(57)【要約】【課題】ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号のｎ−１次の温度係数を調整する際に、ｎ次の温度係数の影響を軽減し、且つコストの増大を抑えることができる、温度特性の調整データを生成する方法を提供する。【解決手段】温度特性調整データ生成方法は、ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号を生成する回路を有する半導体装置の温度特性を調整するデータ（８０３）を、プログラム処理装置（６、１０）を用いて生成する方法であって、ｎ＋１よりも少ない数の温度における前記信号の値を、前記信号に関する目標値に所定の補正値を加えた値（６０１）に近づけるように温度特性を調整するデータを生成するデータ生成処理を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号を生成する回路を有する半導体装置の温度特性を調整するデータを、プログラム処理装置を用いて生成する方法であって、
前記プログラム処理装置による処理は、
ｎ＋１よりも少ない数の温度における前記信号の値を、前記信号に関する目標値に所定の補正値を加えた値に近づけるように温度特性を調整するデータを生成するデータ生成処理を含む、温度特性調整データ生成方法。
【請求項２】
前記ｎ次の温度係数のばらつきの平均値の絶対値が、前記ｎ次の温度係数のばらつき幅よりも小さいときは、前記所定の補正値は、前記ｎ次の温度係数のばらつきの平均値となる前記ｎ次の温度係数を有する所定の関数によって決定される、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項３】
前記ｎ次の温度係数のばらつきの平均値の絶対値が、前記ｎ次の温度係数のばらつき幅よりも大きいときは、前記所定の補正値は、前記ｎ次の温度係数の絶対値が最大にばらついたときのｎ次の温度係数を有し、要求される温度特性の温度範囲における前記信号の値の最大の変動幅よりも小さい変動幅を、前記目標値に対して正側と負側に有する所定の関数によって決定される、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項４】
前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該測定した信号の値と前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを、前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理と、
第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理と、
前記第２処理によって記憶された前記測定した信号と、前記目標値に前記第２の温度における第２の補正値を加算した値との誤差が最も小さい候補のデータを温度特性調整データとして決定する第３処理と、を含む、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項５】
前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該測定した信号の値と前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを、前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理と、
第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理と、
前記第１処理による前記測定した信号と、前記第２処理による前記測定した信号との差が最も小さい前記候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第３処理と、を含む、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項６】
前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度に対し、所定の値を減算した温度を第１の温度とし、前記中心温度に対し、前記所定の値を加算した温度を第２の温度とする、請求項５記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項７】
前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定し、当該測定した信号の値と、前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理と、
第２の温度に設定し、前記第２の温度に遷移する途中の第３の温度において、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理と、
第２の温度において、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第３処理と、
前記記憶されたデータに基づいて、前記第１の補正値と前記第２の補正値を更新する第４処理と、
更新された前記補正値に基づいて、温度特性を調整するデータを決定する第５処理と、を含む、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項８】
前記候補のデータは、前記温度特性の１次の温度係数を決定する１次係数設定データと、前記温度特性の０次の温度係数を決定する０次係数設定データとを、夫々１個ずつ含む複数組のデータである、請求項７記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項９】
前記第４の処理は、前記第１処理乃至第３処理によって記憶された、前記候補のデータに対応する夫々の温度における前記測定した信号の複数組のうち、少なくとも一組に基づいて算出した２次の温度係数を有する関数を用いて、前記第１の補正値と前記第２の温度における第２の補正値を修正する処理であり、
前記第５の処理は、前記第１の温度における前記測定した信号の値と前記第２の温度における前記測定した信号の値との差が、前記第４の処理によって修正した前記第１の補正値を前記目標値に加算した値と、前記第２の補正値を前記目標値に加算した値との差に最も近い値となる前記１次係数設定データを有する候補のデータを決定し、決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理と、
修正した前記第２の補正値を前記目標値に加算した値と前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理と、を含む処理である、請求項８記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１０】
前記第３の温度は、前記第１の温度の近傍の温度であり、
前記第３処理において、前記回路は、前記第１処理による前記測定した信号の値と前記第２処理による前記測定した信号の値との差が最も小さくなる前記候補のデータに設定され、
前記第４処理は、前記第３処理において設定された前記候補のデータに対応させて記憶された、前記第１処理による前記測定された値と前記第３処理による前記測定された値との差の２分の１の値に基づいて、前記第１の補正値と前記第２の温度における第２の補正値を修正する処理であり、
前記第５の処理は、前記第３処理において設定された前記１１次係数設定データを有する候補のデータを決定し、決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理と、
修正した前記第２の補正値を前記目標値に加算した値と、前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理と、を含む処理である、請求項８記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１１】
前記第１の温度は、前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度である、請求項１０記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１２】
前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定し、当該測定した信号の値と、前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理と、
第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理と、
第３の温度に設定し、前記第１の温度における前記測定した信号の値と前記第２の温度における前記測定した信号の値との差が、最も小さくなる前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第３処理と、
前記記憶されたデータに基づいて、前記第１の補正値、前記第２の温度における第２の補正値、及び前記第３の温度における第３の補正値を更新する第４処理と、
更新された夫々の補正値に基づいて、温度特性を調整するデータを決定する第５処理と、を含む、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１３】
前記第４処理は、前記第３処理において設定された前記候補のデータに対応させて記憶された、前記第１処理による前記測定された値と前記第３処理による前記測定された値との差の２分の１の値に基づいて、前記第１の補正値、前記第２の補正値、及び前記第３の補正値を修正する処理であり、
前記第５の処理は、前記第３処理において設定された前記候補のデータの前記１次係数設定データを有する候補のデータを決定し、決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定し、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理と、
修正した前記第２の補正値を前記目標値に加算した値と、前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理と、を含む処理である、請求項１２記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１４】
前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度に対し所定の値を減算した温度を第１の温度とし、前記中心温度に対し前記所定の値を加算した温度を第２の温度とする、請求項１３記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１５】
前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第１処理と、
第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理と、
第３の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第３処理と、
前記記憶されたデータに基づいて、温度特性を調整するデータを決定する第４処理と、を含む、請求項１記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１６】
前記候補のデータは、前記温度特性の２次の温度係数を決定する２次係数設定データと、前記温度特性の１次の温度係数を決定する１次係数設定データと、前記温度特性の０次の温度係数を決定する０次係数設定データとを、夫々１個ずつ含む複数組のデータである、請求項１５記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１７】
前記第４の処理は、前記第１の温度における前記測定した信号の値と前記第２の温度における前記測定した信号の値との差が、前記目標値に前記第１の補正値を加えた値と前記目標値に前記第２の温度における第２の補正値を加えた値との差に最も近い値となり、且つ、前記第２の温度における前記測定した信号の値と前記第３の温度における前記測定した信号の値との差が、前記目標値に前記第２の補正値を加えた値と前記目標値に前記第３の温度における第３の補正値を加えた値との差に最も近い値となる、前記２次係数設定データ及び前記第１次係数設定データを有する候補のデータを決定する第５処理と、
前記第５処理によって決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定し、当該候補のデータに対応させて、前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理と、
前記第３の補正値を前記目標値に加算した値と前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理と、を含む処理である、請求項１６記載の温度特性調整データ生成方法。
【請求項１８】
前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度を前記第２の温度とし、
前記中心温度に対し、所定の値を減算した温度を第１の温度とし、
前記中心温度に対し、前記所定の値を加算した温度を第３の温度とする、請求項１７記載の温度特性調整データ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路が生成する信号の温度特性を調整するデータの生成方法に係り、特に半導体基板に形成された回路により生成される信号の温度特性を調整するためのデータの生成方法に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置上に形成された回路は、安定した動作を実現するため、周囲の温度変化に対して影響を受けにくい基準電圧や基準発振信号等を必要とすることが多い。そのため、温度変化の影響を受けにくい回路が開示されている。
【０００３】
例えば、温度変化の影響を受けにくい電圧発生器として、特許文献１に記載の電圧発生器がある。この電圧発生器は、正の温度係数を持つ抵抗と負の温度係数を持つ抵抗とを組み合わせることで、互いの温度係数を相殺し、温度変化の影響を受けにくい回路構成としている。また、別の例として、温度変化の影響を受けにくい発振器として、特許文献２に記載の発振器がある。この発振器は、抵抗値と電圧値によって発振周波数が決定されるが、その抵抗値の温度係数を打ち消すような温度係数を印加電圧に持たせることで、互いの温度係数を相殺し、温度変化の影響を受けにくい回路構成としている。
【０００４】
一般に抵抗や電圧などの電気特性は、半導体装置の製造時に、半導体装置毎にばらつきが発生するため、製造した個々の半導体装置における電圧発生器や発振器等の温度特性を同一に形成することは困難である。そのため、個々の半導体装置における電圧発生器や発振器等の温度特性を調整する作業が必要となる。
【０００５】
従来の温度特性の調整方法として、例えば、特許文献３に開示がある。特許文献３に記載の温度特性の調整方法は、水晶振動子による圧電発振器の発振周波数の温度特性の測定時間を短縮するために、前記圧電発振器に内蔵したヒータ抵抗を加熱することにより、前記圧電発振器の加熱時間を短縮し、温度特性を調整する時間短縮を図る方法である。当該調整方法では、加熱後に温度特性を調整する方法として、ｎ点の温度において周波数の測定を行い、測定されたｎ点の温度における周波数の変化がなくなるように、ｎ−１次の温度係数を調整する方法を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０８００９号公報
【特許文献２】特開２００８−３０１０４２号公報
【特許文献３】特開２００９−２４６６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に示される温度特性の調整方法では、ｎ−１次の温度係数を調整することで、測定したｎ点の温度における周波数の目標値に対する誤差を小さくすることは可能であるが、ｎ次以上の温度係数の影響を無視してｎ−１次の温度係数を調整しているため、測定したｎ点以外の温度における前記誤差が大きくなる場合がある。仮に当該誤差を軽減するためにｎ次の温度係数を調整するならば、ｎ＋１点の測定が必要になり、温度設定に要する時間及び測定回数が増加し、テスト時間の増大を招く。また、測定点がｎ＋１点に増えることで、テスト装置や温度特性の調整対象である半導体装置に搭載するメモリ容量の増大により、コスト増大を招く。
