JPH09260595A - 半導体集積回路装置およびその設計方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその設計方法

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JPH09260595A
JPH09260595A JP8070134A JP7013496A JPH09260595A JP H09260595 A JPH09260595 A JP H09260595A JP 8070134 A JP8070134 A JP 8070134A JP 7013496 A JP7013496 A JP 7013496A JP H09260595 A JPH09260595 A JP H09260595A
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JP
Japan
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power supply
integrated circuit
semiconductor integrated
circuit device
power
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JP8070134A
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Inventor
Izumi Sakai
泉 酒井
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、静的電流によって故障を判断するC
−MOS型半導体集積回路装置およびその設計方法にお
いて、故障による電流のリーク箇所を容易に特定できる
ようにすることを最も主要な特徴とする。 【解決手段】たとえば、少なくとも1つの基準電位供給
端子12と複数の電源供給端子14,15,16とを用
意する。そして、電源供給端子14,15,16をそれ
ぞれ介して、第1,第2,第3の電源32,33,34
からの電源が、各N型ウェル領域51,52,53に供
給されるようにした上で、回路を設計する。これによ
り、各N型ウェル領域51,52,53でのリーク電流
をそれぞれに検出することが可能な構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば半導体
集積回路装置およびその設計方法に関するもので、特
に、静的電流によって故障を判断するC−MOS型半導
体集積回路装置の開発に用いられる、いわゆる、エレク
トリカル・デザイン・オートメーション(EDA)シス
テムにて使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置は、高集積化
・高密度化にともない、その評価テストもますます困難
なものとなっている。中でも、その信頼性評価における
故障箇所の特定(不良解析)は困難とされている。
【0003】たとえば、静的状態の時には電流が流れな
いC−MOS型の半導体集積回路装置においては、主
に、そのリーク電流が流れているか否かで故障を判断し
ている。
【0004】しかしながら、従来の半導体集積回路装置
は、アナログ回路対C−MOS回路、I/Oインターフ
ェイス領域対内部回路領域などのように、回路システム
的に分離されるところ以外、そのほとんどが単一の電源
から共通に電源が供給されるようになっている。このた
め、リーク電流を検出できたとしても、そのリーク箇
所、つまり、故障箇所を特定することは非常に困難であ
るという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、たとえ静的状態の時のリーク電流で故障を
判断するようにしているC−MOS型半導体集積回路装
置であっても、そのリーク箇所を特定するのは非常に困
難であるという問題があった。
【0006】そこで、この発明は、故障による電流のリ
ーク箇所を容易に特定でき、信頼性評価テストにおける
不良解析が容易な半導体集積回路装置およびその設計方
法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の半導体集積回路装置にあっては、半導
体基板上に設けられた、少なくとも1つ以上の半導体素
子が形成されてなる複数の回路領域と、この回路領域の
それぞれに基準電位を供給するための、少なくとも1つ
の基準電位供給端子と、前記回路領域ごとにそれぞれ電
源を供給できるように割り当てられた、複数の電源供給
端子とから構成されている。
【0008】また、この発明の半導体集積回路装置の設
計方法にあっては、半導体基板の大きさにしたがって、
前記半導体基板上に形成可能な電源供給端子数を決定す
る工程と、前記決定された端子数に応じて、前記半導体
基板上に電源供給端子を配置する工程と、前記決定され
た端子数に相当する領域数によって、前記半導体基板を
分割する工程と、前記分割された領域のそれぞれに、前
記各電源供給端子を介して電源が供給されるように配線
する工程とからなっている。
【0009】この発明の半導体集積回路装置およびその
設計方法によれば、回路領域のレイアウトを細分化し、
各領域ごとにそれぞれ電源を供給できるようにしてい
る。これにより、半導体集積回路装置内に故障による電
流のリークが発生した場合にも、そのリーク箇所を領域
単位で特定することが可能となるものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1および図2は、本発
明の概念を説明するために示すもので、図1はC−MO
S型半導体集積回路装置の概略平面図、図2は同じく概
略断面図である。
【0011】たとえば、P型基板11上には、複数のN
型MOSトランジスタ21がそれぞれ列状に配置され
て、複数のN型MOSトランジスタ群22が形成されて
いる。上記P型基板11には、たとえば、基準電源31
からの基準電位(GND)が、基準電位供給端子12お
よびバックゲート端子(サブ領域)13を介して、それ
ぞれ供給されるようになっている。そして、この基準電
源31からの基準電位の供給により、上記P型基板11
上に形成された、上記N型MOSトランジスタ群22の
各N型MOSトランジスタ21がそれぞれ駆動されるよ
うになっている。
【0012】また、上記P型基板11上には、たとえ
ば、複数のP型MOSトランジスタ(半導体素子)41
がそれぞれ列状に配置されて、複数(第1,第2,第
3)のP型MOSトランジスタ群42,43,44が形
成されている。
【0013】第1,第2,第3のP型MOSトランジス
タ群42,43,44は、上記P型基板11上に配設さ
れた、N型ウェル領域(回路領域)51,52,53上
にそれぞれ形成されている。
【0014】上記P型基板11上の、たとえば、N型ウ
ェル領域51には第1の電源32から電源供給端子14
およびバックゲート端子17を介して電源(VDD1 )
が供給され、N型ウェル領域52には第2の電源33か
ら電源供給端子15およびバックゲート端子18を介し
て電源(VDD2 )が供給され、N型ウェル領域53に
は第3の電源34から電源供給端子16およびバックゲ
ート端子19を介して電源(VDD3 )が供給されるよ
うになっている。
【0015】そして、第1,第2,第3の電源32,3
3,34からの電源の供給により、上記P型基板11上
の各N型ウェル領域51,52,53上に形成された、
上記第1,第2,第3のP型MOSトランジスタ群4
2,43,44の各P型MOSトランジスタ41がそれ
ぞれ駆動されるようになっている。
【0016】このような構造のC−MOS型半導体集積
回路装置によれば、たとえ、装置内で故障による電流の
リークが発生した場合であっても、N型ウェル領域5
1,52,53のそれぞれに電源を供給する第1,第
2,第3の電源32,33,34と基準電源31との間
に流れるリーク電流を検出することにより、その領域
(故障箇所)を容易に特定できる。
【0017】図3は、上記したC−MOS型半導体集積
回路装置の、評価テストのための方法を示すものであ
る。たとえば、リーク電流の検出により、信頼性評価に
おける不良解析を行おうとする場合、第1の電源32と
第1のP型MOSトランジスタ群42との間に電流計6
1を、また、第2の電源33と第2のP型MOSトラン
ジスタ群43との間に電流計62を、さらに、第3の電
源34と第3のP型MOSトランジスタ群44との間に
電流計63を、それぞれ接続する。
【0018】そして、装置を、各P型MOSトランジス
タ群42,43,44の動作をとめた静的な状態とし、
その際に、それぞれの電流計61,62,63に流れる
電流を検出する。
【0019】これにより、どの電流計61,62,63
にて電流が検出されたかにより、いずれのP型MOSト
ランジスタ群42,43,44にて故障が発生している
かを、容易に判断することができる。
【0020】このように、第1,第2,第3のP型MO
Sトランジスタ群42,43,44のそれぞれに対し
て、各電源32,33,34より独立に電源を供給でき
るように、あらかじめ設計しておくことにより、C−M
OS型半導体集積回路装置内に故障による電流のリーク
が発生した場合にも、そのリーク箇所をN型ウェル領域
51,52,53の単位で容易に特定することが可能と
なる。
【0021】次に、上述した発明の概念(アルゴリズ
ム)にもとづいて、実際に、C−MOS型半導体集積回
路装置を設計する際の方法について説明する。図4およ
び図5は、この発明の実施の一形態にかかる、LSIの
製造プロセスを概略的に示すものである。なお、図4は
製造プロセスを示すフローチャートであり、図5(a)
〜(c)は製造プロセスを示すLSIチップの平面図で
ある。
【0022】まず、図5(a)に示すように、LSIを
製造するためのチップ(P型半導体基板)101のサイ
ズを決定し(図4のステップ1)、その決定されたチッ
プ101に対して、I/O端子102を除き、該チップ
101上に形成可能な電源供給端子の端子数を決定する
(図4のステップ2)。
【0023】そして、決定された端子数の電源供給端子
を、上記チップ101上にそれぞれ配置する。ここで
は、たとえば図5(b)に示すように、チップ101上
に、4つの電源供給端子103a〜103dのほか、1
つの基準電位供給端子104を配置する場合を示してい
る。
【0024】この場合、チップ101の各コーナー部分
は一般に回路を構成することが困難な部分でもあるた
め、この部分に対して、電源供給端子103a〜103
dのそれぞれを設けることは特に有効である。
【0025】次いで、電源供給端子103a〜103d
の端子数に応じて、電源供給領域数を自動的に決定した
後(図4のステップ3)、その領域数に相当して、上記
チップ101上の回路形成領域105を分割する。
【0026】これにより、たとえば図5(c)に示すよ
うに、回路形成領域105は、電源供給端子103a〜
103dのそれぞれに対応するように、4つの電源供給
領域105a〜105dに分割される。
【0027】この後、各電源供給領域105a〜105
dに対して、電源(VDD1 〜VDD4 )が電源供給端
子103a〜103dを介してそれぞれ供給されるよう
に、回路の設計と配線のレイアウトとを決定する(図4
のステップ4)。
【0028】このように、回路形成領域105を細分化
して各電源供給領域105a〜105dごとにそれぞれ
電源VDD1 〜VDD4 が供給されるように設計するこ
とで、たとえば、各領域105a〜105dに形成され
る、N型ウェル領域上の各P型MOSトランジスタ群に
対する不良解析が、領域単位で容易に可能となる。
【0029】図6は、上記したLSIチップのパッケー
ジングの例を示すものである。なお、便宜上、ここでは
電源系についてのみ例示している。たとえば、LSIチ
ップ101をパッケージ201内に納める場合、1つの
電源VDDから各電源VDD1 〜VDD4 がそれぞれ分
割されて供給されるように、各電源供給端子103a〜
103dがリング状に引き回された1本の電源ライン2
02に共通に接続されるように配線する。
【0030】そして、電源ライン202が電源ピン30
1と電気的に接続されて、また、基準電位供給端子10
4が電源ピン302と電気的に接続されて、それぞれパ
ッケージ201の外部に取り出されるように構成する。
【0031】このような構成により、パッケージ201
上の電源ピン301,302の本数を増やすことなく、
電源供給領域105a〜105dのそれぞれに電源を一
律に供給できる。
【0032】また、LSIチップ101上では、電源V
DDがパッケージ201により分離されているため、各
電源供給領域105a〜105d間でのノイズの回り込
みを低減させることが可能である。
【0033】上記したように、回路形成領域のレイアウ
トを細分化し、各電源供給領域ごとにそれぞれ電源を供
給できるようにしている。すなわち、少なくとも1つの
基準電位供給端子と2つ以上の電源供給端子とを用意
し、電源供給端子をそれぞれ介して、各ウェル領域に電
源を供給できるようにした上で、あらかじめ回路を設計
するようにしている。これにより、各ウェル領域上に形
成されるMOSトランジスタ群に対する電源の供給がそ
れぞれの電源供給端子より独立して行えるようになるた
め、それぞれの電源供給端子に流れるリーク電流を検出
することで、各MOSトランジスタ群での故障を判断で
きる。したがって、C−MOS型半導体集積回路装置内
に故障による電流のリークが発生した場合にも、そのリ
ーク箇所をウェル領域単位で特定でき、信頼性評価テス
トにおける不良解析が容易に可能となるものである。
【0034】なお、上記した本発明においては、P型基
板上のN型ウェル領域内にそれぞれ形成されたP型MO
Sトランジスタ群での、故障による電流のリーク箇所を
特定する場合についてのみ説明したが、これに限らず、
たとえばP型ウェル領域内にそれぞれ形成されるN型M
OSトランジスタ群での、故障による電流のリーク箇所
