JPH1164454A - 半導体試験装置用同時測定制御回路 - Google Patents

半導体試験装置用同時測定制御回路

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JPH1164454A
JPH1164454A JP9221358A JP22135897A JPH1164454A JP H1164454 A JPH1164454 A JP H1164454A JP 9221358 A JP9221358 A JP 9221358A JP 22135897 A JP22135897 A JP 22135897A JP H1164454 A JPH1164454 A JP H1164454A
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JP
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match
circuit
signal
flag
dut
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JP9221358A
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Michio Shimura
道夫 志村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばフラッシュ・メモリのように所定回数
以上の書き込み・読み出しができないDUTの複数テス
トに適する半導体試験装置用同時測定制御回路。 【解決手段】 複数のDUTからそれぞれ良のときに出
力されるマッチ・フラグの論理積をとった全DUTが良
のときの信号と、予め定められたマッチ・インデックス
の回数間に少なくとも1つのDUTのマッチが取れてい
るときの論理和をとった信号との論理和をとり、この総
合マッチ・フラグ信号MFoを半導体試験装置本体に送
出して、少なくとも1つのDUTが良であると各項目テ
ストのシーケンス制御を続行してDUTの良品を選別
し、良品への書き込み・読み出し回数を最小にする制御
回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はDUT(被試験デ
バイス)である半導体LSIの試験を行う半導体試験装
置において、複数個のDUTを同時に試験する同時測定
の制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】始めに、半導体試験装置の概略について
説明する。図4に半導体試験装置の基本的な構成図を示
す。テストプロセッサ31は、装置全体の制御を行い、
テスタ・バスにより各ユニットに制御信号を与える。パ
ターン発生器32は、DUT39に与える印加パターン
とパターン比較器37に与える期待値パターンを生成す
る。タイミング発生器33は、装置全体のテスト周期信
号やテストタイミングを取るためにタイミングパルス信
号を発生して波形整形器34やコンパレータ36やパタ
ーン比較器37等に与え、テストのタイミングをとる。
【0003】波形整形器34は、パターン発生器32か
らの印加パターンをテスト信号波形に整形しドライバ3
5を経て、DUT39にテスト信号を与える。DUT3
9からの応答信号はコンパレータ36で電圧比較され、
その結果の論理信号をパターン比較器37に与える。パ
ターン比較器37はコンパレータ36からの試験結果の
論理パターンとパターン発生器32からの期待値パター
ンとを論理比較して一致・不一致を検出し、DUT39
の良否判定を行う。不良の場合にはフェイルメモリ38
に情報を与え、パターン発生器32からの情報と共に記
憶させ、後に不良解析が行われる。
【0004】図4では、DUT39を1個づつ測定する
構成例であるが、製品検査での1個づつの測定は試験の
スループットが悪い。そこで、一般には複数個の同時測
定が行われる。図5に複数のDUT39i(i=1〜
n)を同時測定する従来の一致検出手段20の構成図の
例を示す。ここで同時測定とは、DUT39iを並列に
配置し、ドライバ35からのテスト信号を分岐してそれ
ぞれのDUT39iの入力端子に分岐したテスト信号を
与えて、その応答信号をそれぞれのコンパレータ36i
(i=1〜n)で電圧比較し、その検出信号と期待値と
をそれぞれのパターン比較器37i(i=1〜n)で論
理比較してDUT39iの良否判定を行うものである。
つまり、同時測定とは1台の半導体試験装置で複数のD
UT39iを同時に試験することをいう。同時測定に
は、複数のテスト・ステーション間で同時に試験するス
テーション間同時測定と、テスト・ステーション内同時
測定とがあるが、広くは両者を含めて同時測定という。
現状では、最大64個の同時測定ができる。
【0005】図5の一致検出手段20には、複数のDU
T39iとコンタクトするDUT用ソケットが配列さ
れ、それぞれの出力側にはマッチ検出回路21i(i=
1〜n)が接続されている。マッチ検出回路21iはコ
ンパレータ36iによるテスト結果の信号と期待値パタ
ーンとの論理積をとるパターン比較器37iを内蔵して
おり、一致がとれた、つまり、良であればマッチ・フラ
グMFi(i=1〜n)を立て、出力する。不一致、つ
まり、不良であればMFiは立てずにフェイル・メモリ
に書き込む。これらの信号の授受を行うために半導体試
験装置本体30との間にデータ・バス25を設けてい
る。DUT39iが全て良品であれば、全てのマッチ検
出回路21iからMFiが送られ、アンド回路22から
総合マッチ・フラグ、MFoがマッチ・フラグ伝送路2
3を介して半導体試験装置本体30、一般にはパターン
発生器32のシーケンサに送られ、次のテストのシーケ
ンス制御が続けられる。この明細書において、総合マッ
チ・フラッグMFoとは、個々のマッチ・フラッグMF
iをまとめて半導体試験装置の本体30に戻すマッチ・
フラッグをMFoということにする。
【0006】従来の同時測定の一致検出手段20では、
DUTiが1つでもマッチ(一致)の取れない不良DU
T39iがあるとマッチ・フェイルを発生し、半導体試
験装置本体30ではインタラプト(割り込み)を発生
し、パターン発生シーケンスを終了する。そして、デー
タ・バス25からの制御信号により、マッチの取れなか
ったDUT39iを測定対象デバイスから排除し、良品
には最初のテスト・パターンから再スタートしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した同時測定のマ
ッチ制御は、従来から存在するDUT39iのRAMや
ROMでは問題なく用いることができる。しかしなが
ら、最近では、例えばフラッシュ・メモリのように所定
回数以上の書き込み・読み出しができないDUT39が
出現している。今後も所定回数が制限されるDUT39
の出現の可能性が有る。フラッシュ・メモリとは、書き
換え可能な読み出し専用のメモリであるPROMのう
ち、電気的に全ビット内容(ブロック単位も可能)を消
して、内容を書き直せるメモリである。このフラッシュ
・メモリは書き込み・読み出しの所定回数が制限されて
いる。そこで、従来の同時測定のマッチ制御のように、
総合マッチ・フラッグMFoが取れなかった場合に、不
良品を排除した後、マッチの取れたDUTに対して何度
も同じテスト・パターンを再印加することは、DUTを
破壊してしまうことがある。更に測定を不可能にするこ
ともある。
【0008】この発明は同時測定時のマッチ動作におい
て、従来の全DUT39iが良品である場合に加えて、
少なくとも1つのDUT39iのマッチが取れた場合に
は、続けてシーケンス制御を行い、全テストを終了して
良品を取り出す同時測定の制御を行うことを目的とす
る。つまり、少なくとも1つのDUT39iが良であれ
ば、シーケンス・フェイルを発生せずシーケンス制御を
続行するものである。シーケンス制御とは、あらかじめ
定められた順序または条件に従って、制御の各段階を逐
次進めていく制御をいう。本発明のシーケンス制御によ
り、書き込み・読み出しの所定回数が制限されるDUT
39iに対して、テストによる破壊を防止し、その寿命
