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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung
und ein Prüfverfahren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf eine Prüfvorrichtung und ein Prüfverfahren
zum Prüfen der Schwankungen einer Leistungszuführungsspannung,
die zu einer geprüften Vorrichtung geliefert wird. Die
vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität auf
der Grundlage der
Japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-257435 , die am 6. September 2005
eingereicht wurde und deren Inhalt hier einbezogen wird.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung
prüft, ob die Halbleitervorrichtung bestimmte Spezifikationen
erfüllt. Ein Typ von Prüfung, die von ei ner Prüfvorrichtung
durchgeführt wird, ist eine Leistungszuführungsspannungs-Schwankungsanalyseprüfung.
Wenn die Leistungszuführungsspannungs-Schwankungsanalyseprüfung
durchgeführt wird, ändert die Prüfvorrichtung
den verbrauchten Strom durch Bewegen der Halbleitervorrichtung aus einem
Bereitschaftszustand in einen maximalen Arbeitsbetrieb und misst
die sich ergebende Spannungsschwankung der Leistungszuführungsspannung.
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Bei
herkömmlichen Leistungszuführungsspannungs-Schwankungsanalyseprüfungen
ist es üblich, die Schwankung der Leistungszuführungsspannung
der Halbleitervorrichtung direkt unter Verwendung eines Analog/Digital-Wandlers
(nachfolgend als ein "ADC" bezeichnet) zu messen.
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Da
gegenwärtige keine Dokumente nach dem Stand der Technik
bekannt sind, wird eine Beschreibung hiervon weggelassen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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Wenn
die Leistungszuführungsspannungsschwankung unter Verwendung
des ADC gemessen wird, wird jedoch eine Schaltungsgröße
der Prüfvorrichtung unerwünscht groß.
Weiterhin ist es schwierig, wenn die Leistungszuführungsspannungsschwankung
unter Verwendung des ADC gemessen wird, die Genauigkeit der Messung
zu erhöhen.
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Daher
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prüfvorrichtung
und ein Prüfverfahren vorzusehen, die in der Lage sind,
die vorstehenden, den Stand der Technik begleitenden Nachteile zu überwin den.
Die vorgenannte Aufgabe kann durch in den unabhängigen
Ansprüchen beschriebene Kombinationen gelöst werden.
Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte
und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.
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MITTEL ZUM LÖSEN
DER PROBLEME
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Prüfvorrichtung
vorgesehen, die die Schwankungen einer zu einer geprüften
Vorrichtung gelieferten Leistungszuführungsspannung prüft, enthaltend
eine Leistungszuführungsschaltung, die die Leistungszuführungsspannung
zu einem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss der geprüften Vorrichtung
liefert, einen Oszillator, der ein Taktsignal mit einer Frequenz
ausgibt, die der zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss
der geprüften Vorrichtung gelieferten Leistungszuführungsspannung
entspricht, und eine Messschaltung, die die Frequenz des Taktsignals
misst.
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Der
Oszillator kann als das Taktsignal ein Ausgangssignal von irgendeinem
negativen logischen Element aus einer ungeraden Anzahl von negativen
logischen Elementen, die in einer Schleife verbunden sind, ausgeben,
und zumindest eines der negativen logischen Elemente kann arbeiten
unter Verwendung, als einer Spannungsquelle, einer Spannung entsprechend
der zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss der geprüften
Vorrichtung gelieferten Leistungszuführungsspannung.
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Die
Prüfvorrichtung kann weiterhin eine Filterschaltung enthalten,
die eine Gleichspannungskomponente der Leistungszuführungsspannung
eliminiert, und der Oszillator kann das Taktsignal mit einer Frequenz entsprechend
der Leistungszuführungsspannung, aus der die Gleichspannungskomponente
eliminiert ist, ausgeben. Die Messschaltung kann die Frequenz des
Taktsignals messen durch Zählen einer Anzahl von Impulsen
in dem Taktsignal innerhalb einer vorbestimmten Bezugsperiode, und die
Prüfvorrichtung kann weiterhin eine Speicherschaltung enthalten,
die aufeinander folgend die Anzahl von Impulsen in dem Taktsignal
in jeder Bezugsperiode speichert. Die Prüfvorrichtung kann
weiterhin eine Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung enthalten,
die eine Beurteilung dahingehend vornimmt, ob ein Schwankungsbetrag
der Leistungszuführungsspannung innerhalb eines zulässigen
Bereichs ist, auf der Grundlage der von der Messschaltung gemessenen
Frequenz. Die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung
kann eine Beurteilung durchführen, dass die geprüfte
Vorrichtung fehlerhaft ist, aufgrund eines Zustands, in welchem
die von der Messschaltung gemessene Frequenz außerhalb
eines vorbestimmten Bezugsbereichs ist.
