JP2006214860A - Inspection method and device for semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静止電源電流(Quiescent Power Supply Current;以下、IDDQと表記する)を用いた半導体集積回路の検査方法および検査装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit inspection method and inspection apparatus using a Quiescent Power Supply Current (hereinafter referred to as IDDQ).
IDDQ検査は、半導体集積回路の検査方法の1つであり、検査対象の半導体集積回路が静止状態にある場合の電源電流の値により同回路中に故障があるかどうかを判定するものである。 The IDDQ inspection is one of inspection methods for a semiconductor integrated circuit, and determines whether or not there is a failure in the circuit based on the value of the power supply current when the semiconductor integrated circuit to be inspected is in a stationary state.
一般に、CMOS回路においては、各段の出力端子を中心にして電源側にP型MOSトランジスタが、接地側にN型MOSトランジスタがそれぞれ接続されている。各段の入力端子に与えられたパターンにかかわらずP型およびN型MOSトランジスタの相補的な性質により、電源・接地間の全ての経路上に少なくとも1つのOFF状態のトランジスタが存在する。 In general, in a CMOS circuit, a P-type MOS transistor is connected to the power supply side and an N-type MOS transistor is connected to the ground side with the output terminal at each stage as the center. Due to the complementary nature of the P-type and N-type MOS transistors regardless of the pattern applied to the input terminal of each stage, there is at least one transistor in the OFF state on all paths between the power supply and the ground.
したがって、従来、故障のない正常なCMOS回路では、静止状態において電源・接地間に流れる電流、すなわち電源電流はMOSトランジスタの漏れ電流によるものとなり、その値は非常に小さいのが通例であった。 Therefore, conventionally, in a normal CMOS circuit without a failure, the current flowing between the power source and the ground in a stationary state, that is, the power source current is due to the leakage current of the MOS transistor, and the value is usually very small.
これに対してCMOS回路中に故障が存在する場合は、静止状態において漏れ電流以外の電流が流れる場合がある。例えば、2本の隣接する配線が何らかの異物により短絡している場合、CMOS回路が一方の配線を電源レベルに、他方の配線を接地レベルにそれぞれ駆動するような内部状態にあるとき、その異物を介して電源・接地間に正常なCMOS回路ではあり得ない電流経路が形成されてしまう。このとき漏れ電流に比べて大きな電流が流れるため、IDDQ測定値と単一・固定の設定値を比較することにより容易に故障が検出される。 On the other hand, when a fault exists in the CMOS circuit, a current other than the leakage current may flow in a stationary state. For example, when two adjacent wirings are short-circuited by some foreign matter, when the CMOS circuit is in an internal state in which one wiring is driven to the power supply level and the other wiring is driven to the ground level, the foreign matter is removed. Thus, a current path that cannot be a normal CMOS circuit is formed between the power source and the ground. At this time, since a current larger than the leakage current flows, a failure is easily detected by comparing the IDDQ measurement value with a single / fixed set value.
しかし、製造プロセスの微細化が進み、MOSトランジスタの漏れ電流が増加するとともに集積規模も増大してきたため、正常なCMOS回路におけるIDDQの値が大幅に増加してきた。この結果、IDDQ測定値中の故障起因の電流成分が相対的に小さくなり、故障検出の精度が低下してきた。同時に、製造条件の変動に対するIDDQのばらつきも大きくなっており、上記のような単一・固定の設定値との比較によるIDDQ検査は、実質的に不可能な状況になりつつある。 However, the miniaturization of the manufacturing process has progressed, the leakage current of the MOS transistor has increased, and the integration scale has also increased, so that the value of IDDQ in a normal CMOS circuit has greatly increased. As a result, the current component due to the failure in the IDDQ measurement value becomes relatively small, and the accuracy of the failure detection has been lowered. At the same time, variations in IDDQ with respect to variations in manufacturing conditions are increasing, and IDDQ inspection by comparison with single and fixed set values as described above is becoming virtually impossible.
以上説明したようなIDDQ検査の問題点を改善し、微細プロセスを使用した半導体集積回路においてもIDDQ検査を有効に適用するため、幾つかの手法が提案されている。これらの手法では、検査対象の半導体集積回路に対し、外部より検査パターンを与える等して順次、複数の異なる内部状態に設定し、それぞれの内部状態におけるIDDQを測定する。そして、全てのIDDQ測定値を対象として所定のデータ処理を実施することにより、IDDQ測定値における半導体集積回路が正常な場合の電流成分を相殺し、故障起因の電流成分を検出する。具体例として、以下の2例を示す。 Several methods have been proposed in order to improve the problems of the IDDQ inspection as described above and to effectively apply the IDDQ inspection even to a semiconductor integrated circuit using a fine process. In these methods, a semiconductor integrated circuit to be inspected is sequentially set to a plurality of different internal states, for example, by giving an inspection pattern from the outside, and IDDQ in each internal state is measured. Then, by performing predetermined data processing for all IDDQ measurement values, the current component when the semiconductor integrated circuit is normal in the IDDQ measurement value is offset, and the current component due to the failure is detected. The following two examples are shown as specific examples.
ΔIDDQ法:故障による電流成分がIDDQ測定値間の差分により算出されるとの考えに基づく手法である。差分の取り方の例としては、全測定値中の最大値と最小値の間で差分を取るなどがあり、差分値が設定値を超えた場合、検査対象の半導体集積回路を不良品と判定する(非特許文献1参照)。 ΔIDDQ method: A method based on the idea that a current component due to a failure is calculated by a difference between measured IDDQ values. Examples of how to take the difference include taking the difference between the maximum and minimum values of all measured values. If the difference value exceeds the set value, the semiconductor integrated circuit to be inspected is determined to be defective. (See Non-Patent Document 1).
Current Ratio法:同一種類の半導体集積回路において、IDDQ測定値の最大値と最小値の比が、良品個体間でほぼ一定となる性質を利用する手法である。事前の評価によりIDDQが最小となる内部状態を予め決定し、最大値と最小値の比を求めておく。良否判定のための設定値としては上限と下限の2つがあり、上限は予め決定した内部状態でのIDDQ測定値と上記の比の積にマージンを加えたものとし、下限は予め決定した内部状態でのIDDQ測定値からマージンを差し引いたものとする(特許文献1、非特許文献2参照)。
Current Ratio method: A method that utilizes the property that the ratio between the maximum value and the minimum value of IDDQ measurement values is substantially constant among non-defective products in the same type of semiconductor integrated circuit. An internal state that minimizes IDDQ is determined in advance by prior evaluation, and a ratio between the maximum value and the minimum value is obtained. There are two upper and lower limit setting values for pass / fail judgment. The upper limit is a product of the IDDQ measurement value in the predetermined internal state and the above ratio plus a margin, and the lower limit is the predetermined internal state. It is assumed that the margin is subtracted from the IDDQ measurement value in (see
以下、既存のIDDQ検査改善手法について説明する。 Hereinafter, an existing IDDQ inspection improvement method will be described.
図7は、IDDQ検査改善手法を実施するための検査装置の構成例を示すブロック図である。図7に示す検査装置400は、検査パターン印加装置410、電源電流測定装置420、良否判定指標算出装置440、良否判定装置450、および、制御装置470から構成される。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of an inspection apparatus for implementing the IDDQ inspection improvement technique. The
検査パターン印加装置410は、制御装置470からの検査パターン制御信号471に従って検査対象の半導体集積回路490に対して検査パターン411を印加する。検査パターン411には、半導体集積回路490の内部状態設定のためのデータパターン、および、IDDQ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
The inspection
電源電流測定装置420は、電源421が検査対象の半導体集積回路490に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置470からの電流測定指示信号472に従って電源電流を測定する。測定結果を電源電流測定データ422として出力する。
The power supply
良否判定指標算出装置440は、制御装置470からのデータ取り込み指示信号473に従って電源電流測定データ422を取り込み、格納する。また、制御装置470からの良否判定指標算出指示信号475に従って格納済みの電源電流測定データ422を用いて良否判定指標441を算出、出力する。
The pass / fail determination
良否判定装置450は、良否判定指標441を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路490の良否判定を行い、良否判定結果451を出力する。
The pass /
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置470の動作、および、検査装置400によるIDDQ検査について説明する。以下、検査パターンとしては100パターンが準備されているものとする。
(1)制御装置470は、検査パターン制御信号471を通じて検査パターン印加装置410に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路490の内部状態設定が完了すると半導体集積回路490はIDDQ測定モードに設定される。
(2)制御装置470は、電流測定指示信号472を出力する。電源電流測定装置420は、電流測定指示信号472を受けてIDDQ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ422として出力する。
(3)制御装置470は、データ取り込み指示信号473を出力する。良否判定指標算出装置440は、データ取り込み指示信号473を受けて電源電流測定データ422を取り込む。検査手法としてΔIDDQ法を採用する場合には、良否判定指標算出装置440が新規に電源電流測定データ422を取り込む度に、測定済みの電源電流測定データ422の中から選別され格納されている最大値および最小値のデータと比較して、電源電流測定データ422の最大値および最小値のデータを更新する。Current Ratio法の場合は、上記の動作に加えて、事前の評価において設定されたIDDQ測定値が最小となる検査パターンに対応する電源電流測定データ422を識別するために、データ取り込み指示信号473に追加情報を付加したものを使用する。良否判定指標算出装置440は、データ取り込み指示信号473がIDDQ最小設定データを示す場合のみ、電源電流測定データ422を他のデータと区別して格納する。
(4)(1)〜(3)を100回繰返して、100個の検査パターンに対応した100個のIDDQ測定値中の最大値および最小値のデータが良否判定指標算出装置440に格納される。Current Ratio法の場合は、上記のデータに加えて、予め設定されたIDDQ測定値が最小となる検査パターンに対応する電源電流測定データ422が別途格納されている。
(5)制御装置470は、良否判定指標算出指示信号475を出力する。良否判定指標算出装置440は、良否判定指標算出指示信号475を受けて格納済みのデータを用いて良否判定指標を算出し、結果を出力する。ΔIDDQ法の場合は、最終更新された電源電流測定データ422の中の最大値および最小値のデータの差分を計算して、良否判定指標441として出力する。Current Ratio法の場合は、別途格納されたIDDQ最小設定データから良否判定の上限および下限を計算し、最終更新された電源電流測定データ422の最大値および最小値のデータからそれぞれ差し引いたものを良否判定指標441として出力する。
(6)良否判定装置450は、良否判定指標441を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。
(1) The
(2) The
(3) The
(4) Repeating (1) to (3) 100 times, the data of the maximum value and the minimum value among the 100 IDDQ measurement values corresponding to the 100 inspection patterns is stored in the pass / fail judgment
(5) The
(6) The pass /
ところで、現実に半導体集積回路製品の量産出荷検査にIDDQ検査を導入する場合には、検査時間の短縮のため、半導体集積回路の内部状態設定のための検査パターンの実行とIDDQ測定の間には測定安定化のための最低限の待ち時間しか設定できない。また、IDDQ測定後、次の検査パターンの実行開始までの期間においても、電源電圧の開閉動作は行われず、検査対象の半導体集積回路には常に電源電流が流れている状態にある。 By the way, when the IDDQ inspection is actually introduced in the mass production shipment inspection of the semiconductor integrated circuit product, between the execution of the inspection pattern for setting the internal state of the semiconductor integrated circuit and the IDDQ measurement in order to shorten the inspection time. Only a minimum waiting time for stabilizing the measurement can be set. Further, even during the period from the IDDQ measurement to the start of execution of the next test pattern, the power supply voltage is not switched, and the power supply current always flows through the semiconductor integrated circuit to be tested.
