JPH02300826A - 検査システムの動作方法 - Google Patents

検査システムの動作方法

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JPH02300826A
JPH02300826A JP2103254A JP10325490A JPH02300826A JP H02300826 A JPH02300826 A JP H02300826A JP 2103254 A JP2103254 A JP 2103254A JP 10325490 A JP10325490 A JP 10325490A JP H02300826 A JPH02300826 A JP H02300826A
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test
cycle
latch
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    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
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    • GPHYSICS
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/318577AC testing, e.g. current testing, burn-in
    • G01R31/31858Delay testing

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】 A、産業上の利用分野 本発明は一般に論理回路の検査の分野に関し、具体的に
は検査中の論理回路の伝播遅延の指示を行なうことに関
する。
B、従来の技術 現在の集積回路論理チップが複雑になりその密度が増大
するにつれて、論理回路の動作を確実かつ効率的に検査
する必要がより切実になってきている。こうした1つの
検査方法は、いわゆる「レベル感知走査設計J  (L
SSD)検査である。要約すると、LSSD検査では、
シフト・レジスタ・ラッチ(S RL )の連鎖を検査
中の内部論理回路の入出力端に接続する。検査データを
SRLの1つの連鎖(入力連鎖)に順次印加する。入力
シフト・レジスタが一杯になると、データは検査中の論
理回路中を伝播して、SRLの第2の連鎖(出力連鎖)
に書き込まれる。次いで、獲得したデータを順次走査し
て期待されるデータと比較する。
LSSD検査は、獲得したデータが期待されるデータに
一致しないとき、論理回路が適切に機能していないこと
を示す。この−膜形式の機能性検査は、「固有障害」検
査と呼ばれる。というのは、この検査は、検査中の論理
回路中に永続的(または固有)エラーが存在するかどう
かを決定するからである。
しかし、検査中の論理回路の機能性を確認するとともに
、論理回路中の伝播遅延を検査することも望ましい。す
なわち、固有障害検査で、論理回路が望ましい機能を達
成することを確認した場合でさえ、その回路は、それが
指定時間内に論理信号を生成できない場合、その性能仕
様を溝たしていない。伝播遅延を決定し伝播遅延障害を
検出する検査は、「性能」検査または過渡障害検査と呼
ばれている。
固有障害検査と性能検査とを行なう論理回路検査方法を
開示した参照文献がいくつかある。こうしたシステムで
は、論理回路中で臨界経路を定義する。検査信号は設定
された時間内にこの臨界経路中を伝播しなければならな
い。すなわち、固有障害検査の結果は、上記に記載され
たように期待されるデータを獲得されたデータと比較す
ることにより与えられる。性能検査の結果は、信号が臨
界経路中を時間内に伝播しない場合、それらは受け取ら
れず、性能障害を示すという形で与えられる。コモニツ
キ(Komonytsky )の論文「技術の統合が完
全なシステム自己検査をもたらす(Sy、nthesi
s  of  Techniques  Create
s  CompleteSystem  5elr−T
est)J  1 Eleetroniesl 1 9
