JP2004317455A - Inspection auxiliary device and inspection method for semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の検査を行う際にLSIテスタと共に用いられる検査補助装置に関し、さらに、そのような検査補助装置をLSIテスタと共に用いて半導体装置の検査を行う検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、多数の回路が形成されたウエハを個々のチップに切り出し、パッケージング処理を施して製造される。一般的に、ウエハの段階で各チップが良品か否かを判定するウエハテスト(ウエハソート)が行われ、パッケージング処理が施された後の半導体装置に対しては、パッケージテスト(ファイナルテスト)が行われる。
【0003】
ウエハテストやパッケージテストにおいて、従来は、検査の対象となる半導体装置に、LSIテスタを直接接続していた。しかしながら、LSIテスタの入力回路は大きな入力容量を有しており、また、半導体装置とLSIテスタとの接続に用いられるケーブルも大きな浮遊容量を有している。これにより、検査の対象となる半導体装置からLSIテスタに入力される信号が鈍ったり歪んだりして、高速なファンクションテストを行うことが困難であった。
【0004】
ところで、特許文献1には、低精度で安価な半導体試験装置においても、高精度な測定結果を得ることができる半導体試験装置の補助装置が開示されている。この補助装置は、半導体試験装置の試験用信号をラッチし、前記試験用信号より所定時間遅延した第1のタイミング信号をトリガとして、前記試験用信号を半導体装置に出力すると共に基準信号を出力する第1のラッチ手段と、前記第1のラッチ手段より出力された基準信号を予めプログラムされた時間分遅延して第2のタイミング信号を発生するプログラマブル遅延手段と、前記半導体装置の出力結果をラッチし、前記プログラマブル遅延手段により発生した第2のタイミング信号をトリガとして、前記半導体装置の出力結果を前記半導体試験装置に出力する第2のラッチ手段とを備えている。
【0005】
特許文献1に開示されている補助装置を用いることにより、半導体試験装置のピン間スキュー時間にかかわりなく測定開始時刻を半導体装置の動作開始時刻に一致させ、半導体試験装置の判定時間精度にかかわりなく半導体装置の動作時間を測定することができる。しかしながら、この補助装置を用いても、半導体試験装置の入力信号の周波数が半導体装置の出力信号の周波数よりも低くなる訳ではないので、高速なファンクションテストを行うことはやはり困難である。
【0006】
また、特許文献2には、被試験半導体部品に試験信号を基準周波数ごとに与えて、その結果として得られる被試験半導体部品の出力信号を期待値と比較して、その半導体部品の良否を試験する半導体試験装置に用いるエミュレータが開示されている。このエミュレータは、半導体試験装置において半導体部品の試験を行う際に、試験プログラムの作成やその動作確認等の実施を、実際のハードウェアとしての半導体試験装置を占有しないで行うことができるようにするものであり、実際の半導体部品に対して高速なファンクションテストを行うことを目的とするものではない。
【0007】
【特許文献1】
特開平1−287485号公報(第1頁、第1図)
【特許文献2】
特開平10−320229号公報(第1頁、図1)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、検査装置を用いて半導体装置の検査を行う際に、検査装置の入力における信号の鈍りや歪みの影響を低減して高速なファンクションテストを行うことができる検査補助装置、及び、そのような検査補助装置をLSIテスタと共に用いて半導体装置の検査を行う検査方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の検査補助装置は、検査装置又は半導体装置から供給されるクロック信号を分周して分周クロック信号を生成する分周回路と、クロック信号に同期して半導体装置の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における一連の値を、検査装置から供給される一連の期待値とそれぞれ比較する比較回路と、分周クロック信号に同期して、比較回路における複数の比較結果をまとめて表す比較結果信号を生成する比較結果信号生成回路とを具備する。
【0010】
ここで、比較結果信号生成回路が、半導体装置の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における一連の値が検査装置から供給される一連の期待値とそれぞれ等しい場合に、第1の値を有する比較結果信号を生成し、それ以外の場合に、第2の値を有する比較結果信号を生成するようにしても良い。
【0011】
また、本発明に係る半導体装置の検査方法は、検査装置及び検査補助装置を用いて半導体装置の検査を行う方法であって、検査装置又は半導体装置から供給されるクロック信号に同期して半導体装置の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における一連の値を、検査補助装置において、検査装置から供給される一連の期待値とそれぞれ比較するステップ(a)と、検査補助装置において、クロック信号を分周して生成された分周クロック信号に同期して、ステップ(a)における複数の比較結果をまとめて表す比較結果信号を生成するステップ(b)と、ステップ(b)において生成された比較結果信号を、検査補助装置から検査装置に出力するステップ(c)とを具備する。
【0012】
本発明によれば、検査補助装置において、半導体装置の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における一連の値と検査装置から供給される一連の期待値との比較結果をまとめて表す比較結果信号を生成することにより、検査装置の入力における信号の鈍りや歪みの影響を低減して高速なファンクションテストを行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、検査対象の半導体装置と、本発明の一実施形態に係る検査補助装置を含む測定系とを示す図である。図1に示すように、LSIテスタ3は、テスト信号を発生するテスト信号発生回路31と、ストローブ信号として用いられるクロック信号を発生するクロック信号発生回路32と、リセット信号を発生するリセット信号発生回路33とを含んでいる。
【0014】
検査の対象となるIC又はLSI等の半導体装置1に対し、LSIテスタ3から、テスト信号が供給される。また、検査補助装置2に対し、LSIテスタ3からクロック信号及びリセット信号が供給される。なお、半導体装置1内において生成されたクロック信号を基準としてファンクションテストが行われる場合には、半導体装置1内において生成されたクロック信号が、検査補助装置2及びLSIテスタ3に供給される。
【0015】
さらに、LSIテスタ3は、半導体装置1の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における期待値を表す期待値信号を発生する期待値信号発生回路34と、ファンクションテストを補助する検査補助装置2から出力される比較結果信号を検査する検査回路35とを含んでいる。
【0016】
半導体装置1の少なくとも1つの端子から出力される出力信号が、検査補助装置2に供給される。一方、これに対応してLSIテスタ3から出力される期待値信号も、検査補助装置2に供給される。検査補助装置2は、半導体装置1の出力信号に含まれている一連の値(本実施形態においては4ビットのシリアルデータとする)を、期待値信号に含まれている一連の期待値(本実施形態においては4ビットのシリアルデータとする)とそれぞれ比較して、それらの比較結果をまとめて表す値を有する比較結果信号を生成する。
【0017】
LSIテスタ3は、検査補助装置2から出力される比較結果信号に基づいて、半導体装置1のファンクションテストを行う。なお、検査補助装置2とLSIテスタ3との間には切換スイッチ4が設けられており、ファンクションテスト(機能テスト)以外の特性テストが行われる場合等には、半導体装置1の出力信号がLSIテスタ3に直接入力される。
【0018】
図2は、本発明の一実施形態に係る検査補助装置の構成例を示す図である。検査補助装置は、IC又はディスクリート回路によって構成される。図2に示すように、検査補助装置2は、LSIテスタ3又は半導体装置1から供給されるクロック信号CKを分周するクロック信号分周回路20と、半導体装置1の複数の端子から出力される複数の出力信号SIG(1)、SIG(2)、・・・について、LSIテスタ3から供給される複数の期待値信号EXP(1)、EXP(2)、・・・との比較を行い、複数の比較結果信号COMP(1)、COMP(2)、・・・をそれぞれ出力する複数系統のシリアルデータ比較回路21、22、・・・と、検査補助装置2の入力端子及び出力端子の近傍に配置された複数のバッファ回路B1、B2、・・・とを含んでいる。
【0019】
クロック信号分周回路20は、4ビットのシリアルデータについての比較動作を行うタイミングを与えるために、クロック信号CKを分周して、位相の異なる4つの分周クロック信号CK1〜CK4を生成する。シリアルデータ比較回路21、22、・・・の各々は、分周クロック信号CK1〜CK4に同期して、半導体装置1の出力信号におけるシリアルデータの複数の値を、期待値信号における複数の期待値と順次比較する。
【0020】
図3は、図2に示す検査補助装置における1系統のシリアルデータ比較回路を詳しく示す図である。シリアルデータ比較回路21は、半導体装置の出力信号SIG(1)と期待値信号EXP(1)とを比較するエクスクルーシブNOR(XNOR)回路50と、XNOR回路50の出力信号がデータ入力端子に供給されるフリップフロップ51〜54とを有している。
【0021】
XNOR回路50は、半導体装置の出力信号SIG(1)と期待値信号EXP(1)とが一致しているときにハイレベルの出力信号を出力し、それ以外の場合にローレベルの出力信号を出力する。
【0022】
フリップフロップ51〜54のクロック信号入力端子には、クロック信号分周回路20において生成される位相の異なる4つの分周クロック信号CK1〜CK4が供給されており、フリップフロップ51〜54は、それぞれの分周クロック信号の立上がりエッジにおいて、XNOR回路50の出力信号を保持する。
【0023】
さらに、シリアルデータ比較回路21は、フリップフロップ51〜54の出力信号の論理積を求めるAND回路55と、分周クロック信号CK1の立上がりエッジにおいてAND回路55の出力信号をラッチするフリップフロップ56とを有している。
【0024】
図4は、図3に示す1系統のシリアルデータ比較回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。リセット信号がローレベルになってリセット状態が解除されると、検査対象の半導体装置からは、シリアルデータS11、S12、・・・を含む出力信号SIG(1)が供給され、LSIテスタからは、シリアルデータE11、E12、・・・を含む期待値信号EXP(1)が供給される。
【0025】
フリップフロップ51は、分周クロック信号CK1の立上がりエッジにおいてXNOR回路50の出力信号を保持し、フリップフロップ52は、分周クロック信号CK2の立上がりエッジにおいてXNOR回路50の出力信号を保持し、フリップフロップ53は、分周クロック信号CK3の立上がりエッジにおいてXNOR回路50の出力信号を保持し、フリップフロップ54は、分周クロック信号CK4の立上がりエッジにおいてXNOR回路50の出力信号を保持する。
【0026】
AND回路55は、フリップフロップ51〜54の出力信号の論理積を求める。フリップフロップ56は、分周クロック信号CK1の次の立上がりエッジにおいてAND回路55の出力信号を保持することにより、比較結果信号COMP(1)を生成し、LSIテスタに供給する。
【0027】
このようにして、シリアルデータ比較回路21は、検査対象の半導体装置から出力される4ビットのシリアルデータについての比較結果を、1ビットのデータにまとめることができる。これにより、半導体装置の出力信号の周波数に対して4分の1の周波数を有する比較結果信号をLSIテスタに供給することができるので、LSIテスタの入力における信号の鈍りや歪みの影響を低減して、高速なファンクションテストを行うことが可能となる。
【0028】
本実施形態においては、検査対象の半導体装置から出力される4ビットのシリアルデータについての比較結果をまとめて求めるようにしたが、8ビット又はその他のビット数のシリアルデータについての比較結果をまとめて求めるようにしても良い。さらに、複数の異なるビット数、例えば4ビットと8ビットとを切り換えられるようにして、いずれかのビット数のシリアルデータについての比較結果をまとめて求めるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】検査対象の半導体装置と検査補助装置を含む測定系とを示す図。
【図2】本発明の一実施形態に係る検査補助装置の構成例を示す図。
【図3】図2における1系統のシリアルデータ比較回路を詳しく示す図。
【図4】図3に示すシリアルデータ比較回路の動作を説明するための図。
【符号の説明】
1 検査対象の半導体装置、 2 検査補助装置、 3 LSIテスタ、 4切換スイッチ、 20 クロック信号分周回路、 21、22、・・・ シリアルデータ比較回路、 B1、B2、・・・ バッファ回路、 31 テスト信号発生回路、 32 クロック信号発生回路、 33 リセット信号発生回路、34 期待値信号発生回路、 35 検査回路、 50 XNOR回路、 51〜54 フリップフロップ、 55 AND回路、 56 フリップフロップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection auxiliary device used together with an LSI tester when inspecting a semiconductor device, and further relates to an inspection method for inspecting a semiconductor device using such an inspection auxiliary device together with an LSI tester.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of a semiconductor device, a wafer on which a large number of circuits are formed is cut into individual chips, and the chip is manufactured by performing a packaging process. Generally, a wafer test (wafer sort) for determining whether each chip is a non-defective product is performed at a wafer stage, and a package test (final test) is performed on the semiconductor device after the packaging process is performed. Done.
[0003]
Conventionally, in a wafer test or a package test, an LSI tester has been directly connected to a semiconductor device to be inspected. However, the input circuit of the LSI tester has a large input capacitance, and the cable used to connect the semiconductor device and the LSI tester also has a large stray capacitance. As a result, the signal input from the semiconductor device to be tested to the LSI tester becomes dull or distorted, making it difficult to perform a high-speed function test.
[0004]
By the way,
[0005]
By using the auxiliary device disclosed in
[0006]
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-1-287485 (
[Patent Document 2]
JP-A-10-320229 (
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in view of the above, the present invention can perform a high-speed function test by reducing the effects of signal dullness and distortion at the input of the inspection device when inspecting the semiconductor device using the inspection device. It is an object of the present invention to provide an inspection auxiliary device that can be used and an inspection method for inspecting a semiconductor device using such an inspection auxiliary device together with an LSI tester.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a semiconductor device inspection assisting device according to the present invention includes a frequency dividing circuit that divides a clock signal supplied from an inspecting device or a semiconductor device to generate a frequency-divided clock signal; A comparison circuit that compares a series of values in an output signal output from at least one terminal of the semiconductor device with a series of expected values supplied from the inspection apparatus in synchronization with the divided clock signal; A comparison result signal generation circuit for generating a comparison result signal representing a plurality of comparison results in the comparison circuit.
[0010]
Here, the comparison result signal generation circuit has the first value when the series of values in the output signal output from at least one terminal of the semiconductor device are respectively equal to the series of expected values supplied from the inspection device. The comparison result signal may be generated, and in other cases, the comparison result signal having the second value may be generated.
[0011]
In addition, a method for inspecting a semiconductor device according to the present invention is a method for inspecting a semiconductor device using an inspection device and an inspection auxiliary device, wherein the semiconductor device is synchronized with a clock signal supplied from the inspection device or the semiconductor device. (A) comparing a series of values in an output signal output from at least one of the terminals with a series of expected values supplied from the inspection device in the inspection auxiliary device; (B) generating a comparison result signal representing the plurality of comparison results in step (a) in synchronism with the frequency-divided clock signal generated by the frequency division; and comparing the comparison signal generated in step (b). (C) outputting a result signal from the inspection auxiliary device to the inspection device.
[0012]
According to the present invention, in the inspection auxiliary device, a comparison result signal representing a comparison result between a series of values in an output signal output from at least one terminal of the semiconductor device and a series of expected values supplied from the inspection device. Is generated, the effect of signal dullness and distortion at the input of the inspection apparatus can be reduced, and a high-speed function test can be performed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
FIG. 1 is a diagram illustrating a semiconductor device to be inspected and a measurement system including an inspection auxiliary device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
[0014]
A test signal is supplied from an
[0015]
Further, the
[0016]
An output signal output from at least one terminal of the
[0017]
The
[0018]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the inspection auxiliary device according to the embodiment of the present invention. The inspection auxiliary device is configured by an IC or a discrete circuit. As shown in FIG. 2, the
[0019]
The clock
[0020]
FIG. 3 is a diagram showing in detail one system of serial data comparison circuit in the inspection auxiliary device shown in FIG. The serial
[0021]
The
[0022]
The clock signal input terminals of the flip-
[0023]
Further, the serial
[0024]
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the one-system serial data comparison circuit shown in FIG. When the reset signal becomes low level and the reset state is released, the output signal SIG (1) including the serial data S11, S12,... Is supplied from the semiconductor device to be inspected, and the LSI tester An expected value signal EXP (1) including serial data E11, E12,... Is supplied.
[0025]
Flip-
[0026]
The AND circuit 55 calculates the logical product of the output signals of the flip-
[0027]
In this manner, the serial
[0028]
In the present embodiment, the comparison results for the 4-bit serial data output from the semiconductor device to be inspected are collectively obtained. However, the comparison results for the 8-bit or other bit-number serial data are collected. You may ask for it. Further, a plurality of different bit numbers, for example, 4 bits and 8 bits may be switched, and the comparison result of the serial data of any bit number may be obtained collectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device to be inspected and a measurement system including an inspection auxiliary device.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an inspection auxiliary device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing in detail a serial data comparison circuit of one system in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the serial data comparison circuit shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
Claims (3)
検査装置又は半導体装置から供給されるクロック信号を分周して分周クロック信号を生成する分周回路と、
前記クロック信号に同期して前記半導体装置の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における一連の値を、前記検査装置から供給される一連の期待値とそれぞれ比較する比較回路と、
前記分周クロック信号に同期して、前記比較回路における複数の比較結果をまとめて表す比較結果信号を生成する比較結果信号生成回路と、
を具備する検査補助装置。An inspection auxiliary device for a semiconductor device,
A frequency divider that divides a clock signal supplied from an inspection device or a semiconductor device to generate a divided clock signal;
A comparison circuit that compares a series of values in an output signal output from at least one terminal of the semiconductor device in synchronization with the clock signal with a series of expected values supplied from the inspection device;
A comparison result signal generation circuit that generates a comparison result signal collectively representing a plurality of comparison results in the comparison circuit in synchronization with the frequency-divided clock signal;
An inspection auxiliary device comprising:
検査装置又は半導体装置から供給されるクロック信号に同期して前記半導体装置の少なくとも1つの端子から出力される出力信号における一連の値を、検査補助装置において、前記検査装置から供給される一連の期待値とそれぞれ比較するステップ(a)と、
前記検査補助装置において、前記クロック信号を分周して生成された分周クロック信号に同期して、ステップ(a)における複数の比較結果をまとめて表す比較結果信号を生成するステップ(b)と、
ステップ(b)において生成された比較結果信号を、前記検査補助装置から前記検査装置に出力するステップ(c)と、
を具備する検査方法。A method for inspecting a semiconductor device using an inspection device and an inspection auxiliary device,
A series of values in an output signal output from at least one terminal of the semiconductor device in synchronism with a clock signal supplied from the inspection device or the semiconductor device are used by an inspection auxiliary device to generate a series of expected values supplied from the inspection device. (A) comparing each with a value;
A step (b) of synchronizing with the frequency-divided clock signal generated by dividing the clock signal to generate a comparison result signal collectively representing a plurality of comparison results in step (a); ,
(C) outputting the comparison result signal generated in step (b) from the inspection auxiliary device to the inspection device;
An inspection method comprising:
Priority Applications (1)
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JP2003115247A JP2004317455A (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Inspection auxiliary device and inspection method for semiconductor device |
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