(57)【要約】【課題】半導体装置の発光解析により半導体装置の故障箇所を精度よく検出可能な発光解析装置および発光解析方法を提供する。【解決手段】発光解析システムは、制御部１と、画像取得部２と、画像記憶部３と、座標合わせ部４と、比較部５と、駆動装置６と、発光検出器７と、画像表示部８と、を備えている。終了テストパターンアドレスを変化させながら複数の合成発光積分画像を取得し、終了テストパターンアドレスが小さい順、すなわち開始テストパターンアドレスに近い終了テストパターンアドレスから順に良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像の比較を行う。そのため、不良品半導体装置における異常な発光が生じる頻度が小さい場合や、良品半導体装置との発光の差異がタイミングの差異のみである場合でも、合成発光積分画像の差異を検出でき、故障箇所を特定できる。【選択図】図１
2011040560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、ファンクションテストで良品と判断された良品半導体装置に入力される間に、前記良品半導体装置からの発光を積分して得られる第１の画像と、前記所定の開始テストパターンアドレスから前記終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、前記ファンクションテストで不良品と判断された不良品半導体装置に入力される間に、前記不良品半導体装置からの発光を積分して得られる第２の画像と、を、前記終了テストパターンアドレスを複数通りに変化させて前記第１および第２の画像を複数枚ずつ取得する画像取得部と、
前記終了テストパターンアドレス毎に、前記第１および第２の画像に差異があるか否かを比較する比較部と、を備えることを特徴とする発光解析装置。
【請求項２】
前記画像取得部は、前記所定の開始テストパターンアドレスから前記ファンクションテストで不良が検出されたアドレスである最終テストパターンアドレスまで、前記開始テストパターンアドレスに近いアドレスから順繰りに前記終了テストパターンアドレスを変化させて前記第１および第２の画像を複数枚ずつ取得し、
前記比較部は、前記開始テストパターンアドレスに近いアドレスから順繰りに前記終了テストパターンアドレスを更新しながら前記第１および第２の画像に差異があるか否かを比較することを特徴とする請求項１に記載の発光解析装置。
【請求項３】
前記比較部は、前記第１および第２の画像に差異がある場合は、前記終了テストパターンアドレスの更新を終了することを特徴とする請求項２に記載の発光解析装置。
【請求項４】
前記画像取得部は、前記第１または第２の画像の取得が一回ずつ終了する毎に、画像取得終了信号を生成し、
前記画像取得終了信号を受信すると、新たな前記終了テストパターンアドレスを生成し、前記所定の開始テストパターンから前記生成した終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンを生成する制御を行う制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発光解析装置。
【請求項５】
前記画像取得部は、前記良品半導体装置のパターン画像と前記第１の画像とを合成した第１の合成発光積分画像と、前記不良品半導体装置のパターン画像と前記第２の画像とを合成した第２の合成発光積分画像と、を生成し、
前記第１および第２の合成発光積分画像に含まれる前記パターン画像に基づいて、前記第１および第２の画像の座標のずれを検出する座標合わせ部を備え、
前記比較部は、前記座標のずれを考慮して、前記第１および第２の合成発光積分画像に差異があるか否かを比較することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光解析装置。
【請求項６】
前記画像取得部は、前記所定の開始テストパターンアドレスから前記終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが前記良品および前記不良品半導体装置に所定の回数繰り返し入力される間に、前記良品および不良品半導体からの発光を積分して得られる前記第１および第２の画像を取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発光解析装置。
【請求項７】
