JP2006119101A - 半導体試験装置及び半導体集積回路の試験方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 静止電源電流測定において従来のリーク系異常の検出に加え、遅延系異常の不良品検出を可能にして不良検出率の向上を図ること。
【解決手段】 試験対象CMOS集積回路108にその内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−1〜TV−nを印加して、その状態で各テストベクタTV−1〜TV−nのIDDQの充分安定したQuiescent Current状態において、各サンプリングポイントt1〜tmにおけるIDDQを測定する。そして、複数個の測定値に基づき、試験対象CMOS集積回路108の良否判定を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】 試験対象CMOS集積回路108にその内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−1〜TV−nを印加して、その状態で各テストベクタTV−1〜TV−nのIDDQの充分安定したQuiescent Current状態において、各サンプリングポイントt1〜tmにおけるIDDQを測定する。そして、複数個の測定値に基づき、試験対象CMOS集積回路108の良否判定を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor )集積回路の試験を行う半導体試験装置及び半導体集積回路の試験方法に関する。
従来、CMOS集積回路の静止電源電流(IDDQ:Quiescent Power Supply Current)を用いた試験(IDDQ試験)が行われている。この試験は、CMOS集積回路の静止電源電流を測定し、その測定値に基づいて試験対象のCMOS集積回路の良否判定を行うものである。正常なCMOS集積回路では、入出力データが固定された安定状態になると、ごく微小なリーク電流しか流れないため、軽微な不良でも電源電流の変化により検出可能である(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
図20は、従来の半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。また、図21は、配線ショート故障モデルの一例を示す図であり、図22は配線ショート故障モデル測定のIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングポイントの一例を示す図である。
図20に示すように、半導体試験装置105は、IDDQサンプリング回路100と、電流測定器103と、電源回路104とを備えており、CMOS集積回路108の内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−1〜TV−nの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)状態(図22中の区間TQC137)のサンプリングポイントt1でIDDQを測定する。
具体的には、図21の配線ショート故障モデルを例にすると、テストベクタTV−31〜TV−33を印加すると、回路の内部ノードN31には[VIH→VIL→VIH]、ノードN32には[VIH→VIH→VIL]の順で印加される。ノードN33とノードN34の間に抵抗性のショートRshortがある場合、テストベクタTV−32を印加した時のみ、図22中の異常電流It114が定常的に流れる。この異常電流It114をサンプリングポイントt1で測定する。測定したIt114と合否判定値とを比較してCMOS集積回路108の良否判定を行う。
図23は、MOSFETのゲート・ソース間リーク故障モデルの一例を示す図である。また、図24は、リーク故障モデル測定のIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングポイントの一例を示す図である。リーク故障モデルを例にしても、テストベクタTV−41〜TV−43を印加すると、回路の内部ノードN41には[VIH→VIH→VIL]、ノードN42には[VIL→VIH→VIL]の順で印加される。ノードN41とノードN43の間にゲート・ソース間リークG-S Leakがある場合、テストベクタTV−42を印加した時のみ、図24中の異常電流It114が定常的に流れる。この異常電流It114をサンプリングポイントt1で測定する。測定した異常電流It114と合否判定値とを比較してCMOS集積回路108の良否判定を行う。
このように、測定したIDDQ値が予め予測されるリーク電流(合否判定値)よりも大きなIDDQ値であった場合は、そのCMOS集積回路108内部で何らかの故障回路部113(MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等)が発生し、VDD電源線111とGND電源線112との間に異常電流が流れていると判断できる。
特開平8-271584号公報
特開平9−211088号公報(特許第2783243号公報)
しかしながら、従来の半導体試験装置に用いられているIDDQ試験手法においては、次のような問題がある。
即ち、図21、図23に示すようなMOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等が発生すると、テストベクタの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)状態のサンプリングポイントt1で静止電源電流を測定してもIDDQ異常は検出できるが、図25、図26に示すようなViaのオープン故障や配線半断線故障などリーク電流を伴わない不良が発生すると、例えば図27又は図28に示すように、テストベクタTV−42を印加した時の波形W114から分かるように、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるが、サンプリングポイントt1で静止電源電流を測定してもIDDQ異常は検出できない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、静止電源電流測定において従来のリーク系異常(MOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等)の検出に加え、遅延系異常(Viaのオープン故障や配線半断線故障等)の不良品検出が可能で不良検出率の向上を図ることができる半導体試験装置及び半導体集積回路の試験方法を提供することを目的とする。
(1)本発明の半導体試験装置は、試験対象の半導体集積回路に複数個のテストベクタを印加し、印加した複数個のテストベクタのうち一部又は全てにおいて、1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定する静止電源電流測定手段と、前記複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流の測定値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う良否判定手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(2)上記(1)に記載の半導体試験装置において、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を一定に下げる電源電圧調整手段を具備する構成を採る。
上記構成によれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(3)上記(2)に記載の半導体試験装置において、前記電源電圧調整手段は、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を下げる構成を採る。
上記構成によれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(4)上記(1)に記載の半導体試験装置において、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の温度を一定に下げる温度調整手段を具備する構成を採る。
上記構成によれば、温度依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(5)上記(4)に記載の半導体試験装置において、前記温度調整手段は、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の温度を下げる。
上記構成によれば、温度依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(6)上記(1)から(5)のいずれかに記載の半導体試験装置において、異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる制御手段を具備する。
