專利名稱：具有多個(gè)電源電路、多個(gè)內(nèi)部電路及單個(gè)外部端子的半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)電源電路及多個(gè)內(nèi)部電路的半導(dǎo)體裝置，并尤其是，涉及對具有多個(gè)產(chǎn)生彼此不同電壓的電源電路及多個(gè)以彼此不同電壓工作的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行測試的方法。
已經(jīng)知道各種半導(dǎo)體裝置可用于各個(gè)領(lǐng)域。一種傳統(tǒng)半導(dǎo)體裝置的例子是作為信息存儲(chǔ)介質(zhì)的快速擦寫存儲(chǔ)器。
快速擦寫存儲(chǔ)器可以用電寫入及讀出信息。但是，需用不同電壓進(jìn)行寫及讀信息。
具體地，存儲(chǔ)在快速擦寫存儲(chǔ)器中的信息在普通電源電壓下被讀出。但是需用與普通電源電壓不同的電壓分別進(jìn)行寫和擦信息。為此原因，快速擦寫存儲(chǔ)器具有多個(gè)產(chǎn)生彼此不同電壓的電源電路，及多個(gè)工作電壓彼此不同的內(nèi)部電路。
以下將參照附圖中的

圖1至3來描述一個(gè)這樣的傳統(tǒng)半導(dǎo)體裝置。
如圖1中所示，半導(dǎo)體裝置1具有電荷泵2作為高壓電源電路，以輸出正高壓電力，及電荷泵3作為低壓電源電路，以輸出正低壓電力。
在電荷泵2上連接有高壓內(nèi)部電路4，后者用高壓電力工作。在電荷泵3上連接有低壓內(nèi)部電路5，后者用低壓電力工作。
電荷泵2及內(nèi)部電路4通過具有高壓電源開關(guān)單元8從高壓電源線6a互相連接。電荷泵3及內(nèi)部電路5通過具有低壓電源開關(guān)單元9的低壓電源線相互連接。
電源開關(guān)單元8、9具有串聯(lián)地插接在各電源線6a、7a中的各對P型MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管10、11。在MOS晶體管10、11中后柵極12彼此反相地連接。
電位移動(dòng)器14、15分別連接在電源開關(guān)單元8、9的MOS晶體管10、11的柵極13之間。電位移動(dòng)器14、15連接到電源開關(guān)單元8、9的控制端子16、17。
每個(gè)電位移動(dòng)器14、15包括一對P型MOS晶體管18、19及一對n型MOS晶體管20、21。電位移動(dòng)器14、15的MOS晶體管20、21通過反相器22連接到控制端子16、17。
高壓及低壓空制線6b、7b分別連接到電荷泵2、3和內(nèi)部電路4、5之間的連接點(diǎn)。用作外部端子的高壓及低壓連接墊片31、32分別連接到控制線6b、7b。
高壓外部開關(guān)單元33連接在高壓控制線6b上，及低壓外部開關(guān)單元34連接在低壓控制線7b上。
外部開關(guān)單元33、34在結(jié)構(gòu)上彼此相同，并分別具有用作高壓及低壓外部開關(guān)的P型MOS晶體管35。MOS晶體管35具有與控制線6b連接的各個(gè)后柵極12，控制線6b又連接到與電荷泵2相連接的電源線6a上。MOS晶體管35具有連接在各電位移動(dòng)器36、37上的各個(gè)柵極13。
每個(gè)電位移動(dòng)器36、37包括一對P型MOS晶體管18、19及一對n型MOS晶體管20、21。電位移動(dòng)器36、37的MOS晶體管20、21通過反相器22連接到各個(gè)控制端子38、39。
控制電路(未示出)連接到開關(guān)單元8、9、33、34的控制端子16、17、38、39。
控制電路輸出控制信號“SW1”到控制端子16，用于對電源開關(guān)單元8進(jìn)行開和關(guān)，并輸出控制信號“SW2”到控制端子38，用于對外部開關(guān)單元33進(jìn)行開和關(guān)。
類似地，控制電路輸出控制信號“SW3”到控制端子17，用于對電源開關(guān)單元9進(jìn)行開和關(guān)，及輸出控制信號“SW4”到控制端子39，用于對外部開關(guān)單元34進(jìn)行開和關(guān)。
控制電路具有專用輸入端子，用于在整體控制下從外部源接收控制信息，以使開關(guān)單元8、9、33、34導(dǎo)通及關(guān)斷。
如附圖中圖2所示，當(dāng)半導(dǎo)體裝置1處于常規(guī)工作狀態(tài)時(shí)，電源開關(guān)單元8、9被控制電路控制成導(dǎo)通，及高壓和低壓外部開關(guān)單元33、34被控空制電路控制成關(guān)斷。
在此時(shí)，不同電壓的電力從電荷泵2、3通過電源開關(guān)單元8、9供給內(nèi)部電路4、5。因此，工作電壓彼此不同的內(nèi)部電路4、5能正常工作。
電荷泵2、3及內(nèi)部電路4、5通過開關(guān)單元33、34與連接墊片31、32斷接。因此，可阻止由電荷泵2、3產(chǎn)生的電力由連接墊片31、32泄漏出去。同時(shí)，也阻止了噪音從連接墊在31、32進(jìn)入內(nèi)部電路4、5。
