JP2003107138A - テストパターン選別装置及びテストパターン選別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、必要最小限のストローブ・ポイ
ントで優れたテスト品質を達成し得るテストパターンを
選別することを課題とする。 【解決手段】 この発明は、重み付けツール２におい
て、レイアウトデータに基づいて故障モデルの各故障に
重み付けを行い、ストローブ・ポイント毎に重み付けさ
れた故障の検出・未検出を評価するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＬＳＩのテスト
に使用されるテストパターンを選別するテストパターン
選別装置及びテストパターン選別方法に関し、特にＬＳ
Ｉの故障検出率向上に効果的なテストパターンの選別
と、その結果としてのテストパターンの有効な削減を図
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ランダムロジック部分がＣＭＯＳ
回路により構成されたＬＳＩが主流となっている。この
ようなＬＳＩにおいてテストの品質を向上する（不良品
が出荷される割合を削減する）ために、Iddqテストが利
用されることが多くなってきている。ＣＭＯＳ回路にお
いて出力が確定した状態（以下、スタンバイ状態と呼
ぶ）では、直流（ＤＣ）の電流パスが遮断され、回路が
正常な場合は極めて微小な電流しか観測されない。Iddq
テストは、これを利用して、スタンバイ状態でのＤＣ電
流を観測し、異常なリーク電流を伴うＬＳＩの各種不良
の検出を行なうものである。このIddqテストは、ＬＳＩ
に通常の機能動作を行わせるファンクションテストのテ
ストパターンや、スキャンテスト手法に対応したＡＴＰ
Ｇ（Automatic Test Pattern Generation ）ツールが発
生するテストパターンのように、故障をＬＳＩの外部端
子まで伝播させて検出する必要がないため、効果的にテ
スト品質を向上させることができる。

【０００３】Iddqのテスト時、ＤＣ電流を測定するため
の時刻（サイクル）をストローブ・ポイントと呼ぶ。複
数のサイクルからなる複数ストローブ・ポイントにより
テストパターンが構成される。ストローブ・ポイント
は、上記のファンクションテストパターンやＡＴＰＧに
よるテストパターンの中から選ばれるのが一般的であ
る。ストローブ・ポイントをＬＳＩに供給するにあたっ
ては、ＬＳＩ内部の故障を検出する対象以外の部分にお
いてＤＣ電流が流れないように注意する必要がある。

【０００４】従来、ＬＳＩのテスト品質を判定するに
は、上記いずれのテストにおいても基本的に単一縮退故
障モデルが用いられてきた。このモデルは、ゲートレベ
ルの接続ネットで表現したＬＳＩ（ランダムロジック）
内部の各接続ノード、ないしは接続ネットの構成要素で
ある基本セルの各入出力端子が電源電圧またはグラウン
ドに固定（短絡）されている、という故障モデルであ
る。この故障モデルは、簡単な構成でテスト品質（故障
検出率）の算出が容易な割に、実際の製造現場や市場で
不良率との相関が比較的強く認められている（故障検出
率が高いほど不良率が低い）ため、広く利用されてき
た。

【０００５】従来の一般的なテスト品質の評価、向上の
アプローチは、まずＬＳＩに通常の機能動作をさせるフ
ァンクションテストパターン（適当なテストモード下で
内部を動作させるテストパターンを含むこともある）を
用いて、ＬＳＩ内の故障検出対象部分に仮定された故障
がどの程度検出されたかを評価する故障シミュレーショ
ンを実施して故障検出率を求める。この結果、故障検出
率が不十分と判断された場合には、テストパターンを追
加作成して故障検出率の改善度を求める。それでも不充
分と判断された場合には、さらにIddqテストを追加して
テスト品質を向上させ、不良品が出荷される割合をさら
に低減するといったものである。

【０００６】大規模なＬＳＩでは、スキャンテスト手法
におけるＡＴＰＧのテストパターンで十分な故障検出率
が得られない場合には、Iddqテストを援用することもあ
る。あるいは、Iddqテストだけを利用することもある。
しかしながら、例えば自動車のエンジン・ブレーキを制
御する制御用のＬＳＩのように、極めて高い品質が要求
されるＬＳＩにおいては、ファンクションテストパター
ンにIddqテストを追加しても、なお十分な品質が得られ
ない場合がしばしばある。この大きな原因の一つは、従
来のテストでは単一縮退故障モデルしか考慮していなっ
たことである。

【０００７】実際のＬＳＩの製造現場では、ダストと呼
ばれる異物がＬＳＩに付着して不良を引き起こすことが
ある。最近のＬＳＩでは基本セル同士を接続する接続配
線（ノード）のレイアウト領域が大きくなっているた
め、この領域へのダストの付着が問題となってきてい
る。したがって、ダストが隣接する接続配線に跨って付
着して故障するブリッジ（短絡）故障の原因となる場合
も無視できない割合で発生している。また、隣接する配
線間では、メタル（金属）特にアルミ（Ａｌ）のエッチ
ング残りによるブリッジ故障も発生しうる。

【０００８】こうしたブリッジ故障を検出するために
は、少なくともダストが付着している隣接配線のそれぞ
れに異なる論理値（０又は１レベル）を与え、それによ
って異常ＤＣ電流が流れることを観測する必要がある。
しかし、周囲の条件を考慮しない縮退故障モデルでは、
ブリッジ故障の検出率を評価することはできなかった。
したがって、極めて高い品質のテストを達成するために
は、関連（隣接）する２つの配線によって指定されるブ
リッジ故障モデルを導入し、ブリッジ故障検出率を評
価、向上する必要があった。

【０００９】ここで、ブリッジ故障の導入にあたって注
意すべきことは、単一縮退故障のように単純にＬＳＩの
ゲートレベルの接続ネット上のノード、ないしは基本セ
ルの入出力端子に故障の存在を仮定し、故障検出率を評
価することは現実的でないことである。ブリッジ故障の
数は、対象部分の接続配線（ノード）の数をＮとする
と、Ｎ×（Ｎ−１）／２となる。このため、ブリッジ故
障数の計算時間は膨大となり、故障検出率の算出が極め
て困難であった。

