KR100271259B1 - Semiconductor integrated circuit and its evaluating method - Google Patents
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Abstract
반도체 집적회로는, 복수의 플립플롭으로 형성된 플립플롭 (F/F) 군 (1, 2), F/F 군 (1, 2) 사이에 배치되고 여러 논리게이트를 포함하는 복수의 패스로 형성된 조합회로 (3), 이중입력 논리게이트 (5), 출력버퍼 (6), 및 입력버퍼 (7)로 이루어진 기능회로를 갖는다. 조합회로 (3) 에는, F/F 군 (1)의 출력측에서 F/F 군 (2)의 입력측까지 뻗어있는 복수의 패스가 있다. 그러나, 지연시간이 가장 긴 크리티칼 패스 (20) 만이 도시된다. 크리티칼 패스 (20) 내에 포함된 복수의 논리게이트에 대해서, 초기 스테이지 논리게이트 (4) 만이 도시되고 이후에 직렬접속되는 모든 논리게이트는 생략된다. 이에 의해, 칩 크기의 증가없이, 반도체 집적회로 및 쉽고 저렴하게 AC 테스팅을 수행하는 그 평가방법이 제공된다.The semiconductor integrated circuit is a combination formed of a plurality of passes including a plurality of logic gates and disposed between a flip-flop (F / F) group (1, 2) and a F / F group (1, 2) formed of a plurality of flip-flops. And a functional circuit composed of a circuit (3), a dual input logic gate (5), an output buffer (6), and an input buffer (7). The combination circuit 3 has a plurality of paths extending from the output side of the F / F group 1 to the input side of the F / F group 2. However, only the critical path 20 with the longest delay is shown. For the plurality of logic gates included in the critical path 20, only the initial stage logic gate 4 is shown and all logic gates subsequently connected in series are omitted. Thereby, a semiconductor integrated circuit and its evaluation method for performing AC testing easily and inexpensively are provided without increasing the chip size.
Description
본 발명은 반도체 집적회로와 그의 평가방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and an evaluation method thereof.
일반적으로, 반도체 집적회로의 크리티칼 패스 (critical path) 의 지연시간을 측정하기 위해 수행되는 평가테스트에서는, 주로 DC 및 AC 테스트가 이용되어 왔다. 최근, 반도체 집적회로의 고성능 및 고집적화와, 그 크기의 증가에 따라, 반도체 집적회로의 가격이 높아졌다. 따라서, 단일 반도체 집적회로의 검사를 위해 AC 테스트 선택이 특히 필요해졌다.In general, in evaluation tests performed to measure the delay time of the critical path of a semiconductor integrated circuit, mainly DC and AC tests have been used. In recent years, as the high performance and high integration of semiconductor integrated circuits and their size have increased, the price of semiconductor integrated circuits has increased. Thus, AC test selection is particularly needed for the inspection of single semiconductor integrated circuits.
한편, 단일 반도체 집적회로의 장치에 대한 AC 테스트와 유사한 AC 테스트를 수행하기 위해서, 많은 설비와 프로세스가 필요하다. 이런 이유로, 단일 반도체 집적회로의 검사를 위한 상기 AC 테스트 선택과의 균형관계가 해결해야 할 문제중 하나이다.On the other hand, many facilities and processes are required to perform an AC test similar to the AC test for a device of a single semiconductor integrated circuit. For this reason, the balance with the AC test selection for inspection of a single semiconductor integrated circuit is one of the problems to be solved.
이제까지 수행된 한 예 (종래예 1)를 택하여, 통상적인 반도체 집적회로에서, 특히 논리 LSI에서, 자동배치 및 배선이, 입력으로서 소망 기능의 네트리스트로 수행되어, 지연분석결과에서 문제가 발견되지 않는다면, 프로세스는 웨이퍼단계로 들어가고 그후 검사단계로 진행된다.Taking one example (former example 1) performed so far, in a conventional semiconductor integrated circuit, in particular in a logic LSI, automatic placement and wiring is performed as a netlist of desired functions as inputs, whereby problems are found in the delay analysis results. If not, the process enters the wafer stage and then proceeds to the inspection stage.
측정될 샘플에 대한 AC 테스트 동안, 통상, 기능테스트에 이용된 테스트 패턴이 만들어지고, 소망 주파수의 동작이 LSI 테스터 등에 의해 소망의 평가기능을 위해 테스팅된다.During the AC test on the sample to be measured, the test pattern used for the functional test is usually made, and the operation of the desired frequency is tested for the desired evaluation function by the LSI tester or the like.
다른 예 (종래예 2)를 택하면, 원래의 기능회로와는 별도로 링 오실레이터가 반도체 집적회로에 미리 설치되고, 주파수 카운터를 사용하여 링 오실레이터의 주파수를 측정함으로써, 원래의 기능회로용 AC 테스트 대신에 이것을 사용한다. 이러한 종래예에서 반도체 집적회로의 기판 배치예를 도시한 개념도인 도 12 를 참조하면, 반도체 집적회로 (27) 에 포함된 기능회로에 상응하는 링 오실레이터 (29) 가 배치되고, 링 오실레이터 (29) 에 상응하는 신호 풀링아웃 패드 (signal pulling-out pads) (30, 31) 가 제공된다. 이러한 종래예 2 에 상응하는 특정예의 내용이 JP-A-160377/1992 호에 개시되어 있다.If another example (previous example 2) is selected, the ring oscillator is pre-installed in the semiconductor integrated circuit separately from the original functional circuit, and the frequency counter is used to measure the frequency of the ring oscillator, thereby replacing the AC test for the original functional circuit. Use this for Referring to FIG. 12, which is a conceptual diagram showing a substrate arrangement example of a semiconductor integrated circuit in this conventional example, a ring oscillator 29 corresponding to a functional circuit included in the semiconductor integrated circuit 27 is disposed, and the ring oscillator 29 is provided. Corresponding signal pulling-out pads 30, 31 are provided. The contents of specific examples corresponding to this prior art example 2 are disclosed in JP-A-160377 / 1992.
