JP2003218216A - 半導体集積回路装置およびその使用方法 - Google Patents

半導体集積回路装置およびその使用方法

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JP2003218216A
JP2003218216A JP2002011550A JP2002011550A JP2003218216A JP 2003218216 A JP2003218216 A JP 2003218216A JP 2002011550 A JP2002011550 A JP 2002011550A JP 2002011550 A JP2002011550 A JP 2002011550A JP 2003218216 A JP2003218216 A JP 2003218216A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体集積回路装置に内蔵されたメモリーな
ど機能マクロの入力端子の入力セットアップ・ホールド
タイミング値を精度良く測定する。 【解決手段】 セレクタ回路11とFF回路12を設
け、機能マクロ1が正常に動作する状態にして外部クロ
ック信号と外部入力信号のタイミングを固定し、セレク
タ回路11で機能マクロのクロック端子2の信号を選択
させ、FF回路12に測定用クロック信号を位相をずら
しながら与えてFF回路12の出力が変移するタイミン
グを検出し、その時点での測定用クロック信号のタイミ
ングTbを観測し、セレクタ回路11で機能マクロの入
力端子3の信号を選択させ、FF回路12に測定用クロ
ック信号を位相をずらしながら与えてFF回路12の出
力が変移するタイミングを検出し、その時点での測定用
クロック信号のタイミングTaを観測し、タイミングT
aとTbの時間差を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、SRAM・ROM
・DRAMなどメモリーやデータパスなど機能マクロを
搭載した半導体集積回路装置およびその使用方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、集積回路に搭載された機能マクロ
のクロック信号に対する入力信号のセットアップ・ホー
ルドタイミング値を検査・測定するには、機能マクロが
正常に動作する、クロック信号のパルスタイミングと、
入力信号の変化タイミングを、信号印加している外部の
入力信号端子と外部のクロック信号端子で観測し、その
タイミングの時間差で測定している。
【0003】図10は従来の半導体集積回路装置の構成
例である。図10において、101は機能マクロ、10
2は機能マクロのクロック端子、103は機能マクロの
入力端子、104は機能マクロに接続される集積回路装
置の外部クロック端子、105は機能マクロに接続され
る集積回路装置の外部入力端子、106は機能マクロ1
01の出力端子に接続される集積回路装置の外部出力端
子である。
【0004】さらに図11を用いて、従来の半導体集積
回路装置における機能マクロの入力信号のセットアップ
・ホールドタイミング値の測定について説明する。図1
1は従来の半導体集積回路装置での測定タイミングチャ
ートである。
【0005】例えば、外部クロック端子104に印加し
ているクロックパルスタイミングを固定し、機能マクロ
101が正常に動作する状態を外部出力端子106から
正常な出力信号が出力されることを観測しながら、外部
入力端子105に印加する入力信号S105の変化タイ
ミングを徐々にずらしていく。外部出力端子106から
の出力信号S106が正常出力から異常出力へ切り替わ
る限界の外部入力端子105の印加信号S105の切り
替わりタイミングを観測し、外部クロック信号S104
のパルスタイミングとの時間差を測定し、その時間差を
入力セットアップ・ホールドタイミング値として算出し
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、あくまで外部端子104,105でのタイ
ミング差を測定し、機能マクロ101のクロック端子1
02および入力端子103の地点でのクロックパルスタ
イミングと入力信号切り替わりタイミング差の測定は出
来なかった。外部入力端子104および外部クロック端
子105から機能マクロ101の入力端子102および
クロック端子103までの間には、半導体集積回路装置
に付属する外部パッドや配線負荷・バッファー回路など
信号の遅延に起因する回路が存在し、外部端子104,
105から機能マクロの端子102,103までのクロ
ック信号の伝播遅延時間と入力信号の伝播遅延時間の間
には差も生じており、このため機能マクロ自身の真の入
力セットアップ・ホールドタイミング値の精度高い評価
・測定は困難である、という課題があった。
【0007】本発明は、そのような半導体集積回路装置
に内蔵された機能マクロ自身の入力信号のクロック信号
に対する入力セットアップ・ホールドタイミング値を精
度高く評価・測定を可能とする、半導体集積回路装置お
