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Die
Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement, ein zugehöriges Testsystem
und ein Verfahren zum Testen einer On-Die-Termination-Schaltung (ODT-Schaltung).
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In
jüngster
Zeit wurde die Hubtoleranz von zwischen Halbleiterbauelementen übertragenen
Signalen immer weiter reduziert, um die Übertragungsgeschwindigkeit
eines Signals zu erhöhen.
Wenn die Hubtoleranz reduziert wird, werden die Halbleiterbauelemente
stärker
durch externes Rauschen beeinflusst und die Signalreflektion erhöht sich.
Die Signalreflektion wird durch Impedanzfehlanpassung zwischen den
Halbleiterbauelementen verursacht.
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Wenn
zwischen den Halbleiterbauelementen eine Impedanzfehlanpassung auftritt,
wird es schwierig, Signale mit einer hohen Geschwindigkeit zu übertragen,
und es besteht eine höhere
Wahrscheinlichkeit, dass aufgrund von Verzerrungen von Daten, die von
den Halbleiterbauelementen ausgegeben werden, ein Übertragungsfehler
auftritt.
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Daher
ist in elektronischen Bauelementen eine Termination-Schaltung zur
Impedanzanpassung zwischen den Halbleiterbauelementen vorhanden. Die
Termination-Schaltung kann auch reflektierte Wellen reduzieren,
die während
der Signalübertragung
erzeugt werden.
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Aus
den oben genannten Gründen
wurden Halbleiterbauelemente und insbesondere Halbleiterspeicherbauelemente
entwickelt, die On-Die-Termination-Schaltungen
(ODT-Schaltungen) umfassen, die mit Anschlüssen gekoppelt sind.
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1 ist ein Schaltbild, das
eine herkömmliche
ODT-Schaltung veranschaulicht, die in Halbleiterbauelementen enthalten
ist. Die in 1 dargestellte,
herkömmliche
ODT-Schaltung ist in der Offenlegungsschrift KR 2003-0096064 offenbart.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst
die ODT-Schaltung einen Metall-Oxid-Halbleiter-Transistor MP1 mit
positivem Kanal (PMOS-Transistor), einen Metall-Oxid-Halbleiter-Transistor
MN1 mit negativem Kanal (NMOS-Transistor), einen Inverter 2,
Widerstände
R1 und R2 und einen Anschluss 4. Die Widerstände R1,
R2 sind Abschlusswiderstände
zur Impedanzanpassung. Wenn ein ODT-Steuersignal ODT_EN auf niedrigem logischem
Pegel ist, sind der PMOS-Transistor MP1 und der NMOS-Transistor MN1
beide sperrend geschaltet und die ODT-Schaltung ist daher nicht
freigegeben. Wenn das ODT-Steuersignal ODT_EN auf hohem logischem Pegel
ist, sind der PMOS-Transistor MP1 und der NMOS-Transistor MN1 beide
leitend geschaltet und ein an den Anschluss 4 angelegtes
Signal wird mit einer Spannung abgeschlossen, die durch die Widerstände R1,
R2 geteilt wird.
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Eine
Abschlussspannung weist einen Spannungspegel zwischen einer Leistungsversorgungsspannung
VDDQ und einer Massespannung auf. Wenn der Widerstand R1 und der
Widerstand R2 den gleichen Wider standswert aufweisen und die Transistoren
MP1 und MN1 identische Durchschaltwiderstände aufweisen, korrespondiert
die Abschlussspannung mit der halben Versorgungsspannung VDDQ. Das
bedeutet, dass die ODT-Schaltung gemäß 1 einen gewünschten Abschlusswiderstand mit
den beiden Widerständen
R1 und R2 bereitstellen kann.
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Der
PMOS-Transistor MP1 und der NMOS-Transistor MN1 weisen typischerweise
große Abmessungen
auf, um den Durchschaltwiderstand zu reduzieren. Das ODT-Steuersignal
ODT_EN wird mit dem hohen logischen Pegel so angelegt, dass das
Signal mit einem vorbestimmten Spannungspegel abgeschlossen wird.
Im Gegensatz wird, wenn kein Bedarf an einem Abschluss eines über den
Anschluss 4 angelegten Signals besteht, das ODT-Steuersignal
ODT_EN mit niedrigem logischem Pegel angelegt, um die ODT-Schaltung
zu sperren.
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Zur
Impedanzanpassung zwischen Halbleiterbauelementen ist eine ODT-Schaltung
in Halbleiterbauelementen enthalten. Die ODT-Schaltung sollte im Voraus getestet
werden, um zu bestätigen,
dass die ODT-Schaltung richtig arbeitet. Die ODT-Schaltung umfasst
jedoch zehn oder mehr Anschlüsse.
Es ist keine leichte Aufgabe, jeden der mit der ODT-Schaltung gekoppelten
Anschlüsse
zu testen. Des Weiteren ist, wenn Hunderte von Halbleiterspeicherbauelementen
gleichzeitig getestet werden, die Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Anschlüsse beachtlich,
wodurch die Testgenauigkeit abnimmt.
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Daher
ist es für
ein genaues Testergebnis wünschenswert,
die Anzahl der für
einen ODT-Test verwendeten Anschlüsse zu reduzieren.
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Als
technisches Problem liegt der Erfindung die Bereitstellung eines
Halbleiterbauelements, eines zugehörigen Testsystems und eines
ODT-Schaltungstestverfahrens
zugrunde, die in der Lage sind, die oben genannten Unzulänglichkeiten
des Standes der Technik zu reduzieren o der zu vermeiden und insbesondere
einen genauen ODT-Schaltungstest mit einer reduzierten Anzahl von
Anschlüssen und/oder
einer reduzierten Testzeit zu ermöglichen.
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Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung eines Halbleiterbauelements
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eines Testsystems mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 11 und eines Testverfahrens mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 17. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Halbleiterbauelement zur Verfügung, das
in der Lage ist, eine On-Die-Termination-Schaltung (ODT-Schaltung)
unter Verwendung einer kleineren Anzahl von Anschlüssen genau
zu testen. Zudem stellte die vorliegende Erfindung ein ODT-Testsystem
und ein ODT-Testverfahren zur Verfügung, die in der Lage sind,
eine ODT-Schaltung unter Verwendung einer kleineren Anzahl von Anschlüssen genau
zu testen.
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Erfindungsgemäß kann eine
ODT-Schaltung im Vergleich zum oben beschriebenen Stand der Technik
unter Verwendung einer kleineren Anzahl von Anschlüssen getestet
werden, und/oder die erforderliche Zeit zum Testen der Halbleiterbauelemente
kann reduziert werden.
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Vorteilhafte,
nachfolgend beschriebene Ausführungsformen
der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte,
herkömmliche
Ausführungsbeispiel
sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein
Schaltbild zur Darstellung einer herkömmlichen ODT-Schaltung, die in
Halbleiterbauelementen enthalten ist,
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2 ein
Blockdiagramm zur Darstellung eines erfindungsgemäßen ODT-Testsystems,
das eine ODT-Schaltung und eine Grenzpfadabtastschaltung umfasst,
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3 ein
Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer in einem
Halbleiterspeicherbauelement in 2 enthaltenen ODT-Schaltung,
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4 ein
Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Abschlussimpedanzsteuerschaltung
im Halbleiterspeicherbauelement in 2,
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5 ein
Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer in der
Abschlussimpedanzsteuerschaltung gemäß 4 enthaltenen Selbststeuereinheit,
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6 ein
Blockdiagramm zur Darstellung eines anderen erfindungsgemäßen ODT-Testsystems, das
eine ODT-Schaltung und eine Grenzpfadabtastschaltung umfasst,
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7 ein
Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der in einem
Halbleiterspeicherbauelement in 6 enthaltenen ODT-Schaltung,
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8 ein
Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Abschlussimpedanzsteuerschaltung
im Halbleiterspeicherbauelement in 6 und
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9 ein
Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer in der
Abschlussimpedanzsteuerschaltung in 8 enthaltenen
Selbststeuereinheit.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden 2 bis 9 im
Detail beschrieben, die Ausführungsformen
der Erfindung zeigen. Es versteht sich, dass ein Element direkt
mit einem anderen Element oder über Zwischenelemente
mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann, wenn
in der Beschreibung angegeben wird, dass das Element mit dem anderen
Element „verbunden" oder „gekoppelt" ist. Im Gegensatz
dazu sind keine Zwischenelemente vorhanden, wenn ein Element als „direkt
verbunden" bzw. „direkt
gekoppelt" mit einem
anderen Element bezeichnet wird. Andere Begriffe, die zur Beschreibung
der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden (z.B. „zwischen" und „direkt
zwischen", „benachbart" und „direkt
benachbart" usw.)
sind in gleicher Weise zu verstehen.
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2 zeigt
ein On-Die-Termination-Testsystem (ODT-Testsystem) mit einem Halbleiterbauelement
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Unter Bezugnahme auf 2 umfasst
das ODT-Testsystem ein Halbleiterbauelement 1000 und eine
Testeinheit 2000. Das Halbleiterbauelement 1000 (z.B.
ein Halbleiterspeicherbauelement) umfasst eine ODT-Schaltung 1100,
eine Abschlussimpedanzsteuerschaltung 1200, eine Grenzpfadabtastschaltung
(„Boundary-Scan-Schaltung") 1300 und Anschlüsse 1410, 1420, 1430, 1440 und 1450.
Die Testeinheit 2000 umfasst Widerstände R3, R4 und R5, die mit
den Anschlüssen 1420, 1430 und 1440 gekoppelt
sind. Die ODT-Schaltung 1100 umfasst Abschlussschaltungen 1110, 1120 und 1130,
die mit den Anschlüssen 1420, 1430 und 1440 gekoppelt sind.
Die Grenzpfadabtastschaltung 1300 umfasst Grenzpfadabtastregister 1310, 1320 und 1330.
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Die
Abschlussimpedanzsteuerschaltung 1200 kann über den
Anschluss 1410 mit einem externen Widerstand Rext gekoppelt
werden. Die Anschlüsse 1410, 1420, 1430, 1440 und 1450 sind
mit Eingabe-/Ausgabepins (nicht dargestellt) gekoppelt.
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Die
Abschlussimpedanzsteuerschaltung 1200 erzeugt in Reaktion
auf einen Testmodusbefehl CMD Abschlussimpedanzsteuersignale ICONPi
und ICONNi. Die ODT-Schaltung 1100 ist mit der Mehrzahl
von Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 1420, 1430 und 1440 gekoppelt.
Die ODT-Schaltung 1100 erzeugt
in Reaktion auf die Impedanzsteuersignale ICONPi und ICONNi eine
Mehrzahl von Abschlussimpedanzen ODT01 bis ODT0m. Die Grenzpfadabtastschaltung 1300 speichert
die Abschlussimpedanzen ODT01 bis ODT0m, um die gespeicherten Abschlussimpedanzen
ODT01 bis ODT0m sequentiell auszugeben, wenn der Testmodusbefehl
CMD freigegeben ist. Allgemein umfasst das Halbleiterbauelement
die Grenzpfadabtastschaltung 1300, die mit den Anschlüssen des
Halbleiterbauelements gekoppelt ist, um zu testen, ob die Kontakte
der Pins defekt sind.
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Die
Testeinheit 2000 erzeugt den Testmodusbefehl CMD, der dem
Halbleiterspeicherbauelement 1000 zur Verfügung gestellt
wird, und misst die Abschlussimpedanzen ODT01 bis ODT0m.
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3 zeigt
ein Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der im Halbleiterspeicherbauelement
gemäß 2 enthaltenen
ODT-Schaltung. Unter
Bezugnahme auf 3 umfasst die Abschlussschaltung 1110 eine
Mehrzahl von Abschlussschaltungszweigen 1111, 1112 und 1113.
Der Abschlussschaltungszweig 1111 umfasst einen PMOS-Transistor MP11 und
einen Widerstand R11, die zwischen einer Leitung L2 und einer Versorgungsspannung
VDDQ in Reihe eingeschleift sind. Der Abschlussschaltungszweig 1111 umfasst
einen NMOS-Transistor MN11 und einen Widerstand R12, die zwischen
der Leitung L2 und einer Massespannung VSS in Reihe eingeschleift
sind. Der Abschlussschaltungszweig 1112 umfasst einen PMOS-Transistor
MP12 und einen Widerstand R13, die zwischen der Leitung L2 und der
Versorgungsspannung VDDQ in Reihe eingeschleift sind. Der Abschlussschaltungszweig 1112 umfasst
einen NMOS-Transistor MN12 und einen Widerstand R14, die zwischen
der Leitung L2 und der Massespannung VSS in Reihe eingeschleift
sind. Der Abschlussschaltungszweig 1113 umfasst einen PMOS-Transistor
MP13 und einen Widerstand R15, die zwischen der Leitung L2 und der
Versorgungsspannung VDDQ in Reihe eingeschleift sind. Der Abschlussschaltungszweig 1113 umfasst
einen NMOS-Transistor
MN13 und einen Widerstand R16, die zwischen der Leitung L2 und der Massespannung
VSS in Reihe eingeschleift sind.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der Abschlussschaltung 1110 beschrieben.
Die Leitung L2 ist in 2 über den Anschluss 1420 mit
der Testeinheit 2000 gekoppelt. Wenn die Abschlussimpedanzsteuersignale
ICONP1 bis ICONPn alle auf hohem logischem Pegel sind, und die Abschlussimpedanzsteuersignale
ICONN1 bis ICONNn alle auf niedrigem logischem Pegel sind, sind
die PMOS-Transistoren MP11, MP12 und MP13 und die NMOS-Transistoren
MN11, MN12 und MN13 alle sperrend geschaltet. In diesem Fall beeinflussen
die Widerstände
R11 bis R16 die mit dem Anschluss 1420 gekoppelte Leitung
L2 nicht, was bedeutet, dass die Abschlussschaltung 1110 gesperrt
ist.
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Wenn
das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONP1 auf niedrigem logischem
Pegel ist und das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONN1 auf hohem logischem
Pegel ist, sind der PMOS-Transistor MP11 und der NMOS-Transistor
MN11 leitend geschaltet. Daher stellt der Abschlussschaltungszweig 1111 der Leitung
L2 die Abschlussimpedanz zur Verfügung. Der Wert der Abschlussimpedanz
wird durch die zwei Widerstände
R11 und R12 bestimmt.
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Wenn
das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONP2 auf niedrigem logischem
Pegel ist und das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONN2 auf hohem logischem
Pegel ist, sind der PMOS-Transistor MP12 und der NMOS-Transistor
MN12 leitend geschaltet. Daher stellt der Abschlussschaltungszweig 1112 der Leitung
L2 die Abschlussimpedanz zur Verfü gung. Der Wert der Abschlussimpedanz
wird durch die zwei Widerstände
R13 und R14 bestimmt.
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Wenn
die Abschlussimpedanzsteuersignale ICONP1 und ICONP2 auf niedrigem
logischem Pegel sind und die Abschlussimpedanzsteuersignale ICONN1
und ICONN2 auf hohem logischem Pegel sind, sind die PMOS-Transistoren
MP11 und MP12 und die NMOS-Transistoren MN11 und MN12 alle leitend
geschaltet. Daher stellen die Abschlussschaltungszweige 1111 und 1112 der
Leitung L2 die Abschlussimpedanz zur Verfügung.
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Wie
oben ausgeführt
ist, erzeugt die Abschlussschaltung 1110 in Reaktion auf
die Abschlussimpedanzsteuersignale ICONP1 bis ICONPn verschiedene
Abschlussimpedanzen.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Abschlussimpedanzsteuerschaltung 1200 im
Halbleiterspeicherbauelement gemäß 2.
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst die Abschlussimpedanzsteuerschaltung 1200 eine
Modusregistersatzschaltung (MRS-Schaltung) 1210, eine Selbststeuereinheit 1220 und
einen Multiplexer 1230. Nachfolgend wird die Funktionsweise
der Abschlussimpedanzsteuerschaltung 1200 beschrieben.
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Die
MRS-Schaltung 1210 erzeugt in Reaktion auf den Testmodusbefehl
CMD ein MRS-Signal MRSi. Die Selbststeuereinheit 1220 erzeugt
ein erstes variables Selbststeuersignal CONPi und ein zweites variables
Selbststeuersignal CONNi zur Selbstabschlusssteuerung. Der Multiplexer 1230 multiplext in
Reaktion auf das MRS-Signal MRSi das erste und zweite variable Selbststeuersignal
CONPi und CONNi, um die Abschlussimpedanzsteuersignale ICONPi und
ICONNi zu erzeugen.
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5 zeigt
ein Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Selbststeuereinheit 1220 in
der Abschlussimpedanzsteuerschaltung gemäß 4. Unter
Bezugnahme auf 5 umfasst die Selbststeuereinheit 1220 eine
erste Selbststeuerschaltung 1221, eine zweite Selbststeuerschaltung 1222,
Komparatoren 1223 und 1225 und Aufwärts-/Abwärtszähler 1224 und 1226.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Selbststeuereinheit 1220 beschrieben.
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Die
Impedanz der ersten Selbststeuerschaltung 1221 wird gesteuert,
nachdem die Impedanz der zweiten Selbststeuerschaltung 1222 eingestellt
ist. Wenn beispielsweise eine Impedanz der zweiten Selbststeuerschaltung 1222 mit
einem externen Widerstand Rext von 140Ω auf 70Ω gesteuert wird, erzeugt der
erste Komparator 1223 durch Vergleichen einer Spannung
am Anschluss 1410 mit der Referenzspannung VREF ein Vergleichssignal
UP1/DN1. Wenn die Spannung am Anschluss 1410 mit einem Wert
korrespondiert, der durch einen Widerstand von unter 70Ω erzeugt
wird, stellt der erste Komparator 1223 dem ersten Aufwärts-/Abwärtszähler 1224 das Aufwärtssignal
UP1 mit niedrigem logischem Pegel zur Verfügung. Der erste Aufwärts-/Abwärtszähler 1224 führt in Reaktion
auf das Aufwärtssignal
UP1 einen Aufwärtszählvorgang
aus und erzeugt das erste variable Selbststeuersignal CONPi zum
Steuern eines PMOS-Transistorfelds. Entsprechend wird ein ausgewählter Transistor
unter den PMOS-Transistoren MP21, MP22, MP23, MP24, MP25 und MP26
in der ersten und zweiten Selbststeuerschaltung 1221 und 1222 leitend
geschaltet. Wenn beispielsweise das Signal CONP1 der ersten variablen
Selbststeuersignale CONPi auf niedrigem logischem Pegel ist, werden
die PMOS-Transistoren MP21 und MP24 leitend geschaltet und ein Widerstand
RP11 wird elektrisch mit der Versorgungsspannung VDDQ verbunden.
Wenn die Spannung am Anschluss 1410 mit dem Widerstand
von 70Ω korrespondiert,
oszilliert das Vergleichssignal UP1/DN1 zwischen dem Aufwärtssignal
UP1 und dem Abwärtssignal
DN1, und der erste Aufwärts-/Abwärtszähler 1224 gibt
ein Ende signal END aus, das repräsentiert,
dass die Impedanzsteuerung der zweiten Selbststeuerschaltung 1222 abgeschlossen
ist. Der zweite Komparator 1225 beginnt in Reaktion auf
das Endesignal END mit einem Vergleichsvorgang. Der zweite Komparator 1225 erzeugt
durch Vergleichen einer Spannung an einem Verbindungspunkt zwischen
einem Widerstand RPi (nicht dargestellt) und einem Widerstand RNi
(nicht dargestellt) mit der Spannung am Anschluss 1410 ein
Vergleichssignal UP2/DN2. Der zweite Aufwärts-/Abwärtszähler 1226 führt in Reaktion
auf das Vergleichssignal UP2/DN2 einen Aufwärts-/Abwärtszählvorgang aus und erzeugt das zweite
variable Selbststeuersignal CONNi zum Steuern eines NMOS-Transistorfelds.
Entsprechend wird ein ausgewählter
Transistor unter den NMOS-Transistoren MN21, MN22 und MN23 in der
ersten Selbststeuerschaltung 1221 leitend geschaltet. Ein
zusammengesetzter Widerstandswert aus Widerständen, die zwischen der Versorgungsspannung
VDDQ und Masse eingeschleift sind, wird abhängig vom leitenden/sperrenden
Betrieb der MOS-Transistoren in der ersten und zweiten Selbststeuerschaltung 1221 und 1222 variiert,
und dadurch wird die Impedanz variiert, die abhängig von der Versorgungsspannung
und der Temperatur gesteuert wird. Das erste und zweite variable
Selbststeuersignal CONPi und CONNi werden dem Multiplexer 1230 zur
Verfügung
gestellt.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise des ODT-Testsystems gemäß 2 unter
Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben.
Die Grenzpfadabtastschaltung 1300 (siehe 2)
kann eine Schaltung sein, die mit den Anschlüssen des Halbleiterbauelements
gekoppelt ist, um zu testen, ob die Kontakte der Pins defekt sind.
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Die
Grenzpfadabtastregister 1310, 1320 und 1330,
die in der Grenzpfadabtastschaltung 1300 enthalten sind,
weisen eine Speicherfunktion und eine Schiebefunktion auf und bilden
eine Abtastkette. Eine Ausgabe BS01 des Grenzpfadabtastregisters 1310 wird
in das Grenzpfadabtast register 1320 eingegeben, und eine
Ausgabe BS02 des Grenzpfadabtastregisters 1320 wird in
das nächste
Grenzpfadabtastregister eingegeben.
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Wenn
die mit dem Anschluss 1410 gekoppelte Abschlussschaltung 1110 durch
die Testeinheit 2000 als Testobjekt ausgewählt wird,
wird ein Wert der Abschlussimpedanz ODT01 (eine Ausgabe der Abschlussschaltung 1110)
im Grenzpfadabtastregister 1310 gespeichert. Der gespeicherte
Wert wird durch einen Schiebevorgang über die Grenzpfadabtastregister 1320 und 1330 ausgegeben.
Eine Ausgabe BS0m des Grenzpfadabtastregisters 1330 wird der
Testeinheit 2000 über
den Anschluss 1450 zur Verfügung gestellt. Das bedeutet,
dass die Abschlussimpedanz ODT01 (die Ausgabe der Abschlussschaltung 1110) über den
Anschluss 1450 ausgegeben und von der Testeinheit 2000 gemessen
wird.
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Wenn
die mit dem Anschluss 1430 gekoppelte Abschlussschaltung 1120 durch
die Testeinheit 2000 als Testobjekt ausgewählt wird,
wird ein Wert der Abschlussimpedanz ODT02 (eine Ausgabe der Abschlussschaltung 1120)
im Grenzpfadabtastregister 1320 gespeichert. Der gespeicherte
Wert wird durch einen Schiebevorgang über das Grenzpfadabtastregister 1330 ausgegeben.
Das bedeutet, dass die Abschlussimpedanz ODT02 (die Ausgabe der Abschlussschaltung 1120) über den
Anschluss 1450 ausgegeben und von der Testeinheit 2000 gemessen wird.
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Wie
oben ausgeführt
ist, wird ein Anschluss 1450 durch die Grenzpfadabtastschaltung 1300 im erfindungsgemäßen ODT-Testsystem
gemäß 2 verwendet,
so dass die Abschlussimpedanzen der Abschlussschaltungen 1110, 1120 und 1130,
die mit den Anschlüssen 1420, 1430 und 1440 im
Halbleiterspeicherbauelement 1000 gekoppelt sind, gemessen werden
können.
Entsprechend kann das Halbleiterspeicherbauelement 1000 unter
Verwendung von einem, mit dem An schluss 1450 gekoppelten
Pin testen, ob die Abschlussschaltungen 1110, 1120 und 1130 defekt
sind oder nicht.
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6 zeigt
ein Blockdiagramm zur Darstellung eines On-Die-Termination-Testsystems (ODT-Testsystems)
mit einem Halbleiterbauelement gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Unter Bezugnahme auf 6 umfasst
das ODT-Testsystem ein Halbleiterbauelement 3000 und eine
Testeinheit 2000. Das Halbleiterbauelement 3000 (z.B.
ein Halbleiterspeicherbauelement) umfasst eine ODT-Einheit 3100,
eine Abschlussimpedanzsteuerschaltung 3200, eine Grenzpfadabtastschaltung 3300 und
Anschlüsse 3410 bis 3450.
Die Testeinheit 2000 umfasst Widerstände R3, R4 und R5, die mit
den Anschlüssen 3420, 3430 und 3440 gekoppelt
sind. Die ODT-Einheit 3100 umfasst Abschlussschaltungen 3110, 3120 und 3130,
die mit den Anschlüssen 3420, 3430 und 3440 gekoppelt sind.
Die Grenzpfadabtastschaltung 3300 umfasst Grenzpfadabtastregister 3310, 3320 und 3330.
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Die
Abschlussimpedanzsteuerschaltung 3200 kann über den
Anschluss 3410 mit einem externen Widerstand Rext gekoppelt
werden. Die Anschlüsse 3410, 3420, 3430, 3440 und 3450 sind
mit Eingabe-/Ausgabepins
gekoppelt (nicht darstellt).
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Das
ODT-Testsystem gemäß 6 weist eine ähnliche
Schaltungskonfiguration wie das ODT-Testsystem gemäß 2 auf.
Im Unterschied zum ODT-Testsystem gemäß 2 weist
das ODT-Testsystem von 6 ein anderes Abschlussimpedanzsteuersignal
zum Steuern der ODT-Schaltung 3100 im
Halbleiterspeicherbauelement 3000 auf. Die ODT-Schaltung 3100 umfasst
PMOS-Transistoren, und das Abschlussimpedanzsteuersignal umfasst
nur das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONPi zum Steuern der PMOS-Transistoren.
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Die
Abschlussimpedanzsteuerschaltung 3200 erzeugt in Reaktion
auf einen Testmodusbefehl CMD das Abschlussimpedanzsteuersignal
ICONPi. Die ODT-Schaltung 3200 ist mit der Mehrzahl von Eingabe-/Ausgabeanschlüssen 3420, 3430 und 3440 gekoppelt.
Die ODT-Schaltung 3200 erzeugt
in Reaktion auf das Impedanzsteuersignal ICONPi eine Mehrzahl von
Abschlussimpedanzen ODT01 bis ODT0m. Die Grenzpfadabtastschaltung 3300 speichert
die Abschlussimpedanzen ODT01 bis ODT0m, um die gespeicherten Abschlussimpedanzen
ODT01 bis ODT0m sequentiell auszugeben, wenn der Testmodusbefehl
CMD freigegeben ist. Allgemein umfasst das Halbleiterbauelement
die Grenzflächenabtastschaltung 3300,
die mit den Anschlüssen
im Halbleiterbauelement gekoppelt ist, um zu testen, ob die Kontakte
der Pins defekt sind.
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Die
Testeinheit 2000 erzeugt den Testmodusbefehl CMD, der dem
Halbleiterspeicherbauelement 3000 zur Verfügung gestellt
wird, und misst die Abschlussimpedanzen ODT01 bis ODT0m.
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7 zeigt
ein Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der im Halbleiterspeicherbauelement
gemäß 6 enthaltenen
ODT-Schaltung. Unter
Bezugnahme auf 7 umfasst die Abschlussschaltung 3110 eine
Mehrzahl von Abschlussschaltungszweigen 3111, 3112 und 3113.
Der Abschlussschaltungszweig 3111 umfasst einen PMOS-Transistor MP31 und
einen Widerstand R31, die zwischen einer Leitung L2 und einer Versorgungsspannung
VDDQ in Reihe eingeschleift sind. Der Abschlussschaltungszweig 3112 umfasst
einen PMOS-Transistor MP32 und einen Widerstand R32, die zwischen
der Leitung L2 und der Versorgungsspannung VDDQ in Reihe eingeschleift
sind. Der Abschlussschaltungszweig 3113 umfasst einen PMOS-Transistor
MP33 und einen Widerstand R33, die zwischen der Leitung L2 und der
Versorgungsspannung VDDQ in Reihe eingeschleift sind.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der Abschlussschaltung 3110 beschrieben.
Die Leitung L2 ist in 6 über den Anschluss 3420 mit
der Testeinheit 2000 gekoppelt. Wenn die Abschlussimpedanzsteuersignale
ICONP1 bis ICONPn alle auf hohem logischem Pegel sind, sind die
PMOS-Transistoren MP31, MP32 und MP33 alle sperrend geschaltet. In
diesem Fall beeinflussen die Widerstände R31, R32 und R33 die mit
dem Anschluss 3420 gekoppelte Leitung L2 nicht, was bedeutet,
dass die Abschlussschaltung 3110 gesperrt ist.
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Wenn
das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONP1 auf niedrigem logischem
Pegel ist, ist der PMOS-Transistor MP31 leitend geschaltet, und
der Abschlussschaltungszweig 3111 stellt dann der Leitung
L2 die Abschlussimpedanz zur Verfügung. Der Wert der Abschlussimpedanz
wird durch den Widerstand R31 bestimmt.
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Wenn
das Abschlussimpedanzsteuersignal ICONP1 auf niedrigem logischem
Pegel ist, ist der PMOS-Transistor MP32 leitend geschaltet, und
der Abschlussschaltungszweig 3112 stellt dann der Leitung
L2 die Abschlussimpedanz zur Verfügung. Der Wert der Abschlussimpedanz
wird durch den Widerstand R32 bestimmt.
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Wenn
die Abschlussimpedanzsteuersignale ICONP1 und ICONP2 auf niedrigem
logischem Pegel sind, sind die PMOS-Transistoren MP31 und MP32 leitend
geschaltet, und die Abschlussschaltungszweige 3111 und 3112 stellen
dann der Leitung L2 die Abschlussimpedanz zur Verfügung.
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Wie
oben ausgeführt
ist, erzeugt die Abschlussschaltung 3110 in Reaktion auf
die Abschlussimpedanzsteuersignale ICONP1 bis ICONPn verschiedene
Abschlussimpedanzen.
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8 zeigt
ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Abschlussimpedanzsteuerschaltung 3200 im
Halbleiterspei cherbauelement gemäß 6.
