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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleiterprüfer zum
Prüfen
eines Prüflings
(DUT = device under test) mit einer Mehrzahl von Anschlüssen (ports),
deren Perioden (Frequenzen) verschieden sind. Insbesondere betrifft
die vorliegenden Erfindung einen Halbleiter geeignet zur Generierung
eines Prüfmusters,
durch welches ein DUT mit einer Mehrzahl von Anschlüssen, deren
Perioden verschieden sind, ohne eine Mehrzahl von Zeitspeichern (timing
memories) zum Speichern endlicher Zeitsteuersätze (timing sets) geprüft werden
kann.
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Zusätzlich beansprucht
die vorliegende Anmeldung die Vorteile und die Priorität von der
japanischen Anmeldung Nr. 2001-354220, welche am 20. November 2001
angemeldet wurde, wobei der gesamte Inhalt dieser Anmeldung durch
Bezugnahme in die folgende Anmeldung für jegliche Zwecke inkorporiert
sein soll.
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1 zeigt die schematische
Konfiguration eines Halbleiterprüfers.
Die Hauptkonfigurationselemente beinhalten einen Taktgeber (timing
generator TG), einen Mustergenerator (pattern generator PG), einen
Signalformformatierer (waveform formatter FC), eine Stiftelektronik
(pin electronics PE) und einen logischen Komparator (logic comparator
DC). Die Stiftelektronik PE beinhaltet einen Treiber (driver DR),
einen Komparator (comparator CP), etc. Vorliegend werden, da Halbleiterprüfer prinzipiell öffentlich vorbekannt
sind und technisch gut bekannt sind, die Signale oder Konfigurationselemente,
abgesehen von den Hauptelementen, welche sich auf diese Erfindung
beziehen, nicht näher
beschrieben.
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2 zeigt ein Beispiel eines
DUT, welcher zwei Anschlüsse
aufweist, welche verschiedene Perioden (zwei Arten von Perioden)
benötigen.
Der DUT enthält
einen FIFO-Speicher und einen darin eingebauten PLL-Oszillator. Der eingebaute
PLL-Oszillator erzeugt eine Taktfrequenz, welche resultiert aus
dem Empfang eines Eingabetakte (input clock CLKIN) und Umformung
desselben bei einer Rate (rate) von N/M, und liefert dieses an ein
Wiedergewinnungstakteingabeterminal (retrieving clock Input terminal
RCLK) des FIFO.
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3 zeigt ein Zeitablaufdiagramm
(timing chart), wobei der DUT in 2 geprüft wird
mit einer Prüfperiode
(test rate), welche als Periode N gesetzt wird in Übereinstimmung
mit einem konventionellen Halbleiterprüfer.
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Wie
in 3 gezeigt ist es,
da DATAIN und CLKIN mit der Periode M arbeiten, wenn die Prüfrate (test
rate) unterbrochen (cut-out) ist bei der Einheit der Perio de N,
unausweichlich verschiedene Zeitsteuersatzsignale (different timing
set signals-TS signals) TS1 bis TS 8 für jeden Zyklus zu trennen und anzufügen. Allerdings,
wegen einer einfachen Periode (kleinste gemeinsame mehrfache Periode
P (least common multiple period P)) in dem Fall, in welchem die
Periode M siebenmal und die Periode N achtmal eine Runde machen,
wird ein Umlauf fertiggestellt mit acht der 8 der TS-Signale TS1 bis TS8.
Allerdings sind in einem praktischen DUT-Test mehrere Periodenbedingungen
erforderlich. Die Anzahl der zu benutzenden Zeitsteuersätze (number
of TS), welche benötigt
ist, ist (die kleinste gemeinsame mehrfache Perioden der Perioden
M und N) durch die Periode N.
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In
der Zwischenzeit ist die Anzahl der TS, welche dem Halbleiterprüfer vorgegeben
sind, endlich mit einer Anzahl von 1024. In Fällen, in welchen diese Bedingung überschritten
wird, besteht das Problem, dass der Vorrichtungstest schwierig ist.
Andernfalls ist es notwendig die Anzahl der TS zu erhöhen. Die
Zeitsteuersätze
sind gegeben in einem LSI für
jeden einzelnen Prüfkanal.
Außerdem
ist eine Wechselbarkeit im Betrieb (on-the-fly) notwendig, und ist
es notwendig, dass ein Betrieb bei einer maximalen Prüfrate möglich ist,
beispielsweise 500 MHz. Entsprechend erzeugt die Erhöhung der
Speicherkapazität
der Zeitsteuersätze
auf das zwei- oder vierfache der Kapazität ein Problem, dass die Anzahl der
Prüfkanäle, welche
in einem LSI eingebaut werden können,
abnimmt. Außerdem
führt die
Erhöhung der
Speicherkapazität
zu einem Problem der hohen Kosten.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm,
in welchem ein Testmuster in Erwiderung (in response) zu den Perioden
M und N generiert ist mit in einem verwendeten prakti schen Halbleiterprüfer vorgesehenen Zeitsteuersätzen. Die
Prüfrate
(test rate) des Halbleiterprüfers
passt in die Periode N der DATAOUT-Seite, so dass CLKIN und DATAIN
der Periode M benötigt
ist, um ein Muster zu liefern, welches angewandt werden soll, welches
verzögert
worden ist durch einen vorbestimmten Betrag, so dass die Zeitsteuerkanten
(timing edges) vorkommen sollten an jeweils vorbestimmten Positionen
durch sequentiellen Wechsel der TS-Signale für jeden Umlauf bei Verwendung
von acht TS, d.h. TS1 bis TS8.