上記のような検査環境においては、IDDQ測定値の系列に図8(a)に示すような増加傾向が見られる。ここで、横軸は実行順序に従って割り当てられた検査パターンの番号であり、縦軸は各検査パターンに対するIDDQ測定値である。局所的な検査パターン番号間のIDDQ測定値の変動幅に比べて大きな幅の変動がIDDQ測定値の系列全体に亘って現れている。 In the inspection environment as described above, an increasing tendency as shown in FIG. 8A is seen in the series of IDDQ measurement values. Here, the horizontal axis is the number of the inspection pattern assigned according to the execution order, and the vertical axis is the IDDQ measurement value for each inspection pattern. A large variation in the IDDQ measurement values between the local inspection pattern numbers appears throughout the series of IDDQ measurement values.
また、IDDQ検査の直前にIDDQ測定対象回路が高い頻度で動作する検査項目がある場合には、IDDQ測定値の系列に図8(b)に示すような減少傾向が見られる。 In addition, when there is an inspection item in which the IDDQ measurement target circuit operates at a high frequency immediately before the IDDQ inspection, a decreasing tendency as shown in FIG. 8B is seen in the IDDQ measurement value series.
IDDQ測定値の系列に図8に示すような変動傾向がある場合、このIDDQ測定値の系列に一律にデータ処理を実施すると、故障検出能力が低下する。すなわち、故障起因の電流成分の割合が低下するため検出精度が低下する。また、故障起因の電流成分がごく限られた検査パターンにおいてのみ現れる場合においては、その発生箇所によっては本来IDDQ測定値中の最大値であるべきものが特性変動分に隠蔽され、全く検出されない事態が発生する。 When the IDDQ measurement value series has a fluctuation tendency as shown in FIG. 8, if the data processing is uniformly performed on the IDDQ measurement value series, the failure detection capability decreases. That is, the detection accuracy decreases because the ratio of the current component due to the failure decreases. Also, in the case where the current component due to the failure appears only in a very limited inspection pattern, depending on the occurrence location, what should be the maximum value in the IDDQ measurement value is concealed by the characteristic variation and is not detected at all. Will occur.
したがって、本発明の目的は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、量産出荷検査という制約の厳しい検査環境において、IDDQ測定値の変動傾向による異常電流検出精度の低下を改善可能とし、IDDQ検査を有効に実施することができる半導体集積回路の検査方法および検査装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and in an inspection environment with severe restrictions such as mass-production shipping inspection, a decrease in abnormal current detection accuracy due to a tendency of variation in IDDQ measurement values is reduced. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit inspection method and inspection apparatus that can be improved and that can effectively carry out IDDQ inspection.
上記の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の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、前記部分系列ごとに、前記静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
In order to achieve the above object, a method for inspecting a semiconductor integrated circuit according to
請求項2記載の半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、前記静止電源電流測定データの前記系列全体の変動傾向を算出する過程と、前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。
3. The semiconductor integrated circuit inspection method according to
請求項3記載の半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、前記検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、前記検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用いた半導体集積回路の検査方法であって、前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、前記静止電源電流測定データの前記部分系列ごとに、前記部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。 4. The semiconductor integrated circuit inspection method according to claim 3, wherein an inspection pattern is applied to the semiconductor integrated circuit to be inspected, an internal state of the semiconductor integrated circuit to be inspected is set, and then the semiconductor integrated circuit to be inspected. A method for inspecting a semiconductor integrated circuit using quiescent power supply current measurement for measuring a power supply current by setting the quiescent state, wherein the quiescent power supply current measurement is repeatedly performed while sequentially switching the inspection patterns, and the inspection pattern And obtaining a series of quiescent power supply current measurement data corresponding to each of the above, and the subsequence of the quiescent power supply current measurement data in the order of measurement, the subsequence consisting of a smaller number of the quiescent power supply current measurement data than the total number of the test patterns A process of calculating a variation tendency of the entire partial series for each partial series of the stationary power supply current measurement data, and the stationary Applying a correction to offset the fluctuation tendency to the source current measurement data to calculate quiescent power supply current corrected data, and using the quiescent power supply current corrected data to calculate a pass / fail judgment index And a step of determining pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected by comparing with a standard value.
請求項4記載の半導体集積回路の検査方法は、請求項3記載の半導体集積回路の検査方法において、前記静止電源電流測定データの前記部分系列のうち1つ以上において、前記部分系列全体の前記変動傾向を算出する過程、および、前記変動傾向を相殺する前記補正を適用して前記静止電源電流補正済みデータを算出する過程を実施せず、前記静止電源電流測定データをそのまま前記静止電源電流補正済みデータとする。 4. The semiconductor integrated circuit inspection method according to claim 4, wherein the fluctuation of the entire partial series is detected in one or more of the partial series of the quiescent power supply current measurement data. The process of calculating the trend and the process of calculating the quiescent power supply current corrected data by applying the correction that offsets the fluctuation tendency is not performed, and the quiescent power supply current measurement data is corrected as it is Data.
請求項5記載の半導体集積回路の検査装置は、検査対象の半導体集積回路に対して内部状態設定のための検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データを使用して前記良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、前記電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標の出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた。 A semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to claim 5, wherein an inspection pattern application apparatus that applies an inspection pattern for setting an internal state to a semiconductor integrated circuit to be inspected, and a power supply current of the semiconductor integrated circuit to be inspected A power supply current measuring device that measures and outputs power supply current measurement data corresponding to the inspection pattern, and uses the power supply current measurement data captured from the power supply current measurement device to calculate and output the pass / fail judgment index A determination index calculation device, a pass / fail determination device that compares the pass / fail determination index with a pass / fail determination standard value, performs pass / fail determination of the semiconductor integrated circuit to be inspected, and outputs a pass / fail determination result, and the number of times the power supply current is measured When the count result reaches a predetermined number of times, the test is performed with respect to the pass / fail judgment index calculation device after the start of inspection or the previous output of the pass / fail judgment index. Instructing the calculation of the pass / fail judgment index based on the measured power supply current measurement data, initializing the counting result, and controlling the inspection pattern application device with respect to application, holding and selection of the inspection pattern And a controller for instructing the power source current measuring device to perform power source current measurement and for instructing the acceptance / rejection determination index calculating device to capture the power source current measurement data.
請求項6記載の半導体集積回路の検査装置は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、前記電源電流測定装置から検査開始以降に取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示し、前記検査パターンの全てに対応した前記電源電流測定データが得られた後に前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記良否判定指標の算出を指示する制御装置とを備えた。 7. The semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to claim 6, wherein an inspection pattern applying apparatus that applies an inspection pattern to the semiconductor integrated circuit to be inspected, a power supply current of the semiconductor integrated circuit to be inspected are measured, and the inspection pattern A power supply current measuring device that outputs power supply current measurement data corresponding to the power supply current, and a fluctuation tendency of the power supply current measurement data captured after the start of inspection from the power supply current measurement device is calculated, and the fluctuation with respect to the power supply current measurement data is calculated. A data correction device that outputs a result of applying correction for canceling a trend as power supply current corrected data, a pass / fail determination index using the power supply current corrected data, and a pass / fail determination index calculation device that outputs the result The pass / fail judgment index and the pass / fail judgment standard value are compared, the pass / fail judgment of the semiconductor integrated circuit to be inspected is made, and the pass / fail judgment result is output. And a control for applying, holding, and selecting an inspection pattern to the inspection pattern application device, instructing the power supply current measurement device to perform a power supply current measurement, and to the data correction device to measure the power supply current. Data acquisition is instructed, and after the power supply current measurement data corresponding to all of the inspection patterns is obtained, the data correction device is instructed to calculate the fluctuation tendency and apply the correction, and the pass / fail And a control device that instructs the determination index calculation device to calculate the pass / fail determination index.
請求項7記載の半導体集積回路の検査装置は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加する検査パターン印加装置と、前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を前記電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記データ補正装置に対して、検査開始あるいは前回の前記電源電流補正済みデータ出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標出力以降に取り込んだ前記電源電流補正済みデータに基づいて良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた。 8. A semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to claim 7, wherein a test pattern applying apparatus that applies a test pattern to the semiconductor integrated circuit to be inspected, a power source current of the semiconductor integrated circuit to be inspected, and a power source current measurement A power supply current measuring device that outputs data, and a fluctuation trend of the power supply current measurement data captured from the power supply current measurement device is calculated, and a result of applying a correction that cancels the fluctuation trend to the power supply current measurement data is obtained. A data correction device that outputs the power supply current corrected data, a pass / fail determination index calculation device that calculates and outputs a pass / fail judgment index using the power supply current corrected data, and the pass / fail determination index and pass / fail judgment standard value. In comparison, the semiconductor integrated circuit to be inspected is judged to be good or bad, and a good or bad judgment device that outputs a good or bad judgment result is counted, and the number of power supply current measurements is counted When the counting result reaches a predetermined number of times, the data correction device is subjected to the calculation of the fluctuation tendency based on the power supply current measurement data acquired after the start of inspection or the previous power supply current corrected data output, and Instructing the application of the correction, and instructing the quality determination index calculation device to calculate the quality determination index based on the power supply current corrected data acquired after the start of inspection or the previous quality determination index output. A control device for initializing the counting result, and a control for applying, holding and selecting an inspection pattern to the inspection pattern application device, instructing the power supply current measurement device to perform a power supply current measurement, and the data And a control device that instructs the correction device to take in the power supply current measurement data.
