JP3742239B2

JP3742239B2 - ＩｄｄＱ不良箇所特定方法及びＩｄｄＱ不良箇所特定装置

Info

Publication number: JP3742239B2
Application number: JP02242999A
Authority: JP
Inventors: 江知恵藤; 崎勉宮
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP2000223545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置のＩｄｄＱ不良解析に関するものであり、特に、半導体装置中の多数のノードのうちＩｄｄＱ不良の原因解明のための解析を必要とする対象部分、すなわちＩｄｄＱ故障原因となるノード及びトランジスタ等の特定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の微細化に伴い、１チップ内の回路規模はかなり大きくなってきている。このような複雑化した半導体装置で起こった不良を検知することは大変困難なことである。特に、故障箇所を検出するためのテストパターンの作成においては、人手、または自動テストパターン生成ツール（ＡＴＰＧ：automatic test pattern generator）により作成する場合でも、検出率の高いテストパターンを作成することは大変な手間と時間が必要である。
【０００３】
このため、既存のテストパターンを使用して、さらに高い故障検出率を得るテスト手法としてＩｄｄＱテストが注目されている。すなわち、市販のＩｄｄＱ測定ポイント抽出ツールによって抽出されたポイントにおいて、ＩｄｄＱテスト装置上でＩｄｄＱ測定オプション等を用いて測定を行うことにより、ＩｄｄＱ不良品であるか良品であるかの判別を行っている。
【０００４】
さらに、不良品の解析を行う場合、ＩｄｄＱ測定ポイント抽出ツールによって抽出されたポイントのうち、ＩｄｄＱテストでフェイルとなったポイントにおいて、故障解析装置（例えば、エミッション顕微鏡）を用いて、半導体装置内部の発光箇所を検出し、その発光箇所すべて、または作業者が任意に選んだ箇所について解析を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来においては、ＩｄｄＱテストで不良品となった場合、不良箇所の特定をするために、故障解析装置を用いて発光箇所の確認を行っていた。ここで、ＩｄｄＱテストとは、正常なデバイスの静止時には電流がほとんど流れない（１μＡ程度）ということを利用し、電流値を測定することにより半導体装置が良品であるか、又は、不良品であるかを、判断するテスト手法である。
【０００６】
半導体装置が良品であるか、又は、不良品であるかの判断基準とするための電流値（リミット電流という）は、数〜１０μＡ程度である場合が多い。この数値は、半導体装置によって異なるが、一般的に、歩留まりを考慮し、また多少電流が流れているとしても、通常の動作には影響しない程度であると考えられることもあり、この程度の電流値では良品として判断する場合が多い。
【０００７】
エミッション顕微鏡等の故障解析装置を用いて故障解析を行うと、良品である、又は、フェイルしていないにも関わらず、発光箇所が存在する場合がある。フェイルしているポイントにおいて発光箇所が複数ある場合は、故障解析を行っている作業者がすべての発光箇所、又は、任意に選んだ発光箇所について解析を行っていた。但し、この故障解析装置において発光している発光箇所には、フェイルしていない状態で発光している箇所も含まれていた。このように、発光箇所には、ＩｄｄＱフェイルの原因とは関係ない箇所も含まれているため、ＩｄｄＱフェイルの原因となっている発光箇所を特定するためには、大変な手間がかかり、不良解析に膨大な時間を費やしていた。
【０００８】
一方、発光箇所が複数ある場合、解析対象箇所を少なくするために、エミッション顕微鏡等の故障解析装置の感度を下げて、強く発光している部分のみ（発光が弱い箇所を考慮しない）を対象とすることもあった。しかし、この手法では、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を見逃す可能性があった。
【０００９】
また、フェイルしているポイントにおける発光箇所が１箇所の場合は、故障解析を行っている作業者はこの箇所のみ故障解析を行うことになるが、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所がエミッション顕微鏡等の故障解析装置で観測不可能な箇所の場合、間違った箇所を解析してしまう可能性があった。すなわち、故障解析した発光箇所は、ＩｄｄＱフェイルの原因とは無関係な部分であり、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を見逃す可能性があった。