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5 zeigt ein Beispiel eines
Testmusters in Erwiderung des Zeitablaufdiagramms in 4. Dies ist ein Testmusterausschnitt
(test pattern cut out) mit der Prüfrate, welche als Periode N
angenommen wurde. Hierin ist "NOP" eine Sequenzanweisung, welche
angibt Fortzufahren zu der nächsten
Adresse im Falle des Auftretens (performing) des Musters dieser
Adresse, und "STOP" ist eine Anweisung,
um die Erzeugung des Musters im Falle des Auftritts (performing)
des Musters dieser Adresse zu vervollständigen. TS1 bis TS8 sind Verzögerungsdaten,
welche den Verzögerungsbetrag
bestimmen von jedem Startpunkt der Periode N für jede Zykluskante (cycle edge).
Pulse bzw. Impulse (Pulses) werden erzeugt zu dem Zeitpunkt (at
the timing), welcher verzögert worden
ist bei einem vorbestimmten Betrag für jeden Zyklus auf der Basis
der TS'e. Außerdem sind
all diese gespeichert in einem Musterspeicher (Pattern memory),
welcher nicht gezeigt ist, innerhalb des Mustergenerators PG.
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6 zeigt ein Blockdiagramm
eines Taktgebers TG, einen Signalformformatierer FC und einen herkömmlichen
logischen Komparator DC, einen der Prüferkanäle darstellend. Außerdem sind
die Prüferkanäle abhängig von
der Systemkonfiguration und hunderte oder tausen de von Kanälen sind
vorgesehen.
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Der
TG, welcher diese Erfindung betrifft, greift zu auf einen Zeitsteuersatzspeicher
(timing set memory TSM) zum Speichern von Verzögerungsinformationen und liefert
eine Vielzahl von Kantenpulsen (edge pulses TDT), welche das Ergebnis
der verzögernden
Zeitpulse sind mit variablen Verzögerungsmitteln d22 durch einen
vorbestimmten Betrag in dem entsprechenden Zyklus, basierend auf
einem Zeitsteuersatzsignal (timing set signal TTS), welches das
Ergebnis des Empfangs eines Zeitsteuersatzsignals PGTS ist, welches
den Zeitsteuersatz bestimmt von dem PG, gezeigt in 1 durch eine Prüfperiodenerzeugungseinheit 10.
Außerdem
gibt er einen Prüfratentakt
(test rate clock TRATE) aus, welcher die Prüfrate angibt.
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Der
zu dieser Erfindung gehörige
FC beinhaltet einen FIFO 42 und eine Formatiereinheit 44. Der
FIFO 42 erhält
ein Testmuster PAT1 von dem PG, speichert es in einem Speicher mit
einer Prüftaktrate (rate
clock RATECLK, und liefert FIFO-Ausgangsdaten 42s, welche
das Ergebnis ist der Widergewinnung des in dem FIFO gespeicherten
Inhaltes zu der Zeit des Prüfratentaktes
TRATE zu der Formatiereinheit 44.
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Die
Formatiereinheit 44 erhält
die Ausgangsdaten 42s des FIFO, und gibt einen Treiberpuls
(drive pulse DRP) aus, der das Ergebnis des Empfangs einer vorbestimmten
Anzahl von Kantenpulsen TDT ist und formatiert diese in eine vorbestimmte
Signalform, welche angewandt werden soll, zu dem DUT über die
Pinelektroniken (pin electronics).
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Der
DC, welcher zu dieser Erfindung gehört, enthält einen FIFO 52 und
einem Komparator 54. Der FIFO 52 erhält ein erwartetes
Wertemuster PAT2 von dem PG, speichert es in einem Puffer mit dem Prüftakt (rate
clock RATECLK) und liefert FIFO-Ausgangsdaten 52s, welche
das Ergebnis sind der Wiedergewinnung des in dem FIFO gespeicherten
Inhaltes zu der Zeit des Prüfratentaktes
TRATE zu dem Komparator 54.
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Der
Komparator 54 erhält
die FIFO-Ausgangsdaten 52s, empfängt eine Mehrzahl von Kantenpulsen
TDT als ein Ausblendsignal, und gibt ein Fehlsignal (fail Signal
FL) aus, welches das Ergebnis ist der Beurteilung der Qualität des Komparatorsignals
CPD, welches ein Erwiderungssignal von dem DUT unter einer vorbestimmten
Vergleichsbedingung ist.
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Entsprechend
der herkömmlichen
Konfiguration in 6 (wie
oben beschrieben) ist es notwendig, ein Testmuster anzuwenden in 5 zu der Signalform des
Ablaufdiagramms, welches in 4 gezeigt
ist. Daher werden, selbst im Falle von zwei Arten von Perioden und
in einem einfachen Fall, dass die kleinste gemeinsame Periodenmehrzahl
P 8 beträgt
(least common multiple period P = 8), 8 Zahlen von TSs gebraucht,
d.h. TS1 bis TS8 gebraucht. Im Falle von drei Arten von Perioden
bekommt die kleinste gemeinsame Periodenmehrzahl Periode P für die drei
Arten von Perioden einen größeren Wert. Wenn
die kleinste gemeinsame Periodenmehrzahl P 1024 übersteigt, wird die Prüfung unmöglich, und
es ist notwendig den Zeitsteuerspeicher (timing memory) auf das
zwei- oder vierfache erheblich zu erhöhen. In dieser Hinsicht hat
der herkömmliche
Halbleiterprüfer
ein Anwendungsproblem, welches nicht vorteilhaft ist.
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Daher
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Halbleiterprüfer bereitzustellen
zum Prüfen
einer Halbleitervorrichtung durch Generieren von Pulsen (beispielsweise
anzuwendenden Signalformen (waveforms) von verschiedenen Wiederholungsperioden
zu einem DUT, welcher Anschlüsse von
verschiedenen Perioden (Frequenzen) ohne den Gebrauch mehrfacher
Zeitspeicher zum Speichern (holding) von Zeitsteuersätzen (timing
sets) ermöglicht.
