KR100334398B1

KR100334398B1 - 전류 측정 방법 및 전류 측정 장치

Info

Publication number: KR100334398B1
Application number: KR1019990054466A
Authority: KR
Inventors: 하시모토요시히로
Original assignee: 오우라 히로시; 가부시키가이샤 아드반테스트
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2002-05-03
Also published as: JP2000171493A; KR20000047865A; TW434873B

Abstract

본 발명은 반도체 시험 장치를 사용하여 반도체 디바이스의 단자에 발생하는 디바이스 전류를 측정하는 전류 측정 방법으로서, 단자와 반도체 디바이스의 어스 전위 사이에 콘덴서를 접속하는 공정과, 콘덴서를 소정의 전압으로 축전(蓄電)하는 공정과, 반도체 디바이스를 동작시키는 동작 공정과, 소정의 시험 시간 경과후에 콘덴서의 단자측 전위를 측정하는 공정과, 시험 시간, 콘덴서의 용량 및 전위에 따라 디바이스 전류를 산출하는 공정을 구비하는 전류 측정 방법을 제공한다.

Description

전류 측정 방법 및 전류 측정 장치{CURRENT MEASURING METHOD AND CURRENT MEASURING APPARATUS}

본 발명은 반도체 디바이스의 단자에 발생하는 전류를 측정하는 전류 측정 방법 및 전류 측정 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 반도체 디바이스의 전원 단자에 발생하는 전원 전류를 고속인 동시에 정확하게 측정하는 전류 측정 방법 및 전류 측정 장치에 관한 것이다.

근래, CMOS 기술의 향상에 따라 고집적(高集積)이며 저소비 전력의 반도체 디바이스가 출현하고 있다. 시스템 LSI 등의 반도체 디바이스에는 마이크로 컴퓨터, 메모리, DSP로 대표되는 고속 연산 소자 등을 집적할 수 있다. 이와 같은 반도체 디바이스에서는 통상 CMOS·IC가 동작되지 않을 때 전원 전류를 측정하고 있다. 그러나 CMOS·IC에는 동작 시에 큰 돌입(突入) 전력이 흐른다. 시스템 LSI 등에서 칩 내의 여러 종류의 회로가 고속으로 복잡한 동작을 행하면, 동작시의 전류가 커지고 전원 단자의 전압 변동이 커지며, 나아가서는 디바이스가 오동작할 우려가 있다. 또, 전지(電池)로 동작되는 디바이스에서는 동작시의 돌입 전류가 크면 전지의 수명을 저하시켜 버린다. 이로 인하여, 동작중의 일정 기간의 돌입 전류도 포함한 전류를 측정한 필요가 있다.

도 1은 종래의 전류 측정 방법을 도시한 블록도이다. 디바이스(DUT)(20)에 전원 전압을 부여하는 전원(VS)(10)은 임의의 전압을 높은 정밀도로 제공할 필요가 있다. 이로 인하여, 전원(10)에는 일반적으로 부(負)의 귀환형(歸還型) 전압원이 사용된다. 그러나, 부의 귀환형 전압원에 의한 전류 공급의 응답 속도에는 한계가있다. 전원 전류(I_DUT)의 변화가 크며 빠른 경우 전원(VS)(10)은 응답할 수 없으므로, 주로 DUT(20) 근방에 배설된 바이패스 콘덴서(C_L)로부터 DUT(20)에 전류(I_CL1)가 공급된다.

도 2는 전류 측정 방법의 원리를 도시한 설명도이다. 전원 출력(V_O)이 변화하면 전원(10)에 배설된 부의 귀환이 작용하여 전원(10)으로부터 전류(I_PS)가 공급되고, 바이패스 콘덴서(C_L)로부터 방전된 전류가 충전된다. DUT(20)가 전원을 소비한 후 다음에 전원 전류를 소비할 때까지의 기간이 긴 경우에는, 그 사이에 일단 I_PS(ty)＝0으로 되므로, 각 주기중의 「전원 전류의 적분치＝X1」과 「전원으로부터 공급된 전류(I_PS)의 적분치＝X2」가 같아진다. 이로 인하여, 전원(10)으로부터 공급되는 전류(I_PS)를 측정하여, 그 주기에서 DUT(20)가 소비하는 전류를 구할 수 있다. 그러나, 전원 전류(I_DUT)의 변화 주기가 짧은 경우에는, 「I_PS(ty)＝0」으로 되지 않고 측정 주기 이전의 영향이 남기 때문에, 전원으로부터의 전류(I_PS)를 측정하는 것만으로는 디바이스(DUT)에 대한 정확한 전류를 구할 수 없다.

