(57)【要約】【課題】  ＩＤＤＱ測定値の変動傾向による異常電流検出精度の低下を改善可能な検査方法および検査装置を提供する。【解決手段】  検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、部分系列ごとに、静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。【選択図】  図１
2006214860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、
前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、
前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、
前記部分系列ごとに、前記静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む半導体集積回路の検査方法。
【請求項２】
検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、
前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、
前記静止電源電流測定データの前記系列全体の変動傾向を算出する過程と、
前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、
前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む半導体集積回路の検査方法。
【請求項３】
検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、
前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、
前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、
前記静止電源電流測定データの前記部分系列ごとに、前記部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、
前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、
前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む半導体集積回路の検査方法。
【請求項４】
前記静止電源電流測定データの前記部分系列のうち１つ以上において、前記部分系列全体の前記変動傾向を算出する過程、および、前記変動傾向を相殺する前記補正を適用して前記静止電源電流補正済みデータを算出する過程を実施せず、前記静止電源電流測定データをそのまま前記静止電源電流補正済みデータとする請求項３記載の半導体集積回路の検査方法。
【請求項５】
検査対象の半導体集積回路に対して内部状態設定のための検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、
前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、
前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、
前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、
前記電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標の出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、
前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた半導体集積回路の検査装置。
【請求項６】
検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、
前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、
前記電源電流測定装置から検査開始以降に取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、
前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、
前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、
前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示し、前記検査パターンの全てに対応した前記電源電流測定データが得られた後に前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記良否判定指標の算出を指示する制御装置とを備えた半導体集積回路の検査装置。
【請求項７】
検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、
前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、
前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、
前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、
前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、
電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記データ補正装置に対して、検査開始あるいは前回の前記電源電流補正済みデータ出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標出力以降に取り込んだ前記電源電流補正済みデータに基づいて前記良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、
前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた半導体集積回路の検査装置。
【請求項８】
前記計数装置は、予め設定された特定のときにおいて、前記計数結果が所定の回数に達していても前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示を行わず、
前記データ補正装置は、前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示のないときに、前記電源電流測定データの変動傾向の算出、および、前記変動傾向を相殺する補正を実施せず、前記電源電流測定データをそのまま前記電源電流補正済みデータとして出力する請求項７記載の半導体集積回路の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止電源電流（Quiescent Power Supply Current；以下、ＩＤＤＱと表記する）を用いた半導体集積回路の検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＤＤＱ検査は、半導体集積回路の検査方法の１つであり、検査対象の半導体集積回路が静止状態にある場合の電源電流の値により同回路中に故障があるかどうかを判定するものである。
【０００３】
一般に、ＣＭＯＳ回路においては、各段の出力端子を中心にして電源側にＰ型ＭＯＳトランジスタが、接地側にＮ型ＭＯＳトランジスタがそれぞれ接続されている。各段の入力端子に与えられたパターンにかかわらずＰ型およびＮ型ＭＯＳトランジスタの相補的な性質により、電源・接地間の全ての経路上に少なくとも１つのＯＦＦ状態のトランジスタが存在する。