上記構成によれば、異常のあるサンプリングポイントに対して繰り返しテストベクタ印加して静止電流の測定を行うので、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(7)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントの静止電源電流を他のテストベクタの各サンプリングポイントの静止電源電流と比較することから、1つのCMOS集積回路だけでViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が実現できる。
(8)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を良品サンプルと比較することから、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が実現できる。
(9)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流をウエハ毎に比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が実現できる。
(10)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を作り込まれた不良によるIDDQ異常値と比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が実現できる。
(11)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を他のテストベクタの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較することから、1つのCMOS集積回路だけで、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(12)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を良品サンプルの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較することから、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(13)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間をウエハ毎に比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(14)上記(1)から(6)のいずれかに記載の半導体試験装置において、前記良否判定手段は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を作り込まれた不良による電流安定時間と比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(15)本発明の半導体集積回路の試験方法は、試験対象の半導体集積回路に複数個のテストベクタを印加し、印加した複数のテストベクタのうち一部又は全てにおいて、1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定する静止電源電流測定工程と、前記複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流の測定値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否を判定する良否判定工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(16)上記(15)に記載の半導体集積回路の試験方法において、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を一定に下げる電源電圧調整工程を具備するようにした。
上記方法によれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(17)上記(16)に記載の半導体集積回路の試験方法において、前記電源電圧調整工程では、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を下げる処理を行うようにした。
上記方法によれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(18)上記(15)に記載の半導体集積回路の試験方法において、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の温度を一定に下げる温度調整工程を具備するようにした。
上記方法によれば、温度依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(19)上記(18)に記載の半導体集積回路の試験方法において、前記温度調整工程では、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の温度を下げるようにした。
上記方法によれば、温度依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(20)上記(15)から(19)のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる制御工程を具備するようにした。
上記方法によれば、異常のあるサンプリングポイントに対して繰り返しテストベクタ印加して静止電流の測定を行うので、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(21)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントの静止電源電流を他のテストベクタの各サンプリングポイントの静止電源電流と比較することから、1つのCMOS集積回路だけで、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が実現できる。
(22)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を良品サンプルと比較することから、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が実現できる。
(23)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流をウエハ毎に比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が実現できる。
(24)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を作り込まれた不良によるIDDQ異常値と比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が実現できる。
(25)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を他のテストベクタの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較することから、1つのCMOS集積回路だけで、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(26)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を良品サンプルの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較することから、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(27)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間をウエハ毎に比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(28)上記(15)から(20)にいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法において、前記良否判定工程は、前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、を具備するようにした。
上記方法によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を作り込まれた不良による電流安定時間と比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(29)本発明の半導体集積回路は、静止電源電流を測定するための複数のテストベクタを発生するテストベクタ発生手段と、1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定する静止電源電流測定手段と、前記複数個のサンプリングポイントでの測定値に基づいて自己の良否判定を行う良否判定手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(30)上記(29)に記載の半導体集積回路において、一部あるいは全てのサンプリングポイントで自己の電源電圧を下げる電源電圧調整手段を具備する構成を採る。
