JP2003031666A - 半導体デバイスまたは半導体ウェハ一括のテスト装置及びテスト方法 - Google Patents

半導体デバイスまたは半導体ウェハ一括のテスト装置及びテスト方法

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JP2003031666A
JP2003031666A JP2001211662A JP2001211662A JP2003031666A JP 2003031666 A JP2003031666 A JP 2003031666A JP 2001211662 A JP2001211662 A JP 2001211662A JP 2001211662 A JP2001211662 A JP 2001211662A JP 2003031666 A JP2003031666 A JP 2003031666A
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安正 西村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テスト装置を安価に構成することができ、か
つ容易にテストを実施することができ、良品、不良品の
判定結果をいつでも容易に確認することができる半導体
デバイスまたは半導体ウェハ一括のテスト装置及びテス
ト方法を提供する。 【解決手段】 半導体デバイス4Aに自己テスト回路を
搭載し、テスタから印加データ信号及びクロック信号並
びに期待値データを供給して半導体デバイスのテストを
行なうと共に、テスト結果を期待値データと比較して半
導体デバイスの良否を判定する比較判定回路32と、判
定結果を記憶する不揮発性メモリセル33とを備えた構
成とする。

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、特に自己テスト機能(ビルトインセルフテスト、以
下BISTという)を内蔵する半導体デバイスまたは、
これらの半導体デバイスを複数個搭載した半導体ウェハ
を一括してテストするテスト装置およびテスト方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図14は、テスタを用いた従来の半導体
デバイスのテスト状況を示すブロック図である。この図
において、1はテスト本体で、半導体デバイスのテスト
条件として必要なテストパターン信号を発生する。2は
DC測定用のDC測定ユニットで、ケーブル3を介して
与えられるテスタ本体1からの制御信号に応じて被試験
デバイス(デバイスアンダーテスト、以下DUTとい
う)4との間で信号の授受を行なう。また、5はテスト
ヘッドで、ケーブル6によってテスタ本体1に接続さ
れ、テスタ本体1から与えられる制御信号に応じてDU
T4との間で信号の授受を行なう。即ち、DUT4のテ
スト時には、テストヘッド内に格納されているピンエレ
クトロニクスカード7のテスタドライバ8からテスト信
号を発生してDUT4に印加する。DUT4からの応答
信号はピンエレクトロニクスカード7内のコンパレータ
9に受信され、期待値10との比較を行なうことによっ
て、DUT4が設計通りに動作しているかどうかの判定
が行なわれる。
【0003】近年、半導体デバイスの規模が増大し、複
雑になるにつれて、半導体デバイスのテストは年々難易
度を増している。半導体テスト装置の負担を減らし、か
つテストの容易化を図るために、BISTを内蔵する半
導体デバイスが見られるようになった。BIST技術の
進歩により、従来は上述の図14に示すように、半導体
テスト装置を使用して実施していた機能テスト、即ちフ
ァンクションテストが半導体デバイス自身で実施可能に
なった。図15は、BISTを有するDUTの従来のテ
スト方法を示す概略図である。即ち、テスタ本体1から
ケーブル6を介して与えられる制御信号に応じてテスト
ヘッド5からBIST内蔵のDUT4Aに対して図示し
ない電源とグランド電位(GND)とクロック信号とを
印加することにより、DUT4Aが自己テストを実施
し、テスト結果をテストヘッド5に返送するため、簡単
にDUT4Aの良否を知ることができる。BISTの構
成については、多くの事例が報告されており、周知であ
るため説明を省略するが、ウェハ上の総ての半導体デバ
イスにBISTを内蔵させることにより、ウェハ上の総
ての半導体デバイスを一括してテストすることも可能に
なった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のテスト装置は以
上のように構成され、DUTの機能テストにも対応でき
る仕様とされていたこともあって1台の価格が数億円に
も達し、非常に高価であるという問題点があった。ま
た、ウェハを一括してテストすることができるプロービ
ング針は、機種対応で製作され、機種毎に異なる構成と
されているため、異なるDUTには使用できず、価格も
一枚が数千万円にも達し、これもまた非常に高価である
という問題点があった。更に、また、上述したBIST
を搭載した複雑かつ大規模な半導体デバイスの場合は、
動作する部分であるデバイス機能部4Bの面積に対して
BIST機能部4Cの面積が余分に加わるため、半導体
デバイスの製造コストを高める一因になるという問題点
があった。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、テスト装置を安価に構成する
ことができ、かつ容易にテストを実施することができ、
