JP2011113622A - 不良解析方法および不良解析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】実際のメモリマクロが備えるメモリセルとの対応付けが簡単なFBMを作成する。
【解決手段】回路設計情報からメモリマクロのI/O部の数およびI/O部のサイズ情報を含むマクロ構成情報407を抽出し(S1)、抽出したマクロ構成情報407に基づいて使用セルアレイ領域のサイズを算出し、該サイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいてダミーセルマップ411を作成し(S2)、電気テスト結果412に基づいて該メモリマクロのFBM413を作成し(S3)、作成したダミーセルマップ411とFBM413とを合成して合成マップ(合成フェイルビットマップ)414を作成し(S4)、作成した合成マップ414を使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力する(S5)。
【選択図】図9
【解決手段】回路設計情報からメモリマクロのI/O部の数およびI/O部のサイズ情報を含むマクロ構成情報407を抽出し(S1)、抽出したマクロ構成情報407に基づいて使用セルアレイ領域のサイズを算出し、該サイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいてダミーセルマップ411を作成し(S2)、電気テスト結果412に基づいて該メモリマクロのFBM413を作成し(S3)、作成したダミーセルマップ411とFBM413とを合成して合成マップ(合成フェイルビットマップ)414を作成し(S4)、作成した合成マップ414を使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力する(S5)。
【選択図】図9
Description
本発明は、ダミーセルを有するSRAMマクロの不良セルを解析するための不良解析方法および不良解析装置に関する。
従来、システムLSIに搭載されるメモリマクロにおいては、そのフェイル・ビット・マップ(FBM)を用いて不良ビットの箇所(不良メモリセル)を特定する方法がある。FBMを表示するには、まず、テスタを用いてメモリセル毎の電気テスト結果を検出する。そして、テスタによる電気テスト結果の収集順に対応する1次元の配列情報(論理アドレス)をウェハ上のメモリマクロにおけるメモリセルの物理的レイアウトに対応付けられた2次元の座標値(物理アドレス)に変換することによって、電気テスト結果により判明した不良メモリセルの位置情報を表示装置などの表示部に表示するのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
ところで、近年、フォトリソグラフィプロセスにおける光近接効果に起因して、メモリセルの並びの最も外側のメモリセルと内側のメモリセルとの形状が変化しうる。この変化によりメモリセルが不均一になることを防止するために、実際に記憶素子として使用されるメモリセル(使用セル)の並び(使用セルアレイ領域)の外周に、使用セルアレイ領域に含まれるメモリセルと同じ形状を有するダミーのメモリセル(ダミーセル)が配置される。ダミーセルは実際には使用されないセルであるため、フォトリソグラフィプロセスなどによる仕上がり形状が使用セルと異なってしまっても構わない。
しかしながら、ダミーセルは、見かけ上、使用セルと同じであり、また、上記した従来技術によるFBMにはダミーセルが表示されない。したがって、FBMで表示される領域は、実際のメモリマクロからダミーセル分をオフセットした領域に対応する。解析者は、従来技術によるFBMに基づいて物理解析(PFA;Physical Failure Analysis)を行う際、ダミーセル分のオフセットを考慮してFBMが示している不良ビットの位置から実際のメモリマクロにおける解析位置を求める作業が必要となる。この作業は煩雑であり、ダミーセルを通常のメモリセルと混同してメモリセルを数え間違え、解析位置の誤りを誘発させうることが問題であった。
本発明は、実際のメモリマクロが備えるメモリセルとの対応付けが簡単なFBMを作成することができる不良解析方法および不良解析装置を提供することを目的とする。
本願発明の一態様によれば、記憶素子として使用されるメモリセルからなるI/O毎のサブメモリアレイを一つ以上含むメモリアレイである使用セルアレイ領域と前記使用セルアレイ領域の外周に配置されるダミーセルからなるダミーセル領域とを備えるメモリマクロの不良解析を行う不良解析方法であって、回路設計情報から不良解析対象のメモリマクロが備える前記サブメモリアレイの数および前記サブメモリアレイのサイズ情報を含むマクロ構成情報を抽出する構成情報抽出工程と、前記構成情報抽出工程により抽出されたマクロ構成情報に基づいて前記メモリマクロが備える使用セルアレイ領域のサイズを算出し、前記算出した使用セルアレイ領域のサイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいて前記不良解析対象のメモリマクロが備えるダミーセル領域が含むダミーセルの物理的配置に対応したマップであるダミーセルマップを作成するダミーセルマップ作成工程と、前記不良解析対象のメモリマクロの電気テスト結果に基づいて前記メモリマクロのフェイルビットマップを作成するフェイルビットマップ作成工程と、前記ダミーセルマップ作成工程により作成されたダミーセルマップと前記フェイルビットマップ作成工程により作成されたフェイルビットマップとを合成して合成フェイルビットマップを作成する合成工程と、前記合成工程により作成された合成フェイルビットマップを前記不良解析対象のメモリマクロの使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力する出力工程と、を備えることを特徴とする不良解析方法が提供される。
