JPH01128462A - 集積回路装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路装置の製造技術に関し、特に、ゲー
トアレイなどの大規模論理集積回路における診断回路の
実装に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、ゲートアレイなどの論理集積回路装置におい
ては、大規模化に伴うテスト工数の増大に対処するため
、テスト機能を有する診断回路を目的の論理動作を行う
論理機能部とともに組み込むことが行われている。

ところで、このような診断回路の実装技術の一例として
は、日経マグロウヒル社、１９８６年７月２８日発行、
「日経エレクトロニクス、（ｎｏ。

４００＞ＪＰ３０１〜Ｐ３２２に記載されているスキャ
ン・バス方式が知られている。

その概要は、目的の論理動作を行う論理機能部を構成す
るフリップフロップなどの順序回路の各々に対してスキ
ャン・アドレスを割り当て、テスト時には、このスキャ
ン・アドレスに基づいて各々の順序回路における人力論
理状態の設定（スキャン・イン）および該人力論理状態
に応じて出力される出力論理状態の観測（スキャン・ア
ウト）を行うことにより、個々の順序回路の論理動作の
検証を行うものである。

ところで、このようなスキャン・バス方式の診断回路を
通常の論理機能とともに組み込む場合には、前述の文献
に記載されているように、診断回路の構成要素のうち、
たとえば、テストクロック回路のみを特定の位置に配置
し、その他のアドレス・デコーダ、スキャン制御回路な
どの要素およびそれらを相互に接続する信号配線は目的
の論理機能部と同様に、任意の位置に配置・配線するも
のであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の従来技術のように、診断回路の構成要
素の大部分を目的の論理機能部とともにに配置・配線す
る方式では、論理状態が複雑なフリップフロップなどの
順序回路の増大に比例して診断回路の規模も増大し、診
断回路の構成要素を接続する信号配線が必要以上に複雑
となって、実装効率が低下することは避けられず、電子
計算機処理による自動設計などによって配線・配置を行
わせる場合には、目的の論理機能部を構成する論理セル
を接続する信号配線の配置が不可能になる確率が大きく
なるという問題がある。

すなわち、目的の論理機能部は、通常、論理の広がりが
比較的狭く、構成要素である論理セルの位置や配線など
が集積回路装置の特定の領域に集中的に存在する確率が
高く、一方、診断回路は信号配線の広がりが集積回路装
置の全域に及ぶため、単に無作為に配線した場合には、
配線経路の迂回などが多くなって必要以上に配線領域を
占有してしまうこととなり、肝心の目的の論理機能部の
配線が妨げられることは避けられないものである。

そこで、本発明の目的は、診断機能部の組み込みに際し
ての全体の配線を効率よく確実に行うことが可能な集積
回路装置の製造技術を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、目的の論理動作を行う論理機能部と、論理機
能部の診断を行う診断機能部と、入出力バッファ回路部
と、入出力バッファ回路部と外部とを接続する引き出し
端子部とを備えた集積回路装置の製造方法であって、診
断機能部を構成する第１の論理セル右よび第１の論理セ
ルの入出力端子を接続する第１の信号配線の少なくとも
一部を、集積回路装置の品種毎に予め特定の位置に配置
し、論理機能部を構成する第２の論理セルおよび第２の
論理セルの入出力端子を接続する第２の信号配線は、集
積回路装置の品種に応じて任意に配置するものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、たとえば、論理機能部および診
断機能部を構成する第１および第２の論理セルや第１お
よび第２の信号配線の配置を単に無作為に行わせる場合
に比較して、集積回路装置の全域に広がりをもち、配線
作業の効率化に大きく影響する第１の信号配線が迂回な
どによって必要以上に配線領域を占有することが防止さ
れ、診新機能部の組み込みに際しての全体の配線を効率
よく確実に行うことができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例である集積回路装置の製造
方法によって製造された集積回路装置の要部を示す平面
図であり、第２図はそのブロック図、さらに第３図はそ
の一部を拡大して示す説明図である。

本実施例の集積回路装置１においては、第２図に示され
るように、フリップフロップなどからなる複数の順序回
路２（第２の論理セル）および組み合わせ回路３　（第
２の論理セル）を備えており、信号配線群２ａ（第２の
信号配線）によって相互に接続されることにより、目的
の論理動作を行う論理機能部Ａが構成されている。

順序回路２には図示しない診断機能が付加されており、
目的の論理動作のための複数の端子り。

Ｓ、Ｒ，ＣＫなどとともに、複数のテスト用端子Ｍ−Ｃ
１，ＳＷ、ＳＲ，Ｃ２，ＳＩ、Ｓｏが設けられている。

この場合、順序回路２に付加された診断機能は、たとえ
ば、スキャン・バス方式によって実現されるように構成
されている。

すなわち、複数の順序回路２および組み合わせ回路３の
周辺部には、複数のスキャン制御回路４（第１の論理セ
ル）、スキャン制御回路５　（第１の論理セル）、アド
レス・デコーダ６（第１の論理セル）、クロック・ドラ
イバ７　（第１の論理セル）、入出力バッファ群８（入
出力バッファ回路）、双方向バッファ８ａ（第１の論理
セル）および入出力端子群９が設けられており、これら
をテスト用配線群１０　（第１の信号配線）を介して相
互に接続することにより、前記の論理機能部Ａ以外の診
断機能部Ｂが構成されている。

