技術分野
本発明は、 ¾ ^験デバイスから出力される出力データを所定の期待値データと 比較して、 当該被試験デバイスの良否を判定する半導体試験装置に関し、 特に、 デパイスのシステムクロックよりも高速な内部クロックのデータレートでデータ が出力される、 例えば O D R (Octal Data Rate) 型デバイスに代表されるよう 明
な高速デバイスの試験に好適な半導体試験装置に関する。 書
背景技術
一般に、 半導体デバイスの試験を行う半導体試験装置 (L S Iテスタ) は、 試 験対象となる ¾ 験デバイス (DUT: Device Under Test) に所定の試験パター ン信号を入力し、 当該被試験デバイスから出力される出力データを所定の期待値 パターン信号と比較して、 その一致, 不一致を判定することにより、 当該!^験 デバイスの良否を検出, 判定するようになっている。
第 8図を参照して、 この種の半導体試験装置について説明する。 同図は、 従来 の一般的な半導体試験装置 (L S Iテスタ) の概略構成を示すブロック図である。 同図に示すように、 従来の L S Iテスタ 1 1 0は、 被試験デバイス (D U T) 1 0 1の出力データを比較電圧とレベル比較するレべノレコンパレータ 1 1 1と、 被試験デバイス 1 0 1の出力データを所定の期待値と比較するパターン比較器 1 1 2、 及び被試験デバイス 1 0 1の出力データを所定のタイミングでパターン比 較器 1 1 2に入力するためのフリップ'フロップ 1 2 1等を有している。
このような構成からなる従来の半導体試験装置では、 まず、 図示しないパター ン発生器から!^験デバイス 1 0 1に所定の試験パターン信号が入力され、 被試 験デバイス 1 0 1から所定の信号が出力データとして出力される。 被試験デパイ ス 1 0 1から出力された出力データはレベルコンパレータ 1 1 1に入力される。 レベルコンパレータ i l lに入力された出力データは、 比較電圧とレベル比較さ れ、 フリップ ·フロップ 1 2 1に出力される。
フリップ'フロップ 1 2 1では、 レベルコンパレータ 1 1 1からの信号が入力
データとして保持され、 図示しないタイミング発生器からのストローブをクロッ ク信号として、 所定のタイミングで出力データが出力される。 フリップ'フロッ プ 1 2 1から出力された出力データは、 パターン比較器 1 1 2に入力され、 テス タ内のパターン発生器から出力される所定の期待値データと比較され、 比較結果 が出力される。 この比較結果により、 出力データと期待値との一致, 不一致が検 出され、 被試験デバイス 1 0 1の良否 (P a s s /F a i l ) の判定が行われる。 このように、 従来の半導体試験装置 (L S Iテスタ) では、 被試験デバイスか ら出力される出力データは、 テスタ内部で予め定められたタイミングで出力され るストローブのタイミングで取得されるようになっており、 このストロープは、 被試験デバイスと独立に設けられたタイミング発生器から出力されるタイミング 信号となっていた。 ところが、 このようにテスタから出力される独立したタイミ ング信号によつて被試験デパイスの出力データを取得する従来の半導体試験装置 では、 デバイス内部でシステムクロックよりも高速な内部クロックが生成され、 その内部クロックのタイミングで出力データが出力される高速デバイスの試験に 対応できないという問題が発生した。
近年、 L S Iの高速ィ匕の進展が著しく、 データ転送の高速化を図るため、 例え ば O D R (Octal Data Rate) 型デパイスに代表される新たな半導体デパイスが 提供されている。 この種のデバイスは、 第 9図に示すように、 P L L回路等によ つてデバイス 1 0 1のシステムクロックの n倍の周波数の内部クロックが生成さ れ、 システムクロックよりも高速な内部クロックのタイミングでデータ出力が行 われるようになつている。 例えば、 O D R型のデバイスでは、 システムクロック の 4倍の内部クロックが生成され、 更にこの内部クロックの立ち上がりと立ち下 がりの両エッジに同期して D D R (Double Data Rate) でデータが出力される ことで、 システムクロックの 8倍のデータレートのデータ出力が実現されている。 D D Rは、 各クロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの双方のタイ ミングでデータ転送を行う方式で、 クロックの立ち上がりエッジ (又は立ち下が りエツジ) のみでデータ転送を行う S D R (Single Data Rate) 方式と比べて、 同じクロックサイクルで 2倍のデータ転送が可能となるものである。
このようなデバイスについて試験を行う場合には、 デパイスのシステムクロッ
クの立ち上がり及び立ち下がりの両エッジタイミングで、 つ、 システムクロッ クの数倍の周波数で出力される内部クロックのデータレートでデータを取得しな ければならない。
しかしながら、 上述したように、 従来の半導体試験装置では、 被試験デバイス からの出力データは、 ネ^;験デバイスとは独立したタイミング発生器から出力さ れるタイミング信号によって取得されるようになっていた。 このため、 出力デー タを被試験デバイスから出力されるクロックのエッジタイミングで取得すること も、 システムクロックの数倍の周波数の内部クロックのデータレートで取得する こともできなかった。
すなわち、 従来の半導体試験装置の構成では、 システムクロックのエッジタイ ミングで、 かつ、 システムクロックよりも高速な内部クロックのデータレートで データ出力が行われるデバイスについて試験を実施することができなかつた。 本発明は、 このような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたも のであり、 ネ^:験デパイスから出力されるシステムクロックを取得し、 当該シス テムクロックの立ち上がりや立ち下がりのエッジタイミングで、 システムクロッ クより高速の内部クロックの周波数のリカバリクロックを取得することにより、 システムクロックのエッジタイミングで、 かつ、 システムクロックよりも高速な 内部クロックのデータレートでデータが出力される 験デパイス、 例えば O D R (Octal Data Rate) 型デバイスに代表されるような高速デバイスの試験を可 能とした半導体試験装置の提供を目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するため、 本発明の半導体試験装置は、 請求の範囲第 1項に記 載するように、 被試験デバイスから出力されるクロックを入力し、 このクロック を一定のタイミング間隔を有する複数のストロープによって取得し、 時系列のレ ベルデータとして出力するとともに、 当該レベルデータの立ち上がりエッジ及ぴ 又は立ち下がりエッジのエッジタイミングを示すレベルデータを選択的に入力 し、 選択されたレベルデータのエッジタイミングを示す位置データを出力する第 一のタイムインターポレータと、 ネ^;験デパイスから出力される出力データを入
力し、 この出力データを一定のタイミング間隔を有する複数のストローブによつ て取得し、 時系列のレベルデータとして出力する第二のタイムインターポレータ と、 第一のタイムインターポレータから出力される位置データを入力, 保持し、 一又は二以上の位置データから、 所定のエッジタイミングを示すリカバリクロッ クを出力するディジタルフィルタと、 第二のタイムインターポレータから出力さ れる時系列のレベルデータを入力し、 当該レベルデータをディジタルフィルタか ら出力されるリカバリクロックのエッジタイミングで選択して!^験デパイスの 被測定データとして出力するデータ選択回路と、 を備える構成としてある。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 まず、 第一及び第 二のタイムインターポレータを備えることにより、 ネ 験デバイスから出力され るクロック及び出力データを、 時系列のレベルデータとして取得することができ る。 この時系列のレベルデータは、 被試験デバイスのクロック (及び出力デー タ) の信号変化点であるエッジタイミングを示すものである。 従って、 タイムィ ンターポレータに ¾ 験デバイスから出力されるシステムクロック信号を入力し、 そのエッジタイミングを示すレベルデータ及び位置データを取得することにより、 当該位置データを、 ネ^;験デパイスの出力データを取得するためのタイミング信 号として用いることができる。
特に本発明では、 エッジセレクタを備え、 タイムインターポレータで取得され る時系列のレべノレデータを、 ①クロックの立ち上がりエッジ、 ②立ち下がりエツ ジ、 又は、 ③立ち上がり及び立ち下がりの両エッジのタイミングを示すレベルデ ータとして選択的に出力することができる。 これにより、 ネ麟験デバイスのクロ ックの立ち上がりエツジ及び立ち下がりエツジの双方のェッジタイミングで出力 データを取り込むことが可能となり、 D D R型デバイスにも対応できるようにな る。
また、 このようにクロックの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのレべノレデ ータを選択的に出力可能とすることで、 例えば D D R型デバイスにおいて立ち下 がりエッジ (又は立ち上がりエッジ) の精度が悪い場合に、 立ち上がりエッジ (又は立ち下がりエッジ) のみを用いて出力データを取り込むことも可能となる。 そして、 本発明の試験装置では、 更にディジタルフィルタを備えることにより、 タイムインターポレータで取得されるクロックの位置データを保持, 格納し、 例
えばシステムクロックの n倍の周波数等の所望のタイミングに補正されたリカバ リクロックとして出力することができる。
第一のタイムインターポレータでは、 クロックのエッジタイミングを示すレべ ルデータ及び位置データを取得することができるが、 例えば、 ネ^:験デバイスが システムクロックの n倍の周波数の内部クロックに従ってデータを出力する場合、 l Z nの周波数のシステムクロックのエッジタイミングが得られても、 nサイク ルに 1回の立ち上がりエツジ又は立ち下がりエッジしか検出できず、 他のサイク ルでは信号変ィ匕点 (立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジ) が検出できず、 そ の結果、 n倍の周波数の内部クロックのタイミングェッジ jま nサイクルに 1回し か取得できないことになる。
また、 被試験デバイスから出力されるクロック信号はジッタを有しており、 取 得されるレベルデータ及ぴ位置データが示すエッジタイミングが、 試験データを 取得するためのタイミング信号として適正なタイミングとならな ヽ場合もある。 そこで、 タイムインターポレータで取得される被試験デパイスのシステムクロ ックの位置データをディジタルフィルタに入力, 格納することにより、 例えばシ ステムクロックの n倍の周波数の内部クロックに対応した周期のエッジタイミン グを示すク口ック信号であって、 正確かつ適正なタイミングに補正されたリカバ リクロックを出力させることができる。 そして、 このリカバリクロックを選択信 号として被試験デバイスの出力データを選択するデータ選択回路を備えることで、 タイムインターポレータで取得される出力データの時系列のレベルデータを、 所 定の期待値データと比較される被測定データとして選択, 出力することができる。 これにより、 被試験デバィスから出力される出力データが当該デバイスから出 力されるシステムクロックより高速の内部クロックに基づレ、て出力される場合に も、 また、 システムクロックがジッタにより変動した場合にも、 所望の周波数で 適正なエッジタイミングを示すリカバリクロックを出力することができる。
このように、 本発明に係る半導体試験装置によれば、 ^験デバイスのシステ ムクロックの周波数ゃジッタの影響等に左右されなレ、所望のリカバリクロックを 取得でき、 このリカバリクロックを用いてネ^:験デパイスの出力データを取り込 むことが可能となり、 O D R型デパイス等の高速ィ匕された半導体デバイスであつ ても、 容易かつ確実に正確な試験を実施できるようになる。
具体的には、 請求の範囲第 2項に記載するように、 第一のタイムインターポレ ータは、 被試験デバイスから出力されるクロックを入力する並列に接続された複 数の順序回路と、 一定のタイミング間隔で遅延させたストロープを複数の順序回 路に順次入力し、 当該順序回路から時系列のレベルデータを出力させる遅延回路 と、 複数の順序回路から出力される時系列のレベルデータの、 立ち上がりエッジ を示すレベルデータ, 立ち下がりエッジを示すレベルデータ、 又は立ち上がり及 び立ち下がりエツジを示すレベルデータを選択的に出力するエツジセレクタと、 エッジセレクタで選択されるレベルデータを入力し、 エッジタイミングを示す位 置データに符号化して出力するエンコーダと、 を備え、 ディジタルフィルタは、 第一のタイムィンターボレータから出力される位置データを順次格納するととも に、 格納された位置データを所定のタイミングで出力する、 直列に接続された一 又は二以上のレジスタを備え、 このレジスタから出力される一又は二以上の位置 データから、 所定のエッジタイミングを示すリカパリクロックを出力し、 第二の タイムインターポレータは、 ¾1¾験デバイスから出力される出力データを入力す る並列に接続された複数の順序回路と、 一定のタイミング間隔で遅延させたスト ロープを複数の順序回路に順次入力し、 当該順序回路から時系列のレベルデータ を出力させる遅延回路と、 を備え、 データ選択回路は、 ディジタルフィルタから 出力されるリカバリクロックを選択信号として、 第二のタイムィンターポレータ から入力される時系列のレベルデータのうち、 一のデータを選択し、 ネ^験デバ イスの被測定データとして出力するセレクタを備える構成としてある。
