JP3112263B2 - Wiring short point detection method and its inspection device - Google Patents

Wiring short point detection method and its inspection device

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JP3112263B2
JP3112263B2 JP10341715A JP34171598A JP3112263B2 JP 3112263 B2 JP3112263 B2 JP 3112263B2 JP 10341715 A JP10341715 A JP 10341715A JP 34171598 A JP34171598 A JP 34171598A JP 3112263 B2 JP3112263 B2 JP 3112263B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路(L
SI)の配線ショート箇所を異常電源電流現象と論理シ
ミュレーションを用いて検出する方法及びその装置に関
し、特に、配線ショート箇所を視覚化して表示する方法
及びその装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit (L).
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a short-circuited portion of an SI) using an abnormal power supply current phenomenon and a logic simulation, and more particularly to a method and an apparatus for visualizing and displaying a short-circuited portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】ソフトウエアを用いた配線ショート箇所
の検出方法には、従来よりLSIの出力端子より出力さ
れる出力値の期待値の異常現象を用いた方法があった。
2. Description of the Related Art As a method of detecting a short-circuited wiring portion using software, there has conventionally been a method using an abnormal phenomenon of an expected value of an output value output from an output terminal of an LSI.

【0003】第一の方法は故障辞書の作成による故障シ
ミュレーション方法である。この方法はLSI内部の個
々の配線間にショート故障を定義した場合に異常が出現
するときのその異常に係る出力端子、出力値及びテスト
パターン番号を、実際の故障品の異常状態におけるその
異常に係る出力端子、出力値、そしてテストパターン番
号と比較する事で故障箇所を推定する方法であった。具
体的には図24に示すように、下側の正常なLSIの入
力端子にテストベクタを入力した時の出力端子における
正常論理値と、内部回路の各配線間に故障を定義した上
側の故障LSIの入力端子に同一のテストパターンを入
力した時の出力端子における論理値との比較結果である
故障定義結果と、実際に故障したLSIの故障結果を比
較することにより、故障定義位置を抽出する方法であ
る。
[0003] The first method is a failure simulation method by creating a failure dictionary. In this method, when a short-circuit fault is defined between individual wirings inside an LSI, an output terminal, an output value and a test pattern number relating to the fault when the fault appears are determined by the fault in the fault condition of the actual faulty product. This is a method of estimating a fault location by comparing the output terminal, the output value, and the test pattern number. Specifically, as shown in FIG. 24, the normal logic value at the output terminal when a test vector is input to the input terminal of the lower normal LSI, and the upper fault which defines a fault between the wires of the internal circuit. A failure definition position is extracted by comparing a failure definition result, which is a comparison result with a logical value at an output terminal when the same test pattern is input to an input terminal of the LSI, with a failure result of an actually failed LSI. Is the way.

【0004】第二の方法はバックトレース方法と称され
るもので、異常が検出された場合のその異常に係る出力
端子、出力値、そしてテストベクタ番号をもとに、出力
端子から入力端子方向へ論理を逆にトレースしていく方
法である。すなわち、図25に示すように、LSIの入
力端子に所定の信号を入力したとき、出力端子に出力す
る信号が期待値と異なっていたとき、その出力値と期待
値の相違を利用して、出力端子から入力端子へ向かって
内部に拡散していく信号のうちから故障を伝搬している
信号を抽出し、故障箇所を推定し、その箇所に故障を定
義して再度、論理シミュレーションを行う事により実際
の故障との一致を検証する方法である。通常、複数の出
力異常箇所を調査し、それらの組み合わせにより疑似故
障信号を限定しながら故障箇所を絞り込んでいくのが一
般的であった。
[0004] The second method is called a back trace method. When an abnormality is detected, a direction from an output terminal to an input terminal is determined based on an output terminal, an output value, and a test vector number relating to the abnormality. This is a method of tracing the logic in reverse. That is, as shown in FIG. 25, when a predetermined signal is input to an input terminal of an LSI and a signal output to an output terminal is different from an expected value, a difference between the output value and the expected value is used. A signal that propagates a fault is extracted from signals that are diffused inward from an output terminal to an input terminal, a fault location is estimated, a fault is defined at that location, and a logic simulation is performed again. Is a method for verifying the coincidence with the actual failure. Usually, it is common to investigate a plurality of output abnormal locations and narrow down the fault locations while limiting the pseudo failure signal by a combination thereof.

【0005】さらに、ソフトウエアを用いた配線ショー
ト箇所の検出方法の1つに、より信頼性の高い診断方法
として、配線ショート故障がIDDQ(Quiescent VDD S
upply Current)と称する、論理の静止状態における電源
電流が正常値に比べて通常mAオーダの増大を伴う現象
を利用したソフトウエアによる絞り込み方法が用いられ
ている。この詳細は、例えば文献(M. Sanada; "ACAD-b
ased Approach to Fault Diagnosis of CMOS LSI with
Single Fault using Abnormal IDDQ", 23rd Internatio
nal Symposium for Testing and Failure Analysis, pp
15-24, 1997)に記載されている。この方法はIDDQ
異常が発生したテストベクタ番号を用いて、回路の各ブ
ロック毎に、IDDQ異常を伴う入力論理と同じ入力論
理が正常状態に存在するかを検査するアルゴリズムを基
にして診断する方法である。このIDDQ異常現象が発
生しているときには、配線ショート故障でリーク電流異
常による異常な発熱や異常フォトンの発生する為、それ
らの物理現象を利用した解析手法が開発され実用化され
てきている。
[0005] Further, as one of the methods for detecting a short-circuited wiring using software, as a more reliable diagnosis method, a wiring short-circuit failure is detected by IDDQ (Quiescent VDD S).
A software narrowing down method called “upply current” is used, which utilizes a phenomenon in which a power supply current in a logic quiescent state usually increases on the order of mA compared to a normal value. Details of this can be found, for example, in the literature (M. Sanada; "ACAD-b
ased Approach to Fault Diagnosis of CMOS LSI with
Single Fault using Abnormal IDDQ ", 23rd Internatio
nal Symposium for Testing and Failure Analysis, pp
15-24, 1997). This method is IDDQ
This is a method of diagnosing each block of the circuit based on an algorithm for checking whether or not the same input logic as the input logic accompanied by the IDDQ abnormality exists in a normal state using the test vector number in which the abnormality has occurred. When this IDDQ abnormal phenomenon occurs, abnormal heat generation and abnormal photons due to leakage current abnormality due to wiring short-circuit failure occur. Therefore, analysis methods using those physical phenomena have been developed and put into practical use.

【0006】なお、関連する従来技術として、特開平6
−194418号公報に記載の「LSIテストデータ生
成装置」、特開平9−197014号公報に記載の「C
MOS集積回路の故障診断装置及び診断方法」及び特開
平10−19986号公報に記載の「CMOS集積回路
の故障診断装置及び診断方法」がある。
A related prior art is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
"LSI test data generation device" described in JP-A-194418, and "C
Failure diagnosis apparatus and diagnosis method for MOS integrated circuit "and" Failure diagnosis apparatus and diagnosis method for CMOS integrated circuit "described in JP-A-10-19986.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来方法中、
出力異常現象を用いた方法はいずれもシミュレーション
データ量が膨大なものとなり、実用的ではなかった。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above-mentioned conventional method,
All of the methods using the abnormal output phenomenon have a huge amount of simulation data and are not practical.

【0008】まず、第一の方法である故障辞書作成によ
る故障シュミレーション方法は扱える故障モデルは単一
縮退故障(Stuck-at-0,Stuck-at-1)のみであり、信号配
線間ショート故障はシミュレーションできない為、故障
モードの特定化という点からは一般的ではなかった。な
ぜならば、故障シミュレーションにて扱う故障はモデル
化された論理故障の為であり、信号配線間ショート故障
は論理が定まらない為だからである。さらに、回路を構
成するすべての信号線に対して故障を順次定義していか
なければならない為、定義する故障数は膨大となる。具
体的には、定義する故障数(V0)はLSIを構成する
回路素子数(L)の3乗から4乗に比例すると言われて
いる(ln(V0)∝(3〜4)・ln(L))。従っ
て、第1の方法は実用的ではなかった。
First, the first method, which is a fault simulation method based on the creation of a fault dictionary, can handle only single stuck-at faults (Stuck-at-0, Stuck-at-1). Since simulation was not possible, it was not common in terms of specifying failure modes. This is because the fault handled in the fault simulation is a modeled logic fault, and the short-circuit fault between signal wirings is because the logic is not determined. Further, since faults must be sequentially defined for all signal lines constituting a circuit, the number of faults to be defined is enormous. Specifically, the number of faults (V0) to be defined is said to be proportional to the third to fourth power of the number of circuit elements (L) constituting the LSI (ln (V0) ∝ (3 to 4) · ln ( L)). Therefore, the first method was not practical.