よびその使用方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
半導体集積回路装置は、外部クロック信号端子および外
部入力信号端子を備え、外部クロック信号端子に接続さ
れたクロック端子および外部入力信号端子に接続された
入力端子を有する機能マクロを内蔵した半導体集積回路
装置であって、機能マクロのクロック端子および入力端
子を入力に接続し、外部から入力されるセレクタ信号に
よりクロック端子および入力端子のいずれかの信号を選
択して出力するセレクタ回路と、セレクタ回路の出力を
データ入力するフリップフロップ回路と、フリップフロ
ップ回路の出力端子に接続された検査用出力端子と、フ
リップフロップ回路のクロック入力端子に接続され、外
部より検査用クロック信号を入力する検査用クロック端
子とを設けたことを特徴とする。
【0009】本発明の請求項2記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、請求項1記載の半導体集積回路装置の
使用方法であって、外部よりセレクタ回路に機能マクロ
のクロック端子の信号を選択させるセレクタ信号を与え
るとともに、検査用クロック端子からフリップフロップ
回路に検査用クロック信号を与えて検査用出力端子から
出力されるフリップフロップ回路の出力を観測し、検査
用クロック信号の位相をずらしながらフリップフロップ
回路の出力が変移するタイミングを検出することを特徴
とする。
【0010】本発明の請求項3記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、請求項1記載の半導体集積回路装置の
使用方法であって、外部よりセレクタ回路に機能マクロ
の入力端子の信号を選択させるセレクタ信号を与えると
ともに、検査用クロック端子からフリップフロップ回路
に検査用クロック信号を与えて検査用出力端子から出力
されるフリップフロップ回路の出力を観測し、検査用ク
ロック信号の位相をずらしながらフリップフロップ回路
の出力が変移するタイミングを検出することを特徴とす
る。
【0011】上記の請求項1記載の半導体集積回路装置
によれば、機能マクロのクロック端子および入力端子の
いずれかの信号を選択して出力するセレクタ回路と、セ
レクタ回路の出力をデータ入力するFF(フリップフロ
ップ)回路とを設けてあり、機能マクロが正常に動作す
る状態にして外部クロック信号と外部入力信号のタイミ
ングを固定し、請求項2記載のように、セレクタ回路で
機能マクロのクロック端子の信号を選択してFF回路へ
入力させるとともに、FF回路に検査用クロック信号を
位相をずらしながら与えてFF回路の出力が変移するタ
イミングを検出し、その時点での検査用クロック信号の
クロックパルスタイミング(Tb)を観測し、請求項3
記載のように、セレクタ回路で機能マクロの入力端子の
信号を選択してFF回路へ入力させるとともに、FF回
路に検査用クロック信号を位相をずらしながら与えてF
F回路の出力が変移するタイミングを検出し、その時点
での検査用クロック信号のクロックパルスタイミング
(Ta)を観測し、タイミングTaとTbの時間差を算
出することで機能マクロの入力セットアップ・ホールド
タイミング値が求まる。このように、FF回路により機
能マクロのクロックおよび入力タイミングを直接観測し
て、外部クロック信号端子および外部入力信号端子から
の伝播遅延時間差の影響を受けずに入力セットアップ・
ホールドタイミング値を精度高く測定することができ
る。
【0012】本発明の請求項4記載の半導体集積回路装
置は、外部クロック信号端子および外部入力信号端子を
備え、外部クロック信号端子に接続されたクロック端子
および外部入力信号端子に接続された入力端子を有する
機能マクロを内蔵した半導体集積回路装置であって、機
能マクロのクロック端子の信号をデータ入力する第1の
フリップフロップ回路と、第1のフリップフロップ回路
の出力端子に接続された第1の検査用出力端子と、機能
マクロの入力端子の信号をデータ入力する第2のフリッ
プフロップ回路と、第2のフリップフロップ回路の出力
端子に接続された第2の検査用出力端子と、第1および
第2のフリップフロップ回路のクロック入力端子に接続
され、外部より検査用クロック信号を入力する検査用ク
ロック端子とを設けたことを特徴とする。
【0013】本発明の請求項5記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、請求項4記載の半導体集積回路装置の
使用方法であって、機能マクロのクロック端子の信号を
データ入力する第1のフリップフロップ回路に検査用ク
ロック端子から検査用クロック信号を与えて第1の検査
用出力端子から出力される第1のフリップフロップ回路
の出力を観測し、検査用クロック信号の位相をずらしな
がら第1のフリップフロップ回路の出力が変移するタイ
ミングを検出することを特徴とする。
【0014】本発明の請求項6記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、請求項4記載の半導体集積回路装置の