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Die
Prüfvorrichtung kann weiterhin eine Prüfsignal-Zuführungsschaltung
enthalten, die ein Prüfsignal, das bewirkt, dass die geprüfte
Vorrichtung arbeitet, zu einem Signalanschluss der geprüften
Vorrichtung liefert. Die Messschaltung kann die Frequenz des Taktsignals,
wenn das Prüfsignal nicht zu der geprüften Vorrichtung
geliefert wird, und die Frequenz des Taktsignals, wenn das Prüfsignal
zu der geprüften Vorrichtung geliefert wird, messen, und
die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung kann eine
Beurteilung dahingehend durchführen, ob der Schwankungsbetrag
der Leistungszuführungsspannung innerhalb des zulässigen
Bereichs ist, auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Frequenz des
Taktsignals, wenn das Prüfsignal nicht zu der geprüften
Vorrichtung ge liefert wird, und der Frequenz des Taktsignals, wenn
das Prüfsignal zu der geprüften Vorrichtung geliefert
wird.
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Die
Prüfvorrichtung kann weiterhin eine Prüfsignal-Zuführungsschaltung
enthalten, die ein Prüfsignal, das bewirkt, dass die geprüfte
Vorrichtung arbeitet, zu einem Signalanschluss der geprüften
Vorrichtung liefert. Die Prüfsignal-Zuführungsschaltung kann
bewirken, dass die geprüfte Vorrichtung aus einem Bereitschaftsbetrieb
in einen Arbeitsbetrieb bewegt wird, und ein vorbestimmtes Prüfsignal
zu dieser liefern, und die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung
kann eine Beurteilung dahingehend durchführen, ob der Schwankungsbetrag
der Leistungszuführungsspannung, der durch den Vorgang des
Bewegens der geprüften Vorrichtung aus dem Bereitschaftsbetrieb
in den Arbeitsbetrieb als Antwort auf das Prüfsignal bewirkt
wird, innerhalb des zulässigen Bereichs ist, auf der Grundlage
der von der Messschaltung gemessenen Frequenz.
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Die
Prüfvorrichtung kann weiterhin eine Prüfsignal-Zuführungsschaltung
enthalten, die ein Prüfsignal, das beiwirkt, dass die geprüfte
Vorrichtung arbeitet, zu einem Signalanschluss der geprüften
Vorrichtung liefert, und eine Gut/Schlecht-Beurteilungsschaltung,
die eine Beurteilung betreffend gut/schlecht der geprüften
Vorrichtung auf der Grundlage eines von der geprüften Vorrichtung
als Antwort auf das Prüfsignal ausgegebenen Ausgangssignals
durchführt. Die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung
kann eine Beurteilung dahingehend durchführen, dass ein
Operationsfehler in der geprüften Vorrichtung auftritt
aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Leistungszuführungsspannung,
unter einer Bedingung, dass die ge prüfte Vorrichtung durch
die Gut/Schlecht-Beurteilungsschaltung als Fehlerhaft beurteilt
wird und der Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung nicht
innerhalb des zulässigen Bereichs ist.
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Die
Prüfsignal-Zuführungsschaltung kann wieder das
Prüfsignal zu der geprüften Vorrichtung liefern,
das eine verringerte Arbeitsfrequenz hat, unter der Bedingung, dass
der Operationsfehler so beurteilt wird, dass er in der geprüften
Vorrichtung aufgrund einer Unregelmäßigkeit der
Leistungszuführungsspannung aufgetreten ist. Die Prüfsignal-Zuführungsschaltung
kann eine Substratspannung der geprüften Vorrichtung gemäß dem
Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung ändern
und wieder das Prüfsignal zuführen, unter der
Bedingung, dass der Operationsdefekt so beurteilt wird, dass er in
der geprüften Vorrichtung aufgrund einer Unregelmäßigkeit
der Leistungszuführungsspannung aufgetreten ist.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Prüfverfahren
zum Prüfen eines Schwankungsbetrags einer zu einer geprüften
Vorrichtung gelieferten Leistungszuführungsspannung vorgesehen,
das die Zuführung der Leistungszuführungsspannung
zu einem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss der geprüften
Vorrichtung, die Ausgabe eines Taktsignals, das eine Frequenz entsprechend
der Leistungszuführungsspannung, die zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss
der geprüften Vorrichtung geliefert wird, hat, und das Messen
der Frequenz des Taktsignals enthält.
