(57)【要約】【課題】不良と判定された半導体集積回路のテスト結果から、システマティック故障に分類される故障を抽出し、生産工程へのフィードバックを容易にする故障箇所診断装置が望まれる。【解決手段】故障箇所診断装置は、多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出部と、複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出部と、複数のレイアウト特徴検索領域に共通するレイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出部と、
前記複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出部と、
前記複数のレイアウト特徴検索領域に共通する前記レイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定部と、
を備える故障箇所診断装置。
【請求項２】
単一故障を仮定して導出された故障箇所を算出する単一故障診断部と、
テスト結果に基づいて多重故障の有無を判定する多重故障判定部と、
前記システマティック故障が存在する場合に、前記共通するレイアウト特徴を組み合わせることで多重故障候補を選出する多重故障仮定部と、
テスト結果と、前記多重故障候補に故障が存在すると仮定してシミュレーションを行った結果と、の一致度を出力する多重故障シミュレーション部と、
を備える請求項１の故障箇所診断装置。
【請求項３】
前記レイアウト特徴検索領域算出部は、前記レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした平面又は立体の物理的な領域、又は、単一故障を基点とした信号の入出力に基づく論理的な領域、の少なくともいずれかを算出する請求項２の故障箇所診断装置。
【請求項４】
前記レイアウト特徴抽出部は、レイアウト設計時のデザインルールに基づき、前記レイアウト特徴を抽出する請求項３の故障箇所診断装置。
【請求項５】
前記単一故障診断部は、単一故障を仮定して導出された故障箇所のそれぞれが、テスト結果に与える影響を数値化し、
前記レイアウト特徴検索領域算出部は、前記数値化された影響が最も高い故障箇所から順次選択し、前記レイアウト特徴検索領域の算出を行う単一故障を選択する請求項２の故障箇所診断装置。
【請求項６】
前記多重故障候補と、前記多重故障候補に対応した前記レイアウト特徴及び前記一致度と、をユーザに提示する出力部を備える請求項２の故障箇所診断装置。
【請求項７】
前記出力部は、前記多重故障候補に含まれる故障箇所と、前記レイアウト特徴と、を提示する際、それぞれの表示態様が変更可能である請求項６の故障箇所診断装置。
【請求項８】
前記レイアウト特徴には、セルの種類、配線層の種類、ビアの種類、ビアの形状、ビア間の間隔、配線長、配線幅、配線間隔、半導体集積回路に用いる材質、配線層の厚さ、突き出し配線数、配線のコーナーからの分離距離、配線端の形状、配線面積、ビア端と配線端との距離、単一故障からの距離、のうち少なくともいずれかを含む請求項１乃至７のいずれか一に記載の故障箇所診断装置。
【請求項９】
多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出工程と、
前記複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出工程と、
前記複数のレイアウト特徴検索領域に共通する前記レイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定工程と、
を含む故障箇所診断方法。
【請求項１０】
単一故障を仮定して導出された故障箇所を算出する単一故障診断工程と、
テスト結果に基づいて多重故障の有無を判定する多重故障判定工程と、
前記システマティック故障が存在する場合に、前記共通するレイアウト特徴を組み合わせることで多重故障候補を選出する多重故障仮定工程と、
テスト結果と、前記多重故障候補に故障が存在すると仮定してシミュレーションを行った結果と、の一致度を出力する多重故障シミュレーション工程と、
を含む請求項９の故障箇所診断方法。
【請求項１１】
前記レイアウト特徴検索領域算出工程は、前記レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした平面又は立体の物理的な領域、又は、単一故障を基点とした信号の入出力に基づく論理的な領域、の少なくともいずれかを算出する請求項１０の故障箇所診断方法。
【請求項１２】
前記レイアウト特徴抽出工程は、レイアウト設計時のデザインルールに基づき、前記レイアウト特徴を抽出する請求項１１の故障箇所診断方法。
【請求項１３】
前記単一故障診断工程は、単一故障を仮定して導出された故障箇所のそれぞれが、テスト結果に与える影響を数値化し、
前記レイアウト特徴検索領域算出工程は、前記数値化された影響が最も高い故障箇所から順次選択し、前記レイアウト特徴検索領域の算出を行う単一故障を選択する請求項１０の故障箇所診断方法。
【請求項１４】
前記多重故障候補と、前記多重故障候補に対応した前記レイアウト特徴及び前記一致度と、をユーザに提示する工程を含む請求項１０の故障箇所診断方法。
【請求項１５】
多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出処理と、
前記複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出処理と、
前記複数のレイアウト特徴検索領域に共通する前記レイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定処理と、
をコンピュータに実行させ、前記コンピュータを故障箇所診断装置として動作させるプログラム。
【請求項１６】
単一故障を仮定して導出された故障箇所を算出する単一故障診断処理と、
テスト結果に基づいて多重故障の有無を判定する多重故障判定処理と、
前記システマティック故障が存在する場合に、前記共通するレイアウト特徴を組み合わせることで多重故障候補を選出する多重故障仮定処理と、
テスト結果と、前記多重故障候補に故障が存在すると仮定してシミュレーションを行った結果と、の一致度を出力する多重故障シミュレーション処理と、
を実行する請求項１５のプログラム。
【請求項１７】
前記レイアウト特徴検索領域算出処理は、前記レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした平面又は立体の物理的な領域、又は、単一故障を基点とした信号の入出力に基づく論理的な領域、の少なくともいずれかを算出する請求項１６のプログラム。
【請求項１８】
前記レイアウト特徴抽出処理は、レイアウト設計時のデザインルールに基づき、前記レイアウト特徴を抽出する請求項１７のプログラム。
【請求項１９】
前記単一故障診断処理は、単一故障を仮定して導出された故障箇所のそれぞれが、テスト結果に与える影響を数値化し、
