JPH11202026A - Method for failure analysis - Google Patents

Method for failure analysis

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Publication number
JPH11202026A
JPH11202026A JP10004489A JP448998A JPH11202026A JP H11202026 A JPH11202026 A JP H11202026A JP 10004489 A JP10004489 A JP 10004489A JP 448998 A JP448998 A JP 448998A JP H11202026 A JPH11202026 A JP H11202026A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
lsi
pattern
failure
patterns
Prior art date
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Pending
Application number
JP10004489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kamata
聡 鎌田
Toyohito Iketani
豊人 池谷
Atsushi Kominami
篤史 小南
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology 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 Hitachi Ltd, Hitachi Information Technology Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10004489A priority Critical patent/JPH11202026A/en
Publication of JPH11202026A publication Critical patent/JPH11202026A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To locate a failure in an LSI to be tested using BEST(built-in self test) method by subdividing all test patterns equally, reading out an SA (encoded compressor) value upon finishing application of pattern of each Gr and comparing it with an expected code. SOLUTION: At first, a system clock SC is driven to prepare for generation of pseudorandom numbers from an RPG (random number generator) 20 in an LSI 9 to be tested. When scan-in clock is driven continuously by total number of patterns PA, the RPG 20 generates pseudorandom numbers sequentially and input latches (a) are shifted sequentially before the pseudorandom numbers are applied to a circuit 19 to be tested. Output data from the LSI 9 is captured by each output latch (b) and a scan-out clock SOCK is driven to scan out an SA 21. When the SC is driven upon finishing clock control of total number of patterns PA, a comparator (d) compares an output value with an expected code and the comparison results are described in a fail memory 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はLSIチップの良/
不良を判定する診断手法として、近年各社で実施されて
いるBIST方式における不良解析の手法に関する工夫
である。
[0001] The present invention relates to an LSI chip.
As a diagnostic method for determining a defect, there is a device relating to a defect analysis method in the BIST method which has been recently implemented by each company.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1にLSI診断方式の原理を示す。例
えば図に示すような簡単な被テスト回路がある場合、ノ
ードA,B,C,D,E,Fにはそれぞれ0スタック故
障、1スタック故障の存在する可能性があり、A,B,
C,Dに入力する0/1パターンにより、出力F側から
それを観測することができる。例えばA=B=C=D=
0なるテスト#1を入力した場合、回路内に特に故障が
ない場合、E=1、F=0となるはずである。ところが
Eの0スタック故障又はFの1スタック故障が存在する
場合、Fからの出力値は1になり、故障の存在を認識で
きる。ところがそれ以外の故障ではいずれもFの出力が
0のままであり、故障の存在を認識できない。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows the principle of an LSI diagnosis system. For example, if there is a simple circuit under test as shown in the figure, there is a possibility that nodes A, B, C, D, E, and F have 0 stack fault and 1 stack fault, respectively.
With the 0/1 pattern input to C and D, it can be observed from the output F side. For example, A = B = C = D =
When test # 1 of 0 is input, if there is no particular failure in the circuit, E = 1 and F = 0 should be satisfied. However, when there is a 0-stack fault in E or a 1-stack fault in F, the output value from F becomes 1, and the existence of the fault can be recognized. However, in all other faults, the output of F remains at 0, and the existence of the fault cannot be recognized.

【0003】即ちテスト#1のパターンではEの0スタ
ック故障とFの1スタック故障が検出可能である。同様
にテスト#2ではFの1スタック故障のみが検出可能。
以後テスト#16までの検出可能/不可能な故障は図1
中の真理値表に示す通リとなる。
That is, in the pattern of test # 1, a 0-stack fault of E and a 1-stack fault of F can be detected. Similarly, in test # 2, only one stack failure of F can be detected.
Detectable / undetectable faults up to test # 16 are shown in FIG.
The result is shown in the truth table.

【0004】しかし、この回路の全ノードの故障を検出
するには16パターン全てを使用する必要はなく、例え
ば表中にY1で示した5パターンだけを使用すれば故障検
出率は100%になる。このように被テスト回路の診断
では、各ノードに故障を仮定し、それを狙い撃ちしたテ
ストパターンをDA技術で抽出して使用する「stored方
式」が多用される。被テスト回路が複雑化するに従い、
故障検出率100%を達成するために必用なテストパタ
ーン数は膨大になるため、一般には95%程度の検出率
を保証するパターンを使用することになる。
However, it is not necessary to use all 16 patterns to detect faults at all nodes of this circuit. For example, if only 5 patterns indicated by Y1 in the table are used, the fault detection rate becomes 100%. . As described above, in the diagnosis of the circuit under test, a “stored method” is often used in which a failure is assumed in each node, and a test pattern aimed at the failure is extracted and used by DA technology. As the circuit under test becomes more complex,
Since the number of test patterns required to achieve a failure detection rate of 100% is enormous, a pattern that guarantees a detection rate of about 95% is generally used.

