階と、
前記後段のFETのサブストレート電圧を、前記回路の通常動作時における当該サブストレート電圧と異なる値に設定することにより、前記後段のFETに前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧を設定するしきい値電圧設定段階と、
前記クロック間隔を第1の前記クロック間隔に設定させた状態において、前記サブストレート電圧を前記しきい値電圧設定段階により変化させ、前記回路が正常動作する前記サブストレート電圧の第1境界値を測定する第1境界値測定段階と、
前記第1境界値に基づいて、前記回路のスイッチング速度の不良を検出する不良検出段階と
を備える試験方法。 - 第1のレベル電圧又は第2のレベル電圧を出力する前段の論理素子と前段の論理素子の出力信号を入力する後段の論理素子とを含む回路と、
前記回路のスイッチング速度を試験する試験部とを備え、
前記後段の論理素子は、前記出力信号をゲート端子に入力し、前記出力信号の電圧がしきい値電圧より大きい場合及び小さい場合で異なるレベル電圧を出力する後段のFET(電界効果トランジスタ)を有するものであり、
前記試験部は、
前記後段のFETのサブストレート電圧を、前記回路の通常動作時における当該サブストレート電圧と異なる値に設定することにより、前記後段のFETに前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧を設定するしきい値電圧設定部と、
前記通常動作時と異なる前記しきい値電圧が設定された前記回路の遅延時間を測定する遅延時間測定部と、
前記遅延時間に基づいて前記回路のスイッチング速度の不良を検出する不良検出部と
を有する電子デバイス。
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