專利名稱：耦合半導(dǎo)體試驗裝置和被試驗半導(dǎo)體裝置的接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接口電路，特別是涉及耦合半導(dǎo)體試驗裝置和被試驗半導(dǎo)體裝置的接口電路。
背景技術(shù)：
以前，在半導(dǎo)體集成電路裝置(以下，稱為LSI)領(lǐng)域中，在出廠前測試各LSI是否正常，只出廠正常的LSI。該測試中，多個LSI與1臺半導(dǎo)體試驗裝置(以下，稱為測試器)連接。通常，LSI的1個外部端子與測試器的1個外部插頭連接，例如從測試器的外部插頭對LSI的外部端子提供信號。
另外，還有為了削減LSI的測試成本而將測試器的輸出插頭與LSI并列連接的方法(例如參考特開2002-189058號公報)。
但是，僅僅是將測試器的輸出插頭只與多個LSI并列連接，會產(chǎn)生測試器的輸出阻抗不匹配，導(dǎo)致輸出信號的波形品質(zhì)惡化、和測試器的輸出電流不能均等地分配給多個LSI，不能正確進行測試。
近年，隨著處理技術(shù)的進步，在現(xiàn)有的高電源電壓品種的LSI之外，還增加了低電源電壓品種的LSI。但是，若用測試高電源電壓品種的LSI的測試器測試低電源電壓品種的LSI，則由于輸出電壓的分辨精度差，不能進行測試。因此，另外需要電壓精度高的測試器，測試成本變高。
另外，LSI向低耗電化發(fā)展，隨之LSI的輸出電流被抑制，LSI的輸出阻抗增加。因此，由于市場上的測試器的外部插頭的阻抗(主流50Ω)和LSI的輸出阻抗(100Ω～300Ω)不匹配，對LSI的輸出信號波形有反射影響。由于該影響，測試器不能正確進行測試。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種可以降低測試成本、并且可以提高測試精度的接口電路。
本發(fā)明的接口電路中，設(shè)置有多個緩沖電路，各緩沖電路對多個被試驗半導(dǎo)體裝置一一設(shè)置，各緩沖電路的輸入節(jié)點相互連接，各緩沖電路將半導(dǎo)體試驗裝置的輸出信號傳送給對應(yīng)的被試驗半導(dǎo)體裝置。從而，可以將半導(dǎo)體試驗裝置的同時測試個數(shù)增加幾倍，可以降低測試成本。另外，由于在多個分配路徑的每一個設(shè)置了緩沖器，所以可以對多個被試驗半導(dǎo)體裝置提供同一電流和同一波形的信號，可以正確進行測試。
另外，在本發(fā)明的另一接口電路設(shè)置有該輸入節(jié)點接收半導(dǎo)體試驗裝置的輸出信號的第1緩沖電路；抑制從第1被試驗半導(dǎo)體裝置輸出的信號反射的負載電路；具有接收第1緩沖電路的輸出信號的第1切換端子、與第1被試驗半導(dǎo)體裝置連接的第2切換端子、與負載電路連接的第3切換端子，在將半導(dǎo)體試驗裝置的輸出信號提供給第1被試驗半導(dǎo)體裝置的第1模式時，第1和第2切換端子間導(dǎo)通，在將第1被試驗半導(dǎo)體裝置的輸出信號提供給半導(dǎo)體試驗裝置的第2模式時，第2和第3切換端子間導(dǎo)通的第1切換電路；該輸入節(jié)點與第2切換端子連接，在第2模式時，將第1被試驗半導(dǎo)體裝置的輸出信號傳送給半導(dǎo)體試驗裝置的第2緩沖電路。從而，通過縮小接口電路和被試驗半導(dǎo)體裝置間的距離，可以減小在半導(dǎo)體試驗裝置和被試驗半導(dǎo)體裝置間產(chǎn)生不匹配的部分的長度。從而，可以減小信號的反射影響，可以正確進行測試。另外，可以延長半導(dǎo)體試驗裝置的壽命，可以降低測試成本。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的主要部分的電路框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施例2的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的主要部分的電路框圖。
圖3A和圖3B是用于說明圖2所示的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的效果的圖。
圖4A和圖4B是用于說明圖2所示的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的效果的另一圖。
圖5是表示實施例2的變更例的電路框圖。
圖6是表示實施例2的另一變更例的電路框圖。
圖7是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖8是表示圖7所示的開關(guān)控制電路的結(jié)構(gòu)的電路框圖。
圖9是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖10是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖11是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖12是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖13是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖14是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖15是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
圖16是表示實施例2的又另一變更例的電路框圖。
具體實施例方式
實施例1〕圖1是表示本發(fā)明的實施例1的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的主要部分的電路框圖。圖1中，該半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器1和接口電路20。測試器1包含控制器2、基準信號發(fā)生電路3、測試電路4、輸出緩沖器5、高速切換開關(guān)6、開關(guān)7、8、電流測定部件9、負載電路(LOAD)10、負載電路用電源11、比較器12、13、以及外部插頭14。圖1中只示出了測試器1的1個外部插頭14和、與其對應(yīng)的部分。實際上，設(shè)置有多個外部插頭14。