【０００８】
本発明の目的は、ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号のｎ−１次の温度係数を調整する際に、ｎ次の温度係数の影響を軽減し、且つコストの増大を抑えることができる、温度特性の調整データを生成する方法を提供することである。
【０００９】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１１】
すなわち、温度特性調整データ生成方法は、ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号を生成する回路を有する半導体装置の温度特性を調整するデータを、プログラム処理装置を用いて生成する方法であって、ｎ＋１よりも少ない数の温度における前記信号の値を、前記信号に関する目標値に所定の補正値を加えた値に近づけるように温度特性を調整するデータを生成するデータ生成処理を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１３】
すなわち、ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号のｎ−１次の温度係数を調整する際に、ｎ次の温度係数の影響を軽減し、且つコストの増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は温度特性調整データ生成方法を適用した半導体装置とテスタを含むシステムの構成図である。
【図２】図２は発振回路１の回路構成の一例である。
【図３】図３は調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【図４】図４は調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【図５】図５は実施形態１に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は実施形態１に係る温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【図７】図７は実施形態２に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は実施形態２に係る温度特性調整データ生成方法を適用した温度特性の調整結果を示すグラフである。
【図９】図９は実施形態２に係る温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【図１０】図１０は実施形態３に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は実施形態３に係る温度特性調整データ生成方法を適用した温度特性の調整結果を示すグラフである。
【図１２】図１２は実施形態３に係る温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【図１３】図１３は実施形態４に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は実施形態４に係る温度特性調整データ生成方法を適用した温度特性の調整結果を示すグラフである。
【図１５】図１５は実施形態４に係る前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【図１６】図１６は実施形態５に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は実施形態５に係る温度特性調整データ生成方法を適用した温度特性の調整結果を示すグラフである。
【図１８】図１８は実施形態５に係る前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【図１９】図１９は前記調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【図２０】図２０は前記調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【図２１】図２１は実施形態６に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は実施形態７に係る前記調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【図２３】図２３は実施形態７に係る温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は温度特性調整データ生成方法を適用した半導体装置とテスタを含むシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１６】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る温度特性調整データ生成方法は、ｎ（ｎは１以上の整数）次の関数で表現される温度特性を持った信号を生成する回路を有する半導体装置の温度特性を調整するデータ（８０３、８０６、８１０、８１５、８２０、８２２、８２６）を、プログラム処理装置（６、１０）を用いて生成する方法であって、前記プログラム処理装置による処理は、ｎ＋１よりも少ない数の温度における前記信号の値を、前記信号に関する目標値に所定の補正値を加えた値（６０１〜６０９）に近づけるように温度特性を調整するデータを生成するデータ生成処理を含む。これによれば、前記温度における前記信号の値を前記目標値に近づけるのではなく、前記目標値に所定の補正値を加えた値に近づけるように前記ｎ−１次以下の温度係数を調整するから、ｎ次の温度係数を調整しなくとも、ｎ次の温度係数を考慮した温度特性の調整が可能となる。これにより、ｎ次の温度係数を調整するために必要とされたｎ＋１点の測定数より少ない測定点数での温度特性の調整が可能となるから、測定時間及びデータを記憶するための記憶装置の容量を減らすことが可能となる。
【００１７】
〔２〕項１の温度特性調整データ生成方法において、前記ｎ次の温度係数のばらつきの平均値の絶対値が、前記ｎ次の温度係数のばらつき幅よりも小さいときは、前記所定の補正値は、前記ｎ次の温度係数のばらつきの平均値となる前記ｎ次の温度係数を有する所定の関数（２０３）によって決定される。これによれば、前記測定された信号の温度特性が、前記平均値であるｎ次の温度係数を有する所定の関数で表わされるとして、前記補正値を決定するから、前記信号の値の前記目標値に対する変動幅を小さくすることが可能となる。例えば図３参照。
【００１８】
〔３〕項１又は２の温度特性調整データ生成方法において、前記ｎ次の温度係数のばらつきの平均値の絶対値が、前記ｎ次の温度係数のばらつき幅よりも大きいときは、前記所定の補正値は、前記ｎ次の温度係数の絶対値が最大にばらついたときのｎ次の温度係数を有し、要求される温度特性の温度範囲における前記信号の値の最大の変動幅よりも小さい変動幅を、前記目標値に対して正側と負側に有する所定の関数（２０８）、によって決定される。これによれば、前記測定された信号の温度特性が、当該ｎ次の温度係数を有し、且つ前記目標値に対する変動幅を正側と負側に有する所定の関数で表わされるとして、前記補正値を決定するから、前記ｎ次の温度係数の絶対値が最大にばらついた場合でも、前記信号の値の前記目標値に対する変動幅を小さくすることが可能となる。例えば図４参照。
【００１９】
〔４〕項１乃至３の何れかの温度特性調整データ生成方法において、前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該測定した信号の値と前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを、前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理（Ｓ３０１〜Ｓ３０５）と、第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理（Ｓ３０７〜Ｓ３０８）と、前記第２処理によって記憶された前記測定した信号と、前記目標値に前記第２の温度における第２の補正値を加算した値との誤差が最も小さい候補のデータを温度特性調整データとして決定する第３処理（Ｓ３０９）と、を含む。これによれば、容易に、ｎ次の温度係数を考慮した温度特性の調整が可能となる。また、前記第１処理において記憶された前記候補のデータに基づいて、前記第２の温度における前記信号の値を測定するから、測定点数を少なくすることができる。例えば図５参照。
【００２０】
〔５〕項１乃至３の何れかの温度特性調整データ生成方法において、前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該測定した信号の値と前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを、前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理と（Ｓ３０１〜Ｓ３０５）、第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理と（Ｓ３０７〜Ｓ３１０）、前記第１処理による前記測定した信号と、前記第２処理による前記測定した信号との差が最も小さい前記候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第３処理（Ｓ３１１）と、を含む。例えば図７参照。
【００２１】
〔６〕項１乃至５の何れかの温度特性調整データ生成方法において、前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度に対し、所定の値を減算した温度を第１の温度とし、前記中心温度に対し、前記所定の値を加算した温度を第２の温度とする。これによれば、前記第１の温度と前記第２の温度における２次の温度係数の影響を排除して、１次の温度係数をより精度よく調整できる。また、前記要求される温度特性の温度範囲において、前記中心温度に対して低温側と高温側の前記信号の変動幅を均等にするように、温度特性を調整することが可能となる。例えば、図８参照。
【００２２】
〔７〕項１乃至３の何れかの温度特性調整データ生成方法において、前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定し、当該測定した信号の値と、前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理と（Ｓ３０１〜Ｓ３０５）、第２の温度に設定し、前記第２の温度に遷移する途中の第３の温度において、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理（Ｓ３０７、Ｓ３１２）と、第２の温度において、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第３処理（Ｓ３１３〜Ｓ３１４）と、前記記憶されたデータに基づいて、前記第１の補正値と前記第２の補正値を更新する第４処理（Ｓ３１５、Ｓ３２１）と、更新された前記補正値に基づいて、温度特性を調整するデータを決定する第５処理（Ｓ３１７、Ｓ３２３）と、を含む。これによれば、前記第２の温度に遷移している間の温度において、前記信号を測定するから、３点の温度に夫々設定して温度特性を測定する場合に比べて短い測定時間によって、２次の温度係数を考慮した前記信号の温度特性を簡易的に把握することができる。例えば図１０参照。
【００２３】
〔８〕項７の温度特性調整データ生成方法において、前記候補のデータは、前記温度特性の１次の温度係数を決定する１次係数設定データと、前記温度特性の０次の温度係数を決定する０次係数設定データとを、夫々１個ずつ含む複数組のデータである。これによれば、１次の温度係数と０次の温度係数を個別に設定することが可能となる。
【００２４】
〔９〕項８の温度特性調整データ生成方法において、前記第４の処理は、前記第１処理乃至第３処理によって記憶された、前記候補のデータに対応する夫々の温度における前記測定した信号の複数組のうち、少なくとも一組に基づいて算出した２次の温度係数を有する関数を用いて、前記第１の補正値と前記第２の温度における第２の補正値を修正する処理である。また、前記第５の処理は、前記第１の温度における前記測定した信号の値と前記第２の温度における前記測定した信号の値との差が、前記第４の処理によって修正した前記第１の補正値を前記目標値に加算した値と、前記第２の補正値を前記目標値に加算した値との差に最も近い値となる前記１次係数設定データを有する候補のデータを決定し、決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理（Ｓ３１６）と、修正した前記第２の補正値を前記目標値に加算した値と前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理（Ｓ３１７）と、を含む処理である。これによれば、測定した前記信号の値に基づいて算出した、２次の温度係数の概算値を用いて前記補正値を修正するから、２次の温度係数を考慮した調整をより高精度に行うことが可能となる。例えば図１０、及び図１１参照。
【００２５】
〔１０〕項８の温度特性調整データ生成方法において、前記第３の温度は、前記第１の温度の近傍の温度であり、前記第３処理において、前記回路は、前記第１処理による前記測定した信号の値と前記第２処理による前記測定した信号の値との差が最も小さくなる前記候補のデータに設定される。また、前記第４処理は、前記第３処理において設定された前記候補のデータに対応させて記憶された、前記第１処理による前記測定された値と前記第３処理による前記測定された値との差の２分の１の値に基づいて、前記第１の補正値と前記第２の温度における第２の補正値を修正する処理（Ｓ３２１）である。さらに、前記第５の処理は、前記第３処理において設定された前記１次係数設定データを有する候補のデータを決定し、決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理（Ｓ３２２）と、修正した前記第２の補正値を前記目標値に加算した値と、前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理（Ｓ３２３）と、を含む処理である。これによれば、前記第１の温度における２次の温度係数による温度勾配の影響を小さくすることができるから、１次の温度係数の影響を精度よく調整することができ、前記第１の温度における前記信号の値を、当該信号の温度特性を表わす関数の極大値、又は極小値とすることができる。これにより、前記第１の温度と前記第２の温度における前記信号の変動幅を、当該要求される温度特性の温度範囲における最大の変動幅とみなして、前記補正値を上記のように修正することで、当該変動幅を前記目標値に対して正側と負側に均等になるように割り振ることが可能となる。例えば図１３、及び図１４参照。
【００２６】
〔１１〕項１０の温度特性調整データ生成方法において、前記第１の温度は、前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度である。これによれば、前記要求される温度特性の温度範囲において、前記中心温度に対して低温側と高温側の前記信号の変動幅を均等にするように調整することが可能となる。例えば、図１４参照。
【００２７】
〔１２〕項１乃至３の何れかの温度特性調整データ生成方法において、前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定し、当該測定した信号の値と、前記目標値に前記第１の温度における第１の補正値を加算した値との誤差が最も小さい前記候補のデータを前記測定した信号の値とともに記憶装置に記憶する第１処理（Ｓ３０１〜Ｓ３０５）と、第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理（Ｓ３０７、Ｓ３１０）と、第３の温度に設定し、前記第１の温度における前記測定した信号の値と前記第２の温度における前記測定した信号の値との差が、最も小さくなる前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第３処理（Ｓ３２４〜Ｓ３２６）と、前記記憶されたデータに基づいて、前記第１の補正値、前記第２の温度における第２の補正値、及び前記第３の温度における第３の補正値を更新する第４処理（Ｓ３２７）と、更新された夫々の補正値に基づいて、温度特性を調整するデータを決定する第５処理（Ｓ３２８、Ｓ３２９）と、を含む。これによれば、３点の温度を測定するから、当該信号の温度特性をより精度よく把握することできる。例えば図１６参照。
