JP3959103B2 - フィクスチャ特性測定装置、方法、プログラム、記録媒体およびネットワークアナライザ、半導体試験装置 - Google Patents
フィクスチャ特性測定装置、方法、プログラム、記録媒体およびネットワークアナライザ、半導体試験装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、被測定物の回路パラメータを演算計測する際に使用する治具（フィクスチャ）の特性の測定に関する。
従来より、被測定物（ＤＵＴ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）の回路パラメータ（例えば、Ｓパラメータ）を測定することが行われている（例えば、特許文献１（特開平１１−３８０５４号公報）を参照）。
具体的には、信号源から信号をＤＵＴを介して受信部に送信する。この信号は受信部により受信される。受信部により受信された信号を測定することによりＤＵＴのＳパラメータや周波数特性を取得することができる。
このとき、信号源等の測定系とＤＵＴとの不整合などにより測定に測定系誤差が生ずる。この測定系誤差は、例えばＥｄ：ブリッジの方向性に起因する誤差、Ｅｒ：周波数トラッキングに起因する誤差、Ｅｓ：ソースマッチングに起因する誤差、である。
この場合は、例えば特許文献１に記載のようにして誤差を補正することができる。このような補正をキャリブレーションという。キャリブレーションについて概説する。信号源に校正キットを接続し、オープン（開放）、ショート（短絡）、ロード（標準負荷Ｚ０）の三種類の状態を実現する。このときの校正キットから反射された信号をブリッジにより取得して三種類の状態に対応した三種類のＳパラメータを求める。三種類のＳパラメータから三種類の変数Ｅｄ、Ｅｒ、Ｅｓを求める。
また、ＤＵＴを治具（フィクスチャ）に固定し、ＤＵＴを治具を介して測定系（例えば、ネットワークアナライザ）に接続するということも行なわれている。この場合、測定系（ネットワークアナライザ）における誤差は上記のようにして補正できる。また、治具の伝送線路特性が良好な場合は、測定系から治具に与えられた信号は、治具により位相だけが変化する。よって、治具の伝送線路の長さに合わせて位相を校正すればよい。
しかしながら、高周波信号をＤＵＴに与える場合、伝送線路特性が良好な治具の製造は困難である。よって、測定系から治具に与えられた信号は、治具により損失が生じる。この場合、位相の校正しか行なわなければ、測定精度が悪化する。したがって、治具の特性を測定し、校正をより正確に行なえるようにすることが好ましい。
そこで、本発明は、被測定物の回路パラメータを演算計測する際に使用する治具（フィクスチャ）の特性を測定することを課題とする。
具体的には、信号源から信号をＤＵＴを介して受信部に送信する。この信号は受信部により受信される。受信部により受信された信号を測定することによりＤＵＴのＳパラメータや周波数特性を取得することができる。
このとき、信号源等の測定系とＤＵＴとの不整合などにより測定に測定系誤差が生ずる。この測定系誤差は、例えばＥｄ：ブリッジの方向性に起因する誤差、Ｅｒ：周波数トラッキングに起因する誤差、Ｅｓ：ソースマッチングに起因する誤差、である。
この場合は、例えば特許文献１に記載のようにして誤差を補正することができる。このような補正をキャリブレーションという。キャリブレーションについて概説する。信号源に校正キットを接続し、オープン（開放）、ショート（短絡）、ロード（標準負荷Ｚ０）の三種類の状態を実現する。このときの校正キットから反射された信号をブリッジにより取得して三種類の状態に対応した三種類のＳパラメータを求める。三種類のＳパラメータから三種類の変数Ｅｄ、Ｅｒ、Ｅｓを求める。
また、ＤＵＴを治具（フィクスチャ）に固定し、ＤＵＴを治具を介して測定系（例えば、ネットワークアナライザ）に接続するということも行なわれている。この場合、測定系（ネットワークアナライザ）における誤差は上記のようにして補正できる。また、治具の伝送線路特性が良好な場合は、測定系から治具に与えられた信号は、治具により位相だけが変化する。よって、治具の伝送線路の長さに合わせて位相を校正すればよい。
しかしながら、高周波信号をＤＵＴに与える場合、伝送線路特性が良好な治具の製造は困難である。よって、測定系から治具に与えられた信号は、治具により損失が生じる。この場合、位相の校正しか行なわなければ、測定精度が悪化する。したがって、治具の特性を測定し、校正をより正確に行なえるようにすることが好ましい。
そこで、本発明は、被測定物の回路パラメータを演算計測する際に使用する治具（フィクスチャ）の特性を測定することを課題とする。
本発明によるフィクスチャ特性測定装置は、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定装置であって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定手段と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定手段と、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出手段とを備えるように構成される。
上記のように構成されたフィクスチャ特性測定装置によれば、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定装置が提供される。
第一反射係数測定手段は、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する。第二反射係数測定手段は、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する。フィクスチャ特性導出手段は、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出する。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、フィクスチャが、表面に被測定物および信号線が配置され裏面に接地電位部が配置された基板と、表面に開口し接地電位部に接続するスルーホールとを有するようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、オープン状態が、被測定物をフィクスチャに配置していない状態であるようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、ショート状態が、信号線およびスルーホールに接続されたメタライズ部を表面に配置している状態であるようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、フィクスチャ特性導出手段が、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とを乗じたものの絶対値の二分の一乗をフィクスチャ特性とするようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、フィクスチャ特性導出手段が、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とを乗じたものの絶対値の四分の一乗をフィクスチャ特性とするようにしてもよい。
また、本発明は、上記のようなフィクスチャ特性測定装置を備え、被測定物の測定結果をフィクスチャ特性測定装置により導出されたフィクスチャ特性に基づき校正するネットワークアナライザであってもよい。
また、本発明は、上記のようなフィクスチャ特性測定装置を備え、被測定物の測定結果を、フィクスチャ特性測定装置により導出されたフィクスチャ特性に基づき校正する半導体試験装置であってもよい。
本発明によるフィクスチャ特性測定方法は、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定方法であって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定工程と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定工程と、第一反射係数測定工程の測定結果と第二反射係数測定工程の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出工程とを備えるように構成される。