上記構成によれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(31)上記(30)に記載の半導体集積回路において、前記電源電圧調整手段は、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に電源電圧を下げる。
上記構成によれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(32)上記(29)から(31)のいずいれかに記載の半導体集積回路において、異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる制御手段を具備する構成を採る。
上記構成によれば、上記構成によれば、異常のあるサンプリングポイントに対して繰り返しテストベクタ印加して静止電流の測定を行うので、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
(33)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と自己の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づき前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントの静止電源電流を、他のテストベクタの各サンプリングポイントの静止電源電流と比較することから、1つのCMOS集積回路だけでViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が実現できる。
(34)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を良品サンプルと比較することから、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が実現できる。
(35)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と自己と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流をウエハ毎に比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が実現できる。
(36)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と自己の回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を作り込まれた不良によるIDDQ異常値と比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が実現できる。
(37)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、自己の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を他のテストベクタの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較することから、1つのCMOS集積回路だけで、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(38)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を良品サンプルの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較することから、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(39)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、自己と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間をウエハ毎に比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が簡単に短時間で実現できる。
(40)上記(29)から(32)のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記良否判定手段は、自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、自己の回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、を具備する構成を採る。
上記構成によれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を作り込まれた不良による電流安定時間と比較することから、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が簡単に短時間で実現できる。
本発明によれば、1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定するため、静止電源電流(IDDQ)測定において従来のリーク系異常(MOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等)の検出に加え、過渡的に変化する異常電流(Viaのオープン故障や配線半断線故障等)の不良品検出が可能となり、不良検出率の向上を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。この図において、本実施の形態の半導体試験装置1Aは、IDDQサンプリング回路(良否判定手段)2Aと、電流測定器(静止電源電流測定手段)3と、電源回路4とを備えている。IDDQサンプリング回路2は、マイコン等で構成され、複数個のサンプリングポイントにてIDDQを測定する。TV−1〜TV−nはそれぞれテストベクタを示している。
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。この図において、本実施の形態の半導体試験装置1Aは、IDDQサンプリング回路(良否判定手段)2Aと、電流測定器(静止電源電流測定手段)3と、電源回路4とを備えている。IDDQサンプリング回路2は、マイコン等で構成され、複数個のサンプリングポイントにてIDDQを測定する。TV−1〜TV−nはそれぞれテストベクタを示している。
一方、試験対象のCMOS集積回路(半導体集積回路)108は、VDD電源端子109、GND電源端子110、VDD電源線111、GND電源線112を有している。また、113は故障回路部を示し、IDDQは異常IDDQ電流を示している。
図2は、図25に示すViaのオープン系故障モデルのIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングストローブポイント(以下、サンプリングポイント)の一例を示す図である。この図において、W114は異常品のIDDQ電流の傾き波形、W134は正常品の過渡電流の傾き波形、W135は静止電源電流波形、TTC136は過渡電流(Transient Current)状態区間、TQC137は静止電源電流(Quiescent Current)状態区間である。
図1に示すように、試験対象CMOS集積回路108にその内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−1〜TV−nを印加して、その状態で各テストベクタTV−1〜TV−nのIDDQの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)状態(例えば図2中のTQC137区間)において、各サンプリングポイントt1〜tmにおけるIDDQを測定する。
具体的には、故障回路部113が図25の接続不良故障モデルに示すような場合、テストベクタTV−11〜TV−13を印加すると、回路の内部ノードN11に[VIH→VIH→VIL]の順で印加される。ノードN12とノードN13との間にViaオープン系の高抵抗抵抗Rviaがあるため、テストベクタTV−13を印加した瞬間、Nchトランジスタ121はカットオフし、Pchトランジスタ120からのVDD電位の供給は高抵抗抵抗Rviaを介して行われる。
したがって、ノードN13はVDDへの遷移が急峻に行われない。この影響により、Pchトランジスタ122とNchトランジスタ123に貫通電流による異常電流Ierrが流れる。この過渡的に変化する異常電流Ierrは、従来の1ポイントt1のみのサンプリングでは充分に安定した静止電源電流波形の電流(例えば図2の波形W135で示す電流)を測定してしまう場合があり、異常を検出することが困難である。これに対して、本発明では過渡的に変化する異常電流Ierrを複数個のポイントt1〜tmでサンプリングするので、時間的電流変化の電流(例えば図2の波形W114で示す電流)の異常を検出することが可能となる。
また、図3は、図26に示す配線半断線故障モデルでのIDDQの時間的変化の一例を示す図である。この図で示す場合においても同様に、過渡的に変化する異常電流を複数個のサンプリングポイントt1〜tmにて時間的電流変化の電流(例えば図2の波形W114で示す電流)をサンプリングすることにより異常を検出することが可能となる。
