(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小電荷検出回路と、上記微小電荷検出回路の入力部と入力端子との間に設けられたテスト回路とを備えた半導体装置であって、
上記テスト回路は、
上記入力端子から入力される電圧信号を電荷に変換する電荷変換用容量と、
上記入力端子に入力された電荷を上記微小電荷検出回路で検出する通常動作モードと、上記入力端子に入力された電圧信号を上記電荷変換用容量で電荷に変換して、変換された電荷を上記微小電荷検出回路で検出するテスト動作モードとを切り換える動作モード切換手段とを備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
上記動作モード切換手段は、
上記入力端子に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第１のスイッチと、
上記電荷変換用容量に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第２のスイッチとを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置において、
上記動作モード切換手段は、
上記入力端子に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第１のスイッチと、
上記入力端子に一端が接続され、上記電荷変換用容量に他端が接続された第２のスイッチとからなることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置において、
上記動作モード切換手段は、
上記入力端子に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第１のスイッチと、
上記入力端子に一端が接続され、上記電荷変換用容量に他端が接続された第２のスイッチと、
上記電荷変換用容量に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第３のスイッチとを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置において、
テスト動作モード時に、上記第１，第３のスイッチをオンした状態で、上記微小電荷検出回路にテスト用の電荷を与える期間に上記第２のスイッチをオンし、上記微小電荷検出回路にテスト用の電荷を与えない期間に上記第２のスイッチをオフすることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、微小電荷検出回路が内蔵された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置としては、微小電荷を検出する微小電荷検出回路を内蔵するものがある。この半導体装置の検査において、入力信号を浮遊容量・外来ノイズ等の影響を受け難くするために、入力信号源として微小電荷発生回路を半導体装置の入力端子の近傍に設置し、微小電荷を直接入力端子に信号として与えて微小電荷検出回路の出力信号を測定し、微小電荷検出回路の利得やＳ／Ｎ等の測定を行なっている。
【０００３】
図７は上記微小電荷検出回路を内蔵する半導体装置４０およびその半導体装置を検査するための微小電荷発生回路５０を示している。この半導体装置は、図７に示すように、入力端子４１に反転入力端子が接続され、非反転入力端子がグランドＧＮＤに接続された差動増幅器ＯＰと、上記差動増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続された電荷検出用容量Ｃ１と、上記差動増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続された電荷放電用スイッチＳＷ１と、上記差動増幅器ＯＰから出力される出力電圧を処理する処理回路４４とを備えている。上記差動増幅器ＯＰ，電荷検出用容量Ｃ１および電荷放電用スイッチＳＷ１で微小電荷検出回路４３を構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図７に示す半導体装置４０の検査において、微小電荷発生回路５０からテスト用の電荷を半導体装置４０の入力端子４１に入力して検査を行なう。ここで、容量Ｃに電圧Ｖが印加されたときに蓄えられる電荷Ｑは、
電荷Ｑ  ＝  容量Ｃ×電圧Ｖ
で表されるので、微小電荷検出回路４３の電荷検出用容量Ｃ１に蓄えられる電荷をＱ１とすると、出力電圧Ｖｏは、
Ｖｏ  ＝  Ｑ１／Ｃ１
