KR19990071880A - 집적회로검사방법 - Google Patents

Abstract

다수의 부회로를 포함하는 집적 회로를 검사하기 위한 방법은 적어도 하나의 부회로로의 공급 전류의 측정을 포함한다. 나머지 부회로가 동작하고 있는 동안, 공급 전류가 흐르는 공급 라인의 한 세그먼트에 걸친 전압을 측정함으로써 이 공급 전류는 측정된다. 이 공급 라인은 전압의 측정을 용이하게 하기 위한 어떠한 부가적인 소자도 포함하지 않는다.

Description

집적 회로 검사 방법

이러한 방법 및 회로는 일본 특허 출원 JP-A 62-278473호에 공지되어 있다. 공지된 회로는 다수의 부회로 및 전류-검출 회로를 포함한다. 각각의 부회로는 부회로에 전력(power)을 제공하기 위하여 부회로를 전류-검출 회로에 접속할 수 있는 제어 가능한 스위치를 그 공급 라인에 구비하고 있다. 어떤 한 순간에 있어서, 하나 이상의 부회로는 전류-검출 회로에 연결되고 전류-검출 회로는 이들 연결된 부회로로의 전류를 측정한다. 연결되지 않은 부회로는 전력을 수신하지 못하며 그 결과 동작하지 못한다. 상기 공지의 회로는 부회로의 공급 라인의 제어 가능한 스위치가 닫힌(closed) 경우에도 이러한 스위치가 부회로의 동작(behavior)에 영향을 미친다는 결점을 갖는다. 구현에 따라서, 상기 스위치는 공급 라인에서 전압 강하를 유발하여 부회로의 동적 동작에 부정적인 영향을 끼친다. 실제에 있어서 한 번에 하나의 부회로로 유입되는 전류를 측정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이렇게 하는 것이 전류의 가장 정확한 측정을 제공할 것이 때문이다. 상기 공지의 회로는 전류-검출 유닛에 연결된 부회로만이 동작하고 나머지 부회로는 동작하지 않는다는 단점을 갖는다. 부회로가 예를들면 복합 아날로그 집적 회로의 경우에서처럼 밀접하게(tightly) 연결되어 있는 경우, 동작하지 않는 부회로는 다른 동작중인 부회로에서의 전류 소비에 예상 불가능한 영향을 미치게 되고 심지어 부회로에 손상을 줄 수도 있을 것이다.

본 발명은, 다수의 부회로(sub-circuits)를 포함하는 집적 회로 검사 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 부회로의 제 1의 부회로의 공급 라인(supply line)에서의 제 1의 공급 전류(supply current)의 측정을 포함한다.

또한 본 발명은 다수의 부회로를 포함하며 부회로의 적어도 하나의 공급 라인의 공급 전류를 측정하기 위한 전류 측정 장치를 포함하는 집적 회로에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 응용을 나타내는 개략적인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 전류-측정 장치의 개략적인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 전류-측정 장치의 대안을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 전류-측정 장치의 대안의 구현을 도시하는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 전류-측정 장치를 제어하는 신호의 시간도.

도 6은 본 발명에 따른 집적 회로의 소자 일부를 나타내는 도면.

도 7은 신호 전류에 대한 본 발명의 응용을 개략적으로 나타내는 도면.

본 발명의 목적은 회로에 적은 영향을 미치며 공지의 방법보다 더 알맞은 방법을 제공하는 것이다. 본 목적은 본 발명에 따른 방법에서 실현되는데 상기 방법은 모든 부회로가 동작하는 동안, 공급 라인의 한 세그먼트(segment)에 걸친 제 1의 전압이 측정되는 점과, 제 1의 공급 전류의 측정이 상기 공급 라인의 세그먼트의 제 1의 전압 및 저항에 기초해서 수행되는 점을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 방법은 부회로의 공급 라인에 어떠한 부가적인 소자도 도입되지 않는다는 이점을 갖는다. 본 방법은 공급 라인의 본질적으로 존재하는 저항으로 인해 공급 라인 자체에서 전압 강하가 발생하는 효과를 사용한다. 공급 라인의 소정의 세그먼트에 대한 전압 강하를 측정한 후에, 공급 전류는 공급 라인의 저항값에 기초해서 계산될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 다른 이점은 부회로가, 그 공급 전류가 측정되지 않은 상황에서도 동작 상태로 계속 유지되는 점이다. 이것은 모든 부회로 사이의 가능한 상호작용이 정규 동작 모드에 있는 것처럼 유지되고 어떠한 예측 불가능한 전류도 흐르지 않을 것이라는 것을 의미한다.

부회로 중 제 2의 부회로의 공급 라인의 제 2의 공급 전류의 측정을 포함하는 본 발명에 따른 일 실시예는 상기 제 2의 부회로의 공급 라인의 한 세그먼트에 걸친 제 2의 전압이 측정되는 점과, 단일의 전압 측정 장치를 제 1의 공급 라인 및 제 2의 공급 라인 각각에 연속적으로 연결함으로써 제 1 및 제 2의 전압이 측정되는 점을 특징으로 한다. 단일의 전압 측정 장치는 이제 각각 개별적인 세그먼트에 대한 전압 측정 장치 대신, 부회로의 공급 라인의 여러 세그먼트에 걸쳐 전압을 측정할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예는 적어도 하나의 전압의 차동 트랜지스터 쌍에 의해 측정되는 점을 특징으로 한다. 실제에 있어서의 회로의 형태(topology) 및 이들을 제조하기 위한 공정은 차동 트랜지스터 쌍이 측정될 전압값의 범위에 대해 이용될 수 있도록 한다. 차동 트랜지스터 쌍은 두 개의 트랜지스터만으로 이루어진 아주 단순한 장치이며 따라서 회로에 대해 아주 적은 수의 부가적인 소자를 필요로 할 것이다. 또한 차동 쌍의 입력 임피던스는 공급 라인에 의해 공급되는 부회로에 비해 아주 크며 차동 쌍에 의한 공급 라인에 대한 어떠한 현저한 영향도 없을 것이다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예는 적어도 하나의 전압이 하기의 단계에서 측정되는 점을 특징으로 한다:

- 차동 트랜지스터 쌍의 제 1의 입력을 특정 세그먼트의 제 1의 측에 연결하고, 상기 차동 트랜지스터 쌍의 제 2의 입력을 상기 특정 세그먼트의 제 2의 측에 연결하여 제 1의 측정을 수행하는 단계와,

- 상기 차동 트랜지스터 쌍의 제 1의 입력을 상기 특정 세그먼트의 제 2의 측에 연결하고, 상기 트랜지스터 쌍의 제 2의 입력을 상기 특정 세그먼트의 제 1의 측에 연결하여 제 2의 측정을 수행하는 단계와,

- 상기 특정 세그먼트에 대한 측정된 전압으로 사용하기 위한 결과로 상기 제 1의 측정 및 제 2의 측정을 결합하는 단계.

본 실시예에 있어서, DC-측정의 정확성은 상기 특정 세그먼트에 대한 상호 교환된 결합으로 두 측정을 수행하여, 차동 트랜지스터 쌍의 오프셋을 제거함으로써 증가된다. 이 오프셋은 두 측정에서 존재하며 두 측정을 결합함으로써 제거될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예는 공급 전류가 특정 공급 전류 측정 범위와 비교되고 만약 공급 전류가 상기 범위밖에 있으면 회로가 무시되는 점을 특징으로 한다. 측정된 공급 전류를, 예상되는 값인, 기준과 비교함으로써, 회로에서의 결함(faults)은 검출될 수 있고 만약 존재한다면 회로는 불합격 판정(rejection)될 수 있다. 회로에서의 결함은 완전히 정확한 회로에서의 공급 전류로부터 공급 전류의 일탈(deviation)을 유도할 것이다. 공급 전류를 정확하게 측정함으로써, 회로에서의 이러한 결함의 존재는 측정될 수 있다. 이러한 테스트의 정확성은 상기 회로를 각각이 원래 회로보다 적은 소자를 구비하는 다수의 부회로로 분할함으로써 증가될 수 있다. 이때 결함으로 인한 일탈은 많은 소자를 구비하는 큰 회로의 상황과 비교해서 더 잘 구별될 수 있다. 본 발명에 따른 이 방법은 제조 공정의 여러 단계에서의 집적 회로의 정확성(correctness)을 테스트하기 위해, 즉 예를들면 집적 회로를 구비하는 웨이퍼에 대한 테스트로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 최종 생성물에 대한 여러 테스트, 즉 예를들면 집적 회로의 동작 시간(operational life)동안 신뢰성 테스트에 대해서도 사용될 수 있다.

각각의 부회로에 대한 적어도 두 공급 전류의 측정을 포함하는 본 발명에 따른 일 실시예는 전류비가 두 공급 전류의 제 1의 공급 전류 및 제 2의 공급 전류 사이에서 측정되며 전류비가 특정 전류비 측정 범위밖에 있으면 집적 회로가 무시되는 점을 특징으로 한다. 집적 회로의 제조 공정은 두 공급 전류에 대해, 예를들면 전류에서의 어떤 증가와 같이 유사한 방식으로 영향을 끼치게된다. 전류의 절대값을 기준값과 비교하기보다는 동일한 회로의 두 전류 사이의 비를 몇 몇 기준값과 비교함으로써, 회로 테스트에 대한 제조 공정의 영향은 감소한다.

집적 회로를 검사하기 위한 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적으로, 상기 방법은 회로의 단일 라인에서 전류의 측정을 포함하는데, 신호 라인의 세그먼트에 대한 전압이 측정되고 전류의 측정은 신호 라인의 세그먼트의 전압 및 저항에 기초해서 수행되는 점을 특징으로 한다. 하나 이상의 공급 라인에서 공급 전류를 측정하기 위한 상기 상술된 본 발명에 따른 방법은 공급 라인이 본질적으로 기생성 저항(parasitic resistance)을 갖는다는 사실을 이용한다. 또한, 신호 라인도 또한 본질적으로 존재하는 기생성 저항을 갖는다. 따라서 이러한 신호 라인의 전류는 공급 라인의 전류와 유사한 방식으로 측정될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 있어서, 신호 전류는 회로의 동작에 영향을 미칠 수 있는 신호 라인에서의 소자 등의 부가 없이 비침해적인 방식으로 측정된다. 신호 라인의 세그먼트에 대한 전압은 회로에 대한 현저한 영향을 유발하지 않으면서 측정될 수 있다. 이들 이점은 외부 장애(disturbances)에 민감한 신호 라인에 대해 특히 중요하다.

부회로의 공급 전류가 공지된 집적 회로와 비교해서 향상된 방식으로 측정될 수 있는 상기 상술된 집적 회로를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다. 이 목적은 전류 측정 장치가 공급 라인의 세그먼트에 대한 전압을 측정하기 위한 전압-측정 장치를 포함하는 점을 특징으로 하는 집적 회로에서 본 발명에 따라 달성된다. 이 회로에 있어서, 공급 라인의 공급 전류는 공급 라인에 어떠한 부가적인 소자 없이 측정될 수 있다. 이러한 부가적인 소자는 부회로의 동작 특성에 영향을 미칠 수 있다. 공급 라인의 세그먼트에 걸친 전압 강하 및 이 세그먼트의 저항의 측정은 공급 라인을 통하는 전류를 측정하는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 집적 회로는 부회로가 특정 부회로에 대한 전류의 측정이 수행되지 않는 기간동안에도 동작 상태로 남아 있다는 이점을 갖는다.

본 발명에 따른 집적 회로의 일 실시예는 전류-측정 장치가 전압-측정 수단을 공급 라인의 세그먼트와 부회로 중 다른 부회로의 공급 라인의 세그먼트에 연속적으로 연결하기 위한 연결 수단을 포함하는 점을 특징으로 한다. 이러한 회로의 이점은 단일의 전압-측정 장치가 여러 부회로의 공급 라인의 여러 세그먼트에 대한 측정을 충족시킨다는 이점을 갖는다. 이것은 측정에 필요한 부가적인 소자의 수를 감소시킨다.

검출 및/또는 진단 부회로(diagnostic sub-circuit)를 포함하는, 본 발명에 따른 집적 회로의 일 실시예는 상기 검출 및/또는 진단 부회로가 전류-측정의 결과를 처리하고 처리 결과를 회로 밖으로 공급하도록 정렬되는 점을 특징으로 한다. 집적 회로의 검출 및/또는 진단 부회로에서 검출-측정 장치의 결과를 처리함으로써, 회로 동작의 판단은 외부 장치의 필요 없이 내부적으로 수행될 수 있다. 이러한 판단은 회로가 명세 한계(specification limits) 내에서 동작하고 있는 지를 검증하는 동작 테스트에 관련할 수 있다. 또한, 이러한 판단을 규칙적으로 수행함으로써 시간에 대한 회로의 저하가 측정될 수 있고 예상되는 회로의 수명이 예측될 수 있다. 특히 안정성이 중요시되는 응용에 있어서, 이러한 판단은 회로의 교체 순간을 결정하는데 중요하다. 검출 및/또는 진단 부회로의 결과는, 수행된 판단의 종류에 따라 여러 방식으로 출력될 수 있다. 그 예로는 회로의 단자 상에서 간단한 통과/실패(pass/fail) 지시 형태의 출력이나, 또는 상기 결과의 다른 제한(qualification)을 포함하는 여러 비트로 이루어진 하나 이상의 워드의 사인(signature) 형태의 출력이 있다. 이러한 워드는 회로의 단자를 통해 직렬로(serially) 출력될 수 있다.

본 발명에 따른 회로의 일 실시예는 전압-측정 장치가 차동 트랜지스터 쌍을 포함하는 점을 특징으로 한다. 차동 트랜지스터 쌍은 고 임피던스를 가지기 때문에 공급 라인에 의해 공급되는 부회로와 비교해서 공급 라인에 대한 영향을 무시할 수 있다. 차동 트랜지스터 쌍이 두 개의 트랜지스터를 필요로하기 때문에, 전압-측정 장치를 실현하는데는 단지 적은 수의 소자만이 필요되어진다.

회로의 단일 라인에서의 전류를 측정하기 위한 전류-측정 장치를 포함하는 집적 회로를 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적인데, 전류-측정 장치가 신호 라인의 세그먼트에 걸친 전압을 측정하기 위한 전압-측정 장치를 포함하는 점을 특징으로 한다. 신호 라인이 신호 라인의 세그먼트에 걸쳐 전압 강하를 유발하는 본질적으로 존재하는 저항을 갖는 점을 이용하는 것은 이러한 신호 라인에서 전류를 측정하는 유익한 방법이다. 본 발명에 따른 방법은 비침해적이고 회로의 동작에 대한 영향을 무시할 수 있다.

본 발명 및 그 부수적인 이점은 예증적인 실시예 및 첨부된 개략적인 도면을 통해 더욱 명백하게 될 것이다.

도면에 있어서 대응하는 부분은 동일한 참조 부호로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 응용을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 응용에 있어서, 집적 회로의 공급 전류는 회로의 성능(quality)을 검증하기 위해 측정될 것이다. 예상값에서 어느 정도 벗어나는 공급 전류는 회로에서의 결함을 나타내며 이러한 회로는 무시된다. 이러한 목적을 위해 전체 회로로의 공급 전류가 측정되면, 결함의 존재는 검출되지 않는다. 결함에 의해 유발되는 공급 전류의 변화는 전체 공급 전류에 비해 아주 작다. 만약 회로가 다수의 작은 부회로를 포함하고 이러한 부회로로의 공급 전류가 측정되면, 결함으로 인한 부회로로의 공급 전류에서의 상대적인 변화는 크게되어 확실히 검출될 수 있다. 회로를 부회로로 분할하는 것은 회로 디자인의 관점에서 미리 수행되는데, 예를들면 회로의 요구되는 기능은 다수의 부기능(sub-function)으로 분할되고 그 후 부회로로서 디자인된다. 그러나, 회로는 부회로에서 전류의 측정을 포함하는 테스트의 관점에서 분할되거나 또는 더 분할된다. 본 발명이 성공적으로 적용된 회로는 24 개의 부회로로 분할된다. 각각의 부회로는 4.6㎃의 평균 전류를 갖는다. 집적 회로(102)는 블록(104, 106, 및 108)으로 표시된 다수의 부회로를 갖는다. 상기 블록은 각각 공급 라인(112, 114, 및 116)을 통해 패드(110)로부터 그들의 공급 전류를 수신한다. 부회로로의 공급 전류는 특정 공급 라인의 세그먼트에 걸친 전압 강하를 측정함으로써 측정될 수 있다. 공급 라인은 어떤 내부 저항을 가지며 공급 라인을 통과하는 전류는 전압 강하를 유발할 것이다. 공급 라인(112)은 측정 지점(M1 및 M2)을 구비하며 전압은 이들 두 지점 사이에서 측정된다. 공급 라인(112)을 통과하는 전류는 M1 및 M2 사이의 세그먼트의 이러한 전압 및 저항에 기초해서 계산될 수 있다. 유사하게, 공급 라인(114)은 측정 지점(M3 및 M4)을 구비하며 공급 라인(116)은 측정 지점(M5 및 M6)을 구비한다.

본 방법에 따라 공급 전류를 측정하는 것은 모든 부회로가 그들의 정상적인 동작 모드로 유지될 수 있다는 이점을 갖는다. M1 및 M2 사이의 전압을 측정함으로써 부회로(104)로의 공급 전류가 측정되면, 부회로(106 및 108)는 그들의 공급 전류를 표준 방식으로 수신하고 동작 상태로 유지될 것이다. 이것은 밀접하게(tightly) 연결된 부회로를 갖는 집적 회로에 대해 특히 유리하다. 이러한 회로에서 만약 부회로(104)의 공급 전류 측정이 부회로(106 및 108)가 오프될 것을 요구하면, 이러한 측정은 예측 불가능한 전류에 의해 크게 영향을 받을 것이다. 이들 예측 불가능한 전류는 부회로(106 및 108)가 오프되고 회로(104)가 이들에 밀접하게 연결되어 있기 때문에 발생한다. 또한, 다른 회로가 비동작 상태에 있는 동안 임의적인 부회로가 동작 상태로 전환되면 이러한 회로에서 손상이 발생할 수도 있다. 전류 측정의 본 방법의 또 다른 이점은 부회로나 공급 라인이 측정을 가능하도록 하기 위해 수정될 필요가 없다는 점이다. 이것은 공급 라인에서 어떠한 부가적인 소자나 또는 전환 없이, 본 방법이 공급 라인의 저항의 존재 및 공급 라인의 세그먼트에 걸친 전압 강하를 이용하기 때문이다. 측정의 정확성을 최적으로 하기 위해, 회로에 대한 작은 수정이 적용될 수 있는데, 예를들면, 공급 라인에 브랜치를 도입하거나 또는 공급 라인의 일부의 경로를 재지정 하는 것 등이다. 또한, 전압은 공급 라인에 대해 어떠한 현저한 영향도 유발하지 않는 장치로 측정될 수 있다. 이것은 공급 라인에 의해 공급되는 부회로와 비교해서 상당히 큰 임피던스를 갖는 전압-측정 장치에 의해 실현된다.

전력을 수신하기 위해서, 회로, 또는 부회로는 한 쪽은 전원 장치(power supply)에 연결되고 나머지 한 쪽은 그라운드에 연결된다. 회로를 전원 장치 라인에 연결하는 라인은 공급 라인으로 칭해지며, "참(true)" 공급 라인으로 간주될 수 있으며, 회로를 그라운드로 연결하는 라인은 그라운드 라인으로 칭해진다. 본 발명은 "참" 공급 라인에서 전류를 측정하고 그라운드 라인에서 전류를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서 "공급 라인"이라는 용어는 참 공급 라인 및 그라운드 라인을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

분원에 걸쳐 사용된 "집적 회로"라는 용어는, 반도체 기판 상의 전자 회로를 구비하는 "종래의" ICs 뿐만 아니라 다중 칩 모듈(Multi Chip Module)과 같이 이들 기판의 구성물을 포함하는 장치와 절연체 상의 실리콘(Silicon On Insulator)과 같은 다른 기술에 기초한 장치를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명이 적용될 수 있는 회로의 형태에 대한 본질은 전류를 전송하는 회로의 라인이 전류를 측정하기 위해 사용될 수 있는 전압 강하를 유발하는 본질적인 기생성 저항을 갖는다는 점이다. 또한, 본 발명은 전자 회로의 특정 형태에 관계없이 전자 회로에 적용될 수 있다. 본 발명은 아날로그 회로나 디지털 회로 또는 혼합 신호 회로에 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전류-측정 장치를 개략적으로 도시한다. 전류-측정 장치(202)는 도 1에 도시된 부회로의 공급 라인의 전류를 측정할 수 있다. 이것은 측정 지점(M1 및 M2)을 구비하는 공급 라인(112) 및 측정 지점(M3 및 M4)을 구비하는 공급 라인(114)에 대해서 명백하게 도시된다. 측정 지점 쌍 양단에 걸친 전압은 각각 전압-측정 장치(204 및 206)로 측정된다. 전압-측정 장치는 도 2에서 차동 트랜지스터 쌍으로 도시된다. 이것은 전압-측정 장치의 특정한 구현인데 다른 많은 구현도 가능하다. 전압-측정 장치의 출력은 다른 처리를 위해 라인(208 및 210)을 통해 전송된다. 이것은 회로에서 내부적으로 발생하지만 출력은 예를들면 몇 몇 테스트 장치에 의해 외부적으로 처리되기 위해서 테스트 패드로 전송될 수도 있다. 시프트 레지스터(212)는 각각의 스위치를 활성화하는 논리 신호를 통해 전압-측정 장치의 활성을 제어한다. 신호(Q1)는 스위치(214)의 활성을 통해 특정 전압-측정 장치(204)를 선택한다. 시프트 레지스터(212)는 연속적인 신호(Qi)가 하이가 되도록 하는 클록 신호(CLK)의 제어 하에서 레지스터를 통해 신호(IN)를 시프트하도록 정렬된다. 이것은 연속하는 스위치(214∼215), 이것을 통한 연속하는 전압-측정 장치(204∼206)의 활성을 유발한다. 전압-측정 장치로서 차동 트랜지스터 쌍을 구비하는 실시예에 있어서, 토글 스위치(216)가 존재하여 전압-측정 장치가 두 측정을 취하도록 유발하며, 이에 의해 측정 지점(M1 및 M2)으로의 연결은 두 측정 사이에서 전도된다. 토글 스위치는 신호(CLK 및 Q1)로부터 AND 게이트(218)에 의해 생성된 신호에 의해 제어된다. 차동 쌍의 트랜지스터는 전압 측정에서 오프셋을 유발하는 작은 상호 차이(mutual difference)를 갖는다. 이러한 차동 쌍으로 DC-측정을 향상시키기 위해, 상기 상술된 바와 같이, 측정 지점에 대한 전도된 연결로 두 측정이 취해진다. 두 측정에서 오프셋이 존재하며 이들 두 측정을 결과적인 전압 측정으로 사용하기 위해 하나의 측정으로 결합함으로써, 오프셋은 제거된다. 두 측정의 절대값의 평균을 계산할 때 결합은 실현될 수 있다. 토글 스위치는 차동 트랜지스터 쌍으로 DC-측정의 정확성을 향상시키기 위해 사용되는 임의적인 소자이다. 향상된 정확성이 불필요하거나 또는 AC-측정이 취해지면, 토글 스위치는 불필요하다. 또한 전압-측정 장치가 차동 트랜지스터 쌍을 통해서가 아니라 다른 방식으로 실현되는 경우, 토글 스위치는 불필요하게 될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 다른 전류-측정 장치를 개략적으로 도시한다. 전류-측정 장치(302)는 시프트 레지스터(212)의 제어 하에서 측정 지점(M1 및 M2 또는 M3 및 M4)에 연결될 수 있는 단일의 전압-측정 장치(304)를 구비한다. 신호(IN)는 시프트 레지스터를 통해 전송되어, 연속하는 신호(Qi)가 하이로 되게 하여 연속하는 스위치(306∼308)가 활성이 되도록 한다. 이들 스위치는 전압-측정 장치(304)를 각각의 측정 지점으로 연결한다. 또한 전압-측정 장치로 하여금 전도된 연결로 측정 지점 쌍 각각의 두 측정을 취하도록 하는 임의적인 토글 스위치(310)가 존재한다. 토글 스위치는 클록 신호(CLK)의 제어 하에 있다. 이러한 전류-측정 장치의 이점은 잠재적으로 많은 수의 지점에서 측정을 수행하기 위해 단지 하나의 전압-측정 장치만이 필요하다는 것이다. 이 때 적은 수의 소자가 전류-측정 장치에 필요하다. 본 발명이 적용되는 회로에 있어서, 측정 지점의 24 쌍의 전압이 측정된다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 전류-측정 장치의 구현을 도시한다. 소자(402)는 도 5에 도시된 바와 같이 클록 신호(CLK)로부터 클록 펄스(phi1 및 phi2)를 생성한다. 도 4에서, 이들 펄스를 방해하는 라인은 명백성을 위해 도시되지 않았고 각각의 연결은 펄스의 이름을 통해 부호화되었다. 스위치(306)는 트랜지스터(404 및 406)에 의해 구현되고 스위치(308)는 트랜지스터(408 및 410)에 의해 구현된다. 시프트 레지스터는 412와 같은 여러 부분을 포함하는데, 그 각각은 특정한 스위칭 신호(Qi)를 생성한다. 이러한 부분은 클록 펄스(phi1) 제어 하에 있는 트랜지스터(414)와, 버퍼(416)와, phi2의 제어 하에 있는 트랜지스터(418), 및 버퍼(420)의 직렬 연결을 포함한다. 신호(IN)는, 도 5의 시간도로부터 명백한 바와 같이 클록 신호(CLK)의 두 싸이클 동안 시프트 레지스터부를 통해 시프트된다. 신호(Q(Q1∼Qi))는 신호 펄스(IN)를 연속적으로 수신하고 전압-측정 장치(304)를 특정 측정 지점(M1 및 M2 내지 M3 및 M4)으로 연결하는 특정 트랜지스터(404 및 406 내지 408 내지 410)를 활성화시킨다. 임의적인 토글 스위치(310)는 phi1 및 phi2의 제어하에서 전압-측정 장치를 측정 지점으로 두 개의 상이하고 반대인 방식으로 연결하는 4 개의 트랜지스터에 의해 구현된다.

도 5는 본 발명에 따른 전류-측정 장치를 제어하는 신호의 시간도를 도시한다. 이 도면은 도 4에 도시된 전류-측정 장치에서 사용되는 신호의 시간 의존 동작을 도시한다. 신호(IN)는 시프트 레지스터를 통해 시프트되고 연속하는 신호(Q)가 하이가 되도록 한다. 신호(Q1)가 하이일 때, 스위치(306)는 활성화되고 전압 측정 장치(304)는 측정 지점(M3 및 M4)에 연결된다.

도 6은 본 발명에 따른 집적 회로의 몇 몇 소자를 도시한다. 집적 회로(602)는 패드(608)에 연결되는 공급 라인(606)을 구비하는 부회로(604)를 포함한다. 공급 라인(606)에서의 공급 전류는 본 발명에 따른 전류-측정 장치(610)로 측정될 수 있다. 집적 회로는 검출 및/또는 진단 부회로(612)를 더 포함하는데, 상기 회로는 전류-측정 장치(610)를 제어하고 그것으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 검출 및/또는 진단 부회로 및 전류 측정 장치는 집적 회로의 많은 다른 부회로의 공급 라인의 전류를 측정하도록 정렬될 수 있다. 이러한 검출 및/또는 진단 부회로의 여러 테스트가 구현될 수 있지만, 소위 내장형 자체 테스트(Built-In Self-Test; BIST)를 구현하는 것이 가능한데, 이것은 패드(614)를 통해 검출 및/또는 진단 부회로로 전송된 외부 신호에 의해 시작될 수 있다. 자체 테스트의 결과는 동일한 패드(614)를 통해 출력될 수 있다. 또한, 집적 회로의 신뢰성을 검증하는 테스트를 구현하는 것도 가능하다. 규칙적인 측정은 집적 회로의 저하 레벨을 도시할 수 있으며 안정성이 중요시되는 응용에 대해서 어떤 한 순간에 회로의 교체 필요성을 나타낼 수 있다. 이러한 저하의 일 예는 공급 라인에 영향을 미치며 공급 라인의 저항의 증가를 유발하는 소위 전자 이동(electron migration)이 있다.

본 발명에 따른 방법은 집적 회로의 정확성을 테스트하기 위해 사용될 수 있다. 예상된 값에서 벗어난 부회로로의 공급 전류는 그 부회로에서의 결함을 나타낸다. 테스트에서 이러한 결함을 설정한 후, 집적 회로는 불합격 판정된다. 본 방법은 IDDQ 전류를 테스트하는데 사용될 수 있는데, 여기서 어떤 종류의 결함은 본 발명에 따른 방법으로 측정될 수 있는 전류를 발생시킨다. 부회로로의 실질적인 공급 전류는 집적 회로의 제조 공정에 의존하는 부회로의 어떤 파라미터, 예를들면 부회로의 여러 라인의 저항에 의해 통제된다. 이것은 어떤 집적 회로의 특정 부회로와 상이한 작업에 의해 제조된 유사한 집적 회로의 대응하는 부회로에 대해서, 이들 두 부회로가 올바르지만, 이들 두 부회로로의 공급 전류가 서로 상이함을 나타낸다. 이것은 동일한 웨이퍼 상의 집적 회로에 대해서도 유효하다. 따라서 부회로로의 공급 전류를, 예상되는 기준과 비교하는 경우, 올바른 회로의 불합격 판정(rejection)을 방지하기 위해 집적 회로를 불합격 판정하기 전에 측정된 전류에 여유를 허용해야 한다. 부회로로의 공급 전류의 절대값을 기준값과 비교하는 다른 방법은 동일한 집적 회로의 두 부회로로의 공급 전류의 비율을 기준값과 비교하는 것이다. 만약 부회로의 하나가 공급 전류에서의 변화를 유발하는 결함을 갖는다면, 측정된 비율은 예상되는 비율에서 벗어나게 될 것이며 이 때문에 집적 회로는 불합격 판정될 수 있다. 두 공급 전류의 비율은 개별적인 공급 전류보다 집적 회로의 제조 공정에 덜 의존적이라는 이점이 있다. 두 공급 전류는 두 전류에서 유사한 변화를 유발하는 공정에 의해 유사한 방식으로 영향을 받을 것이다. 하나의 전류를 나머지 전류를 통해 분할함으로써, 한 변화는 나머지 변화를 크게 상쇄시켜서 비율에 있어서의 순수한 변화는 적게 된다.

본 발명에 따른 방법의 다른 응용은 집적 회로에서의 본드 와이어(bond wire)의 존재 및 올바른 연결에 대한 테스트이다. 이러한 테스트는 집적 회로가 패키지에 장착된 후 집적 회로에 대해 수행된다. 본 방법의 응용은, 패키지의 단일 공급 단자에 본드 와이어로 연결될 여러 개의 공급 패드를 회로가 구비하는 경우 특히 유익하다. 본 방법에 의하면, 각각의 공급 패드에 연결된 라인 각각에서의 전류는 측정될 수 있다. 대응하는 공급 라인에 전류가 존재하지 않음이 판정될 것이기 때문에, 특정 본드 와이어의 연결에서의 결함은 검출될 것이다.

본 발명에 따른 방법은 집적 회로의 라인을 통해 흐르는 직류(DC)를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 본 방법은 또한 특정 라인의 세그먼트에 걸친 전압을 반복적으로 측정함으로써 라인을 통하는 교류(AC)를 측정하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 방식에 있어서 공급 전류에서의 일시적인 응답이 측정될 수 있다.

도 7은 신호 전류를 위한 본 발명의 응용을 개략적으로 도시하고 있다. 집적 회로(702)는 부회로(704, 706, 및 708)를 포함한다. 집적 회로는 패드(710) 상의 입력 신호를 수신하고 그 결과를 패드(712)를 통해 출력한다. 입력 신호는 먼저 부회로(704)에 의해 처리되는데, 상기 부회로(704)는 그 결과를 신호 라인(714)을 통해 부회로(706)에 제공한다. 이 부회로(706)는 이 결과를 처리해서 그 처리된 결과를 신호 라인(716)을 통해 부회로(708)에 제공한다. 신호 라인(714 및 716)에서의 전류를 측정하기 위해, 회로는 상기 상술한 바와 같이 전류-측정 장치를 구비하고 있다. 신호 라인(714)에서 두 측정 지점은 측정 유닛(718)과 연결된다. 이 유닛은 도 4에 도시된 바와 같이 시프트 레지스터부 및 대응하는 트랜지스터 스위치, 예를들면 부분(412) 및 트랜지스터(408 및 410)를 포함한다. 유사하게, 공급 라인(716)의 두 측정 지점은 측정 유닛(720)에 연결된다. 상기 유닛(718 및 720)은 라인(722)을 통해 서로 연결되어, 상기 유닛을 연속적으로 활성화하는 신호(IN)를 전송한다. 상기 유닛(718 및 720)은, 장치(304)와 유사한 전압-측정 장치(724)에 연결되는데, 이것은 스위치(310)와 유사한 토글 스위치를 임의적으로 포함한다. 신호 라인에서의 전류는 측정 지점 사이의 전압 강하을 측정함으로써 측정된다. 본 발명은 집적 회로의 여러 지점에서 신호 전류를 측정하는 유연한 방식을 제공하는데, 적은 수의 부가적인 소자 및 적은 수의 부가적인 라인의 작은 비용만을 필요로 할 것이다. 본 발명은 신호 라인에서 어떠한 부가적인 소자도 필요로 하지 않기에 신호 라인에 대한 영향이 작을 것이다.

Claims (13)

1. 다수의 부회로를 포함하는 집적 회로를 검사하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 부회로 중 제 1의 부회로의 공급 라인의 제 1의 공급 전류의 측정을 포함하는 집적 회로 검사 방법에 있어서,

   모든 부회로가 동작하는 동안, 공급 라인의 한 세그먼트에 걸친 제 1의 전압이 측정되고,

   상기 제 1의 공급 전류의 측정은 상기 공급 라인의 세그먼트의 제 1의 전압 및 저항에 기초해서 수행되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
2. 제 1항에 있어서, 부회로 중 제 2의 부회로의 공급 라인의 제 2의 공급 전류의 측정을 포함하고, 제 2의 전압은 제 2의 부회로의 공급 라인의 한 세그먼트에 걸쳐 측정되며, 상기 제 1 및 제 2의 전압은 단일의 전압-측정 장치를 상기 제 1의 공급 라인 및 제 2의 공급 라인 각각의 세그먼트에 연속적으로 연결함으로써 측정되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
3. 제 2항에 있어서, 각각의 측정의 출력은 집적 회로 외부로 제공되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 전압은 차동 트랜지스터 쌍에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
5. 제 4항에 있어서, 적어도 하나의 전압이,

   - 차동 트랜지스터 쌍의 제 1의 입력을 특정 세그먼트의 제 1의 측에 연결하고, 상기 차동 트랜지스터 쌍의 제 2의 입력을 상기 특정 세그먼트의 제 2의 측에 연결하여 제 1의 측정을 수행하는 단계와,

   - 상기 차동 트랜지스터 쌍의 제 1의 입력을 상기 특정 세그먼트의 제 2의 측에 연결하고, 상기 트랜지스터 쌍의 제 2의 입력을 상기 특정 세그먼트의 제 1의 측에 연결하여 제 2의 측정을 수행하는 단계와,

   - 상기 특정 세그먼트에 대한 측정된 전압으로 사용하기 위한 결과로 상기 제 1의 측정 및 제 2의 측정을 결합하는 단계에서 측정되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 공급 전류는 상기 특정 공급 전류가 측정되는 범위와 비교되고 만약 상기 공급 전류가 상기 범위밖에 있으면 상기 회로는 불합격 판정되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 부회로에 대한 적어도 두 개의 공급 전류의 측정을 포함하고, 전류비는 두 공급 전류의 제 1 공급 전류 및 제 2의 공급 전류 사이에서 측정되며 만약 전류비가 상기 특정 전류비가 측정된 범위밖에 있으면 상기 집적 회로는 불합격 판정되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
8. 집적 회로 검사 방법으로서, 상기 방법은 상기 회로의 신호 라인에서의 전류의 측정을 포함하는, 집적 회로 검사 방법에 있어서,

   신호 라인의 한 세그먼트에 걸친 전압이 측정되고 전류의 측정은 상기 신호 라인의 세그먼트의 전압 및 저항에 기초해서 수행되는 것을 특징으로 하는 집적 회로 검사 방법.
9. 다수의 부회로 및 상기 부회로의 적어도 하나의 공급 라인의 공급 전류를 측정하기 위한 전류-측정 장치를 포함하는 집적 회로에 있어서,

   상기 전류-측정 장치는 상기 공급 라인의 한 세그먼트에 걸친 전압을 측정하기 위한 전압-측정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.
10. 제 9항에 있어서, 상기 전류-측정 장치는 상기 전압-측정 장치를 상기 공급 라인의 세그먼트와 상기 부회로 중 다른 부회로의 공급 라인의 한 세그먼트에 연속적으로 연결하기 위한 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 회로는 검출 및/또는 진단 부회로를 포함하고, 상기 검출 및/또는 진단 부회로는 상기 전류-측정 장치의 결과를 처리하고 처리 결과를 회로 밖으로 공급하도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 집적 회로.
12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전압-측정 장치는 차동 트랜지스터 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.
13. 회로의 신호 라인의 전류를 측정하기 위한 전류-측정 장치를 포함하는 집적 회로에 있어서,

    상기 전류-측정 장치는 상기 신호 라인의 한 세그먼트에 걸친 전압을 측정하기 위한 전압-측정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.