JPH11311661A - 半導体装置試験システムおよび半導体装置試験方法 - Google Patents

半導体装置試験システムおよび半導体装置試験方法

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JPH11311661A
JPH11311661A JP10120180A JP12018098A JPH11311661A JP H11311661 A JPH11311661 A JP H11311661A JP 10120180 A JP10120180 A JP 10120180A JP 12018098 A JP12018098 A JP 12018098A JP H11311661 A JPH11311661 A JP H11311661A
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JP
Japan
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test
under test
defective
ics
semiconductor
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JP10120180A
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Shoichi Matsuo
昌一 松尾
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Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICの電気的特性試験において、単数分の信
号増幅器、比較器、および判定回路等により複数の被試
験ICの同時試験を可能にする。 【解決手段】 ICテスタ10と被試験IC1,2との
間には、伝送回路30が接続されている。この伝送回路
30は、ICテスタ10の出力信号と被試験IC1,2
の出力信号とを分岐、結合および、選択することができ
る。ICテスタ10は、出力信号42と期待値とを比較
し、その一致/不一致を判定することにより、2個の被
試験IC1,2を単位にしてその良否を同時に判定する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の電気的
特性試験を行う半導体装置試験システムおよび半導体装
置試験方法に関し、特にシステムのコストアップと大型
化をせずに試験効率を向上させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置(以下、ICという)の電気
的特性試験において、従来の半導体試験装置(以下、I
Cテスタという)は、図5に示すようにICテスタ10
の信号増幅器12と比較器13が被試験IC1に個別に
接続される。ICテスタ10から被試験IC1への信号
入力は、パターン発生器11で生成された所定のパター
ンを有する信号に信号増幅器12で所定の電圧レベルが
与えられ、試験用のデータ信号41として被試験IC1
に印加される。被試験IC1の良/不良判定は、被試験
IC1からの出力信号42の電圧レベルを比較器13で
期待値と比較し、一致/不一致を判定回路14で判定す
ることにより、行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の試験方法で
は、ICテスタ10の信号増幅器12、比較器13、お
よび判定回路14は被試験IC1に対し1対1で構成さ
れているため、単純に同時試験するICの個数を増加さ
せようとすると、ICテスタの信号増幅器、比較器、判
定回路及び付随回路を被試験ICの個数に応じて増やさ
なければならず、コストの増加およびICテスタの巨大
化という問題点があった。
【0004】したがって、本発明の目的はICの電気的
特性試験において、単数分の信号増幅器、比較器、およ
び判定回路等により複数の被試験ICの同時試験を可能
にすることである。そして、本発明の他の目的はICの
電気的特性試験の効率を向上させることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の課題
は、被試験ICに印加するための試験信号を発生する試
験信号発生手段と、前記被試験ICの出力信号と期待値
