JP3981281B2 - 半導体集積回路の設計方法及びテスト方法 - Google Patents

半導体集積回路の設計方法及びテスト方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3981281B2
JP3981281B2 JP2002037202A JP2002037202A JP3981281B2 JP 3981281 B2 JP3981281 B2 JP 3981281B2 JP 2002037202 A JP2002037202 A JP 2002037202A JP 2002037202 A JP2002037202 A JP 2002037202A JP 3981281 B2 JP3981281 B2 JP 3981281B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
duty
scan
integrated circuit
semiconductor integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002037202A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003240822A (ja
Inventor
貴輝 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2002037202A priority Critical patent/JP3981281B2/ja
Priority to US10/365,999 priority patent/US7188326B2/en
Priority to CN03121783.4A priority patent/CN1441481A/zh
Publication of JP2003240822A publication Critical patent/JP2003240822A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3981281B2 publication Critical patent/JP3981281B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318575Power distribution; Power saving
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318558Addressing or selecting of subparts of the device under test
    • G01R31/318563Multiple simultaneous testing of subparts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318583Design for test
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318594Timing aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の設計及びテスト方法、特に大規模な集積回路のクロック動作時の電力消費に伴い発生する電圧降下、信号線間の影響による誤動作等の物理的な影響を抑え、集積回路を効率的かつ高精度でテストすることが可能な、半導体集積回路の設計及びテスト方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路のスキャンテストにおいては、スキャン設計された回路中の各スキャンラインに対してクロックを供給することにより、信号を伝播させ、回路中に存在する故障を検出する。すなわち図25に示すように、スキャンフリップフロップ101〜103は第1スキャンライン107上のスキャンチェーンを構成し、スキャンフリップフロップ104〜106は第2スキャンライン108上のスキャンチェーンを構成し、クロック109が供給されることによりスキャン動作を行う。
【0003】
図26に示すように、スキャンラインに入力するテストパターン113は、一般的に回路図情報111からATPG112と呼ばれるツールにより自動生成される。
【0004】
一般的に、各スキャンラインに供給されるクロックは同一であり、同時に供給され、信号も同時にスキャンライン上をシフトしていく。スキャン用のクロックのパターンは、図25に示すように、回路中に取りこむ信号値を設定するシフトイン、回路中に実際に信号値を取り込むキャプチャ、信号値を取り込んだ結果を外部に取り出すためのシフトアウトから成る。このように同時に回路内のスキャンフリップフロップがスイッチングするため、近年の集積回路の大規模化、微細化に伴い、スキャン動作中の回路の消費電力が増加し、電圧降下及び信号線間の影響と思われる誤動作の発生が増加している。
【0005】
スキャン動作中の消費電力を抑える方法として、特開平10−197603号公報には、回路中にクロック制御回路を設け、複数のスキャンラインにクロックが同時に入らないようにすることが記載されている。図27に概略を示すように、3本のスキャンライン121、122、123が、グループAとグループBに分けられており、それぞれに入力されるクロック124、125は、クロック制御回路126により、両グループに同時に供給されないように制御される。これにより消費電力を低減させる。
【0006】
但し、同図に示すように、3本のスキャンライン121、122、123間が接続され、グループAの回路とグループBの回路が相互に関連を持っている場合、キャプチャを同時に入力しないと正しい結果が得られなくなる。そのため、同時にクロックが供給されることになり、結局、消費電力が抑制されないという問題は残る。
【0007】
このような問題を解決するために、本出願人の先願である特願平11−347062号には、図28に示すように、スキャンライン122とスキャンライン123間が接続されず、グループAとグループBの回路が相互に影響しない回路設計を行うことにより、キャプチャ動作が同時に行われることを回避して、消費電力を抑える方法が記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術は、いずれも回路制約が必要であり、また、クロック制御が困難であり、現実的に導入するには解決すべき問題があった。
【0009】
本発明は、回路制約を必要とせずに、クロック動作時の消費電力を抑えて、高精度でテストすることが可能な、半導体集積回路の設計方法、及びテスト方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体集積回路の設計方法は、複数のクロック系統を備えた半導体集積回路の設計方法において、少なくとも一部の前記クロック系統に対して、デュティーを変えたクロックを入力してシフト動作を行い、かつ、デューティーをそろえたクロックを入力してキャプチャ動作を行うことによりスキャンテストを行うことを特徴とする。
【0011】
好ましくは、スキャンテストに際して供給されるスキャンクロックのデューティーを変更したテストパターンを生成するデューティー変更手段を用いて、スキャンテストのシフト動作時にはデューティーを変更したクロックを前記各クロック系統に供給し、スキャンテストのキャプチャ動作時にはデューティーを揃えたクロック信号を前記各クロック系統に供給する。また好ましくは、前記クロック系統に関する情報に基づいてクロックデューティーを変更する。あるいは、前記半導体集積回路のレイアウト情報に基づいてクロックデューティーを変更してもよい。
【0012】
あるいは、前記各クロック系統に入力するクロックのデューティーを変更する機能を前記半導体集積回路に付与することにより、クロックデューティーを変更する構成としてもよい。
【0013】
好ましくは、スキャンテストにおいて、スキャンラインの情報に基づいてキャプチャ動作の同期を取る構成とする。
【0014】
本発明の半導体集積回路のテスト方法は、半導体集積回路に含まれる複数のスキャンラインに対して、各々クロックを入力してスキャンテストを行う半導体集積回路のテスト方法において、少なくとも一部の前記スキャンラインに対して、スキャンテストのシフト動作時にはデュティーを変更したクロックを入力し、スキャンテストのキャプチャ動作時にはデューティーを揃えたクロックを入力して前記スキャンテストを行うことを特徴とする。
【0015】
好ましくは、スキャンテストに際して供給されるスキャンクロックのデューティーを変更したテストパターンを生成するデューティー変更手段により、デューティーを変更したクロックを前記スキャンラインに供給する。また好ましくは、前記スキャンラインに関する情報に基づいてクロックデューティーを変更する。あるいは、半導体集積回路のレイアウト情報に基づいてクロックデューティーを変更してもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体集積回路の設計及びテスト方法は、スキャン回路に供給するテストパターンに加工を加えることにより、従来技術のような回路対策を行うこと無く、スキャン動作中の消費電力を抑えることを可能とする。具体的にはクロックのデューティーを変更することにより、複数のスキャンライン上の回路が一度に同時に動作することを避ける方法である。この方法は、スキャン回路だけでなく、同様のクロック同期の回路にも適用可能である。
【0017】
クロックデューティーの設定に関して、図1を参照して概要を説明する。図1の波形(a)と波形(b)は、従来例において異なるスキャンラインに用いられるクロック波形を示す。図1の波形(c)、波形(d)、波形(e)は、本発明において異なるスキャンラインに用いられるクロック波形を示す。波形(a)と波形(b)は、互いに同一のクロックであり、同一サイクルで変化し、且つクロックデューティーが同じである。仮にクロックの立ち上がりで動作する場合は、回路は同時に動作することになる。従って、複数のスキャンラインにそれぞれ波形(a)と波形(b)を入力する場合は、スキャンライン上の回路は同時に動作する。
【0018】
一方本発明の波形(c)、波形(d)、波形(e)は、サイクルは同一(クロックの立ち下がるサイクルは同一)であるが、各々立ち上がる位置が異なっている。波形(c)、波形(d)は、立ち上がり位置がサイクルごとに同じであるが、波形(e)は、サイクルによってクロックの立ち上がる位置が異なる例である。波形(c)と波形(d)とは、クロックデュティが異なる。仮に回路がクロックの立ち上がりで動作する場合、複数のスキャンラインに各々波形(c)と波形(d)を入力すれば、スキャンライン上の回路は、同時に動作しないことになる。本発明は、この考え方を導入して構成される。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0019】
(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1におけるスキャンテスト方法を示す。この方法においては、回路中に存在する複数のスキャンラインに対して、各々デュティの異なるクロックを入力する。スキャンフリップフロップ1a〜1cにより構成されるスキャンラインA2にはクロックCLK1が、スキャンフリップフロップ1d〜1fにより構成されるスキャンラインB3にはクロックCLK2が供給される。
【0020】
この例では、シフトインとシフトアウトにおいて、クロックCLK1とクロックCLK2ではデュティーが異なっている。つまり、シフト時にはスキャンラインA2とスキャンラインB3は同時には動作せず、時間がずれて動作するため,消費電力が抑えられる。これによりスキャン動作時に消費電力によるスキャン動作の不具合を抑えることができ、スキャンテストの精度が向上する。
【0021】
本実施の形態では、キャプチャ時のクロックのパターンは、同一デュティーとなっている。スキャンラインA2、スキャンラインB3にそれぞれ関連する回路が相互に接続関係を有さない場合は、キャプチャ時のクロックのパターンが同一デュティーではなくてもよい。
【0022】
本実施の形態の方法は,スキャンテストに限らず、通常の同期設計回路に対しても適用出来る。例えば図3に示すように、フリップフロップ4を含む複数のクロック系統A5、およびクロック系統B6に各々入力されるクロックのデュティーを変更して、クロックCLK1とクロックCLK2を用いることにより、スキャンテストの場合と同様に、消費電力を抑える効果を得ることができる。
【0023】
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2におけるテストパターンを自動生成するフローを示す。スキャンラインに入力するテストパターンは、図26に示したように、ATPGと呼ばれるツールにより自動生成する。本実施の形態においては、図4に示すように、回路情報7に基づき、クロックデュティー加工し、ATPG8を行い、クロックデュティー加工されたテストパターン9を自動生成する。
【0024】
図4のフローにより、例えば図2に示したクロックCLK1、CLK2を自動生成することができる。このようにすれば、回路情報に応じてクロックのデュティーを自動的に変更することが可能になり、消費電力を抑え、効率的且つ高精度なテストが容易になる。
【0025】
回路情報により、テストパターンが入力されるそれぞれのスキャンラインに関連する回路がお互いに接続関係を有さないことが示されている場合は、キャプチャ時のクロックが同一デュティーではなくてもよい。
【0026】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3におけるテスト方法は、回路中のスキャンラインの情報に基づいてスキャンクロックのデュティーを変更する方法を含む。例えば図5に示すように、LSI10の回路中に、n本の第1〜第nスキャンラインSL1〜SLnがある場合を想定する。図6は、図5の各スキャンラインに供給されるクロックを示す。図6の各クロックは、1サイクルを(n+1)等分して、スキャンラインごとに、1/(n+1)サイクルずつ立上がりをずらして構成されている。但し、クロックとしては最小の信号幅以上でないと、クロックが正しく入力されない場合もあるので、図7に示すように、サイクル内の信号幅制限にかからない部分を(n+1)等分してもよい。
【0027】
また、敢えてスキャンラインごとに(n+1)等分して、細かくデュティーを変えてクロックをずらさなくても、スキャンラインをグループ分けして,そのグループ毎に1サイクルを分割しても、消費電力削減の効果は、クロックデュティーを変えない場合に比べて高い。図8は、回路全体を3つのブロックに分けた例を示す。第1、第2スキャンラインSL1、SL2はブロックA11に、第3、第4スキャンラインSL3、SL4はブロックB12に、第5、第6スキャンラインSL5、SL6はブロックC13にそれぞれ含まれている。この場合、お互いに影響しやすいブロック内のスキャンラインに対してのみクロックデュティーを変更してもよい。例えば、ブロックA11内の第1、第2スキャンラインSL1、SL2に入力するスキャンクロック間でデュティーをずらし、第3〜第6スキャンラインSL5、SL6との関係は調整しない。
【0028】
本実施の形態によれば、消費電力を下げるデュティの変え方を精度よく、且つ効率的に行うことが可能になる。
【0029】
図9には、スキャンクロックのデュティーのずらし方について示す。以上に述べた実施の形態では、スキャンクロックCLK1、CLK2のように、それぞれのクロックにおいて一律にずらす場合を示したが、スキャンクロックCLK3のように同一スキャンクロック内のサイクルによってずらす場合もある。また、スキャンクロックCLK4のように、シフト(1)と次のシフト(2)でクロックデュティーを変える場合もある。
【0030】
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4におけるテストパターンを生成する方法を示す。本実施の形態においては、回路情報14の他に、スキャンラインの物理的な位置関係及び消費電力に影響を及ぼす電源配線等のマスク情報を含めたレイアウト情報15を参照してATPG16によりスキャンクロックのデュティーを変更し、テストパターン17を生成する。
【0031】
消費電力と言う観点からは,電力を供給する電源配線との関連が考えられるが、スキャンラインが相互に近接していたり、スキャンラインを含むレイアウトブロックが相互に近接していると、同一の電源配線から電源を供給することになり、消費電力への影響も大きい。スキャンラインが相互に、レイアウト的、また、物理的に近接している場合は、スキャンラインに入力するスキャンクロックのデュティーを変更すれば、影響が少なくなる。逆にスキャンラインが相互に離れていれば、デュティーを変更する必要性が少なくなる。この方法を用いることにより、消費電力を下げるデュティの変え方をさらに精度よく、且つ効率的に行うことが可能になる。
【0032】
さらに最近の大規模LSIでは、IR−DROPやクロストークと言った物理現象がLSIの動作不具合を発生される原因となってきているが、スキャンテストにおいても同様の不具合が発生する可能性がある。スキャンラインが相互に近接していると、このような物理現象を発生する可能性が高い。スキャンラインが相互に物理的に近接していたり、同一電源配線に関連する場合には、クロックデュティーを変更する等の対策を講じることにより、消費電力以外の物理現象を低減する効果を期待できる。レイアウト情報としては、具体的なIR−DROP値やクロストーク現象判定後のそれぞれの起こり易さの情報を用いる場合もあり得る。
【0033】
本実施形態の方法は,スキャンテストに限らず、通常の同期設計回路に対しても適用出来る。図3において示したように、複数のクロック系統A、B間で、レイアウト情報を考慮して、入力するクロックデュティーを変更することにより、スキャンテストの場合と同様に、消費電力を抑える効果を得ることができる。
【0034】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5におけるテスト方法は、スキャンクロックのデュティーを変えたスキャンパターンを生成するために、上記の実施の形態とは異なる方法用いる例である。以上に述べた実施の形態では、例えば図2に示した構成のように、スキャンラインに供給するスキャンクロックのデュティーを変えたテストパターンをLSIの外部で生成して、LSIに対して供給する方法が示された。つまり、図11に示すように、LSI18の外部で、デュティー加工手段19によりスキャンクロックのデュティーを変更する例である。これらの例では、LSI18に、それぞれデュティーの異なる複数種類のスキャンクロック20が供給された。
【0035】
一方本実施の形態においては、図12に示すように、LSI21の内部に、テストされるべき回路を含むブロック22に加えて、クロックデュティーを変更する回路であるデュティー加工部23を内蔵している。デュティー加工部23で複数のスキャンラインに供給するスキャンクロックのデュティーを加工し、生成したデュティーの異なる複数種類のスキャンクロック20を複数のスキャンラインにそれぞれ供給する。LSIの内部にクロックデュティーを変更する回路を内蔵することにより、スキャン動作においてLSIに供給するテストパターンを加工すること無しに、デュティーを自動的に変更することが可能となる。
【0036】
例えば、スキャンベースのロジックBISTのように、自己診断回路を生成する場合、クロックデュティを変更する回路を合わせて生成することにより、スキャン動作時に同様の消費電力を削減することが可能になり、テスト精度が向上する。ロジックBISTでは、内部動作が外部から見えないため、このような処置ケアは必要不可欠である。
【0037】