そして、テスト用クロック信号Ｃ１，Ｃ２によって同期
をとりながら、入出力端子群９に外部から与えられるス
キャン・アドレス信号ＡＯ〜Ａｎによって複数の順序回
路２の一つを特定するとともに、スキャン制御信号Ｍに
よって当該順序回路２における通常の動作モードとスキ
ャン動作モードとの切り換えを制御し、さらに、スキャ
ン制御信号Ｗによってスキャン・イン／スキャン・アウ
トの切り換えを行うことにより、双方向バッファ８ａを
介しての、スキャン・イン信号Ｓ’Ｉによる所定の論理
状態の設定（スキャン・イン）、およびスキャン・アウ
ト信号Ｓｏによる論理状態の観測〈スキャン・アウト）
を行うことで、当該順序回路２における論理動作の可否
などが判定されるものである。

第１図は、上記のような構成の集積回路装置１の平面図
である。

矩形の集積回路の形成領域は、中央部の中枢領域１１と
この中枢領域１１を取り囲む入出力セル形成領域１２と
に大別されており、さらに中枢領域１１の内部は、論理
セル配置領域１１ａと、配線チャネル領域１１ｂとに区
分けされている。

そして、論理セル配置領域ｔｔａには、順序回路２１組
み合わせ回路３．スキャン制御回路４゜５、アドレス・
デコーダ６、クロック・ドライバ７などを配置するとと
もに、入出力セル形成領域１２には入出力バッファ群８
．双方向バッファ８ａ９入出力端子群９を配置し、これ
らを配線チャネル領域１１ｂに配置される信号配線群２
ａおよびテスト用配線群１０などによって相互に接続す
ることにより、診断機能を内蔵した集積回路装置１が構
成されるものである。

ここで、本実施例では、第１図に示されるように、上記
のような構成要素のうち、クロック・ドライバ７の配設
位置を、たとえば各論理セル配置領域１１ａの左端側に
固定し、さらにスキャン制御回路４．５およびアドレス
・デコーダ６などは中枢領域１１における左上隅に位置
されるように配設位置を予め決定しておくとともに、こ
れらと診断機能を内蔵した順序回路２とを接続するテス
ト用配線群１０の引き回し位置も、配線チャネル領域１
１ｂにおいて、たとえば個々の論理セル配置領域１１ａ
の近傍に沿って平行となるように特定し、その後、他の
複数の順序回路２および組み合わせ回路３の論理セル配
置領域１１ａにおける配置、および信号配線群２ａの配
線チャネル領域１１ｂにおける引き回し位置などを、た
とえば電子計算機などを用いた自動設計などによって決
定することにより、集積回路装置１における全体のレイ
アウトが行われる。

この時、第３図に拡大して示されるように、論理セル配
置領域１１ａの内部の任意の位置に配設された、診断機
能を内蔵した複数の順序回路２の複数のテスト用端子Ｍ
−Ｃ１，ＳＷ、ＳＲ，Ｃ２゜ＳＩ、Ｓｏは、接続線群１
０ａを介してテスト用配線群１０の任意の位置に容易に
接続されるとともに、目的の論理動作のための複数の端
子り、Ｓ。

Ｒ，ＣＫは、配線チャネル領域１１ｂにおいて任意に引
き回された信号配線群２ａに容易に接続される。

これにより、中枢領域１１の全体に広がりをもつテスト
用配線群１０と通常の論理動作を行わせるための信号配
線群２ａとが複雑に交錯し、テスト用配線群１０が配線
チャネル領域１１ｂを必要以上に占有することなどに起
因して、信号配線群２ａの順序回路２や組み合わせ回路
３などに対する接続が不能になるなどの不都合が未然に
防止され、複数の順序回路２および組み合わせ回路３と
信号配線群２ａおよびテスト用配線群１０との接続を効
率よく確実に行うことができる。

また、集積回路装置１の品種などが変化し、複数の順序
回路２や組み合わせ回路３の位置や数などが変化しても
、接続線群１０ａの位置を適宜変化させることでテスト
用配線群１０に容易に接続することができ、テスト用配
線群１０の引き回し位置を予め特定しておくことによっ
て複数の順序回路２や組み合わせ回路３の配設位置が制
約されることもない。

また、論理機能部Ａとそれ以外の診断機能部Ｂとを設計
の段階で切り離して検討することができるので、論理機
能部Ａおよび診断機能部Ｂなどの実装性の評価を、事前
に容易に行うことができる。

なお、比較のため、第４図に、入出力バッファ群８．入
出力端子群９．クロック・ドライバ７以外の要素の配設
位置および接続配線の引き回し位置を電子計算機などに
よる自動設計に任せて無作為に決定した場合の一例を示
す。

同図に示されるように、入出力バッファ群８゜入出力端
子群９．クロック・ドライバ７以外の要素の配役位置お
よび接続配線の引き回し位置を電子計算機などによる自
動設計に任せて無作為に決定する場合には、集積回路装
置１の全域にわたるテスト用配線群１０の引き回し経路
が通常の論理動作のための信号配線群２ａに複雑に交錯
したり、無駄な迂回路をたどることなどが避けられず、
配線チャネル領域１１ｂがテスト用配線群１０などによ
って占有されることとなり、自動設計などにおいて、通
常の論理動作を行うための信号配線群２ａが配線不能に
陥る確率が増大するなどの不都合を生じることが知られ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、目的の論理動作
を行う論理機能部と、該論理機能部の診断を行う診断機
能部と、入出力バッファ回路部と、該入出力バッファ回
路部と外部とを接続する引き出し端子部とを備えた集積
回路装置の製造方法であって、前記診断機能部を構成す
る第１の論理セルおよび該第１の論理セルの入出力端子
を接続する第１の信号配線の少なくとも一部を、前記集
積回路袋ぼの品種毎に予め特定の位置に配置し、前記論
理機能部を構成する第２の論理セルおよび該第２の論理
セルの入出力端子を接続する第２の信号配線は、前記集
積回路装置の品種に応じて任、意に配置するので、たと
えば、論理機能部右よび診断機能部を構成する第１およ
び第２の論理セルや第１および第２の信号配線の配置を
単に無作為に行わせる場合に比較して、集積回路装置の
全域に広がりをもち、配線作業の効率化に大きく影響す
る第１の信号配線が迂回などによって必要以上に配線領
域を占有することが防止され、診断機能部の組み込みに
際しての全体の配線を効率よく確実に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である集積回路装置の製造方
法によって製造された集積回路装置の要部を示す平面図
、 第２図はそのブロック図、 第３図はその一部を拡大して示す説明図、第４図は従来
技術の一例を示す説明図である。 １・・・集積回路装置、２・・・順序回路（第２の論理
セル）、２ａ・・・信号配線群（第２の信号配線）、３
・・・組み合わせ回路（第２の論理セル）、４．５・・
・スキャン制御回路（第１の論理セル）、６・・・アド
レス・デコーダ（第１の論理セル）、７・・・クロック
・ドライバ（第１の論理セル）、８・・・入出力バッフ
ァ群（入出力バッファ回路）、８ａ・・・双方向バッフ
ァ、９・・・入出力端子群（引き出し端子部）、１０・
・・テスト用配線群（第１の信号配線）、１０ａ・・・
接続線群、１１・・・中枢領域、１１ａ・・・論理セル
配置領域、ｉｔｂ・・・配線チャネル領域、１２・・・
入出力セル形成領域、Ｄ、Ｓ、Ｒ，ＣＫ・・・目的の論
理動作のための複数の端子、Ｍ−ＣＩ、ＳＷ、ＳＲ，Ｃ
２，ＳＩ。 ＳＯ・・・テスト用端子、Ａ・・・論理機能部、Ｂ・・
・診断機能部。 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、目的の論理動作を行う論理機能部と、該論理機能部
   の診断を行う診断機能部と、入出力バッファ回路部と、
   該入出力バッファ回路部と外部とを接続する引き出し端
   子部とを備えた集積回路装置の製造方法であって、前記
   診断機能部を構成する第１の論理セルおよび該第１の論
   理セルの入出力端子を接続する第１の信号配線の少なく
   とも一部を、前記集積回路装置の品種毎に予め特定の位
   置に配置し、前記論理機能部を構成する第２の論理セル
   および該第２の論理セルの入出力端子を接続する第２の
   信号配線は、前記集積回路装置の品種に応じて任意に配
   置することを特徴とする集積回路装置の製造方法。 ２、前記論理機能部を構成する第２の論理セルおよび前
   記診断機能を構成する第１の論理セルが配設される複数
   の論理セル配置領域が、前記第１および第２の信号配線
   が配設される配線チャネル領域を挟んで複数個平行に設
   けられ、該配線チャネル領域に形成される前記第１の信
   号配線は前記論理セル配置領域の近傍に平行に沿って配
   置されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   集積回路装置の製造方法。 ３、前記診断機能部は、前記論理機能部を構成する個々
   の前記第２の論理セルに対して個別にスキャン・アドレ
   スを割り当て、該スキャン・アドレスに基づいて前記第
   ２の論理セルの各々における入力論理状態の設定および
   該入力論理状態に応じて出力される出力論理状態の観測
   を行うことにより、該第２の論理セルによって構成され
   る前記論理機能部の診断を行うことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の集積回路装置の製造方法。 ４、前記集積回路装置がゲートアレイであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の集積回路装置の製造
   方法。