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Außerdem ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Halbleiterprüfer bereitzustellen, welcher
geeignet ist zur einfachen Herstellung von Pulsen (beispielsweise
anzuwendenden Signalformen (waveforms to be applied), zu Zeiten
deren Perioden (Frequenzen) verschieden sind.
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Das
erste Mittel zum Erreichen der obigen Ziele wird gezeigt werden.
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Um
die obigen Probleme zu lösen
ist ein Halbleiterprüfer
notwendig zur Generierung eines Zeitsteuerkantenpulses (timing edge
pulse) einer verschiedenen Periode M, welche verschieden von einer
Periode N ist, welche eine Prüfperiode
(test rate) des Halbleiterprüfers
ist, wobei dieser enthält:
Periodenumformmittel
geeignet zur Generierung von Zeitsteuerkantenpulsen, deren verschiedene
Periode M verschieden ist von der Periode N der Testrate ohne Anwendung
einer Mehrzahl von Zeitsteuersätzen
von in dem Halbleiterprüfer
vorgesehenen Zeitsteuersätzen
bzw. Zeitsteuersätzen
(timing sets).
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Entsprechend
der Erfindung ist es möglich einen
Halbleiterprüfer
zu realisieren zum Prüfen
einer Halbleitervorrichtung durch Generierung von Pulsen (beispielsweise
Signalformen (waveforms)), welche angewendet werden sollen oder
Ausblendsignale) von ver schiedenen Wiederholungsperioden zu einem
DUT, welcher Anschlüsse
von verschiedenen Perioden (Frequenzen) aufweist ohne Verwendung von
mehrfachen Zeitspeichern, welche Zeitsteuersätze beinhalten.
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Außerdem werden
die zweiten Mittel zum Erreichen der obigen Ziele gezeigt werden.
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Um
die obigen Aufgaben zu lösen,
enthält ein
Halbleiterprüfer,
welcher ausgestattet ist mit einer Mehrzahl von Zeitsteuersätzen, geeignet
zur Beaufschlagung mit einem vorbestimmten Verzögerungsbetrag für den jeden
Prüferkanal
mit Referenzzeit, welche als Basispunkt angenommen wird, wo eine Prüfperiode
(test rate) des Halbleiterprüfers
genommen wird als Referenzzeit, und konfiguriert ist einen Zeitsteuerkantenpuls
zu generieren, welcher verzögert
ist durch einen vorbestimmten Betrag basierend auf den Zeitsteuersätzen, Periodenumformmittel
geeignet zur Generierung eines Zeitsteuerkantenpulses, dessen verschiedene
Periode M (different period M) verschieden ist von einer Periode
N, welche eine Prüfrate
des Halbleiterprüfers
ist ohne Anwendung der Mehrzahl von Zeitsteuersätzen in Hinblick auf einen
Prüferkanal
zur Erzeugung von Zeitsteuerkantenpulsen (timing edge pulse).
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Außerdem werden
dritte Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden.
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Um
die obigen Aufgaben zu lösen,
enthält ein
Halbleiterprüfer,
ausgestattet mit einer Mehrzahl von Zeitsteuersätzen, geeignet zur Beaufschlagung eines
vorbestimmten Verzögerungsbetrages
für jeden
Prüferkanal
mit Referenzzeit/Referenzzeitsteuerung (timing) als Basispunkt,
wobei eine Testperiode (test rate) des Halbleiterprüfers genommen
ist als Referenzzeit (reference timing), und konfiguriert zur Generierung
eines Zeitsteuerkantenpulses verzögert durch einen vorbestimmten
Betrag basierend auf den Zeitsteuersätzen, verschiedene Periodenbestimmungsmittel
geeignet zur Generierung eines Zeitsteuerkantenpulses dessen verschiedene
Periode M verschieden ist von einer Periode N, welche eine Prüfrate (test
rate) des Halbleiterprüfers
ist, ohne abhängig
zu sein von einem Zeitsteuersatzsignal PGTS zur Bestimmung einer
Zeitsteuersatzanzahl (timing set number), welche generiert ist von
einem Mustergenerator PG in Hinblick auf einen Prüferkanal
zur Generierung des Zeitsteuerkantenpulses und zur Kontrolle der
Bestimmung der verschiedenen Perioden M um unanhängig von außen zu sein.
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Außerdem werden
die vierten Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden.
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Der
Halbleiterprüfer
enthält
eine Testperiodenerzeugungseinheit 10, wobei die Testperiodenerzeugungseinheit 10 einen
Prüftakt
RATECLK der Periode N generiert, welche bestimmt als Prüfperiode (test
rate) des Halbleiterprüfers
basierend auf dem Zeitsteuersatzsignal PGTS zur Bestimmung der Zeitsteuersatzanzahl
(TS number) generiert von dem Mustergenerator PG und die Periodenumformmittel, die
Prüfrate
RATECLK der Periode N erhalten, gibt, ein Periodenumformtakt ausgibt,
welcher umgeformt und generiert wurde mit der verschiedenen Periode M,
und liefert den Periodenumformtakt TRATECLK zu einem Zeitsteuergenerator
TG auf der nächsten Stufe
des Prüferkanals.
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Außerdem wird
das fünfte
Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden.
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Der
Periodenumformtakt TRATECLK wird erzeugt, um einen Takt der verschiedenen
Periode M durch Erhalt eines Verzögerungsbetrages einer Periodendifferenz
zwischen der Periode N, der Prüfrate und
der verschiedenen Periode M (M–N)
und Anwendung einer vorbestimmten Verzögerung für jeden Takt der Prüfrate zu
sein.
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Außerdem werden
sechste Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden. Hier
zeigt 8 die Mittel zur
Erzielung der obigen Ziele, welche diese Erfindung betreffen.
