JP2004309281A - Inspection circuit and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査回路および検査方法に関し、特に、電源ノイズの影響による不良の原因を明確に切り分けることができるようにした検査回路および検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、LSI(Large Scale Integration)のサブミクロン化、大規模化、動作周波数の高速化などによって、LSI内部の消費電力の増加や、それに伴うノイズの発生により、LSIの動作が不安定になることが多くなった。そのため、LSIにテストパターンを入力し、LSIから出力される期待値の比較を行うことにより、耐ノイズ性を検査することが必要になってきた。
【0003】
同一LSI上には、図1に示されるように、消費電力が多く、ノイズ源となり得る回路群(例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory))であるブロックAと、ブロックAと較べて消費電力が少なく、ブロックAから発生するノイズの影響を受け、誤動作を生じる可能性がある回路群(例えば、論理回路)であるブロックBが混在している。したがって、上述した耐ノイズ性の検査においては、特許文献1に、複数のブロックを分けて検査することが提案されているように、ノイズ源となり得るブロックAと、ブロックAから発生するノイズの影響を受けるブロックBとを切り分けて検査することが必要になる。
【0004】
そこで、まず、ノイズ源となり得るブロックAを動作させず、消費電力を消費しないブロックBのみを動作させ、ブロックBのみの検査を行う。これにより、ブロックAからのノイズが発生されない状態でブロックBの検査ができる。次に、ブロックBを動作させず、消費電力の多い、ノイズ源となり得る回路群Aのみを動作させ、ブロックAのみの検査を行う。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−40113号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したノイズ源となり得るブロックAの検査には、通常、そのブロックAの周辺の論理ブロックを使用しなければならない。この論理ブロックは、消費電力を消費しないブロックBに含まれる。したがって、ノイズ源となり得るブロックAの検査において不良が発生した場合、ノイズ源となり得るブロックAの不良であるのか、もしくは、そのブロックAが発生したノイズによって、周辺の論理ブロックBが誤動作しているのかを明確に判断することが困難である課題があった。
【0007】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電源ノイズの影響による不良の原因を明確に切り分けることができるようにするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の検査回路は、半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたか否かを判断する判断手段と、判断手段により検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロックを動作させるためのデータを生成する生成手段と、生成手段により生成されたデータを、第1のブロックに連続して出力する出力手段とを備え、出力手段により出力されているデータにより第1のブロックが動作しているときに、第2のブロックを検査することを特徴とする。
【0009】
第1のブロックは、CAM(Content Addressable Memory)により構成されるようにすることができる。
【0010】
判断手段により検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロックを検索動作させるための検索条件を設定する設定手段をさらに備え、生成手段は、設定手段により設定された検索条件に基づいて、データを生成するようにすることができる。
【0011】
検索条件は、第1のブロックの検索動作間隔、生成手段により生成されるデータの内容、第1のブロックのうち検索対象ブロックの位置、または、第1のブロックのマスク機能の指定であるようにすることができる。
【0012】
判断手段により検査コマンドを受けたと判断された場合、出力手段により出力されたデータを選択して第1のブロックに出力し、判断手段により検査コマンドを受けていないと判断された場合、第2のブロックから出力されるデータを選択して第1のブロックに出力する選択手段をさらに備えるようにすることができる。
【0013】
本発明の検査方法は、半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたか否かを判断する判断ステップと、判断ステップの処理により検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロックを動作させるためのデータを生成する生成ステップと、生成ステップの処理により生成されたデータを、第1のブロックに連続して出力する出力ステップとを含み、出力ステップの処理により出力されているデータにより第1のブロックが動作しているときに、第2のブロックを検査することを特徴とする。
【0014】
本発明においては、半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロックを動作させるためのデータが生成され、生成されたデータが、第1のブロックに連続して出力される。そして、出力されたデータにより第1のブロックが動作しているときに、第2のブロックが検査される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【0016】
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
【0017】
請求項1に記載の検査回路は、ノイズ発生源となり得る第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)と、前記第1のブロックからのノイズを受ける第2のブロック(例えば、図3の論理ブロック21)とを有する半導体集積回路(例えば、図2の半導体集積回路1)を検査する検査回路であって、半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたか否かを判断する判断手段(例えば、図3の論理ブロック21)と、判断手段により検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロックを動作させるためのデータを生成する生成手段(例えば、図9のステップS43の処理を実行する図3の高速シーケンサ22)と、生成手段により生成されたデータを、第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)に連続して出力する出力手段(例えば、図9のステップS44の処理を実行する図3の高速シーケンサ22)とを備え、出力手段により出力されているデータにより第1のブロックが動作しているときに、第2のブロックを検査することを特徴とする。
【0018】
