KR20020014031A - Apparatus for testing semiconductor memory devices - Google Patents

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KR20020014031A
KR20020014031A KR1020000046952A KR20000046952A KR20020014031A KR 20020014031 A KR20020014031 A KR 20020014031A KR 1020000046952 A KR1020000046952 A KR 1020000046952A KR 20000046952 A KR20000046952 A KR 20000046952A KR 20020014031 A KR20020014031 A KR 20020014031A
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이국상
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device test apparatus is provided, which discriminates an error which is generated in an actual usage environment of the memory device. CONSTITUTION: The test apparatus(200) is embodied on a main board or a mother board of a personal computer, and can control a frequency and a timing of a DUT(Device Under Test) memory device during its operation, and can vary a voltage applied to the DUT memory device independently. A CPU(210) controls the whole operation of the test apparatus, and controls an operation control of each device and a signal transmission. A memory controller(220) controls the CPU, a DUT memory(280) and an SRAM(240). An IO controller(230) manages every kind of input/output functions and is connected to the memory controller through a PCI bus. An LCD(270) and a keyboard are user interfaces to control an operation of the apparatus, and an RS232(272) is an asynchronous serial port.

Description

반도체 메모리 테스트 장치{Apparatus for testing semiconductor memory devices}Apparatus for testing semiconductor memory devices

본 발명은 반도체 집적 회로 테스트 기술에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로 본 발명은 반도체 메모리 소자가 실제 사용되는 환경에서 메모리 소자의 특성을 검사하고 불량품을 선별할 수 있는 메모리 테스트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to semiconductor integrated circuit test techniques. More specifically, the present invention relates to a memory test apparatus capable of inspecting characteristics of a memory device and selecting defective products in an environment in which a semiconductor memory device is actually used.

도 1은 종래 일반적인 반도체 메모리 소자의 테스트 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a test apparatus for a conventional general semiconductor memory device.

메모리 소자를 테스트하는 항목은 크게, DC 테스트, AC 테스트, 기능 테스트로 나눌 수 있다. DC 테스트는 메모리 소자의 직류 특성을 테스트하는 것으로 피측정 단자에 유니트를 접속하고 규정 전압(전류)을 인가하여 그 단자에 흐르는 전압(전류)을 DC 측정 유니트로 측정한다. 개방/합선(open/short) 테스트, 입력 전류, 출력 전압, 전원 전류 등을 측정한다. AC 테스트는 반도체 소자의 타이밍을 측정하는 것으로, 입력 단자에 펄스 신호를 인가하여 입출력 운반 지연 시간(access time), 출력 신호의 시작 시간과 종료 시간 등의 동작 특성을 측정한다. 기능 테스트는 메모리 소자의 실제 동작 속도에서 각 메모리 셀의 읽기/쓰기 기능이나 상호 간섭 등을 시험하는 것으로 패턴 발생기에서 만들어진 테스트 패턴을 규정의 레벨로 변환한 펄스를 DUT(device under unit)에 인가하여 DUT의 출력 신호를 규정 레벨과 비교한다. 이 비교 결과를 패턴 발생기에서 발생한 출력 기대 패턴과 비교하여 동작의 양부를 테스트한다. 일반적으로 AC 테스트와 기능 테스트를 겸한 다이나믹 기능 테스트로 실시한다.The items for testing memory devices can be broadly divided into DC test, AC test, and functional test. The DC test is to test the direct current characteristics of the memory device. Connect the unit to the terminal under test, apply a specified voltage (current), and measure the voltage (current) flowing through the terminal with the DC measurement unit. The open / short test, input current, output voltage, and supply current are measured. The AC test measures a timing of a semiconductor device, and applies a pulse signal to an input terminal to measure operating characteristics such as an input / output transport delay time, an output signal start time, and an end time. Functional test is to test the read / write function or mutual interference of each memory cell at the actual operation speed of the memory device. By applying a pulse that converts the test pattern produced by the pattern generator to the prescribed level, the device under unit (DUT) Compare the output signal of the DUT with the specified level. The result of this comparison is compared with the expected output pattern generated by the pattern generator to test the operation. This is typically done with a dynamic functional test that combines an AC test with a functional test.

