"多層配線構造の論理回路内に生じた物理欠陥による論理動作の故障箇所を、ファンアウト分岐上に割り当てられた異なる識別記号を使用して表現することにより、診断する診断装置であって、前記論理回路の能動素子は異なる層の間で接続されるとともに受動素子にも接続されており、前記受動素子は前記論理回路の能動素子を異なる層の間で接続する接続素子を含み、前記能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記能動素子内若しくは当該能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入する能動素子用記号挿入手段と、前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記受動素子内若しくは当該受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための拡張した新たな識別記号を挿入する受動素子用記号挿入手段と、前記能動素子用記号挿入手段及び前記受動素子用記号挿入手段が挿入した識別記号を用い、前記故障箇所を特定する故障箇所特定手段とを備えた、診断装置。多層配線構造の論理回路内に生じた物理欠陥による論理動作の故障箇所を、ファンアウト分岐上に割り当てられた異なる識別記号を使用して表現することにより、診断する診断方法であって、前記論理回路の能動素子は異なる層の間で接続されるとともに受動素子にも接続されており、前記受動素子は前記論理回路の能動素子を異なる層の間で接続する接続素子を含み、記号挿入手段が、前記能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記能動素子内若しくは当該能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入するとともに、前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記受動素子内若しくは当該受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための拡張した新たな識別記号を挿入するステップと、故障箇所特定手段が、前記記号挿入手段が挿入した識別記号を用い、前記故障箇所を特定するステップとを含む、診断方法。請求項2記載の診断方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラム。請求項3に記載されたプログラムをコンピュータが実行することが可能にて記録した記録媒体。しかしながら、従来のパーテストX故障診断手法は以下に述べるような2つの重大な問題に直面している。図8は従来のパーテストX故障診断手法における第1の問題を説明するための図である。第1の問題として、ビアの存在はファンアウト分岐の関連として考慮されていない。従来のX故障モデルでは、ビアの存在は無視される。ビア自体は多層配線において必要とされる接続手段であって受動素子であり、ゲートのような能動素子と異なり、内部で演算が行われるわけでなく、故障が生じることが理論的には考えにくいことが考慮されていなかった一因である。しかしながら、ディープサブミクロンLSI回路のレイアウトはしばしば多層配線を必要とし、ビアが広範囲で使用されることを意味し、ビアの影響を受ける欠陥は無視できるレベルではない。この点を具体的に説明すると、従来の手法では、ゲートからのファンアウト分岐に着目されているため、図8では、ゲートGに対して6個のファンアウト分岐L1~L6があり、すなわち6個のX記号X1~X6が信号線L1~L6にそれぞれ割り当てられるのに必要である。しかしながら、実際には、図8に示されるように3個のビアV1~V3が存在する。ビアの存在を無視することは、ファンアウト分岐の数を誤って増やすことがある。その結果、X故障シミュレーション時間が長くなる。加えて、X故障診断は欠陥のあるファンアウト分岐を特定できないので、同一ゲートからのファンアウト分岐として多くの信号線を扱うことは診断の分解能を下げることがある。図9は従来のパーテストX故障診断手法における第2の問題を説明するための図である。第2の問題として、物理的欠陥のとりうる可能性のある論理動作の発生確率の差異は無視される。従来のX故障診断手続きでは、あるゲートのファンアウト分岐ですべての取りうる可能性のある論理の組合せは同じと考えられた。しかしながら、実際には、このことは多くの場合正しくない。すなわち、図9Aに示すように、ゲートGが欠陥のある電圧Vmを持つとし、Vmは中間電圧かもしれないとする。図9Aで、ゲートGは2個のファンアウト分岐L1、L2を持つとし、それぞれの閾値電圧がVth1、Vth2に一致するとする。ここで、Faultyは故障回路、Faulty-Freeは正常回路を意味する。図9Bに示すように、ケース1Vth1<Vth2の場合、L1とL2で取りうる可能性のある電圧の組合せは<00>、<10>、<11>である。