 8 3年37110日、I)p、110−115、及
び米国特許出願第082310号明細書を参照のこと。
しかし、こうした技術は、複数のタイミング・セットを
用いずにテスタで実施することは不可能である。こうし
た問題を、第2図と第3図を参照して以下に説明する。
これらの図は、それぞれLSSD固有障害検査を実行で
きる検査システムを使って実行された従来の固有障害検
査の、慨念化されたLSSD構成図とサイクル・タイミ
ングを示している。
第2図に示すように、SRL連鎖10は、SR1、マス
タ・ラッチL1とスレーブ・ラッチL2の2つの対12
.14から構成される。第1のSRL対12のL Lラ
ッチは、論理入力として第1のクロック信号A/C,第
2の制御信号5G(rスキャン・ゲート」)、第3のデ
ータ信号5IO(「スキャン・イン」)及び第4のデー
タ信号DIOを受け取る。第1の5RL12のL2ラッ
チは、論理入力としてL1出力(図示せず)及びクロッ
ク信号Bを受け取る。第1のL2ラッチの出力は、第2
のSRL対14のL1ラッチのSIXデータ入力である
。データ信号OILはデータ信号DIOとは異なること
に注意されたい。第2のSRL対の残りの要素は、上記
の第1のS RL対の要素と同じである。出力SRL連
鎖20では、LjラッチへのDIOとD11入力は、検
査中の論理回路の出力から取り出されることに注意され
たい(「組合せ論理回路(LUT)Jと記した枠)。出
力SRLの残りの要素は、同じ入力を受け取り、上記の
入力SRLとほぼ同じ機能を実施する。
動作に際しては、SG倍信号走査(または直列)モード
を選択するとき、走査人力SIOまたはS11のデータ
は、A/CクロックがパルスするときにL1ラッチが獲
得する(「パルスする」とは、クロックを活動状態にす
る立」−りまたは立下りを意味する。第3図の波形図で
は、A/Cクロックは立上り時に「パルスする」)。S
G倍信号並列モードを選択するとき、データ入力DIO
またはDIIのデータは、A/Cクロックがパルスする
ときにI、1ラツチが獲得する。すなわち、SGクロッ
クの状態によって、どちらの入力からL1ラッチがデー
タを獲得するかが決まる。
L2ラッチでは、データはBクロックをパルスすること
によりLlから獲得される。データは一般にL2スレー
ブ・ラッチからLUTで直接利用可能である。L2ラッ
チの出力はまた、811人力として各SRL連鎖の第2
の1,1にも送られることに注意されたい。すなわち、
8Gが直列モードでありA/Cクロックがパルスすると
き、Llラッチは、直前のL2ラッチから供給されるデ
ータを獲得する。S Gが並列モードでA/Cクロック
がパルスするとき、前のL2の出力は無視され、Llは
DIO1D11入力に供給されるデータを獲得する。
次に・入出力SRL連鎖の従来の動作を、第3図の波形
図を参照してより詳細に説明する。サイクルC1−C8
は、検査信号を生成するテスタのマシン(またはタイミ
ング)サイクルである。各マシン・サイクルでは、検査
パターンの新しい検査ベクトルまたは検査パターンが検
査中の装置に導入される。こうしたマシン・サイクルは
、デバイスの固有速度に比べ通常非常に長い。テスタ・
マシン・サイクルは、検査中のデバイス中の遅延の長さ
の50倍以上となることがある。最初の数マシン・サイ
クル(C1、C2)中に、SG倍信号、SRLが直列モ
ードであることを示す。こうしたサイクル中に、検査デ
ータがSRL対12のL1ラッチのSIO入力端に一時
に1ビツトずつ供給される。サイクルC1で、最初の検
査ビットが第1のSRL対12によりラッチされる(す
なわち、A/CクロックがパルスしてLlに検査ビット
をラッチさせ、次にBクロックがパルスしてL2に検査
ビットをラッチさせる)。サイクルC2で、(SRI、
対12のL2ラッチからのSIX入力端で利用できる)
最初の検査ビットが、第2のSRL対14によりラッチ
され、第2の検査ビットが最初のS RL対12により
ラッチされる0すなわち、サイクルC2の終りまでに、
最初の検査ビットが第2のSRL対14のL2出力端に
供給され、第2の検査ビットが最初のSRL対12のL
2出力端に供給される。
この特定の例では、サイクルC2の終りまでに、検査デ
