DE10118141A1 - Anwendungsspezifisches ereignisgestütztes Halbleiter-Speicherprüfsystem - Google Patents
Anwendungsspezifisches ereignisgestütztes Halbleiter-SpeicherprüfsystemInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein zur Prüfung von Halbleiterbauteilen dienendes Halbleiterprüfsystem mit mehreren verschiedenen Prüfgerätmodulen und einem Algorithmus-Mustergenerator (ALPG) zur Erzeugung eines speziellen Algorithmus-Musters für einen bestimmten Speicher des Bauteilprüflings, wobei es sich beim Prüfsystem um ein kostengünstiges, anwendungsspezifisches Speicher-Prüfsystem handelt. Das erfindungsgemäße Halbleiterprüfsystem enthält dabei im einzelnen zwei oder mehr Prüfgerätmodule mit derselben oder einer jeweils unterschiedlichen Leistung, ein Algorithmus-Mustergenerator-Modul (ALPG-Modul) zur Erzeugung eines für einen Speicher eines Bauteilprüflings spezifischen Algorithmus-Musters, eine Prüfsystem-Zentraleinheit zur Aufnahme einer beliebigen Kombination aus Prüfgerätmodulen und ALPG-Modul, eine an der Prüfsystem-Zentraleinheit vorgesehene Prüf-Halterungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung der Prüfgerätmodule mit einem Bauteilprüfling, ein an der Prüf-Halterungsvorrichtung zur Halterung des Bauteilprüflings vorgesehenes Performance-Board und einen Hauptrechner, der zur Steuerung der Gesamtoperation des Halbleiterprüfsystems durch einen Prüfgerätbus Daten mit den Prüfgerätmodulen austauscht.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterprüf
system zum Prüfen integrierter Halbleiterschaltungen,
beispielsweise einer hochintegrierten Schaltung (LSI),
und dabei insbesondere ein kostengünstiges Halbleiter
prüfsystem mit ereignisgestütztem Prüfgerätaufbau, das
speziell zum Prüfen eines bestimmten Speicherbauteil
typs ausgelegt ist. Das erfindungsgemäße ereignisge
stützte Halbleiterspeicherprüfsystem wird durch eine
beliebige Kombination aus einer Vielzahl von dieselben
oder unterschiedliche Fähigkeiten aufweisenden Prüfge
rätmodulen und einem Algorithmus-Mustererzeugungsmodul
zur Erzeugung eines für die zu prüfenden Speicherbau
teile spezifischen Algorithmus-Prüfmusters gebildet und
stellt somit ein kostengünstiges Prüfsystem dar. Außer
den Prüfgerätmodulen und dem Algorithmus-Mustererzeu
gungsmodul, die in einer Zentraleinheit des Prüfsystems
installiert sind, kann noch ein speziell auf den Spei
cherprüfling ausgelegtes Funktionsmodul in einer Prüf-
Halterungsvorrichtung vorgesehen sein, wodurch man ein
Speicherprüfsystem erhält, das sowohl Speicherprüfungen
als auch einen speziellen, mit der Speicherprüfung in
Verbindung stehenden Prozeß durchführen kann.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines
Beispiels für ein herkömmliches, zum Prüfen von (auch
als "Bauteilprüfling" bzw. "DUT" bezeichneten) inte
grierten Halbleiterschaltungen dienendes Halbleiter
prüfsystem, das auch als Prüfgerät für integrierte
Schaltungen bezeichnet wird.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird ein Prüf
prozessor 11 verwendet, der speziell zur Steuerung der
Operation des Prüfsystems über einen Prüfgerätbus im
Halbleiterprüfsystem vorgesehen ist. Auf der Grundlage
von durch den Prüfprozessor 11 bereitgestellten Muster
daten liefert ein Mustergenerator 12 Zeitsteuerungsda
ten und Wellenformdaten an einen Zeitsteuerungsgenera
tor 13 bzw. einen Wellenformatierer 14. Der Wellenfor
matierer 14 erzeugt mit Hilfe der vom Mustergenerator
12 kommenden Wellenformdaten und der vom Zeitsteue
rungsgenerator 13 gelieferten Zeitsteuerungsdaten ein
Prüfmuster, das durch eine Pin-Ansteuerung 15 einem
Bauteilprüfling (DUT) 19 zugeführt wird.
Handelt es sich beim Bauteilprüfling (DUT) 19 um ein
Speicherbauteil, so besteht das dem Bauteilprüfling zu
geführte Prüfmuster aus Adreßdaten, Schreibdaten und
Steuerdaten. Nachdem bestimmte Daten in bestimmte
Adressen des Bauteilprüflings eingeschrieben wurden,
werden die in den Adressen vorhandenen Daten ausgele
sen, um festzustellen, ob die im Speicher vorhandenen
Daten den geschriebenen Daten entsprechen.
Im einzelnen werden dabei die aus dem Bauteilprüfling
19 ausgelesenen Daten durch einen analogen Komparator
16 unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Schwellenspan
nungsniveau in ein Logiksignal umgewandelt. Das Logik
signal wird durch einen Logikkomparator (bzw. Muster
komparator) 17 mit vom Mustergenerator 12 bereitge
stellten SOLL-Daten (d. h. den Schreibdaten) verglichen
und das Ergebnis des Logikvergleichs wird zur späteren
Fehleranalyse in einem Fehlerspeicher 18 entsprechend
der Adresse des Bauteilprüflings 19 abgespeichert. Bei
einer solchen Speicherprüfung kann es sich bei den
Adreßdaten und den Schreibdaten zum Einschreiben und
Auslesen in bzw. aus dem Speicherbauteilprüfling um ein
Muster handeln, das mit Hilfe einer auf einem mathema
tischen Algorithmus basierenden Sequenz erzeugt wurde.
Der entsprechende Mustererzeugungs-Algorithmus wird da
bei je nach dem physikalischen Aufbau und dem Ziel der
Prüfung speziell für einen bestimmten Speicherbauteil
prüfling ausgewählt.
Die erwähnte Schaltanordnung wird für jeden Prüfpin des
Halbleiterprüfsystems vorgesehen. Da ein hochintegrier
tes Halbleiterprüfsystem jedoch eine große Anzahl von
beispielsweise zwischen 256 und 2.048 Prüfpins aufweist
und dieselbe Anzahl an Schaltungsanordnungen gemäß
Fig. 1 vorgesehen werden, handelt es sich bei einer
tatsächlichen Halbleiterprüfsystem-Ausführung um ein
sehr umfangreiches System. In Fig. 2 ist ein Beispiel
für die äußere Erscheinung eines solchen Halbleiter
prüfsystems dargestellt. Das Halbleiterprüfsystem um
faßt im wesentlichen eine Zentraleinheit 22, einen
Prüfkopf 24 und einen Arbeitsplatz 26.
Beim Arbeitsplatz 26 handelt es sich um einen Rechner,
der beispielsweise über eine Benutzer-Graphikschnitt
stelle (GUI) verfügt und so als eine Schnittstelle zwi
schen dem Prüfsystem und einem Benutzer fungiert. Die
Operationen des Prüfsystems sowie die Erzeugung und die
Durchführung der Prüfprogramme werden jeweils durch den
Arbeitsplatz 26 geleitet. Die Zentraleinheit 22 umfaßt
eine große Anzahl von Prüfpins, die jeweils über einen
Prüfprozessor 11, einen Mustergenerator 12, einen Zeit
steuerungsgenerator 13, einen Wellenformatierer 14 und
einen Komparator 17 verfügen, wie sich dies Fig. 1 ent
nehmen läßt.
Der Prüfkopf 24 enthält eine große Anzahl gedruckter
Leiterplatten, die jeweils die in Fig. 1 gezeigte Pin-
Elektronik 20 aufweisen. Die Pin-Elektronik 20 umfaßt
wiederum die Pin-Ansteuerung 15, den analogen Kompara
tor 16 und (nicht dargestellte) Umschalter zum Wechsel
der Pins des Bauteilprüflings. Der Prüfkopf 24 besitzt
beispielsweise die Form eines Zylinders, in dem die die
Pin-Elektronik 20 bildenden gedruckten Leiterplatten
radial ausgerichtet sind. Auf einer oberen Außenfläche
des Prüfkopfs 24 ist ein Bauteilprüfling 19 in einem
etwa in der Mitte eines Performance-Boards 28 angeord
neten Prüf-Stecksockel eingeschoben.
Zwischen der Pin-Elektronik 20 und dem Performance-
Board 28 ist eine Pin-Halterung (Prüf-Halterungsvor
richtung) 27 vorgesehen, die als Anschlußmechanismus
zur Übertragung von elektrischen Signalen dient. Die
Pin-Halterung 27 umfaßt eine große Anzahl von bei
spielsweise durch Pogo-Pins gebildeten Anschlußelemen
ten zur elektrischen Verbindung der Pin-Elektronik 20
mit dem Performance-Board 28. Der Bauteilprüfling 19
empfängt, wie erwähnt, ein Prüfmuster von der Pin-Elek
tronik und erzeugt seinerseits ein Antwortausgangssi
gnal.
Bei herkömmlichen Halbleiterprüfgeräten wurden bisher
zur Erzeugung eines dem Bauteilprüfling zuzuführenden
Prüfmusters Prüfdaten verwendet, die im sogenannten zy
klusgestützten Format vorlagen. Beim zyklusgestützten
Format werden alle Variablen des Prüfmusters für jeden
Prüfzyklus (Prüfgerätgeschwindigkeit) des Halbleiter
prüfsystems angegeben. Im einzelnen wird dabei das
Prüfmuster für den jeweiligen Prüfzyklus durch Prüfda
ten festgelegt, die Beschreibungen über den Prüfzyklus
(bzw. die Prüfgerätgeschwindigkeit), die Wellenform
(Art der Wellenform und Zeitsteuerungsflanken) und über
Vektoren enthalten.
