JP2004219097A - Semiconductor testing apparatus - Google Patents
Semiconductor testing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004219097A JP2004219097A JP2003003371A JP2003003371A JP2004219097A JP 2004219097 A JP2004219097 A JP 2004219097A JP 2003003371 A JP2003003371 A JP 2003003371A JP 2003003371 A JP2003003371 A JP 2003003371A JP 2004219097 A JP2004219097 A JP 2004219097A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay
- circuit
- delay amount
- setting data
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体試験装置に関し、特に半導体試験装置に用いられる可変遅延回路の校正方法、およびその校正後の遅延回路を用いた半導体試験装置、ならびに半導体試験方法および半導体製造方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、被試験対象としてのICの機能試験は、各基本(試験)周期内で、IC試験装置からは被試験ICに各種の試験信号が印加され、その被試験ICからの各種の応答信号各々はIC試験装置内に取り込まれ、各々についての判定タイミング下にその良否判定が行われることによって、ICとしての機能が正常であるか否かが試験されるものとなっている。
【0003】
ところで、近年、IC類一般の高速動作化に伴い、それらIC類を試験する半導体試験装置では、試験波形の発生時間(タイミング)の精度が試験性能を左右する。特に、半導体試験装置に備えられているタイミング回路が発生するエッジクロックには、非常に高い時間精度が要求される。このため、CMOS等の温度、電源電圧の変動に伴い、エッジ発生タイミングが変わるデバイスをタイミング回路に採用した場合、従来技術では、その遅延変動を検出・補正する機構を設けてタイミング精度劣化を低減している。
【0004】
ここで、本発明者が本発明の前提として検討した、半導体試験装置のタイミング回路の概要、エッジ発生回路の動作、エッジ発生回路に用いた遅延回路の校正方法、テーブルメモリの格納例をそれぞれ、図9、図10、図11、図12を用いて説明する。
【0005】
図9に示すように、本発明の前提として検討したタイミング回路100は、エッジ発生回路1、波形生成回路2、判定回路3、選択回路4、変動量演算回路5、および遅延量校正回路8を備える。エッジ発生回路1は、カウンタ11、データ演算回路13、補正演算回路14、および遅延回路15から構成し、n個から成る。
【0006】
波形生成回路2は、パターン生成回路(図示せず)からの波形生成用のデータ112に基づいて試験波形110を生成する。また、判定回路3は、被試験LSIからの応答信号111の良否の判定を行う。変動量演算回路5は、エッジ発生回路1より発生されたエッジクロックの遅延時間変動を内蔵したリングオシレータ51の発振周期の変動量から検知するための周期測定回路52、およびその発振周期の計測から変動割合(k)を演算する変動割合演算回路53から成り、常に遅延回路15の遅延時間変動を所定の基準状態からの変動割合を演算する。
【0007】
次に、エッジ発生回路1は、パターン発生回路(図示せず)からのタイミング制御データをデータ演算回路13でエッジクロックの発生時間(Tc’、Td’)を演算し、そのデータを補正演算回路14で変動量演算回路5からの変動割合(k)との間で変動した時間を補正したタイミングデータ(Tc、Td)を演算後、原振(マスタクロック)以上の遅延を行うカウンタ11および原振周期未満の遅延を行う遅延回路15に設定し、エッジクロックを発生する。選択回路4は、複数のエッジ発生回路1から出力されるエッジクロックを選択する機能を有しており、本例において遅延量校正回路8での遅延量の校正は、所望の1つの遅延回路15の校正を順次行うものとしたために設けた。
【0008】
ここで、変動割合(k)算出の一例は、所望の時点で測定したリングオシレータ51の発振周期(ここでは、REFROSCとする)を測定しておき、次に現時点でのリングオシレータ51の発振周期(ここでは、MESROSCとする)を測定し、次に測定したREFROSC、MESROSCより、(MESROSC−REFROSC)/REFROSCを演算する。本例では、この演算結果を変動割合kとした。
【0009】
図10に示す、エッジ発生回路1の動作におけるタイミングチャート例では、2ns周期の原振101の出力101out、カウンタ11および遅延回路15への設定データ(Tc、Td)として5nsを遅延するための遅延データ、およびカウンタ11および遅延回路15の出力タイミング例を示した。遅延回路15の出力15outは、3つの例(case1〜3)を示す。case1では、遅延回路15の遅延量校正後に遅延量変動が生じていない場合を示し、case2では遅延変動が生じた場合、およびcase3では遅延変動を補正演算回路14により補正した場合を示した。
【0010】
case1での遅延回路出力15outは、カウンタ11で2ns周期原振の2カウント分の遅延、つまり4ns遅延後に遅延回路15で1ns分の遅延を行ったものである。
【0011】
次に、case2では、遅延回路15で遅延変動があった場合を例に挙げたものであり、ここでは変動量演算回路5で同時にリングオシレータ51の発振周期を測定して、その結果の変動割合kが算出されている。このため、遅延回路15での遅延量においてもTd×kだけの遅延変動が生じた例である。
【0012】
また、case3では、この遅延変動を補正演算回路14にて変動した遅延時間分(Td×k)を補正した遅延設定値(Tc,Td)を設定して出力されたエッジクロックを示す。以上、説明したような本発明の前提として検討した技術でエッジクロックを発生していた。
【0013】
次に、上述したようなエッジ発生回路に用いた遅延回路の校正方法について説明する。図11に、1つの遅延回路15とその遅延回路15の遅延量を校正するための遅延量校正回路8の構成例を示す。
【0014】
図11に示す遅延回路15は、遅延素子151、テーブルメモリ155、カウンタ11からのパルス入力経路を発振制御回路154の経路に切り替える選択器152、テーブルメモリ155からのデータとレジスタ156からのデータを切り替えるための選択器153、およびCPU(図示せず)からの命令により発振を開始するための制御を行う発振制御回路154から構成する。また、遅延量校正回路8は、遅延回路15から出力させた発振信号の発振周期を測定する発振周期測定回路81と、発振周期測定回路81が所定の周期か否かを判定する校正制御回路82から成る。
【0015】
遅延回路15の遅延素子151は、入力されたパルスをテーブルメモリ155からの遅延データに従い所定の遅延量のパルス遅延を行い、さらに、テーブルメモリ155は遅延データTdだけの遅延時間を遅延素子151で遅延される設定データに変換するための変換メモリである。
【0016】
図12に示すテーブルメモリ155の格納例では、遅延回路15の可変幅が1968.75ns、遅延分解能が31.25psの場合を示す。テーブルメモリ155のアドレスは、0〜127であり、アドレス”0”は0ps、アドレス”1”は31.25ps、…、アドレス”63”は1968.75psを割り当て、各アドレスに格納されたデータがその遅延時間を生み出すデータである。遅延量校正回路8では、このテーブルメモリ155に設定するデータを取得するために用いる。
【0017】
次に、遅延量校正回路8を用いた校正手順について説明する。まず、校正対象の遅延回路15を経路に含んだ発振経路を構成し、遅延回路15に”0”設定を行い、発振周期を測定する。これが、遅延量0ps時の発振周期(tref)である。
【0018】
次に、アドレス”1”の遅延量31.25psとなる遅延設定値を検出する場合は、このときの発振周期の期待値がtref+31.25psであり、本期待値に最も近い遅延設定値を遅延量制御回路82にて検出する。
【0019】
同様にして、アドレス”63”までの遅延設定値を取得し、取得終了後にテーブルメモリに設定し、遅延回路15の遅延量校正が終了する。さらに、この手順により複数(n個)ある遅延回路15の校正を行う。
【0020】
なお、上述したような、本発明の前提として検討した半導体試験装置に関する技術については、例えば特許文献1等に記載されている。すなわち、特許文献1には、半導体装置の試験中に遅延回路の変動割合を測定・演算することにより、変動した遅延時間分を補正する方法が開示されている。
【0021】
さらに、このような半導体試験装置に類似する技術として、半導体装置の試験中に校正対象の遅延回路を系に含めて発振させ、その発振周期を測定する遅延回路の遅延量校正方法を採用し、さらに温度変動等による遅延量変動を低減するための保温回路等を具備した技術(例えば特許文献2,3参照)、半導体装置の試験中における遅延時間変動を補正する技術(例えば特許文献4参照)、校正時と試験時とで遅延回路の消費電力を同じにする技術(例えば特許文献5,6参照)、高速、低速の2種類の基準クロックを用いてクロックの周期を可変単位とする可変遅延回路を形成して、温度変動や電圧変動の影響を受けにくい遅延回路の技術(例えば特許文献7参照)等が開示されている。
