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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiter-Testgerät.
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Stand der Technik
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Ein
Halbleiter-Testgerät wird dazu verwendet, um zu bestimmen,
ob eine integrierte Halbleiterschaltung auf die gleiche Art und
Weise wie sie entworfen ist arbeitet. Das Halbleiter-Testgerät
führt einer zu testenden integrierten Halbleiterschaltung
(im Folgenden einfach als eine DUT: zu testende Vorrichtung (engl.:
Device Under Test) bezeichnet) ein vorbestimmtes Testmuster zu,
so dass die DUT eine Verarbeitung basierend auf dem Testmuster ausführt. Daraus
folgend wird die DUT, wenn die Verarbeitung durch die DUT normal
vollendet ist, als Bestanden (engl.: pass) bestimmt.
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Wenn
die DUT ein Speicher oder dergleichen ist, werden oftmals Widerstandseigenschaften derer
im Vergleich zu Leistungsversorgungsspannungen überprüft,
indem eine der DUT zuzuführende Leistungsversorgungsspannung
geändert wird. Bei dem Testgerät, wie im Patentdokument
1 beschrieben, werden die Widerstandseigenschaften von der DUT überprüft,
indem eine Leistungsversorgungsspannung jedes Mal dann geändert
wird, wenn der DUT eine Folge von Testmustern zugeführt
wird.
- [Patentdokument 1] Japanische
Patentanmeldungsveröffentlichung No. Hei 6-308197
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das durch die Erfindung zu lösende
Problem
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Bei
dem im Patentdokument 1 beschriebenen Testgerät wird eine
Leistungsversorgungsspannung jedoch starr variiert, während
das Testmuster ausgeführt wird, und somit können
die Widerstandseigenschaften davon im Vergleich zu einer Variierung von
impulsähnlichen Leistungsversorgungsspannungen nicht überprüft
werden. Bei derzeitigen Halbleitervorrichtungen, welche bei zunehmend
reduzierten Spannungen arbeiten können, sind die Widerstandseigenschaften
im Vergleich zu impulsähnlichem Rauschen (Impulsrauschen)
sowohl für Entwickler als auch für Benutzer der
Halbleitervorrichtungen eine wichtige Aussage.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts des zuvor genannten Problems
gemacht, und es ist eine Aufgabe derer, ein Halbleiter-Testgerät
bereitzustellen, bei welchem ein Test bei einer Variierung von Leistungsversorgungsspannungen
durchgeführt werden kann.
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Mittel zum Lösen
des Problems
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich
auf ein Halbleiter-Testgerät. Das Halbleiter-Testgerät
gemäß der Erfindung enthält: eine Spannungsquelle,
welche eine Leistungsversorgungsspannung, welche einer DUT zuzuführen
ist, erzeugt; einen Entscheidungsprozessor, welcher veranlasst,
dass die DUT eine vorbestimmte Testsequenz ausführt; und
einen Rauschgenerator, welcher eine impulsähnliche Rauschspannung
auf die der DUT zuzuführenden Leistungsversorgungsspannung überlagert,
während die Testsequenz ausgeführt wird.
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Gemäß der
Ausführungsform können die Widerstandseigenschaften
im Vergleich zu einer Variierung der impulsähnlichen Leistungsversorgungsspannungen überprüft
werden.
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Eine
weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf ein Halbleiter-Testgerät. Das Halbleiter-Testgerät
enthält: eine Spannungsquelle, welche eine Leistungsversorgungsspannung,
welche einer DUT zuzuführen ist, erzeugt; einen Entscheidungsprozessor,
welcher veranlasst, dass die DUT eine vorbestimmte Testsequenz ausführt;
und einen Rauschgenerator, welcher eine periodische, pulsähnliche
Rauschspannung auf die der DUT zuzuführenden Leistungsversorgungsspannung überlagert,
während die Testsequenz ausgeführt wird.
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Gemäß der
Ausführungsform können die Widerstandseigenschaften
im Vergleich zu einer Variierung der periodischen, pulsähnlichen
Leistungsversorgungsspannungen überprüft werden.
Es ist zu erwähnen, dass mit „pulsähnlich” ein
Ausdruck gemeint ist, welcher einen impulsähnlichen Puls
als auch einen rechteckwellenähnlichen Puls enthält.
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Der
Rauschgenerator kann eine Rauschspannung überlagern, welche
mit einem Taktsignal synchronisiert ist, welches der DUT zuzuführen
ist. Es ist zu erwähnen, dass mit „synchronisiert
mit einem Taktsignal” jener Fall gemeint ist, bei welchem die
Frequenz der Rauschspannung gleich jener des Taktsignals ist, als
auch jener Fall gemeint ist, bei welchem die Frequenz der Rauschspannung
gleich einer Frequenz ist, welche erlangt wird, indem die Frequenz
des Taktsignals mit einer Ganzzahl multipliziert oder dadurch dividiert
wird. Es kann eine beliebige Phasendifferenz zwischen der Rauschspannung
und dem Taktsignal vorliegen. Die DUT rastet (engl.: latches) Daten
ein oder führt eine Betriebsverarbeitung unter Verwendung
des Taktsignals aus. Demgemäß kann die DUT durch Überlagern
der Rauschspannung, welche mit dem Taktsignal synchronisiert ist,
unter genauen Bedingungen überprüft werden.
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Das
Halbleiter-Testgerät kann gemäß einer Ausführungsform
ferner einen Oszillator enthalten, welcher ein Taktsignal erzeugt,
welches der DUT zuzuführen ist. Der Rauschgenerator kann
eine Rauschspannung in Synchronisation mit dem Taktsignal von dem
Oszillator erzeugen.
