JP2991191B1 - 半導体集積回路の故障検出装置、方法及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 半導体集積回路の故障箇所を簡易かつ高速に
検出する。 【解決手段】 検査対象となるＬＳＩの電源線にパルス
状の電源線電圧を、接地線に電源線電圧と位相が１８０
度ずれたパルス状の接地線電圧を、信号線に定電圧の信
号線電圧をそれぞれ印加する。このＬＳＩに電子ビーム
を照射し、電源線電圧の立ち上がり直後の期間Ｔ１と、
立ち下がり直後の期間Ｔ２でそれぞれＬＳＩから放出さ
れる二次電子の量を検出する。これらの検出結果に基づ
いて、それぞれ故障状態の電位像（断線故障がある場合
には、断線箇所の前後で明度が異なる画像）と、正常状
態の電位像（断線故障があっても、断線箇所の前後で明
度に差がでない画像）とを生成する。そして、故障状態
の電位像と正常状態の電位像とを交互にディスプレイに
表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
故障検出装置及びその方法並びにその制御プログラムを
記録した記録媒体に関し、特に半導体集積回路の断線故
障などの高抵抗性故障の検出に好適なものに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体集積回路（以下、ＬＳＩと
称す）の故障信号の発生源を特定するために使用される
電子ビームテスタでは、ロジックテスタから供給される
テストベクトルによる内部配線の電位変化がＬＳＩ表面
に電子ビームを照射した際の表面電位ポテンシャルに変
化を及ぼすことによって生じる二次電子放出量の変化を
測定することによって、着目する配線の電位変化パター
ンを得て、これを良品と故障品のＬＳＩで比較するよう
になっている。

【０００３】この他にも、断線故障のみに特化した、よ
り簡便な検出方法として、断線のある配線と直接接続さ
れているゲートへ電子を注入することにより、電源線と
接地線との間に生じる電位変化を利用したＣＩＶＡ（Ch
arge Induced Voltage Alternation）法が文献（E. I.
Cole Jr. and R. E. Anderson,."Rapid Localizationof
Open Conductors Using Charge Induced Voltage Alte
rnation" Proceedings of the 30th International Rel
iability Physics Symposium,. 288-298(1992)）に開示
されており、これが実用化されている。

【０００４】しかしながら、単一モード故障に特化した
解析技術と比較して電子ビームテスタを使用した故障解
析では、解析標準時間が２時間以上を要することが欠点
となっている。従来、電子ビームテスタでは、注目した
配線の電位変化を検証するためにＬＳＩの動作試験を行
うためのテストベクトルと、それをＬＳＩに与えるため
のロジックテスタとが必要である。ＬＳＩとロジックテ
スタとの接続のために複雑な配線治具の準備に時間をか
ける必要があり、ＬＳＩの大規模化による多ピン化に伴
い、解析の事前に不可欠な準備時間が増大するという欠
点がある。

【０００５】また、ＣＩＶＡ法では、例えば、３入力の
ＮＡＮＤゲートにおいて、断線のある配線以外の二つの
入力がハイレベル（以下、Ｈと記す）とローレベル（Ｌ
と記す）とに別れていて出力が固定されている場合のよ
うに、断線のあるゲートの入力を変化させてもそのゲー
ト出力に変化が生じなければ断線を検知できない。即
ち、断線故障の場所によってはＣＩＶＡ法では検出でき
ないという問題があった。更に、通常の走査電子顕微鏡
（ＳＥＭ）装置に加えて、画像化のために別途演算処理
装置を必要とするため、システム構成が複雑になるとい
う欠点があった。

【０００６】そこで、これ等の従来提案されている技術
に対して指摘されている課題を解決するために、本願発
明者らが特願平８−２９４１４９号において、ＣＭＯＳ
構造のＬＳＩの電源線と接地線から繰返しパルス電圧を
印加することによって、静的な状態ではＬＳＩの大半の
内部配線は必ず電源線か接地線のいずれか一方と電気的
に接続する回路構造を利用して、テストベクトルを用い
ずに内部配線に電位変化を伝播させて得た電位像にＣＡ
Ｄレイアウト像をマスクとして重ね合せて故障箇所の視
認性を向上し故障箇所を検出する技術を出願している。

【０００７】更に、同じく本願発明者らが特願平９−０
８０５４９号において、上記発明においてレイアウトデ
ータを用いずに良品と故障品の電位像の差像のみから故
障箇所を検出する技術を出願し、特願平１０−００１２
５９において、良品と故障品を高速に交換して断線検出
時間を短縮する技術を出願している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特願平８−２
９４１４９号に記載の断線検出法では、電位像を取得す
る以外にレイアウトデータを用いて実時間画像処理を実
施するための高性能ＷＳ（ワークステーション）を必要
とし、運用コストがかかるため簡易な断線検出技術では
ない。

【０００９】また、特願平９−０８０５４９号に記載の
断線検出法では、良品と故障品の電位像を比較する場
合、良品と故障品の電位像を迅速に取得するために電子
ビームテスタを２台用意するかもしくは良品と故障品を
交換する毎に真空度を低下させるため画像取得に時間が
かかり、簡易で高速な検出技術ではない。

【００１０】また、特願平１０−００１２５９では良品
と故障品の電位像を位置と明度のずれを最少の状態で取
得するため位置補正及び画像処理を施す必要があるため
画像取得後即断線検出は不可能であり、高速な検出技術
ではない。

【００１１】本発明は、半導体集積回路の故障箇所を簡
易かつ高速に検出することができる半導体集積回路の故
障検出装置、方法、及びその制御プログラムを記録した
コンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかる半導体集積回路の故障
検出装置は、検査対象となる半導体集積回路の電源線及
び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパル
ス電圧印加手段と、前記半導体集積回路の信号線に所定
の定電圧を印加する定電圧印加手段と、前記パルス電圧
印加手段によって電源線及び接地線に所定のパルス状電
圧が印加され、前記定電圧印加手段によって信号線に所
定の定電圧が印加されている前記半導体集積回路に、電
子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、前記電子ビ
ーム照射手段から照射された電子ビームに対して前記半
導体集積回路から放出される二次電子を検出する二次電
子検出手段と、前記半導体集積回路の故障箇所で二次電
子の放出量に変化が現れる前記パルス状電圧が所定の位
相となる期間において、前記二次電子検出手段が検出し
た二次電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放
出量に基づく故障像を生成する故障像生成手段と、前記
半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変化が
現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間にお
いて、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放出
量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく正常
像を生成する正常像生成手段と、前記故障像生成手段が
生成した故障像と前記正常像生成手段が生成した正常像
とを交互に表示する表示手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１３】上記半導体集積回路の故障検出装置によれ
ば、検査対象となる半導体集積回路に故障箇所があれ
ば、その故障箇所を含む半導体集積回路に電子ビームを
照射するだけで、故障箇所が現れる故障像と、故障箇所
が現れない正常像とが交互に表示手段に表示され、故障
箇所の判別が可能となる。このため、簡易かつ高速に半
導体集積回路の故障箇所を検出することができる。

【００１４】また、上記半導体集積回路の検査装置によ
れば、レイアウトデータを用いた実時間画像処理や、良
品と故障品の電位像の位置ずれや明度ずれを補正すると
いった処理も必要なくなり、簡易かつ高速に半導体集積
回路の故障箇所を検出することができる。

【００１５】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点にかかる半導体集積回路の故障検出装置は、検査対
象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそれぞれ
所定のパルス状電圧を印加するパルス電圧印加手段と、
前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
定電圧印加手段と、前記パルス電圧印加手段によって電
源線及び接地線に所定のパルス状電圧が印加され、前記
定電圧印加手段によって信号線に所定の定電圧が印加さ
れている前記半導体集積回路に、電子ビームを照射する
電子ビーム照射手段と、前記電子ビーム照射手段から照
射された電子ビームに対して前記半導体集積回路から放
出される二次電子を検出する二次電子検出手段と、前記
半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変化が
現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間におい
て、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放出量
を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく故障像
を生成する故障像生成手段と、前記半導体集積回路の故
障箇所で二次電子の放出量に変化が現れない前記パルス
状電圧が所定の位相となる期間において、前記二次電子
検出手段が検出した二次電子の放出量を取得し、該取得
した二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常像
生成手段と、前記故障像生成手段が生成した故障像と前
記正常像生成手段が生成した正常像との差像を生成する
差像生成手段と、前記差像生成手段が生成した差像を表
示する表示手段とを備えることを特徴とする。

