一种新型测试端口外部高压切换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种新型测试端口外部高压切换电路，包括内外部高压传输模块，用于在第三控制信号NG3的控制下将外部测试端口Tp的高压电压传输至内部高压信号Hv_vneg；衬底电压切换模块，用于在第一控制信号NG1的控制下选择性地将外部测试端口Tp的高压电压连接至MOS管的衬底电压PW；控制信号生成模块，用于在外部高压施加许可信号和高压信号使能信号PE的控制下生成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3、第一控制信号NG1、第二控制信号NG2、第三控制信号NG3、第四控制信号NG4、第五控制信号NG5和第六控制信号NG6以及第三互补控制信号NG3b、第四互补控制信号NG4b和第五互补控制信号NG5b。

【技术实现步骤摘要】
一种新型测试端口外部高压切换电路
本专利技术涉及集成电路设计
，特别是涉及一种新型测试端口外部高压切换电路。
技术介绍
随着数据吞吐量不断上升以及系统低功耗要求，系统级芯片对存储器的需求越来越大。非易失存储器(eflashmemory)以其掉电不丢失数据的特性成为嵌入式存储器中不可或缺的重要组成部分。随着工艺水平不断提高，eflashmemory性能越来越成为系统级芯片的关键指标，eflash通常采用正，负高压进行数据写入。在eflash测试过程中为了加快测试速度，通常采用全片模式进行数据写入校验，而考虑到内部电荷泵产生高压的驱动力较小，通常在这一测试项目中通过测试端口外加高压进行功能、性能测试，因此准确、高效的将外部正负高压信号通过测试端口传输到eflash芯片内部对于提高测试速度具有十分重要的现实意义。传统的测试端口外部高压传输电路如图1所示(以传输负高压为例说明)，其中NG信号由测试使能信号控制，当测试使能信号为“1”，NG信号为零电平，NM0导通，外部高压从测试端口Tp无损传递到内部高压信号hv_vneg。但是这种传统方法使得内部高压信号跟随外部测试端口(TP)信号变化，eflash内部电压的电平位移器(levelshift)需要在高压信号幅值状态下翻转(VGND与hv_vneg之间)，导致高压信号在逐渐变化过程中存在异常的直流漏电，增大了高压信号电流负载，增大了功耗，另外电平位移器(levelshift)在高压信号下翻转使得电路设计中器件尺寸较大，从而整体芯片面积较大，降低了eflashIP市场竞争力。近年来随着eflash工艺、性能、稳定性需求的不断提高，特别是芯片面积要求的不断提升，使得电平位移器(levelshift)需要提前在高压操作的初始化阶段(高压信号使能信号PE为VGND)翻转(VDD与VGND之间)，在高压信号变化过程中输出逐渐跟随其变化，这样即降低了高压信号电流负载，又减小了电平位移器(levelshift)器件尺寸，减小了整体芯片面积。另外随着eflash芯片接口信号日益标准化，许多控制信号都由eflash内部状态机发出控制指令，这样导致外部测试机台无法精确预知eflash操作时序，外部高压信号需要一直施加在测试端口，当eflash处于非高压操作时，测试Tp端口与NM0的衬底之间存在异常漏电，从而影响内部高压信号Hv_vneg的高压幅值，导致内部操作失效，降低了芯片的可靠性和稳定性。综上所述，图1所述的测试端口外部高压传输电路无法满足目前eflashIP性能以及测试的需求。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种新型测试端口外部高压切换电路，其不仅可以满足电平位移器(levelshift)在低压下翻转的需求，同时在非高压操作时将测试Tp端口与内部高压信号隔离，提高了芯片的可靠性和稳定性。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种新型测试端口外部高压切换电路，包括：内外部高压传输模块，用于在第三控制信号NG3的控制下将外部测试端口Tp的高压电压传输至内部高压信号Hv_vneg；衬底电压切换模块，用于在第一控制信号NG1的控制下选择性地将外部测试端口Tp的高压电压连接至MOS管的衬底电压PW；控制信号生成模块，用于在外部高压施加许可信号tm_disneg和高压信号使能信号PE的控制下生成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3、第一控制信号NG1、第二控制信号NG2、第三控制信号NG3、第四控制信号NG4、第五控制信号NG5和第六控制信号NG6以及第三互补控制信号NG3b、第四互补控制信号NG4b和第五互补控制信号NG5b。