また、本願発明の一態様によれば、記憶素子として使用されるメモリセルからなるI/O毎のサブメモリアレイを一つ以上含むメモリアレイである使用セルアレイ領域と前記使用セルアレイ領域の外周に配置されるダミーセルからなるダミーセル領域とを備えるメモリマクロの不良解析を行う不良解析装置であって、回路設計情報から不良解析対象のメモリマクロが備える前記サブメモリアレイの数および前記サブメモリアレイのサイズ情報を含むマクロ構成情報を抽出する構成情報抽出部と、前記構成情報抽出部により抽出されたマクロ構成情報に基づいて前記メモリマクロが備える使用セルアレイ領域のサイズを算出し、前記算出した使用セルアレイ領域のサイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいて前記不良解析対象のメモリマクロが備えるダミーセル領域が含むダミーセルの物理的配置に対応したマップであるダミーセルマップを作成するダミーセルマップ作成部と、前記不良解析対象のメモリマクロの電気テスト結果に基づいて前記メモリマクロのフェイルビットマップを作成するフェイルビットマップ作成部と、前記ダミーセルマップ作成部により作成されたダミーセルマップと前記フェイルビットマップ作成部により作成されたフェイルビットマップとを合成して合成フェイルビットマップを作成する合成部と、前記合成部により作成された合成フェイルビットマップを前記不良解析対象のメモリマクロの使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力する出力部と、を備える不良解析装置が提供される。
本発明によれば、実際のメモリマクロが備えるメモリセルとの対応付けが簡単なFBMを作成することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる不良解析方法および不良解析装置を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
(実施の形態)
まず、システムLSIチップ(半導体チップ)上のSRAMマクロの配置、SRAMマクロの構成および向きを図1〜図4を参照して具体的に説明する。
まず、システムLSIチップ(半導体チップ)上のSRAMマクロの配置、SRAMマクロの構成および向きを図1〜図4を参照して具体的に説明する。
通常、システムLSIにおいてはマイクロプロセッシングユニット、ロジック回路等がチップレイアウトの大部分を占めているが、チップ内には多数のSRAMマクロが搭載されている。図1はシステムLSIのチップ1000のフロアプランの一例である。チップ1000内には、複数の小容量のSRAMマクロ100〜113が分散して配置されている。SRAMマクロ100〜113には、夫々001〜014の識別コード(マクロID)が与えられている。
図2はスペアセルを有するSRAMマクロのメモリアレイ構成の一例を示す図である。ここでは、冗長なメモリセル(スペアセル)を備えるSRAMマクロを例に挙げる。図2に示すSRAMマクロ200は、複数(ここでは5つ)のサブメモリアレイ210と、一つのロウデコーダ220と、二つのカラムデコーダ230とを備えている。各サブメモリアレイ210は、マトリクス状に配置されたメモリセルを有している。複数のサブメモリアレイ210は紙面横方向に一列に配置されて5つのグループに分けられている。そして、分けられたグループに共通となるロウデコーダ220が設けられている。二つのカラムデコーダ230が夫々複数のサブメモリアレイ210に対応して設けられている。一つのサブメモリアレイ210と対応するカラムデコーダ230とが一つのI/O部を構成する。
図2に示すSRAMマクロ200は、カラム数4、ロウ数4のサブメモリアレイ210を有するI/O部を5つ有しており、夫々のサブメモリアレイ210が備えるメモリセルのアドレス進行方向は、ロウデコーダ220寄りから外側に向けて、かつカラムデコーダ230寄りから順に、カウントアップされるようになっている(図中矢印の方向)。このSRAMの左端のサブメモリアレイ210の左下に図示された黒い三角形はこのSRAMの原点マークである。夫々のI/O部には、原点マーク側から昇順にI/Oアドレスが割り振られる。すなわちこの場合は紙面左側のI/O部から、夫々0、1、2、3、および4のI/Oアドレスが順番に割り振られている。スペアセルつきのSRAMマクロの場合、通常、I/Oアドレスが最大のI/O部がスペアセル領域として使用される。ここでは、I/Oアドレス「4」のI/O部のサブメモリアレイ210は、スペアセル領域として使用される。カラム数、ロウ数、I/O数(I/O部の数)、スペアセル数は、GDSデータなどの回路設計情報から取得することができる。以降、I/Oアドレス「n」(n=0〜4)のI/O部を単にI/O部nということとする。
このようなスペアセルを有するSRAMマクロが搭載されるシステムLSIチップには、通常セル領域であるI/O部0〜3のうちの何れかひとつをスペアセル領域であるI/O部4で救済処理可能なリダンダンシ回路(図示せず)が搭載される。リダンダンシ回路は、ヒューズにより不良I/O部を特定する情報(例えばI/Oアドレス)を記憶し、外部からこの不良I/O部にアクセスがあったとき、不良I/O部の代わりにスペアセルであるI/O部4にアクセスさせる。これにより、システムLSIチップ製造後であっても、リダンダンシ回路が備えるヒューズを操作することにより、救済処理を実行することが可能となっている。
