JP2000223545A - ＩｄｄＱ不良箇所特定方法及びＩｄｄＱ不良箇所特定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩｄｄＱ不良の原因となっている箇所を容易
に特定できるようにする。 【解決手段】 ＩｄｄＱテストを行うことにより得られ
るＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、パスアドレス発光
画像２２とフェイルアドレス発光画像２６とを作成す
る。そして、フェイルアドレス発光画像２６の発光箇所
の中から、パスアドレス発光画像２２とフェイルアドレ
ス発光画像２６とで共通する発光箇所を除外する。これ
により、ＩｄｄＱ不良の原因となっている可能性のある
箇所数を絞り込むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のＩｄ
ｄＱ不良解析に関するものであり、特に、半導体装置中
の多数のノードのうちＩｄｄＱ不良の原因解明のための
解析を必要とする対象部分、すなわちＩｄｄＱ故障原因
となるノード及びトランジスタ等の特定に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の微細化に伴い、１チ
ップ内の回路規模はかなり大きくなってきている。この
ような複雑化した半導体装置で起こった不良を検知する
ことは大変困難なことである。特に、故障箇所を検出す
るためのテストパターンの作成においては、人手、また
は自動テストパターン生成ツール（ＡＴＰＧ：automati
c test pattern generator）により作成する場合でも、
検出率の高いテストパターンを作成することは大変な手
間と時間が必要である。

【０００３】このため、既存のテストパターンを使用し
て、さらに高い故障検出率を得るテスト手法としてＩｄ
ｄＱテストが注目されている。すなわち、市販のＩｄｄ
Ｑ測定ポイント抽出ツールによって抽出されたポイント
において、ＩｄｄＱテスト装置上でＩｄｄＱ測定オプシ
ョン等を用いて測定を行うことにより、ＩｄｄＱ不良品
であるか良品であるかの判別を行っている。

【０００４】さらに、不良品の解析を行う場合、Ｉｄｄ
Ｑ測定ポイント抽出ツールによって抽出されたポイント
のうち、ＩｄｄＱテストでフェイルとなったポイントに
おいて、故障解析装置（例えば、エミッション顕微鏡）
を用いて、半導体装置内部の発光箇所を検出し、その発
光箇所すべて、または作業者が任意に選んだ箇所につい
て解析を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来においては、ＩｄｄＱテストで不良品となった場合、
不良箇所の特定をするために、故障解析装置を用いて発
光箇所の確認を行っていた。ここで、ＩｄｄＱテストと
は、正常なデバイスの静止時には電流がほとんど流れな
い（１μＡ程度）ということを利用し、電流値を測定す
ることにより半導体装置が良品であるか、又は、不良品
であるかを、判断するテスト手法である。

【０００６】半導体装置が良品であるか、又は、不良品
であるかの判断基準とするための電流値（リミット電流
という）は、数〜１０μＡ程度である場合が多い。この
数値は、半導体装置によって異なるが、一般的に、歩留
まりを考慮し、また多少電流が流れているとしても、通
常の動作には影響しない程度であると考えられることも
あり、この程度の電流値では良品として判断する場合が
多い。

【０００７】エミッション顕微鏡等の故障解析装置を用
いて故障解析を行うと、良品である、又は、フェイルし
ていないにも関わらず、発光箇所が存在する場合があ
る。フェイルしているポイントにおいて発光箇所が複数
ある場合は、故障解析を行っている作業者がすべての発
光箇所、又は、任意に選んだ発光箇所について解析を行
っていた。但し、この故障解析装置において発光してい
る発光箇所には、フェイルしていない状態で発光してい
る箇所も含まれていた。このように、発光箇所には、Ｉ
ｄｄＱフェイルの原因とは関係ない箇所も含まれている
ため、ＩｄｄＱフェイルの原因となっている発光箇所を
特定するためには、大変な手間がかかり、不良解析に膨
大な時間を費やしていた。

【０００８】一方、発光箇所が複数ある場合、解析対象
箇所を少なくするために、エミッション顕微鏡等の故障
解析装置の感度を下げて、強く発光している部分のみ
（発光が弱い箇所を考慮しない）を対象とすることもあ
った。しかし、この手法では、ＩｄｄＱ不良の原因とな
る箇所を見逃す可能性があった。

【０００９】また、フェイルしているポイントにおける
発光箇所が１箇所の場合は、故障解析を行っている作業
者はこの箇所のみ故障解析を行うことになるが、Ｉｄｄ
Ｑ不良の原因となる箇所がエミッション顕微鏡等の故障
解析装置で観測不可能な箇所の場合、間違った箇所を解
析してしまう可能性があった。すなわち、故障解析した
発光箇所は、ＩｄｄＱフェイルの原因とは無関係な部分
であり、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を見逃す可能性
があった。