Während der Entwicklung des Bauteilprüflings in einer
Umgebung zur rechnergestützten Entwurfsentwicklung
(CAD-Umgebung) werden die gewonnenen Entwurfsdaten mit
Hilfe der Durchführung einer Logiksimulation unter Ver
wendung einer Prüfbank bewertet. Die hierbei durch die
Prüfbank ermittelten Entwurfs-Bewertungsdaten liegen
dabei allerdings in einem ereignisgestützten Format
vor. Bei einem ereignisgestützten Format wird der Zeit
punkt jeder Veränderung (d. h. jedes Ereignis) im jewei
ligen Prüfmuster, beispielsweise ein Wechsel vom Logik
zustand "0" zu "1" bzw. von "1" zu "0", in bezug zu ei
nem verstrichenen Zeitraum definiert. Der verstrichene
Zeitraum wird dabei beispielsweise als Länge einer Ab
solutzeit ab einem bestimmten Referenzpunkt oder als
Länge einer Relativzeit zwischen zwei aufeinanderfol
genden Ereignissen angegeben.
Ein Vergleich zwischen der Erzeugung eines Prüfmusters
unter Verwendung von zyklusgestützten Prüfdaten und der
Erzeugung eines Prüfmusters unter Verwendung von ereig
nisgestützten Prüfdaten läßt sich der US-Patentanmel
dung 09/340,371 derselben Anmelderin entnehmen. Darüber
hinaus wurde von derselben Anmelderin auch bereits die
Verwendung eines neuartig konzipierten Halbleiterprüf
systems in Form eines ereignisgestützten Prüfsystems
vorgeschlagen. Einzelheiten über den Aufbau und die
Operation des ereignisgestützten Prüfsystems finden
sich in der US-Patentanmeldung Nr. 09/406,300 derselben
Anmelderin.
Wie bereits erläutert wurde, ist in einem Halbleiter
prüfsystem eine große Anzahl von gedruckten Leiterplat
ten etc. vorgesehen, die der Anzahl der vorgesehenen
Prüfpins zumindest entspricht, wodurch sich ein sehr
umfangreiches Gesamtsystem ergibt. Bei dem herkömmli
chen Halbleiterprüfsystem sind die gedruckten Leiter
platten etc. im übrigen zueinander identisch.
Bei einem Hochgeschwindigkeits-Prüfsystem mit hoher
Auflösung, das beispielsweise eine Prüf-Frequenz von
500 MHz und eine Zeitsteuerungspräzision von 80 Pikose
kunden aufweist, besitzen dabei die gedruckten Leiter
platten für alle Prüfpins dieselbe hohe Leistungsfähig
keit, so das sie jeweils mit der genannten Prüf-Fre
quenz und zeitsteuerungspräzision arbeiten können. Ein
herkömmliches Halbleiterprüfsystem ist dabei zwangsläu
fig sehr kostenintensiv. Da außerdem alle Prüfpins eine
identische Schaltstruktur aufweisen, läßt sich mit ei
nem derartigen Prüfsystem nur eine begrenzte Auswahl
von Prüfungen durchführen.
Bei einem Halbleiterprüfsystem zum Prüfen von Speicher
bauteilen ist nun beispielsweise ein Algorithmus-Mu
stergenerator (ALPG) zur Erzeugung eines dem Speicher
bauteilprüfling zuzuführenden Algorithmus-Prüfmusters
so aufgebaut, daß er jede beliebige Art von Muster für
alle erdenklichen Speicherbauteile erzeugen kann, wobei
dann allerdings für das Speicherbauteil je nach
Speicherbauteiltyp jeweils ein anderes Algorithmus-Mu
ster am besten geeignet ist. Sollen nun aber nur be
stimmte Speichertypen geprüft werden, so kommt es vor,
daß ein derartiger Algorithmus-Mustergenerator Funktio
nen aufweist, die nie für eine Prüfung eingesetzt wer
den, so daß hier die Gesamtkosten unnötig hoch sind.
Zudem erzeugt beim herkömmlichen Halbleiterspeicher
prüfsystem der Algorithmus-Mustergenerator (ALPG) ein
Algorithmus-Prüfmuster, das einem Bauteilprüfling di
rekt zugeführt wird. In diesem Fall muß das Prüfmuster
sehr schnell, d. h. mit einer der tatsächlichen Operati
onsgeschwindigkeit des Speicherbauteilprüflings ent
sprechenden Geschwindigkeit, erzeugt werden und der Al
gorithmus-Mustergenerator (ALPG) dementsprechend für
eine derartige Hochgeschwindigkeits-Algorithmus-Prüfmu
stererzeugung ausgelegt sein, was die Kosten weiter er
höht.
Wie bereits erwähnt, sind bei einem herkömmlichen Halb
leiterprüfsystem in allen Prüfpins identische Schaltan
ordnungen vorhanden, so daß es nicht möglich ist, mit
einer unterschiedlichen Schaltungsanordnung zwei oder
mehr unterschiedliche Prüfungen gleichzeitig durch
zuführen. Einer der Gründe hierfür liegt darin, daß das
Prüfsystem zur Erzeugung des Prüfmusters unter Verwen
dung von zyklusgestützten Prüfdaten ausgelegt ist. Für
die Prüfmustererzeugung mit Hilfe des zyklusgestützten
Konzepts ist in der Regel eine komplexe Hard- und Soft
ware nötig, wodurch es nahezu unmöglich wird, unter
schiedliche Schaltanordnungen und eine zugehörige Soft
ware im Prüfsystem vorzusehen, da dies die Komplexität
des Prüfsystems noch zusätzlich erhöhen würde. Außerdem
muß der Algorithmus-Mustergenerator (ALPG) aus den ge
nannten Gründen zur Speicherbauteilprüfung eine hohe
Betriebsgeschwindkeit erreichen und in der Lage sein,
Prüfmuster für alle Speicherbauteiltypen zu erzeugen.
Zum besseren Verständnis der erwähnten Gründe wird im
folgenden ein kurzer Vergleich zwischen der Prüfmuster
erzeugung unter Einsatz von Prüfdaten im zyklusgestütz
ten Format und der Prüfmustererzeugung unter Einsatz
von Prüfdaten im ereignisgestützten Format unter Bezug
nahme auf in Fig. 3 gezeigte Wellenformen vorgenommen.
Ein genauerer Vergleich läßt sich den bereits erwähnten
US-Patentanmeldungen derselben Anmelderin entnehmen.
Das in Fig. 3 dargestellte Beispiel betrifft einen Fall,
bei dem ein Prüfmuster auf der Grundlage von Daten er
zeugt wird, die in der während der Entwicklung der
hochintegrierten Schaltung (LSI) durchgeführten Logik
simulation gewonnen und in einer Speicherauszugsdatei
37 gespeichert wurden. Bei den Ausgangssignalen der
Speicherauszugsdatei 37 handelt es sich um ereignisge
stützte Daten, die die Veränderungen der Eingangs- und
Ausgangssignale des entworfenen hochintegrierten Bau
teils angeben und Beschreibungen 38 umfassen, welche in
der rechten unteren Ecke in Fig. 3 gezeigt sind und bei
spielsweise die Wellenformen 31 wiedergeben.
Bei diesem Beispiel wird davon ausgegangen, daß die
beispielsweise durch die Wellenformen 31 dargestellten
Prüfmuster mit Hilfe von Beschreibungen der genannten
Art erzeugt werden. Die Wellenformen 31 geben dabei die
an Pins (Prüfgerät-Pins bzw. Prüfkanälen) Sa bzw. Sb zu
erzeugenden Prüfmuster wieder. Die ereignisgestützten
Daten zur Beschreibung der Wellenformen umfassen Setz
flanken San, Sbn und deren jeweilige Zeitsteuerung
(beispielsweise den jeweiligen Zeitabstand zu einem Re
ferenzpunkt) sowie Rücksetzflanken Ran, Rbn und deren
jeweilige Zeitsteuerung.
Zur Erzeugung eines Prüfmusters, das in einem herkömm
lichen zyklusgestützten Halbleiterprüfsystem eingesetzt
werden soll, müssen die Prüfdaten in Prüfzyklen
(Prüfgerätgeschwindigkeit), Wellenformen
(Wellenformtypen und deren Flankenzeitsteuerung) sowie
Vektoren aufgeteilt werden. Ein Beispiel für die ent
sprechenden Beschreibungen läßt sich dem mittleren und
linken Teil der Fig. 3 entnehmen. Beim zyklusgestützten
Prüfmuster, das im linken Teil der Fig. 3 durch Wellen
formen 33 dargestellt ist, wird ein Prüfmuster in die
einzelnen Prüfzyklen (TS1, TS2 und TS3) unterteilt, um
die Wellenformen und die jeweilige Zeitsteuerung (d. h.
die Verzögerungszeit) für jeden Prüfzyklus festzulegen.
Ein Beispiel für die Beschreibungsdaten für derartige
Wellenformen, Zeitsteuerungen und Prüfzyklen ist in
Form der Zeitsteuerungsdaten (Prüfplan) 36 angegeben,
während die Vektordaten (Musterdaten) 35 ein Beispiel
für die Logikzustände "1", "0" bzw. "Z" der jeweiligem
Wellenform zeigen. In den Zeitsteuerungsdaten 36 gibt
beispielsweise "rate" den Prüfzyklus an und legt dabei
Zeitintervalle zwischen den Prüfzyklen fest, während
die Wellenform ("wavekind") durch RZ (Rückkehr zu
Null), NRZ (keine Rückkehr zu Null) und XOR (Exklusiv-
ODER) definiert wird. Zudem wird die Zeitsteuerung
("timing") jeder Wellenform durch eine Verzögerungszeit
ab einer bestimmten Flanke des jeweiligen Prüfzyklus
angegeben.
Wie sich den obigen Erläuterungen entnehmen läßt, weist
aufgrund der Tatsache, daß beim herkömmlichen Halblei
terprüfsystem die Prüfmustererzeugung mit Hilfe eines
zyklusgestützten Verfahrens erfolgt, die Hardware des
Mustergenerators, des Zeitsteuerungsgenerators und des
Wellenformatierers einen komplexen Aufbau auf, wobei
dann auch die bei dieser Hardware eingesetzte Software
entsprechend komplex sein muß. Außerdem ist es nicht
möglich, an den Prüfpins gleichzeitig Prüfmuster für
unterschiedliche Zyklen zu erzeugen, weil alle Prüfpins
(wie etwa Sa und Sb beim obigen Beispiel) auf einen ge
meinsamen Prüfzyklus festgelegt sind.
Somit werden beim herkömmlichen Halbleiterprüfsystem
dieselben Schaltstrukturen bei allen Prüfpins einge
setzt, während der Einbau von gedruckten Leiterplatten
mit unterschiedlichen Schaltstrukturen in diesem Prüf
system nicht möglich ist. Dies hat zur Folge, daß hier
unterschiedliche Prüfungen, wie die Prüfung von analo
gen und digitalen Blöcken, nicht gleichzeitig parallel
durchgeführt werden können. Außerdem benötigt bei
spielsweise ein Hochgeschwindigkeits-Prüfsystem zusätz
lich auch eine Hardware-Anordnung für den Niedrigge
schwindigkeitsbetrieb (beispielsweise eine Generier
schaltung für eine hohe Spannung und große Amplitude
sowie eine Treibersperrschaltung etc.), so daß sich die
Hochgeschwindigkeitsleistung in einem solchen Prüfsy
stem nicht wirklich verbessern läßt.
Hingegen ist es bei der Erzeugung eines Prüfmusters un
ter Verwendung des ereignisgestützten Verfahrens nur
notwendig, in einem Ereignisspeicher gespeicherte Setz-
bzw. Rücksetzdaten sowie zugehörige Zeitsteuerungsdaten
auszulesen, wozu bereits eine sehr einfach struktu
rierte Hard- und Software genügen. Außerdem kann jeder
Prüfpin unabhängig operieren, wobei er sich auf ein
möglicherweise vorliegendes Ereignis und nicht auf den
Prüfzyklus und verschiedene Arten damit verbundener Da
ten stützt, so daß sich gleichzeitig Prüfmuster für
verschiedene Funktionen und Frequenzbereiche erzeugen
lassen.
Wie bereits erwähnt, wurde von derselben Anmelderin be
reits der Einsatz eines ereignisgestützten Prüfsystems
vorgeschlagen. Da die bei einem ereignisgestützten
Prüfsystem verwendete Hard- und Software einen sehr
einfachen Aufbau bzw. Inhalt aufweist, ist es hierbei
möglich, ein Gesamtprüfsystem zu erzeugen, dessen Prüf
pins unterschiedliche Arten von Hard- und Software um
fassen. Außerdem kann dabei jeder Prüfpin unabhängig
von den anderen Prüfpins arbeiten, so daß sich gleich
zeitig zwei oder mehr in Funktion und Frequenzbereich
unterschiedliche Prüfungen parallel durchführen lassen.
Aufgrund seiner hohen Flexibilität ist ein ereignisge
stütztes Prüfsystem somit in der Lage, einen Speicher
block und einen Logikblock im Bauteilprüfling gleich
zeitig einer Prüfung zu unterziehen. Darüber hinaus
läßt sich ein kostengünstiges ereignisgestütztes Spei
cherprüfsystem erzeugen, das speziell für einen be
stimmten Speicherbauteilprüflingstyp und ein bestimmtes
Prüfziel ausgelegt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu
grunde, ein Halbleiterprüfsystem zu beschreiben, das
speziell für eine bestimmte Anwendung ausgelegt ist und
hierfür den Prüfpins entsprechende Prügerätmodule mit
unterschiedlichen Leistungen sowie in einer Prüf-Halte
rungsvorrichtung ein für eine bestimmte Anwendung ein
zusetzendes Funktionsmodul umfaßt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Halbleiterprüfsystem zu beschreiben, das
eine beliebige Kombination von den Prüfpins entspre
chenden Logikprüfgerätmodulen und Speicherprüfgerätmo
dulen umfaßt und hierdurch in der Lage ist, unter
schiedliche Funktionsbausteine einer integrierten Sy
stemschaltung (Systemchip), die beispielsweise einen
Zentraleinheitsbaustein und einen Speicherbaustein um
faßt, gleichzeitig parallel zu prüfen.
Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein einfaches und kostengünstiges Halbleiterspeicher
prüfsystem zu beschreiben, dessen Aufbau sich dem Typ
des zu prüfenden Speicherbauteils oder dem Zweck der
Prüfung anpassen läßt, indem im Prüfsystem den Prüfpins
entsprechende Prügerätmodule mit unterschiedlicher Lei
stung sowie ein für eine bestimmte Anwendung ausgeleg
tes Algorithmus-Mustergeneratormodul angeordnet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe
zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Halbleiter
speicherprüfsystem zu beschreiben, dessen Aufbau sich
dem Typ des zu prüfenden Speicherbauteils oder dem
Zweck der Prüfung anpassen läßt, indem im Prüfsystem
den Prüfpins entsprechende Prüfgerätmodule mit unter
schiedlicher Leistung sowie ein für eine bestimmte An
wendung ausgelegtes Algorithmus-Mustergeneratormodul
und ein eine spezielle Beziehung zum Speicherbauteil
prüfling aufweisendes Funktionsmodul vorgesehen werden.
Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein einfaches und kostengünstiges Halbleiterspei
cherprüfsystem zu beschreiben, dessen Aufbau sich dem
Typ des zu prüfenden Speicherbauteils oder dem Zweck
der Prüfung anpassen läßt, indem im Prüfsystem den
Prüfpins entsprechende Prüfgerätmodule mit unterschied
licher Leistung sowie ein Algorithmus-Mustergenerator
modul vorgesehen werden, welches durch ein anwenderpro
grammierbares Gate-Array (FPGA) gebildet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Halbleiterspeicherprüfsystem zu beschreiben,
das den Prüfpins entsprechende Prüfgerätmodule mit un
terschiedlicher Leistung umfaßt, wobei die Schnittstel
lenspezifikation zwischen der Prüfsystem-Zentraleinheit
und den Prüfgerätmodulen derart standardisiert ist, daß
sich Prüfgerätmodule unterschiedlicher Pinzahl und Lei
stung beliebig in der Zentraleinheit anordnen lassen.
Schließlich liegt der vorliegenden Erfindung auch die
Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterprüfsystem vorzusehen,
das eine Prüfung eines Halbleiterbauteilprüflings ko
stengünstig durchführen kann und dessen Fähigkeiten für
zukünftige Anforderungen noch erweiterbar sind.
Das erfindungsgemäße Halbleiterspeicherprüfsystem um
faßt zwei oder mehr Prüfgerätmodule mit unterschiedli
cher Leistung, ein Algorithmus-Mustergeneratormodul
(ALPG-Modul) zur Erzeugung eines für einen Speicherbau
teilprüfling spezifischen Algorithmus-Prüfmusters, eine
Prüfsystem-Zentraleinheit zur Aufnahme einer Kombina
tion aus zwei oder mehr Prüfgerätmodulen und einem
ALPG-Modul, eine an der Prüfsystem-Zentraleinheit vor
gesehene Prüf-Halterungsvorrichtung zur elektrischen
Verbindung der Prüfgerätmodule mit einem Bauteilprüf
ling, ein in der Prüf-Halterungsvorrichtung angeordne
tes Funktionsmodul zur Durchführung einer dem Speicher
bauteilprüfling speziell angepaßten und auf das Prüfer
gebnis der Speicherbauteilprüfung bezogenen Funktion
und einen Hauptrechner, der zur Steuerung der Gesamt
operation des Prüfsystems mit den Prüfgerätmodulen und
dem ALPG-Modul über einen Prüfgerätbus Daten aus
tauscht.
Beim erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherprüfsystem
kommt ein ALPG-Modul zum Einsatz, das allein dazu aus
gelegt ist, die für den speziellen Speicherbauteil oder
Prüfzweck benötigten Algorithmus-Muster zu erzeugen.
Dementsprechend lassen sich erfindungsgemäß beliebige
verschiedene Kombinationen aus Prüfgerätmodul und ALPG-
Modul bilden, wodurch sich kostengünstig ein Prüfgerät
speziell für einen bestimmten Speicherbauteilprüfling
erzeugen läßt.
Beim erfindungsgemäßen Halbleiterspeicherprüfsystem
wird das Funktionsmodul in der Prüf-Halterungsvorrich
tung angeordnet, die eine elektrische Verbindung mit
dem Prüfgerätmodul und dem Bauteilprüfling herstellt,
wobei sich die Prüf-Halterungsvorrichtung je nach Bau
teilprüfling oder Prüfzweck auch durch eine andere
Prüf-Halterungsvorrichtung ersetzen läßt. Das Prüfge
rätmodul besteht aus einer Vielzahl von Prüfgerät-Lei
terplatten, die gemäß der Steuerung vom Hauptrechner
jeweils ein Prüfmuster an einen entsprechenden Bauteil
pin senden und ein Antwortausgangssignal vom Bauteil
prüfling bewerten.
Bei dem erfindungsgemäßen Speicherprüfsystem ist das
Funktionsmodul speziell für eine bestimmte Anwendung
konstruiert und in der Prüf-Halterungsvorrichtung
(Pinhalterung) installiert. Das Prüfsystem bietet somit
sowohl eine für den Speicherbauteilprüfling spezifische
Funktion als auch eine Funktion, die auf das Prüfergeb
nis bezogen ist und beispielsweise in der Reparatur von
Speicherzellen des Speicherbauteilprüflings besteht.
