(57)【要約】  本発明は、集積回路を分析する方法に関し、この方法は、−回路の表面上の地点にレーザー放射を印加するステップ（１０２）と、−このようにレーザー放射された回路を、電気励起信号を印加することによって励起するステップ（１０６）と、−回路がレーザー放射に晒されている状態において、励起に対する回路の応答を収集するステップ（１０６）と、−レーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を計測するステップ（１０６）と、を含む。  本発明は、関連する観察方法及び装置にも関する。【選択図】図２
2009541728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路（Ｃ）を分析する方法において、
−前記回路（Ｃ）の表面上の１地点においてレーザー放射を印加するステップ（１０２）と、
−このようにレーザー放射された前記回路（Ｃ）を、電気励起信号を印加することによって励起するステップ（１０６）と、
−前記回路がレーザー放射された状態において、前記励起に対する前記回路の応答を収集するステップ（１０６）と、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加されたレーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答との間の位相差を計測する、少なくとも１つのステップ（１０６）と、
を含む方法。
【請求項２】
前記基準応答は、前記レーザー放射の不存在下における前記回路を通じた前記励起信号の伝播時間に等しい遅延だけ、レーザー放射された前記回路の応答との関係において時間的にシフトされた、前記回路の前記励起信号であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記基準応答は、前記レーザー放射の不存在下における前記回路の出力に予想される応答の関数である信号であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記基準応答は、前記放射の不存在下において正常に動作している前記回路の出力に予想される応答に等しいことを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記基準応答は、前記放射の不存在下における前記回路の出力において予想される前記応答の、同一周波数の、並びに、パルスの振幅及び／又はパルス幅及び／又は形状が変更された変形であることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項６】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加されたレーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答との間の、前記位相シフトを計測する前記１つのステップ又はそれぞれのステップは、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答を前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答によって乗算するステップと、
−得られた前記積を低域通過フィルタを通じてフィルタリングするステップと、
を有することを特徴とする前項までの請求項中のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相差を計測する前記ステップ（１０６）は、デューティサイクルの変動を位相差として取得するべく、前記レーザー放射の不存在下においてゼロの初期相対位相シフトを有する両方の応答を処理することにより、実行されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相差を計測する前記ステップ（１０６）は、位相遅延を位相差として取得するべく、両方が前記レーザー放射の不存在下において９０°に等しい相対位相シフトを有すると考えられる両方の応答を処理することにより、実行されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答との間の、前記位相差を計測する前記ステップ（１０６）に加えて、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と既定の追加の位相差だけシフトされた前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、追加的な位相差を計測する追加のステップと、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相遅延及びデューティサイクルの変動を前記計測した位相差及び前記計測した追加の位相差から算出するステップと、
を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記既定の追加の位相差は、９０°に等しいことを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
集積回路（Ｃ）を観察する方法において、
