專利名稱：試驗(yàn)裝置、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置、試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的試驗(yàn)技術(shù)，尤其是有關(guān)CMOS系列半導(dǎo)體器件的試驗(yàn)裝置、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)程序。
背景技術(shù)：
COMS電路在結(jié)構(gòu)上無(wú)瑕疵時(shí)不存在直流電流通路。為此，在輸入確定后的穩(wěn)態(tài)下只流過(guò)微小的斷開泄漏電流。因此，在使用CMOS電路的半導(dǎo)體器件內(nèi)部存在著產(chǎn)生異常的電流泄漏的故障部位時(shí)，能通過(guò)測(cè)量電源電流值和正常狀態(tài)區(qū)別開來(lái)。想要利用該原理，通過(guò)測(cè)量作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件在穩(wěn)態(tài)下的電流即靜態(tài)電源電流Iddq來(lái)判定有無(wú)故障的方法為靜態(tài)電源電流試驗(yàn)(Iddq試驗(yàn))。
然而，隨著半導(dǎo)體器件的微細(xì)化，在采用大約0.25μm以下的設(shè)計(jì)法則制造的半導(dǎo)體器件中，靜態(tài)電源電流Iddq的值處于100μm至數(shù)十mA以上的范圍。因而，將合格與否判定基準(zhǔn)值作為固定值來(lái)判定半導(dǎo)體器件合格與否的方法中，不得不把靜態(tài)電源電流Iddq的合格與否基準(zhǔn)值設(shè)在數(shù)mA～數(shù)十mA左右。因此，只能檢測(cè)產(chǎn)生大于數(shù)mA的異常電流的故障，采用靜態(tài)電源電流試驗(yàn)的故障檢測(cè)能力大幅度地降低。
因而需要一種注意試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值、誤差、或異常的偏離值的靜態(tài)電源電流試驗(yàn)方法。為此，提出一種使用對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的合格品預(yù)先測(cè)量好的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的平均值比、試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值、以及該測(cè)量值的平均值來(lái)判定試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件合格與否的方法(參照專利文獻(xiàn)1)。
特開2001-91566號(hào)公報(bào)通常，使測(cè)試對(duì)象的半導(dǎo)體器件按功能進(jìn)行適當(dāng)動(dòng)作，隔適當(dāng)?shù)闹芷?測(cè)量點(diǎn))使時(shí)鐘停止，在適當(dāng)?shù)氐却欢螘r(shí)間后再測(cè)量，從而得到靜態(tài)電源電流Iddq。為了縮短測(cè)試時(shí)間，要把測(cè)量點(diǎn)抑制在盡量少的數(shù)量上，通常將從半導(dǎo)體器件的連接信息或平面配置信息抽出的鄰近布線信息等和對(duì)于半導(dǎo)體器件的測(cè)試方式作為輸入，利用專用的測(cè)量點(diǎn)選擇工具求得。用專利文獻(xiàn)1揭示的方法，在橫軸取正常的基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值(通常為多個(gè)基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流Iddq測(cè)量值的平均)，在縱軸取正常的測(cè)試對(duì)象的半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流Iddq測(cè)量值的場(chǎng)合，推定所有的測(cè)量點(diǎn)可以畫在通過(guò)原點(diǎn)的直線上或其附近，則如圖11所示，在沿實(shí)線的兩側(cè)設(shè)判定合格品的基準(zhǔn)線，在測(cè)試對(duì)象所有的測(cè)量點(diǎn)都在圖11中用虛線表示的兩根基準(zhǔn)線包圍的合格品區(qū)域內(nèi)時(shí)，就判定為合格品。在圖11中，為用“●”表示的情形。這里，所謂“基準(zhǔn)”是以工藝中心條件為目標(biāo)而制造出的半導(dǎo)體器件。但通常在半導(dǎo)體器件批量生產(chǎn)中，工藝條件大多偏離目標(biāo)條件即工藝中心條件，尤其是在通常稱為“DSM(Deep Sub-Micro深度亞微米)工藝”的0.25μm以下的微細(xì)工藝中，由于各種工藝參數(shù)的控制變得相當(dāng)困難，所以隨著日益微細(xì)化，工藝條件的偏離也有增大的傾向。這樣，即使在管理較好的制造現(xiàn)場(chǎng)，生產(chǎn)工藝在某種程度上也大多偏離中心條件。其結(jié)果，偶爾在按照偏離中心條件的工藝條件制造時(shí)，即使是合格品的正常的半導(dǎo)體器件，其測(cè)量點(diǎn)例如如圖中用“+”表示的那樣，大致可分成G1和G2兩個(gè)組，以專利文獻(xiàn)1為前提以分開的形式作圖。這種情況下，即使能將直線按某一組的靜態(tài)電源電流Iddq測(cè)量值擬合，但另一組的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值必定偏離這條直線。因此，盡管是合格品，也作為不合格品處理。這種狀況，特別是在著重高速度的半導(dǎo)體器件的每一塊電路塊上采用NMOS、PMOS的閾值Vth，n、Vth，p時(shí)容易產(chǎn)生。通常，因在某種工藝條件下制造的半導(dǎo)體器件量很多，所以最終把合格品作為不合格處理，半導(dǎo)體器件的制造廠為此蒙受相當(dāng)大的損失。但是，反之，如由于擔(dān)心這樣的損失而放寬合格品范圍，則就會(huì)將不合格品誤判為合格品而混出廠，結(jié)果失去顧客的信任。這樣，專利文獻(xiàn)1揭示的靜態(tài)電源電流Iddq的試驗(yàn)方法難以在大量生產(chǎn)時(shí)適當(dāng)應(yīng)對(duì)通常設(shè)定的工藝條件的波動(dòng)，難以作出可靠性高的合格與否的判定，在實(shí)際的半導(dǎo)體器件大量生產(chǎn)的場(chǎng)合，難以付諸實(shí)用。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種考慮到各種工藝條件的波動(dòng)的、能檢測(cè)靜態(tài)電源電流值的異常的試驗(yàn)裝置、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)程序。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的第1方面是一種試驗(yàn)裝置，包括(1)測(cè)量作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的測(cè)量部、(2)輸入半導(dǎo)體器件試驗(yàn)的設(shè)定數(shù)據(jù)的輸入部、(3)存儲(chǔ)設(shè)定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部、(4)根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流值將測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部、(5)計(jì)算由于測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差之和為最小的加權(quán)平均值的加權(quán)平均值計(jì)算部、(6)根據(jù)加權(quán)平均值算出靜態(tài)電源電流值的誤差的最大值的誤差值計(jì)算部、(7)存儲(chǔ)根據(jù)靜態(tài)電源電流值的測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的存儲(chǔ)部、以及(8)根據(jù)合格與否基準(zhǔn)來(lái)判定半導(dǎo)體器件合格與否的合格與否判定部。
