(57)【要約】【課題】  多数の測定試料を測定した場合でも、高速に測定可能な半導体装置の測定装置および測定方法を提供する。【解決手段】  測定試料の測定条件および測定予測値を入力インターフェース部１に入力する。次に、測定条件および測定予測値をもとに、各測定試料に対して最適な測定レンジを最適レンジ計算部５で計算する。次に、測定条件および最適な測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を電気特性測定部２で測定する。これらにより、測定対象を常に最適レンジで測定可能となり、測定レンジの切り替えが抑制され、高速測定が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定試料の測定条件および測定予測値を入力する入力インターフェース部と、前記測定条件および前記測定予測値をもとに、各測定試料に対して最適な測定レンジを計算する最適レンジ計算部と、前記測定条件および前記測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する電気特性測定部を備えた半導体装置の測定装置。
【請求項２】
入力された測定条件を記憶する測定条件記憶部と、入力された測定予測値を記憶する測定予測値記憶部とをさらに備えた請求項１記載の半導体装置の測定装置。
【請求項３】
最適レンジ計算部で計算された測定レンジを記憶する最適レンジ記憶部をさらに備えた請求項１または請求項２記載の半導体装置の測定装置。
【請求項４】
測定試料の測定条件を入力する入力インターフェース部と、前記測定条件を用いてサンプル試料の電気特性を測定する副電気特性測定部と、前記サンプル試料の測定値から前記サンプル試料に対応する各測定試料の最適な測定レンジを計算する最適レンジ計算部と、前記測定条件および前記測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する主電気特性測定部を備えた半導体装置の測定装置。
【請求項５】
入力された測定条件を記憶する測定条件記憶部と、サンプル試料の測定値を記憶するサンプル測定値記憶部とをさらに備えた請求項４記載の半導体装置の測定装置。
【請求項６】
最適レンジ計算部で計算された、各測定試料の最適測定レンジを記憶する最適レンジ記憶部をさらに備えた請求項１または請求項２記載の半導体装置の測定装置。
【請求項７】
測定試料の測定条件および測定予測値を入力する工程と、前記測定条件および前記測定予測値をもとに、各測定試料に対して最適な測定レンジを計算する工程と、前記測定条件および前記最適測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する工程とを含む半導体装置の測定方法。
【請求項８】
測定試料の測定条件を入力する工程と、前記測定条件を用いてサンプル試料の電気特性を測定する工程と、前記サンプル試料の測定値から前記サンプル試料に対応する各測定試料の最適な測定レンジを計算する工程と、前記測定条件および前記測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する工程とを含む半導体装置の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の測定装置および測定方法に関し、特に電圧、電流、容量、インダクタ等の高速測定を実現する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に半導体集積回路装置の高集積化および高機能化に伴って、半導体素子の評価項目が多様化し、それに対応するため、例えば電流測定では、微小電流評価から大電流評価まで、測定レンジを自動的に変化させながら測定する技術が提案されている(例えば、非特許文献１)。
【０００３】
従来提案されている半導体装置の測定装置およびその測定方法、特に測定レンジの設定の一例について、図４、図５を参照しながら、説明する。
【０００４】
図４に示すように、従来の半導体装置の測定装置では、測定試料の測定条件を、入力インターフェース１を介して測定装置１０内に入力し、入力した測定条件を基に電気特性測定部２によって電気特性の測定を行っている。この場合の測定レンジの設定は、自動設定の測定レンジとなっている。
【０００５】
図４のような構成では、測定レンジを自動設定する手法として、図５に示すように、ある測定点を測定する場合に最小レンジから矢印の軌跡を辿ることにより、最適なレンジを見つけて測定を行う。これにより、正しい測定を行うことができるとともに、評価素子が多様化していろいろな測定レンジの使用が必要となっても１つのレンジ設定で任意の測定値が評価可能となる。
【非特許文献１】Agilent Technologies Semiconductor parametric test system 4062C General system information System library vol.1
