JP2003107134A - Failure diagnostic device for semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Failure diagnostic device for semiconductor integrated circuit device

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JP2003107134A
JP2003107134A JP2001305894A JP2001305894A JP2003107134A JP 2003107134 A JP2003107134 A JP 2003107134A JP 2001305894 A JP2001305894 A JP 2001305894A JP 2001305894 A JP2001305894 A JP 2001305894A JP 2003107134 A JP2003107134 A JP 2003107134A
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JP
Japan
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failure
semiconductor integrated
integrated circuit
circuit device
initial
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Application number
JP2001305894A
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Japanese (ja)
Inventor
Tamasuke Shimoda
玲祐 下田
Masayoshi Yoshimura
正義 吉村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make performable failure diagnosis even on a failure of a semiconductor integrated circuit device except a degenerate failure, and to calculate the probability of a diagnosis result. SOLUTION: A failure of an internal circuit having a possibility of causing a failure in an inspection using a test pattern is extracted as a preliminary suspectable failure by a preliminary suspectable failure extraction means 102, and a failure simulation is executed to the preliminary suspectable failure by a failure certification means 104, to thereby detect candidates of the internal circuit failure causing each failure in the inspection. Hereby, the failure diagnosis can be performed even on a failure of the semiconductor integrated circuit device except the degenerate failure, and the probability of the diagnosis result can be calculated.

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、半導体集積回路装
置の検査結果から回路内部の被疑故障を抽出する故障診
断装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure diagnosis apparatus for extracting a suspected failure inside a circuit from a test result of a semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】製造された半導体集積回路装置をテスタ
ーによる検査で良品と不良品とに判別し、不良品と判定
されたチップについて、それがどのような原因によるも
のかを解析し、製造工程の改善に役立てる。このような
解析は一般には不良解析と呼ばれる。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit device manufactured by a tester is discriminated into a good product and a defective product by a tester, and a chip which is judged as a defective product is analyzed as to what causes the manufacturing process. Help improve. Such an analysis is generally called a failure analysis.

【0003】不良解析は、テスターで不良品と判別され
た半導体集積回路装置について、回路内部の被疑故障箇
所を抽出するという故障診断をおこない、ネットリスト
上の被疑故障箇所とレイアウトパターンを対比して回路
内部での物理的な被疑故障位置を特定し、電子ビームテ
スターで内部ノードの信号波形を直接的に観測し、あら
かじめシミュレーションで求めておいた内部ノードの信
号波形と比較して物理的な故障位置を特定し、最後に、
走査形電子顕微鏡で観測した画像をもとに物理的な欠陥
の状態を確認して、製造上の故障原因を推定する、とい
う各段階を順に経る。
In the failure analysis, for a semiconductor integrated circuit device determined to be a defective product by a tester, a failure diagnosis is performed by extracting suspected failure points in the circuit, and the suspected failure points on the netlist are compared with the layout pattern. The physical suspicious failure position inside the circuit is specified, the signal waveform of the internal node is directly observed by the electron beam tester, and the physical failure is compared with the signal waveform of the internal node obtained by simulation in advance. Identify the position, and finally,
Each step of confirming the state of physical defects based on the image observed with the scanning electron microscope and estimating the cause of the manufacturing failure is sequentially performed.

【0004】ここで、従来の半導体集積回路装置の故障
診断装置は、内部回路が故障した場合の内部回路に対応
するテスターでのフェイル箇所との対応表と故障シミュ
レーションにより故障箇所を診断していた。
Here, a conventional failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device diagnoses a failure point by a correspondence table with a failure point in a tester corresponding to the internal circuit when the internal circuit fails and a failure simulation. .

【0005】図9は、従来の半導体集積回路装置の故障
診断装置における構成を示すブロック図である。図9に
示すように、フェイル箇所記憶手段301、対応表生成
手段302、対応表記憶手段303、対応表検索手段3
04、初期被疑故障記憶手段305、故障箇所絞り込み
手段306、最終被疑故障出力手段307から構成され
る。
FIG. 9 is a block diagram showing the structure of a conventional semiconductor integrated circuit device failure diagnosis apparatus. As shown in FIG. 9, a fail location storage unit 301, a correspondence table generation unit 302, a correspondence table storage unit 303, a correspondence table search unit 3
04, initial suspected failure storage means 305, failure location narrowing means 306, and final suspected failure output means 307.

【0006】以下、上記構成の半導体集積回路装置の故
障診断装置の各機能について説明する。あらかじめ、半
導体集積回路装置中で縮退故障が発生しうる全ての回路
箇所と、テスターでの検査におけるそれぞれの故障が最
初に影響をおよぼす時刻、あるいは外部ピンとの対応表
を対応表生成手段302により生成し、作成した対応表
を対応表記憶手段303で記憶しておく。
The respective functions of the failure diagnosing device for the semiconductor integrated circuit device having the above-mentioned structure will be described below. Correspondence table generation means 302 generates in advance a correspondence table of all circuit locations in the semiconductor integrated circuit device in which stuck-at faults may occur, the time at which each failure in the inspection by the tester first affects, or the external pins. Then, the created correspondence table is stored in the correspondence table storage means 303.