【００１６】上記半導体集積回路の故障検出装置によれ
ば、検査対象となる半導体集積回路に故障箇所があれ
ば、その故障箇所を含む半導体集積回路に電子ビームを
照射するだけで、故障箇所が他の箇所と異なる状態で表
示される差像が表示手段に表示され、故障箇所の判別が
可能となる。このため、簡易かつ高速に半導体集積回路
の故障箇所を検出することができる。

【００１７】また、上記半導体集積回路の検査装置によ
れば、レイアウトデータを用いた実時間画像処理や、良
品と故障品の電位像の位置ずれや明度ずれを補正すると
いった処理も必要なくなり、簡易かつ高速に半導体集積
回路の故障箇所を検出することができる。

【００１８】上記目的を達成するため、本発明の第３の
観点にかかる半導体集積回路の故障検出装置は、検査対
象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそれぞれ
所定のパルス状電圧を印加するパルス電圧印加手段と、
前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
定電圧印加手段と、前記パルス電圧印加手段によって電
源線及び接地線に所定のパルス状電圧が印加され、前記
定電圧印加手段によって信号線に所定の定電圧が印加さ
れている前記半導体集積回路に、電子ビームを照射する
電子ビーム照射手段と、前記電子ビーム照射手段から照
射された電子ビームに対して前記半導体集積回路から放
出される二次電子を検出する二次電子検出手段と、前記
半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変化が
現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間におい
て、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放出量
を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく故障像
を生成する故障像生成手段と、前記半導体集積回路の故
障箇所で二次電子の放出量に変化が現れない前記パルス
状電圧が所定の位相となる期間において、前記二次電子
検出手段が検出した二次電子の放出量を取得し、該取得
した二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常像
生成手段と、前記故障像生成手段が生成した故障像と前
記正常像生成手段が生成した正常像とに基づいて、前記
半導体集積回路に故障が生じているかどうかを判別する
故障判別手段とを備えることを特徴とする。

【００１９】上記半導体集積回路の故障検出装置によれ
ば、検査対象となる半導体集積回路に故障箇所があれ
ば、その故障箇所を含む半導体集積回路に電子ビームを
照射するだけで、故障箇所が現れる故障像と、故障箇所
が現れない正常像とを取得でき、これらに基づいて故障
箇所が判別される。このため、簡易かつ高速に半導体集
積回路の故障箇所を検出することができる。

【００２０】また、上記半導体集積回路の検査装置によ
れば、レイアウトデータを用いた実時間画像処理や、２
つの像の位置ずれを補正するといった処理も必要なくな
り、簡易かつ高速に半導体集積回路の故障箇所を検出す
ることができる。

【００２１】上記第１〜第３の観点にかかる半導体集積
回路の故障検出装置は、前記故障像生成手段が生成した
故障像と前記正常像生成手段が生成した正常像との色の
差を判別する色差判別手段と、前記色差判別手段の判別
結果に従って、前記故障像と前記正常像との少なくとも
一方の色を補正する像補正手段とをさらに備えるものと
してもよい。

【００２２】このように、像補正手段を備えて、故障像
と正常像との色の差が最小となるように補正を行うこと
によって、表示手段による表示に基づくオペレータの判
断や、判別手段による半導体集積回路の故障の判別が容
易になる。

【００２３】なお、この場合において、故障像及び正常
像は、色彩によって色が違うものだけでなく、明度のみ
のによって色が違うものも含まれる。

【００２４】上記第１〜第３の観点にかかる半導体集積
回路の故障検出装置において、前記パルス電圧印加手段
は、前記半導体集積回路の電源線と接地線とに互いに位
相が１８０度ずれたパルス状電圧をそれぞれ印加するも
のとすることができる。そして、例えば、前記故障像生
成手段は、前記電源線に印加されたパルス状電圧が立ち
上がった後の所定の期間内に前記二次電子検出手段が検
出した二次電子の放出量を取得し、該取得した二次電子
の放出量に基づく故障像を生成するものすることがで
き、前記正常像生成手段は、前記電源線に印加されたパ
ルス状電圧が立ち上がった後の所定の期間後で立ち下が
る前の所定の期間内に前記二次電子検出手段が検出した
二次電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出
量に基づく故障像を生成するものとすることができる。

【００２５】また、前記故障像生成手段は、前記電源線
に印加されたパルス状電圧が立ち上がった後の第１の期
間内に前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放出
量と、前記第１の期間と１８０度位相がずれた第２の期
間に前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放出量
を取得し、前記第１、第２の期間に取得した二次電子の
放出量に基づく故障像を生成するものとすることがで
き、前記正常像生成手段は、前記第１の期間後で立ち下
がる前の第３の期間内に前記二次電子検出手段が検出し
た二次電子の放出量と、前記第３の期間と１８０度位相
がずれた第４の期間に前記二次電子検出手段が検出した
二次電子の放出量を取得し、前記第３、第４の期間に取
得した二次電子の放出量に基づく故障像を生成するもの
とすることができる。

【００２６】上記第１〜第３の観点にかかる半導体集積
回路の故障検出装置において、前記パルス電圧印加手段
は、例えば、前記電源線に印加するパルス状電圧の高レ
ベルと前記接地線に印加するパルス状電圧の低レベルと
の差が検査対象となる前記半導体集積回路の最大定格電
圧となり、かつ前記電源線に印加するパルス状電圧の低
レベルが前記接地線に印加するパルス状電圧の高レベル
よりも低くなるパルス状電圧を、前記半導体集積回路の
電源線及び接地線にそれぞれ印加するものとすることが
できる。この場合、前記定電圧印加手段は、前記電源線
に印加するパルス状電圧の低レベルと前記接地線に印加
するパルス状電圧の高レベルとの間のレベルの電圧を、
前記半導体集積回路の信号線に印加するものとすること
を好適とする。

【００２７】なお、上記第１〜第３の観点にかかる半導
体集積回路において、故障像とは、検査対象となる半導
体集積回路でその故障像を生成する範囲に故障箇所があ
れば、その故障箇所が画像の変化として現れるものを意
味し、必ずしもその中に故障箇所があることを意味しな
い。一方、正常像とは、故障箇所があってもその故障箇
所が画像として現れないものを意味し、必ずしも故障箇
所がないことを意味しない。

【００２８】上記目的を達成するため、本発明の第４の
観点にかかる半導体集積回路の故障検出方法は、検査対
象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそれぞれ
所定のパルス状電圧を印加するパルス電圧印加ステップ
と、前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加
する定電圧印加ステップと、前記パルス電圧印加ステッ
プによって電源線及び接地線に所定のパルス状電圧が印
加され、前記定電圧印加ステップによって信号線に所定
の定電圧が印加されている前記半導体集積回路に、電子
ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、前記電子
ビーム照射ステップで照射された電子ビームに対して前
記半導体集積回路から放出される二次電子を検出する二
次電子検出ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所
で二次電子の放出量に変化が現れる前記パルス状電圧が
所定の位相となる期間において、前記電子ビーム照射ス
テップで照射された電子ビームに対して前記半導体集積
回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得
した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故障像
生成ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所で二次
電子の放出量に変化が現れない前記パルス状電圧が所定
の位相となる期間において、前記電子ビーム照射ステッ
プで照射された電子ビームに対して前記半導体集積回路
から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得した
二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常像生成
ステップと、前記故障像生成ステップで生成した故障像
と前記正常像生成ステップで生成した正常像とを交互に
表示する表示ステップとを含むことを特徴とする。

【００２９】上記目的を達成するため、本発明の第５の
観点にかかる半導体集積回路の故障検出方法は、検査対
象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそれぞれ
所定のパルス状電圧を印加するパルス電圧印加ステップ
と、前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加
する定電圧印加ステップと、前記パルス電圧印加ステッ
プによって電源線及び接地線に所定のパルス状電圧が印
加され、前記定電圧印加ステップによって信号線に所定
の定電圧が印加されている前記半導体集積回路に、電子
ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、前記電子
ビーム照射ステップで照射された電子ビームに対して前
記半導体集積回路から放出される二次電子を検出する二
次電子検出ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所
で二次電子の放出量に変化が現れる前記パルス状電圧が
所定の位相となる期間において、前記電子ビーム照射ス
テップで照射された電子ビームに対して前記半導体集積
回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得
した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故障像
生成ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所で二次
電子の放出量に変化が現れない前記パルス状電圧が所定
の位相となる期間において、前記電子ビーム照射ステッ
プで照射された電子ビームに対して前記半導体集積回路
から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得した
二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常像生成
ステップと、前記故障像生成ステップで生成した故障像
と前記正常像生成ステップで生成した正常像との差像を
生成する差像生成ステップと、前記差像生成ステップで
生成した差像を表示する表示ステップとを含むことを特
徴とする。

