DE112008000741T5

DE112008000741T5 - Prüfgerät und Messschaltung

Info

Publication number: DE112008000741T5
Application number: DE112008000741T
Authority: DE
Inventors: Koichi Tanaka
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2007-03-21
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2010-01-14
Also published as: US20080234961A1; TWI385398B; US7756664B2; KR20090129470A; WO2008114699A1; TW200844458A; JPWO2008114699A1; KR101095641B1

Abstract

Prüfgerät zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung, welches aufweist:
eine Gradienteneinstellschaltung, die einen Gradienten einer ansteigenden Flanke eines gemessenen Signals, das von der geprüften Vorrichtung ausgegeben wird, und einen Gradienten einer abfallenden Flanke des gemessenen Signals separat einstellt;
eine Abtastschaltung, die das gemessene Signal, dessen Flankengradienten durch die Gradienteneinstellschaltung eingestellt wurden, abtastet; und
eine Beurteilungsschaltung, die auf der Grundlage eines Ergebnisses der von der Abtastschaltung durchgeführten Abtastung beurteilt, ob die geprüfte Vorrichtung die Prüfung besteht oder nicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Prüfgerät und eine Messschaltung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Prüfgerät zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung und auf eine Messschaltung zum Messen eines gemessenen Signals. Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität auf der Grundlage einer US-Provisional Anmeldung Nr. 60/895 985, die am 21. März 2007 eingereicht wurde und einer US-Patentanmeldung Nr. 11/855 155, die am 14. September 2007 eingereicht wurde, deren Inhalt hier einbezogen wird.
STAND DER TECHNIK
Eine bekannte Prüfvorrichtung zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung misst ein gemessenes Signal, das von der geprüften Vorrichtung ausgegeben wird, und beurteilt auf der Grundlage des Ergebnisses der Messung, ob die geprüfte Vorrichtung gut oder schlecht ist. Beispielsweise misst ein bekanntes Gerät das logische Muster des gemessenen Signals und beurteilt, ob das gemessene logische Muster mit einem erwarteten Wertemuster übereinstimmt, um zu beurteilen, ob die geprüfte Vorrichtung die Prüfung besteht oder nicht besteht.
Das logische Muster des gemessenen Signals kann erfasst werden, indem das gemessene Signal durch Verwendung eines Abtasttakts, der mit der Bitrate des gemessenen Signals synchron ist, abgetastet wird. Daher ist es bevorzugt, dass die Zeitpunkte der Flankenpositionen und Bitgrenzen des gemessenen Signals genau gesteuert werden.
Dennoch sind die Zeitpunkte der Flankenpositionen und Bitgrenzen des gemessenen Signals gegenüber entsprechenden idealen Zeitpunkten abhängig von der Anstiegszeit Tr und der Abfallzeit Tf des gemessenen Signals verwetzt. Wenn das gemessene Signal ein Differenzsignal ist, ist der Kreuzungspunkt des Differenzsignals gegenüber einem entsprechenden idealen Kreuzungspunkt in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie der Versetzung zwischen dem positiven Signal und dem negativen Signal versetzt.
Eine bekannte Technik zum Kompensieren einer derartigen Versetzung des Kreuzungspunkts ist beispielsweise im Patentdokument 1 offenbart. Gemäß dieser Technik wird der Zeitpunkt des Kreuzungspunkts eingestellt durch Verschieben des statischen Spannungspegels entweder des positiven oder des negativen Signals.

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2001-60854 .

6 illustriert ein Differenzsignal. Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Zeitpunkt des Kreuzungspunkts einer tatsächlich ausgegebenen Wellenform gegenüber dem Zeitpunkt des Kreuzungspunkts einer idealen Wellenform versetzt. Um diese Versetzung zu beseitigen wird das positive oder das negative Signal in der Richtung entlang der Spannungsachse verschoben. Auf diese Weise kann der Zeitpunkt des Kreuzungspunkts kompensiert werden, wie durch die in 6 gezeigte verschobene Wellenform dargestellt ist.
Wenn jedoch das positive oder das negative Signal in der Richtung entlang der Spannungsachse verschoben wird, nimmt die Pegeldifferenz zwischen dem positiven und dem negativen Signal entsprechend dem Betrag zu, um den das positive oder das negative Signal verschoben ist. Daher kann der Zeitpunkt des Kreuzungspunkts nicht ausreichend kompensiert sein, beispielsweise, wenn die Schaltung, die das Differenzsignal empfängt, nur einer niedrigen Spannung widerstehen kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Es ist daher eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Erfindung, ein Prüfgerät und eine Messschaltung vorzusehen, die in der Lage sind, die vorgenannten, den Stand der Technik begleitenden Nachteile zu überwinden. Die vorstehende und andere Aufgaben können durch in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Kombinationen gelöst werden. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Prüfgerät zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung vorgesehen. Das Prüfgerät enthält eine Gradienteneinstellschaltung, die separat einen Gradienten einer ansteigenden Flanke eines gemessenen Signals, das von der geprüften Vorrichtung ausgegeben wird, und einen Gradienten einer abfallenden Flanke des gemessenen Signals einstellt, eine Abtastschaltung, die das gemessene Signal, deren Flankengradienten durch die Gradienteneinstellschaltung eingestellt werden, abtastet, und eine Beurteilungsschaltung, die auf der Grundlage eines Ergebnisses der von der Abtastschaltung durchgeführten Abtastung beurteilt, ob die geprüfte Vorrichtung die Prüfung besteht oder nicht besteht.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, ist eine Messschaltung zum Messen eines in diese eingegebenen Signals vorgesehen. Die Messschaltung enthält eine Gradienteneinstellschaltung, die separat einen Gradienten einer ansteigenden Flanke des gemessenen Signals und einen Gradienten einer abfallenden Flanke des gemessenen Signals einstellt, und eine Abtastschaltung, die das gemessene Signal, dessen Flankengradienten durch die Gradienteneinstellschaltung eingestellt sind, abtastet.