次に、上記構成の半導体試験装置1Aの動作について、図4及び図5に示すフローチャートを参照して説明する。
図4において、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−n内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Int1〜Intmを全ベクタ分実施する。すなわち、まずカウンタn、mを夫々「0」に設定する(ステップS10)。次いで、カウンタnを「1」だけカウントアップする(ステップS11)。そして、テストベクタTVを設定し(ステップS12)、その後、IDDQ測定モードを設定する(ステップS13)。
IDDQ測定モードを設定した後、カウンタmを「1」だけカウントアップし(ステップS14)、サンプリングポイントtmを設定する(ステップS15)。そして、設定したサンプリングポイントtmでIDDQ測定を行う(ステップS16)。サンプリングポイントtmでIDDQ測定を行った後、サンプリングポイントtmが最終サンプリングポイントであるかどうか判定し(ステップS17)、最終サンプリングポイントでなければ、他のサンプリングポイントでIDDQ測定を行う為にステップS14に戻る。これに対して、最終サンプリングポイントであれば、最終サンプリングポイントが最終テストベクタ内のものであるかどうか判定する(ステップS18)。最終テストベクタ内のものでなければ次のテストベクタを設定する為にステップS11に戻る。これに対して、最終テストベクタ内のものであれば、次の処理(図5に示す処理)に移行する。
次に、図5に示すように、比較対象ベクタa及びbを設定した後、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイント時間t1〜tmで測定した静止電源電流値Iat1〜Iatmと、試験対象CMOS集積回路108の別のテストベクタTV−b内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Ibt1〜Ibtmとに基づいて各サンプリングポイントt1〜tmにおける各差分値|Iat1−Ibt1|〜|Iatm−Ibtm|を算出する。なお、図5において、Intmの「n」はテストベクタ、「tm」はサンプリングポイントである。
そして、算出したサンプリングポイント毎の差分値|Iat1−Ibt1|〜|Iatm−Ibtm|が静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge1に対して少なければ良品判定、多ければ不良判定とする。
すなわち、まず比較対象のテストベクタa及びbを設定する(ステップS20)。そして、サンプリングポイント毎の差分値|Iat1−Ibt1|〜|Iatm−Ibtm|を静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge1と比較する(ステップS21)。この比較において、許容差分値IJudge1に対して少なければ良品判定、多ければ不良判定とする。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS22)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Aによれば、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。また、この実施の形態の手法においても、従来のMOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等のリーク系異常電流は当然ながら検出可能であり、不良検出率の向上を図ることができる。
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1B」とする。また、図に示す「Chip」は試験対象CMOS集積回路のことである。
図6は、本発明の実施の形態2に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1B」とする。また、図に示す「Chip」は試験対象CMOS集積回路のことである。
図6に示すように、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Iat1〜Iatmを測定するとともに、良品のCMOS集積回路108において1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmでの静止電源電流値Iat1'〜Iatm'を測定する(ステップS16)。
静止電源電流値Iat1〜Iatmと静止電源電流値Iat1'〜Iatm'を測定した後、比較対照ベクタaを設定する(ステップS30)。その後、静止電源電流値Iat1〜Iatmと静止電源電流値Iat1'〜Iatm'とに基づいて複数個のサンプリングポイントt1〜tmに対応する各差分値|Iat1'−Iat1|〜|Iatm'−Iatm|を算出する。
その後、算出した各サンプリングポイントt1〜tm毎の差分値|Iat1'−Iat1|〜|Iatm'−Iatm|と静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge2とを比較し、静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge2に対して少なければ良品判定、多ければ不良判定とする(ステップS31)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS32)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Bによれば、複数個のサンプリングポイントt1〜tmでの静止電源電流を、良品サンプルと比較するので、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1C」とする。
図7は、本発明の実施の形態3に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1C」とする。
図7に示すように、試験対象CMOS集積回路108と同一のウエハ上の一部又は複数のCMOS集積回路それぞれにて1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Iat1〜Iatmを測定し(ステップS16)、それらの平均静止電源電流値Iat1'ave〜Iatm'aveを求める(ステップS40)。そして、比較対象のベクタaを設定し(ステップS41)、その後、平均静止電源電流値Iat1'ave〜Iatm'aveと試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Iat1〜Iatmとに基づいて複数個のサンプリングポイントt1〜tmに対応する各差分値|Iat1'ave−Iat1|〜|Iatm'ave−Iatm|を算出する。
そして、算出した各サンプリングポイントt1〜tm毎の差分値|Iat1'ave−Iat1|〜|Iatm'ave−Iatm|と静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge3とを比較し、静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge3に対して少なければ良品判定、多ければ不良判定とする(ステップS42)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS43)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Cによれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流をウエハ毎の平均値と比較するので、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が可能となる。
(実施の形態4)
図8は、本発明の実施の形態4に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1D」とする。
図8は、本発明の実施の形態4に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1D」とする。
図8に示すように、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Iat1〜Iatmを測定し(ステップS16)、次いで試験対象CMOS集積回路108内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタTV−z内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Izt1〜Iztmを測定する(ステップS50)。なお、Iztmの「z」は試験対象CMOS集積回路108内に設けた不良測定テストベクタである。
