[发明专利]具有扫描路径电路的半导体电路

说明书

本发明涉及一种包括数字逻辑电路和扫描路径电路的半导体电路，用于使用该扫描路径电路执行数字逻辑电路的测试和故障分析。

在半导体电路中安装并使用一种扫描路径电路，为的是便于用于数字逻辑电路的生产装运测试的测试码型的准备并便于逻辑电路的故障分析。扫描路径电路通过把复杂电路分开为触发器和组合电路而使得能够处理复杂电路，并便于电路测试、故障分析等，因此当前被广泛应用在具有复杂的处理和计算功能并包括大规模的顺序电路的LSI(大规模集成电路)中。

图1是包括扫描路径电路的半导体电路的一个示例图。如图中所示，半导体电路包括组合电路C81和扫描路径电路F81与F82。

组合电路C81根据输入数据N_in执行预定的数字信号处理和逻辑运算并输出处理结果N_out。

扫描路径电路F81与F82分别由多个触发器组成。触发器由公共的输入扫描路径使能信号SE和时钟信号CK控制。

扫描路径电路F81连续把输入数据S_in1移位向输出侧并输出输出信号S_out1。测试码型根据输入数据S_in1由扫描路径电路F81形成，用于测试组合电路C81的操作，测试码型(pattern)的每个位的数据，即包括扫描路径电路F81的每个触发器的保持数据被传送到组合电路C81，并且组合电路C81的处理结果被传送到扫描路径电路F81并通过扫描路径电路F81连续输出到输出侧。扫描路径电路F82基本上以与扫描路径电路F81相同的方式操作。注意在组合电路C81中提供的扫描路径电路的数目在该例中是2，但是可提供仅一个或多个的扫描路径电路。

如上面解释的那样，除了具有预定的处理功能的组合电路C81，在半导体电路中提供了扫描路径电路F81和F82并且通过扫描路径电路形成测试码型还把测试码型提供给组合电路C81，或者组合电路C81的处理结果被提取并作为串行数据被连续输出。因此，在出厂之前进行的组合电路C81的功能测试和误差分析等变得简单，并且可高效地进行具有复杂处理功能的LSI的测试和分析。

在上述的传统的半导体电路中，通过使用扫描路径电路容易执行逆向工程。逆向工程意味着基于实际的LSI或模拟的模型找到LSI内的逻辑电路的配置。这易于导致违反知识产权，例如复制别人的产品。举例说，在使用扫描路径电路的LSI中，可在触发器中设置任何值并且触发器的值可自由地被读出，所以容易猜出组合电路是如何构成的以及该电路如何通过触发器的输入/输出数据来进行工作。因此，出现的缺点在于制造半导体电路的制造商必须采取措施来防止逆向工程，例如停止使用扫描路径电路或依赖于内置的自我测试(BIST)等。

图2是具有内置的自测试功能的半导体电路的一个示例图。如图中所示，半导体电路包括组合电路C91、伪随机数产生电路B91、数据压缩电路B92和扫描路径电路F91与F92。这里组合电路C91和扫描路径电路F91与F92基本上与图1所示的半导体电路的各个电路相同。伪随机数产生电路B91和数据压缩电路B92在下面解释。

伪随机数产生电路B91根据输入信号S_in1和S_in2产生伪随机数串，并输入产生的伪随机数串到扫描路径电路F91与F92。图3表示伪随机数产生电路B91的配置的一种示例。如图中所示，伪随机数产生电路B91包括串行连接的n个触发器(n是自然数)和一个逻辑门。预定的触发器的输出数据的异或被反馈到第一触发器。具有周期(2n-1)的伪随机数串由以这种方式配置的伪随机数产生电路B91产生。从外部输入的数据S_in1和S_in2经异或电路XOR1和XOR2被输入到第一和第二触发器F101和F102，从而伪随机数产生电路B91产生的伪随机数串的初始值根据输入数据而被设置。而且，数据B_in1和B_in2从异或电路XOR1和XOR2的输出端被输出并分别被提供给扫描路径电路F91与F92。