KR100636920B1 - Circuit for detecting timing margin of semiconductor device - Google Patents

Circuit for detecting timing margin of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR100636920B1
KR100636920B1 KR1020050053931A KR20050053931A KR100636920B1 KR 100636920 B1 KR100636920 B1 KR 100636920B1 KR 1020050053931 A KR1020050053931 A KR 1020050053931A KR 20050053931 A KR20050053931 A KR 20050053931A KR 100636920 B1 KR100636920 B1 KR 100636920B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
timing margin
signal
signals
latch
Prior art date
Application number
KR1020050053931A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조용덕
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020050053931A priority Critical patent/KR100636920B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100636920B1 publication Critical patent/KR100636920B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/50Marginal testing, e.g. race, voltage or current testing
    • G11C29/50012Marginal testing, e.g. race, voltage or current testing of timing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/028Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters with adaption or trimming of parameters
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/133Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals using a chain of active delay devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/135Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals by the use of time reference signals, e.g. clock signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

A circuit for detecting a timing margin of a semiconductor device is provided to improve the yield when performing a fuse trimming, by checking a timing margin of the inside of chip at a wafer level and to reduce the error analyzing time, by checking the timing margin without performing Decap after the package process. A circuit for detecting a timing margin of a semiconductor device comprises a timing margin detector(200), a free driver(300), an output buffer(400) and output pins(DQ0-DQ3). The timing margin detector(200) detects the timing margin between the data inside chip and a clock, divides the timing margin into the period which has a constant time interval and outputs digital code signals(Q0-Q3) which are assigned as the different code values to the respective period. The free driver(300) drives the digital code signals(Q0-Q3) and outputs the drive signals(PDO0-PDO3) to the output buffer(400). The output buffer(400) buffers the digital code signals(Q0-Q3) and outputs the buffer output signals(QB0-QB3) to the data output pins(DQ0-DQ3). In the digital code signals(Q0-Q3), the upper bit increases step by step when the period of the timing margin increases.

Description

반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로{Circuit for detecting timing margin of semiconductor device}Circuit margin detecting circuit of a semiconductor device {Circuit for detecting timing margin of semiconductor device}

도 1은 종래의 타이밍 마진을 설명하기 위한 구성도. 1 is a configuration diagram for explaining a conventional timing margin.

도 2 및 도 3은 종래의 타이밍 마진을 설명하기 위한 동작 타이밍도. 2 and 3 are operation timing diagrams for explaining a conventional timing margin.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로에 관한 구성도. 4 is a block diagram of a timing margin discrimination circuit of a semiconductor device according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로에 관한 동작 타이밍도. 5 is an operation timing diagram relating to a timing margin discrimination circuit of a semiconductor device according to the present invention.

도 6은 도 4의 타이밍 마진 검출부에 관한 상세 회로도. 6 is a detailed circuit diagram illustrating a timing margin detector of FIG. 4.

도 7은 도 6의 타이밍 마진 검출부에 관한 동작 타이밍도. FIG. 7 is an operation timing diagram relating to the timing margin detector of FIG. 6. FIG.

본 발명은 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로에 관한 것으로서, 반도체 소자의 내부에서 검출된 데이타와 클럭 상호 간의 타이밍 마진이나 내부 신호와 제어클럭 상호 간의 타이밍 마진을 칩 외부에서 디지털 코드로 판별할 수 있도록 하는 기술이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a timing margin discrimination circuit of a semiconductor device, wherein the timing margin between data detected in the semiconductor device and a clock or a timing margin between an internal signal and a control clock can be determined by a digital code from outside the chip. Technology.

도 1은 반도체 칩의 내부 회로에서 입력 데이타 Din와 내부 클럭 Clk이 D-플립플롭(1)에 입력되어 데이타 Dout를 출력하는 경우를 나타낸다. FIG. 1 shows a case where the input data Din and the internal clock Clk are input to the D-flip flop 1 to output the data Dout in the internal circuit of the semiconductor chip.

도 2는 종래 기술의 타이밍 마진을 설명하기 위한 동작 타이밍도이다. 2 is an operation timing diagram for explaining the timing margin of the prior art.

