JP2005172549A - 半導体集積回路の検証方法及びテストパターンの作成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体集積回路の検証方法は、RTL検証等により得られる集積回路の期待値と静的タイミング解析(STA)により得られる信号遅延情報に基づき、テストパターンの期待値照合時間(ストローブ時間)の抽出、または期待値の検証を行なうことで、LSIのプロセス、温度、電圧等のばらつきや検査装置での制限等を考慮したテストパターンを作成することを可能にする。
【選択図】図4
Description
集積回路が微細化、大規模化する場合に好ましく用いられる。また、テストパターンの作成工数を減らしつつ、集積回路の検査を安定して行うためのテストパターンを、従来の方法よりも少ない工数で作成することが可能となるので、開発コストを含めた半導体集積回路の製造コストを低減することができる。また、ステップ(a)において、信号の値が不安定な変化時間に期待値照合時間を設定しないようにすれば、集積回路の検査を安定して行なうことができる。
最終的にマスク箇所を少なくでき、安定に期待値比較を行える期待値照合時間を抽出しやすくできる。
図1、図2は、それぞれ論理検証の波形結果の一例を示す図である。また、図3は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図であり、図4は、本実施形態の半導体集積回路の検証方法において、検証ツールを用いて信号の変化時間を抽出する例を示すフローチャート図である。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を説明するためのフローチャート図であり、図7、図8、及び図9は、それぞれ異なる遅延条件において、入力クロック、出力信号の動作期待値、MIN遅延条件及びMAX遅延条件下での出力信号の具体例を示すタイミングチャート図である。
図10は、本発明の第4の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を説明するためのフローチャート図であり、図11は、MAX遅延条件での出力信号と検査装置の制限とを示すタイミングチャートである。
図12は、本発明の第5の実施形態に係るテストパターンの作成方法を説明するためのフローチャート図であり、図13は、入力クロック、出力信号の動作期待値、MIN遅延条件及びMAX遅延条件下での出力信号の具体例を示すタイミングチャート図である。
図14は、検査装置からの出力波形を示すタイミングチャート図であり、図15は、本発明の第6の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を説明するためのフローチャート図である。また、図16は、入力クロック、出力信号の動作期待値、MIN遅延条件及びMAX遅延条件下での出力信号の具体例を示すタイミングチャート図である。
第7の実施形態として、検査装置の出力に生じる過渡時間のうち、検査装置内の負荷容量により生じる過渡時間を考慮に入れた半導体集積回路の検証方法について説明する。
図21は、本発明の第8の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図22は、本発明の第9の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法に用いる各種条件と遅延時間と含むデータベースを示す図である。図23は、本実施形態の半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図24は、トライステートの出力バッファから信号が出力される回路の一例を示す図であり、図25は、図24に示す回路からの出力信号を示すタイミングチャート図である。また、図26は、本発明の第10の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図27は、本発明の第11の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を説明するためのタイミングチャート図であり、図28は、本実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図29は、検証対象となる集積回路の一例を概略的に示す図であり、図30は、図29に示す回路からの出力信号の波形を示すタイミングチャート図である。また、図31は、本発明の第12の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図33は、本発明の第13の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法におけるパスチェックの結果を示す図であり、図34は、本実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図35は、検証対象となる集積回路の、MIN遅延条件及びMAX遅延条件における出力信号を示すタイミングチャート図である。また、図36は、第13の実施形態に係る検証方法の一変形例を示すフローチャート図である。
図37は、図29に示す回路からの出力信号の変化時において、無負荷の場合と負荷がある場合での遅延時間などを示す図であり、図38(a)〜(c)は、本発明の第14の実施形態に係る半導体集積回路の検証方法及びテストパターンの作成方法を示す図である。
図39は、検証の対象となる回路からの出力信号の一例を示すタイミングチャート図であり、図40は、本発明の第15の実施形態に係る半導体集積回路の動作チェック方法を示すフローチャート図である。また、図41は、本実施形態の半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図42は、本発明の第16の実施形態に係る半導体集積回路の動作チェック方法を示すフローチャート図であり、図43は、本実施形態に係る半導体集積回路の検証方法を示すフローチャート図である。
図44、図45は、本発明の第17の実施形態に係るテストパターンの加工方法を示すフローチャート図である。
行ない、加工テストパターン424を生成する。ここでは、期待値照合を行なうことができないサイクルをマスクしたり、サイクルごとの期待値照合時間のタイミングをずらすことなどを行なう。
