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JPH09329649A - Method and device for automatically analyzing lsi failure - Google Patents

Method and device for automatically analyzing lsi failure

Info

Publication number
JPH09329649A
JPH09329649A JP8149641A JP14964196A JPH09329649A JP H09329649 A JPH09329649 A JP H09329649A JP 8149641 A JP8149641 A JP 8149641A JP 14964196 A JP14964196 A JP 14964196A JP H09329649 A JPH09329649 A JP H09329649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lsi
defective
pattern
difference
potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8149641A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Wada
慎一 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP8149641A priority Critical patent/JPH09329649A/en
Publication of JPH09329649A publication Critical patent/JPH09329649A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for automatically detecting the part causing operation failure of LSI without target LSI circuit connection information as design data in target LSI, and the information of the logical expectation value of each part at the time when a test signal is applied. SOLUTION: A test signal supply device 1 supplies, a test signal which reproduces failure operation in failure LSI under control by a measuring control mechanism 13, LSI mounted at a position to be measured in a vacuum chamber 3 is irradiated with an electronic beam by an electronic beam test system 2. A secondary electronic amount is measured in response to irradiation for a designated part, an LSI switching mounting control mechanism 11 is mounted at the position to be measured in accordance with one of good and failure LSI 19, 8 in the vacuum chamber 3 and made a state in which the test signal is applied from the test signal supply device 1. The potential of the designated part is judged on the secondary electronic amount measure with a potential judgement mechanism 12. The measuring control mechanism 13 finally specifies the failure cause part of the failure LSI or designates the selected range of the failure cause part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はLSI不良自動解析
装置及び解析方法に関し、特に電子ビームを使用してL
SIの不良箇所の探索を行なうLSI不良自動解析装置
及び解析方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI failure automatic analysis apparatus and analysis method, and more particularly, to an L method using an electron beam.
The present invention relates to an LSI failure automatic analysis device and analysis method for searching for a defective portion of SI.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの不良原因箇所探索の有効な手段
の1つとして電子ビームテスタがある。LSIテスタ等
により発生させた不良を再現させるテスト信号をチャン
バ内の不良LSIに印加した上で、LSI表面に電子ビ
ームを照射し、これに対する2次電子量を計測すること
により、その量が多い(電位は相対的に低い)か少ない
か(電位は相対的に高い)により相対的な電位を読取る
ことができる。
2. Description of the Related Art An electron beam tester is one of the effective means for searching for defective locations of LSIs. A test signal that reproduces a defect generated by an LSI tester or the like is applied to the defective LSI in the chamber, and then the surface of the LSI is irradiated with an electron beam, and the amount of secondary electrons is measured, thereby increasing the amount. The relative potential can be read based on whether the potential is relatively low or the potential is relatively high.

【0003】対象LSIの回路接続情報及びテスト信号
印加時の各箇所の論理期待値の情報を参照して正常動作
時の電位と比較しながら、異常出力箇所から、LSI内
部を不良電位が伝搬している経路を逆に辿る等の方法に
より、不良原因箇所を探し出すことができる。
While referring to the circuit connection information of the target LSI and the information of the logic expected value at each location when a test signal is applied, the defective potential propagates inside the LSI from the abnormal output location while comparing with the potential during normal operation. It is possible to find the cause of the defect by a method such as tracing the route in reverse.

【0004】この様な電子ビームテスタ等を利用した不
良原因探索を自動的に行う装置が特開昭63−1244
38号公報に提案されている。この装置においては、対
象LSIについての設計データとして、対象LSIの回
路接続情報及びテスト信号印加時の各箇所の論理期待値
の情報等を利用し、不良LSIで測定された電位を論理
期待値と比較しながら、種々の箇所の電位を測定するこ
とにより不良原因箇所を指摘するものである。
An apparatus for automatically searching for the cause of a defect using such an electron beam tester is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-1244.
No. 38 is proposed. In this device, as the design data for the target LSI, the circuit connection information of the target LSI and the information of the logic expected value at each location when the test signal is applied are used, and the potential measured in the defective LSI is used as the logic expected value. By comparing the potentials, the potential causes of defects are pointed out by measuring the potentials at various places.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この様な従来の装置の
問題点は、対象LSIについての設計データとして対象
LSIの回路接続情報及びテスト信号印加時の各箇所の
論理期待値の情報を必要としていることである。LSI
の設計・製造時の修正の経過,不良解析を行う際の状況
によっては、これらのデータが得られない場合がある。
そのような場合にはこの様な装置は利用できない。
The problem of such a conventional device is that the circuit connection information of the target LSI and the information of the logic expected value at each point when the test signal is applied are required as the design data of the target LSI. It is that you are. LSI
These data may not be obtained depending on the progress of correction at the time of design / manufacture and the situation at the time of failure analysis.
In such a case, such a device cannot be used.