【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、近年、半導体集積回路装置の微細化に伴ってチップ内、ウェハ内の測定データのばらつきが非常に顕著になり、その結果、同一素子あるいは多様な素子を多数測定することが必要となってきている。
【０００７】
その場合、前述のような自動レンジ設定手法では評価素子ごとに毎回最低レンジから最適な測定点までレンジをスイープすることになり、多数の測定を行った場合に膨大な測定時間が必要となってしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、様々な素子をそれぞれ最適な測定レンジを用いて、多数測定を行った場合でも短時間で測定を行うことを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の半導体装置の測定装置は、測定試料の測定条件および測定予測値を入力する入力インターフェース部と、測定条件および測定予測値をもとに、各測定試料に対して最適な測定レンジを計算する最適レンジ計算部と、測定条件および測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する電気特性測定部を備えたものである。
【００１０】
上記構成において、入力された測定条件を記憶する測定条件記憶部と、入力された測定予測値を記憶する測定予測値記憶部とをさらに備えている。
【００１１】
上記構成において、最適レンジ計算部で計算された測定レンジを記憶する最適レンジ記憶部をさらに備えている。
【００１２】
本発明の別の半導体装置の測定装置は、測定試料の測定条件を入力する入力インターフェース部と、測定条件を用いてサンプル試料の電気特性を測定する副電気特性測定部と、サンプル試料の測定値からサンプル試料に対応する各測定試料の最適な測定レンジを計算する最適レンジ計算部と、測定条件および測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する主電気特性測定部を備えたものである。
【００１３】
上記構成において、入力された測定条件を記憶する測定条件記憶部と、サンプル試料の測定値を記憶するサンプル測定値記憶部とをさらに備えている。
【００１４】
上記構成において、最適レンジ計算部で計算された、各測定試料の最適測定レンジを記憶する最適レンジ記憶部をさらに備えている。
【００１５】
本発明の半導体装置の測定方法は、測定試料の測定条件および測定予測値を入力する工程と、測定条件および測定予測値をもとに、各測定試料に対して最適な測定レンジを計算する工程と、測定条件および最適測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する工程とを含むものである。
【００１６】
本発明の別の半導体装置の測定方法は、測定試料の測定条件を入力する工程と、測定条件を用いてサンプル試料の電気特性を測定する工程と、サンプル試料の測定値からサンプル試料に対応する各測定試料の最適な測定レンジを計算する工程と、測定条件および測定レンジをもとに、各測定試料の電気特性を測定する工程とを含むものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る半導体装置の測定装置および測定方法によれば、測定試料ごとに測定レンジを最適測定レンジに最初から固定することができ、自動設定の測定レンジを使用する必要がなく、その結果、多数の測定を行っても測定レンジの切り替わりがないので高速な測定を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の測定装置およびその測定方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
まず、図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の測定装置は、入力インターフェース部１、電気特性測定部２、測定条件記憶部３、測定予測値記憶部４、最適レンジ計算部５および最適レンジ記憶部６を備えている。ここで、従来の測定装置と異なる点は、測定予測値記憶部４、最適レンジ計算部５および最適レンジ記憶部６によって、測定前に測定レンジの中で最適レンジを決定することである。
【００２０】
また、本実施形態に係る半導体装置の測定方法は、まず、測定試料の測定条件およびその試料の測定予測値を、入力インターフェース部１を介して測定装置に入力する。ここで試料の測定予測値は、例えば、過去からの試料の測定データをデータベース化しておき、入力インターフェース部１とデータベースを接続し、測定項目、測定条件決定時に、測定条件に該当する試料の測定予測値をデータベースから自動的に抽出し、入力インターフェース部１を介して測定装置に自動的に送り込む等の仕組みを用いる。
【００２１】
次に、入力された測定条件は測定条件記憶部３に、測定予測値は測定予測値記憶部４にそれぞれ記憶される。次に、測定条件記憶部３および測定予測値記憶部４に記憶された測定条件および測定予測値をもとに最適レンジ計算部５によって、各試料に最適な測定レンジを計算し、その結果を最適レンジ記憶部６に記憶する。
【００２２】
次に、測定条件記憶部３及び最適レンジ記憶部６に記憶されている各試料の測定条件、最適な測定レンジを基に電気特性測定部２によって、各試料の電気特性測定を行う。
【００２３】
次に、図２に示すように、具体的な試料測定時には、測定条件と測定予測値からあらかじめ計算した最適な測定レンジで試料の電気特性評価を行う。
【００２４】
例えば、測定条件として、印加電圧１Ｖ、被測定対象物の測定予測値が２８ＫΩの場合、測定レンジは、１÷２８０００＝３５．７μＡとなり、最適測定レンジとしては、３５．７μＡの次のケタである１００μＡとなる。
【００２５】
このような方法で最適測定レンジを設定すると、測定点のサーチは、設定したレンジ内のみで行われ、レンジの切り替えが発生しない。
【００２６】
第１の実施形態によると、各試料に対する最適な測定レンジを測定条件および予測測定値を用いて測定前に確定しているので、測定中に測定レンジの切り替えが発生しない。従って、多数の素子を測定した場合でも高速な測定が可能となる。
【００２７】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の測定装置およびその測定方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
まず、図３に示すように、本実施形態に係る半導体装置の測定装置は、入力インターフェース部１、測定条件記憶部３、最適レンジ計算部５、最適レンジ記憶部６、主電気特性測定部８および副電気特性測定部９を備えている。ここで、従来の測定装置と異なる点は、副電気特性測定部９、最適レンジ計算部５および最適レンジ記憶部６によって、測定前にサンプル測定に基づいて、測定レンジの中で最適レンジを決定することである。
【００２９】
また、本実施形態に係る半導体装置の測定方法は、まず、測定試料の測定条件を、入力インターフェース部１を介して測定装置に入力する。次に、入力された測定条件は、測定条件記憶部３に記憶される。次に、測定条件記憶部３に記憶された測定条件をもとに副電気特性測定部９によって、各サンプルの電気特性を、自動設定レンジ手法を用いて測定する。次に、測定した結果をサンプル測定値記憶部７に記憶し、測定条件記憶部３とサンプル測定値記憶部７に記憶した測定条件およびサンプル測定値から最適レンジ計算部５によって、各試料に最適な測定レンジを計算し、その結果を最適レンジ記憶部６に記憶する。
【００３０】
次に、測定条件記憶部３および最適レンジ記憶部６に記憶されている各試料の測定条件および最適測定レンジを基に主電気特性測定部８によって、各試料の電気特性測定を行う。
【００３１】
具体的な試料測定時には、最初１回のサンプル測定を、自動設定レンジ手法を用いて行い、そのとき実際に測定されたレンジを最適な測定レンジとして記憶する。そして、２回目以降の各試料の測定時には、サンプル測定によって決定された最適な測定レンジで各試料の電気特性評価を行う。従って、２回目以降の測定の測定点のサーチは、設定したレンジ内のみで行われ、レンジの切り替えが発生しない。
【００３２】
第２の実施形態によると、各試料に対する最適な測定レンジを最初１回のサンプル測定により２回目以降の測定前に確定しているので、最初の１回目の測定以外は測定中に測定レンジの切り替えが発生しない。従って、多数の素子を測定した場合でも高速な測定が可能となる。
【００３３】
なお、第１の実施の形態および第２の実施の形態において、各記憶部はなくてもよく、条件等を入力して計算後、電気特性を測定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明にかかる半導体装置の測定装置およびその測定方法は、半導体装置の多数測定を行った場合でも短時間で測定を行うことを可能とするものであり、半導体装置の測定装置およびその測定方法等として有用であり、特に、電圧、電流、容量、インダクタ等の高速測定に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態に係る測定装置および測定方法の概念図である。
【図２】第１の実施形態に係る測定装置の測定レンジの動作説明図である。
【図３】第２の実施形態に係る測定装置および測定方法の概念図である。
【図４】従来の測定装置および測定方法の概念図である。
【図５】従来の測定装置の測定レンジの動作説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  入力インターフェース部
２  電気特性測定部
３  測定条件記憶部
４  測定予測値記憶部
５  最適レンジ計算部
６  最適レンジ記憶部
７  測定値記憶部
８  主電気特性測定部
９  副電気特性測定部
【図１】
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【図２】
2005351691.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005351691.tif 000006
【図５】
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