專利名稱：半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路，特別涉及一種具有測(cè)試內(nèi)部電路或類似物連接狀態(tài)的掃描測(cè)試電路的半導(dǎo)體集成電路。
背景技術(shù)：
為了確認(rèn)制造后的半導(dǎo)體集成電路的工作性能，通常采用的方法是用安裝測(cè)試電路的掃描測(cè)試來(lái)測(cè)試它。在掃描測(cè)試中，為了識(shí)別由制造產(chǎn)生的所有半導(dǎo)體元件的瑕疵，確認(rèn)在非正常操作條件下每個(gè)半導(dǎo)體元件是否可用低頻率時(shí)鐘信號(hào)正確地操作。
圖7是顯示現(xiàn)有半導(dǎo)體集成電路中的掃描測(cè)試電路的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)的原理圖。
該時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)包括選擇器600，其用于通過(guò)控制信號(hào)使能選擇和輸出用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK或用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK；以鏈(chain)形式連接的掃描雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路F500(以下叫做“FF電路”)；和緩沖器N501，用于輸送時(shí)鐘信號(hào)到FF電路F500。
掃描測(cè)試中，信號(hào)從掃描輸入端輸入，信號(hào)經(jīng)連接FF電路F500的鏈輸送到掃描輸出端，并通過(guò)觀察該信號(hào)確認(rèn)半導(dǎo)體器件的連通故障(pass-fail)。由于是通過(guò)連接FF電路F500之間的鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)相鄰的FF電路F500之間的連接，因此會(huì)出現(xiàn)由于信號(hào)輸送時(shí)間短，與正常操作情況相比，而容易出現(xiàn)操作故障的問題。
此前，在以往掃描電路設(shè)計(jì)方法中，用以下兩種主要的方法來(lái)防止掃描測(cè)試中的故障。
(1)根據(jù)模擬結(jié)果等，在掃描鏈中插入延遲元件或者用于反相的鎖存電路來(lái)延遲掃描鏈的輸送信號(hào)。
(2)根據(jù)模擬結(jié)果等改變掃描鏈的連接并使掃描鏈的布線長(zhǎng)度更長(zhǎng)來(lái)延遲掃描鏈的輸送信號(hào)。
例如，日本公開的專利文獻(xiàn)，日本特許公開平成-7-192043公開了一種通過(guò)根據(jù)時(shí)鐘脈沖相位差改變掃描鏈的連接方法來(lái)防止在掃描測(cè)試中出現(xiàn)故障的措施。
但是，由于存在延遲計(jì)算誤差造成的延遲變化，或者由于微制造工藝造成的制造偏差，特別是在比0.13μm更精細(xì)的工藝中，存在模擬結(jié)果與實(shí)際操作狀態(tài)不同的情況。通常，延遲計(jì)算誤差約為百分之幾，制造偏差產(chǎn)生的誤差約為百分之幾十。因此，即使像常規(guī)方式一樣，根據(jù)模擬結(jié)果重新連接掃描鏈，也還會(huì)存在這樣的問題，即在實(shí)際上已經(jīng)通過(guò)測(cè)試的大規(guī)模集成電路(LSI)，在掃描測(cè)試中不能通過(guò)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體集成電路，它能防止由于各種因素例如是在微制造工藝中經(jīng)模擬不能檢測(cè)的制造偏差和延遲計(jì)算誤差造成的不同延遲(時(shí)鐘脈沖相位差)，從而能防止在掃描測(cè)試中出現(xiàn)電路故障。
在本發(fā)明中的半導(dǎo)體集成電路包括多個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，這些雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路在正常操作中，通過(guò)它們各自的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行操作，和在掃描測(cè)試中，構(gòu)成一掃描鏈，通過(guò)用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行操作；用于正常操作的時(shí)鐘電路，用于將用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)輸送到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路；和用于掃描的時(shí)鐘電路，用于將用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)輸送到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路；其中，用于掃描的時(shí)鐘電路具有格狀連線部，并構(gòu)成這樣一種用于掃描的時(shí)鐘電路，即可以將從格狀連線部提取的掃描時(shí)鐘供給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
按照這種結(jié)構(gòu)，將用于掃描的時(shí)鐘電路與用于正常操作的時(shí)鐘電路分開，在用于掃描的時(shí)鐘電路中設(shè)置格狀連線部，并將格狀連線部的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)供給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，這樣就可以防止產(chǎn)生由于延遲計(jì)算誤差或制造偏差引起的時(shí)鐘脈沖相位差，從而避免在掃描測(cè)試中微制造工藝中出現(xiàn)掃描鏈電路故障。
