JP4662721B2 - スピードビニングテスト回路、半導体装置、及び半導体装置のスピードビニングテスト方法 - Google Patents

スピードビニングテスト回路、半導体装置、及び半導体装置のスピードビニングテスト方法 Download PDF

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Description

本発明は半導体装置に係り、特に工程のチップ上の変化を容易にモニタリングできるスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置及びそのテスト方法に関する。
DRAM(Dynamic Randam Access Memory)のような半導体メモリ装置や注文型半導体装置(ASIC)などは、半導体回路の設計と工程、チップテストまたはパッケージ後のテストなど一連のさまざまな段階を経て、製品として市場に出される。この時、スピードビニングテストは、半導体装置の製作工程完了後にウェーハ状態でチップの動作速度を測定し、その性能によりチップまたはウェーハを分類する工程である。
コンピュータの中央処理装置(CPU)のように超微細工程で製作される場合に、チップの動作速度が工程変化により大きく影響を受けるので、スピードビニングテストにより、製品市場に出す前にウェーハ状態でチップ上の変化をモニタリングしてあらかじめチップの動作特性を予測することにより、不要なパッケージ製作浪費を減らし、工程評価も同時に行える。高性能CPUのパッケージ製造単価は高く、正常動作チップの概念が機能的動作の満足に終わらず、所望の速度での正常動作を満足させねばならないために、ウェーハ状態であらかじめスピードビニングテストをして、所望の製品と不良品とを選別することは一層必要になった。
従来のスピードビニングテスト回路は、チップ内部のBSR(Boundary Scan Register)のような特定の目的の回路を使用し、チップ周辺を巡回するインバータチェーン状の回路によるターンアラウンド時間(入力信号が出力されるまでの遅延時間)を測定することにより、パッケージ後チップの動作速度を予測するデータに活用してきた。すなわち、インバータチェーンに対して測定されたターンアラウンド時間と動作速度間に有する相関関係とで算出された趨勢線により、動作速度の範囲が予測される。このようなテスト方法について[特許文献1]の明細書によく示されている。
このようにグローバルなターンアラウンド時間を測定する方式の従来のスピードビニングテスト方式では、インバータチェーンを介して示されるチップの動作スピードの反映とTEG(Test Element Group)とを通じて評価されるDC特性が、工程の変化に大きい相関関係を有していたために、可能であった。
しかし、工程が一層微細化され、これによるチップ上の変化、すなわちOCV(On Chip Variation)が深刻化するにつれて、ターンアラウンド時間を測定する従来方式のインバータチェーンでは、パッケージ後のチップの動作スピードを予測し難くなった。すなわち、チップ上のあらゆる領域(上下左右)それぞれに対するOCVの影響が、インバータチェーンで一つのデータ値、すなわち総遅延時間で示されるために、このようなインバータチェーンの総遅延時間だけでは、パッケージ後のチップの動作スピードを予測できない。例えば、チップ上のあらゆる領域それぞれで一定のOCVの影響を受けた場合と、チップ上の特定領域だけで激しくOCVの影響を受けた場合とを弁別し難く、後者の場合でターンアラウンド時間が電子の場合と同じく示されたとしても、コア回路の動作速度がさらに遅くなりうる現象を説明できないなど、チップの動作スピード予測を弁別し難い問題がある。
また、従来のスピードビニングテスト方式では、OCVによる影響評価のために、テスト装備を介してコア回路と共に製作されたインバータチェーンのさまざまなポイントが直接測定されて、このように測定された値がデータ化される。この時、テスト時間が多くかかり、このようなテスト時間問題はウェーハ上の全体チップを測定できなくする。従って、一つのロットのうちから数個のウェーハが選択され、また数個のチップだけ測定されるので、工程が微細になるほど測定されたデータの散布が、全体チップの性能を代表するには、あまり激しく示されるという問題がある。
米国特許公開第20020129,310A1号公報
従って、本発明がなそうとする技術的課題は、チップ上の変化を容易にモニタリングできるスピード相関回路パターンをコアブロック周辺境界に挿入し、チップの動作スピード予測誤差を最小化し、ロット全体ウェーハのチップに対するOCV影響の評価が容易なスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置を提供するところにある。
本発明がなそうとする他の技術的課題は、チップ上の変化を容易にモニタリングできるスピード相関回路パターンをコアブロック周辺境界に挿入し、チップの動作スピード予測誤差を最小化し、ロット全体ウェーハのチップに対するOCV影響評価が容易なスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置のスピードビニングテスト方法を提供するところにある。
上記の技術的課題を達成するための本発明によるスピードビニングテスト回路は、多数の回路グループ、及び多数のパッドを備えることを特徴とする。前記多数の回路グループは、それぞれが相異なる数の所定単位遅延回路を備え、チップのコア部周辺境界に置かれる。前記多数のパッドそれぞれは、前記所定単位遅延回路のうち一つ以上の出力端子それぞれが互いに連結されている。
前記多数の回路グループは、第1スピード相関回路、第2スピード相関回路、第3スピード相関回路、及び第4スピード相関回路を備える。前記第1スピード相関回路は、第1グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する。前記第2スピード相関回路は、第2グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する。前記第3スピード相関回路は、第3グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する。前記第4スピード相関回路は、第4グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第3遅延信号を遅延させた前記最終遅延信号を出力する。
