(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製品の良品サンプル及び不良品サンプルについて、それぞれ複数のポイントでＩＤＤＱ測定を行い電流値を決定する工程と、
前記良品サンプル及び不良品サンプルの前記電流値を測定サンプル毎、及び測定のポイント毎の電流値測定データとして蓄積する工程と、
前記電流値測定データを用いて有効なＩＤＤＱ測定ポイントを抽出する工程と、
を具備し、
前記有効なＩＤＤＱ測定ポイントを抽出する工程は、良品サンプルの前記電流値測定データを基に判定基準値を求め、不良品サンプルを不良現象毎のカテゴリに分類し、不良品サンプルの各ポイントの前記電流値測定データについて前記判定基準値との比較をカテゴリ毎に行い、前記判定基準値を超える不良品の前記電流値測定データを前記カテゴリ内の各ポイント毎に集計し、前記判定基準値を超える不良品の前記電流値測定データの多いポイントに前記カテゴリ内で優先順位を付け、前記ポイントを不良カテゴリ別優先順位付き測定ポイントとして抽出する工程であることを特徴とするＩＤＤＱ測定ポイント抽出方法。
【請求項２】
ＩＤＤＱ測定に必要なデータを読込むデータ読込み部と、
半導体製品の良品サンプル及び不良品サンプルについて、複数のポイントで前記ＩＤＤＱ測定を行い電流値を決定するＩＤＤＱ測定部と、
前記良品サンプル及び不良品サンプルの電流値測定データを測定サンプル毎、及び測定したポイント毎のデータとして蓄積するデータ蓄積部と、
良品サンプルの前記電流値測定データを用いて判定基準値を求め、不良品サンプルの前記電流値測定データと比較し、前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データを抽出するデータ比較部と、
前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データを各ポイント毎に集計して優先順位を付け、あるいは前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データをカテゴリ毎に分類し、カテゴリ内でポイント毎に集計して優先順位を付ける統計処理部と、
前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データ及び前期優先順位付き測定ポイントを表示する表示部と、
を具備することを特徴とするＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
半導体製品のＩＤＤＱ測定に関し、特にＩＤＤＱ測定ポイントの抽出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、１チップの回路規模はかなり大きくなっている。複雑化したデバイスで生じる不良を検知することは大変困難である。故障を検知するためのテストパターンの作成において、人手、あるいは自動テストパターン生成ツール（ＡＴＰＧ）により作成する場合、検出率の高いテストパターンの作成は大変な手間と時間を要する。そこで既存のパターンを使用して更に高い故障検出率を得るＩＤＤＱテスト（ＩＤＤ  Ｑｕｉｅｓｃｅｎｔ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｅｓｔ）が注目されている。ＩＤＤＱテストはＬＳＩがスイッチング動作をしていない静止時に電源電流（Ｉｄｄｑ）を測定し、故障の有無を判定するテスト手法である。例えば、ＣＭＯＳ回路において静止時(定常状態)に流れる電流は、故障がない場合に１０〜数百ｎＡ程度であるが、故障時にはそれ以上に大きくなる。ＩＤＤＱテストは電源電流を測定し、リーク電流の有無によって故障を検知する手法により行われる。通常のファンクションテストに比べ少ないテストパターン数で同じ数の故障を見つけることができる。ＩＤＤＱテストは内部ノードをコントロールするためのテストパターンのみを必要とし、内部ノードの状態を外部端子まで伝播するためのテストパターンを不要とするからである。ＩＤＤＱテストにより検出できる主な故障は、電源あるいはグランドへのショート、ゲート酸化膜のショート、寄生Ｔｒによるリーク、ＰＮジャンクションのリーク、さまざまな設計ミス等である。
【０００３】
ＩＤＤＱテストを行う際、ＩＤＤＱ測定ポイントを指定する必要がある。従来ＩＤＤＱ測定ポイントは回路設計者の判断で適当と思われるポイントを抽出するか、あるいは測定ポイント抽出用のツールを用いていた。測定ポイント抽出ツールとして、市販ツールであるＰｏｗｅｒ  Ｆａｕｌｔ―ＩＤＤＱやＣＭ−ｉＴｅｓｔが用いられている。Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｕｌｔ―ＩＤＤＱの概要を図１０に示す。Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｕｌｔ―ＩＤＤＱは２つのプログラムＰＦＩＤＤＱ１−５とＩＤＤＱＰｒｏ１−６で構成されている。シミュレーション及びポイント抽出の前処理を行うＰＦＩＤＤＱ１−５により得られたＩＤＤＱデータベースｒを用いて、ＩＤＤＱＰｒｏ１−６によりポイント抽出を行う。ＰＦＩＤＤＱ１−５を実行するためにＶｅｒｉｌｏｇ用ライブラリファイルｓ、Ｖｅｒｉｌｏｇ用回路記述ファイルｔ、Ｖｅｒｉｌｏｇ用パターンファイルｕが必要である。ＰＦＩＤＤＱ１−５の実行後、Ｖｅｒｉｌｏｇファイルｖ、Ｖｅｒｉｌｏｇシミュレーション結果ファイルｗ、ＩＤＤＱデータベースｒが出力される。ＩＤＤＱデータベースｒをＩＤＤＱＰｒｏ１−６に入力して、抽出ポイントリストｘ及びＦａｕｌｔリストｙが得られる。Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｕｌｔ―ＩＤＤＱのアルゴリズムは以下の通りであると考えられる。まず始めにＶｅｒｉｌｏｇ用パターンファイルｕの全テストパターンを用いてＰＦＩＤＤＱ１−５によるＩＤＤＱシミュレーションを実行し、ＩＤＤＱＰｒｏ１−６によりもっとも多くの故障を検出するポイントを１つ抽出する。次に抽出されたポイント以外の全ポイントの中から、抽出されたポイントの未検出故障を最も多く検出するポイントを抽出する。そして抽出されたポイントの未検出故障を対象とし、最も多くの故障を検出するポイントを繰り返し抽出していく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＤＤＱ測定ポイント抽出ツールを用いて抽出する場合、ツールを実行するため上記３つのＶｅｒｉｌｏｇ環境を必要とし、ツールの準備やツールを実行するための回路、パターン等の情報のフォーマット変換に時間がかかった。また、上記の測定ポイント抽出ツールはシミュレーションを行うことにより測定ポイントの抽出を行うため、有効であると推測した測定ポイントを抽出しているに過ぎず、有効性に欠けていた。また回路設計者の判断において測定ポイントを抽出することは複雑化した回路において非常に困難であり、有効な方法であるとは言えなかった。
そこで本発明は不良品サンプルを検出するにあたり、解析効率のアップした、信頼性の高いＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法及びＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施の形態におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出方法は、半導体製品の良品サンプル及び不良品サンプルについて、それぞれ複数のポイントでＩＤＤＱ測定を行い電流値を決定する工程と、前記良品サンプル及び不良品サンプルの前記電流値を測定サンプル毎、及び測定のポイント毎の電流値測定データとして蓄積する工程と、前記電流値測定データを用いて有効なＩＤＤＱ測定ポイントを抽出する工程と、を具備し、前記有効なＩＤＤＱ測定ポイントを抽出する工程は、良品サンプルの前記電流値測定データを基に判定基準値を求め、不良品サンプルを不良現象毎のカテゴリに分類し、不良品サンプルの各ポイントの前記電流値測定データについて前記判定基準値との比較をカテゴリ毎に行い、前記判定基準値を超える不良品の前記電流値測定データを前記カテゴリ内の各ポイント毎に集計し、前記判定基準値を超える不良品の前記電流値測定データの多いポイントに前記カテゴリ内で優先順位を付け、前記ポイントを不良カテゴリ別優先順位付き測定ポイントとして抽出する工程であることを特徴とする。