請求項3に記載の検査回路は、判断手段により検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)を検索動作させるための検索条件を設定する設定手段(例えば、図9のステップS42の処理を実行する図3の論理ブロック21)をさらに備え、生成手段は、設定手段により設定された検索条件に基づいて、データを生成することを特徴とする。
【0019】
請求項5に記載の検査回路は、判断手段により検査コマンドを受けたと判断された場合、出力手段(例えば、図8のステップS24の処理を実行する図3の高速シーケンサ22)により出力されたデータを選択して第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)に出力し、判断手段により検査コマンドを受けていないと判断された場合、第2のブロック(例えば、図3の論理ブロック21)から出力されるデータを選択して第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)に出力する選択手段(例えば、図3のセレクタ23)をさらに備えることを特徴とする。
【0020】
請求項6に記載の検査方法は、ノイズ発生源となり得る第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)と、前記第1のブロックからのノイズを受ける第2のブロック(例えば、図3の論理ブロック21)とを有する半導体集積回路(例えば、図2の半導体集積回路1)を検査する検査方法であって、半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたか否かを判断する判断ステップ(例えば、図7のステップS6)と、判断ステップの処理により検査コマンドを受けたと判断された場合、第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)を動作させるためのデータを生成する生成ステップ(例えば、図9のステップS43)と、生成ステップの処理により生成されたデータを、第1のブロック(例えば、図3のCAMブロック11)に連続して出力する出力ステップ(例えば、図9のステップS44)とを含み、出力ステップの処理により出力されているデータにより第1のブロックが動作しているときに、第2のブロックを検査することを特徴とする。
【0021】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0022】
図2は、本発明を適用した半導体集積回路1の構成例を表している。なお、図2の例においては、配線やバスなどは省略されている。図2の例の場合、半導体集積回路1は、8ブロックに分けられたCAM(Content Addressable Memory)ブロック11−1乃至11−8(以下、これらを個々に区別する必要がない場合、単にCAMブロック11と称する)と、CAMブロック11にデータを供給する論理ブロック21(図3)を含む小消費電力ブロック12により構成される。
【0023】
CAMブロック11群は、左から順に、CAMブロック11−1、CAMブロック11−2、CAMブロック11−3およびCAMブロック11−4の順に並んで配置されており、それらの下部には、左から順に、CAMブロック11−5、CAMブロック11−6、CAMブロック11−7およびCAMブロック11−8の順に並んで配置されている。CAMブロック11は、論理ブロック21から供給される検索キーデータをキーとして、検索動作を行い、検索キーデータにヒットしたアドレスを出力するCAMなどにより構成される。したがって、CAMブロック11は、その構成上、検索動作が実行されたとき、半導体集積回路1内で、消費電力(例えば、10W乃至20W)が最も多く消費されるブロックであり、ノイズを発生するノイズ源となり得るブロックである。
【0024】
小消費電力ブロック12は、CAMブロック11−1、11−4、11−5および11−8よりも、CAMブロック11−2、11−3、11−6および11−7からの方が物理的に近い位置である、CAMブロック11−1乃至11−8のほぼ中央に位置している。小消費電力ブロック12は、CAMブロック11にデータを供給する論理ブロック21などにより構成され、CAMブロック11と較べて消費電力が少ないブロックである。
【0025】
以上のように、半導体集積回路1は、消費電力の多いCAMブロック11と消費電力の少ない小消費電力ブロック12が混在して構成されている。したがって、小消費電力ブロック12は、CAMブロック11から発生したノイズにより影響を受けやすく、誤動作を生じるおそれがある。
【0026】
図3は、半導体集積回路1の詳細な構成例を表している。図3の例において、半導体集積回路1は、CAMブロック11、並びに、論理ブロック21、高速シーケンサ22およびセレクタ23からなる小消費電力ブロック12により構成される。
【0027】
CAMブロック11は、1または複数のCAMにより構成されている。なお、いまの場合、説明の便宜上、CAMブロック11を1つのCAMとして説明する。CAMブロック11は、テスト制御部31から供給されるシステムクロック(CLK)に同期して、セレクタ23から入力される検索キーデータを、セレクタ23を介して供給される検索タイミング(SRCH)信号およびマスク(MASK)信号に基づいて、CAMブロック11に予め登録されているデータの中から検索する。CAMブロック11は、検索動作を行うときの検索機能として、図4に示されるようなマスク機能を有する。
【0028】
図4は、CAMブロック11の構成例を示している。図4の例において、CAMブロック11は、各アドレスに72bitsのデータを登録している。CAMブロック11は、この72bitsのデータのうち、任意のbits(例えば、12bits)をマスク部分と設定し、検索時の検索対象にしないことができる。これをマスク機能という。したがって、CAMブロック11は、セレクタ23からのマスク信号に基づいて、マスク機能を用い、登録されているデータの60bits分だけを検索対象として検索時の検索対象部分を認識する。そして、CAMブロック11は、検索対象部分において、入力された検索キーデータに一致するデータを検索する。
【0029】
CAMブロック11は、入力された検索キーデータに一致するデータが、CAMブロック11にあった場合、検索結果データを、内部バス42を介して、論理ブロック21に出力する。検索結果データは、検索キーデータに一致するデータがあったことを示すヒット(HON)信号、検索キーデータに一致するデータが複数あったことを示すマルチヒット(MHON)信号、および、検索キーデータに一致するデータのアドレスのうち最も小さい(優先度が高い)アドレスを示すヒットアドレス(HHA(Highest Hit Address))信号などにより構成される。
【0030】
半導体集積回路1の外部には、テスト制御部31が配置されている。テスト制御部31は、CAMブロック11、論理ブロック21および高速シーケンサ22にシステムクロック(CLK)を供給する。また、テスト制御部31は、論理ブロック21に、半導体集積回路1を制御するためのコントロール(CNTL)信号、チップイネーブル(CEN)信号、およびリードライト(RWN)信号などを供給する。
【0031】