Die Zusammenfassung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale sein. Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlicher anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können die Flankenzeitpunkte eines gemessenen Signals genau einstellen. Als eine Folge können die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine geprüfte Vorrichtung genau prüfen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert eine beispielhafte Konfiguration eines Prüfgeräts 100, das sich auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht.
2 illustriert eine beispielhafte Konfiguration einer Gradienteneinstellschaltung 40.
3 illustriert eine beispielhafte Operation, die von der in 2 illustrierten Gradienteneinstellschaltung 40 durchgeführt wird.
4 illustriert eine andere beispielhafte Konfiguration der Gradienteneinstellschaltung 40.
5 illustriert eine andere beispielhafte Konfiguration der Gradienteneinstellschaltung 40.
6 illustriert ein Differenzsignal.
BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird ein Aspekt der vorliegenden Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Ausführungsbeispiele begrenzen nicht die Erfindung gemäß den Ansprüchen, und alle Kombinationen der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale sind nicht notwendigerweise wesentlich für durch Aspekte der Erfindung vorgesehene Mittel.
1 illustriert eine beispielhafte Konfiguration eines Prüfgeräts 100, das sich auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Das Prüfgerät 100 prüft eine geprüfte Vorrichtung 200 wie eine Halbleiterschaltung. Das Prüfgerät 100 enthält eine Mustererzeugungsschaltung 10, eine Takterzeugungsschaltung 12, einen Fehlerspeicher 14, eine Verarbeitungsschaltung 20 und eine Treiber-/Komparatorschaltung 30.
Die Mustererzeugungsschaltung 10 erzeugt ein Prüfmuster zum Prüfen der geprüften Vorrichtung 200. Beispielsweise erzeugt die Mustererzeugungsschaltung 10 ein logisches Muster, das ein in die geprüfte Vorrichtung 200 einzugebendes Prüfsignal haben soll, und gibt das erzeugte logische Muster in die Verarbeitungsschaltung 20 ein.
Die Takterzeugungsschaltung 12 erzeugt ein Taktsignal. Beispielsweise erzeugt die Takterzeugungsschaltung 12 ein Taktsignal, das die Periode und den Flankenzeitpunkt des Prüfsignals anzeigt, und gibt das erzeugte Taktsignal in die Verarbeitungsschaltung 20 ein.
Die Verarbeitungsschaltung 20 enthält eine Wellenform-Formungsschaltung 22, einen Differenzpuffer 28, eine Messschaltung 23 und eine Beurteilungsschaltung 24. Die Wellenform-Formungsschaltung 22 erzeugt ein Prüfsignal gemäß dem von der Mustererzeugungsschaltung 10 empfangenen Prüfmuster und dem von der Takterzeugungsschaltung 12 empfangenen Taktsignal, und gibt das erzeugte Prüfsignal in die Treiber-/Komparatorschaltung 30 ein.
Die Treiber-/Komparatorschaltung 30 enthält einen Treiber 32, einen H-seitigen Komparator 34 und einen L-seitigen Komparator 36. Der Treiber 32 stellt die Amplitude des von der Wellenform-Formungsschaltung 22 empfangenen Prüfsignals ein und gibt das eingestellte Prüfsignal in die geprüfte Vorrichtung 200 ein.
Der H-seitige Komparator 34 und der L-seitige Komparator 36 empfangen ein gemessenes Signal Dout, das von der geprüften Vorrichtung 200 als Antwort auf das Prüfsignal ausgegeben wird. Der H-seitige Komparator 34 vergleicht den Signalpegel des gemessenen Signals Dout mit einem H-seitigen Bezugspegel VOH und gibt ein Vergleichsergebnissignal Dcp als ein neues gemessenes Signal aus. Der H-seitige Komparator 34 gemäß dem vorliegenden Beispiel gibt als das Vergleichsergebnissignal Dcp ein binäres Signal aus, das einen logischen Wert H anzeigt, wenn der Signalpegel des gemessenen Signals Dout höher als der H-seitige Be zugspegel VOH ist, und zeigt einen logischen Wert L an, wenn der Signalpegel des gemessenen Signals Dout gleich dem oder kleiner als der H-seitige Bezugspegel VOH ist.
Der L-seitige Komparator 36 vergleicht den Signalpegel des gemessenen Signals Dout mit einem L-seitigen Bezugspegel VOL und gibt ein Vergleichsergebnissignal Dcp aus. Gemäß dem vorliegenden Beispiel sind die von dem H-seitigen Komparator 34 und dem L-seitigen Komparator 36 ausgegebenen Vergleichsergebnissignale Dcp Differenzsignale.
Der Differenzpuffer 28 wandelt das Vergleichsergebnissignal Dcp, das von der Treiber-/Komparatorschaltung 30 in diesen eingegeben wird und somit ein Differenzsignal ist, in ein Vergleichsergebnissignal Dcp um, das ein einseitig geerdetes Signal ist. Es ist festzustellen, dass die Konfiguration der in 1 illustrierten Verarbeitungsschaltung 20 keinen Differenzpuffer 28 und andere Bestandteile entsprechend dem H-seitigen Komparator 34 zeigt. Jedoch kann die Verarbeitungsschaltung 20 weiterhin einen Differenzpuffer 28, eine Messschaltung 23 und eine Beurteilungsschaltung 24 enthalten, die sämtlich dem H-seitigen Komparator 34 entsprechen. Wenn der L-seitige Komparator 36 ein Komparator ist, der ein einseitig geerdetes Signal ausgibt, kann die Verarbeitungsschaltung 20 anstelle des Differenzpuffers 28 einen Puffer enthalten, der kein Differenzpuffer ist.