本発明によるプログラムは、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定処理と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定処理と、第一反射係数測定処理の測定結果と第二反射係数測定処理の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明による記録媒体は、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定処理と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定処理と、第一反射係数測定処理の測定結果と第二反射係数測定処理の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体である。
上記のように構成されたフィクスチャ特性測定装置によれば、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定装置が提供される。
第一反射係数測定手段は、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する。第二反射係数測定手段は、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する。フィクスチャ特性導出手段は、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出する。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、フィクスチャが、表面に被測定物および信号線が配置され裏面に接地電位部が配置された基板と、表面に開口し接地電位部に接続するスルーホールとを有するようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、オープン状態が、被測定物をフィクスチャに配置していない状態であるようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、ショート状態が、信号線およびスルーホールに接続されたメタライズ部を表面に配置している状態であるようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、フィクスチャ特性導出手段が、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とを乗じたものの絶対値の二分の一乗をフィクスチャ特性とするようにしてもよい。
また、本発明によるフィクスチャ特性測定装置においては、フィクスチャ特性導出手段が、第一反射係数測定手段の測定結果と第二反射係数測定手段の測定結果とを乗じたものの絶対値の四分の一乗をフィクスチャ特性とするようにしてもよい。
また、本発明は、上記のようなフィクスチャ特性測定装置を備え、被測定物の測定結果をフィクスチャ特性測定装置により導出されたフィクスチャ特性に基づき校正するネットワークアナライザであってもよい。
また、本発明は、上記のようなフィクスチャ特性測定装置を備え、被測定物の測定結果を、フィクスチャ特性測定装置により導出されたフィクスチャ特性に基づき校正する半導体試験装置であってもよい。
本発明によるフィクスチャ特性測定方法は、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定方法であって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定工程と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定工程と、第一反射係数測定工程の測定結果と第二反射係数測定工程の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出工程とを備えるように構成される。
本発明によるプログラムは、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定処理と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定処理と、第一反射係数測定処理の測定結果と第二反射係数測定処理の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明による記録媒体は、被測定物と被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有するフィクスチャのフィクスチャ特性を測定するためのフィクスチャ特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、被測定物が信号線に接続されていないオープン状態において、信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定処理と、信号線の全てを接地したショート状態において、信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定処理と、第一反射係数測定処理の測定結果と第二反射係数測定処理の測定結果とに基づき、フィクスチャ特性を導出するフィクスチャ特性導出処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体である。
第１図は、本発明の実施形態にかかる治具特性測定装置を備えるネットワークアナライザ１により、治具３に固定したＤＵＴ２の特性を測定する際の、ネットワークアナライザ１とＤＵＴ２との接続関係を示す図である。
第２図は、治具３の平面図（第２図（ａ））、断面図（第２図（ｂ））である。
第３図は、オープン状態の治具３を示す平面図である。
第４図は、ショート状態の治具３を示す平面図（第４図（ａ））、断面図（第４図（ｂ））である。
第５図は、ネットワークアナライザ１の構成を示すブロック図である。
第６図は、治具特性測定装置６０の構成を示すブロック図である。
第７図は、信号線３ａの反射特性の真値および信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＡＡｓｈｏｒｔの関係を示す図である。
第８図は、信号線３ａのシグナルフローダイアグラムである。
第９図は、本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
第２図は、治具３の平面図（第２図（ａ））、断面図（第２図（ｂ））である。
第３図は、オープン状態の治具３を示す平面図である。
第４図は、ショート状態の治具３を示す平面図（第４図（ａ））、断面図（第４図（ｂ））である。
第５図は、ネットワークアナライザ１の構成を示すブロック図である。
第６図は、治具特性測定装置６０の構成を示すブロック図である。
第７図は、信号線３ａの反射特性の真値および信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＡＡｓｈｏｒｔの関係を示す図である。
第８図は、信号線３ａのシグナルフローダイアグラムである。
第９図は、本発明の実施形態の動作を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の実施形態にかかる治具特性測定装置を備えるネットワークアナライザ１により、治具（フィクスチャ）３に固定したＤＵＴ２の特性を測定する際の、ネットワークアナライザ１とＤＵＴ２との接続関係を示す図である。ネットワークアナライザ１は、ＤＵＴ２の特性を測定するための測定装置である。
ＤＵＴ２は、被測定物（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）である。ＤＵＴ２は、治具３の表面に実装されている。治具３の表面には、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置されており、ＤＵＴ２に接続されている。ネットワークアナライザ１はポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは信号を送受信するためのポートである。ポートＡはケーブル６ａに接続される。ポートＢはケーブル６ｂに接続される。ポートＣはケーブル６ｃに接続される。ポートＤはケーブル６ｄに接続される。ケーブル６ａはコネクタ８ａを介して信号線３ａに接続される。ケーブル６ｂはコネクタ８ｂを介して信号線３ｂに接続される。ケーブル６ｃはコネクタ８ｃを介して信号線３ｃに接続される。ケーブル６ｄはコネクタ８ｄを介して信号線３ｄに接続される。よって、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、ＤＵＴ２と、ネットワークアナライザ１とを接続する。
