JP2007188230A - 故障リスト及びテストパターン作成装置、故障リスト及びテストパターン作成方法、故障リスト作成及び故障検出率算出装置、及び故障リスト作成及び故障検出率算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＳＩのブリッジ故障を高精度に検出するテストパターンを作成できるテストパターン作成装置、テストパターン作成方法、故障検出率算出装置故障検出率算出方法を提供する。
【解決手段】セルの入力信号の論理値とセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成するショート情報作成モジュール１１、セルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成するしきい値情報作成モジュール１２、ＬＳＩのレイアウト情報からブリッジ故障情報を抽出する抽出モジュール１３、ブリッジ故障情報、ショート情報及び論理しきい値情報を用いて、ブリッジ故障タイプを含むブリッジ故障リストを作成する故障リスト作成モジュール１４、ブリッジ故障リストを用いて、隣接配線対及びブリッジ故障タイプでのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成するテストモジュール１５を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路の故障検出テストに係り、特にブリッジ故障検出用テストの故障リスト及びテストパターン作成装置、故障リスト及びテストパターン作成方法、故障リスト作成及び故障検出率算出装置、及び故障リスト作成及び故障検出率算出方法に関する。

半導体プロセスの微細化に伴い、半導体集積回路（ＬＳＩ）の故障におけるブリッジ故障の比率が増加してくると予想される。「ブリッジ故障」は、近接して配置された一組の信号配線（以下において、「配線対」という）に異物（ダスト）がまたがって付着する等して、配線間が短絡されて発生する。

従来、ブリッジ故障を検出対象とするブリッジ故障検出テストは、実現の容易なＩＤＤＱテストを中心に実用化が進んでいた。ＩＤＤＱテストは、ブリッジ故障が発生した一方の配線を伝搬する信号が「１」、且つ他方の配線を伝搬する信号が「０」の場合にＬＳＩに流れるＤＣ電流（異常ＩＤＤＱ）値を測定することにより、ブリッジ故障を検出する。しかし、プロセスの微細化に伴って、特に高速動作するＬＳＩでは異常ＩＤＤＱ電流値が大幅に上昇し、ＩＤＤＱテストの適用が困難となってきた。

そのため、異常ＩＤＤＱ値ではなく、ＬＳＩにブリッジ故障検出用テストパターンを入力し、出力端子の論理値と期待値とを比較して良否判定を行うことによってブリッジ故障を検出するテスト（以下において、「論理ブリッジ故障検出テスト」という。）が、ＬＳＩに適用可能なブリッジ故障検出テストとして極めて重要となってきている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、大規模なＬＳＩに適用可能な論理ブリッジ故障検出テストは、ワイアードアンド（Ｗｉｒｅ−ＡＮＤ）タイプ又はワイアードオア（Ｗｉｒｅｄ−ＯＲ）というブリッジ故障タイプを扱うだけの簡単なブリッジ故障検出テストを除くと、まだ十分に整備されていない。

一般に、ブリッジ故障が発生した配線対をそれぞれ伝搬する信号の論理値が互いに異なる場合にブリッジ故障が活性化され、ブリッジ故障の伝播・検出がなされる。ここで「ブリッジ故障の伝搬」とは、ブリッジ故障の影響により発生した正常時の信号と異なる誤り信号が、ＬＳＩ内を伝搬することをいう。誤り故障がＬＳＩ内を伝搬し、ＬＳＩの出力端子まで到達することにより、誤り信号の発生の原因となっているブリッジ故障が検出できる。一般に、ブリッジ故障を検出するためのテストパターンは、ＬＳＩの論理接続ネット情報に基づいたブリッジ故障検出用の自動テストパターン発生装置（ＡＴＰＧ）ツールによって発生される。ＬＳＩのレイアウト情報から抽出されるブリッジ故障は、ＬＳＩの論理接続ネット上の信号と関連付けられている。但し、ブリッジ故障がどのようなタイプとして振舞うか、テストパターンによって「検出」と判定されたブリッジ故障が実際にどの程度の確度で検出されるか等、ブリッジ故障テストの「精度」は、ショート不良を起こした２本の信号線を駆動する駆動素子、駆動素子への入力と、ショートした配線間の抵抗値、各信号を受け取る受信セルと受信セルの入力端子の論理しきい値等によって大きく影響される。このため、できる限りこれらを高精度にモデル化することが重要となる。

一方で、ブリッジ故障検出テスト用のテストパターンの故障検出の精度は一定の実用的な精度を達成できれば、それ以上に精度を向上させてもブリッジ故障検出テストの効果が薄くなる傾向がある。そのため、最近の大規模なＬＳＩに対しても作成に要する時間が短く、且つ実用的な精度を有するテストパターンを作成できるようにする必要がある。

故障検出の精度が高いブリッジ故障テスト（及びテストパターン）は、仮定したブリッジ故障が実際のＬＳＩ内部で発生するブリッジ故障を精度よくモデル化（再現）できており、且つ発生したテストパターンによって「検出」と判定されたブリッジ故障が高い精度で実際にＬＳＩ内を伝搬して検出可能なブリッジ故障テストである。ブリッジ故障がＬＳＩ内を伝搬するか否かは、上述のように、ブリッジ故障が発生した配線対に信号を出力する駆動回路、駆動回路への入力、配線対間の抵抗値、配線を伝搬する誤り信号が入力する受信回路、及び誤り信号が入力する入力端子の論理しきい値によって決定される。しかし、上記の情報をすべて取得することは極めて困難であり、大規模なＬＳＩでは情報の取得に膨大な時間を要し、一般にこれらの情報を活用して有効なブリッジ故障テストパターンを発生することも膨大な時間を要する。そのため、高い精度でブリッジ故障検出が可能なテストパターンを作成することは困難である。
特開２００３−１０７１３８号公報

本発明は、ＬＳＩのブリッジ故障を高精度に検出するテストパターンを作成できる故障リスト及びテストパターン作成装置、故障リスト及びテストパターン作成方法、故障リスト作成及び故障検出率算出装置、及び故障リスト作成及び故障検出率算出方法を提供する。