Die Messschaltung 23 misst den Zeitpunkt (z. B. den Flankenzeitpunkt) des von dem Differenzpuffer 28 ausgegebenen, gemessenen Signals. Die Messschaltung 23 enthält eine Gradienteneinstellschaltung 40 und eine Abtastschaltung 26. Die Gradienteneinstellschaltung 40 ist zwischen dem Differenzpuffer 28 und der Abtastschaltung 26 angeordnet. Es ist hier festzustellen, dass, wenn ein Impulssignal durch ein Schaltungselement hindurchgeht, die Impulsbreite des Impulssignals vor und nach dem Durchgang des Impulssignals durch das Schaltungselement geringfügig unterschiedlich sein kann. Dieser Unterschied in der Impulsbreite wird hauptsächlich den unterschiedlichen Eigenschaften zwischen den p-Kanal- und den n-Kanal-Transistoren, die in dem Schaltungselement enthalten sind, dem Unterschied hinsichtlich der Eigenschaften zwischen dem Senken- und Quellenstrom in dem Schaltungselement, der internen Schaltungsstruktur, dem unterschiedlichen Herstellungsverfahren und dergleichen zugeschrieben.
Die Gradienteneinstellschaltung 40 stellt separat um einen geringfügigen Betrag den Zeitpunkt der vorderen Flanke des Impulssignals, das durch das Schaltungselement hindurchgegangen ist, und den Zeitpunkt der hinteren Flanke des Impulssignals, das durch das Schaltungselement hindurchgegangen ist, ein. Die Gradienteneinstellschaltung 40 gemäß dem vorliegenden Beispiel empfängt das von dem Differenzpuffer 28 ausgegebene Messsignal (das Vergleichsergebnissignal Dcp) und stellt separat den Gradienten der ansteigenden Flanke des empfangenen gemessenen Signals und den Gradienten der abfallenden Flanke des empfangenen gemessenen Signals ein. Auf diese Weise gibt die Gradienteneinstellschaltung 40 das Ausgangssignal, dessen vordere und hintere Flankenzeitpunkte um einen geringfügigen Betrag getrennt eingestellt wurden, in die Abtastschaltung 26 ein.
Allgemein gesagt, der Flankenzeitpunkt eines Signals wird bestimmt durch einen Zeitpunkt, zu welchem der Signalpegel des Signals den Schwellenpegel einer Schaltung einer folgenden Stufe erreicht. Daher kann der Flankenzeitpunkt durch Einstellen des Gradienten der Flanke eingestellt werden. Beispielsweise kann der Flankenzeitpunkt so eingestellt werden, dass er verzögert wird durch Einstellen des Gradienten der Flanke in einer solchen Weise, dass der Absolutwert des Gradienten kleiner wird (mit anderen Worten, der Gradient wird so eingestellt, dass die Flanke stumpfer wird). Die Konfiguration der Gradienteneinstellschaltung 40 wird später mit Bezug auf 2 beschrieben.
Die Abtastschaltung 26 tastet das gemessene Signal ab, dessen vorderer und hinterer Flankenzeitpunkt durch die Gradienteneinstellschaltung 40 auf der Grundlage der Einstellung der Gradienten der Flanken korrigiert wurden. Die Abtastschaltung 26 kann ein Flipflop sein, das das gemessene Signal an einem Dateneingangsanschluss empfängt und das Taktsignal an einem Takteingangsanschluss empfängt. Die Takterzeugungsschaltung 12 gemäß dem vorliegenden Beispiel erzeugt das Taktsignal, das bewirkt, dass die Abtastschaltung 26 das gemessene Signal zu einem Zeitpunkt abtastet, zu welchem die geprüfte Vorrichtung 200 danach beurteilt werden sollte, ob sie eine Prüfung besteht oder nicht.
Die Beurteilungsschaltung 24 beurteilt auf der Grundlage des Ergebnisses der von der Abtastschaltung 26 durchgeführten Abtastung, ob die geprüfte Vorrichtung 200 eine Prüfung besteht oder nicht. Die Beurteilungsschaltung 24 gemäß dem vorliegenden Beispiel vergleicht das logische Muster des gemessenen Signals mit einem zu ihr gelieferten, erwarteten Wertemuster, um den Zeitpunkt des gemessenen Signals zu einem vor bestimmten Zeitpunkt zu beurteilen. Auf diese Weise beurteilt die Beurteilungsschaltung 24 gemäß dem vorliegenden Beispiel, ob die geprüfte Vorrichtung 200 die Prüfung besteht oder nicht. Die Mustererzeugungsschaltung 10 gemäß dem vorliegenden Beispiel erzeugt das erwartete Wertemuster gemäß dem Prüfmuster.
Der Fehlerspeicher 14 speichert das Ergebnis der von der Beurteilungsschaltung 24 durchgeführten Beurteilung. Der Fehlerspeicher 14 gemäß dem vorliegenden Beispiel speichert in einem vorbestimmten Speicherbereich das Ergebnis der Beurteilung, die von der Beurteilungsschaltung 24 durchgeführt wurde, in Verbindung mit jeder Adresse der geprüften Vorrichtung 200.
