专利名称：电压调整电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压测试方法，特别是涉及一种使用内建式自我测试
(built-in self test, BIST)，忮术的电压测试方法。
背景技术：
集成电^各(integrated circuit, IC)装置中通常可包括多个内部电压产 生源，用以产生电路运作时所需的各个不同的电压值。然而，由于集成电路 的工艺变化使得各个芯片中的电压源可能产生差异，因此在芯片完成后，这 些电压源需要再通过调整(trimming)电路进行修正。调整电路可将这些内部 电压通过反复的测试，修正至逼近目标电压值。
图1是显示传统的调整电路图。集成电路100中包括电压源VI ~ V4、接 合垫Pad 1 ~Pad 4以及输入输出接合垫I/O Pad，其中电压源VI ~ V4的电 压值可分别通过接合垫Pad l~Pad 4输出。测试机台15为位于集成电路外 部的测试机台，其可连接通过接合垫接收各电压源的电压，将各电压电平与 测试机台15内部设定的目标电压值作比较，并且将比较结果通过输入输出接 合垫I/O Pad反馈至电压源VI ~V4,用以进一步纟鼓调电压源VI ~V4的电压 值，藉此反复的过程将电压源VI ~V4的电压值调整至逼近目标电压值。
然而，如图1所示，在传统的调整方法中，由于无法共享接合垫，使得 各电压源皆必须使用 一个对应的接合垫用以输出其电压值，因此接合垫的数 目必须等于电压源的数目，形成芯片面积以及脚位的浪费。此外，在调整的 过程中，外部的测试机台15必须逐一针对各电压源进行调整，因此在测试机 台15切换接合垫时也会造成时间的浪费。再者，考虑到一些需要极精准的电 压电平的特定电压源，例如带隙参考电压产生器(bandgap reference voltage generator),由于其输出信号微弱且敏感，无法耦接至接合垫执行传统的电 压调整。
因此，需要一种改良的设计可节省芯片面积、脚位、以及测试时间的耗 损，并且提供准确的电压调整结果。
发明内容
本发明的一实施例提出一种电压调整电路，用以调整多个电压源所供应 的电压值，包括测试控制装置、多路复用器、比较器以及内建式自我测试装 置。测试控制装置选择电压源之一作为待测电压源，并且输出用以选择待测 电压源的选择指令，以及输出对应于待测电压源的目标电压。多路复用器耦 接至电压源并接收一使能信号，用以根据使能信号输出待测电压源所供应的 待测电压。比较器接收待测电压与目标电压，比较待测电压与目标电压的电
压值大小，并输出一比较结果。内建式自我测试装置接收选择指令，根据选 择指令输出用以使能待测电压源的使能信号，并根据比较结果调整待测电压
源供应的待测电压至一既定电压。
本发明的另 一 实施例提出 一种电压调整方法，包括选择一第 一 电压源作
为一待测电压源，并输出上述待测电压源所供应的一待测电压；选^^对应于 上述第一电压源的一目标电压，并通过一接合垫输出上述目标电压；比较上 述待测电压与上述目标电压的电压值大小，并输出一比较结果；根据上述比
一既定电压并传送一测试结果；存储对应于上述第一电压源的上述测试结果； 选择一第二电压源作为上述待测电压源，并输出上述待测电压源所供应的上 述待测电压；选择对应于上述第二电压源的一目标电压，并通过上述接合垫 输出上述目标电压；比较上述待测电压与上述目标电压的电压值大小，并输 出上述比较结果；根据上述比较结果调整上述待测电压源供应的上述待测电 压至对应于上述第二电压源的一既定电压并传送对应于上述第二电压源的一 测试结果；以及存储对应于上述第二电压源的上述测试结果。
图1是显示传统的调整电路图。
图2是根据本发明的一实施例显示用以调整多个电压源所供应的电压值 的电压调整电路。
图3是根据本发明的一实施例显示比较器电路图。
图4是根据本发明的一实施例显示电压调整方法流程图。
附图符号说明
715~测试器； 20~电压调整电5^; 25-测试控制装置； 35 ~多路复用器； 45~比较器；
