JPH08226957A - 半導体試験装置のタイミング補正装置 - Google Patents

半導体試験装置のタイミング補正装置

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JPH08226957A
JPH08226957A JP7056436A JP5643695A JPH08226957A JP H08226957 A JPH08226957 A JP H08226957A JP 7056436 A JP7056436 A JP 7056436A JP 5643695 A JP5643695 A JP 5643695A JP H08226957 A JPH08226957 A JP H08226957A
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Yoshio Yokoyama
賀生 横山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、随時ループ遅延を測定して、これ
から伝播遅延の温度補正することで、キャリブレーショ
ン間隔を長くしてデバイス測定のスループットを向上し
たり、タイミング精度を向上させる。 【構成】 温度変化による波形整形器12の伝播遅延T
pdの変化を検出する伝播遅延検出手段を設け、伝播遅延
検出手段からの伝播遅延時間の変化検出信号を受けて、
複数の波形整形器12の伝播遅延時間の変動を補正する
温度補正制御部30手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体試験装置が被
試験デバイス(DUT)に供給するテスト信号のタイミ
ングが温度変化等により変動するのを修正するタイミン
グ補正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の例としては、半導体試験装置
が有するキャリブレーション(calibration)により所
定温度変化毎にタイミングの校正をする例がある。これ
について、図3の構成図を参照して説明する。本装置の
構成は、図3のデバイス試験信号発生部の構成図に示す
ように、タイミング発生器50と、パターン発生器60
と、複数の波形整形器12、可変遅延素子13、ドライ
バ14と、キャルリレー16a〜16nと、リレーマト
リックス20と、コンパレータ21と、校正制御部10
0とで構成している。
【0003】複数の波形整形器12は、タイミング発生
器50からタイミングの基準となる基準クロックACL
K〜CCLKを受け、パターン発生器60からのパター
ンデータを受けて、この基準クロックを使用して目的と
する所望のNRZ、RZ、EXOR波形に変換した後、
可変遅延素子13に供給する。可変遅延素子13は、D
UTの各入力ピンに与える個々の出力端(P1〜Pn)迄
の伝播遅延(Tpd)が各々同一となるように調整する為
の遅延素子であり、予めキャリブレーションにより校正
した遅延量がセットされている。波形整形器12からの
信号を受けて、この可変遅延素子13を通過後、ドライ
バ14でDUTに与える所望のハイレベル、ローレベル
振幅に変換したテスト信号を各出力端(P1〜Pn)から
DUTに供給する。
【0004】タイミング発生器50内には、絶対ループ
時間を測定する高精度なループ時間測定部55を有して
いて、キャリブレーション時にタイミング発生器が発生
した1測定パルスの戻り時間を測定する。また、このタ
イミング発生器50内には、出力する各基準クロックの
タイミングを調整する為の共通の遅延部52を有してい
て、キャリブレーションにより校正した遅延量がセット
されている。
【0005】キャリブレーション系は、各出力端(P1
〜Pn)に与えた校正用測定パルスをキャリブレーショ
ン用ループ側に与える為のものであって、リレー16a
〜16nを接続してリレーマトリックス20に供給し、
キャリブレーションの対象ピンPnの信号を選択してコ
ンパレータ21に供給する。コンパレータ21は、比較
すべき所望の電圧レベル21cpvで比較してロジックレ
ベルに変換した後、ループ時間測定部55に供給する。
【0006】ループ時間測定部55は、タイミング発生
器50がキャリブレーション用に発生した校正用測定パ
ルスの出力時間から戻り時間迄を測定する。これによ