コントロール信号は、各種コマンドにより構成される。各種コマンドは、半導体集積回路1における検索処理を指示する検索コマンド、検索処理において検索されるデータを、CAMブロック11内に予め登録するためのエントリコマンド、半導体集積回路1の検査処理の開始を指示するための検査開始コマンド、および、論理ブロック21に内蔵されるレジスタのデータを読み込むためのリードコマンドなどにより構成される。チップイネーブル信号は、半導体集積回路1の各部の動作状態を制御するための信号であり、図示および説明を省略するが、論理ブロック21だけでなく、半導体集積回路1の各部にも入力される。リードライト信号は、論理ブロック21が内蔵するレジスタに対して、データを書き込むか、または読み出すかを指示するための信号である。マスク信号は、CAMブロック11のマスク機能を設定するための信号である。
【0032】
また、テスト制御部31は、検索キーデータを、データバス41を介して論理ブロック21のレジスタに書き込む。テスト制御部31は、耐ノイズ性の検査のための所定のデータを、データバス41を介して論理ブロック21のレジスタに書き込み、また、そのレジスタに書き込まれたデータをデータバス41を介して読み出す。テスト制御部31は、論理ブロック21のレジスタから読み出されたデータを検証することにより、論理ブロック21の状態を検査することができる。
【0033】
論理ブロック21は、内部にレジスタ(図示せず)を有しており、テスト制御部31からの制御のもと、そのレジスタにデータを書き込んだり、レジスタからデータを読み出したりする。また、論理ブロック21は、テスト制御部31からのシステムクロックに同期して、テスト制御部31から入力されるコントロール信号、チップイネーブル信号およびリードライト信号に基づいて、半導体集積回路1の各種処理を制御する。
【0034】
具体的には、論理ブロック21は、テスト制御部31から入力されるコントロール信号が何のコマンドであるかを判断する。テスト制御部31から入力されるコントロール信号が検索コマンドであった場合、論理ブロック21は、テスト制御部31からのシステムクロックに同期して、検索キーデータ、各種信号(チップイネーブル信号、検索タイミング信号、およびマスク信号など)を、セレクタ23を介して、CAMブロック11に出力する。そして、論理ブロック21は、CAMブロック11からの検索結果データを、データバス43を介して、図示せぬ外部回路へ出力する。
【0035】
テスト制御部31から入力されるコントロール信号がエントリコマンドであった場合、論理ブロック21は、テスト制御部31からのシステムクロックに同期して、テスト制御部31からのデータをセレクタ23を介して、CAMブロック11に出力する。テスト制御部31から入力されるコントロール信号が検査開始コマンドであった場合、論理ブロック21は、高速シーケンサ22およびセレクタ23を制御し、半導体集積回路1の検査処理開始させる。テスト制御部31から供給されたコントロール信号がリードコマンドであった場合、論理ブロック21は、内蔵するレジスタに予め書き込まれているデータを、データバス41を介して、テスト制御部31に出力する。
【0036】
また、論理ブロック21は、半導体集積回路1の検査処理においてCAMブロック11が実行する検索の検索条件を設定し、その検索条件を高速シーケンサ22に供給する。この論理ブロック21により設定可能な検索条件は、CAMブロック11で実行される検索の検索間隔、検索キーデータの内容(ビットの構成)、CAMブロック11のマスク機能および8ブロックに分けられたCAMブロック11−1乃至11−8(図2)のうち、検索対象となるCAMブロックの位置などがある。
【0037】
これらの検索条件を変更することにより、CAMブロック11の性質上、検索動作におけるCAMブロック11の消費電力が変わる。例えば、検索間隔を大きく設定変更した場合、CAMブロック11の検索動作に対する負荷が小さくなるため、検索間隔を変更する前よりも、CAMブロック11の消費電力は少なくなる。また、すべてが0により構成される検索キーデータから、0と1の混在により構成される検索キーデータに変更した場合には、検索キーデータを変更する前よりも、CAMブロック11の消費電力は、多くなる。さらに、図4を参照して上述したマスク機能を設定した場合には、マスク機能を設定しない場合に較べて、CAMブロック11の消費電力は、小さくなる。以上のように、様々な消費電力下において、半導体集積回路1の検査を実行することができる。すなわち、消費電力の大小によって生じる半導体集積回路1の不良を検査することができる。
【0038】
また、検索対象となるCAMブロック11の位置を設定する場合には、図2を参照して上述したように、CAMブロック11−2、11−3、11−6または11−7のように、論理ブロック21から物理的に近い位置のノイズの影響、および、CAMブロック11−1、11−4、11−5または11−8のように、論理ブロック21から物理的に遠い位置のノイズの影響など、物理的な影響を検査することができる。
【0039】
高速シーケンサ22は、半導体集積回路1の検査用に設けられたものであり、論理ブロック21から検査を開始する制御信号があった場合、CAMブロック11を連続的に検索動作させる。すなわち、半導体集積回路1の検査処理においては、論理ブロック21は、高速シーケンサ22に、検査開始と検索条件を指示するだけであり、高速シーケンサ22は、その指示が入力された後、論理ブロック21とは関係なく(独立で)、CAMブロック11より供給された検索条件に基づいて、検索キーデータ、検索タイミング信号、およびマスク信号などを生成し、テスト制御部31からのシステムクロックに同期して、セレクタ23を介して、CAMブロック11に出力する。
【0040】
セレクタ23は、論理ブロック21から検査を開始する制御信号があった場合、高速シーケンサ22側の入力を選択し、高速シーケンサ22からの各種データおよび信号をCAMブロック11に出力する。セレクタ23は、論理ブロック21から検査を開始する制御信号がなければ場合、論理ブロック21側の入力を選択し、論理ブロック21からの各種データおよび信号を、CAMブロック11に出力する。
【0041】
次に、図5のタイミングチャートを参照して、半導体集積回路1の通常の検索動作について説明する。
【0042】
図5の例の場合、CLK,CEN,RWNおよびSRCHにおいて、各信号のエッジの立ち上がった状態がH(High)状態であり、エッジの下がった状態がL(Low)状態である。CLKは、テスト制御部31から半導体集積回路1の各部に供給されるシステムクロックのタイミングを示しており、CNTLは、テスト制御部31から論理ブロック21に、14bitsのコマンド信号が入力されるタイミングを示しており、DATは、テスト制御部31から論理ブロック21に、72bitsのデータが入力されるタイミングを示している。
【0043】
CENは、テスト制御部31から論理ブロック21に供給されるシステムイネーブル信号のタイミングを示しており、システムクロックの立ち上がりエッジのタイミングで、Lの状態からH状態になる。このとき、半導体集積回路1は、動作可能状態になる。RWNは、テスト制御部31から論理ブロック21に供給されるリードライト信号のタイミングを示しており、CLKの立ち上がりエッジのタイミングに、RWNがH状態であれば、論理ブロック21のレジスタからデータを読み込むことを示し、逆に、CLKの立ち上がりエッジのタイミングに、RWNがLの状態であれば、論理ブロック21のレジスタにデータを書き込むことを示す。
【0044】