55 -内建式自我测试装置； 65 ~电流镜； 100、 200 集成电路; E(n) 使能信号;
I/O Pad、 Pad、 Pad 1、 Pad 2、 Pad 3、 Pad 4 才妻合垫; Sl、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7、 S8、 S9、 S10 步骤；
s(川t ~ 4吕万;
Tl、 T2、 T3、 T4、 T5、 T6、 T7 晶体管；
VI、 V2、 V3、 V4、 VA、 VB、 Vdd、 Vss 电压源；
V(n)、 VTarget(n) ~电压。
具体实施例方式
为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几 个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。 实施例
图2是根据本发明一实施例显示用以调整多个电压源所供应的电压值的 电压调整电路20。电压调整电路20包括测试控制装置25、多路复用器35、 比较器45、以及内建式自我测试装置(BIST) 55。假设共有N个需被调整的 电压源，例如，在此实施例中需被调整电压源为VI ~ V4，因此N-4，测试控 制装置25在内部存储器装置(图中未示)中纪录N值，并且在电压调整程序一 开始时将内存装置内存储的一变量n初始化(1:=1),用以代表目前自电压源 VI ~ V4中选择电压源VI作为一待测电压源，并且输出用以选"l奪电压源VI的 一选择指令至内建式自我测试装置55，以及输出对应于电压源VI的目标电 压VTa， (n)至接合垫Pad。内建式自我测试装置55接收由测试控制装置25发 出的选择指令，根据此选择指令输出用以使能目前被选择的待测电压源的使 能信号E(n)，此时，由于被选择的待测电压源为电压源VI，因此内建式自我
8测试装置55会输出使能信号E(n)用以使能电压源VI。多路复用器35耦接至 电压源V1-V4，并自内建式自我测试装置55接收使能信号E(n)，根据使能 信号E(n)输出目前待测电压源所供应的电压作为待测电压V(n),此时由于被 选择的待测电压源为电压源VI,因此多路复用器35会输出电压源VI目前所 供应的电压，以作为待测电压V(n)。如图所示，待测电压V(n)与目标电压 VTa，(n)会被输入至比较器45，比较器45比较待测电压V(n)与目标电压 VT，t(n)的电压值大小，并输出一比较结果至内建式自我测试装置55。内建 式自我测试装置55根据接收到的比较结果调整电压源VI供应的电压值至一 既定电压(以下将作详细介绍)。在此实施例中，当既定电压大于或等于电压 源VI的目标电压VT，，(n)时，则结束电压源VI的调整程序。然而，在不脱 离本发明的精神和范围内，也可根据其它条件结束电压源VI的调整程序，本 发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
在此实施例中，内建式自我测试装置55可包括一緩存器(图中未示)，用 以存储电压源VI V4所对应的最大可调整电压以及调整结果，并且内建式自 我测试装置55根据接收到的比较结果控制待测电压源所供应的电压值的调 整程序。当比较结果代表待测电压V(n)小于目标电压V一et(n)时，内建式自 我测试装置55进一步检测待测电压V(n)是否大于目前待测电压源所对应的 最大可调整电压V,(n)。当待测电压V(n)小于最大可调整电压V,(n)时，内 建式自我测试装置55输出一累加信号至目前的待测电压源，用以指示待测电 压源将供应电压增加至一调整电压，并由多路复用器35输出用以作为新的待 测电压V(n)。根据本发明的一实施例，待测电压源增加供应电压的方法为将 原始供应电压增加一差值AV,例如设AV-O. IV,则将原始供应电压V(n)调 整至V(n)+0.1 (V(n)= V(n)+0. 1 )，然而根据本发明的其它实施例，待测电 压源也可根据其它方法改变其供应电压。待多路复用器35输出新的待测电压 V(n)后，比较器45会再一次比较新的待测电压V(n)与目标电压VTarget (n)的电 压值大小，并再次输出比较结果至内建式自我测试装置55。
