[發明專利]用于掃描鏈診斷的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410303072.3
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN105445641B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 劉洋;呂寅鵬;王柳笛;江國范;屈文新
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明涉及集成電路設計技術，更具體地說，涉及用于掃描鏈診斷的方法和設備。

背景技術

隨著半導體技術的發展，半導體的設計和制造都變得越來越復雜。這種復雜性增強了半導體集成電路的性能，但是也增加了產生缺陷的可能。因此，測試技術變得越來越重要。比如說，在半導體集成電路的前端設計完成后，通常要進行邏輯測試，以便確保邏輯設計本身是正確的。邏輯測試一般又稱為驗證(verification)。在邏輯測試完成后，通過綜合步驟產生網表(netlist)以便用于物理制造。為了對制造好的集成電路進行物理測試，通常需要采用掃描技術。這是因為僅僅通過觀察集成電路管腳上的信號無法完全獲知集成電路的內部信息，而掃描技術可以將集成電路內部信息通過特定的管腳傳送到集成電路外部。

為了在物理測試時能夠使用掃描技術，需要在綜合產生的網表中加入掃描鏈。本領域技術人員可以理解，為了信號的穩定，集成電路內部的各個功能模塊的輸出并非直接連接到下一級的輸入，而是先連接到寄存器的輸入，然后再由寄存器的輸出連接到下一級的輸入。這里的功能模塊是完成集成電路自身的功能所需要的模塊，例如各種邏輯門、各種運算器等。掃描鏈是由這些寄存器的一部分或全部構成的，用于構成掃描鏈的寄存器可以稱為掃描寄存器。在網表中加入掃描鏈，就是加入掃描寄存器之間的直接連接從而將掃描寄存器串聯起來，以及加入相應的掃描鏈管理模塊。

掃描寄存器在掃描鏈管理模塊的控制下，可以處于掃描模式和功能模式中的一種。在掃描模式下，一條掃描鏈可以被看做是一個移位寄存器，即下游掃描寄存器的輸入連接到上游掃描寄存器的輸出。可以通過移入(shift-in)的方式，將一組邏輯值寫入各掃描寄存器；也可以通過移出(shift-out)的方式，將各掃描寄存器的邏輯值讀出。這里的上游指的是更接近掃描鏈的起點，即向掃描鏈輸入要移入的邏輯值的集成電路管腳；下游指的是更接近掃描鏈的終點，即從掃描鏈讀取所移出的邏輯值的集成電路管腳。在功能模式下，掃描寄存器的輸入連接到功能模塊的輸出。可以通過連接在掃描寄存器輸入端的復用器MUX來實現掃描模式和功能模式的切換。

利用掃描技術對集成電路進行物理測試包括三個基本步驟。第一步，移入步驟。在掃描模式下，進行移入步驟，將各掃描寄存器設置為期望的邏輯值；由于各掃描寄存器的輸出還連接到功能模塊的輸入，因此各功能模塊的輸入也就被設置為期望的邏輯值。第二步，處理-捕獲步驟。在功能模式下，向各功能模塊提供一個或多個時鐘周期，使得各功能模塊按照時鐘信號對輸入的邏輯值進行處理。由于掃描寄存器處于功能模式，因此其輸入連接到各功能模塊的輸出，從而將來自各功能模塊的處理結果捕獲到掃描寄存器中。第三部，移出步驟。在掃描模式下，進行移出步驟，從而在集成電路外部讀取各掃描寄存器所保存的各功能模塊的輸出。在知道了集成電路中各功能模塊的輸入和輸出后，就可以判斷各功能模塊是否正常工作了。

上述物理測試步驟是否準確，取決于掃描鏈本身是否正常工作。因此，需要一系列的方法來對掃描鏈本身進行診斷。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種用于掃描鏈診斷的方法，該方法包括：獲取掃描鏈的初始結構；根據掃描寄存器所對應的功能模塊，確定至少一個具有反向依賴關系的掃描寄存器對；針對所確定的至少一個具有反向依賴關系的掃描寄存器對，根據所對應的功能模塊的功能，確定所述反向依賴關系的類型；和根據所述反向依賴關系的類型，選擇性地在所述具有反向依賴關系的掃描寄存器對中的至少一個掃描寄存器的輸入端和輸出端插入反相器。

根據本發明的另一個方面，提供了一種用于掃描鏈診斷的設備，該設備包括：獲取裝置，配置為獲取掃描鏈的初始結構；反向依賴關系確定裝置，配置為根據掃描寄存器所對應的功能模塊，確定至少一個具有反向依賴關系的掃描寄存器對；反向依賴關系類型確定裝置，配置為針對所確定的至少一個具有反向依賴關系的掃描寄存器對，根據所對應的功能模塊的功能，確定所述反向依賴關系的類型；和反相器插入裝置，配置為根據所述反向依賴關系的類型，選擇性地在所述具有反向依賴關系的掃描寄存器對中的至少一個掃描寄存器的輸入端和輸出端插入反相器。

附圖說明

通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1示出了適于用來實現本發明實施方式的示例性計算機系統/服務器12的框圖。

圖2A和圖2B是掃描寄存器故障的示意圖。