上記の技術的課題を達成するための本発明による半導体装置は、所定の回路によりスピードビニングテストの可能な半導体装置において、多数の信号入出力ピン、コア部、及びスピードビニングテスト回路部を備えることを特徴とする。前記コア部は、論理回路により所定の機能を行い、前記多数の信号入出力ピンを介して信号を入力されるか出力する。前記スピードビニングテスト回路部は、第1グループないし第4グループを構成する所定単位遅延回路によりチェーン状に形成されて前記コア部の周辺境界に置かれ、前記第1グループないし前記第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が相異なる。
上記の他の技術的課題を達成するための本発明による半導体装置のスピードビニングテスト方法は、それぞれが互いに連結されてチップのコア部周辺境界に置かれるチェーン構造の多数の回路グループを介して信号を遅延させる段階と、前記チェーン構造を介して遅延される総信号遅延時間を測定することにより、工程中のチップ上の変化をモニタリングする段階と、を備えることを特徴とする。前記遅延段階は、前記多数の回路グループのうち直列連結された所定単位遅延回路より構成される第1グループ回路により、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する段階と、前記多数の回路グループのうち直列連結された所定単位遅延回路より構成される第2グループ回路により、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する段階と、前記多数の回路グループのうち直列連結された所定単位遅延回路より構成される第3グループ回路により、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する段階と、前記多数の回路グループ達中直列連結された所定単位遅延回路より構成される第4グループ回路により、前記第3遅延信号を遅延させた前記最終遅延信号を出力する段階と、を備えることを特徴とする。前記モニタリング段階は、チェーンを形成する前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路のうち一つ以上の出力端子それぞれに連結されているパッドそれぞれを介して測定されるオシレーション波形で工程中のチップ上の変化をモニタリングすることを、さらに含む、ことを特徴とする。
本発明によるスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置は、従来のインバータチェーンの構成とは異なり、一度の総信号遅延時間の測定によりチップ上のあらゆる領域(上下左右)それぞれでOCVが発生しうる多様性、すなわちディレーティングファクタの多様性を弁別させ、これによりタイミングクリティカルなチップ上であらゆる領域(上下左右)それぞれに位置したいかなる機能の回路が一層OCVに敏感であるかを容易にモニタリングできる。従って、チップの動作スピード予測誤差を最小化させて生産製造コストの節減に寄与でき、ロット全体ウェーハのチップに対するOCV影響の評価が容易になるという効果がある。
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施により達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施例を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明することにより、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
図1は、本発明の一実施例によるスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置のブロック図である。
図1を参照すれば、本発明の一実施例によるスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置は、所定の回路によりスピードビニングテストの可能な半導体装置において、多数の信号入出力ピン(図示せず)、コア部110及びスピードビニングテスト回路部120〜150を備える。
前記多数の信号入出力ピンは、前記コア部110に信号を入力するか、前記コア部110から信号が出力させるために、一般的な半導体装置に備わるような入出力ピンである。
前記コア部110は、論理回路により所定の機能を行い、前記多数の信号入出力ピンを介して信号を入力されるか出力する。
前記スピードビニングテスト回路部120〜160は、第1グループないし第4グループを構成する所定単位遅延回路によりチェーン状に形成されて前記コア部110周辺境界に置かれ、前記第1グループないし前記第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が相異なる。ここで、前記第1グループないし前記第4グループは、それぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が、数式1を満足する。
[数1]
A:B:C:D=a:b:c:d
(ここで、Aは第1グループの所定単位遅延回路の数から1を引いた数、Bは第2グループの所定単位遅延回路の数、Cは第3グループの所定単位遅延回路の数、Dは第4グループの所定単位遅延回路の数、a、b、c、dは相異なる任意の係数)。
前記スピードビニングテスト回路部120〜160は、第1スピード相関回路120、第2スピード相関回路130、第3スピード相関回路140、第4スピード相関回路150及びパッド160を備える。
前記第1スピード相関回路120は前記第1グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する回路である。
前記第2スピード相関回路130は前記第2グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する回路である。
前記第3スピード相関回路140は前記第3グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する回路である。
前記第4スピード相関回路150は前記第4グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第3遅延信号を遅延させた前記最終遅延信号を出力する回路である。