為了對半導(dǎo)體裝置1進(jìn)行各種測試，將一外部測試電路(未示出)連接到連接墊片31、32及控制電路的輸入端，該控制電路控制開關(guān)單元8、9、33、34的開及關(guān)。
例如，為了檢測從電荷泵2、3對內(nèi)部電路4、5的供電，所有開關(guān)單元8、9、33、34導(dǎo)通，如附圖中圖3a所示。
從高壓電荷泵2對內(nèi)部電路4供給的電力現(xiàn)在可從高壓連接墊片31來檢測，及從低壓電荷泵對內(nèi)部電路5供給的電力現(xiàn)在可從低壓連墊片32來檢測。
為了從與高壓連接墊片31連接的外部電源向內(nèi)部電路4、5供電，電源開關(guān)單元8、9關(guān)斷，而外部開關(guān)單元33、34導(dǎo)通。
現(xiàn)在電力可從高壓連接墊片31供給內(nèi)部電路4，及電力可從低壓連接墊片32供給內(nèi)部電路5。
在上述半導(dǎo)體裝置1中，電荷泵2、3及內(nèi)部電路4、5對應(yīng)于正電壓。因此，與電源線6a、7a及控制線6b、7b相連接的各個(gè)部分通過P型MOS晶體管10、11、35導(dǎo)通及關(guān)斷。
在P型MOS晶體管10中，由于其中后柵極的連接方向，使可開、關(guān)的電源方向受到限制。
例如，在外部開關(guān)單元33、34中，電荷泵2、3及內(nèi)部電路4、5之間的連接點(diǎn)上的電位在正常工作方式時(shí)高于連接墊片31、32上的電位，而連接墊片31、32上的電位再不會(huì)變高。
為了在正常工作方式時(shí)使高電位電路2-5從低電位連接墊片31、32斷開，使外部開關(guān)單元33、34的MOS晶體管35的后柵極12連接到與電路2-5相連接的導(dǎo)線6b、7b。
如果由連接墊片31、32供給內(nèi)部電路4、5的電源電壓高于由電荷泵2、3產(chǎn)生的電源電壓，則從外部電源供給的電力可正常地從連接墊片31、32供給內(nèi)部電路4、5。
在此時(shí)，其后柵極12連接到與電路2-5相連接的導(dǎo)線6b、7b的MOS晶體管35不能對由外部電源供給的電力進(jìn)行開和關(guān)。但是，這不會(huì)產(chǎn)生問題，因?yàn)橛赏獠侩娫刺峁┑碾娏梢杂膳c連接墊片31、32相連接的外部電源來進(jìn)行開和關(guān)。
對于電源開關(guān)8、9，由于在正常及測試工作方式時(shí)開關(guān)處于較高的電位，它必須對供電源進(jìn)行開、關(guān)，不管在電源開關(guān)8、9的哪一側(cè)呈現(xiàn)較高的電位。為了滿足這個(gè)要求，將后柵極以不同方向連接的各MOS晶體管10、11串聯(lián)地插接在電源線6a、7a中。
在上述半導(dǎo)體裝置1中，電荷泵2、3，內(nèi)部電路4、5，及連接墊片31、32可通過開關(guān)單元8、9、33、34連接成各種構(gòu)型。因此，半導(dǎo)體裝置1可接受各種測試工作方式及正常工作方式。
為了單獨(dú)地測試電荷泵2、3及內(nèi)部電路4、5，半導(dǎo)體裝置1具有兩個(gè)連接墊片31、32。連接墊片31、32設(shè)置成從半導(dǎo)體裝置1伸出的端子。如果連接墊片的數(shù)目增加，則半導(dǎo)體裝置1具有增大的外部輪廓并需要增大的安裝區(qū)域。
因?yàn)樯鲜霭雽?dǎo)體裝置1具有兩個(gè)電荷泵2、3及兩個(gè)內(nèi)部電路4、5，也就具有兩個(gè)連接墊片31、32。但是，如果電壓類型的數(shù)目增多，則連接墊片的數(shù)目也需增多，結(jié)果使半導(dǎo)體裝置的尺寸增大。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有多個(gè)電源電路、多個(gè)內(nèi)部電路，而具有單個(gè)測試外部端子的半導(dǎo)體裝置。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，多個(gè)電源開關(guān)分別插接在與電源電路及內(nèi)部電路連接的電源線中。電源線通過各控制線與單個(gè)外部端子相連接，各控制線中插接著各外部開關(guān)。
當(dāng)該半導(dǎo)體裝置處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電源開關(guān)將電源電路分別連接到各內(nèi)部電路，后者可用由電源電路提供的電力正常地工作。
在由外部端子測試從電源開關(guān)到相應(yīng)一個(gè)內(nèi)部電路的供電時(shí)，使電源開關(guān)及將電源開關(guān)和內(nèi)部電路連接到外部端子的外部開關(guān)導(dǎo)通。因此，可從單個(gè)外部端子測試由電源電路對相應(yīng)內(nèi)部電路的供電。
在通過外部端子從外部電源向內(nèi)部電路的供電測試時(shí)，使將內(nèi)部電路連接到外部端子的外部開關(guān)導(dǎo)通，使將內(nèi)部電路連接到相應(yīng)電源電路的電源開關(guān)關(guān)斷。因此，電力可從外部電源供給內(nèi)部電路，而不會(huì)受到由電源電路產(chǎn)生的電力的影響。
