DE4439971A1 - Fehleranalysesystem für integrierte Schaltkreise - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein IS-Fehleranalysesystem zur Auswertung eines integrierten Halbleiterschaltkreises, typischer Weise in einem Entwurfs- und Entwicklungsstadium des integrierten Halbleiterschaltkreises, und insbesondere ein IS- Fehleranalysesystem mit einer verbesserten Fähigkeit zum Anzeigen und Austauschen von Analysedaten.

Bei der Herstellung von IC- bzw. IS-Vorrichtungen (IC bzw. IS: integrierter Schaltkreis) werden normalerweise die CAD-Schaltnetzlistedaten (CAD: computerunterstützter Schal­ tungsentwurf) und das CAD-Maskenlayout verwendet, um in einer IS-Vorrichtung automatisch das Maskenlayout einschließlich des Verdrahtungsmusters zu bestimmen.

Um einen Prototypen einer IS-Vorrichtung auszuwerten, beispielsweise das Suchen einer defekten Stelle in der IS- Vorrichtung, die experimentell erzeugt wurde, sind früher die CAD-Schaltnetzlistedaten und die CAD-Maskenlayoutdaten, die für die Herstellung der IS-Vorrichtung erstellt und verwendet worden sind, verwendet worden. Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird eine defekte Stelle in bezug auf eine Strom- oder Spannungswellenform, die in jeder Schaltungskomponente der IS-Vorrichtung fließt, dadurch spezifiziert, daß eine Beziehung zwischen der Schaltnetzliste und dem Maskenlayout auf der Basis von CAD-Daten bestimmt wird.

Der Anmelder dieser Erfindung offenbarte die IS- Fehleranalyse-Anzeigevorrichtung dieser Art in der japanischen Patentanmeldung 1993-184 055. Ein vereinfachtes Blockschalt­ bild der IS-Fehleranalyse-Anzeigevorrichtung dieser Patent­ anmeldung ist in Fig. 3 gezeigt.

In Fig. 3 ist die IS-Fehleranalyse-Anzeigevorrichtung 20 mit Speichereinrichtungen 10, 11 und 12 verbunden, von denen jede eine Diskette oder eine Festplatte oder eine andere Art Speichereinrichtung ist. Die IS-Fehleranalyse-Anzeigevor­ richtung 20 ist ebenfalls mit einer Eingabeeinrichtung 13 und einer IS-Innenanalysevorrichtung 40 verbunden.

Die CAD-Schaltnetzlistedaten, die bei der Herstellung des IS verwendet worden sind, werden in die externe Speicher­ einrichtung 10 geladen. Die CAD-Maskenlayoutdaten, die beim Herstellungsschritt verwendet worden sind, werden in die externe Speichereinrichtung 11 geladen. Information über die Pin-Eingang-Ausgang-Belegung wird in die externe Speicherein­ richtung 12 geladen. Da die Information über die Pin-Eingang- Ausgang-Belegung festbleibende Daten sind, wie später beschrieben wird, können sie in einer Speichereinrichtung gespeichert werden, die innerhalb der IS-Fehleranalyse- Anzeigevorrichtung 20 vorgesehen ist.

Die aus diesen externen Speichereinrichtungen 10, 11 und 12 ausgelesenen Daten werden in die IS-Fehleranalyse-Anzeige­ Dvorrichtung 20 mit einem darin enthaltenen Computer einge­ geben. Die IS-Fehleranalyse-Anzeigevorrichtung 20 umfaßt einen Abschnitt 21 zur Konvertierung der Netzlistedaten, einen Abschnitt 22 zur Konvertierung der Maskenlayoutdaten, einen Abschnitt 23 zum Vergleichen der Netzliste mit dem Masken­ layout, einen Abschnitt 24 zum Erzeugen eines Netzliste- Schaltungsschemas, einen Abschnitt 25 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit dem Maskenlayout, einen Netzlistedaten- Speicher 26, einen Schaltungsschemadaten-Speicher 27, einen Maskenlayoutdaten-Speicher 28, einen Vergleichsdaten-Speicher 29, eine Netzliste-Anzeige 30, eine Schaltungsschema-Anzeige 31 und eine Maskenlayout-Anzeige 32.

Der Abschnitt 21 zur Konvertierung der Netzlistedaten und der Abschnitt 22 zur Konvertierung der Maskenlayoutdaten wandeln jeweils das Format der CAD-Netzlistedaten und der CAD- Maskenlayoutdaten in ein von der IS-Fehleranalyse-Anzeige­ vorrichtung 20 annehmbares Format um.

Die Netzlistedaten bzw. die Maskenlayoutdaten, die mit dem Abschnitt 21 zur Konvertierung der Netzlistedaten bzw. dem Abschnitt 22 zur Konvertierung der Maskenlayoutdaten umge­ wandelt wurden, werden in dem Netzlistedaten-Speicher 26 bzw. dem Maskenlayoutdaten-Speicher 28 gespeichert. Dann wird vom Abschnitt 23 zum Vergleichen der Netzliste mit dem Masken­ layout jede Information in den Netzlistedaten mit der ent­ sprechenden Information in den Maskenlayoutdaten verglichen.

Die Information über die Pin-Eingang-Ausgang-Belegung aus dem Speicher 12 wird in den Abschnitt 24 zur Erzeugung eines Netzliste-Schaltungschemas eingegeben. Der Abschnitt 24 zur Erzeugung eines Netzliste-Schaltungsschemas erzeugt einen Schaltplan auf der Basis der Information über die Pin-Eingang- Ausgang-Belegung und der Netzlistedaten aus dem Abschnitt 21 zur Konvertierung der Netzlistedaten.

In der IS-Fehleranalyse-Anzeigevorrichtung von Fig. 3 umfaßt die Information über die Pin-Eingang-Ausgang-Belegung verschiedene Namen, die die Art der in der IS-Vorrichtung vorgesehenen Elemente und ebenso die Namen der Anschlüsse in der IS-Vorrichtung anzeigen. Beispielsweise bezeichnet R einen Widerstand, L eine Induktivität, D eine Diode, AND21 ein UND- Gatter mit zwei Eingängen und einem Ausgang. Andere Namen, die Elemente wie C, J, V, I, Q, P, N und NAND angeben, sind ebenfalls eingeschlossen.

Was die Namen der Anschlüsse jedes Elements betrifft, beispielsweise im Falle eines Widerstands R, wird der erste Pin mit A bezeichnet, was einen Eingangsanschluß angibt, und der zweite Pin wird mit Z bezeichnet, was einen Ausgangs­ anschluß angibt. Im Falle eines Sperrschicht-Feldeffekt­ transistors J wird der erste Pin mit G bezeichnet, was einen Gate-Anschluß angibt, der zweite Pin wird mit S bezeichnet, was einen Source-Anschluß angibt, und der dritte Pin ist D, was einen Drain-Anschluß angibt. Somit kann durch die Identifizierung der Pin-Eingang-Ausgang-Belegung jedes Elements der Abschnitt 24 zum Erzeugen eines Netzliste- Schaltungsschemas ein Schaltplanmuster jedes Elements auslesen und jeden Anschluß des Elements in dem Schaltplanmuster festlegen.

Aus einer in Fig. 4 gezeigten Netzliste kann nämlich ein in Fig. 5 gezeigter Schaltplan gezeichnet werden. Wie in Fig. 4 und 5 ist beispielsweise die Zelle Nummer X1 ein UND- Gatter mit zwei Eingängen und einem Ausgang, dessen zwei Einganganschlüsse A und B jeweils an die Verdrahtungen IN1 und IN2 angeschlossen sind und dessen Ausganganschluß Z an die Verdrahtung OUT1 angeschlossen ist. Die Zelle Nummer X2 ist ebenfalls ein UND-Gatter mit zwei Eingängen und einem Ausgang, dessen zwei Eingangsanschlüsse A und B jeweils an die Verdrahtungen IN3 und IN4 angeschlossen sind und dessen Ausgangsanschluß Z an die Verdrahtung OUT2 angeschlossen ist. Die Zelle X3 ist ein NAND-Gatter mit zwei Eingängen und einem Ausgang und hat einen an die Verdrahtung OUT1 angeschlossenen ersten Eingangsanschluß A und einen an die Verdrahtung OUT2 angeschlossenen zweiten Eingangsanschluß B und einen an die Verdrahtung OUT3 angeschlossenen Ausgangsanschluß Z.

Sobald die auf diese Weise erzeugten Schaltplandaten in dem Schaltungsschemadaten-Speicher 27 gespeichert sind, werden vom Abschnitt 25 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit dem Maskenlayout die Schaltplandaten mit den Maskenlayoutdaten und den Netzlistedaten verglichen, um unter den Daten die analogen Stellen herauszufinden. Das entsprechende Schaltbild, das Maskenlayout und die Netzliste, die den auf diese Weise von dem Abschnitt 25 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit dem Maskenlayout festgelegten gleichen Teil der IS-Vorrichtung angeben, werden in jeder Anzeige 31, 32 und 30 dargestellt. Der Vergleichsdaten-Speicher 29 speichert die Vergleichsdaten aus dem Vergleichsabschnitt 25.

Nach Speichern aller Schaltplandaten in dem Schaltungs­ schema-Speicher 27 zeigt die Schema-Anzeige 31 den gesamten Schaltplan an, indem es die auf einen Anfangsmenü-Bildschirm angegebenen Funktionen auswählt. Eine Eingabeeinrichtung 13, wie beispielsweise eine Maus, wird für die Identifizierung der speziellen Stelle in dem gesamten zu analysierenden Schaltplan verwendet. Der so identifizierte Schaltplan erscheint dann auf der Schaltplan-Anzeige 31, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Zusätzlich zu der Schaltungsschema-Anzeige werden auch die Netzliste und das Maskenlayout, beispielsweise auf einem Bildschirm auf der Basis einer Mehrfachfunktion, angezeigt, wie in Fig. 6 gezeigt ist.

Deshalb schickt beim Auswählen der zu analysierenden IS- Stelle in dem in dem Schaltungsschema-Anzeigeabschnitt 31 gezeigten Schaltungsschema der Vergleichsdaten-Speicher 29 ein Steuersignal an die Netzliste-Anzeige 30 und die Maskenlayout- Anzeige 32, so daß die Netzliste und das Maskenlayout, die der ausgewählten Stelle in dem Schaltungsschema entsprechen, auf der Netzliste-Anzeige 30 und der Maskenlayout-Anzeige 32 angezeigt werden. Ferner kann auf der Netzliste-Anzeige und der Maskenlayout-Anzeige eine bestimmte Verdrahtung an der ausgewählten Stelle hervorgehoben werden, indem diese Ver­ drahtung durch die Eingabeeinrichtung 13 identifiziert wird. Dieses Hervorheben kann durch Aufhellen oder Flackern der ausgewählten Verdrahtung in den Anzeigen erreicht werden.

