JP2006114799A - Semiconductor integrated circuit, design method and design equipment thereof, and design program thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路、半導体集積回路の設計方法、半導体集積回路の設計装置、及び半導体集積回路の設計を行うためのプログラムに関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, a semiconductor integrated circuit design method, a semiconductor integrated circuit design apparatus, and a program for designing a semiconductor integrated circuit.
従来より、スキャンテスト機能を有する半導体集積回路において、スキャン信号線をシールドに利用することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、ゲートアレイあるいはセルベースIC方式の半導体集積回路において、GND線と平行かつ隣接して配線された信号線と、この信号線と平行に、かつ、GND線の反対側に隣接して配線されたスキャン信号線とを具備したことを特徴とする半導体集積回路が掲載されている。
しかしながら、特許文献1掲載の半導体集積回路においては、信号線のシールドのために、スキャン信号線のほかGND線をも必要とする。また、この半導体集積回路において、スキャン信号線は、スキャン切り替え信号を伝達するための信号線であり、スキャンデータ信号を伝達するための信号線ではない。
Conventionally, in a semiconductor integrated circuit having a scan test function, a scan signal line is used as a shield (see, for example, Patent Document 1).
In
However, the semiconductor integrated circuit disclosed in
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、シールドのためにGND線を必要としない半導体集積回路を提供することを第1の目的とする。また、本発明はそのような半導体集積回路の設計方法を提供することを第2の目的とする。また、本発明はそのような半導体集積回路の設計方法によって設計された半導体集積回路を提供することを第3の目的とする。また、本発明は、そのような半導体集積回路の設計方法を用いた半導体集積回路の設計装置を提供することを第4の目的とする。また、本発明は、半導体集積回路の設計を行うためのプログラムを提供することを第5の目的とする。 In view of the above, it is a first object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit that does not require a GND line for shielding. A second object of the present invention is to provide a method for designing such a semiconductor integrated circuit. A third object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit designed by such a method of designing a semiconductor integrated circuit. A fourth object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit design apparatus using such a semiconductor integrated circuit design method. A fifth object of the present invention is to provide a program for designing a semiconductor integrated circuit.
以上の課題を解決するため、本発明の第1の観点に係る半導体集積回路は、スキャンテスト機能を有する半導体集積回路であって、クロック信号を入力するためのクロック信号入力端子、通常動作時に第1のレベルとなりスキャンテスト時に第2のレベルとなるスキャンテストイネーブル信号を入力するためのスキャンテストイネーブル信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのデータ信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して出力するためのデータ信号出力端子、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのスキャンデータ入力端子、並びに、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して出力し、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにハイレベル又はローレベルを出力するためのスキャンデータ信号出力端子をそれぞれ有する複数のフリップフロップと、複数のフリップフロップがスキャンチェーンを形成するように複数のフリップフロップのスキャンデータ入力端子とスキャンデータ出力端子との間を電気的に接続するための複数のスキャンデータ信号配線と、を具備し、クロストークが生じ得る信号配線対の間に、複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線が配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to a first aspect of the present invention is a semiconductor integrated circuit having a scan test function, and includes a clock signal input terminal for inputting a clock signal, A scan test enable signal input terminal for inputting a scan test enable signal which becomes a first level and becomes a second level during a scan test. When the scan test enable signal is at the first level, the data signal is synchronized with the clock signal. Data signal input terminal for input, data signal output terminal for outputting data signal in synchronization with clock signal when scan test enable signal is at first level, and when scan test enable signal is at second level Scan to input the scan data signal in synchronization with the clock signal When the scan test enable signal is at the second level, the scan data signal is output in synchronization with the clock signal, and when the scan test enable signal is at the first level, the high level or the low level is output. A plurality of flip-flops each having a scan data signal output terminal for output, and an electrical connection between the scan data input terminal and the scan data output terminal of the plurality of flip-flops so that the plurality of flip-flops form a scan chain A plurality of scan data signal wirings, and any one of the plurality of scan data signal wirings is arranged between a pair of signal wirings that may cause crosstalk. It is characterized by that.