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Bezüglich eines
Aspekts der Periodenumformmittel beinhalten diese Periodendifferenz
Akkumulierungsmittel zur Generierung von Daten unter verschiedenen
Perioden akkumulierten und gehaltenen Daten 108s), welche
resultieren aus dem akkumulierenden Addieren einer Periodendifferenz
zwischen der Periode N der Prüfrate
und der verschiedenen Periode M (M–N), und Taktumformmittel für die verschiedene
Periode (different period clock converting means) zur Ausgabe eines
Periodenumformtaktes TRATECLK, welcher resultiert aus dem Empfang des
Prüftaktes
RATECLK der Periode N und dem Umformen des Prüftaktes RATECLK in die verschiedene
Periode M durch Anwendung eines Verzögerungsbetrages in Erwiderung
zu den Daten unter verschiedener Periode.
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Weiterhin
werden die siebenten Mittel zur Erreichung der obigen Ziele gezeigt
werden. Hier zeigt 12 die
Mittel zur Erreichen der obigen Ziele bezüglich dieser Erfindung.
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Wenn
ein Taktgeber TG des Prüferkanals
einen Zeitsteuersatzspeicher TSM und darin enthaltene variable Verzögerungsmittel
d22b enthält,
die Periodenumform mittel Periodendifferenz Akkumulierungsmittel
zur Erzeugung von Daten unter verschiedener Periode (akkumulierte
und gehaltene Daten 108s) durch akkumulierendes Addieren
einer Periodendifferenz zwischen der Periode N der Prüfrate und
der verschiedenen Periode M (M–N)
enthält,
TS Addiermittel (beispielsweise Addierer 124) zur Ausgabe
von Additionsverzögerungsdaten
(Kantenpulsverzögerungsdaten 124s),
welche resultieren aus dem Empfang von TS-Verzögerungsdaten TSMd wiedergewonnen
durch Auswahl einer TS-Anzahl basierend auf dem Zeitsteuersatzsignal,
ausgegeben von dem Zeitsteuersatzspeicher TSM und Daten unter verschiedener
Periode und Addieren der TS-Verzögerungsdaten
und Daten unter verschiedener Periode, und Verschachtelungsmitteln
(z.B. Takt-Tor 118 (clock gate 118)) zur Ausgabe
eines Verschachtelungstaktes 118s, wobei ein Takt eines
Zyklus entfernt wird, wenn die Daten unter verschiedener Periode,
was erzeugt wird durch Erhalt und akkumulierendes Addieren eines
Prüftaktes
RATECLK der Periode N, mit der verschiedenen Periode M zusammenpasst,
und die Variablenverzögerungsmittel d22b
einen Kantenpuls generieren, was von der Verzögerung des Verschachtelungstaktes 118s durch
einen vorbestimmten Betrag basierend auf den Additionsverzögerungsdaten
(Kantenpulsverzögerungsdaten 124s)
basiert,
den Kantenpuls von dem TG ausgibt, und
den Kantenpuls
TDT an einen Signalformformatierer FC weitergibt, welcher auf einer
nächsten
Stufe des TG's vorgesehen
ist.
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Weiterhin
werden achte Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden.
Hierin zeigen 8 und 9 die Mittel zur Erreichung
der obigen Ziele bezogen auf diese Erfindung.
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In
einem Aspekt der Periodendifferenzakkumulierungsmittel sind ein
Referenzperiodenregister 110 (reference period register 110),
ein Periodendifferentialregister 102, ein Addierer 104,
ein Flip-Flop 108 und ein Komparator/Subtrahierer 112 enthalten,
wobei
das Referenzperiodenregister 110 ein Register zum Halten
der Referenzperiodendaten 110s der verschiedenen Periode
M ist, das Periodendifferentialregister 102 ein Register
für Periodendifferenzdaten 102s ist,
welche eine Periodendifferenz (die verschiedene Periode M – die Periode
N) ist,
der Addierer 104 vorgesehen ist zur Ausgabe
akkumulierter und addierter Daten 104s als Ergebnis des Empfangs
der Periodendifferenzdaten 102s und der Periodendifferenzdaten 112s akkumuliert
und diese beiden addiert, und wobei
der Flip-Flop 108 vorgesehen
ist, um akkumulierte und gehaltene Daten 108s zu liefern,
wobei dies das Ergebnis des Empfangs der akkumulierten und addierten
Daten 104s und Einrasten (larging) und Halten mit der Taktrate
RATECKL zu dem Komparator/Subtrahierer 112 ist,
und
der Komparator/Subtrahierer 112, welcher funktioniert als
ein Komparator und Subtrahierer die akkumulierten und gehaltenen
Daten 108s und die Referenzperiodendaten 110s erhält, die
Periodendifferenzdaten 112s abzüglich der Referenzperiodendaten 110s kalkuliert
und dies zu dem Addierer 104 liefert,
während Erzeugung
eines Verschachtelungssignales COMP, welches das Ergebnis der Verschachtelung der
Taktrate RATECLK durch einen vorbestimmten Wert und Lieferung desselben
zu dem Takt-Tor 118, wenn die akkumulierten und gehaltenen
Daten 108s gleich oder größer als die Referenzperiodendaten 110s sind.
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Des
Weiteren werden neunte Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt
werden.
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In
einem Aspekt der Mittel zur Bestimmung verschiedener Perioden werden
die Verzögerungsdaten
in Reaktion (in response) zu der verschiedenen Periode M zu dem
Periodendifferenzregister 102 und dem Referenzperiodenregister 110 von
außen,
basierend auf der Kontrolle individuell unabhängig von dem Prüfmuster,
gespeichert in dem Mustergenerator PG, gesetzt und kontrolliert.
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Weiterhin
werden die zehnten Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt
werden. Hier zeigen 8 und 9 die Mittel zur Erzielung
der obigen Ziele bezüglich
dieser Erfindung.
