JPH08508337A

JPH08508337A - 非接触電流注入装置とその線形二極回路への応用方法

Info

Publication number: JPH08508337A
Application number: JP6516040A
Authority: JP
Inventors: アネサー、ダグラス・エル; メイル、バリー・ジェイ
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1992-12-31
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1996-09-03
Also published as: DE69313303D1; WO1994016337A1; EP0679262B1; DE69313303T2; EP0679262A1; US5412328A

Abstract

(57)【要約】本発明は、非接触電流注入装置と、この装置を線形集積二極回路に適用する方法に関する。この電流注入装置は較正モードと注入モードの２つのモードを有する。この装置は照明源を含み、所望の位置にある電子構成要素の方へ光子を放射させ、この電子構成要素に電流を発生させる。この装置は、更に制御ループを含んで照明源に所望のレベルにまで照射させる電圧制御信号を発生させ、フィードバックループを含んで電子構成要素に誘導された電流をモニタしてこの電流または他の端効果を所望の電流または端効果と比較させる。この装置はまた記憶装置を含んで、較正シーケンスについての情報を確保させている。この装置を用いる方法は、各位置にターゲット（照射を受ける極板）を持つ一連の較正位置を有する試験アレイを用いてこの装置を較正する過程と、強度制御信号をこの照明源に与える過程と、この較正位置の１つにあるターゲットを照射をなす過程と、光子の放射によってターゲットに発生した端効果をモニタする過程からなる。

Description

【発明の詳細な説明】非接触電流注入装置とその線形二極回路への応用方法産業上の利用分野本発明は非接触電流注入装置と、電子回路、特に線形回路を試験するための方法に関する。発明の背景電子回路を試験するための色々な装置が、この技術分野では知られている。これら装置の内の２つが、Adamsに付与された合衆国特許第4,768,073号とMiyoshi 他に付与された合衆国特許第4,912,052号によって説明されている。 Adamsの特許は処理されたウェーハから分離する前に集積回路を試験する技術に関する。各回路は隣接する回路に金属被覆トラックによって接続された受光器を有する。この受光器は高速の光学試験信号を入力するために用いられる。この試験信号に対する各回路の応答はモニタされる。回路間を接続するトラックは、このウェーハが個々の回路に分離するように刻みを付けられて切り離される。 Miyoshi他の特許は、非接触方式で半導体装置の電気特性を測定し試験するための方法と装置に関している。Miyoshi他の発明によると、電子ビームを用いて、試験されようとしている半導体装置に電圧を誘導させている。この半導体装置の電気特性は誘導電圧の時間の流れに連れて起こる変化によって決められる。従って、電子ビームは、電圧を誘導して試験されるべき物体に照射され、その後、誘導電圧の変化が調べられる。その後、この半導体装置の電気特性は、こうして誘導された電圧とその後に測定された電圧とから、測定され試験される。二極線形の用途特定集積回路（ASICs）で実現される線形回路は基本的に電流モード装置である。線形アレイは、特定回路に利用するため相互接続されるように設計された同形のＮＰＮ型及びＰＮＰ型トランジスタの規則的に現れるパターンを使用している。１度製作されてしまった機能不全なまたは特性に欠陥の有る装置は、欠陥回路の区分を分離して評価するのにマイクロプローブ技術を必要とする。典型的なマイクロプローブのデバッグ作業は、外部的に発生させた信号をマイクロプローブを用いてこのASICの節点に注入すると共に、出力応答を観測することを含んでいる。装置の形状サイズの縮小、密度の増加、金属被覆による相互接続のための付加的な層によって、デバッグの目的でこのような節点に物理的にアクセスすることはますます困難になっている。更に、必要とされるプローブの数の問題はやっかいで試験効果のレベルを制限している。従って、本発明の目的は、改善された電子集積回路を試験するための方法と装置を与えることである。本発明の他の目的は、非接触光学手段を通じて電子回路の電子構成要素を形成している部分の中に較正信号を注入する改善された試験方法と装置を提供することである。更に別の目的は、線形アレイの構成要素の電子的及び光学的に適合した性質を利用できる、上述した目的に適う改良された方法と装置を提供することである。本発明の上述の目的と利点及び他の目的と利点とは、以下の記述を添付した図面と共に読み取ることによって、容易に更に明らかなものとなるであろう。発明の要約非接触電流注入装置とその使用法とが、線形二極電子回路の試験を目的として開示されている。好適な実施例において、前記注入装置は、電子構成要素に電流を発生させるために所望の位置で回路の特定の電子構成要素に向かって光子を放射する照射源と、前記照射源に望ましいレベルで照射させる電圧制御信号を発生させる制御ループと、電子構成要素に生じた電流をモニタして、電流または他の端効果を、所望の電流または端効果と比較するフィードバックループと、較正シーケンスで用いるようにデータを格納する記憶装置とを有する。前記注入装置は、さまざまな程度の照射によって発生する端効果について生成した情報を用い、その情報を記憶装置即ちＲＡＭの中に格納しておくことによって較正をなすことができる。較正が完了すると、該注入装置を、電子回路の構成要素を試験するために用いることができる。上述の装置を用いて電子回路を試験する方法は、基本的に、各位置でターゲットを持つ一連の較正位置を有する試験アレイを設けることによって該装置を較正する過程と、強度制御信号を光子放射または照射手段に与える過程と、該較正位置の一つにある第１ターゲットを照射する過程と、前記ターゲットを前記のように照射することによって該ターゲットに発生した端効果をモニタする過程とを有する。この好適な方法は更に、前記較正過程が完了した後で、所望の端効果を得るべく設計された電子回路の中に電流を注入する過程と、前記電流によって起こされた端効果をモニタする過程とを有する。図面の簡単な説明第１図は本発明に従う試験装置の概略的表示である。第２図は本発明の概念を示す試験を実施するために用いられた試験装置の概略的表示である。第３図は第２図の装置に試験用サンプルとして用いられた試験回路の概略的表示である。第４図は照明度に対するダイオード漏れ電流の特性をプロットしたものを示す。第５図はダイオード漏れ電流に対する周波数比をプロットしたものを示す。発明の好適な実施例の詳細な説明光電流は接合域が照明にさらされると、逆バイアスされた二極接合に生じさせることができる。このダイオード逆電流は入射照度にほぼ線形に比例している。バイポーラトランジスタに於いて、この逆電流はベース／コレクター接合部に発生する。このベース電流には外部のエミッター／ベースインピーダンスの中に流れるものもある。ベースの中に流れる残留電流は、ベータ利得を掛け合わせた付加的なコレクター電流を形成する。従って、バイポーラトランジスタの動作点は光子の注入によって変調することができる。線形アレイに於いて、該アレイ上の全てのＮ型及びＰ型装置の配列、電気的及び光学的不透明度は等しくすることができる。従って、較正位置のデバイスの光子伝達関数が求められたならば、所望の用途のために相互接続されるように特定の設計をなされた他のデバイスにも、同一の較正定数が適用できる。本発明の装置（第１図の符号１０参照）は、電子回路の構成要素に電流を注入しその結果として生じた端効果をモニタすることによってこの回路のＮＰＮ型及びＰＮＰ型デバイスの較正をなすことができる。較正が完了した後、この装置は選択的に照射することによって回路の節点に予測された電流を注入し、その後所望の端効果が得られるかどうかを確かめるために所望のパラメータをモニタするのに用いられる。電流注入装置１０に於いて、注入された電流は単一のポテンショメータによって制御され、パネルメータ上で検分される。更に、必要ならば、低オーディオ帯域幅のＡＣ信号を注入することができる。一定の用途に用いるためのＡＣ信号の注入は、マイクロプローブを使用せずに埋もれた ASICセルの内部利得と伝達関数を測定することを可能にしている。第１図に示したように、好適な装置１０は選択されたターゲットの位置で光子を放射するための手段を含んでいる。この光子放射手段はこの技術分野で知られた適当な手段のどのようなものでもよいが、この装置は、光学ビューイングパスを横切る光子を放射するための高強度の照明源１４と共にマイクロプローブマイクロスコープ１２を採用している。照明源１４と連結した開口部１６は、ナイフエッジ１８及び２０によって制御することができる。これらのエッジ１８、２０はそれぞれ第１の軸（またはＸ-軸）と第２の軸（またはＹ-軸）に沿って移動し、第２の軸は第１の軸に対して直角をなし、較正位置に配置されたＮＰＮ型またはＰＮＰ型デバイスのコレクター／ベース接合の様なターゲットを選択的に照射するようにしている。光ダイオード２２は照射のレベルをモニタするために用意されている。照明源１４はドライバー２３によってエネルギーを与えられる。積分器２４はこのドライバー２３を制御して線形ループを閉じており、このループは照明源の光子の放射を制御信号Ｖ１によって指示された値に調節している。必要ならば、線形アレイ３０は装置１０を較正するのに用いられる（第１図参照）。このアレイは種々の較正位置に配置された多数のデバイスまたは電子構成要素２８を有する。これらの構成要素は、ユニットピンに結合できる試験パッド（test pad）に引き出される節点を有するのが一般的である。図示された装置１０は、較正位置のデバイス２８周辺の回路トポロジーを確立して注入位置の動作パラメータを最もよく整合するようにするための手段３２を含んでいる。この回路トポロジー手段３２は可変抵抗器３４と可変電圧源３６を含んでいる。可変抵抗器３４と可変電圧源３６によって生じた条件は試験されるデバイスまたは回路の実際の動作条件に整合するのが好ましい。照明源１４によってあるレベルの照明度を発生させるために用いられる電圧制御信号Ｖ１は、線形制御ループによって生成される。このループは、ＤＣ電圧信号を生ずるマスター電流制御ポテンショメータ４０を含んでいる。このポテンショメータによって生じた信号の値は最少値から最大値へ変化する。本装置１０が較正モードにある時は、ポテンショメータ４０によって発生された信号は１２ビットのアナログ／ディジタル変換器５４に送られ、次いでＲＡＭ装置のような記憶装置５６に格納され、制御論理システム５８によって処理される。本発明の好適な実施例に於いて、変換器５４は高速連続近似型変換器を備えている。制御論理システムは、８ビットディジタル／アナログ変換器５２へ送るように制御電圧と照明強度との対応（mapping）の情報を得るために記憶装置５６にアクセスするコンピュータを備えているのが望ましい。このコンピュータは、適当なプログラムによって、電圧制御信号Ｖ１が記憶装置５６に格納された情報から発生するようにしている。例えば、照明源の電圧の範囲は0ボルトから5.0ボルトとなる。光子に対する照明電圧曲線は線形ではない。従って、もし最大照明度の半分を望むのであれば、制御電圧は2.5ボルトではなく4.0ボルトであるかも知れない。もしコンピュータがフルスケールのあるパーセンテージに照明度を設定するようにプログラムされているならば、コンピュータは記憶装置内の対応する情報を調べその数値を変換器５２に送る。制御ループによって発生された制御信号Ｖ１は、記憶装置から出力する際に、８ビットディジタル／アナログ変換器５２によってアナログ信号に変換される。変換後、この信号は照明源にエネルギーを与えるために積分器／ドライバーに伝送される。電流制御ポテンショメータ４０によって発生された電圧信号もまた、所望の利得に設定された相互コンダクタンス増幅器３８に送られる。ポテンショメータ４６は増幅器３８の利得が所望のレベルに設定されるようにするために備えられる。相互コンダクタンス増幅器から発する電流信号は較正位置で生成される指令電流を表わしている。メーター４４は、オペレーターがこの指令電流を観察するために備えられる。前述したように、照明源からの光子の放射は較正位置でターゲットの電子構成要素内に誘導電流を発生させる。こうして発生した電流は位相エミュレーター３２とメーター４２とを通してモニタされる。指令電流を表す第１の信号と誘導電流を表す第２の信号とは、誤差信号を作るコンパレーター４８へ送られる。この誤差信号はカウンタ５０に送られ、このカウンタはこの誤差信号に応じて、ディジタル／アナログ変換器５２に供給された制御信号を増加させたり減少させたりする。このようにして、信号Ｖ１は誤差信号がゼロになるまで、即ち誘導電流が指令電流と等しくなるまで、カウンタ５０を通して増加されたり減少されたりする。較正シーケンス中に用いられた電流制御ポテンショメータ４０の各設定のために、所望の端効果または電流を発生させるのに必要とされたポテンショメータの位置と照明源１４の照明レベルとが記憶装置５６に格納される。電子構成要素を実際に試験しようと望む際は、制御ループ内のスイッチ６０は較正モードではなく注入モードを選択するように作動される。その後、コンピュータ論理システムは記憶装置に格納された情報からデータセットを選択するように用いられる。このデータセットは、試験されようとしている構成要素の期待される性能に基づいたポテンショメータ４０の特定位置に対応している。その後、制御信号Ｖ１は積分器／ドライバーに送られ、照明源１４は制御信号によって指示された強度で与えられ、誘導電流のような端効果はメーター４２及び４４を通してモニタされる。必要ならば、この制御ループは、低オーディオ帯幅のＡＣ信号のようなＡＣ信号を入力して、この信号をポテンショメータ４０によって生じたＤＣ信号の上に重ね合わせるための手段４１を含んでいてもよい。前述したように、ある用途に用いられるＡＣ信号の注入は、マイクロプローブを用いずに埋もれたASICセルの内部利得と伝達関数を測定することを可能にしている。本発明の技術の概念を試験するために、第２図に示したシステムを用いた試験が行われた。このシステムは、最大限の順応性を得るためにコンピューター制御のI.E.E.E.式のバス装置によっている。このシステムは、この装置の上に照明源を配置するためにMititoyo光学ヘッドを含んでいる。このシステムはまた、効果を観察するためにカメラとモニタを含む。このシステムを用いて試験した１つの装置は発振器型の回路である。第２図からわかるように、この試験システムはまた、照明源と、この照明源を作動させるための電圧供給手段と、そこからのフィードバック回路と、この照明源のレベルをモニタする光ダイオードとを含んでいる。このシステムに於いて、このループは、光ダイオードの出力を測定し、次いで調和した照明度のレベルを発生させるＤ／Ａ源の出力を調整することによって閉じられている。第２図のシステムに用いられたMititoyo光学ヘッドは、光の放射が発振器の回路内の特定のトランジスタ上に高精度で位置を定められるようにX−Y開口部の調整する。試験中、照明度のレベルは特定の出力周波数シフトに対応して与えられる。試験位置の照明度レベルはこの周波数上でゼロから１％までのパーセントのシフトを与えるように制御される。この周波数を１％変化させることによって、このシステム内の周波数に反応する他のパラメータ、例えば回路周波数、がモニタできる。従って、試験用サンプルに接触せずにパラメータを変化させることができ、このパラメータを変化させながら他の端効果または結果を試験することができる。第２の試験に於いては、第３図に示した装置を第２図のシステムにおける試験用サンプルとして用いた。試験を受けた回路は２つのコンデンサヘインターフェイス接続するように設計されており、コンデンサの１つは固定した値を有し、他方は空気圧と共に変化する値を有するものである。これらのコンデンサは一定の周波数を発生させるのに用いられる。この周波数は、これらのコンデンサーの値に逆比例する。従って、コンデンサー比と周波数比は相互に交換可能である。Ma leに付与された合衆国特許第4,517,622号には、それを参照することによってなされた本発明と一体となっているが、この回路の構造が記載されている。この試験中、較正シーケンスは、先ず照明源がこの回路の中の特定のダイオードD5を照射するように実行される。このダイオードD5の漏れ電流は、照明レベルの関数として測定される。こうして得られた特性をプロットしたものは第４図に示してある。この特性はコンピューターのメモリーに格納される。この較正シーケンスが完了した後、第２のモードが実行され、ここでは所与の照明度が実際に使用されている試験用サンプルに加えられる。コンピュータに格納された較正情報は、次いで、照明源の電圧によって表わされる照明レベルによって設定された比率パラメータと同等のシフトを得るべく使用されるが、実際には、漏れ電流に対する周波数比が比率パラメータとして用いられる。その結果の周波数比対ダイオード漏れ電流がコンピュータによって求められる。第５図は、周波数比とダイオード漏れ電流との間の関係を、PRATIO（圧力比）対ダイオード漏れ電流によって表わしている。本発明について、電流のような特定のパラメータについて較正することに関して記述してきたが、この較正は、特定部分についての周波数シフトのような端効果ならば、必要などのようなものについても実施できることが認められよう。もちろん本発明の装置は、所望の端効果をモニタし測定するべく変更が必要となろう。本発明に従って、非接触電流注入装置と、上記の目的、手段及び利点を充分に満たす、線形二極回路と共にこの装置を用いるための方法とがここに提供されていることは明らかである。本発明は、その特定の実施例と組合わせて記述されたが、多くの代替、修正、及び変更がなされることは前の記述に照らして当業者には明らかであろう。従って、これらの代替、修正、及び変更は全て添付の請求項の精神及び範囲の内に該当するものとして含まれることを意味するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１２月１２日【補正内容】学的に適合した性質を利用できる、上述した目的に適う改良された方法と装置を提供することである。本発明の上述の目的と利点及び他の目的と利点とは、以下の記述を添付した図面と共に読み取ることによって、容易に更に明らかなものとなるであろう。発明の要約非接触電流注入装置と関連する方法とが線形二極電子回路の試験用に開示されている。本発明に従うと、線形二極回路に於ける電子構成要素の機能上の欠陥が無いことを試験することに用いる非接触電流注入装置が、電子回路を光学エネルギーを用いて照射する手段であって、前記電子回路の予め決められた位置を照射している前記照射手段によって特徴付けられている、該手段と、前記光学エネルギーの前記予め決められた量を表示する制御信号を発生させる手段であって、前記照射手段が、前記制御信号に応答して前記光学エネルギーの予め決められた量を用いて前記予め決められた位置を照射する、該手段と、前記電子回路に生じた端効果をモニタし、それを表す実際信号を与える手段と、前記実際信号と前記電子回路に生じた所望の端効果を表す所望の信号とを比較して、これらの間の相違を表す相違信号を与える手段であって、前記制御信号を発生させる手段は前記相違信号に応答している、該相違信号を与える手段とを有する。前記装置は、照射手段によって供給された光学エネルギーの実際量を測定し、光学エネルギーの前記実際量と前記制御信号によって表される光学エネルギーの前記予め決められた量とを比較し、これらの間の相違に基づいた前記制御信号を調整する線形ループ手段を更に備え得る。前記装置において、前記照射手段が、光子を放射する高強度照明源と、前記照明源から放射された前記光子が通過する開口部を画定する手段とを備え得る。前記開口部を画定する手段は、第１の軸に沿って移動する第１の一対のナイフエッジと、前記第１軸と実質上直角をなす第２の軸に沿って移動する第２の一対のナイフエッジとを備え得る。前記線形ループ手段は、前記照明源に動力を与えるドライバーと、前記ドライバーを制御する積分器とを更に備え得る。前記制御信号を発生させる手段は、第１電流制御信号を発生させる第１電流制御手段と、前記第１電流制御信号の関数として前記制御信号を発生させる制御ループ手段とを備え得る。前記制御ループ手段は、前記第１電流制御信号を対応するディジタル第１電流制御信号に変換するアナログ／ディジタル変換器と、前記ディジタル第１電流制御信号を格納する記憶装置と、前記制御ループ手段の処理シーケンスを指示する制御論理手段と、前記格納されたディジタル第１電流制御信号を前記制御に変換するディジタル／アナログ変換器とを含み得る。前記制御ループ手段は、較正モードと注入モードとの間で前記装置を切り替える手段を備え得る。前記装置は、第２電流制御信号を前記第１電流制御信号と結合させる手段を更に備え得る。また、前記装置は、前記第１電流制御信号を前記所望の信号に変換する相互インダクタンス増幅器手段を更に備え得る。本発明に従えば、線形二極回路の電子構成要素の中に電流を誘導させるべく光子を放射する手段を有する非接触電流注入装置を用いて前記線形二極回路の電子構成要素を試験する方法が、各位置のターゲットを持つ一連の較正位置を有する試験アレイによって前記注入装置を較正する過程と、強度制御信号を前記光子放射手段に与える過程と、前記光子放射手段を用いて前記較正位置の１つにある第１ターゲットを照射する過程と、前記照射によって第１ターゲットに発生した端効果をモニタする過程とを有する。前記方法は、前記第１ターゲットに発生した電流と所望の電流とを比較して誤差信号を発生させる過程と、前記誤差信号がゼロになるまで前記誤差信号に応答して前記制御信号を変化させる過程とを含む前記モニタ過程を更に有してもよい。前記方法は更に、ＤＣ信号を発生させる第１電流制御源を与える過程と、該電流制御源を最小設定から最大設定まで変化させる過程と、各設定について前記較正過程を繰り返すことを有してもよい。前記較正過程は、前記第１電流制御源の各設定についての情報と、各設定に応答して前記光子放射手段に与えられる制御信号と、各設定に応答して前記ターゲットで生じる端効果とを格納する過程を更に有してもよい。該方法は、前記第１電流制御源によって発生された前記ＤＣ信号に加えて、ＡＣ信号を提供する過程を更に有してもよい。また、前記方法は、試験されるべき電子構成要素の中に電流を注入する過程であって、試験されるべき該回路の注入位置の上に光子を放射する前記手段を配置する過程と、前記注入位置で少なくとも１つの所望のコレクター／ベース接合を取り囲むべく、前記光子放射手段と結合した開口部をセットする過程と、所望の電流増加が第１メーター上に表示されるまで第１電流源を調整する過程と、前記第１電流源の位置についての格納データを記憶装置から読み取る過程と、該注入位置で所望の端効果を生じさせるように照明指令信号を与える過程とを含む、該注入過程を有する。図面の簡単な説明第１図は本発明に従う試験装置の概略的表示である。第２図は本発明の概念を示す試験を実施するために用いられた試験装置の概略的表示である。第３図は第２図の装置に試験用サンプルとして用いられた試験回路の概略的表示である。第４図は照明度に対するダイオード漏れ電流の特性をプロットしたものを示す。第５図はダイオード漏れ電流に対する周波数比をプロットしたものを示す。発明の好適な実施例の詳細な説明光電流は接合域が照明にさらされると、逆バイアスされた二極接合に生じさせることができる。このダイオード逆電流は入射照度にほぼ線形に比例している。バイポーラトランジスタに於いて、この逆電流はベース／コレクター接合部に発生する。このベース電流には外部のエミッター／度で位置を定められるようにX−Y開口部の調整する。試験中、照明度のレベルは特定の出力周波数シフトに対応して与えられる。試験位置の照明度レベルはこの周波数上でゼロから１％までのパーセントのシフトを与えるように制御される。この周波数を１％変化させることによって、このシステム内の周波数に反応する他のパラメータ、例えば回路周波数、がモニタできる。従って、試験用サンプルに接触せずにパラメータを変化させることができ、このパラメータを変化させながら他の端効果または結果を試験することができる。第２の試験に於いては、第３図に示した装置を第２図のシステムにおける試験用サンプルとして用いた。試験を受けた回路は２つのコンデンサへインターフェイス接続するように設計されており、コンデンサの１つは固定した値を有し、他方は空気圧と共に変化する値を有するものである。これらのコンデンサは一定の周波数を発生させるのに用いられる。この周波数は、これらのコンデンサーの値に逆比例する。従って、コンデンサー比と周波数比は相互に交換可能である。Ma leに付与された合衆国特許第4,517,622号にはこの回路の構造が記載されている。この試験中、較正シーケンスは、先ず照明源がこの回路の中の特定のダイオードD5を照射するように実行される。このダイオードD5の漏れ電流は、照明レベルの関数として述されたが、多くの代替、修正、及び変更がなされることは前の記述に照らして当業者には明らかであろう。従って、これらの代替、修正、及び変更は全て添付の請求の範囲内に該当するものとして含まれることを意味するものである。請求の範囲１．線形二極回路に於ける電子構成要素の機能上の欠陥が無いことを試験することに用いる非接触電流注入装置が、電子回路（30）を光学エネルギーを用いて照射する手段（14）であって、前記電子回路（30）の予め決められた位置（28）を照射している前記照射手段によって特徴付けられている、該手段と、前記光学エネルギーの前記予め決められた量を表示する制御信号（V1）を発生させる手段（40,50-60）であって、前記照射手段（14）が、前記制御信号に応答して前記光学エネルギーの予め決められた量を用いて前記予め決められた位置（ 28）を照射する、該手段と、前記電子回路に生じた端効果をモニタし、それを表す実際信号（42）を与える手段と、前記実際信号（42）と前記電子回路（30）に生じた所望の端効果を表す所望の信号（44）とを比較して、これらの間の相違を表す相違信号を与える手段であって、前記制御信号（V1）を発生させる手段は前記相違信号に応答している（50）、該相違信号を与える手段（48）とを有することを特徴とする非接触電流注入装置。２．照射手段（14）によって供給された光学エネルギーの実際量を測定（22）し、光学エネルギーの前記実際量と前記制御信号によって表される光学エネルギーの前記予め決められた量とを比較し、これらの間の相違に基づいた前記制御信号を調整する線形ループ手段（22-24）を更に有することを特徴とする請求項１に記載の装置。３．前記照射手段（14）が、光子を放射する高強度照明源と、前記照明源から放射された前記光子が通過する開口部（16）を画定する手段（18，20）とを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。４．前記開口部を画定する手段（18，20）が、第１の軸に沿って移動する第１の一対のナイフエッジ（16）と、前記第１軸と実質上直角をなす第２の軸に沿って移動する第２の一対のナイフエッジ（20）とを有することを特徴とする請求項３に記載の装置。５．前記線形ループ手段が、前記照明源（14）に動力を与えるドライバー（23）と、前記ドライバー（23）を制御する積分器（24）とを更に有することを特徴とする請求項３に記載の装置。６．前記制御信号（V1）を発生させる手段（40，50-60）が、第１電流制御信号を発生させる第１電流制御手段（40）と、前記第１電流制御信号の関数として前記制御信号を発生させる制御ループ手段（50-60）とを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。７．前記制御ループ手段が、前記第１電流制御信号を対応するディジタル第１電流制御信号に変換するアナログ／ディジタル変換器（54）と、前記ディジタル第１電流制御信号を格納する記憶装置（56）と、前記制御ループ手段の処理シーケンスを指示する制御論理手段（58）と、前記格納されたディジタル第１電流制御信号を前記制御信号（V1）に変換するディジタル／アナログ変換器（52 ）とを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。８．前記制御ループ手段（50-60）が、較正モードと注入モードとの間で前記装置を切り替える手段（60）を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。９．第２電流制御信号を前記第１電流制御信号と結合させる手段（41）を更に有することを特徴とする請求項８に記載の装置。１０．前記第１電流制御信号を前記所望の信号（44）に変換する相互インダクタンス増幅器手段（38）を更に有することを特徴とする請求項６に記載の装置。１１．線形二極回路の電子構成要素の中に電流を誘導させるべく光子を放射する手段（14）を有する非接触電流注入装置を用いて前記線形二極回路の電子構成要素を試験する方法であって、各位置のターゲット（28）を持つ一連の較正位置を有する試験アレイ（30）によって前記注入装置を較正する過程と、強度制御信号（V1）を前記光子放射手段に与える過程と、前記光子放射手段を用いて前記較正位置の１つにある第１ターゲットを照射する過程と、前記照射によって第１ターゲットに発生した端効果をモニタする過程とを有することを特徴とする非接触電流注入装置を用いて前記線形二極回路の電子構成要素を試験する方法。１２．前記第１ターゲットに発生した電流（42）と所望の電流（44）とを比較して誤差信号を発生させる過程と、前記誤差信号がゼロになるまで前記誤差信号に応答して前記制御信号（V1）を変化させる過程とを含む前記モニタ過程を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。１３．ＤＣ信号を発生させる第１電流制御源を与える過程と、該電流制御源を最小設定から最大設定まで変化させる過程と、各設定について前記較正過程を繰り返すことを更に有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。１４．前記較正過程が、前記第１電流制御源の各設定についての情報と、各設定に応答して前記光子放射手段（14）に与えられる制御信号（V1）と、各設定に応答して前記ターゲットで生じる端効果とを格納する（56）過程を更に有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。１５．前記第１電流制御源（40）によって発生された前記ＤＣ信号に加えて、ＡＣ信号を提供する過程を更に有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。１６．試験されるべき電子構成要素の中に電流を注入する過程であって、試験されるべき該回路の注入位置の上に光子を放射する前記手段を配置する過程と、前記注入位置で少なくとも１つの所望のコレクター／ベース接合を取り囲むべく、前記光子放射手段と結合した開口部をセットする過程と、所望の電流増加が第１メーター（42）上に表示されるまで第１電流源を調整する過程と、前記第１電流源の位置についての格納データを記憶装置（56）から読み取る過程と、該注入位置で所望の端効果を生じさせるように照明指令信号（V1）を与える過程とを含む、該注入過程を有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年１月１３日【補正内容】の変化が調べられる。その後、この半導体装置の電気特性は、こうして誘導された電圧とその後に測定された電圧とから、測定され試験される。二極線形の用途特定集積回路（ASICs）で実現される線形回路は基本的に電流モード装置である。線形アレイは、特定回路に利用するため相互接続されるように設計された同形のＮＰＮ型及びＰＮＰ型トランジスタの規則的に現れるパターンを使用している。１度製作されてしまった機能不全なまたは特性に欠陥の有る装置は、欠陥回路の区分を分離して評価するのにマイクロプローブ技術を必要とする。典型的なマイクロプローブのデバッグ作業は、外部的に発生させた信号をマイクロプローブを用いてこのASICの節点に注入すると共に、出力応答を観測することを含んでいる。電子回路を試験するための更に別の装置は、ダイオードを備える半導体装置の解析法を開示しているEP-A-0 483 983と、レーザープローブ装置に用いるためのレーザービーム走査装置を開示しているUS-A-5 067 798と、ハイクロックレイト超LSIマイクロ回路に於けるクリティカルタイミングパス（critical timing pat hs）の特性を与え、時間にあった関連欠陥モードを解析するレーザー試験装置を開示しているUA-A-4 698 587とから知られている。装置の形状サイズの縮小、密度の増加、金属被覆による相互接続のための付加的な層によって、デバッグの目的でこのような節点に物理的にアクセスすることはますます困難になっている。更に、必要とされるプローブの数の問題はやっかいで試験効果のレベルを制限している。従って、本発明の目的は、改善された電子集積回路を試験するための方法と装置を与えることである。本発明の他の目的は、非接触光学手段を通じて電子回路の電子構成要素を形成している部分の中に較正信号を注入する改善された試験方法と装置を提供することである。更に別の目的は、線形アレイの構成要素の電子的及び光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者メイル、バリー・ジェイアメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03054・メリマック・コンティネンタルドライブ７

Claims

【特許請求の範囲】１．電子回路を試験することに用いられる非接触電流注入装置が、試験される電子回路の電子構成要素に電流を注入するための非接触手段であって、前記電子回路の一部分を形成している或る位置を照射する手段を有する、該非接触電流注入手段と、前記照射手段を調節するために制御信号を発生させる手段と、前記位置の照射の結果として前記回路に生成された端効果をモニタする手段とを有することを特徴とする非接触電流注入装置。２．前記制御信号に応答して前記照射手段の照明度を測定する手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の装置。３．