JPH0682534A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定時に半導体集積回路の動作に影響を与え
ないで、半導体集積回路上の配線の電位が測定できる半
導体集積回路装置を得る。 【構成】 半導体集積回路上の配線１と電圧測定用パッ
ド４との間にトランスミッションゲート６を設け、この
トランスミッションゲート６を制御信号ａによってオ
ン、オフ制御し、電圧測定時のみ配線１とパッド４間を
導通するようにした。 【効果】 半導体集積回路の通常動作時はトランスミッ
ションゲートをオフにし、配線１の電位を測定する時の
みオンするようにしたので、半導体集積回路の通常動作
時は、パッド４の寄生容量は配線１上に付加されず、こ
の配線１の電圧波形に影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に評価、テストに
用いられる半導体集積回路装置に関し、特に半導体集積
回路上の配線の電位を測定する半導体集積回路装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化が進み、開発
品評価、不良品解析等を行う時に、外部端子のみの測定
では、評価が十分できなくなる傾向がある。その際内部
の配線の電位等を調査する必要がある。

【０００３】図５は、主に評価、テストに用いられる従
来の半導体集積回路装置を示し、１は第１の論理ブロッ
ク２と第２の論理ブロック３とを接続する配線であり、
第１の論理ブロック２から出力された信号は第２の論理
ブロック３に入力される。４は上記配線１の電位を測定
するためのパッドであり、上記配線１より分岐した分岐
線５で上記配線１と接続している。

【０００４】また図６は、図５に示した従来の半導体集
積回路装置の電気的特性を説明するための電圧波形図
で、図６(a) の電圧波形図は、上記分岐線５がない場合
の電圧波形の例であり、図６(b) の電圧波形図は、図５
に示すように接続して測定したときの電圧波形の例であ
る。

【０００５】このように構成された従来の半導体集積回
路装置では、配線１の電圧波形を測定する際、配線１か
ら分岐した分岐線５を電圧測定用のパッド４に接続して
いる。ところがこのように接続すると、この電圧測定用
のパッド４の寄生容量Ｃ（５０μｍ平方の電圧測定用の
パッドで約１ｐＦ）が配線１に付加され、さらに測定す
るプローブ端子を接続したときの電圧測定用のパッド４
とプローブ端子との間に生じる接触容量（５０μｍ平方
のパッドで約３０〜５０ｐＦ）が配線１に付加され、配
線１の電圧波形は図６(b) に示すように時定数によるな
まりが生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体集積回路
装置は以上のように構成されているので、半導体集積回
路上の配線１の電位を評価するためには電圧測定用のパ
ッド４をこの配線１に接続しなければならず、そのため
電圧測定用のパッド４の寄生容量Ｃが配線１に付加さ
れ、時定数により、配線１の電圧波形がなまり、半導体
集積回路の動作に影響を及ぼす。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、測定時に半導体集積回路の動作
に影響を与えず、配線１の電圧波形に影響を及ぼさない
で、半導体集積回路上の配線の電位が測定できる半導体
集積回路装置を得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体集
積回路装置は、半導体集積回路上の配線とこの配線の電
位を測定するためのパッドとの間にトランスミッション
ゲートを設け、このトランスミッションゲートを制御信
号によってオン、オフ制御し、この配線の電位を測定す
る時のみ、トランスミッションゲートをオンにして、こ
のトランスミッションゲートに接続されたパッドの電位
を測定するようにしたものである。

【０００９】また、この発明に係る半導体集積回路装置
は、半導体集積回路上の配線とこの配線の電位を測定す
るためのパッドとの間にバッファ回路を設け、この配線
の電位を測定する場合は、このバッファ回路に接続され
たパッドの電位を測定するようにしたものである。

【００１０】さらに、この発明に係る半導体集積回路装
置は、半導体集積回路上の配線とこの配線の電位を測定
するためのパッドとの間に、スレッショルド電圧の異な
るバッファ回路を上記配線に対し並列に複数設け、この
配線の電位を測定する場合は、各バッファ回路に接続さ
れたパッドの電位を測定し、かつこの配線の電位の立ち
上がり時間、立ち下がり時間を測定可能としたものであ
る。

【００１１】

【作用】この発明においては、半導体集積回路上の配線
と電圧測定用パッドとの間に、制御信号によりオン、オ
フ制御するトランスミッションゲートを設け、半導体集
積回路の通常動作時はトランスミッションゲートをオフ
にし、この配線の電位を測定する時にのみオンするよう
にしたすることにより、半導体集積回路の通常動作時
は、電圧測定用パッドの寄生容量は配線上には付加され
ず、配線の電圧波形に影響を及ぼさない。

【００１２】また、この発明においては、半導体集積回
路上の配線と電圧測定用パッドとの間にバッファ回路を
設けたので、この配線の電位を上記パッドの電位により
測定するとき、この配線には上記パッドの容量はバッフ
ァ回路により遮断されて付加されず、半導体集積回路の
動作に影響を及ぼさない。