前述のように、使用セル(スペアセルおよび通常セル)が規則正しく配列されている領域である使用セルアレイ領域の周囲には、この使用セルアレイ領域内のメモリセルと同一の形状を備えるダミーセルが配置される。ダミーセルが配置されている領域をダミーセル領域ということとする。図2の場合、使用セルアレイ領域は、I/O部0およびI/O部1のサブメモリアレイ210からなる領域(使用セルアレイ領域240)、ならびにI/O部2、I/O部3およびI/O部4のサブメモリアレイ210からなる領域(使用セルアレイ領域241)が該当する。SRAMマクロ200では、使用セルアレイ領域240および使用セルアレイ領域241の夫々の周囲にダミーセル領域250が形成されている。なお、ここでは、夫々の使用セルアレイ領域240、241の上側(紙面上側)に2ビット分(ロウ数にして2行分)、下側(紙面下側)に1ビット分(ロウ数にして1行分)、右側(紙面右側)および左側(紙面左側)に夫々1ビット分(カラム数にして1列分)のダミーセルが配置されている。
図3は、図2とは異なる種類の配置でダミーセルが配置されているSRAMマクロを説明する図である。図3に示したSRAMマクロ201は、使用セルアレイ領域を二つ有し(使用セルアレイ領域242、243)、夫々の使用セルアレイ領域242、243の上側に4行分、下側に1行分、右側および左側に夫々1列分のダミーセルが配置されている(ダミーセル領域251)。すなわち、SRAMマクロ201は、SRAMマクロ200のダミーセルの配置(ダミーセル配置)と異なる種類のダミーセル配置を有している。このように、ダミーセルの配置(ダミーセル配置)には複数の種類が存在する。なお、本実施の形態では、ダミーセル配置の種類は、SRAMマクロが原点マークが紙面の左下側に位置する向きで配置された状態(後述する配置N)で、周囲に配置されているダミーセルのライン数、すなわち、使用セルアレイ領域からみて紙面上側および下側に夫々何行のダミーセルが配置され、紙面右側および左側に夫々何列のダミーセルが配置されているかによって定義されるものとする。
図4はSRAMマクロのシステムLSIチップ上の配置(向き)を説明する図である。配置は8種類(N、S、E、W、FN、FS、FE、FW)の配置が可能であり、設計者によりシステムLSIチップに所望の配置でレイアウトされる。図4に示しているx軸方向、y軸方向は、図1に示したシステムLSIチップ1000に関するx軸方向、y軸方向に夫々対応している。また、図4においては、わかりやすくするために、I/O数が2の各配置のSRAMマクロを示している。また、ダミーセル領域250の図示を省略するとともに、原点マークをカラムデコーダに示すようにしている。配置FNのSRAMマクロは、配置NのSRAMマクロとはy軸に関して鏡映対称となっている。また、配置SのSRAMマクロは、配置NのSRAMマクロを時計方向または反時計方向に180度回転させたものとなっている。配置FSのSRAMマクロは、配置SのSRAMマクロとはy軸に関して鏡映対称となっている。配置EのSRAMマクロは、配置NのSRAMマクロを時計方向に90度回転させたものとなっている。配置FEのSRAMマクロは、配置EのSRAMマクロとはy軸に関して鏡映対称となっている。配置WのSRAMマクロは、配置NのSRAMマクロを反時計方向に90度回転させたものとなっている。配置FWのSRAMマクロは、配置WのSRAMマクロとはy軸に関して鏡映対称となっている。SRAMマクロがシステムLSIチップ上にて、N、S、E、W、FN、FS、FE、FWのうちのどの配置でレイアウトされているか(以下、向き情報、またはレイアウト情報という)は回路設計情報から取得することができる。なお、以降、配置Nを基準配置とよぶこととする。また、図2に示すSRAMマクロ200および図3に示すSRAMマクロ201は、基準配置(配置N)で配置されていることとする。
本発明の発明者は、スペアセル領域を備えたSRAMマクロから、該SRAMマクロのスペアセル領域を含む使用セルアレイ領域のFBMを作成する技術を出願した(特願2009−034330)。この発明を先願発明ということとする。図5は、先願発明の技術により得られる図2に示した配置NのSRAMマクロ200のFBMの例を説明する図である。SRAMマクロ200のFBM300においては、I/O部毎のサブメモリアレイ210のFBMがI/O部の並びの順番と等しい順番で配列されている。また、I/O部0〜I/O部4のFBMは、配置Nに対応してI/O部0から順番にx軸の正方向に配列されており、不良セルの解析を行う解析者がこのFBM300を反転あるいは回転させることなくチップ1000上に配置されているSRAMマクロ200における解析位置を探し出せるようになっている。さらに、FBM300は、救済処理により使用されなくなったI/O部(救済I/O)やスペアセル領域の位置を解析者が夫々把握しやすいように、救済I/Oが太い枠で囲まれて表示され、スペアセル領域が網掛け表示されている。すなわち、救済I/O、スペアセル領域、および通常セル領域(救済I/O、スペアセル領域以外の使用セルアレイ領域)が夫々識別可能な表示形式で表示されている。
本発明の実施の形態は、解析者がFBMに示されている良/不良セルとチップに配置されているSRAMマクロにおけるダミーセルを含むメモリセルの物理的な配列との対応付けをさらに簡単に行うことができるように、使用セルアレイ領域240、241、242、243のみならず、従来技術では表示されなかったダミーセル領域250、251をも表示するようにしたことが特徴となっている。
