KR101086904B1 - Dual mode latch flip-flop circuit, semiconductor circuit comprising the same and method for enhancing timing yield of the semiconductor circuit - Google Patents
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Abstract
듀얼모드 래치 플립플롭 회로가 제공된다. 듀얼모드 래치 플립플롭 회로는 클럭 신호를 제공받아 이를 지연시켜 지연 클럭 신호를 출력하는 클럭 지연 회로, 클럭 신호, 지연 클럭 신호 및 데이터 신호를 제공받아 NAND 연산을 수행하여 NAND 출력 신호를 출력하는 NAND 게이트 회로, NAND 출력 신호, 클럭 신호 및 지연 클럭 신호를 제공받아 데이터 신호를 저장하는 래치 회로, 및 일단이 NAND 게이트 회로 및 래치 회로와 연결된 모드 스위치를 포함하되, NAND 게이트 회로 및 래치 회로 중 적어도 어느 하나는 모드 스위치의 출력신호에 따라 동작속도가 가변된다.A dual mode latch flip-flop circuit is provided. The dual-mode latch flip-flop circuit receives a clock signal, delays it, and outputs a delayed clock signal. A NAND gate receives a clock signal, a clock signal, a delayed clock signal, and a data signal to perform a NAND operation to output a NAND output signal. And a latch circuit for receiving a NAND output signal, a clock signal, and a delayed clock signal to store a data signal, and a mode switch having one end connected to the NAND gate circuit and the latch circuit, wherein at least one of the NAND gate circuit and the latch circuit is provided. The operating speed varies according to the output signal of the mode switch.
듀얼모드 래치 플립플롭, NMOS 트랜지스터, 문턱 전압 Dual-Mode Latched Flip-Flop, NMOS Transistor, Threshold Voltage
Description
본 발명은 듀얼모드 래치 플립플롭 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a dual mode latch flip-flop circuit.
반도체 제작 공정에서 공정 미세화가 지속됨에 따라, 반도체 제작 과정 중 트랜지스터의 채널 길이(channel length) 및 문턱 전압(threshold voltage) 등의 변이(variation)가 발생하는 공정 변이(process variation)가 증가하고 있다. 이러한 공정 변이는 결과적으로 반도체 회로의 주요 성능 지표인 동작 속도, 누설 전류 소모량(leakage power consumption)등에 변이를 야기함으로써, 반도체 칩의 성능 변이(performance variation)를 야기한다.As process miniaturization continues in the semiconductor fabrication process, process variations in which variations such as channel length and threshold voltage of transistors occur during the semiconductor fabrication process are increasing. Such process variations result in variations in the operating speed, leakage power consumption, etc., which are the main performance indicators of the semiconductor circuits, resulting in performance variations of the semiconductor chips.
이러한 성능 변이는 반도체 칩의 수율(yield)을 낮추게 되며, 낮추어진 수율은 반도체 칩의 제작 단가에 악영향을 끼치게 된다. 따라서 반도체 칩의 수율 향상을 위한 수율 향상 기법(yield enhancement techniques)에 대한 연구가 활발하다.Such variation in performance lowers the yield of the semiconductor chip, and the lowered yield adversely affects the manufacturing cost of the semiconductor chip. Therefore, studies on yield enhancement techniques for improving the yield of semiconductor chips are active.
