JP4754264B2 - Semiconductor integrated circuit and method for testing a product incorporating the semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、複数個の出力端子毎にn段階の階調電圧を切り換え出力するような半導体集積回路および半導体集積回路を搭載した製品のテスト方法に関する。 The present invention relates to, for example, a semiconductor integrated circuit that switches and outputs n-stage gradation voltages for each of a plurality of output terminals, and a method for testing a product equipped with the semiconductor integrated circuit.
近年、画像表示装置の技術の向上により、精密なCG(コンピュータ・グラフィックス)画像や臨場感あふれる高精細な自然画像等を表示することが可能になってきている。しかしながら、より高階調でより高精細な画像を表示したいという要求は、日益しに高まってきている。 In recent years, it has become possible to display a precise CG (computer graphics) image, a high-definition natural image full of realism, and the like by improving the technology of an image display device. However, there is a growing demand for displaying higher-definition images with higher gradation.
液晶表示装置を構成する液晶パネルにおいても、表示画像に対する一層の高精細化への要求が高まってきており、該液晶パネルに搭載される液晶ドライバLSI(大規模集積回路)の多出力化および多階調化が進んできている。 Also in the liquid crystal panel constituting the liquid crystal display device, there is an increasing demand for higher definition of the display image, and the liquid crystal driver LSI (large scale integrated circuit) mounted on the liquid crystal panel is increased in output and output. Gradation is progressing.
この階調表示を行うため、液晶ドライバの各出力は夫々DAコンバータを内蔵し、各DAコンバータから階調電圧を出力するようになっている。以下、この動作について具体的に説明する。 In order to perform this gradation display, each output of the liquid crystal driver has a built-in DA converter, and a gradation voltage is output from each DA converter. Hereinafter, this operation will be specifically described.
図6に、一般的な液晶ドライバのブロック図を示す。図6において、出力アンプ6の各出力に対応する画像データ(1出力当たり6ビット以上)を、シフトレジスタ1からの出力に基づいて、サンプリングメモリ2で順次サンプリングし、出力数分のデータをホールドメモリ3に取り込んでラッチし、レベルシフタ4を介してDAコンバータ5へ出力する。DAコンバータ5では、ラダー抵抗でなる基準電圧発生回路7によって生成された階調電圧を各出力毎に選択して、夫々の出力毎に設けられたオペアンプを有する出力アンプ6を介して、各階調電圧を出力する。
FIG. 6 shows a block diagram of a general liquid crystal driver. In FIG. 6, image data corresponding to each output of the output amplifier 6 (6 bits or more per output) is sequentially sampled by the
上記基準電圧発生回路7としてのラダー抵抗を図8に示すが、一般的にはこのラダー抵抗を抵抗分割することによって各階調毎の所望の階調電圧を生成する。上記画像データに関し、6ビットDAコンバータの場合は64階調表示が可能であり、8ビットDAコンバータの場合は256階調表示が可能であり、10ビットDAコンバータの場合は1024階調表示が可能である。
FIG. 8 shows a ladder resistor as the reference voltage generating
上記液晶ドライバ用LSIの多階調化に伴って、画像の品質を確保するための液晶ドライバ用LSIのテストには高精度測定が不可欠となる。つまり、DAコンバータ5から出力される夫々の階調電圧値が総て正しい電圧であるか否か、または、DAコンバータ5の各出力端子から出力される同じ階調の電圧値が均一であるか否かを一層高精度にテストする必要がある。
As the number of gradations of the liquid crystal driver LSI increases, high-precision measurement is indispensable for testing the liquid crystal driver LSI to ensure image quality. That is, whether or not each gradation voltage value output from the
尚、被テストデバイス(Device Under Test)の電源電圧が同一であれば、出力端子の性能が64階調から256階調に向上することにより、測定精度は4倍高精度化する必要がある。 If the power supply voltage of the device under test is the same, the output terminal performance is improved from 64 gradations to 256 gradations, so that the measurement accuracy needs to be increased four times.
以下、テストの対象となる被テストデバイスは、出力端子数がmであり、各出力端子にはn通りの電圧レベルを選択して出力するためのn階調DAコンバータを内蔵している液晶ドライバ用LSIである場合を例に、従来のテスト方法について説明する。 In the following, a device under test to be tested has a number m of output terminals, and each output terminal has a liquid crystal driver incorporating an n-gradation DA converter for selecting and outputting n voltage levels. A conventional test method will be described with reference to an example of an LSI for use.
図5は、高精度電圧計による階調テストを行う半導体試験装置の概略構成を示す図である。半導体試験装置(テスタ)12は、被テストデバイス(DUT)11に所定の入力信号を入力し、DUT11から出力される信号の良否を判定するものである。すなわち、テスタ12により、所定の入力信号をDUT(液晶ドライバLSI)11に供給して1階調目のレベルの電圧を出力させる。そして、テスタ12に内蔵されている高精度アナログ電圧測定器13を用いて、第1出力端子Y1から第m出力端子Ymまで1出力端子ずつ順次1階調目の階調電圧値を測定し、その測定結果をテスタ12に内蔵されているデータメモリ14に逐次格納する。この動作をn階調分繰り返していき、最終的には全出力端子・全階調分のデータをデータメモリ14に格納する。その結果、出力状態数が(m×n)個分のデータがデータメモリ14に格納されることになる。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor test apparatus that performs a gradation test using a high-precision voltmeter. The semiconductor test apparatus (tester) 12 inputs a predetermined input signal to the device under test (DUT) 11 and determines the quality of the signal output from the
次に、上記データメモリ14に格納されたデータ(階調電圧値)を、テスタ12に内蔵されている演算装置15に送出し、演算装置15によって所定の演算を行なって、各出力端子Yにおける各階調電圧値のズレ量や各出力端子Y間の階調電圧値のバラツキ(均一性)の判定を行うのである。すなわち、演算装置15は、図10に示すように、各出力端子Y1〜Ymからの出力電圧の測定値が理想電圧値に対してどの程度ずれているかを算出する(階調偏差)。また、上記測定値の上限値(MAX値)と下限値(MIN値)との差を算出する(均一性)のである。
Next, the data (grayscale voltage value) stored in the
このような液晶ドライバのテストにおいては、階調数が増加することによって、階調電圧値をより高精度に測定する必要が生じる。しかしながら、液晶ドライバにおいては、500ピン程度の出力端子を備えたものも珍しくなく、各出力端子のDC測定に長時間を要することから、上記アナログテストによる方法においては、量産テストの場合において適用し難いという問題を有している。 In such a liquid crystal driver test, it is necessary to measure the gradation voltage value with higher accuracy as the number of gradations increases. However, it is not unusual for a liquid crystal driver to have an output terminal of about 500 pins, and it takes a long time to measure the DC of each output terminal. Therefore, the analog test method is applied in the case of a mass production test. It has a problem that it is difficult.
そこで、特開平10‐2937号公報(特許文献1)に開示された「IC試験装置」においては、上記アナログテストにおける被試験出力端子の出力レベルを所定の上限値および下限値と比較する比較器を設け、これら比較器の出力結果であるデジタルデータを期待値と比較することによって、上記アナログテストの問題を解決している。しかしながら、それでも、以下のような問題がある。 Therefore, in the “IC test apparatus” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-2937 (Patent Document 1), a comparator for comparing the output level of the output terminal under test in the analog test with a predetermined upper limit value and lower limit value. The analog test problem is solved by comparing the digital data as the output result of these comparators with the expected value. However, there are still the following problems.