Mit der vorbeschriebenen Konfiguration prüft das Prüfgerät 100 die geprüfte Vorrichtung 200. Wie vorstehend beschrieben ist, stellt die Gradienteneinstellschaltung 40 des Prüfgeräts 100 die Zeitpunkte der vorderen und hinteren Flanken ein. Daher kann das Prüfgerät 100 den Zeitpunkt des gemessenen Signals in Einheiten, die beispielsweise so fein wie angenähert mehrere Dutzend Pikosekunden sind, genau beurteilen. Das Prüfgerät 100 stellt separat den Gradienten der ansteigenden Flanke und den Gradienten der abfallenden Flanke ein. Mit diesem Merkmal kann das Prüfgerät 100 die Zeitpunkte der ansteigenden und abfallenden Flanke jeweils auf ideale Zeitpunkte einstellen, selbst wenn die Zeitpunkte der ansteigenden und abfallenden Flanke um unterschiedliche Beträge gegenüber entsprechenden idealen Zeitpunkten versetzt sind.
In Vorbereitung für den Gebrauch kann das Prüfgerät 100 vorher die Gradienteneinstellschaltung 40 kalibrieren. Beispielsweise bewirkt das Prüfgerät 100, dass ein Bezugstakt mit einem vorbestimmten Tastverhältnis (z. B. 50%) von dem Ausgangsende der geprüften Vorrichtung 100 zu der Verarbeitungsschaltung 20 geführt wird. Die Verarbeitungsschaltung 20 sucht die Positionen der vorderen und der hinteren Flanke des Bezugstakts durch Verwendung eines bekannten Taktsignals (eines Strobesignals), das von der Takterzeugungsschaltung 12 zu dieser geliefert wurde.
Nachfolgend stellt die Verarbeitungsschaltung 20 die Einstellbeträge der Gradienteneinstellschaltung 40 für die Gradienten der vorderen und hinteren Flanke so ein, dass das Tastverhältnis des Bezugstakts, der von der Verarbeitungsschaltung 20 gemessen wird, einen vorbestimmten Wert annimmt (z. B. 50%). Der vorbeschriebene Vorgang kann die Zeitpunktfehler der vorderen und hinteren Flanke, die aufgrund des Übertragungspfads von der geprüften Vorrichtung 200 zu der Verarbeitungsschaltung 20 auftreten können, korrigieren. Weiterhin kann der vorbeschriebene Vorgang auch die Messfehler der Zeitpunkte der vorderen und hinteren Flanke, die durch die Einstell- und Haltecharakteristiken der Abtastschaltung 26 bewirkt sein können, korrigieren.
Wenn der Schwellenwert des L-seitigen Komparators 36, d. h., der L-seitige Bezugspegel VOL geändert wird, kann sich der Flankenzeitpunkt des von dem L-seitigen Komparator 36 ausgegebenen Signals ändern. Angesichts dessen kann das Prüfgerät 100 die Gradienteneinstellschaltung 40 jedes Mal kalibrieren, wenn der L-seitige Bezugspegel VOL des L-seitigen Komparators 36 eingestellt wird.
Die Treiber/Komparatorschaltung 30 und die Verarbeitungsschaltung 20 können jeweils in verschiedenen in tegrierten Schaltungen gebildet sein. D. h., der Differenzpuffer 28, die Gradienteneinstellschaltung 40 und die Abtastschaltung 26 sind in derselben integrierten Schaltung gebildet, und die Treiber-/Komparatorschaltung 30 kann außerhalb der integrierten Schaltung gebildet sein.
Wenn dies der Fall ist, empfängt der Differenzpuffer 28 das gemessene Signal von dem L-seitigen Komparator 36, der außerhalb der integrierten Schaltung gebildet ist. Demgemäß sind die Zeitpunkte der vorderen und der hinteren Flanke des gemessenen Signals merkbar versetzt aufgrund verschiedener Faktoren enthaltend die Versetzung zwischen dem positiven und dem negativen Signal, stumpfere ansteigende und abfallende Flanken und die Differenz im Amplitudenpegel. Um sich dieses Punkts anzunehmen, ist die Gradienteneinstellschaltung 40 zwischen dem Differenzpuffer 28 und der Abtastschaltung 26 vorgesehen. Auf diese Weise wird die Versetzung der Flankenzeitpunkt des gemessenen Signals Dout, die in der Verarbeitungsschaltung 20 beobachtet wird, so kompensiert, dass das gemessene Signal Dout in der Verarbeitungsschaltung 20 im Wesentlichen denselben Zustand hat wie das gemessene Signal Dout, das ursprünglich von der geprüften Vorrichtung 200 ausgegeben wurde. Als eine Folge kann das Prüfgerät 100 das gemessene Signal Dout genau messen. Hier ist die Länge des Übertragungspfads von dem Differenzpuffer 28 zu der Abtastschaltung 26 vorzugsweise kürzer als die Länge des Übertragungspfads von der Treiber-/Komparatorschaltung 30 zu dem Differenzpuffer 28.
2 illustriert eine beispielhafte Konfiguration der Gradienteneinstellschaltung 40. Die Gradienteneinstellschaltung 40 enthält eine erste Einstell schaltung 42, eine zweite Einstellschaltung 44, einen ersten Inverter 50 und einen zweiten Inverter 60. Der erste Inverter 50 invertiert das von dem Differenzpuffer 28 in diesen eingegebene gemessene Signal und gibt das invertierte gemessene Signal aus. Der erste Inverter 50 gibt in den zweiten Inverter 60 eine Wellenform mit einer Schwenkrate ein, die erhalten wurde durch Integrieren des invertierten gemessenen Signals mit der Ausgangsimpedanz des ersten Inverters 50 und einer Kapazität 72. Mit anderen Worten, der erste Inverter 50 gibt in den zweiten Inverter 60 die Wellenform mit einem Gradienten ein, der auf der Grundlage der Integralzeitkonstanten zwischen (i) einem senkenseitigen Transistor 56, dessen Strom durch eine Stromsenke 58 des ersten Inverters 50 begrenzt ist, und (ii) der Kapazität 72 erhalten wurde. Die erste Einstellschaltung 42 stellt den Gradienten der ansteigenden oder der abfallenden Flanke des von dem ersten Inverter 50 ausgegebenen Signals ein. Die erste Einstellschaltung 42 gemäß dem vorliegenden Beispiel erzeugt eine variable Gleichspannung, die den Gradienten der abfallenden Flanke des von dem ersten Inverter 50 ausgegebenen Signals einstellt. Die erste Einstellschaltung 42 kann beispielsweise ein D/A-Wandler mit einer 6-Bit-Auflösung sein.
Der zweite Inverter 60 invertiert das von dem ersten Inverter 50 ausgegebene Signal und gibt das invertierte Signal aus. Der zweite Inverter 60 gibt eine Wellenform mit der Schwenkrate, die durch Integrieren des invertierten Signals mit der Ausgangsimpedanz des zweiten Inverters 60 und einer Kapazität 74 erhalten wurde, in die Abtastschaltung 26 ein. Die zweite Einstellschaltung 44 stellt den Gradienten derselben von der ansteigenden oder abfallenden Flanke des von dem zweiten Inverter 60 ausgegebenen Signals wie die ers te Einstellschaltung 42 ein. Die zweite Einstellschaltung 44 gemäß dem vorliegenden Beispiel stellt den Gradienten der abfallenden Flanke des von dem zweiten Inverter 60 ausgegebenen Signals ein. Da die Gradienteneinstellschaltung 40 die vorbeschriebene Konfiguration hat, werden die Zeitpunkte der ansteigenden und der abfallenden Flanke des von der Gradienteneinstellschaltung 40 ausgegebenen Signals getrennt eingestellt.
Der erste Inverter 50 enthält einen quellenseitigen Transistor 54, den senkenseitigen Transistor 56, eine Stromquelle 52, die Stromsenke 58 und die Kapazität 72. Die Stromquelle 52 und die Stromsenke 58 können ein n-Kanal-FET und ein p-Kanal-FET sein, die jeweils die Größe des Quellenstroms und die Größe des Senkenstroms in dem ersten Inverter 50 definieren.
Der quellenseitige Transistor 54 wird eingeschaltet, wenn das von dem Differenzpuffer 28 eingegebene, gemessene Signal den logischen Wert L anzeigt, um die Kapazität 72 mit dem durch die Stromquelle 52 definierten Quellenstrom zu laden. Der senkenseitige Transistor 56 wird eingeschaltet, wenn das gemessene Signal den logischen Wert H anzeigt, um die Kapazität 72 mit dem durch die Stromsenke 58 definierten Senkenstrom zu entladen. Die Spannung der Kapazität 72 wird in den zweiten Inverter 60 eingegeben.
Die erste Einstellschaltung 42 stellt die Gatespannung der Stromquelle 52 oder der Stromsenke 58 des ersten Inverters 50 ein, um den Gradienten der Flanke des von dem ersten Inverter 50 ausgegebenen Signals einzustellen. Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist die Stromsenke 58 ein n-Kanal-FET, der zwischen dem senkenseitigen Transistor 56 und der L-seitigen Strom versorgungsleitung VSS vorgesehen ist, und die erste Einstellschaltung 42 stellt die Gatespannung der Stromsenke 58 ein. Da der Gradient der abfallenden Flanke des von dem ersten Inverter 50 ausgegebenen Signals als durch die Größe des Senkenstroms, der die Kapazität 72 entlädt, bestimmt wird, ermöglicht die vorbeschriebene Konfiguration, dass die erste Einstellschaltung 42 den Gradienten der abfallenden Flanke einstellt.
Als ein Ergebnis des vorbeschriebenen Vorgangs kann die Gradienteneinstellschaltung 40 den Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des gemessenen Signals Dcp einstellen. Hier ist die integrierte Schaltung bevorzugt in einer solchen Weise ausgebildet, dass die Stromsenke 58 eine höhere Treiberfähigkeit hat. Die zweite Einstellschaltung 44 kann weggelassen werden, wenn der Steuerbereich der Stromsenke 58 in einer solchen Weise bestimmt ist, dass der Treiberstrom des senkenseitigen Transistors 56 innerhalb eines Bereichs von angenähert der Hälfte des Treiberstroms des quellenseitigen Transistors 54 bis angenähert zum Doppelten des Treiberstroms des quellenseitigen Transistors 54 variiert werden kann.
Der zweite Inverter 60 enthält einen quellenseitigen Transistors 64, einen senkenseitigen Transistor 66, eine Stromquelle 62, eine Stromsenke 58 und eine Kapazität 74. Der zweite Inverter 60 kann eine ähnliche Konfiguration wie der erste Inverter 50 haben. Die jeweiligen Bestandteile des zweiten Inverters 60 können dieselben Charakteristiken wie die entsprechenden Bestandteile des ersten Inverters 50 haben.
Die zweite Einstellschaltung 44 stellt die Gatespannung von einer der Stromquellen des zweiten Inverters 60 ein, um den Gradienten der Flanke des von dem zweiten Inverter 60 ausgegebenen Signals einzustellen, wobei die erste und die zweite Einstellschaltung 42 und 44 die Gatespannung der Stromquelle desselben Kanals einstellen. Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist die Stromsenke 68 ein n-Kanal-FET, der zwischen dem senkenseitigen Transistor 66 und der L-seitigen Stromversorgungsleitung VSS vorgesehen ist, und die zweite Einstellschaltung 44 stellt die Gatespannung der Stromsenke 68 ein.
Die vorbeschriebene Konfiguration ermöglicht, dass die zweite Einstellschaltung 44 den Gradienten der abfallenden Flanke des von dem zweiten Inverter 60 ausgegebenen Signals einstellt. Hier wurde der Gradient der ansteigenden Flanke des von dem zweiten Inverter 60 ausgegebenen Signals bereits durch den ersten Inverter 50 und die erste Einstellschaltung 42 eingestellt. Daher ermöglicht die vorbeschriebene Konfiguration, dass die Gradienteneinstellschaltung 40 getrennt die Gradienten der jeweiligen Flanken des gemessenen Signals Dcp einstellt.
Wenn die Gradienteneinstellschaltung 40 in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet ist, kann die Impulswellenform, die die Abtastschaltung 26 empfängt, denselben Zustand wie die Wellenform des gemessenen Signals Dout, das von der geprüften Vorrichtung 200 ausgegeben wird, haben (dieselben Zeitpunkte der vorderen und hinteren Flanke wie die Wellenform des gemessenen Signals Dout haben). Daher kann die Beurteilungsschaltung 24 genau den Zeitpunkt des gemessenen Signals Dout beurteilen. Als eine Folge kann, da die Zeitfehler, die durch die Schaltungen im Übertragungspfad wie den L-seitigen Komparator 36 und den Differenzpuffer 28 bewirkt werden, ein Prüfgerät mit einer höheren zeitlichen Genauigkeit realisiert werden.
Es wird beispielsweise angenommen, dass die ansteigende und die abfallende Flanke gebildet werden durch Verwendung der n-Kanal- und der p-Kanal-FETs, wie in 2 gezeigt ist. In diesem Fall bewirkt, wenn die Flankenzeitpunkte durch Steuern sowohl des n-Kanal-FETs und des p-Kanal-FETs eingestellt werden, der Unterschied in den Charakteristiken zwischen dem n-Kanal- und dem p-Kanal-FET das Auftreten von Fehlern zwischen den Flankenzeitpunkten. Gemäß dem vorliegenden Beispiel jedoch stellt die Gradienteneinstellschaltung 40 die Gradienten der Flanken durch Verwendung der FETs desselben Kanals in den beiden kaskadenförmig geschalteten Invertern, die darin vorgesehen sind, ein. Diese Konfiguration kann die Einstellfehler, die durch den Unterschied in den Charakteristiken zwischen dem n-Kanal-FET und dem p-Kanal-FET bewirkt werden können, eliminieren. Als eine Folge kann das Prüfgerät 100 gemäß dem vorliegenden Beispiel die Flankenzeitpunkte des Signals genau einstellen.
3 illustriert eine beispielhafte Operation der in 2 dargestellten Gradienteneinstellschaltung 40. Wie in 3 illustriert ist, haben die Flankenzeitpunkte des in die Gradienteneinstellschaltung 40 eingegebenen, gemessenen Signals Dcp Fehler Δ1 und Δ2 mit Bezug auf die Flankenzeitpunkte der Idealen Wellenform des gemessenen Signals. Hier können die Flankenzeitpunkte die Zeitpunkte anzeigen, zu denen die Flanken der Wellenform einen vorbestimmten Gleichspannungspegel Vref kreuzen. Beispielsweise können die Zeitfehler Δ1 und Δ2 durch die Ungleichmäßigkeit der Charakteristiken der Schaltungen im Übertragungs pfad wie des L-seitigen Komparators 36 und des Differenzpuffers 28 bewirkt werden.
Der erste Inverter 50 invertiert das gemessene Signal Dcp und gibt das invertierte gemessene Signal aus. Das von dem ersten Inverter 50 ausgegebene Signal hat eine abfallende Flanke mit einem eingestellten Gradienten. Der zweite Inverter 60 empfängt das von dem ersten Inverter 50 ausgegebene Signal, invertiert das empfangene Signal und gibt das invertierte Signal aus. Das von dem zweiten Inverter 60 ausgegebene Signal hat eine abfallende Flanke mit einem eingestellten Gradienten.
Da die Gradienteneinstellschaltung 40 in der vorbeschriebenen Weise arbeitet, haben die jeweiligen Flanken des von dem zweiten Inverter 60 ausgegebenen Signals eingestellte Gradienten, wie in 3 gezeigt ist. Daher kann die Gradienteneinstellschaltung 40 die Flankenzeitpunktfehler Δ1 und Δ2 korrigieren, um das gemessene Signal Dcp so zu kompensieren, dass die Wellenform des gemessenen Signals Dcp dieselbe Impulsbreite wie die ideale Wellenform hat, wie in 3 illustriert ist. Hier kann das Prüfgerät 100 eine Versatzkorrekturschaltung enthalten, die die Phase des Impulses des gemessenen Signals Dcp einstellt, um den Versatz zwischen dem gemessenen Signal Dcp und einem anderen gemessenen Signal Dcp, das an einem anderen Stift des Prüfgeräts 1 eingegeben wird, zu kompensieren. Die Versatzkorrekturschaltung kann beispielsweise eine variable Verzögerungsschaltung sein.
4 illustriert eine andere beispielhafte Konfiguration der Gradienteneinstellschaltung 40. Die Gradienteneinstellschaltung 40 gemäß dem vorliegenden Beispiel enthält den ersten Inverter 50, den zweiten Inverter 60, eine gemeinsame Einstellschaltung 46 und eine Tabellenspeicherschaltung 48.
Der erste und der zweite Inverter 50 und 60 können dieselben wie der erste und der zweite Inverter 50 und 60 sein, die mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben wurden. Die gemeinsame Einstellschaltung 46 steuert die Stromquellen eines einzelnen Kanals, d. h., die Stromquellen 52 und 62 des p-Kanals des ersten und zweiten Inverters 50 und 60, oder die Stromsenken 58 und 68 des n-Kanals des ersten und zweiten Inverters 50 und 60.
