JP3481689B2 - 半導体試験装置 - Google Patents

半導体試験装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定デバイスを試験
するための半導体試験装置に関し、特に、フラッシュメ
モリの様に、書き込みや消去に複数回の動作が必要で、
かつ、その回数が一定でなく、テストフローの変動する
被測定デバイスを高速に試験することのできる半導体試
験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体試験装置では、各種の被
測定デバイスを高速に測定する必要があり、そのための
テストパターンを発生する必要がある。
【0003】被測定デバイスの良否を試験する半導体試
験装置の構成例を図4に示す。図4は、被測定デバイス
がメモリである場合の例である。被試験メモリ用にパタ
ーン発生器1から、アドレス、データ、コントロール信
号が波形整形器2へ供給される。そして、波形整形器2
で、これらの信号が整形されて、被試験メモリ3へ与え
られ書き込まれる。
【0004】次に、被試験メモリ3からの読みだしたデ
ータは、論理比較器4において、パターン発生器1から
出力される期待値信号と比較される。論理比較器4の出
力は、期待値と被測定メモリの出力とが一致したかどう
かを示しており、マッチ信号と呼ばれる。このマッチ信
号は、パターン発生器1へフィードバックされ、次回の
発生パターンを定める条件を与えている。
【0005】フェイルメモリ5は、論理比較器4から出
力される、マッチ信号と同等のフェイル信号と、パター
ン発生器1から供給されるFMアドレス信号とにより、
各アドレス毎のフェイル情報を格納する。そして、上記
の一連の動作はすべてタイミング発生器6から各部に印
加されるクロックに同期して行われる。
【0006】図5に従来のパターン発生器のブロック図
を示す。シーケンス制御部11から出力されたデータに
より演算制御メモリ12がアクセスされる。演算制御メ
モリ12の出力はアドレス発生部13、データ発生部1
4、コントロール信号発生部15に印加され、それぞ
れ、アドレス信号、データや期待値の信号、コントロー
ル信号を発生する。
【0007】シーケンス制御部11では、シーケンス制
御メモリ111に格納されているデータをデコード部1
12でデコードして、インクリメントしたり、ホールド
したり、レジスタ115から読み出したデータをロード
したり、シーケンス制御メモリ111から読み出したデ
ータを新たにロードしたりするようにシーケンサ113
に印加している。このシーケンサ113の出力データに
より、演算制御メモリ12がアクセスされ、アドレスや
パターンデータ等の演算制御がなされる。
【0008】パターン発生器1では、被測定デバイス3
に印加するアドレス、パターンデータ、コントロール信
号を高速に発生する必要がある。
【0009】高速動作の必要な理由について、例えばア
ドレス発生の場合について述べる。図6に、アドレス発
生部13のブロック図を示す。アドレス発生部13は、
Xアドレス発生部131、Yアドレス発生部132、ア
ドレス変換部133等から構成される。X、Y各アドレ
ス発生部は、演算制御メモリ12から出力される命令に
より演算を行う。また、XアドレスとYアドレスはリン
クが可能であり、Yアドレス発生部132はXアドレス
発生部131からのキャリーによっても制御される。
X、Y各アドレス発生部から発生されたアドレスはアド
レス変換部133に入り、論理アドレスから物理アドレ
スへの変換が行われて出力される。
【0010】上述の一連の動作を1テスト・サイクル内
に行うことは難しいために複数段のパイプライン構造を
とり、先行処理を行うのが一般的である。図7にパイプ
ライン構造による演算の分割例を示す。図7に示すよう
に、アドレス演算を複数のサイクルに分割して処理を行
っている。この場合、被測定デバイス3に印加するアド
レスを発生するまでに複数のサイクルが必要なため、そ
のサイクル分を先行処理してアドレス演算を行ってい
る。
【0011】被測定デバイス3がフラッシュメモリのよ
うに、テストフローの変動するデバイスである場合に
は、上述の先行処理が下記の理由により行えない。図8
にフラッシュメモリ試験の、アドレスをシーケンシャル
にライト/リードする場合のフローチャートを示す。図
8に示すように、フラッシュメモリの場合、ベリファイ
した結果がパスかフェイルかにより、それ以降のテスト
フローが変わる。つまり、フラッシュメモリの場合は、
標準的な一様なテストフローのデバイスと異なり、被測
定デバイスの出力結果により、パターン発生のシーケン
スが変わるため、先行処理ができないのである。
【0012】このため、このような、テストフローの変
動する被測定デバイスを測定する場合には、次のような
特殊な処理を行っている。 (1)シーケンサ113は被測定デバイス3の出力と期
待値の一致をみる命令(以後マッチ命令と称す)のサイ
クルでホールドする。 (2)パターン発生器内のパイプライン段数後に被測定
デバイスの読みだしが行われ、その結果すなわちマッチ
信号によりシーケンサの分岐先が決められる。すなわ
ち、図8における、ベリファイ後の、次のアドレスに進
むか、もう一度同じアドレスにライトするかの、テスト
フローが定まる。 (3)スタート/ストップコントロール部16は、マッ
チ信号がパターン発生器に戻った時点で、タイミング発