本発明の一態様によれば、（イ）複数のセルの入力信号の論理値と複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成するショート情報作成モジュールと、（ロ）複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成するしきい値情報作成モジュールと、（ハ）半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、隣接配線対の配線長、複数のセルの一部をなす隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び複数のセルの一部をなす隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出する抽出モジュールと、（ニ）ブリッジ故障情報、駆動セル及び受信セルに関するショート情報及び論理しきい値情報を用いて、ショート箇所の電位と受信セルの入力端子の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障タイプを含むブリッジ故障リストを作成する故障リスト作成モジュールと、（ホ）ブリッジ故障リストを用いて、隣接配線対でのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成するテストモジュールとを備える故障リスト及びテストパターン作成装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、ショート情報作成モジュール、しきい値情報作成モジュール、抽出モジュール、故障リスト作成モジュール、テストモジュール、ショート情報ライブラリ、しきい値情報ライブラリ、ブリッジ故障情報領域及び故障リスト領域を備える故障リスト及びテストパターン作成装置を用いる故障リスト及びテストパターン作成方法であって、（イ）ショート情報作成モジュールが、複数のセルの入力信号の論理値と複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成し、ショート情報ライブラリに格納するステップと、（ロ）しきい値情報作成モジュールが、複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成し、しきい値情報ライブラリに格納するステップと、（ハ）抽出モジュールが、レイアウト情報領域から読み出した半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、隣接配線対の配線長、複数のセルの一部をなす隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び複数のセルの一部をなす隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出し、ブリッジ故障情報領域に格納するステップと、（ニ）故障リスト作成モジュールが、ブリッジ故障情報領域、ショート情報ライブラリ、しきい値情報ライブラリからそれぞれブリッジ故障情報、駆動セル及び受信セルに関するショート情報及び論理しきい値情報を読み出し、その読み出したブリッジ故障情報、ショート情報及び論理しきい値情報を用いて、ショート箇所の電位と受信セルの入力端子の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障タイプを含むブリッジ故障リストを作成し、故障リスト領域に格納するステップと、（ホ）テストモジュールが、故障リスト領域からブリッジ故障リストを読み出し、その読み出したブリッジ故障リストを用いて、隣接配線対及びブリッジ故障タイプでのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成するステップとを含む故障リスト及びテストパターン作成方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、（イ）複数のセルの入力信号の論理値と複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成するショート情報作成モジュールと、（ロ）複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成するしきい値情報作成モジュールと、（ハ）半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、隣接配線対の配線長、複数のセルの一部をなす隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び複数のセルの一部をなす隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出する抽出モジュールと、（ニ）ブリッジ故障情報、駆動セル及び受信セルに関するショート情報及び論理しきい値情報を用いて、ブリッジ故障リストに含まれる隣接配線対でのブリッジ故障が半導体集積回路内を伝搬し検出される検出確度を算出し、その検出確度を含むブリッジ故障リストを作成する故障リスト作成モジュールと、（ホ）ブリッジ故障リストに含まれる隣接配線対でのブリッジ故障が、検出率算出対象のテストパターンによって検出可能か否かを判定して故障検出情報を作成するテストモジュールと、（ヘ）故障検出情報及びブリッジ故障リストを用いて、検出確度及び配線長で重み付けされたテストパターンの故障検出率を算出する算出モジュールとを備える故障リスト作成及び故障検出率算出装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、ショート情報作成モジュール、しきい値情報作成モジュール、抽出モジュール、故障リスト作成モジュール、テストモジュール、算出モジュール、ショート情報ライブラリ、しきい値情報ライブラリ、ブリッジ故障情報領域、故障リスト領域及び故障検出情報領域を備える故障リスト作成及び故障検出率算出装置を用いる故障リスト作成及び故障検出率算出方法であって、（イ）ショート情報作成モジュールが、複数のセルの入力信号の論理値と複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成し、ショート情報ライブラリに格納するステップと、（ロ）しきい値情報作成モジュールが、複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成し、しきい値情報ライブラリに格納するステップと、（ハ）抽出モジュールが、レイアウト情報領域から読み出した半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、隣接配線対の配線長、複数のセルの一部をなす隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び複数のセルの一部をなす隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出し、ブリッジ故障情報領域に格納するステップと、（ニ）故障リスト作成モジュールが、ブリッジ故障情報領域、ショート情報ライブラリ、しきい値情報ライブラリからそれぞれブリッジ故障情報、駆動セル及び受信セルに関するショート情報及び論理しきい値情報を読み出し、その読み出したブリッジ故障情報、ショート情報及び論理しきい値情報を用いて、ブリッジ故障リストに含まれる隣接配線対でのブリッジ故障が半導体集積回路内を伝搬し検出される検出確度を算出し、その検出確度を含むブリッジ故障リストを作成して故障リスト領域に格納するステップと、（ホ）テストモジュールが、故障リスト領域からブリッジ故障リストを読み出し、その読み出したブリッジ故障リストに含まれる隣接配線対でのブリッジ故障が検出率算出対象のテストパターンによって検出可能か否かを判定して故障検出情報を作成し、故障検出情報領域に格納するステップと、（ヘ）算出モジュールが、故障検出情報領域及び故障リスト領域からそれぞれ故障検出情報及びブリッジ故障リストを読み出し、その読み出した故障検出情報及びブリッジ故障リストを用いて、検出確度及び配線長で重み付けされたテストパターンの故障検出率を算出するステップとを含む故障リスト作成及び故障検出率算出方法が提供される。

本発明によれば、ＬＳＩのブリッジ故障を高精度に検出するテストパターンを作成できる故障リスト及びテストパターン作成装置、故障リスト及びテストパターン作成方法、故障リスト作成及び故障検出率算出装置、及び故障リスト作成及び故障検出率算出方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。又、以下に示す第１及び第２実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る故障リスト及びテストパターン作成装置１は、図１に示すように、複数のセルの入力信号の論理値と複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成するショート情報作成モジュール１１と、複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成するしきい値情報作成モジュール１２と、ＬＳＩのレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、隣接配線対の配線長、複数のセルの一部をなす隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び複数のセルの一部をなす隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出する抽出モジュール１３と、ブリッジ故障情報、駆動セル及び受信セルに関するショート情報及び論理しきい値情報を用いて、ショート箇所の電位と受信セルの入力端子の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障タイプを含むブリッジ故障リストを作成する故障リスト作成モジュール１４と、ブリッジ故障リストを用いて、隣接配線対でのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成するテストモジュール１５とを備える。尚、故障リスト及びテストパターン作成装置１が後述する検出確度の算出ができるようにすることも可能である。ブリッジ故障タイプ、検出確度については後述する。

テストモジュール１５は、作成されたテストパターンを用いた補助的な故障シミュレーションを実行することにより、主にＡＴＰＧツールが検出対象外とした回路部分における隣接配線対でのブリッジ故障が検出されるか否かを判定し、故障検出情報を作成することもできる。テストモジュール１５は、ブリッジ故障タイプと回路の論理的な接続情報だけに基づいてブリッジ故障が検出されるか否かを判定する。図１に示す算出モジュール１６は、テストパターンで検出されるブリッジ故障が実際に検出される検出確度、及びブリッジ故障リストを用いて、検出確度及び隣接配線対の配線長で重み付けされたテストパターンの故障検出率を算出する。

図１に示すように、ショート情報作成モジュール１１、しきい値情報作成モジュール１２、抽出モジュール１３、故障リスト作成モジュール１４、テストモジュール１５及び算出モジュール１６は中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０に含まれる。故障リスト及びテストパターン作成装置１は、更に記憶装置２０、入力装置３０、出力装置４０、ショート情報ライブラリ５１及びしきい値情報ライブラリ５２を備える。ショート情報ライブラリ５１は、複数のセルのショート情報を格納する。しきい値情報ライブラリ５２は、複数のセルの論理しきい値情報を格納する。又、図１に示したセルライブラリ２は、セルの回路シミュレーション用モデルを格納する。

記憶装置２０は、レイアウト情報領域２０１、近接距離領域２０２、シミュレーションデータ領域２０３、シミュレーション結果領域２０４、ブリッジ故障情報領域２０５、故障リスト領域２０６、テストパターン領域２０７、故障検出情報領域２０８、結果レポート領域２０９及び故障検出率領域２１０を備える。

レイアウト情報領域２０１は、ブリッジ故障検出テストの対象であるＬＳＩ（以下において、「対象ＬＳＩ」という）のレイアウト情報を格納する。レイアウト情報は、対象ＬＳＩに使用されるセル、配線及びビア等の詳細配置及び接続情報、配線層の情報等を含む。通常、レイアウト情報は、セルの形状、端子位置の情報及び配線間隔等の設計ルールとの組み合わせにより完全な情報になる。

近接距離領域２０２は、予め設定された近接距離を格納する。近接距離については後述する。シミュレーションデータ領域２０３は、セルライブラリ２から読み出されたセルの回路シミュレーション用回路記述と、回路記述で使用されている素子の回路シミュレーション用動作モデルを格納する。素子の回路シミュレーション用動作モデルは、セルの回路シミュレーション用回路記述とは別に保存・管理される場合もある。）シミュレーション結果領域２０４は、回路シミュレーションの実行結果を格納する。ブリッジ故障情報領域２０５は、レイアウト情報から抽出されたブリッジ故障情報を格納する。故障リスト領域２０６は、ブリッジ故障リストを格納する。テストパターン領域２０７は、対象ＬＳＩに適用するブリッジ故障検出テスト用のテストパターンを格納する。故障検出情報領域２０８は、ＡＴＰＧ及び故障シミュレーションを実行して作成される故障検出情報を格納する。結果レポート領域２０９は、テストパターンの作成及び故障検出情報の作成を実行したときの実行結果レポートを格納する。故障検出率領域２１０は、ブリッジ故障検出テスト用のテストパターンの故障検出率を格納する。