因?yàn)榭捎脝蝹€(gè)外部端子來逐個(gè)地測試電源電路和內(nèi)部電路，該半導(dǎo)體裝置具有相對小的外部輪廓，并需相對小的安裝區(qū)域。
在上述半導(dǎo)體裝置中，至少一個(gè)外部開關(guān)包括插接在至少一個(gè)控制線中的低壓外部開關(guān)，該控制線與傳輸具有不是提高電壓的電力的至少—個(gè)電源線相連接，該低壓外部開關(guān)包括具有后柵極的MOS晶體管。該半導(dǎo)體裝置還可包括至少一個(gè)高壓控制開關(guān)，用于選擇地將MOS晶體管的后棚極連接到與電源開關(guān)相連接的控制線，以便使具有最高電壓的電力及用具有最高電壓的電力工作的內(nèi)部電路導(dǎo)通及關(guān)斷；及至少—個(gè)低壓控制開關(guān)，用于選擇地將MOS晶體管的后柵極連接與電源開關(guān)相連接的控制線，以便使具有電壓的電力及用具有低電壓的電力工作的內(nèi)部電路導(dǎo)通及關(guān)斷。
因?yàn)橥獠块_關(guān)可包括MOS晶體管，可增加該半導(dǎo)體裝置的集成密度。用于傳輸最高電壓電力的電源線連接到插接在不傳輸最高電壓電力的電源線中的外部開關(guān)的MOS晶體管的后柵極上。因此，包括MOS晶體管的外部開關(guān)可選擇地導(dǎo)通及關(guān)斷。
在本發(fā)明的說明書中所稱的高壓是指在半導(dǎo)體裝置中出現(xiàn)的最高電壓，及低壓是指不是最高電壓的電壓。例如，如果從外部電源對半導(dǎo)體裝置的供電電壓為3V，電源電路分別產(chǎn)生6V及12V的輸出電壓，則12V的電壓被稱為高壓，6V的電壓被稱為低壓。
至少一個(gè)低壓外部開關(guān)包括MOS晶體管意味著至少一個(gè)低壓外部開關(guān)及每個(gè)這樣的低壓外部開關(guān)包括MOS晶體管。
在上述半導(dǎo)體裝置中，高壓控制開關(guān)可包括MOS晶體管，它具有的后柵極連接到與電源開關(guān)相連接的控制線，以便使具有最高電壓的電力及用具有最高電壓的電力工作的內(nèi)部電路導(dǎo)通及關(guān)斷；及低壓控制開關(guān)可包括MOS晶體管，它具有的后棚極連接到低壓外部開關(guān)的MOS晶體管的后柵極。
因?yàn)榭刂崎_關(guān)可包括MOS晶體管，半導(dǎo)體裝置的集成密度提高。高壓控制開關(guān)的MOS晶體管的后柵極與傳輸最高電壓電力的電源線相連接，低壓控制開關(guān)的MOS晶體管的后棚極與低壓外部開關(guān)的MOS晶體管的后棚極相連接。因此高低壓控制開關(guān)可以很好地控制外部開關(guān)。
在上述半導(dǎo)體裝置中，每個(gè)電源電路可產(chǎn)生具有正電壓的電力，及每個(gè)MOS晶體管可包括一個(gè)P型MOS晶體管。正電壓電源能可靠地被電源開關(guān)及外部開關(guān)的P型MOS晶體管開通及關(guān)斷。
在上述半導(dǎo)體裝置中，另一種形式是，每個(gè)電源電路可產(chǎn)生具有負(fù)電壓的電力，以每個(gè)MOS晶體管可包括一個(gè)n型MOS晶體管。該負(fù)電壓電源能可靠地被電源開關(guān)及外部開關(guān)的n型MOS晶體管開通及關(guān)斷。
根據(jù)測試該半導(dǎo)體裝置的一種方法，當(dāng)對從多個(gè)電源電路之一向一個(gè)內(nèi)部電路提供的電力進(jìn)行檢測時(shí)，與該電源電路及外部端子相連接的電源開關(guān)及外部開關(guān)均被開通，而所有與另外電源電路及外部端子連接的外部電路被關(guān)斷；當(dāng)電力從外部電源供給內(nèi)部電路時(shí)，使與內(nèi)部電路及外部端子相連接的外部開關(guān)開通及使與內(nèi)部電路及電源電路連接的電源開關(guān)及所有與另外內(nèi)部電路及外部端子相連接的另外外部開關(guān)關(guān)斷。
雖然該半導(dǎo)體裝置僅具有單個(gè)外部端子，但可由一個(gè)外部端子對從單個(gè)電源開關(guān)向單個(gè)內(nèi)部電路供給的電力進(jìn)行檢測，也可對從一個(gè)外部端子向內(nèi)部電路供給的電力進(jìn)行檢測。
根據(jù)測試該半導(dǎo)體裝置的另一方法，當(dāng)對從高壓電源電路向高壓內(nèi)部電路的供電進(jìn)行檢測時(shí)，使高壓電源開關(guān)及高壓外部開關(guān)開通，及使每個(gè)低壓外部開關(guān)關(guān)斷。當(dāng)對從單個(gè)低壓電源電路向低壓內(nèi)部電路的供電進(jìn)行檢測時(shí)，使與低壓電源電路連接的低壓電源開關(guān)及低壓外部開關(guān)和高壓電源開關(guān)開通，及使另外的低壓電源電路及所有的高壓外部開關(guān)關(guān)斷。當(dāng)電壓從一個(gè)外部電源供給高壓內(nèi)部電路時(shí)，使高壓外部開關(guān)開通，及使高壓電源開關(guān)及所有低壓外部開關(guān)關(guān)斷。當(dāng)電壓從一個(gè)外部電源供給單個(gè)低壓內(nèi)部電路時(shí)，使與該低壓內(nèi)部電路及外部端子相連接的低壓外部開關(guān)及高壓電源開關(guān)開通，并使與該低壓內(nèi)部電路及低壓電源電路連接的低壓電源開關(guān)和所有的低壓電源電路關(guān)斷。