請求項8記載の半導体集積回路の検査装置は、請求項7記載の半導体集積回路の検査装置において、前記計数装置は、予め設定された特定のときにおいて、前記計数結果が所定の回数に達していても前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示を行わず、前記データ補正装置は、前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示のないときに、前記電源電流測定データの変動傾向の算出、および、前記変動傾向を相殺する補正を実施せず、前記電源電流測定データをそのまま前記電源電流補正済みデータとして出力する。 The semiconductor integrated circuit inspection device according to claim 8 is the semiconductor integrated circuit inspection device according to claim 7, wherein the counting device has reached the predetermined number of times at a preset specific time. However, when the data correction device does not instruct the calculation of the fluctuation trend and the application of the correction, the data correction device does not have the instruction of the calculation of the fluctuation trend and the application of the correction. In addition, the power supply current measurement data is output as the power supply current corrected data without performing calculation of the fluctuation tendency of the power supply current measurement data and correction for canceling the fluctuation tendency.
本発明の請求項1記載の半導体集積回路の検査方法によれば、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、部分系列ごとに、静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含むので、IDDQ測定値の系列全体を測定順に部分系列に分割することにより、IDDQ測定値の系列における変動傾向の影響を低減し、故障起因の電流成分の低下を改善できる。このため、異常電流の検出精度が向上する。また、故障起因の電流成分がごく限られた検査パターンにおいてのみ現れる場合において、本来IDDQ測定値中の最大値であるべきものが変動傾向の中に隠蔽される事態を回避できるため、やはり異常電流の検出精度が向上する。 According to the method for inspecting a semiconductor integrated circuit according to the first aspect of the present invention, the series of quiescent power supply current measurement data is divided into a partial series composed of a smaller number of quiescent power supply current measurement data than the total number of test patterns in the order of measurement. Since each process includes a process for calculating a pass / fail judgment index using the quiescent power supply current measurement data and comparing with a pass / fail judgment standard value, the pass / fail judgment of the semiconductor integrated circuit to be inspected is performed. By dividing the entire IDDQ measurement value series into partial series in the order of measurement, it is possible to reduce the influence of fluctuation tendency in the IDDQ measurement value series and to improve the decrease in the current component due to the failure. For this reason, the detection accuracy of abnormal current is improved. Further, in the case where the current component due to the failure appears only in a very limited inspection pattern, it is possible to avoid a situation where what should originally be the maximum value in the IDDQ measurement value is concealed in the fluctuation tendency, so that an abnormal current is also generated. Detection accuracy is improved.
本発明の請求項2記載の半導体集積回路の検査方法によれば、静止電源電流測定データの系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含むので、IDDQ測定値の系列全体にかかる変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用することにより、IDDQ測定値の系列における変動傾向の影響を低減し、故障起因の電流成分の低下を解消できる。このため、異常電流の検出精度が向上する。また、請求項1と同様に本来IDDQ測定値中の最大値であるべきものが変動傾向の中に隠蔽される事態を回避できる。
According to the method for inspecting a semiconductor integrated circuit according to
本発明の請求項3記載の半導体集積回路の検査方法によれば、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、静止電源電流測定データの部分系列ごとに、部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含むので、IDDQ測定値の系列全体を測定順に部分系列に分割し、かつ、部分系列ごとにIDDQ測定値の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用することにより、IDDQ測定値の系列における変動傾向の影響をより低減し、故障起因の電流成分の低下をより効果的に解消できる。このため、異常電流の検出精度が更に向上する。また、請求項1と同様に本来IDDQ測定値中の最大値であるべきものが変動傾向の中に隠蔽される事態を更に回避できる。 According to the method for inspecting a semiconductor integrated circuit according to claim 3 of the present invention, the series of quiescent power supply current measurement data is divided into a partial series composed of a smaller number of quiescent power supply current measurement data than the total number of test patterns in the order of measurement. For each partial series of quiescent power supply current measurement data, the process of calculating the fluctuation tendency of the entire partial series, and the quiescent power supply current corrected data by applying correction that offsets the fluctuation tendency to the quiescent power supply current measurement data IDDQ, and a process of calculating a pass / fail judgment index using the quiescent power supply current corrected data and comparing with a pass / fail judgment standard value to determine pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected. By dividing the entire series of measurement values into partial series in the order of measurement, and calculating the fluctuation tendency of IDDQ measurement values for each partial series, and applying a correction to offset this More reduce the influence of variation trend in the sequence of IDDQ measurements can eliminate the decrease in the current component failure due more effectively. For this reason, the detection accuracy of abnormal current is further improved. Further, similarly to the first aspect, it is possible to further avoid a situation where what is supposed to be the maximum value in the IDDQ measurement value is concealed in the fluctuation tendency.
請求項4では、静止電源電流測定データの部分系列のうち1つ以上において、部分系列全体の変動傾向を算出する過程、および、変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程を実施せず、静止電源電流測定データをそのまま静止電源電流補正済みデータとするので、部分系列によって、IDDQ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避することにより、事前の評価によりIDDQ測定値の変動傾向が明らかにされている場合には、異常電流の検出精度を低下させることなくデータ処理に要する時間が削減できる。このため、検査時間の短縮につながり、有効である。 According to a fourth aspect of the present invention, the process for calculating the fluctuation tendency of the entire partial series and the correction for canceling the fluctuation tendency are applied to one or more of the partial series of the static power supply current measurement data to obtain the corrected static power supply current corrected data. Since the calculation process is not performed and the quiescent power supply current measurement data is used as the quiescent power supply current corrected data as it is, the calculation of the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value and the application of the correction for canceling this are avoided by the partial series. Thus, when the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value is clarified by the prior evaluation, the time required for data processing can be reduced without reducing the detection accuracy of abnormal current. This is effective because it shortens the inspection time.
本発明の請求項5記載の半導体集積回路の検査装置によれば、電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の良否判定指標の出力以降に取り込んだ電源電流測定データに基づいて良否判定指標の算出を指示し、計数結果を初期化する計数装置を備えているので、この計数装置によりIDDQ測定回数を計り、検査パターンの全数より小さい回数で良否判定指標の算出を指示することにより、IDDQ測定値の系列を部分系列に分割ことができる。このため、IDDQ測定値の変動傾向の影響を低減し、異常電流の検出精度が向上する。 According to the semiconductor integrated circuit inspection apparatus of the fifth aspect of the present invention, the number of times of measurement of the power supply current is counted, and when the count result reaches a predetermined number of times, the inspection for the pass / fail judgment index calculation apparatus is started or Since it has a counting device that instructs the calculation of the pass / fail judgment index based on the power supply current measurement data captured after the previous output of the pass / fail judgment index and initializes the counting result, the counting device counts the number of IDDQ measurements. The IDDQ measurement value series can be divided into partial series by instructing the calculation of the pass / fail judgment index with a smaller number of times than the total number of inspection patterns. For this reason, the influence of the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value is reduced, and the detection accuracy of the abnormal current is improved.
本発明の請求項6記載の半導体集積回路の検査装置によれば、電源電流測定装置から検査開始以降に取り込んだ電源電流測定データの変動傾向を算出し、電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置を備えているので、このデータ補正装置によりIDDQ測定値の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用することにより、IDDQ測定値の変動傾向の影響を低減し、異常電流の検出精度が向上する。 According to the semiconductor integrated circuit inspection apparatus of the sixth aspect of the present invention, the fluctuation tendency of the power supply current measurement data taken after the start of the inspection is calculated from the power supply current measurement apparatus, and the fluctuation tendency is calculated with respect to the power supply current measurement data. Since the data correction device that outputs the result of applying the correction for canceling as power supply current corrected data is provided, the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value is calculated by this data correction device, and the correction for canceling this is applied. , The influence of fluctuation tendency of the IDDQ measurement value is reduced, and the detection accuracy of abnormal current is improved.
本発明の請求項7記載の半導体集積回路の検査装置によれば、電源電流測定装置から取り込んだ電源電流測定データの変動傾向を算出し、電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときはデータ補正装置に対して、検査開始あるいは前回の電源電流補正済みデータ出力以降に取り込んだ電源電流測定データに基づいて変動傾向の算出、および、補正の適用を指示し、良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の良否判定指標出力以降に取り込んだ電源電流補正済みデータに基づいて良否判定指標の算出を指示し、計数結果を初期化する計数装置とを備えているので、計数装置によりIDDQ測定回数を計り、検査パターンの全数より小さい回数でIDDQ測定値の変動傾向の算出およびこれを相殺する補正の適用を指示し、データ補正装置によりIDDQ測定値の変動傾向の算出およびこれを相殺する補正を適用することにより、IDDQ測定値の系列を部分系列に分割し、かつ、IDDQ測定値の変動傾向の影響を低減するため、異常電流の検出精度が向上する。 According to the semiconductor integrated circuit inspection apparatus of the seventh aspect of the present invention, the fluctuation tendency of the power supply current measurement data fetched from the power supply current measurement apparatus is calculated, and the correction that cancels the fluctuation tendency with respect to the power supply current measurement data is performed. A data correction device that outputs the applied result as power supply current corrected data, and counts the number of times the power supply current is measured. When the count result reaches a predetermined number, the data correction device starts the inspection or the previous power supply Instructs calculation of fluctuation tendency and application of correction based on power supply current measurement data captured after current corrected data output, to start / stop inspection or after previous pass / fail judgment index output to the pass / fail judgment index calculation device Since it has a counting device that instructs the calculation of pass / fail judgment index based on the captured power supply current corrected data and initializes the counting result, the counting device The IDDQ measurement count is counted, the IDDQ measurement value fluctuation tendency is calculated with a smaller number than the total number of inspection patterns, and the application of correction for canceling the IDDQ measurement value is instructed. By applying the canceling correction, the IDDQ measurement value series is divided into partial series and the influence of fluctuation tendency of the IDDQ measurement values is reduced, so that the detection accuracy of abnormal current is improved.
