KR20040071214A

KR20040071214A - 테스트 대상 디바이스를 테스트하는 테스트 시스템, 집적회로 및 테스트 방법

Info

Publication number: KR20040071214A
Application number: KR10-2004-7009457A
Authority: KR
Inventors: 루텐이보더블유제이엠
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-08-11
Also published as: US20030115517A1; AU2002351111A1; CN1605029A; EP1459078A2; JP2005513444A; WO2003052437A2; WO2003052437A3

Abstract

테스트 시스템은 자동 테스트 장비(ATE)와 테스트 대상 디바이스(DUT) 사이에 연결된 프로그래밍 가능 집적 회로를 포함하도록 구성된다. 프로그래밍 가능 집적 회로는 사전 컴파일된 서브루틴 혹은 매크로로의 호출의 형태인 하이 레벨 테스트 커맨드를 수용하도록 구성된 마이크로 프로세서를 포함한다. 이들 하이 레벨 테스트 커맨드에 기초해서, 마이크로프로세서는 테스트 자극을 테스트 대상 디바이스에 제공하고, 이 테스트 자극에 대응하는 테스트 응답을 수신하며, 그대로의 혹은 처리된 테스트 응답을 후속하는 처리를 위해 ATE 장치에 제공한다. 코프로세서 및 다른 특수 목적 구성 요소가 마이크로프로세서에 할당되어서 테스트 자극의 생성 및 프로그래밍 가능 집적 회로를 통한 테스트 응답의 수집 및 처리를 용이하게 한다.

Description

테스트 대상 디바이스를 테스트하는 테스트 시스템, 집적 회로 및 테스트 방법{MICROPROCESSOR-BASED PROBE FOR INTEGRATED CIRCUIT TESTING}

특히 고주파에서의 집적 회로의 테스트는 더 복잡해지고 있고, 따라서 비용이 많이 소모된다. 테스트 장비는 지속적으로 업그레이드되어야 하고, 최신 기술을 포함하고 있는 디바이스를 테스트하는 성능을 포함해야 한다.

도 1은 보상 캐패시터 및 저항을 구비한 프로브 카드(140)를 통해서 테스트 대상 디바이스(DUT:150)에 연결된 자동 테스트 장비(ATE)를 포함하는 예시적인 테스트 시스템(100)을 도시하고 있다. ATE(110)는 전형적으로, 컴퓨터, 메모리 및 전력 제어기와 같은 코어 테스트 소자(core test component:120) 및 오디오 모듈, 비디오 모듈, RF 측정 디바이스, 신호 컨디셔너, 신호 생성기 및 전력 관리기와 같은 특수 목적 테스트 모듈(130)을 포함한다. 도 1의 실시예에서, 시스템(100)은 예컨대, 테스트 모듈(130)의 세트 내의 특수 목적 오디오 및 비디오 모듈을 사용해서 고속 멀티미디어 디바이스의 테스트를 가능하게 하도록 구성된다. 시스템(100)이 통신 디바이스를 테스트하는 데 사용되면, 테스트 모듈(130)의 세트는 예컨대, 이산 퓨리에 변환(DFT) 모듈 및 통신 디바이스로 특정된 다른 모듈을 포함한다. 새로운 디바이스(150)의 개발에 사용되는 기술의 향상에 따라서, 테스트 모듈(130)은 이 향상에 맞추어서 업그레이드되어야 한다.

어떤 시스템도 마찬가지겠지만, ATE 시스템(110)은 자원이 제한되어 있다. 예컨대, ATE 시스템(110)은 테스트 대상 디바이스(15)와 통신하는 제한된 수의 입출력 채널을 갖고 있다. 특히 채널이 고속으로 동작하도록 구성되는 경우, 추가 채널은 비용이 많이 든다. 유사하게, ATE 시스템(110)은 제한된 메모리 양을 갖는다. 디바이스(150)에 인가될 입력 테스트 자극(stimuli)의 시퀀스가 복잡하고, 혹은 디바이스(150)로부터의 능동 테스트 응답과 비교하기 위해 사용되는 예상 테스트 응답의 시퀀스가 복잡하기 때문에 ATE 시스템(110)의 메모리를 상당량 소비할 수 있다. 종종 긴 테스트 패턴의 시퀀스는 ATE 시스템(110)에서 사용가능한 메모리에 맞게 테스트 패턴을 파티셔닝할 것을 요구하며, 이는 테스트 공정에 상당한 시간을 추가시킨다. 또한, 일반적인 ATE 시스템(110)은 한번에 하나의 인스트럭션만을 수행할 수 있는 싱글 프로세서 시스템이다. 동시에 많은 디바이스를 테스트하거나, 동시에 복잡한 태스크를 수행할 수 있는 멀티프로세서 시스템이라면, ATE 시스템(110)의 비용을 추가시킬 것이다.