【００１０】また、実際のブリッジ故障は、回路のレイ
アウト上で近接する部分、主に隣接配線間でしか発生し
ないため、算出した結果が殆ど妥当性を持たない。即
ち、特にブリッジ故障においては、回路のレイアウトデ
ータから対応するレイアウト要素を抽出し、レイアウト
要素とブリッジ故障との対応付けを行なうことが不可欠
である。この対応付けにより、各ブリッジ故障には、例
えば隣接配線の長さをレイアウトから抽出した情報の一
つとして付加することが可能となる。

【００１１】隣接配線間のブリッジ故障が主にダストや
メタルのエッチング残りによって発生することを考慮す
ると、隣接配線の長さを各ブリッジ故障の重みと定義す
ることは十分な妥当性がある。一方、単純に検出された
総故障数を故障対象の総故障数で除した値によってブリ
ッジ故障検出率を定義することは、このブリッジ故障検
出率が実際の不良原因に正しく対応している訳ではない
ので、故障検出を評価する際に誤った判断に至るおそれ
があった。

【００１２】さて、従来のIddqテストのＤＣ電流テスト
は、一般的にファンクションテストに比べ多くの時間が
必要になっていた。このため、多くの故障を少ないスト
ローブ・ポイントで検出できるように、故障検出率の高
いストローブ・ポイントを優先的に選別するツール（テ
ストパターン選別装置）が既に幾つか市販されている。
このようなツールの中には、単一縮退故障だけでなくブ
リッジ故障も同様に選別できるようなツールもある。

【００１３】図７にこのテストパターン選別装置の概略
構成を示す。図７において、テストパターン選別装置
は、Iddq故障シミュレータ７１とストローブ・ポイント
選別ツール７２を備え、単一縮退故障リスト７１ａ、ブ
リッジ故障リスト７１ｂ、複数のストローブ・ポイント
からなるテストパターン７１ｃ、および制約条件７１ｄ
がIddq故障シミュレータ７１に入力される。Iddq故障シ
ミュレータ７１はテストパターン７１ｃに基づいてIddq
故障シミュレーションを実行し、実行結果として全ての
ストローブ・ポイント毎の縮退故障の検出・未検出リス
ト７２ａおよびブリッジ故障の検出・未検出リスト７２
ｂを出力する。故障シミュレータ７１の種類によって
は、縮退故障とブリッジ故障とで別々に実行する必要が
ある。

【００１４】Iddq故障シミュレータ７１から出力された
縮退故障の検出・未検出リスト７２ａおよびブリッジ故
障の検出・未検出リスト７２ｂは、ストローブ・ポイン
ト選別ツール７２に入力され、これらのリストに基づい
て、ストローブ・ポイント選別ツール７２において、故
障検出数を総仮定故障数で除した単純な故障検出率を最
少数のストローブ・ポイントで実現できるように、スト
ローブポイントの選別が実施される。制約条件７１ｄ
は、テスト対象のＬＳＩ内部で一部ＣＭＯＳ回路の要件
が成立せず、ＤＣ電流が測定できない（利用できない）
ストローブ・ポイントがある場合に、そのストローブ・
ポイントに対応する条件を記述したものである。Iddq故
障シミュレータ７１は、この条件に合致したストローブ
・ポイントに関する検出・未検出故障リストを出力しな
い。

【００１５】ストローブ・ポイント選別ツール７２は、
最終的に選別したストローブ・ポイントの各々に対応す
る縮退故障の検出・未検出リスト７３ａ、ブリッジ故障
の検出・未検出リスト７３ｂ、および選別したストロー
ブ・ポイントに関する情報（時刻）や最終結果としての
縮退故障およびブリッジ故障の検出率（総仮定故障数、
検出故障数）や全ストローブ・ポイントの検出・未検出
リスト等の選別結果情報７３ｃを出力する。リスト７３
ａ、７３ｂからは、縮退故障およびブリッジ故障の検出
・未検出に関する詳細な情報、例えば対象ＬＳＩ内部の
各機能ブロック毎の未検出故障数等を抽出することがで
きる。なお、この抽出に関しては、この発明の本質と無
関係なため、詳細な説明は省略する。

【００１６】このようなストローブ・ポイントの選別に
おいては、縮退故障もブリッジ故障も区別なく同じ重み
で扱われて、ストローブ・ポイントが選別されていた。
また、縮退故障またはブリッジ故障のいずれかだけでも
選別は可能である。しかしながら、この選別装置におい
ては、故障とレイアウトデータとの対応付けという概念
がなかった。すなわち、それぞれの故障に対して、レイ
アウトデータを加味したいわゆる重みを付けてストロー
ブ・ポイントを選別する機能がなかった。前述したよう
に、ブリッジ故障はレイアウトデータとの対応付けが必
要であるにもかかわらず、それがなされていなかったた
め、少なくともブリッジ故障検出率の向上に関しては、
有効な選別ができるようになっていなかった。このた
め、テスト時間が長くなり、テストコストが増加してし
まうという問題があった。

【００１７】また、縮退故障に関しても、本来は適当な
レイアウトデータ要素を重みとして利用することで、故
障検出率と不良品発生率との相関をより強めることがで
きると判断される。しかし、従来の選別装置にはそのよ
うな機能を備えたものがなかった。

【００１８】さらに、従来の選別装置には、縮退故障と
ブリッジ故障とをどの程度の割合で重み付けをして選別
するかを設定できる機能もなく、縮退故障とブリッジ故
障のバランスを最適な状態にしてストローブ・ポイント
を選別することができなかった。このため、全体として
テスト品質を最適にする、すなわち所望のテスト品質を
最少のストローブ・ポイントで達成することができなか
った。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
ＬＳＩをテストする際に使用されるテストパターンのス
トローブ・ポイントを選別する従来の選別装置において
は、ブリッジ故障ならびに縮退故障とＬＳＩのレイアウ
トデータとの対応付けが行われていなかった。また、縮
退故障とブリッジ故障との検出割合の調整を行うことが
できなかった。