도 1에 도시한 종래 테스트 장치(100)는 메인 스테이션(110)과 테스트 헤드(130)로 구성되며, DUT(140)를 테스트한다. 디스크(102)나 키보드(104)와 같은 주변 장치가 사용된다. 메인 스테이션(110)은 CPU(112), 전원(114), 타이밍 발생기(118), 패턴 발생기(120), 파형 정형기(122), 고장 비트 메모리(124), 비교기 메모리(126)로 구성되며 버스(116)를 통해 데이터를 주고받는다. 테스트 헤드(130)는 보통 핸들러(handler, 도시 아니함)에 장착되며, 드라이버(132), 핀 일렉트로닉스(134, 136) 및 비교기(138)를 포함한다.The conventional test apparatus 100 illustrated in FIG. 1 includes a main station 110 and a test head 130, and tests the DUT 140. Peripherals such as disk 102 or keyboard 104 are used. The main station 110 is composed of a CPU 112, a power supply 114, a timing generator 118, a pattern generator 120, a waveform shaper 122, a fault bit memory 124, a comparator memory 126, and a bus. Send and receive data through 116. The test head 130 is usually mounted in a handler (not shown) and includes a driver 132, pin electronics 134 and 136, and a comparator 138.

타이밍 발생기(118)는 AC 테스트와 기능 테스트를 할 때 사용하는 테스트 레이트(test rate), 파형 가공에 필요한 클록의 지연, 타이밍의 폭, DUT 소자의 출력 판정에 사용되며, 스트로브(strobe)를 발생하는 장치로서 테스트 레이트, 클록의 측정치를 실시간으로 제어할 수 있다.The timing generator 118 is used to determine the test rate used for the AC test and the functional test, the delay of the clock required for waveform processing, the width of the timing, the output of the DUT element, and generate a strobe. The test rate and clock measurements can be controlled in real time.

패턴 발생기(120)는 DUT(140)의 입력 패턴과 출력 비교 패턴을 발생하는 부분으로서, 타이밍 발생기(118)에서 출력되는 레이트 신호에 의해 그 동작 속도가 결정된다. 메모리 테스트의 경우는 메모리 셀이 물리적으로 정연하게 배열되어 있기 때문에, 디코더의 다중 선택 메모리 셀 사이의 간섭에 의한 오동작의 검출에 유효한 테스트 패턴(working, galloping 등)의 일정 알고리즘을 발생하기 때문에, 알고리즘 패턴 발생기(ALGP)라고 부르는 레지스터의 연산, 판단 기능을 가진 전용 발생기이다.The pattern generator 120 generates an input pattern and an output comparison pattern of the DUT 140, and its operation speed is determined by a rate signal output from the timing generator 118. In the case of the memory test, since the memory cells are physically arranged in order, a constant algorithm of test patterns (working, galloping, etc.) effective for detection of malfunction due to interference between multiple selection memory cells of the decoder is generated. Dedicated generator with arithmetic and judgment function of register called pattern generator (ALGP).

파형 정형기(122)(wave formatter)는 패턴 발생기에서 생긴 테스트 패턴과타이밍 발생기에서 나오는 복잡한 클록 신호에 의해 RZ(Return to Zero), NRZ(Non-return to Zero), SBC(Surround By Compliment) 등의 논리 파형을 생성하며, 이 논리 파형을 드라이버(132), 핀 일렉트로닉스(134)를 통해 DUT(140)로 보낸다.The waveform formatter 122 uses a test pattern generated by the pattern generator and a complex clock signal from the timing generator to generate return to zero (NRZ), non-return to zero (NRZ), and round by compensation (SBC). A logic waveform is generated and sent to the DUT 140 via the driver 132, pin electronics 134.

테스트 헤드(130)의 드라이버(134)는 인가 입력 전압 VIH/VIL을 증폭하여 DUT(140)에 인가한다. DUT(140)에서 나온 데이터는 핀 일렉트로닉스(136)를 통해 비교기(138)에 입력되고 패턴 발생기(120)에서 나온 기대치 패턴과 비교되어 고장 비트 메모리(124)에 저장된다.The driver 134 of the test head 130 amplifies the applied input voltage VIH / VIL and applies it to the DUT 140. Data from the DUT 140 is input to the comparator 138 via pin electronics 136 and compared to the expected pattern from the pattern generator 120 and stored in the fault bit memory 124.

이러한 메모리 테스트 장치는 메모리 소자의 대용량화, 고속화, 다핀화 경향에 따라 점점 더 고성능으로 발전하는데, EDO DRAM, SDRAM, 램 버스 DRAM, 싱크 링크 DRAM (SLDRAM) 등의 등장으로 이것을 테스트하는 테스트 장치는 고속화 및 고정도화되어야 하고, 메모리의 대용량화에 따른 테스트 시간의 증가로 인한 비용 증가를 억제할 필요가 있으며, 소형화 저소비 전력화를 도모할 필요가 있다. 이를 위해 패턴 발생기, 타이밍 발생기, 파형 정형기, 논리 비교기를 2개씩 내장하여 인터리브(interleave) 동작을 시켜 250 ㎒ 동작을 실현함으로써 고속화, 고정도화에 대응하는 테스트 장치가 예컨대 어드반테스트(Advantest) 상의 "T5518H"로 개발되었다.These memory test apparatuses are increasingly developed as high-capacity, high-speed, and multi-pinning memory devices, and with the advent of EDO DRAM, SDRAM, RAM bus DRAM, and sync-link DRAM (SLDRAM), the test apparatus for testing them becomes faster. And it must be high precision, and it is necessary to suppress the cost increase by the increase of the test time according to the large capacity of a memory, and it is necessary to aim at miniaturization, low power consumption. To this end, a 250 MHz operation is realized by interleaving the pattern generator, the timing generator, the waveform shaper, and the logic comparator two by one to realize a 250 MHz operation. Was developed.

그러나, 종래 반도체 테스트 장치의 메인 스테이션(110)과 테스트 헤드(130)는 별도의 장치로 분리되어 있고 테스트 헤드(130)가 위치한 핸들러와 메인 스테이션(110)을 연결하는 케이블에 의해 고속 신호 전송에 제약을 받고 따라서 많은 수량의 메모리 소자를 병렬로 고속 테스트하는 것에 한계가 있다.However, the main station 110 and the test head 130 of the conventional semiconductor test device are separated into separate devices, and the high speed signal transmission is performed by a cable connecting the main station 110 and the handler where the test head 130 is located. There are limitations and therefore limitations to high speed testing of large numbers of memory devices in parallel.

또한, 이러한 고속 테스트 장비는 가격이 너무 비싸며, 이러한 가격 상승은반도체 메모리 소자의 기능 향상에 따라 더 심해지고 있다.In addition, such high-speed test equipment is too expensive, and this price increase is getting worse as semiconductor memory devices improve.

한편, 종래 테스트 장치는 메모리 소자가 실제 사용되는 환경과 동일한 환경에서의 테스트가 불가능하다. 특히, 반도체 메모리 소자의 기능이 향상되면서 반도체 생산 공정에 따라 많은 유형의 전기적 특성 불량 제품이 발생되고 있으며, 메모리 소자 생산업체는 생산 제품의 출하 이후에 메모리 소자를 사용하여 전자 제품, 예컨대 컴퓨터를 제조하는 업체로부터 많은 불량 통보를 받게 된다. 그러나, 불량 유형에 따라서는 메모리 제조 업체에서 사용하고 있는 테스트 장치로는 이러한 불량이 검출되지 않는 경우도 발생한다.On the other hand, the conventional test apparatus is impossible to test in the same environment as the environment in which the memory device is actually used. In particular, as the function of semiconductor memory devices improves, many types of defective electrical characteristics are generated according to the semiconductor production process, and memory device manufacturers manufacture electronic products such as computers using memory devices after shipment of the manufactured products. You will receive a lot of defect notifications from the company. However, depending on the type of failure, a test device used by a memory manufacturer may not detect such a defect.

또한, 세트 메이커 업체에서는 메모리 소자 입고 테스트 방법의 일환으로 자사에서 독자적으로 개발한 테스트 프로그램을 사용하여 메모리 소자 테스트를 하는데, 이 프로그램은 일반적인 메모리 반도체 테스트 장치에서 구현할 수 없거나 시간이 많이 걸리기 때문에, 반도체 메모리 제조 업체로서는 너무 많은 비용 투자와 시간이 필요하게 된다.In addition, set makers test memory devices using a test program developed by the company as part of the memory device arrival test method, which can not be implemented in a general memory semiconductor test device or takes a long time. For memory manufacturers, too much cost and time is required.

한편, 메모리 소자는 제조 후 사용자에게 공급하기 전에, 신뢰성 테스트를 수행하는데, 번인 테스트(burn-in test)가 그 대표적인 테스트이다. 이 번인 테스트는 예컨대 125℃ 이상의 고온에서 메모리 소자를 장시간 검사하여 수명이 짧은 소자를 미리 선별함으로써, 사용자에게 공급되는 소자의 신뢰성을 높이는 것이다. 그런데, 번인 테스트 장치는 많은 수량의 소자를 병렬로 테스트하여야 하므로, 실제 메모리 소자의 동작 속도를 따라가지 못하고 있다.On the other hand, the memory device performs a reliability test after manufacturing, before supplying to the user, a burn-in test is a typical test. This burn-in test improves the reliability of the device supplied to the user by, for example, inspecting the memory device for a long time at a high temperature of 125 ° C. or more and selecting the short-lived device in advance. However, since the burn-in test apparatus must test a large number of devices in parallel, the burn-in test apparatus cannot keep up with the operating speed of the actual memory device.

따라서, 본 발명의 목적은 메모리 소자의 실제 사용환경에서 생길 수 있는 불량을 제대로 식별할 수 있는 테스트 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a test apparatus capable of properly identifying a defect that may occur in an actual use environment of a memory device.

본 발명의 다른 목적은 간단하고 가격이 싸며 소형의 테스트 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a simple, inexpensive and compact test apparatus.

본 발명의 또 다른 목적은 메모리 소자의 불량 테스트와 번인 테스트에 함께 적용될 수 있는 테스트 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a test apparatus that can be applied to a defect test and a burn-in test of a memory device.

본 발명의 또 다른 목적은 메모리 소자의 고속화, 대용량화에 맞는 테스트 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a test apparatus suitable for high speed and high capacity of a memory device.

도 1은 일반적인 LSI 테스트 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing an internal configuration of a general LSI test apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 테스트 장치의 구성 블록도.2 is a block diagram of a test apparatus according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 프로그램 흐름도.3 is a program flow diagram in accordance with the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 CPU와 메모리 버스의 데이터 타이밍도.4 is a data timing diagram of a CPU and a memory bus in accordance with the present invention.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

210: CPU(central process unit)210: central process unit

220: 메모리 제어기220: memory controller

230: I/O (input/output) 제어기230: I / O (input / output) controller

240: SRAM(static random access memory)240: static random access memory (SRAM)

250: VDD, CLK, SPD 제어기250: VDD, CLK, SPD controller

260: ROM(read only memory)260: read only memory (ROM)

270: LCD(liquid crystal display)270: liquid crystal display (LCD)

272: RS232272: RS232

274: 키보드274: keyboard

280: DUT(device under test)280: device under test (DUT)

본 발명에 따른 테스트 장치는 CPU와 주변 장치 및 메인 메모리의 기능을 서로 연결시키는 칩셋(chip set)의 기능을 기본으로 메인 메모리로 사용되는 메모리 반도체 소자의 전기적 특성을 검사한다. 따라서, 일반적인 PC 환경에서 자유롭게 프로그래밍할 수 있으며 CPU와 칩셋에서 발생되는 실제 송수신 신호에 적절한 프로그램을 탑재하여 메모리 반도체 소자의 전기적 특성 검사를 구현하며, 다수개의 병렬 메모리 반도체 소자를 검사할 수 있다.The test apparatus according to the present invention examines electrical characteristics of a memory semiconductor device used as a main memory based on a function of a chipset that connects functions of a CPU, a peripheral device, and a main memory to each other. Therefore, it is possible to program freely in a general PC environment, and to implement an electrical characteristic test of a memory semiconductor device by mounting an appropriate program on an actual transmit / receive signal generated from a CPU and a chipset, and test a plurality of parallel memory semiconductor devices.

본 발명에 따른 테스트 장치는 메모리 소자를 PC 환경으로 검증하도록 함으로써, 종래 메모리 테스트 장치에서는 제공할 수 없는 고신뢰성을 보증한다. 특히, 종래 테스트 장치에서는 제공할 수 없었던 고성능의 테스트 패턴을 사용함으로써, 테스트 오차를 현저하게 줄이고 비트 에러까지 정확하게 검출하여 신속한 사후 처리를 가능하게 한다.The test apparatus according to the present invention allows the memory element to be verified in a PC environment, thereby ensuring high reliability that cannot be provided in the conventional memory test apparatus. In particular, by using a high-performance test pattern that cannot be provided in the conventional test apparatus, it is possible to significantly reduce the test error and accurately detect even the bit error, thereby enabling rapid post processing.

본 발명에 따른 테스트 장치는 반도체 메모리 소자를 검사하는 테스트 장치로서, 상기 테스트 장치의 전체 동작을 제어하는 중앙 제어기와, 상기 테스트 장치의 초기 동작을 제어하는 프로그램이 저장되어 있는 제1 메모리 소자와, 상기 프로그램이 기록되는 제2 메모리 소자와, 상기 테스트 장치의 메인 메모리 기능을 하는 피검사 메모리 소자와, 상기 제2 메모리 소자와 피검사 메모리 소자의 동작을 제어하고, 피검사 메모리 소자의 동작 주파수와 타이밍을 조절하는 메모리 제어기와, 사용자가 상기 테스트 장치에 입력 신호를 인가하고, 테스트 장치에서 출력되는 신호를 나타내는 사용자 인터페이스와, 상기 사용자 인터페이스와 상기 제1 메모리를 제어하는 입출력 제어기와, 상기 입출력 제어기에 연결되어 있으며 상기 피검사 메모리 소자의 클록과 인가 전압 레벨을 제어하는 전압/클록 제어기를 포함한다.The test apparatus according to the present invention is a test apparatus for inspecting a semiconductor memory device, comprising: a central controller controlling overall operation of the test apparatus, a first memory element storing a program controlling an initial operation of the test apparatus; A second memory device in which the program is written, a memory device under test which functions as a main memory of the test apparatus, and controls operations of the second memory device and the memory device under test, A memory controller for adjusting timing, a user interface for inputting an input signal to the test apparatus by a user, a user interface representing a signal output from the test apparatus, an input / output controller for controlling the user interface and the first memory, and the input / output controller The clock of the memory device under test It is a voltage / clock controller that controls the voltage level.

실시예Example

이하, 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described with reference to drawings.

도 2는 본 발명에 따른 테스트 장치의 구성 블록도이다. 테스트 장치(200)는 CPU(210), 메모리 제어기(220), 입출력 유니트(230), SRAM(240), VDD/클록/속도 제어기(250), ROM(260)으로 구성되며, LCD(270), RS232(272), 키보드(274)와 같은 주변 장치를 포함하며, DUT(280)를 테스트한다.2 is a configuration block diagram of a test apparatus according to the present invention. The test apparatus 200 includes a CPU 210, a memory controller 220, an input / output unit 230, an SRAM 240, a VDD / clock / speed controller 250, a ROM 260, and an LCD 270. And peripherals such as RS232 272, keyboard 274, and the DUT 280 is tested.

본 발명에 따른 테스트 장치(200)는 개인용 컴퓨터의 메인 보드(main board) 또는 마더 보드(mother board) 상에 구현되며, 장치(200)의 동작 중에 메모리 소자(즉, DUT)의 주파수, 타이밍을 사용자의 제어에 따라 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 테스트 장치(200)는 DUT 메모리 소자에 인가되는 전압을 단독으로 가변시킬 수 있다.The test apparatus 200 according to the present invention is implemented on a main board or a mother board of a personal computer, and measures the frequency and timing of a memory element (ie, a DUT) during the operation of the apparatus 200. It can be freely adjusted according to the user's control. In addition, the test apparatus 200 may vary the voltage applied to the DUT memory device alone.

CPU(210)는 본 발명에 따른 테스트 장치의 전체 동작을 제어하며, 장치 내부의 각종 소자의 동작 제어 및 신호 전달을 통제한다. CPU(210)는 예컨대, 인텔사의 펜티엄 계열의 마이크로 프로세서 또는 AMDK6-2, 450㎒로 구현될 수 있으며, 시스템 버스(290)를 통해 메모리 제어기(220), I/O 유니트(230), SRAM(240)와 데이터를 주고받는다.The CPU 210 controls the overall operation of the test apparatus according to the present invention, and controls the operation control and signal transmission of various elements inside the apparatus. The CPU 210 may be implemented with, for example, an Intel Pentium-based microprocessor or AMDK6-2, 450 MHz, and the memory controller 220, the I / O unit 230, and the SRAM (the system bus 290). And exchange data with the data.

메모리 제어기(220)는 CPU(210), DUT 메모리(280), SRAM(240)을 제어한다. DUT 메모리(280)의 동작 주파수 조절, 타이밍 조절은 메모리 제어기(220)에 의해 수행된다.The memory controller 220 controls the CPU 210, the DUT memory 280, and the SRAM 240. Operation frequency adjustment and timing adjustment of the DUT memory 280 are performed by the memory controller 220.

I/O 제어기(230)는 각종 입출력 장치를 제어하는 기능과 함께 각종 입출력 기능을 통합적으로 관리한다. I/O 제어기(230)는 메모리 제어기(220)와 버스(290) 예컨대, PCI 버스로 연결되어 있다. I/O 제어기(230)에 연결된 LCD(270)와 키보드(270)는 DUT 메모리(280) 검사 및 장치(200)의 동작 제어를 위한 사용자 인터페이스(interface)이고, RS232(272)는 비동기 직렬 포트인 PC 인터페이스로서 외장형 모뎀이나 마우스를 연결할 수 있다.The I / O controller 230 integrally manages various input / output functions as well as a function of controlling various input / output devices. The I / O controller 230 is connected to the memory controller 220 by a bus 290, for example a PCI bus. The LCD 270 and keyboard 270 connected to the I / O controller 230 are user interfaces for inspecting the DUT memory 280 and controlling the operation of the device 200, and the RS232 272 is an asynchronous serial port. As an in-person PC interface, you can connect an external modem or mouse.

ROM(260)에는 BIOS(basic input output system)가 저장되어 있는데, 도 3에 도시한 것처럼, CPU(210)는 이 ROM(260)으로부터 데이터를 가져와서(단계 ①), 데이터를 SRAM(240)에 기록한다(단계 ②). CPU(210)는 SRAM(240)에서 프로그램을 가져와서(단계 ③) 이것을 실행한다.In the ROM 260, a basic input output system (BIOS) is stored. As shown in FIG. 3, the CPU 210 obtains data from the ROM 260 (step ①) and sends the data to the SRAM 240. (Step ②). CPU 210 executes this by taking a program from SRAM 240 (step ③).

본 발명에 따른 테스트 장치(200)는 캐시 메모리(도시 아니함)를 코드(명령,instruction)와 데이터의 두 계통으로 분리하여 캐시 액세스의 경합을 줄여서 캐시 메모리의 효율을 향상시킨다. 코드 캐시(212)는 CPU(210)의 버스 인터페이스 유닛(BIU, bus interface unit)을 통해 들어온 신호가 명령어 해독 장치에 의해 해독되기 전에 임시로 저장되는 곳이다. 명령어 해독 장치는 코드 캐시(212)에 있던 외부 신호가 도착하면 일차적으로 명령 인출 버퍼에 잠시 쌓아두고 외부 신호를 지속적으로 전송 받으면서 논리 연산 장치(ALU)에서 처리할 수 있는 형태로 변경시키는 해독 작업을 한다. 코드 캐시(212)는 외부 신호를 임시 저장해 두었다가 명령어 해독 장치가 요구하면 BIU를 거치지 않고 즉시 얻을 수 있도록 해 준다. 코드 캐시(212)에는 운영체제(OS; operating system)의 일부가 저장된다. 한편, 데이터 캐시(214)는 일반적인 PC 마더 보드에서 사용되는 것과 달리 운영체제가 데이터 캐시(214)에 올라온다.The test apparatus 200 according to the present invention divides the cache memory (not shown) into two systems of code (instruction) and data to reduce cache access contention, thereby improving the efficiency of the cache memory. The code cache 212 is where signals coming through the bus interface unit (BIU) of the CPU 210 are temporarily stored before being decoded by the instruction decoding device. When an external signal received from the code cache 212 arrives, the instruction decoding device first accumulates it in the instruction fetch buffer, and continuously converts the external signal into a form that can be processed by the logical operation unit (ALU). do. The code cache 212 temporarily stores an external signal so that it can be obtained immediately without going through the BIU when the instruction decoding apparatus requires it. The code cache 212 stores a part of an operating system (OS). On the other hand, the data cache 214 is the operating system comes to the data cache 214, unlike that used in a typical PC motherboard.

VDD, CLK, SPD 제어기(250)는 전원 전압, 클록, 속도를 제어한다. 제어기(250)는 DUT 메모리(280)에 가변 전압을 인가하고 메모리(280)의 출력 전압/전류를 측정할 수 있는 마이콤(micro-computer, 도시 아니함)을 포함한다. 제어기(250)는 예컨대, 프린터 포트를 통해 메인 보드와 연결된다.The VDD, CLK, and SPD controllers 250 control the supply voltage, the clock, and the speed. The controller 250 includes a micro-computer (not shown) capable of applying a variable voltage to the DUT memory 280 and measuring the output voltage / current of the memory 280. The controller 250 is connected to the main board via, for example, a printer port.

본 발명에 따른 테스트 장치(200)에서 CPU 실행과 메모리(280) 버스의 데이터 타이밍은 도 4에 나타낸 바와 같다.In the test apparatus 200 according to the present invention, data execution of the CPU execution and the memory 280 bus is as shown in FIG. 4.

본 발명에 따른 테스트 장치(200)는 예컨대, 시스템 클록이 최대 140 ㎒이고, 60~130㎒의 테스트 클록을 지원하는데, 이 테스트 클록은 사용자가 임의로 선택할 수 있다. 개방/합선 검사 뿐만 아니라 30개 이상의 데이터 액세스 검사 패턴을 사용하여 DUT 메모리를 검사할 수 있고, 2.7~7V 전압 범위의 VDD를 가변 인가할 수 있다. 또한, 검사 조건을 프로그램할 수 있고, 리프레시 전류 제한 프로그램, 메모리 소자의 소비 전류 감지, 자동 테스트와 수동 테스트의 선택, 메모리 타입 자동 인식이 가능하며 다양한 형태의 메모리 소자, 예컨대, SDRAM 단품, 메모리 모듈, ECC, F/P, EDO, DDR, RAMBUS 메모리 소자의 검사가 가능하다.The test apparatus 200 according to the present invention has a system clock of up to 140 MHz, for example, and supports a test clock of 60 to 130 MHz, which can be arbitrarily selected by the user. In addition to open / short circuit checks, more than 30 data access check patterns can be used to check the DUT memory and variably apply VDD in the 2.7 to 7V voltage range. In addition, test conditions can be programmed, refresh current limit programs, current consumption detection of memory devices, automatic and manual test selection, memory type automatic recognition, and various types of memory devices such as SDRAM units and memory modules. , ECC, F / P, EDO, DDR and RAMBUS memory devices can be inspected.

본 발명에 따른 테스트 장치는 PC66/100/133을 모두 지원하며 PC 환경의 테스트가 가능하고 동작이 용이하며 취급이 간편할 뿐만 아니라, RAM 모듈의 생산 검사, 품질 검사(입고 검사 및 수입 검사), 불량 분석, 모듈/단품의 검증, 비트 불량 검사(모듈/단품의 전기능 검사)가 가능하다.The test apparatus according to the present invention supports all PC66 / 100/133 and is capable of testing the PC environment, is easy to operate and easy to handle, and also the production inspection of the RAM module, quality inspection (wearing inspection and import inspection), Failure analysis, module / unit verification and bit defect inspection (full function inspection of modules / units) are possible.

본 발명에 따른 테스트 패턴은 다양한 테스트 요구에 적합하도록, 단기 테스트, 최적 테스트, 상세 테스트, 선택 테스트 기능을 제공한다. 단기 테스트는 DUT 메모리 소자를 최적의 상태 또는 조건으로 테스트하는 것으로 대부분의 일반적인 불량을 발견할 수 있다. 최적 테스트는 최상의 성능을 구현하는 조건에서 테스트할 때 사용할 수 있다. 상세 테스트는 DUT 메모리 소자를 최악의 상태 또는 조건으로 테스트하는 것으로서 메모리 소자의 비규칙적인 랜덤 불량을 발견할 수 있다. 선택 테스트는 사용자가 테스트 프로그램을 만들어서 테스트하는 것으로서 테스트 유형 목록으로부터 원하는 것을 선택하면 된다. 검사 결과는 다양한 리포트 형식으로 사용자에게 제공된다.The test pattern according to the present invention provides short-term test, optimal test, detailed test and selective test function to suit various test needs. Short-term testing involves testing the DUT memory device in an optimal state or condition to find most common failures. Optimal testing can be used when testing under conditions that provide the best performance. Detailed testing is to test the DUT memory device in a worst-case condition or condition, which may find irregular random failure of the memory device. The selective test is a test that the user makes by creating a test program, and selects a test from a list of test types. The test results are presented to the user in various report formats.

본 발명에 따른 테스트 장치는 핸들러와 같은 자동 이송 장치를 사용하지 않으며, 신호 전달을 위한 케이블을 사용하지 않고 CPU와 칩셋 소자가 기판 상의 신호 패턴으로 연결되어 있다.The test apparatus according to the present invention does not use an automatic transfer device such as a handler, and a CPU and a chipset element are connected in a signal pattern on a substrate without using a cable for signal transmission.

또한, 종래 챔버 형태로 된 번인 시스템은 챔버 전체에 정해진 온도를 유지하기 위해 송풍 설비가 되어 있고, 여러 개의 번인 보드가 수납 형태로 꽂혀 있다. 또한, 번인 보드 한장에 수십개에서 수백개의 메모리 반도체 소자가 서로 병렬로 연결되어 있기 때문에 구동 기판(drive board)에서 동작 속도(clock frequency)가 그다지 높지 못하고 클록 신호의 신호 품질(signal quality)이 나쁘다. 따라서, 종래 번인 시스템은 매우 낮은 주파수 범위에서 검사를 진행하기 때문에 많은 시간을 필요로 한다. 그러나, 본 발명을 이용하여 번인 검사를 진행할 경우에는, 메모리 반도체 소자의 실제 응용 속도와 동일한 클록 주파수를 인가할 수 있기 때문에, 실제적인 테스트 번인을 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 메모리 반도체 소자의 번인 검사를 위해 별도의 회로 구성(소위, 롱 사이클; long cycle)을 하지 않아도 되기 때문에, 회로를 간단하게 할 수 있고, 따라서 메모리 반도체 소자의 크기까지 줄일 수 있으며 좀 더 신뢰성이 있는 테스트 번인을 구현할 수 있다.In addition, the burn-in system in the form of a conventional chamber is provided with a blowing device to maintain a predetermined temperature throughout the chamber, and several burn-in boards are inserted in a storage form. In addition, since dozens to hundreds of memory semiconductor devices are connected in parallel to one burn-in board, the clock frequency of the drive board is not very high and the signal quality of the clock signal is poor. Therefore, the conventional burn-in system requires a lot of time because the inspection proceeds in a very low frequency range. However, when the burn-in check is performed using the present invention, since the same clock frequency as the actual application speed of the memory semiconductor device can be applied, not only the actual test burn-in can be performed but also the burn-in check of the memory semiconductor device. This eliminates the need for a separate circuit configuration (so-called long cycle), which simplifies the circuit, thus reducing the size of the memory semiconductor device and enabling more reliable test burn-in. .

본 발명에 따르면, 메모리 소자를 이것이 실제 사용되는 환경에서 테스트할 수 있으며, 간단하고 가격이 싸며 소형의 테스트 장치를 구현할 수 있다.According to the present invention, a memory device can be tested in an environment in which it is actually used, and a simple, inexpensive and compact test device can be implemented.

Claims (5)

반도체 메모리 소자를 검사하는 테스트 장치로서,A test apparatus for inspecting a semiconductor memory device, 상기 테스트 장치의 전체 동작을 제어하는 중앙 제어기와,A central controller for controlling the overall operation of the test device; 상기 테스트 장치의 초기 동작을 제어하는 프로그램이 저장되어 있는 제1 메모리 소자와,A first memory device in which a program for controlling an initial operation of the test apparatus is stored; 상기 프로그램이 기록되는 제2 메모리 소자와,A second memory element in which the program is written; 상기 테스트 장치의 메인 메모리 기능을 하는 피검사 메모리 소자와,A memory device under test functioning as a main memory function of the test device; 상기 제2 메모리 소자와 피검사 메모리 소자의 동작을 제어하고, 피검사 메모리 소자의 동작 주파수와 타이밍을 조절하는 메모리 제어기와,A memory controller which controls operations of the second memory device and the memory device under test, and adjusts an operating frequency and a timing of the memory device under test; 사용자가 상기 테스트 장치에 입력 신호를 인가하고, 테스트 장치에서 출력되는 신호를 나타내는 사용자 인터페이스와,A user interface in which a user applies an input signal to the test device and indicates a signal output from the test device; 상기 사용자 인터페이스와 상기 제1 메모리를 제어하는 입출력 제어기와,An input / output controller for controlling the user interface and the first memory; 상기 입출력 제어기에 연결되어 있으며 상기 피검사 메모리 소자의 클록과 인가 전압 레벨을 제어하는 전압/클록 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.And a voltage / clock controller connected to the input / output controller and controlling a clock and an applied voltage level of the memory device under test. 제1항에서, 상기 CPU로 전달된 신호가 임시 저장되며 운영체제의 일부가 저장되는 코드 캐시와, 운영체제가 저장되는 데이터 캐시를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.The test apparatus of claim 1, further comprising a code cache in which a signal transmitted to the CPU is temporarily stored and a part of the operating system is stored, and a data cache in which the operating system is stored. 제1항 또는 제2항에서, 상기 CPU는 상기 제1 메모리 소자에서 데이터를 가져와서 제2 메모리 소자에 기록하고, CPU는 상기 제2 메모리 소자에서 프로그램을 가져와서 실행하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.The test apparatus according to claim 1 or 2, wherein the CPU takes data from the first memory device and writes the data to a second memory device, and the CPU takes a program from the second memory device and executes the program. . 제1항 또는 제2항에서, 상기 전압/클록 제어기는 메모리의 출력 전압과 전류를 측정하는 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.3. The test apparatus of claim 1 or 2, wherein the voltage / clock controller comprises a module for measuring the output voltage and current of the memory. 제1항 또는 제2항에서, 상기 CPU, 제1 메모리 소자, 제2 메모리 소자, 메모리 제어기, 입출력 제어기, 전압/클록 제어기는 하나의 회로 기판 상에 구현된 것을 특징으로 하는 테스트 장치.The test apparatus of claim 1, wherein the CPU, the first memory device, the second memory device, the memory controller, the input / output controller, and the voltage / clock controller are implemented on one circuit board.
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