【００２８】
〔１３〕項１２の温度特性調整データ生成方法において、前記第４処理は、前記第３処理において設定された前記候補のデータに対応させて記憶された、前記第１処理による前記測定された値と前記第３処理による前記測定された値との差の２分の１の値に基づいて、前記第１の補正値、前記第２の補正値、及び前記第３の補正値を修正する処理（Ｓ３２７）であり、前記第５の処理は、前記第３処理において設定された前記候補のデータの前記１次係数設定データを有する候補のデータを決定し、決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定し、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理（Ｓ３２８）と、修正した前記第２の補正値を前記目標値に加算した値と、前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理（Ｓ３２９）と、を含む処理である。これによれば、前記信号の温度特性を、前記第１の温度における前記目標値に対する変動幅と、前記第３の温度における前記目標値に対する変動幅が均等になるように調整することが可能となる。例えば図１６、及び図１７参照。
【００２９】
〔１４〕項１３の温度特性調整データ生成方法において、前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度に対し所定の値を減算した温度を第１の温度とし、前記中心温度に対し前記所定の値を加算した温度を第２の温度とする。これによれば、前記要求される温度特性の温度範囲において、前記第１の温度と前記第２の温度における２次の温度係数の影響を排除して、１次の温度係数をより精度よく調整できる。また、前記中心温度に対する低温側と高温側の前記信号の変動幅を均等にするように調整することが可能となる。例えば、図１７参照。
【００３０】
〔１５〕項１乃至３の何れかの温度特性調整データ生成方法において、前記データ生成処理は、第１の温度に設定し、候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第１処理（Ｓ３３３〜Ｓ３３５）と、第２の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第２処理（Ｓ３３６〜Ｓ３３７）と、第３の温度に設定し、前記第１処理によって記憶された前記候補のデータにしたがって設定された前記回路の前記信号を測定するとともに、当該候補のデータに対応させて前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第３処理（Ｓ３３８〜Ｓ３３９）と、前記記憶されたデータに基づいて、温度特性を調整するデータを決定する第４処理（Ｓ３４０〜Ｓ３４２）と、を含む。これによれば、前記第１処理において記憶された前記候補のデータに基づいて、前記第２の温度及び前記第３の温度において前記信号の値を測定するから、測定点数を少なくすることができる。例えば図２３参照。
【００３１】
〔１６〕項１５の温度特性調整データ生成方法において、前記候補のデータは、前記温度特性の２次の温度係数を決定する２次係数設定データと、前記温度特性の１次の温度係数を決定する１次係数設定データと、前記温度特性の０次の温度係数を決定する０次係数設定データとを、夫々１個ずつ含む複数組のデータである。これによれば、２次の温度係数と、１次の温度係数と、０次の温度係数を個別に設定することが可能となる。
【００３２】
〔１７〕項１６の温度特性調整データ生成方法において、前記第４の処理は、前記第１の温度における前記測定した信号の値と前記第２の温度における前記測定した信号の値との差が、前記目標値に前記第１の補正値を加えた値と前記目標値に前記第２の温度における第２の補正値を加えた値との差に最も近い値となり、且つ、前記第２の温度における前記測定した信号の値と前記第３の温度における前記測定した信号の値との差が、前記目標値に前記第２の補正値を加えた値と前記目標値に前記第３の温度における第３の補正値を加えた値との差に最も近い値となる前記２次係数設定データ及び前記第１次係数設定データを有する候補のデータを決定する第５処理（Ｓ３４０）と、前記第５処理によって決定した候補のデータの前記０次係数設定データを変更しながら前記信号を測定し、当該候補のデータに対応させて、前記測定した信号の値を前記記憶装置に記憶する第６処理（Ｓ３４１）と、前記第３の補正値を前記目標値に加算した値と前記第６処理によって記憶された前記測定した信号との誤差が最も小さい候補のデータを、温度特性を調整するデータとして決定する第７処理（Ｓ３４２）と、を含む処理である。これによれば、前記信号の温度特性を、前記第１の温度における前記目標値に対する変動幅と、前記第３の温度における前記目標値に対する変動幅が均等になる特性に調整することが可能となる。例えば、図２２、及び図２３参照。
【００３３】
〔１８〕項１７の温度特性調整データ生成方法において、前記信号に要求される温度特性の温度範囲の中心温度を前記第２の温度とし、前記中心温度に対し、所定の値を減算した温度を第１の温度とし、前記中心温度に対し、前記所定の値を加算した温度を第３の温度とする。これによれば、前記要求される温度特性の温度範囲において、前記中心温度に対する低温側と高温側の前記信号の変動幅を均等にするように調整することが可能となる。例えば、図２２参照。
【００３４】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００３５】
≪実施の形態１≫
図１は本発明の実施の形態１に係る、温度特性調整データ生成方法を適用した、半導体装置とテスタを含むシステムの構成図の一例である。
【００３６】
温度特性の調整対象とされる半導体装置３は、一つの半導体基板に形成される半導体装置であり、所定の機能を実現する回路を内部に有する。図１では、その内部回路の代表例として、信号Ｓ１を生成する発振回路１を示し、前記信号Ｓ１の発振周波数が、温度特性の調整対象である。
【００３７】
前記発振回路１は信号Ｓ１を生成し、その発振周波数は、発振周波数を調整する機能を有する調整回路２からの制御信号１１に基づいて決定される。
【００３８】
前記制御信号１１は、後述する前記発振回路１に内蔵される発振周波数調整部１０９に入力され、発振周波数を決定するためのデータである。前記制御信号１１は、前記調整回路２に設定される調整データに従って決定される。
【００３９】
前記調整データは、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性を調整するためのデータであり、例えば、発振周波数の温度特性が２次関数で表現できるのであれば、１次温度係数を決定する設定値と、０次温度係数を決定する設定値とを有するデータである。前記調整データは、前記半導体装置３の特性試験時等の温度特性のトリミング時に、後述する方法により前記半導体装置３毎に決定され、最終的に決定された前記調整データが最終調整結果として、メモリ部８の記憶領域に格納される。前記メモリ部８は例えば、不揮発性の記憶領域を有する装置である。
【００４０】
前記半導体装置３の実動作の際には、例えば、パワーオンリセット後に制御回路７によって前記メモリ部８から前記最終調整結果として記録された前記調整データがロードされ、前記調整回路２に与えられることによって、所望の発振周波数を有する前記信号Ｓ１が出力される。
【００４１】
前記調整データは、調整ターゲット値に基づいて決定される。
【００４２】
前記調整ターゲット値は、所定の温度における前記信号Ｓ１の発振周波数の値を調整するためのデータである。前記調整ターゲット値は、例えば、前記信号Ｓ１の発振周波数が温度変化の影響を受けないとした場合の発振周波数の理想となる値を目標値として、当該目標値に所定の補正値を加えた値である。前記調整ターゲット値の値は、図１の参照符号６０１に示されるように、温度毎に設定された値であり、前記目標に対する変動分の割合として表わしてもよいし、発振周波数の値で表わしてもよい。前記調整ターゲット値は、後述する判定装置６の記憶部に記憶される。なお、前記調整ターゲット値６０１は、前記メモリ部８に記憶させておいてもよい。この場合には、前記発振器１の温度特性の調整を開始する際に、前記判定装置６が、前記制御回路７を介して前記調整ターゲット値６０１を前記メモリ部８から読み出しておくことが必要となる。
【００４３】
前記制御回路７は、前記クロック生成回路９によって生成される前記クロック信号Ｓ２に基づいて動作するデータ処理装置であり、前記判定装置６からの制御信号により動作し、前記メモリ部８のデータの書換えや読み出し、前記調整回路２の制御等を行う。前記制御部７は、例えばＣＰＵである。
【００４４】
前記制御回路７と前記メモリ部８は、前記クロック生成回路９によって生成されたクロック信号Ｓ２をクロック信号として動作する。前記クロック信号Ｓ２は、例えば、前記信号Ｓ１と比べて十分低い周波数を有し、低精度のクロック信号である。
【００４５】
前記調整データの生成は、前記半導体装置３、温度調整装置４、周波数検知装置５、及び前記判定装置６によって実現される。
【００４６】
前記周波数検知装置５及び前記判定装置６は外部に設置されたテスタであり、コンピュータ処理装置である。なお、前記テスタは、前記温度調整装置４を加えた構成でもよい。
【００４７】
前記温度調整装置４は、前記判定装置６によって制御され、前記温度調整装置４上に設置された前記半導体装置３の温度環境を変化させる装置である。
【００４８】
前記判定装置６は、内部に備える記憶部に格納された所定のプログラムに従って、前記温度調整装置４を制御して、前記半導体装置３の温度環境を変化させ、所定の温度環境下において前記周波数検知装置５によって測定された前記信号Ｓ１の発振周波数の値を取得する。そして、前記判定装置６は、前記測定された値が前記調整ターゲット値に近づくように、前記制御回路７と前記温度調整装置４の動作を制御することにより、最終的な前記調整データを決定する。
【００４９】
ここで、前記調整データの生成過程で測定された前記信号Ｓ１の発振周波数の値は、図１の参照符号８０１に示すように、設定された温度毎に前記調整データと対応されて前記メモリ部８に記憶される。前記メモリ部８には、前述のように、最終的な温度特性の調整結果となる前記調整データも格納される。図１に示される前記調整データは、１次温度係数の設定値と０次温度係数（絶対値）の設定値の組み合わせからなるデータであるが、これに限られず、その他の高次の温度係数の設定値を含んでもよい。
【００５０】
ここで、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性について、図２を用いて説明する。
【００５１】
図２は、前記発振回路１の回路構成の一例である。
【００５２】
図２において、前記発振回路１は、オペアンプ１０１、電流源１０２、電流源１０３、抵抗Ｒ、スイッチ１０４、スイッチ１０５、容量Ｃ、比較器１０６、発振回路１０７、制御回路１０８、及び発振周波数調整部１０９を有する。
【００５３】
前記オペアンプ１０１は、２つの入力端子の一方に電圧ＶＴＥＭＰを入力し、他方にノードｎ１の電圧を入力し、これら２つの入力した電圧が一致するように、前記電流源１０２の電流値を制御する。ここで、ノードｎ１の電圧は、前記電流源１０２の電流と抵抗Ｒとの積で表される。すなわち、前記電流源１０２が流す電流値は電圧ＶＴＥＭＰを抵抗Ｒにより除算したものとなる。
【００５４】
前記電流源１０３と前記電流源１０２は、電流値を所定の倍率にコピーして流すカレントミラーを形成するトランジスタで構成される。前記所定の倍率は前記電流源１０３と前記電流源１０２におけるトランジスタのサイズの比で設定される。前記電流源１０３の電流は、前記スイッチ１０４が接続されている場合には、容量Ｃに充電される。
【００５５】
前記スイッチ１０４は前記信号Ｓ１の１周期分の時間だけ導通するように前記制御回路１０８によって制御されている。これにより、前記電流源１０３が流す電流は前記信号Ｓ１の１周期分の時間だけ容量Ｃに充電され、充電された電流量と容量Ｃによってノードｎ２の電圧が決定される。
【００５６】
前記比較器１０６は、前記ノードｎ２の電圧と電圧ＶＲＥＦと比較する。電圧ＶＲＥＦが、前記ノードｎ２の電圧よりも高い場合は、容量Ｃの充電時間、すなわち前記スイッチ１０４の導通時間が短いことを意味するため、前記信号Ｓ１の１周期の時間を延ばすように、前記発振回路１０７の発振周波数を下げる。一方、電圧ＶＲＥＦが前記ノードｎ２の電圧よりも低い場合は、前記信号Ｓ１の１周期の時間が長すぎることを意味するため、前記発振回路１０７の発振周波数を上げるように制御する。
【００５７】
前記制御回路１０８は、前記発振回路１０７の出力信号である前記信号Ｓ１に基づいて、前記比較器１０６で比較した後、前記スイッチ１０５を導通させ、容量Ｃの電荷をディスチャージし、前記ノードｎ２の電圧をグラウンドレベルに低下させて、次に前記スイッチ１０４を導通させるときに備える。
【００５８】
以上のように、前記信号Ｓ１の１周期の時間を前記制御回路１０８、前記スイッチ１０４を介してフィードバックすることにより、電圧ＶＴＥＭＰ、電圧ＶＲＥＦ、抵抗Ｒ、容量Ｃによって決定される発振周波数を有する前記信号Ｓ１が得られる。したがって、発振周波数の温度特性は、電圧ＶＴＥＭＰ、電圧ＶＲＥＦ、抵抗Ｒ、容量Ｃの温度特性によって決定されることになり、図２に示される回路構成の場合には、前記信号Ｓ１の発振周波数は２次関数で表わされる温度特性を有することとなる。ここで、前記信号Ｓ１の温度特性の１次温度係数は、電圧ＶＴＥＭＰの温度特性によって決定され、０次温度係数は、抵抗Ｒの値によって決定される。
【００５９】
このように、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性は、夫々の要素の温度特性によって決定されるので、これらの各要素が望まない温度特性を持っていたり、製造ばらつきにより温度特性がばらついたりすると、前記信号Ｓ１の発振周波数も望まない温度特性を持つことになる。そこで、前述のように前記発振器１は、前記調整データにより、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性を調整する。
【００６０】
ここで、前記調整データに基づいて温度特性を調整する回路は、前記発振周波数調整部１０９である。
【００６１】
前記発振周波数調整部１０９は、例えば、前記調整回路２から取得した前記調整データに基づいて、電圧ＶＴＥＭＰの温度特性及び抵抗Ｒの値を調整することにより、１次温度係数と０次温度係数を調整する。
【００６２】
ここで、前記調整ターゲット値の決定方法について説明する。
【００６３】
前述のように、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、温度の２次関数で表わされる場合を例として説明する。
【００６４】
図３は、前記調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【００６５】
図３におけるグラフの縦軸は、前記信号Ｓ１の発振周波数の前記目標値からの変動幅の割合、すなわち周波数の前記目標値に対する誤差を表わしており、横軸は温度を表わしている。ここで、前記目標値は、例えば、前記信号Ｓ１の仕様値である。例えば、当該仕様値が１００ＭＨｚである場合には、１００ＭＨｚが前記目標値となる。
【００６６】
一般に温度特性を調整する場合には、着目した温度において、前記目標値になるように調整される。
【００６７】
例えば、着目した２点の温度における発振周波数の値を測定し、その温度における発振周波数の値が、前記目標値になるように、１次温度係数と０次温度係数を調整する。２次温度特性を調整する場合には、３点の温度における測定値が必要となる。
【００６８】
図３の（Ａ）に示されるグラフは、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、所定の２次温度係数のばらつき範囲を有する場合において、温度２５度と１２５度の２点の温度において前記目標値になるように２次温度係数以外の温度係数を調整した温度特性をシミュレーションにより算出したものである。
【００６９】
ここで、図３の（Ａ）において、参照符号２０１で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数が最大にばらついたときの温度特性を表わしており、参照符号２０２で表わされる関数は、当該２次温度係数が最小にばらついたときの温度特性を表わしている。これらの曲線に挟まれた領域が２次温度係数のばらつき範囲となる。なお、２次温度係数のばらつきの最大と最小は、例えば２次温度係数のばらつきの３σの値である。
【００７０】
一般的に製品仕様において、温度特性を表現する場合には、要求される温度特性の温度範囲における、仕様値の中心値からの最大の変動幅で表現される。例えば、所定の温度範囲における前記信号Ｓ１の前記目標値に対する正側の最大の周波数誤差が＋１．０％であり、前記目標値に対する負側の最大の周波数誤差が−０．２％である場合には、前記信号Ｓ１の温度特性は、最大変動幅１．０％と表現される。
【００７１】
図３の（Ａ）に示すように、着目した２つの温度において前記目標値となるように温度特性を調整すると、着目した温度においては前記目標値に近づくが、所定の温度範囲においては、前記目標値に対して大きな誤差が生じてしまう。例えば、前記関数２０１で表わされる温度特性は、−４０度から１２５度までの温度範囲において、前記目標値に対する正側の最大の周波数誤差として＋１．４％の誤差が生じてしまう。これは、２次温度係数を考慮せずに１次温度係数と０次温度係数を調整したことに起因する問題である。この誤差を改善するために、３点の温度を測定して２次温度係数を調整する方法も考えられるが、前述のように、測定時間等の増加の問題が生ずる。
【００７２】
そこで、実施の形態１では、着目する２つの温度において、前記信号Ｓ１の発振周波数の値が、前記目標値に所定の補正値を加えた前記調整ターゲット値に近づくように前記調整データを生成する。
【００７３】
ここで、前記所定の補正値は、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が有する温度係数のうち、調整しない温度係数に基づいた関数によって決定される。例えば、前記所定の補正値は、温度特性の２次温度係数のばらつき傾向に応じて、以下の２つの方法により決定される。
【００７４】
まず、第１の方法は、前記平均値の値を有する２次温度係数を有し、且つ要求される温度範囲の最大温度と最小温度における発振周波数の値が前記目標値の値となる関数に基づいて、前記補正値を決定する方法である。例えば、図３の（Ａ）に示すように、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合に適用して有効な方法である。具体的には、以下のように決定する。
【００７５】
図３の（Ｂ）において、参照符号２０３で表わされる関数が、前記信号Ｓ１の２次温度係数のばらつきの平均値となる２次係数を有し、且つ−４０度と１２５度における周波数誤差が０％になる関数である。２次温度係数のばらつき範囲の平均値とばらつき幅は、シミュレーション結果などから予め求めておく。前記ばらつき範囲は、例えば２次温度係数のばらつきの３σの範囲である。
【００７６】
例えば、温度特性を調整するために、２５度と１２５度の温度に着目した場合において、前記補正値は、前記関数２０３の温度２５度における発振周波数の値と、１２５度における発振周波数の値に基づいて決定される。すなわち、図３の（Ｂ）に示されるように、前記関数２０３の値は、２５度において−０．２％であり、１２５度において０％であるから、２５度における前記補正値は−０．２％、１２５度における前記補正値は０％と決定される。これにより、２５度における前記調整ターゲット値は、前記目標値である０％に前記補正値−０．２％を加えた値である−０．２％となり、また、１２５度における前記調整ターゲット値も、同様に０％と決定される。
【００７７】
上記のように決定された前記調整ターゲット値に近づくように温度特性を調整すると、２次係数が最大にばらついたときは、前記関数２０４のようになり、２次温度係数が最小にばらついたときは、前記関数２０５のようになる温度特性がシミュレーションにより算出される。これによれば、図３の（Ｂ）に示すように、−４０度から１２５度までの温度範囲における最大の周波数誤差を小さくすることができる。
【００７８】
第２の方法は、２次温度係数の絶対値が最大にばらついたときの２次温度係数を有し、且つ要求される温度範囲における発振周波数の変動幅よりも小さい変動幅を、前記目標値に対して正側と負側に有する関数によって、前記補正値を決定する方法である。例えば、図４の（Ａ）に示すように、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも大きい場合に適用して有効な方法である。具体的には、以下のように決定する。
【００７９】
図４の（Ａ）に示されるグラフは、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、図３の（Ａ）とは別の２次温度係数のばらつき範囲を有する場合において、温度２５度と１２５度の２点の温度において前記目標値になるになるように２次温度係数以外の温度係数を調整した温度特性をシミュレーションにより算出したものである。
【００８０】
ここで、図４の（Ａ）において、参照符号２０６で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数が最大にばらついたときの温度特性を表わしており、参照符号２０７で表わされる関数は、当該２次温度係数が最小にばらついたときの温度特性を表わしている。これらの曲線に挟まれた領域が２次温度係数のばらつき範囲となる。
【００８１】
図４の（Ｂ）において、参照符号２００Ａで表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数のばらつきが最大となる２次係数、すなわち、前記関数２０６と同一の２次温度係数、を有し、要求される温度範囲における正側の最大の周波数誤差と負側の最大の周波数誤差の絶対値が一致する関数である。この関数を用いて、前記補正値を決定する。なお、正側の最大の周波数誤差と負側の最大周波数誤差は、完全に一致する必要はなく、誤差があってもよい。
【００８２】
例えば、温度特性を調整するために、２５度と１２５度の温度に着目した場合において、前記補正値は、前記関数２００Ａの温度２５度における発振周波数の値と、１２５度における発振周波数の値に基づいて決定される。すなわち、図４の（Ｂ）に示されるように、前記関数２００Ａは、２５度において−０．３％であり、１２５度において０．４％であるから、２５度における前記補正値は−０．３％、１２５度における前記補正値は０．４％と決定される。これにより、２５度における前記調整ターゲット値は、前記目標値である０％に前記補正値−０．３％を加えた値である−０．３％となり、また、１２５度における前記調整ターゲット値も、同様に０．４％と決定される。
【００８３】
上記のように決定された前記調整ターゲット値に近づくように、温度特性を調整すると、２次係数が最大にばらついたときは、前記関数２０８のようになり、２次温度係数が最小にばらついたときは、前記関数２０９のようになる温度特性がシミュレーションにより算出される。これによれば、図４の（Ｂ）に示すように、−４０度から１２５度までの温度範囲において、前記目標値の正側と負側の周波数誤差が等しくなるように割り振ることができるので、最大の周波数誤差を小さくすることができる。
【００８４】
なお、上記方法により決定した前記調整ターゲット値を、前記温度調整装置４の温度調整精度や前記周波数検知装置５の周波数検知精度等を考慮して補正して、補正後の値を最終的な調整ターゲット値としてもよい。
【００８５】
次に、前記調整データの生成方法の手順を、図５を用いて詳細に説明する。
【００８６】
図５は実施形態１に係る前記調整データの生成方法の手順を示すフローチャートである。
【００８７】
ここでは、一例として、前記調整データの生成において測定する２つの温度は、第１温度を室温２５度とし、第２温度を、前記半導体装置３に要求される動作補償温度範囲の上限温度である１２５度とする。また、前記調整ターゲット値は、前記参照符号６０１に示される値とする。さらに、前記調整データは、１次温度係数の設定値及び０次温度係数の設定値の組み合わせを有する。
【００８８】
まず、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を第１温度の２５度に設定する（Ｓ３０１）。そして、前記判定装置６は、前記制御部７を制御し、前記調整回路２に１次温度係数の初期値を設定する（Ｓ３０２）。例えば、前記１次温度係数の設定値が、２ビットで表わされる場合には、“００”を初期値として設定する。なお、０次温度係数の初期値は、“００”でなくても良く、設計時に算出した温度特性が最適となる０次温度係数の値を初期値として設定しても良い。
【００８９】
その後、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記調整データの１次温度係数を固定して０次温度係数を可変させた前記調整データによって前記調整回路２を設定し、前記周波数検知装置５により測定した前記信号Ｓ１の前記目標値に対する周波数誤差を取得する（Ｓ３０３）。例えば、０次温度係数が４ビットで表現される値である場合において、１次温度係数は初期値の“００”として、０次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。なお、前記周波数検知装置５から取得するデータや記録されるデータは、周波数誤差ではなく発振周波数の値でもよい。
【００９０】
前記判定装置６は、取得した測定結果から前記調整ターゲット値６０１に最も近い周波数誤差となる前記調整データを選択し、選択された前記調整データと、それに対応する周波数誤差を、第１温度目調整結果８０１として前記メモリ部８に記憶する（Ｓ３０４）。例えば、１次温度係数の値が“００”であり、０次温度係数が“１１０１”であるときに、周波数誤差が−０．２％になるのであれば、それらの値が記憶される。
【００９１】
そして、以上のステップ３０３からステップ３０４の処理を、予め決めておいた候補となる１次温度係数の設定値の全てについて、繰り返し行う（Ｓ３０５、Ｓ３０６）。ここで、前記候補となる１次温度係数の設定値は、設定可能な全ての値であってもよいし、テスト時間短縮のため、設定可能な全ての値のうちの特定の値でもよい。その場合、測定していない１次温度係数の設定値での周波数誤差は、測定された１次温度係数の設定値における測定結果から推定すればよい。
【００９２】
前記候補となる１次温度係数の全てについての測定と記憶が完了した後、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第２温度１２５度に設定する（Ｓ３０７）。その後、前記判定装置６は、前記制御部２０７を制御し、ステップ３０５において前記メモリ部８に記憶された前記第１温度目調整結果８０１の前記調整データを読み出させ、読み出した前記調整データを前記調整回路２に設定して、前記信号Ｓ１の周波数誤差を測定し、第２温度目測定結果８０２として前記メモリ部８に記憶する（Ｓ３０８）。例えば、前記調整データを、前記第１温度目調整結果として記憶された１次温度係数“００”と０次温度係数“１１０１”に設定して、そのときの周波数誤差−０．４％を当該調整データと対応させて記憶する。このとき、記憶される前記第２温度目測定結果８０２は、前記第１温度目調整結果８０１に第２温度における周波数誤差を追加する形式で記憶されるものであってもよいし、前記第１温度目調整結果８０１とは別個のデータとして記憶されるものであってもよい。なお、図５に示す前記第１温度目調整結果８０１及び前記第２温度目測定結果８０２は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【００９３】
そして、前記判定装置６は、前記第２温度目測定結果８０２から、前記調整ターゲット値６０１に最も近い周波数誤差となる１次温度係数設定と０次温度係数設定の組み合わせの前記調整データを選択し、選択した前記調整データを最終調整結果８０３として、前記メモリ部８に記憶し（Ｓ３０９）、温度特性調整データの生成を終了する。例えば、図５の場合には、前記第２温度目測定結果８０２において、１次温度係数“１０”と０次温度係数“０１１１”の組み合わせであるときの周波数誤差が０％であって、前記調整ターゲット値の１２５度における値（０％）と等しくなるから、当該１次温度係数と０次温度係数の組み合わせの前記調整データを前記最終調整結果８０３として記憶する。
【００９４】
図６は実施形態１による温度特性調整データ生成方法を適用した場合の前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【００９５】
図６に示すように、図５の動作フローでは、ステップ３０１で前記温度調整装置４が第１温度（２５度）に設定された後、前記半導体装置３の温度が安定するまでの安定化時間を経て、ステップ３０３が実施される。そして、ステップ３０７で温度調整装置４が第２温度（１２５度）に設定されると、前記温度調整装置４と前記半導体装置３の温度は第２温度１２５に向かって変化していく。その後、前記温度調整装置４の温度が設定された第２温度に到達した後、前記半導体装置３の温度が安定するまでの安定化時間を経て、ステップ３０８が実施される。したがって、実施の形態１に係る温度調整データ生成方法では、温度特性の調整にかかる時間は主に、前記温度調整装置４が第１温度から第２温度に遷移する時間と、第１温度及び第２温度における安定化時間と、ステップ３０３及び３０８における測定時間との合計時間Ｔ１になる。
【００９６】
図６において、一点鎖線で示されるグラフは、従来の温度特性の調整方法により、３点の温度において発振周波数を測定して２次温度係数を求める場合の一例であり、温度特性の調整にかかる合計時間はＴ２である。この結果から、温度特性の調整に要する時間を大幅に短縮されることがわかる。
【００９７】
以上、実施の形態１に係る温度特性調整データ生成方法を適用することにより、従来の２点の測定値を用いた温度特性の調整方法に比べて、要求される温度範囲における前記目標値に対する変動幅を小さくすることができる。また、これによれば、２次の温度係数を考慮した温度特性の調整が可能となるから、測定時間及びデータを記憶するための記憶装置の容量を減らすことが可能となる。
【００９８】
なお、前記制御回路７と前記メモリ部８の動作クロック信号として前記信号Ｓ１ではなく、前記クロック信号Ｓ２を用いる理由は以下である。
【００９９】
前記制御回路７と前記メモリ８の動作クロック信号として前記信号Ｓ１を利用することを考えると、前記信号Ｓ１は、前記発振器３の温度特性の調整が完了するまでは所望の周波数であるとは限らず、例えば、当該調整が完了するまでの間に、所望の周波数よりも大幅に高い周波数となっている場合がある。この場合には、前記制御回路７と前記メモリ部８が誤動作してしまう可能性がある。そこで、前記制御回路７と前記メモリ部８が誤動作しないような十分低い周波数のクロック信号を生成するため、前記クロック生成回路９を設けている。この場合、前記クロック信号Ｓ２の周波数として高い精度は必要なく、前記制御回路７と前記メモリ部８が誤動作しない程度の精度があればよい。
【０１００】
なお、前記動作クロック信号として、前記クロック生成回路９の出力信号Ｓ２ではなく、前記発振器３の外部から入力したクロック信号を利用してもよい。例えば、前記制御回路７と前記メモリ部８が誤動作しない程度に十分高い周波数であって、高精度なクロック信号を入力すれば、前記クロック信号Ｓ２を用いる場合よりも、前記制御回路７と前記メモリ８の動作速度を速くすることが可能となる。
【０１０１】
あるいは、前記信号Ｓ１を前記制御回路７と前記メモリ部８が誤動作しない程度の十分低い周波数に分周した信号を、動作クロック信号として用いても良い。その場合には、前記クロック生成回路９は不要となり、前記温度補償型発振器３の面積を低減できる。
【０１０２】
≪実施の形態２≫
図７は本発明の実施の形態２に係る、温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートの一例である。
【０１０３】
