JP2010107507A - 試験装置、試験方法、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被試験デバイスの試験において、試験ベクタの論理パターンに対する、リーク電流等の測定値の依存性を低減する。
【解決手段】試験ベクタを順次生成するベクタ展開部と、それぞれの試験ベクタに応じた試験信号を被試験デバイスに供給した場合に測定されるべき被試験デバイスの所定の特性値について、被試験デバイスの動作をシミュレートすることで、試験ベクタ毎にシミュレート値を算出するシミュレート部と、それぞれの試験ベクタを被試験デバイスに供給したときの、被試験デバイスの所定の特性値を測定し、試験ベクタ毎に測定値を取得する測定部と、それぞれの試験ベクタについての、対応するシミュレート値および測定値の比に基づいて、被試験デバイスの良否を判定する判定部とを備える試験装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、試験装置、試験方法、および、プログラムに関する。特に本発明は、半導体回路等の被試験デバイスを試験する試験装置に関する。

半導体回路等の被試験デバイスを試験する方法として、被試験デバイスの論理回路を所定の論理パターンを用いて動作させたときの、被試験デバイスの特性を測定する方法が知られている。例えば被試験デバイスがＣＭＯＳ回路を含む場合、ＣＭＯＳ回路に印加する論理パターンを変動させたときに、被試験デバイスに流れる過渡電流ＩＤＤＴまたは静止電流ＩＤＤＱを測定することで、被試験デバイスを試験する方法が知られている（非特許文献１参照）。

"IDDX-Based Test Methods: A Survey", SAGAR S. SABADE and DUNCAN M. WALKER, ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems, Vol.9, No.2, April 2004, Pages 159-198

例えばＣＭＯＳ回路は、対となるトランジスタの一方がオフ状態となるので、Ｈ側電源線からＬ側電源線までＣＭＯＳ回路を貫通して流れる電流は非常に小さくなる。しかし、これらのトランジスタが故障している場合、ＣＭＯＳ回路の論理状態によっては、比較的に大きいリーク電流がＣＭＯＳ回路を貫通して流れてしまう。

このようなリーク電流は、被試験デバイスに流れる静止電流ＩＤＤＱを監視することで検出することができる。また、比較的に大きいリーク電流が被試験デバイスに流れたときに被試験デバイスに印加されている試験ベクタを解析することで、被試験デバイスの故障箇所を推定することができる。

例えば、試験ベクタを順次変更して、静止電流ＩＤＤＱの変動を検出する。このとき、静止電流ＩＤＤＱが所定値以上変動する前後の試験ベクタを比較することで、当該電流変動の原因となったＣＭＯＳ回路を特定することができる。

なお、静止電流ＩＤＤＱの測定では、ＣＭＯＳ回路のリーク電流に相当する電流を検出するので、高精度に微小電流を測定する必要がある。しかし、被試験デバイスに流れる静止電流ＩＤＤＱは、試験ベクタに依存して変化する場合がある。

図１０の（Ａ）は、被試験デバイス３１２に含まれる回路の一例を示す。被試験デバイス３１２は、それぞれＣＭＯＳ回路を用いた、２入力のＡＮＤゲート３０２、２入力のＯＲゲート３０４、および、２入力のＯＲゲート３０６を有する。ＡＮＤゲート３０２は、入力ビットｉ２および入力ビットｉ３の論理積を出力する。ＯＲゲート３０４は、入力ビットｉ１およびＡＮＤゲート３０２の出力ビットの論理和を出力する。また、ＯＲゲート３０６は、入力ビットｉ３および入力ビットｉ４の論理和を出力する。

図１０の（Ｂ）は、故障が無いＡＮＤゲート３０２、ＯＲゲート３０４、および、ＯＲゲート３０６におけるリーク電流を、入力ビットの状態毎に示すテーブルである。例えば｛ｉ１、ｉ２、ｉ３、ｉ４｝＝｛０、１、１、０｝の入力ビットが被試験デバイス３１２に与えられた場合、ＡＮＤゲート３０２のリーク電流は１６ｐＡ、ＯＲゲート３０４のリーク電流は１３ｐＡ、ＯＲゲート３０６のリーク電流は１１ｐＡとなる。このため、被試験デバイス３１２のリーク電流は、１６ｐＡ＋１３ｐＡ＋１１ｐＡ＝４０ｐＡとなる。

これに対し、例えば｛ｉ１、ｉ２、ｉ３、ｉ４｝＝｛１、０、０、１｝の入力ビットが被試験デバイス３１２に与えられた場合、ＡＮＤゲート３０２のリーク電流は８ｐＡ、ＯＲゲート３０４のリーク電流は１１ｐＡ、ＯＲゲート３０６のリーク電流は１３ｐＡとなる。このため、被試験デバイス３１２のリーク電流は、８ｐＡ＋１１ｐＡ＋１３ｐＡ＝３２ｐＡとなる。