また、本発明の実施の形態におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置は、ＩＤＤＱ測定に必要なデータを読込むデータ読込み部と、半導体製品の良品サンプル及び不良品サンプルについて、複数のポイントで前記ＩＤＤＱ測定を行い電流値を決定するＩＤＤＱ測定部と、前記良品サンプル及び不良品サンプルの電流値測定データを測定サンプル毎、及び測定したポイント毎のデータとして蓄積するデータ蓄積部と、良品サンプルの前記電流値測定データを用いて判定基準値を求め、不良品サンプルの前記電流値測定データと比較し、前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データを抽出するデータ比較部と、前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データを各ポイント毎に集計して優先順位を付け、あるいは前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データをカテゴリ毎に分類し、カテゴリ内でポイント毎に集計して優先順位を付ける統計処理部と、前記判定基準値を超える不良品サンプルの前記電流値測定データ及び前期優先順位付き測定ポイントを表示する表示部と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明のＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法、及びＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置を用いることにより、不良品サンプルを検出するための有効な測定ポイントを簡単に抽出することができ、抽出したポイントを用いてＩＤＤＱ測定を行うことにより不良混入率の低減、戻入れ品の削減をすることができる。また得られた測定ポイントは不良不再現品の故障解析に有効である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。本発明の第一の実施例は各良品サンプル、不良品サンプルに対して全ポイントでＩＤＤＱ測定を行い、測定結果に基づいて判定ｌｉｍｉｔ値を決定した後、判定ｌｉｍｉｔ値を超える電流値を得た不良品サンプルのポイントをＩＤＤＱ測定ポイントとするものである。本発明の詳細について説明する。図１はＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法の流れを示している。従来のテスト（ファンクションテスト等）に用いている既存のテストプログラムａ、テストパターンｂ、良品サンプルｃ、不良品サンプルｄを用いて全ポイントにおけるＩＤＤＱ測定１−１を行う。テストパターンｂは図２に示すように複数パターン有り、テストパターンｈは複数の入出力パターンを示すアドレスｉを持つ。全テストパターンのすべてのアドレス、すなわちポイントについてＩＤＤＱ測定を行う。測定結果は良品サンプルの電流値測定データｅ及び不良品サンプルの電流値測定データｆに分けて出力する。出力される情報はテストパターンｈ、アドレスｊ、サンプル名ｋ、電流測定値ｌである（図３）。次に良品サンプルの測定結果をもとに判定Ｌｉｍｉｔ値を求める（図１の１−２）。判定Ｌｉｍｉｔ値を求めるために良品サンプルの電流値の安定性を検討する。電流値が安定していない場合、例えば極端に大きい電流値は判定Ｌｉｍｉｔ値の対象から排除する。また、良品サンプルの電流値にばらつきのあるポイントは測定ポイントの対象から排除し、そのポイントで測定された電流値は判定Ｌｉｍｉｔ値の対象から排除する。対象となる電流値の平均値、最低値、最高値を求め、不良品サンプルの判断基準となる判定Ｌｉｍｉｔ値を求める。判定Ｌｉｍｉｔ値と不良品サンプルの電流値測定データｆを比較し（図１の１−３）、判定Ｌｉｍｉｔ値を超える不良品サンプルの電流値のデータｇを出力する。図４に出力する情報の一例を示した。出力される情報はテストパターンｈ、アドレスｊ、サンプルｋ、電流測定値ｌ及び判定結果ｍ（判定Ｌｉｍｉｔ値を超える測定値に*を付記）である。判定Ｌｉｍｉｔ値を超える測定値を持つポイントは不良品サンプルを検出するための測定ポイントとみなす（図１の１−４）。本実施例により有効な測定ポイントを簡単に抽出することができ、不良品サンプル検出効率をあげることができる。
【０００９】
本実施例では全ポイントでＩＤＤＱ測定を行ったが、代わりにポイントをランダムに選出する、あるいは２つまたは３つおきに選出することも可能である。できるだけ多くのポイントで測定すれば、もれのない有効なＩＤＤＱ測定ポイントを得ることができる。