【0006】そこで、本発明はかかる従来技術の問題点
を解消すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、対象LSIについての設計データとして回路接
続情報やテスト信号印加時の各箇所の論理期待値情報等
を不要として、LSIの動作不良の原因箇所を自動的に
探索可能としたLSI不良自動解析装置及び解析方法を
提供することにある。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to provide circuit connection information as design data for the target LSI and various points when a test signal is applied. It is an object of the present invention to provide an LSI failure automatic analysis apparatus and analysis method that can automatically search for the cause of an LSI operation failure without requiring the logical expected value information and the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によるLSI自動
解析装置は、予めテストされることにより良及び不良が
判定している良品及び不良品LSIに対して交互にテス
トパターン信号を供給するテスト信号供給手段と、この
テストパターン信号が供給されているLSIに対して電
子ビームを照射しつつその二次電子量を計測する手段
と、この計測手段による前記良品及び不良品LSIの二
次電子量の相違に基き前記不良品LSIの不良発生状態
を解析する解析手段とを含むことを特徴としている。
An LSI automatic analysis apparatus according to the present invention is a test signal for alternately supplying a test pattern signal to a good product and a defective product LSI which have been tested beforehand to determine good and defective products. Supply means, means for measuring the secondary electron amount of the LSI to which the test pattern signal is supplied while irradiating the electron beam, and the secondary electron amount of the non-defective and defective LSIs by the measuring means. And an analyzing unit for analyzing a defect occurrence state of the defective LSI based on the difference.

【0008】そして、前記解析手段は、測定された前記
二次電子量に応じて当該照射位置の電位を判定し、この
電位の相違に基き前記不良状態を解析するようにしたこ
とを特徴としている。
The analyzing means determines the potential of the irradiation position according to the measured secondary electron amount, and analyzes the defective state based on the difference in the potential. .

【0009】また、前記解析手段は、出力端子に異常が
観測された前記テストパターン信号のパターンを注目パ
ターンとして選択すると共に前記異常があった出力端子
を初期的相違範囲として選択し、前記注目パターンでの
前記良品及び不良品LSI間の前記電位の相違する箇所
を順次検出して前記初期的相違範囲にこれ等相違箇所を
加えて最新の相違範囲として更新し、こうして得られた
最新の相違範囲に基き不良発生候補範囲を得ることを特
徴としている。
Further, the analysis means selects the pattern of the test pattern signal in which an abnormality is observed at an output terminal as a target pattern and the output terminal having the abnormality as an initial difference range, and the target pattern is selected. In the above, the difference between the potentials of the non-defective product and the defective LSI is sequentially detected, and these different parts are added to the initial difference range to update it as the latest difference range. It is characterized in that a defect occurrence candidate range is obtained based on.

【0010】更に、前記解析手段は、前記注目パターン
の前のパターンに切替えてこのパターンでの前記良品及
び不良品LSI間の前記電位の相違する箇所を順次検出
して前記最新の相違範囲を更新し、前記注目パターンを
順次前のパターンに切替えつつこれ等処理を繰返し行な
い、最終的に得られた相違範囲を前記不良発生候補範囲
とすることを特徴としている。
Further, the analysis means switches to the pattern before the pattern of interest, sequentially detects the potential difference portions between the non-defective product LSI and the defective product LSI in this pattern, and updates the latest difference range. Then, these processes are repeated while sequentially switching the pattern of interest to the previous pattern, and the difference range finally obtained is set as the defect occurrence candidate range.

【0011】本発明によるLSI不良自動解析方法は、
予めテストされることにより良及び不良が判定している
良品及び不良品LSIに対して交互にテストパターン信
号を供給するステップと、このテストパターン信号が供
給されているLSIに対して電子ビームを照射しつつそ
の二次電子量を計測するステップと、この計測による前
記良品及び不良品LSIの二次電子量の相違に基き前記
不良品LSIの不良発生状態を解析する解析ステップと
を含むことを特徴としている。
The LSI failure automatic analysis method according to the present invention comprises:
Alternately supplying a test pattern signal to a good product and a defective product LSI which have been judged as good or defective by being tested in advance, and irradiating the LSI to which the test pattern signal is supplied with an electron beam And a step of measuring the secondary electron amount while analyzing the defect occurrence state of the defective product LSI based on the difference in secondary electron amount of the non-defective product and defective product LSI by this measurement. I am trying.

【0012】そして、前記解析ステップは、測定された
前記二次電子量に応じて当該照射位置の電位を判定し、
この電位の相違に基き前記不良状態を解析するようにし
たことを特徴としている。
Then, in the analyzing step, the potential of the irradiation position is determined according to the measured secondary electron amount,
It is characterized in that the defective state is analyzed based on the difference in the potential.

【0013】また、前記解析ステップは、出力端子に異
常が観測された前記テストパターン信号のパターンを注
目パターンとして選択すると共に前記異常があった出力
端子を初期的相違範囲として選択し、前記注目パターン
での前記良品及び不良品LSI間の前記電位の相違する
箇所を順次検出して前記初期的相違範囲にこれ等相違箇
所を加えて最新の相違範囲として更新し、こうして得ら
れた最新の相違範囲に基き不良発生候補範囲を得ること
を特徴としている。
In the analysis step, the pattern of the test pattern signal in which an abnormality is observed at an output terminal is selected as a pattern of interest, and the output terminal having the abnormality is selected as an initial difference range, and the pattern of interest is selected. In the above, the latest difference range obtained by sequentially detecting the points where the potentials are different between the non-defective item and the defective item LSI and adding these different points to the initial difference range to update the latest difference range It is characterized in that a defect occurrence candidate range is obtained based on.

【0014】更に、前記解析ステップは、前記注目パタ
ーンの前のパターンに切替えてこのパターンでの前記良
品及び不良品LSI間の前記電位の相違する箇所を順次
検出して前記最新の相違範囲を更新し、前記注目パター
ンを順次前のパターンに切替えつつこれ等処理を繰返し
行ない、最終的に得られた相違範囲を前記不良発生候補
範囲とすることを特徴としている。
Further, in the analyzing step, the pattern is switched to the pattern before the pattern of interest, the portions where the potential is different between the non-defective and defective LSIs in this pattern are sequentially detected, and the latest difference range is updated. Then, these processes are repeated while sequentially switching the pattern of interest to the previous pattern, and the difference range finally obtained is set as the defect occurrence candidate range.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の作用を述べる。予め判別
されている良品及び不良品LSIについて、テストパタ
ーン信号を択一的に交互に印加し、このテストパターン
信号が印加されているLSIに対して電子ビームを照射
してこれにより二次電子量を測定することで当該電子ビ
ーム照射箇所の電位を夫々検出する。良品及び不良品L
SIの両者間の当該電位の相違に基いて不良品LSIの
不良状態である、不良原因箇所若しくは不良原因箇所候
補範囲を特定するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the present invention will be described. The test pattern signals are selectively applied alternately to the good and defective LSIs that have been previously determined, and the LSI to which the test pattern signals are applied is irradiated with an electron beam, whereby the amount of secondary electrons is increased. Is measured to detect the potential of the electron beam irradiation location. Good product and defective product L
Based on the difference in the potential between the SI and the SI, the defective cause portion or the defective cause portion candidate range, which is the defective state of the defective LSI, is specified.

【0016】以下に図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の実施例のブロック図であ
る。図1を参照すると、テスト信号供給装置1は、不良
品のLSIが不良動作を起こすテスト信号を発生する機
能を備えたものであり、測定制御機構13の制御のもと
に制御動作可能な構成としておく。テストパターン用の
メモリを内蔵し、登録された不良再現テストパターンを
テスト信号として発生する機構を備えた装置を用いるの
が好都合である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the test signal supply device 1 has a function of generating a test signal that causes a defective LSI to perform a defective operation, and is capable of performing a control operation under the control of the measurement control mechanism 13. I will keep it. It is convenient to use a device that has a built-in memory for a test pattern and has a mechanism for generating a registered defect reproduction test pattern as a test signal.

【0018】電子ビームテストシステム2は、真空チャ
ンバ3内に電子ビーム発生源4,2次電子量を計測する
2次電子検出器5を備えたものである。電子ビーム発生
源4より電子ビームを被測定位置に搭載されたLSI等
に照射し、2次電子量を計測するものである。他の機器
からの制御により実行制御が可能、かつ、チャンバにお
いて後述するLSI切替搭載機構11の組み込みが可能
なものを用いる。
The electron beam test system 2 is provided with an electron beam source 4 and a secondary electron detector 5 for measuring the amount of secondary electrons in a vacuum chamber 3. An electron beam is emitted from an electron beam generation source 4 to an LSI or the like mounted on a measured position to measure the amount of secondary electrons. A device that can be controlled by execution from another device and can incorporate an LSI switching mounting mechanism 11 described later in the chamber is used.

【0019】2次電子量そのものを出力する代わりに、
LSI等に印加されるテスト信号に同期して時系列の波
形データを生成・出力したり、ある2次元エリア内に電
子ビームをラスタースキャンして2次元エリアでの電位
分布像を生成・出力するものでも良く、測定制御機構1
3からの制御に基づいて動作する構成とする。
Instead of outputting the secondary electron amount itself,
Generates and outputs time-series waveform data in synchronization with a test signal applied to an LSI, etc., or generates and outputs a potential distribution image in a two-dimensional area by raster scanning an electron beam in a certain two-dimensional area. The measurement control mechanism 1
The configuration is such that it operates based on the control from 3.

