JPS5965441A - 半導体集積回路の故障解析装置 - Google Patents
半導体集積回路の故障解析装置Info
- Publication number
- JPS5965441A JPS5965441A JP57175569A JP17556982A JPS5965441A JP S5965441 A JPS5965441 A JP S5965441A JP 57175569 A JP57175569 A JP 57175569A JP 17556982 A JP17556982 A JP 17556982A JP S5965441 A JPS5965441 A JP S5965441A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- electron beam
- test pattern
- detected
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は半導体集積回路(工C)の故障回路部分を検出
し、工Cの信頼性又はIC1含む電子回路系の欠陥を検
出するための故障解析システムに関する。
し、工Cの信頼性又はIC1含む電子回路系の欠陥を検
出するための故障解析システムに関する。
(b) 従来技術と問題点
工Cは急速な発展に伴なって、L s I L VLS
Iと益々高密度・高集積化されてきた、これに従って、
ICの電気的特性試験は非常に重要で、且つ複雑となり
、高度な工Cテスタが使用されるようになってきた。し
かし、大容量化したLSIにおいて、例えば論理回路構
成のLSIでは1万ゲートに苅して端子数はわずか10
0ピン程度に過ぎないから、個々のゲートの特性をすべ
て試験することは不可能である。また、可能なかぎりの
機能テストをおこ々うことは多くの工数を要することに
なり、これもまた非常に困難なことである。したがって
、LSIでは基本的な特性試験のみ行なっているが、こ
のようなLSIでは電子回路セットの動作中にLSIの
故障が発見される場合もあり、その場合昏は故障原因の
解析が必要で、故障解析は信頼度上極めて大切なことで
あるうその故障前−・析にはLSI容器を開封し、キャ
ップ(蓋)を取り外して、微細な工C素子を顕微鏡でw
A察し、不良ゲート又は不良配線を検出し、故障の究明
がおこ々われる。
Iと益々高密度・高集積化されてきた、これに従って、
ICの電気的特性試験は非常に重要で、且つ複雑となり
、高度な工Cテスタが使用されるようになってきた。し
かし、大容量化したLSIにおいて、例えば論理回路構
成のLSIでは1万ゲートに苅して端子数はわずか10
0ピン程度に過ぎないから、個々のゲートの特性をすべ
て試験することは不可能である。また、可能なかぎりの
機能テストをおこ々うことは多くの工数を要することに
なり、これもまた非常に困難なことである。したがって
、LSIでは基本的な特性試験のみ行なっているが、こ
のようなLSIでは電子回路セットの動作中にLSIの
故障が発見される場合もあり、その場合昏は故障原因の
解析が必要で、故障解析は信頼度上極めて大切なことで
あるうその故障前−・析にはLSI容器を開封し、キャ
ップ(蓋)を取り外して、微細な工C素子を顕微鏡でw
A察し、不良ゲート又は不良配線を検出し、故障の究明
がおこ々われる。
この究明のための観察4(k査は、通常の高倍率顕微鏡
又はS E M (電子顕@鏡)が利用されるが、微細
で人容俄のLSI中の小さな故障回路を見い出すことは
容易なことではない。したがって、LSIの設計に利用
しりCA D (COIIlpuber AaCLe(
IDf3S:i−gn) システムからえられる回路
データとマスクデータとを参考にして、目視観察あるい
は写真撮影などにより故障回路の検出がなされている。
又はS E M (電子顕@鏡)が利用されるが、微細
で人容俄のLSI中の小さな故障回路を見い出すことは
容易なことではない。したがって、LSIの設計に利用
しりCA D (COIIlpuber AaCLe(
IDf3S:i−gn) システムからえられる回路
データとマスクデータとを参考にして、目視観察あるい
は写真撮影などにより故障回路の検出がなされている。
しかし、外見上から異常が認められない故障があり、故
障解析に工数がか!るにも拘らず、精度の低い検出が行
われているのが現状である。
障解析に工数がか!るにも拘らず、精度の低い検出が行
われているのが現状である。
したがって、最近新しい故障回路検出方法としテ軍子ビ
ームブロービング(EBブロービング)が提案されてき
た(解説記事二日経エレク1−ロニクス3−15/’8
2 P、172〜201)が、それは電、子ビームを照
射して、LSIの表面から反Aが1シた二次電子の電位
分布を観測し、ICを診断するものである。しかし、か
ようなEBフ”ロービングは外観検査とは違って、故障
検出の精度は極めて向上するが、T、 S工素子全面を
電子ビームで順次に照射して探し出す方法であるから、
その工数は上記した従来の観察検査と同様、あるいはそ
れ以上に過大になる、 (0) 発明の目的 本発明は、このような欠点を解消して、短時間に解明で
きる精度の良いICの故障解析装置を提案するものであ