図6は、本発明の実施の形態にかかる不良解析装置の構成を示すブロック図である。不良解析装置400は、マクロ内セル配置情報抽出部401、ダミーセルマップ作成部402、FBM作成部403、FBM・ダミーセルマップ合成部404、およびFBM出力部405を含んでいる。
マクロ内セル配置情報抽出部401は、回路設計情報406からマクロ構成情報407を抽出する。マクロ構成情報407は、I/O数(通常セル領域のI/O数、スペアセル領域のI/O数)、サイズ情報(I/O部のロウ数およびカラム数)、使用セルアレイ領域間の境界(どのI/O部とどのI/O部との境界にロウデコーダが存在するか)、向き情報を、チップ1000上に配置されたSRAMマクロ毎に記述したデータである。ここでは、マクロ構成情報407は、マクロID毎にI/O数、サイズ情報、使用セルアレイ領域間の境界が記述されたテーブル形式のデータであるとする。
ダミーセルマップ作成部402は、マクロ構成情報407と、ダミーセル配置の種類を定義した情報であるダミーセル情報408と、マクロID毎のダミーセル配置の種類を記述したダミーセル配置種類対応情報409と、解析者により入力される、FBM作成対象のSRAMマクロを指定するマクロ指定入力410と、に基づいて、ダミーセル領域を示すダミーセルマップ411を作成する。マクロ指定入力410では、FBM作成対象のSRAMマクロがマクロIDで指定されることとする。
図2に示したSRAMマクロ200のダミーセル配置の種類をRAM_Type1、図3に示したSRAMマクロ201のダミーセル配置の種類をRAM_Type2とすると、ダミーセル情報408のデータ構造は、例えば図7に示したものとなる。通常、ダミーセルは設計者がSRAMマクロ毎に意図して追加している筈なので、ダミーセル情報408およびダミーセル配置種類対応情報409を用意するのは簡単である。
なお、近年のレイアウトツールやレイアウト検証ツールには、回路設計情報406から機能的に冗長な回路のリストを作成することができるものがある。このような冗長な回路のリストを作成するツールを利用してマクロID毎のダミーセル配置の詳細を求め、求めたマクロID毎のダミーセル配置の詳細をもってダミーセル情報408およびダミーセル配置種類対応情報409の代わりとするようにしてもよい。
FBM作成部403は、回路設計情報406とテスタから取得されて入力されるSRAMマクロ毎の電気テスト結果412とに基づいて、マクロ指定入力410により指定されたSRAMマクロのFBM413を作成する。FBM作成部403により作成されるFBM413は、例えば図5に示したようなFMB300であってよい。
FBM・ダミーセルマップ合成部404は、ダミーセルマップ作成部402により作成されたダミーセルマップ411とFBM作成部403により作成されたFBM413とを合成し、FB(Fail Bit)・ダミーセル合成マップ(以下、単に合成マップ)414を作成する。
FBM出力部405は、FBM・ダミーセルマップ合成部404により作成された合成マップ414を表示装置などに出力する。
図8は、不良解析装置400のハードウェア構成を説明する図である。図示するように、不良解析装置400は、CPU(Central Processing Unit)1、ROM(Read Only Memory)2、RAM(Random Access Memory)3、表示部4、入力部5を備えるコンピュータ構成となっている。CPU1、ROM2、RAM3、表示部4、入力部5は、バスラインを介して夫々接続されている。
CPU1は、本実施の形態の不良解析装置400を実現するコンピュータプログラムである不良解析プログラム6を実行する。表示部4は、液晶モニタなどの表示装置であり、CPU1からの指示に基づいて、操作画面、合成マップ414などのユーザに対する出力情報を表示する。入力部5は、マウスやキーボードを備えて構成され、ユーザからの不良解析装置400の操作やマクロ指定入力410が入力される。入力部5へ入力された操作情報、マクロ指定入力410は、CPU1へ送られる。
不良解析プログラム6は、ROM2内に格納されており、バスラインを介してRAM3へロードされる。図8は、不良解析プログラム6がRAM3にロードされた状態を示している。CPU1はRAM3内にロードされた不良解析プログラム6を実行する。具体的には、不良解析装置400では、ユーザによる入力部5からの指示入力に従って、CPU1がROM2内から不良解析プログラム6を読み出してRAM3内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。回路設計情報406、ダミーセル情報408、ダミーセル配置種類対応情報409、電気テスト結果412は、外部記憶装置などから入力される。CPU1は、外部記憶装置などから入力されたこれらの情報に基づいて各種処理を実行し、この各種処理に際して生じるデータ、すなわちマクロ構成情報407、ダミーセルマップ411、FBM413、合成マップ414およびその他のワークデータを、RAM3内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶させる。CPU1は、データ格納領域に一時的に記憶させた合成マップ414を表示部4に送って、表示部4に該合成マップ414を表示出力させる。なお、CPU1は、各種処理に際して生じるデータのうちの一部または全てを、例えば外部記憶装置など、RAM3以外の記憶領域に一時記憶させるようにしてもよい。また、CPU1は、合成マップ414を表示部4に出力させるのではなく、表示出力可能なデータフォーマットで外部記憶装置に出力するようにしてもよい。また、CPU1は、プリンタなどの印刷装置に合成マップ414を印刷出力させるようにしてもよい。なお、不良解析プログラム6は、外部記憶装置などの記憶装置に格納しておいてもよい。また、不良解析プログラム6は、外部記憶装置などの記憶装置にロードしてもよい。
