JP2001133518A - 半導体試験装置 - Google Patents

半導体試験装置

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JP2001133518A
JP2001133518A JP31025799A JP31025799A JP2001133518A JP 2001133518 A JP2001133518 A JP 2001133518A JP 31025799 A JP31025799 A JP 31025799A JP 31025799 A JP31025799 A JP 31025799A JP 2001133518 A JP2001133518 A JP 2001133518A
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Masashi Kaneko
昌史 金子
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Ando Electric Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定デバイスの端子数の増加、並列測定数
の増加に伴う回路規模の増大を防ぎ、小型かつ低消費電
力な半導体試験装置を実現する。 【解決手段】 複数の半導体デバイスを同時に測定可能
な半導体試験装置において、テスタCPU上で実行され
るソフトウェアが、試験終了後に合否判定結果を取得す
るためのIN命令を、試験中に実行することによってコ
ンパレータ部10からDUT単位の合否判定結果を取得
する。そして、この合否判定結果からオア回路21はD
UT単位有効FAIL信号A1を生成し、アンド回路2
2によって測定モード対応FAILAND信号A2が生
成される。そして、セレクト回路23が測定モードに応
じて選択し出力するものであって、全測定対象デバイス
が不合格であることを示すFAILAND信号によっ
て、パターン強制終了回路31が試験終了前に試験デー
タの発生を中止し、試験を強制的に終了させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体デバ
イスを同時に効率よく測定できる半導体試験装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの試験の一つであるファ
ンクションテストは、テストパターンデータ(以下、テ
ストパターンと称する)を発生させて被測定デバイスに
入力し、その被測定デバイスからの出力を期待値と比較
して合否(PASS/FAIL)判定を行うことが一般
的である。そして、複数の半導体デバイスを同時に測定
できる半導体試験装置においては、ファンクションテス
トの実行時間を削減するために全ての被測定デバイスが
FAILとなった場合に、強制的に試験を終了させる。
そのために、従来の半導体試験装置は図4に示すような
コンパレータ部110及びFAILAND信号発生回路
120を備えていた。図4は被測定デバイス(DUT;
Device Under Test)の並列測定数nが1、2、4、8
個である4種類の測定モードを実現する場合について示
している。ここで、並列測定数が8個の場合を測定モー
ド1、4個の場合を測定モード2、2個の場合を測定モ
ード3、1個の場合を測定モード4とする。さらに、図
4においては、並列測定数n=8の測定モード1で測定
する場合について示す。図4において、コンパレータ部
110はp個のコンパレータ回路110−1〜110−
pを備える。また、mはDUTの並列測定数nにより異
なるDUT1個当たりの測定端子(PIN)数であり、
n×mはp以下の値である。ここでは測定モード1(並
列測定数n=8)の場合でのDUTのPIN数mであ
る。そして、並列測定数n=8に応じて、コンパレータ
回路110−1〜110−pは1DUT当たりにm個が
使用されて、8個のDUTの各PIN出力波形と期待値
とを比較しPASS/FAILが判定される。
【0003】また、各コンパレータ回路110−1〜1
10−pには、図示されていないFAIL情報発生回路
がそれぞれ具備されている。このFAIL情報発生回路
は、各DUTの各PIN出力波形と期待値とを比較し、
PASS/FAIL判定結果をPIN単位FAIL信号
C1−1〜C1−m、、C1−(7m+1)〜C1−8
mとして出力する。そして、このPIN単位FAIL信
号C1−1〜C1−m、、C1−(7m+1)〜C1−
8mはFAILAND信号発生回路120によってFA
ILAND信号を発生するために用いられる。一方、こ
れとは別に、図示されていないテスタCPU(中央処理
装置)上にて実行されるソフトウェアは、ファンクショ
ンテスト終了後に、DUT単位のPASS/FAIL判
定結果をコンパレータ部110からデータバスB1を介
してリードすることが可能である。これは、ソフトウェ
アがDUT単位のPASS/FAIL判定結果をリード
するためのIN命令を実行することによって実現され
る。さて、FAILAND信号発生回路120は各測定
モード毎のDUT単位FAIL信号C2を生成すべく、
マザーボード121及び測定モードに応じたオア回路1
22−1〜122−4を備えていた。マザーボード12
1はp本のPIN単位FAIL信号C1−1〜C1−p
全てを各オア回路122−1〜122−4ヘ分配する。
そして、各オア回路122−1〜122−4は、それぞ
れの測定モードに応じてPIN単位FAIL信号C1−
1〜C1−pから各DUT毎に全PIN分をオアして、
測定モード毎に各DUT単位FAIL信号C2を生成す
る。図5は測定モード1のDUT単位のFAIL信号C
2−1−1〜C2−1−8を生成するオア回路122−
1の回路図である。この回路において、8個のDUT毎
にそのPIN単位FAIL信号C1−1〜C1−m、、
C1−(7m+1)〜C1−8mがオアされてDUT単
位のFAIL信号C2−1−1〜C2−1−8が出力さ
れる。
【0004】図6はオア回路221に具備されて、FA
IL信号C2−1−1〜C2−1−8から測定モード1
のDUT単位の有効なFAIL信号8A〜8Hを生成す
る回路の構成を示している。この回路において、FAI
L信号C2−1−1〜C2−1−8は、各々のPASS
/FAIL判定結果が有効か否かを示すDUT非選択信
号DUT1N〜DUT8Nとオアされる。このDUT非
選択信号DUT1N〜DUT8Nは、「1」が各DUT
が測定対象DUTでないことを示し、「0」が測定対象
DUTであることを示す。即ち、測定対象DUTでない
場合はPASS/FAIL判定結果が無効として強制的
にFAIL「1」とし、測定対象DUTである場合はP
ASS/FAIL判定結果をそのまま有効とする。この
ようにして、測定モード1のDUT単位の有効なFAI
L信号8A〜8Hは生成されていた。なお、オア回路2
21には測定モード1と同様に、測定モード2〜4のD
UT単位の有効なFAIL信号を生成する回路が具備さ
れている。また、上述した測定モード1と同様な、測定
モード2〜4に応じたオア回路122−2〜122−4
がFAILAND信号発生回路120に具備される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体試験装置では、複数のコンパレータ回路
110−1〜110−pに具備されるFAILAND信
号発生だけに必要なFAIL情報発生回路、及びコンパ
レータ部110から出力された複数のPIN単位FAI
L信号C1をオア回路122−1〜122−4に分配す
る多量の配線を有するマザーボード121、そして並列
測定数に応じて測定モード数分のDUT単位FAIL信
号C2を生成するオア回路122−1〜122−4、こ
れらの回路規模が非常に大きいという問題点が有った。
また、今後の被測定デバイスの端子数の増加、並列測定
数の増加に伴いさらなる回路規模の増大が考えられる。
そして、回路規模の増大は消費電力の増加をもたらすと
いう問題も兼ね備えている。本発明は、このような事情
を考慮してなされたもので、その目的は被測定デバイス
の端子数の増加、並列測定数の増加に伴う回路規模の増
大を防ぎ、小型かつ低消費電力な半導体試験装置を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、複数の半導体デバイス
を同時に測定可能な半導体試験装置において、試験の実
行途中において被測定デバイス単位の合否判定結果をソ
フトウェアによって取得する合否判定結果取得手段と、
該取得された合否判定結果から全ての測定対象デバイス
が不合格であると判定した場合には、実行中の該試験を
強制的に終了させる試験強制終了制御手段とを具備して
なるものである。請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載の発明において、前記合否判定結果取得手段は、試
験終了後に合否判定結果を取得するためのIN命令を、
該試験中に前記ソフトウェアが実行して該合否判定結果
を取得することを特徴とする。
【0007】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明において、前記合否判定結果取得手段は、試験中
に前記ソフトウェアが前記IN命令を実行する時には、
該試験を一時停止することを特徴とする。請求項4に記
載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかの項に記
載の発明において、前記試験強制終了制御手段は、前記
取得された合否判定結果から全ての測定対象デバイスが
不合格であることを示すFAILAND信号を生成する
FAILAND信号発生回路と、前記FAILAND信
号によって、試験中に該試験データの発生を中止し、該
試験を強制的に終了させるパターン強制終了回路とを具
備することを特徴とする。
【0008】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の発明において、前記FAILAND信号発生回路は、
測定対象デバイスであるか否かを示すデバイス選択情報
と、測定される半導体デバイス数を示す測定数n(n;
1以上の整数)とに応じて前記FAILAND信号を生
成することを特徴とする。請求項6に記載の発明は、請
求項5に記載の発明において、前記FAILAND信号
発生回路は、前記測定数nの種類に応じた複数の前記F
AILAND信号を生成する論理回路と、該複数の前記
FAILAND信号から該試験中の前記測定数nに対応
する該FAILAND信号を選択する選択回路とを具備
することを特徴とする。請求項7に記載の発明は、請求
項5または請求項6に記載の発明において、前記測定数
nは、2のべき乗数であることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態
による半導体試験装置の構成を示すブロック図である。
この図において、コンパレータ部10は図4に示される
従来の半導体試験装置のコンパレータ部110と同様
に、p個のコンパレータ回路10−1〜10−pを備え
る。また、mは被測定デバイス(DUT;Device Under
Test)の並列測定数nにより異なるDUT1個当たり
の測定端子(PIN)数であり、n×mはp以下の値で
ある。そして、並列測定数nに応じて、コンパレータ回
路10−1〜10−pは1DUT当たりにm個が使用さ
れて、各DUTの各PIN出力波形と期待値とを比較し
PASS/FAILが判定される。ただし、このコンパ
レータ回路10−1〜10−pには、従来のように、P
IN単位FAIL信号C1を発生するFAIL情報発生
回路は具備されない。また、FAILAND信号発生回
路20においては、従来のFAILAND信号発生回路
120が具備していたマザーボード121及びオア回路
122−1〜122−4が具備されない。そして、各コ
ンパレータ回路10−1〜10−p及びオア回路21は
データバスB1を介して、図示されていないテスタCP
Uと接続される。オア回路21の出力はアンド回路22
に接続され、さらにアンド回路22の出力がセレクト回
路23に接続される。そして、セレクト回路23の出力
であるFAILAND信号A3が、テストパターンを発
生するパターン発生器30のパターン強制終了回路31
に入力される。
【0010】次に、上述した実施形態において、例え
ば、DUTの並列測定数nが1、2、4、8個である4
種類の測定モードを実現する場合の動作について説明す
る。ここで、並列測定数が8個の場合を測定モード1、
4個の場合を測定モード2、2個の場合を測定モード
3、1個の場合を測定モード4とする。図2は、測定モ
ード1〜4を実現するオア回路21の回路図である。図
3は、測定モード1〜4を実現するアンド回路22とセ
レクト回路23の回路図である。また、図1に示される
データバスB1は32ビットのデータバス信号DATA
31〜DATA0から構成される。初めに、テスタCP
U上にて実行されるソフトウェアは、ファンクションテ
ストの実行中にデータバスB1を介して、コンパレータ
回路10−1〜10−pから測定モードに応じた並列測
定数であるn個のDUT単位のPASS/FAIL判定
結果をリードする。これは、ファンクションテスト終了
後にDUT単位のPASS/FAIL判定結果をリード
するためのIN命令を、ファンクションテスト中に実行
することによって実現される。なお、ソフトウェアがフ
ァンクションテスト中にIN命令を実行する時には、テ
ストパターンの発生を一時停止することによって、確定
したDUT単位のPASS/FAIL判定結果がリード
されるようにしている。
【0011】次いでソフトウェアは、リードしたn個の
DUT単位のPASS/FAIL判定結果を、測定モー
ドに応じたデータ列に編集し、データバスB1を介して
オア回路21へ出力する。ここで、測定モードに応じた
データ列とは以下に示すものである。測定モード1(n
=8)の場合は、8個のDUTのPASS/FAIL判
定結果をそれぞれRDUT1〜8とすると、DATA3
1=RDUT1、DATA30=RDUT2、DATA
29=RDUT3、DATA28=RDUT4、DAT
A27=RDUT5、DATA26=RDUT6、DA
