JPH11271398A - 半導体集積回路検査装置及びその故障検出方法 - Google Patents

半導体集積回路検査装置及びその故障検出方法

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JPH11271398A
JPH11271398A JP10076778A JP7677898A JPH11271398A JP H11271398 A JPH11271398 A JP H11271398A JP 10076778 A JP10076778 A JP 10076778A JP 7677898 A JP7677898 A JP 7677898A JP H11271398 A JPH11271398 A JP H11271398A
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JP
Japan
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voltage
range switching
current
semiconductor integrated
failure
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JP10076778A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Matsuoka
和幸 松岡
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 VFIM回路のレンジ切替リレーの故障が発
生した場合に、従来の方法では、その検出が遅れた場
合、不良品を出荷する恐れがある。 【解決手段】 VFIM回路の設定電圧出力部15に一
定電流を流したとき、各レンジ切替リレー7、8、9、
10を1個づつ閉じて、テスタでその電流値を測定し、
その測定値と正常時の電流値を比較することにより故障
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレンジ切替
リレーを備えたレンジ切替リレー部により複数の測定レ
ンジを持つ電圧印加電流測定回路を備えた半導体集積回
路検査装置及びその故障検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路は半導体集積回路検査装
置(以下、「テスタ」と略記する。)の出荷検査で良品
と判定されたものが出荷される。ここで使用されるテス
タには、半導体集積回路の消費電流などを測定するため
に、電圧印加電流測定(以下、「VFIM」と略記す
る。)回路がある。ここでは、大電流から、微小電流ま
でを計測するために複数のレンジ抵抗を設け、リレーで
レンジ抵抗を選択することにより正確に電流を測定して
いる。
【0003】ここで使用するリレーは、機械式のものが
一般的で長期的に使用した場合故障し、期待したレンジ
抵抗の設定ができない場合がある。レンジ切替リレーが
オン状態で故障した場合、期待したレンジ抵抗以外のレ
ンジ切り替えリレーにも電流が流れる場合がある。ま
た、リレーがオフ状態で故障した場合、期待したレンジ
抵抗に電流が流れない。そのため正確な電流を測定する
ことが出来ないという問題点が生じる。
【0004】そこで、リレーの故障は、定期的にテスタ
の機能を診断するプログラム(診断プログラム)で、そ
れ専用の測定治具を使用して検出する。しかし、この場
合、テスタの他の機能も診断するため長時間かかる。ま
た容易に、且つテスト効率を落とさないように診断が出
来ないため、リレーの故障の発見が遅れやすく、不良品
を出荷してしまう恐れがある。
【0005】また、このような問題を解決する目的で、
例えば、特開昭63−252271号公報に開示された
技術がある。これは、リレーの一端を0Vに設定し、も
う一端に電圧測定回路を付加し、その回路とリレーの間
を5Vのプルアップすることで、リレーを閉じたとき0
Vが検出されなければ、リレーの開放の故障が検出でき
るというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】情報化社会の中で普及
が進んでいる携帯情報端末は等に搭載されるLSIで
は、消費電流値が重要な問題となり、LSIの出荷検査
等で厳重に管理している。上記技術では、リレーの解放
故障の検出は可能だが、リレー溶着故障した場合の検出
は出来ない。リレー溶着故障した場合は、設定しようと
したレンジ抵抗以外のレンジ抵抗も設定される可能性が
あるため、計測した電流値が、本来の電流値より少なく
なり、消費電流測定試験においてスペックオーバーの不
良品を良品としてしまう不具合が発生する。そのため、
VFIM回路のレンジ切替リレーの故障が発生した場合
に、従来の方法では、その検出が遅れた場合、不良品を
出荷する恐れがある。
【0007】本発明はVFIM回路のレンジ切替リレー
の故障を容易に、またテスト効率を下げることなく任意
のタイミングで検出し、半導体集積回路の出荷品質の向
上を図ることを可能とする半導体集積回路検査装置及び
その故障検出方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
の半導体集積回路検査装置の故障検出方法は、複数のレ
ンジ切替リレーを備えたレンジ切替リレー部により複数
の電流レンジを持った電圧印加電流測定回路を有する半
導体集積回路検査装置の故障検出方法において、任意の
レンジ切替リレーを閉じ、上記電圧印加電流測定回路の
電圧印加部より所定の電流を流したときの実測値と期待
値とを比較して、上記閉じたレンジ切替リレーの故障の
有無を判断することを特徴とするものである。
【0009】また、請求項2に記載の本発明の半導体集
積回路検査装置の故障検出方法は、複数のレンジ切替リ
レーを備えたレンジ切替リレー部により複数の電流レン
ジを持った電圧印加電流測定回路を有する半導体集積回
路検査装置の故障検出方法において、一のレンジ切替リ
レーを閉じ、上記電圧印加電流測定回路の電圧印加部よ
り所定の電流を流したときの実測値と期待値とを比較し
て、上記閉じたレンジ切替リレーの故障の有無を判断す
ることを上記全てのレンジ切替リレーについて行うこと
を特徴とするものである。
【0010】また、請求項3に記載の本発明の半導体集
積回路検査装置の故障検出方法は、半導体集積回路検査
装置によるチップテスト工程中のチップ交換中に行うこ
とを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の半導体
集積回路検査装置の故障検出方法である。
【0011】また、請求項4に記載の本発明の半導体集
積回路検査装置の故障検出方法は、半導体集積回路検査
装置によるウエハ状態でのチップテスト工程中のウエハ
交換中に行うことを特徴とする、請求項1又は請求項2
に記載の半導体集積回路検査装置の故障検出方法であ
る。
【0012】更に、請求項5に記載の本発明の半導体集
積回路検査装置は、複数のレンジ切替リレーを備えたレ
ンジ切替リレー部により複数の電流レンジを持った電圧
印加電流測定回路を有する半導体集積回路検査装置にお
いて、上記電圧印加電流測定回路の電圧印加部に所定の
値の電流をレンジ切替リレーに流す定電流源を備えたこ
とを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発
明を詳細に説明する。
【0014】本発明は、VFIM回路の電圧印加(以
下、「VF」と略記する。)出力部に一定電流を流した
とき、各レンジ切替リレーを1個づつ閉じて、テスタで
その電流値を測定し、その測定値と正常時の電流値を比
較することにより故障を検出することを特徴とし、ま
た、故障が検出されたとき、各レンジ切り替えリレーを
閉じたときの測定値と、開放・溶着時のすべての故障パ
ターンの電流値を比較することにより、故障したレンジ
切り替えリレーの特定を行う方法とを、テスタにこの機
能を組み込む事により、容易かつテスト効率を下げるこ
となくリレーの故障検出をすることを可能とすることを
特徴とするものである。
【0015】任意のタイミングでテスト効率を下げるこ
となく異常が検出でき、直前のリレーチェック時に遡っ
て再テストすることが容易になるため、半導体集積回路
の出荷品質の向上が図れる。
【0016】図1に本発明の実施例1を示す。図1にお
いて、符号1は電源電圧±15V、クランプ電圧±10
Vの設定電圧出力回路であり、出力電圧設定部2で設定
した電位が、設定電圧出力部15に出力されるように、
出力電圧感知部4でセンシングし、設定電圧印加部3よ
り設定電圧出力部15に出力電圧設定部2で設定された
電位が検出されるような電圧を出力する。
【0017】また、図1において、符号5は電源電圧±
15V、クランプ電圧±10Vの電流測定回路であり、
設定電圧出力部3と設定電圧出力部15の電位差を検出
し、ADC入力部6を通して、設定電圧印加部3−設定
電圧出力部15間に流れる電流を計測することができ
る。
【0018】また、図1において、符号7、8、9、1
0は、レンジ切替リレーであり、これらをオン/オフす
ることにより、それぞれ1MΩ、100kΩ、10k
Ω、1kΩの抵抗値を持つレンジ抵抗11、12、1
3、14に、電流を流すことができる。
【0019】全てのレンジ切替リレーに故障が無い状態
で、出力電圧設定部2を0Vに設定し、レンジ切替リレ
ー7を閉じる。クランプ電圧が±10Vの定電流源を外
部に設け、設定電圧出力部15を通して5μAの一定電
流を流すとき、ADC入力部6では5Vが検出される。
【0020】また同様に、レンジ切替リレー8、9、1
0についても、それぞれ50μA、500μA、5mA
の電流を流すことにより、ADC入力部6で5Vが検出
される。
【0021】ここで、レンジ切替リレー7に解放の故障
があった場合、レンジ切替リレー7を閉じようとしても
閉じないため、どのレンジ抵抗にも電流は流れない。こ
のとき定電流源は5μAの電流を流そうとして、クラン
プ電圧値まで電圧をさげるので、設定電圧出力部15は
電位が−10Vになる。
【0022】一方、設定電圧出力部15の−10Vが出
力電圧感知部4で感知され、出力電圧設定部2で設定し
た0Vが出力されていないと設定電圧出力回路1で判断
され、設定電圧印加部3から出力される電圧を上げる。
【0023】しかし、どのレンジ抵抗も接続されていな
いことにより、設定電圧出力部15の電位は変わらず、
設定電圧出力回路1は設定電圧印加部3から出力される
電圧を更に下げる。結果的に設定電圧印加部3から出力
される電圧は、クランプ電圧値いっぱいまで電圧上げら
れ、10Vになる。
【0024】これにより、設定電圧印加部3と設定電圧
出力部15の電位差は20Vになり、ADC入力部6で
はクランプ電圧値の10Vが出力される。正常な場合に
は、ADC入力部6で5Vが検出されるはずだが、10
Vが検出されたことにより、レンジ切替リレー7に解放
の故障が有ることが分かる。また、他のレンジリレーに
ついても、電流値を5μAから、50μA、500μ
A、5mAと変更すると同様の手法で開放の故障を検出
できる。
【0025】次に、上記設定で、レンジ切替リレー7に
溶着の故障があった場合は、ADC入力部6で5Vが検
出される。この場合、故障は検出されないが、次にレン
ジ切替リレー8を閉じて、定電流源の電流値を50μA
に設定すると、ADC入力部6で4.56Vが検出さ
れ、その電圧値を解析することにより、レンジ切替リレ
ー7に溶着の故障があることが分かる。
【0026】また、他のレンジリレーについては、レン
ジ切替リレー8に溶着の故障がある場合、定電流源を5
μAに設定し、レンジ切替リレー7を閉じて測定する
と、正常な場合5Vが検出されるところ、0.456V
が検出され、レンジ切替リレー8に溶着の故障が有るこ
とが分かる。同様にレンジ切替リレー9、10について
も、それぞれ定電流源を50μA、500μAに設定
し、レンジ切替リレー8、9を閉じてADC入力部6の
電位を計測することにより、溶着の故障を容易に検出で
きる。
【0027】図2に本発明の実施例2を示す。17はレ
ンジ切替部である。16は定電流源である。テスタの電
流測定能力内の適当な電流がレンジ切替部17に流れる
ように定電流源16より電流を流す。これにより外部に
特別な回路を設けることなく、容易に、テスト効率を下
げることなく実施例1の方法でレンジ切替リレーの故障
が検出できる。
【0028】図3に従来のテスタ診断過程を含むテスト
工程全体のフローチャートを示す。この図3に示すフロ
ーチャートの様に、通常診断は定期的(例えば1ヶ月
毎)に約30分かけて行われる。定期診断の間隔を短く
すれば、より早くリレー故障検出が可能で、故障発生後
に生産したLSIの再検査数も少なくて済む。しかし、
間隔を短くすれば生産に割り当てられる時間が減少し、
生産効率が低くなってしまう。
【0029】図4に従来のテスタ診断過程中のフローチ
ャートを示す。この図4に示すフローチャートの様に、
テスタ診断においては、テスタ全機能及びテスタ性能の
診断並びにテストの調整を行う。この間、テスタ機能・
性能によって異なるが約30分は必要であるのと、診断
前にテスタ測定用治具を診断用に付け替え、診断後に生
産用に付け替えの作業が必要となる。
【0030】図5に本発明におけるリレーチェックを含
むテスト実施(生産)のフローチャートを示す。本発明
を適用すると、図3における、テスト実施(生産)の部
分が図5に示すフローの様になる。本発明のフローで
は、1チップ毎にリレーのチェックを実施する。実施タ
イミングは、1チップテスト後〜次チップテスト前の、
チップ交換時間(インデックスタイム)を利用する。イ
ンデックスタイムはウェハプローバで約50msあり
(ハンドラではそれ以上)、チェックするリレー数によ
るが、時間内に本発明のリレーチェックを行うことが可
能である。こうすることによって、テスト効率を全く下
げずにテスト品質を保つことができる。
【0031】また、リレー数が多くなりインデックスタ
イム内にできなければ、数チップ毎・或いはウェハ単位
毎に行うように本発明を適用する。この場合でも有効性
は十分ある。尚、本発明では、リレーチェックを行うた
めの機能をテスタ内に所有するために、テスタ測定用治
具を取り替える必要は無いので、インデックスタイム内
に実行可能となる。
【0032】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、VFIM回路のレンジ切替リレーの故障が容易
かつ早期に検出できる。そのため、レンジ切替リレーの
故障によるVFIMの試験漏れがなくなり、半導体集積
回路の信頼性向上が図れる。
【0033】請求項3及び請求項4に記載の本発明を用
いることにより、テスト効率を全く下げずにテスト品質
を保つことができる。
【0034】請求項5に記載の本発明を用いることによ
り、外部に特別な回路を設ける事なく、容易にテスト効
率を下げることレンジ切替リレーの故障を検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の回路構成図である。
【図2】本発明の実施例2の回路構成図である。
【図3】従来の診断過程を含むテスト工程全体を含むテ
スト工程全体のフローチャートを示す図である。
【図4】従来の診断過程中の詳細フローチャートを示す
図である。
【図5】本発明におけるリレーチェックを含むテスト実
施のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
1 電圧出力回路 2 出力電圧設定部 3 設定電圧印加部 4 出力電圧感知部 5 電流測定回路 6 ADC入力部 7、8、9、10 レンジ切替リレー 11、12、13、14 レンジ抵抗 15 設定電圧出力部 16 定電流源 17 レンジ切替部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のレンジ切替リレーを備えたレンジ
    切替リレー部により複数の電流レンジを持った電圧印加
    電流測定回路を有する半導体集積回路検査装置の故障検
    出方法において、 任意のレンジ切替リレーを閉じ、上記電圧印加電流測定
    回路の電圧印加部より所定の電流を流したときの実測値
    と期待値とを比較して、上記閉じたレンジ切替リレーの
    故障の有無を判断することを特徴とする、半導体集積回
    路検査装置の故障検出方法。
  2. 【請求項2】 複数のレンジ切替リレーを備えたレンジ
    切替リレー部により複数の電流レンジを持った電圧印加
    電流測定回路を有する半導体集積回路検査装置の故障検
    出方法において、 一のレンジ切替リレーを閉じ、上記電圧印加電流測定回
    路の電圧印加部より所定の電流を流したときの実測値と
    期待値とを比較して、上記閉じたレンジ切替リレーの故
    障の有無を判断することを上記全てのレンジ切替リレー
    について行うことを特徴とする、半導体集積回路検査装
    置の故障検出方法。
  3. 【請求項3】 半導体集積回路検査装置によるチップテ
    スト工程中のチップ交換中に行うことを特徴とする、請
    求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路検査装置の
    故障検出方法。
  4. 【請求項4】 半導体集積回路検査装置によるウエハ状
    態でのチップテスト工程中のウエハ交換中に行うことを
    特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の半導体集積
    回路検査装置の故障検出方法。
  5. 【請求項5】 複数のレンジ切替リレーを備えたレンジ
    切替リレー部により複数の電流レンジを持った電圧印加
    電流測定回路を有する半導体集積回路検査装置におい
    て、 上記電圧印加電流測定回路の電圧印加部に所定の値の電
    流をレンジ切替リレーに流す定電流源を備えたことを特
    徴とする半導体集積回路検査装置。
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