[2007-09-07]メールマガジン第3号

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
STTメールマガジン  2007年9月7日号
発信元 シリコン・テスト・テクノロジーズ株式会社
http://www.silicontest.jp/
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
テスト技術略語・ミニ解説集 http://www.silicontest.jp/abbreviations
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

--------------------------------------------------------------------
3Dパワー,シグナル&熱,応力解析のオプティマルCADはコチラ
http://www.silicontest.jp/optimal
--------------------------------------------------------------------


--- 目次 -----------------------------------------------------------
●【ビジネスニュース】三洋半導体,半導体生産額見込み,製造装置販売統
計
●【最新技術動向】FTC研究会,SWoPP,ISTF
●【チュートリアル連載記事】DFT技術講座(第3回) 岩崎一彦
●【チュートリアル連載記事】故障解析技術講座(第3回) 佐藤康夫
●【故障解析 学会,講演会】
●【経済指標】SEAJ BBレシオ
●【編集後記】


---【ビジネスニュース】 --------------------------------------------
日本の半導体産業構造改革の遅れ?三洋半導体の今後は?
三洋電機は8月31日に子会社である「三洋半導体」(群馬県大泉町)を半導
体事業売却に向けた入札を行った.国内外の買収ファンドなどによる複数グ
ループが応札したが,買収提示額は当初の想定を下回り,1000億円に届かな
く入札額が低調に終わった模様である.

経営再建中の三洋電機は当初,半導体事業の売却で1500億-2000億円の調達
を見込んでいた.三洋電機の半導体事業売却の方針は変わらず,9月中には
売却先を選定するとみられる.日本の半導体産業の構造改革が遅れ,日本の
半導体メーカの世界でのポジションが下がる中,今後の三洋半導体の売却先
に注目が集まるところである.

三洋半導体は他の半導体メーカが生産のアウトソーシングを進める中でこの
動きが遅れた.Wafer工場,アセンブリ工場は関連会社,海外工場を含める
とかなりの大きな資産と多くの人員の固定費が存在し業績回復の大きな足か
せになると思われる.これも入札額が低調な要因の一つと考えられる.

三洋電機は不採算部門である半導体事業を既に別会社としていたが,大胆な
経営改革ができず今回の売却は時期を逸した感がある.31日の入札には,
(1)アジア系のCCMPキャピタル・アジア,MKS(日本),ロングリーチグルー
プ(日本・香港),(2)ブラックストーン・グループ(米),CVCアジア・パ
シフィック(香港),べスター(米),(3)ベイン・キャピタル(米),ア
ドバンテッジパートナーズ(日本),(4)サーベラス・キャピタル・マネジ
メントの4グループが参加した模様だ.
(某)


---【ビジネスニュース】 --------------------------------------------
半導体産業新聞2007年8月15日号
SEAJおよびSEMIよる本年5月の半導体製造装置販売統計が報告された.全体
では前年同期比23.7%増であった.しかしながら,検査用装置はワールドワ
イドで26.4%減,日本国内では45.2%減となっている.詳しくは同新聞を参照
されたい.ホームページは以下の通りである.
http://www.semicon-news.co.jp/


---【ビジネスニュース】 --------------------------------------------
半導体産業新聞2007年8月22日号
半導体産業新聞による2006年度生産額実績と2007年度見込みが報告された.
トップは東芝であり1兆3500億円と予想されている.20%以上の生産高伸び率
が予想される会社は以下の6社である.東芝,エルピーダ,UMCJ,コーデン
シ,三社電機.15%~20%の伸び率は以下の3社である.ミツミ電機,リコー,
浜松ホトニクス.詳しくは同新聞を参照されたい.ホームページは以下の通
りである.
http://www.semicon-news.co.jp/


---【最新技術動向】FTC研究会報告 -----------------------------------
第57回Fault Tolerant Computing(FTC)研究会が7月19日から7月21日まで,
静岡県賀茂郡東伊豆町の熱川ハイツで開催された.参加者は88名(内大学か
ら73名,企業から15名)であった.総講演数15件の内,半導体テスト関連が
13件を占め,遅延テスト,順序回路テスト,消費電力・電流問題,製造テス
ト,DFT,テスト品質などのセッションが構成された.

今回は,特に,シャープ,富士通,ジェネシステクノロジなどの企業と大学
との共同研究の発表が目立ち,実際のテスト工程における効率化問題や測定
評価,テスタの運用といった実務に関する興味深い討論が行われた.次回の
第58回FTC研究会は,来年1月10日から12日まで長崎県雲仙市のウェルハート
ピア雲仙小浜で開催される予定.
(首都大学東京 福本 聡)


---【最新技術動向】SWoPP報告 ---------------------------------------
SWoPP2007 (2007年並列/分散/協調処理に関するサマーワークショップ)が,
8月1日から8月3日まで旭川市の大雪クリスタルホール旭川国際会議場で開催
された.SWoPPは電子情報通信学会の2研究会と情報処理学会の5研究会が共
同で開催する夏期ワークショップであり,半導体関連分野の研究会としては,
電子情報通信学会のコンピュータシステム研究会(CPSY),ディペンダブルコ
ンピューティング研究会(DC),情報処理学会の計算機アーキテクチャ研究会
(ARC)が参加している.

今回で20回目を迎える本ワークショップは,総数146件の発表からなる51個
のセッションを3トラック構成にして実施された.半導体関連の発表として
は,ARC や DC などのセッションにおいて,低消費電力アーキテクチャ,低
消費電力化設計などに関する研究成果が報告され,テスト分野と同様に,電
力削減技術の重要性と関心の高さが伺えた.
http://www.hpcc.jp/swopp/
(首都大学東京 福本 聡)


---【最新技術動向】ISTF報告 ----------------------------------------
社団法人日本半導体装置協会(SEAJ)とSEMI(Semiconductor Equipment and
Materials International)が主催のフォーラムISTF2007がパシフィコ横浜会
議センターで9月4日,5日にわたり開催された.約500名が参加した.

初日午前には理研脳科学総合研究センター長の甘利俊一氏およびTSMC
Senior Vice PresidentのMark Liu氏による基調講演があった.Liu氏の講演,
および午後のビジネスストラテジーセッションにおける各発表/パネルでは,
IDM/Foundry/R&D allianceにおける異なるビジネスモデル,および顧客・
foundry・EDAベンダ間のコラボレーションの重要性について活発な議論があ
った.
(新井 雅之)

5日の午後にはテストセッションが開催された.概況は以下のとおりである.

「DSM時代のテスト品質を徹底討論!」というテーマで始められた.最初に
富士通の丹藤氏がウエハ試験による品質保持について述べた.DSM時代に入
ってもウエハ試験における品質保持の課題は従来の延長線上にあるとのこと.
しかし,従来は試験コストやTATの観点から見送ってきた施策が有効になる.
例えば,電圧依存性,温度依存性を元に試験条件を決める.このときの試験
コストの対策のためにテスト時の消費電力制御が重要となる.さらに,不良
解析のデータ取得がGO/NOGO試験時に試験時間の増加無しにできることが重
要であると述べた.

次は東芝セミコンダクター社の和田氏.DFTの観点から重要になるのは大規
模化対応であり,圧縮スキャンが有効であることを述べた.今後は,高速
I/Fのテスト,大量データ処理が課題であるとのこと.

3番目に登壇したのは,NECエレクトロニクスの加賀氏.微細化による不良モ
ードの多様化に対して,各種故障モデルと,それぞれに対する故障検出率が
計算できるが,チップ全体としての故障検出率が分らない.これは,LSIの
動作・機能の確認,要求出荷品質の達成,そして歩留まり・品質向上活動等
の大きな障害となると述べた.それに対して,微小遅延故障モデル,テスト
パターンの圧縮,統計的テスト手法を適用することによる異常値選別を行う
ことが重要となると述べた.

