JP2023025353A - 測定装置、測定方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被試験デバイスの周波数特性を測定する測定装置。
【解決手段】マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する信号源２２と、被試験デバイス１００にデジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する波形取得部２５と、波形取得部により取得された波形から被試験デバイスの周波数特性を算出する演算部２６と、を備え、信号源はＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ－Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号を、基準周波数および基準Ｄｕｔｙ比の繰り返し矩形波と乗算してアップコンバートした信号を繰り返し出力する測定装置２００が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定装置、測定方法およびプログラムに関する。

非特許文献１，２や特許文献１には、「The first m components of the impulse response (h(k), k = 0 to m-1) can be obtained by following the scheme shown in Fig.8. Each of these m components correspond to the output of a simplified correlation cell (SCC) shown in Fig.7. The input signal of the SCCs is the response to the MLS of the device under test (after an Analogue to Digital conversion).」（非特許文献１の第五章）などと記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［非特許文献１］ L. Rufer、他３名、"On-Chip testing of MEMS using pseudo-random test sequences"、［online］、ReserchGate、［令和３年７月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.researchgate.net/publication/4068737_On-chip_testing_of_MEMS_using_pseudo-random_test_sequences＞
［非特許文献２］ Vytautas Dumbrava、他１名、"Uncertainty analysis of I-V impedance measurement technique"、ReserchGate、［令和３年７月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.researchgate.net/publication/256232481_Uncertainty_analysis_of_I-V_impedance_measurement_technique＞
［特許文献１］ 特開平１０－１４８９８号公報

本発明の第１の態様においては、測定装置が提供される。測定装置は、マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する信号源を備えてよい。測定装置は、被試験デバイスにデジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する波形取得部を備えてよい。測定装置は、波形取得部により取得された波形から被試験デバイスの周波数特性を算出する演算部を備えてよい。

信号源は、ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ－Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号を、基準周波数および基準Ｄｕｔｙ比の繰り返し矩形波と乗算してアップコンバートした信号を繰り返し出力してよい。

測定装置は、信号源と被試験デバイスとの間に配置されたローパスフィルタを更に備えてよい。

測定装置は、被試験デバイスと直列に接続される基準抵抗を更に備えてよい。波形取得部は、被試験デバイスおよび基準抵抗よりも信号源の側の測定点と、被試験デバイスおよび基準抵抗の間の測定点とでそれぞれアナログ信号波形を取得してよい。

測定装置は、昇降可能な基板の底面に配置されて被試験装置の端子に電気的に接続されるプローブを更に備えてよい。ローパスフィルタと、基準抵抗とは、基板上に配置されてよい。

測定装置は、複数の被試験デバイスのそれぞれに電気的に接続される複数のプローブを備えてよい。

波形取得部は、信号源と同期してアナログ信号波形を取得してよい。

測定装置は、算出される周波数特性に基づいて被試験デバイスの良否を判定する判定部を更に備えてよい。

被試験デバイスはＭＥＭＳデバイスであってよい。

本発明の第２の態様においては、測定方法が提供される。測定方法は、マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する段階を備えてよい。測定方法は、被試験デバイスにデジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する段階を備えてよい。測定方法は、波形取得部により取得された波形から被試験デバイスの周波数特性を算出する段階を備えてよい。

本発明の第３の態様においては、プログラムが提供される。プログラムは、コンピュータを、マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する信号源として機能させてよい。プログラムは、コンピュータを、被試験デバイスにデジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する波形取得部として機能させてよい。プログラムは、コンピュータを、波形取得部により取得された波形から被試験デバイスの周波数特性を算出する演算部として機能させてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

実施形態に係る試験システム１を示す。 信号源２２から出力されるデジタル信号の一部を示す。 図２のデジタル信号が印加される場合に波形取得部２５により取得されるアナログ信号波形を示す。 図２のデジタル信号が印加される場合に波形取得部２５により取得されるアナログ信号波形を示す。 図２のデジタル信号が印加される場合に波形取得部２５により取得されるアナログ信号波形の強度分布を示す。 測定装置２００の動作を示す。 変形例に係る試験システム１Ａを示す。 被試験デバイス１００の等価回路１１０を示す。 被試験デバイス１００のアドミタンスのチャート図を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

［１．試験システム１］
図１は、実施形態に係る試験システム１を示す。試験システム１は、被試験デバイス（ＤＵＴ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）とも称する）１００と、測定装置２００とを備える。

［１－１．被試験デバイス１００］
被試験デバイス１００は、少なくとも１つ（本実施形態では一例として２つ）の端子１０１を有しており、測定装置２００によって周波数特性を測定されて試験される。被試験デバイス１００は、圧電素子などのＭＥＭＳデバイスであってよく、ウェハ１０００上に複数配置されてよい。

［１－２．測定装置２００］
測定装置２００は、被試験デバイス１００の周波数特性を測定する。本実施形態では一例として、測定装置２００は、伝送インピーダンス変換法によって被試験デバイス１００のインピーダンスを測定してよい。また、測定装置２００は、測定結果に基づいて被試験デバイス１００を試験してよい。

測定装置２００は、複数のプローブ２０と、複数の基準抵抗２１と、信号源２２と、複数のローパスフィルタ２３と、同期制御部２４と、波形取得部２５と、演算部２６と、判定部２７とを有する。

［１－２－１．プローブ２０］
複数のプローブ２０は、複数の被試験デバイス１００のそれぞれに電気的に接続される。本実施形態では一例として、複数のプローブ２０は、被試験デバイス１００における２つの端子１０１のそれぞれに電気的に接続されてよい。各プローブ２０は、ウェハ１０００の表面と対向して昇降可能な基板（図示せず）の底面に配置されてよい。

［１－２－２．基準抵抗２１］
各基準抵抗２１は、被試験デバイス１００と直列に接続される。基準抵抗２１と被試験デバイス１００との直列回路の一端は、グランド電位（一例として接地電位）に接続されてよい。本実施形態では一例として、基準抵抗２１と被試験デバイス１００との各直列回路における基準抵抗２１側の端部がグランド電位に接続されてよい。各基準抵抗２１は、プローブ２０と同じ基板上に配置されてよい。

各基準抵抗２１は、既知の抵抗値を有してよい。被試験デバイス１００の周波数特性の測定精度を高める観点からは、各基準抵抗２１の抵抗値は、当該基準抵抗２１に直列に接続される被試験デバイス１００のインピーダンスの推定値と近い値であることが好ましい。

［１－２－３． 信号源２２］
信号源２２は、マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する。マルチトーン波形とは、複数の周波数成分を有する波形であってよい。信号源２２は、基準パターンの信号を繰り返し出力してよい。信号源２２は、デジタル信号を被試験デバイス１００と、波形取得部２５との少なくとも一方に供給してよい。

［１－２－４．ローパスフィルタ２３］
ローパスフィルタ２３は、信号源２２と被試験デバイス１００との間に配置される。ローパスフィルタ２３は、被試験デバイス１００ごとに設けられてよい。ローパスフィルタ２３は、プローブ２０と同じ基板上に配置されてよい。

ローパスフィルタ２３は、信号源２２から出力されるデジタル信号の高周波成分を除去してよい。別言すれば、ローパスフィルタ２３は、デジタル信号の波形をなまらせてよい。また、ローパスフィルタ２３は、デジタル信号の多重反射を防止してよく、カットオフ周波数の帯域においてデジタル信号の伝送路とインピーダンス整合されてよい。例えば、ローパスフィルタ２３は、直列接続された抵抗およびコンデンサを有するＲＣローパスフィルタであってよく、デジタル信号の伝送路のインピーダンスが５０Ωの場合に、ローパスフィルタ２３の抵抗値は５０Ω、静電容量は０．０１μＦ、カットオフ周波数は１６０ｋＨｚであってよい。

［１－２－５．波形取得部２５］
波形取得部２５は、被試験デバイス１００にデジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する。波形取得部２５は、デジタル信号に対する被試験デバイス１００の応答を示す応答波形を取得してよい。波形取得部２５は、複数の被試験デバイス１００のアナログ信号波形をそれぞれ取得してよい。波形取得部２５は、デジタイザであってよく、アナログの信号値をデジタルの信号値として逐次、取得することで、デジタル値で示されるアナログ信号波形を取得してよい。

波形取得部２５は、被試験デバイス１００および基準抵抗２１よりも信号源２２の側の第１測定点２５１と、被試験デバイス１００および基準抵抗２１の間の第２測定点２５２とでそれぞれアナログ信号波形を取得してよい。第１測定点２５１は、被試験デバイス１００と基準抵抗２１との直列回路よりも信号源２２の側であってよく、直列回路と、ローパスフィルタ２３との間であってよい。波形取得部２５は、取得したアナログ信号波形を図示しない記憶部に記憶させるとともに、演算部２６に供給してよい。

［１－２－６．同期制御部２４］
同期制御部２４は、波形取得部２５を信号源２２と同期させる。これにより、波形取得部２５は、信号源２２と同期してアナログ信号波形を取得する。同期制御部２４は、信号源２２および波形取得部２５のそれぞれに対して同期信号を供給することで、信号源２２による信号の出力タイミングと、波形取得部２５による波形取得のタイミングとを同期させてよい。なお、同期制御部２４は、波形取得部２５および信号源２２の同期に限らず、測定装置２００の各部の動作を制御してもよい。

［１－２－７．演算部２６］
演算部２６は、波形取得部２５により取得された波形から被試験デバイス１００の周波数特性を算出する。演算部２６は、第１測定点２５１で取得された波形、つまり、被試験デバイス１００に印加される電圧信号の波形と、第２測定点２５２で取得された波形、つまり、被試験デバイス１００に印加される電圧信号を基準抵抗２１および被試験デバイス１００で分圧した電圧信号（本実施形態では一例として被試験デバイス１００からの出力信号）の波形とから、被試験デバイス１００の周波数特性を算出してよい。演算部２６は、複数の被試験デバイス１００の周波数特性をそれぞれ算出してよい。算出される周波数特性は、被試験デバイス１００に塵などの異物が付着することで変動してよい。演算部２６は、算出結果を判定部２７に供給してよい。

［１－２－８．判定部２７］
判定部２７は、算出される周波数特性に基づいて被試験デバイス１００の良否を判定する。例えば、判定部２７は、算出される周波数特性が基準範囲外となることに応じて、被試験デバイス１００を不良と判定してよい。判定部２７は、複数の被試験デバイス１００の良否をそれぞれ判定してよい。判定部２７は、判定結果を図示しない表示部などに出力してよい。

以上の測定装置２００によれば、２値のデジタル信号を出力する信号源２２を用いて周波数特性を測定するので、任意波形のアナログ信号を出力する信号源２２を用いて周波数特性を測定する場合と比較して、測定装置２００を低廉化することができる。また、マルチトーン波形のデジタル信号を用いるので、周波数をスイープしつつシングルトーンの正弦波信号を用いる場合と比較して、測定時間を短縮することができる。

また、被試験デバイス１００に印加されるデジタル信号から高周波成分がローパスフィルタ２３で除去されるので、被試験デバイス１００の周波数特性を測定する上で不要となる、被試験デバイス１００への高周波成分の印加を防止し、さらには波形観測時の折り返しノイズ等を含む周波数成分を除去することができ、周波数特性の算出精度を向上することができる。また、デジタル信号が伝送路で多重反射してしまうのを防止することができる。

また、被試験デバイス１００および基準抵抗２１よりも信号源２２の側の第１測定点２５１と、被試験デバイス１００および基準抵抗２１の間の第２測定点２５２とでそれぞれアナログ信号波形が取得されるので、伝送インピーダンス法によって被試験デバイス１００の周波数特性を算出することができる。

また、波形取得部２５が信号源２２と同期してアナログ信号波形を取得するので、繰り返し再現性高く周波数特性を安定して測定することができる。

また、複数の被試験デバイス１００のそれぞれに電気的に接続される複数のプローブ２０が具備されるので、複数の被試験デバイス１００の周波数特性を一括して測定することができる。

また、基準抵抗２１およびローパスフィルタ２３はプローブ２０と同じ基板上に配置されるので、別々の基板上に配置される場合と比較して、測定装置２００を小型化するとともに、信号の伝送経路を短くすることができる。

［２．動作波形］
［２－１．デジタル信号］
図２は、信号源２２から出力されるデジタル信号の一部を示す。

信号源２２は、ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ－Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号を、基準周波数および基準Ｄｕｔｙ比の繰り返し矩形波と乗算してアップコンバート（高解像度化とも称する）した信号（基準パターン信号とも称する）を繰り返し出力してよい。

ＰＲＢＳ信号は、従来より公知の手法によって生成されてよい。本実施形態では一例として、ＰＲＢＳ信号の周期は、被試験デバイス１００の周波数特性の解析における周波数分解能の逆数に応じて設定されてよい。一例として、周波数分解能を６２．５Ｈｚとする場合には、ＰＲＢＳ信号の周期は１６ｍｓ（＝１０００／６２．５Ｈｚ）に設定されてよい。ＰＲＢＳ信号は、２５５ビット長の信号であってよい。

繰り返し矩形波は、ＰＲＢＳ信号の複数倍のビットレートの信号であってよく、ＰＲＢＳ信号に乗算されることで、ＰＲＢＳの各ビットの信号を複数個のビットの信号にアップコンバートしてよい。ここで、波形取得部２５で取得されるアナログ信号波形の周波数成分のうち、信号パワーの大きい周波数成分は、繰り返し矩形波のビットレートに応じて変動する。従って、繰り返し矩形波のビットレートは、信号パワーの大きい周波数成分が被試験デバイス１００の共振周波数の近傍となるように設定されることが好ましい。本実施形態では一例として、被試験デバイス１００の共振周波数は６０ｋＨｚであり、繰り返し矩形波のビットレートはＰＲＢＳ信号の８倍に設定されてよい。

アップコンバートされて生成された基準パターン信号は、ＰＲＢＳ信号と同様に１６ｍｓ周期の信号であってよい。これにより、基準パターン信号が繰り返されるデジタル信号には、少なくとも６２．５Ｈｚ（＝１０００／１６ｍｓ）の周波数成分が含まれることとなるため、被試験デバイス１００の周波数特性の解析における周波数分解能は６２．５Ｈｚとなる。なお、周波数分解能は、ビットレート（つまり周波数）に比例し、基準パターンの長さ（つまりビット数）に反比例する。従って、基準パターンが長くなると周波数分解能は小さくなり、ビットレートが大きくなると周波数分解能は大きくなる。

以上の信号源２２によれば、取得されるアナログ信号波形に含まれる周波数成分のうち、信号パワーが大きくなる周波数成分を繰り返し矩形波の基準周波数によって調整することができるため、被試験デバイス１００の共振周波数など、所望の周波数に信号パワーのピークを位置させることができる。従って、信号パワーが分散により低下してしまうのを防止しつつ、信号パターンに含めるビット数を増やして周波数分解能を小さくすることができる。よって、信号パワーの低下を防止しつつ、周波数分解能を向上させることができる。

なお、信号源２２は、出力する基準パターン信号を、逐次、ＰＲＢＳ信号と繰り返し矩形波との乗算によって生成してもよいし、予め記憶してもよい。

［２－２．アナログ信号］
図３、図４は、図２のデジタル信号が印加される場合に波形取得部２５により取得されるアナログ信号波形を示す。より具体的には、図３は、第１測定点２５１で取得されるアナログ信号波形を示し、図４は、第２測定点２５２で取得されるアナログ信号波形を示す。これらの図中、横軸は時間、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。

また、図５は、第２測定点２５２で取得されるアナログ信号波形の強度分布を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は電圧の振幅（Ｖｒｍｓ）を示す。この図に示されるように、本動作例によれば、被試験デバイス１００の共振周波数（＝６０ｋＨｚ）の近傍に信号パワーのピークを位置させることができる。

［３．動作］
図６は、測定装置２００の動作を示す。測定装置２００は、ステップＳ１１～Ｓ１７の処理を行うことにより、被試験デバイス１００を試験する。

ステップＳ１１において信号源２２は、マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する。信号源２２は、ＰＲＢＳ信号を、基準周波数および基準Ｄｕｔｙ比の繰り返し矩形波と乗算してアップコンバートした信号を繰り返し出力してよい。

ステップＳ１３において波形取得部２５は、被試験デバイス１００にデジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する。波形取得部２５は、ローパスフィルタ２３を介してアナログ信号波形を取得してよい。また、波形取得部２５は、第１測定点２５１および第２測定点２５２でそれぞれアナログ信号波形を取得してよく、本実施形態では一例として、複数の被試験デバイス１００のそれぞれについて第１測定点２５１および第２測定点２５２でアナログ信号波形を取得してよい。本実施形態では一例として、波形取得部２５は、２以上の被試験デバイス１００について同時にアナログ信号波形を取得してよい。

ステップＳ１５において演算部２６は、波形取得部２５により取得された波形から被試験デバイス１００の周波数特性を算出する。演算部２６は、被試験デバイス１００の周波数特性として、被試験デバイス１００のインピーダンスを算出してよい。例えば、演算部２６は、被試験デバイス１００のインピーダンスＲ＋ｊＸ（Ω）を次の式（１）から算出してよい。
Ｒ＋ｊＸ＝Ｒ１｛（Ｖ_１ｒ＋ｊＶ_１ｉ）／（Ｖ_２ｒ＋ｊＶ_２ｉ）－１｝ （１）

式（１）中、Ｒ１は基準抵抗の抵抗値（Ω）である。（Ｖ_１ｒ＋ｊＶ_１ｉ）は第１測定点２５１で取得されたアナログ電圧波形の電圧信号であり、（Ｖ_２ｒ＋ｊＶ_２ｉ）は第２測定点２５２で取得されたアナログ電圧波形の電圧信号である。

ステップＳ１７において判定部２７は、算出される周波数特性に基づいて被試験デバイス１００の良否を判定する。判定部２７は、算出されるインピーダンスが基準範囲内である場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）には被試験デバイス１００を合格と判定し、インピーダンスが基準範囲外である場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）には被試験デバイス１００を不合格と判定してよい。

［４．変形例］
図７は、変形例に係る試験システム１Ａを示す。試験システム１Ａの測定装置２００Ａは、基準抵抗２１Ａを有する。基準抵抗２１Ａは、被試験デバイス１００と直列に接続されて直列回路を構成しており、直列回路における被試験デバイス１００側の端部がグランド電位に接続される。この試験システム１Ａによっても、上述の試験システム１と同様の効果を得ることができる。

［５．その他の変形例］
なお、上記の実施形態においては、演算部２６は被試験デバイス１００の周波数特性としてインピーダンスを算出することとして説明したが、インピーダンスに加えて／代えてアドミタンスを算出してもよい。例えば、演算部２６は、インピーダンスの逆数をとることでアドミタンスを算出してよい。

また、演算部２６は、被試験デバイス１００の等価回路を構成する素子のパラメータを周波数特性として算出してもよい。図８は、被試験デバイス１００の等価回路１１０を示す。等価回路１１０は、互いに直列接続された抵抗１０５、インダクタ１０６およびキャパシタ１０７と、これらの直列回路と並列接続されたキャパシタ１０８とを有してよい。演算部２６は、抵抗１０５の抵抗値Ｒｓ、インダクタ１０６のインダクタンスＬｓ、キャパシタ１０７，１０８のキャパシタンスＣｓ，Ｃｐを、被試験デバイス１００の周波数特性として算出してよい。

図９は、被試験デバイス１００のアドミタンスのチャート図を示す。図中の横軸はアドミタンス（Ｙ＝Ｇ＋ｊＢ（ｓ））の実数部（Ｇ）を示し、縦軸は虚数部（Ｂ）を示す。演算部２６は、このチャート図から定まる実部のピーク周波数ｆｓと、実部のピーク周波数の１／２の周波数ｆ１，ｆ２と、反共振周波数ｆａ（Ｂ＝０と交差する周波数）と、共振周波数ｆｒ（Ｂ＝０と交差する周波数）と、コンダクタンスの最大値Ｂｍａｘと、次の式（２）～（６）とによってパラメータＲｓ，Ｌｓ，Ｃｓ，Ｃｐを算出してよい。

Ｑ＝ｆｓ／（ｆ２－ｆ１） （２）
Ｒｓ＝１／Ｇｍａｘ （３）
Ｌｓ＝ＱＲｓ／（２πｆｓ） （４）
Ｃｓ＝１／（２πｆｓＱＲｓ） （５）
Ｃｐ＝Ｃｓ・ｆｒ^２／（ｆａ^２－ｆｒ^２） （６）

演算部２６がパラメータＲｓ，Ｌｓ，Ｃｓ，Ｃｐを算出する場合には、判定部２７は、ピーク周波数ｆｓが基準周波数よりも大きいことに応じて被試験デバイス１００を不良と判定してよい。また、判定部２７は、抵抗値Ｒｓが基準抵抗値よりも大きいことに応じて被試験デバイス１００を不良と判定してよい。

また、上記の実施形態においては、ローパスフィルタ２３は被試験デバイス１００ごとに設けられることとして説明したが、複数の被試験デバイス１００に対して共通に設けられてよい。例えば、ローパスフィルタ２３は、信号源２２と、複数の被試験デバイス１００との間に配置されてよい。

また、測定装置２００は同期制御部２４を有することとして説明したが、信号源２２からのデジタル信号が被試験デバイス１００に印加されることに応じて生じるアナログ信号波形が波形取得部２５で取得される限りにおいて、必ずしも同期制御部２４を有しなくてもよい。

また、測定装置２００は複数の被試験デバイス１００それぞれの端子１０１に電気的に接続される複数のプローブ２０を有することとして説明したが、単一の被試験デバイス１００の端子１０１に電気的に接続されるプローブ２０のみを有してもよい。

また、波形取得部２５は２以上の被試験デバイス１００について同時にアナログ信号波形を取得することとして説明したが、別々のタイミングでアナログ信号波形を取得してもよい。この場合には、測定装置２００は、波形取得部２５に接続される第１測定点２５１および第２測定点２５２の組を被試験デバイス１００ごとに切り替える切替部（図示せず）を更に備えてよい。この場合には、同時に取得されるアナログ信号波形の数が低減される分、測定装置２００のコストが低廉化される。

また、波形取得部２５は被試験デバイス１００のそれぞれについて第１測定点２５１および第２測定点２５２で同時にアナログ信号波形を取得することとして説明したが、別々のタイミングでアナログ信号波形を取得してもよい。この場合には、測定装置２００は、波形取得部２５の接続対象を、第１測定点２５１と、第２測定点２５２との間で切り替える切替部（図示せず）を更に備えてよい。また、同期制御部２４は切替部による切替の前後でそれぞれ信号源２２と波形取得部２５とを同期させてよく、波形取得部２５は切替部による切替の前後でそれぞれアナログ信号波形を取得してよい。この場合にも、同時に取得されるアナログ信号波形の数が低減される分、測定装置２００のコストが低廉化される。

また、測定装置２００は被試験デバイス１００の周波数特性を伝送インピーダンス変換法によって測定することとして説明したが、ＩＶ法によって測定してもよい。この場合に波形取得部２５は、被試験デバイス１００に流れる電流のアナログ信号波形を、当該被試験デバイス１００と直列に接続された基準抵抗の両端の電圧波形として取得するとともに、被試験デバイス１００の両端の電圧のアナログ信号波形を取得してよい。また、演算部２６は、取得されたアナログ信号波形から被試験デバイス１００の周波数特性を算出してよい。

また、被試験デバイス１００をＭＥＭＳデバイスとして説明したが、システムオンチップ（ＳｏＣ）の集積回路であってもよいし、メモリデバイスであってもよいし、他の半導体装置であってもよい。

本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１０は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インターフェイス２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

通信インターフェイス２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１ 試験システム
２０ プローブ
２１ 基準抵抗
２２ 信号源
２３ ローパスフィルタ
２４ 同期制御部
２５ 波形取得部
２６ 演算部
２７ 判定部
１００ 被試験デバイス
１０１ 端子
１０５ 抵抗
１０６ インダクタ
１０７ キャパシタ
１０８ キャパシタ
１１０ 等価回路
２００ 測定装置
２５１ 第１測定点
２５２ 第２測定点
２２００ コンピュータ
２２０１ ＤＶＤ－ＲＯＭ
２２１０ ホストコントローラ
２２１２ ＣＰＵ
２２１４ ＲＡＭ
２２１６ グラフィックコントローラ
２２１８ ディスプレイデバイス
２２２０ 入／出力コントローラ
２２２２ 通信インターフェイス
２２２４ ハードディスクドライブ
２２２６ ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ
２２３０ ＲＯＭ
２２４０ 入／出力チップ
２２４２ キーボード

Claims (11)

1. マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する信号源と、
   被試験デバイスに前記デジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する波形取得部と、
   前記波形取得部により取得された波形から前記被試験デバイスの周波数特性を算出する演算部と、
   を備える測定装置。
2. 前記信号源は、ＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ－Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）信号を、基準周波数および基準Ｄｕｔｙ比の繰り返し矩形波と乗算してアップコンバートした信号を繰り返し出力する、請求項１に記載の測定装置。
3. 前記信号源と前記被試験デバイスとの間に配置されたローパスフィルタを更に備える、請求項１または２に記載の測定装置。
4. 前記被試験デバイスと直列に接続される基準抵抗を更に備え、
   前記波形取得部は、前記被試験デバイスおよび前記基準抵抗よりも前記信号源の側の測定点と、前記被試験デバイスおよび前記基準抵抗の間の測定点とでそれぞれアナログ信号波形を取得する、請求項１から３の何れか一項に記載の測定装置。
5. 昇降可能な基板の底面に配置されて前記被試験デバイスの端子に電気的に接続されるプローブを更に備え、
   前記ローパスフィルタと、前記基準抵抗とは、前記基板上に配置される、請求項３に従属する請求項４に記載の測定装置。
6. 複数の前記被試験デバイスのそれぞれに電気的に接続される複数の前記プローブを備える、請求項５に記載の測定装置。
7. 前記波形取得部は、前記信号源と同期してアナログ信号波形を取得する、請求項１から６の何れか一項に記載の測定装置。
8. 算出される周波数特性に基づいて前記被試験デバイスの良否を判定する判定部を更に備える、請求項１から７の何れか一項に記載の測定装置。
9. 前記被試験デバイスはＭＥＭＳデバイスである、請求項１から８の何れか一項に記載の測定装置。
10. マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する段階と、
    被試験デバイスに前記デジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する段階と、
    前記波形取得部により取得された波形から前記被試験デバイスの周波数特性を算出する段階と、
    を備える測定方法。
11. コンピュータを、
    マルチトーン波形を構成する２値のデジタル信号を出力する信号源と、
    被試験デバイスに前記デジタル信号が印加されることに応じて生じるアナログ信号波形を取得する波形取得部と、
    前記波形取得部により取得された波形から前記被試験デバイスの周波数特性を算出する演算部
    として機能させるプログラム。

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