JPH04101236A - 故障シミュレーション処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概　要］ 論理回路の検査のためのテストパターンについて検査能
力を評価するための、故障シミュレーションに関し、 高インピーダンス状態を持つ３状態素子を含む論理回路
の故障シミュレーションを、効率のよい符号化法による
符号語を信号指定に使う並列故障シミュレーションによ
って行えるようにした故障シミュレーション処理方法を
目的とし、３状態素子を含む論理回路の故障シミュレー
ションにおいて、出力端子で結合された該３状態素子の
組ごとに、当該回路を２重化して、入力信号を並列に入
力するように接続し、２出力を有する論理回路を構成し
、所要の故障状態を２分割して、該２重化した回路の各
々に振り分けて、該回路について所定の演算を実行し、
該２出力の該演算結果について、該故障状態を設定した
側の該回路の出力を、当該２重化回路の出力として所定
のシミュレーション処理を行う。前記３状態素子の組の
回路以外の部分には、入出力信号を第１種の符号語によ
って指定し、該３状態素子の組の入出力信号には、異な
る符号化法の第２種の符号語によって指定し、第１種の
符号語は正常状態の信号を２ビットで表し、所要の１以
上の各故障状態について、該故障状態の信号と該正常状
態の信号との異同を１ビットで表す符号語であり、該３
状態素子の組の回路の該故障シミュレーションを行う場
合に、当該回路の入力を指定する第１種の符号語から、
第２種の符号語の出力を生成する演算を行った後、該出
力の符号語から決定する前記２重化回路の出力を第１種
の符号語に変換して出力するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、論理回路の検査のためのテストパターンにつ
いて検査能力を評価するための、故障シミュレーション
、特に高インピーダンス状態を持つ３状態素子を含む論
理回路の故障シミュレーション処理方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば大規模集積論理回路の製造等において、ウェハの
欠陥等による不良品を判別する検査が必要であり、製造
された回路にテストパターンで定められた論理値信号の
入力を加えて、その出力で故障の有無を判定する方法が
採られるが、その場合に使用するテストパターンが所期
の故障を検出できるか、テストパターンの故障検出能力
を求めるために、論理回路の故障シミュレーションが必
要になる。

この故障シミュレーションを効率よく行う一方法として
、いわゆる並列故障シミュレーション法が知られている
。このシミュレーション法では、論理回路がすべて正常
な場合に対応する正常状態と、ある１信号線がある論理
値に固定される等の故障がある場合に対応する各故障状
態とについての、複数の状態の入出力信号の論理値に関
する演算を並列に実行する。

そのためにテストパターンを、論理回路の所要の各入出
力信号線ごとに与える符号語で表すようにし、その符号
語は前記の正常状態及び各故障状態に割りつけられたビ
ット位置からなるビット列とし、各状態のビット位置に
、その状態のテストパターンを構成する信号の論理値を
示し、この符号語間の演算をピント並列に処理すること
により、複数の状態の処理を一括して実行できるように
する。

この符号語は第１の符号化法では、２ビットで各状態ご
との論理値を指定し、例えば論理値としてＯｌｌ、Ｘ、
及びＺを設け、それらに２ビット符号００．１１．０１
．１０を対応させる。ここで、Ｘは０か１の何れでもよ
いことを表し、Ｚは３状態素子、いわゆるトライステー
トバッファを構成する素子、の出力の高インピーダンス
状態を表すものである。

従ってこの符号語では、１語のビット長をＬとすると、
１語に挿入できる故障状態の数、即ち同時に並列に処理
できる故障状態の数は、正常状態のための２ビットを除
くので、（Ｌ−２）／２個になる。

第３図（ｂ）はこの符号化法による符号語の例であり、
２個の故障状態を持つ場合を例として、（ａ）に示す論
理値を（ｂ）に示すように６ピントの符号語とする。

そこで１語で表される故障状態の個数を増加して、並列
度を高めるために第２の符号化法が考えられ、この符号
語では正常状態の論理値は前記と同様に２ビットで表す
が、故障状態については、正常状態と同一か異なるかを
、各状態ごとの１ビットで表し、従ってこの符号化法に
よると、■符号語には（Ｌ−２）個の故障状態を挿入で
きる。

但しこの方法では論理値Ｘのある場合については特殊な
符号化を行い、且つ論理値Ｚは扱うことができない。第
３図（Ｃ）は（ａ）の論理値に対する第２の符号化法に
よる４ビットの符号語の例である。

〔発明が解決しようとする課題］ 前記のように、第２の符号化法の符号語を使用すれば、
第１の符号化法の場合の２倍の個数の故障状態を一度に
扱うことができるが、論理値Ｚを扱うことができない。