生器からのマッチリスタート信号により、システムバス
からのスタート時と同じ様に、イニシャルクロック発生
器161からイニシャルクロックを発生する。 (4)上記のイニシャルクロックによりパイプラインを
詰め直して、被測定デバイス3に対して、次のパターン
を印加する。
【0013】図3に、従来のパターン発生器によるタイ
ミングチャートを示す。このように、マッチ命令時に
は、マッチ信号が”0”であっても、マッチ信号が”
1”であっても、パイプラインのイニシャライズを常に
行うために、動作レートを遅くしなければならず、テス
ト時間が長くなるという欠点があった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的はこれ
らの欠点を一掃し、フラッシュメモリの様に、書き込み
や消去に複数回の動作が必要で、かつ、その回数が一定
でなく、テストフローの変動する被測定デバイスを高速
に試験することのできる半導体試験装置を提供すること
を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】被測定デバイスを試験す
半導体試験装置において、演算制御メモリ12へのデ
ータを出力するシーケンス制御部11に、論理比較器4
からのマッチ信号に応じて分岐する分岐先データを格納
するセーブレジスタ300を設ける。そして、当該マッ
チ信号に応じて、イニシャルクロック発生部161から
イニシャルクロックを発生させない禁止ゲート500を
設けて半導体試験装置を構成する。
【0016】上記のセーブレジスタ300は、シーケン
サ113の出力マッチデータをプラス1するインクリメ
ンタ200の出力データを格納し、シーケンサ113へ
ロードするデータを選択する選択器414に格納データ
を与えるもので構成してもよい。
【0017】また、上記の禁止ゲート500はタイミン
グ発生器6からのマッチリスタート信号を1入力端に印
加し、他の入力端に当該マッチ信号を印加し、出力をイ
ニシャルクロック発生部161に与えるアンドゲート
(500)で構成してもよい。
【0018】
【作用】この発明によれば、シーケンス制御部11で
は、マッチ命令を実行すると、その時のシーケンサ11
3の出力値プラス1のデータをセーブレジスタ300に
格納する。つぎに、シーケンサ113はマッチがとれな
いものとしてマッチ命令のループ、すなわちプログラム
とベリファイを繰り返し実行する。つぎに、パターン発
生器内のパイプライン段数後にベリファイが行われる。
その結果がアンマッチの時は、マッチ信号が”0”であ
るため、アンドゲート500により、タイミング発生器
6からのマッチリスタート信号が禁止されるので、スタ
ート/ストップコントロール部16からイニシャルクロ
ックが発生されることはない。つぎに、マッチの結果が
パスの時は、マッチリスタート信号とマッチ信号とのア
ンドがアンドゲート500でとられ、スタート/ストッ
プコントロール部16でイニシャルクロックが発生し、
パイプラインの中を詰め直す。次に、シーケンス制御部
11では、マッチ信号が”1”の時に、セーブレジスタ
300に格納したデータを選択器414を経由してシー
ケンサ113にロードして、マッチ命令のループから抜
けて次の命令を実行する。
【0019】このように、マッチがとれなかった時に
は、パイプラインのイニシャライズを行わずパターン発
生器動作クロックは1回発生する。そして、マッチがと
れた時にのみパイプラインのイニシャライズを行う。こ
のため、、従来と比べ試験時間の高速化が可能となる。
【0020】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
【0021】図1は本発明の実施例を示すパターン発生
器のブロック図である。図1に示すように、シーケンス
制御部11に、マッチサイクルのシーケンサ113の出
力データをプラス1するインクリメンタ200を設け
る。そして、当該インクリメンタ200の出力データを
格納するセーブレジスタ300を設ける。そして、当該
セーブレジスタ300の出力データをシーケンサ113
にロードするための選択器414を設ける。
【0022】 スタート/ストップコントロール部16
には、マッチ信号が“0”の時には、イニシャルクロッ
ク発生部161からイニシャルクロックを発生させない
禁止ゲートを設ける。このため、タイミング発生器6か
らのマッチリスタート信号を1入力端に印加し、他の入
力端にマッチ信号を印加するアンドゲート500を設け
る。そして、そのアンドゲート500の出力をイニシャ
ルクロック発生部161に与える。このように、本発明
による半導体試験装置を構成する。
【0023】動作は次の通りである。 (1)シーケンス制御部11では、マッチ命令を実行す
ると、その時のシーケンサ113の出力値プラス1のデ
ータをセーブレジスタ300に格納する。このプラス1
のアドレスは、マッチ信号が1の時の分岐先を示すもの
である。 (2)シーケンサ113はマッチがとれないものとして
マッチ命令のループ、すなわちプログラムとベリファイ
を繰り返し実行する。従って、従来の様に、パターン発
生器内のパイプライン段数後に行われるベリファイの結
果を待つことはしない。 (3)パターン発生器内のパイプライン段数後にベリフ
ァイが行われる。その結果がアンマッチの時は、マッチ
信号が”0”であるため、アンドゲート500により、
