JP2004219336A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置に関し、特にバーンインを行なう回路に対してスキャンチェインによりストレスをかける半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12に、従来の半導体装置のブロック図を示す。
図12において、31は入力端子であり、41は出力端子であり、2はバーンイン対象回路である。
【0003】
次にこの半導体装置におけるスキャンチェインについて説明する。
スキャンチェインとは、スキャンテストにおいて、フリップフロップの出力と、別のフリップフロップの入力とが接続され、この接続されたフリップフロップが数珠つなぎになっている回路(チェイン)である。
【0004】
図12のバーンイン対象回路2は、この数珠つなぎの状態の、1つのチェイン21と、これに伴う組み合わせ回路を示す。本図において、四角で示す60は、フリップフロップであり、入力端子31と、出力端子41間のスキャンチェイン21で、入出力がなされてテストされる。さて、このスキャンチェインを用いたテストであるが、テスト時においてフリップフロップがスキャン入力端子からスキャン出力端子まで数珠つなぎに接続されているため、スキャンテスト(以降スキャンシフトと呼ぶ)時に、スキャン入力端子から信号を与えることで、任意のフリップフロップにデータをセットすることができる。そして、このフリップフロップへのデータのセットが完了すると、通常動作を行い、組み合わせ回路を動作させ、再度スキャンシフトを行い、スキャン出力端子からの信号を、コンパレート(比較)する。これにより、回路の検査がなされる。
【0005】
従って、バーンインを行なう場合、スキャンチェインを用いてスキャンシフト、及び通常動作を繰り返すことで、回路をより大きく動かすことができるため、ストレスを大きく与えることが可能である。
【0006】
図では省略しているが、スキャンクロック端子5は全フリップフロップのクロック入力端子に配線されており、上記スキャンテストは、スキャンクロック端子5から発生されるクロック(以降、スキャンクロックと呼ぶ)に同期する形で動作する。
【0007】
半導体装置のバーンイン方法として、高温高電圧条件下で一定時間動作させることで、ストレスを与え一定のストレス印加毎に検査して破壊した半導体装置を除外する、というモニターバーンインと呼ばれるものがある。このモニターバーンインの簡単な実現方法として、スキャンシフト動作を行なっている時に、入力端子31からスキャンクロック毎に101010…という矩形データを入力し、しばらくした後に出力端子41からその入力データと同じ101010…というデータが出力されれば、スキャンチェイン上に故障が無い(すなわち半導体装置は破壊されていない)のであり、もし異なるデータが出力されれば、スキャンチェイン上に故障が有る(すなわち半導体装置は破壊されている)というような判定を行なうという方法がある。
【0008】
次に、図13に別の従来の半導体装置のブロック図を示す。
図13において、31は第1の入力端子であり、32は第2の入力端子であり、41は第1の出力端子であり、42は第2の出力端子であり、2はバーンイン対象回路である。
【0009】
次に、この半導体装置の説明であるが、上記図12の半導体装置における1本のスキャンチェイン21に対応するものとして、2本のスキャンチェイン21,22を有する。
【0010】
図13において、四角で示す60は、フリップフロップであり、第1の入力端子31と、第1の出力端子41間のスキャンチェイン21で入出力がなされて、また第2の入力端子32と第2の出力端子42間のスキャンチェイン22で入出力がなされて、テストされる。
【0011】
このスキャンチェインを用いたテストの動作としては、上記図6の半導体装置のものと同じである。またバーンインを行なう場合、スキャンチェインを用いてスキャンシフト、及び通常動作を繰り返すことで、回路をより大きく動かすことができるため、ストレスを大きく与えることが可能であることも同じである。
【0012】
近年の半導体装置の大規模化・高集積化に伴い、このようにスキャンチェインと、それに伴う組み合わせ回路の数が2組あるものもあり、3組以上あるものもある。
【0013】
半導体装置のバーンイン方法も、各々のスキャンチェイン毎に、上記図6の半導体装置での方法がなされる。
【0014】
【特許文献1】
特開2000−353783号
【非特許文献1】
菅野卓雄他編,「半導体大辞典」,工業調査会,1999年,p.649,p.1169
【0015】
【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、出力端子41、あるいは出力端子42からの出力信号が正しいものか否かを判定するための期待値の作成が必要であり、またその判定をするための高価、かつ複雑な装置が必要となっていた。
【0016】