所定の開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、ファンクションテストで良品と判断された良品半導体装置に入力される間に、前記良品半導体装置からの発光を積分して得られる第１の画像と、前記所定の開始テストパターンアドレスから前記終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、前記ファンクションテストで不良品と判断された不良品半導体装置に入力される間に、前記不良品半導体装置からの発光を積分して得られる第２の画像と、を、前記終了テストパターンアドレスを複数通りに変化させて前記第１および第２の画像を複数枚ずつ取得するステップと、
前記終了テストパターンアドレス毎に、前記第１および第２の画像に差異があるか否かを比較するステップと、を備えることを特徴とする発光解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の発光を検出して故障箇所を特定する発光解析装置および発光解析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置に故障が見つかった場合、故障箇所を特定するために、半導体装置の発光を検出する発光解析装置が用いられる。半導体装置の発光は、例えば、トランジスタ等の半導体素子内に生じる高電界によりホットエレクトロンが発生し、このホットエレクトロンが原因となって生じることがある。また、半導体素子や半導体素子同士を接続する配線に異常電流が流れて発熱し、この発熱により赤外線発光が生じることもある。よって、発光解析装置を用いて、故障がない半導体装置と故障が見つかった半導体装置とで発光の様子を比較し、その差異を検出することで、半導体装置の故障箇所を特定できる。
【０００３】
特許文献１には、故障がない半導体装置と故障が見つかった半導体装置について、複数のテストパターンを入力して両半導体装置の発光を積分した画像を取得し、この積分画像の差異を検出することにより、故障箇所を特定する手法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、両半導体装置で発光タイミングの差異があっても、積分画像からはその差異を検出するのは困難である。また、特定のテストパターンに対して両半導体装置で発光の有無が異なっていたとしても、特許文献１は積分画像の検出しか行わないため、どのテストパターンのときに発光に違いが出たのかを検出できないという問題がある。さらに、入力するテストパターンの数に対して、発光の差異が生じる頻度が極めて小さい場合、この差異を正しく検出できないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４５１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、半導体装置の発光解析により半導体装置の故障箇所を精度よく検出可能な発光解析装置および発光解析方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、所定の開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、ファンクションテストで良品と判断された良品半導体装置に入力される間に、前記良品半導体装置からの発光を積分して得られる第１の画像と、前記所定の開始テストパターンアドレスから前記終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、前記ファンクションテストで不良品と判断された不良品半導体装置に入力される間に、前記不良品半導体装置からの発光を積分して得られる第２の画像と、を、前記終了テストパターンアドレスを複数通りに変化させて前記第１および第２の画像を複数枚ずつ取得する画像取得部と、前記終了テストパターンアドレス毎に、前記第１および第２の画像に差異があるか否かを比較する比較部と、を備えることを特徴とする発光解析装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、所定の開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、ファンクションテストで良品と判断された良品半導体装置に入力される間に、前記良品半導体装置からの発光を積分して得られる第１の画像と、前記所定の開始テストパターンアドレスから前記終了テストパターンアドレスのそれぞれに対応するテストパターンが、前記ファンクションテストで不良品と判断された不良品半導体装置に入力される間に、前記不良品半導体装置からの発光を積分して得られる第２の画像と、を、前記終了テストパターンアドレスを複数通りに変化させて前記第１および第２の画像を複数枚ずつ取得するステップと、前記終了テストパターンアドレス毎に、前記第１および第２の画像に差異があるか否かを比較するステップと、を備えることを特徴とする発光解析方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半導体装置の発光解析により半導体装置の故障箇所を精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光解析装置を内蔵する発光解析システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】図１の制御装置２３の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図３】発光検出器７が取得するパターン画像の一例を示す図。
【図４】駆動装置６の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図５】発光検出器７の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図６】駆動装置６が生成するテストパターンの一例を示す図。
【図７】発光検出器７が取得する発光積分画像の一例を示す図。
【図８】画像取得部２が生成する合成発光積分画像の一例を示す図。
【図９】良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像の一例を示す図。
【図１０】良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像の別の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る発光解析装置および発光解析方法の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る発光解析装置を内蔵する発光解析システムの概略構成を示すブロック図である。図１の発光解析システムは、制御部１と、画像取得部２と、画像記憶部３と、座標合わせ部４と、比較部５と、駆動装置６と、発光検出器７と、画像表示部８と、を備えている。
【００１３】
制御部１は半導体装置２１に入力するテストパターンの開始テストパターンアドレスおよび終了テストパターンアドレスを駆動装置６に設定する。また、制御部１は発光検出器７の撮影タイミングを制御する。駆動装置６は、開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスまでの各アドレスに対応するテストパターンを、検査対象の半導体装置２１に入力して半導体装置２１を動作させるとともに、テストパターンの半導体装置２１への入力が開始および終了したことを示す信号を制御部１に出力する。
【００１４】
発光検出器７は例えば高感度ＣＣＤカメラであり、パッケージングされていない状態の半導体ウエハである半導体装置２１からの発光を検出する。発光検出器７および半導体装置２１は暗箱２２内に載置され、発光検出器７は半導体装置２１の微小な発光を検出できることを特徴とする。
【００１５】
画像取得部２は発光検出器７が撮影した画像を取得する。画像記憶部３は画像取得部２が取得した画像を記憶する。座標合わせ部４は、故障がない半導体装置２１（以下、良品半導体装置）の画像（第１の画像）と、故障が見つかった半導体装置２１（以下、不良品半導体装置）の画像（第２の画像）との対応する座標を検出する座標合わせを行う。比較部５は画像記憶部３に記憶された画像を読み出して、良品および不良品半導体装置の画像を比較し、差異があるか否かを比較する。画像表示部８は画像記憶部３に記憶された画像等を表示する。
【００１６】
発光解析装置は、少なくとも画像取得部２と、比較部５とを備えており、その他の構成は発光解析装置に内蔵してもよいし、別個の装置であってもよい。発光解析システムの少なくとも一部の構成部分は、ソフトウェアで実現してもよい。本実施形態では、制御部１、画像取得部２、画像記憶部３、座標合わせ部４および比較部５を一台の制御装置２３で実現する例を示す。
【００１７】
図２は、図１の制御装置２３の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【００１８】
まず、予めファンクションテスト等を行って故障が見つかった不良品半導体装置が暗箱２２内に載置される。ファンクションテストとは、半導体テスタ等を用いて種々のテストパターンを半導体装置に入力し、半導体装置の外部端子に出力される信号の実測値と理論値とを比較するテストを指す。ファンクションテストで不良、すなわち、実測値と理論値との不一致が検出されると、その半導体装置は不良品と判断される。
【００１９】
