JP4504489B2 - Method for correcting semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタンダードセル方式等のように、下地トランジスタから製造される半導体集積回路において、製造時にあらかじめ作り込まれ、製造後の半導体集積回路を変更する際にのみ使用される回路修正用セルを有効活用するための技術分野に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スタンダードセル方式を採用するASIC(Application Specific IC:用途限定IC)の実現方法では、標準セルを用いて、下地トランジスタやメタル配線等を含む全ての製造工程を経て製造される。このように、下地トランジスタから製造される半導体集積回路では、マスクパターンの作成後や装置の製造後に回路変更が必要となる場合、下地トランジスタやメタル配線等を含む全層のマスクパターンを作り直す必要がある。
【0003】
このため、スタンダードセル方式を採用する半導体集積回路では、回路修正に伴う製造コストの増加や製造期間の延長を抑えるために、一般的にスペアセルと呼ばれ、回路変更時にのみ使用される専用の回路修正用セルをあらかじめレイアウト中に配置しておき、マスクパターンの作成後や装置の製造後に回路変更が必要な際にこれらの回路修正用セルを使用して、メタル配線のやり直しのみで対応可能とする手法が用いられている。
【0004】
ここで、図2に、従来の半導体集積回路の一例の構成概念図を示す。
図示例の半導体集積回路32は2つの順序回路14,16と、回路修正用セル26とを備えている。各々の順序回路14,16は、2つのフリップフロップ18,20と、これら2つのフリップフロップ18,20の間に配置され、2つのフリップフロップ18,20の間に直列に接続されている2つの組合せ回路22,24とを備えている。
【0005】
また、回路修正用セル26は、ANDゲート28と、ORゲート30とを備えている。これらの回路修正用セル26は、製造後の半導体集積回路32の論理変更時にのみ使用されるスペアセルであるため、ユーザ論理とは独立した箇所に配置され、その入力端子は全て電源電位に接続され、その出力端子は開放状態とされている。そして、回路修正が必要な際には、回路修正用セル26の入力端子および出力端子が回路修正に応じて接続し直される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
既に述べたように、スタンダードセル方式等のように、下地トランジスタから製造される半導体集積回路32においては、回路修正用セル26を設けていないと、製造後の回路修正に伴って下地トランジスタから作り直さなければならなくなり、製造コストの増加や製造期間の延長という問題が発生する。しかし、回路修正が行われない場合、回路修正用セル26は、半導体チップ上に全く無駄なセルとして存在することになる。
【0007】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、本来回路修正のためだけに使用されるスペアセルを有効利用して、テストパターンを短縮し、テストのためのコストと時間を削減することができる半導体集積回路の修正方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、それぞれが、前段のフリップフロップと後段のフリップフロップとの間に、第1の組合せ回路と第2の組合せ回路とがこの順番に直列に接続された第1および第2の順序回路と、回路修正用セルとを備える半導体集積回路の修正方法であって、
前記回路修正用セルを、スキャンモード信号に応じて、前記第2の順序回路の第1の組合せ回路からの出力信号と前記第1の順序回路の前段のフリップフロップの出力信号との一方を、前記第2の順序回路の第2の組合せ回路に入力することができるように、もしくは、前記第2の順序回路の第2の組合せ回路の出力信号と前記第1の順序回路の第1の組合せ回路の出力信号との一方を、前記第2の順序回路の後段のフリップフロップに入力することができるように配線して、前記半導体集積回路を製造するための全層のマスクパターンを作成し、
その後の回路修正に応じて、前記回路修正用セルを、前記回路修正により新たに当該回路修正用セルが必要とされる所に接続し直し、配線層のみのマスクパターンを作成し直すことを特徴とする半導体集積回路の修正方法を提供するものである。
ここで、前記回路修正用セルは、論理ゲートであるのが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の半導体集積回路の修正方法を詳細に説明する。
【0010】
本発明の半導体集積回路の修正方法は、本来、回路修正の目的のためだけに使用される回路修正用セル(スペアセル)を、回路修正のために使用しない間は、ユーザ論理の組合せ回路の可制御性および可観測性を向上させるために使用するように配線接続して、その後の回路修正の際に、回路修正に応じてスペアセルの配線を接続し直すものである。以下、図2に示す従来の半導体集積回路に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【0011】