本申請(qǐng)的第2方面是一種合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置，包括(1)根據(jù)半導(dǎo)體器件多個(gè)靜態(tài)電源電流的測(cè)量點(diǎn)上在多種工藝條件下測(cè)量的靜態(tài)電源電流測(cè)量值將測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部、(2)計(jì)算由于測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差之和為最小的加權(quán)平均值的加權(quán)平均值計(jì)算部、(3)根據(jù)加權(quán)平均值來(lái)計(jì)算靜態(tài)電源電流值的誤差的最大值的誤差計(jì)算部、以及(4)存儲(chǔ)根據(jù)靜態(tài)電源電流值的測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的存儲(chǔ)部。
本申請(qǐng)的第3方面為一種試驗(yàn)方法，包括(1)輸入部讀入半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流測(cè)量點(diǎn)的信息并存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)部的步驟、(2)輸入部讀入靜態(tài)電源電流值并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的步驟、(3)測(cè)量點(diǎn)分組部根據(jù)靜態(tài)電源電流值的測(cè)量值將測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的步驟、(4)加權(quán)平均運(yùn)算部計(jì)算靜態(tài)電源電流值的誤差的加權(quán)平均值使得表示由測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差的方差之和為最小的步驟、(5)合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置根據(jù)加權(quán)平均值和由于測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差間的差來(lái)設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的步驟、以及(6)合格與否判定部根據(jù)合格與否判定基準(zhǔn)進(jìn)行半導(dǎo)體器件合格與否判定的步驟。
本申請(qǐng)的第4方面為一種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟的試驗(yàn)程序，(1)輸入部讀入半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流測(cè)量點(diǎn)的信息并存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)部的步驟、(2)輸入部讀入靜態(tài)電源電流值并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的步驟、(3)測(cè)量點(diǎn)分組部根據(jù)靜態(tài)電源電流值的測(cè)量值將測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的步驟、(4)加權(quán)平均運(yùn)算部計(jì)算靜態(tài)電源電流值的誤差的加權(quán)平均值使得表示由測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差的方差之和為最小的步驟、(5)合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置根據(jù)加權(quán)平均值和由于測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差間的差來(lái)設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的步驟、以及(6)合格與否判定部根據(jù)合格與否判定基準(zhǔn)進(jìn)行半導(dǎo)體器件合格與否判定的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，能提供一種在半導(dǎo)體器件制造時(shí)考慮到工藝條件的波動(dòng)、能以高靈敏度、高可靠性檢測(cè)靜態(tài)電源電流值異常的試驗(yàn)裝置、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)程序。


圖1為表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)試驗(yàn)裝置的電路構(gòu)成示意圖。
圖2為說(shuō)明設(shè)定本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)試驗(yàn)裝置的合格與否判定基準(zhǔn)值的方法用的流程圖。
圖3為說(shuō)明設(shè)定本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)試驗(yàn)裝置的合格與否判定方法用的流程圖。
圖4為表示將工藝余量試樣(Process Margin Sample)和基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流比較后的測(cè)量點(diǎn)的分組概念圖。
圖5為表示各測(cè)量點(diǎn)靜態(tài)電源電流的誤差值的圖。
圖6為表示靜態(tài)電源電流的平均值和誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差的圖。
圖7為表示包括將工藝余量試樣的測(cè)量點(diǎn)的分組也擬合為直線的示意圖。
圖8為表示異常電流的測(cè)量點(diǎn)數(shù)和誤差的方差間關(guān)系用的圖。
圖9為表示測(cè)量點(diǎn)、和表示靜態(tài)電源電流的誤差的偏置值間關(guān)系用的圖。
圖10為表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)裝置的電路構(gòu)成示意圖。
圖11為工藝余量試樣和基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流比較后的示意圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明1測(cè)量點(diǎn)分組部2最佳加權(quán)平均值計(jì)算部3誤差值計(jì)算部4合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定部10CPU11測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)12試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)13合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)14測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)15測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)16仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)17合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)20合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置30輸入部40測(cè)量部50合格與否判定部60輸出部100存儲(chǔ)部具體實(shí)施方式
以下參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。在以下的附圖中，同一或類似的部分上用同一或類似的標(biāo)號(hào)表示。但附圖均為示意圖，敬請(qǐng)注意各部的大小比率等均和實(shí)物不同。另外，當(dāng)然在各附圖之間也包括相互的尺寸關(guān)系或比率不同的部分。
另外，以后闡述的第1及第2實(shí)施形態(tài)為用于將本發(fā)明技術(shù)思想具體化的裝置、或方法的例子，所以，本發(fā)明的技術(shù)思想不是將構(gòu)成的部件的材質(zhì)、形狀、結(jié)構(gòu)、配置等限定在以后要闡述的內(nèi)容中。本發(fā)明的技術(shù)思想可以在專利申請(qǐng)的范圍內(nèi)增加各種變更。