【０００４】
したがって、従来、故障のない正常なＣＭＯＳ回路では、静止状態において電源・接地間に流れる電流、すなわち電源電流はＭＯＳトランジスタの漏れ電流によるものとなり、その値は非常に小さいのが通例であった。
【０００５】
これに対してＣＭＯＳ回路中に故障が存在する場合は、静止状態において漏れ電流以外の電流が流れる場合がある。例えば、２本の隣接する配線が何らかの異物により短絡している場合、ＣＭＯＳ回路が一方の配線を電源レベルに、他方の配線を接地レベルにそれぞれ駆動するような内部状態にあるとき、その異物を介して電源・接地間に正常なＣＭＯＳ回路ではあり得ない電流経路が形成されてしまう。このとき漏れ電流に比べて大きな電流が流れるため、ＩＤＤＱ測定値と単一・固定の設定値を比較することにより容易に故障が検出される。
【０００６】
しかし、製造プロセスの微細化が進み、ＭＯＳトランジスタの漏れ電流が増加するとともに集積規模も増大してきたため、正常なＣＭＯＳ回路におけるＩＤＤＱの値が大幅に増加してきた。この結果、ＩＤＤＱ測定値中の故障起因の電流成分が相対的に小さくなり、故障検出の精度が低下してきた。同時に、製造条件の変動に対するＩＤＤＱのばらつきも大きくなっており、上記のような単一・固定の設定値との比較によるＩＤＤＱ検査は、実質的に不可能な状況になりつつある。
【０００７】
以上説明したようなＩＤＤＱ検査の問題点を改善し、微細プロセスを使用した半導体集積回路においてもＩＤＤＱ検査を有効に適用するため、幾つかの手法が提案されている。これらの手法では、検査対象の半導体集積回路に対し、外部より検査パターンを与える等して順次、複数の異なる内部状態に設定し、それぞれの内部状態におけるＩＤＤＱを測定する。そして、全てのＩＤＤＱ測定値を対象として所定のデータ処理を実施することにより、ＩＤＤＱ測定値における半導体集積回路が正常な場合の電流成分を相殺し、故障起因の電流成分を検出する。具体例として、以下の２例を示す。
【０００８】
ΔＩＤＤＱ法：故障による電流成分がＩＤＤＱ測定値間の差分により算出されるとの考えに基づく手法である。差分の取り方の例としては、全測定値中の最大値と最小値の間で差分を取るなどがあり、差分値が設定値を超えた場合、検査対象の半導体集積回路を不良品と判定する（非特許文献１参照）。
【０００９】
Current Ratio法：同一種類の半導体集積回路において、ＩＤＤＱ測定値の最大値と最小値の比が、良品個体間でほぼ一定となる性質を利用する手法である。事前の評価によりＩＤＤＱが最小となる内部状態を予め決定し、最大値と最小値の比を求めておく。良否判定のための設定値としては上限と下限の２つがあり、上限は予め決定した内部状態でのＩＤＤＱ測定値と上記の比の積にマージンを加えたものとし、下限は予め決定した内部状態でのＩＤＤＱ測定値からマージンを差し引いたものとする（特許文献１、非特許文献２参照）。
【００１０】
以下、既存のＩＤＤＱ検査改善手法について説明する。
【００１１】
図７は、ＩＤＤＱ検査改善手法を実施するための検査装置の構成例を示すブロック図である。図７に示す検査装置４００は、検査パターン印加装置４１０、電源電流測定装置４２０、良否判定指標算出装置４４０、良否判定装置４５０、および、制御装置４７０から構成される。
【００１２】
検査パターン印加装置４１０は、制御装置４７０からの検査パターン制御信号４７１に従って検査対象の半導体集積回路４９０に対して検査パターン４１１を印加する。検査パターン４１１には、半導体集積回路４９０の内部状態設定のためのデータパターン、および、ＩＤＤＱ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
【００１３】
電源電流測定装置４２０は、電源４２１が検査対象の半導体集積回路４９０に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置４７０からの電流測定指示信号４７２に従って電源電流を測定する。測定結果を電源電流測定データ４２２として出力する。
【００１４】
良否判定指標算出装置４４０は、制御装置４７０からのデータ取り込み指示信号４７３に従って電源電流測定データ４２２を取り込み、格納する。また、制御装置４７０からの良否判定指標算出指示信号４７５に従って格納済みの電源電流測定データ４２２を用いて良否判定指標４４１を算出、出力する。
【００１５】
良否判定装置４５０は、良否判定指標４４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路４９０の良否判定を行い、良否判定結果４５１を出力する。
【００１６】
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置４７０の動作、および、検査装置４００によるＩＤＤＱ検査について説明する。以下、検査パターンとしては１００パターンが準備されているものとする。
（１）制御装置４７０は、検査パターン制御信号４７１を通じて検査パターン印加装置４１０に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路４９０の内部状態設定が完了すると半導体集積回路４９０はＩＤＤＱ測定モードに設定される。
（２）制御装置４７０は、電流測定指示信号４７２を出力する。電源電流測定装置４２０は、電流測定指示信号４７２を受けてＩＤＤＱ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ４２２として出力する。
（３）制御装置４７０は、データ取り込み指示信号４７３を出力する。良否判定指標算出装置４４０は、データ取り込み指示信号４７３を受けて電源電流測定データ４２２を取り込む。検査手法としてΔＩＤＤＱ法を採用する場合には、良否判定指標算出装置４４０が新規に電源電流測定データ４２２を取り込む度に、測定済みの電源電流測定データ４２２の中から選別され格納されている最大値および最小値のデータと比較して、電源電流測定データ４２２の最大値および最小値のデータを更新する。Current Ratio法の場合は、上記の動作に加えて、事前の評価において設定されたＩＤＤＱ測定値が最小となる検査パターンに対応する電源電流測定データ４２２を識別するために、データ取り込み指示信号４７３に追加情報を付加したものを使用する。良否判定指標算出装置４４０は、データ取り込み指示信号４７３がＩＤＤＱ最小設定データを示す場合のみ、電源電流測定データ４２２を他のデータと区別して格納する。
（４）（１）〜（３）を１００回繰返して、１００個の検査パターンに対応した１００個のＩＤＤＱ測定値中の最大値および最小値のデータが良否判定指標算出装置４４０に格納される。Current Ratio法の場合は、上記のデータに加えて、予め設定されたＩＤＤＱ測定値が最小となる検査パターンに対応する電源電流測定データ４２２が別途格納されている。
（５）制御装置４７０は、良否判定指標算出指示信号４７５を出力する。良否判定指標算出装置４４０は、良否判定指標算出指示信号４７５を受けて格納済みのデータを用いて良否判定指標を算出し、結果を出力する。ΔＩＤＤＱ法の場合は、最終更新された電源電流測定データ４２２の中の最大値および最小値のデータの差分を計算して、良否判定指標４４１として出力する。Current Ratio法の場合は、別途格納されたＩＤＤＱ最小設定データから良否判定の上限および下限を計算し、最終更新された電源電流測定データ４２２の最大値および最小値のデータからそれぞれ差し引いたものを良否判定指標４４１として出力する。
（６）良否判定装置４５０は、良否判定指標４４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。
【特許文献１】特開２０００−１７１５２９号公報
【非特許文献１】A. C. Miller, “IDDQ Testing In Deep Submicron Integrated Circuits”, Proceedings International Test Conference, pp724-729, 1999