−前記集積回路の表面上の複数の地点（Ｘ、Ｙ）について、前記集積回路（Ｃ）の前記表面上の地点（Ｘ、Ｙ）におけるレーザー放射された前記回路の励起に対する応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答との間の、位相差を判定するべく、請求項１〜９のいずれか一項に従って前記回路を分析するステップ（１０２、１０６）と、
−前記レーザー放射の印加のそれぞれの地点（Ｘ、Ｙ）について、レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相差を表す値を示す前記集積回路（Ｃ）の画像を生成するステップ（１０８）と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記レーザー放射は、８００ｎｍ〜１４００ｎｍの波長を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
前記レーザー放射波長は、１０６４ｎｍ及び１３４０ｎｍから構成されたグループから選択されることを特徴とする、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザー放射は、前記回路励起ステップ（１０６）と同期した状態においてそれぞれの地点（Ｘ、Ｙ）に印加されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
前記レーザー放射は、前記回路励起ステップ（１０６）と同期しない状態においてそれぞれの地点（Ｘ、Ｙ）に印加されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
前記レーザー放射は、前記回路上におけるそれぞれの地点（Ｘ、Ｙ）において少なくとも１つのパルスによってパルシングされることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
−回路（Ｃ）の表面上の地点においてレーザー放射を印加する手段（３０）と、
−このようにレーザー放射された前記回路（Ｃ）を、電気励起信号を印加することによって励起する手段（１６、１８；５０）と、
−前記回路がレーザー放射された状態において、前記励起に対する前記回路の応答を収集する手段（２２）と、
−前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答を提供する手段（１６、２４；５０）と、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、位相差を計測する手段（２６、２８）と、
を含む分析装置。
【請求項１８】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相差を計測する前記手段（２６、２８）は、デューティサイクルの変動を位相差として取得するべく、前記レーザー放射の不存在下においてゼロの初期相対位相シフトを具備した両方の応答を処理するステップを実行する手段を有することを特徴とする、請求項１７記載の分析装置。
【請求項１９】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相差を計測する前記手段（２６、２８）は、位相遅延を位相差として取得するべく、前記レーザー放射の不存在下において９０°に等しい相対的な位相シフトを具備した両方の応答を処理するステップを実行する手段を有することを特徴とする、請求項１７記載の分析装置。
【請求項２０】
レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答との間の、前記位相差を計測する前記手段（２６、２８）に加えて、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と既定の追加の位相差だけシフトされた前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、追加の位相差を計測する追加の手段（１２６、１２８、１３０）と、
−レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相遅延及びデューテイサイクルの変動を前記計測した位相差及び前記計測した追加の位相差から算出する手段（１５０）と、
を含むことを特徴とする、請求項１７記載の分析装置。
【請求項２１】
前記既定の追加の位相差は、９０°に等しいことを特徴とする、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
−集積回路の表面上の複数の地点（Ｘ、Ｙ）について、前記集積回路（Ｃ）の前記表面上の地点（Ｘ、Ｙ）においてレーザー放射された前記回路の励起に対する応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の基準応答との間の、位相差を判定するべく請求項１７に従って前記回路を分析する装置と、
−前記レーザー放射の印加のそれぞれの地点（Ｘ、Ｙ）について、レーザー放射された前記回路の前記励起に対する前記応答と前記回路に印加された前記レーザー放射の不存在下における前記回路の前記基準応答との間の、前記位相差を表す値を示す前記集積回路（Ｃ）の画像を生成する手段（２９）と、