すなわち、高品質な画像を追求するため、画像表示装置駆動用のデバイスの階調ビット数が年々大きくなっており、出力レベルのレベル変化が非常に小さなってきている。したがって、上記特許文献1のIC試験装置における比較器では、出力レベルのレベル変化を検出することが困難になってきている。液晶ドライバを例に挙げた場合、被テストデバイスの理想出力電圧と実際の出力電圧とのずれ電圧ΔV(図11参照)や出力端子間バラツキ(均一性)に対して規定される仕様はさらに厳しくなり、一般に64階調仕様では±20mV以下、256階調仕様では±10mV以下であり、さらなる階調数の増加と共に数mV以下となりつつある。
That is, in order to pursue a high-quality image, the number of gradation bits of the device for driving the image display apparatus is increasing year by year, and the level change of the output level is becoming very small. Therefore, it is difficult for the comparator in the IC test apparatus of
液晶駆動デバイスには5Vの電源に対して出力レベルを10ビットの階調で出力制御できるものがあり、その場合には、階調ユニットからの5mVの出力を高精度に測定する必要がある。しかしながら、5mVの出力を高精度に測定できる高精度DCユニットを備えたテスト装置は高額となってしまうので、量産デバイスのテスト装置には導入することができない。 Some liquid crystal drive devices can control the output level with a 10-bit gradation with respect to a 5 V power supply. In this case, it is necessary to measure the output of 5 mV from the gradation unit with high accuracy. However, a test apparatus equipped with a high-precision DC unit capable of measuring an output of 5 mV with high accuracy is expensive, and cannot be introduced into a mass-production device test apparatus.
以上のことより、従来、アナログ回路を含むデバイスを高精度にスクリーニングすることが必要な場合には、例えば、液晶駆動用デバイスが10個以上使用される大画面用液晶表示装置に使用する場合や、通常よりも高い表示品質が要求される車載用の液晶表示装置に使用する場合には、ユーザが要望する表示品質を満たすことが困難であるという課題がある。したがって、このような用途に使用されるデバイスに対して、量産段階で従来よりも高い出荷品質を確保することが求められている。 From the above, when it is conventionally necessary to screen a device including an analog circuit with high accuracy, for example, when it is used for a large-screen liquid crystal display device in which 10 or more liquid crystal driving devices are used, When used in an in-vehicle liquid crystal display device that requires higher display quality than usual, there is a problem that it is difficult to satisfy the display quality desired by the user. Therefore, it is required for devices used for such applications to ensure higher shipping quality than before in the mass production stage.
そこで、上述した階調電圧の偏差と均一性とのテスト項目を補うために、基本動作の機能試験や、AC特性等の動作マージンや消費電流・遅延時間等の項目の試験が行われている。 Therefore, in order to compensate for the above-mentioned test items of gradation voltage deviation and uniformity, functional tests of basic operations and tests of items such as operation margins such as AC characteristics, current consumption and delay time are performed. .
半導体集積回路のテストにおいては、数μAオーダーの微少リーク電流のテストは重要なファクタである。このような数μAオーダーの微少リーク電流のテストを行うことによって、動作的には略正常範囲内にあるが、潜在的な故障モード(例えば、内部配線間の干渉やトランジスタに何らかの欠陥(ゲート酸化膜欠陥等)があって、将来的に不良に至ると思われるような信頼性モードの不良)をスクリーニングすることも可能である。 In the test of a semiconductor integrated circuit, a test of a minute leakage current on the order of several μA is an important factor. By performing a test of such a minute leakage current on the order of several μA, the operation is within the normal range, but a potential failure mode (for example, interference between internal wirings or some defect in the transistor (gate oxidation) It is also possible to screen for defects in the reliability mode) that may cause defects in the future.
大規模論理LSIのテストにおいて、微小な電源電流を測定するリークテストは、機能故障検出用テストパターンを用いる機能テストでは出荷品質を確保できない場合であっても高いスクリーニング効果を得ることができるために普及している。CMOSLSIにおいては、リーク電流値は通常略0であるのに対して、異常があると0にならない。そのために、リーク電流を測定することによって不良デバイスを検出することができる。このリーク電流測定の一つにIDDQテストがある。 In a large-scale logic LSI test, a leak test that measures a minute power supply current can obtain a high screening effect even if the quality test cannot be ensured by a functional test using a test pattern for detecting a functional failure. It is popular. In a CMOS LSI, the leakage current value is usually approximately 0, but does not become 0 if there is an abnormality. Therefore, a defective device can be detected by measuring the leakage current. One of the leakage current measurements is the IDDQ test.
静止状態の電源電流を測定する先行技術として、例えば特開平5‐273298号公報(特許文献2)に開示された「半導体集積回路装置及びそのテスト方法」や、特開平6‐58981号公報(特許文献3)に開示された「CMOS集積回路の電流検出回路」がある。上記特許文献2では、CMOS半導体集積回路の外部に測定回路を構成して、同一半導体基板内に上記測定回路を内蔵するようにしている。以上のごとく、様々なIDDQテスト技術が提案されている。
As a prior art for measuring a power supply current in a stationary state, for example, “Semiconductor integrated circuit device and its test method” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-273298 (Patent Document 2) or Japanese Patent Laid-Open No. 6-58981 (Patent Document) There is a “CMOS integrated circuit current detection circuit” disclosed in the literature 3). In
しかしながら、上述のような微小電源電流の異常値を検出するIDDQテスト装置においては、正常時でも直流成分に起因する大きな電源電流が流れるアナログ回路部が多く含まれているデバイス、例えば液晶駆動用デバイスに対しては、原理上スクリーニング効果を上げることができないという課題がある。
そこで、この発明の課題は、正常時でも電源電流が流れるアナログ回路部が含まれる半導体集積回路であっても高いスクリーング効果を得ることができる半導体集積回路のテスト方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a test method for a semiconductor integrated circuit that can obtain a high screening effect even in a semiconductor integrated circuit including an analog circuit portion through which a power supply current flows even under normal conditions.
上記課題を解決するため、この発明の半導体集積回路のテスト方法は、
複数個の出力端子を有する半導体集積回路の出力状態が第1の状態にあるべきときの上記半導体集積回路全体の第1消費電流と、上記半導体集積回路の出力状態が上記第1の状態と下記第1の関係あるいは第2の関係にある第2の状態にあるべきときの上記半導体集積回路全体の第2消費電流とを測定し、
上記半導体集積回路が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、特定の値を有しており、
上記第1消費電流値と上記第2消費電流値との差分値と、上記特定の値に基づいて予め定められた基準値との比較結果に基づいて、上記半導体集積回路の欠陥を検出する
ことを特徴としている。
上記第1の関係は、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記半導体集積回路に印加するストレス印加によって、上記半導体集積回路の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記半導体集積回路の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である関係。
上記第2の関係は、上記第1の状態が、上記各出力端子からの出力電圧が、n1(n1は自然数)階調目の階調電圧とこのn1階調目とは異なるn2(n2は自然数)階調目の階調電圧とが所定順に配列された状態であり、上記第2の状態が、上記各出力端子からの出力電圧を、上記第1の状態における2つの階調電圧のうち上記第1の状態の場合とは異なる方の階調電圧にした状態である関係。
In order to solve the above problems, a method for testing a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes:
The first current consumption of the entire semiconductor integrated circuit when the output state of the semiconductor integrated circuit having a plurality of output terminals should be in the first state, the output state of the semiconductor integrated circuit is the first state, and Measuring the second current consumption of the entire semiconductor integrated circuit when it should be in the second state in the first relationship or the second relationship;
The difference value between the value of the first consumption current and the value of the second consumption current when the semiconductor integrated circuit is normal has a specific value,
Detecting a defect of the semiconductor integrated circuit based on a comparison result between a difference value between the first consumption current value and the second consumption current value and a reference value determined in advance based on the specific value. It is characterized by.
