JP2017049126A - Semiconductor integrated circuit and method for testing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路及びそのテスト方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and a test method thereof.
特許文献1には、スキャンパステスト回路を構築可能な大規模集積回路(Large Scale Integrated Circuit)が開示されている。大規模集積回路では、スキャンパステスト回路を構築し、かつ、スキャンパステスト回路を動作させるために、外部と内部とを接続する専用外部端子(外部接続ピン)が必要とされている。具体的な専用外部端子は、スキャンパステスト回路に切換えるスキャンモード信号の入力用専用外部端子と、スキャンテストを実施するスキャンイン信号の入力用専用外部端子と、スキャンテスト結果を出力するスキャンアウト信号の出力用専用外部端子とである。 Patent Document 1 discloses a large scale integrated circuit capable of constructing a scan path test circuit. In a large scale integrated circuit, in order to construct a scan path test circuit and operate the scan path test circuit, a dedicated external terminal (external connection pin) for connecting the outside and the inside is required. The specific external terminals are the external terminal for input of the scan mode signal to be switched to the scan path test circuit, the external terminal for input of the scan-in signal for performing the scan test, and the scan-out signal for outputting the scan test result And an external terminal dedicated for output.
ところで、大規模集積回路や集積回路(Integrated Circuit)では、半導体基板の周辺部の面積に限りがあるので、外部端子の配置数に制約がある。このため、厳しい制約がある場合には、専用外部端子が配置できないばかりか、スキャンパステスト回路を構築することが困難となる。 By the way, in a large-scale integrated circuit or an integrated circuit, the number of external terminals is limited because the area of the peripheral portion of the semiconductor substrate is limited. For this reason, when there are severe restrictions, it is difficult not only to arrange a dedicated external terminal, but also to construct a scan path test circuit.
本発明は、上記事実を考慮し、スキャンパステスト回路の専用外部端子数を減らして、スキャンパステスト回路を構築することができる半導体集積回路及びそのテスト方法を提供することにある。 In consideration of the above-described facts, the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit and a test method therefor capable of constructing a scan path test circuit by reducing the number of dedicated external terminals of the scan path test circuit.
請求項1に記載された発明に係る半導体集積回路は、クロック信号を共有し、データ入力端子及びデータ出力端子を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をスキャンチェーン接続し、スキャンイン端子及びスキャンアウト端子を有するスキャンパステスト回路を構築するテスト回路構築手段と、スキャンアウト端子に接続され、スキャンアウト端子に出力されるスキャンアウト信号の論理値を電流変化に変える電流シンク用ドライバと、を備えている。 A semiconductor integrated circuit according to a first aspect of the present invention includes a plurality of flip-flops sharing a clock signal and having a data input terminal and a data output terminal, a plurality of flip-flops connected in a scan chain, a scan-in terminal, Test circuit construction means for constructing a scan path test circuit having a scan-out terminal, and a current sink driver connected to the scan-out terminal and changing the logical value of the scan-out signal output to the scan-out terminal into a current change I have.
請求項1に係る半導体集積回路は、複数のフリップフロップとテスト回路構築手段とを備える。複数のフリップフロップは、各々、データ入力端子及びデータ出力端子を有する。テスト回路構築手段は、複数のフリップフロップをスキャンチェーン接続してスキャンパステスト回路を構築する。スキャンパステスト回路はスキャンイン端子及びスキャンアウト端子を有する。 A semiconductor integrated circuit according to a first aspect includes a plurality of flip-flops and a test circuit construction unit. Each of the plurality of flip-flops has a data input terminal and a data output terminal. The test circuit construction means constructs a scan path test circuit by connecting a plurality of flip-flops in a scan chain. The scan path test circuit has a scan-in terminal and a scan-out terminal.
ここで、半導体集積回路は、電流シンク用ドライバを備える。電流シンク用ドライバは、スキャンアウト端子に接続され、スキャンアウト端子に出力されるスキャンアウト信号の論理値を電流変化に変える。このため、電流シンク用ドライバの電流変化を検出すれば、スキャンアウト信号の論理値を判定することができるので、スキャンアウト信号を電圧変化によって検出する専用外部端子を無くすことができる。 Here, the semiconductor integrated circuit includes a current sink driver. The current sink driver is connected to the scan-out terminal and changes the logical value of the scan-out signal output to the scan-out terminal into a current change. For this reason, if the current change of the current sink driver is detected, the logical value of the scan-out signal can be determined, so that a dedicated external terminal for detecting the scan-out signal by voltage change can be eliminated.