り、測定系の一巡ループの絶対遅延時間を高精度、高分
解能で得る。これを全経路について同様にして実施す
る。この測定値により各遅延量設定対象の各レジスタに
所望の値を再設定することで所定のタイミング精度を確
保する。その後、元の試験状態に戻してキャリブレーシ
ョンを完了し、DUTの試験を継続する。
【0007】このように、キャリブレーションは、シス
テムのタイミングを校正する動作である。このキャリブ
レーションは、電源投入後装置内温度が安定した時間
(例えば30分)後フル・キャリブレーションを実施し
てイニシャライズ(初期化)する。その後は、所定温度
変化ΔT毎に自動的に行われて、所定のタイミング精度
を維持するように補正することで、周囲の温度変化に対
してDUT試験のタイミング精度を継続的に維持するよ
うにしている。このキャリブレーション動作時には、D
UT試験は一時中断し、DUTの各ピンは切り離されて
キャリブレーション系に接続して各ピン毎に温度変化に
よる伝播遅延Tpdの変化の補正をする為の校正動作が行
われ、全体では例えば数分間程度の校正所要時間となり
かなり長い時間を必要とする。この為、試験装置のスル
ープットが低下しない程度で、かつタイミング精度誤差
を所定の規格内に収まるような所定温度変化ΔTとなる
ような頻度でキャリブレーションを実施制御している。
この所定温度変化ΔTとしては、例えば2℃の値に設定
されている。これらの理由から、所定温度に変化する直
前付近では、タイミング精度の誤差が大きくなってく
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、従
来のキャリブレーション動作による温度補正では、所定
温度変化(例えば2℃)の直前付近の温度においては、
タイミング精度の誤差が大きくなっている。この為、タ
イミング精度誤差を所定の規格内に収める為には様々な
温度補正手段を施して安定化を図っている。それでも所
定の測定精度を確保するのは容易ではない。かと言っ
て、この温度変化ΔTの値を小さくして頻繁にキャリブ
レーションを実行させることは、キャリブレーション実
行時間の消費となり、この結果、デバイス試験時間が減
って、システムのスループットの低下要因を招き好まし
くない。また、キャリブレーション間隔毎に校正して温
度補正が行われる為、システムのタイミング精度は、温
度変化ΔTによる温度誤差の影響に直接依存する一因と
もなっていてシステムのタイミング精度向上のネックと
もなっている。
【0009】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、随時ループ遅延を測定し、伝播遅延の温度補正する
ことで、キャリブレーション間隔を長くしてデバイス測
定のスループットを向上したり、あるいは、温度変化に
対しするシステムのタイミング精度を一層向上すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決する為の手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成では、温度変化による波形整形器12
の伝播遅延Tpdの変化を検出する伝播遅延検出手段を設
け、伝播遅延検出手段からの伝播遅延時間の変化検出信
号を受けて、複数の波形整形器12の伝播遅延時間の変
動を補正する温度補正制御部30手段を設ける構成手段
にする。これにより、タイミング発生器50とパターン
発生器60と複数の波形整形器12を有して、被試験デ
バイスを試験する試験タイミングの温度補正する半導体
試験装置を実現する。
【0011】具体手段としては、波形整形器12の伝播
遅延Tpdの変化を検出するモニタ遅延部25を設け、測
定パルスを随時モニタ遅延部25に印加してループ時間
測定部55で伝播遅延Tpdを測定し、この伝播遅延時間
の変化を受けて、複数の波形整形器12の伝播遅延時間
の変動を補正する温度補正制御部30を設ける構成手段
がある。更に具体手段としては、波形整形器12の伝播
遅延Tpdの変化を検出するモニタ遅延部25を設け、測
定パルスを随時モニタ遅延部25に印加してループ時間
測定部55で伝播遅延Tpdを測定し、この伝播遅延時間
の変化を受けて、複数の波形整形器12と可変遅延素子
13の伝播遅延時間の変動を補正する温度補正制御部3
0を設ける構成手段がある。
【0012】