第２図は、治具（フィクスチャ）３の平面図（第２図（ａ））、断面図（第２図（ｂ））である。なお、第２図（ａ）においては、点線によりＤＵＴ２が配置されるべき位置を示している。治具３は、基板３２およびスルーホール３Ｈを有する。
治具３の基板３２の表面３２ａ（第２図（ｂ）参照）には、ＤＵＴ２および信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置され、スルーホール３Ｈが開口している（第２図（ａ）参照）。信号線３ａのコネクタ８ａ側の端部を１、ＤＵＴ２側の端部を２という。信号線３ｂのコネクタ８ｂ側の端部を３、ＤＵＴ２側の端部を４という。信号線３ｃのコネクタ８ｃ側の端部を５、ＤＵＴ２側の端部を６という。信号線３ｄのコネクタ８ｄ側の端部を７、ＤＵＴ２側の端部を８という。ＤＵＴ２は、端部２、４、６、８に対応する４ポートを有する。スルーホール３Ｈは、第２図（ｂ）を参照して、基板３２の表面３２ａに開口し、基板３２を貫通して、基板３２の裏面３２ｂに配置された接地電位部３Ｇに接続している。接地電位部３Ｇは、いわゆるＧＮＤに相当するものであり、接地したときの電位を保っている。
第１図に戻り、ネットワークアナライザ１は、ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか一つ（例えば、ポートＡ）から測定用信号を出力する。測定用信号は、ケーブル６ａを通り、コネクタ８ａを介して、信号線３ａに与えられる。さらに、測定用信号は、信号線３ａを通り、ＤＵＴ２に与えられる。ＤＵＴ２は、測定用信号を受けて、応答信号を出力する。応答信号は、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのいずれか一つ（例えば、信号線３ｂ）を通る。さらに、応答信号は、コネクタ８ｂを介して、ケーブル６ｂを通り、ポートＢに与えられる。ポートＢに与えられた応答信号は、ネットワークアナライザ１により測定される。このようにして、ネットワークアナライザ１により、ＤＵＴ２の特性を測定する。
ここで、ネットワークアナライザ１により、ＤＵＴ２から与えられた信号を測定したデータには、（１）ネットワークアナライザ１およびケーブル６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより生じる誤差（「測定装置誤差」という）、（２）信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにより生じる誤差（「治具特性（フィクスチャ特性）」という）、が含まれている。ここで、測定装置誤差は、従来より周知の校正法により測定することが可能である。本実施形態では、治具特性をどのようにして測定するかに特徴がある。
治具特性を測定するためには、治具３において、オープン状態（第３図参照）およびショート状態（第４図参照）を実現し、各状態における信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射係数を測定する必要がある。
第３図は、オープン状態の治具３を示す平面図である。オープン状態は、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにＤＵＴ２が接続されていない状態である。すなわち、信号線３ａのＤＵＴ２側の端部２、信号線３ｂのＤＵＴ２側の端部４、信号線３ｃのＤＵＴ２側の端部６、信号線３ｄのＤＵＴ２側の端部８が何にも接続されていない状態である。オープン状態は、治具３の基板３２の表面３２ａにＤＵＴ２を配置していない状態なので、例えば、ＤＵＴ２を治具３から取り外せば実現できる。
第４図は、ショート状態の治具３を示す平面図（第４図（ａ））、断面図（第４図（ｂ））である。ショート状態は、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの全てを接地した状態である。第４図（ａ）を参照して、メタライズ部３Ｓは、ＤＵＴ２と同じ大きさ（面積）の金属板である。メタライズ部３Ｓは、表面３２ａに配置され、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに接続されている。しかも、メタライズ部３Ｓは、スルーホール３Ｈを覆っており、スルーホール３Ｈに接続されている（第４図（ｂ）参照）。スルーホール３Ｈは接地電位部３Ｇに接続しているので、メタライズ部３Ｓは接地されている。よって、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの全てが接地されている。
第５図は、ネットワークアナライザ１の構成を示すブロック図である。ただし、治具特性測定装置は図示省略している。ネットワークアナライザ１は、図示省略した治具特性測定装置の他に、信号出力部１２、ブリッジ１３、スイッチ１４、内部ミキサ１６、レシーバ（Ｒｃｈ）１８、ブリッジ２３、内部ミキサ２６、レシーバ（Ａｃｈ）２８、ブリッジ３３、内部ミキサ３６、レシーバ（Ｂｃｈ）３８、ブリッジ１２３、内部ミキサ１２６、レシーバ（Ｄｃｈ）１２８、ブリッジ１３３、内部ミキサ１３６、レシーバ（Ｃｃｈ）１３８を有する。
信号出力部１２は、測定用信号を出力する。ブリッジ１３は、信号出力部１２から出力された測定用信号を内部ミキサ１６およびスイッチ１４に供給する。スイッチ１４は、端子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを有する。端子１４ｅは、ブリッジ１３に接続され、ブリッジ１３から信号を受ける。端子１４ｅは、端子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのいずれか一つに接続される。内部ミキサ１６は、ブリッジ１３から与えられた測定用信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｒｃｈ）１８は、内部ミキサ１６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ２３は、端子１４ａに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＡに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＡを介して受け、内部ミキサ２６に供給する。内部ミキサ２６は、ブリッジ２３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ａｃｈ）２８は、内部ミキサ２６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ３３は、端子１４ｂに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＢに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＢを介して受け、内部ミキサ３６に供給する。内部ミキサ３６は、ブリッジ３３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｂｃｈ）３８は、内部ミキサ３６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ１３３は、端子１４ｃに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＣに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＣを介して受け、内部ミキサ１３６に供給する。内部ミキサ１３６は、ブリッジ１３３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｃｃｈ）１３８は、内部ミキサ１３６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ１２３は、端子１４ｄに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＤに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＤを介して受け、内部ミキサ１２６に供給する。内部ミキサ１２６は、ブリッジ１２３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｄｃｈ）１２８は、内部ミキサ１２６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
