KR100853403B1 - Multiply and demultiply apparatus for semiconductor test partern signal and semiconductor test header apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 반도체 테스트 시스템을 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a conventional semiconductor test system.
도 2는 종래의 반도체 테스트 헤더 장치를 개략적으로 도시한 개요도이다. 2 is a schematic diagram schematically showing a conventional semiconductor test header device.
도 3은 종래의 반도체 테스트 헤더 장치의 ALPG에서의 테스트 패턴 신호 체배 과정을 개략적으로 도시한 개요도이다. 3 is a schematic diagram schematically illustrating a test pattern signal multiplication process in the ALPG of a conventional semiconductor test header device.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 반도체 테스트 헤더 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 4 is a block diagram schematically illustrating a semiconductor test header device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 PE부를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 5 is a block diagram schematically illustrating a PE unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 처리부의 테스트 패턴 신호의 체배와 분주 과정을 개략적으로 도시한 개요도이다. 6 is a schematic diagram schematically illustrating a multiplication and division process of a test pattern signal of a signal processing unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
1. 하이픽스 보드 1. High Fix Board
2. 테스트 헤드2. test head
10. ALPG 10. ALPG
11. 테스트 패턴 신호 발생부 13. 신호 체배부11. Test
30. PE부30.PE part
31. 드라이버 33. 컴퍼레이터31.Driver 33.Comparator
50. DUT 70. I/F50.DUT 70.I / F
3. 핸들러3. Handler
5. 제어 컴퓨터5. Control computer
110. ALPG 110.ALPG
130. PE부130.PE part
131. 드라이버 133.컴퍼레이터131.Driver 133.Comparator
135. 신호 처리부135. Signal Processing Unit
135-1. 시리얼라이즈부 135-3. 패러렐라이즈부135-1. Serialization Part 135-3. Parallelize part
135-5. PLL135-5. PLL
137. 지연 보상부137. Delay Compensation Unit
150. DUT 170. I/F150.DUT 170.I / F
본 발명의 반도체 테스트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ATE에서 요구하는 동작 신호의 대역폭으로 테스트 패턴 신호 체배하기 위한 회로를 ALPG에서 분리하여 PE부와 함께 별도의 단일 칩으로 집적화함으로써, 반도체 테스트 시스템 의 효율성을 높일 수 있는 반도체 테스트 패턴 신호 체배/분주 장치와 그를 이용한 반도체 테스트 헤더 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor test apparatus, and more particularly, a semiconductor test system by separating a circuit for multiplying a test pattern signal with a bandwidth of an operation signal required by an ATE from an ALPG and integrating it into a separate single chip together with a PE unit. The present invention relates to a semiconductor test pattern signal multiplying / dividing device and a semiconductor test header device using the same.
주지된 바와 같이, 반도체 제조 공정에 의해 제조된 반도체는 제조 후 그 특성에 따라 정확하게 동작하는지 테스트 과정을 거치게 된다. 이러한 반도체 테스트는 반도체 테스트 시스템에 의해 이루어지는데, 종래의 반도체 테스트 시스템은 아래의 도 1 내지 도 3을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다. As is well known, a semiconductor manufactured by a semiconductor manufacturing process is subjected to a test process for correct operation according to its characteristics after manufacturing. Such a semiconductor test is performed by a semiconductor test system, which will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3 below.
