JPH0572288A - Mos型集積回路の試験装置及び試験方法 - Google Patents

Mos型集積回路の試験装置及び試験方法

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JPH0572288A
JPH0572288A JP3260937A JP26093791A JPH0572288A JP H0572288 A JPH0572288 A JP H0572288A JP 3260937 A JP3260937 A JP 3260937A JP 26093791 A JP26093791 A JP 26093791A JP H0572288 A JPH0572288 A JP H0572288A
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Takeshi Mizusawa
武 水澤
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 集積回路のスイッチング時に流れる電流の影
響及び動作時に直流的に流れる電流の影響を除くことに
よりリーク電流のみを抽出し、リーク電流発生箇所で発
生する微弱光を検出する方法を用い集積回路を解析する
手段を与える、MOS型集積回路の試験装置及び試験方
法を提供する。 【構成】 MOS型ディジタル集積回路10に印加する
電源電圧用の直流電源11と入力パターン用のパルス発
生回路装置12と、前記集積回路10に流れる電源電流
が設定値を越えるかどうかを判定し設定値を越えた場合
に前記入力パターンの送出を停止する手段13,14
と、前記集積回路10のチップ表面から発生する微弱光
を検出する手段15とを有する試験装置において、前記
集積回路10の内部回路がスイッチングしている時間帯
及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前記入力
パターン送出の停止を禁止する手段16を有するMOS
型集積回路の試験装置及びその試験方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はMOS型集積回路の故障
解析、特性解析に用いるMOS型集積回路の試験装置及
び試験方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、集積回路に電源電圧と入力パター
ンを印加して前記集積回路のチップ表面から発生する微
弱光を検出することにより集積回路チップ上のリーク電
流発生箇所を特定する故障解析あるいは特性解析におい
て、電源電流がある設定値を越えた場合に入力パターン
を停止させて微弱光を検出するかあるいはパターンを連
続入力状態で微弱光を検出してリーク電流発生箇所を特
定している。入力パターンを停止させて微弱光を検出す
る方法は本発明と同一発明者、同一出願人による、発明
の名称“半導体集積回路の解析方法および解析装置”と
題する特願平2−194303号公報に、またパターン
を連続入力状態で微弱光を検出する方法は同じく本発明
と同一発明者、同一出願人による、発明の名称“MOS
型集積回路の試験方法および試験装置”と題する特願平
2−230067号公報に開示されている通りである。
【0003】上記の電源電流の値によりパターンを停止
させる場合、その電源電流の値はスイッチング時の電
流、動作時の直流的電流、及びリーク発生箇所の電流の
すべてを包含した値となる。入力パターンの連続入力状
態において微弱光を検出する場合は、集積回路のスイッ
チングの時間帯、動作時の直流電流が流れている時間
帯、及びリーク電流のみが流れる待機時の時間帯のすべ
ての時間帯で発生する微弱光を検出することになる。そ
のためスイッチング電流及び動作時の直流電流を除いた
リーク電流のみでパターンを停止させることができなか
った。
【0004】従来の方法の入力パターンの連続入力状態
における微弱光検出では、スイッチング時以外の時間帯
あるいは待機時の時間帯のみの微弱光を分離して検出す
ることができなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
改善するために提案されたもので、その目的は集積回路
のスイッチング時に流れる電流の影響及び集積回路の動
作時に直流的に流れる電流の影響を除外することによ
り、リーク電流のみを抽出し、リーク電流発生箇所で発
生する微弱光を検出する方法を採用して集積回路を解析
する手段を与える、MOS型集積回路の試験装置及び試
験方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため本
発明では、集積回路がスイッチングしている時間帯及び
動作時の直流的電流が流れている時間帯に電源電流が設
定値を越えるかどうかを判定する回路を不動作状態にす
ること、あるいは上記時間帯に微弱光検出回路を不動作
状態にすることにより、スイッチング電流及び動作時の
直流的電流による影響を除く手段を採用した。
【0007】本発明の構成は下記に示す通りである。即
ち、本発明はMOS型ディジタル集積回路(10)に印
加する電源電圧用の直流電源(11)と入力パターン用
のパルス発生回路装置(12)と、前記集積回路(1
0)に流れる電源電流が設定値を越えるかどうかを判定
し設定値を越えた場合に前記入力パターンの送出を停止
する手段(13、14)と、前記集積回路(10)のチ
ップ表面から発生する微弱光を検出する手段(15)と
を有する試験装置(図1)において、前記集積回路(1
0)の内部回路がスイッチングしている時間帯及び動作
時の直流的電流が流れている時間帯に前記入力パターン
送出の停止を禁止する手段(16)を有することを特徴
とするMOS型集積回路の試験装置(図1)としての構
成を有するものである。