請求項2に記載された発明に係る半導体集積回路では、請求項1に係る半導体集積回路において、電流シンク用ドライバは、スキャンアウト端子にゲート電極が接続され、基準電源端子に一方の主電極が接続され、動作電源端子に他方の主電極が接続された絶縁ゲート電界効果トランジスタにより構成されている。 In a semiconductor integrated circuit according to a second aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the first aspect, the current sink driver has a gate electrode connected to the scan-out terminal and one main electrode connected to the reference power supply terminal. An insulated gate field effect transistor is connected and the other main electrode is connected to the operating power supply terminal.
請求項2に係る半導体集積回路によれば、電流シンク用ドライバが3端子構造の絶縁ゲート電界効果トランジスタにより構成される。絶縁ゲート電界効果トランジスタは、ゲート電極に印加されるスキャンアウト信号の論理値に応じて、オン動作又はオフ動作する。オン動作の場合、動作電源端子から絶縁ゲート電界効果トランジスタを介して基準電源端子へ電流が流れる。また、オフ動作の場合、動作電源端子から基準電源端子への電流は絶縁ゲート電界効果トランジスタにより遮断される。このため、簡易な構成により動作電源端子と基準電圧端子との間の電流変化を検出することができる。 According to the semiconductor integrated circuit of the second aspect, the current sink driver is constituted by an insulated gate field effect transistor having a three-terminal structure. The insulated gate field effect transistor is turned on or off according to the logical value of the scan-out signal applied to the gate electrode. In the ON operation, a current flows from the operation power supply terminal to the reference power supply terminal via the insulated gate field effect transistor. In the off operation, the current from the operating power supply terminal to the reference power supply terminal is interrupted by the insulated gate field effect transistor. For this reason, a current change between the operating power supply terminal and the reference voltage terminal can be detected with a simple configuration.
請求項3に記載された発明に係る半導体集積回路のテスト方法は、複数のフリップフロップをスキャンチェーン接続してスキャンパステスト回路を構築する工程と、スキャンパステスト回路にスキャンイン信号を入力し、キャプチャ動作後、スキャンパステスト回路からスキャンアウト信号を出力する工程と、スキャンアウト信号の論理値を電流変化により検出し、検出結果を期待値と照合することによって半導体集積回路の故障の有無を判定する工程と、を備えている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a test method for a semiconductor integrated circuit, comprising: a step of constructing a scan path test circuit by connecting a plurality of flip-flops in a scan chain; and inputting a scan-in signal to the scan path test circuit; After the capture operation, the scan path test circuit outputs a scan-out signal, the logical value of the scan-out signal is detected by current change, and the detection result is compared with the expected value to determine whether there is a failure in the semiconductor integrated circuit And a step of performing.
請求項3に係る半導体集積回路のテスト方法では、複数のフリップフロップがスキャンチェーン接続されてスキャンパステスト回路が構築される。このスキャンパステスト回路にスキャンイン信号が入力されると、キャプチャ動作後、スキャンパステスト回路からスキャンアウト信号が出力される。 In the semiconductor integrated circuit test method according to the third aspect, a plurality of flip-flops are connected in a scan chain to form a scan path test circuit. When a scan-in signal is input to the scan path test circuit, a scan-out signal is output from the scan path test circuit after the capture operation.
ここで、スキャンアウト信号の論理値が電流変化により検出される。この検出結果は期待値と照合することによって、半導体集積回路の故障の有無が判定される。このため、スキャンアウト信号の論理値を電圧変化によって検出しなくても、論理値が電流変化によって検出されるので、スキャンパステスト回路の専用外部端子数を減らしつつ、半導体集積回路の故障の有無を判定することができる。 Here, the logical value of the scan-out signal is detected by a current change. The detection result is checked against the expected value to determine whether or not the semiconductor integrated circuit has failed. For this reason, even if the logic value of the scan-out signal is not detected by a voltage change, the logic value is detected by a current change, so that the number of dedicated external terminals of the scan path test circuit is reduced and whether there is a failure in the semiconductor integrated circuit. Can be determined.
