(57)【要約】【課題】内部電圧発生装置を備えた半導体装置の故障解析に適応可能な半導体故障解析装置を提供する。【解決手段】可変電源１２は、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に、配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を半導体装置１の外部から印加する。この電圧印加により、電圧比較回路９に入力される電圧Ｖは基準電圧Ｖｒｅｆと同等となるので、配線１０上の制御信号ｆによりチャージポンプ回路６は停止する。チャージポンプ回路６が停止することにより半導体装置１の電源電圧、電源電流などが安定するため、内部電圧発生装置を備えた半導体装置においても、精度よく故障箇所の検出を行なうことができる。【選択図】　　　　図１
2004053257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を前記内部電圧発生回路に印加する可変電源と、
前記可変電源によって前記内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、前記半導体装置の故障箇所を検出する故障検出手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【請求項２】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を前記内部電圧発生回路に印加する可変電源と、
前記可変電源によって前記内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、前記半導体装置の故障箇所を前記半導体装置の電源電圧端子またはグランド端子から検出する故障検出手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【請求項３】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を前記内部電圧発生回路に印加する可変電源と、
前記可変電源によって前記内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、前記半導体装置の故障箇所を前記可変電源の電圧印加端子から検出する故障検出手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【請求項４】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記半導体装置の故障時における前記内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を前記内部発生回路に印加する可変電源と、
前記可変電源によって前記内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、前記半導体装置の故障箇所を前記可変電源の電圧印加端子から検出する故障検出手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【請求項５】
前記故障検出手段は電流計または電圧計である、請求項１から４のいずれかに記載の半導体故障解析装置。
【請求項６】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記半導体装置で内部電圧が印加されている配線に、前記半導体装置の外部から前記内部電圧の基準電圧と同等の電圧を印加する手段と、
前記半導体装置にレーザ光を走査照射する手段と、
前記半導体装置の電源電圧端子またはグランド端子における電流または電圧の変化を検出する手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【請求項７】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記半導体装置で内部電圧が印加されている配線に、前記半導体装置の外部から前記内部電圧の基準電圧と同等の電圧を印加する手段と、
前記半導体装置にレーザ光を走査照射する手段と、
前記半導体装置の外部から印加した内部電圧の端子における電流または電圧の変化を検出する手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【請求項８】
内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、
前記半導体装置の故障時の内部電圧を測定する手段と、
前記半導体装置で内部電圧が印加されている配線に、前記半導体装置の外部から前記故障時の内部電圧の基準電圧と同等の電圧を印加する手段と、
前記半導体装置にレーザ光を走査照射する手段と、
前記半導体装置の外部から印加した内部電圧の端子における電流または電圧の変化を検出する手段とを備えた、半導体故障解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体故障解析装置に関し、より特定的には、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の故障解析手法の一例として、半導体装置にレーザ光を走査照射し、半導体装置に発生する電子−正孔対に起因した光励起電流を観測する光励起顕微鏡を用いた手法（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｂｅａｍ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｃｕｒｒｅｎｔ法：以下、ＯＢＩＣ法）がある。また、ＯＢＩＣ法に類似した故障解析手法に、半導体装置にレーザ光を走査照射することで、半導体装置を構成する材料が加熱され発生する熱起電力を測定するノンバイアスＯＢＩＣ法がある。