また、本発明に係る半導体集積回路の設計方法は、クロック信号を入力するためのクロック信号入力端子、通常動作時に第1のレベルとなりスキャンテスト時に第2のレベルとなるスキャンテストイネーブル信号を入力するためのスキャンテストイネーブル信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのデータ信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して出力するためのデータ信号出力端子、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのスキャンデータ入力端子、並びに、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して出力し、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにハイレベル又はローレベルを出力するためのスキャンデータ信号出力端子をそれぞれ有する複数のフリップフロップを含むセルと、複数のフリップフロップがスキャンチェーンを形成するように複数のフリップフロップのスキャンデータ入力端子とスキャンデータ出力端子との間を電気的に接続するための複数のスキャンデータ信号配線を含む複数の信号配線とを配置するステップ(a)と、ステップ(a)にて配置された複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出するステップ(b)と、ステップ(b)にてクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置するステップ(c)とを具備する。 The semiconductor integrated circuit design method according to the present invention inputs a clock signal input terminal for inputting a clock signal, and a scan test enable signal which becomes a first level during normal operation and a second level during a scan test. When the scan test enable signal is at the first level, the data signal input terminal for inputting the data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the first level, and when the scan test enable signal is at the first level A data signal output terminal for outputting the data signal in synchronization with the clock signal, a scan data input terminal for inputting the scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, When the scan test enable signal is at the second level A cell including a plurality of flip-flops each outputting a scan data signal in synchronization with a clock signal and having a scan data signal output terminal for outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at a first level And a plurality of signals including a plurality of scan data signal wirings for electrically connecting the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops so that the plurality of flip-flops form a scan chain A step (a) of arranging wiring, a step (b) of detecting a signal wiring pair capable of causing crosstalk from a plurality of signal wirings arranged in step (a), and a step (b) When a signal wiring pair that can cause crosstalk is detected, the scan data signal wiring Comprising a step (c) to relocate any of the scan data signal lines between the signal wire pair crosstalk may occur.
この半導体集積回路の設計方法において、クロストークが生じ得る信号配線対を検出するステップ(d)と、ステップ(d)にてクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、クロストークが生じ得る信号配線対の間隔を広くし、クロストークが生じ得る信号配線対の一方又は両方にリピータ回路を挿入し、若しくは、クロストークが生じ得る信号配線対の間に、所定の電源電位に接続されたシールド専用配線を配置するステップ(e)とを更に具備することとしても良い。 In this semiconductor integrated circuit design method, the step (d) of detecting a signal wiring pair that may cause crosstalk, and a signal wiring pair that may cause crosstalk are detected in step (d). Increase the distance between signal wire pairs that can occur, insert a repeater circuit in one or both of the signal wire pairs that can cause crosstalk, or connect to a predetermined power supply potential between signal wire pairs that can cause crosstalk A step (e) of arranging the shielded dedicated wiring may be further provided.
また、本発明の第2の観点に係る半導体集積回路は、上記した半導体集積回路の設計方法によって設計されたことを特徴とする。 A semiconductor integrated circuit according to the second aspect of the present invention is designed by the above-described semiconductor integrated circuit design method.
