KR0128064B1 - Function array sequencing for vlsi test system - Google Patents
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Abstract
내용없음.None.
Description
제1도는 종래 기술의 검사기의 기능 계통도.1 is a functional system diagram of a tester of the prior art.
제2도는 본 발명의 한 실시예를 도시한 계통도.2 is a schematic diagram illustrating one embodiment of the present invention.
제3도는 하드웨어 셋업 어드레싱 절차를 도시한 도면.3 shows a hardware setup addressing procedure.
제4도는 하드웨어 어드레싱 절차를 도시한 도면.4 illustrates a hardware addressing procedure.
제5도는 하드웨어 제어를 위한 쿼드 디지탈-아날로그 변환기 사용 상태를 도시한 도면.5 is a diagram illustrating a state of using a quad digital to analog converter for hardware control.
제6도는 3개의 셋업 어드레스 레지스터 사용에 의한 검사 기능 분리 상태를 도시한 도면.FIG. 6 is a diagram illustrating a test function separation state using three setup address registers. FIG.
제7도는 메모리 구성을 도시한 도면7 shows a memory configuration
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11,21 : CPU 13,24 : 프로그램 메모리11,21:
R1-Rn : 프로그래밍 레지스터 F1-Fn : 하드웨어 기능 발생기R1-Rn: Programming Register F1-Fn: Hardware Function Generator
22 : 기능 어레이 시퀀싱(FAS) 제어기 T1-Tn : 검사 셋업 메모리22: Function Array Sequencing (FAS) Controller T1-Tn: Test Setup Memory
TM1-TMn : 검사 셋업 레지스터TM1-TMn: Test Setup Register
본 발명은 반도체 디바이스에 관한 것으로, 특히VLSI(초대규모 반도체 집적 회로)디바이스를 검사하기 위한 시스템에 관한 것이다. 종래 기술의 검사기는 통상적으로 프로그래밍 레지스터에 검사될 각 디바이스용 하드웨어 프로그래밍 로드(lond)시키는 프로세서를 포함한다. 디바이스가 검사될 때마다, 검사중인 각 디바이스의 프로그래밍 레지스터는 재프로그램되어야 한다. 재프로그래밍은 시간을 요하고 있어, 검사되는 만큼 디바이스 검사 속도를 감소시키게 된다. 전형적인 VLSI 검사 프로그램 실행중에, 검사중인 디바이스는 실제로 검사 시간의 10-50% 동안에만 실행된다(검사된다). 검사 시간의 나머지 90-50%의 시간은 검사기에 관련된 검사 프로그램 실행 오버헤드(overhead)(검사 프로그램을 프로그래밍 레지스터 내로 로드시키기 위한 시간)를 나타낸다. 대부분의 오버헤드는 VLSI 디바이스를 검사하는데 통상 필요한 여러 검사 조건 셋업(setup)에 관련된 검사 시스템 하드웨어 기능(function)을 프로그램하는데 필요한 시간에 상응한다.BACKGROUND OF THE
검사 과정중에는, 여러가지 형태의 DC 파라메트릭 검사를 수행하는 것 뿐만 아니라 공급 전압, 신호 스위칭 기준 레벨 및 동작 주파수와 같은 파라메터들을 변화시키게 되는 것이 일반적이다. 각 검사 조건 변화 및 각 파라메트릭 검사 형태에 따라 상당한 양의 검사기 하드웨어의 재프로그래밍이 필요할 수 있다. 디바이스를 검사하는데 필요한 검사기 하드웨어의 양은 기본적으로 디바이스의 핀 개수에 비례한다. 그러므로 VLSI 디바이스에서 통상 많은 개수의 핀은 프로그램되는 검사기의 양을 증가시키게 하므로, 검사 프로그램 실행 오버헤드의 문제점을 야기시키게 된다.During the inspection process, it is common to perform various types of DC parametric inspection as well as to change parameters such as supply voltage, signal switching reference level and operating frequency. Each inspection condition change and each parametric inspection type may require significant reprogramming of the inspector hardware. The amount of inspector hardware required to inspect a device is basically proportional to the pin count of the device. Therefore, in VLSI devices, a large number of pins typically increases the amount of testers that are programmed, causing the problem of test program execution overhead.
종래의 검사기에서는, 하드웨어 기능들이 하드웨어 제어기에 의해 로드되는 레지스터를 통해 프로그램된다. 이 레지스터들은 일반적으로 제어기의 어드레스 공간 내의 메모리 위치들인 것처럼 어드레스된다. 검사기 내의 각 하드웨어 기능은 프로그래밍 레지스터에 대응하는 특정한 어드레스에 할당된다. 특정한 검사 셋업을 위해 검사기를 초기치 설정화시키기 위해서는, 검사에 관련된 각 하드웨어 레지스터가 기입되어야 한다. 하드웨어 제어기 및 데이타 버스에 관련된 제한된 데이타 전송 밴드폭 때문에, 하드웨어 레지스터로의 검사 셋업 정보의 전송은 검사 프로그램 실행시에 바틀넥크(bottleneck)를 나타낸다.In conventional testers, hardware functions are programmed through a register loaded by a hardware controller. These registers are typically addressed as if they were memory locations in the controller's address space. Each hardware function in the checker is assigned a specific address corresponding to a programming register. In order to initialize the tester for a particular test setup, each hardware register associated with the test must be written. Due to the limited data transfer bandwidth associated with the hardware controller and data bus, the transfer of test setup information to hardware registers represents a bottleneck at the time of execution of the test program.
본 발명은 검사기의 하드웨어 프로그래밍 레지스터 파일(registerfile)로서 작용하는 랜덤 엑세스 메모리로 대체하고 있다. 검사 프로그램이 초기에 호출될 때, 메모리는 검사 프로그램에 필요한 모든 검사 셋업에 대응하는 정보가 로드된다. 즉, 하드웨어 제어기의 벌크(bulk)메모리 내에 검사 프로그램 정보를 기억시키고, 이 정보를 검사 프로그램 실행중에 바틀넥크를 통해 하드웨어 레지스터로 전송하는 것이 아니라, 이 정보는 일단 검사 프로그램이 호출되면 초리에바틀넥트를 통해 하드웨어 메모리 내에 로드된다. 검사 프로그램이 실행될 때, 하드웨어 제어기는 특정 검사 프로그램 어드레스를 지정(point)하는 것이 필요할 뿐이고, 이로 인해, 모든 하드웨어 기능들을 동시에 프로그램할 수 있다. 본 발명은 종래 기술의 검사기보다 우수한 기술적 진보를 보이고 있는데, 종래 기술의 검사기에서, 프로그래밍 정보는 하드웨어 구성이 프로그램 내에서 변화될 때 뿐만 아니라 프로그램이 순환(cycle)될 때마다 바틀넥크를 통해 전달되어야 한다.The present invention replaces random access memory which acts as a hardware programming registerfile of the tester. When the test program is initially called, the memory is loaded with information corresponding to all the test setups required for the test program. That is, the test program information is stored in the bulk memory of the hardware controller, and this information is not transferred to the hardware register through the bottleneck during the test program execution. Is loaded into hardware memory. When the test program is executed, the hardware controller only needs to point to a specific test program address, thereby allowing all hardware functions to be programmed simultaneously. The present invention shows a technological advance over the prior art tester, in which the programming information must be communicated through the bottleneck every time the program is cycled as well as when the hardware configuration changes within the program. do.
하드웨어 제어기는 셋업 정보를 초기에 로드시키기 위해서 각 하드웨어 프로그래밍 메모리를 개별적으로 선택할 수 있어야 한다. 이것은 변수들이 특정한 셋업변화를 프로그램하는 데에 사용되는 경우 각 기능의 제어를 허용한다. 또한, 이 제어기는 기능 그룹의 프로그래밍을 동시에 달성하기 위해 메모리를 집합적으로 어드레스 할 수 있다. 하드웨어 프로그래밍 메모리의 실제 실행은 쿼드(quad)디지탈-아날로그 변환기 디바이스를 사용할수 있도록 변형될 수 있다. 셋업 어드레스 버스는 검사 시스템의 융통성을 확장시키기 위해서 기능 그룹들로 나누어 질 수 있다. 예를 들어, 핀 일렉트로닉스(pin electronics)(검사중인 디바이스와의 기증 및 AC검사 인터페이스), DC검사 서브 시스템, 및 릴레이 매트릭스(relay matrix)(검사중인 핀과 기능 사이의 신호 경로를 정의)가 3개의 셋업 어드레스 레지스터로 분리 및 제어될 수 있다. 이것은 시스템이 일 그룹의 검사기 기능을 다른 그룹에 영향을 주지 않고 변화시키는 것을 가능하게 하므로, 셋업 또는 기능 셋트를 유지할 수 있다. 특정 검사 셋업이 단지 1개의 핀 일렉트로닉스만의 변화에 관련되는 경우, DC 서브 시스템 또는 릴레이 매트릭스 내에 부가의 셋업 위치를 낭비할 필요가 없다.The hardware controller must be able to select each hardware programming memory individually to initially load the setup information. This allows control of each function when the variables are used to program specific setup changes. In addition, the controller can collectively address the memory to achieve programming of the functional group simultaneously. The actual execution of the hardware programming memory can be modified to use a quad digital to analog converter device. The setup address bus can be divided into functional groups to extend the flexibility of the inspection system. For example, pin electronics (donation and AC test interfaces with the device under test), DC test subsystem, and relay matrix (which define the signal path between the pin and function under test) are 3 Can be separated and controlled into two setup address registers. This allows the system to change one group of inspector functions without affecting other groups, thus maintaining a setup or function set. If a particular test setup involves only one pin electronics change, there is no need to waste additional setup locations within the DC subsystem or relay matrix.
본 발명은 종래 기술의 검사기로부터 검사 절차를 크게 간략화시키고, 검사 프로그램 실행 시간을 단축시켜, 검사기 수율을 증가시킬 수 있다. 이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 진보, 목적 및 장점들에 대해서 상세하게 기술하겠다. 제1도는 종래 기술의 검사기의 기능 계통도이다. 검사기는 CPU(11), 프로그램 메모리(13) 및 CPU(11)을 다수의 프로그래밍 레지스터(R1 내지Rn)에 접속시키는 데이타/어드레스 버스(12)를 포함한다. 각 프로그래밍 레지스터(R1. . . Rn)는 각각의 하드웨어 기능 발생기(F1 내지 Fn)에 접속된다.사용될 검사 셋업은 프로그램 메모리(13)내에 있다. 각 검사가 수행될 때, CPU(11)는 데이타/어드레스 버스(12)를 통해 각 프로그램 레지스터(R1 내지 Rn)를 프로그램한다. 각 프로그램 레지스터(R1 내지 Rn)가 특정한 검사가 행해질 때마다 별도로 프로그램되어야 하기 때문에, 단지 수 ㎛ 동안만 지속될수 있는 검사를 수행하기 위해 각 하드웨어 기능 발생기를 프로그램하는 데에 상당한 시간이 소모되게 된다. 이것은 소정 시간 내에 검사될 수 있는 디바이스의 수를 제한한다. 제2도는 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 것이다.The present invention can greatly simplify the inspection procedure from the prior art tester, shorten the test program execution time, and increase the tester yield. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the technical advances, objects and advantages of the present invention. 1 is a functional system diagram of a tester of the prior art. The tester includes a
기본적인 시스템은 CPU(21), 프로그램 메모리(24), 스마트(smart) DMA(Direct Memory Access)제어기인 기능 어레이 시퀀싱 (function array sequencing)(FAS)제어기(22), 다수의 검사 셋업 메로리(T1 내지 Tn) 및 다수의 하드웨어 기능 발생기(F1 내지Fn)을 포함한다. FAS제어기의 기능은 몇가지 실시예에서 CPU의 성능 특성에 따라 CPU에 의해 수행될 수 있다. 제 1검사 실행 전 또는 검사 프로그램이 초기에 로드될때, CPU(21)은 프로그램 메모리(24)내에 기억되는(또는 검사 시스템이 접속되는 회로망 내에 기억되는)검사 프로그램을 검사 셋업 메모리 레지스터(TMI 내지 TMn)내에 로드시킨다. 각 검사 메로리(TMn)은 상이한 검사 프로그램 또는 절차에 관련된 기능 값을 각각 기억하는 다수의 위치 (T1 내지 Tn)을 포함한다.The basic system includes a
각 검사 메모리 위치에 대응 기능값이 로드된 후, 하드웨어 제어기(또는 CPU)(22)가 관련 하드웨어 기능 발생기(Fn)을 프로그램하는 데에 적합한 검사 메모리 지점(TMn)을 어드레스하는 간단한 동작이 행해진다. 이 절차는 제3도에 도시되어 있다. 제3도에는 다수의 검사 셋업 메모리, 하드웨어 기능 발생기(Fn) 및 어드레스 버스 라인(23)이 도시되어 있다.After the corresponding function value is loaded at each test memory location, a simple operation is performed in which the hardware controller (or CPU) 22 addresses the test memory point TMn suitable for programming the associated hardware function generator Fn. . This procedure is shown in FIG. 3 shows a number of test setup memories, a hardware function generator Fn and an
시스템이 초기에 프로그램될 때, 각 검사 프로그램 또는 절차에 관련된 기능 값들은 검사 셋업 메모리(TM1 내지 TMn)내의 대응 위치(T1 내지 Tn)에 로드된다. 프로그램은 각 레지스터에 인덱스(index)되고, 모든 검사 절차의 관련 기능 값들을 로드시킨다. 이것이 일단 달성되면, 시스템은 검사중인 각 디바이스상에서 행해지는 모든 검사들에 대해 프로그램되는데, 각 검사는 다음 검사 또는 절차의 로드를 위해 검사를 중단시킬 필요 없이 신속히 순차적으로 실행된다. 검사 과정을 통한 시퀀싱 및 각 검사 셋업 레지스터의 엔에이블링의 가능한 실행 절차가 제4도에 도시되어 있다.When the system is initially programmed, the function values associated with each test program or procedure are loaded into the corresponding positions T1 to Tn in the test setup memories TM1 to TMn. The program is indexed into each register and loads the relevant function values of all the check procedures. Once this is accomplished, the system is programmed for all the tests performed on each device under test, with each test being executed in rapid succession without having to interrupt the test for the next test or load of the procedure. A possible implementation procedure of sequencing through the inspection process and enabling each inspection setup register is shown in FIG.
FAS 제어기는 기능 그룹의 프로그래밍을 동시에 달성하기 위해 집합적으로 각 검사 메모리(TMn)의 메모리 위치(T1 내지 Tn)를 어드레스할 수 있어야 한다. 이것은 특정 검사용으로 사용될 각 검사 셋업 데이타의 FAS 어드레스를 버스(23)을 통해 보내는 FAS 제어기에 의해 달성된다. 어드레스 레지스터는 다음 검사에 사용될 프로그램/절차를 포함하는 각 검사 메모리 (TMn)의 레지스터(Tn)을 지정한다.The FAS controller must be able to collectively address the memory locations T1 to Tn of each check memory TMn to achieve the programming of the functional group simultaneously. This is accomplished by the FAS controller sending over the
레지스터의 어드레서는 FAS 제어기에 의해 보내진 데이타 워드의 최상위 비트 내에 포함된다. 어드레스 디코드 레지스터는 데이타 워드의 최하위 비트를 수용하고, 모든 라인 선택과 함께 적절히 어드레스된 레지스터(Tn)가 대응 하드웨어 기능 발생기를 프로그램할 수 있도록 NAND된다.The address of the register is contained within the most significant bit of the data word sent by the FAS controller. The address decode register receives the least significant bit of the data word and, with all line selections, is properly NAND so that a properly addressed register Tn can program the corresponding hardware function generator.
각 메모리의 어드레싱은 각 하드웨어 기능 발생기의 변수 및/또는 프로그래밍을 변화시킬수 있다. 대부분의 검사기 하드웨어 기능 발생기(Fn)들은 디지탈-아날로그 변환기(DAC)를 사용하여 프로그램되기 때문에, 쿼드 DAC 팩키지를 사용하는 것이 편리하고 가격 면에서 효율적이다. 쿼드 DAC를 사용하는 실행 상태가 제5도에 도시되어 있다. 각 DAC는 특정한 기능을 검사중인 디바이스의 4개의 핀에 공급한다.The addressing of each memory can change the parameters and / or programming of each hardware function generator. Since most checker hardware function generators (Fn) are programmed using a digital-to-analog converter (DAC), it is convenient and cost effective to use a quad DAC package. An execution state using the quad DAC is shown in FIG. Each DAC supplies four pins of the device under test for specific functionality.
제5도는 디지탈적으로 엔코드된 정보를 하드췌어 기능 발생기에 사용된 아날로그 신호로 변환시키기 위한 쿼드 DAC의 사용 상태를 도시한 것이다. FAS 어드레스 버스는 어떤 프로그램/절차 셋업이 사용될지를 결정하기 위해 사용된다. 채널 및 기능 선택은 많은 기능 그룹을 동시에 프로그램하기 위해 신속히 시스된다. 레지스터(TM)은 예를 들면, 16K x12 랜덤 억세스 메모리(RAM)일 수 있다.5 shows the state of use of a quad DAC for converting digitally encoded information into an analog signal used in a hard pan function generator. The FAS address bus is used to determine which program / procedure setup will be used. Channel and function selection is quickly established to program many function groups simultaneously. The register TM may be, for example, 16K x 12 random access memory (RAM).
그러므로, 3개의 64K RAM들은 모든 256개의 셋업 용으로 사용될 수 있고, 16개의 기능/셋업은 검사중인 디바이스의 4개의 핀용으로 사용될 수 있다. RAM은 어떤 프로그램/절차가 선택되어 DAC에 보내질 지를 결정하기 위해 어드레스된다. 채널 선택은 검사중인 디바이스의 4개의 핀에 대응하는 4개의 채널(A-D) 중 1개의 선택 채널을 선택한다.Therefore, three 64K RAMs can be used for all 256 setups, and 16 functions / setups can be used for four pins of the device under test. The RAM is addressed to determine which program / procedure is selected and sent to the DAC. Channel selection selects one of the four channels (A-D) corresponding to the four pins of the device under test.
기술한 바와 같이, 기능 선택은 16개의 DAC중 1개 이상의 DAC를 선택할 수 있다. 제5도에 도시한 선택 회로를 사용함으로써, 각각의 적절한 하드웨어 기능이 용이하게 프로그램 될 수 있다. 제6도는 기능 그룹들이 시스템의 융통성을 확장시키기 위해서 분할될 수 있다는 것을 도시한 것이다. 어드레스 버스는 버스의 한 브랜취(branch)가 핀 일렉트로닉스, 기능 및 AC 인터페이스를 검사중인 디바이스에 어드레스하도록 나누어진다.As described, the function selection may select one or more DACs out of the 16 DACs. By using the selection circuit shown in FIG. 5, each appropriate hardware function can be easily programmed. 6 shows that functional groups can be partitioned to extend the flexibility of the system. The address bus is divided so that one branch of the bus addresses the pin electronics, functionality, and AC interface to the device under test.
어드레스 버스의 제2 브랜취는 검사기와 검사중인 디바이스 사이의 신호 경로를 정하는 릴레이 메트릭스와 인터페이스되고, 제 3브랜취는 DC검사 서브 시스템과 인터페이스된다. 개별의 브랜취들을 사용함으로써, FAS 시스템은 검사기 기능들중 일 그룹을 다른 그룹에 영향을 주지 않고서 변화시킬 수 있으로로, 셋업 또는 기능 셋트를 보존할 수 있다.The second branch of the address bus is interfaced with relay metrics that route the signal between the tester and the device under test, and the third branch is interfaced with the DC inspection subsystem. By using separate branches, the FAS system can change one group of inspector functions without affecting the other, thus preserving the setup or function set.
예를 들어, 특정한 검사 셋업이 핀 릴렉트로닉스만의 변화에 관련되면, DC 서브 시스템 또는 릴레이 매트릭스에 부가의 셋업 위치를 낭비할 필요가 없게 된다. 제7도는 제6도의 메모리(Tm)를 더욱 상세하게 도시한 것이다.For example, if a particular test setup involves a change in pin electronics only, there is no need to waste additional setup locations in the DC subsystem or relay matrix. FIG. 7 shows the memory Tm of FIG. 6 in more detail.
각 메모리(Tm)은 핀 당 최대 256개의 셋업 또은 16개의 기능 까지 포함할 수 있다. 각 채널은 각 DAC의 한 입력(A-D)에 접속된다. 16개의 기능들은 기능(DAC)선택(F1 내지 F16)으로 도시한 바와 같이 DAC를 제어한다.Each memory (Tm) can contain up to 256 setups or 16 functions per pin. Each channel is connected to one input (A-D) of each DAC. The sixteen functions control the DAC as shown by function (DAC) selection (F1 through F16).
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