前記パッド160それぞれは、前記チェーンを形成する前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路のうち一つ以上の出力端子それぞれに連結されている。
前記第1遅延信号ないし前記第3遅延信号及び前記最終遅延信号は、所定時間経過後に同じオシレーション波形を有する。この時、前記所定時間は、前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路により形成される前記チェーンの総信号遅延時間Dtである。
図2は、図1のスピード相関回路120〜150を例示するブロック図である。
図2を参照すれば、図1のスピード相関回路120〜150、すなわち、第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150は前記コア部110の周辺境界に置かれ、スピード相関回路120〜150それぞれは所定単位遅延回路、すなわちインバータ回路より構成され、全体的にチェーン状を形成する。ここで、所定単位遅延回路はインバータ回路に限定されず、それ以外にも入力信号をインバーティングして出力する異なる回路や、入力信号のような位相の信号を出力するバッファなどになりうる。ただ、所定単位遅延回路をバッファで構成する場合に、全体チェーンがリングオシレータ動作をしうるために、全体チェーンを構成するバッファのうちいずれか一つをインバータ回路で構成しなければならない。
この時、スピード相関回路120〜150はインバータ回路により構成される4つのグループを形成し、第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150それぞれに対応する第1グループないし第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路、すなわちインバータ回路の個数比が相異なる。すなわち、前記第1グループないし前記第4グループは、それぞれのグループを構成する所定単位遅延回路、すなわちインバータ回路の個数比は、数式1を満足する。
図2で、前記第1グループないし前記第4グループそれぞれを構成する所定単位遅延回路、すなわちインバータ回路の数は、第1グループのインバータ回路の数が(N+1)である場合に、第2グループないし第4グループのインバータ回路それぞれの数は2N、3N、及び5Nであることを例示した。ここで、第1グループのインバータ回路の数を(N+1)としたのは、第1グループないし第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路、すなわちインバータ回路の総数が奇数になり、全体チェーンがリングオシレータ動作を可能とするためである。すなわち、図2で、第1グループないし第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路、すなわちインバータ回路の個数比は、Nが数十または数百である場合にほぼ1:2:3:5であり、数式1で対応するa、b、c、dが相異なる任意の係数であることが分かる。特に、a、b、c、dそれぞれが互いに素である関係を有する場合には、OCVに対する影響評価がより一層容易になる。
図2のように、第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150を構成する場合に、第1スピード相関回路120での信号遅延時間をDとすれば、第2スピード相関回路130ないし第4スピード相関回路150それぞれでの信号遅延時間はほぼ2D、3D及び5Dである。この時、第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150全体で遅延される総信号遅延時間Dtは、それぞれの回路でのディレーティングファクタが全て同じ場合に数式2のようになる。ディレーティングファクタはOCVが回路の動作速度に及ぼす程度を数値で仮定した値である。
[数2]
Dt≒D+2D+3D+5D
数式2で、第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150それぞれの回路で、各グループごとに異なってOCVの影響を受けてディレーティングファクタが異なる場合に、総信号遅延時間Dtが数式3または数式4のようになりうる。ここで、ディレーティングファクタは、数式3または数式4のように限定されず、さまざまな製造工程上のOCVにより異なる値を有するディレーティングファクタが示されうる。
[数3]
Dt≒0.9D+1.1*(2D)+3D+5D
[数4]
Dt≒0.9D+1.1*(2D)+1.4*(3D)+0.6*(5D)
数式2ないし数式4でのように、ディレーティングファクタが全て同じか異なる値を有する場合それぞれで、総信号遅延時間Dtは相異なる値を有する。特に、数式1で、a、b、c、dそれぞれが互いに素である関係を有する場合には、OCVに対する影響評価が一層容易になる。すなわち、数式1で、a、b、c、dが互いに素である関係を有する時には、数学的に「1」以外には他の因数を有さないので、総信号遅延時間Dtに各相関回路120〜150のディレーティングファクタが影響を及ぼした程度を把握しやすい。
一方、インバータ回路の個数比が同じであるインバータチェーン状の回路による単純なターンアラウンド時間の測定として動作速度を評価する従来のスピードビニングテスト方式では、チップ上のあらゆる領域(上下左右)それぞれで一定のOCV影響を受けた場合とチップ上の特定領域だけで激しくOCVの影響を受けた場合とのいずれでも、総信号遅延時間Dtが同じに示されるので相互間で弁別が困難であった。しかし、本発明の一実施例によるスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置では、上のように第1グループないし第4グループのインバータ回路それぞれの個数比を違えて構成することにより、一回の総遅延時間Dt測定によりチップ上のあらゆる領域(上下左右)それぞれでOCVが発生しうる多様性、すなわちディレーティングファクタの多様性を弁別可能とし、これにより、タイミングクリティカルなチップ上のあらゆる領域(上下左右)それぞれに位置したどんな機能の回路がさらにOCVに敏感であるかを、容易にモニタリングできる。
図3は、図2のスピード相関回路の動作速度を測定する時の波形図である。
図3のように、オシレーション波形は、チェーンを形成する前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路のうち一つ以上の出力端子それぞれに連結されているパッド160それぞれにプロービングされたプローブカードなどに連結されるオシロスコープにより観察されうる。