使用方法であって、機能マクロの入力端子の信号をデー
タ入力する第2のフリップフロップ回路に検査用クロッ
ク端子から検査用クロック信号を与えて第2の検査用出
力端子から出力される第2のフリップフロップ回路の出
力を観測し、検査用クロック信号の位相をずらしながら
第2のフリップフロップ回路の出力が変移するタイミン
グを検出することを特徴とする。
【0015】上記の請求項4記載の半導体集積回路装置
によれば、機能マクロのクロック端子の信号をデータ入
力する第1のFF回路と、機能マクロの入力端子の信号
をデータ入力する第2のFF回路とを設けてあり、機能
マクロが正常に動作する状態にして外部クロック信号と
外部入力信号のタイミングを固定し、請求項5記載のよ
うに、機能マクロのクロック端子の信号をデータ入力す
る第1のFF回路に検査用クロック信号を位相をずらし
ながら与えて第1のFF回路の出力が変移するタイミン
グを検出し、その時点での検査用クロック信号のクロッ
クパルスタイミング(Tb)を観測し、請求項6記載の
ように、機能マクロの入力端子の信号をデータ入力する
第2のFF回路に検査用クロック信号を位相をずらしな
がら与えて第2のFF回路の出力が変移するタイミング
を検出し、その時点での検査用クロック信号のクロック
パルスタイミング(Ta)を観測し、タイミングTaと
Tbの時間差を算出することで機能マクロの入力セット
アップ・ホールドタイミング値が求まる。このように、
第1および第2のFF回路により機能マクロのクロック
および入力タイミングを直接観測して、外部クロック信
号端子および外部入力信号端子からの伝播遅延時間差の
影響を受けずに入力セットアップ・ホールドタイミング
値を精度高く測定することができる。
【0016】本発明の請求項7記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、外部クロック信号端子および外部入力
信号端子を備え、外部クロック信号端子に接続されたク
ロック端子および外部入力信号端子に接続された入力端
子を有する機能マクロを内蔵した半導体集積回路装置で
あって、機能マクロのクロック端子の信号をデータ入力
する第1のフリップフロップ回路と、第1のフリップフ
ロップ回路の出力端子に接続された第1の検査用出力端
子と、機能マクロの入力端子の信号をデータ入力する第
2のフリップフロップ回路と、第2のフリップフロップ
回路の出力端子に接続された第2の検査用出力端子と、
第1のフリップフロップ回路のクロック入力端子に接続
され、外部より第1の検査用クロック信号を入力する第
1の検査用クロック端子と、第2のフリップフロップ回
路のクロック入力端子に接続され、外部より第2の検査
用クロック信号を入力する第2の検査用クロック端子と
を設けたことを特徴とする。
【0017】本発明の請求項8記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、請求項7記載の半導体集積回路装置の
使用方法であって、機能マクロのクロック端子の信号を
データ入力する第1のフリップフロップ回路に第1の検
査用クロック端子から第1の検査用クロック信号を与え
て第1の検査用出力端子から出力される第1のフリップ
フロップ回路の出力を観測し、第1の検査用クロック信
号の位相をずらしながら第1のフリップフロップ回路の
出力が変移するタイミングを検出することを特徴とす
る。
【0018】本発明の請求項9記載の半導体集積回路装
置の使用方法は、請求項7記載の半導体集積回路装置の
使用方法であって、機能マクロの入力端子の信号をデー
タ入力する第2のフリップフロップ回路に第2の検査用
クロック端子から第2の検査用クロック信号を与えて第
2の検査用出力端子から出力される第2のフリップフロ
ップ回路の出力を観測し、第2の検査用クロック信号の
位相をずらしながら第2のフリップフロップ回路の出力
が変移するタイミングを検出することを特徴とする。
【0019】上記の請求項7記載の半導体集積回路装置
によれば、第1の検査用クロック信号が供給され機能マ
クロのクロック端子の信号をデータ入力する第1のFF
回路と、第2の検査用クロック信号が供給され機能マク
ロの入力端子の信号をデータ入力する第2のFF回路と
を設けてあり、機能マクロが正常に動作する状態にして
外部クロック信号と外部入力信号のタイミングを固定
し、請求項8記載のように、機能マクロのクロック端子
の信号をデータ入力する第1のFF回路に第1の検査用
クロック信号を位相をずらしながら与えて第1のFF回
路の出力が変移するタイミングを検出し、その時点での
第1の検査用クロック信号のクロックパルスタイミング
(Tb)を観測し、請求項9記載のように、機能マクロ
の入力端子の信号をデータ入力する第2のFF回路に第
2の検査用クロック信号を位相をずらしながら与えて第
2のFF回路の出力が変移するタイミングを検出し、そ
の時点での第2の検査用クロック信号のクロックパルス
タイミング(Ta)を観測し、タイミングTaとTbの
時間差を算出することで機能マクロの入力セットアップ
・ホールドタイミング値が求まる。このように、第1お