図13に、具体的な回路の概要を示す。LSI21の内部に内蔵したデュティー加工部23を介して、スキャンラインSL1、SL2…SLnに対して、各々クロックCLK1、CLK2、…CLKnを供給する。デュティー加工部23は、LSI外部から与えられた、クロックデュティーに関係の無い単一クロックCLKbを加工して、クロックデュティーを変更し、クロックCLK1、CLK2、…CLKnを発生する。
【0038】
一方、LSI外部から複数クロックを供給する場合は、前述の図11のように、LSIの外部でデュティーを加工することが可能であるが、図14に示すように、LSI21の外部から複数クロックCLKb1、CLKb2を与え、且つLSI内部にデュティー加工部24を含む構成とすることもできる。
【0039】
図15には、図13の構成におけるデュティー加工部23の回路の例を示す。単一の基本クロックCLKbを入力とし、第1〜第3スキャンラインに対して供給される、デュティーを変更したスキャンクロッククロックCLK1、CLK2、CLK3を生成する。第1スキャンライン用のスキャンクロックCLK1は、基本クロックCLKbのみが入力されるANDゲート25の出力で構成される。スキャンクロックCLK2は、基本クロックCLKbおよび遅延回路26の出力が入力されるANDゲート27の出力で構成される。スキャンクロックCLK3は、基本クロックCLKbおよび遅延回路28の出力が入力されるANDゲート29の出力で構成される。このようにして、スキャンクロックCLK2、CLK3は、遅延回路26、28により基本クロックCLKbのデュティーが加工された、異なるデュティを持つ。なおこの例は、それぞれの信号が同一サイクルで動作する場合の回路例である。
【0040】
図16は、図15の構成に更に、スキャンキャプチャを同一にするための切替回路30、31、32を追加した例を示す。NT信号によりキャプチャとシフトの切り替えを行い、キャプチャ時は、全てのスキャンラインに対して基本クロックCLKbが供給され、同一クロックとなる。
【0041】
図17に、図15、あるいは図16の構成におけるスキャン動作波形を示す。外部から単一の基本クロックCLKbが与えられ、デュティー加工部により、シフト時には、同一周期でデュティーの異なるスキャンクロックCLK1、CLK2、CLK3が、第1〜第3スキャンラインにそれぞれに供給される。26aは遅延回路26による遅延時間を、28aは遅延回路28aによる遅延時間を示す。キャプチャ時には、NT信号によって切り替えられて、全てのスキャンラインに、基本スキャンクロックCLKbと同一のクロックが供給される。
【0042】
図18は、図11、図14に示したように、LSI外部から複数クロックを供給する場合における対策を施した回路の例を示す。LSI33の内部には、第1〜第nスキャンラインに対して、ANDゲート34を介してスキャンクロックが供給される。各ANDゲート34には、LSI33外部から、クロックCLK01、CLK02,CLK0nが供給される。全てのANDゲート34の一方の入力には、同期基準クロックとしてクロックCLK01が供給される。
【0043】
LSI33への入力信号はLSIテスターから供給されるが、テスターのスキューに起因して、意図した通りの入力信号が供給されず、複数のそれぞれの信号の同期が取れない場合もあり得る。この場合、スキャンクロックのサイクルがずれて、スキャンテストが正しく出来ないという弊害も発生し得る。図18の構成は、各スキャンラインに対して供給される信号のサイクルが一致するように、信号の同期をとるための回路としてANDゲート34が追加された例である。この回路により、LSI外部でデュティーを加工したスキャンクロックを、確実に同一サイクルでスキャンラインに供給することが可能になる。
【0044】
以上の本実施の形態に示した方法は、スキャンテストに限らず、通常の同期設計回路に対しても適用出来る。LSI内部のクロックデュティーを変更する回路を備え、複数のクロック系統間で、入力されるクロックのデュティーを変更することにより、スキャンテストと同様に消費電力を抑える効果を得ることができる。
【0045】
(実施の形態6)
図19、図20は、本発明の実施の形態6における、キャプチャ時に同期を取るための回路をLSI回路中に内蔵した例を示す。すなわちスキャン設計において、シフト動作時は、デュティーが変わっていたり、遅延していたりしていても、キャプチャ時には同期が取られるように構成した例である。
【0046】
図19の構成では、LSI35内に、デュティーを加工するとともに、キャプチャ時に同期を取るためのデュティー加工部36を有する。デュティー加工部36では、LSI35の外部から供給されるクロックCLKbを加工して、デュティーの異なるクロックCLK1、CLK2、…CLKnを作成し、各スキャンラインSL1、SL2、…SLnに供給する。それとともに、シフト動作時にはスキャンラインの段数分だけカウントし、キャプチャ時に同期を取り、カウントリセットし、再びシフト時にスキャンラインの段数をカウントする。
【0047】
図20は、スキャンキャプチャに際して、NT信号により切替回路37を動作させて、基本クロックと同一のクロックCLK1が全てのスキャンラインに供給される回路例を示す。すなわち、スキャンキャプチャ時には、基本クロックの信号が全てのスキャンラインに与えられることにより、キャプチャ時の同期が取られる構成である。
【0048】
スキャンラインがお互いに関係し合わない場合は、キャプチャ時もクロックのデュティ−を変えたままでよい。
【0049】
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7におけるテスト方法について、図21、図22を参照して説明する。LSIのテストは、テスターからLSIに対して信号を与え、LSIから出力される信号を確認することにより行われる。
【0050】
図21は、テスター39からデュティーの異なる複数のクロック信号40をLSI38のスキャンラインに与え、LSI38をテストする例を示している。テスター39にデュティを変える機能をもたせることにより、LSI38に供給するクロックデュティーを変更したパターンを自動生成する。テスター39にデュティーを変える機能を追加することにより、設計段階のケアを削減しつつ、LSI38のスキャン時における消費電流を低減させ、テスト精度を高めることができる。
【0051】