本実施の形態の不良解析装置400で実行される不良解析プログラム6は、前述の各部(マクロ内セル配置情報抽出部401、ダミーセルマップ作成部402、FBM作成部403、FBM・ダミーセルマップ合成部404、およびFBM出力部405)を含むモジュール構成となっており、上記各部がRAM3上にロードされ、マクロ内セル配置情報抽出部401、ダミーセルマップ作成部402、FBM作成部403、FBM・ダミーセルマップ合成部404、およびFBM出力部405がRAM3上に生成される。
なお、本実施の形態の不良解析装置400で実行される不良解析プログラム6を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の不良解析装置400で実行される不良解析プログラム6をインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、本実施の形態の不良解析プログラム6を、ROM2等に予め組み込んで本実施の形態の不良解析装置400に提供するように構成してもよい。
次に、不良解析装置400を用いて実行される本発明の実施の形態の不良解析方法について説明する。図9は、該不良解析方法を説明するフローチャートである。
図9に示すように、まず、マクロ内セル配置情報抽出部401は、回路設計情報406からマクロ構成情報407を抽出する(ステップS1)。
そして、ダミーセルマップ作成部402は、マクロ構成情報407、ダミーセル情報408、およびダミーセル配置種類対応情報409に基づいて、マクロ指定入力410により指定されたマクロIDのダミーセルマップ411を作成する(ステップS2)。
図10は、ステップS2の動作をさらに詳しく説明するフローチャートである。図示するように、まず、ダミーセルマップ作成部402は、マクロ構成情報407から、指定されたマクロIDのSRAMマクロのI/O数、サイズ情報、向き情報、および使用セルアレイ領域間の境界を取得する(ステップS21)。また、ダミーセルマップ作成部402は、指定されたマクロIDのSRAMマクロのダミーセル配置の種類をダミーセル配置種類対応情報409から取得し(ステップS22)、前記取得した種類の定義の詳細をダミーセル情報408から取得する(ステップS23)。そして、ダミーセルマップ作成部402は、取得したダミーセル配置の定義の詳細、I/O数、サイズ情報、および使用セルアレイ領域間の境界に基づいて基準配置のダミーセルマップを作成し(ステップS24)、FBM・ダミーセルマップ合成部404が合成マップ414を作成する際の位置あわせに用いるためのマークである原点あわせマークを前記作成した基準配置のダミーセルマップに書き加える(ステップS25)。そして、ダミーセルマップ作成部402は、原点あわせマークが書き加えられた基準配置のダミーセルマップを向き情報に基づいて回転、反転することによってダミーセルマップ411を完成させ(ステップS26)、リターンとなる。
図11(a)、(b)は、作成されたダミーセルマップ411の例を示す図である。図11(a)は、マクロ指定入力410により図2に示したSRAMマクロ200が指定されたときのダミーセルマップ、図11(b)は図3に示したSRAMマクロ201が指定されたときのダミーセルマップである。SRAMマクロ200、201は、ともに、ロウ数4、カラム数4のI/O部をスペア領域を含めて5つ備え、使用セルアレイ領域の境界がI/O部1とI/O部2との間にあり、配置Nで配置されている。従って、ダミーセルマップ作成部402は、I/O部0〜4がx軸方向の正の向きに順番に配置され、使用セルアレイ領域240(および使用セルアレイ領域242)がI/O部0およびI/O部1を合わせた大きさ、すなわち4行×8列の大きさをもち、使用セルアレイ領域241(および使用セルアレイ領域243)がI/O部2〜4を合わせた大きさ、すなわち4行×12列の大きさをもつということを知ることができる。図11(a)、(b)に示すダミーセルマップの例では、x軸方向の正の向きに(すなわち紙面左右方向の右側に向かって)、4行×8列、4行×12列の二つの空白領域が順番に配置され、夫々の空白領域の周囲にダミーセル領域が表現されている。また、図11(a)においては、夫々の空白の領域の周囲のうちの左右に1列のダミーセル、下側に1行のダミーセル、上側に2行のダミーセルが配置されている。
なお、このダミーセルマップは、使用セルアレイ領域240の周囲に配置されているダミーセル領域に関するダミーセルマップと、使用セルアレイ領域241の周囲に配置されているダミーセル領域に関するダミーセルマップとが、両者の間に隙間を置くことなく配置されたものに等しい。使用セルアレイ領域240の周囲に配置されているダミーセル領域に関するダミーセルマップには、使用セルアレイ領域240に記された原点マークを合わせるための原点あわせマークが記される。
SRAMマクロ201は、RAM_Type2、すなわち夫々の使用セルアレイ領域242、243の上側に配置されるダミーセルのライン数が4本(4行)であるので、図11(b)に示すダミーセルマップの例においては、各空白領域の上側には4行分のダミーセルが配置されている。図11(b)に示すダミーセルマップは、各空白領域の上側に2行分ではなく4行分のダミーセルが配置されていることを除き、図11(a)に示すダミーセルマップと同等の形状を備えている。
ステップS2に続いて、FBM作成部403は、マクロ指定入力410にて指定されたSRAMマクロのFBM413を作成する(ステップS3)。