또다른 종래예 (종래예 3)로서, 반도체 집적회로에서 기능회로에 대한 AC 테스트 대신에 기능회로의 일부의 지연시간을 측정하고 평가하는 방법이 사용되어 왔다. 이 방법은 이러한 반도체 집적회로의 개념도인 도 13 을 참조하여 설명한다. 도 13 에 도시된 평가방법에서, 반도체 집적회로 (13) 에 포함된 기능회로 (33)에서 측정될 회로 (34)를 통과하는 버스 (36) 에서의 지연시간 (T1) 과, 측정될 회로 (34)를 통과하지 않는 버스 (37) 에서의 지연시간 (T2) 이 측정되고, 이 둘 사이의 측정된 시간차 (T1-T2) 를 참조하여, 측정회로에서의 지연시간이 평가된다.As another conventional example (prior example 3), a method of measuring and evaluating a delay time of a part of a functional circuit has been used in place of an AC test for a functional circuit in a semiconductor integrated circuit. This method is described with reference to FIG. 13 which is a conceptual diagram of such a semiconductor integrated circuit. In the evaluation method shown in FIG. 13, the delay time T1 in the
그러나, 종래예 1 에서 3 까지의 전술한 반도체 집적회로는 하기에 설명될 단점을 가지고 있다.However, the above-mentioned semiconductor integrated circuits of the prior art examples 1 to 3 have disadvantages to be described below.
종래예 1 의 경우에, 평가방법시, 일반적으로 반도체 집적회로에서 원래의 기능테스트에 상응하는 테스트 패턴을 만들기가 어려우며, 이러한 목적을 위해 사용되는 LSI 테스터 등과 같은 측정장치는 매우 고가이다.In the case of the prior art example 1, in the evaluation method, it is generally difficult to make a test pattern corresponding to the original functional test in a semiconductor integrated circuit, and a measuring device such as an LSI tester used for this purpose is very expensive.
종래예 2 의 경우에, 내장 링 오실레이터는 원래의 기능회로와 비교하여 그 형태가 매우 작으므로, 반도체 칩내에 배치된 다양한 트랜지스터의 특성이 매우 불균일할 때, 기능회로에 대한 AC 테스트 특성과의 상관관계를 얻기가 어렵다. 결과적으로, 기능회로에 대한 AC 테스트 대신에 사용되는 테스트 기능이 손실된다.In the case of the prior art example 2, since the built-in ring oscillator is very small compared with the original functional circuit, when the characteristics of the various transistors disposed in the semiconductor chip are very uneven, it is correlated with the AC test characteristics of the functional circuit. It's hard to get a relationship. As a result, the test function used in place of the AC test on the function circuit is lost.
또한, 종래예 3 의 경우에, 반도체 집적회로에서 측정된 회로의 수가 종래예 2 의 경우에서와 같이 작다면, 측정된 회로의 측정결과와 전체 기능회로의 AC 테스트 특성 사이의 상관관계를 얻기가 어렵다. 다수의 측정된 회로가 있다면, 부가적인 테스트 회로의 오버헤드 (overhead) 가 크고, 반도체 칩의 크기가 증가된다.Also, in the case of the conventional example 3, if the number of circuits measured in the semiconductor integrated circuit is as small as in the case of the conventional example 2, it is difficult to obtain a correlation between the measured result of the measured circuit and the AC test characteristics of the whole functional circuit. it's difficult. If there are multiple measured circuits, the overhead of the additional test circuit is large and the size of the semiconductor chip is increased.
본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problem.
본 발명의 다른 목적은, 지정된 테스팅을 위한 복수의 입력 논리게이트를 크리티칼 패스의 초기 스테이지에 대체 접속함으로써 크리티칼 패스를 포함한 링 오실레이터가 구성되는 반도체 집적회로와, 이러한 링 오실레이터의 발진출력의 주파수를 측정하여 평가를 수행할 수 있는 그 평가방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit comprising a ring oscillator including a critical path by alternately connecting a plurality of input logic gates for designated testing to an initial stage of the critical path, and the frequency of the oscillation output of such a ring oscillator. It is to provide an evaluation method capable of performing the evaluation by measuring.