図22は、スキャンライン等の回路情報を、デュティー変更の情報41としてテスター39に供給する例を示す。デュティー変更の情報に基づき、それに応じてデュティを変えたスキャンクロックを自動生成し、テスター39からデュティーの異なるクロック信号をLSI38のスキャンラインに供給し、LSI38をテストする。テスター39に供給するデュティー変更の情報41として、レイアウト情報からのスキャンラインのデュティの変え方の情報を含ませたり、レイアウト情報そのものを含ませることにより、消費電力を下げるデュティの変え方をさらに精度よく、且つ効率的に行うことが可能になる。
【0052】
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8におけるテスト方法について、図23、図24を参照して説明する。
【0053】
図23は、テスターではなく、評価ボード42上でデュティーの異なる複数のクロック信号40を作成してLSI38のスキャンラインに供給し、LSI38をテストする例を示す。評価ボード42にデュティを変える機能をもたせることにより、LSI38に供給するクロックデュティーを変更したパターンを自動生成する。この場合、テスターから評価ボード42に供給する信号については、デュティーを加工する必要は無い。評価ボード42にデュティーを変える機能を追加することにより、設計段階のケアを削減しつつ、LSI38でのスキャン時の消費電流を低減させ、テスト精度を高めることができる。
【0054】
図24は、スキャンライン等の回路情報を、デュティー変更の情報41として評価ボード42に供給する例を示す。デュティー変更の情報41に基づき、それに応じてデュティを変えたスキャンクロックを自動生成し、評価ボード42からデュティーの異なる複数のクロック信号40をLSI38のスキャンラインに供給し、LSI38をテストする。評価ボード42に供給するデュティー変更の情報41として、レイアウト情報からのスキャンラインのデュティの変え方の情報を含ませたり、レイアウト情報そのものを含ませることにより、消費電力を下げるデュティの変え方をさらに精度よく、且つ効率的に行うことが可能になる。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、デュティーを変えたクロックを入力してスキャンテストを行うことにより、クロック動作時の電力消費に伴い発生する電圧降下、信号線間の影響による誤動作等の物理的な影響を抑え、集積回路を効率的かつ高精度でテストすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基本的な概念を説明するためのクロック波形を示す図
【図2】 本発明の実施の形態1におけるスキャンテストに用いられるクロックの一例を示す図
【図3】 本発明の実施の形態1におけるクロックを、通常の同期回路に適用する場合を示す図
【図4】 本発明の実施の形態2におけるテストパターンを自動生成するフローを示す図
【図5】 本発明の実施の形態3における、スキャンラインの情報に基づいてクロックデューティーを変更する方法を説明するための図
【図6】 本発明の実施の形態3における、スキャンラインの情報により変更されたクロックデュティーを示す図
【図7】 本発明の実施の形態3における、スキャンラインの情報によりクロックデュティーを変更する方法に関して説明するための図
【図8】 本発明の実施の形態3における、スキャンラインの情報によりクロックデュティーを変更する他の方法について示す図
【図9】 本発明の実施の形態3におけるクロックデュティーのずらし方を示す図
【図10】 本発明の実施の形態4における、レイアウト情報に基づき、クロックのデューティーを変更してスキャンパターンを自動生成するフローを示すフローチャート
【図11】 本発明の実施の形態1〜4における、LSIの外部でスキャンクロックのデュティーを変更する方法を説明する図
【図12】 本発明の実施の形態5における、LSIの内部にクロックデュティーを変更する回路を内蔵させる方法を説明する図
【図13】 図12の構成を実現するための具体的な回路の概要を示す図
【図14】 本発明の実施の形態5における、LSIの内部にクロックデュティーを変更する回路を内蔵し、LSI外部からは複数クロックを入力する方法を説明する図
【図15】 本発明の実施の形態5におけるクロックデュティーを加工する回路例を示す図
【図16】 本発明の実施の形態5における、クロックデュティーを加工し、かつスキャンキャプチャを同一クロックにするための回路例を示す図
【図17】 本発明の実施の形態5におけるスキャン動作波形を示す図
【図18】 本発明の実施の形態5における回路例に対して、信号の同期をとる回路を追加した例を示す図
【図19】 本発明の実施の形態6におけるスキャンテストにおいて、スキャンラインの情報に基づいてキャプチャ動作の同期を取る機能を有する回路例を示す図
【図20】 本発明の実施の形態6における、NT信号によりスキャンキャプチャの動作を制御する回路例を示す図
【図21】 本発明の実施の形態7における、テスターからデュティーの異なるクロック信号をLSIに与えてテストする例を示す図
【図22】 図21の方法においてテスターにデュティー変更の情報を与える例を示す図
【図23】 本発明の実施の形態8における、評価ボードからデュティーの異なるクロック信号をLSIに与えてテストする例を示す図
【図24】 図23の方法においてテスターにデュティー変更の情報を与える例を示す図
【図25】 従来例のスキャンテストの方法を示す図
【図26】 従来例のATPGによりスキャンパターンを自動生成するフローを示す図
【図27】 従来例のスキャンテストにおける消費電力を抑制する回路対策例を示す図
【図28】 従来例のスキャンテストにおける消費電力を抑制する他の回路対策例を示す図
【符号の説明】
1a〜1f スキャンフリップフロップ
2、3 スキャンラインA、B
4 フリップフロップ
5、6 クロック系統A、B
7、14 回路情報
8、16 ATPG
9、17 テストパターン
10、18、21、33、35、38 LSI
SL1〜SLn 第1〜第nスキャンライン
11〜13 ブロックA〜C
15 レイアウト情報
19 デュティー加工手段
20 スキャンクロック
22 ブロック
23、24、36 デュティー加工部
25、27、29、34 ANDゲート
26、28 遅延回路
30、31、32、37 切替回路
26a、28a 遅延時間
39 テスター
40 クロック信号
41 デュティー変更の情報
42 評価ボード
101〜106 スキャンフリップフロップ
107 第1スキャンライン
108 第2スキャンライン
109 クロック
113 テストパターン
112 ATPG
111 回路情報
121、122、123 スキャンライン
124、125 クロック
126 クロック制御回路
CLKb、CLKb1、CLKb2 クロック