本発明は上記課題を解決することを目的としてなされたものであり、安価で簡易なバーンイン検査装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1による半導体装置は、入力端子と、出力端子とをもち、スキャンクロックの周期と等しい矩形データが前記入力端子から入力されるスキャンチェインと、前記スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、前記EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とを、具備したものである。
【0018】
本発明の請求項2による半導体装置は、入力端子と、出力端子とをもち、スキャンクロックの2以上の整数倍の周期をもつ矩形データが前記入力端子から入力されるスキャンチェインと、それぞれが、前記スキャンチェイン上の相異なる奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力をその2つの入力とする2つのAND回路と、それぞれ、前記2つのAND回路の出力を入力とする、2つのEOR回路と、前記2つのEOR回路を入力とするセレクタ回路と、前記セレクタ回路の出力に配線されたモニタ端子とを、具備したものである。
【0019】
本発明の請求項3による半導体装置は、請求項1記載の半導体装置において、スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、前記EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とをそれぞれ複数有するスキャンチェインを具備し、前記EOR回路は、他方のEOR回路に入力する、前記スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子と、前記奇数段数と異なる奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするようにしたものである。
【0020】
本発明の請求項4による半導体装置は、請求項1記載の半導体装置において、入力端子と、出力端子とをもち、スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、前記EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とを、有するスキャンチェインを複数具備したものである。
【0021】
本発明の請求項5による半導体装置は、請求項1記載の半導体装置において、前記EOR回路の出力をその入力とし、その出力が前記モニタ端子に配線されたフリップフロップを、具備したものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による半導体装置の回路構成を示したものである。なお、図12に示す従来技術のものと同一のものについては、同じ符号を付してある。またこのため、原則としてそれらについての説明は省略する。
【0023】
図1において、70は、n段目のフリップフロップの出力端子Qnと、n−1段目のフリップフロップの出力端子Qn−1(以降k段目のフリップフロップの出力端子をQkと略記する)とを入力とするEOR(Exclusive OR、あるいは排他的論理和とも呼ぶ)回路であり、80は、EOR回路70の出力に配線されたモニタ端子である。
【0024】
まず、入力端子31からスキャンクロック毎に101010…という矩形データを入力する。
スキャンチェイン上に故障が無いときは、このデータは、Q1、Q2、…、とスキャンクロック毎に伝播していくが、このデータがQnまで伝播したときの、Qn、Qn−1、の状態を考えると、(Qn、Qn−1)=(0、1)、(1、0)の2通りであり、各々の状態をS1、S2とすると、…→S1→S2→S1→S2→…と循環的に状態が変化する。この回路の各々の状態におけるタイミングチャートを図2に示す。
【0025】
図2に示すように、故障が無いときは、EOR回路70からの出力は、いずれの場合も1となり、モニタ端子80からは常にH出力となる。
ところが、故障が有るときは、例えばQ1で電源にショートしているような場合は、(Q1,Q2、…、Qn)=(1、1、…、1)となるため、(Qn、Qn−1)=(1、1)となり、モニタ端子80からは、常にL出力となる。
【0026】
以上のように、本実施の形態1によれば、相互に奇数段数離れたフリップフロップからの出力をEOR回路に入力し、該EOR回路の出力をモニタ端子に入力し、該モニタ端子にオシロスコープ等を接続して出力を表示するようにしたので、モニタ端子の出力が、スキャンチェイン上に故障が無ければ常にH出力になり、また故障が有れば常にL出力になるようにすることができ、出力端子からの出力信号が正しいものか否かを判定をするための期待値の作成、及びその判定をするための複雑な装置が必要でなくなり、故障の有無を簡易に判定することができるという効果がある。
【0027】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における半導体装置の回路構成を示したものである。