【００２０】このため、最少のストローブ・ポイントで
優れたテスト品質を得ることが困難になるといった不具
合を招いていた。一方、高いテスト品質を達成しようと
すると、多くのストローブ・ポイントが必要になってテ
スト時間が長くなり、テストコストの上昇を招いてい
た。

【００２１】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、必要最小限の
ストローブ・ポイントで優れたテスト品質を達成し得る
テストパターンを選別するテストパターン選別装置及び
テストパターン選別方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、課題を解決する第１の手段は、半導体装置の故障を
評価する際に前記半導体装置に与えられる複数のストロ
ーブ・ポイントからなるテストパターンを選別するテス
トパターン選別装置であって、第１の故障モデルに基づ
いて前記半導体装置で想定される故障を示す第１の故障
リストと、前記半導体装置をテスト動作させる際の入力
信号となるテストパターンを入力し、前記テストパター
ンに基づいて前記半導体装置をテスト動作させ、前記第
１の故障リストに示す前記半導体装置の故障をシミュレ
ーションし、前記各ストローブ・ポイント毎に第１の故
障モデルに基づいた検出あるいは未検出の故障を示す第
１の検出・未検出リストを出力する故障シミュレータ
と、前記第１の検出・未検出リストと、第１の故障モデ
ルに基づいたそれぞれの故障に対して、前記半導体装置
のレイアウトデータに基づいて設定される重みを示す第
１の重みリストを入力し、それぞれのストローブ・ポイ
ント毎に第１の故障モデルにおけるそれぞれの故障に重
みを付けた故障を示す第１の重み付き故障リストを作成
して出力する重み付けツールと、前記第１の重み付き故
障リストを入力し、重み付けされた第１の故障の検出率
が最大となる最少数のストローブ・ポイントを選別する
ストローブ・ポイント選別ツールとを有することを特徴
とする。

【００２３】第２の手段は、半導体装置（ＬＳＩ）の故
障を評価する際に前記半導体装置に与えられる複数のス
トローブ・ポイントからなるテストパターンを選別する
テストパターン選別装置であって、第１の故障モデルに
基づいて前記半導体装置で想定される故障を示す第１の
故障リストと、第２の故障モデルに基づいて前記半導体
装置で想定される故障を示す第２の故障リストと、前記
半導体装置をテスト動作させる際の入力信号となるテス
トパターンを入力し、前記テストパターンに基づいて前
記半導体装置をテスト動作させ、前記第１ならびに第２
の故障リストに示す前記半導体装置の故障をシミュレー
ションし、前記各ストローブ・ポイント毎に第１の故障
モデルに基づいた検出あるいは未検出の故障を示す第１
の検出・未検出リストと、前記各ストローブ・ポイント
毎に第２の故障モデルに基づいた検出あるいは未検出の
故障を示す第２の検出・未検出リストを出力する故障シ
ミュレータと、前記第１ならびに第２の検出・未検出リ
ストと、第１の故障モデルに基づいたそれぞれの故障に
対して、前記半導体装置のレイアウトデータに基づいて
設定される重みを示す第１の重みリストと、第２の故障
モデルに基づいたそれぞれの故障に対して、前記半導体
装置のレイアウトデータに基づいて設定される重みを示
す第２の重みリストを入力し、それぞれのストローブ・
ポイント毎に第１の故障モデルにおけるそれぞれの故障
に重みを付けた故障を示す第１の重み付き故障リスト
と、それぞれのストローブ・ポイント毎に第２の故障モ
デルにおけるそれぞれの故障に重みを付けた故障を示す
第２の重み付き故障リストを作成して出力する重み付け
ツールと、前記第１ならびに第２の重み付き故障リスト
と、第１の故障に対する第２の故障の重みの割合を示す
調整パラメータを入力し、重み付けされた第１の故障の
検出率ならびに重み付けされた第２の故障の検出率が最
大となる最少数のストローブ・ポイントを選別するスト
ローブ・ポイント選別ツールとを有することを特徴とす
る。

【００２４】第３の手段は、半導体装置（ＬＳＩ）の故
障を評価する際に前記半導体装置に与えられる複数のス
トローブ・ポイントからなるテストパターンを選別する
テストパターン選別方法であって、第１の故障モデルに
基づいて前記半導体装置で想定される故障を示す第１の
故障リストと、前記半導体装置をテスト動作させる際の
入力信号となるテストパターンを入力として、前記テス
トパターンに基づいて前記半導体装置をテスト動作さ
せ、前記第１の故障リストに示す前記半導体装置の故障
をシミュレーションする第１のステップと、前記第１の
ステップのシミュレーションの結果に基づいて、前記各
ストローブ・ポイント毎に第１の故障モデルに基づいた
検出あるいは未検出の故障を示す第１の検出・未検出リ
ストを作成する第２のステップと、前記第２のステップ
で作成された前記第１の検出・未検出リストと、第１の
故障モデルに基づいたそれぞれの故障に対して、前記半
導体装置のレイアウトデータに基づいて設定される重み
を示す第１の重みリストを入力として、それぞれのスト
ローブ・ポイント毎に第１の故障モデルにおけるそれぞ
れの故障に重みを付けた故障を示す第１の重み付き故障
リストを作成する第３のステップと、前記第３のステッ
プで作成された前記第１の重み付き故障リストを入力と
して、重み付けされた第１の故障の検出率が最大となる
最少数のストローブ・ポイントを選別する第４のステッ
プとを有することを特徴とする。