도 1은 종래의 반도체 테스트 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 반도체 테스트 헤더 장치를 개략적으로 도시한 개요도이며, 도 3은 종래의 반도체 테스트 헤더 장치의 ALPG에서의 테스트 패턴 신호 체배 과정을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 반도체 테스트 시스템은 반도체를 테스트하는 테스트 헤드(2)와, 다수의 반도체를 이송하여 테스트가 이루어지도록 하며 테스트 헤드(2)에 의한 테스트 결과에 따라 반도체들을 분류하여 적재하는 핸들러(3)와, 테스트 헤드(2)와 핸들러(3) 사이에 개재되어 반도체와 테스트 헤드(2) 사이의 전기적인 연결을 확립하는 하이픽스(HIFIX) 보드를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, (m * n)행렬의 소켓이 배열된 하이픽스 보드(1)와 핸들러(3)의 테스트부(test site)가 정합한 상태에서 테스트 트레이 상의 인서트 내에 안착된 반도체와 하이픽스 보드(1) 상의 소켓이 서로 접촉함으로써 (m x n)개의 반도체가 동시에 테스트 되는 것이다.1 is a perspective view illustrating a conventional semiconductor test system, FIG. 2 is a schematic view illustrating a conventional semiconductor test header device, and FIG. 3 illustrates a test pattern signal multiplication process in ALPG of the conventional semiconductor test header device. It is a schematic diagram schematically. As shown in the drawing, a conventional semiconductor test system includes a
한편, 테스트 헤드(2)는 단일의 테스트 헤드 기판과 그 일면 또는 양면에 탑재된 각종 회로 소자들을 포함하여 이루어지는데, 이러한 테스트 헤드 기판의 구성 을 살펴보면, 반도체 테스트를 위한 정해진 테스트 패턴 신호를 발생시키는 ALPG(ALgorithm Pattern Generater)(10)와, ALPG(10)로부터 출력되는 테스트 패턴 신호를 DUT(Device Under Test)(50)에 기록하는 드라이버(31)와, DUT(50)에 의해 판독된 테스트 패턴의 판독 신호와 해당 반도체의 특성에 대응되는 기준 신호와 비교하여 그 비교 값을 출력하는 컴퍼레이터(33)를 포함하는 PE(Pin Electronic)부(30)와, 반도체 테스트 시스템을 제어하는 제어 컴퓨터(90)와 테스트 헤드(2)의 인터페이스를 위한 인터페이스부(70)로 구성된다. 여기서 PE부(30)란 DUT(50)에 구비되는 반도체에 직접 테스트 패턴에 따른 전류 및 전압을 인가하는 회로이다. Meanwhile, the
ALPG(10)의 테스트 패턴 신호 발생부(11)에 의해 테스트 패턴 신호가 출력되면 PE부(30)의 드라이버(31)는 해당 테스트 패턴 신호를 통상 BGA(Ball Grid Array) 타입의 DUT(40)에 구비된 테스트 대상 반도체에 기록하게 된다. 이렇게 기록된 패턴 신호는 DUT에 의해 판독되어 컴퍼레이터(33)로 출력되게 되며, 컴퍼레이터(33)는 테스트 패턴의 판독 신호와 기준 신호를 비교한 결과에 따른 비교 신호를 인터페이스부를 통해 제어 컴퓨터로 송신하고, 제어 컴퓨터는 해당 비교 신호를 분석하여 해당 반도체가 그 특성에 맞게 정확하게 동작하는지 검사할 수 있는 것이다. When the test pattern signal is output by the test
한편, 반도체 테스트 시스템은 그 제조사별로 서로 다른 주파수 대역을 가지는 신호를 통해 구동되고 있다. 예를 들면, ATE가 1GHz로 동작하는 시스템일 경우 ALPG(10)를 통해 출력되는 테스트 패턴 신호 역시 1GHz의 주파수를 가져야 하며, ALPG(10)를 통해 출력되는 디지털 신호인 1GHz의 테스트 패턴 신호는 PE부(30)를 거쳐 1GHz의 아날로그 신호로 변환되어 DUT에 기록되게 되는 것이다. Meanwhile, semiconductor test systems are driven by signals having different frequency bands for each manufacturer. For example, when the ATE is a system operating at 1 GHz, the test pattern signal output through the ALPG 10 should also have a frequency of 1 GHz, and the test pattern signal of 1 GHz, which is a digital signal output through the ALPG 10, may be a PE. The
그러나 1GHz와 같은 고주파를 처리하기 위한 PCB 기술은 고도의 기술이 요구됨은 물론 그 제작 비용 또한 많이 소요되어 반도체 테스트 시스템의 제작비용의 증가를 초래할 수 있다. However, PCB technology for high frequency processing such as 1 GHz is not only required for high technology but also expensive to manufacture, which can lead to an increase in manufacturing cost of semiconductor test systems.