入力装置３０は、キーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置等で構成される。入力装置３０よりテストパターン作成及び故障検出率算出実行者は、レイアウト情報や近接距離を指定できる。又、テストパターン作成等の実行や中止等の指示の入力も可能である。

又、出力装置４０としては、実行結果レポートや故障検出率等を表示するディスプレイやプリンタ、或いはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存する記録装置等が使用可能である。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の電子データを記録することができるような媒体等を意味する。具体的には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク等が「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」に含まれる。

ブリッジ故障の例を図２を用いて説明する。図２は、第１の駆動セルＣＴ１と第１の受信セルＣＴ３を接続する配線Ｌ０１と、第２の駆動セルＣＴ２と第２の受信セルＣＴ４及び第３の受信セルＣＴ５を接続する配線Ｌ０２が、抵抗Ｒによってショートしている例である。第１の駆動セルＣＴ１に信号Ｓ１１、信号Ｓ１２及び信号Ｓ１３が入力し、第１の駆動セルＣＴ１は第１の受信セルＣＴ３に信号Ｓ１０を出力する。第２の駆動セルＣＴ２に信号Ｓ２１及び信号Ｓ２２が入力し、第２の駆動セルＣＴ２は第２の受信セルＣＴ４及び第３の受信セルＣＴ５に信号Ｓ２０を出力する。第１の受信セルＣＴ３に信号Ｓ３１、Ｓ３２が更に入力し、第１の受信セルＣＴ３は信号Ｓ３０を出力する。第２の受信セルＣＴ４に信号Ｓ４１が更に入力し、第２の受信セルＣＴ４は信号Ｓ４０を出力する。第３の受信セルＣＴ５は信号Ｓ５０を出力する。

配線Ｌ０１と抵抗Ｒとの接続点Ｐ１の電位Ｖ１、配線Ｌ０２と抵抗Ｒとの接続点Ｐ２の電位Ｖ２、第１の受信セルＣＴ３の入力端子の論理しきい値、第２の受信セルＣＴ４の入力端子の論理しきい値、及び第３の受信セルＣＴ５の入力端子の論理しきい値の関係によって、活性化された図２に仮定されたブリッジ故障が第１の受信セルＣＴ３、第２の受信セルＣＴ４或いは第３の受信セルＣＴ５を経由して対象ＬＳＩの出力端子に伝搬しうるか否かが決まる。例えば、信号Ｓ１０がローレベル且つ信号Ｓ２０がハイレベルの場合に、電位Ｖ１が第１の受信セルＣＴ３の入力端子の論理しきい値以上になっていれば、第１の受信セルＣＴ３の出力の状態が正常時と異なる状態に変化する。つまり、活性化されたブリッジ故障による誤り信号が第１の受信セルＣＴ３を経由して対象ＬＳＩの出力端子に伝搬しうることになる。つまり、ブリッジ故障が検出されうることになる。実際に各ブリッジ故障を活性化して誤り信号を発生させ、誤り信号を対象ＬＳＩの出力端子まで伝搬させ、誤り信号に対応するブリッジ故障検出するテストパターンは基本的にＡＴＰＧツールが作成する。しかし、信号Ｓ１０がローレベル且つ信号Ｓ２０がハイレベルの場合に、電位Ｖ１が第１の受信セルＣＴ３の入力端子の論理しきい値より小さい場合、ブリッジ故障は第１の受信セルＣＴ３の出力の状態を正常時の状態と異なる状態に変化させることができず、対象ＬＳＩの出力端子に誤り信号が伝搬しない。つまり、ブリッジ故障は第１の受信セルＣＴ３経由では検出されない。その場合、電位Ｖ２が第２の受信セルＣＴ４又は第３の受信セルＣＴ５の入力端子の論理しきい値以下となっていれば、活性化されたブリッジ故障による誤り信号は、第２の受信セルＣＴ４又は第３の受信セルＣＴ５を経由して対象ＬＳＩの出力端子に伝搬されうる。つまり、適当なテストパターンによって、ブリッジ故障が検出されうる。

ブリッジ故障が活性化された場合に第１の受信セルＣＴ３の出力の状態が変化するか否かは、第１の受信セルＣＴ３に入力する信号Ｓ３１の論理値にも依存する場合がある。例えば、第１の受信セルＣＴ３が複合論理ゲートであった場合、信号Ｓ３１、Ｓ３２の論理値に応じて信号Ｓ１０が入力する第１の受信セルＣＴ３の入力端子の論理しきい値が変化する可能性がある。尚、電位Ｖ１及び電位Ｖ２は、抵抗Ｒの大きさ、第１の駆動セルＣＴ１に入力する信号Ｓ１１、信号Ｓ１２及び信号Ｓ１３の論理値、及び第２の駆動セルＣＴ２に入力する信号Ｓ２１及び信号Ｓ２２の論理値に依存する。上述したように、信号Ｓ１０と信号Ｓ２０が互いに異なる論理値に設定されて配線Ｌ０１と配線Ｌ０２間でのブリッジ故障が活性化されたときに、正常時の信号と異なる誤り信号が第１の受信セルＣＴ３、第２の受信セルＣＴ４又は第３の受信セルＣＴ５の出力端子まで伝搬し、更にＬＳＩの出力端子まで伝搬した場合に、配線Ｌ０１と配線Ｌ０２間でのブリッジ故障が検出される。

上述したように、配線対の駆動セルの出力信号の論理値の組み合わせ、及び駆動セルの入力信号の論理値の組み合わせ、及び受信セルの入力端子の論理しきい値に依存して、配線対でのブリッジ故障が受信セルを経由してＬＳＩ内を伝搬できるか否かが決定する。更には受信セルの副入力信号の組み合わせがブリッジ故障がＬＳＩ内を伝搬するか否かに影響する場合もある。「副入力信号」は、ブリッジ故障を起こした信号以外の入力信号である。ショート情報作成モジュール１１は、配線対を駆動しうる駆動セルのすべての組み合わせを対象とし、複数の駆動セルの任意の２出力信号の論理値及び駆動セルの他の入力信号の論理値等を考慮して配線対に仮定されたショート箇所の電位を回路シミュレーションによって算出し、ショート情報群を作成する。図３に示したフローチャートを用いて、ショート情報作成モジュール１１がショート情報群を作成する方法を説明する。

（イ）ステップＳ０１において、ショート情報作成モジュール１１が、セルライブラリ２からセルの回路シミュレーション用回路記述と、回路記述で使用されている素子の回路シミュレーション用動作モデルを読み出し、シミュレーションデータ領域２０３に格納する。

（ロ）ステップＳ０２において、ショート情報作成モジュール１１はシミュレーションデータ領域２０３に格納された任意の２つのセル出力を抵抗Ｒを介してショートさせた回路シミュレーション用ネットリスト（必要な入力パターンを含む）を作成し、作成したネットリストについて可能な入力の全組み合わせで回路シミュレーションをそれぞれ実行する。作成されるネットリストは、同一セルの２つの出力をショートさせたネットリストを含む。ネットリストの例を図４に示す。図４に示したネットリストは、信号Ｓｉｇｎａｌ＿Ａを駆動するセルＩＶの出力ＺＡと信号Ｓｉｇｎａｌ＿Ｂを駆動するセルＡＮＤ２の出力ＺＢを抵抗Ｒで接続したネットリストである。基本的には抵抗Ｒの抵抗値を０として回路シミュレーションを実行するが、抵抗Ｒの抵抗値を０以外に設定してもよい。実行結果は、シミュレーション結果領域２０４に格納される。

（ハ）ステップＳ０３において、ショート情報作成モジュール１１がシミュレーション結果領域２０４から回路シミュレーションの実行結果を読み出す。ショート情報作成モジュール１１は、回路シミュレーションの実行結果からショート箇所の電位（ショート電位）の値を抽出する。抽出されたショート電位等の情報は、ショート情報としてショート情報ライブラリ５１に格納される。