【非特許文献２】P. Maxwell et al., “Current Ratios: A Self-Scaling Technique for Production IDDQ Testing”, Proceedings International Test Conference, pp738-746, 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、現実に半導体集積回路製品の量産出荷検査にＩＤＤＱ検査を導入する場合には、検査時間の短縮のため、半導体集積回路の内部状態設定のための検査パターンの実行とＩＤＤＱ測定の間には測定安定化のための最低限の待ち時間しか設定できない。また、ＩＤＤＱ測定後、次の検査パターンの実行開始までの期間においても、電源電圧の開閉動作は行われず、検査対象の半導体集積回路には常に電源電流が流れている状態にある。
【００１８】
上記のような検査環境においては、ＩＤＤＱ測定値の系列に図８（ａ）に示すような増加傾向が見られる。ここで、横軸は実行順序に従って割り当てられた検査パターンの番号であり、縦軸は各検査パターンに対するＩＤＤＱ測定値である。局所的な検査パターン番号間のＩＤＤＱ測定値の変動幅に比べて大きな幅の変動がＩＤＤＱ測定値の系列全体に亘って現れている。
【００１９】
また、ＩＤＤＱ検査の直前にＩＤＤＱ測定対象回路が高い頻度で動作する検査項目がある場合には、ＩＤＤＱ測定値の系列に図８（ｂ）に示すような減少傾向が見られる。
【００２０】
ＩＤＤＱ測定値の系列に図８に示すような変動傾向がある場合、このＩＤＤＱ測定値の系列に一律にデータ処理を実施すると、故障検出能力が低下する。すなわち、故障起因の電流成分の割合が低下するため検出精度が低下する。また、故障起因の電流成分がごく限られた検査パターンにおいてのみ現れる場合においては、その発生箇所によっては本来ＩＤＤＱ測定値中の最大値であるべきものが特性変動分に隠蔽され、全く検出されない事態が発生する。
【００２１】
したがって、本発明の目的は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、量産出荷検査という制約の厳しい検査環境において、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向による異常電流検出精度の低下を改善可能とし、ＩＤＤＱ検査を有効に実施することができる半導体集積回路の検査方法および検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、前記部分系列ごとに、前記静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
【００２３】
請求項２記載の半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、前記静止電源電流測定データの前記系列全体の変動傾向を算出する過程と、前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
【００２４】
請求項３記載の半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、前記静止電源電流測定データの前記部分系列ごとに、前記部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
【００２５】
請求項４記載の半導体集積回路の検査方法は、請求項３記載の半導体集積回路の検査方法において、前記静止電源電流測定データの前記部分系列のうち１つ以上において、前記部分系列全体の前記変動傾向を算出する過程、および、前記変動傾向を相殺する前記補正を適用して前記静止電源電流補正済みデータを算出する過程を実施せず、前記静止電源電流測定データをそのまま前記静止電源電流補正済みデータとする。
【００２６】
請求項５記載の半導体集積回路の検査装置は、検査対象の半導体集積回路に対して内部状態設定のための検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データを使用して前記良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、前記電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標の出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた。
【００２７】
請求項６記載の半導体集積回路の検査装置は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、前記電源電流測定装置から検査開始以降に取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示し、前記検査パターンの全てに対応した前記電源電流測定データが得られた後に前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記良否判定指標の算出を指示する制御装置とを備えた。
【００２８】
請求項７記載の半導体集積回路の検査装置は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を前記電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記データ補正装置に対して、検査開始あるいは前回の前記電源電流補正済みデータ出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標出力以降に取り込んだ前記電源電流補正済みデータに基づいて良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた。
【００２９】
請求項８記載の半導体集積回路の検査装置は、請求項７記載の半導体集積回路の検査装置において、前記計数装置は、予め設定された特定のときにおいて、前記計数結果が所定の回数に達していても前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示を行わず、前記データ補正装置は、前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示のないときに、前記電源電流測定データの変動傾向の算出、および、前記変動傾向を相殺する補正を実施せず、前記電源電流測定データをそのまま前記電源電流補正済みデータとして出力する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の請求項１記載の半導体集積回路の検査方法によれば、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、部分系列ごとに、静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含むので、ＩＤＤＱ測定値の系列全体を測定順に部分系列に分割することにより、ＩＤＤＱ測定値の系列における変動傾向の影響を低減し、故障起因の電流成分の低下を改善できる。このため、異常電流の検出精度が向上する。また、故障起因の電流成分がごく限られた検査パターンにおいてのみ現れる場合において、本来ＩＤＤＱ測定値中の最大値であるべきものが変動傾向の中に隠蔽される事態を回避できるため、やはり異常電流の検出精度が向上する。
【００３１】
本発明の請求項２記載の半導体集積回路の検査方法によれば、静止電源電流測定データの系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含むので、ＩＤＤＱ測定値の系列全体にかかる変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用することにより、ＩＤＤＱ測定値の系列における変動傾向の影響を低減し、故障起因の電流成分の低下を解消できる。このため、異常電流の検出精度が向上する。また、請求項１と同様に本来ＩＤＤＱ測定値中の最大値であるべきものが変動傾向の中に隠蔽される事態を回避できる。
【００３２】
本発明の請求項３記載の半導体集積回路の検査方法によれば、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、静止電源電流測定データの部分系列ごとに、部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含むので、ＩＤＤＱ測定値の系列全体を測定順に部分系列に分割し、かつ、部分系列ごとにＩＤＤＱ測定値の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用することにより、ＩＤＤＱ測定値の系列における変動傾向の影響をより低減し、故障起因の電流成分の低下をより効果的に解消できる。このため、異常電流の検出精度が更に向上する。また、請求項１と同様に本来ＩＤＤＱ測定値中の最大値であるべきものが変動傾向の中に隠蔽される事態を更に回避できる。
【００３３】
請求項４では、静止電源電流測定データの部分系列のうち１つ以上において、部分系列全体の変動傾向を算出する過程、および、変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程を実施せず、静止電源電流測定データをそのまま静止電源電流補正済みデータとするので、部分系列によって、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避することにより、事前の評価によりＩＤＤＱ測定値の変動傾向が明らかにされている場合には、異常電流の検出精度を低下させることなくデータ処理に要する時間が削減できる。このため、検査時間の短縮につながり、有効である。
【００３４】
本発明の請求項５記載の半導体集積回路の検査装置によれば、電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の良否判定指標の出力以降に取り込んだ電源電流測定データに基づいて良否判定指標の算出を指示し、計数結果を初期化する計数装置を備えているので、この計数装置によりＩＤＤＱ測定回数を計り、検査パターンの全数より小さい回数で良否判定指標の算出を指示することにより、ＩＤＤＱ測定値の系列を部分系列に分割ことができる。このため、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の影響を低減し、異常電流の検出精度が向上する。
【００３５】
本発明の請求項６記載の半導体集積回路の検査装置によれば、電源電流測定装置から検査開始以降に取り込んだ電源電流測定データの変動傾向を算出し、電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置を備えているので、このデータ補正装置によりＩＤＤＱ測定値の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用することにより、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の影響を低減し、異常電流の検出精度が向上する。
【００３６】
本発明の請求項７記載の半導体集積回路の検査装置によれば、電源電流測定装置から取り込んだ電源電流測定データの変動傾向を算出し、電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときはデータ補正装置に対して、検査開始あるいは前回の電源電流補正済みデータ出力以降に取り込んだ電源電流測定データに基づいて変動傾向の算出、および、補正の適用を指示し、良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の良否判定指標出力以降に取り込んだ電源電流補正済みデータに基づいて良否判定指標の算出を指示し、計数結果を初期化する計数装置とを備えているので、計数装置によりＩＤＤＱ測定回数を計り、検査パターンの全数より小さい回数でＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出およびこれを相殺する補正の適用を指示し、データ補正装置によりＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出およびこれを相殺する補正を適用することにより、ＩＤＤＱ測定値の系列を部分系列に分割し、かつ、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の影響を低減するため、異常電流の検出精度が向上する。
【００３７】
請求項８では、計数装置は、予め設定された特定のときにおいて、計数結果が所定の回数に達していてもデータ補正装置に対して変動傾向の算出、および、補正の適用の指示を行わず、データ補正装置は、変動傾向の算出、および、補正の適用の指示のないときに、電源電流測定データの変動傾向の算出、および、変動傾向を相殺する補正を実施せず、電源電流測定データをそのまま電源電流補正済みデータとして出力するので、部分系列によって、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避するように計数装置およびデータ補正装置を動作させることにより、事前の評価によりＩＤＤＱ測定値の変動傾向が明らかにされている場合には、異常電流の検出精度を低下させることなくデータ処理に要する時間が削減できる。このため、検査時間の短縮につながり、有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の半導体集積回路の検査方法について示したものである。
【００３９】
この半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用い、検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、部分系列ごとに、静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
【００４０】
この場合、図中のグラフにおいて、横軸は実行順序に従って割り当てられた検査パターンの番号であり、本実施の形態においては第１パターンから第１０００パターンまでとなっている。一方、縦軸は各検査パターンに対するＩＤＤＱ測定値である。
【００４１】
グラフは、第１パターンから第１０００パターンに対して得られたＩＤＤＱ測定値をプロットしたもので、第１測定値から第１０００測定値からなる系列である。ＩＤＤＱ測定値を◆で示してあり、異常電流成分がある場合を含んでいる。異常のない場合を◇で示してあり、両者の差が異常電流成分である。ＩＤＤＱ検査を単独で実行した場合、あるいは、ＩＤＤＱ検査の直前の検査項目においてＩＤＤＱ測定対象回路の動作頻度が低い場合には、図１に示すようにＩＤＤＱ測定値の系列に増加傾向の後、平坦な傾向となる。
【００４２】
まず、１０００個のＩＤＤＱ測定値の系列全体に対し、第１測定値から第１０測定値までを第１部分系列に、第１１測定値から第２０測定値までを第２部分系列に、…、第９９１測定値から第１０００測定値までを第１００部分系列に、というように１０個のＩＤＤＱ測定値からなる１００の部分系列に分割する。
【００４３】