よび第2のFF回路により機能マクロのクロックおよび
入力タイミングを直接観測して、外部クロック信号端子
および外部入力信号端子からの伝播遅延時間差の影響を
受けずに入力セットアップ・ホールドタイミング値を精
度高く測定することができる。また、第1および第2の
FF回路へ供給する検査用クロック信号を第1と第2の
検査用クロック信号に独立させて与えるため、第1のF
F回路によるタイミング(Tb)の観測・検出と第2の
FF回路によるタイミング(Ta)の観測・検出とを同
時に行うことができ、時間短縮を図ることができる。
【0020】本発明の請求項10記載の半導体集積回路
装置は、外部クロック信号端子および外部入力信号端子
を備え、外部クロック信号端子に接続されたクロック端
子および外部入力信号端子に接続された入力端子を有す
る機能マクロを内蔵した半導体集積回路装置であって、
機能マクロの入力端子の信号をデータ入力し、機能マク
ロのクロック端子の信号をクロック入力するフリップフ
ロップ回路と、フリップフロップ回路の出力端子に接続
された検査用出力端子とを設けたことを特徴とする。
【0021】本発明の請求項11記載の半導体集積回路
装置の使用方法は、請求項10記載の半導体集積回路装
置の使用方法であって、外部クロック信号端子にクロッ
ク信号を与えて検査用出力端子から出力されるフリップ
フロップ回路の出力を観測し、クロック信号の位相をず
らしながらフリップフロップ回路の出力が変移するタイ
ミングを検出することを特徴とする。
【0022】上記の請求項10記載の半導体集積回路装
置によれば、機能マクロの入力端子の信号をデータ入力
し、機能マクロのクロック端子の信号をクロック入力す
るフリップフロップ回路を設けてあり、機能マクロが正
常に動作する状態にして外部クロック信号と外部入力信
号のタイミングを固定し、その時点での外部クロック信
号のクロックパルスタイミング(Tb)を観測し、請求
項11記載のように、外部クロック信号を位相をずらし
ながら与えてFF回路の出力が変移するタイミングを検
出し、その時点での外部クロック信号のクロックパルス
タイミング(Ta)を観測し、タイミングTaとTbの
時間差を算出することで機能マクロの入力セットアップ
・ホールドタイミング値が求まる。このように、FF回
路によりクロックの位相をずらして機能マクロの入力信
号のタイミングを観測して、外部クロック信号端子およ
び外部入力信号端子からの伝播遅延時間差の影響を受け
ずに入力セットアップ・ホールドタイミング値を精度高
く測定することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は本発
明の第1の実施の形態の半導体集積回路装置の構成図で
ある。図1において、1は機能マクロ、2は機能マクロ
のクロック端子、3は機能マクロの入力端子、4は本集
積回路装置の外部クロック端子、5は本集積回路装置の
外部入力端子、6は機能マクロ1の出力端子(OUT)
に接続された本集積回路装置の外部出力端子、11は機
能マクロのクロック信号とその他の入力信号を選択する
セレクタ回路、12はFF(フリップフロップ)回路、
13は外部測定用クロック端子、14はセレクタ制御端
子、15はFF測定出力端子である。セレクタ回路11
およびFF回路12は、機能マクロ1のクロック端子
2,入力端子3の近傍に設置される。
【0024】さらに図2および図3を参照して、本発明
の第1の実施の形態の半導体集積回路装置に内蔵された
機能マクロの入力セットアップ・ホールドタイミング値
の測定方法について説明する。図2は入力信号のタイミ
ング測定時のもので、(a)はその構成における各信号
を示す図であり、(b)は各信号のタイミングチャート
である。また、図3はクロック信号のタイミング測定時
のもので、(a)はその構成における各信号を示す図で
あり、(b)は各信号のタイミングチャートである。
【0025】通常、機能マクロ1の入力信号S3を、ク
ロック信号S2に対し入力セットアップ・ホールドタイ
ムのタイミング制約値を満足して印加することにより、
機能マクロ1は正常な動作を行い、出力端子(OUT)
より正常出力を得る。一方、入力セットアップ・ホール
ドタイムのタイミング制約値に違反して入力信号S3を
印加した場合は、機能マクロ1は正常動作ができず、出
力端子(OUT)から正常出力信号は得られず、異常動
作の状態となる。
【0026】まず、クロック信号S2に対して、入力信
号S3が入力セットアップ・ホールドタイム等のタイミ
ング制約を十分満足するように外部入力信号S5を印加
して機能マクロ1を正常動作させた後、外部出力端子6
の出力信号を監視しながら、徐々に外部入力信号S5の
位相をずらし、機能マクロ1がタイミング制約値違反に
よる異常動作に遷移する寸前まで外部入力信号S5の位
相を変化させ、その状態で外部入力信号S5の位相を保
持する。その状態は、入力信号S3が入力セットアップ
・ホールドタイムのタイミング制約値そのものを保ち機
能マクロ1を動作させている状態である。
【0027】次に図2に示すように、セレクタ信号S1
4を制御してセレクタ回路11で機能マクロの入力信号
