JP2010060482A - Semiconductor testing apparatus - Google Patents

Semiconductor testing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2010060482A
JP2010060482A JP2008227863A JP2008227863A JP2010060482A JP 2010060482 A JP2010060482 A JP 2010060482A JP 2008227863 A JP2008227863 A JP 2008227863A JP 2008227863 A JP2008227863 A JP 2008227863A JP 2010060482 A JP2010060482 A JP 2010060482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
application circuit
adc
voltage application
semiconductor test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008227863A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Noguchi
正俊 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2008227863A priority Critical patent/JP2010060482A/en
Publication of JP2010060482A publication Critical patent/JP2010060482A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the calibration of an applied voltage of a voltage applying circuit in a short time. <P>SOLUTION: This semiconductor testing apparatus comprises a plurality of voltage applying circuits 2 for applying voltages to a DUT1 and performing a test. A calibration section for measuring the applied voltage of each of the plurality of voltage applying circuits 2 in parallel comprises an ADC 4 that is disposed for each of the plurality of voltage applying circuits 2 and measures the applied voltages of the voltage applying circuits 2, a digital comparator 10 for comparing the applied voltages with reference voltages used as references applied by the voltage applying circuits 2, a corrective voltage control section 11 that is disposed for each of the plurality of voltage applying circuits 2 and corrects the applied voltages of the voltage applying circuits 2 based on the comparison result by a voltage comparing section, and a DAC 7 whose corrective voltage is controlled by the corrective voltage control section 11. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被試験デバイスに電圧を印加して試験を行う半導体試験装置に関し、特に電圧印加回路の印加電圧の補正を行うキャリブレーション部を備えた半導体試験装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor test apparatus that performs a test by applying a voltage to a device under test, and more particularly to a semiconductor test apparatus that includes a calibration unit that corrects an applied voltage of a voltage application circuit.

被試験デバイスに対して所定の電圧を印加して試験を行う半導体試験装置が従来から知られている。この種の半導体試験装置では、所定の電圧(基準電圧とする)を被試験デバイスに印加するようにしているが、被試験デバイスに電圧を印加するための電圧印加回路の固有の電圧特性等を要因として、実際に被試験デバイスに印加される電圧と基準電圧との間に誤差を生じる。そこで、電圧印加回路の印加電圧を測定して、前記の誤差を補正する所謂キャリブレーションを行うようにしている。キャリブレーションを行う技術としては、例えば特許文献1等に開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor test apparatus that performs a test by applying a predetermined voltage to a device under test is known. In this type of semiconductor test apparatus, a predetermined voltage (referred to as a reference voltage) is applied to the device under test. However, the voltage characteristics inherent in the voltage application circuit for applying the voltage to the device under test are As a factor, an error occurs between the voltage actually applied to the device under test and the reference voltage. Therefore, the applied voltage of the voltage application circuit is measured, and so-called calibration for correcting the error is performed. A technique for performing calibration is disclosed in, for example, Patent Document 1 and the like.

図3を用いて、キャリブレーションを行う従来の半導体試験装置について説明する。図3において、従来の半導体試験装置は、n個のDUT101−1〜101−n(総称してDUT101とする)とn個の電圧印加回路102−1〜102−n(総称して電圧印加回路102とする)とn個のリレースイッチ103−1〜103−n(総称してリレースイッチ103とする)とADC104とREF電圧105とCPU106と電圧制御部107とn個のDAC108−1〜108−n(総称してDAC108とする)とを備えて概略構成している。   A conventional semiconductor test apparatus for performing calibration will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a conventional semiconductor test apparatus includes n DUTs 101-1 to 101-n (collectively referred to as DUT 101) and n voltage application circuits 102-1 to 102-n (collectively referred to as voltage application circuits). 102), n relay switches 103-1 to 103-n (collectively referred to as relay switch 103), ADC 104, REF voltage 105, CPU 106, voltage control unit 107, and n DACs 108-1 to 108-. n (generically referred to as DAC 108).

DUT101はICやLSI等の試験対象である被試験デバイスである。電圧印加回路102はDUT101に対して試験用の電圧を印加するための回路であり、複数のDUT101を同時に試験すべくnチャンネル(n個)の電圧印加回路102を備えている。リレースイッチ103は電圧印加回路102の出力側に設けられ、ADC104とDUT101とのうち何れか一方に対して選択的に電圧印加回路102からの印加電圧を出力するために設けている。ADC(アナログデジタルコンバータ)104はn個の電圧印加回路102に接続されており、各電圧印加回路102の印加電圧を入力してアナログデータからデジタルデータに変換を行う。ADC104は印加電圧の測定を行っており、測定した印加電圧を測定電圧とする。REF電圧105はADC104の測定電圧の範囲を一定範囲に制限するために設けている。   The DUT 101 is a device under test to be tested such as an IC or LSI. The voltage application circuit 102 is a circuit for applying a test voltage to the DUT 101, and includes n voltage (n) voltage application circuits 102 for simultaneously testing a plurality of DUTs 101. The relay switch 103 is provided on the output side of the voltage application circuit 102 and is provided to selectively output the application voltage from the voltage application circuit 102 to either the ADC 104 or the DUT 101. An ADC (analog / digital converter) 104 is connected to n voltage application circuits 102 and receives an applied voltage of each voltage application circuit 102 to convert analog data into digital data. The ADC 104 measures the applied voltage, and uses the measured applied voltage as the measured voltage. The REF voltage 105 is provided to limit the measurement voltage range of the ADC 104 to a certain range.