본 발명의 목적은, 여러 논리게이트의 직렬접속에 의해 구성되며 복수의 패스를 갖는 조합회로, 한 입력단에 가장 긴 지연시간을 가진 크리티칼 패스의 출력단이 접속되고 조합회로의 다른 입력단에 평가테스팅을 위한 특정 레벨신호가 입력되는 이중입력 논리게이트, 크리티칼 패스의 초기 스테이지에 배치된 논리게이트 대신에 배치되며 한 입력단에 이중입력 논리게이트의 출력단이 접속된 복수의 입력 논리게이트, 및 기능평가가 수행될 때 복수의 입력 논리게이트를 포함한 크리티칼 패스와 이중입력 논리게이트로 구성된 링 오실레이터를 구비한, 반도체 집적회로에 의해 달성된다.An object of the present invention is a combination circuit having a plurality of paths, which is constituted by serial connection of several logic gates, and an output terminal of a critical path having the longest delay time is connected to one input terminal, and evaluation testing is performed on another input terminal of the combination circuit. A dual input logic gate into which a specific level signal is input, a plurality of input logic gates arranged in place of a logic gate arranged at an initial stage of a critical path, and having an output terminal of a dual input logic gate connected to one input terminal, and a functional evaluation Is achieved by a semiconductor integrated circuit having a ring oscillator comprised of a critical path including a plurality of input logic gates and a dual input logic gate.
또한, 본 발명의 목적은, 입력으로서 소망 기능의 네트리스트를 사용하는 제 1 단계, 제 1 단계의 네트리스트 입력을 수신한 후에 반도체 집적회로의 칩 상에서 자동배치 및 배선을 수행하는 제 2 단계, 반도체 집적회로의 기능회로에 포함된 조합회로내의 모든 복수의 패스에 대한 지연분석을 수행하는 제 3 단계, 지연분석의 결과에 기초하여, 조합회로 내에 위치한 복수의 패스 중에서 지연시간이 가장 긴 크리티칼 패스를 추출하는 제 4 단계, 크리티칼 패스의 초기 스테이지의 논리게이트를 대체하여 크리티칼 패스를 포함하는 링 오실레이터를 구성함으로써 테스트를 위한 지정된 복수의 입력 논리게이트를 접속하는 제 5 단계, 및 링 오실레이터를 발진모드로 설정하여 그 발진출력의 주파수를 주파수 카운터로 측정함으로써 평가를 위한 AC 테스트를 수행하는 제 6 단계를 포함하는, 반도체 집적회로의 설계 및 AC 테스팅 동안 사용되는 기능평가방법에 의해 달성된다.It is also an object of the present invention to provide a first step of using a netlist of a desired function as an input, a second step of performing automatic placement and wiring on a chip of a semiconductor integrated circuit after receiving the netlist input of the first step, A third step of performing a delay analysis for all the plurality of passes in the combined circuit included in the functional circuit of the semiconductor integrated circuit; based on the result of the delayed analysis, the criticality having the longest delay time among the plurality of passes located in the combined circuit A fourth step of extracting a path, a fifth step of connecting a plurality of designated input logic gates for testing by replacing a logical gate of an initial stage of the critical path by configuring a ring oscillator including the critical path, and a ring oscillator Set the oscillation mode and measure the frequency of the oscillation output with a frequency counter. And a functional evaluation method used during AC testing and design of a semiconductor integrated circuit, comprising a sixth step of performing.
크리티칼 패스는 자동배치 및 배선 후의 배선정보에 기초한 지연분석을 통해 추출되며, 크리티칼 패스를 포함한 링 오실레이터는 테스팅을 위한 지정된 복수의 입력 논리게이트를 크리티칼 패스의 초기 스테이지에 대체 접속시켜 구성되어, 이 링 오실레이터의 발진출력의 주파수가 측정되고 그 지연시간이 평가되기 때문에, 본 발명은 매우 쉽고 저가의 AC 테스팅을 수행하는 데 효과적이다.The critical path is extracted through delay analysis based on automatic placement and wiring information, and the ring oscillator including the critical path is configured by alternately connecting a plurality of designated input logic gates to the initial stage of the critical path for testing. Since the frequency of the oscillating output of this ring oscillator is measured and its delay time is evaluated, the present invention is very easy and effective for performing low cost AC testing.
또한, 본 발명은, 테스팅 회로의 오버헤드가 감소되고 AC 테스트가 크리티칼 패스를 목표로 하기 때문에, 실제 주파수에 의해 기능회로를 동작시키기 위한 평가조건과 동일한 평가조건을 얻는 데 효과적이다.Further, the present invention is effective in obtaining the same evaluation condition as the evaluation condition for operating the functional circuit by the actual frequency, because the overhead of the testing circuit is reduced and the AC test aims at the critical pass.
하기의 상세한 설명 및 도면을 참조할 때, 본 발명의 상기 및 타 목적, 특징 ,및 이점이 더 분명해질 것이다.When referring to the following detailed description and drawings, the above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent.
도 1 은 본 발명의 실시예를 나타낸 도면.1 illustrates an embodiment of the present invention.
도 2 는 제 1 실시예의 평가테스팅을 위한 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 2 is a block diagram showing the circuit structure for evaluation testing of the first embodiment.
도 3 은 제 1 실시예의 지정된 회로구조를 도시한 블록도.3 is a block diagram showing a designated circuit structure of the first embodiment;
도 4 는 제 1 실시예의 평가테스팅을 위한 지정된 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 4 is a block diagram showing a designated circuit structure for evaluation testing of the first embodiment.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 블록도.5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention;
도 6 은 제 2 실시예의 평가테스팅을 위한 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 6 is a block diagram showing a circuit structure for evaluation testing of the second embodiment.