Durch die Möglichkeit, die Prüf-Halterungsvorrichtung
je nach Speicherbauteilprüfling auszutauschen, läßt
sich dementsprechend ein kostengünstiges Halbleiter
prüfsystem mit einem einfachen Aufbau herstellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Halbleiterprüfsystem können
die Prüfpins jeweils unabhängig voneinander operieren,
so daß hier zwei oder mehr Prüfpingruppen eine Prüfung
an unterschiedlichen Bauteilen oder unterschiedlichen
Bauteil-Blöcken gleichzeitig parallel durchführen kön
nen. Somit lassen sich mehrere unterschiedliche Funkti
onsblöcke (bzw. Bausteine) einer integrierten System
chip-Schaltung, d. h. beispielsweise ein Logikbausteinen
und ein Speicherbaustein, gleichzeitig parallel prüfen.
Aufgrund der modularen Struktur des erfindungsgemäßen
Halbleiterprüfsystems läßt sich ein gewünschtes Prüfsy
stem je nach Art des Bauteilprüflings und dem Ziel der
Prüfung beliebig herstellen. Zudem läßt sich die Hard
ware des ereignisgestützten Prüfsystems erheblich redu
zieren, während sich die Prüfsystem-Software erheblich
vereinfacht. Dabei lassen sich jeweils unterschiedliche
Fähigkeiten und Leistungen aufweisende Prüfgerätmodule
zusammen im selben Prüfsystem anordnen. Außerdem ist es
möglich, den gesamten physikalischen Umfang des er
eignisgestützten Prüfsystems erheblich zu verringern,
was zu einer weiteren Kostenreduzierung sowie einer
Verringerung der Aufstellfläche und damit verbundenen
Kosteneinsparungen führt.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Be
zugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild des grundlegenden
Aufbaus eines (durch ein Prüfgerät für
hochintegrierte Schaltungen gebilde
ten) Halbleiterprüfsystems gemäß dem
Stand der Technik;
Fig. 2 ein Schemadiagramm eines Beispiels für
die äußere Erscheinung eines Halblei
terprüfsystems gemäß dem Stand der
Technik;
Fig. 3 ein Diagramm zum Vergleich eines Bei
spiels für Beschreibungen zur Erzeu
gung eines zyklusgestützten Prüfmu
sters beim herkömmlichen Halbleiter
prüfsystem mit einem Beispiel für Be
schreibungen zur Erzeugung eines er
eignisgestützten Prüfmusters beim er
findungsgemäßen Halbleiterprüfsystem;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Beispiels
für eine Prüfsystemanordnung zur Prü
fung eines Speicherbauteils mit Hilfe
eines erfindungsgemäßen anwendungsspe
zifischen ereignisgestützten Speicher
prüfsystems;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Beispiels
für den Schaltungsaufbau bei einem an
einer Ereignisprüfgerät-Leiterplatte
vorgesehenen ereignisgestützten Prüf
gerät, wobei die Leiterplatte in ein
erfindungsgemäßes Prüfgerätmodul inte
griert ist;
Fig. 6 ein Schemadiagramm, das den Aufbau ei
nes Halbleiter-Prüfsystems aus mehre
ren erfindungsgemäßen Prüfgerätmodulen
zeigt, wobei das Prüfsystem Prüfpins
umfaßt, die entsprechend ihrer
unterschiedlichen Leistung in Gruppen
unterteilt sind;
Fig. 7A ein Blockschaltbild eines Beispiels
für ein Halbleiterprüfsystem zum Prü
fen eines einen Speicher umfassenden
Halbleiterbauteils;
Fig. 7B ein Blockschaltbild eines weiteren
Beispiels eines Halbleiterprüfsystems
zum Prüfen eines einen Speicher umfas
senden Halbleiterbauteils;
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Anordnung
zur Zuführung von Ereignisdaten zu ei
nem Prüfgerätmodul zur Erzeugung eines
Algorithmus-Musters durch das ALPG-Mo
dul; und
Fig. 9 ein Schemadiagramm eines Beispiels für
die äußere Erscheinung des erfindungs
gemäßen auf dem Einsatz von Modulen
basierenden Halbleiterprüfsystems.
Im folgenden wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die
Fig. 4 bis 9 näher erläutert. Das Blockschaltbild gemäß
Fig. 4 zeigt einen grundlegenden Aufbau des erfindungs
gemäßen Halbleiterprüfsystems zum Prüfen eines einen
Speicherblock und einen Logikblock umfassenden Halblei
terbauteils. Bei diesem Beispiel wird davon ausgegan
gen, daß der Speicherblock im Halbleiterbauteilprüfling
reparaturfähig ist, indem defekte Speicherzellen durch
redundante Speicherzellen ersetzt werden, wodurch der
Speicherblock sich selbst dann wiederherstellen läßt,
wenn er defekte Speicherzellen umfaßt.
Beim erfindungsgemäßen Halbleiterprüfsystem ist ein
Prüfkopf (bzw. eine Prüfgerät-Zentraleinheit) so ge
staltet, daß sich darin wahlweise ein oder mehrere mo
dulare Prüfgeräte (die im folgenden als
"Prüfgerätmodule" bezeichnet werden) installieren las
sen. Bei den zu installierenden Prüfgerätmodulen kann
es dabei um eine der gewünschten Anzahl der Prüfgerät
pins entsprechende Anzahl gleichartiger Prüfgerätmodule
handeln; es können dabei aber auch unterschiedliche
Prüfgerätmodule, etwa ein Hochgeschwindigkeitsmodul HSM
und ein Niedriggeschwindigkeitsmodul LSM, miteinander
kombiniert werden. Wenn bei einem Bauteilprüfling eine
Speicherprüfung durchzuführen ist, so kann zusätzlich
ein speziell für die Speicherprüfung ausgelegtes Prüf
gerätmodul 135 im Prüfsystem vorgesehen werden, wie
dies in Fig. 7 dargestellt ist.
Wie später unter Bezugnahme auf Fig. 6 noch genauer er
läutert wird, umfaßt jedes Prüfgerätmodul mehrere -
beispielsweise acht - Ereignisprüfgerät-Leiterplatten
43. Jede Ereignisprüfgerät-Leiterplatte enthält wie
derum mehrere Ereignisprüfgeräte 66, deren Anzahl der
jenigen der Prüfgerät-Pins entspricht, d. h. es werden
beispielsweise 32 Ereignisprüfgeräte für 32 Prüfgerät-
Pins vorgesehen. Beim Beispiel gemäß Fig. 4 ist die Er
eignisprüfgerät-Leiterplatte 431 dabei für die Bauteil
prüfung eines Speicherblocks zuständig, während andere
Ereignisprüfgerät-Leiterplatten 43 eine Logikblock-Bau
teilprüfung durchführen.
Beim Prüfsystem gemäß Fig. 4 wird die Vielzahl an Ereig
nisprüfgerät-Leiterplatten 43 über einen Systembus 64
durch ein Prüfgerät-Steuerelement 41 gesteuert, welches
durch einen Hauptrechner des Prüfsystems gebildet wird.
Wie bereits erwähnt, können beispielsweise acht Ereig
nisprüfgerät-Leiterplatten 43 in einem Prüfgerätmodul
installiert sein. Ein erfindungsgemäßes Prüfsystem ist
üblicherweise aus zwei oder mehr derartiger Prüfgerät
module aufgebaut, wie sich dies zwar nicht Fig. 4, je
doch Fig. 6 entnehmen läßt.
Beim Prüfsystem gemäß Fig. 4 führt die Ereignisprüfge
rät-Leiterplatte 43 einem Bauteilprüfling 19 ein Prüf
muster (Prüfsignal) zu und untersucht das durch das
Prüfmuster hervorgerufene Antwortsignal vom Bauteil
prüfling. Bei diesem Beispiel ist im Prüfsystem ein Re
paraturmodul 48 vorgesehen, das entsprechend den Prü
fergebnissen defekte Speicherzellen des Speicherbau
teilprüflings durch Speicherzellen eines redundanten
Speicherbereichs des Speicherbauteilprüflings ersetzt.
Ein derartiges Funktionsmodul ist dabei in einer Prüf-
Halterungsvorrichtung (Pinhalterung) des Prüfsystems
installiert, worauf später noch genauer eingegangen
wird.
Jede Ereignisprüfgerät-Leiterplatte 43 enthält bei
spielsweise für 32 Kanäle ereignisgestützte Prüfgeräte
66 1 bis 66 32 sowie eine Schnittstelle 53, eine Zen
traleinheit 67 und einen Speicher 68. Jedes Ereignis
prüfgerät 66 entspricht einem Prüfgerätpin, wobei Er
eignisprüfgeräte derselben Prüfgerät-Leiterplatte die
selbe interne Struktur aufweisen. Bei diesem Beispiel
umfaßt das Ereignis-Prüfgerät 66 einen Ereignisspeicher
60, eine Ereignis-Ausführeinheit 47, eine Pin-Ansteue
rungs/Komparator-Einheit 61 und einen Prüfergebnisspei
cher 57.
Der Ereignisspeicher 60 speichert Ereignisdaten zur Er
zeugung eines Prüfmusters. Die Ereignis-Ausführeinheit
47 erzeugt das Prüfmuster auf der Grundlage der Ereig
nisdaten vom Ereignisspeicher 60 und das Prüfmuster
wird dem Bauteilprüfling (DUT) 19 durch die Pin-An
steuerungs/Komparator-Einheit 61 zugeführt. Handelt es
sich bei einem Prüfmuster für den Speicherblock des
Bauteilprüflings um eine Algorithmus-Sequenz, so wird
im Prüfsystem ein Algorithmus-Mustergeneratormodul
(ALPG-Modul) vorgesehen (siehe Fig. 7). Das ALPG-Modul
liefert dabei Ereignisdaten an den Ereignisspeicher zur
Erzeugung des Algorithmus-Prüfmusters.
