(57)【要約】【課題】  被測定半導体に所定の電圧を印加し、この被測定半導体に流れる電流を測定してその良否を判定する半導体試験装置において、電圧を印加してから電流を測定するまでの待ち時間を固定していたので、試験時間が長くなり、また電流変動が小さくならないうちに電流を測定して測定精度が低下してしまうという課題を解決する。【解決手段】  被測定半導体に流れる電流を測定する電流検出部の出力をバンドパスフィルタに入力し、このバンドパスフィルタの出力と精度調整電圧を比較器で比較し、バンドパスフィルタの出力が小さくなった時点で電流値を取り込んで良否を判定するようにした。自動的に最適な待ち時間を設定できるので、精度を犠牲にすることなく、試験時間を短縮することができる。また、精度調整電圧を変えることにより、試験時間の短縮を優先するか、測定精度を優先するかの切り替えを行うことができる。【選択図】                    図１
2008286712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定半導体に所定の電圧を印加し、前記被測定半導体に流れる電流を測定することにより、前記被測定半導体の良否を判定する半導体試験装置において、
前記被測定半導体に流れる電流を測定する電流検出部と、
前記電流検出部の出力が入力され、直流成分を含む低周波成分を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力、および精度調整電圧が入力され、これら入力された電圧の大小を比較し、前記フィルタの出力が前記精度調整電圧より小さくなったときに有効になる信号を出力する比較器と、
前記電流検出部の出力および前記比較器の出力が入力され、この比較器の出力が有効に変化したときの前記電流検出部の出力をデジタル値に変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力が入力され、この入力された値に基づいて、前記被測定半導体の良否を判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする半導体試験装置。
【請求項２】
被測定半導体に所定の電圧を印加し、前記被測定半導体に流れる電流を測定することにより、前記被測定半導体の良否を判定する半導体試験装置において、
前記被測定半導体に流れる電流を測定する電流検出部と、
前記電流検出部の出力が入力され、直流成分を含む低周波成分を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力、および精度調整電圧が入力され、これら入力された電圧の大小を比較し、前記フィルタの出力が前記精度調整電圧より小さくなったときに有効になる信号を出力する比較器と、
前記電流検出部の出力が入力され、この入力された信号をデジタル値に変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力および前記比較器の出力が入力され、これらの入力された値に基づいて、前記被測定半導体の良否を判定する判定部と、
を具備したことを特徴とする半導体試験装置。
【請求項３】
前記フィルタはバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の半導体試験装置。
【請求項４】
前記電流検出部は、抵抗とこの抵抗に並列に接続されたコンデンサで構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の半導体試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ等を試験する半導体試験装置に関し、特に試験時間を短くすることができる半導体試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体試験装置は、ＬＳＩ等の被測定半導体に信号を印加し、この被測定半導体の出力を測定することにより、その良否を判定する試験装置である。このような半導体試験装置は種々の試験を行うことができるが、その中の１つに直流特性試験がある。直流特性試験は、被測定半導体に規定の電圧を印加し、そのときに被測定半導体に流れる電流値を測定することにより、その良否を判定する試験である。
【０００３】
図２に、直流特性試験を行う試験装置の構成を示す。図２において、設定電圧発生部１０から規定の電圧が出力アンプ１１の非反転入力端子に印加される。この出力アンプには、抵抗とコンデンサの直列回路で負帰還がかけられている。出力アンプ１１の出力は、電流検出部１２を経由して被測定ＩＣ１３に印加される。被測定ＩＣ１３に印加された電圧は、抵抗を介して出力アンプ１１の反転入力端子に帰還される。
【０００４】
電流検出部１２は抵抗Ｒとコンデンサの並列回路で構成されている。この抵抗Ｒの両端には被測定ＩＣ１３に流れる電流値に比例する電圧が発生する。この電圧は電流測定アンプ１４で増幅され、ＡＤ変換部１５に入力されてデジタル値に変換され、判定部１６に入力される。判定部１６は、入力されたデジタル値から被測定ＩＣ１３の良否を判定する。
【０００５】
出力アンプ１１から被測定ＩＣ１３に電圧を与えた直後は過渡特性のために被測定ＩＣ１３に流れる電流が安定しない。そのため、判定部１６は、被測定ＩＣ１３に流れる電流が安定するまで待った後ＡＤ変換部１５の出力を取り込み、良否判定を行う。
【特許文献１】特開平１０−２３９４０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被測定ＩＣ１３に電圧を印加してから電流値が安定するまでの時間は、被測定ＩＣ１３の特性によって異なる。そのため、一定時間待った後ＡＤ変換部１５の出力を取り込むと、まだ電流が安定しないときの電流値を取り込む場合があり、測定精度が変動してしまうという課題があった。
【０００７】
また、充分な待ち時間を取った後にＡＤ変換部１５の出力を取り込むようにすると、測定精度が変動するという課題は解決できるが、試験時間が長くなり、試験時間を短くしたいという要求に応じることができなくなるという課題もあった。
【０００８】
さらに、測定精度を維持しながら測定時間を短くするためには、試験の毎に手動で待ち時間を調整しなければならいという課題もあった。
【０００９】
従って本発明の目的は、電流の変動の程度に応じて自動的に待ち時間を変化させることにより、測定精度を犠牲にすることなく、待ち時間を短くして試験時間を短縮することができる半導体試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
被測定半導体に所定の電圧を印加し、前記被測定半導体に流れる電流を測定することにより、前記被測定半導体の良否を判定する半導体試験装置において、
前記被測定半導体に流れる電流を測定する電流検出部と、
前記電流検出部の出力が入力され、直流成分を含む低周波成分を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力、および精度調整電圧が入力され、これら入力された電圧の大小を比較し、前記フィルタの出力が前記精度調整電圧より小さくなったときに有効になる信号を出力する比較器と、
前記電流検出部の出力および前記比較器の出力が入力され、この比較器の出力が有効に変化したときの前記電流検出部の出力をデジタル値に変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力が入力され、この入力された値に基づいて、前記被測定半導体の良否を判定する判定部と、
を具備したものである。自動的に最適な待ち時間を設定できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、
被測定半導体に所定の電圧を印加し、前記被測定半導体に流れる電流を測定することにより、前記被測定半導体の良否を判定する半導体試験装置において、
前記被測定半導体に流れる電流を測定する電流検出部と、
前記電流検出部の出力が入力され、直流成分を含む低周波成分を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力、および精度調整電圧が入力され、これら入力された電圧の大小を比較し、前記フィルタの出力が前記精度調整電圧より小さくなったときに有効になる信号を出力する比較器と、
前記電流検出部の出力が入力され、この入力された信号をデジタル値に変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力および前記比較器の出力が入力され、これらの入力された値に基づいて、前記被測定半導体の良否を判定する判定部と、
を具備したものである。自動的に最適な待ち時間を設定できる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１若しくは請求項２記載の発明において、
前記フィルタとして、バンドパスフィルタを用いたものである。高周波ノイズを除去できる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の発明において、
前記電流検出部を、抵抗とこの抵抗に並列に接続されたコンデンサで構成したものである。測定に無関係な高周波成分のノイズを除去できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２，３および４の発明によれば、被測定半導体に所定の電圧を印可し、このときに被測定半導体に流れる電流を測定することにより、その良否を判定する半導体試験装置において、被測定半導体に流れる電流を測定する電流検出部の出力を、直流成分を含む低周波成分を除去するフィルタに入力し、このフィルタの出力が精度調整電圧より小さくなったときに電流検出部の出力を取り込み、良否を判定するようにした。
【００１５】
被測定半導体に流れる電流が安定するのを検出して自動的に待ち時間を設定するので、手動で待ち時間を設定する必要がなくなるという効果がある。また、電流が安定する時間が短いと自動的に待ち時間が短くなり、安定する時間が長いと自動的に待ち時間が長くなる。そのため、測定精度を犠牲にすることなく、試験時間を短くすることができるという効果もある。特に、負荷の状態が一定でなく、手動によるチューニングができない場合に効果が大きい。
【００１６】
さらに、精度調整電圧を変えることにより、試験時間を重視するか、あるいは測定精度を重視するかの切り替えを簡単に行うことができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る半導体試験装置の一実施例を示す構成図である。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図１において、２０はバンドパスフィルタであり、電流検出部１２の出力、すなわち被測定ＩＣ１３に流れる電流によって抵抗Ｒの両端に発生した電圧が入力される。２１は比較器であり、その非反転入力端子にはバンドパスフィルタ２０の出力が入力され、反転入力端子には精度調整電圧が入力される。
【００１８】
２２はＡＤ変換部であり、比較器２１の出力、および電流測定アンプ１４の出力が入力される。ＡＤ変換器２２は比較器２１の出力が有効になったタイミングで電流測定アンプ１４の出力をデジタル値に変換し、判定部１６に出力する。
【００１９】
このような構成において、設定電圧発生部１０から規定の電圧が出力される。この電圧は出力アンプ１１、電流検出部１２を介して被測定ＩＣ１３に印加される。このため、被測定ＩＣ１３に電流が流れ始め、変動しながら一定値に近づく。被測定ＩＣ１３に流れる電流は、電流検出部１２内の抵抗Ｒを流れる。このため、抵抗Ｒの両端電圧は被測定ＩＣ１３に流れる電流の値に比例する。
【００２０】
この両端電圧はバンドパスフィルタ２０に入力される。バンドパスフィルタ２０は、入力信号のうち、予め決められた範囲の周波数成分の信号のみ通過させる。このため、バンドパスフィルタ２０の出力電圧の大きさは、被測定ＩＣ１３に流れる電流の変動が大きくなると大きくなり、変動が小さいと小さくなる。すなわち、バンドパスフィルタ２０の出力電圧は、被測定ＩＣ１３に流れる電流の変動の程度を表している。
【００２１】
被測定ＩＣ１３に電圧が印加された当初は、この被測定ＩＣ１３に流れる電流は０から急激に増加するが、時間が経過するに従って増加分は小さくなる。バンドパスフィルタ２０は入力信号を微分した信号を出力すると考えてよいので、バンドパスフィルタ２０の出力は当初大きく、時間が経過するに従って小さくなる。
【００２２】
比較器２１はバンドパスフィルタ２０の出力電圧と精度調整電圧を比較し、バンドパスフィルタ２０の出力電圧が精度調整電圧より小さくなると有効になる信号を出力する。ＡＤ変換部２２は比較器２１の出力が有効に変化した時点の電流測定アンプ１４の出力をデジタル値に変換して、判定部１６に出力する。判定部１６はこのデジタル値を読み込み、被測定ＩＣの良否を判定する。判定の手法は従来と同じであるので、説明を省略する。
【００２３】
この実施例では、バンドパスフィルタ２０の出力が精度調整電圧よりも小さくなった時点で電流測定アンプ１４の出力をデジタル値に変換し、判定を行うようにした。前述したように、バンドパスフィルタ２０の出力電圧は被測定ＩＣ１３に流れる電流の変動の程度を表している。そのため、変動が精度調整電圧で定まる一定値以下になった時点で判定を行うことにより、電流の測定精度を一定値以上に保つことができる。
【００２４】
被測定ＩＣ１３に流れる電流が早く収束すると、自動的に電圧印加から判定までの待ち時間が短くなる。従って、従来例に比べて、電流測定精度を犠牲にすることなく、測定時間を短くすることができる。逆に、電流の収束が遅いと自動的に待ち時間が長くなるので、電流収束時間に関わらず、常に一定以上の測定精度を維持することができる。
【００２５】
また、精度調整電圧を調整することによって、電流測定精度を調整することができる。精度調整電圧を大きくすると、電流変動が大きいときにデジタル値に変換、判定を行う。このため、電流測定精度は低下するが、待ち時間を短くすることができる。逆に、精度調整電圧を小さくすると、電流変動が小さくなるのを待ってからデジタル変換、判定を行う。このため、電流測定精度は高くなるが、待ち時間が長くなる。すなわち、電流調整電圧を変化させることにより、電流測定精度を優先するか、測定時間の短縮を優先するかを選択することができる。
【００２６】
この実施例では、電流検出部１２の出力をバンドパスフィルタ２０に入力し、この出力の直流を含む低周波成分と高周波成分を除去した後、比較器２１で精度調整電圧と比較するようにした。バンドパスフィルタ２０の出力は被測定ＩＣ１３に流れる電流の定常成分には依存しないので、例えば被測定ＩＣ１３に印加する電圧値を変えたために電流値が変化しても、精度調整電圧を再設定する必要はない。
【００２７】
なお、この実施例では比較器２１の出力をＡＤ変換部２２に入力するようにしたが、比較器２１の出力を判定部１６に入力するようにしてもよい。この場合、ＡＤ変換部２２は常時電流測定アンプ１４の出力電圧をデジタル値に変換して出力し、判定部１６は比較器２１の出力が有効になった時点のＡＤ変換部２２の出力を取り込んで判定するようにする。
【００２８】
また、この実施例では比較器２１の出力が有効になった時点のＡＤ変換部２２の出力に基づいて被測定ＩＣ１３の良否を判定するようにしたが、被測定ＩＣ１３に流れる電流が増減を繰り返しながら安定する場合は、変動分が一定値以下にならない時点で比較器２１の出力が有効になる場合がある。このようなときは、判定部１６は比較器２１の出力が変化しなくなるまで待ってから、判定を行うようにすればよい。
【００２９】
また、この実施例では電流検出部１２の出力を、バンドパスフィルタ２０を介して比較器２１に入力するようにしたが、電流検出部１２の出力電圧の高周波成分が小さいときは、バンドパスフィルタの代わりにハイパスフィルタを用いてもよい。
【００３０】
また、この実施例では電流検出部１２として抵抗とコンデンサを並列接続した構成を用いたが、この構成に限定されることはない。要は、被測定ＩＣ１３に流れる電流値を電圧信号に変換できる構成であればよい。
【００３１】
さらに、この実施例では電流検出部１２の出力を直接バンドパスフィルタ２０に入力し、また電流測定アンプ１４を介してＡＤ変換部２２に入力するようにしたが、電圧レベルを調整するために、適宜増幅器あるいは減衰器を挿入してもよい。要は、電流検出部１２の出力を直接、あるいは増幅／減衰してバンドパスフィルタ２０に入力し、電流検出部１２の出力を直接、あるいは増幅／減衰してＡＤ変換器２２に入力する構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来の半導体試験装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  設定電圧発生部
１１  出力アンプ
１２  電流検出部
１３  被測定ＩＣ
１４  電流測定アンプ
１６  判定部
２０  バンドパスフィルタ
２１  比較器
２２  ＡＤ変換部
【図１】
2008286712.tif 000003
【図２】
2008286712.tif 000004