KR20150073560A - 복수의 샘플들을 테스트하는 테스트 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 테스트 장치는 측정 라인에 바이어스를 인가하고 측정 라인을 계측하도록 구성되는 테스팅 유닛, 측정 라인과 복수의 샘플들을 각각 전기적으로 연결하기 위한 복수의 스위칭 유닛들, 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 복수의 샘플들에 순차적으로 바이어스를 인가하는 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 복수의 샘플들 각각에 바이어스가 인가될 때 테스팅 유닛의 계측에 따른 측정값을 토대로 해당 소자 샘플이 불량인지 여부를 판별한다.

Description

복수의 샘플들을 테스트하는 테스트 장치 및 그것의 동작 방법{TEST DEVICE TESTING PLURALITY OF SAMPLES AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 전자 장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 복수의 샘플들을 테스트하는 테스트 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.

현재 모든 전자제품에는 다양한 전자소자들이 포함되어 있다. 이러한 제품에 대한 신뢰성은 일정 수준 이상을 만족하여야 한다. 신뢰성이란 샘플이 주어진 기간 동안 주어진 조건에서 요구 기능을 수행할 수 있는지 여부를 의미한다. 여기서 샘플은 전자 제품을 이루는 다양한 구성들 중 어느 하나일 수 있으며, 예를 들면 개별 소자, 기능 유닛, 부품, 디바이스, 서브시스템, 시스템을 망라한다.

전자소자의 신뢰성 테스트는 샘플의 종류에 따라 진행된다. 예를 들면, 소자 샘플의 종류가 FET(Field Effect Transistor), BJT(Bipolar Junction Transistor) 인지, 아니면 소자 샘플이 Si 기반의 소자인지 아니면 GaAs, InP, GaN 등의 화합물 기반의 소자인지에 따라 테스트의 조건 및 기준이 달라질 수 있게 된다.

전자소자의 신뢰성 테스트는 바이어스 인가를 하는 테스트와 바이어스 인가를 하지 않는 테스트로 나뉠 수 있으며, 테스트 시에 통계적인 의미를 갖기 위해서 일정 개수 이상의 멀티 샘플들을 가지고 테스트를 진행한다.

바이어스를 인가하는 테스트의 경우 소자가 파괴되는 조건의 상한 및 하한, 그리고 소자의 동작이 가능한 조건의 상한 및 하한을 고려해서 같은 종류의 샘플들에 대한 테스트 조건을 결정한다.

이러한 테스트 조건이 결정되면 해당 샘플에 적합한 테스트 지그를 결정하고, 각 테스트 지그 별로 전원 소스를 연결하여 테스트를 진행하였다. 즉, 만약 N 개의 샘플들을 측정하고자 한다면 N개의 샘플들을 각각 동작시키기 위한 복수의 전원 소스들이 필요하며 만약 전원 소스들이 계측 기능이 없다면 각 전원 소스에 대응하는 별도의 계측기가 필요하다.

전자 소자의 종류에 따라 입력 단자들의 개수와 종류는 달라진다. 2 포트 소자인 다이오드의 경우 소자 하나 당 하나의 전원 소스와 하나의 계측기가 요구되지만, BJT 및 FET 등의 3 포트 소자의 경우 소자 하나 당 2개의 전원 소스들과 2개의 계측기들이 요구된다. 만약 샘플들의 개수가 증가하면 테스트에 요구되는 시스템의 구성은 더욱 복잡하게 되며 비용도 증가하게 된다.

신뢰성 테스트 시에 95% 이상의 신뢰도를 가지기 위해서는 수백개의 샘플들이 테스트되어야 하며, 이때 각 샘플을 위한 테스트 지그, 그리고 각 샘플을 구동하기 위한 전원 소스 및 계측기가 요구된다. RF(Radio Frequency) 소자에 대한 테스트 시에는, 각 샘플에 RF 신호를 인가하면서 테스트를 진행하므로 많은 고가의 장비들이 필요한 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 특정 샘플들에 대한 테스트 시에 요구되는 테스트 시스템을 효율적으로 구성하기 위한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치는 측정 라인과 연결되되, 상기 측정 라인에 바이어스를 인가하고 상기 측정 라인을 계측하도록 구성되는 테스팅 유닛; 상기 측정 라인과 복수의 샘플들을 각각 전기적으로 연결하기 위한 복수의 스위칭 유닛들; 및 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 복수의 샘플들에 순차적으로 상기 바이어스를 인가하는 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들 각각에 상기 바이어스가 인가될 때 상기 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 1 측정값을 토대로 해당 소자 샘플이 불량인지 여부를 판별하도록 구성된다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시키기 전에 상기 복수의 샘플들이 상기 테스팅 유닛에 의해 바이어싱 되도록 복수의 상기 스위칭 유닛들을 제어할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들 중 불량으로 판별된 적어도 하나의 제 1 소자 샘플을 제외한 제 2 샘플들이 상기 테스팅 유닛에 의해 바이어싱되도록 상기 복수의 스위칭 유닛들을 제어할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들이 바이어싱된 후에, 상기 제 2 샘플들에 대응하는 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 제 2 샘플들을 순차적으로 바이어싱할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들 각각이 바이어싱될 때 상기 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 2 측정값을 토대로 해당 소자 샘플이 불량인지 여부를 판별할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 스위칭 유닛들을 턴온시켜 상기 복수의 샘플들을 공통적으로 바이어싱한 후에, 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시킬 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들이 공통적으로 바이어싱될 때, 상기 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 2 측정값을 수신하고, 상기 제 2 측정값에 따라 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시킬 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제 2 측정값이 기준값과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시킬 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 특정 시간 동안 상기 복수의 스위칭 유닛들을 턴온시켜 상기 복수의 샘플들을 바이어싱하고, 상기 특정 시간이 경과한 후에 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시킬 수 있다.

실시 예로서, 상기 테스트 장치는 상기 복수의 스위칭 유닛들 중 어느 하나를 통해 해당 샘플에 인가되는 바이어스 값을 측정하도록 구성되는 계측기를 더 포함하되, 상기 제어 유닛은 상기 계측기의 측정 값과 상기 테스팅 유닛에 의해 인가되는 바이어스 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 테스팅 유닛에 의해 인가되는 바이어스 값을 조절하도록 상기 테스팅 유닛을 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 테스트 장치는 복수의 샘플들 각각의 복수의 단자들 중 제 1 단자에 연결되고, 상기 복수의 샘플들의 제 1 단자들을 공통적으로 바이어싱하도록 구성되는 제 1 테스팅 유닛; 및 측정 라인과 연결되되, 상기 측정 라인을 바이어싱하며 상기 측정 라인을 계측하도록 구성되는 제 2 테스팅 유닛; 상기 측정 라인 및 상기 복수의 샘플들 각각의 상기 복수의 단자들 중 제 2 단자 사이에 연결되는 복수의 스위칭 유닛들; 및 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 복수의 샘플들의 제 2 단자들을 순차적으로 바이어싱하도록 구성되는 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들의 상기 제 2 단자들 각각이 바이어싱될 때 상기 제 2 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 1 측정값을 토대로 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별하도록 구성된다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 스위칭 유닛들을 턴온시켜 상기 복수의 샘플들의 상기 제 2 단자들을 바이어싱한 후에, 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시킬 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들 중 상기 불량인 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들의 제 2 단자들이 바이어싱되도록 상기 복수의 스위칭 유닛들을 제어할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들의 상기 제 2 단자들이 바이어싱된 후에, 상기 제 2 샘플들에 연결된 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 제 2 샘플들의 상기 제 2 단자들을 순차적으로 바이어싱할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들의 상기 제 2 단자들 각각이 바이어싱될 때 상기 제 2 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 2 측정값을 토대로 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별할 수 있다.

실시 예로서, 상기 제 1 테스팅 유닛은 상기 제 1 단자들을 바이어싱하면서 상기 제 1 단자들을 계측할 수 있다.

실시 예로서, 상기 테스트 장치는 상기 복수의 샘플들의 상기 제 2 단자들 중 어느 하나를 측정하도록 구성되는 계측기를 더 포함하되, 상기 제어 유닛은 상기 계측기의 측정 값과 상기 제 2 테스팅 유닛에 의해 인가되는 바이어스 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제 2 테스팅 유닛에 의해 인가되는 상기 바이어스 값을 조절하도록 상기 제 2 테스팅 유닛을 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 일면은 복수의 샘플들을 테스트하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 방법은 복수의 샘플들과 바이어스 소스(bias source) 사이에 연결된 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 바이어스 소스로부터 상기 복수의 샘플들을 순차적으로 바이어싱하는 단계; 상기 복수의 샘플들 각각이 바이어싱될 때 해당 샘플의 출력값을 계측하여 상기 복수의 샘플들 중 불량인 제 1 샘플을 검출하는 단계; 및 상기 복수의 샘플들 중 상기 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들에 연결된 스위칭 유닛들을 공통적으로 턴온시켜 상기 바이어스 소스로부터 상기 제 2 샘플들을 바이어싱하는 단계를 포함한다.

실시 예로서, 상기 방법은 상기 제 2 샘플들이 바이어싱된 후에, 상기 제 2 샘플들에 연결된 상기 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 제 2 샘플들을 순차적으로 바이어싱하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시 예로서, 상기 방법은 상기 제 2 샘플들 각각이 바이어싱될 때 해당 샘플의 출력값을 계측하여 상기 제 2 샘플들 중 불량인 제 3 샘플을 검출하는 단계를 더 포함하는 방법.

실시 예로서, 상기 복수의 샘플들이 순차적으로 바이어싱되는 것은 상기 복수의 스위칭 유닛들을 공통적으로 턴온시켜 상기 테스팅 유닛으로부터 상기 복수의 샘플들을 바이어싱한 후에 수행될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 특정 샘플들에 대한 테스트 시에 요구되는 테스트 시스템이 효율적으로 구성된다.

도 1은 복수의 FET들에 대해 테스트하기 위한 테스트 시스템을 보여준다.
도 2는 복수의 샘플들을 테스트하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 시스템이다.
도 3은 제 1 및 제 2 테스팅 유닛들로부터 인가되는 바이어스 전압들의 예를 보여준다.
도 4는 해당 스위칭 유닛이 온/오프되었을 때 계측된 샘플의 특성의 예를 나타낸 것이다.
도 5는 복수의 샘플들을 테스트하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은 복수의 샘플들을 테스트하는 방법을 좀 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 복수의 샘플들 각각이 BJT인 경우 테스트 시스템을 보여주는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 복수의 FET들에 대해 테스트하기 위한 테스트 시스템(1)을 보여준다.

도 1을 참조하면, 테스트 시스템(1)은 복수의 제 1 테스팅 유닛들(10_1~10_n), 복수의 FET들(FET1~FETn), 그리고 복수의 제 2 테스팅 유닛들(20_1~20_n)을 포함한다.

복수의 FET들(FET1~FETn)는 소자 샘플들로서 제공된다. 여기에서 소자 샘플들은 복수의 FET들(FET1~FETn) 외에도 전자 소자들 중의 어떤 종류의 전자 소자들도 될 수 있으며, 본 실시 예에서는 설명의 편의상 FET로 나타내었다.

FET는 3 단자를 갖는 소자이며, 각 단자의 이름은 소스단, 드레인단 및 게이트단로 호칭된다. 복수의 FET들(FET1~FETn)의 소스단에는 접지 전압이 인가된다. 그리고 도 1에 도시된 바와 같이 제 k FET(FETk)를 구동하기 위해, 특정 바이어스를 공급하도록 구성되는 제 1 테스트 유닛(10_k)이 게이트단에 연결되고, 또 다른 바이어스를 공급하도록 구성되는 제 2 테스트 유닛(20_k)이 드레인단에 연결된다(k는 정수, 1<=k<=n). 이와 같이 각 FET를 구동하기 위해 2개의 테스트 유닛들(10_k, 20_k)이 요구되고, 따라서 전체 FET들(FET1~FETn)을 구동하기 위해 2*n개의 테스트 유닛들(10_1~10_n, 20_1~20_n)이 요구된다.

만약 각 테스트 유닛에 멀티미터의 기능이 없다면, 해당 FET의 특성을 측정하기 위한 전류미터기가 게이트단과 소스단에 더 요구된다. 이러한 경우 각 FET를 구동하기 위해 2개의 테스트 유닛과 2개의 추가적인 전류미터기들이 더 요구되므로, 전체 FET들(FET1~FETn)을 구동하기 위해서는 전체 FET들(FET1~FETn)의 개수의 4배의 개수의 장비들이 요구된다.

이러한 경우 테스트 시스템(1)의 구성은 매우 복잡해지며 테스트 시스템(1)의 소모 면적은 증가하며 테스트 시스템(1)의 구축을 위한 비용이 증가한다.

도 2는 복수의 샘플들(ES1~ESn)을 테스트하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 시스템(100)이다.

도 2를 참조하면, 테스트 시스템(100)은 테스트 장치(50) 및 복수의 샘플들(ES1~ESn)을 포함한다.

테스트 장치(50)는 제 1 테스트 유닛(110), 제 2 테스트 유닛(120), 제 3 계측기(125), 스위칭 블록(130), 그리고 제어 유닛(140)을 포함한다.

제 1 테스트 유닛(110)은 제 1 측정 라인(L1)을 통해 복수의 샘플들(ES1~ESn)의 게이트 단들에 공통 연결된다. 제 1 테스트 유닛(110)은 제 1 바이어스 소스(111) 및 제 1 계측기(112)를 포함한다.

제 1 바이어스 소스(111)는 제 1 측정 라인(L1)을 통해 게이트 전압(Vg)을 출력하여 복수의 샘플들(ES1~ESn)의 게이트 단들을 공통적으로 바이어싱하도록 구성된다.

제 1 계측기(112)는 제 1 측정 라인(L1)을 계측하고 계측에 따른 측정값을 제어 유닛(140)에 전송하도록 구성된다. 예를 들면, 제 1 계측기(112)는 제 1 측정 라인(L1)의 전류값을 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(140)에 출력할 수 있다.

제 2 테스팅 유닛(120)은 제 2 측정 라인(L2)을 통해 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)에 연결된다. 제 2 테스팅 유닛(120)은 제 2 바이어스 소스(121) 및 제 2 계측기(122)를 포함한다.

제 2 바이어스 소스(121)는 제 2 측정 라인(L2)을 바이어싱하도록 구성된다. 제 2 바이어스 소스(121)는 제 2 측정 라인(L2)을 통해 드레인 전압(Vd)을 출력한다.

제 2 계측기(122)는 제 2 측정 라인(L2)을 계측하고 계측에 따른 측정값을 제어 유닛(140)에 전송하도록 구성된다. 예를 들면, 제 2 계측기(122)는 제 2 측정 라인(L2)의 전류값 또는 전압값 등을 계측하고, 계측 결과를 제어 유닛(140)에 출력할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 샘플이 FET인 경우, 측정값은 제 2 측정 라인(L2)의 전류값일 수 있다.

제 3 계측기(125)는 복수의 샘플들 중 어느 하나의 샘플(ES1)의 소스 단과 드레인 단 사이에 연결된다. 제 3 계측기(125)는 제 1 샘플(ES1)의 드레인 단에 인가되는 바이어스 값을 측정하도록 구성된다. 제 3 계측기(125)는 스위칭 블록(130)이 제공되었을 때의 손실값을 확인하고 보상하기 위해 제공된다. 제 2 바이어스 소스(121)에 의해 공급 되는 바이어스 값과 제 3 계측기(125)에 의해 측정 되는 바이어스 값은 이상적인 경우 동일해야 한다. 양 바이어스 값들 사이에 차이가 존재하는 것은 스위칭 블록(130)에 의한 전압강하가 발생한 것을 의미한다. 측정의 정확도를 보장하기 위해서, 제어 유닛(140)은 제 3 계측기(125)의 측정 값과 제 2 바이어스 소스(121)에 의해 제 2 측정 라인(L2)에 인가되는 바이어스 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 제 2 바이어스 소스(121)에 의한 바이어스 값을 조절한다. 예를 들면, 제어 유닛(140)은 비교 결과에 따라 제 2 측정 라인(L2)에 인가되는 전압을 높이도록 제 2 바이어스 소스(121)를 제어할 수 있다.

스위칭 블록(130)은 제 2 측정 라인(L2)과 복수의 샘플들(ES1~ESn) 사이에 연결된다. 스위칭 블록(130)은 제어 유닛(140)으로부터 인에이블 신호들(EN)을 수신하고, 수신된 인에이블 신호들(EN)에 따라 제 2 측정 라인(L2)과 복수의 샘플들(ES1~ESn)을 전기적으로 연결한다.

인에이블 신호들(EN)은 제 1 내지 제 n 인에이블 신호들(EN1~ENn)로 구성되고, 제 1 내지 제 n 인에이블 신호들(EN1~ENn)은 각각 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)에 제공된다.

스위칭 블록(130)은 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 포함한다. 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)은 각각 제 2 측정 라인(L2)과 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn)의 드레인 단들을 연결한다. 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)은 각각 제 1 내지 제 n 인에이블 신호들(EN1~ENn)에 응답하여 턴온 또는 턴오프된다.

제어 유닛(140)은 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 순차적으로 턴온시켜 제 2 바이어스 소스(121)로부터 제 2 측정 라인(L2)을 통해 각 샘플의 드레인 단을 바이어싱한다. 이때, 제어 유닛(140)은 각 샘플의 드레인 단이 바이어싱될 때 제 2 계측기(120)에 의해 계측되는 측정값을 수신하고, 수신된 측정값을 토대로 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별한다. 예를 들면, 제 2 계측기(120)에 계측되는 측정값을 임계값과 비교하고, 비교 결과에 따라 해당 샘플을 불량으로 판별한다.

도 2에 도시되지는 않으나, 더욱 정밀한 측정을 위해 반도체 분석기(semiconductor analyzer)가 추가적으로 제공될 수 있다. 이러한 반도체 분석기는 제 2 테스팅 유닛(120)과 마찬가지로 스위칭 블록(130)을 통해 복수의 샘플들(ES1~ESn)에 연결될 것이다.

도 2의 실시 예에 따르면, 복수의 샘플들(ES1~ESn)의 게이트 단들에 공통적으로 바이어스를 인가하기 위한 제 1 테스팅 유닛(110), 복수의 샘플들(ES1~ESn)의 드레인 단들에 바이어스를 인가하기 위한 제 2 테스팅 유닛(120), 그리고 제 2 테스팅 유닛(120)과 복수의 샘플들(ES1~ESn) 사이에 연결된 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 제공한다. 도 1의 실시 예와 비교할 때 스위칭 블록(130)이 추가 되었지만 테스팅 유닛들(110, 120)의 개수가 감소하여 테스트 시스템(100)을 간소화할 수 있다.

도 3은 제 1 및 제 2 테스팅 유닛들(110, 120)로부터 인가되는 바이어스 전압들의 예를 보여준다. 도 4는 해당 스위칭 유닛이 온/오프되었을 때 계측된 샘플의 특성의 예를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 제 1 테스팅 유닛(110)은 -0.5V의 게이트 전압(Vg)을 제공한다. -0.5V의 게이트 전압(Vg)은 제 1 측정 라인(L1)을 통해 각 샘플의 게이트에 전달될 것이다.

제 2 테스팅 유닛(120)은 30V의 드레인 전압(Vd)을 제공한다. n개의 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 사용하여, 각 샘플에 개별적으로 30V의 드레인 전압(Vd)을 인가하면서 계측이 수행될 수 있다.

예를 들면, 제 k 샘플(ESk)에 대한 계측을 위해 제 k 샘플(ESk)에 해당되는 제 k 스위칭 유닛(SWk)이 턴온되고, 나머지 스위칭 유닛들(SW1~SWk-1, SWk+1~SWn)이 턴오프될 수 있다. 이에 따라 제 1 테스팅 유닛(110) 및 제 2 테스팅 유닛(120)을 이용하여 제 k 샘플(ESk)이 바이어싱되고 계측될 수 있다. 비록 제 k 샘플(ESk) 이외의 샘플들(ES1~ESk-1, ESk+1~ESn)에도 그것의 게이트 단들에 -0.5V가 제공되지만, 그것의 드레인 단들은 오픈(open)되므로, 제 k 샘플(ESk)의 특성이 계측될 것이다.

도 4를 참조하면 가로축은 드레인 단에 인가되는 전압을 나타내고 세로축은 드레인 단에서 계측되는 전류를 나타낸다. 만약 스위칭 유닛이 온 되는 경우, 즉 드레인 단이 바이어싱되는 경우, 드레인 단의 전압이 증가할수록 드레인 단으로 흐르는 전류는 증가한다. 이때 게이트 단에 인가되는 전압들(Vg1~Vg4)에 따라 드레인 단의 전압과 전류의 관계는 달라질 수 있다.

만약 스위칭 유닛이 오프되는 경우, 즉 드레인 단이 오픈(open)되는 경우 드레인 단으로 흐르는 전류는 0이다.

결국 스위칭 유닛이 온 되었을 때만 해당 샘플의 특성이 계측될 수 있으며, 스위칭 유닛이 오프되었을 때는 해당 샘플의 드레인 단이 오픈(open)되므로 비록 게이트 단에 바이어스가 인가되더라도 해당 샘플은 동작하지 않는다. 결국 온 상태의 스위칭 유닛에 연결된 샘플만 동작하게 되며, 이때 제 2 계측기(122)에서 계측되는 측정값(예를 들면 전류값)은 해당 샘플에 관한 것이다.

이와 같은 방법으로 개별 샘플의 특성이 계측될 수 있다.

도 5는 복수의 샘플들(ES1~ESn)을 테스트하는 방법을 보여주는 순서도이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, S110단계에서, 테스트 장치(50)는 복수의 스위칭 유닛들(SW1~SWn) 각각을 턴온시켜 해당 샘플을 바이어싱한다. S120단계에서, 테스트 장치(50)는 각 샘플이 바이어싱될 때 해당 샘플의 출력값을 계측하여 복수의 샘플들(ES1~ESn) 중 불량인 제 1 샘플을 검출한다. 해당 샘플은 제 2 측정 라인(L2)을 통해 출력값, 예를 들면 특정 전류값을 출력하고, 이러한 전류값이 제 2 계측기(122)에 의해 계측된다. 계측된 측정값은 제어 유닛(140)에 전송되어 해당 샘플이 불량인지 여부가 판별된다.