図3において、91は、Qnと、Qn−1とを入力とするAND回路、92は、Qn−2と、Qn−3とを入力とするAND回路、93は、Qn−1と、Qn−2とを入力とするAND回路、94は、Qn−3と、Qn−4とを入力とするAND回路、71は、AND回路91の出力と、AND回路92の出力とを入力とするEOR回路、72は、AND回路93の出力と、AND回路94の出力とを入力とするEOR回路、100は、EOR回路71の出力と、EOR回路72の出力とをデータ用入力とし、またスキャンクロック端子5の出力を、セレクト用入力とし、そのセレクト用入力が0のときには、EOR回路71の出力を、1のときには、EOR回路72の出力を、選択的に出力させるセレクタ回路、81は、セレクタ回路100の出力に配線されたモニタ端子である。
【0028】
まず、入力端子31からスキャンクロック毎に、11001100…というスキャンクロックの2倍の周期の矩形データを入力する。
【0029】
スキャンチェイン上に故障がないときには、このデータはQ1、Q2、…とスキャンクロック2周期毎に伝播していくが、このデータがQnまで伝播したときのQn〜Qn−4の状態を考えると、
(Qn、…、Qn−4)
=(0、1、1、0、0)、
(0、0、1、1、0)、
(1、0、0、1,1)、
(1、1、0、0、1)、
の4通りであり、各々の状態をS1、S2、S3、S4とすると、…→S1→S2→S3→S4→S1→S2→S3→S4→…と循環的に状態が変化する。この回路の各々の状態におけるタイミングチャートを図4に示す。
【0030】
71は、S2、S4で1、72は、S1、S3で1となり、またセレクタ回路100はスキャンクロックが0のとき、71を、スキャンクロックが1のとき、72をセレクトするので、モニタ端子81からは、常にH出力が出力されることとなる。
【0031】
ところが、故障が有るときは、例えばQ1で電源にショートしているような場合は、(Q1、…、Qn)=(1、1、…、1)となるため、91=92=93=94=1、すなわち71=72=0となり、モニタ端子81からは、常にL出力が出力されることとなる。ただし、91=1とは、AND回路91の出力が1であることの略記である。
【0032】
以上のように本実施の形態2によれば、相互に奇数段数離れたフリップフロップからの出力をそれぞれのAND回路に入力し、相互に異なる前記AND回路の出力を2つのEOR回路に入力し、該2つのEOR回路の出力をセレクタ回路に入力し、該セレクタ回路の出力をモニタ端子に配線して、該モニタ端子にオシロスコープ等を接続して出力を表示するようにしたので、モニタ端子の出力が、スキャンチェイン上に故障が無ければ常にH出力になり、故障が有ればL出力になるようにセレクタ回路がEOR回路の出力をセレクトすることができ、スキャンクロックの2倍の周期のデータを入力した場合にも、出力端子からの出力信号が正しいものか否かを判定をするための期待値の作成、及びその判定をするための複雑な装置が必要でなくなり、故障の有無を簡易に判定することができるという効果がある。
【0033】
以上は、スキャンクロックの2倍の周期のデータの場合について述べたが、上記説明は特に2倍に限られるわけでなく、AND回路、EOR回路、多入力のセレクタ回路、の組み合わせで一般化し、整数倍の周期のデータの場合にも、適用することができる。
【0034】
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3による半導体装置の回路構成を示したものである。
図5において、70は、Qnと、Qn−1とを入力とするEOR回路、80は、EOR回路70の出力に配線されたモニタ端子であり、73は、Qnと、Qn−3とを入力とするEOR回路、82はEOR回路73の出力に配線されたモニタ端子である。
【0035】
まず、入力端子31から、スキャンクロック毎に101010…という矩形データを入力する。
【0036】
スキャンチェイン上に故障が無いときは、このデータは、Q1、Q2、…、とスキャンクロック毎に伝播していくが、このデータがQnまで伝播したときの、Qn、Qn−1、の状態を考えると、(Qn、Qn−1)=(0、1)、(1、0)の2通りであり、各々の状態をS1、S2とすると、…→S1→S2→S1→S2→…と循環的に状態が変化する。この回路の各々の状態におけるタイミングチャートを図6に示す。
【0037】
ところが、図6(b)に示すように、スキャンチェイン上においてQnが、GNDに、Qn−1が、電源に、ショートしているという多重故障になっており、他には故障が無いときには、このデータはQ1、Q2、…、とスキャンクロック毎に伝播していくが、このデータがQnまで伝播したときのQn、Qn−1の状態を考えると、(Qn、Qn−1)=(0、1)の1通りであり、このため、EOR回路70からの出力は、1となり、モニタ端子80からは常にH出力が出力されることとなる。
【0038】