【0005】また上記5パターンの実行結果から被テス
ト回路内の具体的な故障箇所を特定することを故障位置
指摘という。例えば図1の回路の場合、テスト#7がフ
ェイルすると「Y2」で示す3種の故障の可能性がある
が、テスト#11がパスすると、Eの0スタックとFの
1スタック不良は考えられないことになり、Aの1スタ
ック故障が検出される。このような解析は、一般に故障
位置指摘用のシミュレーションを実行することにより求
められる。
Specifying a specific fault location in the circuit under test from the execution results of the above five patterns is referred to as fault location indication. For example, in the case of the circuit of FIG. 1, if test # 7 fails, there are three types of failures indicated by “Y2”. However, if test # 11 passes, it is considered that 0 stack of E and 1 stack of F are defective. That is, one stack failure of A is detected. Such an analysis is generally obtained by executing a simulation for indicating a failure position.

【0006】以上に示した原理を実現するためのテスタ
の入出力構成を図2に示す。被テストLSIの論理ファ
イル1を診断システム2に入力すれば、診断ファイル3
内には、上記原理に基づいて生成された入力パターン4
と期待値5が展開される。これらをテスタ6内に転送す
ると、それぞれ入力パターン7、期待値8に分けて格納
される。テストが開始されると、入力パターン7は被テ
ストLSI9の入力ピン10から内部の論理に印加され
る。
FIG. 2 shows an input / output configuration of a tester for realizing the above-described principle. When the logical file 1 of the LSI under test is input to the diagnostic system 2, the diagnostic file 3
Within the input pattern 4 generated based on the above principle
And the expected value 5 are developed. When these are transferred into the tester 6, they are separately stored in the input pattern 7 and the expected value 8, respectively. When the test is started, the input pattern 7 is applied to the internal logic from the input pin 10 of the LSI 9 to be tested.

【0007】その後出力ピン11から現れたデータをテ
スタ6に取り込み、上記期待値8と比較判定され、その
結果が当該パターンのフェイル情報としてフェイルメモ
リ12内に格納される。これを全てのテストパターンに
ついて実施する。フェイルメモリ12はテスタチャネル
とテストパターンのマトリクスで表現されるため、テス
ト終了後にこれを読み返すことにより、どのパターンの
どのチャネルに接続されたピンで故障が検出されたかを
知ることができる。このためフェイルした被テストLS
Iの不良解析は容易であった。
After that, the data appearing from the output pin 11 is taken into the tester 6, compared with the expected value 8, and the result is stored in the fail memory 12 as fail information of the pattern. This is performed for all test patterns. Since the fail memory 12 is represented by a matrix of a tester channel and a test pattern, by reading it back after the test is completed, it is possible to know which pin of which pattern and which channel is connected to which failure has been detected. Therefore, the LS under test failed.
Failure analysis of I was easy.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたstored方
式による診断では、被テストLSIの集積度が向上しゲ
ート数が大規模化するに従い、診断に必用なデータ量は
増加する。今後1Mゲート規模の論理LSIが現れた場
合、テストパターン生成に要する時間は現実的ではなく
なり、またデータ量も一般的なテスタ内のバッファメモ
リには保持し切れなくなることが予想され、テストコス
ト上昇の大きな要因となる見込みである。
In the above-described diagnosis using the stored method, the data amount required for the diagnosis increases as the degree of integration of the LSI under test increases and the number of gates increases. When a 1M gate-scale logic LSI appears in the future, the time required for test pattern generation will become impractical, and the amount of data will not be able to be held in a buffer memory in a general tester, which will increase test costs. It is expected that this will be a major factor.