実施の形態２に係る温度特性調整データ生成方法は、前記実施の形態１と同様のシステムを用いて実現され、前記半導体装置３の動作補償温度範囲の中心温度を挟んで対称な２点の温度において調整が行われる。ここでは、前記動作補償温度範囲を−４０度から１２５度とした場合を一例とし、第１温度を室温２５度とし、第２温度を６０度とする。また、前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値は、参照符号６０２で表わされる値とし、前述の図３又は図４と同様の方法により算出された値である。さらに、前記調整データは、１次温度係数の設定値及び０次温度係数の設定値の組み合わせを有する。
【０１０４】
なお、以下の図７のフローチャートの説明では、前述の図５のフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１０５】
まず、前記判定装置６は、図５と同様の処理により、第１温度（２５度）において周波数誤差を測定し、第１温度目調整結果８０４を記憶する（Ｓ３０１〜Ｓ３０６）。その後、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第２温度（６０度）に設定し（Ｓ３０７）、前記判定装置６は、図５のステップ３０８と同様に、第２温度目測定結果８０５を記憶する（Ｓ３１０）。なお、図７に示す前記第１温度目調整結果８０４及び前記第２温度目測定結果８０５は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０１０６】
次に、前記判定装置６は、前記第２温度目測定結果８０５から、前記第１温度目調整結果８０４における周波数誤差に最も近い周波数誤差となる前記調整データを選択し、最終調整結果８０６として記憶する（Ｓ３１１）。例えば、図７において、１次温度係数“０１”と０次温度係数“１０１０”の組み合わせの場合に、第１温度と第２温度における周波数誤差は−０．２５％であり等しい。そこで、当該組み合わせの前記調整データを前記最終調整結果８０６として記憶する。
【０１０７】
以上のように前記最終調整結果８０６を決定する際、前記第２温度目測定結果から、前記調整ターゲット値６０２の値に最も近い周波数誤差となる前記調整データを選択するのではなく、前記第１温度目調整結果８０４の周波数誤差に最も近い周波数誤差となる前記調整データを選択することで、１次温度係数の誤差を最小限に抑えることができる。
【０１０８】
また、動作補償温度範囲の中心温度を挟んで対称な２点の温度で調整するから、前記第１の温度と前記第２の温度における２次温度係数の影響を排除できる。例えば、温度特性が（式１）のように表わせる場合を考える。
【０１０９】
ｙ＝ａ（Ｔ−Ｔ０）２＋ｂ（Ｔ−Ｔ０）＋ｃ  ・・・（式１）
【０１１０】
（式１）において、ａは２次温度係数、ｂは１次温度係数、ｃは０次温度係数、である。また、Ｔは測定温度であり、Ｔ０は前記中心温度（４２．５［℃］）である。ここで、Ｔ＝２５［℃］とＴ＝６０［℃］とした場合において、２つの温度におけるｙの差分を計算すると、２次の項が消えることになる。すなわち、前記第１の温度（２５℃）と前記第２の温度（６０℃）における２次温度係数の影響を排除できる。
【０１１１】
図８は実施形態２に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の温度特性の調整結果の一例を示すグラフである。ここでは、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合を例としている。
【０１１２】
図８において、参照符号２１１で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数が最大にばらついたときに、図７の方法により調整された温度特性を表わしており、参照符号２１２で表わされる関数は、当該２次温度係数が最小にばらついたときに、図７の方法により調整された温度特性を表わしている。参照符号２１０で表わされる関数は、前述の図３と同様の方法により算出された２次温度係数を有する関数である。
【０１１３】
図８に示されるように、実施の形態２に係る温度特性調整データ生成方法を適用すれば、前記動作補償温度範囲である−４０度から１２５度において、当該温度範囲の中心温度に対して低温側と高温側の周波数誤差の変動幅が均等になるように温度特性を調整することが可能となる。また、前記中心温度を挟んで対称な２点の温度で調整を行うことは、２次温度係数だけではなく、全ての偶数次の温度係数の影響を排除することができるため、３次以上の温度係数を調整する際も有効となる。
【０１１４】
さらに、実施の形態２において、前記中心温度と上限温度との差、又は前記中心温度と下限温度との差を１／√２倍することで得られる所定値を、前記中心温度から減算して得られる温度の近傍に第１温度を設定し、前記中心温度に前記所定値を加算して得られる温度の近傍に第２温度を設定する。これによれば、２次温度係数のばらつきの程度によらず、最大の周波数誤差をより低減することが可能となる。
【０１１５】
また、図８では、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合を例としているが、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも大きい場合には、図４に示される方法により前記関数２１０を算出する。
【０１１６】
図９は実施形態２に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【０１１７】
図９に示すように、実施の形態２に係る温度調整データ生成方法では、温度特性の調整にかかる時間は主に、前記温度調整装置４が第１温度から第２温度に遷移する時間と、第１温度及び第２温度における安定化時間と、ステップ３０３及び３１０における測定時間との合計時間になる。したがって、動作補償温度範囲の中心温度を挟んで対称な２点の温度は、中心温度に近いほど温度特性の調整に要する時間は短縮することが可能である。しかしながら、前記２点の温度をより中心温度に近づける場合には、前記温度調整装置４の温度調整誤差や前記周波数検知装置５の周波数検知誤差の影響を受けやすくなることに留意しなければならない。
【０１１８】
≪実施の形態３≫
図１０は本発明の実施の形態３に係る、温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートの一例である。
【０１１９】
実施の形態３に係る温度特性調整データ生成方法は、前記実施の形態１と同様のシステムを用いて実現される。
【０１２０】
当該データ生成方法は、前記半導体装置３の動作補償温度範囲における第１温度と第２温度において調整を行う際に、第１温度から第２温度に遷移する間の温度において前記信号Ｓ１の測定を実施し、２次の温度係数を考慮した前記信号Ｓ１の温度特性を簡易的に把握して、前記調整ターゲット値を修正する処理を含む方法である。
【０１２１】
ここでは、前記動作補償温度範囲を−４０度から１２５度とした場合を一例とし、第１温度を室温２５度とし、第２温度を１２５度とする。また、予め前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値は、参照符号６０１で表わされる値とし、前述の図３又は図４と同様の方法により算出された値である。さらに、前記調整データは、１次温度係数の設定値及び０次温度係数の設定値の組み合わせを有する。
【０１２２】
なお、以下の図１０のフローチャートの説明では、前述の図５のフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１２３】
まず、前記判定装置６は、図５と同様の処理により、第１温度（２５度）において周波数誤差を測定し、第１温度目調整結果８０１を記憶する（Ｓ３０１〜Ｓ３０６）。そして、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第２温度（１２５度）に設定する（Ｓ３０７）。
【０１２４】
その後、第２温度（１２５度）に遷移する途中の温度において、前記判定装置６は前記制御部７を制御することにより、前記１温度目調整結果８１１の前記調整データにしたがって前記調整回路２を設定し、当該調整データ毎に取得した周波数誤差を、中間温度測定結果８０８として前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３１２）。なお、図１０に示す前記第１温度目調整結果８０７及び前記中間温度測定結果８０８は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０１２５】
ステップ３１２の後、前記半導体装置３の温度が第２温度に安定したら（Ｓ３１３）、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記１温度目調整結果８０７の前記調整データにしたがって前記調整回路２を設定させ、当該調整データ毎に取得した周波数誤差を、第２温度目測定結果８０９として前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３１４）。このとき、前記１温度目調整結果８０７の前記調整データの全てについて周波数誤差を測定してもよいし、少なくとも１つの前記調整データについて周波数誤差を測定してもよい。
【０１２６】
なお、前記第２温度目測定結果８０９は、前記第１温度目調整結果８０１及び前記中間温度測定結果８０８に第２温度における周波数誤差を追加する形式で記憶されてもよいし、前記第１温度目調整結果８０７及び前記中間温度測定結果８０８とは別個のデータとして記憶されてもよい。なお、図１０に示す前記第２温度目調整結果８０９は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０１２７】
次に、前記判定装置６は、前記制御部７を制御して、前記第１温度目調整結果８０７、前記中間温度測定結果８０８、及び前記第２温度目測定結果８０９を基に、前記信号Ｓ１の周波数の温度特性を２次関数近似したときの２次係数を算出させる。２次係数は、一つの前記調整データに係る周波数誤差から算出してもよいし、ステップ３１４で前記１温度目調整結果８０７の前記調整データの全てについて周波数誤差を測定しているのであれば、全ての前記調整データに係る周波数誤差から算出した２次係数の平均値でもよい。
【０１２８】
そして、前記制御部７は、算出した２次係数に基づいて前記調整ターゲット値６０１を修正し、前記判定装置６は当該修正された前記調整ターゲット値を新たな調整ターゲット値６０３として決定する（Ｓ３１５）。なお、前記調整ターゲット値６０３は前記制御部７により前記メモリ部８に記憶してもよい。
【０１２９】
そして、前記判定装置６は、前記制御部７を制御して、所定の１次温度係数を決定した後、前記０次係数設定データを変更しながら周波数誤差を測定し、記憶させる（Ｓ３１６）。具体的な方法は以下である。
【０１３０】
まず、前記判定装置６は、前記制御部７を制御して、前記第１温度目調整結果８０７及び前記第２温度目測定結果８０９において、第１温度における周波数誤差と第２温度における周波数誤差との差が、前記調整ターゲット値６０３の第１温度と第２温度における値の差に最も近い値となる１次温度係数を選択させる。例えば、図１０において、前記調整ターゲット値６０３の第１温度と第２温度における値の差は、−０．６％である。そして、前記第１温度目調整結果８０７及び前記第２温度目測定結果８０９における１次温度係数が“１０”であるときの周波数誤差は夫々、−０．２％と０．４％であることから、その周波数誤差の差は−０．６％となり、前記調整ターゲット値６０３の第１温度と第２温度における値の差と一致する。したがって、この場合には、１次温度係数として“１０”が選択される。
【０１３１】
次に、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記選択した１次温度係数に固定した前記調整データの０次温度係数を可変させて前記調整回路２を設定させ、当該調整データ毎に周波数誤差を取得する。例えば、１次温度係数を前記選択された値である“１０”として、０次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。なお、０次温度係数の初期値は、“００００”でなくても良く、設計時に算出した温度特性が最適となる０次温度係数の値を初期値として設定しても良い。なお、図示はしないが、これらの周波数誤差は、前記第１温度目調整結果８０７等と同様に、前記調整データと周波数誤差とが対応されて前記メモリ部８に記憶される。
【０１３２】
ステップ３１６により前記調整データ毎に周波数誤差が記憶されたら、前記判定装置６は、前記制御部７を制御し、ステップ３１６により取得した周波数誤差が、前記調整ターゲット値６０３に最も近い値となる前記調整データを最終調整結果８１０として取得し、記憶する（Ｓ３１７）。例えば、前記調整ターゲット値６０３の１２５度における値（０％）に最も近い、周波数誤差となる前記調整データが、１次温度係数“１０”と０次温度係数“０１１０”の組み合わせである場合には、当該組み合わせの前記調整データが、前記最終調整結果８１０として決定され、記憶される。
【０１３３】
以上のように、第２温度に遷移中に測定した値に基づいて算出した２次温度係数の概算値を用いて前記調整ターゲット値を更新するから、前記半導体装置３毎の２次温度係数を考慮した温度特性の調整が可能となり、より高精度な温度特性の調整が可能となる。また、３点の温度に夫々設定して２次温度係数を調整する方法に比べて短い測定時間により、２次温度係数を簡易的に把握することができる。
【０１３４】
図１１は実施形態３に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の温度特性の調整結果の一例を示すグラフである。ここでは、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合を例としている。
【０１３５】
図１１において、参照符号２１４で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数が最大にばらついたときに、図１０の方法により調整された温度特性を表わしており、参照符号２１６で表わされる関数は、当該２次温度係数が最小にばらついたときに、図１０の方法により調整された温度特性を表わしている。また、参照符号２１３で表わされる関数は、２次温度係数が最大にばらついたときに、前述の図１０のステップ３１５によって２次関数近似された関数であり、参照符号２１５で表わされる関数は、２次温度係数が最小にばらついたときに、前述の図１０のステップ３１５によって２次関数近似された関数の一例である。
【０１３６】
図１１に示されるように、実施の形態３に係る温度特性調整データ生成方法を適用すれば、前記動作補償温度範囲における正側の周波数誤差と負側の周波数誤差を前記半導体装置３毎に適当に分布させることができ、最大の周波数誤差を低減することが可能となる。
【０１３７】
図１２は実施形態３に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【０１３８】
図１２に示すように、実施の形態３に係る温度調整データ生成方法では、温度特性の調整に要する時間は主に、前記温度調整装置４が第１温度から第２温度に遷移する時間と、第１温度及び第２温度における安定化時間と、ステップ３０３、３１４、及び３１６における測定時間との合計時間になる。ステップ３１２における測定は、温度調整装置４の温度を変化させながら実行されるため、温度特性の調整に要する時間を増加させる要因とはならない。したがって、テスト時間の増大を避けつつ、より最適な温度特性の調整が可能となる。
【０１３９】
なお、温度特性が３次温度係数を有する場合に、温度特性を３次関数近似するためには、第１温度と第２温度との間の２つの中間温度において測定した結果を用いればよい。また、３次温度係数のばらつき範囲から前記調整ターゲット値を決定し、２次温度係数を調整する場合は、第１温度及び第２温度と、中間温度としての第３温度及び第４温度のうち、いずれか３つの温度における測定結果があればよい。
【０１４０】
≪実施の形態４≫
図１３は本発明の実施の形態４に係る、温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートの一例である。
【０１４１】
実施の形態４に係る温度特性調整データ生成方法は、前記実施の形態１と同様のシステムを用いて実現される。
【０１４２】
