JP2007010635A - 電流検出回路の調整方法および検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電流検出回路による電流検出の精度を高めることのできる電流検出回路の調整方法および検査装置を提供する。
【解決手段】被検出体（出力トランジスタＭｏ）に配設された電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４に対して、各別に電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓを設ける。電流検出回路の電流電圧特性を調整すべく上記被検出体へ電流を供給する際には、これら電流源により、被検出体の電極対に対してそれぞれ個別に（しかも均等に）電流を供給する。さらに、これら電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓの電流状態を個別にそれぞれ監視し、該電流源の電流量が所定値を下回ったときには、当該電流源に対応する電極についてプローブが非接触状態にあると判断する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えばＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造のトランジスタ等からなる被検出体に流れる電流を電流電圧特性に基づいて検出する電流検出回路について、該回路の電流電圧特性を調整する方法、および同回路による電流検出にて用いられる電圧値を測定する検査装置に関する。

従来、この種の電流検出回路としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。図３に、この特許文献１に記載されている回路も含め、従来一般に採用されている電流検出回路の構成の概略を示す。なお、ここに例示する回路は、電気負荷よりも低電位側（電源から離れたグランド側）にスイッチング素子（出力トランジスタ）の配設された、いわゆるローサイド型の電気負荷駆動回路である。

同図３に示されるように、この回路は、大きくは、被検出体であるＭＯＳ構造の出力トランジスタＭｏと、電気負荷Ｌ、さらにはカレントミラー構成の検出用トランジスタＴ１およびＴ２からなる電流ミラー回路ＣＭや、ゲート駆動回路ＧＣ、電流検出トランジスタＭｓ、そして可変抵抗Ｒｔ等を有して構成されている。

詳しくは、ここでゲート駆動回路ＧＣは、出力トランジスタＭｏと電流検出トランジスタＭｓのゲート電圧を制御するものである。また、電流検出トランジスタＭｓは、電流ミラー回路ＣＭと直列に接続されながら演算増幅器ＯＰの仮想接地を利用して出力トランジスタＭｏと等しく電圧降下するように構成されている。また、可変抵抗Ｒｔは、演算増幅器ＯＰの出力端子および電流検出トランジスタＭｓに対してそれぞれ電流ミラー回路ＣＭを介して電気的に接続されている。

すなわち、この回路においては、上記電流ミラー回路ＣＭの検出用トランジスタＴ１およびＴ２に流れる電流に基づいて、より具体的には、上記可変抵抗Ｒｔの端子間に生じる電圧（検出電圧値Ｖｄｅｔ）に基づいて、出力トランジスタＭｏに流れる電流が検出されることになる。なお、この検出に際しては、出力トランジスタＭｏと電流検出トランジスタＭｓとの間のチャンネル比や、電流ミラー回路ＣＭを構成するトランジスタＴ１とトランジスタＴ２との比、さらには可変抵抗Ｒｔの抵抗値等が係数となって、検出電圧値Ｖｄｅｔが出力されることになる。そして、これら係数のうち可変抵抗Ｒｔの抵抗値は、例えばレーザトリミング等のトリミングにより調整可能であり、この調整を通じて、出力トランジスタＭｏに流れる電流量と検出電圧値Ｖｄｅｔとの関係（電流電圧特性）を調整することができるようになっている。

以下、図４を参照して、この調整の一態様について説明する。なお、この図４は、上記出力トランジスタＭｏを搭載した半導体チップの電極構造と共に、従来の検査装置の概略構成を模式的に示す模式図である。

同図４に示すように、この半導体チップにおいては、出力トランジスタＭｏのドレイン（入力側）およびソース（出力側）に各々、電流の出入口となる電極（電極対）Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４が設けられており、いずれに対しても、検査用のプローブＰｄ１〜Ｐｄ４およびＰｓ１〜Ｐｓ４を接触させることのできる電極構造となっている。

そして、こうした半導体チップ（ＩＣ）について上述の調整（電流電圧特性の調整）を実施する際には、まず、上記電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４にそれぞれ検査用のプローブＰｄ１〜Ｐｄ４およびＰｓ１〜Ｐｓ４を接触させる。そして、これらプローブを通じて、検査ユニットＵＴ（電流源Ｃｕｒ１ｄおよびＣｕｒ１ｓを搭載）により、出力トランジスタＭｏのソース−ドレイン間に所要の電流を供給する。そうして、この電流（電流量Ｉ）を流した状態で、検出電圧値Ｖｄｅｔ（図３）を計測しながら、出力トランジスタＭｏへ供給される「電流量Ｉ」と該計測される「検出電圧値Ｖｄｅｔ」との関係が所望とされる関係になるように、可変抵抗Ｒｔ（図３）の抵抗値をトリミング調整するようにする。なお、ここで電流の供給や電圧の測定を行う検査ユニットＵＴ（検査装置）としては、大がかりな検査システムのほか、比較的小規模な半導体検査装置（ＩＣテスタ等）や、検査用外付け回路、さらにはトリミング装置、そしてその制御システムなどを用いることができる。

このように、上記調整方法によれば、上記電流検出回路（図３）において電流検出に用いられる電流電圧特性、すなわち「電流量Ｉ」と「検出電圧値Ｖｄｅｔ」との関係が、所望とされる特性（関係）に調整される。ただし、検査用のプローブと電極との間の接触抵抗は、製品（半導体チップ）毎に異なるため、製品毎に調整を行う必要がある。なお、上記出力トランジスタＭｏを実際に製品として使用する場合は、例えば図５に示すように、各電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４をボンディング（例えばワイヤボンディング）してから動作させるようにするため、この時点（使用時）において、接触抵抗が問題になることはない（接触抵抗は無視できるほど小さくなる）。
特開平１１−６８５３３号公報

しかしながら、こうした方法においては、電極に接触させたプローブの接触抵抗が、必ずしも全ての電極について均一とならないため、これら電極間に生じる接触抵抗の差により、各電極に供給される電流量にも、その抵抗差に応じたばらつき（相違）の生じるおそれがある。すなわち、例えば先の図３に例示した半導体チップにおいては、電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４について、供給される電流の量にばらつき（相違）の生じるおそれがある。そして、電極間にこうした電流量のばらつきが生じると、出力トランジスタＭｏの内部に二次元的な電流の斑（むら）が作り出されるようになる。前述した従来の電流検出回路の調整方法においては、こうした電流の斑（電流の淀み）が、トリミング調整の際に検出電圧値Ｖｄｅｔのばらつきを生み、電流検出回路による電流検出の精度を落とす方向に働いていたため、被検出体（出力トランジスタＭｏ）の電流（電流特性）を精度よく検出することは困難であった。このため、製品（被検出体）の評価を精度よく行うことも困難であり、ひいては、製品（トランジスタ等）を量産する場合において、製品間の特性ばらつき（詳しくは電流特性のばらつき）を抑えることは難しい実情にあった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、電流検出回路による電流検出の精度を高めることのできる電流検出回路の調整方法および検査装置を提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、検出対象に流れる電流を電流電圧特性に基づいて検出する電流検出回路にあってその検出対象となるべく、前記電流の出入口として入力側の電極と出力側の電極とからなる複数の電極対を備える被検出体について、これら入力側および出力側の電極にそれぞれプローブを当てて、該プローブにより前記入力側の電極から前記出力側の電極へ電流を供給しながら、前記電流検出回路での電流検出に用いられる電圧値を測定することにより、前記供給される電流量と該測定される電圧値との関係を所望とされる関係に調整する方法として、前記被検出体に配設された電極に対して各別に電流源を設け、前記電流の供給に際しては、これら電流源により、前記被検出体の電極対に対してそれぞれ個別に電流を供給することとする。

ところで、前述した従来の調整方法（図４参照）では、検査用プローブを各電極に接触させて、電流を供給するときも、またこれを引き込むときも、検査ユニットＵＴで、各電極Ｅｓ１〜Ｅｓ４への、あるいは各電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４からの電流を一括に扱うこと（共通の電流源Ｃｕｒ１ｓおよびＣｕｒ１ｄ）により、可変抵抗Ｒｔ（図３）の抵抗値のトリミング調整を実現している。これに対し上記方法では、被検出体（例えば出力トランジスタＭｏ）に配設された電極に対して各別に電流源を設け、これら電流源により、同電極による電極対（例えばドレイン・ソース電極）に対してそれぞれ個別に電流を供給するようにする。このため、プローブの接触抵抗によらず各電極へ一定の電流が、例えば先の図３に例示した半導体チップでいえば、電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４に対して一定の電流が供給されるようになり、前述したような被検出体（出力トランジスタＭｏ）内部の二次元的な電流斑は好適に抑制されるようになる。

このように、上記方法によれば、実際の使用状態に近い状態で被検出体の電流検出を行うことが可能になる。このため、電流検出回路による電流検出の精度を高めることができるようになり、ひいては、前述した製品（トランジスタ等）を量産する場合において、製品間の特性ばらつき（詳しくは電流特性のばらつき）を抑えることについてもこれを、より容易に行うことができるようになる。

また、被検出体内部の二次元的な電流分布の均一性をさらに高める上においては、請求項２に記載の発明によるように、上記請求項１に記載の方法において、前記電流源が前記被検出体へ供給する電流量を、前記電極対の各々について均等に設定することが特に有効である。

また、請求項３に記載の発明では、これら請求項１または２に記載の方法において、前記被検出体の電極に対して各別に設けられた電流源についてこれを選択的に１つだけ、前記出力側の電極電位をグランド電位に固定するように構成する。

上記請求項１または２に記載の方法において、前記電流源から供給される電流量とこれを引き込む量とのつり合いがうまくとれない場合には、前記被検出体の内部に電荷が溜まるなどして、前述した電流斑の発生、ひいては電流検出の精度低下が懸念されるようになる。この点、上記方法を採用することとすれば、こうした場合にあっても、上記グランド電位に固定された電極によって、供給される電流量と流し出される電流量とがうまく調整され、結果、両者の誤差が埋められるとともに、これら両者の各総和がつり合うようになる。しかも、複数の電流源のうち１つだけをグランド電位に固定することで、接触抵抗による影響も最小限に抑えられるようになる。このように、上記方法によれば、接触抵抗による影響を最小限に抑えつつ、前述した電流検出の精度についてもこれを高く維持することが可能になる。

また、請求項４に記載の発明では、上記請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記電流の供給に際して、前記電極ごとに設けられた電流源の電流状態を個別にそれぞれ監視し、該電流源の電流量が所定値を下回ったときに、当該電流源に対応する電極について前記プローブが非接触状態にあると判断するようにする。

被検出体の電極に対してプローブが非接触の状態にあると、その被検出体については正確な電流検出を行うことができない。しかしながら従来、プローブが非接触状態にあるか否かを把握することは困難であった。このため、不良品の検出も容易にはいかず、信頼性確保のために幾度もの検査を要する実情にあった。また、前述した従来の調整方法（図４参照）にあって、例えば被検出体にパワーＩＣ（電力用トランジスタ等）を採用した場合には、電流の検出にあたって大電流の供給が必要となり、プローブに供給される電流量が１本あたりの許容電流量を超えてしまい、破壊や耐久性の劣化につながるおそれもあった。この点、上記方法によれば、前記電極ごとに設けられた電流源の電流状態を個別にそれぞれ監視することで、前記プローブが非接触状態にあるか否かの判断についてもこれが、より容易に且つ的確に行われるようになる。

しかもこの場合、請求項５に記載の発明によるように、前記プローブが非接触状態にあると判断されたときに、当該プローブ（非接触状態にあるプローブ）の再コンタクトを実行するようにすれば、前記プローブが非接触状態にあっても、これが再コンタクトによって接触状態に修復されるようになり、上述の電流検出回路による電流検出が、より適切に且つ円滑に行われるようになる。

さらにこのとき、請求項６に記載の発明によるように、前記プローブの再コンタクトを所定回数だけ試みて、いずれも失敗に終わったときに、当該被検出体を不良品であると判定するようにすれば、何らかの理由でコンタクトすることのできない被検出体（不良品）については電流の検出が実行されず、正常にコンタクトすることのできる被検出体（良品）だけに電流の検出が行われるようになる。また、このような判定方法であれば、容易に自動化することができるため、電流検出回路の調整方法としての上記方法によれば、前述した電流検出回路による電流検出が、より適切に且つ円滑に行われるようになる。

また、上記請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、前記被検出体の電極対は、請求項７に記載の発明によるように、該被検出体の全域に均等に電流が行きわたるよう、同被検出体に万遍なく配置することが望ましい。先の図３に例示した半導体チップもそうであるが、被検出体の電極対をこのような配置にすることで、同被検出体の内部における電流分布の均一性が向上し、前述した電流検出の精度がより高められることになる。なお、この請求項７に記載の発明は、先の請求項２に記載の発明と共に併用して特に有効である。

また、請求項８に記載の発明では、上記請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法において、前記電流検出回路についてこれを、前記被検出体の電流検出のためにカレントミラー構成の検出用トランジスタからなる電流ミラー回路を有し、該電流ミラー回路の検出用トランジスタに流れる電流に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出するものとして構成するようにする。

このような構成を採用することとすれば、検出対象とする電流が上記電流ミラー回路にて適切なカレントミラー比で縮小されるかたちで検出されることとなり、電流検出用の回路素子（抵抗等）の発熱が大幅に低減されるようになる。これにより、回路素子のＩＣチップ化、ひいては外付け部品の削減が実現可能になり、もってよりコンパクトな回路設計が実現されるようになる。

しかもこの場合、前記電流検出回路をさらに、請求項９に記載の発明によるように、前記電流ミラー回路と直列に接続されながら演算増幅器の仮想接地を利用して前記被検出体と等しく電圧降下するように構成された固定抵抗部と、同演算増幅器の出力端子および該固定抵抗部に対してそれぞれ前記電流ミラー回路を介して電気的に接続される可変抵抗部とをさらに備え、該可変抵抗部の端子間に生じる電圧に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出するものとして構成するようにすれば、ＣＰＵ（基本処理装置）等を用いずとも、精度の高い電流検出が実現可能になり、もって回路構成のさらなる簡素化が図られるようになる。

またこの場合、前記電極対に対して個別に供給される電流量と前記電流検出回路の所定箇所で測定される電圧値との関係の調整は、請求項１０に記載の発明によるように、前記可変抵抗部の抵抗値をトリミング調整することによって行うことが有効である。当該調整は、こうすることで、より容易に且つ的確に行われるようになる。

また、これら請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法は、請求項１１に記載の発明によるように、前記電流検出回路の検出対象である被検出体がＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造のトランジスタであるときに採用して特に有効である。

前記被検出体としては他にも、例えば抵抗体や配線等といった回路素子（特に前述した二次元的な電流斑の発生するほどに面積の大きいもの）の採用が考えられる。しかしながら、上記請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法は、前記被検出体が、ＭＯＳ構造のトランジスタのように、多くのチャンネルの組合せで構成される場合に適用して、特に効果的である。

また、上記請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法において、前記電極の別に設けられる電流源としては、例えば請求項１２に記載の発明によるように、ＩＣテスタの電流印加チャンネル、あるいは請求項１３に記載の発明によるように、外付けの定電流回路、といった電流源を用いることが有効である。

一方、請求項１４に記載の発明では、前記電流の出入口として入力側の電極と出力側の電極とからなる複数の電極対を備える被検出体について、これら入力側および出力側の電極に対してそれぞれプローブに介して前記入力側の電極から前記出力側の電極へ電流を供給して、この電流の供給された状態で、前記被検出体に流れる電流を検出する電流検出回路の検査装置として、前記電流の供給に際して前記被検出体の電極対へ個別に電流を供給するよう、前記被検出体の電極ごとに用意される前記プローブについて各別に電流源を備える構成とする。

上記電流検出回路の検査装置としてこのような構成を採用することにより、上述の請求項１に記載の方法を容易且つ的確に実現することができるようになる。
また、請求項１５に記載の発明によるように、この請求項１４に記載の構成において、前記電流源が前記被検出体へ供給する電流量を、前記電極対の各々について均等に設定することとすれば、上述の請求項２に記載の方法が好適に実現されるようになる。

また、請求項１６に記載の発明によるように、これら請求項１４または１５に記載の電流検出回路の検査装置において、前記プローブに対して各別に設けられた電流源のうちの１つを選択的に、前記出力側の電極電位がグランド電位に固定されるように構成されたものとすれば、上述の請求項２に記載の方法についてもこれが、より容易且つ的確に実現されるようになる。

また、これら請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の電流検出回路の検査装置においても、前記プローブの別に設けられた電流源としては、例えば請求項１７に記載の発明によるように、ＩＣテスタの電流印加チャンネル、あるいは請求項１８に記載の発明によるように、定電流回路、といった電流源を用いることが有効である。

以下、図１を参照して、この発明に係る電流検出回路の調整方法および検査装置を具体化した一実施の形態について説明する。なお、この実施の形態においても、電流検出回路としては、先の図３に例示した回路と同様の構成の回路を想定している。ただし、この実施の形態においては、図１に示すような検査装置（検査ユニットＵＴ）を採用することで、こうした電流検出回路による電流検出の精度を高めるようにしている。

はじめに、図１を参照して、この実施の形態に係る検査装置の構成の概略について説明する。なお、図１は、先の図４に対応する模式図であり、この図１において、先の図４に示した要素と同一の要素には各々同一の符号を付して示し、それら要素についての重複する説明は割愛する。

同図１に示されるように、この実施の形態に係る検査装置（検査ユニットＵＴ）は、当該電流検出回路の被検出体である出力トランジスタＭｏの電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４ごとに用意される検査用のプローブＰｄ１〜Ｐｄ４およびＰｓ１〜Ｐｓ４について各別に、電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓ（１つの電極につき１つの電流源）を備えて構成されている。こうして、出力トランジスタＭｏへ電流を供給する際には、これら電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓにより、出力トランジスタＭｏの電極（電極対）Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４に対して、個別に電流が供給されるようになっている。また、これら電極へ供給される電流量は、電極（電極対）の各々について均等に設定される。なお、こうした検査ユニットＵＴ（検査装置）としても、先の図４に示した検査装置と同様、大がかりな検査システムのほか、比較的小規模な半導体検査装置（ＩＣテスタ等）や、検査用外付け回路、さらにはトリミング装置、そしてその制御システムなどを用いることができる。また、上記電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓとしては、例えばＩＣテスタの電流印加チャンネルや外付けの定電流回路等を用いることができる。また、こうした電流源として定電流回路を用いる場合には、電流印加チャンネルをプローブの本数分用意する必要がないため、低コスト化が期待できる。

次に、同図１を参照しつつ、この実施の形態に係る電流検出回路の調整方法について詳述する。
すなわち、この実施の形態においては、電流検出回路の調整が上記検査装置を通じて行われる。この調整に際しても、まずは、上記電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４およびＥｓ１〜Ｅｓ４にそれぞれ検査用のプローブＰｄ１〜Ｐｄ４およびＰｓ１〜Ｐｓ４を接触させる。そして、これらプローブを通じて、検査ユニットＵＴにより、出力トランジスタＭｏのソース−ドレイン間に所要の電流を供給する。ただし、この実施の形態においてはこのとき、上記電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄにより、出力トランジスタＭｏの電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４に対して、それぞれ「１／４」ずつ（電流量「Ｉ／４」ずつ）均等に電流が供給されるとともに、出力側の電極Ｅｓ１〜Ｅｓ４からの電流が、上記電流源Ｃｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓによって、それぞれ「１／４」ずつ（電流量「Ｉ／４」ずつ）引き込まれることになる。

また、この実施の形態においては、この電流の供給に際して、上記電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓの電流状態を個別にそれぞれ監視し、該電流源の電流量が所定値を下回ったときには、当該電流源に対応する電極について検査用のプローブが非接触状態にあると判断するようにする。そして、ここでプローブＰｄ１〜Ｐｄ４およびＰｓ１〜Ｐｓ４のいずれかが非接触状態にあると判断されたときには、当該プローブ（非接触状態にあるプローブ）の再コンタクトを実行し、この再コンタクトにより電流状態が改善されれば、当該トランジスタＭｏの電流検出を続行する。一方、この再コンタクトを所定回数だけ試みていずれも失敗に終わったときには、当該トランジスタＭｏを不良品（ＦＡＩＬチップ）であると判定する。そして、ここで不良品であると判定された半導体チップ（トランジスタ）があれば、この該当するチップ（ＦＡＩＬチップ）は飛ばして、次のチップの電流検出を行うこととする。

このようにして、この実施の形態においては、出力トランジスタＭｏの各電極対に対して、個別に且つ均等に電流が供給される。そしてこの状態で、検出電圧値Ｖｄｅｔ（図３）を計測しつつ、同トランジスタＭｏへ供給される「電流量Ｉ」と該計測される「検出電圧値Ｖｄｅｔ」との関係（電流電圧特性）が所望の関係になるように、可変抵抗Ｒｔ（図３）の抵抗値をトリミング調整する。こうすることで、プローブの接触抵抗によらず各電極へ一定の電流（しかも電極ごと均等な電流）が供給されるようになり、前述した出力トランジスタＭｏ内部の二次元的な電流斑（むら）は大幅に抑制されるようになる。そうして、実際の使用状態に近い状態で被検出体（出力トランジスタＭｏ）の電流検出が行われることによって、電流検出回路による電流検出の精度が高められることになる。

以上説明したように、この実施の形態に係る電流検出回路の調整方法および検査装置によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
（１）被検出体（出力トランジスタＭｏ）に配設された電極Ｅｄ１〜Ｅｄ４、Ｅｓ１〜Ｅｓ４に対して各別に電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄ、Ｃｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓを設け、電流検出回路の電流電圧特性を調整すべく上記被検出体へ電流を供給する際には、これら電流源により、被検出体の電極対に対してそれぞれ個別に電流を供給するようにした。こうすることで、プローブの接触抵抗によらず各電極へ一定の電流が供給されるようになり、前述した出力トランジスタＭｏ内部の二次元的な電流斑（むら）は大幅に抑制されるようになる。そうして、実際の使用状態に近い状態で被検出体（出力トランジスタＭｏ）の電流検出が行われることにより、電流検出回路による電流検出の精度が高められることとなる。さらに、前述した製品（トランジスタ等）を量産する場合において、製品間の特性ばらつき（詳しくは電流特性のばらつき）を抑えることについても、その実現が容易となる。

（２）また、電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓが被検出体（出力トランジスタＭｏ）へ供給する電流量を、被検出体の電極対の各々について均等（電流量「Ｉ／４」ずつ）に設定したことで、出力トランジスタＭｏ内部の二次元的な電流分布について、その均一性がより高められることになる。

（３）電流検出回路の電流電圧特性を調整すべく被検出体（出力トランジスタＭｏ）へ電流を供給する際に、電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓの電流状態を個別にそれぞれ監視し、該電流源の電流量が所定値を下回ったときに、当該電流源に対応する電極について前記プローブが非接触状態にあると判断するようにした。こうすることで、プローブが非接触状態にあるか否かの判断についてもこれが、より容易に且つ的確に行われるようになる。

（４）また、プローブＰｄ１〜Ｐｄ４およびＰｓ１〜Ｐｓ４のいずれかが非接触状態にあると判断されたときには、当該プローブの再コンタクトを実行し、この再コンタクトにより電流状態が改善されれば、当該トランジスタＭｏの電流検出を続行するようにした。こうすることで、プローブが非接触状態にあっても、これが再コンタクトによって接触状態に修復されるようになり、上述の電流検出回路による電流検出が、より適切に且つ円滑に行われるようになる。

（５）また一方、この再コンタクトを所定回数だけ試みていずれも失敗に終わったときには、当該トランジスタＭｏを不良品であると判定し、不良品であると判定されたチップがあれば、このチップは飛ばして、次のチップの電流検出を行うこととした。こうすることで、何らかの理由でコンタクトすることのできない被検出体（不良品）については電流の検出が実行されず、正常にコンタクトすることのできる被検出体（良品）だけに電流の検出が行われるようになる。また、こうした判定方法は自動化も容易であり、これを自動化することとすれば、上述の電流検出回路による電流検出がさらに適切且つ円滑に行われるようになる。

（６）また、被検出体である出力トランジスタＭｏの電極対を、該出力トランジスタＭｏの全域に均等に電流が行きわたるよう、同トランジスタＭｏに万遍なく配置した（図１参照）ことで、同トランジスタＭｏの内部における電流分布の均一性が向上し、前述した電流検出の精度がより高められることになる。

（７）上記電流検出回路についてこれを、被検出体（出力トランジスタＭｏ）の電流検出のためにカレントミラー構成の検出用トランジスタからなる電流ミラー回路ＣＭを有し、該電流ミラー回路ＣＭの検出用トランジスタＴ１およびＴ２に流れる電流に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出するもの（図３参照）として構成するようにした。こうすることで、検出対象とする電流が上記電流ミラー回路ＣＭにて適切なカレントミラー比で縮小されるかたちで検出されることとなり、電流検出用の回路素子（抵抗等）の発熱が大幅に低減されるようになる。これにより、回路素子のＩＣチップ化、ひいては外付け部品の削減が実現可能になり、もってよりコンパクトな回路設計が実現されるようになる。

（８）また、こうした構成に加えてさらに、電流ミラー回路ＣＭと直列に接続されながら演算増幅器ＯＰの仮想接地を利用して被検出体（出力トランジスタＭｏ）と等しく電圧降下するように構成された電流検出トランジスタＭｓ（固定抵抗部）を設ける。また、これに対してさらに、演算増幅器ＯＰの出力端子および該電流検出トランジスタＭｓに対してそれぞれ電流ミラー回路ＣＭを介して電気的に接続される可変抵抗Ｒｔ（可変抵抗部）を設ける。そうして、この電流検出回路を、該可変抵抗Ｒｔの端子間に生じる電圧に基づいて被検出体（出力トランジスタＭｏ）に流れる電流を検出するように構成することとした。こうすることで、ＣＰＵ（基本処理装置）等を用いずとも、精度の高い電流検出が実現可能になり、もって回路構成のさらなる簡素化が図られるようになる。

（９）また、上述の電流検出回路の電流電圧特性の調整を、上記可変抵抗Ｒｔ（可変抵抗部）の抵抗値をトリミング調整（例えばレーザトリミング）することによって行うようにしたことで、当該調整が、より容易に且つ的確に行われるようになる。

（１０）また、電流検出回路の被検出体がＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造のトランジスタである場合について、この発明を適用したことにより、ＭＯＳ構造のトランジスタの電流検出も好適に行われるようになる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・図２に示すように、被検出体（出力トランジスタＭｏ）の電極に対して各別に設けられた電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄおよびＣｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓについてこれを選択的に１つ（ここではＣｕｒ４ｓ）だけ、出力側の電極電位をグランド電位に固定するように構成するようにしてもよい。しかも、こうした構成によれば、電流源Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄから供給される電流量とこれを引き込む量とのつり合いがうまくとれない場合にも、上記グランド電位に固定された電極Ｅｓ４を通じて、供給される電流量と流し出される電流量とがうまく調整され、結果、両者の誤差が埋められるとともに、これら両者の各総和がつり合うようになる。さらに、複数の電流源のうち１つだけがグランド電位に固定されることで、接触抵抗による影響も最小限に抑えられるようになる。

・図４に例示した回路構成はあくまで一例であり、この発明の適用対象とされる電流検出回路の構成が、これに限定されることはない。同回路の構成は、被検出体の電流を検出することができるものであればよく、基本的に任意である。すなわち、電流ミラー回路等も必須の構成ではなく、また、ローサイド型ではなく、ハイサイド型の電気負荷駆動回路に対しても、この発明は同様に適用することができる。

・電流検出回路の被検出体も、図１や図２に例示したＭＯＳ構造の出力トランジスタＭｏに限定されることはない。例えば電極の数は８個に限られることなく任意であり、例えば６個のものであっても、また９個のものであってもよい（ボンディングの本数に合わせて任意に設計可能）。さらに、トランジスタ以外にも、例えば抵抗体や配線等といった回路素子の採用などが考えられる。

・また、電流源が被検出体へ供給する電流量を、被検出体の電極対の各々について均等に設定することについても、これは必須の構成ではない。要は、被検出体に配設された電極に対して各別に電流源を設け、電流検出回路の電流電圧特性を調整すべく上記被検出体へ電流を供給する際に、これら電流源により、被検出体の電極対に対してそれぞれ個別に電流を供給するようにすれば、少なくとも前記（１）の効果と同様もしくはそれに準じた効果は得られることになる。

この発明に係る電流検出回路の調整方法および検査装置の一実施の形態について、被検出体（トランジスタ）を搭載した半導体チップの電極構造と共に、これら調整方法および検査装置の概要を示す模式図。 上記検査装置の変形例を模式的に示す模式図。 電流検出回路の一例についてその回路構成を示す回路図。 従来の電流検出回路の調整方法および検査装置の一例について、被検出体（トランジスタ）を搭載した半導体チップの電極構造と共に、これら調整方法および検査装置の概要を示す模式図。 被検出体（トランジスタ）のボンディングされた状態を示す平面図。

符号の説明

ＣＭ…電流ミラー回路、Ｃｕｒ１ｄ〜Ｃｕｒ４ｄ、Ｃｕｒ１ｓ〜Ｃｕｒ４ｓ…電流源、Ｅｄ１〜Ｅｄ４、Ｅｓ１〜Ｅｓ４…電極、ＧＣ…ゲート駆動回路、Ｌ…電気負荷、Ｍｏ…出力トランジスタ、Ｍｓ…電流検出トランジスタ、ＯＰ…演算増幅器、Ｐｄ１〜Ｐｄ４、Ｐｓ１〜Ｐｓ４…プローブ、Ｒｔ…可変抵抗、Ｔ１、Ｔ２…検出用トランジスタ、ＵＴ…検査ユニット。

Claims (18)

1. 検出対象に流れる電流を電流電圧特性に基づいて検出する電流検出回路にあってその検出対象となるべく、前記電流の出入口として入力側の電極と出力側の電極とからなる複数の電極対を備える被検出体について、これら入力側および出力側の電極にそれぞれプローブを当てて、該プローブにより前記入力側の電極から前記出力側の電極へ電流を供給しながら、前記電流検出回路での電流検出に用いられる電圧値を測定することにより、前記供給される電流の量と該測定される電圧値との関係を所望とされる関係に調整する方法であって、
   前記被検出体に配設された電極に対して各別に電流源を設け、前記電流の供給に際しては、これら電流源により、前記被検出体の電極対に対してそれぞれ個別に電流を供給する
   ことを特徴とする電流検出回路の調整方法。
2. 前記電流源が前記被検出体へ供給する電流量を、前記電極対の各々について均等に設定する
   請求項１に記載の電流検出回路の調整方法。
3. 前記被検出体の電極に対して各別に設けられた電流源についてこれを選択的に１つだけ、前記出力側の電極電位をグランド電位に固定するように構成する
   請求項１または２に記載の電流検出回路の調整方法。
4. 前記電流の供給に際しては、前記電極ごとに設けられた電流源の電流状態を個別にそれぞれ監視し、該電流源の電流量が所定値を下回ったときには、当該電流源に対応する電極について前記プローブが非接触状態にあると判断する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法。
5. 前記プローブが非接触状態にあると判断されたときには、当該プローブの再コンタクトを実行する
   請求項４に記載の電流検出回路の調整方法。
6. 前記プローブの再コンタクトを所定回数だけ試みて、いずれも失敗に終わったときには、当該被検出体を不良品であると判定する
   請求項５に記載の電流検出回路の調整方法。
7. 前記被検出体の電極対を、該被検出体の全域に均等に電流が行きわたるよう、同被検出体に万遍なく配置する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法。
8. 前記電流検出回路は、前記被検出体の電流検出のためにカレントミラー構成の検出用トランジスタからなる電流ミラー回路を有し、該電流ミラー回路の検出用トランジスタに流れる電流に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法。
9. 前記電流検出回路は、前記電流ミラー回路と直列に接続されながら演算増幅器の仮想接地を利用して前記被検出体と等しく電圧降下するように構成された固定抵抗部と、同演算増幅器の出力端子および該固定抵抗部に対してそれぞれ前記電流ミラー回路を介して電気的に接続される可変抵抗部とをさらに備え、該可変抵抗部の端子間に生じる電圧に基づいて前記被検出体に流れる電流を検出する
   請求項８に記載の電流検出回路の調整方法。
10. 前記電極対に対して個別に供給される電流量と前記電流検出回路の所定箇所で測定される電圧値との関係の調整を、前記可変抵抗部の抵抗値をトリミング調整することによって行う
    請求項９に記載の電流検出回路の調整方法。
11. 前記電流検出回路の検出対象である被検出体は、ＭＯＳ構造のトランジスタである
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法。
12. 前記電極の別に設けられる電流源として、ＩＣテスタの電流印加チャンネルを用いる
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法。
13. 前記電極の別に設けられる電流源として、外付けの定電流回路を用いる
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電流検出回路の調整方法。
14. 前記電流の出入口として入力側の電極と出力側の電極とからなる複数の電極対を備える被検出体について、これら入力側および出力側の電極に対してそれぞれプローブに介して前記入力側の電極から前記出力側の電極へ電流を供給して、この電流の供給された状態で、前記被検出体に流れる電流を検出する電流検出回路の検査装置において、
    前記電流の供給に際して前記被検出体の電極対へ個別に電流を供給するよう、前記被検出体の電極ごとに用意される前記プローブについて各別に電流源を備える
    ことを特徴とする電流検出回路の検査装置。
15. 前記電流源が前記被検出体へ供給する電流量は、前記電極対の各々について均等に設定される
    請求項１４に記載の電流検出回路の検査装置。
16. 前記プローブに対して各別に設けられた電流源のうちの１つは選択的に、前記出力側の電極電位がグランド電位に固定されるように構成される
    請求項１４または１５に記載の電流検出回路の検査装置。
17. 前記プローブの別に設けられた電流源は、ＩＣテスタの電流印加チャンネルとして用意される
    請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の電流検出回路の検査装置。
18. 前記プローブの別に設けられた電流源は、定電流回路によって構成される
    請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の電流検出回路の検査装置。

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