しかし、集積回路チップの大規模化が進み論理回路と共
にメモリやハスを同しチップに搭載するようになり、ノ
＼ス等に使用される３状態素子を含む場合が多くなると
、論理値Ｚを扱えないことが重大な欠点になってくる。

本発明は、高インピーダンス状態を持つ３状態素子を含
む論理回路の故障シミュレーションを、効率のよい符号
語を信号指定に使う並列故障シミュレーションによって
行えるようにした故障シミュレーション処理方法を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示す処理の流れ図である。

図は故障シミュレーション処理方法の構成であって、３
状態素子を含む論理回路の故障シミュレーションにおい
て、出力端子で結合された該３状態素子の組ごとに、当
該回路を２重化して、入力信号を並列に入力するように
接続し、２出力を有する論理回路を構成しく処理ステッ
プ１）、所要の故障状態を２分割して、該２重化した回
路の各々に振り分けて、該回路↓こついて所定の演算を
実行しく処理ステップ２．３）、該２出力の該演算結果
↓こついて、該故障状態を設定した側の該回路の出力を
、当該２重化回路の出力として所定のシミュレーション
処理を行う（処理ステップ４）。

又、前記論理回路の、前記３状態素子の組の回路以外の
部分の回路には、故障シミュレーションのための入出力
信号を、第１種の符号語によって指定し、該３状態素子
の組の回路には、入出力信号を第１種の符号語と異なる
符号化法の第２種の符号語によって指定し、第１種の符
号語は正常状態の信号を２ビットで表し、所要の１以上
の各故障状態について、該故障状態の信号の該正常状態
の信号に対する異同を１ビットで表す符号語であり、３
状態素子の組の回路の該故障シミュレーションを行う場
合に、当該回路の入力を指定する第１種の符号語から、
第２種の符号語の出力を生成する演算を行った後、前記
２重化回路の出力を第１種の符号語に変換して出力する
。

〔作　用］ 本発明の処理方法により、３状態素子の部分とその他と
を分けて処理し、３状態素子の部分以外は論理値Ｚを扱
えなくてよいので、各故障状態の信号を１ビットで表す
短い符号語を使用し、３状態素子の回路は２重化して各
々に故障状態の半分を分担させて、別の符号語を使用し
てンミュレーションを行い、３状態素子の部分とその他
の部分とのインタフェースでは両符号語間の変換を行う
ようにする。このようにすることによって、３状態素子
の部分についても、その他の部分の符号語の拡張として
同長の符号語を使用できる。但し、２重化するので実効
的に１倍号線に２語を要することになるが、３状態素子
の部分は通常は全論理回路のごく一部に過ぎないので、
他の部分に短い符号語を使用できるメリットの方が大き
く、全体として効率のよい故障シミュレーションを行な
うことができる。

〔実施例〕

第２図（ａ）は、本発明の故障シミュレーションの対象
となる論理回路の例を示し、Ａｔ及びＡ２の部分は３状
態素子を含まない論理回路の部分であり、Ｂの部分は３
状態素子の回路で、２個の３状態素子ｇ１、ｇ２が出力
端子においてＺＤＯＴで示すように、いわゆるドツト結
合されている例である。各３状態素子ｇｌとｇ２は、１
データ入力端子と、１制御入力端子を持つ。

第２図（ａ）の回路の故障シミュレーションを本発明に
よって行なう場合には、（ｂ）に示すようにこの３状態
素子回路を、３状態素子ｇ１”、ｇ２゛　の回路（回路
Ｂ゛とする）と、ｇｌ”、ｇ２”の回路（回路Ｂ″とす
る）に２重化して、入力端子を並列に接続し、両回路の
出力を組み合わせて各１組の出力にするための疑似回路
としてＺｏｕ　ｔを設け、その出力をＡ２に入力するよ
うにする。

この回路の故障シミュレーションを行なうために、例え
ば２故障状態を設けるものとして、ＡＩ及びＡ２の部分
には前記第３図（Ｃ）の符号語を使用し、Ｂ゛及びＢ”
の部分の出力には第４図に示す符号語を使用して各信号
の論理値を指定する。

ここで第４図の符号は、第３図（Ｃ）と同じビット長で
、論理値Ｚの状態を表せるようにするために、図示のよ
うに各故障状態の１ビットをＺフラグに使用するので、
第３図（Ｃ）の方法による符号で挿入できる故障状態の
個数の２分の１の故障状態のみを挿入できる符号になり
、第４図の例では第３図（Ｃ）と同じ４ビット長の１語
で１故障状態のみ挿入できるようになる。そこで、前記
のように２重化した回路の各々に故障状態を半分づつ分
担させて、両者で必要な全故障状態をカバーできるよう
にする。