ータの順次走査が終了する。実際には、第2人力SRL
内に図に示す2つのSRL対よりも多くのL 1− L
 2ラツチ対があることがある。しかし、この動作説明
は、第2図に示した2つのLl−L2対が入力SRL連
鎖の最後の2つのSRLを構成するこうした実施例でも
同様にあてはまる。同様に、実際には、検査中のデバイ
スの論理回路にデータを供給するLl、L2ラッチ対の
こうした連鎖がいくつかあることもある。こうしたLl
とL2はすべて、本明細書に記載したのと同じ方式で同
時に制御される。
サイクルC3でNSCクロックが変化して、直列モード
から並列モードに切り替尤る。SGクロックが処理前に
完全に伝播されるように、他のクロック信号はこのサイ
クル中に状態を変えないことに注意されたい。
サイクルC4で、A/Cクロックがパルスするとき、S
RLのDIO,D11入力端に提示されたデータを、L
lが獲得する。出力SRL連鎖20中で、LUTからの
論理データ(またはデータ・ビット)が、それぞれ第3
及び第4のSRL対22.24の入力DIO及びDII
で利用可能となる。SGは並列モードなので、SIデー
タ入力端で利用可能などんなデータもLlは獲得しない
サイクルC5で、Bクロックがパルスし”C1L2ラツ
チにL1ラッチからのデータを獲得させる。
並列モードで出力SRLを動作さぜるためのA/Cクロ
ック及びBクロックの活動化は、別々のサイクルC4、
C5で行なわれることに注意されたい。これは、「フラ
ッシュ」状態(すなわち、ラッチなしのデータの通過)
を生成するクロック・オーバラップが起こらないように
するためである。
次に、サイクルC6中に、SG信弓入力は直列モードを
選択し、SRLの動作モードが並列から直列にもどる。
サイクルC7で、検査中のデバイスの1次出力ピン」二
のデータ・ビットが獲得される。サイクルC8から始め
て、検査ビットが入力SRL連鎖10に印加されたのと
同様にして、出力SRL連鎖20からデータ・ビットが
走査される。すなわち、A/CクロックがサイクルC8
でパルスするとき、第3のSRL対22のL2ラッチか
らのデータ・ビットが、S11人力を介して第4のS 
RL対24のLlによりラッチされる。
Bクロックがパルスするとき、テスタによる走査のため
、そのデータ・ビットが第4のSRL対24のL2によ
りラッチされる。同時に、第3のSRL対22のL2は
、以前のLl−L2対からのデータ・ビット(がある場
合、それ)をラッチしている。
上記の通常の固有障害検査サイクルでは、性能検査及び
過渡障害検査の助けとならない広い時間ウィンドウが提
示される。第3図に示すように、最終的ピット検査パタ
ーンは、サイクルC2のBクロックが活動化するとすぐ
に論理回路中を伝播し始める。有効な結果を提供するに
は、データは、A/CクロックがサイクルC4で非活動
状態になるときまでに出力SRLのL1ラッチに到達し
なければならない。第3図にrTPJとして示したこの
割り振られた伝播遅延(以後「検査ウィンドウ」と呼ぶ
)はやっかいであるとは見えないが、実際には、各テス
タ・サイクルは最高50×検査マシン・サイクルになり
得る。例を挙げると、クロック・パルスが幅20ナノ秒
の場合、検査ウィンドウTPはjマイクロ秒以上になり
得る。時間の大半は安定待ち時間として使用される。実
際上の問題として、チップ処理技術に応じて、大半の論
理回路は、伝播遅延がマシン・サイクルよりずっと短く
なるように設計されている。すなわち、従来の固有障害
L S S Dクロッキング・パターンを用いて、性能
/過渡障害検査を実行することはできない。
C1発明が解決しようとする課題 性能検査の必要性は、製造プロセスで2つの異なる場合
に発生する。性能検査が必要になる最初の場合は初期設
計検査である。すなわち、初期製造部品が利用可能にな
ったとき、論理設計及び製造プロセスで性能仕様を満た
すチップを作成できることを確認するために性能検査が
必要となる。
性能検査が必要となる第2の場合は、大量生産スクリー
ニングである。すなわち、大量生産中に、(a)特定の
チップが性能仕様を滴だす(すなわち、性能に関する欠
陥がない)かどうか、及び(1))製造プロセスで仕様
通りの製品が提供されているかどうかを決定するために
