(57)【要約】【課題】ＬＳＩテスタ内部の伝送経路上の異常箇所を特定することができ、またＬＳＩテスタの最高速の動作実行時での診断を実施可能とする。【解決手段】ＬＳＩテスタの診断装置１０は、パターンデータが各種の機能回路であるパイプライン調整回路２３，２７、タイミングジェネレータ２８を通過し、これらの内部のフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａにパターンデータが保持されたタイミングで、クロック数カウンタ１がシステムクロックを停止させ、ＬＳＩテスタ２０の全体を停止させる。この時点で各位置から読み出したパターンデータの値と期待値とを比較処理し、正常に動作しているか否かを診断する。比較した結果、正常な動作が行われていないと判定した場合には異常が存在している箇所であると特定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部デバイスを動作させるための信号を含むパターンデータを発生させるパターンデータ発生部と、
前記パターンデータ発生部が発生させたパターンデータに対して処理を行う伝送経路上に設けられた機能回路部と、
前記伝送経路を経て伝送されたパターンデータを外部デバイスに対して出力する出力部と、
前記各部の動作を同期させるためのクロック信号を出力するシステムクロック部と、
前記パターンデータが前記機能回路部を通過したタイミングで前記システムクロック部を停止させ、前記機能回路部が保持するパターンデータに対して診断処理を行うデータ診断部とを備えたことを特徴とするＬＳＩテスタの診断装置。
【請求項２】
外部デバイスを動作させるための信号を含むパターンデータを発生させるパターンデータ発生部と、
前記パターンデータ発生部が発生させたパターンデータに対して処理を行う伝送経路上に設けられた機能回路部と、
前記伝送経路を経て伝送されたパターンデータを外部デバイスに対して出力する出力部と、
前記各部の動作を司り、各部の動作を同期させるためのクロック信号を出力するシステムクロック部と、
前記パターンデータが前記機能回路部を通過したタイミングで前記システムクロック部を停止させるクロック停止部と、
前記クロック停止部が前記システムクロック部を停止させたことに応じて、前記機能回路部が保持するパターンデータに対して診断処理を行うデータ診断部とを備えたことを特徴とするＬＳＩテスタの診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＬＳＩテスタの診断装置において、
前記クロック停止部は、
前記パターンデータが前記機能回路部を通過したタイミングに応じたクロック数を設定するクロック設定部と、
前記クロック設定部が設定したクロック数で前記システムクロック部を停止させる設定停止部とを含むことを特徴とするＬＳＩテスタの診断装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のＬＳＩテスタの診断装置において、
前記データ診断部は、
前記機能回路部内に設けられたフリップフロップが保持するパターンデータを転送させるデータ転送部と、
前記クロック停止部が前記システムクロック部を停止させたタイミングで、前記データ転送部の動作を司る診断用クロックを出力する診断クロック発生部と、
前記データ転送部が転送させたパターンデータに対して診断処理を行う転送診断部とを含むことを特徴とするＬＳＩテスタの診断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のＬＳＩテスタの診断装置において、
前記パターンデータ発生部は、被試験デバイスを試験させるための試験信号を含むテストパターンデータを発生させるとともに、
前記出力部は、前記伝送経路を経て伝送されたテストパターンデータを被試験デバイスに対して出力することを特徴とするＬＳＩテスタの診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリデバイスやＩＣデバイス等の被試験デバイスに出力する信号を診断するＬＳＩテスタの診断装置に係り、特に、ＬＳＩテスタの装置内部の伝送経路を通過する際に診断を行う回路構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メモリデバイスやＩＣデバイス等の被試験デバイス（以下、ＤＵＴと称する。）に対して試験を行うＬＳＩテスタがある。このＬＳＩテスタは、外部のＤＵＴに対して出力する試験信号を自己診断するための診断装置としての機能をも有している。このような診断装置は、例えば試験信号等を含むテストパターンデータを発生させる本体と、この本体に取り付けられる診断ボードとを備えている。診断ボードは、診断の順序を司り、診断を行う前にクロック信号を出力する制御部と、この制御部よりクロック信号を受け、クロック数をカウントするカウンタと、このカウンタのカウンタ値をアドレスとしてリレーの駆動情報を出力する記憶部と、駆動情報によりリレーを駆動させるリレードライバとを備えている。そして診断装置では、制御部がクロック信号を出力し、これに応じてリレードライバがリレーを駆動させ、各リレーが接続された各種のモジュールを試験して診断を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
その他の診断装置として、ＬＳＩテスタの動作実行時にパターンデータがパターンデータメモリから読み出され、データトランスミッタ／レシーバ、パイプライン調整回路、タイミングジェネレータ等が設けられた高速ロジックデータ伝送経路を通過し、最終的にテストプログラムによって設定された波形となってドライブ等の出力部からパターンデータがＤＵＴに出力されるものもある。このような診断装置では、出力されたパターンデータに対してＬＳＩテスタの外部で以下のようにして診断処理を行っている。
【０００４】
すなわち、予め診断用に定められたパターンデータの波形を生成し、この生成したパターンデータの波形を、別に用意されたピンエレクトロニクスのコンパレータに折り返して出力し、ＰＡＳＳ／ＦＡＩＬ情報に基づいて異常（又は故障）の有無を判定する。あるいは、このパターンデータの波形をデジタイザ等の他の計測モジュールに折り返して出力し、出力した信号を解析することにより異常の有無を判定する。
【特許文献１】特開平６−３２４１１５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来の診断装置では以下の問題点が生じる。
先ず、ＬＳＩテスタの装置内部の高速ロジックデータ伝送経路上に異常が生じている場合には、ＬＳＩテスタ外部に出力されたパターンデータの波形が期待値の波形とは異なったものとなる。この場合、伝送系路上のいずれかの箇所に異常があるということは検出できるものの、ＬＳＩテスタ外部で別の計測機能やモジュールを用いて解析を行っているため、伝送系路上の異常箇所を具体的に特定することは困難である。
【０００６】
また従来の診断装置では、デジタイザ等の別の計測部やモジュール等を用いて解析しているため、これらの処理速度を上回るＬＳＩテスタの動作速度に合わせた作業ペースでは診断処理を行うことができないという問題がある。すなわち、別の計測部やモジュールの処理速度に合わせてＬＳＩテスタの速度をダウン調整しなければならず、ＬＳＩテスタの最高速テストレート環境での診断の実施が困難であり、効率の低下を招いているという問題が生じている。
【０００７】
そこで本発明は、ＬＳＩテスタ内部の伝送経路上の異常箇所を特定することが可能であるとともに、ＬＳＩテスタの最高速の動作実行時での診断が実施可能なＬＳＩテスタの診断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明のＬＳＩテスタの診断装置は、外部デバイスを動作させるための信号を含むパターンデータを発生させるパターンデータ発生部と、パターンデータ発生部が発生させたパターンデータに対して処理を行う伝送経路上に設けられた機能回路部と、伝送経路を経て伝送されたパターンデータを外部デバイスに対して出力する出力部と、これら各部の動作を司るとともに、各部の動作を同期させるためのクロック信号を出力するシステムクロック部と、パターンデータが機能回路部を通過したタイミングでシステムクロック部を停止させるクロック停止部と、クロック停止部がシステムクロック部を停止させたことに応じて、機能回路部が保持するパターンデータに対して診断処理を行うデータ診断部とを備える。
【０００９】
このような構成によれば、パターンデータが機能回路部を一通り通過したタイミングでシステムクロック部を停止させると、機能回路部において処理中のパターンデータが保持される。このような処理中のパターンデータについても、それまでに動作したクロック数に応じて期待値となるべき論理値は既知である。したがって、システムクロック部を停止させた時点で機能回路部から処理中のパターンデータを抽出し、その値を期待値と比較することで、機能回路部に異常（又は故障）があるかどうかを診断することができる。この場合、抽出したパターンデータの値が期待値と一致していれば機能回路部が正常であり、不一致であれば異常であることがわかる。