ショート情報作成モジュール１１は、セルライブラリ５０に含まれる任意の２つのセル出力のすべての組み合わせについて上記に説明したショート情報を作成する。ただし、ショート情報を作成する作業は一般に多くのＣＰＵ時間が必要なため、対象ＬＳＩで使用されているセルだけについてショート情報を作成してもよい。ショート情報のフォーマット例を図５に示す。図５に示すように、セルＡの入力及びセルＢの入力のすべての組み合わせについてショート情報が作成される。図５に示した項目「入力度数」は、セルＡ或いはセルＢの実質的に同一の入力の組み合わせが何種類あるかを示す。入力度数については後述する。

ショート情報の具体例を図６に示す。図６は、ＡＮＤ回路ＡＮＤ２の出力端子とＮＯＲ回路ＮＯＲ３の出力端子をショートさせた場合のショート情報を示す。図６に示すように、ＡＮＤ回路ＡＮＤ２に信号Ａ、Ｂが入力し信号Ｚが出力される。ＮＯＲ回路ＮＯＲ３に信号Ａ、Ｂ、Ｃが入力し信号Ｚが出力される。例えばＡＮＤ回路ＡＮＤ２に入力する信号Ａ、Ｂがすべて０、かつＮＯＲ回路ＮＯＲ３に入力する信号Ａ、Ｂ、Ｃがすべて０の場合に、ＡＮＤ回路ＡＮＤ２から出力される信号Ｚの論理値が０、ＮＯＲ回路ＮＯＲ３から出力される信号Ｚの論理値が１であり、ショート電位が０．６８１Ｖである。図６の項目「入力度数」は、ＡＮＤ回路ＡＮＤ２、或いはＮＯＲ回路ＮＯＲ３の実質的に同一の入力の組み合わせが何種類あるかを示す。例えばＮＯＲ回路ＮＯＲ３に入力する信号Ａ、Ｂ、Ｃのいずれか一つが０である入力組み合わせ（１、０、０）は３種類であるため、入力組み合わせ（１、０、０）の入力度数は３である。一方、ＮＯＲ回路ＮＯＲ３に入力する信号Ａ、Ｂ、Ｃがすべて１である入力組み合わせ（１、１、１）は１種類であるため、入力組み合わせ（１、１、１）の入力度数は１である。入力の組み合わせは、回路シミュレーションの結果（ショート電位又は論理しきい値）に基づき、適宜グループ化される。

図７に示したＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ３の入力の組み合わせをグループ化したグループ化情報を図８に示す。図８に示すように、ＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ３の入力の組み合わせが出力信号の負荷駆動力の観点から実質的に同一の場合は、同一のグループに分類され、出力信号Ｚの論理値が１であるＮＡＮＤ回路ＮＡＮＤ３のグループ数は３である。グループ１は、入力信号Ａのみ、入力信号Ｂのみ、或いは入力信号Ｃのみが０である入力組み合わせを含み、入力度数は３である。グループ２は、入力信号Ａのみ、入力信号Ｂのみ、或いは入力信号Ｃのみが１である入力組み合わせを含み、入力度数は３である。グループ３は、入力信号Ａ、Ｂ、Ｃがいずれも０の入力組み合わせであり、入力度数は１である。

同一グループ内ではショート電位及びショート箇所に流れる電流値（ショート電流値）がほぼ同一であるため、グループ内の１つの入力組み合わせについてブリッジ故障を検出可能か否かを検討すればよい。つまり、グループ化情報を利用することは、全体の計算量の削減と、許容される計算量の範囲での高い精度の確保にとって重要である。ところで、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路等のセルは入力に依存してセルの負荷駆動力が変化する。例えば、図８に示したグループでは、負荷の１駆動力はグループ３、グループ２、グループ１の順に大きい。しかし、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路等のセルは出力部分に負荷駆動力を高めるためのバッファを有するため、同じ論理値を出力する場合は負荷駆動力は同じである点に注意が必要である。

ＡＮＤ回路やＮＯＲ回路等の基本セル以外に、メモリ等の規模の大きなハードマクロブロックの出力端子とのブリッジ故障も存在しうる。そのため、ハードマクロブロックもブリッジ故障検出対象としてもよい。メモリをブリッジ故障検出対象とする場合には、メモリセル部分の記述を省き、アドレス入力及びデータの出力バッファ（出力イネーブル信号を含む）等の必要な部分だけを抽出した簡略化されたネットリストを用いて回路シミュレーションを行うと効率的である。

次に、しきい値情報作成モジュール１２が論理しきい値情報を作成する方法を説明する。セルが組み合わせ回路の場合は、セルの各入力グループの任意の１入力の入力電位をごくわずかずつ変化させて回路シミュレーションを実行し、出力の論理値が変化する時の入力電位を論理しきい値と定義する。フリップフロップ、ラッチ等のメモリ回路の場合は、クロック信号のエッジでデータが取り込まれるため、データ入力の入力電位がわずかに異なる場合の回路シミュ−ションをそれぞれ実施し、出力の論理値が変化するときのデータ入力の入力電位を論理しきい値と定義する。

以下に、抽出モジュール１３が、設定された近接距離範囲内の隣接配線対に関するブリッジ故障情報を、対象ＬＳＩのレイアウト情報から抽出する方法を説明する。先ず、「近接距離」について説明する。近接距離は、ブリッジ故障が発生する配線間距離として設定される。例えば、配線間距離に対するブリッジ故障発生率の分布等に基づき、ブリッジ故障発生率が一定の確率以上となる配線間距離を、近接距離として設定する。ブリッジ故障発生率は、配線対の配線間距離に依存し、一般には配線対の配線間距離が長くなるほど、ブリッジ故障発生率は減少する。ブリッジ故障発生率は、テストエレメントグループ（ＴＥＧ）の評価結果、過去に製造されたＬＳＩのブリッジ故障検査結果等から算出される。

近接距離は、例えば、対象ＬＳＩの最小配線間隔等を基準にして設定できる。具体的には、最小配線間隔の整数倍を近接距離に設定する。或いは、対象ＬＳＩの製造に適用されるプロセスにおいて検出されたウェハ上のダストのサイズ分布情報に基づき、近接距離を設定してもよい。例えば、全分布の９０％が含まれるダストのサイズを近接距離とする。ダストのサイズ分布は、対象ＬＳＩと同一のプロセスを適用して過去に製造された製品のプロセスにおけるダスト検査結果等から得られる。

抽出モジュール１３は、対象ＬＳＩのレイアウト情報に含まれる配線位置及び接続詳細情報から、配線間距離が近接距離範囲内の隣接配線対の配線長（以下において「隣接配線長」という。）、隣接配線対の信号情報、隣接配線対を駆動する駆動セルに関する駆動セル情報、及び隣接配線対を伝搬する信号が入力する受信セルに関する受信セル情報を含むブリッジ故障情報を抽出する。「信号情報」は、隣接配線対をそれぞれ伝搬する信号の対象ＬＳＩ内での詳細な名前である。駆動セル情報は隣接配線対に信号を出力する駆動端子の端子名（駆動端子名）を含む。受信セル情報は隣接配線対を伝搬する信号が入力する受信端子の端子名（受信端子名）を含む。ブリッジ故障情報のフォーマット例を図９に示す。図９は、信号Ａが伝搬する配線のＬＳＩのネットリスト中のモジュール階層まで含めた詳細名と信号Ｂが伝搬する配線のＬＳＩのネットリスト中のモジュール階層まで含めた詳細名、隣接配線長Ｌ、隣接配線対それぞれに信号を出力する駆動端子の端子名（駆動端子名）、隣接配線対を伝搬する各信号が入力する受信端子の端子名（受信端子名）を含む受信セル関連の詳細からなる。図９に示したフォーマットに含まれる「インスタンス名」とは、対象ＬＳＩのネットリスト中のセル識別名である。バス等に複数のトライステートバッファが接続される場合があり、ブリッジ故障を発生させている駆動セルを割り出す際の必要性から、駆動端子名と共にイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）端子名がブリッジ故障情報に含まれるようにしている。