控制器2以規(guī)定的定時輸出各種控制信號，控制整個測試器1?；鶞市盘柊l(fā)生電路3由控制器2控制，并輸出基準信號.測試電路4包含波形形成電路、定時發(fā)生電路、偏移電路和判斷電路，例如向LSI的存儲部輸出寫數(shù)據(jù)信號，同時基于來自LSI的存儲部的讀數(shù)據(jù)信號判斷LSI的存儲部是否正常。
高速切換開關(guān)6由來自測試電路4的切換信號ΦS控制，包含3個切換端子6a、6b、6c。在從測試器1向被試驗半導(dǎo)體裝置(以下，稱為DUT)輸出信號時，切換端子6a和6b之間導(dǎo)通，在測試器1接收DUT的輸出信號時，切換端子6b和6c之間導(dǎo)通。
輸出緩沖器5將測試電路4的輸出信號傳送給高速切換開關(guān)6的切換端子6a。開關(guān)7連接在高速切換開關(guān)6的切換端子6a和外部插頭14之間，在測定DUT的電壓-電流特性時成為非導(dǎo)通狀態(tài)。開關(guān)8連接在電流測定部件9的輸出端子和外部插頭14之間，在測定DUT的電壓-電流特性時成為導(dǎo)通狀態(tài)。電流測定部件9輸出多級電壓，同時檢測輸出各電壓時的輸出電流，測定DUT的電壓-電流特性。
負載電路10與高速切換開關(guān)6的切換端子6c連接，抑制DUT的輸出信號的反射。負載電路用電源11向負載電路10提供規(guī)定的電源電壓。
比較器12判斷經(jīng)外部插頭14和開關(guān)7提供的DUT的輸出信號的電位是否高于規(guī)定電位VOH，并向測試電路4提供對應(yīng)判斷結(jié)果的電平的信號。比較器13判斷經(jīng)外部插頭14和開關(guān)7提供的DUT的輸出信號的電位是否低于規(guī)定電位VOL(＜VOH)，并向測試電路4提供對應(yīng)判斷結(jié)果的電平的信號。測試電路4比較比較器12、13的輸出信號和DUT的輸出信號的期望值，輸出對應(yīng)比較結(jié)果的電平的信號。
接口電路20是耦合測試器1的外部插頭14和n個(其中，n為自然數(shù))DUT27.1～27.n的電路，包含輸入端子21、開關(guān)22、24.1～24.n、25.1～25.n、緩沖器23.1～23.n、以及輸出端子26.1～26.n。
輸入端子21與測試器1的外部插頭14連接，輸出端子26.1～26.n分別與DUT27.1～27.n的規(guī)定的外部端子連接。開關(guān)22的一電極與輸入端子21連接，開關(guān)22的另一電極與緩沖器23.1～23.n的輸入節(jié)點連接。開關(guān)24.1～24.n的一電極分別與緩沖器23.1～23.n的輸出節(jié)點連接，開關(guān)24.1～24.n的另一電極分別與輸出端子26.1～26.n連接。開關(guān)22、24.1～24.n的每一個例如由測試器1的控制器2控制，在將測試器1的輸出信號提供給DUT27.1～27.n時成為導(dǎo)通狀態(tài)。
緩沖器23.1～23.n放大從測試器1經(jīng)輸入端子21和開關(guān)22提供的信號，并分別傳送給DUT27.1～27.n的規(guī)定的外部端子。緩沖器23.1～23.n的各電壓放大系數(shù)Av可以控制為所希望的值，例如由測試器1的控制器2控制。
開關(guān)25.1～25.n的一電極與輸入端子21連接，另一電極分別與輸出端子26.1～26.n連接。開關(guān)25.1～25.n的每一個例如由測試器1的控制器2控制，在測試對應(yīng)的DUT的電壓-電流特性時，成為導(dǎo)通狀態(tài)。
下面說明該半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的動作。從測試器1向DUT27.1～27.n提供信號時，在測試器1中，高速切換開關(guān)6的端子6a和6b之間成為導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)7成為導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)8成為非導(dǎo)通狀態(tài)。另外，接口電路20中，開關(guān)22、24.1～24.n成為導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)25.1～25.n成為非導(dǎo)通狀態(tài)，緩沖器23.1～23.n的電壓放大系數(shù)Av設(shè)定為規(guī)定值。
在測試器1的測試電路4生成的信號經(jīng)輸出緩沖器5、高速切換開關(guān)6、開關(guān)7、外部插頭14、輸入端子21和開關(guān)22提供給緩沖器23.1～23.n。緩沖器23.1～23.n的輸出信號經(jīng)開關(guān)24.1～24.n和輸出端子26.1～26.n提供給DUT27.1～27.n的規(guī)定的外部端子。在將測試器1的輸出信號的振幅電壓設(shè)為Vt、將其分辨精度設(shè)為ΔVt時，提供給DUT27.1～27.n的信號的振幅電壓成為Vt·Av，其分辨精度成為ΔVt·Av。
在測定DUT的電壓-電流特性時，在測試器1中，開關(guān)7成為非導(dǎo)通狀態(tài)，同時開關(guān)8成為導(dǎo)通狀態(tài)。另外，在接口電路20中，開關(guān)22、24.1～24.n成為非導(dǎo)通狀態(tài)，同時開關(guān)25.1～25.n中的某1個開關(guān)(例如25.1)成為導(dǎo)通狀態(tài)。測試器1的電流測定部件9經(jīng)開關(guān)8、外部插頭14、輸入端子21和開關(guān)25.1測定DUT(此時為27.1)的電壓-電流特性。DUT27.1的電壓-電流特性的測定結(jié)束之后，開關(guān)25.2～25.n在各規(guī)定時間依次成為導(dǎo)通狀態(tài)，逐個依次測定DUT27.2～27.n的電壓-電流特性。
該實施例1中，用n個緩沖器23.1～23.n放大測試器1的1個輸出信號并提供給n個DUT27.1～27.n。從而，可以將測試器1的輸出信號個數(shù)增加到n倍，增加測試器1的同時測試個數(shù)，從而可以降低成本。另外，由于在n個路徑的每一個設(shè)置了緩沖器，所以可以向n個DUT27.1～27.n提供同一電流，并可以向n個DUT27.1～27.n提供同一波形的信號。從而，可以正確進行測試.