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Der
Entscheidungsprozessor kann ein Testmuster erzeugen, welches durch
eine Adresse bei jeder vorbestimmten Zeiteinheit erkannt wird, so
dass das Testmuster der DUT zugeführt wird. Der Rauschgenerator
kann derart ausgelegt sein, dass der Rauschgenerator die Amplitude
der Rauschspannung unabhängig bei jeder Einheitszeit des
Testmusters einstellen kann. Gemäß der Erfindung
kann die Amplitude der Rauschspannung bei jeder Adressperiode geändert
werden, und somit kann die Adresse in dem Testmuster, bei welchem
das Auftreten eines Fehlers wahrscheinlich ist, spezifiziert werden.
Ferner kann anhand der Adresse in dem somit spezifizierten Testmuster
ein Schaltungsblock, welcher geringe Widerstandseigenschaften im
Vergleich zu einer Variierung von Leistungsversorgungsspannungen
hat, abgeschätzt werden.
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Das
Halbleiter-Testgerät kann gemäß einer Ausführungsform
ferner enthalten: eine Nicht-Bestanden-Adresse-Erlangungseinheit,
welche, wenn die DUT als Nicht-Bestanden (engl.: fail) bestimmt
ist, eine Adresse von einem Testmuster, in welchem das Nicht-Bestanden
auftrat, erlangt; und eine Rauschsteuereinheit, welche die Amplitude
von der Rauschspannung zu jeder Einheitszeit, basierend auf der Nicht-Bestanden-Adresse,
welche die Adresse bestimmt, bei welcher das Nicht-Bestanden auftrat,
rekonfiguriert. Der Entscheidungsprozessor kann ein Bestanden/Nicht-Bestanden
der DUT in einem Zustand neu bestimmen, bei welchem die Amplitude
der somit rekonfigurierten Rauschspannung überlagert ist.
Resultierend aus der Rekonfiguration der Amplitude von der Rauschspannung
zur Neubestimmung der DUT kann, wenn die DUT als Bestanden bestimmt
ist, abgeschätzt werden, dass die Adresse entsprechend
der Adressperiode, in welcher die Amplitude von der Rauschspannung
geändert wurde, im Vergleich zum Rauschen schwach ist.
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Die
Rauschsteuereinheit kann zumindest eine Adresse vor der Nicht-Bestanden-Adresse
als eine Testadresse einstellen, so dass die Amplitude von der Rauschspannung
in einer Adressperiode entsprechend der Testadresse klein eingestellt
wird. Wenn die DUT als Nicht-Bestanden bestimmt ist, ist es höchst
wahrscheinlich, dass ein Fehler aufgrund eines Rauschens auftrat,
welches vor der Nicht-Bestanden-Adresse angelegt wurde. Demgemäß kann, wenn
die Neubestimmung des Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT, in einem
Zustand, bei welchem die Amplitude der Rauschspannung in einer Adressperiode
vor der Nicht-Bestanden-Adresse klein erstellt ist, und wenn die
DUT als Bestanden bestimmt ist, ein Schaltungsblock, welcher geringe
Rauschwiderstandseigenschaften hat, basierend auf der Musteradresse
in der Adressperiode abgeschätzt werden.
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Die
Rauschsteuereinheit kann die Testadresse, bis die DUT als Bestanden
bestimmt ist, resultierend aus der Neubestimmung durch den Entscheidungsprozessor
abtasten. Mit anderen Worten, kann die Rauschsteuereinheit nach
der Testadresse suchen, bei welcher die DUT als Bestanden bestimmt ist.
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Eine
weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf ein Halbleiter-Testverfahren. Das Halbleiter-Testverfahren
enthält: Veranlassen, dass eine DUT eine vorbestimmte Testsequenz
ausführt, um ein Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT zu bestimmen;
und Überlagern von einer impulsähnlichen Rauschspannung
auf eine Leistungsversorgungsspannung, welche der DUT zuzuführen ist,
während die Testsequenz ausgeführt wird.
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Ein
Halbleiter-Testverfahren gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält:
Veranlassen, dass eine DUT eine vorbestimmte Testsequenz ausführt,
um ein Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT zu bestimmen; und Überlagern
von einer periodischen, pulsähnlichen Rauschspannung auf
eine Leistungsversorgungsspannung, welche der DUT zuzuführen
ist, während die Testsequenz ausgeführt wird.
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Das
Halbleiter-Testverfahren kann gemäß einer Ausführungsform
ferner enthalten: Erlangen, wenn die DUT als Nicht-Bestanden bestimmt
ist, von einer Adresse eines Testmusters, bei welchem das Nicht-Bestanden
auftrat; Einstellen von zumindest einer Adresse vor der Nicht-Bestanden-Adresse,
welche die Adresse bestimmt, bei welcher das Nicht-Bestanden auftrat,
als eine Testadresse, so dass die Amplitude von der Rauschspannung
in einer Periode entsprechend der Testadresse klein eingestellt
wird; und Veranlassen, dass die DUT die Testsequenz mit einer derart
eingestellten Rauschspannung neu ausführt.
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Das
Halbleiter-Testverfahren kann gemäß einer Ausführungsform
das Ändern der Testadresse, bis die DUT als Bestanden bestimmt
ist, wiederholen. Dadurch kann nach einer Adresse, welche im Vergleich
zum Rauschen schwach ist, gesucht werden.