図1は、本発明を適用する半導体集積回路の一実施例の構成回路図である。
図示例の半導体集積回路10,12は、前述の通り、図2に示す従来の半導体集積回路32に対して本発明を適用したものである。なお、図1に示す本発明を適用する半導体集積回路10,12と図2に示す従来の半導体集積回路32とは配線の接続状態が違う点を除いて、その構成要素は全く同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【0012】
なお、本発明は、組合せ回路の可制御性および可観測性を向上させるためにスキャンパス方式のテストを採用し、かつ、例えばスタンダードセル方式やフルカスタム方式等を採用する半導体集積回路のように下地トランジスタから製造され、しかも、ANDゲート、ORゲート等の論理ゲートや、フリップフロップ、ラッチ等の記憶素子やその他の各種の標準セルを回路修正用セルとして備える半導体集積回路に対して適用されるものである。
【0013】
まず、図1(a)に示す半導体集積回路10において、回路修正用セル26のORゲート30は、その一方の入力端子および出力端子が順列回路16の組合せ回路22,24の間に接続されている。また、ANDゲート28は、その一方の入力にスキャンモード信号SCAN_MODEが入力され、その他方の入力端子および出力端子が順序回路14のフリップフロップ18とORゲート30の他方の入力端子との間に接続されている。
【0014】
また、図1(b)の半導体集積回路12において、回路修正用セル26のORゲート30は、その一方の入力端子および出力端子が順序回路16の組合せ回路24とフリップフロップ20との間に接続されている。また、ANDゲート28は、その一方の入力にスキャンモード信号SCAN_MODEが入力され、その他方の入力端子および出力端子が順序回路14の組合せ回路22とORゲート30の他方の入力端子との間に接続されている。
【0015】
なお、回路修正用セル26のレイアウト上の配置箇所は、ユーザ論理から独立した箇所であっても、同じ箇所であってもよい。また、同図には、回路修正用セル26として、図2に示す従来の半導体集積回路32との対比が容易となるように、ANDゲート28とORゲート30のみを表示しているが、これに限定されず、他の各種の論理ゲートや、フリップフロップ、ラッチ等の記憶回路や、その他の各種の標準セルが複数存在していてもよい。
【0016】
図示例の半導体集積回路10,12において、スキャンモード信号SCAN_MODEは通常動作とテスト動作とを切り替える信号で、本実施例では、スキャンモード信号SCAN_MODEが‘0’の場合は通常動作、‘1’の場合はテスト動作となる。また、図示を省略しているが、本発明を適用する半導体集積回路10,12では、テスト時に順序回路14,16を構成するフリップフロップ18,20がスキャンチェーン(シフトレジスタ)を構成する。
【0017】
すなわち、スキャンパス方式のテストを採用する半導体集積回路10,12では、組合せ回路からの出力をフリップフロップに保持し、スキャンチェーンを順次シフトすることにより、組合せ回路からの出力を半導体集積回路の外部まで出力することができる。また、これとは逆に、半導体集積回路の外部から信号を与え、スキャンチェーンを順次シフトすることにより、対応する組合せ回路に任意の信号を与えることができる。
【0018】
まず、図1(a)の半導体集積回路10は、本発明を適用して組合せ回路に対する可制御性を向上させる場合の一例を示すもので、スキャンモード信号SCAN_MODEが‘0’すなわち通常動作時には、回路修正用セル26のANDゲート28の出力はローレベルとなる。従って、ORゲート30からは順序回路16の組合せ回路22からの出力信号が出力され、通常動作時の半導体集積回路10の動作は、図2に示す従来の半導体集積回路32と同じになる。
【0019】
これに対し、スキャンモード信号SCAN_MODEが‘1’すなわちテスト動作時には、ANDゲート28からは、順序回路14のフリップフロップ18からの出力信号が出力される。従って、スキャンテスト時にフリップフロップ18にハイレベルを設定すれば、回路修正用セル26を通して、順序回路16の組合せ回路24への入力信号をハイレベルに制御することができる。すなわち、組合せ回路24への入力信号に対して可制御性を向上させることができる。
【0020】
一方、図1(b)の半導体集積回路12は、本発明を適用して組合せ回路に対する可観測性を向上させる場合の一例を示すもので、スキャンモード信号SCAN_MODEが‘0’すなわち通常動作時には、回路修正用セル26のANDゲート28の出力はローレベルとなる。従って、ORゲート30からは順序回路16の組合せ回路24からの出力信号が出力され、通常動作時の半導体集積回路12の動作は、図2に示す従来の半導体集積回路32と同じになる。