SRCHは、CAMブロック11に、論理ブロック21から供給される検索タイミング信号のタイミングを示している。HHAは、CAMブロック11からヒットアドレス信号を含めた検索結果データが、内部バス42を介して、論理ブロック21に出力されるタイミングを示しており、ODは、論理ブロック21から、CAMブロック11からの検索結果データが23bitsで、データバス43を介して、図示せぬ外部回路へ出力されるタイミングを示している。なお、図5の例では、システムクロック以外の各種信号は、遅延のため、システムクロックより少し遅れて出力されている。
【0045】
図5の例においては、テスト制御部31から論理ブロック21およびCAMブロック11にシステムクロックが供給されている。CNTLおよびDATに示されるように、このシステムクロックのT0の立ち下がりエッジのタイミングに同期して、テスト制御部31は、検索コマンドおよび検索キーデータを論理ブロック21に入力する。そして、CENに示されるように、L状態であったシステムイネーブル信号は、システムクロックのT0の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、H状態になり、半導体集積回路1が動作可能状態になる。このとき、RWNに示されるように、テスト制御部31から論理ブロック21に供給されたリードライト信号は、L状態であるので、検索キーデータが論理ブロック21のレジスタに書き込まれる。
【0046】
したがって、システムクロックのT0の立ち下がりエッジのタイミングに同期して、テスト制御部31から検索コマンドが入力されたことにより、論理ブロック21は、検索動作を開始すると判断して、システムクロックのT0の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、セレクタ23を介して、CAMブロック11に、検索キーデータおよび検索タイミング信号などを供給する。
【0047】
SRCHに示されるように、検索タイミング信号は、CAMブロック11に検索コマンドが入力された次のクロックであるT1の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、L状態になる。CAMブロック11は、このタイミングa(検索タイミング信号の立ち下がりエッジのタイミング)から検索処理を開始する。CAMブロック11は、検索コマンドが入力されてから3クロック遅延して、検索結果データを論理ブロック21に出力するように予め設定されている。CAMブロック11は、入力された検索キーデータに一致するデータがあった場合、HHAに示されるように、半導体集積回路1に検索コマンドが入力されてから3クロック後のシステムクロックのT3の立ち上がりエッジのタイミングに、検索結果データを、内部バス42を介して論理ブロック21に出力する。
【0048】
論理ブロック21は、検索コマンドが入力されてから4クロック遅延して、CAMブロック11からの検索結果データを、データバス43を介して、図示せぬ外部回路へ出力するように予め設定されている。したがって、論理ブロック21は、ODに示されるように、検索コマンドが入力されてから4クロック後のシステムクロックのT4の立ち上がりエッジのタイミングで、CAMブロック11からの検索結果データを、外部回路へ出力する。
【0049】
以上のようにして、半導体集積回路1において検索処理が実行される。このとき、論理ブロック21からデータバス43を介して出力される検索結果データが、電圧、温度、または動作周波数などの条件によって、不安定な場合がある。このような場合には、耐ノイズ性の検査が実行される。まず、半導体集積回路1(すなわち、CAMブロック11と論理ブロック21の両方)を連続的に検索動作させて検査を実行する。しかしながら、この検査では、論理ブロック21も連続的に動作してしまうため、論理ブロック21の状態を検査することができず、半導体集積回路1のうちのどの部分が不良であるのかを明確に知ることはできない。
【0050】
そこで、CAMブロック11に対して、検索動作させずに、論理ブロック21のみを動作させて、論理ブロック21自体の動作が正常であるか否かを検査する。これにより、正常であることが確認された場合、検索結果データが不安定な原因としては、半導体集積回路1内部のCAMブロック11自体の回路が不安定であること、または、CAMブロック11自体の回路や動作は正常であるが、論理ブロック21がCAMブロック11が動作することにより発生するノイズによって誤動作していることの2種類の原因が考えられる。
【0051】
したがって、論理ブロック21がCAMブロック11のノイズの影響を受けているか否かを明確に切り分けるための検査が必要である。
【0052】
図6のタイミングチャートを参照して、半導体集積回路1の検査動作を説明する。なお、図6において、図5における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略するが、図6において、SRCHは、CAMブロック11に、高速シーケンサ22から供給される検索タイミング信号のタイミングを示している。
【0053】
図6の例においては、テスト制御部31から論理ブロック21、CAMブロック11および高速シーケンサ22にシステムクロックが供給されている。 CNTLに示されるように、このシステムクロックのT0の立ち下がりエッジのタイミングに同期して、テスト制御部31は、検査開始コマンドを論理ブロック21に入力する。また、CENに示されるように、L状態であったシステムイネーブル信号は、システムクロックのT0の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、H状態になり、半導体集積回路1が動作可能状態になる。このとき、RWNに示されるように、テスト制御部31から論理ブロック21に供給されたリードライト信号はL状態であるので、テスト制御部31が、論理ブロック21を検査するための所定のデータが論理ブロック21のレジスタに書き込まれる。
【0054】
したがって、システムクロックのT0の立ち下がりエッジのタイミングに同期して、テスト制御部31から検索コマンドが入力されたことにより、論理ブロック21は、検査動作を開始すると判断して、高速シーケンサ22およびセレクタ23に、検査処理を実行させる。
【0055】
高速シーケンサ22は、論理ブロック21の制御に基づいて、検索キーデータを生成し、検査開始コマンドが入力された次のクロックであるT1の立ち上がりエッジのタイミングから、検索タイミング信号と検索キーデータを、セレクタ23を介して、CAMブロック11に供給する。そして、高速シーケンサ22は、システムクロックのT1以降のクロックの立ち下がりエッジのタイミングに同期して、検索タイミング信号をH状態からL状態になるように制御する。
【0056】
これにより、SRCHに示されるように、CAMブロック11は、検索タイミング信号の立ち下がりエッジのタイミングb−1、b−2、b−3、・・・に検索動作を開始する。すなわち、CAMブロック11は、高速シーケンサ22からの検索タイミング信号に基づいて、連続して検索動作を実行する。これにより、検索が開始されたシステムクロックT2の立ち上がりエッジから、半導体集積回路1内部の電源電圧は降下し、ノイズが一番激しい状況が実現される。
【0057】
