JP2003057320A - タイミング測定方法及び半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】有限の時間分解能で発生する基準のパルス信号
に基づいて、被測定信号の前縁若しくは後縁エッジの所
定振幅レベルでのタイミングを高分解能で且つ高精度に
測定可能なタイミング測定方法及び半導体試験装置を提
供する。 【解決手段】基準のパルス信号に基づいて所定の振幅レ
ベルで被測定信号を論理信号に変換し、論理信号が反転
する前後２カ所の第１ストローブ点と第２ストローブ点
とを測定して求め、第１ストローブ点の状態で比較レベ
ルＶｓを変化させて、論理信号の出力が遷移する第１遷
移電圧を求め、第２ストローブ点の状態で比較レベルＶ
ｓを変化させて、論理信号の出力が遷移する第２遷移電
圧を求め、第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて微
小なタイミング量を所定に算出し、以上を具備するタイ
ミング測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有限の時間分解
能で発生する基準のパルス信号に基づいて、被測定信号
の前縁若しくは後縁エッジの所定振幅レベルでのタイミ
ングを精度良く測定可能なタイミング測定方法及び半導
体試験装置に関する。より具体的には、タイミング発生
器から発生するストローブ信号に基づいて、被測定信号
であるドライバ波形の発生タイミングを精度良く高分解
能で測定可能なタイミング測定方法及び半導体試験装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術について、図１と図２とを参照
して説明する。図１は半導体試験装置の概念構成図であ
る。この要部構成要素はタイミング発生器ＴＧと、パタ
ーン発生器ＰＧと、波形整形器ＦＣと、ピンエレクトロ
ニクスの要素であるドライバＤＲとコンパレータＣＰ
と、論理比較器ＤＣと、その他を備える。ここで、半導
体試験装置は公知であり技術的に良く知られている為、
本願に係る要部を除き、その他の信号や構成要素、及び
その詳細説明については省略する。

【０００３】図１に示すように、ドライバＤＲから出力
されるドライバ波形は被試験デバイスＤＵＴへ供給され
るとともに、２個のコンパレータＣＰへも供給されてい
る。従って、ＤＵＴの出力信号をＴＧのストローブ信号
ＳＴＲＢでラッチしてＰＡＳＳ／ＦＡＩＬ等の良否判定
を行う本来の使用方法の他に、ドライバ波形自身の前縁
エッジや後縁エッジのタイミングをキャリブレーション
手法により測定して、ドライバ間スキュー等の補正に利
用することができる。

【０００４】図２はドライバ波形の５０％振幅における
立ち上がりエッジ位置をストローブ信号によって測定す
る説明図である。横軸はストローブの時間であり、縦軸
はＶＯＨ若しくはＶＯＬのコンパレータＣＰへ供給する
スレッショルド・レベルを与える直流の比較レベルＶｓ
である。

【０００５】測定手順は、最初に、粗い測定分解能でド
ライバ波形の立ち上がりエッジの前後の区間を求める。
次の手順は、当該区間に対して、ストローブ信号が発生
可能な最小時間分解能ＴＤ２０を適用して、最小時間分
解能単位にスキャン測定する。即ち、ストローブタイミ
ングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を順次取得する。尚、最小
時間分解能は適用するシステムによって異なるが、例え
ば３０ピコ秒と仮定する。このスキャンの結果、Ｔ２位
置ではロウレベルとして検出され、Ｔ３位置ではハイレ
ベルとして検出される結果、求めるドライバ波形の位置
は、Ｔ２若しくはＴ３として得られる。

【０００６】しかしながら、ドライバ波形の遷移タイミ
ングの測定結果は、ストローブ信号が発生する最小時間
分解能ＴＤ２０に依存する。即ち、３０ピコ秒単位の測
定データとなる。従って、最小時間分解能ＴＤ２０未満
のタイミング値を得ることが出来ない難点がある。この
結果、ドライバ波形のタイミング測定をより高精度に測
定することができない。一方で、高精度が要求される半
導体試験装置は測定装置であるからして、ドライバ波形
のタイミングに対しても高いタイミング精度で測定され
ることが求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述説明したように従
来技術においては、半導体試験装置が備える測定リソー
スを適用して行うドライバ波形のタイミング測定は、ス
トローブ信号の最小時間分解能ＴＤ２０に依存する測定
精度でしかタイミング値を求めることが出来ない。従っ
て、ストローブ信号の最小時間分解能に起因して、タイ
ミング測定の測定精度が制限を受ける難点がある。一方
で、ＤＵＴを高精度で試験実施できることが要求される
半導体試験装置においては、この点において好ましくな
く実用上の難点である。そこで、本発明が解決しようと
する課題は、有限の時間分解能で発生する基準のパルス
信号に基づいて、被測定信号の前縁若しくは後縁エッジ
の所定振幅レベルでのタイミングを高分解能で且つ高精
度に測定可能なタイミング測定方法及び半導体試験装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の解決手段を示す。
上記課題を解決するために、基準のパルス信号に基づい
て所定の振幅レベルで被測定信号を論理信号に変換し、
前記論理信号が反転する前後２カ所の第１ストローブ点
Ｔminと第２ストローブ点Ｔmaxとを測定して求め、前記
第１ストローブ点Ｔminの状態で比較レベルＶｓを変化
させて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧Ｖmin
を求め、第２ストローブ点Ｔmaxの状態で比較レベルＶ
ｓを変化させて、論理信号の出力が遷移する第２遷移電
圧Ｖmaxを求め、上記第１遷移電圧Ｖminと第２遷移電圧
Ｖmaxとに基づいて微小なタイミング量を所定に算出
し、以上を具備することを特徴とするタイミング測定方
法である。上記発明によれば、有限の時間分解能で発生
する基準のパルス信号に基づいて、被測定信号の前縁若
しくは後縁エッジの所定振幅レベルでのタイミングを高
分解能で且つ高精度に測定可能なタイミング測定方法が
実現できる。

【０００９】次に、第２の解決手段を示す。上記課題を
解決するために、所定の時間分解能で発生できる基準の
パルス信号と、被測定信号を論理信号に変換するコンパ
レータとを備えて、被測定信号の所定の振幅レベルのタ
イミングを高分可能で測定するタイミング測定方法にお
いて、上記基準のパルス信号に基づいて上記論理信号が
反転する前後２カ所の第１ストローブ点Ｔminと第２ス
トローブ点Ｔmaxとを測定して求め、前記第１ストロー
ブ点Ｔminの状態で比較レベルＶｓを変化させて、論理
信号の出力が遷移する第１遷移電圧Ｖminを求め、第２
ストローブ点Ｔmaxの状態で比較レベルＶｓを変化させ
て、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧Ｖmaxを求
め、上記第１遷移電圧Ｖminと第２遷移電圧Ｖmaxとに基
づいて微小なタイミング量を所定に算出し、以上を具備
することを特徴とするタイミング測定方法がある。

【００１０】次に、第３の解決手段を示す。基準のパル
ス信号に基づいて被測定信号のエッジを所定の振幅レベ
ルで論理信号に変換し、前記論理信号が遷移する前後２
カ所の第１ストローブ点Ｔminと第２ストローブ点Ｔmax
とを測定して求め、前記第１ストローブ点Ｔminの状態
に基準のパルス信号を維持固定しておき、比較レベルＶ
ｓの直流電圧を除除に変化させて、論理信号の出力が遷
移する第１遷移電圧Ｖminを求め、第２ストローブ点Ｔm
axの状態に基準のパルス信号を維持固定しておき、比較
レベルＶｓの直流電圧を除除に変化させて、論理信号の
出力が遷移する第２遷移電圧Ｖmaxを求め、上記第１遷
移電圧Ｖminと第２遷移電圧Ｖmaxとに基づいて基準のパ
ルス信号が発生できる最小時間分解能ＴＤ２０未満の微
小なタイミング量を所定に算出して被測定信号のタイミ
ングを求め、以上を具備することを特徴とするタイミン
グ測定方法がある。

【００１１】次に、第４の解決手段を示す。ここで第３
図と第４図は、本発明に係る解決手段を示している。上
記課題を解決するために、被測定信号の電圧振幅を受け
て所定の振幅レベルで論理信号に変換できるコンパレー
タＣＰを備えて、所定の時間分解能で既知のタイミング
信号を発生できる基準のパルス信号に基づいて、被測定
信号の前縁エッジ若しくは後縁エッジの所定振幅レベル
でのタイミングを測定するタイミング測定方法におい
て、基準のパルス信号に基づいて被測定信号のエッジを
所定の振幅レベルで論理信号に変換し、前記論理信号が
遷移する前後２カ所の第１ストローブ点Ｔminと第２ス
トローブ点Ｔmaxとを測定して求め、前記第１ストロー
ブ点Ｔminの状態に基準のパルス信号を維持固定してお
き、比較レベルＶｓの直流電圧を除除に下げて、コンパ
レータＣＰの出力が遷移する第１遷移電圧Ｖminを求
め、第２ストローブ点Ｔmaxの状態に基準のパルス信号
を維持固定しておき、比較レベルＶｓの直流電圧を除除
に上げて、コンパレータＣＰの出力が遷移する第２遷移
電圧Ｖmaxを求め、上記第１遷移電圧Ｖminと第２遷移電
圧Ｖmaxとに基づいて所定に演算処理することにより、
第１ストローブ点Ｔminと第２ストローブ点Ｔmaxのタイ
ミング区間である最小時間分解能ＴＤ２０未満の微小な
タイミング量を算出して被測定信号のタイミングを高分
解能に求め、以上を具備することを特徴とするタイミン
グ測定方法がある。

【００１２】次に、第５の解決手段を示す。上記第１ス
トローブ点Ｔminと第２ストローブ点Ｔmaxとの両者のタ
イミング区間を（Ｔmax−Ｔmin）とし、論理信号に変換
する本来の比較レベルをＶｓとし、上記第１遷移電圧を
Ｖminとし、上記第２遷移電圧をＶmaxとし、被測定信号
の測定タイミングをＴｓとしたとき、 Ｔｓ＝ ｛｛（Ｖｓ−Ｖmin）÷（Ｖmax−Ｖmin）｝×
（Ｔmax−Ｔmin）｝＋Ｔmin、 として被測定信号のタイミングを算出する、ことを特徴
とする上述タイミング測定方法がある。

【００１３】次に、第６の解決手段を示す。上述算出さ
れた被測定信号のタイミング値は基準のパルス信号が備
える最小時間分解能ＴＤ２０よりも微小で高分解能な時
間分解能が得られる、ことを特徴とする上述タイミング
測定方法がある。

【００１４】次に、第７の解決手段を示す。上述基準の
パルス信号の一態様としては、半導体試験装置が備える
タイミング発生器ＴＧから発生するストローブ信号であ
り、被測定信号は半導体試験装置が備える波形整形器Ｆ
Ｃから出力される被試験デバイス（ＤＵＴ）へ印加する
ドライバ波形である、ことを特徴とする上述タイミング
測定方法がある。

【００１５】次に、第８の解決手段を示す。上述基準の
パルス信号の一態様としては、半導体試験装置が備える
波形整形器ＦＣから出力される被試験デバイス（ＤＵ
Ｔ）へ印加するドライバ波形であり、被測定信号は半導
体試験装置が備えるタイミング発生器ＴＧから発生する
ストローブ信号である、ことを特徴とする上述タイミン
グ測定方法がある。

【００１６】次に、第９の解決手段を示す。上述コンパ
レータの一態様としては、半導体試験装置がピンエレク
トロニクスに備えるドライバＤＲと接続されていて、前
記ドライバＤＲからの出力信号を、外部からの所定のス
レッショルド・レベルで論理信号に変換可能なコンパレ
ータＣＰである、ことを特徴とする上述タイミング測定
方法がある。

【００１７】次に、第１０の解決手段を示す。上述被測
定信号を論理信号に変換する所定の振幅レベルの一態様
としては、当該測定信号の振幅における所定振幅割合の
レベル（例えば５０％振幅、３０％振幅、７０％振幅
等）である、ことを特徴とする上述タイミング測定方法
がある。

【００１８】次に、第１１の解決手段を示す。上記課題
を解決するために、上述タイミング測定方法において、
第１に、タイミング発生器ＴＧから発生するストローブ
信号を既知のタイミングの基準のパルス信号として適用
し、第２に、波形整形器ＦＣから出力されるドライバ波
形のタイミングを被測定信号として適用する、ことを特
徴とするタイミング測定方法がある。

【００１９】次に、第１２の解決手段を示す。上記課題
を解決するために、上述タイミング測定方法において、
第１に、波形整形器ＦＣから出力されるドライバ波形の
既知のタイミングを基準のパルス信号として適用し、第
２に、タイミング発生器ＴＧから発生するストローブ信
号を被測定信号として適用する、ことを特徴とするタイ
ミング測定方法がある。

【００２０】次に、第１３の解決手段を示す。基準のパ
ルス信号に基づいて所定の振幅レベルで被測定信号を論
理信号に変換し、前記論理信号が反転する前後２カ所の
第１ストローブ点Ｔminと第２ストローブ点Ｔmaxとを測
定して求める手段を具備し、前記第１ストローブ点Ｔmi
nの状態で比較レベルＶｓを変化させて、論理信号の出
力が遷移する第１遷移電圧Ｖminを求める手段を具備
し、第２ストローブ点Ｔmaxの状態で比較レベルＶｓを
変化させて、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧Ｖ
maxを求める手段を具備し、前記第１遷移電圧Ｖminと第
２遷移電圧Ｖmaxとに基づいて微小なタイミング量を所
定に算出する手段を具備し、以上を具備することを特徴
とする半導体試験装置がある。

【００２１】次に、第１４の解決手段を示す。上記課題
を解決するために、所定の時間分解能で発生できる基準
のパルス信号と、被測定信号を論理信号に変換するコン
パレータとを備えて、被測定信号の所定の振幅レベルの
タイミングを高分可能で測定する半導体試験装置におい
て、上記基準のパルス信号に基づいて上記論理信号が反
転する前後２カ所の第１ストローブ点Ｔminと第２スト
ローブ点Ｔmaxとを測定して求める手段を具備し、前記
第１ストローブ点Ｔminの状態で比較レベルＶｓを変化
させて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧Ｖmin
を求める手段を具備し、第２ストローブ点Ｔmaxの状態
で比較レベルＶｓを変化させて、論理信号の出力が遷移
する第２遷移電圧Ｖmaxを求める手段を具備し、前記第
１遷移電圧Ｖminと第２遷移電圧Ｖmaxとに基づいて微小
なタイミング量を所定に算出する手段を具備し、以上を
具備することを特徴とする半導体試験装置がある。

【００２２】次に、第１５の解決手段を示す。上記課題
を解決するために、上述半導体試験装置において、基準
のパルス信号として、既知タイミングのストローブ信号
を発生するタイミング発生器ＴＧを具備し、被測定信号
として、ドライバ波形の信号を発生するパターン発生器
ＰＧと波形整形器ＦＣを具備し、以上を具備することを
特徴とする半導体試験装置がある。

【００２３】次に、第１６の解決手段を示す。上記課題
を解決するために、上述半導体試験装置において、基準
のパルス信号として、既知タイミングのドライバ波形の
信号を発生するパターン発生器ＰＧと波形整形器ＦＣを
具備し、被測定信号として、ストローブ信号を発生する
タイミング発生器ＴＧを具備し、以上を具備することを
特徴とする半導体試験装置がある。これにより、有限の
時間分解能でありながら、前記時間分解能よりも高分解
能で且つ高精度のタイミングが測定可能な半導体試験装
置が実現できる。

【００２４】尚、本願発明手段は、所望により、上記解
決手段における各要素手段を適宜組み合わせて、実用可
能な他の構成手段としても良い。また、上記各要素に付
与されている符号は、発明の実施の形態等に示されてい
る符号に対応するものの、これに限定するものではな
く、実用可能な他の均等物を適用した構成手段としても
良い。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を適用した実施の形
態の一例を図面を参照しながら説明する。また、以下の
実施の形態の説明内容によって特許請求の範囲を限定す
るものではないし、更に、実施の形態で説明されている
要素や接続関係が解決手段に必須であるとは限らない。
更に、実施の形態で説明されている要素や接続関係の形
容／形態は、一例でありその形容／形態内容のみに限定
するものではない。

【００２６】本発明について、図３と図４とを参照して
以下に説明する。尚、従来構成に対応する要素は同一符
号を付し、また重複する部位の説明は省略する。

【００２７】図３はドライバ波形の立ち上がりエッジ位
置をストローブ信号をスキャンして測定し、更に、スレ
ッショルド・レベルの比較レベルを変えてスキャンし、
コンパレータの出力が遷移する遷移電圧Ｖmin、Ｖmaxを
測定する説明図である。尚、具体数値例を示して以下に
説明する。最小分解能は３０ピコ秒と仮定し、ドライバ
の全体の振幅が３ｖとし、比較レベルＶｓはその５０％
レベルである１．５ｖと仮定する。

【００２８】先ず最初に、図３（ａ）に示すように従来
と同様にしてストローブタイミングＴ１〜Ｔ４を測定す
る。この中でストローブタイミングＴ２は第１ストロー
ブ点Ｔminと呼称し、ストローブタイミングＴ３は第２
ストローブ点Ｔmaxと呼称する。

【００２９】次に、図３（ｂ）の第１遷移電圧Ｖminの
測定を示す説明図に示すように、ストローブ信号を第１
ストローブ点Ｔminに固定状態としておき、比較レベル
Ｖｓの直流電圧を１．５ｖから除除に下げて測定してい
く。やがて、コンパレータＣＰの出力がハイ／ロウに遷
移するので、前記遷移の発生確率が５０％となる直流電
圧、例えば１．３００ｖを第１遷移電圧Ｖminとして求
める。尚、直流電圧は例えば０．００１ｖ単位の分解能
で設定制御できる。

【００３０】次に、図３（ｃ）の第２遷移電圧Ｖmaxの
測定を示す説明図に示すように、ストローブ信号を第２
ストローブ点Ｔmaxに固定状態としておき、比較レベル
Ｖｓの直流電圧を１．５ｖから除除に上げて測定してい
く。やがて、コンパレータＣＰの出力がハイ／ロウに遷
移するので、前記遷移の発生確率が５０％となる直流電
圧、例えば１．６００ｖを第２遷移電圧Ｖmaxとして求
める。

【００３１】尚、上記コンパレータＣＰの出力がハイ／
ロウに遷移する第１遷移電圧Ｖminや第２遷移電圧Ｖmax
は、ノイズやジッタ等が存在していても、より安定な測
定データが取得できるようにする為に、例えば同一スレ
ッショルド・レベル電圧で数百回のアベレージング測定
することが望ましい。即ち、コンパレータＣＰの数百回
の出力結果において、ハイ／ロウとなる発生確率が５０
％となるスレッショルド・レベル電圧を、遷移電圧とし
て適用する。

【００３２】図４は上記で得られた第１遷移電圧Ｖmin
と第２遷移電圧Ｖmaxとから、目的とする分解能未満の
微小タイミング値を算出する説明図である。ここで、測
定区間における波形は直線状態（線形）と見なす。図か
ら判るように、最小時間分解能ＴＤ２０は３０ピコ秒で
あり、これに対応するスパン直流電圧は１．６００ｖ−
１．３００ｖ＝０．３ｖである。第１遷移電圧Ｖminの
１．３００ｖを基準としたとき、本来の比較レベルＶｓ
は１．５００ｖ−１．３００ｖ＝０．２ｖである。従っ
て、第１遷移電圧Ｖminを基準とした、本来の比較レベ
ルＶｓのタイミングは、（０．２ｖ／０．３ｖ）×３０
ピコ秒＝２０ピコ秒（図４Ａ参照）として算出できる。
これが、測定すべきタイミング値に加算する量として求
まる。尚、直流電圧は例えば０．００１ｖ単位の分解能
で設定制御できるからして例えば０．１ピコ秒の高分解
能で算出することもできる。但し、測定系のジッタ等の
測定精度上の限界はある。従って、本発明によって、最
小時間分解能ＴＤ２０に起因する測定分解能の限界は実
用上解消できる大きな利点が得られる。

【００３３】これを式で表現すると、３０ピコ秒はＴma
x−Ｔminであり、本来の比較レベルＶｓはＶｓ−Ｖmin
であり、最小時間分解能のスパン直流電圧はＶmax−Ｖm
inであるからして、 Ｔｓ＝ ｛｛（Ｖｓ−Ｖmin）／（Ｖmax−Ｖmin）｝×
（Ｔmax−Ｔmin）｝＋Ｔmin と表現される。

【００３４】上述発明構成によれば、第１にストローブ
信号をスキャンしてコンパレータＣＰの出力が遷移する
前後２カ所の第１ストローブ点Ｔminと第２ストローブ
点Ｔmaxとを測定し、第２に前記第１ストローブ点Ｔmin
のストローブ状態で比較レベルＶｓを除除に下げて、コ
ンパレータＣＰの出力が遷移する第１遷移電圧Ｖminを
求め、第３に第２ストローブ点Ｔmaxのストローブ状態
で比較レベルＶｓを除除に上げて、コンパレータＣＰの
出力が遷移する第２遷移電圧Ｖmaxを求め、第４に前記
第１遷移電圧Ｖminと第２遷移電圧Ｖmaxとに基づいて所
定に演算処理することにより、最小時間分解能ＴＤ２０
未満の微小なタイミング量が算出可能となる。この結
果、ドライバ波形のタイミングを高分解能で測定できる
大きな利点が得られる。

【００３５】尚、本発明の技術的思想は、上述実施の形
態の具体構成例、数値例に限定されるものではない。更
に、本発明の技術的思想に基づき、上述実施の形態を適
宜変形して広汎に応用してもよい。上述実施例では被測
定信号であるドライバ波形の前縁エッジのタイミングを
高分解能で測定できる具体例で説明したが、ドライバ波
形の後縁エッジにも同様にして適用できる。

【００３６】また、ドライバ波形の５０％振幅点を測定
点とした具体例で説明したが、他の任意振幅レベルにお
いても同様にタイミング測定できる。

【００３７】また、上述実施例では、被測定信号がドラ
イバ波形であり、基準タイミングの測定側がストローブ
信号とした具体例であったが、本発明はこれに限らず、
逆の場合でも適用できる。即ち、被測定信号をストロー
ブ信号とし、基準タイミングの測定側をドライバ波形の
前縁エッジ若しくは後縁エッジとして適用することで、
被測定信号であるストローブ信号のタイミングを、ドラ
イバが備える最小時間分解能未満の微小なタイミング量
で求めることが可能となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、上述の説明内容からして、下
記に記載される効果を奏する。上述説明したように本発
明によれば、第１にストローブ信号をスキャンして第１
ストローブ点Ｔminと第２ストローブ点Ｔmaxとを測定し
て求め、第２に前記第１ストローブ点Ｔminのストロー
ブ状態で比較レベルＶｓを除除に下げて第１遷移電圧Ｖ
minを求め、第３に第２ストローブ点Ｔmaxのストローブ
状態で比較レベルＶｓ除除に上げて第２遷移電圧Ｖmax
を求め、第４に前記第１遷移電圧Ｖminと第２遷移電圧
Ｖmaxとに基づいて所定に演算処理して目的とする最小
時間分解能未満の微小なタイミング量を算出して求める
ことが可能となる。この結果、ドライバ波形のタイミン
グを高分解能で且つ高精度に測定できる大きな利点が得
られる。更に、直流電圧は例えば０．００１ｖ単位の分
解能で設定制御できるからして、本発明によって、スト
ローブ信号の最小時間分解能に伴う測定限界は実用上解
消できる大きな利点が得られる。従って、本発明の技術
的効果は大であり、産業上の経済効果も大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体試験装置の概念構成図。

【図２】従来の、ドライバ波形の５０％振幅における立
ち上がりエッジ位置をストローブ信号によって測定する
説明図。

【図３】本発明の、ドライバ波形の立ち上がりエッジ位
置をストローブ信号をスキャンして測定し、更に、スレ
ッショルド・レベルの比較レベルをスキャンして出力が
遷移する遷移電圧Ｖmin、Ｖmaxを測定する説明図。

【図４】本発明の、第１遷移電圧Ｖminと第２遷移電圧
Ｖmaxとから、目的とする分解能未満の微小タイミング
値を算出する説明図。

【符号の説明】

Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ ストローブタイミング ＴＤ２０ 最小時間分解能 ＣＰ コンパレータ ＤＣ 論理比較器 ＤＲ ドライバ ＦＣ 波形整形器 ＰＧ パターン発生器 Ｔmax 第２ストローブ点 Ｔmin 第１ストローブ点 ＴＧ タイミング発生器 Ｖmax 第２遷移電圧（遷移電圧） Ｖmin 第１遷移電圧（遷移電圧）

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準のパルス信号に基づいて所定の振幅
   レベルで被測定信号を論理信号に変換し、前記論理信号
   が反転する前後２カ所の第１ストローブ点と第２ストロ
   ーブ点とを測定して求め、 前記第１ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化さ
   せて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧を求め、 第２ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化させ
   て、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧を求め、 該第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて微小なタイ
   ミング量を所定に算出し、 以上を具備することを特徴とするタイミング測定方法。
2. 【請求項２】 所定の時間分解能で発生できる基準のパ
   ルス信号と、被測定信号を論理信号に変換するコンパレ
   ータとを備えて、被測定信号の所定の振幅レベルのタイ
   ミングを測定するタイミング測定方法において、 該基準のパルス信号に基づいて該論理信号が反転する前
   後２カ所の第１ストローブ点と第２ストローブ点とを測
   定して求め、 前記第１ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化さ
   せて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧を求め、 第２ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化させ
   て、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧を求め、 該第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて微小なタイ
   ミング量を所定に算出し、 以上を具備することを特徴とするタイミング測定方法。
3. 【請求項３】 基準のパルス信号に基づいて被測定信号
   のエッジを所定の振幅レベルで論理信号に変換し、前記
   論理信号が遷移する前後２カ所の第１ストローブ点と第
   ２ストローブ点とを測定して求め、 前記第１ストローブ点の状態に基準のパルス信号を維持
   固定しておき、比較レベルＶｓの直流電圧を除除に変化
   させて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧を求
   め、 第２ストローブ点の状態に基準のパルス信号を維持固定
   しておき、比較レベルＶｓの直流電圧を除除に変化させ
   て、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧を求め、 該第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて基準のパル
   ス信号が発生できる最小時間分解能未満の微小なタイミ
   ング量を所定に算出して被測定信号のタイミングを求
   め、 以上を具備することを特徴とするタイミング測定方法。
4. 【請求項４】 被測定信号の電圧振幅を受けて所定の振
   幅レベルで論理信号に変換できるコンパレータを備え
   て、所定の時間分解能で既知のタイミング信号を発生で
   きる基準のパルス信号に基づいて、被測定信号の前縁エ
   ッジ若しくは後縁エッジの所定振幅レベルでのタイミン
   グを測定するタイミング測定方法において、 基準のパルス信号に基づいて被測定信号のエッジを所定
   の振幅レベルで論理信号に変換し、前記論理信号が遷移
   する前後２カ所の第１ストローブ点と第２ストローブ点
   とを測定して求め、 前記第１ストローブ点の状態に基準のパルス信号を維持
   固定しておき、比較レベルＶｓの直流電圧を除除に下げ
   て、コンパレータの出力が遷移する第１遷移電圧を求
   め、 第２ストローブ点の状態に基準のパルス信号を維持固定
   しておき、比較レベルＶｓの直流電圧を除除に上げて、
   コンパレータの出力が遷移する第２遷移電圧を求め、 該第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて所定に演算
   処理することにより、第１ストローブ点と第２ストロー
   ブ点のタイミング区間である最小時間分解能未満の微小
   なタイミング量を算出して被測定信号のタイミングを高
   分解能に求め、 以上を具備することを特徴とするタイミング測定方法。
5. 【請求項５】 該第１ストローブ点と第２ストローブ点
   との両者のタイミング区間を（Ｔmax−Ｔmin）とし、論
   理信号に変換する本来の比較レベルをＶｓとし、該第１
   遷移電圧をＶminとし、該第２遷移電圧をＶmaxとし、被
   測定信号の測定タイミングをＴｓとしたとき、 Ｔｓ＝ ｛｛（Ｖｓ−Ｖmin）÷（Ｖmax−Ｖmin）｝×
   （Ｔmax−Ｔmin）｝＋Ｔmin、 として被測定信号のタイミングを算出する、ことを特徴
   とする請求項１、２、３又は４記載のタイミング測定方
   法。
6. 【請求項６】 算出された被測定信号のタイミング値は
   基準のパルス信号が備える最小時間分解能よりも微小で
   高分解能な時間分解能が得られる、ことを特徴とする請
   求項１、２、３又は４記載のタイミング測定方法。
7. 【請求項７】 該基準のパルス信号は半導体試験装置が
   備えるタイミング発生器ＴＧから発生するストローブ信
   号であり、被測定信号は半導体試験装置が備える波形整
   形器ＦＣから出力されるドライバ波形である、ことを特
   徴とする請求項１、２、３又は４記載のタイミング測定
   方法。
8. 【請求項８】 該基準のパルス信号は半導体試験装置が
   備える波形整形器ＦＣから出力されるドライバ波形であ
   り、被測定信号は半導体試験装置が備えるタイミング発
   生器ＴＧから発生するストローブ信号である、ことを特
   徴とする請求項１、２、３又は４記載のタイミング測定
   方法。
9. 【請求項９】 該コンパレータは、半導体試験装置がピ
   ンエレクトロニクスに備えるドライバＤＲと接続されて
   いて、前記ドライバＤＲからの出力信号を、外部からの
   所定のスレッショルド・レベルで論理信号に変換可能な
   コンパレータである、ことを特徴とする請求項２又は４
   記載のタイミング測定方法。
10. 【請求項１０】 被測定信号を論理信号に変換する所
    定の振幅レベルは、当該測定信号の振幅における所定振
    幅割合のレベルである、ことを特徴とする請求項１乃至
    ４記載のタイミング測定方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０記載のタイミング測
    定方法において、 第１に、タイミング発生器ＴＧから発生するストローブ
    信号を既知のタイミングの基準のパルス信号として適用
    し、 第２に、波形整形器ＦＣから出力されるドライバ波形の
    タイミングを被測定信号として適用する、ことを特徴と
    するタイミング測定方法。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１０記載のタイミング測
    定方法において、 第１に、波形整形器ＦＣから出力されるドライバ波形の
    既知のタイミングを基準のパルス信号として適用し、 第２に、タイミング発生器ＴＧから発生するストローブ
    信号を被測定信号として適用する、ことを特徴とするタ
    イミング測定方法。
13. 【請求項１３】 基準のパルス信号に基づいて所定の振
    幅レベルで被測定信号を論理信号に変換し、前記論理信
    号が反転する前後２カ所の第１ストローブ点と第２スト
    ローブ点とを測定して求める手段と、 前記第１ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化さ
    せて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧を求める
    手段と、 第２ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化させ
    て、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧を求める手
    段と、 前記第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて微小なタ
    イミング量を所定に算出する手段と、 以上を具備することを特徴とする半導体試験装置。
14. 【請求項１４】 所定の時間分解能で発生できる基準の
    パルス信号と、被測定信号を論理信号に変換するコンパ
    レータとを備えて、被測定信号の所定の振幅レベルのタ
    イミングを測定する半導体試験装置において、 該基準のパルス信号に基づいて該論理信号が反転する前
    後２カ所の第１ストローブ点と第２ストローブ点とを測
    定して求める手段と、 前記第１ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化さ
    せて、論理信号の出力が遷移する第１遷移電圧を求める
    手段と、 第２ストローブ点の状態で比較レベルＶｓを変化させ
    て、論理信号の出力が遷移する第２遷移電圧を求める手
    段と、 前記第１遷移電圧と第２遷移電圧とに基づいて微小なタ
    イミング量を所定に算出する手段と、 以上を具備することを特徴とする半導体試験装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３又は１４記載の半導体試験
    装置において、 基準のパルス信号として、既知タイミングのストローブ
    信号を発生するタイミング発生器ＴＧと、 被測定信号として、ドライバ波形の信号を発生するパタ
    ーン発生器ＰＧと波形整形器ＦＣと、 を具備することを特徴とする半導体試験装置。
16. 【請求項１６】 請求項１３又は１４記載の半導体試験
    装置において、 基準のパルス信号として、既知タイミングのドライバ波
    形の信号を発生するパターン発生器ＰＧと波形整形器Ｆ
    Ｃと、 被測定信号として、ストローブ信号を発生するタイミン
    グ発生器ＴＧと、 を具備することを特徴とする半導体試験装置。