JP4664535B2 - Semiconductor device test equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は例えばフラッシュメモリ等と呼ばれている不揮発性メモリ、或いはDRAMのような汎用のメモリ等の半導体デバイスを試験する半導体デバイス試験装置に関し、特に不良発生アドレスに的を絞って再試験することを可能とし、フラッシュメモリの不良解析を短時間に行うことができる半導体デバイス試験装置を提供しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】
図3に一般的なメモリ試験装置の構成を示す。図中11はタイミング発生器、12はパターン発生器、13は波形整形器、DUTは被試験半導体デバイス、14は論理比較器、15は不良解析メモリ、16はこれら各部の動作を制御するテスタ−コントローラを示す。
パターン発生器12はタイミング発生器11が出力する各種のタイミング信号に従って試験パターンデータを発生する。試験パターンデータは被試験メモリDUTに印加するアドレス信号と、被試験半導体デバイスDUTに書き込むデータと、被試験半導体デバイスDUTの動作を制御する制御信号などによって構成される。
【0003】
パターン発生器12が発生する試験パターンデータはデジタル信号で構成される。このデジタル信号で構成される試験パターンデータは波形整形器13で実波形(1、0の論理波形)を持つ試験パターン信号に変換され、その試験パターン信号が被試験半導体デバイスDUTに印加される。
被試験半導体デバイスDUTでは印加された試験パターンをこの試験パターン信号に含まれるアドレス信号に従ってそのアドレスに記憶する。これと共に、被試験半導体デバイスDUTの各アドレスからデータの読み出しが行われ、この読み出されたデータとパターン発生器12から出力される期待値とを論理比較器14で比較する。比較の結果、不一致が発生すると、その不一致を表すフェイルデータが不良解析メモリ15に印加される。このとき被試験半導体デバイスDUTに印加しているアドレス信号が不良解析メモリ15にも供給され、その不一致が発生したアドレスにフェイルアドレスであることを表すフェイルデータを記憶する。
【0004】
不良解析メモリ15に取り込まれたフェイルデータは一般的に不良救済処理に用いられるが、場合によっては爾後の再試験のマスクデータとしても用いられる。つまり、初期試験でフェイルを発生したアドレスを不良解析メモリ15に記憶しておくことにより、次回の試験(半導体デバイスの試験は試験条件を変えながら複数回実行する)ではそのフェイルを発生したアドレスを試験の対象から外し、パスしたアドレスのみについて試験を行っている。このような場合に、不良解析メモリ15に記憶したフェイルデータを読み出し、「1」論理のフェイルデータが読み出されたアドレスではその「1」論理のフェイルデータをマスクデータとして利用して論理比較器14における論理比較動作を禁止させ、初期試験で不良と判定されたアドレスを試験の対象から除外する方法を採っている。
【0005】
マスクデータの発生は不良解析メモリ15から発生させる方法と、パターン発生器12から発生させる方法とがある。図3に示した半導体デバイス試験装置では不良解析メモリ15からマスクデータを発生させる構成とした場合を示す。図4にマスクデータの発生機能を持つ不良解析メモリの内部の構成の一部を示す。
ここに示す不良解析メモリ15はフェイル情報格納部15−1に対して、マスクデータ発生部15−2を付加した構成とした場合を示す。フェイル情報格納部15−1とマスクデータ発生部15−2は共に、アドレス選択部15Aと、メモリコントロール部15Bと、メモリ部15Cとによって構成される。アドレス選択部15Aにはパターン発生器12から被試験半導体デバイスDUT(図3参照)に印加されるアドレス信号と同一のアドレス信号が入力される。アドレス選択部15Aは入力されたアドレス信号の中の上位ビットのアドレス信号と下位ビットのアドレス信号とに分離し、上位ビットのアドレス信号はメモリコントロール部15Bに印加し、下位ビットのアドレス信号はメモリ部15Cに印加する。
【0006】
フェイル情報格納部15−1を構成するメモリコントロール部15Bには論理比較器14から出力されるフェイルデータが入力される。フェイル情報格納部15−1を構成するメモリ部15C−1にはメモリコントロール部15Bを通じてフェイルデータが入力され、メモリ部15C−1にフェイルデータが記憶される。
これと共に、マスクデータ格納部を構成するメモリ部15C−2にはデータバスDBUSを通じてメモリ部15C−1からフェイルデータが転送され、メモリ部15C−2にメモリ部15C−1と同一のフェイルデータが書き込まれる。
【0007】
試験条件が変更されて、次の試験が開始されると、メモリ部15C−1は書込モード、メモリ部15C−2は読出モードに設定され、試験中はメモリ部15C−2から読み出されるフェイルデータがマスクデータとして論理比較器14に出力され、初期試験でフェイルが発生したアドレスをマスクし、比較動作を禁止する。
図5はパターン発生器12でマスクデータを発生させる場合のパターン発生器12の構成の一例を示す。パターン発生器12はシーケンス制御部12Aと、データ発生部12Bと、制御信号発生部12Cと、アドレス発生部12Dと、マスク信号発生部12Eとを具備して構成される。
【0008】
初期試験時又は初期試験終了後に論理比較器14で発生したフェイルデータをデータバスDBUSを通じてパターン発生器12に転送し、このフェイルデータをマスク信号発生部12Eに入力し、被試験半導体デバイスDUTに印加しているアドレスと同一アドレスにフェイルデータを記憶させる。
試験条件変更後の次の試験ではマスク信号発生部12Eからフェイルデータを読み出し、このフェイルデータをマスクパターンとして論理比較器14に印加する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
例えばフラッシュメモリのような不揮発性メモリでは、試験開始の初期では不良であった記憶セルが試験のために書き込み読み出しを繰返す間に徐々に良セルに遷移する現象が見られる。このような現象が存在するために、従来は不良アドレス(不良のセルが存在するアドレス)が発生した記憶領域(例えばページ)に関してはそのページの全てのアドレスに対して予め定めた回数に渡って書き込み及び読み出しを繰返し、書き込みと読み出し動作を所定の回数実行した後で再度良否の判定試験を行っている。
【0010】
また、他の例としては不揮発性メモリでは不良発生の条件を特定するために、不良アドレスに関してのみ、例えば試験パターンの印加条件を変えながら、書き込み及び読み出し動作を繰返し、どの条件でフェイルが発生するかを特定する場合もある。このような理由から不揮発性メモリの試験には時間が掛かる欠点が生じる。
このために、上述したマスク機能を利用してパスしたアドレスに対してマスクを掛け不良発生アドレスのみに関して書き込み、読み出しを繰返し、所定の回数を実行した後に再度良否判定試験を実行できると試験時間を短縮することができる。
【0011】
然し乍ら、上述したように従来はフェイルを発生したアドレスに関してのみマスクを掛けることができる構成としているから、パスしたアドレスに対してマスクを掛けこのパスしたアドレスを書き込み、読み出し動作から除外することはできない不都合が存在する。
仮に、この動作を実行させるにはマスクデータを記憶するメモリにフェイルデータを書き込む際に、データが「0」であれば「1」に、データが「1」であれば「0」に変換してマスクデータの書き込みを行えばよい。然し乍らこのデータの変換は例えばテスタ−コントローラ16で行わなくてはならず、テスタコントローラ16はソフトウエアで動作するから動作が遅いことと、またマスクデータを記憶するメモリ部15C−2又はマスク信号発生部12Eの全てのアドレス領域に関して実行しなければならないから、この点で時間を費やし、試験に要する時間が益々長くなる不都合が生じる。
【0012】
この発明の目的は初期試験で不良と判定されたアドレスをマスクして再試験を行うことも、良と判定されたアドレスをマスクして再試験を行なうことも自由に選択することができる半導体デバイス試験装置を提案しようとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1では、被試験半導体デバイスに試験パターン信号を印加し、その応答出力信号と期待値とを論理比較器で比較し、不一致の発生を検出して不良セルが存在する不良アドレス情報を取得し、その不良アドレス情報を不良解析メモリに記憶し、この不良解析メモリに記憶した不良アドレス情報を爾後の試験では論理比較器にマスクデータとして印加することにより不良アドレスをマスクして試験を行うことができるマスク機能を具備した半導体デバイス試験装置において、論理比較器にマスクデータを印加するマスクデータ供給路にマスクデータ反転制御部を設け、このマスクデータ反転制御部の設定により良アドレスをマスクして不良アドレスのみを試験するか或いは不良アドレスをマスクして良アドレスのみを試験するかを自由に選択できる構成とした半導体デバイス試験装置を提案する。
【0014】
作用
この発明による半導体デバイス試験装置によればマスクデータ反転制御部でマスクデータの極性を反転させるか、マスクデータをそのまま通過させるかを任意に選択して設定することができるから、不良アドレスに記憶したフェイルデータをマスクデータとして論理比較器に供給する状態でも、良アドレスに記憶した良アドレスであることを表すパスデータをマスクデータとして論理比較器に供給する状態でも、何れの状態にも設定することができる。
【0015】
この結果、初期試験でフェイルアドレス情報を不良解析メモリに取得した状態であれば、そのフェイルアドレス情報を用いて良アドレスをマスクして不良アドレスのみを試験することができる。また、この逆の条件で試験を行うこともできる。
従って、例えば不揮発性メモリの不良アドレスへの書き込み、読み出し動作の繰り返し、或いは不良アドレスの不良発生条件を特定するための試験を短時間に済ませることができる利点が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1にこの発明による半導体デバイス試験装置の一実施例を示す。図1に示す実施例ではマスクデータを不良解析メモリ15から発生させる構成とした半導体デバイス試験装置にこの発明を適用した実施例を示す。図4と対応する部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
この発明では論理比較器14にマスクデータを印加するマスクデ−タ供給路にマスクデータ反転制御部21を設けた構成を特徴とするものである。この実施例ではマスクデータを記憶したメモリ部15C−2から論理比較器14にマスクデータを印加する信号供給路をマスクデータ供給路20とした場合を示す。このマスクデータ供給路20にマスクデータ反転制御部21を設ける。
【0017】
マスクデータ反転制御部21は例えば排他的論理和回路EXORによって構成することができる。排他的論理和回路EXORの一方の入力端子にメモリ部15C−2から読み出されるマスクデータAを入力する。排他的論理和回路EXORの他方の入力端子にはマスクデータAの論理を反転させるか、非反転のまま通過させるかを選択する反転選択信号を印加する。この反転選択信号はメモリコントロール部15Bに設定され、「1」か「0」の論理値で与えられる。この反転選択信号を論理「0」に設定した場合は、マスクデータAをそのまま通過させる状態に設定される。また、論理「1」に設定した場合はマスクデータAの論理を反転させて出力する状態に設定される。