を含むことを特徴とする観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路を分析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は高速で動作する。従って、非常にわずかな内部的脆弱性により、その全体的動作において、障害リスクが生じる。特に、宇宙飛行ミッションにおいて遭遇するもののように、ストレスが加わる環境において使用される場合には、例えば、放射環境又は温度ストレスにより、脆弱性、又はわずかな内部的障害の影響を受け易くなる。
【０００３】
集積回路における脆弱性を判定するべく、既知の技法は、集積回路を局所的なレーザー放射に晒し、このようなストレス下において、その動作を評価している。
【０００４】
具体的には、既知の技法は、レーザー放射を受けている間に電気入力信号によって回路を励起し、回路の出力において得られた結果が正しいかどうかをチェックしている。レーザーを集積回路の小さなエリアに印加し、回路の表面上におけるいくつかのレーザーの位置について試験を反復することにより、回路全体をスキャンして、レーザー放射された際に回路が出力に正しくない結果を生成するエリアを識別する、回路マップを生成している。
【０００５】
このような方法は、例えば、特許文献１及び特許文献２に記述されている。
【０００６】
これらの分析法は、相対的に効果的ではあるが、これらの方法によって回路内において検出可能である障害は、レーザー放射された際に、予想された結果を提供しないという意味において目に見える、回路の誤動作に結び付く大きな障害のみである。
【０００７】
更には、特許文献３には、集積回路を分析するための方法及び装置が開示されており、これは、レーザー放射の存在及び不存在下における、回路の電気的励起の瞬間と応答の収集の瞬間の間における、回路を通じた信号の伝播時間の変動を算出している。この方法は、レーザーの存在によって誘発された伝播遅延のマップを提供することにより、障害が発生した回路の分析及び特徴判定に関する優れた結果を生成している。しかしながら、この方法及びこの装置は、非常に正確な遅延の数値計測を必要としている。この計測は、特定のケースにおいては、約１０ピコ秒未満でなければならず、その結果、計測の実施に細心の注意を要することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，４８３，３２２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６９８，５８７号明細書
【特許文献３】仏国特許第２，８７６，１８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、動作中の回路に対するレーザービームの影響を更に容易に計測することが可能な回路による、分析方法及び分析装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この意味において、本発明の主題は、集積回路を分析する方法であり、この方法は、
−レーザー放射を回路の表面上の１地点に印加するステップと、
−このようにレーザー放射された回路を、電気励起信号を印加することによって励起するステップと、
−回路がレーザー放射された状態において、励起に対する回路の応答を収集するステップと、
−レーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を計測するステップと、を含む。
【００１１】
特定の実施例によれば、本分析方法は、
−基準応答は、レーザー放射の不存在下における回路を通じた励起信号の伝播時間に等しい遅延だけ、レーザー放射された回路の応答との関係において、時間的にシフトされた回路の励起信号であり、
−基準応答は、レーザー放射の不存在下において、回路の出力に予想される応答の関数である信号であり、
−基準応答は、放射の不存在下において正常に動作する回路の出力に予想される応答に等しく、
−基準応答は、放射の不存在下において回路の出力に予想される応答の、同一周波数の、且つ、パルスの振幅及び／又はパルス幅及び／又は形状が変更された変形であり、
−レーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相シフトを計測するステップは、
・レーザー放射された回路の励起に対する応答を回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答によって乗算するステップと、
・得られた積を、低域通過フィルタを通じてフィルタリングするステップと、を有する、という特徴の中の１つ又は複数のものを含む。
【００１２】
本発明の別の主題は、観察方法であり、これは、
・集積回路の表面上の複数の地点について、集積回路の表面上の地点においてレーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を判定するべく前述のように回路を分析するステップと、
・レーザー放射の印加のそれぞれの地点について、レーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を表す値を示す集積回路の画像を生成するステップと、を含むことを特徴としており、