第1實(shí)施形態(tài)本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的試驗(yàn)裝置如圖1所示，包括CPU10、輸入部30、存儲(chǔ)部100、測(cè)量部40、及輸出部60。存儲(chǔ)部100包括測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11、試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12、合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13、測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14、測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15及合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)17。另外，CPU10包括合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20和合格與否判定部50。再者，合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20包括根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流值將測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部1、計(jì)算由于測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生靜態(tài)電源電流值的誤差之和為最小的加權(quán)平均值的最佳加權(quán)平均值計(jì)算部2、根據(jù)加權(quán)平均值計(jì)算按照各測(cè)量點(diǎn)組的靜態(tài)電源電流要考慮的靜態(tài)電源電流值的誤差的最大值的誤差值計(jì)算部3、及合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定部4。
合格與否判定基準(zhǔn)的設(shè)定，是從輸入部30向合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20輸入靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量點(diǎn)的信息和靜態(tài)電源電流Iddq的工藝余量試樣測(cè)量數(shù)據(jù)，分別存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11和試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12后，由合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20調(diào)用，并設(shè)定合格與否判定基準(zhǔn)。
由合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20設(shè)定的合格與否判定基準(zhǔn)存入合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13。另外，在半導(dǎo)體器件的試驗(yàn)中，自輸入部30輸入半導(dǎo)體器件試驗(yàn)所需的測(cè)量設(shè)定條件和成為合格與否判定的基準(zhǔn)的判定值，分別存入測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14和合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13。測(cè)量設(shè)定條件也包括測(cè)試方式，合格與否判定的基準(zhǔn)也包括分組后的測(cè)量點(diǎn)的信息及構(gòu)成處理測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)式的有關(guān)信息。測(cè)量部40由圖中未示出的恒流源、恒壓源等的電源、具有電流表、電壓表等功能的LSI測(cè)試儀、探測(cè)器等構(gòu)成。由測(cè)量部40從測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14調(diào)用作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件試驗(yàn)所需的測(cè)量設(shè)定條件，測(cè)量作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件，測(cè)量數(shù)據(jù)存入測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15。其后，由合格與否判定部50從測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15調(diào)用作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)從合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13調(diào)用的合格與否判定基準(zhǔn)，由合格與否判定部50判定作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件合格與否。由合格與否判定部50進(jìn)行的試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的合格與否判定結(jié)果存入合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)17，擇需向輸出部60輸出。
說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)裝置的合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定方法之前，先對(duì)計(jì)算合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定所需的最佳加權(quán)平均值和各種工藝條件下的誤差值的方法、以及判別合格品與不合格品的方法說(shuō)明如下。
工藝余量評(píng)價(jià)中，工藝條件除了成為大量生產(chǎn)時(shí)的目標(biāo)條件的工藝中心條件，出于評(píng)價(jià)在以動(dòng)作電壓、動(dòng)作頻率為主的半導(dǎo)體器件各特性上是否有足夠的余量、即在大量生產(chǎn)時(shí)存在工藝波動(dòng)的情況下不能滿足技術(shù)規(guī)格的危險(xiǎn)是否足夠小的目的，還使用和工藝中心條件不同的工藝條件。將這些條件稱為“工藝特別規(guī)定的部分(process corner)條件”，例如在NMOS晶體管的閾值Vth，n的工藝中心條件為0.6V時(shí)，可以將其工藝特別規(guī)定的部分條件設(shè)為0.45V等。另外，PMOS晶體管的閾值Vth，p的工藝中心條件為0.6V，其工藝特別規(guī)定的部分條件設(shè)為0.75V。此外，成為對(duì)象的主要的物理參數(shù)還有晶體管的柵極長(zhǎng)度Lpoly。這樣，將使用讓工藝條件偏離工藝中心條件作各種變化的條件而制成的試樣稱為工藝余量試樣。圖4示出在多個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量工藝余量試樣的靜態(tài)電源電流Iddq的結(jié)果的一例。圖4的縱軸表示作為測(cè)試對(duì)象的半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流Iddq，橫軸表示多個(gè)基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流Iddq的平均值。如圖4所示，某個(gè)工藝特別規(guī)定的部分條件的工藝余量試樣的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值表示出與基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值不同的值，并且分成多組分布。圖4中以組G1及組G2的形式示出。組G1及組G2為靜態(tài)電源電流Iddq比基準(zhǔn)的靜態(tài)電源電流Iddq大的情形，當(dāng)然也會(huì)有小的情形。