在本發(fā)明中，最好將雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路配置在用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線部的內(nèi)部區(qū)域及其附近區(qū)域；用于掃描的時(shí)鐘電路構(gòu)成具有用于輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，并能實(shí)現(xiàn)將從用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端輸送來(lái)的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)輸入到格狀連線部的中心，和從格狀連線部的各自預(yù)定位置提取用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，并供給每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。因此，由于用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)是輸入到格狀連線部的中心，因而即使供給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)是從格狀連線部任何位置提取的，也可以防止在每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中產(chǎn)生用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的不同延遲。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中設(shè)置選擇器電路，選擇器電路輸入經(jīng)用于正常操作的時(shí)鐘電路輸送的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)和經(jīng)用于掃描的時(shí)鐘電路輸送的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，并且在正常操作期間，選擇用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)輸出到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，在掃描測(cè)試期間，選擇用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)輸出到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。因此，輸入到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的時(shí)鐘易于在正常操作期間和掃描測(cè)試期間之間轉(zhuǎn)換。
而且，在本發(fā)明中，經(jīng)按樹狀構(gòu)成用于正常操作的時(shí)鐘電路的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑，使用于正常操作的時(shí)鐘電路的電路結(jié)構(gòu)變小，這樣就可以控制在正常操作期間同步的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的延遲。由于電路結(jié)構(gòu)變緊湊了，所以時(shí)鐘延遲減小了，從而防止了制造偏差的影響。
另外，在本發(fā)明中，具有多種類型的經(jīng)用于正常操作的時(shí)鐘電路輸送的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)，它們中的任何一種類型的時(shí)鐘信號(hào)供給構(gòu)成掃描鏈的每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，而且相同類型的時(shí)鐘信號(hào)也供給在正常操作期間同步的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，和可以將用于正常操作的時(shí)鐘電路構(gòu)成為可以使任何類型的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑都變成樹狀的。當(dāng)經(jīng)用于正常操作的時(shí)鐘電路輸送的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)具有多種類型時(shí)，將每種類型的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑設(shè)定為樹狀，這樣就可以使用于正常操作的時(shí)鐘電路的電路結(jié)構(gòu)變小，從而可以控制在正常操作期間同步的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的延遲，由于電路結(jié)構(gòu)變緊湊了，所以時(shí)鐘延遲減小了，從而防止了制造偏差的影響。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是用于掃描的時(shí)鐘電路具有輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，將驅(qū)動(dòng)格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件連接在用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端與格狀連線部之間，驅(qū)動(dòng)元件的電源連線與構(gòu)成用于正常操作的時(shí)鐘電路的元件的電源連線相比，寬度較寬，阻抗較小。因此，可以防止由驅(qū)動(dòng)元件引起的電壓降(IR-降)，和使掃描測(cè)試期間的操作更穩(wěn)定。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是用于掃描的時(shí)鐘電路具有輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，和驅(qū)動(dòng)格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件連接在用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端與格狀連線部之間，驅(qū)動(dòng)元件的電源電壓低于構(gòu)成用于正常操作的時(shí)鐘電路的元件的電源電壓。由此，使驅(qū)動(dòng)格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件的輸出信號(hào)的幅度與其他信號(hào)的幅度相比變得更小，且將面積的增大壓縮至最小，并且通過(guò)減小具有大的連線容量的格狀連線部的電源電壓能夠降低功耗。