−レーザー放射は、８００ｎｍ〜１４００ｎｍの波長を具備し、
−レーザー放射波長は、１０６４ｎｍ及び１３４０ｎｍから構成されたグループから選定され、
−レーザー放射は、回路励起ステップと同期した状態でそれぞれの地点に印加され、
−レーザー放射は、回路励起ステップと同期しない状態においてそれぞれの地点に印加され、
−レーザー放射は、回路上のそれぞれの地点において少なくとも１つのパルスによってパルシングされる。
【００１３】
本発明の別の主題は、集積回路を分析する装置であり、この装置は、
−回路の表面上の１地点においてレーザー放射を印加する手段と、
−このようにレーザー放射された回路を、電気的励起信号を印加することによって励起する手段と、
−回路がレーザー放射された状態において、励起に対する回路の応答を収集する手段と、
−回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答を提供する手段と、
−レーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を計測する手段と、を含む。
【００１４】
最後に、本発明の主題は、観察装置であり、これは、
−集積回路の表面上の複数の地点について、集積回路の表面上の地点においてレーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を判定するべく前述のように回路を分析する手段と、
−レーザー放射の印加のそれぞれの地点について、レーザー放射された回路の励起に対する応答と回路に印加されたレーザー放射の不存在下における回路の基準応答との間の、位相差を表す値を示す集積回路の画像を生成する手段と、を含むことを特徴としている。
【００１５】
本発明は、純粋に一例として、且つ、添付の図面を参照して提供される以下の説明を参照することにより、更に理解することができよう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による方法を実施した回路を分析する装置の第１実施例の概略図である。
【図２】図１の装置によって実施されるアルゴリズムのフローチャートである。
【図３Ａ−３Ｄ】それぞれ、回路の電気励起信号、回路の出力において収集された信号、励起と出力信号の積、及び回路がレーザー放射の不存在下において動作している際の遅延した励起信号と回路の出力において収集された信号の間の位相差を表す（安定化後の）連続信号を示すグラフである。
【図４Ａ−４Ｄ】それぞれ、応答信号における時間遅延及び応答信号における時間先行という影響を具備したレーザーによって回路にストレスが印加された場合の、それぞれ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄのものと同一の図である。
【図５Ａ−５Ｄ】それぞれ、応答信号における時間遅延及び応答信号における時間先行という影響を具備したレーザーによって回路にストレスが印加された場合の、それぞれ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄのものと同一の図である。
【図６】本発明による方法を実施することによって得られた回路の画像の一例である。
【図７】本発明による回路を分析する装置の第２実施例の概略図である。
【図８】図７の実施例において使用された基準信号と回路の応答信号のグラフを示す図である。
【図９】本発明による回路を分析する装置の第３実施例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、集積回路を支持して接続するプレート１２と、回路を励起するための試験信号生成器１６と、を含む集積回路Ｃを分析及び観察する装置１０を示している。励起信号生成器１６は、例えば、正弦波信号を供給するべく意図された関数生成器であり、この振幅は、図３Ａに示されているように、既定の周波数において、＋１ボルトと−１ボルトの間において変化している。
【００１８】
この励起信号は、例えば、回路Ｃのクロック信号である。
【００１９】
又、本装置は、電圧生成器１７をも有し、この出力は、加算ユニット１８内における信号の加算を提供するべく、励起信号生成器１６の出力に接続されており、加算ユニットの出力は、入力信号を供給するべく、プレート１２を通じて回路Ｃの入力に接続されている。従って、例えば、加算ユニット１８の出力における入力信号は、正弦波信号であり、その振幅は、０〜＋２ボルトである。
【００２０】
集積回路Ｃの少なくとも１つの出力は、回路Ｃの励起信号と図３Ｂに示されているこの回路の出力信号の間の位相差又は位相シフトを計測するユニット２０に接続されている。
【００２１】
計測ユニット２０は、０Ｖを中心とした交流信号を出力において取得するべく、回路の応答を形成する出力信号のＤＣ成分を減算するユニット２２をその入力に含む。
【００２２】
更には、ユニット２０は遅延ライン２４を含んでおり、その入力は、生成器１６の出力に接続され、且つ、レーザーによるストレスの不存在下における検討対象の回路によって、信号処理の持続時間にマッチングするべく適合された遅延τだけ遅延した励起信号を供給するべく、意図されている。好ましくは、遅延τは、回路がレーザー放射に晒されていない際に、且つ、回路が正常に動作している際に、τだけ遅延した信号が回路の検討対象の信号と直交状態において到来するように、固定されている。遅延τは、実験的に判定され、且つ、回路の出力信号の特徴を示している。
【００２３】
ユニット２２の出力及び遅延ライン２４の出力は、乗算器回路２６の入力に接続され、乗算器回路の出力は、低域通過フィルタを有する増幅器２８に接続されており、この低域通過フィルタ増幅器のカットオフ周波数は、回路の動作周波数及びレーザーのスキャニング速度の関数として調節される。この周波数は、通常、５００ｋＨｚのレベルである。
【００２４】
ユニット２０の出力は、低域通過フィルタ増幅器２８の出力によって形成されており、この出力は、その後続の処理を円滑に実行するべく、必要に応じて、シフト回路２８Ａと組み合わせられて、フィルタ２８の出力において得られた信号を正の値の範囲に変更する。当初、この信号は、ゼロの値を中心としたインターバルに含まれている。
【００２５】
フィルタ２８の出力は、例えば、取得カードを具備したコンピュータによって形成された情報処理ユニット２９に接続されている。
【００２６】
更には、装置１０は、試験対象の回路に対して垂直に配置されたレーザー源３０をも含んでおり、このレーザー源には、レンズ３１が取り付けられている。レーザー源３０は、互いに垂直の２方向において、回路のプレーン内においてレーザービームを移動させる手段３２によって保持されている。
【００２７】
移動手段３２は、レーザーの位置を制御すると共にそのトリガリングを制御するべく意図された駆動ユニット３４に接続されている。
【００２８】
駆動ユニット３４は、例えば、制御手段と関連したコンピュータによって形成されている。
【００２９】
更には、駆動ユニット３４は、レーザー３０による回路の局所的な放射と同期した方式で回路の励起をトリガするべく、試験励起信号生成ユニット１６に接続されている。
【００３０】
一実施例によれば、レーザービームは、１１００ｎｍを上回る波長、好ましくは１３４０ｎｍに等しい波長を有すると共に、その局所的な抵抗値を変化させる可能性が高い熱効果を半導体材料内に誘発するべく意図されている。
【００３１】
別の実施例によれば、レーザービームは、１１００ｎｍ未満の波長、好ましくは８００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長を有すると共に、光電気現象を回路の材料内に誘発するべく意図されている。
【００３２】
更には、レーザーは、シリコン層を通過する場合、１０００ｎｍ〜１４００ｎｍの波長を有する。これらの波長におけるシリコンの透明性により、回路の表面上に分布した金属層によるスクリーニングを受けることなく、基板を介した分析を実行可能である。
【００３３】
具体的には、光電気現象が強力になり、且つ、レーザーがシリコン層を通過する際に、レーザー放射により、回路を形成する半導体内に電子−ホールペアの生成を誘発することができるように、レーザーは、好ましくは、１０６４ｎｍの波長を有し、これらの電子−ホールペアは、電流の循環を生成する。
【００３４】
レーザービームは、その分解能の限度に到達した際に、ガウス分布を有する。
【００３５】
駆動ユニット３４は、回路平面内において、レーザービームの座標Ｘ及びＹを供給するべく、情報処理ユニット２９に接続されており、これらの座標Ｘ及びＹは、回路上のレーザービームの放射点の位置を表している。
【００３６】
情報処理ユニット２９は、回路上において実行されるそれぞれの試験の際に、レーザービームの放射点の位置Ｘ、Ｙと、回路励起信号とレーザー放射された回路の出力における応答の間の位相シフトφを保存するべく意図されたリアルタイムストレージユニット４０を含む。これらのストレージ手段は、ユニット２０によって判定された際に、この情報を非常に高速で受信するべく意図されている。
【００３７】
従って、ストレージ手段４０は、回路上のすべての地点について３つの値の組（Ｘ、Ｙ、φ）を保存するべく意図されている。これらは、その出力において、回路の画像を生成する手段４４に接続されおり、この画像は、回路の表面全体をトラッキングするレーザービームの存在の結果としてもたらされる位相シフトの値を表している。
【００３８】
回路画像の生成４４は、地点ごとに、レーザーのスキャニングと同期した状態において実行可能であり、情報処理ユニットが、位相シフトφの値（電圧計測値）を画像上のピクセルの色レベルに変換する。
【００３９】
図１の装置は、図２に示されたアルゴリズムを実施するべく意図されている。
【００４０】
まず、ステップ１００においては、レーザー放射は、回路に印加されていない。入力信号は、回路を通じて伝播するために、基準伝播時間τを要する。従って、遅延の値τを操作することにより、回路から到来した入力信号と遅延ライン２４を通過した基準信号の間の位相シフトφ0が調節される。
【００４１】
例えば、位相シフトφ0を満足する値が見出されるまで、結果的に様々な遅延τの試験を伴う二分法を使用し、遅延値を調節可能である。
【００４２】
これを実行する別の方法は、回路内における基準信号の伝播時間τｐを計測することである。このようにして、遅延τの値が直接的に選択される。
【００４３】