另外，由于可以將緩沖器23.1～23.n的電壓放大系數(shù)Av設(shè)定為所希望的值，所以可以通過使Av＜1來測試信號振幅電壓低的DUT，同時還可以通過使Av＞1來測試信號振幅電壓高的DUT。在Av＜1時，可以用比測試器1具有的分辨精度低的分辨精度將小振幅信號提供給DUT，還可以測試用測試器1不能測試的DUT。在Av＞1時，可以將比測試器1的輸出振幅電壓高的振幅電壓的信號提供給DUT，還可以測試用測試器1不能測試的DUT。從而，可以延長測試器1的壽命，抑制引入新的測試器，從而可以降低成本。
另外，由于設(shè)置了用于將緩沖器23.1～23.n從輸入端子21和輸出端子26.1～26.n分開的開關(guān)22、24.1～24.n、和用于選擇性連接n個輸出端子26.1～26.n中的某1個輸出端子和輸入端子21的開關(guān)25.1～25.n，所以可以逐個測定DUT27.1～27.n電壓-電流特性。
另外，實際上，測試器1具有外部插頭14，接口電路20具有多組開關(guān)22、24.1～24.n、25.1～25.n以及緩沖器23.1～23.n。接口電路20也可以形成在1個半導(dǎo)體基板(芯片)上，也可以搭載在普通的絕緣基板(設(shè)備試驗用基板、探測卡、測試器內(nèi)基板等)上。另外，也可以在測試器1內(nèi)設(shè)置接口電路20。另外，也可以將多個DUT搭載在1個測試基板上，同時將接口電路20搭載在測試基板上。
〔實施例2〕圖2是表示本發(fā)明的實施例2的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的主要部分的電路框圖。圖2中，該半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器30和接口電路35。測試器30是從圖1的測試器除去高速切換開關(guān)6和負載電路10。輸出緩沖器5的輸出節(jié)點經(jīng)開關(guān)7提供給外部插頭14，在測試電路4生成的切換信號ΦS直接提供給接口電路35。負載電路用電源11和比較器12、13與接口電路35直接連接。圖2中只示出測試器30的1個外部插頭14和與其對應(yīng)的部分.實際上，設(shè)置有多個外部插頭14。
接口電路35包含輸入端子36、開關(guān)37～39、緩沖器40～42、高速切換開關(guān)43、負載電路44、以及信號輸入輸出端子45。輸入端子36與測試器30的外部插頭14連接，信號輸入輸出端子45與DUT27的1個數(shù)據(jù)信號輸入輸出端子連接。
高速切換開關(guān)43由來自測試器30的測試電路4的切換信號ΦS控制，包含3個切換端子43a～43c。在從測試器30向DUT27輸出數(shù)據(jù)信號時，切換端子43a和43b之間導(dǎo)通，在測試器30接收DUT的輸出信號時，切換端子43b和43c之間導(dǎo)通。
開關(guān)37連接在輸入端子36和緩沖器40的輸入節(jié)點之間。緩沖器40放大從測試器30經(jīng)輸入端子36和開關(guān)37提供的信號，并提供給高速切換開關(guān)43的切換端子43a。開關(guān)38連接在高速切換開關(guān)43的切換端子43b和信號輸入輸出端子45之間。開關(guān)37、38例如由測試器30的控制器2控制，在測定DUT27的電壓-電流特性時非導(dǎo)通。
開關(guān)39連接在輸入端子36和信號輸入輸出端子45之間，例如由測試器30的控制器2控制，在測定DUT27的電壓-電流特性時導(dǎo)通。負載電路44與高速切換開關(guān)43的切換端子43c連接，抑制DUT27的輸出信號的反射。緩沖器41放大從負載電路用電源11輸出的負載電路用電源電壓，并提供給負載電路44。緩沖器42放大從DUT2 7經(jīng)信號輸入輸出端子45和開關(guān)38提供的數(shù)據(jù)信號，提供給測試器30的比較器12、13的輸入節(jié)點。緩沖器42的輸出阻抗設(shè)定為加上緩沖器42和比較器12、13之間的信號傳送路徑的阻抗?？梢詫⒕彌_器40、41、42的電壓放大系數(shù)Ava、Avb、Avc控制為所希望的值，例如由測試器30的比較器2控制。
下面說明該半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的動作。在從測試器30向DUT27提供信號時，在測試器30中，開關(guān)7成為導(dǎo)通，開關(guān)8成為非導(dǎo)通。另外，在接口電路35中，開關(guān)39成為非導(dǎo)通，開關(guān)37、38導(dǎo)通，高速切換開關(guān)43的切換端子43a和43b之間導(dǎo)通，緩沖器40的電壓放大系數(shù)Ava設(shè)定為規(guī)定值。
在測試器30的測試電路4生成的信號經(jīng)輸出緩沖器5、開關(guān)7、外部插頭14、輸入端子36、開關(guān)37、緩沖器40、高速切換開關(guān)43、開關(guān)38、以及信號輸入輸出端子45提供給DUT27的數(shù)據(jù)輸入輸出端子。在將測試器30的輸出信號的振幅電壓設(shè)為Vta，將其分辨精度設(shè)為ΔVta時，提供給DUT27的信號的振幅電壓成為Vta·Ava，其分辨精度成為ΔVta·Ava。