静止電源電流値Izt1〜Iztmを測定した後、比較対象のベクタaを設定する(ステップS51)。比較対象ベクタaを設定した後、静止電源電流値Iat1〜Iatmと静止電源電流値Izt1〜Iztmとに基づいて複数個のサンプリングポイントt1〜tmに対応する各差分値|Iat1−Izt1|〜|Iatm−Iztm|を算出する。そして、算出した各サンプリングポイントt1〜tm毎の差分値|Iat1−Izt1|〜|Iatm−Iztm|と静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge4と比較し、静止電源電流の測定値の許容差分値IJudge4に対して少なければ良品判定、多ければ不良判定とする(ステップS52)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS53)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Dによれば、各サンプリングポイントでの静止電源電流を作り込まれた不良によるIDDQ異常値と比較するので、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が可能となる。
(実施の形態5)
図9及び図10は、本発明の実施の形態5に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1E」とする。
図9及び図10は、本発明の実施の形態5に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1E」とする。
図9に示すように、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−n内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Int1〜Intmを全ベクタ実施する。各ベクタにおいて、複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Int1〜Intmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Knを算出する(ステップS60)。
次いで、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Iat1〜Iatmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Kaを算出する(図10のステップS70参照。ステップS20と同様の処理。)。さらに、試験対象CMOS集積回路108の異なる1つのテストベクタTV−b内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Ibt1〜Ibtmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Kbを算出する(図10のステップS70参照。ステップS20と同様の処理。)。
そして、算出した電流傾き係数Kaと電流傾き係数Kbの相関係数が許容値KJudge1に基づいて試験対象CMOS集積回路108の良否判定を行う(ステップS71)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS72)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Eによれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を他のテストベクタの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較するので、1つのCMOS集積回路だけでViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単且つ短時間で実現できる。
(実施の形態6)
図11は、本発明の実施の形態6に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1F」とする。
図11は、本発明の実施の形態6に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1F」とする。
図11に示すように、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Iat1〜Iatmを測定するとともに、良品のCMOS集積回路108において1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmでの静止電源電流値Iat1'〜Iatm'を測定する(ステップS16)。
静止電源電流値Iat1〜Iatmと静止電源電流値Iat1'〜Iatm'を測定した後、比較対象ベクタaを設定する(ステップS80)。その後、静止電源電流値Iat1〜Iatmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Kaを算出し、さらに静止電源電流値Iat1'〜Iatm'が安定する時間を数値化した電流傾き係数Ka’を算出する。そして、それぞれ算出した電流傾き係数Kaと電流傾き係数Ka’の相関係数が許容値KJudge2に基づいて試験対象のCMOS集積回路の良否判定を行う(ステップS81)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS82)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Fによれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を良品サンプルの各サンプリングポイントでの電流傾き係数と相関係数で比較するので、絶対良品基準に対するViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が簡単且つ短時間で実現できる。
(実施の形態7)
図12は、本発明の実施の形態7に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1G」とする。
図12は、本発明の実施の形態7に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1G」とする。
図12に示すように、試験対象CMOS集積回路108と同一のウエハ上の一部又は複数のCMOS集積回路それぞれにて1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Iat1〜Iatmを測定する(ステップS16)。
そして、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで測定した静止電源電流値Iat1〜Iatmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Kaを算出し、さらに、試験対象CMOS集積回路108と同一のウエハ上の一部または複数のCMOS集積回路で測定した1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmを求め、それらを平均化した静止電源電流値Iat1'ave〜Iatm'aveが安定する時間を数値化した電流傾き係数Ka’aveを算出する(ステップS90)。
電流傾き係数Ka’aveを算出した後、比較対象ベクタaを設定する(ステップS91。その後、算出した電流傾き係数Kaと電流傾き係数Ka’aveの相関係数が許容値KJudge3に基づいて試験対象CMOS集積回路108の良否判定を行う(ステップS92)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS93)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Gによれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間をウエハ毎に比較するので、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、プロセスばらつきによるオーバーキルを極力抑えた適切な不良判定が簡単且つ短時間で実現できる。
(実施の形態8)
図13は、本発明の実施の形態8に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1H」とする。
図13は、本発明の実施の形態8に係る半導体試験装置の試験対象CMOS集積回路良否判定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態1の半導体試験装置1Aと同じ構成であるので、説明の都合上必要な場合には図1を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1H」とする。
図13に示すように、試験対象CMOS集積回路108の1つのテストベクタTV−a内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Iat1〜Iatmを測定し(ステップS16)、次いで試験対象CMOS集積回路108内に意図的に高抵抗接続配線や半断線させた故障モデル回路を測定するテストベクタTV−z内の複数個のサンプリングポイントt1〜tmで静止電源電流値Izt1〜Iztmを測定する(ステップS100)。
