JP3551390B2 - Semiconductor inspection equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体検査装置、さらにはデジタル信号を出力する半導体装置の検査装置に適用して有効な技術に関するものであって、たとえばA/D変換器のビット欠け検査に利用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置、とくにアナログ入力信号をデジタル信号に変換して出力するA/D変換器では、特定のデジタル変換値が出力されない欠陥、いわゆるビット欠けの不良が発生することがある。したがって、A/D変換器などの半導体装置の製造過程では、上記ビット欠けの有無をチェックする検査が必要となってくる。
【0003】
この検査を行うために、図4に示すような半導体検査装置が提供されている。
【0004】
図4に示す検査装置は、被検査装置であるA/D変換器1のデジタル出力Dxをデータ処理装置41によって統計処理し、図5に示すように、ヒストグラム法による出力値別の出現頻度を出してビット欠けの有無を判定するというものである。
【0005】
図5は、正弦波のアナログ信号をA/D変換器1に入力させた場合に得られるデジタル出力信号の出力値別出現頻度を表したグラフであって、ビット欠け部分での出力値の出現頻度が極端に落ち込むことにより、そのビット欠けの有無を判定することができる(たとえば、アナログデバイス社発行「システムアプリケーションガイド A/Dコンバータ編」1993年9月発行、117〜130ページを参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術には、次のような問題のあることが本発明者らによってあきらかとされた。
【0007】
すなわち、上述した半導体検査装置では、ヒストグラム法による統計処理を行うために大量のデータ収集が必要となり、データの収集、その統計処理、およびその統計処理結果の解析に多大の時間を要するという問題が生じる。そして、このことがA/D変換器等の検査の効率化を妨げていた。
【0008】
本発明の目的は、A/D変換器等の半導体装置のビット欠け検査を高効率化させる、という技術を提供することにある。
【0009】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【0010】
【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うち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0011】
すなわち、半導体装置として形成されたA/D変換器のデジタル出力値によってRAMのアドレス指定を行わせるとともに、各指定アドレスごとにそれぞれ特定データ”1”を書き込ませた後、上記RAMに書き込まれた記憶データをアドレス走査によって順次読み出させながら、その読出データに上記特定データ以外の異データ“0”が出現したか否かを検出させる、というものである。
【0012】
【作用】
上述した手段によれば、大量のデータ収集を必要とする統計的処理に依存することなく、ビット欠けの有無を簡単かつ短時間に検出することができる。
【0013】
これにより、A/D変換器等の半導体装置のビット欠け検査を高効率化させる、という目的が達成される。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。
なお、図において、同一符号は同一あるいは相当部分を示すものとする。
【0015】
図1は本発明の技術が適用された半導体検査装置の一実施例を示したものであって、1は被検査装置であるA/D変換器、11はテスト信号源、12はカウンタ、13はデータ選択回路、14はRAM(ランダム・アクセス・メモリー)、15はデータラッチ回路、φ1,φ2はクロック信号、Vxはアナログ入力信号である。
【0016】
A/D変換器1は、テスト信号源11から与えられるアナログ入力信号Vxをサンプリングクロックφ1に同期して並列デジタル信号に変換する。Dxはそのデジタル出力である。
【0017】
テスト信号源11は、A/D変換器1の入力ダイナミックレンジ以上の振幅をもつ正弦波を出力してA/D変換器1に与える。これにより、被検査装置であるA/D変換器1のデジタル出力値は、その検査範囲の下限から上限までの全領域にわたって変化させられる。たとえば、A/D変換器1のデジタル出力値の範囲が0〜1023(10進数換算)であるならば、その範囲の下限(0)から上限(1023)まで変化させられるような振幅の正弦波アナログ信号Ainを出力する。
【0018】
カウンタ12は、クロックφ2によって1ずつ順次歩進される計数値を並列に出力する。この計数出力Dcは、データ選択回路13を介してRAM14にアドレス信号(Ain)として与えられる。
【0019】
データ選択回路13は、上記A/D変換器1のデジタル出力Dxと上記カウンタ12の計数出力Dcを切換選択するとともに、その選択出力(Dx/Dc)をRAM14にアドレスとして与える。このデータ選択回路13の制御は、外部から与えられる測定モード切換指令に基づき、RAM14の書込/読出のモード切換と連動して行われるようになっている。
【0020】
RAM14は、上記A/D変換器1のデジタル出力値幅に対応するアドレス幅と1ビットの記憶データサイズを有し、上記選択回路13を介して与えられるデジタル出力Dxまたは計数出力Dcによってアドレス指定される。Ainはアドレス入力、Dinは記憶書込データ入力、Doutは記憶読出データ出力、R/Wは書込/読出モードの設定入力である。Dinは電源電位Vccに接続されていて、ハイレベルの”1”が常時入力されるようになっている。
