JP6552154B2 - 被試験デバイスの試験方法及びシステム - Google Patents

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Description

本発明は、大まかに言って、無線周波数(RF)トランジスタの分野に関し、特に、RFトランジスタの試験測定における安定性を向上させた方法及びシステムに関する。
例えば、米国ケースレー社が製造販売している2450型ソースメータ(商標)の如き、ソース・メジャーメント・ユニット(SMU)は、電子デバイスの特性の測定に利用されている(非特許文献2参照)。RFトランジスタその他の増幅回路や3端子ディスクリート・デバイスを安定に保つという設計上の要求と、こうしたデバイスに関するDC(直流)測定を行う際のSMUの要求とは、通常、対立するものである。特に、そうしたRFデバイスのDC試験は、急に発振を始めてしまう原因となる傾向にある。結果として、多くのRFデバイスを単純にはDC測定できないということになる。このように、RFトランジスタなどの部品を試験する周知の手法の構造を改良し、発展させるRFトランジスタの試験方法へのニーズが存在している。こうしたニーズに関連する新しく有用なシステムの例に関して、以下で説明する。
これに関連し、トランジスタやIC増幅回路のような高速デバイス(1MHzよりも高速なもの)を試験するのには、SMUが使用されることが多い。トランジスタの直流(DC)I/V(電流/電圧)カーブやRF増幅回路のIDDQ測定は、こうしたデバイスで共通して行われる試験である。記号「IDDQ」には、2つの意味がある。IDDQは、一般的には、静止時の電源電流を指すものとして使用されているが、静止電源電流(IDDQ)測定に基づく試験手法を指すために使用されることもある。このように測定手法としてのIDDQは、被試験デバイス(DUT)の静止電源電流(IDDQ)測定に基づくものである。IDDQ測定手法は、具体的には、CMOS回路などのDUTのトランジスタがスイッチング動作をしていない静止状態(Quiescent)では、電源電流(IDD)がごくわずかしか流れないに対して、DUTに故障が発生すると大きな電流が流れる現象を利用するもので、静止時の電源電流(IDDQ)を測定することで、DUTにおける故障発生の有無を判断する。
特開2013−44751号公報 米国特許第5,144,154号
ケースレーによるSMUに関するウェブサイト、[オンライン]、[2014年1月31日検索]、インターネット<URL:http://www.keithley.jp/products/dcac/currentvoltage> 「2450型ソースメータを使用したダイオードのI-V特性評価」、図3、[オンライン]、213年8月、ケースレー、アプリケーションノート[2014年2月3日検索]、インターネット<URL:http://www.keithley.jp/products/localizedproducts/allmaterials>
こうしたデバイスを使ったり、試験する際に、特別な注意を払う必要があるものとして、これらデバイスのそれぞれに共通する1つが、利得である。当業者には周知のように、利得を有するデバイスでは、利得が1より大きくて、その出力が入力に位相ゼロで戻る結合が許されていると、発振する可能性が残る。これら高速増幅回路が意図するアプリケーションで使われる場合、その出力が遅延して位相が揃って入力に結合されることないように注意しなければならない。更に、非常に高速な増幅回路の場合、これらデバイスの入力ラインと出力ラインで反射を起こさないように適切に終端するよう更なる注意をしなければならない。増幅回路の出力端子からの反射は、増幅回路の入力端子に結合されることがあり、これは、増幅回路の発振の原因となる。この場合、増幅回路の出力端子から増幅回路の入力端子までのエネルギーが、反射によって結合されることがあり、上述のようなゼロ位相状態を発生させる。
トランジスタや増幅回路のような上述の高速デイバスは、典型的には、長いバナナ・ケーブル又は3軸ケーブルを用いてSMUに接続されていた。それぞれの場合において、長いケーブル(伝送ライン)は、適切に終端されていないし、望まない発振を防ぐような正しいRFインピーダンスを有してもいない。結果として、多くの高速デバイスは、上述したようなやり方で基本的なI/V測定を行おうとすると、発振してしまうことになった。
これら3軸ケーブル(Triaxial Cable)は、トリアックス・ケーブル(Triax Cable)とも呼ばれ、同軸ケーブル(coaxial Cable、略してCoax(コアックス)))に類似する形式の電気ケーブルであるが、絶縁及び第2導電性鎧装から構成される追加のレイヤ(層)を加えたものである。このため、3軸ケーブルは、同軸ケーブルよりも、更に広い帯域幅を提供すると共に、干渉を更に防止できるようになっている。理想的には、3軸ケーブルは、中心導体から外側シェルまでのインピーダンスが約100オームとなる。
こうした望まない発振を低減する従来周知の方法及びシステムでは、SMUに接続する場合のHi(ハイ)端子及びSense Hi(センス・ハイ)入力端子について「ガード」する役割を3軸ケーブルの内部シールドに求めていた。このガード周波数は、SMUのループが閉じる(loop closure)よりも遙かに下でロールオフして、上述した望まない条件が原因でSMUが発振するのを防ぐもので、これは、「ガード・リング発振回路」と呼ばれる。上述の分割ガード(split guard)は、ケーブル・ガードを抵抗でドライブすることによって実現されている。この抵抗性ガードは、このガードが高周波数では自由に変動できるようになる周波数でロールオフする。結果として、3軸ケーブル中のこの内部シールド(つまり「ガード導体」)は、ガード・ロール・オフ周波数よりも十分に上の全周波数に関しては、3軸ケーブルの内部及び外側シールド間におけるその位置に応じて適切なRF電圧を帯びることとなる。
こうしたことから、高速RFデバイスを試験するのに適し、望まない発振を低減又は除去するための改良が必要とされている。
本発明の実施形態は、大まかに言えば、RF試験システムを含み、これによると、DC測定経路が、適切に終端されたRF経路のようにも動作する。この目的を実現するため、Hi、LO及びSense Hi導体の出力信号が周波数に応じて選択的に終端されるが、この終端がSMUのDC測定に影響しないようにする。反射を除去するよう適切に終端するのに加えて、SMUの全ての入力/出力インピーダンが制御されれば、装置と装置の間(高速デバイスのゲートとドレインや、入力端子と出力端子とで、別々の装置が利用される)で高いアイソレーションが維持されている限り、高速デバイスは、デバイス試験中に発振することはない。
本発明の概念1は、被試験デバイス(DUT)を試験する方法であって、
少なくとも中心信号導体、外側シールド、中間導体及びグラウンド端子をそれぞれ有する3つの3軸ケーブルの第1セットに、少なくとも3つの試験ポイントを含む第1ソース・メジャーメント・ユニット(SMU)を、3つの上記試験ポイントのそれぞれが3つの上記3軸ケーブルの上記第1セットそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続されると共に上記3軸ケーブルの上記第1セットそれぞれの上記外側シールドが上記グラウンド端子と一緒に互いに接続されるようにして、接続する処理と、
上記3軸ケーブルの上記第1セットそれぞれの第2端部を上記被試験デバイスの複数ノードのセットに接続する処理と、
少なくとも中心信号導体、外側シールド、中間導体及びグラウンド端子をそれぞれ有する3つの3軸ケーブルの第2セットに、少なくとも3つの試験ポイントを含む第2SMUを、3つの上記試験ポイントのそれぞれが3つの上記3軸ケーブルの上記第2セットそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続されると共に上記3軸ケーブルの上記第2セットそれぞれの上記外側シールドが上記グラウンド端子と一緒に互いに接続されるようにして、接続する処理と、
上記3軸ケーブルの上記第2セットの第2端部を上記被試験デバイスの上記複数ノードのセットに接続する処理とを具え、
上記3軸ケーブルの上記第1及び上記第2セットの両方の上記外側シールドが互いに電気的に接続されると共に、それぞれの上記グラウンド端子に電気的に接続されることを特徴としている。
本発明の概念2は、上記概念1の方法であって、このとき、上記第1及び第2SMUのそれぞれは、筐体(chassis:シャーシ)グラウンド端子を含み、上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットそれぞれの上記外側シールドが上記筐体グラウンド端子に電気的に結合されることを特徴としている。
本発明の概念3は、上記概念1の方法であって、このとき、上記第1及び第2SMUのそれぞれが、
上記第1試験ポイントに電気的に結合される第1入力端子と、
上記第2試験ポイントに電気的に結合される第2入力端子と、
上記第1入力端子、上記第2入力端子及び上記第3試験ポイントと電気的に結合される第3入力端子とを更に含み、
上記第1入力端子は、
上記第1入力端子と直列に電気的に結合される第1終端抵抗器と、
上記第1終端抵抗器と直列に電気的に結合される第1及び第2ガード・コンデサと、
上記第1ガード・コンデサ及び上記第2ガード・コンデンサと電気的に結合される第1ガード抵抗器と、
上記グラウンド端子のそれぞれに電気的に結合される接地コンデンサとを有し、
上記第2入力端子は、
上記第2入力端子と直列に電気的に結合される第2終端抵抗器と、
上記第2終端抵抗器と直列に電気的に結合される第3及び第4ガード・コンデサと、
上記第3ガード・コンデサ及び上記第4ガード・コンデンサと電気的に結合される第2ガード抵抗器とを有し、
上記第3入力端子は、上記接地コンデンサと上記グラウンド端子のそれぞれに電気的に結合されることを特徴としている。
本発明の概念4は、上記概念3の方法であって、このとき、上記第1入力端子は、Hi入力信号を受けるように構成されることを特徴としている。
本発明の概念5は、上記概念3の方法であって、このとき、上記第2入力端子は、Sense Hi入力信号を受けるように構成されることを特徴としている。
本発明の概念6は、上記概念3の方法であって、このとき、上記第3入力端子は、Lo入力信号を受けるように構成されることを特徴としている。
本発明の概念7は、上記概念1の方法であって、このとき、上記DUTは、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)、演算増幅回路(オペアンプ)又は3端子ディスクリート・デバイスであることを特徴としている。
本発明の概念8は、上記概念1の方法であって、このとき、上記DUTは、上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットにエミット接地で電気的に結合されることを特徴としている。
本発明の概念9は、上記概念1の方法であって、このとき、上記DUTは、上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットにベース接地で電気的に結合されることを特徴としている。
本発明の概念10は、上記概念1の方法であって、このとき、上記DUTは、上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットにコレクタ接地で電気的に結合されることを特徴としている。
本発明の概念11は、上記概念1の方法であって、このとき、上記第1及び第2SMUのそれぞれは、第1試験ポイントに電気的に結合されると共に第1終端抵抗器に電気的に結合される第1入力端子とを有し、上記第1及び第2SMUそれぞれの上記第1終端抵抗器は、すくなくとも50オームの抵抗値を有している。
本発明の概念12は、上記概念1の方法であって、このとき、上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットは、少なくとも100オームのインピーダンスを有することを特徴としている。
本発明の概念13は、上記概念1の方法であって、このとき、上記第1及び第2SMUのそれぞれは、上記3軸ケーブルの第1及び第2セット中の第1及び第2の上記3軸ケーブルの上記中間導体にそれぞれ電気的に結合される第3ガード抵抗器を更に含むことを特徴としている。これは、別の見方によれば、本発明の概念13は、上記概念3の方法であって、上記第1及び第2SMUのそれぞれが、上記第1及び第2入力端子がそれぞれ結合される上記中心信号導体を有する上記3軸ケーブルそれぞれの上記中間導体に電気的に結合された第3ガード抵抗器を更に含むことを特徴としている。
本発明の概念14は、被試験デバイス(DUT)を試験するシステムであって、
少なくとも3つの試験ポイントを含む第1ソース・メジャーメント・ユニット(SMU)であって、少なくとも中心信号導体、外側シールド、中間導体及びグラウンド端子をそれぞれ有する3つの3軸ケーブルの第1セットに、3つの上記試験ポイントのそれぞれが3つの上記3軸ケーブルの上記第1セットそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続されると共に上記3軸ケーブルの上記第1セットそれぞれの上記外側シールドが上記グラウンド端子と一緒に互いに接続されるようにして、接続される上記第1SMUと、
上記3軸ケーブルの上記第1セットそれぞれの第2端部と、上記DUTとに接続される複数ノードのセットと、
少なくとも3つの試験ポイントを含む第2SMUであって、少なくとも中心信号導体、外側シールド、中間導体及びグラウンド端子をそれぞれ有する3つの3軸ケーブルの第2セットに、3つの上記試験ポイントのそれぞれが3つの上記3軸ケーブルの上記第2セットそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続されると共に上記3軸ケーブルの上記第2セットそれぞれの上記外側シールドが上記グラウンド端子と一緒に互いに接続されるようにして、接続される上記第2SMUと、
上記複数ノードのセットと上記DUTに接続される上記3軸ケーブルの上記第2セットそれぞれの第2端部と
を具え、
上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットの両方の上記外側シールドは、それぞれの上記第1及び第2グラウンド端子に電気的に結合されることを特徴としている。
本発明の概念15は、上記概念14のシステムであって、このとき、上記第1及び第2SMUのそれぞれは、上記3軸ケーブルの上記第1及び第2セットそれぞれの上記外側シールドに電気的に結合される筐体グラウンド端子を含んでいる。
本発明の概念16は、上記概念14のシステムであって、このとき、上記DUTは、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)、演算増幅回路(オペアンプ)又は3端子ディスクリート・デバイスであることを特徴としている。
本発明の上述その他の目的、特徴、効果は、以下の詳細な説明を図面と共に読み進めることによって、更に明確になるであろう。
図1は、本発明の実施形態の1例によるSMUのRFトランジスタの安定的測定システムのブロック図である。 図2は、図1に示したSMUのRFトランジスタの安定的測定システムの1例の概略を示すブロック図である。
本発明によるRF試験手法は、図面と共に以下の詳細な説明を読むことで、更に良く理解できるであろう。この詳細な説明及び図面は、本願が開示する種々の発明の例に過ぎない。当業者であれば、本願で説明する発明の範囲から離れることなく、開示された例を種々の変形、変更、修正が可能であることが理解できるであろう。異なるアプリケーションや設計の都合に応じて、種々の変形が考えられるが、説明を簡単にするため、以下の詳細な説明では、考えられる種々の変形例のあらゆるものを個々には説明しないこととする。
以下の詳細な説明を通して、種々のRF試験手法の例を示す。これら例において関連する特徴や機能は、異なる例においては、同一であったり類似のこともあるし、非類似のこともある。簡単のため、関連する機能は、各例において、重複しては説明しないことがある。その代わりに、関連する機能について機能名前を使うことで、ある機能名に関する機能は、先に説明した例における関連機能と類似するということを示すようにしている。ある例において固有の機能については、その特定の例において説明する。なお、当然ながら、ある機能が、任意の図又は例における関連する機能のものと、必ずしも同じ又は類似である必要はない。
図1は、本発明の実施形態の第1例によるSMUのRFトランジスタの安定的測定システム10のブロック図である。システム10は、被試験デバイス(DUT)12と、少なくとも3つの試験ポイント44、46及び48から構成される試験ポイント第1セットを有する第1SMU14と、3軸ケーブル49、56及び64から構成される3軸ケーブル第1セットと、DUT12に接続されたノード70、72及び74から構成されるノード・セットと、少なくとも3つの試験ポイント144、146及び148から構成される試験ポイント第2セットを有する第2SMU114と、3軸ケーブル149、156及び164から構成される3軸ケーブル第2セットとを含んでいる。
図2に示すように、3軸ケーブル49、56及び64の第1セットのそれぞれは、少なくとも中心信号導体50、60及び66と、外側シールド54、62及び68と、中間導体52、58及び67とをそれぞれ含んでいる。同様に、3軸ケーブル149、156及び164の第2セットのそれぞれは、少なくとも中心信号導体150、160及び166と、外側シールド154、162及び168と、中間導体152、158及び167とをそれぞれ含んでいる。システム10は、SMUの入出力間の干渉を低減しつつ、RF被試験デバイス(DUT)のI/V特性の測定を可能にするようにケーブルを相互接続するように機能する。
図2に示す例では、SMU114は、SMU14と同一構成となっている。そこで、システム10と、これに係る方法に関し、SMU14と、これに接続されている3軸ケーブル49、56及び64についてもっぱら説明する。理解を簡単にするために、SMU14とSMU114の間で参照する場合には、SMU114に関する良く似た構成要素のそれぞれを、SMU14の対応するものに対して100だけ増やして符号を付している(例えば、SMU14はSMU114と同一で、第1ガード抵抗器26は第1ガード抵抗器126と同一である、など)。説明する抵抗器及びコンデンサのそれぞれには、理解を助けるために数値を示すが、これら値は、複数の任意の構成要素に関する例示的な値のセット(組み合わせ)に過ぎない。従って、システム10の別の例においては、本願で説明する抵抗器及びコンデンサのそれぞれについて、別の数値の組み合わせとなるであろう。更に、DUT12は、本願で示す例では、バイポーラ・トランジスタであるが、別のシステムの例では、任意の3端子デバイスとしても良い。
図2に示すように、SMU14は、更にHi入力端子16、Sense Hi入力端子18及びLo入力端子20を含んでいる。Hi入力端子16は、Lo入力端子20に対して第1ガード・コンデサ24(50pF)及び第2ガード・コンデサ28(150pF)と直列な第1終端抵抗器22(50Ω)を設け、更に、接地コンデンサ38(100pF)を介して終端グラウンド42に接地されることによって、カットオフ周波数より上の無線周波数(RF)に関して終端される。加えて、Hi入力端子16は、試験ポイント44を介して3軸ケーブル49にも電気的に結合される。なお、Hi入力端子16と電気的に結合されるのは、3軸ケーブル49の中心信号導体50であることに注意されたい。3軸ケーブル49の中心信号導体50は、ノード70を介してDUT12のベースにも電気的に結合される。
同様に、Sense Hi(S+)入力端子18は、Lo入力端子20に対して第3ガード・コンデサ32(50pF)及び第4ガード・コンデサ36(150pF)と直列な第2終端抵抗器30(50Ω)を設け、更に、接地コンデンサ38(100pF)を介して終端グラウンド42に接地されることによって、カットオフ周波数より上の無線周波数(RF)に関して終端される。加えて、Sense Hi入力端子18は、試験ポイント46を介して3軸ケーブル56にも電気的に結合される。Sense Hi入力端子18が電気的に結合されるのは、3軸ケーブル56の中心信号導体60であることに注意されたい。3軸ケーブル56の中心信号導体60は、ノード70を介してDUT12のベースにも電気的に結合される。
第1終端抵抗器22及び第2終端抵抗器30の両方と、これらそれぞれのガード・コンデンサの1つ(24、32)は、それぞれのガード抵抗器26、34によって、カットオフ周波数より下の全周波数に関しては、完全にガードされる(guarded out)。ガード抵抗器26及び34と、全てのガード・コンデンサ24、28、32及び36は、DCガードがカットオフ周波数より下でのみ機能し、Hi入力端子16及びSense Hi入力端子18は、カットオフ周波数より上でRFに関して適切に終端されたままとなるように設計される。更に、3軸ケーブル49、56及び64の外側シールド54、62及び68は、互いに電気的に結合され、そして、終端グラウンド42で接地される。開示する実施形態に関するこれらの接続は、適切な終端を維持する必要がある。
Lo入力端子20は、上述のように、Hi入力端子16とSense Hi入力端子18の両方に電気的に結合され、また、3軸ケーブル64の中心信号導体66にも電気的に結合される。更に、3軸ケーブル64の中間導体67も、Lo入力端子20に電気的に結合される一方、3軸ケーブル64の中心信号導体66は、ノード74を介してDUT12のエミッタに電気的に結合され、ノード74は、3軸ケーブル164の中心信号導体166にも電気的に結合される。
第3ガード抵抗器40(20kΩ)は、3軸ケーブル49及び3軸ケーブル56に、それぞれの中間導体52及び58を介して電気的に結合される。ガード抵抗器40は、ガード抵抗器26、34と同様に機能するもので、これは、3つのガード入力端子のそれぞれにおける演算増幅器(オペアンプ、図示せず)を利用し、Hi入力端子16及びSense Hi入力端子18における電圧がそれぞれどのようなものであるかを調べ、それらと同じ電圧をそれらそれぞれのガード入力端子に加える。こうして、例えば、カットオフ周波数より下の周波数においては、DCガードが有効となる。しかし、カットオフ周波数より上の周波数に関しては、DCガードは機能せず、Hi入力端子16及びSense Hi入力端子18は、グランド端子42に適切に終端される。
上述のように、システム10は、I/V測定(カットオフ周波数より下の周波数)と、RF測定(カットオフ周波数より上の周波数)に適したものである。各SMUのカットオフ周波数は、内部の構成部品の値のために変わるかもしれないが、カットオフ周波数の最適な値は、適切に終端及び安定させるためにDUTで必要されるRF周波数に加えて、一部は測定帯域幅によって決まる。しかし、原則として、カットオフ周波数は、可能な限り低く設計した方が良く、これは、典型的には、測定帯域幅よりわずかに上である。高分解能のI/V測定のためには、カットオフ周波数が3kHzと6kHzの間、そのI/V測定よりもわずかに上ということもめずらしいことではない。例えば、本願で開示する実施形態では、カットオフ周波数が約3,583Hzであり、ほとんどのI/V測定は、これより下の周波数で行われる。これに代えて、他の方法では、上述の3〜6kHzの範囲内のカットオフ周波数としても良い。
図2に示すように、本願の実施形態は、DUT12がエミッタ接地(common-emitter)で相互接続されており、DUT12のエミッタは、3軸ケーブル64の中心信号導体66及び接地コンデンサ38を介してグラウンド端子42と共通になっている(接地されている)。これに代えて、別の例では、DUTが、ベース接地又はコレクタ接地で相互接続されるようにしても良い。更に、DUTは、本願での実施形態例では、たまたまNPN型トランジスタであるが、別の例では、DUTがMOSFET(モス電界効果トランジスタ)、演算増幅回路(オペアンプ回路)又は任意の3端子ディスクリート・デバイスでも良い。
図示した実施形態を参照しながら、本発明の原理を記述し、説明してきたが、説明した実施形態は、こうした原理から離れることなく、その構成や詳細を変更したり、任意の望ましいやり方と組み合わせ可能であることが理解できよう。上述では、特定の実施形態に絞って説明しているが、他の構成も考えられよう。特に、「本発明の実施形態による」といった表現を本願では用いているが、こうした言い回しは、概して実施形態として可能であるということを意味しているに過ぎず、特定の実施形態の構成に限定することを意図したものではない。本願で用いているように、これら用語は、他の実施形態へと組み合わせ可能な同じ又は異なる実施形態に言及するものと考えても良い。
従って、本願で説明した実施形態は、広く種々に組み替え可能であるという観点から言って、本願における詳細な説明や図面は、説明の都合によるものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。本発明の精神と範囲から逸脱することなく、多様な変形が可能なことは明らかであろう。
10 システム
12 被試験デバイス(DUT)
14 第1ソース・メジャーメント・ユニット
16 Hi入力端子
18 Sense Hi入力端子
20 Lo入力端子
22 第1終端抵抗器
24 第1ガード・コンデンサ
26 第1ガード抵抗器
28 第2ガード・コンデンサ
30 第2終端抵抗器
32 第3ガード・コンデンサ
34 第2ガード抵抗器
36 第4ガード・コンデンサ
38 接地コンデンサ
40 第3ガード抵抗器
42 終端グランド端子
44 試験ポイント
46 試験ポイント
48 試験ポイント
49 3軸ケーブル
50 中心信号導体
52 中間導体
54 外側シールド
56 3軸ケーブル
58 中間導体
60 中心信号導体
62 外側シールド
64 3軸ケーブル
66 中心信号導体
67 中間導体
68 外側シールド
70 ノード
72 ノード
74 ノード
114 第2ソース・メジャーメント・ユニット
116 Hi入力端子
118 Sense Hi入力端子
120 Lo入力端子
122 第1終端抵抗器
124 第1ガード・コンデンサ
126 第1ガード抵抗器
128 第2ガード・コンデンサ
130 第2終端抵抗器
132 第3ガード・コンデンサ
134 第2ガード抵抗器
136 第4ガード・コンデンサ
138 接地コンデンサ
140 第3ガード抵抗器
142 終端グランド端子
144 試験ポイント
146 試験ポイント
148 試験ポイント
149 3軸ケーブル
150 中心信号導体
152 中間導体
154 外側シールド
156 3軸ケーブル
158 中間導体
160 中心信号導体
162 外側シールド
164 3軸ケーブル
166 中心信号導体
167 中間導体
168 外側シールド

Claims (2)

  1. 被試験デバイスの試験方法であって、
    少なくとも中心信号導体、外側シールド及び中間導体をそれぞれ有する少なくとも第1、第2及び第3三軸ケーブルからなる第1セットに、少なくとも第1、第2及び第3試験ポイントを含む第1ソース・メジャーメント・ユニット(SMU)を、該第1SMUの上記第1、第2及び第3試験ポイントのそれぞれが上記第1、第2及び第3三軸ケーブルそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続されると共に上記第1、第2及び第3三軸ケーブルそれぞれの上記外側シールドがグラウンドに接続されるようにして、接続する処理と、
    上記第1及び第2三軸ケーブルそれぞれの第2端部を上記被試験デバイスの第1ノードに接続し、上記第3三軸ケーブルの第2端部を上記被試験デバイスの第2ノードに接続する処理と、
    少なくとも中心信号導体、外側シールド及び中間導体をそれぞれ有する少なくとも第4、第5及び第6三軸ケーブルからなる第2セットに、少なくとも第1、第2及び第3試験ポイントを含む第2SMUを、該第2SMUの上記第1、第2及び第3試験ポイントのそれぞれが上記第4、第5及び第6三軸ケーブルそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続されると共に上記第4、第5及び第6三軸ケーブルそれぞれの上記外側シールドが上記グラウンドに接続されるようにして、接続する処理と、
    上記第4及び第5三軸ケーブルそれぞれの第2端部を上記被試験デバイスの第3ノードに接続し、上記第6三軸ケーブルの第2端部を上記被試験デバイスの上記第2ノードに接続する処理と、
    を具え、
    上記第1及び第2SMUのそれぞれが、
    上記第1試験ポイントに電気的に結合される第1端子と、
    上記第2試験ポイントに電気的に結合される第2端子と、
    上記第3試験ポイントと電気的に結合される第3端子とを含み、
    上記第1端子は、
    上記第1端子と直列に電気的に結合される第1終端抵抗器と、
    第1終端抵抗器と直列に電気的に結合される第1及び第2ガード・コンデンサと、
    上記第1ガード・コンデンサ及び上記第2ガード・コンデンサと電気的に結合される第1ガード抵抗器とを有し、
    上記第2端子は、
    上記第2端子と直列に電気的に結合される第2終端抵抗器と、
    第2終端抵抗器と直列に電気的に結合される第3及び第4ガード・コンデンサと、
    上記第3ガード・コンデンサ及び上記第4ガード・コンデンサと電気的に結合される第2ガード抵抗器とを有し、
    上記第3端子は、上記第2ガード・コンデンサ及び上記第4ガード・コンデンサと電気的に接続されると共に、接地コンデンサを介して上記グラウンドと電気的に結合され、
    上記第1SMUは、上記第1及び第2三軸ケーブルの上記中間導体にそれぞれ電気的に結合される第3ガード抵抗器を更に含み、
    上記第2SMUは、上記第4及び第5三軸ケーブルの上記中間導体にそれぞれ電気的に結合される第3ガード抵抗器を更に含み、
    上記第1SMUの上記第1、第2及び第3ガード抵抗器に上記第1SMUの上記第1及び第2端子の電圧に応じた電圧を印加すると共に、上記第2SMUの上記第1、第2及び第3ガード抵抗器に上記第2SMUの上記第1及び第2端子の電圧に応じた電圧を印加する被試験デバイスの試験方法。
  2. 被試験デバイスの試験システムであって、
    少なくとも中心信号導体、外側シールド及び中間導体をそれぞれ有する少なくとも第1、第2及び第3三軸ケーブルからなる第1セットであって、上記第1、第2及び第3三軸ケーブルそれぞれの上記外側シールドがグラウンドに接続される上記第1セットと、
    少なくとも第1、第2及び第3試験ポイントを含む第1ソース・メジャーメント・ユニット(SMU)であって、該第1SMUの上記第1、第2及び第3試験ポイントのそれぞれが、上記第1、第2及び第3三軸ケーブルそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続される上記第1SMUと、
    少なくとも中心信号導体、外側シールド及び中間導体をそれぞれ有する少なくとも第4、第5及び第6三軸ケーブルからなる第2セットであって、上記第4、第5及び第6三軸ケーブルそれぞれの上記外側シールドが上記グラウンドに接続される上記第2セットと、
    少なくとも第1、第2及び第3試験ポイントを含む第2SMUであって、該第2SMUの上記第1、第2及び第3試験ポイントのそれぞれが、上記第4、第5及び第6三軸ケーブルそれぞれの上記中心信号導体の第1端部に接続される上記第2SMUと、
    上記第1及び第2三軸ケーブルそれぞれの第2端部と接続される上記被試験デバイスの第1ノードと、
    上記第3三軸ケーブルの第2端部及び上記第6三軸ケーブルの第2端部と接続される上記被試験デバイスの第2ノードと、
    上記第4及び第5三軸ケーブルそれぞれの第2端部と接続される上記被試験デバイスの第3ノードと
    を具え、
    上記第1及び第2SMUのそれぞれが更に、
    上記第1試験ポイントに電気的に結合される第1端子と、
    上記第2試験ポイントに電気的に結合される第2端子と、
    上記第3試験ポイントと電気的に結合される第3端子とを含み、
    上記第1端子は、
    上記第1端子と直列に電気的に結合される第1終端抵抗器と、
    第1終端抵抗器と直列に電気的に結合される第1及び第2ガード・コンデンサと、
    上記第1ガード・コンデンサ及び上記第2ガード・コンデンサと電気的に結合される第1ガード抵抗器を有し、
    上記第2端子は、
    上記第2端子と直列に電気的に結合される第2終端抵抗器と、
    第2終端抵抗器と直列に電気的に結合される第3及び第4ガード・コンデンサと、
    上記第3ガード・コンデンサ及び上記第4ガード・コンデンサと電気的に結合される第2ガード抵抗器とを有し、
    上記第3端子は、上記第2ガード・コンデンサ及び上記第4ガード・コンデンサと電気的に接続されると共に、接地コンデンサを介して上記グラウンドと電気的に結合され、
    上記第1SMUは、上記第1及び第2三軸ケーブルの上記中間導体にそれぞれ電気的に結合される第3ガード抵抗器を更に含み、
    上記第2SMUは、上記第4及び第5三軸ケーブルの上記中間導体にそれぞれ電気的に結合される第3ガード抵抗器を更に含み、
    上記第1SMUの上記第1、第2及び第3ガード抵抗器に上記第1SMUの上記第1及び第2端子の電圧に応じた電圧を印加すると共に、上記第2SMUの上記第1、第2及び第3ガード抵抗器に上記第2SMUの上記第1及び第2端子の電圧に応じた電圧を印加する被試験デバイスの試験システム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9983228B2 (en) * 2014-09-24 2018-05-29 Keithley Instruments, Llc Triaxial DC-AC connection system
US10782348B2 (en) * 2017-03-10 2020-09-22 Keithley Instruments, Llc Automatic device detection and connection verification

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888548A (en) * 1988-03-31 1989-12-19 Hewlett-Packard Company Programmatically generated in-circuit test of digital to analog converters
JPH0720172A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Yokogawa Hewlett Packard Ltd 回路定数・材料特性測定装置
JP3442822B2 (ja) 1993-07-28 2003-09-02 アジレント・テクノロジー株式会社 測定用ケーブル及び測定システム
JPH1082837A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Advantest Corp Lsi試験装置
US20040123994A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-01 Hohenwater Gert K. G. Method and structure for suppressing EMI among electrical cables for use in semiconductor test system
CN100472214C (zh) * 2004-03-05 2009-03-25 夸利陶公司 用于半导体设备测试的双通道电源测量装置
JP2005321379A (ja) * 2004-04-07 2005-11-17 Agilent Technol Inc 半導体特性測定装置の統合接続装置およびケーブルアセンブリ
JP2005300495A (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Agilent Technol Inc 半導体特性測定装置および接続装置
JP2006208113A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Sealive Inc 電線識別装置
JP2007024718A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Agilent Technol Inc 半導体特性測定装置の制御方法および制御プログラム
US7388366B2 (en) * 2006-02-03 2008-06-17 Keithley Instruments, Inc. Test system connection system with triaxial cables
CN101405607A (zh) * 2006-03-20 2009-04-08 英富康公司 用于微电子等离子体处理工具的高性能微型射频传感器
US8067718B2 (en) * 2006-05-04 2011-11-29 Tektronix, Inc. Method and apparatus for probing
US8278936B2 (en) * 2007-11-23 2012-10-02 Evan Grund Test circuits and current pulse generator for simulating an electrostatic discharge
US20090267634A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-29 Agilent Technologies, Inc. Switch Module for Semiconductor Characteristic Measurement and Measurement Method of Semiconductor Characteristics
US8319503B2 (en) * 2008-11-24 2012-11-27 Cascade Microtech, Inc. Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test
US8456173B2 (en) * 2009-09-30 2013-06-04 Tektronix, Inc. Signal acquisition system having probe cable termination in a signal processing instrument
US8717053B2 (en) * 2011-11-04 2014-05-06 Keithley Instruments, Inc. DC-AC probe card topology

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