KR100892680B1 - Test circuit - Google Patents

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KR100892680B1 KR1020070103028A KR20070103028A KR100892680B1 KR 100892680 B1 KR100892680 B1 KR 100892680B1 KR 1020070103028 A KR1020070103028 A KR 1020070103028A KR 20070103028 A KR20070103028 A KR 20070103028A KR 100892680 B1 KR100892680 B1 KR 100892680B1
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최홍석
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

A test circuit is provided to monitor each output signal from a plurality of transistor groups having gates arranged in a cross direction in a wafer level, thereby accurately testing a gate arrangement type of transistors. The first detecting unit(20) is comprised of the first transistors. The first transistors are comprised of the first gates arranged in the first direction. The first detecting unit processes an input signal by the first transistor to output the first gate detection signal. The second detecting unit(22) is comprised of the second transistors. The second transistors are comprised of the second gates arranged in the second direction. The second detecting unit processes an input signal by the second transistor to output the second gate detection signal. A comparison unit(24) compares the first gate detection signal with the second gate detection signal to output the comparison result. An edge trigger signal output unit is synchronized with an edge of the first gate detection signal to output a logic signal corresponding to the second gate detection signal.

Description

테스트 회로{TEST CIRCUIT}Test Circuit {TEST CIRCUIT}

본 발명은 테스트 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랜지스터들의 게이트 배치 형태에 따른 특성 차이를 테스트하는 테스트 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a test circuit, and more particularly to a test circuit for testing the characteristic difference according to the gate arrangement of the transistors.

일반적으로, 반도체 메모리 칩 내에는 폴리 게이트(poly gate)가 웨이퍼의 플랫존(flat zone)을 기준으로 수평방향과 수직방향으로 혼재되어 배치된다. 이때, 상기 폴리 게이트들이 모두 동일한 사이즈로 레이아웃된 경우, 공정을 거쳐 형성된 폴리 게이트들도 레이아웃에서 의도한 바와 같이 모두 동일함이 바람직하다. 하지만, 실제 공정에서는 상기 폴리 게이트들이 모두 동일하게 형성되기 힘들며, 특히, 수평방향의 게이트 선폭(gate critical demension)과 수직방향의 게이트 선폭이 서로 다르게 형성될 수 있다.In general, poly gates are mixed in a horizontal direction and a vertical direction with respect to a flat zone of a wafer in a semiconductor memory chip. In this case, when the poly gates are all laid out in the same size, it is preferable that the poly gates formed through the process are also the same as intended in the layout. However, in the actual process, it is difficult for all of the poly gates to be formed identically. In particular, the gate critical demension in the horizontal direction and the gate line width in the vertical direction may be different from each other.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 반도체 메모리 장치에는 웨이퍼(10)의 플랫존(11)을 기준으로 수평방향으로 패터닝(patterning)된 게이트들(12)과 수직방향으로 패터닝된 게이트들(13)이 혼재되어 배치된다.That is, as shown in FIG. 1, in a typical semiconductor memory device, gates 12 patterned in a horizontal direction and gates patterned in a vertical direction with respect to the flat zone 11 of the wafer 10 ( 13) are mixed.

이때, 게이트들(12,13)이 동일 사이즈로 레이아웃되더라도 실제 공정상 수평방향으로 배치된 게이트(12)의 선폭이 약 90nm로 형성되고, 수직방향으로 배치된 게이트(13)의 선폭은 이보다 작은 약 80nm로 형성될 수 있다. 즉, 공정 과정에서 수평방향으로 배치된 게이트(12)와 수직방향으로 배치된 게이트(13)의 선폭 차이가 발생할 수 있다.At this time, even if the gates 12 and 13 are laid out in the same size, the line width of the gate 12 arranged in the horizontal direction is formed to about 90 nm in the actual process, and the line width of the gate 13 arranged in the vertical direction is smaller than this. It may be formed at about 80nm. That is, in the process, the line width difference between the gate 12 arranged in the horizontal direction and the gate 13 arranged in the vertical direction may occur.

이러한 게이트 선폭의 차이는 미세 공정에서 빈번하게 발생할 수 있으며, 동일 특성이 요구되는 트랜지스터들에서 이러한 배치 형태 등에 따른 게이트 선폭 차이가 발생하면 상기 트랜지스터들이 서로 다른 특성을 가질 수 있는 문제점이 있다. 특히, 게이트 선폭이 타겟보다 작아지는 경우, 트랜지스터의 문턱 전압이 낮아지고 턴 오프 상태에서 누설 전류가 증가하므로, 이에 대한 지속적인 모니터링(monitoring)과 개선 작업이 필요하다.Such a difference in gate line width may occur frequently in a micro process, and when the gate line width difference occurs due to such an arrangement type in transistors requiring the same characteristics, the transistors may have different characteristics. In particular, when the gate line width is smaller than the target, the threshold voltage of the transistor is lowered and the leakage current increases in the turn-off state, which requires continuous monitoring and improvement.

