JPH0799380B2 - 論理集積回路の故障診断方法 - Google Patents
論理集積回路の故障診断方法Info
- Publication number
- JPH0799380B2 JPH0799380B2 JP61192884A JP19288486A JPH0799380B2 JP H0799380 B2 JPH0799380 B2 JP H0799380B2 JP 61192884 A JP61192884 A JP 61192884A JP 19288486 A JP19288486 A JP 19288486A JP H0799380 B2 JPH0799380 B2 JP H0799380B2
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- logic
- functional circuit
- logic integrated
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、論理集積回路の故障診断方法に関し、特に非
接触テスタを用いて論理集積回路内の一部の機能ブロッ
ク毎に故障診断を行なうことのできる方法に関するもの
である。
接触テスタを用いて論理集積回路内の一部の機能ブロッ
ク毎に故障診断を行なうことのできる方法に関するもの
である。
〔従来の技術〕 論理集積回路の故障診断は、その集積素子数の増大とと
もに困難性が急激に大きくなってきている。
もに困難性が急激に大きくなってきている。
上記の問題を解決する一つの有力な方法として、電子ビ
ームやレーザビームを利用して内部素子の信号電位を観
測する技術が開発されている。
ームやレーザビームを利用して内部素子の信号電位を観
測する技術が開発されている。
上記の技術としては、例えば“ストロボSEMのオンライ
ン化”（日本学術振興会第132委員会第89回研究会資料
p.19〜25 昭和59年11月９日）又はアイ、イー、イー、
イー、“デザイン アンド テスト オブ コンピュー
タズ”の第２巻、第５号（IEEE,Design ＆ Test of Com
puters,Vol.2,No.5,1985.10,p.74〜82）に示されている
方法がある。
ン化”（日本学術振興会第132委員会第89回研究会資料
p.19〜25 昭和59年11月９日）又はアイ、イー、イー、
イー、“デザイン アンド テスト オブ コンピュー
タズ”の第２巻、第５号（IEEE,Design ＆ Test of Com
puters,Vol.2,No.5,1985.10,p.74〜82）に示されている
方法がある。
上記の方法においては、先ず、観測される集積回路の論
理動作を或る時点で停止させ、その時の集積回路のチッ
プ表面をストロボSEM（走査形電子顕微鏡）で観察す
る。
理動作を或る時点で停止させ、その時の集積回路のチッ
プ表面をストロボSEM（走査形電子顕微鏡）で観察す
る。
その際に得られるSEM像としては、その時点における集
積回路の論理状態に応じた最上層配線像が得られる。例
えば論理“0"の配線は光って見え、論理“1"の配線は暗
くて見えないので、集積回路の論理状態に応じた配線像
を得ることができる。
積回路の論理状態に応じた最上層配線像が得られる。例
えば論理“0"の配線は光って見え、論理“1"の配線は暗
くて見えないので、集積回路の論理状態に応じた配線像
を得ることができる。
次に、上記の実際に得られた配線像を、論理シミュレー
ション及びマスクデータによって再生される期待配線像
と比較することにより、故障診断を行うことができる。
ション及びマスクデータによって再生される期待配線像
と比較することにより、故障診断を行うことができる。
上記のごとき従来の故障診断方法においては、論理動作
を或る時点で停止させて検査する必要があるため、遅延
時間やハザード等のようなタイミングに係る論理の不良
動作を検出することができないという問題がある。又、
集積回路の論理規模が増大すると、論理シミュレーショ
ンに要する時間もマスクパターンから期待配線像を再生
するのに要する時間も非常に大きなものとなり、そのた
め故障診断の時間が非常に長くなってしまうという問題
がある。
を或る時点で停止させて検査する必要があるため、遅延
時間やハザード等のようなタイミングに係る論理の不良
動作を検出することができないという問題がある。又、
集積回路の論理規模が増大すると、論理シミュレーショ
ンに要する時間もマスクパターンから期待配線像を再生
するのに要する時間も非常に大きなものとなり、そのた
め故障診断の時間が非常に長くなってしまうという問題
がある。