ここで、FBM作成部403は、指定されたSRAMマクロがスペア領域を備える場合、通常セル領域だけでなく救済処理された領域、スペアセル領域の状態も表示するFBM413を作成するようにする。そのために必要となる救済処理された領域、スペアセル領域の状態を含めた電機テスト結果をテスタが出力することができるようにするためには、先願発明に記載されているように、スペアセル領域を備えるSRAMマクロの周辺回路を図12に示すような構成とするとよい。図12は、スペアセル領域を有するSRAMマクロ200と、SRAMマクロ200を含むチップ1000上のSRAMマクロの自己テストを行って不良のメモリセルを検出する電気テスト回路としての組み込み自己テスト(Built-In Self Test;BIST)回路と、BIST回路がSRAMマクロ200に対してBIST動作を行うための周辺回路と、からなるメモリマクロシステムの構成を説明する図である。
図12に示すように、BIST回路600は、メモリセルアレイに書き込む(0,1)データを生成するデータ生成器630、テストの進行に合わせて書き込み・読み出し対象のアドレスを生成するアドレス生成器620、メモリのRead/Writeなどの制御信号を生成する制御信号生成器640、書き込みデータと同一の期待値とメモリから読み出したデータとの比較を行い故障の有無を判別する結果解析器650、および前記夫々の構成要素を制御するBIST制御回路610を備えている。一方、夫々のSRAMマクロ200は、BIST動作に必要な周辺回路(出力系回路)と共に夫々メモリカラー500と呼ばれるブロック内に含まれている。一つのBIST回路600は、複数のメモリカラー500に対するBIST動作を実行することができる。
夫々のメモリカラー500に含まれる周辺回路(出力系回路)は、SRAMマクロ200のI/O数(ここでは通常セル領域のI/O数である4個とスペアセル領域のI/O数である1個の合計である5個)に等しい数の不良解析用レジスタ(不良解析用レジスタ[0]〜[4])からなる不良解析用レジスタ群520と、不良解析用レジスタ群520とSRAMマクロ200との間に介在して配置され、SRAMマクロ200が備えるI/O部から出力されるデータを不良解析用レジスタ群520が備える夫々別々の不良解析用レジスタに送るためのマルチプレクサ群510と、不良解析用レジスタ群520に送られてきた出力データと期待値とを比較するための比較器からなる比較器群530と、比較器群530の比較器から出力される夫々の比較結果を格納するためのフラグレジスタ540と、を備えている。なお、マルチプレクサ群510は、救済された通常セル領域からのデータを不良解析用レジスタ群520に送らないようにデータの入力元を選択し、不良解析用レジスタ[0]〜[3]にデータを送ることができるようになっているが、ここでは、5つのI/O部からのデータを不良解析用レジスタ[0]〜[4]に夫々送られるようにしておく。
まずデータ生成器630により生成された書き込みデータ、アドレス生成器620により生成されたアドレスデータ、制御信号生成器640により生成された制御信号がSRAMマクロ200のI/O部0〜4に与えられる。I/O部0〜4から出力されたデータは、マルチプレクサ群510を介して不良解析用レジスタ[0]〜[4]に夫々一旦保持される。不良解析用レジスタ群520からの出力が、データ生成器630から生成されたデータ期待値と比較器群530によって夫々比較され、比較結果がフラグレジスタ540に保持される。フラグレジスタ540からの出力がBIST回路600内の結果解析器650に入力され、最終的なBIST結果が出力される。このように、図12に示す構成によれば、スペアセル領域を備えるSRAMマクロから、救済処理された領域、スペアセル領域を含めたメモリセルの電気テスト結果を出力することができる。
なお、FBM作成部403は、救済処理された通常セル領域がある場合、救済処理された通常セル領域を指示する入力を受け付け、救済処理された通常セル領域を識別可能に表示するFBMを生成するようにしてもよい。救済処理された通常セル領域は、ユーザがSRAM200のリダンダンシ回路のヒューズを読むことによって知ることができる。また、FBM作成部403は、スペアセル領域を識別可能に表示するFBMを生成するようにしてもよい。
なお、FBM作成部403は作成したFBM413に原点マークを記述しておくこととする。
ステップS3に続いて、FBM・ダミーセルマップ合成部404は、ダミーセルマップ411とFBM413とを合成する(ステップS4)。例えば、図5に示したFBM300と図11(a)に示したダミーセルマップ411とを合成する場合、FBM・ダミーセルマップ合成部404は、FBM300の作成元のSRAMマクロ200のマクロ構成情報407により、FBM300の原点マーク側(すなわち紙面左側)から8列目と9列目との間にメモリセル領域の境界があることを認識する。そして、FBM・ダミーセルマップ合成部404は、FBM300を該境界で分割し、原点マーク側の4行×8列のマップを図11(a)の原点あわせマーク側の4行×8列の空白領域にはめ込み、原点マークから遠い側の4行×12列のマップを原点あわせマークから遠い側の4行×12列の空白領域にはめ込む。これにより、合成マップ414の作成が完了する。
ステップS4に続いて、FBM出力部405は、作成された合成マップ414を表示部4に表示出力し(ステップS5)、動作を終了する。なお、FBM出力部405は、ダミーセルと使用セルアレイ領域とが識別可能に表示する。例えば、ダミーセル領域または使用セルアレイ領域のうちの1つを色分けしたり、点滅させたり、枠で囲んで表示するなどが考えられる。
図13は表示された合成マップ414を説明する図である。図13(a)は、図11(a)に示したSRAMマクロ200のダミーセルマップに図4に示したFBM300を合成した合成マップ、図13(b)は、図11(b)に示したSRAMマクロ201のダミーセルマップに図4に示したFBM300を合成した合成マップである。図13(a)、図13(b)は、SRAMマクロ200、201のダミーセル、使用セルを含んで表示されている。したがって、図13(a)、図13(b)に示した合成マップは、解析者が合成マップからダミーセル領域をオフセットすることなく実際の夫々SRAMマクロ200、201における不良位置を特定することができるものであることがわかる。
なお、以上の説明においては、使用セルアレイ領域毎のダミーセルマップ間に隙間をおかないこととして説明したが、図14に示すように使用セルアレイ領域毎のダミーセル領域間にロウデコーダが配置されていることを解析者に判りやすく示すことを意図して使用セルアレイ領域毎のダミーセルマップ間に隙間をおくようにしてもよい。図14(a)は、図13(a)の表示にロウデコーダとカラムデコーダとを表示するようにしたもの、図14(b)は、図14(b)の表示にロウデコーダとカラムデコーダとを表示するようにしたものである。
また、ダミーセルマップ作成部402、FBM作成部403は夫々、解析者から入力されたマクロ指定入力410により指定されているSRAMマクロのダミーセルマップ411、FBM413を作成するとして説明したが、夫々の電気テスト結果412に自テスト結果412のテスト対象のSRAMマクロのマクロIDを持たせ、一つのSRAMマクロに関する電気テスト結果412が入力されたとき、FBM作成部403が該電気テスト結果412からマクロIDを抽出し、抽出したマクロIDをもってマクロ指定入力410としてダミーセルマップ作成部402に伝達し、ダミーセルマップ作成部402は伝達されてきたマクロ指定入力410に記述されているマクロIDのSRAMマクロのダミーセルマップ411を作成するように構成しても構わない。
また、マクロ構成情報407は、I/O数、サイズ情報、使用セルアレイ領域間の境界、向き情報をSRAMマクロ毎に記述したデータであるとし、マクロ内セル配置情報抽出部401は、このマクロ構成情報407を抽出する、として説明したが、不良解析装置400が必要とするのはマクロ構成情報407のうちの不良解析対象のSRAMマクロ、すなわちマクロ指定入力410にて指定されているSRAMマクロに関する情報のみである。したがって、マクロ内セル配置情報抽出部401にもマクロ指定入力410が入力され、マクロ内セル配置情報抽出部401は、入力されたマクロ指定入力410に指定されているマクロ構成情報407のうちのSRAMマクロに関する部分、すなわち不良解析対象のSRAMマクロに関するI/O数、サイズ情報、使用セルアレイ領域間の境界、向き情報を抽出するように構成してもよい。
また、以上の説明においては、メモリマクロとしてSRAMマクロを取り上げて説明したが、本発明の実施の形態はDRAMマクロなどSRAMマクロ以外のメモリマクロに対しても適用することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、回路設計情報から不良解析対象のメモリマクロが備えるI/O部の数およびI/O部のサイズ情報を含むマクロ構成情報407を抽出し、抽出したマクロ構成情報407に基づいて不良解析対象のメモリマクロが備える使用セルアレイ領域のサイズを算出し、算出した使用セルアレイ領域のサイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいてダミーセルマップ411を作成し、不良解析対象のメモリマクロの電気テスト結果412に基づいて該メモリマクロのFBM413を作成し、作成したダミーセルマップ411とFBM413とを合成して合成マップ(合成フェイルビットマップ)414を作成し、作成した合成マップ414を使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力するように構成したので、得られた合成マップ414を不良解析に用いる場合、解析者はFBMが示している不良ビットの位置から実際のメモリマクロにおける解析位置を求める際にダミーセル分のオフセットを考慮する必要がなくなる。すなわち、本発明の実施の形態によれば、実際のメモリマクロが備えるメモリセルとの対応付けが簡単なFBMを作成することができるようになる。
また、マクロ構成情報407は使用セルアレイ領域間の境界(ロウデコーダの配設位置)をさらに含み、ダミーセルマップ作成の際、このマクロ構成情報407に含まれ得る使用セルアレイ領域間の境界に基づいて使用セルアレイ毎のダミーセルマップを作成するように構成したので、使用セルアレイ領域が複数存在するSRAMマクロであっても合成マップ414を作成できるようになる。
1 CPU、2 ROM、3 RAM、4 表示部、5 入力部、6 不良解析プログラム、100〜113、200、201 SRAMマクロ、210 サブメモリアレイ、220 ロウデコーダ、230 カラムデコーダ、240〜243 使用セルアレイ領域、250、251 ダミーセル領域、400 不良解析装置、401 マクロ内セル配置情報抽出部、402 ダミーセルマップ作成部、403 FBM作成部、404 FB・ダミーセルマップ合成部、405 FBM出力部、406 回路設計情報、407 マクロ構成情報、408 ダミーセル情報、409 ダミーセル配置種類対応情報、410 マクロ指定入力、411 ダミーセルマップ、412 電気テスト結果、413 FBM、414 合成マップ、500 メモリカラー、600 BIST回路、1000 チップ。
Claims (5)
- 記憶素子として使用されるメモリセルからなるI/O毎のサブメモリアレイを一つ以上含むメモリアレイである使用セルアレイ領域と前記使用セルアレイ領域の外周に配置されるダミーセルからなるダミーセル領域とを備えるメモリマクロの不良解析を行う不良解析方法であって、
回路設計情報から不良解析対象のメモリマクロが備える前記サブメモリアレイの数および前記サブメモリアレイのサイズ情報を含むマクロ構成情報を抽出する構成情報抽出工程と、
前記構成情報抽出工程により抽出されたマクロ構成情報に基づいて前記メモリマクロが備える使用セルアレイ領域のサイズを算出し、前記算出した使用セルアレイ領域のサイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいて前記不良解析対象のメモリマクロが備えるダミーセル領域が含むダミーセルの物理的配置に対応したマップであるダミーセルマップを作成するダミーセルマップ作成工程と、
前記不良解析対象のメモリマクロの電気テスト結果に基づいて前記メモリマクロのフェイルビットマップを作成するフェイルビットマップ作成工程と、
前記ダミーセルマップ作成工程により作成されたダミーセルマップと前記フェイルビットマップ作成工程により作成されたフェイルビットマップとを合成して合成フェイルビットマップを作成する合成工程と、
前記合成工程により作成された合成フェイルビットマップを前記不良解析対象のメモリマクロの使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力する出力工程と、
を備えることを特徴とする不良解析方法。 - 前記不良解析対象のメモリマクロは、夫々前記ダミーセル領域で囲まれた前記使用セルアレイ領域を複数備え、前記夫々ダミーセル領域で囲まれた夫々の使用セルアレイ領域はカラムデコーダ方向に配列されているとともに前記夫々の使用セルアレイ領域間にはロウデコーダが配設されており、
前記マクロ構成情報は前記メモリマクロにおける前記ロウデコーダの配設位置を含み、
前記ダミーセルマップ作成工程において、前記マクロ構成情報に含まれる前記ロウデコーダの配設位置に基づいて前記ダミーセルマップを前記使用セルアレイ領域毎に作成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の不良解析方法。 - 前記合成工程において、前記合成フェイルビットマップを前記使用セルアレイ領域毎に作成し、
前記出力工程において、前記使用セルアレイ領域毎に作成された合成フェイルビットマップを前記使用セルアレイ領域の配列順に対応する順番で配列して出力する、
ことを特徴とする請求項2に記載の不良解析方法。 - 前記サブメモリアレイは、冗長なサブメモリアレイを含む、ことを特徴とする請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の不良解析方法。
- 記憶素子として使用されるメモリセルからなるI/O毎のサブメモリアレイを一つ以上含むメモリアレイである使用セルアレイ領域と前記使用セルアレイ領域の外周に配置されるダミーセルからなるダミーセル領域とを備えるメモリマクロの不良解析を行う不良解析装置であって、
回路設計情報から不良解析対象のメモリマクロが備える前記サブメモリアレイの数および前記サブメモリアレイのサイズ情報を含むマクロ構成情報を抽出する構成情報抽出部と、
前記構成情報抽出部により抽出されたマクロ構成情報に基づいて前記メモリマクロが備える使用セルアレイ領域のサイズを算出し、前記算出した使用セルアレイ領域のサイズと、メモリマクロ毎に定められている使用セルアレイ領域の周囲に配置されているダミーセルのライン数と、に基づいて前記不良解析対象のメモリマクロが備えるダミーセル領域が含むダミーセルの物理的配置に対応したマップであるダミーセルマップを作成するダミーセルマップ作成部と、
前記不良解析対象のメモリマクロの電気テスト結果に基づいて前記メモリマクロのフェイルビットマップを作成するフェイルビットマップ作成部と、
前記ダミーセルマップ作成部により作成されたダミーセルマップと前記フェイルビットマップ作成部により作成されたフェイルビットマップとを合成して合成フェイルビットマップを作成する合成部と、
前記合成部により作成された合成フェイルビットマップを前記不良解析対象のメモリマクロの使用セルアレイ領域とダミーセル領域とが識別可能に出力する出力部と、
を備えることを特徴とする不良解析装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009270618A JP2011113622A (ja) | 2009-11-27 | 2009-11-27 | 不良解析方法および不良解析装置 |
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JP2019504248A (ja) * | 2015-11-24 | 2019-02-14 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | 電気接続装置 |
JP2023512335A (ja) * | 2020-10-14 | 2023-03-24 | アプロシス カンパニー リミテッド | Gis基盤スペイシャルウェハマップ生成方法、これを利用したウェハテスト結果提供方法 |
-
2009
- 2009-11-27 JP JP2009270618A patent/JP2011113622A/ja active Pending
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