WO2013187200A1 - 集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置 - Google Patents

集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013187200A1
WO2013187200A1 PCT/JP2013/064264 JP2013064264W WO2013187200A1 WO 2013187200 A1 WO2013187200 A1 WO 2013187200A1 JP 2013064264 W JP2013064264 W JP 2013064264W WO 2013187200 A1 WO2013187200 A1 WO 2013187200A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
integrated
integration
light emission
integrated circuit
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/064264
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
共則 中村
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 浜松ホトニクス株式会社
Publication of WO2013187200A1 publication Critical patent/WO2013187200A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits

Definitions

  • the present invention relates to an integrated circuit operation analysis method and an integrated circuit operation analysis apparatus.
  • Patent Document 1 describes an apparatus for detecting a defective portion inside an IC using an emission microscope.
  • This apparatus includes a control circuit that transfers light emission data to the image processing apparatus in synchronization with the clock signal of the IC.
  • the control circuit transfers the light emission data in the time zone excluding the transition timing of the clock signal to the image processing apparatus.
  • the semiconductor When an integrated circuit such as an LSI is operated, the semiconductor emits light slightly according to the movement of current in the internal circuit. Such light emission is called switching light emission. There is a method of confirming the operation of the integrated circuit or specifying the failure position by detecting the position and amount of light emission of the slight switching light emission.
  • the individual transistors constituting the integrated circuit are formed in a very small region with a side of 0.6 ⁇ m, for example.
  • the wavelength of light that can be transmitted through silicon which is the main constituent material of an integrated circuit, is 1.1 ⁇ m or more, and the accuracy in specifying the position of the light emitting point of such a wavelength is at most about 1 ⁇ m. Therefore, even if light emission is detected, it is difficult to accurately specify which circuit element emits light.
  • the present invention has been made in view of such problems, and provides an integrated circuit operation analysis method and an integrated circuit operation analysis apparatus capable of accurately specifying which circuit element emits light.
  • the purpose is to do.
  • an integrated circuit operation analysis method is a method for analyzing operation or abnormality of a circuit element by measuring light emission during operation of the circuit element included in the integrated circuit. And (1) a signal input step of operating a circuit element at a predetermined clock cycle and inputting a predetermined signal waveform to the circuit element; and (2) timing of rising of a clock waveform defining a predetermined clock cycle.
  • Detection of repeatedly detecting the light emission position and light emission amount of the integrated circuit in the second period including the timing of the falling edge of the clock waveform and the light emission position and light emission amount of the integrated circuit in the first period including And (3) a predetermined signal among the plurality of detection data obtained in the first and second periods of the plurality of clock cycles.
  • First integration data obtained by integrating detection data during a period in which the waveform maintains the first state over a plurality of clock cycles, detection of a period during which a predetermined signal waveform transitions from the first state to the second state
  • Second integrated data obtained by integrating data over a plurality of clock cycles
  • third integrated data obtained by integrating detection data during a period in which a predetermined signal waveform maintains the second state over a plurality of clock cycles.
  • at least one integrated data is generated from the fourth integrated data obtained by integrating the detection data during the period in which the predetermined signal waveform transitions from the second state to the first state over a plurality of clock cycles.
  • an integration step for identifying a circuit element from a peak position included in at least one integration data.
  • At the integration step at least two pieces of integration data are generated from the first to fourth integration data, and after the integration step, (4) at least one of the two pieces of integration data is generated.
  • a difference calculation step of generating difference data by calculating a difference between the integration data or the sum of two or more integration data and the sum of other integration data or other two or more integration data, and the at least one integration Instead of the peak included in the data, the circuit element may be specified from the position of the peak included in the difference data.
  • the operation analysis method of the integrated circuit generates at least two pieces of integration data among the first to fourth integration data in the integration step, and (5) the number of detection data used for integration after the integration step. Normalize by dividing at least two pieces of integrated data, and out of at least two standardized pieces of integrated data, the sum of one piece of integrated data or two or more pieces of integrated data and other pieces of integrated data or two or more pieces of integrated data. A difference calculation step of calculating a difference with the sum of data to generate difference data is further provided, and a circuit element is specified from a position of a peak included in the difference data instead of a peak included in at least one integrated data. May be a feature.
  • the operation analysis method of the integrated circuit may further include (6) a centroid calculating step of calculating the centroid of the light emitting point included in the difference data after the difference calculating step.
  • the operation analysis method of the integrated circuit may further include (7) a data combination step for generating combined data including barycentric position information of a plurality of peaks after the barycentric calculation step.
  • An integrated circuit operation analysis apparatus is an apparatus for analyzing operation or abnormality of a circuit element by measuring light emission during operation of the circuit element included in the integrated circuit.
  • a circuit input unit that operates a circuit element at a predetermined clock period and inputs a predetermined signal waveform to the circuit element; and (2) a first timing that includes a rising timing of the clock waveform that defines the predetermined clock period.
  • a detection unit that repeatedly detects the light emission position and the light emission amount of the integrated circuit in the second period including the timing of the falling edge of the clock waveform and the light emission position and light emission amount of the integrated circuit in the period; (3 ) Period in which a predetermined signal waveform maintains the first state among the plurality of detection data obtained in the first and second periods of the plurality of clock periods.
  • the first integrated data obtained by integrating the detected data over a plurality of clock cycles, and the detected data during a period when the predetermined signal waveform transitions from the first state to the second state are integrated over the plurality of clock cycles.
  • the second integrated data obtained, the third integrated data obtained by integrating the detection data during a period in which the predetermined signal waveform maintains the second state over a plurality of clock cycles, and the predetermined signal waveform are the second And an integration unit for generating at least one integration data among the fourth integration data obtained by integrating the detection data during the period of transition from the first state to the first state over a plurality of clock cycles.
  • the integrating unit In the integrated circuit operation analysis apparatus, the integrating unit generates at least two pieces of integrated data among the first to fourth pieces of integrated data, and (4) one piece of integrated data or at least two pieces of at least two pieces of integrated data.
  • a difference calculation unit that generates a difference data by calculating a difference between the sum of the accumulated data and the sum of the other accumulated data or the other two or more accumulated data.
  • the integrating unit In the integrated circuit operation analysis apparatus, the integrating unit generates at least two pieces of integrated data among the first to fourth pieces of integrated data, and (5) at least two pieces of integrated data by the number of detection data used for the integration. Normalize by dividing the data, out of at least two normalized integration data, the sum of one integration data or two or more integration data, and the other integration data or the sum of two or more other integration data A difference calculating unit that calculates the difference and generates difference data may be further provided.
  • the operation analysis apparatus for the integrated circuit may further include (6) a centroid calculating unit that calculates the centroid of the light emitting points included in the difference data.
  • the operation analysis apparatus of the integrated circuit may further include (7) a data combination unit that generates combined data including barycentric position information of a plurality of peaks.
  • the integrated circuit operation analysis method and the integrated circuit operation analysis apparatus of the present invention when analyzing the operation or abnormality of a circuit element by measuring light emission during operation of the circuit element included in the integrated circuit, Which circuit element emits light can be specified accurately.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an operation analysis method according to the present embodiment.
  • the motion analysis method of the present embodiment includes a signal input step S11, a detection step S12, an integration step S13, a difference calculation step S14, a centroid calculation step S15, a data combination step S16, and an analysis step S17. I have.
  • FIG. 2 shows each of the clock waveform CL (FIG. 2 (a)) defining a predetermined clock cycle and the predetermined signal waveform S1 (FIG. 2 (b)) input to the circuit element to be analyzed. It is a figure which shows an example.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the signal level.
  • the clock waveform CL has a constant rise from the low (Lo) state to the high (Hi) state and a constant fall from the high (Hi) state to the low (Lo) state. It mainly contains a waveform that repeats with a period T. Here, the time from the rise to the fall and the time from the fall to the rise are both T / 2.
  • the predetermined signal waveform S1 is a logic signal waveform in each circuit element when the test signal is input, and has a unique pattern for each circuit element. As shown in FIG. 2B, the predetermined signal waveform S1 transitions from the first state (typically low state) to the second state (typically high state) at an arbitrary timing. In addition, it mainly includes a signal waveform that irregularly repeats the operation of transitioning from the second state to the first state at another arbitrary timing. These transition timings in the predetermined signal waveform S1 substantially coincide with any one of the rising and falling edges of the clock waveform CL shown in FIG.
  • FIG. 2C illustrates the light emission timing and the light emission amount in the circuit element to be analyzed.
  • the vertical axis in FIG. 2C represents the light emission amount.
  • Slight switching light emission P1 occurs at the transition timing to the state of 1.
  • dark light emission P2 due to noise occurs randomly. Since the switching light emission P1 due to the transition of the signal waveform S1 is extremely weak, it is difficult to distinguish it from the dark light emission P2 based on the magnitude of the light emission, as shown in FIG.
  • the time emission waveform of the integrated circuit is measured using a time-resolved measurement device capable of detecting the position.
  • FIG. 3A shows the same clock waveform CL as that shown in FIG.
  • the measurement interval of the time-resolved measuring device is made equal to the half cycle (T / 2) of the clock waveform CL, and the first period (period of FIG. 3A) including the rising timing of the clock waveform CL.
  • the light emission position and light emission amount of the integrated circuit in Ta), and the light emission position and light emission amount of the integrated circuit in the second period (period Tb in FIG. 3A) including the falling timing of the clock waveform CL are represented by a plurality of clocks. Detect repeatedly over a period. Note that the first period Ta and the second period Tb are preferably equal in length to facilitate later calculations.
