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技術 集積回路の故障検証方法

出願人 松下電器産業株式会社
発明者 吉田貴輝
出願日 1998年3月17日 (22年9ヶ月経過) 出願番号 1998-067187
公開日 1999年9月28日 (21年3ヶ月経過) 公開番号 1999-265980
状態 未査定
技術分野 電子回路の試験 デジタル計算機の試験診断 半導体集積回路 電子回路の試験 CAD
主要キーワード 分割リスト 等価情報 故障検出情報 故障検出器 検証テスト 遷移データ トグル回数 故障数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年9月28日)のものです。
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図面 (17)

課題

無駄な処理時間を省き、効果的に故障検証を行うことができる集積回路故障検証方法を提供する。

解決手段

回路検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づく順番に検証を行う。分散故障検証では、信号遷移の割合が並列する各処理において均等になるように対象故障を分割、最終的に全体の故障検出率を算出する。また故障検出を行なう前に検証時に発生するイベイトを発生しやすいハイパー故障を考慮する。

概要

背景

集積回路の製造プロセスにおいて、例えばマスク微細異物が付着すると、その付着部分でパターンブリッジ等の不良が生じ得る。このような不良は一般に、集積回路の検査工程で、所定のテストパターンを用いて入出力信号を調べることにより検出される。

しかし、高度の集積回路にあっては、コストに見合う検査時間の制限から、実行するテストパターンの数も限られる。そこで、いかに短時間で効率的に集積回路の不良(以下、故障という)を検出するかが重要である。そこで、あるテストパターンで集積回路の故障をどの程度の確率で検出できるか、すなわち故障検出率の評価を行うことが必要になる。このような故障検出率の評価をこの発明では故障検証ということにする。

具体的な方法としては、図16に示すようにネットリスト700とテストパターン701を検査機または故障検出器702に入力し、集積回路に予め人為的に故障状態を作っておき、その故障が正常に検出されるか否かを調べて(故障シミュレーション)、結果703を出力する。また、故障シミュレーションを基盤とした技術として、テストパターンを回路図等の情報に基づいて自動的に生成する自動テストパターン生成装置ATPG)も良く知られている。

故障検出率の高いテストパターンとは、言い替えると回路を制御しやすく、かつ、回路の検証対象箇所に対する信号の状態が出力端子まで伝わり観測できるテストパターンである。回路の制御のしやすさを確認する手法の一つに信号の遷移確認検証(トグルチェック)がある。これは、回路の検証対象箇所に対する信号の状態が、ある時間にHレベルなのかLレベルなのか、また信号が変化したのか等を確認するものであり、論理検証匹敵する処理速度で、故障検証に比べてかなり高速に処理することができる。

一方、従来から、故障検証を高速に行う方法として分散故障検証方法運用されている。この手法では、全ての故障を複数に分割し、これらの複数の故障集合について、複数の故障検出器を用いて並列に故障検証を行い、それぞれの故障検出結果をまとめて全体の故障検出率を算出する。

概要

無駄な処理時間を省き、効果的に故障検証を行うことができる集積回路の故障検証方法を提供する。

回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づく順番に検証を行う。分散故障検証では、信号遷移の割合が並列する各処理において均等になるように対象故障を分割、最終的に全体の故障検出率を算出する。また故障検出を行なう前に検証時に発生するイベイトを発生しやすいハイパー故障を考慮する。

目的

そこでこの発明は、上記従来の問題点を解決するもので、無駄な処理時間を省き、効果的に故障検証を行うことができる集積回路の故障検証方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
5件

この技術が所属する分野

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請求項1

回路検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づく順番に検証を行うことを特徴とする集積回路故障検証方法

請求項2

回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、それぞれを並列に処理するとともに、各処理において順位付けに基づいて処理を行うことを特徴とする集積回路の故障検証方法。

請求項3

回路の検証対象箇所の中で、検証時に発生するイベント量に応じて検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行うことを特徴とする集積回路の故障検証方法。

請求項4

回路の検証対象箇所の中で、検証時に発生するイベント量に応じて検証対象箇所を順位付けし、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障が均等になるように検証対象箇所を等分し、それぞれを並列に処理するとともに、各処理において順位付けに基づいて処理を行うことを特徴とする集積回路の故障検証方法。