次にルネサステクノロジの菊池氏がSIPについて,エルピーダメモリの金子
氏がDRAMのテストについて述べた.SIPのメモリテストとして,SIP内に搭載
されるASIC側にメモリ用のBISTを乗せてテストを実施するとの内容をそれぞ
れ説明された.ここで気になった点は,SIPで搭載するDRAMはKGDが前提と菊
池氏が主張すれば,金子氏はSIP組み立て後のメモリテストは必要と主張さ
れていたことである.
(株式会社半導体理工学研究センター 相京 隆)


---【チュートリアル連載記事】 --------------------------------------
■  DFTの基礎知識(第3回)  ■

今回はスキャン・セルについて説明する.スキャン方式は1960年代のIBM社
メインフレーム計算機System/360で導入されたと言われている.真に最初の
発明者については,文献や特許等を精査する必要があり,歴史家の研究に委
ねなければならない.

スキャン設計の目的は,被テスト回路(CUT)の可制御性と可観測性を高め
ることである.卑近な例に例えると,バリウムを飲んでレントゲンを撮られ
たり注射器で血液を採取されたりすることである.半導体チップの量産選別
テストにおいては,内部のレジスタに外部から値を設定することにより可制
御性を高め,内部の値を外部に読み出すことにより可観測性を高める,

典型的なスキャン・セルの基本構造を図1に示す.
http://www.silicontest.jp/mailmagazine/070907/scancell.htm

通常のD型フリップ・フロップのD入力にマルチプレクサが接続されている.
ScanEnable信号がローレベルのとき通常信号Dが,ハイレベルのときスキャ
ン・イン信号ScanInがフリップ・フロップに入力される.信号Dと信号Qおよ
びその反転信号は通常動作の信号である.スキャンアウト信号ScanOutは次
段のフリップ・フロップのScanInに接続される.

通常動作時もスキャン動作時もクロックClkが用いられる.このスキャン・
セルの一つの重要な点はClkがフリップ・フロップのクロック入力に直接
(ゲートを経由せず)接続されていることである.これによって,クロック
分配の設計自動化が容易になる.このタイプのスキャン・セルの一つの欠点
は,通常動作においてマルチプレクサ1段分の遅延を生じることである.

入力および出力の関係から見ると,以下の4通りの信号の流れが存在する.
(1)     D入力 → Q出力
通常動作における信号の流れである.
(2)     D入力 → ScanOut出力
CUTからのテスト応答をフリップ・フロップに取り込み,スキャン・アウト
する動作に相当する.
(3)     ScanIn入力 → Q出力
スキャンインしたテストデータをCUTに印加する動作に相当する.
(4)     ScanIn入力 → ScanOut出力
スキャン・インしたデータを次段のスキャン・セルにスキャン・シフトする
動作に相当する.

LSSD(Level Sensitive Scan Design)と呼ばれるスキャン方式で用いられる
回路を図2に示す.IBM社による発明である.
http://www.silicontest.jp/mailmagazine/070907/lssd.htm

いくつかの変形があるが典型的な動作を簡単に説明する.この回路はたすき
型フリップ・フロップを用いたマスタ・スレーブ型の構成となっている.信
号Dから信号Qに至るパスは通常動作で用いられる.ClkBはスレーブ・クロッ
クとなる.スキャン動作時にはクロックClkAとClkBが用いられる,信号の流
れは上記4通りと同一である.

図2で示される回路の利点は,通常動作に対する遅延のインパクトが小さい
ことである.つまり,スキャン設計をおこなうことによりマスター・ラッチ
として3入力NANDを必要とし負荷が若干増えるが,通常信号が通過するゲー
ト段数が増えるわけではない.しかし,欠点としてクロックを3種類(Clk,
ClkA,ClkB)用いる上に,ClkとClkAおよびClkとClkBはノン・オーバラップ
でなければならない.これらのクロックを配線することは回路やレイアウト
設計の面から容易とは言えない.

上記のスキャン設計に対して,設計上の制約が課されることがある.スキャ
ン・テストを設計どおりに動作させることを目的としており,必ず守らなけ
ればならない.典型的なルールの例を以下に示す.
(R1) Dフリップ・フロップだけを用いる
(R2) 少なくとも1本の外部入力からスキャンに入力できる
(R3) フリップ・フロップのクロックは外部から直接制御できる
(R4) クロックをフリップ・フロップの入力としてはならない

スキャン設計が発明された当時,日本のメインフレーム・メーカでも様々な
工夫がなされ高度な技術が存在した.しかし,記録として十分には残ってい
ないことは少々残念である.
(岩崎 一彦)


---【チュートリアル連載記事】 --------------------------------------
■  故障解析の基礎知識(第3回)  ■
この講座では,故障解析に関するトピックを紹介している.前回はソフトウ
ェアによる故障診断で扱う欠陥について紹介した.今回はそれらの欠陥をソ
フトウェアで扱う方法,すなわち「故障モデル」について紹介する.

前回紹介した様々な欠陥はテスト時にさまざまなエラー動作を引き起こす.
こうした動作は欠陥の種類によって特徴がある.この特徴を整理分類してお
くと,故障診断の犯人探し(第1回,2回参考)に便利であることは容易に想
像できる.

「故障モデル」は,それらのエラー動作を典型的な論理動作として表現し,
計算機で取扱い可能とする.故障動作をより忠実に反映することが望ましい
が,詳細すぎるモデル化はかえってソフトウェアの処理効率低下を招く可能
性もあるので悩ましい.例えばトランジスタレベルの回路シミュレーション
によるモデル化手法は高精度が期待されるが処理効率が問題となる場合もあ
りえる.またチップのレイアウト情報や回路情報を利用する方法も考えられ,
一部では実用化されているが,実際の運用ではこうした情報が必ずしも入手
可能でない場合もある.

【縮退故障モデル】
電位が1または0のどちらかに固定される故障.例えば,電源またはグランド
線とのショート(第2回参考)が該当する.確信犯であり嘘はつかないので,
捜査は比較的容易と言えよう.

【ブリッジ故障モデル】
信号線間のショートによって発生するエラーをブリッジ故障と呼ぶ(図1参
照).
http://www.silicontest.jp/mailmagazine/070907/bridge.htm

ショートした2つの信号線の電位が互いに異なる場合は,PMOSからNMOSへの
電流経路が発生して異常電流が発生する.これによるPMOS側の電位の低下ま
たはNMOS側の電位の増加が論理エラーを引き起こす.ただし欠陥抵抗の大き
さが数KΩ以上になるとディレイ値の増加等に見えることはあるが,論理値
の異常は引き起こさない.“2つの信号線の電位が互いに異なる”が味噌で,
フェールテストで同じ電位の信号線間はアリバイがあり“シロ”である.

ブリッジ故障に対しては,伝搬する電位を2つの信号線の論理関数で表わす
故障モデルが良く使われている.ワイアドANDモデルはAND論理,ワイアドOR
モデルはOR論理,ドミナントモデルは片方の信号線の駆動能力が他より高い
ため論理値を他の論理値に関係なく支配するモデル,らが知られている.

しかし,関係する回路の駆動能力は入力状態で変化するため,上記のように
一定の論理関数で故障をいつも表現できる保証はない.そこであらゆる故障
値の組み合わせを考慮する故障モデル(コンポジット・シグナチャ法ら)も
使用されている.これは2信号間のブリッジ故障のあらゆる可能性を包含し
ているが,2信号の組み合わせがN2個(Nは信号線の数)のオーダーと考えられ
ることから,計算量の低減工夫がいろいろなされている.

またファンアウト先でエラー伝搬の有無が異なるビザンチン将軍の問題(第
2回参考)に対応できるように,トランジスタ回路の抵抗値をもとにして伝
搬電位を電源とグランドで按分計算する故障モデル(ボーティングモデルら)
も提案されている.

【オープン故障モデル】
配線信号が電気的に断線状態(完全オープン)を扱う.断線抵抗が小さい場
合,オープン故障はディレイ不良として観測される.(ブリッジ故障の場合
は抵抗値が大きい場合がディレイ不良となったことに注意!)図2で,断線
の電位Vfは電源供給が無くなるため中間電位となり製造時の初期電荷および
近接配線からの誘導で値が決まる.
http://www.silicontest.jp/mailmagazine/070907/open.htm

従って論理値が1と判定されるか0と判定されるか予測が困難となる.すなわ
ち,取り調べで本当のことを言うか嘘を言うか分らない容疑者のようなもの
で,やっかいであり,1990年代の終わりころからようやくモデル化が進んで
きた.

ではそのモデル化とは?故障の電位がわからないのだから‘X値’として扱
おうというものである.何のことはない,分らんものは分らんとしてあらゆ
る可能性を考えるのが捜査の基本である.ただそれだけでは故障絞り込みは
発散してしまうこともあるので,故障個所を信号線の根元の場合と先端の場
合で区別する手法(ITC2000でのIntel発表等)や,テストパターンの分解能
をあげる手法などいろいろ工夫されている.

ちなみに著者らは,上記の手法とは全く異なるレイアウト情報を積極的に活
用したオープン故障の診断手法を提案し,実チップで故障原因のビアまでソ
フトウェアで絞り込むことに成功した(ITC2002での日立発表参照).興味
のある読者はご一読を.

その他,セル内故障に対して回路シミュレーションや,トランジスタのオン・
オフだけに着目したスイッチングレベル回路シミュレーションを用いる手法
が発表されているが,広く使われるにはもう少し時間がかかりそうである.
故障診断では,精度の向上と処理効率は相反する関係にもあり,どうやって
両立させていくかが課題と思われる.

P.S.
故障モデルはテストパターン自動生成(ATPG)でも必要とされるが,故障診
断と共通点も多い反面,目的が異なり必要要件も異なる.ATPGでは,欠陥の
故障動作を統計的に模擬すること.すなわち,大量の故障仮定点に対して統
計的に意味を持ち,故障動作が完全に一致しなくても結果的に多くの故障を
テスト出来ることが重要である.例えば縮退故障は,電源線とのブリッジ故
障と解釈されるが,縮退故障によって生成されたテストパターンは,電源線
とのブリッジ故障以外の多くの故障を検出可能なことが知られている.それ
故,長年にわたり広く用いられてきた.故障診断では紹介したように更に高
精度の故障モデルが求められる.
(佐藤 康夫)


---【故障解析 学会,講座】-----------------------------------------
◎ LSIテスティングシンポジウム
2007年11月7日から9日に大阪で開催される.一般講演のみならず,新製品紹
介のセッション,また商業展示も行われる予定.
http://www-lsits.ist.osaka-u.ac.jp/

◎ 大阪学院大学/生涯教育ビジネス講座
信頼性とテストから見たLSIの品質
・LSI信頼性設計の基本問題と最近の話題
・電子部品の故障解析/良品解析:車載用電子部品の信頼性向上のための取
り組み
2007年11月10日に開催される.一般,学生,教員および企業人を対象に故障
解析関連技術の現状等を自動車用LSI等の具体例を交え易しく解説する予
定.
http://www.osaka-gu.ac.jp/life_edu/cl_frame/index.html


---【経済指標】-----------------------------------------------------
SEAJ BBレシオ 7月度:0.88
半導体製造装置協会から転載
http://www.seaj.or.jp


編集後記--------------------------------
猛暑の夏が過ぎたと思ったら台風がやってきました.自分の体が動作条件テ
ストを受けている気がしています.皆様も体調には充分ご留意下さい.
(新井 雅之)


◇◆当サービスのご利用に当たって◆◇--------------------------------
★このメールは送信専用メール・アドレスから配信されています.
◇このままご返信いただいてもお答えできませんので下記にご連絡下さい.
★メールマガジン申込:subscribe@silicontest.jp
★メールマガジン停止:unsubscribe@silicontest.jp
★メールマガジン全般:editor@silicontest.jp
--------------------------------------------------------------------
Copyright(C) Silicon Test Technologies社,2007
掲載記事の無断転載を禁じます.

お知り合いの方への転送・紹介は自由です
--------------------------------------------------------------------
			
会社概要-ACCESS-ご意見・ご要望