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Die
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle erforderlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende
Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale
sein.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Konfiguration einer Prüfvorrichtung 10 gemäß einem
vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration einer Filterschaltung 14 gemäß einem
vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt
eine beispielhafte Oszillationsschaltung 15 gemäß einem
vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das einen Prüfablauf der Leistungszuführungsspannungs-Schwankungsprüfung
zeigt.
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5 ist
ein Zeitdiagramm jedes Signals der Prüfvorrichtung.
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BESTE ART DER AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Nachfolgend
werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Die Ausführungsbeispiele begrenzen nicht die
Erfindung gemäß den Ansprüchen, und alle
Kombinationen der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen
Merkmale sind nicht notwendigerweise wesentlich für Mittel,
die durch Aspekte der Erfindung vorgesehen sind.
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1 zeigt
eine Konfiguration einer Prüfvorrichtung 10 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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Die
Prüfvorrichtung 10 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel prüft eine geprüfte
Vorrichtung 1 (nachfolgend als eine "DUT" bezeichnet) wie
eine Halbleitervorrichtung. Genauer gesagt, die Prüfvorrichtung 10 liefert
ein Prüfsignal zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT, das bewirkt, dass die zu dieser gelieferte Leistungszuführungsspannung
schwankt, und misst effektiv den Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung
Vdd, der ein Ergebnis der Änderung des von der DUT 1 verbrauchten
Stroms ist.
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Die
Prüfvorrichtung 10 enthält eine Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11,
eine Gut/Schlecht-Beurteilungsschaltung 12, eine Leistungszuführungsschaltung 13,
eine Filterschaltung 14, eine Oszillationsschaltung 15,
eine Messschaltung 16, eine Speicherschaltung 17,
eine Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 und
eine Prüfsteuerschaltung 19.
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Die
Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11 liefert
ein Prüfsignal, das bewirkt, dass die DUT 1 arbeitet,
zu Signalanschlüssen 1b der DUT 1. Die
Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11 enthält
eine Takterzeugungsschaltung 21, eine Mustererzeugungsschaltung 22 und
eine Wellenform-Formungsschaltung 23.
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Die
Takterzeugungsschaltung 21 erzeugt einen Bezugstakt, der
eine Prüfperiode bezeichnet, in der das Prüfsignal
zugeführt wird, und eine Taktkante, die einen Zeitpunkt
bezeichnet, zu welchem das Prüfsignal geändert
wird. Die Mustererzeugungsschaltung 22 speichert ein Prüfmuster
und gibt das gespeicherte Prüfmuster gemäß dem
Bezugstakt aus. Das Prüfmuster stellt Informationen zum
Bezeichnen einer Wellenform des zu den Signalanschlüssen 1b der
DUT 1 gelieferten Prüfsignals dar. die Wellenform-Formungsschaltung 23 formt
das Prüfsignal auf der Grundlage des von der Mustererzeugungsschaltung 22 ausgegebenen
Prüfmusters und der von der Takterzeugungsschaltung 21 erzeugten
Taktflanke. Die Wellenform-Formungsschaltung 23 liefert
das so gebildete Prüfsignal zu jedem Signalanschluss 1b der
DUT 1.
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Die
Gut/Schlecht-Beurteilungsschaltung 12 führt eine
Beurteilung betreffend gut/schlecht der DUT 1 durch durch
Vergleichen eines erwarteten Wertes mit dem Ausgangssignal, das
von der DUT 1 als Antwort auf das von der Prüfsignal-Zuführungsschaltung 1 zugeführte
Prüfsignal ausgegeben wird. Genauer gesagt, die Gut/Schlecht-Beurteilungsschaltung 12 fällt
eine Beurteilung dahingehend, dass die DUT 1 fehlerfrei
ist, wenn das Ausgangssignal so beurteilt wird, dass es identisch
mit dem erwarteten Wert ist, und fällt eine Beurteilung
dahingehend, dass die DUT 1 fehlerhaft ist, wenn das Ausgangssignal
so beurteilt wird, dass es unterschiedlich gegenüber dem
erwarteten Wert ist.