도 3은 종래의 전류 측정 방법을 도시한 다른 블록도이다. 상기 문제점을 해결하기 위해서는 전원(VS)(10)과 DUT(20)의 전원 단자 사이에 전류 전압 변환기(12)를 넣고 전원 전류(I_DUT)를 직접 관측하면 된다. 이와 같은 측정을 위해서는, 예를 들면 소니·테쿠토로니쿠스사(상표)의 전류 트랜스포머(CT-1)(상표) 등을 사용할 수 있다. 그러나, 일반적인 전류 전압 변환기(12)는 외형이 크기 때문에 DUT(20)가 웨이퍼 상태에서 시험하는 경우에는, 전류 전압 변환기(12)를 DUT(20)로부터 떨어진 위치에 둘 필요가 있다. 이로 인하여, 전류 전압 변환기(12)와 바이패스 콘덴서(C_L)의 거리가 길어진다. 그러므로, 전원 전류의 변화가 큰 경우에는 바이패스 콘덴서(C_L)가 즉시 전류를 공급할 수 없어, 전원 단자의 전압(V_O’)의 변동이 커져 DUT(20)가 오동작을 한다. 또, 전원 전류의 적분치를 구하는데는 VM을 적분하기 위한 수단이 필요하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 과제를 해결할 수 있는 전류 측정 방법 및 전류 측정 장치를 제공함에 있다. 이 목적은 특허청구범위의 독립항에 기재된 특징의 조합에 의하여 달성된다. 또 종속항은 본 발명의 다른 유리한 구체적인 예를 규정한다.

도 1은 종래의 전류 측정 방법을 도시한 블록도이다.

도 2는 전류 측정 방법의 원리를 도시한 설명도이다.

도 3은 종래의 전류 측정 방법을 도시한 다른 블록도이다.

도 4는 본 실시예에 의한 전류 측정 방법을 도시한 블록도이다.

도 5는 의사 부하 회로(18)의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.

도 6은 본 실시예에 의한 전류 측정 방법을 도시한 플로차트이다.

도 7은 본 실시예에 의한 전류 측정 방법의 순서(sequence)를 도시한 순서도이다.

도 8은 본 실시예에 의한 전류 측정 방법의 다른 순서를 도시한 순서도이다.

도 9는 본 발명에 의한 전류 측정 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:전원, 12:전류 전압 변환기. 14:컴퍼레이터, 16:저항, 18:의사 부하 회로, 20:DUT, 22:드라이버, 24:A／D 컨트롤러, 30:패턴 발생 장치, 32:전류 산출 수단, 34:드라이버, 40:정전압(定電壓) 전원

본 발명의 제1의 형태에 의하면, 반도체 시험 장치를 사용하여 반도체 디바이스의 단자에 발생하는 디바이스 전류를 측정하는 전류 측정 방법에 있어서, 단자와 반도체 디바이스의 접지(earth) 전위 사이에 콘덴서를 접속하고, 콘덴서를 소정의 전압으로 축전하고, 반도체 디바이스를 동작시키고, 소정의 시험 시간 경과후에 콘덴서의 단자측 전위를 측정하고, 시험 시간, 콘덴서의 용량 및 전위에 따라 디바이스 전류를 산출한다. 콘덴서를 소정의 전압으로 설정하고, 콘덴서에 소정의 전류를 부여하고, 소정의 시간 경과후에 콘덴서의 단자측의 변화 전위를 측정하고, 소정의 전류, 소정의 시간 및 변화 전위에 따라 콘덴서의 용량을 산출할 수도 있다.

콘덴서를 소정의 전압으로 설정하고, 콘덴서에 소정의 전류를 부여하고, 콘덴서의 단자측의 전위가 소정의 변화 전위가 될 때까지의 시간을 측정하고, 소정의 전류, 시간 및 변화 전위에 따라 콘덴서의 용량을 산출할 수도 있다. 콘덴서에 부여하는 전류는 기지의 정전류이거나 또는 기지의 정전압을 기지의 저항을 통하여 부여한 것일 수도 있다. 단자에서 허용할 수 있는 최대 허용 전류 및 콘덴서의 용량에 따라 시험 시간 경과후에 허용되는 전위의 범위를 계산하고, 전위가 범위에 포함되지 않는 경우에 반도체 디바이스가 불량이라고 판단할 수도 있다. 단자의 전위가 소정의 값 이하가 되었을 때, 디바이스 전류를 보충하는 보조 전류를 단자에 부여할 수도 있다. 보조 전류는 정전압 전원으로부터 다이오드를 통하여 단자에 부여할 수도 있다.