도 7 은 제 2 실시예의 지정된 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 7 is a block diagram showing the designated circuit structure of the second embodiment.
도 8 은 제 2 실시예의 평가테스팅을 위한 지정된 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 8 is a block diagram showing a designated circuit structure for evaluation testing of the second embodiment.
도 9 는 제 3 실시예의 평가테스팅을 위한 지정된 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 9 is a block diagram showing a designated circuit structure for evaluation testing of the third embodiment.
도 10 은 제 4 실시예의 평가테스팅을 위한 지정된 회로구조를 도시한 블록도.Fig. 10 is a block diagram showing a designated circuit structure for evaluation testing of the fourth embodiment.
도 11 은 본 발명의 평가방법의 과정을 도시한 흐름도.11 is a flowchart showing the process of the evaluation method of the present invention.
도 12 는 종래기술을 도시한 도면.12 shows a prior art.
도 13 은 다른 종래기술을 도시한 도면.13 shows another prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1, 2 : F/F 군 3 : 조합회로1, 2: F / F group 3: Combination circuit
5, 13 : 이중입력 논리게이트 6, 7 : 출력버퍼5, 13 dual
9, 11, 17, 18 : 이중입력 NAND 게이트 10, 14, 16, 61 : 인버터9, 11, 17, 18: dual
12 : 초기 스테이지 논리게이트 15 : 복수의 입력 논리게이트12: initial stage logic gate 15: a plurality of input logic gate
20 : 크리티칼 패스 50, 52, 62 : NOR 게이트20:
이하, 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 제 1 실시예를 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 제 1 실시예의 반도체 집적회로의 개념적인 구성도이다.1 is a conceptual configuration diagram of a semiconductor integrated circuit of the first embodiment.
도 1 을 참조하면, 기능회로는, 플립플롭군 (이하, F/F 군이라 함) (1, 2), F/F 군 (1, 2) 사이에 배치된, 논리게이트를 포함하는 복수의 패스로 구성된 조합회로 (3), 이중입력 논리게이트 (5), 및 출력버퍼 (7) 로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, a functional circuit includes a plurality of logic gates, which are disposed between flip-flop groups (hereinafter referred to as F / F groups) (1, 2) and F / F groups (1, 2). Combination circuit (3), dual input logic gate (5), and output buffer (7) composed of paths.
조합회로 (3) 에서는, F/F 군 (1) 의 출력측에서 F/F 군 (2) 의 입력측까지 뻗어 있으며 다양한 논리게이트를 포함하는 복수의 패스가 제공된다. 그러나, 도 1 에서는, 이들 중에서 지연시간이 가장 긴 크리티칼 패스 (20) 만이 도시되고, 다른 패스들은 설명의 목적상 생략된다. 크리티칼 패스 (20) 에 포함된 복수의 논리게이트에 대해서, 초기 스테이지 논리게이트 (4) 만이 도시되고, 이후에 직렬접속된 다양한 논리게이트는 모두 생략된다.In the
제 1 실시예에서는, 설계 또는 AC 테스팅 동안 평가를 수행할 때, 도 2 에 도시된 바와 같이, 조합회로 (3) 의 크리티칼 패스의 초기 스테이지 논리게이트 (4) 를 제거하고 대신에 복수의 입력 논리게이트 (8) 를 배치하여 접속한다. F/F (1) 으로부터의 원래의 신호선은 복수의 입력 논리게이트 (8) 의 한 입력단에 접속된다. 도 1 에 도시된 이중입력 논리게이트 (5) 의 출력측의 점 A 는 다른 입력단에 접속된다. 특히, 논리게이트 (4) 대신에, 테스트 회로로서 복수의 입력 논리게이트 (8) 가 크리티칼 패스 (20) 에 추가되고, 피드백 루프회로는, 이 복수의 입력 논리게이트 (8)를 포함하는 크리티칼 패스 (20) 와, 이중입력 논리게이트 (5) 로 구성된다.In the first embodiment, when performing evaluation during design or AC testing, as shown in FIG. 2, the initial stage logic gate 4 of the critical path of the
이 경우, 이중입력 논리게이트 (5) 와 복수의 입력 논리게이트 (8) 를 정의하는 조건은 다음과 같다.In this case, the conditions for defining the dual
(1) 평가 지정 신호 Tin 가 특정 논리레벨로 입력버퍼 (7) 를 통해 이중입력 논리게이트 (5) 에 입력될 때, 복수의 입력 논리게이트 (8)를 포함하는 크리티칼 패스 (20) 와, 이중입력 논리게이트 (5) 로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서 구성되어야 한다.(1) a
