(57)【要約】【課題】低価格で低精度のＩＣテスタを使用して、高精度の半導体集積回路を高精度に測定することができる半導体検査装置及びその検査方法を得る。【解決手段】被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔの測定を行う前に、スイッチＳＷ１をオフさせて遮断状態にすると共にスイッチＳＷ２をオンさせて導通状態にし、高精度基準電源２からの基準電圧Ｖｒｅｆを電圧計７で測定する。この後、スイッチＳＷ１をオンさせて導通状態にすると共にスイッチＳＷ２をオフさせて遮断状態にし、差動増幅回路３からの出力電圧の測定を行う。該測定値と基準電圧Ｖｒｅｆの測定値から、例えば、該測定値から基準電圧Ｖｒｅｆの測定値を減算して、被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔを算出するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣ等のような被測定回路の出力電圧を測定して検査する半導体検査装置において、
所定の基準電圧を生成して出力する基準電源と、
前記被測定回路からの出力電圧と該基準電圧との差電圧を増幅して出力する差動増幅回路部と、
入力された制御信号に応じて、該差動増幅回路部からの出力電圧と前記基準電圧のいずれか一方を選択して出力する切換回路部と、
を備えることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記切換回路部は、最初に前記基準電圧を出力した後、前記差動増幅回路部の出力電圧を出力するように動作制御されることを特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記基準電源に近接して設けられたヒータと、
前記基準電源が所定の温度になるように該ヒータの発熱制御を行うヒータ制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体検査装置。
【請求項４】
ＩＣ等のような被測定回路の出力電圧を測定して検査する半導体検査装置の検査方法において、
所定の基準電圧を生成すると共に、該基準電圧と前記被測定回路の出力電圧との差電圧を生成して増幅し、
該生成した基準電圧の電圧測定を行った後、該増幅した差電圧の電圧測定を行い、
該各測定値から前記被測定回路の出力電圧の測定値を所定の方法で算出することを特徴とする半導体検査装置の検査方法。
【請求項５】
前記差電圧の測定値から前記基準電圧の測定値を減算して前記被測定回路の出力電圧の測定値を算出することを特徴とする請求項４記載の半導体検査装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安価で低精度のＩＣテスタを使用して高精度の基準電源半導体集積回路を高精度に測定することができる半導体検査装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に低機能の半導体試験装置では、１６ｂｉｔのＡ−Ｄコンバータを使用して電圧測定を行うため、１ｂｉｔあたりの分解能は測定レンジの±１／３００００であった。
出力電圧範囲が１.７〜５.０Ｖで出力電圧精度が±０.２％の高精度と呼ばれるＩＣの測定を行うためには、最低±０.０５ｍＶの精度が必要であった。これに対して、前記のような低機能の半導体試験装置では、最も高精度を要求される出力電圧が１.７Ｖである製品を測定する際、測定電圧範囲が３.０Ｖレンジになる。
【０００３】
なお、本発明とはまったく異なるが、半導体装置の電気的特性の測定方法として、ケルビンプローブを使用せず、接触抵抗を下げて測定する方法として、測定開始に先立ち、測定に用いる電流及び電圧以上の電流及び電圧を供給し、接触抵抗を小さくした状態にしてから測定を行う方法があった（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１０５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような３.０Ｖレンジという測定レンジでは、分解能は１.０ｍＶであり、出力電圧範囲が１.７〜５.０Ｖで出力電圧精度が±０.２％の高精度と呼ばれるＩＣの測定を行うために必要な電圧分解能を有していなかった。
また、出力電圧の幅が大きい場合、検査装置の測定レンジを変更する必要があるため、分解能は前記の２倍になり、高精度と呼ばれる領域から外れてしまうという問題があった。
【０００５】
また、通常の量産工程では、室温が２５℃±５℃にて管理されているため最大１０℃変動することになる。ＩＣテスタ内部で使われている高精度で、温度保障された電源において、８.５ｐｐｍ／℃のもの（例えばＲＥＦ０５  ５Ｖ高精度、温度安定電源ＩＣ）では０.０４２ｍＶ／℃になり、１０℃変動すると０.４２５ｍＶ変動することになり、前記±０.０５ｍＶ精度を維持することができないため、ＩＣテスタの基準電圧源の電圧を安定させることが必須となっていた。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、低価格で低精度のＩＣテスタを使用して、高精度の半導体集積回路を高精度に測定することができる半導体検査装置及びその検査方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る半導体検査装置は、ＩＣ等のような被測定回路の出力電圧を測定して検査する半導体検査装置において、
所定の基準電圧を生成して出力する基準電源と、
前記被測定回路からの出力電圧と該基準電圧との差電圧を増幅して出力する差動増幅回路部と、
入力された制御信号に応じて、該差動増幅回路部からの出力電圧と前記基準電圧のいずれか一方を選択して出力する切換回路部と、
を備えるものである。
【０００８】
また、前記切換回路部は、最初に前記基準電圧を出力した後、前記差動増幅回路部の出力電圧を出力するように動作制御されるようにした。
【０００９】
また、前記基準電源に近接して設けられたヒータと、
前記基準電源が所定の温度になるように該ヒータの発熱制御を行うヒータ制御回路と、
を備えるようにした。
【００１０】
また、この発明に係る半導体検査装置の検査方法は、ＩＣ等のような被測定回路の出力電圧を測定して検査する半導体検査装置の検査方法において、
所定の基準電圧を生成すると共に、該基準電圧と前記被測定回路の出力電圧との差電圧を生成して増幅し、
該生成した基準電圧の電圧測定を行った後、該増幅した差電圧の電圧測定を行い、
該各測定値から前記被測定回路の出力電圧の測定値を所定の方法で算出するようにした。
【００１１】
具体的には、前記差電圧の測定値から前記基準電圧の測定値を減算して前記被測定回路の出力電圧の測定値を算出するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の半導体検査装置及びその検査方法によれば、所定の基準電圧を生成すると共に、該基準電圧と前記被測定回路の出力電圧との差電圧を生成して増幅し、該生成した基準電圧の電圧測定を行った後、該増幅した差電圧の電圧測定を行い、該各測定値から前記被測定回路の出力電圧の測定値を所定の方法で算出するようにすることによって、安価で低精度のＩＣテスタを使用して、ＩＣ等の被測定回路の出力電圧を高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第１の実施の形態．
図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体検査装置の構成例を示した概略図である。
図１において、半導体検査装置１は、被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔを測定して検査するものであり、所定の基準電圧Ｖｒｅｆを生成して出力する高精度基準電源２と、差動増幅回路３と、バッファ４と、テスタ５とを備え、テスタ５は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２及び電圧計７を備えている。なお、差動増幅回路３及びバッファ４は差動増幅回路部をなし、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は切換回路部をなす。
【００１４】
被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔは差動増幅回路３の一方の入力端に入力され、差動増幅回路３の他方の入力端には基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。差動増幅回路３の出力端は、バッファ４及びスイッチＳＷ１を介して電圧計７に接続されている。また、電圧計７にはスイッチＳＷ２を介して基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、基準電圧Ｖｒｅｆは外部の電圧測定用端子１１に入力されている。なお、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、例えばテスタ５内に設けられた制御回路（図示せず）によってスイッチング制御されるようにしてもよいし、テスタ５の外部に設けられた制御回路によってスイッチング制御されるようにしてもよい。
【００１５】
このような構成において、差動増幅回路３は、被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔと高精度基準電源２からの基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差を増幅して出力する。通常、被測定ＩＣ１０とテスタ５との間は数ｍの距離があるため、差動増幅回路３の出力電圧はバッファ４で増幅してテスタ５の電圧計７に供給されるようにしている。なお、差動増幅回路３の出力電圧が電圧計７の最小測定レンジになるように基準電圧Ｖｒｅｆの電圧を選定する。
【００１６】
被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔの測定を行う前に、スイッチＳＷ１をオフさせて遮断状態にすると共にスイッチＳＷ２をオンさせて導通状態にし、高精度基準電源２からの基準電圧Ｖｒｅｆを電圧計７で測定する。この後、スイッチＳＷ１をオンさせて導通状態にすると共にスイッチＳＷ２をオフさせて遮断状態にし、差動増幅回路３からの出力電圧の測定を行う。該測定値と基準電圧Ｖｒｅｆの測定値から、例えば、該測定値から基準電圧Ｖｒｅｆの測定値を減算して、被測定ＩＣ１０の出力電圧Ｖｏｕｔを算出する。
【００１７】
一方、高精度基準電源２からの基準電圧Ｖｒｅｆを安定させるために、高精度基準電源２を周囲温度に影響を受けない温度にする必要がある。一般的に、試験を行う室内は２５℃±５℃であるが、１０℃の温度変動があると、基準となる高精度基準電源２から出力される基準電圧Ｖｒｅｆの精度維持は困難である。
このような問題を回避するために、例えば、図２のように、高精度基準電源２を、ヒータ２１に接触させてテスタ５の外部の測定ボックス上におき、周囲環境の影響を受けない温度、例えば７０℃にして、出力される基準電圧Ｖｒｅｆを安定させるようにする。なお、ヒータ２１は、ヒータコントローラ２２によって７０±１℃になるように制御され、ヒータコントローラ２２はヒータ制御回路をなす。
このようにすることにより、安価で低精度のＩＣテスタを使用して、被測定ＩＣの出力電圧を高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体検査装置の構成例を示した概略図である。
【図２】図１の高精度基準電源２の他の例を示した概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  半導体検査装置
２  高精度基準電源
３  差動増幅回路
４  バッファ
５  テスタ
７  電圧計
１０  被測定ＩＣ
１１  電圧測定用端子
２１  ヒータ
２２  ヒータコントローラ
ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ
【図１】
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【図２】
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