一方、テスト制御部31は、CNTLに示されるように、検査開始コマンドを論理ブロック21のレジスタに書き込んだタイミング(T0の立ち下がりエッジ)の次のシステムクロックのT1の立ち下がりエッジのタイミングから、クロックごとに、リードコマンドを論理ブロック21に入力する。すなわち、システムクロックのT1の立ち下がりエッジのタイミングにおいては、リードコマンド0が入力され、CENに示されるように、L状態であったシステムイネーブル信号は、システムクロックのT1の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、H状態になり、半導体集積回路1が動作可能状態になる。このとき、RWNに示されるように、テスト制御部31から論理ブロック21に供給されたリードライト信号は、H状態であるので、論理ブロック21は、DATに示されるように、リードコマンド0が入力されたT1の立ち下がりエッジのタイミングから4クロック遅延した後のT5の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、リードコマンド0に対応するデータ0をレジスタから読み出し、データバス41を介して、テスト制御部31に出力する。
【0058】
同様に、システムクロックのT2の立ち下がりエッジのタイミングにおいては、リードコマンド1が入力され、CENに示されるように、L状態であったシステムイネーブル信号は、システムクロックのT2の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、H状態になり、半導体集積回路1が動作可能状態になる。このとき、RWNに示されるように、テスト制御部31から論理ブロック21に供給されたリードライト信号は、H状態であるので、論理ブロック21は、DATに示されるように、リードコマンド1が入力されてから4クロック後のT6の立ち上がりエッジのタイミングに同期して、リードコマンド1に対応するデータ1をレジスタから読み出し、データバス41を介して、テスト制御部31に出力する。
【0059】
以降のタイミングにおいても、論理ブロック21は、システム制御部31からのリードコマンドに対応したデータを、リードコマンドが入力されてから4クロック後にシステム制御部31に出力する処理を繰り返す。
【0060】
以上のように、高速シーケンサ22により、CAMブロック11を連続動作させることにより、電源などの状況が最も悪い状態で、論理ブロック21を動作させ、論理ブロック21の状態を検査することができる。したがって、このときに、テスト制御部31に出力されるデータを検証することにより、そのデータが不安定であるなど、論理ブロック21が正常に動作していない場合には、論理ブロック21側に、電源ラインなどの問題により、影響がでていることが判明し、その影響に対する対策を取ることができる。
【0061】
一方、電源などの状況が最も悪い状態で、論理ブロック21を動作させても、論理ブロック21が正常に動作している場合は、CAMブロック11側に問題があることが判明するので、それに対する対策を打つことができる。
【0062】
なお、上述した耐ノイズ性の検査動作においては、システムクロックのT0の立ち下がりエッジのタイミングに同期して、論理ブロック21のレジスタに所定のデータを書き込むようにし、その後、その所定のデータを読み出して、検査するようにしたが、論理ブロック21のレジスタにデータを書き込むコントロール信号と論理ブロック21のレジスタからデータを読み出すコントロール信号を交互に出力して、耐ノイズ性の検査を行うようにしてもよい。
【0063】
次に、図7のフローチャートを参照して、半導体集積回路1の処理について説明する。
【0064】
テスト制御部31は、論理ブロック21に、コントロール信号、システムイネーブル信号、およびリードライト信号などを入力するとともに、データバス41を介して、データを論理ブロック21に入力する。
【0065】
論理ブロック21は、テスト制御部31からコントロール信号が入力されると、ステップS1において、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、検索コマンドであるか否かを判断し、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、検索コマンドであると判断した場合、ステップS2に進み、CAMブロック11の検索処理を実行する。このCAMブロック11の検索処理を、図8のフローチャートを参照して説明する。
【0066】
論理ブロック21は、ステップS21において、テスト制御部31からの検索キーデータ、検索タイミング信号およびマスク信号などを、セレクタ23を介して、CAMブロック11に出力し、ステップS22に進む。
【0067】
CAMブロック11は、ステップS22において、テスト制御部31からのシステムクロックに同期して、論理ブロック21からの検索キーデータを入力し、論理ブロック21からの検索タイミング信号およびマスク信号に基づいて、検索キーデータを、CAMブロック11に予め登録されているデータの中から検索し、ステップS23に進む。
【0068】
CAMブロック11は、ステップS23において、入力された検索キーデータに一致するデータが、CAMブロック11にあった場合、検索結果データであるヒット信号、マルチヒット信号およびヒットアドレス信号を、内部バス42を介して、論理ブロック21に出力し、ステップS24に進む。
【0069】
ステップS24において、論理ブロック21は、CAMブロック11からの検索結果データを、データバス43を介して、図示せぬ外部回路へ出力し、処理を終了し、図7のステップS3に戻る。以上のようにして、半導体集積回路1の検索処理が終了する。
【0070】
一方、図7のステップS1において、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、検索コマンドではないと判断された場合、ステップS2の処理はスキップされ、ステップS3に進む。
【0071】
論理ブロック21は、ステップS3において、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、エントリコマンドであるか否かを判断する。ステップS6において、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、エントリコマンドであると判断された場合、論理ブロック21は、ステップS4に進み、テスト制御部31からのデータを、セレクタ23を介して、CAMブロック11に出力し、ステップS5に進む。
【0072】
CAMブロック11は、ステップS5において、テスト制御部31からのシステムクロックに同期して、論理ブロック21からのデータを入力し、CAMブロック11の空きアドレスに、そのデータを登録し、ステップS6に進む。一方、ステップS3において、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、エントリコマンドではないと判断された場合、ステップS4およびS5の処理はスキップされ、論理ブロック21は、ステップS6に進む。
【0073】
ステップS6において、論理ブロック21は、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、検査開始コマンドであるか否かを判断し、テスト制御部31から入力されたコントロール信号が、検査開始コマンドであると判断した場合、論理ブロック21は、ステップS7に進み、耐ノイズ性の検査処理を開始する。この耐ノイズ性の検査処理を、図9のフローチャートを参照して説明する。なお、テスト制御部31は、検査開始コマンドを入力する場合、同時に、論理ブロック21が内蔵するレジスタに所定のデータを書き込んでいる。