圖4中只表示組G1及組G2兩組，在使用更多的工藝特別規(guī)定的部分條件時(shí)，靜態(tài)電源電流Iddq幾乎相同的某些測(cè)定點(diǎn)的組有可能再增加。本發(fā)明中，在為了這樣評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件的工藝余量而制成的工藝余量試樣中測(cè)量靜態(tài)電源電流Iddq，根據(jù)該信息，在設(shè)定好的全部工藝條件下將同樣地動(dòng)作的測(cè)量點(diǎn)匯總在同一組內(nèi)，以組為單位進(jìn)行誤差管理，或檢測(cè)出異常電流值(不合格品)。這一分組妥當(dāng)與否在已有的幾個(gè)半導(dǎo)體器件上已確認(rèn)。這里，所謂“同樣地動(dòng)作”系指在作出評(píng)價(jià)的所有的工藝條件中，靜態(tài)電源電流Iddq是指以下的情況(a)能存在于某個(gè)限定的區(qū)域內(nèi)，或擬合在斜率幾乎固定的直線上。
(b)能擬合在適當(dāng)?shù)闹本€上。
(c)能用更高次的曲線或指數(shù)曲線等適當(dāng)?shù)那€進(jìn)行擬合。
(d)在圖4示出的組G1及組G2分別含有的測(cè)量點(diǎn)上，組內(nèi)的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值幾乎相同。這就變成(a)的例子。
作為各組內(nèi)的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差之和，如用表示半導(dǎo)體器件的全部測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的全體誤差的方差SO表示，則SO＝S(G1)+S(G2)+…+dG …(1)式中S(G1)、S(G2)、…為表示各個(gè)組G1、組G2、…的組內(nèi)誤差的方差。另外，dG表示組間誤差。這里特別關(guān)注組內(nèi)誤差，現(xiàn)將表示全部組內(nèi)誤差的方差SO’定義如下，SO’＝S(G1)+S(G2)+……(2)式(2)由于將靜態(tài)電源電流Iddq幾乎相同的測(cè)量點(diǎn)分組，所以在合格品的半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流Iddq中，各組的方差S(G1)、S(G2)、…及全體的方差SO’變成小的值。但是各組的方差S(G1)、S(G2)、…及全體的方差SO’由于與各測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq及其測(cè)量點(diǎn)所屬的組的全部測(cè)量點(diǎn)上的靜態(tài)電源電流Iddq的平均值之差的平方和成比例，所以存在的問(wèn)題是各組的測(cè)量點(diǎn)之間靜態(tài)電源電流Iddq的異常值的檢測(cè)能力難以提高。
因此，關(guān)于上述測(cè)量點(diǎn)分組后的合格品、不合格品的判定，則在各組內(nèi)檢測(cè)出異常值的方法對(duì)于提高其檢測(cè)能力和判定的可靠性是有利的。還有，以上的靜態(tài)電源電流Iddq測(cè)量點(diǎn)的分組雖利用工藝余量試樣的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行，但是，通常工藝余量試樣主要目的是評(píng)價(jià)動(dòng)作頻率等設(shè)計(jì)特性的余量，通常的情況為生成Vth，n、Vth，p都偏置在工藝特別規(guī)定的一部分值的極端的工藝條件，但是這一點(diǎn)對(duì)于本發(fā)明目的想要更高精度地推定大量生產(chǎn)時(shí)在發(fā)生頻度高的工藝條件下正常的半導(dǎo)體器件中各測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq值而言，未必能說(shuō)是最佳的。所以，也可以做成例如只將Vth，n、Vth，p兩個(gè)中的一個(gè)偏置在工藝特別規(guī)定的一部分值、而另一個(gè)為工藝中心值的工藝余量試樣。這樣，能以更接近大量生產(chǎn)時(shí)發(fā)生頻度高的工藝條件的條件來(lái)評(píng)價(jià)各測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq值的動(dòng)作，能作出精度更高的推斷。另外，以上的工藝余量試樣評(píng)價(jià)基本上是關(guān)于NMOS、PMOS晶體管的閾值Vth，n、Vth，p和晶體管的柵極長(zhǎng)度Lpoly生成工藝中心值的試樣和偏置在最小、最大的工藝特別規(guī)定的一部分值的工藝余量試樣，但如也做成如上所述作為工藝條件把任何一個(gè)物理參數(shù)作為工藝中心值的工藝余量試樣，則能提高靜態(tài)電源電流Iddq的推定精度，提高異常值的檢測(cè)能力。但另一方面，設(shè)定較多的工藝余量條件，將需要多余的評(píng)價(jià)成本及資源，再者，最近也有為了兼顧提高速度和降低電耗兩者而利用多個(gè)閾值的半導(dǎo)體器件，反之也有即使在某種程度上降低精度而工藝余量條件數(shù)目也減少的情況。總之，關(guān)于設(shè)定怎樣的工藝條件生成這樣的工藝余量試樣有各種各樣的情況，這些都包括在將評(píng)價(jià)用所有的多種工藝條件做成的余量試樣作為基礎(chǔ)能有效地檢測(cè)半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流異常的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
以下，說(shuō)明測(cè)量點(diǎn)分組結(jié)束后的步驟。
首先求出在各組中每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的試樣測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差值。圖5示出的測(cè)量點(diǎn)i處的工藝條件α的靜態(tài)電源電流Iddq(i、α)的誤差值可用下式表示。
ΔIddq(i、α)＝Iddq(i、α)-AVR(Iddq(α)) …(3)式中，AVR(Iddq(α))為Iddq(i、α)在工藝條件α下的靜態(tài)電源電流Iddq(i、α)的平均值。用式(3)，則如式(4)那樣定義表示工藝條件α中測(cè)量點(diǎn)數(shù)為m個(gè)時(shí)的組G(n)(n＝1、2、…)的誤差的方差。
S(G(n)、ΔIddq(α))＝1/(m-1)×∑{Iddq(i、α)-ΔIddq_op(i)-AVR(Iddq(α))}2…(4)式中，∑為從i＝1至m的和。另外，ΔIddq_op(i)為對(duì)于Iddq(i、α)的工藝條件α的加權(quán)平均值。橫軸為工藝條件α下的靜態(tài)電源電流Iddq的平均值A(chǔ)VR(Iddq(α))，縱軸為靜態(tài)電源電流Iddq的誤差，相對(duì)各工藝條件畫出式(4)的平方根(S(G(n)、ΔIddq(α)))1/2、即工藝條件α中的組G(n)的誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，然后通過(guò)連接標(biāo)準(zhǔn)偏差σ大的點(diǎn)，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的包絡(luò)線，從而得到圖6示出的誤差曲線σp。誤差曲線σp表示與靜態(tài)電源電流Iddq值相對(duì)應(yīng)的全部工藝條件下預(yù)想的靜態(tài)電源電流Iddq值的最大誤差值，取決于加權(quán)平均值ΔIddq_op(i)。因此，設(shè)定ΔIddq_op(i)，使得表示各組的靜態(tài)電源電流Iddq的組內(nèi)誤差的總和的方差SO’為最小。由此，例如設(shè)定加權(quán)平均值ΔIddq_op(i)，使得按照多個(gè)工藝條件的誤差值為最小。或可以在大量生產(chǎn)時(shí)考慮將大部分的半導(dǎo)體器件在工藝中心條件附近制造，以工藝中心條件為中心設(shè)定加權(quán)平均值ΔIddq_op(i)，使得方差SO’在所有的工藝條件下為最小的值。例如可以采用在工藝中心條件下的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差值。但是相當(dāng)重要的一點(diǎn)是在任何場(chǎng)合，都要注意在特定的工藝條件下正常穩(wěn)定不使誤差增大。這樣，通過(guò)設(shè)定加權(quán)平均值ΔIddq_op(i)，從而能將表示合格品時(shí)作為全體的組內(nèi)誤差的方差SO’為最小值。另外，在考慮到在大量生產(chǎn)用試驗(yàn)中的應(yīng)用時(shí)，例如也可以考慮到試驗(yàn)裝置的裝置間誤差、或在可能的范圍內(nèi)反復(fù)測(cè)量產(chǎn)生的誤差等測(cè)量系統(tǒng)誤差，求出誤差曲線σp。這時(shí)，可以將試驗(yàn)作為工藝的一部分進(jìn)行考慮，把測(cè)量系統(tǒng)的不同看作工藝條件中的一個(gè)進(jìn)行分組。這樣，由使組內(nèi)的所有誤差為最小的最佳平均加權(quán)值和以靜態(tài)電源電流Iddq值表現(xiàn)的各工藝條件下的誤差的最大值，計(jì)算出誤差曲線σp。