在測定DUT27的電壓-電流特性時，在測試器30中，開關(guān)7成為非導(dǎo)通，開關(guān)8導(dǎo)通。另外，在接口電路35中，開關(guān)37、38成為非導(dǎo)通，開關(guān)39導(dǎo)通。測試器30的電流測定部件9經(jīng)開關(guān)8、外部插頭14、輸入端子36、開關(guān)39、以及信號輸入輸出端子45，測定DUT27的電壓-電流特性。
在測試器30接收DUT27的輸出信號時，在測試器30中，開關(guān)7、8成為非導(dǎo)通。另外，在接口電路35中，開關(guān)37、39成為非導(dǎo)通，開關(guān)38導(dǎo)通，高速切換開關(guān)43的切換端子43b和43c之間導(dǎo)通，緩沖器41、42的電壓放大系數(shù)Avb、Avc分別設(shè)定為規(guī)定值。在將負載電路用電源11的輸出電壓設(shè)為Vtb時，緩沖器41的輸出電壓成為Vtb·Avb。在將DUT27的輸出信號的振幅電壓設(shè)為Vtc時，緩沖器42的輸出信號的振幅電壓成為Vtc·Avc。
DUT27的輸出數(shù)據(jù)信號經(jīng)信號輸入輸出端子45、開關(guān)38和緩沖器42輸入到比較器12、13。測試電路4基于比較器12、13的輸出信號判斷DUT27的讀數(shù)據(jù)信號的邏輯電平，在判斷的邏輯電平與期望值一致時，判斷為讀出了該數(shù)據(jù)信號的地址正常，在判斷的邏輯電平與期望值不一致時，判斷為讀出了該數(shù)據(jù)信號的地址不良。在此，由負載電路44抑制數(shù)據(jù)信號的反射。
圖3A和圖3B是表示該實施例2的效果的圖。圖3A和圖3B中，該實施例2中，由于使接口電路35的緩沖器42的輸出阻抗與信號傳送路徑46的阻抗一致，所以通過將接口電路35設(shè)置在DUT27的附近，DUT27和測試器30間的電距離La變短。在DUT27的輸出阻抗和信號傳送路徑46的阻抗不匹配時，在對測試器30的比較器12、13的輸入信號VI的波形產(chǎn)生因信號反射引起的級差。但是，該實施例2中，由于減小了信號傳送路徑46中的引起不匹配的部分的長度La，所以信號反射的影響變小，級差的幅度Wa變小。另一方面，以前如圖4A和圖4B所示，DUT27和測試器47間的電距離Lb變長，信號反射的影響變大，級差的幅度Wb變大。
另外，由于分離了輸出緩沖器5的輸出信號的路徑和緩沖器4 2的輸出信號的路徑，所以測試器30的輸出信號和DUT27的輸出信號雙方通過的領(lǐng)域變短。從而，測試器30的輸出模式和判斷模式的切換期間的判斷禁止期間變短。
另外，由于將緩沖器40、42的電壓放大系數(shù)Ava、Avc分別設(shè)定為所希望的值，所以通過使Ava＜1.0＜Avc，可以測試信號振幅電壓低的DUT27。通過使Ava＞1.0＞Avc，可以測試信號振幅電壓高的DUT27。在Ava＜1.0＜Avc時，可以用比測試器30具有的分辨精度低的分辨精度將小振幅信號提供給DUT27，還可以用測試器30的判斷電平判斷DUT27的輸出信號，還可以測試用測試器30不能測試的DUT27。另外，在Ava＞1.0＞Avc，可以將比測試器30的輸出振幅電壓高的振幅電壓的信號提供給DUT27，可以將DUT27的輸出信號的振幅電壓減小至用測試器30可判斷的電平，還可以測試用測試器30不能測試的DUT27。從而，可以延長測試器30的壽命，抑制引入新測試器，從而可以降低測試成本。
另外，實際上，測試器30具有多個外部插頭14，接口電路35具有多組開關(guān)37～39、緩沖器40～42、高速切換開關(guān)43以及負載電路44。接口電路3 5也可以形成在1個半導(dǎo)體基板(芯片)上，也可以搭載在普通的絕緣基板(設(shè)備試驗用基板、探測卡、測試器內(nèi)基板等)上。另外，也可以在測試器30內(nèi)設(shè)置接口電路35。另外，也可以將多個DUT搭載在1個測試基板上，同時將接口電路35搭載在測試基板上。
〔變更例1〕以下，說明各種變更例。圖5的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器50和接口電路51。測試器50是組合了圖1的測試器1和圖2的測試器30，接口電路51是組合了圖1的接口電路20和圖2的接口電路35。該變更例1可以得到實施例1和2的兩方的效果。
〔變更例2〕圖6的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器55和接口電路57。測試器55是在圖5的測試器50追加了測試器總線控制電路56，接口電路57是在圖5的接口電路51追加了緩沖器控制電路58。測試器總線控制電路56和緩沖器控制電路58根據(jù)來自控制器2的控制信號，將接口電路57的緩沖器23.1～23.n、41～43的電壓放大系數(shù)分別設(shè)定為所希望的值。從而，在測試器程序的序列內(nèi)根據(jù)測試項目，將緩沖器23.1～23.n、41～43的各電壓放大系數(shù)變換為所希望的值。
〔變更例3〕圖7的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器60和接口電路62。測試器60是在圖5的測試器50追加了測試器總線控制電路61，接口電路62是在圖5的接口電路51追加了開關(guān)控制電路63。如圖8所示，開關(guān)控制電路63包含存儲器64、對應(yīng)各開關(guān)設(shè)置的AND門65以及開關(guān)驅(qū)動器66。開關(guān)22、24.1～24.n、25.1～25.n、37～39預(yù)先分成多個組。存儲器64存儲開關(guān)22、24.1～24.n、25.1～25.n、37～39的每一個屬于多個組中的哪一組。
例如，開關(guān)22、24.1～24.n屬于同一組，被集中控制。在將緩沖器23.1～23.n的輸出信號提供給n個DUT時，存儲器64向與開關(guān)22、24.1～24.n對應(yīng)的各AND門65提供“H”電平的信號，耦合測試器總線控制電路61和與開關(guān)22、24.1～24.n對應(yīng)的各開關(guān)驅(qū)動器66。測試器總線控制電路61根據(jù)來自控制器2的控制信號，經(jīng)n+1個開關(guān)驅(qū)動器66集中控制開關(guān)22、24.1～24.n。該變更例中，由于集中接通/斷開控制多個開關(guān)，所以與個別控制開關(guān)時相比，可以容易且高速進行控制。
〔變更例4〕圖9的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器70和接口電路72。測試器70是在圖5的測試器50追加了測試器總線控制電路71，接口電路72是在圖5的接口電路51追加了緩沖器控制電路58和開關(guān)控制電路63。測試器總線控制電路71具有圖6的測試器總線控制電路56和圖7的測試器總線控制電路61兩方的功能。從而，該變更例4可以得到圖6的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)和圖7的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)兩方的效果。
〔變更例5〕圖10的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器75和接口電路76。測試器75是在圖2的測試器30追加了測試器總線控制電路61，接口電路76是在圖2的接口電路35追加了緩沖器40.1～40.m(其中，m為自然數(shù))、高速切換開關(guān)43.1～43.m、開關(guān)38.1～38.m、39.1～39.m、輸出端子45.1～45.m、以及開關(guān)控制電路63。
緩沖器40.1～40.m的輸入節(jié)點都連接到緩沖器40的輸入節(jié)點。高速切換開關(guān)43.1～43.m包含輸入端子和輸出端子。高速切換開關(guān)43.1～43.m的輸入端子分別與緩沖器40.1～40.m的輸出節(jié)點連接，它們的輸出端子分別與開關(guān)38.1～38.m的一電極連接。高速切換開關(guān)43.1～43.m都由來自測試電路4的切換信號ΦS控制，在從測試器75向DUT提供信號時導(dǎo)通?？梢钥刂凭彌_器40.1～40.m的電壓放大系數(shù)。
開關(guān)38.1～38.m的一電極分別與高速切換開關(guān)43.1～43.m的輸出端子連接，它們的另一電極分別與輸出端子45.1～45.m連接。開關(guān)38.1～38.m在從測試器75向DUT輸出信號時導(dǎo)通。開關(guān)39.1～39.m的一電極都連接到輸入端子36，它們的另一電極分別與輸出端子45.1～45.m連接。開關(guān)39.1～39.m在測定DUT的電壓-電流特性時逐個依次導(dǎo)通。測試器總線控制電路61和開關(guān)控制電路63將開關(guān)37、38、38.1～38.m、39、39.1～39.m分割為多個組，以組單位接通/斷開控制開關(guān)37、38、38.1～38.m、39、39.1～39.m。
下面說明該半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的動作。在從測試器75向DUT提供信號時，在測試器75中，開關(guān)7導(dǎo)通，同時開關(guān)8成為非導(dǎo)通，在接口電路76中，開關(guān)37、38、38.1～38.m導(dǎo)通，開關(guān)39、39.1～39.m成為非導(dǎo)通，高速切換開關(guān)43的切換端子43a和43b之間導(dǎo)通，高速切換開關(guān)43.1～43.m的輸入端子和輸出端子之間導(dǎo)通.測試器75的輸出信號用緩沖器40、40.1～40.m放大，并經(jīng)輸出端子45、45.1～45.m提供給m+1個DUT端子。
測試器75接收DUT的輸出信號時，在測試器75中，開關(guān)7、8成為非導(dǎo)通。另外，在接口電路76中，開關(guān)37、38、38.1～38.m、39、39.1～39.m成為非導(dǎo)通，開關(guān)8導(dǎo)通，高速開關(guān)43的切換端子43b和43c之間導(dǎo)通。DUT的輸出信號經(jīng)信號輸入輸出端子45、開關(guān)38和緩沖器42提供給比較器12、13。
在測定DUT的電壓-電流特性時，測試器75中，開關(guān)7成為非導(dǎo)通，開關(guān)8導(dǎo)通。另外，在接口電路76中，開關(guān)37、38、38.1～38.m成為非導(dǎo)通，開關(guān)39、39.1～39.m逐個導(dǎo)通規(guī)定時間。電流測定部件9經(jīng)開關(guān)39、39.1～39.m中的導(dǎo)通的開關(guān)，測定DUT的電壓-電流特性。