次に第二の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法について説明する。本実施例は判定Ｌｉｍｉｔ値を超える不良品サンプルの電流測定値の数をポイント毎に集計し、集計値の多いポイント順に優先順位を付け、優先順位を付きの測定ポイント抽出を行うものである。各良品サンプル、不良品サンプルのサンプルに対して全ポイントのＩＤＤＱ測定を行い、良品サンプルの結果を基に判定Ｌｉｍｉｔ値を求める方法については第一の実施例と同様であるため、説明を省略する。図５は本実施例における測定ポイント抽出方法の流れを示している。まず、各ポイント毎に判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値を持つ不良品サンプルの数を数える。次にその不良品サンプル数の多いポイント順に並び替える。不良品サンプル数の多いポイント順に優先順位を付け、優先順位付きデータを出力する。図６に出力する情報の例を示した。出力される情報はテストパターンｈ、アドレスｊ、サンプルｋ、電流測定値ｌ及び判定結果ｍ（判定Ｌｉｍｉｔ値を超える測定値に*を付記）、各ポイントにおいて検出された不良品サンプルの個数ｎ及び優先順位ｏである。本実施例において優先順位を付けることにより、測定ポイント数、テスト時間が制限されている場合に測定ポイントを抽出するときの参考とすることができる。
【００１０】
本実施例では全ポイントでＩＤＤＱ測定を行ったが、代わりにポイントをランダムに選出する、あるいは２つまたは３つおきに選出することも可能である。できるだけ多くのポイントで測定すれば、より有効なＩＤＤＱ測定ポイントを得ることができる。
次に第三の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法について説明する。本発明は各不良品サンプルの不良現象毎にカテゴリを設け、不良カテゴリ別の優先順位付きデータを出力するものである。図７は本実施例における測定ポイント抽出方法の流れを示している。各良品サンプル、不良品サンプルのサンプルに対して全ポイントのＩＤＤＱ測定を行い、良品サンプルの結果を基に判定Ｌｉｍｉｔ値を求める方法については第一の実施例と同様であるため、説明を省略する。まず不良カテゴリ情報を用いてカテゴリ毎に不良品サンプルを分ける。次にそれぞれのカテゴリにおいてポイント毎に判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値の不良品サンプルの数を数える。次にそれぞれのカテゴリ内で、判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値を持つ不良品サンプル数の多いポイント順に並び替える。それぞれのカテゴリ内で不良品サンプル数の多いポイント順に優先順位を付け、不良カテゴリ別優先順位付きデータを出力する。不良カテゴリ別優先順位は対象とした不良品サンプルのカテゴリ別にそれぞれの不良品サンプルを判別するためのＩＤＤＱ測定ポイントとして有効である。図８に出力する情報の例を示した。出力される情報はカテゴリｐ（不良項目）、テストパターンｈ、アドレスｊ、サンプルｋ、電流測定値ｌ及び判定結果ｍ（判定Ｌｉｍｉｔ値を超える測定値に*を付記）、各測定ポイントにおいて検出された不良品サンプルの個数ｎ及びカテゴリ内での優先順位ｏである。本実施例において不良カテゴリ別優先順位を付けることにより、測定ポイント数、テスト時間が制限されている場合に、特に問題となっている不良部分を優先して判別するときの参考とすることができる。
【００１１】
本実施例では全ポイントでＩＤＤＱ測定を行ったが、代わりにポイントをランダムに選出する、または２つあるいは３つおきに選出することも可能である。できるだけ多くのポイントで測定すれば、より有効な抽出ポイントを得ることができる。
次に第四の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置について説明する。図９は本発明の抽出方法を機能として備えたＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置の構成を示している。本発明の装置はデータ読込み部、ＩＤＤＱ測定部、データ蓄積部、データ比較部、統計処理部、表示部から構成されている。データ読込み部はテストプログラムａ、テストパターンｂ、不良カテゴリ情報ｑを読みこむ機能を備えている。ＩＤＤＱ測定部はデータ読込み部で読みこんだ情報及び良品サンプルｃ、不良品サンプルｄを用いて、ＩＤＤＱ測定を行う機能を備えている。データ蓄積部はＩＤＤＱ測定部で実行した結果を保存、蓄積する機能を備えている。不良カテゴリ情報を読みこんだ場合、不良カテゴリ毎に測定結果を保存、蓄積する。データ比較部はＩＤＤＱ測定部により出力されるデータ及び蓄積部に蓄積されているデータを用い、良品サンプルのデータから判定Ｌｉｍｉｔ値を求め、判定Ｌｉｍｉｔ値を超える不良品サンプルの電流値が多いポイント、すなわち、ＩＤＤＱテストにおいて今回対象とする不良品サンプルと同様の不良品サンプルを判別できる可能性の高いポイントを求める機能を備えている。不良カテゴリ情報を読みこんだ場合、不良カテゴリ毎に不良品サンプルを判別できる可能性の高いポイントを求める。表示部は判定Ｌｉｍｉｔ値を超える不良品サンプルの電流値を持つポイントをＩＤＤＱ測定ポイントとしてファイル上、または画面上等に表示する機能を有している。不良カテゴリ情報を読みこんだ場合、不良カテゴリ毎に測定ポイントを表示する。統計処理部は判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値を持つ不良品サンプルの数をポイント毎に集計し、優先順位をつけたＩＤＤＱ測定ポイントを出力する機能を有している。不良カテゴリ情報を読みこんだ場合、不良カテゴリ毎に優先準位を付けたＩＤＤＱ測定ポイントを出力する。統計処理部で出力されたデータは表示部で不良品サンプルを判別するための測定ポイント及び優先の情報をＩＤＤＱ測定ポイントの情報としてファイル上、または画面上等に表示される。不良カテゴリ情報を読みこんだ場合、不良カテゴリ毎の情報が表示される。
【００１２】
本実施例において良品サンプル、不良品サンプルの電流測定値データを用いて統計処理を行うことにより有効なＩＤＤＱ測定ポイントを抽出することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法、及びＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置を用いることにより、市販の測定ポイント抽出ツールを用いる必要がなく、ツール実行のための準備を不要とし、現状の環境をそのまま用いることができて便利になる。また回路の状態を把握することなく測定ポイントを抽出することができ、操作が簡単である。またＩＤＤＱ測定ポイントを用いてＩＤＤＱ測定を行うことにより不良混入率の低減、戻入れ品の削減をすることができる。得られた測定ポイントは不良不再現品の故障解析に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法の流れを示す図、
【図２】第一の実施例におけるテストパターンを示す図、
【図３】第一の実施例における良品サンプル及び不良品サンプルの電流値測定データを示す図、
【図４】第一の実施例における判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値のデータ及び測定ポイントを示す図、
【図５】第二の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法の流れを示す図、
【図６】第二の実施例における判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値のデータ及び優先順位付き測定ポイントを示す図、
【図７】第三の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出手法の流れを示す図、
【図８】第三の実施例における判定Ｌｉｍｉｔ値を超える電流値のデータ及び不良カテゴリ別優先順位付き測定ポイントを示す図、
【図９】第四の実施例におけるＩＤＤＱ測定ポイント抽出装置の構成を示す図、
【図１０】Ｐｏｕｗｅｒ  Ｆａｕｌｔ−ＩＤＤＱの概要を示す図。
【符号の説明】
ａ…テストプログラム
ｂ…テストパターン
ｃ…良品サンプル
ｄ…不良品サンプル
ｅ…良品サンプルの電流値測定データ
ｆ…不良品サンプルの電流値測定データ
ｇ…判定Ｌｉｍｉｔ値を超える不良品サンプルの電流値測定データ
１−１…全ポイントにおけるＩＤＤＱ測定
１−２…判定Ｌｉｍｉｔ値の決定
１−３…判定Ｌｉｍｉｔ値と不良品サンプルの電流値比較
１−４…測定ポイント抽出
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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