ブリッジ故障情報は、図１０及び図１１にフォーマット例を示す２種類のファイルに分割してもよい。図１０は、図９に示したブリッジ故障情報に含まれる信号対情報と隣接配線長を記述したファイルである。図１１は、図９に示したブリッジ故障情報に含まれる駆動セルと駆動端子名、及び受信セルと受信端子名に関する情報を記述したファイルである。ブリッジ故障情報を分割することによって全体としてブリッジ故障情報のファイルサイズを削減できるため、大規模なＬＳＩのブリッジ故障情報を抽出する場合に有効である。

次に、故障リスト作成モジュール１４が、ブリッジ故障情報、ショート情報及び論理しきい値情報を用いてブリッジ故障リストを作成する方法を説明する。故障リスト作成モジュール１４は、各隣接配線対について、ブリッジ故障情報に含まれる駆動セル情報及び受信セル情報、ショート情報に含まれる隣接配線対に仮定したブリッジ故障でのショート電位等を取得して、ブリッジ故障リストを作成する。更に、論理しきい値情報に含まれる受信端子の論理しきい値等を取得して、ブリッジ故障リストに項目として追加する場合もある。図１２に、信号Ａが伝搬する配線と信号Ｂが伝搬する配線からなる隣接配線対に仮定されたブリッジ故障に関するブリッジ故障リストの詳細フォーマット例を示す。図１２に示した詳細フォーマットに含まれるブリッジ故障タイプ、相対発生確率、伝搬確率及び検出確度について、以下に説明する。

「ブリッジ故障タイプ」は、ショート電位と受信セルの入力の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障のタイプである。図１３に、信号Ａを出力するセルＣＡの出力端子と信号Ｂを出力するセルＣＢの出力端子間にブリッジ故障を仮定した場合のブリッジ故障タイプの例を示す。図１３に示した例は、ブリッジ故障タイプを、ワイアードアンド（Ｗｉｒｅ−ＡＮＤ：ＷＡ）タイプ、ワイアードオア（Ｗｉｒｅｄ−ＯＲ：ＷＯ）タイプ、Ａドミネイト（Ａ−Ｄｏｍｉｎａｔｅ：ＡＤ）タイプ、Ｂドミネイト（Ｂ−Ｄｏｍｉｎａｔｅ：ＢＤ）タイプに分類する例である。ＷＡタイプは、伝搬するブリッジ故障の論理値が信号Ａの論理値と信号Ｂの論理値の論理積である。ＷＯタイプは、伝搬するブリッジ故障の論理値が信号Ａの論理値と信号Ｂの論理値の論理和である。ＡＤタイプは、伝搬するブリッジ故障の論理値が信号Ａの論理値である。例えばセルＣＡの負荷駆動力がセルＣＢより大きい場合等に、ブリッジ故障タイプはＡＤタイプになる。ＢＤタイプは、伝搬するブリッジ故障の論理値が信号Ｂの論理値である。セルＣＢの負荷駆動力がセルＣＡより大きい場合等に、ブリッジ故障タイプはＢＤタイプになる。ブリッジ故障タイプはショート電位と受信端子の論理しきい値との関係によって決定される。したがって、同一箇所のブリッジ故障であっても、駆動セルの入力信号の組み合わせや受信セルの入力端子の論理しきい値によってブリッジ故障タイプは変動する。ここでは詳述しないが、ブリッジ故障タイプを上記のようなＷＡタイプ、ＷＯタイプ、ＡＤタイプ及びＢＤタイプではなく、信号Ａと信号Ｂとの強度によって分類する方法もある。この方法においても、本発明の考え方は有効である。

「相対発生確率」は、特定の入力の組み合わせが発生する確率であり、ここでは信号Ａ及び信号Ｂを出力するセルの入力信号の組み合わせの入力度数をすべての可能な組み合わせ数で除した値を相対発生確率とする。より正確には、各入力信号の論理値が０又は１になる確率を厳密に計算して相対発生確率を算出してもよい。つまり、入力度数が大きい入力信号の組み合わせほど相対発生確率は大きい。

「伝搬確率」は、ブリッジ故障が受信セルを伝搬（経由）してＬＳＩ内を伝搬しうる確率であり、ショート電位と受信端子の論理しきい値との関係に依存する。つまり、伝搬確率はブリッジ故障タイプに依存する。以下では、正常時の論理値が１である信号の論理値がブリッジ故障によって０になる場合を例にして、伝搬確率について説明する。受信端子の論理しきい値よりショート電位が低い場合、活性化されたブリッジ故障による誤り信号が受信セルの出力に現れる。つまり、受信セルを経由してＬＳＩ内を伝搬できるようになる。つまり、テストモジュール１５が対象ＬＳＩのブリッジ故障検出用テストパターンを用いた故障シミュレーションを実行して「検出」と判定したブリッジ故障（の誤り信号）が、実際にＬＳＩ内を伝搬し、出力端子に到達する。即ち、「検出」と判定されたそのブリッジ故障は実際に検出される。一方、受信端子の論理しきい値よりショート電位が高い場合、ブリッジ故障（の誤り信号）は受信セルによってブロックされ、ＬＳＩ内を伝搬できない。つまり、テストモジュール１５が「検出」と判定したブリッジ故障であっても、誤り信号が受信セルの出力を越えて伝播しないため、ＬＳＩ内を伝搬してＬＳＩの出力端子に到達することができない。つまり、そのブリッジ故障は実際には検出されない。

図１４（ａ）にショート電位の分布の例、図１４（ｂ）に論理しきい値の分布の例を示す。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示したショート電位及び論理しきい値の分布の例では、論理しきい値の分布より低いショート電位は存在しない。そのため、正常時の論理値が１である信号の論理値がブリッジ故障によって０になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障は、受信セルによってブロックされ、ＬＳＩ内を伝搬できない。つまり、伝搬確率は０である。その場合、逆に正常時の論理値が０である信号の論理値がブリッジ故障によって１になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障であれば、誤り信号は受信セルを経由してＬＳＩ内を伝搬しうることとなり、伝搬確率は１となる。尚、電位Ｖ_DDは対象ＬＳＩの電源電位である。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示したショート電位及び論理しきい値の分布の例では、論理しきい値の分布と重なるショート電位が存在する。つまり、正常時の論理値が０である信号の論理値がブリッジ故障によって１になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障であっても、正常時の論理値が１である信号の論理値がブリッジ故障によって０になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障であっても、ブリッジ故障が受信セルを経由してＬＳＩ内を伝搬できる場合がある（伝搬確率が０より大きい）。更に、図示を省略するが、論理しきい値の分布より高いショート電位が存在しない場合もありうる。この場合、正常時の論理値が０である信号の論理値がブリッジ故障によって１になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障は受信セルによってブロックされ、ＬＳＩ内を伝搬できない（伝搬確率＝０）。一方、正常時の論理値が１である信号の論理値がブリッジ故障によって０になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障であれば、誤り信号は受信セルを経由してＬＳＩ内部を伝搬しうることとなり、伝搬確率は１となる。尚、同じ隣接信号対によるブリッジ故障について、正常時の論理値が０である信号の論理値がブリッジ故障によって１になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障の伝搬確率と、正常時の論理値が１である信号の論理値がブリッジ故障によって０になるブリッジ故障タイプのブリッジ故障の伝搬確率の和は１である。

「検出確度」は、テストモジュール１５によって検出されたブリッジ故障が、ＬＳＩ内を伝搬する実際に検出可能なブリッジ故障である確度を示す。テストモジュール１５は、ブリッジ故障タイプと回路の論理的な接続情報だけに基づいてブリッジ故障が検出されるか否かを判定するため、テストモジュール１５が「検出」と判断したブリッジ故障がショート電位と受信セルの論理しきい値との関係でＬＳＩの出力端子まで伝搬されない（検出されない）ことがある。そのため、テストパターンの故障検出率の適正な評価に検出確度が利用できる。ブリッジ故障によって正常時の信号の論理値１が論理値０になる場合の検出確度の算出方法を以下に説明する。ここで、各隣接信号対のブリッジ故障の可能な全ショート電位に対する入力グループ１〜入力グループｎのショート電位Ｖ_s1〜Ｖ_snの度数の比を相対度数ｆＶ_s1〜fＶ_snとする（ｎ：自然数）。又、上記ブリッジ故障の受信セルの入力論理しきい値Ｖ_TH1〜Ｖ_THmに対するショート電位Ｖ_siより大きい論理しきい値度数の比を相対度数ｆＶ_THiとする（ｍ：自然数）。検出確度Ｔ_DTは、以下の式（１）によって算出される：