を特定できるように構成することも可能である。
【0035】また、P型基板を採用してなる半導体集積
回路装置(LSI)に限らず、たとえば、N型基板を採
用してなるものにも同様に適用可能である。この場合、
電源でなく、P型ウェル領域内にそれぞれ形成されるN
型MOSトランジスタ群ごとに基準電位(GND)を供
給できるように構成すれば良い。その他、この発明の要
旨を変えない範囲において、種々変形実施可能なことは
勿論である。
【0036】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、故障による電流のリーク箇所を容易に特定でき、信
頼性評価テストにおける不良解析が容易な半導体集積回
路装置およびその設計方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の概念を説明するために示す、C−M
OS型半導体集積回路装置の概略平面図。
【図2】同じく、C−MOS型半導体集積回路装置の概
略断面図。
【図3】C−MOS半導体集積回路装置における不良解
析の方法を概略的に示す構成図。
【図4】この発明の実施の一形態にかかる、LSIの製
造プロセスを概略的に示すフローチャート。
【図5】同じく、製造プロセスを概略的に示すLSIチ
ップの平面図。
【図6】LSIチップのパッケージングの例を示す概略
平面図。
【符号の説明】
11…P型基板 12…基準電位供給端子 13,17,18,19…バックゲート端子 14,15,16…電源供給端子 21…N型MOSトランジスタ 22…N型MOSトランジスタ群 31…基準電源 32…第1の電源 33…第2の電源 34…第3の電源 41…P型MOSトランジスタ 42,43,44…P型MOSトランジスタ群 51,52,53…N型ウェル領域 61,62,63…電流計 101…LSIチップ 102…I/O端子 103a〜103d…電源供給端子 104…基準電位供給端子 105…回路形成領域 105a〜105d…電源供給領域 201…パッケージ 202…電源ライン 301,302…電源ピン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に設けられた、少なくとも
    1つ以上の半導体素子が形成されてなる複数の回路領域
    と、 この回路領域のそれぞれに基準電位を供給するための、
    少なくとも1つの基準電位供給端子と、 前記回路領域ごとにそれぞれ電源を供給できるように割
    り当てられた、複数の電源供給端子とを具備したことを
    特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記電源供給端子は、少なくとも前記回
    路領域と同数だけ用意されることを特徴とする請求項1
    に記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記各回路領域に対する電源の供給は、
    前記電源供給端子をそれぞれ介して一律に行われること
    を特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 半導体基板の大きさにしたがって、前記
    半導体基板上に形成可能な電源供給端子数を決定する工
    程と、 前記決定された端子数に応じて、前記半導体基板上に電
    源供給端子を配置する工程と、 前記決定された端子数に相当する領域数によって、前記
    半導体基板を分割する工程と、 前記分割された領域のそれぞれに、前記各電源供給端子
    を介して電源が供給されるように配線する工程とからな
    ることを特徴とする半導体集積回路装置の設計方法。
  5. 【請求項5】 前記領域ごとに、少なくとも1つ以上の
    半導体素子が形成されてなる所望の回路を設計する工程
    を、さらに含むことを特徴とする請求項4に記載の半導
    体集積回路装置の設計方法。
JP8070134A 1996-03-26 1996-03-26 半導体集積回路装置およびその設計方法 Withdrawn JPH09260595A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11183548A (ja) * 1997-12-17 1999-07-09 Nec Eng Ltd Ic接続試験方法
CN106711127A (zh) * 2017-04-01 2017-05-24 广东商鼎智能设备有限公司 放电板以及放电系统

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Effective date: 20030603