【００３０】上記目的を達成するため、本発明の第６の
観点にかかる半導体集積回路の故障検出方法は、検査対
象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそれぞれ
所定のパルス状電圧を印加するパルス電圧印加ステップ
と、前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加
する定電圧印加ステップと、前記パルス電圧印加ステッ
プによって電源線及び接地線に所定のパルス状電圧が印
加され、前記定電圧印加ステップによって信号線に所定
の定電圧が印加されている前記半導体集積回路に、電子
ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、前記電子
ビーム照射ステップで照射された電子ビームに対して前
記半導体集積回路から放出される二次電子を検出する二
次電子検出ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所
で二次電子の放出量に変化が現れる前記パルス状電圧が
所定の位相となる期間において、前記電子ビーム照射ス
テップで照射された電子ビームに対して前記半導体集積
回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得
した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故障像
生成ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所で二次
電子の放出量に変化が現れない前記パルス状電圧が所定
の位相となる期間において、前記電子ビーム照射ステッ
プで照射された電子ビームに対して前記半導体集積回路
から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得した
二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常像生成
ステップと、前記故障像生成ステップで生成した故障像
と前記正常像生成ステップで生成した正常像とに基づい
て、前記半導体集積回路に故障が生じているかどうかを
故障判別する判別ステップとを含むことを特徴とする。

【００３１】上記目的を達成するため、本発明の第７の
観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
検査対象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそ
れぞれ所定のパルス状電圧を印加し、信号線に所定の定
電圧を印加して、前記半導体集積回路に電子ビームを照
射し、該照射した電子ビームに対して前記半導体集積回
路が放出した二次電子を検出し、検出した二次電子の放
出量に基づく電位像によって前記半導体集積回路の故障
を検出するためのプログラムを記録した記録媒体であっ
て、前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量
に変化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期
間において、照射された電子ビームに対して前記半導体
集積回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該
取得した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故
障像生成ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所で
二次電子の放出量に変化が現れない前記パルス状電圧が
所定の位相となる期間において、照射された電子ビーム
に対して前記半導体集積回路から放出される二次電子の
放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく
正常像を生成する正常像生成ステップと、前記故障像生
成ステップで生成した故障像と前記正常像生成ステップ
で生成した正常像とを交互に表示する表示ステップとを
実行するプログラムを記録することを特徴とする。

【００３２】上記目的を達成するため、本発明の第８の
観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
検査対象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそ
れぞれ所定のパルス状電圧を印加し、信号線に所定の定
電圧を印加して、前記半導体集積回路に電子ビームを照
射し、該照射した電子ビームに対して前記半導体集積回
路が放出した二次電子を検出し、検出した二次電子の放
出量に基づく電位像によって前記半導体集積回路の故障
を検出するためのプログラムを記録した記録媒体であっ
て、前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量
に変化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期
間において、照射された電子ビームに対して前記半導体
集積回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該
取得した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故
障像生成ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所で
二次電子の放出量に変化が現れない前記パルス状電圧が
所定の位相となる期間において、照射された電子ビーム
に対して前記半導体集積回路から放出される二次電子の
放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく
正常像を生成する正常像生成ステップと、前記故障像生
成ステップで生成した故障像と前記正常像生成ステップ
で生成した正常像との差像を生成する差像生成ステップ
と、前記差像生成ステップで生成した差像を表示する表
示ステップとを実行するプログラムを記録することを特
徴とする。

【００３３】上記目的を達成するため、本発明の第９の
観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
検査対象となる半導体集積回路の電源線及び接地線にそ
れぞれ所定のパルス状電圧を印加し、信号線に所定の定
電圧を印加して、前記半導体集積回路に電子ビームを照
射し、該照射した電子ビームに対して前記半導体集積回
路が放出した二次電子を検出し、検出した二次電子の放
出量に基づく電位像によって前記半導体集積回路の故障
を検出するためのプログラムを記録した記録媒体であっ
て、前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量
に変化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期
間において、照射された電子ビームに対して前記半導体
集積回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該
取得した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故
障像生成ステップと、前記半導体集積回路の故障箇所で
二次電子の放出量に変化が現れない前記パルス状電圧が
所定の位相となる期間において、照射された電子ビーム
に対して前記半導体集積回路から放出される二次電子の
放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく
正常像を生成する正常像生成ステップと、前記故障像生
成ステップで生成した故障像と前記正常像生成ステップ
で生成した正常像とに基づいて、前記半導体集積回路に
故障が生じているかどうかを故障判別する判別ステップ
とを実行するプログラムを記録することを特徴とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。

【００３５】［第１の実施の形態］図１は、この実施の
形態にかかるＬＳＩの高抵抗性故障を検出するための電
子ビームテスタの構成を示す図である。図示するよう
に、この電子ビームテスタ１０は、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）１０１と、パルスジェネレータ１０３と、定
電圧電源１０４と、ワークステーション（ＷＳ）１１１
と、ディスプレイ１１２とを備える。

【００３６】ＳＥＭ１０１は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１
００を載置する真空容器（図示せず）と、電子銃１１０
と、二次電子検出器１０５とを備える。電子銃１１０
は、真空容器に載置された試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００
に一次電子ビーム１０９を走査しながら照射する。二次
電子検出器１０５は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１０１の一
次電子ビーム１０９が照射された部位に応じて放出され
る二次電子の放出量を検出する。

【００３７】パルスジェネレータ１０３は、後述するパ
ルス電圧を、ＳＥＭ１０１の外面に備え付けられた電源
線端子１０６または接地線端子１０７を介して、試料Ｃ
ＭＯＳ−ＬＳＩ１０１の電源線と接地線とにそれぞれ印
加する。定電圧電源１０４は、パルスジェネレータ１０
３からのパルス電圧と後述するような関係にある定電圧
を、ＳＥＭ１０１の外面に備え付けられた信号線端子１
０８を介して、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の信号線に
印加する。

【００３８】ＷＳ１１１は、二次電子検出器１０５が検
出した二次電子の放出量に基づいて、真空容器に載置さ
れた試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電位像を作成する。
この電位像の作成のため、ＷＳ１１１は、ピクセル分割
された所定の領域毎の二次電子の放出量から白黒の階調
画像を生成するように画像処理する。また、ＷＳ１１１
は、パルスジェネレータ１０３からのパルス電圧の供給
を制御する。ディスプレイ１１２は、ＷＳ１１１で作成
した資料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電位像を表示する。
記憶媒体１１３は、ＷＳ１１１の制御プログラムを記憶
するＲＯＭなどによって構成されている。

【００３９】次に、パルスジェネレータ１０３及び定電
圧電源１０４からの試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００への電
気信号の供給と、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電位像
の取得法について説明する。

【００４０】図２は、パルスジェネレータ１０３及び定
電圧電源１０４から試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００に印加
する電圧を示す。パルスジェネレータ１０３は、試料Ｃ
ＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電源線に図２に実線で示す矩形
波のパルス電圧（以下、電源線電圧という）を印加し、
試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩの接地線に図２に破線で示す矩形
波のパルス電圧（以下、接地線電圧という）を印加す
る。定電圧電源１０４は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００
の信号線に図２に一点鎖線で示す定電圧（以下、信号線
電圧という）を印加する。

【００４１】ここで、図２に示すように、電源線電圧の
立ち上がりタイミングと接地線電圧の立ち下がりタイミ
ング、電源線電圧の立ち下がりタイミングと接地線電圧
の立ち上がりタイミングは、それぞれ同一タイミングに
なっている。また、電源線電圧の高い方の電位と接地線
電圧の低い方の電位との差は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１
００に関して定められている最大定格電圧に設定されて
いる。電源線電圧の低い方の電圧は、接地線電圧の高い
方の電圧よりも低くなるように設定されており、信号線
電圧は、これらの間の値に設定されている。

【００４２】試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電位像の取
得に関して述べると、ＷＳ１１１は、図２に示す電源線
電圧が立ち上がった後の所定の期間Ｔ１と立ち下がる前
の所定の期間Ｔ２とにおいて、二次電子検出器１０５が
検出した二次電子の放出量を取得する。実際には、電源
線電圧がこれらの状態のときの複数回の期間Ｔ１、Ｔ２
で取得した二次電子の放出量が積算される。ＷＳ１１１
は、期間Ｔ１、Ｔ２において取得した二次電子の放出量
に基づいて所定の画像処理を行い、それぞれ故障状態の
電位像と正常状態の電位像とを生成する。なお、期間Ｔ
３、Ｔ４では、この実施の形態では二次電子の放出量の
取得はなく、期間Ｔ３、Ｔ４については後述する第３の
実施の形態において説明する。もっとも、ここでいう正
常状態とは必ずしも断線箇所を含まないものではなく、
故障状態とは必ずしも断線箇所を含むものではない。

