KR20220107427A - 파워 보상 평가 장치 및 파워 보상 평가 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 장치는 반도체 테스트 장비의 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치; 제2 전원 공급 장치로부터 인가된 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 제1 전원 공급 장치의 전압 및 시간을 센싱하는 감지부; 및 감지부를 통해 센싱된 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

파워 보상 평가 장치 및 파워 보상 평가 시스템{Power compensation evaluation apparatus and power compensation evaluation system}
본 발명은 파워 보상 평가 장치 및 파워 보상 평가 시스템에 관한 것이다.
반도체 테스트 장비는 반도체 제조 공정과 관련된 각종 디바이스의 안정적인 전원 공급을 테스트하기 위한 구성일 수 있다. 이를 위해, 반도체 테스트 장비 역시 디바이스에 안정적인 전원을 공급해야 하기 때문에, 반도체 테스트 장비의 DPS 채널(device power supply channel)에서 레인지(range), 리솔루션(resolution), 정확성(accuracy) 등을 확인하여 해당 PPS(programmable device power supply) 모듈/PMU(parametric measurement unit) 모듈이 사양 내에 정확하게 출력되는지 평가하고 있다.
이에, 운용자는 보다 정확한 반도체 테스트 장비의 전원 공급 상태를 파악하기 위해, 순간 전류 소모에 따른 각각의 전원 공급 장치의 보상 능력을 정확히 파악할 필요성을 인지하게 되었다.
본 발명의 실시 예는 반도체 테스트 장비 내 전원 공급 장치의 전류 소모에 따른 파워 보상 성능을 평가할 수 있는 파워 보상 평가 장치 및 파워 보상 평가 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 장치는, 반도체 테스트 장비의 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치; 상기 제2 전원 공급 장치로부터 인가된 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 제1 전원 공급 장치의 전압 및 시간을 센싱하는 감지부; 및 상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템은, 반도체 테스트 장비 내부에 위치하여 전압을 발생시키는 제1 전원 공급 장치; 및 파워 보상 평가 장치를 포함하고, 상기 파워 보상 평가 장치는, 상기 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치; 상기 제2 전원 공급 장치로부터 인가된 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 제1 전원 공급 장치의 전압 및 시간을 센싱하는 감지부; 및 상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템은, 반도체 테스트 장비 내 위치하는 제1 전원 공급 장치; 및 파워 보상 평가 장치를 포함하고, 상기 제1 전원 공급 장치는, 전압을 발생시키는 전원 공급부; 및 제2 전원 공급 장치로부터 인가된 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 전원 공급부로부터 인가된 전압 및 시간을 센싱하는 감지부를 포함하고, 상기 파워 보상 평가 장치는, 상기 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 상기 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 상기 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치; 및 상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 실시 예들에 따르면, 순간 전류 소모에 따른 전원 공급 장치들 각각의 파워 보상 성능을 정확히 파악할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 실시 예는 전원 공급 장치들 별로 서로 다른 파워 보상 성능을 사전에 인지함에 따라, 디바이스에 미치는 반도체 테스트 장비의 전원 공급으로 인한 영향을 사전에 차단할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1a의 파워 보상 평가 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 4, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 방법의 일 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 방법의 다른 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가를 위한 신호 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 기능을 구비한 파워 보상 평가 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가를 위한 회로도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하도록 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1a의 파워 보상 평가 장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1a를 참고하면, 파워 보상 평가 시스템(10)은 제1 전원 공급 장치(100) 및 파워 보상 평가 장치(200)를 포함할 수 있다.
제1 전원 공급 장치(100)는 반도체 테스트 장비 내부에 위치하여 전압을 발생시키는 구성일 수 있다. 상기 반도체 테스트 장비는 ATE(Automatic Test Equipment)라고 할 수도 있다.