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Die
Leistungszuführungsschaltung 13 liefert die Leistungszuführungsspannung
Vdd zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT 1. Die Leistungszuführungsschaltung 13 ist
eine Spannungsquelle, die unabhängig von einer Spannungsquelle
zum Betreiben jeder Komponente der Prüfvorrichtung 10 ist.
Demgemäß übt die Schwankung der Leistungszuführungsspannung
Vdd keinen Einfluss auf die Frequenz des von der Takterzeugungsschaltung 21 der
Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11 erzeugten
Bezugstakts aus. Alternativ kann die Leistungszuführungsschaltung 13 dieselbe
wie die Spannungsquelle der Prüfvorrichtung 10 sein.
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Die
zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT 1 gelieferte Leistungszuführungsspannung Vdd
wird in die Filterschaltung 14 eingegeben. Die Filterschaltung 14 eliminiert
eine Gleichspannungskomponente aus der eingegebenen Leistungszuführungsspannung
Vdd und gibt eine Spannung aus, die erhalten wird durch Überlagern
einer verbleibenden Wechselspannungskomponente über einen
vorgeschriebenen Spannungspegel. Auf diese Weise gibt die Filterschaltung 14,
mit dem vorgeschriebenen Spannungspegel als einem Bezugswert, eine
Spannung aus, die gemäß einem Schwankungsbetrag
der Leistungszuführungsspannung Vdd schwankt.
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Die
Oszillationsschaltung 15 erzeugt ein Taktsignal mit einer
Frequenz, die der zu der Filterschaltung 14 gelieferten
Spannung entspricht. Mit anderen Worten, die Oszillationsschaltung 15 gibt
ein Taktsignal mit einer Frequenz entsprechend der Leistungszuführungsspannung
Vdd, aus der die Gleichspannungskomponente eliminiert ist, aus.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt der Oszillator 15 ein
Taktsignal, das eine höhere Frequenz hat, wenn die Leistungszuführungsspannung
Vdd höher ist, und eine niedrigere Frequenz, wenn die Leistungszuführungsspannung
Vdd niedriger ist.
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Die
Messschaltung 16 misst die Frequenz des von der Oszillationsschaltung 15 ausgegebenen Taktsignals.
Genauer gesagt, die Messschaltung 16 misst eine Anzahl
von Impulsen in dem Taktsignal innerhalb einer vorbestimmten Bezugsperiode
(z. B. innerhalb einer vorgeschriebenen Periode des Bezugstakts).
Alternativ kann die Messschaltung 16 die Anzahl von Impulsen
in dem Taktsignal innerhalb einer Periode messen, die beispielsweise
gemäß dem Prüfmuster bestimmt ist, und die
Messperiode kann beliebig geändert werden.
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Die
Speicherschaltung 17 speichert aufeinander folgend die
von der Messschaltung 16 gemessene Anzahl von Impulsen
in dem Taktsignal in jeder Bezugsperiode.
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Die
Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 liest
die in der Speicherschaltung 17 gespeicherte Anzahl von
Impulsen in dem Taktsignal in jeder Bezugsperiode und führt
eine Beurteilung durch, ob der Schwankungsbetrag in der Leistungszuführungsspannung
Vdd innerhalb eines zulässigen Bereichs ist, auf der Grundlage
der gelesenen Anzahl von Impulsen. Genauer gesagt, die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 führt
eine Beurteilung durch, ob der Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung
innerhalb des zulässigen Bereichs ist, auf der Grundlage
einer Differenz zwischen der Frequenz des Taktsignals, wenn das
Prüfsignal zu der DUT 1 geliefert wird, und der
Frequenz des Taktsignals, wenn das Prüfsignal nicht zu
der DUT 1 geliefert wird. Die Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11 liefert
ein voreingestelltes Prüfsignal, das bewirkt, dass die
DUT 1 aus einem Bereitschaftsbetrieb in einen Arbeitsbetrieb
bewegt wird. Die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 führt
eine Beurteilung durch, ob der Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung
Vdd, der bewirkt wird durch die Bewegung der DUT 1 aus
dem Bereitschaftsbetrieb in den Arbeitsbetrieb als Antwort auf das
Prüfsignal, innerhalb des zulässigen Bereichs
ist, auf der Grundlage der von der Messschaltung 16 gemessenen
Frequenz.
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Die
Prüfsteuerschaltung 19 steuert den Gesamtbetrieb
der Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11.
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2 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration der Filterschaltung 14.
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Die
Filterschaltung 14 enthält z. B. einen Schalter 25,
einen Kondensator 26, einen Pull-Down-Widerstand 27 und
einen Pull-Up-Widerstand 28.
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Der
Schalter 25 hat an einem Ende einen Anschluss 25a,
der mit dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT 1 verbunden ist, und er hat einen Anschluss 25b an
dem anderen Ende, der mit einem Anschluss an einem Ende des Kondensators 26 verbunden
ist. Der Schalter 25 sieht eine Verbindung oder eine Trennung
zwischen den Anschlüssen 25a, 25b gemäß einem
Steuersignal von der Prüfsteuerschaltung 19 vor.
Der Pull-Down-Widerstand 27 und der Pull-Up-Widerstand 28 sind
in Reihe zwischen eine erste Spannung +V und eine zweite Spannung –V
geschaltet. Ein Anschluss des Kondensators 26 auf einer
Seite, die nicht mit dem Schalter 25 verbunden ist, ist
mit einem Verbindungspunkt des Pull-Down-Widerstands 27 und
des Pull-Up-Widerstands 28 verbunden, und er ist auch mit
der Oszillationsschaltung 15 verbunden.
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Die
Filterschaltung 14 mit der vorbeschriebenen Konfiguration
wirkt als ein Hochpassfilter. Demgemäß liefert
die Filterschaltung 14 eine Spannung zu der Oszillationsschaltung 15,
die gemäß dem Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung
Vdd um ein Potential, das durch Widerstandsteilung durch den Pull-Down-Widerstand 27 und
dem Pull-Up-Widerstand 28 erhalten wird, schwankt.
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3 zeigt
die Oszillationsschaltung 15, die als eine Selbstschleifen-Oszillationsschaltung
ausgebil det ist.
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Die
Oszillationsschaltung 15, die als eine Selbstschleifen-Oszillationsschaltung
ausgebildet ist, kann beispielsweise eine ungerade Anzahl (bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel 3) von Negativlogikelementen 31 (31-1, 31-2, 31-3)
enthalten, die in einer Schleife verbunden sind, und sie kann als das
Taktsignal das Ausgangssignal von einem der Negativlogikelemente 31 (31-1, 31-2, 31-3)
ausgeben. Jedem Negativlogikelement 31 wird die von der Filterschaltung 14 ausgegebene
Spannung als eine Treiberspannung zugeführt. Genauer gesagt,
jedes Negativlogikelement 31 arbeitet unter Verwendung, als
einer Spannungsquelle, einer Spannung entsprechend der zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT 1 gelieferten Leistungszuführungsspannung
Vdd.
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In
der vorbeschriebenen Oszillationsschaltung 15 wird in dem
Fall, in welchem die Leistungszuführungsspannung des Negativlogikelements 31 abgesenkt
wird, die Anstiegszeit des Negativlogikelements 31 verlängert,
was dazu führt, dass die Oszillationsschaltung 15 ein
Taktsignal mit einer längeren Periode erzeugt. In einem
Fall, in welchem die Leistungszuführungsspannung des Negativlogikelements 31 erhöht
wird, erzeugt die Oszillationsschaltung 15 ein Taktsignal
mit einer kürzeren Periode. Daher erzeugt die Oszillationsschaltung 15 ein
Taktsignal mit einer Frequenz, die der zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT 1 gelieferten Leistungszuführungsspannung
Vdd entspricht.
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Solange
wie die Oszillationsschaltung 15 ein Taktsignal mit einer
Frequenz erzeugen kann, die der Spannung entspricht, ist es nicht
erforderlich, dass die Oszillationsschaltung 15 eine Selbstschleifen-Oszillationsschaltung
ist. Weiterhin kann in der als die Selbstschleifen-Oszillationsschaltung
ausgebildeten Oszillationsschaltung zumindest eines der Negativlogikelemente 31 unter
Verwendung, als einer Spannungsquelle, einer Spannung entsprechend
der zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT 1 gelieferten Leistungszuführungsspannung Vdd
arbeiten.
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Fig.
ist ein Flussdiagramm, das einen Prüfablauf der Leistungszuführungsspannungs-Schwankungsprüfung
zeigt. 5 zeigt Zeitabläufe in der Messvorrichtung 10 vom
Schritt S15 bis zum Schritt S17 in 4. In 5 stellt
(A) den von der Takterzeugungsschaltung 21 erzeugten Bezugstakt
dar, (B) stellt ein von der Prüfsteuerschaltung 19 erzeugtes Prüfinitiierungssignal
dar, (C) stellt ein Prüfzyklussignal dar, das den logischen
Wert H während der Prüfperiode hat, (D) stellt
das zu einem bestimmten Signalanschluss 1b gelieferte Prüfsignal
dar, (E) stellt den von der DUT 1 verbrauchten Strom dar,
(F) stellt die zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss 1a der
DUT gelieferte Leistungszuführungsspannung Vdd dar, und
(G) stellt einen Zählwert für die Anzahl von Impulsen
des in jeder Bezugsperiode von der Oszillationsschaltung 15 ausgegebenen
Taktsignals dar.
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Zuerst
stellt die Prüfsteuerschaltung 19 eine Anzahl
von Messungen der Bezugsperiode ein (Schritt S11). Genauer gesagt,
die Prüfvorrichtung 10 stellt eine Anzahl von
Periodeneinheiten der Bezugsperiode ein, über die die Anzahl
von Impulsen in dem Taktsignal gemessen wird.
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Als
Nächstes initiiert die Prüfsteuerschaltung 19 die
Messung durch Setzen des Prüfinitiierungssignals auf den
logischen Wert H (Schritt S12). Wenn die Prüfung beginnt,
zählt die Messschaltung 16 die Anzahl von Impulsen
in dem Taktsignal in jeder Bezugsperiode. Die Speicherschaltung 17 speichert aufeinander
folgend die von der Messschaltung 16 gezählte
Anzahl von Impulsen. Zu dieser Zeit hält die Prüfsteuerschaltung 19 die
DUT 1 im Bereitschaftsbetrieb ohne Zuführung des
Prüfsignals zu dieser. Daher misst die Messschaltung 16 einen
Zählwert des Taktsignals zu einer Zeit, zu der die Leistungszuführungsspannung
Vdd normal ist.
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Die
Prüfsteuerschaltung 19 beendet dann die Messung,
wenn die eingestellte Anzahl von Messungen der Bezugsperiode vollständig
ist (Schritt S13).
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Als
Nächstes liest die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 die
in der Speicherschaltung 17 gespeicherten Daten (Schritt
S14).
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Die
Prüfsteuerschaltung 19 setzt dann das Prüfinitiierungssignal
auf den logischen Wert H, um die Prüfung zu initiieren
(Schritt S15, Zeitpunkt t1). Wenn die Prüfung beginnt,
beginnt die Messschaltung 16 die Anzahl von Impulsen in
dem Taktsignal zu zählen (Zeitpunkt t2). Die Speicherschaltung 17 speichert
nachfolgend die von der Messschaltung gezählte Anzahl von
Impulsen. Zu dieser Zeit fährt die Prüfsteuerschaltung 19 fort,
die DUT 1 im Bereitschaftsbetrieb zu halten, ohne das Prüfsignal
zu dieser zu liefern.
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Als
Nächstes setzt die Prüfsteuerschaltung 19 das
Prüfzyklussignal auf den logischen Wert H und beginnt mit
der Zuführung des Prüfsignals zu der DUT 1,
wodurch die DUT 1 aus dem Bereitschaftsbetrieb in den Arbeitsbetrieb
bewegt wird (Schritt S16, Zeitpunkt t6).
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Zum
Zeitpunkt t6 nimmt, wenn die DUT 1 aus dem Bereitschaftsbetrieb
in den Arbeitsbetrieb bewegt wird, der von der DUT 1 verbrauchte
Strom rasch zu. Wenn der von der DUT 1 verbrauchte Strom
rasch zunimmt, nimmt die Leistungszuführungsspannung Vdd
vorübergehend ab. Wenn der Pegel der Leistungszuführungsspannung
Vdd abnimmt, führt die Leistungszuführungsschaltung 13 die
Leistungszuführungsspannung Vdd auf den normalen Pegel
zurück durch Erhöhen der Leistungszuführungsspannung
Vdd mittels einer Rückführungssteuerung (Zeitpunkt
t7). Hier hat das von der Oszillationsschaltung 15 ausgegebene
Taktsignal eine Frequenz, die gemäß der Schwankung
der Leistungszuführungsspannung Vdd schwankt. Daher nimmt
der Zählwert der Messschaltung 16 ab, wenn die
DUT 1 aus dem Bereitschaftsbetrieb in den Arbeitsbetrieb
bewegt wird (Zeitpunkt t6) und kehrt danach zu dem normalen Wert
zurück (Zeitpunkt t7).
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Als
Nächstes beendet die Prüfsteuerschaltung 19 die
Messung, wenn die eingestellte Anzahl von Messungen der Bezugsperiode
vollständig ist (Schritt S17).
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Die
Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 liest
dann die in der Speicherschaltung 17 gespeicherten Daten
(Schritt S18).
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Als
Nächstes berechnet die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 die
Differenz zwischen dem Zählwert des Taktsignals während
des Bereitschaftsbetriebs und des Zählwerts des Taktsignals
während des Arbeitsbetriebs, und führt eine Beurteilung
auf der Grundlage der Differenz durch, ob der Schwankungsbetrag
der Leistungszuführungsspannung Vdd innerhalb des zulässigen
Wertebereichs liegt (Schritt S19). Genauer gesagt, die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 bestimmt,
ob die Differenz zwischen den Zählwerten größer
als ein oder gleich einem vorgeschriebenen Schwellenwert ist, und
führt dann eine Beurteilung durch, dass der Schwankungsbetrag
größer als der zulässige Wert ist, wenn
die Differenz größer als der oder gleich dem vorgeschriebenen
Schwellenwert ist, und führt eine Beurteilung durch, dass
der Schwankungsbetrieb innerhalb des zulässigen Bereichs
ist, wenn die Differenz kleiner als der vorgeschriebene Schwellenwert
ist.
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Nachdem
die Beurteilung durchgeführt ist, beendet die Prüfvorrichtung 10 die
Prüfung.
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In
der vorbeschriebenen Weise wandelt die Prüfvorrichtung 10 die
Schwankung der zu der DUT 1 gelieferten Leistungszuführungsspannung
Vdd in eine Frequenz eines Taktsignals um und misst die so erhaltene
Frequenz unter Verwendung eines Zählers. Hierdurch kann
die Prüfvorrichtung 10 wirksam die Schwankung
der zu der DUT 1 gelieferten Leistungszuführungsspannung
Vdd messen.
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Weiterhin
zählt die Prüfvorrichtung 10 die in jeder
Bezugsperiode erhaltene Anzahl von Impulsen in dem Taktsignal. Demgemäß kann,
selbst wenn ein Fehler in der Periode jedes Impulses aufgrund von Störungen
auftritt, die Prüfvorrichtung 10 den Durchschnitt
der Fehler bilden, um die Wirkung der Störungen zu verringern,
wodurch die Messgenauigkeit erhöht wird.
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Der
Typ der durchgeführten Messung ist nicht auf die vorbeschriebene
Messung beschränkt, und eine Messung kann in der Prüfvorrichtung 10 derart
verwendet wer den, dass die geprüfte Vorrichtung unter einer
Bedingung, dass die von der Messschaltung 16 gemessene
Frequenz außerhalb eines vorbestimmten Bezugsbereichs liegt,
als fehlerhaft beurteilt wird. Daher kann die Prüfvorrichtung 10 die Leistungszuführungsspannungs-Schwankungsbetragprüfung
durchführen, während sie gleichzeitig eine gemeinsame
Prüfung der DUT 1 durchführt, wodurch
die Messzeit verkürzt wird.
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Weiterhin
kann die Leistungszuführungs-Beurteilungsschaltung 18 der
Prüfvorrichtung 10 eine Beurteilung durchführen,
dass ein Operationsfehler in der DUT 1 aufgrund einer Unregelmäßigkeit
der Leistungszuführungsspannung Vdd auftritt, unter der Bedingung,
dass die DUT 1 durch eine Gut/Schlecht-Beurteilungsschaltung 12 als
fehlerhaft beurteilt wird, und dass der Schwankungsbetrag der Leistungszuführungsspannung
Vdd nicht innerhalb des zulässigen Bereichs ist. Hierdurch
kann die Prüfvorrichtung 10 wirksam beurteilen,
dass ein Operationsfehler in der DUT 1 aufgrund einer Unregelmäßigkeit
der Leistungszuführungsspannung Vdd vorhanden ist.
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Selbst
in einem Fall, in welchem beurteilt wird, dass ein Operationsfehler
aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Leistungszuführungsspannung
Vdd auftritt, ist es möglich, dass die DUT 1 korrekt
arbeitet, indem die Arbeitstaktfrequenz herabgesetzt wird. Daher
kann unter der Bedingung, dass eine Beurteilung dahingehend durchgeführt
wird, dass ein Operationsfehler in der DUT 1 aufgrund einer
Unregelmäßigkeit der Leistungszuführungsspannung
Vdd auftritt, die Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11 das
Prüfsignal wieder zu der DUT 1 mit einer niedrigeren
Arbeitsfrequenz liefern, wieder die Messung der DUT 1 im
Arbeitsbetrieb durchführen (Schritte S15 bis 18) und wieder
den Beurtei lungsvorgang unter Verwendung des neu erhaltenen Messergebnisses
durchführen (Schritt S19).
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Selbst
in einem Fall, in welchem beurteilt wird, dass ein Operationsfehler
aufgrund einer Unregelmäßigkeit der Leistungszuführungsspannung
Vdd auftritt, ist es möglich, dass die DUT 1 korrekt
arbeitet, indem eine Substratspannung, die an ein Substrat eines
Halbleiterchips angelegt wird, eingestellt wird. Daher kann unter
der Bedingung, dass eine Beurteilung dahingehend durchgeführt
wurde, dass ein Operationsfehler in der DUT 1 aufgrund
einer Unregelmäßigkeit der Leistungszuführungsspannung
Vdd auftritt, die Prüfsignal-Zuführungsschaltung 11 wieder
das Prüfsignal zu der DUT 1 mit einer eingestellten
Substratspannung liefern, wieder die Messung der DUT 1 in
dem Arbeitsbetrieb durchführen (Schritte S15 bis 18) und
wieder den Beurteilungsvorgang unter Verwendung des neu erhaltenen
Messergebnisses durchführen (Schritt S19).
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Während
die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben
wurden, ist der technische Bereich der Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist für
den Fachmann augenscheinlich, dass verschiedene Änderungen
und Verbesserungen zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
hinzugefügt werden können. Es ist auch anhand
des Bereichs der Ansprüche augenscheinlich, dass die Ausführungsbeispiele,
denen derartige Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt
wurden, in dem technischen Bereich der Erfindung enthalten sein
können.
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Zusammenfassung:
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Es
ist eine Prüfvorrichtung (10) vorgesehen, die
Schwankungen einer zu einer geprüften Vorrichtung (1)
gelieferten Leistungszuführungsspannung prüft,
enthaltend eine Leistungszuführungsschaltung (13),
die die Leistungszuführungsspannung zu einem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss
(1a) der geprüften Vorrichtung liefert, einen
Oszillator (15), der ein Taktsignal mit einer Frequenz,
die der zugeführten Leistungszuführungsspannung
entspricht, zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss
der geprüften Vorrichtung ausgibt, und eine Messschaltung
(16), die die Frequenz des Taktsignals misst. Beispielsweise
gibt der Oszillator als das Taktsignal ein Ausgangssignal von irgendeinem
Negativlogikelement aus einer ungeraden Anzahl von in einer Schleife
verbundenen Negativlogikelementen aus, und zumindest eines der Negativlogikelemente
arbeitet unter Verwendung, als einer Spannungsquelle, einer Spannung
entsprechend der zu dem Leistungszuführungs-Eingangsanschluss
der geprüften Vorrichtung gelieferten Leistungszuführungsspannung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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