請求項8では、計数装置は、予め設定された特定のときにおいて、計数結果が所定の回数に達していてもデータ補正装置に対して変動傾向の算出、および、補正の適用の指示を行わず、データ補正装置は、変動傾向の算出、および、補正の適用の指示のないときに、電源電流測定データの変動傾向の算出、および、変動傾向を相殺する補正を実施せず、電源電流測定データをそのまま電源電流補正済みデータとして出力するので、部分系列によって、IDDQ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避するように計数装置およびデータ補正装置を動作させることにより、事前の評価によりIDDQ測定値の変動傾向が明らかにされている場合には、異常電流の検出精度を低下させることなくデータ処理に要する時間が削減できる。このため、検査時間の短縮につながり、有効である。 According to an eighth aspect of the present invention, the counting device does not instruct the data correction device to calculate the fluctuation tendency and to apply the correction even if the counting result reaches a predetermined number of times at a specific time set in advance. The data correction device does not calculate the fluctuation trend of the power supply current measurement data and does not perform the correction for offsetting the fluctuation tendency when there is no instruction to calculate the fluctuation trend and to apply the correction. Is output as power supply current corrected data as it is, by calculating the tendency of fluctuation of the IDDQ measurement value by the partial series and by operating the counting device and the data correction device so as to avoid the application of correction for canceling this. If the IDDQ measurement value fluctuation tendency is clarified by prior evaluation, the time required for data processing without deteriorating the detection accuracy of abnormal current It can be reduced. This is effective because it shortens the inspection time.
本発明の第1の実施の形態を図1に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の半導体集積回路の検査方法について示したものである。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an inspection method for a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
この半導体集積回路の検査方法は、検査対象の半導体集積回路に対して検査パターンを印加し、検査対象の半導体集積回路の内部状態を設定した後、検査対象の半導体集積回路を静止状態に設定して電源電流を測定する静止電源電流測定を用い、検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、部分系列ごとに、静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。 In this semiconductor integrated circuit inspection method, an inspection pattern is applied to a semiconductor integrated circuit to be inspected, the internal state of the semiconductor integrated circuit to be inspected is set, and then the semiconductor integrated circuit to be inspected is set to a stationary state. The process of obtaining a series of static power supply current measurement data corresponding to each of the test patterns by repeatedly performing the static power supply current measurement while sequentially switching the test patterns using the static power supply current measurement for measuring the power supply current, and the static power supply The process of dividing the current measurement data series into a partial series consisting of a smaller number of static power supply current measurement data than the total number of test patterns in the order of measurement, and a pass / fail judgment index using the static power supply current measurement data for each partial series And determining whether or not the semiconductor integrated circuit to be inspected is good or bad by comparing with a standard value for determining good or bad.
この場合、図中のグラフにおいて、横軸は実行順序に従って割り当てられた検査パターンの番号であり、本実施の形態においては第1パターンから第1000パターンまでとなっている。一方、縦軸は各検査パターンに対するIDDQ測定値である。 In this case, in the graph in the figure, the horizontal axis is the number of the inspection pattern assigned according to the execution order, and in the present embodiment, it is from the first pattern to the 1000th pattern. On the other hand, the vertical axis represents IDDQ measurement values for each inspection pattern.
グラフは、第1パターンから第1000パターンに対して得られたIDDQ測定値をプロットしたもので、第1測定値から第1000測定値からなる系列である。IDDQ測定値を◆で示してあり、異常電流成分がある場合を含んでいる。異常のない場合を◇で示してあり、両者の差が異常電流成分である。IDDQ検査を単独で実行した場合、あるいは、IDDQ検査の直前の検査項目においてIDDQ測定対象回路の動作頻度が低い場合には、図1に示すようにIDDQ測定値の系列に増加傾向の後、平坦な傾向となる。 The graph plots the IDDQ measurement values obtained from the first pattern to the 1000th pattern, and is a series of the first measurement value to the 1000th measurement value. The IDDQ measurement value is indicated by ♦ and includes the case where there is an abnormal current component. The case where there is no abnormality is indicated by ◇, and the difference between the two is an abnormal current component. When the IDDQ test is executed alone, or when the operation frequency of the IDDQ measurement target circuit is low in the test item immediately before the IDDQ test, as shown in FIG. It becomes a tendency.
まず、1000個のIDDQ測定値の系列全体に対し、第1測定値から第10測定値までを第1部分系列に、第11測定値から第20測定値までを第2部分系列に、…、第991測定値から第1000測定値までを第100部分系列に、というように10個のIDDQ測定値からなる100の部分系列に分割する。 First, for the entire series of 1000 IDDQ measurement values, the first measurement value to the 10th measurement value are the first partial series, the 11th measurement value to the 20th measurement value are the second partial series,. The 991st measurement value to the 1000th measurement value are divided into 100th partial series, and so on, into 100 partial series consisting of 10 IDDQ measurement values.
次に、各部分系列ごとに良否判定指標を算出する。良否判定指標として最大値と最小値の差分を取るΔIDDQ法を採用した場合、まず、IDDQ測定値の第1部分系列において、第1測定値から第10測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第1ΔIDDQ値とする。続いて、第2部分系列において、第11測定値から第20測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第2ΔIDDQ値とする。以降、第3部分系列から第100部分系列まで同様にΔIDDQ値を算出することができ、それぞれ第3ΔIDDQ値、…、第100ΔIDDQ値が得られる。 Next, a pass / fail determination index is calculated for each partial series. When the ΔIDDQ method that takes the difference between the maximum value and the minimum value is adopted as a pass / fail judgment index, first, in the first partial series of IDDQ measurement values, the maximum and minimum measurements from the first measurement value to the tenth measurement value A value is selected and the difference between them is taken as the first ΔIDDQ value. Subsequently, in the second partial series, the maximum and minimum measurement values are selected from the eleventh measurement value to the twentieth measurement value, and the difference between them is taken as the second ΔIDDQ value. Thereafter, the ΔIDDQ value can be calculated similarly from the third partial series to the 100th partial series, and the third ΔIDDQ value,..., The 100th ΔIDDQ value are obtained, respectively.
第1ΔIDDQ値、…、第100ΔIDDQ値は、良否判定規格値と比較され、検査対象の半導体集積回路の良否が判定される。IDDQ測定値の系列全体の中で最大値と最小値を求めてΔIDDQ値を算出する場合に比べて、異常電流の成分の割合が増加していることが分かる。 The first ΔIDDQ value,..., The 100th ΔIDDQ value is compared with a pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected. It can be seen that the ratio of the abnormal current component is increased as compared with the case where the ΔIDDQ value is calculated by obtaining the maximum value and the minimum value in the entire IDDQ measurement value series.
なお、IDDQ測定値の系列全体を部分系列に分割する際、全ての部分系列において同数のIDDQ測定値を含む必要はない。例えば、IDDQ測定値の変動傾向が大きい箇所を細かく分割し、変動傾向の小さい箇所を粗く分割しても同様の効果が得られる。 When dividing the entire IDDQ measurement value series into partial series, it is not necessary to include the same number of IDDQ measurement values in all partial series. For example, the same effect can be obtained by finely dividing a portion where the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value is large and dividing a portion where the fluctuation tendency is small.
また、上記の説明では、一旦、IDDQ測定値の系列全体を取得しておき、後で部分系列への分割および良否判定指標の算出を実施するように記載したが、IDDQ測定値の取得と以降のデータ処理を並列して実施してもよい。すなわち、上記の例において、10個のIDDQ測定値が取得される毎にΔIDDQ値の算出を行い、その都度、良否判定規格値と比較して検査対象の半導体集積回路の良否判定を行うことも可能である。
In the above description, the entire series of IDDQ measurement values is once acquired and then divided into partial series and calculation of the pass / fail judgment index is described later. These data processing may be performed in parallel. That is, in the above example, each
本発明の第2の実施の形態を図2に基づいて説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態の半導体集積回路の検査方法について示したものである。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a method for inspecting a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.
この半導体集積回路の検査方法は、第1の実施形態と同様に静止電源電流測定を用い、検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。 This semiconductor integrated circuit inspection method uses quiescent power supply current measurement in the same manner as in the first embodiment, repeatedly performs quiescent power supply current measurement while sequentially switching the inspection pattern, and quiescent power supply current corresponding to each of the inspection patterns. The process of obtaining the measurement data series, the process of calculating the fluctuation tendency of the whole series of quiescent power supply current measurement data, and the quiescent power supply current corrected data by applying correction that offsets the fluctuation tendency to the quiescent power supply current measurement data And a step of calculating a pass / fail judgment index using the quiescent power supply current corrected data and comparing with a pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected.
本実施の形態においては、図2(a)に示すように検査パターンとして第1パターンから第100パターンまでが使用されているものとしている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the first pattern to the 100th pattern are used as the inspection patterns.