【０００３】
一方、半導体装置の故障解析手法の他の一例として、バイアスを印加した半導体装置にレーザ光を走査照射することで半導体装置を局所的に加熱し、加熱された箇所の電気抵抗の変化を測定する手法（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｂｅａｍ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ＣＨａｎｇｅ法：以下、ＯＢＩＲＣＨ法）がある。ＯＢＩＲＣＨ法は、バイアスを印加することにより、電気抵抗の変化を半導体装置の配線などにおける電流の有無などによって検出する故障解析手法で、特開平６−３００８２４号公報等に開示されている。
【０００４】
また、ＯＢＩＲＣＨ法に類似した故障解析手法に、バイアスを印加した半導体装置に赤外線（ＩＲ）のレーザ光を走査照射することで半導体装置を局所的に加熱し、加熱された箇所の電気抵抗の変化を測定するＩＲ−ＯＢＩＲＣＨ法がある。ＩＲ−ＯＢＩＲＣＨ法は、照射するレーザ光の波長を半導体装置が電子−正孔対を生成しない赤外線を用いることによって光励起電流の発生を抑制し、レーザ光を純粋な加熱源として用いる故障解析手法で、特開平９−１４５７９５号公報等に開示されている。
【０００５】
図１６〜図１９は、上述の故障解析手法を実施するための半導体故障解析装置の構成を表わす模式図である。図１６〜図１９に示すように、半導体故障解析装置の構成は、計測器が電流計か電圧計か、および計測器が半導体装置の電源端子に接続されているかグランド端子に接続されているか、の計４通りに分類される。
【０００６】
図１６および図１８に示す半導体故障解析装置は、故障解析される半導体装置１と、半導体装置１に光エネルギーまたは熱エネルギーを与えるレーザ顕微鏡２と、半導体装置１に可変電圧を印加する可変安定化電源３と、故障解析時に半導体装置１に流れる電流変化を計測する電流計４とを備える。図１７および図１９に示す半導体故障解析装置は、図１６および図１８の電流計４に代えて、故障解析時に半導体装置１にかかる電圧変化を計測する電圧計５を備える。
【０００７】
図１６は電流計４を半導体装置１のグランド端子に接続した構成、図１７は電圧計５を半導体装置１のグランド端子に接続した構成、図１８は電流計４を半導体装置１の電源端子に接続した構成、図１９は電圧計５を半導体装置１の電源端子に接続した構成となっている。
【０００８】
このようにレーザ光を利用して半導体装置に生じる電流変化あるいは電圧変化を測定する半導体装置の故障解析手法は、レーザ光照射による電流変化量あるいは電圧変化量が非常に小さい。そのため、これらの故障解析手法を半導体装置に適応するには、電流計４あるいは電圧計５に入力される電流あるいは電圧がレーザ光照射以外の要因で変動しないように、半導体装置が静的状態を保持している必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部電圧発生回路を備えた半導体装置（たとえば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ））は、半導体集積回路を動作させるために内部電圧を発生させるので、静的状態を保持することができない。したがって、ＤＲＡＭのように内部電圧発生回路を備えた半導体装置の場合、半導体装置の電源電圧、電源電流、および外部信号からの入力等を静的状態にしておいても、内部電圧発生動作により電源電圧、電源電流などが変動するため、上述の故障解析手法は適応できなかった。
【００１０】
図２０は、ＤＲＡＭなどの半導体装置が備える内部電圧発生回路１１の模式図である。
【００１１】
図２０に示す内部電圧発生回路１１は、配線７上に電圧Ｖを生成するチャージポンプ回路６と、配線７上の電圧Ｖと配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する電圧比較回路９とを備える。内部電圧発生回路は、正の電圧を発生させる場合と負の電圧を発生させる場合とがあるが、ここでは正の電圧を発生させる場合について説明する。
【００１２】
配線７上の電圧Ｖおよび配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆは、電圧比較回路９に入力される。電圧比較回路９は、電圧Ｖと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、比較結果に基づいて配線１０上の制御信号ｆをチャージポンプ回路６に送る。電圧Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い場合、制御信号ｆによりチャージポンプ回路６が作動し、さらに高い電圧を生成する。電圧Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆと同等かそれより高い場合、制御信号ｆによりチャージポンプ回路６は停止する。このようにして、電圧Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆと同一になるよう調整されている。
【００１３】
内部電圧発生回路１１が生成する電圧Ｖ，基準電圧Ｖｒｅｆなどは、通常、半導体装置の電源電圧から生成される。そのため、内部電圧発生回路１１が動作すれば電源電圧および電源電流が変化し、その変化量は前述の半導体装置の故障解析手法におけるレーザ光照射による電圧変化量あるいは電流変化量よりも一般に大きくなる。
【００１４】
したがって、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障解析において、故障箇所にレーザ光が照射され電圧変化あるいは電流変化が生じていたとしても、その変化が電源電圧あるいは電源電流の変化に埋もれてしまい、故障箇所を検出することができない場合がある。
【００１５】
また、レーザ光照射による故障箇所の電圧変化あるいは電流変化が電源電圧あるいは電源電流の変化に埋もれなかったとしても、半導体装置の電源端子をレーザ光照射による故障箇所の電圧変化あるいは電流変化の検出端子として用いた場合、内部電圧発生回路で消費する電流が半導体装置の故障箇所におけるリーク電流よりも大きいと、故障箇所を検出することは困難となる。
【００１６】
さらに、内部電圧発生回路が動作することで生じる電源電圧あるいは電源電流の変化は、半導体装置の故障解析手法におけるレーザ光の走査と同期が取れていないためノイズとなり、その結果、故障の起きていない箇所を故障箇所と判断する場合があった。
【００１７】
それゆえに、この発明の目的は、内部電圧発生装置を備えた半導体装置の故障解析に適応可能な半導体故障解析装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を内部電圧発生回路に印加する可変電源と、可変電源によって内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、半導体装置の故障箇所を検出する故障検出手段とを備える。
【００１９】
この発明の別の局面によれば、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を内部電圧発生回路に印加する可変電源と、可変電源によって内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、半導体装置の故障箇所を半導体装置の電源電圧端子またはグランド端子から検出する故障検出手段とを備える。
【００２０】
この発明の別の局面によれば、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を内部電圧発生回路に印加する可変電源と、可変電源によって内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、半導体装置の故障箇所を可変電源の電圧印加端子から検出する故障検出手段とを備える。
【００２１】
この発明の別の局面によれば、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、半導体装置の故障時における内部電圧発生回路の基準電圧と同等の電圧を内部発生回路に印加する可変電源と、可変電源によって内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で、半導体装置の故障箇所を可変電源の電圧印加端子から検出する故障検出手段とを備える。
【００２２】
好ましくは、故障検出手段は電流計または電圧計である。
この発明の他の局面によれば、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、半導体装置で内部電圧が印加されている配線に、半導体装置の外部から内部電圧の基準電圧と同等の電圧を印加する手段と、半導体装置にレーザ光を走査照射する手段と、半導体装置の電源電圧端子またはグランド端子における電流または電圧の変化を検出する手段とを備える。
【００２３】
この発明の他の局面によれば、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、半導体装置で内部電圧が印加されている配線に、半導体装置の外部から内部電圧の基準電圧と同等の電圧を印加する手段と、半導体装置にレーザ光を走査照射する手段と、半導体装置の外部から印加した内部電圧の端子における電流または電圧の変化を検出する手段とを備える。
【００２４】
この発明の他の局面によれば、内部電圧発生回路を備えた半導体装置の故障を解析する半導体故障解析装置であって、半導体装置の故障時の内部電圧を測定する手段と、半導体装置で内部電圧が印加されている配線に、半導体装置の外部から故障時の内部電圧の基準電圧と同等の電圧を印加する手段と、半導体装置にレーザ光を走査照射する手段と、半導体装置の外部から印加した内部電圧の端子における電流または電圧の変化を検出する手段とを備える。
【００２５】
したがって、この発明によれば、可変電源によって内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で半導体装置の故障箇所を検出することにより、内部電圧発生装置を備えた半導体装置においても精度よく故障箇所の検出を行なうことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２７】
［実施の形態１］
図１〜図４は、この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図である。図１〜図４に示した半導体故障解析装置の構成は、図１６〜図１９に対応して、計測器が電流計か電圧計か、および計測器が半導体装置の電源端子に接続されているかグランド端子に接続されているか、の計４通りに分類される。
【００２８】
図１および図３に示す半導体故障解析装置は、内部電圧発生回路１１を備えた故障解析される半導体装置１と、半導体装置１に光エネルギーまたは熱エネルギーを与えるレーザ顕微鏡２と、半導体装置１に可変電圧を印加する可変安定化電源３と、故障解析時に半導体装置１に流れる電流変化を計測する電流計４と、内部電圧発生回路１１における配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置１の外部から可変電圧を印加する可変電源１２とを備える。図２および図４に示す半導体故障解析装置は、図１および図３の電流計４に代えて、故障解析時に半導体装置１にかかる電圧変化を計測する電圧計５を備える。
【００２９】
図１は電流計４を半導体装置１のグランド端子に接続した構成、図２は電圧計５を半導体装置１のグランド端子に接続した構成、図３は電流計４を半導体装置１の電源端子に接続した構成、図４は電圧計５を半導体装置１の電源端子に接続した構成となっている。以下に、図１〜図４に共通の動作を説明する。
【００３０】
可変電源１２は、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を半導体装置１の外部から印加する。この電圧印加により、電圧比較回路９に入力される電圧Ｖは基準電圧Ｖｒｅｆと同等となるので、配線１０上の制御信号ｆによりチャージポンプ回路６は停止する。チャージポンプ回路６が停止することにより、半導体装置１の電源電圧、電源電流などが安定する。
【００３１】
図５は、この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加する前の半導体装置の電源電流１３を示した図である。なお、この電源電流波形は任意であり、図５の波形に限られるわけではない。また、時間軸上のＴｆは、半導体装置の故障検出時を示す。
【００３２】
内部電圧発生装置を備えた半導体装置の電源電流変化は、一般に半導体装置の故障解析手法におけるレーザ照射による電流変化量よりも大きくなる。したがって、図５に示すように、故障箇所にレーザ光が照射され電流変化が生じていたとしても、その変化が電源電流１３の変化に埋もれてしまい、故障箇所を検出することができない。
【００３３】
図６は、この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加した後の半導体装置の電源電流１４を示した図である。なお、時間軸上のＴｆは、半導体装置の故障検出時を示す。
【００３４】
図６に示すように、半導体装置の電源電流１４が安定することで、故障箇所にレーザ光が照射されて生じた電流変化１５が浮かび上がるので、内部電圧発生装置を備えた半導体装置の故障箇所を検出することができる。なお、図５および図６では半導体装置の電源電流の例を示したが、半導体装置の電源電圧の例であっても同様である。
【００３５】
図７は、この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の動作手順を示すフロー図である。
【００３６】
まず、ステップＳ１１において、半導体装置に電源を入れる。
ステップＳ１２において、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置の外部から配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を印加する。
【００３７】
ステップＳ１３において、半導体装置にレーザ光を走査照射する。
ステップＳ１４において、半導体装置の電源端子あるいはグランド端子における電流あるいは電圧の変化を検出する。
【００３８】
なお、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を半導体装置の外部から印加する方法の一例として、半導体装置に備えられた内部電圧測定用パッド（電極）に対してボンディングまたはマニュアルプロービング（針あて）等を施す方法がある。内部電圧発生装置に内部電圧測定用パッドが備わっていない場合には、電圧Ｖの内部電圧配線に直接プロービングを施す方法がある。また、電圧Ｖの内部電圧配線が細くて直接プロービングが施せない場合には、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）装置の金属膜のデポジション機能を用いてプロービングを行なう方法がある。
【００３９】
以上のように、実施の形態１によれば、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を半導体装置の外部から印加した状態で、レーザ光走査照射による半導体装置の故障検出を行なうことにより、内部電圧発生装置を備えた半導体装置においても、精度よく故障箇所の検出を行なうことができる。
【００４０】
［実施の形態２］
実施の形態１に開示した半導体故障解析装置は、半導体装置の電源電圧から電力の供給を受けている内部電圧発生回路を停止させたことで、電源電圧から内部電圧に関係する回路に流れる電流が減少する。そのため、内部電圧に起因した故障を電源電流あるいは電源電圧の変化から検出しようとしても、故障箇所を特定できない場合がある。
【００４１】
したがって、実施の形態２では、半導体故障解析において検出する電流変化あるいは電圧変化の検出端子を、従来の技術に示した電源端子あるいはグランド端子ではなく、可変電源１２の可変電圧印加端子としている。
【００４２】
図８は、この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の一例である。
【００４３】
図８に示す半導体故障解析装置は、内部電圧発生回路１１を備えた故障解析される半導体装置１と、半導体装置１に光エネルギーまたは熱エネルギーを与えるレーザ顕微鏡２と、半導体装置１に可変電圧を印加する可変安定化電源３と、内部電圧発生回路１１における配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置１の外部から可変電圧を印加する可変電源１２と、故障解析時に半導体装置１に流れる電流変化を可変電源１２の可変電圧印加端子から計測する電流計４とを備える。
【００４４】
図９は、この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【００４５】
図９に示す半導体故障解析装置は、内部電圧発生回路１１を備えた故障解析される半導体装置１と、半導体装置１に光エネルギーまたは熱エネルギーを与えるレーザ顕微鏡２と、半導体装置１に可変電圧を印加する可変安定化電源３と、内部電圧発生回路１１における配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置１の外部から可変電圧を印加する可変電源１２と、故障解析時に半導体装置１にかかる電圧変化を可変電源１２の可変電圧印加端子から計測する電圧計５とを備える。
