JPH0776783B2 - 半導体装置及び出力端子テスト方法 - Google Patents

半導体装置及び出力端子テスト方法

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JPH0776783B2
JPH0776783B2 JP1153236A JP15323689A JPH0776783B2 JP H0776783 B2 JPH0776783 B2 JP H0776783B2 JP 1153236 A JP1153236 A JP 1153236A JP 15323689 A JP15323689 A JP 15323689A JP H0776783 B2 JPH0776783 B2 JP H0776783B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はIC回路等の半導体装置及びその出力端子のテス
ト方法に関するものである。
従来の技術 一般にIC回路ではI/O端子部がオープンドレイン構造に
なっている場合、オープンドレインでハイレベルの出力
電圧を発生させるためには外部にプルアップ抵抗を接続
しなければならない。第5図はこのような従来例を示し
ている。同図において、IC(20)の出力回路部にNチャ
ンネルMOSトランジスタ(21)が設けられており、この
トランジスタ(21)のドレインに接続された出力端子
(22)には一端が外部電源電圧VDD2(VDD2≧VDD)に接
続された抵抗(23)が設けられている。今、トランジス
タ(21)の出力が入力VINの変化に応じて正常に変化す
るか否かをテストする出力端子(22)のテスト時にはテ
スタ(図示せず)を出力端子(22)に接続するので、テ
スタのピン容量(24)が出力端子(22)と接地点間に加
わることになる。テスタはトランジスタ(21)に入力信
号が加ったとき出力端子(22)に出力される電圧を取り
込んで処理するが、その取り込みは出力電圧をサンプリ
ングすることによって行う。
発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来例においては出力端子(22)に生じ
るハイレベルの電圧はプルアップ抵抗(23)とトランジ
スタ(21)の導通時抵抗の抵抗分割で立ち下がるが、ト
ランジスタ(21)のバラツキ(従ってトランジスタの導
通時抵抗のバラツキ)のために第6図のようにハイレベ
ルの電圧の立ち下がりにバラツキが生じると共にロール
ベルの電圧もバラツクことになる。そのため、テスタで
のサンプリングのタイミング設定及びロー,ハイレベル
の判定のレベルを調整しなければならなくなる。もう1
つの問題として第7図に示しているようにプルアップ抵
抗(23)はローレベルを出力するために大きな値に設定
する必要があり〔トランジスタ(21)とプルアップ抵抗
(23)の抵抗分割で電圧を得るため〕、ハイレベルを出
力するのに抵抗(23)と容量(24)の時定数分の時間が
かかる。このため、動作スピードによってテスタでのサ
ンプリング設定、若しくは抵抗値を調整する必要がでて
くる。このことは、テストしようとするIC1つ1つにつ
いてテスタを調整しなければならないことを意味し、多
量生産における検査工程には、いかにも不向きであると
いう欠点がある。尚、第7図において、SLはサプリング
時のレベルを示している。立ち上がり,立ち下がりスピ
ードはプルアップ抵抗(23)によって左右されるため、
レベルSLが(a)と(b)とでは異なる。
本発明は以上のような点に鑑みなされたものであって、
出力端子に生じる出力電圧の取ち上がり,立ち下がり等
にバラツキが生じない半導体装置並びにテスト方法を提
供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するため本発明のテスト方法は、Nチ
ャンネル又はPチャンネルの第1のMOSトランジスタと
Pチャンネル又はNチャンネルの第2のMOSトランジス
タの間に通常使用状態ではOFF、テスト時はONとなるよ
うにゲート電圧が与えられる第3のMOSトランジスタを
接続すると共に、前記第1MOSトランジスタと前記第3MOS
トランジスタの接続中点に出力端子を接続した半導体装
置の出力回路において、前記出力端子にテスタを接続し
て出力端子をテストする時に前記第3のMOSトランジス
タをONさせるテスト信号を与えることにより前記出力回
路を擬似CMOSとして動作させるようにしている。ここ
で、擬似CMOSとは、CMOSと同じようにハイレベルを出力
するときは電源側のみが出力端子と導通状態にあり、基
準電位点側とは非導通状態であること、及びローレベル
を出力するときは電源側と非導通状態で、基準電位点側
と導通状態になるMOSトランジスタ回路をいうものとす
る。
また、本発明の半導体装置は、基準電位点と電源ライン
間に縦続接続されたNチャンネル又はPチャンネルの第
1,第2MOSトランジスタと、該第1,第2MOSトランジスタの
接続中点に接続された出力端子と、前記第2MOSトランジ
スタのゲートに接続されたゲート回路と、前記第1MOSト