因此，雖然該半導(dǎo)體裝置具有單個(gè)外部端子，但可從該外部端子對由一電源開關(guān)向內(nèi)部電路供給的電力進(jìn)行檢測，并也可對從該外部端子向每個(gè)內(nèi)部電路供給的電力進(jìn)行檢測。
因?yàn)楫?dāng)對一個(gè)內(nèi)部電路檢測時(shí)，另外的內(nèi)部電路由相應(yīng)的電源電路供電，因此甚至當(dāng)各內(nèi)部電路工作時(shí)彼此影響時(shí)，也能精確地進(jìn)行檢測。
從以下參考描繪本發(fā)明實(shí)施例的附圖的說明，將會(huì)使本發(fā)明的上述和另外的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)更加闡明。
圖1是傳統(tǒng)半導(dǎo)體裝置的電路圖；圖2是表示當(dāng)圖1中半導(dǎo)體裝置處于正常工作方式時(shí)的開關(guān)開通及關(guān)斷方式的框圖；圖3a及3b是表示當(dāng)圖1中半導(dǎo)體裝置處于測試工作方式時(shí)的開關(guān)開通及關(guān)斷方式的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的電路圖；圖5是當(dāng)圖4中半導(dǎo)體裝置處于正常工作方式時(shí)的開關(guān)開通及關(guān)斷方式的框圖；圖6a及6b是當(dāng)圖4中半導(dǎo)體裝置處于對由半導(dǎo)體裝置的電源電路向內(nèi)部電路的供電進(jìn)行檢測的檢測工作方式時(shí)的開關(guān)開通及關(guān)斷方式的框圖；圖7a及7b是當(dāng)圖4中半導(dǎo)體裝置處于對從外部電源向內(nèi)部電路供電進(jìn)行檢測的檢測工作方式時(shí)的開關(guān)開通及關(guān)斷方式的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一變型的半導(dǎo)體裝置的電路圖；及圖9是根據(jù)本發(fā)明第二變型的半導(dǎo)體裝置的電路圖。
如圖4中所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置41具有一個(gè)電荷泵42，它作為輸出正高壓電力的高壓電源電路，及一個(gè)電荷泵43，它作為輸出正低壓電力的低壓電源電路。
對于電荷泵電路42、43分別通過高及低電壓電源線46a、47a連接了各高、低壓內(nèi)部電路44、45。高及低電壓電源開關(guān)單元48、49分別插在高及低電壓電源線46a、47a中。
電源開關(guān)單元48、49具有各對P型MOS晶體管51、52，它們作為串聯(lián)地插在各電源線46a、47a中的電源開關(guān)。在MOS晶體管51、52中，后棚極50以反向連接。
電位移動(dòng)器54、55分別地連接在電源開關(guān)單元48、49的MOS晶體管51、52的柵極53上。電平移動(dòng)器54、55連接在電源開關(guān)單元48、49的控制端子56、57上。
每個(gè)電位移動(dòng)器54、55包括一對P型MOS晶體管58、59及一對n型MOS晶體管60、61，該電平移動(dòng)器54、55的MOS晶體管60、61通過反相器62連接到控制端56、57。
該半導(dǎo)體裝置41與傳統(tǒng)半導(dǎo)體裝置不同之處在于，單連接墊片71作為外部端子連接到兩個(gè)電荷泵42、43及兩個(gè)內(nèi)部電路44、45。
對于連接墊片71連接有其中分別插有高及低電壓外部開關(guān)單元73、74的高及低壓控制線46b、47b。低壓外部開關(guān)單元74在結(jié)構(gòu)上不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體裝置1的外部開關(guān)單元34。
具體地，高壓外部開關(guān)單元73具有P型MOS晶體管75作為高壓外部開關(guān)，該晶體管具有的后柵極50連接在控制線46b上，后者又連接在電荷泵42及內(nèi)部電路44的連接點(diǎn)上。
MOS晶體管75具有的棚極53與電位移動(dòng)器76相連接，后者包括一對P型MOS晶體管58、59及一對n型MOS晶體管60、61。這些MOS晶體管60、61通過反相器62與控制端子77相連接。
低壓外部開關(guān)單元74具有作為低壓外部開關(guān)的P型MOS晶體管78，后者具有的柵極53與電位移動(dòng)器79相連接。電位移動(dòng)器79包括一對P型MOS晶體管58、59及一對n型MOS晶體管60、61。這些MOS晶體管60、61經(jīng)由反相器62連接到控制端子80。