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In
einem Aspekt der Periodendifferenzakkumulierungsmittel sind ein
Perioden-M-Register 103, eine Subtrahierer 105,
ein Addierer 104, ein Flip-Flop 108 und Komparator/Subtrahierer 112 enthalten,
wobei das Periode-M-Register 103 ein Register zum Halten
der Daten der verschiedenen Periode M ist,
der Subtrahierer 105 zum
Empfang der Daten der verschiedenen Periode M und der Daten der
Periode N ist, welche die Prüfrate
ist und die Periodendifferenz 102 berechnet, welche die
Periodendifferenz von beiden (verschiedene Periode M – die Periode
N) ist, und der Addierer 104 zur Ausgabe akkumulierter und
addierter Daten 104s gegeben ist, wobei dies das Ergebnis
des Empfangs der Periodendifferenzdaten 102s und der Periodendifferenzdaten 112s akkumuliert
und addiert und diese beiden addiert, ist
und der Flip-Flop 108 zur
Lieferung akkumulierter und gehaltener Daten 108s gegeben
ist, wobei dies das Ergebnis des Empfangs der akkumulierten und addierten
Daten 104s und dem Einrasten/Signalspeichern (lat ching)
und Halten derselben mit dem Prüftakt
RATECLK zu dem Komparator/Subtrahierer 112, und der Komparator/Subtrahierer 112,
welcher als ein Komparator und Subtrahierer die akkumulierten und
gehaltenen Daten 108s und die Referenzperiodendaten 110s empfängt, die
Periodendifferenzdaten 112s (abzüglich) der Referenzperiodendaten 110s berechnet
und diese an den Addierer 104 liefert,
während (while)
der Generierung eines Verschachtelungssignals COMP als das Ergebnis
der Verschachtelung der Taktrate RATECLK durch einen vorbestimmten
Betrag und die Lieferung desselben zu dem Takt-Tor (clock gate) 118,
wenn die akkumulierten und gehaltenen Daten 108s gleich
oder größer als die
Referenzperiodendaten 110s ist.
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Außerdem werden
zwölfte
Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden.
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In
einem Aspekt der Taktumformmittel für die verschiedene Periode
werden die Verzögerungsdaten
in Reaktion zu der verschiedenen Periode M zu dem Periode-M-Register 103 von
außen,
basierend auf der Kontrolle, individuell unabhängig von dem Prüfmuster,
welches in dem Mustergenerator PG gespeichert ist, gesetzt und kontrolliert.
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Außerdem werden
die dreizehnten Mittel zur Erzielung der obigen Ziele gezeigt werden.
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Die
Bestimmungsmittel für
die verschiedene Periode zum Setzen und Steuern (controlling) von außerhalb
führen
das Setzen und Kontrollieren/Steuern durch Anwendung eines Prüferbusses,
welcher vorgesehen ist in dem Halbleiterprüfer, unabhängig von dem Prüfmuster,
aus.
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Weiterhin
werden die vierzehnten Mittel zur Erzielung des obigen Ziels gezeigt
werden.
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In
einem Aspekt der Periodenumformmittel ist mindestens ein Prüferkanal
enthalten.
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Die
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle notwendigen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende
Erfindung kann auch eine Unterkombination der oben beschriebenen
Merkmale sein.
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Die
Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren erläutert.
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1 zeigt einen schematischen
Aufbau eines Halbleiterprüfers.
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2 zeigt ein Beispiel eines
herkömmlichen
DUT, ausgestattet mit zwei verschiedenen Anschlüssen (zwei Arten von Perioden).
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm,
worin der DUT in 2 geprüft wird
mit einer Prüfperiode
(test rate), welche gesetzt wird als Periode N in dem Stand der
Technik.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm,
worin ein Prüfmuster
in Reaktion zu dem Perioden M und N generiert wird, wobei Zeitsteuersätze angewandt
werden, welche in einem praktischen Halbleitertester vorgesehen
sind.
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5 zeigt ein Beispiel des
Prüfmusters
in Reaktion zu dem Zeitablaufdiagramm in 4.
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6 zeigt eine Hauptkonfiguration
eines Halbleiterprüfers,
welcher geeignet ist zur Generierung des Testmusters, einen der
Prüfkanäle darstellend.
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7 zeigt ein Hauptblockdiagramm
(main block diagram), worin Periodenumformmittel entsprechend dieser
Erfindung addiert sind und konfiguriert sind in Hinblick auf einen
der Prüferkanäle.
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8 zeigt ein Beispiel einer
ersten internen Konfiguration der Periodenumformmittel dieser Erfindung.
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9 zeigt ein Ablaufdiagramm,
welches ein Betriebsbeispiel der Generierung von DATAIN in 3 zeigt, basierend auf dem
Prüfmuster
in 10.
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10 zeigt ein Beispiel des
Prüfmusters, welches
durch Anwendung einer TS-Zahl, welche TS1 ist, hergestellt ist.
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11 zeigt ein Beispiel einer
zweiten internen Konfiguration der Periodenumformmittel dieser Erfindung.
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12 zeigt ein Beispiel einer
dritten internen Konfiguration der Periodenumformmittel dieser Erfindung.
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13 zeigt ein Ablaufdiagramm,
welches das in 12 gezeigte
Funktionstüchtige
darstellt.
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14 zeigt ein Beispiel des
internen Prinzipaufbaus der Periodenumformmittel.
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Die
Erfindung wird nun, basierend auf den bevorzugten Ausgestaltungen,
beschrieben, welche jedoch nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzen
sollen, sondern die Erfindung exemplarisch darstellen sollen. Alle
Merkmale sowie deren Kombinationen, welche in der Ausführungsform
beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise essenziell für die Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung wird hiernach beschrieben mit Bezugnahme auf 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 und 14. Außerdem werden Elemente in Reaktion
zu (in response to) dem herkömmlichen
Aufbau mit den selben Symbolen benannt und wiederholte Sachverhalte
werden nicht beschrieben.
