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