JP6610216B2 - 遅延回路および遅延回路の試験方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、ディレイライン11は、ディレイライン11に対して出力する遅延設定信号を生成するディレイライン制御回路12と組み合わせた形で用いられる。ディレイライン11およびディレイライン制御回路12を含む部分を、ここでは遅延回路(ディレイユニット)と称する。
図2の(D)に示すように、ディレイライン11は、多数の遅延素子20を直列に接続したものである。各遅延素子20は、図2の(A)に示すような構成を有する。遅延素子20は、バッファ21と、セレクタ22と、バッファ23と、を有する。バッファ21は、前段からの信号INを遅延し、後段への信号DOUTを出力する。セレクタ22は、バッファ21の出力する信号と後段からの信号DINの一方を制御信号CONTに従って選択する。バッファ23は、セレクタ22の出力する信号を遅延し、前段への信号OUTを出力する。バッファ21および23は、直列に接続した2個のインバータで実現されるのが一般的である。セレクタ22は、2個のトランスファーゲートで実現される。なお、遅延素子20は、バッファの代わりにインバータを使用し、セレクタの代わりにNANDゲート等を使用して実現される場合もある。
実施形態のディレイユニット10は、ディレイライン11およびディレイライン制御回路12に加えて論理回路13を有する。実施形態のディレイユニット10は、さらにテスト出力部14、スイッチ15、テスト信号入力部16、スイッチ17およびテスト制御信号入力部18を有する。
この試験システムは、上記のように、半導体装置1の製造工程において使用されるLSIテスタ40を使用する。LSIテスタ40は、積分器30と、電圧計41と、テスト信号生成部42と、テスト制御信号生成部43と、テスト結果記憶処理部44と、を有する。なお、積分器30は、プローブとLSIテスタ本体の間の適当な位置に外付けで、若しくは半導体装置内に設けてもよい。
図5の(A)は、抵抗R1およびR2と、容量C1と、スイッチSWを有する積分回路を示す。図5の(B)は、差動アンプAMPと、抵抗R1と、容量C1と、スイッチSWを有する積分回路を示す。積分回路について広く知られており、説明は省略する。
テスト信号は、HとLの間で変化する周期信号で、デューティ比が約50%で、1周期長がディレイライン11の最大遅延量の2倍以上(2倍強)の信号である。
図5の(A)の積分器は、抵抗R1とR2の抵抗値の比の関係で、リセット後テスト出力が入力INに入力されると出力電圧OUTが増加するが、増加量が徐々に小さくなり、テスト出力のデューティ比に応じたある値で飽和する。図7は、積分器の電圧が飽和した状態におけるテスト出力(実線)および積分器の電圧(点線)の一例を示す。
図8に示すように、DLの遅延設定値(=遅延量)とテスト信号のデューティ比(Duty)は比例し、テスト信号のデューティ比(Duty)とアナログ信号の電圧も比例する。したがって、DLの遅延設定値(=遅延量)とアナログ信号の電圧は比例する。例えば、DLの遅延設定値=Aの時、テスト信号のDuty=aで、アナログ電圧=αであり、DLの遅延設定値=Bの時、テスト信号のDuty=bで、アナログ電圧=βであり、A:B=a:b=α:βである。
図9の(A)に示すように、正常なDLの場合、DL遅延設定値がn−1,n,n+1のように1ずつ増加すると、それに比例して遅延量も増加する。
図10の(A)は、図9の(B)の故障を引き起こす故障の例を示す。この例では、ディレイユニット10のディレイライン制御回路12からディレイライン(DL)11の制御信号CONT端子への配線の途中で、隣接する配線が短絡(ショート)している。ショートしたのがn−1段目の遅延素子の制御信号CONT端子への配線とn段目の遅延素子の制御信号CONT端子への配線であれば、DL遅延設定値がn−1でもnでも、遅延量は同じになる。ただし、他の段の遅延素子の制御信号CONT端子を選択してHとする場合には、正常な遅延量が得られる。
10、10A、10B、10N ディレイユニット
11 ディレイライン(DL)
12 ディレイライン制御回路
13 論理回路
20 遅延素子
30 積分器
40 LSIテスタ
Claims (5)
- 遅延設定信号に応じて設定した遅延量分入力信号を遅延し、遅延信号として出力するディレイラインと、
前記ディレイラインへの前記入力信号と前記遅延信号の論理演算を行う論理回路と、を有し、
前記ディレイラインの最大遅延量の2倍より大きな周期の所定のデューティ比のテスト信号が前記入力信号として前記ディレイラインに入力され、
前記論理回路の出力と、前記テスト信号の周期およびデューティ比に基いて、前記ディレイラインの遅延量が測定されることを特徴とする遅延回路。 - 1単位毎の遅延値を段階的に指示する遅延設定データに応じて前記遅延設定信号を生成し、前記ディレイラインに出力するディレイライン制御回路をさらに有する請求項1に記載の遅延回路。
- 前記論理回路は、排他的論理和回路、否定排他的論理和回路、論理和回路、否定論理和回路、論理積回路および否定論理積回路の何れかである請求項1または2に記載の遅延回路。
- 設定した遅延量分入力信号を遅延して遅延信号を出力するディレイラインと、前記ディレイラインへの前記入力信号と前記遅延信号の論理演算を行う論理回路と、を有する遅延回路の試験方法であって、
前記ディレイラインの遅延量を設定し、
前記入力信号として、前記ディレイラインの最大遅延量の2倍より大きな周期の所定のデューティ比のテスト信号を前記入力信号として入力し、
前記論理回路の出力を積分器で電圧信号に変換し、
前記電圧信号の電圧値を測定する、処理を、
前記ディレイラインの遅延量の設定を変更しながら行い、
設定した前記ディレイラインの遅延量と、前記テスト信号の周期およびデューティ比と、前記電圧値の変化から、前記ディレイラインの遅延量の設定に対する前記遅延信号の遅延量を試験することを特徴とする遅延回路の試験方法。 - 前記ディレイラインの遅延量の設定は、設計上で前記ディレイラインの遅延量が順番に増加または減少するように変更され、
前記ディレイラインの遅延量の変化が単調に増加または減少し、変化量が所定値以内である場合に、前記遅延回路を良品と判定する請求項4に記載の遅延回路の試験方法。
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