종래에 이러한 게이트 선폭의 감소는 현미경을 통해 눈으로 직접 검사하는 방법 등 수동 검사(manual inspection)를 통해 분석되었으나, 분석에 많은 시간이 소요되고, 미세 공정일수록 게이트 선폭에 대한 분석 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.Conventionally, the reduction of the gate line width has been analyzed through manual inspection, such as a method of directly inspecting the eye through a microscope. However, the analysis takes a lot of time, and the finer the process, the less accurate the gate line width is. have.

본 발명은 트랜지스터들의 게이트 선폭의 차이에 따른 트랜지스터들의 특성 차이를 정확하게 모니터링할 수 있는 테스트 회로를 제공한다. 특히, 상기 테스트 회로는 게이트가 웨이퍼 레벨에서 서로 교차되는 방향의 배치 형태를 갖는 경우에 적용될 수 있다.The present invention provides a test circuit capable of accurately monitoring the difference in characteristics of transistors according to the difference in gate line width of the transistors. In particular, the test circuit can be applied when the gates have an arrangement in the direction of crossing each other at the wafer level.

본 발명에 따른 테스트 회로는, 소정 기판상에 제 1 방향으로 배치된 제 1 게이트들로 구성된 제 1 트랜지스터들이 회로적으로 조합되어 구비되며, 상기 조합된 제 1 트랜지스터들로써 입력 신호를 처리하여 제 1 게이트 검출 신호를 출력하는 제 1 검출부; 상기 기판상에 제 2 방향으로 배치된 제 2 게이트들로 구성된 제 2 트랜지스터들이 상기 제 1 검출부와 동일하게 회로적으로 조합되어 구비되며, 상기 조합된 제 2 트랜지스터들로써 상기 입력 신호를 처리하여 제 2 게이트 검출 신호를 출력하는 제 2 검출부; 및 상기 제 1 게이트 검출 신호와 상기 제 2 게이트 검출 신호 간의 차이를 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교부;를 포함함을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a test circuit includes first transistors including first gates disposed in a first direction on a predetermined substrate in a circuit combination, and processes the input signal by using the first transistors. A first detector for outputting a gate detection signal; Second transistors including second gates disposed in a second direction on the substrate are provided in a circuit combination similarly to the first detection unit, and the second signal is processed by the combined second transistors. A second detector for outputting a gate detection signal; And a comparator for comparing a difference between the first gate detection signal and the second gate detection signal and outputting a comparison result.

여기서, 상기 제 1 검출부는, 상기 입력 신호를 지연시키는 제 1 지연부; 및 상기 제 1 지연부의 출력과 상기 입력 신호를 조합하여 상기 제 1 게이트 검출 신호로 출력하는 제 1 조합부;를 포함하며, 상기 제 1 지연부와 상기 제 1 조합부는 상기 제 1 트랜지스터들로 구성됨이 바람직하다.The first detector may include a first delay unit configured to delay the input signal; And a first combination unit combining the output of the first delay unit and the input signal and outputting the first gate detection signal, wherein the first delay unit and the first combination unit are configured as the first transistors. This is preferred.

그리고, 상기 제 2 검출부는, 상기 제 1 지연부와 동일한 구조로써 상기 입력 신호를 지연시키는 제 2 지연부; 및 상기 제 1 조합부와 동일한 구조로써 상기 제 2 지연부의 출력과 상기 입력 신호를 조합하여 상기 제 2 게이트 검출 신호로 출력하는 제 2 조합부;를 포함하며, 상기 제 2 지연부와 상기 제 2 조합부는 상기 제 2 트랜지스터들로 구성됨이 바람직하다.The second detector may include a second delay unit configured to delay the input signal with the same structure as the first delay unit; And a second combiner configured to combine the output of the second delay unit and the input signal and output the second gate detection signal in the same structure as the first combiner. Preferably, the combination portion is composed of the second transistors.

또한, 상기 비교부는 상기 제 1 게이트 검출 신호의 에지에 동기되어 상기 제 2 게이트 검출 신호에 대응되는 논리 신호를 출력하는 에지 트리거 신호 출력부를 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 비교부는 상기 제 2 게이트 검출 신호를 조절하여 상기 제 1 게이트 검출 신호와 상기 제 2 게이트 검출 신호 간의 마진을 조절하는 마진 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 마진 조절부는 상기 제 2 게이트 검출 신호를 소정 지연시켜 상기 에지 트리거 신호 출력부로 전달함이 바람직하다.The comparator may include an edge trigger signal output unit configured to output a logic signal corresponding to the second gate detection signal in synchronization with an edge of the first gate detection signal. The comparator may further include a margin controller configured to adjust a margin between the first gate detection signal and the second gate detection signal by adjusting the second gate detection signal. The margin controller preferably delays the second gate detection signal to the edge trigger signal output unit.

