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VLSI試験/故障解析技術

VLSI試験/故障解析技術

目次

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 ほっと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

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

監修

株式会社東芝
半導体評価技術部
主査
石川 光昭

出版社

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お問い合わせ

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体裁・ページ数

CD-R 343ページ

発行年月

1992年11月

販売元

tech-seminar.jp

価格

58,100円 (税別) / 63,910円 (税込)

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