【0008】また、MOS型ディジタル集積回路(1
0)に印加する電源電圧用の直流電源(11)と入力パ
ターン用のパルス発生回路装置(12)と、前記集積回
路(10)のチップ表面から発生する微弱光を検出する
手段(15)とを有する試験装置(図2)において、前
記集積回路(10)の内部回路がスイッチングしている
時間帯及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前
記微弱光検出を禁止する手段(16)を有することを特
徴とするMOS型集積回路の試験装置(図2)としての
構成を有するものである。
【0009】また、評価用MOS型ディジタル集積回路
(10)に電源電圧を印加するとともに入力パターンを
印加し、前記集積回路(10)に流れる電源電流が設定
値を越えるかどうかを判定し設定値を越えた場合に前記
入力パターンを停止させて、前記集積回路(10)のチ
ップ表面から発生する微弱光を検出する方法(図1、図
3)において、前記集積回路(10)の内部回路がスイ
ッチングしている時間帯及び動作時の直流的電流が流れ
ている時間帯に前記入力パターンの送出を停止しないこ
とを特徴とするMOS型集積回路の試験方法(図1、図
3)としての構成を有するものである。
【0010】また、評価用MOS型ディジタル集積回路
(10)に電源電圧を印加するとともに入力パターンを
印加し、前記集積回路(10)のチップ表面から発生す
る微弱光を検出する方法(図2、図3)において、前記
集積回路(10)の内部回路がスイッチングしている時
間帯及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前記
微弱光を検出しないことを特徴とするMOS型集積回路
の試験方法(図2、図3)としての構成を有するもので
ある。
【0011】
【作用】はじめに、微弱光が発生する原理について説明
する。MOSトランジスタに電圧が印加され、インパク
ト電離を生ずる状態になるとそのトランジスタから微弱
な光が発生する。これはインパクト電離状態で高エネル
ギーのキャリアが再結合するときに余分なエネルギーを
光として放出するためである。他に、集積回路内部でリ
ーク電流が発生している場合も高エネルギーのキャリア
が再結合するため微弱な光が発生する。この微弱光は高
倍率の光増幅器を備えた微弱光検出器なら観測すること
が可能である。MOSトランジスタがオンからオフ及び
オフからオンへとスイッチングする瞬間に、一時的にイ
ンパクト電離状態となる。このためスイッチングの瞬間
の短い時間にも微弱光が発生する。
【0012】MOS型集積回路の内部回路のノードにリ
ークパスを生じている場合に、そのリークパスに電圧が
印加されていなければ微弱光が発生しない。集積回路に
パターンを入力すると内部回路のノードの電圧が変化す
る。このようにしてリークパスに電圧が印加されるとそ
の時点で電源電流が増加する。電源電流の増加を検出し
て入力パターンの送出を停止させるとリークパスに電圧
が印加された状態を保持することができ、この状態で微
弱光を検出すれば集積回路チップ上のリークパスの位置
を特定することができる。ところが集積回路にパルスを
入力するとスイッチング時に電源電流が増加する。さら
に動作時の直流電流が流れる場合がある。このため電源
電流の増加を監視してリーク電流の流れる時点を検出す
ることが困難になる。
【0013】上記の問題は集積回路が入力パルスで動作
しているときにリーク電流のみが流れる時間帯以外の時
間帯の電源電流の監視を禁止すれば解決できる。なお、
集積回路の内部回路のスイッチング動作は比較的短時間
に終了するため、スイッチング電流の流れる時間帯も短
い。このため、スイッチング電流の流れない時間帯を抽
出することは容易である。
【0014】集積回路を入力パルスで連続動作させてい
る状態で、リーク電流が流れる可能性のある時間帯のみ
微弱光を検出すれば集積回路チップ上のすべてのリーク
パスを検出することもできる。
【0015】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
【0016】
【実施例1】図1は本発明の第1の実施例としての、M
OS型集積回路の試験装置及び試験方法を説明するため
のブロック構成図である。同図の評価集積回路10には
直流電源11から電源電圧と入力パターンが印加され
る。集積回路10に印加される電源11の電流は電源電
流測定回路14により測定され、あらかじめ設定された
設定電流値を越えた場合、入力パターン送出/停止制御
回路13へ入力パターン停止信号が送られる。この入力
パターン停止信号が入力パターン発生回路12に入力さ
れると入力パターンの送出が停止し、集積回路10に設
定電流値以上の電流が流れている状態が保持される。こ
の状態で集積回路10のチップ表面から発生する微弱光
を検出すれば、設定電流以上の電流が流れているチップ
上の箇所を特定できる。
【0017】上記の電源電流には集積回路10がスイッ
チングするときのスイッチング電流が含まれ、さらに集
積回路10によっては動作時の直流的電流も含まれる。
このため検出したいリーク電流の値が小さい場合は、上
記のスイッチング電流あるいは動作時の直流的電流に埋
もれて検出できなくなる。図1の禁止パルス発生回路1
6は上記のスイッチング電流、及び動作時の直流的電流
の影響を除外する回路である。図3に禁止パルスの波形
の一例を示す。Tは入力パターンのサイクルタイム、D
は入力パターンの停止を禁止する時間帯あるいは微弱光
検出を禁止する時間帯、Eは入力パターン停止可能時間
帯あるいは微弱光検出時間帯である。図1の入力パター
ン発生回路12で発生する入力パルスの遅延時間、及び
パルス幅を調整することにより、図3のEの時間帯には
集積回路10にスイッチング電流及び動作時の直流電流