また、本発明に係る半導体集積回路の設計装置は、クロック信号を入力するためのクロック信号入力端子、通常動作時に第1のレベルとなりスキャンテスト時に第2のレベルとなるスキャンテストイネーブル信号を入力するためのスキャンテストイネーブル信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのデータ信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して出力するためのデータ信号出力端子、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのスキャンデータ入力端子、並びに、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して出力し、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにハイレベル又はローレベルを出力するためのスキャンデータ信号出力端子をそれぞれ有する複数のフリップフロップを含むセルと、複数のフリップフロップがスキャンチェーンを形成するように複数のフリップフロップのスキャンデータ入力端子とスキャンデータ出力端子との間を電気的に接続するための複数のスキャンデータ信号配線を含む複数の信号配線とを配置するための配置配線処理部と、配置配線処理部によって配置された複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出するためのクロストーク解析処理部と、クロストーク解析処理部によってクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置するためのスキャンデータ信号配線再配置部とを具備する。 The semiconductor integrated circuit design apparatus according to the present invention inputs a clock signal input terminal for inputting a clock signal, and a scan test enable signal which becomes a first level during normal operation and a second level during a scan test. When the scan test enable signal is at the first level, the data signal input terminal for inputting the data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the first level, and when the scan test enable signal is at the first level A data signal output terminal for outputting the data signal in synchronization with the clock signal, a scan data input terminal for inputting the scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, When the scan test enable signal is at the second level A cell including a plurality of flip-flops each outputting a scan data signal in synchronization with a clock signal and having a scan data signal output terminal for outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at a first level And a plurality of signals including a plurality of scan data signal lines for electrically connecting the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops so that the plurality of flip-flops form a scan chain An arrangement wiring processing unit for arranging wiring, a crosstalk analysis processing unit for detecting a signal wiring pair that may cause crosstalk from a plurality of signal wirings arranged by the arrangement wiring processing unit, and a crosstalk When a signal wiring pair that can cause crosstalk is detected by the analysis processing unit Comprises a scan data signal line rearrangement unit for rearranging any of the scan data signal lines of a plurality of scan data signal lines between the signal wire pair crosstalk may occur.
また、本発明に係る半導体集積回路の設計プログラムは、クロック信号を入力するためのクロック信号入力端子、通常動作時に第1のレベルとなりスキャンテスト時に第2のレベルとなるスキャンテストイネーブル信号を入力するためのスキャンテストイネーブル信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのデータ信号入力端子、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して出力するためのデータ信号出力端子、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのスキャンデータ入力端子、並びに、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して出力し、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにハイレベル又はローレベルを出力するためのスキャンデータ信号出力端子をそれぞれ有する複数のフリップフロップを含むセルと、複数のフリップフロップがスキャンチェーンを形成するように複数のフリップフロップのスキャンデータ入力端子とスキャンデータ出力端子との間を電気的に接続するための複数のスキャンデータ信号配線を含む複数の信号配線とを配置する手順(a)と、手順(a)にて配置された複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出する手順(b)と、手順(b)にてクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置する手順(c)とをCPUに実行させる。 The semiconductor integrated circuit design program according to the present invention inputs a clock signal input terminal for inputting a clock signal, and a scan test enable signal which becomes a first level during normal operation and a second level during a scan test. When the scan test enable signal is at the first level, the data signal input terminal for inputting the data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the first level, and when the scan test enable signal is at the first level A data signal output terminal for outputting the data signal in synchronization with the clock signal, a scan data input terminal for inputting the scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, In addition, the scan test enable signal is at the second level. A plurality of flip-flops each having a scan data signal output terminal for outputting a scan data signal in synchronization with a clock signal and outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at a first level And a plurality of scan data signal lines for electrically connecting the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops so that the plurality of flip-flops form a scan chain. (A) for arranging the signal wirings, (b) for detecting a signal wiring pair that may cause crosstalk from among the plurality of signal wirings arranged in (a), and (b) If a signal wiring pair that can cause crosstalk is detected, one of multiple scan data signal wirings And steps (c) rearranging the scan data signal lines between the signal wire pair crosstalk can occur to execute the CPU.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素については、同一の参照番号で示している。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の設計装置の概要を示す図である。図1に示すように、この半導体集積回路の設計装置1は、入力部2と、表示部3と、ネットリスト記録部4と、配置配線処理部5と、第1クロストーク解析処理部6と、スキャンデータ信号配線再配置処理部7と、第2クロストーク解析処理部8と、クロストーク発生防止処理部9とを具備する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same component, it has shown with the same reference number.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a semiconductor integrated circuit design apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated
入力部2は、ユーザ(半導体集積回路の設計技術者)からの入力を受け付けるためのキーボード、マウス等であり、表示部3は、半導体集積回路の設計結果等を表示するためのCRT、LCD等である。
ネットリスト記録部4は、半導体集積回路の回路情報であるネットリストを記録している。
The input unit 2 is a keyboard, a mouse, or the like for receiving input from a user (semiconductor integrated circuit design engineer), and the display unit 3 is a CRT, LCD, or the like for displaying a design result of the semiconductor integrated circuit. It is.