한편, 상기 제 1 및 제 2 게이트들은 상기 기판상에 서로 직교되는 방향으로 배치됨이 바람직하다.Meanwhile, the first and second gates are preferably arranged in a direction orthogonal to each other on the substrate.

본 발명은 서로 다른 선폭을 갖는 게이트, 특히, 웨이퍼 레벨에서 서로 교차되는 방향으로 배치되는 게이트를 갖는 다수의 트랜지스터 그룹에서 각각 출력되는 신호를 모니터링함으로써, 트랜지스터들의 게이트 배치 형태에 따른 특성 차이를 정확하게 테스트할 수 있는 효과가 있다.The present invention accurately tests the difference in characteristics of gate arrangements of transistors by monitoring signals output from a plurality of transistor groups each having gates having different line widths, particularly gates arranged in cross directions at the wafer level. It can work.

본 발명은 선폭이 서로 다른 게이트를 갖는 트랜지스터들의 특성 차이를 모 니터링할 수 있는 테스트 회로를 개시한다. 특히, 본 발명에 따른 테스트 회로는 제 1 방향으로 형성되는 게이트를 갖는 트랜지스터들과 제 2 방향으로 형성되는 게이트를 갖는 트랜지스터들을 각각 동일한 입력을 받는 동일 회로로 구성하여 두 회로의 출력 신호를 비교함으로써, 배치 형태에 따른 트랜지스터의 특성 변화를 검출하는 구성을 갖는다. 여기서, 본 발명에 따른 테스트 회로는 하나의 패키지에 포함되는 셀 단위, 다수의 상기 셀 단위, 또는 웨이퍼 단위로 구성될 수 있으며, 이와 다르게 상기 셀 또는 웨이퍼에 외부적으로 접속 가능한 테스트 보드 상에 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 테스트 회로에 구비되는 트랜지스터들은 테스트할 트랜지스터들이 모델링된 것이다. 상기 구성은 본 발명의 기술을 이해한 자라면 자명하게 실시할 수 있을 것이다.The present invention discloses a test circuit capable of monitoring the difference in characteristics of transistors having gates with different line widths. In particular, the test circuit according to the present invention compares the output signals of the two circuits by configuring the transistors having the gate formed in the first direction and the transistors having the gate formed in the second direction, respectively, with the same circuit receiving the same input. And a configuration for detecting a change in characteristics of the transistor in accordance with the arrangement. Here, the test circuit according to the present invention may be configured in a cell unit, a plurality of the cell unit, or a wafer unit included in one package, alternatively configured on a test board externally connected to the cell or wafer. Can be. In addition, the transistors included in the test circuit according to the present invention are modeled by the transistors to be tested. The above configuration will be apparent to those skilled in the art.

구체적으로, 도 2의 실시 예는 검출부들(20,22)과, 비교부(24)를 포함한다.In detail, the embodiment of FIG. 2 includes detectors 20 and 22 and a comparator 24.

검출부(20)는 제 1 방향으로 배치된 게이트로 구성되는 다수의 트랜지스터가 회로적으로 조합된 것이며, 검출부(22)는 제 2 방향으로 배치된 게이트로 구성되는 다수의 트랜지스터가 회로적으로 조합된 것이다. 여기서, 검출부(20)와 검출부(22)는 동일한 부품들이 동일한 조합을 이루는 것이며, 다만 동일한 입력 IN을 받더라도 게이트의 배치 방향에 차이를 가짐으로써 배치 방향에 따른 선폭 차이에 기인한 서로 다른 출력을 가질 수 있다. 이때, 입력 신호 IN는 테스트 모드시 외부로부터 입력되는 신호임이 바람직하다.The detector 20 is a circuit combination of a plurality of transistors composed of gates arranged in the first direction, the detector 22 is a circuit combination of a plurality of transistors composed of gates arranged in the second direction. will be. Here, the detector 20 and the detector 22 have the same components in the same combination, but have different outputs due to the difference in the line widths according to the arrangement direction by having a difference in the arrangement direction of the gate even when receiving the same input IN. Can be. At this time, the input signal IN is preferably a signal input from the outside in the test mode.