【0021】
これに対し、スキャンモード信号SCAN_MODEが‘1’すなわちテスト動作時には、ANDゲート28からは、順序回路14の組合せ回路22からの出力信号が出力される。この出力は、ORゲート30を通して順序回路16のフリップフロップ20へ保持され、スキャンチェーンをシフトすることによって外部へ出力することができる。すなわち、組合せ回路22からの出力信号に対して可観測性を向上させることができる。
【0022】
このように、本発明では、回路修正用セル26は、回路修正のために使用しない場合、スキャンパス方式のテストの際に、ユーザ論理の組合せ回路の可制御性および可観測性を向上させるために使用される。これにより、回路規模を増大させることなく、従来よりも短いテストパターンで検出率の高いテストを行うことができる。なお、回路修正用セル26をどのように使用するのかは何ら限定されず、ユーザ論理に応じて適宜使用すればよい。
【0023】
ところで、ユーザ論理としてANDゲート28やORゲート30を追加して図1と同じ回路を実現することは容易に可能である。しかし、本発明では、回路を追加することなく、回路修正が必要ない場合には使用されない回路修正用セルを使用して、組合せ回路の可制御性および可観測性を高めることができるし、回路修正が必要な場合には、配線接続をし直すだけで、回路修正用セル26を回路修正に応じて使うことができるという利点がある。
【0024】
回路修正のために回路修正用セル26を使用する場合、ANDゲート28およびORゲート30の入力端子および出力端子に接続されている配線を切断し、回路修正に応じて接続し直す。そして、図1(a)の半導体集積回路10では、順序回路16の組合せ回路22からの出力を組合せ回路24に入力し、図1(b)の半導体集積回路12では、順序回路16の組合せ回路24からの出力をフリップフロップ20に入力するように配線を接続し直す。
【0025】
以上のように、本発明の半導体集積回路の修正方法に従って回路を修正することにより、従来通りに回路修正用セル26を使用して回路修正を行うことができる。本発明を適用する半導体集積回路10,12においては、配線接続をやり直すだけで回路修正を行うことができるため、配線層のみのマスクパターンを作成し直すだけでよく、半導体集積回路10,12の製造コストを削減することができ、製造期間を短縮することができる。
【0026】
本発明の半導体集積回路の修正方法は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明の半導体集積回路の修正方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【0027】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に、本発明の半導体集積回路の修正方法は、回路修正用セルを、回路修正のために使用しない間は、ユーザ論理の組合せ回路の可制御性および可観測性を向上させるために使用するように配線を接続しておき、その後、回路修正が必要な場合には、回路修正のために使用するように配線を接続し直すものである。
これにより、本発明によれば、回路を追加することなく、組合せ回路をテストする際の可制御性および可観測性を向上させて、従来よりも短いテストパターンでテストを行うことができる。また、回路修正が必要な場合には、配線層のマスクパターンのみを作り直せばよい。従って、本発明によれば、テストのための時間とコストを削減することができ、ひいては半導体集積回路を安価に製造することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)および(b)は、ともに本発明の修正方法を適用する半導体集積回路の一実施例の構成概念図である。
【図2】 従来の半導体集積回路の一例の構成概念図である。
【符号の説明】
10,12,32 半導体集積回路
14,16 順序回路
18,20 フリップフロップ
22,24 組合せ回路
26 回路修正用セル
28 ANDゲート
30 ORゲート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the semiconductor integrated circuit manufactured from the base transistor, such as a standard cell system, the present invention provides a circuit correction cell that is manufactured in advance at the time of manufacture and is used only when the semiconductor integrated circuit after manufacture is changed. It relates to the technical field for effective utilization.