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Eine
weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf ein Halbleiter-Testverfahren. Das Verfahren führt
die folgende Verarbeitung durch:
- (1) Erzeugen
eines Testmusters, welches zu jeder vorbestimmten Einheitszeit durch
eine Adresse erkannt wird;
- (2) Bestimmen eines Bestanden/Nicht-Bestanden einer DUT unter
Verwendung des Testmusters in einem Zustand, bei welchem eine Rauschspannung,
welche mit der Einheitszeit synchronisiert ist, auf eine Leistungsversorgungsspannung überlagert
wird, welche der DUT zuzuführen ist;
- (3) Erlangen, wenn die DUT als Bestanden bestimmt ist, der Amplitude
von der Rauschspannung als eine Bestanden-Spannung;
- (4) Erlangen, wenn die DUT als Nicht-Bestanden bestimmt ist,
der Amplitude von der Rauschspannung als eine Nicht-Bestanden-Spannung;
- (5) Einstellen der Amplitude von der Rauschspannung als die
Nicht-Bestanden-Spannung mit Bezug auf zumindest eine Einheitszeit
des Testmusters, und Einstellen derer als die Bestanden-Spannung
mit Bezug auf eine verbleibende Einheitszeit;
- (6) Neubestimmen eines Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT in
einem Zustand, bei welchem die Rauschspannung, welche im Schritt
(5) eingestellt ist, überlagert wird; und wiederholtes
Ausführen der Schritte (5) und (6), bis die DUT als Bestanden
bestimmt ist. Gemäß der zuvor genannten Verarbeitung
zeigt die Einheitszeit, bei welcher die Amplitude von der Rauschspannung
als die Bestanden-Spannung eingestellt ist, die Adresse an, welche
im Vergleich zum Rauschen schwach ist, zu dem Zeitpunkt, bei welchem
die DUT als Bestanden bestimmt ist. Demgemäß kann
ein Schaltungsblock oder ein Schaltungspfad, welcher im Vergleich
zum Rauschen schwach ist, basierend auf der Adresse, welche im Vergleich
zum Rauschen schwach ist, spezifiziert oder abgeschätzt
werden.
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Es
ist zu erwähnen, dass jegliche Kombination der zuvor genannten
Bauteile oder jegliche Manifestation der vorliegenden Erfindung,
ausgetauscht zwischen Verfahren, Vorrichtungen usw., als eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gleichwertig ist.
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Vorteil der Erfindung
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die Widerstandseigenschaften
im Vergleich zu einem Spannungsrauschen überprüft
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches den Aufbau von einem Halbleiter-Testgerät
gemäß einer Ausführungsform darstellt;
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2 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches eine Leistungsversorgungsspannung
Vddn, auf welcher eine Rauschspannung Vn überlagert ist,
ein Taktsignal CK und eine Musteradresse eines Testmusters darstellt;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm eines Tests unter Verwendung des Halbleiter-Testgeräts
in 1;
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4A und 4B sind
Zeitablaufdiagramme, welche jenem in 3 entsprechen;
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Suchalgorithmus darstellt, durch
welchen nach einer Musteradresse, welche im Vergleich zum Rauschen schwach
ist, gesucht wird; und
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6A und 6B sind
Tabellen, welche Übergänge von einer Amplitude ΔVn
in dem Suchalgorithmus in 5 darstellen.
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- 10
- SPANNUNGSQUELLE
- 20
- RAUSCHGENERATOR
- 22
- PULSGENERATOR
- 24
- PULS-ÜBERLAGERUNGSEINHEIT
- 26
- RAUSCHSTEUEREINHEIT
- 28
- NICHT-BESTANDEN-ADRESSE-ERLANGUNGSEINHEIT
- 30
- ENTSCHEIDUNGSPROZESSOR
- 40
- OSZILLATOR
- 100
- HALBLEITER-TESTGERÄT
- 200
- DUT
-
BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung
basierend auf den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
Die gleichen oder die äquivalenten Bauteilelemente, Elemente
und die Verarbeitung, wie in jeder Zeichnung dargestellt, sind durch
die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und die wiederholte Erläuterung wird
geeigneterweise ausgelassen. Die Ausführungsformen dienen
nicht dazu, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken,
sondern sind ein Beispiel der Erfindung. Alle Merkmale und Kombinationen
davon, wie in den Ausführungsformen beschrieben, sind nicht
notwendigerweise hinsichtlich der Erfindung wesentlich. Hier enthält „der
Zustand, bei welchem ein Element A mit einem Element B verbunden
ist” nicht lediglich jenen Zustand, bei welchem das Element
A physisch und direkt mit dem Element B verbunden ist, sondern ebenfalls
jenen Zustand, bei wel chem das Element A indirekt über ein
anderes Element, welches elektrisch den Verbindungszustand zwischen
ihnen nicht beeinflusst, mit dem Element B verbunden ist.
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines Halbleiter-Testgeräts 100 gemäß einer Ausführungsform
darstellt. Das Halbleiter-Testgerät 100 führt
einer DUT 200 eine Leistungsversorgungsspannung Vdd zu,
und veranlasst, dass die DUT 200 eine vorbestimmte Testsequenz
ausführt, um ein Bestanden/Nicht-Bestanden von der DUT
zu bestimmen. Die DUT 200 kann eine jegliche aus einer
digitalen Schaltung, einer analogen Schaltung oder einer Speicherschaltung
sein, jedoch wird die folgende Beschreibung unter der Annahme gegeben,
dass die DUT 200 einen Schaltungsblock enthält,
welcher eine Signalverarbeitung basierend auf einem Taktsignal CK
durchführt. Die DUT 200 ist in einem Vorrichtungsbefestigungsabschnitt
(nicht dargestellt) befestigt, um die Leistungsversorgungsspannung
Vdd, eine Massespannung GND und das Taktsignal CN von dem Halbleiter-Testgerät 100 zu
empfangen.
