JPH10160798A - Ｉｃの試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数ＩＣの同時測定に際して同時には１個の
測定条件しか与えられない場合にも測定時間を短縮して
効率的な試験を行うＩＣの試験方法を提供する。 【解決手段】 ステップＳｂ２で複数のＩＣを同一測定
条件で同時に測定する。ステップＳｂ３ではＩＣ毎に測
定条件を保存し、ステップＳｂ４でこれらＩＣの測定結
果が全て同一かを判別し、そうであればステップＳｂ５
で測定条件が収束するまでステップＳｂ２〜Ｓｂ５を繰
り返す。測定条件が収束した場合はステップＳｂ７で対
象ＩＣの候補から外し、ステップＳｂ６で他に測定結果
が同一のＩＣ群が存在するか調べる。存在する場合は上
記処理を繰り返す一方、存在しない場合はステップＳｂ
８に進み、測定条件が未収束のＩＣに対して、ステップ
Ｓｂ３で保存した測定条件から個別に測定を行う。一
方、ステップＳｂ４で測定結果が同一でないことを検出
した場合はステップＳｂ６に進み、上記同様の処理を行
う。

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（集積回路）
等の素子を複数個同時に測定するためのＩＣの試験方法
に関し、とりわけ、測定結果がパスとなる領域とフェイ
ルとなる領域の境界を与える測定条件を求めるにあたっ
て、２分検索の手法により素子に与える測定条件を変化
させながら試験を行うＩＣの試験方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３はＩＣ試験装置の構成を示すブロッ
ク図であり、同図はまたＩＣ試験装置１とその試験対象
である測定ＩＣ２の接続関係を示している。ここで、同
図においてはＩＣ試験装置１に測定ＩＣ２を１つだけ接
続した形態としているが、一般には１台のＩＣ試験装置
１に複数個の測定ＩＣ２が接続される。ＩＣ試験装置１
は、これら測定ＩＣ２に与える測定条件が同一である限
り、全ての測定ＩＣ２について同時に測定を行うことが
できる。この点、個々の測定ＩＣ２について互いに異な
る測定条件を与える必要がある場合は、これらを同時に
測定することはできず、個別かつ逐次的に測定しなけれ
ばならない。

【０００３】さて、図３に示すように、ＩＣ試験装置１
は制御用ＣＰＵ３（ＣＰＵ：中央処理装置），メモリ
４，ハードウェア部５の各部に大別される。メモリ４に
は制御ソフトウェア６とデバイスプログラム７が格納さ
れている。制御ソフトウェア６はデバイスプログラム７
の記述に従ってハードウェアを制御するもので、制御用
ＣＰＵ３が制御ソフトウェア６を実行することによりハ
ードウェア部５を制御している。ハードウェア部５は試
験用の電流・電圧等を測定ＩＣ２の各端子へ供給する印
加部８と、測定ＩＣ２の各端子から電流・電圧等を計測
する測定部９とから構成されており、制御用ＣＰＵ３の
制御の下にこれら印加部８と測定部９を適宜作動させ
る。

【０００４】次に、従来の技術によるＩＣの試験方法に
ついて説明する。ここで、図４は従来及び本発明の双方
において、測定ＩＣ２に与える測定条件が試験の進捗に
伴って如何に変遷してゆくかを示したもので、２分検索
（以下、「バイナリサーチ」と称する）と呼ばれる手法
を採用している。そこでまず、ＩＣ試験におけるバイナ
リサーチについて同図を参照して説明する。

【０００５】図中、符号１０は測定条件の空間を表して
おり、測定条件空間１０にはパス（PASS）領域１１とフ
ェイル（FAIL）領域１２が含まれる。パス領域１１は測
定ＩＣ２の測定結果がパス（即ち、期待した測定結果が
得られた場合）となる測定条件の範囲であり、一方で、
フェイル領域１２は測定結果がフェイル（即ち、期待し
た測定結果が得られない場合）となる測定条件の範囲で
ある。