另一方面，当比较结果代表待测电压V(n)小于目标电压VTarget(n)，并且 内建式自我测试装置55检测出待测电压V(n)大于或等于目前待测电压源所 对应的最大可调整电压V,(n)时，内建式自我测试装置55传送一测试失败信 号至测试控制装置25,并且存储代表目前待测电压源的调整结果为失败的信 息于緩存器中。
9最后，当比较结果代表待测电压V(n)大于或等于目标电压VT，t(n)时， 内建式自我测试装置55传送一测试通过信号至测试控制装置25，并且存储 将待测电压V(n)存储于緩存器中，用以纪录目前待测电压源VI的调整结果。
测试控制装置25在接收到测试通过信号或测试失败信号后，代表已完成 目前待测电压源VI的电压测试与调整程序，测试控制装置25根据这些信号 于内存装置中纪录目前待测电压源VI的测试结果(此时n-l),并且判断变 量n是否大于待测电压源数目N，当n<N时，表示尚未完成所有电压源的测 试与调整程序，于是累加变量n=n+l,用以选择下一个电压源作为待测电压 源，例如待电压源V1 (n=l)完成测试与调整程序后，选择电压源V2 (n=2) 作为待测电压源，并且输出用以选择电压源V2的选择指令，以及通过接合垫 Pad输出对应于电压源V2的目标电压，继续针对电压源V2执行与上述电压 源V1相同程序的电压测试与调整。
根据本发明的一实施例，内建式自我测试装置55、多路复用器35与比 较器45是设置在一集成电路中，例如图2的集成电路200，此集成电路可为 例如一闪存集成电路，而电压源VI ~V4可为集成电路内的电压供应源。如图 所示，测试控制装置25是通过单一接合垫Pad将各电压源对应的目标电压输 入，以及通过输入输出接合垫I/O Pad输出指令至以及接收信号自内建式自 我测试装置55。此外，测试控制装置25在接收到测试通过信号或测试失败 信号后，可更输出一写入指令至内建式自我测试装置55,用以控制内建式自 我测试装置55将各电压供应源所对应的调整结果写入集成电路中的一存储 单元，用以作为该集成电路的电压供应源调整结果，使得该集成电路在尔后 使用时可根据这些电压调整结果将电压供应源最佳化，以达到针对各集成电 路单独最佳化的效果。
在本发明的实施例中，比较器45为可接收电压值介于OV-26V的输入信 号的一高电压比较器，因此如图2所示，测试控制装置25可仅通过单一接合 垫Pad输入各电压源V1 V4对应的目标电压。图3是根据本发明的一实施例 显示比较器45的电路结构。如图所示，比较器45包括晶体管Tl-T7，晶体 管Tl在源极(第一第一极)接收目标电压VTa， (n)，并且在栅极(第一第二极) 接收待测电压V(n),晶体管T2在源极(第二第一极)接收参考电平电压Vdd, 并且在栅极(第二第二极)接收参考电平电压Vdd/2，晶体管T3通过控制电压 VA控制VT，, (n)的输入，晶体管T4通过反相的控制电压VB控制Vdd的输入，晶体管T6与T7组成电流镜65，电流镜65耦接至晶体管T1与T2,而晶体管 T5通过控制电压VB控制将电流镜65耦接至Vss。相较于传统的比较器电路， 比较器45将晶体管Tl耦接至目标电压VTa， (n)，使得比较器45可接收大范 围的电压输入，并且将比较结果信号S,在晶体管Tl与T6的连接点输出。
图4是根据本发明的一实施例显示电压调整流程图。如同以上所述，在 电压调整程序的一开始先初始化变量n=l (步骤Sl),并且选择待测电压V(n) 与目标电压V一et(n)(步骤S2)。接着比较待测电压V(n)与目标电压V一e, (n) 的电压大小，判断V(n)是否大于或等于V丁率(n)(步骤S3)。当V(n)小于 V—(n)时，再判断V(n)是否大于或等于最大可调整电压V自(n)(步骤S4)， 若V(n)小于V頻(n)，则累加电压V(n)= V(n)+AV(步骤S5),并回到步骤S3 再次比较待测电压V(n)与目标电压VTa， (n)的电压大小。若V (n)大于或等于 Vmax (n),则传送测试失败信号(步骤S6)。