となり、微小電荷検出回路４３の出力電圧Ｖｏは、電荷検出用容量Ｃ１に反比例し、電荷Ｑ１が微小電荷であるために電荷検出用容量Ｃ１の容量値を小さくしないと、出力電圧Ｖｏは微小電圧になって測定誤差が大きくなる。このため、微小電荷検出回路４３の電荷検出用容量Ｃ１は、容量値が数ｐＦ程度と微小にする必要がある。
【０００５】
そこで、上記微小電荷検出回路４３の検査を行なう場合、入力端子４１に付加される浮遊容量が問題となってくる。図７に示すように、入力端子４１に微小電荷発生回路４３の入力部を接続することにより入力浮遊容量Ｃｆが付加されると、この入力浮遊容量Ｃｆに微小電荷発生回路５０から与えられる微小電荷量Ｑのうち電荷量Ｑｆ分が蓄積される。これにより、微小電荷検出用容量Ｃ１に蓄積される電荷量Ｑ１は、
Ｑ１  ＝  Ｑ−Ｑｆ
で表されるように、入力電荷量Ｑと浮遊容量に蓄積される電荷Ｑｆの差となり、浮遊容量Ｃｆが大きくなると蓄積される電荷Ｑｆが多くなって、微小電荷検出回路４３の電荷検出用容量Ｃ１に蓄積される電荷Ｑ１が入力電荷量Ｑより大幅に減少するため、浮遊容量Ｃｆは測定精度低下の要因となる。
【０００６】
図７に示す半導体装置の検査では、微小電荷発生回路５０を被測定回路である微小電荷測定回路４３の近傍に配置しても、配線による浮遊容量Ｃｆが微小電荷発生回路４３の入力部に付加されることは避けられず、さらに、被測定回路の微小電荷検出回路４３と入力信号を発生する微小電荷発生回路５０を接続するためには、ソケットやプロービングによる接続が必要であり、接触部分での浮遊容量が付加されるために浮遊容量Ｃｆが増大して数ｐＦとなってしまう。このため、蓄積される電荷量Ｑｆが増大して微小電荷検出回路４３の電荷検出用容量Ｃ１に蓄積される電荷Ｑ１が減少することにより利得の測定誤差が大きくなるという問題があった。これを回避するためには、
Ｃｆ  ＜＜  Ｃ１
とする必要があるが、十分な出力電圧を得るために電荷検出用容量Ｃ１の容量値を数ｐＦとする半導体装置では、電荷検出用容量Ｃ１を大きくできず、測定精度を上げることができないという問題がある。
【０００７】
また、微小電荷を入力信号として直接入力端子に入力する場合、入力端子のインピーダンスが高く、入力微小電荷のインピーダンスも高くなっており、入力配線部のインピーダンスが高い状態であるため、外来ノイズの影響を受けやすい状態になっており、測定が不安定になるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、テスト時に浮遊容量，外来ノイズ等の影響を抑えて、微小電荷検出回路の測定精度を向上できる半導体装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体装置は、微小電荷検出回路と、上記微小電荷検出回路の入力部と入力端子との間に設けられたテスト回路とを備えた半導体装置であって、上記テスト回路は、上記入力端子から入力される電圧信号を電荷に変換する電荷変換用容量と、上記入力端子に入力された電荷を上記微小電荷検出回路で検出する通常動作モードと、上記入力端子に入力された電圧信号を上記電荷変換用容量で電荷に変換して、変換された電荷を上記微小電荷検出回路で検出するテスト動作モードとを切り換える動作モード切換手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成の半導体装置によれば、上記微小電荷検出回路の入力部と入力端子との間に、テスト回路として通常動作モードとテスト動作モードを切り換える動作モード切換手段と、電圧信号を電荷信号に変換する電荷変換用容量（コンデンサ）とを内蔵することにより、入力端子に付加される浮遊容量の影響をなくすことができる。上記動作モード切換手段によりテスト動作モードに切り換えて、入力端子に外部より電圧を印加することで、電荷変換用容量に電荷を蓄積し、微小電荷検出回路の検出用容量に電荷を蓄積できる。これにより、入力信号源から入力端子までの配線に起因する浮遊容量や、ソケットやプローブの接触による浮遊容量が付加されても、入力端子にはテスト信号として電圧が印加されるため、微小電荷検出回路の電荷検出用容量に蓄積される電荷は浮遊容量の影響により減少することなく、微小電荷検出回路の利得測定も正確に行なえる。また、入力信号として出力インピーダンスの低い入力信号源からの電圧信号を用いることができるため、入力信号ラインのインピーダンスを低くすることができ、外来ノイズの影響も受け難くなり、測定値の安定が図れる。さらに、信号が微小電荷であるが故に取り扱いに注意が必要な微小電荷発生回路の機能を半導体装置に内蔵しているため、外部検査回路を簡単な構成にすることが可能となる。
【００１１】
また、一実施形態の半導体装置は、上記動作モード切換手段は、上記入力端子に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第１のスイッチと、上記電荷変換用容量に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第２のスイッチとを有することを特徴としている。