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Das
Halbleiter-Testgerät 100 enthält eine Spannungsquelle 10,
einen Rauschgenerator 20, eine Rauschsteuereinheit 26,
eine Bestanden-Adresse-Erlangungseinheit 28, einen Entscheidungsprozessor 30 und
einen Oszillator 40. Die Spannungsquelle 10 erzeugt
eine Leistungsversorgungsspannung Vdd, welche der DUT 200 zuzuführen
ist. Der Entscheidungsprozessor 30 veranlasst, dass die DUT 200 eine
vorbestimmte Testsequenz ausführt, um ein Bestanden/Nicht-Bestanden
der DUT 200 zu bestimmen. In der vorliegenden Ausführungsform gibt
der Entscheidungsprozessor 30 ein Testmuster über
einen Testanschluss P3 aus. Das Testmuster ist virtuell auf der
Zeitachse unterteilt, so dass das Testmuster zu jeder vorbestimmten
Einheitszeit durch eine Adresse erkannt werden kann. Im Folgenden bezieht
sich eine Adresse in dem Testmuster auf eine Musteradresse ADD und
bezieht sich eine Einheitszeit entsprechend der Adresse auf eine
Adressperiode T. Die DUT 200 empfängt das Testmuster
und führt eine vorbestimmte Signalverarbeitung in Ansprechen
auf das Testmuster durch. Der Entscheidungsprozessor 30 bestimmt
die DUT als Bestanden, wenn die Daten, welche resultierend aus der
Signalverarbeitung erlangt sind, gleich den Daten sind, welche von
dem Testmuster erwartet werden; und im Gegensatz dazu bestimmt er
die DUT als Nicht-Bestanden, wenn die Daten aus dem Ergebnis der
Signalverarbeitung nicht gleich jenen der erwarteten Daten sind.
Der Entscheidungsprozessor 30 gibt für jede Muster adresseinheit
ein Bestanden/Nicht-Bestanden aus. Wenn das Nicht-Bestanden in irgendeiner
der Musteradressen auftritt, wird die DUT als Nicht-Bestanden bestimmt,
wobei der Test zu dem Zeitpunkt unterbrochen wird. Wenn für
alle der Musteradressen ein Bestanden ausgegeben wird, wird die
DUT als Bestanden bestimmt.
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Der
Oszillator 40 erzeugt das Taktsignal CK. Das Taktsignal
CK wird der DUT 200 über einen Taktanschluss P4
zugeführt. Die DUT 200 führt die Signalverarbeitung
durch, welche mit dem Taktsignal CK synchronisiert ist. Der Entscheidungsprozessor 30 erzeugt
das Testmuster, welches mit dem Taktsignal CK synchronisiert ist.
In 1 wird das Taktsignal CK der DUT 200 über
die Leitung, welche lediglich für den Takt dient, zugeführt,
kann jedoch daran mit weiteren Daten unter Verwendung einer CDR
(Taktdaten-Wiederherstellung), usw., zugeführt werden.
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Der
Rauschgenerator 20 überlagert eine periodische
pulsähnliche Rauschspannung Vn auf die Leistungsversorgungsspannung
Vdd, welche der DUT 200 zuzuführen ist, während
die Testsequenz durch die DUT 200 ausgeführt wird.
Der Rauschgenerator 20 enthält einen Pulsgenerator 22,
welcher die Rauschspannung Vn erzeugt, und eine Puls-Überlagerungseinheit 24,
welche die Rauschspannung Vn auf die Leistungsversorgungsspannung
Vdd überlagert. Beispielsweise kann die Puls-Überlagerungseinheit 24 derart
aufgebaut sein, dass sie einen Kopplungskondensator enthält,
wobei ein Ende davon mit der positiven Elektrode der Spannungsquelle 10 und
das andere Ende davon mit dem Pulsgenerator 22 verbunden
ist. Ein jeglicher Aufbau der Puls-Überlagerungseinheit 24 ist
zulässig.
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In
der vorliegenden Ausführungsform überlagert der
Rauschgenerator 20 die Rauschspannung Vn, welche mit dem
Taktsignal CK synchronisiert ist, welches der DUT 200 zuzuführen
ist, auf die Leistungsversorgungsspannung Vdd. Der Pulsgenerator 22 empfängt
das Taktsignal CK, welches durch den Oszillator 40 erzeugt
ist, und erzeugt die Rauschspannung Vn unter Verwendung des Taktsignals
CK. Der Pulsgenerator 22 kann unter Verwendung von einer
PLL-Schaltung oder eines Frequenzteilers, welcher das Taktsignal
CK mit einer Ganzzahl multipliziert oder dadurch teilt, oder unter
Verwendung eines Zählers, welcher das Taktsignal CK zählt,
konfiguriert sein. Der Aufbau des Pulsgenerators 22 ist
nicht insbesondere beschränkt. Es ist bevorzugt, dass die Phasendifferenz
zwischen der Rauschspannung Vn, welche durch den Pulsgenerator 22 erzeugt
ist, und dem Taktsignal CK beliebig eingestellt werden kann. Es
ist bevorzugt, dass die Pulsbreite der Rauschspannung Vn ebenfalls
beliebig eingestellt werden kann. Die Rauschspannung Vn ist vorzugsweise
eine steile pulsähnliche Spannung, wie beispielsweise ein Stoßrauschen.
