JPH0582609A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0582609A
JPH0582609A JP3238410A JP23841091A JPH0582609A JP H0582609 A JPH0582609 A JP H0582609A JP 3238410 A JP3238410 A JP 3238410A JP 23841091 A JP23841091 A JP 23841091A JP H0582609 A JPH0582609 A JP H0582609A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路装置に係り、特にスキャンイ
ン/アウト方式を用いたスキャンパス回路を有する半導
体集積回路装置に関し、半導体集積回路装置の集積度が
増大し、半導体集積回路装置のチップ上にI/Oセルが
展開配置されている場合でも、容易かつ低コストで試験
を行うことが可能な半導体集積回路装置を提供する。 【構成】 内部にスキャンパス回路が形成された半導体
集積回路チップ上に、複数の入出力セルおよび接続パッ
ドが展開配置されてなる半導体集積回路装置において、
前記複数の入出力セルおよび接続パッドのうち、前記半
導体集積回路チップ(1)の外周端領域に属する入出力
セルおよび接続パッドをスキャン用入出力セル(2、
…、2)および接続パッドとし、これらスキャン用入出
力セル(2、…、2)と前記スキャンパス回路とを接続
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に係
り、特にスキャンイン/アウト方式を用いたスキャンパ
ス回路を有する半導体集積回路装置に関する。
【0002】近年の半導体技術の進歩に対応して、LS
I(Large Scale Integration )、VLSI(Very Lar
ge Scale Integration )等の半導体集積回路装置の集
積規模が増大している。半導体集積回路装置の集積規模
の増大に伴い、データ入出力用の端子数が増加し、デー
タ入出力用のI/O(Input/Output)セル数も増大して
いる。このためI/Oセルを半導体集積回路装置のチッ
プの周辺部分のみに配置する方法によっては、必要なI
/Oセル数を確保することができず、半導体集積回路装
置のチップの全面に渡ってI/Oセルを配置することが
行われており、プローバ(Prober)を用いた試験を行う
ことが困難になっている。一方、半導体集積回路装置の
集積規模が増大すればするほど、半導体集積回路装置が
設計通りに動作するか否かを診断することは困難にな
り、試験コストの増大を招いている。そこで、試験を容
易にするとともに、試験コストの低減を図ることが可能
な半導体集積回路装置が要望されている。
【0003】
【従来の技術】次に、図5を参照して従来の技術につい
て説明する。LSIの製造工程においては、LSIの使
用性能を確認することが必要である。この使用性能を確
認するための試験は、大別して開発段階の試験と、量産
段階の試験がある。この量産段階の回路試験として、ウ
ェーハプロセス(Wafer Process )終了段階で行い、組
立工程への不良チップ混入率の低減を目的とするウェー
ハプロービング(Wafer Probing )試験がある。このウ
ェーハプロービング試験は、プローバの針先をチップ上
のI/Oセルのパッド(接続パッド)に接触させ、プロ
ーバに接続された信号発生器、波形解析装置等を用いて
チップの電気的特性を調べるものである。これにより当
該チップの動作確認を行うとともに伝達遅延時間、立上
り時間、立下がり時間等がチェックされる。ここで発見
された不良チップは自動的にマーキングされ、以後の組
立工程からは除外されるため、組立て後の不良デバイス
は組立工程で発生したものだけとなるので、歩留率が著
しく向上し、LSIの製造コストを低減することができ
る。
【0004】従来のLSI10においては、集積度がそ
れほど高くなく、I/Oセル数も少ないため、図5に示
すようにLSI10のチップの外周端領域、すなわちチ
ップの周辺部分にI/Oセル11が設けられおり、ウェ
ーハプロービング試験に必要なプローバはチップの周辺
部分に配置されていれば十分であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、LSIの集積度
が増大に伴いLSIのチップ内にもデータ入出力用のI