前記のように２重化した回路について、各３状態素子は
第５図（ａ）のように、制御入力、データ入力の他に、
仮に階層番号入力を持つものとし、制御入力及びデータ
入力については、正常回路の場合に第５図（ｂ）に示す
真理値表に従う出力を発生するものとして処理する。

ここでＣはいわゆるバスコンフリクト状態を示す値とし
、この状態はＺＤＯＴに信号値０と１とが同時に入力さ
れた場合で、これは対象回路の外部出力に伝播させて、
テスト情報として不適当であることを表示するために設
ける。又Ｗは第２図（ｂ）のＺｏｕｔが、入力がＺにな
ったとき出力する値として設け、０か１か不定だがテス
ト時の直前状態等で何れかに固定される状態を示してい
る。このＣ及びＷは第３図及び第４図の符号に図示のよ
うに追加して表す。

前記の真理値表によるものとして、第５図（ａ）の回路
の制御入力及びデータ入力に第３図（Ｃ）の符号語によ
る信号値を割り当てて、故障状態を並列処理し、その結
果の出力を第４図の符号語に変換して出力するが、その
場合に階層番号入力の１ビット入力により、階層番号が
Ｏの回路では奇数番目の故障状態のみ、階層番号が１の
回路では偶数番目の故障状態のみを処理するようにする
。

第６図は階層番号が０及び１の場合の、制御入力及びデ
ータ入力に対して、論理演算と変換を行なった結果を示
す真理値表の例であり、入力の符号中の＊はその部分の
論理値に関わらず出力が定まることを示す。この表の入
力は前記のように第３図の符号語であり、出力は第４図
の符号に変換されている。

第２図（ｂ）の各３状態素子の出力は、ＺＤＯＴで結合
されるが、その場合の演算は第７図の真理値表に従う。

この真理値表の入力は前記第６図（ａ）又は（ｂ）によ
る出力であり、入力、出力ともに第４図の符号語で表さ
れる。

以上の演算により、第２図（ｂ）のＢ゛及びＢ”につい
て、各ＺＤＯＴの出力が求まると、Ｚｏｕ　ｔでそれら
の２つの出力語を組み合わせて、第３図の１つの符号語
に変換する。その場合の真理値表を第８図に示す。なお
、図で出力値のないａ（・・・で示す）は２重化回路の
階層間で正常状態の入力論理値が異なる組み合わせであ
り、このような組み合わせを使用することが無いもので
ある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、論理回
路の検査のためのテストパターンについて検査能力を評
価するための、故障シミュレーションにおいて、高イン
ピーダンス状態を持つ３状態素子を含む論理回路の故障
シミュレーションを、効率のよい符号化法による符号語
を信号指定に使う並列故障シミュレーションによって行
うことができるので、故障シミュレーションの処理効率
を改善するという著しい工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す処理の流れ図、第２図は本
発明の回路の２重化を説明する図、第３図は符号化の例
を示す図、 第４図は本発明の符号化の例を示す図、第５図は２重化
３状態素子の入出力の説明図、第６図は２重化３状態素
子の真理値表の図、第７図は２重化３状態素子のＺＤＯ
Ｔの真理値表の図、第８図はＺｏｕ　ｔの真理値表の図
である。 図において、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、３状態素子を含む論理回路の故障シミュレーション
   において、 出力端子で結合された該３状態素子の組ごとに、当該回
   路を２重化して、入力信号を並列に入力するように接続
   し、２出力を有する論理回路を構成し（１）、 所要の故障状態を２分割して、該２重化した回路の各々
   に振り分けて、該回路について所定の演算を実行し（２
   ）、 該２出力の該演算結果について、該故障状態を設定した
   側の該回路の出力を、当該２重化回路の出力として所定
   のシミュレーション処理（３）を行うように構成されて
   いることを特徴とする故障シミュレーション処理方法。 ２、前記論理回路の、前記３状態素子の組の回路以外の
   部分の回路には、故障シミュレーションのための入出力
   信号を、第１種の符号語によって指定し、 該３状態素子の組の回路には、該入出力信号を該第１種
   の符号語と異なる符号化法の第２種の符号語によって指
   定し、 第１種の符号語は正常状態の信号を２ビットで表し、所
   要の１以上の各故障状態について、該故障状態の信号の
   該正常状態の信号に対する異同を１ビットで表す符号語
   であり、 該３状態素子の組の回路の該故障シミュレーションを行
   う場合に、当該回路の入力を指定する第１種の符号語か
   ら、第２種の符号語の出力を生成する演算を行った後、
   該出力の符号語から決定する前記２重化回路の出力を第
   １種の符号語に変換して出力する、請求項１記載の故障
   シミュレーション処理方法。