【0009】この問題を対策するための手法として近年
BIST方式が多用されるようになってきた。図3にB
IST方式の概要を述べる。この方式ではテストパター
ンの生成はDAではなく被テストLSI内部にあらかじ
め組み込まれたRPGが行うため、DAから大規模な診
断入力パターンを準備する必要はない。また出力データ
も全パターンをテスタ側に取り込むことはなく、被テス
トLSI内部にあらかじめ組み込まれたSAに逐次圧縮
された符号値を最終的な期待符号と比較するだけである
ため、DAから大規模な期待値パターンを準備する必要
もない。
In recent years, the BIST method has been frequently used as a method for solving this problem. B in FIG.
The outline of the IST system will be described. In this method, since a test pattern is generated not by DA but by an RPG incorporated in the LSI under test in advance, it is not necessary to prepare a large-scale diagnostic input pattern from DA. Also, the output data does not capture all the patterns on the tester side, but only compares the code values sequentially compressed in the SA built in the LSI under test with the final expected codes. There is no need to prepare a special expected value pattern.

【0010】よって論理ファイル1を入力した診断シス
テム2から診断ファイル3に出力されるデータは、パタ
ーン数13、初期値14、期待符号15というわずかな
データだけでよい。これらをテスタ6内の16〜18に
取り込めば、テスト準備は完了する。テストが開始され
ると、初期値17が被テストLSI9内の上記RPG2
0に渡され、テスタ6から発生するクロックに従いRP
G20が擬似乱数を生成してこれを被テスト回路19に
印加する。被テスト回路19からの出力は逐次SA21
に取り込まれ、圧縮して保持される。
Therefore, the data output from the diagnostic system 2 to the diagnostic file 3 to which the logical file 1 has been input need only be a small amount of data such as the number of patterns 13, the initial value 14, and the expected code 15. When these are taken into 16 to 18 in the tester 6, the test preparation is completed. When the test is started, the initial value 17 is set to the RPG2 in the LSI 9 to be tested.
0, and RP according to the clock generated from tester 6.
G20 generates a pseudorandom number and applies it to the circuit under test 19. The output from the circuit under test 19 is
And compressed and held.

【0011】そして上記パターン数分を印加終了する
と、テスタ6はSA21の符号を読み出し、これを期待
符号18と比較することにより当該被テストLSIの良
/不良を判定する。以上に述べた方式では、DA側で準
備しテスタ内のバッファメモリに保持するデータ量はst
ored方式のそれに比べて大幅に削減されるが、RPGが
発生するテスタパターンは擬似乱数であり故障を狙い撃
ちしたものではないため、パターン数は増加することが
特徴である。
When the application of the number of patterns is completed, the tester 6 reads the code of SA 21 and compares it with the expected code 18 to determine whether the LSI under test is good or defective. In the method described above, the amount of data prepared on the DA side and held in the buffer memory in the tester is st
Although it is greatly reduced as compared with that of the ored system, the feature is that the number of patterns increases because the tester pattern generated by the RPG is a pseudorandom number and is not aimed at a failure.

【0012】以上述べたように、BIST方式では良/
不良の判定を、SA内に圧縮して保持された最終符号に
より行うことを特徴としている。従ってstored方式のよ
うに各パターン毎に全パターン分の比較判定や、フェイ
ルメモリへの記録を行うことはできない。もしこれを実
現しようとすると、被テストLSI内の各ピンにパター
ン毎の比較・判定機構や、フェイルメモリを用意する必
要があり、チップエリアのオーバヘッドの大幅な増加を
招き、現実的ではない。つまりBIST方式は、チップ
の高集積化に伴う診断データ量増加を抑える効果がある
一方で、不良が存在する場合にその位置を特定するため
の解析に必用な詳細情報を入手する手段がなく、これを
対策するための工夫が大きな課題となっている。
As described above, in the BIST system,
It is characterized in that the determination of a defect is made based on the final code compressed and held in the SA. Therefore, unlike the stored method, it is not possible to perform comparison determination for all patterns for each pattern or to record data in a fail memory. If this is to be realized, it is necessary to provide a comparison / judgment mechanism for each pattern and a fail memory for each pin in the LSI under test, which significantly increases the chip area overhead, which is not practical. In other words, while the BIST method has the effect of suppressing the increase in the amount of diagnostic data due to the high integration of chips, there is no means for obtaining detailed information necessary for analysis for identifying the position of a defect when there is a defect. A device to deal with this is a major issue.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】図4に、BIST手法を
用いた場合の不良解析手法を示す。図中(A)はRPG
が生成する擬似乱数パターンであり、横方向がテスタC
H#、縦方向がパターン#である。このパターンをパタ
ーン#1から順にnまで被テスト回路に印加したときに
図中(a),(b),,(c)でフェイルが発生したと
すると、上記BIST方式の原理に従えば、テスタは全
パターンの印加終了後に初めてSAを読み出し、これが
期待符号と異なることにより、どこかに故障が存在する
ことを認識できる。選別工程のように不良箇所を特定す
る必要が無い場合は、本チップは不良とみなしてはじき
出せばよいが、LSI設計者による不良解析の場合はこ
れだけでは詳細な情報が入手できない。この場合は図中
(B)に示すように2回目のテストを行う。
FIG. 4 shows a failure analysis method when the BIST method is used. (A) in the figure is RPG
Is a pseudo-random pattern generated by the tester C in the horizontal direction.
H #, the vertical direction is the pattern #. Assuming that a failure occurs in (a), (b), and (c) in the figure when this pattern is applied to the circuit under test in order from pattern # 1 to n, according to the principle of the BIST method, Reads SA for the first time after the application of all patterns is completed, and when this is different from the expected code, it can be recognized that a failure exists somewhere. When it is not necessary to specify a defective portion as in the selection step, this chip may be regarded as defective and may be popped out. However, in the case of a failure analysis by an LSI designer, detailed information cannot be obtained by this alone. In this case, a second test is performed as shown in FIG.