입력 데이타 Din가 도 2의 타이밍도와 같이 입력되면, 클럭 Clk이 입력 데이타 Din에 대하여 셋업타임 tsetup과 홀드타임 thold을 만족하는 경우 D-플립플롭(1)의 내부 지연시간 tdelay 이후에 정상적인 데이타 Dout를 출력한다. When the input data Din is input as shown in the timing diagram of FIG. 2, the normal data Dout is performed after the internal delay time tdelay of the D-flip flop (1) when the clock Clk satisfies the setup time tsetup and hold time thold with respect to the input data Din. Output

그런데, 종래 기술에 따른 D-플립플롭(1)은 도 3의 타이밍도에서 보는 바와 같이 클럭 Clk의 타이밍 마진 tmargin이 0 보다 작은 경우 오동작(malfunction)을 유발하게 된다. However, the D-flip-flop 1 according to the related art causes a malfunction when the timing margin tmargin of the clock Clk is smaller than zero, as shown in the timing diagram of FIG. 3.

이러한 경우 칩을 테스트하게 되면 불량 칩으로 판명하게 되지만, 실제적인 불량이 칩 내부의 어느 회로에서 발생하였는지를 판별하기 어렵다. 특히, 칩이 패키지 상태인 경우 디캡(Decap)을 해서 내부의 신호를 포로빙(Probing) 테스트하거나, 이빔 프로빙(E-beam probing) 테스트를 수행해야만 불량이 발생한 회로를 판별할 수 있다. 이에 따라, 이러한 테스트를 수행하기 위해서는 부가적인 측정 장비가 필요하게 되고, 불량 분석을 위한 많은 시간과 비용이 소비되는 문제점이 있다. In this case, when the chip is tested, it turns out to be a bad chip, but it is difficult to determine in which circuit inside the chip the actual defect occurred. In particular, when the chip is in a packaged state, the circuit in which the failure occurs may be determined only by decapping and probing an internal signal or performing an E-beam probing test. Accordingly, in order to perform such a test, additional measurement equipment is required, and a large amount of time and cost for failure analysis are consumed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 데이타와 클럭 상호 간의 내부 타이밍 마진을 측정하고 이를 칩 외부의 데이타 핀을 통해 디지털 코드로 출력하여 내부 신호들의 타이밍 마진을 판별할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to determine the timing margin of the internal signals by measuring the internal timing margin between the data and the clock and output it as a digital code through a data pin outside the chip. The purpose is.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로는, 칩 내부의 데이타와 클럭 상호 간의 타이밍 마진을 검출하여 타이밍 마진을 일정한 시간 간격을 갖는 구간으로 구분하고 각 구간별로 서로 다른 코드 값으로 할당된 디지탈 코드 신호를 출력하는 타이밍 마진 검출부; 및 디지탈 코드 신호를 버퍼링하여 버퍼 출력신호를 데이타 출력핀으로 출력하는 출력 버퍼를 구비함을 특징으로 한다. The timing margin determination circuit of the semiconductor device of the present invention for achieving the above object, by detecting the timing margin between the data and the clock inside the chip to divide the timing margin into a section having a predetermined time interval and different codes for each section A timing margin detector for outputting a digital code signal assigned as a value; And an output buffer for buffering the digital code signal and outputting the buffer output signal to the data output pin.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로에 관한 구성도이다. 4 is a block diagram of a timing margin discrimination circuit of a semiconductor device according to the present invention.

본 발명은 타이밍 마진 검출부(200), 프리 드라이버(300), 출력 버퍼(400) 및 데이타 출력핀 DQ0~DQ3을 구비한다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 입력 데이타 Din와 클럭 Clk이 입력되는 소자를 D-플립플롭(100)으로 설명하고자 한다. The present invention includes a timing margin detector 200, a pre-driver 300, an output buffer 400, and data output pins DQ0 to DQ3. In the embodiment of the present invention, the device to which the input data Din and the clock Clk are input will be described as the D-flip flop 100.

여기서, 타이밍 마진 검출부(200)는 D-플립플롭(100)에 입력되는 입력 데이타 Din와 클럭 Clk에 따라 타이밍 마진을 검출하여 디지탈 코드신호 Q0~Q3를 출력한다. 프리 드라이버(300)는 타이밍 마진 검출부(200)로부터 인가되는 디지탈 코드신호 Q0~Q3를 구동하여 구동신호 PDO0~PDO3를 출력한다. 출력 버퍼(400)는 구동신호 PDO0~PDO3를 버퍼링하여 버퍼 출력신호 OBO0~OBO3를 데이타 출력핀 DQ0~DQ3에 각각 출력한다. Here, the timing margin detector 200 detects the timing margin according to the input data Din and the clock Clk input to the D-flip flop 100 and outputs the digital code signals Q0 to Q3. The predriver 300 drives the digital code signals Q0 to Q3 applied from the timing margin detector 200 to output the driving signals PDO0 to PDO3. The output buffer 400 buffers the driving signals PDO0 to PDO3 and outputs the buffer output signals OBO0 to OBO3 to the data output pins DQ0 to DQ3, respectively.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 동작 과정을 도 5의 동작 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. An operation process of the present invention having such a configuration will be described below with reference to the operation timing diagram of FIG. 5.