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、エミッション顕微鏡等の故障解析装置で故障解析を行う際に、複数の発光箇所の中から、ＩｄｄＱ不良の原因となっている箇所を容易に特定することができるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定方法は、ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩｄｄＱテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情報を読み込む、テスト情報読込工程と、故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、又は、良品と判定された半導体装置に基づいて、フェイルしていないアドレスの発光画像であるパスアドレス発光画像を取得する、パスアドレス発光画像取得工程と、前記故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、フェイルしているアドレスの発光画像であるフェイルアドレス発光画像を取得する、フェイルアドレス発光画像取得工程と、前記パスアドレス発光画像取得工程で得られた前記パスアドレス発光画像の結果と、前記フェイルアドレス発光画像取得工程で得られた前記フェイルアドレス発光画像の結果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、不良箇所特定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
前記フェイルアドレス発光画像取得工程では、ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対して、フェイルしていないアドレスをマスクして、フェイルしているアドレスについてのみの発光画像を取得して、これをフェイルアドレス発光画像とすることもできる。
【００１３】
前記フェイルアドレス発光画像取得工程では、フェイルしているすべてのアドレスについての発光画像を重ね合わせて、これをフェイルアドレス発光画像とすることもできる。
【００１４】
前記パスアドレス発光画像取得工程では、ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対して、フェイルしているアドレスをマスクして、フェイルしていないアドレスについてのみの発光画像を取得して、これをパスアドレス発光画像とすることもできる。
【００１５】
前記パスアドレス発光画像取得工程では、フェイルしていないすべてのアドレスについての発光画像を重ね合わせて、これをパスアドレス発光画像とすることもできる。
【００１６】
前記パスアドレス発光画像取得工程と前記フェイルアドレス発光画像取得工程とでは、前記パスアドレス発光画像と前記フェイルアドレス発光画像とのうちの少なくとも一方の画像を画像記憶部に格納し、前記不良箇所特定工程では、必要に応じてこの画像記憶部に格納した画像を引き出して使用する、こともできる。
【００１７】
前記不良箇所特定工程では、前記フェイルアドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイルアドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不良の原因となる箇所として特定することもできる。
【００１８】
前記不良箇所特定工程では、前記パスアドレス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、この反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定することもできる。
【００１９】
また、本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置は、ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩｄｄＱテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情報を読み込む、テスト情報読込部と、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、又は、良品と判定された半導体装置に基づいて、フェイルしていないアドレスの発光画像であるパスアドレス発光画像を取得するとともに、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、フェイルしているアドレスの発光画像であるフェイルアドレス発光画像を取得する、故障解析部と、前記故障解析部で得られた前記パスアドレス発光画像の結果と前記フェイルアドレス発光画像の結果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、不良箇所特定部と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置は、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、前記フェイルアドレス発光画像を取得するためのフェイルアドレス発光観測用パターンを作成するとともに、前記パスアドレス発光画像を取得するためのパスアドレス発光観測用パターンを作成する、観測用パターン作成部を、さらに備えることもできる。
【００２１】
本発明に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置は、前記パスアドレス発光画像と前記フェイルアドレス発光画像とのうちの少なくとも一方の画像を格納するための画像記憶部を、さらに備えることもできる。
【００２２】
前記不良箇所特定部では、前記フェイルアドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイルアドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不良の原因となる箇所として特定することもできる。
【００２３】
