KR100485462B1 - 집적회로검사방법 - Google Patents

Abstract

복수의 부회로를 포함하는 집적 회로를 검사하는 방법은 부회로들 중 적어도 하나의 부회로로의 공급 전류의 결정을 포함한다. 다른 부회로들이 동작하고 있는 동안, 이러한 공급 전류가 흐르는 공급 라인의 한 세그먼트에 대한 전압을 측정함으로써 이 공급 전류는 결정된다. 이 공급 라인은 전압의 측정을 용이하게 하기 위한 어떠한 부가적인 구성요소들도 포함하지 않는다.

Description

집적 회로 검사 방법{Method for inspecting an integrated circuit}

본 발명은, 복수의 부회로(sub-circuits)를 포함하는 집적 회로를 검사하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 부회로들중 제 1 부회로의 공급 라인(supply line)에서의 제 1 공급 전류(supply current)의 결정을 포함한다.

또한, 본 발명은 복수의 부회로를 포함하며 부회로들중 적어도 하나의 부회로의 공급 라인에서의 공급 전류를 측정하기 위한 전류-측정 장치를 포함하는 집적 회로에 관한 것이다.

이러한 방법 및 회로는 일본 특허 출원 공보 JP-A 제 62-278473 호에 공지되어 있다. 공지된 회로는 다수의 부회로 및 하나의 전류-검출 회로를 포함한다. 각각의 부회로는 부회로에 전력(power)을 공급하기 위하여 부회로를 전류-검출 회로에 접속시킬 수 있는 제어 가능한 스위치를 그 공급 라인에 갖고 있다. 어떤 순간에서, 부회로들중 하나 이상의 부회로가 전류-검출 회로에 접속되고 전류-검출 회로는 이들 접속된 부회로들로의 전류를 측정한다. 접속되지 않은 부회로들은 전력을 수신하지 않으며 그러므로 동작하지 않는다. 공지된 회로는 부회로의 공급 라인 내의 제어 가능한 스위치가 닫힌(closed) 경우에도 이러한 스위치가 부회로의 동작(behavior)에 영향을 미친다는 결점을 갖는다. 구현에 따라서, 스위치는 공급 라인에서 전압 강하를 유발하여 부회로의 동적 동작에 부정적인 영향을 끼친다. 실제에 있어서 한번에 하나의 부회로로 유입되는 전류를 측정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이렇게 하는 것이 전류의 가장 정확한 측정을 제공할 것이기 때문이다. 그 다음에, 공지된 회로는 전류-검출 유닛에 접속된 부회로만이 동작하고 다른 부회로들은 동작하지 않는 채로 남는다는 단점을 갖는다. 부회로들이, 예를들면, 복합 아날로그 집적 회로의 경우에서처럼 밀접하게(tightly) 연결되어 있는 경우, 동작하지 않는 부회로는 다른 동작중인 부회로에서의 전류 소비에 예측 불가능한 영향을 미치게 되고, 심지어 부회로에 손상을 줄 수도 있다.

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 신호들의 시간도.

도 6은 본 발명에 따른 집적 회로의 몇몇 요소들을 나타내는 도면.

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

본 발명의 목적은 회로에 적은 영향을 미치며 공지의 방법보다 더 잘 이용할 수 있는 상기한 종류의 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 본 발명에 따른 방법에서 실현되는데 상기 방법은 모든 부회로들이 동작하는 동안, 공급 라인의 한 세그먼트(segment)에 대한 제 1 전압이 측정되고, 제 1 공급 전류의 결정이 공급 라인의 세그먼트의 제 1 전압 및 저항에 기초하여 수행되는 점을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 방법은 부회로의 공급 라인에 어떠한 부가적인 구성요소들도 도입되지 않는 이점을 가진다. 본 방법은 공급 라인에 내재하는 저항으로 인해 공급 라인 자체에서 전압 강하가 발생하는 효과를 이용한다. 공급 라인의 주어진 세그먼트에 대한 전압 강하를 측정한 후에, 공급 전류는 공급 라인의 저항 값에 기초해서 계산될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 다른 이점은 부회로가, 그 공급 전류가 결정되지 않은 상황에서도, 동작 상태인 채로 유지된다는 점이다. 이것은 부회로들 사이의 가능한 상호작용들이 모두 정규 동작 모드에서처럼 유지되고 어떠한 예측 불가능한 전류들도 흐르지 않을 것이라는 것을 의미한다.

부회로들 중 제 2 부회로의 공급 라인에서 제 2 공급 전류의 결정을 포함하는, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예는, 제 2 부회로의 공급 라인의 한 세그먼트에 대해 제 2 전압이 측정되고, 단일 전압-측정 장치를 제 1 공급 라인 및 제 2 공급 라인의 세그먼트들에 각각 연속적으로 접속시킴으로써 제 1 및 제 2 전압이 측정되는 점을 특징으로 한다. 이제, 개별적인 세그먼트 각각에 대한 전압 측정 장치 대신, 부회로들의 공급 라인들의 여러 세그먼트들에 대해 전압을 측정하는 단일 전압-측정 장치로 충분하다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예는 전압들 중 적어도 하나의 전압이 트랜지스터들의 차동 쌍에 의해 측정되는 점을 특징으로 한다. 실제에 있어서, 회로들의 형태(topology) 및 이들을 제조하기 위한 공정은 트랜지스터들의 차동 쌍이 측정될 전압 값들의 범위에 대해 이용될 수 있도록 된다. 트랜지스터들의 차동 쌍은 단지 두개의 트랜지스터들의 매우 간단한 장치이며 따라서 회로에 대해 아주 적은 수의 부가적인 구성요소들을 필요로 한다. 또한 차동 쌍의 입력 임피던스는 공급 라인에 의해 공급받는 부회로에 비해 매우 높으며 차동 쌍에 의한 공급 라인상의 어떠한 현저한 영향도 없을 것이다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예는 전압들 중 적어도 하나의 전압이 하기의 단계들에서 측정되는 점을 특징으로 한다.

- 트랜지스터들의 차동 쌍의 제 1 입력을 특정 세그먼트의 제 1 측면에 접속시키고, 트랜지스터들의 차동 쌍의 제 2 입력을 특정 세그먼트의 제 2 측면에 접속시키고, 제 1 측정을 수행하는 단계와,

- 트랜지스터들의 차동 쌍의 제 1 입력을 특정 세그먼트의 제 2 측면에 접속시키고, 트랜지스터들의 차동 쌍의 제 2 입력을 특정 세그먼트의 제 1 측면에 접속시키고, 제 2 측정을 수행하는 단계와,

- 특정 세그먼트에 대해 측정된 전압으로 이용하기 위해, 제 1 측정 및 제 2 측정을 결합하는 단계.

본 실시예에 있어서, DC-측정의 정확성은 특정 세그먼트에 대한 접속들을 교환하여 2회 측정을 수행하고, 그에 의해 트랜지스터들의 차동 쌍의 오프셋을 제거함으로써 증가된다. 오프셋은 2회의 측정들에서 존재하며 양 측정들을 결합함으로써 제거될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예는 공급 전류가 특정 공급 전류에 대해 결정된 범위와 비교되고 만약 공급 전류가 범위밖에 있으면 회로가 불합격 판정되는 점을 특징으로 한다. 측정된 공급 전류를, 예상 값이 될, 표준과 비교함으로써, 회로에서의 결함들(faults)은 검출될 수 있고 만약 존재한다면 회로는 불합격 판정(rejected)될 수 있다. 회로에서의 결함들은 완전히 정확한 회로에서의 공급 전류로부터의 공급 전류의 편차(deviation)를 일으킬 수 있다. 공급 전류를 정확하게 측정함으로써, 회로에서의 이러한 결함의 존재는 결정될 수 있다. 이러한 테스트의 정확성은 회로를 각각 원래 회로보다 적은 구성요소들을 가지는 다수의 부회로들로 분할함으로써 증가될 수 있다. 그래서, 결함으로 인한 편차는 많은 구성요소들을 가진 큰 회로의 상황과 비교하여 더 잘 구별될 수 있다. 본 발명에 따른 이 방법은 제조 공정의 여러 단계에서의 집적 회로의 정확성(correctness)을 테스트하기 위해, 예를들어 집적 회로를 가진 웨이퍼에 대한 테스트로서 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 최종 생성물에 대한 여러 테스트, 예를들면 집적 회로의 동작 시간(operational life)동안의 신뢰성 테스트에 대해서도 이용될 수 있다.

각각의 부회로들에 대한 적어도 두개의 공급 전류들의 결정을 포함하는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예는, 전류비가 두개의 공급 전류들 중 제 1 공급 전류와 제 2 공급 전류 사이에서 결정되며, 전류비가 특정 전류비에 대해 결정된 범위 밖에 있으면 집적 회로가 불합격 판정되는 점을 특징으로 한다. 집적 회로의 제조 공정은 두개의 공급 전류들에 유사한 방식으로 영향을 주며, 예를들면 전류에서의 어떤 증가가 있게 된다. 전류의 절대값을 표준값과 비교하기보다는 동일한 회로의 두개의 전류들 사이의 비를 어떤 표준값과 비교함으로써, 회로의 테스트에 대한 제조 공정의 영향은 감소된다.