【００１０】
特に、伝送経路を通じてパターンデータのパイプライン調整を行う機能回路部については、伝送経路に沿って段階的に調整が行われていくため、機能回路部内でも、その調整段階ごとに処理中のパターンデータの期待値が異なっている。この場合、機能回路部の調整段階ごとに保持された処理中のパターンデータを抽出し、データ診断部にてそれぞれの期待値と比較することで、具体的にどの段階で異常（故障）が発生しているかを容易に特定することができる。
【００１１】
また本発明では、基本となるシステムクロックを停止した時点で、機能回路部に保持されているパターンデータを抽出して診断を行うため、診断を最高速テストレートで行うことができる点で優位である。
【００１２】
クロック停止部は、パターンデータが機能回路部を通過したタイミングに応じたクロック数を設定するクロック設定部と、クロック設定部が設定したクロック数でシステムクロック部を停止させる設定停止部とを備えてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、クロック設定部により、パターンデータが機能回路部を通過するタイミングに応じて適切なクロック数を設定しておけば、機能回路部の全ての調整段階について診断を行うことができる。
【００１４】
またデータ診断部は、機能回路部内に設けられたフリップフロップが保持するパターンデータを転送させるデータ転送部と、クロック停止部がシステムクロック部を停止させたタイミングで、データ転送部の動作を司る診断用クロックを出力する診断クロック発生部と、データ転送部が転送させたパターンデータに対して診断処理を行う転送診断部とを備えてもよい。
【００１５】
このような構成によれば、機能回路部内の調整段階ごとにフリップフロップを配置しておき、システムクロックの停止時に各フリップフロップに保持されたパターンデータを読み出すことで、機能回路部のどの段階（箇所）に異常が存在するかを容易に診断することができる。
【００１６】
さらにパターンデータ発生部は、被試験デバイスを試験させるための試験信号を含むパターンデータを所定のタイミングで発生させるとともに、出力部は、伝送経路を経て伝送されたパターンデータを被試験デバイスに対して出力することとしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、被試験デバイスを試験させるための試験信号を含むパターンデータを発生させて被試験デバイスに出力する半導体試験装置に対して診断を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るＬＳＩテスタの診断装置によれば、ＬＳＩテスタ内部の伝送経路上の異常箇所を特定することが可能であるとともに、ＬＳＩテスタの最高速の動作実行時での診断が実施可能となるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、一実施形態におけるＬＳＩテスタの診断装置１０の構成を示す説明図である。本実施形態の診断装置１０は、例えばメモリデバイスやＩＣデバイス等の被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストするＬＳＩテスタ２０に組み込まれている。公知のようにＬＳＩテスタ２０にはシステムクロックが内蔵されており、このシステムクロックは、試験動作の基本周期となるクロック信号を発生する。
【００２０】
診断装置１０は、クロック数カウンタ１を備えている。このクロック数カウンタ１は、クロック数設定部２が設定したクロック数に基づいてシステムクロックが出力したクロックの数をカウントしていき、クロック数設定部２が設定したクロック数に達すると、システムクロックの動作を停止させ、ＬＳＩテスタ２０全体の動作を停止させる機能を有する。
【００２１】
また診断装置１０は、クロック数設定部２を備えている。このクロック数設定部２は、クロック数カウンタ１がシステムクロックを停止させるタイミングのクロック数を設定する機能を有する。この設定するクロック数としては、例えばパターンデータメモリ２２により発生されたパターンデータがパイプライン調整回路２３，２７やタイミングジェネレータ２８を通過し、さらにパイプライン調整回路２３，２７とタイミングジェネレータ２８内のフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａを通過するときのタイミングに合わせたクロック数が適用されている。
【００２２】
その他に診断装置１０は、フリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａにそれぞれ対応する診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃを備えている。これら診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃは、伝送経路上に設けられた各フリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａが保持するパターンデータを転送するものである。これら診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃは、パイプライン調整回路２３，２７やタイミングジェネレータ２８内に設けられたフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａにそれぞれ接続して設けられている。
【００２３】
診断装置１０は、さらに診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃに転送されたパターンデータに対してそれぞれ診断処理を行うデータ診断部４を備えている。このデータ診断部４は、主にＦＦデータ読出回路４１及び診断用クロック発生回路４２を有している。
【００２４】
ＦＦデータ読出回路４１は、診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃに転送されたパターンデータに対して予め設定された期待値等との比較処理を含む診断処理を行うものである。また診断用クロック発生回路４２は、クロック数カウンタ１がシステムクロックの動作を停止させたことに応じて、このタイミングで診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃにシステムクロックを出力する。
【００２５】
ＦＦデータ読出回路４１に予め設定された期待値は、パターンデータメモリに書き込まれたパターンデータや、クロック数設定部２により設定されたクロック数、パイプライン調整回路２３，２７、タイミングジェネレータ２８が行う処理内容に基づいて予め設定されている。
【００２６】
本実施形態の診断装置１０が組み込まれたＬＳＩテスタ２０は、上記のシステムクロック（ブロック要素として図示されていない）を有する。システムクロックは、ＬＳＩテスタ２０内の各部の動作を司り、各部の動作を同期させて全体を統制するためのクロック信号を出力する。
【００２７】
またＬＳＩテスタ２０は、パターンデータメモリ２２を備えている。パターンデータメモリ２２は、試験信号を含むパターンデータを所定のタイミングで発生させる。パターンデータメモリ２２で発生されたパターンデータは、前段のパイプライン調整回路２３及びデータトランスミッタ２４を経て伝送ライン２５に伝送される。伝送ライン２５は、ＥＣＬ／ＬＶＤＳ等のある種の規格に基づいて構成されたものである。
【００２８】
伝送ライン２５を介して伝送されたパターンデータは、データレシーバ２６に受け取られ、後段のパイプライン調整回路２７を経てタイミングジェネレータ２８から出力される。そしてタイミングジェネレータ２８から出力された信号は、ドライバ２９によりＤＵＴに出力される。また、ＤＵＴから出力された信号はコンパレータ３０に入力される。
【００２９】
上記のパイプライン調整回路２３，２７は、伝送ライン２５を通じて伝送されるパターンデータに対して、伝送ライン２５の特性に基づいた調整（遅延調整）を行う。またタイミングジェネレータ２８は、パターンデータに対してＤＵＴの動作を試験するテストプログラムに基づいた波形を生成し、これを所定のタイミングで出力する。
【００３０】
これらパイプライン調整回路２３，２７やタイミングジェネレータ２８は、自己の内部に伝送されたパターンデータを保持し、ノイズ除去等の処理を行う複数段のフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａを備えている。パイプライン調整回路２３は、例えばＬ段のフリップフロップ２３ａを備えており、パイプライン調整回路２７は、例えばＭ段のフリップフロップ２７ａを備えており、タイミングジェネレータ２８は、例えばＮ段のフリップフロップ２８ａを備えている。ここで、Ｌ、Ｍ、Ｎは正の整数を示す定数である。
【００３１】
このように、パターンデータメモリ２２から延びるパターンデータの伝送経路上には、パターンデータメモリ２２、パイプライン調整回路２３，２７、データトランスミッタ２４、伝送ライン２５、データレシーバ２６、そしてタイミングジェネレータ２８の順に各部（要素）が設けられている。
【００３２】
次に、本実施形態におけるＬＳＩテスタの診断装置１０の動作について詳細に説明する。まず、クロック数設定部２により、パターンデータがフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａを通過するタイミングとして、例えば、フリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａの構成段数である「Ｌ」や、「Ｌ＋Ｍ」、「Ｌ＋Ｍ＋Ｎ」等のクロック数が設定される。そして、システムクロックがＬＳＩテスタ２０の各部にクロック信号を供給することで、全体の動作が開始される。
【００３３】
パターンデータメモリ２２がパターンデータを発生させると、このパターンデータは伝送経路を伝送されてパイプライン調整回路２３を通過し、パイプライン調整回路２３内のフリップフロップ２３ａに保持される。
【００３４】
このとき、クロック数「Ｌ」が設定されていれば、フリップフロップ２３ａにパターンデータが保持されたタイミングで、クロック数カウンタ１が「Ｌ」をカウントした時点でシステムクロックを停止させ、ＬＳＩテスタ２０の全体を停止させる。そして、診断用クロック発生回路４２は、これに応じてこのタイミングで診断用フリップフロップ３ａにクロックを出力して動作させ、フリップフロップ２３ａが保持するパターンデータを転送させる。
【００３５】
そしてデータ診断部４は、ＦＦデータ読出回路４１によりパターンデータを読み出し、期待値との比較処理を含む診断処理を行う。その結果、読み出したパターンデータの値が期待値と不一致であれば、データ診断部４は正常な動作が行われていないと判定する。この場合、少なくともパイプライン調整回路２３が異常箇所であると特定される。
【００３６】
一方、読み出したパターンデータの値と期待値とを比較した結果、相互に一致している場合、データ診断部４は正常な動作が行われていると判定する。この場合、クロック数カウンタ１は、データ診断部４から出力された停止の解除を示す信号を受け取り、システムクロックを再び動作させる。
【００３７】
システムクロックが動作し、ＬＳＩテスタ２０の各部にクロック信号が供給されて全体の動作が開始されると、フリップフロップ２３ａに保持されたパターンデータは、パイプライン調整回路２３により伝送経路の特性等に基づいた調整のための処理等が行われ、データトランスミッタ２４を介して伝送ライン２５上を伝送される。
【００３８】
伝送ライン２５上を伝送されたパターンデータは、データレシーバ２６に受け取られ、伝送経路を伝送されてパイプライン調整回路２７を通過し、パイプライン調整回路２７内のフリップフロップ２７ａに保持される。
【００３９】
このとき、クロック数「Ｌ＋Ｍ」が設定されていれば、フリップフロップ２７ａにパターンデータが保持されたタイミングで、クロック数カウンタ１が「Ｌ＋Ｍ」をカウントした時点でシステムクロックを停止させ、ＬＳＩテスタ２０の全体を停止させる。そして、診断用クロック発生回路４２は、これに応じてこのタイミングで診断用フリップフロップ３ｂにクロックを出力して動作させ、フリップフロップ２７ａが保持するパターンデータを転送させる。
【００４０】
そしてデータ診断部４は、ＦＦデータ読出回路４１によりパターンデータを読み出し、期待値との比較処理を含む診断処理を行う。ここで、比較した結果、期待値に一致しなければ、データ診断部４は正常な動作が行われていないと判定する。この場合、パイプライン調整回路２７が異常箇所であると特定される。
【００４１】
一方、比較の結果、読み出したパターンデータの値が期待値と一致すれば、データ診断部４は正常な動作が行われていると判定する。この場合、クロック数カウンタ１は、データ診断部４から出力された停止の解除を示す信号を受け取り、システムクロックを再び動作させる。
【００４２】
システムクロックが動作し、ＬＳＩテスタ２０の各部にクロックを供給して全体の動作が開始されると、フリップフロップ２７ａに保持されたパターンデータは、パイプライン調整回路２７により伝送経路の特性等に基づいた調整のための処理等が行われ、伝送経路上を伝送される。
【００４３】
伝送経路上を伝送されたパターンデータは、タイミングジェネレータ２８を通過し、タイミングジェネレータ２８内のフリップフロップ２８ａに保持される。
【００４４】
このとき、クロック数「Ｌ＋Ｍ＋Ｎ」が設定されていれば、フリップフロップ２８ａにパターンデータが保持されたタイミングで、クロック数カウンタ１が、「Ｌ＋Ｍ＋Ｎ」をカウントした時点でシステムクロックを停止させ、ＬＳＩテスタ２０の全体を停止させる。そして、診断用クロック発生回路４２は、これに応じてこのタイミングで診断用フリップフロップ３ｃにクロックを出力して動作させ、フリップフロップ２８ａが保持するパターンデータを転送させる。
【００４５】
そしてデータ診断部４は、ＦＦデータ読出回路４１によりパターンデータを読み出し、期待値等との比較処理を含む診断処理を行う。ここで比較した結果、期待値に一致しなければ、データ診断部４は正常な動作が行われていないと判定する。この場合、タイミングジェネレータ２８が異常箇所であると特定されることになる。
【００４６】
一方、読み出したパターンデータの値と期待値とを比較した結果、相互に一致すると、データ診断部４は正常な動作が行われていると判定する。この場合、クロック数カウンタ１は、データ診断部４から出力された停止の解除を示す信号を受け取り、システムクロックを再び動作させる。
【００４７】
システムクロックが動作し、ＬＳＩテスタ２０の各部にクロックを供給して全体の動作が開始されると、フリップフロップ２８ａに保持されたパターンデータは、ＤＵＴの動作を試験するテストプログラムに基づいた波形を生成する処理が行われ、所定のタイミングでドライブ２９を介してＤＵＴに出力される。
【００４８】
以上のように、本実施形態におけるＬＳＩテスタの診断装置１０は、パターンデータが各種の機能回路部であるパイプライン調整回路２３，２７、タイミングジェネレータ２８を通過し、これらの内部のフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａに保持されたタイミングで、クロック数カウンタ１によりシステムクロックを停止させ、ＬＳＩテスタ２０の全体を停止させている。
【００４９】
そして、各位置で読み出したパターンデータに対して比較処理を行い、それぞれ個別に正常に動作しているか否かを診断する診断処理を行うことができる。比較した結果、正常な動作が行われていないと判定した場合、その箇所について異常が存在している箇所であると特定される。このように、本実施形態では各機能回路をパターンデータが通過したタイミングで各位置について個別に診断処理を行うことができるので、従来技術と比べて容易に異常の存在する箇所を特定することができる。
【００５０】
また本実施形態では、パターンデータがＬＳＩテスタ２０の伝送経路上で最高速テストレートで伝送されている場合であっても、システムクロックに同期して処理中のパターンデータをフリップフロップ２３ａ，２７ａ，２８ａに保持されているため、これをＬＳＩテスタ２０とは独立した回路（データ診断部４）で読み出し、異常箇所の診断に用いることができる。
【００５１】
〔他の実施の形態〕
上述した一実施形態では、データ診断部４にて診断処理を行った後に、クロック数カウンタ１が停止の解除を示す信号を受け取り、システムクロックを再び動作させていたが、これに限られず、診断用フリップフロップ３ａ，３ｂ，３ｃがパターンデータを転送させた後、診断処理での比較の結果を待たずに上述の信号を受け取って再び動作させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態におけるＬＳＩテスタの診断装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    クロック数カウンタ
２    クロック数設定部
３ａ，３ｂ，３ｃ  診断用フリップフロップ
４    データ診断部
１０    診断装置
２０    ＬＳＩテスタ
２２    パターンデータメモリ
２３，２７  パイプライン調整回路
２３ａ，２７ａ，２８ａ  フリップフロップ
２４    データトランスミッタ
２５    伝送ライン
２６    データレシーバ
２８    タイミングジェネレータ
２９    ドライブ
３０    コンパレータ
４１    ＦＦデータ読出回路
４２    診断用クロック発生回路
【図１】
2008089339.tif 000003