グラフは、第1パターンから第100パターンに対して得られたIDDQ測定値をプロットしたもので、第1測定値から第100測定値からなる系列である。ただし、本来、1000個の検査パターンが準備され、IDDQ測定値の系列全体としては同数のIDDQ測定値からなるものであったが、検査時間短縮のため先頭の100パターンのみを実施する場合を想定している。図1と同様に、IDDQ測定値を◆で示してあり、異常電流成分がある場合を含んでいる。異常のない場合を◇で示してあり、両者の差が異常電流成分である。IDDQ検査の直前の検査項目においてIDDQ測定対象回路の動作頻度が高い場合には、図2(a)に示すようにIDDQ測定値の系列に減少傾向の後、平坦な傾向となる。本実施の形態では、先頭100パターン分には減少傾向の部分のみ含まれるものとしている。 The graph plots the IDDQ measurement values obtained from the first pattern to the 100th pattern, and is a series of the first measurement value to the 100th measurement value. However, although 1000 inspection patterns were originally prepared and the IDDQ measurement value series as a whole consisted of the same number of IDDQ measurement values, it is assumed that only the first 100 patterns are implemented in order to shorten the inspection time. is doing. As in FIG. 1, the IDDQ measurement value is indicated by ♦ and includes the case where there is an abnormal current component. The case where there is no abnormality is indicated by ◇, and the difference between the two is an abnormal current component. When the operation frequency of the IDDQ measurement target circuit is high in the inspection item immediately before the IDDQ inspection, as shown in FIG. 2A, the IDDQ measurement value series tends to be flat and then flat. In the present embodiment, it is assumed that only the decreasing tendency is included in the first 100 patterns.
まず、データ系列全体(第1検査パターン〜第100検査パターン)において、良否判定指標を算出する。良否判定指標として最大値と最小値の差分を取るΔIDDQ法を採用した場合、第1測定値から第100測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取ってΔIDDQ値が得られる。ΔIDDQ値は、良否判定規格値と比較され、検査対象の半導体集積回路の良否が判定される。 First, a pass / fail determination index is calculated for the entire data series (first inspection pattern to 100th inspection pattern). When the ΔIDDQ method that takes the difference between the maximum value and the minimum value is adopted as the pass / fail judgment index, the maximum and minimum measurement values are selected from the first measurement value to the 100th measurement value, and the difference is taken to obtain ΔIDDQ A value is obtained. The ΔIDDQ value is compared with a pass / fail determination standard value to determine pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected.
ここで、故障起因の異常電流成分が小さく、かつ、限られた検査パターンに対してのみ現れる場合を考える。異常電流を含むIDDQ測定値が、部分系列の中での最大のIDDQ測定値として認識されないため、故障が見逃されてしまう。 Here, consider a case where an abnormal current component due to a failure is small and appears only for a limited inspection pattern. Since the IDDQ measurement value including the abnormal current is not recognized as the maximum IDDQ measurement value in the partial series, the failure is overlooked.
上記の問題に対しては、IDDQ測定値の系列の変動傾向を相殺する補正を行うのが有効である。図2(a)のデータ系列全体に適用すると、まず、第1測定値から第100測定値のプロットに対してその変動傾向を算出する。例として、最小自乗法による直線近似を行い、同近似直線をデータ系列全体における変動傾向とする。 For the above problem, it is effective to perform a correction that cancels the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value series. When applied to the entire data series of FIG. 2A, first, the fluctuation tendency is calculated from the first measurement value to the 100th measurement value plot. As an example, a straight line approximation is performed by the method of least squares, and the approximate straight line is set as a fluctuation tendency in the entire data series.
次に、同近似直線を図2(b)のA点を中心に横軸と平行になるまで回転させ、変動傾向の補正を行う。すなわち、第1測定値から第100測定値を、近似直線との縦軸方向の距離を保ちつつ近似直線の回転に伴って縦軸方向に移動させ、それぞれ第1補正済みデータから第100補正済みデータが得られる。ここで、図2(b)の変動傾向の補正の説明図において、元のIDDQ測定値(=補正前データ)◆に対して、補正後のデータをハッチング入りの◇で表している。 Next, the approximate straight line is rotated around point A in FIG. 2B until it is parallel to the horizontal axis, and the fluctuation tendency is corrected. That is, the first measurement value to the 100th measurement value are moved in the vertical axis direction along with the rotation of the approximate line while maintaining the distance in the vertical axis direction from the approximate line, and the 100th corrected value is obtained from the first corrected data. Data is obtained. Here, in the explanatory diagram of the correction of the fluctuation tendency in FIG. 2B, the corrected data is represented by ◇ with hatching with respect to the original IDDQ measurement value (= data before correction).
以上の操作の後、第1補正済みデータから第100補正済みデータの中から最大、最小となるものを選択し、それらの差分を取ってΔIDDQ値とする。 After the above operation, the largest and smallest data are selected from the first corrected data to the 100th corrected data, and the difference between them is taken as the ΔIDDQ value.
なお、変動傾向の算出においては、最小自乗法による直線近似以外の方法を用いてもよい。 In calculating the fluctuation tendency, a method other than the linear approximation by the least square method may be used.
本発明の第3の実施の形態を図3に基づいて説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態の半導体集積回路の検査方法について示したものである。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an inspection method for a semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention.
この半導体集積回路の検査方法は、第1の実施形態と同様に静止電源電流測定を用い、検査パターンを順次切り替えながら静止電源電流測定を繰返し実施して、検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、静止電源電流測定データの系列を、測定順に、検査パターンの全数より少ない数の静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、静止電源電流測定データの部分系列ごとに、部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、静止電源電流測定データに対して変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む。 This semiconductor integrated circuit inspection method uses quiescent power supply current measurement in the same manner as in the first embodiment, repeatedly performs quiescent power supply current measurement while sequentially switching the inspection pattern, and quiescent power supply current corresponding to each of the inspection patterns. The process of obtaining the measurement data series, the process of dividing the quiescent power supply current measurement data series into sub-sequences consisting of a smaller number of quiescent power supply current measurement data than the total number of test patterns in the measurement order, and the quiescent power supply current measurement data For each subseries, the process of calculating the fluctuation tendency of the entire subseries, the process of calculating the quiescent power supply current corrected data by applying the correction that offsets the fluctuation tendency to the quiescent power supply current measurement data, and the quiescent power supply current The process of calculating pass / fail judgment index using corrected data and comparing the result with the pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected Including the.
本実施の形態においては、図3(a)に示すように検査パターンとして第1パターンから第1000パターンまでが使用されるものとしている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the first pattern to the 1000th pattern are used as the inspection patterns.
グラフは、第1パターンから第1000パターンに対して得られたIDDQ測定値をプロットしたもので、第1測定値から第1000測定値からなる系列である。図1と同様に、IDDQ測定値を◆で示してあり、異常電流成分がある場合を含んでいる。異常のない場合を◇で示してあり、両者の差が異常電流成分である。IDDQ検査の直前の検査項目においてIDDQ測定対象回路の動作頻度が高い場合には、図3(a)に示すようにIDDQ測定値の系列に減少傾向の後、平坦な傾向となる。 The graph plots the IDDQ measurement values obtained from the first pattern to the 1000th pattern, and is a series of the first measurement value to the 1000th measurement value. As in FIG. 1, the IDDQ measurement value is indicated by ♦ and includes the case where there is an abnormal current component. The case where there is no abnormality is indicated by ◇, and the difference between the two is an abnormal current component. When the operation frequency of the IDDQ measurement target circuit is high in the inspection item immediately before the IDDQ inspection, as shown in FIG. 3A, the IDDQ measurement value series tends to be flat and then flat.
まず、1000個のIDDQ測定値の系列全体に対し、第1測定値から第10測定値までを第1部分系列に、第11測定値から第20測定値までを第2部分系列に、…、第991測定値から第1000測定値までを第100部分系列に、というように10個のIDDQ測定値からなる100の部分系列に分割する。 First, for the entire series of 1000 IDDQ measurement values, the first measurement value to the 10th measurement value are the first partial series, the 11th measurement value to the 20th measurement value are the second partial series,. The 991st measurement value to the 1000th measurement value are divided into 100th partial series, and so on, into 100 partial series consisting of 10 IDDQ measurement values.
次に、各部分系列ごとに良否判定指標を算出する。良否判定指標として最大値と最小値の差分を取るΔIDDQ法を採用した場合、まず、IDDQ測定値の第1部分系列において、第1測定値から第10測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第1ΔIDDQ値とする。続いて、第2部分系列において、第11測定値から第20測定値の中から最大、最小となる測定値を選択し、それらの差分を取って第2ΔIDDQ値とする。以降、第3部分系列から第100部分系列まで同様にΔIDDQ値を算出することができ、それぞれ第3ΔIDDQ値、…、第100ΔIDDQ値が得られる。 Next, a pass / fail determination index is calculated for each partial series. When the ΔIDDQ method that takes the difference between the maximum value and the minimum value is adopted as a pass / fail judgment index, first, in the first partial series of IDDQ measurement values, the maximum and minimum measurements from the first measurement value to the tenth measurement value A value is selected and the difference between them is taken as the first ΔIDDQ value. Subsequently, in the second partial series, the maximum and minimum measurement values are selected from the eleventh measurement value to the twentieth measurement value, and the difference between them is taken as the second ΔIDDQ value. Thereafter, the ΔIDDQ value can be calculated similarly from the third partial series to the 100th partial series, and the third ΔIDDQ value,..., The 100th ΔIDDQ value are obtained, respectively.
第1ΔIDDQ値、…、第100ΔIDDQ値は、良否判定規格値と比較され、検査対象の半導体集積回路の良否が判定される。 The first ΔIDDQ value,..., The 100th ΔIDDQ value is compared with a pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected.
ここで、故障起因の異常電流成分が小さく、かつ、限られた検査パターンに対してのみ現れる場合を考える。異常電流を含むIDDQ測定値が、部分系列の中での最大のIDDQ測定値として認識されないため、故障が見逃されてしまう。 Here, consider a case where an abnormal current component due to a failure is small and appears only for a limited inspection pattern. Since the IDDQ measurement value including the abnormal current is not recognized as the maximum IDDQ measurement value in the partial series, the failure is overlooked.
上記の問題に対しては、IDDQ測定値の系列の変動傾向を相殺する補正を行うのが有効である。図3(a)の第1部分系列に適用すると、まず、第1測定値から第10測定値のプロットに対してその変動傾向を算出する。例として、最小自乗法による直線近似を行い、同近似直線を第1部分系列における変動傾向とする。 For the above problem, it is effective to perform a correction that cancels the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value series. When applied to the first partial series of FIG. 3A, first, the fluctuation tendency is calculated for the plots of the first measurement value to the tenth measurement value. As an example, linear approximation is performed by the method of least squares, and the approximate straight line is set as a variation tendency in the first partial series.