前記レイアウト特徴検索領域算出処理は、前記数値化された影響が最も高い故障箇所から順次選択し、前記レイアウト特徴検索領域の算出を行う単一故障を選択する請求項１６のプログラム。
【請求項２０】
前記多重故障候補と、前記多重故障候補に対応した前記レイアウト特徴及び前記一致度と、をユーザに提示する処理を含む請求項１６のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障箇所診断装置、故障箇所診断方法及びプログラムに関する。例えば、複数の故障箇所を推定する多重故障診断に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高機能化及び大規模化が著しい。半導体集積回路の大規模化に伴って、半導体集積回路の生産工程における故障箇所の診断がより一層、複雑かつ困難になりつつある。より具体的には、半導体集積回路に対するテスト工程において不良と判断された半導体集積回路の故障箇所を正確に指摘することが難しい。特に、半導体集積回路が複雑化及び大規模化したことにより、１つの故障（単一故障）を仮定したのでは、全てのテスト結果を説明できない多重故障が少なからず存在する。
【０００３】
このような多重故障を診断するための技術が、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１及び２が開示する技術は、単一故障の存在を仮定した故障診断の推定結果を用いて、論理動作テストパタンごとに故障箇所を組み合わせて複数のグループに分離する。さらに、全てのテストパタンを重ね合わせ、そのような不良と診断された半導体集積回路に対してテストを実行すれば得られる出力論理値（テストログ）を再現できる組み合わせを算出する。その上で、シミュレーションを実施し、シミュレーション結果とテストログとを照合することで、多重故障となる組み合わせを推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０８９５４９号公報
【特許文献２】特開２００９−０９８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。
【０００６】
上述のように、特許文献１及び２が開示する技術では、単一故障の存在を仮定した故障診断の結果を利用するため、最終的に故障箇所として診断された結果が誤っている可能性がある。特許文献１及び２が開示する技術では、あくまでもテスト結果を説明できる単一故障の組み合わせを算出しているためであり、その算出した結果が、真に故障箇所であるとは限らないためである。
【０００７】
また、多重故障を持つ半導体集積回路に対して単一故障の診断を実施した結果、故障箇所の候補が多い場合がある。このような場合、全ての候補（多重故障となり得る組み合わせ）に対して、故障診断を実施するには多大な処理時間を必要とする。従って、実際に特許文献１及び２が開示する技術を適用する場合には、全ての組み合わせに対する故障診断を断念せざるを得ず、故障箇所を特定できない可能性がある。故障箇所の特定ができなければ、故障に対する原因の究明及び対策の立案が行えず、半導体集積回路の生産歩留まりが悪化する。
【０００８】
ここで、半導体集積回路のテスト工程における結果を診断する重要な目的の１つに、半導体集積回路の生産歩留まり改善が挙げられる。そのため、テスト結果に対する故障診断は、半導体集積回路の生産歩留まり向上に寄与することが求められる。
【０００９】
テスト工程において不良と判定された半導体集積回路のテスト結果は、単一故障又は多重故障といった分類に加えて、ランダム故障又はシステマティック故障といった分類も可能である。本書では、ランダム故障を、半導体集積回路の生産工程におけるゴミやダスト等の影響により生じる故障と定義する。また、システマティック故障を、半導体集積回路の生産ロットや半導体集積回路に含まれる構成要素の特徴により生じる故障と定義する。
【００１０】
ランダム故障は、ゴミ等の影響により生じる故障であるため、数多くの半導体集積回路をテストした結果、突発的に生じることも多い（再現性及び規則性が低い）。そのため、ランダム故障の原因を特定したとしても、半導体集積回路の生産工程に対するフィードバックの内容は限定的である。例えば、ゴミを低減する等の対策に限られる。しかし、システマティック故障は、半導体集積回路が持つ特徴に起因し発生する故障であるため、一定の再現性及び規則性を示すことが多い。さらに加えて、このようなシステマティック故障の原因を特定し、その対策を半導体集積回路の生産工程にフィードバックすることで、生産歩留まりの改善が行える。
【００１１】
以上のことから、不良と判定された半導体集積回路のテスト結果から、システマティック故障に分類される故障を抽出し、生産工程へのフィードバックを容易にする故障箇所診断装置、故障箇所診断方法及びプログラムが、望まれる。なお、その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一実施の形態によれば、故障箇所診断装置は、単一故障を仮定した場合に得られる単一故障を基点としたレイアウト特徴検索領域から、構造上の特徴を持つレイアウト特徴を抽出する。複数のレイアウト特徴検索領域において、共通するレイアウト特徴検索領域が存在すれば、システマティック故障と判定する。
【発明の効果】
【００１３】
一実施の形態によれば、不良と判定された半導体集積回路のテスト結果から、システマティック故障に分類される故障を抽出する故障箇所診断装置、故障箇所診断方法及びプログラムが、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の概要を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る故障箇所診断装置１の内部構成の一例を示す図である。
【図３】単一故障を仮定した場合の故障候補と誤り観測ノードの一例を示す図である。
【図４】単一故障診断部１０１の出力結果の一例を示す図である。
【図５】ノードＮ１を基点としたレイアウト特徴検索領域の一例を示す図である。
【図６】ノードＮ１を基点としたレイアウト特徴検索領域の一例を示す図である。
【図７】レイアウト特徴検索領域に含まれる配線の一例を示す図である。
【図８】半導体集積回路に含まれる配線の一例を示す図である。
【図９】デザインルールの一例を示す図である。
【図１０】レイアウト特徴検索領域に含まれるビアに関するレイアウト特徴の一例を纏めた図である。
【図１１】故障箇所診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】半導体集積回路の生産方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態に係る故障箇所診断装置２の内部構成の一例を示す図である。
【図１４】故障シミュレーション部１０８の出力結果の一例である。
【図１５】故障箇所診断装置２の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第３の実施形態に係る故障箇所診断装置３の内部構成の一例を示す図である。