レシーバ（Ｒｃｈ）１８、レシーバ（Ａｃｈ）２８、レシーバ（Ｂｃｈ）３８、レシーバ（Ｃｃｈ）１３８およびレシーバ（Ｄｃｈ）１２８の測定結果は、図示省略した治具特性測定装置に送られる。
第６図は、治具特性測定装置（フィクスチャ特性測定装置）６０の構成を示すブロック図である。治具特性測定装置６０は、第一反射係数測定部４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ、第二反射係数測定部４２ｂ、４４ｂ、４６ｂ、４８ｂ、治具特性導出部（フィクスチャ特性導出手段）５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを備える。
第一反射係数測定部４２ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ａｃｈ）２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ａの反射係数（ＳＡＡｏｐｅｎ）を求める。
第二反射係数測定部４２ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ａｃｈ）２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ａの反射係数（ＳＡＡｓｈｏｒｔ）を求める。
治具特性導出部５０ａは、信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎおよびＳＡＡｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ａの特性（治具特性）を導出する。信号線３ａの特性（治具特性）は、ＤＵＴ２が接続されていないときに、信号線３ａのコネクタ８ａ側の端部１に入射した信号が、ＤＵＴ２側の端部２を通って、端部１に反射される割合（反射特性）であってよい。
第７図は、信号線３ａの反射特性の真値および信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＡＡｓｈｏｒｔの関係を示す図である。低周波の信号を信号線３ａに与えているうちは、反射されることによる損失はほとんど無い。よって、信号線３ａに与えられる信号の電力と、信号線３ａにより反射された信号の電力とはほぼ等しいので、反射特性は、ほぼ０［ｄＢ］となる。しかし、高周波数の信号を信号線３ａに与えると、反射されることによる損失が大きくなっていく。よって、信号線３ａに与えられる信号の電力に比べて、信号線３ａにより反射された信号の電力が小さくなっていく。したがって、周波数が高くなるにつれて、反射特性が０［ｄＢ］よりも小さくなっていく。すなわち、周波数が高くなるにつれて、反射特性の真値が下がっていく。
ここで、信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎおよびＳＡＡｓｈｏｒｔは、反射特性の真値よりも大きくまたは小さくなることを繰り返しながら、周波数が高くなるにつれて、低下していく。ＳＡＡｏｐｅｎの位相は、ＳＡＡｓｈｏｒｔの位相を逆転させたものとなる。よって、信号線３ａの特性（反射特性）＝（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））１／２（すなわち、（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））の二分の一乗）となる。なお、ＳＡＡｓｈｏｒｔにマイナスを乗じたのは、位相の逆転により、ＳＡＡｏｐｅｎと異符号となっているのを、同符号に直すためである。よって、ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ）は、ＳＡＡｏｐｅｎ×ＳＡＡｓｈｏｒｔの絶対値である。
第８図は、信号線３ａのシグナルフローダイアグラムである。信号線３ａの反射Ｓパラメータは理想的、すなわちＳ１１＝Ｓ２２＝０であるとする。また、信号線３ａの伝送ＳパラメータＳ２１およびＳ１２は等しいものとする。このように仮定したときの信号線３ａの伝送ＳパラメータＳ２１およびＳ１２を信号線３ａの特性（治具特性）として、治具特性導出部５０ａが導出してもよい。Ｓ２１×Ｓ１２＝信号線３ａの特性（反射特性）となるので、Ｓ２１＝Ｓ１２＝信号線３ａの特性（反射特性）１／２＝（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））１／４（すなわち、（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））の四分の一乗）となる。
なお、治具特性導出部５０ａは、信号線３ａの特性（反射特性）を導出し、さらに信号線３ａの特性（反射特性）に基づいて信号線３ａの伝送ＳパラメータＳ２１およびＳ１２を導出してもよい。
同様に、第一反射係数測定部４４ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｂｃｈ）３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｂの反射係数（ＳＢＢｏｐｅｎ）を求める。第二反射係数測定部４４ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｂｃｈ）３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｂの反射係数（ＳＢＢｓｈｏｒｔ）を求める。治具特性導出部５０ｂは、信号線３ｂの反射係数ＳＢＢｏｐｅｎおよびＳＢＢｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ｂの特性（治具特性）を導出する。信号線３ｂの特性（治具特性）は、信号線３ｂの反射特性および信号線３ｂの伝送ＳパラメータＳ４３、Ｓ３４のいずれか一つ以上である。
同様に、第一反射係数測定部４６ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｃｃｈ）１３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｃの反射係数（ＳＣＣｏｐｅｎ）を求める。第二反射係数測定部４６ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｃｃｈ）１３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｃの反射係数（ＳＣＣｓｈｏｒｔ）を求める。治具特性導出部５０ｃは、信号線３ｃの反射係数ＳＣＣｏｐｅｎおよびＳＣＣｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ｃの特性（治具特性）を導出する。信号線３ｃの特性（治具特性）は、信号線３ｃの反射特性および信号線３ｃの伝送ＳパラメータＳ６５、Ｓ５６のいずれか一つ以上である。
同様に、第一反射係数測定部４８ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｄｃｈ）１２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｄの反射係数（ＳＤＤｏｐｅｎ）を求める。第二反射係数測定部４８ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｄｃｈ）１２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｄの反射係数（ＳＤＤｓｈｏｒｔ）を求める。治具特性導出部５０ｄは、信号線３ｄの反射係数ＳＤＤｏｐｅｎおよびＳＤＤｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ｄの特性（治具特性）を導出する。信号線３ｄの特性（治具特性）は、信号線３ｄの反射特性および信号線３ｄの伝送ＳパラメータＳ８７、Ｓ７８のいずれか一つ以上である。
