(57)【要約】【課題】集積回路検査装置からの検査用高速クロックパルスを、波形をなまらせることなく半導体集積回路内の内部回路に供給することができる半導体集積回路半導体への検査用クロックパルス供給回路を提供する。【解決手段】半導体集積回路内で発生する常用クロックパルスと、半導体集積回路外から供給される検査用クロックパルスとの２種類のパルス信号の何れかをクロック選択信号の指示に従って選択する２入力データセレクタ／マルチプレクサを用い、検査用クロックパルスを選択して前記内部回路に供給する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路の内部回路に検査用クロックパルスを供給する回路であって、前記半導体集積回路内で発生する常用クロックパルスと、集積回路外から供給される検査用クロックパルスとの２種類のクロックパルス信号の何れかをクロック選択信号の指示に従って選択する２入力データセレクタ／マルチプレクサを用い、検査用クロックパルスを選択して前記内部回路に供給することを特徴とする半導体集積回路への検査用クロックパルス供給回路。
【請求項２】
前記２入力データセレクタ／マルチプレクサは、クロック選択信号と前記検査用クロックパルスとを入力とする第１の２入力ＡＮＤ回路と、クロック選択信号の反転信号と前記常用クロックパルスとを入力とする第２の２入力ＡＮＤ回路と、前記第１及び第２の２入力ＡＮＤ回路の出力を入力とする２入力ＯＲ回路とからなることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路への検査用クロックパルス供給回路。
【請求項３】
前記２入力データセレクタ／マルチプレクサは、前記検査用クロックパルスを入力とする第１の非反転３ステートバッファの出力信号線と、前記常用クロックパルスを入力とする第２の非反転３ステートバッファの出力信号線とを接続して前記２入力データセレクタ／マルチプレクサ回路の共通出力端子とした回路であって、前記クロック選択信号がアクティブ場合には、前記第２の非反転３ステートバッファの出力は高インピーダンス状態となって、前記第１の非反転３ステートバッファの出力信号が共通出力端子に出力され、前記クロック選択信号が非アクティブの場合には、前記第１の非反転３ステートバッファの出力は高インピーダンス状態となって、前記第２の非反転３ステートバッファの出力信号が共通出力端子に出力されることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路への検査用クロックパルス供給回路。
【請求項４】
前記常用クロックパルスの発生回路は、３ステートインバータの出力端子を該常用クロックパルス発生回路の出力端子とする構成の回路であって、前記内部回路に前記検査用クロックパルスを供給する際には、前記クロック選択信号により該３ステートインバータの出力を高インピーダンス状態にするとともに、該３ステートインバータ回路の出力端子と該半導体集積回路外の部品とをつなぐ配線を該集積回路の外部端子部で外し、代わりに前記集積回路外より検査用クロックパルスを該外部端子経由で該３ステートインバータ回路の出力端子に供給するようにしたことを特徴とする検査用クロックパルス供給回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期式ディジタル回路を含む半導体集積回路の出荷前検査の際に、検査用クロックパルスを外部から入力する検査用クロックパルス入力回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数多くの工程を経て製造された半導体集積回路に対しては、出荷前にその性能と信頼性を確認するための種々の検査が行なわれる。同期式ディジタル回路を含む集積回路の場合、こうした検査の一つとしてファンクション（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）検査とよばれる検査がある。このファンクョシン検査は、ディジタル回路の論理の正確性と動作スピードのマージン（余裕度）を確認するための検査である。
【０００３】
この動作スピードのマージンの検査に際しては、通常動作の際に使用するクロックパルス（本明細書では常用クロックパルスと呼ぶ）の周波数よりも高い周波数の検査用クロックパルスが、集積回路検査装置から検査する半導体集積回路に入力される。