が流れないような範囲に設定する。
【0018】図1の禁止パルス発生回路16の出力であ
る禁止パルスは、入力パターンの停止を禁止する場合は
図1のAの経路で入力パターン送出/停止制御回路13
へ入力し、電源電流測定を禁止する場合はBの経路で電
流測定回路14へ入力する。以上のような構成にする
と、スイッチング電流,動作時の直流的電流の影響を受
けず、リーク電流が流れる箇所を特定することができ
る。
【0019】
【実施例2】図2は本発明の第2の実施例としての、M
OS型集積回路の試験装置及び試験方法を説明するため
のブロック図である。同図の評価集積回路10には直流
電源11から電源電圧と入力パターンが印加される。入
力パターンは停止しないで連続的に入力される。禁止パ
ルス発生回路16の出力は実施例1の図3の波形と同じ
である。この禁止パルスは微弱光検出系15に入力さ
れ、集積回路10にスイッチング電流、及び動作時の直
流的電流が流れる時間帯に発生する微弱光の検出を禁止
する働きをする。すなわち集積回路10に流れるリーク
電流が流れる時間帯のみ微弱光を検出する。集積回路1
0のチップ上に複数箇所のリークパスがある場合は、連
続的に入力パターンを入力するとリーク発生箇所が時間
とともに変化する。検出した微弱光は積算ができるため
時間とともにリーク発生箇所が変化してもそれらの複数
のリーク発生箇所を同時に特定することができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、集積回路内部にリーク
パスを内在する場合、そのリーク電流発生位置の特定が
容易になり、集積回路の故障解析、特性解析に利用でき
る。特に実施例1では集積回路チップ上のリーク発生箇
所を高精度に特定可能であり、実施例2では精度が低い
が集積回路チップ上の複数のリーク発生箇所を同時に特
定可能となるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例としての、MOS型集積
回路の試験装置及び試験方法を説明するためのブロック
構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例としての、MOS型集積
回路の試験装置及び試験方法を説明するためのブロック
構成図である。
【図3】図1,図2の禁止パルス発生回路の出力波形図
である。
【符号の説明】
10 評価集積回路 11 集積回路の電源電圧用直流電源 12 集積回路用入力パターン発生回路 13 入力パターン送出/停止制御回路 14 電流測定回路 15 微弱光検出系 16 禁止パルス発生回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MOS型ディジタル集積回路に印加する
    電源電圧用の直流電源と入力パターン用のパルス発生回
    路装置と、前記集積回路に流れる電源電流が設定値を越
    えるかどうかを判定し設定値を越えた場合に前記入力パ
    ターンの送出を停止する手段と、前記集積回路のチップ
    表面から発生する微弱光を検出する手段とを有する試験
    装置において、 前記集積回路の内部回路がスイッチングしている時間帯
    及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前記入力
    パターンの送出の停止を禁止する手段を有することを特
    徴とするMOS型集積回路の試験装置。
  2. 【請求項2】 MOS型ディジタル集積回路に印加する
    電源電圧用の直流電源と入力パターン用のパルス発生回
    路装置と、前記集積回路のチップ表面から発生する微弱
    光を検出する手段とを有する試験装置において、 前記集積回路の内部回路がスイッチングしている時間帯
    及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前記微弱
    光検出を禁止する手段を有することを特徴とするMOS
    型集積回路の試験装置。
  3. 【請求項3】 評価用MOS型ディジタル集積回路に電
    源電圧を印加するとともに入力パターンを印加し、前記
    集積回路に流れる電源電流が設定値を越えるかどうかを
    判定し設定値を越えた場合に前記入力パターンを停止さ
    せて、前記集積回路のチップ表面から発生する微弱光を
    検出する方法において、 前記集積回路の内部回路がスイッチングしている時間帯
    及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前記入力
    パターンの送出を停止しないことを特徴とするMOS型
    集積回路の試験方法。
  4. 【請求項4】 評価用MOS型ディジタル集積回路に電
    源電圧を印加するとともに入力パターンを印加し、前記
    集積回路のチップ表面から発生する微弱光を検出する方
    法において、 前記集積回路の内部回路がスイッチングしている時間帯
    及び動作時の直流的電流が流れている時間帯に前記微弱
    光を検出しないことを特徴とするMOS型集積回路の試
    験方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0996662A (ja) * 1995-09-28 1997-04-08 Nec Corp Cmos論理回路の故障箇所特定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0996662A (ja) * 1995-09-28 1997-04-08 Nec Corp Cmos論理回路の故障箇所特定方法

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