また、 請求の範囲第 3項に記載するように、 エッジセレクタは、 一の順序回路 の反転出力と次段の順序回路の非反転出力を入力する第一の AND回路と、 一の 順序回路の非反転出力と次段の順序回路の反転出力を入力する第二の AND回路 と、 第一及び第二の AND回路の出力を入力する O R回路と、 第一の AND回路, 第二の AND回路及び O R回路の出力のいずれかを選択するセレクタとからなる、 一又は二以上のセレクタ回路からなる構成としてある。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 エッジセレクタを 含む第一及び第二のタイムインターポレータ, ディジタルフィルタ及びデータ選 択回路を、 序回路や遅延回路, エンコーダ, レジスタ, セレクタ, AND回路, O R回路等、 既存の手段を用いて簡単に構成することができる。 これにより、 L
S Iテスタが複雑化, 大型化, 高コスト化等することなく、 簡易な構成によって 本発明に係る半導体試験装置を実現することができる。
また、 このように順序回路や遅延回路, レジスタで構成される本発明の半導体 試験装置によれば、 順序回路やレジスタの数、 遅延回路の遅延量を変更すること で、 タイムインターポレータ及びディジタルフィルタにおける時系列のレベルデ ータゃ位置データのビット幅 (順序回路, レジスタの数) や分解能 (遅延回路の 遅延量) を任意の値に設定することができる。 これにより、 データレートゃジッ タ幅等に応じて種々の設定が可能となり、 あらゆる L S Iにも対応できる汎用性, 利便性の高レヽ半導体試験装置を実現することが可能となる。
なお、 タイムインターポレータ及ぴディジタルフィルタに備えられる順序回路 やレジスタ.は、 フリップ'フロップゃラッチ等、 既存の回路を用いて簡単に構成 することができる。 但し、 被試験デバイスからの出力データを一定のタイミング 間隔で取得して時系列のレベルデータとして出力できる限り、 また、 エッジタイ ミングを示す位置データを保持, 格納して所定のタイミングで出力できる限り、 フリップ ·フ口ップゃラッチの他、 どのような回路構成とすることもできる。 そして、 本発明の半導体試験装置は、 請求の範囲第 4項に記載するように、 デ イジタルフィルタは、 第一のタイムインターポレータから入力される位置データ のエッジの有無を検出し、 エッジが検出された場合に、 レジスタに格納された位 置データを出力させるエッジ検出回路を備える構成としてある。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 エッジ検出回路を 備えることで、 第一のタイムインターポレータで取得されるクロックの位置デー タのうち、 信号変化点を示すエッジが検出された位置データのみを、 リカバリク ロックの基準となる位置データとしてレジスタに格納, 出力させることができる。 例えば O D R型デパイスのシステムクロックの場合、 出力データのデータレー トの 1 8となる。 このため、 第一のタイムインターポレータで取得されるシス テムクロックの立ち上がり又は立ち下がりエツジの位置データのみでは、 出力デ ータの立ち上がり及び立ち下がりエッジの 8回に 1回分しカ 言号変ィ匕点 (立上が りエッジ及び立下がりエッジ) が検出されないことになり、 8倍のデータレート で出力される出力データを取得することができない。
そこで、 本発明では、 取得される位置データのエッジの有無を検出するエッジ
検出回路を備え、 エッジが検出された位置データをレジスタに格納し、 この位置 データに基づいて内部クロックの周波数タイミングでリカバリクロックを出力す るようにしてある。 これによつて、 ネ^;験デバイスのシステムクロックのエッジ タイミングを所定の周波数で出力し、 被試験デバイスの出力データのデータレー トに対応したリカバリクロックを出力することができる。
また、 このようにエツジが検出されたシステムクロックの位置データに基づ!/ヽ てリカパリクロックを出力することで、 例えば、 取得された位置データの平均値 を求めてリカパリクロックとして出力する場合にも、 実際のシステムクロックの エッジタイミングを反映した正確なタイミングを示すリカバリクロックを出力す ることができ、 より正確で信頼性の高レ、半導体試験を実施できる。
また、 請求の範囲第 5項に記載するように、 ディジタルフィルタのレジスタは、 ェッジ検出回路で検出される位置データのェッジの有無に拘わらず、 格納してい る位置データを所定のタイミングで出力する構成としてある。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 第一のタイムィン ターポレータで取得されるクロックの位置データの信号変化点を示すェッジが検 出されない場合に、 レジスタに既に格納されている前サイクルのクロックの位置 データを所定のタイミングで出力させることができ、 この前サイクルの位置デー タに基づいてリカパリクロックを出力することができる。 ' .
第一のタイムインターポレータから出力されるクロックの位置データのうち、 上述した請求の範囲第 4項のように、 エッジが検出された位置データのみをレジ スタに格納してリカバリクロックの基準とすることもできるが、 例えばジッタの 影響等により位置データのエッジが検出されない場合などに、 取得できる位置デ ータが少なくなつたり、 位置データを取得できる周期も一定とならないことがあ る。 このため、 例えば複数の位置データの平均値を求めてリカバリクロックを出 力する場合に、 正確なリカパリ.クロックを出力させるためにレジスタを多数備え る必要が生じる。 そこで、 本発明では、 取得される位置データのエッジが検出さ れない場合には、 既に前サイクルで格納されているエッジが検出された位置デー タをレジスタから出力させ、 その位置データに基づいてリカパリクロックを出力 することができるようにしてある。
これにより、 実際に取得される位置データのエッジタイミングを反映しつつ、
位置データの取得周期を一定とし、 レジスタの設置数の最適化を図ることができ、 テスタ構成が複雑化, 大型化, 高コスト化等することなく、 簡易な構成で、 信頼 性の高い半導体試験装置を実現できる。
なお、 第一のタイムインターポレータのクロックの位置データのエツジが検出 されない場合に、 レジスタに格納されている前サイクルの位置データをリカバリ ク口ックの基準として出力させる力否かは切替可能に構成できる。 これにより、 例えば^験デバイスのク口ックの実際のエッジタイミングのみを用いることで、 より厳密な機能試験やジッタ解析等を行うような場合には、 エッジが検出された 位置データのみを選択し、 一定周期の平均値から被試験デバィスの出力データや クロックデータを検査する口ジック試験を行うような場合には、 既に格納されて いる前サイクルの位置データも使用するというように、 試験内容等に応じて位置 データを選択的に採用することができる。
また、 請求の範囲第 6項に記載するように、 レジスタが二以上備えられる場合 に、 ディジタルフィルタは、 二以上のレジスタからそれぞれ出力される位置デー タを入力し、 各位置データが示すエッジタイミングの平均値を算出し、 当該平均 値を前記リカバリクロックとして出力する平均値算出回路を備える構成としてあ る。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 ディジタルフィル タに複数のレジスタと、 各レジスタの位置データを入力する平均値算出回路を備 えることで、 タイムインターポレータから出力される位置データを複数のレジス タに格納し、 この複数の位置データの平均値を算出してリカバリクロックとして 出力できる。 これにより、 複数の位置データが示すエッジタイミングの平均値を 本発明に係るリカパリクロックとして用いることができ、 各:^験デバイスの実 際のシステムクロックのエッジタイミングを反映した正確かつ適正なタイミング 信号とすることが可能となり、 クロックのエッジが検出されない場合や、 ジッタ によりエッジタイミングが変動した場合にも、 被試験デパイスのクロックのエツ ジタイミングを正確に示すリカパリクロックを取得することができる。
また、 請求の範囲第 7項に記載するように、 ディジタルフィルタは、 二以上の レジスタのうち一のレジスタから出力される位置データと、 平均値算出回路から 出力される平均値のいずれか一方を選択してリカバリクロックとして出力する平
均値切替スィツチを備える構成としてある。 ― このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 平均値切替スィッ チを備えることで、 ディジタルフィルタから出力されるリカパリクロックとして、 特定のレジスタから出力される位置データと、 複数のレジスタの位置データの平 均値とを、 選択的に切り替えて出力させることができる。
これにより、 例えば、 ネ^験デパイスのシステムクロックのジッタによるタイ ミング変動を考慮した機能試験を行うような場合には、 複数のレジスタの平均値 をリカパリクロックとして出力し、 ジッタによるタイミング変動に拘わらず、 被 試験デパイスのシステムクロックや出力データ自体を検査するロジック試験を行 うような場合には、 複数のレジスタのうち、 一のレジスタから出力される位置デ ータをリカバリクロックとして使用するとレ、うように、 試験内容等に応じてリカ パリクロックを選択的に使い分けることが可能となり、 より汎用性, 拡張性に優 れた半導体試験装置を実現することができる。
また、 請求の範囲第 8項に記載するように、 ディジタルフィルタは、 レジスタ から出力される位置デ^ "タに所定の補正値を加算し、 当該位置データが示すエツ ジタイミングを補正してリカバリクロックとして出力するタイミング補正回路を 備える構成としてある。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 タイミング補正回 路を備えることにより、 一のレジスタから出力される位置データや、 二以上のレ ジスタから出力される位置データの平均値に対して、 セットアップタイムやホー ルドタイム等を加味した設定値 (補正値) を加算し、 適正なエッジタイミングに 補正されたリカバリクロックを出力させることができる。
一般に、 出力データをクロック信号により安定的に取得するためには、 クロッ クに対する出力データのセットアップタイム (又はホールドタイム) を考慮する 必要がある。 そこで、 本発明では、 ディジタルフィルタのレジスタから出力され る位置データに対して、 セットアップタイムやホールドタイムの設定値を加算す るタイミング補正回路を備えることにより、 出力データのセットアップタイムや ホールドタイムを加味して適正なエッジタイミングに補正されたリカパリクロッ クを出力できるようにしてある。 これにより、 タイムインターポレータから出力 される時系列のレベルデータを、 より適正なタイミングにネ 正されたリカパリク
ロックによつて取得することができ、 より正確で信頼性の高レヽ半導体試験装置を 提供することができる。
また、 請求の範囲第 9項に記載するように、 本発明の半導体試験装置では、 デ イジタルフィルタから出力されるリカパリクロックを複数入力し、 各リカパリク ロックの示すェッジタイミングの位相差を検出して、 ¾ ^験デバイスのクロック のジッタを取得するジッタ検出回路を備える構成としてある。
このような構成からなる本発明の半導体試験装置によれば、 複数のリカバリク ロックを入力するジッタ検出回路を備えることにより、 各リカパリクロックのェ ッジタイミングを示す位置データを減算処理することで、 リカパリクロック間の 位相差を検出することができる。 また、 この位相差の分布を取得し、 位相差のば らつきや広がりを示す分布データとして出力することができる。 リカパリクロッ クの位相差は、 被試験デバイスのシステムクロックのジッタを示すものであり、 リカパリクロックの位相差とその分布データを取得することにより、 ネ^:験デバ イスのクロック及び出力データジッタ解析を行うことが可能となる。
これにより、 本発明では、 例えば、 オシロスコープ等の操作による誤差や測定 作業の困難性等、 既存のジッタ測定器を用いる場合のような問題が生じることな く、 容易かつ正確, 確実に、 精度の高い被試験デバイスの出力データ及びクロッ クのジッタ解析を行うことができる。
さらに、 本発明の半導体試験装置は、 請求の範囲第 1 0項に記載するように、 第一及び第二のタイムインターポレータをそれぞれ接続し、 当該第一及び第二の タイムィンターボレータから出力されるデータを所定のデータ選択回路に分配す るパスを備える構成としてある。
このような構成とすることにより、 本発明の半導体試験装置では、 第一, 第二 のタイムインターポレータから出力される時系列のレべノレデータは、 パスを介し てデータ選択回路に振り分けて入力することができ、 所望のクロックを所望の出 力データに割り当ててデータ選択回路に入力して被測定データを取得することが できる。 これにより、 ¾ ^験デパイスに応じて第一, 第二のタイムインターポレ 一タ及ぴデータ選択回路が複数備えられる場合にも、 各ク口ック及び出力データ を任意に組み合わせて被測定データを取り込むことができ、 より?凡用性, 利便性 の高い L S Iテスタを実現することができる。
図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の第一実施形態に係る半導体試験装置の構成を示すプロック 図である。
第 2図は、 ネ^:験デパイスのシステムクロックから得られるリカパリクロック のタイミングで内部クロックに従って出力される出力データを取得する Hold Edgeモードの動作例を示す信号図である。 - 第 3図は、 Hold Edge モードの動作例を示す信号図で、 エッジセレクタのモ ードとして S D R: Rise Edgeを選択した場合である。
第 4図は、 Hold Edge モードの動作例を示す信号図で、 エッジセレクタのモ ードとして D D R: Both Edgeを選択した場合である。