【００１０】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、エミッション顕微鏡等の故障解析装置で
故障解析を行う際に、複数の発光箇所の中から、Ｉｄｄ
Ｑ不良の原因となっている箇所を容易に特定することが
できるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定方法は、ＩｄｄＱテ
スト装置により半導体装置のＩｄｄＱテストを行った結
果得られるＩｄｄＱフェイル情報を読み込む、テスト情
報読込工程と、故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフ
ェイル情報に基づいて、又は、良品と判定された半導体
装置に基づいて、フェイルしていないアドレスの発光画
像であるパスアドレス発光画像を取得する、パスアドレ
ス発光画像取得工程と、前記故障解析装置を用いて、前
記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、フェイルしている
アドレスの発光画像であるフェイルアドレス発光画像を
取得する、フェイルアドレス発光画像取得工程と、前記
パスアドレス発光画像取得工程で得られた前記パスアド
レス発光画像の結果と、前記フェイルアドレス発光画像
取得工程で得られた前記フェイルアドレス発光画像の結
果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定す
る、不良箇所特定工程と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】前記フェイルアドレス発光画像取得工程で
は、ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対し
て、フェイルしていないアドレスをマスクして、フェイ
ルしているアドレスについてのみの発光画像を取得し
て、これをフェイルアドレス発光画像とすることもでき
る。

【００１３】前記フェイルアドレス発光画像取得工程で
は、フェイルしているすべてのアドレスについての発光
画像を重ね合わせて、これをフェイルアドレス発光画像
とすることもできる。

【００１４】前記パスアドレス発光画像取得工程では、
ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対して、フ
ェイルしているアドレスをマスクして、フェイルしてい
ないアドレスについてのみの発光画像を取得して、これ
をパスアドレス発光画像とすることもできる。

【００１５】前記パスアドレス発光画像取得工程では、
フェイルしていないすべてのアドレスについての発光画
像を重ね合わせて、これをパスアドレス発光画像とする
こともできる。

【００１６】前記パスアドレス発光画像取得工程と前記
フェイルアドレス発光画像取得工程とでは、前記パスア
ドレス発光画像と前記フェイルアドレス発光画像とのう
ちの少なくとも一方の画像を画像記憶部に格納し、前記
不良箇所特定工程では、必要に応じてこの画像記憶部に
格納した画像を引き出して使用する、こともできる。

【００１７】前記不良箇所特定工程では、前記フェイル
アドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイル
アドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通
する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不
良の原因となる箇所として特定することもできる。

【００１８】前記不良箇所特定工程では、前記パスアド
レス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、こ
の反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね
合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を
特定することもできる。

【００１９】また、本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定
装置は、ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩｄｄ
Ｑテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情報を
読み込む、テスト情報読込部と、前記ＩｄｄＱフェイル
情報に基づいて、又は、良品と判定された半導体装置に
基づいて、フェイルしていないアドレスの発光画像であ
るパスアドレス発光画像を取得するとともに、前記Ｉｄ
ｄＱフェイル情報に基づいて、フェイルしているアドレ
スの発光画像であるフェイルアドレス発光画像を取得す
る、故障解析部と、前記故障解析部で得られた前記パス
アドレス発光画像の結果と前記フェイルアドレス発光画
像の結果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を
特定する、不良箇所特定部と、を備えたことを特徴とす
る。

【００２０】本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置
は、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、前記フェイ
ルアドレス発光画像を取得するためのフェイルアドレス
発光観測用パターンを作成するとともに、前記パスアド
レス発光画像を取得するためのパスアドレス発光観測用
パターンを作成する、観測用パターン作成部を、さらに
備えることもできる。

【００２１】本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置
は、前記パスアドレス発光画像と前記フェイルアドレス
発光画像とのうちの少なくとも一方の画像を格納するた
めの画像記憶部を、さらに備えることもできる。

【００２２】前記不良箇所特定部では、前記フェイルア
ドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイルア
ドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通す
る発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不良
の原因となる箇所として特定することもできる。

【００２３】前記不良箇所特定部では、前記パスアドレ
ス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、この
反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね合
わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特
定することもできる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、半導体装置のＩｄｄＱ
不良箇所を特定する場合において、ＩｄｄＱテスト装置
でのＩｄｄＱテスト結果をもとに、フェイルしているア
ドレスのみを観測するためのパターンと、フェイルして
いないアドレスのみを観測するためのパターンとを作成
し、故障解析装置により対象サンプルのフェイル状態の
発光画像と、フェイルしていない状態の発光画像とを取
得し、これら両画像をもとに、フェイル状態の発光箇所
からフェイル及ぴフェイルしていない状態ともに共通し
て発光する発光箇所を除外し、ＩｄｄＱ不良の原因とな
っている発光箇所を特定しようとするものである。以
下、図面に基づいて、本発明の一実施形態をくわしく説
明する。