以上のように、被試験デバイス３１２は、入力ビットのパターンに応じてリーク電流が変化する場合がある。係る入力パターン依存のリーク電流変化が存在する場合、故障によるリーク電流の変動を精度よく検出することが困難となる。このため、被試験デバイス３１２の良否を精度よく判定することができない。

そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできる試験装置、試験方法、および、プログラムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

本発明の第１の形態によると、被試験デバイスを試験する試験装置であって、試験ベクタを順次生成するベクタ展開部と、それぞれの試験ベクタに応じた試験信号を被試験デバイスに供給した場合に測定されるべき被試験デバイスの所定の特性値について、被試験デバイスの動作をシミュレートすることで、試験ベクタ毎にシミュレート値を算出するシミュレート部と、それぞれの試験ベクタを被試験デバイスに供給したときの、被試験デバイスの所定の特性値を測定し、試験ベクタ毎に測定値を取得する測定部と、それぞれの試験ベクタについての、対応するシミュレート値および測定値の比に基づいて、被試験デバイスの良否を判定する判定部とを備える試験装置、当該試験装置に係る試験方法、ならびに、コンピュータを当該試験装置として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

一つの実施形態に係る試験装置１００の構成例を示す図である。 試験ベクタ発生ユニット１０の構成例を示す図である。 シミュレート部２２が算出するシミュレート値、および、測定部６０が取得する測定値の一例を示す図である。 図１から図３に関連して説明した試験装置１００の動作例を示すフローチャートである。 試験装置１００の他の動作例を説明する図である。 図５に関連して説明した試験装置１００の動作例を示すフローチャートである。 試験ベクタ発生ユニット１０の他の構成例を示す図である。 複数の回路ブロック３１０の例を示す図である。 コンピュータ１９００の構成例を示す図である。 被試験デバイス３１２に含まれる回路の一例と、故障が無いＡＮＤゲート３０２、ＯＲゲート３０４、および、ＯＲゲート３０６におけるリーク電流を、入力ビットの状態毎に示すテーブルとを示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一つの実施形態に係る試験装置１００の構成例を示す図である。試験装置１００は、半導体回路等の被試験デバイス３００を試験する装置であって、試験ベクタ発生ユニット１０、波形成形部５０、測定部６０、および、判定部７０を備える。

試験装置１００は、所定の論理パターンを有する試験信号を被試験デバイス３００に供給して、被試験デバイス３００を試験する。例えば試験装置１００は、試験信号を供給した場合の被試験デバイス３００の所定の特性を測定することで、被試験デバイス３００の良否を判定してよい。試験装置１００は、被試験デバイス３００に含まれる回路ブロックを動作させる試験信号を生成してよい。

このとき試験装置１００は、当該試験信号を被試験デバイス３００に供給した後において被試験デバイス３００が静止状態になったときの、被試験デバイス３００の静止電流ＩＤＤＱを測定してよい。この場合、被試験デバイス３００は、与えられる試験信号に応じて動作する複数のＣＭＯＳを含む半導体回路であってよい。

試験装置１００は、論理パターンの異なる試験信号を、被試験デバイス３００に順次供給することで、被試験デバイス３００における回路ブロックの状態毎に静止電流ＩＤＤＱを測定することができる。試験装置１００は、静止電流ＩＤＤＱが異常値を示したときの試験信号の論理パターンに基づいて、被試験デバイス３００における不良箇所を解析してよい。

なお、試験装置１００が測定する被試験デバイス３００の特性は、静止電流ＩＤＤＱに限定されない。試験装置１００は、被試験デバイス３００の特性のうち、試験信号の論理パターンに応じて値が変化する特性を測定してよい。ここで、被試験デバイス３００の特性とは、被試験デバイス３００に入力される、または、被試験デバイス３００から出力される、信号または電力の、電圧値、電流値、電圧波形、電流波形、雑音等であってよい。また、試験装置１００は、被試験デバイス３００の内部素子の特性を測定してもよい。例えば試験装置１００は、被試験デバイス３００の内部トランジスタの閾値電圧等の特性を測定してもよい。

試験ベクタ発生ユニット１０は、それぞれの試験信号が有するべき論理パターンを示す試験ベクタを順次生成する。例えば試験ベクタ発生ユニット１０は、被試験デバイス３００の複数の被試験ピンに対応する、複数のビットを有する試験ベクタを生成してよい。

波形成形部５０は、試験ベクタ発生ユニット１０が順次生成する試験ベクタに応じた試験信号を順次生成する。例えば波形成形部５０は、試験ベクタの論理パターンに応じた波形を有する試験信号を生成してよい。また、波形成形部５０は、被試験デバイス３００のそれぞれの被試験ピンに、試験ベクタの対応するビット値に応じた信号を供給してよい。