【００１３】さらに、この発明においては、半導体集積
回路上の配線とこの配線の電位を測定するための複数の
パッドの各々との間に、スレッショルド電圧の異なるバ
ッファ回路をそれぞれ設けたので、この配線の電位を上
記各パッドの電位により測定するとき、上記配線には上
記パッドの容量はバッファ回路により遮断されて付加さ
れず、しかもこの配線の電圧の立ち上がり時間，立ち下
がり時間をも測定することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。 実施例１．図１はこの発明の第１の実施例による半導体
集積回路装置を示す回路図であり、同一符号は同一又は
相当部分を示し、６は配線１から分岐した分岐線５上に
おいて上記配線１と電圧測定用パッド４との間をオン、
オフするために設けたトランスミッションゲート、７は
トランスミッションゲート６を制御する制御信号であ
り、制御信号７はトランスミッションゲート６の一方の
ゲート電極８にそのまま入力されるとともに、他方のゲ
ート電極９にインバータ１０により反転されて入力され
ている。

【００１５】次に動作について説明する。本実施例１の
半導体集積回路装置は、制御信号７を“Ｌ”とすると、
トランスミッションゲート６はオン状態になり、配線１
とパット４とを導通する。また制御信号７を“Ｈ”とす
ると、トランスミッションゲート６はオフ状態になり、
配線１とパット４とを遮断するように構成されており、
半導体集積回路を通常動作させる時は、制御信号７を
“Ｈ”とし、トランスミッションゲート６をオフ状態に
する。一方、配線１の電位を測定する時は、制御信号７
を“Ｌ”とし、トランスミッションゲート６をオン状態
にして、パッド４の電位を測定する。

【００１６】このようにすると、半導体集積回路を通常
動作させる時は、トランスミッションゲート６はオフ状
態であるため、電圧測定用パッド４の寄生容量は配線１
上に付加されず、配線１の電圧波形に影響を及ぼさな
い。またこの時、配線１にはトランスミッションゲート
６の拡散容量が付加するが、その値は１μｍ平方当たり
約５×１０^-4ｐＦと、パッド４の寄生容量（５０μｍ平
方のもので約１ｐＦ）に比べ非常に小さいため、配線１
の電圧変化の時定数のなまりは小さくなり、通常動作時
の電圧波形への影響は非常に少ないものとなる。また、
パッド４の電位を測定するときは、上述したパッド４の
寄生容量Ｃ、および該パッド４とプローブ端子間の接触
容量（５０μｍ平方のもので約３０〜５０ｐＦ）が配線
１に付加されることとなるが、その測定している時間は
約１０ 〜２０ と、極めて短時間であるため、半導体
集積回路の通常動作にほとんど影響を及ぼすものではな
い。

【００１７】このように本実施例では、配線とその電位
測定用のパッドとの間にトランスミッションゲートを設
けたので、半導体集積回路の通常動作に影響を及ぼすこ
となく、配線の電位を測定することができる効果があ
る。

【００１８】実施例２．図２はこの発明の第２の実施例
による半導体集積回路装置を示す回路図で、１１は配線
１から分岐し、その端に電圧測定用パット４を接続した
分岐線５の途中に挿入したバッファ回路である。

【００１９】次に動作について説明する。本実施例２で
は、配線１の電位を測定する時は、電圧測定用パッド４
の電圧を測定するが、配線１とパッド４との間にバッフ
ァ回路１１を設けているので、配線１にはバッファ回路
１１のゲート容量のみが付加されることとなり、このゲ
ート容量は、約５×１０^-5ｐＦと、上述したパッド４の
寄生容量（５０μｍ平方のパッドで約１ｐＦ）に比べそ
の値が極めて小さいため、配線１の時定数によるなまり
が極めて小さく、通常動作時の電圧波形への影響は極め
て少ないものとなる。また、本実施例２では、パッド４
の電圧の測定中も、該パッド４の容量、および該パッド
４とプローブ端子間の接触容量（５０μｍ平方のもので
約３０〜５０ｐＦ）も、バッファ回路１１により遮断さ
れて配線１に付加されるものではなく、この電圧測定中
にも半導体集積回路の動作に影響を与えることは全くな
い。このため、上記実施例１に比し、より正確な測定が
できるという効果がある。

【００２０】実施例３．図３はこの発明の第３の実施例
による半導体集積回路装置を示す回路図で、１２は配線
１から分岐して第１の電圧測定用パッド１４を設けた第
１の分岐線１３に挿入した第１のバッファ回路で、０．
１Ｖccのスレッショルド電圧を有する。１５は配線１か
ら分岐し、第２のパッド１７を設けた第２の分岐線１６
に挿入した第２のバッファ回路で、０．９Ｖccのスレッ
ショルド電圧を有する。

【００２１】このような本実施例３では、実施例２と同
様、配線１に付加する容量はバッファ回路１２，１５の
ゲート容量のみであり、その値は、電圧測定用パッド１
４，１７の寄生容量に比べ非常に小さく、通常動作時の
電圧波形への影響は非常に小さいものとなる。また実施
例２と同様、パッドの電圧測定中にも、該パッド４の容
量、および該パッド４とプローブ端子間の接触容量は配
線１に付加されることはなく、これが半導体集積回路の
動作に影響を与えることは全くなく、このため、より正
確な測定ができる効果がある。