예를 들어, 도 2와 같이, 제1 전원 공급 장치들(100a, 100b, 100c, ...) 각각은 반도체 테스트 장비에서 디바이스로 공급하는 1V의 전압을 출력할 수 있다(도 2의 ATE DPS Force). 이때, 디바이스는 반도체 제조 공정에 적용되는 장비들을 의미할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 1a에서 도시하는 바와 같이, 제1 전원 공급 장치(100)는 서로 다른 반도체 테스트 장비 내 복수 개의 전원 공급 장치(100a, 100b, 100c, ...)를 포함하거나, 또는 동일 반도체 테스트 장비 내 복수 개의 전원 공급 장치(100a, 100b, 100c, ...)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예는 반도체 테스트 장비 내 적용되는 전원 공급 장치의 파워 보상을 평가하기 위한 것으로서, 단일 반도체 테스트 장비이거나, 또는 서로 다른 반도체 테스트 장비인 것에 관계없이 복수의 전원 공급 장치에 대해 파워 보상 상태를 평가할 수 있는 것이다.
파워 보상 평가 장치(200)는 제2 전원 공급 장치(210), 감지부(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.
상술한 파워 보상 평가 장치(200)는 파워 보상 평가 대상인 전원 공급 장치들(100a, 100b, 100c, ...)로부터 출력되는 전압에 전류 소모를 유도한 후, 측정되는 정보를 이용하여 파워 보상 능력을 평가하는 구성일 수 있는 것이다.
구체적으로, 제2 전원 공급 장치(210)는 반도체 테스트 장비(미도시)의 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공할 수 있다.
도 2를 참고하면, 제2 전원 공급 장치(210)는 반도체 테스트 장비 내 제1 전원 공급 장치(100)의 파워 보상 성능을 파악하기 위하여 ATE DPS Force의 변동(fluctuation) 파형을 만들기 위한 조건의 파워 변동 신호(도 2의 REFERENCE DPS FORCE)를 출력할 수 있다.
도 4, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 방법의 일 예를 설명하기 위한 예시도이다.
일 예로, 제2 전원 공급 장치(210)는 제1 레벨의 전류를 인가하되, 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임(rising time)을 조정한 제1 파워 변동 신호를 제공할 수 있다.
도 4의 (a)를 참고하면, 제2 전원 공급 장치(210)는 400mA의 전류를 인가하되, 400mA의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 50㎲ 및 10㎲로 조정하여 파형의 강하(drop)율과 리커버리 시간(recovery time)이 조절된 파형의 제1 파워 변동 신호를 출력할 수 있는 것이다. 예를 들어, 제2 전원 공급 장치(210)는 레지스터 제어를 이용하여 전류 소모를 유도하기 위한 제1 파워 변동 신호에 경사(slope) 변화가 반영될 수 있도록 할 수 있다. 도 4와 같이, 제2 전원 공급 장치(210)는 400mA의 동일 전류 레벨에서 라이징 타임을 50㎲ 또는 10㎲로 변경시키면서 순간 전류 소모를 다르게 한 파워 변동(power fluctuation) 파형을 출력할 수 있는 것이다.
제2 전원 공급 장치(210)가 도 4의 (a)와 같은 제1 파워 변동 신호를 출력할 경우, 이에 의해 전류 소모가 된 제1 전원 공급 장치(100)의 신호 파형은 도 4의 (b)와 같을 수 있다.
도 5a의 ③은 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가된 전압(ATE DPS)에 400mA의 전류 및 라이징 타임이 10㎲인 제1 파워 변동 신호(Reference DPS Force)가 적용되어 센싱된 신호 파형(Reference DPS SENSE)을 나타낸 것이다. 도 5a의 ④는 400mA의 전류 및 라이징 타임이 10㎲인 제1 파워 변동 신호(Reference DPS Force)를 나타낸 것이다.
도 5b의 ③은 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가된 전압(ATE DPS)에 400mA의 전류 및 라이징 타임이 50㎲인 제1 파워 변동 신호가 적용되어 센싱(Reference DPS SENSE)된 신호 파형을 나타낸 것이다. 도 5b의 ④는 400mA의 전류 및 라이징 타임이 50㎲인 제1 파워 변동 신호(Reference DPS Force)를 나타낸 것이다.
도 5a 및 도 5b에서 도시하는 바와 같이, 400mA의 동일 전류를 인가하는 상황에서 라이징 타임이 10㎲일 때(B1)의 전압 강하(voltage drop) 정도(A1)가 라이징 타임이 50㎲일 때(B2)의 전압 강하 정도(A2)에 비해 크고 리커버리 시간이 짧다는 것을 확인할 수 있다.
