VLSIチップ観測画像からの逆設計によるその場故障診断に関する基礎的研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12875067
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 藤岡 弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029228)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中前 幸治 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40155809)
• Keywords: VLSI光学顕微鏡画像 / 回路認識 / CMOS標準セル設計 / 知識ベースシステム / 故障診断支援システム

Research Abstract

VLSIチップ観測画像からの逆設計によるその場故障診断に関する基礎的研究として、次のことを行った。
3層メタル配線のCMOS標準セル設計LSI回路ブロックを認識対象とした。3層メタル配線の標準セル設計LSIでは、セルは1層メタル配線と2層メタル配線を用いて構成されるが、セル間の配線には2層メタル配線が利用される。このため、特別な配線チャネル領域を必要とせず、各セル上でセル間の接続が行われる。この結果、3層メタル配線の標準設計では、セル列領域の回路認識が困難になる。そこで、先に我々の研究室で提案したセル認識アルゴリズムにおけるポリゴン単位でのマッチングをセル全体でのマッチングに変更したシステムを構築した。このマッチングには、各セルのレイアウトを同じ幅に分割した部分レイアウトを用い、それぞれの部分レイアウトがどの程度セル列領域に一致するかを調べる。この際に、マッチング信頼度と定義した指標を用いた。すべての部分レイアウトに対してマッチングを行った後、これらの部分レイアウトの信頼度指標を計算し候補セルを決定する。候補セルをセル列領域に配置したときに信頼度が最も高くなる組合せを決定する。セル間の接続の認識は、配線グリッド上にあるビアを調べることにより行った。セル列領域における認識で決定した回路においてセル間の接続状況に矛盾がある場合は、次に信頼度の高い候補セルについて回路の接続状況を調べことにした。以上のアルゴリズムを東京大学大規模集積システム設計教育研究センターを通じて試作したマイクロプロセッサの部分回路を光学顕微鏡で観測した画像に適用した。その結果、90%近くの認識率を得た。認識の困難であった箇所については、集束イオンビーム加工装置を用いた認識手法を検討する予定である。

Research Products

• [Publications] 三浦克介: "EB・FIB統合化テストシステムの開発"LSIテスティングシンポジウム/2000会議録. 76-81 (2000)
• [Publications] K.Miura: "Automatic EB Fault-Tracing System Using Fuzzy-Logic Approach"11th European Symposium on Reliability of Electron Devices, Fai1ure Physics and Analysis (ESREF 2000). 1377-1382 (2000)