測定部６０は、試験信号が供給された被試験デバイス３００の所定の特性を測定する。例えば測定部６０は、上述した被試験デバイス３００の静止電流ＩＤＤＱを、試験信号毎に順次測定してよい。

判定部７０は、測定部６０が測定した測定値に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。例えば判定部７０は、測定部６０が測定した測定値のバラツキに基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定してよい。

一例として、判定部７０は、測定部６０が測定した静止電流ＩＤＤＱの電流値が、所定の選別範囲内か否かを判定してよい。いずれかの静止電流ＩＤＤＱの電流値が当該所定の選別範囲内とならない場合、判定部７０は、当該電流値に対応する試験ベクタに基づいて、被試験デバイス３００における不良箇所を解析してよい。

また、判定部７０は、異なる試験信号を連続して被試験デバイス３００に供給した場合に、測定部６０が測定する静止電流ＩＤＤＱの変動量が、所定の選別範囲内か否かを判定してもよい。判定部７０は、当該変動量が所定の選別範囲内とならない場合、静止電流ＩＤＤＱの変動前後における試験ベクタを比較することで、被試験デバイス３００における不良箇所を解析してよい。

このような構成により、被試験デバイス３００を試験することができる。なお、測定部６０が測定する特性の測定値が、被試験デバイス３００の内部回路の良否に関わらず、試験ベクタの論理パターンに依存して変動する場合、測定部６０における測定値の変動が、被試験デバイス３００の不良によるものか、試験ベクタの論理パターンによるものかを判別できない場合がある。

本例の試験装置１００は、それぞれの試験ベクタを故障のない被試験デバイス３００に印加した場合の、当該被試験デバイス３００の動作をシミュレーションすることにより、試験ベクタ毎に測定されるべき特性値を算出する。これにより、被試験デバイス３００の特性値の、試験ベクタに対する依存性を求めることができる。そして、算出したシミュレート値と、実測される測定値とを、試験ベクタ毎に比較することで、測定結果における試験ベクタへの依存性を低減することができる。

図２は、試験ベクタ発生ユニット１０の構成例を示す図である。試験ベクタ発生ユニット１０は、ベクタ展開部１２、ベクタ格納部２６、シミュレート部２２、および、ベクタ供給部１４を有する。

ベクタ展開部１２は、論理パターンの異なる試験ベクタを順次生成する。例えばベクタ展開部１２は、予め与えられるアルゴリズムに応じて試験ベクタを順次生成してよい。

シミュレート部２２は、それぞれの試験ベクタに応じた試験信号を被試験デバイス３００に供給したときに、測定されるべき被試験デバイス３００の所定の特性値を算出する。シミュレート部２２は、それぞれの試験ベクタを被試験デバイス３００に供給したときの、被試験デバイス３００の動作をシミュレートすることで、当該特性値のシミュレート値を試験ベクタ毎に算出してよい。

シミュレート部２２には、被試験デバイス３００の回路情報が予め与えられてよい。例えばシミュレート部２２には、被試験デバイス３００の各回路素子について、例えば図１０の（Ｂ）に示すような、動作状態と静止電流とを対応付けた回路情報が予め与えられてよい。シミュレート部２２は、当該回路情報と、与えられる試験ベクタのパターンに基づいて、被試験デバイス３００の動作をシミュレーションして、試験ベクタ毎の静止電流を算出してよい。

ベクタ格納部２６は、ベクタ展開部１２が生成した試験ベクタを格納する。また、シミュレート部２２は、ベクタ展開部１２が生成した試験ベクタを識別するベクタ番号、および、各試験ベクタに対して算出したシミュレート値を対応付けて格納してよい。

ベクタ供給部１４は、ベクタ格納部２６が格納した試験ベクタを順次読み出し、波形成形部５０に供給する。ベクタ供給部１４は、ベクタ番号順に試験ベクタを読み出して、波形成形部５０に供給してよい。

このような動作により、波形成形部５０は、それぞれの試験ベクタに応じた試験信号を被試験デバイス３００に供給する。そして、測定部６０は、それぞれの試験ベクタ毎に、被試験デバイス３００の所定の特性値を測定する。以下においては、測定部６０が、被試験デバイス３００の静止電流ＩＤＤＱについての測定値を、試験ベクタ毎に取得する例を説明する。

判定部７０は、それぞれの試験ベクタについて、シミュレート部２２が算出したシミュレート値と、測定部６０が測定した測定値との比に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。このように、それぞれの測定値と、それぞれの試験ベクタのパターンにより求められるシミュレート値とを比較することで、測定結果に対する各試験ベクタのパターンの影響を低減することができる。このため、被試験デバイス３００の故障により生じる、静止電流ＩＤＤＱの異常値を精度よく検出することができる。

図３は、シミュレート部２２が算出するシミュレート値、および、測定部６０が取得する測定値の一例を示す図である。シミュレート部２２は、各試験ベクタに対して、測定されるべき特性値を示すシミュレート値を算出する。シミュレート部２２は、理想的な被試験デバイス３００の動作をシミュレーションする。このため、試験ベクタ毎のシミュレート値の変動は、被試験デバイス３００における故障等の有無に関わらず、試験ベクタのパターンの違いにより生じる変動に相当する。

測定部６０は、各試験ベクタを被試験デバイス３００に供給したときの、被試験デバイス３００の特性値を実測した測定値を取得する。当該測定値の試験ベクタ毎の変動には、被試験デバイス３００における故障等の有無に関わらず、試験ベクタのパターンにより生じる成分と、被試験デバイス３００における故障等により生じる成分とが含まれる。このため、例えば試験ベクタ１および４のように、比較的に大きい静止電流ＩＤＤＱが流れた場合であっても、その電流変動が、被試験デバイス３００の故障等によるものか、試験ベクタのパターンによるものかを判別することが難しい。

これに対し、本例の判定部７０は、それぞれの試験ベクタ毎に、シミュレート値と、測定値との比に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。例えば、試験ベクタ１を被試験デバイス３００に印加した場合、図３の例ではシミュレート値が４９５μＡに対して、測定値は５１０μＡとなる。また、試験ベクタ４を被試験デバイス３００に印加した場合、図３の例ではシミュレート値が４５５μＡに対して、測定値が５１０μＡとなり、シミュレート値と測定値との差がより大きくなっている。

このため、試験ベクタ４を被試験デバイス３００に印加した場合の測定値が大きな値を示しているのは、被試験デバイス３００の故障等によるものと判別することができる。これに対し、試験ベクタ１を被試験デバイス３００に印加した場合の測定値が大きな値を示しているのは、試験ベクタ１のパターンに起因するものと判別することができる。このため、試験装置１００は、被試験デバイス３００を精度よく試験することができる。

また、シミュレート部２２は、それぞれのシミュレート値を、基準の試験ベクタに対応するシミュレート値で除算した正規化シミュレート値を算出してよい。例えば図３の例では、シミュレート部２２は、試験ベクタ０を基準の試験ベクタとして、それぞれの試験ベクタに対するシミュレート値を、試験ベクタ０のシミュレート値４５０μＡで除算することで、正規化シミュレート値を算出している。

この場合、測定部６０も同様に、それぞれの測定値を、基準の試験ベクタに対応する測定値で除算した正規化測定値を算出してよい。シミュレート部２２における基準の試験ベクタと、測定部６０における基準の試験ベクタとは、同一の試験ベクタであることが好ましい。本例の測定部６０は、それぞれの試験ベクタに対する測定値を、試験ベクタ０の測定値４６５μＡで除算することで、正規化測定値を算出する。

判定部７０は、それぞれの試験ベクタについての、対応する正規化シミュレート値および正規化測定値の比に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。このような処理により、所定の試験ベクタに対応する特性値を基準として、各試験ベクタの特性値のバラツキを求めることができる。また、各測定値を、基準の測定値で除算するので、測定系で生じる誤差が各測定値に含まれている場合にも、基準の測定値に含まれる当該誤差の成分で相殺することができる。

判定部７０は、それぞれの試験ベクタについての、対応する正規化シミュレート値および正規化測定値の比が、所定の基準値より大きいか否かに基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定してよい。例えば、基準値を１．０５とした場合、試験ベクタ４に対応する正規化シミュレート値および正規化測定値の比が、当該基準値を超えているので、試験ベクタ４を被試験デバイス３００に印加したときに、異常な静止電流ＩＤＤＱが流れたことがわかる。

なお、シミュレート部２２および測定部６０は、基準の試験ベクタとして、シミュレート値が予め定められた基準値に最も近い試験ベクタを選択してよい。また、シミュレート部２２および測定部６０は、基準の試験ベクタとして、被試験デバイス３００が正常に動作することが予め確認されている試験ベクタを用いてもよい。また、シミュレート部２２および測定部６０は、シミュレート値が、複数のシミュレート値の平均値に最も近い試験ベクタを、基準の試験ベクタとして選択してもよい。

図４は、図１から図３に関連して説明した試験装置１００の動作例を示すフローチャートである。上述したように、試験ベクタ展開部１２は、被試験デバイス３００に印加すべき試験ベクタを順次生成する（Ｓ４００）。

また、シミュレート部２２は、それぞれの試験ベクタに対してシミュレート値を算出する（Ｓ４０２）。また、波形成形部５０は、各試験ベクタに応じた試験信号を被試験デバイス３００に順次印加する（Ｓ４０４）。また、測定部６０は、それぞれの試験信号に対して測定値を取得する（Ｓ４０６）。なお、Ｓ４０２の処理は、Ｓ４０４およびＳ４０６の少なくとも一方の処理と並行して行ってよく、Ｓ４０４の処理の前に予め行ってもよい。