【0074】
ステップS41において、論理ブロック21は、半導体集積回路1を検査モードに設定し、ステップS42に進む。すなわち、論理ブロック21は、セレクタ23に、高速シーケンサ22からのデータを選択させる制御を実行する。また、論理ブロック21は、検索の間隔の指示、検索対象となるCAMブロック11の指示、検索キーデータの内容の指示およびCAMブロック11のマスク機能の指示を、高速シーケンサ22に供給し、それに基づいてCAMブロック11を検索させる制御を実行する。
【0075】
高速シーケンサ22は、ステップS43において、論理ブロック21からの制御に基づいて、検索キーデータの内容の指示に基づいた検索キーデータを生成し、ステップS44に進む。そして、高速シーケンサ22は、ステップS44において、生成された検索キーデータ、マスク信号および検索タイミング信号を、セレクタ23を介して、検索対象となるCAMブロック11に出力し、ステップS45に進む。
【0076】
ステップS45において、CAMブロック11は、高速シーケンサ22からの検索タイミング信号に基づいて、連続で、高速シーケンサ22からの検索キーデータを、CAMブロック11に予め登録されているデータの中から検索する。
【0077】
一方で、テスト制御部31は、検査開始コマンドであるコントロール信号を、論理ブロック21に出力してから、1クロックごとに、リードコマンドであるコントロール信号を論理ブロック21に出力している。
【0078】
これに対応して、論理ブロック21は、ステップS46において、テスト制御部31により検査開始コマンドであるコントロール信号と同時にレジスタに書き込まれた所定のデータを読み出し、データバス41を介して、テスト制御部31に出力する。これにより、テスト制御部31において、論理ブロック21のレジスタのデータを評価し、論理ブロック21の状態を検査することができる。
【0079】
なお、ステップS45およびS46の処理は、並列で連続で実行される処理であり、テスト制御部31から耐ノイズ性検査終了コマンドであるコントロール信号が論理ブロック21に入力され、ステップS47において、論理ブロック21が検査処理を終了すると判断するまで、連続して繰り返し続けられる。
【0080】
ステップS47において、検査処理を終了すると判断された場合、図7のステップS1に戻り、以降の処理を繰り返す。
【0081】
以上のように、高速シーケンサ22により、CAMブロック11を連続的に検索動作させることにより、半導体集積回路1において、ノイズが一番激しい状態、すなわち、電源などの条件が一番悪い状態において、論理ブロック21を動作させ、論理ブロック21を検査することができる。
【0082】
したがって、CAMブロック11に対して検索動作をさせずに、論理ブロック21を動作させて、正常であることが確認された場合において、半導体集積回路1内部のCAMブロック11自体の回路が不安定であるのか、または、CAMブロック11自体の動作は正常であるが、論理ブロック21がCAMブロック11が動作したときのノイズによって誤動作しているのかの原因を明確にすることができる。すなわち、耐ノイズ性の検査において、上述したCAMブロック11を連続動作させているときに論理ブロック21を検査する検査を、CAMブロック11と論理ブロック21の両方の検査、論理ブロック21のみを動作させる検査などと併用することにより、半導体集積回路1の不良原因の特定を明確にすることができる。これにより、原因に応じた対応を早々に打つことができる。
【0083】
さらに、検査処理において、CAMブロック11の検索条件を変えることにより、CAMブロック11が各検索条件のもとで動作したことによる影響も検査することができる。例えば、検索の間隔を変えることにより、CAMブロック11の消費電力を変更して検査することができる。検索動作の対象となるCAMブロック11を指定することにより、論理ブロック21からの物理的な位置に対する影響を検査することができる。検索キーデータの内容(ビット依存)による影響を検査することができる。さらに、マスク機能の設定を変更することにより、そのマスク機能に対する影響を検査することができる。これらの検査により、さらなる不具合の原因を明確にすることができる。
【0084】
なお、本明細書において、フローチャートに示されるステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【0085】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、電源ノイズの影響による不良の原因を明確に切り分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体集積回路の検査方法を説明するである。
【図2】本発明を適用した半導体集積回路の構成例を示すブロック図である。
【図3】図2の半導体集積回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図4】図3のCAMブロックのマスク機能を説明する図である。
【図5】図2の半導体集積回路の検索動作を説明するタイミングチャートである。
【図6】図2の半導体集積回路の検査動作を説明するタイミングチャートである。
【図7】図2の半導体集積回路の処理を説明するフローチャートである。
【図8】図7のステップS2のCAMブロックの検索処理を説明するフローチャートである。
【図9】図7のステップS7の耐ノイズ性の検査処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 半導体集積回路,11−1乃至11−8 CAMブロック,12 小電力消費ブロック,21 論理ブロック,22 セレクタ,23 高速シーケンサ,31 テスト制御部,41 データバス,42 内部バス,43 データバス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection circuit and an inspection method, and more particularly to an inspection circuit and an inspection method capable of clearly isolating a cause of a failure due to the influence of power supply noise.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the operation of LSI (Large Scale Integration) has become unstable due to the increase in power consumption inside the LSI and the accompanying generation of noise due to the increase in submicron size, large scale, and high operating frequency. Increased. Therefore, it has become necessary to test a noise resistance by inputting a test pattern to an LSI and comparing expected values output from the LSI.
[0003]
As shown in FIG. 1, on the same LSI, a block A which is a circuit group (for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory)) which consumes a large amount of power and can be a noise source, and a block A which consumes less power than the block A Block B, which is a group of circuits (for example, logic circuits) that is likely to malfunction due to the influence of noise generated from block A, coexists. Therefore, in the above-described noise resistance inspection, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163873, it is proposed to inspect a plurality of blocks separately, a block A that can be a noise source, and an influence of noise generated from the block A. It is necessary to separate and inspect the block B to be received.
[0004]
Therefore, first, only the block B that does not consume power consumption is operated without operating the block A that can be a noise source, and only the block B is inspected. Thus, the block B can be inspected in a state where noise from the block A is not generated. Next, without operating the block B, only the circuit group A that consumes much power and can be a noise source is operated, and only the block A is inspected.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-40113
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the inspection of the block A that can be a noise source described above usually requires the use of a logic block around the block A. This logical block is included in block B that does not consume power. Therefore, when a failure occurs in the inspection of the block A that can be a noise source, it is either a failure of the block A that can be the noise source, or the peripheral logic block B malfunctions due to the noise generated by the block A. There was a problem that it was difficult to judge clearly.
[0007]
The present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to clearly identify the cause of a failure due to the influence of power supply noise.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An inspection circuit according to the present invention includes a determination unit that determines whether an inspection command for inspecting a semiconductor integrated circuit has been received, and data for operating a first block when the determination unit determines that the inspection command has been received. , And output means for continuously outputting the data generated by the generation means to the first block, wherein the first block is operated by the data output by the output means. Sometimes, the second block is inspected.
[0009]
The first block may be configured by a CAM (Content Addressable Memory).
[0010]
When the determination unit determines that the inspection command has been received, the determination unit further includes a setting unit that sets a search condition for performing a search operation on the first block, and the generation unit includes a setting unit that sets the search condition based on the search condition set by the setting unit. Data can be generated.
[0011]
The search condition may be a search operation interval of the first block, contents of data generated by the generation unit, a position of a search target block in the first block, or designation of a mask function of the first block. can do.
[0012]
When it is determined by the determining means that the inspection command has been received, the data output by the output means is selected and output to the first block. When the determining means determines that the inspection command has not been received, the second processing is performed. The information processing apparatus may further include a selection unit that selects data output from the block and outputs the data to the first block.
[0013]
An inspection method according to the present invention includes a determining step of determining whether an inspection command for inspecting a semiconductor integrated circuit has been received, and operating the first block when it is determined that the inspection command has been received by the processing of the determining step. And an output step of continuously outputting the data generated by the processing of the generation step to the first block. The first step is performed by the data output by the processing of the output step. When the block is operating, the second block is checked.
[0014]
In the present invention, when it is determined that an inspection command for inspecting the semiconductor integrated circuit has been received, data for operating the first block is generated, and the generated data is output continuously to the first block. Is done. Then, when the first block is operating with the output data, the second block is inspected.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. The correspondence between constituent elements described in the claims and specific examples in the embodiments of the present invention is as follows. This description is for confirming that a specific example supporting the invention described in the claims is described in the embodiment of the invention. Therefore, even if there is a specific example which is described in the embodiment of the invention but is not described here as corresponding to the configuration requirement, the fact that the specific example is It does not mean that it does not correspond to the requirement. Conversely, even if a specific example is described here as corresponding to a configuration requirement, this means that the specific example does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. not.
[0016]
Furthermore, this description does not mean that the invention corresponding to the specific examples described in the embodiments of the invention is all described in the claims. In other words, this description is an invention corresponding to the specific example described in the embodiment of the invention, and the existence of the invention not described in the claims of this application, that is, It does not deny the existence of the invention added by the amendment.
[0017]
The inspection circuit according to
[0018]
The setting circuit sets a search condition for performing a search operation on the first block (for example, the
[0019]
The inspection circuit according to
[0020]
The inspection method according to claim 6, wherein the first block that can be a noise source (for example, the
[0021]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 2 shows a configuration example of a semiconductor integrated
[0023]
The
[0024]
The low
[0025]
As described above, the semiconductor integrated
[0026]
FIG. 3 shows a detailed configuration example of the semiconductor integrated
[0027]
The
[0028]
FIG. 4 shows a configuration example of the
[0029]
The
[0030]
A
[0031]
The control signal is composed of various commands. The various commands include a search command for instructing a search process in the semiconductor integrated
[0032]
Further, the
[0033]
The
[0034]
Specifically, the
[0035]
When the control signal input from the
[0036]
Further, the
[0037]
By changing these search conditions, due to the nature of the
[0038]
When setting the position of the
[0039]
The high-
[0040]
The
[0041]
Next, a normal search operation of the semiconductor integrated
[0042]
In the example of FIG. 5, in CLK, CEN, RWN, and SRCH, the rising state of the edge of each signal is the H (High) state, and the falling state of the edge is the L (Low) state. CLK indicates the timing of a system clock supplied from the
[0043]
CEN indicates the timing of the system enable signal supplied from the
[0044]
SRCH indicates the timing of the search timing signal supplied from the
[0045]
In the example of FIG. 5, a system clock is supplied from the
[0046]
Therefore, in response to the search command input from the
[0047]
As shown in SRCH, the search timing signal goes to the L state in synchronization with the timing of the rising edge of T1, which is the next clock after the search command is input to the
[0048]
The
[0049]
As described above, the search processing is executed in the semiconductor integrated
[0050]
Therefore, only the
[0051]
Therefore, it is necessary to perform a test to clearly determine whether the
[0052]
The inspection operation of the semiconductor integrated
[0053]
In the example of FIG. 6, the system clock is supplied from the
[0054]
Therefore, in response to the input of the search command from the
[0055]
The high-
[0056]
Accordingly, as shown in the SRCH, the
[0057]
On the other hand, as shown in CNTL, the
[0058]
Similarly, at the timing of the falling edge of T2 of the system clock, the
[0059]
Also at the subsequent timing, the
[0060]
As described above, by continuously operating the
[0061]
On the other hand, even if the
[0062]
In the above-described noise immunity inspection operation, predetermined data is written to the register of the
[0063]
Next, the processing of the semiconductor integrated
[0064]
The
[0065]
When the control signal is input from the
[0066]
In step S21, the
[0067]
In step S22, the
[0068]
If the
[0069]
In step S24, the
[0070]
On the other hand, if it is determined in step S1 of FIG. 7 that the control signal input from the
[0071]
In step S3, the
[0072]
In step S5, the
[0073]
In step S6, the
[0074]
In step S41, the
[0075]
In step S43, the high-
[0076]
In step S45, the
[0077]
On the other hand, the
[0078]
In response to this, the
[0079]
The processing in steps S45 and S46 is processing that is executed in parallel and continuously. A control signal, which is a noise resistance test end command, is input from the
[0080]
If it is determined in step S47 that the inspection processing is to be ended, the process returns to step S1 in FIG. 7, and the subsequent processing is repeated.
[0081]
As described above, the
[0082]
Therefore, when the
[0083]
Furthermore, by changing the search conditions of the
[0084]
Note that, in this specification, the steps shown in the flowchart include not only processes performed in chronological order according to the described order, but also processes executed in parallel or individually, although not necessarily performed in chronological order. Including.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cause of a failure due to the influence of power supply noise can be clearly identified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates a conventional method for testing a semiconductor integrated circuit.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a semiconductor integrated circuit to which the present invention has been applied.
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration example of the semiconductor integrated circuit of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating a mask function of the CAM block in FIG. 3;
FIG. 5 is a timing chart illustrating a search operation of the semiconductor integrated circuit of FIG. 2;
FIG. 6 is a timing chart illustrating an inspection operation of the semiconductor integrated circuit of FIG. 2;
FIG. 7 is a flowchart illustrating processing of the semiconductor integrated circuit of FIG. 2;
FIG. 8 is a flowchart illustrating a CAM block search process in step S2 of FIG. 7;
FIG. 9 is a flowchart illustrating a noise resistance inspection process in step S7 of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
Claims (6)
前記半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記検査コマンドを受けたと判断された場合、前記第1のブロックを動作させるためのデータを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記データを、前記第1のブロックに連続して出力する出力手段と
を備え、
前記出力手段により出力されている前記データにより前記第1のブロックが動作しているときに、前記第2のブロックを検査する
ことを特徴とする検査回路。An inspection circuit for inspecting a semiconductor integrated circuit having a first block that can be a noise source and a second block that receives noise from the first block,
Determining means for determining whether or not a test command for testing the semiconductor integrated circuit has been received;
Generating means for generating data for operating the first block when the determining means determines that the inspection command has been received;
Output means for continuously outputting the data generated by the generation means to the first block,
An inspection circuit that inspects the second block when the first block is operating based on the data output by the output unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の検査回路。The inspection circuit according to claim 1, wherein the first block is configured by a CAM (Content Addressable Memory).
前記生成手段は、前記設定手段により設定された前記検索条件に基づいて、前記データを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の検査回路。A setting unit that sets a search condition for performing a search operation on the first block when the determination unit determines that the inspection command has been received,
The inspection circuit according to claim 1, wherein the generation unit generates the data based on the search condition set by the setting unit.
ことを特徴とする請求項3に記載の検査回路。The search condition is a search operation interval of the first block, a content of the data generated by the generation unit, a position of a search target block in the first block, or a mask function of the first block. 4. The test circuit according to claim 3, wherein
さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の検査回路。When it is determined by the determining means that the inspection command has been received, the data output by the output means is selected and output to the first block, and it is determined by the determining means that the inspection command has not been received. 2. The inspection circuit according to claim 1, further comprising: a selection unit that selects data output from the second block and outputs the selected data to the first block.
前記半導体集積回路を検査する検査コマンドを受けたか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップの処理により前記検査コマンドを受けたと判断された場合、前記第1のブロックを動作させるためのデータを生成する生成ステップと、
前記生成ステップの処理により生成された前記データを、前記第1のブロックに連続して出力する出力ステップと
を含み、
前記出力ステップの処理により出力されている前記データにより前記第1のブロックが動作しているときに、前記第2のブロックを検査する
を含むことを特徴とする検査方法。An inspection method for inspecting a semiconductor integrated circuit having a first block that can be a noise source and a second block that receives noise from the first block,
A determining step of determining whether a test command for testing the semiconductor integrated circuit has been received;
A generating step of generating data for operating the first block when it is determined that the inspection command has been received by the processing of the determining step;
An output step of continuously outputting the data generated by the processing of the generation step to the first block,
An inspection method for inspecting the second block when the first block is operating based on the data output by the processing of the output step.
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- 2003-04-07 JP JP2003102493A patent/JP2004309281A/en not_active Withdrawn
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