JP3949562B2 - 半導体装置の検査方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広帯域の増幅装置などの利得を有する前段回路に定電流出力型の出力回路を備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、前記のような半導体装置である光ディスク用ピックアップ素子１の電気的構成を示すブロック図である。この光ディスク用ピックアップ素子１は、フォトダイオードＰＤからの光信号を受けて、それを増幅する装置である。この光ディスク用ピックアップ素子１は、大略的に、前記フォトダイオードＰＤと、帰還抵抗Ｒｆを含むトランスインピーダンス型アンプ２と、出力バッファ回路３とを備えて構成される。
【０００３】
前記出力バッファ回路３は、図５や図６で示されるように、トランジスタＴｒと定電流源Ｆとの直列回路が電源ライン間に接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、前段回路である前記トランスインピーダンス型アンプ２で増幅された信号は、トランジスタＴｒのベースに入力され、エミッタを出力としている。この出力バッファ回路３は、上述のように定電流出力型であり、プッシュプル構成の増幅器よりも、要望される回路特性や回路規模に対して広く適用することができ、出力電圧のレンジが広いという大きな利点を有する。
【０００４】
なお、アンプ２の例として、受光素子を備えているために前記トランスインピーダンス型アンプ２としているけれども、本発明は、このトランスインピーダンス型増幅器に限定されるものではない。
【０００５】
このように構成される光ディスク用ピックアップ素子１は、高速・広帯域化が進むと、構成素子の尤度（特性）の問題から不安定なものとなり、また広帯域化による雑音の増加などによって、発振し易くなっている。そこで、たとえば特開平７−２１８５９８号公報や、図７で示すような検査装置１１で、発振の有無が判定される。この検査装置１１は、光ディスク用ピックアップ素子１の出力端子に仕様規定されている値の出力負荷回路１２と、その出力負荷回路１２を接続して、発振の有無を判定する測定装置１３とを備えて構成される。前記出力負荷回路１２は、抵抗ｒと出力負荷容量ｃとの並列回路から成る。
【０００６】
この光ディスク用ピックアップ素子１では、増幅された信号はフレキ基板などを通して後段ＩＣに入力されるので、前記フレキ基板などの配線容量が出力端子−ＧＮＤ間に前記出力負荷容量ｃとして存在し、前記後段ＩＣの入力抵抗が負荷抵抗ｒとなり、前記出力負荷回路１２では、それらの値と等価となるように、前記抵抗ｒの抵抗値および出力負荷容量ｃの容量値が設定されている。
【０００７】
そして、この出力負荷回路１２を接続して、出力端子の電圧Ｖｏの測定を行い、予め仕様に定められる適正出力値の基準値範囲から外れた素子をウエハテストなどの測定装置１３によって選別することで、発振不具合品等の流出が防止されている。この発振検査時のフォトダイオードＰＤへは、入射光無し、すなわち該フォトダイオードＰＤには電流は流れず、入力はオープンと等価となる。この発振検査とともに、仕様設定条件に対応したそれぞれの負荷条件で、その他の特性（光入力時の動作確認を含む）なども検査される。
【０００８】
【特許文献】
特開平７−２１８５９８号公報（公開日：平成７年８月１８日）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来技術において、発振不具合を起していたとき、出力電圧Ｖｏが図８で示すような発振波形であれば、測定装置１３においてサンプリングされた出力電圧Ｖａｖｅ１は前記適正出力値の基準値範囲に対して十分な出力差が生じ、特性検査によって検出することが可能であるが、図９のような発振波形であった場合、測定装置１３においてサンプリングされた出力電圧Ｖａｖｅ２は基準値範囲に対し差が出ず、また再現性もないので、完全に特性検査で選別することが不可能であるという問題がある。
【００１０】
これを詳しく説明すると、出力負荷容量ｃや測定装置１３において出力波形は平滑化される。このとき、定電流出力型の出力バッファ３による出力負荷容量ｃへの充放電が、前記仕様設定条件による該出力負荷容量ｃおよび抵抗ｒの値によってバランス（正弦波状の波形）していると、測定装置１３においてサンプリングされる出力電圧Ｖａｖｅ１，Ｖａｖｅ２は、発振波形の中心値となる。そしてこの中心値が、被検査回路である光ディスク用ピックアップ素子１と測定装置１３との間のオフセットなどで、図８の出力電圧Ｖａｖｅ１で示すように前記基準値範囲外になれば、発振であると判定することができるけれども、図９の出力電圧Ｖａｖｅ２で示すように基準値範囲内になると、図１０で示す発振が生じていない良品と同じ出力となり、発振であると判定することができない。
【００１１】
このため、発振不具合品を確実に除去するためには、製品全数に対して、全出力チェックをオシロスコープで実施するなど、大変な時間とコストが必要であった。
【００１２】
本発明の目的は、発振不具合品の判定精度を高めることができる半導体装置の検査方法および装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の検査方法は、利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査方法において、出力端子に複数の出力負荷容量を選択的に接続することを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、前記発振の有無を判定する。前記出力負荷容量の選択は、たとえば相互に異なる容量値のコンデンサを複数設け、それらを択一的に接続することで行われてもよく、また相互に等しい容量値のコンデンサであっても、並列接続数や直列接続数を切換えることで行われてもよい。
【００１５】
したがって、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の半導体装置の検査方法は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定することを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査方法は、前記出力負荷容量の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量での出力の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定することを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、判定精度を一層向上することができる。
【００２０】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査装置において、複数の出力負荷容量と、前記出力負荷容量を半導体装置の出力端子に選択的に接続する切換え手段と、前記切換え手段で切換えられた出力負荷容量による出力から、前記発振の有無を判定する判定手段とを含むことを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて、切換え手段によって選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、判定手段が前記発振の有無を判定する。前記出力負荷容量の選択は、たとえば相互に異なる容量値のコンデンサを複数設け、それらを択一的に接続することで行われてもよく、また相互に等しい容量値のコンデンサであっても、並列接続数や直列接続数を切換えることで行われてもよい。
【００２２】
したがって、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置では、前記判定手段は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定することを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００２５】
また、本発明の半導体装置の検査装置では、出力負荷は、前記半導体装置の出力端子と固定電位との間に接続される出力負荷容量と抵抗との並列回路から成り、前記出力負荷容量として第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とが設けられ、前記切換え手段を構成するスイッチが前記第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とを択一的に前記出力端子に接続することを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、前記出力負荷容量の切換えを、簡単な構成で実現することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置では、前記第１の出力負荷容量は、前記半導体装置の発振周波数に対して、前記出力回路の出力発振波形が歪まないような小さな容量値に設定され、前記第２の出力負荷容量は、前記出力回路の出力発振波形が歪むような大きな容量値に設定されることを特徴とする。
【００２８】
上記の構成によれば、半導体装置の出力端子にＣ１≪Ｃ２となるような第１の出力負荷容量Ｃ１と第２の出力負荷容量Ｃ２とを設ける。前記第１の出力負荷容量Ｃ１は、半導体装置が発振不具合を起していたとき、出力発振波形が歪まない（入力波形に追随する）ような小さな容量値である。このとき、前段回路の信号周波数ｆ１に対し、時定数ｔ１は、抵抗をＲで示すとき、Ｃ１・Ｒで表される。また、第２の出力負荷容量Ｃ２は、出力発振波形が歪む（入力波形に追随せず、平坦化する）ような大きな容量値である。このとき、時定数ｔ２は、Ｃ２・Ｒで表される。
【００２９】
したがって、前記Ｃ１≪Ｃ２から、時定数Ｃ１・Ｒ≪Ｃ２・Ｒとなり、前述のようにそれらの出力の差の有無によって、さらに精度良く、発振の有無を判定することができる。
【００３０】
また、本発明の半導体装置の検査装置では、前記出力回路は、電源ライン間にトランジスタＴｒと定電流原Ｆとの直列回路が接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が前記出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、前記第２の出力負荷容量Ｃ２は、前記トランジスタＴｒを介する制限されない出力電流値Ｉ１で波形歪みを生じず、前記定電流原Ｆを介する制限された電流値Ｉ２で波形歪みを生じるような容量値に設定されることを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、定電流出力型の出力回路において、たとえば制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量を充電し、制限された電流値Ｉ２で放電する構成で、出力端子に小さな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ１を接続した時、出力電圧Ｖｏ１は出力回路が負荷容量を十分充放電できる能力を持つため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ１｜＝｜Ｉ２・ｔ／Ｃ１｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。次に、出力端子に大きな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ２を接続した時、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、充電は十分な能力を持つが、放電する能力が不足するため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。
【００３２】
逆に、制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量を放電し、制限された電流値Ｉ２で充電する構成で、出力端子に小さな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ１を接続した時、出力電圧Ｖｏ１は出力回路が負荷容量を十分充放電できる能力を持つため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ１｜＝｜Ｉ２・ｔ／Ｃ１｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。次に、出力端子に大きな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ２を接続した時、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、放電は十分な能力を持つが、充電する能力が不足するため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。
【００３３】
したがって、出力負荷容量を切換えた出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２との差を比較すれば、精度良く、半導体装置の発振の有無を判定することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図１〜図３ならびに前記図５，６および図８〜１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
図１は、本発明の実施の一形態の検査装置２１の電気的構成を示すブロック図である。この検査装置２１は、前述の図４で示す高利得・広帯域の光ディスク用ピックアップ素子１の発振の有無を判定する。この検査装置２１は、前記光ディスク用ピックアップ素子１の出力端子に仕様規定されている値の出力負荷回路２２と、その出力負荷回路２２を接続して、発振の有無を判定する測定装置２３とを備えて構成される。
【００３６】
注目すべきは、この検査装置２１では、前記出力負荷回路２２は、抵抗Ｒと、２つの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２と、それらの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２を切換える切換えスイッチＳＷとを備えて構成されていることである。前記出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２は、前記切換えスイッチＳＷによって択一的に選択されて、抵抗Ｒと並列に、前記光ディスク用ピックアップ素子１の出力端子−ＧＮＤ間に挿入される積分型負荷である。
【００３７】
ここで、本発明では、Ｃ１≠Ｃ２、かつＣ１≪Ｃ２に設定される。また、この光ディスク用ピックアップ素子１では、増幅された信号はフレキ基板などを通して後段ＩＣに入力されるので、前記フレキ基板などの配線容量が出力端子−ＧＮＤ間に前記仕様に規定されている出力負荷容量Ｃ１として存在し、前記後段ＩＣの入力抵抗が負荷抵抗Ｒとなり、前記出力負荷回路２２では、それらの値と等価となるように、前記抵抗Ｒの抵抗値および出力負荷容量Ｃ１の容量値がそれぞれ設定されている。
【００３８】
そして、この出力負荷回路２２を接続して、出力負荷容量Ｃ１とＣ２とを切換えて出力端子の電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の測定を行い、それらの出力値Ｖｏ１，Ｖｏ２が、予め仕様に定められる適正出力値の基準値範囲から外れた素子をウエハテストなどの測定装置２３によって選別することで、発振不具合品等の流出が防止されている。この発振検査時のフォトダイオードＰＤへは、入射光無し、すなわち該フォトダイオードＰＤには電流は流れず、入力はオープンと等価となる。この発振検査とともに、仕様設定条件に対応したそれぞれの負荷条件で、その他の特性（光入力時の動作確認を含む）なども検査される。
【００３９】
このように構成することによって、出力電圧Ｖｏが適正出力値の基準値範囲を超えることで発振不具合品を判定するにあたって、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷容量Ｃ１だけでは、前記図８で示すように平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ１が前記適正出力値の基準値範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、前記発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記図９で示すように平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ２が基準値範囲内となってしまうと、前記発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量をＣ２に切換えることで、前記図５や図６で示すような定電流出力型の出力バッファ３では、出力負荷容量Ｃ２に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力電圧が図２や図３のＶａｖｅ３，Ｖａｖｅ４で示すように、前記適正出力値の基準値範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００４０】