【0009】第二の方法であるバックトレース方法にお
いては、複数個の出力異常端子が存在してはじめて故障
発生箇所が限定される。、第2の方法はあくまで単一縮
退故障の場合のみを前提としており、また、信号配線間
ショート故障が信号配線を伝搬していく信号通路は配線
毎に異なる為、見かけ上2個の故障と考えた診断でなけ
ればならなく、更に、診断における出力端子から内部回
路へ向かう方向は信号が拡大していく方向である為、膨
大な疑似故障が検出されることになり絞り込みは不可能
となる欠点があった。従って、純粋にバックトレース方
式にて故障箇所を絞り込む事が困難となってきており、
最近ではEBT(Electron Beam Tester)のような物理解
析方法とリンクさせて、非接触による電位コントラスト
像や論理動作波形の取得により明らかとなる疑似故障箇
所を故障候補から消していく方法がとられるような傾向
にある。しかしながら、EBTをリンクさせた方法はL
SIが多層配線構造であっても検出領域が最上配線層に
限定される。さらに、その最上配線層は下層配線に比べ
て広い幅を有する配線層や電源配線層として用いられる
為、最上配線層にないこととなる信号配線の電位観察は
困難になって来ている。又、第2の方式は本来、故障L
SIの出力異常のデータのみで故障箇所を絞り込むめる
のが最大の利点であるが、EBT使用により故障LSI
の準備が必要となるという欠点が新たに生じる。
In the back tracing method which is the second method, the location where a failure occurs is limited only when a plurality of output abnormal terminals exist. The second method presupposes only the case of a single stuck-at fault, and the short-circuit fault between signal wires is different for each wire because the signal path that propagates through the signal wires is different. The diagnosis must be considered, and furthermore, the direction from the output terminal to the internal circuit in the diagnosis is the direction in which the signal expands, so a huge number of false faults are detected and narrowing down is impossible. There were drawbacks. Therefore, it is becoming difficult to narrow down the fault location purely by the back trace method.
Recently, by linking with physical analysis methods such as EBT (Electron Beam Tester), a method of eliminating pseudo-failure spots that become apparent by acquiring potential contrast images and logical operation waveforms by non-contact from failure candidates has been adopted. Tend to be. However, the method of linking the EBT is L
Even if the SI has a multilayer wiring structure, the detection region is limited to the uppermost wiring layer. Further, since the uppermost wiring layer is used as a wiring layer or a power supply wiring layer having a wider width than the lower wiring, it is becoming difficult to observe the potential of the signal wiring which is not in the uppermost wiring layer. In addition, the second method is originally intended for failure L
The greatest advantage is that the fault location can be narrowed down using only the SI output abnormality data.
Has to be newly prepared.

【0010】IDDQ異常現象を利用したソフトウエア
による絞り込み方法により、基本論理回路ブロック単位
の内部に発生した故障や限定した回路領域に対しては、
それらの集合体としての論理をもとに故障が内蔵されて
いるかどうかを診断できるが、それ以上の細部の解析に
おいては論理回路ブロック回路などを構成しているトラ
ンジスタや各配線に分解して得られる各エレメントの真
理値表やテストベクタ毎の論理値を用いて診断しなけれ
ばならない為、特に配線ショート箇所の検出においては
完全ではない。さらに、物理現象を利用した解析手法は
故障LSIの準備を必要とする上に、この解析手法では
近年のLSIの多層配線構造化や例えばBGA(Ball Gr
id Array)が用いられるようになるといったパッケージ
形態の進展のため物理現象を検出する事が困難になって
きている。
By a software narrowing down method utilizing the IDDQ abnormal phenomenon, a fault occurring inside a basic logic circuit block unit or a limited circuit area is eliminated.
It is possible to diagnose whether a fault is built-in based on the logic as a set of these, but in further detailed analysis, it is necessary to disassemble it into transistors and each wiring that constitutes a logic circuit block circuit etc. Diagnosis must be made using the truth table of each element to be used and the logical value of each test vector. Furthermore, an analysis method using physical phenomena requires preparation of a faulty LSI, and this analysis method requires a recent multilayer wiring structure of an LSI or a BGA (Ball Gr.
It has become difficult to detect physical phenomena due to the development of package forms such as the use of (id Array).

【0011】本発明は、少ないデータ量で、高速に配線
ショート箇所を検出することができる配線ショート箇所
検出方法及びその装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and a device for detecting a short-circuited wiring portion, which can detect a short-circuited wiring portion at a high speed with a small amount of data.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】LSIの回路内部に物理
欠陥が存在すると、一般的傾向としてIDDQと称す
る、論理の静止状態における電源電流に異常値が現れ
る。この詳細は、例えば文献(M. Sanada, "Evaluation
and Detection of CMOS-LSI with Abnormal IDDQ", Mi
croelectronics and Reliability, vol.35, No.3, pp 6
19-629, 1995)に記載されている。本発明は、配線ショ
ート箇所の検出において上述した性質が有効に利用でき
ることが可能であるという知見にもとずいてなされたも
のである。すなわち、配線ショート箇所の絞り込みに利
用するIDDQ異常現象は、LSI回路内部の配線ショ
ート箇所を顕在化させるシグナルである。本発明は、異
常電源電流が発生する時のテストベクタを用いて、LS
I内部の配線ショート箇所をシミュレーションを用いて
検出する方法であって、任意のテストベクタをLSIの
入力端子に設定した時のLSI内部の各配線の論理値を
シミュレーションにより求め、得られた各配線の論理値
を色別して各配線の配線レイアウト上に画像表示し、異
常電源電流の有無と各配線の論理値が色別されているレ
イアウト画像により配線ショート箇所を検出する事を特
徴とした配線ショート箇所検出方法である。すなわち、
配線ショート箇所の検出のために用いられるテストベク
タは以下のもである。
When a physical defect exists in an LSI circuit, an abnormal value appears in a power supply current in a logic quiescent state, which is generally called IDDQ. Details of this can be found, for example, in the literature (M. Sanada, "Evaluation
and Detection of CMOS-LSI with Abnormal IDDQ ", Mi
croelectronics and Reliability, vol.35, No.3, pp 6
19-629, 1995). The present invention has been made based on the finding that the above-described properties can be effectively used in detecting a short-circuited wiring portion. That is, the IDDQ abnormal phenomenon used for narrowing down the wiring short-circuited portion is a signal that makes the wiring short-circuited portion inside the LSI circuit obvious. The present invention uses a test vector when an abnormal power supply current occurs,
A method for detecting a short-circuit portion of a wiring inside I using a simulation, wherein a logical value of each wiring inside the LSI when an arbitrary test vector is set to an input terminal of the LSI is obtained by simulation, and each obtained wiring is obtained. The short circuit is characterized by displaying an image on the wiring layout of each wiring by coloring the logical value of the wiring, and detecting the wiring shorting part by the layout image in which the presence or absence of abnormal power supply current and the logical value of each wiring are color-coded. This is a location detection method. That is,
The following test vectors are used for detecting a short-circuited portion.

【0013】異常電源電流が発生している時のテスト
ベクタ 異常電源電流が発生していない状態から発生している
状態になった場合の、異常電源電流が発生していない状
態でのテストベクタと異常電源電流が発生している状態
でのテストベクタの組合せ 異常電源電流が発生している状態から発生していない
状態になった場合の、異常電源電流が発生している状態
でのテストベクタと異常電源電流が発生していない状態
でのテストベクタの組合せ 乃至のテストベクタの組合せ である。
A test vector when an abnormal power supply current is generated. A test vector when an abnormal power supply current is not generated and a test vector when an abnormal power supply current is generated. Combination of test vector when abnormal power supply current occurs When the power supply current changes from a state where abnormal power supply current does not occur to a test vector when abnormal power supply current occurs This is a combination of test vectors or a combination of test vectors when no abnormal power supply current is generated.