Für eine Auswertung kann die Auswahl des bestimmten Abschnitts der IS-Vorrichtung mittels Eingabeeinrichtung 13 nicht nur auf der Schaltungsschema-Anzeige 31 vorgenommen werden, sondern auch auf der Netzliste-Anzeige 30 oder der Maskenlayout-Anzeige 32. Ebenso kann durch Kennzeichnung des speziellen Abschnitts auf einer der Anzeigen festgelegt werden, daß auf den Anzeigen 30, 31 und 32 auf diese spezielle Stelle und die Stellen, die analog zu der speziellen Stelle sind, mit Flackern, hell hervorgehobenen Darstellungen oder fetten Linien hingewiesen wird.

Ferner wird die im Maskenlayout enthaltene Positions­ information von der Maskenlayout-Anzeige 32 an die IS- Innenanalysevorrichtung 40 geschickt. Die IS-Innenanalyse­ vorrichtung 40 analysiert die innenliegenden Stellen der IS- Vorrichtung, die der ausgewählten Stelle im Schaltplan ent­ sprechen. Ein Beispiel für eine IS-Innenanalysevorrichtung ist eine Vorrichtung, die aus einem Ladungspartikelstrahl- Prüfgerät, beispielsweise aus einem Elektronenstrahl-Prüfgerät (EB-Prüfgerät) oder einem Ionenstrahl-Prüfgerät, besteht. Der andere Typ einer IS-Innenanalysevorrichtung besteht aus einem optischen Mikroskop.

Beispielsweise ist in dem Ladungspartikelstrahl-Prüfgerät die zu testende IS-Vorrichtung in einer Vakuumkammer des Strahl-Prüfgeräts angeordnet. Der Ladungspartikelstrahl wird von dem Strahlgenerator des Prüfgeräts abgestrahlt und der abgestrahlte Strahl wird über das vorbestimmte Gebiet der zu testenden IS-Vorrichtung geführt. In der Folge verursacht der Ladungsstrahl die Emission von Sekundärelektronen aus der zu testenden IS-Vorrichtung, deren Anzahl von dem elektrischen Potential des Schaltungspunkts der IS-Vorrichtung abhängig ist, auf den der Strahl auftrifft. Die Anzahl der Sekundär­ elektronen, die sich durch die Bestrahlung mit dem Ladungsstrahl ergibt, wird für jeden Bestrahlungspunkt in der IS-Vorrichtung in Form eines elektrischen Signals gemessen.

Die Meßdaten werden von dem Ladungspartikel-Prüfgerät verarbeitet, so daß Potentialkontrastbilddaten (SEM-Bild: Bild eines Rasterelektronenmikroskops oder SIM-Bild: Bild eines Rasterionenmikroskops) und Wellenformdaten für das Innere des IS entstehen. Die Potentialkontrastbilddaten bzw. die Wellen­ formbilddaten werden in einem Kontrastbilddaten-Speicher bzw. einem Wellenformdaten-Speicher (nicht gezeigt) gespeichert.

Das Potentialkontrastbild und das Wellenformbild der speziellen Stelle der IS-Vorrichtung werden auf einem in der IS-Innenanalysevorrichtung 40 eingebauten Anzeige-Bildschirm angezeigt.

Die von der Maskenlayout-Anzeige 32 zur IS-Innenanalyse­ vorrichtung 40 geschickte Positionsinformation beinhaltet X-Y- Koordinatendaten zur Identifizierung einer Stelle in der IS- Vorrichtung und Vergrößerungsdaten zur Angabe einer Größe Deines Gebiets in der IS-Vorrichtung. Jede bestrahlte Stelle der zu testenden IS-Vorrichtung kann durch diese Positions­ information gekennzeichnet werden.

Jedoch passen aufgrund einer Ungenauigkeit, die bei der IS-Herstellung oder in der IS-Innenanalysevorrichtung auf­ tritt, die Maskenlayoutdaten aus dem Maskenlayout 32 und das Potentialkontrastbild nicht vollständig zueinander. Deshalb muß in der herkömmlichen Vorrichtung aus Fig. 3 ein Benutzer durch Vergleich des Maskenlayouts und des beobachteten Kontrastbilds eine Feineinstellung der X-Y-Koordinaten­ positionen der zu testenden IS-Vorrichtung vornehmen. Nachdem die Positionen zwischen dem Maskenlayout und dem Kontrastbild in der IS-Innenanalysevorrichtung 40 vollständig justiert sind, wird die Auswertung der zu testenden IS-Vorrichtung durch Kontrollieren des Potentialkontrastbilds und der Wellenform, die auf dem Bildschirm der Analysevorrichtung 40 angezeigt werden, durchgeführt.