The net list recording unit 4 records a net list that is circuit information of the semiconductor integrated circuit.
配置配線処理部5は、ネットリストに基づいて、セル(フリップフロップ、ゲート回路等を含む)の配置及び信号配線(データ信号配線、クロック信号配線、スキャンデータ信号配線、スキャンテストイネーブル信号配線等を含む)の配置を行う。なお、ここで、フリップフロップは、クロック信号を入力するためのクロック信号入力端子と、通常動作時に第1のレベル(ここでは、ローレベル)となりスキャンテスト時に第2のレベル(ここでは、ハイレベル)となるスキャンテストイネーブル信号を入力するためのスキャンテストイネーブル信号入力端子と、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのデータ信号入力端子と、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにデータ信号をクロック信号に同期して出力するためのデータ信号出力端子と、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して入力するためのスキャンデータ入力端子と、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのときにスキャンデータ信号をクロック信号に同期して出力し、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのときにハイレベル又はローレベルを出力するためのスキャンデータ信号出力端子とを具備する。このフリップフロップは、データ信号出力端子とスキャンデータ信号出力端子とを別個に具備しており、この点において、データ信号出力端子がスキャンデータ信号出力端子を兼ねている従来のフリップフロップと異なる。
The placement and
第1クロストーク解析処理部6は、配置配線処理部5によって配置された複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出する。
スキャンデータ信号配線再配置処理部7は、クロストークが生じ得る信号配線対が第1クロストーク解析処理部6によって検出された場合に、配置配線処理部5によって配置された複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線を、クロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置する。
The first crosstalk
The scan data signal wiring
第2クロストーク解析処理部8は、スキャンデータ信号配線再配置処理部7によるスキャンデータ信号配線の再配置の後に、クロストークが生じ得る信号配線対を検出する。
クロストーク発生防止処理部9は、クロストークが生じ得る信号配線対が第2クロストーク解析処理部8によって検出された場合に、既知の方法によってクロストークの発生を防止する。クロストークの発生を防止する既知の方法とは、例えば、図10(a)に示す回路において、信号配線55と信号配線56との間にクロストークが生じ得る場合に、(A)図10(b)に示すように、信号配線55と信号配線56との間の間隔を広くする、(B)図10(c)に示すように、信号配線55、信号配線56の一方(又は両方)にリピータ回路(ここでは、バッファ回路57)を挿入する、(C)図10(d)に示すように、信号配線55と信号配線56との間に、所定の電源電位(ここでは、低電位側の電源電位VSS)に接続されたシールド専用配線58を配置する、等である。
The second crosstalk
The crosstalk occurrence prevention processing unit 9 prevents the occurrence of crosstalk by a known method when a signal wiring pair that may cause crosstalk is detected by the second crosstalk
図1に示す配置配線処理部5、第1クロストーク解析処理部6、スキャンデータ信号配線再配置処理部7、第2クロストーク解析処理部8、及び、クロストーク発生防止処理部9は、CPUとソフトウェア(プログラム)で構成することができる。このプログラムとセルライブラリは、ハードディスク、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、又は、DVD−ROM等の記録媒体に記録することができる。
The placement and
図2は、半導体集積回路の設計装置1の半導体集積回路の設計処理を示すフローチャートである。以下、図2を参照しながら、半導体集積回路の設計装置1の半導体集積回路設計処理について説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing a semiconductor integrated circuit design process of the semiconductor integrated
まず、配置配線処理部5が、ネットリストに基づいて、セルの配置及び信号配線の配置を行う(ステップS11)。図3は、配置配線処理部5によって配置されたセル及び信号配線の一例を示す図である。図3において、フリップフロップ11〜16は、クロック信号入力端子CLK、スキャンテストイネーブル信号入力端子SE、データ信号入力端子D、データ信号出力端子Q、スキャンデータ入力端子SI、及び、スキャンデータ信号出力端子SOをそれぞれ具備している。図4は、フリップフロップ11〜16の真理値表である。
First, the placement and
再び図3を参照すると、フリップフロップ11〜16のクロック信号入力端子CLKにはクロック信号が、スキャンテストイネーブル信号入力端子SEにはスキャンテストイネーブル信号が、外部からそれぞれ供給される。
フリップフロップ11のスキャンデータ信号出力端子SOとフリップフロップ12のスキャンデータ入力端子SIとの間、フリップフロップ12のスキャンデータ信号出力端子SOとフリップフロップ13のスキャンデータ入力端子SIとの間、フリップフロップ13のスキャンデータ信号出力端子SOとフリップフロップ14のスキャンデータ入力端子SIとの間、フリップフロップ14のスキャンデータ信号出力端子SOとフリップフロップ15のスキャンデータ入力端子SIとの間、及び、フリップフロップ15のスキャンデータ信号出力端子SOとフリップフロップ16のスキャンデータ入力端子SIとの間は、スキャンデータ信号配線でそれぞれ接続されており、これにより、フリップフロップ11〜16は、スキャンチェーンを形成している。
Referring to FIG. 3 again, the clock signal input terminal CLK of the flip-flops 11 to 16 is supplied with a clock signal, and the scan test enable signal input terminal SE is supplied with a scan test enable signal from the outside.
Between the scan data signal output terminal SO of the flip-flop 11 and the scan data input terminal SI of the flip-
フリップフロップ11〜13のデータ信号出力端子Qは、信号配線を介してバッファ回路21〜23の入力端子にそれぞれ接続され、バッファ回路21〜23の出力端子は、信号配線を介してバッファ回路26〜24の入力端子にそれぞれ接続され、バッファ回路24〜26の出力端子は、信号配線を介してフリップフロップ14〜16のデータ信号入力端子Dに接続されている。
The data signal output terminals Q of the flip-flops 11 to 13 are connected to the input terminals of the
再び図2を参照すると、第1クロストーク解析処理部6が、シミュレーション等を行うことにより、クロストークが生じ得る信号配線対を検出する(ステップS12)。ここでは、図3中のバッファ回路21とバッファ回路26との間を接続する信号配線31及びバッファ回路23とバッファ回路24との間を接続する信号配線32の領域A内の部分において、クロストークが生じ得るものとする。
Referring to FIG. 2 again, the first crosstalk
クロストークが生じ得る信号配線対が存在しない場合には処理は終了となるが、クロストークが生じ得る信号配線対が存在する場合(ステップS13)には、スキャンデータ信号配線再配置処理部7が、いずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置する(ステップS14)。図5は、フリップフロップ13のスキャンデータ信号出力端子SOとフリップフロップ14のスキャンデータ入力端子SIとの間を接続する信号配線33を、領域A内の信号配線31と信号配線32との間に再配置した様子を示す図である。
If there is no signal wiring pair that can cause crosstalk, the process ends. If there is a signal wiring pair that can cause crosstalk (step S13), the scan data signal wiring
図5において、スキャンテストイネーブル信号が第1のレベルのとき(通常動作時)、フリップフロップ13のスキャンデータ出力端子SOは、ハイレベル(ここでは、高電位側の電源電位VDD)又はローレベル(ここでは、低電位側の電源電位VSS)を出力し、スキャンデータ信号配線33は、ハイレベル又はローレベルとなる。このようにスキャンデータ信号配線33がハイレベル又はローレベルとなることにより、データ信号配線31とデータ信号配線32との間はシールドされ、データ信号配線31とデータ信号配線32との間にクロストークが生じることを防止することができる。また、スキャンテストイネーブル信号が第2のレベルのとき(スキャンテスト時)、スキャンデータ信号配線33にはスキャンデータ信号が供給されるが、このときフリップフロップ11〜16のデータ入力端子D及びデータ出力端子Qは不使用であるため、特に不都合はない。
In FIG. 5, when the scan test enable signal is at the first level (during normal operation), the scan data output terminal SO of the flip-
ステップS14にてスキャンデータ信号配線を再配置することにより、クロストークが生じ得る全ての信号配線対に対処できれば良いが、クロストークが生じ得る全ての信号配線対には対処できない可能性も考えられる。そこで、第2クロストーク解析処理部8が、シミュレーション等を行うことにより、クロストークが生じ得る信号配線対を再度検出し(ステップS15)、クロストークが生じ得る信号配線対が存在する場合(ステップS16)には、クロストーク発生防止処理部9が、先に説明した既知の方法(A)〜(C)を用いてクロストークの発生を防止するための処理を行う(ステップS17)。なお、ステップS14にてクロストークが生じ得る全ての信号配線対に対処できれば、ステップS15〜S17は必ずしも必要ではない。
By rearranging the scan data signal wiring in step S14, it is only necessary to deal with all signal wiring pairs that may cause crosstalk. However, there is a possibility that all signal wiring pairs that may cause crosstalk cannot be dealt with. . Therefore, the second crosstalk
以上説明したように、データ信号出力端子Dとスキャンデータ信号出力端子SOとを別個に具備し、通常動作時にスキャンデータ出力端子SOからハイレベル又はローレベルを出力するフリップフロップを用い、クロストークが生じ得る信号配線対の間にスキャンデータ信号配線を再配置することにより、クロストークが生じることを防止することができる。
なお、クロストークが生じ得る信号配線対の間にスキャンデータ信号配線を再配置することにより、スキャンデータ信号配線が長くなってしまうことが考えられるが、このことはデメリットとならず、むしろメリットになるとも考えられる。これは、スキャンデータ信号が、クロックスキューが大きい場合においてスキャンシフト動作時にホールドエラーを招く可能性の高い信号であり、スキャンデータ信号配線が長くなりスキャンデータ信号の遅延量が増加することで、ホールドエラーを招く可能性が低くなると考えられるためである。
As described above, the data signal output terminal D and the scan data signal output terminal SO are separately provided, and a flip-flop that outputs a high level or a low level from the scan data output terminal SO during a normal operation is used. By rearranging the scan data signal wiring between the possible signal wiring pairs, it is possible to prevent crosstalk from occurring.
Although it is conceivable that the scan data signal wiring is lengthened by rearranging the scan data signal wiring between the signal wiring pairs that may cause crosstalk, this is not a disadvantage but rather a merit. It is also considered. This is a signal that has a high possibility of causing a hold error during a scan shift operation when the clock skew is large, and the scan data signal wiring becomes long and the amount of delay of the scan data signal increases. This is because it is considered that the possibility of causing an error is reduced.
なお、上記においては、データ信号配線31、32の間にスキャンデータ信号配線33を再配置する場合について説明したが(図3及び図5参照)、図6に示すように、フリップフロップ11〜16に直接関係しない信号配線45、46の領域B内の部分においてクロストークが生じ得る場合、図7に示すように、スキャンデータ信号配線33を信号配線45と信号配線46との間に再配置することとしても良い。
また、図8に示すように、クロック信号配線34と信号配線49の領域C内の部分においてクロストークが生じ得る場合であっても、図9に示すように、スキャンデータ信号配線33をクロック信号配線34と信号配線49との間に再配置することとしても良い。同様に、クロック信号配線とクロック信号配線との間においてクロストークが生じ得る場合も対処可能である。
In the above description, the case where the scan data signal
Further, as shown in FIG. 8, even if crosstalk can occur in the portion of the
また、上記においては、スキャンチェーンの順序(フリップフロップ11→フリップフロップ12→フリップフロップ13→フリップフロップ14→フリップフロップ15→フリップフロップ16)を変更することなく、スキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置する場合について説明したが、必要に応じて、スキャンチェーンの順序を変更し、スキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置するようにしても良い。
Further, in the above, crosstalk occurs in the scan data signal wiring without changing the scan chain order (flip flop 11 →
本発明は、半導体集積回路、半導体集積回路の設計方法及び設計装置、並びに半導体集積回路の設計プログラムにおいて利用可能である。 The present invention can be used in a semiconductor integrated circuit, a semiconductor integrated circuit design method and design apparatus, and a semiconductor integrated circuit design program.
1 半導体集積回路の設計装置、2 入力部、3 表示部、4 ネットリスト記録部、5 配置配線処理部、6 第1クロストーク解析処理部、7 スキャンデータ信号配線再配置部、8 第2クロストーク解析処理部、9 クロストーク発生防止処理部、11〜16 フリップフロップ、21〜26、41〜44、47、48、51〜54、57 バッファ回路、31、32、45、46、49 データ信号配線、33 スキャンデータ信号配線、34 クロック信号配線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
クロック信号を入力するためのクロック信号入力端子、通常動作時に第1のレベルとなりスキャンテスト時に第2のレベルとなるスキャンテストイネーブル信号を入力するためのスキャンテストイネーブル信号入力端子、前記スキャンテストイネーブル信号が前記第1のレベルのときにデータ信号を前記クロック信号に同期して入力するためのデータ信号入力端子、前記スキャンテストイネーブル信号が前記第1のレベルのときに前記データ信号を前記クロック信号に同期して出力するためのデータ信号出力端子、前記スキャンテストイネーブル信号が前記第2のレベルのときにスキャンデータ信号を前記クロック信号に同期して入力するためのスキャンデータ入力端子、並びに、前記スキャンテストイネーブル信号が前記第2のレベルのときに前記スキャンデータ信号を前記クロック信号に同期して出力し、前記スキャンテストイネーブル信号が前記第1のレベルのときにハイレベル又はローレベルを出力するためのスキャンデータ信号出力端子をそれぞれ有する複数のフリップフロップと、
前記複数のフリップフロップがスキャンチェーンを形成するように前記複数のフリップフロップの前記スキャンデータ入力端子と前記スキャンデータ出力端子との間を電気的に接続するための複数のスキャンデータ信号配線と、
を具備し、
クロストークが生じ得る信号配線対の間に、前記複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線が配置されていること
を特徴とする、半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit having a scan test function,
A clock signal input terminal for inputting a clock signal; a scan test enable signal input terminal for inputting a scan test enable signal which is a first level during normal operation and a second level during a scan test; and the scan test enable signal Is a data signal input terminal for inputting a data signal in synchronization with the clock signal when the signal is at the first level, and the data signal is used as the clock signal when the scan test enable signal is at the first level. Data signal output terminal for synchronous output, scan data input terminal for inputting a scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, and the scan The test enable signal is at the second level. A plurality of scan data signal output terminals each for outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at the first level. Flip-flops,
A plurality of scan data signal wirings for electrically connecting the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops so that the plurality of flip-flops form a scan chain;
Comprising
One of the plurality of scan data signal wirings is disposed between a pair of signal wirings that may cause crosstalk, and the semiconductor integrated circuit is characterized in that:
ステップ(a)にて配置された前記複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出するステップ(b)と、
ステップ(b)にてクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、前記複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置するステップ(c)と、
を具備する半導体集積回路の設計方法。 A clock signal input terminal for inputting a clock signal; a scan test enable signal input terminal for inputting a scan test enable signal which is a first level during normal operation and a second level during a scan test; and the scan test enable signal Is a data signal input terminal for inputting a data signal in synchronization with the clock signal when the signal is at the first level, and the data signal is used as the clock signal when the scan test enable signal is at the first level. Data signal output terminal for synchronous output, scan data input terminal for inputting a scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, and the scan The test enable signal is at the second level. A plurality of scan data signal output terminals each for outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at the first level. A plurality of cells for electrically connecting between the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops such that the plurality of flip-flops form a scan chain; A step (a) of arranging a plurality of signal wirings including a scan data signal wiring;
Detecting a signal wiring pair capable of causing crosstalk from the plurality of signal wirings arranged in step (a) (b);
When a signal wiring pair that may cause crosstalk is detected in step (b), any one of the plurality of scan data signal wirings is interposed between the signal wiring pairs that may cause crosstalk. Relocating step (c);
A method for designing a semiconductor integrated circuit comprising:
ステップ(d)にてクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、クロストークが生じ得る信号配線対の間隔を広くし、クロストークが生じ得る信号配線対の一方又は両方にリピータ回路を挿入し、若しくは、クロストークが生じ得る信号配線対の間に、所定の電源電位に接続されたシールド専用配線を配置するステップ(e)と、
を更に具備する、請求項2記載の半導体集積回路の設計方法。 A step (d) of re-detecting a signal wiring pair that may cause crosstalk among the plurality of signal wirings arranged in step (a);
When a signal wiring pair that may cause crosstalk is detected in step (d), the interval between the signal wiring pairs that may cause crosstalk is widened, and a repeater circuit is provided for one or both of the signal wiring pairs that may cause crosstalk. Or placing a shield-dedicated wiring connected to a predetermined power supply potential between signal wiring pairs that may cause crosstalk, and (e)
The method of designing a semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising:
前記配置配線処理部によって配置された前記複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出するためのクロストーク解析処理部と、
前記クロストーク解析処理部によってクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、前記複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置するためのスキャンデータ信号配線再配置部と、
を具備する半導体集積回路の設計装置。 A clock signal input terminal for inputting a clock signal; a scan test enable signal input terminal for inputting a scan test enable signal which is a first level during normal operation and a second level during a scan test; and the scan test enable signal Is a data signal input terminal for inputting a data signal in synchronization with the clock signal when the signal is at the first level, and the data signal is used as the clock signal when the scan test enable signal is at the first level. Data signal output terminal for synchronous output, scan data input terminal for inputting a scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, and the scan The test enable signal is at the second level. A plurality of scan data signal output terminals each for outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at the first level. A plurality of cells for electrically connecting the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops such that the plurality of flip-flops form a scan chain; An arrangement wiring processing unit for arranging a plurality of signal wirings including a scan data signal wiring;
A crosstalk analysis processing unit for detecting a pair of signal wires that may cause crosstalk among the plurality of signal wires arranged by the placement and routing processing unit;
When a signal wiring pair that may cause crosstalk is detected by the crosstalk analysis processing unit, any one of the plurality of scan data signal wirings may be connected between signal wiring pairs that may cause crosstalk. Scan data signal wiring rearrangement section for rearrangement,
A device for designing a semiconductor integrated circuit.
手順(a)にて配置された前記複数の信号配線の中からクロストークが生じ得る信号配線対を検出する手順(b)と、
手順(b)にてクロストークが生じ得る信号配線対が検出された場合に、前記複数のスキャンデータ信号配線の中のいずれかのスキャンデータ信号配線をクロストークが生じ得る信号配線対の間に再配置する手順(c)と、
をCPUに実行させるための半導体集積回路の設計プログラム。 A clock signal input terminal for inputting a clock signal; a scan test enable signal input terminal for inputting a scan test enable signal which is a first level during normal operation and a second level during a scan test; and the scan test enable signal Is a data signal input terminal for inputting a data signal in synchronization with the clock signal when the signal is at the first level, and the data signal is used as the clock signal when the scan test enable signal is at the first level. Data signal output terminal for synchronous output, scan data input terminal for inputting a scan data signal in synchronization with the clock signal when the scan test enable signal is at the second level, and the scan The test enable signal is at the second level. A plurality of scan data signal output terminals each for outputting a high level or a low level when the scan test enable signal is at the first level. A plurality of cells for electrically connecting between the scan data input terminals and the scan data output terminals of the plurality of flip-flops such that the plurality of flip-flops form a scan chain; A procedure (a) for arranging a plurality of signal wirings including a scan data signal wiring;
A procedure (b) for detecting a pair of signal wires that may cause crosstalk among the plurality of signal wires arranged in the procedure (a);
When a signal wiring pair that may cause crosstalk is detected in step (b), any one of the plurality of scan data signal wirings is placed between the signal wiring pairs that may cause crosstalk. Relocation procedure (c);
A program for designing a semiconductor integrated circuit for causing a CPU to execute a program.
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2004
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