【００２５】図１は、本実施形態の実行フローの一例を
示す図、図２はＩｄｄＱテスト装置におけるＩｄｄＱテ
スト実行後に出力されるＩｄｄＱフェイル情報の一例を
示す図、図３はＩｄｄＱフェイル情報をもとに、発光観
測用パターン作成部で用いるパス／フェイル観測用パタ
ーンの一例を示す図、図４は故障解析装置（エミッショ
ン顕微鏡）での発光画像の一例を示す図、図５はＩｄｄ
Ｑテスト実行後ＩｄｄＱフェイルと判断された半導体装
置におけるＩｄｄＱフェイルポイントの故障解析装置
（エミッション顕微鏡）での発光画像の一例を示す図、
図６はパスアドレスの発光画像をアドレス毎に取り込ん
だ場合の各画像の一例を示す図、図７はフェイルアドレ
スの発光画像をアドレス毎に取り込んだ場合の各画像の
一例を示す図、図８は本実施形態の発光観測における処
理フローの一例を示す図、図９はＩｄｄＱテスト実行後
にＩｄｄＱフェイルしていない測定ポイントの発光画像
の一例を示す図、図１０はＩｄｄＱフェイルしていない
ポイントの発光画像を反転させた画像を示す図、図１１
はＩｄｄＱ不良箇所特定部における処理フローの一例を
示す図、図１２は本実施形態においてＩｄｄＱ不良箇所
特定部におけるＩｄｄＱ不良箇所を特定する手法の一例
として、フェイルポイントの発光画像と、フェイルして
いないポイントの発光画像を反転した画像とを重ね合わ
せることにより特定できた、ＩｄｄＱ不良箇所を特定す
るための発光画像を示す図、図１３は本実施形態に係る
ＩｄｄＱ不良箇所特定装置の構成を示す図である。

【００２６】まず、図１に基づいて、本実施形態に係る
ＩｄｄＱ不良箇所の特定手法の概略を説明する。この図
１に示すように、はじめにＩｄｄＱテスト装置１０でＩ
ｄｄＱテストを行う。このＩｄｄＱテストを行うことに
より、ＩｄｄＱフェイル情報１２が得られる。

【００２７】次に、ＩｄｄＱフェイル情報１２に基づい
て、発光観測用パターン作成部１４で、フェイルアドレ
スにおける発光観測と、フェイルしていないアドレスに
おける発光観測とを行うための、テストパターンの編集
を行う。このテストパターンの編集により、フェイルア
ドレスの発光画像を取得するためのフェイルアドレス発
光観測用パターン１６と、フェイルしていないアドレ
ス、つまりパスアドレスの発光画像を取得するための発
光観測用パターン１８とを作成する。

【００２８】次に、故障解析部（エミッション顕微鏡）
２０に、パスアドレス発光観測用パターン１８を入力す
ることにより、フェイルしていないアドレスにおける発
光を観測して、パスアドレス発光画像２２を取得する。
そして、このパスアドレス発光画像２２を、メモリ等か
らなる画像記憶部２４に格納する。これと同様に、故障
解析部（エミッション顕微鏡）２０に、フェイルアドレ
ス発光観測用パターン１６を入力することにより、フェ
イルアドレスにおける発光を観測して、フェイルアドレ
ス発光画像２６を取得する。

【００２９】次に、このフェイルアドレス発光画像２６
と、上述した画像記憶部２４に格納したパスアドレス発
光画像２２とを用いて、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８
で、ＩｄｄＱ不良箇所を特定する。具体的には、フェイ
ルアドレス発光画像２６の発光箇所から、フェイルアド
レス発光画像２６とパスアドレス発光画像２２とで共通
する発光箇所を除外することにより、ＩｄｄＱ不良箇所
を特定する。

【００３０】次に、図２乃至図７に基づいて、本実施形
態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定手法についてより詳しく
説明する。

【００３１】図２は、ＩｄｄＱテスト装置１０でテスト
をすることにより得られるＩｄｄＱフェイル情報１２の
一例を示している。この図２に示すように、ＩｄｄＱフ
ェイル情報１２の項目としては、アドレス３０と、テス
トパターン結果３２と、ＩｄｄＱテスト結果３４とが、
設けられている。アドレス３０は、テストパターンを識
別するための項目である。つまり、１つのアドレスに対
して、１つのテストパターンが割り当てられていること
となる。

【００３２】テストパターン結果３２は、そのテストパ
ターンにおいて各ピンに対する出力と期待値が一致した
かどうかを示す項目である。この図２においては、各ピ
ンの出力と期待値が一致しなかった場合に、「×」を表
示している。ＩｄｄＱテスト結果３４は、ＩｄｄＱテス
トの結果、正常であったか、又は、正常ではなかったか
を示す項目である。つまり、ＩｄｄＱテスト結果３４
は、ＩｄｄＱテストの結果、フェイルであったか、又
は、パスであったかを示す項目である。

【００３３】なお、このＩｄｄＱテスト結果３４とテス
トパターン結果３２とは、必ずしも、一致するとは限ら
ない。すなわち、ＩｄｄＱテスト結果３４が正常でもテ
ストパターン結果３２が異常の場合もあるし、ＩｄｄＱ
テスト結果３４が異常でもテストパターン結果３２が正
常の場合もある。

【００３４】図１に示すように、発光観測用パターン作
成部１４は、このＩｄｄＱフェイル情報１２を取り込
む。そして、発光観測用パターン作成部１４は、フェイ
ルしていないアドレスのみについて発光を観測するため
に、ＩｄｄＱテストで用いたテストパターンについて、
フェイルアドレスをマスクし、フェイルしていないアド
レスのみを観測するようなテストパターンに編集する。

【００３５】例えば、図３に示すように、ＩｄｄＱフェ
イル情報１２から得た各アドレスに対するＩｄｄＱテス
ト結果３４を参照し、テストパターンの観測非対象部分
をマスクし、フェイルしていないテストパターンのみ発
光観測するように編集を行う。すなわち、図３の例で
は、アドレスＡ２、アドレスＡ４、アドレスＡ８、アド
レスＡ１０、アドレスＡ１１…のテストパターンを用い
て、パスアドレス発光観測用パターン１８を作成する。