【０００４】
図５は、この動作スピードのマージンを検査する際に、外部の集積回路検査装置から検査用高速クロックパルスを入力する回路の一例を示したのものである。
【０００５】
図中の１は、検査を受ける半導体集積回路である。内部には、同期式ディジタル回路を含む内部回路２が形成されており、同期用クロックパルスが非反転バッファＱ２より内部回路２に与えられる。通常の動作状態では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、それぞれノーマルクローズのＮＣ１、ＮＣ２の側に切り換えられている。この状態ではインバータＱ１、抵抗Ｒ１、水晶振動子ＸＴＡＬ、コンデンサＣ１、Ｃ２で構成される水晶発振式クロック発生回路３が高周波の常用クロックパルスを発生し、インバータＱ１の出力波形が非反転バッファＱ２により波形整形されて内部回路２に常用クロックパルスとして供給される。
【０００６】
一方、半導体集積回路１の動作スピードのマージンを検査するに際しては、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、ともにノーマルオープンのＮＯ１、ＮＯ２の側に切り換えられる。そして、ＮＯ１の接点を介して図示しない外部の集積回路検査装置から検査用の高速クロックパルスが入力される。入力された検査用クロックパルスはインバータＱ１で反転された後、非反転バッファＱ２により波形整形されて内部回路２に供給される。しかし、この動作スピードのマージン検査の際、インバータＱ２の出力信号はスイッチＳＷ２を介して接点ＮＯ２にも供給される。そしてこの接点ＮＯ２より信号線を経由して集積回路検査装置に導かれ、他の回路部分の波形と共に半導体集積回路の動作チェックに使用される。この接点ＮＯ２から集積回路検査装置までの信号線は通常、かなり長くなる。従って、インバータＱ１の出力端子には、かなりの容量の浮遊容量Ｃ３が負荷として接続されることとなる。
【０００７】
インバータＱ１は、通常動作では水晶発振式クロック発生回路３を発振させるだけの負荷駆動能力を有していれば十分であるあるので、その負荷駆動能力は一般に小さい。従って、検査の際に浮遊容量Ｃ３が負荷として追加されると、インバータＱ１の出力波形がなまり、大きく変形してしまう。この波形のなまりは、検査用クロックパルスの周波数が高くなる程ひどくなっていき、周波数が高まるにつれ振幅は減少し、ついには非反転バッファＱ２では波形整形ができなくなる状態に至る。すると非反転バッファＱ２の出力には、入力の検査用クロックパルスが正確には伝達されず、一部のクロックパルスは非反転バッファＱ２を通過することができず、クロックパルスの間引き現象が生ずる。即ち非反転バッファＱ２の出力には、入力クロックパルスの周波数よりも低い周波数のクロックパルスが現れるようになる。このように検査用クロックパルスが間引きされて内部回路２に入力されるような状態に至れば、もはや高速き検査用クロックパルスを使用した動作スピードのマージン検査は不可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、その目的は、常用クロックパルス発生回路の出力端子に、検査用配線による大きな浮遊容量が負荷として接続されたような場合においても、集積回路検査装置からの検査用高速クロックパルスを、波形をなまらせることなく半導体集積回路内の内部回路に供給することができる半導体集積回路への検査用クロックパルス供給回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記半導体集積回路内で発生する常用クロックパルスと、半導体集積回路外から供給される検査用クロックパルスとの２種類のクロックパルス信号の何れかをクロック選択信号の指示に従って選択する２入力データセレクタ／マルチプレクサを用い、検査用クロックパルスを選択して前記内部回路に供給するようにした半導体集積回路への検査用クロックパルス供給回路である。
【００１０】