請求項1に記載された発明に係る半導体集積回路は、スキャンパステスト回路の専用外部端子数を減らして、スキャンパステスト回路を構築することができるという優れた効果を有する。 The semiconductor integrated circuit according to the invention described in claim 1 has an excellent effect that the scan path test circuit can be constructed by reducing the number of dedicated external terminals of the scan path test circuit.
請求項2に記載された発明に係る半導体集積回路は、簡易な構成によりスキャンパステスト回路を構築することができるという優れた効果を有する。 The semiconductor integrated circuit according to the second aspect of the invention has an excellent effect that a scan path test circuit can be constructed with a simple configuration.
請求項3に記載された発明に係る半導体集積回路のテスト方法は、スキャンパステスト回路の専用外部端子数を減らして、スキャンパステスト回路を構築し、スキャンパステストを実行することができるという優れた効果を有する。 The method for testing a semiconductor integrated circuit according to the invention described in claim 3 is excellent in that the number of dedicated external terminals of the scan path test circuit is reduced, the scan path test circuit is constructed, and the scan path test can be executed. It has the effect.
[第1実施の形態]
図1〜図3を用いて、本発明の第1実施の形態に係る半導体集積回路及びそのテスト方法を説明する。
[First Embodiment]
The semiconductor integrated circuit and the test method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(半導体集積回路の構成)
図1に示されるように、本実施の形態に係る半導体集積回路10は、矩形状の半導体基板12をベースとして形成されている。半導体基板12として、例えばシリコン単結晶基板が使用されている。半導体集積回路10は、半導体基板12の主面12Aに配設された複数のフリップフロップ14A〜14Iと、組合せ回路16及び組合せ回路18とを備えている。組合せ回路16、組合せ回路18は、いずれも、論理回路、記憶回路等の単独回路、又は論理回路と記憶回路とを組合せた複合回路として構築されている。
(Configuration of semiconductor integrated circuit)
As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated
本実施の形態では、複数のフリップフロップ14A〜14Iは、各々、D型フリップフロップにより構成されている。すなわち、フリップフロップ14A〜14Iは、クロック信号端子CLK、データ入力端子D及びデータ出力端子Qを備えている。クロック信号端子CLKには、半導体集積回路10の外部から半導体基板12の周辺部に配設された外部端子20Aに供給されたクロック信号(CLK)が、配線22Aを介して供給される。クロック信号はフリップフロップ14A〜14Iにおいて共有され、フリップフロップ14A〜14Iはクロック信号に同期して動作する。
In the present embodiment, the plurality of flip-
フリップフロップ14A〜14Cのそれぞれのデータ入力端子Dには、外部端子20Bに供給されたデータ信号(D)が、配線22Bを介して入力される。図示が省略されているが、外部端子20B、配線22Bは、いずれもフリップフロップ14A〜14Cに対応して複数配設され、フリップフロップ14A〜14Cのそれぞれのデータ入力端子Dには別々のデータ信号が入力される。以下同様に、フリップフロップ14D〜14Iのデータ入力端子Dには別々のデータ信号が入力され、又フリップフロップ14A〜14Iのデータ出力端子Qからは別々のデータ信号が出力される。
The data signal (D) supplied to the
フリップフロップ14A〜14Cのそれぞれのデータ出力端子Qは、配線22Cを介して組合せ回路16に接続され、組合せ回路16へデータ信号を出力する。フリップフロップ14D〜14Fのそれぞれのデータ入力端子Dには、組合せ回路16から出力されたデータ信号が、配線22Dを介して入力される。フリップフロップ14D〜14Fのそれぞれのデータ出力端子Qは、配線22Eを介して組合せ回路18に接続され、組合せ回路18へデータ信号を出力する。フリップフロップ14G〜14Iのそれぞれのデータ入力端子Dには、組合せ回路18から出力されたデータ信号が、配線22Fを介して入力される。フリップフロップ14G〜14Iのそれぞれのデータ出力端子Qは、配線22Gを介して半導体基板12の周辺部に配設された外部端子20Cに出力される。外部端子20Cに出力されたデータ信号は、半導体集積回路10の外部に出力される。