비교부(24)는 검출부들(20,22)의 출력 VGO, HGO 차이를 비교함으로써, 서로 다른 배치 방향에 따른 선폭 차이에 기인한 검출부들(20,22)의 출력 특성 차이를 비교한 결과 CDLOW를 출력한다.The comparison unit 24 compares the output VGO and HGO differences of the detection units 20 and 22 to compare the output characteristic differences of the detection units 20 and 22 due to the difference in line widths according to different arrangement directions. Outputs

보다 구체적으로 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보면, 검출부(20)는 회로적으로 조합된 다수의 제 1 트랜지스터를 구비하며, 제 1 트랜지스터들로써 입력 신호 IN를 처리하여 게이트 검출 신호 VGO로 출력한다. 여기서, 각 제 1 트랜지스터는 게이트가 소정 기판상에 제 1 방향으로 레이아웃된 상태에서 공정을 거쳐 형성되며, 제 1 방향은 일 예로 반도체 웨이퍼의 플랫존을 기준으로 수직방향에 대응될 수 있다.More specifically, referring to FIGS. 3 and 4, the detector 20 includes a plurality of first transistors that are circuitally combined, and processes the input signal IN with the first transistors to output the gate detection signal VGO. Here, each of the first transistors is formed through a process in which a gate is laid out in a first direction on a predetermined substrate, and the first direction may correspond to a vertical direction based on, for example, the flat zone of the semiconductor wafer.

이러한 검출부(20)는 제 1 트랜지스터들의 게이트 특성을 나타낼 수 있는 신호를 출력하도록 구성될 수 있으며, 그 예로서 입력 신호 IN를 제 1 트랜지스터들로써 지연시켜 출력하는 구성이 제시될 수 있다.The detector 20 may be configured to output a signal that may indicate gate characteristics of the first transistors, and as an example, a configuration of delaying and outputting the input signal IN as the first transistors may be presented.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 검출부(20)는 입력 신호 IN를 지연시켜 지연 신호 VGDLY로 출력하는 지연부(30)와, 입력 신호 IN와 지연 신호 VGDLY를 조합하여 펄스인 게이트 검출 신호 VGO로 출력하는 조합부(31)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, as illustrated in FIG. 3, the detector 20 delays the input signal IN and outputs the delay signal VGDLY, and the gate detection signal VGO that is a pulse by combining the input signal IN and the delay signal VGDLY. It can be configured to include a combination unit 31 for outputting.

여기서, 지연부(30)는 일 예로, 입력 신호 IN를 입력받아 이를 지연시키는 인버터 체인으로 구성될 수 있으며, 인버터 체인을 구성하는 각 인버터(INV1)는 제 1 트랜지스터들로 구성될 수 있다. 또한, 지연부(30)는 다른 예로, 입력 신호 IN가 입력되는 입력단과 지연 신호 VGDLY가 출력되는 출력단 사이 노드에 병렬 연결되는 다수의 모스 캐패시터 쌍으로 구성될 수 있다. 여기서, 각 모스 캐패시터 쌍은 풀 업 모스 캐패시터와 풀 다운 모스 캐패시터로 구성될 수 있으며, 풀 업 및 풀 다운 모스 캐패시터는 각각 제 1 트랜지스터로 구성될 수 있다.For example, the delay unit 30 may be configured as an inverter chain that receives an input signal IN and delays the input signal IN, and each inverter INV1 constituting the inverter chain may be configured as first transistors. In another example, the delay unit 30 may include a plurality of MOS capacitor pairs connected in parallel to a node between an input terminal to which an input signal IN is input and an output terminal to which a delay signal VGDLY is output. Here, each MOS capacitor pair may be composed of a pull up MOS capacitor and a pull down MOS capacitor, and each of the pull up and pull down MOS capacitors may be configured as a first transistor.

그리고, 조합부(31)는 입력 신호 IN와 지연부(30)의 출력을 낸드 조합하는 낸드 게이트(NA1)와, 낸드 게이트(NA1)의 출력을 반전하여 게이트 검출 신호 VGO로 출력하는 인버터(INV2)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 낸드 게이트(NA1)와 인버터(INV2)는 제 1 트랜지스터들로 구성됨이 바람직하다.The combination unit 31 is a NAND gate NA1 for NAND combining the input signal IN and the output of the delay unit 30, and an inverter INV2 that inverts the output of the NAND gate NA1 and outputs the gate detection signal VGO. It may be configured to include). Here, the NAND gate NA1 and the inverter INV2 may be configured of first transistors.

검출부(22)는 회로적으로 검출부(20)와 동일하게 조합된 다수의 제 2 트랜지스터를 구비하며, 제 2 트랜지스터들로써 입력 신호 IN를 처리하여 게이트 검출 신호 HGO로 출력한다. 여기서, 각 제 2 트랜지스터는 게이트가 소정 기판상에 제 2 방향으로 레이아웃된 상태에서 공정을 거쳐 형성되며, 제 2 방향은 일 예로 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 기준으로 수평방향에 대응될 수 있다. 그리고, 각 제 2 트랜지스터는 각 제 1 트랜지스터와 일대일 대응되어 동일한 사이즈로 레이아웃됨이 바람직하다.The detector 22 includes a plurality of second transistors that are circuitically combined in the same manner as the detector 20, and processes the input signal IN with the second transistors, and outputs the input signal IN as the gate detection signal HGO. Here, each of the second transistors is formed through a process in which a gate is laid out in a second direction on a predetermined substrate, and the second direction may correspond to a horizontal direction based on, for example, the flat zone of the semiconductor wafer. Each of the second transistors may be one-to-one correspondence with each of the first transistors and be laid out in the same size.