【0022】
【特許文献1】
特開平6−51027号公報(第1頁の要約など)
【0023】
【特許文献2】
特開平9−304488号公報(第1頁の要約など)
【0024】
【特許文献3】
特開平10−197911号公報(第1頁の要約など)
【0025】
【特許文献4】
特開平8−226957号公報(第1頁の要約など)
【0026】
【特許文献5】
特開平8−292242号公報(第1頁の要約など)
【0027】
【特許文献6】
特開平9−203772号公報(第1頁の要約など)
【0028】
【特許文献7】
特開2000−249747号公報(第1頁の要約など)
【0029】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような半導体試験装置の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。ここで、上述した遅延量の校正方法における問題点について説明する。
【0030】
例えば、前述した図9等に示したようなタイミング回路において、遅延回路15の校正は、校正中の周囲条件等の変動に起因して校正対象の遅延回路の遅延時間変動が生じる。具体的には、前述したテーブルメモリ155のアドレス”63”までの遅延設定値の取得中に変動するため、校正後のエッジクロックの設定遅延量に誤差を生じる点である。
【0031】
図13に、本発明の前提として検討した技術での遅延量校正後の遅延量設定誤差を測定した結果を示す。図13の横軸は遅延設定値、縦軸は遅延設定値に対する誤差を示しており、測定は62.5psステップに行った結果である。図13に示すように校正後の遅延特性は、徐々に遅延誤差が+の方向に大きくなる傾向である。この原因は、CMOSを本遅延回路に適用した場合、校正中に発振周期が徐々に大きくなっていくため、消費電力が徐々に減り、自己発熱量も減るためにtrefが測定開始時点より小さくなったためであり、取得した遅延設定値が徐々に大きめの誤差が生じることは容易に推察される。
【0032】
近年、半導体試験装置では、タイミング回路に温度、電源電圧の変動に対して遅延変動の大きいCMOSデバイスを用いることが一般的になってきているが、同時に試験対象デバイスの高性能化、高速化に伴い、試験波形の発生精度が試験性能を左右するため、エッジ発生回路のエッジクロック発生精度には、非常に高い精度が要求されるようになっている。
【0033】
しかしながら、従来技術(特許文献1〜7の技術を含む)では、校正中の校正対象の遅延回路の遅延量変動を低減する方法の開示はあるが、変動が発生した場合の誤差を補正する手段はなく、校正中の遅延量変動に関わる誤差は全てエッジクロックの設定誤差となる問題点がある。この問題点を抑制するため、従来技術では、校正中の周囲環境(温度、電源電圧)ができるだけ変動しないようにするため、遅延回路を恒温状態に保つ回路、または、半導体試験装置全体の温度、電源電圧を一定に保つための回路・設備等を設けており、装置コストが増大する問題点があった。
【0034】
そこで、本発明は、校正中の遅延量変動に起因する誤差を、遅延回路の周囲条件安定のための高価な恒温回路等を用いることなく低減して、高精度な遅延回路の校正方法を可能とし、この高精度に発生されたエッジクロックを用いた試験波形、および判定タイミングによる試験を実現した半導体試験装置を提供することを目的とするものである。
【0035】
さらに、タイミング(時間)が高精度に制御された試験波形を用いて、半導体装置(LSI)を検査する半導体検査方法および半導体製造方法を提供することも可能とするものである。
【0036】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の内、代表的なものの概要を説明すれば次の通りである。
【0037】
本発明は、前記目的を達成するために、遅延量の校正を必要とする遅延回路の遅延量校正において、校正中の校正経路のパルスが通過する伝搬遅延時間の変動割合を算出する手段を設け、校正中に取得した遅延量設定データと前記の変動割合との間で演算処理を行った新たな遅延量設定データを算出し、その算出結果により得られたデータを正規の遅延量設定データとする遅延回路の遅延量設定データの取得方法を特徴とするものである。
【0038】
具体的には、第1の遅延回路の校正方法として、遅延量の校正を必要とする遅延回路の遅延量校正において、遅延回路の遅延変動を検出する検出回路を有し、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、その設定データを測定する度に所定の基準状態時からの遅延時間変動を取得し、それらデータを用いて遅延量の校正を行うようにしたものである。
【0039】
また、第2の遅延回路の校正方法として、遅延量の校正を必要とする遅延回路の遅延量校正において、遅延回路の遅延変動を検出する検出回路を有し、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、その遅延量設定データを測定する度に所定の基準状態時からの遅延時間の変動割合を算出して、前記遅延量設定データの補正を行うようにしたものである。
【0040】
また、第3の遅延回路の校正方法として、遅延量の校正を必要とする遅延回路の遅延量校正において、遅延回路の遅延変動を検出する検出回路を有し、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、その遅延量設定データを測定する度に校正開始時の基準状態からの遅延時間の変動割合を算出して、前記遅延量設定データの補正を行うようにしたものである。
【0041】
以上の第1〜第3の遅延回路の校正方法を実現するために、本発明においては、遅延回路校正中の内部遅延時間変動を内蔵した遅延時間変動検出回路(リングオシレータ)を設けて、校正対象の遅延回路の遅延時間の変動割合を計測・算出する手段(変動割合演算回路)と、校正対象の遅延回路を系に含んだ発振経路を形成する発振制御手段(発振制御回路)と、その発振制御手段により発振させた発振周期を計測する計測手段(周期測定回路)と、その計測手段により測定した周期に対して前記変動割合との間で補正演算処理を行う補正手段(補正演算回路)とを設けて、その補正手段により得られた遅延量設定データを校正の真の遅延量設定データとするものである。
【0042】
さらに、本発明において、上記第1〜第3のいずれかの遅延回路の校正方法を用いた第1のタイミング回路は、原振(マスタクロック)と、原振周期刻みで遅延を発生するカウンタと、原振以下の遅延を発生する遅延回路と、カウンタと遅延回路での遅延量を演算するデータ演算回路と、遅延回路から出力されたエッジクロックのタイミングに基づき試験波形を生成する波形生成回路と、エッジクロックにより被試験デバイスからの応答信号の判定を行う判定回路を備えているものである。
【0043】
また、上記第1〜第3のいずれかの遅延回路の校正方法を用いた第2のタイミング回路は、原振(マスタクロック)と、原振周期刻みで遅延を発生するカウンタと、原振以下の遅延を発生する遅延回路と、カウンタと遅延回路での遅延量を演算するデータ演算回路と、遅延回路の遅延変動を検出し、所定の基準状態からの変動割合を演算する変動割合演算回路と、データ演算回路により演算されたデータの内、遅延変動を来す遅延量設定データのみに変動割合により演算処理を行い、得られた遅延時間をカウンタおよび遅延回路に設定する補正演算回路と、遅延回路から出力されたエッジクロックのタイミングに基づき試験波形を生成する波形生成回路と、エッジクロックにより被試験デバイスからの応答信号の判定を行う判定回路を備えているものである。
【0044】
さらに、本発明において、上記第1、第2のいずれかのタイミング回路を備えた半導体試験装置は、原振(マスタクロック)と、試験波形に関する情報を含んだパターンデータを生成するパターン生成回路と、原振とパターンデータを受け取り、試験波形の生成および被試験デバイスからの応答波形の判定を行うタイミング回路と、試験波形を被試験デバイスに印加するドライバと、被試験デバイスからの応答波形の所定の電圧との比較を行う比較回路と、タイミング回路内の判定回路で判定された結果を記憶するフェイルメモリを有するものである。
【0045】
さらに、本発明における半導体検査方法は、上記第1〜第3のいずれかの遅延回路の校正方法により構成された遅延回路を用いて発生されたエッジクロックにより生成された試験波形および判定タイミングを用いて半導体装置を検査することを特徴とするものである。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を、図面を用いて詳しく説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【0047】
(実施の形態1)
まず、図1により、本発明の実施の形態1の半導体試験装置に用いられるタイミング回路の構成の一例を説明する。図1はタイミング回路の構成図を示す。
【0048】
本実施の形態におけるタイミング回路100は、波形生成回路2、判定回路3、変動量演算回路5は本発明の前提として検討した技術の前記図9に示した各回路と同じ機能であり、エッジ発生回路1、遅延量校正回路6が本発明の実施の形態における新規の機能を有するものである。但し、エッジ発生回路1においては、遅延回路12のみが新規の機能を有するものである。
【0049】