[0002]
[Prior art]
In an ASIC (Application Specific IC) implementation method that adopts a standard cell method, a standard cell is used and manufactured through all manufacturing processes including a base transistor and metal wiring. As described above, in a semiconductor integrated circuit manufactured from a base transistor, if it is necessary to change the circuit after creating a mask pattern or after manufacturing a device, it is necessary to re-create the mask pattern for all layers including the base transistor and metal wiring. is there.
[0003]
For this reason, in semiconductor integrated circuits that adopt the standard cell method, a dedicated circuit that is generally called a spare cell and is used only when the circuit is changed in order to suppress an increase in manufacturing cost and an extension of the manufacturing period due to circuit modification. By arranging correction cells in the layout in advance and using the circuit correction cells when it is necessary to change the circuit after creating the mask pattern or manufacturing the device, it is possible to cope with the problem by simply redoing the metal wiring. Is used.
[0004]
Here, FIG. 2 shows a configuration conceptual diagram of an example of a conventional semiconductor integrated circuit.
The illustrated semiconductor integrated
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As already described, in the semiconductor integrated
[0007]
An object of the present invention is to solve the problems based on the above prior art, effectively use spare cells originally used only for circuit correction, shorten the test pattern, and reduce the cost and time for the test. Another object of the present invention is to provide a method for correcting a semiconductor integrated circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a first combination circuit and a second combination circuit are connected in series in this order between a front-stage flip-flop and a rear-stage flip-flop , respectively. a first and second sequential circuit, a correction method of a semiconductor integrated circuit to obtain Bei a circuit modified cells,
In response to a scan mode signal , the circuit correction cell is supplied with one of an output signal from a first combinational circuit of the second sequential circuit and an output signal of a preceding flip-flop of the first sequential circuit, The second combinational circuit of the second sequential circuit can be input to the second combinational circuit, or the output signal of the second combinational circuit of the second sequential circuit and the first combination of the first sequential circuit One of the output signals of the circuit is wired so that it can be input to a flip-flop in the subsequent stage of the second sequential circuit, and a mask pattern of all layers for manufacturing the semiconductor integrated circuit is created,
In response to subsequent circuit correction, the circuit correction cell is reconnected to a place where the circuit correction cell is newly required by the circuit correction, and a mask pattern of only the wiring layer is recreated. A method for correcting a semiconductor integrated circuit is provided.
Here, the circuit correcting cell is preferably a logic gate.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for correcting a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0010]
The method for correcting a semiconductor integrated circuit according to the present invention allows a user logic combinational circuit to be used while a circuit correction cell (spare cell) that is originally used only for the purpose of circuit correction is not used for circuit correction. Wiring is connected so that it can be used to improve controllability and observability, and wiring of spare cells is reconnected in accordance with circuit correction when the circuit is corrected thereafter. Hereinafter, the case where the present invention is applied to the conventional semiconductor integrated circuit shown in FIG. 2 will be described as an example.
[0011]
FIG. 1 is a configuration circuit diagram of an embodiment of a semiconductor integrated circuit to which the present invention is applied.