The first relationship is the first state, the stress application to be applied to the semiconductor integrated circuit a high current or voltage than the current or voltage is applied at the time of driving, activate the inside of the semiconductor integrated circuit A relationship that is a previous state and the second state is a state after the activation of the inside of the semiconductor integrated circuit is completed.
The second relationship is the first state, the output voltage from each output terminal, n1 (n1 is a natural number) is different from n2 (n2 is this n1 th gradation and gradation voltage gradation th Natural number) gradation voltages of gradations are arranged in a predetermined order, and the second state is the output voltage from each of the output terminals of the two gradation voltages in the first state. A relationship in which the grayscale voltage is different from that in the first state.
上記構成によれば、上記半導体集積回路の出力状態が第1の状態にあるべきときの第1消費電流と、上記第1の状態と上記第1の関係あるいは第2の関係にある第2の状態にあるべきときの第2消費電流との差分値に基づいて、上記半導体集積回路の欠陥を検出するので、上記半導体集積回路およびこの半導体集積回路の内部回路の不具合を、消費電流によって検出することができる。 According to the configuration, the first consumption current when the output state of the semiconductor integrated circuit should be in the first state, and the second state in the first relationship or the second relationship with the first state. Since the defect of the semiconductor integrated circuit is detected based on the difference value with the second consumption current when it should be in the state, the malfunction of the semiconductor integrated circuit and the internal circuit of the semiconductor integrated circuit is detected by the consumption current. be able to.
その場合、上記第1,第2消費電流値は夫々mAオーダーであるため、将来不良に至るトランジスタ規模の潜在的な欠陥が存在していても、その潜在的な欠陥に起因する電流値の変動はmAオーダーでの電流値に埋没してしまい、上記消費電流値から直接上記欠陥を発見することは困難である。しかしながら、この発明においては、各消費電流値の差分値によって判定するため、上記半導体集積回路が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は略0であるとすれば上記差分値はμAオーダーとなり、上記潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することが可能になる。 In that case, since the first and second current consumption values are each in the order of mA, even if there is a potential defect of a transistor scale leading to a failure in the future, the fluctuation of the current value caused by the potential defect Is buried in a current value in the order of mA, and it is difficult to find the defect directly from the current consumption value. However, in the present invention, since the determination is based on the difference value of each consumption current value, the difference value between the first consumption current value and the second consumption current value when the semiconductor integrated circuit is normal is approximately. If it is 0, the difference value is on the order of μA, and it becomes possible to detect a change in current caused by the potential defect.
さらに、上記第1,第2消費電流値の差分値をとることによって、上記半導体集積回路の特性および上記半導体集積回路の測定環境(接触状態等の影響)による消費電流の変動量を考慮することなく、同一条件での判定が可能となる。したがって、μAオーダーでの判定が可能となる。さらに、上記測定環境による消費電流の変動量を考慮する必要がないため、正常時でも電源電流が流れるようなアナログ回路に対しても判定が可能である。したがって、上記半導体集積回路の内部回路がアナログ回路であってもμAオーダーでの不良検出が可能になる。 Further, by taking the difference value between the first and second current consumption values, the fluctuation amount of the current consumption due to the characteristics of the semiconductor integrated circuit and the measurement environment of the semiconductor integrated circuit (effect of contact state, etc.) is taken into consideration. It is possible to make the determination under the same conditions. Therefore, determination on the order of μA is possible. Furthermore, since it is not necessary to consider the amount of fluctuation in current consumption due to the measurement environment, it is possible to make a determination even for an analog circuit in which a power supply current flows even under normal conditions. Therefore, even if the internal circuit of the semiconductor integrated circuit is an analog circuit, it is possible to detect a defect on the order of μA.
また、1実施の形態の半導体集積回路のテスト方法では、
上記半導体集積回路が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は略0である。
In the semiconductor integrated circuit test method of one embodiment,
When the semiconductor integrated circuit is normal, the difference value between the first consumption current value and the second consumption current value is approximately zero.
ここで、上記「略0」とは、「0」の場合と「±1mA以内」の場合とを含んでいる。 Here, the “substantially 0” includes a case of “0” and a case of “within ± 1 mA”.
この実施の形態によれば、上記半導体集積回路が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、略0である。したがって、上記差分値はμAオーダーとなり、上記潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することができる。 According to this embodiment, when the semiconductor integrated circuit is normal, the difference value between the first consumption current value and the second consumption current value is approximately zero. Therefore, the difference value is on the order of μA, and a change in current caused by the potential defect can be detected .
また、上記第1の状態と上記第2の状態との関係を、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記半導体集積回路に印加するストレス印加によって、上記半導体集積回路の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記半導体集積回路の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である上記第1の関係とすれば、特に、現在は正常に動作可能であっても将来不良に至るようなトランジスタ規模での潜在的な欠陥を検出することができる。したがって、信頼性に拘わる不良を検出することができる。 Also, the first state and the relationship between the second states, the first state, the stress applied to a high current or voltage than the current or voltage is applied during drive is applied to the semiconductor integrated circuit Accordingly, the state before activating the internal semiconductor integrated circuit, the second state, by an internal with respect to which the first state after the completion of the activation relationship of the semiconductor integrated circuit In particular, it is possible to detect a potential defect on a transistor scale that can be normally operated at present but will cause a failure in the future. Therefore, it is possible to detect a defect related to reliability.
また、1実施の形態の半導体集積回路のテスト方法では、
上記半導体集積回路は、上記各出力端子から多階調電圧を切り換え出力するように構成されており、
上記第1の状態と上記第2の状態との関係は、上記第2の関係である。
In the semiconductor integrated circuit test method of one embodiment,
The semiconductor integrated circuit is configured to switch and output a multi-gradation voltage from each output terminal,
The relationship between the first state and the second state is the second relationship.
この実施の形態によれば、多階調電圧を切り換え出力する半導体集積回路およびこの半導体集積回路の内部回路(特に、出力アンプ)の不具合を、消費電流によって検出することができる。 According to this embodiment, it is possible to detect a malfunction of a semiconductor integrated circuit that switches and outputs a multi-gradation voltage and an internal circuit (particularly, an output amplifier) of the semiconductor integrated circuit based on current consumption.
また、1実施の形態の半導体集積回路のテスト方法では、
上記第1の状態における上記n1階調目の階調電圧と上記n2階調目の階調電圧との配列順は交互である。
In the semiconductor integrated circuit test method of one embodiment,
The arrangement order of the gradation voltage of the n1 gradation and the gradation voltage of the n2 gradation in the first state are alternate.
この実施の形態によれば、上記第1の状態における上記n1階調目の階調電圧と上記n2階調目の階調電圧との配列が千鳥状態となる一方、上記第2の状態における配列は逆千鳥状態となる。したがって、上記第1の状態および第2の状態を簡単に設定することができる。 According to this embodiment, the arrangement of the gradation voltage of the n1 gradation and the gradation voltage of the n2 gradation in the first state is a staggered state, while the arrangement in the second state is Becomes the reverse staggered state. Therefore, the first state and the second state can be easily set.