チップを分析する。
したがって、検査システム全体の複雑さや費用を余り増
加させずに、固有障害検査及び過渡障害検査を行なうこ
とができる走査検査が、当分野では求められている。
01課題を解決するための手段 したがって、本発明の目的は、固有障害検査と過渡障害
検査の両方を実行できる走査検査を提供することにある
本発明の目的には、検査システム全体の複雑さまたは費
用を増加させずに、固有障害走査検査と過渡障害走査検
査の両方を提供することも含まれる。
本発明の」−記及びその他の目的は、各テスタ・サイク
ル中でA/Cクロックの前にBクロックを活動化するこ
七により実現される。すなわち、エサイクルで、自然に
発生するB−A/Cクロックが最小の検査ウィンドウT
Pをもたらすので、クロックの周期性を特定のサイクル
で変更する必要はない。すなわち、現在の固有障害LS
SD検査を行なえる走査検査機器で、複雑さまたは費用
を増加させずに、固有障害検査と過渡障害検査の両方を
行なうことができる。
E、実施例 第1図に示すように、本発明では、A/CクロックとB
クロックが生成されるすべてのマシン・サイクルで、A
/Cクロックの前にBクロックが発生する。すなわち、
Bクロ・7りがそのサイクルで前に発生し、A/Cクロ
ックがそのサイクルで後に発生する。これは、第3図に
示す従来のクロック列の周期性とは反対である。さらに
、BクロックとA/Cクロックは、サイクル内の正確に
同じ場所で発生するので、テスタに対して1つのタイミ
ング・セットだけですむ。
次に、第1図のクロック列を利用した第2図の走査検査
システムの動作について説明する。サイクルCIと02
では、データは入力S RL ’AA鎖1鎖中0中次シ
フトされる。第1図のSG倍信号第2図のSG倍信号厳
密に同じ波形をもっことに注意されたい。すなわち、サ
イクルC1と02では、SG倍信号直列モードである。
C1でBクロックがパルスすると、L2への入力端に供
給されるどんな検査ビットもラッチされる。説明を容易
にするために、この時点でL2入力端に検査ビットがな
いと仮定する(実際には、従来の長さの入力SRL連鎖
では、こうした検査ビットが利用可能である)。サイク
ルC1でA/Cクロックがパルスすると、最初の検査ビ
ットがSIO入力端で利用可能となり、最初のSRL対
12のLlによりラッチされる。次にサイクルC2で、
Bクロックがノでルスして、最初の検査ビットを対12
のL2によってラッチさせる。サイクルC2でA/Cク
ロックがパルスすると、最初の検査ビットが第2のSR
L対14のLlによって獲得され、したがって対応する
L2ラッチで利用可能となる。同時に、第2の検査ビッ
トが最初のSRL対12のLlにより獲得され、同様に
、この検査ビットもその対応するL2ラッチで利用可能
となる。
上記に示したように、各サイクルでA/Cクロックの前
にBクロックをパルスさせることの効果として、単一テ
スタ・サイクルで、あるSRL対から次のS RL対に
検査ビットが転送される。第3図に示す従来の固有障害
検査シーケンスでは、1つのLl−L2対から次の対へ
の検査ビットの転送は、m数のテスタ・サイクルにまた
がって行なわれる。
この相違の資味は、第3図(従来の固有障害検査)と第
1図(本発明)の02サイクルの終りでの検査ビットの
相対位置を比較するとわかる。第3図では、C2サイク
ルの終りに、完全な検査ビット・パターンがL2人力S
RLにより獲得され、検査ビットは検査中の論理回路中
を伝播し始める。
第1図では、C2サイクルの終りに、完全な検査ビット
・パターンがL2ラッチにより獲得されず、L2ラッチ
への入力端で利用可能である。すなわち、本発明では、
完全な検査ビット・パターンは、C2サイクルの終りに
検査の論理回路中を伝播し始めない。すなわち、SGク
ロックが活動化してL1ラッチの動作を直列モードから
並列モードに変更する中間サイクルC3の間、検査ビッ
トはL1人力SRL内に「保持」される。一方、第3図
のプロセスでは、検査ビット・パターンは、C3サイク
ルの間中検査中の論理回路中を伝播することができ、検
査ウィンドウTPの広いギャップを引き起こす。
第1図を参照すると、サイクルC4で、Bクロックがパ
