JP2001311762A - 半導体テストシステム及びフェイルデータの格納方法 - Google Patents

半導体テストシステム及びフェイルデータの格納方法

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JP2001311762A JP2001089409A JP2001089409A JP2001311762A JP 2001311762 A JP2001311762 A JP 2001311762A JP 2001089409 A JP2001089409 A JP 2001089409A JP 2001089409 A JP2001089409 A JP 2001089409A JP 2001311762 A JP2001311762 A JP 2001311762A
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リー アンソニー
Rochit Rajusman
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Shigeru Sugamori
茂 菅森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮技術を用いて、小さな容量のデータフェイ
ルメモリにテスト結果を格納することができる、半導体
テストシステムを提供する。 【解決手段】DUTテスト用のテストパターンを生成す
るためのパターンデータを格納するパターンメモリと、
出力信号と期待信号を比較し、不一致があった場合にフ
ェイルデータを発生するDUT出力信号の評価手段と、
不一致に起因するフェイルデータを格納するデータフェ
イルメモリと、フェイルデータを圧縮する圧縮手段とに
より構成される。その圧縮手段は、第1回目のテスト実
行において、パターンメモリの複数のアドレスをデータ
フェイルメモリの単一アドレスに割り当てることによ
り、フェイルデータを、あらかじめ定めた圧縮比率で格
納し、そのデータフェイルメモリに格納されたフェイル
データに対応するパターンメモリの複数のアドレスを有
するグループのみについて、圧縮をすることなく、第2
回目のテストを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体デバイス
をテストするための半導体テストシステムに関する。特
に本発明は、テスト結果についての情報を減少すること
なく、データフェイルメモリの容量のみを大幅に縮小し
て、データフェイルメモリ内にテスト結果を格納する方
法と装置を有した半導体テストシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】ICテスタのような半導体テストシステ
ムによって、ICやLSI等の半導体デバイスをテスト
する場合には、被試験半導体デバイスには、その該当す
るピンに、あらかじめ定めたテストタイミングで、IC
テスタにより生成したテスト信号すなわちテストパター
ンが印加される。そしてICテスタは、被試験デバイス
からテスト信号に応答した出力信号を受信する。その出
力信号を、ストローブ信号により所定のタイミングでス
トローブすなわちサンプルして取り出し、被試験デバイ
スが正常に機能しているかを検証するために、あらかじ
め定めたスレッショルド電圧と比較して論理値とし、そ
の論理値を期待値データと比較する。
【0003】伝統的な半導体テストシステムでは、テス
ト信号やストローブ信号等のタイミングを、半導体テス
トシステムのテスタレート、あるいはテスタサイクルに
基づいて定義している。このようなテストシステムは、
サイクル型テストシステムとも呼ばれ、テスト信号やス
トローブ信号を生成するためのテストデータには、各テ
ストサイクルを基準として定義された波形データ、タイ
ミングデータ、及びベクターが含まれている。サイクル
型テストシステムでは、テストシステム内のメモリ容量
を減少させることはできるが、テストデータの記述ある
いはテストデータのテストピンへの割り当てが複雑にな
るため、複雑なハードウエアとソフトウエアを必要とす
る。
【0004】また、イベント型テストシステムと呼ばれ
るテストシステムがあり、このテストシステムでは、テ
スト信号とストローブ信号を、イベントメモリからのデ
ータに基づき、各テストピン毎(パーピン)に直接的に
生成する。イベント型テストシステムでは、イベント、
即ち被試験半導体デバイスのテストに用いる信号のロジ
ック状態の変化、の概念のみを用いている。例えば、こ
のようなロジック状態の変化には、テスト信号の立ち上
がりエッジや下りエッジ、あるいはストローブ信号のタ
イミングエッジ等がある。したがって、サイクル型テス
トシステムのような、テスタサイクル毎に区切りを付け
ることを要しない。イベント型テストシステムは、デー
タメモリの容量が増大する傾向があるが、データの記述
やデータの処理は、サイクル型テストシステムのそれよ
りもはるかに単純となる。従って、イベント型テストシ
ステムは、各ピンが自由に割り当てできかつ独立して動
作することができる次世代のパーピン構造のテストシス
テムに適している。
【0005】本発明は、特にイベント型テストシステム
に有効に応用でき、以下には主にイベント型テストシス
テムにおける応用を基にして説明している。しかし、本
発明は、イベント型テストシステムへの応用に限られる
ことなく、どのタイプの半導体テストシステムにも応用
できるものであることに留意されたい。
【0006】第1図は、半導体テストシステムの基本的
構成を示す概念図である。この基本構成は、上述したサ
イクル型テストシステムであってもイベント型テストシ
ステムであっても基本的に同じである。第1図のテスト
システムは、ホストコンピュータ12、パターンメモリ
13、イベントコントローラ(ウエーブフォーマッタ)
14、ピンエレクトロニクス15、データフェイルメモ
リ(DFM)16、アドレス発生器17、及びパターン
コンパレータ18を有している。第1図の半導体テスト
システムは、ピンエレクトロニクス15に接続された各
種の被試験半導体デバイス(DUT)19を評価する。
そのような被試験半導体デバイスの例としては、ランダ
ムアクセスメモリ(RAM)やフラッシュメモリ等のメ
モリIC、マイクロプロセッサやデジタル信号プロセッ
サ等のロジックICがある。
【0007】ホストコンピュータ12の例としては、U
NIX(登録商標)オペレーテイングシステムを搭載し
たワークステーションである。ホストコンピュータ12
は、テスト動作の開始と停止、テストプログラムや他の
テストコンデイション(条件)のロード、あるいはテス
ト結果解析を行うためのユーザインタフェースとして機
能する。ホストコンピュータ12は、システムバス(図
示していない)を介してハードウエア・テストシステム
をインタフェースする。
【0008】パターンメモリ13は、テスト信号(テス
トパターン)やストローブ信号を生成するため、例えば
イベントタイミングデータやイベントタイプデータ等の
パターンデータを格納する。データフェイルメモリ(D
FM)16は、例えばパターンコンパレータ18から出
力されるDUT19のフェイルデータ等のテスト結果を
格納する。アドレス発生器17は、テスト動作中にパタ
ーンメモリ13とDFM16をアクセスするためのアド
レスデータを供給する。
【0009】イベントコントローラ14は、パターンデ
ータを用いて再生したイベントに基づいてテスト信号や
ストローブ信号を発生するために、パターンデータをパ
ターンメモリ13から受信する。このようにして発生さ
れたテスト信号とストローブ信号は、ピンエレクトロニ
クス15を介してDUT19に供給される。基本的に、
ピンエレクトロニクス15は、多数の同様な素子で形成
され、その各素子は、DUT19との入力出力関係を確
立するためのドライバ、アナログコンパレータ、及びス
イッチを有している。
【0010】テストパターンを印加した結果としてDU
T19から出力される応答信号は、ピンエレクトロニク
ス15内のアナログコンパレータにより、所定のスレッ
ショルド電圧レベルを基準にして、ロジック信号に変換
される。その結果得られたロジック信号(DUT出力デ
ータ)は、パターンコンパレータ18において、イベン
トコントローラ14からの期待値出力データと比較され
る。DUT出力データと期待出力データ間にミスマッチ
(不一致)が検出されたときは、パターンメモリ13の
アドレスに対応するDFM(データフェイルメモリ)1
6のアドレスにエラーデータが格納される。エラーデー
タ(フェイルデータ)の例は、ストローブポイントでの
デバイス出力ピンの実際値、あるいは単独ビットによる
パスかフェイルの表示である。
【0011】テスト技術者やデザイン技術者は、デバイ
スのデザインとその機能が正しくなされているかを解析
するために、DFM16内のフェイルデータを利用す
る。一般に、DFM16の容量は、パターンメモリ13
の容量と同じである。パターンメモリ13とDFM16
は、デバイスのテスト段階で、アドレス発生器17から
出力された共通のアドレスデータによってアクセスされ
る。従って、デバイステストの後で行うフェイル解析段
階で、DFM16内のフェイルデータをスキャンして解
析することにより、DUTの出力にフェイルをもたらし
た、パターンメモリ13内のパターンデータ(テスト信
号)の位置を知ることができる。
【0012】第2図は、上述のようなパターンメモリ1
3とDFM(データフェイルメモリ)16間の1対1の
関係を示す。例えば、DFM16の記憶位置(メモリロ
ケーション)2にフェイルが検出された場合には、パタ
ーンメモリ13内のパターン2がそのフェイルを生成し
たことを意味する。従って、パターンメモリ13とDF
M16は、記憶位置が互いに1対1で対応している。こ
のような従来技術におけるシステム構成では、DFM
は、パターンメモリ13と同じメモリ容量を必要とする
ため、そのコストが高くなる問題がある。
【0013】この問題についての従来における解決法の
1例を第3図の概念図に示す。この例では、テストシス
テムは、パターンメモリ13の容量よりも小さい容量を
有するデータフェイルメモリ(DFM)を用いている。
このようにDFMの容量よりもテストパターンの方が大
きいときは、パターンメモリのテストパターンを複数の
小さいブロックに分割する。分割した各テストパターン
のブロックは、DFMの容量と同じかより小さいサイズ
になる。第3図では、DFMはN個の記憶位置を有する
容量となっているので、複数のテストパターンのブロッ
クにおいて、パターンメモリ13のN個の記憶位置に対
応する各ブロックは、それぞれ別に発生しなければなら
ない。
【0014】すなわち、テストプログラムの第1回目の
実行において、パターンメモリの記憶位置1−Nに格納
されたパターンデータによりテストパターンを発生し、
その間にDFMは、その記憶位置1−Nにテスト結果を
収集する。DFM内にフェイルが検出された場合には、
フェイル解析を行う。フェイルがない場合には、テスト
は、次のN個の記憶位置に対応する次のブロックへのテ
ストパターンに移る。従って、テストプログラムの第2
回目の実行において、パターンメモリの記憶位置N+1
から2Nまでに格納されたパターンデータによるテスト
パターンを発生し、DFMがその間に記憶位置1−Nに
テスト結果を収集する。このようにして、テストプログ
ラムの各実行ごとに、DFMアドレスにより、パターン
メモリ13のN個の記憶位置をアクセスする。この従来
技術による解決法は、特にフェイルメモリ解析をその都
度行うことを必要とする場合に、半導体デバイスの全体
としてテスト時間が長くなる不具合があることは明らか
である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、パターンメモリのメモリ容量よりも小さなメモリ容
量を有するデータフェイルメモリ(DFM)内に、被試
験半導体デバイスのフェイル情報を格納する手段を有し
た半導体テストシステムを提供することにある。
【0016】また、本発明の他の目的は、第1のテスト
実行時に、所定の圧縮比率で、被試験半導体デバイスに
ついてフェイルデータを格納し、そのフェイルデータを
呼び出して、第1のテスト実行時にデータフェイルメモ
リ内に検出されたフェイルデータに対応する特定範囲の
テストパターンのみについて、圧縮せずに第2のテスト
を実行することができる半導体テストシステムを提供す
ることにある。
【0017】また、本発明の更に他の目的は、パターン
メモリからのパターンデータにより生成した複数のイベ
ントの数を基準とした圧縮比率により、被試験半導体デ
バイスについてのフェイルデータを格納することができ
る半導体テストシステムを提供することである。
【0018】また、本発明の更に他の目的は、パターン
メモリからのパターンデータにより生成したテストパタ
ーンの時間長を基準とした圧縮比率により、被試験半導
体デバイスについてのフェイルデータを格納することが
できる半導体テストシステムを提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、被試験デバイ
ス(DUT)にテスト信号を供給し、ストローブ信号の
タイミングでDUT出力を評価してDUTをテストする
とき、フェイルデータをデータフェイルメモリ(DF
M)に取り込むためのデータフェイルメモリ圧縮の構成
と方法を有した半導体テストシステムである。DUTの
出力データが期待値データとマッチしないときは、フェ
イルデータがDFMに格納される。本発明のユニークな
圧縮方法を用いることにより、DFMのメモリサイズ
を、テスト信号を生成するためのパターンデータを格納
するパターンメモリの容量よりはるかに小さくすること
が可能となる。
【0020】本発明の半導体テストシステムは、DUT
テスト用のテストパターンを生成するためのパターンデ
ータを格納するパターンメモリと、出力信号と期待信号
を比較することにより、その間に不一致があった場合に
フェイルデータを発生するDUT出力信号の評価手段
と、出力信号と期待信号間の不一致に起因するフェイル
データを格納するデータフェイルメモリと、フェイルデ
ータを圧縮してデータフェイルメモリに格納するための
圧縮手段とにより構成されている。この圧縮手段は、第
1回目のテスト実行において、パターンメモリの複数の
アドレスをデータフェイルメモリの単一アドレスに割り
当てることにより、パターンメモリの複数のアドレスを
有する各グループについて発生したフェイルデータを、
あらかじめ定めた圧縮比率でデータフェイルメモリの対
応するアドレスに格納し、その第1回目のテスト実行の
後、そのデータフェイルメモリに格納されたフェイルデ
ータに対応するパターンメモリの複数のアドレスを有す
るグループのみについて、パターンメモリとデータフェ
イルメモリ間でアドレス圧縮をすることなく、第2回目
のテストを実行する。
【0021】本発明の第1態様において、パターンメモ
リとデータフェイルメモリ間の圧縮比率は、パターンメ
モリのパターンデータにより発生されるイベントの数と
データフェイルメモリの1のアドレスとにより決定され
る。テストシステムにより発生したイベントの数をカウ
ントする手段が設けられ、そのカウントしている時間内
でフェイルデータを累積(アキュムレート)する。イベ
ントの数が指定された圧縮比率の数と一致すると、累積
したフェイルデータを、データフェイルメモリに送信し
て、指定された記憶位置(メモリロケーション)に格納
する。
【0022】本発明の他の態様において、パターンメモ
リとデータフェイルメモリ間の圧縮比率は、パターンメ
モリのパターンデータにより形成されたテストパターン
の時間長とデータフェイルメモリの1のアドレスとによ
り決定される。パターンメモリからのパターンデータに
より形成されたテストパターンの時間を計測する手段が
設けられ、そのパターンの時間長を計測している間にフ
ェイルデータを累積(アキュムレート)する。テストパ
ターンの時間長が指定された圧縮比率の値と一致する
と、累積したフェイルデータを、データフェイルメモリ
に送信して、指定された記憶位置(メモリロケーショ
ン)に格納する。
【0023】本発明によれば、半導体テストシステム
は、本発明の圧縮方法を用いることにより、小容量のデ
ータフェイルメモリ(DFM)に被試験デバイスのフェ
イル情報を収集することができる。本発明の1の態様に
おいては、パターンメモリからのパターンデータにより
発生したイベントの特定した数をDFMの単独アドレス
に割り当てることによるイベント圧縮方法を用いて、フ
ェイルデータをDFMに取り込む。また本発明の他の態
様においては、パターンメモリからのパターンデータに
より発生したテストパターンの特定した時間長をDFM
の単独アドレスに割り当てることによるイベント圧縮方
法を用いて、フェイルデータをDFMに取り込む。第1
のテストをこのような圧縮モードで行いフェイルが検出
された場合には、上記のテストパターンの数、あるいは
パターンの時間長のいずれかのテストパターンの範囲の
みについて、圧縮なしで、すなわち圧縮比率1で第2の
テストを行う。これにより、半導体テストシステムは、
テスト信号と1対1の関係でフェイルデータを取り込む
ことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】第4図(A)と第4図(B)は、
本発明のイベント圧縮方法の第1の態様を示す概念図で
ある。第4図(A)は、第1回目のテスト実行時におけ
るテストシステム内のパターンメモリとデータフェイル
メモリ(DFM)との関係例を示し、第4図(B)は、
第2回目のテスト実行時におけるテストシステム内のパ
ターンメモリとDFMとの関係例を示す。
【0025】本発明の第1の態様においては、データ圧
縮は、テストシステムにおいて発生したイベントの数
(テストパターンのエッジ数)を基準として実施する。
このようなイベントは、パターンメモリのパターンデー
タに基づいて生成される。第1回目のテスト実行時に
は、第4図(A)の例のように、100個のイベント毎
に対応するフェイル情報を、データフェイルメモリ(D
FM)16の単一の記憶位置(メモリロケーション)に
格納する。従って、この例の圧縮比率は100である。
第4図(B)の第2回目のテスト実行時には、第1テス
ト実行でDFM16にフェイルが検出された100個単
位のイベントのみについて、圧縮なしでテストを行う。
【0026】即ち、第4図(A)では、DFM16のメ
モリロケーション(アドレス)1は、イベント1−99
間において検出されるフェイルデータを格納するように
割り当てられ、DFM16のメモリロケーション2は、
イベント100−199間で検出されるフェイルデータ
を格納するように割り当てられ、DFM16のメモリロ
ケーション3は、イベント200−299間で検出され
たフェイルデータを格納するために割り当てられる、と
いった構成になる。このようにして、各100個のイベ
ント毎に生じたフェイルデータは、それが仮に2以上あ
ったとしても、DFMの単一の記憶位置(メモリロケー
ション)に1のフェイルデータとして格納される。した
がって、この例では、圧縮比率100なので、パターン
メモリの100分の1のメモリサイズをDFM16とし
て用いることができる。
【0027】この例では、第1回目のテスト実行時にD
FMの記憶位置(メモリロケーション)2にフェイルが
検出されたと仮定している。しかし、この段階では、D
FM16のフェイルデータは、イベント100−199
間にフェイルが存在したことを単に示すのみであり、具
体的にどのイベントについてフェイルが発生したかは明
らかではない。従って、フェイルとそのフェイルの原因
となったイベントとの正確な関係を知るには、例えば圧
縮比率が1、すなわちパターンメモリとDFM間を非圧
縮の状態で、第2回目のテストを実行する。このよう
に、イベント100−199間の100個のイベントに
ついて、第4図(B)に示すように、DFM16のメモ
リロケーション1−100を1対1の関係で割り当てる
ことにより、特定のイベントについてのフェイルを検出
することができる。
【0028】第5図は、上述した本発明の機能を達成す
るための半導体テストシステムの構成例を示す。この例
では、半導体テストシステムは、イベントコントローラ
14とDFM16との間に設けられたイベントトラッカ
ー23と、DFM(データフェイルメモリ)コントロー
ルロジック25を有している。イベントトラッカー23
は、DFM16にフェイルデータを格納するための全体
的な動作を制御する。また、イベントトラッカー23
は、イベントコントローラ14から受信したイベントの
数を検出する。DFMコントロールロジック25は、イ
ベントトラッカー23の制御下で、検出されたイベント
の数と指定された圧縮比率に基づいて、DFM16のア
クセスを制御する。
【0029】第6図は、本発明の第1態様に用いるDF
Mコントロールロジック25のより詳細な構成例を示
す。イベントトラッカー23は、イベントコントローラ
14により生成したイベントを受信し、DFMコントロ
ールロジック25を制御する。また、イベントトラッカ
ー23は、例えばフェイルデータ等の比較結果をパター
ンコンパレータ18(第1図)から受信する。この例で
は、DFMコントロールロジック25は、フェイルアキ
ュムレータ(FA)31と32、マルチプレクサ34、
DFMコントローラ35、ダウンカウンタ36、及びC
R(圧縮比率)レジスタ38を有している。この例で
は、2つのフェイルアキュムレータ(FA)31と32
を、イベントトラッカー23を介して、パターンコンパ
レータからのフェイルデータを交互に格納(セット)す
るために用いている。DFMコントロールロジック25
は、カウントしたイベントの数がCRレジスタ38の圧
縮比率によって特定された数と同じになったとき、FA
31とFA32に累積(アキュムレート)したフェイル
データを、DFM16に選択的に格納するように、DF
M16のアクセスを制御する。
【0030】第6図の構成において、CRレジスタ38
は、ダウンカウンタ36に例えば第4図(A)における
圧縮比率「100」を供給する。圧縮比率「100」
は、イベントトラッカー23からのロードコマンドによ
り、ダウンカウンタ36にロードされる。ダウンカウン
タ36は、イベントトラッカー23を介して受信したイ
ベントにより、あらかじめセットした「100」の値か
らダウンカウントする。ダウンカウンタ36のカウント