ランジスタのゲートと前記ゲート回路の第1入力端に入
力信号を導びく手段と、前記ゲート回路の第2入力端に
テスト信号を導びく手段とから成り、前記第2のMOSト
ランジスタは通常使用状態ではOFFになるようにゲート
電圧が与えられ、テスト時には第1のMOSトランジスタ
とON、OFFが逆になるように前記ゲート回路を介して反
転した入力信号がゲート電圧として与えられる構成とな
っていることにより前記出力回路を擬似CMOSとして動作
させるようにしている。
作 用 本発明の出力端子のテスト方法によれば、テスト時、半
導体装置の出力回路が擬似CMOSとして作動するので、入
力信号により第1のMOSトランジスタがOFFで第2のMOS
トランジスタがONのときに出力端子の電圧は立ち上が
り、第1のMOSトランジスタがONで第2のMOSトランジス
タがOFFのとき立ち下がる。従って、テスト時に従来の
ように出力端子にプルアップ抵抗を接続しなくてもよ
く、そのため出力端子電圧の立ち上がり,立ち下がりの
バラツキが殆ど生じない。
また、本発明の半導体装置では、テスト信号が無ければ
第2MOSトランジスタがOFF状態となるが、テスト信号が
あると、入力信号によって第2MOSトランジスタのON,OFF
を制御できるので、第2MOSトランジスタがONで且つ第1M
OSトランジスタをOFFにすることにより出力端子にハイ
レベルを生じさせることができ、また第2MOSトランジス
タがOFFで且つ第1MOSトランジスタをONすることにより
出力端子の電圧を立ち下がらせることができる。従っ
て、この場合にもテスト時に出力端子にプルアップ抵抗
を接続しなくてよい。
実施例 以下本発明の実施例を図面に従って説明する。第1図は
本発明のテスト方法を実施するIC(4)の出力回路を示
している。同図において、(1)(2)は接地点と電源
ライン(5)間にCMOS構造に縦続接続された第1,第2の
MOSトランジスタであり、(3)はその間に接続された
第3のMOSトランジスタである。特にこれに限る必要は
ないが、本実施例の場合、第1のMOSトランジスタ
(1)と第3のMOSトランジスタ(3)はNチャンネル
型のMOSトランジスタとして構成されており、一方第2
のMOSトランジスタ(2)はPチャンネル型のMOSトラン
ジスタとして構成されている。第1,第3のOMSトランジ
スタ(1)(3)の接続中点(6)には出力端子(7)
が接続されている。第3のMOSトランジスタ(3)は点
線で示す部分(8)のマスクオプションによってエンフ
ァンスメント型にも、ディプレッション型にも構成でき
る。即ち、この出力回路はマスクオプションによって第
3のMOSトランジスタ(3)を導通するようになせば、C
MOS回路となり、第3のMOSトランジスタ(3)を非導通
とすればオープンドレインとなる。尚、どちらの場合も
通常使用状態では第3のMOSトランジスタ(3)のゲー
トは接地点に接続される。
今、ここでマスクオプションにより、この出力回路は通
常使用状態ではオープンドレインになるように構成され
ているものとする。従って、出力回路から出力される電
圧をテスタ(図示せず)に取り込んで出力端子(7)の
テストを行う場合、通常の使用状態と同じように第3の
MOSトランジスタ(3)のゲートを接続しておくと、従
来例で述べたように出力端子(7)プルアップ抵抗を接
続してテストしなばならないが、前記第3のMOSトラン
ジスタ(3)にテスト信号(この場合、ハイレベル電
圧)を与えておくと、第3のMOSトランジスタ(3)は
導通可能状態となるので、この出力回路は擬似CMOSとし
て動作する。
第2図はこのようにした場合の入力電圧(VIN)と出力
端子(7)に生じる電圧(VOUT)を示している。この場
合、擬似CMOSにより出力端子(7)に生じる出力電圧の
立ち上がり及び立ち下がりにバラツキは生じない。ただ
し、出力電圧(VOUT)の上限は第3のMOSトランジスタ
(3)のスレッショールド電圧の分だけ電源ライン
(5)の電圧(VDD)より低くなっている。尚、第2図
において、GNDは接地点の電位を示している。
第3図は第1図の出力回路を構成する半導体装置の構造
図であり、P型の半導体基板(9)内に上記第1のMOS
トランジスタ(1),第2のMOSトランジスタ(2)及
び第3のMOSトランジスタ(3)が図示のように形成さ
れている。ここでPはP型領域を示し、NはN型領域を
示す。また、(10)は入力端子,(11)はテスト端子で
ある。尚、この場合、通常使用状態では第3のMOSトラ
ンジスタ(3)がOFFしているため、外部から電源電圧
(VDD)よりも高い電圧が印加されても、第1のMOSトラ
ンジスタ(1)及び第3のMOSトランジスタ(3)には
順方向電圧ダイオードが存しないので、高耐圧のオープ
ンドレ・インを形成できる。
次に、第4図は本発明の半導体装置の実施例を示してお
り、第1MOSトランジスタ(12)と第2MOSトランジスタ
(13)が接地点と電源ライン(5)間に縦続接続されて
いる。ここで、第1,第2MOSトランジスタ(12)(13)
は、特にこれに限る必要はないが、Nチャンネル型のMO
Sトランジスタとして構成されている。第2MOSトランジ