【0021】
データラッチ回路15は、図2にその具体的な回路例を示すように、論理ゲート151およびRSフリップフロップ152などによって構成される。同図に示したデータラッチ回路15では、フリップフロップ回路152のセット出力が一旦”1”にプリセットされた後に、上記RAM14のから読出データ出力Doutに”0”が出現すると、その”0”が出現した時点で出力が”1”から”0”にリセットされる。このようにして、フリップフロップ回路152が一旦リセットされると、このリセット状態は、読出データ出力Doutが再び”1”を出力するようになった後も、そのまま保持される。これにより、上記RAM14が読出モードのときに、その読出データDoutに特定データ”1”以外の異データ”0”が出現したか否かを検出して保持することができる。
【0022】
以上のようにして、上述した半導体検査装置では、RAM14の各指定アドレスごとにそれぞれ特定データ”1”を書き込ませる書込制御手段と、上記RAM14の各アドレスに書き込まれた記憶データをカウンタ12によるアドレス走査によって順次読み出させる読出制御手段と、上記RAM14のアドレス走査によって読み出される記憶データに上記特定データ”1”以外の異データ”0”が出現したか否かを検出するデータ検出手段とが形成されている。
【0023】
次に、動作について説明する。
【0024】
図3は、図1と図2で示した半導体検査装置の要部における動作をタイミングチャートで示す。
【0025】
図1,2,3において、A/D変換器1のビット欠け検査は、測定モードと検証モードの2つの工程に分けて行われる。
【0026】
測定モードでは、先ず、RAM14の記憶データをすべて”0”に初期化するとともに、A/D変換器1のデジタル出力DxがRAM14のアドレス入力Ainに与えられるように、データ選択回路13の選択位置(ポート)を設定する。さらに、RAM14を書込モードに設定する。
【0027】
上述した設定の後、A/D変換器1に正弦波のアナログ入力信号Axを与える。これとともに、サンプリングクロックφ1によって、A/D変換器1の変換動作とRAM14の書込動作を互いに同期させながら行わせる。
【0028】
これにより、RAM14では、A/D変換器1のデジタル出力値(Dx)によって指定されたアドレス(Dx)だけに”1”の1ビットデータが書き込まれ、そうでないアドレスの記憶データは”0”のままとなる。
【0029】
ここで、テスト信号源11からA/D変換器1に与えられるアナログ入力信号Ainが、そのA/D変換器1のデジタル出力値(Dx)を下限から上限までの全範囲(フルスケール)にわたって連続的に変化させるような信号であれば、RAM14には、上記A/D変換器1のデジタル出力値(Dx)に対応するすべてのアドレスにて、上記”1”の1ビットデータが書き込まれるはずである。たとえば、A/D変換器1のデジタル出力値(Dx)の全範囲が、0〜1023(10進数換算)だとすると、これに対応するRAM14のアドレスの全範囲0〜1023(10進数換算)にて、それぞれ”1”が書き込まれるはずである。つまり、0〜1023番地(10進数換算)すべてに”1”が書き込まれるはずである。
【0030】
ところが、上記デジタル出力値(Dx)の全範囲(0〜1023)の中で、特定のデータ値が出力されない場合、つまりビット欠けがあると、そのビット欠けのデータ値に対応するアドレスには、”1”の書込が行われず、したがってそのビット欠けデータ値に対応するアドレスの記憶データだけは”0”のままとなる。たとえば、A/D変換器1のデジタル出力Dxから64(10進数換算)の値をとるデータだけが欠けていた場合は、その64に対応する64番地の記憶データだけが、”0”のままとなる。
【0031】
以上のようにして、測定モードでは、被検査装置であるA/D変換器1が実際に出力し得たデータ値に対応するアドレスだけに”1”を書き込むことが行われる。そして、この”1”の書込は、A/D変換器1の出力Dxにビット欠けがなければ、そのA/D変換器1の全出力範囲に対応するアドレスに対して行われるが、A/D変換器1の出力Dxに1つでもビット欠けがあると、そのビット欠けに対応するアドレスだけが上記”1”とは違う異データ”0”を記憶したままとなる。このような測定モードを実行した後に、次に述べる検証モードが行われる。
【0032】
検証モードでは、先ず、カウンタ12の計数内容を初期化するとともに、データラッチ回路15の出力を”1”にプリセットする。さらに、そのカウンタ12の計数出力DcがRAM14のアドレス入力Ainに与えられるように、データ選択回路13の選択位置を設定する。そして、RAM14を読出モードに設定する。
【0033】
上述した設定の後、カウンタ12をクロックφ2によって1ずつ歩進動作させるとともに、このカウンタ12の歩進動作に同期してRAM14の読出動作を行わせる。RAM14の読出データ出力Doutは、クロックφ2の同期下でデータラッチ回路15に入力される。つまり、RAM14はカウンタ12によるアドレス走査が行われ、そのカウンタ12の計数出力Dcに対応するアドレスの記憶データがクロックφ2の同期下で読み出されてデータラッチ回路15に入力される。この場合、カウンタ12の計数範囲は、上記A/D変換器1の全出力値全範囲に対応している。たとえば、上記A/D変換器1の全出力値範囲が0〜1023(10進数換算)であれば、上記カウンタ12の計数範囲も0〜1023(10進数換算)となるようにしてある。
【0034】
ここで、RAM14の各アドレスから順次読み出されてくる記憶データが同一の特定データ”1”だけだったならば、データラッチ回路15の出力は、最初のプリセット状態”1”を保持し続ける。そして、RAM14の全アドレス範囲について読み出しが完了した時点で、上記データラッチ回路15の出力が最初のプリセット状態”1”を保持していたならば、これは、上述した測定モードにて、RAM14のアドレスの全範囲がA/D変換器1のデジタル出力Dxによってアクセスされたことになる。換言すれば、A/D変換器1からRAM14の全アドレス値が出力されたことになる。したがって、そのデータラッチ回路15の保持出力”1”は、A/D変換器1のデジタル出力Dxにビット欠けがなかったことを示す。
【0035】
他方、上記RAM14から順次読み出されてくる記憶データの中に、”0”の異データが一つでも入り混んでいたならば、データラッチ回路15の出力は、その”0”の異データによって”0”にリセットされる。この”0”のリセット状態は、その後に読み出される記憶データに”1”が続いても、そのまま保持され続ける。したがって、RAM14の全アドレス範囲について読み出しが完了した時点で、上記データラッチ回路15の出力が”0”に変わっていたならば、これは、A/D変換器1からRAM14の全アドレス値が出力されなかったことになる。つまり、そのデータラッチ回路15の保持出力”0”は、A/D変換器1のデジタル出力Dxにビット欠けがあったことを示す。
【0036】
以上のようにして、A/D変換器1のデジタル出力値によってRAMのアドレス指定を行わせるとともに、各指定アドレスごとにそれぞれ特定データ”1”を書き込ませた後、上記RAMに書き込まれた記憶データをアドレス走査によって順次読み出させながら、その読出データに上記特定データ”1”以外の異データ”0”が出現したか否かを検出させることにより、大量のデータ収集を必要とする統計的処理に依存することなく、ビット欠けの有無を簡単かつ短時間に検出することができる。これにより、A/D変換器等の半導体装置のビット欠け検査が高効率化されるようになる。
【0037】
以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施例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。
【0038】
たとえば、RAM14に書き込む特定データは複数ビットのデータであってもよい。また、データラッチ回路などの各構成要素は、マイクロ回路化されたコンピュータによってソフトウェア的に実現させることもできる。
【0039】
以上の説明では主として、本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるA/D変換器に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、たとえばデジタル温度計や気圧計などのようなアナログ事象を計測してデジタル出力するセンサーなどのように、一定範囲のデジタル値を連続的に出力する装置の検査にも適用できる。
【0040】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0041】
すなわち、大量のデータ収集を必要とする統計的処理に依存することなく、ビット欠けの有無を簡単かつ短時間に検出することができるため、A/D変換器等の半導体装置のビット欠け検査を高効率化させることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の技術が適用された半導体検査装置の一実施例を示す回路図
【図2】本発明で使用するデータラッチ回路の構成例を示す回路図
【図3】本発明装置の要部における動作例を示すタイミングチャート
【図4】従来の半導体検査装置の概要を示す回路図
【図5】従来装置による半導体検査の概要を示す図
【符号の説明】
1 被検査装置であるA/D変換器
11 テスト信号源
12 カウンタ
13 データ選択回路
14 RAM(ランダム・アクセス・メモリー)
15 データラッチ回路
φ1,φ2 クロック信号
Vx アナログ入力信号である。
Dx デジタル出力
Dc 計数出力
Ain アドレス入力
Din 記憶書込データ入力
Dout 記憶読出データ出力
R/W 書込/読出モード[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a technology that is effective when applied to a semiconductor inspection device, and further to a semiconductor device inspection device that outputs a digital signal. For example, the present invention relates to a technology that is effective for use in a bit missing inspection of an A / D converter. It is about.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a semiconductor device, particularly, an A / D converter that converts an analog input signal into a digital signal and outputs the digital signal, a defect that a specific digital conversion value is not output, that is, a so-called bit missing defect may occur. Therefore, in the process of manufacturing a semiconductor device such as an A / D converter, an inspection for checking whether or not the bit is missing becomes necessary.