특히 ATE 시스템(110)을 통한 고속 디바이스(150)의 테스트를 달성하고자 한다. 고속 디바이스의 테스트와 관련된 특정 문제 중 하나는 특히 웨이퍼 레벨 테스트의 경우, 테스트 대상 디바이스(150)에 대한 신호의 통신에 있다. 테스트 장비(110)로부터 테스트 대상 디바이스(150)까지의 긴 리드 선(111)은 구성 신호에 용량성 및 유도성 부하를 추가시킨다. 추가 부하는 테스트 대상 디바이스(150)와의 신호의 지연 혹은 미스 쉐이핑(mis-shaping)을 유발한다. 많은 경우에, 특정 테스트는 긴 리드선(111)에 의해 유발된 왜곡 때문에, '디바이스 속도로(at device speed)' 수행될 수 없다. 종종 테스트 시스템(100)이 사용가능한 테스트 모듈(130), 리드선(111)의 길이 및 다른 요인에 의해 제한되기 때문에, 테스트는 테스트 대상 디바이스(150)의 성능보다는 테스트 시스템(100)의 성능에 맞게 설계된다. 더욱이 리드선(111)의 길이 및 위치 모두가 리드선(111)의 고주파 특성에 영향을 미치기 때문에, 기계적인 셋업의 개발 및 유지에 상당한 시간이 소모된다. 테스트 중에, 관측되는 불규칙 동작(an observed anomalous behavior)이 테스트 대상 디바이스(150)의 문제에 의해, 혹은 테스트 셋업에서의 문제에 의해 발생되는지 결정하는데 상당한 시간이 소모된다.

긴 리드선에 의해 야기되는 전파 지연 및 신호 슬루와 스큐(signal slew and skew)는 테스트 개발 공정을 복잡하게 한다. 일반적으로 시판중인 ATE 및 다른 테스트 시스템에서, 테스트 엔지니어는 비교적 하이 레벨 테스트 프로그래밍 언어를 사용해서 테스트 프로그램을 개발하는 것을 가능하다. 제어 루프 구조체, 조건부 분기, 산술 함수 등은 대부분의 ATE 테스트 언어에서 공통이다. 하이 레벨 테스트 프로그램은 테스트 대상 디바이스(150)에서 테스트 프로그램을 수행하기 위해 테스트 모듈(130)에 로우 레벨 코드를 제공하도록 컴파일되어 있다. 그러나, 하이 레벨 테스트 프로그램을 컴파일하는 데 사용되는 컴파일러는 종종 긴 리드선에 의해 야기되는 전파 효과를 비교적 인식하지 못하고, 컴파일된 코드는 종종 고속으로 디바이스를 테스트하는 데 적합하지 않다. 전형적으로 테스트 엔지니어는 테스트 대상 디바이스의 특정 특성을 최고 속도로 테스트하도록 커스토마이징된 코드를 준비할 것이다. 이 커스토마이징된 코드는 예컨대, 테스트 모듈(130)에 의해 사용되는 로우 레벨 코드로 기록되는 특정 '매크로'를 포함할 수 있다. 다른 방안으로, 특정 제어 구조체, 산술 함수 및 상당히 많은 컴파일된 코드를 생성하는 다른 방법을 피하기 위해서 제한된 하이 레벨 코드의 서브셋이 사용된다. 이 제한된 하이 레벨 코드의 서브셋은 테스트 모듈(130)에 의해 사용되지만, 하이 레벨 언어의 형태로 기록되어 있는, 로우 레벨 코드에 효율적으로 대응한다. 즉, 로우 레벨 코드를 준비하는 일은 간편하게 하기 위해 하이 레벨 언어를 사용함으로써 제공되는 이점은, 고속으로 복잡한 디바이스를 수행할 때에는 종종 나타나지 않는다.

1998년 8월 11에 등록된 USP 5,793, 117, "SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME"에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 테스트 시스템(100)이 테스트 대상 디바이스(150) 상의 본딩 패드에 직접 접촉하도록 구성된 특수 목적 집적 회로로 대치된 다른 기술이 개시되어 있다. 특수 목적 집적 회로(201)는 테스트 대상 디바이스(150) 상의 대응하는 컨택트 패드(240)에 접촉하도록 구성된 "땜납" 컨택트(205)를 포함한다.

