JP2004093351A - Built-in self-test circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積回路の組み込み自己検査回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
LSIの検査においては、テスタを用いて検査系列の印加および出力応答の観測を行う。近年、LSIは大規模化、高速化が進んでおり、テスタの動作周波数がLSIの動作周波数に追いつかないといった問題や、検査系列データがテスタメモリに対して大きすぎて格納できない等の問題が生じている。そこで、これらの問題を回避するための検査容易化設計方法の一つとして、組み込み自己検査(BIST:Built−in Self Test)手法が提案されている。
【0003】
組み込み自己検査とは、LSIに検査用回路を内蔵させ、LSI内部で検査系列の生成や出力応答と期待値との比較を行うことにより、外部から検査系列を与えることなく、LSI自身で検査を行うことができるようにしたものである(1990年、コンピュータサイエンスプレス(Computer Science Press)社発行、『Digital Systems Testing and TestableDESIGN』,11章、ビルト−インセルフ−テスト(Built−In Self−Test)参照)。
【0004】
組み込み自己検査回路を内蔵した半導体集積回路の検査においては、検査系列の生成、出力応答の観測が回路内部で行われるため、回路本来の動作周波数で検査することができ、また、回路内部からの良否判定信号のみを観測すれば検査が行えるなどの利点がある。
【0005】
組み込み自己検査回路において、検査対象となるスキャンパスの出力は出力応答圧縮器に接続されており、パターン生成器からスキャンパスに対して供給された各パターンに対する出力応答は出力応答圧縮器で圧縮される。良否判定は、クロックカウンタからのタイミング信号を基に、全パターン印加後に出力応答圧縮器に残った値と期待値とを期待値比較器において比較することで行われる。この場合に、出力応答圧縮器に格納されている値は全パターンに対する複数のスキャンパスの出力応答が圧縮されたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
故障診断を行って故障箇所を特定する際には、どのスキャンパスで故障の影響が観測されたのかの情報や、どのパターンを印加したときに故障の影響が現れるのかの情報を得ることが必要である。
【0007】
しかしながら、上記従来の手法では、出力応答圧縮器は単一であって、全パターンに対する複数のスキャンパスの出力応答が圧縮され、まとめられた状態で、単一の出力応答圧縮器に格納されるようになっている。そのため、故障に該当するスキャンパスはどれか、故障に該当するパターンはどれかについて、情報を取得することが困難になっている。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであり、故障に該当するスキャンパスやパターンを絞り込むことができる組み込み自己検査回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は次のような手段を講じる。前提として、LSIテストを行うための複数のスキャンパスと、前記複数のスキャンパスにテストパターンを供給するパターン生成器と、前記スキャンパスからの出力応答を格納する出力応答圧縮器とを備えている。このような構成の組み込み自己検査回路において、前記出力応答圧縮器について、前記複数のスキャンパスからの出力応答をいくつかのグループに分けた状態で格納する複数の出力応答圧縮器に分けている。さらに、前記複数のスキャンパスと前記複数の出力応答圧縮器との接続状態を切り換えるスキャンパス選択回路を備えている。
【0010】
この構成による作用は次のとおりである。パターン生成器から複数のスキャンパスにテストパターンを印加し、複数のスキャンパスからの出力応答をグループに分けて複数の出力応答圧縮器に圧縮した状態で格納する。そして、出力応答圧縮器に格納されている値を期待値と比較し、期待値と一致するものと一致しないものとに区別する。いずれかの出力応答圧縮器において期待値との一致が実現しなかった場合、その出力応答圧縮器に接続されている複数のスキャンパスのいずれかにおいて故障の影響が出ていると考えられる。そのようなスキャンパスが被疑スキャンパスである。実際に問題のあるスキャンパスは1つかも知れないが、候補としては被疑スキャンパスは複数ある。スキャンパス選択回路を制御することにより、被疑スキャンパスが接続されるべき出力応答圧縮器を切り換えて、個別の出力応答圧縮器に振り分ける。この切り換え前においては、複数の被疑スキャンパスは同じ出力応答圧縮器に接続されていた。複数の被疑スキャンパスの接続先の出力応答圧縮器をスキャンパス選択回路によって切り換える。別々の出力応答圧縮器に振り分けられるように切り換える。すなわち、複数の被疑スキャンパスの出力応答がそれぞれ別の出力応答圧縮器で観測できるようにする。これにより、複数の被疑スキャンパスを、互いに影響を与え合うことなく、独立した状態で別個に観測することができる。複数の出力応答圧縮器において再び期待値比較を行うことにより、被疑スキャンパスをさらに絞り込むことができる。したがって、故障に該当するスキャンパスと正常なスキャンパスを容易に判別することや、どのスキャンパスに故障の影響が現れるのかを容易に特定することができる。
【0011】