Das Blockschaltbild gemäß Fig. 5 zeigt eine detaillier
tere Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines
in der Ereignisprüfgerät-Leiterplatte 43 angeordneten
ereignisgestützten Prüfgeräts 66, während sich eine ge
nauere Beschreibung des ereignisgestützten Prüfsystems
der bereits erwähnten US-Patentanmeldung Nr. 09/406,300
sowie der US-Patentanmeldung Nr. 09/259,401 derselben
Anmelderin entnehmen läßt. Blöcke, die zu den in Fig. 4
gezeigten identisch sind, sind in Fig. 5 auch mit den
selben Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die Schnittstelle 53 und die Zentraleinheit 67 sind
über den Systembus 64 mit der (in Fig. 4 gezeigten)
Prüfgerät-Steuereinheit bzw. dem Hauptrechner 41 ver
bunden. Die Schnittstelle 53 wird beispielsweise zur
Übertragung von Daten von der Prüfgerät-Steuereinheit
41 an ein (nicht dargestelltes) Register in der Ereig
nisprüfgerät-Leiterplatte eingesetzt, um das Ereignis
prüfgerät den Eingabe-/Ausgabe-Pins des Bauteilprüf
lings zuzuordnen. Wenn der Hauptrechner 41 hierfür bei
spielsweise eine Gruppenzuordnungsadresse an den
Systembus 64 sendet, so interpretiert die Schnittstelle
53 die Gruppenzuordnungsadresse und ermöglicht es da
durch, die Daten vom Hauptrechner im Register der spe
zifizierten Ereignisprüfgerät-Leiterplatte zu spei
chern.
In jeder Ereignisprüfgerät-Leiterplatte 43 kann eine
Zentraleinheit 67 vorgesehen sein, die die Operationen
der Ereignisprüfgerät-Leiterplatte 43, einschließlich
der Erzeugung von Ereignissen (Prüfmustern), der Bewer
tung von Ausgangssignalen vom Bauteilprüfling und der
Beschaffung von Fehlerdaten steuert. Dabei kann für
jede Prüfgerät-Leiterplatte eine gesonderte Zentralein
heit 67 oder auch eine Zentraleinheit 67 für mehrere
Prüfgerät-Leiterplatten vorgesehen werden. Im übrigen
muß auch nicht unbedingt eine Zentraleinheit 67 in der
Ereignisprüfgerät-Leiterplatte 43 vorhanden sein, weil
dieselben Steuerfunktionen für die Ereignisprüfgerät-
Leiterplatten auch direkt durch die Prüfgerät-
Steuereinheit 41 erfüllt werden können.
Bei der Adreßfolge-Steuereinheit 58 handelt es sich
beispielsweise im einfachsten Fall um einen Programm-
Zähler. Die Adreßfolge-Steuereinheit 58 steuert die Zu
führung von Adressen zum Fehlerdatenspeicher 57 und zum
Ereignisspeicher 60. Die Ereigniszeitsteuerungsdaten
werden vom Hauptrechner als Prüfprogramm an den Ereig
nisspeicher 60 übertragen und dort gespeichert.
Wie erwähnt, speichert der Ereignisspeicher 60 die Er
eigniszeitsteuerungsdaten, welche die Zeitsteuerung der
einzelnen Ereignisse (d. h. den Zeitpunkt, an dem sich
der Logikzustand von "1" zu "0" bzw. von "0" zu "1" än
dert) festlegen. Die Ereigniszeitsteuerungsdaten werden
dabei beispielsweise in zwei Gruppen gespeichert, von
denen eine die Daten umfaßt, die ein ganzzahliges Viel
faches eines Referenztaktzyklus angeben, und die andere
Gruppe aus den Daten besteht, die Bruchteile des Refe
renztaktzyklus wiedergeben. Vor der Speicherung im Er
eignisspeicher 60 werden die Ereigniszeitsteuerungsda
ten vorzugsweise komprimiert.
Beim Beispiel gemäß Fig. 5 wird die in Fig. 4 gezeigte
Ereignis-Ausführeinheit 47 durch eine Dekomprimierungs
einheit 62, eine Zeitsteuerungzähl- und Skalierlogik 63
und einen Ereignisgenerator 64 gebildet. Die Dekompri
mierungseinheit 62 dient zur Dekomprimierung (bzw. Wie
derherstellung) der aus dem Ereignisspeicher 60 stam
menden komprimierten Zeitsteuerungsdaten. Die Zeit
steuerungszähl- und Skalierlogik 63 erzeugt Zeitlängen-
Daten für jedes Ereignis, indem sie die Ereigniszeit
steuerungsdaten summiert bzw. modifiziert. Die Zeitlän
gen-Daten geben dabei die Zeitsteuerung jedes Ereignis
ses in Form einer Zeitlänge (d. h. einer Verzögerungs
zeit) gegenüber einem festgelegten Referenzpunkt an.
Schließlich erzeugt der Ereignisgenerator 64 ein Prüf
muster auf der Grundlage der Zeitlängen-Daten und führt
das Prüfmuster dem Bauteilprüfling (DUT) 19 durch die
Pin-Ansteuerungs/Komparator-Einheit 61 zu. Mit Hilfe
dieser Anordnung wird ein bestimmter Pin des Hauteil
prüflings (DUT) 19 durch Bewertung seiner Antwortaus
gangssignale geprüft. Wie sich Fig. 4 entnehmen läßt,
besteht die Pin-Ansteuerungs/Komparator-Einheit 61
hauptsächlich aus einer Pin-Ansteuerung, die den jewei
ligen Bauteilpin zur Zuführung des Prüfmusters ansteu
ert, und einem Komparator, der ein Spannungsniveau ei
nes durch das Prüfmuster hervorgerufenen Ausgangssi
gnals des Bauteilpins bestimmt und das Ausgangssignal
mit den SOLL-Logikdaten vergleicht.
Bei diesem kurz beschriebenen Ereignisprüfgerät werden
das dem Bauteilprüfling zugeführte Eingabesignal und
das mit dem Ausgangssignal des Bauteils zu verglei
chende SOLL-Signal auf der Grundlage von Daten erzeugt,
die im ereignisgestützten Format vorliegen. Beim ereig
nisgestützten Format werden Informationen über die
Zeitpunkte, an denen sich das Eingabesignal und das
SOLL-Signal verändern, durch Aktionsinformationen (in
Form von Setz- und/oder Rücksetzinformationen) und
Zeitinformationen (über die Zeitlänge ab einem bestimm
ten Zeitpunkt) wiedergegeben.
Wie bereits erwähnt, wird beim herkömmlichen Halblei
terprüfsystem ein zyklusgestützes Verfahren eingesetzt,
für das eine geringere Speicherkapazität benötigt wird,
als dies bei einer ereignisgestützten Struktur der Fall
ist. Beim zyklusgestützten Prüfsystem werden die Zeit
informationen des Eingabesignals und des SOLL-Signals
aus Zyklusinformationen (Geschwindigkeitssignal) und
Informationen zur Verzögerungszeit gebildet. Die Akti
onsinformationen des Eingabesignals und des SOLL-Si
gnals werden aus Daten über den Wellenform-Modus sowie
Musterdaten erzeugt. Bei dieser Anordnung können die
Informationen über die Verzögerungszeit nur durch eine
begrenzte Datenmenge gebildet werden. Zudem muß das
Prüfprogramm zu einer flexiblen Erzeugung der Musterda
ten viele Schleifen, Verzweigungen und/oder Unterpro
gramme umfassen, so daß bei einem herkömmlichen Prüfsy
stem komplexe Strukturen und Operationsvorgänge benö
tigt werden.
Beim ereignisgestützten Prüfsystem kann hingegen auf
die komplexen Strukturen und Operationsvorgänge her
kömmlicher zyklusgestützter Prüfsysteme verzichtet wer
den, wodurch sich die Anzahl der Prüfpins auf einfache
Weise erhöhen und/oder die Integration von Prüfpins mit
unterschiedlicher Leistung im selben Prüfsystem pro
blemlos durchführen läßt. Obwohl beim ereignisgestützen
Prüfsystem eine große Speicherkapazität benötigt wird,
stellt eine entsprechende Erhöhung der Speicherkapazi
tät doch kein wesentliches Problem dar, da heutzutage
ohnehin laufend Speicher mit immer höherer Speicher
dichte zu immer geringeren Kosten angeboten werden.
Wie bereits erwähnt, können beim ereignisgestützten
Prüfsystem alle Prüfpins bzw. alle Prüfpin-Gruppen un
abhängig voneinander eine Prüfoperation durchführen.
Wenn also mehrere unterschiedliche Arten von Prüfungen
durchzuführen sind, wie dies etwa beim Prüfen einer in
tegrierten Systemchip-Schaltung mit mehreren, etwa in
Form eines Logikbausteins und eines Speicherbausteins
vorliegenden Funktionsblöcken (Bausteinen) der Fall
ist, so lassen sich diese unterschiedlichen Arten von
Prüfungen gleichzeitig parallel vornehmen. Zudem können
die Start- und Endzeitsteuerung derartiger unterschied
licher Arten von Prüfungen unabhängig voneinander er
folgen.
Das Schemadiagramm gemäß Fig. 6 zeigt den Aufbau eines
Halbleiterprüfsystems aus mehreren Prüfgerätmodulen ge
mäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Prüfsystem
Prüfpins umfaßt, die gemäß ihrer unterschiedlichen Lei
stung gruppiert sind.
Dabei wird ein Prüfkopf 124 mit einer Anzahl von Prüf
gerätmodulen versehen, die beispielsweise von der An
zahl der Pins einer mit dem Prüfkopf verbundenen Prüf-
Halterungsvorrichtung 127 und vom Typ des zu prüfenden
Bauteils sowie der Anzahl der Pins des Bauteilprüflings
abhängt. Wie später noch näher erläutert wird, ist die
Spezifikation der Schnittstelle (d. h. des Anschlußele
ments) zwischen der Prüf-Halterungsvorrichtung 127 und
dem Prüfgerätmodul standardisiert, so daß jedes Prüfge
rätmodul an jeder beliebigen Position im Prüfkopf (bzw.
der System-Zentraleinheit) installiert werden kann.
Die Prüf-Halterungsvorrichtung 127 umfaßt eine große
Anzahl von elastischen Anschlußelementen, wie etwa
Pogo-Pins, zur elektrischen und mechanischen Verbindung
der Prüfgerätmodule mit einem Performance-Board 128.