しかし、図6(a)に示すように、上記多重故障が無い場合にも、モニタ端子80からは、常にH出力が出力されることとなるため、モニタ端子80の出力を参照するだけでは、故障なしと、誤判定をすることになる。しかし、一方で、Qn−3は、101010…と変化するため、モニタ端子82の出力は、HLHLHL…と変化することで、モニタ端子80と、モニタ端子82の出力とが異なることとなるので、上記は誤判定であるということになる。
【0039】
以上のように、本実施の形態3によれば、相互に奇数段数離れたフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、該EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とをそれぞれ複数有するスキャンチェインを具備し、前記EOR回路は、他方のEOR回路に入力する、相互に奇数段数離れたフリップフロップの出力端子と、前記奇数段数と異なる奇数段数相互に離れたフリップフロップの出力を入力とするようにしたので、QnがGNDに、Qn−1が電源にショートしているという多重故障になっていた場合、第1のモニタ端子の出力では故障無し、と誤判定されることを、第2のモニタ端子の出力も併用して参照することで、誤判定する確率を低下させることができるという効果がある。
【0040】
(実施の形態4)
図7は、本発明の実施の形態4による半導体装置の回路構成を示したものであり、図8は、本発明の実施の形態4による半導体装置のタイミングチャートである。
図7において、21は第1のスキャンチェイン、22は第2のスキャンチェインである。21と22の構成は、実施の形態1におけるものと同じである。
【0041】
また、図8に示すように、実施の形態1における場合と同じように、入力端子31と、入力端子32から、スキャンクロック毎に101010…という矩形データを入力し、モニタ端子80と、モニタ端子83の両方ともに、常にH出力ならば、どちらのスキャンチェインにも故障が無いと判定することができる。
【0042】
以上のように、本実施の形態4によれば、相互に奇数段数離れたフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、該EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とを有するスキャンチェインを複数具備し、前記モニタ端子にオシロスコープ等を接続し出力を表示するようにしたので、複数のスキャンチェイン上に故障が無ければそれぞれのモニタ端子の出力は常にH出力になり、故障が有れば常にL出力になるようにすることができ、複数のスキャンチェインを具備する場合でも、出力端子からの出力信号が正しいものか否かを判定をするための期待値の作成、及びその判定をするための複雑な装置が必要でなくなり、それぞれのスキャンチェイン上の故障の有無を簡易に判定することができるという効果がある。
【0043】
また、上記は、2本のスキャンチェインをもつ半導体装置について述べたが、一般化して整数本ある場合にも適用することができる。
【0044】
(実施の形態5)
図9は、本発明の実施の形態5による半導体装置の回路構成を示したものである。
図9に示すように、その構成は、実施の形態1におけるものに、EOR回路70の出力と、モニタ端子80との間に、フリップフロップ110を有するものである。
【0045】
スキャンチェイン上に故障が無いときには、実施の形態1における場合と同じように、入力端子31からスキャンクロック毎に、101010…という矩形データを入力し、このデータがQnまで伝播したときのQn、Qn−1の状態を考えると、(Qn、Qn−1)=(0,1)、(1,0)の2通りである。しかし、現実的な回路には一般に時間的遅延が存在することが多い。例えば、スキャンチェイン上の各フリップフロップの出力変化に要する時間Ts、隣同士のフリップフロップの出力変化の時間差Td、というものを持つことがある。前者を持つ例を、図10、前者と後者の両方を持つ例を、図11に示す。いずれの場合にも一瞬0となる時間が発生する(これをヒゲと呼ぶことにする)。このようなヒゲの発生がそのままモニタ端子80に出力されては、安定した判定ができない。そのため、フリップフロップ110を、EOR回路70と、モニタ端子80との間に配線し、フリップフロップ110がEOR回路70からの出力のヒゲ以外の部分をラッチするように、フリップフロップ110にクロックを与えることで、モニタ端子80にEOR回路70からの出力のヒゲが伝播することを防ぎ、平滑化された波形を得ることができる。
【0046】
以上のように、本実施の形態5によれば、EOR回路の出力をフリップフロップを介して、モニタ端子に入力するようにしたので、フリップフロップにクロックを与えて該フリップフロップがEOR回路からの出力のヒゲ以外の部分をラッチすることにより、回路に時間的遅延がある場合に発生するEOR回路の出力の、ヒゲの発生を防止でき、モニタ端子からの出力を平滑化し、より安定した判定を行なうことができるという効果がある。
【0047】
【発明の効果】