該變更例5可以得到與實施例1、2以及變更例3相同的效果。
另外，實際上，測試器75具有多個外部插頭14，接口電路76具有多組開關(guān)37、38、38.1～38.m、39、39.1～39.m、緩沖器40、40.1～40.m、41、42、高速切換開關(guān)43、43.1～43.m、以及負載電路44。接口電路76也可以形成在1個半導(dǎo)體基板(芯片)上，也可以搭載在普通的絕緣基板(設(shè)備試驗用基板、探測卡、測試器內(nèi)基板等)上。另外，也可以在測試器75內(nèi)設(shè)置接口電路76。另外，也可以將多個DUT搭載在1個測試基板上，同時將接口電路76搭載在測試基板上。
〔變更例6〕圖11的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器80和接口電路84.測試器80是在圖1的測試器1追加了測試電路4、輸出緩沖器5、高速切換開關(guān)6、開關(guān)7、8、電流測定部件9、負載電路10、負載電路用電源11、81、比較器12、13、以及外部插頭82。追加的測試電路4的輸出信號經(jīng)追加的輸出緩沖器5、高速切換開關(guān)6、以及開關(guān)7提供給外部插頭82。在外部插頭82出現(xiàn)的信號在接口電路84用作切換信號ΦS1。負載電路用電源81的輸出電壓直接提供給接口電路84。
接口電路84是在圖2的接口電路35追加了輸入端子85、反相器86、以及高速切換開關(guān)87。輸入端子85與測試器80的外部插頭82連接。切換信號ΦS1在反相器86翻轉(zhuǎn)并成為信號/ΦS1。高速切換開關(guān)87包含輸入端子和輸出端子。高速切換開關(guān)87的輸入端子接收緩沖器42的輸出信號，其輸出端子與信號輸入輸出端子36連接。高速切換開關(guān)87由信號/ΦS1控制，測試器80接收DUT的輸出信號時，其輸入端子和輸出端子之間導(dǎo)通。高速切換開關(guān)43由切換信號ΦS1控制。
下面說明該半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)的動作。在將測試器80的信號提供給DUT時，在接口電路84中，開關(guān)37、38導(dǎo)通，開關(guān)39成為非導(dǎo)通，高速切換開關(guān)43的切換端子43a和43b之間導(dǎo)通，高速切換開關(guān)87的輸入端子和輸出端子之間成為非導(dǎo)通。測試器80的輸出信號經(jīng)外部插頭14、端子36、開關(guān)37、緩沖器40、高速切換開關(guān)43、開關(guān)38、以及信號輸入輸出端子45提供給DUT的數(shù)據(jù)輸入輸出端子。
在測試器80接收DUT的輸出信號時，在接口電路84中，開關(guān)37、39成為非導(dǎo)通，開關(guān)38導(dǎo)通，高速切換開關(guān)43的切換端子43b和43c之間導(dǎo)通，高速切換開關(guān)87的輸入端子和輸出端子之間導(dǎo)通。DUT的輸出信號經(jīng)信號輸入輸出端子45、開關(guān)38、緩沖器42、高速切換開關(guān)87、信號輸入輸出端子36以及外部插頭14提供給測試器80。
在測定DUT的電壓-電流特性時，在接口電路84中，開關(guān)37、38成為非導(dǎo)通，開關(guān)39導(dǎo)通，高速切換開關(guān)87的輸入端子和輸出端子之間成為非導(dǎo)通。由此，測試器80的外部插頭14和DUT的信號端子不經(jīng)緩沖器40～42而直接連接，DUT的電壓-電流特性由電流測定部件9測定。
該變更例6可以得到與實施例2相同的效果，而且測試器的改造很小。
〔變更例7〕圖12的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器90和接口電路91。測試器90是組合了圖1的測試器1和圖11的測試器80，接口電路91是組合了圖1的接口電路20和圖11的接口電路84。該變更例7可以得到實施例1和變更例6兩方的效果。
〔變更例8〕
圖13的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器95和接口電路97。測試器95是在圖12的測試器90追加了測試器總線控制電路96，接口電路97是在圖12的接口電路91追加了緩沖器控制電路98。測試器總線控制電路96和緩沖器控制電路98根據(jù)來自控制器2的控制信號，分別控制接口電路97的緩沖器23.1～23.n、41～43的電壓放大系數(shù)。從而，在測試器程序的序列內(nèi)，可以根據(jù)測試項目分別變化緩沖器23.1～23.n、41～43的電壓放大系數(shù)。
〔變更例9〕圖14的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器100和接口電路102。測試器100是在圖12的測試器90追加了測試器總線控制電路101，接口電路102是在圖12的接口電路91追加了開關(guān)控制電路103。測試器總線控制電路101和開關(guān)控制電路103如圖7和圖8中所述那樣，將開關(guān)26.1～26.n、37～39分割為多個組，以組單位集中控制開關(guān)26.1～26.n、37～39。從而，與個別控制開關(guān)時相比，可以容易且高速進行開關(guān)控制。