当該データ生成方法は、前記半導体装置３の動作補償温度範囲における第１温度と第２温度において調整を行う際に、第１温度から第２温度に遷移する間の第１温度近傍の温度において前記信号Ｓ１の測定を実施する処理と、前記調整ターゲット値を修正する処理とを含む方法である。
【０１４３】
ここでは、前記動作補償温度範囲を−４０度から１２５度とした場合を一例とし、第１温度を前記動作補償温度範囲の中心温度である４２．５度とし、第２温度を１２５度とする。また、予め前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値は、参照符号６０４で表わされる値とし、前述の図３又は図４と同様の方法により算出された値である。さらに、前記調整データは、１次温度係数の設定値及び０次温度係数の設定値の組み合わせを有する。
【０１４４】
なお、以下の図１３のフローチャートの説明では、前述の図５、図７、及び図１０のフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１４５】
まず、前記判定装置６は、図５と同様の処理により、第１温度（４２．５度）において周波数誤差を測定し、第１温度目調整結果８１１を記憶する（Ｓ３０１Ａ、Ｓ３０２〜Ｓ３０６）。そして、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第２温度（１２５度）に設定する（Ｓ３０７）。
【０１４６】
その後、第２温度（１２５度）に遷移する途中の第１温度の近傍の温度において、前記判定装置６は前記制御部７を制御することにより、前記１温度目調整結果８１１の前記調整データにしたがって前記調整回路２を設定し、当該調整データ毎に取得した周波数誤差を、第１温度目近傍測定結果８１２として前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３１８）。なお、図１３に示す前記第１温度目調整結果８１１及び前記第１温度目近傍測定結果８１２は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０１４７】
そして、前記判定装置６は前記制御部７を制御して、前記第１温度目調整結果８１１と前記第１温度目近傍測定結果８１２から、第１温度での周波数誤差の温度勾配が最もゼロに近い前記調整データと、当該調整データ対応する第１温度における周波数誤差とを、第１温度目近傍調整結果８１３として前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３１９）。具体的には、前記第１温度目調整結果８１１における周波数誤差と前記第１温度目近傍測定結果８１２における周波数誤差の差の絶対値が最も小さくなる前記候補のデータに設定される。例えば、前記第１温度目調整結果８１１及び前記第１温度目近傍測定結果８１２によれば、１次温度係数“１０”と０次温度係数が“０１１１”となる組み合わせのとき、前記周波数誤差の差が０％となり、最も小さくなる。したがって、この場合には、この組み合わせの前記調整データと、それに対応する第１温度における周波数誤差−０．２％とが、前記第１温度目近傍調整結果８１３として記憶される。
【０１４８】
ステップ３１９の後、前記半導体装置３の温度が第２温度に安定したら（Ｓ３１３）、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記１温度目近傍調整結果８１３の前記調整データにしたがって前記調整回路２を設定し、取得した周波数誤差を、第２温度目測定結果８１４として前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３２０）。
【０１４９】
次に、前記判定装置６は、前記制御部７を制御して、前記第１温度目近傍調整結果８１３と前記第２温度目測定結果８１４に基づいて、前記調整ターゲット値６０４を更新する（Ｓ３２１）。具体的には、以下の方法により行う。
【０１５０】
前述のステップ３１９において、選択された調整データによれば、第１温度付近において１次温度係数がキャンセルされ、第１温度（４２．５度）での周波数誤差の値は、当該温度特性に係る関数の極大値又は極小値になる。例えば、前記第１温度目調整結果８１１及び前記第１温度目近傍測定結果８１２によれば、第１温度（４２．５度）において−０．２％であり、第２温度において０．４％であることから、第１温度における周波数誤差−０．２％が極小値となる。したがって、前記動作補償温度範囲における正側の最大の周波数誤差が０．４％であり、負側の最大の周波数誤差が−０．２％となる。これらの周波数誤差を、前記目標値に対する正側と負側に均等になるように割り振るためには、前記調整ターゲット値の値を、４２．５度において−０．３％とし、１２５度において０．３％とすればよい。“０．３％”の値は、前記動作補償温度範囲における周波数誤差の変動幅（０．６％）の２分の１の値である。このように算出した値が、新たな前記調整ターゲット値６０５として設定される。
【０１５１】
ステップ３２１において、前記調整ターゲット値が更新された後、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記第２温度目測定結果８１４に係る前記調整データの０次温度係数を可変させて、前記調整回路２を設定し、周波数誤差を取得する（Ｓ３２２）。例えば、１次温度係数は、前記選択された値である“１０”として、０次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。なお、０次温度係数の初期値は、“００００”でなくても良く、設計時に算出した温度特性が最適となる０次温度係数の値を初期値として設定しても良い。なお、図示はしないが、これらの周波数誤差は、前記第１温度目調整結果８１１等と同様に、前記調整データと周波数誤差とが対応されて前記メモリ部８に記憶される。
【０１５２】
ステップ３２２により前記調整データ毎に周波数誤差が記憶されたら、前記判定装置６は、前記制御部７を制御し、ステップ３２２により取得した周波数誤差が、前記調整ターゲット値６０５に最も近い値となる前記調整データを最終調整結果８１５として取得して、記憶する（Ｓ３２３）。例えば、前記調整ターゲット値６０５の１２５度における値（０．３％）に最も近い周波数誤差となる前記調整データが、１次温度係数“１０”と０次温度係数“０１１０”の組み合わせである場合には、当該組み合わせの前記調整データが、前記最終調整結果８１５として記憶される。
【０１５３】
図１４は実施形態４に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の温度特性の調整結果の一例を示すグラフである。ここでは、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合を例としている。
【０１５４】
図１４において、参照符号２１９で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数が最大にばらついたときに、図１３の方法により調整された温度特性を表わしており、参照符号２２０で表わされる関数は、当該２次温度係数が最小にばらついたときに、図１３の方法により調整された温度特性を表わしている。また、参照符号２１７で表わされる関数は、２次温度係数が最大にばらついたときに、図１３のステップ３１８によって１次温度係数が調整された関数であり、参照符号２１８で表わされる関数は、２次温度係数が最小にばらついたときに、図１３のステップ３１８によって１次温度係数が調整された関数の一例である。
【０１５５】
図１４に示されるように、実施の形態４に係る温度特性調整データ生成方法を適用すれば、前記動作補償温度範囲の中心温度付近における２次温度係数による温度勾配の影響を小さくすることができるから、１次温度係数の影響を精度よく調整することができる。これにより、前記中心温度と前記第２温度における周波数誤差の変動幅が、前記動作補償温度範囲における周波数誤差の最大の変動幅となるから、当該変動幅に基づいて前記調整ターゲット値を上記のように修正することで、周波数誤差を前記目標値に対して正側と負側に均等になるように割り振ることが可能となる。なお、前記動作補償温度範囲の中心温度付近での周波数誤差の温度勾配は、偶数次の温度係数の影響を受けにくいので、より高次の温度係数の調整においても、実施の形態４に係るデータ生成方法を適用することは有効である。
【０１５６】
図１５は実施形態４に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【０１５７】
図１５に示すように、実施の形態４に係る温度調整データ生成方法では、温度特性の調整に要する時間は主に、前記温度調整装置４が第１温度に遷移する時間と、前記温度調整装置４が第１温度から第２温度に遷移する時間と、第１温度及び第２温度における安定化時間と、ステップ３０３、３２０、及び３２２における測定時間との合計時間になる。ステップ３１８における測定は、前記温度調整装置４の温度を変化させながら実行されるため、温度特性の調整に要する時間を増加させる要因とはならない。したがって、テスト時間の増大を避けつつ、より最適な温度特性の調整が可能となる。
【０１５８】
≪実施の形態５≫
図１６は本発明の実施の形態５に係る、温度特性調整データ生成方法の手順を示すフローチャートの一例である。
【０１５９】
実施の形態５に係る温度特性調整データ生成方法は、前記実施の形態１と同様のシステムを用いて実現される。
【０１６０】
当該データ生成方法は、前記半導体装置３の動作補償温度範囲における第１温度と第２温度における前記信号Ｓ１の測定に加えて、第３温度における測定を行って前記調整ターゲット値を修正する処理を含む方法である。
【０１６１】
前記半導体装置３の動作補償温度範囲の中心温度を挟んで対称な２点の温度において調整が行われる。ここでは、前記動作補償温度範囲を−４０度から１２５度とした場合を一例とし、前記動作補償温度範囲の中心温度を挟んで対称な２点の温度である２５度を第１温度とし、６０度を第２温度とする。また、前記動作補償温度範囲の上限の温度である１２５度を第３温度とする。さらに、予め前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値は、参照符号６０６で表わされる値とし、前述の図３又は図４と同様の方法により算出された値である。さらに、前記調整データは、１次温度係数の設定値及び０次温度係数の設定値の組み合わせを有する。
【０１６２】
なお、以下の図１６のフローチャートの説明では、前述の図５、図７、図１０、及び図１３のフローチャートと同一の処理については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０１６３】
まず、前記判定装置６は、図５と同様の処理により、第１温度（２５度）において周波数誤差を測定し、第１温度目調整結果８１６を記憶する（Ｓ３０１〜Ｓ３０６）。そして、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第２温度（６０度）に設定する（Ｓ３０７）。その後、前記判定装置６は、図５のステップ３０８と同様に、第２温度目測定結果８１７を記憶させる（Ｓ３１０）。なお、図１６に示す前記第１温度調整結果８１６及び前記第２温度測定結果８１７は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０１６４】
次に、前記判定装置６は、前記第２温度目測定結果８１７から、前記第１温度目調整結果８１６における周波数誤差に最も近い周波数誤差を有する、１次温度係数と０次温度係数の組み合わせの前記調整データを選択し、第２温度目調整結果８１８として記憶する（Ｓ３２４）。例えば、前記第１温度目調整結果８１６及び前記第２温度目測定結果８１７において、１次温度係数“０１”と０次温度係数“１０１０”の組み合わせの場合に、第１温度と第２温度における周波数誤差が−０．１５％となり等しくなる。そこで、この組み合わせの前記調整データを前記第２温度目調整結果８１８として記憶する。
【０１６５】
ステップ３２４の後、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して第３温度（１２５度）に設定する（Ｓ３２５）。前記判定装置６は、前記半導体装置３の温度が前記第３温度に安定したら、前記制御部７を制御することにより、前記２温度目調整結果８１８の前記調整データにしたがって、前記調整回路２を設定し、取得した周波数誤差を第３温度目測定結果８１９として前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３２６）。
【０１６６】
次に、前記判定装置６は、前記制御部７を制御して、前記第１温度目調整結果８１６と前記第３温度目調整結果８１９に基づいて、前記調整ターゲット値６０６を更新する（Ｓ３２７）。具体的には、以下の方法により行う。
【０１６７】
前述のステップ３２４において、第１温度の周波数誤差と第２温度の周波数誤差とが最も近くなるような前記調整データを選択したことにより、第１温度及び第２温度において、１次温度係数を調整することができた。また、第１温度及び第２温度は、前記動作補償温度範囲の中心温度を挟んで対称な２点の温度である。したがって、前記中心温度での周波数誤差が、前記動作補償温度範囲における最小又は最大の周波数誤差となり、第３温度での周波数誤差が最大又は最小の周波数誤差となる。そこで、第１温度における周波数誤差の絶対値と第３温度における周波数誤差の絶対値が等しくなるように、前記調整ターゲット値６０６を修正する。具体的には、第１温度から第３温度までの周波数誤差の変動幅の２分の１の値に基づいて、前記前記調整ターゲット値６０６を修正する。例えば、１次温度係数“０１”と０次温度係数“１０１０”の組み合わせにおいて、第１温度における周波数誤差が−０．１５％であり、第３温度における周波数誤差が０．４５％であるから、第１温度から第３温度までの周波数誤差の変動幅は０．６０％である。そこで、前記調整ターゲット値６０６の第１温度及び第２温度での値を−０．３％とし、第３温度での値を０．３％とした新たな前記調整ターゲット値を調整ターゲット値６０７として設定する。なお、上記の例では、第１温度における周波数誤差を用いたが、第２温度における周波数誤差を用いても同様の作用を奏する。
【０１６８】
ステップ３２７において、前記調整ターゲット値が更新された後、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記第３温度目測定結果８１９に係る前記調整データの０次温度係数を可変させて、前記調整回路２を設定し、周波数誤差を取得する（Ｓ３２８）。例えば、１次温度係数を前記第３温度目測定結果８１９に係る前記調整データの１次温度係数“０１”に固定して、０次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。なお、０次温度係数の初期値は、“００００”でなくても良く、設計時に算出した温度特性が最適となる０次温度係数の値を初期値として設定しても良い。図示はしないが、これらの周波数誤差は、前記第１温度目調整結果８１６等と同様に、前記調整データと周波数誤差とが対応されて前記メモリ部８に記憶される。
【０１６９】
ステップ３２８により前記調整データ毎に周波数誤差が記憶されたら、前記判定装置６は、前記制御部７を制御し、ステップ３２８において取得した周波数誤差が前記調整ターゲット値６０７に最も近い値となる前記調整データを、最終調整結果８２０として取得して、前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３２９）。例えば、前記調整ターゲット値６０７の１２５度における値（０．３％）に最も近い周波数誤差となる前記調整データが、１次温度係数“０１”と０次温度係数“０１１１”の組み合わせである場合には、当該組み合わせの前記調整データが、前記最終調整結果８１５として記憶される。
【０１７０】
図１７は実施形態５に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の温度特性の調整結果の一例を示すグラフである。ここでは、温度特性の２次温度係数のばらつきの平均値が、２次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合を例としている。
【０１７１】
図１７において、参照符号２２２で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数が最大にばらついたときに、図１６の方法により調整された温度特性を表わしており、参照符号２２４で表わされる関数は、当該２次温度係数が最小にばらついたときに、図１７の方法により調整された温度特性を表わしている。また、参照符号２２１で表わされる関数は、２次温度係数が最大にばらついたときに、図１６のステップ３２４によって１次温度係数が調整された関数であり、参照符号２２３で表わされる関数は、２次温度係数が最小にばらついたときに、図１６のステップ３２４によって１次温度係数が調整された関数の一例である。
【０１７２】
図１７に示されるように、実施の形態５に係る温度特性調整データ生成方法を適用すれば、第１温度と第２温度における２次温度係数の影響を排除して、１次温度係数をより精度よく調整でき、前記動作補償温度範囲において、前記中心温度に対する低温側と高温側の周波数誤差を均等にするように温度特性を調整することが可能となる。また、前記第１温度と前記第２温度における周波数誤差の変動幅に基づいて前記調整ターゲット値を上記のように修正するから、周波数誤差を前記目標値に対して正側と負側に割り振ることが可能となる。
【０１７３】
図１８は実施形態５に係る温度特性調整データ生成方法を適用した場合の前記温度調整装置４の温度設定に要する時間を示す説明図である。
【０１７４】
図１８に示すように、実施の形態５に係る温度調整データ生成方法では、温度特性の調整に要する時間は主に、前記温度調整装置４が第１温度から第２温度に遷移する時間と、第２温度から第３温度に遷移する時間と、第１温度、第２温度、及び第３温度における安定化時間と、ステップ３０３、３１０、３２６、及び３２８における測定時間との合計時間になる。従来は、第３温度まで測定が完了しないと、１次温度係数の調整を行うことができず、第２温度及び第３温度では全ての１次係数設定における測定結果を前記メモリ部８に記憶しなければならなかった。しかしながら、本実施の形態に係る温度調整データ生成方法によれば、第２温度の測定が完了すれば、１次温度係数の調整が可能であることから、ステップ３１０及び３２６での測定回数を削減することができ、温度特性の調整に要する時間を短縮することが可能となり、また、前記メモリ部８に必要な記憶領域の容量もより低減することが可能となる。
【０１７５】
≪実施の形態６≫
図１９は本発明の実施の形態６に係る温度特性調整データ生成方法における前記調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【０１７６】
実施の形態６に係る温度特性調整データ生成方法は、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、１次関数で表現される場合を一例とする。
【０１７７】
図１９におけるグラフの縦軸は、前記信号Ｓ１の発振周波数の前記目標値に対する誤差を表わしており、横軸は温度を表わしている。
【０１７８】
図１９の（Ａ）に示されるグラフは、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、所定の１次温度係数のばらつき範囲を有する場合において、温度２５度において前記目標値になるように０次温度係数を調整した温度特性をシミュレーションにより算出したものである。
【０１７９】
ここで、図１９の（Ａ）において、参照符号２２５で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の１次温度係数が最大にばらついたときの温度特性を表わしており、参照符号２２６で表わされる関数は、当該１次温度係数が最小にばらついたときの温度特性を表わしている。これらの曲線に挟まれた領域が１次温度係数のばらつき範囲となる。なお、１次温度係数のばらつきの最大と最小は、例えば１次温度係数のばらつきの３σの値である。
【０１８０】
このように、着目した１つの温度において前記目標値となるように温度特性を調整すると、前述の図３の場合と同様に、着目した温度においては前記目標値に近づくが、所定の温度範囲においては、前記目標値に対して大きな誤差が生じてしまう。
【０１８１】
そこで、実施の形態６では、実施の形態１と同様の思想に基づいて、着目する１つの温度において、前記信号Ｓ１の発振周波数の値が、前記目標値に所定の補正値を加えた前記調整ターゲット値に近づくように温度特性を調整する。
【０１８２】
前記所定の補正値は、温度特性の１次係数のばらつき傾向に応じて、以下の方法により決定される。
【０１８３】
第１の方法は、温度特性の１次温度係数のばらつきの平均値である値の１次温度係数を有する関数に基づいて、前記補正値を決定する方法である。当該方法は、前記平均値が、１次温度係数のばらつき幅よりも小さい場合において、１次温度係数のばらつきの最大値を有する関数と、ばらつきの最小値を有する関数のいずれか一方が、要求される温度範囲における周波数誤差の最大値を決めており、且つ他方が周波数誤差の最小値を決めている場合に適用して有効な方法である。
【０１８４】
具体的な方法は、以下である。
【０１８５】
図１９の（Ｂ）において、参照符号２２７で表わされる関数が、前記信号Ｓ１の１次温度係数のばらつきの平均値となる１次係数を有する関数である。１次温度係数のばらつき範囲の平均値とばらつき幅は、シミュレーション結果などから予め求めておく。前記ばらつき範囲は、例えば１次温度係数のばらつきの３σの範囲である。
【０１８６】
例えば、温度特性を調整するための温度として、２５度に着目した場合において、前記補正値は、前記関数２２７の温度２５度における発振周波数の値に基づいて決定される。すなわち、図１９の（Ｂ）に示されるように、前記関数２２７の値は、２５度において−０．２％であるから、２５度における前記補正値を−０．２％と決定される。これにより、２５度における前記調整ターゲット値は、前記目標値である０％に前記補正値−０．２％を加えた値である−０．２％に決定される。
【０１８７】
上記のように決定された前記調整ターゲット値に近づくように温度特性を調整すると、１次係数が最大にばらついたときは、前記関数２２８のようになり、１次温度係数が最小にばらついたときは、前記関数２２９のようになる温度特性がシミュレーションにより算出される。これによれば、図１９の（Ｂ）に示すように、−４０度から１２５度までの温度範囲における最大の周波数誤差を小さくすることができる。
【０１８８】
第２の方法は、１次温度係数の絶対値が最大にばらついたときの１次温度係数を有する関数に基づいて、前記補正値を決定する方法である。当該方法は、前記平均値が、１次温度係数のばらつき幅よりも大きい場合において、１次温度係数のばらつきの最大値を有する関数と、ばらつきの最小値を有する関数のいずれか一方が、要求される温度範囲における周波数誤差の最大値と最小値の双方を決めている場合に適用して有効な方法である。
【０１８９】
具体的な方法は、以下である。
【０１９０】
図２０の（Ａ）に示されるグラフは、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、図１９の（Ａ）とは別の１次温度係数のばらつき範囲を有する場合において、前記信号の値が、温度２５度において前記目標値になるように０次温度係数を調整した温度特性をシミュレーションにより算出したものである。
【０１９１】
ここで、図２０の（Ａ）において、参照符号２３０で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の１次温度係数が最大にばらついたときの温度特性を表わしており、参照符号２３１で表わされる関数は、当該１次温度係数が最小にばらついたときの温度特性を表わしている。これらの曲線に挟まれた領域が１次温度係数のばらつき範囲となる。
【０１９２】
図２０の（Ｂ）において、参照符号２３０Ａで表わされる関数は、前記信号Ｓ１の２次温度係数のばらつきが最大となる２次係数、すなわち、前記関数２３０と同一の１次温度係数、を有し、要求される温度範囲における正側の最大の周波数誤差と負側の最大の周波数誤差の絶対値が一致する関数である。この関数を用いて、前記補正値を決定する。なお、正側の最大の周波数誤差と負側の最大周波数誤差は、完全に一致する必要はなく、誤差があってもよい。
【０１９３】
例えば、温度特性を調整するために、２５度に着目した場合において、前記補正値は、前記関数２３０Ａの温度２５度における発振周波数の値に基づいて決定される。すなわち、図２０の（Ｂ）に示されるように、前記関数２３０Ａの値は、２５度において−０．２％であるから、２５度における前記補正値は−０．２％と決定される。これにより、２５度における前記調整ターゲット値は、前記目標値である０％に前記補正値−０．２％を加えた値である−０．２％に決定される。
【０１９４】
上記のように決定された前記調整ターゲット値に近づくように、温度特性を調整すると、１次係数が最大にばらついたときは、前記関数２３２のようになり、２次温度係数が最小にばらついたときは、前記関数２３３のようになる温度特性がシミュレーションにより算出される。これによれば、図２０の（Ｂ）に示すように、−４０度から１２５度までの温度範囲において、前記目標値の正側と負側の周波数誤差が等しくなるように割り振ることができるので、最大の周波数誤差を小さくすることができる。
【０１９５】
次に、実施の形態６に係る温度特性調整データの生成方法の手順を、図２１を用いて詳細に説明する。
【０１９６】
図２１は実施形態６に係る前記調整データの生成方法の手順を示すフローチャートである。
【０１９７】
実施の形態６に係る温度特性調整データ生成方法は、前記実施の形態１と同様のシステムを用いて実現される。
【０１９８】
ここでは、前記動作補償温度範囲を−４０度から１２５度とした場合を一例とし、第１温度を室温２５度とする。また、前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値は、参照符号６０８で表わされる値とし、前述の図１９又は図２０と同様の方法により算出された値である。さらに、前記調整データは、０次温度係数の設定値を有する。
【０１９９】
まず、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を第１温度の２５度に設定する（Ｓ３３０）。そして、前記判定装置６は、前記制御部７を制御し、前記調整データの０次温度係数を可変させて前記調整回路２を設定し、前記周波数検知装置５により前記信号Ｓ１の周波数誤差を取得する（Ｓ３３１）。例えば、０次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。なお、０次温度係数の初期値は、“００００”でなくても良く、設計時に算出した温度特性が最適となる０次温度係数の値を初期値として設定しても良い。また、前記周波数検知装置５から取得するデータは、周波数誤差ではなく発振周波数の値でもよい。なお、図２１に示す第１温度測定結果８２１は、説明のため測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０２００】
次に前記判定装置６は、取得した測定結果から前記調整ターゲット値６０１に最も近い周波数誤差となる前記調整データを選択し、選択された前記調整データを最終調整結果８２２として、前記メモリ部８に記憶し（Ｓ３３２）、温度特性調整データの生成を終了する。
【０２０１】
以上実施の形態６に係る温度特性調整データの生成方法によれば、前記動作補償温度範囲における誤差範囲を正側と負側にほぼ均等に分布させ、最大の周波数誤差を低減することが可能となる。
【０２０２】
特に、前記動作補償温度範囲の中心温度を第１温度として０次温度係数を調整すれば、１次温度係数のばらつき範囲に依らず、周波数誤差を正側と負側にほぼ均等に分布させ、最大の周波数誤差を最も低減できる。
【０２０３】
また、前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値６０８は、１つに限られない。前記動作補償温度範囲が異なる製品への適用を考慮して、２温度以上のデータを持っても良いし、テーブル形式ではなく、温度と誤差の関数で表現しても良い。
【０２０４】
更に、動作補償温度範囲の中心温度で測定し絶対値設定を調整すれば、１次温度係数のばらつき範囲に依らず、周波数誤差を正側と負側にほぼ均等に分布させ、周波数誤差の絶対値の最大値を最も低減できる。
【０２０５】
≪実施の形態７≫
図２２は本発明の実施の形態７に係る温度特性調整データ生成方法における前記調整ターゲット値の決定方法についての説明図である。
【０２０６】
実施の形態７に係る温度特性調整データ生成方法は、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、３次関数で表現される場合を一例とする。
【０２０７】
図２２におけるグラフの縦軸は、前記信号Ｓ１の発振周波数の前記目標値に対する誤差を表わしており、横軸は温度を表わしている。
【０２０８】
図２２では、前記動作補償温度範囲を−４０度から１２５度とした場合を一例とし、前記動作補償温度範囲の下限温度である−４０度を第１温度とし、前記動作補償温度範囲の中心温度である４２．５度を第２温度とし、前記動作補償温度範囲の上限温度である１２５度を第３温度とする。
【０２０９】
図２２の（Ａ）に示されるグラフは、前記信号Ｓ１の発振周波数の温度特性が、所定の３次温度係数のばらつき範囲を有する場合において、前記第１温度、前記第２温度、及び前記第３温度において前記信号Ｓ１の値が前記目標値になるように３次温度係数以外の温度係数を調整した温度特性をシミュレーションにより算出したものである。
【０２１０】
ここで、図２２の（Ａ）において、参照符号２３４で表わされる関数は、前記信号Ｓ１の３次温度係数が最大にばらついたときの温度特性を表わしており、参照符号２３５で表わされる関数は、当該３次温度係数が最小にばらついたときの温度特性を表わしている。これらの曲線に挟まれた領域が３次温度係数のばらつき範囲となる。なお、３次温度係数のばらつきの最大と最小は、例えば３次温度係数のばらつきの３σの値である。
【０２１１】
図２２の（Ａ）に示すように、着目した３つの温度において前記目標値となるように温度特性を調整すると、前述の図３の場合と同様に、着目した温度においては前記目標値に近づくが、所定の温度範囲においては、前記目標値に対して大きな誤差が生じてしまう。例えば、関数２３４の場合には、最大の周波数誤差が１％を超える程度の大きな周波数誤差が生じてしまう。
【０２１２】
そこで、実施の形態７では、実施の形態１と同様の思想に基づいて、着目する３つの温度において、前記信号Ｓ１の発振周波数の値が、前記目標値に所定の補正値を加えた前記調整ターゲット値に近づくように温度特性を調整する。
【０２１３】
前記所定の補正値を決定する方法の一例を以下に示す。
【０２１４】
当該方法は、要求される温度範囲の上限温度又は下限温度における周波数誤差が、温度特性を表わす関数の極大値又は極小値と等しくなるような関数に基づいて決定する方法である。当該関数の３次係数は、シミュレーション結果等から予め求めた３次温度係数のばらつき範囲のばらつき幅と平均値の関係に応じて決定する。ここでは、当該関数の３次係数として、最大にばらついたときの３次温度係数の値を利用する。
【０２１５】
例えば、前記補正値は、図２２の（Ｂ）に示される関数２３４Ａによって決定される。前記関数２３４Ａは、前記上限温度である１２５度における周波数誤差が、当該関数の極大値（０．８％）と等しくされ、前記下限温度である−４０度における周波数誤差が、当該関数の極小値（−０．８％）と等しくされた関数であって、最大にばらついたときの３次温度係数の値を３次係数として有する関数である。この関数を用いて、正側の最大の周波数誤差の絶対値と負側の最大の周波数誤差の絶対値が等しくなるように、前記補正値を決定する。例えば、図２２の（Ｂ）の場合、−４０度における前記補正値を−０．８％とし、４２．５度における前記補正値を０％とし、１２５度における前記補正値を０．８％とする。これによれば、前記調整ターゲット値は、前記目標値を０％とすれば、−４０度における前記調整ターゲット値は−０．８％となり、４２．５度における前記調整ターゲット値は０％となり、１２５度における前記調整ターゲット値は０．８％となる。
【０２１６】
上記のように決定された前記調整ターゲット値に近づくように温度特性を調整すると、３次係数が最大にばらついたときは、前記関数２３４Ａと重なった前記関数２３６のようになり、１次温度係数が最小にばらついたときは、前記関数２３７のようになる温度特性がシミュレーションにより算出される。これによれば、図２２の（Ｂ）に示すように、−４０度から１２５度までの温度範囲における最大の周波数誤差を小さくすることができる。
【０２１７】
なお、上記例では、前記関数２３６の３次係数として、最大にばらついたときの３次温度係数の値を利用したが、これに限られず、３次温度係数のばらつきの平均値となる値を３次係数として利用してもよい。
【０２１８】
図２３は実施形態７に係る前記調整データの生成方法の手順を示すフローチャートである。
【０２１９】
実施の形態７に係る温度特性調整データ生成方法は、前記実施の形態１と同様のシステムを用いて実現される。
【０２２０】
ここでは、前記判定装置６に設定される前記調整ターゲット値は、参照符号６０９で表わされる値とし、前述の図２２の方法により決定された値である。また、前記調整データは、２次温度係数の設定値、１次温度係数の設定値、及び０次温度係数の設定値の組み合わせを有する。
【０２２１】
まず、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を第１温度の−４０度に設定する（Ｓ３３３）。そして、前記判定装置６は、前記制御部７を制御し、前記調整回路２に０次温度係数の初期値を設定する（Ｓ３３４）。例えば、前記調整データの０次温度係数の設定値が、４ビットで表わされる場合には、０次温度係数“００００”を初期値として設定する。なお、０次温度係数の初期値は、“００００”でなくても良く、設計時に算出した温度特性が最適となる０次温度係数の値を初期値として設定しても良い。
【０２２２】
その後、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記調整データの０次温度係数を固定して、２次温度係数及び１次温度係数の設定値を可変させて前記調整回路２を設定し、前記周波数検知装置５により前記信号Ｓ１の周波数誤差を取得して、前記メモリ部８に記憶させる（Ｓ３３５）。例えば、０次温度係数は初期値の“００００”として、２次温度係数及び１次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の温度係数の組み合わせを有する前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。例えば、第１温度目測定結果８２３に示されるように測定結果を記録させる。ここで、測定を行う２次温度係数及び１次温度係数の設定値の組み合わせは、設定可能な全ての組み合わせであってもよいし、テスト時間短縮のため、設定可能な全ての組み合わせのうちの特定の組み合わせでもよい。その場合、測定していない組み合わせでの周波数誤差は、測定された組み合わせでの測定結果から推定すればよい。
【０２２３】
なお、前記周波数検知装置５から取得するデータや記録されるデータは、周波数誤差ではなく発振周波数の値でもよい。
【０２２４】
ステップ３３５の後、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第２温度４２．５度に設定する（Ｓ３３６）。そして、前記判定装置６は、前記制御部２０７を制御し、ステップ３３５において記憶された前記第１温度目測定結果８２３の前記調整データを読み出させ、読み出した前記調整データを前記調整回路２に設定して周波数誤差を測定し、第２温度目測定結果８２４として記憶する（Ｓ３３７）。
【０２２５】
ステップ３３７の後、前記判定装置６は、前記温度調整装置４を制御して、第３温度１２５度に設定し（Ｓ３３６）、ステップ３３７と同様の方法により、周波数誤差を測定して、第３温度目測定結果８２５として記憶する（Ｓ３３９）。なお、図２３に示す前記第１温度目調整結果８２３、前記第２温度目測定結果８２４、及び第３温度目測定結果８２５は、説明のため、測定結果の一部を表示しているにすぎない。
【０２２６】
次に、前記判定装置６は、３点の温度において取得した測定結果から、温度間の周波数誤差の差が、前記調整ターゲット値６０９の温度間の値の差に最も近い値となる前記調整データを選択する（Ｓ３４０）。すなわち、第１温度と第２温度における周波数誤差の差が、前記調整ターゲット値６０９の第１温度と第２温度における値の差に最も近い値となり、且つ、第２温度と第３温度における周波数誤差の差が、前記調整ターゲット値６０９の第２温度と第３温度における値の差に最も近い値となる前記調整データを選択する。
【０２２７】
例えば、前記第１温度目測定結果８２３及び前記第２温度目測定結果より、２次温度係数“１０００”と１次温度係数“１１００”の組み合わせとなる前記調整データの場合、第１温度における周波数誤差が１．７％であり、第２温度における周波数誤差が２．５％であるから、第１温度と第２温度における周波数誤差の差は−０．８％となる。また、前記第３温度目測定結果８２５より、第３温度における上記組み合わせでの周波数誤差が３．２％であるから、第２温度と第３温度における周波数誤差の差は−０．７％となる。一方、前記調整ターゲット値６０９の第１温度と第２温度における値の差は−０．８％であり、第２温度と第３温度における周波数誤差の差は−０．８％である。したがって、２次温度係数“１０００”と１次温度係数“１１００”の組み合わせとなる前記調整データが、上記の条件に最も合致する１次温度係数と０次温度係数の組み合わせを有するデータであるならば、当該調整データが選択される。
【０２２８】
ステップ３４０において、前記調整データが選択されたら、前記判定装置６は、前記制御部７を制御することにより、前記選択された調整データの０次温度係数を可変させて前記調整回路２を設定し、周波数誤差を取得する（Ｓ３４１）。例えば、前記第３温度目測定結果８１９に係る前記調整データの２次温度係数の設定値である“１０００”と、１次温度係数の設定値である“１１００”に固定して、０次温度係数を“００００”から順に可変して設定し、夫々の前記調整データ毎に周波数誤差を取得する。
【０２２９】
そして、ステップ３４１で測定された周波数誤差のうち、前記調整ターゲット値６０９に最も近い周波数誤差となる前記調整データを最終調整結果８２６として記録して（Ｓ３４２）、温度特性調整データの生成を終了する。
【０２３０】
以上実施の形態７によれば、３次関数で表わされる温度特性であっても、前記動作補償温度範囲における周波数誤差を正側と負側にほぼ均等に分布させ、周波数誤差を低減することが可能となる。
【０２３１】
なお、図２３で示した３つの測定温度は必ずしも前記動作補償温度範囲の上限温度、下限温度、及び中心温度でなくともよい。たとえば、室温を測定温度の一つとしてもよい。しかし、３つの測定温度が近接すると、前記温度調整装置４の温度調整誤差や前記周波数特性装置５の測定誤差等の影響を受けやすくなること留意しなければならない。
【０２３２】
また、実施の形態７において、前記中心温度から前記中心温度と上限温度との差、又は前記中心温度と下限温度との差を√３／２倍することで得られる所定値を減算して得られる温度の近傍に第１温度を設定し、前記中心温度に前記所定値を加算して得られる温度の近傍に第３温度を設定する。これによれば、３次温度係数のばらつき範囲に依らず、温度係数調整後の最大誤差をより低減できる。
【０２３３】
≪実施の形態８≫
図２４は本発明の実施の形態８に係る、温度特性調整データ生成方法を適用した、半導体装置とテスタを含むシステムの構成図の別の一例である。
【０２３４】
図２４に示されるシステムは、図１に係るシステムと異なり、前記判定装置６と前記周波数検知装置５の代わりに、半導体装置３１の内部に演算回路１０を有する。
【０２３５】
なお、図１に係るシステムと同一の構成要素には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【０２３６】
前記演算回路１０は、制御回路７１、及び判定部６１を有する。前記判定部６１は、前記判定装置６の機能に加え、後述する比較部５３から前記信号Ｓ１の周波数誤差又は発振周波数の値を入力する。また、前記制御回路７１は、前記制御回路７の機能に加え、前記判別部６１の制御にしたがって動作する。
【０２３７】
また、前記演算回路１０は、前記周波数検知装置５の機能も併せ持つ。具体的には、前記演算回路１０は、外部から入力される基準信号Ｓ３を入力し、前記発振回路１の出力信号である前記信号Ｓ１と前記基準信号Ｓ３をカウントするカウンタ５１、及びカウンタ５２を有し、夫々のカウンタの値を比較部５３により比較することで周波数誤差を測定することができる。
【０２３８】
なお、前記メモリ部８と前記演算回路１０の動作に必要なクロック信号には、低速低精度クロック源９の出力信号Ｓ２を用いてもよいし、基準信号Ｓ３を用いてもよい。
【０２３９】
以上実施の形態８に係る前記半導体装置３１を用いることにより、前述の実施の形態１乃至７に示す温度特性調整データ生成方法を適用して、図１に係るシステムと同様の作用を奏する。また、図１に係るシステムに比べてテスト装置の構成を簡略化することが可能となる。
【０２４０】
また、前記演算回路１０の全部又は一部をマイクロコンピュータやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等のプログラマブルな演算回路で実現すれば、温度特性調整データの生成を完了した後、プログラムをリセットすることで、前記カウンタ５１及び５２、前記比較部５３、前記判定部６１、及び前記制御回路７１等に用いた領域を再利用することができる。この場合には、前記メモリ部８と前記演算回路１０の動作クロックとして、前記メモリ部８に記録した最終的な前記調整データを読み出すまでは低速低精度な前記クロック信号Ｓ２を用い、読み出した後は前記発振回路１の前記信号Ｓ１を用いると良い。
【０２４１】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０２４２】
例えば、上記実施の形態１乃至８のデータ生成方法では、前記半導体装置３及び前記半導体装置３１が内部に有する所定の機能を実現する回路として、前記発振回路１を一例としたが、これに限られず、電圧生成回路、電流生成回路、温度センサ回路、増幅器、及びフィルタ等の回路に、適用することも可能である。その場合は、検知する特性に応じて、特性を検知する装置を変えればよい。例えば、検知する特性が電圧、電流、電力、交流信号、直流信号、又はインピーダンスなどの場合は、所望のアナログ回路として、前記周波数検知装置５を電圧検知装置、電流検知装置、電力検知装置、又はインピーダンス検知装置等を前記半導体装置３又は３１の内外に設置すればよい。
【０２４３】
また、実施の形態１乃至８に係る温度特性調整データ生成方法は、１次関数、２次関数、又は３次関数で表現される温度特性に適用する場合について示したが、これに限られず、４次以上の関数で表現される温度特性にも適用することが可能である。
【０２４４】
さらに、実施の形態１乃至７において、前記温度調整装置４を第２温度又は第３温度に設定する方法を示したが、これに限られず、前記温度調整装置４が複数ある場合には、別の前記温度調整装置４を予め第２温度又は第３温度に設定しておいて、前記半導体装置３を当該別の前記温度調整装置４に移動させる方法も可能である。これによれば、温度特性の調整に要する時間のうち、第２温度又は第３温度に遷移するまでの時間を省略することが可能となる。
【符号の説明】
【０２４５】
１  発振回路
２  調整回路
３、３１  半導体装置
４  温度調整装置
５  周波数検知装置
５１、５２    カウンタ
５３  比較部
６  判定装置
６１  判定部
６０１〜６０９  調整ターゲット値
７、７１  制御回路
８  メモリ部
９  クロック信号生成回路
１０  演算回路
１１  制御信号
１０１  オペアンプ
１０２、１０３  電流源
１０４、１０５  スイッチ
１０６  比較器
１０７  発振回路
１０８  制御回路
１０９  発振周波数調整部
２０１、２０６  ２次温度係数が最大にばらついたときの温度特性
２０２、２０７  ２次温度係数が最小にばらついたときの温度特性
２０３、２００Ａ  補正値を決定するための関数
２０４、２０８  ２次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２０５、２０９  ２次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
２１０  補正値を決定するための関数
２１１  ２次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２１２  ２次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
２１３、２１５  ２次関数近似された温度特性
２１４  ２次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２１６  ２次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
２１７、２１８  補正値を決定するための関数
２１９  ２次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２２０  ２次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
２２１、２２３  補正値を決定するための関数
２２２  ２次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２２４  ２次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
２２５、２３０  １次温度係数が最大にばらついたときの温度特性
２２６、２３１  １次温度係数が最小にばらついたときの温度特性
２２７、２３０Ａ  補正値を決定するための関数
２２８、２３２  １次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２２９、２３３  １次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
２３４Ａ  補正値を決定するための関数
２３４  ３次温度係数が最大にばらついたときの温度特性
２３５  ３次温度係数が最小にばらついたときの温度特性
２３６  ３次温度係数が最大にばらついたときの調整後の温度特性
２３７  ３次温度係数が最小にばらついたときの調整後の温度特性
８２１、８２３  第１温度目測定結果
８１２  第１温度目近傍測定結果
８０２、８０５、８０９、８１４、８１７、８２４  第２温度目測定結果
８０８  中間温度測定結果
８１９、８２５  第３温度目測定結果
８０１、８０４、８０７、８１１、８１６  第１温度目調整結果
８１３  第１温度目近傍調整結果
８１８  第２温度目調整結果
８０３、８０６、８１０、８１５、８２０、８２２、８２６  最終調整結果
【図１】
2011160081.tif 000003
【図２】
2011160081.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011160081.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011160081.tif 000008
【図７】
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【図８】
2011160081.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011160081.tif 000012
【図１１】
2011160081.tif 000013
【図１２】
2011160081.tif 000014
【図１３】
2011160081.tif 000015
【図１４】
2011160081.tif 000016
【図１５】
2011160081.tif 000017
【図１６】
2011160081.tif 000018
【図１７】
2011160081.tif 000019
【図１８】
2011160081.tif 000020
【図１９】
2011160081.tif 000021
【図２０】
2011160081.tif 000022
【図２１】
2011160081.tif 000023
【図２２】
2011160081.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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