本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、タイミングに関する不良動作も検
出することができ、かつシミュレーション等に要する時
間も少なく、故障診断を短時間で正確に行うことのでき
る論理集積回路の故障診断方法を提供することを目的と
するものである。
なされたものであり、タイミングに関する不良動作も検
出することができ、かつシミュレーション等に要する時
間も少なく、故障診断を短時間で正確に行うことのでき
る論理集積回路の故障診断方法を提供することを目的と
するものである。
上記の目的は次のようにして達成される。
まず、LSIテスタ上又は実装置上に搭載された状態で動
作している論理集積回路に含まれる機能ブロックの入力
信号列及び出力信号列を非接触テスタで検出する。上記
の非接触テスタとしては電子ビームテスタやレーザビー
ムテスタを用い、上記機能ブロックの特定の信号線に電
子ビームやレーザビームを照射することによってその部
分の信号の時間的変化を観測する。
作している論理集積回路に含まれる機能ブロックの入力
信号列及び出力信号列を非接触テスタで検出する。上記
の非接触テスタとしては電子ビームテスタやレーザビー
ムテスタを用い、上記機能ブロックの特定の信号線に電
子ビームやレーザビームを照射することによってその部
分の信号の時間的変化を観測する。
次に、上記の機能ブロックの正常な機能に対応して予め
設定されている論理シミュレーションの入力データとし
て、上記の非接触テスタで検出した入力信号列を用いて
論理シミュレーションを行う。
設定されている論理シミュレーションの入力データとし
て、上記の非接触テスタで検出した入力信号列を用いて
論理シミュレーションを行う。
次に、上記の論理シミュレーションによって得られた出
力信号列と前記の非接触テスタで得られた出力信号列と
を比較照合する。この比較照合によって得られる不一致
データを解析することによって故障診断を行うことがで
きる。
力信号列と前記の非接触テスタで得られた出力信号列と
を比較照合する。この比較照合によって得られる不一致
データを解析することによって故障診断を行うことがで
きる。
上記のように本発明においては、電子ビームやレーザビ
ームを特定のポイントに焦点を合わせて照射するので、
その部分の信号の時間変化を容易に求めることができ
る。
ームを特定のポイントに焦点を合わせて照射するので、
その部分の信号の時間変化を容易に求めることができ
る。
又、論理シミュレーションは集積回路全体に対して行う
必要はなく、検査の対象とする機能ブロック、例えば故
障が予想される機能ブロックに対してだけ行えばよいの
で検査を行う個所が小部分で済み、従って故障診断に要
する時間が短縮される。又、論理シミュレーションの結
果とマスクパターンのデータから配線の期待像を再生す
る必要もないので、その点からも故障診断を容易かつ短
時間で行うことが可能となる。
必要はなく、検査の対象とする機能ブロック、例えば故
障が予想される機能ブロックに対してだけ行えばよいの
で検査を行う個所が小部分で済み、従って故障診断に要
する時間が短縮される。又、論理シミュレーションの結
果とマスクパターンのデータから配線の期待像を再生す
る必要もないので、その点からも故障診断を容易かつ短
時間で行うことが可能となる。
第１図は、本発明の故障診断方法に用いる装置の全体構
成図である。
成図である。
第１図において、１は被観測論理集積回路チップ、２は
被観測論理集積回路チップ１内に含まれている機能ブロ
ックであり、この部分の故障診断を行う。
被観測論理集積回路チップ１内に含まれている機能ブロ
ックであり、この部分の故障診断を行う。
次に、電子ビームテスタ３は、観測ポイントに電子ビー
ムを照射し、そこで発生する２次電子の量を検出するこ
とによってその部分の信号電位を観測するものである。
ムを照射し、そこで発生する２次電子の量を検出するこ
とによってその部分の信号電位を観測するものである。
次に、観測信号処理装置４は、電子ビームテスタ３で得
られた観測ポイントの波形データを“0"“1"の論理情報
に変換する装置である。なお、変換タイミングは基本ク
ロックとの位相差で示され、通常後記の汎用コンピュー
タ７によって指示される。
られた観測ポイントの波形データを“0"“1"の論理情報
に変換する装置である。なお、変換タイミングは基本ク
ロックとの位相差で示され、通常後記の汎用コンピュー
タ７によって指示される。
次に、位置制御装置５は、電子ビームテスタ３による観
測点を決定するための装置であり、電子ビームを照射す
る位置を決定するために、試料台の移動量やビームの偏
向角を求めてこれを電子ビームテスタ３に送る。この時
の移動量は試料台を動かすための相対量である。又、観