第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150はチェーン状に連結されてリングオシレータになるので、それぞれでの出力信号である前記第1遅延信号ないし前記第3遅延信号及び前記最終遅延信号は、所定時間経過後に同じオシレーション波形を有する。この時、前記所定時間は、前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路により形成される前記チェーンの総遅延時間である。すなわち、図3で、第1スピード相関回路120ないし第4スピード相関回路150で遅延される総信号遅延時間Dtは、前記パッド160のプロービングにより測定された信号波形の周波数により計算される。すなわち、図3で測定された信号波形の周波数がfである場合に、総信号遅延時間Dtは数式5のようになる。
[数5]
Dt=1/(2f)
上で記述されたように、第1グループないし第4グループを構成する所定単位遅延回路によりチェーン状に形成されて前記コア部110周辺境界に置かれ、前記第1グループないし前記第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が相異なるスピードビニングテスト回路部120〜160を備える本発明の一実施例の半導体装置は、まず直列連結された所定単位遅延回路より構成される第1グループ回路が、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する。直列連結された所定単位遅延回路より構成される第2グループ回路は、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する。直列連結された所定単位遅延回路より構成される第3グループ回路は、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する。直列連結された所定単位遅延回路より構成される第4グループ回路は、前記第3遅延信号を遅延させた前記最終遅延信号を出力する。これにより、前記スピードビニングテスト回路に備えられ、チェーンを形成する前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路のうち一つ以上の出力端子それぞれに連結されているパッド160それぞれを介して測定されるオシレーション波形で、工程中のチップ上の変化をモニタリングできる。
以上のように図面と明細書とで最適実施例が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであって意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。従って、本技術分野の当業者ならばこれから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点が理解されうるであろう。また、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求範囲の技術的思想により決まるものである。
本発明によるスピードビニングテスト回路は、チップ上の半導体集積回路の動作スピードを予測するために使われ、半導体装置に前記スピードビニングテスト回路を備える場合に半導体チップ上に備わった集積回路の良好/不良判別に有用であるため、高性能のCPUパッケージ製造の際などに不要なコスト浪費を防げることができる。
本発明の一実施例によるスピードビニングテスト回路を備えた半導体装置のブロック図である。 図1のスピード相関回路を例示するブロック図である。 図2のスピード相関回路の動作速度を測定する時の波形図である。
符号の説明
110 コア部
120,130,140,150 第1〜4スピード相関回路
160 パッド

Claims (15)

  1. それぞれが相異なる数の所定単位遅延回路を備え、チップのコア部周辺境界に置かれる多数の回路グループと、
    前記多数の回路グループ各々の間に連結されている多数のパッドと、を備え
    前記多数の回路グループは、
    第1グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する第1スピード相関回路と、
    第2グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する第2スピード相関回路と、
    第3グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する第3スピード相関回路と、
    第4グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第3遅延信号を遅延させた前記最終遅延信号を出力する第4スピード相関回路と、を備え、
    前記第1遅延信号ないし前記第3遅延信号、及び前記最終遅延信号は、所定時間経過後に同じオシレーション波形を有することを特徴とするスピードビニングテスト回路。
  2. 前記第1グループないし前記第4グループは、
    それぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が、数式、
    A:B:C:D=a:b:c:d
    (ここで、Aは第1グループの所定単位遅延回路の数から1を引いた数、Bは第2グループの所定単位遅延回路の数、Cは第3グループの所定単位遅延回路の数、Dは第4グループの所定単位遅延回路の数、a、b、c、dは相異なる任意の係数)
    を満足することを特徴とする請求項1に記載のスピードビニングテスト回路。
  3. 前記a、b、c、dは、
    互いに素である関係であることを特徴とする請求項に記載のスピードビニングテスト回路。
  4. 前記所定時間は、
    前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路により形成されるチェーンの総信号遅延時間であることを特徴とする請求項に記載のスピードビニングテスト回路。
  5. 前記所定単位遅延回路は、
    インバータ回路であることを特徴とする請求項1に記載のスピードビニングテスト回路。
  6. 所定の回路によりスピードビニングテストの可能な半導体装置において、
    多数の信号入出力ピンと、