【0007】まず、試験において、対象となる半導体集
積回路装置をテスターで検査し、テスターでのフェイル
箇所をフェイル箇所記憶手段301に記憶する。次に、
フェイル箇所記憶手段301で記憶した個々のフェイル
箇所と、対応表記憶手段303で記憶した対応表の内容
を対応表検索手段304により照合し、テスターでのフ
ェイル箇所に影響をおよぼしうる全ての回路を対応表か
ら抽出し、初期被疑故障として初期被疑故障記憶手段3
05に記憶する。
First, in the test, the semiconductor integrated circuit device to be inspected is inspected by a tester, and the failed portion in the tester is stored in the failed portion storage means 301. next,
The individual fail locations stored in the fail location storage means 301 are compared with the contents of the correspondence table stored in the correspondence table storage means 303 by the correspondence table search means 304, and all circuits that may affect the fail locations in the tester are identified. Initial suspected failure storage means 3 extracted from the correspondence table and regarded as the initial suspected failure.
Store in 05.

【0008】故障箇所絞り込み手段306では、この初
期被疑故障が影響をおよぼす外部端子の内、テスターで
の検査でフェイルする外部端子およびその時刻を絞り込
んで、初期被疑故障の内から最終被疑故障を選別する。
The fault location narrowing means 306 narrows down the external terminals that fail in the inspection by the tester and their times among the external terminals affected by this initial suspected failure, and selects the final suspected failure from the initial suspected failures. To do.

【0009】最後に、故障箇所絞り込み手段306にて
選別された最終被疑故障を最終被疑故障出力手段307
により出力する。しかしながら、従来の故障診断装置で
は、故障が単一縮退故障であることを前提に診断を行っ
ているため、縮退故障以外の故障の場合は、故障箇所を
特定することができないと言う問題を有していた。
Finally, the final suspected faults selected by the fault location narrowing means 306 are passed to the final suspected fault output means 307.
To output. However, in the conventional failure diagnosis device, since the diagnosis is performed on the assumption that the failure is a single stuck-at failure, there is a problem that the failure location cannot be identified in the case of a failure other than the stuck-at failure. Was.

【0010】以下、例として、縮退故障以外の故障とし
てブリッジ故障が存在する場合の半導体集積回路装置の
故障診断装置について説明する。図2は、検査対象とな
る半導体集積回路装置を示す論理回路図である。
As an example, a failure diagnosis apparatus for a semiconductor integrated circuit device in the case where a bridge failure exists as a failure other than the stuck-at failure will be described below. FIG. 2 is a logic circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device to be inspected.

【0011】図2の回路で、信号線jと信号線kの間に
ブリッジ故障が存在するとする。ブリッジ故障は、隣接
する複数の信号線が常に同一の論理値となる故障と定義
されるが、ここでは、信号線jが信号線kに影響され
て、信号線jが常に信号線kと同一の論理値となる場合
を考える。この場合、信号線kは正常な動作をするが、
信号線jは異常な動作をすることになる。
In the circuit of FIG. 2, it is assumed that a bridging fault exists between the signal line j and the signal line k. A bridging fault is defined as a fault in which a plurality of adjacent signal lines always have the same logical value. Here, the signal line j is affected by the signal line k, and the signal line j is always the same as the signal line k. Consider the case of the logical value of. In this case, the signal line k operates normally,
The signal line j will behave abnormally.

【0012】図3は、テスターの検査に用いたテストパ
ターンを示す図である。まず、図2の回路に対して図3
のテストパターンを用いて、半導体集積回路装置の各内
部回路が故障した場合に影響をおよぼす外部端子とその
時刻を調べる故障シミュレーションを実施する。ここ
で、従来の故障診断装置では、縮退故障を診断すること
を目的としているため、各内部回路について、1縮退故
障および0縮退故障時の最初に検出される外部出力端子
および時刻を出力する。
FIG. 3 is a diagram showing a test pattern used for inspecting the tester. First, for the circuit of FIG.
Using the test pattern of, a failure simulation is carried out to examine the external terminal and the time when it affects each internal circuit of the semiconductor integrated circuit device. Here, since the conventional failure diagnosis device is intended to diagnose stuck-at faults, it outputs the external output terminal and time that are detected first for each stuck-at fault and stuck-at-0 fault for each internal circuit.

【0013】図4は、各内部回路の縮退故障時における
最初に検出されるテスターでのフェイル箇所を示す図で
ある。図4において、「出力20での検出故障」、「出
力21での検出故障」、「出力22での検出故障」の各
欄における記述で、“/”の左側は信号線、右側の数字
はその信号線の故障内容を示し、“1”ならば1縮退故
障を、“0”ならば0縮退故障を示す。
FIG. 4 is a diagram showing a fail portion in the tester which is first detected when a stuck-at fault of each internal circuit. In FIG. 4, in the columns of “detection failure at output 20”, “detection failure at output 21”, and “detection failure at output 22”, the left side of “/” is a signal line and the right side numbers are The failure content of the signal line is shown. "1" indicates a stuck-at-1 fault, and "0" indicates a stuck-at-0 fault.

【0014】図5は、図2の半導体集積回路装置におけ
る対応表を示す図であり、図4から、各内部回路の故障
とそれぞれの故障が最初に検出される時刻および外部ピ
ンとの対応を表で表わしている。
FIG. 5 is a diagram showing a correspondence table in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 2. From FIG. 4, a table showing a failure of each internal circuit, a time when each failure is first detected, and an external pin is shown. It is represented by.