Die gemeinsame Einstellschaltung 46 nach dem vorliegenden Beispiel stellt separat die zu den Stromquellen des n-Kanals der Stromsenken 58 und 68 angelegten Gatespannungen ein. Die gemeinsame Einstellschaltung 46 empfängt von einem Benutzer oder dergleichen einen Wert 1, der den Gradienten anzeigt, den die mittels des ersten Inverters 50 einzustellende Flanke haben soll, und einen Wert 2, der den Gradienten anzeigt, den die mittels des zweiten Inverters 60 einzustellende Flanke haben soll. Die Werte 1 und 2 können beispielsweise die Gradienten der Flanken der idealen Wellenform anzeigen.
Die Tabellenspeicherschaltung 48 speichert eine Tabelle, die die Beziehung zwischen den Gatespannungen, die an die Stromquellen der Inverter angelegt werden, und den durch die Inverter eingestellten Gradienten der Flanken festlegt. Die Tabelle kann durch Messen der Gradienten der Flanken, während die von der gemeinsamen Einstellschaltung 46 ausgegebenen Gatespannungen aufeinanderfolgend variiert werden, und Erfas sen der Gradienten der Flanken in Verbindung mit jedem Pegel der Gatespannungen erhalten werden.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel stellt die Gradienteneinstellschaltung 40 die Gatespannungen der FETs desselben Kanals ein, um die durch die jeweiligen Inverter eingestellten Gradienten der Flanken zu steuern. Daher kann die Tabellenspeicherschaltung 48 eine Tabelle speichern, die die Beziehung zwischen der Gatespannung und dem Strom (den Gradienten der Flanke) für den FET des einzelnen Kanals festlegt. Zusätzlich kann sich die gemeinsame Einstellschaltung 46 auf dieselbe Tabelle für beide Werte 1 und 2 beziehen. Mit der vorbeschriebenen Konfiguration kann die Gradienteneinstellschaltung 40 die Gradienten der Flanken genau und leicht einstellen.
Die gemeinsame Einstellschaltung 46 kann bewirken, dass ein vorbestimmtes Prüfsignal in die geprüfte Vorrichtung 200 eingegeben wird, und dann Messen, wie weit die Kreuzungszeitpunkte der ansteigenden und abfallenden Flanke des von der Gradienteneinstellschaltung 40 ausgegebenen Signals gegenüber den idealen Kreuzungszeitpunkten versetzt sind. Auf dieser Grundlage kann die gemeinsame Einstellschaltung 46 die Gatespannungen gemäß den gemessenen Größen der Versetzung erzeugen.
5 illustriert eine andere beispielhafte Konfiguration der Gradienteneinstellschaltung 40. Gemäß dem vorliegenden Beispiel enthält die Gradienteneinstellschaltung 40 die erste Einstellschaltung 42, die zweite Einstellschaltung 44 und einen Puffer 80. Der Puffer 80 empfängt das gemessene Signal von dem Differenzpuffer 28 und gibt das gemessene Signal ohne Invertierung aus. Der Puffer 80 enthält eine Strom quelle 82, einen quellenseitigen Transistor 84, einen senkenseitigen Transistor 86, eine Stromsenke 88 und eine Kapazität 90.
Der quellenseitige Transistor 84 wird eingeschaltet, wenn das gemessene Signal den logischen Wert H anzeigt, um die Kapazität 90 mit dem durch die – Stromquelle 82 definierten Quellenstrom zu laden. Der senkenseitige Transistor 86 wird eingeschaltet, wenn das gemessene Signal den logischen Wert L anzeigt, um die Kapazität 90 mit dem durch die Stromsenke 88 definierten Senkenstrom zu entladen. Die Spannung der Kapazität 90 wird in die Abtastschaltung 26 eingegeben.
Die erste Einstellschaltung 42 stellt den Gradienten der ansteigenden oder der abfallenden Flanke des von dem Puffer 80 ausgegebenen Signals ein. Die zweite Einstellschaltung 44 stellt den Gradienten bei der anderen von der ansteigenden oder der abfallenden Flanke des von dem Puffer 80 ausgegebenen Signals ein.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel stellt die erste Einstellschaltung 42 den Gradienten der ansteigenden Flanke des von dem Puffer 80 ausgegebenen Signals ein durch Einstellen der Größe des von der Stromquelle 82 erzeugten Quellenstroms. Die zweite Einstellschaltung 44 stellt den Gradienten der abfallenden Flanke des von dem Puffer 80 ausgegebenen Signals ein durch Einstellen der Größe des von der Stromsenke 88 erzeugten Senkenstroms. Mit der vorbeschriebenen Konfiguration kann die Gradienteneinstellschaltung 40 auch die Gradienten der jeweiligen Flanken des in die Abtastschaltung 26 einzugebenden Signals einstellen. Als eine Folge kann die Gradienteneinstellschaltung 40 gemäß dem vorliegenden Beispiel die Zeitpunkte der vorderen und der hinteren Flanke des Impulses separat einstellen.
Während ein Aspekt der vorliegenden Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, 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 ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele, denen derartige Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt sind, in dem technischen Bereich der Erfindung enthalten sein können.
Es ist zu beachten, dass der in den vorstehenden Beispielen genannte n-Kanal-FET ein n-Kanal-MOSFET sein kann. In gleicher Weise kann der p-Kanal-FET ein p-Kanal-MOSFET sein. Dieses Paar von MOSFETs kann ein Paar von CMOSFETs sein.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Es ist aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, dass ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Flankenzeitpunkte eines gemessenen Signals genau einstellen kann. Als eine Folge kann das Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung eine geprüfte Vorrichtung genau prüfen.
Zusammenfassung:
Es ist ein Prüfgerät zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung vorgesehen. Das Prüfgerät enthält eine Gradienteneinstellschaltung, die einen Gradienten einer ansteigenden Flanke eines gemessenen Signals, das von der geprüften Vorrichtung ausgegeben wird, und einen Gradienten einer abfallenden Flanke des gemessenen Signals separat einstellt, eine Abtastschaltung, die das gemessene Signal, dessen Flankengradienten durch die Gradienteneinstellschaltung eingestellt wurden, abtastet, und eine Beurteilungsschaltung, die auf der Grundlage eines Ergebnisses der von der Abtastschaltung durchgeführten Abtastung beurteilt, ob die geprüfte Vorrichtung die Prüfung besteht oder nicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2001-60854 [0005]

Claims

Prüfgerät zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung, welches aufweist: eine Gradienteneinstellschaltung, die einen Gradienten einer ansteigenden Flanke eines gemessenen Signals, das von der geprüften Vorrichtung ausgegeben wird, und einen Gradienten einer abfallenden Flanke des gemessenen Signals separat einstellt; eine Abtastschaltung, die das gemessene Signal, dessen Flankengradienten durch die Gradienteneinstellschaltung eingestellt wurden, abtastet; und eine Beurteilungsschaltung, die auf der Grundlage eines Ergebnisses der von der Abtastschaltung durchgeführten Abtastung beurteilt, ob die geprüfte Vorrichtung die Prüfung besteht oder nicht.
Prüfgerät nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Komparator, der einen Pegel eines von der geprüften Vorrichtung ausgegebenen Signals mit einem Bezugspegel vergleicht, um ein Vergleichsergebnissignal zu erzeugen, und das Vergleichsergebnissignal als das gemessene Signal ausgibt, wobei die Gradienteneinstellschaltung zwischen dem Komparator und der Abtastschaltung angeordnet ist und die Gradienten der Flanken des gemessenen Signals, das von dem Komparator ausgegeben wird, einstellt und das eingestellte, gemessene Signal in die Abtastschaltung eingibt.
Prüfgerät nach Anspruch 2, bei dem der Komparator das Vergleichsergebnissignal, das ein Differenzsignal ist, als das gemessene Signal ausgibt, das Prüfgerät weiterhin einen Differenzpuffer aufweist, der das gemessene Signal, das von dem Komparator ausgegeben wurde und ein Differenzsignal ist, in ein einseitig geerdetes, gemessenes Signal umwandelt, und die Gradienteneinstellschaltung die Gradienten der Flanken des gemessenen Signals, das von dem Differenzpuffer ausgegeben wurde, einstellt und das eingestellte, gemessene Signal in die Abtastschaltung eingibt.
Prüfgerät nach Anspruch 3, bei dem der Differenzpuffer, die Gradienteneinstellschaltung und die Abtastschaltung in derselben integrierten Schaltung (LSI) gebildet sind, und der Komparator außerhalb der integrierten Schaltung gebildet ist.
Prüfgerät nach Anspruch 4, bei dem eine Länge eines Übertragungspfads von dem Differenzpuffer zu der Abtastschaltung kürzer ist als eine Länge eines Übertragungspfads von dem Komparator zu dem Differenzpuffer.
Prüfgerät nach Anspruch 1, bei dem die Gradienteneinstellschaltung enthält: einen ersten Inverter, der das gemessene Signal invertiert und das invertierte gemessene Signal ausgibt; eine erste Einstellschaltung, die einen Gradienten einer ansteigenden Flanke oder einer abfallenden Flanke eines von dem ersten Inverter ausgegebenen Signals einstellt; einen zweiten Inverter, der ein von dem ersten Inverter ausgegebenes Signal invertiert und das invertierte Signal in die Abtastschaltung eingibt; und eine zweite Einstellschaltung, die einen Gradienten derselben ansteigenden Flanke oder abfallenden Flanke eines von dem zweiten Inverter ausgegebenen Signals wie die erste Einstellschaltung einstellt.
Prüfgerät nach Anspruch 6, bei dem der erste Inverter einen n-Kanal-FET und einen p-Kanal-FET, die eine Größe eines Quellenstroms und eine Größe eines Senkenstroms definieren, enthält, der zweite Inverter einen n-Kanal-FET und einen p-Kanal-FET, die eine Größe eines Quellenstroms und eine Größe eines Senkenstroms definieren, enthält, die erste Einstellschaltung den Gradienten von einer der Flanken des von dem ersten Inverter ausgegebenen Signals einstellt durch Einstellen einer Gatespannung des n-Kanal-FET des ersten Inverters oder einer Gatespannung des p-Kanal-FET des ersten Inverters, und die zweite Einstellschaltung den Gradienten von einer der Flanken des von dem zweiten Inverter ausgegebenen Signals einstellt durch Einstellen derselben Gatespannung des n-Kanal-FET des zweiten Inverters oder der Gatespannung des p-Kanal-FET des zweiten Inverters wie bei der ersten Einstellschaltung.
Prüfgerät nach Anspruch, bei dem die Gradienteneinstellschaltung enthält: einen Puffer, der das gemessene Signal empfängt und ausgibt; eine erste Einstellschaltung, die einen Gradienten der einen von einer ansteigenden Flanke und einer abfallenden Flanke des von dem Puffer ausgegebenen Signals einstellt; und eine zweite Einstellschaltung, die einen Gradienten der anderen von der ansteigenden Flanke und der abfallenden Flanke des von dem Puffer ausgegebenen Signals einstellt, von der ersten Einstellschaltung.
Messschaltung zum Messen eines in diese eingegebnen, gemessenen Signals, welche aufweist: eine Gradienteneinstellschaltung, die einen Gradienten einer ansteigenden Flanke des gemessenen Signals und einen Gradienten einer abfallenden Flanke des gemessenen Signals separat einstellt; und eine Abtastschaltung, die das gemessene Signal, dessen Flankengradienten durch die Gradienteneinstellschaltung eingestellt wurden, abtastet.