이와 같은 문제점에 따라 종래의 ATE 제작사들은 ALPG(10)를 ASIC으로 구현하되, ALPG(10) 내부에서는 저주파의 테스트 패턴 신호를 출력하고, ASIC 종단에서 이를 체배(Multiplex)하여 ATE에서 원하는 주파수 대역의 신호를 출력할 수 있도록 하는 기술을 사용하였다. ATE가 1GHz의 출력 주파수를 요구하는 시스템일 경우의 테스트 패턴 신호의 체배 과정을 도 3을 통해 상세히 설명하면 아래와 같다. According to this problem, the conventional ATE manufacturers implement the ALPG 10 as an ASIC, but output the low frequency test pattern signal inside the
ALPG(10)의 테스트 패턴 신호 발생부(11)에 의해 250MHz의 테스트 패턴 신호가 생성되어 출력되면, 출력된 테스트 패턴 신호는 신호 체배부(13)에 의해 체배되어 출력된다. 테스트 패턴 신호 발생부(11)로부터 출력되는 각각의 테스트 패턴 신호는 1차적으로 멀티플렉서에 의해 500MHz의 신호로 출력되는데, 이때 36bit의 250MHz의 최초 테스트 패턴 신호는 체배과정에서 18bit의 500MHz의 신호로 출력된다. 이때의 18bit의 500MHz신호는 병렬 신호이며, 이러한 병렬 테스트 패턴 신호는 다시 멀티플렉서에 의해 체배되어 출력됨으로써, ATE에서 요구하는 1GHz의 신호를 PE부(30)로 출력할 수 있는 것이다. When the test pattern signal of 250 MHz is generated and output by the test
그러나 이와 같은 방법은 ALPG 전체회로가 1GHz의 출력을 유지하여야 하므로 ALPG로부터 출력되는 저주파의 테스트 패턴 신호를 ATE에서 원하는 고주파의 출력 신호로 체배하기 위한 부가적인 회로 즉, 앞서 설명한 멀티플렉서 및 이를 연결하 기 위한 기술이 필요한 단점이 있다. However, this method requires the entire ALPG circuit to maintain the output of 1 GHz, so that an additional circuit for multiplying the low frequency test pattern signal output from the ALPG from the ATE to the desired high frequency output signal, that is, the multiplexer described above and connecting the same There is a disadvantage that requires technology.
즉, ALPG를 하나의 ASIC 회로로 구현할 수 없으며, 설령 구현하였다 하더라도, 종래의 PE부와 연결하기 위해서는 별도의 회로가 필요함으로 인하여 시스템 자체가 복잡해지고 이에 따른 불량 발생 및 사이즈가 증가하는 단점이 있다. In other words, ALPG cannot be implemented as a single ASIC circuit, and even if implemented, the system itself is complicated due to the need of a separate circuit to connect to the conventional PE unit, and thus, the system itself becomes complicated and the defects and size thereof increase. .
또한, 이러한 종래의 ATE에서 디지털 로직으로 구현된 ALPG와 ALPG로부터 출력되는 테스트 패턴 신호를 PE부는 특정 규약의 아날로그 신호로 변환하여 DUT로 출력하는 PE부는 서로 독립된 기능 및 구성으로 이루어져 있기 때문에 상호 작용이 불가능하였다. In addition, since the PE part converts the test pattern signal output from ALPG and ALPG implemented with digital logic in the conventional ATE into an analog signal of a specific protocol and outputs it to the DUT, since the PE part has independent functions and configurations, It was impossible.
그러나 본 출원인이 2007. 03. 21일자 출원한 한국특허출원 제10-2007-0027783호에서는 상술한 PE부의 디지털화 기술이 개시되어 있다. 이건 특허출원에서는 드라이버 회로와 컴퍼레이터 회로를 FPGA 또는 ASIC으로 구현함으로써, ALPG와 PE부가 PCB 패턴을 통해 상호 연동 되도록 한 기술을 개시하고 있다. However, Korean Patent Application No. 10-2007-0027783 filed by the applicant of March 21, 2007 discloses the above-described digitization technology of the PE part. This patent application discloses a technology in which ALPG and PE units are interconnected through a PCB pattern by implementing driver circuits and comparator circuits in FPGAs or ASICs.
따라서, 본 발명의 출원인은 선행 출원한 한국특허출원 제10-2007-0027783호의 기술을 배경으로 ALPG에서 출력되는 저주파 신호를 그대로 이용함으로써, 신호 체배 때문에 발생하는 PCB를 통한 기술의 난이도를 줄이고, ALPG를 디지털화할 수 있는 기술을 연구하여 본 발명에 이르게 되었다. Therefore, the applicant of the present invention reduces the difficulty of the technology through the PCB generated by the signal multiplication by using the low frequency signal output from the ALPG as the background of the prior application of Korean Patent Application No. 10-2007-0027783 The present invention has been studied by studying a technology capable of digitizing.
본 발명은 이와 같은 배경으로부터 창안된 것으로, ALPG로부터 출력되는 테스트 패턴 신호를 체배하는 부분을 PE부로 이관하여 하나의 칩으로 집적화함으로써, 반도체 테스트 시스템의 효율을 개선할 수 있는 반도체 테스트 패턴 신호 체배 /분주 장치와 그를 이용한 반도체 테스트 헤더 장치를 제공하는 데 있다. The present invention has been devised from such a background. By multiplying a portion that multiplies the test pattern signal output from ALPG to the PE unit and integrating it into one chip, the semiconductor test pattern signal multiplication can be improved. A dispenser and a semiconductor test header device using the same are provided.
나아가 ALPG를 구현한 칩과, ASIC화 된 PE칩을 하나의 PCB상에 실장 가능하도록 하여 저가 및 소형화된 반도체 테스트 패턴 신호 체배/분주 장치와 그를 이용한 반도체 테스트 헤더 장치를 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a low-cost and miniaturized semiconductor test pattern signal multiplication / dividing device and a semiconductor test header device using the same by implementing an ALPG-implemented chip and an ASIC PE chip on a single PCB.
상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 테스트 패턴 신호 체배/분주 장치의 ALPG는 인터페이스부를 통해 제어 컴퓨터로부터 전송되는 제어 신호에 따라 PE부로 테스트 패턴 신호를 출력한다. 이때 출력되는 테스트 패턴 신호는 저주파의 디지털 신호이다. The ALPG of the semiconductor test pattern signal multiplication / dividing apparatus according to the embodiment of the present invention outputs a test pattern signal to the PE unit according to a control signal transmitted from the control computer through the interface unit. The test pattern signal output at this time is a low frequency digital signal.
PE부의 신호 처리부는 ALPG로부터 전송되는 테스트 패턴 신호를 ATE에서 요구하는 주파수로 체배하고, 체배된 테스트 패턴 신호를 드라이버를 통해 DUT에 기록한다. 한편, 컴퍼레이터는 드라이버에 의해 DUT에 기록된 테스트 패턴의 판독 신호를 수신하여 기준 신호와 비교하고, 그 비교 결과에 따른 비교 신호를 다시 신호 처리부로 출력한다. 신호 처리부는 해당 비교 신호를 ALPG 또는 제어 컴퓨터에서 요구하는 저주파 신호로 분주하고, 분주 된 비교 신호를 ALPG로 전송하며, ALPG는 인터페이스부를 통해 연결된 제어 컴퓨터로 비교 신호를 전송하도록 한다. The signal processing unit of the PE unit multiplies the test pattern signal transmitted from the ALPG to the frequency required by the ATE, and records the multiplied test pattern signal to the DUT through a driver. On the other hand, the comparator receives a read signal of the test pattern recorded in the DUT by the driver, compares it with the reference signal, and outputs the comparison signal according to the comparison result back to the signal processor. The signal processor divides the corresponding comparison signal into a low frequency signal required by the ALPG or the control computer, transmits the divided comparison signal to the ALPG, and the ALPG transmits the comparison signal to the control computer connected through the interface unit.
이때 ALPG로부터 출력되는 테스트 패턴 신호는 병렬 디지털 신호이며, 컴퍼레이터에 의해 입력되는 비교 신호는 직렬 디지털 신호이다. 따라서, 본 발명에 따른 신호 처리부는 ALPG로부터 출력되는 테스트 패턴 신호를 시리얼라이즈(Serialize)를 통해 체배하고, 컴퍼레이터로부터 출력되는 비교 신호를 패러렐라 이즈(Parallelize)를 통해 분주함으로써, ATE에서 요구하는 고주파의 신호를 만족시킬 수 있음은 물론 고주파 신호로 출력되는 비교 신호를 ALPG에서 요구하는 저주파 신호로 출력할 수 있는 것이다. At this time, the test pattern signal output from the ALPG is a parallel digital signal, and the comparison signal input by the comparator is a serial digital signal. Therefore, the signal processor according to the present invention multiplies the test pattern signal output from the ALPG through serialization, and divides the comparison signal output from the comparator through parallelization, thereby requiring the ATE. Not only the high frequency signal can be satisfied but also the comparison signal output as the high frequency signal can be output as the low frequency signal required by the ALPG.