る。
ームブロービング(EBブロービング)が提案されてき
た(解説記事二日経エレク1−ロニクス3−15/’8
2 P、172〜201)が、それは電、子ビームを照
射して、LSIの表面から反Aが1シた二次電子の電位
分布を観測し、ICを診断するものである。しかし、か
ようなEBフ”ロービングは外観検査とは違って、故障
検出の精度は極めて向上するが、T、 S工素子全面を
電子ビームで順次に照射して探し出す方法であるから、
その工数は上記した従来の観察検査と同様、あるいはそ
れ以上に過大になる、 (0) 発明の目的 本発明は、このような欠点を解消して、短時間に解明で
きる精度の良いICの故障解析装置を提案するものであ
る。
回)発明の構成
その目的は半導体集積回路にテストパターンデータを入
力し、機能試験をおこなってエラーとなるテストパター
ンデータと該エラーが検出された外部端子とを検知し、
次いで故障解析シュミレーションからえられる故障解析
データおよびマスクデータと、上記テストパターンデー
タおよび外部端子とを照合して予想される故障回路部分
全選出し、該回路部分に上記テストパターンデータを与
え、且つ該回路部分に電子ビームを照射して二次電子の
電位を測定し、故障回路部分を検出する故障解析装置に
よって達成することができ、以下実施例によって詳しく
説明する。
力し、機能試験をおこなってエラーとなるテストパター
ンデータと該エラーが検出された外部端子とを検知し、
次いで故障解析シュミレーションからえられる故障解析
データおよびマスクデータと、上記テストパターンデー
タおよび外部端子とを照合して予想される故障回路部分
全選出し、該回路部分に上記テストパターンデータを与
え、且つ該回路部分に電子ビームを照射して二次電子の
電位を測定し、故障回路部分を検出する故障解析装置に
よって達成することができ、以下実施例によって詳しく
説明する。
(e) 発明の実施例
I Cの故障解析については、上記以外の種々の工程又
は時点でおこなわれており、つJ−バー処理工程後のプ
ローブテストで発生した不良品の解析。
は時点でおこなわれており、つJ−バー処理工程後のプ
ローブテストで発生した不良品の解析。
パッケージに封入した後の一次テヌト(直流テスト)又
は二次テスト(機能テスト)で発生じた不良の1解析が
あり、更に品質管理上の抜取テスト又は寿命テストで発
生した不良解析、更には電子回路に組み入れて動作中に
発生したICの故障品の解析がある。フローチャート図
の不良品解析以外の解析には、ICは既にパッケージに
収納されているため、キャップ”を取り外して開封し、
TCチップの表面が観察できるようにしなけノ1ばなら
ない。
は二次テスト(機能テスト)で発生じた不良の1解析が
あり、更に品質管理上の抜取テスト又は寿命テストで発
生した不良解析、更には電子回路に組み入れて動作中に
発生したICの故障品の解析がある。フローチャート図
の不良品解析以外の解析には、ICは既にパッケージに
収納されているため、キャップ”を取り外して開封し、
TCチップの表面が観察できるようにしなけノ1ばなら
ない。
今、一実施例として多種のLSIのうち、論理り、 S
工の故障解析について説明する。第1図は本発明にか
\る解析装置のフローチャート図を示しており、これに
基いて説明すると、既に良く知られているように(:
A ])システムでは、論理データlt入力して、合理
的なレイアクl−図を作成し、ソ7″LVcよってマス
ク作成2が電子31鍵1機によってなされている。他力
、テストパターンデータ3の入力によってテスタによる
試@41がおこなわれて、これは従来よりおこなわれて
いるものである。本発明でハCA I) Vステムに予
め上記論理データlとテストパターンデータ3とを入力
して、CADシステ11ヲ利用し故障解析シュミレーシ
ョン5をおこなって故障辞書6を作成しておく、この故
障辞書6は例えばディスクなどの外部メモリに内蔵させ
ておく。
工の故障解析について説明する。第1図は本発明にか
\る解析装置のフローチャート図を示しており、これに
基いて説明すると、既に良く知られているように(:
A ])システムでは、論理データlt入力して、合理
的なレイアクl−図を作成し、ソ7″LVcよってマス
ク作成2が電子31鍵1機によってなされている。他力
、テストパターンデータ3の入力によってテスタによる
試@41がおこなわれて、これは従来よりおこなわれて
いるものである。本発明でハCA I) Vステムに予
め上記論理データlとテストパターンデータ3とを入力
して、CADシステ11ヲ利用し故障解析シュミレーシ
ョン5をおこなって故障辞書6を作成しておく、この故
障辞書6は例えばディスクなどの外部メモリに内蔵させ
ておく。
本発明では先づ、テスタによる試験4がおこなわれて、
その故障検知8がなされ、その故障となった論理り、
S I 7は例えばE工T型64ビンのICで、第2図
のIC裏面図に示すように64ビンのうち、P工の入力
ビン(端子)からテストパターンデータを入力すると、
Poの出力ビンからエラーが出力される結果かえられた
とする。そうすると、第3図m、)の外形図に示してい
るギャップ°にを取り外し、同図(b)に示すI Cチ
ッフ゛Hi露出させる。
その故障検知8がなされ、その故障となった論理り、
S I 7は例えばE工T型64ビンのICで、第2図
のIC裏面図に示すように64ビンのうち、P工の入力
ビン(端子)からテストパターンデータを入力すると、
Poの出力ビンからエラーが出力される結果かえられた
とする。そうすると、第3図m、)の外形図に示してい
るギャップ°にを取り外し、同図(b)に示すI Cチ
ッフ゛Hi露出させる。
一方、故障検出8の結果、その入力したテストデターン
y’ pト故障1(tt出状g ’fr−CA 1つ
システムに人力し、CA l)システムにおいて故障辞
書6と照合して故障回路を抽出し、更KCADシステム
に収納されているマスクデータ9より故障回路の回路座
標データ1o5C選び出す。このような故障回路は1つ
の回路とは限定できずに、むしろ複数回路が抽出され、
複数の座標データが選出される場合が多い。それは既に
上記したようにテスタではすべてのゲートを直接試験す
ることは不可能であり、与えらノまた外部の端子でしか
検知できていないからである。
y’ pト故障1(tt出状g ’fr−CA 1つ
システムに人力し、CA l)システムにおいて故障辞
書6と照合して故障回路を抽出し、更KCADシステム
に収納されているマスクデータ9より故障回路の回路座
標データ1o5C選び出す。このような故障回路は1つ
の回路とは限定できずに、むしろ複数回路が抽出され、
複数の座標データが選出される場合が多い。それは既に
上記したようにテスタではすべてのゲートを直接試験す
ることは不可能であり、与えらノまた外部の端子でしか
検知できていないからである。
このようにして選び出された回路座標をEBグローピン
グシステムに入力111.、icにテストパターンデー
タを与えて、電子ビームでその回路を照射する。そうす
ると、回路配線の二次電子の電位が測定12され、それ
は照射した電子ビームを受けて、配線から飛び出した2
次電子である。
グシステムに入力111.、icにテストパターンデー
タを与えて、電子ビームでその回路を照射する。そうす
ると、回路配線の二次電子の電位が測定12され、それ
は照射した電子ビームを受けて、配線から飛び出した2
次電子である。
そして2次電子による測定電位が予想と違っていれば、
故障回路であると検出される一故障回路が発見されない
場合は、更に他の選出された回路座標を入力11して、
繰り返えし1に位を測定12する。
故障回路であると検出される一故障回路が発見されない
場合は、更に他の選出された回路座標を入力11して、
繰り返えし1に位を測定12する。
第4図は一例として選び出さハた。LSIチッフ。
内の座標図を示しており、座標xn、 Yn点がE B
ブロービングシヌテムに入力されると、図示のしSエチ
ッグ部分に電子ビームを照射する。このチップ部分の論
理回路図を第5図に示す。第4図と第5図によって更に
具体的説明を加えると、図中のXl、X2.X3.X4
は入力端子で、yが出力端子である。この論理回路の
テストデータは次表の通、りとする。
ブロービングシヌテムに入力されると、図示のしSエチ
ッグ部分に電子ビームを照射する。このチップ部分の論
理回路図を第5図に示す。第4図と第5図によって更に
具体的説明を加えると、図中のXl、X2.X3.X4
は入力端子で、yが出力端子である。この論理回路の
テストデータは次表の通、りとする。
尚、表の出力端のHは″1′信号、Lは10″信号の基
待値である。
待値である。
ところが、このような論理回路内において、例えばA、
B、C,Dの4つの故障を仮定し、その故障は次のよう
なものとする。(第5図参照)この場合の作成される故
障辞書は次表のようになる。
B、C,Dの4つの故障を仮定し、その故障は次のよう
なものとする。(第5図参照)この場合の作成される故
障辞書は次表のようになる。
こ−に、1はそのテストで故障が発見されることを示し
、0は発見できない故障であることをあられしている。
、0は発見できない故障であることをあられしている。
例えば故障Aはテスl−1でのみ発見され、他のテスト
では発見できない。上記の故障辞書はこの論理回路内の
一部分の故障に対するデータであるが、この論理回路に
限って考えてもこの回路は、2人力l出力のゲート5個
及び5外部ピンから構成される回路であるから約4・0
個の故障辞書データが必要で、I、SI全全部なれば非
常に膨大であり、電子計算機のメモリにのみ収容できる
辞書である。
では発見できない。上記の故障辞書はこの論理回路内の
一部分の故障に対するデータであるが、この論理回路に
限って考えてもこの回路は、2人力l出力のゲート5個
及び5外部ピンから構成される回路であるから約4・0
個の故障辞書データが必要で、I、SI全全部なれば非
常に膨大であり、電子計算機のメモリにのみ収容できる
辞書である。
さて、CADシステムによって第4図に、示すチップ部
分が選出されると、F2Bブロービングジノ、テムに座
標Xn、Ynを入力して、テストパターンデータを回路
に入力し、電子ビームを照射する。
分が選出されると、F2Bブロービングジノ、テムに座
標Xn、Ynを入力して、テストパターンデータを回路
に入力し、電子ビームを照射する。
そうすると、その回路に断線があれば、予想の電位がえ
られずにそれが故障回路として検出される。
られずにそれが故障回路として検出される。
第6図に本発明にか−る故障解析システムの構成ブロッ
ク図を示す。即ち開封したL S 工30 ’に電子ビ
ーム照射装置i31内のXYヌテージ32上にお仝、電
子計算機41の制御によってステージを動かして回路座
標Xn Ynを電子ビーム33の直下に置いてビーム照
射する。そして、反射的に飛び出た2次電子35から電
位検出器36で電位が検出され、それが電子計算機41
に入力され、故障か否かが検出さJする。この゛間予計
算機41は電子ビーム照IA装置31とICテスタ51
との両方を制御しており、ICテスタ51のドライバー
によって測定ソケット37にテストパターンデータが与
えられる。外部メモリ42にはテメトパターンデータ、
マスクデータ、故障辞書などが収められて、電子計算機
41に呼び込まれ、すべてが電以上の実施例による説明
から明らかなように、本発明によれば故障回路の検出が
容易となり、且つ検出精度が極めて高くなる。したがっ
て、高密度・高集積化さハたLSI、VLSIの品質向
上に第2は本発明にか\る一実施例のr、s]:裏面図
、第3図(a)は工C外形図、同図(ト)はLSIチッ
プの表面図、第4図は同チップ内の回路座標園、第5図
はその論理回路図、第6図は本発明の114成ブロック
図である。
ク図を示す。即ち開封したL S 工30 ’に電子ビ
ーム照射装置i31内のXYヌテージ32上にお仝、電
子計算機41の制御によってステージを動かして回路座
標Xn Ynを電子ビーム33の直下に置いてビーム照
射する。そして、反射的に飛び出た2次電子35から電
位検出器36で電位が検出され、それが電子計算機41
に入力され、故障か否かが検出さJする。この゛間予計
算機41は電子ビーム照IA装置31とICテスタ51
との両方を制御しており、ICテスタ51のドライバー
によって測定ソケット37にテストパターンデータが与
えられる。外部メモリ42にはテメトパターンデータ、
マスクデータ、故障辞書などが収められて、電子計算機
41に呼び込まれ、すべてが電以上の実施例による説明
から明らかなように、本発明によれば故障回路の検出が
容易となり、且つ検出精度が極めて高くなる。したがっ
て、高密度・高集積化さハたLSI、VLSIの品質向
上に第2は本発明にか\る一実施例のr、s]:裏面図
、第3図(a)は工C外形図、同図(ト)はLSIチッ
プの表面図、第4図は同チップ内の回路座標園、第5図
はその論理回路図、第6図は本発明の114成ブロック
図である。
図中、lは論理データ、2はCADシステムのマスク作
成、8はテストパターンデータ、4はテスタによる試験
、5は故障解析シュミレーション。
成、8はテストパターンデータ、4はテスタによる試験
、5は故障解析シュミレーション。
6は故障辞書、7けLSI、8は故障検知、9はマスク
データ、10は回路座標データ、11はEBシステムへ
の回路座標人力、12は電位検出、13は故障回路検出
、X1〜X4.は入力端子、yは出力端子、30はLS
I、31は電子ビーム照射装置、41は電子側算機、4
2は外部メモIJ、51は工Cテスタを示す。
データ、10は回路座標データ、11はEBシステムへ
の回路座標人力、12は電位検出、13は故障回路検出
、X1〜X4.は入力端子、yは出力端子、30はLS
I、31は電子ビーム照射装置、41は電子側算機、4
2は外部メモIJ、51は工Cテスタを示す。
第1図
第4図
58.3.18
1°If l’lの表出
昭和夕2 イ1″1旨′崎(1第17/;td シ;3
1山 11 44 つ 、11 °1シl’1 、にのlf’、l f、+1+、i’h
中、窄1人Ii+’li 神仝1甲、111川崎山中
11:中1・j・1)]中中01!J地(522)名称
富士通株式会社 4 代 理 人 f)1す1 神<〉用県
1巾1]ルI山中1+:il< II+・1)1中10
15番地8111111内内(r別紙の通り (1) 本願明細書の第11頁第17行目の1第2は
本発明にか\る一実施例のLSI裏面図、」とあるのを
1第2図は本発明にか\る一実施例のIC裏面図、」と
補正する。
1山 11 44 つ 、11 °1シl’1 、にのlf’、l f、+1+、i’h
中、窄1人Ii+’li 神仝1甲、111川崎山中
11:中1・j・1)]中中01!J地(522)名称
富士通株式会社 4 代 理 人 f)1す1 神<〉用県
1巾1]ルI山中1+:il< II+・1)1中10
15番地8111111内内(r別紙の通り (1) 本願明細書の第11頁第17行目の1第2は
本発明にか\る一実施例のLSI裏面図、」とあるのを
1第2図は本発明にか\る一実施例のIC裏面図、」と
補正する。
Claims (1)
- 半導体集積回路にテストパターンデータを入力し、機能
試験をおこなってエラーとなるテストパターンデータと
該エラーが検出された外部端子とを検知し、次いで故障
解析シュミレーションからえられる故障解析データおよ
びマスクデータト、上記テストパターンデータおよび外
部端子とを照合して予想される故障回路部分を選出し、
該回路部分に上記テストパターンデータを与え、且つ該
回路部分に電子ビームを照射して二次電子の電位を測定
し、故障回路部分を検出することを特徴とす・る半導体
集積回路の故障解析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57175569A JPS5965441A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 半導体集積回路の故障解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57175569A JPS5965441A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 半導体集積回路の故障解析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5965441A true JPS5965441A (ja) | 1984-04-13 |
JPH0259628B2 JPH0259628B2 (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=15998368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57175569A Granted JPS5965441A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 半導体集積回路の故障解析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5965441A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62276845A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Casio Comput Co Ltd | 半導体検査装置 |
JPS62276848A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-12-01 | フエアチヤイルド セミコンダクタコ−ポレ−シヨン | 電子ビームテストプローブ方法及び装置 |
US7185254B2 (en) | 2000-06-08 | 2007-02-27 | Advantest Corporation | Method and apparatus for generating test patterns used in testing semiconductor integrated circuit |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP57175569A patent/JPS5965441A/ja active Granted
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62276848A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-12-01 | フエアチヤイルド セミコンダクタコ−ポレ−シヨン | 電子ビームテストプローブ方法及び装置 |
JPS62276845A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Casio Comput Co Ltd | 半導体検査装置 |
US7185254B2 (en) | 2000-06-08 | 2007-02-27 | Advantest Corporation | Method and apparatus for generating test patterns used in testing semiconductor integrated circuit |
US7225377B2 (en) | 2000-06-08 | 2007-05-29 | Advantest Corporation | Generating test patterns used in testing semiconductor integrated circuit |
US7225378B2 (en) | 2000-06-08 | 2007-05-29 | Advantest Corporation | Generating test patterns used in testing semiconductor integrated circuit |
US7254764B2 (en) | 2000-06-08 | 2007-08-07 | Advantest Corporation | Generating test patterns used in testing semiconductor integrated circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0259628B2 (ja) | 1990-12-13 |
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