【0014】このときは全テストパターンをk個に等分
割し、Gr#1,2,・・・,kとし、テスタ側には各
Grのパターン印加終了毎のSA期待符号を用意する。
この状態でまずGr#1のパターンを印加し、終了後に
SA値を読み出して期待符号と比較判定する。Gr#1
のパターンではフェイルは発生しないため、引き続きG
r#2のパターンを印加すると、ここでは(a)(b)
の2ヶ所にフェイルが含まれるため、パターン印加終了
後にSA値を期待値と比較判定することにより、Gr#
2にはをフェイルパターンが含まれることを認識でき
る。
At this time, all the test patterns are equally divided into k pieces, and Gr # 1, 2,..., K are provided. On the tester side, an expected SA code for each pattern application of each Gr is prepared.
In this state, first, the Gr # 1 pattern is applied, and after completion, the SA value is read out and compared with the expected code. Gr # 1
No failure occurs in the pattern of
When the pattern of r # 2 is applied, here (a) and (b)
Since the failure is included in two places, the Gr value is determined by comparing the SA value with the expected value after the pattern application is completed.
It can be recognized that 2 includes a fail pattern.

【0015】この判定結果に基き「Gr#2」を記録し
ておく。この段階でSAは期待符号とは異なった状態に
なっているため、テスタからSAに期待符号を書き込
み、あたかもフェイルは発生しなかったかのような状態
にしてからGr#3のパターン印加に進む。このように
して以下同様にGr#毎にパターン印加とSA値の判定
を繰り返しながら、フェイルの発生するGr#を記録し
ていく。
"Gr # 2" is recorded based on the result of this determination. At this stage, the SA is in a state different from the expected code, so the tester writes the expected code to the SA, as if no failure occurred, and then proceeds to Gr # 3 pattern application. In this manner, Gr # at which a failure occurs is recorded while repeating the pattern application and the determination of the SA value for each Gr #.

【0016】Gr#kまで終了して第2回目のテストを
終了する。以上の手順により、この例の場合は「Gr#
2」と「Gr#(kー1)」が記録される。
[0016] The second test is completed after finishing Gr # k. According to the above procedure, in this case, “Gr #
2 "and" Gr # (k-1) "are recorded.

【0017】その後(c)に示す第3回目のテストで
は、Gr#2とGr#(k−1)だけをテストする。ま
ずGr#1終了時点のSA期待符号をテスタからSAに
書き込み、Gr#2のテストを開始する。このときはテ
スタが各パターン毎に、SAで圧縮される前の出力ラッ
チを読み出し、これをフェイルメモリに格納するため、
Gr#2の全てのパターンを実行した結果がフェイルメ
モリに入る。これを回収すると、次に同様の手順でGr
#(k−1)についても全パターンの実行結果を回収す
ることができる。つまりGr#2とGr#(k−1)に
ついてはフェイルを含む情報が、それ以外のGrについ
ては「パス」という情報がそろうため、これを故障位置
指摘用シミュレータに入力すれば、被テスト回路内の故
障位置を具体的に知ることができる。
Thereafter, in the third test shown in (c), only Gr # 2 and Gr # (k-1) are tested. First, the SA expected code at the end of Gr # 1 is written into the SA from the tester, and the test of Gr # 2 is started. At this time, the tester reads the output latch before compression by SA for each pattern and stores it in the fail memory.
The result of executing all the patterns of Gr # 2 enters the fail memory. When this is collected, Gr is then performed in the same manner.
For # (k-1), the execution results of all patterns can be collected. That is, since information including a fail is provided for Gr # 2 and Gr # (k-1), and information of "pass" is provided for other Gr, if this is input to the simulator for indicating a failure position, the circuit under test is obtained. The fault location in the inside can be specifically known.