次いで、ステップ１０１において、レーザー放射の不存在下において、励起信号と、回路の励起に対する応答との間の位相差即ち位相シフトφ0を、回路２０によって供給する。この位相シフトφ0は、好ましくは、＋９０°又は−９０°に近い値に調節される。その場合には、フィルタ２８の出力における信号は、実質的にゼロである。
【００４４】
位相シフトφ0を判定するべく、図３Ａに示された遅延した励起信号と図３Ｂに示された回路の応答を乗算器２６によって乗算し、図３Ｃに示された信号を取得する。フィルタ２８の出力において得られた位相差が図３Ｄに示されている。これは、この対象事例では、極めてわずかに負である。
【００４５】
ステップ１０２において、レーザーを制御し、回路の座標Ｘ、Ｙにおける小さな領域に放射する。ステップ１０４において、これらの座標をストレージ手段４０に記録する。このようにしてレーザービームによって放射された又は予め放射された回路を、ステップ１０６において、電気励起信号を送信することによって励起する。
【００４６】
ステップ１０６において、レーザーの存在下において、回路２０が、遅延した励起信号と回路の励起に対する応答との間の位相差即ち位相シフトφを供給する。
【００４７】
図３Ｂと比較して図４Ｂに示されているように、レーザーの動作が回路応答の遅延に結び付いている場合には、信号間で位相遅延が生じる。フィルタ２８の出力において得られた位相差が図４Ｄに示されている。図５Ｂに示されているように、反対に、回路応答が先行するケースにおいては、図５Ｃ及び図５Ｄに示されているように、２つの信号の間で位相先行が発生する。
【００４８】
本発明の第１実施例によれば、レーザービームは、連続的である。
【００４９】
ステップ１０８において、座標Ｘ、Ｙのそれぞれの位置について、３つの値の組（Ｘ、Ｙ、φ）を取得する。３つの値の組（Ｘ、Ｙ、φ）をストレージ手段４０に保存する際に、地点ごとに、画像の生成４４が行われる。
【００５０】
この第１実施例によれば、ステップ１０２〜ステップ１０８において、試験シーケンスの適用と同時にレーザー放射を回路の小さな領域に印加することにより、回路を試験シーケンスの間、照射している。
【００５１】
一方、本発明の第２の実施例によれば、好ましくは、１ナノ秒未満であるパルス持続時間によってレーザービームをパルシングさせるか、或いは、好ましくは、回路に適用された試験シーケンスの持続時間未満又はこれに等しいパルス持続時間によってレーザービームを変調している。これにより、回路を既定の試験シーケンスの持続時間にわたって照射する。
【００５２】
第２実施例によれば、好ましくは、試験シーケンスを数回にわたって反復し、試験シーケンスのいくつかの異なる瞬間における伝播時間の変動を計測している。
【００５３】
第２実施例によれば、既定の合計持続時間にわたって、且つ、回路の小さなエリア内において、試験シーケンスの適用と同期して、或いは、同期せず、レーザービームを印加している。
【００５４】
レーザーの印加が同期して行われる場合、レーザーの印加は、試験シーケンスの開始及び終了に対して、固定され且つあらかじめ決められた時間において、開始され終了する。
【００５５】
非同期状態の印加の際には、レーザービームの印加は、試験シーケンスの開始及び終了に関して、変化可能なランダムな時間に開始され終了する。
【００５６】
第１及び第２実施例においては、レーザーが回路全体をスキャンするように、回路をトラッキングするレーザービームの照射地点の様々な位置について、ステップ１０２〜ステップ１０８を連続的に反復する。このために、ステップ１１０において、回路全体がカバーされたかどうかに関するチェックを実行している。全体がカバーされていない場合には、照射地点がわずかに移動するように、ステップ１１２において、レーザーを手段３２によって移動させた後に、ステップ１０２〜ステップ１０８を反復する。ループを実施することにより、回路の表面全体が徐々にカバーされるように、ステップ１１２を実施する。
【００５７】
ステップ１１６において、画像生成装置４４によって回路の画像を生成する。このような画像が図６に示されている。この画像上には、レーザービームによるストレス印加の座標Ｘ、Ｙの位置のそれぞれのものについて、位相差の変化が示されている。
【００５８】
回路の障害又は脆弱性のエリアの視覚化を円滑に実行するべく、図６に示されている画像から、Ｘ及びＹ軸における二次元画像を抽出する。この二次元画像上においては、位相シフトφの変化が、異なる色によって着色されている。
【００５９】
この二次元画像を、座標Ｘ、Ｙを基準として、回路の光学画像上に重畳する。この光学画像は、レーザー３０又はＣＣＤ光学カメラを使用して取得される。
【００６０】
１つの地点におけるレーザービームの存在は、位相シフトの変化又は変動を生成する。これは、回路の特定のエリアに対して、特に重要である。この変動は、レーザービームの影響に応じて、正又は負となる可能性があり、この結果、いくつかのエリアにおいては、レーザービームの存在下において、応答が相対的に迅速に取得され、その他のエリアにおいては、応答が遅延することになる。いくつかのケースにおいては、この変動が、回路内における誤った情報の伝播に結び付くことになる。この回路の誤った応答自体も、ある程度、遅延又は先行することになる。誤った応答の時間変動を回路の別の出力上において観察可能であることが有利である。
【００６１】
図６の画像上には、位相の大きな変動が存在するエリアが明瞭に表れている。このエリアは、先験的に、回路の障害有する領域に相当している。このような障害は、誤った結果を回路に生成させる特性を有していないため、明らかにマイナーではあるが、高度なストレスが印加された環境で動作する場合には、回路にとって有害なものとなる可能性がある障害を含む。
【００６２】
位相シフトの計算は、この場合には励起信号である基準信号を回路の応答によって単純に乗算し、且つ、得られた積の信号をフィルタリングすることによって取得されるため、セットアップが非常に微妙なものとなる可能性のある複雑な時間シフト計算を実施する必要はない。
【００６３】
一変形においては、図７に示されているように、励起信号生成器１６を形成する関数生成器が、検討対象の集積回路１６に既定の電気試験のシーケンスを適用すると共に乗算器回路２６の基準信号を供給するべく意図された、テスタ５０によって置換されている。
【００６４】
この実施例においては、テスタ５０は、出力５２から試験シーケンスを提供するべく意図されており、この出力５２は、回路に対して直接的に適用される。出力５４においては、テスタは基準信号を供給するべく意図されており、この基準信号は、回路が正常に動作している場合に、レーザーの不存在下で回路出力において予想される信号に対応している。
【００６５】
この基準信号は、第１実施例による回路のシミュレーションによって取得される。第２実施例においては、基準信号は、レーザーの不存在下において正常に動作している回路を直接的に計測することによって取得される。
【００６６】
テスタ５０を使用する場合には、遅延をテスタ自身によってセットアップ可能であるため、遅延ライン２４は、任意選択である。
【００６７】
第１実施例によれば、基準信号は、レーザーの不存在下において正常に動作している回路において予想される出力信号に等しい、周波数及びデューティサイクルを有する。
【００６８】
回路の応答信号の立ち上がりエッジのみの更に正確な分析を提供するべく、基準信号は、予想される出力信号と同一の周波数を有することが有利であるが、信号のパルスの振幅及び／又はデューティサイクル及び／又は形状は変更される。具体的には、図８に示されているように、その振幅を増大させ、基準信号のパルス幅を低減する。
【００６９】
従って、基準信号と回路応答信号のグラフの間の共通エリアに対応したこれら２つの信号の積を実施することによって、位相シフトが算出されるため、この位相シフトは、信号の立ち上がりエッジの遅延又は先行に対して非常に敏感であり、この結果、レーザー放射によって誘発可能な位相シフト変動の判定に高度な精度を提供する。
【００７０】
更には、本発明による方法によって計測される位相差は、回路の励起に対する応答と回路の基準応答の間に存在する初期相対位相シフトに依存しており、この初期相対位相シフトから、位相差を計測するステップが算出される。
【００７１】
従って、本方法を実施することによって得られる位相差は、位相遅延、即ち、レーザー放射の存在下における及び不存在下における信号の立ち上がり又は立ち下がりエッジの間の位相の差、又はデューティサイクルの変動、即ち、レーザー放射の存在下における及び不存在下における信号のデューティサイクルの平均値の変化であってよい。
【００７２】
具体的には、図１及び図７に示されている装置においては、レーザー放射に晒されていない際の回路の励起に対する応答と、定義によって回路に印加されたレーザー放射の不存在下におけるものである回路の基準応答との間の、初期相対位相シフトを０°に固定することにより、本方法を実施することによって得られる位相差は、後述するように、デューティサイクルの変動に等しい。
【００７３】
しかしながら、回路の励起に対する応答と回路の基準応答との間の、初期相対位相シフトを９０°に固定した場合には、本方法を実施することによって得られる位相差は、レーザー放射の不存在下における及び存在下における信号の立ち上がり及び立ち下がりエッジ間の位相遅延に等しい。
【００７４】
実際には、回路励起及び応答信号が周期的である場合には、信号は、次の形態におけるフーリエ級数変換によって得られる正弦波関数の合計として表現可能である。
【００７５】
【数１】
2009541728.tif 000003
【００７６】
回路の応答が、デューサイクルが５０％に等しいＶICによって表記された方形波信号である場合には、基準応答は、Ｖ１によって表記された正弦波信号であり、ＶICは、次の形態において記述可能である。
【００７７】
【数２】
2009541728.tif 000004
【００７８】
ここで、Ｃnとｔａｎ（θn）は、次のとおりである。
【００７９】
【数３】
2009541728.tif 000005
【００８０】
ステップ２６による２つの信号の乗算の後に、混合された２つの信号は、フィルタリングの前においては、次の形態で表現される。
【００８１】
【数４】
2009541728.tif 000006
【００８２】
低域通過フィルタによるフィルタリングの後には、フィルタの出力ＶOUTは、次の形態で表現される第１高調波に依存した関数に過ぎない。
【００８３】
ＶOUT＝（ｃ1／２）ｃｏｓ（−θ1）
【００８４】
以上の式は、レーザー刺激に起因した変化の不存在下において形成されるものと仮定している。回路がレーザー放射された際には、回路の応答は、その高調波の観点において、位相及び振幅レベルが変化する。
【００８５】
位相θ1及び振幅ｃ1が、レーザーの動作状態において初期条件の周辺においてわずかに変化した場合には、それぞれ、第１高調波の振幅及び位相の正及び負の変動を表す変動ｄｃ及びｄθは、出力が次の形態において表現されるように、加算される。
【００８６】
ＶOUT＝（（ｃ1＋ｄｃ）／２）ｃｏｓ（−θ1＋ｄθ）
【００８７】
従って、この式から、出力は、レーザー放射の結果、即ち、ｄｃ及びｄθと、２つの入力、即ち、ｃ1及びｄθの間に設定された初期状態と、の両方に依存することが理解されよう。
【００８８】
従って、２つの入力が（レーザーの不存在下において）同相である際には、フィルタの出力は、値ｃ1を通じたデューティサイクルの変動に対して非常に敏感である。
【００８９】
一方、初期位相シフトが９０°に等しい際には、２つの入力信号は、直交状態にあり、従って、フィルタの出力は、ｄθを通じた位相遅延に対して相対的に敏感である。
【００９０】
具体的には、これらの条件のそれぞれのものについて、出力値は、それぞれ、ＶOUT00°＝（（ｃ1＋ｄｃ）／２）ｃｏｓ（ｄθ）ＶOUT90°＝（（ｃ1＋ｄｃ）／２）ｓｉｎ（ｄθ）に等しい。
【００９１】
図８には、０°及び９０°に対する初期相対位相の調節を必要とすることなしに、レーザー放射に対する回路の露出に起因した位相遅延及びデューティサイクルの変動を同時に取得する装置が示されている。
【００９２】
このために、この装置は、図１の装置と同一の品目を含み、これに対して、その他の品目が追加されている。
【００９３】
具体的には、乗算器回路２６及び低域通過フィルタ２８は、参照符号１０２によって表記された第１位相差検出器回路を形成している。参照符号１０４によって表記された第２の同一の位相差検出器回路が、計測ユニット２０内に配置されている。これは、回路１０２と同様に、乗算器回路１２６を含み、この出力は、フィルタ２８と同一の低域通過フィルタ１２８の入力に接続されている。乗算器回路１２６は、第１入力により、減算ユニット２２の出力から到来する信号を、即ち、回路２６と同一の入力信号を受信している。
【００９４】
回路１０２に印加された基準応答に対して９０°だけ位相シフトされた基準応答を回路１０４の入力に印加するべく、遅延ライン２４の出力と乗算器回路２６の第２入力の間に９０°位相シフト装置１３０が配置されている。
【００９５】
シフト回路２８Ａに類似した方式により、フィルタ１２８の出力にシフト回路１２８Ａが提供されている。
【００９６】
計算ユニット１５０は、シフト回路２８Ａ及び１２８Ａによって再処理された後の２つの位相差検出器回路１０２及び１０４からの信号をその入力において受信している。
【００９７】
この意味において、回路１０２及び１０４の出力は、それぞれ、回路１０２及び１０４について、次の形態で表現される値を供給する。
【００９８】
ＶOUT＝（（ｃ1＋ｄｃ）／２）ｃｏｓ（θ＋ｄθ）
ＶOUT(+90°)＝（（ｃ1＋ｄｃ）／２）ｓｉｎ（θ＋ｄθ）
【００９９】
回路１５０は、レーザー刺激の結果としてもたらされる位相遅延ｄθ及びデューティサイクルｄｃの変動を抽出するべく、これら２つの式を合成するべく意図されており、これらは、それぞれ、次の関係から得られる。
【０１００】
【数５】
2009541728.tif 000007
【０１０１】
従って、本方法の１つもの又は別のものを実施することにより、デューティサイクル及び位相遅延の変動を単純な方法で計測し、これにより、試験対象の集積回路の動的特性に関する重要な情報を供給可能であることが観察される。
【０１０２】
以前と同様に、情報処理ユニット２９は、回路全体をスキャンすると共に、回路上の地点のそれぞれのものについて計測値を提供可能である、回路マップを提供する。
【図１】
2009541728.tif 000008
【図２】
2009541728.tif 000009
【図３Ａ】
2009541728.tif 000010
【図３Ｂ】
2009541728.tif 000011
【図３Ｃ】
2009541728.tif 000012
【図３Ｄ】
2009541728.tif 000013
【図４Ａ】
2009541728.tif 000014
【図４Ｂ】
2009541728.tif 000015
【図４Ｃ】
2009541728.tif 000016
【図４Ｄ】
2009541728.tif 000017
【図５Ａ】
2009541728.tif 000018
【図５Ｂ】
2009541728.tif 000019
【図５Ｃ】
2009541728.tif 000020
【図５Ｄ】
2009541728.tif 000021
【図６】
2009541728.tif 000022
【図７】
2009541728.tif 000023
【図８】
2009541728.tif 000024
【図９】
2009541728.tif 000025
【国際調査報告】
2009541728.tif 000026
2009541728.tif 000027
2009541728.tif 000028
2009541728.tif 000029