The data output terminals Q of the flip-
複数のフリップフロップ14A〜14Iには、各々、スキャンイン端子SI及びスキャンイネーブル端子SEが設けられている。フリップフロップ14Aのスキャンイン端子SIは、配線26Aを介して、スキャンイン信号(SI)が入力される専用外部端子(外部ピン)24Aに接続されている。スキャンイン信号は、半導体集積回路10に構築されるスキャンパステスト回路30のテストデータ(シリアルデータ)信号である。フリップフロップ14A〜14Iのそれぞれのスキャンイネーブル端子SEは、配線26Kを介して、スキャンイネーブル信号(SE)が入力される専用外部端子24Bに接続されている。本実施の形態に係る半導体集積回路10では、フリップフロップ14A〜14Iのスキャンイネーブル端子SEにスキャンイネーブル信号が入力されると、フリップフロップ14A〜14Iは通常モードからテストモードに切替わる。すなわち、テストモードでは、複数のフリップフロップ14A〜14Iが一種のシフトレジスタとしてスキャンチェーン接続され、スキャンパステスト回路30が構築される。本実施の形態では、複数のフリップフロップ14A〜14Iの各々に図示省略のテスト回路構築手段としてのセレクタ機能が設けられ、スキャンイネーブル端子SEにスキャンイネーブル信号が入力されると、スキャンパステスト回路30が構築される。なお、本実施の形態では、フルスキャン方式のスキャンパステスト回路30が構築されるが、パーシャルスキャン方式のスキャンパステスト回路が構築されてもよい。
Each of the plurality of flip-
さらに詳しく説明すると、スキャンパステスト回路30は以下の接続構造とされている。まず、スキャンチェーン接続の初段となる第1段目のフリップフロップ14Aのデータ出力端子Qが、配線26Bを介して第2段目のフリップフロップ14Bのスキャンイン端子SIに接続される。ここで、初段のフリップフロップ14Aのスキャンイン端子SIはスキャンパステスト回路30のスキャンイン端子SIとされる。
More specifically, the scan
フリップフロップ14Bのデータ出力端子Qは、配線26Cを介して第3段目のフリップフロップ14Cのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Cのデータ出力端子Qは、配線26Dを介して第4段目のフリップフロップ14Fのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Fのデータ出力端子Qは、配線26Eを介して第5段目のフリップフロップ14Eのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Eのデータ出力端子Qは、配線26Fを介して第6段目のフリップフロップ14Dのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Dのデータ出力端子Qは、配線26Gを介して第7段目のフリップフロップ14Gのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Gのデータ出力端子Qは、配線26Hを介して第8段目のフリップフロップ14Hのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Hのデータ出力端子Qは、配線26Iを介して、最終段となる第9段目のフリップフロップ14Iのスキャンイン端子SIに接続される。フリップフロップ14Iのデータ出力端子Qは、配線26Jを介して、電流シンク用ドライバ32に接続される。ここで、最終段のフリップフロップ14Iのデータ出力端子Qはスキャンパステスト回路30のスキャンアウト端子SOとされる。
The data output terminal Q of the flip-
電流シンク用ドライバ32は、図1及び図2に示されるように、3端子構造の絶縁ゲート電界効果トランジスタ(IGFET:Insulated Gate Field Effect Transistor)により構成されている。本実施の形態では、図2に示されるように、絶縁ゲート電界効果トランジスタは、例えばnチャネル導電型を有し、ゲート電極32Aと、一方の主電極(例えばソース領域)32Bと、他方の主電極(例えばドレイン領域)32Cとを備えて構成されている。ゲート電極32Aはスキャンパステスト回路30のスキャンアウト端子SOに配線26Jを介して接続されている。このため、ゲート電極32Aには、スキャンアウト信号の論理値が電圧(ハイレベル又はロウレベル)として印加される。一方の主電極32Bは、基準電源配線22Iを介して、例えば0Vの基準電源(接地電位)が外部から供給される基準電源端子としての外部端子20Eに接続されている。一方、主電極32Cは、動作電源配線22Hを介して、例えば数V〜数十Vの動作電源が外部から供給される動作電源端子としての外部端子20Dに接続されている。このため、電流シンク用ドライバ32では、ゲート電極32Aに印加される論理値がハイレベルの場合、オン動作し、主電極32Cから主電極32Bへ電流が流れる。また、電流シンク用ドライバ32では、ゲート電極32Aに印加される論理値がロウレベルの場合、オフ動作し、主電極32Cから主電極32Bへ電流は流れない。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