    論理回路により所定の機能を行い、前記多数の信号入出力ピンを介して信号を入力されるか出力するコア部と、
    第1グループないし第4グループを構成する所定単位遅延回路によりチェーン状に形成されて前記コア部の周辺境界に置かれ、前記第1グループないし前記第4グループそれぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が相異なるスピードビニングテスト回路部と、
    前記第1グループないし第4グループ各々の間に連結されているパッドと、を備え
    前記スピードビニングテスト回路部は、
    前記第1グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する第1スピード相関回路と、
    前記第2グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する第2スピード相関回路と、
    前記第3グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する第3スピード相関回路と、
    前記第4グループを構成する所定単位遅延回路が直列連結されており、前記第3遅延信号を遅延させた前記最終遅延信号を出力する第4スピード相関回路と、を備え、
    前記第1遅延信号ないし前記第3遅延信号、及び前記最終遅延信号は、所定時間経過後に同じオシレーション波形を有することを特徴とする半導体装置。
  7. 前記第1グループないし前記第4グループは、
    それぞれのグループを構成する所定単位遅延回路の個数比が、数式、
    A:B:C:D=a:b:c:d
    (ここで、Aは第1グループの所定単位遅延回路の数から1を引いた数、Bは第2グループの所定単位遅延回路の数、Cは第3グループの所定単位遅延回路の数、Dは第4グループの所定単位遅延回路の数、a、b、c、dは相異なる任意の係数)
    を満足することを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  8. 前記a、b、c、dは、
    互いに素である関係であることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  9. 前記所定時間は、
    前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路により形成される前記チェーンの総信号遅延時間であることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  10. 前記所定単位遅延回路は、
    インバータ回路であることを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  11. それぞれが互いに連結されてチップのコア部周辺境界に置かれるチェーン構造の多数の回路グループを介して信号を遅延させる段階と、
    前記チェーン構造を介して遅延される総信号遅延時間を測定することにより、工程中のチップ上の変化をモニタリングする段階とを備え
    前記遅延させる段階は、
    前記多数の回路グループのうち直列連結された所定単位遅延回路より構成される第1グループ回路により、最終遅延信号を遅延させた第1遅延信号を出力する段階と、
    前記多数の回路グループのうち直列連結された所定単位遅延回路より構成される第2グループ回路により、前記第1遅延信号を遅延させた第2遅延信号を出力する段階と、
    前記多数の回路グループのうち直列連結された所定単位遅延回路より構成される第3グループ回路により、前記第2遅延信号を遅延させた第3遅延信号を出力する段階と、を備え、
    前記モニタリングする段階は、
    前記第1グループないし第4グループ回路各々の間に連結されているパッドそれぞれを介して測定されるオシレーション波形で工程中のチップ上の変化をモニタリングする段階を含み、
    前記第1グループないし第4グループ回路は、それぞれに含まれた所定単位遅延回路の個数比が相異なり、
    前記第1遅延信号ないし前記第3遅延信号、及び前記最終遅延信号は、所定時間経過後に同じオシレーション波形を有することを特徴とする半導体装置のスピードビニングテスト方法。
  12. 前記スピードビニングテスト方法は、
    多数の信号入出力ピンを介してチップのコア部から信号を入力される段階をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置のスピードビニングテスト方法。
  13. 前記所定時間は、
    前記第1グループないし前記第4グループの所定単位遅延回路により形成される前記チェーンの総信号遅延時間であることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置のスピードビニングテスト方法。
  14. 前記多数の回路グループそれぞれを構成する所定単位遅延回路の個数比が、数式、
    A:B:C:D=a:b:c:d
    (ここで、Aは第1グループの所定単位遅延回路の数から1を引いた数、Bは第2グループの所定単位遅延回路の数、Cは第3グループの所定単位遅延回路の数、Dは第4グループの所定単位遅延回路の数、a、b、c、dは相異なる任意の係数)
    を満足することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置のスピードビニングテスト方法。
  15. 前記a、b、c、dは、
    互いに素である関係であることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置のスピードビニングテスト方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7231621B1 (en) * 2004-04-30 2007-06-12 Xilinx, Inc. Speed verification of an embedded processor in a programmable logic device
US7539893B1 (en) 2005-09-16 2009-05-26 Pmc-Sierra, Inc. Systems and methods for speed binning of integrated circuits