Ｔ_DT＝Σ_i｛ｆＶ_si×（ｆＶ_THi／ｆＶ_THall）｝／Σ_iｆＶ_si ・・・・・（１）

式（１）で、Σ_iはｉ＝１からｎまでの和を意味する。ｆＶ_THallは、受信セルの論理しきい値の相対度数の総和である。

以上では、正常時の論理値が１である信号の論理値がブリッジ故障によって０になる例を説明した。正常時の論理値が０である信号の論理値がブリッジ故障によって１になる場合等、他のブリッジ故障の検出確度も同様に算出される。例えば、相対度数ｆＶ_THiとして、ショート電位Ｖ_siより小さい論理しきい値度数の比を用いればよい。

上述したように、ＬＳＩ内を伝搬するブリッジ故障の論理値は、ショート電位と受信端子の論理しきい値との関係によって決定されるブリッジ故障タイプによって定まる。より簡便にブリッジ故障タイプを決定するために、受信端子の論理しきい値に適当な値を設定してもよい。例えば、対象ＬＳＩの電源電位である電位Ｖ_DDの２分の１の値を受信端子の論理しきい値に設定することが可能であるが、その場合はテストモジュール１５によるブリッジ故障検出の判定結果の信頼性が低下する可能性がある。或いは、対象ＬＳＩに含まれる全セル（個数も考慮）の入力端子の論理しきい値の度数分布を調査して適当な論理しきい値を設定してもよい。更には、この度数分布を各ブリッジ故障に対応した受信セルの論理しきい値の度数分布の代わりに用い、上述の式（論理しきい値分布は全てのブリッジ故障に対して共通となる）に従って、各ブリッジ故障タイプの検出確度を求めるようにしてもよい。これらの方法のメリットは、各ブリッジ故障に対応する受信セルの詳細情報を抽出する必要がないため、大規模なＬＳＩにおいてはＣＰＵ時間の大幅な節約となり、且つ、ある程度の精度達成を期待できる点である。しかし、大規模なＬＳＩでは論理しきい値の分布がばらつく可能性もあり、上記に説明したように各隣接配線対でのブリッジ故障に対応する受信端子の論理しきい値分布を算出することが望ましい場合もある。

テストモジュール１５は、ブリッジ故障リストに含まれる隣接配線対及びブリッジ故障タイプでのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成する。具体的には、テストモジュール１５が備えるＡＴＰＧ１５１が、各隣接配線対でのブリッジ故障についてそれぞれ決定されるブリッジ故障タイプが考慮されたテストパターンを作成する。ショート電位と受信セルの入力の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障タイプを利用するため、ＬＳＩ内を伝搬するブリッジ故障を精度よく検出するテストパターンが作成される。

又、ＡＴＰＧ１５１は対象ＬＳＩ内の検出対象となっていない回路部分のブリッジ故障に対する補助的な故障シミュレーションも実行できる。ＡＴＰＧ１５１は、対象ＬＳＩの接続情報に基づいて、ブリッジ故障リストに含まれる各隣接配線対でのブリッジ故障がテストパターンによって検出可能か否かを判定して故障検出情報を作成する。故障検出情報は、各ブリッジ故障のブリッジ故障タイプを含む。更に、テストモジュール１５は実行結果レポートを作成する。実行結果レポートは、テストパターン作成及び故障シミュレーションの実行ログ、テストパターン数、ＡＴＰＧ及び故障シミュレーションによって得られるトータル及びブリッジ故障タイプ別の故障検出率、検出数、未検出数、冗長故障数等を含む。「冗長故障」については後述する。

尚、テストモジュール１５は、各隣接配線対によるブリッジ故障タイプのいずれかを検出した場合、その検出確度に応じ、同一の隣接配線対による他のブリッジ故障タイプも検出扱いにする機能を有することが望ましい。これにより、ＡＴＰＧ対象となるブリッジ故障（タイプ）がＡＴＰＧの進行とともに効率的に削減されていくこととなり、高い検出精度を確保しつつ、より少ないＣＰＵ時間で有効なテストパターンを作成できることとなる。

又、テストモジュール１５は、複数検出機能を有することが望ましい。「複数検出機能」とは、駆動セル或いは受信セルの入力信号の論理値等を変更した複数のパターンで同一の隣接配線対でのブリッジ故障をそれぞれ検出するテストパターンを作成する機能である。例えば、同一の隣接配線対に対してブリッジ故障がＮ回検出された場合、実際の対象ＬＳＩのブリッジ故障検出テストでその隣接配線対でのブリッジ故障が検出される確率は、「１−｛１−（各パターンでの検出確度Ｔ_DT）｝^N」である。つまり、検出回数Ｎが大きいほどブリッジ故障検出テストによってブリッジ故障が検出される可能性が高い。又、一つのパターンでの検出確度Ｔ_DTが高ければ、少ない検出回数でブリッジ故障を検出できる。

ここで、テストモジュール１５によって「検出」と判定されたｐ個のブリッジ故障の検出確度（各ブリッジ故障タイプの検出確度を総合した検出確度）をそれぞれＤＴ_DT1〜ＤＴ_DTp、ブリッジ故障の検出回数をＮ１〜Ｎｐとする（ｐ：自然数）。算出モジュール１６は、以下の式（２）を用いて、検出確度で重み付けされたテストパターンの故障検出率ＤＲを算出する：

ＤＲ＝Σ_k｛１−（１−ＤＴ_DTk）^Nk ｝／（ＡＤ−ＤＤ） ・・・・・（２）

式（２）で、Σ_kはｋ＝１からｐまでの和、ＡＤはブリッジ故障リストに含まれるブリッジ故障の総数、ＤＤは冗長故障の数である。更に、式（２）に隣接配線長ＷＬp を重みとして考慮した、式（３）に示す検出確度、近接配線長で重み付けされたテストパターンの故障検出率ＤＲ＿ＷＬを算出してもよい：

ＤＲ＿ＷＬ＝
Σ_k ＷＬ_k｛１−（１−ＤＴ_DTk）^Nk ｝／（ＡＤ＿WL−ＤＤ＿WL）・・・・・（３）

ＡＤ＿WLはブリッジ故障リストに含まれるブリッジ故障の総配線長、ＤＤ＿WLは冗長故障の総配線長である。ブリッジ故障発生率は一般に隣接配線長に比例すると言われており、式（３）はより実際のブリッジ故障発生率と強い相関を持った、高い精度の品質指標を提供できると考えられる。

ブリッジ故障における冗長故障の例を図１６及び図１７の斜線部に示す。図１６は、信号ＳＡ１と、信号ＳＡ１をレベル変換せずに転送するバッファ回路３１０の出力信号ＳＡ２がそれぞれ伝搬する配線３１１及び配線３１２を示す。信号ＳＡ１と信号ＳＡ２は常に同一レベル値であるため、配線３１１と配線３１２間のブリッジ故障を検出できない。

図１７は、バッファ回路３２０に入力する信号ＳＢ１が伝搬する配線３２１と、バッファ回路３２２に入力する信号ＳＢ２が伝搬する配線３２３を示す。バッファ回路３２２の出力信号は他の回路に伝搬せず、ＬＳＩ外部に出力されてもいない。そのため、配線３２１と配線３２３間に発生するブリッジ故障の誤り信号がバッファ回路３２２を経由して伝搬する可能性しかない場合、配線３２１と配線３２３間のブリッジ故障を検出できない。

図１８に示したフローチャートを用いて、図１に示した故障リスト及びテストパターン作成装置１によって、対象ＬＳＩに適用するブリッジ故障検出用テストパーンを作成する方法を説明する。