【００４６】
このように、半導体故障解析において検出する電流変化あるいは電圧変化を可変電源１２の可変電圧印加端子から検出することで、故障箇所から故障検出箇所までに経由する回路が少なくなり、内部電圧発生回路１１が停止して電源電圧から内部電圧に関係する回路に流れる電流が減少した状態でも、内部電圧に起因した故障の箇所を高い検出率で特定することができる。
【００４７】
図１０は、この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加する前の半導体装置の電源電流１６を示した図である。なお、この電源電流波形は任意であり、図１０の波形に限られるわけではない。また、時間軸上のＴｆは、半導体装置の故障検出時を示す。
【００４８】
内部電圧発生装置を備えた半導体装置の電源電流変化は、一般に半導体装置の故障解析手法におけるレーザ照射による電流変化量よりも大きくなる。したがって、図１０に示すように、故障箇所にレーザ光が照射され電流変化が生じていたとしても、その変化が電源電流１６の変化に埋もれてしまい、故障箇所を検出することができない。
【００４９】
図１１は、この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加した後の半導体装置の電源電流１７を示した図である。なお、時間軸上のＴｆは、半導体装置の故障検出時を示す。
【００５０】
図１１に示すように、半導体装置の電源電流１７が安定することで、故障箇所にレーザ光が照射されて生じた電流変化１８が浮かび上がるので、内部電圧発生装置を備えた半導体装置の故障箇所を検出することができる。なお、図１０および図１１では半導体装置の電源電流の例を示したが、半導体装置の電源電圧の例であっても同様である。
【００５１】
図１２は、この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置の動作手順を示すフロー図である。
【００５２】
まず、ステップＳ２１において、半導体装置に電源を入れる。
ステップＳ２２において、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置の外部から配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を印加する。
【００５３】
ステップＳ２３において、半導体装置にレーザ光を走査照射する。
ステップＳ２４において、可変電源１２の可変電圧印加端子における電流あるいは電圧の変化を検出する。
【００５４】
以上のように、実施の形態２によれば、半導体故障解析において検出する電流変化あるいは電圧変化を可変電源１２の可変電圧印加端子から検出することで、故障箇所から故障検出箇所までに経由する回路が少なくなり、内部電圧発生回路１１が停止して電源電圧から内部電圧に関係する回路に流れる電流が減少した状態でも、内部電圧に起因した故障の箇所を高い検出率で特定することができる。
【００５５】
［実施の形態３］
実施の形態１，２に開示した半導体故障解析装置は、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を印加する。この基準電圧Ｖｒｅｆは、正常な半導体装置における基準電圧であるため、半導体装置の故障検出時における基準電圧とは厳密には異なる、そのため、半導体装置の故障箇所を正確に特定できない場合がある。
【００５６】
したがって、実施の形態３では、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を印加するのではなく、半導体装置の故障時に発生している内部電圧と同等の電圧を印加する。
【００５７】
図１３は、この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の一例である。
【００５８】
図１３に示す半導体故障解析装置は、内部電圧発生回路１１を備えた故障解析される半導体装置１と、半導体装置１に光エネルギーまたは熱エネルギーを与えるレーザ顕微鏡２と、半導体装置１に可変電圧を印加する可変安定化電源３と、内部電圧発生回路１１における配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置１の外部から可変電圧を印加する可変電源１２と、故障解析時に半導体装置１に流れる電流変化を可変電源１２の可変電圧印加端子から計測する電流計４と、半導体装置１の故障時に発生している内部電圧を計測する電圧計１９とを備える。
【００５９】
図１４は、この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【００６０】
図１４に示す半導体故障解析装置は、内部電圧発生回路１１を備えた故障解析される半導体装置１と、半導体装置１に光エネルギーまたは熱エネルギーを与えるレーザ顕微鏡２と、半導体装置１に可変電圧を印加する可変安定化電源３と、内部電圧発生回路１１における配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に半導体装置１の外部から可変電圧を印加する可変電源１２と、故障解析時に半導体装置１にかかる電圧変化を可変電源１２の可変電圧印加端子から計測する電圧計５と、半導体装置１の故障時に発生している内部電圧を計測する電圧計１９とを備える。
【００６１】
このように、半導体装置１の故障時に発生している内部電圧と同等の電圧を印加することで、半導体装置１の故障箇所において故障検出感度が最も高くなり、半導体装置の故障箇所をより正確に特定できる。
【００６２】
なお、この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加する前後の半導体装置の電源電流に関する説明は、実施の形態１，２と同様なので、ここでは繰り返さない。
【００６３】
図１５は、この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置の動作手順を示すフロー図である。
【００６４】
まず、ステップＳ３１において、半導体装置に電源を入れる。
ステップＳ３２において、半導体装置の故障時に発生している内部電圧を測定する。
【００６５】
ステップＳ３３において、配線７上の電圧Ｖの内部電圧配線に、半導体装置の外部から、故障時の配線８上の基準電圧Ｖｒｅｆと同等の電圧を印加する。
【００６６】
ステップＳ３４において、半導体装置にレーザ光を走査照射する。
ステップＳ３５において、可変電源１２の可変電圧印加端子における電流あるいは電圧の変化を検出する。
【００６７】
以上のように、実施の形態３によれば、半導体装置の故障時に発生している内部電圧と同等の電圧を印加することで、半導体装置の故障箇所において故障検出感度が最も高くなり、半導体装置の故障箇所をより正確に特定できる。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、可変電源によって内部電圧発生回路に電圧を印加した状態で半導体装置の故障箇所を検出することにより、内部電圧発生装置を備えた半導体装置においても、精度よく故障箇所の検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の一例である。
【図２】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図３】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図４】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図５】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加する前の半導体装置の電源電流を示した図である。
【図６】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加した後の半導体装置の電源電流を示した図である。
【図７】この発明の実施の形態１による半導体故障解析装置の動作手順を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の一例である。
【図９】この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図１０】この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加する前の半導体装置の電源電流を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置を用いて半導体装置外部から電圧を印加した後の半導体装置の電源電流を示した図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による半導体故障解析装置の動作手順を示すフロー図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の一例である。
【図１４】この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図１５】この発明の実施の形態３による半導体故障解析装置の動作手順を示すフロー図である。
【図１６】従来の半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の一例である。
【図１７】従来の半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図１８】従来の半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図１９】従来の半導体故障解析装置の構成を表わす模式図の他の一例である。
【図２０】ＤＲＡＭなどの半導体装置が備える内部電圧発生回路１１の模式図である。
【符号の説明】
１　半導体装置、２　レーザ顕微鏡、３　可変安定化電源、４　電流計、５，１９　電圧計、６　チャージポンプ回路、７，８，１０　配線、９　電圧比較回路、１１　内部電圧発生回路、１２　可変電源、１３，１６　外部電圧印加前の電源電流、１４，１７　外部電圧印加後の電源電流、１５，１８　レーザ光照射による故障箇所の電流変化。
【図１】
2004053257.tif 000003
【図２】
2004053257.tif 000004
【図３】
2004053257.tif 000005
【図４】
2004053257.tif 000006
【図５】
2004053257.tif 000007
【図６】
2004053257.tif 000008
【図７】
2004053257.tif 000009
【図８】
2004053257.tif 000010
【図９】
2004053257.tif 000011
【図１０】
2004053257.tif 000012
【図１１】
2004053257.tif 000013
【図１２】
2004053257.tif 000014
【図１３】
2004053257.tif 000015
【図１４】
2004053257.tif 000016
【図１５】
2004053257.tif 000017
【図１６】
2004053257.tif 000018
【図１７】
2004053257.tif 000019
【図１８】
2004053257.tif 000020
【図１９】
2004053257.tif 000021
【図２０】
2004053257.tif 000022