US20070263472A1 (en) * 2006-05-11 2007-11-15 Anderson Brent A Process environment variation evaluation
KR20080079051A (ko) * 2007-02-26 2008-08-29 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치의 동작 속도 측정회로 및 이측정회로를 구비하는 반도체 메모리 장치
US20090250698A1 (en) * 2008-04-08 2009-10-08 Nagaraj Savithri Fabrication management system
CN101839962B (zh) * 2010-04-23 2012-06-27 龙芯中科技术有限公司 一种处理器芯片频率的筛选方法
US10169500B2 (en) 2011-08-08 2019-01-01 International Business Machines Corporation Critical path delay prediction
US20140181603A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Iwan R. Grau Method and apparatus for tuning scan capture phase activity factor
JP5275508B1 (ja) * 2012-12-21 2013-08-28 彰 滝沢 発振方法及び発振回路
US8719763B1 (en) 2013-01-04 2014-05-06 International Business Machines Corporation Frequency selection with selective voltage binning
US9825638B2 (en) 2014-03-05 2017-11-21 Sandisk Technologies Llc Virtual critical path (VCP) system and associated methods
KR20160146402A (ko) * 2015-06-12 2016-12-21 에스케이하이닉스 주식회사 메모리 시스템
US9996439B2 (en) * 2015-09-23 2018-06-12 Qualcomm Incorporated Self-error injection technique for point-to-point interconnect to increase test coverage
US11257564B1 (en) * 2020-11-04 2022-02-22 Micron Technology, Inc. Defect detection for a memory device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250916A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4587480A (en) * 1982-06-17 1986-05-06 Storage Technology Partners Delay testing method for CMOS LSI and VLSI integrated circuits
JPH04340738A (ja) * 1991-05-17 1992-11-27 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 論理icの遅延時間測定回路
JP3052798B2 (ja) * 1995-08-16 2000-06-19 日本電気株式会社 半導体装置
JP2872138B2 (ja) * 1996-08-29 1999-03-17 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 半導体集積回路
US6232845B1 (en) * 1996-09-17 2001-05-15 Xilinx, Inc. Circuit for measuring signal delays in synchronous memory elements
US6219305B1 (en) * 1996-09-17 2001-04-17 Xilinx, Inc. Method and system for measuring signal propagation delays using ring oscillators
US6133582A (en) * 1998-05-14 2000-10-17 Lightspeed Semiconductor Corporation Methods and apparatuses for binning partially completed integrated circuits based upon test results
JP2000142549A (ja) 1998-11-11 2000-05-23 Sony Corp 駆動補助機付き自転車
KR100399355B1 (ko) * 2001-03-12 2003-09-26 삼성전자주식회사 로컬 모니터 회로를 포함하는 반도체 집적 회로
US6437597B1 (en) * 2001-04-11 2002-08-20 Xilinx, Inc. Methods and circuits for precise edge placement of test signals
JP3726711B2 (ja) * 2001-05-31 2005-12-14 セイコーエプソン株式会社 半導体装置
US6792374B2 (en) * 2001-10-30 2004-09-14 Micron Technology, Inc. Apparatus and method for determining effect of on-chip noise on signal propagation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250916A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路

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