また、前記の出力負荷容量Ｃ１とＣ２との切換えによる出力差ΔＶ＝Ｖｏ２−Ｖｏ１から発振の有無を判定することで、被検査装置である光ディスク用ピックアップ素子１と測定装置２３との間にオフセットがあっても、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００４１】
以下、前述の図５および図６ならびに図２，３，８〜１０を用いて、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２の切換えによる出力差ΔＶからの発振の有無の判定方法を詳述する。
【００４２】
前記出力バッファ回路３は、図５や図６で示されるように、トランジスタＴｒと定電流源Ｆとの直列回路が電源ライン間に接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、前段回路である前記トランスインピーダンス型アンプ２で増幅された信号は、トランジスタＴｒのベースに入力され、エミッタを出力としている。
【００４３】
そして、図５の出力バッファ回路では、前記トランジスタＴｒはＮ型であり、コレクタがハイレベルの電源に接続され、エミッタが出力端子に接続されるとともに、定電流原Ｆを介してローレベルの電源に接続される。したがって、図５で示すように、前記出力端子に対して、定電流原Ｆは制限された電流Ｉ２を流入し、トランジスタＴｒは前記流入電流よりも多い流出電流Ｉ１を流し出す。
【００４４】
これに対して、図６の出力バッファ回路では、前記トランジスタＴｒはＰ型であり、コレクタがローレベルの電源に接続され、エミッタが出力端子に接続されるとともに、定電流原Ｆを介してハイレベルの電源に接続される。したがって、図６で示すように、前記出力端子に対して、定電流原Ｆは制限された電流Ｉ２を流し出し、トランジスタＴｒは前記流出電流よりも多い流入電流Ｉ１を流入する。
【００４５】
ここで、前述のように、Ｃ１≠Ｃ２、かつＣ１≪Ｃ２とする。たとえば、Ｒ＝１０ｋΩ、Ｃ１＝１０ｐＦ、Ｃ２＝１０００ｐＦである。その場合、トランスインピーダンス型アンプ２の信号周波数ｆ１に対して、それぞれの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２での時定数ｔ１，ｔ２は、Ｃ１・ＲおよびＣ２・Ｒで表され、Ｃ１・Ｒ：Ｃ２・Ｒ＝１：１００となる。
【００４６】
トランスインピーダンス型アンプ２に発振が生じていなければ、出力端子に第１の出力負荷容量Ｃ１を接続した時の出力電圧をＶｏ１、第２の出力負荷容量Ｃ２を接続した時の出力電圧をＶｏ２とすると、測定装置１３では、図１０で示すように、適正出力値の基準値範囲内で出力され、出力差ΔＶ＝Ｖｏ２−Ｖｏ１≒０で表される。
【００４７】
これに対して、発振が生じている場合に、第１の出力負荷容量Ｃ１では、小さな容量値であることから、出力電圧Ｖｏ１は出力バッファ回路が該第１の出力負荷容量Ｃ１を十分充放電できる能力を持つため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ１｜＝｜Ｉ２・ｔ／Ｃ１｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。したがって、図９で示すように、出力発振波形が歪まず、すなわち入力波形に追随し、その平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ２が適正出力値の基準値範囲内となってしまい、発振不具合品と判定されない。
【００４８】
しかしながら、第２の出力負荷容量Ｃ２は、出力発振波形が歪む、すなわち入力波形に追随せず、平坦化するような大きな容量値である。したがって、制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量Ｃ２を充電し、制限された電流値Ｉ２で放電する図５の出力バッファ回路では、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、充電は十分な能力を持つが、放電する能力が不足するため、出力負荷容量Ｃ２に電荷が貯まるスピードは発振波形に追随することができるけれども、流出電流Ｉ２は制限されているため、発振波形に追随できず、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。したがって、図２で示すように、出力発振波形が歪み、その平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ３と前記出力電圧Ｖａｖｅ２との出力差ΔＶ＝Ｖａｖｅ３−Ｖａｖｅ２が適正出力値の基準値範囲外となり、発振不具合品と判定することができる。
【００４９】
逆に、制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量Ｃ２を放電し、制限された電流値Ｉ２で充電する図６の出力バッファ回路では、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、放電は十分な能力を持つが、充電する能力が不足するため、出力負荷容量Ｃ２から電荷が流出するスピードは発振波形に追随することができるけれども、流入電流Ｉ２は制限されているため、発振波形に追随できず、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。したがって、図３で示すように、出力発振波形が歪み、その平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ４と前記出力電圧Ｖａｖｅ２との出力差ΔＶ＝Ｖａｖｅ４−Ｖａｖｅ２が適正出力値の基準値範囲外となり、発振不具合品と判定することができる。
【００５０】
このようにして、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２を切換えた出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２との出力差ΔＶｏ＝Ｖａｖｅ３−Ｖａｖｅ２またはΔＶｏ＝Ｖａｖｅ４−Ｖａｖｅ２を比較すれば、精度良く、光ディスク用ピックアップ素子１の発振の有無を判定することができる。
【００５１】
また、発振波形が歪まない小さな出力負荷容量Ｃ１と、発振波形が歪むくらい十分大きい出力負荷容量Ｃ２とを切換え、その出力差の有無から発振の判定を行うことで、さらに精度良く発振の有無を判定することができる。
【００５２】
さらにまた、判定精度を一層向上するために、前記出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２での出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述の検査装置２１では、出力負荷回路２２は、第１の出力負荷容量Ｃ１と、第２の出力負荷容量Ｃ２と、抵抗Ｒと、切換えスイッチＳＷとで構成されており、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２の切換えを、簡単な構成で実現することができる。
【００５４】
さらにまた、上述の検査装置２１では、切換えスイッチＳＷは、相互に異なる容量値の第１の出力負荷容量Ｃ１と第２の出力負荷容量Ｃ２とを択一的に選択することで出力負荷容量の切換えを行っているけれども、相互に等しい容量値のコンデンサであっても、並列接続数や直列接続数を切換えることで出力負荷容量の切換えが行われてもよい。
【００５５】
なお、特開昭和６４−６１１０６号公報には、発振の有無を検出しながら、複数の容量素子を切換え、発振を抑えるようにした演算増幅回路装置が示されているけれども、この先行技術は、位相補償容量を発振しない最適値に調整可能な演算増幅回路装置を示すものであり、発振の有無を検査する検査装置２１において、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２を切換えるようにした本発明とは、全く異なるものである。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の半導体装置の検査方法は、以上のように、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、前記発振の有無を判定する。
【００５７】
それゆえ、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００５８】
また、本発明の半導体装置の検査方法は、以上のように、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定する。
【００５９】
それゆえ、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００６０】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査方法は、以上のように、前記出力負荷容量の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量での出力の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定する。
【００６１】
それゆえ、判定精度を一層向上することができる。
【００６２】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて、切換え手段によって選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、判定手段が前記発振の有無を判定する。
【００６３】
それゆえ、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００６４】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置では、以上のように、前記判定手段は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定する。
【００６５】
それゆえ、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００６６】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、前記出力負荷容量として、第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とを切換え手段で択一的に切換えて用いる。
【００６７】
それゆえ、前記出力負荷容量の切換えを、簡単な構成で実現することができる。
【００６８】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、前記第１の出力負荷容量を、前記半導体装置の発振周波数に対して、前記出力回路の出力発振波形が歪まないような小さな容量値に設定し、前記第２の出力負荷容量を、前記出力回路の出力発振波形が歪むような大きな容量値に設定する。
【００６９】
それゆえ、さらに精度良く、発振の有無を判定することができる。
【００７０】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、前記出力回路を、トランジスタＴｒと定電流原Ｆとから成るエミッタフォロア型バッファで構成し、前記第２の出力負荷容量Ｃ２を、前記トランジスタＴｒを介する制限されない出力電流値Ｉ１で波形歪みを生じず、前記定電流原Ｆを介する制限された電流値Ｉ２で波形歪みを生じるような容量値に設定する。
【００７１】
それゆえ、出力負荷容量を切換えた出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２との差を比較すれば、精度良く、半導体装置の発振の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の検査装置のブロック図である。
【図２】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の本発明による出力発振波形の一例である。
【図３】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の本発明による出力発振波形の他の例である。
【図４】高利得・広帯域のトランスインピーダンス型アンプに定電流出力型の出力バッファ回路を備えて構成される半導体装置の一例である光ディスク用ピックアップ素子の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】前記図４で示す光ディスク用ピックアップ素子における出力バッファ回路の代表的な一例を示す電気回路図である。
【図６】前記図４で示す光ディスク用ピックアップ素子における出力バッファ回路の代表的な他の例を示す電気回路図である。
【図７】典型的な従来技術の検査装置のブロック図である。
【図８】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の出力発振波形の一例である。
【図９】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の出力発振波形の他の例である。
【図１０】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起していない場合の出力発振波形の例である。
【符号の説明】
１ 光ディスク用ピックアップ素子（半導体装置）
２ トランスインピーダンス型アンプ（前段回路）
３ 出力バッファ回路（出力回路）
２１ 検査装置
２２ 出力負荷回路
２３ 測定装置（判定手段）
Ｃ１，Ｃ２ 出力負荷容量
Ｆ 定電流源
ＰＤ フォトダイオード
Ｒ 抵抗
Ｒｆ 帰還抵抗
ＳＷ 切換えスイッチ（切換え手段）
Ｔｒ トランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、広帯域の増幅装置などの利得を有する前段回路に定電流出力型の出力回路を備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、前記のような半導体装置である光ディスク用ピックアップ素子１の電気的構成を示すブロック図である。この光ディスク用ピックアップ素子１は、フォトダイオードＰＤからの光信号を受けて、それを増幅する装置である。この光ディスク用ピックアップ素子１は、大略的に、前記フォトダイオードＰＤと、帰還抵抗Ｒｆを含むトランスインピーダンス型アンプ２と、出力バッファ回路３とを備えて構成される。
【０００３】
前記出力バッファ回路３は、図５や図６で示されるように、トランジスタＴｒと定電流源Ｆとの直列回路が電源ライン間に接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、前段回路である前記トランスインピーダンス型アンプ２で増幅された信号は、トランジスタＴｒのベースに入力され、エミッタを出力としている。この出力バッファ回路３は、上述のように定電流出力型であり、プッシュプル構成の増幅器よりも、要望される回路特性や回路規模に対して広く適用することができ、出力電圧のレンジが広いという大きな利点を有する。
【０００４】
なお、アンプ２の例として、受光素子を備えているために前記トランスインピーダンス型アンプ２としているけれども、本発明は、このトランスインピーダンス型増幅器に限定されるものではない。
【０００５】
このように構成される光ディスク用ピックアップ素子１は、高速・広帯域化が進むと、構成素子の尤度（特性）の問題から不安定なものとなり、また広帯域化による雑音の増加などによって、発振し易くなっている。そこで、たとえば特開平７−２１８５９８号公報や、図７で示すような検査装置１１で、発振の有無が判定される。この検査装置１１は、光ディスク用ピックアップ素子１の出力端子に仕様規定されている値の出力負荷回路１２と、その出力負荷回路１２を接続して、発振の有無を判定する測定装置１３とを備えて構成される。前記出力負荷回路１２は、抵抗ｒと出力負荷容量ｃとの並列回路から成る。
【０００６】
この光ディスク用ピックアップ素子１では、増幅された信号はフレキ基板などを通して後段ＩＣに入力されるので、前記フレキ基板などの配線容量が出力端子−ＧＮＤ間に前記出力負荷容量ｃとして存在し、前記後段ＩＣの入力抵抗が負荷抵抗ｒとなり、前記出力負荷回路１２では、それらの値と等価となるように、前記抵抗ｒの抵抗値および出力負荷容量ｃの容量値が設定されている。
【０００７】
そして、この出力負荷回路１２を接続して、出力端子の電圧Ｖｏの測定を行い、予め仕様に定められる適正出力値の基準値範囲から外れた素子をウエハテストなどの測定装置１３によって選別することで、発振不具合品等の流出が防止されている。この発振検査時のフォトダイオードＰＤへは、入射光無し、すなわち該フォトダイオードＰＤには電流は流れず、入力はオープンと等価となる。この発振検査とともに、仕様設定条件に対応したそれぞれの負荷条件で、その他の特性（光入力時の動作確認を含む）なども検査される。
【０００８】
【特許文献】
特開平７−２１８５９８号公報（公開日：平成７年８月１８日）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来技術において、発振不具合を起していたとき、出力電圧Ｖｏが図８で示すような発振波形であれば、測定装置１３においてサンプリングされた出力電圧Ｖａｖｅ１は前記適正出力値の基準値範囲に対して十分な出力差が生じ、特性検査によって検出することが可能であるが、図９のような発振波形であった場合、測定装置１３においてサンプリングされた出力電圧Ｖａｖｅ２は基準値範囲に対し差が出ず、また再現性もないので、完全に特性検査で選別することが不可能であるという問題がある。
【００１０】
これを詳しく説明すると、出力負荷容量ｃや測定装置１３において出力波形は平滑化される。このとき、定電流出力型の出力バッファ３による出力負荷容量ｃへの充放電が、前記仕様設定条件による該出力負荷容量ｃおよび抵抗ｒの値によってバランス（正弦波状の波形）していると、測定装置１３においてサンプリングされる出力電圧Ｖａｖｅ１，Ｖａｖｅ２は、発振波形の中心値となる。そしてこの中心値が、被検査回路である光ディスク用ピックアップ素子１と測定装置１３との間のオフセットなどで、図８の出力電圧Ｖａｖｅ１で示すように前記基準値範囲外になれば、発振であると判定することができるけれども、図９の出力電圧Ｖａｖｅ２で示すように基準値範囲内になると、図１０で示す発振が生じていない良品と同じ出力となり、発振であると判定することができない。
【００１１】
このため、発振不具合品を確実に除去するためには、製品全数に対して、全出力チェックをオシロスコープで実施するなど、大変な時間とコストが必要であった。
【００１２】
本発明の目的は、発振不具合品の判定精度を高めることができる半導体装置の検査方法および装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の検査方法は、利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査方法において、出力端子に複数の出力負荷容量を選択的に接続することを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、前記発振の有無を判定する。前記出力負荷容量の選択は、たとえば相互に異なる容量値のコンデンサを複数設け、それらを択一的に接続することで行われてもよく、また相互に等しい容量値のコンデンサであっても、並列接続数や直列接続数を切換えることで行われてもよい。
【００１５】
したがって、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の半導体装置の検査方法は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定することを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査方法は、前記出力負荷容量の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量での出力の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定することを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、判定精度を一層向上することができる。
【００２０】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査装置において、複数の出力負荷容量と、前記出力負荷容量を半導体装置の出力端子に選択的に接続する切換え手段と、前記切換え手段で切換えられた出力負荷容量による出力から、前記発振の有無を判定する判定手段とを含むことを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて、切換え手段によって選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、判定手段が前記発振の有無を判定する。前記出力負荷容量の選択は、たとえば相互に異なる容量値のコンデンサを複数設け、それらを択一的に接続することで行われてもよく、また相互に等しい容量値のコンデンサであっても、並列接続数や直列接続数を切換えることで行われてもよい。
【００２２】
したがって、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００２３】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置では、前記判定手段は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定することを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００２５】
また、本発明の半導体装置の検査装置では、出力負荷は、前記半導体装置の出力端子と固定電位との間に接続される出力負荷容量と抵抗との並列回路から成り、前記出力負荷容量として第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とが設けられ、前記切換え手段を構成するスイッチが前記第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とを択一的に前記出力端子に接続することを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、前記出力負荷容量の切換えを、簡単な構成で実現することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置では、前記第１の出力負荷容量は、前記半導体装置の発振周波数に対して、前記出力回路の出力発振波形が歪まないような小さな容量値に設定され、前記第２の出力負荷容量は、前記出力回路の出力発振波形が歪むような大きな容量値に設定されることを特徴とする。
【００２８】
上記の構成によれば、半導体装置の出力端子にＣ１≪Ｃ２となるような第１の出力負荷容量Ｃ１と第２の出力負荷容量Ｃ２とを設ける。前記第１の出力負荷容量Ｃ１は、半導体装置が発振不具合を起していたとき、出力発振波形が歪まない（入力波形に追随する）ような小さな容量値である。このとき、前段回路の信号周波数ｆ１に対し、時定数ｔ１は、抵抗をＲで示すとき、Ｃ１・Ｒで表される。また、第２の出力負荷容量Ｃ２は、出力発振波形が歪む（入力波形に追随せず、平坦化する）ような大きな容量値である。このとき、時定数ｔ２は、Ｃ２・Ｒで表される。
【００２９】
したがって、前記Ｃ１≪Ｃ２から、時定数Ｃ１・Ｒ≪Ｃ２・Ｒとなり、前述のようにそれらの出力の差の有無によって、さらに精度良く、発振の有無を判定することができる。
【００３０】
また、本発明の半導体装置の検査装置では、前記出力回路は、電源ライン間にトランジスタＴｒと定電流原Ｆとの直列回路が接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が前記出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、前記第２の出力負荷容量Ｃ２は、前記トランジスタＴｒを介する制限されない出力電流値Ｉ１で波形歪みを生じず、前記定電流原Ｆを介する制限された電流値Ｉ２で波形歪みを生じるような容量値に設定されることを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、定電流出力型の出力回路において、たとえば制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量を充電し、制限された電流値Ｉ２で放電する構成で、出力端子に小さな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ１を接続した時、出力電圧Ｖｏ１は出力回路が負荷容量を十分充放電できる能力を持つため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ１｜＝｜Ｉ２・ｔ／Ｃ１｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。次に、出力端子に大きな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ２を接続した時、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、充電は十分な能力を持つが、放電する能力が不足するため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。
【００３２】
逆に、制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量を放電し、制限された電流値Ｉ２で充電する構成で、出力端子に小さな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ１を接続した時、出力電圧Ｖｏ１は出力回路が負荷容量を十分充放電できる能力を持つため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ１｜＝｜Ｉ２・ｔ／Ｃ１｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。次に、出力端子に大きな容量値を持つ出力負荷容量Ｃ２を接続した時、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、放電は十分な能力を持つが、充電する能力が不足するため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。
【００３３】
したがって、出力負荷容量を切換えた出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２との差を比較すれば、精度良く、半導体装置の発振の有無を判定することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図１〜図３ならびに前記図５，６および図８〜１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
図１は、本発明の実施の一形態の検査装置２１の電気的構成を示すブロック図である。この検査装置２１は、前述の図４で示す高利得・広帯域の光ディスク用ピックアップ素子１の発振の有無を判定する。この検査装置２１は、前記光ディスク用ピックアップ素子１の出力端子に仕様規定されている値の出力負荷回路２２と、その出力負荷回路２２を接続して、発振の有無を判定する測定装置２３とを備えて構成される。
【００３６】
注目すべきは、この検査装置２１では、前記出力負荷回路２２は、抵抗Ｒと、２つの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２と、それらの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２を切換える切換えスイッチＳＷとを備えて構成されていることである。前記出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２は、前記切換えスイッチＳＷによって択一的に選択されて、抵抗Ｒと並列に、前記光ディスク用ピックアップ素子１の出力端子−ＧＮＤ間に挿入される積分型負荷である。
【００３７】
ここで、本発明では、Ｃ１≠Ｃ２、かつＣ１≪Ｃ２に設定される。また、この光ディスク用ピックアップ素子１では、増幅された信号はフレキ基板などを通して後段ＩＣに入力されるので、前記フレキ基板などの配線容量が出力端子−ＧＮＤ間に前記仕様に規定されている出力負荷容量Ｃ１として存在し、前記後段ＩＣの入力抵抗が負荷抵抗Ｒとなり、前記出力負荷回路２２では、それらの値と等価となるように、前記抵抗Ｒの抵抗値および出力負荷容量Ｃ１の容量値がそれぞれ設定されている。
【００３８】
そして、この出力負荷回路２２を接続して、出力負荷容量Ｃ１とＣ２とを切換えて出力端子の電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の測定を行い、それらの出力値Ｖｏ１，Ｖｏ２が、予め仕様に定められる適正出力値の基準値範囲から外れた素子をウエハテストなどの測定装置２３によって選別することで、発振不具合品等の流出が防止されている。この発振検査時のフォトダイオードＰＤへは、入射光無し、すなわち該フォトダイオードＰＤには電流は流れず、入力はオープンと等価となる。この発振検査とともに、仕様設定条件に対応したそれぞれの負荷条件で、その他の特性（光入力時の動作確認を含む）なども検査される。
【００３９】
このように構成することによって、出力電圧Ｖｏが適正出力値の基準値範囲を超えることで発振不具合品を判定するにあたって、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷容量Ｃ１だけでは、前記図８で示すように平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ１が前記適正出力値の基準値範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、前記発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記図９で示すように平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ２が基準値範囲内となってしまうと、前記発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量をＣ２に切換えることで、前記図５や図６で示すような定電流出力型の出力バッファ３では、出力負荷容量Ｃ２に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力電圧が図２や図３のＶａｖｅ３，Ｖａｖｅ４で示すように、前記適正出力値の基準値範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００４０】
また、前記の出力負荷容量Ｃ１とＣ２との切換えによる出力差ΔＶ＝Ｖｏ２−Ｖｏ１から発振の有無を判定することで、被検査装置である光ディスク用ピックアップ素子１と測定装置２３との間にオフセットがあっても、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００４１】
以下、前述の図５および図６ならびに図２，３，８〜１０を用いて、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２の切換えによる出力差ΔＶからの発振の有無の判定方法を詳述する。
【００４２】
前記出力バッファ回路３は、図５や図６で示されるように、トランジスタＴｒと定電流源Ｆとの直列回路が電源ライン間に接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、前段回路である前記トランスインピーダンス型アンプ２で増幅された信号は、トランジスタＴｒのベースに入力され、エミッタを出力としている。
【００４３】
そして、図５の出力バッファ回路では、前記トランジスタＴｒはＮ型であり、コレクタがハイレベルの電源に接続され、エミッタが出力端子に接続されるとともに、定電流原Ｆを介してローレベルの電源に接続される。したがって、図５で示すように、前記出力端子に対して、定電流原Ｆは制限された電流Ｉ２を流入し、トランジスタＴｒは前記流入電流よりも多い流出電流Ｉ１を流し出す。
【００４４】
これに対して、図６の出力バッファ回路では、前記トランジスタＴｒはＰ型であり、コレクタがローレベルの電源に接続され、エミッタが出力端子に接続されるとともに、定電流原Ｆを介してハイレベルの電源に接続される。したがって、図６で示すように、前記出力端子に対して、定電流原Ｆは制限された電流Ｉ２を流し出し、トランジスタＴｒは前記流出電流よりも多い流入電流Ｉ１を流入する。
【００４５】
ここで、前述のように、Ｃ１≠Ｃ２、かつＣ１≪Ｃ２とする。たとえば、Ｒ＝１０ｋΩ、Ｃ１＝１０ｐＦ、Ｃ２＝１０００ｐＦである。その場合、トランスインピーダンス型アンプ２の信号周波数ｆ１に対して、それぞれの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２での時定数ｔ１，ｔ２は、Ｃ１・ＲおよびＣ２・Ｒで表され、Ｃ１・Ｒ：Ｃ２・Ｒ＝１：１００となる。
【００４６】
トランスインピーダンス型アンプ２に発振が生じていなければ、出力端子に第１の出力負荷容量Ｃ１を接続した時の出力電圧をＶｏ１、第２の出力負荷容量Ｃ２を接続した時の出力電圧をＶｏ２とすると、測定装置１３では、図１０で示すように、適正出力値の基準値範囲内で出力され、出力差ΔＶ＝Ｖｏ２−Ｖｏ１≒０で表される。
【００４７】
これに対して、発振が生じている場合に、第１の出力負荷容量Ｃ１では、小さな容量値であることから、出力電圧Ｖｏ１は出力バッファ回路が該第１の出力負荷容量Ｃ１を十分充放電できる能力を持つため、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ１｜＝｜Ｉ２・ｔ／Ｃ１｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。したがって、図９で示すように、出力発振波形が歪まず、すなわち入力波形に追随し、その平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ２が適正出力値の基準値範囲内となってしまい、発振不具合品と判定されない。
【００４８】
しかしながら、第２の出力負荷容量Ｃ２は、出力発振波形が歪む、すなわち入力波形に追随せず、平坦化するような大きな容量値である。したがって、制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量Ｃ２を充電し、制限された電流値Ｉ２で放電する図５の出力バッファ回路では、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、充電は十分な能力を持つが、放電する能力が不足するため、出力負荷容量Ｃ２に電荷が貯まるスピードは発振波形に追随することができるけれども、流出電流Ｉ２は制限されているため、発振波形に追随できず、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。したがって、図２で示すように、出力発振波形が歪み、その平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ３と前記出力電圧Ｖａｖｅ２との出力差ΔＶ＝Ｖａｖｅ３−Ｖａｖｅ２が適正出力値の基準値範囲外となり、発振不具合品と判定することができる。
【００４９】
逆に、制限されない電流値Ｉ１で出力負荷容量Ｃ２を放電し、制限された電流値Ｉ２で充電する図６の出力バッファ回路では、出力電圧Ｖｏ２は出力負荷容量Ｃ２に対して、放電は十分な能力を持つが、充電する能力が不足するため、出力負荷容量Ｃ２から電荷が流出するスピードは発振波形に追随することができるけれども、流入電流Ｉ２は制限されているため、発振波形に追随できず、
｜Ｉ１・ｔ／Ｃ２｜≫｜Ｉ２・ｔ／Ｃ２｜（ただしＩ２≪Ｉ１）
となる。したがって、図３で示すように、出力発振波形が歪み、その平滑化された出力電圧Ｖａｖｅ４と前記出力電圧Ｖａｖｅ２との出力差ΔＶ＝Ｖａｖｅ４−Ｖａｖｅ２が適正出力値の基準値範囲外となり、発振不具合品と判定することができる。
【００５０】
このようにして、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２を切換えた出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２との出力差ΔＶｏ＝Ｖａｖｅ３−Ｖａｖｅ２またはΔＶｏ＝Ｖａｖｅ４−Ｖａｖｅ２を比較すれば、精度良く、光ディスク用ピックアップ素子１の発振の有無を判定することができる。
【００５１】
また、発振波形が歪まない小さな出力負荷容量Ｃ１と、発振波形が歪むくらい十分大きい出力負荷容量Ｃ２とを切換え、その出力差の有無から発振の判定を行うことで、さらに精度良く発振の有無を判定することができる。
【００５２】
さらにまた、判定精度を一層向上するために、前記出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２での出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述の検査装置２１では、出力負荷回路２２は、第１の出力負荷容量Ｃ１と、第２の出力負荷容量Ｃ２と、抵抗Ｒと、切換えスイッチＳＷとで構成されており、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２の切換えを、簡単な構成で実現することができる。
【００５４】
さらにまた、上述の検査装置２１では、切換えスイッチＳＷは、相互に異なる容量値の第１の出力負荷容量Ｃ１と第２の出力負荷容量Ｃ２とを択一的に選択することで出力負荷容量の切換えを行っているけれども、相互に等しい容量値のコンデンサであっても、並列接続数や直列接続数を切換えることで出力負荷容量の切換えが行われてもよい。
【００５５】
なお、特開昭和６４−６１１０６号公報には、発振の有無を検出しながら、複数の容量素子を切換え、発振を抑えるようにした演算増幅回路装置が示されているけれども、この先行技術は、位相補償容量を発振しない最適値に調整可能な演算増幅回路装置を示すものであり、発振の有無を検査する検査装置２１において、出力負荷容量Ｃ１，Ｃ２を切換えるようにした本発明とは、全く異なるものである。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の半導体装置の検査方法は、以上のように、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、前記発振の有無を判定する。
【００５７】
それゆえ、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００５８】
また、本発明の半導体装置の検査方法は、以上のように、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定する。
【００５９】
それゆえ、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００６０】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査方法は、以上のように、前記出力負荷容量の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量での出力の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定する。
【００６１】
それゆえ、判定精度を一層向上することができる。
【００６２】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、トランスインピーダンス型アンプなどの利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、該半導体装置の仕様に規定され、出力端子が接続される実装基板容量や後段回路の入力抵抗などと等価となるように設定されるいる出力負荷を接続して、該半導体装置の検査、特に発振の有無を判定するにあたって、前記出力負荷における出力負荷容量を複数設けて、切換え手段によって選択的に接続するようにし、切換えて接続したそれぞれの出力から、判定手段が前記発振の有無を判定する。
【００６３】
それゆえ、出力信号の振幅が適正出力値の範囲を超えることで発振不具合品を判定する場合、前記仕様に規定されている単一種類の出力負荷では、発振の中心値が前記適正出力値の範囲から大きくオフセットしていた場合のみ、出力負荷容量や検査装置で平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となって発振不具合品を判定でき、発振が生じていても、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲内となってしまうと、発振不具合品を判定できないのに対して、出力負荷容量を切換えることで、前記定電流出力型の出力回路では、出力負荷容量に対する充放電のバランスが崩れ、前記平滑化された出力が前記適正出力値の範囲外となる可能性が高くなり、発振不具合品であることを判定することができる。これによって、発振不具合品の判定精度を高めることができる。
【００６４】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置では、以上のように、前記判定手段は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定する。
【００６５】
それゆえ、半導体装置と測定装置との間にオフセットがあっても、出力負荷容量を切換えた結果の出力の差分を求めることで、前記オフセットを除去し、発振不具合品の判定精度を一層高めることができる。
【００６６】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、前記出力負荷容量として、第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とを切換え手段で択一的に切換えて用いる。
【００６７】
それゆえ、前記出力負荷容量の切換えを、簡単な構成で実現することができる。
【００６８】
さらにまた、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、前記第１の出力負荷容量を、前記半導体装置の発振周波数に対して、前記出力回路の出力発振波形が歪まないような小さな容量値に設定し、前記第２の出力負荷容量を、前記出力回路の出力発振波形が歪むような大きな容量値に設定する。
【００６９】
それゆえ、さらに精度良く、発振の有無を判定することができる。
【００７０】
また、本発明の半導体装置の検査装置は、以上のように、前記出力回路を、トランジスタＴｒと定電流原Ｆとから成るエミッタフォロア型バッファで構成し、前記第２の出力負荷容量Ｃ２を、前記トランジスタＴｒを介する制限されない出力電流値Ｉ１で波形歪みを生じず、前記定電流原Ｆを介する制限された電流値Ｉ２で波形歪みを生じるような容量値に設定する。
【００７１】
それゆえ、出力負荷容量を切換えた出力電圧Ｖｏ１とＶｏ２との差を比較すれば、精度良く、半導体装置の発振の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の検査装置のブロック図である。
【図２】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の本発明による出力発振波形の一例である。
【図３】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の本発明による出力発振波形の他の例である。
【図４】高利得・広帯域のトランスインピーダンス型アンプに定電流出力型の出力バッファ回路を備えて構成される半導体装置の一例である光ディスク用ピックアップ素子の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】前記図４で示す光ディスク用ピックアップ素子における出力バッファ回路の代表的な一例を示す電気回路図である。
【図６】前記図４で示す光ディスク用ピックアップ素子における出力バッファ回路の代表的な他の例を示す電気回路図である。
【図７】典型的な従来技術の検査装置のブロック図である。
【図８】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の出力発振波形の一例である。
【図９】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起している場合の出力発振波形の他の例である。
【図１０】特性検査を行う光ディスク用ピックアップ素子が発振不具合を起していない場合の出力発振波形の例である。
【符号の説明】
１ 光ディスク用ピックアップ素子（半導体装置）
２ トランスインピーダンス型アンプ（前段回路）
３ 出力バッファ回路（出力回路）
２１ 検査装置
２２ 出力負荷回路
２３ 測定装置（判定手段）
Ｃ１，Ｃ２ 出力負荷容量
Ｆ 定電流源
ＰＤ フォトダイオード
Ｒ 抵抗
Ｒｆ 帰還抵抗
ＳＷ 切換えスイッチ（切換え手段）
Ｔｒ トランジスタ
Claims (4)
- 利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査方法において、
出力端子に複数の出力負荷容量を選択的に接続し、
前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定し、
出力負荷は、前記半導体装置の出力端子と固定電位との間に接続される出力負荷容量と抵抗との並列回路から成り、前記出力負荷容量として第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とが設けられ、前記第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とを択一的に前記出力端子に接続し、
前記第１の出力負荷容量は、前記半導体装置の発振周波数に対して、前記出力回路の出力発振波形が歪まないような小さな容量値に設定され、前記第２の出力負荷容量は、前記出力回路の出力発振波形が歪むような大きな容量値に設定され、
前記出力回路は、電源ライン間にトランジスタＴｒと定電流原Ｆとの直列回路が接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が前記出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、
前記第２の出力負荷容量Ｃ２は、前記トランジスタＴｒを介する制限されない出力電流値Ｉ１で波形歪みを生じず、前記定電流原Ｆを介する制限された電流値Ｉ２で波形歪みを生じるような容量値に設定されることを特徴とする半導体装置の検査方法。 - 前記出力負荷容量の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量での出力の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の検査方法。
- 利得を有する前段回路と、前記前段回路からの電流を入力とする定電流出力型の出力回路とを備えて構成される半導体装置に対して、その発振の有無を判定する検査装置において、
複数の出力負荷容量と、
前記出力負荷容量を半導体装置の出力端子に選択的に接続する切換え手段と、前記切換え手段で切換えられた出力負荷容量による出力から、前記発振の有無を判定する判定手段とを含み、
前記判定手段は、前記出力負荷容量の切換えによる出力差から発振の有無を判定し、
出力負荷は、前記半導体装置の出力端子と固定電位との間に接続される出力負荷容量と抵抗との並列回路から成り、前記出力負荷容量として第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とが設けられ、前記切換え手段を構成するスイッチが前記第１の出力負荷容量と第２の出力負荷容量とを択一的に前記出力端子に接続し、
前記第１の出力負荷容量は、前記半導体装置の発振周波数に対して、前記出力回路の出力発振波形が歪まないような小さな容量値に設定され、前記第２の出力負荷容量は、前記出力回路の出力発振波形が歪むような大きな容量値に設定され、
前記出力回路は、電源ライン間にトランジスタＴｒと定電流原Ｆとの直列回路が接続され、前記トランジスタＴｒのエミッタと定電流原Ｆとの接続点が前記出力端子となるように構成されるエミッタフォロア型バッファであり、
前記第２の出力負荷容量Ｃ２は、前記トランジスタＴｒを介する制限されない出力電流値Ｉ１で波形歪みを生じず、前記定電流原Ｆを介する制限された電流値Ｉ２で波形歪みを生じるような容量値に設定されることを特徴とする半導体装置の検査装置。 - 前記出力負荷容量の切換えを複数回行い、それぞれの出力負荷容量での出力の平均値を求め、それらの平均値の差から発振の有無を判定することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の検査装置。
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