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 테스트 패턴 신호 체배/분주 장치는 ALPG에서 출력되는 저주파의 테스트 패턴 신호를 체배하는 부분을 PE부로 이관하여 PE부의 본래의 기능과 함께 하나의 칩으로 집적화함으로써, 반도체 테스트 시스템의 효율을 개선할 수 있으며, ALPG를 구현한 칩과 집적화된 PE 칩을 하나의 PCB상에 실장 가능하도록 하여 저가 및 사이즈의 소형화가 가능해지는 장점을 갖는다. Therefore, the semiconductor test pattern signal multiplication / dividing apparatus according to the present invention transfers a portion of the low frequency test pattern signal output from the ALPG to the PE unit, and integrates the PE test unit with the original function of the PE unit, thereby integrating the semiconductor test system. It is possible to improve the efficiency of the ALPG-implemented chip and the integrated PE chip can be mounted on a single PCB has the advantage that the cost and size can be miniaturized.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 반도체 테스트 헤더 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 PE(Pin Electroic)부를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 테스트 헤더 장치는 반도체 테스트를 위한 병렬 테스트 패턴 신호를 발생하여 출력하는 ALPG(110)와, 테스트 패턴 신호에 따라 다수의 입출력 채널을 갖는 검사 대상 반도체로 테스트 패턴을 기록하는 드라이버(131)와, 드라이버(131)에 의해 검사 반도체에 기록된 테스트 패턴의 판독 신호와 기준 신호를 비교한 비교 신호를 출력하는 컴퍼레이터(133)와, ALPG(110)로부터 병렬 출력되는 테 스트 패턴 신호를 시리얼라이즈하여 해당 테스트 패턴 신호를 체배하고 드라이버(131)로 출력하는 시리얼라이즈부(135-1) 및 컴퍼레이터(133)로부터 직렬 출력되는 비교 신호를 패러렐라이즈하여 해당 비교 신호를 분주하고 ALPG(110)로 출력하는 패러렐라이즈부(135-3)를 포함하는 신호 처리부(135)를 포함하는 PE부(130)와, 반도체 테스트 시스템 전반을 제어하는 제어 컴퓨터와 ALPG(110)간의 데이터의 송수신을 인터페이싱하는 인터페이스부(170)를 포함하여 구성된다. 4 is a block diagram schematically illustrating a semiconductor test header device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a PE (Pin Electroic) unit according to an exemplary embodiment of the present invention. . As shown, the semiconductor test header device according to the present invention includes an
부가적으로 다수의 테스트 대상 반도체는 PE부(130)의 드라이버(131)에 의해 출력되는 각각의 반도체에 테스트 패턴을 반도체에 기록하고, 기록된 테스트 패턴의 판독 신호를 컴퍼레이터(133)로 출력하는 DUT(150)에 구비된다. In addition, the plurality of test target semiconductors write test patterns to the semiconductors to the semiconductors output by the
ALPG(110)는 메모리 디바이스의 데이터의 읽기, 쓰기 테스트에 사용되는 테스트 패턴 신호를 출력하는 것으로서, 예를 들면, FPGA 또는 ASIC으로 구현될 수 있다. ALPG(110)로부터 출력되는 테스트 패턴 신호는 디지털 병렬 신호이며, 테스트 패턴 신호는 신호 처리부(135)로 출력된다. The
인터페이스부(170)는 ALPG(110)와 제어 컴퓨터 간의 데이터 송수신을 위한 커넥터일 수 있으며, 제어 컴퓨터로부터 출력되는 제어신호를 수신하여 ALPG(110)로 출력하고, ALPG(110)로부터 출력되는 비교 신호를 제어 컴퓨터로 출력한다. The
DUT(150)는 다수의 테스트 대상 반도체가 구비되며, PE부(130)의 드라이버(131)에 의해 출력되는 각각의 반도체에 테스트 패턴을 반도체에 기록하고, 기록된 테스트 패턴의 판독 신호를 컴퍼레이터(133)로 출력한다. The