測位置は通常汎用コンピュータ７に存在するマスクデー
タから求められる絶対座標で与えられる。従って位置制
御装置５は絶対座標から相対移動量を求める装置である
ともいうことができる。
測点を決定するための装置であり、電子ビームを照射す
る位置を決定するために、試料台の移動量やビームの偏
向角を求めてこれを電子ビームテスタ３に送る。この時
の移動量は試料台を動かすための相対量である。又、観
測位置は通常汎用コンピュータ７に存在するマスクデー
タから求められる絶対座標で与えられる。従って位置制
御装置５は絶対座標から相対移動量を求める装置である
ともいうことができる。
なお、絶対座標と相対移動量との変換を行うためには、
マスクデータの座標系と試料台の座標系との対応づけを
前もって行っておく必要がある。この対応づけは手動で
行う必要があるので、位置制御装置５にはＸ方向及びＹ
方向へ移動させるための調整つまみが付いており、この
対応づけは最低３つの点を選んで行われる。
マスクデータの座標系と試料台の座標系との対応づけを
前もって行っておく必要がある。この対応づけは手動で
行う必要があるので、位置制御装置５にはＸ方向及びＹ
方向へ移動させるための調整つまみが付いており、この
対応づけは最低３つの点を選んで行われる。
次に、汎用テスタ６は、被観測論理集積回路１を動作さ
せるためのテストパターンを供給する装置であり、内部
にテストパターンメモリとタイミング制御情報とを有
し、テストパターンメモリに格納されたデータをタイミ
ング制御情報に従って外部に出力する。この出力信号は
テストされる被観測論理集積回路１に印加される。
せるためのテストパターンを供給する装置であり、内部
にテストパターンメモリとタイミング制御情報とを有
し、テストパターンメモリに格納されたデータをタイミ
ング制御情報に従って外部に出力する。この出力信号は
テストされる被観測論理集積回路１に印加される。
なお、テストパターンメモリのデータはホストの汎用コ
ンピュータ７で生成され、磁気テープや通信回線を用い
て汎用テスタ６へ送られる。
ンピュータ７で生成され、磁気テープや通信回線を用い
て汎用テスタ６へ送られる。
次に、大型の汎用コンピュータ７は、被観測論理集積回
路チップ１のマスクパターンの情報及び論理接続情報を
格納しており、又、信号線の位置座標を求めるプログラ
ム及び論理シミュレータを有している。
路チップ１のマスクパターンの情報及び論理接続情報を
格納しており、又、信号線の位置座標を求めるプログラ
ム及び論理シミュレータを有している。
次に、第２図は、第１図の装置において故障診断を行う
処理順序の一実施例を示したフローチャートである。
処理順序の一実施例を示したフローチャートである。
第２図において、まず処理21では、汎用テスタ６に被観
測論理集積回路１を動作させるためのテストパターンを
セットする。このパターンは、通常汎用コンピュータ７
等の論理シミュレータで予め作成しておく。そして、汎
用テスタ６を動作させることによって被観測論理集積回
路１にテストパターンを供給する。このテストパターン
に応じて被観測論理集積回路１は動作を開始する。
測論理集積回路１を動作させるためのテストパターンを
セットする。このパターンは、通常汎用コンピュータ７
等の論理シミュレータで予め作成しておく。そして、汎
用テスタ６を動作させることによって被観測論理集積回
路１にテストパターンを供給する。このテストパターン
に応じて被観測論理集積回路１は動作を開始する。
次に、処理22においては、故障診断を行う機能ブロッ
ク、例えば故障があると予想されている機能ブロック２
を選択し、その入力又は出力の一つの信号の座標軸を汎
用コンピュータ７内で求める。そしてその情報を位置制
御装置５へ送り、それによって観測すべき信号の位置へ
電子ビームテスタ３の電子ビームの焦点を合わせる。
ク、例えば故障があると予想されている機能ブロック２
を選択し、その入力又は出力の一つの信号の座標軸を汎
用コンピュータ７内で求める。そしてその情報を位置制
御装置５へ送り、それによって観測すべき信号の位置へ
電子ビームテスタ３の電子ビームの焦点を合わせる。
次に、処理23において、電子ビームテスタ３では、観測
ポイントで発生する二次電子の量を検出することによっ
て観測ポイントの信号レベルの時間波形を再生する。こ
れを観測信号処理装置４で論理レベルに変換し、汎用コ
ンピュータ７へ送信する。
ポイントで発生する二次電子の量を検出することによっ
て観測ポイントの信号レベルの時間波形を再生する。こ
れを観測信号処理装置４で論理レベルに変換し、汎用コ
ンピュータ７へ送信する。
上記の処理22及び23を観測しようとしている機能ブロッ
クの全ての入力信号及び出力信号に対して行う。処理24
では上記の観測が全て終了したか否かを判定し、終了し
ていない場合には処理22へ戻り、全ての観測が終了する
まで行う。
クの全ての入力信号及び出力信号に対して行う。処理24
では上記の観測が全て終了したか否かを判定し、終了し
ていない場合には処理22へ戻り、全ての観測が終了する
まで行う。
次に、処理25においては、汎用コンピュータ７で取得し
た機能ブロック２の入力信号によってこの機能ブロック
の論理シミュレーションの記述に対する入力データを編
集する。
た機能ブロック２の入力信号によってこの機能ブロック
の論理シミュレーションの記述に対する入力データを編
集する。
次に、処理26では、上記の入力データに基づき該機能ブ
ロックの論理シミュレーションを実行する。
ロックの論理シミュレーションを実行する。
以下、処理26の論理シミュレーションについて詳細に説
明する。
明する。
汎用コンピュータ７には次のものが格納されている。
（１）被検査機能ブロックの論理回路をシミュレーショ
ンの回路記述言語で表現したもの。
ンの回路記述言語で表現したもの。
（２）被検査機能ブロックの入力信号の論理データ
（“0"と“1"）の列。
（“0"と“1"）の列。
（３）被検査機能ブロックの出力信号の論理データの
列。
列。
（４）論理シミュレーションプログラム。
なお、上記の（２）及び（３）は電子ビームテスタを用
いて観測したデータによって得たものである。
いて観測したデータによって得たものである。
処理26の論理シミュレーションにおいては、上記（２）
の入力信号と上記（１）の回路記述とを入力して上記
（４）の論理シミュレーションプログラムを作動させ
る。すなわち、（２）の入力信号で（１）の回路をコン
ピュータ上で模擬的に動作させる。
の入力信号と上記（１）の回路記述とを入力して上記
（４）の論理シミュレーションプログラムを作動させ
る。すなわち、（２）の入力信号で（１）の回路をコン
ピュータ上で模擬的に動作させる。
このシミュレーション・ランの結果として（１）の回路
の出力信号の論理データ列を得ることができる。
の出力信号の論理データ列を得ることができる。
次に、処理27では、前記の処理23で得た出力信号の観測
データと処理26で得られたシミュレーション値の出力信
号とを比較照合する。
データと処理26で得られたシミュレーション値の出力信
号とを比較照合する。
次に、処理28では、上記の照合結果で不一致が生じたテ
ストパターンを解析することによって故障診断を行う。
ストパターンを解析することによって故障診断を行う。
なお、上記の照合結果が全て一致していれば故障がなか
ったことになる。
ったことになる。
又、処理28において、故障診断を行う際に機能ブロック
の規模が大きい場合には、更にその機能ブロックを複数
のブロックに分割し、これに対して上記の処理21〜28を
行えば、故障診断をそれぞれ小さな回路に対して行うこ
とができるので、故障診断がより容易になる。
の規模が大きい場合には、更にその機能ブロックを複数
のブロックに分割し、これに対して上記の処理21〜28を
行えば、故障診断をそれぞれ小さな回路に対して行うこ
とができるので、故障診断がより容易になる。
以上、説明したごとく本発明によれば、観測のために論
理集積回路の動作を停止させる必要がないので、回路の
遅延時間やハザード等のタイミングに関する論理の不良
動作も検出することができる。又、配線像の期待パター
ンを求める必要もない。更に論理シミュレーションや故
障診断は小さな機能ブロック毎に行なうことができるの
で、故障診断を必要とする機能ブロック、例えば故障が
発生していると予想される機能ブロックだけに対して故
障診断を行えばよいので故障診断の時間が非常に短くな
り、かつ、論理集積回路内のどの部分が故障しているか
も正確に診断することが可能になる、等の多くの優れた
効果が得られる。
理集積回路の動作を停止させる必要がないので、回路の
遅延時間やハザード等のタイミングに関する論理の不良
動作も検出することができる。又、配線像の期待パター
ンを求める必要もない。更に論理シミュレーションや故
障診断は小さな機能ブロック毎に行なうことができるの
で、故障診断を必要とする機能ブロック、例えば故障が
発生していると予想される機能ブロックだけに対して故
障診断を行えばよいので故障診断の時間が非常に短くな
り、かつ、論理集積回路内のどの部分が故障しているか
も正確に診断することが可能になる、等の多くの優れた
効果が得られる。
第１図は本発明の故障診断方法を実行する装置の全体構
成を示す一実施例図、第２図は本発明の故障診断方法の
処理手順の一実施例図である。 〈符号の説明〉 １……被観測論理集積回路チップ ２……被検査機能ブロック ３……電子ビームテスタ ４……観測信号処理装置 ５……位置制御装置 ６……汎用テスタ ７……汎用コンピュータ
成を示す一実施例図、第２図は本発明の故障診断方法の
処理手順の一実施例図である。 〈符号の説明〉 １……被観測論理集積回路チップ ２……被検査機能ブロック ３……電子ビームテスタ ４……観測信号処理装置 ５……位置制御装置 ６……汎用テスタ ７……汎用コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 司 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小泉 治男 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−134577（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】動作状態に有る論理集積回路に含まれる機
能回路ブロックの入力信号列および出力信号列をそれぞ
れ非接触テスタで検出する工程と、 上記非接触検出工程で検出された上記機能回路の上記入
力信号列と上記機能回路ブロックの回路記述とにより情
報処理装置で上記機能回路ブロックを模擬動作せしめる
工程と、 上記模擬動作工程によって得られる上記機能回路ブロッ
クの期待出力信号列と上記非接触検出工程で検出された
上記機能回路の上記検出出力信号列とを比較して、該比
較結果から上記機能回路ブロックの故障診断を行う工程
とを含むことを特徴とする論理集積回路の故障診断方
法。 - 【請求項２】上記非接触検出工程では電子ビームテスタ
を使用して上記機能回路ブロックの上記入力信号列およ
び上記出力信号列を検出することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の論理集積回路の故障診断方法。 - 【請求項３】上記非接触検出工程ではレーザービームテ
スタを使用して上記機能回路ブロックの上記入力信号列
および上記出力信号列を検出することを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の論理集積回路の故障診断方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192884A JPH0799380B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 論理集積回路の故障診断方法 |
| US07/084,153 US4996659A (en) | 1986-08-20 | 1987-08-12 | Method of diagnosing integrated logic circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192884A JPH0799380B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 論理集積回路の故障診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350031A JPS6350031A (ja) | 1988-03-02 |
| JPH0799380B2 true JPH0799380B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16298579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61192884A Expired - Fee Related JPH0799380B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 論理集積回路の故障診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799380B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4644966B2 (ja) * | 2001-04-13 | 2011-03-09 | ソニー株式会社 | 半導体試験方法 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61192884A patent/JPH0799380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350031A (ja) | 1988-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |