トリケップス文献調査用資料 CD-EX027
VLSI試験/故障解析技術
刊行月:1992年11月、価格:63,910円(税込)
体裁:CDR、343頁
監修:
石川光昭 株式会社東芝
執筆者:
石川光昭 株式会社東芝 半導体評価技術部 主査
奥村憲三 シャープ株式会社 IC事業本部 ロジック技術センター 第5技術部 係長
古山 透 株式会社東芝 半導体技術研究所 第1LSI技術開発部 主査
松井正貴 株式会社東芝 半導体技術研究所 第2LSI技術開発部 主務
宮本順一 株式会社東芝 半導体技術研究所 第1LSI技術開発部 課長
野田 寛 三菱電機株式会社 LSI研究所 LSI設計技術第2部 第5グループ
藤井美津男 株式会社東芝 半導体評価技術部 課長
塚原 寛 株式会社アドバンテスト ATE事業本部 ATE第1事業部 第1開発部 11課長
今田英明 株式会社アドバンテスト ATE事業本部 ATE第2事業部 開発部 42課長
黒江真一郎 株式会社アドバンテスト ATE事業本部 ATE第2事業部 開発部
プロジェクトリーダー
古川靖夫 株式会社アドバンテスト ATE事業本部 ATE第1事業部 第2開発部
EMXプロジェクトリーダー
大塚 誠 東京エレクトロン株式会社 SPE3事業部 計測機器部 主任
崎元正教 株式会社日立製作所 品質保証部 主任技師
三上 司 株式会社アドバンテスト ATE事業本部 ATE第3事業部 EBテスタ販売推進課 課長
皆藤 孝 セイコー電子工業株式会社 科学機器事業部 開発2部 開発4課 課長
犬塚英治 浜松ホトニクス株式会社 システム事業部 システム設計部 第18部門 部門長
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第1章 VLSIの試験・故障解析の基礎
1 概論
2 試験の目的
3 試験の種類
3.1 直流試験
3.2 交流試験
3.3 機能試験
4 研究・開発における試験
5 量産における試験
6 試験装置
7 試験コスト
8 故障解析/診断技術
8.1 LSIテスタによる解析
8.2 光学顕微鏡・電子顕微鏡観察による解析
8.3 機械式プローブによるLSIの内部動作解析
8.4 シミュレーションによる解析
8.5 測定データによる解析
8.6 電子ビームテスタによる解析
8.7 ホットエレクトロン検出装置
9 VLSI試験の問題点と今後の動向
9.1 論理LSIの論理検証の困難さの増大
9.2 試験時間の増大に伴う問題
9.3 高速化に伴う問題
9.4 高精度化に伴う問題
9.5 不良要因を見極める困難さの増大
9.6 試験コストの増大
第2章 大規模・多機能論理LSIの試験
1 論理LSIとは
2 LSIの評価技術
2.1 評価の目的
2.2 設計目標に対する評価方法
2.3 プロセス変動に対する評価方法
3 LSIの測定技術
3.1 過渡電流ノイズ
3.2 伝送経路の反射波
3.3 TDR(Time Domain Reflection)
4 LSIのテスト容易化技術
4.1 8ビットマイクロプロセッサ(MC6804P2)
4.2 32ビットマイクロプロセッサ(i80386)
4.3 32ビットTROM(TX1)
5 デバイス試験
5.1 DCパラメータテスト
5.2 ACパラメータテスト
5.3 ファンクションテスト
5.4 電圧印加電流測定回路
5.5 電流印加電圧測定
第3章 大容量・高速メモリLSIの試験
1 DRAMの試験
1.1 汎用DRAMの量産テストの手順
1.2 DRAMのテスト容易化技術
1.3 データ保持(リフレッシュ)特性
1.4 ソフトエラー
1.5 信頼性の保証
1.6 DRAM高速化へのテストの対応
2 SRAMの試験
2.1 メモリセルと回路の特性
2.2 設計検証試験
2.3 製造試験
3 PROMの試験
3.1 PROMの種類
3.2 PROMセルの書き込みと消去
3.3 PROMのデータセンス回路技術
3.4 PROMの信頼性
3.5 PROMのテスト
第4章 ディジタル/アナログ混在LSIの試験~混在LSIの特長とその試験方法について
1 はじめに
2 混在LSIの特長とテストの課題
2.1 混在LSIの定義
2.2 混在LSIの分類
2.3 テストの課題
3 ディジタル信号とアナログ信号の同期/非同期
3.1 同期
3.2 非同期
4 アナログ信号のディジタル制御
4.1 アナログ信号の発生とディジタイズの原理
4.2 サンプリング理論
4.3 テストトーン周波数とサンプリングレートとの関係
4.4 周波数の漏れの問題と窓関数
4.5 アナログベクタ生成
5 時間測定
5.1 ジッタの定義
5.2 ジッタの測定
5.3 ジッタの発生
6 今後の動向
第5章 テストパターン作成
1 テストパターンの役割
1.1 論理シミュレーションの入出力系列
1.2 LSIテスタに用いられる入出力信号系列
2 テストパターン設計
2.1 LSIテスタ用テストパターン作成
2.2 機能検査用テストパターンと故障検出用テストパターン
2.3 テストパターンのフォーマット変換
2.4 マイクロプロセッサのテストパターン作成
3 論理シミュレーション
3.1 シミュレーション
3.2 論理シミュレータの機能
3.3 信号値について
3.4 遅延モデル
3.5 慣性遅延モデル
3.6 遅延値の割り当て
4 故障シミュレーション
4.1 故障モデル
4.2 等価故障
4.3 故障の検出
4.4 故障シミュレーションアルゴリズム
5 テストパターン自動生成(ATPG)
5.1 Dアルゴリズム
5.2 PODEMアルゴリズム
5.3 FANアルゴリズム
5.4 実用回路でのテストパターン自動生成
第6章 テストプログラム作成
1 テストプログラム
1.1 テストプログラムとは
1.2 テストパターン
1.3 メインプログラム
1.4 ユーザインタフェース
2 テストプログラム言語
2.1 言語の種類と特徴
2.2 テスト装置とプログラム言語
3 テストプログラム作成
3.1 作成準備
3.2 作成手順
3.3 確認と評価
3.4 作成上の注意
4 ASICのテストプログラム作成
4.1 ASICのテスト
4.2 GAのテストプログラム作成
4.3 SIのテストプログラム作成
5 テストプログラムの経済性
5.1 故障検出率とディフェクトレベル
5.2 テストタイムとテストコスト
第7章 試験容易化設計
1 試験容易化設計の概要
2 試験容易化設計手法の種類
3 アドホック手法
3.1 回路分割
3.2 テスト端子の挿入
3.3 回路の遮断
3.4 バスの利用
4 構造化手法
4.1 スキャンパス
4.2 LSSD(Level Sensitive Design)
4.3 バウンダリスキャン
5 BIST(組み込み自己試験)
5.1 BISTの概念
5.2 線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR:Linear Feedback Shift Register)
5.3 BILBO(Built-In Logic Block Observer)
5.4 メモリBIST
6 今後の動向
第8章 試験装置
第1節 論理LSI用ATE
1 概説
1.1 はじめに
1.2 デバイスから要求されるATEの機能
2 論理LSI用ATEの構成
2.1 論理LSI用ATEの構成
2.2 主要各部の説明
3 デバイス動向からの測定技術
3.1 BiCMOS LSIの測定
3.2 IDDqの測定技術
4 今後の動向
第2節 メモリLSI用ATE
1 概説
2 メモリテストシステムの概要
2.1 基本仕様
2.2 開発用メモリテストシステム
2.3 生産用メモリテストシステム
2.4 複雑化するデバイスの測定技術
2.5 メモリテストシステムの高精度化
2.6 デバイスインタフェースの動向
3 今後の動向
第3節 ディジタル/アナログ混在LSI用ATE
1 はじめに
2 ミクスドLSIの動向
2.1 要求性能
3 システムの紹介
3.1 システムアーキテクチャ
3.2 基本性能の説明
4 設計と試験の統合
4.1 試験設計環境
5 効率的な生産ラインの構築
6 今後の展望
第4節 設計検証システム
1 装置概要
1.1 設計検証システムの背景
1.2 設計検証システムの変遷
1.3 ASICテストシステムの位置付け
2 現状のASICテストシステム
2.1 最新のASICテストシステムの性能
2.2 ASICテストシステムと周辺評価環境
2.3 ATEとの違い
3 今後の動向
3.1 DA(Design Autmation)
3.2 ディジタル、アナログ、メモリ混在ASICへの対応
3.3 多ピン化への対応
3.4 低価格化
第9章 VLSIの信頼性
1 概説
2 信頼性試験と寿命推定
2.1 デバイスの信頼性試験
2.2 パッケージの試験
2.3 寿命試験
3 VLSIの信頼性
3.1 デバイスの要素別信頼性
3.2 パッケージの信頼性
3.3 VLSIの信頼性
第10章 故障解析技術
第1節 故障解析技術の概要と今後の動向
1 概要
2 故障解析技術の現状
3 故障解析技術の今後の動向
第2節 シリコンデバッグシステムとしてのEBテスタ
1 概説
2 EBテスタに望まれている機能、性能
2.1 操作性、保守性の改良
2.2 測定精度の改良
2.3 多様なCADリンク形態への対応
2.4 良品と不良品の比較解析手法
2.5 テスタリンク、DUTセットアップ
3 最新のEBテスタ動向と応用効果
3.1 新EBテストシステムの狙い
3.2 LSIテスタリンクとDUTセットアップ
3.3 CADリンクソフトウェア
3.4 長周期テストパターン
3.5 高精度測定
第3節 FIB加工装置
1 概説
2 原理
2.1 装置構成
2.2 機能
3 応用(VLSIの開発から故障解析まで)
3.1 VLSI配線の接続・切断加工とテスト用パッドの形成
3.2 アルミニウム配線結晶粒の観察
3.3 ミクロ断面加工および観察
3.4 断面TEM観察用の試料作成
4 部門別の応用と効果
第4節 ホットエレクトロン解析装置
1 概説
2 半導体の故障とそれに伴う発光
2.1 半導体からの発光現象
2.2 絶縁体からの発光現象
2.3 金属導体からの発光現象
3 光による半導体の故障解析
4 ホットエレクトロン解析装置
5 まとめ
付録 用語解説
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