とを比較し、被試験ICの良否を判定する判定手段とを
有するICテスタと、このICテスタと複数の被試験I
Cとの間にあって前記複数の被試験ICを並列に前記I
Cテスタに接続することが可能な伝送手段とを備えるこ
とを特徴とするIC試験システムにより解決することが
できる。
【0006】[作用]前述したIC試験システムでは、
伝送手段により、ICテスタの出力信号と被試験ICの
出力信号とを分岐、結合および、選択させることができ
るので、被試験IC1個分の試験信号発生手段および判
定手段を使用して、複数個の被試験ICの良否を同時に
判定することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。 [第1の実施の形態]図1は本発明によるIC試験シス
テムの第1の実施の形態を示す図である。ここで、図5
と対応する部分には、図5で使用した符号と同一の符号
を付してある。図1に示すように、このIC試験システ
ムでは、ICテスタ10に伝送回路30が接続され、さ
らにこの伝送回路30に2個の被試験IC1および被試
験IC2のそれぞれの1つのピン(端子)が接続されて
いる。伝送回路30においては、被試験IC1のピンと
の間にスイッチSW1と、スイッチSW1に直列接続さ
れた抵抗R1と、抵抗R1に並列接続されたスイッチS
W3とが接続されている。また、被試験IC2のピンと
の間にスイッチSW2と、スイッチSW2に直列接続さ
れた抵抗R2と、抵抗R2に並列接続されたスイッチS
W4が接続されている。これらのスイッチSW1〜SW
4は例えばリレーで構成されており、ICテスタの制御
信号によりオン/オフ制御される。簡単のために、図1
においては1つのピンについての回路のみについて示し
たが、他のピンについても同様に伝送回路とテスト回路
(11〜14)が接続されている。但し、入・出力共用
のピンについては図1と同様の回路構成となるが、入力
用ピンについてはパターン発生器11、信号増幅器12
とのみ接続され、出力用ピンについては比較器13、判
定回路14とのみ接続される。また、入力用ピンの場合
には抵抗R1、R2、スイッチSW3、SW4は接続さ
れない。また、抵抗R1、R2の抵抗値をこれが接続さ
れるピンの入力インピーダンスに比較して十分に小さく
設定した場合には、スイッチSW3、SW4を省略する
ことができる。
【0008】次に、図1のIC試験システムの動作を説
明する。まず、伝送回路30におけるスイッチSW1〜
SW4を全てオンにしておき、ICテスタ10の出力で
あるデータ信号41を伝送回路30を経由して被試験I
C1および被試験IC2へ同時に印加する。次に、伝送
回路30におけるスイッチSW3とSW4をオフにす
る。被試験IC1および被試験IC2の出力信号は伝送
回路30を経由してICテスタ10へ送られる。このと
き、被試験IC1の出力信号と被試験IC2の出力信号
は、それぞれ抵抗R1と抵抗R2を通り、スイッチSW
1とSW2を通った後に合成されて出力信号42とされ
る。そして、ICテスタ10の比較器13に入力されて
期待値と比較され、さらに判定回路14で2個単位で良
品/不良品の判定が行われる。以下、期待値が1の場合
と0の場合について順番に説明する。
【0009】〔a〕期待値が“1”の場合 被試験IC1および被試験IC2が2個とも良品であれ
ば、それぞれの出力信号のレベルは“1”となる。した
がって、その合成信号も“1”となり、期待値と一致す
る。被試験IC1または被試験IC2に少なくとも一方
が不良品であれば、合成された出力信号42のレベルは
“1/2”または“0”となり、期待値と一致しなくな
る。したがって、判定回路14において期待値との一致
/不一致を判定することにより、2個単位で良品/不良
品を判定することができる。
【0010】〔b〕期待値が“0”の場合 被試験IC1および被試験IC2が2個とも良品であれ
ば、それぞれの出力信号のレベルは“0”となる。した
がって、その合成信号も“0”のレベルとなり、期待値
と一致する。被試験IC1または被試験IC2に少なく
とも一方が不良品であれば、合成された出力信号42の
レベルは“1/2”または“1”となり、期待値と一致
しなくなる。したがって、判定回路14において期待値
との一致/不一致を判定することにより、2個単位で良
品/不良品を判定することができる。
【0011】不良品と判定された2個単位の被試験IC
はその単位をスイッチSW1、SW2により分割し、2
回に分けて試験し、各被試験ICの良品/不良品が断定
できるまで繰り返し試験をおこなう。すなわち、まず、
スイッチSW1をオンにし、スイッチSW2をオフにし
て、スイッチSW1側に接続された被試験IC1のみ試
験を行う。もし、ここで被試験IC1が良品と判定され
た場合は、被試験IC2が不良品ということが分かる。
また、ここで被試験IC1が不良品と判定されたとき
は、スイッチSW1をオフにし、スイッチSW2をオン
にして、被試験IC2の試験を行う。なお、以上の説明
では1組(=2個)の被試験ICの良品/不良品の判定
を行うものとしたが、同様にして3個以上の被試験IC
の良品/不良品の判定を同時に行うことができる。
【0012】次に、以上説明した第1の実施の形態によ
る処理効率について説明する。なお、ここでは2個の被
試験ICを1組にして試験を行う場合について説明す
る。また、製品の良品率をX(0≦X≦1)とする。 〔1〕2個の被試験ICが共に良品である確率はX2
あり、試験回数は1回である。 〔2〕2個の被試験ICの組が不良と判定された場合
は、どちらか一方が不良、もしくは両方とも不良という
ことになる。この場合、2個の被試験ICの組を分割し
1個ずつさらに試験を行う。2回目の試験で被試験IC
が良品と判定された場合は、もう片方の被試験ICは不
良品と判定され、その確率はX(1−X)であり、試験
回数の合計は2回である。
【0013】〔3〕2回目の試験で不良品と判定された
場合は、もう片方の被試験ICが良品であるか不良品で
あるかを判定できないので3回目の試験を行なう。3回
目の試験で良品と判定される確率は(1−X)Xであ
り、試験回数の合計は3回である。 〔4〕3回目の試験で不良品と判定される確率は(1−
X)2 であり、試験回数の合計は3回である。
【0014】処理効率、すなわち試験1回当たりの処理
個数は、(処理個数)/(試験回数)×(良品/不良品
の組み合わせ条件の出現確率)の和で表される。これを
前記〔1〕〜〔4〕から計算すると2/1×X2 +2/
2×X(1−X)+2/3×(1−X)X+2/3×
(1−X)2 =X2 +(1/3)X+2/3[個/回]
となる。したがって、良品率を90%(X=0.9)と
すると、本実施の形態による処理効率は1.78[個/
回]となる。
【0015】前述の従来方式での試験1回当たりの処理
個数は1[個/回]であるから、良品率を90%(X=
0.9)とすると、本実施の形態における処理効率は従
来方式と比較して1.78倍となる。また、X=0.4
34のときに処理効率が1となるから、X>0.434
という条件においては本実施の形態のほうが従来方式よ
り処理効率が高くなる。
【0016】[第2の実施の形態]図2は本発明による
IC試験システムの第2の実施の形態を示す図である。
このIC試験システムでは、ICテスタ10に伝送回路
31が接続され、さらにこの伝送回路31に2個の被試
験IC1および被試験IC2のそれぞれの1つのピンが
接続されている。伝送回路31においては、被試験IC
1のピンとの間に抵抗R1とスイッチSW3の並列回路
が接続されている。また、被試験IC2のピンとの間に
抵抗R2とスイッチSW4の並列回路が接続されてい
る。これらのスイッチSW3、SW4は外部回路により
オン/オフ制御される。つまり、この伝送回路31は図
1の伝送回路30からスイッチSW1とスイッチSW2
を除去したものといえる。簡単のために、図2の回路に
おいても1つのピンについての回路のみについて示した
が、他のピンについても同様に伝送回路とテスト回路
(11〜14)が接続されている。但し、入力用ピンに
ついてはパターン発生器11、信号増幅器12とのみ接
続され、抵抗R1、R2、スイッチSW3、SW4は接
続されない。出力用ピンについては比較器13、判定回
路14とのみ接続される。また、第1の実施の形態の場
合と同様に、抵抗R1、R2の抵抗値をこれが接続され
るピンの入力インピーダンスに比較して十分に小さく設
定した場合には、スイッチSW3、SW4を省略するこ
とができる。
【0017】次に、図2のIC試験システムの動作を説
明する。まず、伝送回路31におけるスイッチSW3と
スイッチSW4をオンにしておき、ICテスタ10の出
力であるデータ信号41を伝送回路31を経由して第1
の被試験IC1および第2の被試験IC2へ同時に印加
する。次に、伝送回路31におけるスイッチSW3とS
W4をオフにする。被試験IC1および被試験IC2の
出力信号は伝送回路31を経由してICテスタ10へ送
られる。このとき、被試験IC1の出力信号と被試験I
C2の出力信号は、それぞれ抵抗R1と抵抗R2を通っ
た後に合成されて出力信号42とされる。そして、IC
テスタ10の比較器13に入力されて期待値と比較さ
れ、さらに判定回路14で2個単位で良品/不良品の判
定が行われる。この比較および判定の原理は、前述した
図1のIC試験システムと同一である。
【0018】このようにして2個単位で良品/不良品の
判定を行い、不良品と判定された場合には、被試験IC
1と被試験IC2を一旦抜去し、まず、被試験IC1の
みを挿入し、再試験を行い良品、不良品を判定する。こ
こで被試験IC1が良品と判定された場合は、被試験I
C2が不良品ということが分かる。もし、被試験IC1
が不良品と判定されたときは、被試験IC2の試験及び
判定を行う。なお、このIC試験システムでも3個以上
の被試験ICの良品/不良品の判定を同時に行うことが
できる。
【0019】この実施の形態では、第1の実施の形態に
比較して、不良品の場合、一旦被試験ICを抜去しなけ
ればならないため試験効率が低下するが、スイッチSW
1およびスイッチSW2等が省略できる点と、複数個の
被試験ICを1個ずつ挿入して試験しても判定結果は良
品、不良品のどちらか一方であるので、試験後の被試験
ICの抜去、分類処理が容易である点が第1の実施の形
態に比較して優れている。
【0020】次に、以上説明した第2の実施の形態によ
る処理効率について説明する。ここで、良品率をXと
し、2個の被試験ICを組にして試験を行う場合につい
て説明する。 〔5〕2個の被試験ICが共に良品である確率はX2
あり、試験回数は1回である。 〔6〕2個の被試験ICの組の内どちらか一方、もしく
は両方が不良の場合は、後に1個ずつ2回の試験を行
う。この確率は1−X2 であり、2個の被試験ICの判
定を行うために3回の試験を要する。
【0021】前述した第1の実施の形態と同様にして、
試験1回当たりの処理個数を〔5〕と〔6〕から計算す
ると、2/1×X2 +2/3×(1−X2 )=4/3X
2 +2/3[個/回]となる。したがって、良品率を9
0%(X=0.9)とすると、本実施の形態による処理
効率は1.75[個/回]となるので、従来方式と比較
して1.75倍の処理効率となる。また、X=0.50
0のときに処理効率が1となるから、X>0.500と
いう条件においては本実施の形態のほうが従来方式より
処理効率が高くなる。
【0022】[第3の実施の形態]図3は本発明による
IC試験システムの第3の実施の形態を示す図である。
このIC試験システムでは、ICテスタ10に伝送回路
32が接続され、さらにこの伝送回路32に4個の被試
験IC1〜IC4のそれぞれの1つのピンが接続されて
いる。ここで、4個の被試験IC1〜IC4は2×2の
マトリックス状に配置されている。伝送回路32には6
個のスイッチSW11〜SW16が設けられている。ま
た、伝送回路32には、図1の伝送回路30および図2
の伝送回路31と同様に抵抗とスイッチの並列回路が6
組設けられているが、便宜上、図示は省略した。
【0023】次に、図3のIC試験システムの動作を説
明する。まず、スイッチSW11とスイッチSW12を
オン、スイッチSW13をオフにして、被試験IC1と
被試験IC2を組にする。また、スイッチSW15とス
イッチSW16をオン、スイッチSW14をオフにして
被試験IC3と被試験IC4を組にする。つまり、マト
リックスの行方向の2個ずつの被試験ICを組にする。
そして、それぞれの組単位でまとめて試験を行う。次の
試験ではスイッチSW12とスイッチSW13をオン、
スイッチSW11をオフにして被試験IC1と被試験I
C3を組にする。また、スイッチSW14とスイッチS
W16をオン、スイッチSW15をオフにして被試験I
C2と被試験IC4を組にする。そして、前述と同様に
それぞれ列の組でまとめて試験を行う。
【0024】以後、行の組、列の組を交互に繰り返して
試験を行う。このとき、良品、不良品の組み合わせによ
り、図4の(イ)、(ロ)、(ハ)に示すように3通り
の場合が生じる。1通り目は(イ)に示すように、行の
組R−1、R−2とも良品の場合である。この場合、4
個の被試験IC(1),(2),(3),(4)は全て
良品なので、それらを全て抜去して新しい被試験IC
(5),(6),(7),(8)を挿入し、この4個の
被試験IC(5),(6),(7),(8)を列の組C
−1とC−2単位で試験する。
【0025】2通り目は(ロ)に示すように、行の組R
−1、R−2のどちらか一方が不良品の場合である。こ
の場合、良品である組を抜去し、不良品である組を残
す。ここでは、R−1が良品であり、R−2が不良品の
場合を図示した。次の試験では列の組C−1、C−2単
位で試験を行うが、新しい被試験ICは挿入しない。し
たがって、C−1の組には被試験IC(3)のみ、C−
2の組には被試験IC(4)のみしか存在しないため、
それぞれの被試験ICの良品、不良品を判定することが
できる。
【0026】3通り目は(ハ)に示すように、行の組R
−1、R−2がともに不良品の場合である。この場合、
次の試験で列の組を単位として試験を行っても良品、不
良品が判定できる確率が小さいので、被試験IC
(1),(2),(3),(4)を全て抜去して新しい
被試験IC(5),(6),(7),(8)を挿入し、
この4個の被試験IC(5),(6),(7),(8)
を列の組C−1とC−2単位で試験する。良品/不良品
の判定をすることができなかった被試験IC(1),
(2),(3),(4)は、別途行の組もしくは列の組
に被試験ICを1個のみ挿入し、その行の組もしくは列
の組の単位で良品、不良品の判定を行う。
【0027】この実施の形態には2つの利点がある。そ
の1つは、良品、不良品の判定結果に関わらず、スイッ
チを交互に切り換えるのみで次の試験が行えるので、第
1の実施の形態に比較して制御が容易であることであ
る。2つ目は、被試験ICの歩留まりをX(0≦X≦
1)とすると、不良品の組が発生しても別途再試験とな
る被試験lCの個数の確率が、第2の実施例と比較して
1−X2 倍と少なくなることである。なお、以上の説明
では被試験ICを2×2のマトリックス状に配置した場
合を示したが、本発明はさらに多数(例、3×3、4×
4等)の被試験ICを配置した場合にも同様にして、列
の組単位または行の組単位で同時に被試験ICの良品/
不良品を判定することができる。
【0028】次に、以上説明した第3の実施の形態によ
る処理効率について説明する。ここで、良品率をXと
し、2個の被試験ICを組にして試験を行う場合につい
て説明する。 〔7〕4個の被試験ICが全て良品である確率はX4
あり、試験回数は1回である。 〔8〕4個の被試験ICの内3個が良品である組み合わ
せは4通りあり、その確率はX3 (1−X)×4であ
る。その内2個の被試験ICは良品/不良品の判定不可
であるので、良品と判定された組を抜去し、行列の組み
合わせを交換して再度試験を行い判定を行う。試験回数
は2回となる。
【0029】
〔9〕4個の被試験ICの内2個が良品で
ある組み合わせは6通りある。その内、行もしくは列の
組の中に良品が存在する組み合わせは2通りあり、その
確率はX2 (1−X)2 ×2である。この場合、判定不
可である被試験ICは2個であるので、同様に良品と判
定された組を抜去し、行列の組み合わせを交換して再度
試験を行い判定を行う。試験回数は2回となる。 〔10〕4個の被試験ICの内2個が良品である組み合
わせの残りの4通りでは、行もしくは列の2組とも不良
となり判定不可である。その確率はX2 (1−X)2 ×
4である。この場合、全ての被試験ICが試験不可であ
るため、別途2個ずつ2回の試験を行い判定を行う。試
験回数は3回となる。
【0030】〔11〕4個の被試験ICの内1個が良品
である組み合わせは4通りあり、その確率はX(1−
X)3 ×4である。この場合も全ての被試験ICが試験
不可であるため、別途2個ずつ2回の試験を行い判定を
行う。試験回数は3回となる。 〔12〕最後に、4個の被試験ICが全て不良品である
確率は(1−X)4 であり、この場合も全ての被試験I
Cが試験不可であるため、同様に別途2個ずつ2回の試
験を行い判定を行う。試験回数は同じく3回となる。
【0031】前述の計算方法と同様に、前記〔7〕〜
〔12〕から試験1回当たりの処理個数を計算すると4
/1×X4 +4/2×X3 (1−X)×4+4/2×X
2 (1−X)2 ×2+4/3×X2 (1−X)2 ×4+
4/3×X(1−X)3 ×4+4/3×(1−X)4
4/3X4 +4/3X2 +4/3[個/回]となる。し
たがって、良品率を90%(X=0.9)とすると、本
実施の形態による処理効率は1.64[個/回]となる
ので、従来方式と比較して1.64倍の処理効率とな
る。また、X=0.605のときに処理効率が1となる
から、X>0.605という条件においては本実施の形
態のほうが従来方式より処理効率が高くなる。
【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、複数の被試験ICを1組とし、組単位で同時に
良否を判定することができるので、IC試験の処理効率
が向上する。また、このIC試験を行うためのIC試験
システムは、ICテスタの大型化とコストアップをせず
に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるIC試験システムの第1の実施の
形態を示す図である。
【図2】本発明によるIC試験システムの第2の実施の
形態を示す図である。
【図3】本発明によるIC試験システムの第3の実施の
形態を示す図である。
【図4】第3の実施の形態における試験結果の場合分け
を示す図である。
【図5】従来のIC試験システムの構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
1〜4 被試験IC 10 ICテスタ 11,16 パターン発生器 12,17 信号増幅器 13,18 比較器 14,19 判定回路 30〜32 伝送回路 41 ICテスタからのデータ信号 42 被試験ICの出力信号 SW1〜SW6 スイッチ R1,R2 抵抗 R−1,R−2 行の組 C−1,C−2 列の組

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)被試験半導体装置に印加するため
    の試験信号を発生する試験信号発生手段と、前記被試験
    半導体装置の出力信号と期待値とを比較し、該被試験半
    導体装置の良否を判定する判定手段とを有する半導体試
    験装置と、 (b)複数被試験半導体装置と前記半導体試験装置との
    間にあって前記複数の被試験半導体装置を並列に前記半
    導体試験装置に接続することが可能な伝送手段と、を備
    えることを特徴とする半導体装置試験システム。
  2. 【請求項2】 前記伝送手段はスイッチを内蔵し、該ス
    イッチの切り換えにより、接続される被試験半導体装置
    が切り換えられることを特徴とする請求項1記載の半導
    体装置試験システム。
  3. 【請求項3】 (a)複数の被試験半導体装置を1組に
    して半導体試験装置から同時に試験信号を印加する第1
    の手順と、 (b)前記半導体試験装置により、前記1組の被試験半
    導体装置の出力信号と期待値とを比較し、該1組の被試
    験半導体装置の良否を組単位で判定する第2の手順と、
    を備えることを特徴とする半導体装置試験方法。
  4. 【請求項4】 前記1組の被試験半導体装置が不良品と
    判定された場合には、さらに、前記1組内の被試験半導
    体装置に個別に試験信号を印加する第3の手順と、該被
    試験半導体装置の出力信号と期待値とを比較し、被試験
    半導体装置の良否を個別に判定する第4の手順とを備え
    ることを特徴とする請求項3記載の半導体装置試験方
    法。
  5. 【請求項5】 前記被試験半導体装置をマトリックス状
    に配置し、該マトリックスの行の組を単位とする良否判
    定と列の組を単位とする良否判定とを交互に実行するこ
    とを特徴とする請求項3記載の半導体装置試験方法。
JP10120180A 1998-04-30 1998-04-30 半導体装置試験システムおよび半導体装置試験方法 Pending JPH11311661A (ja)

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JP10120180A JPH11311661A (ja) 1998-04-30 1998-04-30 半導体装置試験システムおよび半導体装置試験方法

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