次に、同近似直線を図3(b)のA点を中心に横軸と平行になるまで回転させ、変動傾向の補正を行う。すなわち、第1測定値から第10測定値を、近似直線との縦軸方向の距離を保ちつつ近似直線の回転に伴って縦軸方向に移動させ、それぞれ第1補正済みデータから第10補正済みデータが得られる。ここで、図3(b)の変動傾向の補正の説明図において、元のIDDQ測定値(=補正前データ)◆に対し、補正後のデータをハッチング入りの◇で表している。 Next, the approximate straight line is rotated around point A in FIG. 3B until it is parallel to the horizontal axis, and the fluctuation tendency is corrected. That is, the first measurement value to the tenth measurement value are moved in the vertical axis direction along with the rotation of the approximate line while maintaining the distance in the vertical axis direction from the approximate line, and the tenth corrected value is obtained from the first corrected data. Data is obtained. Here, in the explanatory diagram of the correction of the fluctuation tendency in FIG. 3B, the corrected data is represented by ◇ with hatching with respect to the original IDDQ measurement value (= data before correction).
以上の操作の後、第1補正済みデータから第10補正済みデータの中から最大、最小となるものを選択し、それらの差分を取って第1ΔIDDQ値とする。その他の部分系列のΔIDDQ値も同様の操作により算出することができる。 After the above operation, the largest and smallest data are selected from the first corrected data to the tenth corrected data, and the difference between them is taken as the first ΔIDDQ value. ΔIDDQ values of other partial series can be calculated by the same operation.
なお、IDDQ測定値の系列全体を部分系列に分割する際、全ての部分系列において同数のIDDQ測定値を含む必要はない。変動傾向の算出においても、最小自乗法による直線近似以外の方法を用いてもよい。 When dividing the entire IDDQ measurement value series into partial series, it is not necessary to include the same number of IDDQ measurement values in all partial series. In calculating the fluctuation tendency, a method other than the linear approximation by the least square method may be used.
また、上記の説明では、一旦、IDDQ測定値の系列全体を取得しておき、後で部分系列への分割、変動傾向の算出およびこれを相殺する補正の実施、良否判定指標の算出を実施するように記載したが、IDDQ測定値の取得と以降のデータ処理を並列して実施してもよい。すなわち、上記の例において、10個のIDDQ測定値が取得される毎に変動傾向の算出、補正の実施、および、ΔIDDQ値の算出を行い、その都度、良否判定規格値と比較して検査対象の半導体集積回路の良否判定を行うことも可能である。
Further, in the above description, the entire IDDQ measurement value series is acquired once, and later divided into partial series, calculation of fluctuation tendency and correction for canceling this, and calculation of pass / fail judgment index are performed. Although described as above, acquisition of IDDQ measurement values and subsequent data processing may be performed in parallel. That is, in the above example, every
ところで、事前の評価により、部分系列の中で変動傾向が小さいことが分かっているものについては、その部分系列において変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避するよう予め設定してもよい。この場合、各種演算等に必要な時間が削減されるため、検査時間の短縮につながる。 By the way, if it is known in advance that the fluctuation tendency is small in the partial series, it is set in advance so as to avoid the calculation of the fluctuation tendency in the partial series and the application of correction to cancel this. May be. In this case, since the time required for various calculations is reduced, the inspection time is shortened.
本発明の第4の実施の形態を図4に基づいて説明する。図4は、本発明の第4の実施の形態の半導体集積回路の検査装置を示すブロック図である。なお本検査装置は、第1の実施の形態の検査方法に用いることができる。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The inspection apparatus can be used for the inspection method of the first embodiment.
図4に示す検査装置100は、検査パターン印加装置110、電源電流測定装置120、良否判定指標算出装置140、良否判定装置150、計数装置160、および、制御装置170から構成される。
The
検査パターン印加装置110は、制御装置170からの検査パターン制御信号171に従って検査対象の半導体集積回路190に対して検査パターン111を印加する。検査パターン111には、半導体集積回路190の内部状態設定のためのデータパターン、および、IDDQ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
The inspection
電源電流測定装置120は、電源121が検査対象の半導体集積回路190に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置170からの電流測定指示信号172に従って検査対象の半導体集積回路190の電源電流を測定する。測定結果を検査パターン111に対応した電源電流測定データ122として出力する。
The power supply
良否判定指標算出装置140は、制御装置170からのデータ取り込み指示信号173に従って電源電流測定データ122を取り込み、格納する。また、計数装置160からの良否判定指標算出指示信号165に従って格納済みの電源電流測定データ122を用いて良否判定指標141を算出、出力する。
The pass / fail determination
良否判定装置150は、良否判定指標141を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路190の良否判定を行い、良否判定結果151を出力する。
The pass /
計数装置160は、IDDQ検査に先立って初期化され、IDDQ検査開始後に制御装置170からの電流測定指示信号172を計数する。計数結果が所定の回数に達すると、電流測定指示信号172に対応して良否判定指標算出指示信号165を出力する。良否判定指標算出指示信号165を出力した後、計数装置160は計数結果を初期化する。
The
制御装置170は、検査パターン印加装置110に対して検査パターン111の印加、保持および選択に関する制御を行い、電源電流測定装置120に対する電源電流測定の実施を指示し、良否判定指標算出装置140に対して電源電流測定データ122の取り込みを指示する。
The
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置170の動作、および、検査装置100によるIDDQ検査について説明する。以下、検査パターンとしては1000パターンを準備し、計数装置160における計数結果の所定の回数を10とする。
(1)検査開始に先立ち、計数装置160は、計数結果を初期化する。
(2)制御装置170は、検査パターン制御信号171を通じて検査パターン印加装置110に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路190の内部状態設定が完了すると半導体集積回路190はIDDQ測定モードに設定される。
(3)制御装置170は、電流測定指示信号172を出力する。電源電流測定装置120は、電流測定指示信号172を受けてIDDQ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ122として出力する。続いて、制御装置170は、データ取り込み指示信号173を出力する。良否判定指標算出装置140は、データ取り込み指示信号173を受けて電源電流測定データ122を取り込み、格納する。
(4)計数装置160は、電流測定指示信号172を受けて計数結果は1だけ増加するが、計数結果が所定の回数に達していないため何もしない。
(5)(2)〜(4)を8回繰返すと、良否判定指標算出装置140には9個のIDDQ測定値が格納されている状態となり、計数装置160の計数結果は9となる。
(6)(2)〜(3)を1回繰返すと、良否判定指標算出装置140には10個のIDDQ測定値が格納されている状態となる。計数装置160は、電流測定指示信号172を受けて計数結果が1だけ増加し、所定の回数である10に達するので、良否判定指標算出指示信号165を出力する。良否判定指標算出装置140は、良否判定指標算出指示信号165を受けて良否判定指標を算出し、結果を出力する。
(7)良否判定装置150は、良否判定指標141を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。
(8)計数装置160は、計数結果を初期化する。
(9)(2)〜(8)を100回繰り返して、1000パターン分のIDDQ検査が完了する。
Based on the operation of each device described above, the operation of the
(1) Prior to the start of inspection, the
(2) The
(3) The
(4) The
(5) If (2) to (4) are repeated eight times, nine IDDQ measurement values are stored in the pass / fail judgment
(6) When steps (2) to (3) are repeated once, the quality determination
(7) The pass /
(8) The
(9) Repeating (2) to (8) 100 times completes the IDDQ inspection for 1000 patterns.
本発明の第5の実施の形態を図5に基づいて説明する。図5は、本発明の第5の実施の形態の半導体集積回路の検査装置を示すブロック図である。なお本検査装置は、第2の実施の形態の検査方法に用いることができる。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The inspection apparatus can be used for the inspection method of the second embodiment.
図5に示す検査装置200は、検査パターン印加装置210、電源電流測定装置220、データ補正装置230、良否判定指標算出装置240、良否判定装置250、および、制御装置270から構成される。
The
検査パターン印加装置210は、制御装置270からの検査パターン制御信号271に従って検査対象の半導体集積回路290に対して検査パターン211を印加する。検査パターン211には、半導体集積回路290の内部状態設定のためのデータパターン、および、IDDQ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
The inspection
電源電流測定装置220は、電源221が検査対象の半導体集積回路290に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置270からの電流測定指示信号272に従って検査対象の半導体集積回路290の電源電流を測定する。測定結果を検査パターン211に対応した電源電流測定データ222として出力する。
The power supply
データ補正装置230は、制御装置270からのデータ取り込み指示信号273に従って電源電流測定データ222を取り込み、格納する。また、制御装置270からのデータ補正指示信号274に従って格納済みの電源電流測定データ222の変動傾向を算出し、その変動傾向を相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ231として出力する。
The
良否判定指標算出装置240は、制御装置270からの良否判定指標算出指示信号275に従って電源電流補正済みデータ231を取り込み、格納する。次に、格納した電源電流補正済みデータ231を用いて良否判定指標241を算出、出力する。
The pass / fail determination
良否判定装置250は、良否判定指標241を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路290の良否判定を行い、良否判定結果251を出力する。
The pass /
制御装置270は、検査パターン印加装置210に対して検査パターン211の印加、保持および選択に関する制御を行い、電源電流測定装置220に対する電源電流測定の実施を指示し、データ補正装置230に対して電源電流測定データ222の取り込みを指示し、検査パターン111の全てに対応した電源電流測定データ222が得られた後にデータ補正装置230に対して変動傾向の算出、および、補正の適用を指示し、良否判定指標算出装置240に対して良否判定指標の算出を指示する。
The
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置270の動作、および、検査装置200によるIDDQ検査について説明する。以下、検査パターンとしては100パターンを準備しているものとする。
(1)制御装置270は、検査パターン制御信号271を通じて検査パターン印加装置210に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路290の内部状態設定が完了すると半導体集積回路290はIDDQ測定モードに設定される。
(2)制御装置270は、電流測定指示信号272を出力する。電源電流測定装置220は、電流測定指示信号272を受けてIDDQ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ222として出力する。続いて、制御装置270は、データ取り込み指示信号273を出力する。データ補正装置230は、データ取り込み指示信号273を受けて電源電流測定データ222を取り込み格納する。
(3)(1)〜(2)を99回繰返すと、データ補正装置230には100個のIDDQ測定値が格納されている状態となる。
(4)制御装置270は、100個の検査パターンを全て実行完了したので、データ補正指示信号274を出力する。データ補正装置230は、データ補正指示信号274を受けて格納済みの電源電流測定データ222の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ231として出力する。
(5)制御装置270は、良否判定指標算出指示信号275を出力する。良否判定指標算出装置240は、良否判定指標算出指示信号275を受けて電源電流補正済みデータ231を取り込み、格納する。続いて、格納した電源電流補正済みデータ231を用いて良否判定指標241を算出し、結果を出力する。
(6)良否判定装置250は、良否判定指標241を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。以上で、100パターン分のIDDQ検査が完了する。
Based on the operation of each device described above, the operation of the
(1) The
(2) The
(3) If (1) and (2) are repeated 99 times, the
(4) The
(5) The
(6) The pass /
なお、本実施の形態においては、各種の指示信号をそれぞれ別々の信号として説明したが、複数の指示信号をまとめて1つの信号として検査装置を構成してもよい。 In the present embodiment, the various instruction signals have been described as separate signals. However, the inspection apparatus may be configured by combining a plurality of instruction signals as one signal.