优选地，所述内外部高压传输模块包括一NMOS管NM0，以在所述第三控制信号NG3的控制下将外部测试端口Tp的高压电压传输至内部高压信号Hv_vneg。优选地，所述NMOS管NM0漏极接外部测试端口Tp，源极输出内部高压信号Hv_vneg，栅极接第三控制信号NG3，衬底接衬底电压PW。优选地，所述衬底电压切换模块包括NMOS管NM1和NM2，以在第一控制信号NG1的控制下选择性地将外部测试端口Tp的高压连接至MOS管的衬底电压PW。优选地，所述NMOS管NM1漏极接外部测试端口Tp，源极接NMOS管NM2源极以及衬底电压PW，栅极接第一控制信号NG1，所述NMOS管NM2漏极输出内部高压信号Hv_vneg，栅极接第二控制信号NG2。优选地，所述控制信号生成模块包括第一电平位移器LS1、第二电平位移器LS2、PMOS管PM0、PM1、PM2、PM3、PM4和NMOS管NM3、NM4、NM5、NM6、NM7、NM8、NM9、NM10、NM11、NM12，以生成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3、第一控制信号NG1、第二控制信号NG2、第三控制信号NG3、第四控制信号NG4、第五控制信号NG5和第六控制信号NG6以及第三互补控制信号NG3b、第四互补控制信号NG4b和第五互补控制信号NG5b。优选地，外部高压施加许可信号tm_disneg连接至所述第一电平位移器LS1的第一输入端，正电压vhi和负高压vneg连接至第一电平位移器LS1的电源和地端，第一电平位移器LS1的第一输出为第四控制信号NG4，第一电平位移器LS1的第二输出为第四互补控制信号NG4b；高压信号使能信号PE连接至第二电平位移器LS2的第一输入端，第三控制信号选择电压Vpwr_NG3和衬底电压PW连接至第二电平位移器LS2的电源和地端，第二电平位移器LS2的第一输出为第三控制信号NG3，第二电平位移器LS2的第二输出为第三互补控制信号NG3b；第四互补控制信号NG4b连接至NMOS管NM9的栅极，PMOS管PM3的源极和衬底连接至电源电压vpwr，NMOS管NM9的源极和衬底连接至负高压vneg，PMOS管PM3的漏极与NMOS管NM9的漏极相连组成第五控制信号NG5节点；第六控制信号NG6连接至NMOS管NM10的栅极，PMOS管PM4的源极和衬底连接至电源电压vpwr，NMOS管NM10的源极和衬底连接至负高压Vtp，PMOS管PM4的漏极与NMOS管NM10的漏极相连组成第五互补控制信号NG5b节点；第五控制信号NG5连接至栅极，第四互补控制信号NG4b连接至NMOS管NM11的栅极，NMOS管NM12的源极接地vgnd，NMOS管NM11的源极和衬底连接至负高压vneg，NMOS管NM12的漏极和衬底与NMOS管NM11的漏极相连组成第六控制信号NG6节点；外部高压施加许可信号tm_disneg连接至PMOS管PM0、PM2、PM4的栅极和NMOS管NM4的栅极，外部高压施加互补许可信号tm_disnegb连接至NMOS管NM3的栅极和PMOS管PM3的栅极，PMOS管PM0的源极和NMOS管NM3的源极连接至正电压vhi，NMOS管NM4的源极连接至地vgnd，PMOS管PM0的漏极、NMOS管NM3的漏极和NMOS管NM4的漏极相连组成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3节点；第五互补控制信号NG5b连接至PMOS管PM1的栅极，第五控制信号NG5连接至NMOS管NM5的栅极，PMOS管PM1的源极与NMOS管NM5的源极连接至地vgnd，PMOS管PM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型测试端口外部高压切换电路，包括：内外部高压传输模块，用于在第三控制信号NG3的控制下将外部测试端口Tp的高压电压传输至内部高压信号Hv_vneg；衬底电压切换模块，用于在第一控制信号NG1的控制下选择性地将外部测试端口Tp的高压电压连接至MOS管的衬底电压PW；控制信号生成模块，用于在外部高压施加许可信号tm_disneg和高压信号使能信号PE的控制下生成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3、第一控制信号NG1、第二控制信号NG2、第三控制信号NG3、第四控制信号NG4、第五控制信号NG5和第六控制信号NG6以及第三互补控制信号NG3b、第四互补控制信号NG4b和第五互补控制信号NG5b。