도 5의 동작 타이밍도에서 데이타 Din'은 입력 데이타 Din의 셋업타임을 보상한 데이타이다. 이러한 데이타 Din'에 대해 클럭 Clk의 라이징 엣지는 타이밍 마진 tmargin이 0 보다 큰 경우와 0 보다 작은 경우로 구분된다. In the operation timing diagram of FIG. 5, the data Din ′ is data that compensates for the setup time of the input data Din. For this data Din ', the rising edge of the clock Clk is divided into a case where the timing margin tmargin is greater than zero and less than zero.

여기서, 입력 데이타 Din와 클럭 Clk 간의 타이밍 마진이 0 보다 작은 경우, 각각의 타이밍 마진 tmargin은 일정한 시간 간격 tunit으로 세분화된다. 타이밍 마진의 시간 간격이 제일 짧은 경우 시간간격 tunit로 설정하고, 타이밍 마진의 시간 간격이 제일 긴 경우 시간간격 4×tunit로 설정한다. Here, when the timing margin between the input data Din and the clock Clk is less than zero, each timing margin tmargin is subdivided into constant time intervals tunit. If the time interval of the timing margin is the shortest, set the time interval tunit. If the time interval of the timing margin is the longest, set the time interval 4 x tunit.

그리고, 이러한 시간 간격 tunit은 도 5의 동작 타이밍도에서 보는 바와 같이 4구간 Ⅰ~Ⅳ으로 구분하여 각 구간마다 디지탈 코드 DQi를 할당한다. 디지탈 코드 DQi는 4비트로 구성되며, 타이밍 마진의 구간이 증가할수록 상위 비트가 하나씩 순차적으로 증가하는 써모미터 코드(Thermometer code)에 해당한다. As shown in the operation timing diagram of FIG. 5, the time interval tunit is divided into four sections I to IV and allocates a digital code DQi to each section. The digital code DQi is composed of 4 bits, and corresponds to a thermometer code in which the upper bits are sequentially increased one by one as the interval of the timing margin increases.

예를 들어, 타이밍 마진의 시간 간격 구간 Ⅰ은 디지탈 코드 0001, 구간 Ⅱ는 디지탈 코드 0011, 구간 Ⅲ은 디지탈 코드 0111, 구간 Ⅳ는 디지탈 코드 1111로 할당한다. For example, the time interval section I of the timing margin is assigned to the digital code 0001, the section II to the digital code 0011, the section III to the digital code 0111, and the section IV to the digital code 1111.

이렇게 타이밍 마진 검출부(200)에서 할당된 디지털 코드에 따른 디지탈 코드신호 Q0~Q3는 프리 드라이버(300)와 출력 버퍼(400)를 통해 데이타 출력핀 DQ0~DQ3으로 출력된다. The digital code signals Q0 to Q3 according to the digital codes allocated by the timing margin detector 200 are output to the data output pins DQ0 to DQ3 through the pre-driver 300 and the output buffer 400.

도 6은 도 4의 타이밍 마진 검출부(200)에 관한 상세 회로도이다. 6 is a detailed circuit diagram of the timing margin detector 200 of FIG. 4.

타이밍 마진 검출부(200)는 클럭 발생부(210), 지연부(220), 래치부(230) 및 클럭 동기화부(240)를 구비한다. The timing margin detector 200 includes a clock generator 210, a delay unit 220, a latch unit 230, and a clock synchronization unit 240.

그 상세 구성을 설명하면, 클럭 발생부(210)는 PMOS트랜지스터 P1~P4, NMOS트랜지스터 N1~N2, 인버터 IV1~IV11, 낸드게이트 ND1를 구비한다. In detail, the clock generator 210 includes PMOS transistors P1 to P4, NMOS transistors N1 to N2, inverters IV1 to IV11, and NAND gate ND1.

PMOS트랜지스터 P1,P2와 NMOS트랜지스터 N1는 전원전압단과 접지전압단 사이에 직렬 연결된다. 그리고, PMOS트랜지스터 P1는 게이트 단자를 통해 입력 데이타 Din가 인가되며, PMOS트랜지스터 P2와 NMOS트랜지스터 N1는 공통 게이트 단자를 통해 클럭 Clk가 인가된다. The PMOS transistors P1 and P2 and the NMOS transistor N1 are connected in series between the supply voltage terminal and the ground voltage terminal. The input data Din is applied to the PMOS transistor P1 through the gate terminal, and the clock Clk is applied to the PMOS transistor P2 and the NMOS transistor N1 through the common gate terminal.

그리고, PMOS트랜지스터 P3,P4와 NMOS트랜지스터 N2는 전원전압단과 접지전압단 사이에 직렬 연결된다. 그리고, PMOS트랜지스터 P3는 게이트 단자를 통해 클럭 Clk이 인가되며, PMOS트랜지스터 P4와 NMOS트랜지스터 N5는 공통 게이트 단자를 통해 입력 데이타 Din가 인가된다. The PMOS transistors P3 and P4 and the NMOS transistor N2 are connected in series between the power supply voltage terminal and the ground voltage terminal. The clock Clk is applied to the PMOS transistor P3 through the gate terminal, and the input data Din is applied to the PMOS transistor P4 and the NMOS transistor N5 through the common gate terminal.

래치 구조의 인버터 IV1,IV2는 PMOS트랜지스터 P2의 출력신호를 래치하여 출력신호 fout1를 출력한다. 래치 구조의 인버터 IV3,IV4는 PMOS트랜지스터 P4의 출력신호를 래치하여 출력신호 fout2를 출력한다. The inverters IV1 and IV2 having the latch structure latch the output signal of the PMOS transistor P2 and output the output signal fout1. Inverters IV3 and IV4 having a latch structure latch the output signal of the PMOS transistor P4 to output the output signal fout2.

낸드게이트 ND1는 출력신호 fout1,fout2를 낸드연산한다. 인버터 체인 IV5~IV11은 낸드게이트 ND1의 출력을 일정시간 지연하여 동기 클럭신호 S_CLK를 출력한다. The NAND gate ND1 performs a NAND operation on the output signals fout1 and fout2. The inverter chains IV5 to IV11 delay the output of the NAND gate ND1 for a predetermined time and output the synchronous clock signal S_CLK.

그리고, 지연부(220)는 상술된 출력신호 fout1,fout2를 각각 지연하며, 동일한 시간간격 tunit 만큼의 지연시간을 가진 단위시간 지연부 UD1~UD18을 구비한다. 여기서, 단위시간 지연부 UD1~UD18의 지연시간 크기는 제 5도의 타이밍도에서 셋업타임 tsetup 보다 크거나 같게 설정하는 것이 바람직하다. The delay unit 220 delays the above-described output signals fout1 and fout2, and includes unit time delay units UD1 to UD18 having delay times equal to the same time interval tunit. Here, it is preferable to set the delay time size of the unit time delay units UD1 to UD18 to be equal to or larger than the setup time tsetup in the timing diagram of FIG.

단위시간 지연부 UD1,UD4,UD8,UD13는 출력신호 fout2 일정한 지연시간으로 각각 지연한다. 그리고, 단위시간 지연부 UD2,UD3,UD5~UD7,UD9~UD12,UD14~UD18는 상술된 출력신호 fout1를 서로 다른 지연시간으로 각각 지연한다. 즉, 디지탈 코드신호 Q0~Q3에 대해 각각의 단위시간 지연부 UD는 한개씩 증가하게 되므로 디지털 코드 1비트는 단위 시간간격 tunit 만큼의 시간 간격(Timing resolution)을 갖게 된다. The unit time delay units UD1, UD4, UD8, and UD13 respectively delay the output signal fout2 with a constant delay time. The unit time delay units UD2, UD3, UD5 to UD7, UD9 to UD12, and UD14 to UD18 respectively delay the above-described output signal fout1 with different delay times. That is, since each unit time delay unit UD is increased by one with respect to the digital code signals Q0 to Q3, one bit of the digital code has a timing resolution equal to the unit time interval tunit.

또한, 래치부(230)는 SR 래치 구조의 낸드게이트 ND2~ND9를 구비하여 래치신호 L0~L3를 출력한다.In addition, the latch unit 230 includes NAND gates ND2 to ND9 of the SR latch structure to output the latch signals L0 to L3.

여기서, 낸드게이트 ND2,ND3는 단위시간 지연부 UD1~UD3의 출력을 래치하여 래치신호 L0를 출력한다. 낸드게이트 ND4,ND5는 단위시간 지연부 UD4~UD7의 출력을 래치하여 래치신호 L1를 출력한다. 낸드게이트 ND6,ND7는 단위시간 지연부 UD8~UD12의 출력을 래치하여 래치신호 L2를 출력한다. 낸드게이트 ND8,ND9는 단위시간 지연부 UD13~UD18의 출력을 래치하여 래치신호 L3를 출력한다.Here, the NAND gates ND2 and ND3 latch the output of the unit time delay units UD1 to UD3 to output the latch signal L0. The NAND gates ND4 and ND5 latch the output of the unit time delay units UD4 to UD7 to output the latch signal L1. The NAND gates ND6 and ND7 latch the output of the unit time delay units UD8 to UD12 to output the latch signal L2. The NAND gates ND8 and ND9 latch the output of the unit time delay units UD13 to UD18 to output the latch signal L3.

또한, 클럭 동기화부(240)는 클럭 발생부(210)로부터 인가되는 동기 클럭신호 S_CLK에 동기하여 래치신호 L0~L3를 샘플링하여 디지탈 코드신호 Q0~Q3을 출력하는 복수개의 D-플립플롭 DF0~DF3를 구비한다. In addition, the clock synchronizer 240 samples the latch signals L0 to L3 in synchronization with the synchronous clock signal S_CLK applied from the clock generator 210 to output the digital code signals Q0 to Q3. DF3.

여기서, D-플립플롭 DF0은 동기 클럭신호 S_CLK의 라이징 엣지에 동기하여 래치신호 L0를 플립플롭시켜 출력신호 Q0를 출력한다. D-플립플롭 DF1은 동기 클 럭신호 S_CLK의 라이징 엣지에 동기하여 래치신호 L1를 플립플롭시켜 디지탈 코드신호 Q1를 출력한다. D-플립플롭 DF2은 동기 클럭신호 S_CLK의 라이징 엣지에 동기하여 래치신호 L2를 플립플롭시켜 디지탈 코드신호 Q2를 출력한다. D-플립플롭 DF3은 동기 클럭신호 S_CLK의 라이징 엣지에 동기하여 래치신호 L3를 플립플롭시켜 디지탈 코드신호 Q3를 출력한다. Here, the D-flip-flop DF0 flips the latch signal L0 in synchronization with the rising edge of the synchronous clock signal S_CLK to output the output signal Q0. The D-flip-flop DF1 flip-flops the latch signal L1 in synchronism with the rising edge of the synchronous clock signal S_CLK to output the digital code signal Q1. The D-flip-flop DF2 flips the latch signal L2 in synchronization with the rising edge of the synchronous clock signal S_CLK to output the digital code signal Q2. The D-flip-flop DF3 flips the latch signal L3 in synchronization with the rising edge of the synchronous clock signal S_CLK to output the digital code signal Q3.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 타이밍 마진 검출부(200)에 관한 동작을 도 7의 동작 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. The operation of the timing margin detector 200 of the present invention having such a configuration will be described below with reference to the operation timing diagram of FIG. 7.

먼저, 클럭 발생부(230)의 PMOS트랜지스터 P1~P4, NMOS트랜지스터 N1,N2 및 인버터 IV1~IV4는 입력 데이타 Din와 클럭 Clk이 인가되는 다이나믹 래치 회로이며, 입력 데이타 Din와 클럭 Clk의 로딩(Loading) 관점에서 동일한 값을 가지도록 대칭적으로 이루어져 출력신호 fout1,fout2를 출력한다. 여기서, 출력신호 fout1는 입력 데이타 Din의 라이징 엣지에 동기되고, 출력신호 fout2는 클럭 Clk의 라이징 엣지에 동기된다. First, the PMOS transistors P1 to P4, the NMOS transistors N1 and N2, and the inverters IV1 to IV4 of the clock generator 230 are dynamic latch circuits to which input data Din and clock Clk are applied, and loading of input data Din and clock Clk is performed. ) And outputs the output signals fout1 and fout2 symmetrically to have the same value. Here, the output signal fout1 is synchronized with the rising edge of the input data Din, and the output signal fout2 is synchronized with the rising edge of the clock Clk.

이에 따라, 동기 클럭신호 S_CLK는 출력신호 fout1,fout2의 앤드 조합에 의해 생성되는 신호이므로, 입력 데이타 Din 또는 클럭 Clk 중 느린 쪽의 라이징 엣지를 따라가게 된다. Accordingly, the synchronous clock signal S_CLK is a signal generated by the AND combination of the output signals fout1 and fout2, and thus follows the rising edge of the slower of the input data Din or clock Clk.

이후에, 인버터 체인 IV5~IV11은 클럭 동기화부(240)의 플립플롭 DF0~DF3에서 래치신호 L0~L3에 대해 동기 클럭신호 S_CLK가 충분한 셋업타임을 가지도록 동기 클럭신호 S_CLK를 출력한다. Thereafter, the inverter chains IV5 to IV11 output the synchronous clock signal S_CLK in the flip-flops DF0 to DF3 of the clock synchronization unit 240 so that the synchronous clock signal S_CLK has sufficient setup time for the latch signals L0 to L3.

또한, 복수개의 단위시간 지연부 UD1~UD18는 출력신호 fout1,fout2에 모두 사용하게 되므로, 동일한 팬아웃(Fanout)을 가질 수 있게 된다. 그리고, 래치부(230)의 입력단에서 동일한 스류 레이트(Slew rate)를 가질 수 있도록 하여 정확한 타이밍 비교 동작이 가능하도록 한다. In addition, since the plurality of unit time delay units UD1 to UD18 are used for both the output signals fout1 and fout2, the plurality of unit time delay units UD1 to UD18 may have the same fanout. In addition, it is possible to have the same slew rate at the input terminal of the latch unit 230 to enable accurate timing comparison operation.

이어서, 래치부(230)는 출력신호 fout1,fout2의 타이밍을 비교하여 래치신호 L0~L3의 로직 레벨을 결정하고, 타이밍 비교가 종료되면 로직 하이로 초기화된다. Subsequently, the latch unit 230 compares the timings of the output signals fout1 and fout2 to determine the logic levels of the latch signals L0 to L3, and is initialized to logic high when the timing comparison ends.

다음에, D-플립플롭 DF0~DF3은 동기 클럭신호 S_CLK의 라이징 엣지에 동기하디지탈 코드신호 Q0~Q3을 출력한다. 따라서, 래치신호 L0~L3의 레벨 천이 시점이 시간적으로 각각 다르더라도 항상 동일한 타이밍에 디지탈 코드신호 Q0~Q3를 출력할 수 있게 된다. 이에 따라, 도 7의 동작 타이밍도에서 보는 바와 같이, 각 구간 Ⅰ~Ⅳ 별로 각각 상이한 디지탈 코드신호 Q0~Q3를 출력하게 된다. Next, the D-flip flops DF0 to DF3 output the synchronous digital code signals Q0 to Q3 at the rising edge of the synchronous clock signal S_CLK. Therefore, even when the level transition time points of the latch signals L0 to L3 are different in time, the digital code signals Q0 to Q3 can be output at the same timing. As a result, as shown in the operation timing diagram of FIG. 7, different digital code signals Q0 to Q3 are output for respective sections I to IV.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. As described above, the present invention provides the following effects.

첫째, 웨이퍼 레벨이나 패키지 레벨에서 테스트 모드를 사용하여 디지탈 코드신호의 값을 데이타 출력핀을 통해 출력되도록 함으로써 디지탈 코드로 칩 내부의 타이밍 마진을 체크할 수 있도록 한다. First, the test mode can be used at the wafer or package level to output the value of the digital code signal through the data output pin so that the digital code can check the timing margin inside the chip.

둘째, 웨이퍼 레벨에서 칩 내부의 타이밍 마진을 체크하여 퓨즈 트리밍(Fuse trimming)을 실시할 경우 수율(Yield)을 향상시킬 수 있도록 한다. Secondly, the timing margin inside the chip is checked at the wafer level to improve yield when fuse trimming is performed.

셋째, 패키지 진행 이후 디캡(Decap)을 수행하지 않고 타이밍 마진을 체크할 수 있도록 하여 불량 분석 시간을 단축할 수 있도록 한다. Third, the timing margin can be checked without decap after the package is processed to reduce the defect analysis time.

넷째, 장비에서 측정된 디지털 코드와 본 발명의 시뮬레이션 결과에서 알 수 있는 디지탈 코드를 대비(Correlation) 또는 피팅(Fitting)하여 타이밍 마진의 검출 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다. Fourth, it provides an effect of improving the detection accuracy of the timing margin by correlating or fitting the digital code measured in the equipment and the digital code known in the simulation result of the present invention.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.