【００３６】また、ＩｄｄＱフェイル情報１２から得た
各アドレスに対するＩｄｄＱテスト結果３４を参照し、
フェイルアドレスのみについて発光を観測するために、
フェイルしていないアドレスをマスクし、フェイルアド
レスのみを観測するようなテストパターンに編集する。
すなわち、図３の例では、アドレスＡ１、アドレスＡ
３、アドレスＡ５、アドレスＡ６、アドレスＡ７、アド
レスＡ９…のテストパターンを用いて、フェイルアドレ
ス発光観測用パターン１６を作成する。

【００３７】ここで発光画像について説明する。一般的
な故障解析装置であるエミッション顕微鏡の発光画像を
図４に示す。この図４に示すように、エミッション顕微
鏡の発光画像では、配線３６やその他のトランジスタ等
については、それぞれの識別ができる程度の灰色又は黒
色で表示される。そして、この発光画像において、不良
と思われる箇所、つまり発光箇所３８は白色で表示され
る。換言すれば、エネルギーを発している部分が白色で
表示される。但し、発光強度により発光箇所の色を指定
することも可能である。

【００３８】図５に、ＩｄｄＱテストで不良品と判断さ
れた半導体装置の、フェイルしているポイントについて
エミッション顕微鏡で発光観測した画像の例を示す。こ
の図５に示す例では、不良の原因と思われる箇所は、発
光箇所４０ａ〜発光箇所４０ｄである。このように発光
箇所が複数ある場合もある。

【００３９】次に、故障解析部（エミッション顕微鏡）
２０にてパスアドレス発光観測用パターン１８を用い
て、フェイルしていないアドレスの発光観測を行い、パ
スアドレス発光画像２２を取得する。このとき、パスア
ドレス発光画像２２として、図６に示すように、各アド
レス毎に発光画像が取得される。

【００４０】この図６の例では、アドレス２の発光画像
４２と、アドレス４の発光画像４４とが、示されてい
る。これら発光画像４２と発光画像４４とからわかるよ
うに、異なるアドレスのテストパターンを用いるので、
その発光箇所が変化する場合もある。すなわち、アドレ
ス２の発光画像４２では、発光する箇所として発光箇所
４２ａ〜発光箇所４２ｃが存在する。アドレス４の発光
画像４４では、発光する箇所として発光箇所４４ａと発
光箇所４４ｂとが存在する。これは、用いるテストパタ
ーンにより電流がながれる配線やトランジスタ等が変化
するためである。

【００４１】本実施形態では、このように取得した発光
画像をすべて重ね合わせて統合することにより、パスア
ドレス発光画像２２を作成する。すなわち、図６に示す
ように、アドレス２の発光画像４２とアドレス４の発光
画像４４…を統合して、パスアドレス発光画像２２を作
成する。このようにフェイルしていないすべてのアドレ
スの発光画像を統合することにより、パスアドレス発光
画像２２を得ることができる。

【００４２】図６の例では、アドレス２の発光画像４２
とアドレス４の発光画像４４とを統合するが、発光箇所
４２ａと発光箇所４４ａは発光画像４２、４４で共通で
あり、発光箇所４２ｂと発光箇所４４ｂは発光画像４
２、４４で共通である。このため、パスアドレス発光画
像２２では、発光箇所２２ａ〜発光箇所２２ｃの３箇所
が、発光する箇所として残ることとなる。

【００４３】次に、図１に示すように、このフェイルし
ていないアドレスにおける発光画像であるパスアドレス
発光画像２２を画像記憶部２４に格納する。このように
パスアドレス発光画像２２を画像記憶部２４に格納して
おくことにより、必要に応じてこれを引き出すことがで
きるようになる。なお、本実施形態では、フェイルして
いないすべてのアドレスのテストパターンについて発光
画像を作成し、これを１枚のパスアドレス発光画像２２
として画像記憶部２４に格納することとしたが、アドレ
ス毎の発光画像を画像記憶部２４に格納するようにして
もよい。このようにフェイルしていないアドレス毎に発
光画像を格納すれば、必要に応じて、アドレス毎の発光
画像や、複数アドレスの発光画像を統合した画像を引き
出すことが可能となる。

【００４４】次に、図１に示すように故障解析部（エミ
ッション顕微鏡）２０にてフェイルアドレス発生観測用
パターン１６を用いて、フェイルアドレスの発光観測を
行い、フェイルアドレス発光画像２６を取得する。この
フェイルアドレス発光画像２６の一例を図７に示す。こ
の図７の例では、アドレス１の発光画像４６と、アドレ
ス３の発光画像４８と、アドレス５の発光画像５０と
が、示されている。このようにアドレスにより発光画像
が異なる理由は、上述した通りである。アドレス１の発
光画像４６では、発光する箇所として発光箇所４６ａ〜
発光箇所４６ｃが存在する。アドレス３の発光画像４８
では、発光する箇所として発光箇所４８ａ〜発光箇所４
８ｄが存在する。アドレス５の発光画像５０では、発光
する箇所として発光箇所５０ａ〜発光箇所５０ｄが存在
する。

【００４５】本実施形態では、このように取得した発光
画像をすべて重ね合わせて統合することにより、フェイ
ルアドレス発光画像２６を作成する。すなわち、図７に
示すように、アドレス１の発光画像４６とアドレス３の
発光画像４８とアドレス５の発光画像５０…を統合し
て、フェイルアドレス発光画像２６を作成する。このよ
うにすべてのフェイルアドレスの発光画像を統合するこ
とにより、フェイルアドレス発光画像２６を得ることが
できる。

【００４６】図７の例では、アドレス１の発光画像４６
と、アドレス３の発光画像４８と、アドレス５の発光画
像５０と、を統合するが、発光箇所４６ａと発光箇所４
８ａと発光箇所５０ａは発光画像４６、４８、５０で共
通であり、発光箇所４６ｂと発光箇所４８ｂと発光箇所
５０ｂは発光画像４６、４８、５０で共通である。この
ため、フェイルアドレス発光画像２６では、発光箇所２
６ａ〜発光箇所２６ｇの７箇所が、発光する箇所として
残ることとなる。

【００４７】次に、図８乃至図１２に基づいて、図１に
示した発光観測用パターン作成部１４からＩｄｄＱ不良
箇所特定部２８までのフローを詳細に説明する。

【００４８】図８は、図１に示した発光観測用パターン
作成部１４からＩｄｄＱ不良箇所特定部２８までのくわ
しいフローを示した図である。この図８に示すように、
発光観測用パターン作成部１４は、上述したようにフェ
イルアドレス発光観測用パターン１６と、パスアドレス
発光観測用パターン１８とを、出力する。これらフェイ
ルアドレス発光観測用パターン１６と、パスアドレス発
光観測用パターン１８とを、故障解析部２０は取り込ん
で、フェイルしていないアドレスにおける発光を観測す
る。そして、この観測により得られたパスアドレス発光
画像５２を画像記憶部２４に記憶する。

【００４９】次に、故障解析部２０は、フェイルアドレ
スにおける発光を観測する。そして、この観測によりフ
ェイルアドレス発光画像５４を取得する。なお、フェイ
ルアドレスにおける発光観測を、パスアドレスにおける
発光観測よりも、先に行うことも可能である。この場
合、先に取得した画像を画像記憶部に記憶する。また、
両方の画像を画像記憶部に記憶することも可能である。

【００５０】次に、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８はこの
フェイルアドレス発光画像５４を取り込むとともに、画
像記憶部２４に格納されているパスアドレスの発光画像
４２を読み出して取り込む。

【００５１】本実施形態において、ＩｄｄＱ不良箇所特
定部２８でＩｄｄＱ不良箇所を特定するときには、画像
反転を用いる。図９に示すように、通常の発光画像では
発光箇所５６ａ、５６ｂは白く、それ以外の箇所は黒色
または灰色に表示される。この画像を反転すると図１０
に示すような画像となる。この図１０に示すように、発
光箇所５８ａ、５８ｂは黒く、それ以外の箇所は白若し
くは透明で表示される。

【００５２】図１１は、図８に示すＩｄｄＱ不良箇所特
定部２８で行われる処理のフローについて示した図であ
る。まず、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８は、故障解析部
（ミッション顕微鏡）２０から出力された、フェイルア
ドレス発光画像２６と、パスアドレス発光画像２２を取
り込む。次に、フェイルアドレス発光画像２６の発光箇
所から、フェイルアドレス発光画像２６とパスアドレス
発光画像２２とに共通する発光箇所を除外する。

【００５３】本実施形態においては、パスアドレス発光
画像２２の色調を反転させて（白黒反転）、反転画像６
０を作成する。続いて、この反転画像６０と、フェイル
アドレス発光画像２６とを重ね合わせる。このように重
ね合わせることにより重畳画像６２が得られる。この重
畳画像６２においては、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所
のみを白く表示することが可能である。

【００５４】この時に、画像記憶部２４にアドレス毎の
パスアドレス画像を格納しておけば、フェイルアドレス
の発光画像と重ね合わせる際に、アドレス毎の発光画像
や、複数アドレスを統合した発光画像をそれぞれ、また
は組み合せて用いることができる。すなわち、図６に示
したように、アドレス２、アドレス４のようにアドレス
毎のパスアドレスについての発光画像４２、４４を画像
記憶部２４に格納しておくことにより、発光画像４２や
発光画像４４を単一の画像として用いることも可能であ
るし、これらを組み合わせた発光画像２２として用いる
ことも可能である。

【００５５】また、これと同様に、フェイルアドレス発
光画像２６についても、アドレス毎の発光画像や、複数
アドレスを統合した発光画像をそれぞれ、または組み合
せて用いることができる。すなわち、図７に示したよう
に、アドレス１、アドレス３、アドレス５のようにアド
レス毎のフェイルアドレスについての発光画像４６、４
８５０を用いて、発光画像４６や発光画像４８や発光画
像５０を単一の画像として用いることも可能であるし、
これらを組み合わせた発光画像２６として用いることも
可能である。