도 6, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가 방법의 다른 예를 설명하기 위한 예시도이다.
다른 예로, 제2 전원 공급 장치(210)는 복수 레벨의 전류를 각각 순차 또는 랜덤으로 인가하되, 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호를 제공할 수 있다.
도 6의 (a)를 참고하면, 제2 전원 공급 장치(210)는 400mA의 전류 및 300mA의 전류를 인가하되, 400mA의 전류 및 300mA의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 10㎲로 동일하게 유지한 제2 파워 변동 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제2 전원 공급 장치(210)는 레벨 스윙(level swing) 변화로 파워 강하(power drop)와 리커버리 시간(recovery time)을 조절하여 반도체 테스트 장비 내 제1 전원 공급 장치들(100a, 100b, 100c, ...) 간 보상 능력을 비교 평가할 수 있는 것이다.
제2 전원 공급 장치(210)가 도 6의 (a)와 같은 제2 파워 변동 신호를 출력할 경우, 이에 의해 전류 소모가 된 제1 전원 공급 장치(100)의 신호 파형은 도 6의 (b)와 같을 수 있다.
도 7a의 ③은 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가된 전압(ATE DPS)에 300mA의 전류 및 라이징 타임이 10㎲인 제2 파워 변동 신호가 적용되어 센싱(Reference DPS SENSE)된 신호 파형을 나타낸 것이다. 도 7a의 ④는 300mA의 전류 및 라이징 타임이 10㎲인 제2 파워 변동 신호(Reference DPS Force)를 나타낸 것이다.
도 7b의 ③은 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가된 전압(ATE DPS)에 400mA의 전류 및 라이징 타임이 10㎲인 제2 파워 변동 신호가 적용되어 센싱(Reference DPS SENSE)된 신호 파형을 나타낸 것이다. 도 7b의 ④는 400mA의 전류 및 라이징 타임이 10㎲인 제2 파워 변동 신호(Reference DPS Force)를 나타낸 것이다.
도 7a 및 도 7b에서 도시하는 바와 같이, 라이징 타임이 10㎲으로 동일한 상황(B3, B4)에서 300mA의 전류 스윙 시(A3)보다 400mA의 전류 스윙 시(A4) 전압 강하가 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
도시하지 않았지만, 또 다른 예로, 제2 전원 공급 장치(210)는 제1 레벨의 전류를 인가하되 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 조정한 제1 파워 변동 신호 및 복수 레벨의 전류를 순차 또는 랜덤으로 인가하되 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호를 혼합한 제3 파워 변동 신호를 제공할 수 있다. 즉, 제2 전원 공급 장치(210)는 제1 전원 공급 장치(100)들의 파워 보상 능력을 평가하기 위해 다양한 형태의 파형을 출력할 수 있다는 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가를 위한 신호 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제2 전원 공급 장치(210)는 제1 전원 공급 장치(100)로부터 전압이 인가된 후 전압이 안정 상태로 유지될 때, 파워 변동 신호가 인가될 수 있도록 파워 변동 신호의 온/오프(on/off) 시점을 조절할 수 있다.
도 8에서 도시하는 바와 같이, 제2 전원 공급 장치(210)는 파워 변동 신호를 한 번만 온/오프시키는 시퀀셜 파워 온 상태(도 8의 Sequential Power On/Off)의 파워 변동 신호를 제1 전원 공급 장치(100)의 전압이 유지된 상태에서 출력시켜, 제1 전원 공급 장치(100)의 전압의 전류 소모가 안정적으로 유도된 상태(도 8의 simulation point 사이 구간)일 때 감지부(220)에 의해서 센싱될 수 있도록 할 수 있다.
도 9에서 도시하는 바와 같이, 제2 전원 공급 장치(210)는 전류 레벨 및 라이징 타임을 조절한 파워 변동 신호를 출력하여, 이러한 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 제1 전원 공급 장치(100)의 전압의 정보가 감지부(220)에 의해서 센싱될 수 있도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 성능을 설명하기 위한 도면이다.