このように構成したことにより、常用クロックパルス発生回路の回路構成に無関係に、検査用クロックパルスを半導体集積回路の内部回路に供給することができる。検査用クロックパルスは低出力インピーダンスで出力されるので、配線途中の浮遊容量によって波形がなまることがない。従って、高いクロック周波数での動作チェックが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記２入力データセレクタ／マルチプレクサを、クロック選択信号と検査用クロックパルスとを入力とする第１の２入力ＡＮＤ回路と、クロック選択信号の反転信号と前記常用クロックパルスとを入力とする第２の２入力ＡＮＤ回路と、前記第１及び第２の２入力ＡＮＤ回路の出力を入力とする２入力ＯＲ回路とで構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
このように構成することで、請求項１に記載の発明の効果と同様に、高い周波数の検査用クロックパルスを半導体集積回路の内部回路に供給することができ、高いクロック周波数での動作チェックが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記２入力データセレクタ／マルチプレクサは、検査用クロックパルスを入力とする第１の非反転３ステートバッファの出力信号線と、前記常用クロックパルスを入力とする第２の非反転３ステートバッファの出力信号線とを接続して２入力データセレクタ／マルチプレクサ回路の共通出力端子とした回路であって、前記クロック選択信号がアクティブ場合には、第２の非反転３ステートバッファの出力は高インピーダンス状態となって、第１の非反転３ステートバッファの出力信号が共通出力端子に出力され、クロック選択信号が非アクティブの場合には、第１の非反転３ステートバッファの出力が高インピーダンス状態となって、第２の非反転３ステートバッファの出力信号が共通出力端子に出力されるように構成したものである。
【００１４】
このように構成することで、請求項１に記載の発明の効果と同様に、高い検査用クロックパルスが半導体集積回路の内部回路に供給することができ、高いクロック周波数での動作チェックが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記常用クロックパルスの発生回路は、３ステートインバータの出力端子を該常用クロックパルス発生回路の出力端子とする構成の回路であって、前記内部回路に前記検査用クロックパルスを供給する際には、クロック選択信号により該３ステートインバータの出力を高インピーダンス状態にするとともに、該３ステートインバータ回路の出力端子と該集積回路外の部品とをつなぐ配線を該集積回路の外部端子部でスイッチ等により切り離し、代わりに前記集積回路外より検査用クロックパルスを該外部端子経由で該３ステートインバータ回路の出力端子に供給するようにしたものである。
【００１６】
出力端子が常用クロックパルス発生回路の出力端子となる３ステートインバータを、クロック選択信号によりその出力を高インピーダンス状態にすれば、該３ステートインバータの出力は回路から切り離されたと同じ状態となる。従って、その出力端に接続されていた配線を利用して半導体集積回路外より高速の検査用クロックパルスを伝送することが可能となる。この構成の場合は、請求項２または３に記載の発明に比べて、該半導体集積回路の外部端子の数を１個減らすことができる利点もある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の回路構成を示す。なお図中、従来技術を示す図５と同一又は相当部分には同一符号が付してある。図中の１は、検査を受ける半導体集積回路である。内部には、同期式ディジタル回路を含む内部回路２が形成されており、同期用クロックパルスは，非反転バッファＱ２より内部回路２に与えられる。
【００１８】
インバータＱ１、抵抗Ｒ１、水晶振動子ＸＴＡＬ、コンデンサＣ１、Ｃ２は水晶発振式のクロック発生回路３を構成している。このクロック発生回路で発生したクロックが、常用クロックパルスとして通常の動作の際に使用される。水晶振動子ＸＴＡＬとコンデンサＣ１、Ｃ２は、半導体集積回路１の外部に外付けされている。インバータＱ１の出力に現れる常用クロックパルスは、２入力データセレクタ／マルチプレクサ４の第１の入力端子に入力される。
【００１９】
一方、図示しない外部の集積回路検査装置内の検査用クロックパルス発生回路で発生した検査用クロックパルスは、半導体集積回路の外部端子Ｎ１を介して非反転バッファＱ３に入力され、その出力が２入力データセレクタ／マルチプレクサ４の第２の入出端子に入力される。
【００２０】
２入力データセレクタ／マルチプレクサ４には、更に第３の入力信号としてクロック選択信号が外部端子Ｎ４を介して入力される。２入力データセレクタ／マルチプレクサ４は、このクロック選択信号により、前記第１または第２の入力端子に入力された信号のいずれかを選択し、選択した信号を非反転バッファＱ２に供給する。供給された信号は、非反転バッファＱ２の出力端子から内部回路２にクロックパルスとして供給される。
【００２１】
ここで、クロック選択信号がアクティブ（例えば、“　Ｈｉｇｈ”レベル）の場合には、２入力データセレクタ／マルチプレクサ４の第２の入力端子に入力された検査用クロックパルスが選択されて、内部回路２に供給される。反対に、クロック選択信号が非アクティブ（“　Ｌｏｗ　”レベル）の場合には、第１の入力端子に入力された常用クロックパルスが、内部回路２に供給される。
【００２２】
このように、検査用クロックパルスは、常用クロックパルスを生成する水晶発振式クロックパルス発生回路３の動作とは無関係に、検査用クロックパルス発生回路で発生させられた検査用クロックパルスが、２入力データセレクタ／マルチプレクサ４においてクロック選択信号により選択されて内部回路２に供給される。検査用クロックパルス発生回路は、通常、出力インピーダンスの低い回路であるため、検査用クロックパルス発生回路と外部端子Ｎ３との間の配線による浮遊容量によっても、その波形になまりは殆ど生じない。このため内部回路２には、検査用クロック発生回路で発生したクロックパルスが波形のなまりも殆どなく、周波数がずれることもなく正確に伝達されることとなる。従って、「従来技術」の項で説明したような、検査用クロックパルスが正確に伝達されないといった不具合が生ずることはない。
【００２３】
図２は、図１における２入力データセレクタ／マルチプレクサ４の内部回路の一実施例を具体的に示したものである。この２入力データセレクタ／マルチプレクサ４は、第１の２入力ＡＮＤ回路Ｑ４、第２の２入力ＡＮＤ回路Ｑ５、インバータＱ６、２入力ＯＲ回路Ｑ７により構成されている。
【００２４】
第１の２入力ＡＮＤ回路Ｑ４には、検査用クロックパルスとクロック選択信号とが入力され、その論理積が求められる。第２の２入力ＡＮＤ回路Ｑ５には、クロック選択信号をインバータＱ６により反転した信号と、水晶発振式クロックパルス発生回路３で発生した常用クロックパルスとが入力され、その論理積が求められる。第１、第２の２入力ＡＮＤ回路Ｑ４、Ｑ５の各出力信号は、２入力ＯＲ回路Ｑ７に入力されてその論理和が求められ、その出力信号が非反転バッファＱ２によりバッファされ、クロックパルスとして内部回路２に供給される。
【００２５】
このような回路構成により、クロック選択信号がアクティブ（“　Ｈｉｇｈ”レベル）の場合には、検査用クロックパルスが内部回路２に供給され、反対にクロック選択信号が非アクティブ（“　Ｌｏｗ　”レベル）の場合には、常用クロックパルスが内部回路２に供給される。この場合、検査用クロックパルス発生回路から内部回路２に至るまでの間で、クロックパルスの波形がなまることはない。従って、発生した検査用クロックパルスは忠実に内部回路２に導かれることとなり、高速クロックパルスによる動作確認を正しく実施することができる。
【００２６】
図３は、図１における２入力データセレクタ／マルチプレクサ４の内部回路の他の実施例を具体的に示したものである。この２入力データセレクタ／マルチプレクサ４は、第１の非反転３ステートバッファＱ８、第２の非反転３ステートバッファＱ９、インバータＱ１０により構成されている。第１の非反転３ステートバッファＱ８には検査用クロックパルスが、第２の非反転３ステートバッファＱ９には常用クロックパルスが入力信号として与えられ、２つのバッファＱ８、Ｑ９の出力信号は共通の出力端子Ｎ５を経由しして、反転バッファＱ２の入力端子に導かれる。
【００２７】
非反転３ステートバッファＱ８、Ｑ９は共に、入力端子、出力端子、出力イネ−ブル（ＥＮＡＢＬＥ）の３つの端子を持っている。出力イネーブル端子がアクティブ（“　Ｈｉｇｈ”レベル）にされた場合には、通常の非反転バッファと同様に動作し、入力信号が“　Ｈｉｇｈ”レベルの場合には出力信号も“　Ｈｉｇｈ”レベルに、入力信号が“　Ｌｏｗ　”レベルの場合には出力信号も“　Ｌｏｗ　”レベルとなる。出力イネーブル端子を非アクティブ（“　Ｌｏｗ　”レベル）にされた場合には、出力端子は高インピーダンス状態となり事実上、出力端子が開放された状態となる。
【００２８】
２入力データセレクタ／マルチプレクサ４にクロック選択信号がアクティブ状態（“　Ｈｉｇｈ”レベル）で入力された場合、第１の非反転３ステートバッファＱ８の出力イネーブル端子はアクティブ状態となり、入力信号の状態がそのまま出力に現れる。一方、第２の非反転３ステートバッファＱ９の出力イネーブル端子はインバータＱ１０で反転されたクロック選択信号が加わるため非アクティブ状態となるため、出力は高インピーダンス状態となる。従って、この場合には、第１の非反転３ステートバッファＱ８の入力信号である検査用クロックパルスが共通の出力端子に現れて非反転バッファＱ２に入力され、その出力が内部回路２に供給される。即ち、内部回路２は検査用クロックパルスで動作する。
【００２９】
この場合、検査用クロックパルス発生回路から内部回路２に至るまでの間で、検査用クロックパルスの波形がなまることはない。従って、発生した検査用クロックパルス波形は忠実に内部回路２に導かれることとなり、高速検査用クロックパルスを使った動作確認を正しく実施することができる。
なお、クロック選択信号として非アクティブ状態（“　Ｌｏｗ　”レベル）で入力された場合には、上述との反対に常用クロックパルスが内部回路３に供給される。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態の回路構成を示す。なお図中、従来技術を示す図５と同一又は相当部分には同一符号が付してある。
常用クロックパルスは水晶発振式のクロックパルス発生回路３で、３ステートインバータＱ１１、抵抗Ｒ１、水晶振動子ＸＴＡＬ、コンデンサＣ１、Ｃ２、スイッチＳＷ２とで構成されている。
【００３１】
通常の動作状態では、スイッチＳＷ２は、ノーマルクローズ接点ＮＣ２側に切り換えられており、３ステートインバータＱ１１の出力イネーブル端子にはクロック選択信号がアクティブ（“　Ｈｉｇｈ”レベル）状態で印加されている。この状態では、発生した常用クロックパルスが、非反転バッファＱ２を介して内部回路２に供給される。
【００３２】
一方、検査の場合には、３ステートインバータＱ１１の出力イネーブル端子には、非アクティブ（“　Ｌｏｗ　”レベル）信号を与える。これにより３ステートインバータＱ１１の出力は高インピーダンス状態となり、その出力端子は事実上、非反転バッファＱ２の入力配線から切り離された状態となる。また常用クロックパルスの発生は停止する。この状態でスイッチＳＷ２をノーマルオープン接点ＮＯ２の側に切り換え、その接点ＮＯ２に検査用クロックパルスを入力する。入力された検査用クロックパルスは、３ステートインバータＱ１１の影響を受けることなく非反転バッファＱ２に入力され、その出力が内部回路２に供給される。即ち、検査用クロックパルスは、その波形がなまることなく内部回路２に忠実に供給されるため、高速の検査用クロックパルスを使用した動作確認を正しく実施することができる。なお、この第２の実施形態の場合には、半導体集積回路１に必要な外部端子の数が、第１の実施形態の場合よりも１個少なくて済む利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すクロックパルス供給回路図である。
【図２】２入力データセレクタ／マルチプレクサの一実施例を含む図１相当図である。
【図３】２入力データセレクタ／マルチプレクサの他の実施例を含む図１相当図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図である。
【図５】従来技術を示す図１相当図である。
【符号の説明】
図面中、１は半導体集積回路、２は内部回路、３は常用クロックパルス発生回路、４は２入力データセレクタ／マルチプレクサ、Ｑ１、Ｑ６、Ｑ１０はインバータ、Ｑ２、Ｑ３は非反転バッファ、Ｑ４は第１の２入力ＡＮＤ回路、Ｑ５は第２の２入力ＡＮＤ回路、Ｑ７は２入力ＯＲ回路、Ｑ８は第１の非反転３ステートバッファ、Ｑ９は第２の非反転３ステートバッファ、Ｑ１１は３ステートインバータ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は出力端子、Ｎ５は共通出力端子、ＳＷ１、ＳＷ２はスイッチ、ＸＴＡＬは水晶振動子、Ｃ１、Ｃ２はコンデンサ、Ｃ３は浮遊容量、Ｒ１は抵抗を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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