【0015】ここで、図2の回路に対して図3のテスト
パターンを用いてテスターにて検査したときのフェイル
箇所は、信号線jと信号線k間でブリッジ故障が存在す
るとすると、時刻5における出力21、時刻6における
出力21となる。
Here, assuming that there is a bridging fault between the signal line j and the signal line k, the fail point when the circuit of FIG. 2 is inspected by the tester using the test pattern of FIG. 3 is time 5 21 and the output 21 at time 6.

【0016】しかしながら、このフェイル情報から図5
に示す対応表の内容を照合しても、該当するフェイル箇
所が存在しないため、初期被疑故障が全く抽出されず、
この故障における故障診断を行うことができない。
However, from this fail information, FIG.
Even if the contents of the correspondence table shown in are collated, since there is no corresponding failing part, the initial suspected failure is not extracted at all,
Failure diagnosis cannot be performed for this failure.

【0017】上述のように、従来の半導体集積回路装置
の故障検出装置では、対応表の作成において、故障とし
て縮退故障を前提としているため、各内部回路の故障の
影響をおよぼすフェイル箇所を全て記述しないため、ブ
リッジ故障のような縮退故障以外の故障の場合は、故障
診断に必要な内部回路の故障箇所が被疑故障の候補から
漏れてしまうという問題点があった。さらに、最終被疑
故障が得られる場合でも、その確率を算出することがで
きないという問題点もあった。
As described above, in the conventional failure detection apparatus for the semiconductor integrated circuit device, since the stuck-at failure is assumed as a failure in creating the correspondence table, all the fail points that affect the failure of each internal circuit are described. Therefore, in the case of a failure other than the stuck-at failure such as a bridge failure, there has been a problem that the failure location of the internal circuit necessary for the failure diagnosis leaks from the suspected failure candidate. Further, even if the final suspected failure is obtained, there is a problem that the probability cannot be calculated.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決する
ために、本発明の半導体集積回路装置の故障診断装置
は、縮退故障以外の半導体集積回路装置の故障について
も故障診断できると共に、その診断結果の確率を算出す
ることを目的とする。
In order to solve the above problems, the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is capable of diagnosing a failure of a semiconductor integrated circuit device other than the stuck-at fault and also diagnosing the failure. The purpose is to calculate the probability of the result.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置は、半導体集積回路装置の検査結果からシミュ
レーションにより前記半導体集積回路装置の故障箇所を
推定する故障診断装置であって、前記半導体集積回路装
置のテスター検査におけるフェイル箇所を記憶しておく
フェイル箇所記憶手段と、前記フェイル箇所の原因にな
る可能性のある内部回路の故障を初期被疑故障として抽
出する初期被疑故障抽出手段と、前記初期被疑故障を記
憶する初期被疑故障記憶手段と、前記テスターでの検査
に用いたテストパターンを用いて前記初期被疑故障と前
記フェイル箇所との相関関係を調べる故障シミュレーシ
ョンを実施して前記初期被疑故障とその原因となる可能
性のある前記フェイル箇所との関係を検出故障情報とし
て出力する故障検証手段と、前記検出故障情報と前記フ
ェイル箇所とを比較してそれぞれの初期被疑故障が前記
フェイルの原因となる故障箇所である確率を算出する故
障可能性指標算出手段と、前記故障可能性指標算出手段
により得られた情報を出力する診断結果出力手段とを有
する。
In order to achieve the above object, a failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to a first aspect of the present invention uses the semiconductor integrated circuit device by a simulation based on an inspection result of the semiconductor integrated circuit device. Which is a failure diagnosis device for estimating a failure location of the semiconductor integrated circuit device, and a failure location storage means for storing a failure location in a tester inspection of the semiconductor integrated circuit device, and a failure of an internal circuit which may cause the failure location. Initial suspected failure extraction means for extracting as an initial suspected failure, initial suspected failure storage means for storing the initial suspected failure, and the initial suspected failure and the fail portion using the test pattern used for the inspection by the tester. The failure simulation for investigating the correlation between the initial suspected failure and the failure that may cause the failure is performed. Failure verification means for outputting the relationship with the failure location as detected failure information, and comparing the detected failure information with the failure location to calculate the probability that each initial suspected failure is the failure location causing the failure. It has a failure possibility index calculation means and a diagnostic result output means for outputting the information obtained by the failure possibility index calculation means.

【0020】請求項2記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置は、請求項1記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置において、前記初期被疑故障抽出手段が、半導
体集積回路装置のネットリストを用いて経路検索するこ
とにより前記フェイル箇所から前記フェイルの原因とな
る可能性のある内部回路の故障全てを初期被疑故障とし
て抽出することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a fault diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the first aspect, wherein the initial suspected fault extracting means uses a netlist of the semiconductor integrated circuit device. It is characterized in that all the faults of the internal circuit which may cause the fail are extracted as the initial suspected faults from the fail portion by performing a route search.

【0021】請求項3記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置は、請求項1記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置において、前記初期被疑故障抽出手段が、半導
体集積回路装置のネットリストを用いて経路検索するこ
とにより前記フェイル箇所から前記フェイルの原因とな
る可能性のある内部回路の故障を検索し、さらに、その
うちから前記故障シミュレーションにより前記フェイル
箇所の原因となると診断された内部回路の故障を初期被
疑故障として抽出することを特徴とする。
A failure diagnosis apparatus for a semiconductor integrated circuit device according to a third aspect is the failure diagnosis apparatus for a semiconductor integrated circuit device according to the first aspect, wherein the initial suspected failure extraction means uses a netlist of the semiconductor integrated circuit apparatus. The failure of the internal circuit that may cause the fail is searched from the fail location by performing a route search, and further, the failure of the internal circuit that is diagnosed as the cause of the fail location by the failure simulation. Is extracted as an initial suspicious failure.