【作用】波形整形器12に隣接して設けたモニタ遅延部
25は、波形整形器12の伝播遅延Tpdの変化を検出す
る作用がある。温度補正制御部30は、デバイス試験動
作を止めること無く並行して、随時温度補正を実施する
ことで、連続的に温度補正する作用がある。このこと
は、デバイス試験のスループットの妨げとならず、か
つ、常にキャリブレーション直後のタイミング精度に近
い確度を維持する作用が得られる。これらにより、キャ
リブレーション間隔を長くしても良く、デバイス測定の
スループットを向上できる。また、温度変化に対してシ
ステムのタイミング精度を随時補正維持するので、従来
よりも一層タイミング精度を向上する作用がある。
【0013】
【実施例】本発明の実施例は、モニタ遅延部を設けて随
時温度補正する半導体試験装置の例である。これについ
て、図1と図2を参照して説明する。本装置の構成は、
図1の構成図に示すように、従来の構成に、モニタ遅延
部25と、温度補正制御部30を追加して設けた構成と
なっている。
【0014】モニタ遅延部25は、温度変化に対して波
形整形器12と比例関係を有するモニタ用遅延素子であ
る。これは、波形整形器12を搭載している回路基板
(ボード)と同じボードに実装されていて、周囲温度変
化により生じるモニタ用遅延素子の伝播遅延Tpdの変化
量を検出する。一巡時間であるループ伝播遅延時間Tdx
の測定は、タイミング発生器50から、測定毎に単一パ
ルスを発生し、このパルスをモニタ遅延部25を通過さ
せた後、この出力パルス信号をループ時間測定部55に
戻す。ループ時間測定部55は、上記測定パルスの到着
時間を高精度に測定し、この時間値を温度補正制御部3
0に供給する。温度補正制御部30は、キャリブレーシ
ョン実行後に、次のキャリブレーションする迄の期間を
随時温度補正を実施するものである。
【0015】この温度補正の動作について、図2のタイ
ミング図を示して説明する。キャリブレーション実行直
後に、タイミング発生器50から測定clkを発生させて
一巡して戻ってきた時間をループ時間測定部55で測定
し、これを基準のループ伝播遅延時間Td0として保存し
ておく。以後は随時測定して基準のループ伝播遅延時間
Td0となるように遅延部52を補正する。ある経時後の
ループ伝播遅延時間Tdx=Td0+Tcとすると、基準の
ループ伝播遅延時間Td0との差分時間Tcのずれが生じ
ていることになる。ここで、モニタ遅延部25と波形整
形器12とは同等の熱勾配を有しているものとすると、
差分時間Tcだけタイミング発生器50内の遅延部52
をオンザフライ(on the fly)で補正変更することによ
り、波形整形器12群を一括して共通的に温度補正でき
る。ここで、波形整形器12群は、ほぼ同様の温度特性
を示すのでこの差分時間Tcを補正することで、波形整
形器12群全体をほぼ初期の状態に近いタイミングに補
正できることとなる。
【0016】このように本温度補正手段では、DUT試
験を止めること無くできるので、スループットの妨げと
ならず、かつほぼ初期のタイミング精度に近い確度で温
度補正できる効果が得られる。また、最小の回路要素の
追加であるから比較的安価に構成できる特徴もある。
【0017】上記実施例の説明では、1つのモニタ遅延
部25を設けて全体の波形整形器12の温度補正のセン
サとして説明していたが、所望により、複数のモニタ遅
延部25を設けて、対応する各センサ近くの波形整形器
12を温度補正するように構成し制御しても良く、同様
にして実施できる。また上記実施例の説明では、温度補
正対象を波形整形器12群として説明していたが、所望
により、波形整形器12群と可変遅延素子13群を温度
補正するようにしても良く、同様にして実施できる。
【0018】また上記実施例の説明では、モニタ遅延部
25を波形整形器12を搭載している回路基板上に設け
た場合として説明していたが、波形整形器12がLSI
に集積されている場合には、所望により、同じLSI内
にモニタ遅延部25を内蔵して構成しても良く、一層補
正確度良くタイミング補正が可能になる。
【0019】また上記実施例の説明では、伝播遅延時間
の温度変化による変動検出手段として、モニタ遅延部2
5を設け、この一巡時間をループ時間測定部55で測定
することで伝播遅延時間検出手段として説明していた。
この代わりに温度センサを設け、他方、波形整形器12