Der Bauteilprüfling 19 wird in einen Prüf-Stecksockel
am Performance-Board 128 eingesteckt und hierdurch
elektrisch mit dem Halbleiterprüfsystem verbunden. In
der Prüf-Halterungsvorrichtung 127 ist ein in den
Fig. 7A und 7B gezeigtes, speziell auf die geplante Prü
fung ausgelegtes Funktionsmodul (beispielsweise in Form
eines Reparaturmoduls 48 zur Speicherreparatur) instal
liert, was sich allerdings Fig. 6 nicht entnehmen läßt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist demgemäß die Prüf-
Halterungsvorrichtung 127, beispielsweise unter Berück
sichtigung des zu prüfenden Bauteil-Typs, speziell für
die jeweilige Prüfanwendung konstruiert.
An der Prüf-Halterungsvorrichtung 127 wird ein Perfor
mance-Board 128 vorgesehen. Ein Bauteilprüfling (DUT)
19 wird nun beispielsweise in einen Prüfsockel am Per
formance-Board 128 eingeschoben und so mit dem Halblei
terprüfsystem elektrisch verbunden. Wie bereits er
wähnt, ist in der Prüf-Halterungsvorrichtung ein Spei
cherreparaturmodul 48 gemäß Fig. 4 angeordnet, das al
lerdings stattdessen auch, in ähnlicher Weise wie der
Bauteilprüfling (DUT) 19, am Performance-Board 128 ge
haltert werden kann.
Dem Reparaturmodul 48 werden Daten über die Struktur
des redundanten Speicherbereichs des Speicherbauteil
prüflings zugeführt. Wird nun durch die Speicherprüfung
in einer Speicherzelle des Speicherbauteilprüflings ein
Defekt entdeckt, so stellt das Reparaturmodul 48 den
Speicherbauteilprüfling wieder her, indem es die de
fekte Speicherzelle durch eine Speicherzelle des redun
danten Speicherbereichs ersetzt. Dabei legt das Repara
turmodul 48 eine effektive Vorgehensweise beim Aus
tausch der Speicherzellen und der Durchführung des Re
paraturvorgangs fest. Üblicherweise besteht ein solcher
Reparaturvorgang darin, im Speicherbauteil auf der
Grundlage der für das Speicherbauteil spezifizierten
Regeln Schaltkreisstrukturen aufzutrennen. Da der Repa
raturvorgang für einen bestimmten Speicherbauteilprüf
ling das Auftrennen von Schaltkreisstrukturen mit Hilfe
elektrischer Impulse umfaßt, ist vorzugsweise im Spei
cherreparaturmodul 48 ein Treiber zur Erzeugung derar
tiger elektrischer Impulse vorgesehen.
Jedes Prüfgerätmodul 125 weist eine bestimmte Anzahl
von Pin-Gruppen auf. So sind in einem Hochgeschwindig
keitsmodul HSM beispielsweise gedruckte Leiterplatten
für 128 Prüfpins (bzw. Prüfkanäle) angeordnet, während
ein Niedriggeschwindigkeitsmodul LSM gedruckte Leiter
platten für 256 Prüfpins aufweist. Die Zahlenangaben
dienen hier im übrigen nur als Beispiel, so daß auch
andere Pinzahlen möglich sind.
Wie bereits erwähnt, umfaßt jede Leiterplatte des Prüf
gerätmoduls ereignisgestützte Prüfgeräte, die jeweils
Prüfmuster erzeugen und diese dem entsprechenden Pin
des Bauteilprüflings 19 durch das Performance-Board 128
zuführen. Durch das Prüfmuster hervorgerufene Ausgangs
signale des Bauteilprüflings 19 werden durch das Per
formance-Board 128 an die Ereignisprüfgerät-Leiter
platte im Prüfgerätmodul weitergeleitet, die sie mit
den SOLL-Signalen vergleicht und so feststellt, ob der
Bauteilprüfling einwandfrei arbeitet.
Jedes Prüfgerätmodul verfügt über eine Schnittstelle
(Anschlußelement) 126. Das Anschlußelement 126 ent
spricht dabei der standardisierten Spezifikation der
Prüf-Halterungsvorrichtung 127, wobei in der standardi
sierten Spezifikation der Prüf-Halterungsvorrichtung
127 beispielsweise der Aufbau der Anschlußpins, die Im
pedanz der Pins, die Entfernung zwischen den Pins (d. h.
der Pinabstand) und die jeweilige relative Ausrichtung
der Pins zueinander für den geplanten Prüfkopf festge
legt sind. Durch Einsatz einer mit der standardisierten
Spezifikation übereinstimmenden Schnittstelle 126 (bzw.
eines entsprechenden Anschlußelements) bei allen Prüf
gerätmodulen lassen sich beliebige Prüfsysteme mit ei
ner unterschiedlichen Kombination von Prüfgerätmodulen
herstellen.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung erhält man ein in
Hinblick auf Kosten und Leistung optimales Prüfsystem,
das dem zu prüfenden Bauteil angepaßt ist. Außerdem
läßt sich die Leistung des Prüfsystems ggf. noch weiter
verbessern, indem man eines oder mehrere der Prüfmodule
ersetzt, wodurch sich auch die gesamte Lebensdauer des
Systems erhöhen läßt. Darüber hinaus kann das erfin
dungsgemäße Prüfsystem eine Vielzahl von Prüfmodulen
umfassen, deren Leistung sich jeweils unterscheidet, so
daß sich direkt durch Einsatz entsprechender Prüfmodule
ein Prüfsystem mit der gewünschten Leistung herstellen
läßt, wobei es auf einfache und direkte Weise möglich
ist, die Prüfsystemleistung zu verbessern.
Die Blockschaltbilder gemäß den Fig. 7A und 7B zeigen
Beispiele für ein Halbleiterprüfsystem, das zur Prüfung
von Speicherbauteilen ausgelegt ist. Bei den in den
Fig. 7A und 7B gezeigten Beispielen ist das Prüfsystem
jeweils so gestaltet, daß ein Logikblock und ein
Speicherblock im Bauteilprüfling gleichzeitig geprüft
werden können. Außerdem ist bei den Beispielen der
Fig. 7A und 7B in der Prüf-Halterungsvorrichtung 127 ein
Reparaturmodul 132 angeordnet. Ein derartiges Funkti
onsmodul wird gemäß einer speziellen Eigenschaft des
Speicherbauteilprüflings ausgewählt. Wenn also der
Speicherbauteilprüfling keinen redundanten Speicher zur
Reparatur aufweist, so wird im Prüfsystem eine Prüf-
Halterungsvorrichtung ohne Reparaturmodul 132 einge
setzt. Zur Verbesserung der Ubersichtlichkeit ist die
in Fig. 6 gezeigte Schnittstelle 126 hier nicht darge
stellt. Außerdem wurden die Prüfgerätmodule 125 hier
einfach mit TM bezeichnet, obwohl es sich dabei je nach
dem Ziel der Prüfung sowohl um gleichartige als auch um
unterschiedliche Module handeln kann.
Das in Fig. 7A gezeigte Halbleiterprüfsystem umfaßt
Prüfgerätmodule 125 zur Logikprüfung, ein Prüfgerätmo
dul 135 zur Speicherprüfung und ein Algorithmus-Muster
generatormodul (ALPG-Modul) 137. Diese Module sind über
die entsprechend der standardisierten Schnittstellen
spezifikation gestaltete Schnittstelle 126 beliebig in
Steckplätzen in der Zentraleinheit des Systems instal
liert. Falls der Speicherbauteilprüfling zu Reparatur
zwecken eine Redundanzstruktur aufweist, ist das Prüf
system aufgrund des Vorhandenseins der mit dem Spei
cherreparatur-Modul versehenen Prüf-Halterungsvorrich
tung 127 in der Lage, sowohl einen Speicherprüfvorgang
als auch einen Speicherreparaturvorgang durchzuführen.
Wie bereits erwähnt, wird bei diesem Beispiel das Prüf
gerätmodul 125 zur Logikprüfung und das Prüfgerätmodul
135 zur Speicherprüfung eingesetzt. Im Grunde ist es
dabei nicht nötig, unterschiedliche Prüfgerätmodule zur
Logik- und Speicherprüfung einzusetzen. Allerdings un
terscheiden sich die Anforderungen bei der Speicherprü
fung von denen der Logikprüfung, so daß die Verwendung
eines speziell für die Speicher- bzw. Logikprüfung aus
gelegten Prüfgerätmoduls im Hinblick auf Kosten und
Leistung effektiver ist.
Ein durch das Prüfgerätmodul 125 erzeugtes Prüfmuster
wird dem Logikblock des Bauteilprüflings 19 durch die
Prüf-Halterungsvorrichtung 127 und das Performance-
Board 128 zugeführt. Das Prüfgerätmodul 125 vergleicht
sodann ein durch den Logikblock des Bauteilprüflings
(DUT) 19 in Antwort auf das Prüfmuster erzeugtes Aus
gangssignal mit dem SOLL-Muster, um festzustellen, ob
das Ausgangssignal fehlerhaft ist. Zudem wird ein durch
das Prüfgerätmodul 135 erzeugtes Prüfmuster dem
Speicherblock des Bauteilprüflings 19 durch die Prüf-
Halterungsvorrichtung 127 und das Performance-Board 128
zugeführt, woraufhin die im Speicherblock gespeicherten
Daten ausgelesen und vom Prüfgerätmodul 135 mit den
SOLL-Daten verglichen werden, um festzustellen, ob der
entsprechende Speicherplatz im Bauteilprüfling 19 einen
Fehler aufweist.
Wird zum Prüfen des Speicherblocks des Bauteilprüflings
19 ein Prüfmuster verwendet, das eine bestimmte mathe
matische Sequenz aufweist (d. h. ein Algoritbmus-Prüfmu
ster), so liefert das ALPG-Modul 137 Ereignisdaten für
die Erzeugung des Algorithmus-Prüfmusters an das Prüf
gerätmodul 135. Das ALPG-Modul 137 ist so konstruiert,
daß es nur die für die Erzeugung des Algorithmus-Mu
sters für eine begrenzte Anzahl von Speicherbauteilty
pen benötigten Ereignisdaten liefert, wodurch sich Ko
sten und Abmessungen gering halten lassen. Bei der vor
liegenden Anordnung wird das Algorithmus-Muster zum
Einsatz für den bestimmten Speicherbauteilprüfling in
Form einer Ereignisdatensequenz durch das Prüfgerätmo
dul 135 erzeugt.
Ein Beispiel für die Struktur zur Zuführung der Ereig
nisdaten vom ALPG-Modul 137 zum Prüfgerätmodul 135 zur
Erzeugung des Algorithmus-Musters wird im folgenden nä
her erläutert. Dem Blockschaltbild gemäß Fig. 8 läßt
sich ein Beispiel für eine für solche Zwecke geeignete
Struktur entnehmen. Das ALPG-Modul 137 speichert das
Algorithmus-Muster im ereignisgestützten Format. Die
Datenspeicherung kann dabei beispielsweise in einem
Plattenspeicher mit mehreren Giga-Bytes oder mehreren
zehn Giga-Bytes (bzw. zukünftig auch mehreren hundert
Giga-Bytes) erfolgen. Es ist dabei möglich, eine Viel
zahl kleiner Plattenspeicher in einer Plattenspeicher-
Untereinheit derart anzuordnen, daß jeder kleine Plat
tenspeicher einem Prüfpin des Prüfsystems entspricht.
Stattdessen kann die Anzahl kleiner Plattenspeicher
aber auch geringer sein, als die der Prüfsystem-Pins.
Da heutzutage laufend Plattenspeicher höherer Kapazität
und mit immer geringeren Abmessungen angeboten werden,
läßt sich trotz der für das Algorithmus-Muster benötig
ten großen Speicherkapazität bei dieser Struktur auch
eine zukünftige noch größere Datenmenge leicht unter
bringen.
Die vom Plattenspeicher stammenden Ereignisdaten werden
an den im Prüfgerätmodul 135 angeordneten Ereignisgene
rator 154 übertragen (der dem Ereignisspeicher 60 und
der Ereignisausführeinheit 47 in Fig. 4 entspricht). Das
vom Ereignisgenerator 154 erzeugte Algorithmus-Prüfmu
ster wird dem Bauteilprüfling durch die Pin-Ansteuerung
152 zugeführt.
Vorzugsweise wird die erwähnte Plattenspeicher-Unter
einheit 158 derart gestaltet, daß sie sich vom ALPG-Mo
dul 137 abnehmen läßt. Bei einer solchen Anordnung kann
das Algorithmus-Prüfmuster in den Plattenspeichern off
line geschrieben werden, während die anderen Unterein
heiten des ALPG-Moduls 137 im Einsatz sind, wodurch
sich die Prüfeffizienz des Prüfsystems insbesondere
dann verbessern läßt, wenn dieses Prüfsystem in der
Herstellungsphase des Halbleiterbauteilprüflings Ver
wendung findet. Bei einer Forschungs- und Entwicklungs
anwendung kann das ALPG-Modul 137 dabei anstelle eines
Plattenspeichers auch einen anderen Speichertyp umfas
sen, um die Ereignisdaten für das Algorithmus-Muster in
Echtzeit zu erzeugen.
Wie bereits erwähnt, können alle bei der Prüfung vor
kommenden Signale mit Hilfe der Ereignszeitsteuerungda
ten unter Einsatz der ereignisgestützten Prüfgerätmo
dule verarbeitet werden, wobei die Ereignisdaten für
das Algorithmus-Muster unter Verwendung von Platten
speichern im ALPG-Modul vorliegen können.
Wie sich wiederum Fig. 7A entnehmen läßt, werden die
Prüfergebnisdaten der Speicherbauteilprüfung auch an
das Reparaturmodul 132 geleitet. Dem Reparaturmodul 132
werden zudem vorab Daten zugeführt, die die physikali
sche Struktur und die Regeln für die Verwendung des re
dundanten Speicherbereichs im Speicherbauteilprüfling
betreffen. Auf der Grundlage der Prüfergebnisdaten be
stimmt nun das Reparaturmodul 132 einen Reparatur-Algo
rithmus für den Ersatz der defekten Speicherzelle durch
eine Speicherzelle im redundanten Speicherbereich. Wie
bereits erwähnt, erfolgt ein solcher Ersatz von
Speicherzellen üblicherweise durch Auftrennen interner
Schaltkreisstrukturen des Bauteilprüflings mit Hilfe
von Laserimpulsen oder elektrischen Signalen. Wenn das
Auftrennen der Strukturen durch elektrische Signale er
folgt - wobei das Reparaturmodul 132 dann eine elektri
sche Stromansteuerung umfaßt - läßt sich mit dem erfin
dungsgemäßen Prüfsystem sowohl eine Prüfung als auch
eine Reparatur des Speicherbauteilprüflings durchfüh
ren.
Das in Fig. 7B gezeigte Beispiel für ein Halbleiterprüf
system entspricht im wesentlichen dem Beispiel gemäß
Fig. 7A, wobei allerdings geringfügige Unterschiede vor
handen sind. Einer der Unterschiede besteht darin, daß
das Speicherprüfgerätmodul 135 und das Algorithmus-Mu
stererzeugungsmodul (ALPG-Modul) 137 durch Übertra
gungsmittel, beispielsweise eine Daten-Cache-Pipeline
138 verbunden sind. Eine derartige Hochgeschwindig
keits-Datenübertragung unter Einsatz einer modernen
Steuertechnologie, beispielsweise in Form einer über
lappenden und parallelen Durchführung, ist aus dem
Stand der Technik bereits bekannt. Durch eine geeignete
Einstellung der Anzahl der Stufen (Register) in der Pi
peline 138 kann die Datenübertragungs-Geschwindigkeit
vom ALPG-Modul 137 zum Prüfgerätmodul 135 erheblich ge
ringer sein, als bei der Übertragung vom Prüfgerätmodul
135 zum Bauteilprüfling, was das Vorsehen eines ALPG-
Moduls 137 kostengünstig macht.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das ALPG-
Modul 137 ein anwenderprogrammierbares Gate-Array
(FPGA) 139 umfaßt, das entweder eine Untereinheit des
ALPG-Moduls 137 oder das ALPG-Modul 137 selbst bildet.
Die in die FPGA-Untereinheit 139 zu ladenden Daten wer
den dabei in ein Datenformat umgewandelt, das dem FPGA-
Format entspricht, und sodann in die FPGA-Untereinheit
139 eingeschrieben.
Bei der beschriebenen Anordnung läßt sich ein speziel
les Algorithmus-Muster für eine bestimmte Speicherbau
teilprüfung durch das FPGA 139 kostengünstig erzeugen.
Die Daten im FPGA werden dabei beispielsweise unter
Verwendung von HDL (Hardwarebeschreibungssprache) ge
schrieben. Fig. 7B zeigt zudem einen Fall, bei dem die
Ereignisdaten vom ALPG-Modul 137 oder dem FPGA 139 zur
Erzeugung des Algorithmus-Musters auf der Grundlage ei
ner RTL-Modell-Datei 141 (Registerübertragungssprachen-
Modelldatei) erzeugt werden. Eine solche RTL-Modell-Da
tei wird dabei vom Entwicklungsingenieur eines Halblei
terbauteils unter Verwendung einer üblicherweise unter
Einsatz von HDL angegebenen Prüfbank 142 erzeugt.
Wie bereits erwähnt, wird bei der vorliegenden Erfin
dung ein anwenderprogrammierbares ALPG verwendet, das
ein Algorithmus-Muster speziell für die Speicherprüfung
eines bestimmten Speicherbauteilprüflings erzeugen
kann, während herkömmliche ALPGs für alle Arten von Al
gorithmus-Mustern konstruiert sind. Dementsprechend ist
es hier möglich, ein Speicherprüfsystem mit einfachem
Aufbau kostengünstig herzustellen. Wie ebenfalls be
reits erwähnt wurde, kann das erfindungsgemäße Prüfsy
stem durch Einsatz einer mit dem Reparaturmodul 132
versehenen Prüf-Halterungsvorrichtung 127 außerdem
einen Speicherreparaturvorgang durchführen, sofern der
Speicherbauteilprüfling einen für eine Speicherrepara
tur ausgelegten Aufbau besitzt.
Ein Beispiel für die äußere Erscheinung des erfindungs
gemäßen Halbleiterprüfsystems läßt sich dem Schemadia
gramm gemäß Fig. 9 entnehmen. Wie in Fig. 9 gezeigt ist,
ist hierbei ein Hauptrechner (bzw. eine Systemzen
traleinheit) 41 beispielsweise in Form eines eine Be
nutzer-Graphikschnittstelle (GUI) umfassenden Arbeits
platzes vorgesehen. Der Hauptrechner 41 dient dabei als
Benutzerschnittstelle sowie als Steuerelement zur
Steuerung der Gesamtoperation des Prüfsystems. Der
Hauptrechner 41 und die interne Hardware des Prüfsy
stems sind durch den (in den Fig. 4 und 5 gezeigten)
Systembus 64 miteinander verbunden.
Beim erfindungsgemäßen ereignisgestützten Prüfsystem
wird weder ein Mustergenerator noch ein Zeitsteuerungs
generator benötigt, wie dies beim herkömmlichen, nach
dem zyklusgestützten Konzept aufgebauten Prüfsystem der
Fall ist. Es ist daher möglich, die physikalischen Ab
messungen des gesamten Prüfsystems durch Installation
aller modularen ereignisgestützten Prüfgeräte im Prüf
kopf (bzw. der Prüfgerät-Zentraleinheit) 124 erheblich
zu reduzieren.
Wie bereits erwähnt, kommt beim erfindungsgemäßen
ereignisgestützten Halbleiterspeicherprüfsystem ein
ALPG-Modul zum Einsatz, das zur Erzeugung nur eines be
stimmten, für das spezifische Speicherbauteil oder den
spezifischen Prüfzweck benötigten Algorithmus-Musters
ausgelegt ist. Dementsprechend läßt sich bei der vor
liegenden Erfindung durch die Bildung verschiedener
wunschgemäßer Kombinationen aus Prüfgerätmodul und
ALPG-Modul ein kostengünstiges Prüfsystem erzeugen, das
speziell für ein zu prüfendes Speicherbauteil ausgelegt
ist.
Beim erfindungsgemäßen Halbleiterprüfsystem wird das
Funktionsmodul in der Prüf-Halterungsvorrichtung vorge
sehen, die das Prüfgerätmodul mit dem Bauteilprüfling
elektrisch verbindet, wobei sich eine solche Prüf-Hal
terungsvorrichtung je nach Bauteilprüfling bzw. beab
sichtigtem Prüfzweck auch durch eine andere Prüf-Halte
rungsvorrichtung ersetzen läßt. Das Prüfgerätmodul be
steht aus einer Vielzahl von Prüfgerät-Leiterplatten,
wobei jede Prüfgerät-Leiterplatte gemäß der Steuerung
durch den Hauptrechner ein Prüfmuster an einen entspre
chenden Bauteilpin leitet und ein Antwortausgangssignal
des Bauteilprüflings bewertet.
Beim erfindungsgemäßen ereignisgestützten Speicherprüf
system wird das speziell für eine bestimmte Anwendung
entwickelte Funktionsmodul in der Prüf-Halterungsvor
richtung (Pin-Halterung) angeordnet. Somit läßt sich
mit dem Prüfsystem sowohl eine speziell auf den
Speicherbauteilprüfling als auch eine auf das Prüfer
gebnis bezogene Funktion ausführen, wobei letztere etwa
in der Reparatur der Speicherzellen des Speicherbau
teilprüflings bestehen kann. Durch einen Austausch der
Prüf-Halterungsvorrichtung je nach Speicherbauteilprüf
ling läßt sich somit kostengünstig ein einfach aufge
bautes Halbleiterspeicherprüfsystem erzeugen.
Beim erfindungsgemäßen Halbleiterprüfsystem kann jeder
Prüfpin unabhängig von den anderen Prüfpins operieren,
so daß zwei oder mehr Prüfpingruppen eine Prüfung un
terschiedlicher Bauteile oder unterschiedlicher Bau
teilblöcke gleichzeitig parallel durchführen können.
Dementsprechend lassen sich in einer integrierten Sy
stemchip-Schaltung mehrere unterschiedliche Funktions
blöcke (bzw. Funktionsbausteine), beispielsweise ein
Logikbaustein und ein Speicherbaustein, gleichzeitig
einer parallelen Prüfung unterziehen.
Aufgrund des modularen Aufbaus des erfindungsgemäßen
Halbleiterprüfsystems läßt sich ein gewünschtes Prüfsy
stem je nach der Art des zu prüfenden Bauteils und dem
Prüfzweck beliebig ausbilden. Zudem läßt sich hier die
Hardware des Prüfsystems drastisch reduzieren, während
sich die Software des Prüfsystems erheblich verein
facht, wobei es dementsprechend auch möglich ist, Prüf
gerätmodule mit unterschiedlichen Funktionen und Lei
stungen zusammen in demselben Prüfsystem anzuordnen.
Zudem läßt sich der gesamte physikalische Umfang des
ereignisgestützten Prüfsystems erheblich verringern,
was zu einer weiteren Kostenreduzierung sowie einer
Verringerung der benötigten Aufstellfläche und einer
damit verbundenen Kosteneinsparung führt.
Claims (14)
1. Halbleiterspeicherprüfsystem, enthaltend
- - zwei oder mehr Prüfgerätmodule mit identischer oder unterschiedlicher Leistung;
- - ein Algorithmus-Mustergeneratormodul (ALPG-Mo dul) zur Erzeugung eines für einen Speicher ei nes Bauteilprüflings spezifischen Algorithmus- Prüfmusters;
- - eine Prüfsystem-Zentraleinheit zur Aufnahme ei ner beliebigen Kombination aus Prüfgerätmodulen und ALPG-Modul;
- - eine an der Prüfsystem-Zentraleinheit vorgese hene Prüf-Halterungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung der Prüfgerätmodule mit einem Bau teilprüfling;
- - ein an der Prüf-Halterungsvorrichtung vorgese henes Performance-Board zur Halterung des Bau teilprüflings; und
- - einen Hauptrechner, der zur Steuerung der Gesam toperation des Halbleiterprüfsystems mit den im Prüfsystem vorgesehenen Prüfgerätmodulen über einen Prüfgerätbus Daten austauscht.
2. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei die meh
reren Prüfgerätmodule ein Logikprüfgerätmodul zur
Durchführung einer Logikprüfung und ein Speicher
prüfgerätmodul zur Durchführung einer Speicherprü
fung des Bauteilprüflings umfassen, sofern der Bau
teilprüfling eine Logik- und eine Speicherfunktion
aufweist, wodurch die Logikprüfung und die Speicher
prüfung gleichzeitig parallel erfolgen können.
3. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, weiterhin ent
haltend ein in der Prüf-Halterungsvorrichtung vorge
sehenes Funktionsmodul, das speziell für eine Funk
tion des im Bauteilprüfling enthaltenen Speichers
konstruiert wurde.
4. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 3, wobei das
Funktionsmodul aus einem Speicherreparaturmodul be
steht, das einen Reparatur-Algorithmus zur Durchfüh
rung eines Speicherreparaturprozesses im Speicher
festlegt.
5. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei das
ALPG-Modul aus einem anwenderprogrammierbaren Gate-
Array (FPGA) besteht.
6. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 2, wobei das
ALPG-Modul Ereignisdaten zur Erzeugung eines Algo
rithmus-Musters mit Hilfe von durch eine Pipeline
gebildeten Datenübertragungsmitteln zum Speicher
prüfgerätmodul überträgt.
7. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei die Spe
zifikation zur Verbindung der Prüf-Halterungsvor
richtung und des Prüfgerätmoduls standardisiert ist.
8. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei eine An
zahl von Prüfgerätpins den Prüfgerätmodulen variabel
zugeordnet ist.
9. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei dem
Prüfgerätmodul eine Anzahl von Prüfgerätpins varia
bel zugeordnet ist und diese Zuordnung von Prüfpins
und ihre Modifikation durch Adreßdaten vom Haupt
rechner geregelt werden.
10. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei jedes
Prüfgerätmodul eine Vielzahl von Ereignisprüfgerät-
Leiterplatten umfaßt, die jeweils einer bestimmten
Anzahl von Prüfpins zugeordnet sind.
11. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei jedes
Prüfgerätmodul eine interne Steuereinheit umfaßt und
die interne Steuereinheit die Erzeugung eines Prüf
musters durch das Prüfgerätmodul steuert und ein
Ausgangssignal des Bauteilprüflings in Antwort auf
Befehle vom Hauptrechner bewertet.
12. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 10, wobei jedes
Prüfgerätmodul eine Vielzahl von Ereignisprüfgerät-
Leiterplatten umfaßt und jede Ereignisprüfgerätlei
terplatte eine interne Steuereinheit enthält, die
die Erzeugung eines Prüfmusters durch das Prüfgerät
modul und die Bewertung eines Ausgangssignal des
Bauteilprüflings in Abhängigkeit von Befehlen vom
Hauptrechner steuert.
13. Halbleiterprüfsystem nach Anspruch 1, wobei jedes
Prüfgerätmodul eine Vielzahl von Ereignisprüfgerät-
Leiterplatten umfaßt und jede Ereignisprüfgerät-Lei
terplatte einem Prüfpin zugeordnet ist und aus den
folgenden Bestandteilen besteht:
- - einer Steuereinheit, die in Abhängigkeit von Be fehlen vom Hauptrechner die Erzeugung des Prüf musters durch das Prüfgerätmodul sowie die Be wertung eines Ausgangssignals des Bauteilprüf lings steuert;
- - einem Ereignisspeicher zur Speicherung von Zeit steuerungsdaten für jedes Ereignis;
- - einer Adreßfolge-Steuereinheit zur Zuführung von Adreßdaten zum Ereignisspeicher gemäß der Steue rung durch die Steuereinheit;
- - Mitteln zur Erzeugung eines Prüfmusters auf der Grundlage von Zeitsteuerungsdaten vom Ereignis speicher; und
- - einer Pin-Ansteuerungs/Komparator-Einheit zur Übertragung des Prüfmusters zum entsprechenden Pin des Bauteilprüflings und zum Empfang eines Antwortausgangssignals vom Bauteilprüfling.
14. Halbleiterprüfsystem, enthaltend
- - zwei oder mehr Prüfgerätmodule, die jeweils die selbe oder eine unterschiedliche Leistung auf weisen;
- - ein Algorithmus-Mustergenerator-Modul (ALPG-Mo dul) zur Erzeugung eines für einen Speicher ei nes Bauteilprüflings spezifischen Algorithmus- Musters;
- - eine Prüfsystem-Zentraleinheit zur Aufnahme ei ner beliebigen Kombination aus Prüfgerätmodulen und ALPG-Modul;
- - eine an der Prüfsystem-Zentraleinheit vorgese hene Prüf-Halterungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung der Prüfgerätmodule mit einem Bau teilprüfling;
- - ein Funktionsmodul, das in der Prüf-Halterungs vorrichtung zur Ausführung einer auf eine Eigen schaft des Speichers des Bauteilprüflings bezo genen Funktion vorgesehen ist;
- - ein an der Prüf-Halterungsvorrichtung zur Halte rung des Bauteilprüflings vorgesehenes Perfor mance-Board; und
- - einen Hauptrechner, der zur Steuerung der Gesam toperation des Prüfsystems durch einen Prüfge rätbus Daten mit den im Prüfsystem vorgesehenen Prüfgerätmodulen austauscht.
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