MOS晶體管78具有的后柵極50與高及低電壓控制開關(guān)81、82相連接，每個(gè)控制開關(guān)包括一個(gè)MOS晶體管。控制開關(guān)81、82分別連接到高及低壓控制線46b、47b。
作為高壓控制開關(guān)81的MOS晶體管具有的后柵極50與高壓控制線46b連接于開關(guān)單元48、73裼中間連接點(diǎn)上，以便將低壓外部開關(guān)單元74的MOS晶體管78的后柵極50選擇地連接到高壓控制線46b。
作為低壓控制開關(guān)82的MOS晶體管具有的后柵極50與低壓外部開關(guān)單元74的MOS晶體管78的后柵極50相連接，以便將MOS晶體管78的后柵極選擇地連接到控制線47b，后者連接低壓電源開關(guān)單元49及低壓外部開關(guān)單元74。
控制電路(未示出)與開關(guān)單元48、49、73、74的控制端子56、57、77、80相連接。
控制電路輸出控制信號“SW1”到控制端子56，用于使電源開關(guān)單元48導(dǎo)通及關(guān)斷，并將控制信號“SW2”輸出到控制端子77，用于使外部開關(guān)單元73導(dǎo)通及關(guān)斷。
類似地，控制電路將控制信號“SW3”輸出到控制端子57，用于使電源開關(guān)單元49導(dǎo)通及關(guān)斷，并將控制信號“SW4”輸出到控制端子80，用于使外部開關(guān)單元74導(dǎo)通及關(guān)斷。
如圖5中所示，當(dāng)半導(dǎo)體裝置41處于常規(guī)操作方式時(shí)，電源開關(guān)單元48、49被控制電路控制成導(dǎo)通，而高及低壓外部開關(guān)單元73、74被控空制電路控制成關(guān)斷。
在此時(shí)，不同電壓的電力從電荷泵42、43通過電源開關(guān)單元48、49提供給內(nèi)部電路44、45。因此，其工作電壓彼此不同的內(nèi)部電路44、45可正常地工作。
為了對半導(dǎo)體裝置41進(jìn)行測試，控制電路將使開關(guān)單元48、49、73、74導(dǎo)通及關(guān)斷。
例如，為了檢測由電荷泵42提供給內(nèi)部電路44的高壓電力，使高壓電源開關(guān)單元48、高壓外部開關(guān)單元73及低壓電源開關(guān)單元49導(dǎo)通，并使低壓外部開關(guān)單元74關(guān)斷，如圖6a中所示。
現(xiàn)在，可以從連接墊片71檢測從高壓電荷泵42在內(nèi)部電路44的供電電壓，而從低壓電荷泵43到內(nèi)部電路45的供電不會(huì)影響連接墊片71。
在測試半導(dǎo)體裝置41的方法中，在檢測從高壓電荷泵42對內(nèi)部電路44的供電時(shí)，低壓電力也從低壓電荷泵43供給內(nèi)部電路45。因此，甚至內(nèi)部電路44、45相互影響時(shí)，測試也可精確地進(jìn)行。
在上述測試中，不被檢測的低壓電荷泵43的低壓也被供給外部開關(guān)單元74。但是，因?yàn)閬碜愿邏弘姾杀?2的高壓通過高壓控制開關(guān)81被施加在MOS晶體管78的后柵極50上，MOS晶體管78能夠可靠地使低壓電路43、45與連接墊片71斷開。
在此時(shí)，來自高壓電荷泵42的高壓通過高壓控制開關(guān)81供給到低壓控制開關(guān)82。該高壓供給控制開關(guān)82。因此，控制開關(guān)82本身關(guān)斷，以防止高壓電力提供給低壓內(nèi)部電路45。
為了檢測由電荷泵43供給到內(nèi)部電路45的低壓電力，使低壓電源開關(guān)49、低壓外部開關(guān)單元74及高壓電源開關(guān)48導(dǎo)通，并使高壓外部開關(guān)單元73關(guān)斷，如圖6中所示。
現(xiàn)在，可以從連接墊片71檢測從低壓電荷泵43到內(nèi)部電路45的供電電壓，而從高壓電荷泵42給內(nèi)部電路44的供電不會(huì)影響連接墊片71。
因?yàn)殡娏峁┙o各內(nèi)部電路44、45，甚至內(nèi)部電路44、45相互影響時(shí)也能進(jìn)行精確的測試。
為了從一個(gè)與連接墊片71相連接的外部電源對高壓內(nèi)部電路供給高壓電力，使高壓電源開關(guān)單元48及低壓外部開關(guān)單元74關(guān)斷，并使高壓外部開關(guān)單元73及低壓電源開關(guān)單元49關(guān)斷，如圖7a中所示。
現(xiàn)在，來自外部電源的高壓電力可以通過連接墊片71供給高壓內(nèi)部電路44，而不會(huì)通過連接墊片71供給低壓內(nèi)部電路45。
在該半導(dǎo)體裝置的測試方法中，為了從外部電源對高壓內(nèi)部電路44供給高壓電力，低壓電力還從低壓電荷泵43供給到內(nèi)部電路45。因此，甚至內(nèi)部電路44、45相互影響時(shí)，測試也可精確地進(jìn)行。