감지부(220)는 제2 전원 공급 장치(210)로부터 인가된 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 제1 전원 공급 장치(100)의 전압 및 시간을 센싱할 수 있다. 도 2와 같이, 감지부(220)는 센싱된 전압 및 시간을 통해 REFERENCE DPS SENSE와 같은 파형을 감지할 수 있는 것이다.
본 실시예서는 복수의 제1 전원 공급 장치(100a, 100b, 100c, ...)들 간의 비교를 위하여 파원 변동 신호를 출력하는 채널과 센싱하는 채널에 동일한 전원 공급 장치를 적용할 수 있다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 감지부(220)는 제2 전원 공급 장치(210)에 의해 동일한 파워 변동 신호(도 3의 Simulation)가 출력된 상태에서 각각의 제1 전원 공급 장치(100)들(A사, B사, C사, D사)의 파워 보상 능력을 감지할 수 있는 것이다. 이때, 감지부(220)는 각 제1 전원 공급 장치(100)로부터 출력된 전압이 파워 변동 신호에 의해서 전류 소모가 발생한 상태의 전압 강하(①) 및 리커버리 시간(②)을 감지할 수 있다.
도 1a를 참고하면, 감지부(220)는 제2 전원 공급 장치(210) 내 구현될 수 있다. 도 1a에서는 설명의 편의를 위해 감지부(220)가 제2 전원 공급 장치(210) 외부에 위치하는 것으로 도시하였으나, 제2 전원 공급 장치(210) 내 전원을 공급하는 구성 이외에 별도의 감지부(220)로 구현되는 것 역시 가능하다 할 것이다.
도 1b를 참고하면, 감지부(220)는 제2 전원 공급 장치(210) 외부에 별도의 외부 감지부(240)(예를 들어, 오실로스코프(oscilloscope))로 구현될 수 있다. 도 1b에서 도시하는 바와 같이, 외부 감지부(240)는 파워 보상 평가 장치(200) 외부에 위치할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
즉, 제1 전원 공급 장치(100)의 신호와 제2 전원 공급 장치(210)의 신호가 합쳐진 신호를 감지할 때, 파워 보상 평가 장치(200) 내부에 위치한 감지부(220)를 통해서 감지하거나, 또는 오실로스코프와 같은 별도의 외부 감지부(240)를 통해서 감지하는 것 역시 가능하다는 것이다.
제어부(230)는 감지부(220)를 통해 센싱된 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 제1 전원 공급 장치(100)의 파워 보상 성능을 판단할 수 있다.
이때, 센싱된 전압은 제1 전원 공급 장치(100)로부터 발생된 전압이 제2 전원 공급 장치(210)로부터 발생된 파워 변동 신호에 의해서 전류 소모가 유도된 상태의 전압을 의미하는 것으로서, 전압 강하(voltage drop)값일 수 있다. 또한, 시간은 제1 전원 공급 장치(100)로부터 발생된 전압이 제2 전원 공급 장치(210)로부터 발생된 파워 변동 신호에 의해서 전류 소모가 유도되어 전압 강하가 발생된 후, 회복되는 시간인 리커버리 시간(recovery time)을 의미할 수 있다. 상기 전압 강하는 동일한 리커버리 시간 내 전압 강하이고, 상기 리커버리 시간은 동일한 전압 강하에서 다른 리커버리 시간일 수 있다.
또한, 기준값은 전압 강하(voltage drop) 기준값과 리커버리 기준 시간을 포함할 수 있다.
상기 전압 강하 기준값은 센싱된 전압을 기초로 파악되는 전압 강하값과 비교되는 값으로서, 전류 소모가 유도될 때의 전압 강하 정도가 기준값과 어느 정도 차이가 있는지를 파악하기 위한 것일 수 있다. 이때, 전압 강하 기준값은 운용자에 의해서 임의로 설정될 수 있는 값으로, 제1 전원 공급 장치(100)로부터 발생된 전압이 제2 전원 공급 장치(210)로부터 발생된 파워 변동 신호에 의해서 전류 소모가 유도될 때 발생될 수 있는 정상치이거나, 또는 전류 소모가 유도되지 않은 상태의 값이거나, 또는 타 파워 보상 평가 대상인 제1 전원 공급 장치(100)의 전류 소모 유도 시 전압 강하값일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 이때, 정상치는 임으로 설정된 값이거나, 또는 임의로 설정된 범위의 값일 수 있다.
상기 리커버리 기준 시간은 센싱된 시간을 기초로 파악되는 리커버리 시간과 비교되는 값으로서, 전류 소모가 유도되어 전압 강하가 발생된 후, 회복되는 시간이 기준값과 어느 정도 차이가 있는지를 파악하기 위한 것일 수 있다. 이때, 리커버리 기준 시간은 운용자에 의해서 임의로 설정될 수 있는 값으로, 제1 전원 공급 장치(100)로부터 발생된 전압이 제2 전원 공급 장치(210)로부터 발생된 파워 변동 신호에 의해서 전류 소모가 유도되어 전압 강하가 발생된 후, 회복되는데 소요되는 정상시간이거나, 또는 타 파워 보상 평가 대상인 제1 전원 공급 장치(100)의 전류 소모 유도 시 리커버리 시간일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 이때, 정상시간은 임으로 설정된 시간이거나, 또는 임의로 설정된 범위의 시간일 수 있다.
제어부(230)는 감지부(220)를 통해 센싱된 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여, 복수 개의 전원 공급 장치(100a, 100b, 100c, ...)들 각각에 대한 전압 강하(voltage drop) 및 리커버리 시간(recovery time)을 포함하는 파워 보상 성능을 판단할 수 있다.
제어부(230)는 파워 보상 평가 대상인 복수의 전원 공급 장치(100a, 100b, 100c, ...) 각각에 대해 파악된 전압 강하와 리커버리 시간을 포함하는 파워 보상 성능을 운용자의 필요에 따라 다양하게 활용할 수 있다. 예를 들어, 각 반도체 테스트 장비 간의 전원 공급 장치의 파워 보상 능력을 비교하는데 활용하거나, 또는 하나의 반도체 테스트 장비 내 복수의 전원 공급 장치의 파워 보상 능력을 비교하는데 활용할 수 있는 것이다.
제어부(230)는 감지부(220)를 통해 파워 변동 신호를 인가한 시점에 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 전압 및 시간을 감지할 수 있다. 즉, 제어부(230)는 평가 대상인 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가되는 전압에 파워 변동 신호가 영향을 미치는 시점에 전압 및 시간을 감지하도록 제어한다는 것이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 기능을 구비한 파워 보상 평가 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 도 10과 같이 제1 전원 공급 장치(100)(ATE DPS)로부터 출력되는 신호와 제2 전원 공급 장치(210)(Reference DPS)로부터 출력된 파워 변동 신호만을 결합하여 센싱한 파형(I)을 나타내는 것이다.
또한, 도 13은 도 11과 같이 제1 전원 공급 장치(100)(ATE DPS)로부터 출력되는 전압이 제1 전원 공급 장치(100)에 구비된 보상 기능(Compensation Function)을 통해 보상된 신호와 제2 전원 공급 장치(210)(Reference DPS)로부터 출력된 파워 변동 신호가 결합된 파형(II)을 센싱한 것을 나타내는 것이다.
즉, 감지부(220)를 통해 센싱된 전류 소모가 유도된 전압 및 그와 관련된 시간 정보는 제1 전원 공급 장치(100)에 구현된 보상 기능이 적용된 상태에서 감지부(220)를 통해 감지된 것으로서, 제1 전원 공급 장치(100)의 보상 기능까지 평가할 수 있는 것이다.
이때, 제1 전원 공급 장치(100)의 보상 기능을 추가로 적용한 경우의 전원 공급 상태를 평가하기 위한 기준값은 제1 전원 공급 장치(100) 내부에 형성된 보상 기능 모듈의 성능까지 고려되어 운용자에 의해서 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준값이 보상 기능 모듈의 성능이 반영된 전압 강하 기준값 및 리커버리 기준 시간을 포함하도록 설정된다는 것이다.
도 12를 참고하면, 상술한 보상 기능 모듈을 포함하는 반도체 테스트 장비는 복수의 제1 전원 공급 장치(100a, 100b, 100c, ...), 레귤레이터(regulator) 및 보상 커패시터(compensation capacitor)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 실시예는 반도체 테스트 장치 내 제1 전원 공급 장치(100)의 파워 채널(Power Channel)에 대한 보상 성능을 측정하기 위한 것으로서, 측정하고자 하는 반도체 테스트 장비의 PPS(programmable device power supply), PMU(parametric measurement Unit) Channel 및 전원 무결성(power integrity) 관련 기능이 적용된 신호를 측정할 수 있는 것이다.
이때, 공급 전압이 얼마나 깨끗하게 전달될 수 있는지를 나타내는 전원 무결성(power integrity)의 관련 기능은 보상 커패시터(compensation capacitor), 레귤레이터(regulator), PPS 채널 병합(PPS Channel Merge)을 통해 구현될 수 있다.
도 13의 I 파형과 II 파형에서, 제1 전원 공급 장치(100)에 구현된 보상 기능이 적용된 II 파형이 보상 기능이 미적용된 I 파형에 비해 전압 강하 정도가 작고 리커버리 시간이 짧은 것을 확인할 수 있다.
이에, 제어부(230)는 다양한 조건에 대응되어 설정된 기준값을 감지된 정보와 비교하여 제1 전원 공급 장치(100)의 파워 보상 성능을 판단할 수 있는 것이다.
예를 들어, 제어부(230)는 제1 전원 공급 장치(100)에 보상 기능이 적용된 상태와 적용되지 않은 상태 각각에 대한 기준값을 감지된 정보와 비교하여 제1 전원 공급 장치(100)에 보상 기능이 적용된 상태의 파워 보상 성능과 보상 기능이 적용되지 않은 상태의 파워 보상 성능을 판단하는 것이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 보상 평가를 위한 회로도이다.
도 14를 참고하면, 파워 보상 평가를 위한 회로도는 평가 대상측 DPS 채널(device power supply channel)에 구비된 장비측 전원 공급라인(ATE DPS_F) 및 장비측 센싱라인(ATE DPS_S)과, 평가측 DPS 채널에 구비된 평가측 전원 공급라인(Reference DPS_F) 및 평가측 센싱라인(Reference DPS_S)과, 릴레이 컨트롤(relay control)을 위한 릴레이측 전원 공급라인(DPS_Ctrl)을 포함할 수 있다.
이때, 평가 대상측 DPS 채널은 평가 대상인 제1 전원 공급 장치(100)의 DPS 채널을 의미할 수 있고, 평가측 DPS 채널은 평가 대상에 순간적인 전류 소모를 유도하기 위한 파워 보상 평가 장치(200)의 DPS 채널을 의미할 수 있으며, 릴레이측 전원 공급라인(DPS_Ctrl)은 릴레이로 전원을 공급하기 위한 릴레이측 전원 공급 장치에 연결된 전원 공급라인을 의미할 수 있다. 상기 릴레이측 전원 공급 장치로부터 전원이 공급됨에 따라 평가 대상측 DPS 채널의 신호와 평가측 DPS 채널의 신호가 합쳐질 수 있다.
파워 보상 평가는 평가 대상측과 평가측의 DPS 채널에서 합쳐진 신호(signal)가 제1 릴레이(relay) 소자(311)를 따라 흐르게 되어 감지단(IO_Judge)에서 측정되어 이루어질 수 있는 것이다. 이때, 릴레이측 전원 공급라인(DPS_Ctrl)을 통해 공급되는 전원을 통해 제1 릴레이 소자(311)가 온(on) 상태로 전환되어 감지단(IO_Judge)측에서의 측정이 이루어질 수 있는 것이다. 즉, 릴레이측 전원 공급 장치가 스위치 역할을 하는 제1 릴레이(relay) 소자(311)로 릴레이 온(relay on)을 위한 전압을 릴레이측 전원 공급라인(DPS_Ctrl)을 통해 공급하는 것이다.
추가로, 파워 보상 평가를 위한 회로도는 제1 릴레이 소자(311)의 전단에 형성되어 제1 릴레이 소자(311)에 흐르는 전류를 제어하기 위한 제1 저항(313) 및 제1 릴레이 소자(311)와 감지단(IO_Judge) 사이에 형성되어 전류를 제어하기 위한 제2 저항(315)을 포함할 수 있다.