【0022】請求項4記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置は、請求項1または請求項2または請求項3記
載の半導体集積回路装置の故障診断装置において、前記
故障可能性指標算出手段が、各初期被疑故障について、
テスターでフェイルした箇所の数に対する検出故障情報
に出力された箇所の数の割合を算出することを特徴とす
る。
A failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to a fourth aspect is the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the first, second or third aspect, wherein the failure possibility index calculating means is For each initial suspected failure,
It is characterized in that the ratio of the number of locations output in the detected failure information to the number of locations failed by the tester is calculated.

【0023】請求項5記載の半導体集積回路装置の故障
診断装置は、請求項1または請求項2または請求項3記
載の半導体集積回路装置の故障診断装置において、前記
故障可能性指標算出手段が、各初期被疑故障について、
テスターでフェイルした箇所の数に対する検出故障情報
に出力された箇所の数の割合を算出すると共に、テスタ
ーでのフェイル箇所と検出故障情報を比較することによ
り単一縮退故障であるかどうかを判定することを特徴と
する。
A failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to a fifth aspect is the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, 2 or 3, wherein the failure possibility index calculating means is: For each initial suspected failure,
The ratio of the number of locations output to the detected failure information to the number of failed locations on the tester is calculated, and it is determined whether the failure is a single stuck-at failure by comparing the failed locations on the tester with the detected failure information. It is characterized by

【0024】以上より、縮退故障以外の半導体集積回路
装置の故障についても故障診断できると共に、その診断
結果の確率を算出することができる。
As described above, it is possible to perform a failure diagnosis for a failure of the semiconductor integrated circuit device other than the stuck-at failure and to calculate the probability of the diagnosis result.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、本発明の
実施の形態1における半導体集積回路装置の故障診断装
置について、図を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Embodiment 1) Hereinafter, a failure diagnosing apparatus for a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0026】図1は、本発明の実施の形態1における半
導体集積回路装置の故障診断装置の構成図である。図1
に示すように、フェイル箇所記憶手段101、初期被疑
故障抽出手段102、初期被疑故障記憶手段103、故
障検証手段104、故障可能性指標算出手段105、診
断結果出力手段106から構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention. Figure 1
As shown in FIG. 3, it comprises a fail location storage means 101, an initial suspected failure extraction means 102, an initial suspected failure storage means 103, a failure verification means 104, a failure possibility index calculation means 105, and a diagnosis result output means 106.

【0027】まず、対象となる半導体集積回路装置をテ
スターで検査し、テスターでのフェイル箇所をフェイル
箇所記憶手段101により記憶する。次に、初期被疑故
障抽出手段102で、テスターの検査により発覚したフ
ェイル箇所に影響を与える可能性のある内部回路を初期
被疑故障として抽出し、初期被疑故障記憶手段103に
記憶しておく。
First, a target semiconductor integrated circuit device is inspected by a tester, and a fail portion in the tester is stored by the fail portion storage means 101. Next, the initial suspicious failure extraction unit 102 extracts an internal circuit that may affect the fail location detected by the tester's inspection as an initial suspicious failure and stores it in the initial suspicious failure storage unit 103.

【0028】故障検証手段104では、検査で使用した
テストパターンを用いて故障シミュレーションを行い、
初期被疑故障抽出手段102で抽出した初期被疑故障が
影響を与える全ての外部端子およびその時刻を検出故障
情報として出力する。
The fault verification means 104 performs a fault simulation using the test pattern used in the inspection,
All the external terminals affected by the initial suspicious failure extracted by the initial suspicious failure extracting unit 102 and their times are output as detected failure information.

【0029】故障検証手段104による検出故障情報と
テスターでのフェイル箇所とを比較して、それぞれの内
部回路が故障している確率を故障可能性指標算出手段1
05により算出し、得られた情報を診断結果出力手段1
06によって出力する。
Comparing the detected failure information by the failure verification means 104 with the failed portion in the tester, the probability of failure of each internal circuit is determined by the failure possibility index calculation means 1
05, and the obtained information is used as the diagnostic result output means 1
It outputs by 06.

【0030】以上のように構成された実施の形態1にお
ける半導体集積回路装置の故障診断装置の具体的な動作
の例について説明する。ここでは、図2に示す半導体集
積回路装置中の単一縮退故障の存否を調べるために、図
3に示すテストパターンを使用するものとする。また、
図2の回路で、信号線jと信号線kの間にブリッジ故障
が存在し、信号線jが信号線kに影響されて、信号線j
が常に信号線kと同一の論理値となる場合について考え
る。この場合、信号線kは正常な動作をするが、信号線
jは異常な動作をすることになる。
An example of a specific operation of the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, which is configured as described above, will be described. Here, it is assumed that the test pattern shown in FIG. 3 is used to check the presence or absence of a single stuck-at fault in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. Also,
In the circuit of FIG. 2, there is a bridging fault between the signal line j and the signal line k, and the signal line j is affected by the signal line k.
Consider the case where is always the same logical value as the signal line k. In this case, the signal line k operates normally, but the signal line j operates abnormally.