ルスして、完全な検査ビット・パターンをSRL対12
.14のL2ラッチにラッチlノN検査ビットが検査中
の論理回路中を伝播し始める。
サイクルC4の後半で、A/Cクロックがパルスする。
SG倍信号サイクルC4中並列モードにあるので、出力
SRLのL1ラッチは入力DIOとDjlで論理回路か
ら利用可能なデータを獲得する。すなわち、A/Cクロ
ックがサイクルC4で非活動化する時までに、すべての
データ・ビットがL 1によって完全にラッチされて、
有効にならな0ればならない。C5サイクルで、Bクロ
ックがパルスして、LL検査データ・ビットをL2に書
き込み、サイクルC8(SGクロックが非活動化して、
LL動作を並列モードから直列モードに変更する間)の
後、A/Cクロックが07でパルスして、出力SRLか
ら検査データ・ビットを順次シフトするプロセスを開始
する。
第3図と第1図を参照すると、本発明の意味は、検査ウ
ィンドウTPを比較することによってわかる。本発明で
は(第1図)、A/Cクロックの前にBクロックを発生
させることにより、データが入力SRLのL2ラッチで
利用可能になる前に、サイクルC3でシステムを直列モ
ードから並列モードに切り替えることができる。言い換
えれば、データはすべて1サイクル内(C4サイクル)
で、入力L 2ラツチにより獲得され、検査中の論理回
路中を伝播し、出力L1ラッチにより獲得される。
すなわち、A/Cクロックの前にBを利用することによ
り、従来技術のよ・5に複数のマシン・サイクルにまた
がるのではなく、1マシン・サイクル内で検査ビットが
あるi、 1−L 2対から他の対に転送され、したが
って入力シフト・レジスタ・ラッチのすべてのし2ラツ
チの出力端でデータを利用可能にする最後のBクロック
を開始する前に、直列/並列モードを切り替えることが
できる。
中間サイクルがないので、本発明は、−緒に追加された
2つのクロックと同じほど狭い検査ウィンドウを提供す
る。たとえば、パルス幅を20ナノ秒とし、クロック・
パルスの端部間の遅延をゼロと仮定すると、本発明は、
固有障害検査から1マイクロ秒より大きいTPではなく
、40ナノ秒の検査ウィンドウTP(すなわち、A/C
パルスとBパルスの組み合わせた幅)を生成する0クロ
ック・パルス端部間の時間の長さを増加させること(す
なわち、Bクロックの立下りとA /Cクロックの立上
りの間に若干の遅延を導入すること)、クロックのパル
ス幅を減少させること、あるいは検査中の論理回路の性
能仕様に合致するように検査ウィンドウTPを最適化す
ることは容易なはずである。
A/Cの前にBを発生させるようにクロッキングを変更
することに加えて、検査結果を提供するために2つのパ
ルスを追加した。第3図と第1図のサイクルC4を比較
すると、第3図にないBパルスが第1図で発生ずる。サ
イクルC7では、第3図にないA/Cパルスが第1図で
発生ずる。これらのパルスは、A/Cクロックの前のB
クロック発生を補償するために、第1図に追加したもの
である。サイクルC4では、論理回路を刺激するため入
力SRLのロードを完了するのにBクロックが必要であ
る。サイクルC7では、各出力SRLから獲得されたデ
ータの直列走査が、期待されたデータと正確に時間的に
整合されるように、A/Cクロックが追加される。
F8発明の効果 すなわち、本発明は、検査機器に複雑さまたはコストを
導入することなく、極めて柔軟で正確な性能検査及び過
渡障害検査を提供する。従来の検査機器は、異なるサイ
クルにおいてクロックの周期性を変更することはできな
い。すなわち、各クロックの立上り及び立下り(端部)
のタイミングが、A/CクロックとBクロックが生成さ
れるすべてのサイクルで同じでなければならない。本明
細書に記載したようにすべてのサイクルでクロック信号
の周期性を変更することにより、唯一の特定のサイクル
でだけのA、B周期性の変更を行なえばすむため、コス
ト及び複雑さを増加させずに狭い検査ウィンドウが定義
される。実際に、本発明は、通常固有障害検査を実行で
きるどんな検査機器ででも利用できる。
本発明の特徴は、過渡障害検査と固有障害検査の両方が
一時に実行できることである。すなわち1出力検査デー
タがエラーを示すとき、そのエラーは固有障害または過