CLK1、CLK2、CLK3、CLK4、CLKn クロック

Claims (10)

  1. 複数のクロック系統を備えた半導体集積回路の設計方法において、
    少なくとも一部の前記クロック系統に対して、デュティーを変えたクロックを入力してシフト動作を行い、かつ、デューティーをそろえたクロックを入力してキャプチャ動作を行うことによりスキャンテストを行うことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。
  2. スキャンテストに際して供給されるスキャンクロックのデューティーを変更したテストパターンを生成するデューティー変更手段を用いて、
    スキャンテストのシフト動作時にはデューティーを変更したクロックを前記各クロック系統に供給し、スキャンテストのキャプチャ動作時にはデューティーを揃えたクロック信号を前記各クロック系統に供給することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路の設計方法。
  3. 前記クロック系統に関する情報に基づいてクロックデューティーを変更することを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路の設計方法。
  4. 前記半導体集積回路のレイアウト情報に基づいてクロックデューティーを変更することを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路の設計方法。
  5. 前記各クロック系統に入力するクロックのデューティーを変更する機能を前記半導体集積回路に付与することにより、クロックデューティーを変更することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路の設計方法。
  6. スキャンテストにおいて、スキャンラインの情報に基づいてキャプチャ動作の同期を取ることを特徴とする請求項1または5に記載の半導体集積回路の設計方法。
  7. 半導体集積回路に含まれる複数のスキャンラインに対して、各々クロックを入力してスキャンテストを行う半導体集積回路のテスト方法において、
    少なくとも一部の前記スキャンラインに対して、スキャンテストのシフト動作時にはデュティーを変更したクロックを入力し、スキャンテストのキャプチャ動作時にはデューティーを揃えたクロックを入力して前記スキャンテストを行うことを特徴とする半導体集積回路のテスト方法。
  8. スキャンテストに際して供給されるスキャンクロックのデューティーを変更したテストパターンを生成するデューティー変更手段により、デューティーを変更したクロックを前記スキャンラインに供給することを特徴とする請求項7に記載の半導体集積回路のテスト方法。
  9. 前記スキャンラインに関する情報に基づいてクロックデューティーを変更することを特徴とする請求項7または8に記載の半導体集積回路のテスト方法。
  10. 半導体集積回路のレイアウト情報に基づいてクロックデューティーを変更することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の半導体集積回路のテスト方法。
JP2002037202A 2002-02-14 2002-02-14 半導体集積回路の設計方法及びテスト方法 Expired - Fee Related JP3981281B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002037202A JP3981281B2 (ja) 2002-02-14 2002-02-14 半導体集積回路の設計方法及びテスト方法
US10/365,999 US7188326B2 (en) 2002-02-14 2003-02-12 Methods for designing and testing semiconductor integrated circuits with plural clock groups
CN03121783.4A CN1441481A (zh) 2002-02-14 2003-02-14 半导体集成电路的设计方法和测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002037202A JP3981281B2 (ja) 2002-02-14 2002-02-14 半導体集積回路の設計方法及びテスト方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003240822A JP2003240822A (ja) 2003-08-27
JP3981281B2 true JP3981281B2 (ja) 2007-09-26

Family

ID=27655077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002037202A Expired - Fee Related JP3981281B2 (ja) 2002-02-14 2002-02-14 半導体集積回路の設計方法及びテスト方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7188326B2 (ja)
JP (1) JP3981281B2 (ja)
CN (1) CN1441481A (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100430947C (zh) * 2003-09-29 2008-11-05 北京中电华大电子设计有限责任公司 基于边的倒序树扫描线算法优化层次版图验证方法
US7151367B2 (en) * 2004-03-31 2006-12-19 Teradyne, Inc. Method of measuring duty cycle
CN100417950C (zh) * 2004-11-08 2008-09-10 清华大学 构造具有低测试功耗的两级扫描测试结构的方法
JP4560819B2 (ja) * 2005-09-21 2010-10-13 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置
JP4946249B2 (ja) 2006-08-07 2012-06-06 富士通セミコンダクター株式会社 Eccのコード長が変更可能な半導体メモリ装置
KR101047533B1 (ko) * 2007-02-23 2011-07-08 삼성전자주식회사 멀티 페이즈 스캔체인을 구동하는 시스템온칩과 그 방법
US7831877B2 (en) * 2007-03-08 2010-11-09 Silicon Image, Inc. Circuitry to prevent peak power problems during scan shift
JP2008224315A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Nec Electronics Corp テストパターン生成装置およびテストパターン生成方法
US7611540B2 (en) * 2007-05-01 2009-11-03 Moximed, Inc. Extra-articular implantable mechanical energy absorbing systems and implantation method
JP5017058B2 (ja) 2007-10-26 2012-09-05 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置
US8225262B1 (en) * 2009-03-18 2012-07-17 Xilinx, Inc. Method of and system for placing clock circuits in an integrated circuit
US8627160B2 (en) * 2010-04-21 2014-01-07 Lsi Corporation System and device for reducing instantaneous voltage droop during a scan shift operation
US8918689B2 (en) 2010-07-19 2014-12-23 Stmicroelectronics International N.V. Circuit for testing integrated circuits
US8538718B2 (en) 2010-12-14 2013-09-17 International Business Machines Corporation Clock edge grouping for at-speed test
CN103809104B (zh) * 2012-11-09 2017-03-01 瑞昱半导体股份有限公司 扫描时脉产生器以及扫描时脉产生方法
JP2014131168A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Fujitsu Semiconductor Ltd 電気回路および半導体装置
US9032356B2 (en) 2013-03-06 2015-05-12 Lsi Corporation Programmable clock spreading
FR3023620B1 (fr) * 2014-07-09 2016-07-29 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Procede de gestion du fonctionnement d'un mode test d'un composant logique avec restauration de l'etat precedant le test
US9438217B2 (en) 2014-07-22 2016-09-06 Freescale Semiconductor, Inc. System and method for clocking integrated circuit
KR101679375B1 (ko) * 2014-10-22 2016-11-25 한밭대학교 산학협력단 에이징을 감시하는 반도체 집적회로 및 그 방법
KR102453710B1 (ko) 2018-02-12 2022-10-11 삼성전자주식회사 반도체 장치
JP2021038982A (ja) * 2019-09-02 2021-03-11 株式会社東芝 半導体装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3919145A1 (de) * 1989-06-12 1990-12-13 Leybold Ag Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines substrats mit elektrisch leitenden werkstoffen
US5656091A (en) * 1995-11-02 1997-08-12 Vacuum Plating Technology Corporation Electric arc vapor deposition apparatus and method
CA2219847C (en) * 1996-11-20 2000-10-03 Logicvision, Inc. Method and apparatus for scan testing digital circuits
JP3257425B2 (ja) 1996-12-25 2002-02-18 日本電気株式会社 テスト回路及びテスト方法
JPH10197603A (ja) 1997-01-09 1998-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路および半導体集積回路の検査方法
JP3198999B2 (ja) 1997-10-03 2001-08-13 日本電気株式会社 スキャンパス回路のクロックツリー形成方法
JPH11110067A (ja) 1997-10-07 1999-04-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路
CA2225879C (en) * 1997-12-29 2001-05-01 Jean-Francois Cote Clock skew management method and apparatus
US6555182B1 (en) * 1998-07-03 2003-04-29 Sony Corporation Surface hardened resins for disk substrates, methods of manufacture thereof and production devices for the manufacture thereof
JP2000081862A (ja) 1998-07-10 2000-03-21 Toshiba Corp 液晶表示装置駆動回路