〔變更例10〕圖15的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器105和接口電路107.測試器105是在圖12的測試器90追加了測試器總線控制電路106。接口電路107是在圖12的接口電路91追加了緩沖器控制電路98和開關(guān)控制電路103。測試器總線控制電路106具有圖13的測試器總線控制電路96和圖14的測試器總線控制電路101兩方的功能。從而，該變更例10可以得到變更例8和9兩方的效果。
〔變更例11〕圖16的半導(dǎo)體試驗系統(tǒng)具有測試器110和接口電路112。測試器110是在圖11的測試器80追加了測試器總線控制電路111，接口電路112是在圖11的接口電路85追加了緩沖器控制電路113、開關(guān)控制電路114、圖10的緩沖器40.1～40.n、高速切換開關(guān)43.1～43.m、開關(guān)38.1～38.m、39.1～39.m、以及輸出端子45.1～45.m。從而，該變更例11可以得到變更例5、6、10的效果。
另外，在以上的實施例1、2以及變更例1～11中，緩沖器的電壓放大系數(shù)為可變的，但也可以將緩沖器的電壓放大系數(shù)固定為一定值。
本次公開的實施例不過是例示，不是用于限定的。本發(fā)明的范圍不是上述的說明，而是在權(quán)利要求范圍中示出，包括與權(quán)利要求范圍相同的意思以及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種耦合半導(dǎo)體試驗裝置和多個被試驗半導(dǎo)體裝置的接口電路，具有多個緩沖電路，各緩沖電路分別與所述多個被試驗半導(dǎo)體裝置對應(yīng)設(shè)置，各緩沖電路的輸入節(jié)點相互連接，各緩沖電路將所述半導(dǎo)體試驗裝置的輸出信號傳送給對應(yīng)的被試驗半導(dǎo)體裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的接口電路，其特征在于所述多個緩沖電路的各電壓放大系數(shù)為可控制的。
3.如權(quán)利要求1所述的接口電路，其特征在于所述接口電路還具有根據(jù)來自所述半導(dǎo)體試驗裝置的第一控制信號控制所述多個緩沖電路的每一個的電壓放大系數(shù)的緩沖器控制電路。
4.如權(quán)利要求1所述的接口電路，其特征在于所述半導(dǎo)體試驗裝置具有，信號發(fā)生電路，生成經(jīng)所述多個緩沖電路提供給所述多個被試驗半導(dǎo)體裝置的信號；測定電路，測定各被試驗半導(dǎo)體裝置的電壓-電流特性；測試端子；以及切換電路，在第1模式時耦合所述信號發(fā)生電路和所述測試端子，在第2模式時耦合所述測定電路和所述測試端子，所述接口電路還具有第1開關(guān)元件，其一電極與所述測試端子連接，其另一端子與所述多個緩沖電路的輸入節(jié)點連接，在所述第1模式時導(dǎo)通；多個第2開關(guān)元件，它們的一電極分別與所述多個緩沖電路的輸出節(jié)點連接，它們的另一電極分別與所述多個被試驗半導(dǎo)體裝置連接，在所述第1模式時導(dǎo)通；以及多個第3開關(guān)元件，它們的一電極都連接到所述測試端子，它們的另一電極分別與所述多個被試驗半導(dǎo)體裝置連接，所述第2模式時逐個按規(guī)定時間依次導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求4所述的接口電路，其特征在于所述第1開關(guān)元件、所述多個第2開關(guān)元件以及所述多個第3開關(guān)元件預(yù)先被分成多組；所述接口電路還具有根據(jù)來自所述半導(dǎo)體試驗裝置的第2控制信號，以組單位控制所述第1開關(guān)元件、所述多個第2開關(guān)元件以及所述多個第3開關(guān)元件的開關(guān)控制電路。
6.一種耦合半導(dǎo)體試驗裝置和第1被試驗半導(dǎo)體裝置的接口電路，具有第1緩沖電路，其輸入節(jié)點接收所述半導(dǎo)體試驗裝置的輸出信號；負載電路，抑制從所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置輸出的信號的反射；第1切換電路，具有接收所述第1緩沖電路的輸出信號的第1切換端子、連接到所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的第2切換端子、和連接到所述負載電路的第3切換端子，在將所述半導(dǎo)體試驗裝置的輸出信號提供給所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的第1模式時，所述第1和第2切換端子之間導(dǎo)通，在將所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的輸出信號提供給所述半導(dǎo)體試驗裝置的第2模式時，所述第2和第3切換端子之間導(dǎo)通；以及第2緩沖電路，其輸入節(jié)點連接到所述第2切換端子，在所述第2模式時，將所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的輸出信號傳送給所述半導(dǎo)體試驗裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的接口電路，其特征在于，所述半導(dǎo)體試驗裝置具有第