別の解決手段として、本発明は、次のような手段を講じる。すなわち、上記において、さらに、前記スキャンパス選択回路を制御して前記スキャンパスと前記出力応答圧縮器との接続状態を切り換えるためのタイミング信号を生成するタイミング信号生成器を備えた構成とする。タイミング信号生成器としては、クロックカウンタを利用できる。
【0012】
この構成による作用は次のとおりである。タイミング信号生成器からのタイミング信号をスキャンパス選択回路に供給し、テストパターンの印加ごとに、各スキャンパスを接続すべき出力応答圧縮器を自動的に切り換え、検査途中の出力応答をそれぞれ別々の出力応答圧縮器に格納させる。これにより、検査途中の出力応答圧縮器の値を保存して、テストパターンごとの出力応答を観測可能にする。したがって、故障の影響が現れるタイミングを特定することで故障箇所の推定ができる。つまりは、故障検出パターンの絞り込みを可能にする。
【0013】
また、別の解決手段として、本発明は、次のような手段を講じる。LSIテストを行うための複数のスキャンパスと、前記複数のスキャンパスにテストパターンを供給するパターン生成器と、前記複数のスキャンパスからの出力応答を格納する出力応答圧縮器と、前記出力応答圧縮器が格納した値に対する良否判定のタイミング信号を発生するとともに、前記タイミング信号を発生するクロックサイクル数をプログラム可能なタイミング信号生成器とを備えている。
【0014】
この構成による作用は次のとおりである。タイミング信号生成器が良否判定のタイミング信号を発生すると、出力応答圧縮器に格納されているテスト結果の値が期待値と比較されて良否判定が行われる。この場合に、タイミング信号生成器を、タイミング信号発生のクロックサイクル数をプログラム可能なタイミング信号生成器に構成している。したがって、良否判定を行うタイミングを変更しながら検査を行うことで、全体の検査について、複数のタイミングに分割して良否判定を行うことが可能となり、複数パターン毎の出力応答を検査することができる。すなわち、故障の影響が現れるパターンと正常な応答を示すパターンとを判別しながら被疑パターンを絞り込むことができる。
【0015】
別の解決手段として、本発明は、次のような手段を講じる。LSIテストを行うための複数のスキャンパスと、前記複数のスキャンパスにテストパターンを供給するパターン生成器と、前記複数のスキャンパスからの出力応答を格納する出力応答圧縮器と、前記出力応答圧縮器の出力側に接続されて前記出力応答圧縮器とは別のクロックサイクルで動作するテンポラリレジスタとを備えている。
【0016】
この構成による作用は次のとおりである。テンポラリレジスタは、出力応答圧縮器の動作途中の値を周期的に格納する。この格納された値は、出力応答圧縮器の動作に関係なく観測することができる。つまり、故障検出パターンの絞り込みを可能にする。さらに、出力応答圧縮器の動作を一時停止させることなく、途中の値を観測可能としているため、故障の影響が現れるタイミングを絞り込むことができる。この場合に、出力応答圧縮器が動作中であってもテンポラリレジスタの内容は次のデータ格納周期までは上書きされることはなく、値の観測を容易に行うことができる。結果として、故障診断を高速に実行することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかわる組み込み自己検査回路の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1(請求項1対応)における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図である。図1において、1はパターン生成器、2は被検査回路、2i(i=1,2…9)は被検査回路2内の複数のスキャンパス、3はスキャンパス選択回路、4a,4b,4cは出力応答圧縮器である。スキャンパス選択回路3は複数のセレクタMi(i=1,2…9)で構成され、各セレクタMiは選択制御信号に基づいて、入力に接続のスキャンパス2iのうちの1つを選択して出力する。出力応答圧縮器4a,4b,4cのそれぞれはMISR(Multiple−Input Signature Registar)と呼ばれるレジスタによって構成されている。9つのスキャンパス2i(i=1,2…9)を3つのグループに分けた状態で3つの出力応答圧縮器4a,4b,4cに格納するように構成されている。そして、スキャンパス選択回路3によってグループの構成要素の組み合わせを繰り替えるようにしている。
【0019】
スキャンパス選択回路3における第1のセレクタM1は、スキャンパス21,24,27のいずれか1つを選択して第1の出力応答圧縮器4aに出力する。第2のセレクタM2は、スキャンパス22,25,28のいずれか1つを選択して第1の出力応答圧縮器4aに出力する。第3のセレクタM3は、スキャンパス23,26,29のいずれか1つを選択して第1の出力応答圧縮器4aに出力する。第4のセレクタM4は、スキャンパス21,24,27のいずれか1つを選択して第2の出力応答圧縮器4bに出力する。第5のセレクタM5は、スキャンパス22,25,28のいずれか1つを選択して第2の出力応答圧縮器4bに出力する。第6のセレクタM6は、スキャンパス23,26,29のいずれか1つを選択して第2の出力応答圧縮器4bに出力する。第7のセレクタM7は、スキャンパス21,24,27のいずれか1つを選択して第3の出力応答圧縮器4cに出力する。第8のセレクタM8は、スキャンパス22,25,28のいずれか1つを選択して第3の出力応答圧縮器4cに出力する。第9のセレクタM9は、スキャンパス23,26,29のいずれか1つを選択して第3の出力応答圧縮器4cに出力する。
【0020】
図2は図1のスキャンパス選択回路3における第1のセレクタM1の選択制御信号S1,S2と選択されるスキャンパスの関係を示す。スキャンパス21,24,27および選択制御信号S1,S2を入力に接続するANDゲートA11,A12,A13と、選択制御信号S1,S2を論理反転してANDゲートA11,A12に入力するインバータI11,I12と、ANDゲートA11,A12,A13の出力の論理和をとるORゲートB11とを備えている。選択制御信号S1,S2の入力組合せが(0,0)、(0,1)のときはスキャンパス21が選択され、(1,0)のときはスキャンパス24が選択され、(1,1)のときはスキャンパス27が選択される。このように選択制御信号S1,S2を切り換えることによって、第1の出力応答圧縮器4aに接続されるスキャンパスを変更する。第2ないし第9のセレクタM2〜M9についても同様のコンセプトに基づいた回路構成となっている。
【0021】
いま、図1の状態で、スキャンパス選択回路3によって、スキャンパス21,22,23は第1の出力応答圧縮器4aに、スキャンパス24,25,26は第2の出力応答圧縮器4bに、スキャンパス27,28,29は第3の出力応答圧縮器4cにそれぞれ接続されているものとする。
【0022】
パターン生成器1から被検査回路2におけるすべてのスキャンパス2i(i=1,2…9)に対してパターンを印加する。次いで、第1の出力応答圧縮器4aに格納されている値と期待値を比較し、第2の出力応答圧縮器4bに格納されている値と期待値を比較し、第3の出力応答圧縮器4cに格納されている値と期待値を比較する。これにより、期待値と一致するものと一致しないものとに区別することができる。なお、期待値比較器は図示していないが、出力応答圧縮器4a,4b,4cの各々に期待値比較器が接続されているものとする。
【0023】
ここで、第1の出力応答圧縮器4aの値が期待値と一致せず、第2の出力応答圧縮器4b,4cは一致しているものとする。この場合、第1の出力応答圧縮器4aに接続されたスキャンパス21,22,23のいずれかに故障の影響が現れていることが分かる。しかし、そのことだけでは、故障がスキャンパス21にあるのか、スキャンパス22にあるのか、スキャンパス23にあるのかの識別はできない。これら3つのスキャンパス21,22,23が被疑スキャンパスである。
【0024】
そこで、第1の出力応答圧縮器4aでの期待値照合に不一致が発生し、そのとき接続されているの被疑スキャンパスがスキャンパス21,22,23であるという情報を基に、スキャンパス選択回路3において、選択制御信号を切り換えて被疑スキャンパス21,22,23がそれぞれ第1、第2、第3の出力応答圧縮器4a,4b,4cに別々に振り分けて接続されるように接続の切り換えを行う。
【0025】
図3はスキャンパスの接続切り換え後の回路状態を示す図である。図3において、被疑スキャンパス21は第1の出力応答圧縮器4aに、被疑スキャンパス22は第2の出力応答圧縮器4bに、被疑スキャンパス23は第3の出力応答圧縮器4cに接続が切り換えられている。すなわち、故障に該当する可能性のある3つの被疑スキャンパス21,22,23は互いに別々の出力応答圧縮器4a,4b,4cに接続切り換えされたことになる。これにより、被疑スキャンパス21,22,23のそれぞれについて、互いに、他のスキャンパスが接続されている出力応答圧縮器に影響を与えることなく、独立的に観測することができる。
【0026】
以上のように、本実施の形態によれば、被疑スキャンパスが複数ある場合に、スキャンパス選択回路の選択制御信号を切り換えることで、各被疑スキャンパスを別々の出力応答圧縮器に振り分けて接続することができ、どの被疑スキャンパスに故障の影響が現れるのかを容易に特定することができる。
【0027】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2(請求項2対応)における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図である。図4において、5は2ビットのクロックカウンタである。クロックカウンタ5の出力はスキャンパス選択回路3に対する選択制御信号となっている。クロックカウンタ5の出力に応じてスキャンパス2と出力応答圧縮器4の接続関係が切り換わる。クロックカウンタ5は請求項2にいうタイミング信号生成器の一例である。その他の構成については実施の形態1の場合の図1と同様であるので、同一部分に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。
【0028】
図5はスキャンパス選択回路3における第1、第4、第7のセレクタM1,M4,M7と2ビットのクロックカウンタ5との接続関係を表す回路図である。クロックカウンタ5の出力S1,S2はクロックが入るごとに(S1,S2)=(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)と変化する。
【0029】
第1のサイクルにおいて、クロックカウンタ5の出力(S1,S2)=(0,1)である。このとき、第1のセレクタM1においては、ANDゲートA11のみが導通してスキャンパス21が第1の出力応答圧縮器4aに接続される。また、第4のセレクタM4においては、ANDゲートA41のみが導通してスキャンパス27が第2の出力応答圧縮器4bに接続される。また、第7のセレクタM7においては、ANDゲートA71のみが導通してスキャンパス24が第3の出力応答圧縮器4cに接続される。
【0030】
第2のサイクルにおいて、クロックカウンタ5の出力(S1,S2)=(1,0)である。このとき、第1のセレクタM1においては、ANDゲートA12のみが導通してスキャンパス24が第1の出力応答圧縮器4aに接続される。また、第4のセレクタM4においては、ANDゲートA42のみが導通してスキャンパス21が第2の出力応答圧縮器4bに接続される。また、第7のセレクタM7においては、ANDゲートA72のみが導通してスキャンパス27が第3の出力応答圧縮器4cに接続される。
【0031】
第3のサイクルにおいて、クロックカウンタ5の出力(S1,S2)=(1,1)である。このとき、第1のセレクタM1においては、ANDゲートA13のみが導通してスキャンパス27が第1の出力応答圧縮器4aに接続される。また、第4のセレクタM4においては、ANDゲートA43のみが導通してスキャンパス24が第2の出力応答圧縮器4bに接続される。また、第7のセレクタM7においては、ANDゲートA73のみが導通してスキャンパス21が第3の出力応答圧縮器4cに接続される。
【0032】
上記の第1のサイクルから第2のサイクルを経て第3のサイクルに遷移する過程で、スキャンパス21の接続先は、第1の出力応答圧縮器4a→第2の出力応答圧縮器4b→第3の出力応答圧縮器4cと変化する。同じく、スキャンパス24の接続先は、第3の出力応答圧縮器4c→第1の出力応答圧縮器4a→第2の出力応答圧縮器4bと変化する。同じく、スキャンパス27の接続先は、第2の出力応答圧縮器4b→第3の出力応答圧縮器4c→第1の出力応答圧縮器4aと変化する。
【0033】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のスキャンパスと複数の出力応答圧縮器の接続関係がクロックカウンタからの選択制御信号に応じて切り換わり、検査対象スキャンパスは時刻毎に自動的に切り換えられて、別々の出力応答圧縮器に接続される。その結果、テストパターン印加ごとの出力応答を観測することが可能となり、故障の影響が現れるタイミングを特定することを通じて、故障箇所およびパターンの推定を容易に行うことができる。
【0034】
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3(請求項3対応)における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図である。図6において、1はパターン生成器、2は被検査回路、4は出力応答圧縮器、6は期待値比較器、7はタイミング信号生成器、8は2ビットのクロックカウンタ、9は4ビットのデコーダである。被検査回路2は、実施の形態1の場合と同様に、複数のスキャンパスから構成されている。
【0035】
タイミング信号生成器7は、クロックカウンタ8、デコーダ9、ANDゲートG1〜G4およびORゲートG5で構成されている。クロックカウンタ8では、印加されたクロック数がカウントされ、4ビットの出力の各桁が順次桁上がりしていく。また、4ビットのデコーダ9では、入力に応じて4ビットの出力のうち1ビットに“1”が出力される。クロックカウンタ8の最下位ビットaとデコーダ9のビットaとがANDゲートG1の2入力とされ、クロックカウンタ8の第2ビットbとデコーダ9のビットbとがANDゲートG2の2入力とされ、クロックカウンタ8の第3ビットcとデコーダ9のビットcとがANDゲートG3の2入力とされ、クロックカウンタ8の最上位ビットdとデコーダ9のビットdとがANDゲートG4の2入力とされ、4つのANDゲートG1〜G4の出力がORゲートG5に入力されている。ORゲートG5の出力がタイミング信号生成器7の出力であり、これが期待値比較器6に対するタイミング信号となる。つまり、デコーダ9で選択されたビットに対応するクロックカウンタ8のビットが桁上がりを起こすと、タイミング信号生成器7のORゲートG5の出力であるタイミング信号が“1”となる。
【0036】
クロックカウンタ8の最下位ビットaは、クロック信号CLKと同一周期の基準クロックを出力するが、ANDゲートG1においてデコーダ9のビットaによりON/OFFが制御される。デコーダ9に対する入力信号(C1,C2)=(0,0)のときに、デコーダ9のビットaが“1”になり、基準クロックがタイミング信号として選択される。
【0037】
クロックカウンタ8の第2ビットbは、基準クロックが2分周されたクロックを出力するが、ANDゲートG2においてデコーダ9のビットbによりON/OFFが制御される。デコーダ9に対する入力信号(C1,C2)=(0,1)のときに、デコーダ9のビットbが“1”になり、2分周のクロックがタイミング信号として選択される。
【0038】
クロックカウンタ8の第3ビットcは、基準クロックが4分周されたクロックを出力するが、ANDゲートG3においてデコーダ9のビットcによりON/OFFが制御される。図7は、このときのタイミング信号生成器7の動作を示している。デコーダ9に対する入力信号(C1,C2)=(1,0)のときに、デコーダ9のビットcが“1”になり、4分周のクロックがタイミング信号として選択される。
【0039】
クロックカウンタ8の最上位ビットdは、基準クロックが8分周されたクロックを出力するが、ANDゲートG4においてデコーダ9のビットdによりON/OFFが制御される。デコーダ9に対する入力信号(C1,C2)=(1,1)のときに、デコーダ9のビットdが“1”になり、8分周のクロックがタイミング信号として選択される。
【0040】
いずれにしても、タイミング信号生成器7のORゲートG5の出力であるタイミング信号が“1”となると、期待値比較器6に対する制御がアクティブとなって、期待値比較器6において、出力応答圧縮器4に格納されている値と期待値との比較が行われる。
【0041】
以上のように、本実施の形態によれば、デコーダ入力を切り換えることによりタイミング信号のクロックサイクル数を変更することができる。すなわち、期待値比較を複数回に分けて行うことができ、故障の影響が現れるタイミングの絞り込みが容易になる。
【0042】
(実施の形態4)
図8は本発明の実施の形態4(請求項4対応)における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図である。図8において、1はパターン生成器、2は被検査回路、4は出力応答圧縮器、10はテンポラリレジスタ、11はクロック分周回路である。出力応答圧縮器4の各ビットの出力がテンポラリレジスタ10の各ビット入力に接続されている。クロック分周回路11は、出力応答圧縮器4に供給されるクロック信号CLKを分周して低周波数のタイミング信号CLK1に変換し、テンポラリレジスタ10に供給するものである。被検査回路2は、実施の形態1の場合と同様に、複数のスキャンパスから構成されている。
【0043】
図9は図8におけるクロック分周回路11として4分の1分周回路を使用した場合のタイミング図である。T1,T2がテンポラリデータを格納するタイミングである。テンポラリレジスタ10に供給されるタイミング信号CLK1は、出力応答圧縮器4に対して基準クロックが4回入るごとに1回アクティブとなる。したがって、テンポラリレジスタ10に格納されるデータは、出力応答圧縮器4が4クロック分動作後のデータとなる。そのため、クロック分周回路11からのタイミング信号CLK1に同期してテンポラリレジスタ10の値を外部端子に出力し、観測することで、検査途中の出力応答を観測することが可能となる。また、テンポラリレジスタ10は出力応答圧縮器4のデータには影響を与えないので、テンポラリレジスタ10のデータを観測しながら、出力応答圧縮器4は停止させることなく同時並行的に通常どおり動作させることができる。
【0044】
以上のように、本実施の形態によれば、周期的に検査途中の出力応答圧縮器の値を観測することが可能となり、故障の影響が現れるタイミングを容易に絞り込むことができる。また、テンポラリレジスタの値を観測する際に、出力応答圧縮器の動作を停止させなくても観測を行うことが可能で、効率の良い処理が行える。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のスキャンパスからの出力応答をグループに分けて複数の出力応答圧縮器に格納し、被疑スキャンパスが発生したときに、スキャンパス選択回路を制御して、被疑スキャンパスが接続されるべき出力応答圧縮器を切り換え、個別の出力応答圧縮器に振り分けるように構成してあるので、複数の被疑スキャンパスを、互いに影響を与え合うことなく、独立した状態で別個に観測することができる。そして、複数の出力応答圧縮器において再び期待値比較を行うことにより、被疑スキャンパスをさらに絞り込むことができる。したがって、故障に該当するスキャンパスと正常なスキャンパスを容易に判別できるとともに、どのスキャンパスに故障の影響が現れるのかを容易に特定することができる。
【0046】
また、タイミング信号生成器からのタイミング信号に基づいて、テストパターンの印加ごとに、各スキャンパスを接続すべき出力応答圧縮器を自動的に切り換えて出力応答を別々の出力応答圧縮器に格納するので、検査途中のスキャンパスの出力応答を上書きでなく各出力応答圧縮器に保存しておくことができ、どのタイミングで故障の影響が現れるのかを絞り込むことができる。したがって、故障パターンの絞り込みが容易に行える。
【0047】
また、良否判定実行のタイミング・サイクルを変更することで、全体の検査を複数のタイミングに分割して良否判定を行うことが可能となり、故障の影響が現れるパターンと正常な応答を示すパターンとを判別しながら被疑パターンを絞り込むことができる。
【0048】
また、出力応答圧縮器とは別のクロックサイクルで動作するテンポラリレジスタを接続したことにより、スキャンパスの検査途中の出力応答を観測することが可能となり、故障の影響が現れるタイミングの絞り込みを効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図
【図2】実施の形態1におけるスキャンパス選択回路の1つのセレクタの構成を示す回路図
【図3】実施の形態1におけるスキャンパスの接続切り換え後の回路状態を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態2における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図
【図5】実施の形態2におけるスキャンパス選択回路の3つのセレクタの構成を示す回路図
【図6】本発明の実施の形態3における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図
【図7】実施の形態3におけるタイミング信号生成器の1つの回路状態を示す回路図
【図8】本発明の実施の形態4における組み込み自己検査回路の構成を示すブロック図
【図9】実施の形態4の組み込み自己検査回路におけるタイミング図
【符号の説明】
1 パターン生成器
2 被検査回路
2i(i=1,2…9) スキャンパス
3 スキャンパス選択回路
4a,4b,4c 出力応答圧縮器
5 クロックカウンタ(タイミング信号生成器)
6 期待値比較器
7 タイミング信号生成器
8 クロックカウンタ
9 デコーダ
10 テンポラリレジスタ
11 クロック分周回路
Mi(i=1,2…9) セレクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a built-in self-test circuit for a semiconductor integrated circuit.
[0002]
[Prior art]
In the inspection of an LSI, application of a test sequence and observation of an output response are performed using a tester. In recent years, the scale and speed of LSIs have been increasing, and problems such as the operating frequency of the tester cannot keep up with the operating frequency of the LSI and the problem that the test sequence data is too large to be stored in the tester memory and so forth have arisen. ing. Accordingly, a built-in self-test (BIST: Built-in Self Test) method has been proposed as one of the testability design methods for avoiding these problems.
[0003]
Built-in self-test means that the test circuit is built in the LSI, the test sequence is generated inside the LSI, and the output response is compared with the expected value. ("Computer Science Press", 1990, "Digital Systems Testing and Testable DESIGN",
[0004]
In the inspection of a semiconductor integrated circuit with a built-in self-inspection circuit, the generation of the inspection sequence and the observation of the output response are performed inside the circuit, so that the inspection can be performed at the circuit's original operating frequency. There is an advantage that inspection can be performed by observing only the pass / fail judgment signal.
[0005]
In the built-in self-test circuit, the output of the scan path to be inspected is connected to the output response compressor, and the output response for each pattern supplied to the scan path from the pattern generator is compressed by the output response compressor. You. The pass / fail judgment is made by comparing the value remaining in the output response compressor after application of all the patterns and the expected value with the expected value comparator based on the timing signal from the clock counter. In this case, the values stored in the output response compressor are obtained by compressing the output responses of a plurality of scan paths for all patterns.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When diagnosing a failure and identifying the location of the failure, it is necessary to obtain information on which scan path the effect of the failure was observed on, and which pattern to apply the effect of the failure on. It is.
[0007]
However, in the above-mentioned conventional method, the output response compressor is single, and the output responses of a plurality of scan paths for all patterns are compressed and stored in a single output response compressor. It has become. Therefore, it is difficult to obtain information on which scan path corresponds to the failure and which pattern corresponds to the failure.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a built-in self-inspection circuit capable of narrowing down a scan path or a pattern corresponding to a failure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following measures. As a premise, the system includes a plurality of scan paths for performing an LSI test, a pattern generator for supplying a test pattern to the plurality of scan paths, and an output response compressor for storing an output response from the scan path. . In the built-in self-inspection circuit having such a configuration, the output response compressor is divided into a plurality of output response compressors that store output responses from the plurality of scan paths in several groups. Further, a scan path selection circuit for switching a connection state between the plurality of scan paths and the plurality of output response compressors is provided.
[0010]
The operation of this configuration is as follows. A test pattern is applied to a plurality of scan paths from the pattern generator, and output responses from the plurality of scan paths are divided into groups and stored in a state compressed to a plurality of output response compressors. Then, the value stored in the output response compressor is compared with the expected value to discriminate between a value that matches the expected value and a value that does not match. If the match with the expected value is not realized in any of the output response compressors, it is considered that the effect of the failure has occurred in any of the plurality of scan paths connected to the output response compressor. Such a scan path is a suspected scan path. Although there may actually be one or more problematic scan paths, there are a plurality of suspected scan paths as candidates. By controlling the scan path selection circuit, the output response compressor to which the suspected scan path is to be connected is switched and distributed to individual output response compressors. Prior to this switch, the suspected scan paths were connected to the same output response compressor. The output response compressor connected to the plurality of suspected scan paths is switched by the scan path selection circuit. It is switched so that it can be distributed to different output response compressors. That is, the output responses of the plurality of suspected scan paths can be observed by different output response compressors. Thereby, the plurality of suspected scan paths can be separately observed in an independent state without affecting each other. By performing the expected value comparison again in the plurality of output response compressors, the suspected scan path can be further narrowed down. Therefore, it is possible to easily distinguish a scan path corresponding to a failure from a normal scan path and easily identify which scan path is affected by the failure.
[0011]
As another solution, the present invention takes the following measures. That is, the above configuration further includes a timing signal generator that controls the scan path selection circuit and generates a timing signal for switching a connection state between the scan path and the output response compressor. A clock counter can be used as the timing signal generator.
[0012]
The operation of this configuration is as follows. The timing signal from the timing signal generator is supplied to the scan path selection circuit, and each time a test pattern is applied, the output response compressor to which each scan path is to be connected is automatically switched, and the output response during the test is individually separated. Store it in the output response compressor. As a result, the value of the output response compressor during the inspection is stored, and the output response for each test pattern can be observed. Therefore, the failure location can be estimated by specifying the timing at which the effect of the failure appears. That is, it is possible to narrow down the failure detection patterns.
[0013]
As another solution, the present invention takes the following measures. A plurality of scan paths for performing an LSI test; a pattern generator for supplying a test pattern to the plurality of scan paths; an output response compressor for storing output responses from the plurality of scan paths; A timing signal generator for generating a pass / fail judgment timing signal for a value stored by the device and a programmable number of clock cycles for generating the timing signal.
[0014]
The operation of this configuration is as follows. When the timing signal generator generates a pass / fail judgment timing signal, the value of the test result stored in the output response compressor is compared with an expected value to make a pass / fail judgment. In this case, the timing signal generator is configured as a timing signal generator that can program the number of clock cycles for generating the timing signal. Therefore, by performing the inspection while changing the timing of performing the pass / fail determination, the pass / fail determination can be performed for the entire test by dividing the entire test into a plurality of timings, and the output response for each of a plurality of patterns can be tested. . That is, the suspected pattern can be narrowed down while discriminating between the pattern in which the influence of the failure appears and the pattern showing the normal response.
[0015]
As another solution, the present invention takes the following measures. A plurality of scan paths for performing an LSI test; a pattern generator for supplying a test pattern to the plurality of scan paths; an output response compressor for storing output responses from the plurality of scan paths; And a temporary register connected to the output side of the compressor and operating on a different clock cycle from the output response compressor.
[0016]
The operation of this configuration is as follows. The temporary register periodically stores a value during the operation of the output response compressor. This stored value can be observed regardless of the operation of the output response compressor. That is, it is possible to narrow down the failure detection patterns. Furthermore, since the value in the middle can be observed without temporarily stopping the operation of the output response compressor, the timing at which the influence of the failure appears can be narrowed down. In this case, even when the output response compressor is operating, the contents of the temporary register are not overwritten until the next data storage cycle, and the value can be easily observed. As a result, the fault diagnosis can be executed at high speed.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a built-in self-test circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to the first embodiment (corresponding to claim 1) of the present invention. In FIG. 1, 1 is a pattern generator, 2 is a circuit under test, 2 i (I = 1, 2,..., 9) are a plurality of scan paths in the circuit under
[0019]
The first selector M1 in the scan
[0020]
FIG. 2 shows the relationship between the selection control signals S1 and S2 of the first selector M1 in the scan
[0021]
Now, in the state of FIG. 1, the
[0022]
All
[0023]
Here, it is assumed that the value of the first
[0024]
Therefore, a mismatch occurs in the expected value comparison in the first
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing a circuit state after the connection of the scan path is switched. In FIG. 3, the suspected
[0026]
As described above, according to the present embodiment, when there are a plurality of suspected scan paths, by switching the selection control signal of the scan path selection circuit, each suspected scan path is divided and connected to a separate output response compressor. It is possible to easily identify which suspected scan path is affected by the failure.
[0027]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to a second embodiment (corresponding to claim 2) of the present invention. In FIG. 4,
[0028]
FIG. 5 is a circuit diagram showing the connection relationship between the first, fourth, and seventh selectors M1, M4, and M7 of the scan
[0029]
In the first cycle, the output (S1, S2) of the
[0030]
In the second cycle, the output (S1, S2) of the
[0031]
In the third cycle, the output (S1, S2) of the
[0032]
In the process of transitioning from the first cycle to the third cycle via the second cycle, the connection destination of the
[0033]
As described above, according to the present embodiment, the connection relationship between the plurality of scan paths and the plurality of output response compressors is switched according to the selection control signal from the clock counter, and the scan path to be inspected is automatically set for each time. And switched to separate output response compressors. As a result, it is possible to observe the output response for each test pattern application, and it is possible to easily estimate the location of the failure and the pattern by specifying the timing at which the effect of the failure appears.
[0034]
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to the third embodiment (corresponding to claim 3) of the present invention. In FIG. 6, 1 is a pattern generator, 2 is a circuit under test, 4 is an output response compressor, 6 is an expected value comparator, 7 is a timing signal generator, 8 is a 2-bit clock counter, and 9 is a 4-bit clock counter. It is a decoder. The circuit under
[0035]
The
[0036]
The least significant bit a of the
[0037]
The second bit b of the
[0038]
The third bit c of the
[0039]
The most significant bit d of the
[0040]
In any case, when the timing signal output from the OR gate G5 of the
[0041]
As described above, according to the present embodiment, the number of clock cycles of the timing signal can be changed by switching the decoder input. That is, the expected value comparison can be performed a plurality of times, and it becomes easy to narrow down the timing at which the influence of the failure appears.
[0042]
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to the fourth embodiment (corresponding to claim 4) of the present invention. In FIG. 8, 1 is a pattern generator, 2 is a circuit under test, 4 is an output response compressor, 10 is a temporary register, and 11 is a clock frequency dividing circuit. The output of each bit of the output response compressor 4 is connected to each bit input of the
[0043]
FIG. 9 is a timing chart when a quarter frequency divider circuit is used as the clock
[0044]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to periodically observe the value of the output response compressor during the inspection, and it is possible to easily narrow down the timing at which the effect of the failure appears. Further, when observing the value of the temporary register, the observation can be performed without stopping the operation of the output response compressor, and efficient processing can be performed.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, output responses from a plurality of scan paths are divided into groups and stored in a plurality of output response compressors, and when a suspected scan path occurs, the scan path selection circuit is controlled to control the suspected scan path. Is configured to switch the output response compressor to be connected and to distribute it to individual output response compressors, so that multiple suspected scan paths can be separately observed without affecting each other. can do. Then, by comparing expected values again in the plurality of output response compressors, the suspected scan path can be further narrowed down. Therefore, it is possible to easily distinguish a scan path corresponding to a failure from a normal scan path and easily identify which scan path is affected by the failure.
[0046]
Further, based on the timing signal from the timing signal generator, each time a test pattern is applied, the output response compressor to which each scan path is to be connected is automatically switched and the output response is stored in a separate output response compressor. Therefore, the output response of the scan path during the inspection can be stored in each output response compressor without being overwritten, and the timing at which the influence of the failure appears can be narrowed down. Therefore, the failure pattern can be narrowed down easily.
[0047]
Further, by changing the timing cycle of the pass / fail judgment execution, the pass / fail judgment can be performed by dividing the entire inspection into a plurality of timings, and a pattern showing the influence of a failure and a pattern showing a normal response can be determined. The suspected pattern can be narrowed down while being determined.
[0048]
In addition, by connecting a temporary register that operates in a different clock cycle from the output response compressor, it is possible to observe the output response during the scan path inspection, and efficiently narrow down the timing at which the effect of the failure appears. It can be carried out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of one selector of a scan path selection circuit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit state after connection switching of a scan path according to the first embodiment;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of three selectors of a scan path selection circuit according to a second embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram showing one circuit state of the timing signal generator according to the third embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a built-in self-test circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart of the built-in self-test circuit according to the fourth embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Pattern generator
2 Circuit under test
2 i (I = 1,2,9) Scan path
3 Scan path selection circuit
4a, 4b, 4c output response compressor
5 Clock counter (timing signal generator)
6 expected value comparator
7 Timing signal generator
8 clock counter
9 Decoder
10 Temporary register
11 Clock frequency divider
M i (I = 1,2,9) selector
Claims (4)
前記複数のスキャンパスにテストパターンを供給するパターン生成器と、
前記複数のスキャンパスからの出力応答をいくつかのグループに分けた状態で格納する複数の出力応答圧縮器と、
前記スキャンパスと前記出力応答圧縮器との間に介挿されて前記複数のスキャンパスと前記複数の出力応答圧縮器との接続状態を切り換えるスキャンパス選択回路とを備えている組み込み自己検査回路。A plurality of scan paths for performing an LSI test;
A pattern generator that supplies a test pattern to the plurality of scan paths;
A plurality of output response compressors storing the output responses from the plurality of scan paths in a state divided into several groups,
A built-in self-test circuit, comprising: a scan path selection circuit interposed between the scan path and the output response compressor to switch a connection state between the plurality of scan paths and the plurality of output response compressors.
前記複数のスキャンパスにテストパターンを供給するパターン生成器と、
前記複数のスキャンパスからの出力応答を格納する出力応答圧縮器と、
前記出力応答圧縮器が格納した値に対する良否判定のタイミング信号を発生するとともに、前記タイミング信号を発生するクロックサイクル数をプログラム可能なタイミング信号生成器とを備えている組み込み自己検査回路。A plurality of scan paths for performing an LSI test;
A pattern generator that supplies a test pattern to the plurality of scan paths;
An output response compressor that stores output responses from the plurality of scan paths;
A built-in self-inspection circuit, comprising: a timing signal generator for generating a timing signal for a pass / fail judgment with respect to a value stored by the output response compressor and a programmable number of clock cycles for generating the timing signal.
前記複数のスキャンパスにテストパターンを供給するパターン生成器と、
前記複数のスキャンパスからの出力応答を格納する出力応答圧縮器と、
前記出力応答圧縮器の出力側に接続されて前記出力応答圧縮器とは別のクロックサイクルで動作するテンポラリレジスタとを備えている組み込み自己検査回路。A plurality of scan paths for performing an LSI test;
A pattern generator that supplies a test pattern to the plurality of scan paths;
An output response compressor that stores output responses from the plurality of scan paths;
A built-in self-test circuit, comprising: a temporary register connected to the output side of the output response compressor and operating on a different clock cycle from the output response compressor.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010276544A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Semiconductor integrated circuit and fault diagnosis method for semiconductor integrated circuit |
| JP2012127852A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device |
| JP2012233906A (en) * | 2012-07-03 | 2012-11-29 | Nec Corp | Inspection system, semiconductor device using the same, and inspection method |
| CN105988080A (en) * | 2015-03-03 | 2016-10-05 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | Integrated circuit and electronic device, and method for establishing scanning test architecture |
| JP2017507323A (en) * | 2013-12-31 | 2017-03-16 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | Slower scan output handling at optimal frequency |
| US10401430B2 (en) | 2017-03-21 | 2019-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit diagnosis method |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002254870A patent/JP2004093351A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010276544A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Semiconductor integrated circuit and fault diagnosis method for semiconductor integrated circuit |
| JP2012127852A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device |
| JP2012233906A (en) * | 2012-07-03 | 2012-11-29 | Nec Corp | Inspection system, semiconductor device using the same, and inspection method |
| JP2017507323A (en) * | 2013-12-31 | 2017-03-16 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | Slower scan output handling at optimal frequency |
| CN105988080A (en) * | 2015-03-03 | 2016-10-05 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | Integrated circuit and electronic device, and method for establishing scanning test architecture |
| US10401430B2 (en) | 2017-03-21 | 2019-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit diagnosis method |
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