As described above, the semiconductor integrated
[0012]
The present invention employs a scan path test to improve the controllability and observability of the combinational circuit, and, for example, a semiconductor integrated circuit employing a standard cell method, a full custom method, or the like. It is manufactured from a base transistor and is applied to a semiconductor integrated circuit including logic gates such as AND gates and OR gates, storage elements such as flip-flops and latches, and other various standard cells as circuit correction cells. Is.
[0013]
First, in the semiconductor integrated
[0014]
In the semiconductor integrated
[0015]
The layout location of the
[0016]
In the semiconductor integrated
[0017]
That is, in the semiconductor integrated
[0018]
First, the semiconductor integrated
[0019]
On the other hand, when the scan mode signal SCAN_MODE is “1”, that is, during the test operation, the AND
[0020]
On the other hand, the semiconductor integrated
[0021]
On the other hand, when the scan mode signal SCAN_MODE is “1”, that is, during a test operation, the AND
[0022]
As described above, in the present invention, when the
[0023]
By the way, it is possible to easily realize the same circuit as FIG. 1 by adding the AND
[0024]
When the
[0025]
As described above, by correcting the circuit according to the semiconductor integrated circuit correction method of the present invention, the circuit correction can be performed using the
[0026]
The method for correcting a semiconductor integrated circuit according to the present invention is basically as described above. Although the semiconductor integrated circuit correction method of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and changes may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail, the semiconductor integrated circuit correction method of the present invention improves the controllability and observability of the combinational circuit of the user logic while the circuit correction cell is not used for circuit correction. Then, the wiring is connected so as to be used, and when the circuit correction is necessary thereafter, the wiring is reconnected so as to be used for the circuit correction.
As a result, according to the present invention, it is possible to improve the controllability and observability when testing a combinational circuit without adding a circuit, and to perform a test with a test pattern shorter than the conventional one. If circuit correction is required, only the mask pattern of the wiring layer needs to be recreated. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the time and cost for testing, and as a result, there is an advantage that a semiconductor integrated circuit can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are conceptual diagrams of an embodiment of a semiconductor integrated circuit to which a correction method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a conceptual diagram of an example of a conventional semiconductor integrated circuit.
[Explanation of symbols]
10, 12, 32 Semiconductor
Claims (2)
前記回路修正用セルを、スキャンモード信号に応じて、前記第2の順序回路の第1の組合せ回路からの出力信号と前記第1の順序回路の前段のフリップフロップの出力信号との一方を、前記第2の順序回路の第2の組合せ回路に入力することができるように、もしくは、前記第2の順序回路の第2の組合せ回路の出力信号と前記第1の順序回路の第1の組合せ回路の出力信号との一方を、前記第2の順序回路の後段のフリップフロップに入力することができるように配線して、前記半導体集積回路を製造するための全層のマスクパターンを作成し、
その後の回路修正に応じて、前記回路修正用セルを、前記回路修正により新たに当該回路修正用セルが必要とされる所に接続し直し、配線層のみのマスクパターンを作成し直すことを特徴とする半導体集積回路の修正方法。 First and second sequential circuits in which a first combination circuit and a second combination circuit are connected in series in this order between a front-stage flip-flop and a rear-stage flip-flop, respectively, and a circuit modification obtain Bei and use cell a modified method of a semiconductor integrated circuit,
In response to a scan mode signal , the circuit correction cell is supplied with one of an output signal from a first combinational circuit of the second sequential circuit and an output signal of a preceding flip-flop of the first sequential circuit, The second combinational circuit of the second sequential circuit can be input to the second combinational circuit, or the output signal of the second combinational circuit of the second sequential circuit and the first combination of the first sequential circuit One of the output signals of the circuit is wired so that it can be input to a flip-flop in the subsequent stage of the second sequential circuit, and a mask pattern of all layers for manufacturing the semiconductor integrated circuit is created,
In response to subsequent circuit correction, the circuit correction cell is reconnected to a place where the circuit correction cell is newly required by the circuit correction, and a mask pattern of only the wiring layer is recreated. A method for correcting a semiconductor integrated circuit.
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