집적 회로를 검사하기 위한 방법을 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적인데, 회로의 단일 라인에서의 전류의 결정을 포함하는 상기 방법은, 신호 라인의 세그먼트에 대한 전압이 측정되고 전류의 결정은 신호 라인의 세그먼트의 전압 및 저항에 기초하여 수행되는 점을 특징으로 한다. 하나 이상의 공급 라인들에서 공급 전류를 결정하기 위한 상기 상술된 본 발명에 따른 방법은 공급 라인이 내재적으로 기생 저항(parasitic resistance)을 갖는다는 사실을 이용한다. 이제, 회로내의 신호 라인도 또한 내재하는 기생성 저항을 갖는다. 따라서 이러한 신호 라인내의 전류는 공급 라인내의 전류와 유사한 방식으로 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 있어서, 신호 전류는 회로의 동작에 영향을 미칠 수 있는 신호 라인에서의 구성요소들 등의 부가 없이 비침해적인 방식(non-invasive way)으로 측정된다. 신호 라인의 세그먼트에 대한 전압은 회로에 대한 현저한 영향을 유발하지 않으면서 측정될 수 있다. 이들 이점들은 외부 교란(disturbances)에 민감한 신호 라인들에 대해 특히 중요하다.

부회로내의 공급 전류가 공지된 집적 회로와 비교해서 개선된 방식으로 측정될 수 있는 상술된 종류의 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 본 발명에 따른 집적 회로에 의해 달성된다. 이 회로에서, 공급 라인내의 공급 전류는 공급 라인에 어떠한 부가적인 구성요소들도 없이 측정될 수 있다. 이러한 부가적인 구성요소들은 부회로의 동작 행동에 영향을 미칠 수 있다. 공급 라인의 세그먼트에 대한 전압 강하 및 이 세그먼트의 저항의 측정은 공급 라인을 통하는 전류를 결정하는 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 장치를 공급 라인의 세그먼트와, 부회로들 중 다른 부회로의 공급 라인의 세그먼트에 연속적으로 접속시키기 위한 접속 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 회로의 이점은 단일 전압-측정 장치가 여러 부회로들의 공급 라인들의 여러 세그먼트들에 대한 측정을 하는데 충분하다는 것이다. 이것은 측정들에 필요한 부가적인 구성요소들의 수를 감소시킨다.

검출 및/또는 진단 부회로(a detection and/or diagnostic sub-circuit)를 포함하는, 본 발명에 따른 집적 회로의 일 실시예는 상기 검출 및/또는 진단 부회로가 전류-측정 장치의 결과를 처리하고 처리 결과를 회로 밖으로 공급하도록 배열되는 점을 특징으로 한다. 집적 회로의 상기 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 한계들(specification limits) 내에서 동작하는지를 검증하는 동작 테스트에 관련될 수 있다. 또한, 이러한 판단을 규칙적으로 수행함으로써 시간에 대한 회로의 열화가 결정될 수 있고 회로의 예측되는 수명이 추정될 수 있다. 특히 안정성이 중요시되는 응용들에 있어서, 이러한 판단은 회로의 교체 순간을 결정하는데 중요하다. 검출 및/또는 진단 부회로의 결과는, 수행된 판단의 종류에 의존하여 여러 방식들로 출력될 수 있다. 그 예들은 회로의 단자상에서 간단한 통과/실패(pass/fail) 표시의 형태로 된 출력이나, 또는 결과의 다른 제한(qualification)을 포함하는, 여러 비트들로 이루어진 하나 이상의 워드들의 표시(signature) 형태로 된 출력이 있다. 이러한 워드들은 회로의 단자를 통해 직렬로(serially) 출력될 수 있다.

본 발명에 따른 회로의 일 실시예는 전압-측정 장치가 트랜지스터들의 차동쌍을 포함하는 점을 특징으로 한다. 트랜지스터들의 차동 쌍은 고 임피던스를 가지며, 그러므로 공급 라인에 의해 공급받는 부회로와 비교해서 공급 라인에 대한 무시할만한 영향을 갖는다. 차동 쌍은 두 개의 트랜지스터를 필요로 하기 때문에, 전압-측정 장치를 실현하는데는 단지 적은 부가적인 구성요소들만이 요구된다.

회로내의 단일 라인에서의 전류를 측정하기 위한 전류-측정 장치를 포함하는 집적 회로를 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적인데, 전류-측정 장치는 신호 라인의 세그먼트에 대한 전압을 측정하는 전압-측정 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 신호 라인이 신호 라인의 세그먼트에 대한 전압 강하를 유발하는 내재하는 저항을 갖는다는 사실을 이용하는 것은, 이러한 신호 라인에서 전류를 결정하는 유리한 방법이다. 본 발명에 따른 방법은 비침해적이며 회로의 행동에 대한 무시할만한 영향을 갖는다.

본 발명 및 그 부수적인 이점들은 예시적인 실시예들 및 첨부된 개략적인 도면들의 도움으로 더욱 명백하게 될 것이다.

여러 도면들에 있어서 대응하는 부분들은 동일한 참조 부호들에 의해 도시된다.

도 1은 본 발명의 응용을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 응용에서, 집적 회로의 공급 전류는 회로의 품질(quality)을 검증하기 위해 측정될 것이다. 예측된 값에서 어느 정도 벗어나는 공급 전류는 회로에서의 결함을 표시하며, 그때 이러한 회로는 불합격 판정된다. 이러한 목적을 위해 전체 회로로의 공급 전류가 측정된다면, 결함의 존재는 검출되지 않을 수 있다. 결함에 의해 유발되는 공급 전류의 변화는 전체 공급 전류에 비해 아주 작다. 만약 회로가 다수의 더 작은 부회로를 포함하고 이러한 부회로로의 공급 전류가 측정되면, 결함으로 인한 부회로로의 공급 전류에서의 상대적인 변화는 더 크게 될 것이며 더 신뢰성 있게 검출될 수 있다. 회로를 부회로로 분할하는 것은 회로 디자인의 관점에서 미리 수행될 수 있는데, 예를들면 회로의 요구되는 기능은 이후에 부회로들로서 설계되는 다수의 부기능(sub-function)으로 분할된다. 그러나, 회로는 또한 부회로들에서 전류의 측정을 포함하는 테스트의 관점에서 분할되거나 또는 더 분할될 수 있다. 본 발명이 성공적으로 적용된 회로는 24개의 부회로로 분할된다. 각각의 개별적인 부회로는 4.6㎃의 평균 공급 전류를 갖는다. 집적 회로(102)는 블록들(104, 106 및 108)에 의해 나타내진 다수의 부회로를 갖는다. 블록들은 각각 공급 라인들(112, 114 및 116)을 통해 패드(110)로부터 그들의 공급 전류를 수신한다. 부회로로의 공급 전류는 특정 공급 라인의 세그먼트에 대한 전압 강하를 측정함으로써 결정된다. 공급 라인은 어떤 내부 저항을 가지며 공급 라인을 통해 흐르는 전류는 전압 강하를 유발할 것이다. 공급 라인(112)은 측정 지점들(M1 및 M2)을 가지며 전압은 이들 두 지점들 사이에서 측정된다. 공급 라인(112)을 통과하는 전류는 M1과 M2 사이의 세그먼트의 전압 및 저항에 기초해서 계산될 수 있다. 유사하게, 공급 라인(114)은 측정 지점들(M3 및 M4)을 가지며 공급 라인(116)은 측정 지점들(M5 및 M6)을 가진다.

본 방법에 따라 공급 전류들을 결정하는 것은 모든 부회로들이 그들의 정상적인 동작 모드에서 유지될 수 있다는 이점을 갖는다. M1과 M2 사이의 전압을 측정함으로써, 예를들어 부회로(104)로의 공급 전류가 결정될 때, 부회로들(106 및 108)은 그들의 공급 전류들을 정상 방식(normal way)으로 수신하고 동작 상태로 유지될 것이다. 이것은 밀접하게(tightly) 연결된 부회로들을 갖는 집적 회로에 대해 특히 유리하다. 이러한 회로에서 만약 예를들어 부회로(104)의 공급 전류 측정이 부회로들(106 및 108)이 스위칭 오프될 것을 요구한다면, 이러한 측정은 예측 불가능한 전류들에 의해 크게 영향을 받을 것이다. 이들 예측 불가능한 전류들은 부회로들(106 및 108)이 스위칭 오프되고 부회로(104)가 이들에 밀접하게 연결되어 있기 때문에 발생한다. 또한, 다른 회로들이 비동작 상태로 스위칭되는 동안 임의의 부회로들이 동작 상태로 스위칭될 때 이러한 회로에서 손상이 발생할 수도 있다. 전류 측정의 이러한 방법의 다른 이점은 부회로들이나 공급 라인들이 측정을 가능하도록 하기 위해 수정될 필요가 없다는 점이다. 이것은, 공급 라인에서의 어떠한 부가적인 구성요소들 또는 스위치들 없이, 본 방법이 공급 라인의 저항 및 공급 라인의 세그먼트에 대한 관련된 전압 강하의 존재를 이용하기 때문이다. 측정의 정확성을 최적으로 하기 위해, 회로에 대한 작은 수정들이 적용될 수 있는데, 예를들면, 공급 라인의 재-라우트 부분(re-route part) 또는 공급 라인내의 브랜치를 도입하는 것이다. 또한, 전압은 공급 라인에 대해 어떠한 현저한 영향도 유발하지 않는 장치로 측정될 수 있다. 이것은 공급 라인에 의해 공급받는 부회로와 비교해서 매우 높은 임피던스를 갖는 전압-측정 장치에 의해 실현된다.

전력을 수신하기 위해서, 회로 또는 부회로 한 쪽은 전원 장치(power supply)에 접속되고 다른 한 쪽은 그라운드(ground)에 접속된다. 회로를 전원 장치 라인에 접속시키는 라인은 공급 라인으로 칭해지며, "참(true)" 공급 라인으로 간주될 수 있으며, 회로를 그라운드에 접속시키는 라인은 그라운드 라인으로 칭해진다. 본 발명은 "참" 공급 라인에서 전류를 결정할 뿐아니라 그라운드 라인에서 전류를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서 "공급 라인"이라는 용어는 참 공급 라인뿐 아니라 그라운드 라인도 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 같은 이들 기판들의 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 라인들이 전류를 측정하기 위해 이용될 수 있는 전압 강하를 유발하는 내재적인 기생성 저항을 갖는다는 점이다. 또한, 본 발명은 전자 회로의 특정 형태에 관계없이 전자 회로에 적용될 수 있다. 본 발명은 아날로그 회로들이나 디지털 회로들 또는 혼합 신호 회로들에 대해 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전류-측정 장치를 개략적으로 도시한다. 전류-측정 장치(202)는 도 1에 도시된 부회로들의 공급 라인에서의 전류를 측정할 수 있다. 이것은 측정 지점들(M1 및 M2)을 가진 공급 라인(112) 및 측정 지점들(M3 및 M4)을 가진 공급 라인(114)에 대해서 명백하게 도시된다. 측정 지점들의 쌍들에 대한 전압들은 각각 전압-측정 장치들(204 및 206)로 측정된다. 전압-측정 장치는 도 2에서 트랜지스터들의 차동 쌍으로 도시된다. 이것은 전압-측정 장치의 특정한 구현인데 다른 많은 구현들도 가능하다. 전압-측정 장치의 출력은 다른 처리를 위해 라인들(208 및 210)을 통해 전송된다. 이것은 회로에서 내부적으로 발생할 수 있지만 출력은 또한 예를들어 몇몇 테스트 장비에 의해 외부적으로 처리되기 위해서 테스트 패드들로 전송될 수도 있다. 시프트 레지스터(212)는 각각의 스위치들을 활성화하는 논리 신호들을 통해 전압-측정 장치의 활성화를 제어한다. 신호(Q1)는 스위치(214)의 활성화를 통해 특정 전압-측정 장치(204)를 선택한다. 시프트 레지스터(212)는, 연속적인 신호들(Qi)이 하이(high)가 되도록 하는, 클록 신호(CLK)의 제어하에 레지스터를 통해 신호(IN)를 시프트하도록 배열된다. 이것은 연속적인 스위치들(214 내지 215)의 활성화를 유발하며, 이것을 통해 연속하는 전압-측정 장치들(204 내지 206)의 활성화를 유발한다. 전압-측정 장치로서 트랜지스터의 차동 쌍을 갖는 실시예에서, 토글 스위치(216)가 존재하여 전압-측정 장치가 2회의 측정들을 하게 하며, 이에 의해 측정 지점들(M1 및 M2)로의 접속은 2회의 측정 사이에서 반전된다(reversed). 토글 스위치(216)는 신호(CLK 및 Q1)로부터 and-게이트(218)에 의해 발생된 신호에 의해 제어된다. 차동 쌍의 트랜지스터들은 전압 측정에서 오프셋을 유발하는 작은 상호 차이(mutual difference)를 갖는다. 이제 이러한 차동 쌍으로 DC-측정을 개선하기 위해, 상기 상술된 바와 같이, 측정 지점들에 대한 반전된 접속으로 2회의 측정들이 취해진다. 두 측정들에서 오프셋이 존재하며, 이들 두 측정들을 결과적인 전압 측정으로 이용하기 위한 하나의 결과로 결합시킴으로써, 오프셋은 제거된다. 두 측정들의 절대값들의 평균을 계산하는 것으로서 결합은 구현될 수 있다. 토글 스위치는 트랜지스터들의 차동 쌍으로 DC-측정의 정확성을 향상시키기 위해 이용된 선택적 소자이다. 개선된 정확성이 필요하지 않거나 또는 AC-측정들이 취해지면, 토글 스위치는 불필요하다. 또한 전압-측정 장치가 트랜지스터들의 차동 쌍을 통해서가 아니라 다른 방식으로 실현되는 경우, 토글 스위치는 요구되지 않을 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 대안의 전류-측정 장치를 개략적으로 도시한다. 전류-측정 장치(302)는 시프트 레지스터(212)의 제어하에 측정 지점들(M1 및 M2 또는 M3 및 M4)에 접속될 수 있는 단일 전압-측정 장치(304)를 가진다. 신호(IN)는 시프트 레지스터를 통해 전송되어, 연속적인 신호들(Qi)이 하이로 되게 하며 그에의해 연속적인 스위치들(306 내지 308)을 활성화한다. 이들 스위치들은 전압-측정 장치(304)를 각각의 측정 지점들에 접속시킨다. 또한 전압-측정 장치로 하여금 반전된 접속으로 측정 지점들의 쌍 각각의 두 측정들을 취하도록 하는 선택적인 토글 스위치(optional toggle switch)(310)가 존재한다. 토글 스위치는 이제 클록 신호(CLK)의 제어 하에 있다. 이러한 전류-측정 장치의 이점은 잠재적으로 큰 수의 지점들에서 측정을 수행하기 위해 단지 하나의 전압-측정 장치만이 필요하다는 것이다. 이때 더 적은 수의 구성요소들이 전류-측정 장치에 필요하다. 본 발명이 적용된 회로에서, 측정 지점들의 24 쌍들의 전압이 측정되었다.