しかしながら、図9Cに示すように、ケース2Vth1>Vth2の場合、L1とL2で取りうる可能性のある電圧の組合せは<00>、<01>、<11>である。ディープサブミクロンLSI回路特に低電圧設計では、Vth1、Vth2間の状態関係がプロセス変動のため予測できないことがある。そのため、ケース1とケース2の双方の場合が現れる。この条件下での<00>、<01>、<10>、<11>の発生確率はそれぞれ、2/6、1/6、1/6、2/6であり、同一でない。それゆえ、X故障診断手続きでは、あるゲートのファンアウト分岐のすべての論理的組合せの発生確率を同じと扱うことは診断の分解能を下げるし、誤った診断結果を導き出すことがある。ゆえに、本発明は、診断の分解能をさらに向上させてさらに良好な診断結果を得ることが可能な診断装置等を提供することを目的とする。本願発明の第1の観点は、論理回路内の物理欠陥の論理動作をファンアウト分岐上に割り当てられた異なる識別記号を使用して表現することにより診断する診断装置であって、前記論理回路の能動素子は受動素子に接続されており、前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記受動素子内若しくは当該受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入する受動素子用記号挿入手段と、前記受動素子用記号挿入手段が挿入した識別記号を用い、前記受動素子に生じた故障を特定する故障箇所特定手段とを備える。本願発明の第2の観点は、多層配線構造の論理回路内の故障を診断する診断装置であって、前記論理回路の能動素子は異なる層の間で接続されるとともに受動素子にも接続されており、前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記受動素子内若しくは当該受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入する受動素子用記号挿入手段と、前記受動素子用記号挿入手段が挿入した記号を用い、前記受動素子に生じた故障を特定する故障箇所特定手段とを備える。本願発明の第3の観点は、第2の観点に係る発明において、前記受動素子は、前記論理回路の能動素子を異なる層の間で接続する接続素子を含むものである。本願発明の第4の観点は、第1又は第2の観点に係る発明において、前記能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記能動素子内若しくは当該能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入する能動素子用記号挿入手段を備え、前記故障箇所特定手段は、前記能動素子用記号挿入手段が挿入した識別記号を用い、前記能動素子に生じた故障も特定するものである。本願発明の第5の観点は、第4の観点に係る発明において、前記能動素子又は前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに発生しうる論理値の故障組み合わせに対し、前記能動素子又は前記受動素子の電圧と前記ファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれにおける閾値電圧との関係に基づく発生確率であって前記故障組み合わせの全ての発生確率が等価である場合を除いた発生確率を付与する発生確率付与手段を備える。本願発明の第6の観点は、半導体装置における論理回路内の故障を診断する診断装置であって、能動素子又は受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに発生しうる論理値の故障組み合わせに対し、前記能動素子又は受動素子の電圧と前記ファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれにおける閾値電圧との関係に基づく発生確率であって前記故障組み合わせの全ての発生確率が等価である場合を除いた発生確率を付与する発生確率付与手段を備える。本願発明の第7の観点は、第6の観点に係る発明において、能動素子又は受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに発生しうる論理値の故障組み合わせに対し、全ての発生確率が等価である発生確率を付与する等価発生確率付与手段を備え、ユーザの選択指示に応答して、前記発生確率付与手段と前記等価発生確率付与手段とを切り替える切替手段とを備える。