JPH10123215A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH10123215A
JPH10123215A JP8278188A JP27818896A JPH10123215A JP H10123215 A JPH10123215 A JP H10123215A JP 8278188 A JP8278188 A JP 8278188A JP 27818896 A JP27818896 A JP 27818896A JP H10123215 A JPH10123215 A JP H10123215A
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JP
Japan
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signal
circuit
circuits
output
integrated circuit
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JP8278188A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Nomichi
宏行 野路
Katsuhiko Sato
勝彦 佐藤
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】チップ面積を殆んど増大させず、信号波形を測
定したい多数の回路ノードあるいはバス配線の信号波形
の観察・評価が可能となるICを提供する。 【解決手段】集積回路チップ上に形成された複数の回路
11、12と、複数の回路の信号波形を測定したい内部
ノードにそれぞれ接続されている信号配線13〜18の
信号あるいは複数の回路間の入出力信号が伝搬する複数
のバス配線34〜36の信号を入力とする複数のスイッ
チ回路21〜26と、複数のスイッチ回路を外部選択信
号に基づいて択一的に選択する信号選択回路19と、信
号選択回路により選択されたスイッチ回路の出力信号に
より駆動される出力ドライバ回路28と、出力ドライバ
回路の出力が供給される測定用のパッド29とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路
(IC)に係り、特に回路の内部ノードの信号あるいは
バス配線上の信号を観察あるいは評価するための回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体デバイスの製品開発時期に
製造技術の未成熟に起因し、あるいは半導体デバイスの
量産時期にも突発的な製造工程の不安定性などにより内
部回路が誤動作することがある。
【0003】しかし、集積回路チップ上のボンディング
パッドを介して通常のプローブカードからテスト信号を
入出力することにより内部回路の動作状況を評価するこ
とは困難であり、不良箇所の解析は不可能である。
【0004】そこで、内部回路から配線された信号線や
回路相互間のバス配線上に小さいパッドあるいは大きめ
の配線層エリアを設けておき、このパッドあるいは配線
層エリアに入力容量の小さなプローブ針を接触させて信
号波形を増幅し、オシロスコープで波形を観察したり、
この実際の動作波形を理想動作波形と比較することによ
り、不良箇所を解析している。
【0005】一方、近年は、プローブカードの技術も向
上し、メンブレンカードと称されるものが開発されてお
り、その構造の一例を図5に示している。図5に示すメ
ンブレンカードは、基板71の表面側に形成された配線
パターン72と裏面側に形成された小さなバンプ電極7
3とがスルーホールを通じて接続されている。
【0006】このようなメンブレンカードは、バンプ電
極が接触するパッドの面積が小さくて済み、しかも、通
常のプローブカードよりも入力容量を小さくすることが
可能になっており、カード直下のバンプ電極部までプロ
ーブ装置側のインピーダンス(例えば50Ω)との整合
をとることが可能になっている。
【0007】そこで、図6に示すように、集積回路チッ
プ上に形成された複数の回路81の信号波形を測定した
い内部ノードにそれぞれ接続されている信号配線82あ
るいは複数の回路の信号波形を測定したい各内部ノード
に共通に接続されているバス配線83の信号群を、メン
ブレンカードの入力容量に見合った駆動能力を有する出
力ドライバ回路84群を介して通常のボンディングパッ
ド群よりも小さなパッド85群に出力するように構成し
ておけば、このパッド85群にメンブレンカードのバン
プ電極を接触させて通常のロジックテスターあるいはメ
モリーテスターなどの評価装置により信号波形の状態を
即時に大量に観察・評価することが可能になる。
【0008】しかし、近年の半導体デバイスの回路規模
数は飛躍的に増加しており、信号波形を測定したい回路
ノードやバス配線の数も多くなってきている。従って、
上記したような多数の回路ノードやバス配線の全てに対
して出力ドライバ回路やメンブレンカード接触用パッド
用のエリアを設けると、チップ面積に大きく影響する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
半導体デバイスは、信号波形を測定したい回路ノードや
バス配線の数も多くなってきており、多数の回路ノード
やバス配線の全てに対して出力ドライバ回路やメンブレ
ンカード接触用パッド用のエリアを設けると、チップ面
積に大きく影響するという問題があった。
【0010】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、チップ面積を殆んど増大させることなく、信