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是用于掃描的時(shí)鐘電路具有輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，和將驅(qū)動(dòng)格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件連接在用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端與格狀連線部之間，從一自驅(qū)動(dòng)元件經(jīng)格狀連線部輸送到每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的從驅(qū)動(dòng)元件起算的最短輸送路徑較長(zhǎng)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路開始朝著最短輸送路徑較短雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路進(jìn)行掃描鏈連接。因此，可以防止由于格狀連線部的不同延遲與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的電壓降(IR-降)量之間的差而產(chǎn)生的不同延遲引起的保持誤差，從而能防止在掃描測(cè)試期間出現(xiàn)故障。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是將用作用于正常操作的時(shí)鐘電路的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑的一部分的連線設(shè)置成與用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線部的連線平行，在正常操作期間固定到地電位的信號(hào)代替用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)使用，在掃描測(cè)試期間固定到地電位的信號(hào)代替用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)使用。因此，每根連線用作屏蔽，可以在不增加連線面積的條件下防止串?dāng)_噪聲。


圖1是顯示按本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的用于正常操作的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)和用于掃描的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是顯示按本發(fā)明第一實(shí)施例的用于掃描的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)與元件之間的配置關(guān)系的示意圖；圖3A-3C是顯示按本發(fā)明第一實(shí)施例的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路到選擇器電路的連接實(shí)例的示意圖；圖4是顯示按本發(fā)明第二和第三實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的用于正常操作的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)、用于掃描的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)和電源連線結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖5是顯示按本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的用于掃描的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)和掃描鏈的連接連線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是按本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的用于正常操作的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)和用于掃描的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)的示意圖；和圖7是顯示現(xiàn)有的半導(dǎo)體集成電路的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例參見圖1-3描述第一實(shí)施例。
圖1是顯示按本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的用于正常操作的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)和用于掃描的時(shí)鐘連線結(jié)構(gòu)的示意圖。
本實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路包括用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線S500；設(shè)置在用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線S500中心的驅(qū)動(dòng)元件S501；用于掃描的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路(以下叫做“FF電路”)；選擇器電路SL500，用于選擇和輸出用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK或用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK(NCK1、NCK2、NCK3等)；和元件N501，用于驅(qū)動(dòng)用于正常操作的時(shí)鐘電路。本實(shí)施例中，盡管各個(gè)緩沖器用于掃描的時(shí)鐘電路的驅(qū)動(dòng)元件N501和用于正常操作的時(shí)鐘電路的驅(qū)動(dòng)元件N501，但是也可以用反相器。
圖2是顯示按本發(fā)明第一實(shí)施例的掃描時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)與元件之間的配置關(guān)系的示意圖。順便提一下，在圖2中刪除了選擇器電路SL500。
驅(qū)動(dòng)元件S501設(shè)置在用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線S500的中心，用于掃描的FF電路F500設(shè)置在格狀連線S500的內(nèi)部區(qū)域和附近區(qū)域。
輸入到用于正常操作的時(shí)鐘電路的多個(gè)用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK(NCK1、NCK2、NCK3等)具有不同的頻率，將其分別從正常操作的外部時(shí)鐘輸入端(未示出)或內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路(未示出)輸入的，并通過(guò)用于正常操作的時(shí)鐘電路輸送，經(jīng)選擇器電路SL500供給FF電路F500。這樣，用于掃描的FF電路F500在正常操作期間用多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)NCK操作，并分別輸入不同的時(shí)鐘信號(hào)。在正常操作期間，用多個(gè)驅(qū)動(dòng)元件N501驅(qū)動(dòng)來(lái)輸送時(shí)鐘信號(hào)NCK，并用其中由多個(gè)驅(qū)動(dòng)元件N501以樹形連接的樹狀結(jié)構(gòu)控制時(shí)鐘信號(hào)到達(dá)用于掃描的FF電路F500的到達(dá)時(shí)間TOA(以下叫做“TOA“)。另外，圖1所示的實(shí)施例中，用于正常操作的時(shí)鐘電路具有多個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)，和由于用不同樹狀結(jié)構(gòu)控制TOA，用于掃描的FF電路F500之間的TOA的延遲時(shí)間根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)而存在不同，用于掃描的FF電路F500在掃描期間同步，而在正常操作期間不同步。
掃描時(shí)鐘SCK從用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端(未示出)輸入，經(jīng)用于掃描的時(shí)鐘電路輸送，經(jīng)選擇器電路SL500供給用于掃描的FF電路F500。如圖2所示，在用于掃描的時(shí)鐘電路中，輸入掃描時(shí)鐘SCK的驅(qū)動(dòng)元件S501設(shè)置在格狀連線S500的中心，驅(qū)動(dòng)元件S501的輸出連接到格狀連線S500的中心。然后在掃描測(cè)試期間同步的全部用于掃描的FF電路F500的時(shí)鐘端分別經(jīng)選擇器電路SL500連接到格狀連線S500。
選擇器電路SL500正好插在用于掃描的FF電路F500的時(shí)鐘端前面，選擇用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK，并在正常操作期間，將選擇的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK輸出到用于掃描的FF電路F500，選擇用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK，并在掃描測(cè)試期間，將選擇的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK輸出到用于掃描的FF電路F500。該選擇器電路SL500的選擇操作的轉(zhuǎn)換控制可以設(shè)置成將例如測(cè)試模式信號(hào)(未示出)作為控制信號(hào)輸入，然后只需切換根據(jù)測(cè)試模式信號(hào)的輸入的有無(wú)而選擇的時(shí)鐘信號(hào)便可。
另外，在掃描測(cè)試期間，隨著掃描鏈的連接變得有效，用于掃描的FF電路F500配置一移位寄存器；但在正常操作期間，掃描鏈的連接變得無(wú)效時(shí)，用于掃描的FF電路F500單獨(dú)操作。與選擇器電路SL500類似，該用于掃描的FF電路F500的有效/無(wú)效掃描鏈連接之間的轉(zhuǎn)換可以設(shè)置為用測(cè)試模式信號(hào)控制。
按照上述該實(shí)施方案，將用于掃描的時(shí)鐘電路和用于正常操作的時(shí)鐘電路分開，并在用于掃描的時(shí)鐘電路中設(shè)置格狀連線S500，并從格狀連線S500向用于掃描的FF電路F500供給用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK，由此可以防止在延遲計(jì)算誤差或微制造工藝中制造偏差影響而產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖相位差，從而防止掃描測(cè)試期間出現(xiàn)故障。
另外，利用樹狀結(jié)構(gòu)，用于正常操作的時(shí)鐘電路只控制在正常操作期間同步的用于掃描的FF電路F500的時(shí)鐘信號(hào)的延遲，和可以用最小結(jié)構(gòu)的時(shí)鐘電路控制用于掃描的FF電路F500，其結(jié)果減小了功耗。而且，由于電路結(jié)構(gòu)變緊湊了，所以時(shí)鐘延遲減小了，從而避免了制造偏差的影響。
順便提及，如圖3A所示，連接到用于選擇用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK或用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK的選擇器電路SL500的用于掃描的FF電路F500的數(shù)量可以是1個(gè)，或者，如圖3B和3C所示，用于掃描的FF電路F500數(shù)量可以是1個(gè)以上。盡管圖1所示實(shí)例中是一個(gè)用于掃描的FF電路F500連接到選擇器電路SL500，圖2所示實(shí)例中是兩個(gè)用于掃描的FF電路F500連接到選擇器電路SL500(但是，未示出選擇器電路SL500)，但是連接到每個(gè)選擇器電路SL500的用于掃描的FF電路F500的數(shù)量可以不同。
第二實(shí)施例參見圖4描述第二實(shí)施例。
圖4是顯示按本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的正常操作時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)、掃描時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)和電源布線結(jié)構(gòu)的示意圖，與第一實(shí)施例相同的元件用相同的符號(hào)標(biāo)記，而且不再描述。
第二實(shí)施例中的特征如下在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，增強(qiáng)電源布線P500用作用于掃描的時(shí)鐘電路的驅(qū)動(dòng)元件S501的電源布線，其中使增強(qiáng)電源布線P500的布線寬度比驅(qū)動(dòng)元件N501等類似元件或用于正常操作的時(shí)鐘電路(未示出)的其他電源布線的寬度要寬，由此減小了阻抗值，在這種情況下，將設(shè)有驅(qū)動(dòng)元件S501的區(qū)域R500和設(shè)有驅(qū)動(dòng)元件N501的區(qū)域R501設(shè)置成不同。其他結(jié)構(gòu)與圖1所示結(jié)構(gòu)相同。須指出的是，盡管圖4中省略了選擇器電路SL500，和將驅(qū)動(dòng)元件N501和用于掃描的FF電路F500用用于正常操作的時(shí)鐘電路的布線N500連接，但實(shí)際上，如圖1所示，驅(qū)動(dòng)元件N501和用于掃描的FF電路F500仍然是經(jīng)選擇器電路SL500連接的。
按本實(shí)施例，除具有第一實(shí)施例的效果外，由于使用具有低阻抗值的增強(qiáng)型電源布線P500僅向驅(qū)動(dòng)元件S501供電，因此，從電流源到元件S501的阻抗值可以減小，從而防止了驅(qū)動(dòng)格狀連線S500的具有大功耗的元件S501引起的電壓降(IR-降)，從而可使掃描操作期間的操作更穩(wěn)定。
第三實(shí)施例第三實(shí)施例參見描述第二實(shí)施例的圖4。
圖4是顯示按本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的正常操作時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)、掃描時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)和電源布線結(jié)構(gòu)的示意圖，與第一實(shí)施例相同的元件用相同的符號(hào)標(biāo)記，而且不再描述。
第三實(shí)施例中的特征如下在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，比供給用于正常操作的時(shí)鐘電路的驅(qū)動(dòng)元件N501或類似元件的其他電源布線(未示出)低的電壓供給用于掃描的時(shí)鐘電路的驅(qū)動(dòng)元件S501的電源布線P500，在這種情況下，將設(shè)有驅(qū)動(dòng)元件S501的區(qū)域R500和設(shè)有驅(qū)動(dòng)元件N501的區(qū)域R501設(shè)置成不同。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)相同。因此，在第三實(shí)施例中電源布線P500的寬度與其他電源布線(未示出)的寬度相同。
按照本實(shí)施例，除具有第一實(shí)施例的效果之外，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)元件S501的電源電壓設(shè)定成低于供給驅(qū)動(dòng)元件N501和用于掃描的FF電路F500的電源電壓，并將經(jīng)由驅(qū)動(dòng)元件S501驅(qū)動(dòng)的格狀連線S500輸送的信號(hào)的幅度設(shè)置成比其他信號(hào)的幅度要小。因此，通過(guò)將低電源電壓僅供給驅(qū)動(dòng)元件S501，就可以將面積的增大壓縮到最小，通過(guò)減小具有大布線容量的格狀連線S500的電源電壓能顯著減小功耗。
第四實(shí)施例參見圖5描述第四實(shí)施例。
圖5是顯示按本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的掃描時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)和掃描鏈的連接布線結(jié)構(gòu)的示意圖，與第一實(shí)施例相同的元件用相同的符號(hào)標(biāo)記，而且不再描述。
本第四實(shí)施例中，它的特征是，在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行掃描鏈連接(C500)，以從一用于掃描的時(shí)鐘電路的驅(qū)動(dòng)元件S501經(jīng)格狀連線S500輸送的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK(圖1)的最短輸送路徑為較長(zhǎng)FF電路F500朝最短輸送路徑較短的FF電路F500發(fā)送掃描數(shù)據(jù)，而直接輸向用于掃描的FF電路F500的最短輸送路徑為較短。關(guān)于用于掃描的FF電路F500的掃描鏈連接順序，例如FF電路F501-F504，從驅(qū)動(dòng)元件S501算起具有最長(zhǎng)輸送路徑的用于掃描的FF電路F501開始，按F502、F503、和F504的順序?qū)崿F(xiàn)連接。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。
在格狀連線S500中，存在這樣一種趨勢(shì)即離驅(qū)動(dòng)元件S501的距離越遠(yuǎn)，在掃描操作期間由布線延遲引起的時(shí)鐘信號(hào)的延遲就越大。而且，越是在電路中心，電壓降(IR-降)的量越大，越是在電路的外圍，電壓降的量越??；越是在電路中心，從用于掃描的FF電路F500輸出的信號(hào)的輸送速度變得越快，越是在電路的外邊，從用于掃描的FF電路F500輸出的信號(hào)的輸送速度變得越慢。因此，通過(guò)從位于格狀連線S500外圍的具有大的時(shí)鐘信號(hào)輸送延遲和低操作速度的用于掃描的FF電路F500朝位于靠近格狀連線S500中心位置的具有高輸送速度和高操作速度的用于掃描的FF電路F500之間執(zhí)行一掃描鏈，就可以防止保持誤差，由此可避免掃描測(cè)試期間出現(xiàn)故障。須指出的是，本實(shí)施例也能獲得與第一實(shí)施例相同的效果。
第五實(shí)施例參見圖6描述第五實(shí)施例。
圖6是按本發(fā)明第五實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的正常操作時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)和掃描時(shí)鐘布線結(jié)構(gòu)的示意圖，與第一實(shí)施例相同的元件用相同的符號(hào)標(biāo)記，而且不再描述。
該第五實(shí)施例中，它的特征如下在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，將用于正常操作的時(shí)鐘電路N500的布線的一部分與用于掃描的時(shí)鐘電路S500的格狀連線的布線平行設(shè)置，在正常操作期間，將固定到地電位的信號(hào)代替用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK使用，在掃描測(cè)試期間，固定到地電位的信號(hào)代替用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK使用，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，須提及的是圖6中省去了選擇器電路SL500。
按本實(shí)施例，除具有第一實(shí)施例的效果外，在正常操作期間，通過(guò)提供地電位以代替用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)SCK，靠近用于正常操作的時(shí)鐘電路N500的布線的用于掃描的時(shí)鐘電路S500的格狀連線用作屏蔽布線，由此防止了串?dāng)_噪聲。而且，在掃描操作期間，通過(guò)提供地電位以代替用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)NCK，靠近用于掃描的時(shí)鐘電路S500的格狀連線的用于正常操作的時(shí)鐘電路N500的布線用作屏蔽布線，由此防止串?dāng)_噪聲。因此，利用用于掃描的時(shí)鐘電路和用于正常操作的時(shí)鐘電路的兩條布線作為各自的屏蔽布線，不用形成只做屏蔽用的布線，也能防止串?dāng)_噪聲，并減小面積。
順便提及一下，在上述第一到第五實(shí)施例的說(shuō)明中，例如圖1中，盡管在正常操作期間，將多個(gè)不同的時(shí)鐘信號(hào)NCK1、NCK2、和NCK3輸入到構(gòu)成掃描鏈的多個(gè)用于掃描的FF電路F500，它們中的每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)樹狀結(jié)構(gòu)輸送。用于正常操作的時(shí)鐘電路用多個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，在正常操作期間，相同的時(shí)鐘信號(hào)NCK輸入到多個(gè)用于掃描的FF電路F500，用于正常操作的時(shí)鐘電路可以用一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成。而且，可以為所有在掃描測(cè)試期間同步的用于掃描的FF電路F500設(shè)置一個(gè)格狀連線S500，在一個(gè)芯片中必須只設(shè)置一個(gè)格狀連線S500。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路，包括多個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，其分別在正常操作期間，通過(guò)用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)操作，在掃描測(cè)試期間，構(gòu)成一掃描鏈，通過(guò)用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)操作；用于正常操作的時(shí)鐘電路，用于將所述的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)輸送到所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路；用于掃描的時(shí)鐘電路，用于將所述的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)輸送到所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路；其特征在于，所述的用于掃描的時(shí)鐘電路具有格狀連線，并將從所述的格狀連線提取的所述用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)供給所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
2.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路設(shè)置在用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線的內(nèi)部和附近區(qū)域中，所述的用于掃描的時(shí)鐘電路具有用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，用于輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，將由所述用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端輸送來(lái)的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)輸入到所述格狀連線的中心，并從所述格狀連線的預(yù)定位置提取用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，并分別將其供給每個(gè)所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
3.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，選擇器電路設(shè)置在每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，所述選擇器電路輸入經(jīng)用于正常操作的時(shí)鐘電路輸送的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)，和輸入經(jīng)用于掃描的時(shí)鐘電路輸送的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，在正常操作期間選擇所述的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)，并將其輸出到所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，和在掃描測(cè)試期間，選擇用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，并將其輸出到所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
4.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，用于正常操作的時(shí)鐘電路構(gòu)成這樣一種形式，所述形式可使用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑變成樹狀結(jié)構(gòu)。
5.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，具有多種類型的經(jīng)用于正常操作的時(shí)鐘電路輸送的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)，所述多種類型的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)中的一種類型的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)供給一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路構(gòu)成掃描鏈，相同類型的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)被提供給正常操作期間同步的所述雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，所述的用于正常操作的時(shí)鐘電路構(gòu)成使每種用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑可以變成樹狀結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，用于掃描的時(shí)鐘電路具有用于輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，將驅(qū)動(dòng)所述格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件連接在所述用于掃描的外部時(shí)鐘輸入輸入端和該格狀連線部之間，以及所述驅(qū)動(dòng)元件的電源布線與構(gòu)成用于正常操作的時(shí)鐘電路的元件的電源布線相比，具有較寬的寬度并具有較小的阻抗值。
7.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，用于掃描的時(shí)鐘電路具有用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，通過(guò)它輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，所述的用于掃描的時(shí)鐘電路將驅(qū)動(dòng)所述格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件連接在所述用于掃描的外部時(shí)鐘輸入輸入端和該格狀連線部之間，以及所述驅(qū)動(dòng)元件的電源電壓低于構(gòu)成用于正常操作的時(shí)鐘電路的元件的電源電壓。
8.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，用于掃描的時(shí)鐘電路具有用于掃描的外部時(shí)鐘輸入端，通過(guò)它輸入用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)，所述的用于掃描的時(shí)鐘電路將驅(qū)動(dòng)所述格狀連線部的驅(qū)動(dòng)元件連接在所述用于掃描的外部時(shí)鐘輸入輸入端和該格狀連線部之間，以及從一自所述驅(qū)動(dòng)元件經(jīng)所述格狀連線部輸送到每個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)的從所述驅(qū)動(dòng)元件起算的最短輸送路徑較長(zhǎng)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路開始朝著該最短輸送路徑較短的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路進(jìn)行掃描鏈連接。
9.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，用作用于正常操作的時(shí)鐘電路的用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)的輸送路徑的連線的一部分與用于掃描的時(shí)鐘電路的格狀連線部的布線平行配置，在正常操作期間，固定到地電位的信號(hào)代替用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)使用，在掃描測(cè)試期間，固定到地電位的信號(hào)代替用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路，包括多個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，其分別在正常操作期間，通過(guò)用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)操作，在掃描測(cè)試期間，構(gòu)成一掃描鏈，通過(guò)用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)操作；用于正常操作的時(shí)鐘電路，用于將用于正常操作的時(shí)鐘信號(hào)輸送到所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路；用于掃描的時(shí)鐘電路，用于將所述的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)輸送到所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路；用于掃描的時(shí)鐘電路具有格狀連線部，將從所述的格狀連線部提取的用于掃描的時(shí)鐘信號(hào)供給所述的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，防止延遲計(jì)算誤差或在微制造工藝中的制造偏差產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖相位差，防止掃描測(cè)試期間出現(xiàn)故障。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1532933SQ03160038
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者安井卓也, 松村陽(yáng)一, 一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社