本願発明の第8の観点は、論理回路内の物理欠陥の論理動作をファンアウト分岐上に割り当てられた異なる識別記号を使用して表現することにより診断する診断方法であって、前記論理回路の能動素子は受動素子に接続されており、記号挿入手段が、前記能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記能動素子内若しくは当該能動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入するとともに、前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記受動素子内若しくは当該受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入するステップと、故障箇所特定手段が、前記記号挿入手段が挿入した識別記号を用い、前記能動素子又は受動素子に生じた故障を特定するステップとを含むものである。本願発明の第9の観点は、論理回路内の物理欠陥の論理動作をファンアウト分岐上に割り当てられた異なる識別記号を使用して表現することにより診断する診断方法であって、前記論理回路の能動素子は受動素子に接続されており、受動素子用記号挿入手段が、前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに、前記受動素子内若しくは当該受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれ又はその双方に存在する一つ又は複数の欠陥の論理動作を表現するための識別記号を挿入するステップと、受動素子用故障箇所特定手段が、前記受動素子用記号挿入手段が挿入した識別記号を用い、前記受動素子に生じた故障を特定するステップとを含むものである。本願発明の第10の観点は、第8の観点に係る発明において、発生確率付与手段が、前記能動素子又は前記受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに発生しうる論理値組合せに対し、前記能動素子又は前記受動素子の電圧と前記ファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれにおける閾値電圧との関係に基づく発生確率であって前記故障組み合わせの全ての発生確率が等価である場合を除いた発生確率を付与するステップを含むものである。本願発明の第11の観点は、論理回路内の故障を診断する診断方法であって、発生確率付与手段が、能動素子又は受動素子が出力する信号を伝播可能なファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれに発生しうる論理値組合せに対し、前記能動素子又は受動素子の電圧と前記ファンアウト分岐による複数の信号線のそれぞれにおける閾値電圧との関係に基づく発生確率であって前記故障組み合わせの全ての発生確率が等価である場合を除いた発生確率を付与するステップを含むものである。本願発明の第12の観点は、第8から第11の観点に係る発明における診断方法をコンピュータに実行させることが可能なプログラムである。本願発明の第13の観点は、第12の観点に係る発明におけるプログラムをコンピュータが実行することが可能にて記録した記録媒体である。本発明によれば、例えばビアのような受動素子に関係する欠陥による故障も特定でき、特定箇所を細分化できることから、診断の分解能をさらに向上させて診断時間の短縮化を図りつつ、さらに良好な診断結果を得ることができる。さらに、いわゆる故障組み合わせの全ての発生確率を等価とせず診断を行うことから、特に実回路の動作における複数の閾値電圧と中間電圧との関係を考慮した診断を行える。その結果、歩留まり向上、プロセス改善、信頼性の改善が図られる。図1は、本発明の実施の形態による診断装置の一例の主要構成を示したブロック図である。図2は、図1の診断装置が動作する前提となるパーテストX故障診断フローを示した図である。図1を参照して、診断装置1は記号挿入部3を備え、記号挿入部3は能動素子用記号挿入部5と受動素子用記号挿入部7とを有する。また、診断装置1は、発生確率付与部9と、等価発生確率付与部11と、切替部13とを備える。各構成の動作の詳細は後述するものとし、図2を参照して、パーテストX故障診断の処理を簡単に説明する。パーテストX故障診断フローは、2つのステージで構成される。一つは故障情報の収集ステージであり、他方は診断の結論を出すステージである。ステージ1情報収集では、X故障はすべてのフェイルするテストベクトルでシミュレートされST1、ST2参照、シミュレート応答は観測応答と比較され、診断テーブルが作成されるST3~ST5参照。ステージ2診断推論では、診断結果は故障診断テーブルから生成される。基本の工程は、故障診断テーブル内の全部が0ではない列に一致するすべてのフェイルするテストベクトルを被覆する最小集合を見つけることである。そのような故障集合はマルチプレットと呼ばれる。このとき、各マルチプレットのスコアがすべての構成されたX故障の診断値を追加することで計算されるST6、ST7参照。このスコアはマルチプレットの順番を決定するために使用され、最上位のマルチプレット内のX故障は最終的な故障診断結果を形成する。