US6070260A (en) 1998-09-17 2000-05-30 Xilinx, Inc. Test methodology based on multiple skewed scan clocks
US6338777B1 (en) * 1998-10-23 2002-01-15 International Business Machines Corporation Method and apparatus for sputtering thin films
JP4428489B2 (ja) * 1999-08-23 2010-03-10 パナソニック株式会社 集積回路装置及びそのテスト方法
JP2001165996A (ja) 1999-12-07 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路並びにその設計方法及び検査方法
US6618826B1 (en) * 2000-10-26 2003-09-09 Cadence Design Systems, Inc. Test sequences generated by automatic test pattern generation and applicable to circuits with embedded multi-port RAMs
US20020170010A1 (en) * 2001-04-26 2002-11-14 Jayashree Saxena Power reduction in module-based scan testing
JP2003166047A (ja) * 2001-09-20 2003-06-13 Shin Meiwa Ind Co Ltd ハロゲン化合物の成膜方法及び成膜装置、並びにフッ化マグネシウム膜
US20030084390A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Mentor Graphics Corporation At-speed test using on-chip controller
US6877123B2 (en) * 2001-12-19 2005-04-05 Freescale Semiconductors, Inc. Scan clock circuit and method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003240822A (ja) 2003-08-27
US7188326B2 (en) 2007-03-06
US20030154455A1 (en) 2003-08-14
CN1441481A (zh) 2003-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3981281B2 (ja) 半導体集積回路の設計方法及びテスト方法
US6966021B2 (en) Method and apparatus for at-speed testing of digital circuits
US7698613B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of testing same
US6861866B2 (en) System on chip (SOC) and method of testing and/or debugging the system on chip
JPH03248067A (ja) 半導体集積回路
US7882410B2 (en) Launch-on-shift support for on-chip-clocking
US11500018B2 (en) Asynchronous circuits and test methods
US7299392B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of design of semiconductor integrated circuit device
JP2006329737A (ja) 半導体集積回路装置とそのテスト方法
JP2007263790A (ja) 半導体集積回路装置、及び、遅延故障試験方法
US20100146349A1 (en) Semiconductor integrated circuit including logic circuit having scan path and test circuit for conducting scan path test
US7216315B2 (en) Error portion detecting method and layout method for semiconductor integrated circuit
US20050015689A1 (en) Electronic component and method for measuring its qualification
JPH11142477A (ja) 半導体集積回路
Ohtake et al. A non-scan DFT method for controllers to achieve complete fault efficiency
JP2006038831A (ja) スキャン試験回路を備えた半導体集積回路
JP2000258506A (ja) 半導体集積回路およびそのテストパターン生成方法
Takeuchi et al. A Controller Augmentation Method to Improve Transition Fault Coverage for RTL Data-Paths
EP1508812B1 (en) Scan-test method and circuit using a substitute enable signal
JP4703398B2 (ja) 半導体集積回路およびその試験方法
JP3998607B2 (ja) 半導体集積回路装置の試験装置及び試験方法
US6973606B2 (en) Partially distributed control mechanism for scanout incorporating flexible debug triggering
JP3570944B2 (ja) 半導体集積回路
JP2000266818A (ja) スキャン・テスト回路
JP2009253023A (ja) 半導体集積回路の設計方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060817

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees