JPS63285480A

JPS63285480A - 半導体測定装置

Info

Publication number: JPS63285480A
Application number: JP62121855A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Sekii; 関井　智衛
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-19
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1988-11-22
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2597580B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ　　・（産業上の利用分野）この発明は、半導体集積回路、半導体発光装置等の半導
体装置の電気的特性を測定する半導体測定装置に関する
。

（従来の技術）ＩＣ（半導体集積回路）、ＬＥＤ（半導体発光装置）等
の半導体装置は、製造後に種々の電気的特性の測定がな
されて良否選別もしくはクラス分けが行われる。このよ
うな測定項目の中にはＤＣパラメータ測定がある。この
測一定は被測定半導体装置に種々の値の電圧、電流を印
加した状態で出力電圧、電流を測定し、これら測定され
た値に基づいて判定を行なうものである。

第６図はＤＣパラメータ測定を行なう従来の測定装置を
構成を示すブロック図であり、第７図はこの装置で測定
を行なう際のタイミングチャートである。すなわち、こ
の装置では次のようにしてＤＣパラメータ測定が行われ
る。まず、測定が開始されるとテストプログラム内の測
定条件がＣＰ　Ｕ　１１から読み出され、リレーマトリ
クス１２及びアナログ計測部１３にセットされる。これ
により、アナログ計測部１３では計測タイミングコント
ローラ１４の制御によって複数のプログラム電源１５の
うち必要なものが選択され、これら選択されたプログラ
ム電ｌ１１１５から測定用の電圧もしくは電流が出力さ
れる。また、リレーマトリクス１２では、各交点に設け
られている図中丸印で示したスイッチが上記の条件に基
づいて選択的に閉じられる。これにより、上記プログラ
ム電源１５から出力された副室用電圧、電流がリレーマ
トリクス１２を介して被測定半導体装置としてのＩＣ（
以下、ＤＵＴ−Ｄｅｖｉｃｅ　Ｕ　ｎｄｅｒ　　Ｔ　ｅ
ｓｔと称す）１６に供給される。

この入力電圧、電流に応答してＤＵＴ１６から出力され
る電圧、電流が再びリレーマトリクス１２を介してアナ
ログ計測部１３内の測定電源１７に供給される。この測
定電源１７で測定された電圧、電流は増幅器（ＡＭＰ）
１８で増幅される。測定時間の経過後に計測タイミング
コントローラ１４の制御によってＡ／Ｄ変換器１９が起
動され、上記増幅器１８の出力がディジタルデータに変
換されてＣＰ　ＩＪ　１１に供給される。ＣＰ　Ｕ　１
１はこのディジタルデータに基づいてＧｏ／Ｎｏ−Ｇｏ
判定を行ない、その結果をＣＲＴディスプレイ装＠２０
で表示させる。なお、第７図中の期間Ｄ１．Ｄ２はそれ
ぞれオン・ディレィ、オフ・ディレィと呼ばれるウェイ
ト期間である。

ところで、上記従来の装置でＤＣパラメータ測定を行な
う際の回路条件としては、■　ＤＵＴの稜類、■　印加
すべき電圧、電流条件（プログラム電圧、電流レンジ）
、■　計測電圧、電流条件（計測電圧、電流レンジ）、
■　測定時間（この測定時間とはプログラム電源及び測
定電源を動作させた後からＡ／Ｄ変換を起動させるまで
の時間をいう）、等がある。このうち、■ないし■につ
いてはＤＵＴの測定原理条件により一義的に決定するこ
とができる。ところが、■の測定時間については、電源
の立ち上がり時間、回路の安定時間が測定装置毎に異な
るため、専門の技術者による決定が必要である。すなわ
ち、この時間を決定するには、測定用の電圧、電流が印
加されてからどの程度の時間でＤＵＴの計測端子の信号
が安定するかをオシロスコープ等の各種計測器を用いて
観察するか、もしくは各測定毎にそれぞれデータを収集
し、データ処′理した結果に基づいて決定するか、のい
ずれかの方法を用いている。上記いずれの方法において
も、専門の技術者と、測定時間決定のために長い時間を
必要とする。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の測定装置では最適な測定時間を味定す
るために、熟練した技術者が必要なこと、高価な各種計
測器が必要なこと、これらの計測器を十分に使いこなせ
ること、ＤＵＴの内部構成を十分に把握していること、
測定装置自体の構成とテストプログラム内容、測定原理
等を熟知していること、等が挙げられ、従来では誰にで
も簡単に最適な時間を決めて測定を行なうことができな
いという問題がある。そこで、この発明は半導体装置の
電気的特性を、誰にでも簡単に、最適条件で最短の時間
で測定することができる半導体測定装置を提供すること
を目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明の半導体測定装置は、被測定半導体装置の電気
的特性に応じた信号を検出するアナログ測定部と、上記
アナログ測定部における測定の開始後にアナログ測定部
で検出された信号を所定のタイミング毎に順次ディジタ
ルデータに変換するＡ／Ｄ変換部と、上記Ａ／Ｄ変換部
で変換されたディジタルデータを保持するデータ保持部
と、上記アナログ測定部における測定の終了後に上記デ
ータ保持部で保持されているデータに基づき上記被測定
半導体装置の電気的特性を時間変化に伴って表示する表
示部とから構成されている。

（作用）この発明の半導体測定装置では、アナログ測定部で検出
された信号が所定のタイミング毎に順次ディジタルデー
タに変換され、データ保持部で保持される。そして、こ
の保持データに基づき被測定半導体装置の電気的特性が
時間変化に伴って表示される。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明に係る半導体測定装置をＤＣパラメー
タ測定装置に実施した場合の構成を示すブロック図であ
る。図において、１１は所定のテストプログラムに基づ
いて装置全体を制御するＣＰＵであり、１２は複数のス
イッチが設けられたりレーマトリクス、１・３はアナロ
グ計測部、１６はＤＵＴ１２０はＣＲＴ表示部である。

上記アナログ計測部１３には従来と同様に、計測タイミ
ングコントローラ１４、複数のプログラム電源１５、測
定電源１７、増幅器（ＡＭＰ）１８、Ａ／Ｄ変換器１９
が設けられていると共に、さらにサンプリングコントロ
ーラ２１が設けられている。このサンプリングコントロ
ーラ２１は、上記ＣＰ　Ｕ　１１からの指示に基づいて
Ａ／Ｄ変換器１９を起動させ、増幅器１８の出力をサン
プリングさせる。

また、ＣＰ　Ｕ　１１には上記Ａ／Ｄ変換器１９で変換
されるデータを保持する記憶部２２が設けられており、
’ＣＰＬ１１１はＤＬＩＴｌＢの測定が終了した後に記
憶部２２に保持されているデータに基づき演算処理を実
行しＴＤＵＴｌＢ（７）Ｇｏ／Ｎｏ−Ｇｏ判定ヲ行ない
、かつ測定開始後の電気的特性の時間的変化を波形とし
て上記判定結果と共にＣ’ＲＴ表示部２０で表示させる
。

次に上記構成でなる装置の動作を第２図の夕・イミング
チヤードを用いて説明する。まず、ＤＣパラメータの測
定が開始されると、テストプログラム内の測定条件がＣ
ＰＵ１１から読み出され、リレーマトリクス１２及びア
ナログ計測部１３にセットされる。これにより、アナロ
グ計測部１３では計測タイミングコントローラ１４の制
御によって複数のプログラム′１ＩＩＮ１５のうち必要
なものが選択され、これら選択されたプログラム電源１
５から測定用の電圧もしくは電流が出力される。また、
リレーマトリクス１２では、各交点に設けられている図
中丸印で示したスイッチが上記の条件に基づいて選択的
に閉じられる。これにより、上記プログラム電源１５か
ら出力された測定用電圧、電流がリレーマトリクス１２
を介してＣＵＴｌＢに供給される。この入力電圧、電流
に応答してＣＵ　Ｔ　１８から出力される電圧、電流は
、再びリレーマトリクス１２を介して、アナログ計測部
１３内の測定電源１１に供給される。この測定電源１７
で測定された電圧、電流は増幅器１８で増幅される。

一方、ＣＰ　Ｕ　１１から読み出された測定条件がサン
プリングコントローラ２１に供給されることにより、あ
る所定の時間間隔毎にサンプリングコントローラ２１か
らＡ／Ｄ変換器１９に対して起動の指示が出力される。

この指示を受ける毎にＡ／Ｄ変換器１９は増幅器１８の
出力をサンプリングしてディジタルデータに変換し、変
換されたデータをＣＰ　Ｕ　１１に供給する。また、サ
ンプリングコントローラ２１からＣＰＵ１１に対して、
Ａ／Ｄ変換器１９゜の起動指示に同期した信号が供給さ
れており、ＣＰＵ１１はこの信号に基づいてＡ／ＤＩ換
器１９がらのディジタルデータを記憶部２２に順次記憶
する。

なお、増幅器１８の出力をサンプリングする回数は、Ａ
／Ｄ変換器１９の分解時間と測定時間とから計算により
求められる。

所定の測定時間が経過した後、サンプリングコントロー
ラ２１からＡ／Ｄ変換器１９に対して再び起動の指示が
出力され、この指示を受けてＡ／Ｄ変換器１９は増幅器
１８の出力をサンプリングしてディジタルデータに変換
し、ＣＰＵ１１に供給する。そして上記と同様にＣＰ　
Ｕ　１１はＡ／Ｄ変換器１９からのディジタルデータを
記憶部２２に記憶する。次にＣＰ　Ｕ　１１は記憶部２
２で最後に記憶されたデータを読み出して演算処理を実
行し、このデータの値が一定範囲に入っているか否かに
基づいてＧｏ／Ｎｏ−Ｇｏ判定を行なう。ざらにＣＰ　
Ｕ　１１は記憶部２２に記憶されている一連のデータを
読み出して演算処理を実行し、測定開始後からの時間経
過を伴った数値データを算出し、ＣＲ７表示装置２０で
上記Ｇｏ／Ｎｏ−Ｇｏ判定結果と共に特性曲線を表示さ
せる。第３図はこのような動作を実現するプログラムの
概略的な構成を示すフローチャートである。このフロー
チャートでは、イニシャルデータセット（イニシャル　
ＤＡＴＡ　　５ＥＴ）及びＩ１０データセット（Ｉｌｏ
　　ＤＡＴＡＳＥＴ）の終了後に前記Ａ／Ｄ変換器１９
におけるサンプリング回数が算出され、Ａ／Ｄ変換器１
９の起動間隔１、すなわちウェイト時間（ＷＡＩＴ）が
決定される。その後、測定時間計時用のタイマが動作を
開始しくＴ、Ｔ　　ＴＩＭＥＲ＞、その後にプログラム
電源や測定電源が動作される（ＰＷＰＯＮ）。この後、
測定時間計時用のタイマが計時を完了すると（Ｔ、Ｔ　
　ＥＮＤ）、Ａ／Ｄ変換器１９によってサンプリングが
行われ、これがｃ　ｐ　ｕ　１ｉに供給されることによ
ってＧｏ／Ｎｏ−Ｇｏ判定が行われ、さらに記憶部２２
の記憶データに基づいて演算が行われ、特性曲線がＣＲ
７表示部２０で表示される。この後は順次具なるテスト
項目で測定が行われる。

第４図及び第５図はそれぞれ上記実施例装置のＣＲＴ表
示装置２０で表示されたあるＤＵＴの異なる項目の電気
的特性の時間変化を示す曲綜図である。

このような装置によれば、測定された電気的特性の時間
的変化が一目で判明するので、従来のように専門の技術
者による測定時間の決定は不要である。また、オシロス
コープ等の各種計測器を用いて観察する必要もなく、各
測定毎にそれぞれデータを収集してデータ処理する必要
もない。従って、専門の技術者と、測定時間決定のため
の長い時間は不要である。また、ＤＵＴの電気特性のデ
ータがＣＰＵ１１内の記憶部２２に記憶されているので
、ＣＲ７表示部２０で表示すべき特性曲線の縮小拡大も
自由に行なえる。

［発明の効果コ以上説明したようにこの発明によれば半導体装置の電気
的特性を、誰にでも簡単に、最適条件で最短の時間で測
定することができる半導体測定装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る半導体測定装置をＤＣパラメー
タ測定装置に実施した場合の構成を示すブロック図、第
２図は上記実施例装置の動作を説明するためのタイミン
グチャート、第３図は上記動作を実現するプログラムの
フローチャート、第４図及び第５図はそれぞれ上記実施
例装置で表示される波形の一例を示す曲線図、第６図は
従来装置のブロック図、第７図は上記従来装置の動作を
説明するためのタイミングチャートである。１１・・・ＣＰＵ、１２・・・リレーマトリクス、１３
・・・アナログ計測部、１４・・・計測タイミングコン
トローラ、１５・・・プログラム電源、１６・・・ＤＵ
Ｔ、１７・・・測定電源、１１ｉ−・・増幅器＜ＡＭ　
Ｐ　＞　、１９−Ａ／［）変換器、２０　・・・ＣＲ丁
表示部、２１・・・サンプリングコントローラ、２２・
・・記憶部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第７図第３図０Ａ［ｍＡ］Ｏ（− ＝１６１１６〇− 第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

被測定半導体装置の電気的特性に応じた信号を検出する
アナログ測定部と、上記アナログ測定部における測定の
開始後にアナログ測定部で検出された信号を所定のタイ
ミング毎に順次ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換
部と、上記Ａ／Ｄ変換部で変換されたディジタルデータ
を保持するデータ保持部と、上記アナログ測定部におけ
る測定の終了後に上記データ保持部で保持されているデ
ータに基づき上記被測定半導体装置の電気的特性を時間
変化に伴って表示する表示部とを具備したことを特徴と
する半導体測定装置。