S3を選択し、FF回路12へ入力する。測定用クロッ
ク信号S13のラッチパルスの位相を少しずつずらしな
がら、FF測定出力S15が入力信号S3の変化により
変移するタイミングを見つけ、その時点での測定用クロ
ック信号S13のクロックパルスタイミングTaを観測
する。
【0028】次に図3に示すように、セレクタ信号S1
4を制御してセレクタ回路12で機能マクロのクロック
信号S2を選択しFF回路12へクロック入力する。同
様に測定用クロック信号S13のラッチパルス位相を少
しずつずらしながら、FF測定出力S15がクロック信
号S2のパルスにより変移するタイミングを見つけ、そ
の時点での測定用クロック信号S13のクロックパルス
タイミングTbを観測する。その結果TaとTbの時間
差が機能マクロ1の入力セットアップ・ホールド時間と
なり、これを算出することにより、精度高い、機能マク
ロ1の入力セットアップ・ホールド値を算出することが
出来る。なお、TaとTbの観測の順序は逆になっても
よい。
【0029】(第2の実施の形態)図4は本発明の第2
の実施の形態の半導体集積回路装置の構成図である。図
4において、1は機能マクロ、2は機能マクロのクロッ
ク端子、3は機能マクロの入力端子、4は本集積回路装
置の外部クロック端子、5は本集積回路装置の外部入力
端子、6は機能マクロ1の出力端子(OUT)に接続さ
れた本集積回路装置の外部出力端子、21は機能マクロ
のクロック端子2に接続されたFF回路、22は機能マ
クロの入力端子3に接続されたFF回路、23は外部測
定用クロック端子、24はFF測定出力端子、25はF
F測定出力端子である。FF回路21は、機能マクロ1
のクロック端子2の近傍に設置され、FF回路22は、
機能マクロ1の入力端子3の近傍に設置される。
【0030】さらに図5および図6を参照して、本発明
の第2の実施の形態の半導体集積回路装置に内蔵された
機能マクロの入力セットアップ・ホールドタイミング値
の測定方法について説明する。図5は入力信号のタイミ
ング測定時のもので、(a)はその構成における各信号
を示す図であり、(b)は各信号のタイミングチャート
である。また、図6はクロック信号のタイミング測定時
のもので、(a)はその構成における各信号を示す図で
あり、(b)は各信号のタイミングチャートである。
【0031】第1の実施の形態と同様に、機能マクロ1
のクロック信号S2に対して、入力信号S3が入力セッ
トアップ・ホールドタイム等のタイミング制約を十分満
足するように外部入力信号S5を印加して機能マクロ1
を正常動作させた後、外部出力端子6の出力信号を監視
しながら、徐々に外部入力信号S5の位相をずらし、機
能マクロ1がタイミング制約値違反による異常動作に遷
移する寸前まで外部入力信号S5の位相を変化させ、そ
の状態で外部入力信号S5の位相を保持する。その状態
は、入力信号S3が入力セットアップ・ホールドタイム
のタイミング制約値そのものを保ち機能マクロ1を動作
させている状態である。
【0032】次に図5に示すように、入力信号のタイミ
ング測定は、機能マクロの入力信号S3に接続されたF
F回路22を用い、測定用クロック信号23のラッチパ
ルスの位相を少しずつずらしながら、FF測定出力S2
5が入力信号S3の変化により変移するタイミングを見
つけ、その時点での測定用クロック信号S23のクロッ
クパルスタイミングTaを観測する。
【0033】次に図6に示すように、クロック信号のタ
イミング測定では、機能マクロの入力クロックS2に接
続されたFF回路21を用いて同様に、測定用クロック
信号23のラッチパルスの位相を少しずつずらしなが
ら、FF測定出力S24がクロック信号S23のパルス
により変移するタイミングを見つけ、その時点での測定
用クロック信号23のクロックパルスタイミングTbを
観測する。その結果このTaとTbの時間差が機能マク
ロ1の入力セットアップ・ホールド値となり、このよう
な、直接評価手法で機能マクロ1の入力セットアップ・
ホールド値を精度高く算出することが出来る。なお、T
aとTbの観測の順序は逆になってもよい。
【0034】(第3の実施の形態)図7は本発明の第3
の実施の形態の半導体集積回路装置の構成図である。図
7において、1は機能マクロ、2は機能マクロのクロッ
ク端子、3は機能マクロの入力端子、4は本集積回路装
置の外部クロック端子、5は本集積回路装置の外部入力
端子、6は機能マクロ1の出力端子(OUT)に接続さ
れた本集積回路装置の外部出力端子、31は機能マクロ
のクロック端子2に接続されたFF回路、32は機能マ
クロの入力端子3に接続されたFF回路、33はクロッ
ク信号を観測するFF回路31の測定用クロック端子、
34は入力信号を観測するFF回路32の測定用クロッ
ク端子、35はFF回路31のFF測定出力端子、36
はFF回路32のFF測定出力端子である。FF回路3
1は、機能マクロ1のクロック端子2の近傍に設置さ
れ、FF回路32は、機能マクロ1の入力端子3の近傍
に設置される。
【0035】本発明の第3の実施の形態の半導体集積回
路装置に内蔵された機能マクロの入力セットアップ・ホ
ールドタイミング値の測定方法について説明する。