또한, 파워 보상 평가를 위한 회로도는 도 11 및 도 12와 같이 보상 기능이 구비된 경우도 포함할 수 있다.
이를 위해, 회로도는 스위치 역할을 하는 제2 릴레이 소자(321), 제2 릴레이 소자(321)의 전단에 형성되어 제2 릴레이 소자(321)에 흐르는 전류를 제어하기 위한 제3 저항(323), 제2 릴레이 소자(321)의 후단에 형성된 보상 기능 역할을 하는 보상 커패시터(compensation capacitor)(325) 및 보상 커패시터(325)로 인해 부재된 부하 소자 역할을 위한 제4 저항(327)을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 보상 커패시터(325)는 도 5a, 도 5b, 도 7a 및 도 7b와 같은 스콥 데이터(scope data)로 측정하기 위한 부분으로 파워 변동 신호의 리커버리 시간으로 인한 기울기(slope)를 다르게 하기 위해 커패시터를 각각의 DPS 채널별로 다르게 형성할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
이때, 릴레이측 전원 공급라인(DPS_Ctrl)을 통해 공급되는 전원을 통해 제2 릴레이 소자(321)가 온(on) 상태로 전환될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 보상 평가 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 15를 참고하면, 파워 보상 평가 시스템(10)은 제1 전원 공급 장치(100) 및 파워 보상 평가 장치(200)를 포함할 수 있다.
제1 전원 공급 장치(100)는 반도체 테스트 장비(미도시) 내 위치할 수 있으며, 전압을 발생시키는 전원 공급부(110) 및 제2 전원 공급 장치(210)로부터 인가된 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 전원 공급부(110)로부터 인가된 전압 및 시간을 센싱하는 감지부(130)를 포함할 수 있다. 즉, 파워 보상 평가 대상측인 제1 전원 공급 장치(100)에 구비된 감지부(130)를 활용하는 경우를 예로 들은 것이다.
파워 보상 평가 장치(200)는 제1 전원 공급 장치(100)로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치(210) 및 감지부(130)를 통해 센싱된 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 제1 전원 공급 장치(100)의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부(230)를 포함할 수 있다.
제2 전원 공급 장치(210)는 제어부(230)의 제어에 따라, 제1 레벨의 전류를 인가하되 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임(rising time)을 조정한 제1 파워 변동 신호, 복수 레벨의 전류를 순차 또는 랜덤으로 인가하되 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호 및 상기 제1 파워 변동 신호와 상기 제2 파워 변동 신호를 혼합한 제3 파워 변동 신호 중 어느 하나를 출력할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 파워 보상 평가 시스템 100: 제1 전원 공급 장치
110: 전원 공급부 130, 220: 감지부
200: 파워 보상 평가 장치 210: 제2 전원 공급 장치
230: 제어부 240: 외부 감지부

Claims (20)

  1. 반도체 테스트 장비의 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치;
    상기 제2 전원 공급 장치로부터 인가된 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 제1 전원 공급 장치의 전압 및 시간을 센싱하는 감지부; 및
    상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부,
    를 포함하는 파워 보상 평가 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    제1 레벨의 전류를 인가하되, 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임(rising time)을 조정한 제1 파워 변동 신호를 제공하는 파워 보상 평가 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    복수 레벨의 전류를 각각 순차 또는 랜덤으로 인가하되, 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호를 제공하는 파워 보상 평가 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    제1 레벨의 전류를 인가하되 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 조정한 제1 파워 변동 신호 및 복수 레벨의 전류를 순차 또는 랜덤으로 인가하되 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호를 혼합한 제3 파워 변동 신호를 제공하는 파워 보상 평가 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급 장치는,
    서로 다른 반도체 테스트 장비 내 복수 개의 전원 공급 장치를 포함하거나, 또는 동일 반도체 테스트 장비 내 복수 개의 전원 공급 장치를 포함하는 파워 보상 평가 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 복수 개의 전원 공급 장치들 각각에 대한 전압 강하(voltage drop) 및 리커버리 시간(recovery time)을 포함하는 파워 보상 성능을 판단하는 파워 보상 평가 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전압 강하는 동일한 리커버리 시간 내 전압 강하이고, 상기 리커버리 시간은 동일한 전압 강하에서 다른 리커버리 시간인 파워 보상 평가 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    상기 제1 전원 공급 장치로부터 상기 전압이 인가된 후 상기 전압이 안정 상태로 유지될 때, 상기 파워 변동 신호가 인가될 수 있도록 상기 파워 변동 신호의 온/오프(on/off) 시점을 조절하는 파워 보상 평가 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부를 통해 상기 파워 변동 신호를 인가한 시점에 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 전압 및 시간을 감지하는 파워 보상 평가 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제2 전원 공급 장치 내 구현되거나, 또는 상기 제2 전원 공급 장치 외부에 별도로 구현되는 파워 보상 평가 장치.