(2) 평가 지정 신호 Tin 가 상기 특정 논리레벨과 반대인 논리레벨로 입력버퍼 (7) 를 통해 이중입력 논리게이트 (5) 에 입력될 때, F/F (1) 의 입력신호에 상응하는, 복수의 입력 논리게이트 (8) 를 포함한 크리티칼 패스 (20) 의 출력레벨은, 원래의 모드와 동일한, 도 1 에 도시된 논리게이트를 포함하는 크리티칼 패스 (20) 의 출력레벨이어야 하며, 이것은 F/F (1) 의 입력신호에 상응한다.(2) When the evaluation specifying signal Tin is input to the double
이중입력 논리게이트 (5) 와 복수의 입력 논리게이트 (8) 는 전술한 조건을 만족시키도록 결정된다. 설계 또는 AC 테스팅 동안 평가가 수행될 때, 테스팅회로는, 상기 설명과 같이, 상기 조건하에서, 도 1 에 도시된 조합회로 (3) 의 크리티칼 패스 (20) 의 초기 스테이지 논리게이트 (4) 에 기초하여 이중입력 논리게이트 (4) 및 복수의 입력 논리게이트 (8) 를 정의함으로써 구성된다. 그후, 평가지정신호 Tin 를 전술한 특정 논리레벨로 유지함으로써, 이중입력 논리게이트 (5) 와 크리티칼 패스 (20) 로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서 사용된다. 그후, 이중입력 논리게이트 (5) 로부터 출력되어 발진에 의해 출력버퍼 (6) 를 통해 외부로 출력되는 평가 출력신호의 주파수가 외부의 주파수 카운터를 이용하여 측정되고, 이에 의해, 반도체 집적회로의 평가를 위한 AC 테스팅이 수행된다.The double
또한, 평가지정신호 Tin 를 전술한 특정 논리레벨과 반대인 논리레벨이 되게 함으로써, 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서의 그 기능이 해제되고, 조합회로 (3) 는 도 1 에 도시된 원래의 조합회로기능으로 복귀된다.Further, by setting the evaluation designation signal Tin to a logic level opposite to the above-described specific logic level, the feedback loop circuit is released from its function as a ring oscillator, and the
도 3 은 도 1 에 도시된 제 1 실시예에 상응하는 지정회로를 도시한 블록도이다. 도 3 을 참조하면, 도 1 의 논리게이트 (4) 는 인버터 (10) 로 구성되어 있으며, 이중입력 논리게이트 (5) 는 이중입력 NAND 게이트 (9) 로 구성되어 있다.FIG. 3 is a block diagram showing a designation circuit corresponding to the first embodiment shown in FIG. Referring to FIG. 3, the logic gate 4 of FIG. 1 is composed of an
설계 및 AC 테스팅 동안 도 3 에 도시된 지정회로에 대한 평가가 수행될 때, 도 4 에 도시된 바와 같이, 조합회로 (3) 의 크리티칼 패스 (20) 에 포함된 초기 스테이지 인버터 (10) 는 이중입력 NAND 게이트 (11) 로 교체되고, F/F (1) 로부터의 원래의 신호선은 NAND 게이트 (11) 의 입력단에 접속되며, 도 3 에 도시된 이중입력 NAND 게이트 (9) 의 출력측의 점 B 는 다른 입력단에 접속되고, 이에 의해, 테스트 평가회로가 구성된다.When the evaluation of the designation circuit shown in FIG. 3 is performed during design and AC testing, as shown in FIG. 4, the
NAND 게이트 (11) 를 포함하는 크리티칼 패스 (20) 및 NAND 게이트 (9) 로 구성된 피드백 루프회로는, "H" 레벨의 평가지정신호 Tin 를 입력버퍼를 통해 이 조건에서 NAND 게이트 (9) 로 입력함으로써, 링 오실레이터로 구성된다. 출력버퍼 (6) 로부터 링 오실레이터의 발진출력은 평가 출력신호 Tout 로서 외부에 출력된다. 따라서, 주파수 카운터를 사용하여 평가 출력신호 Tout 의 주파수를 측정하여, 반도체 집적회로의 평가를 위한 AC 테스팅이 수행될 수 있다.The feedback loop circuit composed of the
평가지정신호 Tin 를 "L" 레벨이 되게 함으로써, 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서의 그 기능이 해제되고 조합회로 (3) 는 원래의 회로기능으로 복귀된다.By bringing the evaluation designation signal Tin to the "L" level, the feedback loop circuit is released from its function as a ring oscillator and the
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described.
도 5 는 제 2 실시예의 개념적인 구성도이다. 도 5 를 참조하면, 기능회로는, 복수의 플립플롭으로 구성된 플립플롭군 (이하, F/F 군이라 함) (1, 2), F/F 군 (1, 2) 사이에 배치되며 논리게이트를 포함하는 복수의 패스에 의해 구성된 조합회로 (3), 이중입력 논리게이트 (13), 인버터 (14), 출력버퍼 (6), 및 입력버퍼 (7) 로 구성되어 있다.5 is a conceptual configuration diagram of the second embodiment. Referring to FIG. 5, the functional circuit is disposed between a flip-flop group (hereinafter, referred to as an F / F group) (1, 2) and a F / F group (1, 2) composed of a plurality of flip-flops, and a logic gate. And a combination circuit (3), a dual input logic gate (13), an inverter (14), an output buffer (6), and an input buffer (7).