[0003]
In order to perform this inspection, a semiconductor inspection device as shown in FIG. 4 is provided.
[0004]
The inspection apparatus shown in FIG. 4 statistically processes the digital output Dx of the A /
[0005]
FIG. 5 is a graph showing the frequency of appearance of a digital output signal obtained by inputting a sine wave analog signal to the A /
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the present inventors have clarified that the above-described technique has the following problems.
[0007]
That is, in the above-described semiconductor inspection apparatus, a large amount of data is required to perform statistical processing by the histogram method, and a large amount of time is required for data collection, the statistical processing, and analysis of the statistical processing result. Occurs. This has hindered the efficiency of the inspection of the A / D converter and the like.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for increasing the efficiency of bit missing inspection of a semiconductor device such as an A / D converter.
[0009]
The above and other objects and features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
[0011]
That is, the address of the RAM is specified by the digital output value of the A / D converter formed as a semiconductor device, and the specific data “1” is written for each specified address, and then written to the RAM. While sequentially reading stored data by address scanning, it is detected whether or not different data “0” other than the specific data has appeared in the read data.
[0012]
[Action]
According to the above-described means, the presence / absence of a missing bit can be detected simply and in a short time without depending on a statistical process requiring a large amount of data collection.
[0013]
This achieves the object of increasing the efficiency of bit missing inspection of a semiconductor device such as an A / D converter.
[0014]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[0015]
FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor inspection apparatus to which the technology of the present invention is applied, wherein 1 is an A / D converter which is an apparatus to be inspected, 11 is a test signal source, 12 is a counter, 13 Is a data selection circuit, 14 is a RAM (random access memory), 15 is a data latch circuit, φ1 and φ2 are clock signals, and Vx is an analog input signal.