이러한 검출부(22)는 제 2 트랜지스터들의 게이트 특성을 나타낼 수 있는 신호를 출력하도록 구성될 수 있으며, 검출부(20)와 동일한 구조를 갖는다. 예를 들어, 검출부(20)가 입력 신호 IN를 제 1 트랜지스터들로써 지연시켜 출력하는 구성인 경우, 제 1 트랜지스터들과 동일한 구조를 갖는 제 2 트랜지스터들로써 입력 신호 IN를 지연시켜 출력하는 검출부(22)의 구성이 제시될 수 있다.The detector 22 may be configured to output a signal indicating the gate characteristics of the second transistors, and may have the same structure as the detector 20. For example, when the detector 20 is configured to delay and output the input signal IN with the first transistors, the detector 22 may delay and output the input signal IN with second transistors having the same structure as the first transistors. The configuration of can be presented.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 검출부(22)는 입력 신호 IN를 지연시키는 지연부(32)와, 입력 신호 IN와 지연부(32)의 출력을 조합하여 펄스인 게이트 검출 신호 VGO로 출력하는 조합부(33)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the detector 22 combines the delay unit 32 for delaying the input signal IN and the output of the input signal IN and the delay unit 32 to output the pulse detection gate VGO. It can be configured to include a combination unit 33.

여기서, 지연부(32)는 지연부(30)와 동일한 구조를 이루는 제 2 트랜지스터 들을 포함한다. 예를 들어, 지연부(32)는 인버터 체인으로 구성될 수 있으며, 인버터 체인을 구성하는 각 인버터(INV3)는 제 2 트랜지스터들로 구성될 수 있다.Here, the delay unit 32 includes second transistors having the same structure as the delay unit 30. For example, the delay unit 32 may be configured as an inverter chain, and each inverter INV3 constituting the inverter chain may be configured as second transistors.

그리고, 조합부(33)는 조합부(31)와 동일한 구조를 이루는 제 2 트랜지스터들을 포함한다. 예를 들어, 조합부(33)는 입력 신호 IN와 지연부(32)의 출력을 낸드 조합하는 낸드 게이트(NA2)와, 낸드 게이트(NA2)의 출력을 반전하여 게이트 검출 신호 HGO로 출력하는 인버터(INV4)를 포함하여 구성될 수 있으며, 낸드 게이트(NA2)와 인버터(INV4)는 제 2 트랜지스터들로 구성될 수 있다.The combiner 33 includes second transistors having the same structure as the combiner 31. For example, the combiner 33 performs an NAND gate NA2 for NAND combining the input signal IN and the output of the delay unit 32, and an inverter for inverting the output of the NAND gate NA2 and outputting the gate detection signal HGO. And an INV4, and the NAND gate NA2 and the inverter INV4 may be configured as second transistors.

비교부(24)는 검출부(20)에서 출력된 게이트 검출 신호 VGO와 검출부(22)에서 출력된 게이트 검출 신호 HGO 간의 차이를 비교하여 출력 신호 CDLOW로 출력한다. 여기서, 게이트 검출 신호 VGO, HGO가 검출부(20,22)를 통하여 각각 지연된 신호인 경우, 비교부(24)는 이러한 두 게이트 검출 신호 VGO, HGO 간의 지연 차를 비교하여 출력 신호 CDLOW로 출력할 수 있다.The comparator 24 compares the difference between the gate detection signal VGO output from the detector 20 and the gate detection signal HGO output from the detector 22 and outputs the difference as the output signal CDLOW. Here, when the gate detection signals VGO and HGO are delayed signals through the detectors 20 and 22, respectively, the comparator 24 may compare the delay differences between the two gate detection signals VGO and HGO and output the output signal CDLOW. have.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 비교부(24)는 게이트 검출 신호 VGO와 게이트 검출 신호 HGO 간의 차이에 마진을 두기 위한 마진 조절부(40)와, 게이트 검출 신호 HGO의 에지에 동기되어 마진 조절부(40)의 출력 VGOD 상태에 대응되는 출력 신호 CDLOW를 출력하는 에지 트리거 신호 출력부(42)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the comparator 24 has a margin adjusting unit 40 for margining the difference between the gate detection signal VGO and the gate detection signal HGO, and a margin synchronized with the edge of the gate detection signal HGO. And an edge trigger signal output unit 42 for outputting an output signal CDLOW corresponding to the output VGOD state of the controller 40.