良品、不良品の判定結果をいつでも容易に確認すること
ができる半導体デバイスまたは半導体ウェハ一括のテス
ト装置及びテスト方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体デ
バイスのテスト装置は、半導体デバイスに自己テスト回
路を搭載し、テスタから印加データ信号及びクロック信
号並びに期待値データを供給して半導体デバイスのテス
トを行なうと共に、テスト結果を期待値データと比較し
て半導体デバイスの良否を判定する比較判定回路と、判
定結果を記憶する不揮発性メモリセルとを備えたもので
ある。
【0007】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、不揮発性メモリセルを、フラッシュメモリ
セルで構成するものである。
【0008】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、不揮発性メモリセルを、EEPROMセル
で構成するものである。
【0009】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに自己テスト回路を搭載
し、テスタから印加データ信号及びクロック信号並びに
期待値データを供給して半導体デバイスのテストを行な
うと共に、テスト結果を期待値データと比較して半導体
デバイスの良否を判定する比較判定回路と、判定結果に
対応してヒューズを溶断し、出力電位を変化させること
により判定結果を記憶するヒューズ装置とを備えたもの
である。
【0010】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、判定結果に対応してレーザトリマが動作
し、レーザ光をヒューズに照射してヒューズを溶断する
ようにしたヒューズ装置を備えたものである。
【0011】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、判定結果に対応して発生される電気信号に
よってヒューズを溶断するようにしたヒューズ装置を備
えたものである。
【0012】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに自己テスト回路と、テス
ト結果を期待値データと比較して良否判定を行なう比較
判定回路と、判定結果を記憶する不揮発性メモリセルと
を搭載すると共に、半導体デバイスにテスト用の電源と
グランド電位及び印加データ信号と印加クロック信号と
期待値データとを供給するドライバを有するテスタを備
えたものである。
【0013】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに、自己テスト回路とテス
ト結果に対する良否判定結果を記憶する不揮発性メモリ
セルとを搭載すると共に、半導体デバイスに供給するテ
スト用の電源とグランド電位及び印加データ信号と印加
クロック信号と期待値データとを供給するドライバ並び
にテスト結果を期待値データと比較して良否判定を行な
う比較判定回路を有するテスタを備えたものである。
【0014】この発明に係る半導体ウェハの一括テスト
装置は、自己テスト回路を搭載した半導体デバイスを複
数個搭載したウェハ上で各半導体デバイスのテストを一
括して行なうようにしたものにおいて、テスタからの信
号等を受けるポゴコンタクトを有するマザーボードと、
このマザーボードに結合され、ウェハ上の各半導体デバ
イスと電気的接続を行なう複数のニードルを有するドー
タボードとから構成されるプロービング針を備え、ニー
ドルの数を半導体デバイス1個当り複数本としたもので
ある。
【0015】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、ヒューズ装置とテスタとを一体化したもの
である。
【0016】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、不揮発性メモリセルの記憶内容またはヒュ
ーズ装置の溶断状況をチェックしてウェハから良品の半
導体デバイスのみを選別するアッセンブリ選別手段とテ
スタとを一体化したものである。
【0017】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスの電源とグランド電位の供
給回路にそれぞれ接続されたリレー接点と、このリレー
接点を開放する制御装置とを設け、比較判定回路によっ
て不良と判定された時、制御装置を動作させてリレー接
点を開放するようにしたものである。
【0018】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに、自己テスト回路とテス
ト結果に対する良否判定結果を記憶する不揮発性メモリ
セルとを搭載すると共に、半導体デバイスに対応したピ
ンエレクトロニクスカードを設け、ピンエレクトロニク
スカードに半導体デバイス用電源とグランド電位供給源
とを組み込むと共に、自己テスト回路に対する印加デー
タ信号と、印加クロック信号と、期待値データとをそれ
ぞれ記憶させる記憶装置と、各記憶装置に接続されたそ
れぞれの信号のドライバと、半導体デバイスから得られ
るテスト結果と期待値データとを比較して良否を判定す
るコンパレータと、このコンパレータによる不良判定時
に電源及びグランド電位を半導体デバイスから切り離す
制御装置とを搭載したものである。
【0019】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、コンパレータによる不良判定時に、印加デ
ータ信号と印加クロック信号と期待値データの各ドライ
バ及びコンパレータを半導体デバイスから切り離す制御
装置をピンエレクトロニクスカードに搭載したものであ
る。
【0020】この発明に係る半導体ウェハの一括テスト
装置は、また、ピンエレクトロニクスカードを複数個装
着し得るスロット基板を設け、このスロット基板にウェ
ハ上の半導体デバイスと同数のピンエレクトロニクスカ
ードを装着することにより、ウェハの一括テストを行な
うようにしたものである。
【0021】この発明に係る半導体デバイスのテスト方
法は、自己テスト回路と不揮発性メモリセルを内蔵した
半導体デバイスのテスト装置において、テスタから半導
体デバイスにテスト用の電源とグランド電位と印加デー
タ信号と印加クロック信号とを供給して自己テスト回路
によるテストを行ない、テスト結果を半導体デバイスま
たはテスタの比較判定回路によって期待値データと比較
することにより、良否判定を行なって良品を選別すると
共に、選別された良品の不揮発性メモリセルに判定結果
を記憶させるようにしたものである。
【0022】この発明に係る半導体デバイスのテスト方
法は、また、ヒューズ装置を有する半導体デバイスのテ
スト装置において、比較判定回路による良否判定で良品
と判定された時、ヒューズ装置のヒューズを溶断すると
共に、良品に対応する判定結果電位を出力するようにし
たものである。
【0023】この発明に係る半導体デバイスのテスト方
法は、また、自己テスト回路と不揮発性メモリセルとを
内蔵した半導体デバイスのテスト装置において、テスト
開始時に不揮発性メモリセルに良品の判定出力に相当す
るデータを予め書き込み、テスト結果と期待値データと
の比較判定で不良品の判定が出た時のみ不揮発性メモリ
セルのデータを書き換えるようにしたものである。
【0024】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、ヒューズ装置を有する半導体デバイスのテ
スト装置において、テスト開始時にヒューズ装置に良品
の判定出力に相当する電位を予め与え、テスト結果と期
待値データとの比較判定で不良品の判定が出た時のみヒ
ューズ装置のヒューズを溶断して判定出力を変化させる
ようにしたものである。
【0025】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1は、実施
の形態1の構成及びテスト方法を示すブロック図であ
る。この図において、4AはBISTを内蔵したDUT
で、設計時にスキャンテスト設計が適用されているもの
である。Vcc及びGNDは、図示しない外部テスタの
デバイス用電源から供給される電源電圧とグランド電
位、20はデータ入力端子で、図示しない外部テスタに
搭載されたデータドライバ21からテスト用データが供
給される。22はクロック信号入力端子で、上記テスタ
に搭載されたクロックドライバ23からクロック信号が
供給される。24は期待値データ入力端子で、上記テス
タに搭載された期待値ドライバ25からテスト結果の良
否判定に必要な期待値データが供給される。26〜30
はスキャンテスト設計されたDUT内のフリップフロッ
プで、クロック信号入力端子22からのクロック信号に
制御されて、データ入力端子20からのテスト用データ
が各フリップフロップに設定される。
【0026】31はDUT内の組み合わせ回路で、上記
各フリップフロップ26〜30にそれぞれ設定されたテ
スト用データにもとづいてテストされ、テスト結果が各
フリップフロップに取り込まれるようにされている。3
2は排他的論理和(エクスクルーシブオア)を取る比較
回路で、期待値入力端子24から与えられる期待値と、
各フリップフロップ26〜30に取り込まれたテスト結
果とを比較し、DUTの良否を判定する。この例では、
良品の時は“0”が出力され、不良品の時は“1”が出
力される。33は判定結果を記憶する不揮発性メモリセ
ルで、周知のフラッシュメモリセルあるいはEEPRO
Mセルによって構成されている。34は不揮発性メモリ
セル33の出力を反転するインバータで、判定結果が良
品の時は“1”が、また不良品の時は“0”が判定出力
端子35に出力されることになる。
【0027】この実施の形態では、判定結果を不揮発性
メモリセル33に記憶保持させているため、テスト完了
後にDUT用電源がオフされても、テスト結果は保持さ
れることになる。従って、いつでも判定出力端子35か
ら不揮発性メモリセル33の情報を読み出すことによ
り、デバイスが良品か不良品かを容易に確認することが
できる。
【0028】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2を図にもとづいて説明する。図2は、実施の形態2
の主要部の構成を示すブロック図で、実施の形態1にお
ける不揮発性メモリセルに代えてヒューズ装置を用いる
もので、その他の構成は実施の形態1と同様である。図
2において、40はヒューズ装置で、電源電圧Vccと
グランド電位GNDとの間に接続されたヒューズ41及
び高抵抗42と、高抵抗42のヒューズ側端子に接続さ
れたインバータ43と、インバータ43の出力側に接続
された判定出力端子44とから構成されている。45は
レーザトリマで、図1に示す比較回路32が良品と判定
した時に動作してレーザ光46をヒューズ41に照射
し、ヒューズ41を溶断するようにされている。この結
果、インバータ43の入力が“0”レベルとなり、その
データを反転して判定出力端子44に“1”を出力す
る。即ち、実施の形態1と同様に、DUTが良品の時は
“1”レベル、不良品の時は“0”レベルを出力し、そ
の状態を保持することになる。なお、レーザ光46によ
るヒューズ41の溶断に代えて、良品と判定された時に
発生する電気信号(図示せず)によってヒューズを溶断
するようにしても同様の効果を期待することができる。
【0029】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3を図にもとづいて説明する。図3は、実施の形態3
の主要部を構成する廉価版テスタの構成を示すブロック
図である。この図において、50は廉価版テスタで、以
下に述べる構成を有する。51はDUT用の電源、51
Aはその供給端子で、図1の電源Vccとして供給す
る。52はDUT用のグランド電位、52Aはその供給
端子で、図1のグランド電位GNDとして供給する。5
3はDUTに対する印加データ信号で、DUT対応の必
要最小限の印加データ信号を生成する。54はDUTに
対する印加クロック信号で、所定のクロック信号を生成
する。55は期待値データで、DUTの良否判定用の基
準値として生成される。56〜58はそれぞれ印加デー
タ信号53、印加クロック信号54、期待値データ55
が入力され、それぞれの信号に対応したパルス信号を発
生する簡易ドライバで、それぞれの出力端子56A〜5
8Aを経て図1のデータ入力端子20、クロック信号入
力端子22、期待値データ入力端子24に供給される。
【0030】実施の形態3は以上のように構成され、テ
スタからDUTに供給する信号を限定しているため、テ
スタを安価に構成することができる。なお、図4に示す
ように、期待値データ印加用の簡易ドライバ58にDU
Tのモニタ端子(図示せず)からテスト結果を読み出し
て期待値データと比較する簡易コンパレータ59を接続
し、比較結果をDUTの良否判定結果として出力端子5
9Aから出力するようにすれば、DUTの良否を容易に
判別することができる。また、簡易コンパレータ59を
期待値データの簡易ドライバ58に接続するのに代え
て、印加データ信号の簡易ドライバ56に接続しても同
様な効果を期待することができる。なお、図4におい
て、図3と同一または相当部分には同一符号を付して説
明を省略する。更に、図5に示すように、廉価版テスタ
50のデバイス用電源51及びデバイス用GND52の
出力側にそれぞれリレー接点51B、52Bを設け、簡
易コンパレータ59によるDUTの不良品判定が出され
た時、図示しない制御装置を動作させて上記各リレー接
点51B、52Bを開放し、デバイス用電源51とグラ
ンド電位52をDUTから切り離すようにしてもよい。
【0031】実施の形態4.次に、この発明の実施の形
態4を図にもとづいて説明する。図6は、実施の形態4
の構成を示す概略図で、DUTをウェハ一括でテストす
る場合のプロービング針を示すものである。この図にお
いて、(a)はプロービング針の構成を示す概略図であ
り、(b)はこれによってテストされるウェハを示す。
これらの図において、60はマザーボード、61はマザ
ーボード60に設けられたポゴコンタクトで、DUTの
機種に依存せず、図示しない簡易テスタからの信号等を
受けるためのものである。62は多層基板で構成され、
マザーボード60と共にプロービング針を構成するドー
タボードで、DUTの機種によって異なる構成のものが
使用される。63はドータボードに設けられるポゴコン
タクト、64は同じくドータボード62に設けられ、ポ
ゴコンタクトとの関係が常に同じ機能となるようにスク
ランブル配線されたニードルで、その本数はウェハ65
に搭載された各デバイス毎に、電源Vcc端子、GND
端子、データ印加端子、クロック印加端子、テスト結果
のモニタ端子(いずれも図示せず)の5本とされてい
る。従来のプロービング針におけるニードルは、1デバ
イス当り100本以上が必要で、価格も1000万円以
上であったのに比べると、劇的に削減され、価格も大幅
に低減されるものである。なお、ニードルの本数は5本
に特定されるものではなく、テスト内容に応じて適宜の
複数本とすることができる。
【0032】実施の形態5.次に、この発明の実施の形
態5を図にもとづいて説明する。図7は、実施の形態5
の構成を示す概略図である。この実施の形態は、図7に
示すように、レーザトリマ45と廉価版テスタ50とを
同一ケース70に収めて一体化したものである。レーザ
トリマ45と廉価版テスタ50のそれぞれの構成は上述
した通りである。このような構成とすることにより、コ
ンパクトに構成することができる他、廉価版テスタのコ
ンパレータ59でDUTの良否判定が行なわれた時、そ
の判定結果をレーザトリマ45に確実に与えることがで
き、記憶動作の信頼性を向上することができる。また、
図8は、同様な主旨から、DUTの良否判定結果出力に
もとづいて良品、不良品の選別を行なうアッセンブリ選
別装置71とテスタ50とを同一ケース72に収めて一
体化したものである。
【0033】実施の形態6.次に、この発明の実施の形
態6について説明する。図9は、実施の形態6のテスト
方法を示すフローチャートである。ステップS1でDU
Tに電源Vcc及びグランド電位GNDを与える。次
に、ステップS2で不揮発性メモリセルに“1”を予め
書き込む。ただし、この場合は、図1のように不揮発性
メモリセル33の出力側にインバータ34を接続せず、
不揮発性メモリセル33の出力がそのまま判定出力端子
35に出力される実施形態とする。次いで、ステップS
3でDUTにデータ信号、クロック信号及び期待値デー