前記照射手段が、光子を放射する高強度照明源と、前記照明源から放射された前記光子が通過する開口部を画定する手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。４．前記開口部を画定する手段が、第１の軸に沿って移動する第１の一対のナイフエッジと、前記第１軸と実質上直角をなす第２の軸に沿って移動する第２の一対のナイフエッジとを有することを特徴とする請求項３に記載の装置。５．前記照明源に動力を与えるドライバと、前記ドライバを制御し、前記制御信号により指示された値に前記照明源の光子放射を調節する線形ループを閉じる積分器とを更に有することを特徴とする請求項３に記載の装置。６．前記制御信号を発生させる手段が、ＤＣ信号を発生させる第１電流制御手段と、前記ＤＣ信号の関数である制御信号を発生させる制御ループとを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。７．前記制御ループが、前記第１電流制御手段からの前記ＤＣ信号を変換するアナログ／ディジタル変換器と、前記変換された信号を格納する記憶装置と、前記制御ループを作動させる制御論理手段と、前記記憶装置からの信号を前記制御信号に変換するディジタル／アナログ変換器とを含んでいることを特徴とする請求項６に記載の装置。８．前記制御ループが、較正モードと注入モードとの間で前記装置を切り替える手段を更に有することを特徴とする請求項７に記載の装置。９．ＡＣ信号を入力する手段を更に有することを特徴とする請求項８に記載の装置。１０．前記ＤＣ信号を前記回路に生成されるべき所望の指令電流に変換する相互インダクタンス増幅器手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載の装置。１１．前記モニタ手段が、前記回路に生成された電流と前記指令電流との間の相違である誤差信号を形成するコンパレーター手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。１２．前記誤差信号に応答して前記制御信号を変化させるカウンタを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の装置。１３．前記モニタ手段が、前記位置のトポロジーをエミュレートするための手段と、試験を受けている回路に動作条件を与える手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。１４．電子構成要素の中に電流を誘導させるべく光子を放射する手段を有する非接触電流注入装置を用いて線形二極回路の中の電子構成要素を試験する方法であって、各位置でターゲットを持つ一連の較正位置を有する試験アレイを用いることによって前記注入装置を較正する過程と、前記光子放射手段に強度制御信号を与える過程と、前記光子放射手段を用いて前記較正位置の１つにある第１ターゲットを照射する過程と、前記照射によって前記第１ターゲットに中に発生した端効果をモニタする過程とを有することを特徴とする非接触電流注入装置を用いて線形二極回路の中の電子構成要素を試験する方法。１５．前記第１ターゲットに発生した電流を所望の電流と比較して誤差信号を発生させる過程と、前記誤差信号がゼロになるまで前記誤差信号に応答して前記制御信号を変化させる過程とを含む前記モニタ過程を更に有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。１６．ＤＣ信号を発生させる第１電流制御源を与える過程と、該電流制御源を最小設定から最大設定まで変化させる過程と、各設定について前記較正段階を繰り返す過程とを更に有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。１７．前記較正段階が更に、前記第１電流制御源の各設定についての情報と、各設定に応答して前記光子放射手段に与えられた制御信号と、各設定に応答して前記ターゲットで生じた端効果とを格納する過程を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。１８．前記第１電流制御源によって発生された前記ＤＣ信号に加えて、ＡＣ信号を与える過程を更に有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。１９．試験されるべき電子構成要素の中に電流を注入する過程を更に有し、該注入過程が、試験されるべき回路の注入位置を覆って光子を放射する前記手段を配置する過程と、前記注入位置にある少なくとも１つの所望のコレクター／ベース接合を取り囲むように前記光子放射手段と関連した開口部を設定する過程と、所望の電流増加が第１のメーターに表示されるまで第１電流源を調整する過程と、記憶装置から前記第１電流源の位置についての格納値を読み取る過程と、該注入位置で所望の端効果を引起こさせる照明指令信号を供給する過程とを有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。