도 4는 본 발명에 따른 대안의 전류-측정 장치의 구현을 도시한다. 소자(402)는 도 5에 도시된 바와 같이 클록 신호(CLK)로부터 클록 펄스들(phi1 및 phi2)를 발생시킨한다. 도 4에서, 이들 펄스들을 교란하는 라인들은 명료성 때문에 도시되지 않았고 각각의 접속들은 펄스들의 이름들을 통해 기호화되었다. 스위치(306)는 트랜지스터들(404 및 406)에 의해 구현되고 스위치(308)는 트랜지스터들(408 및 410)에 의해 구현된다. 시프트 레지스터는 부분(412)과 같은 여러 부분을 포함하는데, 그 각각은 특정한 스위칭 신호(Qi)를 발생시킨다. 이러한 부분은 클록 펄스(phi1) 제어하의 트랜지스터들(414)과, 버퍼(416)와, (phi2)의 제어하의 트랜지스터(418)와, 버퍼(420)의 직렬 접속을 포함한다. 신호(IN)는, 도 5의 시간도로부터 알 수 있는바와 같이 클록 신호(CLK)의 두개의 싸이클에서 시프트 레지스터의 부분을 통해 시프트된다. 신호들(Q(Q1 내지 Qi))은 신호 펄스(IN)를 연속적으로 수신하고 전압-측정 장치(304)를 특정 측정 지점들(M1 및 M2 내지 M3 및 M4)에 접속시키는 특정 트랜지스터들(404 및 406 내지 408 및 410)을 활성화시킨다. 선택적 토글 스위치(310)는 (phi1) 및 (phi2)의 제어하에서 전압-측정 장치를 측정 지점들로 두개의 상이하고 반대인 방식으로 접속시키는 4개의 트랜지스터들에 의해 구현된다.

도 5는 본 발명에 따른 전류-측정 장치를 제어하는 신호들의 시간도를 도시한다. 이 도면은 도 4에 도시된 전류-측정 장치에서 사용되는 신호들의 시간에 따른 반응을 도시한다. 신호(IN)는 시프트 레지스터를 통해 시프트되고 연속적인 신호들(Q)을 하이가 되도록 한다. 신호(Q1)가 하이일 때, 스위치(306)는 활성화되고 전압 측정 장치(304)는 측정 지점들(M1 및 M2)에 접속된다. 신호(Qi)가 하이일 때, 스위치(308)는 활성화되고 전압 측정 장치(304)는 측정 지점들(M3 및 M4)에 접속된다.