【0018】即ち、上に示したように、BIST方式に
よる診断であっても、故障位置の指摘が可能となる。
That is, as described above, it is possible to point out a fault position even in the diagnosis by the BIST method.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図5は本発明を実施するためのL
SIテスタの構成を示すブロック図である。図5におい
て30はLSIテスタ本体であり、このテスタ本体30
はホストコンピュータ31に結合され、さらにパフォー
マンスボード46を介して被テストLSI47に結合さ
れることによって当該被テストLSI47のテストを可
能とする。被テストLSI47には被テストLSI19
の他に、これに対して擬似乱数パターンを生成・入力す
るためのRPG20と、被テストLSI19からの出力
データを蓄積するSA21が存在する。テストの制御は
ホストコンピュータ31に接続された制御用画面32か
ら行われる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an SI tester. In FIG. 5, reference numeral 30 denotes an LSI tester main body.
Is connected to the host computer 31 and further connected to the LSI under test 47 via the performance board 46, thereby enabling the test of the LSI under test 47. The LSI under test 47 includes the LSI under test 19
In addition, there are an RPG 20 for generating and inputting a pseudo random number pattern and an SA 21 for storing output data from the LSI 19 to be tested. The test is controlled from a control screen 32 connected to the host computer 31.

【0020】上記ホストコンピュータ31は、ユーザに
よって作成されたテスト++プログラムのコンパイル
や、上記被テストLSI47のテスト結果の表示及びデ
ータベース化などに使用される。上記パフォーマンスボ
ード46は、LSIテスタ6と被テストLSI47との
インタフェイスとして機能するボードであり、被テスト
LSI47の外部端子と結合可能なソケットを含み、こ
のソケットに被テストLSI47が結合されるようにな
っている。
The host computer 31 is used for compiling a test ++ program created by a user, displaying a test result of the LSI under test 47, and creating a database. The performance board 46 is a board that functions as an interface between the LSI tester 6 and the LSI under test 47 and includes a socket that can be connected to external terminals of the LSI under test 47 so that the LSI 47 to be tested is coupled to this socket. Has become.

【0021】LSIテスタ本体6内にはシステムバス3
3が設けられ、このシステムバス33を介してホストイ
ンタフェイス34、プロセッサ35、バッファメモリ3
6、テストコントローラ37、タイミングジェネレータ
38、リファレンス電源39、デバイス電源コントロー
ラ40、ワークレジスタ47が相互に結合されることに
よって、各種データや信号のやりとりが可能とされる。
The system bus 3 is provided in the LSI tester body 6.
And a host interface 34, a processor 35, and a buffer memory 3 via the system bus 33.
6, the test controller 37, the timing generator 38, the reference power supply 39, the device power supply controller 40, and the work register 47 are interconnected to exchange various data and signals.

【0022】上記ホストインタフェイス34はホストコ
ンピュータ31に結合され、LSIテスタ6とホストコ
ンピュータ31との間のデータのやりとりを可能とす
る。バッファメモリ36はホストコンピュータ31から
転送されるデータや、これからホストコンピュータ31
へ転送するためのデータを保持するために使用される。
このバッファメモリ36に保持されるデータには、オブ
ジェクトデータJD、テスト結果TE、全テストパター
ン数PA、1Gr当りのテストパターン数PG、RPG
・SAの初期値TI、及び、RPGが発生する擬似乱数
Gr#1〜k各々に対応したSA期待値符号SA1〜S
Akが含まれる。
The host interface 34 is connected to the host computer 31 so that data can be exchanged between the LSI tester 6 and the host computer 31. The buffer memory 36 stores data transferred from the host computer 31,
Used to hold data for transfer to
The data held in the buffer memory 36 includes object data JD, test results TE, the total number of test patterns PA, the number of test patterns PG, RPG per Gr.
SA initial value TI and SA expected value codes SA1 to SA corresponding to pseudo random numbers Gr # 1 to k generated by RPG
Ak is included.

【0023】テスタユーザはホストコンピュータ31に
よってテスト制御プログラムを作成し、これをコンパイ
ルすることによってオブジェクトデータを生成し、それ
を磁気ディスク等に格納する。被テストLSI47のテ
ストを行う場合、ホストコンピュータ31の制御画面3
2からテストプログラムを起動する。当該テストプログ
ラムの起動により、上記磁気ディスク等に格納されてい
るオブジェクトデータがホストインタフェイス34を介
してバッファメモリ36に展開され、それがプロセッサ
35で実行されることによって、テストプログラムに記
述された環境が形成される。
The tester user creates a test control program by the host computer 31, generates object data by compiling the test control program, and stores it on a magnetic disk or the like. When the test of the LSI under test 47 is performed, the control screen 3 of the host computer 31
2. Start the test program from 2. When the test program is started, the object data stored in the magnetic disk or the like is expanded in the buffer memory 36 via the host interface 34, and is executed by the processor 35, so that the object data described in the test program is written. An environment is formed.

【0024】このようなLSIテスト系で、図4に示す
BISTを実行した場合の不良解析例を以下に示す。図
6はテストパターンメモリ41、フェイルメモリ42及
び被テストLSI47の関連を示す。1回目のテストを
実行するときは、まずバッファメモリ36内の初期値T
Iをテストパターンメモリ41のSIDピンのスキャン
インシーケンスに展開する。その後タイミングジェネレ
ータ38によりシステムクロックSCを駆動すれば、被
テストLSI9内のRPG20は擬似乱数発生準備がで
きる。その後スキャンインクロックSICKを駆動すれ
ば、RPG20から発生した擬似乱数が最初のの入力ラ
ッチaに取り込まれる。以後全パターン数PA分だけS
ICKを駆動し続けることにより、RPG20は逐次、
擬似乱数を発生し、これが入力ラッチを次々とシフトさ
れ、被テスト回路50に印加される。
An example of failure analysis when the BIST shown in FIG. 4 is executed in such an LSI test system is shown below. FIG. 6 shows the relationship between the test pattern memory 41, the fail memory 42, and the LSI under test 47. When executing the first test, first, the initial value T in the buffer memory 36 is set.
I is developed into a scan-in sequence of the SID pin of the test pattern memory 41. Thereafter, when the system clock SC is driven by the timing generator 38, the RPG 20 in the LSI 9 to be tested is ready for pseudorandom number generation. Thereafter, when the scan-in clock SICK is driven, the pseudo random number generated from the RPG 20 is taken into the first input latch a. After that, S for all patterns PA
By continuously driving ICK, the RPG 20 sequentially
A pseudorandom number is generated, which in turn shifts the input latch and is applied to the circuit under test 50.

【0025】被テストLSI19から出力されたデータ
は、各出力ラッチbに取り込まれるので、スキャンアウ
トクロックSOCKを駆動すればSA21に対してスキ
ャンアウトされてくる。全パターン数PA分のクロック
制御を完了した時点で最終的なSA期待符号SAkをテ
ストパターンメモリ41のSODピンのスキャンアウト
シーケンスに展開し、システムクロックSCを駆動すれ
ば、コンパレータdにて出力値と期待符合を比較するこ
とができ、判定結果をフェイルメモリ12に記述する。
図4の例の場合は「フェイル」が書き込まれることにな
る。
The data output from the LSI 19 to be tested is taken into each output latch b. Therefore, if the scan-out clock SOCK is driven, the data is scanned out to the SA 21. When the clock control for the total number of patterns PA is completed, the final expected SA code SAk is developed into the scan-out sequence of the SOD pin of the test pattern memory 41, and the system clock SC is driven. And the expected sign can be compared, and the determination result is described in the fail memory 12.
In the case of the example of FIG. 4, "fail" is written.

【0026】このように1回目のテストでは、全パター
ン入力によるテスト結果を判定するが、2回目は同様の
処理を、分割したGr毎に全Gr分実行することにな
る。この場合SAの読み取りはGr単位のパターン数P
G分毎に実施する。もしGr#nでフェイルと判定され
たときはnをワークレジスタ47に待避した上で、Gr
#n終了後のSA期待値符号SAnによりSAの初期化
を行う。従って図4の例では、2回目のテスト終了後
は、ワークエリア51にGr#2とGr#(k−1)が
待避されることになる。
As described above, in the first test, the test result based on the input of all the patterns is determined. In the second test, the same process is executed for each of the divided Gr. In this case, the SA is read by the number of patterns P in Gr units.
Perform every G minutes. If Gr # n is judged as failed, n is saved in the work register 47 and Gr
SA initialization is performed using the SA expected value code SAn after #n ends. Therefore, in the example of FIG. 4, after the second test is completed, Gr # 2 and Gr # (k-1) are evacuated to the work area 51.

【0027】3回目のテストは上記Gr#2,Gr#
(k−1)についてだけを再度テストする。この場合は
Gr#1終了後のSA期待値符号SA1でSAを初期化
し、PG分のテストパターンを印加するが、このときは
出力ラッチbの内容をSA21にシフトアウトするので
はなく、各出力ラッチに1対1に対応するコンパレータ
cで各パターン毎に期待値と判定し、その結果をフェイ
ルメモリ12に書き込む。このように1パターンずつの
結果を判定する場合、1パターンずつの期待値を保持す
ることはできないので、全パターンについて全ピンの出
力期待値を1又は0に固定し、これと出力データを比較
判定した結果をフェイルメモリ12に書き込めばよい。
このようにして得られたフェイル情報をGr#2の詳細
結果として故障位置指摘シミュレーションに入力する。
Gr#(k−1)についても同様にすればよい。
In the third test, the above Gr # 2 and Gr #
Only test again for (k-1). In this case, the SA is initialized by the SA expected value code SA1 after the end of Gr # 1, and a test pattern for PG is applied. In this case, the contents of the output latch b are not shifted out to SA21, but each output is output. The comparator c corresponding to the latch determines the expected value for each pattern by the comparator c, and writes the result to the fail memory 12. When the result of each pattern is determined in this way, the expected value of each pin cannot be held for each pattern. Therefore, the output expected values of all pins are fixed to 1 or 0 for all patterns, and this is compared with the output data. The result of the determination may be written in the fail memory 12.
The fail information obtained in this way is input to the failure location indication simulation as a detailed result of Gr # 2.
The same applies to Gr # (k-1).

【0028】[0028]

【発明の効果】従来BIST手法は、被テストLSIの
故障位置指摘が不可能とされていたが、これを可能とす
ることができる。通常の生産工程では良品/不良品の選
別ができればよいのでGO/NGテストを実施すればよ
いが、設計担当者による不良解析等ではモードを変えて
本発明を実施することにより、被テスト回路内の故障位
置を指摘することができる。
According to the conventional BIST method, it has been impossible to point out the fault location of the LSI under test, but this can be done. In a normal production process, it is only necessary to be able to select good / defective products, so a GO / NG test may be performed. However, in a failure analysis or the like by a designer, the mode is changed by implementing the present invention by changing the mode. Can be pointed out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)及び(b)はLSI診断の原理を示す回路
図及び真理値表を示す図である。
FIGS. 1A and 1B are a circuit diagram showing a principle of LSI diagnosis and a diagram showing a truth table.

【図2】従来主流のstored方式による診断手順を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a diagnosis procedure based on a stored method which is conventionally mainstream.

【図3】BIST方式による診断手順を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a diagnosis procedure according to the BIST method.

【図4】本発明の実施例であるBIST手法を用いた不
良解析手法内容を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing details of a failure analysis method using a BIST method according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明を実現するために使用するLSIテスタ
の構造を説明するためのブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the structure of an LSI tester used to realize the present invention.

【図6】本発明を実施するときのテストパターンメモリ
及びフェイルメモリの使用手順を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure for using a test pattern memory and a fail memory when implementing the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1… 論理ファイル 、2… 診断システム、 3 …
診断ファイル、4…ファイル上の入力パターン、5…
ファイル上の期待値、6… LSIテスタ、7… テス
タ上の入力パターン、8… テスタ上の期待値パター
ン、9… 被テストLS、10 … 入力ピン、11…
出力ピン、12… フェイルメモリ、13… ファイル
上のパターン数、14… ファイル上の初期値、15…
ファイル上の期待符号、16… テスタ上のパターン
数 、17… テスタ上の初期値、18… テスタ上の
期待符号、19 … 被テスト回路、20… RPG、2
1… SA、31… ホストコンピュータ、32… 制
御用画面、33… システムバス、34… ホストイン
タフェイス、35…プロセッサ、36… バッファメモ
リ、37… テストコントローラ、38… タイミング
ジェネレータ、39… リファレンス電源、40… デ
バイス電源コントローラ、41… テストパターンメモ
リ、43… ピンコントローラ、44… ピンエレクト
ロニクス、45… デバイス電源、46… パフォーマ
ンスボード、47… ワークレジスタ、JD… オブジ
ェクトデータ、TE… テスト結果、PA… 全パター
ン数、PG… Gr単位のパターン数、TI… 初期
値、SAn… Gr#n終了後の期待値符号、SC…
システムクロック、SID… スキャンインデー
タ、SICK… スキャンインクロック、SOCK… ス
キャンアウトクロック、SOD… スキャンアウトデ
ータ、a… 入力ラッチ、b… 出力ラッチ、c,d…
コンパレータ。
1. Logical file, 2. Diagnostic system, 3.
Diagnostic file, 4 ... Input pattern on file, 5 ...
Expected value on file, 6 ... LSI tester, 7 ... Input pattern on tester, 8 ... Expected value pattern on tester, 9 ... LS under test, 10 ... Input pin, 11 ...
Output pins, 12: Fail memory, 13: Number of patterns on file, 14: Initial value on file, 15:
Expected code on file, 16 ... number of patterns on tester, 17 ... initial value on tester, 18 ... expected code on tester, 19 ... circuit under test, 20 ... RPG, 2
Reference Signs List 1 SA, 31 Host computer, 32 Control screen, 33 System bus, 34 Host interface, 35 Processor, 36 Buffer memory, 37 Test controller, 38 Timing generator, 39 Reference power supply Reference numeral 40: Device power controller, 41: Test pattern memory, 43: Pin controller, 44: Pin electronics, 45: Device power, 46: Performance board, 47: Work register, JD: Object data, TE: Test result, PA: All Number of patterns, PG: Number of patterns in Gr units, TI: Initial value, SAn: Expected value code after completion of Gr # n, SC:
System clock, SID ... Scan-in data, SICK ... Scan-in clock, SOCK ... Scan-out clock, SOD ... Scan-out data, a ... Input latch, b ... Output latch, c, d ...
comparator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池谷 豊人 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 小南 篤史 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立インフォメーションテクノロジー内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Toyoto Ikeya 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd. Within technology

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】BIST(Built-In Self-Test:組み込み
自己テスト)方式によるLSIの診断において、不良解
析に必用な故障位置の指摘を可能にすることを特徴とす
る不良解析手法。
1. A failure analysis method characterized in that a failure position necessary for failure analysis can be pointed out in LSI diagnosis by a built-in self-test (BIST) method.
【請求項2】LSIチップ内に組み込まれたRPG(Ra
ndom Pattern Generater:乱数発生機)の生成する膨大
な量の擬似乱数パターンをn個のグループに分割し、グ
ループ単位に期待値と比較することにより、フェイルと
なったパターンの含まれるグループを絞りこむことを特
徴とする不良解析手法。
2. An RPG (Ra) embedded in an LSI chip.
The huge number of pseudo-random patterns generated by the ndom pattern generator (random number generator) is divided into n groups, and the groups that contain the failed pattern are narrowed down by comparing the groups with expected values. A failure analysis method characterized by the following.
【請求項3】絞りこんだグループの全テストパターンだ
けを用いて再度BIST動作させ、このときテストパタ
ーン毎の詳細な出力結果だけをテスタに回収することを
特徴とする不良解析手法。
3. A failure analysis method wherein a BIST operation is performed again using only all test patterns in a narrowed group, and at this time, only a detailed output result for each test pattern is collected in a tester.
【請求項4】フェイルの存在するグループのテストを終
了し、次のグループを開始するときには、あたかもフェ
イルが存在しなかったかのようにSA(Signature Anal
izer:符号圧縮機)を初期化してからこれを行うことを
特徴とする不良解析手法。
4. When the test of the group in which the fail exists is completed and the next group is started, the SA (Signature Analyze) is performed as if the fail did not exist.
A defect analysis method characterized by performing this after initializing a code compressor (code compressor).
【請求項5】上記テスタに回収した出力結果を故障位置
指摘用シミュレータに入力することにより、LSIチッ
プ内の故障ヶ所を特定することを特徴とする不良解析手
法。
5. A failure analysis method characterized in that a failure location in an LSI chip is specified by inputting an output result collected by the tester to a failure location simulator.
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