JP4876815B2 - 信号波形表示装置、方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、半導体メモリ、LSI(Large Scale Integraton)等の半導体デバイスの試験を行って得られる信号等の波形を表示する信号波形表示装置、方法及びプログラムに関する。
従来から、半導体デバイスの初期不良を試験するためにメモリテスタやロジックテスタ等の半導体試験装置が用いられている。この半導体試験装置は、被試験デバイス(以下、DUT(Device Under Test)という)に対して、試験パターンを与えてDUTから得られる信号と予め定められた期待値とを比較し、パス/フェイルを判断することによりDUTの良、不良を試験する装置である。
また、上記の半導体試験装置は、パス/フェイルの判断以外にDUTが備える複数のピンに試験パターンを与え、各ピンから得られる信号を時系列に取得する機能を備えており、この機能により取得された信号とDUTに対して与えた試験パターンとが時間的に関連付けられて、半導体試験装置に接続された信号波形表示装置に表示される。かかる波形表示を行うことにより、例えば特定のピンに特定の信号を与えたときに、特定のピンから所定の信号波形が出力されているか否かの試験(確認)を行うことができる。
図8は、DUTから得られる信号波形の従来の表示例を示す図である。尚、図示を簡略化するために、図8では2つの信号波形のみを図示している。図8に示す信号波形は横軸が時間であり、縦軸が電圧である。ここで、半導体試験装置では、レートと呼ばれるサイクルを基準にして試験パターンを発生して試験が行われる。このレートは固定ではなく、ユーザが任意に変えることができる。また、レートには基準レート(低速レート)と高速レートとの2種類が設定可能であり、1つの基準レートに対して複数の高速レートを設定可能である。高速レートの信号は、例えばDUTの特定のピンに基準レートよりも高いレートの信号を与えるために用いられる。
図8中の信号S1は基準レートの信号であり、信号S2は高速レートの信号である。図8に示す基準レートの信号S1は、第1レートR1〜第4レートR4までの4つのレートからなる信号であり、第2レートR2の時間間隔が第1レートR1の時間間隔と等しく、第3レートR3の時間間隔が第1レートR1の2周期分の時間間隔であり、第4レートR4の時間間隔が第1レートR1の4周期分の時間間隔である。
これに対し、高速レートの信号S2は、信号S1と同様に第1レートR1〜第4レートR4までの4つのレートからなる信号であるが、第3レートR3内に2つのレートR31,R32が設定され、第4レートR4内に3つのレートR41〜R43が設定されており、合計7レートからなる信号である。尚、図8に示す例では、第3レートR3内の2つのレートR31,R32の時間間隔、及び第4レートR4内の2つのレートR41,R42の時間間隔は第1レートR1と等しく、第4レートR4内の残りのレートR43の時間間隔は第1レートR1の2倍の時間間隔である。このように、高速レートの信号S2は、基準レートの信号S1を基礎として作成されており、信号S1を細分化したものである。尚、基準レートの信号S1をどのように細分化するかはユーザの任意である。
また、図8を参照すると、基準レートの信号S1及び高速レートの信号S2は、第1レートR1〜第4レートR4の各レートの時間位置(開始時間位置、終了時間位置)が一致するように時間的に関連付けられて表示されているのが分かる。ユーザが信号波形表示装置に表示された信号S1と信号S2とを見比べることにより、DUTが所期の動作をしているかを確認することができる。尚、従来の半導体試験装置の詳細については、例えば以下の特許文献1を参照されたい。
特開2002−98738号公報
ところで、従来の信号波形表示装置は、半導体試験装置から得られる信号の波形を実際の時間に合わせて表示している。このため、ユーザは信号波形表示装置の表示から実際の波形の経時変化を正確に観察することができ、基準レートの立ち上がり・立ち下がりタイミングと、高速レートの立ち上がり・立ち下がりタイミングも正確に観察することができる。しかしながら、波形表示を実際の時間に合わせて行うと、レートが極端に異なる場合には波形の変化を観察できないことがある。例えば、基準レートの1つのレートが100nsで、高速レートの1つのレートが1nsであるとすると、基準レートの信号と高速レートの信号とを1つの画面に同時に表示すると、高速レートの波形が極端に狭くなって波形の変化を観察することができなくなってしまう。
基準レートの信号のみを表示する場合、或いは高速レートの信号のみを表示する場合には、レートの極端な差が生じないため波形が観察できないといった事態は発生しないか、或いは簡便な横軸の調整(例えば、横軸のスケールの変更)で観察が可能であった。しかしながら、基準レートの信号と高速レートの信号とを1つの画面に同時に表示させようとすると、これらの信号の間でレートが極端に異なることがあり、簡便な横軸調整のみでは両信号の波形を観察することはできない。また、複数の信号を1つの画面に表示させる場合に、信号間の立ち上がり・立ち下がりの相対的な位置関係がずれてしまうと、本来の試験(確認)ができなくなってしまうため、各信号間の立ち上がり・立ち下がりの位置関係は維持する必要がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、レートが著しく異なる複数の信号波形を表示する場合であっても、信号間の時間位置ずれが生じずに容易に波形を観察することができる信号波形表示装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の信号波形表示装置は、時間的に可変であって被試験デバイスの試験サイクルを規定する複数のレート(R1〜R4)を基準として規定される基準信号(S1)の波形と、当該レートを細分化した高速信号(S2)の波形とを時間的に対応付けて表示領域(W)に表示する信号波形表示装置(10)において、前記表示領域に表示されたレートの数を計数し、前記表示領域の大きさと計数した前記レートの数とに基づいて前記表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レート(R0)を求め、前記基準信号の基準となる前記複数のレート毎に前記基準信号及び前記高速信号の波形を拡大又は縮小することにより、前記等幅レートに合わせて前記基準信号及び前記高速信号の波形を表示する表示制御部(16)を備えることを特徴としている。
この発明によると、表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートが求められ、この等幅レートに合わせて基準信号及び高速信号の波形が表示される
また、本発明の信号波形表示装置は、前記表示制御部が、前記高速信号の細分化された複数のレート(R31,R32又はR41〜R43)を1つのレートとみなして前記高速信号の波形を拡大又は縮小することを特徴としている。
本発明の信号波形表示方法は、時間的に可変であって被試験デバイスの試験サイクルを規定する複数のレート(R1〜R4)を基準として規定される基準信号(S1)の波形と、当該レートを細分化した高速信号(S2)の波形とを時間的に対応付けて表示領域(W)に表示する信号波形表示方法において、前記基準信号及び前記高速信号の波形を実際の時間に合わせて前記表示領域に表示する第1ステップ(ST11)と、前記表示領域に表示されたレートの数を計数し、前記表示領域の大きさと計数した前記レートの数とに基づいて前記表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求める第2ステップ(ST22)と、前記基準信号の基準となる前記複数のレート毎に前記基準信号及び前記高速信号の波形を拡大又は縮小することにより、前記第2ステップで求められた前記等幅レートに合わせて前記基準信号及び前記高速信号の波形を表示する第3ステップ(ST23)とを含むことを特徴としている。
本発明の信号波形表示プログラムは、コンピュータを、時間的に可変であって被試験デバイスの試験サイクルを規定する複数のレート(R1〜R4)を基準として規定される基準信号(S1)の波形と、当該レートを細分化した高速信号(S2)の波形とを時間的に対応付けて表示領域(W)に表示する信号波形表示装置(10)として機能させる信号波形表示プログラムにおいて、前記信号波形表示装置に、前記表示領域に表示されたレートの数を計数し、前記表示領域の大きさと計数した前記レートの数とに基づいて前記表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求め、前記基準信号の基準となる前記複数のレート毎に前記基準信号及び前記高速信号の波形を拡大又は縮小することにより、前記等幅レートに合わせて前記基準信号及び前記高速信号の波形を表示する表示制御機能(16)を実現させることを特徴としている。
本発明によれば、表示領域に表示された基準信号に設定された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求め、この等幅レートに合わせて基準信号及び高速信号の波形を表示しているため、基準信号と高速信号との間でレートが著しく異なっていても、これらの間の時間位置ずれが生じずに容易に波形を観察することができるという効果がある。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による信号波形表示装置、方法及びプログラムについて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による信号波形表示装置が用いられる半導体試験システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の信号波形表示装置10は、DUT30の試験を行う半導体試験装置20に接続されている。
半導体試験装置20は、DUT30に印加する試験パターンを発生し、試験パターンをDUT30に印加して得られる信号と予め設定された期待値とを比較してDUT30のパス/フェイルを判断する装置である。DUT30の試験を行って得られたパス/フェイルを示すフェイル情報は、半導体試験装置20の内部に記憶される。また、半導体試験装置20は、パス/フェイルの判断以外にDUT30が備える複数のピンに試験パターンを与え、各ピンから得られる信号を時系列に取得する機能を備えている。この機能により得られた信号も半導体試験装置20の内部に記憶される。