次に、各部分系列ごとに良否判定指標を算出する。良否判定指標として最大値と最小値の差分を取るΔＩＤＤＱ法を採用した場合、まず、ＩＤＤＱ測定値の第１部分系列において、第１測定値から第１０測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第１ΔＩＤＤＱ値とする。続いて、第２部分系列において、第１１測定値から第２０測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第２ΔＩＤＤＱ値とする。以降、第３部分系列から第１００部分系列まで同様にΔＩＤＤＱ値を算出することができ、それぞれ第３ΔＩＤＤＱ値、…、第１００ΔＩＤＤＱ値が得られる。
【００４４】
第１ΔＩＤＤＱ値、…、第１００ΔＩＤＤＱ値は、良否判定規格値と比較され、検査対象の半導体集積回路の良否が判定される。ＩＤＤＱ測定値の系列全体の中で最大値と最小値を求めてΔＩＤＤＱ値を算出する場合に比べて、異常電流の成分の割合が増加していることが分かる。
【００４５】
なお、ＩＤＤＱ測定値の系列全体を部分系列に分割する際、全ての部分系列において同数のＩＤＤＱ測定値を含む必要はない。例えば、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向が大きい箇所を細かく分割し、変動傾向の小さい箇所を粗く分割しても同様の効果が得られる。
【００４６】
また、上記の説明では、一旦、ＩＤＤＱ測定値の系列全体を取得しておき、後で部分系列への分割および良否判定指標の算出を実施するように記載したが、ＩＤＤＱ測定値の取得と以降のデータ処理を並列して実施してもよい。すなわち、上記の例において、１０個のＩＤＤＱ測定値が取得される毎にΔＩＤＤＱ値の算出を行い、その都度、良否判定規格値と比較して検査対象の半導体集積回路の良否判定を行うことも可能である。
【００４７】
本発明の第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態の半導体集積回路の検査方法について示したものである。
【００４８】
この半導体集積回路の検査方法は、第１の実施形態と同様に静止電源電流測定を用い、検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
【００４９】
本実施の形態においては、図２（ａ）に示すように検査パターンとして第１パターンから第１００パターンまでが使用されているものとしている。
【００５０】
グラフは、第１パターンから第１００パターンに対して得られたＩＤＤＱ測定値をプロットしたもので、第１測定値から第１００測定値からなる系列である。ただし、本来、１０００個の検査パターンが準備され、ＩＤＤＱ測定値の系列全体としては同数のＩＤＤＱ測定値からなるものであったが、検査時間短縮のため先頭の１００パターンのみを実施する場合を想定している。図１と同様に、ＩＤＤＱ測定値を◆で示してあり、異常電流成分がある場合を含んでいる。異常のない場合を◇で示してあり、両者の差が異常電流成分である。ＩＤＤＱ検査の直前の検査項目においてＩＤＤＱ測定対象回路の動作頻度が高い場合には、図２（ａ）に示すようにＩＤＤＱ測定値の系列に減少傾向の後、平坦な傾向となる。本実施の形態では、先頭１００パターン分には減少傾向の部分のみ含まれるものとしている。
【００５１】
まず、データ系列全体（第１検査パターン〜第１００検査パターン）において、良否判定指標を算出する。良否判定指標として最大値と最小値の差分を取るΔＩＤＤＱ法を採用した場合、第１測定値から第１００測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取ってΔＩＤＤＱ値が得られる。ΔＩＤＤＱ値は、良否判定規格値と比較され、検査対象の半導体集積回路の良否が判定される。
【００５２】
ここで、故障起因の異常電流成分が小さく、かつ、限られた検査パターンに対してのみ現れる場合を考える。異常電流を含むＩＤＤＱ測定値が、部分系列の中での最大のＩＤＤＱ測定値として認識されないため、故障が見逃されてしまう。
【００５３】
上記の問題に対しては、ＩＤＤＱ測定値の系列の変動傾向を相殺する補正を行うのが有効である。図２（ａ）のデータ系列全体に適用すると、まず、第１測定値から第１００測定値のプロットに対してその変動傾向を算出する。例として、最小自乗法による直線近似を行い、同近似直線をデータ系列全体における変動傾向とする。
【００５４】
次に、同近似直線を図２（ｂ）のＡ点を中心に横軸と平行になるまで回転させ、変動傾向の補正を行う。すなわち、第１測定値から第１００測定値を、近似直線との縦軸方向の距離を保ちつつ近似直線の回転に伴って縦軸方向に移動させ、それぞれ第１補正済みデータから第１００補正済みデータが得られる。ここで、図２（ｂ）の変動傾向の補正の説明図において、元のＩＤＤＱ測定値（＝補正前データ）◆に対して、補正後のデータをハッチング入りの◇で表している。
【００５５】
以上の操作の後、第１補正済みデータから第１００補正済みデータの中から最大、最小となるものを選択し、それらの差分を取ってΔＩＤＤＱ値とする。
【００５６】
なお、変動傾向の算出においては、最小自乗法による直線近似以外の方法を用いてもよい。
【００５７】
本発明の第３の実施の形態を図３に基づいて説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態の半導体集積回路の検査方法について示したものである。
【００５８】
この半導体集積回路の検査方法は、第１の実施形態と同様に静止電源電流測定を用い、検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、静止電源電流測定データの部分系列ごとに、部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
【００５９】
本実施の形態においては、図３（ａ）に示すように検査パターンとして第１パターンから第１０００パターンまでが使用されるものとしている。
【００６０】
グラフは、第１パターンから第１０００パターンに対して得られたＩＤＤＱ測定値をプロットしたもので、第１測定値から第１０００測定値からなる系列である。図１と同様に、ＩＤＤＱ測定値を◆で示してあり、異常電流成分がある場合を含んでいる。異常のない場合を◇で示してあり、両者の差が異常電流成分である。ＩＤＤＱ検査の直前の検査項目においてＩＤＤＱ測定対象回路の動作頻度が高い場合には、図３（ａ）に示すようにＩＤＤＱ測定値の系列に減少傾向の後、平坦な傾向となる。
【００６１】
まず、１０００個のＩＤＤＱ測定値の系列全体に対し、第１測定値から第１０測定値までを第１部分系列に、第１１測定値から第２０測定値までを第２部分系列に、…、第９９１測定値から第１０００測定値までを第１００部分系列に、というように１０個のＩＤＤＱ測定値からなる１００の部分系列に分割する。
【００６２】
次に、各部分系列ごとに良否判定指標を算出する。良否判定指標として最大値と最小値の差分を取るΔＩＤＤＱ法を採用した場合、まず、ＩＤＤＱ測定値の第１部分系列において、第１測定値から第１０測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第１ΔＩＤＤＱ値とする。続いて、第２部分系列において、第１１測定値から第２０測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第２ΔＩＤＤＱ値とする。以降、第３部分系列から第１００部分系列まで同様にΔＩＤＤＱ値を算出することができ、それぞれ第３ΔＩＤＤＱ値、…、第１００ΔＩＤＤＱ値が得られる。
【００６３】
第１ΔＩＤＤＱ値、…、第１００ΔＩＤＤＱ値は、良否判定規格値と比較され、検査対象の半導体集積回路の良否が判定される。
【００６４】
ここで、故障起因の異常電流成分が小さく、かつ、限られた検査パターンに対してのみ現れる場合を考える。異常電流を含むＩＤＤＱ測定値が、部分系列の中での最大のＩＤＤＱ測定値として認識されないため、故障が見逃されてしまう。
【００６５】
上記の問題に対しては、ＩＤＤＱ測定値の系列の変動傾向を相殺する補正を行うのが有効である。図３（ａ）の第１部分系列に適用すると、まず、第１測定値から第１０測定値のプロットに対してその変動傾向を算出する。例として、最小自乗法による直線近似を行い、同近似直線を第１部分系列における変動傾向とする。