【0031】このとき、図2の回路に対して図3のテス
トパターンを使用して検査したときのテスターのフェイ
ル箇所は、時刻5における出力21、時刻6における出
力21となり、フェイル箇所記憶手段101に記憶す
る。
At this time, the fail location of the tester when the circuit of FIG. 2 is inspected using the test pattern of FIG. 3 is output 21 at time 5 and output 21 at time 6, and the fail location storage means 101. Remember.

【0032】まず、フェイル情報から、初期被疑故障抽
出手段102により初期被疑故障を抽出する。ここで、
フェイルが検出された外部出力端子が出力21だけであ
ることから、半導体集積回路装置のネットリストより出
力21に信号を伝播する回路を探索し、出力21に影響
をおよぼす可能性のある信号線名を求める。この場合は
c,d,h,jとなるので、探索した経路上に想定され
る故障は、c/0,c/1,d/0,d/1,h/0,
h/1,j/0,j/1となり、初期被疑故障記憶手段
103に記憶する。これらを初期被疑故障とすることに
なり、対象とする故障がブリッジ故障等の縮退故障以外
の故障の場合でも、ネットリストのみから解析している
ので、初期被疑故障に必ず対象となるフェイルの原因と
なる内部回路の故障が存在する。
First, the initial suspicious failure extracting unit 102 extracts the initial suspicious failure from the fail information. here,
Since the only external output terminal in which a failure is detected is the output 21, the circuit that propagates the signal to the output 21 is searched from the netlist of the semiconductor integrated circuit device, and the signal line name that may affect the output 21 is searched. Ask for. In this case, since c, d, h, and j, the failures assumed on the searched route are c / 0, c / 1, d / 0, d / 1, h / 0,
It becomes h / 1, j / 0, j / 1 and is stored in the initial suspected failure storage means 103. These are considered as initial suspected failures, and even if the target failure is a failure other than a stuck-at failure such as a bridge failure, it is analyzed only from the netlist, so the initial suspected failure must always be the cause of the failure. There is a failure in the internal circuit.

【0033】次に、図2の回路に対して、図3のテスト
パターンを用いて、初期被疑故障が影響をおよぼす全て
の外部端子と時刻を故障検証手段104にて検出する。
図6は、実施の形態1における検出故障情報を示す図で
あり、検出された外部端子および時刻と、初期被疑故障
の関係を表わしたものである。
Next, with respect to the circuit of FIG. 2, the failure verification means 104 detects all the external terminals and the times when the initial suspected failure has an influence, using the test pattern of FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the detected failure information in the first embodiment and shows the relationship between the detected external terminal and time and the initial suspected failure.

【0034】次に、検出故障情報とテスターでのフェイ
ル箇所とを比較して、初期被疑故障として記憶されてい
る内部回路が実際に故障している確率を故障可能性指標
算出手段105により算出する。ここで、テスターのフ
ェイル箇所は、時刻5における出力21、時刻6におけ
る出力21であり、故障可能性指標算出手段105にお
いて、各初期被疑故障がこれらのフェイル箇所に影響を
およぼす割合を調べると、j/0が時刻5における出力
21、時刻6における出力21の両方に影響をおよぼす
可能性があるので100%、c/0は時刻6における出
力21,d/0は時刻5における出力21,h/0は時
刻6における出力21に影響をおよぼす可能性があるの
でそれぞれ50%、c/1,d/1,h/1,j/1が
それぞれ0%である。したがって、j/0が最も故障可
能性が高い。さらに、j/0はテスターのフェイル箇所
全てで検出されているが、図6を参照することにより、
時刻1における出力21などのテスターのフェイル箇所
以外の箇所でも検出されているため、単一縮退故障では
ないことも判明する。
Next, the detected failure information is compared with the failed portion in the tester, and the probability that the internal circuit stored as the initial suspected failure actually fails is calculated by the failure possibility index calculation means 105. . Here, the failure points of the tester are the output 21 at the time 5 and the output 21 at the time 6, and in the failure possibility index calculating means 105, when the ratio of each initial suspected failure affecting these failure points is examined, Since j / 0 may affect both the output 21 at time 5 and the output 21 at time 6, 100%, c / 0 is output 21 at time 6, d / 0 is output 21 at time 5, h Since / 0 may affect the output 21 at the time 6, each is 50%, and c / 1, d / 1, h / 1 and j / 1 are 0% respectively. Therefore, j / 0 has the highest probability of failure. Furthermore, j / 0 is detected in all the fail parts of the tester, but by referring to FIG.
It is also found that the fault is not a single stuck-at fault because it is detected at a place other than the failing place of the tester such as the output 21 at time 1.

【0035】最後に、これらの情報を診断結果出力手段
106により表示する。 (第2の実施の形態)以下、本発明の第2の実施の形態
について説明する。
Finally, this information is displayed by the diagnostic result output means 106. (Second Embodiment) The second embodiment of the present invention will be described below.

【0036】実施の形態2に係る半導体集積回路装置の
故障診断装置は、初期被疑故障抽出手段を除き、実施の
形態1における半導体集積回路装置の故障診断装置と同
様の構成である。実施の形態2における初期被疑故障抽
出手段は、まず、半導体集積回路装置のネットリストよ
り、テスターのフェイル箇所に影響をおよぼす可能性の
ある内部回路を検出する。次に、この内部回路に対して
故障シミュレーションを行い、故障シミュレーションの
結果、テスターのフェイル箇所に影響をおよぼす内部回
路を初期被疑故障として記憶する。
The failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment has the same structure as the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment except for the initial suspicious failure extracting means. The initial suspected failure extraction means in the second embodiment first detects an internal circuit that may affect the fail part of the tester from the netlist of the semiconductor integrated circuit device. Next, a failure simulation is performed on this internal circuit, and as a result of the failure simulation, the internal circuit that affects the fail portion of the tester is stored as an initial suspected failure.