また、この発明の半導体集積回路を搭載した製品のテスト方法は、
半導体集積回路が搭載された製品の出力状態が第1の状態にあるべきときの上記製品全体の第1消費電流と、上記製品の出力状態が上記第1の状態と下記第1の関係あるいは第2の関係にある第2の状態にあるべきときの上記製品全体の第2消費電流とを測定し、
上記製品が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、特定の値を有しており、
上記第1消費電流値と上記第2消費電流値との差分値と、上記特定の値に基づいて予め定められた基準値との比較結果に基づいて、上記製品の欠陥を検出する
ことを特長としている。
上記第1の関係は、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記製品に印加するストレス印加によって、上記製品の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記製品の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である関係。
上記第2の関係は、上記第1の状態が、上記製品の各出力端子からの出力電圧が、n1(n1は自然数)階調目の階調電圧とこのn1階調目とは異なるn2(n2は自然数)階調目の階調電圧とが所定順に配列された状態であり、上記第2の状態が、上記各出力端子からの出力電圧を、上記第1の状態における2つの階調電圧のうち上記第1の状態の場合とは異なる方の階調電圧にした状態である関係。
Further, a method for testing a product equipped with the semiconductor integrated circuit of the present invention is
The first current consumption of the entire product when the output state of the product on which the semiconductor integrated circuit is mounted should be in the first state, and the output state of the product is the first relationship and the first relationship or and the entire product of the second current consumption of time to in a second state in the second relationship is measured,
The difference value between the value of the first current consumption and the value of the second current consumption when the product is normal has a specific value,
Detecting a defect in the product based on a comparison result between a difference value between the first consumption current value and the second consumption current value and a reference value predetermined based on the specific value. It is said.
The first relationship is the first state, the stress application to be applied to the product a high current or voltage than the current or voltage is applied at the time of driving, in a state before activating the interior of the product There, the second state is a state after the completion of the above activation to the inside of the above product relationship.
The second relationship is the first state, the output voltage from the output terminal of the product, n1 (n1 is a natural number) different from the n1 th gradation and the gradation voltages of gray level n2 ( n2 is a natural number) the gradation voltages of the gradations are arranged in a predetermined order, and the second state represents the output voltage from each of the output terminals and the two gradation voltages in the first state. Among these, the relationship is a state in which the gradation voltage is different from that in the first state.
上記構成によれば、上記半導体集積回路のテスト方法の場合と同様に、上記製品,この製品に搭載された半導体集積回路およびこの半導体集積回路の内部回路の不具合を、消費電流によって検出することができる。その場合、将来不良に至るトランジスタ規模の潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することができる。さらに、上記半導体集積回路の特性および上記半導体集積回路の測定環境(接触状態等の影響)による消費電流の変動量を考慮することなく、また、上記半導体集積回路の内部回路がアナログ回路であっても、μAオーダーでの不良検出が可能になる。 According to the above configuration, as in the case of the test method of the semiconductor integrated circuit, the product, the semiconductor integrated circuit mounted on the product, and the internal circuit of the semiconductor integrated circuit can be detected by current consumption. it can. In that case, it is possible to detect a change in current due to a potential transistor-scale defect that will lead to a failure in the future. Further, without considering the characteristics of the semiconductor integrated circuit and the amount of change in current consumption due to the measurement environment of the semiconductor integrated circuit (effect of contact state, etc.), the internal circuit of the semiconductor integrated circuit is an analog circuit. However, it is possible to detect defects on the order of μA.
また、1実施の形態の半導体集積回路を搭載した製品のテスト方法では、
上記製品が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は略0である。
Further, in a test method for a product equipped with the semiconductor integrated circuit of one embodiment,
When the product is normal, the difference value between the first consumption current value and the second consumption current value is approximately zero.
ここで、上記「略0」とは、「0」の場合と「±1mA以内」の場合とを含んでいる。 Here, the “substantially 0” includes a case of “0” and a case of “within ± 1 mA”.
この実施の形態によれば、上記製品が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、略0であるため、上記差分値はμAオーダーとなり、上記潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することができる。 According to this embodiment, since the difference value between the value of the first current consumption and the value of the second current consumption when the product is normal is approximately 0, the difference value is on the order of μA. A change in current due to the potential defect can be detected .
以上より明らかなように、この発明の半導体集積回路のテスト方法は、上記半導体集積回路の出力状態が第1の状態にあるべきときの第1消費電流と、上記第1の状態と下記第1の関係あるいは第2の関係にある第2の状態にあるべきときの第2消費電流との差分値に基づいて、上記半導体集積回路の欠陥を検出するので、上記半導体集積回路およびこの半導体集積回路の内部回路の不具合を、消費電流によって検出することができる。
上記第1の関係は、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記半導体集積回路に印加するストレス印加によって、上記半導体集積回路の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記半導体集積回路の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である関係。
上記第2の関係は、上記第1の状態が、上記各出力端子からの出力電圧が、n1(n1は自然数)階調目の階調電圧とこのn1階調目とは異なるn2(n2は自然数)階調目の階調電圧とが所定順に配列された状態であり、上記第2の状態が、上記各出力端子からの出力電圧を、上記第1の状態における2つの階調電圧のうち上記第1の状態の場合とは異なる方の階調電圧にした状態である関係。
As is clear from the above, the semiconductor integrated circuit test method of the present invention includes the first consumption current when the output state of the semiconductor integrated circuit should be in the first state, the first state, and the following first state. Or the semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuit are detected based on the difference value from the second consumption current when the second state is to be in the second state or the second relationship. Can be detected by current consumption.
The first relationship is the first state, the stress application to be applied to the semiconductor integrated circuit a high current or voltage than the current or voltage is applied at the time of driving, activate the inside of the semiconductor integrated circuit A relationship that is a previous state and the second state is a state after the activation of the inside of the semiconductor integrated circuit is completed.
The second relationship is the first state, the output voltage from each output terminal, n1 (n1 is a natural number) is different from n2 (n2 is this n1 th gradation and gradation voltage gradation th Natural number) gradation voltages of gradations are arranged in a predetermined order, and the second state is the output voltage from each of the output terminals of the two gradation voltages in the first state. A relationship in which the grayscale voltage is different from that in the first state.
さらに、上記第1,第2消費電流値の差分値によって判定するため、上記半導体集積回路が正常である場合における上記両消費電流値の差分値は略0であるとすれば、上記差分値はμAオーダーとなり、上記潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することが可能になる。 Further, since the determination is based on the difference value between the first and second consumption current values, if the difference value between the both consumption current values when the semiconductor integrated circuit is normal is approximately 0, the difference value is On the order of μA, it becomes possible to detect a change in current due to the potential defect.
さらに、上記第1,第2の消費電流値の差分をとることによって、上記半導体集積回路の特性および上記半導体集積回路の測定環境(接触状態等の影響)による消費電流の変動量を考慮することなく、同一条件での判定が可能となる。したがって、μAオーダーでの判定が可能となる。 Further, by taking the difference between the first and second consumption current values, the fluctuation amount of the consumption current due to the characteristics of the semiconductor integrated circuit and the measurement environment of the semiconductor integrated circuit (effect of contact state, etc.) is taken into consideration. It is possible to make the determination under the same conditions. Therefore, determination on the order of μA is possible.
さらに、上記測定環境による消費電流の変動量を考慮する必要がないため、正常時でも電源電流が流れるようなアナログ回路に対しても判定が可能である。したがって、上記半導体集積回路の内部回路がアナログ回路であってもμAオーダーでの不良検出が可能になる。 Furthermore, since it is not necessary to consider the amount of fluctuation in current consumption due to the measurement environment, it is possible to make a determination even for an analog circuit in which a power supply current flows even under normal conditions. Therefore, even if the internal circuit of the semiconductor integrated circuit is an analog circuit, it is possible to detect a defect on the order of μA.