S130단계에서, 계측된 샘플이 마지막 샘플인지 여부에 따라 S110단계 또는 S140단계가 수행된다. 즉 S110단계 및 S120단계를 반복적으로 수행함으로써 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn)이 테스트된다.

S140단계에서, 테스트 장치(50)는 불량으로 판별된 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들에 연결된 스위칭 유닛들을 턴온시켜 제 2 샘플들을 공통적으로 바이어싱한다. 제어 유닛(140)은 제 2 샘플들에 연결된 스위칭 유닛들이 턴온되도록 인에이블 신호들(EN)을 제어할 것이다.

이에 따라 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들이 공통적으로 테스트될 수 있다.

실시 예로서, S140단계가 수행될 때 제 2 계측기(122)는 제 2 측정 라인(L2)을 계측하고 계측에 따른 측정값을 제어 유닛(140)에 전송할 것이다. 제어 유닛(140)은 측정값을 기준값과 비교하고 비교 결과에 따라 S140단계를 종료할 수 있다. 예를 들면, 측정된 전류값이 감소하여 기준값에 도달할 때, 제어 유닛(140)은 S140단계를 종료시킬 수 있다.

실시 예로서, S140단계가 수행될 때 제 2 계측기(122)의 측정값 뿐만 아니라 제 1 계측기(112)의 측정값도 제어 유닛(140)에 전송될 수 있다. 이때 제어 유닛(140)은 제 2 계측기(122)의 측정값, 그리고 제 1 계측기(112)의 측정값을 토대로 S140단계를 종료할 수 있다.

실시 예로서, S140단계는 소정의 시간동안 수행될 수 있다. 즉 소정의 시간 동안 불량으로 판별된 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들이 계속적으로 바이어싱될 수 있다.

S150단계에서, 테스트 종료 조건을 만족하는지 여부에 따라, 테스트가 종료된다. 예를 들면, S110 내지 S140단계로 구성된 루프가 소정의 횟수만큼 반복될 때 테스트 종료 조건을 만족할 수 있다. 예를 들면 테스트 시간이 목표 시간에 도달할 때 테스트 종료 조건을 만족할 수 있다.

도 6은 복수의 샘플들(ES1~ESn)을 테스트하는 방법을 좀 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 먼저 초기 개별 샘플에 대한 테스트가 진행된다. 제어 유닛(140)은 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn)에 해당하는 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 순차적으로 턴온시켜 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn)에 순차적으로 바이어스를 인가한다.

제어 유닛(140)은 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn) 각각에 바이어스가 인가될 때 제 2 계측기(122)의 계측에 따른 제 1 측정값을 토대로 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별한다.

제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn) 모두가 테스트를 통과했다고 가정한다. 이후 제 1 신뢰성 테스트가 수행된다. 제어 유닛(140)은 제 1 내지 제 n 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 턴온시켜 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn)을 공통적으로 바이어싱한다.

실시 예로서, 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn)이 공통적으로 바이어싱될 때, 제어 유닛(140)은 제 2 계측기(122)의 계측에 따른 제 2 측정값을 수신하고, 제 2 측정값에 따라 제 1 신뢰성 테스트를 종료할 수 있다.

제 1 신뢰성 테스트가 종료되면, 중간 개별 샘플에 대한 테스트가 진행된다. 제어 유닛(140)은 제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn) 각각에 바이어스를 인가하면서, 제 2 계측기(122)의 계측에 따른 제 3 측정값을 수신하여 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별한다.

제 1 내지 제 n 샘플들(ES1~ESn) 중 제 k 샘플(ESk)이 불량이라고 가정한다.

이후 제 2 신뢰성 테스트가 수행된다. 제어 유닛(140)은 해당 스위칭 유닛들(SW1~SWk-1, SWk+1~SWn)을 턴온시켜 불량으로 판별된 제 k 샘플(ESk)을 제외한 샘플들(ES1~ESk-1, ESk+1~ESn)을 바이어싱한다.

실시 예로서, 제 k 샘플(ESk)을 제외한 샘플들(ES1~ESk-1, ESk+1~ESn)이 바이어싱될 때, 제어 유닛(140)은 제 2 계측기(122)의 계측에 따른 제 4 측정값을 수신하고, 제 4 측정값에 따라 제 2 신뢰성 테스트를 종료할 수 있다.

이후 최종 개별 샘플에 대한 테스트가 수행된다. 제어 유닛(140)은 불량으로 판별된 제 k 샘플(ESk)을 제외한 샘플들(ES1~ESk-1, ESk+1~ESn) 각각에 바이어스를 인가하면서, 제 2 계측기(122)의 계측에 따른 제 5 측정값을 수신하여 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별한다.

이러한 방식으로, 개별 샘플에 대한 테스트 및 신뢰성 테스트가 반복될 수 있다.

도 7은 복수의 샘플들(ES1~ESn) 각각이 BJT인 경우 테스트 시스템(200)을 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 테스트 시스템(200)은 테스트 장치(250) 및 복수의 샘플들(ES1'~ESn')을 포함한다. 테스트 장치(250)는 제 1 테스트 유닛(210), 제 2 테스트 유닛(220), 스위칭 블록(230) 및 제어 유닛(240)을 포함한다.

복수의 샘플들(ES1'~ESn') 각각이 BJT인 경우, 각 샘플의 베이스 단은 제 1 테스트 유닛(210)에 연결되며, 각 샘플의 콜렉터 단은 해당 스위칭 유닛을 통해 제 2 테스트 유닛(220)에 연결되고, 각 샘플의 콜렉터 단은 접지에 연결된다. 복수의 샘플들(ES1'~ESn') 각각이 BJT인 경우, 테스트를 위해 베이스 단에 인가될 바이어스는 전류이며 콜렉터 단에 인가될 바이어스는 전압일 수 있다. 제 1 테스트 유닛(210)은 베이스 전류(Ib), 예를 들면 0.1mA를 제공하고, 제 2 테스트 유닛(220)은 콜렉터 전압(Vc), 예를 들면 30V를 제공한다. 제 2 테스트 유닛(220)의 제 2 계측기(222)는 제 2 측정 라인(L2)의 전류값을 계측할 수 있다.

각 샘플이 BJT인 경우에도, 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 이용하여 개별 샘플에 대한 테스트 및 신뢰성 테스트가 반복될 수 있다.

이 밖에도, 각 샘플은 다양한 종류의 소자들 중 어느 하나일 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 각 샘플은 소자, 기능 유닛, 부품, 디바이스, 서브 시스템, 시스템 중 어느 하나일 수 있음이 이해될 것이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 테스트 시스템에 복수의 스위칭 유닛들(SW1~SWn)을 구비하고, 복수의 스위칭 유닛들(SW1~SWn) 각각을 온/오프시킴으로써 개별 샘플이 선택되고, 테스트될 수 있다. 개별 샘플 테스트 및 신뢰성 테스트를 반복적으로 수행하면서, 해당 소자에 대한 테스트가 효율적으로 수행될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100, 200: 테스트 시스템
50, 250: 테스트 장치
110, 210: 제 1 테스팅 유닛
120, 220: 제 2 테스팅 유닛
130, 230: 스위칭 블록
140, 240: 제어 유닛
ES1~ESn: 제 1 내지 제 n 샘플들

Claims (20)

1. 복수의 샘플들을 테스트하기 위한 테스트 장치에 있어서:
   측정 라인과 연결되되, 상기 측정 라인에 바이어스를 인가하고 상기 측정 라인을 계측하도록 구성되는 테스팅 유닛;
   상기 측정 라인과 상기 복수의 샘플들을 각각 전기적으로 연결하기 위한 복수의 스위칭 유닛들; 및
   상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 복수의 샘플들에 순차적으로 상기 바이어스를 인가하는 제어 유닛을 포함하되,
   상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들 각각에 상기 바이어스가 인가될 때 상기 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 1 측정값을 토대로 해당 소자 샘플이 불량인지 여부를 판별하도록 구성되는 테스트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들 중 상기 불량으로 판별된 적어도 하나의 제 1 소자 샘플을 제외한 제 2 샘플들이 상기 테스팅 유닛에 의해 바이어싱되도록 상기 복수의 스위칭 유닛들을 제어하는 테스트 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들이 바이어싱된 후에, 상기 제 2 샘플들에 대응하는 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 제 2 샘플들을 순차적으로 바이어싱하는 테스트 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들 각각이 바이어싱될 때 상기 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 2 측정값을 토대로 해당 소자 샘플이 불량인지 여부를 판별하도록 구성되는 테스트 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 복수의 스위칭 유닛들을 턴온시켜 상기 복수의 샘플들을 공통적으로 바이어싱한 후에, 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시키는 테스트 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들이 공통적으로 바이어싱될 때, 상기 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 2 측정값을 수신하고, 상기 제 2 측정값에 따라 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시키는 테스트 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 제 2 측정값이 기준값과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시키는 테스트 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 특정 시간 동안 상기 복수의 스위칭 유닛들을 턴온시켜 상기 복수의 샘플들을 바이어싱하고, 상기 특정 시간이 경과한 후에 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시키는 테스트 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 스위칭 유닛들 중 어느 하나를 통해 해당 샘플에 인가되는 바이어스 값을 측정하도록 구성되는 계측기를 더 포함하되,
   상기 제어 유닛은 상기 계측기의 측정 값과 상기 테스팅 유닛에 의해 인가되는 바이어스 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 테스팅 유닛에 의해 인가되는 바이어스 값을 조절하도록 상기 테스팅 유닛을 제어하는 테스트 장치.
10. 복수의 단자들을 각각 가지는 복수의 샘플들을 테스트하기 위한 테스트 장치에 있어서:
    상기 복수의 샘플들 각각의 상기 복수의 단자들 중 제 1 단자에 연결되고, 상기 복수의 샘플들의 제 1 단자들을 공통적으로 바이어싱하도록 구성되는 제 1 테스팅 유닛; 및
    측정 라인과 연결되되, 상기 측정 라인을 바이어싱하며 상기 측정 라인을 계측하도록 구성되는 제 2 테스팅 유닛;
    상기 측정 라인 및 상기 복수의 샘플들 각각의 상기 복수의 단자들 중 제 2 단자 사이에 연결되는 복수의 스위칭 유닛들; 및
    상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 복수의 샘플들의 제 2 단자들을 순차적으로 바이어싱하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하되,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들의 상기 제 2 단자들 각각이 바이어싱될 때 상기 제 2 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 1 측정값을 토대로 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별하도록 구성되는 테스트 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 스위칭 유닛들을 턴온시켜 상기 복수의 샘플들의 상기 제 2 단자들을 바이어싱한 후에, 상기 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시키는 테스트 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 샘플들 중 상기 불량인 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들의 제 2 단자들이 바이어싱되도록 상기 복수의 스위칭 유닛들을 제어하는 테스트 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들의 상기 제 2 단자들이 바이어싱된 후에, 상기 제 2 샘플들에 연결된 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 제 2 샘플들의 상기 제 2 단자들을 순차적으로 바이어싱하도록 구성되는 테스트 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 제 2 샘플들의 상기 제 2 단자들 각각이 바이어싱될 때 상기 제 2 테스팅 유닛의 계측에 따른 제 2 측정값을 토대로 해당 샘플이 불량인지 여부를 판별하도록 구성되는 테스트 장치.
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 테스팅 유닛은 상기 제 1 단자들을 바이어싱하면서 상기 제 1 단자들을 계측하도록 구성되는 테스트 장치.
16. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 샘플들의 상기 제 2 단자들 중 어느 하나를 측정하도록 구성되는 계측기를 더 포함하되,
    상기 제어 유닛은 상기 계측기의 측정 값과 상기 제 2 테스팅 유닛에 의해 인가되는 바이어스 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제 2 테스팅 유닛에 의해 인가되는 상기 바이어스 값을 조절하도록 상기 제 2 테스팅 유닛을 제어하는 테스트 장치.
17. 복수의 샘플들을 테스트하는 방법에 있어서:
    복수의 샘플들과 바이어스 소스(bias source) 사이에 연결된 복수의 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 바이어스 소스로부터 상기 복수의 샘플들을 순차적으로 바이어싱하는 단계;
    상기 복수의 샘플들 각각이 바이어싱될 때 해당 샘플의 출력값을 계측하여 상기 복수의 샘플들 중 불량인 제 1 샘플을 검출하는 단계; 및
    상기 복수의 샘플들 중 상기 제 1 샘플을 제외한 제 2 샘플들에 연결된 스위칭 유닛들을 공통적으로 턴온시켜 상기 바이어스 소스로부터 상기 제 2 샘플들을 바이어싱하는 단계를 포함하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 샘플들이 바이어싱된 후에, 상기 제 2 샘플들에 연결된 상기 스위칭 유닛들을 순차적으로 턴온시켜 상기 제 2 샘플들을 순차적으로 바이어싱하는 단계를 더 포함하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 샘플들 각각이 바이어싱될 때 해당 샘플의 출력값을 계측하여 상기 제 2 샘플들 중 불량인 제 3 샘플을 검출하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 유닛들을 공통적으로 턴온시켜 상기 테스팅 유닛으로부터 상기 복수의 샘플들을 바이어싱한 후에 상기 복수의 샘플들이 순차적으로 바이어싱되는 방법.
    

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