【0018】
従って、フェイルアドレスのみを再試験したい場合には反転選択信号を「1」論理に設定すればよい。反転選択信号を「1」論理に設定することにより、各アドレスから読み出されるマスクデータAが良アドレスを表す「0」論理である場合はマスクデータ反転制御部21から出力されるマスクデータBは「1」論理に反転されてマスクを施す信号に変換されて論理比較器14に印加される。従って、この場合には初期試験において、良と判定されたアドレスはマスクされ、不良セルを具備したアドレスから読み出されるデータだけが論理比較器14で比較されて良否の判定が行われる。
【0019】
図2はパターン発生器12側にマスク信号発生部12Eを設けた場合の実施例を示す。この場合もマスク信号発生部12Eから論理比較器14に至るマスクデータ供給路20にマスクデータ反転制御部21を設けた場合を示す。22は反転選択信号を設定するレジスタを示す。このレジスタ22に「1」か「0」論理の反転選択信号を設定することにより、マスクデータAをそのまま通過させるか、論理を反転させて出力するかを選択することができる。
つまり、図1に示した実施例と同様にレジスタ22に「0」論理を設定した場合は、マスクデータをそのままの論理値で通過させ、「1」論理に設定した場合にはマスクデータの論理を反転させて出力する。従って、レジスタ22に「1」論理を設定した場合、初期試験で不良と判定されたアドレスではマスク信号発生部12Eはマスクデータとして「1」論理を出力するが、その「1」論理のマスクデータは排他的論理和回路EXORで「0」論理に反転されて論理比較器14に印加される。従って、初期試験で良と判定されたアドレスは論理比較動作はマスクされ、不良と判定されたアドレスは論理比較動作が実行されて良否の判定が行われる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によればマスクデータ発生部が不良解析メモリ15側に配置されている場合でも、パターン発生器12側に配置されている場合でも、論理比較器14に通じるマスクデータ供給路20にマスクデータ反転制御部21を設け、このマスクデータ反転制御部21でマスクデータを「1」論理から「0」論理に、また逆に「0」論理を「1」論理に反転させてマスクデータとして出力させる構成としたから、初期試験で良と判定されたアドレスはマスクされ、不良と判定されたアドレスはマスクせずに試験を行うことができる。よって、不良アドレスのみを集中して試験することができるため、不良アドレスに複数回の書き込みと読み出し動作を実行させる場合、或いはフェイルの発生条件を検出する場合に適用してその効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の要部の実施例を説明するためのブロック図。
【図2】この発明の要部の他の実施例を説明するための図。
【図3】一般的な半導体デバイス試験装置の構成を説明するためのブロック図。
【図4】図3に示した半導体デバイス試験装置に用いられている不良解析メモリの構成説明するためのブロック図。
【図5】マスクデータ発生部をパターン発生器に設けた構成の半導体デバイス試験装置にこの発明を適用した実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
11 タイミング発生器
12 パターン発生器
13 波形整形器
14 論理比較器
15 不良解析メモリ
15−1 フェイル情報格納部
15−2 マスクデータ発生部
16 テスタ−コントローラ
20 マスクデータ供給路
21 マスクデータ反転制御部
EXOR 排他的論理和回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device testing apparatus for testing a semiconductor device such as a non-volatile memory called a flash memory or a general-purpose memory such as a DRAM, and in particular, retests focusing on a defective address. Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device testing apparatus that can perform failure analysis of a flash memory in a short time.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows the configuration of a general memory test apparatus. In the figure, 11 is a timing generator, 12 is a pattern generator, 13 is a waveform shaper, DUT is a semiconductor device under test, 14 is a logical comparator, 15 is a failure analysis memory, and 16 is a tester for controlling the operation of these parts. Indicates a controller.
The
[0003]
The test pattern data generated by the
In the semiconductor device under test DUT, the applied test pattern is stored at the address in accordance with the address signal included in the test pattern signal. At the same time, data is read from each address of the semiconductor device under test DUT, and the read data is compared with the expected value output from the
[0004]
The fail data fetched into the
[0005]
There are a method of generating mask data from the
The
[0006]
Fail data output from the
At the same time, fail data is transferred from the
[0007]
When the test condition is changed and the next test is started, the
FIG. 5 shows an example of the configuration of the
[0008]
Fail data generated by the
In the next test after changing the test conditions, fail data is read from the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
For example, in a nonvolatile memory such as a flash memory, there is a phenomenon in which a memory cell that is defective at the beginning of a test gradually transitions to a good cell while writing and reading are repeated for the test. Due to the existence of such a phenomenon, conventionally, a storage area (for example, a page) where a defective address (address where a defective cell exists) has occurred for a predetermined number of times for all addresses of the page. Writing and reading are repeated, and after the writing and reading operations are executed a predetermined number of times, a pass / fail judgment test is performed again.
[0010]
As another example, in order to specify the failure occurrence condition in the non-volatile memory, only with respect to the defective address, for example, the write and read operations are repeated while changing the application condition of the test pattern. In some cases, it may be specified. For this reason, the test of the nonvolatile memory has a drawback that takes time.
For this reason, it is possible to mask the address passed using the mask function described above, write and read only the defective address, repeat the test, and execute the pass / fail judgment test again after a predetermined number of times. It can be shortened.
[0011]
However, as described above, the conventional configuration is such that a mask can be applied only to an address where a failure has occurred. Therefore, the passed address cannot be masked and the passed address cannot be excluded from the read operation. There are inconveniences.
To execute this operation, when writing the fail data to the memory storing the mask data, if the data is “0”, it is converted to “1”, and if the data is “1”, it is converted to “0”. Then, the mask data may be written. However, the conversion of this data must be performed by, for example, the
[0012]
An object of the present invention is a semiconductor device that can freely select whether to re-test by masking an address determined to be defective in the initial test, or to perform re-test by masking an address determined to be good. We are going to propose a test device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a test pattern signal is applied to a semiconductor device under test, the response output signal is compared with an expected value by a logical comparator, and the occurrence of a mismatch is detected to detect a defective address where a defective cell exists. Information is acquired, the failure address information is stored in the failure analysis memory, and the failure address information stored in the failure analysis memory is applied to the logical comparator as mask data in a subsequent test to mask the failure address. In a semiconductor device testing apparatus having a mask function capable of performing masking, a mask data inversion control unit is provided in a mask data supply path for applying mask data to a logical comparator, and a good address is set by setting the mask data inversion control unit. Whether to mask and test only bad addresses or mask bad addresses and test only good addresses Suggest semiconductor device testing apparatus where the structure can be freely selected.
[0014]
Action <br/> either inverts the polarity of the mask data in the mask data inversion control unit according to the semiconductor device testing apparatus according to the present invention, or a from optionally can be selected and set to passes through the mask data, Whether the fail data stored in the defective address is supplied to the logical comparator as mask data or the pass data indicating the good address stored in the good address is supplied to the logical comparator as mask data Can also be set.
[0015]
As a result, if the fail address information is acquired in the failure analysis memory in the initial test, only the defective address can be tested by masking the good address using the fail address information. The test can also be performed under the reverse condition.
Therefore, for example, there is an advantage that a test for specifying a defect occurrence condition of a defective address can be completed in a short time, for example, writing to a defective address of a nonvolatile memory, repetition of a read operation, or specifying a defect occurrence condition of the defective address.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor device test apparatus according to the present invention. The embodiment shown in FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor device test apparatus configured to generate mask data from the
The present invention is characterized in that a mask data inversion control unit 21 is provided in a mask data supply path for applying mask data to the
[0017]
The mask data inversion control unit 21 can be configured by, for example, an exclusive OR circuit EXOR. Mask data A read from the
[0018]
Therefore, when it is desired to retest only the fail address, the inversion selection signal may be set to “1” logic. By setting the inversion selection signal to “1” logic, when the mask data A read from each address is “0” logic representing a good address, the mask data B output from the mask data inversion control unit 21 is “ 1 "is converted to a signal which is inverted and masked and applied to the
[0019]
FIG. 2 shows an embodiment in which a
That is, as in the embodiment shown in FIG. 1, when “0” logic is set in the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the mask data that communicates with the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a main part of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining another embodiment of the main part of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of a general semiconductor device test apparatus.
4 is a block diagram for explaining a configuration of a failure analysis memory used in the semiconductor device testing apparatus shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor device testing apparatus having a configuration in which a mask data generation unit is provided in a pattern generator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (1)
上記論理比較器にマスクデータを印加するマスクデータ供給路にマスクデータ反転制御部を設け、マスクデータを反転させるか否かを選択するために設定された反転選択信号を上記マスクデータ反転制御部に印加することにより良アドレスをマスクして不良アドレスのみを試験するか或いは不良アドレスをマスクして良アドレスのみを試験するかを自由に選択できる構成としたことを特徴とする半導体デバイス試験装置。A test pattern signal is applied to the semiconductor device under test, the response output signal is compared with the expected value by a logical comparator, the occurrence of a mismatch is detected, and defective address information in which a defective cell exists is acquired, and the defective address A mask function that stores information in a defect analysis memory and masks the defective address by applying the defect address information stored in the defect analysis memory as mask data to the logical comparator in a later test. In a semiconductor device testing apparatus comprising:
A mask data inversion control unit is provided in a mask data supply path for applying mask data to the logical comparator, and an inversion selection signal set for selecting whether to invert the mask data is supplied to the mask data inversion control unit . the semiconductor device testing apparatus, characterized in that the or a freely selectable arrangement for testing only yo address by masking or defective address to test only the defective address by masking the good address by applying to.
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