여기서, 마진 조절부(40)는 두 게이트 검출 신호 VGO, HGO 간의 차이의 마진을 두기 위하여 게이트 검출 신호 VGO를 소정 지연시켜 지연 게이트 검출 신호 VGOD로 출력하는 구성을 가질 수 있다.Here, the margin controller 40 may be configured to delay the gate detection signal VGO by a predetermined delay and output the delayed gate detection signal VGOD in order to provide a margin of a difference between the two gate detection signals VGO and HGO.

그리고, 에지 트리거 신호 출력부(42)는 게이트 검출 신호 HGO의 라이징 에 지에 동기되어 지연 게이트 검출 신호 VGOD의 상태에 대응되는 논리 레벨을 갖는 출력 신호 CDLOW를 출력한다. 즉, 에지 트리거 신호 출력부(42)는 게이트 검출 신호 HGO가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하는 시점에 지연 게이트 검출 신호 VGOD의 논리 레벨에 대응되는 출력 신호 CDLOW를 출력한다.The edge trigger signal output section 42 outputs an output signal CDLOW having a logic level corresponding to the state of the delay gate detection signal VGOD in synchronization with the rising edge of the gate detection signal HGO. That is, the edge trigger signal output section 42 outputs the output signal CDLOW corresponding to the logic level of the delay gate detection signal VGOD at the time when the gate detection signal HGO transitions from the low level to the high level.

이러한 도 3 및 도 4와 같은 구성을 갖는 본 발명의 테스트 회로는 기판상에 형성된 제 1 트랜지스터들의 게이트 패턴과 제 2 트랜지스터들의 게이트 패턴 간의 사이즈 차에 따라 도 5a 또는 도 5b와 같은 출력 특성을 갖는다.The test circuit of the present invention having the configuration as shown in FIGS. 3 and 4 has an output characteristic as shown in FIG. 5A or 5B according to the size difference between the gate pattern of the first transistors and the gate pattern of the second transistors formed on the substrate. .

우선, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 트랜지스터들이 특성 차이로 인하여 지연부(30)에서 출력되는 지연 신호 VGDLY가 지연부(33)에서 출력되는 지연 신호 HGDLY에 비해 훨씬 더 적게 지연되는 경우가 발생할 수 있다.First, as shown in FIG. 5A, the delay signal VGDLY output from the delay unit 30 is much less than the delay signal HGDLY output from the delay unit 33 due to the difference in characteristics of the first and second transistors. May occur.

이 경우, 조합부(31)에서 출력되는 게이트 검출 신호 VGO의 라이징 시점이 조합부(33)에서 출력되는 게이트 검출 신호 HGO의 라이징 시점보다 훨씬 빠르며, 게이트 검출 신호 VGO가 마진 조절부(40)를 거치더라도 마진 조절부(40)에서 출력되는 지연 게이트 검출 신호 VGOD의 라이징 시점이 게이트 검출 신호 HGO의 라이징 시점보다 빠르게 형성된다.In this case, the rising time of the gate detection signal VGO output from the combining unit 31 is much faster than the rising time of the gate detection signal HGO output from the combining unit 33, and the gate detection signal VGO is applied to the margin adjusting unit 40. Even if it is through, the rising time of the delay gate detection signal VGOD output from the margin adjusting unit 40 is formed earlier than the rising time of the gate detection signal HGO.

그에 따라, 게이트 검출 신호 HGO의 라이징 에지에서 지연 게이트 검출 신호 VGOD가 하이 레벨 상태이므로, 출력 신호 CDLOW는 하이 레벨, 즉, 논리 레벨 '1'로 출력된다.Accordingly, since the delay gate detection signal VGOD is at the high level at the rising edge of the gate detection signal HGO, the output signal CDLOW is output at a high level, that is, a logic level '1'.

이와 같이, 출력 신호 CDLOW가 하이 레벨로 출력된 경우, 제 1 및 제 2 트랜 지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼이 동일하게 레이아웃되었으나 실제 공정을 거쳐 기판상에 형성된 제 1 및 제 2 트랜지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼의 차이가 크다고 판단될 수 있다. 특히, 도 3 및 도 4의 구성은 제 2 트랜지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼을 기준으로 제 1 트랜지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼을 비교하는 구성이므로, 출력 신호 CDLOW가 하이 레벨인 경우 제 1 트랜지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼이 제 2 트랜지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼보다 작게 형성됨을 알 수 있다.As such, when the output signal CDLOW is output at a high level, the gate-critical dimensions of the first and second transistors are identically laid out, but the gate-critical dimensions of the first and second transistors formed on the substrate through the actual process. Can be judged to be large. In particular, since the configuration of FIGS. 3 and 4 compares the gate critical dimension of the first transistors based on the gate critical dimension of the second transistors, the gate critical decode of the first transistors when the output signal CDLOW is high level. It can be seen that the junction is formed smaller than the gate critical dimension of the second transistors.