另一方面，当V(n)大于或等于VT,t(n)时，传送测试通过信号(步骤S7), 而测试控制装置25根据接收到的测试通过信号或测试失败信号纪录测试结 果，并且判断n是否小于N(步骤S9),当n小于N时，表示尚未完成所有电 压源的测试与调整程序，于是累加变量n-n+l(步骤S10)，用以选择下一个电 压源作为待测电压源，并且回到步骤S2再次选择待测电压V(n)与目标电压 VTaiw(n)。若n大于等于N,表示已完成所有电压源的测试与调整程序，则可 结束电压调整的流程。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任 何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1. 一种电压调整电路，用以调整多个电压源所供应的电压值，包括一测试控制装置，用以选择上述电压源之一作为一待测电压源，并且输出用以选择上述待测电压源的一选择指令，以及通过一接合垫输出对应于上述待测电压源的一目标电压；一多路复用器，耦接至上述电压源并接收一使能信号，用以根据上述使能信号输出上述待测电压源所供应的一待测电压；一比较器，接收上述待测电压与上述目标电压，比较上述待测电压与上述目标电压的电压值大小，并输出一比较结果；以及一内建式自我测试装置，用以接收上述选择指令，根据上述选择指令输出用以使能上述待测电压源的上述使能信号，并根据上述比较结果调整上述待测电压源供应的上述待测电压至一既定电压，其中，在将上述待测电压源供应的上述待测电压调整至上述既定电压后，上述测试控制装置自上述电压源中选择另一电压源作为上述待测电压源，并且输出用以选择上述另一电压源的上述选择指令，以及通过上述接合垫输出对应于上述另一电压源的上述目标电压。
2. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，上述既定电压大于或等于 上述目标电压。
3. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，上述内建式自我测试装置 包括一緩存器，用以存储对应于各上述电压源的 一最大可调整电压以及一调 整结果。
4. 如权利要求3所述的电压调整电路，其中，当上述比较结果代表上述 待测电压大于或等于上述目标电压时，上述内建式自我测试装置传送一测试 通过信号至上述测试控制装置，并且存储上述待测电压于上述緩存器作为上 述待测电压源所对应的上述调整结果。
5. 如权利要求4所述的电压调整电路，其中，当上述比较结果代表上述 待测电压小于上述目标电压时，上述内建式自我测试装置4全测上述待测电压 是否大于上述待测电压源所对应的上述最大可调整电压，当上述待测电压大 于上述最大可调整电压时，传送一测试失败信号至上述测试控制装置，并且 存储代表目前待测电压源的调整结果为失败的信息于上述缓存器。
6. 如权利要求5所述的电压调整电路，其中，当上述待测电压不大于上述最大可调整电压时，上述内建式自我测试装置输出一累加信号至上述待测电压源，而上述待测电压源根据上述累加信号将供应电压增加至一调整电压以作为上述待测电压。
7. 如权利要求5所述的电压调整电路，其中，上述电压源、上述内建式自我测试装置、上述多路复用器、上述接合垫与上述比较器设置在一闪存集成电路中。
8. 如权利要求7所述的电压调整电路，其中，上述测试控制装置在接收到上述测试通过信号或测试失败信号后，输出一写入指令至上述内建式自我测试装置，用以控制上述内建式自我测试装置将上述待测电压源所对应的上述调整结果写入上述闪存集成电路中的一存储单元。
9. 如权利要求5所述的电压调整电路，其中，上述测试控制装置包括一内存装置，用以根据自上述内建式自我测试装置接收到的上述测试通过信号或测试失败信号纪录上述待测电压源的测试结果，并且，上述测试控制装置在接收到上述测试通过信号或测试失败信号后，自上述电压源中选择另一电压源作为上述待测电压源，并且输出用以选择上述另 一 电压源的上述选择指令，以及输出对应于上述另一电压源的上述目标电压。
10. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，上述比较器可接收电压值介于0V-26V的输入信号。
11. 如权利要求1所述的电压调整电路，其中，上述比较器包括一第一晶体管，具有接收上述目标电压的一第一第一极，以及接收上述待测电压的 一 第 一 第二极；一第二晶体管，具有接收一第一参考电平的一第二第一极，以及接收一第二参考电平的一第二第二极，其中，上述第二参考电平的电压值约为上述第一参考电平的电压值的一半；以及一电流镜电路，分别与上述第一晶体管以及上述第二晶体管耦接于一第一连接点与一第二连接点，其中，上述比较器于上述第一连接点输出上述比较结果。
12. —种电压调整方法，包括选择 一 第 一 电压源作为 一 待测电压源，并输出上述待测电压源所供应的一待测电压；选择对应于上述第 一 电压源的 一 目标电压，并通过一接合垫输出上述目标电压；比较上述待测电压与上述目标电压的电压值大小，并输出一比较结果；述第 一 电压源的 一 既定电压并传送 一 测试结果；存储对应于上述第一电压源的上述测试结果；选择一第二电压源作为上述待测电压源，并输出上述待测电压源所供应的上述待测电压；选择对应于上述第二电压源的一目标电压，并通过上述接合垫输出上述目标电压；比较上述待测电压与上述目标电压的电压值大小，并输出上述比较结果；述第二电压源的一既定电压并传送对应于上述第二电压源的一测试结果；以及存储对应于上述第二电压源的上述测试结果。
13.如权利要求！2所述的电压调整方法，其中，对应于上述第一电压源电压源的上述目标电压。
14. 如权利要求12所述的电压调整方法，还包括存储上述第一电压源与上述第二电压源所对应的一最大可调整电压以及一调整结果于一緩存器。
15, 如权利要求l4所述的电压调整方法，其中，当上述比较结果代表上述待测电压大于或等于上述目标电压时，传送一测试通过信号作为上述测试结果，并且存储上述待测电压于上述緩存器作为上述待测电压源所对应的上述调整结果。
16. 如权利要求15所述的电压调整方法，其中，当上述比较结果代表上述待测电压小于上述目标电压时，；险测上述待测电压是否大于上述待测电压源所对应的上述最大可调整电压，当上述待测电压大于上述最大可调整电压时，传送一测试失败信号作为上述测试结果，并且存储代表目前待测电压源的调整结果为失败的信息于上述緩存器。
17, 如权利要求16所述的电压调整方法，其中，当上述待测电压不大于上述最大可调整电压时，输出一累加信号至上述待测电压源，并且根据上述累加信号将上述待测电压源的供应电压增加至一调整电压以作为上述待测电压。
18. 如权利要求16所述的电压调整方法，其中，上述第一电压源、上述 第二电压源、上述緩存器与上述接合垫设置在一闪存集成电路中。
19. 如权利要求18所述的电压调整方法，其中，在接收到上述测试结果 后，将上述待测电压源所对应的上述调整结果写入上述闪存集成电路中的一 存储单元。
全文摘要
一种电压调整电路，用以调整多个电压源的电压值，包括测试控制装置、多路复用器、比较器以及内建式自我测试装置。测试控制装置选择电压源之一作为待测电压源，并且输出用以选择待测电压源的选择指令，以及对应于待测电压源的目标电压。多路复用器耦接至电压源并接收使能信号，根据使能信号输出待测电压源所供应的待测电压。比较器比较待测电压与目标电压的电压值大小，并输出一比较结果。内建式自我测试装置接收选择指令，根据选择指令输出用以使能待测电压源的使能信号，并根据比较结果调整待测电压源供应的待测电压至一既定电压。
文档编号G01R19/00GK101498746SQ200810009299
公开日2009年8月5日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者山崎恭治, 曾德彰, 杜君毅 申请人:力晶半导体股份有限公司