タを印加し、テストを行なう。その後、ステップS4で
期待値とテスト結果であるデバイス内部のF/Fの出力
値とを比較する。ステップS5でクロック印加毎に期待
値とテスト結果とが一致しているかどうかをチェック
し、一致している場合は次のステップS7では何もせ
ず、一致していない場合はステップS6で不揮発性メモ
リセルに“0”を書き込む。
【0034】ヒューズ装置を有するDUTの場合には、
ステップS5の不一致でレーザ光を照射し、ヒューズを
溶断して出力を“0”レベルとする。ただし、一度溶断
するとそのことをフラッグに立てて記憶しておき、重複
した溶断が発生しないように制御する。次に、ステップ
S8でウェハ上の総てのDUTを一括テストした後、次
の良否識別を行なう。図10は、DUTの良品、不良品
の識別を行なうフローチャートである。ステップS11
で電源電圧を印加し、ステップS12でクロック信号を
印加すると共に、ステップS13で不揮発性メモリセル
の出力端子であるモニタ端子の電位を読み出す。次に、
ステップS14で読み出された電位が“1”レベルかど
うかをチェックし、“1”レベルであればステップS1
5で良品と判定してステップS16で組立てに使用し、
ステップS14で“1”レベルでなければ、ステップS
17で不良品と判定してステップS18で廃却処分にす
る。このフローに従えば極めて簡単にDUTの良品と不
良品を判別することができる。
【0035】実施の形態7.次に、この発明の実施の形
態7を図にもとづいて説明する。図11は、実施の形態
7の構成を示すブロック図である。この図において、8
0は簡易ピンエレクトロニクスカードで、以下のものを
一枚の基板に搭載したものである。即ち、81はDUT
用の電源、81Aはその供給端子、81Bは電源の出力
側に設けられた常閉のリレー接点、82はDUT用のグ
ランド電位、82Aはその供給端子、82BはGND電
位82の出力側に設けられた常閉のリレー接点、83は
DUTに対する印加データを記憶している印加データ記
憶装置、84はDUTに対する印加クロック信号を記憶
している印加クロック記憶装置、85は期待値データを
記憶している期待値データ記憶装置、86〜88はそれ
ぞれ印加データ信号、印加クロック信号、期待値データ
が入力され、それぞれの信号に対応したパルス信号を発
生する簡易ドライバで、上述した廉価版テスタと同様
に、それぞれの出力端子86A〜88Aを経て図1のデ
ータ入力端子20、クロック信号入力端子22、期待値
データ入力端子24に供給される。また、89は簡易コ
ンパレータで、上述した廉価版テスタのものと同様であ
る。90は制御コンピュータで、簡易コンパレータ89
の出力端子89Aから不良品判定が出された時に、電源
81とGND82のリレー接点81B、82Bを開放し
て電源81とGND82をDUTから切り離すようにさ
れている。
【0036】このような構成において、印加データ記憶
装置83、印加クロック記憶装置84、期待値データ記
憶装置85には、それぞれ所望のデータを読み込んでお
き、そのデータをもとに簡易ドライバ86〜88をコン
トロールするものである。なお、印加データ記憶装置8
3、印加クロック記憶装置84、期待値データ記憶装置
85は、それぞれ専用の半導体デバイスであるが、現在
のメモリ内蔵ロジック大規模集積回路の製造技術からす
ると製造は極めて容易であり、コンパクトな1チップ内
に3種類の記憶装置83〜85をインプリメントするこ
とも容易である。制御コンピュータ90は不良となった
DUTを電気的に切り離すために制御するコンピュータ
であり、市販のマイクロコンピュータで十分代役ができ
るものである。図12は、図11に示す簡易ピンエレク
トロニクスカード80に比して制御コンピュータ91を
更に追加して簡易コンパレータ89からの不良品判定信
号によって常閉のリレー接点86B〜88Bを開放する
ことにより、簡易ドライバ86〜88の出力もDUTか
ら切り離すようにしたものである。この結果、テストコ
ストを効果的に削減することができる。
【0037】実施の形態8.次に、この発明の実施の形
態8を図にもとづいて説明する。図13は、実施の形態
8の構成及びテスト方法を示す概略図で、DUTを複数
個搭載したウェハを一括して一度でテストできるように
した廉価版テスタを示すものである。この図において、
100は廉価版テスタ内部のスロット基板で、ウェハ上
に搭載(製造)されたDUTと同数のスロット100
A、100B……を有し、各スロットに実施の形態7で
示した簡易ピンエレクトロニクスカード80をそれぞれ
収容するものである。簡易ピンエレクトロニクスカード
80は、上述のように、制御コンピュータ90、91と
記憶装置83〜85をそれぞれが内蔵しているため、各
簡易ピンエレクトロニクスカード80がそれぞれ独自に
動くことができ、従って、ウェハ上の総てのDUTを図
9の手順に従って一度にテストすることができる。
【0038】
【発明の効果】この発明に係る半導体デバイスのテスト
装置は、半導体デバイスに自己テスト回路を搭載し、テ
スタから印加データ信号及びクロック信号並びに期待値
データを供給して半導体デバイスのテストを行なうと共
に、テスト結果を期待値データと比較して半導体デバイ
スの良否を判定する比較判定回路と、判定結果を記憶す
る不揮発性メモリセルとを備えたものであるため、効率
よく容易にテストを行なうことができると共に、いつで
も容易にテスト結果を確認することができ、かつテスト
コストの低減を図ることができる。
【0039】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに自己テスト回路を搭載
し、テスタから印加データ信号及びクロック信号並びに
期待値データを供給して半導体デバイスのテストを行な
うと共に、テスト結果を期待値データと比較して半導体
デバイスの良否を判定する比較判定回路と、判定結果に
対応してヒューズを溶断し、出力電位を変化させること
により判定結果を記憶するヒューズ装置とを備えたもの
であるため、テスト結果の確認が容易で、テストも簡単
に行なうことができ、しかもテストコストを安くするこ
とができる。
【0040】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに自己テスト回路と、テス
ト結果を期待値データと比較して良否判定を行なう比較
判定回路と、判定結果を記憶する不揮発性メモリセルと
を搭載すると共に、半導体デバイスにテスト用の電源と
グランド電位及び印加データ信号と印加クロック信号と
期待値データとを供給するドライバを有するテスタを備
えたものであるため、テスタを含むテスト装置を安価に
製作することができ、テストの実施も容易になる。
【0041】この発明に係る半導体ウェハの一括テスト
装置は、自己テスト回路を搭載した半導体デバイスを複
数個搭載したウェハ上で各半導体デバイスのテストを一
括して行なうようにしたものにおいて、テスタからの信
号等を受けるポゴコンタクトを有するマザーボードと、
このマザーボードに結合され、ウェハ上の各半導体デバ
イスと電気的接続を行なう複数のニードルを有するドー
タボードとから構成されるプロービング針を備え、ニー
ドルの数を半導体デバイス1個当り複数本としたため、
プロービング針の構成が簡単になり、価格も大幅に低減
することができる。
【0042】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、ヒューズ装置とテスタとを一体化したもの
であるため、装置をコンパクトに形成することができ、
テストの信頼性も向上する他、テストコストも低減する
ことができる。
【0043】この発明に係る半導体デバイスのテスト装
置は、また、半導体デバイスに、自己テスト回路とテス
ト結果に対する良否判定結果を記憶する不揮発性メモリ
セルとを搭載すると共に、半導体デバイスに対応したピ
ンエレクトロニクスカードを設け、ピンエレクトロニク
スカードに半導体デバイス用電源とグランド電位供給源
とを組み込むと共に、自己テスト回路に対する印加デー
タ信号と、印加クロック信号と、期待値データとをそれ
ぞれ記憶させる記憶装置と、各記憶装置に接続されたそ
れぞれの信号のドライバと、半導体デバイスから得られ
るテスト結果と期待値データとを比較して良否を判定す
るコンパレータと、このコンパレータによる不良判定時
に電源及びグランド電位を半導体デバイスから切り離す
制御装置とを搭載したものであるため、テスト装置をカ
ード形にすることができ、コンパクト化できるのに加え
て、テストコストを低減することができる。また、ウェ
ハ上の総てのDUTを一括して一度にテストすることが
できる。
【0044】この発明に係る半導体ウェハの一括テスト
装置は、また、ピンエレクトロニクスカードを複数個装
着し得るスロット基板を設け、このスロット基板にウェ
ハ上の半導体デバイスと同数のピンエレクトロニクスカ
ードを装着することにより、ウェハの一括テストを行な
うようにしたため、テストが容易になる他、テストコス
トを一段と低減することができる。
【0045】この発明に係る半導体デバイスのテスト方
法は、自己テスト回路と不揮発性メモリセルを内蔵した
半導体デバイスのテスト装置において、テスタから半導
体デバイスにテスト用の電源とグランド電位と印加デー
タ信号と印加クロック信号とを供給して自己テスト回路
によるテストを行ない、テスト結果を半導体デバイスま
たはテスタの比較判定回路によって期待値データと比較
することにより、良否判定を行なって良品を選別すると
共に、選別された良品の不揮発性メモリセルに判定結果
を記憶させるようにしたため、いつでも容易にテスト結
果を確認することができ、しかも良品の選別が容易にで
き、かつテストコストも低減することができる。
【0046】この発明に係る半導体デバイスのテスト方
法は、また、ヒューズ装置を有する半導体デバイスのテ
スト装置において、比較判定回路による良否判定で良品
と判定された時、ヒューズ装置のヒューズを溶断すると
共に、良品に対応する判定結果電位を出力するようにし
たため、良品、不良品の判定を精度よく、しかも容易に
行なうことができる。
【0047】この発明に係る半導体デバイスのテスト方
法は、また、自己テスト回路と不揮発性メモリセルとを
内蔵した半導体デバイスのテスト装置において、テスト
開始時に不揮発性メモリセルに良品の判定出力に相当す
るデータを予め書き込み、あるいはヒューズ装置に良品
の判定出力に相当する電位を予め与え、テスト結果と期
待値データとの比較判定で不良品の判定が出た時のみ不
揮発性メモリセルのデータを書き換え、あるいはヒュー
ズ装置のヒューズを溶断して判定出力を変化させるよう
にしたため、テストが容易になる他、良品、不良品の判
別が極めて簡単にでき、テストコストを低減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の構成及びテスト方
法を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2の主要部の構成を示
すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態3の主要部を構成する
廉価版テスタの構成を示すブロック図である。
【図4】 実施の形態3の実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】 実施の形態3の他の実施例を示すブロック図
である。
【図6】 この発明の実施の形態4の構成を示す概略図
である。
【図7】 この発明の実施の形態5の構成を示す概略図
である。
【図8】 この発明の実施の形態5の実施例を示す概略
図である。
【図9】 この発明の実施の形態6のテスト方法を示す
フローチャートである。
【図10】 DUTの良品、不良品の識別を行なうフロ
ーチャートである。
【図11】 この発明の実施の形態7の構成を示すブロ
ック図である。
【図12】 実施の形態7の実施例を示すブロック図で
ある。
【図13】 この発明の実施の形態8の構成及びテスト
方法を示す概略図である。
【図14】 テスタを用いた従来の半導体デバイスのテ
スト状況を示すブロック図である。
【図15】 BISTを有するDUTの従来のテスト方
法を示す概略図である。
【図16】 半導体デバイスのデバイス機能部にBIS
T機能部の面積が追加される関係を概略的に示す説明図
である。
【符号の説明】
4A DUT、 21 データドライバ、 23 クロ
ックドライバ、 25期待値ドライバ、 26〜30
フリップフロップ、 31 組み合わせ回路、 32
比較回路、 33 不揮発性メモリセル、 34 イン
バータ、 35 判定出力端子、 Vcc 電源電圧、
GND グランド電位、 40 ヒューズ装置、 4
1 ヒューズ、 45 レーザトリマ、 50 廉価版
テスタ、 51 デバイス用電源、 52 デバイス用
GND、 53 印加データ信号、 54 印加クロッ
ク信号、 55 期待値データ、 59 簡易コンパレ
ータ、 80 簡易ピンエレクトロニクスカード、 9
0,91 制御コンピュータ、 100 スロット基
板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G132 AK09 AK29 AL09 4M106 AA01 AA04 AA08 AB08 AC01 AC20 BA01 CA70 DD10 DD23 DD30 DJ18 DJ20 DJ21 5F038 AV03 AV08 AV15 CD06 CD15 DT06 DT08 DT17 DT18 EZ20 5F064 BB15 BB31 DD39 EE54 FF08 FF14 FF27 FF42

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体デバイスに自己テスト回路を搭載
    し、テスタから印加データ信号及びクロック信号並びに
    期待値データを供給して上記半導体デバイスのテストを
    行なうと共に、テスト結果を上記期待値データと比較し
    て上記半導体デバイスの良否を判定する比較判定回路
    と、判定結果を記憶する不揮発性メモリセルとを備えた
    ことを特徴とする半導体デバイスのテスト装置。
  2. 【請求項2】 上記不揮発性メモリセルは、フラッシュ
    メモリセルであることを特徴とする請求項1記載の半導
    体デバイスのテスト装置。
  3. 【請求項3】 上記不揮発性メモリセルは、EEPRO
    Mセルであることを特徴とする請求項1記載の半導体デ
    バイスのテスト装置。
  4. 【請求項4】 半導体デバイスに自己テスト回路を搭載
    し、テスタから印加データ信号及びクロック信号並びに
    期待値データを供給して上記半導体デバイスのテストを
    行なうと共に、テスト結果を上記期待値データと比較し
    て上記半導体デバイスの良否を判定する比較判定回路
    と、判定結果に対応してヒューズを溶断し、出力電位を
    変化させることにより判定結果を記憶するヒューズ装置
    とを備えたことを特徴とする半導体デバイスのテスト装
    置。
  5. 【請求項5】 上記ヒューズ装置は、判定結果に対応し
    てレーザトリマが動作し、レーザ光をヒューズに照射し
    てヒューズを溶断するようにしたことを特徴とする請求
    項4記載の半導体デバイスのテスト装置。
  6. 【請求項6】 上記ヒューズ装置は、判定結果に対応し
    て発生される電気信号によってヒューズを溶断するよう
    にしたことを特徴とする請求項4記載の半導体デバイス
    のテスト装置。
  7. 【請求項7】 半導体デバイスに自己テスト回路と、テ
    スト結果を期待値データと比較して良否判定を行なう比
    較判定回路と、判定結果を記憶する不揮発性メモリセル
    とを搭載すると共に、上記半導体デバイスにテスト用の
    電源とグランド電位及び印加データ信号と印加クロック
    信号と期待値データとを供給するドライバを有するテス
    タを備えたことを特徴とする半導体デバイスのテスト装
    置。
  8. 【請求項8】 半導体デバイスに、自己テスト回路とテ
    スト結果に対する良否判定結果を記憶する不揮発性メモ
    リセルとを搭載すると共に、上記半導体デバイスに供給
    するテスト用の電源とグランド電位及び印加データ信号
    と印加クロック信号と期待値データとを供給するドライ
    バ並びにテスト結果を上記期待値データと比較して良否
    判定を行なう比較判定回路を有するテスタを備えたこと
    を特徴とする半導体デバイスのテスト装置。
  9. 【請求項9】 自己テスト回路を搭載した半導体デバイ
    スを複数個搭載したウェハ上で上記各半導体デバイスの
    テストを一括して行なうようにしたものにおいて、テス
    タからの信号等を受けるポゴコンタクトを有するマザー
    ボードと、このマザーボードに結合され、上記ウェハ上
    の各半導体デバイスと電気的接続を行なう複数のニード
    ルを有するドータボードとから構成されるプロービング
    針を備え、上記ニードルの数を半導体デバイス1個当り
    複数本としたことを特徴とする半導体ウェハの一括テス
    ト装置。
  10. 【請求項10】 上記ヒューズ装置とテスタとを一体化
    したことを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれか1
    項記載の半導体デバイスのテスト装置。
  11. 【請求項11】 上記不揮発性メモリセルの記憶内容ま
    たはヒューズ装置の溶断状況をチェックしてウェハから
    良品の半導体デバイスのみを選別するアッセンブリ選別
    手段とテスタとを一体化したことを特徴とする請求項1
    〜請求項8のいずれか1項記載の半導体デバイスのテス
    ト装置。
  12. 【請求項12】 半導体デバイスの電源とグランド電位
    の供給回路にそれぞれ接続されたリレー接点と、上記リ
    レー接点を開放する制御装置とを設け、比較判定回路に
    よって不良と判定された時、上記制御装置を動作させて
    上記リレー接点を開放するようにしたことを特徴とする
    請求項7または請求項8記載の半導体デバイスのテスト
    装置。
  13. 【請求項13】 半導体デバイスに、自己テスト回路と
    テスト結果に対する良否判定結果を記憶する不揮発性メ
    モリセルとを搭載すると共に、上記半導体デバイスに対
    応したピンエレクトロニクスカードを設け、上記ピンエ
    レクトロニクスカードに半導体デバイス用電源とグラン
    ド電位供給源とを組み込むと共に、上記自己テスト回路
    に対する印加データ信号と、印加クロック信号と、期待
    値データとをそれぞれ記憶させる記憶装置と、上記各記
    憶装置に接続されたそれぞれの信号のドライバと、半導
    体デバイスから得られるテスト結果と上記期待値データ
    とを比較して良否を判定するコンパレータと、上記コン
    パレータによる不良判定時に上記電源及びグランド電位
    を半導体デバイスから切り離す制御装置とを搭載したこ
    とを特徴とする半導体デバイスのテスト装置。
  14. 【請求項14】 上記ピンエレクトロニクスカードは、
    コンパレータによる不良判定時に、印加データ信号と印
    加クロック信号と期待値データの各ドライバ及びコンパ
    レータを半導体デバイスから切り離す制御装置を搭載し
    たことを特徴とする請求項13記載の半導体デバイスの
    テスト装置。
  15. 【請求項15】 上記ピンエレクトロニクスカードを複
    数個装着し得るスロット基板を設け、このスロット基板
    にウェハ上の半導体デバイスと同数のピンエレクトロニ
    クスカードを装着することにより、ウェハの一括テスト
    を行なうようにしたことを特徴とする請求項13または
    請求項14記載の半導体ウェハの一括テスト装置。
  16. 【請求項16】 請求項7または請求項8記載の半導体
    デバイスのテスト装置において、テスタから半導体デバ
    イスにテスト用の電源とグランド電位と印加データ信号
    と印加クロック信号とを供給して自己テスト回路による
    テストを行ない、テスト結果を半導体デバイスまたはテ
    スタの比較判定回路によって期待値データと比較するこ
    とにより、良否判定を行なって良品を選別すると共に、
    選別された良品の不揮発性メモリセルに判定結果を記憶
    させるようにしたことを特徴とする半導体デバイスのテ
    スト方法。
  17. 【請求項17】 請求項4〜請求項6のいずれか1項記
    載の半導体デバイスのテスト装置において、比較判定回
    路による良否判定で良品と判定された時、ヒューズ装置
    のヒューズを溶断すると共に、良品に対応する判定結果
    電位を出力するようにしたことを特徴とする半導体デバ
    イスのテスト方法。
  18. 【請求項18】 請求項1〜請求項3のいずれか1項記
    載の半導体デバイスのテスト装置において、テスト開始
    時に不揮発性メモリセルに良品の判定出力に相当するデ
    ータを予め書き込み、テスト結果と期待値データとの比
    較判定で不良品の判定が出た時のみ上記不揮発性メモリ
    セルのデータを書き換えるようにしたことを特徴とする
    半導体デバイスのテスト方法。
  19. 【請求項19】 請求項4〜請求項6のいずれか1項記
    載の半導体デバイスのテスト装置において、テスト開始
    時にヒューズ装置に良品の判定出力に相当する電位を予
    め与え、テスト結果と期待値データとの比較判定で不良
    品の判定が出た時のみ上記ヒューズ装置のヒューズを溶
    断して判定出力を変化させるようにしたことを特徴とす
    る半導体デバイスのテスト方法。
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