前記不良箇所特定部では、前記パスアドレス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、この反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定することもできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、半導体装置のＩｄｄＱ不良箇所を特定する場合において、ＩｄｄＱテスト装置でのＩｄｄＱテスト結果をもとに、フェイルしているアドレスのみを観測するためのパターンと、フェイルしていないアドレスのみを観測するためのパターンとを作成し、故障解析装置により対象サンプルのフェイル状態の発光画像と、フェイルしていない状態の発光画像とを取得し、これら両画像をもとに、フェイル状態の発光箇所からフェイル及ぴフェイルしていない状態ともに共通して発光する発光箇所を除外し、ＩｄｄＱ不良の原因となっている発光箇所を特定しようとするものである。以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態をくわしく説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態の実行フローの一例を示す図、図２はＩｄｄＱテスト装置におけるＩｄｄＱテスト実行後に出力されるＩｄｄＱフェイル情報の一例を示す図、図３はＩｄｄＱフェイル情報をもとに、発光観測用パターン作成部で用いるパス／フェイル観測用パターンの一例を示す図、図４は故障解析装置（エミッション顕微鏡）での発光画像の一例を示す図、図５はＩｄｄＱテスト実行後ＩｄｄＱフェイルと判断された半導体装置におけるＩｄｄＱフェイルポイントの故障解析装置（エミッション顕微鏡）での発光画像の一例を示す図、図６はパスアドレスの発光画像をアドレス毎に取り込んだ場合の各画像の一例を示す図、図７はフェイルアドレスの発光画像をアドレス毎に取り込んだ場合の各画像の一例を示す図、図８は本実施形態の発光観測における処理フローの一例を示す図、図９はＩｄｄＱテスト実行後にＩｄｄＱフェイルしていない測定ポイントの発光画像の一例を示す図、図１０はＩｄｄＱフェイルしていないポイントの発光画像を反転させた画像を示す図、図１１はＩｄｄＱ不良箇所特定部における処理フローの一例を示す図、図１２は本実施形態においてＩｄｄＱ不良箇所特定部におけるＩｄｄＱ不良箇所を特定する手法の一例として、フェイルポイントの発光画像と、フェイルしていないポイントの発光画像を反転した画像とを重ね合わせることにより特定できた、ＩｄｄＱ不良箇所を特定するための発光画像を示す図、図１３は本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置の構成を示す図である。
【００２６】
まず、図１に基づいて、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所の特定手法の概略を説明する。この図１に示すように、はじめにＩｄｄＱテスト装置１０でＩｄｄＱテストを行う。このＩｄｄＱテストを行うことにより、ＩｄｄＱフェイル情報１２が得られる。
【００２７】
次に、ＩｄｄＱフェイル情報１２に基づいて、発光観測用パターン作成部１４で、フェイルアドレスにおける発光観測と、フェイルしていないアドレスにおける発光観測とを行うための、テストパターンの編集を行う。このテストパターンの編集により、フェイルアドレスの発光画像を取得するためのフェイルアドレス発光観測用パターン１６と、フェイルしていないアドレス、つまりパスアドレスの発光画像を取得するための発光観測用パターン１８とを作成する。
【００２８】
次に、故障解析部（エミッション顕微鏡）２０に、パスアドレス発光観測用パターン１８を入力することにより、フェイルしていないアドレスにおける発光を観測して、パスアドレス発光画像２２を取得する。そして、このパスアドレス発光画像２２を、メモリ等からなる画像記憶部２４に格納する。これと同様に、故障解析部（エミッション顕微鏡）２０に、フェイルアドレス発光観測用パターン１６を入力することにより、フェイルアドレスにおける発光を観測して、フェイルアドレス発光画像２６を取得する。
【００２９】
次に、このフェイルアドレス発光画像２６と、上述した画像記憶部２４に格納したパスアドレス発光画像２２とを用いて、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８で、ＩｄｄＱ不良箇所を特定する。具体的には、フェイルアドレス発光画像２６の発光箇所から、フェイルアドレス発光画像２６とパスアドレス発光画像２２とで共通する発光箇所を除外することにより、ＩｄｄＱ不良箇所を特定する。
【００３０】
次に、図２乃至図７に基づいて、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定手法についてより詳しく説明する。
【００３１】
図２は、ＩｄｄＱテスト装置１０でテストをすることにより得られるＩｄｄＱフェイル情報１２の一例を示している。この図２に示すように、ＩｄｄＱフェイル情報１２の項目としては、アドレス３０と、テストパターン結果３２と、ＩｄｄＱテスト結果３４とが、設けられている。アドレス３０は、テストパターンを識別するための項目である。つまり、１つのアドレスに対して、１つのテストパターンが割り当てられていることとなる。
【００３２】
テストパターン結果３２は、そのテストパターンにおいて各ピンに対する出力と期待値が一致したかどうかを示す項目である。この図２においては、各ピンの出力と期待値が一致しなかった場合に、「×」を表示している。ＩｄｄＱテスト結果３４は、ＩｄｄＱテストの結果、正常であったか、又は、正常ではなかったかを示す項目である。つまり、ＩｄｄＱテスト結果３４は、ＩｄｄＱテストの結果、フェイルであったか、又は、パスであったかを示す項目である。
【００３３】