スタ(13)のゲートにはNORゲート(14)の出力端(14
c)が接続され、このNORゲート(14)の第1入力端(14
a)には入力信号が印加され第2入力端(14b)にはテス
ト信号(ハイレベル)を反転した電圧(以下、これもテ
スト信号という)が印加されるようになっている。
従って、この回路は通常の使用状態では第2MOSトランジ
スタ(13)がOFFで、第1MOSトランジスタ(12)のみに
よるオープンドレインとなっているが、テスト信号を印
加すると、第2MOSトランジスタ(13)は入力電圧
(VIN)によって、ON,OFF制御されることになる。よっ
て、テスト時に出力端子(7)をハイレベルにするとき
は入力電圧(VIN)としてローレベルを与えれば第1MOS
トランジスタ(12)がOFF,第2MOSトランジスタ(13)が
ONとなり、出力端子(7)をハイレベルにすることがで
きる。次に、出力端子(7)をローレベルになすには入
力電圧(VIN)としてハイレベルを与えればよい。
発明の効果 本発明のテスト方法によれば、オープンドレインの出力
回路をテストモード時に擬似CMOSとして動作させるの
で、出力端子にプルアップ抵抗を接続しなくて済むと共
に出力端子の電圧の立ち上がり並びに立ち下がりがバラ
ツクことがないので、出力端子に接続するテスタのサン
プリング・タイミングを半導体装置の製品ごとに調整す
る必要がなく、特に半導体装置の生産工程における出力
端子の検査に好適である。
また、本発明の半導体装置ではテスト信号によって出力
回路の構成を変え出力端子のハイレベル化を出力回路自
体の構成で行うことができるようになすゲート回路が設
けられているので、この半導体装置の出力端子をテスト
する際には出力電圧の立ち上がり並びに立ち下がりにバ
ラツキが生じない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のテスト方法を実施する半導体装置にお
ける出力回路部分を示す回路図であり、第2図はその信
号波形図、第3図は構造図である。第4図は本発明のテ
スト方法に係る他の半導体装置における出力回路部分を
示す回路図である。第5図は従来例の回路図であり、第
6図はその出力端子の電圧波形を示す図である。第7図
は従来例の回路でのテストスピードとサンプリング時の
判定電圧レベルとの関係を示す図である。 (1)……第1のMOSトランジスタ, (2)……第2のMOSトランジスタ, (3)……第3のMOSトランジスタ, (5)……電源ライン,(6)……接続中点, (7)……出力端子, (12)……第1MOSトランジスタ, (13)……第2MOSトランジスタ, (14)……ゲート回路,(GND)……基準電圧, (VDD)……電源電圧,(VDD2)……外部電源電圧。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/822 21/8238 27/04 27/092 H01L 27/04 T 9170−4M 27/08 321 L

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Nチャンネル又はPチャンネルの第1のMO
    SトランジスタとPチャンネル又はNチャンネルの第2
    のMOSトランジスタの間に通常使用状態ではOFF、テスト
    時にはONとなるようにゲート電圧が与えられる第3のMO
    Sトランジスタを接続すると共に、前記第1のMOSトラン
    ジスタと前記第3のMOSトランジスタの接続中点に出力
    端子を接続した半導体装置の出力回路において、前記出
    力端子にテスタを接続して出力端子をテストする時に前
    記第3のMOSトランジスタをONさせるテスト信号を与え
    ることにより前記出力回路を擬似CMOSとして動作させる
    ことを特徴とする半導体装置の出力端子テスト方法。
  2. 【請求項2】基準電位点と電源ライン間に縦続接続され
    たNチャンネル又はPチャンネルの第1、第2のMOSト
    ランジスタと、該第1、第2のMOSトランジスタの接続
    中点に接続された出力端子と、前記第2のMOSトランジ
    スタのゲートに接続されたゲート回路と、前記第1のMO
    Sトランジスタのゲートと前記ゲート回路の第1入力端
    に入力信号を導びく手段と、前記ゲート回路の第2入力
    端にテスト信号を導びく手段とから成り、前記第2のMO
    Sトランジスタは通常使用状態ではOFFになるようにゲー
    ト電圧が与えられ、テスト時には第1のMOSトランジス
    タとON、OFFが逆になるように前記ゲート回路を介して
    反転した入力信号がゲート電圧として与えられることを
    特徴とする半導体装置。
JP1153236A 1989-06-15 1989-06-15 半導体装置及び出力端子テスト方法 Expired - Lifetime JPH0776783B2 (ja)

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