を延長させるものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は従来の全DUTが良品である場合のマッチ
・フラグに加えて、予め定められたマッチ・インデック
スの回数間に少なくとも1つのDUTが良であるか否か
を検出するマッチ・フラグ制御回路を設けて、全DUT
が良品である場合と少なくとも1つのDUTが良である
場合のそれぞれのパラレル・マッチ・フラグ信号MFp1
及びMFp2の論理和をとり、マッチ・フラグMFiをま
とめた総合マッチ・フラグ信号MFoを半導体試験装置
本体のシーケンサに戻すようにした。ここで、マッチ・
インデックスとは、マッチ命令のインデックスで、通
常、FiDXで表現されているものをいうことにする。
また、パラレル・マッチ・フラグ信号とは、従来の全数
良のアンド回路22の出力信号MFp1と少なくとも1つ
のDUTが良である場合の出力信号MFp2がパラレルで
あるのでパラレル・マッチ・フラグ信号と名付け、パラ
レル・マッチ・フラグMFp1及びパラレル・マッチ・フ
ラグMFp2ということにする。
【0010】ここで、マッチ・ループとはマッチ命令の
一形態で、NOP(No Operation:何もしない命令)命令で
DUTにはテスト信号を与えながら複数回行ってトップ
にジャンプする命令である。例えば、 NOP 、NOP
/M、JFFi .-2、のような命令である。この例を説明す
るとは NOP でDUTにはテスト信号を与える。も
NOP /Mであり、と同様に NOP命令である。/M はマッ
チをとるサイクルであるの意味である。のJFFi .-2、
はマッチがとれていない場合は、2つ前のにジャンプ
せよ、とのジャンプ命令である。マッチ・インデックス
はこの1matchloopの回数を示している。従って、マッ
チ・インデックスの数はマッチ・ループの数である。次
に構成を説明する。
【0011】第1発明は、複数個のDUTを同時に試験
する同時測定の制御において、複数のDUTからそれ
ぞれ良のときに出力されるマッチ・フラグMFiの論理
積をとり、全DUTが良のときにパラレル・マッチ・フ
ラグ信号MFp1を出力するアンド回路と、複数のDU
Tからそれぞれ良のときに出力されるマッチ・フラグM
Fiを受け、半導体試験装置本体からの制御信号で予め
定められたマッチ・インデックスの回数間に少なくとも
1つのDUTのマッチが取れているときにパラレル・マ
ッチ・フラグ信号MFp2を送出するマッチ・フラグ制御
回路と、上記全DUTが良のときにパラレル・マッチ
・フラグ信号MFp1を出力するアンド回路の出力信号
と、上記少なくとも1つのDUTのマッチが取れている
ときのパラレル・マッチ・フラグ信号MFp2との論理和
をとり総合マッチ・フラグ信号MFoを半導体試験装置
本体に送出するオア回路と、から構成される。
【0012】第2発明は、第1発明のマッチ・フラグ制
御回路の一実施例であり、複数のDUTからそれぞれ
良のときに出力されるマッチ・フラグMFiを受けて少
なくとも1つのDUTが良であることを検出するオア回
路と、半導体試験装置本体からの制御信号で予め定め
られたマッチ・インデックスの回数を検出するマッチ・
ループ検出回路と、同時測定イネーブル・レジスタ
と、上記のオア回路出力とのマッチ・ループ検出
回路の出力との同時測定イネーブル・レジスタとの論
理積を取り一時記憶してパラレル・マッチ・フラグ信号
MFp2を出力する構成としている。
【0013】第3発明は、第2発明のマッチ・ループ検
出回路の一実施例であり、予めマッチ・インデックス
の回数を設定するカウンタ・レジスタと、半導体試験
装置本体からの制御信号を受けダウン・カウンタにカウ
ンタ・レジスタのマッチ・インデックスの回数をロード
し、カウント・イネーブル信号を送出し、マッチ・サイ
クル信号を送出する制御回路と、上記カウント・イネ
ーブル信号とクロック信号とでマッチ・インデックスの
回数を減数(カウント・ダウン)するダウン・カウンタ
と、ダウン・カウンタの零値を検出するZero検出回路
と、Zero検出回路の出力と上記マッチ・サイクル信号
との論理積をとるアンド回路から構成されている。
【0014】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図1に本発明の一実施例の
構成図を、図2に図1に用いられるマッチ・フラグ制御
回路1の一実施例の構成図を、図3にタイミング・チャ
ートを示す。図5と同一部分には同一符号を付す。先ず
図1について説明する。
【0015】半導体試験装置本体30内部のドライバか
らのテスト信号を分岐し、複数のDUTiのそれぞれの
入力端子に分岐したテスト信号を与える。その応答信号
をそれぞれDUTiの出力端子から取り出し、マッチ検
出回路21iのコンパレータ36iで電圧比較すると共
に、その取り出した信号を期待値と論理比較して一致し
ているか否かを検出する。一致していればマッチ・フラ
グMFiを立てて出力し、アンド回路22で論理積をと
る。これらの動作を行うために半導体試験装置本体30
との間の情報の送受をデータ・バス25で行う。これま
では従来と同じである。つまり、この発明は従来の動作
のみを行うこともでき、更に新たな構成と併用して同時
測定を行うことができる。
【0016】この発明は、従来の構成に加えて、予め定
められたマッチ・インデックスの回数間に少なくとも1
つのDUTiにマッチ・フラグMFiが立った場合に
は、パラレル・マッチ・フラグMFp2を発生してオア回
路2に送り、総合マッチ・フラグMFoを半導体試験装
置本体30に、例えばパターン発生器32のシーケンサ
に戻して、テストのシーケンス制御を続行させるように
した。そのために、個々のマッチ・フラグMFiと半導
体試験装置本体30からの制御信号と基準クロックを入
力して上記の条件に適合したときにパラレル・マッチ・
フラグMFp2を出力するマッチ・フラグ制御回路を設け
た。この追加した発明は、書き込み・読み出しの所定回
数が制限されるDUT39iにのみ適用するように、ス
イッチSで適用、不適要を切り換えるようにした。
【0017】図2はマッチ・フラグ制御回路1の一実施
例の構成図である。全てのDUTiのそれぞれのマッチ
・フラグMFiを入力端子ai(i=1〜n)から入力
し、オア回路4で少なくとも1つのマッチ・フラグMF
iを検出するとアンド回路7に送出する。マッチ・ルー
プ検出回路6はマッチ・ループ回数の終了信号をアンド
回路7に送出する。同時測定イネーブル・レジスタ13
は同時測定の試験開始前にイネーブルとし、アンド回路
7に信号を与える。このイネーブル信号は、図示してい
ないが、従来の全数良の一致を検出するアンド回路22
にも送出している。
【0018】マッチ・フラグ制御回路1内のマッチ・ル
ープ検出回路6は、予め定められたマッチ・ループの回
数を予めメモリし、半導体試験装置本体30、一般には
パターン発生器32のシーケンサからの制御信号で処理
し、アンド回路7にマッチ・サイクルの終了信号を送出
する。このマッチ・ループ検出回路6は種々の構成が考
えられるが、要は予め定められたマッチ・サイクルの終
了信号を送出するものである。ここで、マッチ・ループ
の回数を複数回に定めるのはDUT39iの準備状態の
間、待つためである。従って、前述したマッチ命令のマ
ッチ・インデックスの数はDUTの種類によって異なっ
てくる。
【0019】図3の一例のタイミング・チャートを併用
して詳しく説明する。タイミング・チャートではマッチ
・インデックスの数を5としている。マッチ命令は、
NOP、NOP /M、JFFi .-2、とした。の NOP 、で
DUTにはテスト信号を与える。は NOP /M 、であ
るので、と同様にDUTにはテスト信号を与え、マッ
チ状況をみる。は JFFi .-2、のジャンプ命令である
ので、1ループを終了し、マッチがとれていない場合に
は2つ前のにジャンプして、全部で6ループ繰り返
す。この命令の流れを図3Aに示す。
【0020】図2のカウンタ・レジスタ10には予め上
記のマッチ・インデックスの回数、ここでは5をメモリ
させておく。制御回路9には半導体試験装置本体30よ
り制御ライン3を通して制御信号が送られる。同時測定
の開始は制御信号の Match Start信号により始まる。図
3B参照。この Match Start信号により制御回路9でロ
ード信号を作りカウンタ・レジスタ10の値をダウンカ
ウンタ11にロード(メモリ)する。Mach Loop信号は
決められたマッチ・インデックスの間、オン信号が送ら
れる。図3C参考。JUMP命令は一マッチ・ループ終了の
JFFiである。図3D参照。Match Cycle 信号は NOP /M
信号の際に発生する。図3E参照。
【0021】ダウンカウンタ11は当初にマッチ・イン
デックス数の5がロードされている。このダウンカウン
タ11のロードされたマッチ・インデックス数の5を、
Match Loop信号のオンの間のMatch Cycle 信号でカウン
ト・イネーブルとし、クロック時に減数する。図3F参
照。ダウンカウンタ11のカウント値が0になると、Ze
ro検出回路12は信号を送出する。図3G参照。アンド
回路14は、Zero検出回路12の信号とMatch Cycle 信
号との論理積をとり、Mach Loopが最後のループである
ことを検出し信号を出力する。図3H参照。従って、マ
ッチ・ループはダウンカウンタ11のカウント値が0の
ときも発生するので、マッチループの数は、マッチ・イ
ンデックス値+1、となる。
【0022】マッチ・フラグ制御回路1のアンド回路7
は、DUTiの少なくとも1つが良であるオア回路4の
出力信号と、マッチ・サイクルの終了信号と、同時測定
イネーブル・レジスタ13からのイネーブル信号を受け
て、定められたマッチ・インデックスの回数内に少なく
とも1つのDUTiが良である場合、この信号をDタイ
プ・フリップフロップ8に送出する。Dタイプ・フリッ
プフロップ8は、次のクロックでパラレル・マッチ・フ
ラグ信号MFp2をテスト・ステーション20のオア回路
2へ送出する。図3N参照。オア回路2はこれを受け
て、総合マッチ・フラグMFoを半導体試験装置本体3
0に戻す。図3P参照。また、Dタイプ・フリップフロ
ップ8とオア回路2の間にスイッチSを設けて、スイッ
チSがオンのときは本発明を利用し、オフのときは従来
手法のみのテストを行うようにすると柔軟性が増す。
【0023】図3I、J、K、L及びMは参考のため示
す。これはDUTが4つの場合で、図3Lは、Match Fl
ag4が立たなかった場合である。図3Jは、最初にマッ
チ・フラグが立ったMatch Flag2である。オア回路4
は、図3Mに示すように、最初のMatch Flag2と共に信
号を出力している。図3Iは第2マッチ・ループ目にMa
tch Flag1が立ち、図3Kは第4マッチ・ループ目にMa
tch Flag3が立った一例のものである。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明は
DUTの同時測定において、予め定められたマッチ・ル
ープの回数内に少なくとも1つのDUTiが良であれ
ば、テストのシーケンス制御を続行し、各項目の全テス
トが終了した後に、良品のみを取り出すものである。従
って書き込み・読み出しの所定回数が制限されているD
UT、例えばフラッシュ・メモリなどのテストでも、良
品への書き込み・読み出し回数を最小にすることがで
き、DUTを破壊することなくテストを行うと共にその
寿命を最大限に延長させることができる。
【0025】また、スイッチSにより、従来のテスト手
法で在来のDUTをテストすることもできる。このよう
に柔軟性に富み、今後とも新たに開発されるであろうと
ころの、書き込み・読み出しの所定回数が制限されてい
るDUTに対して、直ちに同時測定を行うことができ
る。このようにこの発明の技術的効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】図1の本発明に用いられるマッチ・フラグ制御
回路1の一実施例の構成図である。
【図3】図1及び図2の一例のタイミング・チャートで
ある。
【図4】半導体試験装置の基本的な構成図の例である。
【図5】従来の一致検出手段20の同時測定の構成図の
例である。
【符号の説明】
1 マッチ・フラグ制御回路 2 オア回路 3 制御ライン 4 オア回路 6 マッチ・ループ検出回路 7 アンド回路 8 Dタイプ・フリップフロップ 9 制御回路 10 カウンタ・レジスタ 11 カウンタ 12 Zero検出回路 13 同時測定イネーブル・レジスタ 14 アンド回路 20 一致検出手段 21、21i マッチ検出回路 22 アンド回路 23 マッチ・フラグ伝送路 25 データ・バス 30 半導体試験装置本体 31 テストプロセッサ 32 パターン発生器 33 タイミング発生器 34 波形整形器 35 ドライバ 36、36i コンパレータ 37、37i パターン比較器 38 フェイルメモリ 39、39i DUT(被試験デバイス) MFi(i=1〜n) 個々のマッチ・フラグ MFp1、MFp2 パラレル・マッチ・フラグ MFo 総合マッチ・フラグ S スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個のDUT(39i)を同時に試験
    する半導体試験装置の同時測定制御において、 複数のDUT(39i)からそれぞれ良のときに出力さ
    れるマッチ・フラグ(MFi)の論理積をとり、全DU
    T(39i)が良のときにパラレル・マッチ・フラグ信
    号(MFp1)を出力するアンド回路(22)と、 複数のDUT(39i)からそれぞれ良のときに出力さ
    れるマッチ・フラグ(MFi)を受け、半導体試験装置
    本体(30)からの制御信号で予め定められたマッチ・
    インデックスの回数間に少なくとも1つのDUT(39
    i)のマッチが取れているときにパラレル・マッチ・フ
    ラグ信号(MFP2)を送出するマッチ・フラグ制御回路
    (1)と、 上記全DUT(39i)が良のときにアンド回路から出
    力されるパラレル・マッチ・フラグ信号(MFp1)と、
    上記少なくとも1つのDUT(39i)のマッチが取れ
    ているときのパラレル・マッチ・フラグ信号(MFp2)
    との論理和により得られる総合マッチ・フラグ信号(M
    Fo)を半導体試験装置本体(30)に送出するオア回
    路(2)と、 を具備することを特徴とする半導体試験装置用同時測定
    制御回路。
  2. 【請求項2】 マッチ・フラグ制御回路(1)は、複数
    のDUT(39i)からそれぞれ良のときに出力される
    マッチ・フラグ(MFi)を受けて少なくとも1つのD
    UT(39i)が良であることを検出するオア回路
    (4)と、半導体試験装置本体(30)からの制御信号
    で予め定められたマッチ・インデックスの回数を検出す
    るマッチ・ループ検出回路(6)と、同時測定イネーブ
    ル・レジスタ(13)と、上記少なくとも1つのDUT
    (39i)が良であることを検出するオア回路(4)の
    出力とマッチ・ループ検出回路(6)の出力と同時測定
    イネーブル・レジスタ(13)との論理積を取り一時記
    憶してパラレル・マッチ・フラグ信号(MFp2)を出力
    することを特徴とする請求項1記載の半導体試験装置用
    同時測定制御回路。
  3. 【請求項3】 マッチ・ループ検出回路(6)は、予め
    マッチ・インデックスの回数を設定するカウンタ・レジ
    スタ(10)と、半導体試験装置本体(30)からの制
    御信号を受けダウン・カウンタ(11)にカウンタ・レ
    ジスタ(10)のマッチ・インデックスの回数をロード
    しカウント・イネーブル信号を送出しマッチ・サイクル
    信号を送出する制御回路(9)と、上記カウント・イネ
    ーブル信号とクロック信号とでマッチ・インデックスの
    回数を減数するダウン・カウンタ(11)と、ダウン・
    カウンタ(11)の零値を検出するZero検出回路(1
    2)と、Zero検出回路(12)の出力と上記マッチ・サ
    イクル信号との論理積をとるアンド回路(14)から成
    ることを特徴とする請求項2記載の半導体試験装置用同
    時測定制御回路。
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