Wie obenstehend beschrieben, sind in der herkömmlichen IS-Defektanalysevorrichtung aus Fig. 3 die IS-Fehleranalyse- Anzeigevorrichtung 20, die aus den CAD-Daten für die IS- Produktion gewonnene Information analysiert, und die IS- Innenanalysevorrichtung 40, die zur Hauptsache aus dem Ladungspartikelstrahl-Prüfgerät besteht, nicht geeignet zueinander passend. Einer der Gründe für diese fehlende Übereinstimmung ist, daß die Anzeigevorrichtung und die Analysevorrichtung historisch auf der Basis unterschiedlicher Konzepte entwickelt worden sind. Deshalb ist die Schnittstelle zwischen den zwei Vorrichtungen nicht richtig eingerichtet. Beispielsweise war der Datenaustausch zwischen den zwei Vorrichtungen unzureichend.

Deshalb ist es schwierig, auf den Anzeigen eine Korrelation zwischen dem Maskenlayout oder der Netzliste und dem beobachteten Kontrastbild oder dem Wellenformbild herzustellen. Über die Tastatur muß der Benutzer für jedes in der Analysevorrichtung 40 angezeigte Kontrastbild und Wellenformbild, die dem ausgewählten Abschnitt der IS- Vorrichtung entsprechen, einen Netznamen nach dem anderen eingeben. Alternativ dazu muß der Benutzer sich eine Notiz machen oder eine Aufzeichnung in einem Ausdruck festhalten, die diese Bilder zeigen. Somit ist es in der herkömmlichen Vorrichtung zeitverschwendend und mühevoll, die Korrelation zwischen den CAD-Daten und den Bildern im Strahlprüfgerät zu bestimmen.

Ferner verläuft in der herkömmlichen Vorrichtung der Informationsfluß zwischen der IS-Fehleranalyse-Anzeigevor­ richtung 20 und der IS-Innenanalysevorrichtung 40 in eine Richtung, d. h. Datenübertragung der CAD-Daten von der IS- Fehleranalyse-Anzeigevorrichtung zur IS-Innenanalysevor­ richtung. Es gibt nämlich keinen Informationsfluß von dem Ladungsstrahl-Prüfgerät 40 zur Fehleranzeigevorrichtung 20. Jedoch bei der praktischen Durchführung der Auswertung der IS- Vorrichtung entdeckt der Benutzer beim Beobachten des im Ladungspartikelstrahl-Prüfgerät gewonnenen Kontrastbildes und Wellenformbildes manchmal die defekten Stellen der IS- Vorrichtung. In einem solchen Fall wird die Position einer im Potentialkontrastbild gefundenen defekten Stelle durch Beobachten der Maskenlayout-Anzeige und des Schaltungsschemas geschätzt und die genaue Position dieser defekten Stelle muß dann durch Übermitteln der Maskenlayoutdaten der geschätzten Stelle zum Ladungsstrahl-Prüfgerät bestätigt werden. Dieses Verfahren ist kompliziert, unbequem und zeitverschwendend.

Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein IS-Fehleranalysesystem bereitzustellen, das in der Lage ist, eine IS-Defektanalysevorrichtung zur Verarbeitung von CAD-Daten der IS-Vorrichtung und ein beobachtetes Bild in einer IS-Innenanalysevorrichtung zum kontaktfreien Analysieren interner elektrischer Potentiale und Wellenformen zu integrieren, um frei Daten zwischen diesen auszutauschen und anzuzeigen, indem eine spezielle Schaltungskomponente identifiziert wird, die in einer mit den IS-CAD-Daten verknüpften Schaltungsschema-Anzeige dargestellt wird.

Um diese Aufgabe zu lösen, bildet das Fehleranalysesystem der vorliegenden Erfindung durch Integration aller Anzeigen und Steuerungen der IS-Defektanalysevorrichtung und der IS- Innenanalysevorrichtung eine Workstation. Ein Wellenformdaten- Speicher, eine Wellenformbild-Anzeige, ein Kontrastbilddaten- Speicher und eine Kontrastbild-Anzeige sind innerhalb der Workstation angeordnet und sind miteinander, sowie der Schaltungsschema-Anzeige und der Maskenlayout-Anzeige, die mit den CAD-Daten der auszuwertenden IS-Vorrichtung verknüpft sind, verbunden. Ein Abschnitt zum Vergleichen des Schaltungs­ schemas mit den Meßdaten und ein zusätzlicher Vergleichsdaten- Speicher sind vorgesehen, um die Korrelation zwischen den Meßdaten, d. h. Wellenformbilddaten und Kontrastbilddaten aus der IS-Innenanalysevorrichtung, und den aus den CAD-Daten abgeleiteten Schaltungsschemadaten herzustellen. Eine Eingabe­ einrichtung ist mit der Schaltungsschema-Anzeige verbunden, um auf der Schaltungsschema-Anzeige eine Schaltungskomponente auszuwählen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt das Fehleranalyse­ system auf der Schaltungsschema-Anzeige ein Schaltungsschema, und gleichzeitig werden auf den entsprechenden Anzeigen ebenfalls ein Maskenlayout, eine Netzliste, ein Kontrastbild und ein Wellenformbild angezeigt. Auf der Schaltungsschema- Anzeige wird jeder Netzname an der entsprechenden Schaltungs­ komponente bereitgestellt. Durch Spezifizieren der Schaltungs­ komponente auf der Schaltungsschema-Anzeige wird auf der Netzliste-Anzeige ein Netzname für die spezifizierte Kompo­ nente und auf der Maskenlayout-Anzeige die der spezifizierten Schaltungskomponente entsprechende Schaltungsposition durch Blinken, Aufhellen oder andere hervorhebende Mittel angegeben. Die Kontrastbild-Anzeige und die Wellenformbild-Anzeige tragen ebenfalls den Netznamen der spezifizierten Schaltungs­ komponente. Ein Ausdruck kann die gleiche oder eine ähnliche Art der in den Anzeigen gezeigten Darstellungen erzeugen.

Durch Kennzeichnen einer Schaltungskomponente von Interesse über die Eingabeeinrichtung wird somit eine Beziehung zwischen den verschiedenen Typen der Anzeige auf jeder Anzeige dargestellt und/oder in Papierform ausgedruckt, was die Leistung und die Genauigkeit der IS-Fehleranalyse beträchtlich erhöht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines IS-Fehleranalysesystems, das in der Lage ist, eine IS-Defektanalysevorrichtung zur Verarbeitung von CAD-Daten der IS-Vorrichtung und ein beobachtetes Bild in einer IS-Innenanalysevorrichtung zum Analysieren eines Schaltungsschemas, eines Maskenlayouts und einer Netzliste der zu testenden IS-Vorrichtung zu integrieren, indem ein spezifizierter Abschnitt in einem in der IS-Innenanalyse­ vorrichtung gewonnenen Kontrastbild oder Wellenformbild identifiziert wird.

Um diese Aufgabe zu lösen, bildet das Fehleranalysesystem der vorliegenden Erfindung durch Integration aller Anzeigen und Steuerungen der IS-Defektanalysevorrichtung und der IS- Innenanalysevorrichtung eine Workstation. Ein Wellenformdaten- Speicher, eine Wellenformbild-Anzeige, ein Kontrastbilddaten- Speicher und eine Kontrastbild-Anzeige sind innerhalb der Workstation angeordnet und miteinander, sowie der Schaltungsschema-Anzeige und der Maskenlayout-Anzeige, die mit den CAD-Daten der auszuwertenden IS-Vorrichtung verknüpft sind, verbunden. Ein Abschnitt zum Vergleichen des Schaltungs­ schemas mit den Meßdaten und ein zusätzlicher Vergleichsdaten- Speicher sind vorgesehen, um die Korrelation zwischen den Meßdaten, d. h. den Wellenformbilddaten und Kontrastbilddaten aus der IS-Innenanalysevorrichtung und den aus den CAD-Daten abgeleiteten Schaltungsschemadaten zu bestimmen. Eine Eingabeeinrichtung ist mit einem Schalter-Schaltkreis verbunden, der eine Verbindung von der Eingabeeinrichtung entweder zu der Maskenlayout-Anzeige oder der Kontrastbild- Anzeige herstellt.

In einer Anfangseinstellung wird auf der Maskenlayout- Anzeige ein gesamtes Maskenlayout dargestellt und auf der Netzliste-Anzeige wird eine gesamte Netzliste dargestellt.

Wenn auf der Maskenlayout-Anzeige über die Eingabeeinrichtung ein bestimmter Abschnitt der IS-Vorrichtung spezifiziert wird, wird Positionsinformation, die die Position des spezifizierten Abschnitts zeigt, von der Maskenlayout-Anzeige zur IS- Innenanalysevorrichtung übermittelt. Die IS-Innenanalysevor­ richtung beginnt mit der Analyse des spezifizierten Abschnitts der IS-Vorrichtung und stellt auf der Kontrastbild-Anzeige das Potentialkontrastbild dar. Durch Vergleichen des Kontrast­ bildes und des Maskenlayouts wird die fehlerhafte Positionierung der beiden zueinander korrigiert.

Nach der Justierung werden in einer Meßeinstellung die Justierungsdaten verwendet, um den auf der Kontrastbild- Anzeige spezifizierten Meßpunkt zu eichen. Durch Spezifizieren eines bestimmten Abschnitts in dem Kontrastbild wird ein Netzname auf der Kontrastbild-Anzeige dargestellt, und gleichzeitig werden die der in der Kontrastbild-Anzeige spezifizierten Anzeige entsprechenden Anzeigen auf den anderen Anzeigen durch Blinken, Verstärkung, fette Linien und andere Mittel dargestellt.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Anordnung einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für die Mehrfachanzeigen in der Workstation gemäß der bevorzugten Ausführungsform aus Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das eine Anordnung eines herkömmlichen Fehleranalysesystems zeigt.

Fig. 4 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für eine Netzliste in dem herkömmlichen System aus Fig. 3 zeigt.

Fig. 5 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für ein Schaltungsschema in dem herkömmlichen System aus Fig. 3 zeigt.

Fig. 6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für die Mehrfachanzeigen in dem herkömmlichen System aus Fig. 3 zeigt.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das eine Anordnung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 8 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für Mehrfachanzeigen in der Workstation gemäß der bevorzugten Ausführungsform aus Fig. 7 zeigt.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Abschnitte, die denjenigen aus Fig. 3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der vorliegenden Erfindung sind ein Kontrastbilddaten-Speicher 36, eine Kontrastbild-Anzeige 38, ein Wellenformbilddaten-Speicher 35 und eine Wellen­ formbild-Anzeige 37 einer herkömmlichen IS-Innenanalysevor­ richtung in eine herkömmliche IS-Fehleranalyse-Anzeigevor­ richtung integriert, um eine Workstation 50 zu bilden. Ein Abschnitt 33 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit den Meßdaten und ein zweiter Vergleichsdaten-Speicher 34 sind neu in der Workstation 50 vorgesehen. Ein Rechner-Steuerungs- Abschnitt 41 führt notwendige Rechen- und Steuerungsprozesse für das IS-Fehleranalysesystem aus.

Der Abschnitt 33 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit den Meßdaten empfängt die Kontrastbilddaten und die Wellenformbilddaten von der IS-Innenanalysevorrichtung 40. Ferner empfängt der Vergleichsabschnitt 33 von der Schaltungs­ schema-Anzeige 31 Daten, einschließlich des Netznamens und der Koordinatendaten, die von den Maskenlayoutdaten identifiziert werden. Die Daten von der Schaltungsschema-Anzeige 31 werden von dem Vergleichsabschnitt 33 mit den Kontrastbilddaten und den Wellenformbilddaten verglichen, um die Korrelation unter den Daten zu bestimmen. Zu den entsprechenden Kontrastbild­ daten und Wellenformbilddaten wird der Netzname gegeben. Diese Vergleichsdaten werden in dem zweiten Vergleichsdaten-Speicher 34 gespeichert.

Der Potentialkontrastbilddaten-Speicher 36 empfängt und speichert die von der IS-Innenanalysevorrichtung 40 gewonnenen Kontrastbilddaten. Der Wellenformbilddaten-Speicher 35 empfängt und speichert die Wellenformbilddaten von der IS- Innenanalysevorrichtung 40. Diese Daten werden durch die Abrasterung der zu testenden IS-Vorrichtung, beispielsweise durch einen Elektronenstrahl, erzeugt.

Die Potentialkontrastbild-Anzeige 38 empfängt die Bild­ daten von dem Bilddaten-Speicher 36, um das Potential­ kontrastbild anzuzeigen, das durch Beobachtung der Sekundärelektronen gewonnen wird, die als Reaktion auf die Bestrahlung mit dem Elektronen- oder Ionenstrahl aus der zu testenden IS-Vorrichtung emittiert werden. Die Potential­ kontrastbild-Anzeige 38 empfängt auch vom zweiten Vergleichs­ daten-Speicher 34 die X-Y-Koordinaten und den Netznamen des Maskenlayouts, die dem in dem Kontrastbild gezeigten Schaltungsabschnitt entsprechen. Auf der Basis der Daten aus dem Speicher 34 wird der Netzname auf der Kontrastbild-Anzeige dargestellt, um den Namen des auszuwertenden Schaltungs­ abschnitts anzugeben. Die Lage des Netznamens auf der Kontrastbild-Anzeige wird durch die X-Y-Koordinatendaten aus dem zweiten Vergleichsdaten-Speicher festgelegt. Alternativ dazu kann der Netzname an einer anderen Stelle dargestellt werden, wie rechts oben auf den Anzeigebildschirm.

Die Wellenformbild-Anzeige 37 empfängt von dem Wellen­ formdaten-Speicher 35 die Wellenformdaten, um das Potential­ kontrastbild anzuzeigen, das durch Beobachtung der Sekundär­ elektronen, die als Reaktion auf die Bestrahlung mit dem Elektronen- oder Ionenstrahl aus der zu testenden IS- Vorrichtung emittiert werden, gewonnen wird. Die Wellenform­ bild-Anzeige 37 empfängt auch von dem zweiten Vergleichsdaten- Speicher 34 die X-Y-Koordinatendaten und den Netznamen des Maskenlayouts, die dem Wellenformbild entsprechen. Auf der Basis der Daten aus dem Speicher 34 wird der Netzname auf der Wellenformbild-Anzeige dargestellt, um den Namen des die Wellenform erzeugenden Schaltungsabschnitts der IS-Vorrichtung anzugeben.

Wie obenstehend beschrieben, ist bei der Vermessung der IS-Vorrichtung die Darstellung des Netznamens auf den Anzeigen 37 und 38 zweckdienlich. Jedoch ist es ebenfalls möglich, diese Darstellungen nur in Papierform durch Ausdrucken dieser Daten ohne Änderung der Anzeigen zu erhalten. Zu diesem Ausdruck kann auch Zusatzinformation gehören.

In der vorangehenden Beschreibung umfaßt das IS- Fehleranalysesystem verschiedene Arten der Anzeige. Jedoch ist es nicht notwendig, alle Anzeigen im IS-Fehleranalysesystem einzurichten. Beispielsweise können einige Anzeigen wegge­ lassen werden und durch einen Drucker ersetzt werden, der die entsprechende Darstellung in Papierform ausdruckt.

Wie obenstehend erklärt, wird in der vorliegenden Erfindung, da zu dem entsprechenden Potentialkontrastbild automatisch der Netzname der spezifizierten Schaltungskom­ ponente in den mit den CAD-Daten verknüpften Netzlistedaten gegeben werden, das Testverfahren beträchtlich einfach und leicht, wodurch auch Flüchtigkeitsfehler bei der IS-Auswertung vermieden werden können.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Teile, die denjenigen aus Fig. 1 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Erfindung ist ein Schalter-Schaltkreis 39 zwischen der Maskenlayout-Anzeige 32 und der Kontrastbild-Anzeige 38 vorgesehen. Die Kontrastbild- Anzeige 38 ist ebenfalls mit dem Abschnitt 25 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit dem Maskenlayout verbunden, um Daten für die Positionseinstellung zu liefern. Die Maskenlayout- Anzeige 32 ist ebenfalls mit dem Abschnitt 33 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit den Meßdaten verbunden, um die X-Y- Koordinatendaten zu liefern.

Als Vorbereitungsschritt schaltet der Schalter-Schalt­ kreis 39 zu einem Anschluß A, so daß die Eingabeeinrichtung 13 mit der Maskenlayout-Anzeige 32 verbunden wird. Das gesamte Schaltungsschema der zu testenden IS-Vorrichtung wird, wenn alle Schaltungsschemadaten an den Schaltungsschemadaten- Speicher 27 geliefert sind, auf der Schaltungsschema-Anzeige 31 durch die Anfangseinstellung des Menüs dargestellt. In dieser Anfangseinstellung wird das gesamte Maskenlayout auf der Maskenlayout-Anzeige 32 dargestellt und die gesamte Netzliste wird auf der Netzliste-Anzeige 30 dargestellt.

Wenn über die Eingabeeinrichtung 13 auf der Maskenlayout- Anzeige 32 ein bestimmter Teil der IS-Vorrichtung spezifiziert wird, werden das Schaltungsschema bzw. die Netzliste, die zu dem spezifizierten Abschnitt der IS-Vorrichtung analog sind, auf der Schaltungsschema-Anzeige 31 bzw. der Netzliste-Anzeige 30 auf der Basis von Daten aus dem ersten Vergleichsdaten- Speicher 29 angezeigt. Gleichzeitig wird die Positions­ information, die die Position des spezifizierten Abschnitts zeigt, von der Maskenlayout-Anzeige 32 an die IS-Innen­ analysevorrichtung 40 übermittelt. Die IS-Innenanalyse­ vorrichtung 40 beginnt mit der Analyse des spezifizierten Abschnitts der IS-Vorrichtung und stellt auf der Kontrastbild- Anzeige 38 das Potentialkontrastbild dar. Wie obenstehend beschrieben, sind aufgrund der dabei auftretenden Ungenauigkeit das Kontrastbild und das Maskenlayout zunächst nicht vollständig zueinander passend. Deshalb korrigiert ein Benutzer durch Justierung der Position in der X- und Y-Achse die kleinen Unterschiede in der Lage der zwei zueinander.

Am Ende des Vorbereitungsschritts wird eine solche Justierung der X-Y-Koordinaten zwischen dem Maskenlayout und dem Kontrastbild vorzugsweise für drei oder vier Punkte der IS-Vorrichtung durchgeführt und diese Justierungsdaten werden in dem Speicher gespeichert. Beispielsweise werden die X-Y- Koordinatendaten des Maskenlayouts von der Maskenlayout- Anzeige 32 in den Abschnitt 33 zum Vergleichen des Schaltungs­ schemas mit den Meßdaten übertragen. Die Justierungsdaten für die oberen drei oder vier Punkte werden in dem zweiten Vergleichsdaten-Speicherabschnitt 34 gespeichert. Die Justie­ rungsdaten können ebenfalls über die Kontrastbild-Anzeige 38 und den Abschnitt 25 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit dem Maskenlayout zum ersten Vergleichsdaten-Speicher 29 übermittelt werden. Die gespeicherten Justierungsdaten werden als Referenz für eine automatische Korrektur der Positionsunterschiede an den anderen Punkten der IS- Vorrichtung verwendet.

Beim Meßschritt wird der Schalter-Schaltkreis 39 zu einem Anschluß B umgeschaltet, um die Eingabeeinrichtung 13 mit der Potentialkontrastbild-Anzeige 38 zu verbinden. Der Benutzer kann zum Kontrollieren des Potentialkontrastbilds über die Eingabeeinrichtung 13 verschiedene Punkte auf der IS- Vorrichtung spezifizieren. Wenn immer noch eine fehlerhafte Positionierung zwischen dem beobachteten Kontrastbild und dem Maskenlayout besteht, kann der Benutzer des Systems eine Feineinstellung der X- und Y-Koordinaten vornehmen, um eine solche Fehlpositionierung zu beseitigen.

Ein Fehler in der zu testenden IS-Vorrichtung wird auf der Kontrastbild-Anzeige durch Änderung der Position der X-Y- Koordinate kontrolliert. Der Wert der Positionsänderung wird dem Abschnitt 25 zum Vergleichen des Schaltungsschemas mit dem Maskenlayout von der Kontrastbild-Anzeige 38 mitgeteilt. Die Daten, die den Wert der Positionsänderung zeigen, werden ferner der Maskenlayout-Anzeige 32, der Schaltungsschema- Anzeige 31 und der Netzliste-Anzeige 30 mitgeteilt, die alle automatisch die entsprechende Darstellung auf der Basis der Positionsdaten anzeigen.

Wenn durch Beobachten des Kontrastbildes ein defekter Abschnitt entdeckt wird, kann, wenn nötig, eine weitere Justierung zur Erzielung einer vollständigen Übereinstimmung zwischen dem Kontrastbild und dem Maskenlayout durchgeführt werden.

Wie in Fig. 8 gezeigt, wird ein Netzname auf der Kontrastbild-Anzeige 38 dargestellt, indem jede spezifizierte Stelle von Interesse über die Eingabeeinrichtung 13 in dem Kontrastbild identifiziert wird. Gleichzeitig werden die entsprechenden Anzeigen zu der in der Kontrastbild-Anzeige spezifizierten, auf den anderen Anzeigen durch Blinken, Verstärkung, fette Linien oder andere Mittel dargestellt.

Da in der vorangehenden Beschreibung die spezifizierte Stelle des Maskenlayouts und der Netzname durch Kennzeichnen eines bestimmten in dem Potentialkontrastbild gezeigten Abschnitts dargestellt werden können, kann das Fehler­ analysesystem auf der Basis der IS-Innenanalysevorrichtung effektiv durchgeführt werden. Es ist ebenfalls möglich, anstelle des Kontrastbildes einen Wellenformabschnitt auf der Wellenformbild-Anzeige zu spezifizieren. Ferner kann in dem obenstehenden Beispiel einer Ausführungsform die Schalt­ operation mittels Schalter-Schaltkreis 39 durch eine andere Einrichtung, wie durch eine Maus, in bekannter Weise ersetzt werden.

Da, wie obenstehend erklärt, in der vorliegenden Erfindung die Information über die IS-Vorrichtung in den CAD- Daten und den Bilddaten korreliert werden und austauschbar sind, ist das Testverfahren beträchtlich einfacher und leichter, und das IS-Fehleranalysesystem kann eine sehr genaue IS-Analyse erreichen.

Claims (6)

1. Fehleranalysesystem zum Auswerten einer integrierten Halbleitervorrichtung mit:
einer Schaltungsschema-Anzeige zum Darstellen eines Schaltungsschemas der zu testenden Vorrichtung auf der Basis von CAD-Daten;
einer Maskenlayout-Anzeige zum Darstellen eines Maskenlayouts der zu testenden Vorrichtung auf der Basis der CAD-Daten;
einer Kontrastbild-Anzeige zum Darstellen einer Potentialverteilung der zu testenden Vorrichtung, die in einem kontaktfreien Testgerät, z. B. einem Ladungspartikelstrahl- Prüfgerät, gewonnen wird;
einer mit der Schaltungsschema-Anzeige verbundenen Eingabeeinrichtung zum Spezifizieren einer Schaltungs­ komponente der zu testenden Vorrichtung einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Schaltungsschemas der mit der Eingabeeinrichtung festgelegten Schaltungskomponente mit dem der Schaltungskomponente ent­ sprechenden Kontrastbild; und
einem Vergleichsdaten-Speicher zum Speichern der Vergleichsdaten aus der Vergleichseinrichtung und zum Bereit­ stellen der Vergleichsdaten an der Kontrastbild-Anzeige.

2. Fehleranalysesystem nach Anspruch 1, ferner mit:
einer Netzliste-Anzeige zum Darstellen einer Netzliste jeder Komponente in der Vorrichtung auf der Basis von CAD- Daten.

3. Fehleranalysesystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit:
einer Wellenformbild-Anzeige zum Darstellen einer Wellen­ form der mit der Eingabeeinrichtung festgelegten Komponente der Vorrichtung, wobei die Wellenform durch ein kontaktfreies Prüfgerät gewonnen wird.

4. Fehleranalysesystem zum Auswerten einer integrierten Halbleitervorrichtung, mit:
einer Maskenlayout-Anzeige zum Darstellen eines Masken­ layouts der zu testenden Vorrichtung auf der Basis von CAD- Daten;
einer Kontrastbild-Anzeige zum Darstellen einer Potentialverteilung der zu testenden Vorrichtung, die in einem kontaktfreien Testgerät, z. B. einem Ladungspartikel-Prüfgerät, gewonnen wird;
eine Eingabeeinrichtung, die wahlweise entweder mit der Maskenlayout-Anzeige oder der Kontrastbild-Anzeige verbunden wird, um einen Abschnitt der zu testenden Vorrichtung zu spezifizieren;
einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des durch die Eingabeeinrichtung spezifizierten Maskenlayouts und Kontrast­ bildes der Vorrichtung; und
einem Vergleichsdaten-Speicher zum Speichern der Vergleichsdaten der Vergleichseinrichtung und zum Bereit­ stellen der Vergleichsdaten an die Maskenlayout-Anzeige.

5. Fehleranalysesystem nach Anspruch 4, ferner mit:
einem Schalter-Schaltkreis zum wahlweisen Verbinden der Eingabeeinrichtung entweder mit der Maskenlayout-Anzeige oder der Kontrastbild-Anzeige.

6. Fehleranalysesystem nach Anspruch 4 oder 5, ferner mit:
einer Netzliste-Anzeige zum Darstellen einer Netzliste jeder Komponente in der Vorrichtung auf der Basis von CAD- Daten;
einer Wellenformbild-Anzeige zum Darstellen einer Wellenform der mit der Eingabeeinrichtung festgelegten Komponente in der Vorrichtung, wobei die Wellenform mittels des kontaktfreien Prüfgeräts gewonnen wird;
einer Schaltungsschema-Anzeige zum Darstellen eines Schaltungsschemas der zu testenden Vorrichtung auf der Basis von CAD-Daten.