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7 zeigt ein Hauptschaltbild,
worin Periodenumformmittel 100 entsprechend dieser Erfindung konfiguriert
sind um ergänzt
zu werden in Hinblick auf einen der Prüferkanäle,
und die anderen Konfigurationselemente,
d.h. ein Taktgeber TG, ein Signalformformatierer FC und ein logischer
Komparator DC sind dieselben wie die der herkömmlichen Art, so dass sie hiernach
nicht beschrieben werden. Hier wird diese Erfindung beschrieben
mit solch spezifisch exemplarischen Werten wie der Periode M=8ns
und der Periode N=7ns, welche angewandt werden. Zusätzlich wird
die Prüfperiode
(test rate) der Halbleitervorrichtung mit der Periode von Ins.
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8 zeigt ein Beispiel einer
ersten internen Konfiguration der Periodenumformmittel 100.
Die internen Konfigurationselemente beinhalten ein Referenzperiodenregister 110,
ein Periodendifferentialregister 102 (period differential
register 102), einen Addierer 104, einen Flip-Flop 108,
einen Komparator/Subtraktor 112, ein Takt-Tor (clock gate) 118 und eine
Periodenerzeugungseinheit 120. Und das Prüfmuster
in 10 ist ein Beispiel
generiert durch Anwendung einer TS-Zahl, welche TS1 entspricht, und 9 zeigt ein Ablaufdiagramm,
welches ein funktionsfähiges
Beispiel der Erzeugung von DATAIN in 3,
basierend auf dem Prüfmuster
in 10, zeigt. Die nachfolgende
Beschreibung setzt sich nun fort mit Bezug auf diese Zeichnungen.
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Das
Referenzperiodenregister 110 ist ein Register zum Halten
von Referenzperiodendaten 110s von 7ns, welches die Periode
N ist.
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Das
Periodendifferenzialregister 102 ist ein Register zum Halten
von Periodendifferenzdaten 112s, welches die Differenz
der Periode M – die
Periode N ist. In anderen Worten, hält es einen solchen Wert wie
8ns–7ns=1.0ns.
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Der
Addierer 104, welcher ein Addierer von zwei Eingangsdaten
ist, empfängt
die Periodendifferenzdaten 102s und die Periodendifferenzdaten 112, welche
von dem Komparator/Subtrahierer 112 ausgegeben werden,
und gibt die akkumulierten und addierten Daten 104s aus,
welche das Ergebnis der Addition dieser beiden darstellt.
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Der
Flip-Flop 108 empfängt
die akkumulierten und addierten Daten 104s und gibt akkumulierte und
gehaltene Daten 108s aus, welche durch RATECLK gelatched
werden. Daher sind die Daten sequentiell akkumuliert und addiert
für jedes
gegebene RATECLK wie "1ns", "2ns", "3ns",..., "7ns" wie in 9 gezeigt. Dieser Output
wird geliefert an den Komparator /Subtrahierer 112.
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Der
Komparator/Subtrahierer 112, welcher als Komparator und
Subtrahierer arbeitet, empfängt die
akkumulierten und gehaltenen Daten 108s an seinem Eingangsterminal
A (input terminal A) und die Referenzperiodendaten 110s an
seinem Eingangsterminal B (input terminal B), und gibt die akkumulierten
und gehaltenen Daten 108s als die Periodendifferenzdaten 102s aus,
wenn A–B<0 ist. Hierbei ist
A in der Funktions formel der Datenbestand am Eingangsterminal A
und B ist der Datenbestand am Eingangsterminal B. Der Komparator/Subtrahierer 112 gibt
die nach dem Subtraktionsvorgang übrig gebliebenen Daten von
A–B als
Periodendifferenzdaten 112s, wenn A–B>=0 ist, weiter und generiert und liefert
ein Verschachtelungssignal COMP (siehe B in 9) zu dem Takt-Tor (clock gate) 118.
Folglich wird "Ins", wie gezeigt in
A in 9, zu "7ns"–"1ns"="0ns" in dem folgenden
Beispiel gezeigt durch C in 9.
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Hier
ist, wenn angenommen wird, dass der Wert der Periodendifferenzdaten 102s rangiert
von "1ns" bis "1.01ns", die Restdaten (fraction
data), welche "0.01ns" × der Anzahl der Zyklen beträgt, geliefert
wird (is supplied to) an den Addierer 104 und die Periodenerzeugungseinheit 120 in
dem Zyklus gezeigt durch C in 9 durch
das Verschachtelungssignal COMP generiert wird.
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Das
Takt-Tor (clock gate 118) liefert RATECLK zu der Periodenerzeugungseinheit 120,
da ein normaler Zyklus gegeben ist, wenn das Verschachtelungssignal
COMP in Negation ist. Inzwischen, wie gezeigt durch B in 9, wird in dem Zyklus (Verschachtelungszyklus),
wenn das Verschachtelungssignal COMP festgestellt ist, wie gezeigt
durch E in 9, RATECLK
von dem Zyklus entfernt. Der auf diese Weise ausgegebene Verschachtelungstakt 118s wird
zu der Periodenerzeugungseinheit 120 geliefert. Außerdem,
obwohl "a7" des Prüfmusters PAT1,
gezeigt durch D in 9,
nicht genutzt wird, wird das "b8"-Muster der DATAOUT-Seite
gezeigt in 10, benötigt, so
dass es notwendig ist, es einzufügen
für einen
Leerzyklus/Füllzyklus
(dummy cycle). Entsprechend wird die Anzahl von durchschnittlichen geschachtelten
Impulsen (average Pulses interleaved) umgeformt von der Anzahl der
Impulse (Pulses) von 7ns zu der Anzahl der Pulse in Reaktion zu
der Periode M von 8ns.