/Oセルが配置(展開配置)されるようになってきた。
この高集積化されたLSIにおいて従来と同様のウェー
ハプロービング試験を行うためには、図6に示すように
LSI20内の全I/Oセル21、…、21の各パッド
にプローバを接触させる必要がある。この様なプローバ
を作成することは困難であり、もし作成したとしても非
常にコストがかかってしまうとともに、プローバの針当
て精度が低下するいう問題点があった。また、すべての
I/Oセルに試験用の信号を供給するためには試験装置
であるテスタにも必要な端子を設ける必要があり、試験
装置自体のコストがかかってしまうという問題点があっ
た。
【0006】そこで、本発明の目的は、半導体集積回路
装置の集積度が増大し、半導体集積回路装置のチップ上
にI/Oセルが展開配置されている場合でも、容易かつ
低コストで試験を行うことが可能な半導体集積回路装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、内部にスキャンパス回路が形成された半
導体集積回路チップ上に、複数の入出力セルおよび接続
パッドが展開配置されてなる半導体集積回路装置におい
て、前記複数の入出力セルおよび接続パッドのうち、ス
キャン用入出力セルおよび接続パッドを前記半導体集積
回路チップの外周端領域に配置し、前記スキャン用入出
力セルと前記スキャンパス回路とを接続して構成する。
【0008】
【作用】本発明によれば、スキャン用入出力セルおよび
接続パッドが半導体集積回路チップの外周端領域に設け
られているので、プローバおよびテスタの構造が簡略化
でき試験コストを低減できるとともに、スキャンパス回
路を用いて容易に試験を行うことができる。
【0009】
【実施例】次に、図1及至図4を参照して本発明の実施
例を説明する。図1に本発明にかかるLSIを示す。
【0010】LSI1のチップ上には、データ入出力用
のI/Oセルがチップの全面に渡って展開配置されてい
る。スキャン入出力用I/Oセル2をチップの外周端領
域、すなわちチップの周辺部分に配置する。各スキャン
用I/Oセル2には、スキャンパス回路としてバウンダ
リースキャン(Boundary Scan )チェーンまたは内部ス
キャンチェーンが接続されている。なお、図1ではスキ
ャン入出力用I/Oセル2の一部を図示している。
【0011】LSIの試験方法の1つであるバウンダリ
スキャンは、本来は、LSI間の信号転送が正常に行わ
れることも確認するための試験方法であるが、本実施例
では、バウンダリースキャンチェーンを介して、プロー
バの接触されないI/Oセルの入力あるいは出力データ
をそれぞれセットあるいは読み出すための手段として用
いる。バウンダリスキャンチェーン(図1中、実線で示
す。)は、LSI1内部のI/Oセルに多数存在するフ
リップフロップ(Flip-flop :記憶素子)のいくつかを
モード信号の切り替えにより直列に接続してシフトレジ
スタを形成するようにした直列ループである(図2参
照)。試験に際しては、スキャンチェーンのスキャンイ
ン(端子)SIB からテストデータ(論理“1”または
“0”)をスキャンクロック信号に同期させて入力し、
シフトレジスタを形成する各フリップフロップに順次書
き込む。このようにしてフリップフロップの内容を任意
に変更することにより任意の状態にLSI1のI/Oセ
ルの状態を設定することができる。逆にLSIのI/O
セルの状態を調べる場合には、LSI1のI/Oセルの
状態が変化しないようにシステムクロック信号を停止し
た後、スキャンクロック信号を入力することによりI/
Oセルの状態をスキャンアウト(端子)SOBから出力
させる。このように、スキャン入出力用I/Oセルは基
板の最外周部に配設し、基板の中心側にあるI/Oセル
にはバウンダリスキャンチェーンを介してデータを供給
し、または、I/Oセルよりデータを読み出す。
【0012】システムの故障診断を行うような場合、例
えば、論理演算回路の通常動作をチェックするような場
合には、内部スキャンチェーンを用いる(図2、図3参
照)。この場合には、モード信号の切り替えにより基板
の最外周部に配設したスキャン入力用I/Oセル2のス
キャンインSII1、SII2から内部スキャンチェーン
(図1中、破線で示す。)を介し、内部スキャンチェー
ンを構成するフリップフロップに順次データを書き込
む。このとき同時に、バウンダリースキャンチェーンを
介して、LSI1内部のI/Oセルに存在するフリップ