Unter Bezugnahme auf 8 umfasst die Abschlussimpedanzsteuerschaltung 3200 eine
Modusregistersatzschaltung (MRS-Schaltung) 3210, eine Selbststeuereinheit 3220 und
einen Multiplexer 3230. Nachfolgend wird die Funktionsweise
der Abschlussimpedanzsteuerschaltung 3200 beschrieben.
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Die
MRS-Schaltung 3210 erzeugt in Reaktion auf einen Testmodusbefehl
CMD ein MRS-Signal MRSi. Die Selbststeuereinheit 3220 erzeugt
ein variables Selbststeuersignal CONPi zur Selbstabschlusssteuerung.
Der Multiplexer 3230 multiplext die ersten variablen Selbststeuersignale
CONPi, um in Reaktion auf das MRS-Signal MRSi die Abschlussimpedanzsteuersignale
ICONPi zu erzeugen.
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9 zeigt
ein Schaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Selbststeuereinheit 3220 in
der Abschlussimpedanzsteuerschaltung gemäß 8. Unter
Bezugnahme auf 9 umfasst die Selbststeuereinheit 3220 eine
Selbststeuerschaltung 3221, einen Komparator 3223 und
einen Aufwärts-/Abwärtszähler 3224.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der Selbststeuereinheit 3220 beschrieben.
Die Selbststeuerschaltung 3221 umfasst PMOS-Transistoren MP24,
MP25 und MP26.
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Wenn
die Selbststeuerschaltung 3222 beispielsweise auf eine
Impedanz von 70Ω mit
dem auf 140Ω gesetzten
externen Widerstand Rext gesteuert werden soll, erzeugt der Komparator 3223 durch
Vergleichen einer Spannung am Anschluss 3410 mit der Referenzspannung
VREF ein Vergleichssignal UP1/DN1. Wenn die Spannung am Anschluss 3410 durch
einen Widerstand von unter 70Ω erzeugt
wird, stellt der Komparator 3223 dem Aufwärts-/Abwärtszähler 3224 das
Aufwärtssignal
UP1 mit niedrigem logischem Pegel zur Verfügung. Der Aufwärts-/Abwärtszähler 3224 führt in Reaktion
auf das Aufwärtssignal
UP1 einen Aufwärtszähl vorgang
aus und erzeugt das variable Selbststeuersignal CONPi zum Steuern
eines PMOS-Transistorfelds. Entsprechend wird ein ausgewählter Transistor
unter den PMOS-Transistoren MP24, MP25 und MP26 in der Selbststeuerschaltung 3221 leitend
geschaltet. Wenn beispielsweise das Signal CONP1 der variablen Selbststeuersignale
CONPi auf niedrigem logischem Pegel ist, wird der PMOS-Transistor
MP24 leitend geschaltet und ein Widerstand RP11 wird elektrisch
mit der Versorgungsspannung VDDQ verbunden. Wenn die Spannung am
Anschluss 3410 einen Spannungswert annimmt, der mit dem
Widerstand von 70Ω korrespondiert,
oszilliert das Vergleichssignal UP1/DN1 zwischen dem Aufwärtssignal
UP1 und dem Abwärtssignal
DN1. Mit Änderung
eines zusammengesetzten Widerstandswertes aus Widerständen, die
zwischen der Versorgungsspannung VDDQ und Masse eingeschleift sind,
wird entsprechend abhängig
vom leitenden/sperrenden Betrieb der MOS-Transistoren in der Selbststeuerschaltung 3221 die
Impedanz variiert, die abhängig
von der Versorgungsspannung und der Temperatur eingestellt wird. Das
variable Selbststeuersignal CONPi wird dem Multiplexer 3230 zur
Verfügung
gestellt (in 8 gezeigt).
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Obwohl
ein Halbleiterspeicherbauelement, das in der Lage ist, ODT-Schaltungen unter
Verwendung einer Grenzpfadabtastschaltung zu testen, unter Bezugnahme
auf die obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, dass die Erfindung auch
auf andere Halbleiterbauelemente angewendet werden kann.
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Wie
oben ausgeführt
ist, können
die erfindungsgemäßen Halbleiterbauelemente
eine ODT-Schaltung unter Verwendung einer kleineren Anzahl von Pins
genau testen und können
eine erforderliche Zeit zum Testen der Halbleiterbauelemente reduzieren.
Zusätzlich
können
die Halbleiterbauelemente die ODT-Schaltung erfindungsgemäß unter Verwendung
von einem einzigen Pin testen.