判定部７０は、正規化シミュレート値および正規化測定値を、試験ベクタ毎に比較することで、被試験デバイス３００の良否を判定する（Ｓ４０８）。このような処理により、試験ベクタのパターンに依存する測定値のバラツキの影響を低減して、被試験デバイス３００の良否を精度よく判定することができる。

図５は、試験装置１００の他の動作例を説明する図である。本例において、基準の試験ベクタは試験ベクタ０であり、被試験デバイス３００には、試験ベクタ０、１、２、・・・、ｉ−１、ｉ、ｉ＋１、・・・が順に印加される。

シミュレート部２２は、それぞれの試験ベクタ（ｋ）に対応する正規化シミュレート値Ａ（ｋ）と、当該試験ベクタ（ｋ）の直前に被試験デバイス３００に供給される試験ベクタ（ｋ−１）に対応する正規化シミュレート値Ａ（ｋ−１）との間の変動量を示すシミュレート変動値α（ｋ）を算出する。本例のシミュレート部２２は、それぞれの正規化シミュレート値Ａ（ｋ）と、正規化シミュレート値Ａ（ｋ−１）との比を、シミュレート変動値α（ｋ）として算出する。

また、測定部６０は、それぞれの試験ベクタ（ｋ）に対応する正規化測定値Ｂ（ｋ）と、当該試験ベクタＢ（ｋ）の直前に被試験デバイス３００に供給された試験ベクタ（ｋ−１）に対応する正規化測定値Ｂ（ｋ−１）との間の変動量を示す測定変動値β（ｋ）を算出する。本例の測定部６０は、それぞれの正規化測定値Ｂ（ｋ）と、正規化測定値Ｂ（ｋ−１）との比を、測定変動値β（ｋ）として算出する。

判定部７０は、それぞれの試験ベクタ（ｋ）に対応する、シミュレート変動値α（ｋ）および測定変動値β（ｋ）の比に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。判定部７０は、シミュレート変動値α（ｋ）および測定変動値β（ｋ）の比が所定の値より大きいか否かにより、被試験デバイス３００の良否を判定してよい。

このような処理により、試験中に被試験デバイス３００の温度が変動したことにより、静止電流ＩＤＤＱ等が変動した場合であっても、測定結果に対する当該変動の影響を低減することができる。例えば、試験中の回路動作により被試験デバイス３００の温度が上昇した場合、被試験デバイス３００に故障等がなくとも、静止電流ＩＤＤＱの測定値が大きくなる場合が考えられる（例えば、図５における試験ベクタ（ｉ−１）、ｉ、（ｉ＋１））。このような場合に、試験ベクタ毎にシミュレーション値および測定値を比較すると、試験ベクタ（ｉ−１）、ｉ、（ｉ＋１）等において、被試験デバイス３００が実際には正常に動作していても、被試験デバイス３００の動作が正常でないと判定されてしまう。

これに対し、本例の判定部７０は、シミュレート変動値α（ｋ）および測定変動値β（ｋ）により、各試験ベクタ（ｋ）における被試験デバイス３００の動作の良否を判定する。一般に、試験ベクタが印加される時間間隔は短いので、連続して印加される各試験ベクタ間における被試験デバイス３００の温度の変動は小さい。このため、連続する試験ベクタ間におけるシミュレート値の変動量と、測定値の変動量とを比較することで、測定結果に対する温度変動の影響を低減することができる。

例えば、試験ベクタ（ｉ＋１）に対して測定される静止電流ＩＤＤＱは５２０μＡであり、シミュレート値の４７０μＡより１０％程度大きくなっている。このため、測定値およびシミュレート値を単純に比較した場合、当該試験ベクタ（ｉ＋１）における被試験デバイス３００の動作が正常でないと判定されてしまう。しかし、本例の判定部７０は、直前の試験ベクタ（ｉ）におけるシミュレート値および測定値からの変動量α（ｉ＋１）およびβ（ｉ＋１）を比較するので、温度変動により静止電流ＩＤＤＱが定常的に増加している場合でも、当該温度変動の影響を低減して、被試験デバイス３００の動作の良否を判定することができる。

また、被試験デバイス３００の故障等により、静止電流ＩＤＤＱの測定値が大きくなった試験ベクタ（ｋ）の、直後の試験ベクタ（ｋ＋１）に対しては、測定変動値β（ｋ＋１）が小さくなってしまう。このような場合、判定部７０は、当該試験ベクタ（ｋ＋１）については、被試験デバイス３００の動作が正常であると判定してよい。

また、判定部７０は、当該試験ベクタ（ｋ＋１）と、２つ前の試験ベクタ（ｋ−１）との間で、シミュレート変動値および測定変動値を算出してよい。判定部７０は、直前の試験ベクタに対するシミュレート変動値および測定変動値の比と、２つ前の試験ベクタに対するシミュレート変動値および測定変動値の比の双方が、所定の範囲内でない場合に、当該試験ベクタにおける被試験デバイス３００の動作が正常でないと判定してよい。

