(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験装置をＤＵＴに接続する接続システムであって、第１の対の等しい長さの三軸ケーブルを含み、前記第１の対の三軸ケーブルの各々は、中心導体と外部導体との間に所望の特性インピーダンスを有し、前記第１の対の三軸ケーブルの各々の外部導体は、前記第１の対の三軸ケーブルの各々のケーブルの基端と末端とでそれぞれ相互に接続され、前記第１の対の三軸ケーブルの各中心導体の末端は、相互に接続され、また前記第１の対の三軸ケーブルの各中間導体の末端は、相互に接続され、
第２の対の等しい長さの三軸ケーブルを含み、前記第２の対の三軸ケーブルは、中心導体と外部導体との間に前記所望の特性インピーダンスを有し、前記第２の対の三軸ケーブルの各々の外部導体は、前記第１の対の三軸ケーブルの外部導体の基端と末端とに接続されると共に、前記第２の対の三軸ケーブルのそれぞれの基端と末端とで相互に接続され、前記第２の対の三軸ケーブルの各中心導体の末端は、相互に接続され、また第２の対の三軸ケーブルの各中間導体の末端は、相互に接続され、且つ、並列する前記各対の三軸ケーブルの各々は、前記所望のインピーダンスに等しい特性インピーダンスを有して前記ＤＵＴが前記ケーブルの末端に配置できるようにした接続システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記外部導体の末端接続の少なくとも一部がＤＵＴのキャリア部材上で行われる接続システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記所望の特性インピーダンは、５０又は１００オームである接続システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、ＤＵＴ間の特性インピーダンスは、前記所望の特性インピーダンの１／２である接続システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記所望の特性インピーダンは、５０又は１００オームである接続システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気試験装置に関し、特に、試験装置と試験を受けているデバイス（ＤＵＴ）との相互接続システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最終製品を含み、後の点において、装置の寿命と共に、ウエーハ上の半導体装置の多重系の多段自動試験を行なうことは一般的となっている。
【０００３】
一般的な試験の例には、ＩＶ測定、ＣＶ測定、一般的な無線周波数（ＲＦ）測定及びベクトルネットワーク分析がある。次第に増加していることであるが、これらの試験の全てができるだけ正確であるだけでなく、できるだけ迅速に効率よく行われることが要求されている。不運にも、異なった試験に用いられる試験装置の形状自体の明白な相違の他に、現在、ケーブル布線をＤＵＴに接触する同じ試験ピンに変更するか、異なったピンを用いる試験接続を配置換えすることの要求もある。
【０００４】
ＩＶ試験（四線測定）では、試験装置とＤＵＴの２つのピンとの間で２対の三軸ケーブル（各ケーブルは、外部コネクタ、中間コネクタおよび中心コネクタを有する）を用いることが一般的である。ＤＵＴの端部（末端）では、第１の対のケーブルの中心導体が一方のピンに接続され、第２の対のケーブルの中心導体が第２のピンに接続されている。一般には、導体が一体に接続されるＤＵＴに近ければ近いほど、よいが、機械的な圧迫によってコンプロミス(compromise)が強いられる。各対の２つの中間導体も、典型的には、末端で一体的に接続される。操作において、その際、中間導体は、個々の中心導体の電圧に相応するガード電圧が供給されるのが典型的である。三軸ケーブルの外部導体は、典型的には、ガード導体としてガード用接地に接続されるだけであり、中心導体電圧が高電位にある。試験は、基本的には、直流であり、伝送線路（分配パラメータ）の働きは典型的には考慮すべき事項ではない。
【０００５】
ＣＶ試験（四線測定）では、試験装置とＤＵＴの２つのピンとの間で２対の２導体同軸ケーブルを用いるのが一般的である。末端では、第１の対のケーブルの中心導体が一方のピンに接続され、第２の対のケーブルの中心導体が第２のピンに接続される。一般的には、導体が一体に接続されるＤＵＴに近ければ近いほど、よいが、機械的な圧迫によってコンプロミスが強いられる。ケーブルの外部導体は、典型的には、装置の接地部に接続される。この試験は、性質上、交流であり、従って伝送線路（分配パラメータ）の働きは、典型的には、考慮すべき事項である。２導体同軸ケーブルは、例えば、５０オームの特性インピーダンスを有する。更に、試験装置とＤＵＴ終端とは、典型的には、同じ特性インピーダンスを有する。
【０００６】
一層一般的なＲＦ試験（二線測定）では、ベクトルネットワーク分析と同様に、試験装置とＤＵＴの２つのピンとの間で２対の２導体同軸ケーブルを用いるのが一般的である。末端では、各中心導体がＤＵＴの個々のピンに取付けられる。ケーブルの外部導体は、典型的には、接地されている。これらの試験も、性質上、交流であり、従って伝送線路（分配パラメータ）の働きは、典型的には、考慮すべき事項である。２導体同軸ケーブルは、例えば、５０オームの特性インピーダンスを有する。更に、試験装置とＤＵＴ終端とは、典型的には、同じ特性インピーダンスを有する。
【０００７】
上記の３つのタイプの試験を行なうために、上記したように、３つの異なったケーブル布線スキームを必要とするのが典型的である。現在の解決手段は、各試験毎に異なった試験ピンを用いるか、各試験毎にケーブル布線をし直している。異なった試験ピンを用いると、試験に必要な操作の数と試験を行なう時間とが増加する。更に複雑な場合には、ＤＵＴ付近のスイッチを選択するケーブルを切り替えることによってケーブル布線変えするのに必要なオーバーヘッドの一部を改良することができる。このため、機械的圧迫、測定誤差、校正の困難性、コスト及び制御が更に生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、試験に必要な操作の数と試験を行なう時間が増加することなく、また機械的圧迫、測定誤差、校正の困難性、コスト及び制御が更に生ずることなく、四線測定及び二線測定を行い、それによって所望のインピーダンスに等しい特性インピーダンスを有してＤＵＴがケーブルの末端に配置できるようにした電気試験用接続システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題解決手段によれば、試験装置をＤＵＴに接続する接続システムは、第１の対の等しい長さの三軸ケーブルを含み、この第１の対の三軸ケーブルの各々は、中心導体と外部導体との間に所望の特性インピーダンスを有し、第１のケーブルの各々の外部導体は、各第１のケーブルの基端と末端とでそれぞれ相互に接続され、第１のケーブルの各中心導体の末端は、相互に接続され、第１のケーブルの各中間導体の末端は、相互に接続され、また、第２の対の等しい長さの三軸ケーブルを含み、この第２の対の三軸ケーブルは、中心導体と外部導体との間に所望の特性インピーダンスを有し、第２のケーブルの各々の外部導体は、第１のケーブルの外部導体の基端と末端とに接続されると共に、第２のケーブルのそれぞれの基端と末端とに接続され、第２のケーブルの各中心導体の末端は、相互に接続され、第２のケーブルの各中間導体の末端は、相互に接続され、且つ、三軸ケーブルの各々を独立して用いて四線測定を行い、また各対のケーブルを並列に用いて二線測定を行い、それによって所望のインピーダンスに等しい特性インピーダンスを有してＤＵＴがケーブルの末端に配置できるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、接続システム１０は、ＤＵＴ９０上でＩＶ試験（直流四線試験）を行なうのに適した試験装置９２にＤＵＴ９０を接続する。
【００１１】
この接続システム１０は、三軸ケーブル１４、１６の第１の対１２と、三軸ケーブル２０、２２の第２の対１８とを含む。各ケーブル１４、１６、２０、２２は、中心導体１４ａ、１６ａ、２０ａ、２２ａと外部導体１４ｃ、１６ｃ、２０ｃ、２２ｃとをそれぞれ有する。ケーブル対１２、１８の末端は、ＤＵＴ９０付近に配置され、基端は、試験装置９２に配置されている。ＩＶ試験（基本的には直流測定）に用いられる三軸ケーブルには異例であるが、ケーブル１４、１６、２０、２２は、外部導体と中心導体との間に、交流測定用の所望の特性インピーダンスに相応する特性インピーダンス、例えば、５０又は１００オームを有する。更に、各対１２、１８のケーブルは、等しい長さを有する。
【００１２】
ケーブルの外部導体１４ｃ、１６ｃ、２０ｃ、２２ｃは、末端も基端も共に、一体に接続されている。第１の対１２の中間導体１４ｂ、１６ｂは、末端で一体に接続され、第２の対１８の中間導体２０ｂ、２２ｂは、末端で一体に接続されている。同様にして、第１の対１２の中心導体１４ａ、１６ａは、末端で一体に接続され、第２の対１８の中心導体２０ａ、２２ａは、末端で一体に接続されている。
【００１３】
システム１０の基端では、導体は、ＩＶ試験に好適な方法で接続され、即ち、各対の中心導体は、試験装置９２のフォース端子及びセンス端子にそれぞれ接続され、中間導体は、それぞれガード電位部位に接続されて中心導体で行なわれる測定の完全性を増進している。
【００１４】
ＤＵＴでは、多数の同様の接続システムが非常に限られた空間内に収斂していることに注目することが重要である。
【００１５】
図２を参照すると、（上記と同じ）接続システム１０は、ＤＵＴ９０上でＣＶ試験（交流四線試験）を行なうのに適した試験装置９４にＤＵＴ９０を接続する。
【００１６】
システム１０の基端では、導体は、ＣＶ試験に好適な方法で接続され、即ち、各対の中心導体は、試験装置９４の駆動端子及び測定端子にそれぞれ接続され、外部導体は、それに含まれる交流信号の遮蔽を行なう。この際、ケーブルの中心導体と外部導体との間の特性インピーダンスが働いてインピーダンスのマッチングが反射と位相の障害を最小にするのに重要である。
【００１７】
システム１０の末端の配置は変更していないで、基端の接続と装置のみが変更していることに注目することが重要である。基端では、典型的には、利用空間にはほとんど拘束がない。このため、スイッチ等を有効に便宜に使用することによって、末端で存在するような機械的及び物理的空間の制限をほとんど考慮することなく、焦点合わせが行われる空間内で、試験と装置と基端接続との選択を自動化することができる。このような切り替え装置は、本発明の範囲外である。
【００１８】
図３を参照すると、（上記と同じ）接続システム１０は、ＤＵＴ９０上で二線ＲＦ試験を行なうのに適した試験装置９６にＤＵＴ９０を接続する。
【００１９】
システム１０の基端では、導体は、ＲＦ試験に好適な方法で接続されている。第１印象では、４つのケーブルのわずか２つの二線が用いられるように思われる。しかし、４つの全てのケーブルが基端で接続されているので、僅か２つのケーブルを用いると、反射とインピーダンスとのミスマッチを生ずる。それに代えて、１つの対の各ケーブルが１つの対の他のケーブルに並列にして操作される。
【００２０】
例えば、もし、ケーブル１４、１６、２０、２２の各々が外部導体と中心導体との間に５０オームの特性インピーダンスを有するとすると、対１２と対１８とは、それぞれ、２５オームの特性インピーダンスを有する。しかし、対１２、１８は、ＤＵＴ９０と試験装置９６に直列にして操作されると、(それ自体が５０オームのインピーダンスを典型的には有する)試験装置９６は、接続システム１０から５０オームのインピーダンスを見ることになる。従ってこの装置は、反射とインピーダンスのミスマッチの問題を最小にする。
【００２１】
例えば、１００オームの他の特性インピーダンス値を用いることもできる。
【００２２】
上記の例から解かるように、接続システム１０は、すべての試験形態に対して同一の末端接続を用いる。これは、試験装置の形態や基端の接続が実質的に異なっているという事実に拘わらない。接続システム１０は、ケーブル切替え問題を、ＤＵＴ９０から離れて、所望のケーブル切替装置用の広い空間が存在する接続システム１０の基端に移す。このため、どの試験にも、同じ試験ピンと同じケーブル布線を使用することができる。例えば、試験ステーションは、図４に示されているような形態を有し、この図では、コンピュータ制御切り替えマトリックス９８によってどの試験も自動的に行なわれる。この能力は、多数対の試験ピンが所定の時間にＤＵＴにすべて用いられるなら、特に、重要である。この場合、全てのケーブル布線をピンに与えるだけとすることは困難であり、ましてや、このような拘束された空間にケーブル切り替え装置を設けようとすることも困難である。
【００２３】
本発明の範囲を逸脱することなく、本発明の三軸ケーブルに追加の内外導体を追加してもよいことは注目すべきである。更に、場合によっては、「接続された」点に同じ電圧及び／又は電流を有するように動的にフォースするために活性回路群が用いられる「仮想接続」を実際の接続に代えるのが望ましい。
【００２４】
図５を参照すると、接続システム１０の末端の一例がＤＵＴ９０に接続されているのが示されている。
【００２５】
図６を参照すると、接続システム１０の末端の他の例がＤＵＴ９０に接続されているのが示されている。この例では、第１の対の中心導体１４、１６間の接続と第２の対の中心導体２０、２２間の接続とがＤＵＴ９０近く（即ち、ＤＵＴ自体に又は少なくともそのキャリアに）に移っている。
【００２６】
図７を参照すると、接続システム１０の末端の更に他の例がＤＵＴ９０に接続されているのが示されている。この例では、特性インピーダンスがＤＵＴ９０間に維持されている（それは、所望の特性インピーダンスの半分、例えば２５オームである）。
【００２７】
図８を参照すると、接続システム１０の末端の更に他の例がＤＵＴ９０に接続されているのが示されている。この例では、システム１０の内外の導体の接続の両方がＤＵＴ９０に一層接近している。
【００２８】
この開示は、例示的であり、この開示に含まれている教示の公正な範囲から逸脱せずに細部を付加し、改変し或いは除去することによって種々の変更をなし得ることは明らかである。従って、本発明は、請求項が必然的に限定されるという範囲を除いて、本発明は、この開示の特定の詳細な事項に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】四線ＩＶ測定を行なうのに用いられる本発明による接続システムの一例の系統図である。
【図２】四線ＣＶ測定を行なうのに用いられる本発明による接続システムの例の系統図である。
【図３】二線ＲＦ測定を行なうのに用いられる本発明による接続システムの例の系統図である。
【図４】本発明による接続システムを用いた試験ステーションのブロック図である。
【図５】本発明による接続システムの末端の例の系統図である。
【図６】本発明による接続システムの末端の他の例の系統図である。
【図７】本発明による接続システムの末端の更に他の例の系統図である。
【図８】本発明による接続システムの末端の更に他の例の系統図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  接続システム
１２、１８  第１及び第２の対
１４、１６、２０、２２  三軸ケーブル
１４ａ、１６ａ、２０ａ、２２ａ  中心導体
１４ｂ、１６ｂ、２０ｂ、２２ｂ  中間導体
１４ｃ、１６ｃ、２０ｃ、２２ｃ  外部導体
９０  ＤＵＴ
９２、９４、９６  試験装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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