【００５６】この手順についての、具体的なイメージを
説明するために、発光画像の重畳からＩｄｄＱ不良箇所
特定までの発光画像の流れを図１２に示す。この図１２
に示すように、フェイルアドレス発光画像６４と、パス
アドレス発光画像２２を白黒反転した反転画像６６と
を、重ね合わせる。このように重ね合わせることによ
り、重畳画像６８が得られる。この重畳画像６８におい
て、発光箇所として残った箇所を、ＩｄｄＱ不良箇所と
して特定する。すなわち、フェイルアドレス発光画像６
４のうち、発光箇所６４ａ、６４ｂを不良箇所から除外
して、発光箇所６４ｃ、６４ｄを不良箇所として特定す
る。なぜなら、フェイルアドレス発光画像６４とパスア
ドレス発光画像を反転させた反転画像６６とで共通に発
光している箇所は、ＩｄｄＱ不良の原因とはならない箇
所だからである。

【００５７】次に、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所
特定装置の構成を説明する。図１３は、本実施形態に係
るＩｄｄＱ不良箇所特定装置の構成の一例について示す
図である。

【００５８】この図１３に示すように、本実施形態に係
るＩｄｄＱ不良箇所特定装置は、ＩｄｄＱテスト情報読
込部７４と、発光観測用パターン作成部１４と、故障解
析部２０と、画像記憶部２４と、ＩｄｄＱ不良箇所特定
部２８と、表示部７６とを、備えて構成されている。

【００５９】ＩｄｄＱテスト情報読込部７４は、Ｉｄｄ
Ｑテストで用いたテストパターンについてのパターン情
報７２を読み込む。このパターン情報７２は、自動テス
トパターン生成ツール７０により生成される。また、Ｉ
ｄｄＱテスト情報読込部７４は、ＩｄｄＱフェイル情報
１２を読み込む。このＩｄｄＱフェイル情報１２は、Ｉ
ｄｄＱテスト装置１０がパターン情報７２に基づいてＩ
ｄｄＱテストを行うことにより作成されるテスト結果情
報である。

【００６０】これら読み込んだＩｄｄＱフェイル情報１
２とパターン情報７２とに基づいて、発光観測用パター
ン作成部１４では、故障解析部２０で用いるテストパタ
ーンを作成する。すなわち、発光観測用パターン作成部
１４では、故障解析部２０でフェイルアドレスの発光箇
所とパスアドレスの発光箇所を観測するためのパターン
を作成する。

【００６１】故障解析部２０では、この作成したパター
ンに基づいて、発光観測を行う。画像記憶部２４では、
故障解析部２０で観測して得られた発光画像を記憶す
る。この画像記憶部２４には、パスアドレス発光画像２
２を格納してもよいし、フェイルアドレス発光画像２６
を格納してもよいし、これらのパスアドレス発光画像２
２とフェイルアドレス発光画像２６の両方を格納しても
よい。

【００６２】ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８では、フェイ
ルアドレス発光画像２６とパスアドレス発光画像２２を
用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する。表
示部７６では、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８で作成され
た画像を表示する。この画像が、ＩｄｄＱ不良の原因と
なる箇所を示していることになる。

【００６３】以上のように、本実施形態に係るＩｄｄＱ
不良箇所特定手法によれば、パスアドレス発光画像２２
とフェイルアドレス発光画像２６との両方を用いて、Ｉ
ｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定しようとしたので、
フェイルアドレス発光画像２６に複数の発光箇所が存在
する場合でも、ＩｄｄＱ不良の原因となっている発光箇
所を絞り込むことができる。

【００６４】具体的には、図１２に示すように、フェイ
ルアドレス発光画像６４には発光箇所６４ａ〜発光箇所
６４ｄが存在するが、発光箇所６４ａについてはパスア
ドレス発光画像２２を白黒反転させた反転画像６６の同
一箇所に発光箇所６６ａが存在し、発光箇所６４ｂにつ
いてはパスアドレス発光画像２２を白黒反転させた反転
画像６６の同一箇所に発光箇所６６ｂが存在する。この
ため、フェイルアドレス発光画像６４の発光箇所６４
ａ、６４ｂは、ＩｄｄＱ不良の原因箇所ではないと判断
することができる。すなわち、パスアドレス発光画像２
２においても発光している箇所は、ＩｄｄＱ不良の原因
箇所から除外することができると考えられる。

【００６５】このように、フェイルアドレス発光画像６
４の発光箇所６４ａ〜発光箇所６４ｄの中から、このフ
ェイルアドレス発光画像６４と反転画像６６（パスアド
レス発光画像２２）とで共通する発光箇所６４ａ、６４
ｂを除外することとしたので、ＩｄｄＱ不良の原因箇所
を絞り込むことができる。このため、ＩｄｄＱ不良の原
因となっている箇所を解明するための物理的解析を行う
箇所を、削減することができる。つまり、断面を顕微鏡
で拡大して観察したり、配線等を剥いだ上で観察したり
する物理的解析を行う箇所を、削減することができる。