조합회로 (3) 에서는, 제 1 실시예의 경우에서와 같이, F/F 군 (1) 의 출력측에서 F/F 군 (2) 의 입력측까지 뻗어 있으며 여러 논리게이트를 포함하는 복수의 패스가 제공된다. 그러나, 이들 중에서 지연시간이 가장 긴 크리티칼 패스 (20) 만이 도 5 에 도시되어 있으며, 다른 패스들은 설명의 목적상 생략된다. 크리티칼 패스에 포함된 복수의 논리게이트에 대해서, 초기 스테이지 논리게이트 (12) 만이 도시되고, 이후에 직렬접속된 다른 논리게이트는 모두 생략된다.In the
도 1 과의 비교로부터 분명하듯이, 제 2 실시예에서는, 새로운 인버터 (14) 가 크리티칼 패스 (20) 의 출력단에 추가되고, 인버터 (14) 의 출력측은 이중입력 논리게이트 (13)의 한 입력단에 접속된다.As is apparent from the comparison with FIG. 1, in the second embodiment, a
제 2 실시예에서는, 도 6 에 도시된 바와 같이, 설계 또는 AC 테스팅 동안 평가가 수행될 때, 조합회로 (3) 의 크리티칼 패스 (20) 의 초기 스테이지 논리게이트 (12) 가 제거되고, 대신에 복수의 입력 논리게이트 (15) 가 배치되어 접속된다. F/F (1) 로부터의 원래의 신호선은 복수의 입력 논리게이트 (15) 의 한 입력단에 접속되고, 도 5 에 도시된 이중입력 논리게이트 (13) 의 출력측의 점 B 는 다른 입력단에 접속된다.In the second embodiment, as shown in FIG. 6, when evaluation is performed during design or AC testing, the initial
즉, 테스팅 회로로서 복수의 입력 논리게이트 (15) 가 논리게이트 (12) 대신에 크리티칼 패스 (20) 에 추가되고, 피드백 루프회로는 이 복수의 입력 논리게이트 (15)를 포함하는 크리티칼 패스 (20), 이중입력 논리게이트 (13), 및 인버터 (14) 에 의해 구성된다.That is, a plurality of
이 경우, 이중입력 논리게이트 (13)와 복수의 입력 논리게이트 (15)를 정의하는 조건은 다음과 같다.In this case, the conditions for defining the dual
(1) 평가지정신호 Tin 가 특정 논리레벨로 입력버퍼 (7)를 통하여 이중입력 논리게이트 (13)에 입력될 때, 이중입력 논리게이트 (13)와 복수의 입력 논리게이트 (15)로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서 구성되어야 한다.(1) When the evaluation specifying signal Tin is input to the dual
(2) 평가지정신호 Tin 가 전술한 특정 논리레벨과 반대인 논리레벨로 입력버퍼 (7)를 통하여 이중입력 논리게이트 (13)에 입력될 때, F/F (1) 의 입력신호에 상응하는 복수의 입력 논리게이트 (15)를 포함하는 크리티칼 패스의 출력레벨은, 도 5 에 도시된 원래의 모드와 동일한, 논리게이트 (12)를 포함하는 크리티칼 패스 (20)의 출력레벨이어야 하며, 이것은 F/F (1) 의 입력신호에 상응한다.(2) When the evaluation specifying signal Tin is input to the double
이중입력 논리게이트 (13)와 복수의 입력 논리게이트 (15)는 전술한 조건을 만족시키도록 결정된다.The dual
도 5 에 도시된 조합회로 (3)의 크리티칼 패스 (20) 의 초기 스테이지 논리게이트 (12) 에 상응하여, 상기와 같이, 그리고 도 6 에 도시된 바와 같이, 설계 또는 AC 테스팅 동안 평가가 수행될 때, 상기 조건하에서, 이중입력 논리게이트 (13)와 복수의 입력 논리게이트 (15) 가 정의되고, 이에 의해, 테스팅회로가 구성된다. 그후, 평가지정신호 Tin를 전술한 특정레벨이 되게 함으로써, 이중입력 논리게이트 (13), 인버터 (4), 및 복수의 입력 논리게이트 (15)를 포함하는 크리티칼 패스 (20)로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터로 사용된다. 그후, 주파수 카운터를 사용하여, 이중입력 논리게이트로부터 출력되며 발진에 의해 출력버퍼 (6)를 통하여 외부로 출력되는 평가출력신호 Tout의 주파수를 측정함으로써, 반도체 집적회로를 평가하기 위한 AC 테스팅이 수행된다.Corresponding to the initial
또한, 평가지정신호 Tin를 전술한 특정 논리레벨과 반대인 논리레벨이 되게 함으로써, 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서의 그 기능이 해제되고 조합회로 (3)는 도 5 에 도시된 원래의 조합회로 기능으로 복귀된다.Further, by bringing the evaluation designation signal Tin to a logic level opposite to the above-described specific logic level, the feedback loop circuit is released from its function as a ring oscillator and the
도 7 은 도 5 에 도시된 제 2 실시예에 상응하는 지정회로를 도시한 블록도이다. 도 7 을 참조하면, 도 5 의 논리게이트 (12)는 인버터 (16)로 구성되어 있으며, 입력 논리게이트 (13)는 이중입력 NAND 게이트 (17)로 구성되어 있다.FIG. 7 is a block diagram showing a designation circuit corresponding to the second embodiment shown in FIG. Referring to FIG. 7, the
도 8 에 도시된 바와 같이, 설계 또는 AC 테스팅 동안, 도 7 의 회로에 대해 평가가 수행될 때, 조합회로 (3)의 크리티칼 패스 (20) 내에 포함된 초기 스테이지 인버터 (16)는 이중입력 NAND 게이트 (18)로 대체되고, F/F (1)으로부터의 원래의 신호선은 NAND 게이트 (18)의 한 입력단에 접속되며, 도 7 의 이중입력 NAND 게이트 (17)의 출력측의 점 B 는 다른 입력단에 접속되고, 이에 의해, 테스팅 평가회로가 구성된다. 이 조건에서, "H" 레벨의 평가지정신호 Tin를 입력버퍼를 통하여 NAND 게이트 (17)로 입력함으로써, NAND 게이트 (18)를 포함하는 크리티칼 패스 (20), NAND 게이트 (17), 및 인버터 (14) 로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터가 된다. 출력버퍼 (6)로부터, 링 오실레이터의 발진출력은 평가출력신호 Tout 로서 외부로 출력된다. 그러므로, 주파수 카운터를 사용하여 평가 출력신호 Tout의 주파수를 측정함으로써, 반도체 집적회로의 평가를 위한 AC 테스팅이 수행될 수 있다.As shown in FIG. 8, during the design or AC testing, when an evaluation is performed on the circuit of FIG. 7, the
또한, 평가지정신호 Tin 를 "L" 레벨이 되게 함으로써, 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서의 그 기능에서 해제되고 조합회로 (3)는 그 원래의 기능으로 복귀된다.Further, by bringing the evaluation designation signal Tin to the "L" level, the feedback loop circuit is released from its function as a ring oscillator and the
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a third embodiment of the present invention will be described.