また、この発明の半導体集積回路を搭載した製品のテスト方法は、半導体集積回路が搭載された製品の出力状態が第1の状態にあるべきときの第1消費電流と、上記第1の状態と上記第1の状態と下記第1の関係あるいは第2の関係にある第2の状態にあるべきときの第2消費電流との差分値に基づいて、上記製品の欠陥を検出するので、上記半導体集積回路のテスト方法の場合と同様に、上記製品,この製品に搭載された半導体集積回路およびこの半導体集積回路の内部回路の不具合を、消費電流によって検出することができる。
上記第1の関係は、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記製品に印加するストレス印加によって、上記製品の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記製品の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である関係。
上記第2の関係は、上記第1の状態が、上記製品の各出力端子からの出力電圧が、n1(n1は自然数)階調目の階調電圧とこのn1階調目とは異なるn2(n2は自然数)階調目の階調電圧とが所定順に配列された状態であり、上記第2の状態が、上記各出力端子からの出力電圧を、上記第1の状態における2つの階調電圧のうち上記第1の状態の場合とは異なる方の階調電圧にした状態である関係。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for testing a product on which a semiconductor integrated circuit is mounted. The first consumption current when the output state of the product on which the semiconductor integrated circuit is mounted should be in the first state; Since the defect of the product is detected based on the difference value between the first state and the second consumption current when the second state should be in the first relationship or the second relationship described below, the semiconductor As in the case of the integrated circuit test method, it is possible to detect malfunctions in the product, the semiconductor integrated circuit mounted in the product, and the internal circuit of the semiconductor integrated circuit based on current consumption.
The first relationship is the first state, the stress application to be applied to the product a high current or voltage than the current or voltage is applied at the time of driving, in a state before activating the interior of the product There, the second state is a state after the completion of the above activation to the inside of the above product relationship.
The second relationship is the first state, the output voltage from the output terminal of the product, n1 (n1 is a natural number) different from the n1 th gradation and the gradation voltages of gray level n2 ( n2 is a natural number) the gradation voltages of the gradations are arranged in a predetermined order, and the second state represents the output voltage from each of the output terminals and the two gradation voltages in the first state. Among these, the relationship is a state in which the gradation voltage is different from that in the first state.
さらに、将来不良に至るトランジスタ規模での潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することができる。さらに、上記半導体集積回路の特性および上記半導体集積回路の測定環境(接触状態等の影響)による消費電流の変動量を考慮することなく、また、上記半導体集積回路の内部回路がアナログ回路であっても、μAオーダーでの不良検出が可能になる。 Furthermore, it is possible to detect changes in current due to potential defects on the transistor scale that will lead to failure in the future. Further, without considering the characteristics of the semiconductor integrated circuit and the amount of change in current consumption due to the measurement environment of the semiconductor integrated circuit (effect of contact state, etc.), the internal circuit of the semiconductor integrated circuit is an analog circuit. However, it is possible to detect defects on the order of μA.
すなわち、これらの発明によれば、上記半導体集積回路およびそれを搭載した製品の出荷品質レベルを、従来と比べて格段に向上させることができるのである。 That is, according to these inventions, the shipping quality level of the semiconductor integrated circuit and the product on which the semiconductor integrated circuit is mounted can be remarkably improved as compared with the prior art.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。尚、本実施の形態においては、DAコンバータを内蔵した多階調・多出力の液晶ドライバを例に挙げて、この発明の半導体集積回路のテスト方法について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. In the present embodiment, a test method for a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described by taking a multi-tone / multi-output liquid crystal driver incorporating a DA converter as an example.
図6は、一般的な液晶ドライバのブロック図である。また、図7は、図6における基準電圧発生回路7の概略構成と、DAコンバータ5および出力アンプ6との関係とを示す。また、図8は、図6における基準電圧発生回路7としてのラダー抵抗を示す。また、図9は、図7に示す基準電圧発生回路7によって生成された各階調電圧を示す。尚、図6に示す液晶ドライバの構成および動作は、上記〔背景技術〕で説明した通りである。
FIG. 6 is a block diagram of a general liquid crystal driver. FIG. 7 shows a schematic configuration of the reference
図5は、図6および図7に示す液晶ドライバに対して本実施の形態におけるテスト方法を実行する半導体試験装置(テスタ)の概略構成を示す。尚、図5に示す半導体試験装置の構成および動作は、上記〔背景技術〕で説明した通りである。 FIG. 5 shows a schematic configuration of a semiconductor test apparatus (tester) that executes the test method according to the present embodiment for the liquid crystal driver shown in FIGS. The configuration and operation of the semiconductor test apparatus shown in FIG. 5 are as described in the above [Background Art].
ところで、上記〔背景技術〕で述べたように、CMOSLSIの場合には、リーク電流値は通常略0であるのに対し、異常があると0にはならない。そのため、リーク電流を測定することによって不良デバイスを検出することができる。ところが、液晶ドライバの場合には、出力回路にアナログ回路としてオペアンプを搭載しているため、バイアス電流が定常的に流れ、数mAオーダーの電流が静止状態でも流れている。そのために、上記大規模論理LSI等で行われている微小電流の測定を行うことができない。 By the way, as described in the above [Background Art], in the case of a CMOS LSI, the leakage current value is normally approximately 0, but does not become 0 if there is an abnormality. Therefore, a defective device can be detected by measuring the leakage current. However, in the case of a liquid crystal driver, since an operational amplifier is mounted as an analog circuit in the output circuit, a bias current constantly flows and a current on the order of several mA flows even in a stationary state. For this reason, it is impossible to measure a minute current that is performed in the large-scale logic LSI or the like.
そこで、上記被テストデバイスが「液晶ドライバ」である本実施の形態では、上記CMOSLSIの場合に行われている微小リーク電流の測定に追加するテストとして、以下のようなテストを行うのである。 Therefore, in the present embodiment in which the device under test is a “liquid crystal driver”, the following test is performed as a test added to the measurement of the minute leak current performed in the case of the CMOS LSI.
図6に示す液晶ドライバは、上記レベルシフタ4の前後において、ロジック系(サンプリングメモリ2およびホールドメモリ3)と中耐圧系(DAコンバータ5および出力アンプ6)に分けることができ、各々に供給される電源の系統が異なる。先にも述べたが、中耐圧系回路である出力アンプ6にはオペアンプが内蔵されているためバイアス電流が定常的に流れ、中耐圧系電源の静止電流は数mAオーダーの電流となる。したがって、微小リーク電流による静止電流の変化は他の原因による変動の中に埋没してまう。そのために、中耐圧系回路については微小リーク電流の測定ができず、潜在的な不良要因を含む欠陥等をスクリーンニングしきれないのである。尚、図6に示す液晶ドライバの回路ブロックにおいては、一般的にトランジスタ数の60%ぐらいが中耐圧系のブロック内にある。
The liquid crystal driver shown in FIG. 6 can be divided into a logic system (
そこで、この中耐圧系回路に注力して、中耐圧系回路の出力状態を第1状態と第2状態とに設定する。その場合に、上記第1状態と第2状態との消費電流が理論的に同じである(実測値では±1mAの許容範囲内にある)とすると、もし上記中耐圧系回路のうちの上記第1状態を生成する回路(トランジスタ等)に潜在的な不良要因がある場合には、上記第1状態での消費電流値は上記第2状態での消費電流値と比べて大きくなる。そこで、上記第1状態での消費電流値と上記第2状態での消費電流値の差分値を、上記階調テスト装置の演算装置15によって求め、例えば基準値と比較することによって、出力アンプ6や出力アンプ6を構成するオペアンプ等の回路ブロック単位での潜在的な欠陥をスクリーニングすることが可能になるのである。
Therefore, by focusing on this medium voltage system circuit, the output state of the medium voltage system circuit is set to the first state and the second state. In this case, if the current consumption in the first state and the second state is theoretically the same (actually measured values are within an allowable range of ± 1 mA), the first of the medium withstand voltage circuits is the first. When there is a potential failure factor in a circuit (such as a transistor) that generates one state, the current consumption value in the first state is larger than the current consumption value in the second state. Therefore, a difference value between the current consumption value in the first state and the current consumption value in the second state is obtained by the
以下、6ビットの画像データが入力される液晶ドライバを例にさらに詳しく説明する。出力アンプ6の各出力に対応する入力データ(1出力当たり6ビット)が、図5に示すテスタ12から入力される。そうすると、上記入力データをサンプリングメモリ2で順次サンプリングし、出力数分のデータをホールドメモリ3に取り込んでラッチし、レベルシフタ4を介してDAコンバータ5に入力する。DAコンバータ5では、基準電圧発生回路7によって生成された階調電圧を上記入力データに基づいて各出力毎に選択し、夫々の出力毎に設けられたオペアンプを有する出力アンプ6を介して各階調電圧を出力する。例えば、上記入力データが#00(6ビット)であるとすると0階調目の階調電圧、#3F(6ビット)であるとすると63階調目の階調電圧が、出力アンプ6の出力端子から出力される。
Hereinafter, a liquid crystal driver to which 6-bit image data is input will be described in detail. Input data (6 bits per output) corresponding to each output of the
そこで、本実施例では、上述の動作と各回路ブロックの状態とを加味して、上記第1状態として、例えば出力アンプ6の奇数番目の出力端子に対する入力データとして、最大レベルの階調電圧(63階調目の階調電圧)を出力させる入力データ「#3F」を入力する。一方、偶数番目の出力端子に対する入力データとして、最小レベルの階調電圧(0階調目の階調電圧)を出力させる入力データ「#00」を入力した状態を設定する。その結果、出力アンプ6の出力状態は、図1に示すような千鳥状態となる。これに対して、上記第2状態として、上記第1状態とは逆に、出力アンプ6の奇数番目の出力端子に対する入力データとして、0階調目の階調電圧を出力させる入力データ「#00」を入力する。一方、偶数番目の出力端子に対する入力データとして、63階調目の階調電圧を出力させる入力データ「#3F」を入力した状態を設定する。そうすると、出力アンプ6の出力状態は、図2に示すような逆千鳥状態となる。そして、上記第1状態と第2状態とにおける各々の電源電流(上記液晶ドライバ全体の消費電流)の値を測定し、その電流値の差分値を基準値と比較検証することによって、回路に存在する潜在的な欠陥(動作的には正常であるが微少リークがあるようなトランジスタレベルでの欠陥)を間接的にスクリーンニングすることができるのである。
Therefore, in this embodiment, taking the above-described operation and the state of each circuit block into consideration, the first level, for example, as the input data for the odd-numbered output terminals of the
図3は、256階調用のラダー抵抗を図7に示すように2個用いた場合における上記千鳥状態(第1状態)と逆千鳥状態(第2状態)とにおける出力アンプ6の出力電圧の変化を示す。この場合、上記第1状態には、例えば出力アンプ6の奇数番目の出力端子からの出力値として、2個のラダー抵抗のうちの低電圧側のラダー抵抗からの0階調目の階調電圧を選択する。一方、偶数番目の出力端子からの出力値として、2個のラダー抵抗のうちの高電圧側のラダー抵抗からの0階調目の階調電圧を選択する。これに対し、上記第2状態には、奇数番目の出力端子からの出力値として、上記高電圧側のラダー抵抗からの0階調目の階調電圧を選択する。一方、偶数番目の出力端子からの出力値として、上記低電圧側のラダー抵抗からの0階調目の階調電圧を選択するのである。
FIG. 3 shows a change in the output voltage of the
以上のごとく、本実施例においては、上記出力状態として上記出力アンプ6の各出力端子からの2つの出力電圧の配列パターンを用いると共に、上記第1状態と第2状態との所定の関係は、上記2つの出力電圧の配列パターンが互いに逆である関係としている。具体的には、上記出力アンプ6からの出力信号の電圧レベルの配列順を反転させて上記千鳥状態(第1状態)と上記逆千鳥状態(第2状態)とを設定することによって、出力信号を生成する出力アンプ6および出力アンプ6内のオペアンプの不具合を検出することができるのである。
As described above, in this embodiment, an array pattern of two output voltages from each output terminal of the
尚、本実施例では、最大レベルの階調電圧と最小レベルの階調電圧との配列順を反転させているが、必ずしも最大・最小レベルの階調電圧である必要は無く、例えば中央レベルからの電圧差が同じ2つの電圧レベルの階調電圧であってもよい。また、2つの電圧レベルの配列順序は1つの出力端子毎でなく、複数の出力端子毎であっても差し支えない。 In this embodiment, the order of arrangement of the maximum level gradation voltage and the minimum level gradation voltage is reversed, but the maximum / minimum level gradation voltage is not necessarily required. May be two gradation levels having the same voltage difference. Further, the arrangement order of the two voltage levels is not limited to one output terminal but may be a plurality of output terminals.
また、本実施例では、上記第1状態および第2状態として、液晶ドライバの出力アンプ6の出力端子から出力される電圧値とその配列パターンとを用いている。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、上記第1,第2状態は、互いが所定の関係にある半導体集積回路の出力状態であればよいのである。
In this embodiment, the voltage value output from the output terminal of the
次に、上記中耐圧系回路の状態を第1状態と第2状態とに設定する他の実施例について述べる。 Next, another embodiment in which the state of the medium withstand voltage circuit is set to the first state and the second state will be described.
この実施例では、上記6ビット入力の液晶ドライバの内部回路における状態の反転を考慮して、上記第1状態として、出力アンプ6の奇数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして「#15」を入力する一方、偶数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして、「#15」の各ビットを反転させた、つまり「#15」と1の補数の関係にある「#2A」を入力した状態を設定する。これに対し、上記第2状態として、出力アンプ6の奇数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして「#2A」を入力する。一方、偶数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして、「#2A」の各ビットを反転させた、つまり「#2A」と1の補数の関係にある「#15」を入力した状態を設定する。そして、上記第1状態と第2状態とにおける各々の電源電流の値を測定し、その電流値の差分値と基準値とを比較検証することによって、μAオーダーの判定が可能となる。結果として、微少リークの測定と同等のテストを実現することができ、回路に存在する潜在的な欠陥を間接的にスクリーンニングすることができるのである。
In this embodiment, considering the inversion of the state in the internal circuit of the 6-bit input liquid crystal driver, as the first state, the input data corresponding to the output from the odd-numbered output terminal of the
図4は、256階調用のラダー抵抗を図7に示すように2個用いた場合における上記第1状態と第2状態とにおける出力アンプ6の出力電圧の変化を示す。この場合は、上記第1状態には、例えば出力アンプ6の奇数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして、2個のラダー抵抗のうちの低電圧側のラダー抵抗用に「#00」を入力する。一方、偶数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして、2個のラダー抵抗のうちの高電圧側のラダー抵抗用に「#00」を入力した状態を設定する。こうして、出力アンプ6の出力状態を千鳥状態とする。これに対して、上記第2状態には、奇数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして、上記低電圧側のラダー抵抗用に「#00」と1の補数の関係にある「#3F」を入力する。一方、偶数番目の出力端子からの出力に対応する入力データとして、上記高電圧側のラダー抵抗用に「#3F」を入力した状態を設定する。そうすると、出力アンプ6の出力状態は、出力レベルの変化幅が小さい千鳥状態となる。
FIG. 4 shows a change in the output voltage of the
以上のごとく、本実施例においては、上記第2状態に対応する入力データを、上記第1状態に対応する入力データに対して1の補数の関係を有するように設定している。こうして、上記入力データの各ビットを反転させて上記第1状態と第2状態とを設定することによって、主に入力データによって制御されるDAコンバータ5およびレベルシフタ4の不具合を検出することができるのである。
As described above, in this embodiment, the input data corresponding to the second state is set to have a one's complement relationship with the input data corresponding to the first state. In this way, by inverting each bit of the input data to set the first state and the second state, it is possible to detect a malfunction of the
次に、上記中耐圧系回路の状態を第1状態と第2状態とに設定する他の実施例について述べる。 Next, another embodiment in which the state of the medium withstand voltage circuit is set to the first state and the second state will be described.
この実施例では、先ず、静止状態の上記液晶ドライバを第1状態とする。次に、液晶ドライバに対して駆動時に印加される電流または電圧よりも高い電流または電圧を印加するストレス印加によって、液晶ドライバ内部を活性化させる。そして、上記活性化を終了した後の静止状態の液晶ドライバを第2状態とする。このように、液晶ドライバ内部を活性化させる前後等、外部要因の有無によって第1状態と第2状態とを設定する。そして、この第1状態と第2状態での差分電流値と基準値とを比較検証することによって、液晶ドライバの不具合を検出するのである。したがって、現在は正常に動作可能であっても将来不良に至るようなトランジスタ規模での潜在的な欠陥を検出することができるのである。 In this embodiment, first, the liquid crystal driver in a stationary state is set to the first state. Next, the inside of the liquid crystal driver is activated by applying a stress that applies a current or voltage higher than the current or voltage applied to the liquid crystal driver during driving. Then, the liquid crystal driver in a stationary state after the activation is finished is set to the second state. In this way, the first state and the second state are set depending on the presence or absence of external factors such as before and after the activation of the inside of the liquid crystal driver. Then, by comparing and verifying the differential current value and the reference value in the first state and the second state, a malfunction of the liquid crystal driver is detected. Therefore, it is possible to detect a potential defect on a transistor scale that can be normally operated at present but will cause a failure in the future.
すなわち、この実施例によれば、上記液晶ドライバの信頼性に拘わる不良を検出することができ、出荷品質を格段に向上させることが可能となる。 In other words, according to this embodiment, it is possible to detect a defect related to the reliability of the liquid crystal driver, and it is possible to significantly improve the shipping quality.
尚、上記各実施例における差分電流値との比較を行う基準値は、被テストデバイスの実力値や測定機器の測定精度等を考慮した上で、統計的データから最適な値を設定する。上記液晶ドライバに適用する場合には、複数の液晶ドライバの差分電流値の分布データを集計し、その集計値から最適な基準値を抽出するようにしている。 The reference value for comparison with the differential current value in each of the above embodiments is set to an optimum value from statistical data in consideration of the ability value of the device under test, the measurement accuracy of the measuring device, and the like. When applied to the liquid crystal driver, the distribution data of the differential current values of a plurality of liquid crystal drivers is totaled, and an optimum reference value is extracted from the total value.
以上のごとく、本実施の形態においては、液晶ドライバ等の被テストデバイスにおける入力信号の状態または出力信号の状態を第1状態とこの第1状態とは相反する第2状態との2つの状態に設定し、この2つの状態での消費電流値の差分値と基準値とを比較検証するテストを行うようにしている。したがって、以下のような効果を奏することができる。
(1)上記第1状態と第2状態との各消費電流値の差分値によって判定するため、上記第1状態での消費電流と上記第2状態での消費電流とが略等しい関係である場合には、上記消費電流のレベルがmAのオーダーであっても上記差分値はμAオーダーとなり、上記潜在的な欠陥に起因する電流の変化を検出することができる。
(2)同じ被テストデバイスの異なる2つの状態における消費電流値の差分で判定するため、被テストデバイス特性や測定条件や環境温度に依存して電流値が変動したとしても上記電流値の差分は一定となる。したがって、上記変動の判定結果に対する影響を抑制することができる。すなわち、本実施の形態におけるテスト方法によれば、被テストデバイスのデバイス特性や測定条件や環境温度等の影響を受けることがないのである。
(3)上記測定環境による消費電流の変動量を考慮する必要がないため、正常時でも電源電流が流れるようなアナログ回路に対しても判定が可能である。したがって、液晶ドライバの出力アンプ6等のように内部回路がアナログ回路であってもμAオーダーでの不良検出が可能になる。
(4)被テストデバイスが液晶ドライバである場合には、上記2つの状態を、図1〜図3に示すように、上記出力アンプ6に内蔵されているオペアンプの状態のみによって異なるように、つまり出力信号の状態が異なるように設定することによって、上記オペアンプの欠陥(トランジスタレベルでの欠陥)を微少なリーク電流によってスクリーニングすることができる。
As described above, in the present embodiment, the state of the input signal or the state of the output signal in the device under test such as the liquid crystal driver is divided into two states, the first state and the second state opposite to the first state. The test is performed by comparing and verifying the difference value of the current consumption value in these two states and the reference value. Therefore, the following effects can be achieved.
(1) When the current consumption in the first state and the current consumption in the second state are substantially equal because the determination is based on the difference between the current consumption values in the first state and the second state. Even if the current consumption level is in the order of mA, the difference value is in the order of μA, and a change in current due to the potential defect can be detected.
(2) Since the determination is based on the difference between the current consumption values in two different states of the same device under test, even if the current value fluctuates depending on the characteristics of the device under test, the measurement conditions, and the ambient temperature, It becomes constant. Therefore, the influence on the determination result of the fluctuation can be suppressed. That is, according to the test method in the present embodiment, there is no influence of device characteristics, measurement conditions, environmental temperature, etc. of the device under test.
(3) Since it is not necessary to consider the amount of fluctuation in current consumption due to the measurement environment, it is possible to make a determination even for an analog circuit in which a power supply current flows even under normal conditions. Therefore, even when the internal circuit is an analog circuit such as the
(4) When the device under test is a liquid crystal driver, the two states are different depending on only the state of the operational amplifier built in the
尚、この場合にスクリーニングできる上記欠陥としては、ゲート酸化膜不良,配線間干渉不良,P型N型領域エッチング不良,ゲート電極上異物不良,ゲート電極形状異常およびパターン不良等がある。また、このパターン不良の具体例として、P型領域パターンあるいはN型領域パターンから周囲のロコス領域にかけて生じた段差や、P型領域パターンあるいはN型領域パターンのコンタクト部に生じた欠陥等があり、何れも動作的には略正常範囲内にあるが将来不良に至る可能性のある潜在的な欠陥である。 The defects that can be screened in this case include a gate oxide film defect, an inter-wiring interference defect, a P-type N-type region etching defect, a foreign matter defect on the gate electrode, a gate electrode shape abnormality, and a pattern defect. Further, specific examples of the pattern defect include a step generated from the P-type region pattern or the N-type region pattern to the surrounding LOCOS region, a defect generated in the contact portion of the P-type region pattern or the N-type region pattern, and the like. Any of these is a potential defect that is within the normal range in terms of operation but may possibly become a failure in the future.
本実施の形態においては、被テスト半導体集積回路として液晶ドライバを例に挙げて説明した。しかしながら、この発明は、互いが所定の関係にある出力状態であって、互いの消費電流が略等しいような第1状態と第2状態とが設定可能であれば、液晶ドライバ以外の総ての半導体集積回路やその半導体集積回路を搭載した製品にも適用することができ、その適用範囲は広範囲である。 In the present embodiment, the liquid crystal driver has been described as an example of the semiconductor integrated circuit to be tested. However, according to the present invention, as long as the first state and the second state can be set so that the current consumption is substantially equal to each other in an output state in which each other is in a predetermined relationship, The present invention can also be applied to a semiconductor integrated circuit or a product on which the semiconductor integrated circuit is mounted, and its application range is wide.
例えば、上記液晶ドライバを搭載した製品である液晶パネルに適用した例として、液晶表示パネルの全画素を総て赤表示にした上記第1状態と青表示または緑表示にした上記第2状態とにおける消費電流値の差分値を基準値と比較検証することによって、実装部品や実装基板の不具合を検出することも可能である。 For example, as an example applied to a liquid crystal panel that is a product equipped with the liquid crystal driver, the first state in which all pixels of the liquid crystal display panel are all displayed in red and the second state in which blue display or green display is performed. By comparing and verifying the difference value of the consumption current value with the reference value, it is possible to detect a defect of the mounted component or the mounted substrate.
1…シフトレジスタ、
2…サンプリングメモリ、
3…ホールドメモリ、
4…レベルシフタ、
5…DAコンバータ、
6…出力アンプ、
7…基準電圧発生回路、
11…被テストデバイス(DUT)、
12…半導体試験装置(テスタ)、
13…高精度アナログ電圧測定器、
14…データメモリ、
15…演算装置。
1 ... shift register,
2 ... Sampling memory,
3 ... Hold memory,
4 Level shifter,
5 ... DA converter,
6 ... Output amplifier,
7: Reference voltage generation circuit,
11: Device under test (DUT),
12. Semiconductor test equipment (tester)
13 ... High-precision analog voltage measuring instrument,
14: Data memory,
15: Arithmetic unit.
Claims (6)
上記半導体集積回路が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、特定の値を有しており、
上記第1消費電流値と上記第2消費電流値との差分値と、上記特定の値に基づいて予め定められた基準値との比較結果に基づいて、上記半導体集積回路の欠陥を検出する
ことを特長とする半導体集積回路のテスト方法。
上記第1の関係は、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記半導体集積回路に印加するストレス印加によって、上記半導体集積回路の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記半導体集積回路の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である関係。
上記第2の関係は、上記第1の状態が、上記各出力端子からの出力電圧が、n1(n1は自然数)階調目の階調電圧とこのn1階調目とは異なるn2(n2は自然数)階調目の階調電圧とが所定順に配列された状態であり、上記第2の状態が、上記各出力端子からの出力電圧を、上記第1の状態における2つの階調電圧のうち上記第1の状態の場合とは異なる方の階調電圧にした状態である関係。 The first current consumption of the entire semiconductor integrated circuit when the output state of the semiconductor integrated circuit having a plurality of output terminals should be in the first state, the output state of the semiconductor integrated circuit is the first state, and Measuring the second current consumption of the entire semiconductor integrated circuit when it should be in the second state in the first relationship or the second relationship;
The difference value between the value of the first consumption current and the value of the second consumption current when the semiconductor integrated circuit is normal has a specific value,
Detecting a defect of the semiconductor integrated circuit based on a comparison result between a difference value between the first consumption current value and the second consumption current value and a reference value determined in advance based on the specific value. A test method for semiconductor integrated circuits.
The first relationship is the first state, the stress application to be applied to the semiconductor integrated circuit a high current or voltage than the current or voltage is applied at the time of driving, activate the inside of the semiconductor integrated circuit A relationship that is a previous state and the second state is a state after the activation of the inside of the semiconductor integrated circuit is completed.
The second relationship is the first state, the output voltage from each output terminal, n1 (n1 is a natural number) is different from n2 (n2 is this n1 th gradation and gradation voltage gradation th Natural number) gradation voltages of gradations are arranged in a predetermined order, and the second state is the output voltage from each of the output terminals of the two gradation voltages in the first state. A relationship in which the grayscale voltage is different from that in the first state.
上記半導体集積回路が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、略0である
ことを特長とする半導体集積回路のテスト方法。 The method of testing a semiconductor integrated circuit according to claim 1,
A test method for a semiconductor integrated circuit, wherein a difference value between the first consumption current value and the second consumption current value when the semiconductor integrated circuit is normal is substantially zero.
上記半導体集積回路は、上記各出力端子から多階調電圧を切り換え出力するように構成されており、
上記第1の状態と上記第2の状態との関係は、上記第2の関係である
ことを特長とする半導体集積回路のテスト方法。 The method of testing a semiconductor integrated circuit according to claim 1,
The semiconductor integrated circuit is configured to switch and output a multi-gradation voltage from each output terminal,
A test method for a semiconductor integrated circuit, wherein the relationship between the first state and the second state is the second relationship.
上記第1の状態における上記n1階調目の階調電圧と上記n2階調目の階調電圧との配列順は交互である
ことを特長とする半導体集積回路のテスト方法。 The method for testing a semiconductor integrated circuit according to claim 3,
A test method for a semiconductor integrated circuit, wherein the arrangement order of the gradation voltage of the n1 gradation and the gradation voltage of the n2 gradation in the first state is alternate.
上記製品が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、特定の値を有しており、
上記第1消費電流値と上記第2消費電流値との差分値と、上記特定の値に基づいて予め定められた基準値との比較結果に基づいて、上記製品の欠陥を検出する
ことを特長とする半導体集積回路を搭載した製品のテスト方法。
上記第1の関係は、上記第1の状態が、駆動時に印加される電流あるいは電圧よりも高い電流あるいは電圧を上記製品に印加するストレス印加によって、上記製品の内部を活性化させる前の状態であり、上記第2の状態が、上記製品の内部に対する上記活性化を終了した後の状態である関係。
上記第2の関係は、上記第1の状態が、上記製品の各出力端子からの出力電圧が、n1(n1は自然数)階調目の階調電圧とこのn1階調目とは異なるn2(n2は自然数)階調目の階調電圧とが所定順に配列された状態であり、上記第2の状態が、上記各出力端子からの出力電圧を、上記第1の状態における2つの階調電圧のうち上記第1の状態の場合とは異なる方の階調電圧にした状態である関係。 The first current consumption of the entire product when the output state of the product on which the semiconductor integrated circuit is mounted should be in the first state, and the output state of the product is the first relationship and the first relationship or and the entire product of the second current consumption of time to in a second state in the second relationship is measured,
The difference value between the value of the first current consumption and the value of the second current consumption when the product is normal has a specific value,
Detecting a defect in the product based on a comparison result between a difference value between the first consumption current value and the second consumption current value and a reference value predetermined based on the specific value. Test method for products equipped with semiconductor integrated circuits.
The first relationship is the first state, the stress application to be applied to the product a high current or voltage than the current or voltage is applied at the time of driving, in a state before activating the interior of the product There, the second state is a state after the completion of the above activation to the inside of the above product relationship.
The second relationship is the first state, the output voltage from the output terminal of the product, n1 (n1 is a natural number) different from the n1 th gradation and the gradation voltages of gray level n2 ( n2 is a natural number) the gradation voltages of the gradations are arranged in a predetermined order, and the second state represents the output voltage from each of the output terminals and the two gradation voltages in the first state. Among these, the relationship is a state in which the gradation voltage is different from that in the first state.
上記製品が正常である場合における上記第1消費電流の値と上記第2消費電流の値との差分値は、略0である
ことを特長とする半導体集積回路を搭載した製品のテスト方法。 In a method for testing a product equipped with the semiconductor integrated circuit according to claim 5,
A test method for a product on which a semiconductor integrated circuit is mounted, wherein a difference value between the value of the first current consumption and the value of the second current consumption when the product is normal is approximately zero.
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