이러한 DUT(150)는 BGA 방식으로 이루어질 수 있는데, BGA는 테스트 대상 반도체 즉, 베어칩(bare chip)을 얹은 인쇄 회로 기판(PCB)의 뒷면에 반구형의 납땜 단자를 2차원 어레이상으로 줄지어 배열해 리드를 대신하는 대규모 집적 회로 패키지(LSI: Large Scale Integration)이다. BGA는 단자 수가 많은 LSI 패키지의 소형화가 가능하며, 225~460핀의 패키지가 실용화되어 있다. 주문형 반도체(ASIC), 고속 정적 램(SRAM) 등에 패키지로 채용되어 있으며, 최근에는 세라믹 기판을 사용한 품종, 플라스틱 테이프(TAB 테이프)를 기판으로 사용한 품종 등이 있다. PCB를 사용한 품종에는 양면판의 것 외에 4~6층의 다층 기판을 사용한 품종도 개발되어 있다. The
PE부(130)는 DUT(150)에 구비되는 반도체에 직접 테스트 패턴에 따른 전류 및 전압을 인가하는 회로로써, ALPG(110)로부터 출력되는 테스트 패턴 신호를 수신하여 DUT(150)에 기록하고, DUT(150)에 기록된 테스트 패턴의 판독 신호를 수신하여 기준 신호와 비교하고 비교 결과에 따른 비교 신호를 ALPG(110)로 출력한다. 즉, PE부(130)는 ALPG(110)로부터 출력되는 디지털 테스트 패턴 신호를 아날로그 신호로 변환하여 DUT(150)에 인가하고, 아날로그 신호인 테스트 패턴의 판독 신호를 디지털 신호로 변환하여 ALPG(110)로 출력하는 회로이다. The
본 발명에 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 PE부(130)는 ALPG(110)로부터 출력되는 저주파수의 테스트 패턴 신호를 ATE에서 요구하는 고주파 신호로 체배하여 드라이버(131)를 통해 DUT(150)에 기록하고, 컴퍼레이터(133)로부터 출력되는 고주파의 비교 신호를 ALPG(110)에서 요구하는 저주파 신호로 분주하여 출력한다. 이러한 PE부(130)에 대한 설명은 도 5를 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다. According to an aspect of the present invention, the
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PE부(130)는 테스트 패턴 신호에 따라 다수의 입출력 채널을 갖는 검사 대상 반도체로 테스트 패턴을 기록하는 드라이버(Driver)(131)와, 드라이버(131)에 의해 검사 반도체에 기록된 테스트 패턴의 판독 신호와 기준 신호를 비교한 비교 신호를 출력하는 컴퍼레이터(133)와, ALPG(110)로부터 출력되는 검사 대상 반도체의 테스트 패턴 신호를 시리얼라이즈하여 드라이버(131)로 출력하고, 컴퍼레이터(133)로부터 출력되는 비교 신호를 패러렐라이즈하여 ALPG(110)로 출력하는 신호 처리부(135)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 5, the
드라이버(131)는 신호 처리부(135)를 통해 체배된 디지털 테스트 패턴 신호를 수신하여 그와 대응되는 아날로그 신호 즉, 전류 및 전압을 DUT(150)에 인가함으로써, 테스트 패턴을 DUT(150)에 기록한다. The
컴퍼레이터(133)는 DUT(150)에 기록된 테스트 패턴으로부터 판독된 테스트 패턴 판독 신호와 해당 반도체 특성에 따라 기 설정된 기준 값을 비교하고, 그 비교 결과에 따른 비교 신호를 신호 처리부(135)로 출력한다. 컴퍼레이터(133)는 일종의 비교기로써, DUT(150)로부터 판독된 테스트 패턴 판독 신호의 레벨을 기준 값과 비교하여 로우 또는 하이의 디지털 신호로 변환하고, 변환된 비교 신호를 신호 처리부(135)로 전송하며, 신호 처리부(135)에 의해 분주 된 비교 신호는 ALPG(110)로 출력되어 인터페이스부(170)를 통해 제어 컴퓨터로 출력함으로써 해당 반도체가 정확하게 동작하고 있는지 테스트할 수 있는 것이다. The
신호 처리부(135)는 ALPG(110)로부터 출력되는 저주파의 테스트 패턴 신호를 ATE에서 요구하는 주파수 대역으로 체배하여 드라이버(131)로 출력하고, 컴퍼레이 터(133)로부터 출력되는 고주파수 대역의 비교 신호를 ALPG(110)에서 요구하는 저주파 대역으로 분주하여 출력한다. 이에 따라 본 발명에 따른 신호 처리부(135)는 ALPG(110)로부터 병렬 출력되는 테스트 패턴 신호를 시리얼라이즈하여 해당 테스트 패턴 신호를 체배하고 드라이버(131)로 출력하는 시리얼라이즈부(135-1)와, 컴퍼레이터(133)로부터 직렬 출력되는 비교 신호를 패러렐라이즈하여 해당 비교 신호를 분주하고 ALPG(110)로 출력하는 패러렐라이즈부(135-3)를 포함하여 구성된다. 이러한 신호 처리부(135)의 설명은 도 6을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다. The
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 처리부의 테스트 패턴 신호의 체배와 분주 과정을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 테스트 시스템 즉, ATE에서 요구하는 테스트 주파수 대역이 1GHz이고 ALPG(110)에서 출력되는 테스트 패턴 신호가 250MHz일 경우, 시리얼라이즈부(135-1)는 ALPG(110)로부터 출력되는 250MHz의 4bit 병렬 테스트 패턴 신호를 수신하여 4bit의 큐에 저장하고, 큐에 저장된 4bit의 병렬신호를 1bit의 직렬 신호로 병합하여 출력하도록 함으로써 ATE가 요구하는 1GHz의 신호로 출력할 수 있게 되는 것이다. 따라서, 시리얼라이즈부(135-1)는 ALPG(110)로부터 출력되는 저주파의 테스트 패턴 신호(250MHz)를 ATE에서 요구하는 고주파의 신호(1GHz)로 체배하여 출력할 수 있는 것이다. 6 is a schematic diagram schematically illustrating a multiplication and division process of a test pattern signal of a signal processing unit according to an exemplary embodiment of the present invention. As illustrated, when the semiconductor test system according to the present invention, that is, the test frequency band required by the ATE is 1 GHz and the test pattern signal output from the