【0037】続いて、実施の形態2における半導体集積
回路装置の故障診断装置の具体的な動作の例について図
1を用いて説明する。ここでは、図2に示す半導体集積
回路装置中の単一縮退故障の存否を調べるために、図3
に示すテストパターンを使用するものとする。また、図
2の回路で、信号線jと信号線kの間にブリッジ故障が
存在し、信号線jが信号線kに影響されて、信号線jが
常に信号線kと同一の論理値となる場合について考え
る。この場合、信号線kは正常な動作をするが、信号線
jは異常な動作をすることになる。
Next, an example of a specific operation of the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Here, in order to check the existence of a single stuck-at fault in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG.
The test pattern shown in shall be used. Further, in the circuit of FIG. 2, there is a bridging fault between the signal line j and the signal line k, the signal line j is affected by the signal line k, and the signal line j always has the same logical value as that of the signal line k. Think about when. In this case, the signal line k operates normally, but the signal line j operates abnormally.

【0038】このとき、図2の回路に対して図3のテス
トパターンを使用して検査したときのテスターのフェイ
ル箇所は、時刻5における出力21、時刻6における出
力21となる。
At this time, when the circuit of FIG. 2 is inspected by using the test pattern of FIG. 3, the fail portion of the tester is output 21 at time 5 and output 21 at time 6.

【0039】まず、フェイル情報から、初期被疑故障抽
出手段102により初期被疑故障を抽出する。ここで、
フェイルが検出された外部出力端子が出力21だけであ
ることから、半導体集積回路装置のネットリストより出
力21に信号を伝播する回路を探索し、出力21に影響
をおよぼす可能性のある信号線名を求める。この場合は
c,d,h,jとなるので、探索した経路上に想定され
る故障は、c/0,c/1,d/0,d/1,h/0,
h/1,j/0,j/1となる。次に、図3のパターン
を用いて、この想定される故障が影響をおよぼす外部端
子および時刻を検出する故障シミュレーションを実施
し、テスターでフェイルする、時刻5における出力21
および時刻6における出力21の2箇所に一致するもの
だけを抽出する。この時、それぞれの想定される故障が
最初に影響をおよぼす外部端子および時刻のみを抽出す
る。
First, the initial suspicious failure extracting unit 102 extracts the initial suspicious failure from the fail information. here,
Since the only external output terminal in which a failure is detected is the output 21, the circuit that propagates the signal to the output 21 is searched from the netlist of the semiconductor integrated circuit device, and the signal line name that may affect the output 21 is searched. Ask for. In this case, since c, d, h, and j, the failures assumed on the searched route are c / 0, c / 1, d / 0, d / 1, h / 0,
h / 1, j / 0, j / 1. Next, using the pattern of FIG. 3, a failure simulation is performed to detect the external terminal and time at which this assumed failure has an effect, and the output at time 5 which fails at the tester 21
Then, only those that match the two locations of the output 21 at time 6 are extracted. At this time, only the external terminals and the times at which each possible failure has an effect first are extracted.

【0040】図7は、想定される各故障が最初に影響を
およぼす外部端子および時刻を表わした図である。ここ
で、これらの故障(c/0,d/0,h/0,j/0)
を初期被疑故障として抽出する。この様に、初期被疑故
障をテスターのフェイル状況を考慮して抽出するため
に、対象とする故障がブリッジ故障等の縮退故障以外の
故障の場合でも、初期被疑故障に必ずフェイルの原因と
なる内部回路の故障が存在する。
FIG. 7 is a diagram showing the external terminals and the times when each of the supposed failures has an effect first. Here, these failures (c / 0, d / 0, h / 0, j / 0)
Is extracted as an initial suspected failure. In this way, in order to extract the initial suspected failure in consideration of the tester's fail status, even if the target failure is a failure other than the stuck-at failure such as a bridge failure, the internal suspected failure always causes a failure. There is a circuit failure.

【0041】次に、図2の回路に対して、図3のテスト
パターンを用いて、検出故障情報として、初期被疑故障
が影響をおよぼす全ての外部端子と時刻を故障検証手段
104にて検出する。
Next, using the test pattern shown in FIG. 3 for the circuit shown in FIG. 2, all the external terminals and the times affected by the initial suspected failure are detected by the failure verification means 104 as the detected failure information. .

【0042】図8は、実施の形態2における検出故障情
報を示す図である。次に、検出故障情報とテスターでの
フェイル箇所とを比較して、初期被疑故障として記憶さ
れている内部回路が実際に故障している確率を故障可能
性指標算出手段105により算出する。ここで、テスタ
ーのフェイル箇所は、時刻5における出力21、時刻6
における出力21であり、故障可能性指標算出手段10
5において、各初期被疑故障がこれらのフェイル箇所に
影響をおよぼす割合を調べると、j/0が時刻5におけ
る出力21、時刻6における出力21の両方に影響をお
よぼす可能性があるので100%、c/0は時刻6にお
ける出力21,d/0は時刻5における出力21,h/
0は時刻6における出力21に影響をおよぼす可能性が
あるのでそれぞれ50%である。したがって、j/0が
最も故障可能性が高い。さらに、j/0はテスターのフ
ェイル箇所全てで検出されているが、図8を参照するこ
とにより、時刻1における出力21などのテスターのフ
ェイル箇所以外の箇所でも検出されているため、単一縮
退故障ではないことも判明する。
FIG. 8 is a diagram showing the detected failure information in the second embodiment. Next, the detected failure information is compared with the failed portion in the tester, and the probability that the internal circuit stored as the initial suspected failure actually fails is calculated by the failure possibility index calculation means 105. Here, the failing part of the tester is output 21 at time 5, time 6
Is the output 21 and the failure possibility index calculation means 10
In 5, the ratio of each initial suspicious failure affecting these fail points is examined, and since j / 0 may affect both the output 21 at time 5 and the output 21 at time 6, 100%, c / 0 is output 21 at time 6, d / 0 is output 21 at time 5, h /
Since 0 may affect the output 21 at time 6, they are 50% each. Therefore, j / 0 has the highest probability of failure. Further, j / 0 is detected in all the fail parts of the tester, but by referring to FIG. 8, the j / 0 is also detected in the parts other than the fail part of the tester such as the output 21 at the time 1, so that the single degeneration is performed. It turns out that it is not a malfunction.

【0043】最後に、これらの情報を診断結果出力手段
106により表示する。以上の構成により、縮退故障以
外の半導体集積回路装置の故障についても故障診断でき
ると共に、その診断結果の確率を算出することができ
る。
Finally, this information is displayed by the diagnostic result output means 106. With the above configuration, it is possible to perform a failure diagnosis for a failure of the semiconductor integrated circuit device other than the stuck-at failure, and also to calculate the probability of the diagnosis result.

【0044】ここでは、ブリッジ故障を例に説明した
が、縮退故障はもちろん、その他の故障に関しても同様
の方法で診断することができる。
Although the bridge fault has been described as an example here, not only the stuck-at fault but also other faults can be diagnosed by the same method.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体集積回路
装置の故障診断装置によると、テストパターンを用いた
検査におけるフェイルの原因となる可能性のある内部回
路の故障を初期被疑故障として抽出し、この初期被疑故
障に対して故障シミュレーションを実施して検査におけ
る各フェイルの原因となる内部回路故障の候補を検出す
る。このことにより、縮退故障以外の半導体集積回路装
置の故障についても故障診断できると共に、その診断結
果の確率を算出することができる。
As described above, according to the failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a failure of an internal circuit which may cause a failure in an inspection using a test pattern is extracted as an initial suspected failure. Then, a failure simulation is performed for this initial suspected failure to detect a candidate for an internal circuit failure that causes each failure in the inspection. As a result, it is possible to perform a failure diagnosis for a failure of the semiconductor integrated circuit device other than the stuck-at failure, and it is possible to calculate the probability of the diagnosis result.

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

【図1】本発明の実施の形態1における半導体集積回路
装置の故障診断装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a failure diagnosing device for a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】検査対象となる半導体集積回路装置を示す論理
回路図
FIG. 2 is a logic circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit device to be inspected.

【図3】テスターの検査に用いたテストパターンを示す
FIG. 3 is a diagram showing a test pattern used to inspect a tester.

【図4】各内部回路の縮退故障時における最初に検出さ
れるテスターでのフェイル箇所を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a fail portion in a tester that is first detected when a stuck-at fault occurs in each internal circuit.

【図5】図2の半導体集積回路装置における対応表を示
す図
5 is a diagram showing a correspondence table in the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図6】実施の形態1における検出故障情報を示す図FIG. 6 is a diagram showing detected failure information according to the first embodiment.

【図7】想定される各故障が最初に影響をおよぼす外部
端子および時刻を表わした図
FIG. 7 is a diagram showing the external terminals and the times when each of the assumed failures has an effect first.

【図8】実施の形態2における検出故障情報を示す図FIG. 8 is a diagram showing detected failure information according to the second embodiment.

【図9】従来の半導体集積回路装置の故障診断装置にお
ける構成を示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a conventional semiconductor integrated circuit device failure diagnosis apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 信号線 b 信号線 c 信号線 d 信号線 e 信号線 f 信号線 g 信号線 h 信号線 i 信号線 j 信号線 k 信号線 10 外部入力端子 11 外部入力端子 12 外部入力端子 13 外部入力端子 14 外部入力端子 20 外部出力端子 21 外部出力端子 22 外部出力端子 101 フェイル箇所記憶手段 102 初期被疑故障抽出手段 103 初期被疑故障記憶手段 104 故障検証手段 105 故障可能性指標算出手段 106 診断結果出力手段 301 フェイル箇所記憶手段 302 対応表生成手段 303 対応表記憶手段 304 対応表検索手段 305 初期被疑故障記憶手段 306 故障箇所絞り込み手段 307 最終被疑故障出力手段 a Signal line b signal line c signal line d signal line e Signal line f signal line g Signal line h signal line i signal line j signal line k signal line 10 External input terminal 11 External input terminal 12 External input terminal 13 External input terminal 14 External input terminal 20 External output terminal 21 External output terminal 22 External output terminal 101 Fail location storage means 102 initial suspected failure extraction means 103 initial suspected failure memory means 104 Failure verification means 105 Failure possibility index calculation means 106 diagnostic result output means 301 Failing point storage means 302 correspondence table generating means 303 correspondence table storage means 304 Correspondence table search means 305 Means of initial suspected failure storage 306 Failure point narrowing means 307 Last Suspected Failure Output Means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体集積回路装置の検査結果からシミュ
レーションにより前記半導体集積回路装置の故障箇所を
推定する故障診断装置であって、 前記半導体集積回路装置のテスター検査におけるフェイ
ル箇所を記憶しておくフェイル箇所記憶手段と、 前記フェイル箇所の原因になる可能性のある内部回路の
故障を初期被疑故障として抽出する初期被疑故障抽出手
段と、 前記初期被疑故障を記憶する初期被疑故障記憶手段と、 前記テスターでの検査に用いたテストパターンを用いて
前記初期被疑故障と前記フェイル箇所との相関関係を調
べる故障シミュレーションを実施して前記初期被疑故障
とその原因となる可能性のある前記フェイル箇所との関
係を検出故障情報として出力する故障検証手段と、 前記検出故障情報と前記フェイル箇所とを比較してそれ
ぞれの初期被疑故障が前記フェイルの原因となる故障箇
所である確率を算出する故障可能性指標算出手段と、 前記故障可能性指標算出手段により得られた情報を出力
する診断結果出力手段とを有する半導体集積回路装置の
故障診断装置。
1. A failure diagnosing apparatus for estimating a failure location of the semiconductor integrated circuit device by simulation from a test result of the semiconductor integrated circuit apparatus, wherein a failure location in a tester inspection of the semiconductor integrated circuit device is stored. Location storage means, initial suspected failure extraction means for extracting a failure of an internal circuit that may cause the fail location as an initial suspected failure, initial suspected failure storage means for storing the initial suspected failure, and the tester The relationship between the initial suspected failure and the failing point that may cause the failure simulation is performed by examining the correlation between the initial suspected failure and the failing point using the test pattern used for the inspection in Failure detection means for outputting as detected failure information, the detected failure information and the fail location A failure possibility index calculation unit that calculates the probability that each initial suspected failure is a failure location that causes the failure by comparison, and a diagnostic result output unit that outputs the information obtained by the failure possibility index calculation unit A semiconductor integrated circuit device failure diagnosis apparatus having:
【請求項2】前記初期被疑故障抽出手段が、半導体集積
回路装置のネットリストを用いて経路検索することによ
り前記フェイル箇所から前記フェイルの原因となる可能
性のある内部回路の故障全てを初期被疑故障として抽出
することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装
置の故障診断装置。
2. The initial suspected failure extraction means searches for a route using a netlist of a semiconductor integrated circuit device to detect all suspected internal circuit failures that may cause the fail from the fail location. The fault diagnosis device for a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the fault diagnosis device is extracted as a fault.
【請求項3】前記初期被疑故障抽出手段が、半導体集積
回路装置のネットリストを用いて経路検索することによ
り前記フェイル箇所から前記フェイルの原因となる可能
性のある内部回路の故障を検索し、さらに、そのうちか
ら前記故障シミュレーションにより前記フェイル箇所の
原因となると診断された内部回路の故障を初期被疑故障
として抽出することを特徴とする請求項1記載の半導体
集積回路装置の故障診断装置。
3. The initial suspected failure extraction means searches for a failure of an internal circuit that may cause the fail from the fail location by performing a path search using a netlist of a semiconductor integrated circuit device, 2. The failure diagnosis apparatus for a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising extracting a failure of an internal circuit diagnosed as a cause of the fail portion from the failure simulation as an initial suspected failure.
【請求項4】前記故障可能性指標算出手段が、各初期被
疑故障について、テスターでフェイルした箇所の数に対
する検出故障情報に出力された箇所の数の割合を算出す
ることを特徴とする請求項1または請求項2または請求
項3記載の半導体集積回路装置の故障診断装置。
4. The failure possibility index calculating means calculates, for each initial suspicious failure, the ratio of the number of locations output in the detected failure information to the number of locations failed by the tester. A failure diagnostic device for a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, claim 2, or claim 3.
【請求項5】前記故障可能性指標算出手段が、各初期被
疑故障について、テスターでフェイルした箇所の数に対
する検出故障情報に出力された箇所の数の割合を算出す
ると共に、テスターでのフェイル箇所と検出故障情報を
比較することにより単一縮退故障であるかどうかを判定
することを特徴とする請求項1または請求項2または請
求項3記載の半導体集積回路装置の故障診断装置。
5. The failure possibility index calculating means calculates, for each initial suspected failure, the ratio of the number of locations output to the detected failure information to the number of locations failed by the tester, and the number of failed locations in the tester. 4. The failure diagnosis device for a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein it is judged whether the fault is a single stuck-at fault by comparing the detected fault information with the detected fault information.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7346470B2 (en) * 2003-06-10 2008-03-18 International Business Machines Corporation System for identification of defects on circuits or other arrayed products
US7661044B2 (en) 2007-02-12 2010-02-09 International Business Machines Corporation Method, apparatus and program product to concurrently detect, repair, verify and isolate memory failures
KR20170087354A (en) * 2016-01-20 2017-07-28 삼성전자주식회사 Method of Predicting Reliability Failure Rate of Semiconductor Integrated Circuit And Device There-of

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