JP2010043993A

JP2010043993A - 半導体テスト装置

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Publication number: JP2010043993A
Application number: JP2008209127A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 晃山口
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2010-02-25

Abstract

【課題】被試験デバイスの印加電圧の変化、変動を、オシロスコープを用いずに観測できるようにする。
【解決手段】複数の直流電圧を生成する電圧生成手段と、入力電圧をサンプリングしてディジタルデータに変換するディジタイズ手段と、前記電圧生成手段により生成された電圧をディジタイズ手段へ伝達可能な電圧伝達手段と、該電圧伝達手段と前記電圧生成手段および前記ディジタイズ手段との間で電圧の伝達と遮断を可能にする複数のスイッチ手段とを設け、テスタ本体には、ディジタイズ手段により変換されたディジタルデータをモニタ上において波形として表示するデータに変換するプログラムを搭載し、電圧生成手段を起動して複数の電圧を順次生成させるとともにスイッチ手段を制御して生成された複数の電圧をディジタイズ手段へ択一的に伝達してディジタルデータに変換させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路（ＩＣ）を試験する半導体テスト装置に関し、特に、被試験対象のＩＣにテスト装置から印加される電圧波形を、オシロスコープを用いずに観測できるようにする半導体テスト装置（ＩＣテスタ）に関するものである。

ＩＣテスタは、被試験対象のＩＣもしくはＬＳＩの外部端子仕様に応じて様々な試験する。被試験対象のＩＣの中には、例えばＬＣＤ制御用ＩＣのように、電源電圧の他にリファランス電圧（基準電圧）を外部から供給するように規定されているものがあり、さらに内部回路の正常な動作を保証するために供給の順番に関しても、先ず電源電圧を供給してから所定時間おいてリファランス電圧を供給するように規定されているものがある。電圧の供給停止についても同様である。また、供給電圧が変動していたり周辺装置からのノイズ等によりサージ電圧が供給電圧にのっていたりすると、正確なテストが行なえない。

従来、数１０秒〜数分程度の時間内での電圧の変動やサージ電圧の有無を知る方法としては、オシロスコープを用いて着目する端子の電圧波形を観測するのが一般的であった。ＩＣテスタの波形を観測するためオシロスコープを使用するようにした発明としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
特開２００８−０２６０８３号公報

オシロスコープを使用した波形観測方法にあっては、観測対象に適したオシロスコープを新たに用意する必要がありコストアップを招くとともに、図１に一点鎖線で示すように、プローブカード１０とオシロスコープ９０との間をリード線で接続しなければならず、かつ観測対象の電圧が複数ある場合にはリード線の接続先を変更する必要があるため準備作業が多くなって効率が低下するという課題がある。

また、前述した電源電圧とリファランス電圧の順次立上げのようなシーケンシャルな条件を有するテストにおいて、規定されている条件で電圧が供給または停止されているか調べるには、監視対象の電圧を入力とする複数の電圧比較器（コンパレータ）を設け、各電圧比較器で検出した電圧の立ち上がり、立ち下がりのタイミングをタイマ等で測定してモニタに表示する構成が考えられる。

しかしながら、かかる方法にあっては、タイミング違反は検出できるものの、電圧のレベル差等までは分からない。また、上記電圧変動観測のためにオシロスコープを用意した場合、オシロスコープを使用してタイミング違反や電圧のレベル差等を検出することができるので、オシロスコープの他に複数の電圧比較器を設けることはハードウェアの増加に伴うコストアップの観点から好ましい選択とはいえない。

この発明は上記のような課題に着目してなされたものでその目的とするところは、被試験デバイスの印加電圧の変動等を、オシロスコープを用いずに観測できる半導体テスト装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、被試験デバイスの着目する複数の電圧が予め規定されているシーケンシャルな条件を満たしているかどうかを、ハードウェアの大幅な増加なしに観測することができる半導体テスト装置を提供することにある。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、テストプログラムを実行し、被試験対象に対する試験全般の制御を行うテスタ本体と、被試験対象に印加する電圧、信号を生成し、出力するドライバ回路を有するテストヘッドと、を備え、複数の直流電圧が外部から印加される被試験対象の試験を行う半導体テスト装置において、前記複数の直流電圧のそれぞれを生成する複数の電圧生成手段と、入力された電圧をサンプリングしてディジタルデータに変換し出力するディジタイズ手段と、前記複数の電圧生成手段により生成された電圧を前記ディジタイズ手段へ伝達可能な電圧伝達手段と、該電圧伝達手段と前記複数の電圧生成手段および前記ディジタイズ手段との間で電圧の伝達と遮断を可能にする複数のスイッチ手段と、を備え、前記テスタ本体には、前記ディジタイズ手段により変換されたディジタルデータをモニタ上において波形として表示するデータに変換する変換プログラムが搭載され、前記テスタ本体によって前記複数の電圧生成手段を起動するとともに前記スイッチ手段を制御して前記複数の電圧生成手段により生成された電圧を前記ディジタイズ手段へ選択的に伝達してディジタルデータに変換させ、変換されたディジタルデータに基づいて前記変換プログラムがモニタ上に波形として表示させるように構成した。

上記した構成によれば、被試験対象に印加される電圧を波形としてモニタに表示させることができるので、電圧の変化をオシロスコープを用いずに観測することができる。また、複数の電圧の変換に共通のディジタイズ手段を使用するので、ディジタイズ手段の数を減らすことができる。そのため、コストの低減を図ることができる。

ここで、前記電圧伝達手段は、前記テストヘッドに設けられた電圧を伝達する共通のラインまたはパフォーマンスボードやプローブカードのような外部回路とすることができる。また、上記ラインまたは外部回路は複数持つように構成することができる。複数持つことで複数の電圧の並行した同時ディジタイズ処理が可能となり、テスト時間の短縮が可能となる。さらに、前記複数の電圧生成手段は、それぞれ前記テスタ本体からの指令に応じて所定の電圧を生成し出力するハードウェアを備えたボードとして構成するのが望ましい。このように構成することで、被試験対象が変わった場合における対応が容易となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記被試験対象が前記複数の直流電圧の立ち上がりおよび立ち下がりの順序が規定されているものである場合に、前記テスタ本体は前記複数の電圧生成手段を複数回所定の順序で起動させ、各起動ごとに前記ディジタイズ手段へ伝達する電圧を変えるように前記スイッチ手段を制御し、前記ディジタイズ手段により変換された複数の電圧のディジタルデータに基づいてモニタ上に複数の波形を表示させるようにした。これにより、複数の電圧が予め規定されているシーケンシャルな条件を満たしているかどうかを、ハードウェアの大幅な増加なしに観測できるようになる。前記スイッチ手段は、リレーもしくはトランジスタにより構成することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記ディジタイズ手段は、前記被試験対象に印加される複数の直流電圧の変換と、前記被試験対象より出力される電圧の変換とに共通に用いられるようにした。これにより、ハードウェアの増加ひいてはコストアップを抑えることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれかに記載の発明において、前記変換プログラムには、前記複数の直流電圧間の条件を設定可能な画面をモニタに表示させる機能と、該機能により表示された画面に基づいて設定された条件を満たしているかチェックし、その結果を前記波形の表示画面上に表示する機能とを設けるようにした。これにより、条件違反を容易に確認することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれかに記載の発明において、前記テスタ本体には、前記テストプログラムを修正可能な編集プログラムを搭載し、前記変換プログラムには、前記波形の表示画面上に前記編集プログラムとの連動を示すアイコンを表示する機能と、該アイコンが選択された場合に前記編集プログラムを起動させる機能とを設けるようにした。これにより、モニタに表示された波形を見て前記複数の直流電圧の生成を表わす定義文やプログラム上の記述等を容易に確認したり修正したりすることができるようになる。

本発明によれば、被試験デバイスの着目する電圧の変動等を、オシロスコープを用いずに観測できるとともに、被試験デバイスの着目する複数の電圧が予め規定されているシーケンシャルな条件を満たしているかどうかを、ハードウェアの大幅な増加なしに観測できる半導体テスト装置を実現することができるという効果がある。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用して好適な半導体集積回路のテスト装置の一実施形態の概略構成を示す。図１に示されているように、テスト装置は、ウェハ１０上の被試験デバイスのパッドに先端が接触される複数のプローブ２１を備えたプローブカード２０と、テスタコントローラＴＳＣを備えテストプログラムのエディタやデバッグツールなどが搭載されてシステム全体を制御するテスタ本体３０と、テストパターンを記憶するメモリや被試験デバイスに印加する電圧、信号を生成し、出力するドライバ回路などを有するピンエレクトロニクスボードなどを内蔵したテストヘッド４０と、テストヘッド４０とプローブカード２０との間を電気的に接続するコンタクトリング５０などから構成されている。

特に限定されるものではないが、本実施形態では、被試験デバイスに印加する電源電圧やリファレンス電圧を生成するボードないしは機能はテスタ本体３０に設けられている。また、被試験デバイスがロジックＩＣやメモリの場合、被試験デバイスに印加されるテストパターン生成する機能もテスタ本体３０に設けられる。さらに、テスタ本体３０にはＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）ツールと呼ばれるプログラムが搭載されているとともに、モニタ６０が接続されており、後述のディジタイズ回路によって変換したデータをＧＵＩツールによって加工してモニタ６０の画面上に波形などを表示させることができるように構成されている。

図２は、本発明が目的とするオシロスコープなしの電圧波形観測を可能にするハードウェア構成の一例を示す。なお、図２の実施例は、一例として被試験デバイスがＬＣＤ（液晶パネル）を駆動するＬＣＤ制御用ＩＣである場合を想定して構成した場合のものである。

図２において、符号ＤＵＴが付されているのは被試験デバイス、Ｌ１は電圧を伝達する配線パターンやリード線などからなるライン、ＳＷ１〜ＳＷ９はリレーもしくはトランジスタなどからなるスイッチで、ラインＬ１およびスイッチＳＷ１〜ＳＷ９は図１のテストヘッド４０内に設けられ、テスタ本体３０内のテスタコントローラＴＳＣから供給される制御信号によってオン、オフ制御される。なお、図２においては、プローブカード２０およびコンタクトリング５０の図示は省略している。

ＵＶＩは被試験デバイスＤＵＴの電源端子に供給する電源電圧ＶＣＣを生成するボードもしくはモジュール、ＲＶＩは被試験デバイスＤＵＴの参照電圧端子に供給するリファレンス電圧ＶＲＥＦを生成するボードもしくはモジュール、ＰＭＵは被試験デバイスＤＵＴのＩ／Ｏ端子にＤＣテストのために印加する固定電圧（例えば０．２Ｖ）を生成するボードもしくはモジュールである。

特に限定されるものではないが、本実施形態では、これらのボードもしくはモジュールはテスタ本体３０内に設けられている。本明細書においては、プリント配線基板上にＩＣや素子などが実装されて所望の機能を有する回路として動作するように構成されたものをボードと称し、ボード上のハードウェアにソフトウェアが組み合わされることで所望の機能を有する回路として動作するように構成されたものをモジュールと称する。

図２に戻って、ＰＩＮは被試験デバイスＤＵＴのＩ／Ｏ端子に入力するテストパターンを生成するピンエレクトロニクスと呼ばれるボード、ＬＣＤＭＰＵはＬＣＤ制御用ＩＣの液晶駆動用諧調電圧に相当する固定電圧を生成して出力するボード、ＬＣＤ−ＡＬＤはＬＣＤ制御用ＩＣの端子から電流を引きつつ所定の電圧（アクティブロード電圧）を印加するためのボード、ＬＣＤはＬＣＤ制御用ＩＣの出力電圧を測定しディジタルデータとして出力するためＡＤ変換器のようなディジタイズ回路ＤＧＴを搭載したボード、ＤＧＴ−Ｂは被試験デバイスＤＵＴと直接接続可能なポートを持たないディジタイズ専用のボードである。

特に限定されるものではないが、本実施形態では、これらのボードは、図１のテストヘッド４０内に設けられる。ディジタイズ専用のボードＤＧＴ−Ｂは、ＬＣＤボードがない場合に実装されるようにすることができる。ＬＣＤボードには変換されたデータを格納する半導体メモリＭＥＭが搭載され、格納されたデータはテスタ本体３０内のテスタコントローラＴＳＣへ転送されるように構成されている。

なお、図２の実施例においては、テストヘッド４０に設けられたラインＬ１を使用して、各ボードもしくはモジュールで生成された電圧をディジタイズ回路ＤＧＴまたはボードＤＧＴ−Ｂに供給してディジタイズする場合の構成を示したが、テストヘッド４０にラインＬ１を設ける代わりに、テストヘッド４０に接続され信号のバッファ機能を備えたパフォーマンスボードを設けたテスト装置においては、該パフォーマンスボードにラインＬ１に相当する機能を持たせるように構成しても良い。また、図２の実施例では、ＬＣＤボード上にディジタイズ回路ＤＧＴを搭載した場合を示したが、ＬＣＤボード以外のボード上にディジタイズ回路ＤＧＴを搭載する構成も可能である。

テスタ本体３０には、図２のハードウェアを利用して、被試験デバイスへの電源電圧、リファランス電圧等の直流電圧の供給開始直後および供給停止直前の各電圧を測定し波形をモニタに表示する機能（本明細書ではこれをＳＲオシロ機能と称する）を実現するプログラムと、１回のテスト実行中に上記直流電圧が変動していないか測定し波形をモニタに表示する機能（本明細書ではこれをＤＣロガー機能と称する）を実現するプログラムとが内蔵されている。
＜ＳＲオシロ機能について＞
図２のハードウェアを利用してＳＲオシロ機能を実施する際のディジタイズ回路とラインＬ１またはパフォーマンスボードの組合せは次の表１のようになる。

先ず、表１のＡのＬＣＤボード上にディジタイズ回路とラインＬ１を使用して波形の測定を実施する場合（Ａ）の具体的手順を説明する。
（１）テスタ本体３０内のテスタコントローラＴＳＣは、先ずスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ７をオンして、ＵＶＩボード（モジュール）で生成され被試験デバイスへ供給される電源電圧をＬＣＤボード上のディジタイズ回路ＤＧＴへ伝達可能な状態に設定し、被試験デバイスへの直流電圧の供給開始シーケンスをスタートさせる。これにより、被試験デバイスへ直流電圧が供給されるとともに、ラインＬ１を経由してＵＶＩボードで生成された電源電圧がＬＣＤボートへ供給されて、ディジタイズ回路ＤＧＴによって例えば１秒間のような短い時間、所定の周期でサンプリングされてディジタルデータに変換され、メモリＭＥＭに格納される。これが終了するとスイッチＳＷ１がオフされる。
（２）上記と同様の手順で、ＲＶＩボードで生成され被試験デバイスへ供給されるリファレンス電圧をＬＣＤボート上のディジタイズ回路ＤＧＴへ伝達し、ディジタルデータに変換してメモリＭＥＭに格納する。なお、この測定では、スイッチＳＷ１ではなくＳＷ２がオンされる。また、スイッチＳＷ７のオンと同時に、被試験デバイスへの直流電圧の供給開始シーケンスを再度スタートさせる。
（３）上記と同様の手順で、ＰＭＵボードで生成され被試験デバイスへ供給される固定電圧をＬＣＤボート上のディジタイズ回路ＤＧＴへ伝達し、ディジタルデータに変換してメモリＭＥＭに格納する。なお、この測定では、スイッチＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ７がオンされる。また、スイッチＳＷ７のオンと同時に、被試験デバイスへの直流電圧の供給開始シーケンスを再度スタートさせる。
（４）同様にして、スイッチＳＷ３とＳＷ７をオンしてＰＩＮボードで生成された電圧をディジタイズ回路ＤＧＴでディジタルデータに変換する。次に、スイッチＳＷ５をオンしてＬＣＤＰＭＵボードで生成された電圧をディジタイズ回路ＤＧＴでディジタルデータに変換し、スイッチＳＷ６をオンしてＬＣＤＰＭＵボードで生成された電圧をディジタイズ回路ＤＧＴでディジタルデータに変換し、メモリＭＥＭに格納する。

図３には、各ボードで生成された電圧をディジタイズしたデータのメモリへの格納イメージを示す。ディジタイズ処理の開始タイミングは、被試験デバイスへの直流電圧の供給開始シーケンスのスタートタイミングと一致しているとともに電圧供給開始シーケンスは毎回同じでありサンプリングの時間も同じにしているため、メモリに格納される各ボードに対応したデータのサイズも同一となる。これにより、メモリＭＥＭのアドレス管理が容易となる。

ＬＣＤボード上のメモリＭＥＭに格納されたデータは、すべてのボードの電圧をディジタイズしたデータが揃った時点で、テスタコントローラＴＳＣにより読み出され、ＧＵＩツールにより加工されてモニタ上に波形として表示される。被試験デバイスへの直流電圧の供給停止シーケンス実行の際の各ボードの電圧のディジタイズおよび波形表示も、上述した電圧供給開始シーケンスとほぼ同様である。

なお、電圧の供給停止の際の電圧の立ち下がりの順序は、電圧の供給開始の際の電圧の立ち上がりの順序とは逆になる。図４に、ＧＵＩツールによりモニタ上に表示される、電圧供給開始シーケンスＳＲＯＮを実行した際の各電圧の波形と、電圧供給開始シーケンスＳＲＯＦＦを実行した際の各電圧の波形の例が示されている。

以上、ＬＣＤボード上のディジタイズ回路ＤＧＴによりディジタイズした観測データを取得する場合の手順を説明したが、ＬＣＤボード上のディジタイズ回路の代わりにもディジタイズ専用ボードＤＧＴ−Ｂを使用して観測データを取得することも可能である（表１のＢ）。この場合、上記手順（１）〜（４）でオンされるスイッチＳＷ７の代わりにＳＷ８をオンさせるようにすればよい。

ＬＣＤボードまたはディジタイズ専用ボードＤＧＴ−Ｂ以外のボード上にディジタイズ回路ＤＧＴが搭載されている場合（表１のＣ）にも、上記と同様にしてスイッチＳＷ１〜ＳＷ７を適宜制御することで観測データを取得することができる。なお、他のボード上にボード上にディジタイズ回路ＤＧＴを搭載した場合には、そのボードで生成された電圧はラインＬ１を使用せずに自分自身のボード内で折り返すことでディジタイズ処理させることができる。

さらに、ＵＶＩボード等で生成された電圧は、テストヘッド内のラインＬ１を使用せずに、ブローブカード２０や図示しないパフォーマスボードなどの外部回路を用いてディジタイズ回路ＤＧＴを搭載したボードへ伝達してディジタイズ処理させるようにすることができる（表１のＤ，Ｅ，Ｆ）。

次に、本発明のテスト装置の第２の実施形態を説明する。

第２の実施形態は、被試験デバイスが同一種類の端子（ピン）を複数有していたり、複数のデバイスを同時にテストした場合に適用できるように、各ボードが複数のチャンネルを有するように構成した場合のものである。図５には、ＵＶＩボードとＲＶＩボード、ＬＣＤボードがそれぞれ２チャンネル有する場合の構成が示されている。なお、図５では、ＰＭＵ、ＰＩＮボード、ＬＣＤＰＭＵボード、ＬＣＤ−ＡＬＤボード等他のボードの図示を省略している。

図５に示されているように、この実施形態では、ＬＣＤボードの各チャンネルに対応してそれぞれディジタイズ回路が設けられている（ＤＧＴ１，ＤＧＴ２）。また、テストヘッドには、各ボード間を接続可能にするラインＬ１の他にラインＬ２が設けられている。

そして、特に限定されるものではないが、ＵＶＩボードのチャンネル１ｃｈと２ｃｈはスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂによってラインＬ１と接続可能にされる一方、ＲＶＩボードのチャンネル１ｃｈとＬＣＤボードのチャンネル１ｃｈはそれぞれスイッチＳＷ２ａ，ＳＷ７ａによってラインＬ１と接続可能にされている。また、ＲＶＩボードのチャンネル２ｃｈとＬＣＤボードのチャンネル２ｃｈはそれぞれスイッチＳＷ２ｂ，ＳＷ７ｂによってラインＬ２と接続可能にされている。

この実施形態においては、ＬＣＤボードの２つのチャンネルにそれぞれディジタイズ回路ＤＧＴ１，ＤＧＴ２が設けられているとともに、２つのラインＬ１，Ｌ２が設けられ、例えばＲＶＩボードのチャンネル１ｃｈとチャンネル２ｃｈについては別々のラインに接続可能に構成されているため、スイッチを適宜制御して、ＲＶＩボードのチャンネル１ｃｈの電圧とチャンネル２ｃｈの電圧を並行してディジタイズ回路ＤＧＴ１，ＤＧＴ２に供給して同時にディジタイズ処理することができる。これによって、測定時間の短縮が可能となる。チャンネルの数およびラインの数は「２」に限定されず、「３」以上であってもよいことは言うまでもない。

なお、ＵＶＩボードのチャンネル１ｃｈとチャンネル２ｃｈは同一のラインＬ１に接続可能に構成されているため、スイッチを適宜制御して、ＬＣＤボードのチャンネル１ｃｈのディジタイズ回路ＤＧＴ１にＵＶＩボードのチャンネル１ｃｈの電圧とチャンネル２ｃｈの電圧を切り替えて供給して時分割でディジタイズ処理することとなる。図５には、各ボードの各チャンネルがラインＬ１またはＬ２のいずれか一方にのみ接続可能に構成したものを示したが、スイッチの数を増やすことによって、１つのチャンネルをラインＬ１またはＬ２のいずれにも接続できるように構成することも可能である。
（変形例１）
図５にはチャンネルの数が２つである場合を示したが、実際のテスト装置では数個ないしは数１０個設けられることが多い。その様な場合に、すべてのチャンネルのデータを取得して例えば線の色を変えて表示したとしても、モニタ上で判別がしにくくなる。そこで、測定するチャンネルを選択できるようにすることを考えた。図６には、測定するチャンネルを選択するのに適したモニタ画面の構成例を示す。

図６の選択画面では、各ボードごとにチャンネル指定テキストボックスＴＢ１，ＴＢ２……ＴＢ６が設けられているとともに、各ボードごとに全チャンネルを指定するためのＡＬＬボタン７１が設けられている。テキストボックスＴＢ１の「１，２」は、チャンネル１ｃｈとチャンネル２ｃｈを選択することを意味し、テキストボックスＴＢ２の「４：１０」は、チャンネル４ｃｈ〜１０ｃｈを選択することを意味する。

また、テキストボックスＴＢ３の「PINGROUP1」は、テスタのＰＩＮモジュールの物理チャンネルとユーザ記述チャンネルを変換したり、複数のチャンネルをまとめてグルーピングしたりするためのデバイス定義ファイルで、グループPINGROUP1として定義されているチャンネルを意味している。テキストボックスの右側に表示されているＡＬＬボタン７１にポインタを移動させてマウスをクリックすると、デバイス定義ファイルで記述されているチャンネルまたは実装されている全てのチャンネルが選択されるように構成されている。

図６のようなチャンネル選択画面を用意することで、ユーザによる測定したいチャンネルの選択が容易に行なえるようになる。なお、画面上部に表示されている「Store」ボタン７２をマウスを使用してクリックすると、選択されたチャンネルの情報をファイルに保存し、「Restore」ボタン７３をクリックすると、選択されたチャンネルの情報をファイルから読み出すことができるように構成されている。
（変形例２）
図４に、ＳＲオシロ機能により測定した波形をモニタ上に表示する場合の表示画面の一例を示したが、図４では波形とボード名しか表示されていないため詳しい内容が理解しにくくなっている。図７には、ユーザの利便性を向上させるため表示や機能を追加したモニタ画面の構成例を示す。

図７においては、◆印は波形上の各ポイントを指示するカーソルであり、このカーソルはマウスを使ってドラッグしたりキーボードの矢印キーで移動させることができる。図示しないが、カーソルの近傍には、電圧値、開始ポイントからの時間差データ、ボードもしくはモジュール名とチャンネル番号が表示される。

○印はカーソル位置のポイントと着目したいポイントとの比較でデータを表示させたい場合に使用するマーカーで、このマーカーの近傍にも、電圧値、開始ポイントからの時間差データ、ボードもしくはモジュール名とチャンネル番号が表示される。また、画面の下部の「V diff」が付されているテキストボックスＴＢ７内にはマーカー位置からカーソル位置までの電圧値の差分が、画面の下部の「Time diff」が付されているテキストボックスＴＢ８内にはマーカー位置からカーソル位置までの時間差が表示される。「マーカー」の設定は、カーソルが表示されている状態で、マウスの右ボタンをクリックすると出現するウィンドメニューの「マーカー設定」を選択することで行なえるように構成することができる。

画面の上部に表示されている「SRON」ボタン７４をクリックすることで直流電圧の供給開始シーケンスをスタートさせて各電圧波形データの取得と波形の表示を実行させ、「SROFF」ボタン７５をクリックすることで直流電圧の供給停止シーケンスをスタートさせて各電圧波形データの取得と波形の表示を実行させることができる。また、「SRON+SROFF」ボタン７６をクリックすることで直流電圧の供給開始シーケンスと供給停止シーケンスの両方をスタートさせて各電圧波形データの取得と波形の表示を実行させることができるように構成されている。

画面の上部に表示されている「Horizontal line」ボタン７７をクリックすることでマーカー位置を通る水平線ＨＬ１とカーソル位置を通る水平線ＨＬ２を画面上に出現させることができ、「Vertical line」ボタン７８をクリックすることでマーカー位置を通る垂直線ＶＬ１とカーソル位置を通る垂直線ＶＬ２を画面上に出現させることができるように構成されている。

また、「SR Def」ボタン（アイコン）７９をクリックすることで、テストプログラムのエディタが起動され、図８のように、最後に定義されたＳＲ定義が記述されているＴＤＬファイル（テストプログラムの記述の入ったファイル）のＳＲ定義部分を表示させることができる。そして、表示されたＳＲ定義を修正することができるように構成されている。

これにより、モニタに表示された波形を見てＳＲ定義の記述を変更し、再度電圧の供給開始シーケンスをスタートさせて各電圧波形データの取得と波形の表示を実行させるというような、ユーザにとって利便性のよい機能を実現することができる。なお、図８に記述されている「time=100msec,uvi(1)」は、１００ｍ秒経過したらＵＶＩボードのチャンネル１ｃｈの電圧を立ち下げることを、「time=100msec,rvi(1)」は、さらに１００ｍ秒経過したらＲＶＩボードのチャンネル１ｃｈの電圧を立ち下げることを、それぞれ意味している。

さらに、図示しないが、Ｆｉｌｅプルダウンメニューを表示させて、画面に表示されている波形データの保存、読出しや、選択されている波形の所定のポイントごとの数値列の表示、ＰＤＦファイル形式のデータへの変換と出力、ｃｓｖファイル形式のデータへの変換と出力などが行えるように構成しても良い。また、画面上部の「ZoomIn」ボタン８１をクリックして波形を拡大表示させたときにカーソルが隠れてしまったような場合に、マウスを右クリックすることでサブメニューウィンドを表示させ、その中からカーソル呼び出しメニューを選択することによってカーソルを出現させるように構成しても良い。

さらに、測定を開始する前に、図９に示すような電源シーケンスチェッカ画面を呼び出して、ＧＵＩツールに対して電圧の大小関係等を自動チェックさせることを登録できるように構成しても良い。図９においては、「Check Conditions」のテキストボックスＴＢ９内に、チェックしたい電圧の大小関係を数式で記述し、画面左上の「Set」ボタン８３をマウスでクリックすると設定を完了することができる。図中の「ＵＶＩ１＞ＲＶＩ１」は、ＵＶＩボードのチャンネル１の電圧がＲＶＩボードのチャンネル１の電圧よりも高いという条件を意味している。このような条件設定がなされていると、ＧＵＩツールは、電源シーケンスがスタートされ、測定した波形を表示する際に条件を満たしているか判定し、条件に違反していた場合には例えば図１０に示すように、違反している部分の波形を太線等で表示するように構成することができる。
＜ＤＣロガー機能について＞
次に、図２のハードウェアを利用したＤＣロガー機能について説明する。

前述したＳＲオシロ機能により観測する波形は、電源の立ち上がりや立ち下がりの前後の数秒程度の短い時間内における電圧変化である。これに対し、各電圧にのっている発振ノイズやサージノイズを検出する場合には、ずっと長い時間の観測が必要である。本実施形態では、１回のテストのＲＵＮ期間（テストプログラムを次のブレークポイントまで走らせる期間）における電圧の変化を測定する必要がある。

かかる１回のＲＵＮ期間における全ての電圧をディジタイズ処理するとなると、ディジタイズ回路を使用したテストである諧調電圧テストとの関係も考えなければならない。電源電圧などの直流電圧をディジタイズ処理しながらＬＣＤの諧調電圧も取り込むということは不可能である。そこで、ＤＣロガー機能の実施中はＬＣＤ電圧の取り込みはあきらめ、ＲＵＮ中は強制的にＬＣＤの出力スイッチＳＷ９をオフ状態にしておく。そして、ＲＵＮが終った段階でＬＣＤの出力スイッチＳＷ９をＲＵＮ前の状態に戻すこととした。測定した波形の表示はＳＲオシロ機能の場合とほぼ同様である。

図１１に、ＤＣロガー機能の実施により取得した波形データのモニタへの表示画面の構成例を示す。図７に示すＳＲオシロ機能の実施により取得した波形データの表示画面との違いは、「SRON」、「SROFF」、「SRON+SROFF」のボタンがなく、代わりに「Measure」、「Segment Display」、「Cell Display」、「Jump」ボタン８４〜８７と、TDL行表示テキストボックスＴＢ１０が設けられている点にある。「Measure」ボタン８４をマウスでクリックすると、測定開始と同時にテストプログラムのＲＵＮが実行され、測定対象の電圧のディジタイズ処理が行なわれるように構成されている。

「Segment Display」ボタン８５がクリックされると、テストセグメント（コンタクトテスト、リークテスト、諧調テストなど１つのデバイステストの記述単位）の区切りを示す線（図１１の破線）を表示させ、テストセグメントの区切りが分かるようになる。区切られたセグメントは選択可能で、選択されたセグメントの先頭行がＴＤＬ行表示テキストボックスＴＢ１０内に表示される。

「Cell Display」ボタン８６がクリックされると、テストセル（テストセグメントよりも短い、テスタ制御命令の最小単位＝モジュールに対する制御命令）の区切りを示す線を表示させ、テストセグメントの区切りが分かるようになる。テストセルの時間間隔は短いので図１１では図示されていない。図１１の波形を拡大させると表示される。区切られたセルは選択可能で、選択されたセルの先頭行がＴＤＬ行表示テキストボックスＴＢ１０内に表示される。

ＴＤＬ行表示テキストボックスＴＢ１０には、ＴＤＬ行番号が表示される。図１１には示されていないが、ＤＣロガー機能においても、カーソルを表示する機能を持たせる。各波形の１点１点におけるテスト開始からの時間は明確である。ＴＤＬファイルに格納されているテストプログラムのＴＤＬ行毎の実行時間もテスタがもともと備えている機能で取得することができる。これらの時間を対応付けることで、カーソル位置でのＴＤＬの行数が明確になる。このＴＤＬ行番号をＴＤＬ行表示テキストボックスＴＢ１０に表示するようにしている。

この実施例では、「Jump」ボタン８７がクリックされると、TS-Debugger(テストプログラムのエディタ)ツールが起動され、ＴＤＬファイルを開き、そのＴＤＬファイルのテキストボックスに表示されている行番号の位置にあるＴＤＬ記述行を表示する。これにより、波形上のカーソル位置に対応するＴＤＬ記述行を「Jump」ボタンのクリック一発で表示させることが可能となる。ＴＤＬ行表示テキストボックスＴＢ１０に、ＴＤＬ行番号の代わりにその行番号に対応するＴＤＬ記述行を表示するようにしてもよい。

上記の他に、ＤＣロガーが備える機能には、カーソルの表示と操作、マーカーの表示と操作、マーカーとカーソル位置の電位差及び時間差の表示、波形の保存、画面の拡大及び縮小、水平線及び垂直線の表示、ウィンドウのＰＤＬファイル出力、波形の数値データ列表示、ｃｓｖファイルへの出力、測定チャンネルおよび表示チャンネルの選択に関する保存と読出し、電圧大小チェッカ機能などがある。なお、チェックしたい電圧の大小関係は、ＳＲオシロの電源シーケンスチェッカ画面（図９参照）を用いて設定することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、図２に示されている各ボードのうちＵＶＩボードとＲＶＩボードとＰＭＵボードはテスタ本体３０内に設けられ、他のボードはテストヘッド４０に設けられていると説明したが、すべてのボードをテストヘッド４０またはテスタ本体３０内に設けるようにすることも可能である。

以上の説明では主としてＬＣＤ制御用ＩＣを検査するテスト装置に適用した場合を説明したが、本発明はそれに限定されず、複数の直流電圧を所定の順序で印加する必要のある半導体集積回路のテスト装置に広く利用することが可能である。

本発明を適用して好適な半導体集積回路のテスト装置の一実施形態の概略構成を示す全体構成図である。本発明の電圧波形観測機能を可能にするハードウェア構成の一例を示すブロック図である。各ボードで生成された電圧をディジタイズしたデータのメモリへの格納イメージを示すメモリマップである。ＳＲオシロ機能により測定した波形をモニタ上に表示する場合の表示画面の一例を示す画面構成図である。本発明の電圧波形観測機能を可能にするハードウェア構成の他の構成例を示すブロック図である。チャンネル選択画面の一例を示す画面構成図である。ＳＲオシロ機能により測定した波形をモニタ上に表示する場合の表示画面の他の例を示す画面構成図である。「SR Def」ボタンをクリックすることで表示されるＳＲ定義が記述されているＴＤＬファイルのＳＲ定義部分の例を示す説明図である。電源シーケンスチェッカ画面の一例を示す画面構成図である。電源シーケンスチェック機能により違反が検出された場合の画面の表示例を示す説明図である。ＤＣロガー機能の実施により取得した波形データのモニタへの表示画面の構成例を示す画面構成図である。

符号の説明

１０ウェハ
２０プローブカード
３０テスタ本体
４０テストヘッド
５０コンタクトリング
６０モニタ
７１〜８７ボタン（アイコン）
ＤＧＴディジタイズ回路
Ｌ１，Ｌ２ライン（電圧伝達手段）
ＴＢ１〜ＴＢ１０テキストボックス

Claims

テストプログラムを実行し、被試験対象に対する試験全般の制御を行うテスタ本体と、
被試験対象に印加する電圧、信号を生成し、出力するドライバ回路を有するテストヘッドと、
を備え、複数の直流電圧が外部から印加される被試験対象の試験を行う半導体テスト装置であって、
前記複数の直流電圧のそれぞれを生成する複数の電圧生成手段と、
入力された電圧をサンプリングしてディジタルデータに変換し出力するディジタイズ手段と、
前記複数の電圧生成手段により生成された電圧を前記ディジタイズ手段へ伝達可能な電圧伝達手段と、
該電圧伝達手段と前記複数の電圧生成手段および前記ディジタイズ手段との間で電圧の伝達と遮断を可能にする複数のスイッチ手段と、を備え、
前記テスタ本体には、前記ディジタイズ手段により変換されたディジタルデータをモニタ上において波形として表示するデータに変換する変換プログラムが搭載され、
前記テスタ本体によって前記複数の電圧生成手段を起動するとともに前記スイッチ手段を制御して前記複数の電圧生成手段により生成された電圧を前記ディジタイズ手段へ選択的に伝達してディジタルデータに変換させ、変換されたディジタルデータに基づいて前記変換プログラムがモニタ上に波形として表示させるように構成したことを特徴とする半導体テスト装置。
前記被試験対象が前記複数の直流電圧の立ち上がりおよび立ち下がりの順序が規定されているものである場合に、前記テスタ本体は前記複数の電圧生成手段を複数回所定の順序で起動させ、各起動ごとに前記ディジタイズ手段へ伝達する電圧を変えるように前記スイッチ手段を制御し、前記ディジタイズ手段により変換された複数の電圧のディジタルデータに基づいてモニタ上に複数の波形を表示させることを特徴とする請求項１に記載の半導体テスト装置。
前記ディジタイズ手段は、前記被試験対象に印加される複数の直流電圧の変換と、前記被試験対象より出力される電圧の変換とに共通に用いられるように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体テスト装置。
前記変換プログラムに、前記複数の直流電圧間の条件を設定可能な画面をモニタに表示させる機能と、該機能により表示された画面に基づいて設定された条件を満たしているかチェックし、その結果を前記波形の表示画面上に表示する機能とを設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の半導体テスト装置。
前記テスタ本体には、前記テストプログラムを修正可能な編集プログラムを搭載し、前記変換プログラムには、前記波形の表示画面上に前記編集プログラムとの連動を示すアイコンを表示する機能と、該アイコンが選択された場合に前記編集プログラムを起動させる機能とを設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の半導体テスト装置。