第 5図は、 ディジタルフィルタのモード切替スィツチを Direct Edgeに切替え た場合にシステムクロックのエッジタイミングで出力データを取得する場合の信 号図で、 (a ) はクロックのエッジタイミングを立ち上がりエッジで、 (b ) は 立ち上がり及び立ち下がりの両エッジでデータを取得する場合である。
第 6図は、 エッジセレクタのモードを S D R: Rise Edgeモードに切替えてデ イジタルフィルタにおいてシステムクロックの立ち上がり及ぴ立ち下がりのエツ ジタイミングでリカバリクロックを取得する場合の信号図である。
第 7図は、 本発明の第二実施形態に係る半導体試験装置の構成を示すプロック 図である。
第 8図は、 従来の一般的な半導体試験装置の概略構成を示すプロック図である。 第 9図は、 システムクロックより高速な内部クロックのデータレートでデータ を出力する半導体デバイスの概略構成を示すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係る半導体試験装置の好ましい実施形態について、 図面を参照 しつつ説明する。
[第一実施形態]
まず、 第 1図〜第 6図を参照して、 本発明に係る半導体試験装置の第一実施形 態について説明する。
第 1図は、 本発明の第一実施形態に係る半導体試験装置の構成を示すプロック 図である。 同図に示すように、 本実施形態に係る半導体試験装置は、 被試験デバ イス (DU T) 1の機能試験を行う L S Iテスタ 1 0を備えており、 L S Iテス タ 1 0が被試験デバイス 1から出力される出力データを被測定データとして取得 し、 これを所定の期待値データと比較することにより、 当該ネ^;験デバイス 1の 良否を判定するようになっている。
ネ^:験デバイス 1は、 図示しないパターン発生器等から信号が入力されること により所定の出力データを出力するとともに、 クロック信号 (システムクロッ ク) を出力するようになつている。
このように L S I自体からクロックが出力されるものとして、 例えば上述した 「RapidIO」 (登録商標) や 「Hyper ranport」 (登録商標) 等を使用した L S ίや、 バス 'システムを P C Iバスから 「RapidIO」 に変換するためのブリッジ L S I等があり、 本実施形態の試験装置では、 このようなデパイスの試験が行え るようになっている。
そして、 本実施形態の被試験デバイス 1は、 第 9図で示したデバイスのように、 P L L回路等によってシステムクロックの n倍の周波数の内部クロックが生成さ れ、 システムクロックよりも高速な内部クロックのタイミングでデータ出力が行 われるデバイスを構成するようになっている。
この種のデバイスとしては、 例えば O D R型のデバイスがある。 O D R型デバ イスは、 システムクロックの 4倍の内部クロックが生成され、 更にこの内部クロ ックの立ち上がりと立ち下がりの両エッジに同期してデータが出力される (D D R : Double Data Rate) ことで、 システムクロックの 8倍のデータレートのデ ータ出力が実現されるようになっている。 本実施形態の半導体試験装置では、 こ のような〇 D R型デパイスにつレ、ても正確な試験が行えるようになっている。
L S Iテスタ 1 0は、 ネ 験デバイス 1から出力されるクロック及び出力デー タを各チャンネル (各ソースシンクロナス回路) に入力することで、 ¾ 験デバ イス 1のシステムクロックから所望の周波数で、 かつ、 適正なエッジタイミング を示すリカパリクロックを取り出し、 当該リカノくリクロックが示すタィミングで 出力データを取得して、 被測定データとして出力できるようにしたものである。 具体的には、 L S Iテスタ 1 0は、 第 1図に示すように、 被試験デパイス 1か
ら出力されるクロック信号を入力するクロック側のソースシンクロナス回路 (ク ロックリカパリ回路) 10 aを備えるとともに、 被試験デバイス 1から出力され る出力データを入力するデータ側のソースシンクロナス回路 10 b, 10 c. . . 10 n (図示せず) を備えている。
各ソースシンクロナス回路 10 a, 10 b, 10 c. . . は、 クロック側にデ イジタルフィルタ 40が備えられることを除いて同様の構成となっており、 被試 験デバイス 1から出力されるクロック又は出力データを、 それぞれ一定のタイミ ング間隔を有する複数のストローブで取得して、 時系列のレベルデータとして出 力するとともに、 当該時系列のレベルデータを用いて被試験デバイス 1のクロッ クのエッジタイミングで出力データを選択, 取得できるようになつている。
各ソースシンクロナス回路 10 a, 10 b, 10 c. . . は、 !^験デパイス 1から出力される各クロック及び出力データについてパーピン対応となっており、 それぞれほぼ同一構成の回路が一つずつ割り当てられるようになつている。
本実施形態では、 第 1図に示すように、 ^験デバイス 1のクロック側に一つ のソースシンクロナス回路 10 aが備えられるとともに、 ネ^:験デパイス 1の出 力データ側に l〜n個のソースシンクロナス回路 10 b, 10 c. . . が備えら れている。 クロック側のソースシンクロナス回路 10 aは、 データ側のソースシ ンクロナス回路 10 b, 10 c. . . と異なり、 ディジタルフィルタ 40を備え たクロックリカパリ回路を構成している。
そして、 各ソースシンクロナス回路 10 a, 10 b, 10 c . . . 力 タイム インターポレータ 'バス 50を介して相互に接続されており、 後述するように、 タイムインターポレータ 'バス 50の制御により、 所定のチャンネル (ソースシ ンク口ナス回路) 間で信号の入出力が行われるようになっている。
各ソースシンクロナス回路は、 第 1図に示すように、 クロック側, 出力側とも、 それぞれがほぼ同一の構成となっており、 具体的には、 レベルコンパレータ 1 1 と、 パターン比較器 12を備えるとともに、 タイムインターポレータ 20, 及 ぴディジタルフィルタ 40を備えている。
レベルコンパレータ 1 1は、 従来の LS Iテスタの場合と同様、 被試験デバィ ス 1からの出力信号 (クロック又は出力データ) を入力し、 所定の比較電圧とレ ベル比較して、 タイムインターポレータ 20に信号を出力する„
パターン比較器 1 2は、 後述するタイムインターポレータ 2 0及びディジタル フィルタ 4 0を介してセレクタ 3 0で選択された被試験デパイス 1の出力データ を所定の期待値と比較し、 試験結果を出力する。
タイムインターポレータ 2 0は、 ネ獄験デパイス 1から出力されるクロック又 は出力データを一定のタイミング間隔を有する複数のストローブによって取得し、 時系列のレべノレデータとして出力する。
具体的には、 タイムインターポレータ 2 0は、 複数の順序回路となるフリツ プ.フロップ 2 1 a〜2 1 nと、 遅延回路 2 2, エッジセレクタ 2 3及びェンコ ーダ 2 8を備えている。
複数のフリップ'フロップ 2 1 a〜 2 1 nは、 本実施形態では並列に接続され た D型フリップ ·フロップ群からなり、 それぞれレベルコンパレータ 1 1を介し て¾ ^験デバイスから出力される出力信号 (クロック又は出力データ) を、 入力 。データとして入力する。 そして、 遅延回路 2 2を介して入力されるストローブを クロック信号として、 所定のタイミングで入力されたデータを出力する。
なお、 複数のフリップ'フロップ 2 1 a〜2 1 nの一番目のフリップ'フロッ プ 2 1 aは初期値用で、 後述するセレクタ 3 0には二番目以降のフリップ'フロ ップ 2 1 b〜2 1 nの出力データが入力される。
ここで、 各タイムインターポレータ 2 0に備えられる複数の順序回路としては、 本実施形態のフリップ'フロップ 2 1 a〜.2 1 n以外の順序回路、 例えば、 ラッ チによって構成することもできる。
このようにタイムインターポレータ 2 0の順序回路としてラッチを備えるよう にしても、 本実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
また、 タイムインターポレータ 2 0に備えられる順序回路は、 ネ獄験デバイス 1からのク口ック及ぴ出力データを一定のタイミング間隔で取得し、 時系列のレ ベルデータとして出力できる限り、 本実施形態で示したフリップ ·フロップ 2 1 a〜2 I nやラッチの他、 どのような回路構成であっても良い。
遅延回路 2 2は、 一定のタイミング間隔で遅延させたストローブを複数のフリ ップ. フロップ 2 1 a〜2 1 nのクロック端子に順次入力し、 当該フリップ' フ ロップ 2 1 a〜2 1 nから時系列のレベルデータを出力させる。
ここで、 複数のフリップ ·フロップ 2 1 a〜2 1 nの数及び遅延回路 2 2の遅
延量は任意に設定, 変更することができ、 タイムインターポレータ 2 0で取得さ れる時系列のレベルデータのビット幅 (順序回路の数) や分解能 (遅延回路の遅 延量) を所望の値に設定することができる。
これにより、 試験対象となる被試験デバィス 1のデータレートゃジッタ幅等に 応じて、 取得される時系列のレベルデータを種々に設定でき、 どのような L S I にも対応が可能となっている。
また、 フリップ ·フロップ 2 1 a〜2 1 nに入力されるストローブは任意のタ イミング, 周波数に設定でき、 クロック側と出力データ側とで入力のタイミング や遅延量を異ならせることもできる。 本実施形態では、 ソースシンクロナス回路 の各チャンネル 1 0 a〜l 0 nごとに異なるタイミング発生器等を備えることに より、 クロック側と出力データ側とで、 それぞれ独立してストローブを入力でき ' るようにしてある (第 1図に示す STRB参照) 。 これにより、 被試験デバイス 1から出力されるクロックと出力データの位相差に応じて適切なタイミングに調 節することが可能となる。 被試験デパイス 1から出力されるクロックと出力デー タは、 位相が常に一致しているとは限らず、 例えば、 セットアップタイムがマイ ナスとなることも、 プラスとなることもある。 従って、 そのような場合に、 スト ローブのタイミングをクロック側と出力データ側とでそれぞれ異ならせることに より、 位相差のあるクロックと出力データに適切なタイミングでストローブが出 力されるように調節することができる。
エッジセレクタ 2 3は、 フリップ ·フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力される時 系列のレベルデータを入力して、 当該レベルデータの、 立ち上がりエッジを示す レベルデータ, 立ち下がりエッジを示すレベルデータ、 又は立ち上がりエッジ及 び立ち下がりェッジを示すレベルデ一タを選択的に出力するようになっている。 具体的には、 本実施形態のエッジセレクタ 2 3は、 二個の AND回路 2 4, 2 5と、 一個の O R回路 2 6、 及び一個のセレクタ 2 7からなるセレクタ回路群が、 フリップ' フロップ 2 1 a〜2 1 nの出力に対応して複数備えられている。
第一の AND回路 2 4 ( 2 4 a〜2 4 n ) は、 第 1図に示すように、 複数のフ リップ'フロップ 2 1 a〜 2 1 nのうちの一のフリップ 'フロップ (例えば 2 1 a ) の反転出力と次段のフリップ'フロップ (例えば 2 l b ) の非反転出力を入 力する AND回路である。 この第一の AND回路 2 4の出力が、 クロックの立ち
上がりエッジを示す SDR用のレベルデータとして選択される (SDR: Rise Edgeモード) 。
第二の AND回路 25 (25 a〜25n) は、 第 1図に示すように、 複数のフ リップ .フロップ 21 a〜21 nのうちの一のフリップ ·フロップ (例えば 21 a ) の非反転出力と次段のフリップ ·フロップ (例えば 21 b) の反転出力を入 力する AND回路である。 この第二の AND回路 25の出力が、 クロックの立ち 下がりエッジを示す SDR用のレベルデータとして選択される (SDR: Fall Edgeモード) 。
OR回路 26 (26 a〜26n) は、 第 1図に示すように、 第一及ぴ第二の A ND回路24, 25の出力を入力する OR回路である。 この OR回路 26の出力 、 クロックの立ち上がり及び立ち下がりの双方のェッジを示す D D R用のレべ ルデータとして選択される (DDR: Both Edgeモード) 。
セレクタ 27 (27 a〜27n) は、 第 1図に示すように、 第一の AND回路 24, 第二の AND回路 25及び OR回路 26の各出力を入力し、 エッジセレク ト信号の切替によりいずれかを選択, 出力するマルチプレクサ等からなる選択回 路である。
このようなエッジセレクタ 23を備えることにより、 フリップ.フロップ 21 a〜 21 nを介して複数のストローブで取得される時系列のレベルデータが入力 されると、 セレクタ 27 a〜27 nの選択により、 ①第一の AND回路 24の出 力 (立ち上がりエッジのみ; S D R: Rise Edgeモード) 、 ②第二の AND回路 25の出力 (立ち下がりエッジのみ; SDR: Fall Edgeモード) 、 ③ OR回路 26の出力 (立ち上がり及ぴ立ち下がり双方のエッジ; DDR: Both Edge モ ード) のいずれかのモードが選択されて出力され、 選択されたレベルデータが示 すエッジタイミングが次段のエンコーダ 28で符号ィ匕される。
なお、 エッジセレクタ 23を構成する複数のセレクタ回路群は、 複数のフリツ プ 'フロップ 21 a〜 21 nの出力のうち、 一のフリップ'フロップと次段のフ リップ ·フロップの出力を入力するようになっているので、 セレクタ 27 a〜 2 7 nで選択されて出力されるレベルデータは、 フリップ ·フロップ 21 a〜21 n力 ら出力されるレベルデータより 1ビット分少ないデータとなる。 例えば、 5 個のフリップ'フロップ 21 a〜21 eから 5ビット分のレベルデータが出力さ