CPU106はADC104に接続されており、ADC104から出力された測定電圧を入力する。CPU106は予め電圧印加回路102が印加すべき電圧を記憶しており、この基準電圧とADC104から出力された測定電圧とをデジタルデータとして比較を行う。ADC104からはn個の電圧印加回路102にそれぞれ対応した測定電圧が出力され、CPU106は、各測定電圧と基準電圧との比較を行う。電圧制御部107は、CPU106からの比較結果を電圧印加回路102ごとに入力して、DAC(デジタルアナログコンバータ)108の制御を行う。   The CPU 106 is connected to the ADC 104 and inputs the measurement voltage output from the ADC 104. The CPU 106 stores in advance the voltage to be applied by the voltage application circuit 102, and compares this reference voltage with the measured voltage output from the ADC 104 as digital data. The ADC 104 outputs measurement voltages corresponding to the n voltage application circuits 102, and the CPU 106 compares each measurement voltage with a reference voltage. The voltage control unit 107 inputs the comparison result from the CPU 106 for each voltage application circuit 102 and controls the DAC (digital analog converter) 108.

電圧制御部107は各電圧印加回路102に対応してそれぞれ設けたDAC108に対して、測定電圧と基準電圧とが一致するまで、DAC108の印加電圧をリニアに変化させていく。DAC108の印加電圧を変化させることによりADC104の測定電圧が変化し、CPU106が基準電圧と比較する測定電圧が変化する。そして、比較が一致した時点でDAC108の印加電圧を固定し、このときのDAC108の印加電圧がキャリブレーションすべき補正電圧となる。   The voltage control unit 107 linearly changes the applied voltage of the DAC 108 until the measured voltage and the reference voltage match each DAC 108 provided corresponding to each voltage application circuit 102. By changing the voltage applied to the DAC 108, the measurement voltage of the ADC 104 changes, and the measurement voltage that the CPU 106 compares with the reference voltage changes. When the comparisons coincide, the applied voltage of the DAC 108 is fixed, and the applied voltage of the DAC 108 at this time becomes a correction voltage to be calibrated.

以上の構成における動作について説明する。nチャンネルの電圧印加回路102からそれぞれ出力される印加電圧がDUT101に印加される。この印加電圧の補正を行うときには、各リレースイッチ103を制御して、接続をDUT101からADC104に切り替える。ADC104はn個の電圧印加回路102に接続されており、順番にn個分の印加電圧を入力する。ADC104は測定電圧をアナログデータからデジタルデータに変化して、生成したデジタルデータをCPU106に出力していく。ADC104はn個の電圧印加回路102の測定電圧を順次デジタルデータに変換していくため、測定した印加電圧のデジタルデータへの変換処理を各電圧印加回路102についてシリアルに行なっていくことになる。   The operation in the above configuration will be described. Applied voltages respectively output from the n-channel voltage applying circuit 102 are applied to the DUT 101. When correcting the applied voltage, each relay switch 103 is controlled to switch the connection from the DUT 101 to the ADC 104. The ADC 104 is connected to n voltage application circuits 102 and inputs n applied voltages in order. The ADC 104 changes the measurement voltage from analog data to digital data, and outputs the generated digital data to the CPU 106. Since the ADC 104 sequentially converts the measurement voltages of the n voltage application circuits 102 into digital data, the conversion process of the measured application voltage into digital data is performed serially for each voltage application circuit 102.

CPU106は、n個の測定電圧についてシリアルに基準電圧との比較を行い、電圧制御部107は、n個のDAC108に対してそれぞれ印加電圧を変化させている。つまり、電圧印加回路102−1について、CPU106が測定電圧と基準電圧との比較を行って、電圧制御部107がDAC108−1の印加電圧を変化させる。以降、順次シリアルに、電圧印加回路102−nについて、CPU106が測定電圧と基準電圧との比較を行って、電圧制御部107がDAC108−nの印加電圧を変化させるようにしている。
特開平10−227837号公報
The CPU 106 serially compares the n measurement voltages with the reference voltage, and the voltage control unit 107 changes the applied voltage for each of the n DACs 108. That is, for the voltage application circuit 102-1, the CPU 106 compares the measured voltage with the reference voltage, and the voltage control unit 107 changes the applied voltage of the DAC 108-1. Thereafter, for the voltage application circuit 102-n, the CPU 106 compares the measurement voltage with the reference voltage in a serial manner, and the voltage control unit 107 changes the application voltage of the DAC 108-n.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-227837

図3に示されるように、従来の半導体試験装置はn個の電圧印加回路102に対して電圧を測定するためのADC104および補正データを演算するためのCPU106は1つを備えて構成している。このため、キャリブレーションに必要な処理である電圧の測定、測定電圧と基準電圧との比較およびDAC108の制御は、それぞれn個の電圧印加回路102についてシリアルに実行される。   As shown in FIG. 3, the conventional semiconductor test apparatus includes one ADC 104 for measuring voltages and n CPUs 106 for calculating correction data for n voltage application circuits 102. . For this reason, the measurement of voltage, which is a process necessary for calibration, the comparison between the measurement voltage and the reference voltage, and the control of the DAC 108 are executed serially for each of the n voltage application circuits 102.

近年では、半導体試験装置の試験速度の高速化の要求が高まっており、半導体試験装置に備えられる電圧印加回路102のチャンネル数も飛躍的に増加している。一方で、キャリブレーションを行うために必要な処理は、1つのADC104およびCPU106によりシリアル処理が行われ、電圧印加回路102のチャンネル数が増加すると、シリアルに実行されるキャリブレーション処理に要する時間が大きく増加する。これにより、試験速度が大幅に低下することになる。   In recent years, demands for increasing the test speed of semiconductor test equipment have increased, and the number of channels of the voltage application circuit 102 provided in the semiconductor test equipment has also increased dramatically. On the other hand, the processing necessary for calibration is performed serially by one ADC 104 and CPU 106, and when the number of channels of the voltage application circuit 102 increases, the time required for calibration processing executed serially increases. To increase. As a result, the test speed is greatly reduced.

そこで、本発明は、電圧印加回路の印加電圧のキャリブレーションを短時間で行うことを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to perform calibration of an applied voltage of a voltage application circuit in a short time.