  • FIG. 3B shows the same predetermined signal waveform S1 as that shown in FIG.
  • a plurality of detection data obtained in a first period Ta of a plurality of clock cycles and a plurality of detection data obtained in a second period Tb of a plurality of clock cycles are classified into the following four types. Classified into detection data.
  • First detection data detection data in a period (period T1 shown in FIG. 3B) in which the predetermined signal waveform S1 input to the circuit element to be analyzed maintains the first state (for example, the low state).
  • Second detection data a period during which the predetermined signal waveform S1 input to the circuit element to be analyzed transitions from the first state to the second state (for example, the high state) (period shown in FIG. 3B)
  • Detection data of T2) and third detection data detection data of a period during which the predetermined signal waveform S1 input to the circuit element to be analyzed maintains the second state (period T3 shown in FIG. 3B)
  • Fourth detection data detection data in a period (period T4 shown in FIG. 3B) in which the predetermined signal waveform S1 input to the circuit element to be analyzed transitions from the second state to the first state
  • the predetermined signal waveform S1 input to the circuit element to be analyzed is preferably obtained by simulation based on the test signal waveform input to the integrated circuit and the circuit configuration of the integrated circuit, for example.
  • the clock waveform CL may be obtained from a clock signal input to the integrated circuit at the time of analysis, or may be obtained from switching light emission resulting from the operation of the clock signal in the integrated circuit.
  • FIG. 4 is a diagram conceptually showing the distribution of integrated data values in the circuit element to be analyzed.
  • the horizontal axis represents the position, and the vertical axis represents the integrated value.
  • 4 (a) shows the first integrated data
  • FIG. 4 (b) shows the second integrated data
  • FIG. 4 (c) shows the third integrated data
  • FIG. 4 (d) shows the fourth integrated data.
  • the integrated data is shown.
  • the number NR of second detection data is equal to the number of times of switching light emission P1 in the period T2 within the measurement time (that is, the number of transitions from the first state to the second state).
  • the magnitude of the peak value of the peak P4 depends on the number of integrated fourth detection data NF.
  • the number NF of the fourth detection data is equal to the number of times of switching light emission P1 in the period T4 within the measurement time (that is, the number of transitions from the second state to the first state). Note that the number NR of the second detection data and the number NF of the fourth detection data are basically the same.
  • FIG. 5 is a diagram conceptually showing the distribution of integrated data values in circuit elements other than the analysis target, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the integrated value.
  • 5A shows the first integrated data
  • FIG. 5B shows the second integrated data
  • FIG. 5C shows the third integrated data
  • FIG. 5D shows the fourth integrated data. The integrated data is shown.
  • the signal waveform input to the circuit element other than the analysis target is mostly different from the signal waveform S1 of the analysis target circuit element, and it is extremely rare that these waveforms are the same. Therefore, the switching light emission P1 is generated approximately equally in each of the periods T1 to T4 shown in FIG. For this reason, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d), when the detection data for these periods are integrated, a peak P5 of almost equal size appears in each period, although there is some deviation. To do. The peak values of these peaks P5 are smaller than the peak values of the aforementioned peaks P3 and P4.
  • the difference calculation step S14 among the first to fourth integration data obtained in the integration step S13, one integration data or a sum of two or more integration data and another integration data or other two or more integration data.
  • the difference data is generated by calculating the difference with the sum of the integrated data.
  • the difference calculation pattern in the difference calculation step S14 will be described in detail.
  • FIG. 6 is a diagram conceptually showing the second and fourth integrated data R and F.
  • FIG. 6A shows integrated data of the entire integrated circuit, and shows light emission positions during the period T2 and the period T4 in the visual field including the entire integrated circuit.
  • FIG. 6B shows a distribution of integrated values on the straight line A shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram conceptually showing the first and third integrated data L and H.
  • FIG. 7A shows integrated data of the entire integrated circuit, and shows light emission positions during the period T1 and the period T3 in the visual field including the entire integrated circuit.
  • FIG. 7B shows a distribution of integrated values on the straight line A shown in FIG.
  • the second integrated data R and the fourth integrated data F include a peak P3 (or P4) caused by the switching light emission P1 in the circuit element to be analyzed, and a plurality of data other than the analysis object.
  • a plurality of peaks P5 caused by the switching light emission P1 in the circuit element and a noise d caused by the dark light emission P2 are included.
  • the first integrated data L and the third integrated data H do not include a peak in the circuit element to be analyzed, and a plurality of circuit elements other than the analysis target in plural. Only the peak P5 and the noise d are included.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually showing such difference data D1, in which FIG. 8 (a) shows integrated data of the entire integrated circuit, and FIG. 8 (b) is shown in FIG. 8 (a). The distribution of integrated values on the straight line A is shown.
  • the above difference calculation may be modified as follows. That is, normalization is performed by dividing the integrated value of the second or fourth integrated data R (F) by the number NR (NF) of detection data used for integrating the integrated data, 3 is normalized by dividing the integrated value L (H) of the integrated data by the number NL (NH) of detection data used for integrating the integrated data, and the second after the normalization (after division). Alternatively, the difference between the fourth integrated data R (F) and the first or third integrated data L (H) after normalization (after division) may be calculated.
  • the integrated values of the first to fourth integrated data are represented as L, R, H, and F, respectively, and the number of detection data used for integrating the first to fourth integrated data is determined.
  • the number of detection data used for integrating the first to fourth integrated data is determined.
  • the following difference calculation may be performed instead of the above difference calculation (following the above notation rule).
  • FIG. 9 is a diagram conceptually showing the second integrated data R.
  • FIG. 9A shows the integrated data of the entire integrated circuit, and shows the light emission position during the period T2 in the visual field including the entire integrated circuit.
  • FIG. 9B shows a distribution of integrated values on the straight line A shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram conceptually showing the fourth integrated data F.
  • FIG. 10A shows the integrated data of the entire integrated circuit, and shows the light emission position during the period T4 in the field of view including the entire integrated circuit.
  • FIG. 10B shows a distribution of integrated values on the straight line A shown in FIG.
  • the peak P3 included in the second integrated data R and the peak P4 included in the fourth integrated data F may have greatly different peak values. Therefore, the difference between the second integrated data R and the fourth integrated data F (or the difference between the standardized second integrated data R and the standardized fourth integrated data F) is calculated. Thus, difference data similar to that in FIG. 8 including only the peaks in the circuit element to be analyzed can be obtained. Note that, according to the notation rules described above, this difference calculation can be expressed as RF or (R ⁇ F) / NR.
  • FIG. 11 is a diagram conceptually showing the first integrated data L. As shown in FIG. FIG. 11A shows the integrated data of the entire integrated circuit, and shows the light emission position during the period T1 in the visual field including the entire integrated circuit.
  • FIG.11 (b) has shown distribution of the integrated value on the straight line A shown by Fig.11 (a).
  • FIG. 12 is a diagram conceptually showing the third integrated data H.
  • FIG. 12A shows the integrated data of the entire integrated circuit, and shows the light emission position during the period T3 in the visual field including the entire integrated circuit.
  • FIG. 12B shows a distribution of integrated values on the straight line A shown in FIG. Note that the third integrated data H shown in FIG. 12 includes a peak P6 due to leakage light emission (abnormal light emission due to leakage current).
  • the center of gravity of the peak (for example, the peak P3 or P4 in FIG. 8) included in the difference data obtained in the difference calculation step S14 is obtained.
  • the peak included in the difference data is a data group extending over a certain range, and the range is substantially equal to the expansion of the switching light emission P1 (see FIG. 2) in the circuit element. Therefore, in order to specify the position of the circuit element smaller than the range of the switching light emission P1 in more detail, it is preferable to obtain the center of gravity of the data group included in the range.
  • FIG. 13 is a diagram showing the concept of such centroid calculation.
  • the difference data D2 before the center of gravity calculation includes a peak P7 indicating switching light emission of the circuit element to be analyzed.
  • data D3 including a point P8 indicating the position of the center of gravity of the peak P7 is obtained as shown in FIG. Thereby, the position of the circuit element to be analyzed can be specified with higher accuracy.
  • FIG. 14 is a diagram conceptually illustrating an example of such combined data.
  • the combined data D4 shown in FIG. 14 includes a plurality of points P8 each indicating the position of the center of gravity of a plurality of peaks.
  • Such combined data D4 is preferably generated by superimposing a plurality of difference data obtained by repeating steps S11 to S15 for each of a plurality of circuit elements.
  • a plurality of circuit elements corresponding to the plurality of peaks are specified from the plurality of peak positions included in the combined data D4 obtained in the step S16. Then, based on the magnitude of the peak value corresponding to each circuit element, the state of operation of each circuit element and the presence / absence of an abnormality are analyzed.
  • the switching light emission of a specific circuit element can be accurately, easily and quickly identified from the switching light emission of a large number of circuit elements in the integrated circuit. can do. Based on the state of the switching light emission, the operation and abnormality of the circuit element can be analyzed.
  • the switching light emission P1 and the dark light emission P2 in the circuit elements other than the analysis target are removed, and the switching in the circuit element to be analyzed is performed Only the peak resulting from the light emission P1 can be suitably extracted. Therefore, the position of the peak can be specified more accurately.
  • the centroid calculation step S15 for calculating the centroid of the peak included in the difference data by performing the centroid calculation step S15 for calculating the centroid of the peak included in the difference data, the detailed position of the peak (that is, the detailed position of the circuit element to be analyzed) can be obtained, for example. It can be specified with a finer precision than the resolution of the time-resolved measuring device.