【００２５】第４の手段は、半導体装置（ＬＳＩ）の故
障を評価する際に前記半導体装置に与えられる複数のス
トローブ・ポイントからなるテストパターンを選別する
テストパターン選別方法であって、第１の故障モデルに
基づいて前記半導体装置で想定される故障を示す第１の
故障リストと、第２の故障モデルに基づいて前記半導体
装置で想定される故障を示す第２の故障リストと、前記
半導体装置をテスト動作させる際の入力信号となるテス
トパターンを入力として、前記テストパターンに基づい
て前記半導体装置をテスト動作させ、前記第１ならびに
第２の故障リストに示す前記半導体装置の故障をシミュ
レーションする第１のステップと、前記第１のステップ
のシミュレーションの結果に基づいて、前記各ストロー
ブ・ポイント毎に第１の故障モデルに基づいた検出ある
いは未検出の故障を示す第１の検出・未検出リストと、
前記各ストローブ・ポイント毎に第２の故障モデルに基
づいた検出あるいは未検出の故障を示す第２の検出・未
検出リストを作成する第２のステップと、前記第２のス
テップで作成された前記第１ならびに第２の検出・未検
出リストと、第１の故障モデルに基づいたそれぞれの故
障に対して、前記半導体装置のレイアウトデータに基づ
いて設定される重みを示す第１の重みリストと、第２の
故障モデルに基づいたそれぞれの故障に対して、前記半
導体装置のレイアウトデータに基づいて設定される重み
を示す第２の重みリストを入力として、それぞれのスト
ローブ・ポイント毎に第１の故障モデルにおけるそれぞ
れの故障に重みを付けた故障を示す第１の重み付き故障
リストと、それぞれのストローブ・ポイント毎に第２の
故障モデルにおけるそれぞれの故障に重みを付けた故障
を示す第２の重み付き故障リストを作成する第３のステ
ップと、前記第３のステップで作成された前記第１なら
びに第２の重み付き故障リストと、第１の故障に対する
第２の故障の重みの割合を示す調整パラメータを入力と
して、重み付けされた第１の故障の検出率ならびに重み
付けされた第２の故障の検出率が最大となる最少数のス
トローブ・ポイントを選別する第４のステップとを有す
ることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施形態を説明する。

【００２７】図１はこの発明の一実施形態に係るテスト
パターン選別装置の構成を示す図である。図１におい
て、この実施形態の選別装置は、Iddq故障シミュレータ
１と、重み付けツール２ならびにストローブ・ポイント
選別ツール３を備えて構成され、単一縮退故障モデルな
らびにブリッジ故障モデルの複数の故障モデルのそれぞ
れの故障に対して重み付けを行い、単一縮退故障につい
ては、例えば配線長、最少配線間コンタクト数等、また
ブリッジ故障については、例えば隣接配線長、配線間隔
等、レイアウト情報から抽出した重みを考慮してストロ
ーブ・ポイントを選別し、また選別全体に占める縮退故
障とブリッジ故障の重みの割合を外部から設定できるよ
うにし、これにより、単一縮退故障モデルおよびブリッ
ジ故障モデルの双方にとって最適なストローブポイント
を選別して、最少のストローブポイントで高いテスト品
質を達成し、テストパターン数ならびにテスト時間（テ
ストコスト）の削減を図っている。

【００２８】Iddq故障シミュレータ１は、想定される縮
退故障の縮退故障リスト１ａ、想定されるブリッジ故障
のブリッジ故障リスト１ｂ、複数のテストストローブか
らなるテストパターン１ｃ、前述したと同様な制約条件
１ｄを入力し、これらの入力に基づいて前述したIddqテ
ストのシミュレーションを実施する。シミュレーション
の結果、Iddq故障シミュレータ１は、各ストローブ・ポ
イント毎に検出ならびに未検出の故障を示す縮退故障の
検出・未検出リスト２ａと、各ストローブ・ポイント毎
に検出ならびに未検出のブリッジ故障を示すブリッジ故
障の検出・未検出リスト２ｂを出力する。

【００２９】重み付けツール２は、Iddq故障シミュレー
タ１から出力された縮退故障の検出・未検出リスト２ａ
ならびにブリッジ故障の検出・未検出リスト２ｂを受け
て、さらに各縮退故障の重みを示す縮退故障重みリスト
２ｃ、ならびに各ブリッジ故障の重みを示すブリッジ故
障重みリスト２ｄを入力し、縮退故障重みリスト２ｃに
基づいて縮退故障検出・未検出リスト２ａの検出された
故障に重みを付け、重み付き縮退故障リスト３ａを出力
し、ブリッジ故障重みリスト２ｄに基づいてブリッジ故
障検出・未検出リスト２ｂの検出された故障に重みを付
け、重み付きブリッジ故障リスト３ｂを出力する。縮退
故障ならびにブリッジ故障の重みは、ＬＳＩのレイアウ
トデータに基づいて設定され、ブリッジ故障の重みは例
えば近接配線間の併走距離等に応じて設定され、縮退故
障の重みは例えば配線長や電源配線との併走距離等に応
じて設定される。重みのない故障リストから重み付きの
故障リストへの変更は、例えば次のようになる。

【００３０】 （重みなしのリスト） （重み付きのリスト） 重み 故障Ａ Ｄ 故障Ａ Ｄ ＷＡ（ウェイトＡ） 故障Ｂ Ｕ → 故障Ｂ Ｕ ＷＢ（ウェイトＢ） 故障Ｃ Ｄ 故障Ｃ Ｄ ＷＣ（ウェイトＣ） （Ｄ：detected（検出）、Ｕ：undetected（未検出）） ここで「故障Ａ」等は、縮退故障の場合は、例えばＬＳ
Ｉ内部のノード名（NodeX ）と、“０”への縮退（sa
0：stuck-at 0）か“１”への縮退（sa1：stuck-at1）
かを区別する情報（それぞれsa0、sa1）によって構成さ
れている。また、「NodeX 」等は対象のロジック回路の
内部の接続ノードを概念的に示したものであり、通常
は、例えば「/I15/Ixyz/A[12] 」のように、接続ネット
の階層を反映した記載のものが用いられる。

【００３１】図２に縮退故障の場合の重みなし故障リス
ト、及び重み付き故障リストの一例を示す。図２におい
て、同一ノードのsa0とsa1の重みは同じである。図３に
ブリッジ故障の場合の重みなし故障リスト、及び重み付
き故障リストの一例を示す。

【００３２】図３において、ブリッジ故障の場合には、
「故障Ａ」等は対応する配線の組（ペア）、例えば「No
deX NodeY」 で表現される。この場合も、NodeX 等は対
象のロジック回路の内部の接続ノードを概念的に示した
ものであり、具体的な表現は例えば上記と同様に接続ネ
ットの階層を反映したものとなる。