信号波形表示装置10は、半導体試験装置20がDUT30の試験を行って得られた試験結果の表示や各種解析を行うためのものである。具体的には、半導体試験装置20との間で通信を行って半導体試験装置20の内部に記憶された上記のフェイル情報や、DUT30の各ピンから時系列に出力されて半導体試験装置20の内部に記憶されている上記の信号を取得して、これらを表示する。或いは、上記のフェイル情報からフェイルが発生する傾向を解析する。また、半導体試験装置20に制御信号を出力して半導体試験装置20の動作を制御するためにも用いられる。この信号波形表示装置10は、図1に示す通り、ワークステーション又はパーソナルコンピュータにより実現することが望ましい。
図2は、半導体試験装置20の要部構成を示すブロック図である。図2に示す通り、半導体試験装置20は、操作部11、本体部12、及び表示部13を備えている。操作部11は、ユーザによって操作され、信号波形表示装置10に対してユーザの各種の指示を入力するためのものである。この操作部11は、例えばキーボードやマウス等により実現される。
本体部12は、通信部14、記憶部15、及び表示制御部16等を備えている。通信部14は、半導体試験装置20との間で通信を行い、半導体試験装置20の内部に記憶されている上記のフェイル情報や信号を取得する。また、半導体試験装置20を制御するための制御信号を半導体試験装置20に送信する。記憶部15は、通信部14が半導体試験装置20から取得したフェイル情報や信号を記憶する。この記憶部15は、RAM(Random Access Memory)等の半導体メモリ又はハードディスク装置で実現される。表示制御部16は、表示部13に表示させる内容の制御を行う。尚、表示制御部16で行われる表示制御の詳細については後述する。
表示部13は、本体部12に設けられた表示制御部16の制御の下で、半導体試験装置20がDUT30の試験を行って得られた試験結果等を表示するものである。この表示部13は、CRT(Cathode Ray Tube)や液晶表示装置等により実現される。尚、信号波形表示装置10は、複数のウィンドウ(表示領域)を表示部13に表示可能であり、各ウィンドウ内にフェイル情報やDUT30の各ピンから時系列に出力される信号を表示可能であることが望ましい。
次に、DUT30の各ピンから時系列に出力される信号を表示する場合の動作について説明する。図3,図4は、本発明の一実施形態による信号波形表示装置10の信号波形表示時の動作を示すフローチャートである。尚、以下の説明では、信号波形表示装置10と半導体試験装置20との間で通信が行われて、DUT30の各ピンから時系列に出力された信号が信号波形表示装置10の記憶部15に記憶されているとして説明を進める。
動作が開始されると、信号波形表示装置10の表示制御部16は記憶部15に記憶されている信号(DUT30の各ピンから時系列に出力された信号)を読み出し、その波形を実際の時間に合わせて表示部13に表示する(ステップST11)。これにより、図8に示す波形と同様の波形が表示部13に表示される。尚、本実施形態では、DUT30の各ピンから時系列に出力された複数の信号が1つのウィンドウに表示されるものとし、そのウィンドウには図8に示す信号S1,S2の第1レートR1〜第4レートR4の4つ分の波形が表示されるものとする。
次に、信号波形表示装置10は、表示方法を示す情報を操作部11から入力する(ステップST12)。ここで、ユーザが表示部13のウィンドウに表示された信号S1,S2の波形を参照し、操作部11に対して表示方法を変更する旨を示す操作を行うと、表示方法を示す情報が信号波形表示装置10に入力される。例えば、図8に示す基準レートの信号S1に対して高速レートの信号S2の幅が極端に狭くて高速レート信号S2の波形を正確に観察することができない場合には、表示方法を変更する旨を操作を行う。
次いで、信号波形表示装置10の表示制御部16は、ステップST12で入力された表示方法を示す情報が等幅表示を示すものであるか否かを判断する(ステップST13)。この判断結果が「YES」である場合には、表示制御部16は信号波形を等幅表示する(ステップST14)。一方、ステップST13の判断結果が「NO」である場合には、信号波形の等幅表示処理は省略される。ここで、等幅表示とは、ウィンドウに表示された複数のレート(ここでは第1レートR1〜第4レートR4)の時間幅を等しくする等幅レートを求め、この等幅レートに合わせて信号S1,S2の波形を表示する表示方法をいう。
等幅表示の処理が開始されると、図4に示す通り、表示制御部16は、信号S1,S2が表示されているウィンドウに表示されている基準レートの信号S1のレート数を算出する(ステップST21)。前述の通り、ステップST11の処理では、信号S1,S2の第1レートR1〜第4レートR4の4つ分の波形がウィンドウに表示されるため、ここではレート数として「4」が算出される。次に、表示制御部16は、ウィンドウの幅(信号S1,S2の時間軸方向の幅)とステップST21で算出したレート数とを用いて等幅レートを算出する(ステップST22)。
例えば、信号S1,S2が表示されているウィンドウの幅(図8に示す第1レートR1〜第4レートR4が表示されている領域の幅)が200ピクセルであるとすると、このウィンドウの幅をレート数で除算したピクセル数(200ピクセル/4=50ピクセル)を等幅レートとして算出する。等幅レートを算出すると、表示制御部16は算出した等幅レートに合わせて基準レートの信号S1と高速レートを示す信号S2とを等幅表示する(ステップST23)。
図5は、等幅レートに合わせて基準レートの信号S1を表示する様子を示す図である。図5に示す通り、ステップST11でウィンドウに表示された信号S1は、第1レートR1〜第4レートR4からなり、第1レートR1と第2レートとは同一の時間幅であるが、第3レートR3及び第4レートR4は時間幅が異なる。信号S1の第1レートR1〜第4レートR4の時間間隔を個別に時間軸方向に拡大又は縮小して等幅レートR0に合わせる。これにより、基準レートの信号S1を等幅表示した信号波形S11がウィンドウ内に表示される。
図6は、等幅レートに合わせて高速レートを示す信号S2を表示する様子を示す図である。高速レートを示す信号S2は、基準レートの信号S1をレート毎に細分化した信号であるため、図5に示す信号S1と同様に第1レートR1〜第4レートR4からなり、更に第3レートR3内に2つのレートR31,R32が設定され、第4レートR4内に3つのレートR41〜R43が設定されている。この信号S2を等幅表示するには、信号S2を等幅表示する場合と同様に、信号S2の第1レートR1〜第4レートR4の時間間隔を個別に時間軸方向に拡大又は縮小して等幅レートR0に合わせる。
ここで、信号S2の第3レートR3内には2つのレートR31,R32が設定されているが、この2つのレートR31,R32を1つのレートとみなして時間軸方向に拡大又は縮小して等幅レートR0に合わせる。同様に、信号S2の第4レートR3内には3つのレートR41〜R43が設定されているが、この3つのレートR41〜R43を1つのレートとみなして時間軸方向に拡大又は縮小して等幅レートR0に合わせる。
ここで、信号S2の各レート(細分化されたレート)を個別に拡大・縮小せずに基準レートの信号S1に設定されたレートを基準として信号S2を拡大・縮小するのは、信号間の立ち上がり・立ち下がりの相対的な位置関係のずれを防止するためである。以上の処理により、高速レートを示す信号S2を等幅表示した信号波形S21がウィンドウ内に表示される。
図7は、等幅表示によりウィンドウの表示が変化する様子を説明するための図である。実際の時間に合わせて信号S1,S2の波形が表示されたウィンドウWを図7(a)に示しており、信号S1,S2を等幅表示した信号波形S11,S21が表示されたウィンドウWを図7(b)に示している。図7(a)と図7(b)とを比較すると、最初のレート(第1レートR1)と2番目のレート(第2レートR2)が時間軸方向に拡大されていることが分かる。また、3番目のレート(第3レートR3)は時間幅が同じであるが、4番目のレート(第4レートR4)は時間軸方向に縮小されていることが分かる。
ここで、図7(a)に示す信号S1,S2の4番目のレートに着目すると、信号S1の立ち上がり位置(図中符号P1を付した位置)と信号S2の立ち下がり位置(図中符号P2を付した位置)が同じ時間位置であり、信号S1の立ち下がり位置(図中符号P3を付した位置)と信号S2の立ち上がり位置(図中符号P4を付した位置)が同じ時間位置である。
一方、図7(b)に示す信号波形S11,S21の4番目のレートに着目すると、信号S11の立ち上がり位置(図中符号P11を付した位置)と信号S21の立ち下がり位置(図中符号P12を付した位置)が同じ時間位置であり、信号S11の立ち下がり位置(図中符号P13を付した位置)と信号S21の立ち上がり位置(図中符号P14を付した位置)が同じ時間位置である。
このように、信号S2の各レート(細分化されたレート)を個別に拡大・縮小せずに基準レートの信号S1に設定されたレートを基準として信号S2を拡大・縮小しているため、等幅表示しても信号間の立ち上がり・立ち下がりの相対的な位置関係のずれを防止することができる。等幅表示を終えると、信号波形表示装置10はユーザからの表示終了指示の有無を判断する(ステップST15)。この判断結果が「NO」である場合には、ステップST12に戻り、「YES」である場合には一連の処理が終了する。
以上説明した通り、本実施形態によれば、ウィンドウに表示された基準レートの信号S1に設定された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求め、この等幅レートに合わせて基準レートの信号S1及び高速レートの信号S2の波形を表示している。このため、本実施形態では、信号S1,S2間でレートが著しく異なっていても、これらの間の時間位置ずれが生じずに容易に波形を観察することができる。
以上、本発明の一実施形態による信号波形表示装置及び方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、表示制御部16をハードウェアで実現する場合を例に挙げて説明したが、この表示制御部16をソフトウェアにより実現しても良い。つまり、表示制御部16を実現するプログラムをコンピュータに実行させることにより実現しても良い。
このプログラムは、例えばCD−ROM又はDVD(登録商標)−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。この記録媒体に記録されたプログラムをCD−ROMドライブ又はDVD(登録商標)−ROMドライブ等のドライブ装置を用いて読み取れば、コンピュータにインストールすることができる。或いは、インターネット等のネットワークにコンピュータを接続し、プログラムをネットワークからコンピュータにダウンロード可能にしても良い。コンピュータにダウンロードされたプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み取る場合と同様にコンピュータにインストールすることができる。
本発明の一実施形態による信号波形表示装置が用いられる半導体試験システムの全体構成を示すブロック図である。 半導体試験装置20の要部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による信号波形表示装置10の信号波形表示時の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による信号波形表示装置10の信号波形表示時の動作を示すフローチャートである。 等幅レートに合わせて基準レートの信号S1を表示する様子を示す図である。 等幅レートに合わせて高速レートを示す信号S2を表示する様子を示す図である。 等幅表示によりウィンドウの表示が変化する様子を説明するための図である。 DUTから得られる信号波形の従来の表示例を示す図である。
符号の説明
10 信号波形表示装置
16 表示制御部
R0 等幅レート
R1〜R4 レート
R31,R32 レート
R41〜R43 レート
S1,S2 信号
W ウィンドウ

Claims (4)

  1. 時間的に可変であって被試験デバイスの試験サイクルを規定する複数のレートを基準として規定される基準信号の波形と、当該レートを細分化した高速信号の波形とを時間的に対応付けて表示領域に表示する信号波形表示装置において、
    前記表示領域に表示されたレートの数を計数し、前記表示領域の大きさと計数した前記レートの数とに基づいて前記表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求め、前記基準信号の基準となる前記複数のレート毎に前記基準信号及び前記高速信号の波形を拡大又は縮小することにより、前記等幅レートに合わせて前記基準信号及び前記高速信号の波形を表示する表示制御部を備えることを特徴とする信号波形表示装置。
  2. 前記表示制御部は、前記高速信号の細分化された複数のレートを1つのレートとみなして前記高速信号の波形を拡大又は縮小することを特徴とする請求項1記載の信号波形表示装置。
  3. 時間的に可変であって被試験デバイスの試験サイクルを規定する複数のレートを基準として規定される基準信号の波形と、当該レートを細分化した高速信号の波形とを時間的に対応付けて表示領域に表示する信号波形表示方法において、
    前記基準信号及び前記高速信号の波形を実際の時間に合わせて前記表示領域に表示する第1ステップと、
    前記表示領域に表示されたレートの数を計数し、前記表示領域の大きさと計数した前記レートの数とに基づいて前記表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求める第2ステップと、
    前記基準信号の基準となる前記複数のレート毎に前記基準信号及び前記高速信号の波形を拡大又は縮小することにより、前記第2ステップで求められた前記等幅レートに合わせて前記基準信号及び前記高速信号の波形を表示する第3ステップと
    を含むことを特徴とする信号波形表示方法。
  4. コンピュータを、時間的に可変であって被試験デバイスの試験サイクルを規定する複数のレートを基準として規定される基準信号の波形と、当該レートを細分化した高速信号の波形とを時間的に対応付けて表示領域に表示する信号波形表示装置として機能させる信号波形表示プログラムにおいて、
    前記信号波形表示装置に、前記表示領域に表示されたレートの数を計数し、前記表示領域の大きさと計数した前記レートの数とに基づいて前記表示領域に表示された複数のレートの時間幅を等しくする等幅レートを求め、前記基準信号の基準となる前記複数のレート毎に前記基準信号及び前記高速信号の波形を拡大又は縮小することにより、前記等幅レートに合わせて前記基準信号及び前記高速信号の波形を表示する表示制御機能を実現させることを特徴とする信号波形表示プログラム。
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