  • the peak position is specified by using four pieces of integrated data such as the first integrated data L, the second integrated data R, the third integrated data H, and the fourth integrated data F.
  • these integrated data L, R, H, and F may be used for the analysis.
  • any one of these integration data is generated, and a peak (for example, the peak P3 or P4 shown in FIG. 6) included in the one integration data is discriminated based on its size,
  • the circuit element that is the source of the switching light emission P1 may be specified from the peak position.
  • the difference calculation step S14 can be omitted.
  • two-dimensional detection data is acquired in the detection step S12, and the calculation is performed using the two-dimensional detection data.
  • the detection data is one-dimensional or zero-dimensional. There may be.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of the integrated circuit operation analysis apparatus 10 according to the second embodiment.
  • the operation analysis apparatus 10 is an apparatus capable of performing the operation analysis method of the first embodiment described above, and in order to analyze the operation or abnormality of a circuit element included in the integrated circuit 50, The switching emission P1 at is measured.
  • the motion analysis apparatus 10 of this embodiment includes a signal input unit 20, a detection unit 30, and a data processing unit 40.
  • the signal input unit 20 performs the signal input step S11 of the first embodiment. That is, the signal input unit 20 supplies the clock signal having the clock waveform CL (see FIG. 2) to the integrated circuit 50, thereby causing the circuit elements of the integrated circuit 50 to operate at a predetermined clock cycle.
  • the signal input unit 20 supplies the integrated circuit 50 with a test signal for inputting a predetermined signal waveform S1 (see FIG. 2) to the circuit elements of the integrated circuit 50.
  • the clock signal is also provided to a position time measurement circuit 32 of the detection unit 30 described later.
  • the detection unit 30 performs the detection step S12 of the first embodiment. That is, the detection unit 30 includes the light emission position and light emission amount of the integrated circuit 50 in the first period Ta (see FIG. 3) including the rising timing of the clock waveform CL, and the falling timing of the clock waveform CL. The light emission position and light emission amount of the integrated circuit 50 in the second period Tb (see FIG. 3) are repeatedly detected over a plurality of clock cycles.
  • the detailed configuration of the detection unit 30 of this embodiment will be described later.
  • the data processing unit 40 specifies switching light emission of the circuit element to be analyzed by performing various operations based on the detection data output from the detection unit 30.
  • the data processing unit 40 includes, for example, a central processing unit (CPU) and a memory, and is preferably configured by a computer that operates according to a predetermined program.
  • the data processing unit 40 of the present embodiment includes an integrating unit 41, a difference calculating unit 42, a centroid calculating unit 43, and a data combining unit 44. These are each realized by the predetermined program.
  • the integrating unit 41 performs the integrating step S13 of the first embodiment. That is, the integrating unit 41 generates the first integrated data L, the second integrated data R, the third integrated data H, and the fourth integrated data F described in the first embodiment.
  • the difference calculation unit 42 performs the difference calculation step S14 of the first embodiment. That is, for example, as shown in FIG. 6 to FIG. 12, the difference calculation unit 42 is one summation data or the sum of two or more summation data among the first to fourth summation data L, R, H, and F. And the difference between the other integrated data or the sum of the other two or more integrated data is generated to generate difference data. Alternatively, the difference calculation unit 42 may calculate one integrated data or two or more of the first to fourth integrated data L, R, H, F normalized by dividing by the number of detection data used for integration. The difference data is generated by calculating the difference between the sum of the accumulated data and the other accumulated data or the sum of the other two or more accumulated data.
  • the gravity center calculation unit 43 performs the gravity center calculation step S15 of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 13, the center-of-gravity calculation unit 43 obtains the center of gravity of the peak P7 included in the difference data D2 generated by the difference calculation unit 42 by calculation, and a point P8 indicating the center of gravity position of the peak P7 The data D3 including is generated.
  • the data combining unit 44 performs the data combining step S16 of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 14, the data combining unit 44 combines the plurality of centroid data to generate combined data D4 including a plurality of points P8 respectively indicating the centroid positions of the plurality of peaks.
  • the analyst can specify a plurality of circuit elements corresponding to the plurality of peaks based on the plurality of peak positions included in the combined data D4 obtained by the data combining unit 44. Then, based on the magnitude of the peak value corresponding to each circuit element, it is possible to analyze the operation state of each circuit element and the presence / absence of an abnormality.
  • the detection unit 30 detects the switching light emission P1 emitted from the integrated circuit 50, and measures the two-dimensional position and timing of the light emission P1.
  • the detection unit 30 of the present embodiment is preferably implemented by a time-resolved measurement device having a position-sensitive photomultiplier tube (PS-PMT) 31 and a position-time measurement circuit 32. Realized.
  • PS-PMT position-sensitive photomultiplier tube
  • the position detection type photomultiplier tube 31 converts the light P1 from the integrated circuit 50 into an electron, and amplifies the electron while maintaining its two-dimensional position.
  • FIG. 16 is a side sectional view showing a specific configuration example of the position detection type photomultiplier tube 31.
  • the photomultiplier tube 31 includes an envelope 33 and a voltage dividing circuit (not shown) connected to the envelope 33.
  • a photocathode (photocathode) 34, micro-channel plates (MCP) 35 to 39, and a resistive anode 61 are accommodated.
  • a transparent incident window 62 is installed on the front surface of the envelope 33.
  • the photocathode 34 is formed on the inner surface of the entrance window 62.
  • the photocathode 34 and the resistive anode 61 are arranged so as to face each other apart from each other.
  • the MCPs 35 to 39 are disposed between the photocathode 34 and the resistive anode 61.
  • the photocathode 34 receives the light P1 transmitted through the incident window 62 and converts it into photoelectrons by the photoelectric effect.
  • the MCPs 35 to 39 are plate-shaped electron multipliers that receive photoelectrons from the photocathode 34 and generate and multiply secondary electrons. Photoelectrons first enter the forefront MCP 35. The incident position of the photoelectrons corresponds to the incident position of the light P1 on the photocathode 34. The MCP 35 generates secondary electrons at the photoelectron incident position, and multiplies the secondary electrons while maintaining the two-dimensional position. Subsequent MCPs 36 to 39 also multiply secondary electrons while maintaining the two-dimensional position.
  • Resistive anode 61 is a kind of position detection type anode, and is a conductor plate provided with a uniform resistance layer on one side.
  • Signal readout electrodes 61 a are provided at the four corners of the resistive anode 61. These electrodes 61a are connected to the position time measurement circuit 32 through a preamplifier (not shown). When secondary electrons enter the resistive anode 61, these readout electrodes 61a output charge pulses. The two-dimensional position of the secondary electrons incident on the resistive anode 61 is determined based on the amount of charge that these charge pulses have. In this way, the resistive anode 61 generates a signal corresponding to the detection position of the light P ⁇ b> 1 and sends it to the position time measurement circuit 32.
  • Each of the photocathode 34, the MCPs 35 to 39, and the resistive anode 61 is connected to a voltage dividing circuit (not shown), and a voltage having a potential gradient is applied to them. With these voltages, photoelectrons are accelerated from the photocathode 34 toward the MCP 35, and secondary electrons are accelerated from the MCP 35 toward the resistive anode 61.
  • the position time measurement circuit 32 shown in FIG. 15 is electrically connected to both the signal input unit 20 and the photomultiplier tube 31.
  • the position time measurement circuit 32 uses the detection signal sent from the photomultiplier tube 31 to calculate the detection position of the light P1.
  • the position time measurement circuit 32 measures the time difference between the reference timing of the clock signal sent from the signal input unit 20 and the input timing of the detection signal sent from the photomultiplier tube 31.
  • the detection position and detection time obtained by the position time measurement circuit 32 are sent as detection data to the integration unit 41 of the data processing unit 40.
  • the switching of a specific circuit element is selected from the switching light emission of a large number of circuit elements in the integrated circuit 50, as in the operation analysis method according to the first embodiment.
  • Light emission can be specified accurately, simply and at high speed. Based on the state of the switching light emission, the operation and abnormality of the circuit element can be analyzed.
  • the difference calculation unit 42 that calculates the difference of the integrated data, the switching light emission P1 and the dark light emission P2 in the circuit elements other than the analysis target are removed, and the circuit elements in the analysis target Only the peak due to the switching light emission P1 can be suitably extracted. Therefore, the position of the peak can be specified more accurately.
  • the detailed position of the peak (that is, the detailed position of the circuit element to be analyzed) can be determined, for example, by the photomultiplier tube 31. It can be specified with a finer precision than the resolution.
  • the peak position is specified by using four pieces of integrated data such as the first integrated data L, the second integrated data R, the third integrated data H, and the fourth integrated data F.
  • these integrated data L, R, H, and F may be used for the analysis.
  • any one of these integration data is generated, and from the position of the peak (for example, the peak P3 or P4 shown in FIG. 6) included in the one integration data, the source of the switching light emission P1. May be specified. Thereby, the effect of this embodiment mentioned above can be acquired suitably.
  • the difference calculation unit 42 can be omitted.
  • the difference calculation unit 42 Even if the difference calculation unit 42 is provided, at least two pieces of integration data required for the difference calculation may be generated in the integration unit 41, and all four pieces of integration data L, R, H, and F are necessarily generated. Even if it does not do, the effect of this embodiment mentioned above can be acquired suitably.
  • the detection unit 30 acquires two-dimensional detection data and performs calculation using the two-dimensional detection data.
  • the detection data may be one-dimensional or zero-dimensional. .
  • all or at least one of the difference calculation unit 42, the centroid calculation unit 43, and the data combination unit 44 of the present embodiment may be omitted. Even when these are omitted, the above-described effects of the present embodiment can be suitably obtained.
  • the integrated circuit operation analysis method and integrated circuit operation analysis apparatus according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various other modifications are possible.
  • the configuration including the position detection type photomultiplier tube is illustrated as an example of the detection unit. You may apply.
  • the integrated circuit operation analysis method and the integrated circuit operation analysis apparatus of the present invention when analyzing the operation or abnormality of a circuit element by measuring light emission during operation of the circuit element included in the integrated circuit, Which circuit element emits light can be specified accurately.
  • Switching light emission P2 ... Dark light emission, P3 P7 ... Peak, S1 ... Signal waveform, S11 ... Signal input step, S12 ... Detection step, S13 ... Integration step, S14 ... Difference calculation step, S15 ... Center of gravity calculation step, S16 ... Data combination step, S1 ... analysis step, T ... period, Ta ... first period, Tb ... second period.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

　集積回路の動作解析方法は、回路要素を所定のクロック周期で動作させるとともに回路要素に信号波形を入力するステップと、クロック波形の立ち上がりを含む期間の発光位置及び発光量、及びクロック波形の立ち下がりを含む期間の発光位置及び発光量を、複数の周期にわたって検出するステップと、複数の検出データのうち、信号波形が第１の状態を維持する期間の検出データを積算したデータ、信号波形が第１の状態から第２の状態に遷移する期間の検出データを積算したデータ、信号波形が第２の状態を維持する期間の検出データを積算したデータ、及び、信号波形が第２の状態から第１の状態に遷移する期間の検出データを積算したデータのうち、少なくとも１つを生成するステップとを備える。

Description

集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置
　本発明は、集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置に関するものである。
　特許文献１には、エミッション顕微鏡を用いてＩＣ内部の不良箇所を検出するための装置が記載されている。この装置は、ＩＣのクロック信号に同期して画像処理装置に発光データを転送するコントロール回路を備えている。コントロール回路は、クロック信号の遷移タイミングを除く時間帯の発光データを画像処理装置に転送する。
特開２００２－０３１６６９号公報
　ＬＳＩ等の集積回路を動作させると、内部回路における電流の動きに応じて半導体がわずかに発光する。このような発光は、スイッチング発光と呼ばれる。このわずかなスイッチング発光の位置や発光量を検出することで、集積回路の動作の確認或いは故障位置の特定を行う方法がある。しかしながら、近年の集積回路の微細化に伴い、発光位置を正確に特定することが困難となってきている。集積回路を構成する個々のトランジスタは、例えば一辺が０．６μｍといった極めて小さな領域に形成される。一方、集積回路の主な構成材料であるシリコンを透過可能な光の波長は１．１μｍ以上であり、そのような波長の発光点の位置を特定する際の精度はせいぜい１μｍ程度である。したがって、発光を検出しても、何れの回路要素からの発光かを正確に特定することは困難である。
　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、何れの回路要素からの発光かを正確に特定することができる集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明の一側面の集積回路の動作解析方法は、集積回路に含まれる回路要素の動作時における発光を測定することにより回路要素の動作若しくは異常を解析する方法であって、（１）回路要素を所定のクロック周期で動作させるとともに、回路要素に所定の信号波形を入力する信号入力ステップと、（２）所定のクロック周期を規定するクロック波形の立ち上がりのタイミングを含む第１の期間における集積回路の発光位置及び発光量、及びクロック波形の立ち下がりのタイミングを含む第２の期間における集積回路の発光位置及び発光量を、複数のクロック周期にわたって繰り返し検出する検出ステップと、（３）複数のクロック周期の第１及び第２の期間に得られた複数の検出データのうち、所定の信号波形が第１の状態を維持する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第１の積算データ、所定の信号波形が第１の状態から第２の状態に遷移する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第２の積算データ、所定の信号波形が第２の状態を維持する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第３の積算データ、及び、所定の信号波形が第２の状態から第１の状態に遷移する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第４の積算データのうち、少なくとも１つの積算データを生成する積算ステップとを備え、少なくとも１つの積算データに含まれるピークの位置から回路要素を特定することを特徴とする。
　また、集積回路の動作解析方法は、積算ステップにおいて、第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、積算ステップの後に、（４）少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算ステップを更に備え、上記少なくとも一つの積算データに含まれるピークに代えて、差分データに含まれるピークの位置から回路要素を特定することを特徴としてもよい。
　また、集積回路の動作解析方法は、積算ステップにおいて、第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、積算ステップの後に、（５）積算に用いられた検出データの個数で少なくとも２つの積算データを除算することにより規格化し、規格化された少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算ステップを更に備え、少なくとも一つの積算データに含まれるピークに代えて、差分データに含まれるピークの位置から回路要素を特定することを特徴としてもよい。
　また、集積回路の動作解析方法は、差分演算ステップの後に、（６）差分データに含まれる発光点の重心を演算する重心演算ステップを更に備えることを特徴としてもよい。
　また、集積回路の動作解析方法は、重心演算ステップの後に、（７）複数のピークの重心位置情報を含む結合データを生成するデータ結合ステップを更に備えることを特徴としてもよい。
　また、本発明の一側面の集積回路の動作解析装置は、集積回路に含まれる回路要素の動作時における発光を測定することにより回路要素の動作若しくは異常を解析するための装置であって、（１）回路要素を所定のクロック周期で動作させるとともに、回路要素に所定の信号波形を入力する信号入力部と、（２）所定のクロック周期を規定するクロック波形の立ち上がりのタイミングを含む第１の期間における集積回路の発光位置及び発光量、及びクロック波形の立ち下がりのタイミングを含む第２の期間における集積回路の発光位置及び発光量を、複数のクロック周期にわたって繰り返し検出する検出部と、（３）複数のクロック周期の第１及び第２の期間に得られた複数の検出データのうち、所定の信号波形が第１の状態を維持する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第１の積算データ、所定の信号波形が第１の状態から第２の状態に遷移する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第２の積算データ、所定の信号波形が第２の状態を維持する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第３の積算データ、及び、所定の信号波形が第２の状態から第１の状態に遷移する期間の検出データを複数のクロック周期にわたって積算して得られる第４の積算データのうち、少なくとも一つの積算データを生成する積算部とを備えることを特徴とする。
　また、集積回路の動作解析装置は、積算部が、第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、（４）少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算部を更に備えることを特徴としてもよい。
　また、集積回路の動作解析装置は、積算部が、第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、（５）積算に用いられた検出データの個数で少なくとも２つの積算データを除算することにより規格化し、規格化された少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算部を更に備えることを特徴としてもよい。
　また、集積回路の動作解析装置は、（６）差分データに含まれる発光点の重心を演算する重心演算部を更に備えることを特徴としてもよい。
　また、集積回路の動作解析装置は、（７）複数のピークの重心位置情報を含む結合データを生成するデータ結合部を更に備えることを特徴としてもよい。
　本発明による集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置によれば、集積回路に含まれる回路要素の動作時における発光を測定することにより回路要素の動作若しくは異常を解析する際に、何れの回路要素からの発光かを正確に特定することができる。
第１実施形態に係る動作分析方法を示すフローチャートである。 （ａ）所定のクロック周期を規定するクロック波形の一例を示す図である。（ｂ）解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形の一例を示す図である。（ｃ）解析対象の回路要素における発光タイミング及び発光量を例示する図である。 （ａ）所定のクロック周期を規定するクロック波形の一例を示す図である。（ｂ）解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形の一例を示す図である。 解析対象の回路要素における各積算データを示す図である。 解析対象以外の回路要素における各積算データを示す図である。 第２及び第４の積算データの例を概念的に示す図である。 第１及び第３の積算データの例を概念的に示す図である。 差分データの例を概念的に示す図である。 第２の積算データの例を概念的に示す図である。 第４の積算データの例を概念的に示す図である。 第１の積算データの例を概念的に示す図である。 第３の積算データの例を概念的に示す図である。 重心演算の概念を示す図である。 データ結合ステップにより生成される結合データの例を概念的に示す図である。 第２実施形態に係る集積回路の動作解析装置の構成を示す図である。 位置検出型光電子増倍管の具体的な構成例を示す側断面図である。
　以下、添付図面を参照しながら集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第１の実施の形態）
　第１実施形態に係る集積回路の動作解析方法では、集積回路に含まれるトランジスタ等の複数の回路要素の動作時における発光（スイッチング発光）を測定することによって、当該複数の回路要素の動作若しくは異常を個別に解析する。図１は、本実施形態に係る動作分析方法を示すフローチャートである。図１に示されるように、本実施形態の動作分析方法は、信号入力ステップＳ１１、検出ステップＳ１２、積算ステップＳ１３、差分演算ステップＳ１４、重心演算ステップＳ１５、データ結合ステップＳ１６、及び解析ステップＳ１７を備えている。
　信号入力ステップＳ１１では、集積回路に含まれる複数の回路要素を所定のクロック周期で動作させるとともに、各回路要素に所定の信号波形を入力する。ここで、図２は、所定のクロック周期を規定するクロック波形ＣＬ（図２（ａ））、及び、解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形Ｓ１（図２（ｂ））の各一例を示す図である。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、横軸は時間を表し、縦軸は信号レベルを表している。図２（ａ）に示されるように、クロック波形ＣＬは、ロー（Ｌｏ）状態からハイ（Ｈｉ）状態への立ち上がり、及びハイ（Ｈｉ）状態からロー（Ｌｏ）状態への立ち下がりを一定の周期Ｔでもって繰り返す波形を主に含んでいる。ここで、立ち上がりから立ち下がりまでの時間、及び立ち下がりから立ち上がりまでの時間は、何れもＴ／２である。
　所定の信号波形Ｓ１は、テスト信号入力時の各回路要素におけるロジック信号波形であって、各回路要素毎に固有のパターンを有する。図２（ｂ）に示されるように、所定の信号波形Ｓ１は、任意のタイミングで第１の状態（典型的にはロー状態）から第２の状態（典型的にはハイ状態）へ遷移し、また、別の任意のタイミングで第２の状態から第１の状態へ遷移するという動作を不定期に繰り返す信号波形を主に含む。そして、所定の信号波形Ｓ１におけるこれらの遷移タイミングは、図２（ａ）に示されたクロック波形ＣＬの立ち上がり及び立ち下がりのうち何れかのタイミングとほぼ一致する。
　また、図２（ｃ）には、解析対象の回路要素における発光タイミング及び発光量が例示されている。図２（ｃ）の縦軸は発光量を表している。図２（ｃ）に示されるように、当該回路要素では、所定の信号波形Ｓ１（図２（ｂ））における第１の状態から第２の状態への遷移タイミング、及び第２の状態から第１の状態への遷移タイミングでわずかなスイッチング発光Ｐ１が生じる。また、これらのタイミング以外において、ノイズによるダーク発光Ｐ２がランダムに生じる。なお、信号波形Ｓ１の遷移によるスイッチング発光Ｐ１は極めて微弱であるため、図２（ｃ）に示されるように、その発光の大きさに基づいてダーク発光Ｐ２と識別することは難しい。
　続いて、検出ステップＳ１２では、位置検出が可能な時間分解測定装置を用いて、集積回路の時間発光波形を測定する。図３（ａ）には、図２（ａ）に示されたものと同じクロック波形ＣＬが示されている。この検出ステップＳ１２では、時間分解測定装置の測定間隔をクロック波形ＣＬの半周期（Ｔ／２）と等しくして、クロック波形ＣＬの立ち上がりタイミングを含む第１の期間（図３（ａ）の期間Ｔａ）における集積回路の発光位置及び発光量、及びクロック波形ＣＬの立ち下がりタイミングを含む第２の期間（図３（ａ）の期間Ｔｂ）における集積回路の発光位置及び発光量を、複数のクロック周期にわたって繰り返し検出する。なお、第１の期間Ｔａと第２の期間Ｔｂとは、後の演算の容易化のため、互いに等しい長さであることが好ましい。
　続いて、積算ステップＳ１３では、検出ステップＳ１２において得られた検出データを分類し、各分類毎に検出データを積算する。図３（ｂ）には、図２（ｂ）に示されたものと同じ所定の信号波形Ｓ１が示されている。この積算ステップＳ１３では、複数のクロック周期の第１の期間Ｔａにおいて得られた複数の検出データ、及び複数のクロック周期の第２の期間Ｔｂにおいて得られた複数の検出データを、以下の４種類の検出データに分類する。
・第１の検出データ：解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形Ｓ１が第１の状態（例えばロー状態）を維持する期間（図３（ｂ）に示される期間Ｔ１）の検出データ
・第２の検出データ：解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形Ｓ１が第１の状態から第２の状態（例えばハイ状態）へ遷移する期間（図３（ｂ）に示される期間Ｔ２）の検出データ
・第３の検出データ：解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形Ｓ１が第２の状態を維持する期間（図３（ｂ）に示される期間Ｔ３）の検出データ
・第４の検出データ：解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形Ｓ１が第２の状態から第１の状態へ遷移する期間（図３（ｂ）に示される期間Ｔ４）の検出データ
　なお、上記の分類の際、解析対象の回路要素に入力される所定の信号波形Ｓ１は、例えば集積回路に入力されるテスト信号波形及び集積回路の回路構成に基づくシミュレーションによって好適に得られる。また、クロック波形ＣＬは、解析の際に集積回路に入力されるクロック信号から得てもよく、また、集積回路内におけるクロック信号の動作に起因するスイッチング発光から得てもよい。
　そして、積算ステップＳ１３では、上記のように分類された第１～第４の検出データを複数のクロック周期にわたってそれぞれ積算することにより、第１～第４の積算データを生成する。図４は、解析対象の回路要素における積算データ値の分布を概念的に示す図であって、横軸は位置を表し、縦軸は積算値を表している。図４（ａ）は第１の積算データを示し、図４（ｂ）は第２の積算データを示し、図４（ｃ）は第３の積算データを示し、図４（ｄ）は第４の積算データを示している。
　前述したように、図３に示される期間Ｔ１及びＴ３では所定の信号波形Ｓ１の遷移がないため、これらの期間の検出データを積算してもランダムなダーク発光Ｐ２が積算されるのみであり、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示されるように積算データはほぼ平坦となる。一方、図３に示される期間Ｔ２及びＴ４では所定の信号波形Ｓ１の遷移があるため、図４（ｂ）及び図４（ｄ）に示されるように、これらの期間の検出データを積算すると、スイッチング発光Ｐ１によるデータ値が複数のクロック周期にわたって積算されるので、ピークＰ３，Ｐ４が出現する。なお、ピークＰ３のピーク値の大きさは、積算された第２の検出データの個数ＮＲに依存する。第２の検出データの個数ＮＲは、測定時間内での期間Ｔ２におけるスイッチング発光Ｐ１の回数（すなわち第１の状態から第２の状態への遷移回数）に等しい。同様に、ピークＰ４のピーク値の大きさは、積算された第４の検出データの個数ＮＦに依存する。第４の検出データの個数ＮＦは、測定時間内での期間Ｔ４におけるスイッチング発光Ｐ１の回数（すなわち第２の状態から第１の状態への遷移回数）に等しい。なお、第２の検出データの個数ＮＲと、第４の検出データの個数ＮＦとは、基本的には同数となる。
　また、図５は、解析対象以外の回路要素における積算データ値の分布を概念的に示す図であって、横軸は時間を表し、縦軸は積算値を表している。図５（ａ）は第１の積算データを示し、図５（ｂ）は第２の積算データを示し、図５（ｃ）は第３の積算データを示し、図５（ｄ）は第４の積算データを示している。
　解析対象以外の回路要素に入力される信号波形は、解析対象の回路要素の信号波形Ｓ１とは波形が異なっている場合が殆どであり、これらの波形が同じことは極めて希である。したがって、図３に示される期間Ｔ１～Ｔ４のそれぞれにおいて、略均等にスイッチング発光Ｐ１が生じることとなる。このため、図５（ａ）～図５（ｄ）に示されるように、これらの期間の検出データを積算すると、多少の偏りはあるものの、ほぼ均等な大きさのピークＰ５が各期間に出現する。これらのピークＰ５のピーク値は、上述したピークＰ３，Ｐ４のピーク値よりも小さい。
　続いて、差分演算ステップＳ１４では、積算ステップＳ１３において得られた第１～第４の積算データのうち、一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する。以下、差分演算ステップＳ１４における差分演算のパターンについて詳しく説明する。
＜第２又は第４の積算データと、第１又は第３の積算データとの差分演算＞
　図６は、第２及び第４の積算データＲ，Ｆを概念的に示す図である。図６（ａ）は、集積回路全体の積算データを示しており、集積回路全体を含む視野における期間Ｔ２及び期間Ｔ４の間の発光位置を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。また、図７は、第１及び第３の積算データＬ，Ｈを概念的に示す図である。図７（ａ）は、集積回路全体の積算データを示しており、集積回路全体を含む視野における期間Ｔ１及び期間Ｔ３の間の発光位置を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。
　図６に示されるように、第２の積算データＲ及び第４の積算データＦには、解析対象の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１に起因するピークＰ３（又はＰ４）と、解析対象以外の複数の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１に起因する複数のピークＰ５と、ダーク発光Ｐ２に起因するノイズｄとが含まれている。一方、図７に示されるように、第１の積算データＬ及び第３の積算データＨには、解析対象の回路要素におけるピークは含まれておらず、解析対象以外の複数の回路要素における複数のピークＰ５と、ノイズｄとが含まれているのみである。したがって、第２又は第４の積算データＲ（Ｆ）と第１又は第３の積算データＬ（Ｈ）との差分を演算することにより、解析対象以外の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１やダーク発光Ｐ２による影響を排除して、ピークＰ３（又はＰ４）のみを含むデータ（以下、差分データという）を得ることができる。図８は、そのような差分データＤ１を概念的に示す図であって、図８（ａ）は集積回路全体の積算データを示しており、図８（ｂ）は図８（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。
　また、上記の差分演算は、次のように変形されてもよい。すなわち、第２又は第４の積算データＲ（Ｆ）の積算値を、該積算データの積算に使用された検出データの個数ＮＲ（ＮＦ）で除算することにより規格化し、また、第１又は第３の積算データの積算値Ｌ（Ｈ）を、該積算データの積算に使用された検出データの個数ＮＬ（ＮＨ）で除算することにより規格化し、これらの規格化後（除算後）の第２又は第４の積算データＲ（Ｆ）と、規格化後（除算後）の第１又は第３の積算データＬ（Ｈ）との差分を演算してもよい。
　上記のような差分演算は、第１～第４の積算データの積算値をそれぞれＬ，Ｒ，Ｈ，Ｆと表し、第１～第４の積算データの積算に使用された検出データの個数をそれぞれＮＬ、ＮＲ、ＮＨ、及びＮＦと表し、積算データ同士の差分を記号（－）で表し、除算を記号（／）で表すことによって、次のように簡略に表記することができる。
・第２又は第４の積算データと第１又は第３の積算データとの差分の演算：
Ｒ－Ｌ、Ｆ－Ｌ、Ｒ－Ｈ、Ｆ－Ｈ
・規格化された第２又は第４の積算データと、規格化された第１又は第３の積算データとの差分の演算：
Ｒ／ＮＲ－Ｌ／ＮＬ、Ｆ／ＮＦ－Ｌ／ＮＬ、Ｒ／ＮＲ－Ｈ／ＮＨ、Ｆ／ＮＦ－Ｈ／ＮＨ
　また、差分演算ステップＳ１４では、上記の差分演算に代えて、以下の差分演算を行ってもよい（上記の表記ルールに倣う）。
Ｒ／ＮＲ－（Ｈ／ＮＨ＋Ｌ／ＮＬ）／２
Ｒ／ＮＲ－（Ｈ＋Ｌ）／（ＮＨ＋ＮＬ）
Ｆ／ＮＦ－（Ｈ／ＮＨ＋Ｌ／ＮＬ）／２
Ｆ／ＮＦ－（Ｈ＋Ｌ）／（ＮＨ＋ＮＬ）
（Ｒ＋Ｆ）／ＮＲ－２Ｈ／ＮＨ
（Ｒ＋Ｆ）／ＮＲ－２Ｌ／ＮＬ
（Ｒ＋Ｆ）／ＮＲ－（Ｈ／ＮＨ＋Ｌ／ＮＬ）
（Ｒ＋Ｆ）／ＮＲ－２（Ｈ＋Ｌ）／（ＮＨ＋ＮＬ）
＜第２の積算データと、第４の積算データとの差分演算＞
　図９は、第２の積算データＲを概念的に示す図である。図９（ａ）は、集積回路全体の積算データを示しており、集積回路全体を含む視野における期間Ｔ２の間の発光位置を示している。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。また、図１０は、第４の積算データＦを概念的に示す図である。図１０（ａ）は、集積回路全体の積算データを示しており、集積回路全体を含む視野における期間Ｔ４の間の発光位置を示している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。
　図９及び図１０に示されるように、第２の積算データＲに含まれるピークＰ３と、第４の積算データＦに含まれるピークＰ４とでは、それらのピーク値が互いに大きく異なる場合がある。したがって、第２の積算データＲと第４の積算データＦとの差分（又は、規格化された第２の積算データＲと規格化された第４の積算データＦとの差分）を演算することによって、解析対象の回路要素におけるピークのみを含む、図８と同様の差分データを得ることができる。なお、前述した表記ルールに従えば、この差分演算はＲ－Ｆ、あるいは（Ｒ－Ｆ）／ＮＲと表すことができる。
＜第１の積算データと、第３の積算データとの差分演算＞
　図１１は、第１の積算データＬを概念的に示す図である。図１１（ａ）は、集積回路全体の積算データを示しており、集積回路全体を含む視野における期間Ｔ１の間の発光位置を示している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。また、図１２は、第３の積算データＨを概念的に示す図である。図１２（ａ）は、集積回路全体の積算データを示しており、集積回路全体を含む視野における期間Ｔ３の間の発光位置を示している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示された直線Ａ上の積算値の分布を示している。なお、この図１２に示される第３の積算データＨには、リーク発光（漏れ電流による異常発光）によるピークＰ６が含まれている。
　図１１及び図１２に示されるように、リーク発光によるピークＰ６が第３の積算データＨにのみ含まれている場合、第１の積算データＬと第３の積算データＨとの差分（又は、規格化された第１の積算データＬと規格化された第３の積算データＨとの差分）を演算することによって、リーク発光によるピークＰ６のみを含む、図８と同様の差分データを得ることができる。なお、前述した表記ルールに従えば、この差分演算はＨ－Ｌ、あるいはＨ／ＮＨ－Ｌ／ＮＬと表すことができる。
　なお、上記いずれかの差分演算により得られた結果から、更に
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 を差し引いてもよい。これにより、大きさ（Ｎ×σ）の量子ノイズを除去することができる。但し、σは量子ノイズの分散であり、Ｎは、除去したいノイズの大きさによって決定される定数である。或いは、上記の差分演算により得られた結果に対して（若しくは、差分演算前の積算データに対して）フィルタリング処理を行うことにより量子ノイズを除去してもよい。
　続いて、図１の重心演算ステップＳ１５では、差分演算ステップＳ１４において求められた差分データに含まれるピーク（例えば図８のピークＰ３又はＰ４）の重心を求める。差分データに含まれるピークは、或る範囲に拡がるデータ群であり、その範囲は、当該回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１（図２を参照）の拡がりとほぼ等しい。従って、スイッチング発光Ｐ１の範囲よりも小さい回路要素の位置をより詳細に特定するためには、該範囲に含まれるデータ群の重心を求めることが好ましい。
　図１３は、このような重心演算の概念を示す図である。図１３（ａ）に示されるように、重心演算前の差分データＤ２が、解析対象の回路要素のスイッチング発光を示すピークＰ７を含んでいるものとする。このピークＰ７の重心を演算することにより、図１３（ｂ）に示されるように、ピークＰ７の重心位置を示す点Ｐ８を含むデータＤ３が得られる。これにより、解析対象の回路要素の位置をより精度良く特定することができる。
　続いて、図１のデータ結合ステップＳ１６では、先のステップＳ１５によって生成された複数の重心データを合成することにより、重心位置が特定された複数のピークの重心位置情報を含む結合データを生成する。図１４は、このような結合データの例を概念的に示す図である。図１４に示される結合データＤ４には、複数のピークの重心位置を各々示す複数の点Ｐ８が含まれている。このような結合データＤ４は、複数の回路要素毎にステップＳ１１～Ｓ１５を繰り返すことにより得られた複数の差分データを重ね合わせることによって、好適に生成される。
　続いて、図１の解析ステップＳ１７では、上記ステップＳ１６において得られた結合データＤ４に含まれる複数のピーク位置から、該複数のピークに対応する複数の回路要素を特定する。そして、各回路要素に対応するピーク値の大きさ等に基づいて、各回路要素の動作の様子や異常の有無を解析する。
　以上に説明した本実施形態による集積回路の動作解析方法によれば、集積回路内における非常に多くの回路要素のスイッチング発光の中から、特定の回路要素のスイッチング発光を正確、簡易かつ高速に特定することができる。そして、そのスイッチング発光の状態に基づいて、当該回路要素の動作や異常を解析することができる。
　また、異常な発光が含まれる場合には、その異常発光のタイミングを含む短い時間範囲を抽出し、発光画像を再構成することによって、Ｓ／Ｎが良好な位置測定を行うことができる。
　なお、前述した先行文献１に記載された方法では、クロック波形の遷移がない期間のみの画像データを取得する。しかし、このような方法では、検出し得る異常の種類が極めて限定されてしまう。例えば、トランジスタなどでスイッチングを行っているものの、クロック波形に対して遅れて発生する異常を検出できない可能性がある。つまり、オープン故障やショート故障は見つけることができるが、コンタクト抵抗がやや高いなどの、設計された性能が十分得られているかどうかの解析などを行う場合には、先行文献１に記載された方法では対応できない。これに対し、上述した本実施形態の動作解析方法によれば、所定の信号波形Ｓ１を４つの状態に分類するので、解析者が望む様々な解析を行うことができる。
　また、本実施形態のように、積算データの差分を演算する差分演算ステップＳ１４を行うことにより、解析対象以外の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１及びダーク発光Ｐ２を除去し、解析対象の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１に起因するピークのみを好適に抽出することができる。したがって、該ピークの位置をより正確に特定することができる。
　また、本実施形態のように、差分データに含まれるピークの重心を演算する重心演算ステップＳ１５を行うことによって、当該ピークの詳細な位置（すなわち解析対象の回路要素の詳細な位置）を、例えば時間分解測定装置の解像度よりも精細な精度で特定することができる。
　なお、本実施形態では、第１の積算データＬ、第２の積算データＲ、第３の積算データＨ、及び第４の積算データＦといった４つの積算データを使用してピーク位置を特定しているが、これらの積算データＬ、Ｒ、Ｈ、及びＦのうち少なくとも一つを解析に用いてもよい。例えば、積算ステップＳ１３においてこれらの積算データのうち何れか一つを生成し、該一つの積算データに含まれるピーク（例えば図６に示されるピークＰ３又はＰ４）をその大きさにより判別し、そのピーク位置から、スイッチング発光Ｐ１の元となる回路要素を特定してもよい。これにより、上述した本実施形態の効果を好適に得ることができる。なお、この場合、差分演算ステップＳ１４を省略することができる。
　また、差分演算ステップＳ１４を行う場合であっても、差分演算に必要な少なくとも２つの積算データを積算ステップＳ１３において生成すればよく、必ずしも４つの積算データＬ、Ｒ、Ｈ、及びＦ全てを生成しなくても、上述した本実施形態の効果を好適に得ることができる。
　また、本実施形態では、検出ステップＳ１２において２次元の検出データを取得し、この２次元の検出データを用いて演算を行う場合を例示しているが、検出データは、１次元若しくは０次元であってもよい。
　また、本実施形態の差分演算ステップＳ１４、重心演算ステップＳ１５、及びデータ結合ステップＳ１６の全部若しくは少なくとも一つのステップは、省略されてもよい。これらが省略された場合であっても、上述した本実施形態の効果を好適に得ることができる。
（第２の実施の形態）
　図１５は、第２実施形態に係る集積回路の動作解析装置１０の構成を示す図である。この動作解析装置１０は、前述した第１実施形態の動作解析方法を実施可能な装置であって、集積回路５０に含まれる回路要素の動作若しくは異常を解析するために、その回路要素の動作時におけるスイッチング発光Ｐ１を測定する。図１５に示されるように、本実施形態の動作解析装置１０は、信号入力部２０、検出部３０、及びデータ処理部４０を備えている。
　信号入力部２０は、第１実施形態の信号入力ステップＳ１１を行う。すなわち、信号入力部２０は、クロック波形ＣＬ（図２を参照）を有するクロック信号を集積回路５０に供給することにより、集積回路５０の回路要素を所定のクロック周期で動作させる。また、信号入力部２０は、集積回路５０の回路要素に所定の信号波形Ｓ１（図２を参照）を入力するためのテスト信号を、集積回路５０に供給する。なお、クロック信号は、後述する検出部３０の位置時間測定回路３２にも提供される。
　検出部３０は、第１実施形態の検出ステップＳ１２を行う。すなわち、検出部３０は、クロック波形ＣＬの立ち上がりのタイミングを含む第１の期間Ｔａ（図３を参照）における集積回路５０の発光位置及び発光量、及びクロック波形ＣＬの立ち下がりのタイミングを含む第２の期間Ｔｂ（図３を参照）における集積回路５０の発光位置及び発光量を、複数のクロック周期にわたって繰り返し検出する。なお、本実施形態の検出部３０の詳細な構成については、後述する。
　データ処理部４０は、検出部３０から出力された検出データに基づく種々の演算を行うことにより、解析対象の回路要素のスイッチング発光を特定する。データ処理部４０は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、所定のプログラムによって動作する計算機によって好適に構成される。本実施形態のデータ処理部４０は、積算部４１、差分演算部４２、重心演算部４３、及びデータ結合部４４を有する。これらは、上記所定のプログラムによってそれぞれ実現される。
　積算部４１は、第１実施形態の積算ステップＳ１３を行う。すなわち、積算部４１は、第１実施形態において説明した第１の積算データＬ、第２の積算データＲ、第３の積算データＨ、及び第４の積算データＦを生成する。
　差分演算部４２は、第１実施形態の差分演算ステップＳ１４を行う。すなわち、差分演算部４２は、例えば図６～図１２に示されたように、第１～第４の積算データＬ，Ｒ，Ｈ，Ｆのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して、差分データを生成する。又は、差分演算部４２は、積算に用いられた検出データの個数で除算されて規格化された第１～第４の積算データＬ，Ｒ，Ｈ，Ｆのうち、一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して、差分データを生成する。
　重心演算部４３は、第１実施形態の重心演算ステップＳ１５を行う。すなわち、重心演算部４３は、図１３に示されたように、差分演算部４２によって生成された差分データＤ２に含まれるピークＰ７の重心位置を演算により求め、ピークＰ７の重心位置を示す点Ｐ８を含むデータＤ３を生成する。
　データ結合部４４は、第１実施形態のデータ結合ステップＳ１６を行う。すなわち、データ結合部４４は、図１４に示されたように、複数の重心データを合成することにより、複数のピークの重心位置を各々示す複数の点Ｐ８を含む結合データＤ４を生成する。
　この動作解析装置１０によれば、データ結合部４４によって得られた結合データＤ４に含まれる複数のピーク位置に基づいて、解析者が、該複数のピークに対応する複数の回路要素を特定できる。そして、各回路要素に対応するピーク値の大きさ等に基づいて、各回路要素の動作の様子や異常の有無を解析することができる。
　ここで、本実施形態の検出部３０の構成について詳しく説明する。検出部３０は、集積回路５０から発するスイッチング発光Ｐ１を検出し、発光Ｐ１の二次元位置およびタイミングを測定する。図１５に示されるように、本実施形態の検出部３０は、位置検出型光電子増倍管（Position Sensitive Photomultiplier Tube：ＰＳ－ＰＭＴ）３１及び位置時間測定回路３２を有する時間分解測定装置によって好適に実現される。
　位置検出型光電子増倍管３１は、集積回路５０からの光Ｐ１を電子に変換し、その電子をその二次元位置を保持しながら増幅する。図１６は、位置検出型光電子増倍管３１の具体的な構成例を示す側断面図である。図１６に示されるように、光電子増倍管３１は、外囲器３３および外囲器３３に接続された電圧分割回路（不図示）を備えている。外囲器３３内には、光電面（フォトカソード）３４、マイクロチャンネルプレート（Micro Channel Plate：ＭＣＰ）３５～３９およびレジスティブアノード６１が収容されている。外囲器３３の前面には、透明の入射窓６２が設置されている。光電面３４は入射窓６２の内面に形成されている。光電面３４とレジスティブアノード６１は互いに離れて対向するように配置されている。ＭＣＰ３５～３９は、光電面３４とレジスティブアノード６１との間に配置されている。
　光電面３４は、入射窓６２を透過した光Ｐ１を受け取り、光電効果によって光電子に変換する。ＭＣＰ３５～３９は、光電面３４から光電子を受け取って二次電子を生成および増倍する板状の電子増倍器である。光電子は、まず、最前方のＭＣＰ３５に入射する。光電子の入射位置は、光Ｐ１の光電面３４への入射位置に対応している。ＭＣＰ３５は、光電子の入射位置に二次電子を生成し、その二次電子をその二次元位置を保持しながら増倍する。後続のＭＣＰ３６～３９も二次元位置を保持しながら二次電子を増倍する。
　レジスティブアノード６１は、位置検出型アノードの一種であって、片面に均一な抵抗層が設けられた導体板である。レジスティブアノード６１の四隅には、信号読み出し用の電極６１ａが設けられている。これらの電極６１ａは、図示しないプリアンプを介して位置時間測定回路３２に接続されている。レジスティブアノード６１に二次電子が入射すると、これらの読み出し電極６１ａは電荷パルスを出力する。レジスティブアノード６１に入射した二次電子の二次元位置は、これらの電荷パルスが有する電荷量に基づいて求められる。このようにレジスティブアノード６１は、光Ｐ１の検出位置に応じた信号を生成し、位置時間測定回路３２に送る。
　光電面３４、ＭＣＰ３５～３９、ならびにレジスティブアノード６１のそれぞれは、図示しない電圧分割回路に接続されており、これらには電位勾配を有する電圧が印加される。これらの電圧により、光電子が光電面３４からＭＣＰ３５へ向けて加速されるとともに、二次電子がＭＣＰ３５からレジスティブアノード６１へ向けて加速される。
　図１５に示される位置時間測定回路３２は、信号入力部２０および光電子増倍管３１の双方に電気的に接続されている。位置時間測定回路３２は、光電子増倍管３１から送られる検出信号を用いて光Ｐ１の検出位置を算出する。また、位置時間測定回路３２は、信号入力部２０から送られるクロック信号の基準タイミングと、光電子増倍管３１から送られる検出信号の入力タイミングとの時間差を計測する。位置時間測定回路３２によって求められた検出位置および検出時刻は、検出データとしてデータ処理部４０の積算部４１に送られる。
　以上の構成を備える動作解析装置１０によれば、第１実施形態に係る動作解析方法と同様に、集積回路５０内における非常に多くの回路要素のスイッチング発光の中から、特定の回路要素のスイッチング発光を正確、簡易かつ高速に特定することができる。そして、そのスイッチング発光の状態に基づいて、当該回路要素の動作や異常を解析することができる。
　また、本実施形態のように、積算データの差分を演算する差分演算部４２を備えることにより、解析対象以外の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１や、ダーク発光Ｐ２を除去し、解析対象の回路要素におけるスイッチング発光Ｐ１に起因するピークのみを好適に抽出することができる。したがって、該ピークの位置をより正確に特定することができる。
　また、本実施形態のように、差分データに含まれるピークの重心を演算することによって、当該ピークの詳細な位置（すなわち解析対象の回路要素の詳細な位置）を、例えば光電子増倍管３１の解像度よりも精細な精度で特定することができる。
　なお、本実施形態では、第１の積算データＬ、第２の積算データＲ、第３の積算データＨ、及び第４の積算データＦといった４つの積算データを使用してピーク位置を特定しているが、これらの積算データＬ、Ｒ、Ｈ、及びＦのうち少なくとも一つを解析に用いてもよい。例えば、積算ステップＳ１３においてこれらの積算データのうち何れか一つを生成し、該一つの積算データに含まれるピーク（例えば図６に示されるピークＰ３又はＰ４）の位置から、スイッチング発光Ｐ１の元となる回路要素を特定してもよい。これにより、上述した本実施形態の効果を好適に得ることができる。なお、この場合、差分演算部４２を省略することができる。
　また、差分演算部４２を備える場合であっても、差分演算に必要な少なくとも２つの積算データを積算部４１において生成すればよく、必ずしも４つの積算データＬ、Ｒ、Ｈ、及びＦ全てを生成しなくても、上述した本実施形態の効果を好適に得ることができる。
　また、本実施形態では、検出部３０において２次元の検出データを取得し、この２次元の検出データを用いて演算を行っているが、検出データは、１次元若しくは０次元であってもよい。
　また、本実施形態の差分演算部４２、重心演算部４３、及びデータ結合部４４の全部若しくは少なくとも一つは、省略されてもよい。これらが省略された場合であっても、上述した本実施形態の効果を好適に得ることができる。
　本発明による集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では検出部の例として位置検出型光電子増倍管を含む構成を例示したが、検出部としては、位置検出が可能な時間分解測定装置であれば、他の構成のものを適用してもよい。
　本発明による集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置によれば、集積回路に含まれる回路要素の動作時における発光を測定することにより回路要素の動作若しくは異常を解析する際に、何れの回路要素からの発光かを正確に特定することができる。
　１０…動作解析装置、２０…信号入力部、３０…検出部、３１…位置検出型光電子増倍管、３２…位置時間測定回路、３３…外囲器、３４…光電面、４０…データ処理部、４１…積算部、４２…差分演算部、４３…重心演算部、４４…データ結合部、５０…集積回路、６１…レジスティブアノード、６２…入射窓、ＣＬ…クロック波形、Ｄ１，Ｄ２…差分データ、Ｄ４…結合データ、Ｌ…第１の積算データ、Ｒ…第２の積算データ、Ｈ…第３の積算データ、Ｆ…第４の積算データ、Ｐ１…スイッチング発光、Ｐ２…ダーク発光、Ｐ３～Ｐ７…ピーク、Ｓ１…信号波形、Ｓ１１…信号入力ステップ、Ｓ１２…検出ステップ、Ｓ１３…積算ステップ、Ｓ１４…差分演算ステップ、Ｓ１５…重心演算ステップ、Ｓ１６…データ結合ステップ、Ｓ１７…解析ステップ、Ｔ…周期、Ｔａ…第１の期間、Ｔｂ…第２の期間。

Claims (10)

  1. 　集積回路に含まれる回路要素の動作時における発光を測定することにより前記回路要素の動作若しくは異常を解析する方法であって、
    　前記回路要素を所定のクロック周期で動作させるとともに、前記回路要素に所定の信号波形を入力する信号入力ステップと、
    　前記所定のクロック周期を規定するクロック波形の立ち上がりのタイミングを含む第１の期間における前記集積回路の発光位置及び発光量、及び前記クロック波形の立ち下がりのタイミングを含む第２の期間における前記集積回路の発光位置及び発光量を、複数の前記クロック周期にわたって繰り返し検出する検出ステップと、
    　前記複数のクロック周期の前記第１及び第２の期間に得られた複数の検出データのうち、前記所定の信号波形が第１の状態を維持する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第１の積算データ、前記所定の信号波形が前記第１の状態から第２の状態に遷移する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第２の積算データ、前記所定の信号波形が前記第２の状態を維持する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第３の積算データ、及び、前記所定の信号波形が前記第２の状態から前記第１の状態に遷移する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第４の積算データのうち、少なくとも１つの積算データを生成する積算ステップと
    を備え、
    　前記少なくとも１つの積算データに含まれるピークの位置から前記回路要素を特定することを特徴とする、集積回路の動作解析方法。
  2. 　前記積算ステップにおいて、前記第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、
    　前記積算ステップの後に、前記少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算ステップを更に備え、
    　前記少なくとも一つの積算データに含まれるピークに代えて、前記差分データに含まれるピークの位置から前記回路要素を特定することを特徴とする、請求項１に記載の集積回路の動作解析方法。
  3. 　前記積算ステップにおいて、前記第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、
    　前記積算ステップの後に、積算に用いられた前記検出データの個数で前記少なくとも２つの積算データを除算することにより規格化し、規格化された前記少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算ステップを更に備え、
    　前記少なくとも一つの積算データに含まれるピークに代えて、前記差分データに含まれるピークの位置から前記回路要素を特定することを特徴とする、請求項１に記載の集積回路の動作解析方法。
  4. 　前記差分演算ステップの後に、前記差分データに含まれるピークの重心を演算する重心演算ステップを更に備えることを特徴とする、請求項２または３に記載の集積回路の動作解析方法。
  5. 　前記重心演算ステップの後に、複数の前記ピークの重心位置情報を含む結合データを生成するデータ結合ステップを更に備えることを特徴とする、請求項４に記載の集積回路の動作解析方法。
  6. 　集積回路に含まれる回路要素の動作時における発光を測定することにより前記回路要素の動作若しくは異常を解析するための装置であって、
    　前記回路要素を所定のクロック周期で動作させるとともに、前記回路要素に所定の信号波形を入力する信号入力部と、
    　前記所定のクロック周期を規定するクロック波形の立ち上がりのタイミングを含む第１の期間における前記集積回路の発光位置及び発光量、及び前記クロック波形の立ち下がりのタイミングを含む第２の期間における前記集積回路の発光位置及び発光量を、複数の前記クロック周期にわたって繰り返し検出する検出部と、
    　前記複数のクロック周期の前記第１及び第２の期間に得られた複数の検出データのうち、前記所定の信号波形が第１の状態を維持する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第１の積算データ、前記所定の信号波形が前記第１の状態から第２の状態に遷移する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第２の積算データ、前記所定の信号波形が前記第２の状態を維持する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第３の積算データ、及び、前記所定の信号波形が前記第２の状態から前記第１の状態に遷移する期間の前記検出データを前記複数のクロック周期にわたって積算して得られる第４の積算データのうち、少なくとも一つの積算データを生成する積算部と
    を備えることを特徴とする、集積回路の動作解析装置。
  7. 　前記積算部が、前記第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、
    　前記少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算部を更に備えることを特徴とする、請求項６に記載の集積回路の動作解析装置。
  8. 　前記積算部が、前記第１～第４の積算データのうち少なくとも２つの積算データを生成し、
    　積算に用いられた前記検出データの個数で前記少なくとも２つの積算データを除算することにより規格化し、規格化された前記少なくとも２つの積算データのうち一の積算データ若しくは二以上の積算データの和と、他の積算データ若しくは他の二以上の積算データの和との差分を演算して差分データを生成する差分演算部を更に備えることを特徴とする、請求項６に記載の集積回路の動作解析装置。
  9. 　前記差分データに含まれるピークの重心を演算する重心演算部を更に備えることを特徴とする、請求項７または８に記載の集積回路の動作解析装置。
  10. 　複数の前記ピークの重心位置情報を含む結合データを生成するデータ結合部を更に備えることを特徴とする、請求項９に記載の集積回路の動作解析装置。
PCT/JP2013/064264 2012-06-12 2013-05-22 集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置 WO2013187200A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-132845 2012-06-12
JP2012132845A JP2013257202A (ja) 2012-06-12 2012-06-12 集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013187200A1 true WO2013187200A1 (ja) 2013-12-19

Family

ID=49758030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/064264 WO2013187200A1 (ja) 2012-06-12 2013-05-22 集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013257202A (ja)
WO (1) WO2013187200A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021005892A1 (ja) * 2019-07-10 2021-01-14

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0231175A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Hamamatsu Photonics Kk 発光によるデバイスおよびその材料の評価装置
JPH04110783A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ｍｏｓ型集積回路の試験方法および試験装置
JP2001201545A (ja) * 1999-11-10 2001-07-27 Toshiba Corp 半導体集積回路の故障解析装置及び故障解析方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0231175A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Hamamatsu Photonics Kk 発光によるデバイスおよびその材料の評価装置
JPH04110783A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Ｍｏｓ型集積回路の試験方法および試験装置
JP2001201545A (ja) * 1999-11-10 2001-07-27 Toshiba Corp 半導体集積回路の故障解析装置及び故障解析方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021005892A1 (ja) * 2019-07-10 2021-01-14
WO2021005892A1 (ja) * 2019-07-10 2021-01-14 浜松ホトニクス株式会社 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置
JP7401543B2 (ja) 2019-07-10 2023-12-19 浜松ホトニクス株式会社 半導体デバイス検査方法及び半導体デバイス検査装置
US11967061B2 (en) 2019-07-10 2024-04-23 Hamamatsu Photonics K.K. Semiconductor apparatus examination method and semiconductor apparatus examination apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013257202A (ja) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11508547B2 (en) Semiconductor charged particle detector for microscopy
Timischl et al. A statistical model of signal–noise in scanning electron microscopy
US8533137B2 (en) Position resolved measurement apparatus and a method for acquiring space coordinates of a quantum beam incident thereon
CN108352063B (zh) 用于区域自适应缺陷检测的系统及方法
Tsang et al. Picosecond imaging circuit analysis
Khurana et al. Analysis of product hot electron problems by gated emission microscopy
US9508534B2 (en) Systems and methods for calibrating gain in an electron multiplier
KR102288393B1 (ko) 단일 검사 프로세스의 복수의 프로세스 단계에 대한 검사
US11802763B2 (en) Pattern measurement device and computer program
Kazemian et al. Quantitative secondary electron energy filtering in a scanning electron microscope and its applications
CN107078011A (zh) 带电粒子束装置和信息处理装置
Trzaska et al. New fast interaction trigger for ALICE
JP6088867B2 (ja) プラズマ処理装置及び分析装置
WO2010070111A1 (en) A time resolved measurement apparatus and a time sensitive detector with improved time measurement
US6172512B1 (en) Image processing methods for the optical detection of dynamic errors in integrated circuits
Peskov et al. First observation of Cherenkov rings with a large area CsI-TGEM-based RICH prototype
JP4268461B2 (ja) 時間分解測定装置
WO2013187200A1 (ja) 集積回路の動作解析方法、および集積回路の動作解析装置
Räcke et al. Image charge detection statistics relevant for deterministic ion implantation
TW202410110A (zh) 帶電粒子束裝置及相關的非暫時性電腦可讀媒體
Köhli et al. Novel neutron detectors based on the time projection method
Takahashi et al. A technique for estimating the absolute gain of a photomultiplier tube
US7057182B2 (en) Method and system for determining distortion in a circuit image
US9779912B2 (en) Inspection device and measurement device
TWI618937B (zh) 積體電路測試方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13804212

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13804212

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1