なお、このＩｄｄＱテスト結果３４とテストパターン結果３２とは、必ずしも、一致するとは限らない。すなわち、ＩｄｄＱテスト結果３４が正常でもテストパターン結果３２が異常の場合もあるし、ＩｄｄＱテスト結果３４が異常でもテストパターン結果３２が正常の場合もある。
【００３４】
図１に示すように、発光観測用パターン作成部１４は、このＩｄｄＱフェイル情報１２を取り込む。そして、発光観測用パターン作成部１４は、フェイルしていないアドレスのみについて発光を観測するために、ＩｄｄＱテストで用いたテストパターンについて、フェイルアドレスをマスクし、フェイルしていないアドレスのみを観測するようなテストパターンに編集する。
【００３５】
例えば、図３に示すように、ＩｄｄＱフェイル情報１２から得た各アドレスに対するＩｄｄＱテスト結果３４を参照し、テストパターンの観測非対象部分をマスクし、フェイルしていないテストパターンのみ発光観測するように編集を行う。すなわち、図３の例では、アドレスＡ２、アドレスＡ４、アドレスＡ８、アドレスＡ１０、アドレスＡ１１…のテストパターンを用いて、パスアドレス発光観測用パターン１８を作成する。
【００３６】
また、ＩｄｄＱフェイル情報１２から得た各アドレスに対するＩｄｄＱテスト結果３４を参照し、フェイルアドレスのみについて発光を観測するために、フェイルしていないアドレスをマスクし、フェイルアドレスのみを観測するようなテストパターンに編集する。すなわち、図３の例では、アドレスＡ１、アドレスＡ３、アドレスＡ５、アドレスＡ６、アドレスＡ７、アドレスＡ９…のテストパターンを用いて、フェイルアドレス発光観測用パターン１６を作成する。
【００３７】
ここで発光画像について説明する。一般的な故障解析装置であるエミッション顕微鏡の発光画像を図４に示す。この図４に示すように、エミッション顕微鏡の発光画像では、配線３６やその他のトランジスタ等については、それぞれの識別ができる程度の灰色又は黒色で表示される。そして、この発光画像において、不良と思われる箇所、つまり発光箇所３８は白色で表示される。換言すれば、エネルギーを発している部分が白色で表示される。但し、発光強度により発光箇所の色を指定することも可能である。
【００３８】
図５に、ＩｄｄＱテストで不良品と判断された半導体装置の、フェイルしているポイントについてエミッション顕微鏡で発光観測した画像の例を示す。この図５に示す例では、不良の原因と思われる箇所は、発光箇所４０ａ〜発光箇所４０ｄである。このように発光箇所が複数ある場合もある。
【００３９】
次に、故障解析部（エミッション顕微鏡）２０にてパスアドレス発光観測用パターン１８を用いて、フェイルしていないアドレスの発光観測を行い、パスアドレス発光画像２２を取得する。このとき、パスアドレス発光画像２２として、図６に示すように、各アドレス毎に発光画像が取得される。
【００４０】
この図６の例では、アドレス２の発光画像４２と、アドレス４の発光画像４４とが、示されている。これら発光画像４２と発光画像４４とからわかるように、異なるアドレスのテストパターンを用いるので、その発光箇所が変化する場合もある。すなわち、アドレス２の発光画像４２では、発光する箇所として発光箇所４２ａ〜発光箇所４２ｃが存在する。アドレス４の発光画像４４では、発光する箇所として発光箇所４４ａと発光箇所４４ｂとが存在する。これは、用いるテストパターンにより電流がながれる配線やトランジスタ等が変化するためである。
【００４１】
本実施形態では、このように取得した発光画像をすべて重ね合わせて統合することにより、パスアドレス発光画像２２を作成する。すなわち、図６に示すように、アドレス２の発光画像４２とアドレス４の発光画像４４…を統合して、パスアドレス発光画像２２を作成する。このようにフェイルしていないすべてのアドレスの発光画像を統合することにより、パスアドレス発光画像２２を得ることができる。
【００４２】
図６の例では、アドレス２の発光画像４２とアドレス４の発光画像４４とを統合するが、発光箇所４２ａと発光箇所４４ａは発光画像４２、４４で共通であり、発光箇所４２ｂと発光箇所４４ｂは発光画像４２、４４で共通である。このため、パスアドレス発光画像２２では、発光箇所２２ａ〜発光箇所２２ｃの３箇所が、発光する箇所として残ることとなる。
【００４３】
次に、図１に示すように、このフェイルしていないアドレスにおける発光画像であるパスアドレス発光画像２２を画像記憶部２４に格納する。このようにパスアドレス発光画像２２を画像記憶部２４に格納しておくことにより、必要に応じてこれを引き出すことができるようになる。なお、本実施形態では、フェイルしていないすべてのアドレスのテストパターンについて発光画像を作成し、これを１枚のパスアドレス発光画像２２として画像記憶部２４に格納することとしたが、アドレス毎の発光画像を画像記憶部２４に格納するようにしてもよい。このようにフェイルしていないアドレス毎に発光画像を格納すれば、必要に応じて、アドレス毎の発光画像や、複数アドレスの発光画像を統合した画像を引き出すことが可能となる。
【００４４】
次に、図１に示すように故障解析部（エミッション顕微鏡）２０にてフェイルアドレス発生観測用パターン１６を用いて、フェイルアドレスの発光観測を行い、フェイルアドレス発光画像２６を取得する。このフェイルアドレス発光画像２６の一例を図７に示す。この図７の例では、アドレス１の発光画像４６と、アドレス３の発光画像４８と、アドレス５の発光画像５０とが、示されている。このようにアドレスにより発光画像が異なる理由は、上述した通りである。アドレス１の発光画像４６では、発光する箇所として発光箇所４６ａ〜発光箇所４６ｃが存在する。アドレス３の発光画像４８では、発光する箇所として発光箇所４８ａ〜発光箇所４８ｄが存在する。アドレス５の発光画像５０では、発光する箇所として発光箇所５０ａ〜発光箇所５０ｄが存在する。
【００４５】