【0036】まず、第1,第2の実施の形態と同様に、
機能マクロ1のクロック信号S2に対して、入力信号S
3が入力セットアップ・ホールドタイム等のタイミング
制約を十分満足するように外部入力信号S5を印加して
機能マクロ1を正常動作させた後、外部出力端子6の出
力信号を監視しながら、徐々に外部入力信号S5の位相
をずらし、機能マクロ1がタイミング制約値違反による
異常動作に遷移する寸前まで外部入力信号S5の位相を
変化させ、その状態で外部入力信号S5の位相を保持す
る。その状態は、入力信号S3が入力セットアップ・ホ
ールドタイムのタイミング制約値そのものを保ち機能マ
クロ1を動作させている状態である。この状態で機能マ
クロの入力信号S3に接続されたFF回路32を用い、
測定用クロック信号S34のラッチパルスの位相を少し
ずつずらしながら、FF測定出力端子36からの出力S
36が入力信号S3の変化により変移するタイミングを
見つけ、その時点での測定用クロック信号S34のクロ
ックパルスタイミングTa(図5参照)を観測する。同
時に、FF回路31で機能マクロのクロック入力S2の
クロックタイミングを同様に測定用クロック信号S33
のラッチパルス位相をずらしながら、FF測定出力端子
35からの出力S35がクロック信号S2のパルスによ
り変移するタイミングを見つけ、その時点での測定用ク
ロック信号S33のクロックパルスタイミングTb(図
6参照)を観測する。その結果TaとTbの時間差を算
出することにより、機能マクロ1の入力セットアップ・
ホールドを短期間に精度高く算出することが出来る。
【0037】(第4の実施の形態)図8は本発明の第4
の実施の形態の半導体集積回路装置の構成図である。図
8において、1は機能マクロ、2は機能マクロのクロッ
ク端子、3は機能マクロの入力端子、4は本集積回路装
置の外部クロック端子、5は本集積回路装置の外部入力
端子、6は機能マクロ1の出力端子(OUT)に接続さ
れた本集積回路装置の外部出力端子、41はデータ入力
が機能マクロの入力端子3に接続されクロック入力が機
能マクロのクロック端子2に接続されたFF回路、42
は入力信号を観測するFF測定出力端子である。FF回
路41は、機能マクロ1のクロック端子2および入力端
子3の近傍に設置される。
【0038】さらに図9を参照して、本発明の第4の実
施の形態の半導体集積回路装置に内蔵された機能マクロ
の入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定方法
について説明する。図9はタイミング測定時のもので、
(a)はその構成における各信号を示す図であり、
(b)は各信号のタイミングチャートである。
【0039】第1,第2,第3の実施の形態と同様に、
機能マクロ1のクロック信号S2に対して、入力信号S
3が入力セットアップ・ホールドタイム等のタイミング
制約を十分満足するように外部入力信号S5を印加して
機能マクロ1を正常動作させた後、外部出力端子6の出
力信号を監視しながら、徐々に外部入力信号S5の位相
をずらし、機能マクロ1がタイミング制約値違反による
異常動作に遷移する寸前まで外部入力信号S5の位相を
変化させ、その状態で外部入力信号S5の位相を保持す
る。その状態は、入力信号S3が入力セットアップ・ホ
ールドタイムのタイミング制約値そのものを保ち機能マ
クロ1を動作させている状態である。そのタイミングで
の外部クロックS4の位相をTbとする。そのタイミン
グで機能マクロの入力信号S3に接続されたFF回路4
1を用い、外部クロック信号S4のラッチパルス位相を
ずらしながら、FF測定出力S42が入力信号S3の変
化により変移するタイミングを見つけ、その時点での外
部クロック信号S4のクロックパルスタイミングTaを
観測する。その結果TaとTbの時間差を算出すること
により、機能マクロ1の入力セットアップ・ホールドを
短期間に精度高く算出することが出来る。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体集
積回路装置に内蔵された機能マクロ、例えばSRAM・
DRAM・ROMなどのメモリーコアやデータパスなど
機能マクロのクロック端子ノードおよび入力端子ノード
のタイミングを直接測定することが可能になり、その機
能マクロの入力セットアップ・ホールドタイミング値
を、精度良く測定することが出来、機能マクロの検査・
評価を容易に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の半導体集積回路装
置の構成図
【図2】本発明の第1の実施の形態における機能マクロ
の入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定にお
ける入力信号のタイミング測定時の構成図およびタイミ
ングチャート
【図3】本発明の第1の実施の形態における機能マクロ
の入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定にお
けるクロック信号のタイミング測定時の構成図およびタ
イミングチャート
【図4】本発明の第2の実施の形態の半導体集積回路装
置の構成図
【図5】本発明の第2の実施の形態における機能マクロ
の入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定にお
ける入力信号のタイミング測定時の構成図およびタイミ
ングチャート
【図6】本発明の第2の実施の形態における機能マクロ
の入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定にお
けるクロック信号のタイミング測定時の構成図およびタ
イミングチャート
【図7】本発明の第3の実施の形態の半導体集積回路装
置の構成図
【図8】本発明の第4の実施の形態の半導体集積回路装
置の構成図
【図9】本発明の第4の実施の形態における機能マクロ
の入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定時の
構成図およびタイミングチャート
【図10】従来の半導体集積回路装置の構成図
【図11】従来の半導体集積回路装置における機能マク
ロの入力セットアップ・ホールドタイミング値の測定時
のタイミングチャート
【符号の説明】
1 機能マクロ 2 機能マクロのクロック端子 3 機能マクロの入力端子 4 外部クロック端子 5 外部入力端子 6 外部出力端子 11 セレクタ回路 12 FF回路 13 測定用クロック端子 14 セレクタ制御端子 15 FF測定出力端子 21 FF回路 22 FF回路 23 測定用クロック端子 24 FF測定出力端子 25 FF測定出力端子 31 FF回路 32 FF回路 33 測定用クロック端子 34 測定用クロック端子 35 FF測定出力端子 36 FF測定出力端子 41 FF回路 42 FF測定出力端子

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部クロック信号端子および外部入力信
    号端子を備え、前記外部クロック信号端子に接続された
    クロック端子および前記外部入力信号端子に接続された
    入力端子を有する機能マクロを内蔵した半導体集積回路
    装置であって、 前記機能マクロのクロック端子および入力端子を入力に
    接続し、外部から入力されるセレクタ信号により前記ク
    ロック端子および入力端子のいずれかの信号を選択して
    出力するセレクタ回路と、 前記セレクタ回路の出力をデータ入力するフリップフロ
    ップ回路と、 前記フリップフロップ回路の出力端子に接続された検査
    用出力端子と、 前記フリップフロップ回路のクロック入力端子に接続さ
    れ、外部より検査用クロック信号を入力する検査用クロ
    ック端子とを設けたことを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の使
    用方法であって、 外部よりセレクタ回路に機能マクロのクロック端子の信
    号を選択させるセレクタ信号を与えるとともに、検査用
    クロック端子からフリップフロップ回路に検査用クロッ
    ク信号を与えて前記検査用出力端子から出力される前記
    フリップフロップ回路の出力を観測し、前記検査用クロ
    ック信号の位相をずらしながら前記フリップフロップ回
    路の出力が変移するタイミングを検出することを特徴と
    する半導体集積回路装置の使用方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置の使
    用方法であって、 外部よりセレクタ回路に機能マクロの入力端子の信号を
    選択させるセレクタ信号を与えるとともに、検査用クロ
    ック端子からフリップフロップ回路に検査用クロック信
    号を与えて前記検査用出力端子から出力される前記フリ
    ップフロップ回路の出力を観測し、前記検査用クロック
    信号の位相をずらしながら前記フリップフロップ回路の
    出力が変移するタイミングを検出することを特徴とする
    半導体集積回路装置の使用方法。
  4. 【請求項4】 外部クロック信号端子および外部入力信
    号端子を備え、前記外部クロック信号端子に接続された
    クロック端子および前記外部入力信号端子に接続された
    入力端子を有する機能マクロを内蔵した半導体集積回路
    装置であって、 前記機能マクロのクロック端子の信号をデータ入力する
    第1のフリップフロップ回路と、 前記第1のフリップフロップ回路の出力端子に接続され
    た第1の検査用出力端子と、 前記機能マクロの入力端子の信号をデータ入力する第2
    のフリップフロップ回路と、 前記第2のフリップフロップ回路の出力端子に接続され
    た第2の検査用出力端子と、 前記第1および第2のフリップフロップ回路のクロック
    入力端子に接続され、外部より検査用クロック信号を入
    力する検査用クロック端子とを設けたことを特徴とする
    半導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の半導体集積回路装置の使
    用方法であって、 機能マクロのクロック端子の信号をデータ入力する第1
    のフリップフロップ回路に検査用クロック端子から検査
    用クロック信号を与えて前記第1の検査用出力端子から
    出力される前記第1のフリップフロップ回路の出力を観
    測し、前記検査用クロック信号の位相をずらしながら前
    記第1のフリップフロップ回路の出力が変移するタイミ
    ングを検出することを特徴とする半導体集積回路装置の
    使用方法。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の半導体集積回路装置の使
    用方法であって、 機能マクロの入力端子の信号をデータ入力する第2のフ
    リップフロップ回路に検査用クロック端子から検査用ク
    ロック信号を与えて前記第2の検査用出力端子から出力
    される前記第2のフリップフロップ回路の出力を観測
    し、前記検査用クロック信号の位相をずらしながら前記
    第2のフリップフロップ回路の出力が変移するタイミン
    グを検出することを特徴とする半導体集積回路装置の使
    用方法。
  7. 【請求項7】 外部クロック信号端子および外部入力信
    号端子を備え、前記外部クロック信号端子に接続された
    クロック端子および前記外部入力信号端子に接続された
    入力端子を有する機能マクロを内蔵した半導体集積回路
    装置であって、 前記機能マクロのクロック端子の信号をデータ入力する
    第1のフリップフロップ回路と、 前記第1のフリップフロップ回路の出力端子に接続され
    た第1の検査用出力端子と、 前記機能マクロの入力端子の信号をデータ入力する第2
    のフリップフロップ回路と、 前記第2のフリップフロップ回路の出力端子に接続され
    た第2の検査用出力端子と、 前記第1のフリップフロップ回路のクロック入力端子に
    接続され、外部より第1の検査用クロック信号を入力す
    る第1の検査用クロック端子と、 前記第2のフリップフロップ回路のクロック入力端子に
    接続され、外部より第2の検査用クロック信号を入力す
    る第2の検査用クロック端子とを設けたことを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の半導体集積回路装置の使
    用方法であって、 機能マクロのクロック端子の信号をデータ入力する第1
    のフリップフロップ回路に第1の検査用クロック端子か
    ら第1の検査用クロック信号を与えて前記第1の検査用
    出力端子から出力される前記第1のフリップフロップ回
    路の出力を観測し、前記第1の検査用クロック信号の位
    相をずらしながら前記第1のフリップフロップ回路の出
    力が変移するタイミングを検出することを特徴とする半
    導体集積回路装置の使用方法。
  9. 【請求項9】 請求項7記載の半導体集積回路装置の使
    用方法であって、 機能マクロの入力端子の信号をデータ入力する第2のフ
    リップフロップ回路に第2の検査用クロック端子から第
    2の検査用クロック信号を与えて前記第2の検査用出力
    端子から出力される前記第2のフリップフロップ回路の
    出力を観測し、前記第2の検査用クロック信号の位相を
    ずらしながら前記第2のフリップフロップ回路の出力が
    変移するタイミングを検出することを特徴とする半導体
    集積回路装置の使用方法。
  10. 【請求項10】 外部クロック信号端子および外部入力
    信号端子を備え、前記外部クロック信号端子に接続され
    たクロック端子および前記外部入力信号端子に接続され
    た入力端子を有する機能マクロを内蔵した半導体集積回
    路装置であって、 前記機能マクロの入力端子の信号をデータ入力し、前記
    機能マクロのクロック端子の信号をクロック入力するフ
    リップフロップ回路と、 前記フリップフロップ回路の出力端子に接続された検査
    用出力端子とを設けたことを特徴とする半導体集積回路
    装置。
  11. 【請求項11】 請求項10記載の半導体集積回路装置
    の使用方法であって、 外部クロック信号端子にクロック信号を与えて前記検査
    用出力端子から出力される前記フリップフロップ回路の
    出力を観測し、前記クロック信号の位相をずらしながら
    前記フリップフロップ回路の出力が変移するタイミング
    を検出することを特徴とする半導体集積回路装置の使用
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014216984A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 スパンションエルエルシー 遅延差検出回路、半導体装置および半導体装置の遅延差検出方法

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