本發明專利技術提供一種半導體裝置等，即使是在測試環境變動的情形下，也能更高精度地判斷半導體集成電路的動作性能。一種半導體裝置，能檢測半導體集成電路所產生的劣化，包含：測定單元，測定溫度及電壓；決定單元，在各測試動作頻率下對檢測對象電路部判別測試內容是否在容許測試時序內被執行，決定所執行的最大的測試動作頻率；算出單元，將最大測試動作頻率換算成基準溫度及基準電壓下的最大測試動作頻率并且也算出表示劣化的狀態的劣化量，半導體集成電路具有監控區塊電路，該監控區塊電路監控用于供測定單元測定溫度及電壓的值的值，測定單元具有根據監控區塊電路監控的值估計檢測對象電路部的溫度及電壓的值的估計單元，算出單元使用估計單元所估計的溫度及電壓的值。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及半導體裝置、檢測方法及程序，特別涉及能夠檢測同一個半導體集成電路所產生的劣化或同種的多個半導體集成電路所產生的差異(與特性有關的個別差異)的半導體裝置等。
技術介紹
確保伴隨著極限微細化的半導體集成電路的可靠度和安全性是極為重要的社會課題，各式各樣的測試方法被提出(參照非專利文獻I及2)。例如出貨后也能測試的方法，自我測試(Built-In Self-Test =BIST (內建自我測試))的方法被提出(參照專利文獻1、2及非專利文獻3 5)。 現有技術文獻專利文獻I :日本特開2003-68865號公報專利文獻2 :日本特表2010-524101號公報非專利文獻I :佐藤，另外2人著，“關于現場高可靠度的方法”，REAJ志，Vol. 31，No. 7，p. 514-519.非專利文獻2:Y. Sato,;另外3人著,“A Circuit Failure Prediction Mechanism(DART) for High Field Reliability，，，The 8th IEEE International Conference onASIC,p.581-584,2009.非專利文獻3 T. Vo,另外 9 人著，“Design for Board and System LevelStructure Test and Diagnosis，，，Proc. Intl. Test Conf. , Paper 14. 11-10, 2006.非專利文獻4:Y. Li,另外 2 人著,“CASP :ConcurrentAutonomous Chip Self-TestUsing Stored Test Patterns，，，Proc. Design Automation and Test in Europe,pp.885-890,2008.非專利文獻5 :0. Khan,另外 I 人著,“A Self-Adaptive System Architecture toAddress transistor Aging，，，Proc. Design Automation and Test in Europe, pp. 81-86,2009.
技術實現思路
專利技術要解決的問題以往的測試僅重視在測試的時間點的半導體集成電路的動作性能(op er at i onperformance)0因此，以往的測試基本上是在溫度等被控制的同一個環境下進行測試。如此，以往的測試基本上是想通過使半導體集成電路的動作環境配合測試的內容，以確保測試的精度。但是，半導體集成電路的生產、使用是在各式各樣的環境下進行，不一定能夠控制溫度等。特別是現場的測試為半導體集成電路被使用的狀態，溫度等的測試環境的控制很困難。記載于專利文獻2的技術是在出貨后測試半導體集成電路時控制電壓等的測試環境。但是，需要用以控制測試環境的特別的裝置，不得已會成為龐大的裝置。就需要測試的所有的半導體集成電路不一定能適用這種裝置。如此，當無法控制溫度等的測試環境時，測試環境會影響半導體集成電路的測試結果。例如依照專利技術者們的模擬(simulation)，有因1°C的變動而產生17ps/周期的延遲變動的情形。若為IGHz的動作環境，則由于應I周期對應于1ns，因此由該等環境變動引起的延遲變動不是能忽略的微差。如此，即使只是溫度的變化，也很難進行精確的判斷。因此，在以往的測試中，在該狀態下即使是生產時的測試或使用時的測試，當環境變化時也很難一邊維持精度一邊對應。所以，本專利技術的目的為提供一種半導體裝置等，即使是在測試環境變動的情形下，也能更高精度地判斷半導體集成電路的動作性能。用于解決專利技術的技術方案本案專利技術的第一觀點為一種半導體裝置，能檢測具有執行測試內容的檢測對象電 路部的半導體集成電路所產生的劣化，包含測定單元，測定所述檢測對象電路部的溫度及電壓；決定單元，在各測試動作頻率下對所述檢測對象電路部判別所述測試內容是否在容許測試時序(test timing)內被執行，將所執行的最大的測試動作頻率決定為最大測試動作頻率；算出單元，使用所述測定單元測定的溫度及電壓的值，將所述決定單元決定的所述最大測試動作頻率換算成基準溫度及基準電壓下的最大測試動作頻率，并且也根據該換算出的最大測試動作頻率算出表示劣化的狀態的劣化量，所述半導體集成電路具有監控區塊電路(monitor block circuit),該監控區塊電路監控用于供所述測定單元測定所述溫度及電壓的值的值，所述測定單元具有估計單元(estimating means),該估計單元在每次進行測試時根據在所述檢測對象電路部的溫度及電壓下動作的所述監控區塊電路監控到的值來估計所述檢測對象電路部的溫度及電壓的值，所述算出單元將所述估計單元估計的溫度及電壓的值用作所述測定單元測定的溫度及電壓的值，將所述決定單元決定的所述最大測試動作頻率換算成所述基準溫度及基準電壓下的最大測試動作頻率。本案專利技術的第二觀點為第一觀點的半導體裝置，其中所述半導體集成電路包含n個(n為2以上的整數)所述監控區塊電路，所述測定單元測定以在各監控區塊電路中的預定的時間內的振蕩次數得到的測定頻率Fi (i為n以下的自然數)，所述估計單元通過計算式(eql)的系數a i、P、a ',及^，估計所述檢測對象電路部的溫度T及電壓V的值。 T = YaiFi+^7,1W V = Yj^iFi+P'. i=l本案專利技術的第三觀點為第二觀點的半導體裝置，其中所述估計單元通過將溫度范圍或電壓范圍分段成多個且按每個該分段計算式(eql)的所述系數a p 0、a ' t及P '，或者將溫度范圍分段成多個且按每個該分段計算式(eql)的所述系數^及P，并且將電壓范圍分段成多個且按每個該分段計算式(eql)的所述系數a ' 4及0'，從而估計所述檢測對象電路部的溫度T及電壓V的值。本案專利技術的第四觀點為第二觀點或第三觀點的半導體裝置，其中所述估計單元使用作為所述測定頻率Fi與初次的測定頻率Fitl的差的差頻率AFi,取代式(eql)的所述測定頻率Fi,估計所述檢測對象電路部的溫度T及電壓V的值。本案專利技術的第五觀點為第一觀點至第四觀點中任一觀點的半導體裝置，其中還包含存儲單元，該存儲單元存儲所述測定單元測定的測定值及所述決定單元決定的最大測試動作頻率的組合，所述算出單元使用所述存儲單元存儲的測定值及最大測試動作頻率。本案專利技術的第六觀點為第五觀點的半導體裝置，其中所述最大測試動作頻率是通過進行從所述存儲單元存儲的不同的測試時的多個最大測試動作頻率除去隨機噪聲(random noise)的運算而決定的。本案專利技術的第七觀點為第一觀點至第六觀點中任一觀點的半導體裝置，其中所述測定單元測定預定的測試動作頻率下的測試時的初始溫度(initial temperature)及初始電壓(initial voltage)，所述決定單元一邊使用所述基準溫度及所述基準電壓與上次的最大測試動作頻率，一邊決定所述初始溫度及所述初始電壓下的最大測試動作頻率候補，在增加頻率后使頻率減少，或僅使頻率增加或僅使頻率減少，將所執行的最大的測試動作 頻率決定為最大測試動作頻率。 本案專利技術的第八觀點為第一觀本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：佐藤康夫，梶原誠司，井上美智子，米田友和，李賢彬，三浦幸也，
申請(專利權)人：國立大學法人九州工業大學，國立大學法人奈良先端科學技術大學院大學，公立大學法人首都大學東京，
類型：發明
國別省市：
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