【００４３】なお、期間Ｔ１において故障状態の電位像
が取得され、期間Ｔ２において正常状態の電位像が取得
されるのは、次の理由による。ＬＳＩの配線中に断線に
よる高抵抗箇所があるとそこで電圧の伝播遅延が生じる
が、パルスの立ち上がりタイミングの直後ではこの伝播
遅延の影響によって断線箇所の前後で配線の電位が大き
く異なることとなるが、パルスの立ち下がりタイミング
の直前までになると高抵抗箇所の先にも電圧が伝播する
のに十分な時間が得られ、断線箇所の前後で配線の電位
に差が生じなくなるからである。

【００４４】以下、この実施の形態における処理につい
て、説明する。図３は、この実施の形態において、試料
ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所の検出のために行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【００４５】最初に、ＷＳ１１１は、オペレータによる
入力装置（ＷＳ１１１が備える）からの指示に従って、
真空容器に入れられた試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の位
置を調整し、測定の対象となる領域に電子銃１１０から
電子ビーム１０９が照射されるように調整する。さら
に、ＷＳ１１１は、ディスプレイ１１２に表示される画
像の焦点やコントラストを最適化する（ステップＳ２０
０）。

【００４６】次に、ＷＳ１１１は、パルスジェネレータ
１０３及び定電圧電源１０４を制御し、電源線端子１０
６、接地線端子１０７、信号線端子１０８をそれぞれ介
して試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電源線、接地線、信
号線にそれぞれ図２に示す電源線電圧、接地線電圧、信
号線電圧を印加させる。これらの電圧の印加は、少なく
とも後述する電位像の取得が終了するまで、続けられる
（ステップＳ２０１）。

【００４７】次に、ＷＳ１１１は、電源線電圧のパルス
の立ち下がり直前の期間である期間Ｔ２（複数回）にお
いて二次電子検出器１０５が検出した試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００からの二次電子の量を取得する。このとき取
得された二次電子の量は、断線箇所の前後で差が現れな
いものであり、ＷＳ１１１は、この検出量に基づいて正
常状態の電位像を生成する（ステップＳ２０２）。

【００４８】次に、ＷＳ１１１は、電源線電圧のパルス
の立ち上がり直後の期間である期間Ｔ１（複数回）にお
いて二次電子検出器１０５が検出した試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００からの二次電子の量を取得する。このとき取
得された二次電子の量は、断線箇所の前後で差が現れる
ものであり、ＷＳ１１１は、この検出量に基づいて故障
状態の電位像を生成する（ステップＳ２０３）。

【００４９】なお、ＷＳ１１１は、期間Ｔ１と期間Ｔ２
とにおける二次電子の量の取得を並行して順次行い、電
位像の生成に必要なデータが得られた時点で、それぞれ
の期間で取得した二次電子の量に基づいて各電位像を順
次生成してもよい。すなわち、ステップＳ２０２とＳ２
０３の処理を並行して行ってもよい。

【００５０】次に、ＷＳ１１１は、ステップＳ２０２で
生成した正常状態の電位像とステップＳ２０３で生成し
た故障状態の電位像との明度分布の差を比較し、この明
度分布差が所定の閾値よりも大きいか小さい（同一含
む）かを判別する（ステップＳ２０４）。

【００５１】ステップＳ２０４で明度分布の差が所定の
閾値より小さいと判別した場合は、そのままステップＳ
２０６の処理に進む。一方、ステップＳ２０４で明度分
布の差が所定の閾値よりも大きいと判別した場合は、Ｗ
Ｓ１１１は、故障状態の電位像の明度分布を基にして、
正常状態の電位像の明度分布をその差が最小になるよう
に補正して（ステップＳ２２１）、ステップＳ２０６の
処理に進む。

【００５２】ステップＳ２０６では、ＷＳ１１１は、正
常状態の電位像（ステップＳ２２１で補正されている場
合は、補正されたもの）と故障状態の電位像をディスプ
レイ１１２に交互に表示させ、オペレータに提示する。

【００５３】オペレータは、これら２つの画像を目視に
より確認し、両者で明度が異なる領域、すなわち断線箇
所があるかどうかを識別して対応する入力をＷＳ１１１
の入力装置から行う。そして、ＷＳ１１１は、どのよう
な入力がされたかを判別する（ステップＳ２０７）。

【００５４】ステップＳ２０７で明度が異なる領域がな
いことに対応する入力があったと判別したときは、ＷＳ
１１１は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の測定領域を次
の隣接する領域に移動させる（ステップＳ２１１）。そ
して、ステップＳ２００の処理に戻り、ＷＳ１１１は、
次の領域について同一の処理を繰り返す。

【００５５】一方、ステップＳ２０７で明度が異なる領
域があることに対応する入力があったと判別したとき
は、ＷＳ１１１は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００に断線
故障箇所が検出されたと判断し、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ
１００を故障品として取り扱うための所定の処理を行う
（ステップＳ２１０）。そして、このフローチャートの
処理を終了する。

【００５６】以下、この実施の形態における処理を、具
体的な例を挙げて説明する。ここで、図１に示すパルス
ジェネレータ１０３から試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の
電源線に印加する電源線電圧を５Ｖと２．５Ｖの間に振
幅する様に設定し、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩの接地線に印
加する接地線電圧を２．６Ｖと０Ｖとの間に振幅する様
に設定する。また、電源線電圧と接地線電圧とのパルス
周波数は２０００Ｈｚに、電源線電圧と接地線電圧との
パルスの位相差は１８０度に設定する。

【００５７】ＷＳ１１１は、電源線電圧が高い方の５Ｖ
となっている間の期間Ｔ１で二次電子検出器１０５が検
出した二次電子の量を取得し、更に同様の期間Ｔ１での
繰返し二次電子の量を取得し、これを積算してＳＮ比を
向上させることによって、正常状態の電位像を生成する
（ステップＳ２０２）。また、ＷＳ１１１は、電源線電
圧が高い方の５Ｖとなっている間の期間Ｔ２で二次電子
検出器１０５が検出した二次電子の量を取得し、更に同
様の期間Ｔ２での繰返し二次電子の量を取得し、これを
積算してＳＮ比を向上させることによって、故障状態の
電位像を生成する（ステップＳＳ２０３）。

【００５８】このようにして得られた電位像の例を、図
４（Ａ）、（Ｂ）に示す。図４（Ａ）は、電位像内に故
障配線を含むがが電源線電圧が立ち下がる前の期間Ｔ２
で電位像を取得することによって得られる擬似的な正常
状態の電位像（実施の形態の説明においては、単に正常
状態の電位像という）の模式図である。一方、図４
（Ｂ）は、電源電圧が立ち上がった後の期間Ｔ１で電位
像を取得することによって得られる故障状態の電位像の
模式図である。

【００５９】図中、参照符号３０１は高い電位が伝播し
ている配線、参照符号３０２は配線が存在しない領域、
参照符号３０３は低い電位が伝播している領域、参照符
号３０４は断線による高抵抗故障箇所、参照符号３０５
は高抵抗による配線遅延によって電位変化の伝播に時間
を要する配線を、それぞれ示している示している。ま
た、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す例では、正常状態の電位
像と故障状態の電位像との明度分布にほとんど差が生じ
ていない。

【００６０】ＷＳ１１１は、図４（Ａ）の正常状態の電
位像と図４（Ｂ）の異常状態の電位像とを交互にディス
プレイ１１２に表示させる（ステップＳ２０６）。オペ
レータは、このようにディスプレイ１１２に正常状態の
電位像と異常状態の電位像とを目視で比較すると、配線
３０５の位置で電位像に明度の変化があることがわか
り、高抵抗箇所３０４での断線がわかる。

【００６１】また、正常状態の電位像と故障状態の電位
像とにの明度分布に差がある場合は、ＷＳ１１１は、明
度分布の差を最小とすべく、正常状態の電位像に画像処
理を施して、明度分布の差を最小にするようにする（ス
テップＳ２２１）。ここで、図５（Ａ）は、正常状態の
電位像の例を示し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の電位像
を明度分布を故障状態の電位像に合わせる画像処理を施
した正常状態の電位像の例を示す。図５（Ｃ）は、故障
状態の電位像の例を示す。

【００６２】ＷＳ１１１は、図５（Ｂ）の正常状態の電
位像と図５（Ｃ）の異常状態の電位像とを交互にディス
プレイ１１２に表示させる（ステップＳ２０６）。オペ
レータは、このようにディスプレイ１１２に正常状態の
電位像と異常状態の電位像とを目視で比較すると、配線
３０５の位置で電位像に明度の変化があることがわか
り、高抵抗箇所３０４での断線がわかる。

【００６３】以上説明したように、この実施の形態にか
かる電子ビームテスタ１０によれば、試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００に断線箇所がある場合に、断線箇所３０４が
現れる故障状態の電位像と、断線箇所が現れない正常状
態の電位像とを生成することができる。そして、これら
の２つの電位像をディスプレイ１１２に交互に表示する
ことによって、オペレータが故障箇所を判別することが
できる。

【００６４】ところで、この電子ビームテスタ１０で
は、故障状態の電位像と正常状態の電位像とを取得する
ために、断線箇所を含む試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の
電源線、接地線及び信号線にそれぞれ図２に示す電源線
電圧、接地線電圧及び信号線電圧を印加し、に電子ビー
ム１０９を照射するだけでよい。このため、電子ビーム
テスタを２台用意したり、良品のＬＳＩと故障品のＬＳ
Ｉとを交換したりすることが不要となり、簡易かつ高速
に試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の断線箇所を検出するこ
とができる。

【００６５】しかも、ディスプレイ１１２に交互に表示
される故障状態の電位像と正常状態の電位像とから故障
箇所をオペレータが比較判別できるようにするため、レ
イアウトデータを用いた実時間画像処理や、故障状態の
電位像と正常状態の電位像との位置ずれを補正するとい
った処理も必要ない。このため、この電子ビームテスタ
１０によれば、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所
を簡易かつ高速に検出することができる。

【００６６】［第２の実施の形態］この実施の形態にお
いて、電子ビームテスタ１０の構成は、第１の実施の形
態のもの（図１）と同一である。但し、この実施の形態
では、故障箇所の検出のためにＷＳ１１１が行う処理
（記憶媒体１１３に記憶されている制御プログラム）
が、第１の実施の形態のものと若干異なり、正常状態の
電位像と故障状態の電位像との差像を生成することで、
試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所の検出をし易く
している。

【００６７】以下、この実施の形態における処理につい
て、説明する。図６は、この実施の形態において、試料
ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所の検出のために行わ
れる処理を示すフローチャートである。このフローチャ
ートの処理は、ステップＳ２０８とステップＳ２０９と
が、第１の実施の形態のもの（図３）と異なる。

【００６８】ＷＳ１１１は、ステップＳ２０４またはＳ
２１１まで第１の実施の形態と同様の処理を行い、ステ
ップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ＷＳ１１
１は、正常状態の電位像（ステップＳ２２１で補正され
ている場合は、補正されたもの）と故障状態の電位像と
の差像を生成し、ディスプレイ１１２に表示させ、オペ
レータに提示する。

【００６９】オペレータは、この差像を目視により確認
し、他の領域と明度が異なる領域、すなわち断線箇所が
あるかどうかを識別して対応する入力をＷＳ１１１の入
力装置から行う。そして、ＷＳ１１１は、どのような入
力がされたかを判別する（ステップＳ２０９）。

【００７０】ステップＳ２０９で明度が異なる領域がな
いことに対応する入力があったと判別したときは、ステ
ップＳ２１１に進み、明度が異なる領域があることに対
応する入力があったと判別したときは、ステップＳ２１
０に進み、それぞれ第１の実施の形態と同様の処理を行
う。

【００７１】以下、この実施の形態における処理を、具
体的な例を挙げて説明する。ここで、試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００の電源線及び接地線に印加するパルス電圧
は、第１の実施の形態の具体例で示したものと同一であ
り、正常状態の電位像と故障状態の電位像との生成方法
も第１の実施の形態での具体例と同一である。また、こ
の例では、正常状態の電位像と故障状態の電位像との明
度分布に差がないものとする。そして、ＷＳ１１１で、
さらに生成した正常状態の電位像と故障状態との電位像
との差像が生成され、ディスプレイ１１２に表示される
（ステップＳ２０８）。

【００７２】ここで、図７（Ａ）は、試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００から得られる正常状態の電位像と故障状態の
電位像との差像であって、故障箇所がない領域から得ら
れたものを示す。一方、図７（Ｂ）は、試料ＣＭＯＳ−
ＬＳＩ１００から得られる正常状態の電位像と故障状態
の電位像との差像であって、故障箇所がある領域からＬ
ＳＩから得られたものを示す。

【００７３】図７（Ａ）と図７（Ｂ）とを比較すると、
故障箇所がある領域から得られた差像では、断線による
高抵抗箇所３０４よりも先の配線３０５の領域の画像の
濃度が他の領域と異なることがわかる。オペレータは、
このようにディスプレイ１１２に表示された差像を目視
で比較すると、配線３０５の位置で電位像に明度の変化
があることがわかり、高抵抗箇所３０４での断線がわか
る。

【００７４】以上説明したように、この実施の形態にか
かる電子ビームテスタ１０によれば、試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００に断線箇所がある場合に、断線箇所３０４が
現れる故障状態の電位像と、断線箇所が現れない正常状
態の電位像とを生成し、さらにこれらの差像が生成され
る。そして、この差像をディスプレイ１１２に表示する
ことによって、オペレータが断線箇所を判別することが
できる。

【００７５】ここで、差像は、断線箇所がある場合に、
それを含む配線のみが他と異なる明度で表示されるよう
になるため、この実施の形態にかかる電子ビームテスタ
では、第１の実施の形態の効果に加えて、故障箇所の検
出が容易になるという効果がある。

【００７６】［第３の実施の形態］この実施の形態にお
いて、電子ビームテスタ１０の構成は、第１の実施の形
態のもの（図１）と同一である。但し、この実施の形態
では、故障箇所の検出のためにＷＳ１１１が行う処理
（記憶媒体１１３に記憶されている制御プログラム）
が、第１の実施の形態のものと若干異なり、ＷＳ１１１
は、電源線電圧が接地線電圧よりも低いときで、それぞ
れ期間Ｔ１、Ｔ２と位相が１８０度異なる期間Ｔ３、Ｔ
４における故障状態の電位像と正常状態の電位像とを生
成し、さらに故障状態の電位像同士、正常状態の電位像
同士の差像を生成する。

【００７７】以下、この実施の形態における処理につい
て、説明する。図８は、この実施の形態において、試料
ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所の検出のために行わ
れる処理を示すフローチャートである。このフローチャ
ートの処理は、ステップＳ２０２１、ステップＳ２０２
２、ステップＳ２０３１、ステップＳ２０３２、ステッ
プＳ２０４１、ステップＳ２０６１、ステップＳ２０７
１及びステップＳ２２１１が第１の実施の形態のもの
（図３）と異なる。

【００７８】ステップＳ２０３までは、ＷＳ１１１は、
第１の実施の形態と同一の処理を行い、ステップＳ２０
２１に進む。ステップＳ２０２１では、ＷＳ１１１は、
電源線電圧のパルスの立ち上がり直前の期間である期間
Ｔ４（複数回）において二次電子検出器１０５が検出し
た試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００からの二次電子の量を取
得する。ＷＳ１１１は、この検出量に基づいて逆位相で
の正常状態の電位像を生成する（ステップＳ２０２
１）。

【００７９】次に、ＷＳ１１１は、ステップＳ２０２で
生成した正常状態の電位像とステップＳ２０２１で生成
した逆位相での正常状態の電位像との差像（以下、正常
差像という）を生成する。この正常差像する場合、ＷＳ
１１１は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の断線箇所を含
む配線が中間階調でない「明」または「暗」で表示され
るような所定の調整を行う（ステップＳ２０２２）。

【００８０】次に、ＷＳ１１１は、電源線電圧のパルス
の立ち下がり直後の期間である期間Ｔ３（複数回）にお
いて二次電子検出器１０５が検出した試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００からの二次電子の量を取得する。ＷＳ１１１
は、この検出量に基づいて逆位相での故障状態の電位像
を生成する（ステップＳ２０３１）。

【００８１】次に、ＷＳ１１１は、ステップＳ２０２で
生成した故障状態の電位像とステップＳ２０２１で生成
した逆位相での故障状態の電位像との差像（以下、故障
差像という）を生成する。この故障差像する場合、ＷＳ
１１１は、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の断線箇所を含
む配線が中間階調でない「明」または「暗」で表示され
るような所定の調整を行う（ステップＳ２０３２）。

【００８２】なお、第１の実施の形態と同様に、ＷＳ１
１１は、ステップＳ２０１からＳ２０３２までの処理を
並行して行ってもよい。

【００８３】次に、ＷＳ１１１は、ステップＳ２０２２
で生成した正常差像とステップＳ２０３２で生成した故
障差像との明度分布の差を比較し、この明度分布差が所
定の閾値よりも大きいか小さい（同一含む）かを判別す
る（ステップＳ２０４１）。

【００８４】ステップＳ２０４１で明度分布の差が所定
の閾値より小さいと判別した場合は、そのままステップ
Ｓ２０６の処理に進む。一方、ステップＳ２０４１で明
度分布の差が所定の閾値よりも大きいと判別した場合
は、ＷＳ１１１は、故障差像の明度分布を基にして、正
常差像の明度分布をその差が最小になるように補正して
（ステップＳ２２１１）、ステップＳ２０６１の処理に
進む。

【００８５】ステップＳ２０６１では、ＷＳ１１１は、
正常差像（ステップＳ２２１１で補正されている場合
は、補正されたもの）と故障状差像をディスプレイ１１
２に交互に表示させ、オペレータに提示する。

【００８６】オペレータは、これら２つの画像を目視に
より確認し、両者で明度が異なる領域、すなわち断線箇
所があるかどうかを識別して対応する入力をＷＳ１１１
の入力装置から行う。そして、ＷＳ１１１は、どのよう
な入力がされたかを判別する（ステップＳ２０７１）。

【００８７】ステップＳ２０７１で明度が異なる領域が
ないことに対応する入力があったと判別したときは、ス
テップＳ２１１に進み、明度が異なる領域があることに
対応する入力があったと判別したときは、ステップＳ２
１０に進み、それぞれ第１の実施の形態と同様の処理を
行う。

【００８８】以下、この実施の形態における処理を具体
的な例を挙げて説明する。図９（Ａ）は、正常状態の電
位像の差像の例を示し、図９（Ｂ）は、観測領域内に故
障箇所３０４を含む故障状態の電位像の差像の例を示
す。

【００８９】図９（Ａ）と図９（Ｂ）とを比較すると、
正常状態の差像と故障状態の電位像の差像とで断線箇所
を含む配線（但し、断線箇所の手前）の濃度がほぼ同じ
に現れる。オペレータは 、このようにディスプレイ１
１２に正常状態の差像と異常状態の差像とを目視で比較
すると、配線３０５の位置で電位像に明度の変化がある
ことがわかり、高抵抗箇所３０４での断線がわかる。

【００９０】以上説明したように、この実施の形態にか
かる電子ビームテスタ１０によれば、試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００に断線箇所がある場合に、断線箇所３０４が
現れる故障状態の電位像と、断線箇所が現れない正常状
態の電位像と通常の位相と逆位相とで生成し、これらの
差像が生成される。そして、これらの２つの差像をディ
スプレイ１１２に交互に表示することによって、オペレ
ータが故障箇所を判別することができる。

【００９１】ここで、この実施の形態にかかる電子ビー
ムテスタ１０では、故障状態と正常状態とのそれぞれで
生成する差像において、故障箇所から先の配線を中間明
度でない「明」または「暗」とすることが可能となるの
で、第１の実施の形態の効果に加えて、故障箇所の検出
がより容易になるという効果がある。

【００９２】［第４の実施の形態］この実施の形態にお
いて、電子ビームテスタ１０の構成は、第１の実施の形
態のもの（図１）と同一である。但し、この実施の形態
では、故障箇所の検出のためにＷＳ１１１が行う処理
（記憶媒体１１３に記憶されている制御プログラム）
が、第３の実施の形態のものと若干異なり、ＷＳ１１１
は、故障状態の電位像同士の差像と、正常状態の電位像
同士の差像とからさらに差像を生成する。

【００９３】以下、この実施の形態における処理につい
て、説明する。図１０は、この実施の形態において、試
料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所の検出のために行
われる処理を示すフローチャートである。このフローチ
ャートの処理は、ステップＳ２０８１及びステップＳ２
０９１の処理が、第３の実施の形態のもの（図８）と異
なる。

【００９４】ＷＳ１１１は、ステップＳ２０４１または
ステップＳ２２１１の後、ステップＳ２０８１の処理に
進む。ステップＳ２０８１では、ＷＳ１１１は、正常差
像（ステップＳ２２１１で補正されている場合は、補正
されたもの）と故障差電位像との差像を生成し、ディス
プレイ１１２に表示させ、オペレータに提示する。

【００９５】オペレータは、この差像を目視により確認
し、他の領域と明度が異なる領域、すなわち断線箇所が
あるかどうかを識別して対応する入力をＷＳ１１１の入
力装置から行う。そして、ＷＳ１１１は、どのような入
力がされたかを判別する（ステップＳ２０９１）。

【００９６】ステップＳ２０９１で明度が異なる領域が
ないことに対応する入力があったと判別したときは、ス
テップＳ２１１に進み、明度が異なる領域があることに
対応する入力があったと判別したときは、ステップＳ２
１０に進み、それぞれ第１の実施の形態と同様の処理を
行う。

【００９７】以下、この実施の形態における処理を具体
的な例を挙げて説明する。図１１（Ａ）は、断線箇所を
含む配線の明度を最低（暗）にした画像の例を示し、図
１１（Ｂ）は、断線箇所を含む配線の明度を最高（明）
にした画像の例を示す。

【００９８】これらの図を、図７（Ｂ）と比較すると、
この実施の形態にかかる電子ビームテスタ１０でディス
プレイ１１２に表示される画像では、断線箇所を含む配
線が中間明度でない「暗」または「明」となり、中間明
度で表示されている第２の実施の形態のもの（図７
（Ｂ））に比べて容易に識別可能となることがわかる。

【００９９】また、これらの図を図９（Ａ）、（Ｂ）と
比較すると、故障箇所を含む配線のみが他の領域と異な
る明度でディスプレイ１１２に表示されることとなるの
で、オペレータが容易に故障箇所を含む配線を識別でき
るようになることがわかる。

【０１００】以上説明したように、この実施の形態にか
かる電子ビームテスタ１０によれば、試料ＣＭＯＳ−Ｌ
ＳＩ１００に断線箇所がある場合に、断線箇所３０４が
現れる故障状態の電位像と、断線箇所が現れない正常状
態の電位像と通常の位相と逆位相とで生成し、これらの
差像が生成される。これら２つの差像の差像が、さらに
生成される。そして、この差像をディスプレイ１１２に
表示することによって、オペレータが故障箇所を判別す
ることができる。

【０１０１】ここで、この実施の形態にかかる電子ビー
ムテスタ１０では、故障状態と正常状態とのそれぞれで
生成する差像において、故障箇所から先の配線を中間明
度でない「明」または「暗」とすることが可能となるの
で、第２の実施の形態の効果に加えて、故障箇所の検出
がより容易になるという効果がある。また、断線箇所が
ある場合に、それを含む配線のみが他と異なる明度で表
示されるようになるため、この実施の形態にかかる電子
ビームテスタでは、第３の実施の形態の効果に加えて、
故障箇所の検出が容易になるという効果がある。

【０１０２】［実施の形態の変形］本発明は、上記の実
施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。以
下、本発明に適用可能な上記の実施の形態の変形態様に
ついて、説明する。

【０１０３】上記の第１〜第４の実施の形態では、断線
などの高抵抗箇所の検出対象となるＬＳＩは、ＣＭＯＳ
構造をとるものとしていた。しかしながら、本発明は、
ＣＭＯＳ構造のＬＳＩの故障検出に適するのはいうまで
もないが、ＣＭＯＳ構造をとらないＬＳＩであっても、
断線などの高抵抗性故障を検出する場合に、適用するこ
とができる。

【０１０４】上記の第１〜第４の実施の形態では、ＬＳ
Ｉの配線中の断線故障を検出するものとして、本発明の
説明を行っていた。しかしながら、本発明は、ショート
などの他の配線故障、或いはストレスマイグレーション
やＬＳＩの製造工程におけるマスクの目ずれなどによっ
てビアホールに生じる高抵抗性故障の検出にも適用する
ことができる。

【０１０５】上記の第１〜第４の実施の形態では、ＷＳ
１１１は、二次電子検出器１０５が検出した二次電子の
放出量に応じて明暗の差を付けた電位像、すなわちグレ
ースケールによる電位像を生成していた。これに対し
て、ＷＳ１１１は、二次電子の放出量に応じて色彩を変
化させた電位像、すなわちカラースケールによる電位像
を生成してもよい。

【０１０６】上記の第１〜第４の実施の形態では、試料
ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の電源線に印加する電源線電圧
のパルスの立ち下がり直前の期間Ｔ２（または期間Ｔ
４）において二次電子検出器１０５が検出した二次電子
の放出量に基づいて、正常状態の電位像を生成してい
た。しかしながら、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障
箇所３０４の前後で二次電子の放出量に変化が現れない
のであれば、パルスの立ち下がり直前までいかない期間
であっても、二次電子の放出量を取得して正常状態の電
位像を生成することも可能である。また、同様に、試料
ＣＭＯＳ−ＬＳＩ１００の故障箇所３０４の前後で二次
電子の放出量に変化が現れるのであれば、パルスの立ち
下がりからかなり経過した期間であっても、二次電子の
放出量を取得して故障状態の電位像を生成することも可
能である。