の温度変化による遅延時間の温度勾配データを予め求め
ておくか、又は、2回のキャリブレーション直後の遅延
時間変化から算出して温度勾配データを求めておく。こ
の温度勾配データと温度センサから、演算により補正量
を算出して補正する手段とする。この手段を伝播遅延時
間検出手段として上記実施例同様にタイミング補正する
ことでも実施可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。波
形整形器12に隣接して設けたモニタ遅延部25は、波
形整形器12の伝播遅延Tpdの変化を検出するセンサと
する効果が得られる。温度補正制御部30は、デバイス
試験動作を止めること無く並行して、随時温度補正を実
施することで、連続的に温度補正できる効果が得られ
る。この結果、デバイス試験のスループットの妨げとな
らず、かつ、常にキャリブレーション直後のタイミング
精度に近い確度を維持する効果が得られる。また、本発
明を実現する為に追加するものは、モニタ遅延部25と
温度補正制御部30で良い為、比較的安価に構成できる
特徴もある。これらにより、キャリブレーション間隔を
長くしても良く、デバイス測定のスループットを向上で
きる効果がある。また、温度変化に対してシステムのタ
イミング精度を随時補正維持するので、従来よりも一層
タイミング精度を向上できる効果も得られ、良好なる半
導体試験装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、デバイス試験のタイミング信号発生
部の構成図である。
【図2】本発明の、温度補正動作を説明するタイミング
図である。
【図3】従来の、デバイス試験のタイミング信号発生部
の構成図である。
【符号の説明】
12 波形整形器 13 可変遅延素子 14 ドライバ 16a〜16n リレー 20 リレーマトリックス 21 コンパレータ 21cpv 電圧レベル 25 モニタ遅延部 30 温度補正制御部 50 タイミング発生器 52 遅延部 55 ループ時間測定部 60 パターン発生器 100 校正制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイミング発生器(50)とパターン発
    生器(60)と複数の波形整形器(12)を有して、被
    試験デバイスを試験する半導体試験装置において、 温度変化による波形整形器(12)の伝播遅延(Tpd)
    の変化を検出する伝播遅延検出手段を設け、 伝播遅延検出手段からの伝播遅延時間の変化検出信号を
    受けて、複数の波形整形器(12)の伝播遅延時間の変
    動を補正する温度補正制御部(30)手段を設け、 以上を具備していることを特徴とした半導体試験装置の
    タイミング補正装置。
  2. 【請求項2】 タイミング発生器(50)とパターン発
    生器(60)と複数の波形整形器(12)を有して、被
    試験デバイスを試験する半導体試験装置において、 波形整形器(12)の伝播遅延(Tpd)の変化を検出す
    るモニタ遅延部(25)を設け、 測定パルスを随時モニタ遅延部(25)に印加してルー
    プ時間測定部(55)で伝播遅延(Tpd)を測定し、こ
    の伝播遅延時間の変化を受けて、複数の波形整形器(1
    2)の伝播遅延時間の変動を補正する温度補正制御部
    (30)を設け、 以上を具備していることを特徴とした半導体試験装置の
    タイミング補正装置。
  3. 【請求項3】 タイミング発生器(50)とパターン発
    生器(60)と複数の波形整形器(12)と可変遅延素
    子(13)を有して、被試験デバイスを試験する半導体
    試験装置において、 波形整形器(12)の伝播遅延(Tpd)の変化を検出す
    るモニタ遅延部(25)を設け、 測定パルスを随時モニタ遅延部(25)に印加してルー
    プ時間測定部(55)で伝播遅延(Tpd)を測定し、こ
    の伝播遅延時間の変化を受けて、複数の波形整形器(1
    2)と可変遅延素子(13)の伝播遅延時間の変動を補
    正する温度補正制御部(30)を設け、 以上を具備していることを特徴とした半導体試験装置の
    タイミング補正装置。
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