還在圖7的組G1的場(chǎng)合，利用適當(dāng)?shù)闹本€擬合某個(gè)測(cè)量點(diǎn)的組(i)時(shí)(相當(dāng)于“同樣地動(dòng)作”的定義(b))，前面的式(3)可以改寫為式(5)。
ΔIddq(i、α)＝Iddq(i、α)-{a(α)·Iddq_reference(i)+b(α)} …(5)式中，a及b為擬合用的適當(dāng)?shù)某?shù)。將該值代入用改變前述的式(4)后的以下的式(6)表示的方差S(G(n)、ΔIddq(α))中，則如前所述，可以決定使靜態(tài)電源電流Iddq的所有組內(nèi)誤差SO’為最小。
S(G(n)、ΔIddq(α))＝1/(m-1)×∑{ΔIddq(i、α)-ΔIddq_op(i)} …(6)式中這時(shí)，ΔIddq_op(i)應(yīng)為以下的構(gòu)成。
ΔIddq_op(i)＝a_op·Iddq_reference(i)+b_op …(7)式(7)中，a_op、b_op為將a(α)、b(α)作為調(diào)整用參數(shù)對(duì)工藝條件α取加權(quán)平均后的值。這里要注意，在用直線擬合的場(chǎng)合，比用平均值擬合的場(chǎng)合的參數(shù)增多，誤差推定的精度容易降低。因此，也要事先掌握表示各工藝條件下的各測(cè)量點(diǎn)組的靜態(tài)電源電流Iddq間的關(guān)系的信息。由此，能隨著工藝條件的變化更加準(zhǔn)確地掌握靜態(tài)電源電流Iddq的變化，就能更加詳細(xì)地知道作為測(cè)試對(duì)象的半導(dǎo)體器件是在怎樣地被偏置的工藝條件下制造出來(lái)的，能提高誤差的推定值精度，提高合格品·不合格品的判定可靠性。具體為預(yù)先將圖7中用“+”表示的各測(cè)量組的重心坐標(biāo)數(shù)據(jù)和工藝余量試樣的工藝條件一起進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)然，能有效地用作為在進(jìn)行用平均值的擬合時(shí)使誤差推定精度提高的手段。還有，在一般的曲線的場(chǎng)合，可以基本上在式(5)的{ΔIddq(i、α)-ΔIddq_op(i)}的部分描述擬合的式子，使用各個(gè)系數(shù)作為調(diào)整用參數(shù)。
以下說(shuō)明采用誤差曲線σp設(shè)定檢測(cè)靜態(tài)電源電流Iddq的異常值用的技術(shù)規(guī)格(spec)曲線Sp的方法。技術(shù)規(guī)格曲線Sp例如在靜態(tài)電源電流Iddq小的區(qū)域?yàn)?×σp，而在靜態(tài)電源電流Iddq大的區(qū)域設(shè)定成為半導(dǎo)體器件靜態(tài)電源電流Iddq的界限的上限Iddq-MAX，超過(guò)該Iddq-MAX的為不合格品。這是由于，作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流Iddq大時(shí)，為了求導(dǎo)誤差曲線σp而測(cè)量的工藝余量試樣的誤差值一般變大，誤差曲線σp的值也變大。這時(shí)，由于異常電流的判定基準(zhǔn)Iddq-MAX例如為3×σp，則半導(dǎo)體器件的合格與否判別基準(zhǔn)過(guò)于寬松，存在把不合格品判定為合格品的危險(xiǎn)。因此設(shè)定靜態(tài)電源電流Iddq的上限Iddq-MAX。圖6中，表示將靜態(tài)電源電流Iddq的上限Iddq-MAX設(shè)在2×σp時(shí)的技術(shù)規(guī)格曲線Sp。還可以例如在工藝中心條件下的靜態(tài)電源電流Iddq的4倍左右，不根據(jù)誤差曲線σp，一并使用固定值作為判定基準(zhǔn)Iddq-MAX。另外，當(dāng)然也可以不設(shè)定上限Iddq-MAX，在靜態(tài)電源電流Iddq的全部區(qū)域使用與誤差曲線σP成比例的曲線。
以下，說(shuō)明合格品和不合格品的判別方法。當(dāng)半導(dǎo)體器件內(nèi)存在靜態(tài)電源電流Iddq異常的故障時(shí)，可以設(shè)想各組的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差值變大。這時(shí)，能對(duì)每一組設(shè)定判定靜態(tài)電源電流Iddq的合格與否的基準(zhǔn)值，進(jìn)行合格品與不合格品的判別。但如前所述，本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)方法中，由于將多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq值用于半導(dǎo)體器件的合格與否的判定，所以要預(yù)先研究各組的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差值和半導(dǎo)體器件全體的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差值間的關(guān)系。圖8中將靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量點(diǎn)間的誤差值小的半導(dǎo)體器件作為第1批(lot)，將靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量點(diǎn)的誤差值大的半導(dǎo)體器件作為第2批，圖中表示這時(shí)的靜態(tài)電源電流Iddq異常的異常電流測(cè)量點(diǎn)數(shù)和表示靜態(tài)電源電流Iddq的誤差的方差S間的關(guān)系。本來(lái)，由于半導(dǎo)體器件是合格品，則需要異常電流測(cè)量點(diǎn)是0個(gè)。圖8中將方差S的合格與否判定基準(zhǔn)作為Spec表示，在S≤Spec時(shí)，作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件判定為合格品。圖8的A區(qū)域中由于存在異常電流測(cè)量點(diǎn)，所以本來(lái)就是不合格品，但由于異常電流點(diǎn)數(shù)少，所以作為整體的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差值小，卻判定為合格品。這一誤判在靜態(tài)電源電流Iddq的點(diǎn)間誤差值小的第1批的場(chǎng)合特別多。另一方面，為了將A區(qū)域的半導(dǎo)體器件判定為不合格，而將合格與否判定基準(zhǔn)Spec減小時(shí)，有可能將合格品判定為不合格品。即，將合格品的B區(qū)域的半導(dǎo)體器件作為不合格品判定，這種情況大多發(fā)生在誤差大的第2批的場(chǎng)合。因此，把合格與否判定基準(zhǔn)Spec設(shè)小是有限制的。
為解決這樣的問(wèn)題，實(shí)施各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的合格與否判定是一種有效的方法，利用圖3的流程圖說(shuō)明這種合格與否判定方法。
(1)先在步驟S201，設(shè)定靜態(tài)電源電流Iddq的合格與否判定基準(zhǔn)的上限時(shí)，若不滿足合格與否判定基準(zhǔn)的測(cè)量點(diǎn)盡管只是一點(diǎn)，仍判定為不合格。
(2)在步驟S202，從成為判定對(duì)象測(cè)量點(diǎn)中抽出正常的概率高的測(cè)量點(diǎn)i，最初成為判定對(duì)象的測(cè)量點(diǎn)為全部測(cè)量點(diǎn)。作為抽出的方法，例如抽出靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值和加權(quán)平均值ΔIddq-op(i)之差為最小的測(cè)量點(diǎn)i。
(3)然后，在步驟S203，將已判定為正常的測(cè)量點(diǎn)作為基準(zhǔn)，用后述的方法判定在步驟S202抽出的判定對(duì)象的測(cè)量點(diǎn)正常與否。因最初比較對(duì)象少，所以把步驟S202抽出的測(cè)量點(diǎn)視作正常。
(4)在步驟S204，在判定測(cè)量對(duì)象的測(cè)量點(diǎn)為正常時(shí)，進(jìn)入步驟S205，其它的場(chǎng)合判定為不合格。
(5)在步驟S205，檢查是否判定了全部測(cè)量點(diǎn)，在已判定的場(chǎng)合，判定為合格品，其它的場(chǎng)合返回步驟S202。
作為步驟S203的判定方法例如可使用以下的方法。首先將正常的概率高的測(cè)量點(diǎn)i的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值和加權(quán)平均值ΔIddq-op(i)之差作為最小的偏置(offset)di。將下一個(gè)判定對(duì)象的測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值與該測(cè)量點(diǎn)處的加權(quán)平均值之差作為偏置值，求出該測(cè)量點(diǎn)的偏置值和最小偏置di之間的差d。然后，通過(guò)差d和用以下所示的方法設(shè)定的基準(zhǔn)值d_Spec比較，判定該測(cè)量點(diǎn)正常與否。利用判定完畢的正常的測(cè)量點(diǎn)和判定對(duì)象的測(cè)量點(diǎn)，依次執(zhí)行這一步驟。作為基準(zhǔn)值d_Spec的設(shè)定方法，可以有使用誤差曲線σp的值、或使用規(guī)定的固定值等。例如在圖9示出利用判定完畢的正常測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量值和加權(quán)平均值ΔIddq-op(i)之差的移動(dòng)平均值d_AVR、及誤差曲線σp的判定方法。將di+d_AVR的值作為測(cè)量點(diǎn)的平均的偏置值，判定偏離di+d_AVR例如3×σp以上的偏置值的測(cè)量點(diǎn)為異常。上述判定方法中，由于能夠預(yù)先求出作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的誤差曲線σp來(lái)使用，所以例如能以批為單位判定與工藝條件或靜態(tài)電源電流Iddq的誤差的穩(wěn)定性等對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體器件的合格品和不合格品。
以下，利用圖2的流程圖說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)裝置的合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定方法。
(1)首先，在步驟S101，從輸入部30輸入測(cè)量點(diǎn)的信息，并存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11。
(2)然后，在步驟S102，從輸入部30輸入各種工藝?yán)?個(gè)以上工藝余量試樣的靜態(tài)電源電流Iddq測(cè)量數(shù)據(jù)，并存入試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12。
(3)然后，在步驟S103，利用測(cè)量點(diǎn)分組部1調(diào)用、對(duì)照存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11的測(cè)量點(diǎn)信息和存入試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12的工藝余量試樣的靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)的分組。具體為如前所述，利用和基準(zhǔn)靜態(tài)電源電流Iddq測(cè)量數(shù)據(jù)比較后的分布，從而在試樣測(cè)量數(shù)據(jù)的值接近的測(cè)量點(diǎn)之間進(jìn)行分組。
(4)然后，在步驟S104，在最佳加權(quán)平均值計(jì)算部2求出各組內(nèi)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流Iddq的誤差值。
(5)再在步驟S105，利用前述的方法在最佳加權(quán)平均值計(jì)算部2求出靜態(tài)電源電流Iddq的加權(quán)平均值。
(6)然后，在步驟S106中，在誤差值計(jì)算部3利用所述方法根據(jù)加權(quán)平均值求出靜態(tài)電源電流Iddq的誤差曲線。
(7)然后，在步驟S107中，根據(jù)誤差曲線σP，在合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定部4中設(shè)定技術(shù)規(guī)格曲線Spec，設(shè)定合格與否判定基準(zhǔn)值。
以上說(shuō)明中，以在步驟S101讀入測(cè)量點(diǎn)的信息、并在步驟S102讀入工藝余量試樣測(cè)量數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說(shuō)明，但是即使與該順序相反當(dāng)然亦可以。
合格與否基準(zhǔn)設(shè)定部4設(shè)定的合格與否判定基準(zhǔn)存入合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13，在合格與否判定部50對(duì)作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件進(jìn)行合格與否判定時(shí)進(jìn)行參照。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)裝置，能進(jìn)行考慮到各工藝中的波動(dòng)的、檢測(cè)靜態(tài)電源電流Iddq值的異常的試驗(yàn)。
第2實(shí)施形態(tài)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)裝置如圖10所示，包括CPU10、輸入部30、存儲(chǔ)部100、測(cè)量部40及輸出部60。存儲(chǔ)部100包括測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11、合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13、測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14、測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15、仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)16及合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)17。另外，CPU10還包括合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20和合格與否判定部50。合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20包括根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流值將測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部1、計(jì)算出根據(jù)測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值之誤差的和變?yōu)樽钚〉募訖?quán)平均值的最佳加權(quán)平均值計(jì)算部2、根據(jù)加權(quán)平均值計(jì)算按照各測(cè)量點(diǎn)組的靜態(tài)電源電流應(yīng)考慮的靜態(tài)電源電流值的誤差中的最大值的誤差值計(jì)算部3、及合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定部4。
合格與否判定基準(zhǔn)的設(shè)定，是從輸入部30向合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20輸入靜態(tài)電源電流Iddq的測(cè)量點(diǎn)的信息和靜態(tài)電源電流的仿真解析值，分別存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11和仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)16后，利用合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20調(diào)用，設(shè)定合格與否判定基準(zhǔn)。由合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20設(shè)定的合格與否判定基準(zhǔn)存入合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13。另外，在半導(dǎo)體器件的試驗(yàn)中，從輸入部30輸入半導(dǎo)體器件試驗(yàn)所需的測(cè)量設(shè)定條件和成為合格與否判定的基準(zhǔn)的判定值，分別存入測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14和合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13。測(cè)量設(shè)定條件也包含測(cè)試方式，合格與否判定的基準(zhǔn)也包括對(duì)分組后的測(cè)量點(diǎn)的信息及構(gòu)成處理測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)式的有關(guān)信息。測(cè)量部40由圖中未示出的恒流源、或恒壓源等電源、具有電流表或電壓表等功能的LSI測(cè)試儀、探測(cè)器等構(gòu)成。利用測(cè)量部40從測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14調(diào)用作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件試驗(yàn)所需的測(cè)量設(shè)定條件，測(cè)量作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件，測(cè)量數(shù)據(jù)存于測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15。然后，由合格與否判定部50從測(cè)量數(shù)據(jù)15存儲(chǔ)區(qū)15調(diào)用作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)從合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13調(diào)用的合格與否判定基準(zhǔn)，由合格與否判定部50判定作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的好壞。由合格與否判定部50進(jìn)行的試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的合格與否判定結(jié)果存入合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)17，擇需從輸出部60輸出。
圖10示出的試驗(yàn)裝置中具有仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)16來(lái)代替試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12，這一點(diǎn)和圖1不同。即利用能計(jì)算靜態(tài)電源電流Iddq的半導(dǎo)體器件的仿真模型對(duì)作為試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件求各種工藝條件下的靜態(tài)電源電流Iddq值，從輸入部30輸入其解析結(jié)果數(shù)據(jù)，存于仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)16。通過(guò)實(shí)施仿真來(lái)代替生成工藝余量試樣測(cè)量靜態(tài)電源電流Iddq值，從而能節(jié)省制造及測(cè)量工藝余量試樣所花的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。除此以外，由于和第1實(shí)施形態(tài)實(shí)質(zhì)上相同，所以不再重復(fù)闡述。
根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)有關(guān)的試驗(yàn)裝置，能進(jìn)行考慮到各種工藝的波動(dòng)的檢測(cè)出靜態(tài)電源電流Iddq值的異常的試驗(yàn)。
其它的實(shí)施形態(tài)如上所述，雖然利用實(shí)施形態(tài)對(duì)本發(fā)明作了闡述，但不應(yīng)理解為本發(fā)明就限于上述揭示的一部分的描述及附圖。根據(jù)這一揭示，從事這項(xiàng)技術(shù)的人自然會(huì)明了各種替代的實(shí)施形態(tài)、實(shí)施示例及應(yīng)用技術(shù)。
例如第1、第2實(shí)施形態(tài)中對(duì)用1個(gè)CPU構(gòu)成的例子進(jìn)行了說(shuō)明，當(dāng)然也可以是別的構(gòu)成。本發(fā)明的系統(tǒng)基本上由(1)合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20、和(2)使用合格與否判定基準(zhǔn)的實(shí)際半導(dǎo)體器件試驗(yàn)裝置構(gòu)成，關(guān)于(1)也能夠如下所述構(gòu)成，即由第1輸入部、第1存儲(chǔ)部、第1輸出部、第1CPU構(gòu)成，第1存儲(chǔ)部由測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11、試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12、合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13構(gòu)成，第1CPU只包含合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20，從第1輸出部輸出合格與否判定基準(zhǔn)。關(guān)于(2)也能夠如下所述構(gòu)成，即由第2輸入部、第2存儲(chǔ)部、測(cè)量部40、第2輸出部、第2CPU構(gòu)成，第2存儲(chǔ)部由合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13、測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14、測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15、合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)17構(gòu)成，第2CPU作為L(zhǎng)SI測(cè)試儀內(nèi)的CPU等，只包含合格與否判定部50，合格與否判定結(jié)果從第2輸出部輸出。此外，也能很方便地采用不同的構(gòu)成，所有這些變更均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
這樣，應(yīng)理解為本發(fā)明包含這里未敘述的各種實(shí)施形態(tài)等。因而，本發(fā)明僅由根據(jù)本揭示的妥善的權(quán)利要求范圍的發(fā)明特定事項(xiàng)所限定。
權(quán)利要求
1.一種試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括測(cè)量試驗(yàn)對(duì)象的半導(dǎo)體器件的測(cè)量部、輸入所述半導(dǎo)體器件試驗(yàn)的設(shè)定數(shù)據(jù)的輸入部、存儲(chǔ)所述設(shè)定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部、根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的靜態(tài)電源電流值將所述測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部、計(jì)算由于所述測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差而產(chǎn)生的所述靜態(tài)電源電流值的誤差之和為最小的加權(quán)平均值的加權(quán)平均值計(jì)算部、根據(jù)所述加權(quán)平均值算出所述靜態(tài)電源電流值的誤差的最大值的誤差值計(jì)算部、存儲(chǔ)根據(jù)所述靜態(tài)電源電流值的所述測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的存儲(chǔ)部、以及根據(jù)所述合格與否基準(zhǔn)來(lái)判定所述半導(dǎo)體器件合格與否的合格與否判定部。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述靜態(tài)電源電流值為所述半導(dǎo)體器件的實(shí)測(cè)值。
3.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述靜態(tài)電源電流值為所述半導(dǎo)體器件的仿真解析值。
4.一種合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置，其特征在于，包括根據(jù)半導(dǎo)體器件多個(gè)靜態(tài)電源電流的測(cè)量點(diǎn)上在多種工藝條件下測(cè)量的靜態(tài)電源電流測(cè)量值將所述測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部、計(jì)算由于所述測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差所產(chǎn)生的所述靜態(tài)電源電流值的誤差之和為最小的加權(quán)平均值的加權(quán)平均值計(jì)算部、根據(jù)所述加權(quán)平均值來(lái)計(jì)算所述靜態(tài)電源電流值的誤差的最大值的誤差計(jì)算部、以及存儲(chǔ)根據(jù)靜態(tài)電源電流值的測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的存儲(chǔ)部。
5.如權(quán)利要求4所述的合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置，其特征在于，所述測(cè)量點(diǎn)的分組，是在多種工藝條件下，對(duì)所述靜態(tài)電源電流值及利用直線擬合后的所述靜態(tài)電源電流值及利用數(shù)理曲線擬合后的所述靜態(tài)電源電流值中之任一值進(jìn)行分組。
6.如權(quán)利要求4所述的合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置，其特征在于，在所述測(cè)量點(diǎn)分組中，存儲(chǔ)在多種工藝條件下分組的所述測(cè)量點(diǎn)的所述靜態(tài)電源電流值的平均值。
7.一種試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟輸入部讀入半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流測(cè)量點(diǎn)的信息并存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)部的步驟、所述輸入部讀入靜態(tài)電源電流值并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的步驟、測(cè)量點(diǎn)分組部根據(jù)所述靜態(tài)電源電流值的測(cè)量值將所述測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的步驟、加權(quán)平均運(yùn)算部計(jì)算所述靜態(tài)電源電流值的誤差的加權(quán)平均值使得表示由所述測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差所產(chǎn)生的所述靜態(tài)電源電流值的誤差的方差之和為最小的步驟、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置根據(jù)所述加權(quán)平均值和由于所述測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差所產(chǎn)生的所述靜態(tài)電源電流值的誤差間的差來(lái)設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的步驟、以及所述合格與否判定部根據(jù)所述合格與否判定基準(zhǔn)進(jìn)行所述半導(dǎo)體器件合格與否判定的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的試驗(yàn)方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體器件的合格與否判定基準(zhǔn)上補(bǔ)加根據(jù)所述加權(quán)平均值算出的所述靜態(tài)電源電流值的誤差值的最大值。
9.一種試驗(yàn)程序，是用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟的試驗(yàn)程序，其特征在于，包括以下步驟輸入部讀入半導(dǎo)體器件的靜態(tài)電源電流測(cè)量點(diǎn)的信息并存入測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)部的步驟、所述輸入部讀入靜態(tài)電源電流值并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的步驟、測(cè)量點(diǎn)分組部根據(jù)所述靜態(tài)電源電流值的測(cè)量值將所述測(cè)量點(diǎn)分組并設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的步驟、加權(quán)平均運(yùn)算部計(jì)算所述靜態(tài)電源電流值的誤差的加權(quán)平均值使得表示由于所述測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差所產(chǎn)生的靜態(tài)電源電流值的誤差的方差之和為最小的步驟、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置根據(jù)所述加權(quán)平均值和由所述測(cè)量點(diǎn)組的工藝條件之差所產(chǎn)生的所述靜態(tài)電源電流值的誤差間的差來(lái)設(shè)定所述測(cè)量點(diǎn)組的合格與否判定基準(zhǔn)的步驟、以及合格與否判定部根據(jù)所述合格與否判定基準(zhǔn)來(lái)判定半導(dǎo)體器件合格與否的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種考慮到工藝條件的波動(dòng)、能以高靈敏度、高可靠性檢測(cè)靜態(tài)電源電流值的試驗(yàn)裝置、合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)程序。包括CPU10、輸入部30、測(cè)量部40、輸出部60、存儲(chǔ)部100。存儲(chǔ)部100包括測(cè)量點(diǎn)存儲(chǔ)區(qū)11、試樣測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)12、合格與否判定基準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)13、測(cè)量條件存儲(chǔ)區(qū)14、測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)15、合格與否判定結(jié)果存儲(chǔ)區(qū)17。CPU10包括根據(jù)靜態(tài)電源電流值設(shè)定測(cè)量點(diǎn)組的測(cè)量點(diǎn)分組部1、計(jì)算測(cè)量點(diǎn)組的靜態(tài)電源電流值誤差之和為最小的加權(quán)平均值的最佳加權(quán)平均值計(jì)算部2、根據(jù)加權(quán)平均值計(jì)算靜態(tài)電源電流值的誤差值的最大值的誤差值計(jì)算部3及合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定部4的合格與否判定基準(zhǔn)設(shè)定裝置20以及合格與否判定部50。
文檔編號(hào)H01L21/66GK1611956SQ20041008991
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者野津山泰幸, 紫藤真人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