반면에, 도 5b에 도시된 바와 같이, 지연부(30)에서 출력되는 지연 신호 VGDLY와 지연부(33)에서 출력되는 지연 신호 HGDLY의 지연 차가 거의 동일한 경우, 마진 조절부(40)를 통해 출력되는 지연 게이트 검출 신호 VGOD의 라이징 시점이 게이트 검출 신호 HGO의 라이징 시점보다 늦게 형성된다.On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the delay difference between the delay signal VGDLY output from the delay unit 30 and the delay signal HGDLY output from the delay unit 33 is substantially the same, the output is performed through the margin controller 40. The rising time of the delayed gate detection signal VGOD is formed later than the rising time of the gate detection signal HGO.

그에 따라, 게이트 검출 신호 HGO의 라이징 에지에서 지연 게이트 검출 신호 VGOD가 로우 레벨 상태이므로, 출력 신호 CDLOW는 로우 레벨, 즉, 논리 레벨 '0'으로 출력된다.Accordingly, since the delay gate detection signal VGOD is at the low level at the rising edge of the gate detection signal HGO, the output signal CDLOW is output at a low level, that is, a logic level '0'.

이와 같이, 출력 신호 CDLOW가 로우 레벨로 출력된 경우, 제 1 및 제 2 트랜지스터들의 게이트 크리티컬 디맨젼의 차이를 무시해도 될 정도로 거의 차이가 없다고 판단될 수 있다.As such, when the output signal CDLOW is output at a low level, it may be determined that there is almost no difference such that the difference between the gate critical dimensions of the first and second transistors can be ignored.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 테스트 회로는 제 1 트랜지스터들로 이루어진 제 1 회로의 출력과, 제 1 회로와 동일한 조합의 제 2 트랜지스터들로 이루어진 제 2 회로의 출력을 비교함으로써, 제 1 및 제 2 트랜지스터들 간의 게이트 선폭 차이가 있는지 쉽게 검출할 수 있다.As described above, the test circuit of the present invention compares the output of the first circuit composed of the first transistors with the output of the second circuit composed of the second transistors of the same combination as the first circuit. It is easy to detect whether there is a gate line width difference between the second transistors.

여기서, 제 1 및 제 2 트랜지스터들은 서로 동일한 사이즈를 갖고 게이트 방향만 다르게 레이아웃되며, 일 예로, 제 1 트랜지스터들의 게이트는 웨이퍼 플랫존을 기준으로 수직 방향으로 레이아웃될 수 있고, 제 2 트랜지스터들의 게이트는 상기 웨이퍼 플랫존을 기준으로 수평 방으로 레이아웃될 수 있다.Here, the first and second transistors have the same size and are differently laid out only in the gate direction. For example, the gates of the first transistors may be laid out in a vertical direction with respect to the wafer flat zone, and the gates of the second transistors may be laid out. It may be laid out in a horizontal room based on the wafer flat zone.

본 발명의 테스트 회로는 이러한 게이트 배치 형태에 따른 트랜지스터들의 특성 차이를 알 수 있는 출력 신호 CDLOW로 출력함으로써, 출력 신호 CDLOW의 상태로써 게이트 배치 형태에 따른 트랜지스터의 특성 차이를 정확하게 모니터링할 수 있는 효과가 있다.The test circuit of the present invention outputs the output signal CDLOW which shows the difference in characteristics of the transistors according to the gate arrangement type, so that the characteristic difference of the transistor according to the gate arrangement type can be accurately monitored as the output signal CDLOW state. have.

또한, 본 발명의 테스트 회로는 입력 신호 IN의 입력에 따라 게이트 배치 형태에 따른 트랜지스터들의 특성 차이를 알 수 있는 출력 신호 CDLOW를 출력하므로, 웨이퍼 상태에서 수동 검사를 진행할 필요가 없을 뿐만 아니라 개발 기간 중에 필요할 때마다 상기 트랜지스터들의 특성을 테스트할 수 있다. 따라서, 상기 트랜지스터들의 특성 차이를 쉽게 모니터링할 수 있고, 개발 피드백이 용이하며, 개발 기간도 단축되는 효과가 있다.In addition, the test circuit of the present invention outputs the output signal CDLOW which shows the difference in the characteristics of the transistors according to the gate arrangement according to the input of the input signal IN, thus eliminating the need for manual inspection in the wafer state and during the development period. Whenever necessary, the characteristics of the transistors can be tested. Therefore, the difference in characteristics of the transistors can be easily monitored, development feedback is easy, and the development period can be shortened.

도 1은 일반적인 반도체 메모리 장치의 웨이퍼 상에 형성되는 트랜지스터들의 게이트 배치 형태에 따른 게이트 패턴 사이즈 차이를 나타내는 평면도.1 is a plan view illustrating a gate pattern size difference according to a gate arrangement of transistors formed on a wafer of a general semiconductor memory device.