【００６６】
次に、同近似直線を図３（ｂ）のＡ点を中心に横軸と平行になるまで回転させ、変動傾向の補正を行う。すなわち、第１測定値から第１０測定値を、近似直線との縦軸方向の距離を保ちつつ近似直線の回転に伴って縦軸方向に移動させ、それぞれ第１補正済みデータから第１０補正済みデータが得られる。ここで、図３（ｂ）の変動傾向の補正の説明図において、元のＩＤＤＱ測定値（＝補正前データ）◆に対し、補正後のデータをハッチング入りの◇で表している。
【００６７】
以上の操作の後、第１補正済みデータから第１０補正済みデータの中から最大、最小となるものを選択し、それらの差分を取って第１ΔＩＤＤＱ値とする。その他の部分系列のΔＩＤＤＱ値も同様の操作により算出することができる。
【００６８】
なお、ＩＤＤＱ測定値の系列全体を部分系列に分割する際、全ての部分系列において同数のＩＤＤＱ測定値を含む必要はない。変動傾向の算出においても、最小自乗法による直線近似以外の方法を用いてもよい。
【００６９】
また、上記の説明では、一旦、ＩＤＤＱ測定値の系列全体を取得しておき、後で部分系列への分割、変動傾向の算出およびこれを相殺する補正の実施、良否判定指標の算出を実施するように記載したが、ＩＤＤＱ測定値の取得と以降のデータ処理を並列して実施してもよい。すなわち、上記の例において、１０個のＩＤＤＱ測定値が取得される毎に変動傾向の算出、補正の実施、および、ΔＩＤＤＱ値の算出を行い、その都度、良否判定規格値と比較して検査対象の半導体集積回路の良否判定を行うことも可能である。
【００７０】
ところで、事前の評価により、部分系列の中で変動傾向が小さいことが分かっているものについては、その部分系列において変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避するよう予め設定してもよい。この場合、各種演算等に必要な時間が削減されるため、検査時間の短縮につながる。
【００７１】
本発明の第４の実施の形態を図４に基づいて説明する。図４は、本発明の第４の実施の形態の半導体集積回路の検査装置を示すブロック図である。なお本検査装置は、第１の実施の形態の検査方法に用いることができる。
【００７２】
図４に示す検査装置１００は、検査パターン印加装置１１０、電源電流測定装置１２０、良否判定指標算出装置１４０、良否判定装置１５０、計数装置１６０、および、制御装置１７０から構成される。
【００７３】
検査パターン印加装置１１０は、制御装置１７０からの検査パターン制御信号１７１に従って検査対象の半導体集積回路１９０に対して検査パターン１１１を印加する。検査パターン１１１には、半導体集積回路１９０の内部状態設定のためのデータパターン、および、ＩＤＤＱ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
【００７４】
電源電流測定装置１２０は、電源１２１が検査対象の半導体集積回路１９０に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置１７０からの電流測定指示信号１７２に従って検査対象の半導体集積回路１９０の電源電流を測定する。測定結果を検査パターン１１１に対応した電源電流測定データ１２２として出力する。
【００７５】
良否判定指標算出装置１４０は、制御装置１７０からのデータ取り込み指示信号１７３に従って電源電流測定データ１２２を取り込み、格納する。また、計数装置１６０からの良否判定指標算出指示信号１６５に従って格納済みの電源電流測定データ１２２を用いて良否判定指標１４１を算出、出力する。
【００７６】
良否判定装置１５０は、良否判定指標１４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路１９０の良否判定を行い、良否判定結果１５１を出力する。
【００７７】
計数装置１６０は、ＩＤＤＱ検査に先立って初期化され、ＩＤＤＱ検査開始後に制御装置１７０からの電流測定指示信号１７２を計数する。計数結果が所定の回数に達すると、電流測定指示信号１７２に対応して良否判定指標算出指示信号１６５を出力する。良否判定指標算出指示信号１６５を出力した後、計数装置１６０は計数結果を初期化する。
【００７８】
制御装置１７０は、検査パターン印加装置１１０に対して検査パターン１１１の印加、保持および選択に関する制御を行い、電源電流測定装置１２０に対する電源電流測定の実施を指示し、良否判定指標算出装置１４０に対して電源電流測定データ１２２の取り込みを指示する。
【００７９】
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置１７０の動作、および、検査装置１００によるＩＤＤＱ検査について説明する。以下、検査パターンとしては１０００パターンを準備し、計数装置１６０における計数結果の所定の回数を１０とする。
（１）検査開始に先立ち、計数装置１６０は、計数結果を初期化する。
（２）制御装置１７０は、検査パターン制御信号１７１を通じて検査パターン印加装置１１０に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路１９０の内部状態設定が完了すると半導体集積回路１９０はＩＤＤＱ測定モードに設定される。
（３）制御装置１７０は、電流測定指示信号１７２を出力する。電源電流測定装置１２０は、電流測定指示信号１７２を受けてＩＤＤＱ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ１２２として出力する。続いて、制御装置１７０は、データ取り込み指示信号１７３を出力する。良否判定指標算出装置１４０は、データ取り込み指示信号１７３を受けて電源電流測定データ１２２を取り込み、格納する。
（４）計数装置１６０は、電流測定指示信号１７２を受けて計数結果は１だけ増加するが、計数結果が所定の回数に達していないため何もしない。
（５）（２）〜（４）を８回繰返すと、良否判定指標算出装置１４０には９個のＩＤＤＱ測定値が格納されている状態となり、計数装置１６０の計数結果は９となる。
（６）（２）〜（３）を１回繰返すと、良否判定指標算出装置１４０には１０個のＩＤＤＱ測定値が格納されている状態となる。計数装置１６０は、電流測定指示信号１７２を受けて計数結果が１だけ増加し、所定の回数である１０に達するので、良否判定指標算出指示信号１６５を出力する。良否判定指標算出装置１４０は、良否判定指標算出指示信号１６５を受けて良否判定指標を算出し、結果を出力する。
（７）良否判定装置１５０は、良否判定指標１４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。
（８）計数装置１６０は、計数結果を初期化する。
（９）（２）〜（８）を１００回繰り返して、１０００パターン分のＩＤＤＱ検査が完了する。
【００８０】
本発明の第５の実施の形態を図５に基づいて説明する。図５は、本発明の第５の実施の形態の半導体集積回路の検査装置を示すブロック図である。なお本検査装置は、第２の実施の形態の検査方法に用いることができる。
【００８１】
図５に示す検査装置２００は、検査パターン印加装置２１０、電源電流測定装置２２０、データ補正装置２３０、良否判定指標算出装置２４０、良否判定装置２５０、および、制御装置２７０から構成される。
【００８２】
検査パターン印加装置２１０は、制御装置２７０からの検査パターン制御信号２７１に従って検査対象の半導体集積回路２９０に対して検査パターン２１１を印加する。検査パターン２１１には、半導体集積回路２９０の内部状態設定のためのデータパターン、および、ＩＤＤＱ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
【００８３】
