JP2008268203A - 並列ａｃ測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
第１及び第２のＤＵＴの間でクロストークを示すのに充分接近している第１及び第２のＤＵＴの電気測定を劣化させることなく行う。
【解決手段】
第１の信号を第１のＤＵＴに印加する工程と、第２の信号を第２のＤＵＴに印加する工程であって、第１の信号及び第２の信号は同時に生じ、互いに直交する工程と、第１のＤＵＴ応答を測定する工程と、第２のＤＵＴ応答を測定する工程とを含む。第１のＤＵＴ応答及び第２のＤＵＴ応答は、それぞれ第２の信号及び第１の信号から独立していることを示す。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気測定に関し、特に、接近して配置された装置でのＡＣ測定に関する。

装置が仕様を満足し、予想どおりに実行するのを確実にすることを含むという理由で、かつ、製造及び／または組み立て処理の全体的な性能を監視するため、半導体装置のような装置でのＡＣ測定は重要である。

接近して配置された装置は、ＡＣ測定の利用可能な精度を制限するクロストーク（例えば、誘導結合、容量結合及びＲＦ結合）を回避するため、隣接する装置から分離して試験されることが多い。被試験装置（ＤＵＴ）は、ＡＣ信号が印加され、ＤＵＴの応答が測定される。このＤＵＴが、ＡＣ信号が印加された号を有する別のＤＵＴと密接している場合、結果として生じる測定値は、他のＡＣ信号からのクロストークにより劣化されることがある。クロストークが生じる接近の度合いを、多くのパラメータ（例えば、数例を挙げれば、周波数、電力及び物理構造）の関数とすることができる。

ＤＵＴを分離して試験することは、並行して達成できる効率（すなわち、同時試験）に損失を生じさせる。ＤＵＴを並行して、より高速に試験することができる。分離試験は、試験時間を増大させるのと同様に、費用をも増大させる。

本発明は、第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法を提供する。これらＤＵＴは、これらの間でクロストークを示すのに充分接近している。この方法は、第１の信号を第１のＤＵＴに印加する工程と、第２の信号を第２のＤＵＴに印加する工程であって、第１の信号及び第２の信号は同時に生じ、互いに直交する工程と、第１のＤＵＴ応答を測定する工程と、第２のＤＵＴ応答を測定する工程とを含む。第１のＤＵＴ応答及び第２のＤＵＴ応答は、それぞれ第２の信号及び第１の信号から独立していることを示す。

本発明による第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法によれば、第１のＤＵＴ応答及び第２のＤＵＴ応答は、それぞれ第２の信号及び第１の信号から独立していることを示すので、測定を劣化させるクロストークなしに、これらＤＵＴを同時に測定することができる。

図１を参照して述べると、電気測定システム１０は、３つの信号源１２，１４，１６及び３つの測定機器１８，２０，２２を含む。信号源１２，１４，１６及び機器１８，２０，２２は、制御器２４により制御される。信号源は、例えば、正弦波信号源、または、例えば、方形波、三角波、パルス列などを含む他のＡＣ信号の信号源とすることができる。機器は、例えば、ＡＣ電圧計、ＡＣ電流計、ＡＣ電力計、周波数計、静電容量計及びインダクタンス計とすることができ、このような測定をデジタル化する装置を含む。信号源及び機器（及び制御器）は別々に図示されているが、信号源及び機器（及び制御器）を１つ以上の組合せ装置に組み合わせることができる。

試験では、信号源及び測定機器は、それぞれのＤＵＴに取り付けられている。例えば、信号源１２及び機器１８は、ＤＵＴ１０２に取り付けられ、信号源１４及び機器２０は、ＤＵＴ１０４に取り付けられ、信号源１６及び機器２２は、ＤＵＴ１０６に取り付けられている。

理解を容易にするため、２つの信号源、２つの機器及び２つのＤＵＴのみの場合を考慮し、この場合、信号源は、直交正弦波信号を供給する。直交信号は、興味のある空間において信号間の外積が零であるという特性を有する。

例えば、２つのＤＵＴを測定するため、周波数ｆ_Ａを用い、各ＤＵＴの応答は、時間窓ｔ_Ｗ中に観測される。ここで、ｔ_Ｗは、期間ｆ_Ａの大きい整数倍数Ｍの期間である。ｆ_Ａで第１のＤＵＴに刺激を与え、次に、ｆ_Ｂ＝ｆ_Ａ＋（１／ｔ_Ｗ）で第２のＤＵＴに刺激を与え、この場合、２つの刺激は、直交する。デジタル的にサンプリングされたシステムの場合、サンプル周波数は（１／ｔ_Ｗ）のＮ倍に等しいとする。この場合、ｆ_Ａ＝Ｍ／ｔ_Ｗ、ｆ_Ｓ＝Ｎ／ｔ_Ｗ、ｆ_Ｂ＝（Ｍ＋１）／ｔ_Ｗ、及び離散フーリエ変換（ＤＦＴ）（周波数空間）は、下記数１〜数４のとおりである。

ここで、Ａｎ，Ｂｎは、ＤＵＴの応答と他のＤＵＴからのクロストークとを含むＤＵＴのサンプル応答である。

これらの信号が、ＤＵＴ‐Ａ及びＤＵＴ‐Ｂに関するＤＦＴ式に適用される場合、クロストーク項ｂｘ，ａｘは合計して零であり、除去される。

２つのＤＵＴは、全く同一の周波数を用いて測定されることはない。この場合、このことは、ＤＵＴが、測定周波数のわずかな変化に対して周波数に依存する応答を有するべきでないことを意味する。Ｍが１０００に等しい場合、Ｍ＋１は０．１％だけ高い。多くの分野の場合、このようなわずかな周波数の差は、測定の質に違いを生じさせない。この例の場合、帯域通過フィルタは、他の周波数において零を有し、従って、完璧な除去を生じさせる。

一般的な場合は、それぞれの周波数を各々有する２つよりも多くのＤＵＴを可能にする。例えば、３つのＤＵＴの場合、周波数をｆ_Ａ＝（Ｍ−１）／ｔ_Ｗ、ｆ_Ｂ＝Ｍ／ｔ_Ｗ、及びｆ_Ｃ＝（Ｍ＋１）／ｔ_Ｗとすることができる。更に、ほぼ同じ周波数でＤＵＴを試験するという要求はない。異なる周波数で２つのＤＵＴを試験する必要がある場合、ｆ_Ａ＝Ｊ／ｔ_Ｗ及びｆ_Ｂ＝Ｋ／ｔ_Ｗとする。ここで、Ｊ，Ｋの双方は、所望の試験周波数付近の周波数を生成するのに選択された整数である。

例えば、制御器により、信号源／機器内の追加の制御器により、または、一群の電気測定システムを制御する更なる別の制御器と関連する追加のコンピュータリソースによりコンピュータ演算を実行することができる。

電気測定システム１０は、測定を劣化させるクロストークなしに、接続されたＤＵＴの同時ＡＣ測定を実行する。次に、測定値を、例えば、出力するか、記憶するか、表示するか、または別の方法で用いることができる。

本発明の方法を用いて静電容量‐電圧測定を実行するのにシステム１０を用いることができる。装置のＣ‐Ｖ特性の測定は、電圧に対する静電容量の測定を含む。クロストークがそれ自体、容量効果であることが多いので、静電容量が測定されるということは、ＤＵＴ間のクロストークを最小限に抑えることを重要にさせる。本発明の方法を用いることにより、興味のあるＤＵＴに対する測定値が、興味のあるＤＵＴに接近している他のＤＵＴの測定により損失を受けないことを確信することができる。

当然のことながら、この開示は一例であって、この開示に含まれる教示の適正な範囲から逸脱することなしに細部を追加するか、変更するか、または削減することにより様々な変更を行うことができる。従って、特許請求の範囲により制限されることを除いて、本発明は、この開示の特定の細部に限定されない。

本発明に従って測定を実行するのに用いることができる電気測定システムのブロック図である。

符号の説明

１０ 電気測定システム
１２ 信号源
１４ 信号源
１６ 信号源
１８ 測定機器
２０ 測定機器
２２ 測定機器
２４ 制御器
１０２ ＤＵＴ
１０４ ＤＵＴ
１０６ ＤＵＴ

Claims (6)

1. 第１及び第２のＤＵＴの間でクロストークを示すのに充分接近している第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法であって、
   第１の信号を前記第１のＤＵＴに印加する工程と、
   第２の信号を前記第２のＤＵＴに印加する工程であって、前記第１の信号及び前記第２の信号は同時に生じ、互いに直交する工程と、
   第１のＤＵＴ応答を測定する工程と、
   第２のＤＵＴ応答を測定する工程とを含み、
   前記第１のＤＵＴ応答及び前記第２のＤＵＴ応答はそれぞれ前記第２の信号及び前記第１の信号から独立していることを示す第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記第１の信号及び前記第２の信号は正弦波である第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、前記第１の信号及び前記第２の信号は、興味のある同一の帯域幅内にある第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法。
4. 請求項２に記載の方法であって、前記第１の信号及び前記第２の信号は、興味のある異なる帯域幅内にある第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法。
5. 請求項１に記載のであって、付加直交信号をそれぞれの付加ＤＵＴに印加する工程と、それぞれの付加ＤＵＴ応答を測定する工程とを更に含み、すべてのＤＵＴ応答は、それぞれの信号以外の信号から独立していることを示す第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、前記第１の信号及び前記第２の信号は電圧信号であり、前記測定された応答は静電容量を表す第１及び第２のＤＵＴの電気測定を行う方法。

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