본 발명의 제2 형태에 의하면, 반도체 디바이스의 단자에 발생하는 디바이스 전류를 측정하는 전류 측정 장치에 있어서, 단자와 반도체 디바이스의 접지 전위 사이에 접속된 콘덴서와, 콘덴서를 소정의 전압으로 축전하는 드라이버와, 반도체 디바이스를 동작시키는 패턴 생성 장치와, 소정의 시험 시간 경과후에 콘덴서의 단자측의 전위를 측정하는 컴퍼레이터(comparator)와, 시험 시간, 콘덴서의 용량 및 전위에 따라 디바이스 전류를 산출하는 수단을 구비한다. 콘덴서를 소정의 전압으로 설정한 후 콘덴서에 소정의 전류를 부여하는 의사(擬似) 부하 회로와, 의사 부하 회로에 의하여 소정 시간 소정의 전류를 콘덴서에 부여한 후에 컴퍼레이터로 측정한 단자측의 전위 및 소정의 전류에 따라 콘덴서의 용량을 산출하는 수단을 추가로 구비할 수도 있다.

의사 부하 회로는 기지의 정전류를 콘덴서에 부여할 수도 있다. 의사 부하 회로는 기지의 정전압을 기지의 저항을 통하여 콘덴서에 부여할 수도 있다. 단자에서 허용할 수 있는 최대 허용 전류 및 콘덴서의 용량에 따라 시험 시간 경과후에 허용되는 전위의 범위를 계산하는 수단과, 전위가 범위에 포함되지 않는 경우에 반도체 디바이스가 불량이라고 판단하는 수단을 추가로 구비할 수도 있다. 단자의 전위가 소정의 값 이하가 되었을 때, 디바이스 전류를 보충하는 보조 전류를 단자에 부여하는 전원을 추가로 구비할 수도 있다. 전원과 단자를 접속하는 다이오드를 추가로 구비할 수도 있다.

그리고 상기의 발명의 개요는 본 발명의 필요한 특징 전부를 열거한 것이 아니며, 이러한 특징 그룹의 서브콤비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.

이하, 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 설명하겠지만, 이하의 실시예는 특허청구범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니며, 또 실시예 중에서 설명되는 특징의 조합 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.

도 4는 본 실시예에 의한 전류 측정 장치를 도시한 블록도이다. 본 전류 측정 장치는 반도체 디바이스 등의 DUT(20)의 단자에 발생하는 디바이스 전류를 측정한다. DUT의 단자와 반도체 디바이스의 접지 전위 사이에는 콘덴서(C_L)가 배설되어있다. 또 본 전류 측정 장치는 콘덴서(C_L)를 소정의 전압으로 축전하는 드라이버(DR)(22)와, 피시험(被試驗) 디바이스(DUT)를 동작시키기 위한 시험 패턴을 생성하는 패턴 생성 장치(30)와, 소정의 시험 시간(T)이 경과한 후에 콘덴서(C_L)의 단자측 전위를 측정하는 컴퍼레이터(CP)와, 시험 시간(T), 콘덴서(C_L)의 용량 및 컴퍼레이터(CP)에 의하여 측정된 전위에 따라 디바이스 전류(I_DUT)를 산출하는 전류 산출 수단(32)을 구비한다.

드라이버(DR)(22)는 DUT(20)에 대하여 하이(high) 또는 로우(low)의 전압을 부여하는 전압원이며, 고속으로 하이, 로우 또는 하이 임피던스 상태 중 어느 하나로 전환될 수 있다. 드라이버(DR)(22)의 내부 저항을 Ro라고 하면, 콘덴서(C_L)에 축전하기 위한 축전 커브는, 시정수(時定數) τx＝R_O·C_L로 정해진다. 컴퍼레이터 (CP)(14)는 STROBE 신호가 입력되었을 때의 입력 전압이 V_OH보다 작은지의 여부 및 V_OL보다 작은지의 여부를 측정한다. 전압 측정을 반복하고 그 때마다 V_OH및 V_OL의 설정 전압을 입력 전압의 부근의 값에 근접시킴으로써, DUT(20)의 측정 단자의 전압을 고속인 동시에 정확하게 측정할 수 있다.

도 5 (A) 및 (B)는 의사 부하 회로(18)의 구성 예를 도시한다. 도 5 (A)에 도시한 바와 같이, 다이오드 브리지에 의하여 정전류를 DUT에 대하여 부여하는 정전류 회로(18A)를 형성할 수 있다. 또 도 5 (B)에 도시한 바와 같이, 소정의 내부저항을 가지는 드라이버(34)의 제어 입력 전압을 콘덴서(C_L)에 축적된 전압보다 약간 작게 하면, 콘덴서(C_L)의 단자측 전위와 드라이버(34)의 제어 입력 전위의 전위차를 내부 저항으로 나누어 얻어지는 크기의 전류를 발생시킬 수 있다.

도 6은 본 전류 측정 장치에 의하여 DUT의 단자에 발생하는 전류를 측정하는 동작을 도시한 플로차트이다. 먼저 DUT(20)의 초기 설정을 행하고, 드라이버 (DR)(22)에 의하여 콘덴서(C_L)를 소정의 전압(Vini)으로 축전한다(S10). 이 때 콘덴서(C_L)의 다른 쪽 단자는 접지되어 있으므로, DUT(20) 측의 단자 전위는 Vini가 된다. 다음에 콘덴서(C_L)의 용량을 산출하기 위한 시험 조건, 즉 측정 간격 및 콘덴서(C_L)에 부여하는 전류(I_L)를 정한다(S12). 또한 콘덴서(C_L)에 소정의 전류(I_L)를 부여하고, 소정의 시간(t_cal)이 경과한 후에 콘덴서(C_L)의 DUT 단자측의 전위(변화 전위)(V_O)를 측정한다. 콘덴서(C_L)에 부여한 소정의 전류(I_L), 소정의 시간(t_cal) 및 변화 전위(V_O)에 따라 콘덴서(C_L)의 용량을 산출한다(S14).

측정하는 단자가 정(正)의 전원을 DUT(20)에 공급하는 전원 핀인 경우에는, 콘덴서에 축전하는 전압은 정의 전원 전압인 것이 바람직하다. 또 소정의 전류(I_L)는 콘덴서(C_L)를 방전시키는 방향의 전류인 것이 바람직하다. 이 소정의 전류(I_L)는 기지의 정전류이거나 또는 기지의 정전압을 기지의 저항을 통하여 부여한 것일 수도 있다. 단자에서 허용할 수 있는 최대 허용 전류가 소정의 시험 시간(t) 동안흐른 경우의 콘덴서(C_L)의 문턱값(threshold) 전압(V_OHS)을 콘덴서(C_L)의 용량에 따라 계산한다(S16).

다음에, DUT(20)가 정지한 상태에서, 드라이버(DR)(22)에 의하여 재차 콘덴서(C_L)를 소정의 전압으로 축전한다(S18). 축전이 종료되면 드라이버(DR)(22)를 분리하고, DUT(20)에 시험 패턴을 부여하여 DUT(20)를 동작시킨다(S20). 시험 시간(t)이 경과한 후에 콘덴서(C_L)의 DUT 단자측의 전위(Vt)를 측정하고, 측정한 전위(Vt)가 허용되는 전위의 문턱값(V_OHS)을 넘은 경우에는, DUT(20)가 불량이라고 판단한다. 이 판단 결과는 도시하지 않은 메모리에 기입된다. 필요한 모든 시험 패턴이 DUT에 부여될 때까지 스텝 18, 스텝 20을 반복하고, 모든 시험 패턴에 대한 시험이 종료되면(S24) 메모리로부터 판정 결과를 읽어내고 시험을 종료한다(S24).

드라이버(22)에 의하여 콘덴서(C_L)의 충전을 개시 또는 종료할 때 스파이크 전류가 발생할 우려가 있다. 따라서 측정 단자의 전위가 소정의 값 이하가 되었을 때 디바이스 전류를 보충하는 전원(VS)(10)을 배설하는 것이 더욱 바람직하다. 전원(10)은 보조 전류를 정전압 전원(40)으로부터 다이오드(D_P)를 통하여 단자에 부여한다. 정전압 전원(40)이 생성하는 전압으로부터 다이오드(D_P)가 강하시키는 전위차를 줄인 전위보다 측정 단자의 전위(V_O)가 작아진 경우에, 전원(10)으로부터 보조 전류가 DUT(20)에 공급된다.

도 7은 도 5 (A)에 도시한 의사 부하 회로(18A)를 이용한 경우의 전류 측정장치의 동작을 도시한 순서도이다. 이 도면에서 P_IN은 패턴 생성 장치(30)로부터 공급되는 DUT(20)의 구동 신호, P_HLD는 드라이버(DR)(22)를 구동하는 구동 신호, V_DR은 드라이버(DR)(22)의 출력, I_DUT는 DUT(20)가 동작하였을 때 전원 단자로부터 DUT(20)에 공급되는 전류, I_L은 의사 부하 회로(18)를 콘덴서(C_L)에 접속한 경우에, 콘덴서(C_L)로부터 의사 부하 회로(18)로 흐르는 전류, STROBE는 컴퍼레이터(14)에 의하여 전원 단자의 전압을 받아들이기 위한 스트로브 신호, V_O는 전원 단자의 전압(콘덴서(C_L)에서의 전원 단자측의 전압)이다.

C_L＝0.1uF, 캘리브레이션(calibration) 조건을 I_L＝20mA, t_CAL＝500nS라고 하면 그 사이에 단자 전압은

　　V_OC＝(20ｍA×500nS)／약 0.1uF＝100mV

만큼 변화한다. 즉 단자 전압은 100mV／500nS＝5mV／25nS의 속도로 변화한다. 따라서, 컴퍼레이터(14)에 의하여 25nS마다 단자 전압(V_O)을 샘플링하고 컴퍼레이터(CP)(14)의 출력이 반전되는 시간을 검출하면, 오차 5mV의 정밀도로 단자 전압(V_O)을 측정할 수 있다. 콘덴서(C_L)의 용량에 오차가 포함되므로, 측정된 단자 전압(V_O)을 이용하여 재차 콘덴서(C_L)의 용량을 산출한다. 예를 들면 컴퍼레이터(CP)(14)에서의 판정치(V_OH)를 100mV로 설정하면, 5mV／100mV＝5％의 정밀도로 C_L의 값을 산출할 수 있다. C_L의 오차가 큰 경우는 t_CAL의 범위를 넓히는 것이 바람직하다.

산출한 C_L의 값에 따라 DUT(20)의 전원 전류의 양부(良否)를 판정하기 위한 문턱값(V_OHS)을 설정한다. 임의의 20nS의 구간에서 DUT(20)의 동작시의 평균 전원 전류가 I_DUTn＝50mA이라고 하면, 20nS 후의 콘덴서(C_L)의 전압 강하의 크기는

V_OHS＝(I_DUTn×Tx)／C_L＝(50mA×20nS)／0.1uF＝10mV

가 된다. 이 값에 소정의 마진(margin)을 곱하여 얻어진 값보다 시험시의 콘덴서(C_L)의 전압 강하가 큰 경우에는, DUT(20)가 불량이라고 판단할 수 있다.

도 8은 도 5 (B)에 도시한 의사 부하 회로(18B)를 이용한 경우의 전류 측정 장치의 동작을 도시한 순서도이다. 도 7과 동일한 신호에는 도 7과 동일한 기호를 붙였으므로 이들의 설명은 생략한다. 도 8에서 P_CAL은 의사 부하 회로(18B)에서의 출력 전압의 설정치이다. 콘덴서(C_L)에 축전한 후에 의사 부하 회로(18B)의 출력 제어 전압을 낮춤으로써 콘덴서(C_L)가 방전된다.

방전을 위해 의사 부하 회로(18B)의 출력 전압을 낮추는 낮춤 폭(V_X)을 1V, 의사 부하 회로(18B)에 배설된 드라이버(34)의 내부 저항을 R_O2＝50Ω이라고 하면, 콘덴서(C_L)로부터 I_L＝20mA의 전류가 흐른다. 따라서, 도 5 (A)에 도시한 정전류회로(18A)를 이용한 경우와 마찬가지로, 방전시의 전압 변화 속도에 따라 콘덴서(C_L)의 용량을 정확하게 산출할 수 있다. 산출된 콘덴서(C_L)의 용량에 따라 도 7에 도시한 경우와 마찬가지로 DUT(20)의 전원 전류를 산출할 수 있다.

도 9는 전류 측정 장치의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 도 4에 도시한 실시예에서는, 컴퍼레이터(CP)(14)에 정기적으로 스트로브 신호를 입력하고, 단자 전압(V_O)이 규정치에 도달할 때까지의 시간을 측정함으로써 단자 전류를 측정하였다. 그러나 다른 실시예로는, 컴퍼레이터(CP)(14) 대신 고속 A／D 컨트롤러(24)를 구비하여 소정 시간이 경과되었을 때의 단자 전압(V_O)을 디지털 데이터로 변환하여 측정할 수도 있다.

또 통상의 시험과 단자 전류 측정 시험 양쪽을 고속으로 행하기 위해서는 다이오드(D_P)를 바이패스하는 바이패스 회로를 배설하는 것이 바람직하다. 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이, 다이오드(D_P)의 바이패스를 차단하는 스위치(S3)와, 전원(VS)으로의 부의 귀환 선로를 차단하는 스위치(S2)와, 전원(VS)의 출력을 전원(VS)의 센스(SENSE) 입력에 피드백(feedback)하는 스위치(S1)를 설치한다. 단자 전류를 측정하는 경우에는 스위치 S1, S2, S3를 각각 ON, OFF, OFF로 하고, 통상의 시험을 행할 때는 스위치 S1, S2, S3를 각각 OFF, ON, ON으로 함으로써, 전류 측정 및 통상의 시험을 고속으로 전환하여 실행할 수 있다.

(기타)

측정 단자에서의 DUT 전류가 큰 경우, 특히 측정 단자가 전원 전류가 큰 전원 단자인 경우에는, DUT를 동작시키고 있는 동안에 전압(V_O)이 크게 강하한다. 이로 인하여, DUT 본래의 전원 전류를 정확하게 측정할 수 없다. 이와 같은 경우에는, 콘덴서(C_L)의 용량을 크게 하는 것이 바람직하다. 용량이 큰 콘덴서(C_L)의 축전 시간을 단축하기 위해서는 드라이버(DR)(22)를 복수 개 병렬로 배설할 수도 있다. 또, 콘덴서(C_L)의 용량을 산출하는 캘리브레이션을 실제로 DUT가 동작하고 있는 경우와 근사(近似)한 환경에서 행하기 위해서는, 의사 부하 회로(18)를 복수 개 병렬로 배설할 수도 있다. 이 경우에는, 복수의 의사 부하 회로(18)의 동작 타이밍을 각각 독립적으로 설정함으로써 다양한 전류(I_L)의 파형에서 단자 전압(V_O) 강하의 크기를 측정할 수 있다.

상기 실시예에서는, 미리 콘덴서(C_L)의 용량을 산출하고 그것에 따라 DUT의 측정 단자에 발생하는 전류를 측정하였다. 그러나 다른 실시예로는, 미리 콘덴서(C_L)를 소정의 전압으로 축전한 후에, DUT의 동작을 정지하고 DUT의 피측정 단자에 허용되는 최대의 전류를 의사 부하 회로(18)로부터 출력하여 소정 시간 경과후의 전압을 문턱값 전압으로서 측정해 둘 수도 있다. 이 경우에는 실제 시험시에 콘덴서(C_L)의 전압이 문턱값 전압보다 작아지는지의 여부에 따라 DUT(20)의 양부를 판단할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는상기 실시예에 기재된 범위에 한정되지 않는다. 상기 실시예에 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있음은 당업자에게 명확하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있음은 특허청구범위의 기재로부터 명확하다.

상기 설명으로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 시험 대상인 디바이스의 각 핀에 발생하는 전류를 정확하게 측정할 수 있다.

Claims

반도체 시험 장치를 사용하여 반도체 디바이스의 단자에 발생하는 디바이스 전류를 측정하는 전류 측정 방법에 있어서,

상기 단자와 상기 반도체 디바이스의 접지(earth) 전위 사이에 콘덴서를 접속하는 단계와,

상기 콘덴서를 소정의 전압으로 축전(蓄電)하는 단계와,

상기 반도체 디바이스를 동작시키는 동작 단계와,

소정의 시험 시간 경과후에 상기 콘덴서의 상기 단자측 전위를 측정하는 단계와,

상기 시험 시간, 상기 콘덴서의 용량 및 상기 전위에 따라 상기 디바이스 전류를 산출하는 단계

를 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 콘덴서를 소정의 전압으로 설정하는 초기화 단계와,

상기 콘덴서에 소정의 전류를 부여하는 인가 전류 단계와,

소정의 시간 경과후에 상기 콘덴서의 상기 단자측의 변화 전위를 측정하는 단계와,

상기 소정의 전류, 상기 소정의 시간 및 상기 변화 전위에 따라 상기 콘덴서의 상기 용량을 산출하는 단계

를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 콘덴서를 소정의 전압으로 설정하는 초기화 단계와,

상기 콘덴서에 소정의 전류를 부여하는 인가 전류 단계와,

상기 콘덴서의 상기 단자측 전위가 소정의 변화 전위가 될 때까지의 시간을 측정하는 단계와,

상기 소정의 전류, 상기 시간 및 상기 변화 전위에 따라 상기 콘덴서의 상기 용량을 산출하는 단계

를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제2항에 있어서,

상기 인가 전류 단계는 기지(旣知)의 정전류(定電流)를 상기 콘덴서에 부여하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제3항에 있어서,

상기 인가 전류 단계는 기지의 정전류를 상기 콘덴서에 부여하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제2항에 있어서,

상기 인가 전류 단계는 기지의 정전압을 기지의 저항을 통하여 상기 콘덴서에 부여하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제3항에 있어서,

상기 인가 전류 단계는 기지의 정전압을 기지의 저항을 통하여 상기 콘덴서에 부여하는 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 단자에서 허용할 수 있는 최대 허용 전류 및 상기 콘덴서의 상기 용량에 따라 상기 시험 시간 경과후에 허용되는 상기 전위의 범위를 계산하는 단계와,

상기 전위가 상기 범위에 포함되지 않는 경우에 상기 반도체 디바이스가 불량이라고 판단하는 단계

를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제1항에 있어서,

상기 단자의 전위가 소정의 값 이하가 되었을 때, 상기 디바이스 전류를 보충하는 보조 전류를 상기 단자에 부여하는 보조 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
제9항에 있어서,

상기 보조 단계는 정전압 전원으로부터 다이오드를 통하여 상기 보조 전류를 상기 단자에 부여하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 방법.
반도체 디바이스의 단자에 발생하는 디바이스 전류를 측정하는 전류 측정 장치에 있어서,

상기 단자와 상기 반도체 디바이스의 접지 전위 사이에 접속된 콘덴서와,

상기 콘덴서를 소정의 전압으로 축전하는 드라이버와,

상기 반도체 디바이스를 동작시키는 패턴 생성 장치와,

소정의 시험 시간 경과후에 상기 콘덴서의 상기 단자측 전위를 측정하는 컴퍼레이터(comparator)와,

상기 시험 시간, 상기 콘덴서의 용량 및 상기 전위에 따라 상기 디바이스 전류를 산출하는 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.
제11항에 있어서,

상기 콘덴서를 소정의 전압으로 설정한 후 상기 콘덴서에 소정의 전류를 부여하는 의사(擬似) 부하 회로와,

　상기 의사 부하 회로에 의하여 소정 시간 상기 소정의 전류를 상기 콘덴서에 부여한 후에 상기 컴퍼레이터로 측정한 상기 단자측의 전위 및 상기 소정의 전류에 따라 상기 콘덴서의 상기 용량을 산출하는 수단

　을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.
제12항에 있어서,

상기 의사 부하 회로는 기지의 정전류를 상기 콘덴서에 부여하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.
제12항에 있어서,

상기 의사 부하 회로는 기지의 정전압을 기지의 저항을 통하여 상기 콘덴서에 부여하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.
제11항에 있어서,

상기 단자에서 허용할 수 있는 최대 허용 전류 및 상기 콘덴서의 상기 용량에 따라 상기 시험 시간 경과후에 허용되는 상기 전위의 범위를 계산하는 수단과,

상기 전위가 상기 범위에 포함되지 않는 경우에, 상기 반도체 디바이스가 불량이라고 판단하는 수단

을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.
제11항에 있어서,

상기 단자의 전위가 소정의 값 이하가 되었을 때, 상기 디바이스 전류를 보충하는 보조 전류를 상기 단자에 부여하는 전원을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.
제16항에 있어서,

상기 전원과 상기 단자를 접속하는 다이오드를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 장치.