284,383,403,422 動作期待値
32,121,151,191,231 テストサイクルにおける信号の変化時間
261,283,345 テストサイクルにおける信号の変化時間
33 期待値照合時間の抽出
43 検証結果ファイル
51 MIN遅延条件における出力信号の変化時間
52 MAX遅延条件における出力信号の変化時間
54,64,104,123,155 期待値照合時間の抽出または期待値検証
197,236,263,285,396 期待値照合時間の抽出または期待値検証
416 期待値照合時間の抽出または期待値検証
61 MIN遅延条件での信号状態
62 MAX遅延条件での信号状態
101,421 テストサイクルにおける信号の変化時間
102 検査装置の制限
124 安定期待値照合不可情報
125,212,371 テストパターン
126,423 テストパターンの加工
127,424 加工テストパターン
152,192 信号変化の過渡時間の追加
153,193,234 過渡時間込みのテストサイクルにおける信号の変化時間
181 負荷無し遅延情報
182 負荷有り遅延情報
183 ライブラリ
184,203 信号変化の過渡時間の算出
185,204,216 信号変化の過渡時間
201 ダイナミック検証結果
205 過渡時間追加後の検証結果
211,312,342,382,402 シミュレーション結果
213 信号周波数抽出手段
214 信号周波数
215 過渡時間の計算
232 信号変化過渡時間の追加
233 信号変化過渡時間データベース
281 非同期情報
311,341,381,401 ダイナミック検証
313,343 パスチェック
314,347 パス結果
344,361 静的タイミング解析
346,395,415 有効パスの抽出
362 信号変化時間
364 有効パスの特定結果
366 擬似シミュレーション結果計算手段
367 擬似シミュレーション結果
370 テストパターン検証手段
Claims (46)
- 検証対象となる集積回路にテストパターンを入力した場合に、上記テストパターンに応じて出力される信号を用いて動作検証を行なう半導体集積回路の検証方法であって、
テストサイクルにおける上記信号の変化時間と動作期待値とを用いて、上記信号の値と上記動作期待値との照合を行なうための期待値照合時間の抽出を行なうステップ(a)を含んでいる半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間は、少なくとも上記集積回路のタイミング検証により得られたものである、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項2に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間は、上記信号の立ち上がり時間または立ち下がり時間がばらつく区間である信号変化可能性区間を含んでおり、
上記ステップ(a)では、上記期待値照合時間を上記信号変化可能性区間を除く区間に設定する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項2または3に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(a)の前に、複数の遅延条件で上記タイミング検証を行ない、少なくとも上記信号のテストサイクルにおける変化時間を得るステップ(b)をさらに含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項4に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(a)では、少なくとも、上記複数の遅延条件でのそれぞれの信号の値が、共に上記動作期待値と等しくなる区間内に上記期待値照合時間を設定する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項4または5に記載の半導体集積回路の検証方法において、
サイクル内に、上記複数の遅延条件でのそれぞれの信号の値が共に上記動作期待値と一致する期間がない場合は、上記サイクルを期待値照合不可サイクルとして処理するステップ(c)をさらに含む、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1〜6のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記テストパターンは、検査装置から入力され、
上記ステップ(a)での上記期待値照合時間の抽出が、上記検査装置の測定能力の範囲内で行われるか否かを判定するステップ(d)をさらに含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項7に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(d)では、上記信号のサイクルにおける遅延時間が、上記検査装置の遅延期限内にあるか否かを判定する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1〜8のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(a)の前に、上記信号が変化するのに要する時間を信号変化過渡時間として取得するステップ(e)と、
上記ステップ(e)の後で且つ上記ステップ(a)の前に、上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間に上記信号変化過渡時間を追加するステップ(f)と
をさらに含み、
上記ステップ(a)における上記期待値照合時間の抽出では、上記信号変化過渡時間が追加された上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間が用いられる、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項9に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(a)では、少なくとも上記信号変化過渡時間内に上記期待値照合時間の設定を行わない、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項9または10に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(e)では、信号変化の過渡時間算出手段が、少なくとも上記検査装置の負荷容量をパラメータとして用いて上記信号変化過渡時間を算出する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項11に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記検査装置内に負荷容量が無いと仮定した場合に上記検査装置が受ける上記信号の負荷無し遅延情報を取得するステップ(g)と、
上記検査装置内に負荷容量がある場合に上記検査装置が受ける上記信号の負荷有り遅延情報を取得するステップ(h)とをさらに含み、
上記ステップ(e)では、上記信号変化の過渡時間算出手段が、上記負荷無し遅延情報と上記負荷有り遅延情報とを用いて上記信号変化過渡時間を算出する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項9〜12のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(e)では、信号変化の過渡時間算出手段が、少なくとも上記集積回路を伝搬する上記信号の周波数をパラメータとして用いて上記信号変化過渡時間を算出する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項13に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(e)の前に、シミュレーション装置を用いて上記集積回路のシミュレーションを行なうステップ(i)と、
少なくとも上記シミュレーション結果を用いて、信号周波数抽出手段が上記信号の周波数を抽出するステップ(j)と
をさらに含み、
上記ステップ(e)では、上記信号変化の過渡時間算出手段が、上記ステップ(j)で抽出された上記信号の周波数から上記信号変化過渡時間を算出する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項9〜14のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記信号変化過渡時間に影響する条件と、上記事項が用いられる場合の上記信号変化過渡時間とを保持するデータベースを準備するステップ(k)をさらに含み、
上記ステップ(f)では、上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間に上記データベースから検索された信号変化過渡時間を追加する、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1〜15のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ステップ(a)での上記期待値照合時間の抽出をグループ分けして行なう、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1〜16のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記集積回路は、基本クロック信号に応じて上記信号を出力する第1の端子と、上記基本クロック信号とは非同期なクロック信号に応じて上記信号を出力する第2の端子とを有しており、
上記基本クロック信号の信号変化及び周期を基準として、上記第2の端子から出力される上記信号を置き換えるステップ(l)をさらに含み、
上記第2の端子から出力される上記信号について、上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間は、上記ステップ(l)で置き換えられた上記信号を用いて算出される、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1〜15のうちいずれか1つに記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記集積回路は複数の信号パスを有しており、
上記ステップ(a)の前に、検証ツールが、上記集積回路のダイナミック検証の結果から信号変化の遅延時間をチェックし、上記複数の信号パスのうち、上記信号が経由する信号パスをサイクルごとにチェックするステップ(m)
をさらに含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項18に記載の半導体集積回路の検証方法において、
パス情報と、上記各信号パスについての上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間とを含む、上記集積回路の上記ダイナミック検証と同一モードでのタイミング検証の結果を取得するステップ(n)と、
上記ステップ(a)の前に、上記パス情報と、上記各信号パスについての上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間と、上記ステップ(m)で得られたパスチェックの結果とから、有効パスの抽出を行なうステップ(o)と
をさらに含む、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項19に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記ダイナミック検証の結果は、複数モードについて行なったものである、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1または2に記載の半導体集積回路の検証方法において、
少なくとも1つのモードでの上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(p)と、
上記ダイナミック検証の結果を用いて有効パスの抽出を行なうステップ(q)と、
上記集積回路についてのパス情報と上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間とを含むタイミング検証の結果を取得するステップ(r)と、
上記タイミング検証の結果と、上記有効パスの抽出結果とを用いて、上記ステップ(p)で取得した上記ダイナミック検証とは異なるモードでのダイナミック検証結果を擬似的に作成するステップ(s)と
をさらに含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(t)と、
上記ダイナミック検証の結果と、上記動作期待値とを用いて、上記信号の遷移の順序を確認するステップ(u)と
をさらに含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 請求項1または2に記載の半導体集積回路の検証方法において、
上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(v)と、
上記ダイナミック検証の結果と、上記動作期待値とを用いて、上記信号の遷移数を確認するステップ(w)と
をさらに含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 検証対象となる集積回路にテストパターンを入力した場合に、上記テストパターンに応じて出力される信号を用いて動作検証を行なう半導体集積回路の検証方法であって、
上記集積回路についてのタイミング検証結果を取得するステップ(a)と、
上記信号が変化するのに要する時間を信号変化過渡時間として取得するステップ(b)と、
上記タイミング検証結果に上記信号変化過渡時間を追加するステップ(c)と
を含んでいる半導体集積回路の検証方法。 - 検証対象となる集積回路にテストパターンを入力した場合に、上記テストパターンに応じて出力される信号を用いて動作検証を行なう半導体集積回路の検証方法であって、
上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(a)と、
上記ダイナミック検証の結果と、上記テストパターンに対する上記信号の動作期待値とを用いて、上記信号の遷移の順序を確認するステップ(b)と
を含んでいる、半導体集積回路の検証方法。 - 検証対象となる集積回路にテストパターンを入力した場合に、上記テストパターンに応じて出力される信号を用いて動作検証を行なう半導体集積回路の検証方法であって、
上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(a)と、
上記ダイナミック検証の結果と、上記テストパターンに対する上記信号の動作期待値とを用いて、上記信号の遷移数を確認するステップ(b)と
を含んでいる半導体集積回路の検証方法。 - 集積回路の動作を検証するためにテストパターンを入力し、上記テストパターンに応じて出力される信号を用いて上記テストパターンの加工を行なうテストパターンの作成方法であって、
上記集積回路のタイミング検証により得られたテストサイクルにおける上記信号の変化時間と、動作期待値とを用いて上記テストパターンの加工を行なうステップ(a)を含んでいるテストパターンの作成方法。 - 請求項27に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(a)の前に、テストサイクルにおける上記信号の変化時間と上記動作期待値とを用いて、上記信号の値と上記動作期待値との照合を行なうための期待値照合時間の抽出を行なうステップ(b)をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。 - 請求項28に記載のテストパターンの作成方法において、
上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間は、上記信号の立ち上がり時間または立ち下がり時間がばらつく区間である信号変化可能性区間を含んでおり、
上記ステップ(a)では、上記信号変化可能性区間に期待値照合時間が設定されないように上記テストパターンを加工する、テストパターンの作成方法。 - 請求項28または29に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(a)及び(b)の前に、複数の遅延条件で上記タイミング検証を行ない、少なくとも上記信号のテストサイクルにおける変化時間を得るステップ(c)をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。 - 請求項30に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(b)での期待値照合時間の抽出の結果、各テストサイクル内で、上記複数の遅延条件での信号値のうち少なくとも1つが、上記動作期待値と等しくない場合、上記ステップ(a)では、上記テストサイクルにおける上記テストパターンをマスクする、テストパターンの作成方法。 - 請求項30に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(b)での期待値照合時間の抽出の結果、各テストサイクル内で、上記複数の遅延条件での信号値のうち少なくとも1つが、上記動作期待値と等しくない区間がある場合、上記ステップ(a)では、上記複数の遅延条件でのそれぞれの上記信号の値が共に上記動作期待値と一致する区間内に上記期待値照合時間を移動させる、テストパターンの作成方法。 - 請求項28〜32のうちいずれか1つに記載のテストパターンの作成方法において、
上記テストパターンは、検査装置から入力され、
上記ステップ(b)での上記期待値照合時間の抽出が、上記検査装置の測定能力の範囲内で行われるか否かを判定するステップ(d)をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。 - 請求項28〜33のうちいずれか1つに記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(b)の前に、上記信号が変化するのに要する時間を信号変化過渡時間として取得するステップ(e)と、
上記ステップ(e)の後で且つ上記ステップ(b)の前に、上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間に上記信号変化過渡時間を追加するステップ(f)と