【図１７】個別回路領域に含まれる配線の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
初めに、図１を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。
【００１６】
上述のように、半導体集積回路のテスト結果の診断には、生産歩留まりを向上させるという目的がある。しかし、テスト結果には、生産工程におけるゴミ等に起因したランダム故障と、半導体集積回路の構成要素の特徴に起因したシステマティック故障とが混在している。半導体集積回路の生産歩留まりを向上させるためには、ランダム故障の原因を特定するよりも、システマティック故障の原因を特定する方が効果的である。そのため、不良と判定された半導体集積回路のテスト結果から、システマティック故障に分類される故障を抽出し、生産工程へのフィードバックを容易にする故障箇所診断装置が望まれる。
【００１７】
そこで、一例として図１に示す故障箇所診断装置２００を提供する。故障箇所診断装置２００は、レイアウト特徴検索領域算出部２０１と、レイアウト特徴抽出部２０２と、故障種別判定部２０３と、を備える。レイアウト特徴検索領域算出部２０１は、多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出する。レイアウト特徴抽出部２０２は、複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出する。故障種別判定部２０３は、複数のレイアウト特徴検索領域に共通するレイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する。
【００１８】
故障箇所診断装置２００は、多重故障に含まれる単一故障を基点したレイアウト特徴検索領域を算出する。複数の単一故障が含まれるのが、多重故障であるから、多重故障に含まれる単一故障に対応したレイアウト特徴検索領域は、複数算出される。これらのレイアウト特徴検索領域には、単一故障が存在すると判定された構成要素に加えて、多数の構成要素が含まれている。複数のレイアウト特徴検索領域において、特徴的な構造を持つ構成要素が共通して存在しているのであれば、共通するレイアウト特徴に故障が存在する可能性が格段に高まる。
【００１９】
即ち、半導体集積回路に含まれる多数の構成要素のうち、単一故障が存在すると仮定される時点で、仮定された構成要素には故障が存在する蓋然性が高い。さらに、半導体集積回路の設計上又は経験上、故障の原因となる可能性が高い特徴を、レイアウト特徴として抽出する。特徴的な構造を持つ構成要素（レイアウト特徴）が共通するのであれば、この特徴的な構造を持つ構成要素に故障が存在すると推定できる。このようにして、故障箇所診断装置２００は、半導体集積回路の構成要素の特徴に起因したシステマティック故障に分類される故障の抽出を可能とし、生産工程へのフィードバックを容易にする。
【００２０】
さらに、下記の形態が可能である。
【００２１】
［形態１］故障箇所診断装置は、多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出部と、前記複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出部と、前記複数のレイアウト特徴検索領域に共通する前記レイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定部と、を備えることが好ましい。
【００２２】
［形態２］前記箇所診断装置は、単一故障を仮定して導出された故障箇所を算出する単一故障診断部と、テスト結果に基づいて多重故障の有無を判定する多重故障判定部と、前記システマティック故障が存在する場合に、前記共通するレイアウト特徴を組み合わせることで多重故障候補を選出する多重故障仮定部と、テスト結果と、前記多重故障候補に故障が存在すると仮定してシミュレーションを行った結果と、の一致度を出力する多重故障シミュレーション部と、を備えることが好ましい。
【００２３】
［形態３］前記レイアウト特徴検索領域算出部は、前記レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした平面又は立体の物理的な領域、又は、単一故障を基点とした信号の入出力に基づく論理的な領域、の少なくともいずれかを算出することが好ましい。
【００２４】
［形態４］前記レイアウト特徴抽出部は、レイアウト設計時のデザインルールに基づき、前記レイアウト特徴を抽出することが好ましい。
【００２５】
［形態５］前記単一故障診断部は、単一故障を仮定して導出された故障箇所のそれぞれが、テスト結果に与える影響を数値化し、前記レイアウト特徴検索領域算出部は、前記数値化された影響が最も高い故障箇所から順次選択し、前記レイアウト特徴検索領域の算出を行う単一故障を選択することが好ましい。
【００２６】
［形態６］前記箇所診断装置は、前記多重故障候補と、前記多重故障候補に対応した前記レイアウト特徴及び前記一致度と、をユーザに提示する出力部を備えることが好ましい。
【００２７】
［形態７］前記出力部は、前記多重故障候補に含まれる故障箇所と、前記レイアウト特徴と、を提示する際、それぞれの表示態様が変更可能であることが好ましい。
【００２８】
［形態８］前記レイアウト特徴には、セルの種類、配線層の種類、ビアの種類、ビアの形状、ビア間の間隔、配線長、配線幅、配線間隔、半導体集積回路に用いる材質、配線層の厚さ、突き出し配線数、配線のコーナーからの分離距離、配線端の形状、配線面積、ビア端と配線端との距離、単一故障からの距離、のうち少なくともいずれかを含むことが好ましい。
【００２９】
［形態９］故障箇所診断方法は、多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出工程と、前記複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出工程と、前記複数のレイアウト特徴検索領域に共通する前記レイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定工程と、を含むことが好ましい。
【００３０】
［形態１０］前記故障箇所診断方法は、単一故障を仮定して導出された故障箇所を算出する単一故障診断工程と、テスト結果に基づいて多重故障の有無を判定する多重故障判定工程と、前記システマティック故障が存在する場合に、前記共通するレイアウト特徴を組み合わせることで多重故障候補を選出する多重故障仮定工程と、テスト結果と、前記多重故障候補に故障が存在すると仮定してシミュレーションを行った結果と、の一致度を出力する多重故障シミュレーション工程と、を含むことが好ましい。
【００３１】
［形態１１］前記レイアウト特徴検索領域算出工程は、前記レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした平面又は立体の物理的な領域、又は、単一故障を基点とした信号の入出力に基づく論理的な領域、の少なくともいずれかを算出することが好ましい。