【0014】また、色別した論理値を表示する配線は以
下のものである。すなわち、 指定された任意の信号配線の全体又は一部 指定された任意の領域内の配線 異常検出箇所を中心とした任意の大きさの領域内の配
線 である。
The wiring for displaying the logical value for each color is as follows. In other words, all or a part of the specified signal wiring is a wiring in an area of an arbitrary size centered on an abnormality detection point in an arbitrary specified area.

【0015】なお、異常検出箇所は、物理解析により検
出された異常電源電流発生箇所や、外観検査装置により
検出された外観異常箇所であり、色別した論理値を表示
する配線箇所は、任意の層の配線である。
The abnormal detection points are the abnormal power supply current generation points detected by the physical analysis and the appearance abnormal points detected by the appearance inspection device, and the wiring points for displaying the logical values for each color are arbitrary. Layer wiring.

【0016】また、色別した論理値を配線レイアウト上
に表示することで配線ショート箇所を検出する方法は、
コンピュータを用いて異なった色を持つ隣接配線や交差
する配線を画像処理を用いることにより行う。
A method of detecting a wiring short-circuited portion by displaying logical values classified by color on a wiring layout is as follows.
Using a computer, adjacent wires having different colors or intersecting wires are performed by using image processing.

【0017】上記した配線ショート箇所を検出するため
のシステムは、 LSIを設計する時のデータファイルである基本論理
回路群及び、基本論理回路間を接続する配線の配置情報
を抽出する手段、 テストベクタを入力した時に変化するLSI内部論理
を検証する論理シミュレーション手段、 このテストベクタを用いて故障LSIの異常電源電流
を検出するテストシステム、 外観異常を検出する各工程毎の外観検査装置及び故障
LSIのショート故障を物理解析にて検出する手段、そ
して 以上の情報を処理して配線ショート箇所を検出するコ
ンピュータ手段、を有する配線ショート箇所検出の為の
検査システムであり、これらの装置はネット上で接続さ
れており、の処理を行うコンピュータを用いて、それ
ら装置間のデータの受け渡し命令を操作する、配線ショ
ート箇所を検出する検査システムである。
The above-described system for detecting a short-circuited wiring portion includes: a basic logic circuit group which is a data file for designing an LSI; means for extracting arrangement information of wiring connecting the basic logic circuits; Logic simulation means for verifying the LSI internal logic that changes when a fault is input, a test system for detecting an abnormal power supply current of a faulty LSI using the test vector, a visual inspection device for each process for detecting a faulty external appearance, and a faulty LSI. It is an inspection system for detecting a short-circuited wiring, which has means for detecting a short-circuit failure by physical analysis, and computer means for processing the above information to detect a short-circuited wiring. These devices are connected on a net. Using a computer that performs the processing of Manipulating a test system for detecting short-circuit of the wiring portion.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図2に示すように、LSIの回路
内部に物理欠陥が存在すると、一般的傾向としてIDD
Qと称する、論理の静止状態における電源電流に異常値
が現れる。この物理欠陥故障は、図3に示すようにID
DQ異常が発生するテストベクタにて、電源間に電圧−
電流特性(V−I特性)の様子を観察する事で各種の故
障モードを推定できる。この詳細は、例えば特願平07
−186973号公報「故障モードの特定方法及び装
置」に記載されている。従って、IDDQ異常を示すテ
ストベクタでのV−I特性を観察することで容易に配線
ショート故障を内蔵しているかどうかを識別出来る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 2, when a physical defect exists in the circuit of an LSI, IDD is a general tendency.
An abnormal value appears in the power supply current in a logic quiescent state called Q. This physical defect failure has an ID as shown in FIG.
In the test vector where the DQ error occurs, the voltage between the power supplies
By observing the state of the current characteristics (VI characteristics), various failure modes can be estimated. For details, see, for example, Japanese Patent Application No. Hei 07
No. 186973, entitled "Method and Apparatus for Identifying Failure Mode". Therefore, by observing the VI characteristics in the test vector indicating the IDDQ abnormality, it is possible to easily identify whether or not the wiring short-circuit fault is contained.

【0019】<配線ショート箇所の検出フロー>図1は
ソフトウエアによる、配線ショート箇所の検出フローの
説明図である。配線ショート箇所は、2つのデータを準
備し、コンピュータ処理することにより検出される。ま
ず故障LSIよりIDDQ異常が発生するテストベクタ
番号を抽出する。図4に示すように、異常電源電流値
(△I)は、LSIの電源端子と外部からの供給電源の
間に抵抗(r)を挿入し、その抵抗間に発生する電位差
(△V)を測定し、抵抗で割ることで算出される(△I
=△V/r)。通常、この測定はテスタ内部で実施され
る。また、IDDQ異常による電位ドロップがLSI回
路の他の特性に影響が及ぼされないようにLSIの電源
端子はセンス・フォース対策がなされている。もう1つ
のデータとしてのLSIを構成するブロック及びブロッ
ク間配線の接続情報と配置情報より、テストベクタに対
応する各配線の論理値とLSI内部での各配線の配置位
置を抽出する。一般にゲートアレイに代表されるASI
C−LSIは、ブロックと称する基本的論理を単位とし
て各種の回路が登録されたブロックライブラリーから必
要なブロックを取り出し、組み合わせることで所望の電
気回路を短期間で設計できるLSIである。このような
LSIを設計したときのCAD(Computer Aided Desig
n)データより上述した配線の接続・配置情報を取り出
し、さらにテストベクタ毎のLSI内部の配線の論理情
報をシミュレーションにより抽出する。ブロック内部の
配線情報に関しては、あらかじめその内部パターン構造
が設計されている為、ブロックの配置情報より、ブロッ
クの原点座標、配置方向を知ることで任意の位置に配置
されたブロックの内部配線レイアウトの抽出と共に、テ
ストベクタ毎のブロック内配線の論理情報をシミュレー
ションにより抽出できる。以上のデータはコンピュータ
に入力され、任意のテストベクタ(後述)における任意
の箇所の配線(後述)の論理値が抽出され、各配線レイ
アウト毎に画像表示される。配線ショートが一定の形状
(後述)にのみ発生する為、その形状が事前に記憶さ
れ、その形状に注目した捜索が行われ配線間ショート箇
所が検出される。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a flow of detecting a short-circuited line by software. The short-circuited portion of the wiring is detected by preparing two pieces of data and performing computer processing. First, a test vector number at which an IDDQ error occurs is extracted from the faulty LSI. As shown in FIG. 4, the abnormal power supply current value (△ I) is obtained by inserting a resistor (r) between a power supply terminal of an LSI and an externally supplied power supply, and calculating a potential difference (△ V) generated between the resistors. It is calculated by measuring and dividing by resistance (△ I
= △ V / r). Usually, this measurement is performed inside the tester. The power supply terminal of the LSI is provided with a sense force countermeasure so that the potential drop due to the IDDQ abnormality does not affect other characteristics of the LSI circuit. The logical value of each wiring corresponding to the test vector and the layout position of each wiring inside the LSI are extracted from the connection information and the layout information of the blocks constituting the LSI and the wiring between blocks as another data. ASI generally represented by a gate array
The C-LSI is an LSI in which a desired electric circuit can be designed in a short time by extracting necessary blocks from a block library in which various circuits are registered in units of a basic logic called a block and combining them. CAD (Computer Aided Desig) when designing such an LSI
n) The above-described connection / arrangement information of the wiring is extracted from the data, and the logic information of the wiring inside the LSI for each test vector is extracted by simulation. As for the wiring information inside the block, since the internal pattern structure is designed in advance, knowing the origin coordinates and the placement direction of the block from the block placement information, the layout of the internal wiring layout of the block placed at an arbitrary position Simultaneously with the extraction, the logic information of the wiring in the block for each test vector can be extracted by simulation. The above data is input to a computer, and a logical value of a wiring (described later) at an arbitrary position in an arbitrary test vector (described later) is extracted and displayed as an image for each wiring layout. Since a wiring short occurs only in a certain shape (described later), the shape is stored in advance, and a search is performed by paying attention to the shape, and a short-circuit portion between the wires is detected.

【0020】<テストベクタ>図5に示すようにIDD
Q異常が発生しているテストベクタを用いる方法、図6
に示すようにIDDQ値が正常なベクタからIDDQ異
常が発生するテストベクタに変化したときのテストベク
タを用いる方法及び図8に示すようにIDDQ異常が発
生するテストベクタからIDDQ値が正常なベクタに変
化したときのテストベクタを用いる方法がある。異なる
論理値を有する配線間にて発生したショート箇所の検出
を行う。又、配線以外の配線で異なる論理を有する配線
間にて発生したショート箇所を検出することも可能であ
る。さらには上記のテストベクタの組合せにてショート
箇所の検出することが可能である。なお、図5、図6及
び図8の帯状の部分では、IDDQ異常が連続している
部分である。
<Test Vector> As shown in FIG.
Method using test vector in which Q abnormality has occurred, FIG.
As shown in FIG. 8, a method using a test vector when the IDDQ value changes from a normal vector to a test vector in which an IDDQ error occurs, and as shown in FIG. There is a method of using a test vector when it changes. The detection of a short-circuited portion occurring between wirings having different logical values is performed. Further, it is also possible to detect a short-circuited portion occurring between wires having different logics in wires other than the wires. Further, it is possible to detect a short-circuit point by a combination of the above-described test vectors. 5, 6, and 8 are portions where IDDQ abnormalities are continuous.

【0021】IDDQ異常が発生しているときの異なる
論理値を持つ配線間箇所はショート箇所の候補である。
また、IDDQ異常が発生しているときの異なる論理値
を持つ配線間箇所からIDDQ異常が発生していないと
きにも異なる論理値を持つ配線間箇所を除いたものにシ
ョート箇所を絞り込むことができる。
A portion between wirings having different logic values when an IDDQ abnormality has occurred is a candidate for a short-circuit portion.
Further, it is possible to narrow a short-circuited portion to a portion excluding an inter-wiring portion having a different logical value from an inter-wiring portion having a different logical value when an IDDQ abnormality has occurred. .

【0022】図7は、IDDQ正常からIDDQ異常に
変化したときの各配線の論理値を示す図である。両者を
比較することにより、ショートが疑われるは箇所配線の
組み合わせ(l1,l6),(l1,l8),(l2,
l7),(l1,GND),(l4,l7)の交差箇所
又は隣接箇所に絞り込まれる。
FIG. 7 is a diagram showing the logical value of each wiring when the IDDQ changes from normal to abnormal. By comparing the two, it is determined that the combination of the location wirings (l1, l6), (l1, l8), (l2,
17), (11, GND) and (14, 17) are narrowed down to intersections or adjacent locations.

【0023】図9は、IDDQ異常からIDDQ正常に
変化したときの各配線の論理値を示す図である。両者を
比較することにより、ショートが疑われる箇所は配線の
組み合わせ(l1,l8),(l9,l10),(l
2,l8)の交差箇所又は隣接箇所に絞り込まれる。
FIG. 9 is a diagram showing the logical value of each wiring when the IDDQ changes from abnormal to normal. By comparing the two, it is found that the location where the short circuit is suspected is the combination of wirings (l1, l8), (l9, l10), (l1).
2,18) are narrowed down to intersections or adjacent locations.

【0024】図7の結果と図9の結果を組み合わせるこ
とにより、図10に示すようにショートが疑われる箇所
は配線箇所の組み合わせ(l1,l8)が交差する箇所
に絞り込まれる。
By combining the results of FIG. 7 and the results of FIG. 9, the locations where a short circuit is suspected are narrowed down to the locations where the combinations (11, 18) of the wiring locations intersect as shown in FIG.

【0025】<論理値の色別表示>本発明において、C
MOS LSIにおける論理値の色分けに関しては、"L
ow"レベルは白色に"High"は黒色に指定して表示してい
る。その理由は、EBT(Electron Beam Tester)におけ
る電位コントラスト像と同じ色に保つことで、EBTと
リンクしたLSIの解析が容易になる利点があるからで
ある。但し、例えばECL(Emitter Coupled Logic)回
路などの論理が多段に分かれている回路の場合には、2
色より多い多色を使用する。
<Logical Value Display by Color> In the present invention, C
Regarding color coding of logic values in MOS LSI, see "L
The "ow" level is designated as white and the "High" is designated as black because the same color as the potential contrast image in the EBT (Electron Beam Tester) is used to analyze the LSI linked to the EBT. This is because, for example, in the case of a circuit such as an ECL (Emitter Coupled Logic) circuit in which the logic is divided into multiple stages, 2
Use more colors than colors.

【0026】<配線ショートの形状>配線ショート故障
とは、異なった論理線が何らかの物理故障によりショー
トし、そのショート箇所を経路として電源間を貫通する
異常電流が流れる現象である。ショート箇所は図11に
示すように、異なった配線層の論理線が絶縁膜を介して
交差する箇所に発生する場合もあるし、図12に示すよ
うに、同一配線層の異なった論理線が隣接する箇所に発
生する場合もある。
<Shape of Wiring Short> Wiring short fault is a phenomenon in which a different logical line is short-circuited due to some physical fault, and an abnormal current flows between power supplies through the short-circuited portion as a path. As shown in FIG. 11, a short-circuited portion may occur at a place where logic lines of different wiring layers intersect via an insulating film, and as shown in FIG. It may occur in an adjacent part.

【0027】<コンピュータ処理>コンピュータ処理に
は2つの方法がある。1つの方法は、画像を用いないソ
フトウエア処理にて行う方法であり、これによれば、診
断領域(任意の領域)内のすべての配線を対象とした配
線ショートの候補箇所(上記の特徴的な配線ショート形
状を有する箇所)を数値化して記憶させ、LSI中から
合致する箇所(すべての配線よりあらかじめ縦方向と横
方向に分解されて座標登録してあるエレメントとレイア
ウト上からコンピュータが判別できる配線間クロス箇所
又は隣接箇所との一致した箇所)を抽出し、合致箇所に
て異なる論理の組合せを検証することで配線ショート箇
所を検出する方法である。もう1つは、画像処理にて診
断を行う方法であり、上記した特徴的な配線ショート形
状を事前に画像として記憶させておき、テストベクタに
対応して対象となる箇所を捜索することで配線ショート
箇所を検出する方法である。
<Computer Processing> There are two methods for computer processing. One method is a method of performing software processing without using an image, and according to this method, a wiring short candidate location (the above-described characteristic) for all wirings in a diagnostic area (arbitrary area) is used. The computer can discriminate the matching location (elements that have been previously disassembled in the vertical and horizontal directions from all the wirings and registered as coordinates) from the LSI and from the layout. This is a method of detecting a wiring short-circuit point by extracting a crossing point between wirings or a point matching an adjacent point) and verifying a combination of different logics at the matching point. The other is a method of diagnosing by image processing, in which the above-described characteristic wiring short shape is stored in advance as an image, and a wiring is performed by searching for a target location corresponding to a test vector. This is a method for detecting a short-circuit point.

【0028】<論理値を色別表示する配線の付加条件>
上述したように、2つのデータ、すなわち、IDDQ異
常が発生するテストベクタ番号と、LSI内部配線の接
続情報と配置情報、をコンピュータに入力し画像処理に
て配線ショート箇所の診断を行う方式において、表示す
る配線を色々な条件を付加するして制限する事により効
率のよい検出が可能となる。そしてこのような条件の付
加はコンピュータ処理によるシミュレーションにてはじ
めて可能となる。
<Additional condition of wiring for displaying logical value by color>
As described above, in a system in which two data, that is, a test vector number at which an IDDQ error occurs, connection information and arrangement information of LSI internal wiring are input to a computer, and a wiring short-circuit location is diagnosed by image processing. Efficient detection is possible by restricting the wiring to be displayed by adding various conditions. Such conditions can be added only by computer simulation.

【0029】1つ目の付加条件は、任意の信号配線のみ
を表示する方法である。すなわち、ATPG(Automatic
Test Pattern Generator)と称する自動的にLSI回路
構造を認識しながら高い検出感度を有するテストベクタ
を作成するツールにて作成されたテストベクタはLSI
を構成する各回路機能別に詳細に検査する。従って、そ
のようなテストベクタに対してはIDDQ異常が発生し
たテストベクタでの論理の信号伝搬のみに注目した診断
が有効である。そのため、あらかじめ信号伝搬系を指定
することによりその配線が配置されている箇所を含む領
域のみが表示され、ショート箇所が検出できる。図13
は本方法の1例であり、出力データとして入力した注目
する配線系である。
The first additional condition is a method of displaying only an arbitrary signal wiring. That is, ATPG (Automatic
Test patterns created by a tool called Test Pattern Generator) that automatically creates a test vector with high detection sensitivity while recognizing the LSI circuit structure are LSI
Inspection is performed in detail for each circuit function that constitutes. Therefore, for such a test vector, a diagnosis focusing on only the logic signal propagation in the test vector in which the IDDQ abnormality has occurred is effective. Therefore, by designating a signal propagation system in advance, only a region including a portion where the wiring is arranged is displayed, and a short-circuit portion can be detected. FIG.
Is an example of this method, and is a wiring system of interest input as output data.

【0030】M006ブロックの出力端子03Aと、こ
の出力端子03Aより出力された信号が入力されるM0
10/FCVブロックのH02入力端子及びM013/F
BTブロックのH02入力端子とを指定して入力する
と、その入力の下に出力端子と入力端子間の配線(以
下、「指定配線」という。)の座標と接続関係のリスト
が出力される。指定配線の配置図が、図14に示すよう
に、LSI上の座標として表示されると同時に、指定配
線を囲む領域全体の他の配線も表示される(但し、本図
においては、指定配線を囲む領域全体の他の配線の表示
は省略してある)。このように指定配線にて配線ショー
ト箇所を検出することは、無駄な検索を省略できる為、
大変効率的な方法である。
The output terminal 03A of the block M006 and the signal M0 to which the signal output from the output terminal 03A is input.
10 / FCV block H02 input terminal and M013 / F
When the H02 input terminal of the BT block is designated and input, a list of the coordinates of the wiring between the output terminal and the input terminal (hereinafter referred to as “designated wiring”) and the connection relationship is output below the input. As shown in FIG. 14, the layout of the designated wiring is displayed as coordinates on the LSI, and at the same time, other wirings in the entire region surrounding the designated wiring are also displayed. The display of other wirings in the entire surrounding area is omitted). Detecting a short-circuited point in the designated wiring in this way can eliminate unnecessary searching,
This is a very efficient method.

【0031】ATPGはテストする箇所との1対1対応
にてパターンを発生するため、ATPGプログラムにて
IDDQ異常が発生場合、その発生箇所を限定できる。
その情報をもとに、IDDQ異常が発生していると思わ
れる領域を指定して、ショートチェックを行う。
Since the ATPG generates a pattern in one-to-one correspondence with the location to be tested, if an IDDQ abnormality occurs in the ATPG program, the location where the IDDQ abnormality occurs can be limited.
Based on the information, a short check is performed by designating an area where an IDDQ abnormality is considered to have occurred.

【0032】次の例は外観異常が検出されている箇所を
有するLSIにおいて、ATPGにより生成されたテス
トパターンにより検出されたある限定された配線にてI
DDQ異常が発生している例である。診断領域が限定さ
れているため、その領域に注目した内部配線を抽出する
(この方法は後述する2つ目の付加条件を参照)。図1
5はその領域内の配線全体にIDDQ異常が発生してい
るテストベクタでの論理値の色表示を行った本発明によ
る表示図である。どのような経路(L2,L3,L1
0)にて異常が発生しているか判断できない。
In the following example, in an LSI having a portion where an external appearance abnormality is detected, I / O is performed on a limited wiring detected by a test pattern generated by ATPG.
This is an example in which a DDQ abnormality has occurred. Since the diagnostic region is limited, an internal wiring focused on the region is extracted (for this method, refer to a second additional condition described later). FIG.
FIG. 5 is a display diagram according to the present invention in which a logical value is displayed in a test vector in which an IDDQ error has occurred in the entire wiring in the region. What path (L2, L3, L1
At 0), it cannot be determined whether an abnormality has occurred.

【0033】図16は特定の配線系に注目して論理値の
色表示を行った表示図である。この付加条件を付けるこ
とで図中L3とL10が明らかにショートの原因と一致
していることが診断された。図15ではL3が黒、L1
0が白となっているが、ATPGを用いて、L3を白、
L10を黒と変化させて、リークが発生すればその箇所
がショート箇所の候補にあがる。
FIG. 16 is a display diagram in which a logical value is displayed in color by paying attention to a specific wiring system. By adding this additional condition, it was diagnosed that L3 and L10 in the figure clearly coincided with the cause of the short circuit. In FIG. 15, L3 is black, L1
Although 0 is white, L3 is white and ATPG is used.
If L10 is changed to black and a leak occurs, that location becomes a candidate for a short-circuit location.

【0034】2つ目の付加条件は任意の領域内の配線の
みを表示する方法である。この条件を採用するのは、例
えば、あらかじめ故障箇所が絞り込まれたLSIの配線
ショート箇所を検出する場合である。この場合とは、例
えば、製造工程中で検査される外観検査装置による工程
毎の外観異常箇所の場合である。製造工程中で検出され
た異常箇所の座標のみを用いる。製造完了時の外観検査
結果も用いる事もあるが、主に用いるのは製造工程中の
データである。この外観異常のデータは各LSI毎にと
られ、故障品の場合、そのデータを見直して工程評価を
行う。
The second additional condition is a method of displaying only wiring in an arbitrary area. This condition is employed, for example, when detecting a short-circuited wiring of an LSI in which a failure is narrowed down in advance. This case is, for example, a case of an abnormal appearance portion in each process by an appearance inspection device inspected in a manufacturing process. Only the coordinates of the abnormal location detected during the manufacturing process are used. Although the results of the appearance inspection at the time of the completion of the manufacturing may be used, mainly the data during the manufacturing process is used. The data of the appearance abnormality is obtained for each LSI, and in the case of a defective product, the data is reviewed and the process is evaluated.

【0035】図15の場合は特定の回路箇所を検出して
その回路を構成している箇所全体、及び、その回路に信
号が伝達される通路のみに注目した領域の指定である。
2つ目の付加条件を用いる方法では、製造工程中に異常
箇所があったというデータから、その箇所を中心とした
領域を指定して診断を行う。その領域には無関係な回路
が隣接していても、診断はそれらの回路を対象に診断を
行う。
In the case of FIG. 15, a specific circuit portion is detected, and the entire portion constituting the circuit and a region focusing only on a path through which a signal is transmitted to the circuit are designated.
In the method using the second additional condition, diagnosis is performed by designating an area centered on an abnormal location from data indicating that an abnormal location has occurred during the manufacturing process. Even if unrelated circuits are adjacent to the area, the diagnosis is performed on those circuits.

【0036】1個のLSI中に多数の異常箇所が検出さ
れるが、それらのうちの1部がキラー欠陥(回路を故障
させる原因となる欠陥)に成長するに過ぎなく、他の大
部分は除去される。すなわち、外観検査装置で各製造工
程毎にチェックした外観異常箇所は、すべてが故障を起
こす要因にはならず、クリーニング技術の進歩により、
検出異常の大部分は取り除かれる。但し、一部の外観異
常箇所が製造プロセスの進行と共に、致命的な故障にな
っていくことがあり、この事を成長という。そのような
LSIにおいて配線ショート故障となる外観異常箇所を
検査するのに有効である。
A large number of abnormal points are detected in one LSI, but only some of them grow into killer defects (defects that cause a circuit to fail), and most of the others are defective. Removed. In other words, all the abnormal appearance spots checked for each manufacturing process by the appearance inspection device do not cause any failure, and due to the advancement of cleaning technology,
Most of the detection anomalies are eliminated. However, some abnormal appearance parts may become fatal with the progress of the manufacturing process, and this is called growth. This is effective for inspecting an abnormal appearance portion that causes a wiring short-circuit failure in such an LSI.

【0037】図17は本方法の1例であり、LSI上に
検出された異常箇所が真の配線ショート箇所となってい
るかどうかを診断する例である(本来は複数個の外観異
常箇所があるが、図では1個の外観異常箇所のみを示し
ている)。LSI上の外観異常箇所は、製造工程中で検
査される外観検査装置によって検出された異常箇所であ
る。通常、検査装置とLSIレイアウト上の座標は最大
30ミクロンのずれ(LSIのチップサイズが10mm
×10mm時)が発生するため、外観異常箇所の座標を
中心とした30μm×30μmの検査領域を定義し、そ
の領域内の配線の診断を行う。このようにあらかじめ場
所が限定している故障に対して診断領域を限定し、その
内部にて配線ショート箇所を検出することは無駄な検索
を省略できる為大変有用な方法である。
FIG. 17 shows an example of the present method, in which it is diagnosed whether or not an abnormal point detected on the LSI is a true wiring short-circuit point. However, in the figure, only one appearance abnormality is shown). The abnormal appearance portion on the LSI is an abnormal portion detected by the appearance inspection device inspected in the manufacturing process. Normally, the coordinates of the inspection apparatus and the LSI layout are shifted by a maximum of 30 microns (the chip size of the LSI is 10 mm).
(× 10 mm), an inspection area of 30 μm × 30 μm centered on the coordinates of the abnormal appearance location is defined, and the wiring within that area is diagnosed. It is a very useful method to limit the diagnostic area for a fault whose location is limited in advance and to detect a short-circuited portion in the diagnostic area because unnecessary search can be omitted.

【0038】もう1つはLSI内部に正常状態でも電源
間の貫通電流を伴う場合である。
The other is a case where a through current flows between power supplies even in a normal state inside the LSI.

【0039】上述したように、リーク電流異常は異常発
熱と異常フォトンなどの物理的な異常現象の発生を伴
う。そのような異常の各々を液晶塗布法やエミッション
顕微鏡などで容易に観察出来る。しかしながら、正常状
態にても貫通電流を伴うLSIでは、貫通電流発生箇所
もリーク電流異常箇所と同じように異常発熱や異常フォ
トンの発生を伴う為、貫通電流発生箇所が疑似故障箇所
として検出されてしまう。このような状況で真の故障箇
所を検出するために本発明が用いられる。すなわち、液
晶塗布法やエミッション顕微鏡による観察により、診断
定義領域を決める。
As described above, the abnormal leakage current is accompanied by the occurrence of physical abnormal phenomena such as abnormal heat generation and abnormal photons. Each of such abnormalities can be easily observed by a liquid crystal coating method or an emission microscope. However, in an LSI that has a through current even in a normal state, a through current occurrence location is also accompanied by abnormal heat generation and an abnormal photon similarly to a leak current abnormal location, and thus a through current occurrence location is detected as a pseudo failure location. I will. In such a situation, the present invention is used to detect a true failure location. That is, the diagnosis definition region is determined by observation using a liquid crystal coating method or an emission microscope.

【0040】図18は本方式のもう1つの例であり、液
晶塗布法により検出された配線ショート箇所の検出を行
う例である。リーク電流異常は異常発熱を伴う為、液晶
塗布法を用いて容易に観察出来る。しかしながら、多層
配線構造を有するLSIの下層配線部にショート故障が
発生した場合、その故障により発生した熱は最上層へ至
る各層を伝搬しながら伝わり、最上層にて検出されるホ
ットスポットと称する液晶の変化はショート故障を中心
とした大きな範囲に広がる為、故障発生箇所を検出する
事は従来は不可能であった。それに対し、本発明によれ
ば、ホットスポットを囲む領域を診断定義領域として定
義し、その領域内の配線の診断を行うことで効率的な配
線ショート箇所の検出が可能となる。
FIG. 18 shows another example of the present system, in which a short-circuit portion of a wiring detected by a liquid crystal coating method is detected. Since an abnormal leakage current involves abnormal heat generation, it can be easily observed using a liquid crystal coating method. However, when a short-circuit fault occurs in a lower wiring portion of an LSI having a multilayer wiring structure, heat generated by the fault is transmitted while propagating through each layer to the uppermost layer, and is called a hot spot detected in the uppermost layer. Since the change in the range spreads over a large range centered on the short-circuit failure, it has been conventionally impossible to detect the failure occurrence location. On the other hand, according to the present invention, an area surrounding a hot spot is defined as a diagnostic definition area, and a wiring short-circuit point can be efficiently detected by diagnosing a wiring in the area.

【0041】3つ目の付加条件は任意の配線層を表示す
る方法である。この条件は多層配線構造を有するLSI
の配線ショート箇所の診断にとって大変重要な方法であ
る。近年のLSIに採用されている多層配線構造につい
て説明すると、下層では最小設計サイズの配線ルールを
用いて、基本的な回路の配線が構成されているのに対
し、上層配線へいくに従って、配線幅が増大し、最上層
の電源層では、さらに広大な幅を持つ電源配線が構成さ
れており、電源配線がLSI表面全体を被っている。こ
のような多層配線構造に対しては、注目した配線層を選
別して、その配線層上のショート箇所の診断を行うこと
が必要となる。さらには、例えば製造工程中で検査され
る外観検査装置による工程毎の外観異常箇所の場合は、
その発生工程が明らかなため、あえて異なる工程(配線
層)を診断する必要はない。このような場合は、その外
観異常を検出した配線層を選別してショート箇所の診断
を行うことが必要となる。図19から図22は3つ目の
付加条件を加えた例であり、2層配線構造を有するLS
Iの外観異常が検出された任意の領域を診断する例であ
る。図20はその領域を構成する全ての配線層を表示し
た例である。図20は全ての層の信号配線上にIDDQ
異常が発生したテストベクタでの論理値を"Low"レベル
は白色に"High"は黒色に指定して色別表示した例であ
る。外観異常箇所は検出されているが、図中L2,L
3,L10のどの組合せにてショート故障が発生してい
るか判別できない。図21は第1層のみを色別表示した
例である。外観異常が1層配線工程にて検出された時
は、このように配線層を第1層に限定してその層の配線
パターンに論理値を色別して表示する。図21に示す画
像により、L3とL10間にてショート故障が発生して
いることが判明できる。図22は外観異常が2層配線工
程にて検出された時の例である。配線層を第2層に限定
してその配線パターンを論理値により色別表示すること
でL2とL10間にてショート故障が発生していること
が判明できる。
The third additional condition is a method of displaying an arbitrary wiring layer. This condition is an LSI having a multilayer wiring structure.
This is a very important method for diagnosing the wiring short-circuited point. The multilayer wiring structure adopted in recent LSIs will be described. In the lower layer, the wiring of the basic circuit is configured using the wiring rule of the minimum design size. In the uppermost power supply layer, a power supply wiring having an even wider width is formed, and the power supply wiring covers the entire surface of the LSI. For such a multilayer wiring structure, it is necessary to select a wiring layer of interest and diagnose a short-circuited portion on the wiring layer. Furthermore, for example, in the case of an abnormal appearance location for each process by the appearance inspection device inspected in the manufacturing process,
Since the generation process is clear, it is not necessary to diagnose a different process (wiring layer). In such a case, it is necessary to select the wiring layer in which the appearance abnormality has been detected and diagnose the short-circuited portion. FIGS. 19 to 22 show examples in which a third additional condition is added.
This is an example of diagnosing an arbitrary area where an external appearance abnormality of I is detected. FIG. 20 shows an example in which all wiring layers constituting the region are displayed. FIG. 20 shows that IDDQ
This is an example in which a logical value in a test vector in which an error has occurred is specified for each color by specifying "Low" level as white and "High" as black. Although abnormal appearance parts are detected, L2, L
It cannot be determined in which combination of L3 and L10 a short-circuit fault has occurred. FIG. 21 is an example in which only the first layer is displayed in different colors. When the abnormal appearance is detected in the single-layer wiring process, the wiring layer is limited to the first layer as described above, and the logical value is displayed in the wiring pattern of that layer in different colors. From the image shown in FIG. 21, it can be seen that a short-circuit failure has occurred between L3 and L10. FIG. 22 shows an example in which an abnormal appearance is detected in the two-layer wiring process. By limiting the wiring layer to the second layer and displaying the wiring pattern in different colors by logical values, it can be found that a short-circuit fault has occurred between L2 and L10.

【0042】図23は上述してきた配線ショート箇所を
検出する為のシステムの概略図であり、大まかに5つの
要素から構成される。
FIG. 23 is a schematic diagram of a system for detecting the short-circuited wiring portion described above, and is roughly composed of five elements.

【0043】LSIを設計する時のデータファイル内
の基本論理回路群情報及び基本論理回路間を接続する配
線の配置情報を抽出する手段、 テストベクタを入力した時に変化するLSI内部論理
を検証する論理シミュレータ、 テストベクタを用いて故障LSIのIDDSの異常を
検出するLSIテスタ、 各工程毎の外観異常を検出する外観検査装置又は故障
LSIのショート故障を物理解析にて検出する装置、 乃至の装置で得た情報を処理して配線ショート箇
所を検出するための配線ショート箇所のリスト及びショ
ート箇所のレイアウト図などの画像表示・出力を行うメ
インコンピュータ これらの要素はネットワークにより接続されており、メ
インコンピュータは、ネットワーク上における各要素間
のデータの授受を制御する。
Means for extracting basic logic circuit group information and wiring arrangement information for connecting the basic logic circuits in a data file when designing an LSI, logic for verifying the LSI internal logic that changes when a test vector is input A simulator, an LSI tester that detects an abnormality in the IDDS of the failed LSI using a test vector, an appearance inspection device that detects an appearance abnormality in each process, or a device that detects a short failure of the failed LSI by physical analysis. A main computer that processes the obtained information and displays and outputs images such as a list of wiring short points and a layout diagram of the short points for detecting wiring short points.These elements are connected by a network, and the main computer is Controls the exchange of data between elements on the network.

【0044】なお、本実施形態においては、主にCMO
SLSIに関して説明してきたが、この適用範囲はEC
Lなどのバイポーラ回路に適用する事も可能である。さ
らに、本発明は配線ショート箇所の検出に関する内容で
あるが、この基本的な発明内容はこれに限定されるもの
ではなく、あらゆる故障診断に適用できることは明らか
である。
In the present embodiment, mainly the CMO
Although the description has been given with respect to SLSI, the scope of application is EC
It is also possible to apply to a bipolar circuit such as L. Furthermore, although the present invention relates to the detection of a short-circuited portion of a wiring, the basic invention is not limited to this, and it is apparent that the present invention can be applied to any failure diagnosis.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明はLSI内
部に発生した配線ショート箇所を検出する方法及びその
装置であり、IDDQ異常現象を用いて故障箇所を検出
し、ショート原因をビジュアルに表示するものである。
本発明によれば、出力期待値異常を用いた従来の診断方
法にて検出が困難であった配線ショート故障の検出が可
能となる。また、本発明は診断箇所を画像表示に一旦変
更してからその画像を中心とした診断を行うため、画像
処理を用いずに算術演算のみにて検出する方法に比べて
約100倍以上の高速処理が可能となった。さらに、本
発明は配線ショート箇所が発生する故障状態を定義し、
そのパターンを記憶させることで画像認識により異常箇
所を検出できる為、煩雑な処理がなくなり高速に高精度
で配線ショート箇所を検出する事が可能となった。この
考え方は他の故障モード(オープン故障、半導体素子
(トランジスタ、抵抗など)の故障など)に関して、そ
の基本故障形態の特徴が定義されれば、その形態を有す
る故障を容易に検出することが可能である。本発明は配
線ショート故障の形態に応じて3つの付加条件(任意の
信号配線、任意の領域、任意の配線層)を加えることで
形態に応じた迅速な診断が可能となった。特に、多層配
線構造化に対して下層配線部に起因した配線ショート故
障の検出のためには下層配線のパターン構成を視覚的に
捉えて説明することが重要であったが本発明を使用する
事で可能となり、今後進展していくLSIの解析にとっ
て重要な方法となった。
As described above, the present invention is a method and an apparatus for detecting a short-circuited portion of a wiring generated inside an LSI, detects a failed portion using an IDDQ abnormal phenomenon, and visually displays the cause of the short-circuit. Is what you do.
According to the present invention, it is possible to detect a wiring short-circuit failure, which has been difficult to detect by the conventional diagnosis method using the expected output value abnormality. In addition, the present invention changes the diagnostic location to an image display once and then performs a diagnosis centered on the image, so that it is about 100 times faster than a method of detecting only an arithmetic operation without using image processing. Processing became possible. Further, the present invention defines a fault condition in which a wiring short-circuit occurs,
By storing the pattern, an abnormal portion can be detected by image recognition. Therefore, complicated processing is eliminated, and a short-circuit portion of the wiring can be detected at high speed and with high accuracy. With this concept, if the characteristics of the basic failure mode are defined for other failure modes (open failure, failure of semiconductor device (transistor, resistor, etc.), etc.), it is possible to easily detect the failure having that form. It is. According to the present invention, quick diagnosis according to the form can be performed by adding three additional conditions (arbitrary signal wiring, arbitrary area, and arbitrary wiring layer) according to the form of the wiring short-circuit failure. In particular, it is important to visually understand and explain the pattern configuration of the lower wiring in order to detect a wiring short-circuit failure caused by the lower wiring in the multilayer wiring structure. It has become an important method for LSI analysis that will progress in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態による配線ショート箇所検出
方法のフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart of a wiring shorting point detection method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態によるLSIの回路内部に物
理欠陥が存在したときにIDDQ異常値を検出すること
を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing that an IDDQ abnormal value is detected when a physical defect exists inside a circuit of an LSI according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態によるIDDQ異常が発生す
るテストベクタでの電圧−電流特性から各種の故障モー
ドを推定することを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing estimation of various failure modes from voltage-current characteristics in a test vector in which an IDDQ abnormality occurs according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態によるIDDQ異常値の測定
方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for measuring an IDDQ abnormal value according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態によるテスタベクタ番号とI
DDQとの関係と、IDDQ異常が発生しているときの
出力画像を示す図である。
FIG. 5 shows tester vector numbers and I according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship with DDQ and an output image when an IDDQ abnormality has occurred.

【図6】本発明の実施形態によるテスタベクタ番号とI
DDQとの関係と、IDDQ異常が発生していない状態
発生している状態に遷移するときの出力画像を示す図で
ある。
FIG. 6 shows tester vector numbers and I according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship with DDQ and an output image when transitioning to a state where no IDDQ abnormality has occurred;

【図7】図6より検出されるショートが疑われる箇所を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a location where a short circuit is detected from FIG. 6;

【図8】本発明の実施形態によるテスタベクタ番号とI
DDQとの関係と、IDDQ異常が発生している状態発
生していない状態に遷移するときの出力画像を示す図で
ある。
FIG. 8 shows tester vector numbers and I according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship with DDQ and an output image when transitioning to a state where an IDDQ abnormality has occurred and a state where no IDDQ has occurred.

【図9】図8より検出されるショートが疑われる箇所を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a location where a short circuit is detected from FIG. 8;

【図10】図7に示すショートが疑われる箇所と図9に
示すショートが疑われる箇所とより絞り込まれたショー
トが疑われる箇所を示す図である。
10 is a diagram showing a portion where a short circuit is suspected as shown in FIG. 7 and a portion where a short circuit is suspected as shown in FIG.

【図11】異なった配線層の配線がショートする様子を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which wirings of different wiring layers are short-circuited.

【図12】同一の配線層の隣接する配線がショートする
様子を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which adjacent wirings in the same wiring layer are short-circuited.

【図13】本発明の実施形態による、1つの回路ブロッ
クの1つの出力端子と、その出力端子から出力される信
号を入力する他の回路ブロックの入力端子を入力したと
きに、出力端と入力端間の配線の座標値が出力される様
子を示す図である。
FIG. 13 shows an output terminal and an input terminal when one output terminal of one circuit block and an input terminal of another circuit block for inputting a signal output from the output terminal are input according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram illustrating a manner in which coordinate values of a wiring between ends are output.

【図14】図13で説明した配線の座標値に対応したレ
イアウト画像である。
14 is a layout image corresponding to the coordinate values of the wiring described in FIG.

【図15】本発明の実施形態による、外観異常箇所を中
心とする診断定義領域内のIDDQ異常発生時のテスタ
ベクタに対応する各配線の論理値を色別表示した画像例
である。
FIG. 15 is an image example in which the logical value of each wiring corresponding to a tester vector at the time of occurrence of an IDDQ abnormality in a diagnostic definition region centered on an appearance abnormality portion is displayed in different colors according to the embodiment of the present invention.

【図16】図15に示す例において、更に特定の配線系
のみの配線の論理値を色別表示した画像例である。
FIG. 16 is an example of an image in which logical values of wiring of only a specific wiring system are displayed in different colors in the example shown in FIG.

【図17】本発明の実施形態による診断を効率的に行う
為の任意の領域内の配線のみを表示する方法の1例であ
り、LSI上に検出された異常箇所を中心とした領域を
定義した図である。
FIG. 17 is an example of a method of displaying only wiring in an arbitrary area for efficiently performing a diagnosis according to the embodiment of the present invention, and defining an area centered on an abnormal point detected on an LSI; FIG.

【図18】本発明の実施形態による診断を効率的に行う
為の任意の領域内の配線のみを表示する方法のもう1つ
の例であり、液晶塗布法により検出された配線ショート
箇所の検出を行う領域を定義した図である。
FIG. 18 is another example of a method of displaying only wiring in an arbitrary area for efficiently performing a diagnosis according to the embodiment of the present invention, and detecting a short-circuited wiring portion detected by a liquid crystal coating method. FIG. 9 is a diagram defining an area to be performed.

【図19】図18に示す例において、定義領域を構成す
る全ての配線層を表示した例である。
FIG. 19 is an example in which all wiring layers forming a definition area are displayed in the example shown in FIG.

【図20】図18に示す例において、全ての層の配線を
IDDQ異常が発生したテストベクタに対応した論理値
を色別表示した画像例である。
20 is an example of an image in which logical values corresponding to test vectors in which an IDDQ abnormality has occurred are displayed in different colors for wiring in all layers in the example illustrated in FIG. 18;

【図21】図18に示す例において、第1層のみ配線を
IDDQ異常が発生したテストベクタに対応した論理値
を色別表示した画像例である。
21 is an example of an image in which logical values corresponding to a test vector in which an IDDQ abnormality has occurred are displayed in different colors for only the first layer wiring in the example shown in FIG. 18;

【図22】図18に示す例において、第2層のみ配線を
IDDQ異常が発生したテストベクタに対応した論理値
を色別表示した画像例である。
FIG. 22 is an example of an image in which, in the example shown in FIG. 18, a logical value corresponding to a test vector in which an IDDQ abnormality has occurred is displayed by color for only the second layer wiring.

【図23】本発明の実施形態による配線ショート箇所検
出装置の構成を示す概略図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing a configuration of a wiring short-circuit point detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図24】従来例の1つであり故障辞書の作成による故
障シミュレーション方法である。
FIG. 24 is one of the conventional examples, and is a failure simulation method by creating a failure dictionary.

【図25】従来例のもう1つの例であり、出力端子から
入力端子方向へ論理を逆にトレースしていくバックトレ
ース方法である。
FIG. 25 is another example of the conventional example, which is a back tracing method for tracing the logic in the reverse direction from the output terminal to the input terminal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 LSI配置情報及び論理情報 202 論理シミュレータ 203 テスタ 204 外観検査装置 205 物理解析装置 206 メインコンピュータ 207 ネットワーク 201 LSI placement information and logic information 202 Logic simulator 203 Tester 204 Visual inspection device 205 Physical analysis device 206 Main computer 207 Network

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28 G06F 15/60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/28 G06F 15/60

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 LSIが有する配線の配置情報を設計デ
ータより抽出する抽出工程と、 前記LSIのテストベクタ毎の各配線の論理レベルを演
算するシミュレーション工程と、 前記配置情報と前記論理レベルを基に、前記各配線が電
圧により色分けされた画像をテストベクタ毎に生成する
画像生成工程と、 前記LSIの前記テストベクタ毎の異常電源電流を検出
する異常電源電流検出工程と、 前記テストベクタ毎の画像と異常電源電流の有無の情報
より画像処理を用いて配線ショート箇所を検出する配線
ショート箇所検出工程と、 を有することを特徴とする配線ショート箇所検出方法。
An extraction step of extracting layout information of wiring included in an LSI from design data; a simulation step of calculating a logic level of each wiring for each test vector of the LSI; and a simulation step based on the layout information and the logic level. An image generation step of generating, for each test vector, an image in which each wiring is color-coded by voltage; an abnormal power supply current detection step of detecting an abnormal power supply current of each test vector of the LSI; A wiring shorting point detecting step of detecting a wiring shorting point using image processing based on an image and information on the presence or absence of an abnormal power supply current.
【請求項2】 更に、前記LSIの異常箇所を検出する
異常箇所検出工程を有し、前記配線ショート箇所検出検
出工程では、配線ショート箇所の候補を前記異常箇所に
絞ることを特徴とする請求項1に記載の配線ショート箇
所検出方法。
2. The method according to claim 1, further comprising an abnormal point detecting step of detecting an abnormal point of the LSI, wherein in the wiring short point detecting step, candidates for the wiring short point are narrowed down to the abnormal point. 2. The method for detecting a short-circuited wiring portion according to item 1.
【請求項3】 前記異常箇所検出工程は、外観異常箇所
検出工程であることを特徴とする請求項2に記載の配線
ショート箇所検出方法。
3. The method according to claim 2, wherein the abnormal location detecting step is an external appearance abnormal location detecting step.
【請求項4】 前記異常箇所検出工程は、物理的異常箇
所検出工程であることを特徴とする請求項2に記載の配
線ショート箇所検出方法。
4. The method according to claim 2, wherein the abnormal location detecting step is a physical abnormal location detecting step.
【請求項5】 前記画像生成工程では、配線層毎の画像
を生成し、前記配線ショート箇所検出工程では、配線層
毎に配線ショート箇所を検出することを特徴とする請求
項1に記載の配線ショート箇所検出方法。
5. The wiring according to claim 1, wherein in the image generating step, an image for each wiring layer is generated, and in the wiring shorting point detecting step, a wiring shorting point is detected for each wiring layer. Short-circuit detection method.
【請求項6】 前記配線ショート箇所検出工程で、異常
電源電流があるときに互いに異なった論理レベルを有
し、異常電流が無いときに同一の論理レベルを有する隣
接する配線間をショート箇所として検出することを特徴
とする請求項1に記載の配線ショート箇所検出方法。
6. The wiring shorting point detecting step includes detecting a shorting point between adjacent wirings having different logic levels when there is an abnormal power supply current and having the same logical level when there is no abnormal current. 2. The method for detecting a short-circuited wiring portion according to claim 1, wherein
【請求項7】 前記配線ショート箇所検出工程で、異常
電源電流があるときに互いに異なった電圧を有し、異常
電流が無いときに同一の電圧を有する交差する配線間を
ショート箇所として検出することを特徴とする請求項1
に記載の配線ショート箇所検出方法。
7. In the wire shorting point detecting step, a crossing between wires having different voltages when there is an abnormal power supply current and having the same voltage when there is no abnormal current is detected as a shorting point. Claim 1 characterized by the following:
The method for detecting a short-circuited portion of a wiring described in (1).
【請求項8】 LSIが有する配線の配置情報を設計デ
ータより抽出する抽出手段と、 前記LSIのテストベクタ毎の各配線の論理レベルを演
算するシミュレータと、 前記配置情報と前記論理レベルを基に、前記各配線が電
圧により色分けされた画像をテストベクタ毎に生成する
画像生成手段と、 前記LSIの前記テストベクタ毎の異常電源電流を検出
する異常電源電流検出手段と、 前記テストベクタ毎の画像と異常電源電流の有無の情報
より画像処理を用いて配線ショート箇所を検出する配線
ショート箇所検出手段と、 を有することを特徴とする配線ショート箇所検出装置。
8. An extracting means for extracting wiring layout information of an LSI from design data, a simulator for calculating a logical level of each wiring for each test vector of the LSI, and a simulator based on the layout information and the logical level. Image generating means for generating, for each test vector, an image in which each wiring is color-coded by voltage; abnormal power supply current detecting means for detecting abnormal power supply current for each test vector of the LSI; and image for each test vector. And a wiring shorting point detecting means for detecting a wiring shorting point using image processing based on information on the presence or absence of an abnormal power supply current.
【請求項9】 更に、前記LSIの異常箇所を検出する
異常箇所検出手段を備え、前記配線ショート箇所検出検
出手段は、配線ショート箇所の候補を前記異常箇所に絞
ることを特徴とする請求項8に記載の配線ショート箇所
検出装置。
9. The semiconductor device according to claim 8, further comprising an abnormal location detecting means for detecting an abnormal location of the LSI, wherein the wiring shorting location detecting / detecting means narrows the candidates for the wiring shorting location to the abnormal location. 2. A wiring short-circuit detection device according to claim 1.
【請求項10】 前記異常箇所検出手段は、外観異常箇
所検出手段であることを特徴とする請求項9に記載の配
線ショート箇所検出装置。
10. The apparatus according to claim 9, wherein the abnormal location detecting means is an external appearance abnormal location detecting means.
【請求項11】 前記異常箇所検出手段は、物理的異常
箇所検出手段であることを特徴とする請求項9に記載の
配線ショート箇所検出装置。
11. The apparatus according to claim 9, wherein the abnormal point detecting means is a physical abnormal point detecting means.
【請求項12】 前記画像生成手段は、配線層毎の画像
を生成し、前記配線ショート箇所検出手段は、配線層毎
に配線ショート箇所を検出することを特徴とする請求項
8に記載の配線ショート箇所検出装置。
12. The wiring according to claim 8, wherein said image generating means generates an image for each wiring layer, and said wiring shorting point detecting means detects a wiring shorting point for each wiring layer. Short-circuit detection device.
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