도 2는 본 발명의 테스트 회로를 나타내는 회로도.2 is a circuit diagram showing a test circuit of the present invention.

도 3은 도 2의 검출부들(20,22)의 상세 구성을 나타내는 회로도.3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the detectors 20 and 22 of FIG.

도 4는 도 2의 비교부(24)의 상세 구성을 나타내는 블럭도.4 is a block diagram showing a detailed configuration of the comparison unit 24 of FIG.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 테스트 회로의 게이트 패턴 사이즈 차이에 따른 출력 특성을 나타내는 파형도.5A and 5B are waveform diagrams showing output characteristics according to gate pattern size differences of the test circuit of the present invention.

Claims (7)

소정 기판상에 제 1 방향으로 배치된 제 1 게이트들로 구성된 제 1 트랜지스터들이 회로적으로 조합되어 구비되며, 상기 조합된 제 1 트랜지스터들로써 입력 신호를 처리하여 제 1 게이트 검출 신호를 출력하는 제 1 검출부;First transistors comprising first gates disposed in a first direction on a predetermined substrate are provided in a circuit-combined manner, and the first transistors process an input signal with the combined first transistors to output a first gate detection signal. Detection unit; 상기 기판상에 제 2 방향으로 배치된 제 2 게이트들로 구성된 제 2 트랜지스터들이 상기 제 1 검출부와 동일하게 회로적으로 조합되어 구비되며, 상기 조합된 제 2 트랜지스터들로써 상기 입력 신호를 처리하여 제 2 게이트 검출 신호를 출력하는 제 2 검출부; 및Second transistors including second gates disposed in a second direction on the substrate are provided in a circuit combination similarly to the first detection unit, and the second signal is processed by the combined second transistors. A second detector for outputting a gate detection signal; And 상기 제 1 게이트 검출 신호와 상기 제 2 게이트 검출 신호 간의 차이를 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교부;를 포함하고,And a comparison unit comparing the difference between the first gate detection signal and the second gate detection signal and outputting a comparison result. 상기 비교부는 상기 제 1 게이트 검출 신호의 에지에 동기되어 상기 제 2 게이트 검출 신호에 대응되는 논리 신호를 출력하는 에지 트리거 신호 출력부를 포함함을 특징으로 하는 테스트 회로.And the comparing unit includes an edge trigger signal output unit configured to output a logic signal corresponding to the second gate detection signal in synchronization with an edge of the first gate detection signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 검출부는,The first detection unit, 상기 입력 신호를 지연시키는 제 1 지연부; 및A first delay unit delaying the input signal; And 상기 제 1 지연부의 출력과 상기 입력 신호를 조합하여 상기 제 1 게이트 검출 신호로 출력하는 제 1 조합부;를 포함하며,And a first combining unit combining the output of the first delay unit and the input signal to output the first gate detection signal. 상기 제 1 지연부와 상기 제 1 조합부는 상기 제 1 트랜지스터들로 구성됨을 특징으로 하는 테스트 회로.And the first delay unit and the first combination unit are configured of the first transistors. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 2 검출부는,The second detection unit, 상기 제 1 지연부와 동일한 구조로써 상기 입력 신호를 지연시키는 제 2 지연부; 및A second delay unit configured to delay the input signal with the same structure as the first delay unit; And 상기 제 1 조합부와 동일한 구조로써 상기 제 2 지연부의 출력과 상기 입력 신호를 조합하여 상기 제 2 게이트 검출 신호로 출력하는 제 2 조합부;를 포함하며,And a second combiner configured to combine the output of the second delay unit and the input signal and output the second gate detection signal in the same structure as the first combiner. 상기 제 2 지연부와 상기 제 2 조합부는 상기 제 2 트랜지스터들로 구성됨을 특징으로 하는 테스트 회로.And the second delay unit and the second combination unit are configured of the second transistors. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교부는 상기 제 2 게이트 검출 신호를 조절하여 상기 제 1 게이트 검출 신호와 상기 제 2 게이트 검출 신호 간의 마진을 조절하는 마진 조절부를 더 포함함을 특징으로 하는 테스트 회로.The comparator further includes a margin controller configured to adjust the second gate detection signal to adjust a margin between the first gate detection signal and the second gate detection signal. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 마진 조절부는 상기 제 2 게이트 검출 신호를 소정 지연시켜 상기 에지 트리거 신호 출력부로 전달함을 특징으로 하는 테스트 회로.And the margin controller transfers the second gate detection signal to the edge trigger signal output unit by a predetermined delay. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 게이트들은 상기 기판상에 서로 직교되는 방향으로 배치됨을 특징으로 하는 테스트 회로.And the first and second gates are disposed on the substrate in a direction orthogonal to each other.
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