（イ）ステップＳ１０において、図１に示す入力装置３０を介して対象ＬＳＩのレイアウト情報がレイアウト情報領域２０１に格納される。又、予め設定された近接距離が近接距離領域２０２に格納される。

（ロ）ステップＳ２０において、ショート情報作成モジュール１１が図３のフローチャートを用いて説明した方法によってショート情報を作成する。つまり、セルの回路シミュレーション用回路記述と回路記述で使用されている素子の回路シミュレーション用モデルを用いてセル出力間に仮定したショート箇所でのショート電位等が算出され、ショート情報ライブラリ５１に格納される。

（ハ）ステップＳ３０において、しきい値情報作成モジュール１２が、回路シミュレーションを実行してシミュレーションデータ領域２０３に格納されたセルの論理しきい値情報を作成する。作成された論理しきい値情報はしきい値情報ライブラリ５２に格納される。

（ニ）ステップＳ４０において、抽出モジュール１３が、レイアウト情報及び近接距離をレイアウト情報領域２０１及び近接距離領域２０２からそれぞれ読み出す。抽出モジュール１３は、レイアウト情報に含まれる複数の配線対の中で、配線間距離が近接距離以下である隣接配線対に関するブリッジ故障情報を抽出する。ブリッジ故障情報は、既に説明したように隣接配線対に対応する信号対情報、隣接配線長、駆動セル情報を含み、更に受信セル情報を含む場合もある。抽出されたブリッジ故障情報はブリッジ故障情報領域２０５に格納される。

（ホ）ステップＳ５０において、故障リスト作成モジュール１４が、ショート情報、論理しきい値情報及びブリッジ故障情報をショート情報ライブラリ５１、しきい値情報ライブラリ５２及びブリッジ故障情報領域２０５からそれぞれ読み出し、ブリッジ故障リストを作成する。既に述べたように、ブリッジ故障リストは、信号対情報、隣接配線長、駆動セル情報、ブリッジ故障タイプ、発生確率、伝搬確率、検出確度等を含む。更に受信セル情報を含む場合もある。作成されたブリッジ故障リストは故障リスト領域２０６に格納される。

（ヘ）ステップＳ６０において、テストモジュール１５が、ブリッジ故障リストを故障リスト領域２０６から読み出す。テストモジュール１５が備えるＡＴＰＧ１５１が、ブリッジ故障リストに含まれる隣接配線対でのブリッジ故障を検出するテストパターン及び故障検出情報を作成する。テストモジュール１５は、各隣接配線対について決定されるブリッジ故障タイプを考慮したテストパターンを作成する。テストパターンは、テストパターン領域２０７に格納される。ＡＴＰＧ１５１は補助的な故障シミュレーションを実行して、ＡＴＰＧ対象外の回路部分のブリッジ故障の検出率算出、故障検出情報を作成することもできる。故障検出情報は故障検出情報領域２０８に格納される。更に、テストモジュール１５は実行結果レポートを作成する。実行結果レポートは結果レポート領域２０９に格納される。

（ト）ステップＳ７０において、算出モジュール１６が、ブリッジ故障リスト及び故障検出情報を故障リスト領域２０６及び故障検出情報領域２０８から読み出す。算出モジュール１６は、式（２）を用いてテストパターンの故障検出率ＤＲを算出する。更に、算出モジュール１６は、式（３）を用いてテストパターンの故障検出率ＤＲ＿ＷＬを算出する。故障検出率ＤＲ、ＤＲ＿ＷＬは故障検出率領域２１０に格納される。

関連技術では、回路の接続情報だけに基づいて隣接配線対でのブリッジ故障がテストパターンによって検出されるか否かを判定する。そのため、検出されたブリッジ故障が、実際に検出可能なＬＳＩ内を伝搬するブリッジ故障ではない可能性がある。つまり、テストパターンを高い精度で評価できない。

一方、本発明の第１の実施の形態に係る故障リスト及びテストパターン作成装置では、回路シミュレーションによってショート電位及び受信端子の論理しきい値を求めて隣接配線対に発生するブリッジ故障のブリッジ故障タイプを決定する。そして、隣接配線対について決定されるブリッジ故障タイプを用いて、受信セルを経由してＬＳＩ内を伝搬しうるブリッジ故障を検出するテストパターンが作成される。更に、テストパターンの検出確度及び隣接配線長で重み付けされた故障検出率が算出される。そのため、実際の製品の出荷テストにおける故障検出率及びブリッジ故障発生率を高い精度で予測できる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る故障リスト作成及び故障検出率算出装置３は、図１９に示すように、テストモジュール１５が、ＡＴＰＧ１５１の代わりに故障シミュレータ１５２を備える点が図１に示した故障リスト及びテストパターン作成装置１と異なる。その他の構成については、図１に示す第１の実施の形態と同様である。

図１に示した故障リスト及びテストパターン作成装置１では、ＡＴＰＧ１５１がブリッジ故障検出用のテストパターンを作成し、算出モジュール１６が、作成されたテストパターンの確度で重み付けされた故障検率を算出する。

一方、図１９に示した故障リスト作成及び故障検出率算出装置３では、テストモジュール１５は、予め作成されたテストパターンの故障検出率を算出する。以下に、図１９に示した故障リスト作成及び故障検出率算出装置３によってテストパターンの故障検出率を算出する方法を、図２０に示したフローチャートを用いて説明する。

（イ）ステップＳ１０〜ステップＳ５０において、図１８に示したフローチャートのステップＳ１０〜ステップＳ５０で説明した方法と同様にして、ショート情報、論理しきい値情報及びブリッジ故障リストが作成される。

(ロ)ステップＳ６５において、予め作成されたブリッジ故障検出対象のテストパターンが入力装置３０を介してテストパターン領域２０７に格納される。そして、故障シミュレータ１５２が故障シミュレーションを実行して、対象ＬＳＩの接続情報及びブリッジ故障タイプに基づいてブリッジ故障リストに含まれる各隣接配線対でのブリッジ故障がテストパターンによって検出可能か否かを判定して故障検出情報を作成する。更に、テストモジュール１５は実行結果レポートを作成する。

（ハ）ステップＳ７０において、図１８に示したフローチャートのステップＳ７０で説明した方法と同様にして、算出モジュール１６が、式（２）、（３）を用いてテストパターンの故障検出率ＤＲ、ＤＲ＿ＷＬを算出する。つまり、算出モジュール１６は、故障検出情報領域２０８及び故障リスト領域２０６からそれぞれ読み出した故障検出情報及びブリッジ故障リストを用いて、検出確度及び隣接配線長で重み付けされたテストパターンの故障検出率を算出する。

図１９に示した故障リスト作成及び故障検出率算出装置３によれば、予め作成されたテストパターンについて、ＬＳＩ内を伝搬するブリッジ故障を実際に検出できるか否かを考慮した高精度の故障検出率の評価を行うことができる。他は、第１の実施の形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