上記フローは基本的な2つのステージ構成としては従来と同様であるが、以下で詳しく説明するような点が従来の処理フローと異なる。上記したようにディープサブミクロンLSI回路のレイアウトはしばしば多層配線を必要とし、ビアが広範囲で使用されることを意味する。そのようなビア情報が利用されるので、ビアレベルでの欠陥個所を示すことが可能になり、診断の分解能が大幅に向上する。加えて、ゲート若しくはビアからのファンアウト分岐数がより少なくなるので、X分解の処理時間もより短くなる。また、新しい診断値を使用し、とりうる可能性のある故障の論理的組合せの発生確率を考慮するので、ディープサブミクロンLSI回路の実動作がより良く反映され、診断の分解能の向上に役立つ。まず、ビアの情報を扱うために、以下の定義を導入する。定義2:あるファンアウトの要素ゲート若しくはビアは要素内若しくはそのファンアウト分岐上のあらゆる物理的欠陥若しくは複数の欠陥に対応する単一のX故障を持つ。故障シミュレーション時に非決定的な故障の論理値を表わすため、X故障は要素のファンアウト分岐上に異なるX記号を仮定する。図3は上記定義を導入した拡張X故障モデルの例を示す図である。論理ゲートGに3個のビアV1~V3があるので、図8に示す従来のX故障fに加えて3個の拡張X故障f1~f3が追加される。3個の拡張X故障f1~f3に対応して、それぞれ5個、2個、2個の相異なるX記号が仮定される。これらの新しく追加されたX故障はすべて、図8で示される従来のX故障fと異なる。拡張X故障モデルの最大の利点は、ビアレベルでの欠陥を突き止められることであり、診断の分解能を劇的に改善する。図3の場合、Gだけでなく、V1、V2、V3からも診断結果を得ることが可能になる。このようなビアなどの受動素子に対しての記号挿入は受動素子用記号挿入部7によって行われ、論理ゲートなど能動素子に対しての記号挿入は能動素子用記号挿入部5によって行われる。次に、ゲート若しくはビアがn個のファンアウト分岐L1、L2、、Lnを持ち、各分岐に対応する閾値電圧をそれぞれVth1、Vth2、、Vthnとする。Vth1、Vth2、、Vthnの状態が固定かつ既知ならば、ファンアウト分岐では正確にはn1個のとりうる可能性のある論理的組合せがある。しかしながら、実際のLSI回路にはディープサブミクロン時代ではプロセス変動と増加する一方である低電圧設計における閾値電圧の中での差異の縮小は、ゲート若しくはビアのファンアウト分岐に対応する閾値電圧の状態を決定的に知ることを難しくする。言い換えると、ファンアウト分岐でのすべてのとりうる可能性がある閾値電圧の状態を考慮することが必要である。図9で示すように、このことが、ゲート若しくはビアのファンアウト分岐でのとりうる論理的組合せの発生確率が異なる結果となっている。この現象は以下の定理により定量的に表わすことが可能である。定理1:n個のファンアウト分岐を持つゲート若しくはビアに対して、ファンアウト分岐での閾値電圧のとりうる可能性のある状態の組合せの数はnである。加えて、ファンアウト分岐がp個の00≦p≦nになる論理的組合せを持つ確率はp×n-p/である。証明:図4に示すような一般的な場合を考える。ここでゲート若しくはビアがn個のファンアウト分岐L1~Lnを持ち、各分岐に対応する閾値電圧をそれぞれVth1~Vthnとする。加えて、分岐元のLは非決定的な電圧Vmを持つと仮定する。Vth1~VthnはLの関係に依存するので、異なる論理的組合せがL1~Lnに現れることがある。前半:n個の閾値電圧の状態が定まるとき、最初の閾値電圧に対してn通りの選択があり、次の閾値電圧に対してはn-1通りの選択があり、...、n番目の閾値電圧に対しては1通りである。結果として、n個の閾値電圧のとりうる可能性のある状態は合計n通り存在する。後半:最初に、各n個の閾値電圧の状態に対し、n1個のとりうる可能性のある論理的組合せが存在し、中間電圧Vmに落ちることに対応する順番でn1個の電圧間隔に依存する。すなわち、とりうる可能性のある論理的組合せの数の合計はn1×nとなる。加えて、ある論理的組合せがp個の00≦p≦nを持つということは、p個の閾値電圧がVmよりも低くn-1個の閾電圧がVmよりも高いことを意味する。結果として、そのような論理的組合せの発生確率はp×n-p/である。n個のファンアウト分岐での論理的組合せの発生確率は表2で要約され、特別な場合としてn=3の例を表3に示す。0の数が異なる論理的組合せは異なる発生確率を持つことがあることが分かる。次に、図1の発生確率付与部9の動作に関連する説明を行う。定理1に基づいて、ゲート若しくはビアのファンアウト分岐におけるすべてのとりうる可能性のある故障の論理的組合せに対する発生確率を決定することができる。この情報は、ディープサブミクロンLSI回路の実動作より良く反映させるために、X故障シミュレーションの間、X分解で使用される。図5は図7と同じゲートGのX故障シミュレーションに対する発生確率を考慮するX分解の例を説明するための図である。