本実施の形態では、図1及び図2に示される複数のフリップフロップ14A〜14I、組合せ回路16及び組合せ回路18の具体的な素子構造が省略されているが、基本的には絶縁ゲート電界効果トランジスタを含んで構成されている。電流シンク用ドライバ32は、これらの電界効果トランジスタと同一構造により構成され、かつ、同一製造工程により形成されている。また、半導体集積回路10の縦断面構造が省略されているが、スキャンパステスト回路30の専用外部端子24A、専用外部端子24B、スキャンチェーン接続に使用される配線26A、配線26B等は、外部端子20A〜20E、配線22A〜22I等と同一配線層により構成されている。
In the present embodiment, the specific element structures of the plurality of flip-
(半導体集積回路のテスト方法)
本実施の形態に係る半導体集積回路10のテスト方法について、簡単に説明する。まず、図3に示されるように、半導体集積回路10のスキャンテストに際して、テスタ40が準備される。テスタ40では、スキャンイン信号(SI)の入力用プローブ42Aが専用外部端子24Aに接続され、スキャンイネーブル信号(SE)の入力用プローブ42Bが専用外部端子24Bに接続される。さらに、動作電源の供給用プローブ44が外部端子20Dに接続され、基準電源の供給用プローブ46が外部端子20Eに接続される。ここで、専用外部端子24A及び専用外部端子24Bはスキャンパステスト回路30の専用外部端子であるが、外部端子20D及び外部端子20Eはフリップフロップ14A〜14I、組合せ回路16及び組合せ回路18にも動作電源及び基準電源を供給する共用外部端子である。
(Semiconductor integrated circuit test method)
A method for testing the semiconductor integrated
テスタ40の入力用プローブ42Bから、スキャンイネーブル信号(シフトイネーブル信号やテストイネーブル信号とも呼ばれている)が専用外部端子24B及び配線26Kを介してフリップフロップ14A〜14Iのスキャンイネーブル端子SEに入力される。このスキャンイネーブル信号の入力により半導体集積回路10はスキャンモードになり、複数のフリップフロップ14A〜14Iがスキャンチェーン接続されて、半導体集積回路10にスキャンパステスト回路30が構築される。引き続き、入力用プローブ42Aから、専用外部端子24A及び配線26Aを介してスキャンパステスト回路30のスキャンイン端子SI(初段のフリップフロップ14Aのスキャンイン端子SI)にスキャンイン信号(テストパターン信号)が入力される。このスキャンイン信号の入力により、フリップフロップ14A〜14Iのテストパターンが設定される。スキャンイン信号はシリアルなテストデータ信号である。スキャンイン信号はシリアルに入力されるので、フリップフロップ数回のクロック動作(シフト動作)が実施され、すべてのフリップフロップ14A〜14Iにスキャンイン信号が送られる。なお、クロック動作は、外部端子20Aから配線22Aを介してフリップフロップ14A〜14Iに供給される。
A scan enable signal (also called a shift enable signal or a test enable signal) is input from the
次に、スキャンパステスト回路30は、キャプチャ動作へ移行され、通常動作モードとなる。通常モードの切換えは、スキャンイネーブル信号により行われる。通常動作モードは、フリップフロップ14A〜14Cとフリップフロップ14D〜14Fとの間の組合せ回路16、及びフリップフロップ14D〜14Fとフリップフロップ14G〜14Iとの間の組合せ回路18を動作させる。この動作による組合せ回路16から出力された論理値はフリップフロップ14D〜14Fに取込まれる。同様に、この動作による組合せ回路18の出力はフリップフロップ14G〜14Iに取込まれる。
Next, the scan
キャプチャ動作後、スキャンイネーブル信号により再びスキャンモードに設定され、スキャンパステスト回路30が構築される。そして、すべてのフリップフロップ14A〜14Iにクロック動作が実施され、フリップフロップ14D〜14Fとフリップフロップ14D〜14Iに取込まれた論理値が、スキャンパステスト回路30のスキャンアウト端子SOから出力される。
After the capture operation, the scan mode is set again by the scan enable signal, and the scan
スキャンアウト端子SOから出力された論理値は、配線26Jを介して電流シンク用ドライバ32に出力される。電流シンク用ドライバ32のゲート電極32Aには、論理値のハイレベル又はロウレベルが電圧変化として印加される。ゲート電極32Aにハイレベルが印加された場合、電流シンク用ドライバ32はオン動作となり、主電極32Bと主電極32Cとの間に電流が流れる。また、ゲート電極32Aにロウレベルが印加された場合、電流シンク用ドライバ32はオフ動作となり、主電極32Bと主電極32Cとの間に流れる電流は遮断される。この電流変化はテスタ40により検出され、この検出結果はテスタ40において期待値と照合される。検出結果と期待値とが一致していれば、半導体集積回路10に故障が無いと判定される。検出結果と期待値とが一致していなければ、半導体集積回路10に故障があると判定される。
The logical value output from the scan-out terminal SO is output to the
(本実施の形態の作用及び効果)
以上説明したように、本実施の形態に係る半導体集積回路10は、図1に示されるように、複数のフリップフロップ14A〜14Iとテスト回路構築手段とを備える。複数のフリップフロップ14A〜14Iは、各々、データ入力端子D及びデータ出力端子Qを有する。テスト回路構築手段は、複数のフリップフロップ14A〜14Iをスキャンチェーン接続してスキャンパステスト回路30を構築する。本実施の形態では、テスト回路構築手段は、スキャンイネーブル信号が入力される専用外部端子24B、配線26K、フリップフロップ14A〜14Iのそれぞれのスキャンイネーブル端子SE及びそれに接続された図示省略のセレクタ機能である。スキャンパステスト回路30はスキャンイン端子SI及びスキャンアウト端子SOを有する。
(Operation and effect of the present embodiment)
As described above, the semiconductor integrated
ここで、半導体集積回路10は、図1及び図2に示されるように、電流シンク用ドライバ32を備える。電流シンク用ドライバ32は、スキャンアウト端子SOに接続され、スキャンアウト端子SOに出力されるスキャンアウト信号の論理値を電圧変化から電流変化に変える。このため、電流シンク用ドライバ32の電流変化を検出すれば、スキャンアウト信号の論理値を判定することができるので、スキャンアウト信号を電圧変化によって検出する専用外部端子を無くすことができる。
Here, the semiconductor integrated
従って、本実施の形態に係る半導体集積回路10によれば、スキャンパステスト回路30の専用外部端子数を減らして、スキャンパステスト回路30を構築することができる。
Therefore, according to the semiconductor integrated
また、本実施の形態に係る半導体集積回路10では、図1及び図2に示されるように、電流シンク用ドライバ32が3端子構造の絶縁ゲート電界効果トランジスタにより構成される。絶縁ゲート電界効果トランジスタは、ゲート電極32Aに印加されるスキャンアウト信号の論理値に応じて、オン動作又はオフ動作する。オン動作により動作電源端子(外部端子20D)から基準電源端子(外部端子20E)へ電流が流れる。また、オフ動作により動作電源端子から基準電源端子への電流は遮断される。このため、簡易な構成により動作電源端子と基準電圧端子との間の電流変化を検出することができる。
Further, in the semiconductor integrated
従って、本実施の形態に係る半導体集積回路10によれば、上記作用効果に加えて、簡易な構成によりスキャンパステスト回路30を構築することができる。
Therefore, according to the semiconductor integrated
さらに、本実施の形態に係る半導体集積回路10のテスト方法では、図3に示されるように、複数のフリップフロップ14A〜14Iがスキャンチェーン接続されてスキャンパステスト回路30が構築される。このスキャンパステスト回路30のスキャンイン端子SIにスキャンイン信号が入力されると、キャプチャ動作後、スキャンパステスト回路のスキャンアウト端子SOからスキャンアウト信号が出力される。
Furthermore, in the test method of the semiconductor integrated
ここで、スキャンアウト信号の論理値が電流変化により検出される。この検出結果はテスタ40において期待値と照合することによって、半導体集積回路10の故障の有無が判定される。このため、スキャンアウト信号の論理値を電圧変化によって検出しなくても、論理値が電流変化によって検出されるので、スキャンパステスト回路30の専用外部端子数を減らしつつ、半導体集積回路10の故障の有無を判定することができる。
Here, the logical value of the scan-out signal is detected by a current change. The detection result is compared with an expected value in the
従って、本実施の形態に係る半導体集積回路10のテスト方法は、スキャンパステスト回路30の専用外部端子数を減らして、スキャンパステスト回路30を構築し、スキャンパステストを実行することができる。
Therefore, the test method of the semiconductor integrated
[第2実施の形態]
(半導体集積回路の構成)
図4を用いて、本発明の第2実施の形態に係る半導体集積回路及びそのテスト方法を説明する。なお、本実施の形態に係る半導体集積回路において、第1実施の形態に係る半導体集積回路の構成要素と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
(Configuration of semiconductor integrated circuit)
A semiconductor integrated circuit and a test method thereof according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that, in the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment, the same or equivalent components as those of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図4に示されるように、本実施の形態に係る半導体集積回路10は、複数のフリップフロップ50A及び50Bと、フリップフロップ50A及び50B毎に対応してテスト回路構築手段として設けられた複数のセレクタ52A及び52Bとを備えている。ここでは、簡略化して2個のフリップフロップ50A及び50Bが示されているが、この個数に限定はされない。セレクタ52A及び52Bについても同様である。また、第1実施の形態に係る半導体集積回路10の組合せ回路16又は組合せ回路18に相当する組合せ回路の図示は省略するが、本実施の形態では、フリップフロップ50Aとセレクタ52Bとの間に介在される。