【００６６】したがって、ＩｄｄＱ不良の原因解明のた
めの物理的解析を行う箇所を容易に探すことができ、解
析効率のアップを図ることができる。つまり、原因解明
のために要する時間を短縮することができる。また、こ
のように効率的に原因解明を行えるようになることによ
り、より早く設計や製造プロセスにフィードバックする
ことができるようになる。このため、設計や製造プロセ
スの早期改善を図ることができ、不良混入率の低減を図
ることができ、ひいては、信頼性の向上を図ることがで
きる。

【００６７】しかも、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇
所特定手法によれば、図１２に示すように、フェイルア
ドレス発光画像６４と、パスアドレス発光画像２２を白
黒反転させた反転画像６６とを、重ね合わせることによ
り、重畳画像６８を作成し、この重畳画像６８によりＩ
ｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定しようとしたので、
ＩｄｄＱ不良の原因となる発光箇所を白色で目立つよう
に表示することができる。また、このように２つの画像
を重ね合わせることにより、近接した位置に発光箇所が
複数存在するような場合でも、その発光箇所が異なる原
因箇所であるのか、同じ原因箇所であるのかを、容易に
判別することができる。

【００６８】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々に変形可能である。例えば、図１において、画
像記憶部２４に格納するパスアドレスの発光画像を、Ｉ
ｄｄＱテストで良品と判定された半導体装置を用いて、
あらかじめ容易しておくこともできる。すなわち、良品
の半導体装置を用いて、あらかじめすべてのアドレス毎
にパスアドレスの発光画像を作成し、アドレス毎に画像
記憶部２４に格納しておく。そして、ＩｄｄＱ不良箇所
特定部２８で必要となるパスアドレスを組み合わせてパ
スアドレス発光画像２２を作成するようにすることもで
きる。このようにすることにより、同一種類の半導体装
置については始めにパスアドレスの発光画像を用意すれ
ば、それ以降の不良箇所特定作業においてはパスアドレ
スの発光画像を作成する必要がなくなる。

【００６９】また、本実施形態では、画像を用いて作業
者が目視により発光箇所を観察し、これによりＩｄｄＱ
不良箇所を特定しようとしたが、必ずしも画像を用いる
必要はない。例えば、発光箇所の位置を座標として取得
して、この座標がパスアドレス発光画像２２とフェイル
アドレス発光画像２６とで一致するかどうかで、Ｉｄｄ
Ｑ不良箇所を特定してもよい。すなわち、フェイルアド
レス発光画像２６における発光箇所の位置を座標として
取得するとともに、パスアドレス発光画像２２における
発光箇所の位置を座標として取得する。そして、フェイ
ルアドレス発光画像２６における発光箇所の座標の中か
ら、パスアドレス発光画像２２における発光箇所の座標
と一致するものを除外する。このようにしても、パスア
ドレス発光画像２２の発光箇所の中から、ＩｄｄＱ不良
の原因とはならない箇所を、除外することができる。

【００７０】さらに、本実施形態では図１２に示すよう
に、パスアドレス発光画像２２につて白黒反転させた反
転画像６６を作成したが、この反転画像はフェイルアド
レス発光画像２６について作成しても良い。すなわち、
パスアドレス発光画像２２とフェイルアドレス発光画像
２６のうちのどちらか一方について、反転画像を生成す
れば良い。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フェイ
ルアドレス発光画像とパスアドレス発光画像とを比較す
ることによりＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する
こととしたので、複数の発光箇所からＩｄｄＱ不良の原
因である可能性が高い箇所を容易に特定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特
定手法の概略的なフローを示す図。

【図２】ＩｄｄＱフェイル情報の内容の一例を示す図。

【図３】発光観測用パターン作成部でなされる処理を説
明するための図。

【図４】故障解析装置（エミッション顕微鏡）で半導体
装置の発光観測を行った場合に得られる発光画像の一例
を示す図。

【図５】故障解析装置（エミッション顕微鏡）により、
ＩｄｄＱテストで不良と判定された半導体装置の発光観
測を行った場合に得られる発光画像の一例を示す図。

【図６】パスアドレス毎の発光画像と、このパスアドレ
ス毎の発光画像を重ね合わせてパスアドレス発光画像を
作成する様子を示す図。

【図７】フェイルアドレス毎の発光画像と、このフェイ
ルアドレス毎の発光画像を重ね合わせてフェイルアドレ
ス発光画像を作成する様子を示す図。

【図８】発光観測用パターン作成部からＩｄｄＱ不良箇
所特定部までのデータのフローを詳細に示す図。

【図９】故障解析装置（エミッション顕微鏡）で半導体
装置の発光観測を行った場合に得られる発光画像の一例
を示す図。

【図１０】図９に示す発光画像の白黒を反転させた反転
画像を示す図。

【図１１】ＩｄｄＱ不良箇所特定部内のフローを詳細に
示す図。

【図１２】フェイルアドレス発光画像と、パスアドレス
発光画像を白黒反転させた反転画像とを、重ね合わせる
様子を示す図。

【図１３】本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置
の構成を示す図。

【符号の説明】

１０ ＩｄｄＱテスト装置 １２ ＩｄｄＱフェイル情報 １４ 発光観測用パターン作成部 １６ フェイルアドレス発光観測用パターン １８ パスアドレス発光観測用パターン ２０ 故障解析部 ２２ パスアドレス発光画像 ２４ 画像記憶部 ２６ フェイルアドレス発光画像 ２８ ＩｄｄＱ不良箇所特定部 ３０ アドレス ３２ テストパターン結果 ３４ ＩｄｄＱテスト結果 ７０ 自動テストパターン生成ツール ７２ パターン情報 ７４ ＩｄｄＱテスト情報読込部 ７６ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M106 AA01 BA14 CA04 CA18 DB18 DJ17 DJ21 DJ24 DJ27 DJ28 5F064 DD14 DD39 DD47 HH10 HH12 HH15