渡障害によるものである@エラーが固有障害かそれとも
過渡障害かを知りたい場合、従来の固有障害検査(Bの
前のA/C)と本発明の過渡障害検査(A/Cの前のB
)を別々にテスタで実行することもできる。論理回路が
固有障害検査に合格したが、過渡障害検査に失格した場
合、信号伝播の問題がある。論理回路が両方の検査に失
格した場合は、固有障害が指示される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のクロック信号の波形図である。 第2図は、従来技術の代表的な走査検査システムの概略
図である。 第3図は、第1図に示したクロック信号の代表的な波形
図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検査データを受け取る第1部分及び受け取った検
    査データを検査中の論理回路に送る第2部分を有する第
    1手段と、検査中の論理回路からデータを受け取る第1
    部分及びそのデータを分析器に送る第2部分を有する第
    2手段と、前記第1及び第2手段の第1部分を使用可能
    にする第1クロック信号を生成する第1信号源と、前記
    第1及び第2手段の第2部分を使用可能にする第2クロ
    ック信号を生成する第2信号源とを含む、論理ネットワ
    ークを検査するための複数のタイミング・サイクルで動
    作する検査システムにおいて、 すべての検査データが第1手段によって受け取られるま
    で、複数のタイミング・サイクルの間、第2クロック信
    号を、次いで第1クロック信号を順に繰り返してストロ
    ーブすることにより、前記第1手段に順次検査データを
    書き込むステップ、単一タイミング・サイクルの間に、
    第2クロック信号をストローブすることにより、検査中
    の論理ネットワークに第1手段の第2部分から検査デー
    タを並列に送り、次いで第1クロック信号をストローブ
    することにより、検査中の論理ネットワークから対応す
    る論理データを受け取るステップ、及び すべての論理データが読み取られるまで、複数のタイミ
    ング・サイクルの間、第2クロック信号を、次いで第1
    クロック信号を順に繰り返してストローブすることによ
    り、第2手段から前記論理データを読み出すステップ、 を含む改良された動作方法。
  2. (2)検査データを論理回路に供給するための複数のメ
    ンバを含む入力ラッチ連鎖と、論理回路から比較機構に
    対応する論理データを供給するための複数のメンバを含
    む出力ラッチ連鎖とを含む、複数のタイミング・サイク
    ルの間に論理回路に対する一連の走査テストを実行する
    ための装置において、検査データが論理回路中を伝播さ
    れ、対応する論理データが1つのタイミング・サイクル
    で出力ラッチ連鎖によってラッチされるように、データ
    が走査検査シーケンスを通じて単一タイミング・サイク
    ル内に前記ラッチ連鎖のメンバ間で転送されるという、
    改良された動作方法。
  3. (3)複数のL1−L2ラッチ対を含む入力SRL連鎖
    と、複数のL1−L2ラッチ対を含む出力SRL連鎖と
    を含み、L1がA/Cクロックによって使用可能にされ
    、L2ラッチがBクロックによって使用可能にされる、
    複数のマシン・サイクル中に論理回路に対する一連のL
    SSD検査を実行するための装置において、両方のクロ
    ックがトリガされるすべてのサイクルでA/Cクロック
    の前にBクロックをトリガして、過渡障害検査のための
    検査伝播ウィンドウを定義することを含む改良された動
    作方法。
JP2103254A 1989-04-28 1990-04-20 検査システムの動作方法 Expired - Lifetime JPH0664546B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US345758 1989-04-28
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