【0020】LSI切替搭載機構11は真空チャンバ内
で2つのLSI8,9のうち1つを測定制御機構13か
らの制御に応じて被測定位置に搭載する機構を備えたも
のである。搭載されたLSIに対してはテスト信号供給
装置1からのテスト信号が電気的に接続されるような構
成となっている。
The LSI switching mounting mechanism 11 is provided with a mechanism for mounting one of the two LSIs 8 and 9 in the vacuum chamber at the measured position under the control of the measurement control mechanism 13. The test signal from the test signal supply device 1 is electrically connected to the mounted LSI.

【0021】電位測定機構12では、電子ビームテスト
システム2で測定された2次電子量を元にその電位を判
定する。測定制御機構13は、電位判定機構12より得
られた良品9,不良品8の測定電位を基に、次に測定す
るLSI及び箇所を定め、また、信号供給装置1、電子
ビームテストシステム2、LSI切替搭載制御機構1
1、及び電位判定機構12を制御することにより必要な
電位測定を制御すると共に、得られた各LSI、各箇所
の電位を基に不良品LSIにおける不良品原因箇所を特
定もしくは不良原因候補範囲を指摘する。
The potential measuring mechanism 12 determines the potential based on the amount of secondary electrons measured by the electron beam test system 2. The measurement control mechanism 13 determines the LSI and the location to be measured next based on the measured potentials of the non-defective product 9 and the defective product 8 obtained from the potential determination mechanism 12, and further, the signal supply device 1, the electron beam test system 2, LSI switching mounting control mechanism 1
1 and the potential determination mechanism 12 to control the required potential measurement, and identify the defective product cause location in the defective LSI based on the obtained potentials of each LSI and each location, or determine the defective cause candidate range. Point out.

【0022】次に、本発明の実施の動作について説明す
る。測定制御機構13の制御に基づいて、電子ビームテ
ストシステム2の真空チャンバ3内で、LSI切替搭載
機構11により良品あるいは不良品のうち1つが制御に
応じて被測定位置に搭載される。また、テスト信号供給
装置1が不良動作を再現させるテスト信号を供給し、そ
れが搭載されたLSIに印加される。
Next, the operation of the present invention will be described. Under the control of the measurement control mechanism 13, in the vacuum chamber 3 of the electron beam test system 2, one of the good product and the defective product is mounted at the measured position according to the control by the LSI switching mounting mechanism 11. Further, the test signal supply device 1 supplies a test signal for reproducing a defective operation, and the test signal is applied to the LSI on which it is mounted.

【0023】電子ビームテストシステム2により、真空
チャンバ3内の被測定位置に搭載されたLSIに対し、
電子ビームが照射され、指定箇所についての2次電子量
が測定される。電位判定機構12により、計測された2
次電子量を基に指定箇所の電位が判定され、これが測定
制御機構13に送られる。この様な一連の動作により測
定制御機構13の制御の下に指定のLSIについて指定
箇所の電位が測定される。
With the electron beam test system 2, the LSI mounted at the measured position in the vacuum chamber 3
The electron beam is irradiated, and the amount of secondary electrons at the designated location is measured. 2 measured by the potential determination mechanism 12
The potential at the designated location is determined based on the amount of secondary electrons, and this is sent to the measurement control mechanism 13. By such a series of operations, the potential of the designated location is measured for the designated LSI under the control of the measurement control mechanism 13.

【0024】測定制御機構13はこの様な測定機能を繰
返し、不良品の電位を良品の電位と比較しながら測定す
ることにより、相違する箇所に着目し、不良原因箇所を
追跡していく。これを続けることにより、最終的に不良
原因箇所を特定もしくは不良原因候補範囲を指摘する。
The measurement control mechanism 13 repeats such a measurement function and measures the potential of the defective product while comparing it with the potential of the non-defective product, thereby focusing on the different portion and tracing the defective cause portion. By continuing this, the location of the defect cause is finally specified or the defect cause candidate range is pointed out.

【0025】更に、図1を用いて本発明の実施例につい
て詳述する。図1において、テスト信号供給装置1とし
ては、通常のLSIロジックテスタのうち、他の機器か
らの制御により実行制御が可能なものを用いれば良い。
不良動作を起こすテストパターンを発生するプログラム
を用意し、実行させれば良い。2次電子量測定で平均化
し精度を向上させるために、テストパターンを繰り返し
発生させるのが良い。
Further, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 1, as the test signal supply device 1, a normal LSI logic tester capable of execution control under the control of another device may be used.
A program that generates a test pattern that causes a malfunction may be prepared and executed. In order to average the secondary electron amount measurement and improve the accuracy, it is preferable to repeatedly generate the test pattern.

【0026】電子ビームテストシステム2としては、通
常の電子ビームテスタのうち、他の機器からの制御によ
り実行制御が可能、かつ、チャンバ3においてLSI切
替搭載機構11の組込みが可能なものを用いれば良い。
As the electron beam test system 2, if a normal electron beam tester capable of execution control under the control of other equipment and capable of incorporating the LSI switching mounting mechanism 11 in the chamber 3 is used. good.

【0027】チャンバ内部において、搭載されたLSI
に対し、電子ビーム発生源4により発生された電子ビー
ムを照射し、それに対する2次電子量を2次電子検出器
5により検出する。測定制御機構13からの測定箇所の
指定に応じてその物理的観測位置を移動する。尚、ロー
ドモジュール7としては、LSI切替搭載機構11のた
めに裏面に接続ピンを配した形状のものを用いる。
The LSI mounted inside the chamber
On the other hand, the electron beam generated by the electron beam generation source 4 is irradiated, and the amount of secondary electrons corresponding thereto is detected by the secondary electron detector 5. The physical observation position is moved according to the designation of the measurement point from the measurement control mechanism 13. The load module 7 has a shape in which connection pins are arranged on the back surface for the LSI switching mounting mechanism 11.

【0028】LSI切替搭載機構11としては、公知の
ものを使用しうるが、例えば特願平6−301630に
示される構造のものを用いても良い。真空チャンバ内で
良品及び不良品のLSIのうち、選択されたものを被測
定装置、すなわち電子ビームが照射される位置に搭載
し、供給されるテスト信号が印加される状態とする。テ
スト信号供給装置1から供給されるテスト信号は接続ケ
ーブル10を介して、LSI切替搭載機構用に裏面に接
続ピンを配したロードモジュール7に送られ、更に上面
にはロードモジュール側との電気的接触のための接続ピ
ンを配し、下面にはICソケットが用意された可動のチ
ップ取付け台6を経て良品LSI9あるいは不良品LS
I8までテスト信号が送られる。
As the LSI switching mounting mechanism 11, a publicly known one can be used, but for example, a structure shown in Japanese Patent Application No. 6-301630 may be used. In the vacuum chamber, a selected one of good and defective LSIs is mounted on the device under test, that is, at the position where the electron beam is irradiated, and the supplied test signal is applied. The test signal supplied from the test signal supply device 1 is sent via the connection cable 10 to the load module 7 having the connection pins on the back surface for the LSI switching mounting mechanism, and the top surface is electrically connected to the load module side. Connection pins for contact are arranged, and on the lower surface, through a movable chip mounting base 6 with an IC socket prepared, a non-defective LSI 9 or defective LS
A test signal is sent up to I8.

【0029】電位判定機構12では、電子ビームテスト
システム2で測定された2次電子量を基にその電位を判
定する。ビームの照射されたポイントの電位が低い場合
は2次電子量が多く、電位が高い場合は2次電子量が少
ないことから、その多少を基に2値化すれば良い。
The potential determination mechanism 12 determines the potential based on the amount of secondary electrons measured by the electron beam test system 2. When the potential of the point irradiated with the beam is low, the amount of secondary electrons is large, and when the potential is high, the amount of secondary electrons is small. Therefore, binarization may be performed based on the amount.

【0030】電子ビームテストシステム2として通常の
電子ビームテスタを用いた場合、繰返し入力されたテス
ト信号に対し、2次電子量をテスト信号のタイミング毎
に時系列で取得したデータ(波形データ)が生成され
る。あるいは指定のテストパターンにおいて2次元の観
測エリアに対し電子ビームをラスタースキャンさせ、2
次電子量を測定することにより電位分布像が生成され
る。
When an ordinary electron beam tester is used as the electron beam test system 2, the data (waveform data) obtained by time-sequentially acquiring the secondary electron amount for each test signal timing with respect to the test signal repeatedly input. Is generated. Alternatively, in the specified test pattern, the electron beam is raster-scanned to the two-dimensional observation area, and 2
A potential distribution image is generated by measuring the amount of secondary electrons.

【0031】電位判定機構12としては、これらの波形
あるいは電位分布像データを用いて、それを基に2値化
すれば夫々、同一ポイントの時系列データ、同一タイミ
ングでの2次元分布データが得られる。
The potential determination mechanism 12 uses these waveforms or potential distribution image data, and binarizes them based on the data to obtain time-series data at the same point and two-dimensional distribution data at the same timing. To be

【0032】測定制御機構13では、得られた良品及び
不良品の測定電位を基に、次に測定するLSI及び箇所
を定め、最終的に得られた各LSI,各箇所の電位を基
に不良品LSIにおける不良原因箇所を特定もしくは不
良原因箇所候補範囲を指摘する。その方法の1つとし
て、電位分布像をとりながら良品と不良品の間で電位の
相違する箇所を調べていく方法がある。その方法を図2
に示す。
In the measurement control mechanism 13, the LSI and the location to be measured next are determined based on the obtained measured potentials of the non-defective product and the defective product, and based on the finally obtained potentials of each LSI and each location. The defective cause point in the non-defective LSI is specified or the defective cause point candidate range is pointed out. As one of the methods, there is a method in which a potential difference between a good product and a defective product is investigated while taking a potential distribution image. Figure 2 shows the method
Shown in

【0033】図2を参照すると、不良品LSIの不良発
生候補範囲を探索するための動作フローチャートであ
る。テスト信号のパターンの初期パターンとしては、出
力端子に異常が観測されたパターンを注目パターンとし
て選択し、良品と不良品との測定電位の相違範囲の初期
範囲としては、異常のあった出力端子を選択する(ステ
ップ21)。
Referring to FIG. 2, there is shown an operation flowchart for searching a defect occurrence candidate range of a defective LSI. As the initial pattern of the test signal pattern, select the pattern in which an abnormality is observed at the output terminal as the pattern of interest, and use the abnormal output terminal as the initial range of the difference in measured potential between the good product and the defective product. Select (step 21).

【0034】注目パターンでの新たな相違範囲を、以下
求めるわけであるが、ステップ22〜25の処理を順次
繰返すことにより求める。すなわち、初期相違範囲の周
辺での未測定箇所において、良品及び不良品について当
該箇所の注目パターンでの電位を調べ(ステップ22,
23)、両者が相違すれば(ステップ24)、その相違
する箇所を初期相違範囲に加えて最新の相違範囲として
更新する(ステップ25)。
The new difference range in the pattern of interest is obtained as follows, but it is obtained by sequentially repeating the processing of steps 22 to 25. That is, in a non-measured portion around the initial difference range, the potentials of the target pattern of the non-defective product and the defective product are checked (step 22,
23) If they are different (step 24), the different part is added to the initial difference range and updated as the latest difference range (step 25).

【0035】以上の処理(ステップ22〜25)を相違
箇所が生じなくなるまで繰返すのである。その後、当該
注目パターンの前のパターンに切替えて、当該最新の相
違範囲内の各箇所において、良品と不良品との電位に差
があるかどうか調べる(ステップ26,27)。差があ
れば、その時のパターンを注目パターンとし、相違範囲
をその相違があった箇所として(ステップ28)、上述
の処理(ステップ22〜25)を繰返し行う。
The above processing (steps 22 to 25) is repeated until no difference occurs. After that, the pattern is switched to the pattern before the target pattern, and it is checked whether or not there is a difference in potential between the non-defective product and the defective product at each location within the latest difference range (steps 26 and 27). If there is a difference, the pattern at that time is set as the pattern of interest, the difference range is set as a portion where the difference exists (step 28), and the above-described processing (steps 22 to 25) is repeated.

【0036】差がなければ、その時得られている最新の
相違範囲を不良発生候補範囲として処理を終了する(ス
テップ29)。こうして、LSIの順序回路に対して不
良原因候補範囲を特定することができる。
If there is no difference, the latest difference range obtained at that time is set as the defect occurrence candidate range and the process is terminated (step 29). In this way, the defect cause candidate range can be specified for the sequential circuit of the LSI.

【0037】他の方法として、LSIのマスクデータ/
レイアウトデータを参照する方法がある。このLSIの
マスクデータは、如何なる設計変更があっても必ずマス
ク作成のために用意されるものであるから、従来技術の
項で述べた如く、対象LSIの回路接続情報やテスト信
号印加時の各箇所の論理期待値情報等のデータと比べ
て、入手し易いという事実からも、この方法は有利であ
る。
As another method, the mask data of LSI /
There is a method to refer to layout data. Since the mask data of this LSI is always prepared for mask creation regardless of any design changes, as described in the section of the prior art, each circuit connection information of the target LSI and each test signal application time are applied. This method is also advantageous due to the fact that it is easier to obtain than data such as logical expected value information at a location.

【0038】この方法の一例として、1995年の日本
学術振興会第132委員会第132回研究資料の「荷電
粒子ビームの工業への応用」)LSIテスティングシン
ポジウム/1995」において示される手法がある。そ
の方法では、先ずLSIのレイアウトデータを基にトラ
ンジスタレベルの回路接続情報を抽出して利用してい
る。レイアウト情報及び回路接続情報を用い、良品の電
位と比較して不良原因候補範囲を探索するものである。
基本的には、MOSトランジスタの接続関係を参照して
測定箇所を定めて良品と不良品での電位を測定し、良品
と不良品で電位の相違する箇所に注目して回路の上流に
遡って測定していき、最終的に不良の発生している箇所
を指摘する方法である。この方法は更にレイアウトの階
層性を利用して効率化を図るものとなっている。
As an example of this method, there is a method shown in "Application of charged particle beams to industry") LSI Testing Symposium / 1995 in 132nd Research Material, 132nd Committee, Japan Society for the Promotion of Science, 1995. . In that method, first, circuit connection information at the transistor level is extracted and used based on the layout data of the LSI. Using the layout information and the circuit connection information, the defect cause candidate range is searched by comparing with the potential of the non-defective product.
Basically, by referring to the connection relationship of MOS transistors, the measurement points are set and the potentials of good and defective products are measured, and the points where the potentials of good and defective products differ are traced back to the upstream of the circuit. This is a method of measuring and finally pointing out the location where the defect occurs. This method further utilizes the hierarchical structure of the layout to improve efficiency.

【0039】また、測定制御機構13は、信号供給装置
1,電子ビームテストシステム2,LSI切替搭載制御
機構11及び電位判定機構12を制御することにより必
要な電位測定を制御する。
Further, the measurement control mechanism 13 controls the necessary potential measurement by controlling the signal supply device 1, the electron beam test system 2, the LSI switching mounting control mechanism 11 and the potential determination mechanism 12.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の装置により、従来は適用できな
かった、対象LSIの回路接続情報あるいはテスト信号
印加時の各箇所の論理期待値の情報が得られない場合で
も利用可能である。
The device of the present invention can be used even when the circuit connection information of the target LSI or the information of the logic expected value of each portion at the time of applying the test signal, which cannot be conventionally applied, cannot be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the present invention.

【図2】測定制御機構における不良原因の探索及び不良
原因候補の指摘の方法を示したフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a method of searching for a cause of failure and pointing out a candidate of a failure cause in the measurement control mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 テスト信号供給装置 2 電子ビームテストシステム 3 真空チャンバ 4 電子ビーム発生源 5 2次電子検出器 6 チップ取付台 7 ロードモジュール 8 不良品LSI 9 良品LSI 10 信号線(ケーブル) 11 LSI切替搭載制御機構 12 電位判定機構 13 測定制御機構 1 Test Signal Supply Device 2 Electron Beam Test System 3 Vacuum Chamber 4 Electron Beam Source 5 Secondary Electron Detector 6 Chip Mount 7 Load Module 8 Defective LSI 9 Good LSI 10 Signal Line (Cable) 11 LSI Switching Mounting Control Mechanism 12 Potential determination mechanism 13 Measurement control mechanism

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予めテストされることにより良及び不良
が判定している良品及び不良品LSIに対して交互にテ
ストパターン信号を供給するテスト信号供給手段と、こ
のテストパターン信号が供給されているLSIに対して
電子ビームを照射しつつその二次電子量を計測する手段
と、この計測手段による前記良品及び不良品LSIの二
次電子量の相違に基き前記不良品LSIの不良発生状態
を解析する解析手段とを含むことを特徴とするLSI不
良自動解析装置。
1. A test signal supply means for alternately supplying a test pattern signal to a non-defective product and a defective product LSI, which have been judged as good or defective by being tested in advance, and this test pattern signal is supplied. A means for measuring the secondary electron amount of the LSI while irradiating it with an electron beam, and a defect occurrence state of the defective LSI based on the difference in the secondary electron amount of the non-defective and defective LSIs by the measuring means. An LSI failure automatic analysis device, comprising:
【請求項2】 前記解析手段は、測定された前記二次電
子量に応じて当該照射位置の電位を判定し、この電位の
相違に基き前記不良状態を解析するようにしたことを特
徴とする請求項1記載のLSI不良自動解析装置。
2. The analyzing means determines the potential of the irradiation position according to the measured secondary electron amount, and analyzes the defective state based on the difference in the potential. The LSI failure automatic analysis device according to claim 1.
【請求項3】 前記解析手段は、出力端子に異常が観測
された前記テストパターン信号のパターンを注目パター
ンとして選択すると共に前記異常があった出力端子を初
期的相違範囲として選択し、前記注目パターンでの前記
良品及び不良品LSI間の前記電位の相違する箇所を順
次検出して前記初期的相違範囲にこれ等相違箇所を加え
て最新の相違範囲として更新し、こうして得られた最新
の相違範囲に基き不良発生候補範囲を得ることを特徴と
する請求項2記載のLSI不良自動解析装置。
3. The analysis means selects a pattern of the test pattern signal in which an abnormality is observed at an output terminal as a target pattern and an output terminal having the abnormality as an initial difference range, and the target pattern. In the above, the difference between the potentials of the non-defective product and the defective LSI is sequentially detected, and these different parts are added to the initial difference range to update it as the latest difference range. 3. The LSI failure automatic analysis apparatus according to claim 2, wherein the failure occurrence candidate range is obtained based on the above.
【請求項4】 前記解析手段は、前記注目パターンの前
のパターンに切替えてこのパターンでの前記良品及び不
良品LSI間の前記電位の相違する箇所を順次検出して
前記最新の相違範囲を更新し、前記注目パターンを順次
前のパターンに切替えつつこれ等処理を繰返し行ない、
最終的に得られた相違範囲を前記不良発生候補範囲とす
ることを特徴とする請求項3記載のLSI不良自動解析
装置。
4. The analysis means switches to a pattern before the pattern of interest and sequentially detects a portion of the potential difference between the non-defective item and defective item LSI in this pattern and updates the latest difference range. Then, these processes are repeated while sequentially switching the pattern of interest to the previous pattern,
4. The LSI failure automatic analysis device according to claim 3, wherein the difference range finally obtained is set as the failure occurrence candidate range.
【請求項5】 予めテストされることにより良及び不良
が判定している良品及び不良品LSIに対して交互にテ
ストパターン信号を供給するステップと、このテストパ
ターン信号が供給されているLSIに対して電子ビーム
を照射しつつその二次電子量を計測するステップと、こ
の計測による前記良品及び不良品LSIの二次電子量の
相違に基き前記不良品LSIの不良発生状態を解析する
解析ステップとを含むことを特徴とするLSI不良自動
解析方法。
5. A step of alternately supplying a test pattern signal to a non-defective product and a defective product LSI, which have been judged as good or defective by being tested in advance, and to the LSI to which this test pattern signal is supplied. Measuring the secondary electron amount while irradiating an electron beam with the electron beam, and analyzing the defect occurrence state of the defective product LSI based on the difference in the secondary electron amount of the non-defective product and defective product LSI by this measurement. An LSI failure automatic analysis method comprising:
【請求項6】 前記解析ステップは、測定された前記二
次電子量に応じて当該照射位置の電位を判定し、この電
位の相違に基き前記不良状態を解析するようにしたこと
を特徴とする請求項5記載のLSI不良自動解析方法。
6. The analyzing step is characterized in that the potential of the irradiation position is determined according to the measured secondary electron amount, and the defective state is analyzed based on the difference in the potential. The LSI failure automatic analysis method according to claim 5.
【請求項7】 前記解析ステップは、出力端子に異常が
観測された前記テストパターン信号のパターンを注目パ
ターンとして選択すると共に前記異常があった出力端子
を初期的相違範囲として選択し、前記注目パターンでの
前記良品及び不良品LSI間の前記電位の相違する箇所
を順次検出して前記初期的相違範囲にこれ等相違箇所を
加えて最新の相違範囲として更新し、こうして得られた
最新の相違範囲に基き不良発生候補範囲を得ることを特
徴とする請求項6記載のLSI不良自動解析方法。
7. The analysis step includes selecting a pattern of the test pattern signal in which an abnormality is observed in an output terminal as a target pattern and an output terminal in which the abnormality is detected as an initial difference range, In the above, the difference between the potentials of the non-defective product and the defective LSI is sequentially detected, and these different parts are added to the initial difference range to update it as the latest difference range. 7. The LSI failure automatic analysis method according to claim 6, wherein the failure occurrence candidate range is obtained based on the above.
【請求項8】 前記解析ステップは、前記注目パターン
の前のパターンに切替えてこのパターンでの前記良品及
び不良品LSI間の前記電位の相違する箇所を順次検出
して前記最新の相違範囲を更新し、前記注目パターンを
順次前のパターンに切替えつつこれ等処理を繰返し行な
い、最終的に得られた相違範囲を前記不良発生候補範囲
とすることを特徴とする請求項7記載のLSI不良自動
解析方法。
8. The analysis step switches to a pattern before the pattern of interest and sequentially detects a portion of the potential difference between the non-defective and defective LSIs in this pattern and updates the latest difference range. 8. The LSI failure automatic analysis according to claim 7, wherein the pattern of interest is sequentially switched to the previous pattern and these processes are repeated to set the finally obtained difference range as the failure occurrence candidate range. Method.
JP8149641A 1996-06-12 1996-06-12 Method and device for automatically analyzing lsi failure Pending JPH09329649A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195773B1 (en) 1997-07-14 2001-02-27 Nec Corporation LSI defective automatic analysis system and analyzing method therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6195773B1 (en) 1997-07-14 2001-02-27 Nec Corporation LSI defective automatic analysis system and analyzing method therefor

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