Claims (10)

칩 내부의 데이타와 클럭 상호 간의 타이밍 마진을 검출하여 상기 타이밍 마진을 일정한 시간 간격을 갖는 구간으로 구분하고 각 구간별로 서로 다른 코드 값으로 할당된 디지탈 코드 신호를 출력하는 타이밍 마진 검출부; 및 A timing margin detector for detecting timing margins between data and a clock inside the chip, dividing the timing margins into sections having a predetermined time interval, and outputting digital code signals assigned to different code values for each section; And 상기 디지탈 코드 신호를 버퍼링하여 버퍼 출력신호를 데이타 출력핀으로 출력하는 출력 버퍼를 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. And an output buffer for buffering the digital code signal and outputting a buffer output signal to a data output pin. 제 1항에 있어서, 상기 디지탈 코드 신호를 구동하여 구동신호를 상기 출력 버퍼에 출력하는 프리 드라이버를 더 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. 2. The timing margin discrimination circuit of claim 1, further comprising a pre-driver for driving the digital code signal to output a driving signal to the output buffer. 제 1항에 있어서, 상기 디지탈 코드 신호는 상기 타이밍 마진의 구간이 증가할수록 상위 비트가 하나씩 순차적으로 증가하는 코드 신호임을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. The timing margin discrimination circuit of claim 1, wherein the digital code signal is a code signal in which upper bits sequentially increase one by one as the interval of the timing margin increases. 제 1항에 있어서, 상기 타이밍 마진 검출부는 The method of claim 1, wherein the timing margin detector 상기 데이타에 동기된 제 1출력신호와 상기 클럭에 동기된 제 2출력신호를 출력하고, 상기 제 1출력신호와 상기 제 2출력신호를 일정시간 지연하여 동기 클럭 신호를 출력하는 클럭 발생부; A clock generator which outputs a first output signal synchronized with the data and a second output signal synchronized with the clock, and outputs a synchronous clock signal by delaying the first output signal and the second output signal for a predetermined time; 상기 제 1출력신호를 지연하여 서로 다른 단위 시간을 갖는 복수개의 제 1지연신호를 출력하고, 상기 제 2출력신호를 지연하여 동일한 단위 시간을 갖는 복수개의 제 2지연신호를 출력하는 지연부;A delay unit delaying the first output signal to output a plurality of first delay signals having different unit times, and delaying the second output signal to output a plurality of second delay signals having the same unit time; 상기 복수개의 제 1지연신호와 상기 복수개의 제 2지연신호를 각각 래치하여 복수개의 래치신호를 출력하는 래치부; 및 A latch unit configured to latch the plurality of first delay signals and the plurality of second delay signals, respectively, and output a plurality of latch signals; And 상기 동기 클럭신호에 동기하여 상기 복수개의 래치신호를 샘플링하고 상기 디지탈 코드 신호를 출력하는 클럭 동기화부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. And a clock synchronizing unit for sampling the plurality of latch signals and outputting the digital code signal in synchronism with the synchronizing clock signal. 제 4항에 있어서, 상기 클럭 발생부는 The method of claim 4, wherein the clock generator 상기 데이타와 상기 클럭이 동일한 로딩 값을 가지도록 구동시키는 구동부;A driving unit for driving the data and the clock to have the same loading value; 상기 구동부의 출력을 일정시간 래치하여 상기 제 1출력신호와 상기 제 2출력신호를 출력하는 래치; 및 A latch configured to latch the output of the driver for a predetermined time to output the first output signal and the second output signal; And 상기 제 1출력신호와 상기 제 2출력신호를 앤드연산하고 일정시간 지연하여 상기 동기 클럭신호를 생성하는 논리연산부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. And a logic calculator configured to AND the first output signal and the second output signal and delay the predetermined time to generate the synchronous clock signal. 제 4항에 있어서, 상기 단위 시간은 상기 데이타의 셋업 타임보다 크거나 갖도록 설정됨을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. 5. The timing margin discrimination circuit of claim 4, wherein the unit time is set to be greater than or equal to the setup time of the data. 제 4항에 있어서, 상기 디지탈 코드 신호의 1비트는 상기 단위 시간 만큼의 시간 간격을 가짐을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. The timing margin discrimination circuit of claim 4, wherein one bit of the digital code signal has a time interval equal to the unit time. 제 4항에 있어서, 상기 지연부는 The method of claim 4, wherein the delay unit 상기 제 1출력신호를 지연하여 서로 다른 단위 시간을 갖는 복수개의 제 1지연신호를 출력하는 제 1단위시간 지연부; 및 A first unit time delay unit configured to delay the first output signal and output a plurality of first delay signals having different unit times; And 상기 제 2출력신호를 지연하여 동일한 단위 시간을 갖는 복수개의 제 2지연신호를 출력하는 제 2단위시간 지연부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. And a second unit time delay unit configured to delay the second output signal and output a plurality of second delay signals having the same unit time. 제 4항에 있어서, 상기 래치부는 상기 복수개의 제 1지연신호와 상기 복수개의 제 2지연신호를 각각 래치하여 복수개의 래치신호를 출력하는 SR 래치임을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. 5. The timing margin discrimination circuit of claim 4, wherein the latch unit is an SR latch which latches the plurality of first delay signals and the plurality of second delay signals, respectively, and outputs a plurality of latch signals. 제 4항에 있어서, 상기 클럭 동기화부는 상기 복수개의 래치신호를 샘플링하여 동일한 타이밍에 상기 디지탈 코드신호를 출력하는 D-플립플롭임을 특징으로 하는 반도체 소자의 타이밍 마진 판별 회로. The timing margin discrimination circuit of claim 4, wherein the clock synchronizer is a D-flip-flop that samples the plurality of latch signals and outputs the digital code signal at the same timing.
KR1020050053931A 2005-06-22 2005-06-22 Circuit for detecting timing margin of semiconductor device KR100636920B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050053931A KR100636920B1 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Circuit for detecting timing margin of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050053931A KR100636920B1 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Circuit for detecting timing margin of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100636920B1 true KR100636920B1 (en) 2006-10-19

Family

ID=37621607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050053931A KR100636920B1 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Circuit for detecting timing margin of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100636920B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101218284B1 (en) * 2011-01-05 2013-01-03 에스케이하이닉스 주식회사 Margin Control System

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000315946A (en) 1999-03-18 2000-11-14 Agilent Technol Inc Clocking system and clocking method
JP2001033521A (en) 1999-07-16 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device and its phase testing method
JP2003043117A (en) 2001-08-02 2003-02-13 Fujitsu Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2003222656A (en) 2001-11-20 2003-08-08 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and its designing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000315946A (en) 1999-03-18 2000-11-14 Agilent Technol Inc Clocking system and clocking method
JP2001033521A (en) 1999-07-16 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device and its phase testing method
JP2003043117A (en) 2001-08-02 2003-02-13 Fujitsu Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2003222656A (en) 2001-11-20 2003-08-08 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and its designing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101218284B1 (en) * 2011-01-05 2013-01-03 에스케이하이닉스 주식회사 Margin Control System

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101629249B1 (en) scan flipflop circuit and scan test circuit
US9494649B2 (en) Adaptive digital delay line for characterization of clock uncertainties
US8116155B2 (en) Apparatus for measuring data setup/hold time
Kim et al. Low-cost gate-oxide early-life failure detection in robust systems
US10024906B2 (en) Timing skew characterization apparatus and method
US20160274178A1 (en) Method, device and computer program product for circuit testing
KR100753036B1 (en) Device for controlling pulse
US6553545B1 (en) Process parameter extraction
US6275428B1 (en) Memory-embedded semiconductor integrated circuit device and method for testing same
KR100636920B1 (en) Circuit for detecting timing margin of semiconductor device
KR100763248B1 (en) Semiconductor memory device and method to embody spa mode of the same
US7171597B2 (en) Input/output compression test circuit
US20020131308A1 (en) Semiconductor Memory
JP5131025B2 (en) Digital signal delay measurement circuit and digital signal delay measurement method
KR20140075347A (en) Semiconductor apparatus
US8578227B2 (en) Delay test device and system-on-chip having the same
US8339155B2 (en) System and method for detecting soft-fails
US5754063A (en) Method and apparatus to measure internal node timing
US7386407B2 (en) Semiconductor device test method using an evaluation LSI
US10911035B1 (en) Fixed-width pulse generator
US20240097661A1 (en) Bi-directional scan flip-flop circuit and method
KR20080003028A (en) Pumping voltage generation circuit
JP4657825B2 (en) Interface circuit of semiconductor device and measuring method
CN112583382A (en) Flip-flop
KR20080079559A (en) Circuit and method for monitoring voltage

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100920

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee