JP2006343342A - Semiconductor testing device and method, and method of manufacturing semiconductor - Google Patents

Semiconductor testing device and method, and method of manufacturing semiconductor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor testing device having a comparator of a high operation speed with low fluctuation of a leak current. <P>SOLUTION: In this semiconductor testing device for determining a logical value voltage of a response waveform from a semiconductor device, an input part of the comparator is provided with an input buffer circuit, and a pseudo-input buffer circuit of generating a leak current of the quantity same to that from the input buffer circuit. The operation speed of the comparator gets fast thereby, and the leak current is less fluctuated therein. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路(半導体デバイス)の電気的特性を検査する半導体試験装置に関する。特に微小電流を測定するのに好適な半導体試験装置に関する。また、半導体装置の電気的特性及び機能の試験方法及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor test apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit (semiconductor device). In particular, the present invention relates to a semiconductor test apparatus suitable for measuring a minute current. The present invention also relates to a method for testing electrical characteristics and functions of a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device.

半導体試験装置は、被測定デバイス(IC、LSI等の半導体装置)へ所定のパターンデータの試験波形を与え、それによる被測定デバイスの出力データを読み取り、予め用意した期待値データと比較することによって、被測定デバイスの基本的動作及び機能に問題が無いかどうかを検査するものである。被測定デバイスへの入出力を行う半導体試験装置のピンエレクトロニクスには、被測定デバイスの入出力端子に応じた複数のドライバ及びコンパレータが設けられている。   A semiconductor test apparatus gives a test waveform of predetermined pattern data to a device under test (a semiconductor device such as an IC or LSI), reads output data of the device under test thereby, and compares it with expected value data prepared in advance. This is to inspect whether there is any problem in the basic operation and function of the device under measurement. A plurality of drivers and comparators corresponding to the input / output terminals of the device under test are provided in the pin electronics of the semiconductor test apparatus that performs input / output to the device under test.

一方、半導体装置の製造における半導体装置の検査工程では、半導体試験装置による被測定デバイスの良否判定試験の一つとして、LSI内部の各ノード状態に対応したデバイス待機時(デバイス静止状態)の消費電流(スリープ電流)を測定することにより、そのノードの開放や短絡故障、絶縁不良等を検出するテスト方法(Iddqテスト)がある。このようなIddqテストに用いられる半導体試験装置の構成を図8に示す。図8において、21は被測定デバイス、22はデバイス駆動電源、23は電流検出部231と電流判定部232からなる電流測定部、24はピンエレクトロニクスのドライバ241とコンパレータ242からなるドライバ・コンパレータ部(ピンエレクトロニクス部)、25は被測定デバイス21とピンエレクトロニクスのドライバ・コンパレータ部24を切り離すためのリレーである。また、ドライバ241には、被測定デバイス21からの信号をコンパレータ242が受け取る時、ドライバ出力インピーダンスを高インピーダンス状態に設定する電気的なスイッチ243が設けられている。   On the other hand, in the semiconductor device inspection process in the manufacture of semiconductor devices, current consumption during device standby (device quiescent state) corresponding to each node state inside the LSI is one of the pass / fail judgment tests of the device under test by the semiconductor test equipment. There is a test method (Idddq test) for detecting an open, short circuit failure, insulation failure, or the like of the node by measuring (sleep current). FIG. 8 shows the configuration of a semiconductor test apparatus used for such an Iddq test. In FIG. 8, 21 is a device to be measured, 22 is a device drive power supply, 23 is a current measurement unit comprising a current detection unit 231 and a current determination unit 232, and 24 is a driver / comparator unit comprising a pin electronics driver 241 and a comparator 242 ( Pin electronics section 25 and 25 are relays for separating the device under test 21 and the driver / comparator section 24 of the pin electronics. The driver 241 is provided with an electrical switch 243 that sets the driver output impedance to a high impedance state when the comparator 242 receives a signal from the device under measurement 21.

このような構成でIddqテストを行うときには、スイッチ243を開放にしてドライバ241を高インピーダンス状態にし、電流測定部23により被測定デバイス21が待機時(デバイス静止状態)に流れる電流(スリープ電流)を測定する。被測定デバイス21の内部で短絡や開放等の故障が発生すると、電流測定部23で測定する電流値が変化(異常電流を検出)するので、被測定デバイス21の良否を判定することができる。   When performing the Iddq test with such a configuration, the switch 243 is opened to place the driver 241 in a high impedance state, and the current (sleep current) that flows when the device under measurement 21 is in a standby state (device stationary state) is measured by the current measurement unit 23. taking measurement. When a failure such as a short circuit or an open circuit occurs in the device under measurement 21, the current value measured by the current measurement unit 23 changes (detects an abnormal current), and thus the quality of the device under measurement 21 can be determined.

このようなIddqテストでは、被測定デバイス21に流れる電流を正確に測定する必要がある。ドライバ241では、高インピーダンス状態に設定するスイッチ243により、被測定デバイス21へ流れ出す(あるいは被測定デバイス21から流れ込む)リーク電流を1nA以下に抑えることが可能である。しかしながら、コンパレータ242は、高速、微小信号を扱うため、スイッチ243のようなスイッチを内蔵することができず、常に動作状態にしてあり、バイポーラトランジスタを用いたコンパレータでは数μAものリーク電流が発生して、微小なスリープ電流を測定する際に大きな誤差となる。   In such an Iddq test, it is necessary to accurately measure the current flowing through the device under test 21. In the driver 241, the leakage current that flows out (or flows from the device under measurement 21) to the device under measurement 21 can be suppressed to 1 nA or less by the switch 243 set to the high impedance state. However, since the comparator 242 handles a small signal at high speed, it cannot incorporate a switch such as the switch 243 and is always in an operating state, and a leak current of several μA is generated in a comparator using a bipolar transistor. Thus, a large error occurs when measuring a small sleep current.

従来技術として、Iddqテストのときには図8に示すリレー25を開放にしてコンパレータ部のリーク電流の影響を除く方法もあるが、リレー25の動作に時間がかかり、測定時間が長くなってしまう欠点がある。また、特許文献1に記載のように、予め各ドライバ・コンパレータ部24のリーク電流を測定、保存しておき、Iddqテストの際に保存しておいたリーク電流のデータを基に演算で補正をかける方法もあるが、半導体試験装置のドライバ・コンパレータ回路は数千ピンあるため、予めリーク電流を測定するにも時間がかかり、またリーク電流は温度変動が大きいため、半導体試験装置の温度使用環境が変化するたびにリーク電流を測定、保存し直す必要がある。   As a conventional technique, there is a method of removing the influence of the leakage current of the comparator unit by opening the relay 25 shown in FIG. 8 at the time of the Iddq test, but there is a disadvantage that the operation of the relay 25 takes time and the measurement time becomes long. is there. Further, as described in Patent Document 1, the leakage current of each driver / comparator unit 24 is measured and stored in advance, and correction is performed by calculation based on the leakage current data stored during the Iddq test. However, since there are several thousand pins in the driver / comparator circuit of the semiconductor test equipment, it takes time to measure the leak current in advance, and the temperature fluctuation of the leak test current is large. It is necessary to measure and save the leak current each time the value changes.

コンパレータのリーク電流を減少するためコンパレータの前段にバッファ回路としてコンパレータ入力回路(コンパレータ入力部)を設け、リーク電流を回路的に補正する方法も提案されている。図7は、従来の半導体試験装置のコンパレータ入力回路の回路図である。コンパレータ入力回路の入力端子INには、被測定デバイスの入出力端子が接続される。コンパレータ入力回路は、入力端子INから入力した被測定デバイスの出力をコンパレータ10へ出力する入力バッファ回路1と、リーク電流補正回路3とで構成されている。入力バッファ回路1は、バイポーラトランジスタQ1,Q2を用いてプッシュプル入力部を構成しており、入力電圧を広範囲に採れ、かつ動作速度が速い。しかしながら、pnp型のバイポーラトランジスタQ1とnpn型のバイポーラトランジスタQ2とでは電流増幅率の違いからベース電流Ibp,Ibnが異なり、漏れ電流ΔIb=Ibp−Ibnが発生して、このままでは入力端子INへリーク電流として流れてしまう。   In order to reduce the leakage current of the comparator, a method of correcting a leakage current in a circuit by providing a comparator input circuit (comparator input unit) as a buffer circuit before the comparator has been proposed. FIG. 7 is a circuit diagram of a comparator input circuit of a conventional semiconductor test apparatus. The input / output terminal of the device under test is connected to the input terminal IN of the comparator input circuit. The comparator input circuit includes an input buffer circuit 1 that outputs the output of the device under test input from the input terminal IN to the comparator 10 and a leak current correction circuit 3. The input buffer circuit 1 constitutes a push-pull input unit using bipolar transistors Q1 and Q2, and can take a wide range of input voltages and has a high operating speed. However, the base currents Ibp and Ibn differ from each other between the pnp-type bipolar transistor Q1 and the npn-type bipolar transistor Q2 due to the difference in the current amplification factor, and the leakage current ΔIb = Ibp−Ibn is generated. It will flow as current.

被測定デバイスのスリープ電流等のような微小電流を測定する場合、被測定デバイスに接続された半導体試験装置の入出力端子のリーク電流が大きいと、測定誤差が増大する。なお、リーク電流補正回路3は、抵抗Rの抵抗値をIC製造後のウエハレーザートリミング等により調整して、リーク電流補正回路3に流れ込む補正電流ΔIb'を漏れ電流ΔIbと等しくすることにより、入力 端子INへのリーク電流Ileakを零にするものである。
特開2001−208801号公報
When measuring a minute current such as a sleep current of a device under measurement, if a leakage current at an input / output terminal of a semiconductor test apparatus connected to the device under measurement is large, a measurement error increases. The leakage current correction circuit 3 adjusts the resistance value of the resistor R by wafer laser trimming after manufacturing the IC, and makes the correction current ΔIb ′ flowing into the leakage current correction circuit 3 equal to the leakage current ΔIb. The leakage current Ileak to the terminal IN is made zero.
JP 2001-208801 A

図7に示した従来のコンパレータ入力回路は、温度変化により、リーク電流補正回路3の補正電流ΔIb'が大きく変化する。また、被測定デバイスの出 力電圧が広範囲に変化するため、プッシュプル部の入力電圧(被測定デバイスの出力電圧)の変化により、バイポーラトランジスタQ1,Q2のエミッタ−コレクタ間の電圧が変化して、漏れ電流ΔIbが変化する。これらの原因により、リーク電流Ileakの変動が大きいという問題があった。   In the conventional comparator input circuit shown in FIG. 7, the correction current ΔIb ′ of the leakage current correction circuit 3 changes greatly due to temperature changes. In addition, since the output voltage of the device under test changes over a wide range, the voltage between the emitter and collector of the bipolar transistors Q1 and Q2 changes due to the change in the input voltage of the push-pull section (the output voltage of the device under test). The leakage current ΔIb changes. Due to these causes, there is a problem that the fluctuation of the leakage current Ileak is large.

さらに、図7に示した従来のコンパレータ入力回路は、IC製造後のウエハレーザートリミングのばらつきにより、抵抗Rの抵抗値がばらついて、リーク電流補正回路3の補正電流ΔIb'にばらつきが発生する。また、IC製造時 のウエハ内での拡散のばらつきにより、バイポーラトランジスタQ1,Q2の電流増幅率がばらついて、漏れ電流ΔIbにばらつきが発生する。これらの原因により、リーク電流Ileakには製造時のばらつきがあった。   Furthermore, in the conventional comparator input circuit shown in FIG. 7, the resistance value of the resistor R varies due to variations in wafer laser trimming after IC manufacturing, and variations occur in the correction current ΔIb ′ of the leakage current correction circuit 3. In addition, due to variations in diffusion within the wafer during IC manufacturing, the current amplification factors of the bipolar transistors Q1 and Q2 vary, resulting in variations in the leakage current ΔIb. Due to these causes, the leakage current Ileak has a variation in manufacturing.

これに対し、入力端子に接合形FET(JFET)のソースを接続したJFETソースフォロワ方式のコンパレータ入力回路がある。JFETソースフォロワ方式は、入力に接合形FETを用いているため、リーク電流を数nA以下にすることができる。しかし、しきい値電圧のばらつきが大きいためオフセット電圧の補正回路が必要となる。このオフセット電圧補正回路を設けた接合形FET(JFET)を有する半導体試験装置は、特に出力振幅が大きい半導体装置を試験するときには動作速度が遅くなってしまうという問題があった。   On the other hand, there is a JFET source follower type comparator input circuit in which the source of a junction FET (JFET) is connected to the input terminal. Since the JFET source follower system uses a junction FET as an input, the leakage current can be reduced to several nA or less. However, since the variation in threshold voltage is large, an offset voltage correction circuit is required. A semiconductor test apparatus having a junction FET (JFET) provided with this offset voltage correction circuit has a problem that the operation speed becomes slow particularly when a semiconductor device having a large output amplitude is tested.

本発明は、動作速度が速く、温度変化に伴うリーク電流の変動が小さいコンパレータを備えた半導体試験装置を提供することを目的とする。さらに、出力振幅の大きい半導体装置を試験することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a semiconductor test apparatus including a comparator having a high operating speed and a small change in leakage current accompanying a temperature change. Another object is to test a semiconductor device having a large output amplitude.

本発明はまた、動作速度が速く、入力電圧の変化に伴うリーク電流の変動が小さいコンパレータを備えた半導体試験装置を提供することを目的とする。さらに、出力振幅の大きい半導体装置を試験することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor test apparatus including a comparator having a high operating speed and a small change in leakage current accompanying a change in input voltage. Another object is to test a semiconductor device having a large output amplitude.

本発明はまた、動作速度が速く、各コンパレータ間におけるリーク電流のばらつきが小さいコンパレータを備えた半導体試験装置を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor test apparatus including a comparator having a high operating speed and a small variation in leakage current between the comparators.

本発明はまた、デバイスの静止状態におけるIddqテスト等の微小電流測定に際して、測定誤差を抑え、測定時間の短い半導体試験方法を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor test method that suppresses a measurement error and has a short measurement time when measuring a minute current such as an Iddq test in a static state of a device.

本発明はまた、半導体装置を効率的に製造することを目的とする。   Another object of the present invention is to efficiently manufacture a semiconductor device.

上記目的を達成するために、本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次の通りである。   In order to achieve the above object, the outline of typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

半導体試験装置であって、該半導体試験装置のコンパレータはコンパレータ入力部(コンパレータ入力回路)を有し、該コンパレータ入力部は入力バッファ回路と擬似入力バッファ回路を備えることを特徴とするものである。擬似入力バッファ回路は入力バッファ回路からの漏れ電流と実質的に同量の漏れ電流を生じる。   In the semiconductor test apparatus, the comparator of the semiconductor test apparatus has a comparator input unit (comparator input circuit), and the comparator input unit includes an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit. The pseudo input buffer circuit produces substantially the same amount of leakage current as the leakage current from the input buffer circuit.

また、上記半導体試験装置であって、さらに前記コンパレータは入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路と接続され、かつ擬似入力バッファ回路で生じる漏れ電流を用いて入力バッファ回路で生じる漏れ電流を減少させる(リーク電流をゼロ又は半導体試験装置の試験に問題ない大きさに減少させる)ための電流補正手段を有するものである。   Further, in the semiconductor test apparatus, the comparator is connected to the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit, and reduces leakage current generated in the input buffer circuit using leakage current generated in the pseudo input buffer circuit (leakage). Current correction means for reducing the current to zero or a magnitude that does not cause a problem in the test of the semiconductor test apparatus.

また、半導体装置からの応答波形の論理値電圧の判定を行うコンパレータを有する半導体試験装置であって、該コンパレータの入力部は入力バッファ回路と該入力バッファ回路からの漏れ電流と同量の漏れ電流を生じる擬似入力バッファ回路を備えるものである。   Also, a semiconductor test apparatus having a comparator for determining a logical value voltage of a response waveform from a semiconductor device, wherein an input portion of the comparator has a leakage current equal to a leakage current from the input buffer circuit and the input buffer circuit Is provided with a pseudo input buffer circuit.

半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験装置であって、該半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下であるものである。   A semiconductor test apparatus for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state, wherein a magnitude of a temperature change rate of a leakage current flowing into or out of the semiconductor device to be tested from the semiconductor test apparatus is 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less.

半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験装置であって、該半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流は、該半導体試験装置のコンパレータの温度変化が5℃以上20℃以下の場合、該リーク電流の量が2.5nA以上100nA以下であるものである。   A semiconductor test apparatus for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state, wherein a leak current flowing into or out of the semiconductor device to be tested from the semiconductor test apparatus is a temperature change of a comparator of the semiconductor test apparatus. Is 5 ° C. or more and 20 ° C. or less, the amount of the leakage current is 2.5 nA or more and 100 nA or less.

また、半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験方法であって、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を備えたコンパレータを有する半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下とした状態で、該半導体装置の静止状態の消費電流を測定するものである。   Also, a semiconductor test method for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state, the semiconductor test device having a comparator having an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit, flowing into the semiconductor device to be tested, or the semiconductor device The current consumption in a stationary state of the semiconductor device is measured in a state where the ratio of the temperature change rate of the leakage current flowing out from the semiconductor device is 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less.

また、半導体ウエハに回路素子を作り込む工程と、該半導体ウエハ上で該回路素子の電極と外部接続端子を電気的に接続する配線を形成する工程と、該半導体ウエハに保護膜を形成する工程と、該半導体ウエハをダイシングする工程と、該半導体ウエハの状態で、またはダイシングされ個別化された状態で半導体装置を検査する工程を有する半導体装置の製造方法であって、該検査工程は該半導体装置の動作試験を行う第1の工程と、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を備えたコンパレータを有する半導体試験装置を用いて試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下とした状態で、該半導体装置の静止状態の消費電流を測定する第2の工程を有するものである。   A step of forming a circuit element on the semiconductor wafer; a step of forming a wiring for electrically connecting the electrode of the circuit element and an external connection terminal on the semiconductor wafer; and a step of forming a protective film on the semiconductor wafer A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: dicing the semiconductor wafer; and inspecting the semiconductor device in a state of the semiconductor wafer or in a diced and individualized state. A temperature of a leakage current flowing into or out of a semiconductor device to be tested using a semiconductor test device having a first step of performing an operation test of the device and a comparator having an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit Measures the current consumption of the semiconductor device in a stationary state with a change rate of 0.5 nA / ° C. to 5.0 nA / ° C. That is one having a second step.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

(1)被測定デバイスの微小電流測定に際して、動作速度が速い半導体装置を効率的に(短時間で)検査できる半導体試験装置を提供することができる。例えば、LSIロジック等の微小電流測定を効率的に(短時間で)検査できる半導体試験装置を提供することができる。   (1) It is possible to provide a semiconductor test apparatus capable of efficiently (in a short time) inspecting a semiconductor device having a high operation speed when measuring a minute current of a device under measurement. For example, it is possible to provide a semiconductor test apparatus capable of efficiently (in a short time) inspecting a minute current measurement such as LSI logic.

(2)被測定デバイスの微小電流の測定誤差を抑え、検査精度を向上させた半導体装置の試験方法を提供することができる。   (2) It is possible to provide a test method for a semiconductor device in which a measurement error of a minute current of a device under measurement is suppressed and an inspection accuracy is improved.

(3)半導体装置を効率的に製造できる。   (3) A semiconductor device can be manufactured efficiently.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図1は、本発明の一実施の形態による半導体試験装置のコンパレータの入力部(コンパレータ入力回路)の概略構成を示す図である。コンパレータ入力回路は、入力バッファ回路11、擬似入力バッファ回路12、及びリーク電流補正回路13を含んで構成されている。コンパレータ入力回路の入力端子INには、被測定デバイスの入出力端子が接続され、出力端子OUTには、コンパレータが接続される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an input unit (comparator input circuit) of a comparator of a semiconductor test apparatus according to an embodiment of the present invention. The comparator input circuit includes an input buffer circuit 11, a pseudo input buffer circuit 12, and a leak current correction circuit 13. The input / output terminal of the device under test is connected to the input terminal IN of the comparator input circuit, and the comparator is connected to the output terminal OUT.

入力バッファ回路11は、バイポーラトランジスタを用いたプッシュプル入力部を有し、入力端子INから入力した被測定デバイスの出力を出力端子OUTに接続されたコンパレータへ出力する。入力バッファ回路11は、プッシュプル入力部にバイポーラトランジスタを使用しているため、動作速度は速く、被測定デバイスの電圧範囲を広く採ることができるが、プッシュプル入力部のバイポーラトランジスタのベース電流の違いによって漏れ電流ΔIb1を発生する。   The input buffer circuit 11 has a push-pull input unit using a bipolar transistor, and outputs the output of the device under test input from the input terminal IN to the comparator connected to the output terminal OUT. Since the input buffer circuit 11 uses a bipolar transistor in the push-pull input section, the operation speed is fast and the voltage range of the device under test can be widened. Due to the difference, a leakage current ΔIb1 is generated.

擬似入力バッファ回路12は、入力バッファ回路11と同じプッシュプル入力部を有し、入力バッファ回路11に近接して設けられている。擬似入力バッファ回路12は、入力バッファ回路11と同じプッシュプル入力部を有するので、入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1とほぼ同量の漏れ電流ΔIb2を発生する。擬似入力バッファ回路12は入力バッファ回路11に近接して設けられているので、温度変化による漏れ電流ΔIb2の変動は、漏れ電流ΔIb1の変動とほぼ同じになる。また、擬似入力バッファ回路12は入力バッファ回路11に近接して設けられているので、IC製造時のウエハ内での拡散がほぼ同じで、擬似入力バッファ回路12のプッシュプル入力部のバイポーラトランジスタの電流増幅率は、入力バッファ回路11のプッシュプル入力部のバイポーラトランジスタの電流増幅率とほぼ同じになる。従って、IC製造時のウエハ内での拡散のばらつきによる漏れ電流ΔIb2のばらつきは、漏れ電流ΔIb1のばらつきとほぼ同じとなる。   The pseudo input buffer circuit 12 has the same push-pull input unit as the input buffer circuit 11 and is provided close to the input buffer circuit 11. Since the pseudo input buffer circuit 12 has the same push-pull input unit as the input buffer circuit 11, the pseudo input buffer circuit 12 generates a leakage current ΔIb 2 that is substantially the same amount as the leakage current ΔIb 1 of the input buffer circuit 11. Since the pseudo input buffer circuit 12 is provided close to the input buffer circuit 11, the fluctuation of the leakage current ΔIb2 due to the temperature change is almost the same as the fluctuation of the leakage current ΔIb1. Further, since the pseudo input buffer circuit 12 is provided close to the input buffer circuit 11, the diffusion in the wafer at the time of manufacturing the IC is almost the same, and the bipolar transistor of the push-pull input portion of the pseudo input buffer circuit 12 is the same. The current amplification factor is substantially the same as the current amplification factor of the bipolar transistor in the push-pull input section of the input buffer circuit 11. Therefore, the variation in the leakage current ΔIb2 due to the variation in the diffusion in the wafer at the time of manufacturing the IC is almost the same as the variation in the leakage current ΔIb1.

リーク電流補正回路13は、入力バッファ回路11の入力及び擬似入力バッファ回路12の入力に接続され、擬似入力バッファ回路12の入力に流れる漏れ電流ΔIb2を検出して、検出した漏れ電流ΔIb2と同量の補正電流ΔIb2' を入力バッファ回路11の入力から引き込む。これにより、コンパレー タ入力 回路の入力端子INに流れるリーク電流Ileak(=ΔIb1−ΔIb2'= ΔIb1−ΔIb2)は、ほぼ零となる。   The leak current correction circuit 13 is connected to the input of the input buffer circuit 11 and the input of the pseudo input buffer circuit 12, detects the leak current ΔIb2 flowing through the input of the pseudo input buffer circuit 12, and has the same amount as the detected leak current ΔIb2. The correction current ΔIb2 ′ is drawn from the input of the input buffer circuit 11. As a result, the leak current Ileak (= ΔIb1−ΔIb2 ′ = ΔIb1−ΔIb2) flowing through the input terminal IN of the comparator input circuit becomes almost zero.

なお、コンパレータ入力部を除くコンパレータ10からの漏れ電流は入力バッファ回路11の存在により入力端子INには流れない。従って、入力バッファ回路11からの漏れ電流Ib1が擬似入力バッファ回路12の漏れ電流Ib2により零になれば、コンパレータ入力回路を含むコンパレータ全体からのリーク電流が実質的に零となる。   Note that leakage current from the comparator 10 excluding the comparator input section does not flow to the input terminal IN due to the presence of the input buffer circuit 11. Therefore, when the leakage current Ib1 from the input buffer circuit 11 becomes zero due to the leakage current Ib2 of the pseudo input buffer circuit 12, the leakage current from the entire comparator including the comparator input circuit becomes substantially zero.

なお、実施例においてコンパレータ入力回路がコンパレータ10と別々に記載されているが、これは必ずしもコンパレータ10とコンパレータ入力回路を別々に設けていることを意味するものではない。各実施例の効果を達成する限り、コンパレータ入力回路はコンパレータに含まれるものであっても、コンパレータと別途設けられたものであってもよい。   In the embodiment, the comparator input circuit is described separately from the comparator 10, but this does not necessarily mean that the comparator 10 and the comparator input circuit are provided separately. As long as the effect of each embodiment is achieved, the comparator input circuit may be included in the comparator or may be provided separately from the comparator.

さらに、本出願人は、コンパレータ入力回路を構成する素子の動作速度と最大出力振幅の関係を検討した。その結果を図12に示す。図12において動作速度と最大出力振幅を対数軸にとると、従来技術で説明したJFETソースフォロワ方式で実現可能な範囲は、動作速度50MHz、最大出力振幅18Vと、動作速度700MHz、最大出力振幅2Vの点を通る直線以下の領域Bとなる。つまり、オフセット電圧補正回路を設けた場合であっても、被測定デバイスの出力振幅が大きい場合には、動作速度が遅い。   Furthermore, the present applicant examined the relationship between the operation speed of the elements constituting the comparator input circuit and the maximum output amplitude. The result is shown in FIG. In FIG. 12, when the operation speed and the maximum output amplitude are taken on a logarithmic axis, the range that can be realized by the JFET source follower system described in the prior art is as follows. It becomes the area | region B below the straight line which passes through this point. That is, even when the offset voltage correction circuit is provided, the operation speed is slow when the output amplitude of the device under measurement is large.

一方、本発明に係る本実施例及び他の実施例に記載されたコンパレータであり、かつ図12の領域Aの特性を有する半導体素子を含むコンパレータを備えた半導体試験装置であれば、動作速度が速くかつ出力振幅の大きい被測定デバイス(被測定半導体装置)を検査することができる。   On the other hand, if the semiconductor testing apparatus includes the comparator described in this embodiment and other embodiments according to the present invention and includes a comparator including a semiconductor element having the characteristics of the region A in FIG. It is possible to inspect a device under test (measured semiconductor device) that is fast and has a large output amplitude.

図2は、本発明の他の実施の形態による半導体試験装置のコンパレータ入力部の概略構成を示す図である。コンパレータ入力部は、入力バッファ回路11、擬似入力バッファ回路12、リーク電流補正回路13、及びリーク電流ゲイン調整回路14を含んで構成されている。入力バッファ回路11、擬似入力バッファ回路12及びリーク電流補正回路13の構成及び動作は、図1に示した実施の形態と同様である。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a comparator input unit of a semiconductor test apparatus according to another embodiment of the present invention. The comparator input unit includes an input buffer circuit 11, a pseudo input buffer circuit 12, a leak current correction circuit 13, and a leak current gain adjustment circuit 14. The configuration and operation of the input buffer circuit 11, the pseudo input buffer circuit 12, and the leakage current correction circuit 13 are the same as those in the embodiment shown in FIG.

被測定デバイスの出力電圧は広範囲に変化するため、入力端子INの入力電圧の変化により、入力バッファ回路11のバイポーラトランジスタのエミッタ−コレクタ間電圧が変化して、漏れ電流ΔIb1が変化する。リーク電流ゲイン調整回路14は、入力端子INの入力電圧を検出し、入力電圧に応じた調整電流Igainを入力バッファ回路11の入力から取り込むことにより、入力バッファ回路11の入力に流れる電流を調整する。これによりリーク電流ゲイン調整回路14は、入力電圧の変化による入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1の変化を吸収して、リーク電流Ileak(=ΔIb1−ΔIb2'− Igain)の変動をさらに小さくする。   Since the output voltage of the device under test changes over a wide range, the voltage between the emitter and the collector of the bipolar transistor of the input buffer circuit 11 changes due to the change in the input voltage at the input terminal IN, and the leakage current ΔIb1 changes. The leak current gain adjustment circuit 14 detects the input voltage of the input terminal IN and takes in the adjustment current Igain according to the input voltage from the input of the input buffer circuit 11 to adjust the current flowing through the input of the input buffer circuit 11. . Thereby, the leakage current gain adjustment circuit 14 absorbs the change of the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11 due to the change of the input voltage, and further reduces the fluctuation of the leakage current Ileak (= ΔIb1−ΔIb2′−Igain).

以上説明した実施の形態において、さらに、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2を調整することによりリーク電流Ileakのオフセットを調整するリーク電流オフセット調整手段を設けることができる。リーク電流オフセット調整手段は、擬似入力バッファ回路12の内部回路を利用することができる。リーク電流オフセット調整手段により擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2をさらに入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1に近づけ、リーク電流Ileakをさらに小さくすることができる。   In the embodiment described above, it is possible to further provide a leakage current offset adjusting means for adjusting the offset of the leakage current Ileak by adjusting the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12. As the leakage current offset adjusting means, an internal circuit of the pseudo input buffer circuit 12 can be used. The leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 can be further brought closer to the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11 by the leakage current offset adjusting means, and the leakage current Ileak can be further reduced.

以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。図3は、本発明の一実施例の回路図である。入力バッファ回路11のバイポーラトランジスタQ1,Q2は、電圧利得1倍のプッシュプル入力部を構成している。トランジスタQ3,Qd3、及びトランジスタQ4,Qd4は、出力端子OUTに接続されるコンパレータを駆動するためのインバーテッドダーリントン部を構成している。ここで、トランジスタQ3,Qd3,Q4,Qd4から構成されるインバーテッドダーリントン部は、特にインバーテッドダーリントン接続に限られるものではなく、他のバッファ回路でもよい。入力バッファ回路11では、バイポーラトランジスタQ1,Q2のベース電流Ibp1,Ibn1の違いにより、漏れ電流ΔIb1=Ibp1−Ibn1が発生する。   Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. The bipolar transistors Q1 and Q2 of the input buffer circuit 11 constitute a push-pull input unit having a voltage gain of 1. The transistors Q3 and Qd3 and the transistors Q4 and Qd4 constitute an inverted Darlington unit for driving a comparator connected to the output terminal OUT. Here, the inverted Darlington section composed of the transistors Q3, Qd3, Q4, and Qd4 is not particularly limited to the inverted Darlington connection, and may be another buffer circuit. In the input buffer circuit 11, a leakage current ΔIb1 = Ibp1−Ibn1 is generated due to the difference between the base currents Ibp1 and Ibn1 of the bipolar transistors Q1 and Q2.

擬似入力バッファ回路12のバイポーラトランジスタQ5はバイポーラトランジスタQ1と同じトランジスタであり、そのベース電流Ibp2はバイポーラトランジスタQ1のベース電流Ibp1とほぼ等しい。バイポーラトランジスタQ6はバイポーラトランジスタQ2と同じトランジスタであり、そのベース電流Ibn2はバイポーラトランジスタQ2のベース電流Ibn1とほぼ等しい。バイポーラトランジスタQ5,Q6は、入力バッファ回路11のプッシュプル入力部と同じプッシュプル入力部を構成している。擬似入力バッファ回路12では、バイポーラトランジスタQ5,Q6のベース電流Ibp2,Ibn2の違いにより、漏れ電流ΔIb2=Ibp2−Ibn2が発生する。発生した漏れ電流ΔIb2は、入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1とほぼ等しい。なお、定電流源I1とI3、I2とI4はそれぞれ同量の電流を流す定電流源である。   The bipolar transistor Q5 of the pseudo input buffer circuit 12 is the same transistor as the bipolar transistor Q1, and its base current Ibp2 is substantially equal to the base current Ibp1 of the bipolar transistor Q1. The bipolar transistor Q6 is the same transistor as the bipolar transistor Q2, and its base current Ibn2 is substantially equal to the base current Ibn1 of the bipolar transistor Q2. The bipolar transistors Q5 and Q6 constitute the same push-pull input section as the push-pull input section of the input buffer circuit 11. In pseudo input buffer circuit 12, leakage current ΔIb2 = Ibp2−Ibn2 is generated due to the difference between base currents Ibp2 and Ibn2 of bipolar transistors Q5 and Q6. The generated leakage current ΔIb2 is substantially equal to the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11. The constant current sources I1 and I3, and I2 and I4 are constant current sources that allow the same amount of current to flow.

リーク電流補正回路13は、トランジスタQ10,Q11からなるカレントミラー回路で構成されている。抵抗R1,R2は、トランジスタQ10,Q11のバイアス電圧を発生している。トランジスタQ11のコレクタに擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2が流れると、トランジスタQ10のコレクタには漏れ電流ΔIb2と同量の補正電流ΔIb2'が流れる。入力バッフ ァ回路11の漏れ電流ΔIb1から補正電流ΔIb2'を引いたΔIb1−Δ Ib2'(= ΔIb1−ΔIb2)は、ほぼ零となる。なお、リーク電流補正 回路13は、 カレントミラー回路の構成に限られるものではなく、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2と同量の電流を引き込める電流補正回路であればよい。   The leak current correction circuit 13 is constituted by a current mirror circuit composed of transistors Q10 and Q11. Resistors R1 and R2 generate bias voltages for the transistors Q10 and Q11. When the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 flows through the collector of the transistor Q11, the correction current ΔIb2 ′ having the same amount as the leakage current ΔIb2 flows through the collector of the transistor Q10. ΔIb1−ΔIb2 ′ (= ΔIb1−ΔIb2) obtained by subtracting the correction current ΔIb2 ′ from the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11 is almost zero. The leakage current correction circuit 13 is not limited to the configuration of the current mirror circuit, and may be any current correction circuit that can draw the same amount of current as the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12.

入力端子INの入力電圧が増加すると、入力バッファ回路11のバイポーラトランジスタQ2のベース電流Ibn1が増加して、入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1は減少する。入力端子INの入力電圧が減少すると、入力バッファ回路11のバイポーラトランジスタQ2のベース電流Ibn1が減少して、入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1は増加する。   When the input voltage at the input terminal IN increases, the base current Ibn1 of the bipolar transistor Q2 of the input buffer circuit 11 increases, and the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11 decreases. When the input voltage at the input terminal IN decreases, the base current Ibn1 of the bipolar transistor Q2 of the input buffer circuit 11 decreases and the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11 increases.

リーク電流ゲイン調整回路14のトランジスタQ12は、入力バッファ回路11の出力をダイオード及び分圧抵抗を介してベースへ入力することにより、入力電圧の変化を入力バッファ回路11の出力の変化として検出する。入力電圧が増加して入力バッファ回路11の出力が増加すると、トランジスタQ12のベース電流が増加して、トランジスタQ13のコレクタに流れる調整電流Igainが減少する。入力電圧が減少して入力バッファ回路11の出力が減少すると、トランジスタQ12のベース電流が減少して、トランジスタQ13のコレクタに流れる調整電流Igainが増加する。これにより、入力電圧の変化による入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1の変化が吸収され、リーク電流Ileak(=ΔIb1−ΔIb2'−Igain)の変動が小さくなる 。なお、リーク電流ゲイン調整回路14は、前記回路構成に限られるものではなく、入力電圧の変化を検出して、入力電圧の変化に伴う入力バッファ回路の漏れ電流の増減分を補正する回路であればよい。   The transistor Q12 of the leakage current gain adjustment circuit 14 detects the change in the input voltage as the change in the output of the input buffer circuit 11 by inputting the output of the input buffer circuit 11 to the base via the diode and the voltage dividing resistor. When the input voltage increases and the output of the input buffer circuit 11 increases, the base current of the transistor Q12 increases and the adjustment current Igain flowing through the collector of the transistor Q13 decreases. When the input voltage decreases and the output of the input buffer circuit 11 decreases, the base current of the transistor Q12 decreases and the adjustment current Igain flowing through the collector of the transistor Q13 increases. Thereby, the change of the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11 due to the change of the input voltage is absorbed, and the fluctuation of the leakage current Ileak (= ΔIb1−ΔIb2′−Igain) is reduced. The leakage current gain adjustment circuit 14 is not limited to the circuit configuration described above, and may be a circuit that detects a change in the input voltage and corrects an increase / decrease in the leakage current of the input buffer circuit due to the change in the input voltage. That's fine.

リーク電流ゲイン調整回路14の抵抗R3の抵抗値は、例えば、IC製造後のウエハレーザートリミングによりチップ上のトリミング抵抗をIC動作状態で調整して、入力電圧が最大の時にリーク電流Ileakが零となるように調整する。ここでは、抵抗R3の抵抗値可変の一手段としてウエハレーザートリミングを例に説明したが、例えば、本願によるコンパレータ入力部を少なくとも含み集積化し、チップの外に可変抵抗器等の調整手段を用いてもよく、電流量を可変できる手段であればなんでもよい。   The resistance value of the resistor R3 of the leakage current gain adjustment circuit 14 is adjusted such that, for example, the trimming resistor on the chip is adjusted in the IC operation state by wafer laser trimming after IC manufacture, and the leakage current Ileak is zero when the input voltage is maximum. Adjust so that Here, the wafer laser trimming has been described as an example of one means for changing the resistance value of the resistor R3. However, for example, at least a comparator input unit according to the present application is integrated and integrated using an adjusting means such as a variable resistor outside the chip. Any means that can change the amount of current may be used.

本実施例は、リーク電流Ileakのオフセット調整方法として、擬似入力バッファ回路12の定電流源I3の電流を調整して、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2を調整するものである。これにより漏れ電流ΔIb2をさらに漏れ電流ΔIb1に近づけ、リーク電流Ileakをさらに小さくすることができる。   This embodiment adjusts the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 by adjusting the current of the constant current source I3 of the pseudo input buffer circuit 12 as an offset adjustment method of the leakage current Ileak. Thereby, leakage current ΔIb2 can be made closer to leakage current ΔIb1, and leakage current Ileak can be further reduced.

定電流源I3の電流は、例えば、IC製造後のウエハレーザートリミングによりチップ上のトリミング抵抗をIC動作状態で調整して、入力電圧が最小の時にリーク電流Ileakが零となるように調整する。定電流源I3の電流をトリミングすると、トランジスタQ5のコレクタ電流が減少してベース電流Ibp2が減少し、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2が減少する。リーク電流のオフセット調整方法として定電流源I3の電流をトリミングすると、調整箇所が一箇所で済み、調整用のトリミング抵抗のレイアウト面積も小さくて済む。   The current of the constant current source I3 is adjusted so that the leakage current Ileak becomes zero when the input voltage is minimum, for example, by adjusting the trimming resistor on the chip by the wafer laser trimming after IC manufacture in the IC operation state. When the current of the constant current source I3 is trimmed, the collector current of the transistor Q5 decreases, the base current Ibp2 decreases, and the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 decreases. If the current of the constant current source I3 is trimmed as a leakage current offset adjustment method, only one adjustment point is required, and the layout area of the trimming resistor for adjustment may be small.

図4は、本発明の他の実施例の回路図である。本実施例は、リーク電流Ileakのオフセット調整方法として、擬似入力バッファ回路12の定電流源I4の電流を調整して、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2を調整するものである。これにより漏れ電流ΔIb2をさらに漏れ電流ΔIb1に近づけ、リーク電流Ileakをさらに小さくすることができる。その他の回路構成は、図3の実施例と同様である。   FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention. The present embodiment adjusts the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 by adjusting the current of the constant current source I4 of the pseudo input buffer circuit 12 as an offset adjustment method of the leakage current Ileak. Thereby, leakage current ΔIb2 can be made closer to leakage current ΔIb1, and leakage current Ileak can be further reduced. Other circuit configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

定電流源I4の電流は、例えば、IC製造後のウエハレーザートリミングによりチップ上のトリミング抵抗をIC動作状態で調整して、入力電圧が最小の時にリーク電流Ileakが零となるように調整する。定電流源I4の電流をトリミングすると、トランジスタQ6のコレクタ電流が減少してベース電流Ibn2が減少し、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2が増加する。リーク電流のオフセット調整方法として定電流源I4の電流をトリミングすると、調整箇所が一箇所で済み、調整用のトリミング抵抗のレイアウト面積も小さくて済む。   The current of the constant current source I4 is adjusted so that the leakage current Ileak becomes zero when the input voltage is minimum, for example, by adjusting the trimming resistance on the chip by the wafer laser trimming after manufacturing the IC in the IC operation state. When the current of the constant current source I4 is trimmed, the collector current of the transistor Q6 decreases, the base current Ibn2 decreases, and the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 increases. If the current of the constant current source I4 is trimmed as a method for adjusting the offset of the leakage current, only one adjustment point is required, and the layout area of the trimming resistor for adjustment may be small.

図5は、本発明のさらに他の実施例の回路図である。本実施例は、リーク電流Ileakのオフセット調整方法として、擬似入力バッファ回路12の定電流源I3及び定電流源I4の電流を調整して、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2を調整するものである。これにより漏れ電流ΔIb2をさらに漏れ電流ΔIb1に近づけ、リーク電流Ileakをさらに小さくすることができる。その他の回路構成は、図3の実施例と同様である。   FIG. 5 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. This embodiment adjusts the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 by adjusting the currents of the constant current source I3 and the constant current source I4 of the pseudo input buffer circuit 12 as an offset adjustment method of the leak current Ileak. is there. Thereby, leakage current ΔIb2 can be made closer to leakage current ΔIb1, and leakage current Ileak can be further reduced. Other circuit configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

定電流源I3及び定電流源I4の電流は、例えば、IC製造後のウエハレーザートリミングによりチップ上のトリミング抵抗をIC動作状態で調整して、入力電圧が最小の時にリーク電流Ileakが零となるように調整する。定電流源I3の電流をトリミングすると、図3の実施例と同様に、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2が減少する。定電流源I4の電流をトリミングすると、図4の実施例と同様に、擬似入力バッファ回路12の漏れ電流ΔIb2が増加する。リーク電流のオフセット調整方法として定電流源I3及び定電流源I4の電流をトリミングすると、漏れ電流ΔIb2を増加、減少のどちらにも調整することができる。図3、図4及び図5における定電流源I3、I4の電流調整には一手段としてウエハレーザートリミングを用いて調整する方法を述べたが、特に、ウエハレーザートリミングに限られるものではなく、他の手段で電流値を調整しても同様な効果が得られることは明らかである。   As for the currents of the constant current source I3 and the constant current source I4, the leakage current Ileak becomes zero when the input voltage is minimum, for example, by adjusting the trimming resistor on the chip by the wafer laser trimming after IC manufacturing in the IC operation state. Adjust as follows. When the current of the constant current source I3 is trimmed, the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 decreases as in the embodiment of FIG. When the current of the constant current source I4 is trimmed, the leakage current ΔIb2 of the pseudo input buffer circuit 12 increases as in the embodiment of FIG. When the currents of the constant current source I3 and the constant current source I4 are trimmed as a leakage current offset adjustment method, the leakage current ΔIb2 can be adjusted to increase or decrease. Although the method of adjusting the current of the constant current sources I3 and I4 in FIGS. 3, 4 and 5 by using wafer laser trimming as one means has been described, it is not particularly limited to the wafer laser trimming. It is clear that the same effect can be obtained even if the current value is adjusted by the above means.

図6は、本発明のさらに他の実施例の回路図である。本実施例は、リーク電流Ileakのオフセット調整方法として、リーク電流補正回路13の抵抗R1,R2の抵抗値を調整して、リーク電流補正回路13の補正電流ΔIb2' を調整するものである。これにより、リーク電流補正回路13の補正電流ΔIb2'を さらに入力バッファ回路11の漏れ電流ΔIb1に近づけ、リーク電 流Ile akをさらに小さくすることができる。その他の回路構成は、図3の実施例と同様である。   FIG. 6 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. This embodiment adjusts the correction current ΔIb2 ′ of the leak current correction circuit 13 by adjusting the resistance values of the resistors R1 and R2 of the leak current correction circuit 13 as an offset adjustment method of the leak current Ileak. As a result, the correction current ΔIb2 ′ of the leakage current correction circuit 13 can be made closer to the leakage current ΔIb1 of the input buffer circuit 11, and the leakage current Ileak can be further reduced. Other circuit configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

抵抗R1,R2の抵抗値は、例えば、IC製造後のウエハレーザートリミングによりチップ上のトリミング抵抗をIC動作状態で調整して、入力電圧が最小の時にリーク電流Ileakが零となるように調整する。抵抗R1,R2のどちらかの抵抗値をトリミングすることにより、トランジスタQ10のコレクタに流れる補正電流ΔIb2'を増加、減少のどちらにも調整することができ る。ここで、抵抗R1,R2の抵抗値は、ウエハレーザートリミングに限られるものではなく、他の手段で可変してもよく、また、抵抗R1,R2に流れる電流を制御してもよいことは前述の説明から明らかである。   The resistance values of the resistors R1 and R2 are adjusted so that the leakage current Ileak becomes zero when the input voltage is minimum, for example, by adjusting the trimming resistor on the chip in the IC operation state by wafer laser trimming after IC manufacturing. . By trimming the resistance value of one of the resistors R1 and R2, the correction current ΔIb2 ′ flowing through the collector of the transistor Q10 can be adjusted to increase or decrease. Here, the resistance values of the resistors R1 and R2 are not limited to wafer laser trimming, but may be varied by other means, and the current flowing through the resistors R1 and R2 may be controlled as described above. It is clear from the explanation.

上記において、コンパレータから被測定装置である半導体装置(IC、LSI等)に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流を小さくするための回路構成等について説明した。続いて、図9を用いて、上記で説明した回路を用いて測定したリーク電流量(リーク電流値)と半導体試験装置のコンパレータの温度との関係(リーク電流の温度特性)について説明する。   In the above description, the circuit configuration and the like for reducing the leakage current flowing from the comparator into the semiconductor device (IC, LSI, etc.) that is the device to be measured or flowing out from the semiconductor device have been described. Next, the relationship between the amount of leakage current (leakage current value) measured using the circuit described above and the temperature of the comparator of the semiconductor test apparatus (temperature characteristics of leakage current) will be described with reference to FIG.

なお、リーク電流量とは、被測定装置は静止状態で、かつ半導体試験装置のドライバは高インピーダンス状態で、コンパレータは被測定装置と接続された状態において、コンパレータから被測定装置へ流れ込む電流量をいう。なお、リーク電流量として、逆にコンパレータへ被測定装置から流れ出る電流量をいう場合もある。また、コンパレータの温度(コンパレータに用いられる回路素子の温度)は、コンパレータを製造する段階で温度測定用の素子を用いて測定されている。   The amount of leakage current is the amount of current that flows from the comparator to the device under test when the device under test is stationary, the driver of the semiconductor test device is in a high impedance state, and the comparator is connected to the device under test. Say. Note that the amount of leakage current may also mean the amount of current that flows out from the device under test to the comparator. Further, the temperature of the comparator (the temperature of the circuit element used for the comparator) is measured using an element for temperature measurement at the stage of manufacturing the comparator.

図9に示すように、コンパレータに従来のIC(半導体装置)を用いた場合、半導体試験装置の温度変化に伴いリーク電流が大きく増加していることが分かる。従来のICでは被測定対象に流れ込むリーク電流の温度変化(特性)の絶対値は約10〜20nA/℃であった。被測定対象に流れ込むリーク電流が大きいと、被測定対象の静止状態における消費電流(LSI等内部の各ノード状態に対応したデバイス待機時の消費電流(スリープ電流))を測定することにより、そのノードの開放や短絡故障等を検出するテスト(Iddqテスト)が精密に行われない。   As shown in FIG. 9, when a conventional IC (semiconductor device) is used as the comparator, it can be seen that the leakage current greatly increases with the temperature change of the semiconductor test device. In the conventional IC, the absolute value of the temperature change (characteristic) of the leak current flowing into the object to be measured is about 10 to 20 nA / ° C. If the leakage current flowing into the measurement target is large, measure the current consumption in the stationary state of the measurement target (consumption current (sleep current) during device standby corresponding to each internal node state such as LSI), and that node. A test (Iddq test) for detecting an open circuit or a short circuit failure is not accurately performed.

空冷方式により半導体試験装置の温度上昇(コンパレータのICの温度上昇)を抑えた場合、空冷方式では温度変動許容量約10〜30℃であり、例えば温度変動許容量約20℃の場合、半導体試験装置の温度上昇に伴うリーク電流の変動量は約200nA〜400nAとなる。水冷方式により温度上昇を抑えた場合、水冷方式では温度変動許容量約3〜7℃であり、例えば温度変動許容量約5℃の場合、半導体試験装置の温度上昇に伴うリーク電流の変動量は約50nA〜100nAとなる。ただし、水冷方式は冷却構造が複雑であり、小型化が難しいという問題がある。   When the temperature rise of the semiconductor test equipment (temperature rise of the comparator IC) is suppressed by the air cooling method, the temperature variation tolerance is about 10 to 30 ° C. by the air cooling method. For example, when the temperature variation tolerance is about 20 ° C., the semiconductor test The fluctuation amount of the leakage current accompanying the temperature rise of the apparatus is about 200 nA to 400 nA. When the temperature rise is suppressed by the water cooling method, the allowable temperature fluctuation amount is about 3 to 7 ° C. in the water cooling method. For example, when the allowable temperature fluctuation amount is about 5 ° C., the fluctuation amount of the leakage current accompanying the temperature rise of the semiconductor test apparatus is About 50 nA to 100 nA. However, the water cooling method has a problem that the cooling structure is complicated and it is difficult to reduce the size.

一方、被試験装置が一般の半導体メモリ(DRAM等)の場合、半導体装置の試験において許容できるリーク電流の大きさはその種類によって異なり、LSIロジック等ほど厳しくない。例えば、許容範囲が約±500nAである半導体メモリ(DRAM等)の場合は、コンパレータに従来のICを備えた半導体試験装置でも大きな問題にはならない。しかし、LSIロジックを含む半導体装置を検査する場合、半導体装置の試験において許容できるリーク電流の大きさはその種類によって異なるが、許容範囲が約±10〜100nA(小さいほうがよい)であるため、コンパレータに従来のICを備えた半導体試験装置では測定が困難である。   On the other hand, when the device under test is a general semiconductor memory (DRAM or the like), the allowable leak current in the test of the semiconductor device varies depending on the type and is not as severe as LSI logic. For example, in the case of a semiconductor memory (DRAM or the like) having an allowable range of about ± 500 nA, even a semiconductor test apparatus having a conventional IC for a comparator is not a big problem. However, when inspecting a semiconductor device including LSI logic, the allowable leak current in the semiconductor device test varies depending on the type, but the allowable range is about ± 10 to 100 nA (smaller is better). In addition, measurement is difficult with a semiconductor test apparatus equipped with a conventional IC.

上記実施例で説明したコンパレータを含む半導体試験装置(コンパレータを含むIC)は、図12に示すAの領域の性能を有し、リーク電流の温度変化割合(温度特性)を約0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下に抑えることを特徴とする。望ましくはリーク電流の温度変化割合を約0.5nA/℃以上2.0nA/℃以下に抑える。このように、リーク電流の温度変化割合を小さくすることにより、被測定デバイスの静止状態における微小電流の測定に際して、半導体試験装置においてコンパレータの温度制御の許容幅を大きくできる半導体試験装置を提供することができる。   The semiconductor test apparatus including the comparator described in the above embodiment (IC including the comparator) has the performance of the region A shown in FIG. 12, and the temperature change rate (temperature characteristic) of the leakage current is about 0.5 nA / ° C. It is characterized by being suppressed to 5.0 nA / ° C. or less. Desirably, the temperature change rate of the leakage current is suppressed to about 0.5 nA / ° C. to 2.0 nA / ° C. Thus, by providing a semiconductor test apparatus capable of increasing the allowable range of temperature control of a comparator in a semiconductor test apparatus when measuring a minute current in a stationary state of a device under test by reducing the temperature change rate of the leakage current. Can do.

例えば、リーク電流の温度変化割合が約0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下のコンパレータを含むICの温度上昇を、温度変動許容量が約20℃の空冷方式により抑えた場合、半導体試験装置の温度上昇は約10nA〜100nAとなる。温度変動許容量が約5℃である水冷方式を用いた場合、半導体試験装置の温度上昇は約2.5nA〜25nAとなる。また、リーク電流の温度変化割合が約0.5nA/℃以上2.0nA/℃以下のコンパレータを含むICの温度上昇を、温度変動許容量が約20℃の空冷方式により抑えた場合、半導体試験装置の温度上昇は約10nA〜40nAとなる。温度変動許容量が約5℃である水冷方式を用いた場合、半導体試験装置の温度上昇は約2.5nA〜10nAとなる。   For example, when the temperature rise rate of an IC including a comparator having a leak current temperature change rate of about 0.5 nA / ° C. to 5.0 nA / ° C. is suppressed by an air cooling method with a temperature fluctuation tolerance of about 20 ° C. The temperature rise of the device is about 10 nA to 100 nA. In the case of using a water cooling method in which the allowable temperature variation is about 5 ° C., the temperature rise of the semiconductor test apparatus is about 2.5 nA to 25 nA. In addition, when the temperature rise rate of the IC including the comparator whose leak current temperature change rate is about 0.5nA / ° C or more and 2.0nA / ° C or less is suppressed by the air cooling method with a temperature fluctuation tolerance of about 20 ° C, The temperature rise of the device is about 10 nA to 40 nA. In the case of using the water cooling method in which the allowable temperature fluctuation is about 5 ° C., the temperature rise of the semiconductor test apparatus is about 2.5 nA to 10 nA.

このように、水冷方式のみならず、空冷方式を用いたとしても、LSIロジックを含む半導体装置の微小電流の測定を検査することができる。また空冷方式を用いることにより半導体試験装置の小型化も実現できる。   As described above, even if not only the water cooling method but also the air cooling method is used, the measurement of the minute current of the semiconductor device including the LSI logic can be inspected. In addition, the semiconductor test apparatus can be downsized by using the air cooling method.

最後に、上記実施例で説明した半導体試験装置からの試験波形を用いた半導体装置の試験方法及び半導体装置の製造方法について説明する。   Finally, a semiconductor device test method and a semiconductor device manufacturing method using test waveforms from the semiconductor test device described in the above embodiment will be described.

図10は、上記実施例によって形成された試験波形により検査され出荷される半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図10において、ステップS1の工程において製造された製品ウエハは、ステップS2において、P検(Pellet検査)により初期の不良選別が行われる。そして、選別された良品のウエハは、ステップS3又はS5に進む。ステップS3に進むかS5に進むかの選択は、製造設備等の関係から選択される。   FIG. 10 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor device that is inspected and shipped using the test waveform formed in the above embodiment. In FIG. 10, the product wafer manufactured in the process of step S1 is subjected to initial defect selection by P inspection (Pellet inspection) in step S2. Then, the selected non-defective wafer proceeds to step S3 or S5. The selection of whether to proceed to step S3 or S5 is selected from the relationship of manufacturing equipment or the like.

ステップS3においては、製品ウエハのダイシングを行い、良品チップのみがステップS4において、CSP(Chip Size Package)やBGA(Ball Grid Array)等に個々にパッケージングされる。そして、ステップS7に進む。また、ステップS5においては、ウエハ上でさらに一括で配線パターンや保護膜の形成、さらに、半田ボール付けまでを行う。続いて、ステップS6において、配線パターン等が形成されたウエハが、ダイシングにより個々に分割される。そして、ステップS7に進む。ステップS7においては、半導体装置の検査方法が実施される。つまり、個々に分割された最終形状の製品は、バーンイン試験にかけられ最終選別がなされる。そして、最終的に良品となったものがステップS8において出荷される。   In step S3, the product wafer is diced, and only non-defective chips are individually packaged in CSP (Chip Size Package), BGA (Ball Grid Array) or the like in step S4. Then, the process proceeds to step S7. In step S5, the wiring pattern and the protective film are further formed on the wafer all at once, and further, solder balls are attached. Subsequently, in step S6, the wafer on which the wiring pattern or the like is formed is divided into individual pieces by dicing. Then, the process proceeds to step S7. In step S7, a semiconductor device inspection method is performed. In other words, the final shaped products divided individually are subjected to a burn-in test and finally selected. And what finally became a good product is shipped in step S8.

本実施例では、上記実施例で説明した半導体試験装置及び試験方法を用いて、図10の少なくともS2又はS7において検査を行う。検査工程としては、動作試験の測定及び被測定デバイスの微小電流の測定がある。動作試験の測定では、被測定対象となる被試験IC112の高速動作を試験するため、図11に示す半導体試験装置100により形成された試験波形が用いられる。   In this embodiment, the inspection is performed in at least S2 or S7 in FIG. 10 using the semiconductor test apparatus and the test method described in the above embodiment. The inspection process includes measurement of an operation test and measurement of a minute current of a device under measurement. In the measurement of the operation test, a test waveform formed by the semiconductor test apparatus 100 shown in FIG. 11 is used to test the high speed operation of the IC under test 112 to be measured.

半導体試験装置100は、被試験IC112に試験波形を与え、被試験IC112から戻ってくる応答波形と、予め用意されている期待値との比較・良否判定を行うことで被試験IC112の動作試験を行う装置である。具体的には、タイミング発生器105は、基準信号発生器104から供給された原振クロックを用いて、試験周期を決定する周期クロック、印加試験信号のタイミングと応答信号の判定タイミング(立ち上がり/立ち下がりのタイミング)を決定するエッジクロックを発生する。これらエッジクロックは、エッジクロック間の位相ずれを調整するための遅延回路(図示せず)を経て、波形フォーマッタ107及びデジタルコンパレータ108へ供給される。   The semiconductor test apparatus 100 gives a test waveform to the IC under test 112, compares the response waveform returned from the IC under test 112 with the expected value prepared in advance, and performs an operation test of the IC under test 112. It is a device to perform. Specifically, the timing generator 105 uses the original clock supplied from the reference signal generator 104 to determine a test clock cycle clock, applied test signal timing, and response signal determination timing (rising / rising). The edge clock that determines the timing of falling is generated. These edge clocks are supplied to the waveform formatter 107 and the digital comparator 108 through a delay circuit (not shown) for adjusting the phase shift between the edge clocks.

パターン発生器106は、試験波形や期待値の情報を含んだテストパターンデータを生成する。波形フォーマッタ107は、タイミング発生器105から試験波形の立ち上がり/立ち下がりのタイミングを示す試験波形のタイミングエッジを受け取り、かつパターン発生器106からのテストパターンデータを受け取り、試験波形の基準となるものを形成し、試験波形としてドライバ102に出力する。ドライバ102では、波形フォーマッタ107から出力された試験波形の基準となるものを被試験IC112の信号レベルに合致させるため、その基準電圧と振幅を調整し、被試験IC112に印加する。コンパレータ103では、比較(基準)電圧発生器109より供給される基準電圧を用いて応答信号を比較判定回路の信号レベルに合致させ、被試験IC112から返ってきた応答波形の論理値電圧(L/H)の判定を行う。そして、決められた電圧値を満足していれば、デジタルコンパレータ108でパターン発生器106から送られてくる期待値との判定を行う。ここで応答結果が期待値と一致しなかった場合、このICは不良と判定され、不良判定結果がフェイルメモリに書き込まれる。   The pattern generator 106 generates test pattern data including information on test waveforms and expected values. The waveform formatter 107 receives a test waveform timing edge indicating the rise / fall timing of the test waveform from the timing generator 105, receives test pattern data from the pattern generator 106, and serves as a reference for the test waveform. It is formed and output to the driver 102 as a test waveform. In the driver 102, the reference voltage and amplitude are adjusted and applied to the IC under test 112 so that the reference of the test waveform output from the waveform formatter 107 matches the signal level of the IC under test 112. The comparator 103 uses the reference voltage supplied from the comparison (reference) voltage generator 109 to match the response signal with the signal level of the comparison determination circuit, and outputs the logical value voltage (L / L) of the response waveform returned from the IC under test 112. H) is determined. If the determined voltage value is satisfied, the digital comparator 108 determines the expected value sent from the pattern generator 106. If the response result does not match the expected value, the IC is determined to be defective, and the defect determination result is written to the fail memory.

一方、被測定デバイス(被試験 IC)の静止状態における微小電流の測定 は、上記実施例で説明した方法により行われる。ここで動作試験に用いた半導体試験装置と同じ半導体試験装置を用いて被測定デバイスの静止状態における微小電流の測定を行う。   On the other hand, the measurement of the minute current in the stationary state of the device under test (IC under test) is performed by the method described in the above embodiment. Here, a minute current in a stationary state of the device under measurement is measured using the same semiconductor test apparatus as that used for the operation test.

本実施例に係る半導体装置の製造では、半導体試験工程を効率的かつ精度よく行うことができるため、半導体装置の製造も効率的に行うことができる。   In the manufacture of the semiconductor device according to this embodiment, the semiconductor test process can be performed efficiently and accurately, so that the semiconductor device can also be manufactured efficiently.

以上、本出願人によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   Although the invention made by the present applicant has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long.

上記実施例において開示した観点の代表的なものは次の通りである。   Representative aspects disclosed in the above embodiment are as follows.

(1)コンパレータであって、バイポーラトランジスタを用いたプッシュプル入力部を有し、被測定デバイスの出力を入力してコンパレータへ出力するバッファ手段と、バッファ手段と同じプッシュプル入力部を有し、バッファ手段に近接して設けられた擬似バッファ手段と、擬似バッファ手段のプッシュプル入力部の入力に流れる電流と同量の電流をバッファ手段のプッシュプル入力部の入力から取り出す電流補正手段とを備えたものである。   (1) A comparator having a push-pull input unit using a bipolar transistor, having a push-pull input unit that inputs the output of the device under test and outputs the measured device to the comparator, A pseudo buffer means provided close to the buffer means, and a current correction means for taking out from the input of the push-pull input section of the buffer means the same amount of current flowing through the input of the push-pull input section of the pseudo buffer means. It is a thing.

擬似バッファ手段は、バッファ手段と同じプッシュプル入力部を有するので、バッファ手段の漏れ電流とほぼ同量の漏れ電流を発生させることができる。また、擬似バッファ手段はバッファ手段に近接して設けられているので、温度変化による漏れ電流の変動は、バッファ手段と擬似バッファ手段とでほぼ同じになる。また、IC製造時のウエハ内での拡散がほぼ同じため、プッシュプル入力部のバイポーラトランジスタの電流増幅率は、バッファ手段と擬似バッファ手段とでほぼ同じになる。従って、IC製造時のウエハ内での拡散のばらつきによる漏れ電流のばらつきは、バッファ手段と擬似バッファ手段とでほぼ同じになる。電流補正手段で擬似バッファ手段の漏れ電流と同量の電流をバッファ手段の漏れ電流から取り出すことにより、全体としてリーク電流をほぼ零にすることができる。   Since the pseudo buffer means has the same push-pull input section as the buffer means, it is possible to generate a leakage current substantially equal to the leakage current of the buffer means. Further, since the pseudo buffer means is provided close to the buffer means, the fluctuation of the leakage current due to the temperature change is almost the same between the buffer means and the pseudo buffer means. In addition, since the diffusion in the wafer at the time of manufacturing the IC is almost the same, the current amplification factor of the bipolar transistor in the push-pull input portion is almost the same between the buffer means and the pseudo-buffer means. Accordingly, the variation in leakage current due to the variation in diffusion in the wafer during IC manufacturing is almost the same between the buffer means and the pseudo buffer means. By taking out the same amount of current as the leakage current of the pseudo buffer means from the leakage current of the buffer means by the current correction means, the leakage current as a whole can be made substantially zero.

(2)コンパレータであって、バイポーラトランジスタを用いたプッシュプル入力部を有し、被測定デバイスの出力を入力してコンパレータへ出力するバッファ手段と、前記バッファ手段と同じプッシュプル入力部を有し、前記バッファ手段に近接して設けられた擬似バッファ手段と、前記擬似バッファ手段のプッシュプル入力部の入力に流れる電流と同量の電流を前記バッファ手段のプッシュプル入力部の入力から取り出す電流補正手段と、前記バッファ手段のプッシュプル入力部の入力電圧に応じて、前記バッファ手段のプッシュプル入力部の入力に流れる電流を調整する第1の電流調整手段とを備えたものである。   (2) Comparator having a push-pull input unit using a bipolar transistor, having a buffer means for inputting the output of the device under test and outputting it to the comparator, and a push-pull input part same as the buffer means Current correction for extracting from the input of the push-pull input section of the buffer means a current equivalent to the current flowing in the input of the push-pull input section of the pseudo-buffer means and the pseudo-buffer means provided close to the buffer means And a first current adjusting means for adjusting a current flowing through the input of the push-pull input section of the buffer means according to the input voltage of the push-pull input section of the buffer means.

第1の電流調整手段により、プッシュプル部の入力電圧の変化によるバッファ手段の漏れ電流の変化を吸収して、全体のリーク電流の変動をさらに小さくすることができる。   The first current adjusting means can absorb the change of the leakage current of the buffer means due to the change of the input voltage of the push-pull unit, and can further reduce the fluctuation of the entire leakage current.

(3)上記(1)又は(2)に記載されたコンパレータであって、さらに擬似バッファ手段のプッシュプル入力部の入力に流れる電流を調整する(第2の)電流調整手段を備えたものである。この電流調整手段により擬似バッファ手段の漏れ電流をさらにバッファ手段の漏れ電流に近づけ、全体のリーク電流をさらに小さくすることができる。   (3) The comparator described in (1) or (2) above, further comprising (second) current adjusting means for adjusting the current flowing to the input of the push-pull input unit of the pseudo buffer means. is there. By this current adjusting means, the leakage current of the pseudo buffer means can be made closer to the leakage current of the buffer means, and the overall leakage current can be further reduced.

(4)被測定デバイスの基本的動作及び機能を検査する半導体試験装置であって、上記(1)から(3)のいずれか1つに記載のコンパレータを備えたものである。これにより、従来技術の欠点であった微小電流測定時のリーク電流によって発生する誤差を少なくすると共に、上記誤差を少なくするため予めリーク電流を測定する必要がなくなる。また、測定時の温度環境変化に対して毎度リーク電流を再測定して測定時間が多大となる欠点を除去できる。また、デバイスとコンパレータ入力との間のリレーを開閉することによる測定時間の増加を防止できる。   (4) A semiconductor test apparatus for inspecting the basic operation and function of the device under measurement, comprising the comparator according to any one of (1) to (3) above. As a result, an error caused by a leakage current at the time of measuring a minute current, which is a drawback of the conventional technique, is reduced, and it is not necessary to measure the leakage current in advance in order to reduce the error. In addition, it is possible to eliminate the disadvantage that the measurement time is increased by re-measuring the leak current every time the temperature environment changes at the time of measurement. Further, it is possible to prevent an increase in measurement time due to opening and closing of a relay between the device and the comparator input.

(5)半導体装置からの応答波形の論理値電圧の判定を行うコンパレータを有する半導体試験装置であって、該コンパレータの入力部は入力バッファ回路と該入力バッファ回路からの漏れ電流と同量の漏れ電流を生じる擬似入力バッファ回路を備えるものである。   (5) A semiconductor test apparatus having a comparator for determining a logical value voltage of a response waveform from a semiconductor device, wherein an input portion of the comparator has a leakage equivalent to a leakage current from the input buffer circuit and the input buffer circuit A pseudo input buffer circuit for generating a current is provided.

(6)上記(5)に記載の半導体試験装置であって、該半導体試験装置のコンパレータは、前記入力バッファ回路及び前記擬似入力バッファ回路に接続され、かつ該擬似入力バッファ回路で生じる漏れ電流を用いて該入力バッファ回路から試験対象となる半導体装置に流れる電流を減少させる電流補正手段を有するものである。   (6) The semiconductor test apparatus according to (5), wherein the comparator of the semiconductor test apparatus is connected to the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit and generates a leakage current generated in the pseudo input buffer circuit. The current correction means is used to reduce the current flowing from the input buffer circuit to the semiconductor device to be tested.

(7)上記(6)に記載の半導体試験装置であって、該半導体試験装置のコンパレータは、前記試験対象となる半導体装置の電圧を検出し、前記入力バッファ回路から試験対象となる半導体装置に流れる電流をさらに補正する第2の電流補正手段を有するものである。   (7) In the semiconductor test apparatus described in (6) above, the comparator of the semiconductor test apparatus detects the voltage of the semiconductor device to be tested, and from the input buffer circuit to the semiconductor device to be tested A second current correction unit for further correcting the flowing current is provided.

(8)半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験装置であって、該半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む又は半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下であるものである。   (8) A semiconductor test apparatus for measuring the consumption current of a semiconductor device in a stationary state, wherein the magnitude of the rate of change in temperature of the leak current flowing into or out of the semiconductor device to be tested from the semiconductor test apparatus is 0 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less.

(9)半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験装置であって、該半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む又は半導体装置から流れ出るリーク電流は、該半導体試験装置のコンパレータの温度変化が5℃以上20℃以下の場合、該リーク電流の量が2.5nA以上100nA以下であるものである。   (9) A semiconductor test apparatus for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state, wherein a leak current flowing into or out of the semiconductor device to be tested from the semiconductor test apparatus is detected by a comparator of the semiconductor test apparatus. When the temperature change is 5 ° C. or more and 20 ° C. or less, the amount of the leakage current is 2.5 nA or more and 100 nA or less.

(10)上記(8)又は(9)に記載の半導体試験装置であって、該半導体試験装置の動作速度と最大出力振幅の関係を両対数で表したとき、動作速度50MHz、最大振幅18Vと動作速度700MHz、最大振幅2Vの2点を通る直線をしきい値として、前記しきい値より高い動作性能を持つものである。   (10) In the semiconductor test apparatus according to (8) or (9) above, when the relationship between the operation speed of the semiconductor test apparatus and the maximum output amplitude is expressed by logarithm, the operation speed is 50 MHz and the maximum amplitude is 18V. With a straight line passing through two points of an operating speed of 700 MHz and a maximum amplitude of 2V as a threshold value, the operating performance is higher than the threshold value.

(11)上記(8)から(10)のいずれか1つに記載の半導体試験装置であって、該半導体試験装置のコンパレータは、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を有し、該入力バッファ回路と該擬似入力バッファ回路の漏れ電流はほぼ同量であるものである。   (11) The semiconductor test apparatus according to any one of (8) to (10), wherein the comparator of the semiconductor test apparatus includes an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit, and the input buffer circuit And the pseudo input buffer circuit have substantially the same leakage current.

(12)上記(11)に記載の半導体試験装置であって、該半導体試験装置のコンパレータは、前記入力バッファ回路及び前記擬似入力バッファ回路に接続され、かつ該擬似入力バッファ回路で生じる漏れ電流を用いて該入力バッファ回路から半導体装置に流れる電流を減少させる電流補正手段を有するものである。   (12) The semiconductor test apparatus according to (11), wherein the comparator of the semiconductor test apparatus is connected to the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit and generates a leakage current generated in the pseudo input buffer circuit. And a current correcting means for reducing a current flowing from the input buffer circuit to the semiconductor device.

(13)上記(11)又は(12)に記載の半導体試験装置であって、前記試験対象となる半導体装置の電圧を検出し、前記入力バッファ回路から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出る電流をさらに補正する第2の電流補正手段を有するものである。   (13) The semiconductor test apparatus according to (11) or (12) above, wherein the voltage of the semiconductor device to be tested is detected and flows from the input buffer circuit to the semiconductor device to be tested, or the semiconductor There is provided a second current correcting means for further correcting the current flowing out of the apparatus.

(14)上記(4)から(13)のいずれかに記載の半導体試験装置であって、該半導体試験装置は冷却手段として空冷手段を備えるものである。   (14) The semiconductor test apparatus according to any one of (4) to (13), wherein the semiconductor test apparatus includes an air cooling unit as a cooling unit.

(15)上記(4)から(13)のいずれかに記載の半導体試験装置であって、前記半導体装置はLSIロジック回路を含むことを特徴とするものである。   (15) The semiconductor test apparatus according to any one of (4) to (13), wherein the semiconductor apparatus includes an LSI logic circuit.

(16)半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験方法であって、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を備えたコンパレータを有する半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下とした状態で、該半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験方法である。   (16) A semiconductor testing method for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state, wherein the semiconductor device flows from a semiconductor testing device having a comparator having an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit to a semiconductor device to be tested, or a semiconductor This is a semiconductor test method for measuring the static current consumption of a semiconductor device in a state where the rate of change in temperature of the leakage current flowing out of the device is 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less.

(17)半導体ウエハに回路素子を作り込む工程と、該半導体ウエハ上で該回路素子の電極と外部接続端子を電気的に接続する配線を形成する工程と、該半導体ウエハに保護膜を形成する工程と、該半導体ウエハをダイシングする工程と、該半導体ウエハの状態で、またはダイシングされ個別化された状態で半導体装置を検査する工程を有する半導体装置の製造方法であって、該検査工程は該半導体装置の動作試験を行う第1の工程と、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を備えたコンパレータを有する半導体試験装置を用いて試験対象となる半導体装置に流れ込む又は半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下とした状態で、該半導体装置の静止状態の消費電流を測定する第2の工程を有する半導体装置の製造方法である。   (17) A step of forming circuit elements on the semiconductor wafer, a step of forming wirings for electrically connecting the electrodes of the circuit elements and external connection terminals on the semiconductor wafer, and a protective film being formed on the semiconductor wafer A method for manufacturing a semiconductor device, the method comprising: a step of dicing the semiconductor wafer; and a step of inspecting the semiconductor device in a state of the semiconductor wafer or in a diced and individualized state. First step of performing an operation test of a semiconductor device, and a temperature of a leakage current flowing into or out of the semiconductor device to be tested using a semiconductor test device having a comparator having an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit Measure the current consumption of the semiconductor device in a stationary state with the change rate being 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less. It is a manufacturing method of a semiconductor device having a second step.

本発明の一実施の形態による半導体試験装置のコンパレータ入力部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the comparator input part of the semiconductor testing apparatus by one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態による半導体試験装置のコンパレータ入力部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the comparator input part of the semiconductor test apparatus by other embodiment of this invention. 本発明の一実施例の回路図である。It is a circuit diagram of one example of the present invention. 本発明の他の実施例の回路図である。It is a circuit diagram of the other Example of this invention. 本発明のさらに他の実施例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. 本発明のさらに他の実施例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. 従来の半導体試験装置のコンパレータ入力部の回路図である。It is a circuit diagram of the comparator input part of the conventional semiconductor test apparatus. Iddqテストに用いられる半導体試験装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor test apparatus used for an Iddq test. リーク電流と半導体装置のコンパレータを含むICの温度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between leakage current and the temperature of IC containing the comparator of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 半導体試験装置の構成図である。It is a block diagram of a semiconductor test apparatus. コンパレータ構成素子の動作速度と最大出力振幅の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the operation speed of a comparator component, and the maximum output amplitude.

符号の説明Explanation of symbols

11…入力バッファ回路、12…擬似入力バッファ回路、13…リーク電流補正回路、14…リーク電流ゲイン調整回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Input buffer circuit, 12 ... Pseudo input buffer circuit, 13 ... Leakage current correction circuit, 14 ... Leakage current gain adjustment circuit

Claims (13)

半導体装置からの応答波形の論理値電圧の判定を行うコンパレータを有する半導体試験装置であって、
該コンパレータの入力部は入力バッファ回路と該入力バッファ回路からの漏れ電流と同量の漏れ電流を生じる擬似入力バッファ回路を備えることを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus having a comparator for determining a logical value voltage of a response waveform from a semiconductor device,
The semiconductor test apparatus characterized in that the input section of the comparator includes an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit that generates a leakage current of the same amount as the leakage current from the input buffer circuit.
請求項1に記載の半導体試験装置であって、
該半導体試験装置のコンパレータは、前記入力バッファ回路及び前記擬似入力バッファ回路に接続され、かつ該擬似入力バッファ回路で生じる漏れ電流を用いて該入力バッファ回路から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出る電流を減少させる電流補正手段を有することを特徴とする半導体試験装置。
The semiconductor test apparatus according to claim 1,
The comparator of the semiconductor test apparatus is connected to the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit, and flows from the input buffer circuit to the semiconductor device to be tested using a leakage current generated in the pseudo input buffer circuit, or A semiconductor test apparatus comprising current correcting means for reducing a current flowing out of a semiconductor device.
請求項2に記載の半導体試験装置であって、
該半導体試験装置のコンパレータは、前記試験対象となる半導体装置の電圧を検出し、前記入力バッファ回路から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出る電流をさらに補正する第2の電流補正手段を有することを特徴とする半導体試験装置。
The semiconductor test apparatus according to claim 2,
The comparator of the semiconductor test apparatus detects a voltage of the semiconductor device to be tested, and a second current correction for further correcting a current flowing from the input buffer circuit to the semiconductor device to be tested or flowing out of the semiconductor device A semiconductor testing apparatus comprising means.
半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験装置であって、
該半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下であることを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state,
A semiconductor test characterized in that the magnitude of the temperature change rate of the leakage current flowing into or out of the semiconductor device to be tested from the semiconductor test device is 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less. apparatus.
半導体装置の静止状態の消費電流を測定する半導体試験装置であって、
該半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流は、該半導体試験装置のコンパレータの温度変化が5℃以上20℃以下の場合、該リーク電流の量が2.5nA以上100nA以下であることを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus for measuring a consumption current of a semiconductor device in a stationary state,
The leak current that flows into or out of the semiconductor device to be tested from the semiconductor test apparatus is the amount of the leak current when the temperature change of the comparator of the semiconductor test apparatus is 5 ° C. or more and 20 ° C. or less. 5. A semiconductor test apparatus characterized by being 5 nA or more and 100 nA or less.
請求項4又は請求項5に記載の半導体試験装置であって、
該半導体試験装置の動作速度と最大出力振幅の関係を両対数で表したとき、動作速度50MHz、最大振幅18Vと動作速度700MHz、最大振幅2Vの2点を通る直線をしきい値として、該しきい値より高い動作性能を持つことを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus according to claim 4 or 5, wherein
When the relationship between the operation speed and the maximum output amplitude of the semiconductor test apparatus is expressed by logarithm, the threshold value is a straight line passing through two points of operation speed 50 MHz, maximum amplitude 18 V, operation speed 700 MHz, and maximum amplitude 2 V A semiconductor test apparatus characterized by having an operating performance higher than a threshold value.
請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の半導体試験装置であって、
該半導体試験装置のコンパレータは、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を有し、該入力バッファ回路と該擬似入力バッファ回路の漏れ電流はほぼ同量であることを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus according to any one of claims 4 to 6,
The comparator of the semiconductor test apparatus has an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit, and the leakage currents of the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit are substantially the same amount.
請求項7に記載の半導体試験装置であって、
該半導体試験装置のコンパレータは、前記入力バッファ回路及び前記擬似入力バッファ回路に接続され、かつ該擬似入力バッファ回路で生じる漏れ電流を用いて該入力バッファ回路から半導体装置に流れる電流を減少させる電流補正手段を有することを特徴とする半導体試験装置。
The semiconductor test apparatus according to claim 7,
The comparator of the semiconductor test apparatus is connected to the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit, and uses current leakage generated in the pseudo input buffer circuit to reduce current flowing from the input buffer circuit to the semiconductor device. A semiconductor testing apparatus comprising means.
請求項7又は請求項8に記載の半導体試験装置であって、
前記試験対象となる半導体装置の電圧を検出し、前記入力バッファ回路から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出る電流をさらに補正する第2の電流補正手段を有することを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus according to claim 7 or claim 8, wherein
And a second current correcting unit for detecting a voltage of the semiconductor device to be tested and further correcting a current flowing from the input buffer circuit to the semiconductor device to be tested or flowing out of the semiconductor device. Semiconductor test equipment.
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の半導体試験装置であって、
該半導体試験装置は冷却手段として空冷手段を備えることを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The semiconductor test apparatus comprises an air cooling means as a cooling means.
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の半導体試験装置であって、
前記半導体装置はLSIロジック回路を含むことを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus according to any one of claims 1 to 10,
A semiconductor test apparatus, wherein the semiconductor apparatus includes an LSI logic circuit.
入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を備えたコンパレータを有する半導体試験装置から試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下とした状態で、該半導体装置の静止状態の消費電流を測定することを特徴とする半導体試験方法。   4. The magnitude of the rate of change in temperature of the leak current flowing from the semiconductor test apparatus having the comparator having the input buffer circuit and the pseudo input buffer circuit to the semiconductor device to be tested or flowing out of the semiconductor apparatus is 0.5 nA / ° C. or more. A semiconductor test method, wherein the consumption current of the semiconductor device in a stationary state is measured in a state of 0 nA / ° C. or less. 半導体ウエハに回路素子を作り込む工程と、該半導体ウエハ上で該回路素子の電極と外部接続端子を電気的に接続する配線を形成する工程と、該半導体ウエハに保護膜を形成する工程と、該半導体ウエハをダイシングする工程と、該半導体ウエハの状態で、またはダイシングされ個別化された状態で半導体装置を検査する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
該検査工程は該半導体装置の動作試験を行う第1の工程と、入力バッファ回路及び擬似入力バッファ回路を備えたコンパレータを有する半導体試験装置を用いて試験対象となる半導体装置に流れ込む、または半導体装置から流れ出るリーク電流の温度変化割合の大きさが0.5nA/℃以上5.0nA/℃以下とした状態で、該半導体装置の静止状態の消費電流を測定する第2の工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a circuit element on a semiconductor wafer; forming a wiring for electrically connecting an electrode of the circuit element and an external connection terminal on the semiconductor wafer; forming a protective film on the semiconductor wafer; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of dicing the semiconductor wafer; and a step of inspecting the semiconductor device in a state of the semiconductor wafer or in a diced and individualized state,
The inspection step flows into a semiconductor device to be tested using a first step of performing an operation test of the semiconductor device and a semiconductor test device having a comparator having an input buffer circuit and a pseudo input buffer circuit, or a semiconductor device And a second step of measuring the consumption current of the semiconductor device in a stationary state in a state where the ratio of the temperature change rate of the leakage current flowing out of the semiconductor device is 0.5 nA / ° C. or more and 5.0 nA / ° C. or less. A method for manufacturing a semiconductor device.
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