패러렐라이즈부(135-3)는 상술한 시리얼라이즈부(135-1)와는 반대의 개념이라고 할 수 있다. 즉, DUT(150)로부터 판독되는 테스트 패턴 판독 신호는 1GHz의 고속의 아날로그 신호이며, 컴퍼레이터(133)는 이를 수신하여 해당 아날로그 신호 의 레벨을 기준 값과 비교하여 그 비교 결과에 따른 디지털 비교 신호를 출력하는데 이 비교 신호 역시 1GHz의 고주파 신호이다. 이러한 고주파 신호는 250MHz의 상대적으로 저주파 신호를 처리하는 ALPG(110)의 입력으로 사용될 수 없다. The parallelizing unit 135-3 may be referred to as a concept opposite to the serializing unit 135-1 described above. That is, the test pattern readout signal read from the
이에 따라, 패러렐라이즈부(135-3)는 컴퍼레이터(133)로부터 출력되는 1GHz의 직렬 1bit 비교 신호를 각각 250MHz의 4bit 신호로 분주하여 큐에 저장하고, 큐에 저장된 250MHz의 4bit 신호를 병렬 출력함으로써, 1GHz의 비교 신호를 ALPG(110)에서 처리가능한 250MHz로 분주할 수 있는 것이다. Accordingly, the parallelizing unit 135-3 divides the 1 GHz serial 1 bit comparison signal output from the
미설명 부호(135-5)는 출력 신호의 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 구성된 주파수 부귀환 회로인 PLL(Phase Locked Loop)이다. Reference numeral 135-5 is a phase locked loop (PLL) which is a frequency negative feedback circuit configured to keep the frequency of the output signal constant at all times.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 테스트 헤더 장치의 PE부(130)는 신호 처리부(135)를 통해 저주파의 ALPG(110)의 테스트 패턴 신호를 ATE에서 요구하는 고주파 신호로 체배하여 출력하고, 컴퍼레이터(133)로부터 출력되는 고주파 신호를 ALPG(110)에서 처리 가능한 저주파의 신호로 분주하여 출력함으로써, 저주파 신호 처리할 수 있는 ALPG(110)을 고주파 신호를 요구하는 ATE에서 별도의 변경 없이 사용할 수 있으며, 저가 및 소형의 FPGA 또는 ASIC화가 가능한 장점을 갖는다. Therefore, the
한편, 반도체에는 다수의 입출력 채널이 존재하며, 반도체의 테스트 과정에서는 다수의 입출력 채널에 동시에 테스트 패턴 신호를 인가하여 기록하고, 판독 역시 동시에 이루어지게 된다. 그러나 DUT(150)에 존재하는 채널들의 신호의 입출력은 현실적으로 동시에 이루어질 수 없기 때문에 각 채널들의 입출력 신호 간 시간차에 따른 동기화가 필요하다. 따라서, ALPG(110)로부터 출력되어 체배된 후 드 라이버(131)에 의해 각각의 채널로 전송되는 테스트 패턴 신호는 동시에 DUT(150)로 출력되어야 하며, 컴퍼레이터(133)에 의해 출력되는 비교 신호 역시 동시에 ALPG(110)로 입력되어야 한다. Meanwhile, a plurality of input / output channels exist in a semiconductor, and a test pattern signal is simultaneously applied to a plurality of input / output channels in the test process of the semiconductor, and reading is performed at the same time. However, since the input and output of the signals of the channels present in the
이러한 신호들간의 시간차 보상을 위해 본 발명에 따른 PE부(130)는 DUT(150) 내의 존재하는 모든 채널에 드라이버(131)가 동시에 테스트 패턴을 기록할 수 있도록 신호 처리부(135)의 시리얼라이즈부(135-1)로부터 출력되는 테스트 패턴 신호들 간의 시간차를 동기화하여 출력하고, 컴퍼레이터(133)로부터 출력되는 비교 신호 역시 동시에 ALPG(110)로 입력되도록 동기화하여 출력한다. 이에 따라 본 발명에 따른 PE부(130)는 신호 처리부(135)에 의해 체배되어 출력되는 채널간 테스트 패턴 신호 또는 컴퍼레이터(133)를 통해 ALPG(110)로 입력되는 비교 신호의 지연 시간을 보상하는 지연 보상부(137)를 포함한다. In order to compensate for the time difference between the signals, the
지연 보상부(137)는 ALPG(110)에 의해 출력되어 시리얼라이즈된 테스트 패턴 신호를 각각의 체널로 동시에 출력될 수 있도록 시간차를 보상하여 동기화하고, 동기화된 신호들을 드라이버(131)로 동시에 출력하며, 드라이버(131)는 동기화된 테스트 패턴 신호를 DUT(150)의 각 채널로 송출하여 동시에 테스트 패턴이 기록되게 한다. The
또한, 지연 보상부(137)는 컴퍼레이터(133)로부터 출력되는 채널별 비교 신호가 ALPG(110)로 동시에 입력될 수 있도록 채널별 신호 각각의 시간차를 보상하여 동기화하고, 동기화된 비교 신호를 신호 처리부(135)의 패러렐라이즈부(135-3)로 출력한다. In addition, the
이러한 지연 보상부(137)는 레퍼런스 클럭에 의해 구동되는데, 예를 들어 레퍼런스 클럭이 하이 레벨일 경우 신호 처리부(135)로부터 전송된 채널별 테스트 패턴 신호를 동시에 출력하고, 레퍼런스 클럭이 로우 레벨일 경우에는 컴퍼레이터(133)로부터 전송된 채널별 비교 신호를 동시에 신호 처리부(135)의 패러렐라이즈부(135-3)로 출력함으로써, 채널별 신호 간 시간차를 보상하고, 동기화시킬 수 있는 것이다. The
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 PE부(130)는 그 특성을 유지하면서도 단일 칩에 집적하는 것이 바람직하며, 특히 GHz 대역의 고속 테스트 특성이 요구되는 ATE에 적합한 구조인 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)화하는 것이 가능하다. 따라서, 전체적인 시스템 구조에 변화를 주지 않고도 차세대 이후까지 성능을 발휘하는 시스템을 구현할 수가 있다. According to a characteristic aspect of the present invention, the
본 발명에 따른 반도체 테스트 패턴 신호 체배/분주 장치와 그를 이용한 반도체 테스트 헤더 장치는 ALPG로부터 출력되는 저주파의 테스트 패턴 신호를 ATE에서 요구하는 고속의 테스트 패턴 신호로 변환하기 위한 부분을 PE로 이관하여 하나의 단일 칩으로 집적화함으로써, 저주파 신호 처리를 위한 ALPG를 고주파 신호를 요구하는 ATE에서 사용할 수 있으며, 저가 및 소형의 FPGA 또는 ASIC화가 가능한 장점을 갖는다. In the semiconductor test pattern signal multiplication / dividing device and the semiconductor test header device using the same, a portion for converting a low frequency test pattern signal output from ALPG into a high speed test pattern signal required by ATE is transferred to PE. By integrating into a single chip, the ALPG for low frequency signal processing can be used in ATE requiring high frequency signals, and it has the advantage of enabling low cost and small size FPGA or ASIC.
또한, 본 발명에 따른 반도체 테스트 패턴 신호 체배/분주 장치와 그를 이용한 반도체 테스트 헤더 장치는 ALPG에서 출력되는 저주파의 테스트 패턴 신호를 체 배하는 부분을 PE부를 ASIC화함으로써, ALPG 칩과 ASIC화 된 PE칩이 하나의 PCB상에 실장 가능하고, ALPG 칩과 PE칩을 별도로 연결하는 연결회로가 필요 없으며, 이에 따라 사이즈의 소형화가 가능해지는 장점을 갖는다. In addition, the semiconductor test pattern signal multiplication / dividing device and the semiconductor test header device using the same according to the present invention, the ALPG chip and the ASIC-formed PE by ASIC part of the part that multiplies the low frequency test pattern signal output from the ALPG The chip can be mounted on a single PCB, and there is no need for a connection circuit for separately connecting the ALPG chip and the PE chip, thereby miniaturizing the size.
이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다. The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, but is not limited thereto, and is interpreted by the appended claims intended to cover many modifications that will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Should be done.
Claims (7)
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