次に、暗箱２２内を一旦明るくして、発光検出器７は半導体装置２１に形成されている半導体素子や配線等のパターンを撮影し、画像取得部２はこのパターン画像を取得する（ステップＳ１）。図３は、発光検出器７が取得するパターン画像の一例を示す図である。同図に示すパターン画像は後述する座標合わせ等に用いられる。
【００２０】
そして、制御部１は開始テストパターンアドレスを駆動装置６に設定する（ステップＳ２）。不良品半導体装置の発光は、良品半導体装置の発光と比較して、発光位置や発光タイミング等に何らかの差異が生じていると考えられる。この差異は、ファンクションテストで実測値と理論値との不一致が検出されるテストパターン、またはそれより前のテストパターンを入力した時に生じている可能性が高い。そのため、制御部１は、ファンクションテストで半導体装置に入力されたアドレスであって、不一致が検出されるアドレスより十分前のアドレス、例えば数百〜数万前のアドレスを開始テストパターンアドレスとして駆動装置６に設定する。
【００２１】
さらに、制御部１は終了テストパターンアドレスを駆動装置６に設定する（ステップＳ３）。最初の終了テストパターンアドレスは開始テストパターンアドレスと同一とし、その後の終了テストパターンアドレスについては後述する。駆動装置６は設定された開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスまでの各アドレスに対応するテストパターンを順繰りに所定の回数、半導体装置２１に入力することになる。
【００２２】
続いて、暗箱２２を遮光した状態で、画像取得部２は半導体装置２１の発光積分画像を取得する（ステップＳ４）。図４は、駆動装置６の処理動作の一例を示すフローチャートであり、図５は、発光検出器７の処理動作の一例を示すフローチャートである。図４および図５を用いて、ステップＳ４について詳しく説明する。
【００２３】
図４に示すように、駆動装置６は制御部１が生成するテストパターン入力開始信号を受信すると（ステップＳ２１）、アドレスｉを図２のステップＳ２で設定された開始テストパターンアドレスに設定する（図４のステップＳ２２）。そして、駆動装置６は、アドレスｉに対応するテストパターンを半導体装置２１に入力する（ステップＳ２３）。アドレスｉが図２のステップＳ３で設定された終了テストパターンアドレスに達していない場合（図４のステップＳ２４のＮＯ）、駆動装置６はアドレスｉを１だけインクリメントして（ステップＳ２５）、さらにアドレスｉに対応するテストパターンを半導体装置２１に入力する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３〜Ｓ２５を、アドレスｉが終了テストパターンアドレスに達するまで行う（ステップＳ２４）。
【００２４】
さらに、ステップＳ２２〜Ｓ２５を予め設定される所定の回数だけ繰り返す（ステップＳ２６）。所定の回数繰り返す理由は、半導体装置２１からの発光は微小であるので、一度だけテストパターンを入力しただけでは、発光を検出できるとは限らないが、何度かテストパターンを繰り返し入力して、後述するように発光検出器７で画像の積分を行えば、精度よく発光を検出できるためである。したがって、所定の回数は発光を確実に検出するのに十分な回数である必要がある。
【００２５】
上記の回数だけテストパターンの入力が終了すると（ステップＳ２６のＹＥＳ）、駆動装置６はテストパターンの入力が終了したことを示すテストパターン入力終了信号を制御部１に送信する（ステップＳ２７）。
【００２６】
図６は、駆動装置６が生成するテストパターンの一例を示す図である。例えば、開始テストパターンアドレスおよび終了テストパターンアドレスがともに０の場合、図６（ａ）に示すように、駆動装置６は、アドレス０に対応するテストパターンを所定の回数、繰り返し半導体装置２１に出力する。また、開始テストパターンアドレスが０で、終了テストパターンアドレスが１の場合、図６（ｂ）に示すように、駆動装置６は、アドレス０およびアドレス１に対応するテストパターンを所定の回数、繰り返し半導体装置２１に出力する。
【００２７】
一方、制御部１は駆動装置６に終了テストパターンアドレスを設定した後（図２のステップＳ３）、かつ、駆動装置６にテストパターン入力開始信号を送信する前（図４のステップＳ２１）に、撮影開始信号を生成し、発光検出器７に送信する。発光検出器７はこの撮影開始信号を受信すると（図５のステップＳ３１）、カメラのシャッタを開き、撮影を開始する（ステップＳ３２）。
【００２８】
その後、制御部１は駆動装置６からテストパターン入力終了信号を受信すると（図４のステップＳ２７）、撮影終了信号を生成し、発光検出器７に送信する。発光検出器７はこの撮影終了信号を受信すると（図５のステップＳ３３）、カメラのシャッタを閉じ、撮影を終了する（ステップＳ３４）。