【０００６】バイナリサーチの手法を用いたＩＣ試験で
は、初めは測定条件を適当に設定して例えば図４ので
示す測定条件を与えて測定する。この場合の測定結果が
図示したようにパスであるとすると、続く２回目の測定
では、１回目の測定で得られた測定結果とは反対の測定
結果（即ち、フェイル）が得られるような測定条件を
設定して測定を行う。ここで、測定結果としてフェイル
が得られなかったならば、よりフェイルになる確率の高
いと考えられる測定条件を設定して再び測定を行う。そ
して首尾よくフェイルの測定結果が得られたならば、３
回目以降の測定では、各測定時点よりも２回前及び１回
前の測定（即ち、３回目の測定であれば１回目及び２回
目の測定）で与えた測定条件の間で新たな測定条件を選
んで引き続き測定を行う。なお、バイナリサーチにおい
て、新たな測定条件としては、２回前及び１回前の測定
で使用した測定条件の中間点に相当する測定条件が与え
られる。

【０００７】こうして測定を繰り返してゆくと、測定Ｉ
Ｃ２へ与える測定条件は図示したように→→→
→→……と順次変化して次第にパス領域とフェイル領
域の境界に収束してゆくことになる。こうした測定の繰
り返しは測定ＩＣ２に与えた測定条件の変化量が所定値
よりも小さくなるまで行われる。つまり、例えば４回目
の測定で与えた測定条件と５回目の測定で与えた測定条
件の差が所定値よりも小さくなっていれば、その時点で
バイナリサーチを終了させる。そして、こうして得られ
たパス領域とフェイル領域との境界点は、各ＩＣの特性
などを知る上での判断材料となる。

【０００８】さて、前述したように、ＩＣ試験装置１が
一時点の測定において複数の測定ＩＣ２に与えられる測
定条件は唯一つである。ところが、バイナリサーチを用
いた試験では各測定時点において、当該測定よりも以前
に得られた測定結果に依存して測定条件を設定する必要
がある。しかも、測定ＩＣの特性はＩＣ毎にばらつきが
あるのが通常であるから、測定ＩＣ２に順次与えられる
測定条件は、必ずしも全ての測定ＩＣ２について同じと
は限らない。そのため、従来はバイナリサーチによって
測定を行う際には、個々の測定ＩＣ２に対して逐次的に
測定を行っていた。そこで、この点について図５のフロ
ーチャートを参照して説明する。

【０００９】まず、ステップＳａ１では、ＩＣ試験装置
１の試験項目のうちバイナリサーチ処理よりも以前に実
行される処理を行う。次に、ステップＳａ２において、
対象ＩＣとしてある一つの測定ＩＣ２を選択し、当該測
定ＩＣ２についてだけ上述したバイナリサーチ処理を行
う。次に、ステップＳａ３では、対象となる全ての測定
ＩＣ２について測定を行ったかどうかを判別する。未だ
対象とする測定ＩＣ２が残っていればステップＳａ４に
処理を進めて、試験対象を別の測定ＩＣ２に変更したの
ち、新たな測定ＩＣ２についてステップＳａ２のバイナ
リサーチ処理を行う。そして、これ以後はステップＳａ
２〜Ｓａ４の処理を繰り返し行い、ステップＳａ４にお
いて全ての測定ＩＣ２について測定が完了したことが検
出された時点で、処理をステップＳａ５に進める。ステ
ップＳａ５では、バイナリサーチ処理に続くその他の試
験項目の処理を行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、ＩＣ試
験装置１から複数の測定ＩＣ２へ同時に与えられる測定
条件が一つであることと、各測定時点での測定条件を決
めるのにそれよりも以前の測定結果に依存するというバ
イナリサーチの特質から、従来は各測定ＩＣ２に対して
逐次的にバイナリサーチ処理を適用して複数のＩＣを試
験していた。そのために、対象となる測定ＩＣ２の数が
増えるとそれに比例して測定時間が増大してしまい、効
率的にＩＣの試験を行うことができず、試験時間の短縮
といったユーザの要望にも応えられるものではなかっ
た。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、複数のＩＣを同時に測定するにあた
って、ＩＣ試験装置からこれらＩＣに対して同時には１
個の測定条件しか与えられない場合であっても、測定に
要する時間を可能な限り短縮して効率的な試験を実現す
るＩＣの試験方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、複数のＩＣを同時測定す
る際に該複数のＩＣに対して同一の測定条件だけを与え
られるＩＣ試験装置におけるＩＣの試験方法において、
試験対象のＩＣに共通に与えられる測定条件を新たに決
定する第１の過程と、前記試験対象のＩＣに対して前記
測定条件を与えて同時測定を行う第２の過程と、前記試
験対象のＩＣのうち同一の測定結果が得られたＩＣ群を
検出する第３の過程と、前記ＩＣ群が検出されている
間、検出されたＩＣ群を新たな試験対象のＩＣとして前
記第１〜第３の過程を繰り返し実行する第４の過程と、
前記ＩＣ群が検出されなくなった時点で、未だ測定の終
了していないＩＣについてＩＣ毎に逐次的に測定を行う
第５の過程とを有することを特徴としている。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記試験対象のＩＣに対して同時測
定を行う度に前記測定条件をＩＣ毎に保存し、前記ＩＣ
群が存在しなくなった時点で、ＩＣ毎に保存された測定
条件から前記逐次的な測定を行うことを特徴としてい
る。また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載
の発明において、パスの測定結果を与える測定条件とフ
ェイルの測定結果を与える測定条件に基づいて、これら
測定条件の間で前記測定条件を順次変化させて２分検索
により前記測定を行い、前記測定条件の変化が収束した
時点で前記測定を終了させることを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は、同実施形態による
ＩＣの試験方法を説明するフローチャートである。ここ
で、本実施形態における装置の構成は基本的に図３に示
すものと同じであって、制御ソフトウェア６が以下に詳
述する処理を実現するように変更されている点と、測定
条件及び測定結果を格納するための領域が測定ＩＣ毎に
メモリ４上に確保されている点が相違する。なお、以下
の説明では、４個の測定ＩＣ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
（何れも図示省略）を対象として試験がなされるように
デバイスプログラム７が記述されているとする。もっと
も、本発明が測定ＩＣの数に依存するものでないこと
は、以下の説明からも明らかである。

【００１５】さて、図１のステップＳｂ１では、バイナ
リサーチに先だってＩＣ試験装置１で行われる処理を実
行するが、これは図５のステップＳａ１の処理と同じも
のである。次に、ステップＳｂ２では、制御用ＣＰＵ３
がデバイスプログラム７の記述に従って測定条件を適宜
設定するが、最初は図４のに相当する測定条件を設定
する。前述したように、測定条件は測定ＩＣ２ａ〜２ｄ
について全て同じものであり、制御用ＣＰＵ３はハード
ウェア部５内の印加部８を介して設定した測定条件を同
時に測定ＩＣ２ａ〜２ｄへ与えて測定を行う。

【００１６】そしてこの測定が完了した時点で処理をス
テップＳｂ３に進め、制御用ＣＰＵ３は測定部９を介し
て測定ＩＣ２ａ〜２ｄから測定結果をそれぞれ取り込ん
でメモリ４に格納する。また、このとき制御用ＣＰＵ３
は、ステップＳｂ２で設定した測定条件を測定ＩＣ２ａ
〜２ｄ毎に確保されたメモリ４の領域へそれぞれ保存す
る。なお、このように測定条件を測定ＩＣ毎に逐次保存
してゆく理由は後述の説明から明らかになる。

【００１７】次に、処理をステップＳｂ４に進め、制御
用ＣＰＵ３はメモリ４に格納されている各測定ＩＣの測
定結果を読み出して、測定ＩＣ２ａ〜２ｄから得た測定
結果が全て同一であるかどうか判別する。いま、これら
測定結果が全て同じであれば、測定ＩＣ２ａ〜２ｄの全
てに対して共通の測定条件を新たに設定して、引き続き
測定を行うことができる。そこで、処理をステップＳｂ
５に進めて、これら測定ＩＣ２ａ〜２ｄに与えた測定条
件が収束したかどうかを、前述した従来と同様の手順に
よって判別する。

【００１８】測定条件が未だ収束していないのであれば
処理をステップＳｂ２に戻す。そして、制御用ＣＰＵ３
は新たな測定条件（即ち、図４のに相当する測定条
件）を設定し、上記と同様に測定ＩＣ２ａ〜２ｄに対し
て同一測定条件下での同時測定処理（ステップＳｂ
２），測定結果及び測定条件の保存処理（ステップＳｂ
３），測定結果の判別処理（ステップＳｂ４）を順次実
行する。このようにして、制御用ＣＰＵ３は測定結果が
試験対象である全ての測定ＩＣについて同一である間
は、測定条件だけを順次変えてバイナリサーチ処理を行
ってゆく。

【００１９】そしていま、ステップＳｂ４において得ら
れた測定結果が測定ＩＣ２ａ〜２ｄの間で異なることが
検出されたとする。ここで、以下の説明では測定ＩＣ２
ｂ〜２ｄの測定結果が同一であって、測定ＩＣ２ａの測
定結果だけが異なるものとする。そこで処理をステップ
Ｓｂ６に進め、制御用ＣＰＵ３は試験対象候補である測
定ＩＣ２ａ〜２ｄの中に測定結果の同じものが存在する
かどうかを調べる。この場合は、いま述べたように測定
ＩＣ２ｂ〜２ｄの測定結果が同一であるため、制御用Ｃ
ＰＵ３は処理をステップＳｂ２に戻して、測定ＩＣ２ａ
を除く３個の測定ＩＣ２ｂ〜２ｄに対して、測定条件を
変えながらステップＳｂ２〜Ｓｂ６の処理を繰り返して
バイナリサーチによる測定を行う。なお、測定ＩＣ２ａ
の測定条件は、測定ＩＣ２ｂ〜２ｄに対してバイナリサ
ーチがなされている間は変更されずに現時点での値がそ
のままメモリ４に保持される。

【００２０】すなわち、測定ＩＣ２ｂ〜２ｄの測定結果
が同一である間はステップＳｂ２〜Ｓｂ５の処理を繰り
返し、その後に異なる測定結果が得られた時点で、ステ
ップＳｂ６において測定結果が共通な測定ＩＣ群が存在
するかどうかを再び調べる。いま、例えば測定ＩＣ２ｂ
〜２ｄのうち測定ＩＣ２ｄの測定結果だけが異なるとし
た場合、測定ＩＣ２ｂ及び測定ＩＣ２ｃに対してステッ
プＳｂ２〜Ｓｂ６の処理をさらに繰り返して上記同様に
バイナリサーチによる測定を行う。なお、この場合にも
測定ＩＣ２ｄの測定条件は現時点のものがメモリ４に保
持される。

【００２１】そして、今度はこれら測定ＩＣ２ｂ及び測
定ＩＣ２ｃについて測定条件が収束したとする。そうし
た場合、ステップＳｂ５で測定条件の収束が検出された
のち、処理をステップＳｂ７に進めて、制御用ＣＰＵ３
は測定条件の収束により試験が終了した測定ＩＣ２ｂ及
び測定ＩＣ２ｃを試験対象候補から除外する。次いで、
処理をステップＳｂ６へ進めて、制御用ＣＰＵ３はいま
処理した測定ＩＣ２ｂ及び測定ＩＣ２ｃ以外にも測定条
件の共通な測定ＩＣが複数存在するかどうかを調べる。
しかし、上述したように測定ＩＣ２ａ及び測定ＩＣ２ｄ
の測定条件は異なるのであってこれには該当しないた
め、この場合は処理をステップＳｂ８に進める。

【００２２】処理がステップＳｂ８まで到達した場合、
同一測定条件を与えて同時に測定できる測定ＩＣ群はも
はや試験対象候補中には存在しないことを意味する。そ
こで、ステップＳｂ８において、制御用ＣＰＵ３は試験
の対象とする測定ＩＣがまだ残っている場合，即ち、未
だ測定条件の収束していない測定ＩＣが存在する場合
は、これら測定ＩＣにつき従来と同様にして個別にバイ
ナリサーチによる測定を行う。

【００２３】すなわち、制御用ＣＰＵ３は測定ＩＣ２ａ
及び測定ＩＣ２ｄについて個別に保存されている測定条
件をメモリ４から読み出したのち、各測定条件以後のバ
イナリサーチ処理をこれら測定ＩＣ毎に逐次的に実行す
る。このように、先にステップＳｂ３で測定ＩＣ毎に測
定条件を保存しておくことで、ステップＳｂ８における
個別のバイナリサーチ処理が可能になる。そして、ステ
ップＳｂ８でなされる個別のバイナリサーチ処理が完了
したあとは、処理をステップＳｂ９に進めて、バイナリ
サーチ処理に続くその他の試験項目の処理を行う。この
ステップＳｂ９の処理は図５のステップＳａ５の処理と
同じものである。

【００２４】一方、前述の説明では、測定ＩＣ２ｂ及び
測定ＩＣ２ｃに対する測定条件が収束した場合に、測定
結果が同一である測定対象ＩＣはもはや存在しなかっ
た。しかしながら、例えば、測定ＩＣ２ｂと測定ＩＣ２
ｃの全ての測定条件が同じであるのに加え、測定ＩＣ２
ａと測定ＩＣ２ｄの測定条件が少なくとも途中までは同
じであることもある。そうした場合、測定ＩＣ２ｂ及び
測定ＩＣ２ｃに対して測定条件が収束するまで同時並列
的に測定が行われたのちに、処理はステップＳｂ５から
ステップＳｂ７→ステップＳｂ６と進んだのちステップ
Ｓｂ２に戻る。そして、測定ＩＣ２ａ及び測定ＩＣ２ｄ
に対して同一の測定結果が得られる間、ステップＳｂ２
〜Ｓｂ５の処理が繰り返されて同時並列的な測定がなさ
れる。

【００２５】他方、ステップＳｂ８において対象とする
測定ＩＣが存在しない場合、すなわち、全ての測定ＩＣ
について測定条件が収束している場合も考えられる。例
えば、いまの説明において、測定ＩＣ２ａと測定ＩＣ２
ｄの測定条件が全て同じであれば、全ての測定ＩＣにつ
いて測定条件が収束することになり、残りの測定ＩＣは
存在しない。そこで、このような場合にあっては、ステ
ップＳｂ８における個別のバイナリサーチ処理は行われ
ないことになる。

【００２６】以上のように、本実施形態では、同一の測
定結果が得られた複数の測定ＩＣについては、測定条件
を変えながら同時並列的にバイナリサーチ処理を行い、
こうした条件を満たす測定ＩＣが存在しなくなった時点
で、測定条件の収束していない測定ＩＣに対してそれぞ
れ個別に残りのバイナリサーチ処理がなされることにな
る。これにより、同時並列的にバイナリサーチ処理がな
された測定部分に相当する分だけ測定回数が低減される
ことになり、それに合わせて測定時間も短縮されること
になる。

【００２７】ところで、図２はＩＣの試験処理時間を従
来技術と本発明で対比させて示したものである。同図で
は対象とする測定ＩＣの数を４個とし、これら測定ＩＣ
に対する処理時間は全て等しいものとしている。図中、
時間Ｔ１は或る一つの測定ＩＣについてバイナリサーチ
処理を行うのに要する時間である。また、時間Ｔ２は本
発明において同一測定条件下で同時測定のなされる並列
測定部分の時間である。さらに、時間Ｔ３は各測定ＩＣ
について時間Ｔ１から時間Ｔ２を差し引いた時間を表し
ており、個別になされるバイナリサーチの処理部分に相
当する。そして、時間Ｔ４は従来方法を基準として、本
発明により短縮される処理時間を表している。この図か
ら分かるように、本発明では並列測定部分を大きくすれ
ばするほど、全体の試験回数が減って測定時間を短縮さ
せることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一の測定結果が得られるＩＣ群については同一の測定
条件を与えて同時並列的に繰り返し測定を行い、同一の
測定結果が得られるＩＣ群が存在しなくなった時点で、
測定の終了していないＩＣについて個別に逐次的に測定
するので、同時並列的に測定する部分に相当する分だけ
全体の試験回数を低減させることができ、以て、ＩＣの
試験時間を短縮できるという効果がある。

【００２９】また、請求項２記載の発明によれば、同時
測定を行う度に測定条件をＩＣ毎に保存しておき、ＩＣ
毎に逐次的に測定を行う際には、保存しておいた測定条
件から測定を行うようにしたので、他のＩＣと共通して
同時並列的に測定を行った時点における測定条件からＩ
Ｃ毎に個別に測定を継続してゆくことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるＩＣの試験方法を
説明するフローチャートである。

【図２】 対象とする測定ＩＣを４個とした場合に、従
来技術及び本発明によりＩＣ試験に要する処理時間を対
比した図である。

【図３】 ＩＣ試験装置１の構成とその試験対象である
測定ＩＣ２との接続関係を示したブロック図である。

【図４】 バイナリサーチの手法を用いて測定ＩＣの試
験を行う場合に、測定ＩＣに与える測定条件が試験の進
捗につれて変化してゆく様子を表した図である。

【図５】 従来の技術によるＩＣの試験方法を説明する
フローチャートである。

【符号の説明】

１ ＩＣ試験装置 ２ 測定ＩＣ ３ 制御用ＣＰＵ ４ メモリ ５ ハードウェア部 ６ 制御ソフトウェア ７ デバイスプログラム ８ 印加部 ９ 測定部 １０ 測定条件空間 １１ パス領域 １２ フェイル領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のＩＣを同時測定する際に該複数の
   ＩＣに対して同一の測定条件だけを与えられるＩＣ試験
   装置におけるＩＣの試験方法において、 試験対象のＩＣに共通に与えられる測定条件を新たに決
   定する第１の過程と、 前記試験対象のＩＣに対して前記測定条件を与えて同時
   測定を行う第２の過程と、 前記試験対象のＩＣのうち同一の測定結果が得られたＩ
   Ｃ群を検出する第３の過程と、 前記ＩＣ群が検出されている間、検出されたＩＣ群を新
   たな試験対象のＩＣとして前記第１〜第３の過程を繰り
   返し実行する第４の過程と、 前記ＩＣ群が検出されなくなった時点で、未だ測定の終
   了していないＩＣについてＩＣ毎に逐次的に測定を行う
   第５の過程とを有することを特徴とするＩＣの試験方
   法。
2. 【請求項２】 前記試験対象のＩＣに対して同時測定を
   行う度に前記測定条件をＩＣ毎に保存し、 前記ＩＣ群が存在しなくなった時点で、ＩＣ毎に保存さ
   れた測定条件から前記逐次的な測定を行うことを特徴と
   する請求項１記載のＩＣの試験方法。
3. 【請求項３】 パスの測定結果を与える測定条件とフェ
   イルの測定結果を与える測定条件に基づいて、これら測
   定条件の間で前記測定条件を順次変化させて２分検索に
   より前記測定を行い、 前記測定条件の変化が収束した時点で前記測定を終了さ
   せることを特徴とする請求項１又は２記載のＩＣの試験
   方法。