フロップにもデータを書き込む。内部スキャンチェーン
およびバウンダリースキャンチェーンへの書き込みが完
了した時点において、再びシステムクロック信号を提供
する。これにより、内部スキャンチェーンに存在するフ
リップフロップ間、さらに内部スキャンチェーンとバウ
ンダリースキャンチェーンに存在するフリップフロップ
間でのデータ転送が発生する。この後、内部スキャンチ
ェーンを介して、内部スキャンチェーンに存在するフリ
ップフロップのデータをスキャンアウトSOI1、SOI2
へ読み出し、また、バウンダリースキャンチェーンを介
して、バウンダリースキャンチェーンに存在するフリッ
プフロップのデータをスキャンアウトSOB へ読み出
す。各チップを通常動作させながら特定のタイミングで
通常動作信号をスキャンアウト(端子)SOI1、SOI2
から出力させることにより行う。
【0013】したがって、図4に示すように、バウンダ
リースキャン、内部スキャンのいずれの場合においても
基板の最外周部に配設したスキャン入出力用I/Oセル
2、…、2にプローバを接続することにより試験を行う
ことができるため、プローバの構造を従来のプローバと
同様の簡単な構造とすることができるととともに、テス
タの端子数を増加させる必要がないため、プローバおよ
びテスタのコストを低減させることができる。
【0014】以上の実施例においては、ある特定のI/
Oセルをスキャン用I/Oセルとして機能させていた
が、任意のI/Oセルをスキャン用I/Oセルとして機
能させるように構成することも可能である。また、バウ
ンダリースキャン用のスキャン用I/Oセルと内部スキ
ャン用のI/Oセルを別のセルとして構成していたが、
同一のセルを用いモード信号の切り替えによりスキャン
チェーンを切り替えるように構成してもよい。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、スキャン用入出力セル
および接続パッドが半導体集積回路チップの外周端領域
に設けられているので、試験に用いるプローバおよびテ
スタの構造を従来のプローバおよびテスタと同様に構成
することができ試験装置のコストを低減できる。さらに
プローバおよびテスタの構造が簡略化できるので、必要
な針当て精度を容易に得ることができ、試験を容易に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のLSIの説明図である。
【図2】スキャンチェーンの説明図である。
【図3】内部スキャンチェーンの説明図である。
【図4】図1の実施例のLSIの試験状態の説明図であ
る。
【図5】従来のLSIの試験状態の説明図である。
【図6】従来の他のLSIの試験状態の説明図である。
【符号の説明】
1…LSI 2…スキャン用I/Oセル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にスキャンパス回路が形成された半
    導体集積回路チップ上に、複数の入出力セルおよび接続
    パッドが展開配置されてなる半導体集積回路装置におい
    て、 前記複数の入出力セルおよび接続パッドのうち、スキャ
    ン用入出力セル(2、…、2)および接続パッドを前記
    半導体集積回路チップ(1)の外周端領域に配置し、前
    記スキャン用入出力セル(2、…、2)と前記スキャン
    パス回路とが接続されていることを特徴とする半導体集
    積回路装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、 前記スキャンパス回路は、バウンダリスキャン用スキャ
    ンパス回路であることを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の半導体集
    積回路装置において、 前記スキャンパス回路は、内部スキャン用スキャンパス
    回路であることを特徴とする半導体集積回路装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6351836B1 (en) 1998-06-08 2002-02-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device with boundary scanning circuit

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