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Die
Periodenerzeugungseinheit 120 empfängt den eingegebenen Verschachtelungstakt 118s, formt
ihn um in eine Pulsfolge (pulse sequence) einer einheitlichen Periode
von 8ns, welche durch einen vorbestimmten Be trag verzögert ist,
und gibt ihn aus. In anderen Worten empfängt die Periodenerzeugungseinheit 120 den
eingegebenen Verschachtelungstakt 118s (interleaving clock 118s)
und gibt ihn aus um sicherzustellen, dass der Periodenumformtakt
TRATECLK verzögert
durch einen vorbestimmten Betrag (basierend auf den Periodendifferenzdaten 112)
ist, wie gezeigt durch F bis M in 9.
D.h., dass sie zuerst den Verschachtelungstakt 118s durch 0ns
an der Position gezeigt durch F in 9 verzögert und
den Verzögerungstakt 118s durch
1ns an der Position gezeigt durch G in 9 verzögert, um 2ns an der Position
gezeigt durch H in 9,
um 3ns an der Position gezeigt durch J in 9 und in der selben Weise fortfährt den
Verzögerungsbetrag
sequentiell zu erhöhen
und anschließend
den Takt um 6ns an der Position gezeigt durch k in 9 verzögert,
und dann keinen
Impuls (pulse) ausgibt, wo der Verschachtelungstakt 118s nicht
gegeben ist dem Zyklus der Position gezeigt durch L in 9. Und an der Position gezeigt
durch M in 9 ist der
Verzögerungsvorgang
wieder ausgeführt
durch 0ns. Als Ergebnis der Wiederholung dieses Prozesses werden die
Pulse (Impulse) umgeformt in eine Pulsfolge mit einer einheitlichen
Periode, wobei dies die Periode M von 8ns ist. Außerdem zeigt 14 ein Beispiel eines internen
Prinzipaufbaus der Periodenerzeugungseinheit 120 durch
Bezugnahme.
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Entsprechend
der Konfiguration in 8, welche
oben beschrieben wurde, ist es möglich,
den Periodenumformtakt TRATECLK mit einer Periode von 8ns zu generieren,
welcher unterschiedlich ist von der Periode von 7ns der Prüfrate durch
den Zeitsteuersatz dessen Anzahl der Benutzung eins ist ohne Benutzung
der Zeitsteuersätze
TS1 bis TS8, welche nach dem Stand der Technik unterschiedlich sind
für jeden
Zyklus, wobei der Treibpuls DRP (drive pulse DRP) oder das Ausblendsignal
auf dessen Basis erzeugt werden können. Außerdem wird nur wenn die ursprüngliche
Versatzphase (original offset phase) bestimmt werden muss, der Zeitsteuersatz
benutzt so oft wie einer benötigt
ist und wenn die Bestimmung nicht notwendig ist und andere Zeitsteuersätze benutzt
werden können,
wird die Anzahl der Benutzungen des Zeitsteuersets gleich Null.
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Entsprechend
wird ein beachtlicher Vorteil zur Realisierung eines Halbleiterprüfers geeignet
zur einfachen Prüfung
eines DUT mit einer Vielzahl von Anschlüssen, deren Perioden unterschiedlich
sind, erhalten, ohne eine Erhöhung
der Kapazität
der Zeitsteuersatzspeicher TSM, welche in dem TG vorgesehen sind.
Zusätzlich
wird ein beachtlicher Vorteil dadurch erhalten, dass der Bereich
oder die Arten anwendbarer DUT-Produkte erweitert oder erhöht werden
kann, weil eine Mehrzahl von Nummern der TS'e nicht notwendig sind.
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Als
Nächstes
zeigt 11 ein Beispiel
einer zweiten internen Konfiguration von Periodenumformmitteln/Periodenwandlermitteln
(period conversion means) 100b, welche eine Modifikation
der Hauptblockkonfiguration in 8 ist.
Dies ist ein Konfigurationsbei spiel, zu welchem die Setzwerte (setting
values) der Perioden M und N ohne Änderungen anwendbar sind. Die
Prüfperiodendaten
von /7ns", welche
die Prüfrate
des Halbleiterprüfers
darstellt, wird ausgegeben von der Prüfperiodenerzeugungseinheit 10 (s. 1) und wird empfangen als
Periode N mit "7ns".
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Die
Periodendifferentialausgabemittel (period differential output means) 102b beinhalten
eine Einperiode-M-Register 103 und einen Subtrahierer 105.
Der Setzwert des Periode-M-Registers 103 wird zu "8ns" gesetzt, dies entspricht
der Periode M. Konsequenterweise werden die Periodendifferenzdaten 102s,
welche die Ausgabe der Periodendifferentialausgabemittel 102 darstellen,
ausgegeben in Daten von "1ns" auf welche die Subtraktion
von M-N angewandt worden ist, so dass die Periodendifferenzdaten 102s entsprechend
funktioniert wie das Periodendifferentialregister 102.
Der selbe Betrieb wie in 7 kann
auch in dieser Konfiguration realisiert werden, so dass es möglich ist
einen vorbestimmten Periodenumformtakt TRATECLK auszugeben.
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Außerdem sind
die als Input empfangenen Prüfperiodendaten
die Periode N, welche der Prüfrate
entspricht. Da die Periode N (welche die Prüfrate der Halbleitervorrichtung
ist) im Betrieb geändert werden
kann (on-the-fly),
ist ein Vorteil erzielt, dass es möglich ist, die verschiedene
Periode M in der Form von synchroner Begleitung der dynamischen Wechsel
der Testrate zu generieren.