Weil die Rauschspannung Vn als ein Rauschen angesehen wird, welches
natürlich auftritt, kann die Pulsbreite davon kürzer
oder länger als ein Taktzyklus des Systems sein. Wenn die
Pulsbreite auf ein gewisses Ausmaß länger ist,
kann die Rauschspannung Vn als eine Rechteckwellen-Rauschspannung
erkannt werden, und wenn die Pulsbreite im Gegensatz dazu sehr kurz
ist, kann die Spannung Vn als ein Impulsrauschen erkannt werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform kann der Rauschgenerator 20 die
Amplitude ΔVn der Rauschspannung Vn unabhängig
für jede Adressperiode T entsprechend der Musteradresse
einstellen. 2 zeigt einen Zeitablauf, welcher
die Leistungsversorgungsspannung Vddn, auf welcher die Rauschspannung
Vn überlagert ist, das Taktsignal CK und die Musteradresse
ADD anzeigt. In dem Beispiel von 2 ist ΔVn
auf 0,2 V in den Adressperioden T entsprechend aller Musteradressen
ADDs eingestellt. In dem gleichen Beispiel ist die Adressperiode
T gleich der Zykluszeit des Taktsignals CK.
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Beispielsweise
können bei einem bestimmten Test, wenn die Amplituden ΔVn
von allen Adressperioden auf den gleichen Wert eingestellt sind,
welcher abgetastet wird, um ein Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT 200 für
jede Amplitude ΔVn zu bestimmen, die Rauschwiderstandseigenschaften
der DUT 200 gemessen werden. Wenn es erfordert ist, die
Rauschwiderstandseigenschaften davon für eine spezifische
Adressperiode zu überprüfen, muss die Amplitude ΔVn
der Adressperiode entsprechend der Adresse lediglich länger
sein als jene von einer anderen Adressperiode.
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Gemäß dem
Halbleiter-Testgerät 100 der vorliegenden Erfindung
kann die Leistungsversorgungsspannung Vddn, auf welche die pulsähnliche Rauschspannung überlagert
ist, der DUT 200 zugeführt werden, während
die DUT 200 eine Testsequenz ausführt. Dadurch
können die Widerstandseigenschaften im Vergleich zu einer
Variierung der pulsähnlichen Leistungsversorgungsspannungen überprüft
werden. Genauer gesagt, kann, wenn die Amplitude ΔVn derart
konfiguriert ist, dass sie einstellbar ist, gemessen werden, welche
Rauschwiderstandseigenschaften die DUT 200 hat.
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In
der vorliegenden Ausführungsform kann die DUT 200 unter
genauen Bedingungen überprüft werden, indem die
Rauschspannung Vn mit dem Taktsignal CK synchronisiert wird. Ferner
wird die Rauschspannung Vn in Synchronisation mit einem Testmuster
erzeugt, und ist die Amplitude ΔVn der Rauschspannung Vn
derart entworfen, dass sie unabhängig von jeder Adressperiode
entsprechend der Musteradresse ADD einstellbar ist. Dadurch kann eine
Musteradresse, welche im Vergleich zum Rauschen schwach ist, spezifiziert
werden.
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Nachfolgend
wird eine Technik, bei welcher nach einer Musteradresse, welche
im Vergleich zum Rauschen schwach ist, gesucht wird, beschrieben. Die
Rauschsteuereinheit 26 stellt zunächst die gleiche
Amplitude ΔVn für alle Adressperioden ein und ändert
stufenförmig die Amplitude ΔVn. Da die Amplitude ΔVn
groß ist, wird die DUT 200 stärker durch Rauschen
beeinflusst, welches hervorruft, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass
die DUT 200 fehlerhaft arbeiten kann, hoch ist. Das Halbleiter-Testgerät 100 führt
eine vorbestimmte Testsequenz bei jeder derart eingestellter Amplitude ΔVn
durch und bestimmt ein Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT 200.
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Wenn
die Amplitude ΔVn einen bestimmten Pegel erreicht, tritt
das Nicht-Bestanden bei jeglicher der Musteradressen auf, wobei
die DUT 200 durch den Entscheidungsprozessor 30 als
Nicht-Bestanden bestimmt wird. Die Rauschsteuereinheit 26 erlangt den
Pegel der Amplitude ΔVn (im Folgenden als eine Nicht-Bestanden-Spannung
Vf bezeichnet) zu diesem Zeitpunkt. Zusätzlich erlangt
die Rauschsteuereinheit 26 ebenfalls den Pegel der Amplitude ΔVn, wenn
die DUT 200 unmittelbar vor dem Nicht-Bestanden bestanden
hat (im Folgenden als eine Bestanden-Spannung Vp bezeichnet). Wenn
beispielsweise Vdd = 5 V ist, und wenn die DUT 200 besteht,
wenn ΔVn = 0,1 V ist, und nicht besteht, wenn ΔVn
= 0,2 V ist, dann werden Vf = 0,2 V und Vp = 0,1 V festgehalten.
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Wenn
die DUT 200 durch den Entscheidungsprozessor 30 als
Nicht-Bestanden bestimmt ist, erlangt die Nicht-Bestanden-Adresse-Erlangungseinheit 28 jene
Musterad resse, bei welcher das Nicht-Bestanden auftrat (im Folgenden
als eine Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F bezeichnet). Die Rauschsteuereinheit 26 stellt
die Amplitude ΔVn für jede Adressperiode basierend
auf der Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F ein. Der Entscheidungsprozessor 30 erzeugt
ein Testmuster für die DUT 200 in einem Zustand,
bei welchem die rekonfigurierte Amplitude ΔVn der Rauschspannung
Vn überlagert ist, so dass ein Bestanden/Nicht-Bestanden
der DUT 200 neu bestimmt wird.
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Die
Rauschsteuereinheit 26 stellt zumindest eine der Musteradressen
ADDs vor der Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F auf eine Testadresse ADD_T
ein. Die Rauschsteuereinheit 26 stellt die Amplitude ΔVn
der Rauschspannung Vn in einer Adressperiode entsprechend der Testadresse ADD_T
auf klein ein. Die Rauschsteuereinheit 26 tastet die Testadresse
ADD_T ab, bis die DUT 200 durch den Entscheidungsprozessor 30 als
Bestanden bestimmt ist, so dass die Adresse, welche das Nicht-Bestanden
bewirkt, spezifiziert wird.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, bei welchem nach der Musteradresse, welche im
Vergleich zum Rauschen schwach ist, durch das Halbleiter-Testgerät 100 in 1 gesucht
wird. 4A und 4B sind
Zeitablaufdiagramme, welche jenem in 3 entsprechen.
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Das
Halbleiter-Testgerät 100 wird zum Beginnen der Überprüfung
initialisiert. Wie in 4A dargestellt, werden alle
Adressperioden zunächst auf die gleiche Amplitude ΔVn
initialisiert, und dann wird die Amplitude ΔVn stufenförmig
geändert (S10 in 3). Wenn
die Amplitude ΔVn einen bestimmten Pegel erreicht, wird
die DUT 200 durch den Entscheidungsprozessor 30 als
Nicht-Bestanden bestimmt. Die Rauschsteuereinheit 26 erlangt
den Pegel von der Amplitude ΔVn zu diesem Zeitpunkt (im
Folgenden als eine Nicht-Bestanden-Spannung Vf bezeichnet) (S12).
Zusätzlich hierzu erlangt die Rauschsteuereinheit 26 jenen
Pegel der Amplitude ΔVn, bei welchem die DUT 200 unmittelbar
vor dem Nicht-Bestanden bestanden hat (im Folgenden als eine Bestanden-Spannung
Vp bezeichnet) (S12).
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Wenn
die DUT 200 als Nicht-Bestanden bestimmt ist, erlangt die
Nicht-Bestanden-Adresse-Erlangungseinheit 28 die Musteradresse
(Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F), bei welcher das Nicht-Bestanden
auftrat (S14). 4A zeigt einen Zustand an, bei
welchem das Nicht-Bestanden in der Musteradresse ADD = 5 auftrat,
wenn die Amplitude ΔVn auf eine bestimmte Nicht-Bestanden-Spannung
Vf eingestellt ist. In diesem Fall wird die Nicht-Bestanden-Adresse
ADD_F auf 5 eingestellt.
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Nachfolgend
stellt die Rauschsteuereinheit 26 zumindest eine der Musteradressen
ADDs vor die Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F auf die Testadresse ADD_T
ein (S16). Die Testadresse ADD_T kann eine einzelne Musteradresse
ADD sein oder aufeinanderfolgende mehrfache Musteradressen ADDs enthalten.
Alternativ kann die Testadresse ADD_T mehrere Musteradressen ADDs
enthalten, welche nicht aufeinanderfolgend sind.
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Die
Rauschsteuereinheit 26 stellt die Amplitude ΔVn
in der Adressperiode entsprechend der Testadresse ADD_T auf die
Bestanden-Spannung Vp ein. Die Rauschsteuereinheit 26 stellt
die Amplitude ΔVn in der Adressperiode entsprechend der
Musteradresse, welche sich von der Testadresse ADD_T unterscheidet,
auf die Nicht-Bestanden-Spannung Vf ein (S18). Durch diese Verarbeitung
wird die Amplitude ΔVn der Rauschspannung Vn in der Adressperiode
entsprechend der Testadresse ADD_T auf klein eingestellt. 4B stellt
beispielhaft die Leistungsversorgungsspannung Vddn dar, wenn ADD_T
= 3 ist. Die Amplitude ΔVn in der Adressperiode entsprechend
der Musteradresse ADD = 3 wird auf die Bestanden-Spannung Vp eingestellt,
und der Rest wird auf die Nicht-Bestanden-Spannung Vf eingestellt.
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Der
Entscheidungsprozessor 30 gibt ein Testmuster an die DUT 200 aus,
um zu veranlassen, dass die DUT 200 abermals die Testsequenz
ausführt (S20). In diesem Fall wird der Leistungsversorgungsspannung
Vdd, welche der DUT 200 zuzuführen ist, ein Rauschen überlagert,
welches in Schritt S18 eingestellt ist. Nach dem Neubestimmen des
Bestanden/Nicht-Bestanden der DUT 200 (S22) wird, wenn
die DUT 200 als Bestanden bestimmt ist (S22/JA), der Test
abgeschlossen, nachdem die Testadresse ADD_T zu diesem Zeitpunkt
gespeichert ist. Der Entwerfer von der DUT 200 kann einen
Schaltungsblock, welcher geringe Rauschwiderstandseigenschaften
in der DUT 200 hat, anhand der schließlich gespeicherten
Testadresse ADD_T spezifizieren.
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Wenn
die DUT 200 beispielsweise mit einem Abtast-Flip-Flop bereitgestellt
ist, kann ein Logik-Gate, welches eine Verarbeitung entsprechend der
Testadresse ADD_T ausführt, spezifiziert werden. Andererseits,
sogar wenn die DUT 200 nicht mit einem Abtast-Flip-Flop
bereitgestellt ist, kann ein Logik-Gate, welches in einer bestimmten
Musteradresse aktiv wird, durch eine Simulation spezifiziert werden.