このゲートは3本のファンアウト分岐b1、b2、b3を持ち、とりうる可能性のある故障の論理的組合せをC1=<01X>、C2=<10X>、C3=<01X>とする。C1はそれぞれ8の発生確率である<010>と<011>を表わすので、C1の発生確率は16である。同様に、C2とC3それぞれの発生確率16と32が得られる。結果として、C1、C2、C3の発生確率はそれぞれ16、16、32であり、図7Cで示されるような各ファンアウト分岐の発生確率を等しく25とする従来の仮定とは異なる。テストベクトルvのもとでX故障fに対するファンアウト分岐のとりうる可能性のある論理的組合せをC1、C2、、Cnとし、それに対応する発生確率をそれぞれp、p、、pと仮定する。p、p、、pは定理1を使用して容易に計算できる。また、R1R2Rnを、C1、C2、、Cnのそれぞれに対応した外部出力での論理的組合せの結果とするときのシミュレート応答をSimResf,v={R1,R2,Rn}と仮定する。p、p、、pで表わされるR1R2Rnの発生確率はそれぞれ、p、p、、pに等しい。たとえば、図5では、ファンアウト分岐のとりうる可能性のある論理的組合せC1、C2、C3の発生確率はそれぞれ16、16、32であり、外部出力での論理的組合せR1、R2、R3の発生確率はまた、それぞれ16、16、32である。従来の診断値の定義では、ゲートのファンアウト分岐でのとりうる可能性のある故障の論理的組合せの発生確率は等価であると仮定するが、実際はそうとは限らない。以下に、発生確率が異なることを考慮する新しい診断値の定義を提案する。一般に、シミュレート応答SimResf,v={R1R2,Rk}は診断情報を引き出すために観測応答ObvResと比較され、比較結果は、df,vで表わされるvとfの下での診断値により表わされる。新しいdf,vの計算方法は以下の通りである。ここで、Error_POv、Reach_POv、Levelf、Lmaxは前述で定義されたものと同じものである。たとえば、図5において、Simresf,v={R1R2R3}={<111><001><001>}、ObvResv=<001>、正常回路のシミュレーション結果は<101>である。この場合、d=0であり、d=d=3/3×1/3=0.33である。それゆえ、d=0×160.33×160.33×25=0.14である。この診断値は図7Cで求めた診断値0.22とは異なる。次に、実験結果について説明する。表4に実験結果の概要を示す。各回路に対する入力テストベクトル数をVectorに示す。各実験において、欠陥のあるチップを模倣するために、あるファンアウトゲートにビアのオープン欠陥をランダムに挿入し、欠陥はゲートの分岐で故障の影響を引き起こすと仮定した。各回路に対して10回実験を行ない、故障回路の平均ファンアウト分岐数は2.0である。各サンプルに対して、3種類のパーテスト故障診断プログラムを実行した。OLDは従来のX故障モデルを使用する。New-Aは拡張X故障モデルを使用するが、従来の診断値計算手法を使用する。New-Bは拡張X故障モデルと今回提案する診断値計算手法を使用する。SLATは10個のサンプルに対する平均SLATテストベクトル数を示す。なお、SLATはsinglelocationatatimeの略称で、多重物理欠陥が存在しても、単一の故障を検出する場合の出力応答に一致する出力応答を得るテストベクトルのことである。MPLTは平均マルチプレット数、Exactは正確な診断結果、すなわちすべての挿入された故障を含むマルチプレットの平均パーセントである。FHFirstHitはマルチプレットリスト内の最初の正確な診断で生成されるマルチプレットの平均位置である。TimeはNew-Bの平均実行時間である。平均FH結果を見ると、ビア情報を考慮したNew-Aでは3.7、ビア情報を考慮し且つ新しい診断値計算手法を採用したNew-Bでは3.4という結果が得られ、拡張X故障モデルの使用が極めて有効であることが実験からも得られた。さらに、診断値計算時の発生確率の使用を行えばFHを一層改良できる。ところで、図1の診断装置には、等価発生確率付与部11を備えさせ、ユーザの要求に応答して上記した発生確率付与部9との切り替えを行うことができるようにしている。しかし、本願の発明において、等価発生確率付与部11は従来と同様の動作を行うものであり、必須のものではない。なお、上記実施の形態では、受動素子としてビアを一例として挙げたが、例えば抵抗のように能動素子と異なるものであればよく、ビアに限定されるものではない。また、上記実施の形態について、その適用範囲は、スキャン回路方式及びクロックの種類、数に依存しないため、フルスキャン設計を適用したLSI回路全般である。すなわち、複数本のスキャンチェーンが存在しても、またスキャン回路を駆動するクロックが複数個存在してもよく、スキャン回路に組み合わせ部分からフリップフロップに値を取り込むタイミングが異なるものであってもよい。"