在上述測試中，來自不測試的低壓電荷泵43的低壓也供給到外部開關(guān)單元74。但是，因?yàn)閬碜酝獠侩娫吹母邏和ㄟ^高壓控制開關(guān)81施加在MOS晶體管78的后柵極50上，該MOS晶體管78能夠可靠地使低壓電路43、45與連接墊片71斷開。
在此時(shí)，來自高壓控制開關(guān)81的高壓被施加到低壓控制開關(guān)82。由于該高壓施加到控制開關(guān)82的后棚極上，控制開關(guān)82本身關(guān)斷，以阻止高壓電力被施加到低壓內(nèi)電路45。
為了使低壓電力從與連接墊片71相連接的外部電源供給低壓內(nèi)部電路45，使低壓外部開關(guān)單元74及高壓電源開關(guān)單元48導(dǎo)通，使低壓電源開關(guān)單元49及高壓外部開關(guān)單元73關(guān)斷，如圖7b中所示。
現(xiàn)在，來自外部電源的低壓電力可通過連接墊片71提供給低壓內(nèi)部電路45，而不會(huì)通過連接墊片71提供給高壓內(nèi)部電路44。
因?yàn)殡娏Φ奶峁┙o兩個(gè)內(nèi)部電路44、45甚至當(dāng)內(nèi)部電路44、45彼此影響時(shí)也能精確地進(jìn)行測試。
在該半導(dǎo)體裝置41中，兩個(gè)電荷泵42、43由開關(guān)單元48、49、73、74連接到連接墊片71。因此，可以通過單個(gè)連接墊片71對兩個(gè)電荷泵42、43及兩個(gè)內(nèi)部電路44、45進(jìn)行各種測試。
雖然該半導(dǎo)體裝置41使用了多個(gè)電荷泵42、43及多個(gè)內(nèi)部電路44、45，該半導(dǎo)體裝置41僅設(shè)置了一個(gè)測試連接墊片71作為從半導(dǎo)體裝置41伸出的端子。因而，該半導(dǎo)體裝置41具有相對小的外部輪廓，及需要相對小的安裝區(qū)域。
在該測試方法中，可通過單個(gè)連接墊片71逐一地對兩個(gè)內(nèi)部電路44、45進(jìn)行監(jiān)測。因?yàn)樵跍y試期間電力從電荷泵42、43供給內(nèi)部電路44、45，甚至當(dāng)兩個(gè)內(nèi)部電路44、45在工作中互相影響時(shí)也能進(jìn)行精確的測試。
在圖示的實(shí)施例中，該半導(dǎo)體裝置41具有兩個(gè)電荷泵42、43及兩個(gè)內(nèi)部電路44、45。但是，如圖8所示，一個(gè)變型的半導(dǎo)體裝置91也具有三個(gè)電荷泵92-94作為電源電路，及三個(gè)內(nèi)部電路95-97。
通過將開關(guān)單元102、103連接到與提供高壓的電荷泵92相連接的線路上，可以逐個(gè)地對電路92-97進(jìn)行檢測。
在圖4所示的實(shí)施例中，電荷泵42、43輸出正電壓。因此，用于直接開關(guān)電源線46a、47a及控制線46b、47b的開關(guān)元件包括P型MOS晶體管51、52、75、78。
在圖9中所示的一個(gè)變型半導(dǎo)體裝置111中，電荷泵112、113輸出負(fù)電壓，則用于直接開關(guān)線路114、115的控制開關(guān)包括n型MOS晶體管116-1。
在該半導(dǎo)體裝置111中，開關(guān)單元的開、關(guān)狀態(tài)及高、低信號之間的關(guān)系相對于圖4中半導(dǎo)體裝置41的相應(yīng)關(guān)系成相反的關(guān)系。如果希望有相同的關(guān)系，則可在信號通路中插入反相器。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是使用專門的方式來描述的，但它僅是用于說明的目的，應(yīng)該理解，在不偏離下述權(quán)利要求書的精神和范圍的情況下可以作出各種改變及更型。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體裝置，包括多個(gè)電源電路，用于輸出具有彼此不同電壓的電力；多個(gè)電源線，它們分別地連接到所述電源電路，用于傳輸具有彼此不同電壓的電力；多個(gè)內(nèi)部電路，它們分別連接到所述電源線，以便使用具有彼此不同電壓的電力工作；多個(gè)電源開關(guān)，它們分別插接在所述電源線中，用于對在所述電源線中傳輸?shù)碾娏M(jìn)行開和關(guān)；多個(gè)控制線，它們分別連接在所述電源開關(guān)及所述內(nèi)部電路之間的連接點(diǎn)上；單個(gè)外部端子，它連接至所述控制線上；及多個(gè)外部開關(guān)，它們分別插接在所述控制線中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置，其中至少一個(gè)所述外部開關(guān)包括插接在至少一個(gè)所述控制線中的低壓外部開關(guān)，所述控制線與傳輸具有不是最高所述電壓的電力的至少一個(gè)所述電源線相連接，所述低壓外部開關(guān)包括具有后柵極的MOS晶體管，所述半導(dǎo)體裝置還包括至少一個(gè)高壓控制開關(guān)，用于選擇地將所述MOS晶體管的后柵極連接到與電源開關(guān)相連接的控制線，以便使具