[0016]
The A /
[0017]
The test signal source 11 outputs a sine wave having an amplitude equal to or larger than the input dynamic range of the A /
[0018]
The counter 12 outputs the count values sequentially incremented by one in response to the clock φ2 in parallel. The count output Dc is provided to the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The data latch circuit 15 includes a
[0022]
As described above, in the above-described semiconductor inspection apparatus, the writing control means for writing the specific data “1” for each specified address of the
[0023]
Next, the operation will be described.
[0024]
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the main part of the semiconductor inspection apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
[0025]
In FIGS. 1, 2, and 3, the bit missing inspection of the A /
[0026]
In the measurement mode, first, all the data stored in the
[0027]
After the above setting, a sine wave analog input signal Ax is supplied to the A /
[0028]
As a result, in the
[0029]
Here, the analog input signal Ain supplied from the test signal source 11 to the A /
[0030]
However, if a specific data value is not output in the entire range (0 to 1023) of the digital output value (Dx), that is, if there is a missing bit, the address corresponding to the missing data value is: Writing "1" is not performed, and therefore only the storage data at the address corresponding to the bit missing data value remains "0". For example, if only data having a value of 64 (decimal number conversion) is missing from the digital output Dx of the A /
[0031]
As described above, in the measurement mode, "1" is written only to the address corresponding to the data value actually output by the A /
[0032]
In the verification mode, first, the count content of the counter 12 is initialized, and the output of the data latch circuit 15 is preset to “1”. Further, the selection position of the
[0033]
After the above setting, the counter 12 is incremented by one by the clock φ2, and the reading operation of the
[0034]
Here, if the storage data sequentially read from each address of the
[0035]
On the other hand, if any one of the different data of “0” is mixed in the stored data sequentially read out from the
[0036]
As described above, the address of the RAM is designated by the digital output value of the A /
[0037]
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 it can be said that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Not even.
[0038]
For example, the specific data to be written to the
[0039]
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is applied to an A / D converter, which is a field of application as a background, has been mainly described. However, the present invention is not limited to this case. The present invention can also be applied to the inspection of a device that continuously outputs a predetermined range of digital values, such as a sensor that measures an analog event and outputs a digital value, such as a barometer.
[0040]
【The invention's effect】
The effects of typical inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0041]
That is, the presence / absence of a bit missing can be detected easily and in a short time without relying on a statistical process requiring a large amount of data collection. Therefore, the bit missing inspection of a semiconductor device such as an A / D converter can be performed. The effect that high efficiency can be obtained is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor inspection device to which the technology of the present invention is applied. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a data latch circuit used in the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing an outline of a conventional semiconductor inspection apparatus. FIG. 5 is a view showing an outline of a semiconductor inspection using a conventional apparatus.
1 A / D converter 11 to be inspected 11 Test signal source 12
15 Data latch circuits φ1, φ2 Clock signal Vx Analog input signal.
Dx Digital output Dc Count output Ain Address input Din Storage write data input Dout Storage read data output R / W Write / read mode
Claims (4)
上記データ検出手段は、上記RAMが読出モードのときに、その読出データに特定データ以外の異データが出現したか否かを検出して保持するラッチ回路を用いて構成されていることを特徴とする半導体検査装置。A test signal source for supplying an input signal to a device under test that outputs a digital signal to change the digital output value over the entire range from the lower limit to the upper limit of the test range, the RAM, and the addressing of the RAM are described above. Writing control means for performing specific data at each designated address while performing the digital output value, reading control means for sequentially reading stored data written at each address of the RAM by address scanning, Data detection means for detecting whether or not different data other than the specific data has appeared in the storage data read by the address scanning of the RAM ,
The data detecting means is constituted by using a latch circuit for detecting and holding whether or not different data other than specific data appears in the read data when the RAM is in the read mode. semiconductor inspection apparatus for.
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