【００３３】ストローブ・ポイント選別ツール３は、重
み付けツール２から出力された重み付き縮退故障リスト
３ａならびに重み付きブリッジ故障リスト３ｂを受け
て、さらに縮退故障とブリッジ故障の重みの割合を調整
するパラメータとなる重み情報３ｃを入力し、図４に示
す選別処理フローにしたがってストローブ・ポイントを
選別し、最終的に選別されたストローブ・ポイントの各
々に対応する縮退故障の重み付き検出・未検出リスト４
ａ、最終的に選別されたストローブ・ポイントの各々に
対応するブリッジ故障の重み付き検出・未検出リスト４
ｂ、ならびに選別したストローブ・ポイントに関する情
報（パターン名及び時刻）や最終結果としての縮退故障
およびブリッジ故障の重み付き検出率（想定される全故
障数、検出故障数）、各故障の検出・未検出等の選別結
果情報４ｃを出力する。

【００３４】重み情報３ｃは、ストローブ・ポイントの
選別にあたって縮退故障とブリッジ故障との間に設定さ
れる重みである。重み付き故障検出率は、それぞれ以下
のように定義される。

【００３５】

【数１】重み付き縮退故障検出率＝（検出された縮退故
障の重みの総和）／（全縮退故障の重みの総和）

【数２】重み付きブリッジ故障検出率＝（検出されたブ
リッジ故障の重みの総和）／（全ブリッジ故障の重みの
総和） 縮退故障の重み付き検出・未検出リスト４ａ、ブリッジ
故障の重み付き検出・未検出リスト４ｂから縮退故障お
よびブリッジ故障の検出・未検出に関する詳細情報、例
えば対象ＬＳＩ内部の各機能ブロック毎の重み付き未検
出故障数等を抽出することができるが、本発明の本質と
は直接関係がないため、ここでは詳しい説明は省略す
る。

【００３６】図４にストローブ・ポイント選別ツール３
が行う選別処理のフローチャートを示す。図４に示す処
理フローは、検出故障重みが完全に“０”になるまで繰
り返し行われる。このため、第１回目の処理と第２回目
以降の処理を区別するために、第２回目以降の処理につ
いては「追加」を付記する。まず、評価対象の未検出故
障重みリストＡ０と各ストローブ・ポイントによる（追
加）検出故障重みリストを比較し、ストローブ・ポイン
ト毎の検出縮退故障重み又は追加検出縮退故障重み（検
出された縮退故障に対応する重みの積算総和）と、検出
ブリッジ故障重み又は追加検出ブリッジ故障重み（検出
されたブリッジ故障に対応する重みの積算総和）を求め
る（ステップ３０）。ここで、追加検出重みが縮退故
障、ブリッジ故障のいずれにおいても“０”のストロー
ブ・ポイントは選別から除外される。さらに、全て計算
終了時点において、追加検出故障重みが“０”でないテ
ストパターンがあるか否かが判別され（ステップＳ３
１）、いずれのストローブ・ポイントにおいても追加検
出重みが“０”であると、処理フローは終了となる。

【００３７】一方、追加検出故障重みが“０”でないテ
ストパターンがある場合には、上記で計算した各ストロ
ーブ・ポイント毎に、以下の評価関数ＥＶ（ＳＰ）に従
って縮退故障およびブリッジ故障の検出効率を求め、Ｅ
Ｖ（ＳＰ）≧α（０＜α≦１）を満たすストローブ・ポ
イントを選別候補として選び出し（ステップ３２）、評
価対象未検出故障重みリストＡ０を、候補ストローブポ
イントによる評価対象未検出故障重みリストＢ０とする
（ステップＳ３３）。

【００３８】評価関数ＥＶ（ＳＰ）、ならびに規格化さ
れた追加縮退故障検出重み、規格化された追加ブリッジ
故障検出重みは、以下に示すように定義される。

【００３９】

【数３】ＥＶ（ＳＰ）＝ｒ×（規格化された追加検出縮
退故障重み）＋（１−ｒ）×（規格化された追加検出ブ
リッジ故障重み） （ＳＰ：ストローブ・ポイント、ｒ：調整パラメータ
（０≦ｒ≦１）） 規格化された追加縮退故障検出重み＝（そのストローブ
・ポイントで追加検出された縮退故障重みの総和）／
（対象の全ストローブ・ポイントの各々で追加検出され
た全縮退故障重みの総和の最大値） 規格化された追加ブリッジ故障検出重み＝（そのストロ
ーブ・ポイントで追加検出されたブリッジ故障重みの総
和）／（対象の全ストローブ・ポイントの各々で追加検
出された全ブリッジ故障重みの総和の最大値） ここで、調整パラメータｒは、重み情報３ｃとして与え
られ、縮退故障とブリッジ故障との重み付けを調整する
ためのパラメータである。調整パラメータｒの値が大き
いと、ブリッジ故障に対して縮退故障の重みをより重視
することになり、重み付きの縮退故障検出率を高めるス
トローブ・ポイントが優先的に選別されていくことにな
る。ｒ＝１の場合は、ブリッジ故障に関する情報が全く
無視される。すなわち、重み付き縮退故障のみでストロ
ーブ・ポイントの選別が行われることになる。これを利
用して、ブリッジ故障を考慮せず、重み付き縮退故障の
みを考慮したストローブポイント選別装置を構成するこ
とは容易である。逆に、調整パラメータｒの値を小さく
すると、重み付きのブリッジ故障検出率を高めるストロ
ーブ・ポイントが優先的に選別されることになる。ｒ＝
０の場合は、縮退故障に関する情報が全く無視される。
すなわち、重み付きブリッジ故障のみでストローブ・ポ
イントの選別が行われることになる。これを利用して、
縮退故障を考慮せず、重み付きブリッジ故障のみを考慮
したストローブポイント選別装置を構成することは容易
である。