【００３２】
［形態１２］前記レイアウト特徴抽出工程は、レイアウト設計時のデザインルールに基づき、前記レイアウト特徴を抽出することが好ましい。
【００３３】
［形態１３］前記単一故障診断工程は、単一故障を仮定して導出された故障箇所のそれぞれが、テスト結果に与える影響を数値化し、前記レイアウト特徴検索領域算出工程は、前記数値化された影響が最も高い故障箇所から順次選択し、前記レイアウト特徴検索領域の算出を行う単一故障を選択することが好ましい。
【００３４】
［形態１４］前記多重故障候補と、前記多重故障候補に対応した前記レイアウト特徴及び前記一致度と、をユーザに提示する工程を含むことが好ましい。
【００３５】
［形態１５］コンピュータを故障箇所診断装置として動作させるプログラムは、多重故障に含まれる複数の単一故障のそれぞれを基点とする複数のレイアウト特徴検索領域を算出するレイアウト特徴検索領域算出処理と、前記複数のレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素から、予め定めた特徴をレイアウト特徴として抽出するレイアウト特徴抽出処理と、前記複数のレイアウト特徴検索領域に共通する前記レイアウト特徴が存在する場合に、テスト対象の半導体集積回路にはシステマティック故障が存在すると判定する故障種別判定処理と、を実行することが好ましい。
【００３６】
［形態１６］前記プログラムは、単一故障を仮定して導出された故障箇所を算出する単一故障診断処理と、テスト結果に基づいて多重故障の有無を判定する多重故障判定処理と、前記システマティック故障が存在する場合に、前記共通するレイアウト特徴を組み合わせることで多重故障候補を選出する多重故障仮定処理と、テスト結果と、前記多重故障候補に故障が存在すると仮定してシミュレーションを行った結果と、の一致度を出力する多重故障シミュレーション処理と、を実行することが好ましい。
【００３７】
［形態１７］前記レイアウト特徴検索領域算出処理は、前記レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした平面又は立体の物理的な領域、又は、単一故障を基点とした信号の入出力に基づく論理的な領域、の少なくともいずれかを算出することが好ましい。
【００３８】
［形態１８］前記レイアウト特徴抽出処理は、レイアウト設計時のデザインルールに基づき、前記レイアウト特徴を抽出することが好ましい。
【００３９】
［形態１９］前記単一故障診断処理は、単一故障を仮定して導出された故障箇所のそれぞれが、テスト結果に与える影響を数値化し、前記レイアウト特徴検索領域算出処理は、前記数値化された影響が最も高い故障箇所から順次選択し、前記レイアウト特徴検索領域の算出を行う単一故障を選択することが好ましい。
【００４０】
［形態２０］前記多重故障候補と、前記多重故障候補に対応した前記レイアウト特徴及び前記一致度と、をユーザに提示する処理を含むことが好ましい。
【００４１】
［形態２１］半導体集積回路の生産方法は、半導体集積回路のテスト工程と、前記テスト工程におけるテスト結果に対し、上記故障箇所診断方法を実行する工程と、前記故障箇所診断方法において、前記システマティック故障と判定された場合に、前記システマティック故障に対する対策を半導体集積回路の生産に反映する工程と、を含むことが好ましい。
【００４２】
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【００４３】
［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
【００４４】
図２は、本実施形態に係る故障箇所診断装置１の内部構成の一例を示す図である。
【００４５】
故障箇所診断装置１は、制御部１０と、メモリ２０と、記憶部３０と、操作部４０と、表示部５０から構成されている。さらに、制御部１０には、単一故障診断部１０１と、多重故障判定部１０２と、レイアウト特徴検索領域算出部１０３と、レイアウト特徴抽出部１０４と、故障種別判定部１０５と、出力部１０６と、から構成されている。なお、制御部１０に含まれる各部の詳細については後述する。
【００４６】
メモリ２０は、制御部１０における一時的な記憶領域として用いられる。記憶部３０は、故障診断に必要な情報を記憶する。より具体的には、テストパタン、テストログ、回路構成データ、レイアウトデータ等を記憶する。操作部４０は、故障箇所診断装置１を使用するユーザ（生産工程の管理者等）の操作を受け付ける。ユーザの操作に必要な情報は、表示部５０に表示する。なお、記憶部３０に記憶する情報は、ネットワーク上のデータベースサーバに格納し、故障箇所診断装置１が適宜、データベースサーバにアクセスしてもよい。
【００４７】
次に、制御部１０に含まれる各部の詳細について説明する。
【００４８】
単一故障診断部１０１は、テスト工程から得られたテスト結果に対して単一故障を仮定した場合の故障診断を実行する。その際に用いる診断アルゴリズムには、経路追跡方式、故障シミュレーション方式等を適用することができる。なお、単一故障診断部１０１で実行する診断アルゴリズムをこれらの方式に限定する趣旨ではない。テスト結果から単一故障を推定できるアルゴリズムであればよい。単一故障診断部１０１は診断結果として、故障候補、故障候補から誤りが到達し、故障が検出される誤り観測ノードを出力し、記憶部３０に記憶する。
【００４９】
図３は、単一故障を仮定した場合の故障候補と誤り観測ノードの一例を示す図である。図中の四角は、故障候補となる半導体集積回路に含まれる構成要素（ノード）を示している。図３には、１２個のノードＮ１〜Ｎ１２が含まれている。また、図中のＦ１〜Ｆ５が、誤り観測ノードである。単一故障診断部１０１では、各ノードにおける故障を仮定し、故障箇所から誤りが到達する誤り観測ノードの数を出力する。
【００５０】
図４は、単一故障診断部１０１の出力結果の一例を示す図である。例えば、ノードＮ１の故障を仮定すれば、その故障は誤り観測ノードＦ１〜Ｆ３に伝達する。従って、この場合の誤り観測ノードの数は３となる。一方、ノードＮ３の故障を仮定すれば、その故障は誤り観測ノードＦ１に限り伝達するので誤り観測ノードの数は１となる。
【００５１】
多重故障判定部１０２は、単一故障診断部１０１の診断結果からテスト結果に多重故障が含まれているか否かを判定する。具体的には、テスト結果から把握できる誤り観測ノードの数と、１つの故障箇所を仮定した場合に故障が伝達する誤り観測ノードの数が一致した場合には、単一故障と判定する。一致しない場合には、多重故障と判定する。例えば、テスト結果から誤り観測ノードの数が５であることが判明し、１つの故障が５つの誤り観測ノードに伝達するならば、単一故障と判定される。一方、図３及び図４に示すように、１つの故障が最大で３個の観測ノードへの伝達に留まる時は、多重故障判定部１０２は多重故障と判定する。
【００５２】
さらに、テスト結果に多重故障が含まれると判定した場合には、多重故障判定部１０２は、その故障箇所の候補（以下、故障箇所候補と呼ぶ）を選出する。故障箇所候補とは、テスト結果に多重故障が含まれると判定された場合に、故障箇所として考えられる単一故障の組み合わせである。
【００５３】
なお、故障箇所候補の選出には種々の方法が考えられる。例えば、テスト結果を説明できる単一故障を網羅的に選出することが考えられる。しかし、このような選出方法では、故障箇所候補の数（単一故障の組み合わせ数）が極めて多くなり、現実的な処理時間では対応できないことが想定される。
【００５４】
そこで、多くの誤り観測ノードに故障を伝達する単一故障を優先して、故障箇所候補を選出することが考えられる。つまり、それぞれの単一故障に対して、誤り観測に対する影響度を示すスコアを与え、スコアの高い単一故障を優先して、故障箇所候補に選出する。このような方法であれば、故障箇所候補の数を減少させることができ、処理時間の短縮に寄与する。より具体的には、単一故障診断部１０１の出力結果と誤り観測ノードの数に基づいて、テスト結果を説明できる単一故障の組み合わせを故障箇所候補として選出する。例えば、誤り観測ノードの数が５であって、単一故障診断部１０１から図４に示す結果が得られているとする。
【００５５】
この場合、誤り観測ノードの数が５であるので、図４のＮｏ１〜Ｎｏ５までの単一故障（図３のノード）から、テスト結果を説明できる故障箇所候補を選出する。即ち、（Ｎ１、Ｎ８）、（Ｎ１、Ｎ９）、（Ｎ２、Ｎ８）、（Ｎ２、Ｎ９）の組み合わせが故障箇所候補として選出される。なお、（Ｎ１、Ｎ４）といった他の組み合わせでは、誤り観測ノードＦ１〜Ｆ５に故障が伝達するというテスト結果を説明できないため、故障箇所候補には選出されない。ここでは、誤り観測ノードの数をスコアとして用いている。
【００５６】
レイアウト特徴検索領域算出部１０３は、記憶部３０に記憶されたレイアウトデータを利用して多重故障判定部１０２が選出した故障箇所候補に含まれる各単一故障を基点とした一定の領域（以下、レイアウト特徴検索領域と呼ぶ）を算出する。
【００５７】
レイアウト特徴検索領域算出部１０３は、それぞれの故障箇所候補に含まれる単一故障に関するレイアウト特徴検索領域を算出する。上述の例では、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ８及びＮ９の各ノードを基点としてレイアウト特徴検索領域を算出する。
【００５８】
図５は、ノードＮ１を基点としたレイアウト特徴検索領域の一例を示す図である。図５に示すように、レイアウト特徴検索領域は、ノードを基点とした平面上の領域として規定することができる。あるいは、各ノードを基点として立体的な広がりを持つ領域をレイアウト特徴検索領域としてもよい。近年の半導体集積回路は、多層配線構造を採用することが多く、レイアウト特徴検索領域は平面に限る必要はないためである。
【００５９】
図６は、ノードＮ１を基点としたレイアウト特徴検索領域の一例を示す図である。図６に示すように、ノードＮ１を基点として、立体方向にレイアウト特徴検索領域を規定してもよい。なお、レイアウト特徴検索領域の形状は、図５に示すような長方形に限らず、多角形、円形、楕円形のような形状であってもよい。また、レイアウト特徴検索領域に曲線が含まれていてもよい。
【００６０】
レイアウト特徴抽出部１０４は、レイアウト特徴検索領域に含まれるレイアウトの特徴を抽出する。即ち、レイアウト特徴抽出部１０４は、記憶部３０に記憶したレイアウトデータを参照しつつ、各レイアウト特徴検索領域から特徴的な構造を持つ構成要素をレイアウト特徴として抽出する。なお、半導体集積回路に含まれる構成要素には、セル、ビア、配線等が考えられる。
【００６１】
図７は、レイアウト特徴検索領域に含まれる配線の一例を示す図である。なお、図７において、同じ色の配線は、同じ配線層において配線されている。レイアウト特徴抽出部１０４は、半導体集積回路のレイアウトデータを参照することで図７に示すような配線（レイアウトの構成要素）から、特徴的な構造をレイアウト特徴として抽出する。同様に、レイアウト特徴抽出部１０４は、レイアウト特徴検索領域に含まれるセル、ビア等の特徴的な構造をレイアウト特徴として抽出する。レイアウト特徴には、セルの種類、配線層、ビアの種類、ビア間隔、配線長、配線間隔、配線幅、材質、配線層の厚さ、配線端の形状、配線面積等であって特徴的なものが考えられる。どのような構成をレイアウト特徴とするかは、予め定め記憶部３０に記憶しておく。レイアウト特徴抽出部１０４は、レイアウト特徴検索領域の構成要素と予め定めたレイアウト特徴に関する情報とを比較し、レイアウト特徴を抽出する。
【００６２】
上述のセルの種類とは、半導体集積回路を構成するプリミティブセルの種類を意味する。半導体集積回路は、プリミティブセルと呼ばれる単位機能ブロック間を配線で接続することで構成されている。特定のプリミティブセルの設計上、又は、生産上の問題が存在すれば、同じ種類のプリミティブセルのいずれかで故障が発生する可能性がある。
【００６３】
また、近年の半導体集積回路は、多層配線構造を採用することが多い。従って、生産工程に起因したシステマティックな故障（再現性のある故障）の場合には、ある特定の配線層に故障が集中する可能性がある。なお、多層配線構造を持つ半導体集積回路では、配線層により材質が異なることも多い。半導体集積回路に使用する配線層には、アルミニウム、銅、ポリシリコン等が用いられる。材質ごとに性質が異なり、配線層における故障が発生するメカニズムが異なる。特定の材質に問題があれば、上述のように特定の配線層に故障が集中する可能性がある。従って、配線層の材質はレイアウト特徴となり得る。
【００６４】
多層配線層を繋ぐビアの構造もレイアウト特徴となる。つまり、ビアの形状、ビア間の間隔等がレイアウト特徴となる。例えば、ビアの上下に配置される配線層の境界とビアの境界との距離が短い種類のビアは、多少の目ズレが発生しただけでオープン故障を生じさせる恐れがある。このような故障は、特定の種類のビアに起因して発生するといえ、ビアの種類自体がレイアウト特徴となる。
【００６５】
また、境界の距離に加えて、配線端の形状に依存し、故障が発生する可能性もある。さらに、ビア間隔が狭ければショート故障、広ければオープン故障を生じさせる可能性もある。
【００６６】
さらにまた、プリミティブセルを繋ぐ配線の特徴もレイアウト特徴となり得る。例えば、配線長、配線間隔、配線幅について、予め定められたデザインルールで規定される最小配線間隔で、平行配線が極めて長い距離に渡り配線された場合など、ショート故障を生じさせる原因となり得る。他にも、レイアウト特徴となり得る配線が存在する。
【００６７】
図８は、半導体集積回路に含まれる配線の一例を示す図である。
【００６８】
図８（ａ）に示す配線は、レイアウト特徴となり得る。図８（ａ）の黒線で示す枝状の配線に隣接する配線（白線）は、経験上、細りやすくなることが判明している。このような配線（白線）には、オープン故障が生じる可能性がある。図８（ｂ）では、周辺に突き出ている配線（黒線）に囲まれた配線（白線）が細りやすい。この場合にも、オープン故障が生じる可能性がある。図８（ｃ）では、直交配線（黒線）が存在するため、白線で示す配線が細りやすくなる。
【００６９】
図８（ｄ）及び（ｅ）は、ビア形状及びビアの種類の一例を示す断面図である。図８（ｄ）は、スタックビアと呼ばれる種類のビアであって、同一座標にビアが積層される構造を持っている。さらに、特殊なビアの構造ではなくても、上下の配線層（黒色）の端からの距離が短い場合には、レイアウト特徴となり得る（図８（ｅ）の距離Ｌ１）。図８（ｄ）及び（ｅ）に示すビアは共に、目ズレが起きるとオープン故障となる可能性がある。
【００７０】
図８（ｆ）には、大面積の配線（黒線）に接続した微小配線（白線）を示す。このような配線にストレスが加わることにより、ボイド（配線と絶縁材料との間に隙間）が発生する可能性がある。従って、このような配線もレイアウト特徴となり得る。他にも、図８（ｇ）に示すようなコーナーからの距離が短い場合や、配線間隔が短い平行配線等もレイアウト特徴となり得る。
【００７１】
さらに、レイアウト特徴の抽出の際に、半導体集積回路におけるレイアウト設計時のデザインルールを使用してもよい。この場合、レイアウト特徴抽出部１０４は、レイアウト特徴検索領域から配線間隔、配線幅、配線長等のデザインルールの制限値に対応する値を求める。求めた値をレイアウト特徴とする。
【００７２】
図９は、デザインルールの一例を示す図である。半導体集積回路のデザインルールが、図９に示すものであれば、レイアウト特徴抽出部１０４は、配線幅、配線間隔、ビアとの重なり幅、配線面積の値を算出する。さらに、これらの値に対して適切な閾値（例えば、デザインルールに規定する制限値の倍数等）に基づいて、レイアウト特徴とするか否かを判定する。このように、デザインルールに基づいてレイアウト特徴を算出することで、レイアウトのマージン不足に起因した故障に対応することができる。
【００７３】
なお、故障箇所診断装置１が動作する際に、レイアウト特徴抽出部１０４におけるレイアウトデータを使ったレイアウト解析を常に実施する必要は必ずしもない。予め診断対象となっている半導体集積回路を解析し、解析結果を記憶部３０に保存しておいてもよい。あるいは、レイアウト解析を行うたびに、記憶部３０の解析結果を更新してもよい。その結果、レイアウト特徴を記憶するデータベースの作成が効率的に行える。
【００７４】
次に、故障種別判定部１０５について説明する。故障種別判定部１０５は、診断対象がランダム故障を持つ半導体集積回路か、システマティック故障を持つ半導体集積回路かを判定する。その際に、レイアウト特徴抽出部１０４が抽出したレイアウト特徴検索領域ごとのレイアウト特徴を利用する。
【００７５】
図１０は、レイアウト特徴検索領域に含まれるビアに関するレイアウト特徴の一例を纏めた図である。図１０には、予めレイアウト特徴に指定されたビアＶ１〜Ｖ３を示している。図１０では、ノードＮ１のレイアウト特徴検索領域はビアＶ１を３個含むことを示している。同様に、ノードＮ２のレイアウト特徴検索領域にはビアＶ２が１個含まれ、ノードＮ３のレイアウト特徴検索領域にはビアＶ３が１個含まれている。ノードＮ９のレイアウト特徴検索領域には、予めレイアウト特徴に指定されたビアは含まれていない。
【００７６】
故障種別判定部１０５は、レイアウト特徴抽出部１０４が出力する抽出結果を、図１０に示すように、レイアウト特徴ごとに纏める。さらに、故障種別判定部１０５は、それぞれの単一故障のレイアウト特徴検索領域に、共通するレイアウト特徴が存在するか判定する。共通するレイアウト特徴が存在すれば、そのような故障（多重故障）はシステマティック故障と判定する。一方、共通するレイアウト特徴が存在しなければ、ランダム故障と判定する。図１０では、ノードＮ１及びＮ８のレイアウト特徴検索領域において、ビアＶ１というレイアウト特徴が共通するため、システマティック故障と判定される。
【００７７】
即ち、レイアウト特徴検索領域において、共通するレイアウト特徴が存在するならば、そのような故障はゴミ等が起因して発生していると考えるべきではない。このような場合には、半導体集積回路に含まれる構成要素の特徴に起因したシステマティック故障と判断すべき内容であるといえる。
【００７８】
出力部１０６は、故障種別判定部１０５の判定結果を、表示部５０を使ってユーザに提示する。
【００７９】
次に、故障箇所診断装置１の動作について説明する。
【００８０】
図１１は、故障箇所診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【００８１】
故障箇所診断装置１に含まれる単一故障診断部１０１は、テスト結果が多重故障を含むか否かを判定（ステップＳ０１及びＳ０２）し、単一故障であれば（ステップＳ０２、Ｎｏ分岐）、その旨をユーザに提示する（ステップＳ０３）。一方、多重故障であれば（ステップＳ０２、Ｙｅｓ分岐）、レイアウト特徴検索領域算出部１０３は、単一故障ごとにレイアウト特徴検索領域を算出（ステップＳ０４）する。レイアウト特徴抽出部１０４は、それぞれのレイアウト特徴検索領域においてレイアウト特徴を抽出する（ステップＳ０５）。その後、故障種別判定部１０５が、各レイアウト特徴検索領域に共通するレイアウト特徴が存在するか否かを判定（ステップＳ０６）する。
【００８２】
判定の結果、各レイアウト特徴検索領域に共通するレイアウト特徴が存在しなければ（ステップＳ０６、Ｎｏ分岐）、ランダム故障をユーザに提示する（ステップＳ０７）。各レイアウト特徴検索領域に共通するレイアウト特徴が存在すれば（ステップＳ０６、Ｙｅｓ分岐）、システマティック故障をユーザに提示する（ステップＳ０８）。
【００８３】
次に、本実施形態に係る故障箇所診断装置１を使った半導体集積回路の生産方法について説明する。
【００８４】
図１２は、半導体集積回路の生産方法の一例を示すフローチャートである。
【００８５】
本実施形態において説明した故障箇所診断装置１は、図１２のステップＳ１４及びＳ１５において使用することができる。即ち、半導体集積回路の回路を形成（ステップＳ１１）し、テスト（ステップＳ１２）した結果、故障が存在する場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ分岐）に、故障診断を実施する（ステップＳ１４）。故障診断の結果、システマティック故障と判定されれば（ステップＳ１５、Ｙｅｓ分岐）、故障に対する対策を立案し、その対策を生産工程にフィードバックする（ステップＳ１６）。
【００８６】
なお、本実施形態に係る故障箇所診断装置１は、その内部で多重故障判定を行う場合について説明したが、多重故障判定を他の装置（既存の判定方法）で行い、多重故障と判定されたテスト結果に対してレイアウト特徴を抽出し、システマティック故障か否かを判定してもよい。
【００８７】
以上のように、半導体集積回路のテスト結果から多重故障を引き起こす単一故障を仮定し、仮定した単一故障を基点とした一定の領域内（レイアウト特徴検索領域）のそれぞれが、共通するレイアウト特徴を持つか否かを判定する。判定した結果、共通するレイアウト特徴が存在すれば、システマティック故障と判定可能であり、このようなテスト結果を詳細に検討及び解析することで、生産歩留まり改善に寄与する効果的な対策を容易かつ迅速に、生産工程にフィードバックすることができる。
【００８８】
［第２の実施形態］
続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００８９】
図１３は、本実施形態に係る故障箇所診断装置２の内部構成の一例を示す図である。図１３において図２と同一構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。故障箇所診断装置１及び２の相違点は、多重故障仮定部１０７及び故障シミュレーション部１０８をさらに備える点である。
【００９０】
第１の実施形態に係る故障箇所診断装置１では、テスト結果が多重故障かつシステマティック故障であるか否かを判定するに留まっている。本実施形態に係る故障箇所診断装置２は、さらに、それぞれの故障箇所をより具体的に特定し、システマティック故障に対する対策の立案を容易にする。
【００９１】
単一故障診断部１０１、多重故障判定部１０２、レイアウト特徴検索領域算出部１０３及びレイアウト特徴抽出部１０４については、既に説明した内容と相違する点は存在しないので、さらなる説明を省略する。
【００９２】
多重故障仮定部１０７は、レイアウト特徴抽出部１０４が抽出したレイアウト特徴を用いて、それぞれのレイアウト特徴検索領域に含まれるレイアウト特徴であって、共通するレイアウト特徴を組み合わせ、そのような組み合わせを多重故障候補として算出する。共通するレイアウト特徴から多重故障候補を算出（多重故障を仮定）することで、多重故障候補の組み合わせ数を減少させることができる。その結果、処理時間が短縮されることで、実用可能な処理時間で多重故障診断を実行できる。あるいは、処理時間が短縮されているため、診断の精度が向上する。
【００９３】
多重故障仮定部１０７の動作を、図１０を例に取り説明する。
【００９４】
上述のように、ノードＮ１及びＮ８のレイアウト特徴検索領域には、レイアウト特徴ビアＶ１が含まれている。より詳細には、ノードＮ１のレイアウト特徴検索領域には、レイアウト特徴として指定されているビアＶ１が３個含まれている。このビアＶ１を、それぞれ、Ｎ１−Ｖ１−１、Ｎ１−Ｖ１−２、Ｎ１−Ｖ１−３と定める。同様に、ノードＮ８のレイアウト特徴検索領域に含まれるレイアウト特徴ビアＶ１を、それぞれ、Ｎ８−Ｖ１−１、Ｎ８−Ｖ１−２と定める。
【００９５】
多重故障仮定部１０７は、それぞれのレイアウト特徴検索領域に含まれるレイアウト特徴を組み合わせることで、多重故障候補を算出する。具体的には、（Ｎ１−Ｖ１−１、Ｎ８−Ｖ１−１）、（Ｎ１−Ｖ１−１、Ｎ８−Ｖ１−２）、・・・、（Ｎ１−Ｖ１−３、Ｎ８−Ｖ１−１）、（Ｎ１−Ｖ１−３、Ｎ８−Ｖ１−２）といった組み合わせを算出する。
【００９６】
故障シミュレーション部１０８は、多重故障仮定部１０７が算出したそれぞれの多重故障候補を用いて、シミュレーションを実施する。より具体的には、故障診断の対象となっている半導体集積回路において、多重故障仮定部１０７で算出した箇所に故障が存在するとして、シミュレーションを実施し、シミュレーション結果とテスト結果の一致度を、多重故障候補ごとに求める。
【００９７】
図１４は、故障シミュレーション部１０８の出力結果の一例である。
【００９８】
図１４は、シミュレーション結果とテスト結果の一致度を降順に並べ、各一致度を生じさせる多重故障候補と、その座標及びレイアウト特徴を示す。図１４では、例えば、順位１の一致度が１００％であり、ノードＡ１及びＡ２に含まれる配線であって、その配線には「配線コーナーから別の配線までの距離が短い」といったレイアウト特徴が存在することを示している。このような多重故障候補であれば、テスト結果を完全に説明できる。従って、ユーザは、一致度が高い多重故障を優先して原因の究明及び対策の立案を行うことになる。その結果、半導体集積回路の生産工程へのフィードバックが迅速かつ的確に実行でき、半導体集積回路の生産歩留まり向上に寄与する。
【００９９】
また、図１４の順位５は、ノードＥ１及びＥ２には、その近接領域で配線がオープンしているというレイアウト特徴が含まれることを示している。このような情報が提示されれば、当初から配線パタンが欠落している半導体集積回路であっても（配線パタンの欠落が正常である半導体集積回路であっても）、迅速かつ的確に故障箇所の絞り込みが行える。
【０１００】
出力部１０６は、故障シミュレーション部１０８の出力結果を、表示部５０を使って、ユーザに提示する。なお、表示部５０を用いた結果の表示は、テキストデータだけではなく、視覚的に分かりやすい表示態様で行ってもよい。例えば、一致度の高い多重故障候補（ノード）とそのレイアウト特徴を、他のノード等から判別しやすいように変色することや、点滅する等の対応が考えられる。その結果、ユーザは即座に故障箇所の把握が行える。
【０１０１】
次に、故障箇所診断装置２の動作について説明する。
【０１０２】
図１５は、故障箇所診断装置２の動作の一例を示すフローチャートである。図１５のステップＳ２１〜Ｓ２５は、図１１における説明と相違する点は存在しないので、説明を省略する。
【０１０３】
故障箇所診断装置２は、レイアウト特徴の抽出（ステップＳ２５）の後、多重故障候補を算出する（ステップＳ２６）。その後、さらに、算出した多重故障候補のそれぞれに対し、故障を仮定した状態でシミュレーションを実行する（ステップＳ２７）。その後、シミュレーション結果をユーザに提示する（ステップＳ２８）。なお、図１１には示していないが、当初算出したレイアウト特徴検索領域では、故障箇所を特定できない場合には、レイアウト特徴検索領域を拡げ、再度、故障箇所の特定を実行することが望ましい。
【０１０４】
上述のように、半導体集積回路のテスト結果に多重故障が含まれている場合には、単一故障診断だけでは、真の故障箇所を特定することが困難な場合がある。そのような場合であっても、単一故障診断に用いるアルゴリズムは、真の故障箇所の近傍を単一故障として特定することが多い。単一故障診断に用いるアルゴリズムは、テスト結果から故障が存在する可能性が高い箇所を検索するからである。そこで、単一故障診断で単一故障と判定された箇所を基点したレイアウト特徴検索領域を算出し、このレイアウト特徴検索領域に含まれる構成要素も故障の候補として扱う。その結果、単一故障診断では真の故障箇所を特定できない場合であっても、真の故障箇所の特定を行える。また、単一故障の近傍領域全体に異常（例えば、パタン欠落、大きな異物、形成不具合等）が原因であったとしても、故障箇所の絞り込みが可能である。
【０１０５】
以上のように、本実施形態に係る故障箇所診断装置２では、単一故障を仮定した場合に得られる単一故障を基点としたレイアウト特徴検索領域を算出する。さらに、算出したレイアウト特徴検索領域に含まれるレイアウト特徴から、共通するレイアウト特徴を組み合わせて多重故障候補を算出し、シミュレーションを実行する。その際、テスト結果とシミュレーション結果の一致度に従った表示をユーザに提供するので、迅速かつ的確に生産歩留まり改善に重要なシステマティック故障の箇所の絞り込みを行うことができる。
【０１０６】
［第３の実施形態］
続いて、第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０１０７】
図１６は、本実施形態に係る故障箇所診断装置３の内部構成の一例を示す図である。図１６において図１３と同一構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。故障箇所診断装置２及び３とでは、レイアウト特徴検索領域算出部１０３ａにおける処理が異なる。
【０１０８】
以下、レイアウト特徴検索領域算出部１０３ａの詳細について説明する。
【０１０９】
レイアウト特徴検索領域算出部１０３では、レイアウト特徴検索領域として、単一故障を基点とした物理的な広がりを用いた。本実施形態に係るレイアウト特徴検索領域算出部１０３ａでは、単一故障を基点とした論理的な広がりをレイアウト特徴検索領域として用いる。なお、以降の説明において、単一故障を基点とした物理的な広がりを個別レイアウト領域、単一故障を基点とした論理的な広がりを個別回路領域、と区別し説明する。
【０１１０】
図１７は、半導体集積回路の回路図の一例を示す図である。図１７には、複数のゲートＧ０１〜Ｇ１２と、各ゲートを接続する配線Ｎ０１〜Ｎ０５と、が含まれている。図１７では、左側（ゲートＧ０１の側）から、右側（ゲートＧ０３の側）に向かって信号が伝達する。つまり、ゲートＧ０５を基点とすれば、ゲートＧ０２、Ｇ０４、Ｇ０８、Ｇ１２は入力側のゲートであり、ゲートＧ０３、Ｇ０６、Ｇ０９は出力側のゲートとなる。
【０１１１】
レイアウト特徴検索領域算出部１０３ａは、単一故障診断部１０１の診断結果から、ゲートＧ０５に単一故障が存在するという情報を得ているとする。レイアウト特徴検索領域算出部１０３ａでは、ゲートＧ０５を基点として、予め定めた段数分、入力側及び入力側に存在するゲート及び配線を個別回路領域として算出する。例えば、入出力側共に、１段拡げた領域を個別回路領域とするならば、ゲートＧ０２、Ｇ０４、Ｇ０８、Ｇ１２、Ｇ０３、Ｇ０６、Ｇ０９、配線Ｎ０２、Ｎ０３が個別回路領域となる。さらに、入力側を２段に拡げるのであれば、上記のゲート及び配線に加えて、ゲートＧ０１、Ｇ０７、Ｇ１０、Ｇ１１と配線Ｎ０１、Ｎ０４、Ｎ０５が個別回路領域となる。
【０１１２】
あるいは、単一故障診断部１０１の診断結果により、ゲートではなく、配線に単一故障が存在すると判定される場合がある。このような場合、例えば、配線Ｎ０２が故障しているとすれば、入出力側共に、１段拡げた領域を個別回路領域とする場合には、ゲートＧ０２、Ｇ０４、Ｇ０８、Ｇ１２、Ｇ０５と、配線Ｎ０１、Ｎ０４、Ｎ０５、Ｎ０３と、が個別回路領域となる。レイアウト特徴抽出部１０４は、個別回路領域からレイアウト特徴を算出する。
【０１１３】
個別回路領域（レイアウト特徴検索領域）が算出されれば、第２の実施形態において説明した多重故障仮定部１０７及び故障シミュレーション部１０８を動作させ、故障箇所を特定し、ユーザに提示する。
【０１１４】
以上のように、本実施形態に係る故障箇所診断装置３は、レイアウト特徴検索領域として物理的な広がりではなく、論理的な広がりによりレイアウト特徴を算出する範囲を決定する。その結果、個別レイアウト領域を用いて故障箇所を特定しようとすれば、膨大な時間を要する場合であっても、短時間で故障箇所を特定できる場合がある。
【０１１５】
より具体的には、半導体集積回路の実装において、回路図では非常に近いノードであったとしても、物理的なレイアウトが近接しているとは限らないためである。単一故障と判定されたノードと、真の故障箇所が物理的に離れており、個別レイアウト領域からレイアウト特徴を抽出したのでは、相当程度大きな領域まで個別レイアウト領域を拡げる必要がある場合が存在する。このような場合であっても、単一故障と判定されたノードと真の故障箇所が論理的に近接（回路図上は近い）していれば、個別回路領域を広範囲に設定しなくとも、真の故障箇所を特定することができる。
【０１１６】
なお、レイアウト特徴検索領域（個別レイアウト領域、個別回路領域）が大きくなれば、その領域に含まれているレイアウト特徴の数も飛躍的に多くなり、多数の多重故障候補から真の故障箇所を特定する際の処理量は膨大となる。従って、制御部１０を実現するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）における現実的な処理時間を考慮すれば、自ずとレイアウト特徴検索領域の上限は定まる。そのため、当初は個別レイアウト領域を用いた故障診断を実施し、予め定めた領域まで達しても故障が特定できない場合には、個別回路領域を用いた故障診断を行うことが望ましい。その結果、故障箇所の特定までに要する時間を短縮することができる。
【０１１７】
また、本実施形態において説明した個別回路領域の算出を、第１の実施形態に係る故障箇所診断装置において使用することができるのは勿論である。
【０１１８】
半導体集積回路の故障箇所診断プログラムは、コンピュータの記憶部に故障箇所診断プログラムをインストールすることにより、コンピュータを半導体集積回路の故障箇所診断装置として機能させることができる。また、故障箇所診断プログラムをコンピュータに実行させることにより、コンピュータにより半導体集積回路の故障箇所診断方法を実行させることができる。なお、故障箇所診断プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）なものとすることができる。即ち、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
【０１１９】
なお、引用した上記の特許文献等の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１２０】
１〜３、２００  故障箇所診断装置
１０〜１２  制御部
２０  メモリ
３０  記憶部
４０  操作部
５０  表示部
１０１  単一故障診断部
１０２  多重故障判定部
１０３、１０３ａ、２０１  レイアウト特徴検索領域算出部
１０４、２０２  レイアウト特徴抽出部
１０５、２０３  故障種別判定部
１０６  出力部
１０７  多重故障仮定部
１０８  故障シミュレーション部
【図１】
2013217750.tif 000003
【図２】
2013217750.tif 000004
【図３】
2013217750.tif 000005
【図４】
2013217750.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2013217750.tif 000009
【図８】
2013217750.tif 000010
【図９】
2013217750.tif 000011
【図１０】
2013217750.tif 000012
【図１１】
2013217750.tif 000013
【図１２】
2013217750.tif 000014
【図１３】
2013217750.tif 000015
【図１４】
2013217750.tif 000016
【図１５】
2013217750.tif 000017
【図１６】
2013217750.tif 000018
【図１７】
2013217750.tif 000019