本発明の第6の実施の形態を図6に基づいて説明する。図6は、本発明の第6の実施の形態の半導体集積回路の検査装置を示すブロック図である。なお本検査装置は、第3の実施の形態の検査方法に用いることができる。 A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. This inspection apparatus can be used for the inspection method of the third embodiment.
図6に示す検査装置300は、検査パターン印加装置310、電源電流測定装置320、データ補正装置330、良否判定指標算出装置340、良否判定装置350、計数装置360、および、制御装置370から構成される。
The
検査パターン印加装置310は、制御装置370からの検査パターン制御信号371に従って検査対象の半導体集積回路390に対して検査パターン311を印加する。検査パターン311には、半導体集積回路390の内部状態設定のためのデータパターン、および、IDDQ測定モード設定をはじめとするモード設定パターンが含まれている。
The inspection
電源電流測定装置320は、電源321が検査対象の半導体集積回路390に電源電流を供給する経路上に配置され、制御装置370からの電流測定指示信号372に従って検査対象の半導体集積回路390の電源電流を測定する。測定結果を検査パターン311に対応した電源電流測定データ322として出力する。
The power supply
データ補正装置330は、制御装置370からのデータ取り込み指示信号373に従って電源電流測定データ322を取り込み、格納する。また、計数装置360からのデータ補正指示信号364に従って格納済みの電源電流測定データ322の変動傾向を算出し、その変動傾向を相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ331として出力する。
The
良否判定指標算出装置340は、計数装置360からの良否判定指標算出指示信号365に従って電源電流補正済みデータ331を取り込み、格納する。次に、格納した電源電流補正済みデータ331を用いて良否判定指標341を算出、出力する。
The pass / fail determination
良否判定装置350は、良否判定指標341を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して、検査対象の半導体集積回路390の良否判定を行い、良否判定結果351を出力する。
The pass /
計数装置360は、IDDQ検査に先立って初期化され、IDDQ検査開始後に制御装置370からの電流測定指示信号372を計数する。計数結果が所定の回数に達すると、電流測定指示信号372に対応して良否判定指標算出指示信号365を出力する。良否判定指標算出指示信号365を出力した後、計数装置360は計数結果を初期化する。
The
制御装置370は、検査パターン印加装置310に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、電源電流測定装置320に対する電源電流測定の実施を指示し、データ補正装置330に対して電源電流測定データ322の取り込みを指示する。
The
以上説明した各装置の動作を踏まえて、制御装置370の動作、および、検査装置300によるIDDQ検査について説明する。以下、検査パターンとしては1000パターンを準備し、計数装置360における計数結果の所定の回数を10とする。
(1)検査開始に先立ち、計数装置360は、計数結果を初期化する。
(2)制御装置370は、検査パターン制御信号371を通じて検査パターン印加装置310に検査パターンの出力を開始させる。同検査パターンによる半導体集積回路390の内部状態設定が完了すると半導体集積回路390はIDDQ測定モードに設定される。
(3)制御装置370は、電流測定指示信号372を出力する。電源電流測定装置320は、電流測定指示信号372を受けてIDDQ測定を実行し、測定結果を電源電流測定データ322として出力する。続いて、制御装置370は、データ取り込み指示信号373を出力する。データ補正装置330は、データ取り込み指示信号373を受けて電源電流測定データ322を取り込み格納する。
(4)計数装置360は、電流測定指示信号372を受けて計数結果は1だけ増加するが、計数結果が所定の回数に達していないため何もしない。
(5)(2)〜(4)を8回繰返すと、計数装置360の計数結果は9となり、データ補正装置330には9個のIDDQ測定値が格納されている状態となる。
(6)(2)〜(3)を1回繰返すと、データ補正装置330には10個のIDDQ測定値が格納されている状態となる。計数装置360は、電流測定指示信号372を受けて計数結果が1だけ増加し、所定の回数である10に達するので、データ補正指示信号364を出力する。データ補正装置330は、データ補正指示信号364を受けて格納済みの電源電流測定データ322の変動傾向を算出し、これを相殺する補正を適用する。補正の適用結果を電源電流補正済みデータ331として出力する。
(7)計数装置360は、良否判定指標算出指示信号365を出力する。良否判定指標算出装置340は、良否判定指標算出指示信号365を受けて電源電流補正済みデータ331を取り込み、格納する。続いて、格納した電源電流補正済みデータ331を用いて良否判定指標341を算出し、結果を出力する。
(8)良否判定装置350は、良否判定指標341を取り込み、内部に格納されている良否判定規格値と比較して良否判定を行い、結果を出力する。
(9)計数装置360は、計数結果を初期化する。
(10)(2)〜(9)を100回繰り返して、1000パターン分のIDDQ検査が完了する。
Based on the operation of each device described above, the operation of the
(1) Prior to the start of inspection, the
(2) The
(3) The
(4) The
(5) When (2) to (4) are repeated eight times, the counting result of the
(6) When (2) to (3) are repeated once, the
(7) The
(8) The pass /
(9) The
(10) Repeating (2) to (9) 100 times completes the IDDQ inspection for 1000 patterns.
なお、本実施の形態においては、各種の指示信号をそれぞれ別々の信号として説明したが、複数の指示信号をまとめて1つの信号として検査装置を構成してもよい。 In the present embodiment, the various instruction signals have been described as separate signals. However, the inspection apparatus may be configured by combining a plurality of instruction signals as one signal.
ところで、事前の評価により、部分系列の中で変動傾向が小さいことが分かっているものについては、その部分系列において変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避してもよい。 By the way, for a partial series whose fluctuation tendency is known to be small in the partial series, calculation of the fluctuation tendency in the partial series and application of correction for offsetting the fluctuation tendency may be avoided.
この場合、計数装置360は、計数結果が所定の回数に達する回数を計数する機能を有し、IDDQ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避すべき部分系列の情報を予め格納する。そして、計数結果が所定の回数に達するごとに、IDDQ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用を回避するかどうかを判断する。
In this case, the
データ補正装置330は、データ補正指示信号364が出力されない場合には格納済みの電源電流測定データ322をそのまま電源電流補正済みデータ331として出力する。
When the data
IDDQ測定値の変動傾向の算出、および、これを相殺する補正の適用が回避される場合は、上記の説明における(6)でデータ補正指示信号364が出力されない。したがって、データ補正装置330は、格納済みの電源電流測定データ322をそのまま電源電流補正済みデータ331として出力する。
When calculation of the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value and application of correction for canceling this are avoided, the data
IDDQ測定値の変動傾向が小さい部分系列においては、異常電流の検出精度が低下することなく、各種演算等に必要な時間が削減されるため、検査時間の短縮につながる。 In the partial series in which the fluctuation tendency of the IDDQ measurement value is small, the time required for various calculations and the like is reduced without lowering the detection accuracy of abnormal current, leading to a reduction in inspection time.
本発明に係る半導体集積回路の検査方法および検査装置は、IDDQ測定値の系列における変動傾向の影響を低減し、故障起因の電流成分の低下を改善できるため、異常電流の検出精度が向上するという効果を有し、IDDQを用いた半導体集積回路の検査方法および検査装置として有用である。 The semiconductor integrated circuit inspection method and inspection apparatus according to the present invention can reduce the influence of fluctuation tendency in a series of IDDQ measurement values and can improve the decrease in current component caused by a failure, so that the detection accuracy of abnormal current is improved. It is effective and is useful as a semiconductor integrated circuit inspection method and inspection apparatus using IDDQ.
100,200,300,400 検査装置
110,210,310,410 検査パターン印加装置
111,211,311,411 検査パターン
120,220,320,420 電源電流測定装置
121,221,321,421 電源
122,222,322,422 電源電流測定データ
230,330 データ補正装置
231,331 電源電流補正済みデータ
140,240,340,440 良否判定指標算出装置
141,241,341,441 良否判定指標
150,250,350,450 良否判定装置
151,251,351,451 良否判定結果
160,360 計数装置
364 データ補正指示信号
165,365 良否判定指標算出指示信号
170,270,370,470 制御装置
171,271,371,471 検査パターン制御信号
172,272,372,472 電流測定指示信号
173,273,373,473 データ取り込み指示信号
274 データ補正指示信号
275,475 良否判定指標算出指示信号
190,290,390,490 検査対象の半導体集積回路
100, 200, 300, 400
Claims (8)
前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、
前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、
前記部分系列ごとに、前記静止電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む半導体集積回路の検査方法。 A test pattern is applied to a semiconductor integrated circuit to be inspected, and after setting the internal state of the semiconductor integrated circuit to be inspected, the semiconductor integrated circuit to be inspected is set to a static state and a power supply current is measured A method for inspecting a semiconductor integrated circuit using power supply current measurement,
Repeatedly performing the quiescent power supply current measurement while sequentially switching the inspection patterns to obtain a series of quiescent power supply current measurement data corresponding to each of the inspection patterns;
Dividing the series of the quiescent power supply current measurement data into a partial series of the quiescent power supply current measurement data having a number smaller than the total number of the inspection patterns in the order of measurement;
A semiconductor integrated circuit including a step of calculating a pass / fail judgment index using the quiescent power supply current measurement data for each of the partial series and comparing with a pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected Circuit inspection method.