이 참조된 특허에 개시된 바와 같이, 프로브 카드(140)는 집적 회로(201)를 사용해서 테스트 대상 디바이스(150)의 테스트를 수행하도록 구성되며, 이로써 도1의 테스트 장비(110)가 필요없게 된다. 참조된 특허에 따라서, 특수 목적 집적 회로(201)는 외부 소스로부터 전력을 받아서 테스트 회로(202)에 전력을 공급하고, 테스트 대상 디바이스(150)에 결함이 있는지를 나타내는 발광 다이오드(LED:206)를 포함한다. 테스트 회로(202)가 테스트 대상 디바이스(150)에 결함이 있는 지 여부를 결정할 수 있는 독립형 디바이스로 설계되어 있기 때문에, 도 1의 자동 테스트 장비에 의존하지 않고도, 테스트 회로(202)의 설계가 복잡할 것이며, 시간 소모형 공정이 될 것이라는 것이 예상된다. 더욱이, 테스트 회로(202)가 특정 디바이스(150)를 테스트하도록 설계되어 있기 때문에, 집적 회로(201)의 설계 및 제조 비용이 많은 디바이스에 할당될 수 없다. 더욱이, 테스트 회로(202)가 ATE 장치와 관련된 비용을 방지하는 하드웨어 디바이스로서 설계되어 있기 때문에, ATE 장치의 비용 중 많은 부분이 하이 레벨 테스트 언어와 같은, 테스트 엔지니어의 업무를 간단하게 하기 위해 제공되는 특성과 관련되어 있기 때문에, 회로(202)에 의해 수행될 테스트 프로그램 또는 프로시져의 설계는 어려운 업무가 될 것으로 예상된다. 그러나 테스트 회로(202)가 테스트 대상 디바이스(150)와 집적 접촉하도록 설계되어 있기 때문에, 긴 리드선에 의해 야기된 위에 설명된 복잡성이 방지된다.

본 발명은 집적 회로 기술 분야에 관한 것이고, 더 상세하게는 집적 회로 테스트에 관한 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 예로서 참조하면서 더 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 자동 테스트 장비를 포함하는 종래의 테스트 시스템의 예시적인 블록도,

도 2는 자동 테스트 장비가 필요없는 종래의 테스트 시스템의 예시적인 블록도,

도 3은 본 발명에 따라서 자동 테스트 장비와 테스트 대상 디바이스 사이에서 통신되는 하이 레벨 테스트 커맨드를 처리하는 프로그래밍 가능 집적 회로를 포함하는 테스트 시스템의 예시적인 블록도,

도 4는 본 발명에 따라서, 테스트 대상 디바이스로의 직접 접촉을 제공하는 프로그래밍 가능 집적 회로를 포함하는 테스트 설비의 예시적인 배치를 도시하는 도면.

전 도면에서, 동일한 참조 번호는 유사한 혹은 동일한 특징부 혹은 기능부를 나타낸다.

본 발명의 목적은 자동 테스트 장비(ATE)의 비용을 증가시키지 않으면서도 개선된 성능을 자동 테스트 장비 시스템에 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 자동 테스트 장비와 테스트 대상 디바이스 사이의 긴 리드선에 의해 야기되는악영향을 최소화하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 다양한 디바이스의 테스트를 용이하게 하는 테스트 아키텍쳐를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 하이 레벨 테스트 언어의 사용을 용이하게 하는 테스트 아키텍쳐를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 자동 테스트 장비와 테스트 대상 디바이스(DUT) 사이에 연결된 프로그래밍 가능 집적 회로를 포함한 테스트 시스템에 의해 달성된다. 프로그래밍 가능 집적 회로는, 전형적으로 사전 컴파일된 서브루틴 또는 매크로를 호출하는 형태로, 비교적 하이 레벨인 테스트 커맨드를 수용하도록 구성된 마이크로프로세서를 포함한다. 이들 하이 레벨 테스트 커맨드에 기초해서, 마이크로프로세서는 테스트 자극을 테스트 대상 디바이스에 제공하고, 이들 테스트 자극에 따른 테스트 응답을 수집하고, 후속 처리를 위해서 그대로의 혹은 처리된 테스트 응답을 ATE 장치에 제공한다. 코프로세서 및 다른 특수 목적 소자에는 마이크로프로세서가 할당되어서 프로그래밍 가능 집적 회로를 통한 테스트 자극 생성과, 테스트 응답 수집 및 처리를 용이하게 한다.

도 3은 본 발명에 따라서 자동 테스트 장비와 테스트 대상 디바이스 사이에서 통신되는 하이 레벨 테스트 커맨드를 처리하는 프로그래밍 가능 집적 회로를 포함하는 테스트 시스템의 예시적인 블록도이다.

종래의 자동 테스트 장비와 마찬가지로, 자동 테스트 장비(310)는 테스트 동작 시퀀스를 생성하기 위해 컴퓨터와 같은 아이템 및 테스트 동작 시퀀스의 생성을 제어하는 테스트 프로그램을 저장하고, 테스트 동작 시퀀스의 실행을 통해 획득된 결과는 물론 테스트 동작과 관련된 파라미터를 저장하는 메모리를 포함하는 코어 시스템(320)을 포함한다. 코어 시스템(320)은 바람직하게는 규정된 전압 및 전류를 테스트 대상 디바이스(150) 및 필요에 따라서 다른 조정 및 제어 시스템에 제공하도록 구성된 전력 공급 시스템을 포함하는 것이 바람직하다.