有最高電壓的電力及用具有最高電壓的電力工作的內(nèi)部電路導(dǎo)通及關(guān)斷；及至少一個(gè)低壓控制開關(guān)，用于選擇地將所述MOS晶體管的后柵極連接到與電源開關(guān)相連接的控制線，以便使具有低電壓的電力及用具有低電壓的電力工作的內(nèi)部電路導(dǎo)通及關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體裝置，其中所述高壓控制開關(guān)包括MOS晶體管，它具有的后棚極連接到與電源開關(guān)相連接的控制線，以便使具有提高電壓的電力及用具有最高電壓的電力工作的內(nèi)部電路導(dǎo)通及關(guān)斷；及所述低壓控制開關(guān)包括MOS晶體管，它具有的后柵極連接到所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的所述后柵極。
4.半導(dǎo)體裝置，包括高壓電源電路，用于輸出具有高電壓的電力；至少一個(gè)低壓電源電路，用于輸出比由所述高壓電源電路輸出的所述高壓低的低壓電力；高壓電源線，它連接到所述高壓電源電路，用于傳輸由所述電壓電源電路輸出的高壓電力；至少一個(gè)低壓電源線，它連接到所述低壓電源電路，用于傳輸由所述低壓電源電路輸出的低壓電力；高壓內(nèi)部電路，它連接到所述高壓電源線，以使用高壓電力工作；至少一個(gè)低壓內(nèi)部電路，它連接到所述低壓電源線，以便用低壓電力工作；高壓電源開關(guān)，它包括一對MOS晶體管，后者串聯(lián)地插接在所述高壓電源線中并具有反相連接的各個(gè)后柵極；至少一個(gè)低壓電源開關(guān)，它包括一對MOS晶體管，后者串聯(lián)地插接在所述低壓電源線中并具有反相連接的各個(gè)后柵極；多個(gè)控制線，它們分別連接在所述電源開關(guān)及所述內(nèi)部電路之間的連接點(diǎn)上；單個(gè)外部端子，它連接在所述控制線上；高壓外部開關(guān)，它包括一個(gè)MOS晶體管，該晶體管插接在與所述高壓電源線相連接的所述控制線中，并具有與所述高壓內(nèi)部電路相連接的后柵極；至少一個(gè)低壓外部開關(guān)，它包括一個(gè)MOS晶體管，該晶體管插接在與所述低壓電源線相連接的所述各控制線中，并具有與所述低壓內(nèi)部電路相連接的后柵極；至少一個(gè)高壓控制開關(guān)，它具有的后柵極連接到與所述高壓電源開關(guān)及所述高壓內(nèi)部開關(guān)相連接的一個(gè)所述控制線上，用于選擇地將所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的后柵極連接到所述一個(gè)控制線上；及至少一個(gè)低壓控制開關(guān)，它具有的后柵極連接到所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的后柵極，用于選擇地將連接到所述低壓電源開關(guān)及所述低壓內(nèi)部電路的另一所述控制線連接到所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的所述后柵極。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)所述電源電路包括產(chǎn)生具有正電壓的電力的裝置，及所述MOS晶體管包括一個(gè)P型MOS晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)所述電源電路包括產(chǎn)生具有正電壓的電力的裝置，及所述MOS晶體管包括一個(gè)P型MOS晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)所述電源電路包括產(chǎn)生具有正電壓的電力的裝置，及所述MOS晶體管包括一個(gè)P型MOS晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)所述電源電路包括產(chǎn)生具有負(fù)電壓的電力的裝置，及所述MOS晶體管包括一個(gè)n型MOS晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)所述電源電路包括產(chǎn)生具有負(fù)電壓的電力的裝置，及所述MOS晶體管包括一個(gè)n型MOS晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體裝置，其中每個(gè)所述電源電路包括產(chǎn)生具有負(fù)電壓的電力的裝置，及所述MOS晶體管包括一個(gè)n型MOS晶體管。
11.一種測試式半導(dǎo)體裝置的方法，該半導(dǎo)體裝置具有多個(gè)電源電路，用以輸出具有彼此不同電壓的電力；多個(gè)電源線，它們分別地連接到所述電源電路，用于傳輸具有彼此不同電壓的電力；多個(gè)內(nèi)部電路，它們分別連接到所述電源線，以便使用具有彼此不同電壓的電力工作；多個(gè)電源開關(guān)，它們分別插接在所述電源線中，用于對在所述電源線中傳輸?shù)碾娏M(jìn)行開和關(guān)；多個(gè)控制線，它們分別連接在所述電源開關(guān)及所述內(nèi)部電路之間的連接點(diǎn)上；單個(gè)外部端子，它連接到所述控制線上，及多個(gè)外部開關(guān)，它們分別插接在所述控制線上，所述方法包括以下步驟通過使連接到所述電源電路及所述外部端子的電源開關(guān)及外部開關(guān)導(dǎo)通及使連接到另外電源開關(guān)及所述外部端子的所有另外的外部電路關(guān)斷來檢測由一個(gè)所述電源電路對一個(gè)所述內(nèi)部電路的供電；及通過使與所述一個(gè)內(nèi)部電路及所述外部端子相連接的外部開關(guān)導(dǎo)通及使與所述內(nèi)部電路及所述一個(gè)電源電路相連接的電源開關(guān)關(guān)斷及使與另外的內(nèi)部電路及所述外部端子的所有另外的外部開關(guān)關(guān)斷來由一個(gè)外部電源對一個(gè)所述內(nèi)部電路供電。
12.一種測試半導(dǎo)體裝置的方法，該半導(dǎo)體裝置具有高壓電源電路，用于輸出具有高電壓的電力；至少一個(gè)低壓電源電路，用于輸出比由所述高壓電源電路輸出的所述高壓低的低壓電力；高壓電源線，它連接到所述高壓電源電路，用于傳輸由所述高壓電源電路輸出的高壓電力；至少一個(gè)低壓電源線，它連接到所述低壓電源電路，用于傳輸由所述低壓電源電路輸出的低壓電力；高壓內(nèi)部電路，它連接到所述高壓電源線，以便用高壓電力工作；至少一個(gè)低壓內(nèi)部電路，它連接到所述低壓電源線，以便用低壓電力工作；高壓電源開關(guān)，它包括一個(gè)MOS晶體管，后者串聯(lián)地插接在所述高壓電源線中并且具有反相連接的各個(gè)后柵極；至少一個(gè)低壓電源開關(guān)，它包括一對MOS晶體管，后者串聯(lián)地插接在所述低壓電源線中并具有反相連接的各個(gè)后柵極；多個(gè)控制線，它們分別連接在所述電源開關(guān)及所述內(nèi)部電路之間的連接點(diǎn)上；單個(gè)外部端子，它連接在所述控制線上；高壓外部開關(guān)，它包括一個(gè)MOS晶體管，該晶體管插接在與所述高壓電源線相連接的所述控制線中并具有與所述高壓內(nèi)部電路相連接的后柵極；至少一個(gè)低壓外部開關(guān)，它包括一個(gè)MOS晶體管，該晶體管插接在與所述低壓內(nèi)部電路相連接的后柵極；至少一個(gè)高壓控制開關(guān)，它具有的后棚極連接到與所述高壓電源開關(guān)及所述高壓內(nèi)部開關(guān)相連接的一個(gè)所述控制線上，用于選擇地將所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的后柵極連接到所述一個(gè)控制線上；及至少一個(gè)低壓控制開關(guān)，它具有的后柵極連接到所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的后柵極，用于選擇地將連接到所述低壓電源開關(guān)及所述低壓內(nèi)部電路的另一所述控制線連接到所述低壓外部開關(guān)的所述MOS晶體管的所述后柵極；所述方法包括以下步驟通過使所述高壓電源開關(guān)及所述高壓外部開關(guān)均導(dǎo)通及使各所述低壓外部開關(guān)關(guān)斷，從所述高壓電源電路向高壓外部開關(guān)供電；通過使連接到所述低壓電源電路的所述低壓電源開關(guān)及所述低壓外部開關(guān)和所述高壓電源開關(guān)導(dǎo)通并使所有其它的低壓電源電路及所述高壓外部開關(guān)關(guān)斷來檢測由一個(gè)所述低壓電源電路對低壓內(nèi)部電路的供電；通過使所述高壓外部開關(guān)導(dǎo)通及使所述高壓電源開關(guān)及所有的所述外部低壓開關(guān)關(guān)斷來由外部電源向高壓內(nèi)部電源供電；及通過使連接到所述低壓內(nèi)部電路及所述外部端子的所述低壓外部開關(guān)及所述高壓電源開關(guān)導(dǎo)通并使與所述低壓內(nèi)部電路及所述低壓電源電路相連接的所述低壓電源開關(guān)和所有的另外所述低壓電源電路關(guān)斷來由外部電源向低壓內(nèi)部電路供電。
全文摘要
一種半導(dǎo)體裝置具有多個(gè)產(chǎn)生彼此不同電壓的電源電路及多個(gè)工作電壓彼此不同的內(nèi)部電路。電源電路及內(nèi)部電路通過在其中插接了各個(gè)電源開關(guān)的電源線相互連接。電源線通過其中插接了各外部開關(guān)的各控制線連接到單個(gè)外部端子。電源電路及內(nèi)部電路可從單個(gè)外部端子進(jìn)行測試。
文檔編號G11C29/12GK1213143SQ98124619
公開日1999年4月7日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月28日
發(fā)明者金子真輝, 小畑弘之, 天內(nèi)正和, 加藤一明, 奧悟 申請人:日本電氣株式會(huì)社