한편, 플립플롭(flip-flop)은 반도체 집적 회로 중 디지털 회로에서 데이터 기억 소자로서 사용되는데, 이러한 플립플롭은 클럭 신호에 의해 특정 시점에서 입력 데이터를 샘플링하여 출력 신호로 변환시킨다. 이러한 플립플롭을 포함한 반도체 회로에서 앞서 언급한 공정 변이가 발생할 경우 플립플롭의 여러 동작 특성에 변이가 발생할 수 있다. 또한 이러한 동작 특성 변이로 인해 플립플롭은 잘못된 입력 데이터를 저장하게 되어 반도체 회로에 예상하지 못한 오류를 발생 시킬 수 있다. 이러한 오류는 반도체 칩의 수율을 떨어뜨리게 된다.Flip-flops are used as data storage elements in digital circuits of semiconductor integrated circuits. These flip-flops sample input data at a specific point of time by a clock signal and convert the data into an output signal. In the semiconductor circuit including the flip-flop, when the above-described process variation occurs, various operating characteristics of the flip-flop may occur. In addition, this variation in operating characteristics can cause flip-flops to store incorrect input data, which can cause unexpected errors in semiconductor circuits. This error lowers the yield of the semiconductor chip.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체 회로의 타이밍 수율을 향상시킬 수 있는 듀얼모드 래치 플립플롭 회로를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a dual mode latch flip-flop circuit that can improve the timing yield of a semiconductor circuit.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 타이밍 수율이 향상된 상기 듀얼모드 래치 플립플롭 회로를 포함하는 반도체 회로를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor circuit including the dual mode latch flip-flop circuit with improved timing yield.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 듀얼모드 래치 플립플롭 회로를 이용하여 반도체 회로의 타이밍 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for improving timing yield of semiconductor circuits using the dual mode latch flip-flop circuit.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않 으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 듀얼모드 래치 플립플롭 회로의 일 태양(aspect)은, 클럭 신호를 제공받아 이를 지연시켜 지연 클럭 신호를 출력하는 클럭 지연 회로, 클럭 신호, 지연 클럭 신호 및 데이터 신호를 제공받아 NAND 연산을 수행하여 NAND 출력 신호를 출력하는 NAND 게이트 회로, NAND 출력 신호, 클럭 신호 및 지연 클럭 신호를 제공받아 데이터 신호를 저장하는 래치 회로, 및 일단이 NAND 게이트 회로 및 래치 회로와 연결된 모드 스위치를 포함하되, NAND 게이트 회로 및 래치 회로 중 적어도 어느 하나는 모드 스위치의 출력신호에 따라 동작속도가 가변된다.An aspect of the dual-mode latch flip-flop circuit of the present invention for achieving the above object is a clock delay circuit, a clock signal, a delayed clock signal and a data signal that receives a clock signal and delays it to output a delayed clock signal. A NAND gate circuit for receiving a NAND operation and outputting a NAND output signal, a latch circuit for receiving a NAND output signal, a clock signal, and a delayed clock signal to store a data signal, and one end of the NAND gate circuit and a latch circuit connected to the NAND gate circuit and the latch circuit. Including a mode switch, at least one of the NAND gate circuit and the latch circuit is variable in operation speed according to the output signal of the mode switch.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 회로의 일 태양은, 전압 라인, 다수의 상기 듀얼모드 래치 플립플롭 회로, 및 각 듀얼모드 래치 플립플롭 회로의 각 모드 스위치와 전압 라인 사이에 배치된 다수의 퓨즈를 포함한다.One aspect of a semiconductor circuit of the present invention for achieving the above another object is a voltage line, a plurality of the dual-mode latch flip-flop circuit, and a plurality of mode switches and voltage lines disposed between each mode switch of each dual-mode latch flip-flop circuit Of the fuse.