値が0に達したとき、すなわち第1図または第5図のイ
ベントコントローラ14により生成したイベント数が1
00になったとき、イベントトラッカー23は、DFM
16のアドレスデータが1だけインクリメント(増加)
するように、DFMコントローラ35にコントロール信
号を送信する。同時に、マルチプレクサ34を介して、
フェイルアキュムレータ(FA)31またはFA32に
累積(アキュムレート)したフェイルデータを、DFM
16の指定したアドレスに格納する。
【0031】この例では、2つのフェイルアキュムレー
タ31と32は、一方が累積したフェイルデータをDF
Mに送信してリセットすると同時に他方にフェイルデー
タを正確に累積するために用いられている。従って、こ
のような動作が単独のアキュムレータで実現できる場合
には、1つのアキュムレータを用いればよい。上述の2
個のフェイルアキュムレータ(FA)を用いる場合に
は、イベントトラッカー23は、マルチプレクサ34に
選択信号を供給し、どちらかのフェイルアキュムレータ
を選択して、フェイルデータをDFM16に送信する。
選択されたフェイルアキュムレータは、フェイルデータ
を送出した後その内容を除去(リセット)し、選択され
なかったフェイルアキュムレータは、また別の100個
のイベントについてのフェイルデータを累積する(セッ
ト)。このプロセスを繰り返すことにより、第4図
(A)のように、「100」等のように指定した圧縮比
率により、フェイルデータをDFM16に収集すること
が出来る。
【0032】第1回目のテスト実行において、第4図
(A)に示す第2グループの100個のイベントのよう
に、100個単位のイベントについて、DFM16にフ
ェイルが検出された場合には、第4図(B)に示すよう
に、例えば圧縮比率1(すなわち非圧縮)で、第2グル
ープの100個のイベントのみについて、第2回目のテ
ストを実行する。従って、第2回目のテスト実行では、
CRレジスタ38は、ダウンカウンタ36に圧縮比率
「1」を供給する。これによりDFM16のアドレスデ
ータは、各イベント発生毎にインクリメントされ、フェ
イルデータは各イベント発生毎にDFMに送信される。
このようにして、フェイルデータは、テストシステムに
より発生されるイベントと1対1の関係でDFM16の
アドレスに格納される。
【0033】上述した本発明のイベント圧縮方法は、各
データピン(テスタピン、またはテストチャンネル)に
互いに同じイベント数が与えられる場合に効果的であ
る。周知のように、半導体テストシステムは、例えば数
100のピンのように、多数のデータピン(テスタピ
ン、またはテストチャンネル)を有し、これにより多数
のデバイスピンを有する半導体デバイスをテストできる
ように構成している。各データピンは、第1図に示すよ
うな構成を有し、テスト実行時に、各データピンに対応
するデバイスピンにテストパターンを供給する。このと
きデバイスピンに印加するテストパターンは、常に同じ
とは限らないので、データピン間のイベント数は異なる
ことがあり得る。このように、各デバイスピンに印加す
るイベント数が異なる場合には、上述のイベント数に基
づく圧縮方法では、DFMにフェイルデータを収集する
際にエラーが発生する可能性がある。
【0034】従って、本発明の第2の態様においては、
上記の本発明の第1の態様のイベント圧縮方法に伴う問
題を解決している。本発明の第2の態様は、時間圧縮方
法を用いるものであり、テストパターンを、各グループ
が所定の同一の時間長を有する複数のグループに分割す
る。テストシステムの異なるデータピン間における共通
のパラメータは、テストタイムである。すなわち同一グ
ループに属する全てのデータピンは、各データピンに与
えられるイベント数にかかわらず、同時に開始し同時に
停止する。従って、本発明の時間圧縮方法では、第1回
目のテスト実行において、テストパターンの所定の時間
長毎に、DFMの単一の記憶位置(メモリロケーショ
ン)を割り当てて、その間のフェイルデータを取り込
む。そして、第2回目のテスト実行において、DFMに
格納されたフェイルデータに対応する部分のテストパタ
ーンの時間長だけを非圧縮で再度テストする。
【0035】この例を、第7図(A)と第7図(B)に
示しており、この状態は第4図(A)と第4図(B)に
類似している。第7図(A)と第7図(B)では、第4
図のイベント数と異なり、テストパターンの時間長を単
位として複数のグループに分割している。各グループの
時間長は同一である。例えば、第7図(A)では、パタ
ーンメモリからのテストパターンは、複数のテストパタ
ーンのグループに分割され、そのテストパターンのグル
ープは100ミリセカンド(ms)のパターン時間長を
有している。各100msのテストパターングループ
は、DFMの対応する単一メモリロケーション(アドレ
ス)に割り当てられる。
【0036】したがって、第1回目のテスト実行では、
各100ms単位のテストパターンについてのフェイル
データを、DFM16の割り当てられた単一メモリロケ
ーション(アドレス)に格納する。例えば、テストパタ
ーン0−99msについてフェイルを検出した場合に
は、DFM16の記憶位置(メモリロケーション)0に
フェイルデータを格納し、テストパターン100−19
9msについてフェイルを検出した場合には、DFM1
6の記憶位置(メモリロケーション)1にフェイルデー
タを格納し、テストパターン200−299msについ
てフェイルを検出した場合には、DFM16の記憶位置
(メモリロケーション)2にフェイルデータを格納す
る、という動作を実行する。このプロセスを繰り返すこ
とで、全てのパターン長についてのフェイルデータを、
DFM16に格納する。
【0037】DFM16のいずれかの記憶位置にフェイ
ルデータが格納されている場合は、そのフェイルデータ
に対応するテストパターン長のみについて第2回目のテ
ストを圧縮なしで実行する。第7図(B)は、テストパ
ターンの時間長とDFM16のアドレス間の関係を示し
ている。この例では、DFM16の各アドレスは、1m
s(ミリセカンド)のパターン長に割り当てられ、した
がって圧縮なし、すなわち圧縮比率1となっている。従
って、より正確なフェイル解析を、第2回目のテスト実
行により得られたフェイルデータを解析することによっ
て行うことができる。
【0038】第8図は、本発明の第2の態様において用
いるDFMコントロールロジック252のより詳細な構
成例を示している。第8図の構成例は、タイムカウンタ
42を有する以外は、第6図の構成とほぼ同一である。
すなわち、第6図のダウンカウンタ36の代わりに、テ
ストパターンの時間長を計測するためのタイムカウンタ
42が用いられている。イベントトラッカー23は、第
1回目および第2回目のテスト実行時に、DFM16に
フェイルデータを格納するための全体動作をコントロー
ルする。
【0039】CRレジスタ38は、クロックパルスのカ
ウントによってテストパターンの時間長を計測するため
のタイムカウンタ42に、圧縮比率の値を供給する。イ
ベントトラッカー23は、タイムカウンタ42のカウン
ト値をモニターし、そのカウント値が圧縮比率により指
定された時間長に一致したとき、DFMコントローラ3
5にコントロール信号を送信する。DFMコントローラ
35は、DFM16にアドレスデータを印加し、マルチ
プレクサ34を介して、フェイルアキュムレータ31ま
たは32からのフェイルデータを書き込む。
【0040】第9図は、本発明の半導体テストシステム
に用いる、DFM(データフェイルメモリ)コントロー
ルロジックの構成例を示すブロック図であり、第1態様
のイベント数圧縮と第2態様のテストパターン時間長圧
縮の両方法を実施する構成となっている。第9図には、
イベント数をカウントするダウンカウンタ36とテスト
パターンの時間長を計測するタイムカウンタ42の双方
が用いられている。第9図の例では、更に、イベント圧
縮モードやタイム圧縮モードを選択するためのモードレ
ジスタ47を有している。
【0041】好ましくは、第9図の例では、例えば第2
回目のテスト実行においてフェイルデータ数をカウント
をするためのエラーカウンタ43をさらに有している。
このエラーカウンタ43は、エラーの数が特定レベルに
達したとき、その被試験デバイスについての全体として
のテストを終了する場合に有効に用いることができる。
これにより明らかな欠陥デバイスのテスト時間を節約す
ることができる。第9図の例では、更に意図するテスト
パターンの範囲を特定するためのストップレジスタ45
とスタートレジスタ46を有している。
【0042】好ましい実施例しか明記していないが、上
述した開示に基づき、添付した請求の範囲で、本発明の
精神と範囲を離れることなく、本発明の様々な形態や変
形が可能である。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、半導体テストシステム
は、本発明の圧縮方法を用いることにより、小容量のデ
ータフェイルメモリ(DFM)に被試験デバイスのフェ
イル情報を収集することができる。本発明の1の態様に
おいては、パターンメモリからのパターンデータにより
発生したイベントの特定した数をDFMの単独アドレス
に割り当てることによるイベント圧縮方法を用いて、フ
ェイルデータをDFMに取り込む。また本発明の他の態
様においては、パターンメモリからのパターンデータに
より発生したテストパターンの特定した時間長をDFM
の単独アドレスに割り当てることによるイベント圧縮方
法を用いて、フェイルデータをDFMに取り込む。第1
のテストをこのような圧縮モードで行いフェイルが検出
された場合には、上記のテストパターンの数、あるいは
パターンの時間長のいずれかのテストパターンの範囲の
みについて、圧縮なしで、すなわち圧縮比率1で第2の
テストを行う。これにより、半導体テストシステムは、
テスト信号と1対1の関係でフェイルデータを取り込む
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パターンメモリとデータフェイルメモリを有し
た半導体テストシステムの基本構成を示す概略ブロック
図である。
【図2】従来技術におけるパターンメモリとデータフェ
イルメモリとの関係を示す概略図である。
【図3】小さなメモリ容量のデータフェイルメモリを用
いた、従来技術におけるパターンメモリとデータフェイ
ルメモリの動作例を示す概念図である。
【図4】イベント圧縮方法を用いた本発明の第1態様に
おけるパターンメモリとデータフェイルメモリとの関係
を示す概念図である。第4図(A)は、テストシステム
の第1のテスト実行時におけるパターンメモリとデータ
フェイルメモリとの関係を示し、第4図(B)は、テス
トシステムの第2のテスト実行時におけるパターンメモ
リとデータフェイルメモリとの関係を示す。
【図5】小さなメモリ容量のデータフェイルメモリによ
りフェイルデータを収集する本発明の半導体テストシス
テムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図6】本発明の半導体テストシステムに用いるための
DFM(データフェイルメモリ)のコントロールロジッ
クと第5図のブロック図におけるイベントトラッカーの
構成例を示すブロック図である。
【図7】時間圧縮方法を用いた本発明の第2態様におけ
るパターンメモリとデータフェイルメモリとの関係を示
す概念図である。第7図(A)は、テストシステムの第
1のテスト実行時におけるパターンメモリとデータフェ
イルメモリとの関係を示し、第7図(B)は、テストシ
ステムの第2のテスト実行時におけるパターンメモリと
データフェイルメモリとの関係を示す。
【図8】本発明の半導体テストシステムの第2態様に用
いるためのDFM(データフェイルメモリ)コントロー
ルロジックとイベントトラッカーの構成例を示すブロッ
ク図である。
【図9】本発明の半導体テストシステムに用いるための
第1態様のイベント圧縮方法と第2態様の時間圧縮方法
の双方を有するDFM(データフェイルメモリ)コント
ロールロジックとイベントトラッカーの構成例を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
13 パターンメモリ 14 イベントコントローラ 16 DFM 23 イベントトラッカー 25 DFM(データフェイルメモリ)コントロールロ
ジック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅森 茂 アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン タクララ、スコット・ブラバラード 3201

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被試験半導体デバイス(DUT)をテス
    トするための半導体テストシステムにおいて、 DUTテスト用のテストパターンを生成するためのパタ
    ーンデータを格納するパターンメモリと、 出力信号と期待信号を比較することにより、その間に不
    一致があった場合にフェイルデータを発生するDUT出
    力信号の評価手段と、 出力信号と期待信号間の不一致に起因するフェイルデー
    タを格納するデータフェイルメモリと、 フェイルデータを圧縮してデータフェイルメモリに格納
    するための圧縮手段と、により構成され、 その圧縮手段は、第1回目のテスト実行において、パタ
    ーンメモリの複数のアドレスをデータフェイルメモリの
    単一アドレスに割り当てることにより、パターンメモリ
    の複数のアドレスを有する各グループについて発生した
    フェイルデータを、あらかじめ定めた圧縮比率でデータ
    フェイルメモリの対応するアドレスに格納し、そのデー
    タフェイルメモリに格納されたフェイルデータに対応す
    るパターンメモリの複数のアドレスを有するグループの
    みについて、パターンメモリとデータフェイルメモリ間
    にアドレス圧縮をすることなく、第2回目のテストを実
    行する、ことを特徴とする半導体テストシステム。
  2. 【請求項2】 上記パターンメモリとデータフェイルメ
    モリ間の圧縮比率は、パターンメモリのパターンデータ
    により発生されるイベントの数とデータフェイルメモリ
    の1のアドレスとにより決定される、請求項1に記載の
    半導体テストシステム。
  3. 【請求項3】 上記パターンメモリとデータフェイルメ
    モリ間の圧縮比率は、パターンメモリのパターンデータ
    により形成されたテストパターンの時間長とデータフェ
    イルメモリの1のアドレスとにより決定される、請求項
    1に記載の半導体テストシステム。
  4. 【請求項4】 上記圧縮手段は、 テストパターンの各グループにおけるイベント数と上記
    データフェイルメモリの1のアドレスとの間の圧縮比率
    をあらわすデータを保持するためのレジスタと、 その圧縮比率で特定された数のイベントの間において発
    生したフェイルデータをアキュムレート(累積)するた
    めのフェイルアキュムレータと、 上記パターンメモリからのパターンデータに基づいて形
    成されたイベントを受信する毎に、上記レジスタから与
    えられた特定のイベント数をダウンカウントするための
    ダウンカウンタと、 上記データフェイルメモリに与えるアドレスを発生し、
    かつそのデータフェイルメモリの書き込み読み出し動作
    を制御するためのデータフェイルメモリコントローラ
    と、 上記フェイルデータを上記フェイルアキュムレータに供
    給し、上記ダウンカウンタのカウント値をモニタし、上
    記フェイルアキュムレータからのフェイルデータを、上
    記ダウンカウンタからのカウント値が上記圧縮比率によ
    り特定されたイベント数に達する毎に、上記データフェ
    イルメモリに格納するように、上記フェイルデータメモ
    リコントローラに指示することにより、フェイルデータ
    を上記データフェイルメモリに格納するための全体動作
    をコントロールするためのイベントトラッカーと、 により構成されることを特徴とする請求項2に記載の半
    導体テストシステム。
  5. 【請求項5】 上記フェイルアキュムレータは2個のア
    キュムレータにより構成され、上記圧縮比率により特定
    されたイベント数の各グループについてのフェイルデー
    タを交互に蓄積し、上記圧縮手段はさらにマルチプレク
    サを有し、上記イベントトラッカーからの選択信号に基
    づいて、いずれかのアキュムレータを選択して、累積さ
    れたフェイルデータを上記データフェイルメモリに送出
    する、請求項4に記載の半導体テストシステム。
  6. 【請求項6】 上記圧縮手段は、 テストパターンの各グループの時間長と上記データフェ
    イルメモリの1のアドレスとの間の圧縮比率をあらわす
    データを保持するためのレジスタと、 その圧縮比率で特定されたテストパターンの各グループ
    の時間長の間において発生したフェイルデータをアキュ
    ムレート(累積)するためのフェイルアキュムレータ
    と、 上記レジスタから与えられた特定の圧縮比率に基づい
    て、クロックパルスの数をカウントすることにより、上
    記テストパターンの時間長を計測するタイムカウンタ
    と、 上記データフェイルメモリに与えるアドレスを発生し、
    かつそのデータフェイルメモリの書き込み読み出し動作
    を制御するためのデータフェイルメモリコントローラ
    と、 上記フェイルデータを上記フェイルアキュムレータに供
    給し、上記タイムカウンタのカウント値をモニタし、上
    記フェイルアキュムレータからのフェイルデータを、上
    記タイムカウンタからのカウント値が上記圧縮比率によ
    り特定されたテストパターンの時間長に達する毎に、上
    記データフェイルメモリに格納するように、上記フェイ
    ルデータメモリコントローラに指示することにより、フ
    ェイルデータを上記データフェイルメモリに格納するた
    めの全体動作をコントロールするためのイベントトラッ
    カーと、 により構成されることを特徴とする請求項3に記載の半
    導体テストシステム。
  7. 【請求項7】 上記フェイルアキュムレータは2個のア
    キュムレータにより構成され、上記圧縮比率により特定
    されたイベント数の各グループについてのフェイルデー
    タを交互に累積し、上記圧縮手段はさらにマルチプレク
    サを有し、上記イベントトラッカーからの選択信号に基
    づいて、いずれかのアキュムレータを選択して、累積さ
    れたフェイルデータを上記データフェイルメモリに送出
    する、請求項6に記載の半導体テストシステム。
  8. 【請求項8】 上記圧縮手段は、 テストパターンの各グループの時間長あるいはイベント
    数と上記データフェイルメモリの1のアドレスとの間の
    圧縮比率をあらわすデータを保持するためのレジスタ
    と、 その圧縮比率で特定されたテストパターンの各グループ
    の時間長あるいはイベント数の間において発生したフェ
    イルデータをアキュムレート(累積)するためのフェイ
    ルアキュムレータと、 上記パターンメモリからのパターンデータに基づいて形
    成されたイベントを受信する毎に、上記レジスタから与
    えられた特定のイベント数をダウンカウントするための
    ダウンカウンタと、 上記レジスタから与えられた特定の圧縮比率に基づい
    て、クロックパルスの数をカウントすることにより、上
    記テストパターンの時間長を計測するタイムカウンタ
    と、 イベント数圧縮モードまたはパターン時間長圧縮モード
    のいずれかの選択された圧縮モードを示すためのモード
    レジスタと、 上記データフェイルメモリに与えるアドレスを発生し、
    かつそのデータフェイルメモリの書き込み読み出し動作
    を制御するためのデータフェイルメモリコントローラ
    と、 上記フェイルデータを上記フェイルアキュムレータに供
    給し、上記ダウンカウンタあるいはタイムカウンタのカ
    ウント値をモニタし、上記フェイルアキュムレータから
    のフェイルデータを、上記ダウンカウンタあるいはタイ
    ムカウンタからのカウント値が上記レジスタに特定され
    た値に達する毎に、上記データフェイルメモリに格納す
    るように、上記フェイルデータメモリコントローラに指
    示することにより、フェイルデータを上記データフェイ
    ルメモリに格納するための全体動作をコントロールする
    ためのイベントトラッカーと、 により構成されることを特徴とする請求項1に記載の半
    導体テストシステム。
  9. 【請求項9】 被試験半導体デバイス(DUT)をテス
    トする際に検出されるフェイルデータを格納するための
    方法は、 DUTをテストするためにDUTに供給するテストパタ
    ーンを生成するパターンデータをパターンメモリから読
    み出すステップと、 DUTの出力信号を期待信号を比較することにより、そ
    の出力信号を評価し、その間に不一致があった場合にフ
    ェイルデータを発生するステップと、 その出力信号と期待信号間の不一致に起因するフェイル
    データを格納するデータフェイルメモリを備えるステッ
    プと、 第1回目のテスト実行において、上記パターンメモリの
    複数のアドレスをデータフェイルメモリの単一アドレス
    に割り当てることにより、パターンメモリの複数のアド
    レスを有する各グループについて発生したフェイルデー
    タを、あらかじめ定めた圧縮比率でデータフェイルメモ
    リの対応するアドレスに格納するステップと、 そのデータフェイルメモリに格納されたフェイルデータ
    に対応するパターンメモリの複数のアドレスを有するグ
    ループのみについて、パターンメモリとデータフェイル
    メモリ間にアドレス圧縮をすることなく、第2回目のテ
    ストを実行するステップと、よりなることを特徴とする
    フェイルデータの格納方法。
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