本実施形態では、このように取得した発光画像をすべて重ね合わせて統合することにより、フェイルアドレス発光画像２６を作成する。すなわち、図７に示すように、アドレス１の発光画像４６とアドレス３の発光画像４８とアドレス５の発光画像５０…を統合して、フェイルアドレス発光画像２６を作成する。このようにすべてのフェイルアドレスの発光画像を統合することにより、フェイルアドレス発光画像２６を得ることができる。
【００４６】
図７の例では、アドレス１の発光画像４６と、アドレス３の発光画像４８と、アドレス５の発光画像５０と、を統合するが、発光箇所４６ａと発光箇所４８ａと発光箇所５０ａは発光画像４６、４８、５０で共通であり、発光箇所４６ｂと発光箇所４８ｂと発光箇所５０ｂは発光画像４６、４８、５０で共通である。このため、フェイルアドレス発光画像２６では、発光箇所２６ａ〜発光箇所２６ｇの７箇所が、発光する箇所として残ることとなる。
【００４７】
次に、図８乃至図１２に基づいて、図１に示した発光観測用パターン作成部１４からＩｄｄＱ不良箇所特定部２８までのフローを詳細に説明する。
【００４８】
図８は、図１に示した発光観測用パターン作成部１４からＩｄｄＱ不良箇所特定部２８までのくわしいフローを示した図である。この図８に示すように、発光観測用パターン作成部１４は、上述したようにフェイルアドレス発光観測用パターン１６と、パスアドレス発光観測用パターン１８とを、出力する。これらフェイルアドレス発光観測用パターン１６と、パスアドレス発光観測用パターン１８とを、故障解析部２０は取り込んで、フェイルしていないアドレスにおける発光を観測する。そして、この観測により得られたパスアドレス発光画像５２を画像記憶部２４に記憶する。
【００４９】
次に、故障解析部２０は、フェイルアドレスにおける発光を観測する。そして、この観測によりフェイルアドレス発光画像５４を取得する。なお、フェイルアドレスにおける発光観測を、パスアドレスにおける発光観測よりも、先に行うことも可能である。この場合、先に取得した画像を画像記憶部に記憶する。また、両方の画像を画像記憶部に記憶することも可能である。
【００５０】
次に、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８はこのフェイルアドレス発光画像５４を取り込むとともに、画像記憶部２４に格納されているパスアドレスの発光画像４２を読み出して取り込む。
【００５１】
本実施形態において、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８でＩｄｄＱ不良箇所を特定するときには、画像反転を用いる。図９に示すように、通常の発光画像では発光箇所５６ａ、５６ｂは白く、それ以外の箇所は黒色または灰色に表示される。この画像を反転すると図１０に示すような画像となる。この図１０に示すように、発光箇所５８ａ、５８ｂは黒く、それ以外の箇所は白若しくは透明で表示される。
【００５２】
図１１は、図８に示すＩｄｄＱ不良箇所特定部２８で行われる処理のフローについて示した図である。まず、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８は、故障解析部（ミッション顕微鏡）２０から出力された、フェイルアドレス発光画像２６と、パスアドレス発光画像２２を取り込む。次に、フェイルアドレス発光画像２６の発光箇所から、フェイルアドレス発光画像２６とパスアドレス発光画像２２とに共通する発光箇所を除外する。
【００５３】
本実施形態においては、パスアドレス発光画像２２の色調を反転させて（白黒反転）、反転画像６０を作成する。続いて、この反転画像６０と、フェイルアドレス発光画像２６とを重ね合わせる。このように重ね合わせることにより重畳画像６２が得られる。この重畳画像６２においては、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所のみを白く表示することが可能である。
【００５４】
この時に、画像記憶部２４にアドレス毎のパスアドレス画像を格納しておけば、フェイルアドレスの発光画像と重ね合わせる際に、アドレス毎の発光画像や、複数アドレスを統合した発光画像をそれぞれ、または組み合せて用いることができる。すなわち、図６に示したように、アドレス２、アドレス４のようにアドレス毎のパスアドレスについての発光画像４２、４４を画像記憶部２４に格納しておくことにより、発光画像４２や発光画像４４を単一の画像として用いることも可能であるし、これらを組み合わせた発光画像２２として用いることも可能である。
【００５５】
また、これと同様に、フェイルアドレス発光画像２６についても、アドレス毎の発光画像や、複数アドレスを統合した発光画像をそれぞれ、または組み合せて用いることができる。すなわち、図７に示したように、アドレス１、アドレス３、アドレス５のようにアドレス毎のフェイルアドレスについての発光画像４６、４８５０を用いて、発光画像４６や発光画像４８や発光画像５０を単一の画像として用いることも可能であるし、これらを組み合わせた発光画像２６として用いることも可能である。
【００５６】
この手順についての、具体的なイメージを説明するために、発光画像の重畳からＩｄｄＱ不良箇所特定までの発光画像の流れを図１２に示す。この図１２に示すように、フェイルアドレス発光画像６４と、パスアドレス発光画像２２を白黒反転した反転画像６６とを、重ね合わせる。このように重ね合わせることにより、重畳画像６８が得られる。この重畳画像６８において、発光箇所として残った箇所を、ＩｄｄＱ不良箇所として特定する。すなわち、フェイルアドレス発光画像６４のうち、発光箇所６４ａ、６４ｂを不良箇所から除外して、発光箇所６４ｃ、６４ｄを不良箇所として特定する。なぜなら、フェイルアドレス発光画像６４とパスアドレス発光画像を反転させた反転画像６６とで共通に発光している箇所は、ＩｄｄＱ不良の原因とはならない箇所だからである。
【００５７】
次に、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置の構成を説明する。図１３は、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置の構成の一例について示す図である。
【００５８】
この図１３に示すように、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置は、ＩｄｄＱテスト情報読込部７４と、発光観測用パターン作成部１４と、故障解析部２０と、画像記憶部２４と、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８と、表示部７６とを、備えて構成されている。
【００５９】
ＩｄｄＱテスト情報読込部７４は、ＩｄｄＱテストで用いたテストパターンについてのパターン情報７２を読み込む。このパターン情報７２は、自動テストパターン生成ツール７０により生成される。また、ＩｄｄＱテスト情報読込部７４は、ＩｄｄＱフェイル情報１２を読み込む。このＩｄｄＱフェイル情報１２は、ＩｄｄＱテスト装置１０がパターン情報７２に基づいてＩｄｄＱテストを行うことにより作成されるテスト結果情報である。
【００６０】
これら読み込んだＩｄｄＱフェイル情報１２とパターン情報７２とに基づいて、発光観測用パターン作成部１４では、故障解析部２０で用いるテストパターンを作成する。すなわち、発光観測用パターン作成部１４では、故障解析部２０でフェイルアドレスの発光箇所とパスアドレスの発光箇所を観測するためのパターンを作成する。
【００６１】
故障解析部２０では、この作成したパターンに基づいて、発光観測を行う。画像記憶部２４では、故障解析部２０で観測して得られた発光画像を記憶する。この画像記憶部２４には、パスアドレス発光画像２２を格納してもよいし、フェイルアドレス発光画像２６を格納してもよいし、これらのパスアドレス発光画像２２とフェイルアドレス発光画像２６の両方を格納してもよい。
【００６２】
ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８では、フェイルアドレス発光画像２６とパスアドレス発光画像２２を用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する。表示部７６では、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８で作成された画像を表示する。この画像が、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を示していることになる。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定手法によれば、パスアドレス発光画像２２とフェイルアドレス発光画像２６との両方を用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定しようとしたので、フェイルアドレス発光画像２６に複数の発光箇所が存在する場合でも、ＩｄｄＱ不良の原因となっている発光箇所を絞り込むことができる。
【００６４】
具体的には、図１２に示すように、フェイルアドレス発光画像６４には発光箇所６４ａ〜発光箇所６４ｄが存在するが、発光箇所６４ａについてはパスアドレス発光画像２２を白黒反転させた反転画像６６の同一箇所に発光箇所６６ａが存在し、発光箇所６４ｂについてはパスアドレス発光画像２２を白黒反転させた反転画像６６の同一箇所に発光箇所６６ｂが存在する。このため、フェイルアドレス発光画像６４の発光箇所６４ａ、６４ｂは、ＩｄｄＱ不良の原因箇所ではないと判断することができる。すなわち、パスアドレス発光画像２２においても発光している箇所は、ＩｄｄＱ不良の原因箇所から除外することができると考えられる。
【００６５】
このように、フェイルアドレス発光画像６４の発光箇所６４ａ〜発光箇所６４ｄの中から、このフェイルアドレス発光画像６４と反転画像６６（パスアドレス発光画像２２）とで共通する発光箇所６４ａ、６４ｂを除外することとしたので、ＩｄｄＱ不良の原因箇所を絞り込むことができる。このため、ＩｄｄＱ不良の原因となっている箇所を解明するための物理的解析を行う箇所を、削減することができる。つまり、断面を顕微鏡で拡大して観察したり、配線等を剥いだ上で観察したりする物理的解析を行う箇所を、削減することができる。
【００６６】
したがって、ＩｄｄＱ不良の原因解明のための物理的解析を行う箇所を容易に探すことができ、解析効率のアップを図ることができる。つまり、原因解明のために要する時間を短縮することができる。また、このように効率的に原因解明を行えるようになることにより、より早く設計や製造プロセスにフィードバックすることができるようになる。このため、設計や製造プロセスの早期改善を図ることができ、不良混入率の低減を図ることができ、ひいては、信頼性の向上を図ることができる。
【００６７】
しかも、本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定手法によれば、図１２に示すように、フェイルアドレス発光画像６４と、パスアドレス発光画像２２を白黒反転させた反転画像６６とを、重ね合わせることにより、重畳画像６８を作成し、この重畳画像６８によりＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定しようとしたので、ＩｄｄＱ不良の原因となる発光箇所を白色で目立つように表示することができる。また、このように２つの画像を重ね合わせることにより、近接した位置に発光箇所が複数存在するような場合でも、その発光箇所が異なる原因箇所であるのか、同じ原因箇所であるのかを、容易に判別することができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形可能である。例えば、図１において、画像記憶部２４に格納するパスアドレスの発光画像を、ＩｄｄＱテストで良品と判定された半導体装置を用いて、あらかじめ容易しておくこともできる。すなわち、良品の半導体装置を用いて、あらかじめすべてのアドレス毎にパスアドレスの発光画像を作成し、アドレス毎に画像記憶部２４に格納しておく。そして、ＩｄｄＱ不良箇所特定部２８で必要となるパスアドレスを組み合わせてパスアドレス発光画像２２を作成するようにすることもできる。このようにすることにより、同一種類の半導体装置については始めにパスアドレスの発光画像を用意すれば、それ以降の不良箇所特定作業においてはパスアドレスの発光画像を作成する必要がなくなる。
【００６９】
また、本実施形態では、画像を用いて作業者が目視により発光箇所を観察し、これによりＩｄｄＱ不良箇所を特定しようとしたが、必ずしも画像を用いる必要はない。例えば、発光箇所の位置を座標として取得して、この座標がパスアドレス発光画像２２とフェイルアドレス発光画像２６とで一致するかどうかで、ＩｄｄＱ不良箇所を特定してもよい。すなわち、フェイルアドレス発光画像２６における発光箇所の位置を座標として取得するとともに、パスアドレス発光画像２２における発光箇所の位置を座標として取得する。そして、フェイルアドレス発光画像２６における発光箇所の座標の中から、パスアドレス発光画像２２における発光箇所の座標と一致するものを除外する。このようにしても、パスアドレス発光画像２２の発光箇所の中から、ＩｄｄＱ不良の原因とはならない箇所を、除外することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では図１２に示すように、パスアドレス発光画像２２につて白黒反転させた反転画像６６を作成したが、この反転画像はフェイルアドレス発光画像２６について作成しても良い。すなわち、パスアドレス発光画像２２とフェイルアドレス発光画像２６のうちのどちらか一方について、反転画像を生成すれば良い。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、フェイルアドレス発光画像とパスアドレス発光画像とを比較することによりＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定することとしたので、複数の発光箇所からＩｄｄＱ不良の原因である可能性が高い箇所を容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定手法の概略的なフローを示す図。
【図２】ＩｄｄＱフェイル情報の内容の一例を示す図。
【図３】発光観測用パターン作成部でなされる処理を説明するための図。
【図４】故障解析装置（エミッション顕微鏡）で半導体装置の発光観測を行った場合に得られる発光画像の一例を示す図。
【図５】故障解析装置（エミッション顕微鏡）により、ＩｄｄＱテストで不良と判定された半導体装置の発光観測を行った場合に得られる発光画像の一例を示す図。
【図６】パスアドレス毎の発光画像と、このパスアドレス毎の発光画像を重ね合わせてパスアドレス発光画像を作成する様子を示す図。
【図７】フェイルアドレス毎の発光画像と、このフェイルアドレス毎の発光画像を重ね合わせてフェイルアドレス発光画像を作成する様子を示す図。
【図８】発光観測用パターン作成部からＩｄｄＱ不良箇所特定部までのデータのフローを詳細に示す図。
【図９】故障解析装置（エミッション顕微鏡）で半導体装置の発光観測を行った場合に得られる発光画像の一例を示す図。
【図１０】図９に示す発光画像の白黒を反転させた反転画像を示す図。
【図１１】ＩｄｄＱ不良箇所特定部内のフローを詳細に示す図。
【図１２】フェイルアドレス発光画像と、パスアドレス発光画像を白黒反転させた反転画像とを、重ね合わせる様子を示す図。
【図１３】本実施形態に係るＩｄｄＱ不良箇所特定装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１０ＩｄｄＱテスト装置
１２ＩｄｄＱフェイル情報
１４発光観測用パターン作成部
１６フェイルアドレス発光観測用パターン
１８パスアドレス発光観測用パターン
２０故障解析部
２２パスアドレス発光画像
２４画像記憶部
２６フェイルアドレス発光画像
２８ＩｄｄＱ不良箇所特定部
３０アドレス
３２テストパターン結果
３４ＩｄｄＱテスト結果
７０自動テストパターン生成ツール
７２パターン情報
７４ＩｄｄＱテスト情報読込部
７６表示部

Claims

ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩｄｄＱテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情報を読み込む、テスト情報読込工程と、
故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、又は、良品と判定された半導体装置に基づいて、フェイルしていないアドレスの発光画像であるパスアドレス発光画像を取得する、パスアドレス発光画像取得工程と、
前記故障解析装置を用いて、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、フェイルしているアドレスの発光画像であるフェイルアドレス発光画像を取得する、フェイルアドレス発光画像取得工程と、
前記パスアドレス発光画像取得工程で得られた前記パスアドレス発光画像の結果と、前記フェイルアドレス発光画像取得工程で得られた前記フェイルアドレス発光画像の結果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、不良箇所特定工程と、
を備えたことを特徴とするＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記フェイルアドレス発光画像取得工程では、ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対して、フェイルしていないアドレスをマスクして、フェイルしているアドレスについてのみの発光画像を取得して、これをフェイルアドレス発光画像とする、ことを特徴とする請求項１に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記フェイルアドレス発光画像取得工程では、フェイルしているすべてのアドレスについての発光画像を重ね合わせて、これをフェイルアドレス発光画像とする、ことを特徴とする請求項２に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記パスアドレス発光画像取得工程では、ＩｄｄＱテストで使用したテストパターンに対して、フェイルしているアドレスをマスクして、フェイルしていないアドレスについてのみの発光画像を取得して、これをパスアドレス発光画像とする、ことを特徴とする請求項１に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記パスアドレス発光画像取得工程では、フェイルしていないすべてのアドレスについての発光画像を重ね合わせて、これをパスアドレス発光画像とする、ことを特徴とする請求項４に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記パスアドレス発光画像取得工程と前記フェイルアドレス発光画像取得工程とでは、前記パスアドレス発光画像と前記フェイルアドレス発光画像とのうちの少なくとも一方の画像を画像記憶部に格納し、
前記不良箇所特定工程では、必要に応じてこの画像記憶部に格納した画像を引き出して使用する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記不良箇所特定工程では、前記フェイルアドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイルアドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不良の原因となる箇所として特定する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
前記不良箇所特定工程では、前記パスアドレス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、この反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、ことを特徴とする請求項７に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定方法。
ＩｄｄＱテスト装置により半導体装置のＩｄｄＱテストを行った結果得られるＩｄｄＱフェイル情報を読み込む、テスト情報読込部と、
前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、又は、良品と判定された半導体装置に基づいて、フェイルしていないアドレスの発光画像であるパスアドレス発光画像を取得するとともに、前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、フェイルしているアドレスの発光画像であるフェイルアドレス発光画像を取得する、故障解析部と、
前記故障解析部で得られた前記パスアドレス発光画像の結果と前記フェイルアドレス発光画像の結果とを用いて、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、不良箇所特定部と、
を備えたことを特徴とするＩｄｄＱ不良箇所特定装置。
前記ＩｄｄＱフェイル情報に基づいて、前記フェイルアドレス発光画像を取得するためのフェイルアドレス発光観測用パターンを作成するとともに、前記パスアドレス発光画像を取得するためのパスアドレス発光観測用パターンを作成する、観測用パターン作成部を、さらに備えることを特徴とする請求項９に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定装置。
前記パスアドレス発光画像と前記フェイルアドレス発光画像とのうちの少なくとも一方の画像を格納するための画像記憶部を、さらに備えることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定装置。
前記不良箇所特定部では、前記フェイルアドレス発光画像における発光箇所から、前記フェイルアドレス発光画像と前記パスアドレス発光画像とに共通する発光箇所を除外して、残った発光箇所をＩｄｄＱ不良の原因となる箇所として特定する、ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のＩｄｄＱ不良箇所特定装置。
前記不良箇所特定部では、前記パスアドレス発光画像の白黒を反転させて反転画像を生成し、この反転画像と、前記フェイルアドレス発光画像とを重ね合わせることにより、ＩｄｄＱ不良の原因となる箇所を特定する、ことを特徴とする請求項１２に記載のＩｄｄＱ不良箇所特定装置。