図６は、図５に関連して説明した試験装置１００の動作例を示すフローチャートである。本例において、Ｓ４００からＳ４０６の処理は、図４に関連して説明したＳ４００からＳ４０６の処理と同一であってよい。本例の試験装置１００は、図４に関連して説明したＳ４０８の処理に代えて、シミュレート変動値および測定変動値を比較する（Ｓ４１０）。このような処理により、温度変動等による被試験デバイス３００の特性変動の影響を低減することができる。

図７は、試験ベクタ発生ユニット１０の他の構成例を示す図である。本例における試験ベクタ発生ユニット１０は、図２に関連して説明した試験ベクタ発生ユニット１０の構成に加え、区分生成部１３を更に備える。区分生成部１３以外の構成要素は、図２から図６において説明した構成要素と同一の機能および構成を有してよい。本例における試験ベクタ発生ユニット１０は、被試験デバイス３００を複数の回路ブロックに区分して、それぞれの回路ブロック毎に、図２から図６に関連して説明した処理を行い、それぞれの回路ブロック毎に良否を判定する。

一般に、被試験デバイス３００の内部においても、プロセスバラツキ等により、回路素子の特性にバラツキが生じてしまう場合がある。例えば、被試験デバイス３００の基板における不純物濃度等にバラツキが生じると、形成されるトランジスタの特性にバラツキが生じてしまう。

このため、図１から図６に関連して説明したように、試験ベクタに起因する特性のバラツキを抑制しても、被試験デバイス３００の内部における素子特性のバラツキにより、被試験デバイス３００を精度よく試験できない場合も考えられる。本例における試験ベクタ発生ユニット１０は、被試験デバイス３００を複数の回路ブロックに区分して、それぞれの回路ブロック毎に、図２から図６に関連して説明した処理を行う。

測定対象における回路素子の特性バラツキの大きさは、測定対象に含まれる回路素子の数、回路素子間の距離等に応じて大きくなる。これに対し、本例における試験ベクタ発生ユニット１０は、被試験デバイス３００を区分したそれぞれの回路ブロック毎に試験を行うので、回路素子の特性バラツキの影響を低減して、精度よく回路ブロックの良否を判定することができる。

区分生成部１３は、被試験デバイス３００を複数の回路ブロックに区分する。例えば区分生成部１３は、被試験デバイス３００の試験時において、他の領域とは独立して動作可能な領域を回路ブロックとして抽出してよい。ここで、他の領域と独立して動作可能な領域とは、他の領域における回路の論理状態が固定されても、当該領域の回路の論理状態を任意の状態に変更できる領域であってよい。

区分生成部１３は、被試験デバイス３００の回路素子間の接続情報が予め与えられてよい。区分生成部１３は、独立に動作する領域を当該接続情報に基づいて抽出して、被試験デバイス３００を複数の回路ブロックに区分してよい。

また、区分生成部１３は、被試験デバイス３００のそれぞれの回路素子の位置情報が与えられてよい。区分生成部１３は、当該位置情報に基づいて、被試験デバイス３００を複数の回路ブロックに区分してよい。例えば区分生成部１３は、被試験デバイス３００を等面積の複数の領域に区分して、それぞれの領域に含まれる回路群をそれぞれの回路ブロックとしてもよい。

ベクタ展開部１２は、それぞれの回路ブロックに対する試験ベクタとして、他の回路ブロックに対応するビットの論理パターンを固定した試験ベクタを生成する。つまりベクタ展開部１２は、他の回路ブロックの論理状態を固定しつつ、試験対象の回路ブロックの論理状態を順次変化させる複数の試験ベクタを生成する。本例のベクタ展開部１２は、試験ベクタにおいて、試験対象の回路ブロックに対応するビット以外のビットを、予め定められた論理値に固定してよい。

ベクタ格納部２６およびシミュレート部２２は、図２から図６に関連して説明したベクタ格納部２６およびシミュレート部２２と同一であってよい。つまり、ベクタ格納部２６は、それぞれの試験ベクタのパターンを格納してよい。シミュレート部２２は、それぞれの試験ベクタに対するシミュレート値等を算出してよい。また、シミュレート部２２は、試験ベクタの番号、対応する回路ブロック、シミュレート値、正規化シミュレート値、シミュレート変動値等を対応付けて格納してよい。ベクタ供給部１４は、試験対象の回路ブロックに対応する試験ベクタをベクタ格納部２６から読み出して、波形成形部５０に供給する。

また、判定部７０は、測定部６０が回路ブロック毎に取得したそれぞれの測定値等に基づいて、それぞれの回路ブロックの良否を判定する。なお、シミュレート部２２および測定部６０は、それぞれの回路ブロック毎に、基準の試験ベクタを選択してよい。例えばシミュレート部２２および測定部６０は、試験対象の回路ブロックの動作が正常であることが予め確認された試験ベクタを、当該回路ブロックの基準の試験ベクタとしてよい。このような構成により、回路素子の特性バラツキの影響を低減して、精度よく回路ブロックの良否を判定することができる。

なお、ＩＤＤＱ測定を行う場合、ベクタ展開部１２は、それぞれの回路ブロックに対する試験ベクタにおいて、他の回路ブロックに対応するビットを、当該他の回路ブロックにおける消費電流が最も小さくなる論理パターンに固定してよい。これにより、他の回路ブロックからの影響をより低減して、それぞれの回路ブロックの静止電流を精度よく測定することができる。ベクタ展開部１２は、各試験ベクタを用いて他の回路ブロックを動作させたときの、当該他の回路ブロックの消費電流を、シミュレーションにより予め求めてよい。

図８は、複数の回路ブロック３１０の例を示す図である。本例における区分生成部１３は、被試験デバイス３００を、回路ブロック３１０Ａから３１０Ｆに分割する。また、ベクタ展開部１２は、Ｎビットの試験ベクタを生成する。

例えば、試験ベクタのビットＢ１からビットＢ３までが、回路ブロック３１０Ａに対応する場合、ベクタ展開部１２は、ビットＢ４からビットＢＮまでの論理値を固定して、ビットＢ１からビットＢ３までの論理値を順次変化させることにより、回路ブロック３１０Ａに対する試験ベクタを生成してよい。回路ブロック３１０に対応するビットとは、当該ビットを変更したときに、当該回路ブロック３１０の論理状態が遷移するビットを指してよい。

同様に、ベクタ展開部１２は、回路ブロック３１０Ｂに対応するビットＢ４からビットＢｋ以外のビットの論理値を固定して、回路ブロック３１０Ｂに対する試験ベクタを順次生成してよい。このような処理を、それぞれの回路ブロック３１０に対して行うことで、試験ベクタ群を回路ブロック毎に生成する。上述した試験を回路ブロック毎に行うことで、測定結果において、試験ベクタのパターンに依存する成分、および、回路特性のバラツキに依存する成分を低減することができる。

図９は、コンピュータ１９００の構成例を示す図である。コンピュータ１９００は、与えられるプログラムに基づいて、図１から図８において説明した試験ベクタ発生ユニット１０として機能してよい。例えばコンピュータ１９００は、区分生成部１３、ベクタ展開部１２、ベクタ格納部２６、シミュレート部２２、および、ベクタ供給部１４の少なくとも一部として機能してよい。

本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ＣＰＵ周辺部、入出力部、及びレガシー入出力部を備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有する。入出力部は、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェース２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有する。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェース２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェース２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、あるいは、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、あるいは、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

当該プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされる。当該プログラムは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、試験ベクタ発生ユニット１０として機能させてよい。例えば、当該プログラムは、ＣＰＵ２０００を、区分生成部１３、ベクタ展開部１２、シミュレート部２２、および、ベクタ供給部１４として機能させてよい。また、当該プログラムは、ＲＡＭ２０２０を、ベクタ格納部２６として機能させてよい。

以上に示したプログラムは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤあるいはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

上記説明から明らかなように、本発明の（一）実施形態によれば、被試験デバイスの試験において、試験ベクタの論理パターンに対する、リーク電流等の測定値の依存性を低減することができる。このため、被試験デバイスを精度よく試験することができる。

１０・・・試験ベクタ発生ユニット、１２・・・ベクタ展開部、１３・・・区分生成部、１４・・・ベクタ供給部、２２・・・シミュレート部、２６・・・ベクタ格納部、５０・・・波形成形部、６０・・・測定部、７０・・・判定部、１００・・・試験装置、３００・・・被試験デバイス、３０２・・・ＡＮＤゲート、３０４、３０６・・・ＯＲゲート、３１０・・・回路ブロック、３１２・・・被試験デバイス、１９００・・・コンピュータ、２０００・・・ＣＰＵ、２０１０・・・ＲＯＭ、２０２０・・・ＲＡＭ、２０３０・・・通信インターフェース、２０４０・・・ハードディスクドライブ、２０５０・・・フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０・・・ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２０７０・・・入出力チップ、２０７５・・・グラフィック・コントローラ、２０８０・・・表示装置、２０８２・・・ホスト・コントローラ、２０８４・・・入出力コントローラ、２０９０・・・フレキシブルディスク、２０９５・・・ＣＤ−ＲＯＭ

Claims (10)

1. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
   試験ベクタを順次生成するベクタ展開部と、
   それぞれの前記試験ベクタに応じた試験信号を前記被試験デバイスに供給した場合に測定されるべき前記被試験デバイスの所定の特性値について、前記被試験デバイスの動作をシミュレートすることで、前記試験ベクタ毎にシミュレート値を算出するシミュレート部と、
   それぞれの前記試験ベクタを前記被試験デバイスに供給したときの、前記被試験デバイスの前記所定の特性値を測定し、前記試験ベクタ毎に測定値を取得する測定部と、
   それぞれの前記試験ベクタについての、対応する前記シミュレート値および前記測定値の比に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
   を備える試験装置。
2. 前記シミュレート部は、それぞれの前記シミュレート値を、基準の試験ベクタに対応する前記シミュレート値で除算した正規化シミュレート値を算出し、
   前記測定部は、それぞれの前記測定値を、前記基準の試験ベクタに対応する前記測定値で除算した正規化測定値を算出し、
   前記判定部は、それぞれの前記試験ベクタについての、対応する前記正規化シミュレート値および前記正規化測定値の比に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する
   請求項１に記載の試験装置。
3. 複数の前記試験ベクタは、所定の順番で前記被試験デバイスに供給され、
   前記シミュレート部は、それぞれの前記試験ベクタに対応する前記正規化シミュレート値と、当該試験ベクタの直前に前記被試験デバイスに供給される前記試験ベクタに対応する前記正規化シミュレート値との間の変動量を示すシミュレート変動値を算出し、
   前記測定部は、それぞれの前記試験ベクタに対応する前記正規化測定値と、当該試験ベクタの直前に前記被試験デバイスに供給された前記試験ベクタに対応する前記正規化測定値との間の変動量を示す測定変動値を算出し、
   前記判定部は、対応する前記シミュレート変動値および前記測定変動値の比に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する
   請求項２に記載の試験装置。
4. 前記被試験デバイスは、前記試験ベクタに応じて動作する複数のＣＭＯＳを含み、
   前記シミュレート部は、それぞれの前記試験ベクタに応じた前記試験信号を前記被試験デバイスに供給した場合の、前記被試験デバイスにおける静止電流のシミュレート値を算出し、
   前記測定部は、それぞれの前記試験ベクタに応じた前記試験信号を前記被試験デバイスに供給した場合の、前記被試験デバイスにおける静止電流の測定値を取得する
   請求項１から３のいずれかに記載の試験装置。
5. 前記被試験デバイスは複数の回路ブロックに区分され、
   前記シミュレート部および前記測定部は、前記複数の回路ブロックのそれぞれの回路ブロック毎に、前記基準の試験ベクタを選択する
   請求項２または３に記載の試験装置。
6. 前記ベクタ展開部は、それぞれの前記回路ブロックに対する前記試験ベクタとして、他の前記回路ブロックに対応するビットの論理パターンを固定した前記試験ベクタを生成する
   請求項５に記載の試験装置。
7. 前記ベクタ展開部は、それぞれの前記回路ブロックに対する前記試験ベクタとして、他の前記回路ブロックに対応するビットを、当該他の前記回路ブロックにおける消費電流が最も小さくなる論理パターンに固定した前記試験ベクタを生成する
   請求項６に記載の試験装置。
8. 前記被試験デバイスの回路素子間の接続情報が予め与えられ、前記接続情報に基づいて、前記被試験デバイスを複数の前記回路ブロックに区分する区分生成部を更に備える
   請求項７に記載の試験装置。
9. 被試験デバイスを試験する試験方法であって、
   試験ベクタを順次生成し、
   それぞれの前記試験ベクタに応じた試験信号を前記被試験デバイスに供給した場合に測定されるべき前記被試験デバイスの所定の特性値について、前記被試験デバイスの動作をシミュレートすることで、前記試験ベクタ毎にシミュレート値を算出し、
   それぞれの前記試験ベクタを前記被試験デバイスに供給したときの、前記被試験デバイスの前記所定の特性値を測定し、前記試験ベクタ毎に測定値を取得し、
   それぞれの前記シミュレート値を、基準の試験ベクタに対応する前記シミュレート値で除算した正規化シミュレート値と、それぞれの前記測定値を、前記基準の試験ベクタに対応する前記測定値で除算した正規化測定値とに基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する試験方法。
10. 被試験デバイスを試験する試験装置を機能させるプログラムであって、
    前記試験装置を、
    試験ベクタを順次生成するベクタ展開部と、
    それぞれの前記試験ベクタに応じた試験信号を前記被試験デバイスに供給した場合に測定されるべき前記被試験デバイスの所定の特性値について、前記被試験デバイスの動作をシミュレートすることで、前記試験ベクタ毎にシミュレート値を算出するシミュレート部と、
    それぞれの前記試験ベクタを前記被試験デバイスに供給したときの、前記被試験デバイスの前記所定の特性値を測定し、前記試験ベクタ毎に測定値を取得する測定部と、
    それぞれの前記シミュレート値を、基準の試験ベクタに対応する前記シミュレート値で除算した正規化シミュレート値と、それぞれの前記測定値を、前記基準の試験ベクタに対応する前記測定値で除算した正規化測定値とに基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
    して機能させるプログラム。

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