【０１０７】上記の第１〜第４の実施の形態では、オペ
レータがディスプレイ１１２に表示された電位像を目視
して明度が異なる領域があるかどうかを判断し、その判
断結果をＷＳ１１１に入力していた。そして、この入力
に応じてＷＳ１１１で断線箇所の検出と判断するか、電
位像の取得範囲を移動するかを行っていた。これに対し
て、明度の異なる領域の判断をＷＳ１１１でソフトウェ
ア処理によって行ってもよい。このようなソフトウェア
処理として、例えば、正常状態の電位像と故障状態の電
位像との互いに同一位置の画素同士で、明度が一定量以
上異なる画素が一定量以上で連続しているかどうかを判
別するものがある。

【０１０８】上記の第３、第４の実施の形態では、正常
状態での電位像（期間Ｔ２）とその逆位相の電位像（期
間Ｔ４）、故障状態の電位像（期間Ｔ１）とその逆位相
の電位像（期間Ｔ３）をそれぞれ生成してから（ステッ
プＳ２０２、２０３、２０２１、２０３１）、さらに正
常状態の差像と故障状態の差像とを生成していた（ステ
ップＳ２０２２、２０３２）。これに対して、例えば、
期間Ｔ１とＴ２において二次電子検出器１０５が検出し
た二次電子の放出量はプラス、期間Ｔ３と期間Ｔ４にお
いて二次電子検出器１０５が検出した二次電子の放出量
はマイナスとして二次電子の放出量を取り扱うことで、
正常状態の差像及び故障状態の差像と実質的に同一の電
位像を生成することができる。

【０１０９】上記の第１〜第４の実施の形態では、ＷＳ
１１１の制御プログラムを記憶する記憶媒体１１３とし
て、ＲＯＭを挙げていた。しかしながら、記憶媒体１１
３の種類は、磁気ディスク装置などでもよい。また、Ｗ
Ｓ１１１の制御プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピ
ーディスクなどに格納して配布してもよい。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検査対象となる半導体集積回路の故障を検出するため
に、半導体集積回路に電子ビームを照射するだけよい
で、その故障箇所の検出が簡易かつ高速に行える。

【０１１１】また、レイアウトデータを用いた実時間画
像処理や、良品と故障品の電位像の位置ずれや明度ずれ
を補正するといった処理も必要なくなり、簡易かつ高速
に半導体集積回路の故障箇所を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電子ビーム
テスタの構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態において、試料ＬＳ
Ｉの電源線、接地線及び信号線に印加される電圧を示す
図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる処理を示す
フローチャートである。

【図４】本発明の第１の実施の形態での具体例におい
て、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩから得られる電位像の模式図
であり、（Ａ）は正常状態のものを、（Ｂ）は故障状態
のものをそれぞれ示す。

【図５】本発明の第１の実施の形態での具体例におい
て、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩから得られる電位像の模式図
であり、（Ａ）は正常状態のものを、（Ｂ）は（Ａ）に
画像処理をしたものを、（Ｃ）は故障状態のものをそれ
ぞれ示す。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる処理を示す
フローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施の形態での具体例におい
て、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩから得られる正常状態の電位
像と故障状態の電位像との差像の模式図であり、（Ａ）
は故障箇所がない領域から得られたものを、（Ｂ）は故
障箇所がある領域からＬＳＩから得られたものをそれぞ
れ示す。

【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる処理を示す
フローチャートである。

【図９】本発明の第３の実施の形態での具体例におい
て、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩから得られる電位像の差像の
模式図であり、（Ａ）は正常状態のものを、（Ｂ）は故
障状態のものをそれぞれ示す。

【図１０】本発明の第４の実施の形態にかかる処理を示
すフローチャートである。

【図１１】本発明の第４の実施の形態での具体例におい
て、試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩから得られる正常状態の差像
と故障状態の差像との差像の模式図であり、（Ａ）は故
障箇所がない領域から得られたものを、（Ｂ）は故障箇
所がある領域からＬＳＩから得られたものをそれぞれ示
す。

【符号の説明】

１０ 電子ビームテスタ １００ 試料ＣＭＯＳ−ＬＳＩ １０１ 走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ） １０３ パルスジェネレータ １０４ 定電圧電源 １０５ 二次電子検出器 １０６ 電源線端子 １０７ 接地線端子 １０８ 信号線端子 １０９ 一次電子ビーム １１０ 電子銃 １１１ ワークステーション（ＷＳ） １１２ ディスプレイ １１３ 記憶媒体