1信號發(fā)生電路，生成經(jīng)所述第1緩沖電路和所述第1切換電路提供給所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的信號；測定電路，測定所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的電壓-電流特性；第1測試端子；第2切換電路，在所述第1模式時耦合所述第1信號發(fā)生電路和所述第1測試端子，在第3模式時耦合所述測定電路和所述第1測試端子；以及判斷電路，基于所述第2緩沖電路的輸出信號，判斷所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置的輸出信號的邏輯電平，所述接口電路還具有第1開關(guān)元件，其一電極連接到所述第1測試端子，其另一電極連接到所述第1緩沖電路的輸入節(jié)點，在所述第1模式時導(dǎo)通，第2開關(guān)元件，其一電極連接到所述第1切換電路的第2切換端子，其另一電極連接到所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置，在所述第1模式時導(dǎo)通；以及第3開關(guān)元件，其一電極連接到所述第1測試端子，其另一電極連接到所述第1被試驗半導(dǎo)體裝置，在所述第3模式時導(dǎo)通。
8.如權(quán)利要求7所述的接口電路，其特征在于所述接口電路還具有第三切換電路，所說的第三切換電路具有連接到所述第2緩沖電路的輸出節(jié)點的輸入端子和連接到所述第1測試端子的輸出端子，在所述第2模式時，所述輸入端子和所述輸出端子之間導(dǎo)通；所述第2切換電路在所述第2模式時耦合所述判斷電路和所述第1測試端子。
9.如權(quán)利要求8所述的接口電路，其特征在于所述半導(dǎo)體試驗裝置還具有第2測試端子；以及第2信號發(fā)生電路，生成控制所述第1和第3切換電路的切換信號并提供給所述第2測試端子，所述接口電路還具有生成所述切換信號的反向信號的反相器，所述第1和第3切換電路中的某一切換電路由所述切換信號控制，另一切換電路由所述切換信號的反向信號控制。
10.如權(quán)利要求6所述的接口電路，其特征在于所述第1和第2緩沖電路的各電壓放大系數(shù)為可控制的。
11.如權(quán)利要求10所述的接口電路，其特征在于所述接口電路還具有根據(jù)來自所述半導(dǎo)體試驗裝置的控制信號，控制所述第1和第2緩沖電路的各電壓放大系數(shù)的緩沖控制電路。
12.如權(quán)利要求6所述的接口電路，其特征在于所述接口電路還耦合所述半導(dǎo)體試驗裝置和多個第2被試驗半導(dǎo)體裝置；所述測定電路還測定各第2被試驗半導(dǎo)體裝置的電壓-電流特性；所述接口電路還具有多個第3緩沖電路，分別與所述多個第2被試驗半導(dǎo)體裝置對應(yīng)設(shè)置，它們的輸入節(jié)點都連接到所述第1緩沖電路；多個第4開關(guān)元件，它們的一電極分別連接到所述多個第3緩沖電路的輸出節(jié)點，它們的另一電極分別連接到多個被試驗半導(dǎo)體裝置，在所述第1模式時導(dǎo)通；以及第5開關(guān)元件，它們的一電極都連接到所述第1測試端子，它們的另一電極分別連接到所述多個第2被試驗半導(dǎo)體裝置，在測定所述多個第2被試驗半導(dǎo)體裝置的各電壓-電流特性的第4模式時逐個按規(guī)定時間導(dǎo)通。
13.如權(quán)利要求12所述的接口電路，其特征在于所述第1緩沖電路、所述第2緩沖電路、所述多個第3緩沖電路的各電壓放大系數(shù)為可控制的。
14.如權(quán)利要求13所述的接口電路，其特征在于所述接口電路還具有根據(jù)來自所述半導(dǎo)體試驗裝置的第1控制信號，控制所述第1緩沖電路、所述第2緩沖電路、以及所述多個第3緩沖電路的各電壓放大系數(shù)的緩沖控制電路。
15.如權(quán)利要求12所述的接口電路，其特征在于所述第1～第3開關(guān)元件、所述多個第4開關(guān)元件、以及所述多個第5開關(guān)元件預(yù)先分成多組；所述接口電路還具有根據(jù)來自所述半導(dǎo)體試驗裝置的第2控制信號，以組單位控制所述第1～第3開關(guān)元件、所述多個第4開關(guān)元件以及所述多個第5開關(guān)元件的開關(guān)控制電路。
全文摘要
該接口電路(20)具有n個緩沖電路(23.1～23.n)、在從測試器1向n個DUT(27.1～27.n)提供信號時，連接測試器1的外部插頭14和n個緩沖電路(23.1～23.n)的輸入節(jié)點，同時將n個緩沖電路(23.1～23.n)的輸出節(jié)點分別連接到n個DUT(27.1～27.n)，在測定n個DUT(27.1～27.n)的電壓－電流特性時，將n個DUT(27.1～27.n)逐個依次與測試器(1)的外部插頭(14)連接規(guī)定時間的開關(guān)組(22、23.1～23.n、24.1～24.n、25.1～25.n)。從而，可以使測試器(1)的同時測試個數(shù)成為n倍，可以降低成本和提高測試精度。
文檔編號G01R31/28GK1508556SQ0315468
公開日2004年6月30日 申請日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者杉本勝, 船倉輝彥, 長澤秀和, 和, 彥 申請人:株式會社瑞薩科技