【００１２】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記第１のスイッチをオンし第２のスイッチをオフすることにより、入力端子が上記微小電荷検出回路の入力部に接続され、上記入力端子に入力された電荷を上記微小電荷検出回路で検出する通常動作モードとなる。一方、上記第１のスイッチをオフし第２のスイッチをオンすることにより、上記入力端子に入力された電圧信号を上記電荷変換用容量で電荷に変換して、変換された電荷を上記微小電荷検出回路で検出するテスト動作モードとなる。したがって、第１，第２のスイッチにより簡単な構成で動作モード切換手段を実現できる。
【００１３】
また、一実施形態の半導体装置は、上記動作モード切換手段は、上記入力端子に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第１のスイッチと、上記入力端子に一端が接続され、上記電荷変換用容量に他端が接続された第２のスイッチとからなることを特徴としている。
【００１４】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記第１のスイッチをオンし第２のスイッチをオフすることにより、入力端子が上記微小電荷検出回路の入力部に接続され、上記入力端子に入力された電荷を上記微小電荷検出回路で検出する通常動作モードとなる。一方、上記第１のスイッチをオフし第２のスイッチをオンすることにより、上記入力端子に入力された電圧信号を上記電荷変換用容量で電荷に変換して、変換された電荷を上記微小電荷検出回路で検出するテスト動作モードとなる。したがって、第１，第２のスイッチにより簡単な構成で動作モード切換手段を実現できる。
【００１５】
また、一実施形態の半導体装置は、上記動作モード切換手段は、上記入力端子に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第１のスイッチと、上記入力端子に一端が接続され、上記電荷変換用容量に他端が接続された第２のスイッチと、上記電荷変換用容量に一端が接続され、上記微小電荷検出回路の入力部に他端が接続された第３のスイッチとを有することを特徴としている。
【００１６】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記第１のスイッチをオンし第２，第３のスイッチをオフすることにより、入力端子が上記微小電荷検出回路の入力部に接続され、上記入力端子に入力された電荷を上記微小電荷検出回路で検出する通常動作モードとなる。一方、上記第１のスイッチをオフし第２，第３のスイッチをオンすることにより、上記入力端子に入力された電圧信号を上記電荷変換用容量で電荷に変換して、変換された電荷を上記微小電荷検出回路で検出するテスト動作モードとなる。したがって、第１，第２のスイッチにより簡単な構成で動作モード切換手段を実現できる。また、上記第１のスイッチをオフし第３のスイッチをオンした状態で必要なときにすなわちテスト用の電圧信号が入力端子に印加されるときに第２のスイッチをオンすることにより、テスト動作モード時に不用な信号が入力されるのを防止できる。
【００１７】
また、一実施形態の半導体装置は、テスト動作モード時に、上記第１，第３のスイッチをオンした状態で、上記微小電荷検出回路にテスト用の電荷を与える期間に上記第２のスイッチをオンし、上記微小電荷検出回路にテスト用の電荷を与えない期間に上記第２のスイッチをオフすることを特徴としている。
【００１８】
上記実施形態の半導体装置によれば、テスト動作モード時に、上記第１，第３のスイッチをオンした状態で、上記微小電荷検出回路にテスト用の電荷を与える期間に上記第２のスイッチをオンし、上記微小電荷検出回路にテスト用の電荷を与えない期間に上記第２のスイッチをオフする。そうすることによって、電圧信号のノイズ除去が行え、検査時のノイズの低減を図り、さらに測定精度を向上できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の半導体装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の微小電荷検出回路が内蔵された半導体装置の回路図である。この半導体検査装置は、入力端子１１に一端が接続された電荷変換用容量Ｃｔと、上記電荷変換用容量Ｃｔの他端に一端が接続された第２のスイッチＭ２と、上記第２のスイッチＭ２の他端と入力端子１１との間に接続された第１のスイッチＭ１と、上記第２のスイッチＭ２の他端に反転入力端子が接続され、非反転入力端子がグランドＧＮＤに接続された差動増幅器ＯＰと、上記差動増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続された電荷検出用容量Ｃ１と、上記差動増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続された電荷放電用スイッチＳＷ１と、上記差動増幅器ＯＰから出力される出力電圧を処理する処理回路４とを備えている。上記電荷変換用容量Ｃｔと第１，第２のスイッチＭ１，Ｍ２でテスト回路２を構成すると共に、差動増幅器ＯＰ，電荷検出用容量Ｃ１および電荷放電用スイッチＳＷ１で微小電荷検出回路３を構成している。また、上記第１，第２のスイッチＭ１，Ｍ２で動作モード切換手段を構成している。
【００２１】
上記構成の半導体装置の通常動作モードにおいて、電荷放電用スイッチＳＷ１をオフとした状態で第１のスイッチＭ１をオンすると、入力信号源１から直接電荷信号Ｑ１が与えられる。この電荷信号Ｑ１が第１のスイッチＭ１を介して電荷検出用容量Ｃ１に蓄積されて差動増幅器ＯＰの出力電圧Ｖｏは、
Ｖｏ＝Ｑ１／Ｃ１
となる。これにより電荷信号Ｑ１の電荷量の検出が可能となる。また、電荷放電用スイッチＳＷ１をオンすることにより電荷検出用容量Ｃ１の電荷を放電し、微小電荷検出回路３を初期化し、次の電荷量を測定する状態にする。このように、テスト回路２を内蔵しても通常動作モードでの微小電荷検出が可能となる。
【００２２】
また、テスト動作モードにおいては、第１のスイッチＭ１をオフし、第２のスイッチＭ２をオンする。この状態で入力信号源１からの入力電圧信号Ｓ１を入力端子１１に印加し、第１のスイッチＭ１，電荷放電用スイッチＳＷ１をオンして、電荷変換用容量Ｃｔと電荷検出用容量Ｃ１の電荷量をリセットした後、第１のスイッチＭ１，電荷放電用スイッチＳＷ１をオフにすると、電荷変換用容量Ｃｔに、リセット後の入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉに相当する電荷に変換され、
Ｑｉ＝Ｃｔ×△Ｖｉ
で表される電荷Ｑｉが蓄積される。この電荷Ｑｉは、
Ｖｏ＝Ｑｉ／Ｃ１
で表される出力電圧Ｖｏとして微小電荷検出回路３から出力され、この出力電圧Ｖｏを出力電圧測定端子１２で測定することで微小電荷検出回路３の検査が可能となる。ここで、微小電荷を与えるために入力電圧信号Ｓ１を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔと、微小電荷検出回路３の電荷検出用容量Ｃ１と、入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉとで表される出力電圧Ｖｏは、
Ｖｏ＝△Ｖｉ×（Ｃｔ／Ｃ１）
となる。
【００２３】
これより、入力電圧変化量を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔの容量値と、微小電荷検出回路３の電荷検出用容量Ｃ１の容量値の比に基づいて、入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉと出力電圧Ｖｏが決定され、微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔの容量値を微小電荷検出回路３の電荷検出用容量Ｃ１の容量値より小さくすることにより、微小電荷を与えるための入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉの電圧値を大きくできるので、入力電圧信号Ｓ１が外来ノイズ等の影響により変動することを軽減することができ、検査精度の向上も可能となる。
【００２４】
また、入力変化電圧を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔおよび微小電荷検出回路３に接続するための第２，第３のスイッチＭ２，Ｍ３は、微小電荷検出回路３と同じ半導体装置内部に内蔵されているため、微小電荷検出回路３の入力部に付加される浮遊容量が半導体装置内部の浮遊容量のみの微小な容量値であると共に、外部測定回路の浮遊容量等の影響を受けない。よって、微小電荷検出回路３に与えられる入力電荷量が、外部測定回路の影響等で減少することがないので、微小電荷検出回路３の利得等の測定において誤差が生じない。
【００２５】
このように、入力端子１１と微小電荷検出回路３との間にテスト回路２を設けることにより、検査時ノイズや外部浮遊容量の影響を受けやすい微小電荷を外部から入力する必要がなくなるため、浮遊容量や外来ノイズ等の影響が低減され、測定精度を向上できると共に、安定した検査（テスト）を行うことができる。また、外部検査回路の簡略化も行なえるため、量産ライン等における問題の発生も抑制することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の微小電荷検出回路が内蔵された半導体装置の回路図である。この半導体検査装置は、第２のスイッチＭ２の接続位置を除き第１実施形態の半導体装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２７】
上記第１実施形態の半導体装置では、第２のスイッチＭ２が電荷変換用容量Ｃｔと微小電荷検出回路３の入力部との間に配置されていたのに対して、この第２実施形態の半導体装置では、図２に示すように、入力端子１１に第２のスイッチＭ２の一端が接続され、その第２のスイッチＭ２の他端に電荷変換用容量Ｃｔの一端を接続している。上記電荷変換用容量Ｃｔと第１，第２のスイッチＭ１，Ｍ２でテスト回路２Ａを構成している。
【００２８】
この第２実施形態の半導体装置は、第１実施形態の半導体装置と同様の作用，効果を有する。
【００２９】
（第３実施形態）
図３はこの発明の第３実施形態の微小電荷検出回路が内蔵された半導体装置の回路図である。この半導体検査装置は、入力端子１１に一端が接続された第２のスイッチＭ２と、上記第２のスイッチＭ２の他端に一端が接続された電荷変換用容量Ｃｔと、上記電荷変換用容量Ｃｔの他端に一端が接続されたスイッチＭ３と、上記スイッチＭ３の他端と入力端子１１との間に接続された第１のスイッチＭ１と、上記スイッチＭ３の他端に反転入力端子が接続され、非反転入力端子がグランドＧＮＤに接続された差動増幅器ＯＰと、上記差動増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続された電荷検出用容量Ｃ１と、上記差動増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続された電荷放電用スイッチＳＷ１とを備えている。上記電荷変換用容量Ｃｔと第１，第２，第３のスイッチＭ１，Ｍ２，Ｍ３でテスト回路２Ｂを構成すると共に、差動増幅器ＯＰ，電荷検出用容量Ｃ１および電荷放電用スイッチＳＷ１で微小電荷検出回路３を構成している。また、上記第１，第２，第３のスイッチＭ１，Ｍ２，Ｍ３で動作モード切換手段を構成している。なお、上記差動増幅器ＯＰから出力される出力電圧を処理する処理回路は省略している。
【００３０】
上記構成の半導体装置の通常動作モードにおいて、図４に示すように第１のスイッチＭ１がオンし、入力信号源１から直接電荷信号Ｑ１が与えられる。この電荷信号Ｑ１が電荷検出用容量Ｃ１に蓄積され、
Ｖｏ＝Ｑ１／Ｃ１
の式で示す電圧Ｖｏが出力される。これにより電荷信号Ｑ１の電荷量の検出が可能となる。また、電荷放電用ＳＷ１をオンすることにより電荷検出用容量Ｃ１の電荷を放電し、微小電荷検出回路３を初期化し、次の電荷量を測定する状態にする。このようにして、テスト回路２Ｂを内蔵しても通常動作モードでの微小電荷検出が可能となる。
【００３１】
また、テスト動作モードにおいては、図５に示すように、第１のスイッチＭ１をオフし、第２，第３のスイッチＭ２，Ｍ３をオンする。この状態で入力信号源１からの入力電圧信号Ｓ１を入力端子１１に印加し、第１のスイッチＭ１，電荷放電用スイッチＳＷ１をオンし、電荷変換用容量Ｃｔと電荷検出用容量Ｃ１の電荷量をリセットした後、第１のスイッチＭ１，電荷放電用スイッチＳＷ１をオフにすると、電荷変換用容量Ｃｔによって、リセット後の入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉに相当する電荷に変換され、
Ｑｉ＝Ｃｔ×△Ｖｉ
で表される電荷Ｑｉが電荷検出用容量Ｃ１に蓄積される。この電荷Ｑｉは、
Ｖｏ＝Ｑｉ／Ｃ１
で表される出力電圧Ｖｏとして微小電荷検出回路３から出力され、この出力電圧Ｖｏを出力電圧測定端子１２で測定することで微小電荷検出回路３の検査が可能となる。ここで、微小電荷を与えるために入力電圧信号Ｓ１を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔと、微小電荷検出回路３の電荷検出用容量Ｃ１と、入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉとで表される出力電圧Ｖｏは、
Ｖｏ＝△Ｖｉ×（Ｃｔ／Ｃ１）
となる。
【００３２】
これより、入力電圧変化量を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔの容量値と、微小電荷検出回路３の電荷検出用容量Ｃ１の容量値の比に基づいて、入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉと出力電圧Ｖｏが決定され、微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔの容量値を微小電荷検出回路３の電荷検出用容量Ｃ１の容量値より小さくすることにより、微小電荷を与えるための入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉの電圧値を大きくできるので、入力電圧信号Ｓ１が外来ノイズ等の影響により変動することを軽減することができ、検査精度の向上も可能となる。
【００３３】
また、入力変化電圧を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔおよび微小電荷検出回路３に接続するための第２，第３のスイッチＭ２，Ｍ３は、微小電荷検出回路３と同じ半導体装置内部に内蔵されているため、微小電荷検出回路３の入力部に付加される浮遊容量が半導体装置内部の浮遊容量のみの微小な容量値であると共に、外部測定回路の浮遊容量等の影響を受けない。よって、微小電荷検出回路３に与えられる入力電荷量が、外部測定回路の影響等で減少することがないので、微小電荷検出回路３の利得等の測定において誤差が生じない。
【００３４】
次に、図６に示すように、入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量△Ｖｉを入力端子１１に印加し、入力電圧信号Ｓ１の電圧変化量を微小電荷に変換する電荷変換用容量Ｃｔに微小電荷Ｑｉを蓄積する場合、第２のスイッチＭ２を入力電圧信号Ｓ１で電荷を与える期間でオンし、電荷を与えない期間でオフすることで、入力電圧信号Ｓ１をサンプリングすることも可能となる。このサンプリング動作により、入力電圧信号Ｓ１でノイズが発生する部分をサンプリングしないことにより、入力電圧信号Ｓ１のノイズ除去が行え、検査時のノイズの低減を図り、精度向上を行なうことも可能となる。
【００３５】
上記第１〜第３実施形態では、差動増幅器ＯＰ，電荷検出用容量Ｃ１および電荷放電用スイッチＳＷ１で構成された微小電荷検出回路３を備えた半導体装置について説明したが、微小電荷検出回路の構成はこれに限らないのは勿論である。
【００３６】
また、上記第１，第２実施形態では、第１，第２のスイッチＭ１，Ｍ２で動作モード切換手段を構成し、第３実施形態では、第１，第２，第３のスイッチＭ１，Ｍ２，Ｍ３で動作モード切換手段を構成したが、動作モード切換手段はこれに限らず、上記入力端子に入力された電荷を上記微小電荷検出回路で検出する通常動作モードと、上記入力端子に入力された電圧信号を上記電荷変換用容量で電荷に変換して、変換された電荷を上記微小電荷検出回路で検出するテスト動作モードとを切り換える他の回路構成でもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体装置によれば、微小電荷検出回路を備えた半導体検査装置にテスト回路を組み込むことによって、外部測定回路による浮遊容量の影響をなくすことができると共に、外部入力信号の低インピーダンス化を図り、測定信号または外来ノイズによる影響を低減できるため、測定レベルの安定化および測定精度の向上が可能となる。また、外部測定回路の簡略化が図れ、量産時におけるトラブル発生を軽減することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の半導体装置の回路図である。
【図２】図２はこの発明の第２実施形態の半導体装置の回路図である。
【図３】図３はこの発明の第３実施形態の半導体装置の回路図である。
【図４】図４は上記半導体装置の通常動作モードの動作を示す回路図である。
【図５】図５は上記半導体装置のテスト動作モード１の動作を示す回路図である。
【図６】図６は上記半導体装置のテスト動作モード２の動作を示す回路図である。
【図７】図７は従来の半導体装置の回路図である。
【符号の説明】
１…入力信号源、
２…テスト回路、
３…微小電荷検出回路、
４…処理回路、
１０，２０，３０…半導体装置、
１１…入力端子、
１２…出力電圧測定端子、
Ｍ１…第１のスイッチ、
Ｍ２…第２のスイッチ、
Ｍ３…第３のスイッチ、
ＳＷ１…電荷放電用スイッチ、
Ｃ１…電荷検出用容量、
Ｃｔ…電荷変換用容量、
ＯＰ…差動増幅器。
【図１】
0003584205.tif 000002
【図２】
0003584205.tif 000003
【図３】
0003584205.tif 000004
【図４】
0003584205.tif 000005
【図５】
0003584205.tif 000006
【図６】
0003584205.tif 000007
【図７】
0003584205.tif 000008