以上の課題を解決するため、本発明の請求項1の半導体試験装置は、被試験デバイスに電圧を印加して試験を行うための複数の電圧印加回路を備える半導体試験装置であって、前記複数の電圧印加回路の各印加電圧をパラレルに測定して、測定した印加電圧に基づいて前記複数の電圧印加回路の各印加電圧をパラレルに補正するキャリブレーション部を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a semiconductor test apparatus according to claim 1 of the present invention is a semiconductor test apparatus including a plurality of voltage application circuits for applying a voltage to a device under test and performing a test. And a calibration unit that measures the applied voltages of the plurality of voltage applying circuits in parallel and corrects the applied voltages of the plurality of voltage applying circuits in parallel based on the measured applied voltages.

この半導体試験装置によれば、キャリブレーション部は各電圧印加回路の印加電圧の測定および補正をパラレルに行っているため、キャリブレーション処理に要する時間を大幅に短縮できるようになる。   According to this semiconductor test apparatus, since the calibration unit measures and corrects the applied voltage of each voltage application circuit in parallel, the time required for the calibration process can be greatly reduced.

本発明の請求項2の半導体試験装置は、請求項1記載の半導体試験装置において、前記キャリブレーション部は、前記電圧印加回路ごとに設けられ、前記電圧印加回路の印加電圧と前記電圧印加回路が印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較部と、前記電圧印加回路ごとに設けられ、前記電圧比較部が比較した比較結果に基づいて前記電圧印加回路の印加電圧を補正する電圧補正部と、を備えたことを特徴とする。   A semiconductor test apparatus according to a second aspect of the present invention is the semiconductor test apparatus according to the first aspect, wherein the calibration unit is provided for each voltage application circuit, and the applied voltage of the voltage application circuit and the voltage application circuit are A voltage comparison unit that compares a reference voltage to be applied, a voltage correction unit that is provided for each voltage application circuit, and that corrects an application voltage of the voltage application circuit based on a comparison result compared by the voltage comparison unit; It is provided with.

この半導体試験装置によれば、電圧比較部と電圧補正部とを電圧印加回路ごとに備えていることで、各電圧印加回路についてパラレルにキャリブレーションを行うことができるようになる。   According to this semiconductor test apparatus, the voltage comparison unit and the voltage correction unit are provided for each voltage application circuit, so that calibration can be performed in parallel for each voltage application circuit.

本発明の請求項3の半導体試験装置は、請求項2記載の半導体試験装置において、前記電圧比較部は、前記電圧印加回路の印加電圧を入力してアナログデータからデジタルデータに変換するA/D変換部と、このA/D変換部から出力された印加電圧と前記基準電圧とをデジタルデータとして比較するデジタルコンパレータと、を備えたことを特徴とする。   A semiconductor test apparatus according to a third aspect of the present invention is the semiconductor test apparatus according to the second aspect, wherein the voltage comparison unit inputs an applied voltage of the voltage application circuit and converts the analog data into digital data. A conversion unit, and a digital comparator that compares the applied voltage output from the A / D conversion unit and the reference voltage as digital data are provided.

この半導体試験装置によれば、電圧測定部の測定範囲は測定範囲制限部により一定範囲に制限されているため、電圧比較部が比較するデータの情報量を少なくすることができ、また高い分解能でキャリブレーションを行うことができるようになる。   According to this semiconductor test apparatus, since the measurement range of the voltage measurement unit is limited to a certain range by the measurement range limitation unit, the amount of data to be compared by the voltage comparison unit can be reduced, and with high resolution. Calibration can be performed.

本発明の請求項4の半導体試験装置は、請求項3記載の半導体試験装置において、前記A/D変換部が前記印加電圧を入力して測定を行う範囲を制限する測定範囲制限部を備え、前記測定範囲測定範囲は、前記電圧印加回路の印加電圧の誤差幅に基づいて決定していることを特徴とする。   A semiconductor test apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the semiconductor test apparatus according to the third aspect, further comprising a measurement range limiting unit that limits a range in which the A / D conversion unit inputs the applied voltage and performs measurement, The measurement range is determined based on an error width of an applied voltage of the voltage application circuit.

この半導体試験装置によれば、A/D変換部により出力された電圧印加回路の印加電圧をデジタルデータとして基準電圧と比較することができるようになる。   According to this semiconductor test apparatus, the applied voltage of the voltage applying circuit output from the A / D converter can be compared with the reference voltage as digital data.

本発明の請求項5の半導体試験装置は、請求項2記載の半導体試験装置において、前記電圧比較部は、前記電圧印加回路の印加電圧と前記基準電圧とをアナログデータとして比較を行うアナログコンパレータを備えていることを特徴とする。   The semiconductor test apparatus according to claim 5 of the present invention is the semiconductor test apparatus according to claim 2, wherein the voltage comparison unit includes an analog comparator that compares the applied voltage of the voltage application circuit and the reference voltage as analog data. It is characterized by having.

この半導体試験装置によれば、電圧印加回路の印加電圧と基準電圧とをアナログデータとして比較を行うことができるようになる。   According to this semiconductor test apparatus, the applied voltage of the voltage applying circuit and the reference voltage can be compared as analog data.

本発明は、電圧印加回路のチャンネル数に応じてパラレルに印加電圧のキャリブレーションを行っているため、キャリブレーション処理に要する時間を大幅に短縮でき、試験速度の高速化を図ることができるようになる。   In the present invention, since the applied voltage is calibrated in parallel according to the number of channels of the voltage application circuit, the time required for the calibration process can be greatly reduced, and the test speed can be increased. Become.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、本発明の半導体試験装置は、n個のDUT1−1〜1−n(総称してDUT1とする)とn個の電圧印加回路2−1〜2−n(総称して電圧印加回路2とする)とn個のリレースイッチ3−1〜3−n(総称してリレースイッチ3とする)とn個のADC4−1〜4−n(総称してADC4とする)とn個のREF電圧5−1〜5−n(総称しREF電圧5とする)とCPU6とn個のDAC7−1〜7−n(総称してDAC7とする)と電圧制御部8とを備えて概略構成している。また、電圧制御部8は、n個のデジタルコンパレータ10−1〜10−n(総称してデジタルコンパレータ10とする)とn個の補正電圧制御部11−1〜11−n(総称して補正電圧制御部11とする)とを備えて概略構成している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the semiconductor test apparatus of the present invention includes n DUTs 1-1 to 1-n (collectively referred to as DUT1) and n voltage application circuits 2-1 to 2-n (collectively referred to as DUT1). Voltage application circuit 2), n relay switches 3-1 to 3-n (collectively referred to as relay switch 3), and n ADCs 4-1 to 4-n (collectively referred to as ADC4). And n REF voltages 5-1 to 5-n (collectively referred to as REF voltage 5), CPU 6, n DACs 7-1 to 7-n (collectively referred to as DAC 7), and voltage control unit 8 It has a general configuration. The voltage control unit 8 includes n digital comparators 10-1 to 10-n (collectively referred to as digital comparators 10) and n correction voltage control units 11-1 to 11-n (collectively referred to as corrections). Voltage control unit 11).

DUT1はICやLSI等の試験対象である被試験デバイスである。電圧印加回路2はDUT1に試験用の電圧印加を行うものであり、複数(nチャネル)の電圧印加回路2を備えている。複数チャネルの電圧印加回路2を備えることで、パラレルにn個のDUT1の試験を行うことが可能になり、試験速度の高速化を図れる。リレースイッチ3はnチャネルの電圧印加回路2に対応して備えられており、ADC4とDUT1とのうち何れか一方に対して選択的に印加電圧が出力されるように制御を行っている。以上は、従来技術で説明したものと同じである。   The DUT 1 is a device under test that is a test target such as an IC or an LSI. The voltage application circuit 2 applies a test voltage to the DUT 1 and includes a plurality of (n-channel) voltage application circuits 2. By providing the voltage application circuit 2 of a plurality of channels, it becomes possible to test n DUTs 1 in parallel, and the test speed can be increased. The relay switch 3 is provided corresponding to the n-channel voltage application circuit 2 and controls the application voltage to be selectively output to either the ADC 4 or the DUT 1. The above is the same as described in the prior art.

ADC(アナログデジタルコンバータ:A/D変換部)4は電圧印加回路2から出力される印加電圧を入力して、印加電圧をアナログデータからデジタルデータに変換を行っている。ADC4は印加電圧の測定を行っているものであり、測定した電圧を測定電圧とする。ADC4はn個から構成されており、電圧印加回路2とADC4とは1対1の関係になるように備えている。各ADC4からはそれぞれ測定電圧がデジタルデータとして電圧制御部8に出力されている。   An ADC (analog / digital converter: A / D converter) 4 receives an applied voltage output from the voltage application circuit 2 and converts the applied voltage from analog data to digital data. The ADC 4 measures the applied voltage, and uses the measured voltage as the measurement voltage. The ADC 4 is composed of n pieces, and the voltage application circuit 2 and the ADC 4 are provided in a one-to-one relationship. Each ADC 4 outputs a measurement voltage as digital data to the voltage controller 8.

REF電圧5はADC4が測定する印加電圧の範囲を制限するために備えており、各ADC4に対応して備えられている。REF電圧5はADC4が測定する印加電圧の範囲を記憶しており、この範囲内に限定して、ADC4が印加電圧の測定を行う。REF電圧5が制限する印加電圧の範囲については後述する。   The REF voltage 5 is provided to limit the range of the applied voltage measured by the ADC 4, and is provided corresponding to each ADC 4. The REF voltage 5 stores the range of the applied voltage that the ADC 4 measures, and the ADC 4 measures the applied voltage only within this range. The applied voltage range limited by the REF voltage 5 will be described later.

CPU6は電圧制御部8の制御を行うものであるが、この制御としては電圧制御部8のオン・オフ動作である。他に、CPU6は、電圧印加回路2が本来出力すべき電圧(基準電圧)をデジタルデータとして電圧制御部8に出力している。なお、基準電圧は電圧制御部8に予め記憶させるものであってもよい。DAC7は電圧印加回路2に電圧を印加しており、電圧制御部8の制御により印加する電圧を変化させている。この電圧はキャリブレーションするための補正電圧であり、n個のDAC7にはそれぞれ電圧印加回路2ごとに個別的に補正電圧が印加される。   The CPU 6 controls the voltage control unit 8. This control is an on / off operation of the voltage control unit 8. In addition, the CPU 6 outputs a voltage (reference voltage) that should be output by the voltage application circuit 2 to the voltage control unit 8 as digital data. The reference voltage may be stored in advance in the voltage control unit 8. The DAC 7 applies a voltage to the voltage application circuit 2, and changes the voltage to be applied under the control of the voltage control unit 8. This voltage is a correction voltage for calibration, and a correction voltage is individually applied to each of the n DACs 7 for each voltage application circuit 2.

電圧制御部8に備えられるnチャンネルのデジタルコンパレータ10(図1ではDigital CMPとして示している)は、電圧印加回路2に1対1で対応している。デジタルコンパレータ10は、nチャンネルのADC4からそれぞれ個別的に測定電圧とCPU6から出力される基準電圧とをデジタルデータとして入力して、比較を行っている。この比較結果は補正電圧制御部11に出力される。   An n-channel digital comparator 10 (shown as Digital CMP in FIG. 1) provided in the voltage controller 8 corresponds to the voltage application circuit 2 on a one-to-one basis. The digital comparator 10 individually inputs the measurement voltage from the n-channel ADC 4 and the reference voltage output from the CPU 6 as digital data for comparison. The comparison result is output to the correction voltage control unit 11.

補正電圧制御部11はデジタルコンパレータ10の比較結果に基づいてDAC(デジタルアナログコンバータ)7が印加する補正電圧をリニアに変化させている。ADC4は印加電圧回路2の印加電圧を測定しており、DAC7の補正電圧をリニアに変化させることにより、ADC4の測定電圧もリニアに変化していく。測定電圧が基準電圧と一致するまで補正電圧をリニアに変化させていき、一致した時点で補正電圧制御部11はDAC7の補正電圧を固定する。これが、電圧印加回路2が補正すべき補正電圧となり、これによりキャリブレーションが行われることになる。   The correction voltage control unit 11 linearly changes the correction voltage applied by the DAC (digital analog converter) 7 based on the comparison result of the digital comparator 10. The ADC 4 measures the applied voltage of the applied voltage circuit 2, and when the correction voltage of the DAC 7 is changed linearly, the measured voltage of the ADC 4 also changes linearly. The correction voltage is linearly changed until the measurement voltage matches the reference voltage, and when the measurement voltage matches, the correction voltage control unit 11 fixes the correction voltage of the DAC 7. This is a correction voltage to be corrected by the voltage application circuit 2, and calibration is performed thereby.

なお、補正電圧を決定する手法としては、DAC7の電圧をリニアに変化させる手法の他に、例えばバイナリサーチ等の手法を用いるものであってもよい。また、デジタルコンパレータ10が測定電圧と基準電圧との差分を算出して、当該差分のデータをDAC7に入力して、DAC7が差分に相当する電圧を補正電圧として電圧印加回路2に印加するようにしてもよい。この場合には、デジタルコンパレータ10からDAC7に補正電圧を直接出力することも可能になる。また、補正電圧は正の電圧だけではなく、負の電圧であることもある。   As a method for determining the correction voltage, for example, a method such as binary search may be used in addition to the method of linearly changing the voltage of the DAC 7. Further, the digital comparator 10 calculates the difference between the measurement voltage and the reference voltage, inputs the difference data to the DAC 7, and the DAC 7 applies a voltage corresponding to the difference to the voltage application circuit 2 as a correction voltage. May be. In this case, the correction voltage can be directly output from the digital comparator 10 to the DAC 7. Further, the correction voltage may be not only a positive voltage but also a negative voltage.

以上より、電圧印加回路2のキャリブレーションを行うキャリブレーション部は、ADC4とデジタルコンパレータ10と補正電圧制御部11とDAC7とにより概略構成される。また、電圧比較部はADC4とデジタルコンパレータ10とにより概略構成されており、電圧補正部は補正電圧制御部11とDAC7とにより概略構成される。   As described above, the calibration unit that performs calibration of the voltage application circuit 2 is roughly configured by the ADC 4, the digital comparator 10, the correction voltage control unit 11, and the DAC 7. Further, the voltage comparison unit is schematically configured by the ADC 4 and the digital comparator 10, and the voltage correction unit is generally configured by the correction voltage control unit 11 and the DAC 7.

以上の構成における動作について説明する。DUT1の試験を行うときにはリレースイッチ3の接続をDUT1側に切り替えているが、電圧印加回路2の印加電圧の補正を行うときにはリレースイッチ3の接続をADC4側に切り替える。なお、各リレースイッチ3の切り替え制御は、例えばCPU1により行なうようにしてもよい。   The operation in the above configuration will be described. When the test of DUT 1 is performed, the connection of the relay switch 3 is switched to the DUT 1 side, but when the applied voltage of the voltage application circuit 2 is corrected, the connection of the relay switch 3 is switched to the ADC 4 side. In addition, you may make it perform switching control of each relay switch 3 by CPU1, for example.

リレースイッチ3の切り替えにより、nチャンネルの電圧印加回路2からの印加電圧はそれぞれ対応するADC4に入力される。nチャンネルの電圧印加回路2は固有の電圧特性等により基準電圧(VBとする)とは異なる印加電圧を出力する(誤差がなければ基準電圧VBと同じで印加電圧を出力する場合もある)。各ADC4はそれぞれ対応する電圧印加回路2の印加電圧を測定しており、測定電圧(VMとする)は電圧印加回路2のチャンネル数に対応して(つまり、n個分)生成される。ADC4−1〜4−nの測定電圧をそれぞれVM−1〜VM−nとする。ADC4−1〜4−nとデジタルコンパレータ10−1〜10−nとはそれぞれ1対1で対応しており、測定電圧VM−1〜VM−nはそれぞれデジタルコンパレータ10−1〜10−nに入力される。   By switching the relay switch 3, the applied voltage from the n-channel voltage application circuit 2 is input to the corresponding ADC 4. The n-channel voltage application circuit 2 outputs an applied voltage different from the reference voltage (referred to as VB) due to inherent voltage characteristics or the like (there may be the same applied voltage as the reference voltage VB if there is no error). Each ADC 4 measures the applied voltage of the corresponding voltage application circuit 2, and the measurement voltage (VM) is generated corresponding to the number of channels of the voltage application circuit 2 (that is, n). The measurement voltages of the ADCs 4-1 to 4-n are referred to as VM-1 to VM-n, respectively. The ADCs 4-1 to 4-n and the digital comparators 10-1 to 10-n have a one-to-one correspondence, and the measurement voltages VM-1 to VM-n are respectively applied to the digital comparators 10-1 to 10-n. Entered.

デジタルコンパレータ10−1〜10−nはそれぞれCPU6から基準電圧VBを入力しており、デジタルコンパレータ10−1〜10−nは、それぞれ基準電圧VBと測定電圧VM−1〜VM−nとの比較をパラレルに行う。電圧印加回路2−1〜2−nに固有の誤差が生じている場合には、該当するデジタルコンパレータ10は、対応する補正電圧制御部11に対して一致しない旨の信号を出力し、補正電圧制御部11は対応するDAC7をリニアに変化させていく。これにより、電圧印加回路2に補正電圧が加えられて印加電圧がリニアに変化し、測定電圧もリニアに変化していく。そして、VBとVMとが一致した時点でDAC7が印加する補正電圧(VCとする)を固定する。この補正電圧VCにより、誤差を有していた電圧印加回路2は実測した印加電圧に基づいて適切に調整するキャリブレーションを行うことができるようになる。   Each of the digital comparators 10-1 to 10-n receives the reference voltage VB from the CPU 6, and each of the digital comparators 10-1 to 10-n compares the reference voltage VB with the measured voltages VM-1 to VM-n. In parallel. When an error inherent in the voltage application circuits 2-1 to 2-n occurs, the corresponding digital comparator 10 outputs a signal indicating that it does not match to the corresponding correction voltage control unit 11, and corrects the correction voltage. The control unit 11 linearly changes the corresponding DAC 7. As a result, the correction voltage is applied to the voltage application circuit 2, the applied voltage changes linearly, and the measurement voltage also changes linearly. Then, the correction voltage (referred to as VC) applied by the DAC 7 is fixed when VB and VM match. With this correction voltage VC, the voltage application circuit 2 having an error can be calibrated to appropriately adjust based on the actually measured applied voltage.

デジタルコンパレータ10による電圧の比較および補正電圧制御部11によるDAC7の制御はパラレルに行われる。このために、デジタルコンパレータ10と補正電圧制御部11とDAC7とは電圧印加回路2のチャンネル数に相当する数を備えるようにしている。また、ADC4についても電圧印加回路2のチャンネル数に相当する数を備えるようにしているため、キャリブレーションに必要な各処理を全てパラレルに実行することが可能になる。   The voltage comparison by the digital comparator 10 and the control of the DAC 7 by the correction voltage controller 11 are performed in parallel. Therefore, the digital comparator 10, the correction voltage control unit 11, and the DAC 7 are provided with numbers corresponding to the number of channels of the voltage application circuit 2. Also, since the ADC 4 has a number corresponding to the number of channels of the voltage application circuit 2, all the processes necessary for calibration can be executed in parallel.

以上により、複数の電圧印加回路のキャリブレーションをシリアルに行っていた従来の技術と比較して、本発明ではパラレルに複数の電圧印加回路2のキャリブレーションを行っているため、理論的には電圧印加回路2のチャンネル数(n)倍の速度で行うことができるようになる。従って、試験速度を大幅に高速化できる。   As described above, since the plurality of voltage application circuits 2 are calibrated in parallel in the present invention as compared with the conventional technique in which the calibration of the plurality of voltage application circuits is performed serially, the voltage is theoretically reduced. It can be performed at a speed (n) times the number of channels of the application circuit 2. Therefore, the test speed can be greatly increased.

ここで、ADC4の測定電圧VMはそれぞれデジタルデータになるが、ADC4の測定範囲が広範になるほど測定電圧VMのデータ量も多くなる。この場合、ADC4における電圧の測定、デジタルコンパレータ10における電圧の比較、補正電圧制御部11によるDAC7の制御に多くの時間を要することになる。また、近年ではDUT1に印加する電圧を微細に制御して高精度な試験を行う要請が高い観点から、ADC4の測定電圧は高い分解能であることが望まれている。このため、高い分解能で且つ広範囲な電圧を測定しようとすると、キャリブレーションに膨大な時間を要し、試験速度が大幅に低下する。   Here, the measurement voltage VM of the ADC 4 is digital data, but the data amount of the measurement voltage VM increases as the measurement range of the ADC 4 becomes wider. In this case, it takes a lot of time to measure the voltage in the ADC 4, compare the voltage in the digital comparator 10, and control the DAC 7 by the correction voltage control unit 11. In recent years, the measurement voltage of the ADC 4 is desired to have a high resolution from the viewpoint that the voltage applied to the DUT 1 is finely controlled to perform a highly accurate test. For this reason, when trying to measure a wide range of voltages with high resolution, calibration requires a huge amount of time, and the test speed is greatly reduced.

一方、電圧印加回路2が持つ固有の電圧特性等により印加電圧に誤差を生じたとしても、当該誤差の範囲はそれほど大きなものではなく、また電圧印加回路2の種類によって当該誤差の範囲は定まる。そこで、電圧印加回路2により生じる誤差幅に基づいて、予めREF電圧5により制限をかける幅を決定する。   On the other hand, even if an error occurs in the applied voltage due to the inherent voltage characteristics of the voltage application circuit 2, the error range is not so large, and the error range is determined by the type of the voltage application circuit 2. Therefore, based on the error width generated by the voltage application circuit 2, the width to be limited by the REF voltage 5 is determined in advance.

例えば、電圧印加回路2の種類により誤差幅が±50ミリボルトである場合においては、当該誤差幅を超過して印加電圧を測定する必要はない。ADC4の測定可能な印加電圧の幅が±10ボルトである場合には、このうち±50ミリボルトだけを測定範囲とすればよい。従って、必要な範囲である±50ミリボルトの範囲に絞って測定することにより、高い分解能で高速にキャリブレーションを行うことができるようになる。REF電圧5は電圧印加回路2ごとに設けているため、ADC4においてデータ量が少なく且つ高い分解能の測定電圧を測定でき、この測定電圧をパラレルにデジタルコンパレータ10に入力している。これにより、デジタルコンパレータ10において、高速に且つ高い分解能でパラレルに電圧の比較を行うことができるようになる。   For example, when the error width is ± 50 millivolts depending on the type of the voltage application circuit 2, it is not necessary to measure the applied voltage exceeding the error width. In the case where the width of the applied voltage that can be measured by the ADC 4 is ± 10 volts, only ± 50 millivolts may be set as the measurement range. Therefore, it is possible to perform calibration with high resolution and at high speed by measuring within the required range of ± 50 millivolts. Since the REF voltage 5 is provided for each voltage application circuit 2, the ADC 4 can measure a measurement voltage with a small amount of data and a high resolution, and this measurement voltage is input to the digital comparator 10 in parallel. As a result, the digital comparator 10 can compare voltages in parallel at high speed and with high resolution.

以上において、デジタルコンパレータ10と補正電圧制御部11とはそれぞれ電圧印加回路2のチャネル数に応じてn個を備えなければならない。デジタルコンパレータ10は電圧の比較および補正電圧の演算を行うものであり、回路規模としては比較的大きなものになる。同様に補正電圧制御部11についても、DAC7の制御を行うために大きな回路規模になり、これらn個のデジタルコンパレータ10と補正電圧制御部11とを備える電圧制御部8は複雑且つ大型の回路になる。そこで、各デジタルコンパレータ10と補正電圧制御部11とをFPGA(Field Programmable Gate Array)により構成することで、回路構成を単純且つ小型なものにすることができ、高速動作させることが可能になる。   In the above, the digital comparator 10 and the correction voltage control unit 11 must each include n in accordance with the number of channels of the voltage application circuit 2. The digital comparator 10 performs voltage comparison and correction voltage calculation, and has a relatively large circuit scale. Similarly, the correction voltage control unit 11 also has a large circuit scale for controlling the DAC 7, and the voltage control unit 8 including the n digital comparators 10 and the correction voltage control unit 11 is a complicated and large circuit. Become. Therefore, by configuring each digital comparator 10 and the correction voltage control unit 11 with an FPGA (Field Programmable Gate Array), the circuit configuration can be made simple and small, and can be operated at high speed.

次に、図2を用いて、アナログデータにより補正を行う場合の変形例について説明する。図2において、DUT1と電圧印加回路2とリレースイッチ3とCPU6とDAC7とは前述してきたものと同じである。一方、基準電圧保持部20とアナログコンパレータ21−1〜21−n(総称してアナログコンパレータ21とする)とを新たに備え点で異なる。また、本変形例の電圧制御部8はデジタルコンパレータを備えていない点で異なる。   Next, a modified example in the case of performing correction using analog data will be described with reference to FIG. In FIG. 2, DUT 1, voltage application circuit 2, relay switch 3, CPU 6, and DAC 7 are the same as those described above. On the other hand, the reference voltage holding unit 20 and the analog comparators 21-1 to 21-n (collectively referred to as analog comparator 21) are newly provided. Further, the voltage control unit 8 of the present modification is different in that it does not include a digital comparator.

基準電圧保持部20は各電圧印加回路2の印加電圧の基準電圧VBをアナログデータとして保持している。このため、例えばCPU6と基準電圧保持部20とを接続し、CPU6から入力した基準電圧VBのデジタルデータをアナログデータに変換して保持するようにしてもよい。基準電圧保持部20は、nチャンネルの電圧印加回路2にそれぞれ対応するアナログコンパレータ21に接続されている。各アナログコンパレータ21は基準電圧保持部20から基準電圧を入力し、また電圧印加回路2から印加電圧を入力している。   The reference voltage holding unit 20 holds the reference voltage VB of the applied voltage of each voltage applying circuit 2 as analog data. For this reason, for example, the CPU 6 and the reference voltage holding unit 20 may be connected, and the digital data of the reference voltage VB input from the CPU 6 may be converted into analog data and held. The reference voltage holding unit 20 is connected to analog comparators 21 respectively corresponding to the n-channel voltage application circuits 2. Each analog comparator 21 receives a reference voltage from the reference voltage holding unit 20 and receives an applied voltage from the voltage application circuit 2.

そして、各アナログコンパレータ21(図2ではAnalog CMPとして示している)は基準電圧と印加電圧との比較をアナログデータとして行ない、一致していない場合には補正電圧制御部11に対してその旨の信号を出力する。補正電圧制御部11は、アナログコンパレータ11から一致していない旨の信号の入力が停止するまでDAC7の補正電圧をリニアに変化させ、信号入力が停止したときにDAC7の補正電圧VCを固定する制御を行う。これにより、各電圧印加回路2の印加電圧は適正に補正されてキャリブレーションが行われる。   Each analog comparator 21 (shown as Analog CMP in FIG. 2) compares the reference voltage and the applied voltage as analog data. If they do not match, the correction voltage control unit 11 is notified accordingly. Output a signal. The correction voltage control unit 11 linearly changes the correction voltage of the DAC 7 until the input of the signal indicating that they do not match from the analog comparator 11 stops, and controls to fix the correction voltage VC of the DAC 7 when the signal input stops. I do. Thereby, the applied voltage of each voltage application circuit 2 is appropriately corrected and calibration is performed.

本変形例ではアナログコンパレータ21が電圧印加回路2の印加電圧を入力して、アナログデータとして直接比較を行っているため、アナログコンパレータ21が電圧比較部としての機能を発揮している。一方、前述した実施形態ではADC4が電圧印加回路2の印加電圧の測定を行い、デジタルコンパレータ10が電圧の比較を行っているため、ADC4とデジタルコンパレータ10との2つが電圧比較部としての機能を発揮している。このため、本変形例では、1つのアナログコンパレータ21により電圧比較部を構成できるため、装置全体の小型化および単純化を図ることができるようになる。   In this modification, the analog comparator 21 inputs the applied voltage of the voltage application circuit 2 and directly compares it as analog data, so that the analog comparator 21 exhibits a function as a voltage comparison unit. On the other hand, in the above-described embodiment, the ADC 4 measures the applied voltage of the voltage application circuit 2 and the digital comparator 10 compares the voltages. Therefore, the ADC 4 and the digital comparator 10 function as a voltage comparator. Demonstrating. For this reason, in this modification, since the voltage comparison unit can be configured by one analog comparator 21, the entire apparatus can be reduced in size and simplified.

本発明の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of this invention. 変形例の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a modification. 従来技術における概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 DUT 2 電圧印加回路
4 ADC 5 REF電圧
7 DAC 8 電圧制御部
10 デジタルコンパレータ 11 補正電圧制御部
20 基準電圧保持部 21 アナログコンパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DUT 2 Voltage application circuit 4 ADC 5 REF voltage 7 DAC 8 Voltage control part 10 Digital comparator 11 Correction voltage control part 20 Reference voltage holding part 21 Analog comparator

Claims (5)

被試験デバイスに電圧を印加して試験を行うための複数の電圧印加回路を備える半導体試験装置であって、
前記複数の電圧印加回路の各印加電圧をパラレルに測定して、測定した印加電圧に基づいて前記複数の電圧印加回路の各印加電圧をパラレルに補正するキャリブレーション部を備えたことを特徴とする半導体試験装置。
A semiconductor test apparatus comprising a plurality of voltage application circuits for applying a voltage to a device under test for testing.
A calibration unit that measures the applied voltages of the plurality of voltage applying circuits in parallel and corrects the applied voltages of the plurality of voltage applying circuits in parallel based on the measured applied voltages is provided. Semiconductor test equipment.
前記キャリブレーション部は、
前記電圧印加回路ごとに設けられ、前記電圧印加回路の印加電圧と前記電圧印加回路が印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較部と、
前記電圧印加回路ごとに設けられ、前記電圧比較部が比較した比較結果に基づいて前記電圧印加回路の印加電圧を補正する電圧補正部と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体試験装置。
The calibration unit
A voltage comparison unit that is provided for each voltage application circuit and compares an application voltage of the voltage application circuit and a reference voltage to be applied by the voltage application circuit;
A voltage correction unit that is provided for each voltage application circuit and corrects the applied voltage of the voltage application circuit based on a comparison result compared by the voltage comparison unit;
The semiconductor test apparatus according to claim 1, further comprising:
前記電圧比較部は、
前記電圧印加回路の印加電圧を入力してアナログデータからデジタルデータに変換するA/D変換部と、
このA/D変換部から出力された印加電圧と前記基準電圧とをデジタルデータとして比較するデジタルコンパレータと、
を備えたことを特徴とする請求項2記載の半導体試験装置。
The voltage comparison unit
An A / D converter for inputting an applied voltage of the voltage applying circuit and converting the analog data into digital data;
A digital comparator that compares the applied voltage output from the A / D converter and the reference voltage as digital data;
The semiconductor test apparatus according to claim 2, further comprising:
前記A/D変換部が前記印加電圧を入力して測定を行う範囲を制限する測定範囲制限部を備え、
前記測定範囲測定範囲は、前記電圧印加回路の印加電圧の誤差幅に基づいて決定していることを特徴とする請求項3記載の半導体試験装置。
The A / D conversion unit includes a measurement range limiting unit that limits a range in which measurement is performed by inputting the applied voltage,
4. The semiconductor test apparatus according to claim 3, wherein the measurement range is determined based on an error width of an applied voltage of the voltage application circuit.
前記電圧比較部は、前記電圧印加回路の印加電圧と前記基準電圧とをアナログデータとして比較を行うアナログコンパレータを備えていることを特徴とする請求項2記載の半導体試験装置。   The semiconductor test apparatus according to claim 2, wherein the voltage comparison unit includes an analog comparator that compares an application voltage of the voltage application circuit and the reference voltage as analog data.
JP2008227863A 2008-09-05 2008-09-05 Semiconductor testing apparatus Pending JP2010060482A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008227863A JP2010060482A (en) 2008-09-05 2008-09-05 Semiconductor testing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008227863A JP2010060482A (en) 2008-09-05 2008-09-05 Semiconductor testing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010060482A true JP2010060482A (en) 2010-03-18

Family

ID=42187420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008227863A Pending JP2010060482A (en) 2008-09-05 2008-09-05 Semiconductor testing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010060482A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015015709A (en) * 2013-07-03 2015-01-22 インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag Analog-to-digital converter for built-in-self-test

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015015709A (en) * 2013-07-03 2015-01-22 インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag Analog-to-digital converter for built-in-self-test

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI509997B (en) Data conversion circuitry and method therefor
US7791519B2 (en) Semiconductor device, semiconductor device testing apparatus, and semiconductor device testing method
US8477052B2 (en) Method and apparatus for self-test of successive approximation register (SAR) A/D converter
US9362938B2 (en) Error measurement and calibration of analog to digital converters
CN110061742B (en) Analog-to-digital converter calibration system
JP2016225979A (en) Calibration of analog-to-digital converter devices
EP2858248A1 (en) Accuracy enhancement techniques for ADCs
US8558726B2 (en) Testing of analog-to-digital converters
JP3558964B2 (en) Semiconductor integrated circuit inspection apparatus and inspection method
JP6650788B2 (en) Semiconductor device
WO2007138814A1 (en) Testing apparatus and test module
KR100389560B1 (en) Testing device and testing method for semiconductor integrated circuits and storage medium for storing program to execute testing method thereof
US11711090B2 (en) Current steering digital to analog converter (DAC) system to perform DAC static linearity calibration
JP2011223404A (en) Operation testing method for analog-digital converter, analog-digital converter, and operation testing device for analog-digital converter
JP2010060482A (en) Semiconductor testing apparatus
TWI674763B (en) Digital to analog converter device and calibration method
US10382049B1 (en) On-chip calibration circuit and method with half-step resolution
TWI647919B (en) Analog-to-digital converter calibration system
CN110708066B (en) Comparator diagnostic system and method
KR100827736B1 (en) Ic tester
JP2009288064A (en) Semiconductor test apparatus and method
JP4320733B2 (en) Semiconductor test equipment
JP2010256175A (en) Inspection apparatus and inspection method of semiconductor integrated circuit device
JP4945991B2 (en) Programmable delay generator adjustment method, adjustment device, and semiconductor inspection apparatus
JP2013183411A (en) Inspection circuit of ad converter and inspection method of ad converter