도 6은 본 발명에 따른 집적 회로의 몇몇 소자들을 도시한다. 집적 회로(602)는 패드(608)에 접속된 공급 라인(606)을 가진 부회로(604)를 포함한다. 공급 라인(606)에서의 공급 전류는 본 발명에 따른 전류-측정 장치(610)로 결정될 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 부회로와 전류 측정 장치는 집적 회로의 많은 다른 부회로들의 공급 라인들에서의 전류를 측정하도록 배열될 수 있다. 이러한 검출 및/또는 진단 부회로를 통해 여러 테스트들이 구현될 수 있다. 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 것이 가능하다. 규칙적인 측정들은 집적 회로의 열화의 레벨을 도시할 수 있으며, 안정성이 중요시되는 응용에 대해서 어떤 순간에 회로를 교체할 필요성을 나타낼 수 있다. 이러한 열화의 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. 예측된 값에서 벗어난 부회로로의 공급 전류는 그 부회로에서의 결함을 나타낸다. 테스트에서 이러한 결함을 설정한 후, 집적 회로는 불합격 판정될 것이다. 본 방법은 IDDQ 전류를 테스트하는데 사용될 수 있는데, 여기서 어떤 종류의 결함들은 본 발명에 따른 방법으로 측정될 수 있는 그러한 전류를 발생시킨다. 부회로로의 실제적인 공급 전류는 집적 회로의 제조 공정에 의존하는 부회로의 어떤 파라미터들, 예를들면 부회로내의 여러 라인들의 저항에 의해 통제된다. 이것은 어떤 집적 회로의 특정 부회로로의 공급 전류가 상이한 뱃치(batch)에서 생성된 유사한 집적 회로의 대응하는 부회로로의 공급 전류와, 비록 두 부회로들이 올바르더라도, 서로 다를 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 동일한 웨이퍼 상의 집적 회로들에 대해서도 참일 수 있다. 따라서 부회로의 공급 전류를, 예측되는 값이 될, 표준과 비교할 때, 올바른 회로의 불합격 판정(rejection)을 회피하기 위해 집적 회로를 불합격 판정하기 전에, 측정된 전류에서 여유(margin)를 허용해야 한다. 부회로의 공급 전류의 절대값을 표준값과 비교하는 것에 대한 대안은 동일한 집적 회로의 두 부회로들로의 공급 전류들의 비율을 표준값과 비교하는 것이다. 만약 부회로들중 하나가 공급 전류에서의 변화를 유발하는 결함을 갖는다면, 측정된 비율은 예측되는 비율에서 벗어나게 될 것이며, 이 때문에 집적 회로는 불합격 판정될 수 있다. 두 공급 전류들의 비율은 개별적인 공급 전류보다 집적 회로의 제조 공정에 덜 의존적이라는 이점이 있다. 두 공급 전류들은 두 전류들에서 필적하는 변화를 유발하는 유사한 방식으로 공정에 의해 영향을 받을 것이다. 하나의 전류를 나머지 전류를 통해 분할함으로써, 한 변화는 다른 변화를 크게 상쇄시키며, 비율에 대한 순 변화(net change)는 작다.

본 발명에 따른 방법의 다른 응용은 집적 회로에서의 본드 와이어(bond wire)들의 존재 및 올바른 접속에 대한 테스트이다. 이러한 테스트는 집적 회로가 패키지에 장착된 후에 집적 회로상에서 수행된다. 본 방법의 응용은, 패키지의 단일 공급 단자에 본드 와이어들로 접속될, 여러 개의 공급 패드들을 회로가 갖는다면 특히 유리하다. 본 방법에 따라, 각각의 공급 패드에 접속된 라인들 각각에서의 전류는 결정될 수 있다. 대응하는 공급 라인에 전류가 존재하지 않음이 결정될 것이기 때문에, 특정 본드 와이어의 접속에서의 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 대한 전압을 반복적으로 측정함으로써 라인을 통하는 교류(AC)를 측정하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 방식으로 공급 전류에서의 일시적인 응답들이 또한 측정될 수 있다.

도 7은 신호 전류들을 위한 본 발명의 응용을 개략적으로 도시하고 있다. 집적 회로(702)는 부회로들(704, 706 및 708)을 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 공급한다. 이러한 부회로(706)는 이 결과를 처리하고 그 자신의 결과를 신호 라인(716)을 통해 부회로(708)에 공급한다. 신호 라인들(714 및 716)내의 전류들을 결정하기 위해, 회로에는 상기 상술한 바와 같이 전류-측정 장치가 제공된다. 신호 라인(714)에서의 두 측정 지점들은 측정 유닛(718)과 접속된다. 이 유닛은 도 4에 도시된 바와 같이 시프트 레지스터의 부분 및 대응하는 트랜지스터 스위치들, 예를들면 부분(412) 및 트랜지스터(408 및 410)를 포함한다. 유사하게, 공급 라인(716)의 두 측정 지점들은 측정 유닛(720)에 접속된다. 유닛들(718 및 720)은 라인(722)으로 서로 접속되어, 상기 유닛을 연속적으로 활성화하는 신호(IN)를 전송한다. 상기 유닛들(718 및 720)은, 장치(304)와 유사한 전압-측정 장치(724)에 접속되는데, 이것은 스위치(310)와 유사한 토글 스위치를 선택적으로 포함한다. 신호 라인에서의 전류는 측정 지점들 사이의 전압 강하를 측정함으로써 결정된다. 이러한 전압 강하는 신호 라인의 내부 기생 저항에 의해 유발된다. 본 발명은 집적 회로의 여러 지점들에서 신호 전류들을 측정하기 위한 유연한 방식을 제공하는데, 적은 수의 부가적인 구성요소들 및 적은 수의 부가적인 라인들의 작은 비용만을 필요로 한다. 본 발명은 신호 라인에서 어떠한 부가적인 구성요소들도 요구하지 않으며 신호 라인에 대한 작은 영향만을 유발한다.

Claims (11)

1. 각각이 개별 공급 라인에 접속된 복수의 부회로들을 포함하는 집적 회로를 검사하는 방법으로서,

   모든 부회로들이 작동하는 동안, 상기 부회로들의 제 1 부회로에서 제 1 공급 라인의 세그먼트 상의 제 1 전압을 측정하는 단계와,

   상기 제 1 전압 및 상기 제 1 공급 라인의 상기 세그먼트의 저항에 기초하여 제 1 공급 전류를 결정하는 단계를 포함하고,

   상기 제 1 부회로의 검사는 상기 제 1 공급 전류에 기초하여 수행되는, 집적 회로 검사 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부회로들 중 제 2 부회로의 공급 라인의 세그먼트 상의 제 2 전압을 측정하는 단계와,

   상기 제 2 전압 및 상기 제 2 공급 라인의 상기 세그먼트의 저항에 기초하여 제 2 공급 전류를 결정하는 단계를 더 포함하고,

   상기 제 1 및 상기 제 2 전압들은 단일 전압 측정 장치를 상기 제 1 공급 라인 및 상기 제 2 공급 라인 각각의 세그먼트들에 연속하여 접속시켜 측정되는, 집적 회로 검사 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 각각의 전압들은 상기 집적 회로 외부로 공급되는, 집적 회로 검사 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전압들 중 적어도 하나의 전압은 트랜지스터들의 차동 쌍에 의해 측정되는, 집적 회로 검사 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전압들 중 적어도 하나의 전압은,

   상기 트랜지스터들의 차동 쌍의 제 1 및 제 2 입력들을 특정 세그먼트의 제 1 및 제 2 측면에 각각 접속시키고, 제 1 측정을 수행하는 단계와,

   상기 트랜지스터들의 차동 쌍의 상기 제 1 및 제 2 입력들을 상기 특정 세그먼트의 제 2 및 제 1 측면들에 각각 접속시켜 상기 트랜지스터들의 차동 쌍의 접속을 상기 특정 세그먼트에 반전시키고, 제 2 측정을 수행하는 단계와,

   상기 특정 세그먼트 상의 측정된 전압으로 사용하기 위한 결과를 유도하기 위해 상기 제 1 측정 및 상기 제 2 측정을 조합하는 단계로부터 측정되는, 집적 회로 검사 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 공급 전류를 미리 결정된 범위와 비교하는 단계와,

   상기 공급 전류가 상기 범위 밖에 있으면, 상기 회로를 불합격 판정하는 단계를 더 포함하는, 집적 회로 검사 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 부회로들의 제 2 부회로에서 제 2 공급 라인의 세그먼트 상의 제 2 전압을 측정하는 단계와,

   상기 제 2 전압 및 상기 제 2 공급 라인의 상기 세그먼트의 저항에 기초하여 제 2 공급 전류를 결정하는 단계로서, 상기 제 2 부회로의 검사는 상기 제 2 전류에 기초하여 수행되는, 상기 결정 단계와,

   상기 제 1 및 제 2 공급 전류들 사이의 전류비를 결정하는 단계와,

   상기 전류비가 미리 결정된 전류비 범위 밖에 있으면, 상기 집적 회로를 불합격 처리하는 단계를 더 포함하는, 집적 회로 검사 방법.
8. 집적 회로로서,

   복수의 부회로들과,

   적어도 하나의 상기 부회로들에 접속되어, 적어도 두 개의 상기 부회로들이 작동하는 동안, 부회로의 공급 라인에서 공급 전류를 측정하는 전류 측정 장치를 포함하고,

   상기 전류 측정 장치는, 상기 공급 라인의 세그먼트에 걸쳐 접속된 전압 측정 장치를 포함하고, 상기 전압 및 상기 공급 라인의 세그먼트의 고유 저항에 기초하여 상기 집적 회로의 검사를 수행하기 위해 상기 세그먼트 상의 전압을 측정하는, 집적 회로.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 전류-측정 장치는 상기 전압-측정 장치를 상기 공급 라인의 상기 세그먼트와 상기 부회로들 중 다른 부회로의 공급 라인의 한 세그먼트에 연속적으로 접속시키는 접속 수단을 포함하는, 집적 회로.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 전류-측정 장치의 결과를 처리하고, 상기 처리 결과를 상기 집적 회로 밖으로 공급하는 검출 및/또는 진단 부회로를 더 포함하는, 집적 회로.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 전압-측정 장치는 트랜지스터들의 차동 쌍을 포함하는, 집적 회로.