도 9 는 제 3 실시예의 반도체 집적회로의 회로군을 도시한 블록도이다.9 is a block diagram showing a circuit group of the semiconductor integrated circuit of the third embodiment.
제 3 실시예에서는, 제 1 실시예의 이중입력 논리게이트 (5) 대신에 NOR 게이트 (50) 가 사용되고, 초기 스테이지 논리게이트 (4) 대신에 인버터 (51)가 사용되고 인버터 (51)를 대체하는 게이트로서 NOR 게이트 (52)가 사용된다. 구성의 다른 부분들은 제 1 실시예의 구성과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.In the third embodiment, the NOR
설계 또는 AC 테스팅 동안, 도 8 에 도시된 지정회로에 대한 평가가 수행될 때, 조합회로 (3)의 크리티칼 패스 (20) 에 포함된 초기 스테이지 인버터 (51)는 이중입력 NOR 게이트 (52)로 대체되고, F/F (1) 로부터의 원래의 신호선은 NOR 게이트 (52)의 한 입력단에 접속되며, 도 9 에 도시된 이중입력 NOR 게이트 (50) 의 출력측의 점 C 는 다른 입력단에 접속되고, 이에 의해, 테스팅 평가회로가 구성된다.During design or AC testing, when an evaluation is made for the designation circuit shown in FIG. 8, the initial stage inverter 51 included in the
입력버퍼를 통하여 "H" 레벨의 평가지정신호 Tin를 이 조건에서 NOR 게이트 (50) 로 입력함으로써, NOR 게이트 (52)를 포함하는 크리티칼 패스 (20)와, NOR 게이트 (50)로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서 구성된다. 출력버퍼 (6)로부터, 링 오실레이터의 발진출력은 평가 출력신호 Tout 로서 외부로 출력된다. 그러므로, 주파수 카운터를 사용하여 평가 출력신호 Tout 의 주파수를 측정함으로써, 반도체 집적회로의 평가를 위한 AC 테스팅이 수행될 수 있다.The feedback composed of the
또한, 평가지정신호 Tin를 "L" 레벨이 되게 함으로써, 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서의 그 기능이 해제되고 조합회로 (3)는 그 원래의 기능으로 복귀된다.Further, by bringing the evaluation designation signal Tin to the "L" level, the feedback loop circuit is released from its function as a ring oscillator and the
첨부도면을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시예를 하기에 설명한다.Referring to the accompanying drawings, a fourth embodiment of the present invention will be described below.
도 10 은 제 4 실시예의 반도체 집적회로의 회로군을 도시한 블록도이다.Fig. 10 is a block diagram showing a circuit group of the semiconductor integrated circuit of the fourth embodiment.
제 4 실시예에서, NOR 게이트 (609)는 제 2 실시예의 이중입력 논리게이트 (13) 대신에 사용되고, 초기 스테이지 논리게이트 (12) 대신에 인버터 (61)가 사용되고 인버터 (61)를 대체하는 게이트로서 NOR 게이트 (62)가 사용된다. 구성의 다른 부분들은 제 2 실시예의 구성과 동일하므로, 그 설명을 생략한다. 설계 또는 AC 테스팅 동안 도 10 에 도시된 특정회로에 대해 평가가 수행될 때, 조합회로 (3)의 크리티칼 패스 (20) 내에 포함된 초기 스테이지 인버터 (61)는 이중입력 NOR 게이트 (62) 로 교체되고, F/F (1) 로부터의 원래의 신호선은 NOR 게이트 (62)의 한 입력단에 접속되며, 도 10 의 이중입력 NOR 게이트 (60)의 출력측의 점 D 는 다른 입력단에 접속되고, 이에 의해, 테스팅 평가회로가 구성된다.In the fourth embodiment, the NOR gate 609 is used in place of the dual
이 조건에서, 입력버퍼를 통하여 "H" 레벨의 평가지정신호 Tin를 NOR 게이트 (60) 에 입력함으로써, NOR 게이트 (62)를 포함하는 크리티칼 패스 (20), NOR 게이트 (60), 및 인버터 (14) 로 구성된 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서 구성된다. 출력버퍼 (6) 로부터, 링 오실레이터의 발진출력은 평가 출력신호 Tout로서 외부로 출력된다. 그러므로, 주파수 카운터를 사용하여 평가 출력신호 Tout의 주파수를 측정함으로써, 반도체 집적회로의 평가를 위한 AC 테스팅이 수행될 수 있다.In this condition, the
또한, 평가지정신호 Tin를 "L" 레벨이 되게 함으로써, 피드백 루프회로는 링 오실레이터로서의 그 기능이 해제되고 조합회로 (3)는 그 원래의 기능으로 복귀된다. 제 1 실시예와 제 2 실시예에 대한 동작이 그 특정모드를 포함하여 설명되었다. 또한, 상기 설명된 바와 같이, 링 오실레이터가 설계 또는 평가 테스팅 동안 구성될 때, 크리티칼 패스의 초기 스테이지 인버터는 NAND 게이트 또는 NOR 게이트로 대체된다. 그러나, 입력측의 F/F를 스캔 레지스터 (scan register) 로서 구성함으로써 기능평가의 AC 테스팅 동안 스캔 패스를 통해 입력이 "H" 레벨 또는 "L" 레벨로 자유롭게 설정될 수 있기 때문에, NAND 게이트 또는 NOR 게이트는 논리게이트들 중 어느 하나로 사전에 결정될 수도 있다.Further, by bringing the evaluation designation signal Tin to the "L" level, the feedback loop circuit is released from its function as a ring oscillator and the
다음으로, 본 발명의 반도체 집적회로의 평가방법의 절차를 설명한다. 도 11 은 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에서 설계 또는 AC 테스팅 동안의 평가절차를 도시한 흐름도이다. 먼저, 입력으로서 소망 기능의 네트 리스트를 사용하여 (단계 21), 자동배치 및 배선이 수행된다 (단계 22).Next, the procedure of the evaluation method of the semiconductor integrated circuit of this invention is demonstrated. 11 is a flowchart showing an evaluation procedure during design or AC testing in the first or second embodiment. First, using the net list of the desired function as an input (step 21), automatic placement and wiring is performed (step 22).
그후, 입력측의 F/F 군과 출력측의 F/F 군 사이에 배치된 조합회로를 구성하는, 다양한 논리게이트를 포함한 모든 복수의 패스에 대해 지연분석을 한다 (단계 23).Thereafter, delay analysis is performed for all the plurality of passes including various logic gates constituting a combination circuit disposed between the F / F group on the input side and the F / F group on the output side (step 23).
그후, 조합회로 내부에 위치한 복수의 패스들 중에서 지연시간이 가장 긴 크리티칼 패스가 통상적으로 자동 프로그램에 의해 추출되고 (단계 24), 특정의 복수의 입력 논리게이트가 크리티칼 패스의 초기 스테이지 논리게이트를 대체하여 접속되고, 크리티칼 패스를 포함한 링 오실레이터가 구성된다 (단계 25).Thereafter, a critical path having the longest delay among the plurality of passes located inside the combination circuit is typically extracted by an automatic program (step 24), and the specific plurality of input logic gates are initially stage logic gates of the critical path. Is connected in place of a ring oscillator, and a ring oscillator including a critical path is configured (step 25).
마지막으로, 링 오실레이터를 발진모드로 설정함으로써, 그 발진출력의 주파수가 주파수 카운터에 의해 측정되고 평가를 위한 AC 테스팅이 수행된다 (단계 26).Finally, by setting the ring oscillator to oscillation mode, the frequency of its oscillation output is measured by a frequency counter and AC testing for evaluation is performed (step 26).
상기 설명된 바와 같이, 자동배치 및 배선 후의 배선정보에 기초한 지연분석을 통해 크리티칼 패스가 추출되고, 크리티칼 패스를 포함한 링 오실레이터는, 테스팅을 위한 지정된 복수의 입력 논리게이트를 크리티칼 패스의 초기 스테이지에 대체 접속시켜 구성되고, 이 링 오실레이터의 발진출력의 주파수가 측정되며 그 지연시간이 평가되기 때문에, 본 발명은 매우 쉽게 저가의 AC 테스팅을 수행하는 데 효과적이다.As described above, the critical path is extracted through the delay analysis based on the automatic placement and the wiring information after the wiring, and the ring oscillator including the critical path includes a plurality of designated input logic gates for the initial test of the critical path. The present invention is very effective for performing low-cost AC testing very easily because it is constructed by alternately connecting to a stage, the frequency of the oscillating output of this ring oscillator is measured and its delay time is evaluated.
또한, 본 발명은 테스팅 회로의 오버헤드가 감소되고 AC 테스트가 크리티칼 패스를 목표로 하기 때문에, 실제 주파수에 의해 기능회로를 동작시키는 평가조건과 동일한 평가조건을 얻는 데 효과적이다.In addition, the present invention is effective in obtaining the same evaluation condition as the evaluation condition for operating the functional circuit by the actual frequency, because the overhead of the testing circuit is reduced and the AC test aims at the critical pass.
Claims (21)
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KR1019970010582A KR100271259B1 (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Semiconductor integrated circuit and its evaluating method |
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