静止電源電流値Iat1〜Iatmと静止電源電流値Izt1〜Iztmを測定した後、比較対象ベクタaを設定する(ステップS101)。その後、静止電源電流値Iat1〜Iatmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Kaを算出し、さらに静止電源電流値Izt1〜Iztmが安定する時間を数値化した電流傾き係数Kzを算出する。そして、それぞれ算出した電流傾き係数Kaと電流傾き係数Kzの相関係数が許容値KJudge4に基づいて試験対象のCMOS集積回路の良否判定を行う(ステップS102)。上記処理を最終の比較対象ベクタまで繰り返し行う(ステップS103)。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Hによれば、各サンプリングポイントでの電流安定時間を意図的不良による電流安定時間と比較するので、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良に対し、実物の不良電流値に則した適切な不良判定が簡単且つ短時間で実現できる。
(実施の形態9)
図14は、本発明の実施の形態9に係る半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。本実施の形態の半導体試験装置1Lは、上述した半導体試験装置1Aの構成に加えて可変電源回路(電源電圧調整手段)4Aを備えている。この可変電源回路4AへはIDDQサンプリング回路2Bから一部あるいは全てのサンプリングポイントの電源電圧を一定に下げる電圧制御信号SCONTが入力される。
図14は、本発明の実施の形態9に係る半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。本実施の形態の半導体試験装置1Lは、上述した半導体試験装置1Aの構成に加えて可変電源回路(電源電圧調整手段)4Aを備えている。この可変電源回路4AへはIDDQサンプリング回路2Bから一部あるいは全てのサンプリングポイントの電源電圧を一定に下げる電圧制御信号SCONTが入力される。
図15は、本発明によるIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングストローブポイントの一例を示す図であり、(a)は従来の波形図、(b)は本実施の形態の波形図である。(a)の従来の波形図において、W150は一定電圧波形VDD1、W151はVDD1に対する過渡電流波形、W152は正常品のVDD1に対する静止電源電流波形、W153は異常品のVDD1に対する電流波形である。(b)の本実施の形態の波形図において、W154はIDDQモード設定時の電圧波形VDD1、W155はサンプリングIDDQ測定時の電圧波形VDD2、W156は正常品のVDD2に対するIDDQ波形、W157は異常品のVDD2に対するIDDQ波形である。
次に、半導体試験装置1Lの動作について説明する。
図14に示すように、試験対象のCMOS集積回路108の内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−11〜TV−13を印加し、各テストベクタのIDDQの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)区間において、電圧制御信号SCONTにて一部あるいは全てのサンプリングポイントの電源電圧を一定に下げて、サンプリングポイントt1からtm時間経過後のIDDQをそれぞれ測定する。
図15に示すように、オフリーク電流等により安定した静止電源電流(過渡電流波形W151)が多い場合は、VDD1に対する正常品の静止電源電流の波形W152と、異常品の電流の波形W153は殆ど相違が無く、異常を検出することは困難である。これに対して、本実施の形態では、IDDQモード設定時の電圧は動作可能電圧VDD1に設定し、複数サンプリングIDDQ測定時はIDDQ状態保持下限電圧まで極端に下げることで、テストベクタTV−13において、過渡的に変化する異常電流を複数のIDDQサンプリングストローブポイントt1からtmで時間的電流変化(波形W157で示す)をサンプリングでき、異常を検出することが可能となる。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Lによれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。また、本実施の形態の手法においても、従来のMOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等のリーク系異常電流は当然ながら検出可能であり、不良検出率の向上を図ることができる。
(実施の形態10)
本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態9の半導体試験装置1Lと同じ構成であるので図14を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1M」とする。
本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態9の半導体試験装置1Lと同じ構成であるので図14を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1M」とする。
上述した実施の形態9の半導体試験装置1Lでは、一部あるいは全てのサンプリングポイントの電源電圧を一定に下げる電圧制御信号SCONTを生成するようにしたが、本実施の形態の半導体試験装置1Mでは、サンプリングポイント毎に段階的に電源電圧を下げる電圧制御信号SVCONTを生成するIDDQサンプリング回路2Cを具備している。
図16は、本実施の形態のIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングストローブポイントを示す。(a)は従来波形、(b)は本発明波形である。また、この図において、W170はIDDQモード設定時の電圧波形VDD1、W171はサンプリングポイントt1時の電圧波形VDD2、W172はサンプリングポイントt2時の電圧波形VDD3、W173はサンプリングポイントtm時の電圧波形VDDm、W175は正常品の段階的なVDD電圧に対するIDDQ波形、W176は異常品の段階的なVDD電圧に対するIDDQ波形である。
次に、半導体試験装置1Mの動作について説明する。
図14に示すように、試験対象のCMOS集積回路108の内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−11〜TV−13を印加し、各テストベクタのIDDQの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)区間において、電圧制御信号SVCONTで、一部あるいは全てのサンプリングポイントの電源電圧を段階的に下げて、サンプリングストローブポイントt1からtm時間経過後のIDDQをそれぞれ測定する。
図16に示すように、オフリーク電流等により安定した静止電源電流(波形W152の電流)が多い場合は、VDD1に対する正常品の静止電源電流波形W152と、異常品の電流波形W153は殆ど相違が無く、異常を検出することは困難である。本発明では、IDDQモード設定時の電圧は動作可能電圧VDD1に設定し、複数サンプリングIDDQ測定時は段階的にVDD電圧を下げることで、テストベクタTV−13において、過渡的に変化する異常電流を複数のIDDQサンプリングポイントt1からtmで時間的電流変化W176の電流をサンプリングでき、異常を検出することが可能となる。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Mによれば、電源電圧依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。また、本実施の形態の手法においても、従来のMOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等のリーク系異常電流は当然ながら検出可能であり、不良検出率の向上を図ることができる。
(実施の形態11)
図17は、本発明の実施の形態11に係る半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。本実施の形態の半導体試験装置1Nは、上述した半導体試験装置1Aの構成に加えて温度制御装置(温度調整手段)5を備えている。この温度制御装置5へはIDDQサンプリング回路2Dから一部あるいは全てのサンプリングポイントの測定温度を一定に下げる温度制御信号TEMPCONTが入力される。
図17は、本発明の実施の形態11に係る半導体試験装置におけるIDDQ測定の概念を示す図である。本実施の形態の半導体試験装置1Nは、上述した半導体試験装置1Aの構成に加えて温度制御装置(温度調整手段)5を備えている。この温度制御装置5へはIDDQサンプリング回路2Dから一部あるいは全てのサンプリングポイントの測定温度を一定に下げる温度制御信号TEMPCONTが入力される。
