JP2006250923A - 半導体集積回路、ディレイテスト回路、及び半導体集積回路のテスト方法 - Google Patents
半導体集積回路、ディレイテスト回路、及び半導体集積回路のテスト方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明による半導体集積回路は、入力側フリップフロップ46と、入力側フリップフロップ46に接続された入力を有する、マルチサイクルパスである組み合わせ回路49と、組み合わせ回路49の出力に接続された出力側フリップフロップ48と、ディレイテスト回路10とを具備する。ディレイテスト回路10には、当該半導体集積回路の内部で生成された入力クロック信号20が入力される。このディレイテスト回路10は、入力PLLクロック20の3以上の連続するクロックパルスから中間のクロックパルスを間引くことによって出力クロックCLKOUTを生成し、出力クロックCLKOUTを入力側フリップフロップ46と出力側フリップフロップ48とに供給するように構成されている。
【選択図】図9
Description
また、本発明により、クロックドメイン間パスのat−speedテストを行うための実用的な技術が提供される。
1.ディレイテスト回路の構成
図3は、本実施の形態で使用されるディレイテスト回路10の構成を示すブロック図である。ディレイテスト回路10は、クロック波形保持レジスタ11と、クロック波形レジスタ12と、クロックゲーティング回路13とを備えている。
以上に述べられているように、図3のディレイテスト回路10は、クロック波形設定データ14の値に応じた波形の出力クロックCLKOUTを生成可能に構成されている。以下では、クロック波形設定データ14による波形の設定、及びクロック波形設定データ14に応じた出力クロックCLKOUTの生成の過程が、順に説明される。
まず、クロック波形設定データ14がクロック波形保持レジスタ11に供給され、これにより、所望の出力クロックCLKOUTの波形がディレイテスト回路10に設定される。具体的には、図6に示されているように、クロック波形保持信号16が非活性化された状態で、テスタクロック15に同期してクロック波形設定データ14の各データビットD1〜D4が順次に波形設定入力11aに供給される。
続いて、クロック波形保持レジスタ11に保持されているクロック波形設定データ14の各データビットD1〜D4が、パラレルにクロック波形レジスタ12に転送される。具体的には、図7に示されているように、クロック生成開始信号19が非活性化された状態で、クロック波形設定信号18が活性化される。これにより、入力PLLクロック20の立ち上がりエッジに同期してクロック波形レジスタ12のフリップフロップ331〜334にデータビットD1〜D4が転送される。
続いて、クロック波形レジスタ12に設定されたデータビットD1〜D4がクロックゲーティング信号17として順次にクロックゲーティング回路13に転送され、データビットD1〜D4に対応する波形を有する出力クロックCLKOUTが生成される。図8は、出力クロックCLKOUTが生成される過程を示すタイミングチャートである。
既述のように、図3に示されているディレイテスト回路10は、マルチサイクルパスのat−speedテストを実現するのに適した構成を有している。以下では、図3のディレイテスト回路10を用いてマルチサイクルパスのat−speedテストを行う手法が説明される。
1.ディレイテスト回路を利用したクロックドメイン間パスのテスト
既述のように、図3に示されているディレイテスト回路10は、クロックドメイン間パスのat−speedテストを実現するためにも適している。以下では、ディレイテスト回路10を用いてクロックドメイン間パスのat−speedテストを行う手法が説明される。
図11に示されている半導体集積回路においては、第1クロックツリー62A、第2クロックツリー62Bの遅延時間の差が大きい場合、ディレイテスト回路10A、10Bから出力されるクロックパルスの出力タイミングの差を増大させる必要がある。クロックパルスの出力タイミングの差の上限は、ディレイテスト回路10A、10Bに設定可能なクロック波形設定データ14のビット数に依存している。例えば、クロック波形設定データ14のビット数が4である場合、第1クロックツリー62A、第2クロックツリー62Bの遅延時間の差は、テスト基準クロック74の3クロック周期まで許容される。
上述のディレイテスト回路10の動作から明らかであるように、図11に示されている半導体集積回路では、ディレイテスト回路10A、10Bがクロックパルスを出力するタイミングの調整は、テスト基準クロック74のクロック周期を単位として行われる。
(条件)
ディレイテスト回路10Aに設定されるクロック波形設定データ14のデータビットDi(iは1以上3以下のある数)、及び、ディレイテスト回路10Bに設定されるクロック波形設定データ14のデータビットDi+1が”1”であり、残りのデータビットは”0”である。
例えば、ディレイテスト回路10Aには、クロック波形設定データ14として”0100”が設定され、ディレイテスト回路10Bには、クロック波形設定データ14として”0010”が設定される;図16(b)には、この場合のディレイテスト回路10A、10Bの動作が図示されている。これにより、スキャンFF63A、63Bのクロック入力には、所望の時刻にクロックパルスが供給される。
11:クロック波形保持レジスタ
11a:波形設定入力
11b:波形設定出力
12:クロック波形レジスタ
13:クロックゲーティング回路
14:クロック波形設定データ
15:テスタクロック
16:クロック波形保持信号
17:クロックゲーティング信号
18:クロック波形設定信号
19、19A、19B:クロック生成開始信号
20、20A、20B:入力PLLクロック
21、21A、21B:ノーマルモード信号
22:半周期遅れクロックゲーティング信号
311〜314:フリップフロップ
321〜324:セレクタ
331〜334:フリップフロップ
341〜344、351〜354:セレクタ
36:フリップフロップ
37:ORゲート
38:ANDゲート
41:セレクタ
42:クロックツリー
43:被テスト回路
44、46、48:スキャンFF
45、47、49:組み合わせ回路
50:スキャンパス
51:スキャンイネーブル信号
52:シフトクロック
61A、61B:セレクタ
62A、62B:クロックツリー
63A、63B:スキャンFF
64:クロックドメイン間パス
65A、65B:フリップフロップ
66A、66B、67A、67B:セレクタ
71:スキャンイネーブル信号
72:シフトクロック
73:クロック生成同期信号
74:テスト基準クロック
75A:第1PLLクロック
75B:第2PLLクロック
76:ドメイン間テストモード信号
77A:第1クロック反転制御信号
77B:第2クロック反転制御信号
101、103、105、107:スキャンFF
102、104、106:組み合わせ回路
108:スキャンパス
Claims (15)
- 入力側フリップフロップと、
前記入力側フリップフロップに接続された入力を有する組み合わせ回路と、
前記組み合わせ回路の出力に接続された出力側フリップフロップと、
ディレイテスト回路
とを具備する半導体集積回路であって、
前記ディレイテスト回路には、入力クロック信号が供給され、
前記ディレイテスト回路は、前記入力クロック信号の3以上の連続するクロックパルスから任意のクロックパルスを間引くことによって出力クロックパルスを生成し、前記出力クロックパルスを前記入力側フリップフロップと前記出力側フリップフロップとに供給するように構成された
半導体集積回路。 - 請求項1に記載の半導体集積回路であって、
前記ディレイテスト回路は、
外部からクロックの波形を表すクロック波形設定データを受け取り、前記クロック波形設定データを保持するクロック波形設定レジスタと、
前記クロック波形設定レジスタに保持されている前記クロック波形設定データに応答して前記入力クロック信号をマスクすることにより、前記出力クロックパルスを生成するように構成された出力部
とを備える
半導体集積回路。 - 請求項2に記載の半導体集積回路であって、
前記出力部は、
前記クロック波形設定データのデータビットを前記クロック波形設定レジスタから受け取り、前記入力クロック信号に同期して前記データビットを順次に出力するように構成されたシフトレジスタと、
前記シフトレジスタから出力される前記データビットに応答して、前記入力クロック信号をマスクすることにより前記出力クロックを生成するように構成されたクロックゲーティング回路
とを備える
半導体集積回路。 - 第1クロックドメインに属する第1フリップフロップと、
第2クロックドメインに属し、且つ、クロックドメイン間パスを介して前記第1フリップフロップの出力に接続された入力を有する第2フリップフロップと、
第1クロックパルスを第1クロックツリーを介して前記第1フリップフロップに供給するための第1ディレイテスト回路と、
第2クロックパルスを第2クロックツリーを介して前記第2フリップフロップに供給するための第2ディレイテスト回路
とを具備する半導体集積回路であって、
前記第1ディレイテスト回路が前記第1クロックパルスを出力する第1出力タイミング又は、前記第2ディレイテスト回路が前記第2クロックパルスを出力する第2出力タイミングの少なくとも一方が調節可能である
半導体集積回路。 - 請求項4に記載の半導体集積回路であって、
更に、テスト基準クロックから第1入力クロックを生成して前記第1ディレイテスト回路に供給する第1クロック供給部と、
前記テスト基準クロックから第2入力クロックを生成して前記第2ディレイテスト回路に供給する第2クロック供給部
とを具備し、
前記第1ディレイテスト回路は、前記第1入力クロックの一部をマスクすることによって前記第1クロックパルスを生成するように構成され、
前記第2ディレイテスト回路は、前記第2入力クロックの一部をマスクすることによって前記第2クロックパルスを生成するように構成された
半導体集積回路。 - 請求項4に記載の半導体集積回路であって、
前記第1クロック供給部は、前記テスト基準クロック、及び前記テスト基準クロックが反転されたクロックとの一方を選択し、前記選択されたクロックを前記第1入力クロックとして前記第1ディレイテスト回路に供給する
半導体集積回路。 - 請求項4に記載の半導体集積回路であって、
更に、テスト基準クロックから第1入力クロックを生成して前記第1ディレイテスト回路に供給する第1クロック供給部と、
前記テスト基準クロックから第2入力クロックを生成して前記第2ディレイテスト回路に供給する第2クロック供給部
とを具備し、
前記第1ディレイテスト回路は、前記第1入力クロックをマスクすることによって前記第1クロックパルスを生成するように構成され、
前記第2ディレイテスト回路は、前記第2入力クロックをマスクすることによって前記第2クロックパルスを生成するように構成され、
前記第2クロック供給部は、前記テスト基準クロック、及び前記テスト基準クロックが反転されたクロックとの一方を選択し、前記選択されたクロックを前記第2入力クロック信号として前記第2ディレイテスト回路に供給する - 請求項4に記載の半導体集積回路であって、
更に、
クロック生成同期信号に応答して第1クロック生成開始信号を生成し、前記第1ディレイテスト回路に供給する第1クロック生成開始信号生成回路と、
前記クロック生成同期信号に応答して第2クロック生成開始信号を生成し、前記第2ディレイテスト回路に供給する第2クロック生成開始信号生成回路
とを具備し、
前記第1ディレイテスト回路は、前記第1クロックパルスを、外部から設定される第1クロック波形設定データに対応する波形を有するように生成するように構成され、
前記第2ディレイテスト回路は、前記第2クロックパルスを、外部から設定される第2クロック波形設定データに対応する波形を有するように生成するように構成され、
前記第1ディレイテスト回路は、前記第1クロック生成開始信号の活性化に応答して、前記第1クロックパルスの生成を開始し、
前記第2ディレイテスト回路は、前記第2クロック生成開始信号の活性化に応答して、前記第2クロックパルスの生成を開始し、
前記クロック生成同期信号の活性化から前記第1クロック生成開始信号の活性化までの遅延時間は、前記クロック生成同期信号の活性化から前記第2クロック生成開始信号の活性化までの遅延時間と異なっている
半導体集積回路。 - クロックの波形を表すクロック波形設定データを入力して前記クロック波形設定データを保持するクロック波形設定レジスタと、
前記クロック波形設定データに応答して入力クロック信号の3以上の連続するクロックパルスから任意のパルスを間引いたパルス信号である出力クロックを生成するクロックゲーティング回路
とを具備する
ディレイテスト回路。 - 請求項9に記載のディレイテスト回路であって、
前記クロック波形設定データのデータビットを前記クロック波形設定レジスタから受け取り、前記入力クロック信号に同期して前記データビットを順次に出力するように構成されたシフトレジスタを更に具備し、
前記クロックゲーティング回路は、前記シフトレジスタから出力される前記データビットに応答して、前記入力クロック信号のパルス列の一部をマスクすることにより前記出力クロックを生成する
ディレイテスト回路。 - 入力側フリップフロップと、前記入力側フリップフロップに接続された入力を有する、マルチサイクルパスである組み合わせ回路と、前記組み合わせ回路の出力に接続された出力側フリップフロップとを備える半導体集積回路をテストするテスト方法であって、
前記半導体集積回路の内部で入力クロック信号を生成するステップと、
前記入力クロック信号の3以上の連続するクロックパルスから任意のクロックパルスを間引くことによって出力クロックパルスを生成するステップと、
前記出力クロックパルスを前記入力側フリップフロップと前記出力側フリップフロップとに供給するステップと、
前記出力側フリップフロップが前記出力クロックパルスに応じて前記組み合わせ回路からラッチする値に基づいて、前記半導体集積回路の不良を検出するステップ
とを具備する
半導体集積回路のテスト方法。 - 請求項11に記載の半導体集積回路のテスト方法であって、
更に、
前記出力クロックパルスの波形を表すクロック波形設定データを前記半導体集積回路に内蔵されるディレイテスト回路に供給するステップ
を具備し、
前記出力クロックパルスの生成は、前記ディレイテスト回路が前記クロック波形設定データに応答して前記入力クロック信号をマスクし、前記入力クロック信号のマスクされなかったクロックパルスを出力することによって行われる
半導体集積回路のテスト方法。 - 第1クロックドメインに属する第1フリップフロップと、第2クロックドメインに属し、且つ、クロックドメイン間パスを介して前記第1フリップフロップの出力に接続された入力を有する第2フリップフロップと、第1ディレイテスト回路と、第2ディレイテスト回路とを備える半導体集積回路をテストするテスト方法であって、
前記第1ディレイテスト回路に第1クロックパルスを出力する第1出力タイミングを設定するステップと、
前記第2ディレイテスト回路に第2クロックパルスを出力する第2出力タイミングを設定するステップと、
前記第1出力タイミングに前記第1クロックパルスを前記第1ディレイテスト回路から出力させて、前記第1クロックパルスを第1クロックツリーを介して前記第1フリップフロップに供給するステップと、
前記第2出力タイミングに前記第2クロックパルスを前記第2ディレイテスト回路から出力させて、前記第2クロックパルスを第2クロックツリーを介して前記第2フリップフロップに供給するステップと、
前記前記第2フリップフロップが前記第2クロックパルスに応じて前記クロックドメイン間パスからラッチする値に基づいて、前記半導体集積回路の不良を検出するステップ
とを具備する
半導体集積回路のテスト方法。 - 請求項13に記載の半導体集積回路のテスト方法であって、
前記第1出力タイミングを設定するステップは、前記第1クロックパルスの波形を表す第1クロック波形設定データを、外部から前記第1ディレイテスト回路に設定するステップを備え、
前記第1クロックパルスを前記第1クロックツリーを介して前記第1フリップフロップに供給するステップは、前記第1クロック波形設定データによって指定された波形を有するように前記第1クロックパルスを生成するステップを備える
テスト方法。 - 請求項13に記載の半導体集積回路のテスト方法であって、
前記第2出力タイミングを設定するステップは、前記第2クロックパルスの波形を表す第2クロック波形設定データを、外部から前記第2ディレイテスト回路に設定するステップを備え、
前記第2クロックパルスを前記第2クロックツリーを介して前記第2フリップフロップに供給するステップは、前記第2クロック波形設定データによって指定された波形を有するように前記第2クロックパルスを生成するステップを備える
テスト方法。
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JPS62212583A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Yokogawa Electric Corp | テストシステム自己診断装置 |
JP2003006253A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | ロジック回路設計方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム |
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