  11. 반도체 테스트 장비 내부에 위치하여 전압을 발생시키는 제1 전원 공급 장치; 및
    파워 보상 평가 장치를 포함하고,
    상기 파워 보상 평가 장치는,
    상기 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치;
    상기 제2 전원 공급 장치로부터 인가된 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 제1 전원 공급 장치의 전압 및 시간을 센싱하는 감지부; 및
    상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부,
    를 포함하는 파워 보상 평가 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    제1 레벨의 전류를 인가하되, 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임(rising time)을 조정한 제1 파워 변동 신호를 제공하는 파워 보상 평가 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    복수 레벨의 전류를 순차 또는 랜덤으로 인가하되, 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호를 제공하는 파워 보상 평가 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    제1 레벨의 전류를 인가하되 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 조정한 제1 파워 변동 신호 및 복수 레벨의 전류를 순차 또는 랜덤으로 인가하되 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호를 혼합한 제3 파워 변동 신호를 제공하는 파워 보상 평가 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급 장치는,
    서로 다른 반도체 테스트 장비 내 복수 개의 전원 공급 장치를 포함하거나, 또는 동일 반도체 테스트 장비 내 복수 개의 전원 공급 장치를 포함하는 파워 보상 평가 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 복수 개의 전원 공급 장치들 각각에 대한 전압 강하(voltage drop) 및 리커버리 시간(recovery time)을 포함하는 파워 보상 성능을 판단하는 파워 보상 평가 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    상기 제1 전원 공급 장치로부터 상기 전압이 인가된 후 상기 전압이 안정 상태로 유지될 때, 상기 파워 변동 신호가 인가될 수 있도록 상기 파워 변동 신호의 온/오프(on/off) 시점을 조절하는 파워 보상 평가 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부를 통해 상기 파워 변동 신호를 인가한 시점에 상기 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 전압 및 시간을 감지하는 파워 보상 평가 시스템.
  19. 반도체 테스트 장비 내 위치하는 제1 전원 공급 장치; 및
    파워 보상 평가 장치를 포함하고,
    상기 제1 전원 공급 장치는,
    전압을 발생시키는 전원 공급부; 및
    제2 전원 공급 장치로부터 인가된 파워 변동 신호에 의해 전류 소모가 유도된 상기 전원 공급부로부터 인가된 전압 및 시간을 센싱하는 감지부를 포함하고,
    상기 파워 보상 평가 장치는,
    상기 제1 전원 공급 장치로부터 인가되는 상기 전압의 전류 소모를 유도하기 위한 기 설정된 조건의 상기 파워 변동 신호를 제공하는 제2 전원 공급 장치; 및
    상기 감지부를 통해 센싱된 상기 전압 및 시간을 각각의 기준값과 비교하여 상기 제1 전원 공급 장치의 파워 보상 성능을 판단하는 제어부,
    를 포함하는 파워 보상 평가 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급 장치는,
    상기 제어부의 제어에 따라, 제1 레벨의 전류를 인가하되 상기 제1 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임(rising time)을 조정한 제1 파워 변동 신호, 복수 레벨의 전류를 순차 또는 랜덤으로 인가하되 상기 복수 레벨의 전류까지 상승하는 라이징 타임을 동일하게 유지하는 제2 파워 변동 신호 및 상기 제1 파워 변동 신호와 상기 제2 파워 변동 신호를 혼합한 제3 파워 변동 신호 중 어느 하나를 출력하는 파워 보상 평가 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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