図18は、本実施の形態のIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングストローブポイントを示す。(a)は従来波形、(b)は本発明波形である。W160は従来の一定温度ta1に対する過渡電流波形、W161はta1に対する過渡電流波形、W162は正常品のta1に対する静止電源電流波形、W163は異常品のta1に対する電流波形、W164は本実施の形態のIDDQモード設定時の温度波形ta1、W165は本実施の形態のサンプリングIDDQ測定時の温度波形ta2、W166は正常品のta2に対するIDDQ波形、W167は異常品のta2に対するIDDQ波形である。
次に、半導体試験装置1Nの動作について説明する。
図17に示すように、試験対象CMOS集積回路108の内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−11〜TV−13を印加し、各テストベクタのIDDQの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)区間において、温度制御信号TEMPCONTで、一部あるいは全てのサンプリングポイントの測定温度を一定に下げて、サンプリングポイントt1からtm時間経過後のIDDQをそれぞれ測定する。
図18に示すように、オフリーク電流等により安定した静止電源電流(波形W161)が多い場合は、ta2に対する正常品の静止電源電流波形W162と、異常品の電流波形W163は殆ど相違が無く、異常を検出することは困難である。本実施の形態ではIDDQモード設定時の温度は動作可能温度ta1に設定し、複数サンプリングIDDQ測定時はIDDQ状態保持下限温度まで極端に下げることで、テストベクタTV−13において、過渡的に変化する異常電流を複数のIDDQサンプリングポイントt1からtmで時間的電流変化(波形W167)をサンプリングでき、異常を検出することが可能となる。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Nによれば、温度依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。また、この実施の形態の手法においても、従来のMOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等のリーク系異常電流は当然ながら検出可能であり、不良検出率を向上できる半導体集積回路の試験ならびに解析方法を提供することができる。
(実施の形態12)
本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態11の半導体試験装置1Nと同じ構成であるので図17を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1P」とする。
本実施の形態の半導体試験装置は、上述した実施の形態11の半導体試験装置1Nと同じ構成であるので図17を援用することとする。但し、一部機能が異なるので、装置本体に付ける符号を「1P」とする。
上述した実施の形態11の半導体試験装置1Nでは、一部あるいは全てのサンプリングポイントの測定温度を一定に下げる温度制御信号TEMPCONTを生成するようにしたが、本実施の形態の半導体試験装置1Pでは、サンプリングポイント毎に段階的に温度を下げる温度制御信号TEMPVCONTを生成するIDDQサンプリング回路2Eを具備している。
また、図19は、本実施の形態のIDDQ時間的変化特性とIDDQサンプリングポイントを示す。図19(a)は従来波形、図19(b)は本発明波形である。また、この図において、W180は本実施の形態のIDDQモード設定時の温度波形ta1、W181は本実施の形態のサンプリングポイントt1時の温度波形ta2、W182は本実施の形態のサンプリングポイントt2時の温度波形ta3、W183は本実施の形態のサンプリングポイントtm時の温度波形tam、W185は正常品の段階的な温度変化に対するIDDQ波形、W186は異常品の段階的な温度変化に対するIDDQ波形である。
次に、半導体試験装置1Pの動作について説明する。
図17に示すように、試験対象CMOS集積回路108の内部ノードをHレベルあるいはLレベルに設定するテストベクタTV−11〜TV−13を印加し、各テストベクタのIDDQの充分安定した静止電源電流(Quiescent Current)区間において、温度制御信号TEMPVCONTで、一部あるいは全てのサンプリングポイントの測定温度を段階的に下げて、サンプリングポイントt1からtm時間経過後のIDDQをそれぞれ測定する。図19に示すように、オフリーク電流等により安定した静止電源電流(波形W162で示す)が多い場合は、ta1に対する正常品の静止電源電流波形W162と、異常品の電流波形W163はほとんど相違が無く、異常を検出することは困難である。
これに対し、本実施の形態ではIDDQモード設定時の温度は動作可能温度ta1に設定し、複数サンプリングIDDQ測定時は段階的に測定温度を下げることで、テストベクタTV−13において、過渡的に変化する異常電流を複数のIDDQサンプリングポイントt1からtmで時間的電流変化サンプリングでき、異常を検出することが可能となる。
このように、本実施の形態の半導体試験装置1Pによれば、温度依存によるオフリーク電流の多いトランジスタを使用した回路においても、静止電源電流が安定するまでの時間変化を増幅させて、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。また、この手法においても、従来のMOSFETのゲート、ソース、ドレイン、ウェル間の内部ショートと、配線パターン間のブリッジ等のリーク系異常電流は当然ながら検出可能であり、不良検出率の向上を図ることができる。
(実施の形態13)
上述した実施の形態1〜12の半導体試験装置では、装置内でサンプリングポイントの測定を制御するようにしているが、本発明の実施の形態12に係る半導体試験装置では、当該制御を外部の試験回路(図示略)に持たせたものである。
上述した実施の形態1〜12の半導体試験装置では、装置内でサンプリングポイントの測定を制御するようにしているが、本発明の実施の形態12に係る半導体試験装置では、当該制御を外部の試験回路(図示略)に持たせたものである。
サンプリングポイントの測定を制御する機能を外部の試験回路に持たせることで、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出を、大型テスタなどの半導体試験装置を改造することなく必要な機能のみBOST(Built-Out-Self-Test)ボードとして作製でき、安価にViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
(実施の形態14)
上述した実施の形態1〜12では、半導体試験装置が試験対象CMOS集積回路108の外部に存在しているが、本発明の実施の形態10に係る半導体試験装置では、機能の一部あるいは全てが試験対象CMOS集積回路108に持たせたものである。
上述した実施の形態1〜12では、半導体試験装置が試験対象CMOS集積回路108の外部に存在しているが、本発明の実施の形態10に係る半導体試験装置では、機能の一部あるいは全てが試験対象CMOS集積回路108に持たせたものである。
機能の一部あるいは全てを試験対象CMOS集積回路108の内部に設けることで、静止電源電流が安定するまでの時間変化が正常品とは異なるIDDQ異常品の検出を、CMOS集積回路自身(BIST:Built-In-Self-Test)で実施することが可能になり、簡単にViaのオープン故障や配線半断線故障等の不良判定が可能となる。
なお、上記実施の形態1から実施の形態14では、異常のあるサンプリングポイントを見つけるだけであったが、IDDQサンプリング回路2に、異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる機能(制御手段)を追加しても良い。この機能を追加することにより、正常品とは軽微な差のIDDQ異常品の検出ができ、Viaのオープン故障や配線半断線故障等の高感度な不良判定が可能となる。
本発明は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)半導体集積回路の試験を行う半導体試験装置として有用である。
1A、1L、1M、1N 半導体試験装置
2A、2B、2C、2D、2E IDDQサンプリング回路
3 電流測定器
4 電源回路
5 温度制御装置
108 試験対象CMOS集積回路
109 VDD電源端子
110 GND電源端子
111 VDD電源線
112 GND電源線
113 故障回路部
2A、2B、2C、2D、2E IDDQサンプリング回路
3 電流測定器
4 電源回路
5 温度制御装置
108 試験対象CMOS集積回路
109 VDD電源端子
110 GND電源端子
111 VDD電源線
112 GND電源線
113 故障回路部
Claims (40)
- 試験対象の半導体集積回路に複数個のテストベクタを印加し、印加した複数個のテストベクタのうち一部又は全てにおいて、1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定する静止電源電流測定手段と、
前記複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流の測定値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う良否判定手段と、
を具備する半導体試験装置。 - 前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を一定に下げる電源電圧調整手段を具備する請求項1記載の半導体試験装置。
- 前記電源電圧調整手段は、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を下げる請求項2記載の半導体試験装置。
- 前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の温度を一定に下げる温度調整手段を具備する請求項1記載の半導体試験装置。
- 前記温度調整手段は、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の温度を下げる請求項4記載の半導体試験装置。
- 異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる制御手段を具備する請求項1から請求項5のいずれかに記載の半導体試験装置。
- 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 前記良否判定手段は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体試験装置。 - 試験対象の半導体集積回路に複数個のテストベクタを印加し、印加した複数のテストベクタのうち一部又は全てにおいて、1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定する静止電源電流測定工程と、
前記複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流の測定値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否を判定する良否判定工程と、
を具備する半導体集積回路の試験方法。 - 前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を一定に下げる電源電圧調整工程を具備する請求項15記載の半導体集積回路の試験方法。
- 前記電源電圧調整工程では、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の電源電圧を下げる処理を行う請求項16記載の半導体集積回路の試験方法。
- 前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイントで前記試験対象の半導体集積回路の温度を一定に下げる温度調整工程を具備する請求項15記載の半導体集積回路の試験方法。
- 前記温度調整工程では、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に前記試験対象の半導体集積回路の温度を下げる処理を行う請求項18記載の半導体集積回路の試験方法。
- 異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる制御工程を具備する請求項15から請求項19のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。
- 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、
前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、
前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、
前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する工程と、
前記工程で算出された各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記試験対象の半導体集積回路の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記試験対象の半導体集積回路と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 前記良否判定工程は、
前記試験対象の半導体集積回路の前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記試験対象の半導体集積回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する工程と、
前記2つの工程で算出された前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて前記試験対象の半導体集積回路の良否判定を行う工程と、
を具備する請求項15から請求項20のいずれかに記載の半導体集積回路の試験方法。 - 静止電源電流を測定するための複数のテストベクタを発生するテストベクタ発生手段と、
1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで静止電源電流を測定する静止電源電流測定手段と、
前記複数個のサンプリングポイントでの測定値に基づいて自己の良否判定を行う良否判定手段と、
を具備する半導体集積回路。 - 一部あるいは全てのサンプリングポイントで自己の電源電圧を下げる電源電圧調整手段を具備する請求項29記載の半導体集積回路。
- 前記電源電圧調整手段は、前記静止電源電流を測定する一部あるいは全てのサンプリングポイント毎に段階的に電源電圧を下げる請求項30記載の半導体集積回路。
- 異常のあるサンプリングポイントのみ一部あるいは全てのテストベクタを繰り返し印加させて静止電源電流の測定を行わせる制御手段を具備する請求項29から請求項31のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と自己の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と自己と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値と自己の回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値とに基づいて前記複数個のサンプリングポイントに対応する各差分値を算出する手段と、
算出した各サンプリングポイント毎の前記差分値と前記静止電源電流の測定値の許容差分値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
自己の異なる1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
予め良品の半導体集積回路において測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
自己と同一のウエハ上の一部又は複数の半導体集積回路で測定した前記1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントでの平均静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記良否判定手段は、
自己の1つのテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
自己の回路内に意図的に高抵抗接続配線された回路を測定するテストベクタ内の複数個のサンプリングポイントで測定した静止電源電流値が安定する時間を数値化した電流傾き係数を算出する手段と、
算出した前記2つの電流傾き係数の相関係数が許容値に基づいて自己の良否判定を行う手段と、
を具備する請求項29から請求項32のいずれかに記載の半導体集積回路。
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JP2010066266A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Advantest Corp | 測定装置、試験システム、および測定方法 |
JP2010181261A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Renesas Electronics Corp | 解析iddqテストモジュール及びiddqテスト方法 |
US8667442B1 (en) * | 2012-06-14 | 2014-03-04 | Cadence Design Systems, Inc. | Circuit simulation methodology to calculate leakage current during any mode of circuit operation |
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2004
- 2004-10-25 JP JP2004310101A patent/JP2006119101A/ja not_active Withdrawn
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