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩ
   ｄｄＱテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情
   報を読み込む、テスト情報読込工程と、 故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基
   づいて、又は、良品と判定された半導体装置に基づい
   て、フェイルしていないアドレスの発光画像であるパス
   アドレス発光画像を取得する、パスアドレス発光画像取
   得工程と、 前記故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフェイル情報
   に基づいて、フェイルしているアドレスの発光画像であ
   るフェイルアドレス発光画像を取得する、フェイルアド
   レス発光画像取得工程と、 前記パスアドレス発光画像取得工程で得られた前記パス
   アドレス発光画像の結果と、前記フェイルアドレス発光
   画像取得工程で得られた前記フェイルアドレス発光画像
   の結果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特
   定する、不良箇所特定工程と、 を備えたことを特徴とするＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
2. 【請求項２】前記フェイルアドレス発光画像取得工程で
   は、ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対し
   て、フェイルしていないアドレスをマスクして、フェイ
   ルしているアドレスについてのみの発光画像を取得し
   て、これをフェイルアドレス発光画像とする、ことを特
   徴とする請求項１に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
3. 【請求項３】前記フェイルアドレス発光画像取得工程で
   は、フェイルしているすべてのアドレスについての発光
   画像を重ね合わせて、これをフェイルアドレス発光画像
   とする、ことを特徴とする請求項２に記載のＩｄｄＱ不
   良箇所特定方法。
4. 【請求項４】前記パスアドレス発光画像取得工程では、
   ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対して、フ
   ェイルしているアドレスをマスクして、フェイルしてい
   ないアドレスについてのみの発光画像を取得して、これ
   をパスアドレス発光画像とする、ことを特徴とする請求
   項１に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
5. 【請求項５】前記パスアドレス発光画像取得工程では、
   フェイルしていないすべてのアドレスについての発光画
   像を重ね合わせて、これをパスアドレス発光画像とす
   る、ことを特徴とする請求項４に記載のＩｄｄＱ不良箇
   所特定方法。
6. 【請求項６】前記パスアドレス発光画像取得工程と前記
   フェイルアドレス発光画像取得工程とでは、前記パスア
   ドレス発光画像と前記フェイルアドレス発光画像とのう
   ちの少なくとも一方の画像を画像記憶部に格納し、 前記不良箇所特定工程では、必要に応じてこの画像記憶
   部に格納した画像を引き出して使用する、 ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記
   載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
7. 【請求項７】前記不良箇所特定工程では、前記フェイル
   アドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイル
   アドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通
   する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不
   良の原因となる箇所として特定する、ことを特徴とする
   請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のＩｄｄＱ不良
   箇所特定方法。
8. 【請求項８】前記不良箇所特定工程では、前記パスアド
   レス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、こ
   の反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね
   合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を
   特定する、ことを特徴とする請求項７に記載のＩｄｄＱ
   不良箇所特定方法。
9. 【請求項９】ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩ
   ｄｄＱテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情
   報を読み込む、テスト情報読込部と、 前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、又は、良品と判
   定された半導体装置に基づいて、フェイルしていないア
   ドレスの発光画像であるパスアドレス発光画像を取得す
   るとともに、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、フ
   ェイルしているアドレスの発光画像であるフェイルアド
   レス発光画像を取得する、故障解析部と、 前記故障解析部で得られた前記パスアドレス発光画像の
   結果と前記フェイルアドレス発光画像の結果とを用い
   て、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、不良箇
   所特定部と、 を備えたことを特徴とするＩｄｄＱ不良箇所特定装置。
10. 【請求項１０】前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、
    前記フェイルアドレス発光画像を取得するためのフェイ
    ルアドレス発光観測用パターンを作成するとともに、前
    記パスアドレス発光画像を取得するためのパスアドレス
    発光観測用パターンを作成する、観測用パターン作成部
    を、さらに備えることを特徴とする請求項９に記載のＩ
    ｄｄＱ不良箇所特定装置。
11. 【請求項１１】前記パスアドレス発光画像と前記フェイ
    ルアドレス発光画像とのうちの少なくとも一方の画像を
    格納するための画像記憶部を、さらに備えることを特徴
    とする請求項９又は請求項１０に記載のＩｄｄＱ不良箇
    所特定装置。
12. 【請求項１２】前記不良箇所特定部では、前記フェイル
    アドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイル
    アドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通
    する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不
    良の原因となる箇所として特定する、ことを特徴とする
    請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のＩｄｄＱ不
    良箇所特定装置。
13. 【請求項１３】前記不良箇所特定部では、前記パスアド
    レス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、こ
    の反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね
    合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を
    特定する、ことを特徴とする請求項１２に記載のＩｄｄ
    Ｑ不良箇所特定装置。