れる場合、 エッジセレクタ 2 3で選択, 出力されるレベルデータは 4個のセレク タ 2 7 a〜2 7 dを介して出力される 4ビットのデータとなる。
従って、 エッジセレクタ 2 3に備えられる各回路、 すなわち、 第一の AND回 路 2 4 a〜2 4 n , 第二の AND回路 2 5 a〜 2 5 n, O R回路 2 6 a〜2 6 n, セレクタ 2 7 a〜2 7 nの数は、 それぞれ、 フリップ ·フロップ 2 1 a〜 2 1 n よりも一つ少ない数 (1〜 ー1個) となる。
エンコーダ 2 8は、 エッジセレクタ 2 3の複数のセレクタ 2 7 a〜 2 7 ηから 出力される時系列のレベルデータを入力し、 当該レベルデータを符号化して出力 するようになつている。 具体的には、 エンコーダ 2 8には、 フリップ 'フロップ 2 1 a〜 2 1 ηから一定間隔で順次出力され.るデータが、 エッジセレクタ 2 3の 各セレクタ 2 7 a〜2 7 nを介して順次入力され、 すべてのデータが揃ったタイ ミングでェンコ一ディングを行い、 その結果が出力される。
これにより、 フリップ'フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力された時系列のレべ ルデータが、 エッジセレクタ 2 3を経由して選択され、 選択されたレベルデータ が符号ィヒされた位置データとして出力されることになる。 '
本実施形態では、 クロック側のソースシンクロナス回路 1 0 aのエンコーダ 2 8で符号ィヒされる位置データが、 ディジタルフィルタ 4 0に入力されることで、 ¾ 験デバイス 1のシステムロックのエッジタイミングを示すリカバリクロック が取得されるようになっている。
そして、 出力データ側のソースシンクロナス回路 1 0 b , 1 0 c . . では、 フ リップ · フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力される時系列のレベルデータは、 セレ クタ 3 0に入力データとしてそのまま入力されるようになっており、 この出力デ ータ側のセレクタ 3 0に入力されたレベルデータのうち、 一のデータが、 デイジ タルフィルタ 4 0から出力されるリカパリクロックによって選択され、 選択され た一のデータが被試験デバィス 1の被測定データとして出力されることになる。 なお、 出力データ側のソースシンクロナス回路 1 0 b, 1 0 c . . . では、 本 実施形態ではェッジセレクタ 2 3とエンコーダ 2 8は使用されない (第 1図参 照) 。 従って、 出力データ側のタイムインターポレータ 2 0については、 エッジ セレクタ 2 3及びエンコーダ 2 8を省略することができる。
セレクタ 3 0は、 複数のフリップ 'フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力される時
系列のレベルデータを入力データとして入力するとともに、 ディジタルフィルタ 4 0から出力されるリカパリクロック、 又はエンコーダ 2 8から出力される位置 データを選択信号として入力するデータ選択回路である。 そして、 リカパリクロ ック (又はエンコーダ 2 8の位置データ) が示すエッジタイミング、 すなわち、 被試験デバィス 1のシステムクロックのエッジタイミングで、 当該システムクロ ックのより高速の内部クロックの周波数タイミングで、 被試験デバイス 1の出力 データを選択し、 当該被試験デバィス 1の被測定データとして取得するようにな つている。 ' ·
具体的には、 セレクタ 3 0は、 マルチプレクサ等からなり、 データ入力側に複 数の各フリップ'フロップのうち初期値用のフリ "プ 'フロップ 2 1 aを除くフ リップ · フロップ 2 1 b〜2 1 nの各出力が直接接続されるとともに、 セレク ト 信号端子にはタイムインターポレータ 'パス 5 0が接続されている。
そして、 出力データ側のセレクタ 3 0には、 出力データ側のフリップ'フロッ プ 2 1 a〜2 1 nから出力される時系列のレベルデータが、 入力データとしてェ ッジセレクタ 2 3及びエンコーダ 2 8を介さず直接入力されるとともに、 タイム ィンターポレータ ·バス 5 0の制御により、 クロック側のディジタルフィルタ 4 0で取得されるリカバリクロックカ 又はクロック側のエンコーダ 2 8で取得さ れる位置データが選択信号として選択的に入力される。
これにより、 出力データ側のセレクタ 3 0では、 出力データ側タイムインター ポレータ 2 0のフリップ'フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力される時系列のレべ ルデータが、 ディジタルフィルタ 4 0からのリカバリクロック、 又はエンコーダ 2 8からの位置データを選択信号として、 一のデータが選択されることになる。 そして、 このセレクタ 3 0で選択されたネ^験デパイス 1の出力データが、 パ ターン比較器 1 2に出力され、 ノ ターン比較器 1 2で所定の期待値と比較され、 試験結果が出力されることになる。
このセレクタ 3 0の選択信号の切替は、 後述するディジタルフィルタ 4 0の切 替スィツチ 4 7によって行われる。
—方、 クロック側のセレクタ 3 0には、 クロック側のフリップ.フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力される時系列のレベルデータが、 入力データとしてエッジセ レクタ 2 3及びエンコーダ 2 8を介さず直接入力されるとともに、 上述したディ
ジタルフィルタ 4 0の切替スィッチ 4 7の制御により、 クロック側のエンコーダ 2 8で取得される位置データ、 又はクロック側のディジタルフィルタ 4 0で取得 されるリカバリクロックが選択信号として選択的に入力される。
これにより、 クロック側のセレクタ 3 0では、 被試験デパイス 1のシステムク ロックがデータとして選択されることになり、 クロック側タイムインターポレー タ 2 0のフリップ ·フロップ 2 1 a〜2 1 nから出力される時系列のレベルデ一 タとして取得される!^験デパイス 1のクロックを、 ディジタルフィルタ 4 0か らのリカパリクロック、 又はエンコーダ 2 8からの位置データを選択信号として、 当該デパイスのク口ックの信号変化点であるエッジタイミングを示すレベルデー タによって取り込むことができる。 従って、 被試験デバイス 1のクロックについ て期待値が設定されている場合、 セレクタ 3 0を介して出力されるクロックデー タを、 クロック側のパターン比較器 1 2で所定の期待値と比較することができる。 ここで、 クロック側及び出力データ側の各セレクタ 3 0は、 タイムインターポ レータ ·バス 5 0の制御により、 入力される選択信号が切り換えられるようにな つており、 所望のセレクタ 3 0が使用できるようになつている。
具体的には、 出力データ側のセレクタ 3 0を使用して、 ¾ 験デバイス 1の出 力データを期待値と比較する場合には、 タイムインターポレータ 'バス 5 0を介 して、 ディジタルフィルタ 4 0のリカバリクロック、 又はクロック側のェンコ一 ダ 2 8からの信号が、 選択信号として出力側のセレクタ 3 0に入力される。 この 場合、 クロック側のセレクタ 3 0 (及びパターン比較器 1 2 ) は使用されなレヽこ とになる。
一方、 ク口ック側のセレクタ 3 0を使用して、 被試験デバィス 1のクロックを 期待値と比較する場合には、 タイムインターポレータ 'バス 5 0の制御により、 ディジタノレフィルタ 4 0のリカパリクロック、 又はクロック側のエンコーダ 2 8 からの信号は出力側のセレクタ 3 0に入力されない。 この場合には、 出力データ 側のセレクタ 3 0 (及びパターン比較器 1 2 ) は使用されないことになる。
このように、 本実施形態では、 ク口ック側及び出力データ側の各セレクタ 3 0 は、 試験内容等に応じてタイムインターポレータ 2 0からの出力信号が選択的に 入力されるようになっている。 その結果、 試験内容等によっては、 セレクタ 3 0 は、 クロック側又は出力データ側のソースシンクロナス回路の少なくとも一方に
備えられれば良く、 ク口ック側又は出力データ側のいずれかのセレクタ 3 0を省 略することも可能となる。
ディジタルフィルタ 4 0は、 クロック側のソースシンクロナス回路 1 0 aに備 えられ、 ク口ック側のタイムインターポレータ 2 0のエンコーダ 2 8から出力さ れるクロックの位置データを入力, 保持し、 一又は二以上の位置データから、 所 定のエッジタイミングを示すリカパリクロックを出力する。 具体的には、 デイジ タルフィルタ 4 0は、 複数のレジスタ 4 1 ( 4 1 a〜4 1 n ) と、 エッジ検出回 路 4 2, エッジ切替スィッチ 4 3 , 平均値算出回路 4 4, 平均値切替スィッチ 4 5, タイミング補正回路 4 6及びモード切替スィッチを備えている。
複数のレジスタ 4 1 a〜4 1 nは、 第 1図に示すように、 直列に接続された所 定数 (1〜! 1 ) のレジスタ群からなり、 クロック側のタイムインターポレータ 2 0のエンコーダ 2 8から出力される位置データを順次格納するとともに、 格納さ れた位置データを所定のタイミングで出力する。 例えばエンコーダ 2 8が 3ビッ トの位置データを出力する場合には、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nは 3ビットの位 置データを入力, 格納するとともに、 所定のトリガ信号が入力されることで、 格 納している 3ビットの位置データを出力するようになっている。
より具体的には、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nは、 まず、 エンコーダ 2 8の位置デ ータが最前段のレジスタ 4 1 aに入力, 格納され、 この位置データが所定のタイ ミングで出力されて、 直列に接続された次段のレジスタ 4 1 b〜4 1 nに順次入 力される。 最後段のレジスタ ηから出力される位置データは、 後述する平均値算 出回路 4 4に入力される。
また、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nから出力される位置データは、 次段のレジス タに入力されると同時に、 それぞれ、 平均値算出回路 4 4にも入力されるように なっている。 これによつて、 平均値算出回路 4 4において、 各レジスタ 4 1 a〜 4 1 nの位置データが示すエッジタイミングの平均値が算出されることになる。 さらに、 最前段のレジスタ 4 1 aから出力される位置データは、 後述する平均 値切替スィッチ 4 5にも入力されるようになっている。 これによつて、 平均値算 出回路 4 4から出力される位置データの平均値と、 最前段のレジスタ 4 1 aから 出力される位置データの、 いずれか一方の位置データが選択されるようになって いる。
なお、 本実施形態に係るレジスタ 4 1 a〜4 1 nの数は、 任意に設定, 変更す ることができ、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nの数に応じて取得できる位置データの数, 位置データの平均値の分解能を調整することができる。
すなわち、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nは、 タイムインターポレータから出力され る位置データを入力する少なくとも一つのレジスタ 4 1 aを備えていれば良く、 試験対象となるネ 験デバイス 1のデータレートゃジッタ幅等に応じて最適な数 とすることができる。
そして、 このレジスタ 4 1 a〜4 1 nに所定のタイミングでストローブが入力 され、 位置データが任意のタイミングで出力されることになる。
エッジ検出回路 4 2は、 タイムインターポレータ 2 0のエンコーダ 2 8から入 力される位置データのエッジの有無を検出する。 そして、 エッジが検出された場 合に、 最前段のレジスタ 4 1 aにエッジが検出された位置データを格納するとと もに、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに既に格納されている位置データを出力させる ようになつている。
タイムインターポレータ 2 0で取得されるクロックの位置データは、 クロック の周波数に応じて一定周期で信号変化点 (立上がりエツジ又は立下がりエツジ) が検出される。 従って、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nにおいてクロック周期より高 速のスト口ープで位置データが取得されると、 信号変化点 (立上がりエツジ又は 立下がりエッジ) が存在しないデータも取得されることになり、 その場合には、 位置データにはエッジタイミングが示されないことになる。 このため、 このよう な位置データをレジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納したとしても、 その位置データか らはクロックのエツジタィミングェッジは取得できないことになる。
そこで、 本実施形態では、 エンコーダ 2 8で取得される位置データのェッジの 有無を検出するエツジ検出回路 4 2を備えることにより、 エツジが検出された位 置データのみをレジスタ 4 1 a〜4 1 nに順次格納, 出力させ、 この位置データ に基づいてリカパリクロックを取得するようにしてある。
具体的には、 エッジ検出回路 4 2は、 エンコーダ 2 8からの位置データを入力 し、 当該位置データのエッジの有無を検出する。 そして、 位置データのエッジが 検出された場合には、'最前段のレジスタ 4 1 aにィネーブル信号を出力して (第 1図に示す 「E」 ) 、 最前段のレジスタ 4 1 aをデータ入力可能状態にする。 こ
れによって、 最前段のレジスタ 4 1 aには、 エッジが検出された位置データが格 納されることになる。 一方、 位置データのエッジが検出されない場合には、 エツ ジ検出回路 4 2はイネ一プル信号を出力しない。 従って、 位置データのエッジが 検出されない場合、 最前段のレジスタ 4 1 aは入力不能状態となり、 エッジが検 出されなかった位置データはレジスタ 4 1 aに格納されない。
そして、 エッジ検出回路 4 2は、 さらに、 イネ一ブル信号をパルサ 4 2 a (第 2図に示す 「P」 ) に入力し、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 ηに入力するトリガ信号 に変換し、 このトリガ信号を各レジスタ 4 1 a〜4 1 ηに入力して、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納されている位置データを所定のタイミングで出力させる。 これにより、 タイムインターポレータ 2 0で取得された位置データのうち、 信 号変化点を示すェッジが検出された位置データのみが、 リカパリクロックの基準 となる位置データとしてレジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納され、 出力されることに なる。 そして、 位置データのエッジが検出されなかった場合には、 それ以降のサ ィクルで位置データのエッジが検出されることにより、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納された位置データが出力されることになる。
このようなエッジ検出回路 4 2を備えることで、 験デバイス 1のシステム クロックのエツジが検出されなレ、場合にも、 既に格納されている位置データに基 づいてリカパリクロックを取得することができ、 システムクロックの周波数より 高速なタイミングでデータを取得する場合にも、 正確なリカパリクロックを安定 的に出力させることができる。
また、 このようにエッジ検出回路 4 2を設けてエッジが検出された位置データ のみに基づいてリカパリクロックを出力させることで、 後述する平均値算出回路 4 4で位置データの平均値を求めてリカバリクロックとして出力する場合に、 シ ステムクロックの実際のエッジタイミングを反映した正確なタイミングを示すリ 力パリクロックを出力することができるようになる。
エッジ切替スィッチ 4 3は、 エッジ検出回路 4 2に接続され、 エッジ検出回路 4 2のパルサ 4 2 aを介して各レジスタ 4 1 a〜 4 1 ηに入力されるトリガ信号 と、 タイムインターポレータ 2 0の遅延回路 2 2から出力されるストローブとを 選択的に切り替える切替え手段である。
上述したエッジ検出回路 4 2の制御によりエッジが検出された位置データのみ
をレジスタに格納してリカパリクロックの基準とした場合、 クロック周波数に応 じて位置データのェッジが検出されなレ、場合があり、 取得できる位置データが少 なくなることがある。 そこで、 本実施形態では、 信号切替え手段となるエッジ切 替スィッチ 4 3を設けて、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nに所定のタイミングで出力さ れるストロープを入力できるようにしてあり、 取得される位置データのエッジの 有無に拘わらず、 所定の位置データを順次出力してリカパリクロックを取得でき るようにしてある。
具体的には、 エッジ切替スィッチ 4 3は、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納され ている位置データを出力させるタイミング信号 (トリガ信号) として、 上述した エッジ検出回路 4 2のパルサ 4 2 aから出力されるトリガ信号を入力するモード (第 2図に示す (DEdge Sync Mode) と、 タイムィンターポレータ 2 0の遅延回 路 2 2から出力されるストロープを入力するモード (同じく② Continuously Mode) とを切り替えるよ.うになつている。
そして、 このエッジ切替スィッチ 4 3を切り替えて、 遅延回路 2 2のストロー ブを選択することにより (② Continuously Mode) 、 レジスタ 4 1 a〜 4 1 ηに 対して、 タイムインターポレータ 2 0の遅延回路 2 2から所定のタイミングで出 力されるストロープ信号を入力し、 エッジ検出の有無に拘わらず、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nから位置データを出力させることができる。
この② Continuously Mode では、 最前段のレジスタ 4 1 aにィネーブル信号 が入力されないので、 レジスタ 4 1 aに格納されている位置データはそのまま保 持され、 次段以降のレジスタ 4 1 b〜4 1 nには、 その前段のレジスタ 4 1 a〜 4 1 η— 1から出力された位置データが格納されることになる。 従って、 各レジ スタ 4 1 a〜 4 1 ηは、 位置データのエッジが検出される場合には、 上述したェ ッジ検出回路 4 2における場合と同様、 その位置データを順次格納, 出力するこ とになり、 位置データのエッジが検出されない場合には、 既に格納している前サ イタルの位置データを順次出力し、 次段のレジスタに格納する。 その結果、 この ② Continuously Mode では、 位置データのエッジ検出の有無に拘わらず、 遅延 回路 2 2のストローブのタイミングで、 エッジタイミングを示す位置データが順 次出力されることになる。
このように、 本実施形態では、 ェッジ切替スイッチ 4 3を備えることで、 タイ
ムインターポレータ 2 0からの位置データのエッジが検出されない場合に、 リカ バリクロックの基準となるレジスタ 4 1から位置データを出力させないか (① Edge Sync Mode) 、 レジスタに格納されている前サイクルの位置データを出力 させる力 (② Continuously Mode) を選択することができる。 これにより、 例え ば、 ^験デバイスのシステムクロックの実際のエッジタイミングのみを用いる ことで、 より厳密な機能試験やジッタ解析等を行う場合には、 エッジが検出され た位置データのみを選択し (① Edge Sync Mode) 、 一定周期の平均値から!^ 験デバイスの出力データゃクロックデータを検査するロジック試験を行う場合に は、 既に格納されている前サイクルの位置データも使用する (② Continuously Mode) というように、 試験内容等に応じて位置データを選択的に採用できる。 平均値算出回路 4 4は、 複数の各レジスタ 4 1 a〜4 1 nからそれぞれ出力さ れる位置データを入力し、 各位置データが示すェッジタイミングの平均値を算出 し、 当該平均値をリカパリクロックとして出力する。 具体的には、 平均値算出回 路 4 4は、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nから出力される位置データを入力し、 全位置 データを加算する加算回路 4 4 aと、 この加算回路 4 4 aの加算結果をレジスタ 数 (n ) で除算する除算回路 4 4 bとを備えている。
このような平均値算出回路 4 4を備えることで、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに 格納された複数の位置データの平均値を算出して、 その平均値をリカバリクロッ クとして出力することができる。 これによつて、 リカパリクロックを、 各ネ 験 デバイスの実際のクロックのエッジタイミングを反映した正確かつ適正なタイミ ング信号とすることができ、 クロックのエッジが検出されない場合や、 ジッタに よりエッジタイミングが変動した場合にも、 平均値に基づくより正確なリカパリ クロックを取得することが可能となる。
平均値切替スィッチ 4 5は、 平均値算出回路 4 4から出力される平均値と、 複 数のレジスタ 4 1のうち一のレジスタから出力される位置データのいずれか一方 を選択して、 リカパリクロックとして出力する切替え手段である。
具体的には、 本実施形態では、 平均値切替スィッチ 4 5が平均値算出回路 4 4 の出力側と、 最前段のレジスタ 4 1 aの出力側に選択的に接続されるようになつ ており、 上述した複数の位置データの平均値を出力するか (第 2図に示す① Smoothing Mode) 、 最前段のレジスタ 4 1 aから出力される位置データ、 すな
わち、 現在のテストサイクルで取得された位置データを出力するか (同じく② Sampling Mode) を切り替えできるようになつている。
これにより、 ディジタルフィルタ 4 0から出力されるリカパリクロックとして、 特定のレジスタ (本実施形態では最前段のレジスタ 4 1 a ) から出力される位置 データと、 複数のレジスタの位置データの平均値とを、 選択的に出力させること ができ、 試験内容等に応じてリカパリクロックを選択的に使い分けることが可能 となる。 例えば、 被試験デバイスのシステムクロックについてジッタによるタイ ミング変動を考慮した機能試験を行うような場合には複数のレジスタの平均値を リカバリクロックとして出力し (① Smoothing Mode) 、 ジッタによるタイミン グ変動に拘わらず、 ネ^験デバイスのクロックデータ自体を検査するロジック試 験を行うような場合には、 複数のレジスタのうち、 一のレジスタ (最前段のレジ スタ 4 l a ) 力 ら出力される位置データをリカバリクロックとして使用する (② Sampling Mode) 等の使い分けができるようになる。
タイミング補正回路 4 6は、 平均値切替スィツチ 4 5を経て出力される位置デ ータに所定の補正値を加算し、 当該位置データが示すェッジタィミングを補正し てリカパリクロックとして出力する。 具体的には、 タイミングネ翁正回路 4 6は、 第 1図に示すように、 平均値切替スィッチ 4 5の出力側に接続されており、 平均 値切替スィッチ 4 5から出力される位置データに対して、 補正値レジスタ (Tsd Thd Reg) 4 6 aに格納されている所定の補正値を加算するようになっている。 このタイミング補正回路 4 6から出力される位置データが、 ディジタノレフィル タ 4 0から最終的に出力されるリカパリクロックとなる。
補正値レジスタ 4 6 aに格納される補正値は、 本実施形態では、 被試験デパイ ス 1の出力データのセットアップタイム及ぴホールドタイムを設定する設定値と なっている。 一般に、 出力データをクロック信号により安定的に取得するために は、 クロックに対する出力データのセットアップタイム及びホールドタイムを考 慮する必要がある。 そこで、 本実施形態では、 補正値レジスタ 4 6 aにセットァ ップタイム及ぴホールドタイムの設定値を示す補正値を格納し、 一のレジスタ (最前段のレジスタ 4 1 a ) から出力される位置データや、 全レジスタ 4 1 a〜 4 1 ηの位置データの平均値に対して、 タイミング補正回路 4 6でセットアップ タイムやホールドタイムの設定値を加算できるようにしてある。
ここで、 セットアップタイムやホールドタイムの設定値は、 タイムインターポ レータ 2 0で取得されるレベルデータの分解能に応じて設定することができる。 例えば、 ¾ ^験デバイス 1のク口ック力 8ビットのストローブで取得される 場合、 その 8ビットのストローブの範囲で、 任意のビット数分だけ位置データの エッジタイミングをずらす値として設定することができる。'具体的には、 設定値 として " 0 " や "+ 1 " 、 "- 2 " 等と設定でき、 このような設定値により、 位 置データのエッジタイミングを、 例えば 8ビットのストロープの範囲で、 1ビッ ト分遅らせる, 2ビット分早める等の補正することができるようになる。 これに より、 出力データのセットアップタイムやホールドタイムを加味して適正なエツ ジタイミングに補正されたリカバリクロックを出力することができる。
このタイミング補正回路 4 6から出力されるリカバリクロックが、 選択信号と してセレクタ 3 0に入力されることになり、 タイムインターポレータ 2 0から出 力される時系列のレベルデータを、 適正なタイミングに捕正されたリカバリクロ ックによって取得できることになる。
モード切替スィッチ 4 7は、 クロック側のエンコーダ 2 8から出力される位置 データと、 ディジタルフィルタ 4 0のタイミング補正回路 4 6から出力されるリ 力パリクロックのいずれ力一方を選択して、 クロック側及ぴ出力データ側のセレ クタ 3 0に選択信号として出力する切替え手段である。
具体的には、 本実施形態では、 モード切替スィッチ 4 7がクロック側のェンコ ーダ 2 8の出力側と、 ディジタルフィルタ 4 0のタイミング補正回路 4 6の出力 側に選択的に接続されるようになっており、 エンコーダ 2 8の位置データを取得 するか (第 1図に示す① Direct Edge) 、 ディジタルフィルタ 4 0で得られるリ 力パリクロックを取得する力、 (同じく② Hold Edge) を切り替えできるようにな つている。 このモード切替スィッチ 4 7の切替により、 例えば、 通常の S D R型 デパイスのようにデバイスのシステムクロックのタイミングで出力データが出力 されるデバイスの場合には① Direct Edgeを選択し、 O D R型デバイスのように デパイスのシステムクロックより高速の内部クロックのデータレートで出力デー タが出力されるデバイスを試験する場合には② Hold Edge を選択することがで さる。
なお、 以上のようなデイジタルフィルタ 4 0は、 本実施形態では、 クロック側
のソースシンクロナス回路 1 0 aにのみ備えられ、 データ側のソースシンクロナ ス回路 1 0 b , 1 0 c . . . には備えられていない。 但し、 ディジタルフィルタ 4 0を出力データ側のソースシンクロナス回路 1 0 b, 1 0 c . . . に備えるこ ともできる。 このようにすると、 クロック側と出力データ側のソースシンクロナ ス回路を、 まったく同一の構成とすることができ、 例えば L S Iテスタにパーピ ン対応の複数のソースシンク口ナス回路をすベて同一構成にすることができ、 各 ソースシンクロナス回路の任意のチヤンネルにネ^験デパイスのク口ックゃ出力 データを割り付けることが可能となり、 割付け作業を容易かつ効率的に行え、 ま た、 データピンとクロックピンを任意に入れ替えて設定できるようになる。
また、 出力データ側のソースシンクロナス回路 1 0 b, 1 0 c . . . にもディ ジタルフィルタ 4 0を備えるようにすると、 例えば S E R D E S (Serializer and Deserializer) 等に代表される、 デバイス内部で出力データにクロックが多 重され、 多重されたクロックのエッジタイミングで出力データが出力されるデバ イスについても、 多重化されたクロックをディジタルフィルタ 4 0でリカバリす ることで試験を行うことができる。
タイムインターポレータ ·パス 5 0は、 クロック側のソースシンクロナス回路 1 0 aと出力データ側のソースシンクロナス回路 1 0 b , 1 0 c . . . をそれぞ れ接続する伝送線路である。 第 1図に示すように、 本実施形態のタイムインター ポレータ 'バス 5 0は、 出力データ側の各チャンネル (ソースシンクロナス回 路) のセレクタ 3 0のセレクト端子と、 ディジタルフィルタ 4 0のタイミング捕 正回路 4 6の出力及ぴクロック側のエンコーダ 2 8の出力端子を接続しており、 出力データ側の各チャンネルのいずれかのセレクタ 3 0に対して、 ディジタルフ ィルタ 4 0のリカバリクロック力、 クロック側エンコーダ 2 8の位置データを選 択信号として入力するスィツチ制御を行うようになっている。
なお、 第 1図では図示を省略してあるが、 複数備えられるソースシンクロナス 回路にデータを振り分けるタイムインターポレータ ·バス 5 0は、 各ソースシン クロナス回路 (各チャンネル) に対応して複数備えられる。
また、 いずれのチャンネルのセレクタ 3 0にディジタルフィルタ 4 0のリカパ リクロック又はクロック側エンコーダ 2 8の信号が選択信号として入力されるか の情報は、 通常は予め与えられている。 従って、 その情報に従い、 試験装置を使
用する前に予めスィッチを O N/O F Fに設定することができる。 また、 この O N/O F Fの制御情報は、 図示しない制御用レジスタ等に情報を書き込んでおく ことができる。
このようなタイムインターポレータ 'バス 5 0を備えることで、 クロック側の ディジタルフィルタ 4 0で取得されるリカパリクロックを選択信号として、 出力 データ側の所望のセレクタ 3 0に入力することができる。 これにより、 所望のチ ャンネルで取得される出力データを被測定データとして取得することができる。 従って、 被試験デバイス 1の構成やデータレート, ジッタ幅等に応じて、 セレ クタ 3 0を含むソースシンクロナス回路が複数備えられる場合にも、 クロックデ ータと出力データを任意に組み合わせて被測定データを取り込むことができる。 例えば、 被試験デバイス 1からクロック及び出力データが複数送出される場合に、 「クロック 1と出力データ 1」 、 「クロック 2と出力データ 2」 、 とレヽうように、 クロックピンとデータピンを任意に入れ替えることができる。 この場合、 「出力 データ 1」 については 「クロック 1」 のタイミングで、 「出力データ 2」 につい ては 「クロック 2」 のタイミングで、 独立して被測定データを取得できることに なる。
なお、 クロック側のセレクタ 3 0には、 タイムインターポレータ 'パス 5 0を 介することなく、 モード切替スィッチ 4 7を介して、 ディジタルフィルタ 4 0の リカパリクロック、 又はクロック側エンコーダ 2 8の位置データが選択信号とし て直接入力される。 これによつて、 例えば、 「クロック 1」 のタイミングで 「ク ロック 1」 の信号が被測定データとして取得されることになる。 次に、 以上のような構成からなる本実施形態に係る半導体試験装置における試 験動作について説明する。
まず、 試験装置に備えられる図示しないパターン発生器からネ^験デバイス 1 に所定の試験パターン信号が入力されると、 被試験デバイス 1からパターン信号 に対応する所定のクロック (システムクロック) 及び出力データが出力される。
験デパイス 1から出力されたクロック及び出力データは、 出力端子ごとに 接続された各ソースシンクロナス回路 1 0 a, 1 0 b , 1 0 c . . . に入力され る。
各ソースシンク口ナス回路に入力されたク口ック及び出力データは、 レべノレコ ンパレータ 1 1に入力、 比較電圧とレベル比較された後、 各タイムインターポレ ータ 2 0に入力される。
各タイムインターポレータ 2 0に入力された信号 (クロック又は出力データ) は、 まず、 並列に接続された複数のフリップ 'フロップ 2 1 a〜2 1 nに入力さ れる。 そして、 クロック又は出力データが入力される各フリップ'フロップ 2 1 a〜2 1 nのクロック端子には、 遅延回路 2 2によって一定のタイミング間隔で ストロープが入力される。 これによつて、 各フリップ'フロップ 2 1 a〜2 1 n からは、 入力されたク口ック又は出力データが時系列のレベルデータとして取得, 出力されることになる。
そして、 クロック側のソースシンクロナス回路 1 0 aでは、 フリップ'フロッ プ 2 1 a〜2 1 nから出力された時系列のレベルデータは、 エッジセレクタ 2 3 に入力される。
エッジセレクタ 2 3に入力されたレベルデータは、 第一, 第二の AND回路 2 4, 2 5及び O R回路 2 6を介して複数の各セレクタ 2 7 a〜2 7 nに入力され、 エッジセレクト信号の切替によって一の信号が選択, 出力される。 このセレクタ 2 7 a〜2 7 nから出力されるレベルデータは、 当該レベルデータが示す①立ち 上がりエッジのみ (第一の AN D回路 2 4の出力) 、 ②立ち下がりエッジのみ (第二の AND回路 2 5の出力) 、 ③立ち上がり及び立ち下がりの双方のエッジ (O R回路 2 6の出力) 、 のいずれかのタイミングを示すレベルデータとして出 力される。
このエッジセレクタ 2 3で取得されたレベルデータが、 エンコーダ 2 8に入力 されて符号化される。
エンコーダ 2 8で符号化されたレベルデータは、 被試験デパイス 1のシステム クロックのエッジタイミング (①立ち上がりエッジ、 ②立ち下がりエッジ、 又は ③立ち上がり及び立ち下がりの両エッジ) を示す位置データとなる。 そして、 こ の位置データが、 ディジタルフィルタ 4 0に入力され、 適正なタイミングに補正 されるリカバリ ロックとして取得されることになる。
なお、 フリップ'フロップ 2 1 a〜 2 1 ηから出力された時系列のレベルデ一 タは、 そのままクロック側のセレクタ 3 0に入力データとして入力され、 クロッ
クに期待値がある場合にはクロックデータが取得されてパタ一ン比較器 1 2で良 否判定できるようになっている。
ディジタルフィルタ 4 0では、 エンコーダ 2 8から出力されたシステムクロッ クの位置データが、 最前段のレジスタ 4 1 aに入力されるとともに、 順次、 次段 のレジスタ 4 1 b〜4 1 nに入力される。
まず、 位置データは、 エッジ検出回路 4 2に入力され、 エッジの有無が検出さ れる。 このとき、 エッジ切替スィッチ 4 3の切替えにより、 レジスタ 4. 1 a〜4 1 nに格納されている位置データを出力させるタイミング信号 (トリガ信号) と して、 エッジ検出回路 4 2から出力されるイネ一プル信号を入力する場合 (第 2 図に示す① Edge Sync Mode) と、 タイムインターポレータ 2 0の遅延回路 2 2 力 ら出力されるスト口ープ信号を入力する場合 (同じく② Continuously Mode) のいずれかのモードが選択される。
① Edge Sync Modeが選択された場合には、 エッジ検出回路 4 2がエンコーダ 2 8からの位置データを入力してエッジの有無を検出し、 位置データのエッジが 検出された場合には、 最前段のレジスタ 4 1 aにィネーブル信号を入力する。 こ れによって、 最前段のレジスタ 4 1 aには、 エッジが検出された位置データのみ が格納されることになる。
そして、 エッジ検出回路 4 2は、 パルサ 4 2 aを介してイネ一プル信号をトリ ガ信号に変換し、 このトリガ信号を各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに入力して、 各レ ジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納されている位置データを出力させる。
これにより、 タイムインターポレータ 2 0で取得された位置データのうち、 信 号変化点を示すェッジが検出された位置データのみが、 リカバリクロックの基準 となる位置データとしてレジスタ 4 1 a〜4 1 nに、 順次、 格納, 出力され、 位 置データのェッジが検出されなかつた場合には、 それ以降のサイクルで位置デー タのエッジが検出されることにより、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納された位 置データが出力される。
一方、 ② Continuously Modeが選択された場合には、 エッジ検出回路 4 2で のエッジ検出の有無に拘わらず、 レジスタ 4 1 a〜4 1 nに、 タイムインターポ レータ 2 0の遅延回路 2 2からストロープ信号が入力される。
そして、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nでは、 システムクロックの位置データのェ
ッジが検出される場合には、 上述したエッジ検出回路 4 2における場合と同様、 その位置データを順次格納, 出力する。 位置データのエッジが検出されない場合 には、 既に格納している前サイクルの位置データを出力し、 次段のレジスタに格 納する。
この結果、 ② Continuously Mode では、 位置データのエッジ検出の有無に拘 わらず、 遅延回路 2 2のストローブのタイミングで、 エッジタイミングを示す位 置データが,継続的に出力され、 各レジスタ 4 1 a〜4 1 nに格納, 出力される。 レジスタ 4 1 a〜4 1 nから出力された位置データは、 平均値算出回路 4 4に 入力され、 各位置データが示すエッジタイミングの平均値が算出される。
そして、 平均値切替スィッチ 4 5の切替えにより、 平均値算出回路 4 4から出 力される平均値を出力するか (① Smoothing Mode) 、 最前段のレジスタ 4 1 a から出力される位置データをそのまま出力するか (② Sampling Mode) が切り 替えられ、 いずれかの位置データがタイミング補正回路 4 6に出力される。 タイミング補正回路 4 6では、 補正値レジスタ 4 6 aに格納されているセット アップタイム又はホールドタイムの設定値 (補正値) を加算して、 位置データを 適正なエッジタイミングに補正されたリカバリクロックとして出力する。
そして、 このタイミング補正回路 4 6から出力されるリカパリクロックは、 モ ード切替スィッチ 4 7及びタイムインターポレータ 'パス 5 0を介して、 所定の 出力データ側のソースシンク口ナス回路に送出され、 該当する出力データ側のセ レクタ 3 0に選択信号として入力されることになる。
まず、 モード切替スィツチ 4 7の切替により① Direct Edgeが選択された場合 には、 クロック側のエンコーダ 2 8から出力される位置データが、 タイムインタ 一ポレータ ·パス 5 0を介して出力データ側のセレクタ 3 0の選択信号として入 力される。 これにより、 出力データ側のセレクタ 3 0では、 被試験デバイス 1か ら出力されるシステムクロックのエッジタイミングでデパイスの出力データが選 択されることになる。
出力データ側では、 フリップ'フロップ 2 1 a〜2 1 nで取得された時系列の レべノレデータは、 初期値用のフリップ' フロップ 2 1 aのデータを除いて、 その ままセレクタ 3 0に入力データとして入力され、 出力データ側のセレクタ 3 0で は、 ク口ック側のエンコーダ 2 8からのタイミングデータを選択信号として、 出
力データを示す時系列のレベルデータの中から、 一のデータを選択し、 このデー タが被測定データとして出力される。
これにより、 このモード (① Direct Edge) では、 デパイスのシステムクロッ クのタイミングで出力データが出力される S D R型のデバィス試験が行える。 一方、 モード切替スィツチ 4 7の切替により② Hold Edge が選択されると、 クロック側のディジタルフィルタ 4 0から出力されるリカパリクロックが、 タイ ムインターポレータ ·パス 5 0を介して出力データ側のセレクタ 3 0の選択信号 として入力される。 これにより、 出力データ側のセレクタ 3 0では、 ディジタル フィルタ 4 0で取得されるリカバリクロックを選択信号として、 リカパリクロッ クが示すエッジタイミングでネ^;験デバイス 1の出力データが選択される。
従って、 このモード (② Hold Edge) の場合には、 O D R型デパイスのように デパイスのシステムクロックより高速の内部クロックのデータレートで出力デー タが出力されるデバイスを試験することができる。
出力データ側のセレクタ 3 0で選択, 出力された出力データは、 パターン比較 器 1 2に入力され、 テスタ内のパターン発生器から出力される所定の期待値デ^" タと比較され、 比較結果が出力される。
そして、 この比較結果により、 出力データと期待値との一致, 不一致が検出さ れ、 被試験デバイス 1の良否 (P a s s /F a i l ) の判定が行われることにな る。 すなわち、 セレクタ 3 0の出力と期待値とがー致すれば P a s sの判定が、 不一致の場合には F a i 1の判定が下されることになる。
同様に、 クロック側のセレクタ 3 0では、 フリップ ·フロップ 2 1 a〜2 1 n で取得されたクロックの時系列のレベルデータ力 初期値用のフリップ'フロッ プ 2 1 aのデータを除いて、 そのままクロック側のセレクタ 3 0に入力データと して入力されるので、 クロック側のセレクタ 3 0では、 クロック側のエンコーダ 2 8からの位置データ (① Direct Edge) 、 又はディジタルフィルタ 4 0からの リカバリクロック (② Hold Edge) を選択信号として、 システムクロックを示す 時系列のレベルデータの中から、 一のデータが選択され、 このデータがクロック の被測定データとして出力される。
これにより、 クロック側のセレクタ 3 0から出力されるデータをパターン比較 器 1 2に入力することで、 被試験デバイス 1のシステムクロックを所定の期待値
データと比較することができ、 期待値との比較結果により、 クロックデータと期 待値との一致, 不一致を検出して、 ネ^;験デバイス 1の良否 (P a s s /F a i 1 ) の判定をクロック信号のみで行うことができるようになる。 [実施例]
以下、 第 2図〜第 6図を参照して、 具体的な実施例を説明する。
[Hold Edgeモードの基本動作]
まず、 第 2図を参照して、 本実施形態に係る半導体試験装置においてディジタ ルフィルタ 4 0で得られるリカパリクロックを用いて被試験デバイス 1の出力デ —タを取得する場合の基本動作を説明する。 第 2図は、 被試験デバィス 1のシス テムクロックから得られるリカパリクロックのタイミングで内部クロックに従つ て出力される出力データを取得する Hold Edge モードの動作例を示す信号図で める。
この第 2図に示す例では、 ネ^験デバィス 1が、 システムクロックの 4倍の周 波数の内部クロックの立ち上がりと立ち下がりの両エッジに同期してデータが出 力される O D R型のデバイスであり、 システムクロックの 8倍のデータレートで 出力データが出力される場合となっている。 従って、 本実施形態の試験装置にお いて、 リカバリクロックを使用した Hold Edge モードで試験を行う場合である。 各ソースシンクロナス回路のタイムインターポレータ 2 0では、 被試験デバィ ス 1から出力されるシステムクロック及び出力データを、 ネ^験デバイス 1の内 部クロックの周波数タイミングで、 ビット数 " 4 " のレベルデータとして取得さ れる。 そして、 タイムインターポレータ 2 0のエッジセレクタ 2 3では S D R: Rise Edgeが選択してあり、 ディジタルフィルタ 4 0では、 エッジ切替スィツチ 4 3が② Continuously Mode, 平均値切替スィツチ 4 6が① Smoothing Mode, モード切替スィツチ 4 7が② Hold Edgeとしてある (第 1図参照) 。
第 2図に示すように、 まず、 被試験デバイス 1から出力されるシステムクロッ クは、 クロック側のフリップ ·フロップ 2 1 a〜2 1 nにより、 4ビットのスト ロープでクロックの立ち上がりエッジのみが取得される ( S D R: Rise Edge) 。 同図の例では、 システムクロックが " L" から "H" になるエッジタイミング 力 4ビットのストローブの 3ビット目の位置で取得される場合を示している。
このシステムクロックは、 まず、 フリップ'フロップ 21 a〜21 nに入力さ れ、 例えば "0011" (ビット数 "3" の位置から "H" ) のレベルデータが 取得される。 そして、 このレベルデータがエッジセレクタ 23を介して選択され、 エンコーダ 28で、 ビット数 "3" を示す位置データ (例えば "10" ) に符号 ィ匕される。 これにより、 タイムインターポレータ 20から出力されるタイミング データは、 例えばビット数 " 3 " を示す位置データ "10" となる。
この位置データがディジタルフィルタ 40のレジスタ 41 a〜 41 ηに順次入 力されることになる。
ディジタ/レフィルタ 40では、 ェッジ切替スィツチ 43で② Continuously Modeが選択してあり、 位置データのェッジが検出される場合にはその位置デー タが、 エッジが検出されない場合には前サイクルの位置データが出力され、 レジ スタ 41 a〜41 nには、 最前段のレジスタ 41 aから順次、 ビット数 "3" を 示す位置データ (例えば "10" ) が格納, 出力される。
また、 ディジタルフィルタ 40では、 平均値切替スイッチ 46力 S Smoothing Mode を選択してあり、 n個のレジスタから出力される n個の位置データの平均 値が算出され、 その平均値ビット数 "3" を示す "10" が出力される。
この平均値に対しては、 タイミング補正回路 46でセットアップタイムの設定 値が加算される。 第 2図に示す例ではセットアップタイム "0" が加算される場 合となっており、 捕正後の位置データは例えば "10" となる。
そして、 この位置データがリカバリクロックとして出力され、 タイムインター ポレータ .バス 50を介して出力データ側の各セレクタ 30に入力される。
出力データ側のセレクタ 30では、 まず、 タイムインターポレータ 20のフリ ップ.フロップ 21 a〜21 nで取得される被試験デバイス 1の出力データが、 各入力端子に直接入力される。 同時に、 出力データ側の各セレグタ 30には、 デ イジタルフィルタ 40からリカパリクロックが選択信号として入力される。
これにより、 出力データ側のセレクタ 30では、 リカバリクロックを選択信号 として、 第 2図に示すように、 リカパリクロックが示す " 10" (ビット数 "3" ) に対応する入力端子のデータが内部クロックのサイクルで選択され (打 ち抜かれ) 、 その結果、 セレクタ 30から所定の "H" 又は "L" のデータが出 力されることになる。
そして、 このセレクタ 3 0から出力されるデータが、 パターン比較器 1 2で所 定の期待値と比較され、 その結果 (第 2図に示す Pass/Fail) 、 図示しない フェイル解析メモリに記憶されることになる。
[Hold Edgeモード]
次に、 第 2図で示した Hold Edgeモードで、 ク口ック側のェッジセレクタ 2 3を切替える場合の実施例を、 第 3図及び第 4図を参照しつつ説明ずる。 第 3図 及び第 4図は、 第 2図と同様、 Hold Edge モードの動作例を示す信号図で、 第 3図は、 エッジセレクタ 2 3のモードとして S D R: Rise Edgeを選択した場合、 第 4図は、 D D R : Both Edge を選択した場合である。 なお、 第 3図, 第 4図 に示す例においても、 第 2図で示した基本動作と同様、 ビット数 " 4 " のスト口 ーブで出力データを取得するようになっているが、 ストローブのビット数は任意 に変更することができる。
まず、 第 3図に示すように、 エッジセレクタ 2 3のセレクタ 2 7 a〜2 7 nの 選択信号を切り替えて、 第一の AND回路 2 4の出力を選択すると (S D R : Rise Edge) 、 被試験デバイス 1のシステムクロックの立ち上がりエッジのタイ ミングのみの位置データが取得される。 第 3図に示す例では、 システムクロック の 1サイクル目において、 クロックの " L" から "H" になるエッジタイミング 力 4ビットのストローブの " 3ビット目,, の位置で取得される場合となってい る。
そして、 この " 3ビット目" を示す位置データ " 1 0 " がディジタルフィルタ 4 0に格納され、 内部クロックの周波数タイミングで出力され、 この位置データ がリカバリクロックとして出力データ側の各セレクタ 3 0に入力される。
このように、 エッジセレクタ 2 3で S D R: Rise Edgeが選択されると、 シス テムクロックの立ち上がりエツジのみのェッジタィミングで出力データが取得さ れる。 なお、 システムクロックの立ち下がりエッジのみの位置データを取得する 場合 ( S D R: Fall Edge) も、 立ち上がりエツジのみの位置データを取得する 場合と同様である。
次に、 第 4図に示すように、 エッジセレクタ 2 3のセレクタ 2 7 a〜2 7 nの 選択信号を切り替えて、 O R回路 2 6の出力を選択すると (D D R : Both Edge) 、 被試験デバイス 1のシステムクロックの立ち上がり及び立ち下がりの
両エッジのタイミングの位置データが取得される。 第 4図に示す例では、 システ ムクロックの 1サイクノレ目において、 クロックカ " L" から "H" になるエッジ タイミングが、 4ビットのスト口ープの " 3ビット目 " の位置で取得され、 ク口 ックが "H" から " L " になるエッジタイミングが、 4ビットのストローブの " 2ビット目" の位置で取得される場合となっている。
そして、 この立ち上がりエッジ " 3ビット目" を示す位置データ (例えば " 1 0 " ) と、 立ち下がりエッジ " 2ビット目" を示す位置データ (例えば " 0 1 " ) がディジタルフィルタ 4 0に順次格納され、 内部クロックの周波数タイ'ミ ングで出力される。 そして、 この位置データがリカバリクロックとして出力デー タ側の各セレクタ 3 0に入力される。
この D D R : Both Edge では、 被試験デバイス 1の出力データは、 第 4図に 示すように、 内部クロックの 1〜 2サイクル目では、 立ち上がり及び立ち下がり の " 3ビット目" のエッジタイミングで出力データが取得され、 3〜4サイクル 目では、 立ち上がり及び立ち下がりの " 2ビット目 " のェッジタイミングで出力 データが取得されるようになる。 従って、 この場合には、 第 3図で示した S D R : Rise Edge (又は Fall Edge) の場合と比較して、 更にトラッキング性能を 向上させたデータ取得が可能となる。
[Direct Edgeモード]
次に、 本実施形態の試験装置で、 ディジタルフィルタ 4 0のモード切替スィッ チ 4 7を Direct Edgeに切替えた場合の実施例を、 第 5図を参照しつつ説明ずる。 第 5図は、 ディジタルフィルタ 4 0のモード切替スィツチ 4 7を Direct Edgeに 切替えた場合にシステムクロックのエッジタイミングで出力データを取得する場 合の信号図であり、 (a ) はクロックのエッジタイミングを立ち上がりエッジで、 ( b ) は立ち上がり及ぴ立ち下がりの両ェッジでデータを取得する場合である。 本実施形態の試験装置では、 モード切替スィツチ 4 7を Direct Edgeに切替え ることにより、 クロック側のエンコーダ 2 8で取得される位置データが出力側の セレクタに入力され、 通常の S D Rや D D R型デパイスのようにデバイスのシス テムクロックに同期したタイミングで出力データが出力されるデバイスの試験を 行うことができる。
まず、 第 5図 (a ) に示すように、 S D R型のデバイスに対して、 クロックの
立ち上がりエッジのタイミングで出力データを取得する場合には、 エッジセレク タ 23のセレクタ 27 a〜 27 nの選択信号を切り替えて、 第一の AND回路 2 4の出力を選択する (SDR: Rise Edge) 。 これにより、 被試験デバイス 1の 出力データは、 ¾ ^験デバイス 1のクロックの立ち上がりエッジのタイミングで 取得されることになる。
第 5図 ( a ) に示す例では、 1サイクル目は 8ビットのスト口ーブの " 3ビッ ト目" の位置のタイミングで、 2サイクル目も同様に "3ビット目" の位置のタ ィミングで出力データが取得される。
なお、 SDR型のデバイスに対して、 クロックの立ち下がりエッジのタイミン グで出力データを取得する場合には、 エッジセレクタ 23のセレクタ 27 a〜2 7 nの選択信号を切り替えて、 第二の AND回路 25の出力を選択する (SD R: Fall Edge) ことで、 同様に行うことができる。
次に、 DDR型のデバイスに対して、 システムクロックの立ち上がり及び立ち 下がりの双方のェッジタイミングで出力データを取得する場合には、 ェッジセレ クタ 23のセレクタ 27 a〜27 nの選択信号を切り替えて、 OR回路 26の出 力を選択する (DDR: Both Edge) 。 これにより、 被試験デバイス 1の出力デ ータは、 被試験デパイス 1のクロックの立ち上がり及び立ち下がりエツジの双方 のタイミングで取得されることになる。
第 5図 (b) に示す例では、 1サイクル目はクロックの立ち上がりエッジで 4 ビットのスト口ーブの " 3ビット目" のタイミングで、 立ち下がりエツジで 4ビ ットの "3ビット目" の位置のタイミングで出力データが取得される。
同様に、 2サイクル目はクロックの立ち上がりエツジで 4ビットの "3ビット 目" のタイミングで、 立ち下がりエッジでも "3ビット目" の位置のタイミング で出力データが取得される。 これにより、 通常の DDR型デパイスの出力データ をシステムクロックに同期した DDRのタイミングで取得することができる。 なお、 以上のような通常の SDRや DDR型デバイスについて、 ディジタルフ イノレタ 40で得られるリカバリクロックを使用して試験を行うことも勿論可能で ある。 DDR型デパイスについて、 ディジタルフィルタ 40で取得されるリカバ リクロックを用いることで、 例えばシステムクロックの立ち上がりエツジ又は立 ち下がりエッジのいずれかの精度が悪いデバイスの場合に、 精度の良いエッジタ
ィミングのみを使用してデータを取得することが可能となる。
例えば、 第 6図 (a ) に示すように、 システムクロックの立ち下がりエッジの 精度が悪い場合、 この立ち下がりエッジのタイミングでデータを取得すると、 デ ータのタイミングが正常でも F a i 1となってしまう。
そこで、 このような場合には、 エッジセレクタ 2 3を S D R : Rise Edgeモー ドに切替え、 ディジタルフィルタ 4 0においてシステムク口ックの立ち上がりの エッジタイミングでリカバリクロックを取得する。 そして、 このリカパリクロッ クのエッジタイミングで出力データを取得することで、 第 6図 (b ) に示すよう に、 出力データを D D Rのデータレートで、 かつ、 精度の良いシステムクロック の立ち上がりエッジのタイミングで取得することができる。 以上説明したように、 本実施形態に係る半導体試験装置によれば、 まず、 ソー スシンクロナス回路の各チャンネルにタイムインターポレータ 2 0を備えること により、 被試験デバイス 1から出力されるクロック及び出力データを、 時系列の レベルデータとして取得することができる。 この時系列のレベルデータは、 被試 験デバイス 1のクロック (及び出力データ) の信号変化点であるエツジタイミン グを示すものである。 従って、 タイムインターポレータ 2 0に被試験デバイス 1 から出力されるシステムクロック信号を入力し、 そのエッジタイミングを示すレ ベルデータ及び位置データを取得することにより、 当該位置データをネ ^験デバ イス 1の出力データを取得するタイミング信号として用いることができる。 そして、 特に本実施形態では、 クロック側のタイムインターポレータ 2 0にェ ッジセレクタ 2 3を備え、 タイムインターポレータ 2 0で取得される時系列のレ ベルデータを、 クロックの立ち上がりエッジ、 又は立ち下がりエッジ、 又は立ち 上がり及び立ち下がりの両エッジのタイミングを示すレベルデータとして選択的 に出力することができる。 これにより、 ネ職験デパイス 1のクロックの立ち上が りエツジ及び立ち下がりエツジの双方のェッジタイミングで出力データを取り込 むことが可能となり、 D D R型デバイスにも対応できるようになる。 '
さらに、 本実施形態では、 クロック側のソースシンクロナス回路 1 0 aにディ ジタルフィルタ 4 0を備えることで、 タイムインターポレータ 2 0で取得される クロックの位置データを保持, 格納し、 システムクロックの数倍の周波数で所望
のタイミングにネ甫正されたリカバリクロックとして出力することができる。 ク口ック個 jのタイムィンターポレータ 2 0では、 ク口ックのエッジタイミング を示すレベルデータ及ぴ位置データを取得することができる。 しかし、 上述した ように、 被試験デパイス 1がシステムクロックの 4倍の周波数の内部クロックの 立ち上がり及び立ち下がりの両エッジタイミングでデータを出力する O D R型デ バイスの場合、 1ノ4の周波数のシステムクロックの立ち上がりエッジ (又は立 ち下がりエッジ) のタイミングが得られても、 8回に 1回の立ち上がりエッジ (又は立ち下がりエッジ) し力検出できないことになる。 そして、 他のサイクル では信号変化点 (立ち上がり又は立ち下がりエッジ) が検出できず、 その結果、 4倍の周波数の内部ク口ックのタイミングエッジが 8回に 1回しか取得できない ことになる。 また、 ¾ ^験デバイス 1から出力されるクロック信号はジッタを有 しており、 クロックの位置データが示すェッジタイミングが、 試験データを取得 するためのタイミング信号として適正なタイミングとならない場合もある。 そこで、 ク口ック側のタイムインターポレータ 2 0で取得される被試験デパイ ス 1のシステムクロックの位置データをディジタルフィルタ 4 0に入力, 格納す ることにより、 システムクロックの n倍の周波数の内部クロックに対応したエツ ジタイミングを示すク口ック信号であって、 正確かつ適正なタイミングに補正さ れたリカバリクロックを出力させることができる。
そして、 このリカバリクロックを選択信号としてネ^験デバィス 1の出力デー タを選択するセレクタ (データ選択回路) 3 0を備えることで、 タイムインター ポレータ 2 0で取得される出力データの時系列のレベルデータを、 所定の期待値 データと比較される被測定データとして選択, 出力することができる。
これにより、 被試験デバイス 1から出力される出力データが当該デバイスから 出力されるシステムクロックより高速の内部クロックに基づいて出力される場合 にも、 また、 システムクロックがジッタにより変動した場合にも、 所望の周波数 の、 適正なエッジタイミングを示すリカバリクロックを出力することができる。 このようにして、 本実施形態に係る半導体試験装置によれば、 被試験デバイス 1のシステムクロックの周波数ゃジッタの影響等に左右されない所望のリカパリ クロックを取得でき、 このリカパリクロックを用いて ¾ ^験デバイス 1の出力デ ータを取り込むことが可能となり、 O D R型デパイス等の高速化された半導体デ
バイスであっても、 容易力つ確実に正確な試験を実施できるようになる。 [第二実施形態]
次に、 第 7図を参照して、 本発明に係る半導体試験装置の第二実施形態につい て説明する。
第 7図は、 本発明の第二実施形態に係る半導体試験装置の構成を示すプロック 図である。 同図に示すように、 本実施形態に係る半導体試験装置は、 上述した第 一実施形態の変更実施形態であり、 第一実施形態におけるク口ック側のソースシ ンクロナス回路 (クロックリカバリ回路) 1 0 aに、 更にジッタ検出回路 6 0を 備えるようにしたものである。
従って、 その他の構成部分は、 第一実施形態と同様となっており、 同様の構成 部分については、 図中で第一実施形態と同一符号を付し、 詳細な説明は省略する。 ジッタ検出回路 6 0は、 ディジタルフィルタ 4 0のレジスタ 4 1 a〜4 1 n力 ら出力されるリカバリクロックの基準となる位置データを入力し、 位置データが 示すエッジタイミングの位相差を検出することにより、 当該位相差を!^験デバ イス 1のクロック (システムクロック) のジッタとして取得, 角军析するようにな つている。 具体的には、 ジッタ検出回路 6 0は、 減算回路 6 1と、 ジッタリミツ ト値レジスタ 6 .2 , 比較判定回路 6 3を備えている。
減算回路 6 1は、 ディジタルフィルタ 4 0から対比する 2個の位置データを入 力し、 各位置データが示すエッジタイミングの位相差を算出する。
ディジタルフィルタ 4 0で取得される位置データ (リカパリクロック) は、 被 試験デバイス 1のクロックのエッジタイミングを示しており、 この位置データ同 士を減算することで、 位置データの位相差、 すなわち被試験デバィス 1のクロッ クが有するジッタ幅を取得することができる。
例えば、 ¾ ^験デバイス 1から出力される出力データが 7ビットのストローブ で取得される場合、 そのエッジタイミングを示す位置データは 「一 3, 一 2 , ― 1, 0 , + 1 , + 2, + 3」 の 7種類が取得されることになる。 従って、 この位 置データ同士を減算処理すると、 取得される位相差データは 「一 6, 一 5, 一 4, — 3 , - 2 , 一 1, 0, + 1 , + 2 , + 3 , + 4, + 5, + 6」 の 1 3通りとな る。 そして、 減算回路 6 1に、 例えばエッジタイミングの位置がビット数 "一
2 " を示す位置データと、 ビット数 "+ 1 " を示す位置データが入力された場合、 これらの位置データが減算処理されると、
"+ 1 " 一 "一 2 " = "+ 3 "
となり、 位置データの位相差が "+ 3 " であることが算出される。
このように減算回路 6 1で算出される位相差は、 被試験デバイス 1の出力デー タが有するジッタ幅を示すことになり、 この位相差を取得することで、 被試験デ バイス 1のジッタ解析が行えることになる。
ここで、 本実施形態では、 減算回路 6 1は、 ディジタルフィルタ 4 0の最前段 のレジスタ 4 1 aの出力側に接続されるとともに、 ジッタセレクタ 6 1 aを介し て、 次段のレジスタ 4 1 b〜4 1 n及ぴ平均値算出回路 4 4の出力側のうち、 い ずれか一つに選択的に接続されるようになつている。
これによつて、 減算回路 6 1には、 最前段のレジスタ 4 1 aから出力される位 置データと、 次段のレジスタ 4 1 b〜4 1 nのいずれか一つの位置データが入力 されて減算処理される場合 (第7図に示す① Cycle To Cycle Jitter) と、 最前段 のレジスタ 4 1 aの位置データと、 平均値算出回路 4 4で算出された平均値を示 す位置データとが減算処理される場合 (第 7図に示す② Cycle To Smoothing Jitter) とが切り替えできるようになつている。
ジッタリミツト値レジスタ 6 2は、 減算回路 6 1で算出される位相差と比較す る所定のジッタリミツト値を格納している。
比較判定回路 6 3は、 減算回路 6 1で算出される位相差とジッタリミツト値レ ジスタ 6 2に格納されているジッタリミット値とを比較し、 その良否 (Pass/ Fail) を判定する。 例えば、 減算回路 6 1で算出された位相差が、 ジッタリミツ ト値を超える場合には 「F a i 1」 と判定し、 ジッタリミツト値を超えない場合 には 「P a s s」 と判定する。
そして、 この比較判定回路 6 3の判定結果は、 第一実施形態で説明したパター ン比較器 1 2における良否判定結果と同様、 フェイル解析メモリ等に記憶される。 本実施形態では、 第 7図に示すように、 フェイル解析メモリ等への入力部に判 定切替スィッチ 6 4が備えてあり、 フェイル解析メモリ等に対して、 パターン比 較器 1 2における良否判定結果を記憶させるモード (第 7図に示す① Data Exp Mode) と、 比較判定回路 6 3の判定結果を記憶させるモード (同じく② Jitter
Fail Mode) を切り替えできるようになつている。
このように、 本実施形態に係る半導体試験装置によれば、 複数のリカパリクロ ックを入力するジッタ検出回路 6 0を備えることにより、 各リカパリクロックの ェッジタイミングを示す位置データを減算処理することで、 リカパリクロック間 の位相差を検出することができる。 また、 ジッタ検出回路 6 0で検出される位相 差の分布を取得し、 位相差のばらつきや広がりを示す分布データとして出力する ことができる。
リカノ リクロックの位相差は、 ¾ 験デパイス 1の出力データに多重されたク ロック信号のジッタを示すものであり、 このリカバリクロックの位相差とその分 布データを取得することにより、 ネ^:験デバイス 1の出力データ及び多重された クロックのジッタ解析を行うことが可能となる。
これにより、 本実施形態では、 例えばオシロスコープ等の操作による誤差や測 定作業の困難性等、 既存のジッタ測定器を用 ヽる場合のような問題が生じること なく、 容易かつ正確, 確実に、 精度の高いネ^:験デパイスのクロック (又は出力 データ) のジッタ解析を行うことができるようになる。 以上、 本発明の半導体試験装置の好ましい実施形態について説明したが、 本発 明に係る半導体試験装置は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、 本 発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、 上述した第二実施形態では、 被試験デバイスのジッタを取得, 解析す るジッタ検出回路を備える試験装置を示したが、 ジッタを検出, 解析する手段と しては、 第二実施形態に示したジッタ検出回路に限定されるものではなく、 他の ジッタ解析手段を備えることもできる。
例えば、 第二実施形態で示したジッタ検出回路で検出されるリカパリクロック の位相差を入力し、 当該位相差の分布を取得して、 被測定 L S Iの出力データの ジッタの分布データとして出力する位相差分布回路を備えることができる。 また、 第一, 第二実施形態で示したタイムインターポレータから出力される位 置データと、 ディジタルフィルタから出力される対応するリカバリクロックとを 入力し、 当該位置データ及ぴリカパリクロックの示すェッジタィミングの位相差 を検出して、 当該位相差の分布を取得して、 被試験デパイスのクロックや出力デ
一タのジッタの分布データとして出力するジッタ分布回路を備えることもできる。 すなわち、 本発明に係る半導体試験装置を構成するクロックリ力パリ回路は、 被試験デバイスの出力データを時系列のレベルデータとして取得するタイムィン ターポレータと、 タイムィンターポレータで取得されるレベルデータに基づいて リカパリクロックを取得, 出力できるディジタルフィルタを備える限り、 どのよ うな回路や装置等と組み合わせることもできるもので、 半導体試験装置としての 用途, 目的等は特に限定されない。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の半導体試験装置によれば、 タイムインターポレ 一タ及びデイジタルフィルタを備えることにより、 ¾ 験デバイスから出力され るシステムクロックを取得し、 当該システムクロックの立ち上がりや立ち下がり のエッジタイミングで、 システムクロックより高速の内部クロックの周波数のリ カバリクロックを取得することができる。
これにより、 被試験デバイスのシステムクロックのエッジタイミングで、 かつ、 システムクロックよりも高速な内部クロックのデータレートでデータが出力され るネ獄験デバイスの試験を確実に行うことができ、 O D R型デバイスに代表され るような高速デバイスの試験に好適な半導体試験装置を提供することができる。