以上の説明で判るように、本発明によれば、スキャンチェインを用いてバーンインを行なう半導体装置において、安価で簡易なバーンイン検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による半導体装置の構成図である。
【図2】本発明の実施の形態1による半導体装置のタイミングチャートである。
【図3】本発明の実施の形態2による半導体装置の構成図である。
【図4】本発明の実施の形態2による半導体装置のタイミングチャートである。
【図5】本発明の実施の形態3による半導体装置の構成図である。
【図6】本発明の実施の形態3による半導体装置のタイミングチャートであり、故障が無い場合(a)、及び故障が有る場合(b)の例を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態4による半導体装置の構成図である。
【図8】本発明の実施の形態4による半導体装置のタイミングチャートである。
【図9】本発明の実施の形態5による半導体装置の構成図である。
【図10】本発明の実施の形態5による半導体装置のタイミングチャートである。
【図11】本発明の実施の形態5による半導体装置のタイミングチャートである。
【図12】第1の従来技術の半導体装置の構成図である。
【図13】第2の従来技術の半導体装置の構成図である。
【符号の説明】
1 半導体装置本体
2 バーンイン対象回路
21 第1のスキャンチェイン
22 第2のスキャンチェイン
31 第1の入力端子
32 第2の入力端子
41 第1の出力端子
42 第2の出力端子
5 スキャンクロック端子
60、61、110 フリップフロップ
70、71、72、73、74 EOR回路
80、81、82、83 モニタ端子
91、92、93、94 AND回路
100 セレクタ回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device that applies a scan chain to a circuit that performs burn-in.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 shows a block diagram of a conventional semiconductor device.
In FIG. 12, 31 is an input terminal, 41 is an output terminal, and 2 is a burn-in target circuit.
[0003]
Next, a scan chain in this semiconductor device will be described.
The scan chain is a circuit (chain) in which an output of a flip-flop is connected to an input of another flip-flop in a scan test, and the connected flip-flops are connected in a daisy chain.
[0004]
The burn-in
[0005]
Therefore, when performing burn-in, the circuit can be moved further by repeating scan shift and normal operation using a scan chain, so that a large stress can be applied.
[0006]
Although not shown in the figure, the
[0007]
As a burn-in method for a semiconductor device, there is a method called monitor burn-in, in which a semiconductor device is operated under a high-temperature and high-voltage condition for a certain period of time to apply a stress, inspect the semiconductor device every time a certain stress is applied, and exclude a broken semiconductor device. As a simple method of realizing the monitor burn-in, when performing a scan shift operation, rectangular data of 101010... Is input from the
[0008]
Next, FIG. 13 shows a block diagram of another conventional semiconductor device.
In FIG. 13,
[0009]
Next, as a description of this semiconductor device, the semiconductor device of FIG. 12 has two
[0010]
In FIG. 13,
[0011]
The operation of the test using this scan chain is the same as that of the semiconductor device of FIG. Further, in the case of performing burn-in, the circuit can be moved further by repeating the scan shift and the normal operation using the scan chain, so that a large stress can be applied.
[0012]
With the recent increase in the scale and integration of semiconductor devices, there are two types of scan chains and two or more combinational circuits associated therewith, and some have three or more sets.
[0013]
The burn-in method of the semiconductor device is the same as that of the semiconductor device shown in FIG. 6 for each scan chain.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-357783 [Non-Patent Document 1]
Ed. Takuo Sugano et al., Dictionary of Semiconductors, Industrial Research Committee, 1999, p. 649, p. 1169
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, it is necessary to create an expected value for determining whether the output signal from the
[0016]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide an inexpensive and simple burn-in inspection device.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a semiconductor device according to
[0018]
The semiconductor device according to
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, an EOR circuit having an output terminal of two flip-flops separated by an odd number of stages on a scan chain as inputs, and wiring to an output of the EOR circuit. A scan chain having a plurality of monitored terminals respectively, wherein the EOR circuit inputs to the other EOR circuit two output terminals of the flip-flops separated by an odd number of stages on the scan chain; The output terminals of two flip-flops separated by different odd-numbered stages are input.
[0020]
A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, having an input terminal and an output terminal, and having an input terminal of an output terminal of two flip-flops separated by an odd number of stages on the scan chain. A plurality of scan chains each having a circuit and a monitor terminal wired to the output of the EOR circuit.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor device according to the first aspect, further comprising a flip-flop having the output of the EOR circuit as an input, and having the output wired to the monitor terminal.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a circuit configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. Note that the same components as those of the prior art shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals. Therefore, in principle, the description thereof will be omitted.
[0023]
In FIG. 1,
[0024]
First, rectangular data of 101010... Is input from the
When there is no failure on the scan chain, this data propagates for each scan clock as Q1, Q2,..., And the state of Qn, Qn-1 when this data propagates to Qn. Considering this, there are two types (Qn, Qn-1) = (0, 1) and (1, 0). If the respective states are S1 and S2,... → S1 → S2 → S1 → S2 →. The state changes cyclically. FIG. 2 shows a timing chart in each state of this circuit.
[0025]
As shown in FIG. 2, when there is no failure, the output from the
However, when there is a failure, for example, when the power supply is short-circuited at Q1, (Q1, Q2,..., Qn) = (1, 1,. 1) = (1, 1), and the
[0026]
As described above, according to the first embodiment, the outputs from the flip-flops that are an odd number of stages apart from each other are input to the EOR circuit, the output of the EOR circuit is input to the monitor terminal, and the oscilloscope or the like is connected to the monitor terminal. Is connected to display the output, so that the output of the monitor terminal can always be H output if there is no failure in the scan chain, and can always be L output if there is a failure. Therefore, it is not necessary to create an expected value for determining whether an output signal from an output terminal is correct or not, and a complicated device for performing the determination is unnecessary, and it is possible to easily determine the presence or absence of a failure. This has the effect.
[0027]
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows a circuit configuration of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
3,
[0028]
First, rectangular data of 11001100... Twice the cycle of the scan clock is input from the
[0029]
When there is no failure on the scan chain, this data propagates as Q1, Q2,... Every two periods of the scan clock. Considering the states of Qn to Qn-4 when this data propagates to Qn,
(Qn, ..., Qn-4)
= (0,1,1,0,0),
(0,0,1,1,0),
(1, 0, 0, 1, 1),
(1,1,0,0,1),
If the respective states are S1, S2, S3, and S4, the states change cyclically in the order of... → S1 → S2 → S3 → S4 → S1 → S2 → S3 → S4 →. FIG. 4 shows a timing chart in each state of this circuit.
[0030]
71 is 1 in S2 and S4, 72 is 1 in S1 and S3, and the
[0031]
However, when there is a failure, for example, when the power supply is short-circuited at Q1, (Q1,..., Qn) = (1, 1,..., 1), so that 91 = 92 = 93 = 94. = 1, that is, 71 = 72 = 0, and the L output is always output from the
[0032]
As described above, according to the second embodiment, the outputs from the flip-flops that are an odd number of stages apart from each other are input to the respective AND circuits, and the outputs of the AND circuits different from each other are input to the two EOR circuits. The outputs of the two EOR circuits are input to a selector circuit, the output of the selector circuit is wired to a monitor terminal, and an oscilloscope or the like is connected to the monitor terminal to display the output. However, the selector circuit can select the output of the EOR circuit so that the output is always H if there is no failure on the scan chain and L if there is a failure. Input, a complicated device for creating an expected value for determining whether the output signal from the output terminal is correct or not and for making the determination is not necessary. It, there is an effect that it is possible to determine the presence of faults in a simple manner.
[0033]
In the above, the case of data having a period twice as long as the scan clock has been described. However, the above description is not particularly limited to twice, and is generalized by a combination of an AND circuit, an EOR circuit, and a multi-input selector circuit. The present invention can be applied to data having a cycle of an integral multiple.
[0034]
(Embodiment 3)
FIG. 5 shows a circuit configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
In FIG. 5,
[0035]
First, rectangular data of 101010... Is input from the
[0036]
When there is no failure on the scan chain, this data propagates for each scan clock as Q1, Q2,..., And the state of Qn, Qn-1 when this data propagates to Qn. Considering this, there are two types (Qn, Qn-1) = (0, 1) and (1, 0). If the respective states are S1 and S2,... → S1 → S2 → S1 → S2 →. The state changes cyclically. FIG. 6 shows a timing chart in each state of this circuit.
[0037]
However, as shown in FIG. 6 (b), when multiple failures occur on the scan chain, that is, Qn is short-circuited to GND and Qn-1 is short-circuited to the power supply, and when there is no other failure, This data propagates every scan clock as Q1, Q2,.... Considering the state of Qn, Qn-1 when this data propagates to Qn, (Qn, Qn-1) = (0 Therefore, the output from the
[0038]
However, as shown in FIG. 6A, even if there is no multiple failure, the H output is always output from the
[0039]
As described above, according to the third embodiment, a scan having a plurality of EOR circuits each having an output terminal of a flip-flop that is an odd number of stages apart from each other and having a plurality of monitor terminals wired to the output of the EOR circuit is provided. A chain, wherein the EOR circuit receives, as inputs, an output terminal of a flip-flop which is input to the other EOR circuit and which is odd-numbered apart from each other, and an output of an odd-numbered flip-flop which is different from the odd-numbered stage. In the case where multiple failures occur, that is, Qn is short-circuited to GND and Qn-1 is short-circuited to the power supply, the output of the first monitor terminal incorrectly determines that there is no failure. By referring to the output of the monitor terminal in combination, there is an effect that the probability of erroneous determination can be reduced.
[0040]
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows a circuit configuration of a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a timing chart of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
In FIG. 7,
[0041]
As shown in FIG. 8, rectangular data of 101010... Is input from the
[0042]
As described above, according to the fourth embodiment, the scan chain including the EOR circuit having the input terminals of the flip-flops separated by an odd number of stages and the monitor terminal wired to the output of the EOR circuit is provided. Since a plurality of scan chains are connected to an oscilloscope or the like to display an output, if there is no failure on a plurality of scan chains, the output of each monitor terminal always becomes H output, and if there is a failure, The output can always be L, and even when a plurality of scan chains are provided, an expected value for determining whether or not the output signal from the output terminal is correct is generated, and the determination is performed. This eliminates the necessity of a complicated device, and it is possible to easily determine the presence or absence of a failure on each scan chain.
[0043]
Although the above description has been given of a semiconductor device having two scan chains, the present invention can be generalized and applied to an integer number of scan chains.
[0044]
(Embodiment 5)
FIG. 9 shows a circuit configuration of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, the configuration is different from that of the first embodiment in that a flip-
[0045]
When there is no failure on the scan chain, rectangular data of 101010... Is input from the
[0046]
As described above, according to the fifth embodiment, the output of the EOR circuit is input to the monitor terminal via the flip-flop. Therefore, a clock is applied to the flip-flop, and the flip-flop receives the output from the EOR circuit. By latching the portion other than the whiskers of the output, it is possible to prevent the occurrence of whiskers in the output of the EOR circuit that occurs when the circuit has a time delay, to smooth the output from the monitor terminal, and to perform a more stable determination. There is an effect that it can be performed.
[0047]
【The invention's effect】
As can be seen from the above description, according to the present invention, an inexpensive and simple burn-in inspection device can be provided in a semiconductor device that performs burn-in using a scan chain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a timing chart of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a timing chart of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a configuration diagram of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, showing an example when there is no failure (a) and a case where there is a failure (b).
FIG. 7 is a configuration diagram of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a timing chart of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a timing chart of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a timing chart of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram of a first conventional semiconductor device.
FIG. 13 is a configuration diagram of a second conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、
前記EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とを、
具備したことを特徴とする半導体装置。A scan chain having an input terminal and an output terminal, wherein rectangular data equal to the cycle of a scan clock is input from the input terminal;
An EOR circuit having as input the output terminals of two flip-flops separated by an odd number of stages on the scan chain;
A monitor terminal wired to the output of the EOR circuit;
A semiconductor device, comprising:
それぞれが、前記スキャンチェイン上の相異なる奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力をその2つの入力とする2つのAND回路と、
それぞれ、前記2つのAND回路の出力を入力とする、2つのEOR回路と、
前記2つのEOR回路を入力とするセレクタ回路と、
前記セレクタ回路の出力に配線されたモニタ端子とを、
具備したことを特徴とする半導体装置。A scan chain having an input terminal and an output terminal, wherein rectangular data having a cycle of an integer multiple of 2 or more of a scan clock is input from the input terminal;
Two AND circuits each having the two inputs of the outputs of two flip-flops separated by a different odd number of stages on the scan chain,
Two EOR circuits each receiving the outputs of the two AND circuits,
A selector circuit having the two EOR circuits as inputs,
A monitor terminal wired to the output of the selector circuit,
A semiconductor device, comprising:
スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、前記EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とをそれぞれ複数有するスキャンチェインを具備し、
前記EOR回路は、他方のEOR回路に入力する、前記スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子と、前記奇数段数と異なる奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とする、
ことを特徴とする半導体装置。The semiconductor device according to claim 1,
A scan chain having a plurality of EOR circuits each having an output terminal of two flip-flops separated by an odd number of stages on the scan chain, and a plurality of monitor terminals wired to the output of the EOR circuit;
The EOR circuit has an output terminal of two flip-flops separated by an odd number of stages on the scan chain and an output terminal of two flip-flops separated by an odd number of stages different from the number of odd stages on the scan chain. Do
A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
入力端子と、出力端子とをもち、
スキャンチェイン上の奇数段数離れた2つのフリップフロップの出力端子を入力とするEOR回路と、前記EOR回路の出力に配線されたモニタ端子とを、有するスキャンチェインを複数具備した、
ことを特徴とする半導体装置。The semiconductor device according to claim 1,
It has an input terminal and an output terminal,
A plurality of scan chains each including an EOR circuit having input terminals of two flip-flops separated by an odd number of stages on the scan chain, and a monitor terminal wired to an output of the EOR circuit;
A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
前記EOR回路の出力をその入力とし、その出力が前記モニタ端子に配線されたフリップフロップを、具備した、
ことを特徴とする半導体装置。The semiconductor device according to claim 1,
A flip-flop whose output is the input of the EOR circuit and whose output is wired to the monitor terminal;
A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003008929A JP2004219336A (en) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | Semiconductor device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012220412A (en) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Semiconductor circuit |
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2003
- 2003-01-17 JP JP2003008929A patent/JP2004219336A/en active Pending
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