【００４０】次に、各ストローブ・ポイントでの検出故
障重みリストを利用して、選別候補のストローブ・ポイ
ントによる評価対象未検出故障重みリストＢ０の検出重
み評価を行い、検出された故障を除外した新規評価対象
未検出故障重みリストＢ１を作成し（ステップＳ３
４）、最初のストローブ・ポイントが選別した故障重み
×β以上検出したかを判別し（ステップＳ３５）、新規
評価対象未検出故障重みリストＢ１を選別候補のストロ
ーブ・ポイントによる評価対象未検出故障重みリストＢ
０とし（ステップＳ３６）、全ての候補ストローブ・ポ
イントの評価を終了したか否かを判別し（ステップＳ３
７）、全ての候補ストローブ・ポイントの評価が終了す
るまで、上記ステップＳ３４〜ステップＳ３７の処理ル
ープを繰り返し行う。

【００４１】すなわち、上記ステップＳ３２で選ばれた
ストローブ・ポイントに対して、最も評価関数ＥＶ（Ｓ
Ｐ）が大きいものから選別確定し、その結果元の縮退故
障、ブリッジ故障の未検出がどのように変化するかを計
算し、その結果を２回目以降の処理におけるストローブ
・ポイントがどのように追加検出できるかを評価する。
これを順次繰り返し、全体として効率的に未検出故障を
検出している幾つかのストローブ・ポイントを選び出
す。具体的には、以下の条件のものを選択する。

【００４２】

【数４】ＥＶ（ＳＰ）≧β×（ＥＶ（ＳＰbest）−可能
な最低の評価値（０）） （０＜β≦１）、（ＥＶ（ＳＰbest）：最も高い評価関
数値） このステップＳ３４〜ステップＳ３７の処理フローは、
似たようなストローブ・ポイントが重複選別され、選別
されるストローブ・ポイントの数が不用意に増加するの
を防ぐためのものである。

【００４３】次に、追加検出故障重みが“０”のテスト
パターンが残っているか否かが判別され（ステップＳ３
８）、残っていない場合には処理は終了し、まだ残って
いる場合には、選別されたストローブ・ポイントに対応
した検出・未検出重みリストを作成し（ステップ３
９）、ステップ３０に戻る。このような処理フロー（ス
テップ３０〜ステップ３９）は、追加検出故障重みが完
全に“０”になるまで続けられる。

【００４４】なお、ストローブ・ポイント数を最少にし
たい場合には、図４に示す上記処理フローにおいて、ス
テップ３２の処理で最も評価の高いストローブ・ポイン
トのみを選別し、ステップ３３〜ステップ３７の処理を
省略すればよい。但し、この場合には、選別にかかる時
間が大幅に増加することがある。

【００４５】このように上記実施形態においては、レイ
アウトデータに基づいて縮退故障とブリッジ故障に重み
付けを行い、重み付けされた縮退故障ならびにブリッジ
故障に基づいて故障検出率が高いストローブ・ポイント
が順次選別されるので、実際の不良発生と強い相関のあ
る必要最少限のストローブ・ポイントを優先的に選別す
ることが可能となる。これにより、テスト品質の向上と
ともに、テスト時間（コスト）の削減を実現できる。

【００４６】次に、この発明の他の実施形態について説
明する。

【００４７】先の実施形態では、縮退故障とブリッジ故
障はそれぞれ独立して別々に扱っていたが、実際には、
縮退故障モデルとブリッジ故障モデルとの間には以下の
ような相関関係がある。例えば、ノード（Node）Ａ＝１
かつノードＢ＝０の場合は、ノードＡは“０”縮退故障
が検出され、ノードＢは“１”縮退故障が検出され、か
つノードＡ−Ｂはブリッジ故障が検出される。また、ノ
ード（Node）Ａ＝０かつノードＢ＝１の場合には、ノー
ドＡは“１”縮退故障が検出され、ノードＢは“０”縮
退故障が検出され、かつノードＡ−Ｂはブリッジ故障が
検出される。

【００４８】このような相関関係を考慮すると、縮退故
障の未検出リストとブリッジ故障の未検出リストを関連
づけて選択することが望ましい。さらには、同一のブリ
ッジ故障について、縮退故障が“１”かつ“０”、ある
いは“０”かつ“１”の検出、未検出を区別したリスト
を用意することが、縮退故障モデルならびにブリッジ故
障モデルの双方の故障モデルをお互いに考慮したストロ
ーブ・ポイントの選別を行う上で効果があることがわか
る。なお、この場合に、取得するすべきデータは２倍と
なる。

【００４９】図５に縮退故障とブリッジ故障の相関関係
を考慮した場合の故障リストの一例を示す。図５におい
て、従来のブリッジ故障リストに加え、“１”，“０”
の値で構成される列を持っており、第１の列に記載され
たノードが“０”になることによって検出とされるブリ
ッジ故障か、あるいはノードが“１”になることによっ
て検出とされるブリッジ故障かを区別できるようになっ
ている。

【００５０】この実施形態では、縮退故障検出とブリッ
ジ故障検出の効率を統一的に評価できるようにするため
に、選別対象となる各ストローブ・ポイントでの各ノー
ド、例えばnodeA のブリッジ故障の検出効率をノードの
値が０、１の場合で区別し、以下のように計算する。

【００５１】

【数５】 上式において、wbr（nodeA,nodei）は、nodeAとnodeiと
の間のブリッジ故障重みである。一般に、あるノードは
他の幾つかのノードと近接している。例えば図６に示す
ように、NodeAの配線はNodeB,C,Dと近接（斜線部分）し
ている。従って、あるノードから見た場合、ブリッジ故
障は複数存在していることになり、重みの計算では上式
のようにこれらとの間の重みの内、論理値の条件を満た
すもの（“０”対“１”、または“１”対“０”）を全
て足し合わせる必要がある。但し、対の関係になってい
るため、即ち一方のノードから見て検出になっていれば
もう一方のノードでも検出になるため、それぞれのノー
ドには１／２の重みを割り当てるようにする。

【００５２】ストローブ・ポイント毎の縮退故障および
ブリッジ故障の評価関数ＥＶ（ＳＰ）は、先の実施形態
と同様に、以下のように表現される。

【００５３】

【数６】ＥＶ（ＳＰ）＝ｒ×（規格化された追加検出縮
退故障重み）＋（１−ｒ）×（規格化された追加検出ブ
リッジ故障重み） （ＳＰ：ストローブ・ポイント、ｒ：調整パラメータ
（０≦ｒ≦１）） 規格化された追加縮退故障検出重み＝（そのストローブ
・ポイントで追加検出された縮退故障重みの総和）／
（対象の全てのストローブ・ポイントの各々で追加検出
された全縮退故障重みの総和の最大値） 規格化された追加ブリッジ故障検出重み＝（そのストロ
ーブ・ポイントで追加検出されたブリッジ故障重みの総
和）／（対象の全てのストローブ・ポイントの各々で追
加検出された全ブリッジ故障重みの総和の最大値） 但し、そのストローブ・ポイントで追加検出されたブリ
ッジ故障重みの総和は、以下のようになる。

【００５４】

【数７】 実際にストローブ・ポイントを選別した後、未検出な故
障を元に評価関数ＥＶ（ＳＰ）等を再度計算し、次の選
別を実施するといった、選別フローについては、先の実
施形態と同様に行なうことができる。

【００５５】このような実施形態においては、先の実施
形態の効果に加えて、縮退故障とブリッジ故障の双方の
相関関係を考慮したストローブ・ポイントの選別を効果
的に行うことができる。

【００５６】なお、上記それぞれの実施形態において、
例えばIddq故障シミュレータ１に予め重みが付加された
故障リストを入力するようにする（Iddq故障シミュレー
タは重み情報を無視するような構成にする）等、処理フ
ローを若干変更して実施するようにしてもよい。また、
Iddq故障シミュレータに用いられるテストパターンは、
ファンクションテストパターンに限らず、ＡＴＰＧのパ
ターンであってもよい。さらに、複数の故障モデルは、
縮退故障やブリッジ故障に限ることはなく、他の故障モ
デル例えばオープン故障モデルであってもよく、故障シ
ミュレータもオープン故障対応のシミュレータであって
もよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レイアウトデータに基づいて故障モデルの各故障に
重み付けを行い、ストローブ・ポイント毎に重み付けさ
れた故障の検出・未検出を評価するようにしたので、故
障検出率の高い必要最少限のストローブ・ポイントを優
先的に選別することが可能となる。これにより、テスト
品質の向上とともに、テスト時間（コスト）の削減を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るテストパターン選
別装置の構成を示す図である。

【図２】縮退故障における重みなし故障リストと重み付
き故障リストの一例を示す図である。

【図３】ブリッジ故障における重みなし故障リストと重
み付き故障リストの一例を示す図である。

【図４】テストパターン（ストローブ・ポイント）を選
別する処理フローを示す図である。

【図５】縮退故障とブリッジ故障の相関関係を考慮した
場合のブリッジ故障における重みなし故障リストと重み
付き故障リストの一例を示す図である。

【図６】ブリッジ故障の一例を示す図である。

【図７】従来のテストパターン（ストローブ・ポイン
ト）選別装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ Iddq故障シミュレータ ２ 重み付けツール ３ テストパターン（ストローブ・ポイント）選別ツー
ル １ａ 縮退故障リスト １ｂ ブリッジ故障リスト １ｃ テストパターン １ｄ 制約条件 ２ａ 縮退故障の検出・未検出リスト ２ｂ ブリッジ故障の検出・未検出リスト ２ｃ 縮退故障重みリスト ２ｄ ブリッジ故障重みリスト ３ａ 重み付き縮退故障リスト ３ｂ 重み付きブリッジ故障リスト ３ｃ 重み情報 ４ａ 縮退故障の重み付き検出・未検出リスト ４ｂ ブリッジ故障の重み付き検出・未検出リスト ４ｃ 選別結果

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０６Ｆ 17/50 ６７０ Ｈ０１Ｌ 21/82 Ｃ Ｆターム(参考） 2G132 AG01 5B046 AA08 BA09 JA04 5F038 DT06 DT11 DT15 EZ10 EZ20 5F064 BB02 BB31 BB33 CC12 EE08 EE19 HH09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置の故障を評価する際に前記半
   導体装置に与えられる複数のストローブ・ポイントから
   なるテストパターンを選別するテストパターン選別装置
   であって、 第１の故障モデルに基づいて前記半導体装置で想定され
   る故障を示す第１の故障リストと、前記半導体装置をテ
   スト動作させる際の入力信号となるテストパターンを入
   力し、前記テストパターンに基づいて前記半導体装置を
   テスト動作させ、前記第１の故障リストに示す前記半導
   体装置の故障をシミュレーションし、前記各ストローブ
   ・ポイント毎に第１の故障モデルに基づいた検出あるい
   は未検出の故障を示す第１の検出・未検出リストを出力
   する故障シミュレータと、 前記第１の検出・未検出リストと、第１の故障モデルに
   基づいたそれぞれの故障に対して、前記半導体装置のレ
   イアウトデータに基づいて設定される重みを示す第１の
   重みリストを入力し、それぞれのストローブ・ポイント
   毎に第１の故障モデルにおけるそれぞれの故障に重みを
   付けた故障を示す第１の重み付き故障リストを作成して
   出力する重み付けツールと、 前記第１の重み付き故障リストを入力し、重み付けされ
   た第１の故障の検出率が最大となる最少数のストローブ
   ・ポイントを選別するストローブ・ポイント選別ツール
   とを有することを特徴とするテストパターン選別装置。
2. 【請求項２】 半導体装置（ＬＳＩ）の故障を評価する
   際に前記半導体装置に与えられる複数のストローブ・ポ
   イントからなるテストパターンを選別するテストパター
   ン選別装置であって、 第１の故障モデルに基づいて前記半導体装置で想定され
   る故障を示す第１の故障リストと、第２の故障モデルに
   基づいて前記半導体装置で想定される故障を示す第２の
   故障リストと、前記半導体装置をテスト動作させる際の
   入力信号となるテストパターンを入力し、前記テストパ
   ターンに基づいて前記半導体装置をテスト動作させ、前
   記第１ならびに第２の故障リストに示す前記半導体装置
   の故障をシミュレーションし、前記各ストローブ・ポイ
   ント毎に第１の故障モデルに基づいた検出あるいは未検
   出の故障を示す第１の検出・未検出リストと、前記各ス
   トローブ・ポイント毎に第２の故障モデルに基づいた検
   出あるいは未検出の故障を示す第２の検出・未検出リス
   トを出力する故障シミュレータと、 前記第１ならびに第２の検出・未検出リストと、第１の
   故障モデルに基づいたそれぞれの故障に対して、前記半
   導体装置のレイアウトデータに基づいて設定される重み
   を示す第１の重みリストと、第２の故障モデルに基づい
   たそれぞれの故障に対して、前記半導体装置のレイアウ
   トデータに基づいて設定される重みを示す第２の重みリ
   ストを入力し、それぞれのストローブ・ポイント毎に第
   １の故障モデルにおけるそれぞれの故障に重みを付けた
   故障を示す第１の重み付き故障リストと、それぞれのス
   トローブ・ポイント毎に第２の故障モデルにおけるそれ
   ぞれの故障に重みを付けた故障を示す第２の重み付き故
   障リストを作成して出力する重み付けツールと、 前記第１ならびに第２の重み付き故障リストと、第１の
   故障に対する第２の故障の重みの割合を示す調整パラメ
   ータを入力し、重み付けされた第１の故障の検出率なら
   びに重み付けされた第２の故障の検出率が最大となる最
   少数のストローブ・ポイントを選別するストローブ・ポ
   イント選別ツールとを有することを特徴とするテストパ
   ターン選別装置。
3. 【請求項３】 前記第１又は第２の故障モデルは、ブリ
   ッジ故障からなり、 前記第１又は第２の検出・未検出リストは、ブリッジ故
   障を構成する回路の各ノードが“０”縮退になることに
   よって故障検出となるブリッジ故障と、“１”縮退にな
   ることによって故障検出となるブリッジ故障とを区別し
   てなることを特徴とする請求項１又は２記載のテストパ
   ターン選別装置。
4. 【請求項４】 半導体装置（ＬＳＩ）の故障を評価する
   際に前記半導体装置に与えられる複数のストローブ・ポ
   イントからなるテストパターンを選別するテストパター
   ン選別方法であって、 第１の故障モデルに基づいて前記半導体装置で想定され
   る故障を示す第１の故障リストと、前記半導体装置をテ
   スト動作させる際の入力信号となるテストパターンを入
   力として、前記テストパターンに基づいて前記半導体装
   置をテスト動作させ、前記第１の故障リストに示す前記
   半導体装置の故障をシミュレーションする第１のステッ
   プと、 前記第１のステップのシミュレーションの結果に基づい
   て、前記各ストローブ・ポイント毎に第１の故障モデル
   に基づいた検出あるいは未検出の故障を示す第１の検出
   ・未検出リストを作成する第２のステップと、 前記第２のステップで作成された前記第１の検出・未検
   出リストと、第１の故障モデルに基づいたそれぞれの故
   障に対して、前記半導体装置のレイアウトデータに基づ
   いて設定される重みを示す第１の重みリストを入力とし
   て、それぞれのストローブ・ポイント毎に第１の故障モ
   デルにおけるそれぞれの故障に重みを付けた故障を示す
   第１の重み付き故障リストを作成する第３のステップ
   と、 前記第３のステップで作成された前記第１の重み付き故
   障リストを入力として、重み付けされた第１の故障の検
   出率が最大となる最少数のストローブ・ポイントを選別
   する第４のステップとを有することを特徴とするテスト
   パターン選別方法。
5. 【請求項５】 半導体装置（ＬＳＩ）の故障を評価する
   際に前記半導体装置に与えられる複数のストローブ・ポ
   イントからなるテストパターンを選別するテストパター
   ン選別方法であって、 第１の故障モデルに基づいて前記半導体装置で想定され
   る故障を示す第１の故障リストと、第２の故障モデルに
   基づいて前記半導体装置で想定される故障を示す第２の
   故障リストと、前記半導体装置をテスト動作させる際の
   入力信号となるテストパターンを入力として、前記テス
   トパターンに基づいて前記半導体装置をテスト動作さ
   せ、前記第１ならびに第２の故障リストに示す前記半導
   体装置の故障をシミュレーションする第１のステップ
   と、 前記第１のステップのシミュレーションの結果に基づい
   て、前記各ストローブ・ポイント毎に第１の故障モデル
   に基づいた検出あるいは未検出の故障を示す第１の検出
   ・未検出リストと、前記各ストローブ・ポイント毎に第
   ２の故障モデルに基づいた検出あるいは未検出の故障を
   示す第２の検出・未検出リストを作成する第２のステッ
   プと、 前記第２のステップで作成された前記第１ならびに第２
   の検出・未検出リストと、第１の故障モデルに基づいた
   それぞれの故障に対して、前記半導体装置のレイアウト
   データに基づいて設定される重みを示す第１の重みリス
   トと、第２の故障モデルに基づいたそれぞれの故障に対
   して、前記半導体装置のレイアウトデータに基づいて設
   定される重みを示す第２の重みリストを入力として、そ
   れぞれのストローブ・ポイント毎に第１の故障モデルに
   おけるそれぞれの故障に重みを付けた故障を示す第１の
   重み付き故障リストと、それぞれのストローブ・ポイン
   ト毎に第２の故障モデルにおけるそれぞれの故障に重み
   を付けた故障を示す第２の重み付き故障リストを作成す
   る第３のステップと、 前記第３のステップで作成された前記第１ならびに第２
   の重み付き故障リストと、第１の故障に対する第２の故
   障の重みの割合を示す調整パラメータを入力として、重
   み付けされた第１の故障の検出率ならびに重み付けされ
   た第２の故障の検出率が最大となる最少数のストローブ
   ・ポイントを選別する第４のステップとを有することを
   特徴とするテストパターン選別方法。
6. 【請求項６】 前記第１又は第２の故障モデルは、ブリ
   ッジ故障からなり、 前記第１又は第２の検出・未検出リストは、ブリッジ故
   障を構成する回路の各ノードが“０”縮退になることに
   よって故障検出となるブリッジ故障と、“１”縮退にな
   ることによって故障検出となるブリッジ故障とを区別し
   てなることを特徴とする請求項４又は５記載のテストパ
   ターン選別方法。