TA25=RDUT5、DATA24=RDUT8、で
ある。測定モード2(n=4)の場合は、4個のDUT
のPASS/FAIL判定結果をそれぞれRDUT1〜
4とすると、DATA31=DATA30=RDUT
1、DATA29=DATA28=RDUT2、DAT
A27=DATA26=RDUT3、DATA25=D
ATA24=RDUT4、である。測定モード3(n=
2)の場合は、2個のDUTのPASS/FAIL判定
結果をそれぞれRDUT1〜2とすると、DATA31
=DATA30=DATA29=DATA28=RDU
T1、DATA27=DATA26=DATA25=D
ATA24=RDUT2、である。測定モード4(n=
1)の場合は、1個のDUTのPASS/FAIL判定
結果をRDUT1とすると、DATA31=DATA3
0=DATA29=DATA28=DATA27=DA
TA26=DATA25=DATA24=RDUT1、
である。なお、PASS/FAIL判定結果RDUT1
〜8は、「1」がFAIL、「0」がPASSを示す。
【0012】次いで、オア回路21は、図2に示される
回路であって、データバスB1のデータバス信号DAT
A31〜DATA24と、それぞれのPASS/FAI
L判定結果が有効か否かを示すDUT非選択信号DUT
1N〜DUT8Nとがオアされる。このDUT非選択信
号DUT1N〜DUT8Nは、「1」が各DUTが測定
対象DUTでないことを示し、「0」が測定対象DUT
であることを示す。即ち、測定対象DUTでない場合は
PASS/FAIL判定結果が無効として強制的にFA
IL「1」とし、測定対象DUTである場合はPASS
/FAIL判定結果をそのまま有効とする。なお、DU
T非選択信号DUT1N〜DUT8Nは測定モードに応
じて以下に示す関係となっている。
【0013】測定モード1(n=8)の場合は、DUT
1N〜DUT8Nがそのまま8個のDUTのDUT非選
択信号である。測定モード2(n=4)の場合は、SD
UT1N〜SDUT4Nをそれぞれ4個のDUTのDU
T非選択信号とすると、DUT1N=DUT2N=SD
UT1N、DUT3N=DUT4N=SDUT2N、D
UT5N=DUT6N=SDUT3N、DUT7N=D
UT8N=SDUT4N、である。測定モード3(n=
2)の場合は、SDUT1N〜SDUT2Nをそれぞれ
2個のDUTのDUT非選択信号とすると、DUT1N
=DUT2N=DUT3N=DUT4N=SDUT1
N、DUT5N=DUT6N=DUT7N=DUT8N
=SDUT2N、である。測定モード4(n=1)の場
合は、SDUT1Nを1個のDUTのDUT非選択信号
とすると、DUT1N=DUT2N=DUT3N=DU
T4N=DUT5N=DUT6N=DUT7N=DUT
8N=SDUT1N、である。
【0014】そして、DATA31〜24とDUT1N
〜8Nとが各々オアされて測定モード1のDUT単位の
有効なFAILを示す信号8A〜8Hが生成される。さ
らに、信号8Aと8B、8Cと8D、8Eと8F、8G
と8Hとが各々オアされて測定モード2のDUT単位の
有効なFAILを示す信号4A〜4Dが生成される。さ
らに、信号4Aと4B、4Cと4Dとが各々オアされて
測定モード3のDUT単位の有効なFAILを示す信号
2A〜2Bが生成される。さらに、信号2Aと2Bとが
各々オアされて測定モード4のDUT単位の有効なFA
ILを示す信号8A〜8H、4A〜4D、2A〜2B、
1AがDUT単位有効FAIL信号A1としてアンド回
路22へ出力される。
【0015】次いで図3においてアンド回路22は、入
力されるDUT単位有効FAIL信号A1を各測定モー
ド毎にアンドする。その結果、信号8A〜8Hがアンド
されて測定モード1対応FAILAND信号A2−1が
生成されセレクト回路23の入力0に接続される。ま
た、信号4A〜4Dがアンドされて測定モード2対応F
AILAND信号A2−2が生成されセレクト回路23
の入力1に接続される。また、信号2A〜2Bがアンド
されて測定モード3対応FAILAND信号A2−3が
生成されセレクト回路23の入力2に接続される。信号
1はそのまま測定モード4対応FAILAND信号A2
−4としてセレクト回路23の入力3に接続される。そ
して、セレクト回路23は測定モード選択信号S1によ
って、実際に測定されている測定モードのFAILAN
D信号を選択してFAILAND信号A3を出力する。
このFAILAND信号A3は、並列に測定されている
有効な被測定デバイスが全てFAILであるか否かを示
す。
【0016】次いでパターン発生部30のパターン強制
終了回路31は、入力されるFAILAND信号A3が
有効(全FAIL)である場合に、テストパターン発生
を強制的に中止し、ファンクションテストを終了させ
る。なお、上述した実施形態においては、回路規模の増
大を防ぐために、並列測定数nを1、2、4、8という
2のべき乗数としている。なお、上述した実施形態にお
いては、並列測定数nを1、2、4、8の4種類とした
が、例えば、1、2、4、8、16、32の6種類の測
定モードを具備する構成も同様に実現することができ
る。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の半導体デバイスを同時に測定可能な半導体試験装
置において、試験終了後に合否判定結果を取得するため
のIN命令を、試験中にソフトウェアが実行することに
よって合否判定結果を取得する。そして、この合否判定
結果から生成する全ての測定対象デバイスが不合格であ
ることを示すFAILAND信号によって、パターン強
制終了回路が試験終了前に試験データの発生を中止し、
試験を強制的に終了させるようにしたので、従来の半導
体試験装置に比して、小型かつ低消費電力な半導体試験
装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態による半導体試験装置の
構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施形態におけるオア回路21の構成を示
す回路図である。
【図3】 同実施形態におけるアンド回路22とセレク
ト回路23の構成を示す回路図である。
【図4】 従来の半導体試験装置の構成を示すブロック
図である。
【図5】 図4におけるオア回路122−1の構成を示
す回路図である。
【図6】 図4におけるオア回路221の構成の一部を
示す回路図である。
【符号の説明】
10 コンパレータ部 10−1〜10−p コンパレータ回路 20 FAILAND信号発生回路 21 オア回路 22 アンド回路 23 セレクト回路 30 パターン発生部 31 パターン強制終了回路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の半導体デバイスを同時に測定可能
    な半導体試験装置において、 試験の実行途中において被測定デバイス単位の合否判定
    結果をソフトウェアによって取得する合否判定結果取得
    手段と、 該取得された合否判定結果から全ての測定対象デバイス
    が不合格であると判定した場合には、実行中の該試験を
    強制的に終了させる試験強制終了制御手段と、 を具備してなる半導体試験装置。
  2. 【請求項2】 前記合否判定結果取得手段は、試験終了
    後に合否判定結果を取得するためのIN命令を、該試験
    中に前記ソフトウェアが実行して該合否判定結果を取得
    することを特徴とする請求項1に記載の半導体試験装
    置。
  3. 【請求項3】 前記合否判定結果取得手段は、試験中に
    前記ソフトウェアが前記IN命令を実行する時には、該
    試験を一時停止することを特徴とする請求項2に記載の
    半導体試験装置。
  4. 【請求項4】 前記試験強制終了制御手段は、前記取得
    された合否判定結果から全ての測定対象デバイスが不合
    格であることを示すFAILAND信号を生成するFA
    ILAND信号発生回路と、 前記FAILAND信号によって、試験中に該試験デー
    タの発生を中止し、該試験を強制的に終了させるパター
    ン強制終了回路と、 を具備することを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
    ずれかの項に記載の半導体試験装置。
  5. 【請求項5】 前記FAILAND信号発生回路は、測
    定対象デバイスであるか否かを示すデバイス選択情報
    と、測定される半導体デバイス数を示す測定数n(n;
    1以上の整数)とに応じて前記FAILAND信号を生
    成することを特徴とする請求項4に記載の半導体試験装
    置。
  6. 【請求項6】 前記FAILAND信号発生回路は、前
    記測定数nの種類に応じた複数の前記FAILAND信
    号を生成する論理回路と、 該複数の前記FAILAND信号から該試験中の前記測
    定数nに対応する該FAILAND信号を選択する選択
    回路と、 を具備することを特徴とする請求項5に記載の半導体試
    験装置。
  7. 【請求項7】 前記測定数nは、2のべき乗数であるこ
    とを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体
    試験装置。
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