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Resultierend
aus der Bestimmung eines Bestanden/Nicht-Bestanden S22, wird, wenn
die DUT 200 als Nicht-Bestanden bestimmt wird (S22/JA), eine
weitere Musteradresse als die Testadresse ADD_T rekonfiguriert,
wobei auf Schritt S16 zurückgekehrt wird. Die Schritte
S18 bis S22 werden in dem Zustand ausgeführt, wodurch ein
Bestanden/Nicht-Bestanden von der DUT 200 neu bestimmt wird
(S22).
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Gemäß dem
Ablaufdiagramm in 3 kann ein Adressmuster, welches
im Vergleich zu Rauschen schwach ist, spezifiziert werden, indem
die Testadresse ADD_T geändert wird, bis das Nicht-Bestanden
nicht in der Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F, welche im Schritt S14
erlangt ist, auftritt.
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Nachfolgend
wird ein spezifisches Beispiel des Suchalgorithmus (Schritte S16
bis S22), bei welchem nach einer Musteradresse, welche im Vergleich
zum Rauschen schwach ist, gesucht wird, beschrieben. Der Algorithmus
wird durch die Rauschsteuereinheit 26, die Nicht-Bestanden-Adresse-Erlangungseinheit 28 und
den Entscheidungsprozessor 30 ausgeführt. 5 ist
ein Ablaufdiagramm, welches den Suchalgorithmus darstellt, durch
welchen nach der Musteradresse, welche im Vergleich zum Rauschen
schwach ist, gesucht wird. Das Ablaufdiagramm in 5 stellt
die Verarbeitung nach dem Schritt S16 in 3 dar. 6A und 6B sind
Tabellen, welche Übergänge von der Amplitude ΔVn
in dem Suchalgorithmus in 5 darstellen.
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In
der folgenden Beschreibung wird die Amplitude der Rauschspannung
Vn in der i-ten Adressperiode als ΔVn [i] beschrieben.
Zunächst werden die Amplituden ΔVns [1: ADD_F]
in den Adressperioden der Musteradressen 1 bis ADD_F auf die Nicht-Bestanden-Spannung
Vf eingestellt (S30).
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Danach
wird die Schleife 1 (S32 bis S38) ausgeführt. In der Schleife
1 wird die Variable i, unter der Annahme, dass der Anfangswert gleich
ADD_F ist, verringert, beträgt der Zielwert gleich 1 und
beträgt die Differenz gleich 1. In der Schleife wird ΔVn [i]
in der Adressperiode der i-ten Musteradresse auf die Bestanden-Spannung
Vp eingestellt (S34). Danach wird veranlasst, dass die DUT 200 die
Testsequenz ausführt (S36). Daraus folgend, wenn die DUT 200 als
Bestanden bestimmt ist (S38/JA), durchläuft die Verarbeitung
durch die Schleife 1 um zum Schritt 42 zu gelangen, welches
im Folgenden beschrieben wird. Wenn die DUT 200 als Nicht-Bestanden
bestimmt ist (S38/NEIN), kehrt die Verarbeitung zum Schritt S32
zurück, so dass die Variable i verringert wird. Wenn die
Verarbeitung nicht durch die Schleife 1 durchläuft, sogar
wenn die Variable i den Zielwert 1 erreicht, gelangt die Suche zu
einem Nicht-Bestanden (S40), wodurch die Verarbeitung beendet wird.
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Die
Amplitude ΔVn macht Übergänge, wie in 6A gezeigt,
indem die Schleife 1 wiederholt wird. 6A stellt
den Fall dar, bei welchem ADD_F = 5 gilt. Es wird angenommen, dass,
resultierend aus der Wiederholung der Schleife 1, die Nicht-Bestanden-Adresse
ADD_F auf Bestanden geändert wird (BESTANDEN), wenn i =
2 ist, und dass die DUT 200 als Bestanden bestimmt wird.
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Wenn
die DUT 200 als Bestanden bestimmt ist (S38/JA), wird die
aktuelle Variable i auf eine Startadresse ADD_S eingestellt (S42).
Nachfolgend werden die Amplituden ΔVns [1: ADD_F] in den
Adressperioden der Musteradressen 1 bis ADD_F auf die Nicht-Bestanden-Spannung
Vf eingestellt (S44). Danach wird die Schleife 2 ausgeführt.
In der Schleife 2 wird die Variable i verringert, unter der Annahme, dass
der Anfangswert gleich ADD_S ist, beträgt der Zielwert
gleich ADD_F und beträgt die Differenz gleich 1. In der
Schleife wird ΔVn [i] in der Adressperiode der i-ten Musteradresse
auf die Bestanden-Spannung Vp eingestellt (S48). Danach wird veranlasst,
dass die DUT die Testsequenz ausführt (S50). Daraus folgend,
wenn die DUT 200 als Bestanden bestimmt ist (S52/JA), durchläuft
die Verarbeitung durch die Schleife 2, um zum Schritt S56 zu gelangen.
Wenn die DUT 200 als Nicht-Bestanden bestimmt ist (S52/NEIN),
kehrt die Verarbeitung zum Schritt S46 zurück, so dass
die Variable i erhöht wird.
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Die
Amplitude ΔVn macht Übergänge, wie in 6B gezeigt,
indem die Schleife 2 wiederholt wird. 6B stellt
den Fall dar, bei welchem ADD_F = 5 gilt und ADD_S = 2 gilt. Resultierend
aus der Wiederholung der Schleife 2 wird angenommen, dass die DUT 200 als
Bestanden bestimmt wird, wenn i = 4 gilt (S52/JA). Nachfolgend wird
die aktuelle Variable i auf eine Endadresse ADD_E eingestellt (S56).
Wenn die Verarbeitung nicht durch die Schleife 2 durchläuft,
sogar wenn die Variable i den Zielwert ADD_E erreicht, wird die
Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F auf die Endadresse ADD_E eingestellt,
wobei die Suchverarbeitung beendet wird.
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Resultierend
aus dem zuvor genannten Suchalgorithmus können die Startadresse
ADD_S und die Endadresse ADD_E spezifiziert werden. Die Startadresse
ADD_S zeigt den Startpunkt von der Musteradresse, welche im Vergleich
zum Rauschen schwach ist, an, während die Endadresse ADD_E den
Endpunkt davon anzeigt. Der Entwerfer von der DUT 200 kann
einen Schaltungsblock, welcher in der DUT 200 geringe Rauschwiderstandseigenschaften hat,
anhand der Startadresse ADD_S und der Endadresse ADD_E abschätzen.
Gemäß dem zuvor genannten Algorithmus kann eine
Mehrzahl von Schaltungsblöcken, welche im Vergleich zum
Rauschen schwach sind, wenn überhaupt welche vorliegen,
mit Bestimmtheit spezifiziert werden.
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Zu
dem zuvor genannten Suchalgorithmus können folgende Variationen
vorgenommen werden:
- (1) Als einfachste Variation
kann nach einem Zustand, bei welchem die DUT 200 als Bestanden bestimmt
ist, gesucht werden, indem eine oder aufeinanderfolgende mehrfache
Testadressen ADD_T Stück für Stück nach
vorne verschoben werden, wobei die Nicht-Bestanden-Adresse ADD_F
der Startpunkt ist; und
- (2) es kann eine Binär-Suche durchgeführt
werden, bei welcher die Musteradressen 1 bis ADD_F zunächst
auf zwei unterteilt werden, und eine von den zweien auf die Testadresse
ADD_T eingestellt wird, um ein Bestanden/Nicht-Bestanden davon zu
bestimmen. Die Testadresse ADD_T, bei welcher resultierend aus der
ersten Bestimmung bestimmt ist, dass sie bestanden ist, wird ferner auf
zwei unterteilt, um ein Bestanden/Nicht-Bestanden davon zu bestimmen.
Durch eine wiederholte Ausführung dieser Verarbeitung kann
der Bereich von einer Musteradresse, welche im Vergleich zum Rauschen
schwach ist, spezifiziert werden. Der Algorithmus in 6, jene wie in den zuvor genannten Punkten
(1) und (2) beschrieben, und ein jeglicher weiterer Algorithmus
können unabhängig voneinander oder in Kombination verwendet
werden.
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Bei
den zuvor genannten Ausführungsformen wird angenommen,
dass sie lediglich darstellhaft sind. Der Fachmann wird anerkennen,
dass verschiedene Modifikationen auf die Bauteilelemente und Verarbeitungen
entwickelt werden können, und dass solche Modifikationen
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind. Im Folgenden
werden solche Modifikationen beschrieben.
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In
der Ausführungsform wird dem Rauschgenerator 20 die
Rauschspannung Vn auf der positiven Elektrodenseite der Spannung,
welche durch die Spannungsquelle 10 erzeugt ist, überlagert,
wobei sie nicht hierauf beschränkt ist. Beispielsweise
kann die Puls-Überlagerungseinheit 24 an der negativen Elektrodenseite
angeordnet sein. In diesem Fall kann der Test hinsichtlich eines
Masserauschens durchgeführt werden, welcher bei den herkömmlichen
Halbleiter-Testgeräten nicht durchgeführt wird.
Ebenfalls wurde in der Ausführungsform beschrieben, dass
die Rauschspannung Vn die Leistungsversorgungsspannung Vdd an die
negative Seite versetzt, wie in 2 dargestellt;
jedoch kann das Rauschen, welches die Leistungsversorgungsspannung
Vdd an die positive Seite versetzt, indem die Spannung Vdd erhöht
wird, überlagert werden.
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In
der Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, bei welchem
die Frequenz der Rauschspannung Vn, welche durch den Pulsgenerator 22 erzeugt
wird, gleich jener des Taktsignals CK ist, welches der DUT 200 zuzuführen
ist. Wenn der interne Takt von der DUT 200 auf einen Wert
eingestellt wird, welcher erlangt wird, indem das Taktsignal CK
mit einer Ganzzahl n multipliziert wird, kann der Pulsgenerator 22 die
Rauschspannung Vn erzeugen, welche durch Multiplizieren des Taktsignals
CK mit n erlangt wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde basierend auf den Ausführungsformen
beschrieben, welche lediglich dazu dienen, das Prinzip und die Anwendungen
von der Erfindung darzustellen, und eine Vielzahl von Modifikationen
und Variationen in der Anordnung können auf die Ausführungsformen
innerhalb des Bereiches, welcher nicht vom Umfang der Erfindung, wie
in den anliegenden Ansprüchen spezifiziert, abweicht, vorgenommen
werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung kann für eine Halbleiter-Testtechnik
verwendet werden.
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Zusammenfassung
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In
einem Halbleiter-Testgerät 100 erzeugt eine Spannungsquelle 10 eine
Leistungsversorgungsspannung, welche einer DUT 200 zuzuführen ist.
Ein Entscheidungsprozessor 30 veranlasst, dass die DUT 200 eine
vorbestimmte Testsequenz ausführt. Ein Rauschgenerator 20 überlagert
eine periodische, pulsähnliche Rauschspannung Vn auf die Leistungsversorgungsspannung
Vdd, welche der DUT 200 zuzuführen ist, während
die Testsequenz ausgeführt wird. Der Rauschgenerator 20 überlagert eine
Rauschspannung Vn, welche mit einem Taktsignal CK synchronisiert
ist, welches der DUT 200 zuzuführen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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