既に述べた第１及び第２実施の形態の説明においては、同一のブリッジ故障リストを用いてテストパターンの作成及び故障検出率ＤＲ、ＤＲ＿ＷＬの算出を行う例を示した。故障検出率ＤＲ、ＤＲ＿ＷＬの算出に使用するブリッジ故障リストとは別に、ブリッジ故障タイプ及び検出確度の情報を含み、ＡＴＰＧ１５１が読み取り可能なブリッジ故障リストを作成してもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の第１の実施の形態に係る故障リスト及びテストパターン作成装置の構成を示す模式図である。 ブリッジ故障の例を示す模式的な回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係るショート情報の作成方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る故障リスト及びテストパターン作成装置が作成するネットリストの例である。 本発明の第１の実施の形態に係るショート情報のフォーマットの例である。 本発明の第１の実施の形態に係るショート情報のフォーマットの例である。 ＮＡＮＤ回路の例を示す模式的な回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係るグループ化情報の例である。 本発明の第１の実施の形態に係るブリッジ故障情報のフォーマットの例である。 本発明の第１の実施の形態に係るブリッジ故障情報のフォーマットの他の例である。 本発明の第１の実施の形態に係るブリッジ故障情報のフォーマットの他の例である。 本発明の第１の実施の形態に係るブリッジ故障リストのフォーマットの例である。 本発明の第１の実施の形態に係るブリッジ故障タイプの表である。 図１４（ａ）はショート電位の分布の例、図１４（ｂ）は論理しきい値の分布の例である。 図１５（ａ）はショート電位の分布の他の例、図１５（ｂ）は論理しきい値の分布の他の例である。 冗長故障の例を示す模式的な回路図である。 冗長故障の他の例を示す模式的な回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係る故障リスト及びテストパターン作成方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る故障リスト作成及び故障検出率算出装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係る故障リスト作成及び故障検出率算出方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…故障リスト及びテストパターン作成装置
２…セルライブラリ
３…故障検出率算出装置
１１…ショート情報作成モジュール
１２…しきい値情報作成モジュール
１３…抽出モジュール
１４…故障リスト作成モジュール
１５…テストモジュール
１６…算出モジュール
５０…セルライブラリ
５１…ショート情報ライブラリ
５２…しきい値情報ライブラリ
１５１…ＡＴＰＧ
１５２…故障シミュレータ
２０１…レイアウト情報領域
２０２…近接距離領域
２０３…シミュレーションデータ領域
２０４…シミュレーション結果領域
２０５…ブリッジ故障情報領域
２０６…故障リスト領域
２０７…テストパターン領域
２０８…故障検出情報領域
２０９…結果レポート領域
２１０…故障検出率領域

Claims (5)

1. 複数のセルの入力信号の論理値と前記複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成するショート情報作成モジュールと、
   前記複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成するしきい値情報作成モジュールと、
   半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、前記隣接配線対の配線長、前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出する抽出モジュールと、
   前記ブリッジ故障情報、前記駆動セル及び前記受信セルに関する前記ショート情報及び前記論理しきい値情報を用いて、前記ショート箇所の電位と前記受信セルの入力端子の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障タイプを含むブリッジ故障リストを作成する故障リスト作成モジュールと、
   前記ブリッジ故障リストを用いて、前記隣接配線対でのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成するテストモジュール
   とを備えることを特徴とする故障リスト及びテストパターン作成装置。
2. 前記テストパターンで検出されるブリッジ故障が前記半導体集積回路内を伝搬し検出される検出確度と前記配線長で重み付けされた前記テストパターンの故障検出率を算出する算出モジュールを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の故障リスト及びテストパターン作成装置。
3. ショート情報作成モジュール、しきい値情報作成モジュール、抽出モジュール、故障リスト作成モジュール、テストモジュール、ショート情報ライブラリ、しきい値情報ライブラリ、ブリッジ故障情報領域及び故障リスト領域を備える故障リスト及びテストパターン作成装置を用いる故障リスト及びテストパターン作成方法であって、
   前記ショート情報作成モジュールが、複数のセルの入力信号の論理値と前記複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成し、前記ショート情報ライブラリに格納するステップと、
   前記しきい値情報作成モジュールが、前記複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成し、前記しきい値情報ライブラリに格納するステップと、
   前記抽出モジュールが、前記レイアウト情報領域から読み出した半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、前記隣接配線対の配線長、前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出し、前記ブリッジ故障情報領域に格納するステップと、
   前記故障リスト作成モジュールが、前記ブリッジ故障情報領域、前記ショート情報ライブラリ、前記しきい値情報ライブラリからそれぞれ前記ブリッジ故障情報、前記駆動セル及び前記受信セルに関する前記ショート情報及び前記論理しきい値情報を読み出し、該読み出した前記ブリッジ故障情報、前記ショート情報及び前記論理しきい値情報を用いて、前記ショート箇所の電位と前記受信セルの入力端子の論理しきい値との関係で決定されるブリッジ故障タイプを含むブリッジ故障リストを作成し、前記故障リスト領域に格納するステップと、
   前記テストモジュールが、前記故障リスト領域から前記ブリッジ故障リストを読み出し、該読み出した前記ブリッジ故障リストを用いて、前記隣接配線対及び前記ブリッジ故障タイプでのブリッジ故障を検出するテストパターンを作成するステップ
   とを含むことを特徴とする故障リスト及びテストパターン作成方法。
4. 複数のセルの入力信号の論理値と前記複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成するショート情報作成モジュールと、
   前記複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成するしきい値情報作成モジュールと、
   半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、前記隣接配線対の配線長、前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出する抽出モジュールと、
   前記ブリッジ故障情報、前記駆動セル及び前記受信セルに関する前記ショート情報及び前記論理しきい値情報を用いて、前記ブリッジ故障リストに含まれる前記隣接配線対でのブリッジ故障が前記半導体集積回路内を伝搬し検出される検出確度を算出し、該検出確度を含むブリッジ故障リストを作成する故障リスト作成モジュールと、
   前記ブリッジ故障リストに含まれる前記隣接配線対でのブリッジ故障が、検出率算出対象のテストパターンによって検出可能か否かを判定して故障検出情報を作成するテストモジュールと、
   前記故障検出情報及び前記ブリッジ故障リストを用いて、前記検出確度及び前記配線長で重み付けされた前記テストパターンの故障検出率を算出する算出モジュール
   とを備えることを特徴とする故障リスト作成及び故障検出率算出装置。
5. ショート情報作成モジュール、しきい値情報作成モジュール、抽出モジュール、故障リスト作成モジュール、テストモジュール、算出モジュール、ショート情報ライブラリ、しきい値情報ライブラリ、ブリッジ故障情報領域、故障リスト領域及び故障検出情報領域を備える故障リスト作成及び故障検出率算出装置を用いる故障リスト作成及び故障検出率算出方法であって、
   前記ショート情報作成モジュールが、複数のセルの入力信号の論理値と前記複数のセルの出力端子に仮定したショート箇所の電位との関係を示すショート情報を作成し、前記ショート情報ライブラリに格納するステップと、
   前記しきい値情報作成モジュールが、前記複数のセルの入力端子の論理しきい値を算出して論理しきい値情報を作成し、前記しきい値情報ライブラリに格納するステップと、
   前記抽出モジュールが、前記レイアウト情報領域から読み出した半導体集積回路のレイアウト情報から、配線間距離が設定された近接距離範囲内である隣接配線対の信号情報、前記隣接配線対の配線長、前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対を駆動する駆動セルの情報及び前記複数のセルの一部をなす前記隣接配線対に伝搬する信号が入力する受信セルの情報を含むブリッジ故障情報を抽出し、前記ブリッジ故障情報領域に格納するステップと、
   前記故障リスト作成モジュールが、前記ブリッジ故障情報領域、前記ショート情報ライブラリ、前記しきい値情報ライブラリからそれぞれ前記ブリッジ故障情報、前記駆動セル及び前記受信セルに関する前記ショート情報及び前記論理しきい値情報を読み出し、該読み出した前記ブリッジ故障情報、前記ショート情報及び前記論理しきい値情報を用いて、前記ブリッジ故障リストに含まれる前記隣接配線対でのブリッジ故障が前記半導体集積回路内を伝搬し検出される検出確度を算出し、該検出確度を含むブリッジ故障リストを作成して前記故障リスト領域に格納するステップと、
   前記テストモジュールが、前記故障リスト領域から前記ブリッジ故障リストを読み出し、該読み出した前記ブリッジ故障リストに含まれる前記隣接配線対でのブリッジ故障が検出率算出対象のテストパターンによって検出可能か否かを判定して故障検出情報を作成し、前記故障検出情報領域に格納するステップと、
   前記算出モジュールが、前記故障検出情報領域及び前記故障リスト領域からそれぞれ前記故障検出情報及び前記ブリッジ故障リストを読み出し、該読み出した前記故障検出情報及び前記ブリッジ故障リストを用いて、前記検出確度及び前記配線長で重み付けされた前記テストパターンの故障検出率を算出するステップ
   とを含むことを特徴とする故障リスト作成及び故障検出率算出方法。
   

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