JP3176318B2 - Ic試験装置および方法 - Google Patents

Ic試験装置および方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC試験装置に関
し、特にIC試験装置の動作周波数より高速動作のLS
Iを試験可能にするIC試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来技術として、LSIまたは
ICの測定,評価を行う場合のICテスター1と被測定
LSI7を示した構成図である。被測定LSIの測定,
評価を行う場合、ICテスターと呼ばれる試験装置が用
いられる。被測定LSIを試験する場合の動作周波数
は、数十MHzであるものが、一般的に使用され、LS
Iの試験は次のように行われる。
【0003】ICテスター1は、装置内部で作られるク
ロックと、予めICテスター内に用意したテストパター
ンを同期させて被測定LSI7の個々の端子に入力す
る。106は、入力される信号を示す。被測定LSI
は、この入力に合わせて所定の論理演算等を順次行い、
被測定LSI毎に、またテストパターン毎に演算結果な
どを出力する。107は、出力される信号を示す。IC
テスターは、この出力結果とテストパターンを照合し試
験の判定とする。これらテストパターンと、それに対応
する出力とに基づいて、被測定LSIの動作タイミン
グ,エラー率などの各種測定がされ、設計どおりの動作
が達成されているかなどの被測定LSIの評価判定がな
される。
【0004】これに対し、図8に示すように、特開平5
−288805号公報には、クロック信号に対し高速な
動作周波数を供給するために、ICテスター1と,信号
発生器82と,パルス抽出出力回路81とを有したIC
試験装置が開示されている。
【0005】このIC試験装置は、ICテスターから出
力されるパルス信号181と、このパルス信号より高速
のパルス信号であって、信号発生器82より出力される
パルス信号182とを、パルス抽出出力回路81に入力
し、この回路を介することで、ICテスターに同期させ
た1つまたは複数の高速なパルス信号183を、同期型
のディジタルICのクロック端子に入力するものであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年、LSIの動作周
波数はますます高くなる傾向にあり、数百MHzで動作
するものもある。しかしながら、ICテスターは、クロ
ック信号が数十MHzと低速なものが多く、LSIの評
価速度はICテスターのクロック速度によって制限され
ている。そのため、上記のような数百MHzで動作する
高速なLSIの評価を、低速の使用動作周波数のICテ
スターで行うことができない。高速なLSIの評価をす
るのに400〜600MHzのクロック信号で動作する
ICテスターを使うことも一つの方法だが、このような
ICテスターは極めて高価であるため、あまり普及して
おらず、実用上使用することは困難である。
【0007】また、特開平5−288805号公報に記
載の技術は、クロック端子等の限定した入力端子に対し
てのみ高速パルスを入力する方法である。この方法で
は、図9に示したように、被測定LSI7のクロックと
なる入力端子には、高速パルスが入力されるが、クロッ
ク以外のランダムに変化する入力端子には、ICテスタ
ーからテストパターンが入力されることになり、ICテ
スターの最大動作周波数に同期した変化でしか被測定L
SIに入力できない。例えば、ランダムに変化する入力
信号106−Bは、問題指摘箇所91のタイミングで変
化することができない。また、出力端子の出力結果の照
合においては、従来技術のまま低速なICテスターでの
最大動作周波数に制限されたタイミングで検知するた
め、ランダムに変化する出力信号107−Dは、問題指
摘箇所92,93のように2度以上変化する場合を測定
することができず、問題指摘箇所94のように、変化す
るタイミングが検知タイミングと近い場合、マージンの
ない不安定な測定となってしまう。
【0008】さらに、低速なICテスターの入出力信号
の負荷容量は、一般に大きく、40〜100pFもあ
る。前記した特開平5−288805号公報は、このこ
とを特に言及していないが、高速パルスでの入力を考え
た場合、容量を小さく抑えることは必須である。また、
問題指摘箇所94のように変化するタイミングが、不安
定な測定となるのも、被測定LSIの実力以上にICテ
スターの出力負荷容量の影響を受けているためである。
【0009】本発明の目的は、低速なICテスターを用
いて動作周波数が高速であるLSIの評価を行うことに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のIC試験装置
は、ICテスターと、このICテスターよりも高速のパ
ルスを発生する信号発生回路と、ICテスターで用いら
れるテストパターンを格納するメモリと、試験時、被測
定LSIの出力結果を格納するメモリと、ICテスター
からの信号入力で、これら信号発生回路,テストパター
ン格納メモリ,出力結果格納メモリを制御する制御回路
と、ICテスターと被測定LSIを接続する信号の間に
ICテスターから切り替え可能なリレーを有している。
【0011】また、制御回路は、試験時、信号発生回路
からの基本クロックに同期して得られる、テストパター
ン格納メモリが被測定LSIに入力する期待値を、出力
結果格納メモリに貯えられる被測定LSIの出力値と逐
次比較するコンパレータと、比較結果の判定をICテス
ターに伝えるフラグを有することができる。
【0012】また、本発明のIC試験方法は、被測定L
SIを試験する一連の課程で、ICテスターの測定用信
号から制御回路にコマンドを入力してIC測定装置の初
期設定を与え、ICテスター内のテストパターンをテス
トパターン格納メモリに転送し、ICテスターと被測定
LSIの接続を切り離し、テストパターン格納メモリか
らテストパターンを被測定LSIに入力して試験し、被
測定LSIの試験の出力結果を出力結果格納メモリに格
納し、出力結果格納メモリから出力結果を出力して、I
Cテスターで判定することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のIC試験装置の
一実施例を示した構成図である。このIC試験装置は、
ICテスター1と被測定LSI7との間に設けられた、
制御回路2と、信号発生回路3と、テストパターン格納
メモリ4と、出力結果格納メモリ5とで構成されてい
る。また、ICテスター1と被測定LSI7をつなぐ信
号106,107には、リレー6がそれぞれ挿入され、
そのスイッチを切り替える信号102は、ICテスター
1から供給される。
【0014】制御回路2は、ICテスター1の信号10
1よりコマンドを受け取り、そのコマンドに合わせて設
定を信号103により、テストパターン格納メモリ4お
よび出力結果格納メモリ5に送り、また前記コマンドに
合わせて周波数を変える情報を信号104により、信号
発生回路3に送る。
【0015】信号発生回路3は、ICテスター1よりも
高速なパルスが出力可能なものとし、信号104から受
けた情報により出力周波数を変える。テストパターン格
納メモリ4と出力結果格納メモリ5は、信号103の設
定によりメモリ内部のパターン長を変える。
【0016】図2は、図1の制御回路2をより具体的に
示す構成図である。この制御回路2は、ICテスター1
が信号101で送るコマンドを受け取り各部を制御する
コマンド制御部22と、テストパターン格納メモリ4に
信号103を送りこれを制御するメモリ制御部24と、
出力結果格納メモリ5に信号103を送り、これを制御
するメモリ制御部25と、信号発生回路3に信号104
を送り、これを制御する周波数制御部23とを有してい
る。
【0017】制御回路2は、さらに、試験時、信号発生
回路3からの基本クロック105に同期させて、テスト
パターン格納メモリ4が被測定LSI7に入力する期待
値を、出力結果格納メモリ5に貯えられる被測定LSI
7の出力値と逐次比較するコンパレーター21と、比較
結果の判定をICテスター1に伝えるフラグ信号110
とを有する。前記期待値は信号108により制御回路2
に送られ、前記出力値は信号109により制御回路2に
送られる。
【0018】本発明のIC試験装置の動作を、図3のタ
イミングチャートと、図5のフローチャートで説明す
る。このIC試験装置を用いて高速な動作周波数の試験
をする場合、パターン転送[A],測定実行[B],テ
スト結果判定[C]の3つのモードに分かれ、いずれも
ICテスター1から信号101を通して、コマンドによ
りいずれかのモードに設定し、同時に初期設定を与え
る。
【0019】はじめに、信号101よりコマンド[A]
を入力し、このIC試験装置をパターン転送モードとす
る。この時の初期設定として、テストパターン格納メモ
リ4を、入力状態とし転送されるパターン長を与える。
ICテスター1がテストパターンの走行を開始すると、
ICテスター1の動作周波数に同期して、テストパター
ンを1ラインずつテストパターン格納メモリ4に貯え
る。同期のタイミングは、基本クロック105により与
えられる。
【0020】次に、信号101よりコマンド[B]を入
力し、測定実行モードとする。初期設定は、テストパタ
ーン格納メモリ4を出力状態とし、テスト結果格納メモ
リ5を入力状態とし、被測定LSI7に動作させたい周
波数を設定する。また、測定実行[B]の開始に合わせ
て、ICテスター1の信号102を“H”に固定し、リ
レー6のスイッチを切る。このことにより信号106,
107は、ICテスター1から切り離され、高速な動作
周波数での試験に問題となる高い負荷容量を激減でき
る。前述した通り、ICテスター1の負荷容量が40〜
100pFなのに比べて、ICテスター1から切り離さ
れた後のリレー6の接点間容量は2pF前後であり、高
速動作する時の負荷容量としては、問題とならない値で
ある。
【0021】次に、信号101よりコマンド[C]を入
力し、テスト結果判定モードとする。初期設定は、テス
ト結果格納メモリ5を出力状態とする。ICテスター1
は、信号102よりリレー6のスイッチを入れた後、テ
ストパターンの走行を開始し、前記と同様にICテスタ
ー1の動作周波数に同期させて、1ラインずつ出力結果
格納メモリ5のデータを出力し、ICテスター1にて判
定する。
【0022】以上が、本発明のIC試験装置の一実施例
の流れである。これは、もっぱら被測定LSI7が量産
出荷される前の評価段階での動作説明であり、不良発生
時の場合にも、テストパターン箇所を特定するためのデ
バッグが可能なフローである。
【0023】次に、量産出荷時のテスト時間を短縮する
場合の方法を、図4のタイミングチャートと、図6のフ
ローチャートで説明する。
【0024】テスト時間短縮を考慮した場合、上記のフ
ローにおいてコマンド[B]の測定実行モードとし、同
時に測定結果判定をすることで実現できる。この場合、
コマンド[A]のテストパターン転送モードを省略す
る。具体的には、選別工程開始前にICテスター1上で
プログラムロード等のセッティング時、コマンド[A]
のテストパターン転送を行いテストパターン格納メモリ
4にデータを保持しておく、または、UVEPROMま
たはEEPROM等に予めテストパターンを書き込み、
テストパターン格納メモリ4に装着することにより実現
できる。いずれの方法も技術的に容易なことである。
【0025】さらに、コマンド[B]の測定実行モード
とし、測定実行と同時に、コンパレーター21で結果判
定を行う。このことによりコマンド[C]での測定結果
判定を省略できる。図2の制御回路内で、測定実行時、
テストパターン格納メモリ4から出力するデータは、信
号106から被測定LSI7に入力すると同時に信号1
08から制御回路内コンパレーター21に入力してい
る。また、被測定LSI7から出力するデータは、出力
結果格納メモリ5に貯えると同時に信号109から制御
回路内コンパレーター21に入力している。コンパレー
ター21は、この両者の比較結果が不一致の時、フラグ
信号110が“H”レベルとなり、ICテスター1に結
果を伝えることが可能となる。
【0026】半導体技術の進歩が著しい現在、その測
定,評価を行う装置も最新のものがないと開発が行えな
いといったことになるが、信号発生器や、メモリ等の部
品のみの交換により最新の半導体技術開発が行えるよう
になる。
【0027】
【発明の効果】本発明のIC試験装置およびその試験方
法を用いれば、低速のICテスターであっても、被測定
に合わせた高速な動作周波数での試験が可能となる。
【0028】その理由は、IC試験装置の高速な信号発
生回路のクロックに同期させて、テストパターンを被測
定LSIに入力し、被測定LSIの出力データをメモリ
に格納し、ICテスターは、コマンド入力で状態を制御
する役割を果たすようにしたことによる。
【0029】また本発明によれば、クロック端子等の限
られた端子を高速なパルスにする従来の方法の問題点で
ある、他の入力端子がタイミングを限定されること、出
力データが測定できないまたは不安定となることを解決
した。
【0030】その理由は、テストパターン全体をテスト
パターン格納メモリに貯え、被測定LSIの全ての入出
力端子を高速な動作周波数で試験可能としたことによ
る。
【0031】また本発明によれば、低速なICテスター
を高速な動作周波数で用いる場合に、ICテスターの入
出力信号の負荷容量が大きく、高速測定の障害となる問
題を解決できた。
【0032】その理由は、本発明のIC試験装置で高速
な動作周波数で試験する場合、リレーを用いて、被測定
LSIの入出力信号とICテスターとの間を切り離すこ
ととし、負荷容量を20分の1程度としたことによる。
【0033】以上のように、数十MHzの動作周波数で
しか被測定LSIを測定できない低速なICテスターを
用いて、既存の最高速LSI製品を測定可能となる。ま
た、今後の半導体技術がどれだけ進歩しようとも、本発
明のIC試験装置は、信号発生回路やメモリ等を、技術
の進歩に合わせて最高速の部品と交換するだけで、同様
の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のIC試験装置の実施例の構成図であ
る。
【図2】図1の実施例における制御回路の構成図であ
る。
【図3】図1の実施例における各信号のタイミングを示
した説明図である。
【図4】テスト時間を短縮する場合の図1および図2の
各信号のタイミングを示した説明図である。
【図5】図1の実施例における動作のフローを示した説
明図である。
【図6】テスト時間を短縮する場合の動作のフローを示
した説明図である。
【図7】ICテスターと被測定LSIの関係を示した構
成図である。
【図8】特開平5−288805号公報に開示の従来技
術の構成図である。
【図9】特開平5−288805号公報に開示の従来技
術の各信号のタイミングとその時問題となる例を示した
説明図である。
【符号の説明】
1 ICテスター 2 制御回路 3 信号発生回路 4 テストパターン格納メモリ 5 出力結果格納メモリ 6 リレー 7 被測定LSI 21 コンパレーター 22 コマンド制御 23 周波数制御 24 メモリ制御 25 メモリ制御 81 パルス抽出出力回路 82 信号発生器 91,92,93,94 問題指摘箇所 101,102,103,104 信号 105 基本クロック 106,107,108,109 信号 110 フラグ 181,182,183 信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28 - 31/3193

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定LSIの各種特性を試験するIC試
    験装置において、 ICテスターと、 前記ICテスターが持つ基本クロックの周波数より高周
    波数のクロックを発生可能な信号発生回路と、 前記被測定LSIを試験するためのテストパターンを格
    納するテストパターン格納メモリと、 前記被測定LSIの試験の出力結果を格納する出力結果
    格納メモリと、 前記ICテスターからの複数の信号により、前記信号発
    生回路と前記テストパターン格納メモリと前記出力結果
    格納メモリとを制御する制御回路と、 前記被測定LSIへの入力を、前記ICテスターからの
    複数の信号と、前記テストパターン格納メモリからの複
    数の信号との間で切り換え、前記被測定LSIからの出
    力の供給を、前記出力結果格納メモリと、前記ICテス
    ターとの間で切り換える切り換え回路と、 を備えることを特徴とするIC試験装置。
  2. 【請求項2】前記テストパターン格納メモリは、前記I
    Cテスター内のテストパターンを読み出して書き込み、
    書き込まれた前記テストパターンにより前記被測定LS
    Iを動作させる試験をするかを、前記制御回路の出力で
    ある制御信号により制御することにより行うことを特徴
    とする請求項1記載のIC試験装置。
  3. 【請求項3】前記出力結果格納メモリは、前記テストパ
    ターンにより前記被測定LSIを動作させ試験した出力
    結果を書き込み、前記ICテスターが、書き込まれた前
    記出力結果を読み出し前記ICテスター内の期待値パタ
    ーンと比較するかを、前記制御回路の出力である制御信
    号により制御することを特徴とする請求項1または2記
    載のIC試験装置。
  4. 【請求項4】前記制御回路は、 前記ICテスターからの複数のコマンドにより制御を行
    うコマンド制御部と、 前記テストパターン格納メモリから出力される期待値パ
    ターンと前記出力結果格納メモリから出力される出力結
    果とを比較するコンパレーターであって、比較結果を前
    記ICテスターに伝えるコンパレーターと、 前記テストパターン格納メモリおよび出力結果格納メモ
    リを制御する複数のメモリ制御回路と、 前記信号発生回路を制御する周波数制御部とを有し、 前記ICテスターからの複数のコマンドに基づき前記コ
    マンド制御部が、前記複数のメモリ制御部と前記コンパ
    レーターと前記周波数制御部とを制御し、前記テストパ
    ターン格納メモリと前記出力結果格納メモリの読み出し
    または書き込みを制御し、前記テストパターン格納メモ
    リと前記出力結果格納メモリを高周波数のクロックで動
    作させるか否かを制御し、前記テストパターン格納メモ
    リからの期待値パターンと前記出力結果メモリからの出
    力結果とを比較検証するか否かの制御と、前記信号発生
    回路の周波数制御とを行うことを特徴とする請求項1〜
    3のいずれかに記載のIC試験装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載のIC試験装置によるIC試
    験方法において、 前記被測定LSIを試験する一連の課程で、前記ICテ
    スターの測定用信号から前記制御回路にコマンドを入力
    して前記IC測定装置の初期設定を与えるステップと、 前記ICテスター内の前記テストパターンを前記テスト
    パターン格納メモリに転送するステップと、 前記ICテスターと前記被測定LSIとの接続を切り離
    すステップと、 前記テストパターン格納メモリから前記テストパターン
    を前記被測定LSIに入力して試験し、前記被測定LS
    Iの試験の出力結果を前記出力結果格納メモリに格納す
    るステップと、 前記出力結果格納メモリから出力結果を出力して、前記
    ICテスターで判定するステップと、 を含むことを特徴とするIC試験方法。
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