前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、
前記静止電源電流測定データの前記系列全体の変動傾向を算出する過程と、
前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、
前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む半導体集積回路の検査方法。 A test pattern is applied to a semiconductor integrated circuit to be inspected, and after setting the internal state of the semiconductor integrated circuit to be inspected, the semiconductor integrated circuit to be inspected is set to a static state and a power supply current is measured A method for inspecting a semiconductor integrated circuit using power supply current measurement,
Repeatedly performing the quiescent power supply current measurement while sequentially switching the inspection patterns to obtain a series of quiescent power supply current measurement data corresponding to each of the inspection patterns;
Calculating a variation tendency of the entire series of the quiescent power supply current measurement data;
Applying a correction that offsets the fluctuation tendency to the quiescent power supply current measurement data to calculate quiescent power supply current corrected data;
A method for testing a semiconductor integrated circuit, comprising: calculating a pass / fail judgment index using the quiescent power supply current corrected data and comparing the result with a pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected.
前記検査パターンを順次切り替えながら前記静止電源電流測定を繰返し実施して、前記検査パターンの各々に対応した静止電源電流測定データの系列を得る過程と、
前記静止電源電流測定データの前記系列を、測定順に、前記検査パターンの全数より少ない数の前記静止電源電流測定データからなる部分系列に分割する過程と、
前記静止電源電流測定データの前記部分系列ごとに、前記部分系列全体の変動傾向を算出する過程と、
前記静止電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用して静止電源電流補正済みデータを算出する過程と、
前記静止電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、良否判定規格値と比較することにより前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行う過程とを含む半導体集積回路の検査方法。 A test pattern is applied to a semiconductor integrated circuit to be inspected, and after setting the internal state of the semiconductor integrated circuit to be inspected, the semiconductor integrated circuit to be inspected is set to a static state and a power supply current is measured A method for inspecting a semiconductor integrated circuit using power supply current measurement,
Repeatedly performing the quiescent power supply current measurement while sequentially switching the inspection patterns to obtain a series of quiescent power supply current measurement data corresponding to each of the inspection patterns;
Dividing the series of the quiescent power supply current measurement data into a partial series of the quiescent power supply current measurement data having a number smaller than the total number of the inspection patterns in the order of measurement;
For each partial series of the quiescent power supply current measurement data, calculating a fluctuation tendency of the entire partial series;
Applying a correction that offsets the fluctuation tendency to the quiescent power supply current measurement data to calculate quiescent power supply current corrected data;
A method for testing a semiconductor integrated circuit, comprising: calculating a pass / fail judgment index using the quiescent power supply current corrected data and comparing the result with a pass / fail judgment standard value to judge pass / fail of the semiconductor integrated circuit to be inspected.
前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、
前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、
前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、
前記電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標の出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、
前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた半導体集積回路の検査装置。 An inspection pattern application apparatus for applying an inspection pattern for setting an internal state to a semiconductor integrated circuit to be inspected;
A power supply current measuring device for measuring a power supply current of the semiconductor integrated circuit to be inspected and outputting power supply current measurement data corresponding to the inspection pattern;
A pass / fail judgment index calculation device that calculates and outputs a pass / fail judgment index using the power source current measurement data captured from the power source current measurement device;
A pass / fail judgment device that compares the pass / fail judgment index with a pass / fail judgment standard value, performs pass / fail judgment of the semiconductor integrated circuit to be inspected, and outputs a pass / fail judgment result;
Counting the number of times of measurement of the power supply current, and when the count result reaches a predetermined number of times, the power supply current measurement taken after the start of inspection or the output of the quality determination index last time for the quality determination index calculation device A counting device for instructing calculation of the pass / fail judgment index based on data and initializing the counting result;
The test pattern application device is controlled to apply, hold, and select a test pattern, instructs the power supply current measurement device to perform power supply current measurement, and the pass / fail judgment index calculation device supplies the power supply current measurement data. And a control device for instructing to take in the semiconductor integrated circuit.
前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、
前記電源電流測定装置から検査開始以降に取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、
前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、
前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、
前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示し、前記検査パターンの全てに対応した前記電源電流測定データが得られた後に前記データ補正装置に対して前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して前記良否判定指標の算出を指示する制御装置とを備えた半導体集積回路の検査装置。 An inspection pattern application device for applying an inspection pattern to a semiconductor integrated circuit to be inspected;
A power supply current measuring device for measuring a power supply current of the semiconductor integrated circuit to be inspected and outputting power supply current measurement data corresponding to the inspection pattern;
The fluctuation trend of the power supply current measurement data taken after the start of inspection from the power supply current measurement device is calculated, and the result of applying the correction that offsets the fluctuation tendency to the power supply current measurement data is the power supply current corrected data A data correction device to output;
A pass / fail judgment index calculating device that calculates and outputs a pass / fail judgment index using the power source current corrected data;
A pass / fail judgment device that compares the pass / fail judgment index with a pass / fail judgment standard value, performs pass / fail judgment of the semiconductor integrated circuit to be inspected, and outputs a pass / fail judgment result;
The test pattern application device is controlled to apply, hold, and select a test pattern, instructs the power supply current measurement device to perform power supply current measurement, and the data correction device loads the power supply current measurement data. After the power supply current measurement data corresponding to all of the inspection patterns is obtained, the data correction device is instructed to calculate the fluctuation tendency and to apply the correction, and to calculate the pass / fail judgment index. A semiconductor integrated circuit inspection device comprising: a control device that instructs the device to calculate the pass / fail determination index.
前記検査対象の半導体集積回路の電源電流を測定し、前記検査パターンに対応した電源電流測定データを出力する電源電流測定装置と、
前記電源電流測定装置から取り込んだ前記電源電流測定データの変動傾向を算出し、前記電源電流測定データに対して前記変動傾向を相殺する補正を適用した結果を電源電流補正済みデータとして出力するデータ補正装置と、
前記電源電流補正済みデータを使用して良否判定指標を算出し、出力する良否判定指標算出装置と、
前記良否判定指標と良否判定規格値を比較して、前記検査対象の半導体集積回路の良否判定を行い、良否判定結果を出力する良否判定装置と、
電源電流の測定回数を計数し、計数結果が所定の回数に達したときは前記データ補正装置に対して、検査開始あるいは前回の前記電源電流補正済みデータ出力以降に取り込んだ前記電源電流測定データに基づいて前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用を指示し、前記良否判定指標算出装置に対して、検査開始あるいは前回の前記良否判定指標出力以降に取り込んだ前記電源電流補正済みデータに基づいて前記良否判定指標の算出を指示し、前記計数結果を初期化する計数装置と、
前記検査パターン印加装置に対して検査パターンの印加、保持および選択に関する制御を行い、前記電源電流測定装置に対する電源電流測定の実施を指示し、前記データ補正装置に対して前記電源電流測定データの取り込みを指示する制御装置とを備えた半導体集積回路の検査装置。 An inspection pattern application device for applying an inspection pattern to a semiconductor integrated circuit to be inspected;
A power supply current measuring device for measuring a power supply current of the semiconductor integrated circuit to be inspected and outputting power supply current measurement data corresponding to the inspection pattern;
Data correction for calculating a fluctuation tendency of the power supply current measurement data fetched from the power supply current measuring apparatus and outputting a result of applying a correction for canceling the fluctuation tendency to the power supply current measurement data as power supply current corrected data Equipment,
A pass / fail judgment index calculating device that calculates and outputs a pass / fail judgment index using the power source current corrected data;
A pass / fail judgment device that compares the pass / fail judgment index with a pass / fail judgment standard value, performs pass / fail judgment of the semiconductor integrated circuit to be inspected, and outputs a pass / fail judgment result;
Counts the number of power supply current measurements. When the count reaches a predetermined number of times, the data correction device receives the power supply current measurement data captured after the start of inspection or the last power supply current corrected data output. Based on the power supply current corrected data fetched after the start of inspection or the previous pass / fail judgment index output to the pass / fail judgment index calculation device, instructing the calculation of the fluctuation tendency and the application of the correction based on A counting device for instructing calculation of the pass / fail judgment index and initializing the counting result;
The test pattern application device is controlled to apply, hold, and select a test pattern, instructs the power supply current measurement device to perform power supply current measurement, and the data correction device loads the power supply current measurement data. And a control device for instructing the semiconductor integrated circuit.
前記データ補正装置は、前記変動傾向の算出、および、前記補正の適用の指示のないときに、前記電源電流測定データの変動傾向の算出、および、前記変動傾向を相殺する補正を実施せず、前記電源電流測定データをそのまま前記電源電流補正済みデータとして出力する請求項7記載の半導体集積回路の検査装置。 The counting device does not instruct the data correction device to calculate the fluctuation tendency and to apply the correction to the data correction device even if the counting result reaches a predetermined number of times at a preset specific time. ,
The data correction device does not perform the calculation of the fluctuation tendency and the calculation of the fluctuation tendency of the power supply current measurement data and the correction for offsetting the fluctuation tendency when there is no instruction to apply the correction. 8. The semiconductor integrated circuit inspection apparatus according to claim 7, wherein the power supply current measurement data is directly output as the power supply current corrected data.
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DE102008021557B4 (en) * | 2008-04-30 | 2011-07-28 | Globalfoundries Inc. | Method for monitoring a predicted product quality distribution |
CN106960802A (en) * | 2016-01-11 | 2017-07-18 | 北大方正集团有限公司 | The test device and method of testing of a kind of semiconductor static electric current |
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DE102008021557B4 (en) * | 2008-04-30 | 2011-07-28 | Globalfoundries Inc. | Method for monitoring a predicted product quality distribution |
CN106960802A (en) * | 2016-01-11 | 2017-07-18 | 北大方正集团有限公司 | The test device and method of testing of a kind of semiconductor static electric current |
CN106960802B (en) * | 2016-01-11 | 2019-10-15 | 北大方正集团有限公司 | A kind of the test device and test method of semiconductor static electric current |
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