【００２９】
このように、発光検出器７は、開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレスまでの各アドレスに対応するテストパターンの入力が所定の回数繰り返される間、シャッタが開いており、多重露光を行うことで半導体装置２１の画像を積分できる。よって、発光検出器７は、半導体装置２１の発光が微小であっても、半導体装置２１の発光を精度よく検出できる。撮影終了後に、発光検出器７は撮影した発光積分画像を画像取得部２へ出力する（ステップＳ３５）。
【００３０】
図７は、発光検出器７が取得する発光積分画像の一例を示す図である。例えば、開始テストパターンアドレスおよび終了テストパターンアドレスがともに０の場合、図６（ａ）に示すように、発光検出器７はアドレス０に対応するテストパターンを半導体装置２１に入力した場合の発光Ｌ１を検出した発光積分画像を取得する。また、開始テストパターンアドレスが０で、終了テストパターンアドレスが１の場合、図６（ｂ）に示すように、発光検出器７は、アドレス０に対応するテストパターンを半導体装置２１に入力した場合の発光Ｌ１およびアドレス１に対応するテストパターンを半導体装置に入力した場合の発光Ｌ２の両方を検出した発光積分画像を取得する。
【００３１】
以上のようにして、画像取得部２は半導体装置２１の発光積分画像を取得する（図２のステップＳ４）。
【００３２】
さらに、画像取得部２は、半導体装置２１の発光箇所が明確になるよう、ステップＳ１で取得したパターン画像とステップＳ４で取得した発光積分画像とを合成して合成発光積分画像を生成する（ステップＳ５）。この合成発光積分画像は終了テストパターンアドレスと関連付けて画像記憶部３に記憶される（ステップＳ６）。
【００３３】
図８は、画像取得部２が生成する合成発光積分画像の一例を示す図である。例えば、開始テストパターンアドレスおよび終了テストパターンアドレスがともに０の場合、画像取得部２は、図３に示すパターン画像と、図６（ａ）に示す発光積分画像とを合成し、図８（ａ）に示す合成発光積分画像を生成する。また、開始テストパターンアドレスが０で、終了テストパターンアドレスが１の場合、画像取得部２は、図３に示すパターン画像と、図６（ｂ）に示す発光積分画像を合成し、図８（ｂ）に示す合成発光積分画像を生成する。
【００３４】
また、画像取得部２は発光積分画像を取得すると、画像取得終了信号を生成し（図２のステップＳ７）、制御部１に送信する。画像取得終了信号を受信した制御部１は、終了テストパターンアドレスが最終テストパターンアドレスに達しているか否かを判定する（ステップＳ８）。達していない場合（ステップＳ８のＮＯ）、制御部１は終了テストパターンアドレスに所定のアドレス移動ステップ値を加算した値を終了テストパターンアドレスに設定する（ステップＳ３）。なお、図６はアドレス移動ステップ値を１とする例を示している。
【００３５】
ここで、最終テストパターンアドレスとは上述のファンクションテストで不一致が検出されるアドレスである。この最終テストパターンアドレスまたは最終テストパターンアドレスより前のいずれかのアドレスに対応するテストパターンを入力した場合に、不良品半導体装置からの発光は良品半導体装置からの発光との差異が生じていると考えられるため、終了テストパターンアドレスが最終テストパターンアドレスに達するまでステップＳ３〜Ｓ７の処理動作を行う。
【００３６】
例えば、最終テストパターンアドレスがｎの場合、図６（ａ）〜（ｃ）に示すようなテストパターンが入力された場合の発光積分画像（図７（ａ）〜（ｃ））と、パターン画像（図３）とが合成されて、図８（ａ）〜（ｃ）に示すｎ＋１枚の合成発光積分画像が、それぞれ終了テストパターンアドレス０〜ｎと関連付けられて画像記憶部３に記憶される。
【００３７】
終了テストパターンアドレスが最終テストパターンアドレスに達すると（図２のステップＳ８のＹＥＳ）、次にファンクションテストで良品と判断された半導体装置（良品半導体装置）の合成発光積分画像を取得するため（ステップＳ９のＮＯ）、暗箱２２内から不良品半導体装置は取り出され、良品半導体装置が暗箱２２内に載置される。そして、良品半導体装置に対して、不良品半導体装置に対するステップＳ１〜Ｓ８と同様の処理を行い、良品半導体装置の合成発光積分画像が画像記憶部３に記憶される。
【００３８】
