JPH0745683A - 半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体の電気的特性の試験における計測精度を
高める。 【構成】与えられるデジタル値に対応した試験電圧を発
生する供給電源部１と、試験電圧に対応して被試験体５
から送出される出力電圧、または供給電源部１からの試
験電圧を送出する電圧切換部２と、この電圧切換部２か
ら送出された電圧を検出する計測処理部３とを設け、か
つ、所望電圧値に対応するデジタル値を供給電源部１に
送出すると共に電圧切換部２からは試験電圧を送出さ
せ、このとき計測処理部３が検出した検出値と所望電圧
値との差異を演算し、この差異を補正したデジタル値を
供給電源部１に送出すると共に、電圧切換部２からは、
被試験体５からの出力電圧を送出させる計測制御部４を
設ける。また試験電圧近傍の電圧範囲では、計測処理部
３の精度を供給電源部１の精度より高くしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被試験体である半導体
に種々の試験電圧を与え、各試験電圧に対応して半導体
から送出される電圧を検出することによって、半導体の
電気的特性の試験を行う半導体試験装置に係り、より詳
細には、試験に先立ち、半導体に与える試験電圧の誤差
を補正する半導体試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３端子レギュレータ等の半導体の電気的
特性の試験においては、半導体に与えた入力電圧と、入
力電圧に対応して半導体から送出される出力電圧との関
係を計測している。図２は、この計測に用いられる従来
技術を示している。

【０００３】計測制御部２２は、試験電圧の電圧値を示
すデジタル値を供給電源部１のＤ／Ａコンバータ１２に
与えることにより、電流／電圧アンプ１１から所望電圧
値の試験電圧を出力させている。この試験電圧は３端子
レギュレータ５の入力端子に与えられる。一方、計測処
理部２１の側では、上記試験電圧に対応して３端子レギ
ュレータ５の出力端子に現れる電圧値を、Ａ／Ｄコンバ
ータ２３を用いてデジタル値に変換した後、表示部１４
において表示する。そして、表示部１４に表示された電
圧値から３端子レギュレータ５の電気的特性の評価を行
っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成における供給
電源部１は、Ｄ／Ａコンバータ１２と電流／電圧アンプ
１１とにより構成されていることから、Ｄ／Ａコンバー
タ１２における変換誤差や電流／電圧アンプ１１の経年
変化による誤差等が発生し、Ｄ／Ａコンバータ１２に与
えられたデジタル値と電流／電圧アンプ１１から出力さ
れる試験電圧との間に誤差が生じる。また、この誤差に
ついては、計測制御部２２から供給電源部１に与えられ
るデジタル値が、供給電源部１のフルスケール値（例え
ば８０．００Ｖ）に比して有効桁数が減少する電圧値
（例えば９．００Ｖ）となるとき、その誤差値が顕著と
なる。

【０００５】そのため、図２に示す構成では、３端子レ
ギュレータ５の入力端子に与えられる試験電圧が、例え
ば９．００Ｖ等のように低電圧であり、Ｄ／Ａコンバー
タ１２の有効桁数が少ない電圧である場合、この試験電
圧に対応して３端子レギュレータ５から送出される出力
電圧は、顕著な誤差値を含む試験電圧に対応した出力電
圧となる。そのため、このときの出力電圧は、計測制御
部２２において設定された試験電圧に対応する出力電圧
とはならないことから、計測の精度が低下するといった
問題を生じていた。

【０００６】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、その目的は、被試験体に与える試験電
圧を、被試験体の出力電圧を計測する計測処理部におい
て計測し、この計測結果に基づいて試験電圧の誤差補正
を行うことにより、半導体の電気的特性の試験における
計測精度を高めることのできる半導体試験装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の半導体試験装置は、与えられるデジタル値に対
応した電圧値の試験電圧を発生し、発生した試験電圧を
被試験体に送出する供給電源部と、試験電圧に対応して
被試験体から送出される出力電圧と試験電圧とが導か
れ、出力電圧または試験電圧を切り換えて送出する電圧
切換部と、この電圧切換部から送出される電圧を検出す
る計測処理部と、所望電圧値に対応するデジタル値を供
給電源部に送出すると共に電圧切換部からは試験電圧を
送出させ、このとき計測処理部が検出した検出値と所望
電圧値との差異を演算し、この差異を補正したデジタル
値を供給電源部に送出すると共に電圧切換部からは出力
電圧を送出させる計測制御部とを備えた構成とし、試験
電圧近傍の電圧範囲では、計測処理部の精度を供給電源
部の精度より高めている。

【０００８】

【作用】被試験体が、３端子レギュレータ等のように試
験電圧に対応して出力電圧が変化する半導体であると、
試験電圧を示す所望電圧値が供給電源部のフルスケール
値に対して有効桁数が減少する場合、試験電圧近傍の電
圧範囲では、計測処理部の精度が供給電源部の精度より
高い。そのため、計測制御部は、先ず、所望電圧値に対
応するデジタル値を供給電源部に与える。また、電圧切
換部からは試験電圧を送出させ、計測処理部において試
験電圧を検出させる。

【０００９】そして、計測制御部は、計測処理部から送
出された精度の高い検出値と供給電源部に与えたデジタ
ル値との差異を、供給電源部における誤差として演算
し、この誤差を補正したデジタル値を演算する。そし
て、その演算結果を供給電源部に送出する。その結果、
誤差が補正されたデジタル値に対応して供給電源部から
出力される試験電圧は、精度の高い計測処理部の検出値
に基づいて補正された電圧値となることから、所望電圧
値に高精度で対応する試験電圧となる。この試験電圧が
被試験体に与えられる。

【００１０】この状態において計測制御部は、電圧切換
部から出力電圧を送出させる。そのため、計測処理部に
導かれる電圧は、高精度の試験電圧に対応して被試験体
から送出される出力電圧となり、計測処理部はこの出力
電圧の電圧値を検出する。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照しつつ説明する。

【００１２】図１は、本発明の半導体試験装置の一実施
例の電気的構成を示すブロック線図である。なお、従来
技術と構成が同一であるブロックについては、図２に示
す符号と同一符号を付与している。

【００１３】本実施例は、大別すると、供給電源部１、
電圧切換部２、計測処理部３、計測制御部４の４つのブ
ロックと、スイッチＳ１および負荷抵抗Ｒとで構成され
ている。また、被試験体５は３端子レギュレータであっ
て、入力される試験電圧が変化すると、その出力電圧に
変化が生じる。

【００１４】供給電源部１は、データバス６を介して与
えられたデジタル値を、対応する電圧値の直流電圧に変
換するＤ／Ａコンバータ１２と、このＤ／Ａコンバータ
１２の出力を、電流と電圧との双方にわたって増幅する
電流／電圧アンプ１１とにより構成されている。そし
て、計測制御部４から与えられるデジタル値に対応した
電圧値の試験電圧を発生し、発生した試験電圧を被試験
体５と電圧切換部２のスイッチＳ２とに送出するブロッ
クとなっている。

【００１５】なお、この供給電源部１が発生する試験電
圧については、０．００Ｖ〜８０．００Ｖの範囲におい
て、任意の電圧値に設定することが可能となっている。

【００１６】また、電圧切換部２は、計測制御部４から
の制御に従って動作するブロックとなっていて、スイッ
チＳ２を閉じる場合にはスイッチＳ３を開いて、供給電
源部１からの試験電圧を計測処理部３に与える。またス
イッチＳ２を開く場合にはスイッチＳ３を閉じて、被試
験体５から送出される出力電圧を計測処理部３に与える
ようになっている。

【００１７】また、計測処理部３は、電圧切換部２から
送出される電圧値をＡ／Ｄコンバータ１３を用いて検出
するブロックであり、試験電圧の検出値については、デ
ータバス７を介して、これを計測制御部４に送出する。
また、出力電圧の検出値については、これを表示部１４
に送出し、表示する。

【００１８】なお、計測処理部３は、フルスケール値が
９．９９９Ｖとなっており、９Ｖ近傍の電圧範囲では、
その電圧検出の精度は極めて高精度となっている。

【００１９】また、計測制御部４は、試験電圧の所望電
圧値を示すデジタル値、または所望電圧値に対して誤差
補正を行ったデジタル値を、データバス６を介して供給
電源部１に送出する。また、電圧切換部２の切り換えの
制御を行うことにより、電圧切換部２から送出される電
圧を、供給電源部１からの試験電圧、または被試験体５
からの出力電圧とするブロックである。

【００２０】そして、供給電源部１から送出された試験
電圧を計測処理部３が検出するときには、その検出値と
所望電圧値との差異を誤差として演算し、かつ誤差を補
正したデジタル値を算出する。次いで、算出したデジタ
ル値を供給電源部１に送出し、かつ電圧切換部２が送出
する電圧を、被試験体５からの出力電圧とする。

【００２１】また、スイッチＳ１は、被試験体５に試験
電圧の供給またはその停止を行うブロックであり、負荷
抵抗Ｒは、被試験体５の出力電圧の負荷となる抵抗であ
る。

【００２２】上記構成からなる本発明の一実施例につい
て、その動作を以下に説明する。

【００２３】最低動作電圧試験であるため、被試験体５
に与える試験電圧が９．００Ｖであり、供給電源部１の
フルスケール値の８０．００Ｖに対して設定しようとす
るデジタル値の有効桁数が減少する場合、計測制御部４
は、先ず、スイッチＳ１を開くと共に所望電圧値９．０
０Ｖに対応するデジタル値をＤ／Ａコンバータ１２に与
える。

【００２４】また、スイッチＳ２を閉じ、スイッチＳ３
を開く制御を行うことによって、電圧切換部２からは、
電流／電圧アンプ１１からの試験電圧を送出させ、この
試験電圧を計測処理部３において検出させる。

【００２５】このとき、供給電源部１から送出された試
験電圧が、Ｄ／Ａコンバータ１２における有効桁数の減
少、および電流／電圧アンプ１１における経年変化か
ら、１％の誤差を含む９．０９Ｖになっていたとする。

【００２６】その結果、この試験電圧が導かれた計測処
理部３においては、試験電圧である９Ｖ近傍の検出精度
が極めて高いことから、Ａ／Ｄコンバータ２３の検出値
は誤差が無く、その値は９．０９Ｖとなる。この検出値
が計測制御部４に与えられる。そのため、この値が導か
れた計測制御部４は、検出値（９．０９Ｖ）と供給電源
部１に与えたデジタル値（９．００Ｖ）との差異を演算
する。この差異は供給電源部１における誤差を示し、そ
の値は、０．０９Ｖである。

【００２７】次いで、計測制御部４は、『所望電圧値
（９．００Ｖ）−誤差（０．０９Ｖ）』なる演算を行
い、８．９１Ｖを得る。そしてこの８．９１Ｖを指示す
るデジタル値をＤ／Ａコンバータ１２に送出する。

【００２８】一方、供給電源部１にあっては、数時間等
のような短い期間では、その設定値を１％等のような微
小比率でもって変化させた場合、この変化分と、この変
化分に対する試験電圧の変化分との関係は、極めて高精
度の対応関係にある。

【００２９】そのため、デジタル値として８．９１Ｖが
与えられた供給電源部１から送出される試験電圧は、
９．０９Ｖから０．０９Ｖの誤差が補正された９．００
Ｖの電圧となる。

【００３０】次いで、計測制御部４は、スイッチＳ１、
Ｓ３を閉じると共にスイッチＳ２を開く制御を行うこと
により、被試験体５に９．００Ｖの試験電圧を印加す
る。また、計測処理部３には、被試験体５から送出され
る出力電圧を導く。そのため、表示部１４における表示
は、試験電圧が９．００Ｖであるとき被試験体５から送
出される出力電圧の表示となる。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
被試験体５については、３端子レギュレータとした場合
について説明したが、試験電圧に対応する出力電圧の検
出が必要となるその他の被試験体として、例えばツェナ
ー電圧試験を必要とするツェナーダイオード等にも同様
に適用することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明の半導体試験装置は、与えられる
デジタル値に対応した試験電圧を発生する供給電源部
と、試験電圧に対応して被試験体から送出される出力電
圧または供給電源部からの試験電圧を送出する電圧切換
部と、この電圧切換部から送出された電圧を検出する計
測処理部とを設けている。また、所望電圧値に対応する
デジタル値を供給電源部に送出すると共に電圧切換部か
らは試験電圧を送出させ、このとき計測処理部が検出し
た検出値と所望電圧値との差異を演算し、この差異を補
正したデジタル値を供給電源部に送出すると共に、電圧
切換部からは被試験体からの出力電圧を送出させる計測
制御部を備えている。また、試験電圧近傍の電圧範囲で
は、計測処理部の精度を供給電源部の精度より高くして
いる。そのため、被試験体の試験に先立ち、供給電源部
から送出される試験電圧は、計測処理部において高い精
度でもってその電圧値が検出され、その検出値に基づい
て供給電源部の誤差を補正したデジタル値が再び供給電
源部に与えられるため、供給電源部から送出される試験
電圧は、供給電源部における誤差が補正され、所望電圧
値に高精度で対応する試験電圧となる。そして、被試験
体の試験においては、この高精度の試験電圧が用いられ
るため、半導体の電気的特性の試験における計測精度を
高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体試験装置の一実施例の電気的構
成を示すブロック線図である。

【図２】従来技術の電気的構成を示すブロック線図であ
る。

【符号の説明】

１ 供給電源部 ２ 電圧切換部 ３ 計測処理部 ４ 計測制御部 ５ 被試験体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 与えられるデジタル値に対応した電圧値
   の試験電圧を発生し、発生した試験電圧を被試験体に送
   出する供給電源部と、 前記試験電圧に対応して前記被試験体から送出される出
   力電圧と前記試験電圧とが導かれ、前記出力電圧または
   前記試験電圧を切り換えて送出する電圧切換部と、 この電圧切換部から送出される電圧を検出する計測処理
   部と、 所望電圧値に対応するデジタル値を前記供給電源部に送
   出すると共に前記電圧切換部からは前記試験電圧を送出
   させ、このとき前記計測処理部が検出した検出値と前記
   所望電圧値との差異を演算し、この差異を補正したデジ
   タル値を前記供給電源部に送出すると共に前記電圧切換
   部からは前記出力電圧を送出させる計測制御部とを備
   え、 前記試験電圧近傍の電圧範囲では、前記計測処理部の精
   度を前記供給電源部の精度より高めたことを特徴とする
   半導体試験装置。