号波形を測定したい多数の回路ノードあるいはバス配線
の信号波形の観察・評価が可能となる半導体集積回路を
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、集積回路チップ上に形成された複数の回路と、前記
複数の回路の信号波形を測定したい複数の内部ノードに
それぞれ接続されている信号配線の信号あるいは前記複
数の回路間の入出力信号が伝搬する複数のバス配線の信
号を入力とする複数のスイッチ回路と、前記複数のスイ
ッチ回路を外部選択信号に基づいて択一的に選択する信
号選択回路と、前記信号選択回路により選択されたスイ
ッチ回路の出力信号により駆動される出力ドライバ回路
と、前記出力ドライバ回路の出力信号が供給される測定
用のパッドとを具備することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態に係る半導体集積回路を示している。図1にお
いて、11、12は集積回路チップ上に形成された複数
の回路(例えば複数のトランジスタやキャパシタなどで
形成された小規模なロジック回路である)である。
【0013】13〜18はそれぞれ対応して前記複数の
回路中の信号波形を測定したい素子部分(内部ノード)
に接続されている複数の信号配線である。21〜26は
それぞれ対応して前記信号配線13〜18の各信号を入
力とする複数のスイッチ回路(例えば相補信号によりス
イッチング制御されるCMOSトランスファゲートから
なるスイッチング素子)であり、その各出力側は例えば
一括接続されて1本の外部配線27に接続されている。
【0014】19は前記複数のスイッチ回路21〜26
を外部選択信号に基づいて択一的に選択する信号選択回
路である。28は前記信号選択回路19により選択され
たスイッチ回路の出力信号により駆動される1本の外部
配線16に挿入された出力ドライバ回路であり、例えば
二段の出力ドライバ281、282からなる。
【0015】29は前記出力ドライバ282の出力信号
が供給される測定用のパッドである。この測定用のパッ
ド29としては、通常のボンディングパッドよりも小さ
な面積で形成しておき、測定時にメンブレンカードを接
触させることが望ましい。
【0016】また、前記二段の出力ドライバのうちの少
なくとも後段の出力ドライバ282は、測定系の入力容
量(例えばメンブレンカードの入力容量)に見合った駆
動能力を持つように設計されている。
【0017】図2は、図1の集積回路の測定時における
各部の信号波形の一例を示している。信号選択回路19
がt0 期間にスイッチング素子21を選択してオン状態
に制御すると、対応する内部ノード(信号配線13)の
信号波形が出力ドライバ回路28を経て測定用のパッド
29に出力する。
【0018】従って、t0 期間内に、測定用のパッド2
9に出力する信号波形をオシロスコープなどにより観察
したり、テスターにより評価することが可能になる。こ
の後、信号選択回路19が前記スイッチング素子21を
オフ状態に制御し、t1 期間に別のスイッチング素子2
2を選択してオン状態に制御すると、対応する内部ノー
ド(信号配線14)の信号波形が出力ドライバ回路28
を経て測定用のパッド29に出力するので、t1 期間内
に信号波形の観察・評価が可能になる。
【0019】以下同様の要領で、信号選択回路19がt
2 期間にさらに別のスイッチング素子23を選択してオ
ン状態に制御すると、対応する内部ノードの信号波形を
t2期間内に観察・評価することが可能になる。
【0020】なお、各内部ノードの実際の信号がそれぞ
れ選択されて測定用のパッド29に出力するまでの経路
の遅延時間はそれぞれ同じであるとみなせるので、各内
部ノードの信号の相対的な比較に際して前記経路の遅延
時間は無視できる。
【0021】上記したような半導体集積回路によれば、
複数の内部ノードの信号の観察・評価を行うために、複
数のスイッチング素子21〜26、1個の信号選択回路
19、1系列の出力ドライバ回路28および測定用のパ
ッド29を使用して時系列的に実行することが可能にな
る。
【0022】従って、必要な回路構成は少なくて済み、
チップ面積を殆んど増大させることなく、信号波形を測
定したい多数の回路ノードの信号波形の観察・評価が可
能となる。また、測定用のパッド29に接触させるカー
ドの端子数を減少させることも可能になる。
【0023】また、測定用のパッド29にメンブレンカ
ードを接触させることにより、従来のプローブカードの
タングテン針を接触させるボンディングパッドよりもパ
ッド面積および加圧量を低減でき、測定用のパッド29
の下方のダメージを低減することが可能になる。
【0024】従って、測定用のパッド29の下方に、前
記スイッチ回路21〜26、信号選択回路19および出
力ドライバ回路28の少なくとも一部を形成しておくこ
とが可能になり、チップ面積を一層減少させることが可
能になる。
【0025】図3は、本発明の第2の実施の形態に係る
半導体集積回路を示している。図3に示す半導体集積回
路は、図1に示した半導体集積回路と比べて、複数の回
路51〜53の信号波形を測定したい内部ノードに共通
に接続されている(つまり、複数の回路間の入出力信号
が伝搬する)複数のバス配線54〜56の各信号をそれ
ぞれ対応して信号配線57〜59を介して複数のスイッ
チ回路62〜64に入力するように変更したものであ
り、その他は図1中と同じであるので同じ符号を付して
いる。
【0026】図4は、図3の集積回路の測定時における
各部の信号波形の一例を示している。信号選択回路60
がt0 期間にスイッチング素子62を選択してオン状態
に制御すると、対応するバス配線54の信号波形が出力
ドライバ回路28を経て測定用のパッド29に出力する
ので、t0 期間内に信号波形の観察・評価が可能にな
る。
【0027】この後、信号選択回路60が前記スイッチ
ング素子62をオフ状態に制御し、t1 期間に別のスイ
ッチング素子63を選択してオン状態に制御すると、対
応するバス配線55の信号波形が出力ドライバ回路28
を経て測定用のパッド29に出力するので、t1 期間内
に信号波形の観察・評価が可能になる。
【0028】以下同様の要領で、信号選択回路60がt
2 期間にさらに別のスイッチング素子64を選択してオ
ン状態に制御すると、対応するバス配線56の信号波形
をt2 期間内に観察・評価することが可能になる。
【0029】上記第2の実施の形態においても、前述し
た第1の実施の形態におけると同様の効果が得られる。
なお、上記第1の実施の形態および第2の実施の形態の
組み合わせた実施も可能である。つまり、複数の回路の
信号波形を測定したい内部ノードに共通に接続されてい
る信号配線および複数の回路の信号波形を測定したい内
部ノードに共通に接続されているバス配線を有し、上記
信号配線およびバス配線の各信号をそれぞれ対応して複
数のスイッチ回路に入力して択一的に選択して測定用の
パッドに出力することも可能である。
【0030】また、上記各実施の形態では、複数の信号
の観察・評価を行うために、複数のスイッチング素子に
対して1系列の信号選択回路、出力ドライバ回路および
測定用のパッドを設けたが、これを設ける際の配線の引
き回しの距離が長くなることによる寄生容量の増加を避
けるために、前記複数のスイッチング素子を複数のグル
ープに区分し、この各区分に対応して複数系列の信号選
択回路、出力ドライバ回路および測定用のパッドを設け
るように変更してもよい。
【0031】また、上記各実施の形態では、プローブカ
ードとしてメンブレンカードを用いる場合について説明
したが、これは入力容量が小さくかつ前記のようにイン
ピーダンス整合がとれていれば他のプローブカードでも
使用できることはもちろんである。
【0032】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、チップ
面積を殆んど増大させることなく、信号波形を測定した
い多数の回路ノードあるいはバス配線の信号波形の観察
・評価が可能となる半導体集積回路を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回
路の要部を示すブロック図。
【図2】図1の回路の測定時における各部の信号の一例
を示す波形図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回
路の要部を示すブロック図。
【図4】図3の回路の測定時における各部の信号の一例
を示す波形図。
【図5】従来のメンブレンカードの構造の一例を示す側
面図。
【図6】従来の集積回路チップ上に形成された複数の回
路の信号波形を観察したい各内部ノードあるいはバス配
線の信号を測定するための回路を示す回路図。
【符号の説明】
11、12…内部回路、 13〜18…信号配線、 19…信号選択回路、 21〜26…スイッチ回路、 27…外部配線、 28…出力ドライバ回路、 29…測定用のパッド、 34〜36…複数のバス配線。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路チップ上に形成された複数の回
    路と、 前記複数の回路の信号波形を測定したい複数の内部ノー
    ドにそれぞれ接続されている信号配線の信号あるいは前
    記複数の回路間の入出力信号が伝搬する複数のバス配線
    の信号を入力とする複数のスイッチ回路と、 前記複数のスイッチ回路を外部選択信号に基づいて択一
    的に選択する信号選択回路と、 前記信号選択回路により選択されたスイッチ回路の出力
    信号により駆動される出力ドライバ回路と、 前記出力ドライバ回路の出力信号が供給される測定用の
    パッドとを具備することを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路におい
    て、 前記パッドは、ボンディングパッドよりも小さな面積を
    有することを特徴とする半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 集積回路チップ上に形成された複数の回
    路と、 前記複数の回路の信号波形を測定したい複数の内部ノー
    ドの信号および前記複数の回路間の入出力信号が伝搬す
    る複数のバス配線の信号を入力とする複数のスイッチ回
    路と、 前記複数のスイッチ回路を外部選択信号に基づいて択一
    的に選択する信号選択回路と、 前記信号選択回路により選択されたスイッチ回路の出力
    信号により駆動される出力ドライバ回路と、 前記出力ドライバ回路の出力信号が供給される測定用の
    パッドとを具備することを特徴とする半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体集積回路におい
    て、 前記パッドは、ボンディングパッドよりも小さな面積を
    有することを特徴とする半導体集積回路。
JP8278188A 1996-10-21 1996-10-21 半導体集積回路 Withdrawn JPH10123215A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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