良品半導体装置の合成発光積分画像を取得すると（ステップＳ９のＹＥＳ）、座標合わせ部４は合成発光積分画像に含まれるパターン画像を用いてパターンマッチングを行い、良品および不良品半導体装置の撮影位置のずれを検出し、両半導体装置の合成発光積分画像の対応する座標を算出する座標合わせを行う（ステップＳ１０）。両半導体装置は厳密には暗箱２２内の同一位置で撮影されるとは限らないが、座標合わせをすることで、撮影位置が異なる場合でも、合成発光積分画像の比較をすることができる。
【００３９】
次に、比較部５は画像記憶部３に記憶された良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像を読み出して、終了テストパターンアドレス毎に、両半導体装置の合成発光積分画像に差異があるか否かを比較する（図２のステップＳ１１）。このとき、上記の座標合わせの結果を考慮し、両画像の対応する位置同士を比較する。比較は終了テストパターンアドレスが小さい順に行い、両画像に差異がない場合（ステップＳ１２のＮＯ）、終了テストパターンアドレスを更新し、次の終了テストパターンアドレスの合成発光積分画像について比較する（ステップＳ１１）。差異がある場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、その箇所を故障が発生している箇所として特定できる。また同時に、差異が生じるテストパターンを特定できるため、論理シミュレーション等を行って、故障の原因を推測することもできる。
【００４０】
差異が検出されると（ステップＳ１２のＹＥＳ）、発光解析システムは終了テストパターンの更新を終了し、処理を終了する。差異が検出された時点で比較を終了することで、開始テストパターンアドレスから最終テストパターンアドレスまでのアドレス数が多い場合でも、解析に要する時間を短縮できる。
【００４１】
なお、ステップＳ１０の座標合わせや、ステップＳ１１の合成発光積分画像の比較は、合成発光積分画像を画像表示部８に表示させて、解析を行う者が手動で行ってもよい。
【００４２】
このように、本実施形態では、終了テストパターンアドレスが小さい順に画像の比較処理を行う。言い換えれば、終了テストパターンアドレスが開始テストパターンアドレスに近い合成発光積分画像を優先して比較処理を行うことになり、短時間で故障箇所を特定できる。
【００４３】
図９は、良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像の一例を示す図であり、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、終了テストパターンアドレスが０，１，ｎ（ｎは最終テストパターンアドレス）の場合に相当する。図９を用いて、比較部５の処理動作を具体的に説明する。比較部５は、まず、終了テストパターンアドレスが０の両画像を比較する（図２のステップＳ１１）。図９（ａ）の例では、両画像とも発光Ｌ１１があり、差異はない（図２ステップＳ１２のＮＯ）。よって次に、比較部５は終了テストパターンアドレスが１の両画像を比較する（ステップＳ１１）。図９（ｂ）の例では、両画像ともさらに発光Ｌ１２があるが、不良品半導体装置の合成発光積分画像にのみ異常な発光Ｌ１３があり、差異がある。よって、発光Ｌ１３の箇所に故障が生じていることがわかる。
【００４４】
図９で、アドレス１に対応するテストパターンを不良品半導体装置に入力した場合に限って異常な発光Ｌ１３が生じるとする。このとき、仮に、終了テストパターンアドレスを変化させながら複数の合成発光積分画像を取得する処理を行わず、図９（ｃ）に示す開始テストパターンアドレスから最終テストパターンアドレスｎまでの合成発光積分画像のみを取得して比較する場合、開始テストパターンアドレスから最終テストパターンアドレスまでのアドレス数ｎ＋１に対して、発光Ｌ１３が生じるのはアドレス１の場合のみであり、発光Ｌ１３が生じる頻度が極めて少ないため、異常な発光Ｌ１３を検出できず、故障箇所を特定できないおそれがある。
【００４５】
これに対し、本実施形態では、終了テストパターンアドレスを変化させながら複数の合成発光積分画像を取得し、終了テストパターンアドレスが小さい順に比較を行う。そのため、図９（ｂ）の例では、開始テストパターンアドレスから終了テストパターンアドレス１までのアドレス数２に対して、発光Ｌ１３が生じる頻度は相対的に大きくなる。よって、終了テストパターンアドレスが１の合成発光積分画像を比較することで、発光Ｌ１３の有無の差異を簡易かつ正確に検出でき、故障箇所を正しく特定できる。
【００４６】