【００２２】さらに、本実施例３ではスレッショルド電
圧の異なるバッファ回路１４，１７を２個設けたので配
線１の電圧変化の立ち上がり時間、立ち下がり時間の測
定を容易に行うことができるものであり、以下これを図
４を用いて説明する。即ち、図４は配線１に加えられた
電位の立ち上がり時間の測定例を示す波形図であり、配
線１の電圧波形ａに対して、パッド１４で測定された電
圧波形ｂと、パッド１７で測定された電圧波形ｃを示
す。

【００２３】図４に示すように配線１の電圧波形が図４
(a) に示すようにゆるやかに変化すると、電圧値がバッ
ファ回路１２のスレッショルド電圧である０．１Ｖccの
時に、バッファ回路１２の出力が変化する、即ち立ち上
がる。この時のバッファ回路１２の出力の変化はパッド
１４で電圧波形ｂとして測定される。また電圧値がバッ
ファ回路１５のスレッショルド電圧である０．９Ｖccの
時に、バッファ回路１５の出力が変化する、即ち立ち上
がる。この時のバッファ回路１５の出力の変化はパッド
１７で電圧波形ｃとして測定される。そして、この２つ
のパッド１４，１７の電圧波形ｂ，ｃの立ち上がり時間
の差ｔr が、配線１の電圧変化の立ち上がり時間とな
る。立ち下がり時間についても全く同様である。

【００２４】このように本実施例では、２つのパッファ
回路のスレッショルド電圧を異なるものとしたことによ
って配線の電位の立ち上がり時間，立ち下がり時間をも
測定することができる効果がある。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体集積回路上の配線と電圧測定用パッドとの間にトラン
スミッションゲートを設け、半導体集積回路の通常動作
時はトランスミッションゲートをオフにし、この配線の
電位を測定する時にのみオンするようにしたので、半導
体集積回路の通常動作時にこの配線に付加される容量は
極めて小さくなり、またパッドでの電圧測定時に、パッ
ドの容量およびパッドとプローブ端子間の接触容量が上
記配線に付加されてもこれは極めて短時間であるため上
記配線の電圧波形に影響を及ぼすことはほとんどなく、
その結果半導体集積回路の動作にほとんど影響を与える
ことなく、配線の電位を測定することができる。

【００２６】また、この発明にによれば、半導体集積回
路上の配線と電圧測定用パッドとの間にバッファ回路を
設けたので、このバッファ回路によって配線に付加され
る容量は極めて小さくなり、パッドでの電圧測定時を含
め半導体集積回路の通常動作に与える影響を極めて小さ
くすることができ、その結果半導体集積回路の動作にほ
とんど影響を与えることなく、配線の電位を測定するこ
とができる。

【００２７】さらに、配線と複数の電圧測定用パッドの
各々との間に各バッファ回路を設け、そのスレッショル
ド電圧を異なるものとすることにより、配線の電位の立
ち上がり時間，立ち下がり時間をも測定することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による半導体集積回路
装置を示す回路図である。

【図２】この発明の第２の実施例による半導体集積回路
装置を示す回路図である。

【図３】この発明の第３の実施例による半導体集積回路
装置を示す回路図である。

【図４】図３の回路の動作を説明するための電圧波形図
である。

【図５】従来の半導体集積回路装置を示す回路図であ
る。

【図６】図５の回路の動作を説明するための電圧波形図
である。

【符号の説明】

１ 半導体集積回路上の配線 ２ 第１の論理ブロック ３ 第２の論理ブロック ４ 電圧測定用パッド ５ 分岐線 ６ トランスミッションゲート ７ 制御信号 １０ インバータ １１ バッファ回路 １２ 第１のバッファ回路 １３ 第１の分岐線 １４ 第１のパッド １５ 第２のバッファ回路 １６ 第２の分岐線 １７ 第２のパッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体集積回路上の配線と、 上記配線の電位を測定するためのパッドと、 上記配線と上記パッドとの間に設けられ、制御信号によ
   ってオン、オフ制御されるトランスミッションゲートと
   を備え、 上記配線の電位を測定する際、上記トランスミッション
   ゲートをオンにして上記パッドの電位を測定することを
   特徴とする半導体集積回路装置。
2. 【請求項２】 半導体集積回路上の配線と、 上記配線の電位を測定するためのパッドと、 上記配線と上記パッドとの間に設けられたバッファ回路
   とを備え、 上記配線の電位を測定する際、上記パッドの電位を測定
   することを特徴とする半導体集積回路装置。
3. 【請求項３】 半導体集積回路上の配線と、 上記配線の電位を測定するための複数のパッドと、 上記配線と上記複数のパッドの各々との間に設けられ、
   異なるスレッショルド電圧を持つバッファ回路とを備
   え、 上記配線の電位を測定する際、上記パッドの電位を測定
   するものであり、かつ上記配線の電圧の立ち上がり時
   間、立ち下がり時間を測定可能であることを特徴とする
   半導体集積回路装置。