タイミング発生器6からのマッチリスタート信号が禁止
されるので、スタート/ストップコントロール部16か
らイニシャルクロックが発生されることはない。従っ
て、その次の命令をそのまま実行する。この場合、シー
ケンサはホールドしていないので、パイプラインの中に
はマッチがとれないときの命令が詰まっている。 (4)マッチの結果がパスの時は、マッチリスタート信
号とマッチ信号とのアンドがアンドゲート500でとら
れ、スタート/ストップコントロール部16でイニシャ
ルクロックが発生し、パイプラインの中を詰め直す。 (5)シーケンス制御部11では、マッチ信号が”1”
の時に、セーブレジスタ300に格納したデータを選択
器414を経由してシーケンサ113にロードして、マ
ッチ命令のループから抜けて次の命令を実行する。
【0024】図2に、本発明によるタイミングチャート
を示す。本発明によれば、フラッシュメモリ等の試験に
おいて、マッチがとれなかった時には、パイプラインの
イニシャライズを行わずパターン発生器動作クロックは
1回発生する。そして、マッチがとれた時にのみパイプ
ラインのイニシャライズを行う。このため、従来と比べ
試験時間の高速化が可能となる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は構成されて
いるので、次に記載する効果を奏する。フラッシュメモ
リの様に、書き込みや消去に複数回の動作が必要で、か
つ、その回数が一定でなく、テストフローの変動する被
測定デバイスを高速に試験することのできる半導体試験
装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すパターン発生器のブロッ
ク図である。
【図2】本発明によるタイミングチャートを示す。
【図3】従来のパターン発生器によるタイミングチャー
トを示す。
【図4】被測定デバイスの良否を試験する半導体試験装
置の構成例を示す。
【図5】従来のパターン発生器のブロック図を示す。
【図6】アドレス発生部13のブロック図を示す。
【図7】パイプライン構造による演算の分割例を示す。
【図8】フラッシュメモリ試験の、アドレスをシーケン
シャルにライト/リードする場合のフローチャートを示
す。
【符号の説明】
1 パターン発生器 2 波形整形器 3 被測定メモリ 4 論理比較器 5 フェイルメモリ 6 タイミング発生器 11 シーケンス制御部 12 演算制御メモリ 13 アドレス発生部 14 データ発生部 15 コントロール信号発生部 16 スタート/ストップコントロール部 111 シーケンス制御メモリ 112 デコード部 113 シーケンサ 114、414 選択器 115 レジスタ 161 イニシャルクロック発生部 200 インクリメンタ 300 セーブレジスタ 500 アンドゲート

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイミング発生器からの信号に同期動作
    し、パターン発生器からのアドレス、データ、コントロ
    ール信号を成形して被試験メモリに与え、上記被試験メ
    モリの出力データと、上記パターン発生器からの期待値
    信号とが一致するかどうかのマッチ信号を論理比較器か
    ら出力する半導体試験装置において、 上記パターン発生器は、 上記被試験メモリの出力データと期待値信号との一致を
    みるマッチ命令を実行すると、その時のシーケンサの出
    力値プラス1のデータを格納するセーブレジスタと、 上記被試験メモリの出力データと期待値信号とが一致し
    ないとしてのマッチ命令を繰り返し実行し、一致した時
    は上記セーブレジスタに記憶されたデータを用いて、上
    記繰り返しから抜け出て次の命令を実行するシーケンサ
    と、 上記シーケンサから出力されたデータを、複数段のパイ
    プライン構造により先行処理して、上記アドレス、デー
    タ、コントロール信号の出力を演算制御する演算制御メ
    モリと、 上記パイプライン構造の初期化を行うシステムクロック
    を供給するイニシャルクロック発生器と、 上記被試験メモリの出力データと期待値信号とが一致し
    た時のマッチ信号を受信した時は上記初期化を行うシス
    テムクロックを供給し、一致しない時のマッチ信号を受
    信した時は上記初期化を行うシステムクロックを供給し
    ないように、上記イニシャルクロック発生器を制御する
    禁止ゲートと、 を具備することを特徴とする半導体試験装置。
  2. 【請求項2】 上記セーブレジスタは上記 シーケンサの出力するアドレスデータをプラス1す
    るインクリメンタの出力データを格納し、上記シーケン
    サへロードするデータを選択する選択器にその格納デー
    タを与えるものであることを特徴とする請求項1記載の
    半導体試験装置
  3. 【請求項3】 上記禁止ゲートは上記マッチ信号が戻った時点で発生する上記 タイミング
    発生器からのマッチリスタート信号を1入力端に印加
    し、他の入力端に上記マッチ信号を印加し、出力端から
    の出力信号を上記イニシャルクロック発生器に与えるア
    ンドゲートであることを特徴とする請求項1又は請求項
    2記載の半導体試験装置
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