請求項5

回路の検証対象箇所の中で、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障を加味し、かつ回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンまた検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づく順番に検証を行うことを特徴とする集積回路の故障検証方法。

請求項6

回路の検証対象箇所の中で、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障を加味し、回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンまた検証対象箇所を順位付けし、ハイパー故障および信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、それぞれを並列に処理するとともに、各処理において順位付けに基づいて処理を行うことを特徴とする集積回路の故障検証方法。

技術分野

0001

この発明は、集積回路の効率的な故障検証方法に関するものである。

背景技術

0002

集積回路の製造プロセスにおいて、例えばマスク微細異物が付着すると、その付着部分でパターンブリッジ等の不良が生じ得る。このような不良は一般に、集積回路の検査工程で、所定のテストパターンを用いて入出力信号を調べることにより検出される。

0003

しかし、高度の集積回路にあっては、コストに見合う検査時間の制限から、実行するテストパターンの数も限られる。そこで、いかに短時間で効率的に集積回路の不良(以下、故障という)を検出するかが重要である。そこで、あるテストパターンで集積回路の故障をどの程度の確率で検出できるか、すなわち故障検出率の評価を行うことが必要になる。このような故障検出率の評価をこの発明では故障検証ということにする。

0004

具体的な方法としては、図16に示すようにネットリスト700とテストパターン701を検査機または故障検出器702に入力し、集積回路に予め人為的に故障状態を作っておき、その故障が正常に検出されるか否かを調べて(故障シミュレーション)、結果703を出力する。また、故障シミュレーションを基盤とした技術として、テストパターンを回路図等の情報に基づいて自動的に生成する自動テストパターン生成装置ATPG)も良く知られている。

0005

故障検出率の高いテストパターンとは、言い替えると回路を制御しやすく、かつ、回路の検証対象箇所に対する信号の状態が出力端子まで伝わり観測できるテストパターンである。回路の制御のしやすさを確認する手法の一つに信号の遷移確認検証(トグルチェック)がある。これは、回路の検証対象箇所に対する信号の状態が、ある時間にHレベルなのかLレベルなのか、また信号が変化したのか等を確認するものであり、論理検証匹敵する処理速度で、故障検証に比べてかなり高速に処理することができる。

0006

一方、従来から、故障検証を高速に行う方法として分散故障検証方法が運用されている。この手法では、全ての故障を複数に分割し、これらの複数の故障集合について、複数の故障検出器を用いて並列に故障検証を行い、それぞれの故障検出結果をまとめて全体の故障検出率を算出する。

発明が解決しようとする課題

0007

故障検証においてそれぞれの故障に対する検出できるかの検証時間は、一律ではなく、故障検出のされやすさや検証時に発生するイベント量によって大きく異なる。故障検証においては、検出される可能性の高いテストパターンあるいは検出されやすい故障を先に処理し、イベント発生等により処理時間のかかる故障は、後で処理する方が効果的であるが、従来の故障検証では処理の順番は考慮されていない。

0008

具体的にスキャン設計におけるスキャンライン上のフリップフロップピンあるいは、システムクロック、セット、リセット関連のピン、さらには信号不定状態を発生するトライステートセルコントロールピン等は、そこに設定した故障が回路の広範囲に影響を及ぼし、通常の検証対象箇所に設定した故障に比べて、検証時に多くのイベントを発生する可能性がある。こういう故障をこの発明ではハイパー故障とよぶ事にする。検証時に発生するイベントの発生量が多くなると故障検出器のハードウェアへの負担から処理時間の低下を招くが、従来の故障検証ではイベントの発生量が多くなる故障への処理前での対策がなされていない。

0009

一方、分散故障検証では、あり得る全ての故障を複数の故障検出機で並列に処理するため、全体の故障検証時間は、並列する故障検証の内、最も遅い処理に律束される。分散故障検証が最も効果的なのは、分散する故障検証のそれぞれの処理時間が同じになる場合である。つまり、分散故障検証では、検証時間のかかる故障が分散する故障の集合に偏っている場合には、効果が著しく低下する。

0010

そこでこの発明は、上記従来の問題点を解決するもので、無駄な処理時間を省き、効果的に故障検証を行うことができる集積回路の故障検証方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

請求項1記載の集積回路の故障検証方法は、回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づく順番に検証を行うことを特徴とするものである。

0012

請求項1記載の集積回路の故障検証方法によれば、あり得る全ての故障に対して、故障検出のされやすさを知るために、通常の故障検証の前に信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて故障検証を行なうテストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行うので、無駄なテストパターンを流したり、無駄な故障検証を行うことなく、無駄な処理時間を省いて効果的に故障検証を行うことができる。

0013

請求項2記載の集積回路の故障検証方法は、回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、それぞれを並列に処理するとともに、各処理において順位付けに基づいて処理を行うことを特徴とするものである。

0014

請求項2記載の集積回路の故障検証方法によれば、信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、最終的に全体の故障検出率を算出することにより、分散故障検証における並列する処理の処理時間を均等にすることが可能になるので、効果的な分散故障検証を行うことができる。請求項3記載の集積回路の故障検証方法は、回路の検証対象箇所の中で、検証時に発生するイベント量に応じて検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行う特徴とするものである。

0015

請求項3記載の集積回路の故障検証方法によれば、検証時に発生するイベント量を前もって考慮するために、あり得る全ての故障の中で、経験的に分かっているイベントを発生しやすいハイパー故障を考慮して順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行う。このように、通常の故障検証の前に、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障を考慮し、故障検証を行うテストパターンもしくは検証対象故障を順位付けすることにより、無駄なテストパターンを流したり、無駄な故障検証を行うことなく、効果的に故障検証を行うことができる。

0016

請求項4記載の集積回路の故障検証方法は、回路の検証対象箇所の中で、検証時に発生するイベント量に応じて検証対象箇所を順位付けし、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障が均等になるように検証対象箇所を等分し、それぞれを並列に処理するとともに、各処理において順位付けに基づいて処理を行うことを特徴とするものである。

0017

請求項4記載の集積回路の故障検証方法によれば、ハイパー故障を等分し、最終的に全体の故障検出率を算出することにより、分散故障検証における並列する処理の処理時間を均等にすることが可能となり、効果的な分散故障検証を行うことができる。請求項5記載の集積回路の故障検証方法は、回路の検証対象箇所の中で、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障を加味し、かつ回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンまた検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づく順番に検証を行うことを特徴とするものである。

0018

請求項5記載の集積回路の故障検証方法によれば、あり得る全ての故障の中で、経験的に分かっているイベントを発生しやすいハイパー故障を考慮し、故障検出のされやすさの確認として信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行う。すなわち、故障検証を行う前に信号遷移検証を実施し、また検証時に発生するイベント量を考慮することにより故障検証を行う順番を決定するので、請求項1と同様な効果がある。

0019

請求項6記載の集積回路の故障検証方法は、回路の検証対象箇所の中で、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障を加味し、回路の検証対象箇所に対する信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンまた検証対象箇所を順位付けし、ハイパー故障および信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、それぞれを並列に処理するとともに、各処理において順位付けに基づいて処理を行うことを特徴とするものである。

0020

請求項6記載の集積回路の故障検証方法によれば、分散故障検証として信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、最終的に全体の故障検出率を算出するので、請求項2と同様な効果がある。

0021

この発明の請求項1に対応する第1の実施の形態を図1から図4に基づいて説明する。従来、ネットリストとテストパターンを故障検証装置に入力することにより、疑似的に回路中に故障を設定し、故障検証を行っていくが、対象故障処理順番は意識されていない。この発明では、まずネットリスト105を故障検出器106に取り込み、故障検証の前処理にて故障リスト107を生成する。この故障リスト107より遷移情報データベース基本データを生成する。

0022

遷移データベースは、図2に示す形式であり、まず検証対象箇所(故障ノード名)と等価故障の情報が書き込まれる。さらにテストパターンを流して、信号遷移検証を行った後、信号レベルH、L、Z(ハイインピーダンス)、X(不定)の遷移状態が各故障で何回起こったかの回数が書き込まれる。最後に故障検証を行って、どのテストパターンで検出出来たかの情報が書き込まれる。

0023

図1に示すように故障検証の前にネットリスト100とテストパターン1(101)を用いて信号遷移検証102を行う。信号遷移検証102により得られたデータは、前述の遷移情報データベース108に書き込まれる。さらにテストパターン2(103)をもつ場合は、再び信号遷移検証104を行い、遷移情報データベース108に書き込む。次に遷移情報データベース108を解析するデータベース解析109を行なうことにより、それぞれのテストパターンにおける各ノードの遷移の割合を導く。

0024

具体的なデータベース解析108の内容は、まず全ての故障から故障検証の対象となる等価故障を考慮し、代表故障を選択する。この代表故障は、等価故障のどれでもよい。次にどのテストパターンを先に処理するかの選択を行う。選択の基準は、トグルしている故障数トグル回数により行う。図3に例を示す。テストパターン1(101)およびテストパターン2(103)がある場合、トグル故障数は、テストパターン1(101)、テストパターン2(103)の順に大きく、テストパターン1>テストパターン2であり、大きい順番で処理を行う。トグル故障数が同じ場合は、全代表故障のトグル回数の合計が大きい順、例えばテストパターン1>テストパターン2であれば、その順に優先的に処理を行う。テストパターンの選択が終われば、遷移の割合が高い程、早く故障検証を行うように処理順番を考慮し、故障リスト1(110)を生成する。図4に例を示すが、トグル回数は、故障1、2の順であり、この順番で故障リストを生成する。

0025

この例では、2つのテストパターン1(101)およびテストパターン2(103)を持つが、テストパターン1(101)の方が遷移の割合が多い場合であり、このパターンが優先的に処理される。ネットリスト100、テストパターン1(101)と故障リスト1(110)を故障検出器111に入力し、故障検証を行う。故障検証の結果を検出情報書き込み112により再び遷移情報データベース108に書き込む。

0026

再びデータベース解析113を行い、テストパターン1(101)での未検出故障における遷移の割合から故障リスト2(114)を生成する。この故障リスト2(114)とテストパターン2(103)とネットリスト100を故障検出器115に入力し、故障検証を行う。この例では、2つのテストパターンを用いた場合であるが、さらに複数のテストパターンを検証する場合は、同じ処理を繰り返す。信号遷移検証104において全く遷移しない故障については、故障検証を行わない。従来、未検出となる故障は、長時間かけての故障検証の後、未検出である事が判明していたが、この手法では無駄な故障検証を行う事なく処理できる。また、信号遷移検証104を行う事により、効果的なテストパターンを優先的に処理でき、かつ検出率の向上に寄与する対象の故障を早く故障検証することでき、無駄な処理を省き、処理時間の短縮に大きな効果が得られる。

0027

この発明の請求項2に対応する第2の実施の形態を図5および図6に基づいて説明する。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明を分散故障検証に適用した場合である。図5図1と同様、2つのテストパターンを用いた故障検証の例であり、図1の故障リスト1(110)以降の手法を示す。図5の故障リスト1(110)を信号遷移の割合がほぼ同じになるように処理対象の故障を振り分ける故障分割502を行なう。図6に故障分割の方法を示す。信号遷移回数が大きい順に並べられた故障リスト600(110)を分割リスト601、602のように分割する。図5において、この手法で故障を分割し、故障リスト1A(503)、故障リスト1B(504)を生成する。2つ故障検出器507、508にそれぞれ故障リスト1A、故障リスト1Bとネットリスト100、テストパターン1(101)を入力して故障検証を行う。2つの故障検証は同時に並列に行われ、それぞれの処理においては順位付けに基づいて処理を行い、全ての処理が終了した時点で結果の集計509を行い、全体の故障検出率を算出する。全体の故障検証の時間は2つの故障検証の遅い方に律束される。処理時間のかかる対象故障が片寄って存在している場合、分散故障検証の効果が著しく低下する。ところがこの発明では、事前に信号遷移検証を行う事により、信号遷移がほぼ同じになるように処理対象故障を振り分けたため、2つの故障検証時間がほぼ同じになり、分散故障検証において最大の効果が得られる。

0028

続いてデータベース解析113を行い、テストパターン1での未検出故障に対して、故障リスト2(114)を生成する。信号遷移の割合から対象故障を振り分ける故障分割512を行い、故障リスト2A(513)、故障リスト2B(514)を生成する。これらのリストとネットリスト100、テストパターン2(103)をそれぞれ2つの故障検出器516、517に入力し、並列故障検証を行い、結果の集計518を行う。

0029

なおこの例では、2つのテストパターンを用いた場合であるが、さらに複数のテストパターンを検証する場合は同じ処理を繰り返す。この発明の請求項3に対応する第3の実施の形態を図7から図9に基づいて説明する。従来、ネットリストとテストパターンを故障検証装置に入力することにより、疑似的に回路中に故障を設定し、故障検証を行っていたが、対象故障の処理順番は意識されていない。この発明では、ネットリストからハイパー故障およびハイパー故障となりやすい故障を特定し、故障検証の処理順番付けを行う。

0030

図7において、まずネットリスト105を故障検出器106に取り込み、故障検証の前処理にて故障リスト107を生成する。また故障検証の前処理により生成した故障辞書での等価故障の情報103とネットリストを作るために使用しているライブラリ122を考慮することにより、故障リスト107を実際に故障検証を行う順番にリストの並べ変え121を行う。具体的なリストの並べ変え121の内容は、まず全ての故障から故障検証対象となる等価故障を考慮し、代表故障を選択する。この代表故障は、等価故障のどれでもよい。次にハイパー故障及びハイパー故障になる可能性の高い故障を特定し、順番付けを行う。ここでハイパー故障の定義図8に示す通りである。すなわちハイパー故障は、スキャン設計を行っている場合のスキャンライン上のセル端子である。また、ハイパー故障になる可能性のある故障としてトライステートセルのコントロール端子スキャンセル以外のフリップフロップのクロック端子、セットおよびリセット端子である。故障検証の順番は、ハイパー故障を後にする。また、同じハイパー故障であれば、等価故障が多いほうがイベント発生の可能性が高く、故障検証の順番を遅くする。以上のリストの並べ変えにより故障リスト123を生成する。故障リスト123の例を図9に示す。処理順番としては、大きくくくるとハイパー故障と関係ない故障(故障1、2、3、4)、ハイパー故障になる可能性のある故障(故障ha、hb、hc、hd)、ハイパー故障(故障he、hf、hg)の順になる。同じグループ内においては、等価故障数が多くなるほど処理順番が遅くなる。例えば、故障1、2、3、4においては、順次故障が多いとき故障4>故障3>故障2>故障1となり、最も等価故障の多い故障4が後に処理される。ハイパー故障に関してはスキャンライン上での前後関係により、同一ライン上で最も前に存在する故障hgの方が発生するイベント量が多くなるということ(故障hg→故障hf→故障he)で後に処理する。生成した故障リスト123、ネットリスト105及びテストパターン1(101)を故障検出器111に取り込み、故障検証を行う。ハイパー故障及びハイパー故障になる可能性のある故障は論理検証により動作不良の確認が容易でもあり、故障検証を行わないことも可能である。(上記のアンダーラインを図に対応して加えましたが、ご検討ください。)
従来、ハイパー故障に関しては故障検証を行う途中で認識されて故障検証対象リストから外されたり、そのまま長時間かけて故障検証されていたが、この発明に示すように故障検証を行う前にハイパー故障を考慮することにより、無駄な処理を省き、効果的な故障検証を行うことが可能になる。

0031

この発明の請求項4に対応する第4の実施の形態を図10および図11に基づいて説明する。すなわち、第4の実施の形態は、第3の実施の形態を分散故障検証に適用した場合である。図10では図7の故障検出器108の故障リスト123の作成以降の手法を示す。図10において故障リスト123を故障分割401で分割する。図11図9で例として挙げた故障リスト123の分割の方法を示す。502、503は分割リストである。分割する際には、ハイパー故障の割合がほぼ同じになるように処理対象の故障を振り分け、また、振り分けられた各々の故障集合においては、ハイパー故障の処理順番が遅くなるように処理順番を考慮して図9の順位付けに基づき、故障リスト1A(402)、故障リスト1B(403)を生成する。2つ故障検出器406、407にそれぞれ故障リスト1A(402)、故障リスト1B(403)とネットリスト100、テストパターン101を入力して故障検証を行う。2つの故障検証は同時に並列に行われ、全ての処理が終了した時点で結果の集計408を行い、全体の故障検出率を算出する。全体の故障検証の時間は2つの故障検証の遅い方に律束される。処理時間のかかる対象故障が片寄って存在している場合、分散故障検証の効果が著しく低下する。ところがこの発明では、処理時間がかかり、全体の故障検証時間に大きく影響を与えるハイパー故障の確認を事前に行うことにより、ハイパー故障がほぼ同じになるように処理対象故障を振り分け且つ、等価故障数を考慮した分割も加味することにより、2つの故障検証時間がほぼ同じになり、分散故障検証において最大の効果が得られる。

0032

この発明の請求項5に対応する第5の実施の形態を図12から図14に基づいて説明する。従来、ネットリストとテストパターンを故障検証装置に入力することにより、疑似的に回路中に故障を設定し、故障検証を行っていくが、対象故障の処理順番は意識されていない。この発明では、まずネットリストからハイパー故障故障及びハイパー故障となりやすい故障を特定する。ここでハイパー故障の定義は第3の実施の形態の図8に示すものと同様である。すなわちハイパー故障は、スキャン設計を行っている場合のスキャンライン上のセルの端子である。また、ハイパー故障になる可能性のある故障としてトライステートセルのコントロール端子、スキャンセル以外のフリップフロップのクロック端子、セット、およびリセット端子である。故障検証の順番は、ハイパー故障を後にする。また、同じハイパー故障であれば、等価故障が多いほうがイベント発生の可能性が高く、故障検証の順番を遅くする。図12において、まずネットリスト100を故障検出器106に取り込み、故障検証の前処理にて故障リスト107を生成する。さらにネットリスト100を作るために使用しているライブラリ140を考慮し、ハイパー故障及びハイパー故障になる可能性の高い故障を特定し(141)、順番付けを行い、遷移情報データベース142の基本データを生成する。

0033

また、故障検証の前にネットリスト100とテストパターン1(101)を用いて信号遷移検証102を行う。信号遷移検証102により得られたデータは、前述の遷移情報データベース142に書き込まれる。図13に遷移情報データベースの形式を示す。遷移情報データベースは、検証対象箇所(ノード名)、テストパターン名、遷移情報、等価故障を示す等価情報対象ノードが検出されたかどうかの故障検出情報及びハイパー故障かどうかの情報からなる。遷移情報には、テストパターンを流して、信号遷移検証を行った後、信号1、0、Z(ハイインピーダンス)、X(不定)の遷移状態が各故障で何回起こったかの回数が書き込まれる。さらにテストパターン2(103)をもつ場合は、再び信号遷移検証を行い(104)、遷移情報データベース142に書き込む。次に遷移情報データベース142を解析する(144)。具体的なデータベース解析144の内容は、まず全ての故障から故障検証の対象となる等価故障を考慮し、代表故障を選択する。この代表故障は、等価故障のどれでもよい。次にハイパー故障及びハイパー故障になる可能性の高い故障に対して、順番付けを行う。次にどのテストパターンを先に処理するかの選択を行う。選択の基準は、トグルしている故障数とトグル回数により行う。その一例は図3と同様である。テストパターン1(101)、テストパターン2(103)がある場合、トグル故障数は、テストパターン1、テストパターン2の順であり、この順番で処理を行う。トグル故障数が同じ場合は、全代表故障のトグル回数の合計が大きい順に優先的に処理を行う。テストパターンの選択が終われば、遷移の割合が高い程、早く故障検証を行うように処理順番を考慮し、故障リスト1(145)を生成する。図14に故障リストの例を示す。処理順番としては、大きくくくるとハイパー故障と関係ない故障(故障1、2、3、4)、ハイパー故障になる可能性のある故障(故障ha、hb、hc、hd)、ハイパー故障(故障he、hf、hg)の順になる。ハイパー故障になる可能性のある故障においては、等価故障数が多くなるほど処理順番が遅くなる。例えば、故障hb、hcにおいては、故障hc>故障hbのとき、等価故障の多い故障hcが後に処理される。ハイパー故障に関してはスキャンライン上での前後関係により、故障hg→故障hf→故障heとするとき、同一ライン上で最も前に存在する故障hgの方が発生するイベント量が多くなるという事で後に処理する。ハイパー故障と関係無い故障についてはトグル回数が多い方が先に処理される。例えば故障1、2、3、4に関しては故障1>故障2>故障3>故障4のとき、トグル回数の最も多い故障1が先に処理される。

0034

この例では、2つのテストパターン1(101)、テストパターン2(103)を持つが、テストパターン1(101)の方が遷移の割合が多い場合であり、このパターンが優先的に処理される。ネットリスト100、テストパターン1(101)と故障リスト1(145)を故障検出器146に入力し、故障検証1を行う。故障検証1の結果を再び遷移情報データベース142に書き込み147を行い、データベース解析148を行い、テストパターン1での未検出故障における遷移の割合から故障リスト2(149)を生成する。この故障リスト2(149)とテストパターン2(103)とネットリスト100を故障検出器116に入力し、故障検証2を行う。

0035

この例では、2つのテストパターンを用いた場合であるが、さらに複数のテストパターンを検証する場合は、同じ処理を繰り返す。ハイパー故障及びハイパー故障になる可能性のある故障は論理検証により動作不良の確認が容易でもあり、故障検証を行わないことも可能である。従来、ハイパー故障に関しては故障検証を行う途中で認識されて故障検証対象リストから外されたり、そのまま長時間かけて故障検証されていたが、この発明に示すように故障検証を行う前にハイパー故障を考慮することにより、無駄な処理を省くことができる。また、信号遷移検証102、104において全く遷移しない故障については、故障検証を行わない。従来、未検出となる故障は、長時間かけての故障検証の後、未検出であることが判明していたが、この手法では無駄な故障検証を行うことなく処理できる。また、信号遷移検証102、104を行うことにより、効果的なテストパターンを優先的に処理でき、かつ検出率向上に寄与する対象故障を早く故障検証することでき、無駄な処理を省き、処理時間の短縮に大きな効果が得られる。

0036

この発明の請求項6に対応する第6の実施の形態を図15に基づいて説明する。第6の実施の形態は、第5の実施の形態を分散故障検証に適用した場合である。図15では図12と同様、2つのテストパターンを用いた故障検証の例であり、図12の故障リスト145の作成以降の手法を示す。図15において故障リスト145を分割する(151)。この故障リストの分割方法は、図11に示す方法と同様であり、図14に示した故障リストを分割する。すなわち分割する際には、ハイパー故障の割合及び信号遷移の割合がほぼ同じになるように処理対象の故障を振り分け、また、振り分けられた各々の故障集合においては、ハイパー故障の処理順番が遅くなり、ハイパー故障と関係無い故障については、信号遷移回数が大きい順に並べられ、故障リスト1A(152)、故障リスト1B(153)を生成する。2つ故障検出器154、155にそれぞれ故障リスト1A(152)、故障リスト1B(153)とネットリスト100、テストパターン1(101)を入力して故障検証を行う。2つの故障検証は同時に並列に行われ、全ての処理が終了した時点で結果の集計156を行い、全体の故障検出率を算出する。全体の故障検証の時間は2つの故障検証の遅い方に律速される。処理時間のかかる対象故障が片寄って存在している場合、分散故障検証の効果が著しく低下する。ところがこの発明では、処理時間がかかり、全体の故障検証時間に大きく影響を与えるハイパー故障の確認を事前に行い、かつ信号遷移検証を行うことにより、ハイパー故障及び信号遷移がほぼ同じになるように処理対象故障を振り分けたため、2つの故障検証時間がほぼ同じになり、分散故障検証において最大の効果が得られる。

0037

続いてデータベース解析157を行い、テストパターン1(101)での未検出故障に対して、故障リスト2(158)を生成する。ハイパー故障及び信号遷移の割合から対象故障の故障分割1(159)を行い、故障リスト2A(160)、故障リスト2B(161)を生成する。これらのリストとネットリスト100、テストパターン2(103)をそれぞれ2つの故障検出器162、163に入力し、並列故障検証を行い、結果の集計164を行う。

0038

なおこの例では、2つのテストパターンを用いた場合であるが、さらに複数のテストパターンを検証する場合は同じ処理を繰り返す。またこの発明による手法は、自動テストパターン生成装置(ATPG)においても適用可能である。

発明の効果

0039

請求項1記載の集積回路の故障検証方法によれば、あり得る全ての故障に対して、故障検出のされやすさを知るために、通常の故障検証の前に信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて故障検証を行なうテストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行うので、無駄なテストパターンを流したり、無駄な故障検証を行うことなく、無駄な処理時間を省いて効果的に故障検証を行うことができる。

0040

請求項2記載の集積回路の故障検証方法によれば、信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、最終的に全体の故障検出率を算出することにより、分散故障検証における並列する処理の処理時間を均等にすることが可能になるので、効果的な分散故障検証を行うことができる。請求項3記載の集積回路の故障検証方法によれば、検証時に発生するイベント量を前もって考慮するために、あり得る全ての故障の中で、経験的に分かっているイベントを発生しやすいハイパー故障を考慮して順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行う。このように、通常の故障検証の前に、検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障を考慮し、故障検証を行うテストパターンもしくは検証対象故障を順位付けすることにより、無駄なテストパターンを流したり、無駄な故障検証を行うことなく、効果的に故障検証を行うことができる。

0041

請求項4記載の集積回路の故障検証方法によれば、ハイパー故障を等分し、最終的に全体の故障検出率を算出することにより、分散故障検証における並列する処理の処理時間を均等にすることが可能となり、効果的な分散故障検証を行うことができる。請求項5記載の集積回路の故障検証方法によれば、あり得る全ての故障の中で、経験的に分かっているイベントを発生しやすいハイパー故障を考慮し、故障検出のされやすさの確認として信号の遷移確認検証を行い、信号遷移の割合に応じて検証テストパターンもしくは検証対象箇所を順位付けし、順位づけに基づいて順番に検証を行なう。すなわち、故障検証を行う前に信号遷移検証を実施し、また検証時に発生するイベント量を考慮することにより故障検証を行う順番を決定するので、請求項1と同様な効果がある。

0042

請求項6記載の集積回路の故障検証方法によれば、分散故障検証として信号遷移の割合が均等になるように検証対象箇所を等分し、最終的に全体の故障検出率を算出するので、請求項2と同様な効果がある。

図面の簡単な説明

0043

図1この発明の請求項1に対応した第1の実施の形態に示した信号遷移検証を行う故障検証方法を説明する説明図である。
図2請求項1および請求項2において使用する遷移情報データベースの形式を説明する説明図である。
図3請求項1および請求項2において、複数のテストパターンを用いた場合に、どのテストパターンを先に処理するかの選択方法を説明する説明図である。
図4請求項1および請求項2においてに示した信号遷移を考慮した故障リスト例の説明図である。
図5請求項2に対応した第2の実施の形態に示した信号遷移検証を用いた分散故障検証方法を説明する説明図である。
図6請求項2に示した信号遷移を均等にするような故障分割方法を説明する説明図である。
図7請求項3に対応する第3の実施の形態に示した検証時にイベントを発生しやすいハイパー故障に着目した故障検証方法を説明する説明図である。
図8請求項3および請求項4において使用するハイパー故障の定義を説明する説明図である。
図9請求項3および請求項4において示すハイパー故障を考慮して生成する故障リスト例を説明する説明図である。
図10請求項4に対応する第4の実施の形態に示したハイパー故障を考慮する分散故障検証方法を説明する説明図である。
図11請求項4に示したハイパー故障を均等にする故障分割方法を説明する説明図である。
図12請求項5に対応する第5の実施の形態に示した、ハイパー故障を考慮し、信号遷移検証を行う故障検証方法の説明図である。
図13請求項5および請求項6において遷移情報データベース形式の説明図である。
図14請求項5および請求項6において示したハイパー故障と信号遷移を考慮した故障リスト例の説明図である。
図15請求項6に対応する第6の実施の形態に示した、ハイパー故障を考慮し、信号遷移検証を行う分散故障検証方法の説明図である。
図16従来の故障検証方法の説明図である。

--

0044

100ネットリスト
101テストパターン1
102信号遷移検証
103 テストパターン2
104 信号遷移検証
105 ネットリスト
106故障検出器
107故障リスト
108遷移情報データベース
109 データベース解析
110 故障リスト1
111 故障検出器
112検出情報書き込み
113 データベース解析
114 故障リスト2
115 故障検出器

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