자동 테스트 장비(310)는 또한 리드선(311)을 통해서 프로그래밍 가능 집적 회로(PIC:350)와의 신호 통신을 용이하게 하도록 구성된 인터페이스(330)를 포함한다. 이들 신호는 자동 테스트 장비(310)로부터 전송되는 테스트 신호 및 테스트 커맨드 및 프로그래밍 가능 집적 회로(350)로부터 수신된 테스트 응답을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 회로(350)의 장치(310)로의 기계적인 및 전기적인 접속을 용이하게 하는 프로브 카드(340)에 장착된다.

본 발명에 따라서 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 각각 테스트 대상 디바이스(150)에 테스트 자극을 통신하고, 이로부터 테스트 응답을 수신하도록 구성되어서, 자동 테스트 장비(310)와 테스트 대상 디바이스(150) 사이의 긴 리드선(311)에 의해 야기되는 신호 외곡 혹은 다른 오류를 최소화시킨다. 더욱이 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 테스트 자극을 제공하고, 테스트 응답을 수집하고, 자동 테스트 장비(310)로부터 수신된 테스트 커맨드에 기초해서 이를 처리하도록 구성되어 있다. 이런식으로, 자동 테스트 장비에 필요한 메모리 자원 및 채널 대역폭이 최소화될 수 있다. 즉, 종래의 ATE 테스트 셋업에서, ATE는 테스트 대상 디바이스(150)에 테스트 자극을 제공하거나 이로부터 테스트 응답을 직접 수신한다. ATE로부터 전송된 신호는 테스트 대상 디바이스(150)에 인가되는 활성 신호이다. 그러나 본 발명에 따라서, 종래의 테스트 신호에 추가로, 혹은 그 대신에, ATE가 테스트 커맨드를 통신하도록 구성되며, 이로부터 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 테스트 대상 디바이스(150)에 인가되는 테스트 신호의 일부 혹은 전체를 개발한다. 테스트 커맨드가 실제 테스트 신호의 세트보다 더 적은 채널 대역을 사용해서 통신될 수 있을 것으로 예상되기 때문에, ATE(110)에서는 더 적은 메모리 및 더 적은 채널만이 요구된다.

레지스터의 "셋업" 시간을 특정하는 간단한 예에 대해서 생각한다. 셋업 시간이란, 클록의 활성 에지에 관련해서, 레지스터로의 데이터 입력이 사용가능해야 하는 시간으로 정의된다. 이해를 돕기 위해 간단한 예가 제공된다. 그러나 당업자라면 이 예를 통해서, 본 발명의 원리가 실제 디바이스 및 시스템의 복잡한 테스트에 적합하다는 것을 이해할 것이다.

셋업 시간을 테스트하는 예시적인 서브루틴은 다음과 같다.

서브루틴의 코어(core)는 레지스터를 값 A으로 리셋하고, 데이터 입력을 값 B로 세팅하며, 주어진 셋업 시간 동안 대기하고, 클록을 인가해서 데이터 입력을 레지스터에 기록하는 것이다. 일정 시간 후에, 데이터 입력이 레지스터에 적절하게 기록되었다면, 데이터 입력과 같은 출력을 판독한다. 이 코어는 최대값과 최소값 사이에서 주어진 셋업 시간을 세트 증가로 설정하는 루프 내에 위치된다. 어떤 주어진 셋업 시간에 출력이 데이터 입력과 상이한 경우, 주어진 셋업 시간은 충분하지 않을 것이며, 서브 루틴은 이전 셋업 시간(셋업+증가분)의 값을 리턴한다. 전체 셋업 시간의 범위가 데이터 입력이 레지스터에 기록되기에 충분하다면, 서브루틴은 테스트될 최소 셋업 시간을 리턴한다.

당업자는 서브루틴의 6개의 인수를 사용해서 위의 서브루틴에 호출을 통신하는 것이 코어 루프를 통한 신호값 및 각각의 사이클의 트리거 값의 각각의 초기화 세트의 통신보다 적은 대역폭을 소비할 것이라는 것을 이해할 것이다.

당업자는 위의 서브루틴에서 측정된 셋업 시간이 실제로 레지스터의 셋업 시간에 데이터 입력 신호 라인과 클록 신호 라인 사이의 임의의 전파 시간의 차분을 가감한 것에 대응한다는 것을 이해할 것이다. 즉, "Set Register[Data-input] to B" 커맨드가 실행되는 시간과 값 B가 실제로 테스트 대상 디바이스의 Data-input 프로브 지점에 제공되는 시간 사이의 제한된 데이터 전파 지연 시간이 존재할 것이다. 그리고, "Trigger Register[Clock]" 커맨드가 실행되는 시간과 클록의 활성 에지가 테스트 대상 디바이스의 클록 프로브 지점에 실제로 제공되는 시간 사이에 제한된 클록 전파 지연 시간이 존재할 것이다. 이 데이터 전파 지연 시간이 클록 전파 지연 시간보다 긴 경우, 보고되는 셋업 시간은 실제 레지스터 셋업 시간보다 길 것이며, 이 클록 전파 지연 시간이 데이터 전파 지연 시간보다 긴 경우, 보고되는 셋업 시간은 실제 레지스터 셋업 시간보다 짧을 것이다.

위의 서브루틴이 종래의 ATE에서 수행되는 경우, 적은 범위나마 신호 라인의전파 지연 시간은 서로 다를 것이다. 그러나 고속 성능을 측정할 때, 이 "적은 범위"는 종종 중요한 요인이 될 것이다. 고속 성능을 적절하게 측정하기 위해서, 개개의 신호의 전파 지연이 측정되어야 하고, 테스트 프로그램은 임의의 차분을 보상하도록 적절하게 조정되어야 한다. 반면에, 위의 서브루틴이 테스트 대상 디바이스(150)에 인접한 도 3의 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에서 수행되는 경우, 신호 라인의 심지어 고속인 경우의 전파 지연 시간은, 실질적으로 중요한 요소가 되지 않거나, 혹은 적어도 디바이스(150)가 한 제품의 인쇄 회로에 장착되어서 실험될 전파 지연 시간에 비해서, 디바이스를 적절히 테스트하기 위한 테스트 프로그램의 수정 및 조정이 필요하지 않다.

당업자는 복잡한 전자 회로에서 다른 파라미터 혹은 기능을 테스트할 때, 더 많은 문제가 발생할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 인가된 자극과 자극에 대한 응답 사이의 시간 혹은 위상 지연을 측정하기 위해서는, 테스트 대상 디바이스로의 자극의 전파 지연 시간 및 테스트 대상 디바이스로부터의 응답의 전파 지연 시간의 정확한 결정이 특히 이들 전파 지연의 크기가 측정되는 시간 또는 위상 지연과 유사한 경우에 필요하다. 자극을 인가하고 응답이 관찰되기까지의 시간 지연을 측정하는 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에 서브루틴을 제공함으로써, 전파 지연은 최소화될 것이고, 대부분의 경우에 무시될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 서브 루틴이 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에 다운로드된다. 본 발명에서, 용어 서브루틴은 광범위하게 선택적으로 호출될 수 있는 동작 시퀀스를 의미하는 데 사용되며, '매크로', '스레드','에이전트', '서브프로세서', '객체' 등을 포함한다. 서브루틴은 통상적인 테스트 프로세서의 라이브러리로부터의 서브루틴 혹은 특정 테스트 대상 디바이스(150)용으로 특별히 설계된 서브루틴, 혹은 디바이스의 특정 클래스용 서브루틴 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다. ATE의 테스트 프로그램 언어는 실행될 때, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에서 대응하는 서브루틴이 자신의 태스크를 수행하게 하는 하이 레벨 테스트 커맨드를 포함할 것이다. 테스트 프로그램 언어는 예컨대, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)가, 인수를 제공해서 표시된 서브루틴을 실행하도록 하는 "CALLPIC Subname(Args)" 커맨드를 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대 위의 예시적인 서브루틴을 사용해서, 테스트 프로그램은

CALL SetupTest(Reg7,0,1,2,10,0.5)

을 포함할 수 있으며, 이는 프로그래밍 가능 집적 회로(350)가 Reg7이라고 표시된 레지스터용 예시적인 서브루틴을 실행하게 한다. (다른 하이 레벨 커맨드는 테스트 대상 디바이스 상에서 특정 신호 혹은 핀에 소자 명칭을 매핑시키는 것을 용이하게 한다). 이 호출이 실행되면, 이는 회로(350)는 10개의 시간 단위와 2개의 시간 단위 사이의 셋업 시간 동안, -0.5의 기울기로 Reg7 내의 값을 로직 0에서 로직 1로 변화시키기 위해서 셋업 시간을 테스트하게 할 것이며, 모든 테스트가 성공이면, 테스트된 최소 셋업 시간(2)을 리턴할 것이며, 어떤 지점에서 테스트가 실패하면 마지막의 양호한 셋업 시간을 리턴할 것이다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 테스트 대상 디바이스에 근접하여 수행되는 이러한 높은 레벨의 프로세서로의 '호출'이 가능하기 때문에, 테스트 신호에서 생성되는 지연 혹은 호출 커맨드의처리에 의해 생성되는 지연과 관련된 조건이 필요없다. 더욱이 이러한 하이 레벨 '호출'이 가능하기 때문에 ATE와 테스트 프로브 사이에서 사용 가능한 채널 대역의 더 효율적인 이용이 가능하다.

당업자는 본 발명에 따라서 서브루틴이 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에서 수행되는 경우, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)로부터의 셋업 시간 테스트로부터 리턴되는 값을 대기하는 동안, ATE(310)가 자유롭게 다른 태스크를 수행한다는 것을 이해할 것이다. 특히 프로브 카드(340)가 다수의 테스트 대상 디바이스(150)를 동시에 테스트하기 위해서 다수의 프로그래밍 가능 집적 회로(350)를 포함하도록 설계되는 경우, ATE(310)는 각각의 회로(350)에서 순서대로, 혹은 동시에 셋업 시간 테스트 서브 루틴을 개시하고, 개개의 테스트가 완료되면 각각의 회로(350)로부터 리턴된 셋업 시간을 수집할 수 있다. 이런식으로, 단일 프로세서(ATE:310)는 하나 이상의 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에 태스크를 분배함으로써 일련의 동시 태스크를 효율적으로 수행할 수 있다. 유사하게, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)가 테스트 커맨드, 파라미터 등을 저장하는 것은 물론 ATE(310)에 응답을 정형화하기(formulate) 전에 임시 테스트 결과를 저장하기 위해 메모리를 포함할 것이기 때문에, 테스트에 사용가능한 유효 메모리 공간이 증가된다.

특히, 본 발명의 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 메모리 디바이스의 테스트에 매우 적합하다. 전형적으로, 메모리 디바이스는 각각의 메모리 위치에 특정 값을 기록하고, 후속해서 각각의 메모리 위치로부터 이 값을 판독해서 기록 동작을 확인함으로써 테스트된다. 특정 메모리 구조체의 혹은 기술의 에러에 대한 반응성을 테스트하기 위해서 '바둑판' 패턴과 같은 특정 패턴이 사용된다. 이러한 테스트는 특히 대형 메모리인 경우에 전형적으로 시간 소모형 공정이고, 복잡도가 높지 않으므로, 비교적 간단하고, 따라서 저렴하게 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에 용이하게 프로그래밍할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따라서 테스트 대상 디바이스(150)로의 직접 접촉을 제공하는 프로그래밍 가능 집적 회로(350)를 포함하는 테스트 설비(400)의 예시적인 배치를 도시하는 도면이다. 바람직한 실시예에서, 테스트 설비(400)는 테스트 헤드(410)를 포함하고, 그 위에는 프로브 보드(340)를 형성하는 인쇄 회로 기판이 장착된다. 프로브 보드(340)는 도체(311, 455)를 통해서 자동 테스트 장비와 프로그래밍 가능 집적 회로(350) 사이의 통신을 제공한다. 프로브 보드(340)는 하나의 프로그래밍 가능 집적 회로(350)를 포함하는 것으로 도 4에 도시되어 있지만, 위에 설명한 바와 같이 복수의 테스트 대상 디바이스(150)를 동시에 테스트하기 위해서, 복수의 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 물론 하나 이상의 테스트 대상 디바이스(150)의 테스트를 용이하게 하는 다른 소자를 포함할 수 있다. 함께 계류중인, 2001년 11월 8일에 미국 출원된, Ivo Rutten의 미국 특허 출원 번호 제 10/005,974 호 "PRECONDITIONING INTEGRATED CIRCUIT FOR INTEGRATED CIRCUIT TESTING"(대리인 서류 번호 US018179)에서는, 테스트 대상 디바이스와 직접 접촉하는 테스트 IC 상에서 프리 컨디셔닝 회로를 사용하는 방법이 개시되어 있으며, 이는 본 발명에 참조로 포함된다. 이 출원에서, 테스트 대상 디바이스에 신호를 제공하기 전에 신호 상태를 조절하고, ATE에 결과를 전송하기 전에 테스트 대상 디바이스로부터 신호의 상태를 조절하거나 처리하기 위해 필터, 컨버터, 비교기 등과 같은 디바이스가 사용된다. 본 발명에 포함되는 바와 같이, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)의 프로그래밍가능 소자는 이런 상태 조절 혹은 처리 소자 중 일부 혹은 전부를 제어해서, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)의 프로그래밍 가능 성능을 강화하도록 구성된다.

위에 참조된 함께 계류중인 출원에 설명된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 프로그래밍 가능 집적 회로(350)는 테스트 대상 디바이스 상에 대응하는 접촉점(240)과의 직접 접촉을 제공하도록 구성된 복수의 접촉점(470)을 포함한다. 다른 방안으로, 테스트 접촉점(470)은 프로브 보드(340)의 어느 위치에도 위치될 수 있으며, 필요에 따라서 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에 연결될 수도 있다. 프로그래밍 가능 집적 회로(350)가 테스트 헤드(410) 상에 위치되고, 테스트 헤드(410)가 테스트 대상 디바이스(150)와의 직접 접촉을 제공하도록 설계되어 있기 때문에, 리드선(311)을 통한 이격된 자동 테스트 장비(310:도 3)와의 신호 전파에 의해 야기되는 악영향은 감소될 수 있다.

접촉점(470)을 제공하기 위해 다양한 기술이 사용될 수 있다. 종래의 기술은 마이크로스프링 및 위에 설명된 미국 특허 5,793,117호의 땜납을 사용하는 것을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 접촉점(470)은 프로그래밍 가능 집적 회로(350) 상의 본딩 패드(460)에 고정되며, 이는 아래에 더 설명될 것이다. 함께 계류중인, 2001년 11월 8일에 출원된 Ivo Rutten의 미국 특허 출원 "CHIP-MOUNTED CONTACT SPRINGS", 제 10/005,689 호(대리인 서류 번호:US018180)에는, 본 발명에서 사용하기에 적합한 컨택트 기술이 개시되어 있으며, 이는 본 발명에 참조로서 포함된다. 이 함께 계류중인 출원에서는, 2개의 인접한 지점에 본딩 배선의 일부를 본딩해서, "V형상" 접촉점을 형성하고, 도 4에 도시된 바와 같이, "V"의 꼭지점이 테스트 대상 디바이스(150)의 대응하는 컨택트(240)에 컨택트하기 위한 접촉점을 형성한다. 2중 본딩된 V형상 컨택트(240)는 디바이스(150)의 반복 테스트를 위해서, 각각의 테스트 대상 디바이스(150)에 대한 테스트 헤드(410)의 운동을 통해서, 고유의 안정된 탄성 구조체(a resilient structure)를 제공한다.

이 설명은 단지 본 발명의 원리를 설명한 것이다. 따라서 당업자는 비록 여기에는 설명되거나 도시되어 있지 않지만 본 발명의 원리를 실시하며 사상 및 범주를 벗어나지 않는 다양한 장치를 고안할 수 있을 것이라는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 많은 복잡한 디지털 회로는 "내장형 자기 테스트 기능(built-in-self-test: BIST)" 성능을 포함하고, 여기서 ATE는 특정 입력의 세트를 가동해서 테스트 대상 디바이스 혹은 테스트 대상 디바이스의 일부가 자기 테스트 모드에 들어간다. 테스트 완료시에, 테스트 대상 디바이스는 "합격" 또는 "불합격" 신호와 같은 테스트 결과를 리턴한다. 본 발명에 따라서, 테스트 대상 디바이스의 BIST 특성에 의해서 디바이스는 ATE로의 접속의 전송 지연없이 테스트를 수행하고, ATE는 자기 테스트가 수행되는 중에도 자유롭게 다른 태스크를 수행할 수 있다. 그러나, BIST 특성은 각각의 테스트 대상 디바이스 상의 영역을 차지하고, 생산비를 증가시키고, 디바이스의 불량율을 높인다. 이런 관점에서, 당업자는 디바이스의 BIST 성능의 일부 혹은 전부가 프로그래밍 가능 집적 회로(350)에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이런식으로, BIST의 장점이 프로그래밍 가능 집적 회로(350)를 통해서 생산 디바이스의 면적으로 차지하지 않고도 구현될 수 있다. 이러한 시스템 구성 및 최적화 특성은 이 개시물의 견지에서 당업자에게는 자명할 것이며, 첨부된 청구항의 범주에 포함될 것이다.

Claims

테스트 대상 디바이스를 테스트하는 테스트 동작 시퀀스를 수행하는 컴퓨터와, 상기 컴퓨터에 동작 가능하게 연결되어서, 상기 테스트 동작 시퀀스의 적어도 하나의 테스트 커맨드를 전송하는 인터페이스 회로를 포함하는 자동 테스트 장비와,

상기 자동 테스트 장비에 동작 가능하게 연결되고, 테스트 대상 디바이스에 인접해서, 상기 테스트 커맨드를 수신하고, 상기 테스트 커맨드에 대응하는 프로그래밍된 인스트럭션 세트에 기초해서, 상기 테스트 커맨드로부터 상기 테스트 대상 디바이스에 전송되는 적어도 하나의 테스트 신호를 생성하도록 구성되는 프로그래밍 가능 집적 회로

를 포함하는 테스트 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 프로그래밍 가능 집적 회로는, 상기 테스트 대상 디바이스에 상기 적어도 하나의 테스트 신호를 전송하기 위해 상기 테스트 대상 디바이스에 직접 접촉하는 적어도 하나의 접촉점을 포함하는

테스트 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 접촉점은 상기 테스트 대상 디바이스로의 직접 접촉을 용이하게 하도록 탄성 구조체(a resilient structure)가 본딩되는 본딩 패드를 포함하는

테스트 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 탄성 구조체는 상기 프로그래밍 가능 집적 회로 상에서 2개의 인접한 지점에 본딩되는 본딩 배선을 포함하는

테스트 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 자동 테스트 장비는 상기 테스트 대상 디바이스로부터의 적어도 하나의 테스트 응답을 수신하도록 구성되고,

상기 프로그래밍 가능 집적 회로는 상기 테스트 대상 디바이스로부터 응답 신호를 수신하고, 상기 테스트 커맨드에 대응하는 상기 프로그래밍된 인스트럭션 세트에 기초해서, 상기 응답 신호로부터 상기 적어도 하나의 테스트 응답을 생성해서 상기 자동 테스트 장비에 전송하도록 구성되는

테스트 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 프로그래밍 가능 집적 회로가 장착되어서, 상기 프로그래밍 가능 집적 회로의 상기 자동 테스트 장비로의 연결을 용이하게 하는 프로브 카드

를 더 포함하는 테스트 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 프로브 카드에는 복수의 프로그래밍 가능 집적 회로가 장착되어, 복수의 테스트 대상 디바이스의 동시 테스트가 용이하게 되는

테스트 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 인터페이스 회로는 제 1 대역폭을 사용해서 상기 적어도 하나의 테스트 커맨드를 상기 프로그래밍 가능 집적 회로에 전송하도록 구성되고,

상기 프로그래밍 가능 집적 회로는 상기 제 1 대역폭보다 큰 제 2 대역폭을사용해서 상기 테스트 대상 디바이스에 상기 적어도 하나의 테스트 신호를 전송하도록 구성되는

테스트 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 테스트 대상 디바이스는 메모리 디바이스를 포함하는

테스트 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 테스트 커맨드는 서브루틴 호출(a subroutine call)이고,

상기 프로그래밍 가능 집적 회로는 상기 서브루틴 호출에 대응하는 서브루틴을 실행함으로써 상기 적어도 하나의 테스트 신호를 생성하도록 구성되는

테스트 시스템.
테스트 대상 디바이스를 테스트하는 집적 회로에 있어서,

테스트 시스템으로부터 테스트 커맨드를 수신하고, 프로그래밍된 인스트럭션세트에 기초해서, 상기 테스트 커맨드로부터 테스트 신호를 제공하도록 구성되는 프로그래밍 가능 구성 요소와,

상기 테스트 대상 디바이스와 직접 접촉해서 상기 테스트 대상 디바이스에 상기 테스트 신호를 전송하는 복수의 접촉점

을 포함하는 집적 회로.
제 11 항에 있어서,

상기 복수의 접촉점은 상기 테스트 대상 디바이스로의 직접 접촉을 용이하게 하도록 탄성 구조체가 본딩되는 본딩 패드를 포함하는

집적 회로.
제 12 항에 있어서,

상기 탄성 구조체는 상기 프로그래밍 가능 집적 회로 상에서 2개의 실질적으로 인접한 지점에 본딩되는 본딩 배선을 포함하는

집적 회로.
제 11 항에 있어서,

상기 테스트 신호를 상기 테스트 대상 디바이스에 전송하기 전에 상기 테스트 신호의 상태를 조절하도록 구성되는 추가 구성 요소

를 더 포함하는 집적 회로.
제 11 항에 있어서,

상기 프로그래밍 가능 구성 요소는 상기 테스트 대상 디바이스로부터 응답 신호를 수신하고, 상기 테스트 커맨드에 대응하는 상기 프로그래밍된 인스트럭션 세트에 기초해서, 상기 응답 신호로부터 상기 적어도 하나의 테스트 응답을 생성해서 상기 테스트 시스템에 전송하도록 구성되는

집적 회로.
제 15 항에 있어서,

상기 프로그래밍 가능 구성 요소에 상기 응답 신호를 전송하기 전에 상기 응답 신호를 처리하도록 구성되는 추가 구성 요소

를 더 포함하는 집적 회로.
프로그래밍 가능 집적 회로에 적어도 하나의 테스트 커맨드를 전송함으로써테스트 대상 디바이스를 테스트하는 테스트 동작 시퀀스를 수행하도록 자동 테스트 장비를 프로그래밍하는 단계와,

상기 테스트 커맨드를 수신해서, 이로부터 적어도 하나의 테스트 신호를 생성하도록 상기 프로그래밍 가능 집적 회로를 프로그래밍하는 단계와,

상기 프로그래밍 가능 집적 회로를 상기 테스트 대상 디바이스에 인접하게 위치시켜서 상기 테스트 대상 디바이스에 테스트 신호를 직접 전송하는 단계

를 포함하는 테스트 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 테스트 커맨드를 수신해서, 이로부터 적어도 하나의 대응하는 테스트 신호를 생성하도록 추가 프로그래밍 가능 집적 회로를 프로그래밍하는 단계와,

상기 추가 프로그래밍 가능 집적 회로를 추가 테스트 대상 디바이스에 인접하게 위치시켜서 상기 추가 테스트 대상 디바이스에 상기 대응하는 테스트 신호를 직접 전송하여, 상기 테스트 대상 디바이스들의 동시 테스트를 용이하게 하는 단계

를 포함하는 테스트 방법.