図１０は、良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像の別の一例を示す図であり、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、終了テストパターンアドレスが０，１，ｎ（ｎは最終テストパターンアドレス）の場合に相当する。図１０（ａ）に示すように、アドレス０に対応するテストパターンを入力した場合、良品半導体装置では発光Ｌ２１があるが、不良品半導体装置では別の箇所に異常な発光Ｌ３１がある。また、図１０（ｂ）に示すように、アドレス１に対応するテストパターンを入力した場合、良品半導体装置では不良品半導体装置の発光Ｌ３１と同じ箇所に発光Ｌ２２があるが、不良品半導体装置では良品半導体装置の発光Ｌ２１と同じ箇所に異常な発光Ｌ３２がある。すなわち、両半導体装置において、発光の位置は同じで、タイミングのみに差異がある。
【００４７】
この場合、終了テストパターンアドレスを変化させながら複数の合成発光積分画像を取得する処理を行わず、図１０（ｃ）に示す開始テストパターンアドレスから最終テストパターンアドレスｎまでの合成発光積分画像のみを取得する場合、発光の差異はタイミングのみであるから、積分して得られる図１０（ｃ）では、差異を検出できず、故障箇所を特定できない。
【００４８】
これに対し、本実施形態では、終了テストパターンアドレスを変化させながら複数の合成発光積分画像を取得し、終了テストパターンアドレスが小さい順に比較を行うため、終了テストパターンアドレスが０の合成発光積分画像を比較することで、両者の差異を検出でき、故障箇所を特定できる。
【００４９】
このように、本実施形態では、終了テストパターンアドレスを変化させながら複数の合成発光積分画像を取得し、終了テストパターンアドレスが小さい順、すなわち開始テストパターンアドレスに近い終了テストパターンアドレスから順に良品および不良品半導体装置の合成発光積分画像の比較を行う。そのため、不良品半導体装置における異常な発光が生じる頻度が小さい場合や、良品半導体装置との発光の差異がタイミングの差異のみである場合でも、合成発光積分画像の差異を精度よく検出でき、故障箇所を正しく特定できる。また、差異が検出されると比較を終了するため、開始テストパターンアドレスから最終テストパターンアドレスまでのアドレス数が多い場合でも、解析に要する時間を短縮できる。さらに、制御部１が、発光検出器７の撮影タイミングの制御や、終了テストパターンアドレスの変更を自動で行うため、解析を行う者がこれらの作業を行う必要がなく、手間をかけずに故障箇所の特定を行うことができる。
【００５０】
図６等では、アドレス移動ステップ値を１として終了テストパターンアドレスを変化させていく例を示したが、このアドレス移動ステップ値は任意でよい。アドレス移動ステップ値は、開始テストパターンアドレスから最終テストパターンアドレスまでのアドレス数に応じて定めることにしてもよい。
【００５１】
発光検出器７の感度が高い場合などは、テストパターンの入力を所定の回数繰り返さず、一度だけ半導体装置２１に入力してもよい。
【００５２】
発光検出器７はパターン画像および発光積分画像を等しい倍率で撮影するが、その倍率は半導体装置２１の発光を検出可能な倍率に設定される。また、微小な発光を確実に検出するためには、倍率を上げて半導体装置２１の一部のみを拡大して撮影するのが望ましい。
【００５３】
仮に上述の手法でも故障箇所を特定できない場合、テストパターンを繰り返し半導体装置２１に入力する回数や、撮影の倍率、アドレス移動ステップ値、開始テストパターンアドレス等を換えて、再度発光解析を行ってもよい。
【００５４】
上述した実施形態では、良品半導体装置からの発光を観測して発光積分画像を取得する例を示したが、実際に発光を観測することなく、良品半導体装置にテストパターンを入力した場合の発光についてシミュレーションを行い、発光積分画像を取得してもよい。これにより、さらに簡易に故障箇所の特定を行うことができる。
【００５５】
上述した実施形態で説明した発光解析システムの少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、発光解析システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００５６】
また、発光解析システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【００５７】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  制御部
２  画像取得部
４  座標合わせ部
５  比較部
【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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