電源電流測定装置２２０は、電源２２１が検査対象の半導体集積回路２９０に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置２７０からの電流測定指示信号２７２に従って検査対象の半導体集積回路２９０の電源電流を測定する。測定結果を検査パターン２１１に対応した電源電流測定データ２２２として出力する。
【００８４】
データ補正装置２３０は、制御装置２７０からのデータ取り込み指示信号２７３に従って電源電流測定データ２２２を取り込み、格納する。また、制御装置２７０からのデータ補正指示信号２７４に従って格納済みの電源電流測定データ２２２の変動傾向を算出し、その変動傾向を相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ２３１として出力する。
【００８５】
良否判定指標算出装置２４０は、制御装置２７０からの良否判定指標算出指示信号２７５に従って電源電流補正済みデータ２３１を取り込み、格納する。次に、格納した電源電流補正済みデータ２３１を用いて良否判定指標２４１を算出、出力する。
【００８６】
良否判定装置２５０は、良否判定指標２４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路２９０の良否判定を行い、良否判定結果２５１を出力する。
【００８７】
制御装置２７０は、検査パターン印加装置２１０に対して検査パターン２１１の印加、保持および選択に関する制御を行い、電源電流測定装置２２０に対する電源電流測定の実施を指示し、データ補正装置２３０に対して電源電流測定データ２２２の取り込みを指示し、検査パターン１１１の全てに対応した電源電流測定データ２２２が得られた後にデータ補正装置２３０に対して変動傾向の算出、および、補正の適用を指示し、良否判定指標算出装置２４０に対して良否判定指標の算出を指示する。
【００８８】
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置２７０の動作、および、検査装置２００によるＩＤＤＱ検査について説明する。以下、検査パターンとしては１００パターンを準備しているものとする。
（１）制御装置２７０は、検査パターン制御信号２７１を通じて検査パターン印加装置２１０に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路２９０の内部状態設定が完了すると半導体集積回路２９０はＩＤＤＱ測定モードに設定される。
（２）制御装置２７０は、電流測定指示信号２７２を出力する。電源電流測定装置２２０は、電流測定指示信号２７２を受けてＩＤＤＱ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ２２２として出力する。続いて、制御装置２７０は、データ取り込み指示信号２７３を出力する。データ補正装置２３０は、データ取り込み指示信号２７３を受けて電源電流測定データ２２２を取り込み格納する。
（３）（１）〜（２）を９９回繰返すと、データ補正装置２３０には１００個のＩＤＤＱ測定値が格納されている状態となる。
（４）制御装置２７０は、１００個の検査パターンを全て実行完了したので、データ補正指示信号２７４を出力する。データ補正装置２３０は、データ補正指示信号２７４を受けて格納済みの電源電流測定データ２２２の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ２３１として出力する。
（５）制御装置２７０は、良否判定指標算出指示信号２７５を出力する。良否判定指標算出装置２４０は、良否判定指標算出指示信号２７５を受けて電源電流補正済みデータ２３１を取り込み、格納する。続いて、格納した電源電流補正済みデータ２３１を用いて良否判定指標２４１を算出し、結果を出力する。
（６）良否判定装置２５０は、良否判定指標２４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。以上で、１００パターン分のＩＤＤＱ検査が完了する。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、各種の指示信号をそれぞれ別々の信号として説明したが、複数の指示信号をまとめて１つの信号として検査装置を構成してもよい。
【００９０】
本発明の第６の実施の形態を図６に基づいて説明する。図６は、本発明の第６の実施の形態の半導体集積回路の検査装置を示すブロック図である。なお本検査装置は、第３の実施の形態の検査方法に用いることができる。
【００９１】
図６に示す検査装置３００は、検査パターン印加装置３１０、電源電流測定装置３２０、データ補正装置３３０、良否判定指標算出装置３４０、良否判定装置３５０、計数装置３６０、および、制御装置３７０から構成される。
【００９２】
検査パターン印加装置３１０は、制御装置３７０からの検査パターン制御信号３７１に従って検査対象の半導体集積回路３９０に対して検査パターン３１１を印加する。検査パターン３１１には、半導体集積回路３９０の内部状態設定のためのデータパターン、および、ＩＤＤＱ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
【００９３】
電源電流測定装置３２０は、電源３２１が検査対象の半導体集積回路３９０に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置３７０からの電流測定指示信号３７２に従って検査対象の半導体集積回路３９０の電源電流を測定する。測定結果を検査パターン３１１に対応した電源電流測定データ３２２として出力する。
【００９４】
データ補正装置３３０は、制御装置３７０からのデータ取り込み指示信号３７３に従って電源電流測定データ３２２を取り込み、格納する。また、計数装置３６０からのデータ補正指示信号３６４に従って格納済みの電源電流測定データ３２２の変動傾向を算出し、その変動傾向を相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ３３１として出力する。
【００９５】
良否判定指標算出装置３４０は、計数装置３６０からの良否判定指標算出指示信号３６５に従って電源電流補正済みデータ３３１を取り込み、格納する。次に、格納した電源電流補正済みデータ３３１を用いて良否判定指標３４１を算出、出力する。
【００９６】
良否判定装置３５０は、良否判定指標３４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路３９０の良否判定を行い、良否判定結果３５１を出力する。
【００９７】
計数装置３６０は、ＩＤＤＱ検査に先立って初期化され、ＩＤＤＱ検査開始後に制御装置３７０からの電流測定指示信号３７２を計数する。計数結果が所定の回数に達すると、電流測定指示信号３７２に対応して良否判定指標算出指示信号３６５を出力する。良否判定指標算出指示信号３６５を出力した後、計数装置３６０は計数結果を初期化する。
【００９８】
制御装置３７０は、検査パターン印加装置３１０に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、電源電流測定装置３２０に対する電源電流測定の実施を指示し、データ補正装置３３０に対して電源電流測定データ３２２の取り込みを指示する。
【００９９】
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置３７０の動作、および、検査装置３００によるＩＤＤＱ検査について説明する。以下、検査パターンとしては１０００パターンを準備し、計数装置３６０における計数結果の所定の回数を１０とする。
（１）検査開始に先立ち、計数装置３６０は、計数結果を初期化する。
（２）制御装置３７０は、検査パターン制御信号３７１を通じて検査パターン印加装置３１０に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路３９０の内部状態設定が完了すると半導体集積回路３９０はＩＤＤＱ測定モードに設定される。