As shown in FIG. 4, the semiconductor integrated
複数のフリップフロップ50A及び50Bは、各々、D型フリップフロップにより構成され、クロック信号端子CLK、データ入力端子D及びデータ出力端子Qを備えている。クロック信号端子CLKには配線54Aを介してクロック信号(CLK)が供給される。初段のフリップフロップ50Aのデータ入力端子Dには、配線54B、セレクタ52A及び配線54Cを介してデータ信号(D)が入力される。フリップフロップ50Aのデータ出力端子Qは、配線54D、セレクタ52B及び配線54Eを介して、最終段のフリップフロップ50Bのデータ入力端子Dに接続されている。フリップフロップ50Bのデータ出力端子Qは配線54Fを介してデータ信号(D)を出力する。
Each of the plurality of flip-
セレクタ52A及び52Bは、各端子の符号は省略するが、スキャンモード端子、データ入力端子、スキャンイン端子及びデータ出力端子を有するマルチプレクサにより構成されている。初段のセレクタ52Aは、配線54Bを介してデータ信号(D)がデータ入力端子に入力され、又配線56Bを介してスキャンイン信号(SI)がスキャンイン端子に入力される。配線56Aを介してスキャンモード端子にスキャンモード信号(SM)が入力されると、セレクタ52Aは、通常動作モードからスキャンモードへ切換えられ、スキャンパステスト回路30を構築する。スキャンモード信号は、第1実施の形態に係る半導体集積回路10及びテスト方法におけるスキャンイネーブル信号(SE)と同一である。セレクタ52Aのデータ出力端子は、配線54Cを介してフリップフロップ50Aのデータ入力端子Dに接続されている。なお、テスト回路構築手段は、セレクタ52A及び52Bに加えて、第1実施の形態に係る半導体集積回路10のテスト回路構築手段と同様に、スキャンモード信号が入力される図示省略の外部端子及び配線56Aが含まれている。
The
一方、フリップフロップ50Aのデータ出力端子Qは、配線54Dを介してセレクタ52Bのデータ入力端子と、配線54D及び配線56Cを介してスキャンイン端子に接続されている。セレクタ52Bは、セレクタ52Aと同様に、スキャンモード信号(SM)の入力により通常動作モードとスキャンモードとを切換える。また、セレクタ52Bのデータ出力端子は配線54Eを介してフリップフロップ50Bのデータ入力端子Dに接続されている。
On the other hand, the data output terminal Q of the flip-
フリップフロップ50Bのデータ出力端子Qは、配線54Fを介して図示省略の外部端子に接続されると共に、配線54F及び配線56Dを介して電流シンク用ドライバ32に接続されている。電流シンク用ドライバ32は、前述の第1実施の形態に係る半導体集積回路10の電流シンク用ドライバ32の構成と同様の構成とされている。
The data output terminal Q of the flip-
このように構成される本実施の形態に係る半導体集積回路10では、テスト回路構築手段としてセレクタ52A及び52Bを備え、スキャンモード信号(SM)によりセレクタ52A及び52Bを切換えることによりスキャンパステスト回路30が構築される。この点を除き、本実施の形態に係る半導体集積回路10のテスト方法は、前述の第1実施の形態に係る半導体集積回路10のテスト方法と同様である。
The semiconductor integrated
(本実施の形態の作用及び効果)
本実施の形態に係る半導体集積回路10及びそのテスト方法によれば、第1実施の形態に係る半導体集積回路10及びそのテスト方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
(Operation and effect of the present embodiment)
According to the semiconductor integrated
[上記実施の形態の補足説明]
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において例えば以下の通り変形可能である。例えば、本発明は、電流シンク用ドライバとして、pチャネル導電型の絶縁ゲート電界効果トランジスタを使用可能である。ここで、絶縁ゲート電界効果トランジスタとしては、金属/酸化膜/半導体構造の電界効果トランジスタ(MOSFET)及び金属/絶縁膜/半導体構造の電界効果トランジスタ(MISFET)が含まれる。また、本発明は、チップ状にダイシングされた半導体集積回路及びそのテスト方法に限定されるものではなく、ウェーハに複数の半導体集積回路が搭載された状態のウェーハレベルの半導体集積回路及びそのテスト方法に適用可能である。
[Supplementary explanation of the above embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows, for example, without departing from the gist thereof. For example, the present invention can use a p-channel conductivity type insulated gate field effect transistor as a current sink driver. Here, the insulated gate field effect transistor includes a field effect transistor (MOSFET) having a metal / oxide film / semiconductor structure and a field effect transistor (MISFET) having a metal / insulation film / semiconductor structure. The present invention is not limited to a semiconductor integrated circuit diced into chips and a test method thereof, but is a wafer level semiconductor integrated circuit in which a plurality of semiconductor integrated circuits are mounted on a wafer and a test method thereof. It is applicable to.
10 半導体集積回路
12 半導体基板
14A〜14I、50A、50B フリップフロップ
16、18 組合せ回路
20A〜20E 外部端子
24A、24B 専用外部端子
32 電流シンク用ドライバ
32A ゲート電極
32B、32C 主電極
52A、52B セレクタ(テスト回路構築手段)
D データ入力端子
Q データ出力端子
SI スキャンイン端子
SE スキャンイネーブル端子(テスト回路構築手段)
DESCRIPTION OF
D data input terminal Q data output terminal SI scan-in terminal SE scan enable terminal (test circuit construction means)
Claims (3)
前記複数のフリップフロップをスキャンチェーン接続し、スキャンイン端子及びスキャンアウト端子を有するスキャンパステスト回路を構築するテスト回路構築手段と、
前記スキャンアウト端子に接続され、当該スキャンアウト端子に出力されるスキャンアウト信号の論理値を電流変化に変える電流シンク用ドライバと、
を備えた半導体集積回路。 A plurality of flip-flops sharing a clock signal and having a data input terminal and a data output terminal;
Test circuit construction means for constructing a scan path test circuit having a scan-in terminal and a scan-out terminal by connecting the plurality of flip-flops in a scan chain;
A current sink driver connected to the scan-out terminal and changing a logical value of a scan-out signal output to the scan-out terminal into a current change;
A semiconductor integrated circuit.
前記スキャンパステスト回路にスキャンイン信号を入力し、キャプチャ動作後、前記スキャンパステスト回路からスキャンアウト信号を出力する工程と、
前記スキャンアウト信号の論理値を電流変化により検出し、当該検出結果を期待値と照合することによって半導体集積回路の故障の有無を判定する工程と、
を備えた半導体集積回路のテスト方法。 A process of connecting a plurality of flip-flops in a scan chain to construct a scan path test circuit; and
Inputting a scan-in signal to the scan path test circuit and outputting a scan-out signal from the scan path test circuit after a capture operation;
Detecting the logical value of the scan-out signal by a current change, and determining the presence or absence of a failure in the semiconductor integrated circuit by comparing the detection result with an expected value;
A method for testing a semiconductor integrated circuit comprising:
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