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 회로의 타이밍 수율 향상 방법의 일 태양은, 반도체 회로를 구성하는 다수의 래치 플립플롭 회로 중 반도체 회로의 타이밍 수율에 영향을 주는 일정 수의 래치 플립플롭 회로를 추출하고, 추출된 래치 플립플롭 회로를 상기 듀얼모드 래치 플립플롭 회로로 대체하고, 대체된 듀얼모드 래치 플립플롭 회로의 모드를 패스트 모드로 변환하는 것을 포함한다.One aspect of the timing yield improvement method of the semiconductor circuit of the present invention for achieving the above another object is a predetermined number of latch flip-flops that affect the timing yield of the semiconductor circuit among the plurality of latch flip-flop circuits constituting the semiconductor circuit. Extracting the circuit, replacing the extracted latch flip-flop circuit with the dual-mode latch flip-flop circuit, and converting the mode of the replaced dual-mode latch flip-flop circuit to the fast mode.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
타이밍 수율에 악영향을 끼치는 래치 플립플롭 회로는 듀얼모드 래치 플립플롭 회로로 대체되고, 대체된 듀얼모드 래치 플립플롭 회로도 다시 타이밍 패일이 발생하는지를 검사하여 타이밍 패일이 발생한 듀얼모드 래치 플립플롭 회로만 패스트 모드로 동작하는 바 작은 비용으로 전체회로의 타이밍 수율을 향상시킬 수 있다.The latch flip-flop circuit, which adversely affects the timing yield, is replaced by the dual-mode latch flip-flop circuit, and the replaced dual-mode latch flip-flop circuit also checks for a timing failure again. As a result, the timing yield of the entire circuit can be improved at a low cost.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and "and / or" includes each and every combination of one or more of the mentioned items.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상 의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, "comprises" and / or "made of" components, steps, operations and / or elements referred to may include one or more other components, steps, operations and / or elements. It does not exclude the presence or addition of it.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭(dual mode latch flip-flop) 회로에 대해 설명한다.Hereinafter, a dual mode latch flip-flop circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a dual-mode latch flip-flop circuit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)는 클럭 지연 회로(100), NAND 게이트 회로(200), 래치 회로(300) 및 모드 스위치(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the dual mode latch flip-
클럭 지연 회로(100)는 클럭 신호(CLK)를 제공받아 이를 지연시켜 지연 클럭 신호(/CLK)를 출력하는 회로일 수 있다. 구체적으로 클럭 지연 회로(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 3 개의 인버터가 직렬로 연결된 회로일 수 있으며, 출력되는 지연 클럭 신호(/CLK)와 클럭 신호(CLK)의 지연 시간(delay) 차이는 이 3 개의 인버터의 지연 시간과 동일할 수 있다. 또한 지연 클럭 신호(/CLK)의 상태는 클럭 신호(CLK)의 상태와 반대일 수 있다. 예를 들어 클럭 신호(CLK)가 하이(high) 상태일 경우 지연 클럭 신호(/CLK)는 로우(low) 상태일 수 있다. 반대로, 클럭 신호(CLK)가 로우 상태일 경우 지연 클럭 신호(/CLK)는 하이 상태일 수 있다.The
NAND 게이트 회로(200)는 클럭 신호(CLK), 지연 클럭 신호(/CLK) 및 데이터 신호(D)를 제공받아 NAND 연산을 수행하여 NAND 출력 신호(X)를 출력하는 회로일 수 있다. 구체적으로 NAND 게이트 회로(200)는 전원 전압(VDD)이 제공되는 전압단과 접지단 사이에 직렬로 연결된 제1 PMOS 트랜지스터(201) 및 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(202~204)와 전압단과 모드 스위치(400) 사이에 직렬로 연결된 제2 PMOS 트랜지스터(205) 및 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)와 전압단과 제8 NMOS 트랜지스터(303)의 게이트 단 사이에 연결된 제3 PMOS 트랜지스터(209)를 포함할 수 있다.The
여기서 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 NAND 게이트 회로(200)를 구성하는 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)의 문턱 전압(threshold voltage)은 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(202~204)의 문턱 전압보다 낮을 수 있다. 도 1에서 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)의 게이트 단에 표시된 굵은 선은 이를 표현한 것이다. 또한, 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)의 폭(width)은 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(202~204)의 폭 보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(202~204)만 동작할 때 보다 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(202~204)와 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)가 같이 동작할 경우 그 동작 속도는 더 빠를 수 있다. Here, the threshold voltages of the fourth to
래치 회로(300)는 NAND 출력 신호(X), 클럭 신호(CLK) 및 지연 클럭 신호(/CLK)를 제공받아 데이터 신호(D)를 저장할 수 있다.The
구체적으로 래치 회로(300)는 전압단(VDD)과 접지단 사이에 직렬로 연결된 제4 PMOS 트랜지스터(301) 및 제7 내지 제9 NMOS 트랜지스터(302~304)와 제4 PMOS 트랜지스터(301)의 일단과 모드 스위치(400) 사이에 직렬로 연결된 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)를 포함할 수 있다.Specifically, the
여기서 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 래치 회로(300)를 구성하는 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)의 문턱 전압은 제7 내지 제9 NMOS 트랜지스터(302~304)의 문턱 전압보다 낮을 수 있다. 도 1에서 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)의 게이트 단에 표시된 굵은 선 역시 이를 표현한 것이다. 또한, 마찬가지로 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)의 폭(width)은 제7 내지 제9 NMOS 트랜지스터(302~304)의 폭 보다 작을 수 있다. 따라서, 제7 내지 제9 NMOS 트랜지스터(302~304)만 동작할 때 보다 제7 내지 제9 NMOS 트랜지스터(302~304)와 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)가 같이 동작할 경우 그 동작 속도는 더 빠를 수 있다.Here, the threshold voltages of the tenth to
모드 스위치(400)는 일단이 NAND 게이트 회로(200) 및 래치 회로(300)와 연결될 수 있다. 구체적으로 모드 스위치(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 모드 스위치 트랜지스터로 구성될 수 있으며, 모드 스위치 트랜지스터의 일단은 NAND 게이트 회로(200)의 제 6 NMOS 트랜지스터(208) 및 래치 회로(300)의 제 12 NMOS 트랜지스터(307)와 연결되고, 타단이 접지단에 연결되며, 게이트 단에 모드 신호(Mode)가 제공될 수 있다.One end of the
모드 스위치 트랜지스터의 게이트 단에 제공되는 모드 신호(Mode)가 노멀 모드(normal mode) 신호(예를 들어 로우 상태)일 경우 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스 터(206~208) 및 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)는 디스에이블(disable)될 수 있고, 모드 신호(Mode)가 패스트 모드(fast mode) 신호(예를 들어 하이 상태)일 경우 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208) 및 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)는 인에이블(enable)될 수 있다.When the mode signal provided to the gate terminal of the mode switch transistor is a normal mode signal (for example, a low state), the fourth to
다음 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 동작에 대해 설명한다.Next, an operation of the dual mode latch flip-
먼저 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)가 노멀 모드로 동작하는 것에 대해 설명한다. 구체적으로 모드 신호(Mode)로 노멀 모드 신호(예를 들어 로우 상태)가 제공될 때, 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208) 및 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)는 디스에이블 되기 때문에 이를 고려하지 않아도 된다.First, operation of the dual mode latch flip-
도 1을 참조하면, 클럭 신호(CLK)가 로우 상태(예를 들어 0)일 때, 지연 클럭 신호(/CLK)는 하이 상태(예를 들어 1)이고, 이 때 데이터 신호(D)에 관계 없이 NAND 출력 신호(X)는 하이 상태일 수 있다. 따라서 래치 회로(300)는 비 투과상태(non-transparent)에 놓이게 되고 플립플롭 회로(10)는 이전 데이터 신호(D)를 유지할 수 있다.Referring to FIG. 1, when the clock signal CLK is in a low state (for example, 0), the delayed clock signal / CLK is in a high state (for example, 1), and is related to the data signal D at this time. NAND output signal (X) can be high without. Thus, the
반대로 클럭 신호(CLK)가 하이 상태가 되면, 클럭 지연 회로(100)의 3 개의 인버터에 의한 짧은 지연 시간(delay) 동안 클럭 신호(CLK)와 지연 클럭 신호(/CLK)는 모두 하이 상태일 수 있다. 따라서 NAND 출력 신호(X)는 반전된 데이터 신호(/D)일 수 있다. 여기서 출력 신호(Q)는 반전된 NAND 출력 신호(/X)와 같고 이는 데이터 신호(D)와 같으므로 플립플롭 회로(10)는 데이터 신호(D)를 저장할 수 있다.In contrast, when the clock signal CLK becomes high, both the clock signal CLK and the delayed clock signal / CLK may be in a high state during a short delay time by the three inverters of the
그러나 클럭 지연 회로(100)의 3 개의 인버터에 의한 짧은 지연 시간(delay)이 지나면 클럭 신호(CLK)는 여전히 하이 상태이나 지연 클럭 신호(/CLK)는 로우 상태가 되므로, 데이터 신호(D)에 관계 없이 NAND 출력 신호(X)는 하이 상태일 수 있다. 따라서 래치 회로(300)는 비 투과상태(non-transparent)에 놓이게 되고 플립플롭 회로(10)는 입력 데이터 신호(D)에 관계 없이 앞서 저장된 데이터 신호(D)를 유지할 수 있다.However, after a short delay by three inverters of the
다음 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)가 패스트 모드로 동작하는 것에 대해 설명한다. 구체적으로 모드 신호(Mode)로 패스트 모드 신호(예를 들어 하이 상태)가 제공될 때, 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208) 및 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)는 인에이블 되기 때문에 이를 고려하여야 한다.Next, operation of the dual mode latch flip-
클럭 신호(CLK)에 따라 데이터 신호(D)를 저장하는 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 동작은 앞서 설명한 노멀 모드와 동일하나, 여기서는 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)가 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(202~204)보다 문턱 전압이 낮기 때문에 보다 빠른 속도로 동작할 수 있다. 또한, 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)가 제7 내지 제9 NMOS 트랜지스터(302~304)보다 문턱 전압이 낮기 때문에 보다 빠른 속도로 동작할 수 있다. 이는 문턱 전압이 낮은 소자는 일반적으로 높은 소자보다 누설 전류(leakage current)가 증가하지만 빠른 속도로 동작할 수 있기 때문이다. 결론적으로 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)가 패스트 모드로 동작할 때, 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(206~208)와 제10 내지 제12 NMOS 트랜지스터(305~307)로 인해 동작 속도가 더 빨라질 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)는 반도체 회로의 타이밍 수율을 향상 시킬 수 있다.The operation of the dual mode latch flip-
다음 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로를 포함하는 반도체 회로의 수율 향상 방법 및 듀얼모드 래치 플립플롭 회로를 포함하는 반도체 회로에 대해 설명한다.Next, a method of improving a yield of a semiconductor circuit including a dual mode latch flip-flop circuit and a semiconductor circuit including a dual mode latch flip-flop circuit will be described with reference to FIGS. 2 to 5.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로의 수율 향상 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로의 수율 향상 방법을 설명하기 위한 중간단계 도면들이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로를 설명하기 위한 도면이다.2 is a flowchart illustrating a method of improving yield of a semiconductor circuit in accordance with an embodiment of the present invention. 3 and 4 are intermediate steps for explaining a method of improving yield of a semiconductor circuit according to an embodiment of the present invention. 5 is a diagram for describing a semiconductor circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 도 2를 참조하면 반도체 회로를 구성하는 다수의 래치 플립플롭 회로 중 반도체 회로의 타이밍 수율에 영향을 주는 일정 수의 래치 플립플롭 회로를 추출한다(S100).First, referring to FIG. 2, a predetermined number of latch flip-flop circuits affecting timing yield of a semiconductor circuit among a plurality of latch flip-flop circuits constituting a semiconductor circuit are extracted (S100).
구체적으로 도 3을 참조하면 반도체 회로 디자인(circuit design) 단계에서 반도체 기판(500) 상에 형성될 다수의 래치 플립플롭 회로(20) 중 전체 회로의 타이밍 수율(Timing Yield)에 크게 영향을 주는, 다시 말해 동작 속도가 늦은 일정수의 래치 플립플롭 회로(30)를 추출할 수 있다. 이는 예를 들어 캐드 툴(cad tool)을 사용한 SSTA(Statistical Static Timing Analysis)등을 통해 반도체 회로를 구성하는 래치 플립플롭 회로(20) 중 STC(Statistical Timing Criticality)가 높은 순으로 일정 수의 래치 플립플롭 회로(30)를 추출하는 것일 수 있다.Specifically, referring to FIG. 3, among the plurality of latch flip-
다음, 도 2를 참조하면 추출된 래치 플립플롭 회로를 앞서 설명한 듀얼모드 래치 플립플롭 회로로 대체한다(S110).Next, referring to FIG. 2, the extracted latch flip-flop circuit is replaced with the dual mode latch flip-flop circuit described above (S110).
구체적으로, 도 4를 참조하면 STC가 높은 순으로 추출된 일정 수의 래치 플립플롭 회로(도 3의 30)를 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)로 대체하고, 대체된 각 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 모드 스위치(도 1의 400)와 전압 라인(510)을 이 퓨즈(e-fuse)(520)를 통해 연결할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 4, the STC replaces a predetermined number of latch flip-flop circuits (30 in FIG. 3) extracted in the highest order with the dual mode latch flip-
다음 도 2를 참조하면 대체된 듀얼모드 래치 플립플롭 회로의 모드를 패스트 모드로 변환한다(S120).Next, referring to FIG. 2, the mode of the replaced dual-mode latch flip-flop circuit is converted into the fast mode (S120).
구체적으로 도 5를 참조하면 대체된 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)를 포함하는 반도체 회로로 타이밍 수율을 측정하고, 만약 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10) 중 일부가 타이밍 패일(timing fail)이 발생할 경우 해당 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 모드를 패스트 모드로 변환한다.Specifically, referring to FIG. 5, the timing yield is measured using a semiconductor circuit including the replaced dual-mode latch flip-
이 때, 타이밍 패일이 발생한 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 모드를 패스트 모드로 변환하는 것은 전압 라인(510)과 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)가 이 퓨즈(520)를 통해 연결된 상태로 놓아두는 것일 수 있다. 즉, 타이밍 패일이 발생한 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)는 이 퓨즈(520)를 통해 모드 스위치(도 1의 400)에 전원 전압(VCC)이 공급되어 패스트 모드로 동작하게 하고, 타이밍 패일이 발생하지 않은 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)는 전압 라인(510)과 연결된 이 퓨즈(520)를 절단하여 노멀 모드로 동작하게 할 수 있다. At this time, the mode of the dual mode latch flip-
이렇게 반도체 회로를 구성할 경우 타이밍 수율에 악영향을 끼치는 래치 플 립플롭 회로(30)는 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)로 대체되고, 대체된 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)도 다시 타이밍 패일이 발생하는지를 검사하여 타이밍 패일이 발생한 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)만 패스트 모드로 동작하는 바 작은 비용으로 전체회로의 타이밍 수율을 향상시킬 수 있다.When the semiconductor circuit is configured in this manner, the latch flip-
즉, 타이밍 수율이 향상된 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)를 포함하는 반도체 회로는 도 5와 같이 전압 라인(510), 다수의 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10) 및 각 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)의 각 모드 스위치(도 1의 400)와 전압 라인(510) 사이에 배치된 다수의 퓨즈(520)를 포함할 수 있다. 또한, 다수의 퓨즈(520) 중 일부는 듀얼모드 래치 플립플롭 회로(10)를 노멀 모드로 동작시키기 위해 절단되어 있을 수 있다.That is, the semiconductor circuit including the dual mode latch flip-
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 듀얼모드 래치 플립플롭 회로의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a dual mode latch flip-flop circuit according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로의 수율 향상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of improving yield of a semiconductor circuit in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로의 수율 향상 방법을 설명하기 위한 중간단계 도면들이다.3 and 4 are intermediate steps for explaining a method of improving yield of a semiconductor circuit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 회로를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for describing a semiconductor circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명) (Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10: 듀얼모드 래치 플립플롭 회로 100: 클럭 지연 회로10: dual-mode latch flip-flop circuit 100: clock delay circuit
200: NAND 게이트 회로 300: 래치 회로200: NAND gate circuit 300: latch circuit
400: 모드 스위치 400: mode switch
S100~S120: 반도체 회로의 타이밍 수율 향상 방법S100-S120: Method for Improving Timing Yield of Semiconductor Circuits
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- 2009-12-02 KR KR1020090118588A patent/KR101086904B1/en not_active IP Right Cessation
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