（３）制御装置３７０は、電流測定指示信号３７２を出力する。電源電流測定装置３２０は、電流測定指示信号３７２を受けてＩＤＤＱ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ３２２として出力する。続いて、制御装置３７０は、データ取り込み指示信号３７３を出力する。データ補正装置３３０は、データ取り込み指示信号３７３を受けて電源電流測定データ３２２を取り込み格納する。
（４）計数装置３６０は、電流測定指示信号３７２を受けて計数結果は１だけ増加するが、計数結果が所定の回数に達していないため何もしない。
（５）（２）〜（４）を８回繰返すと、計数装置３６０の計数結果は９となり、データ補正装置３３０には９個のＩＤＤＱ測定値が格納されている状態となる。
（６）（２）〜（３）を１回繰返すと、データ補正装置３３０には１０個のＩＤＤＱ測定値が格納されている状態となる。計数装置３６０は、電流測定指示信号３７２を受けて計数結果が１だけ増加し、所定の回数である１０に達するので、データ補正指示信号３６４を出力する。データ補正装置３３０は、データ補正指示信号３６４を受けて格納済みの電源電流測定データ３２２の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ３３１として出力する。
（７）計数装置３６０は、良否判定指標算出指示信号３６５を出力する。良否判定指標算出装置３４０は、良否判定指標算出指示信号３６５を受けて電源電流補正済みデータ３３１を取り込み、格納する。続いて、格納した電源電流補正済みデータ３３１を用いて良否判定指標３４１を算出し、結果を出力する。
（８）良否判定装置３５０は、良否判定指標３４１を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。
（９）計数装置３６０は、計数結果を初期化する。
（１０）（２）〜（９）を１００回繰り返して、１０００パターン分のＩＤＤＱ検査が完了する。
【０１００】
なお、本実施の形態においては、各種の指示信号をそれぞれ別々の信号として説明したが、複数の指示信号をまとめて１つの信号として検査装置を構成してもよい。
【０１０１】
ところで、事前の評価により、部分系列の中で変動傾向が小さいことが分かっているものについては、その部分系列において変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避してもよい。
【０１０２】
この場合、計数装置３６０は、計数結果が所定の回数に達する回数を計数する機能を有し、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避すべき部分系列の情報を予め格納する。そして、計数結果が所定の回数に達するごとに、ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避するかどうかを判断する。
【０１０３】
データ補正装置３３０は、データ補正指示信号３６４が出力されない場合には格納済みの電源電流測定データ３２２をそのまま電源電流補正済みデータ３３１として出力する。
【０１０４】
ＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用が回避される場合は、上記の説明における（６）でデータ補正指示信号３６４が出力されない。したがって、データ補正装置３３０は、格納済みの電源電流測定データ３２２をそのまま電源電流補正済みデータ３３１として出力する。
【０１０５】
ＩＤＤＱ測定値の変動傾向が小さい部分系列においては、異常電流の検出精度が低下することなく、各種演算等に必要な時間が削減されるため、検査時間の短縮につながる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明に係る半導体集積回路の検査方法および検査装置は、ＩＤＤＱ測定値の系列における変動傾向の影響を低減し、故障起因の電流成分の低下を改善できるため、異常電流の検出精度が向上するという効果を有し、ＩＤＤＱを用いた半導体集積回路の検査方法および検査装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるＩＤＤＱ測定値の部分系列への分割に関する説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかるＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出およびデータ補正の適用に関する説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかるＩＤＤＱ測定値の部分系列への分割、ならびに、部分系列内でのＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出およびデータ補正の適用に関する説明図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態にかかるＩＤＤＱ測定値の部分系列への分割を行うための構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態にかかるＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出およびデータ補正の適用に関する説明図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態にかかるＩＤＤＱ測定値の部分系列への分割、ならびに、部分系列内でのＩＤＤＱ測定値の変動傾向の算出およびデータ補正の適用を行うための構成例を示すブロック図である。
【図７】従来のΔＩＤＤＱ法あるいはCurrent Ratio法によるＩＤＤＱ検査を行うための検査装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】ＩＤＤＱ測定値の系列の変動傾向と異常電流が認識されない場合を示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１００，２００，３００，４００  検査装置
１１０，２１０，３１０，４１０  検査パターン印加装置
１１１，２１１，３１１，４１１  検査パターン
１２０，２２０，３２０，４２０  電源電流測定装置
１２１，２２１，３２１，４２１  電源
１２２，２２２，３２２，４２２  電源電流測定データ
２３０，３３０                  データ補正装置
２３１，３３１                  電源電流補正済みデータ
１４０，２４０，３４０，４４０  良否判定指標算出装置
１４１，２４１，３４１，４４１  良否判定指標
１５０，２５０，３５０，４５０  良否判定装置
１５１，２５１，３５１，４５１  良否判定結果
１６０，３６０                  計数装置
３６４                          データ補正指示信号
１６５，３６５                  良否判定指標算出指示信号
１７０，２７０，３７０，４７０  制御装置
１７１，２７１，３７１，４７１  検査パターン制御信号
１７２，２７２，３７２，４７２  電流測定指示信号
１７３，２７３，３７３，４７３  データ取り込み指示信号
２７４                          データ補正指示信号
２７５，４７５                  良否判定指標算出指示信号
１９０，２９０，３９０，４９０  検査対象の半導体集積回路
【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】
2006214860.tif 000009
【図８】
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