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査対象となる半導体集積回路の電源線及
   び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパル
   ス電圧印加手段と、 前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
   定電圧印加手段と、 前記パルス電圧印加手段によって電源線及び接地線に所
   定のパルス状電圧が印加され、前記定電圧印加手段によ
   って信号線に所定の定電圧が印加されている前記半導体
   集積回路に、電子ビームを照射する電子ビーム照射手段
   と、 前記電子ビーム照射手段から照射された電子ビームに対
   して前記半導体集積回路から放出される二次電子を検出
   する二次電子検出手段と、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
   おいて、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放
   出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく故
   障像を生成する故障像生成手段と、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
   において、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の
   放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく
   正常像を生成する正常像生成手段と、 前記故障像生成手段が生成した故障像と前記正常像生成
   手段が生成した正常像とを交互に表示する表示手段とを
   備えることを特徴とする半導体集積回路の故障検出装
   置。
2. 【請求項２】検査対象となる半導体集積回路の電源線及
   び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパル
   ス電圧印加手段と、 前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
   定電圧印加手段と、 前記パルス電圧印加手段によって電源線及び接地線に所
   定のパルス状電圧が印加され、前記定電圧印加手段によ
   って信号線に所定の定電圧が印加されている前記半導体
   集積回路に、電子ビームを照射する電子ビーム照射手段
   と、 前記電子ビーム照射手段から照射された電子ビームに対
   して前記半導体集積回路から放出される二次電子を検出
   する二次電子検出手段と、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
   おいて、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放
   出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく故
   障像を生成する故障像生成手段と、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
   において、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の
   放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく
   正常像を生成する正常像生成手段と、 前記故障像生成手段が生成した故障像と前記正常像生成
   手段が生成した正常像との差像を生成する差像生成手段
   と、 前記差像生成手段が生成した差像を表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする半導体集積回路の故障検出装
   置。
3. 【請求項３】検査対象となる半導体集積回路の電源線及
   び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパル
   ス電圧印加手段と、 前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
   定電圧印加手段と、 前記パルス電圧印加手段によって電源線及び接地線に所
   定のパルス状電圧が印加され、前記定電圧印加手段によ
   って信号線に所定の定電圧が印加されている前記半導体
   集積回路に、電子ビームを照射する電子ビーム照射手段
   と、 前記電子ビーム照射手段から照射された電子ビームに対
   して前記半導体集積回路から放出される二次電子を検出
   する二次電子検出手段と、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
   おいて、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の放
   出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく故
   障像を生成する故障像生成手段と、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
   において、前記二次電子検出手段が検出した二次電子の
   放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に基づく
   正常像を生成する正常像生成手段と、 前記故障像生成手段が生成した故障像と前記正常像生成
   手段が生成した正常像とに基づいて、前記半導体集積回
   路に故障が生じているかどうかを判別する故障判別手段
   とを備えることを特徴とする半導体集積回路の故障検出
   装置。
4. 【請求項４】前記故障像生成手段が生成した故障像と前
   記正常像生成手段が生成した正常像との色の差を判別す
   る色差判別手段と、 前記色差判別手段の判別結果に従って、前記故障像と前
   記正常像との少なくとも一方の色を補正する像補正手段
   とをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれか１項に記載の半導体集積回路の故障検出装置。
5. 【請求項５】前記パルス電圧印加手段は、前記半導体集
   積回路の電源線と接地線とに互いに位相が１８０度ずれ
   たパルス状電圧をそれぞれ印加し、 前記故障像生成手段は、前記電源線に印加されたパルス
   状電圧が立ち上がった後の所定の期間内に前記二次電子
   検出手段が検出した二次電子の放出量を取得し、該取得
   した二次電子の放出量に基づく故障像を生成し、 前記正常像生成手段は、前記電源線に印加されたパルス
   状電圧が立ち上がった後の所定の期間後で立ち下がる前
   の所定の期間内に前記二次電子検出手段が検出した二次
   電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に
   基づく故障像を生成することを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれか１項に記載の半導体集積回路の故障検出装
   置。
6. 【請求項６】前記パルス電圧印加手段は、前記半導体集
   積回路の電源線と接地線とに互いに位相が１８０度ずれ
   たパルス状電圧をそれぞれ印加し、 前記故障像生成手段は、前記電源線に印加されたパルス
   状電圧が立ち上がった後の第１の期間内に前記二次電子
   検出手段が検出した二次電子の放出量と、前記第１の期
   間と１８０度位相がずれた第２の期間に前記二次電子検
   出手段が検出した二次電子の放出量を取得し、前記第
   １、第２の期間に取得した二次電子の放出量に基づく故
   障像を生成し、 前記正常像生成手段は、前記第１の期間後で立ち下がる
   前の第３の期間内に前記二次電子検出手段が検出した二
   次電子の放出量と、前記第３の期間と１８０度位相がず
   れた第４の期間に前記二次電子検出手段が検出した二次
   電子の放出量を取得し、前記第３、第４の期間に取得し
   た二次電子の放出量に基づく故障像を生成することを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体
   集積回路の故障検出装置。
7. 【請求項７】前記パルス電圧印加手段は、前記電源線に
   印加するパルス状電圧の高レベルと前記接地線に印加す
   るパルス状電圧の低レベルとの差が検査対象となる前記
   半導体集積回路の最大定格電圧となり、かつ前記電源線
   に印加するパルス状電圧の低レベルが前記接地線に印加
   するパルス状電圧の高レベルよりも低くなるパルス状電
   圧を、前記半導体集積回路の電源線及び接地線にそれぞ
   れ印加し、 前記定電圧印加手段は、前記電源線に印加するパルス状
   電圧の低レベルと前記接地線に印加するパルス状電圧の
   高レベルとの間のレベルの電圧を、前記半導体集積回路
   の信号線に印加することを特徴とする請求項１乃至６の
   いずれか１項に記載の半導体集積回路の故障検出装置。
8. 【請求項８】検査対象となる半導体集積回路の電源線及
   び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパル
   ス電圧印加ステップと、 前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
   定電圧印加ステップと、 前記パルス電圧印加ステップによって電源線及び接地線
   に所定のパルス状電圧が印加され、前記定電圧印加ステ
   ップによって信号線に所定の定電圧が印加されている前
   記半導体集積回路に、電子ビームを照射する電子ビーム
   照射ステップと、 前記電子ビーム照射ステップで照射された電子ビームに
   対して前記半導体集積回路から放出される二次電子を検
   出する二次電子検出ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
   おいて、前記電子ビーム照射ステップで照射された電子
   ビームに対して前記半導体集積回路から放出される二次
   電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に
   基づく故障像を生成する故障像生成ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
   において、前記電子ビーム照射ステップで照射された電
   子ビームに対して前記半導体集積回路から放出される二
   次電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量
   に基づく正常像を生成する正常像生成ステップと、 前記故障像生成ステップで生成した故障像と前記正常像
   生成ステップで生成した正常像とを交互に表示する表示
   ステップとを含むことを特徴とする半導体集積回路の故
   障検出方法。
9. 【請求項９】検査対象となる半導体集積回路の電源線及
   び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパル
   ス電圧印加ステップと、 前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
   定電圧印加ステップと、 前記パルス電圧印加ステップによって電源線及び接地線
   に所定のパルス状電圧が印加され、前記定電圧印加ステ
   ップによって信号線に所定の定電圧が印加されている前
   記半導体集積回路に、電子ビームを照射する電子ビーム
   照射ステップと、 前記電子ビーム照射ステップで照射された電子ビームに
   対して前記半導体集積回路から放出される二次電子を検
   出する二次電子検出ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
   おいて、前記電子ビーム照射ステップで照射された電子
   ビームに対して前記半導体集積回路から放出される二次
   電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に
   基づく故障像を生成する故障像生成ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
   化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
   において、前記電子ビーム照射ステップで照射された電
   子ビームに対して前記半導体集積回路から放出される二
   次電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量
   に基づく正常像を生成する正常像生成ステップと、 前記故障像生成ステップで生成した故障像と前記正常像
   生成ステップで生成した正常像との差像を生成する差像
   生成ステップと、 前記差像生成ステップで生成した差像を表示する表示ス
   テップとを含むことを特徴とする半導体集積回路の故障
   検出方法。
10. 【請求項１０】検査対象となる半導体集積回路の電源線
    及び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加するパ
    ルス電圧印加ステップと、 前記半導体集積回路の信号線に所定の定電圧を印加する
    定電圧印加ステップと、 前記パルス電圧印加ステップによって電源線及び接地線
    に所定のパルス状電圧が印加され、前記定電圧印加ステ
    ップによって信号線に所定の定電圧が印加されている前
    記半導体集積回路に、電子ビームを照射する電子ビーム
    照射ステップと、 前記電子ビーム照射ステップで照射された電子ビームに
    対して前記半導体集積回路から放出される二次電子を検
    出する二次電子検出ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
    おいて、前記電子ビーム照射ステップで照射された電子
    ビームに対して前記半導体集積回路から放出される二次
    電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量に
    基づく故障像を生成する故障像生成ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
    において、前記電子ビーム照射ステップで照射された電
    子ビームに対して前記半導体集積回路から放出される二
    次電子の放出量を取得し、該取得した二次電子の放出量
    に基づく正常像を生成する正常像生成ステップと、 前記故障像生成ステップで生成した故障像と前記正常像
    生成ステップで生成した正常像とに基づいて、前記半導
    体集積回路に故障が生じているかどうかを故障判別する
    判別ステップとを含むことを特徴とする半導体集積回路
    の故障検出方法。
11. 【請求項１１】検査対象となる半導体集積回路の電源線
    及び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加し、信
    号線に所定の定電圧を印加して、前記半導体集積回路に
    電子ビームを照射し、該照射した電子ビームに対して前
    記半導体集積回路が放出した二次電子を検出し、検出し
    た二次電子の放出量に基づく電位像によって前記半導体
    集積回路の故障を検出するためのプログラムを記録した
    記録媒体であって、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
    おいて、照射された電子ビームに対して前記半導体集積
    回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得
    した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故障像
    生成ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
    において、照射された電子ビームに対して前記半導体集
    積回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取
    得した二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常
    像生成ステップと、 前記故障像生成ステップで生成した故障像と前記正常像
    生成ステップで生成した正常像とを交互に表示する表示
    ステップとを実行するプログラムを記録することを特徴
    とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
12. 【請求項１２】検査対象となる半導体集積回路の電源線
    及び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加し、信
    号線に所定の定電圧を印加して、前記半導体集積回路に
    電子ビームを照射し、該照射した電子ビームに対して前
    記半導体集積回路が放出した二次電子を検出し、検出し
    た二次電子の放出量に基づく電位像によって前記半導体
    集積回路の故障を検出するためのプログラムを記録した
    記録媒体であって、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
    おいて、照射された電子ビームに対して前記半導体集積
    回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得
    した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故障像
    生成ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
    において、照射された電子ビームに対して前記半導体集
    積回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取
    得した二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常
    像生成ステップと、 前記故障像生成ステップで生成した故障像と前記正常像
    生成ステップで生成した正常像との差像を生成する差像
    生成ステップと、 前記差像生成ステップで生成した差像を表示する表示ス
    テップとを実行するプログラムを記録することを特徴と
    するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
13. 【請求項１３】検査対象となる半導体集積回路の電源線
    及び接地線にそれぞれ所定のパルス状電圧を印加し、信
    号線に所定の定電圧を印加して、前記半導体集積回路に
    電子ビームを照射し、該照射した電子ビームに対して前
    記半導体集積回路が放出した二次電子を検出し、検出し
    た二次電子の放出量に基づく電位像によって前記半導体
    集積回路の故障を検出するためのプログラムを記録した
    記録媒体であって、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れる前記パルス状電圧が所定の位相となる期間に
    おいて、照射された電子ビームに対して前記半導体集積
    回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取得
    した二次電子の放出量に基づく故障像を生成する故障像
    生成ステップと、 前記半導体集積回路の故障箇所で二次電子の放出量に変
    化が現れない前記パルス状電圧が所定の位相となる期間
    において、照射された電子ビームに対して前記半導体集
    積回路から放出される二次電子の放出量を取得し、該取
    得した二次電子の放出量に基づく正常像を生成する正常
    像生成ステップと、 前記故障像生成ステップで生成した故障像と前記正常像
    生成ステップで生成した正常像とに基づいて、前記半導
    体集積回路に故障が生じているかどうかを故障判別する
    判別ステップとを実行するプログラムを記録することを
    特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。