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Außerdem zeigt 12 ein Beispiel einer dritten
internen Konfiguration von Periodenumformmitteln 100c,
wobei dies ein modifiziertes Beispiel der Hauptblockkonfiguration
in 8 ist. 13 zeigt ein Fluss diagramm
(flowchart), welches den Betrieb des Konfigurationsbeispiels in 12 darstellt. Hier werden
die TS-Verzögerungs-Daten
TSMd des Zeitsteuersatzes in 13 als
konstant "0.5ns" angenommen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
werden die variablen Verzögerungsmittel
d20, welche in der Periodenerzeugungseinheit 120 (gezeigt
in 8) entfernt und vereinheitlicht
zu der variablen Verzögerungseinheit 122 der
TG-Seite als ein Stück.
Ferner wird ein Addierer 124 vorgesehen in den Periodenumformmitteln 100c und
der Kantenpuls (edge puls) TDT, welcher mit dem Verzögerungsbetrag
des Zeitsteuersatzes beaufschlagt ist, wird generiert mit der Periode
von 8ns durch das Ausgabeterminal des TG.
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Der
Zeitsteuersatzspeicher TSM, welcher in 12 gezeigt ist, empfängt das Zeitsteuersatzsignal
TTS von der Prüfperiodenerzeugungseinheit 10 und
liefert die TS-Verzögerungsdaten
TSMd (s. F in 13) von "0.5ns", welche das Ergebnis
der Wiedergewinnung der Verzögerungsinformation,
basiert auf das Zeitablaufsatzsignal TTS, ist, zu dem Eingabeterminal
B des Addierers 124.
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Der
Addierer 124 empfängt
die Periodendifferenzdaten 112s an dem Eingabeterminal
A und liefert die Kantenpulsverzögerungsdaten 124s,
welche das Ergebnis der Addition beider Verzögerungsdaten sind, zu der variablen
Verzögerungseinheit 122.
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Wenn
die variable Verzögerungseinheit 122 den
Verschachtelungstakt 118s empfängt, generiert sie den Kantenpuls
DTD (s. G und H in 13),
verzögert
durch den Verzögerungsbetrag
in Reaktion zu den Kantenpulsverzögerungsdaten (edge pulse delay
data) 124s durch die Variablen-Verzögerungs-Mittel d22b. Daher
können
mit der Periode von 8ns umgeformte DATAIN Signalformen (s. J in 13), welche auf den DUT
angewandt werden sollen, über
den FC geliefert werden. Außerdem
ist die interne Konfiguration der Variablen-Verzögerungs-Einheit 122 auch
die selbe wie die des internen Prinzipkonfigurationsbeispiels in 14.
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Entsprechend
des oben beschriebenen Konfigurationsbeispiels in 12 kann, da die beiden der Variablen-Verzögerungs-Mittel
d20 und d22 in einem Stück
zusammengefasst werden können,
ein beachtlicher Vorteil dadurch erreicht werden, dass diese zu niedrigeren
Kosten konfiguriert werden können.
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Außerdem sollte
(obwohl die vorliegende Erfindung beschrieben worden ist im Wege
von exemplarischen Ausführungsformen)
es verstanden werden, dass Fachleute (Durchschnittsfachleute) möglicherweise
viele Änderungen
und Ersetzungen machen könnten,
ohne von dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung sich
zu entfernen, welche ausschließlich
durch die beigefügten
Patentansprüche
definiert ist.
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Zum
Beispiel, obwohl der DUT dieser Ausführungsform beispielhaft ausgeführt worden
ist durch eine einfache Konfiguration, wobei die Anzahl der Boards,
welche verschiedene Perioden benötigen,
zwei ist, kann ein Vorteil mit dieser Erfindung erzielt werden,
dass sogar in Hinblick auf viele verschiedene Perioden über 3 diese
Erfindung ausgeführt
werden kann ohne Gebrauch vieler TS'e und neben dem anwendbaren Bereich
des DUT kompliziert sind, ausgeweitet werden können.
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Die
Erfindung zeigt die unten beschriebenen Effekte der obigen Beschreibung.
Wie offensichtlich ist von der obigen Beschreibung, ist es, entsprechend
der vorliegenden Erfindung, möglich,
auf eine einfache Weise den Periodenumformtakt TRATECLK zu generieren,
dessen Periode verschieden ist von der Prüfperiode (test rate) des Halbleiterprüfers mit einem
Zeitsteuersatz, dessen Anzahl der Nutzung einer ist ohne Benutzung
der Zeitsteuersätze,
welche unterschiedlich sind für
jeden Zyklus, wie nach dem Stand der Technik. Entsprechend ist es
ein beachtlicher Vorteil, dass es möglich ist, einen DUT, welcher eine
Vielzahl von Boards enthält,
deren Perioden unterschiedlich sind, auf eine einfache Weise zu
prüfen, ohne
dass die Kapazität
des Zeitablaufspeichers erhöht
werden muss.
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Daher
sind sowohl die technischen Effekte dieser Erfindung als auch die ökonomischen
Effekte auf die Industrie signifikant.
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Zusammenfassung
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Ein
Halbleiterprüfer
zum Prüfen
einer Halbleitervorrichtung durch Erzeugung von Pulsen von verschiedenen
Wiederholungsperioden zu einem DUT, welcher Anschlüsse verschiedener
Perioden (Frequenzen) aufweist, ohne dass der Gebrauch mehrfacher
Zeitsteuerspeicher, welche Zeitsteuersätze halten, gebraucht werden.
Der Halbleiterprüfer, welcher
benötigt
ist zur Erzeugung eines Zeitsteuerkantenpulses einer Periode M,
welche verschieden ist von einer Prüfperiode N des Halbleiterprüfers, enthält Periodenumformmittel
geeignet zur Erzeugung eines Zeitsteuerkantenpulses der Periode
M, welche unterschiedlich von der Periode N der Prüfperiode
ist, ohne Nutzung von Zeitsteuersätzen, welche der Halbleiterprüfer hat.
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