【技术特征摘要】
1.一种新型测试端口外部高压切换电路，包括：内外部高压传输模块，用于在第三控制信号NG3的控制下将外部测试端口Tp的高压电压传输至内部高压信号Hv_vneg；衬底电压切换模块，用于在第一控制信号NG1的控制下选择性地将外部测试端口Tp的高压电压连接至MOS管的衬底电压PW；控制信号生成模块，用于在外部高压施加许可信号tm_disneg和高压信号使能信号PE的控制下生成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3、第一控制信号NG1、第二控制信号NG2、第三控制信号NG3、第四控制信号NG4、第五控制信号NG5和第六控制信号NG6以及第三互补控制信号NG3b、第四互补控制信号NG4b和第五互补控制信号NG5b。2.如权利要求1所述的一种新型测试端口外部高压切换电路，其特征在于：所述内外部高压传输模块包括一NMOS管NM0，以在所述第三控制信号NG3的控制下将外部测试端口Tp的高压电压传输至内部高压信号Hv_vneg。3.如权利要求2所述的一种新型测试端口外部高压切换电路，其特征在于：所述NMOS管NM0漏极接外部测试端口Tp，源极输出内部高压信号Hv_vneg，栅极接第三控制信号NG3，衬底接衬底电压PW。4.如权利要求3所述的一种新型测试端口外部高压切换电路，其特征在于：所述衬底电压切换模块包括NMOS管NM1和NM2，以在第一控制信号NG1的控制下选择性地将外部测试端口Tp的高压连接至MOS管的衬底电压PW。5.如权利要求4所述的一种新型测试端口外部高压切换电路，其特征在于：所述NMOS管NM1漏极接外部测试端口Tp，源极接NMOS管NM2源极以及衬底电压PW，栅极接第一控制信号NG1，所述NMOS管NM2漏极输出内部高压信号Hv_vneg，栅极接第二控制信号NG2。6.如权利要求4所述的一种新型测试端口外部高压切换电路，其特征在于：所述控制信号生成模块包括第一电平位移器LS1、第二电平位移器LS2、PMOS管PM0、PM1、PM2、PM3、PM4和NMOS管NM3、NM4、NM5、NM6、NM7、NM8、NM9、NM10、NM11、NM12，以生成第三控制信号选择电压Vpwr_NG3、第一控制信号NG1、第二控制信号NG2、第三控制信号NG3、第四控制信号NG4、第五控制信号NG5和第六控制信号NG6以及第三互补控制信号NG3b、第四互补控制信号NG4b和第五互补控制信号NG5b。7.如权利要求6所述的一种新型测试端口外部高压切换电路，其特征在于：外部高压施加许可信号tm_disneg连接至所述第一电平位移器LS1的第一输入端，正电压vhi和负高压vneg连接至第一电平位移器LS1的电源和地端，第一电平位移器LS1的第一输出为第四控制信号NG4，第一电平位移器LS1的第二输出为第四互补控制信号NG4b；高压信号使能信号PE连接至第二电平位移器LS2的第一输入端，第三控制信号选择电压Vpwr_NG3和衬底电压PW连接至第二电平位移器LS2的电源和地端，第二电平位移器LS2的第一输出为第三控制信号NG3，第二电平位移器LS2的第二输出为第三互补控制信号NG3b；第四互补控制信号NG4b连接至NMOS管NM9的栅极，PMOS管PM3的源极和衬底连接至电源电压vpwr，NMOS管NM9的源极和衬底连接至负高压vneg，PMOS管PM3的漏极与NMOS管NM9的漏极相连组成第五控制信号NG...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾明，金建明，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31