をさらに含み、
上記ステップ(b)における上記期待値照合時間の抽出では、上記信号変化過渡時間が追加された上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間が用いられる、テストパターンの作成方法。 - 請求項34に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(e)では、信号変化の過渡時間算出手段が、少なくとも上記検査装置の負荷容量をパラメータとして用いて上記信号変化過渡時間を算出する、テストパターンの作成方法。 - 請求項34または35に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(e)では、上記信号変化の過渡時間算出手段が、少なくとも上記集積回路を伝搬する上記信号の周波数をパラメータとして用いて上記信号変化過渡時間を算出する、テストパターンの作成方法。 - 請求項36に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(e)の前に、シミュレーション装置を用いて上記集積回路のシミュレーションを行なうステップ(g)と、
上記ステップ(g)で得られたシミュレーション結果を基に上記テストパターンを作成するステップ(h)と、
上記シミュレーション結果及び上記ステップ(h)で作成した上記テストパターンから、信号周波数抽出手段が上記信号の周波数を抽出するステップ(i)と
をさらに含み、
上記ステップ(e)では、上記信号変化の過渡時間算出手段が、上記ステップ(i)で抽出された上記信号の周波数から上記信号変化過渡時間を算出する、テストパターンの作成方法。 - 請求項34〜37のうちいずれか1つに記載のテストパターンの作成方法において、
上記信号変化過渡時間に影響する条件と、上記事項が用いられる場合の上記信号変化過渡時間とを保持するデータベースを準備するステップ(j)をさらに含み、
上記ステップ(f)では、上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間に上記データベースから検索された上記信号変化過渡時間を追加する、テストパターンの作成方法。 - 請求項28〜38のうちいずれか1つに記載のテストパターンの作成方法において、
上記ステップ(b)での上記期待値照合時間の抽出をグループ分けして行なう、テストパターンの作成方法。 - 請求項28〜39のうちいずれか1つに記載のテストパターンの作成方法において、
上記集積回路は、基本クロック信号に応じて上記信号を出力する第1の端子と、上記基本クロック信号とは非同期なクロック信号に応じて上記信号を出力する第2の端子とを有しており、
上記基本クロック信号の信号変化及び周期を基準として、上記第2の端子から出力される上記信号を置き換えるステップ(k)をさらに含み、
上記第2の端子から出力される上記信号について、上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間は、上記ステップ(k)で置き換えられた上記信号を用いて算出される、テストパターンの作成方法。 - 請求項28〜40のうちいずれか1つに記載のテストパターンの作成方法において、
上記集積回路は複数の信号パスを有しており、
上記ステップ(b)の前に、検証ツールが、上記集積回路のダイナミック検証の結果から信号変化の遅延時間をチェックし、上記複数の信号パスのうち、上記信号が経由する信号パスをサイクルごとにチェックするステップ(l)
をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。 - 請求項41に記載のテストパターンの作成方法において、
パス情報と、上記各信号パスについての上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間とを含む、上記集積回路の上記ダイナミック検証と同一モードでのタイミング検証の結果を取得するステップ(m)と、
上記ステップ(b)の前に、上記パス情報と、上記各信号パスについての上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間と、上記ステップ(l)で得られたパスチェックの結果とから、有効パスの抽出を行なうステップ(n)と
をさらに含む、テストパターンの作成方法。 - 請求項42に記載のテストパターンの作成方法において、
上記ダイナミック検証の結果は、複数モードについて行なったものである、テストパターンの作成方法。 - 請求項28に記載のテストパターンの作成方法において、
少なくとも1つのモードでの上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(o)と、
上記ダイナミック検証の結果を用いて有効パスの抽出を行なうステップ(p)と、
上記集積回路についてのパス情報と上記テストサイクルにおける上記信号の変化時間とを含むタイミング検証の結果を取得するステップ(q)と、
上記タイミング検証の結果と、上記有効パスの抽出結果とを用いて、上記ステップ(o)で取得した上記ダイナミック検証とは異なるモードでのダイナミック検証結果を擬似的に作成するステップ(r)と
をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。 - 請求項27または28に記載のテストパターンの作成方法において、
上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(s)と、
上記ダイナミック検証の結果と、上記動作期待値とを用いて、上記信号の遷移の順序を確認するステップ(t)と
をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。 - 請求項27または28に記載のテストパターンの作成方法において、
上記集積回路のダイナミック検証の結果を取得するステップ(u)と、
上記ダイナミック検証の結果と、上記動作期待値とを用いて、上記信号の遷移数を確認するステップ(v)と
をさらに含んでいる、テストパターンの作成方法。
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