次に、本発明の実施形態の動作を第９図のフローチャートを参照して説明する。
まず、オープン状態（第３図参照）を実現し、第一反射係数測定部４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａが、そのときの信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＢＢｏｐｅｎ、ＳＣＣｏｐｅｎ、ＳＤＤｏｐｅｎを測定する（Ｓ１２）。
次に、ショート状態（第４図参照）を実現し、第二反射係数測定部４２ｂ、４４ｂ、４６ｂ、４８ｂが、そのときの信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射係数ＳＡＡｓｈｏｒｔ、ＳＢＢｓｈｏｒｔ、ＳＣＣｓｈｏｒｔ、ＳＤＤｓｈｏｒｔを測定する（Ｓ１４）。
そして、治具特性導出部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが、反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＢＢｏｐｅｎ、ＳＣＣｏｐｅｎ、ＳＤＤｏｐｅｎおよび反射係数ＳＡＡｓｈｏｒｔ、ＳＢＢｓｈｏｒｔ、ＳＣＣｓｈｏｒｔ、ＳＤＤｓｈｏｒｔに基づき、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの特性（治具特性）を導出する（Ｓ１６）。例えば、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射特性を導出してもよいし、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの伝送ＳパラメータＳ２１、Ｓ１２、Ｓ４３、Ｓ３４、Ｓ６５、Ｓ５６、Ｓ８７、Ｓ７８を導出してもよい。
最後に、治具３にＤＵＴ２を取り付けて、ＤＵＴ２の特性を測定する（Ｓ２２）。具体的には、ネットワークアナライザ１が、ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか一つから測定用信号を出力し、治具３を介してＤＵＴ２に与える。ＤＵＴ２は、測定用信号を受けて、応答信号を出力する。応答信号をネットワークアナライザ１がポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか一つ以上により受けて、応答信号を測定する。例えば、応答信号の電力を測定する。
ここで、応答信号の測定結果には、（１）測定装置誤差、（２）治具特性、が含まれている。ここで、測定装置誤差は、周知の校正法により測定することが可能である。周知なので、特にこの校正法の説明は行なわない。また、治具特性は上記のようにして測定できる。そこで、応答信号の測定結果から、測定された（１）測定装置誤差、および、（２）治具特性を除去する。すなわち、測定結果の校正を行なう。
なお、本発明の実施形態においては、ＤＵＴ２が４ポートの場合について説明をおこなってきたが、ＤＵＴ２のポート数に大小にかかわらず、本発明の実施形態を実現できる。また、ネットワークアナライザ１が治具特性測定装置６０を有する例について説明をおこなってきたが、ネットワークアナライザのかわりに半導体試験装置が治具特性測定装置６０を有する場合も同様に実現できる。
本発明の実施形態によれば、ＤＵＴ２の回路パラメータを演算計測する際に使用する治具（フィクスチャ）３の治具特性を測定することができる。例えば、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射特性を測定することができる。あるいは、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの伝送ＳパラメータＳ２１、Ｓ１２、Ｓ４３、Ｓ３４、Ｓ６５、Ｓ５６、Ｓ８７、Ｓ７８を測定することができる。
また、本発明の実施形態によれば、治具（フィクスチャ）３の治具特性を測定する際に、治具３の状態は、オープン状態（第３図参照）、および、ショート状態（第４図参照）の二種類を実現すればよい。これは、下記の比較例と比較した場合、治具３の状態を実現するための労力が軽減されることを意味する。
比較例は、ＤＵＴ２をオープン状態にすることは変わらない。異なる点は、ＤＵＴ２のかわりにいずれか２つの信号線を無抵抗で直結（スルー：ｔｈｒｕ）することである。直結により、２つの信号線による誤差をネットワークアナライザ１ごと測定できる。比較例によれば、２つの信号線を無抵抗で直結するので、第１図に示すようにＤＵＴ２が４ポートの場合、状態が４×３／２＝６種類できる。よって、オープン状態が１種類、直結の状態が６種類なので、合計７種類の状態を実現しなければ、信号線による誤差を測定できない。これは、本発明の実施形態のように治具３の状態を二種類実現すればよいのと比べて、労力が大きい。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装置に、上記の各部分（例えば、治具特性測定装置６０）を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
第１図は、本発明の実施形態にかかる治具特性測定装置を備えるネットワークアナライザ１により、治具（フィクスチャ）３に固定したＤＵＴ２の特性を測定する際の、ネットワークアナライザ１とＤＵＴ２との接続関係を示す図である。ネットワークアナライザ１は、ＤＵＴ２の特性を測定するための測定装置である。
ＤＵＴ２は、被測定物（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）である。ＤＵＴ２は、治具３の表面に実装されている。治具３の表面には、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置されており、ＤＵＴ２に接続されている。ネットワークアナライザ１はポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは信号を送受信するためのポートである。ポートＡはケーブル６ａに接続される。ポートＢはケーブル６ｂに接続される。ポートＣはケーブル６ｃに接続される。ポートＤはケーブル６ｄに接続される。ケーブル６ａはコネクタ８ａを介して信号線３ａに接続される。ケーブル６ｂはコネクタ８ｂを介して信号線３ｂに接続される。ケーブル６ｃはコネクタ８ｃを介して信号線３ｃに接続される。ケーブル６ｄはコネクタ８ｄを介して信号線３ｄに接続される。よって、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、ＤＵＴ２と、ネットワークアナライザ１とを接続する。
第２図は、治具（フィクスチャ）３の平面図（第２図（ａ））、断面図（第２図（ｂ））である。なお、第２図（ａ）においては、点線によりＤＵＴ２が配置されるべき位置を示している。治具３は、基板３２およびスルーホール３Ｈを有する。
治具３の基板３２の表面３２ａ（第２図（ｂ）参照）には、ＤＵＴ２および信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配置され、スルーホール３Ｈが開口している（第２図（ａ）参照）。信号線３ａのコネクタ８ａ側の端部を１、ＤＵＴ２側の端部を２という。信号線３ｂのコネクタ８ｂ側の端部を３、ＤＵＴ２側の端部を４という。信号線３ｃのコネクタ８ｃ側の端部を５、ＤＵＴ２側の端部を６という。信号線３ｄのコネクタ８ｄ側の端部を７、ＤＵＴ２側の端部を８という。ＤＵＴ２は、端部２、４、６、８に対応する４ポートを有する。スルーホール３Ｈは、第２図（ｂ）を参照して、基板３２の表面３２ａに開口し、基板３２を貫通して、基板３２の裏面３２ｂに配置された接地電位部３Ｇに接続している。接地電位部３Ｇは、いわゆるＧＮＤに相当するものであり、接地したときの電位を保っている。
第１図に戻り、ネットワークアナライザ１は、ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか一つ（例えば、ポートＡ）から測定用信号を出力する。測定用信号は、ケーブル６ａを通り、コネクタ８ａを介して、信号線３ａに与えられる。さらに、測定用信号は、信号線３ａを通り、ＤＵＴ２に与えられる。ＤＵＴ２は、測定用信号を受けて、応答信号を出力する。応答信号は、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのいずれか一つ（例えば、信号線３ｂ）を通る。さらに、応答信号は、コネクタ８ｂを介して、ケーブル６ｂを通り、ポートＢに与えられる。ポートＢに与えられた応答信号は、ネットワークアナライザ１により測定される。このようにして、ネットワークアナライザ１により、ＤＵＴ２の特性を測定する。
ここで、ネットワークアナライザ１により、ＤＵＴ２から与えられた信号を測定したデータには、（１）ネットワークアナライザ１およびケーブル６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより生じる誤差（「測定装置誤差」という）、（２）信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにより生じる誤差（「治具特性（フィクスチャ特性）」という）、が含まれている。ここで、測定装置誤差は、従来より周知の校正法により測定することが可能である。本実施形態では、治具特性をどのようにして測定するかに特徴がある。
治具特性を測定するためには、治具３において、オープン状態（第３図参照）およびショート状態（第４図参照）を実現し、各状態における信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射係数を測定する必要がある。
第３図は、オープン状態の治具３を示す平面図である。オープン状態は、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにＤＵＴ２が接続されていない状態である。すなわち、信号線３ａのＤＵＴ２側の端部２、信号線３ｂのＤＵＴ２側の端部４、信号線３ｃのＤＵＴ２側の端部６、信号線３ｄのＤＵＴ２側の端部８が何にも接続されていない状態である。オープン状態は、治具３の基板３２の表面３２ａにＤＵＴ２を配置していない状態なので、例えば、ＤＵＴ２を治具３から取り外せば実現できる。
第４図は、ショート状態の治具３を示す平面図（第４図（ａ））、断面図（第４図（ｂ））である。ショート状態は、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの全てを接地した状態である。第４図（ａ）を参照して、メタライズ部３Ｓは、ＤＵＴ２と同じ大きさ（面積）の金属板である。メタライズ部３Ｓは、表面３２ａに配置され、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに接続されている。しかも、メタライズ部３Ｓは、スルーホール３Ｈを覆っており、スルーホール３Ｈに接続されている（第４図（ｂ）参照）。スルーホール３Ｈは接地電位部３Ｇに接続しているので、メタライズ部３Ｓは接地されている。よって、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの全てが接地されている。
第５図は、ネットワークアナライザ１の構成を示すブロック図である。ただし、治具特性測定装置は図示省略している。ネットワークアナライザ１は、図示省略した治具特性測定装置の他に、信号出力部１２、ブリッジ１３、スイッチ１４、内部ミキサ１６、レシーバ（Ｒｃｈ）１８、ブリッジ２３、内部ミキサ２６、レシーバ（Ａｃｈ）２８、ブリッジ３３、内部ミキサ３６、レシーバ（Ｂｃｈ）３８、ブリッジ１２３、内部ミキサ１２６、レシーバ（Ｄｃｈ）１２８、ブリッジ１３３、内部ミキサ１３６、レシーバ（Ｃｃｈ）１３８を有する。
信号出力部１２は、測定用信号を出力する。ブリッジ１３は、信号出力部１２から出力された測定用信号を内部ミキサ１６およびスイッチ１４に供給する。スイッチ１４は、端子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを有する。端子１４ｅは、ブリッジ１３に接続され、ブリッジ１３から信号を受ける。端子１４ｅは、端子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのいずれか一つに接続される。内部ミキサ１６は、ブリッジ１３から与えられた測定用信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｒｃｈ）１８は、内部ミキサ１６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ２３は、端子１４ａに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＡに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＡを介して受け、内部ミキサ２６に供給する。内部ミキサ２６は、ブリッジ２３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ａｃｈ）２８は、内部ミキサ２６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ３３は、端子１４ｂに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＢに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＢを介して受け、内部ミキサ３６に供給する。内部ミキサ３６は、ブリッジ３３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｂｃｈ）３８は、内部ミキサ３６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ１３３は、端子１４ｃに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＣに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＣを介して受け、内部ミキサ１３６に供給する。内部ミキサ１３６は、ブリッジ１３３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｃｃｈ）１３８は、内部ミキサ１３６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
ブリッジ１２３は、端子１４ｄに接続され、信号出力部１２から、ブリッジ１３およびスイッチ１４を介して与えられた測定用信号をポートＤに向けて出力する。さらに、反射されて戻ってきた測定用信号およびＤＵＴ２から出力された応答信号を、ポートＤを介して受け、内部ミキサ１２６に供給する。内部ミキサ１２６は、ブリッジ１２３から与えられた信号を、内部ローカル信号と混合してから出力する。レシーバ（Ｄｃｈ）１２８は、内部ミキサ１２６が出力した信号を測定する。例えば、信号の電力を測定する。
レシーバ（Ｒｃｈ）１８、レシーバ（Ａｃｈ）２８、レシーバ（Ｂｃｈ）３８、レシーバ（Ｃｃｈ）１３８およびレシーバ（Ｄｃｈ）１２８の測定結果は、図示省略した治具特性測定装置に送られる。
第６図は、治具特性測定装置（フィクスチャ特性測定装置）６０の構成を示すブロック図である。治具特性測定装置６０は、第一反射係数測定部４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ、第二反射係数測定部４２ｂ、４４ｂ、４６ｂ、４８ｂ、治具特性導出部（フィクスチャ特性導出手段）５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを備える。
第一反射係数測定部４２ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ａｃｈ）２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ａの反射係数（ＳＡＡｏｐｅｎ）を求める。
第二反射係数測定部４２ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ａｃｈ）２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ａの反射係数（ＳＡＡｓｈｏｒｔ）を求める。
治具特性導出部５０ａは、信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎおよびＳＡＡｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ａの特性（治具特性）を導出する。信号線３ａの特性（治具特性）は、ＤＵＴ２が接続されていないときに、信号線３ａのコネクタ８ａ側の端部１に入射した信号が、ＤＵＴ２側の端部２を通って、端部１に反射される割合（反射特性）であってよい。
第７図は、信号線３ａの反射特性の真値および信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＡＡｓｈｏｒｔの関係を示す図である。低周波の信号を信号線３ａに与えているうちは、反射されることによる損失はほとんど無い。よって、信号線３ａに与えられる信号の電力と、信号線３ａにより反射された信号の電力とはほぼ等しいので、反射特性は、ほぼ０［ｄＢ］となる。しかし、高周波数の信号を信号線３ａに与えると、反射されることによる損失が大きくなっていく。よって、信号線３ａに与えられる信号の電力に比べて、信号線３ａにより反射された信号の電力が小さくなっていく。したがって、周波数が高くなるにつれて、反射特性が０［ｄＢ］よりも小さくなっていく。すなわち、周波数が高くなるにつれて、反射特性の真値が下がっていく。
ここで、信号線３ａの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎおよびＳＡＡｓｈｏｒｔは、反射特性の真値よりも大きくまたは小さくなることを繰り返しながら、周波数が高くなるにつれて、低下していく。ＳＡＡｏｐｅｎの位相は、ＳＡＡｓｈｏｒｔの位相を逆転させたものとなる。よって、信号線３ａの特性（反射特性）＝（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））１／２（すなわち、（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））の二分の一乗）となる。なお、ＳＡＡｓｈｏｒｔにマイナスを乗じたのは、位相の逆転により、ＳＡＡｏｐｅｎと異符号となっているのを、同符号に直すためである。よって、ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ）は、ＳＡＡｏｐｅｎ×ＳＡＡｓｈｏｒｔの絶対値である。
第８図は、信号線３ａのシグナルフローダイアグラムである。信号線３ａの反射Ｓパラメータは理想的、すなわちＳ１１＝Ｓ２２＝０であるとする。また、信号線３ａの伝送ＳパラメータＳ２１およびＳ１２は等しいものとする。このように仮定したときの信号線３ａの伝送ＳパラメータＳ２１およびＳ１２を信号線３ａの特性（治具特性）として、治具特性導出部５０ａが導出してもよい。Ｓ２１×Ｓ１２＝信号線３ａの特性（反射特性）となるので、Ｓ２１＝Ｓ１２＝信号線３ａの特性（反射特性）１／２＝（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））１／４（すなわち、（ＳＡＡｏｐｅｎ×（−ＳＡＡｓｈｏｒｔ））の四分の一乗）となる。
なお、治具特性導出部５０ａは、信号線３ａの特性（反射特性）を導出し、さらに信号線３ａの特性（反射特性）に基づいて信号線３ａの伝送ＳパラメータＳ２１およびＳ１２を導出してもよい。
同様に、第一反射係数測定部４４ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｂｃｈ）３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｂの反射係数（ＳＢＢｏｐｅｎ）を求める。第二反射係数測定部４４ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｂｃｈ）３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｂの反射係数（ＳＢＢｓｈｏｒｔ）を求める。治具特性導出部５０ｂは、信号線３ｂの反射係数ＳＢＢｏｐｅｎおよびＳＢＢｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ｂの特性（治具特性）を導出する。信号線３ｂの特性（治具特性）は、信号線３ｂの反射特性および信号線３ｂの伝送ＳパラメータＳ４３、Ｓ３４のいずれか一つ以上である。
同様に、第一反射係数測定部４６ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｃｃｈ）１３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｃの反射係数（ＳＣＣｏｐｅｎ）を求める。第二反射係数測定部４６ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｃｃｈ）１３８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｃの反射係数（ＳＣＣｓｈｏｒｔ）を求める。治具特性導出部５０ｃは、信号線３ｃの反射係数ＳＣＣｏｐｅｎおよびＳＣＣｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ｃの特性（治具特性）を導出する。信号線３ｃの特性（治具特性）は、信号線３ｃの反射特性および信号線３ｃの伝送ＳパラメータＳ６５、Ｓ５６のいずれか一つ以上である。
同様に、第一反射係数測定部４８ａは、オープン状態（第３図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｄｃｈ）１２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｄの反射係数（ＳＤＤｏｐｅｎ）を求める。第二反射係数測定部４８ｂは、ショート状態（第４図参照）において、レシーバ（Ｒｃｈ）１８およびレシーバ（Ｄｃｈ）１２８の測定結果を受け、これらの測定結果に基づき、信号線３ｄの反射係数（ＳＤＤｓｈｏｒｔ）を求める。治具特性導出部５０ｄは、信号線３ｄの反射係数ＳＤＤｏｐｅｎおよびＳＤＤｓｈｏｒｔを受け、これらに基づき、信号線３ｄの特性（治具特性）を導出する。信号線３ｄの特性（治具特性）は、信号線３ｄの反射特性および信号線３ｄの伝送ＳパラメータＳ８７、Ｓ７８のいずれか一つ以上である。
次に、本発明の実施形態の動作を第９図のフローチャートを参照して説明する。
まず、オープン状態（第３図参照）を実現し、第一反射係数測定部４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａが、そのときの信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＢＢｏｐｅｎ、ＳＣＣｏｐｅｎ、ＳＤＤｏｐｅｎを測定する（Ｓ１２）。
次に、ショート状態（第４図参照）を実現し、第二反射係数測定部４２ｂ、４４ｂ、４６ｂ、４８ｂが、そのときの信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射係数ＳＡＡｓｈｏｒｔ、ＳＢＢｓｈｏｒｔ、ＳＣＣｓｈｏｒｔ、ＳＤＤｓｈｏｒｔを測定する（Ｓ１４）。
そして、治具特性導出部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが、反射係数ＳＡＡｏｐｅｎ、ＳＢＢｏｐｅｎ、ＳＣＣｏｐｅｎ、ＳＤＤｏｐｅｎおよび反射係数ＳＡＡｓｈｏｒｔ、ＳＢＢｓｈｏｒｔ、ＳＣＣｓｈｏｒｔ、ＳＤＤｓｈｏｒｔに基づき、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの特性（治具特性）を導出する（Ｓ１６）。例えば、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射特性を導出してもよいし、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの伝送ＳパラメータＳ２１、Ｓ１２、Ｓ４３、Ｓ３４、Ｓ６５、Ｓ５６、Ｓ８７、Ｓ７８を導出してもよい。
最後に、治具３にＤＵＴ２を取り付けて、ＤＵＴ２の特性を測定する（Ｓ２２）。具体的には、ネットワークアナライザ１が、ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか一つから測定用信号を出力し、治具３を介してＤＵＴ２に与える。ＤＵＴ２は、測定用信号を受けて、応答信号を出力する。応答信号をネットワークアナライザ１がポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか一つ以上により受けて、応答信号を測定する。例えば、応答信号の電力を測定する。
ここで、応答信号の測定結果には、（１）測定装置誤差、（２）治具特性、が含まれている。ここで、測定装置誤差は、周知の校正法により測定することが可能である。周知なので、特にこの校正法の説明は行なわない。また、治具特性は上記のようにして測定できる。そこで、応答信号の測定結果から、測定された（１）測定装置誤差、および、（２）治具特性を除去する。すなわち、測定結果の校正を行なう。
なお、本発明の実施形態においては、ＤＵＴ２が４ポートの場合について説明をおこなってきたが、ＤＵＴ２のポート数に大小にかかわらず、本発明の実施形態を実現できる。また、ネットワークアナライザ１が治具特性測定装置６０を有する例について説明をおこなってきたが、ネットワークアナライザのかわりに半導体試験装置が治具特性測定装置６０を有する場合も同様に実現できる。
本発明の実施形態によれば、ＤＵＴ２の回路パラメータを演算計測する際に使用する治具（フィクスチャ）３の治具特性を測定することができる。例えば、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの反射特性を測定することができる。あるいは、信号線３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの伝送ＳパラメータＳ２１、Ｓ１２、Ｓ４３、Ｓ３４、Ｓ６５、Ｓ５６、Ｓ８７、Ｓ７８を測定することができる。
また、本発明の実施形態によれば、治具（フィクスチャ）３の治具特性を測定する際に、治具３の状態は、オープン状態（第３図参照）、および、ショート状態（第４図参照）の二種類を実現すればよい。これは、下記の比較例と比較した場合、治具３の状態を実現するための労力が軽減されることを意味する。
比較例は、ＤＵＴ２をオープン状態にすることは変わらない。異なる点は、ＤＵＴ２のかわりにいずれか２つの信号線を無抵抗で直結（スルー：ｔｈｒｕ）することである。直結により、２つの信号線による誤差をネットワークアナライザ１ごと測定できる。比較例によれば、２つの信号線を無抵抗で直結するので、第１図に示すようにＤＵＴ２が４ポートの場合、状態が４×３／２＝６種類できる。よって、オープン状態が１種類、直結の状態が６種類なので、合計７種類の状態を実現しなければ、信号線による誤差を測定できない。これは、本発明の実施形態のように治具３の状態を二種類実現すればよいのと比べて、労力が大きい。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータのメディア読み取り装置に、上記の各部分（例えば、治具特性測定装置６０）を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
Claims (11)
- 被測定物と前記被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有する接続具の接続具特性を測定するための接続具特性測定装置であって、
前記被測定物が前記信号線に接続されていないオープン状態において、前記信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定手段と、
前記信号線の全てを接地したショート状態において、前記信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定手段と、
前記第一反射係数測定手段の測定結果と前記第二反射係数測定手段の測定結果とに基づき、前記接続具特性を導出する接続具特性導出手段と、
を備えた接続具特性測定装置。 - 請求項１に記載の接続具特性測定装置であって、
前記接続具は、
表面に前記被測定物および前記信号線が配置され、裏面に接地電位部が配置された基板と、
前記表面に開口し、前記接地電位部に接続するスルーホールと、
を有する接続具特性測定装置。 - 請求項２に記載の接続具特性測定装置であって、
前記オープン状態は、前記被測定物を前記接続具に配置していない状態である、
接続具特性測定装置。 - 請求項２に記載の接続具特性測定装置であって、
前記ショート状態は、前記信号線および前記スルーホールに接続されたメタライズ部を前記表面に配置している状態である、
接続具特性測定装置。 - 請求項１に記載の接続具特性測定装置であって、
前記接続具特性導出手段は、前記第一反射係数測定手段の測定結果と前記第二反射係数測定手段の測定結果とを乗じたものの絶対値の二分の一乗を前記接続具特性とする、
接続具特性測定装置。 - 請求項１に記載の接続具特性測定装置であって、
前記接続具特性導出手段は、前記第一反射係数測定手段の測定結果と前記第二反射係数測定手段の測定結果とを乗じたものの絶対値の四分の一乗を前記接続具特性とする、
接続具特性測定装置。 - 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の接続具特性測定装置を備え、
前記被測定物の測定結果を、前記接続具特性測定装置により導出された前記接続具特性に基づき校正する、
ネットワークアナライザ。 - 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の接続具特性測定装置を備え、
前記被測定物の測定結果を、前記接続具特性測定装置により導出された前記接続具特性に基づき校正する、
半導体試験装置。 - 被測定物と前記被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有する接続具の接続具特性を測定するための接続具特性測定方法であって、
前記被測定物が前記信号線に接続されていないオープン状態において、前記信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定工程と、
前記信号線の全てを接地したショート状態において、前記信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定工程と、
前記第一反射係数測定工程の測定結果と前記第二反射係数測定工程の測定結果とに基づき、前記接続具特性を導出する接続具特性導出工程と、
を備えた接続具特性測定方法。 - 被測定物と前記被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有する接続具の接続具特性を測定するための接続具特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記被測定物が前記信号線に接続されていないオープン状態において、前記信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定処理と、
前記信号線の全てを接地したショート状態において、前記信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定処理と、
前記第一反射係数測定処理の測定結果と前記第二反射係数測定処理の測定結果とに基づき、前記接続具特性を導出する接続具特性導出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 被測定物と前記被測定物の特性を測定するための測定装置とを接続する信号線を有する接続具の接続具特性を測定するための接続具特性測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記被測定物が前記信号線に接続されていないオープン状態において、前記信号線の反射係数を測定する第一反射係数測定処理と、
前記信号線の全てを接地したショート状態において、前記信号線の反射係数を測定する第二反射係数測定処理と、
前記第一反射係数測定処理の測定結果と前記第二反射係数測定処理の測定結果とに基づき、前記接続具特性を導出する接続具特性導出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
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