すなわち、本実施の形態におけるタイミング回路100は、エッジ発生回路1、波形生成回路2、判定回路3、選択回路4、変動量演算回路5、および遅延量校正回路6を備える。エッジ発生回路1は、カウンタ11、遅延回路12、タイミングデータ演算回路13、および補正演算回路14から構成し、n個から成る。例えば一例として、エッジ発生回路1は6個備えられ、1〜4個のクロックエッジは波形生成回路2に対して試験波形の生成用に印加され、5〜6個のクロックエッジは判定回路3に対して応答信号の判定タイミング用に印加される。変動量演算回路5は、リングオシレータ51、周期測定回路52、および変動割合演算回路53から成る。
【0050】
次に、図2を用いて、前記図1で示した遅延回路および遅延量校正回路の構成の一例を説明する。図2は遅延回路および遅延量校正回路の構成図を示す。
【0051】
遅延回路12は、カウンタ11からの原振(マスタクロック)101の単位毎に遅延されたクロックをさらに所定の遅延分解能でパルスを遅延する遅延素子122と、その遅延素子を系に含んで発振経路を実現するための発振制御回路121と、本発明の前提として検討した技術で説明したテーブルメモリ124、および遅延素子122に設定する遅延量設定データをテーブルメモリ124および遅延量校正回路6からの遅延量設定データのいずれかを選択するための選択器123より構成される。
【0052】
また、遅延量校正回路6は、遅延素子122を系に含む発振経路の周期を測定する周期測定回路61と、周期測定回路61で測定した周期と変動量演算回路5で測定・算出された変動割合kaとの間で乗算処理した周期データを算出する補正演算回路62と、その算出された周期データが取得期待値との間で所定の範囲内で一致したか否かの判定を行う校正制御回路63から成る。
【0053】
本実施の形態における変動割合kaの算出は、所望の時点で測定したリングオシレータ51の発振周期(ここでは、REFROSCとする)を測定しておき、次に現時点でのリングオシレータ51の発振周期(ここでは、MESROSCとする)を測定し、次に測定したREFROSC、MESROSCより、REFROSC/MESROSCを変動割合演算回路53にて行う。
【0054】
次に、図3のフローチャートを用いて、前記図2の遅延量校正方法の動作の一例を説明する。図3は遅延量校正方法の動作のフローチャートを示す。
【0055】
ステップS1の処理では、変数Aが遅延回路12に設定する遅延量設定データの遅延時間の取得期待値、変数Bがその遅延量設定データであり、それぞれの初期値は“0”である。
【0056】
ステップS2の処理では、変動量演算回路内のリングオシレータ51と、校正対象の遅延素子122を経路に含む発振経路の発振を開始する。
【0057】
ステップS3の処理では、周期測定回路61において遅延回路12からの出力信号の発振周期(tdt’)を測定し、同時にその際の変動割合(ka)も計測・算出する。
【0058】
ステップS4の処理では、測定した発振周期の補正演算(tdt’×ka)を行い、tdtを算出する。
【0059】
ステップS5の処理では、Bが“0”か否かを判定する。初回のステップS5の処理では変数Bの値が“0”なので(YES)、ステップS6の処理においてtdtをtrefとする(tdt→tref)。これは、遅延量0ps時の発振周期である。
【0060】
次のステップS8の処理では、取得終了か否かを判定する。初回のステップS8の処理では、遅延量設定データの取得は完了していないので(NO)、ステップS9の処理に進み、取得期待値の変数Aを次の取得期待値である31.25psにする処理を行う。
【0061】
次に、ステップS10の処理において、遅延回路12への遅延量設定データである変数Bも次の値に更新し、ステップS11の処理で遅延回路12に次の遅延量設定データを設定する。
【0062】
続いて、ステップS3、S4の処理を行い、測定した発振周期(tdt)を算出する。この時点での、ステップS5の処理における変数Bの値は“1”であるので(NO)、ステップS7の処理に進む。
【0063】
ステップS7の処理では、先に取得したtref+A(31.25ps)の演算値と取得値(tdt)が所定の範囲内で一致しているかを判断する。一致していれば(OK)、ステップS8の処理に進み、変数Aを更新させて次の遅延量設定データの取得に進む。一致していなければ(NG)、遅延量設定データだけを更新して次の遅延量設定データでの測定(ステップS3、S4の処理)を行う。
【0064】
以下同様にして、所定の遅延回路の可変幅(本例では1968.75ps)までの遅延量を取得して行く。
【0065】
また、遅延素子の遅延特性は、設定する遅延量設定データが増加すれば、所定の分解能以下で遅延が増加するものを例にして説明した。
【0066】
ここで、図2の構成図と図3のフローチャートの関係について、詳細な具体例を説明すると、ステップS1、S2、S10、S11の処理はCPU、ステップS3の処理の周期測定は周期測定回路61で行い、変動割合kaの測定は変動量演算回路5が行う。また、ステップS4の処理は補正演算回路62が行い、ステップS5、S6、S7、S10、S11の処理は校正制御回路63が行う。これは、所望の1つの取得期待値における遅延量設定データの取得は、校正制御回路63が主に制御して測定するものであり、取得期待値の初期設定、その更新および取得の終了処理は、CPUの制御により行うものである。このようにして取得された遅延量設定データは、本発明の前提として検討した技術でも説明したようにテーブルメモリ124に設定する。
【0067】
次に、上述した例に準じてテーブルメモリ124に設定された遅延量設定データに基づいて、半導体試験装置の実試験時におけるエッジクロックの発生方法について、前記図1を用いて説明する。
【0068】
本発明の前提として検討した技術でも説明したように、まずタイミングデータ演算回路13においてパターンデータ112の示すタイミング情報に従い、カウンタ11、遅延回路12で遅延すべきデータを演算する。この際に変動量演算回路5では変動割合kaを常に計測・算出する。補正演算回路14では変動した遅延時間を補正した遅延時間(Td,Tc)を演算し、カウンタ11、遅延回路12に設定する。カウンタ11、および遅延回路12では設定されたデータに従いエッジクロックを発生する。
【0069】
次に、図4に本実施の形態における効果を示す。横軸に31.25ps刻みで1968.75ps分の遅延設定値、縦軸にその遅延設定に対する遅延量誤差を示す。本実施の形態の測定における誤差の範囲は遅延期待値に対して±5ps以内であり、本発明の前提として検討した技術で問題点であった校正中の遅延変動に起因する誤差は殆ど無くなった。
【0070】
(実施の形態2)
次に、図5を用いて、前記実施の形態1の図1で説明したエッジ発生回路1内の補正演算回路14を用いない場合の実施の形態について説明する。図5はタイミング回路の構成図を示す。
【0071】
本実施の形態では、半導体試験装置内で試験実施中の遅延変動をタイミング演算を行って補正を行うのではなく、周囲温度、自己発熱、電源電圧、自己消費電流等の遅延変動を生じる要因を抑制して試験中のタイミング誤差となる遅延変動を低減するようなタイミング回路の一例について説明する。
【0072】
図5に示すタイミング回路100は、前記図1の構成図から補正演算回路14を取り除いた構成となっており、従って、タイミングデータ演算回路13で演算されたエッジクロック発生用の設定データ(Tc、Td)は、そのままカウンタ11と遅延回路12に設定されるものである。
【0073】
本実施の形態における遅延回路12の校正を行うための実現手段は、前記図2で説明した遅延回路12および遅延量校正回路6を用いて行う。しかしながら、遅延回路校正時の各構成要素の運用方法は異なるので、図6に遅延量校正方法の動作フローチャートを示し、以下においてその説明を行う。
【0074】
ステップS21の処理の変数Aは、遅延回路12における遅延量設定データの遅延時間の取得期待値、変数Bはその遅延量設定データであり、それぞれの初期値は共に“0”である。
【0075】
ステップS22の処理では、変動量演算回路内のリングオシレータ51と、校正対象の遅延素子122を経路に含む発振経路の発振を開始する。
【0076】
ステップS23の処理は、周期測定回路61において遅延回路からの出力信号の発振周期(tref)を測定し、同時にその際のリングオシレータ51の発振周期(REFROSC)を測定する。本処理において、遅延時間の変動補正演算時の基準となるリングオシレータ51の発振周期(REFROSC)を測定したこととなる。
【0077】
次に、ステップS24の処理では、変数Aに次の取得遅延期待値である31.25psを設定し、変数Bも次の遅延量設定データである”1”を設定する。
【0078】
ステップS25の処理では、周期測定回路61において、遅延回路12からの出力信号の発振周期(tdt’)を測定し、同時にその際の変動割合kaも計測・算出する。変動割合kaはMESROSC/REFROSCを演算した値であり、MESROSCはその際のリングオシレータ51の発振周期である。
【0079】
ステップS26の処理では、その測定した発振周期の補正演算(tdt’×ka)を行う。
【0080】
ステップS27の処理では、先に取得したtref+Aの値と遅延量設定データtdtが所定の範囲内で一致するかを判断する。一致していれば(OK)、ステップS28の処理に進み、変数Aを更新して次の遅延量設定データ取得に進む。一致していなければ(NG)、ステップS30、S31の処理に進み、遅延量設定データだけを増加させて次の遅延量設定データの発振周期の取得を行う。
【0081】
このようにして、所定の遅延回路の可変幅(本例では1968.75ps)までの遅延量を取得して行く。
【0082】
ここで、図2の構成図と図6のフローチャートの関係についてさらに詳細に説明すると、ステップS21、S22、S24、S29の処理はCPU、ステップS23の処理の周期測定は周期測定回路61で行い、REFROSCの測定は変動量演算回路5で行う。ステップS26、S27、S30、S31の処理は校正制御回路63が行う。これは、所望の1つの取得期待値における遅延量設定データの取得は、遅延素子に設定する遅延量設定データを校正制御回路63が主に制御して測定するものであり、また、取得期待値の初期設定、その更新および取得の終了処理は、CPUの制御により行うものである。このようにして取得された遅延量設定データをテーブルメモリ124に設定する。
【0083】
半導体試験装置の実使用時の運用であるエッジ発生回路1からのエッジクロックの発生時は、変動量演算回路を使用せずに、遅延回路12を所定の恒温状態にするような手段を用いてエッジクロック発生時間の遅延変動を抑制する。
【0084】
また、遅延素子の遅延特性は、設定する遅延量設定データが増加すれば、所定の分解能以下で遅延が増加するものを例にして説明した。
【0085】
(実施の形態3)
次に、図7により、本発明の実施の形態3として、半導体試験装置108の動作、すなわち半導体装置の試験(検査)方法について説明する。図7は半導体試験装置の構成図を示す。
【0086】
本実施の形態では、前記実施の形態1で挙げたタイミング回路100を用いた半導体試験装置108について説明する。
【0087】
図7に示した半導体試験装置108は、被試験LSI107に試験波形110を与え、被試験LSI107から戻ってくる応答波形111と、あらかじめ用意されている期待値との比較・良否判定を行うことで被試験LSI107の動作試験を行う装置である。
【0088】
図示した半導体試験装置108は、主に、試験波形や期待値のテストパターンデータ112を生成するパターン生成回路102と、そのテストパターンデータ112に基づいて試験波形110および応答信号111のタイミングを生成するタイミング回路100と、試験波形110を被試験LSI107に印加するためのドライバ105と、被試験LSI107からの応答波形111を所定の電圧と比較してLow、またはHighレベルの判定を行うアナログ比較回路106と、アナログ比較回路106の出力信号をタイミング回路100内の判定回路にて、高精度化がなされたエッジクロックを使用した判定タイミングにて論理値の判定を行い、さらにパターン発生回路より生成された期待値と論理値比較を行い良否の判定を行う判定回路と、その判定回路からの判定結果に関連する情報を記憶するフェイルメモリ103と、これらの各回路を制御するCPU104と、半導体試験装置108の動作の時間基準となる原振101で構成される。このような構成で本発明での校正方法を使用した遅延回路を使用した半導体試験装置を実現することが容易に可能となる。
【0089】
例えば、半導体試験装置108において、タイミング回路100の遅延設定精度(タイミング回路の分解能単位でのタイミング調整)を使用してテスタのピン間・エッジ間のスキュー調整を行う場合は、スキュー調整の時間基準であるエッジクロックの設定精度が高いので、テスタのスキュー調整精度が向上する効果がある。
【0090】
さらに、例えば、半導体試験装置108として、高精度な遅延設定が可能なエッジクロックを実現できるので、本遅延回路の遅延精度を利用して高確度な数10ps単位の時間測定が可能となる。
【0091】
その代表的な例としては、高い設定精度が要求される被試験LSIのスピードグレートを決定するような半導体試験装置の限界性能を使用するようなタイミング試験を行うことも可能になる。
【0092】
(実施の形態4)
最後に、図8により、前記実施の形態3で説明した半導体試験装置からの試験波形を用いた半導体装置の試験方法および半導体装置の製造方法について説明する。図8は、前記実施の形態3によって形成された試験波形により検査され、出荷される半導体装置の製造方法のフローチャートを示す。
【0093】
図8において、ステップS41の工程において製造された製品ウエハは、ステップS42において、P検(Pellet検査)により初期の不良選別が行われる。そして、選別された良品のウエハは、ステップS43またはS45に進む。ステップS43に進むか、ステップS45に進むかの選択は、製造設備等の関係から選択される。
【0094】
ステップS43においては、製品ウエハのダイシングを行い、良品チップのみがステップS44において、CSP(Chip Size Package)やBGA(Ball Grid Array)等に個々にパッケージングされる。そして、ステップS47に進む。
【0095】
また、ステップS45においては、ウエハ上でさらに一括で配線パターンや保護膜の形成、さらに、半田ボール付けまでを行う。続いて、ステップS46において、配線パターン等が形成されたウエハが、ダイシングにより個々に分割される。そして、ステップS47に進む。
【0096】
ステップS47においては、半導体装置の検査方法が実施される。つまり、個々に分割された最終形状の製品は、バーンイン試験にかけられ最終選別がなされる。そして、最終的に良品となったものがステップS48において出荷される。
【0097】
本実施の形態では、前記実施の形態で説明した半導体試験装置からの試験波形を用いて、図8のステップS42、S47の検査工程を行う。これにより、タイミング(時間)が高精度に制御された試験波形を用いて、高性能な(高速動作する)半導体装置(LSI)を検査し、半導体装置を製造することができる。
【0098】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0099】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0100】
本発明によれば、遅延回路の遅延量校正中に生じる遅延時間変動が発生しても、校正中の誤差を抑制することができるので、遅延回路の高い遅延量設定精度を実現することができる。
【0101】
さらに、本発明を用いて校正された遅延回路を用いれば、高精度な試験波形の印加、および、高精度な試験対象デバイスからの応答信号の判定タイミングを実現できる半導体試験装置を提供することができる。
【0102】
さらに、本発明を用いて校正された遅延回路を用いれば、高精度な試験波形、判定タイミングで検査された半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の半導体試験装置に用いられるタイミング回路を示す構成図である。
【図2】本発明の実施の形態1において、タイミング回路の遅延回路および遅延量校正回路を示す構成図である。
【図3】本発明の実施の形態1において、遅延量校正方法の動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態1において、遅延設定値に対する遅延量誤差の効果を示す特性図である。
【図5】本発明の実施の形態2の半導体試験装置に用いられるタイミング回路を示す構成図である。
【図6】本発明の実施の形態2において、遅延量校正方法の動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施の形態3の半導体試験装置を示す構成図である。
【図8】本発明の実施の形態4において、半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図9】本発明の前提として検討した半導体試験装置に用いられるタイミング回路を示す構成図である。
【図10】本発明の前提として検討した半導体試験装置において、エッジクロック発生の動作を示すタイミングチャートである。
【図11】本発明の前提として検討した半導体試験装置において、タイミング回路の遅延回路および校正回路を示す構成図である。
【図12】本発明の前提として検討した半導体試験装置において、遅延回路のテーブルメモリを示す説明図である。
【図13】本発明の前提として検討した半導体試験装置において、遅延設定値に対する遅延量誤差を示す特性図である。
【符号の説明】
1…エッジ発生回路、11…カウンタ、12…遅延回路、121…発振制御回路、122…遅延素子、123…選択器、124…テーブルメモリ、13…データ演算回路、14…補正演算回路、15…遅延回路、151…遅延素子、152,153…選択器、154…発振制御回路、155…テーブルメモリ、2…波形生成回路、3…判定回路、4…選択回路、5…変動量演算回路、51…リングオシレータ、52…周期測定回路、53…変動割合演算回路、6…遅延量校正回路、61…周期測定回路、62…補正演算回路、63…校正制御回路、8…遅延量校正回路、100…タイミング回路、101…原振、102…パターン生成回路、103…フェイルメモリ、104…CPU、105…ドライバ、106…アナログ比較回路、107…被試験LSI、108…半導体試験装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor test apparatus, and particularly to a method for calibrating a variable delay circuit used in a semiconductor test apparatus, a semiconductor test apparatus using the calibrated delay circuit, and a semiconductor test method and a semiconductor manufacturing method. Technology.
[0002]
[Prior art]
In general, in a functional test of an IC under test, various test signals are applied to the IC under test from an IC test apparatus within each basic (test) cycle, and various response signals from the IC under test are applied. Are taken into an IC test apparatus, and the quality of each is determined at the timing of each determination, thereby testing whether or not the function as an IC is normal.
[0003]
By the way, in recent years, with the speeding-up of general ICs, in a semiconductor test apparatus for testing those ICs, the accuracy of the generation time (timing) of a test waveform affects the test performance. In particular, an edge clock generated by a timing circuit provided in a semiconductor test apparatus requires extremely high time accuracy. For this reason, when a device such as a CMOS, whose edge generation timing changes due to fluctuations in temperature and power supply voltage, is used in the timing circuit, the conventional technology provides a mechanism for detecting and correcting the delay fluctuation to reduce timing accuracy deterioration. are doing.
[0004]
Here, the present inventor studied as a premise of the present invention, the outline of the timing circuit of the semiconductor test device, the operation of the edge generation circuit, the calibration method of the delay circuit used in the edge generation circuit, the storage example of the table memory, respectively, This will be described with reference to FIGS. 9, 10, 11, and 12.
[0005]
As shown in FIG. 9, the
[0006]
The
[0007]
Next, the
[0008]
Here, as an example of the calculation of the variation ratio (k), the oscillation cycle of the ring oscillator 51 (here, REFROSC) measured at a desired time is measured, and then the oscillation cycle of the
[0009]
In the example of the timing chart in the operation of the
[0010]
The delay circuit output 15out in
[0011]
Next, in
[0012]
In
[0013]
Next, a method of calibrating the delay circuit used in the above-described edge generation circuit will be described. FIG. 11 shows a configuration example of one
[0014]
The
[0015]
The delay element 151 of the
[0016]
The storage example of the
[0017]
Next, a calibration procedure using the delay
[0018]
Next, when detecting a delay set value that results in a delay amount of 31.25 ps of the address “1”, the expected value of the oscillation cycle at this time is tref + 31.25 ps, and the delay set value closest to the expected value is delayed. The amount is detected by the
[0019]
Similarly, the delay set value up to the address “63” is acquired, and after the acquisition is completed, the delay set value is set in the table memory, and the delay amount calibration of the
[0020]
The technology relating to the semiconductor test device studied as a premise of the present invention as described above is described in, for example,
[0021]
Further, as a technique similar to such a semiconductor test apparatus, a method of calibrating a delay amount of a delay circuit that includes a delay circuit to be calibrated in a system during a test of a semiconductor device and oscillates and measures an oscillation cycle is adopted. Further, a technology including a heat insulation circuit or the like for reducing a delay amount variation due to a temperature variation or the like (for example, see
[0022]
[Patent Document 1]
JP-A-6-51027 (Abstract on
[0023]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-304488 (abstract on page 1)
[0024]
[Patent Document 3]
JP-A-10-197911 (abstract on page 1)
[0025]
[Patent Document 4]
JP-A-8-226957 (abstract of the first page, etc.)
[0026]
[Patent Document 5]
JP-A-8-292242 (Abstract on
[0027]
[Patent Document 6]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-203772 (abstract on page 1)
[0028]
[Patent Document 7]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-249747 (Summary on page 1)
[0029]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a result of the present inventor's study on the technology of the semiconductor test apparatus as described above, the following has become clear. Here, a problem in the above-described delay amount calibration method will be described.
[0030]
For example, in the above-described timing circuit shown in FIG. 9 and the like, when the
[0031]
FIG. 13 shows the result of measuring the delay amount setting error after the delay amount calibration in the technique studied as the premise of the present invention. The horizontal axis in FIG. 13 shows the delay setting value, and the vertical axis shows the error with respect to the delay setting value. The measurement is the result of performing the measurement in 62.5 ps steps. As shown in FIG. 13, the delay characteristic after calibration has a tendency that the delay error gradually increases in the + direction. The reason for this is that when CMOS is applied to this delay circuit, the oscillation cycle gradually increases during calibration, so that the power consumption gradually decreases and the amount of self-heating also decreases, so that tref becomes smaller than the measurement start point. Therefore, it is easily presumed that the acquired delay setting value gradually causes a larger error.
[0032]
In recent years, in a semiconductor test apparatus, it has become common to use a CMOS device having a large delay variation with respect to temperature and power supply voltage variations in a timing circuit. Accordingly, since the test waveform generation accuracy affects the test performance, very high accuracy is required for the edge clock generation accuracy of the edge generation circuit.
[0033]
However, in the related art (including the techniques of
[0034]
Therefore, the present invention enables a highly accurate delay circuit calibration method by reducing errors due to delay amount variations during calibration without using an expensive constant temperature circuit or the like for stabilizing ambient conditions of the delay circuit. It is an object of the present invention to provide a semiconductor test apparatus that realizes a test based on a test waveform using an edge clock generated with high accuracy and a judgment timing.
[0035]
Further, it is possible to provide a semiconductor inspection method and a semiconductor manufacturing method for inspecting a semiconductor device (LSI) using a test waveform whose timing (time) is controlled with high precision.
[0036]
[Means for Solving the Problems]
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
[0037]
In order to achieve the above object, the present invention provides means for calculating a variation ratio of a propagation delay time through which a pulse of a calibration path passes during calibration in a delay amount calibration of a delay circuit which requires calibration of the delay amount. Calculate new delay amount setting data obtained by performing an arithmetic process between the delay amount setting data obtained during the calibration and the variation ratio, and obtain the data obtained from the calculation result as regular delay amount setting data. The method is characterized by a method of acquiring delay amount setting data of a delay circuit.
[0038]
Specifically, as a first delay circuit calibration method, in a delay amount calibration of a delay circuit that requires calibration of a delay amount, a detection circuit that detects a delay variation of the delay circuit is provided, and a delay circuit to be calibrated is provided. Measure the delay amount setting data to obtain the desired delay time, obtain the delay time fluctuation from the predetermined reference state every time the setting data is measured, and use the data to calibrate the delay amount Is performed.
[0039]
In addition, as a second method of calibrating the delay circuit, in the delay amount calibration of the delay circuit that requires the calibration of the delay amount, there is provided a detection circuit that detects a delay variation of the delay circuit. The delay amount setting data for obtaining a desired delay time is measured, and each time the delay amount setting data is measured, the variation ratio of the delay time from a predetermined reference state is calculated, and the delay amount setting data is corrected. Is performed.
[0040]
In addition, as a third method of calibrating the delay circuit, in the delay amount calibration of the delay circuit that requires the calibration of the delay amount, there is provided a detection circuit that detects a delay variation of the delay circuit. The delay amount setting data for obtaining the desired delay time is measured, and each time the delay amount setting data is measured, the variation ratio of the delay time from the reference state at the start of the calibration is calculated, and the delay amount setting data of the delay amount setting data is calculated. The correction is performed.
[0041]
In order to realize the above-described first to third delay circuit calibration methods, in the present invention, a delay time variation detection circuit (ring oscillator) incorporating internal delay time variation during delay circuit calibration is provided, and calibration is performed. Means for measuring and calculating the variation ratio of the delay time of the target delay circuit (variation ratio calculation circuit); oscillation control means for forming an oscillation path including the delay circuit to be calibrated in the system (oscillation control circuit); Measuring means (cycle measuring circuit) for measuring an oscillation cycle oscillated by the oscillation control means, and correcting means (correction calculating circuit) for performing a correction calculation process between the cycle measured by the measuring means and the variation ratio. And the delay amount setting data obtained by the correction means is used as true delay amount setting data for calibration.
[0042]
Further, in the present invention, the first timing circuit using any one of the first to third delay circuit calibration methods includes a master clock (master clock), a counter for generating a delay at each master oscillation cycle, and a counter. A delay circuit that generates a delay equal to or less than the original oscillation, a data calculation circuit that calculates the amount of delay in the counter and the delay circuit, and a waveform generation circuit that generates a test waveform based on the timing of the edge clock output from the delay circuit. And a judgment circuit for judging a response signal from the device under test based on the edge clock.
[0043]
The second timing circuit using any one of the first to third delay circuit calibration methods includes a master clock (master clock), a counter that generates a delay at every master oscillation cycle, A delay circuit for generating a delay of the delay circuit, a data calculation circuit for calculating the amount of delay in the counter and the delay circuit, a change ratio calculation circuit for detecting a delay change of the delay circuit and calculating a change ratio from a predetermined reference state. A correction operation circuit that performs an operation process on only the delay amount setting data that causes a delay fluctuation among the data calculated by the data operation circuit according to a change ratio, and sets the obtained delay time in a counter and a delay circuit; A waveform generation circuit that generates a test waveform based on the timing of an edge clock output from the circuit; and a determination circuit that determines a response signal from the device under test using the edge clock. Is shall.
[0044]
Further, according to the present invention, the semiconductor test apparatus provided with any one of the first and second timing circuits includes a source generator (master clock), and a pattern generation circuit that generates pattern data including information on a test waveform. , A timing circuit that receives the original vibration and pattern data, generates a test waveform and determines a response waveform from the device under test, a driver that applies the test waveform to the device under test, and a predetermined response waveform from the device under test. And a fail memory for storing the result determined by the determination circuit in the timing circuit.
[0045]
Further, the semiconductor inspection method according to the present invention uses a test waveform and a determination timing generated by an edge clock generated using a delay circuit configured by any one of the first to third delay circuit calibration methods. And inspecting the semiconductor device.
[0046]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.
[0047]
(Embodiment 1)
First, an example of the configuration of a timing circuit used in the semiconductor test device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a configuration diagram of the timing circuit.
[0048]
In the
[0049]
That is, the
[0050]
Next, an example of the configuration of the delay circuit and the delay amount calibration circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration diagram of the delay circuit and the delay amount calibration circuit.
[0051]
The
[0052]
Further, the delay
[0053]
In calculating the variation ratio ka in the present embodiment, the oscillation period of the ring oscillator 51 (here, REFROSC) measured at a desired time is measured, and then the oscillation period of the
[0054]
Next, an example of the operation of the delay amount calibration method of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 3 shows a flowchart of the operation of the delay amount calibration method.
[0055]
In the process of step S1, the variable A is the expected value of the delay time of the delay amount setting data set in the
[0056]
In the process of step S2, the oscillation of the oscillation path including the
[0057]
In the process of step S3, the
[0058]
In the process of step S4, a correction calculation (tdt ′ × ka) of the measured oscillation period is performed to calculate tdt.
[0059]
In the process of step S5, it is determined whether B is "0". Since the value of the variable B is “0” in the first process of step S5 (YES), tdt is set to tref in the process of step S6 (tdt → tref). This is the oscillation cycle when the delay amount is 0 ps.
[0060]
In the next step S8, it is determined whether or not the acquisition has been completed. In the first process of step S8, the acquisition of the delay amount setting data is not completed (NO), so the process proceeds to step S9, and the variable A of the expected acquisition value is set to the next expected value of 31.25 ps. Perform processing.
[0061]
Next, in the process of step S10, the variable B, which is the delay amount setting data for the
[0062]
Subsequently, the processing of steps S3 and S4 is performed to calculate the measured oscillation cycle (tdt). At this point, since the value of the variable B in the process of step S5 is "1" (NO), the process proceeds to step S7.
[0063]
In the process of step S7, it is determined whether the calculated value of tref + A (31.25 ps) previously obtained matches the obtained value (tdt) within a predetermined range. If they match (OK), the process proceeds to step S8, the variable A is updated, and the process proceeds to the acquisition of the next delay amount setting data. If they do not match (NG), only the delay amount setting data is updated, and measurement is performed with the next delay amount setting data (the processing in steps S3 and S4).
[0064]
In the same manner, the delay amount up to the variable width of the predetermined delay circuit (1966.85 ps in this example) is obtained.
[0065]
Also, the delay characteristics of the delay elements have been described by way of example in which the delay increases below a predetermined resolution as the set delay amount setting data increases.
[0066]
Here, a detailed concrete example of the relationship between the configuration diagram of FIG. 2 and the flowchart of FIG. 3 will be described. The processes of steps S1, S2, S10, and S11 are performed by the CPU, and the period of the process of step S3 is measured by the
[0067]
Next, a method of generating an edge clock at the time of an actual test of a semiconductor test apparatus based on the delay amount setting data set in the
[0068]
As described in the technique studied as a premise of the present invention, first, the
[0069]
Next, FIG. 4 shows the effect of the present embodiment. The horizontal axis shows the delay set value for 1968.75 ps in 31.25 ps increments, and the vertical axis shows the delay amount error with respect to the delay setting. The range of the error in the measurement of the present embodiment is within ± 5 ps with respect to the expected delay value, and the error due to the delay variation during calibration, which was a problem in the technology studied as the premise of the present invention, was almost eliminated. .
[0070]
(Embodiment 2)
Next, an embodiment in which the
[0071]
In the present embodiment, instead of performing a timing calculation to correct the delay variation during the execution of the test in the semiconductor test apparatus and correcting the variation, factors that cause the delay variation such as ambient temperature, self-heating, power supply voltage, and self-consumption current are considered. An example of a timing circuit that suppresses and reduces delay variation that causes a timing error during a test will be described.
[0072]
The
[0073]
The means for calibrating the
[0074]
The variable A in the process of step S21 is the expected value of the delay time of the delay amount setting data in the
[0075]
In the process of step S22, the oscillation of the oscillation path including the
[0076]
In the process of step S23, the
[0077]
Next, in the process of step S24, the variable A is set to 31.25 ps, which is the expected value of the next acquisition delay, and the variable B is also set to "1" which is the next delay amount setting data.
[0078]
In the process of step S25, the
[0079]
In the process of step S26, a correction operation (tdt ′ × ka) of the measured oscillation period is performed.
[0080]
In the process of step S27, it is determined whether or not the previously obtained value of tref + A matches the delay amount setting data tdt within a predetermined range. If they match (OK), the process proceeds to step S28, the variable A is updated, and the process proceeds to the acquisition of the next delay amount setting data. If they do not match (NG), the process proceeds to steps S30 and S31, and only the delay amount setting data is increased to acquire the oscillation cycle of the next delay amount setting data.
[0081]
In this way, the amount of delay up to the variable width (1968.75 ps in this example) of the predetermined delay circuit is obtained.
[0082]
Here, the relationship between the configuration diagram of FIG. 2 and the flowchart of FIG. 6 will be described in more detail. The processes of steps S21, S22, S24, and S29 are performed by the CPU, and the cycle measurement of the process of step S23 is performed by the
[0083]
When an edge clock is generated from the
[0084]
Also, the delay characteristics of the delay elements have been described by way of example in which the delay increases below a predetermined resolution as the set delay amount setting data increases.
[0085]
(Embodiment 3)
Next, an operation of the semiconductor test apparatus 108, that is, a method of testing (inspecting) a semiconductor device will be described as a third embodiment of the present invention with reference to FIG. FIG. 7 shows a configuration diagram of the semiconductor test apparatus.
[0086]
In the present embodiment, a semiconductor test apparatus 108 using the
[0087]
The semiconductor test apparatus 108 shown in FIG. 7 gives the
[0088]
The illustrated semiconductor test apparatus 108 mainly generates a
[0089]
For example, in the semiconductor test apparatus 108, when skew adjustment between pins and edges of a tester is performed using the delay setting accuracy of the timing circuit 100 (timing adjustment in units of resolution of the timing circuit), a skew adjustment time reference is used. Since the edge clock setting accuracy is high, the skew adjustment accuracy of the tester is improved.
[0090]
Further, for example, as the semiconductor test apparatus 108, an edge clock capable of setting a highly accurate delay can be realized. Therefore, highly accurate time measurement in units of tens of ps can be performed by using the delay accuracy of the present delay circuit.
[0091]
As a typical example, it is possible to perform a timing test that uses the marginal performance of a semiconductor test apparatus to determine the speed grade of an LSI under test that requires high setting accuracy.
[0092]
(Embodiment 4)
Finally, a method for testing a semiconductor device using a test waveform from the semiconductor test device described in the third embodiment and a method for manufacturing the semiconductor device will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a flowchart of a method of manufacturing a semiconductor device to be inspected and shipped using the test waveform formed according to the third embodiment.
[0093]
In FIG. 8, the product wafer manufactured in the step S41 is subjected to an initial defect selection by a P inspection (Pellet inspection) in a step S42. Then, the selected non-defective wafer proceeds to step S43 or S45. Whether to proceed to step S43 or step S45 is selected based on the relationship between manufacturing facilities and the like.
[0094]
In step S43, the product wafer is diced, and only non-defective chips are individually packaged in step S44 in a CSP (Chip Size Package), a BGA (Ball Grid Array), or the like. Then, the process proceeds to step S47.
[0095]
Further, in step S45, the formation of a wiring pattern and a protective film on the wafer is further collectively performed, and further, the solder ball is attached. Subsequently, in step S46, the wafer on which the wiring pattern and the like are formed is individually divided by dicing. Then, the process proceeds to step S47.
[0096]
In step S47, a semiconductor device inspection method is performed. That is, the products of the final shape divided individually are subjected to a burn-in test and are finally sorted. Then, the finally good product is shipped in step S48.
[0097]
In the present embodiment, the inspection steps of steps S42 and S47 in FIG. 8 are performed using the test waveform from the semiconductor test apparatus described in the above embodiment. Thus, a high-performance (high-speed operation) semiconductor device (LSI) can be inspected using a test waveform whose timing (time) is controlled with high precision, and a semiconductor device can be manufactured.
[0098]
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say.
[0099]
【The invention's effect】
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0100]
According to the present invention, even if a delay time variation occurs during the calibration of the delay amount of the delay circuit, an error during the calibration can be suppressed, so that a high delay amount setting accuracy of the delay circuit can be realized. .
[0101]
Further, by using a delay circuit calibrated by using the present invention, it is possible to provide a semiconductor test apparatus capable of realizing highly accurate application of a test waveform and highly accurate determination timing of a response signal from a device under test. it can.
[0102]
Furthermore, if a delay circuit calibrated by using the present invention is used, a semiconductor device inspected with a highly accurate test waveform and determination timing can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a timing circuit used in a semiconductor test device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a delay circuit and a delay amount calibration circuit of a timing circuit in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a delay amount calibration method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an effect of a delay amount error on a delay set value in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a timing circuit used in a semiconductor test device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a delay amount calibration method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a semiconductor test apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a timing circuit used in a semiconductor test device studied as a premise of the present invention.
FIG. 10 is a timing chart showing an operation of generating an edge clock in a semiconductor test device studied as a premise of the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a delay circuit and a calibration circuit of a timing circuit in a semiconductor test device studied as a premise of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a table memory of a delay circuit in a semiconductor test device studied as a premise of the present invention.
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a delay amount error with respect to a delay set value in a semiconductor test device studied as a premise of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記タイミング回路は、前記原振の周期刻みで遅延を発生するカウンタと、前記原振に基づき所定の遅延を発生する遅延回路と、前記カウンタと前記遅延回路での遅延量を演算するデータ演算回路と、前記遅延回路から出力されたエッジクロックのタイミングに基づき試験波形を生成する波形生成回路と、前記エッジクロックにより前記被試験デバイスからの応答信号の判定を行う判定回路と、前記遅延回路の遅延変動を検出する検出回路と、前記遅延回路の遅延量の校正中に前記遅延変動を補正する遅延量校正回路とを備えていることを特徴とする半導体試験装置。A source circuit, a pattern generation circuit that generates pattern data including information on a test waveform, a timing circuit that receives the source vibration and the pattern data, generates a test waveform, and determines a response waveform from the device under test. A driver for applying the test waveform to the device under test, a comparison circuit for comparing a response waveform from the device under test with a predetermined voltage, and a result determined by a determination circuit in the timing circuit. A semiconductor memory device having a fail memory,
The timing circuit includes a counter that generates a delay at every cycle of the source, a delay circuit that generates a predetermined delay based on the source, and a data operation circuit that calculates a delay amount in the counter and the delay circuit. A waveform generation circuit that generates a test waveform based on the timing of the edge clock output from the delay circuit; a determination circuit that determines a response signal from the device under test based on the edge clock; A semiconductor test apparatus, comprising: a detection circuit for detecting a variation; and a delay amount calibration circuit for correcting the delay variation during calibration of the delay amount of the delay circuit.
前記遅延量校正回路は、前記遅延回路の遅延量の校正時に、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、前記遅延量設定データを測定する度に所定の基準状態時からの遅延時間変動を取得し、前記遅延量設定データおよび前記取得した遅延時間変動のデータを用いて遅延量の校正を行う機能を有することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 1,
The delay amount calibration circuit measures delay amount setting data for obtaining a desired delay time with respect to the delay circuit to be calibrated when the delay amount of the delay circuit is calibrated, and every time the delay amount setting data is measured. A semiconductor test apparatus having a function of acquiring delay time variation from a predetermined reference state, and calibrating the delay amount using the delay amount setting data and the acquired delay time variation data.
前記遅延量校正回路は、前記遅延回路の遅延量の校正時に、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、前記遅延量設定データを測定する度に所定の基準状態時からの遅延時間の変動割合を算出して、前記遅延量設定データの補正を行う機能を有することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 1,
The delay amount calibration circuit measures delay amount setting data for obtaining a desired delay time with respect to the delay circuit to be calibrated when the delay amount of the delay circuit is calibrated, and every time the delay amount setting data is measured. A function of calculating a variation ratio of a delay time from a predetermined reference state and correcting the delay amount setting data.
前記遅延量校正回路は、前記遅延回路の遅延量の校正時に、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、前記遅延量設定データを測定する度に校正開始時の基準状態からの遅延時間の変動割合を算出して、前記遅延量設定データの補正を行う機能を有することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 1,
The delay amount calibration circuit measures delay amount setting data for obtaining a desired delay time with respect to the delay circuit to be calibrated when the delay amount of the delay circuit is calibrated, and every time the delay amount setting data is measured. A semiconductor test apparatus having a function of calculating a variation ratio of a delay time from a reference state at the time of starting calibration and correcting the delay amount setting data.
前記遅延量校正回路により校正された遅延回路を用いて発生されたエッジクロックにより生成された試験波形、および判定タイミングを用いて半導体装置を試験することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 2, 3 or 4,
A semiconductor test apparatus for testing a semiconductor device using a test waveform generated by an edge clock generated using a delay circuit calibrated by the delay amount calibration circuit and a determination timing.
前記タイミング回路は、前記原振の周期刻みで遅延を発生するカウンタと、前記原振に基づき所定の遅延を発生する遅延回路と、前記カウンタと前記遅延回路での遅延量を演算するデータ演算回路と、前記遅延回路の遅延変動を検出し、所定の基準状態からの変動割合を演算する変動割合演算回路と、前記データ演算回路により演算されたデータの内、遅延変動を来す遅延量設定データのみに前記変動割合により演算処理を行い、得られた遅延時間を前記カウンタおよび前記遅延回路に設定する補正演算回路と、前記遅延回路から出力されたエッジクロックのタイミングに基づき試験波形を生成する波形生成回路と、前記エッジクロックにより前記被試験デバイスからの応答信号の判定を行う判定回路と、前記遅延回路の遅延変動を検出する検出回路と、前記遅延回路の遅延量の校正中に前記遅延変動を補正する遅延量校正回路とを備えていることを特徴とする半導体試験装置。A source circuit, a pattern generation circuit that generates pattern data including information on a test waveform, a timing circuit that receives the source vibration and the pattern data, generates a test waveform, and determines a response waveform from the device under test. A driver for applying the test waveform to the device under test, a comparison circuit for comparing a response waveform from the device under test with a predetermined voltage, and a result determined by a determination circuit in the timing circuit. A semiconductor memory device having a fail memory,
The timing circuit includes a counter that generates a delay at every cycle of the source, a delay circuit that generates a predetermined delay based on the source, and a data operation circuit that calculates a delay amount in the counter and the delay circuit. And a fluctuation ratio calculating circuit that detects a delay fluctuation of the delay circuit and calculates a fluctuation ratio from a predetermined reference state, and, among data calculated by the data calculation circuit, delay amount setting data that causes a delay fluctuation. And a correction operation circuit that sets the obtained delay time to the counter and the delay circuit, and a waveform that generates a test waveform based on the timing of the edge clock output from the delay circuit. A generation circuit, a determination circuit for determining a response signal from the device under test based on the edge clock, and detecting a delay variation of the delay circuit A circuit output, the semiconductor test apparatus characterized by and a delay calibration circuit for correcting the delay variation in the calibration of the delay amount of the delay circuit.
前記遅延量校正回路は、前記遅延回路の遅延量の校正時に、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、前記遅延量設定データを測定する度に所定の基準状態時からの遅延時間変動を取得し、前記遅延量設定データおよび前記取得した遅延時間変動のデータを用いて遅延量の校正を行う機能を有することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 6,
The delay amount calibration circuit measures delay amount setting data for obtaining a desired delay time with respect to the delay circuit to be calibrated when the delay amount of the delay circuit is calibrated, and every time the delay amount setting data is measured. A semiconductor test apparatus having a function of acquiring delay time variation from a predetermined reference state, and calibrating the delay amount using the delay amount setting data and the acquired delay time variation data.
前記遅延量校正回路は、前記遅延回路の遅延量の校正時に、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、前記遅延量設定データを測定する度に所定の基準状態時からの遅延時間の変動割合を算出して、前記遅延量設定データの補正を行う機能を有することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 6,
The delay amount calibration circuit measures delay amount setting data for obtaining a desired delay time with respect to the delay circuit to be calibrated when the delay amount of the delay circuit is calibrated, and every time the delay amount setting data is measured. A function of calculating a variation ratio of a delay time from a predetermined reference state and correcting the delay amount setting data.
前記遅延量校正回路は、前記遅延回路の遅延量の校正時に、校正対象の遅延回路に対して所望の遅延時間を得るための遅延量設定データを測定し、前記遅延量設定データを測定する度に校正開始時の基準状態からの遅延時間の変動割合を算出して、前記遅延量設定データの補正を行う機能を有することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 6,
The delay amount calibration circuit measures delay amount setting data for obtaining a desired delay time with respect to the delay circuit to be calibrated when the delay amount of the delay circuit is calibrated, and every time the delay amount setting data is measured. A semiconductor test apparatus having a function of calculating a variation ratio of a delay time from a reference state at the time of starting calibration and correcting the delay amount setting data.
前記遅延量校正回路により校正された遅延回路を用いて発生されたエッジクロックにより生成された試験波形、および判定タイミングを用いて半導体装置を試験することを特徴とする半導体試験装置。The semiconductor test apparatus according to claim 7, 8 or 9,
A semiconductor test apparatus for testing a semiconductor device using a test waveform generated by an edge clock generated using a delay circuit calibrated by the delay amount calibration circuit and a determination timing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003003371A JP4125138B2 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Semiconductor test equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003003371A JP4125138B2 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Semiconductor test equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004219097A true JP2004219097A (en) | 2004-08-05 |
JP4125138B2 JP4125138B2 (en) | 2008-07-30 |
Family
ID=32894655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003003371A Expired - Lifetime JP4125138B2 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Semiconductor test equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4125138B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008053914A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Advantest Corp | Delay circuit, testing device, program, semiconductor chip, initialization method, and initialization circuit |
US9224487B2 (en) | 2010-04-16 | 2015-12-29 | Cypress Semiconductor Corporation | Semiconductor memory read and write access |
KR20180025811A (en) | 2016-09-01 | 2018-03-09 | 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션 | Semiconductor memory device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104764914A (en) * | 2014-01-03 | 2015-07-08 | 致茂电子股份有限公司 | Error compensation method and automatic testing device using same |
-
2003
- 2003-01-09 JP JP2003003371A patent/JP4125138B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008053914A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Advantest Corp | Delay circuit, testing device, program, semiconductor chip, initialization method, and initialization circuit |
US9224487B2 (en) | 2010-04-16 | 2015-12-29 | Cypress Semiconductor Corporation | Semiconductor memory read and write access |
KR20180025811A (en) | 2016-09-01 | 2018-03-09 | 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션 | Semiconductor memory device |
US10297295B2 (en) | 2016-09-01 | 2019-05-21 | Winbond Electronics Corp. | Semiconductor memory device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4125138B2 (en) | 2008-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7190174B2 (en) | Method for calibrating timing clock | |
US7936153B2 (en) | On-chip adaptive voltage compensation | |
US7548823B2 (en) | Correction of delay-based metric measurements using delay circuits having differing metric sensitivities | |
US20080317086A1 (en) | Self-calibrating digital thermal sensors | |
US7782064B2 (en) | Test apparatus and test module | |
JP5316657B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP4125138B2 (en) | Semiconductor test equipment | |
US6577150B1 (en) | Testing apparatus and method of measuring operation timing of semiconductor device | |
US8797082B2 (en) | Apparatus and methods for clock characterization | |
JP2003329740A (en) | Device and method for inspecting semiconductor, and method for manufacturing semiconductor device | |
JP4541892B2 (en) | Target value search circuit, target value search method, and semiconductor test apparatus using the same | |
JP4557526B2 (en) | Semiconductor integrated circuit and failure detection method for semiconductor integrated circuit | |
JP2018017544A (en) | Temperature detection circuit and temperature detection method | |
US7085982B2 (en) | Pulse generation circuit and semiconductor tester that uses the pulse generation circuit | |
JP2011171666A (en) | Semiconductor device, and method of testing the same | |
JP4149273B2 (en) | PULSE GENERATION CIRCUIT, SEMICONDUCTOR TEST DEVICE USING PULSE GENERATION CIRCUIT, SEMICONDUCTOR TEST METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
JP6610216B2 (en) | DELAY CIRCUIT AND DELAY CIRCUIT TEST METHOD | |
JP2001305197A (en) | Method and device for calibrating pulse width timing error correction in semiconductor integrated circuit test | |
JP2006064666A (en) | Semiconductor circuit, semiconductor circuit characteristics monitoring method, semiconductor circuit testing method, semiconductor circuit testing device, and semiconductor circuit testing program | |
JP4945991B2 (en) | Programmable delay generator adjustment method, adjustment device, and semiconductor inspection apparatus | |
WO2022209436A1 (en) | Electronic circuit device, and temperature measurement method of electronic circuit device | |
JP2003004814A (en) | Method of correcting skew and tester for semiconductor integrated circuit | |
JP3088416B1 (en) | Test method for semiconductor device | |
JP2005003628A (en) | Lsi test circuit and testing method thereof | |
KR20240102396A (en) | Method of compensating for time delay and apparatus thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050704 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080307 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080415 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080507 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4125138 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |