專利名稱：測試裝置、測試方法、電子設(shè)備、以及設(shè)備生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對設(shè)置著場效應(yīng)晶體管(Field effect transistor)的電子設(shè)備進(jìn)行測試的測試裝置及測試方法、以及設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管的電子設(shè)備及設(shè)備生產(chǎn)方法。本發(fā)明尤其涉及測試時減小場效應(yīng)晶體管的泄漏電流(leakage current)變動的影響的測試裝置以及測試方法。關(guān)于通過文獻(xiàn)的參照而允許編入的指定國，將下述日本專利申請案所記載的內(nèi)容借由參照而并入本申請案中，以作為本申請案的一部分。
特愿2004-298260 申請日2004年10月12日背景技術(shù)先前，作為對半導(dǎo)體電路等電子設(shè)備進(jìn)行測試的方法，眾所周知有如下方法對供給到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，以檢測電源電流的異常值(abnormal value)。例如，將各種測試圖案施加到電子設(shè)備中，對電子設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)下的電源電流進(jìn)行檢測，根據(jù)電源電流是否處于規(guī)定的范圍內(nèi)來判定電子設(shè)備的良否。
因目前尚無相關(guān)聯(lián)的專利文獻(xiàn)等，所以省略相關(guān)聯(lián)的專利文獻(xiàn)等的記載。
然而近年來，因電子設(shè)備的微細(xì)化或電子設(shè)備中所含的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)的數(shù)量增多等，電子設(shè)備中的泄漏電流增加。泄漏電流因各電子設(shè)備的差異或溫度變化等而變動。尤其是，COMS中的所謂亞閾值(subthreshold)泄漏電流因溫度依存性(temperature dependency)大，所以難以穩(wěn)定。因此，在先前的電源電流測試中，因泄漏電流的變動而導(dǎo)致供給到電子設(shè)備中的電源電流產(chǎn)生變動，從而產(chǎn)生如下問題本應(yīng)被判定為良品的電子設(shè)備也會被判定為不良。
而且，為了應(yīng)對所述問題，眾所周知的是如下方法在電子設(shè)備內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器temperature sensor以及加熱器(heater)等，以將電子設(shè)備的溫度控制為固定。然而，對于所述控制而言，無法進(jìn)行高精度的控制，因此無法充分減小泄漏電流的變動。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供可以解決所述問題的測試裝置、測試方法、電子設(shè)備、以及設(shè)備生產(chǎn)方法。通過組合權(quán)利要求項(xiàng)中的獨(dú)立項(xiàng)所述的特征來實(shí)現(xiàn)所述目的。而且，附屬項(xiàng)規(guī)定了本發(fā)明的更有利的具體例。
為了解決所述問題，本發(fā)明的第1形態(tài)提供一種測試裝置，對電子設(shè)備進(jìn)行測試，所述電子設(shè)備設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，且所述測試裝置包括電源，供給電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生部，依次產(chǎn)生并供給多個測試圖案，所述多個測試圖案應(yīng)供給到電子設(shè)備中；泄漏電流檢測部，對場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測；電壓控制部，對施加到設(shè)置著場效應(yīng)晶體管的襯底的襯底電壓進(jìn)行控制，以使由泄漏電流檢測部所檢測的泄漏電流維持規(guī)定的值；以及電源電流測定部，在每次施加各個測試圖案時，對輸入到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來判定電子設(shè)備的良否。
泄漏電流檢測部分別測定p型的場效應(yīng)晶體管的p型泄漏電流、與n型的場效應(yīng)晶體管的n型泄漏電流，且電壓控制部根據(jù)p型泄漏電流，對施加到襯底的高電壓以及低電壓中的高電壓進(jìn)行控制，并根據(jù)n型泄漏電流來對低電壓進(jìn)行控制。
電源電流測定部，使對各個測試圖案所測定出的電源電流按照各個電源電流的大小順序來排列，當(dāng)排列后的電源電流不連續(xù)時，判定電子設(shè)備為不良。
電源電流測定部對經(jīng)排列的電源電流進(jìn)行二階微分，當(dāng)微分值的峰值大于等于規(guī)定值時，判定電子設(shè)備為不良。而且，電源電流測定部計(jì)算出經(jīng)排列的電源電流中相鄰的電源電流的差分，當(dāng)計(jì)算出的差分中存在大于預(yù)定值的值時，判定電子設(shè)備為不良。
本發(fā)明的第2形態(tài)提供一種測試方法，對電子設(shè)備進(jìn)行測試，所述電子設(shè)備設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，且所述測試方法包括電源供給階段，供給用來驅(qū)動電子設(shè)備的電力；圖案產(chǎn)生階段，依次產(chǎn)生并供給多個測試圖案，所述多個測試圖案應(yīng)供給到電子設(shè)備中；泄漏電流檢測階段，對場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測；電壓控制階段，對施加到設(shè)置著場效應(yīng)晶體管的襯底的襯底電壓進(jìn)行控制，以使泄漏電流檢測階段中所檢測的泄漏電流維持規(guī)定的值；以及電源電流測定階段，在每次施加各個測試圖案時，對輸入到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來判定電子設(shè)備的良否。
本發(fā)明的第3形態(tài)提供一種電子設(shè)備，設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，且包括泄漏電流檢測電路，將與場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。
泄漏電流檢測電路包括虛設(shè)(dummy)晶體管，所述虛設(shè)晶體管具有與場效應(yīng)晶體管大致相同的特性，且被給予著與場效應(yīng)晶體管大致相同的電源電壓，所述虛設(shè)晶體管的柵極端子與源極端子相連接著，并將漏極電流輸出到外部。泄漏電流檢測電路與輸入測試圖案的輸入引腳獨(dú)立地設(shè)置著。
泄漏電流檢測電路包括n型的虛設(shè)晶體管，將與n型的場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部；以及p型的虛設(shè)晶體管，將與p型的場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。
電子設(shè)備更包括電源端子，從外部的電源接收電力；以及襯底電壓端子，與電源端子獨(dú)立地設(shè)置，并接收施加到設(shè)置著場效應(yīng)晶體管的襯底的電壓。
本發(fā)明的第4形態(tài)提供一種設(shè)備生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)電子設(shè)備，所述電子設(shè)備設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，且所述設(shè)備生產(chǎn)方法包括準(zhǔn)備階段，其準(zhǔn)備襯底；電路形成階段，在所述襯底上形成場效應(yīng)晶體管；以及檢測電路形成階段，在襯底上形成泄漏電流檢測電路，所述泄漏電流檢測電路將與場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。
本發(fā)明的第5形態(tài)提供一種測試裝置，其對電子設(shè)備進(jìn)行測試且包括電源，供給電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生部，依次產(chǎn)生并供給多個測試圖案，所述多個測試圖案應(yīng)供給到電子設(shè)備中；以及電源電流測定部，在每次施加各個測試圖案時，對輸入到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來判定電子設(shè)備的良否；且圖案產(chǎn)生部在每次將規(guī)定數(shù)量的測試圖案供給到電子設(shè)備中時，產(chǎn)生具有規(guī)定圖案的基準(zhǔn)測試圖案，并將基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備中，在每次將基準(zhǔn)測試圖案被供給到電子設(shè)備中時，電源電流測定部對由電源施加到電子設(shè)備中的電源電壓進(jìn)行控制，以使根據(jù)所述基準(zhǔn)測試圖案而供給到電子設(shè)備中的靜止時的電源電流成為規(guī)定的值。圖案產(chǎn)生部交替地產(chǎn)生測試圖案與基準(zhǔn)測試圖案，并將所述測試圖案與所述基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備中。
本發(fā)明的第6形態(tài)提供一種測試方法，其對電子設(shè)備進(jìn)行測試且包括電源供給階段，供給電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生階段，依次產(chǎn)生并供給多個測試圖案，所述多個測試圖案應(yīng)供給到電子設(shè)備中；基準(zhǔn)測試圖案產(chǎn)生階段，在圖案產(chǎn)生階段中，每次將規(guī)定數(shù)量的測試圖案供給到電子設(shè)備中時，產(chǎn)生具有規(guī)定圖案的基準(zhǔn)測試圖案，并將所述基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備中；電源電流測定階段，在每次施加各個測試圖案時，對輸入到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來判定電子設(shè)備的良否；基準(zhǔn)電流測定階段，在每次將各個基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備中時，對根據(jù)所述基準(zhǔn)測試圖案而供給到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定；以及電源電壓控制階段，對在電源供給階段中施加到電子設(shè)備中的電源電壓進(jìn)行控制，以使基準(zhǔn)電流測定階段中所測定的靜止時的電源電流成為規(guī)定的值。
另外，所述的發(fā)明概要并未列舉出本發(fā)明的所有必要特征，所述多個特征群的次(sub)組合也可以成為發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，可以消除電子設(shè)備200中所含的場效應(yīng)晶體管的亞閾值泄漏電流的變動，從而可以高精度地對電子設(shè)備200的電源電流進(jìn)行測定。因此，可以高精度地對電子設(shè)備200進(jìn)行測試。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的測試裝置100的構(gòu)成的一例的圖。
圖2是表示電子設(shè)備200的構(gòu)成的一例的圖。
圖3是表示對供給到電子設(shè)備200中的各測試圖案進(jìn)行測定而得的電源電流值的一例的圖。
圖3(a)表示依次所供給的各測試圖案的電源電流值，圖3(b)表示使經(jīng)測定的電源電流值按照值從小到大的順序排列。
圖4是表示對經(jīng)排列的電源電流的波形進(jìn)行二階微分后所得結(jié)果的一例的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的對電子設(shè)備200進(jìn)行測試的測試方法的一例的流程圖。
圖6是表示測試裝置100的構(gòu)成的其他例的圖。
圖7是表示測試裝置100的構(gòu)成的其他例的圖。
圖8是表示測試方法的其他例的流程圖。
10圖案產(chǎn)生部12電源14電源電流測定部16第1電壓控制部18第1泄漏電流檢測部 20第2泄漏電流檢測部22第2電壓控制部 100測試裝置200電子設(shè)備 202被測試電路部204p型場效應(yīng)晶體管 206n型場效應(yīng)晶體管208p型虛設(shè)晶體管210n型虛設(shè)晶體管212襯底電壓端子 214泄漏電流檢測端子216襯底電壓端子 218泄漏電流檢測端子220、222電源端子S300～S314、S400～S412步驟具體實(shí)施方式
以下，通過發(fā)明的實(shí)施形態(tài)來說明本發(fā)明，以下的實(shí)施形態(tài)并不限定權(quán)利要求中的發(fā)明，對于發(fā)明的解決手段而言，實(shí)施形態(tài)中所說明的所有特征的組合不一定是必須的。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的測試裝置100的構(gòu)成的一例的圖。測試裝置100是對設(shè)置著場效應(yīng)晶體管的電子設(shè)備200進(jìn)行測試的裝置，包括圖案產(chǎn)生部10、電源12、電源電流測定部14、第1電壓控制部16、第1泄漏電流檢測部18、第2泄漏電流檢測部20、以及第2電壓控制部22。本例中，所謂場效應(yīng)晶體管是指金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal-oxidesemiconductor，MOS)型的場效應(yīng)晶體管。
電源12供給電子設(shè)備200驅(qū)動用的電力。本例中，電源12將恒定電壓(constant voltage)的電力供給到電子設(shè)備200中。而且，圖案產(chǎn)生部10依次產(chǎn)生并供給應(yīng)供給到電子設(shè)備200中的多個測試圖案。即，圖案產(chǎn)生部10將不同的測試圖案依次供給到電子設(shè)備200中，由此可以使電子設(shè)備200中產(chǎn)生不同的運(yùn)行狀態(tài)。在每次施加各個測試圖案時，電源電流測定部14對從電源12供給到電子設(shè)備200中的電源電流進(jìn)行檢測。電源電流測定部14可以對電子設(shè)備200靜止時的電源電流(IDD quiescent，IDDQ)進(jìn)行檢測。
第1泄漏電流檢測部18以及第2泄漏電流檢測部20，對電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測。本例中，第1泄漏電流檢測部18，對電子設(shè)備200中所包含的每單位數(shù)量的p型場效應(yīng)晶體管的亞閾值泄漏電流進(jìn)行檢測，第2泄漏電流檢測部20，對電子設(shè)備200中所包含的每單位數(shù)量的n型場效應(yīng)晶體管的亞閾值泄漏電流進(jìn)行檢測。所謂亞閾值泄漏電流，是指流入場效應(yīng)晶體管的通道間的泄漏電流。
而且，第1電壓控制部16以及第2電壓控制部22，對施加到電子設(shè)備200的襯底的襯底電壓進(jìn)行控制，以使由第1泄漏電流檢測部18以及第2泄漏電流檢測部20所檢測的泄漏電流維持規(guī)定的值。即，根據(jù)泄漏電流的變動來控制襯底電壓。此處所謂襯底，是指形成著場效應(yīng)晶體管等半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體基板。
通常，將第1電壓(高電壓)施加到電子設(shè)備200的襯底的n型基板，將低于第1電壓的第2電壓(低電壓)施加到p型區(qū)域(p-井)。
本例中，第1電壓控制部16對施加到電子設(shè)備200的襯底的n型基板的第1電壓進(jìn)行控制，以使第1泄漏電流檢測部18所檢測出的泄漏電流固定。由此，將電子設(shè)備200所具有的p型場效應(yīng)晶體管的泄漏電流控制為固定。
而且，第2電壓控制部22對施加到電子設(shè)備200的襯底的p型區(qū)域的第2電壓進(jìn)行控制，以使第2泄漏電流檢測部20所檢測出的泄漏電流固定。由此，將電子設(shè)備200所具有的n型場效應(yīng)晶體管的泄漏電流控制為固定。
利用所述動作，在圖案產(chǎn)生部10將多個測試圖案輸入至電子設(shè)備200期間，將電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管的泄漏電流控制為固定。接著，電源電流測定部14根據(jù)對各測試圖案測定出的電源電流的值，來判定電子設(shè)備200的良否。例如，電源電流測定部14使對各個測試圖案所測定出的電源電流按照各個電源電流的大小順序來排列，計(jì)算出相鄰的電源電流的差分，當(dāng)計(jì)算出的差分中存在大于預(yù)定值的值時，判定電子設(shè)備200為不良。
根據(jù)本例中的測試裝置100，可以消除電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管的亞閾值泄漏電流的變動，從而可以高精度地判定電子設(shè)備200的良否。
圖2是表示電子設(shè)備200的構(gòu)成的一例的圖。電子設(shè)備200包括根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的被測試電路部202、p型的虛設(shè)晶體管208、n型的虛設(shè)晶體管210、電源端子(220、222)、襯底電壓端子(212、216)、以及泄漏電流檢測端子(214、218)。
電源端子220中施加著電源電壓VDD，所述電源電壓VDD是從電源12經(jīng)由電源電流測定部14而施加的。而且，電源端子222中施加著電源電壓VSS。本例中，電源端子222接地。
而且，襯底電壓端子(212、216)與電源端子(220、222)獨(dú)立地設(shè)置著。襯底電壓端子212中，施加著由第1電壓控制部16所輸出的電壓(VBBP)，襯底電壓端子216中施加著由第2電壓控制部22所輸出的電壓(VBBN)。如此，獨(dú)立地設(shè)置電源端子與襯底端子，由此可以控制電子設(shè)備200的襯底電壓。
被測試電路部202設(shè)置在電源線(VDD)與電源線(VSS)之間，且被供給著電源電力。電源線(VDD)中經(jīng)由電源端子220而施加著電源電壓VDD。而且電源線(VSS)中施加著低于電源線(VDD)的電壓。本例中，電源線(VSS)經(jīng)由電源端子222而接地。而且，被測試電路部202中設(shè)置著多個p型場效應(yīng)晶體管204、以及多個n型場效應(yīng)晶體管206。各個場效應(yīng)晶體管(204、206)的柵極端子上被給予了如下信號，并根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)來消耗電源電流，所述信號對應(yīng)于施加至電子設(shè)備200的測試圖案。
p型的虛設(shè)晶體管208以如下方式而形成，即，具有與設(shè)置在電子設(shè)備200中的p型場效應(yīng)晶體管204大致相同的特性，且p型的虛設(shè)晶體管208被施加著與p型場效應(yīng)晶體管204大致相同的電源電壓。本例中，p型的虛設(shè)晶體管208的源極端子上被施加著電源電壓VDD。
n型的虛設(shè)晶體管210以如下方式而形成，即，具有與設(shè)置在電子設(shè)備200中的n型場效應(yīng)晶體管206大致相同的特性，且n型的虛設(shè)晶體管210被施加著與n型場效應(yīng)晶體管206大致相同的電源電壓。本例中，n型的虛設(shè)晶體管210的源極端子上被施加著電源電壓VSS。
各個虛設(shè)晶體管(208、210)使柵極端子與源極端子短路，將漏極電流輸出到外部。p型的虛設(shè)晶體管208經(jīng)由泄漏電流檢測端子214，將漏極電流輸出到第1泄漏電流檢測部18。而且，n型的虛設(shè)晶體管210經(jīng)由泄漏電流檢測端子218，將漏極電流輸出到第2泄漏電流檢測部20。而且，各個虛設(shè)晶體管(208、210)與輸入上述測試圖案的輸入引腳(未圖示)獨(dú)立地設(shè)置著。
虛設(shè)晶體管(208、210)與場效應(yīng)晶體管(204、206)分別具有大致相同的特性，因被施加著大致相同的電源電壓以及襯底電壓，所以由虛設(shè)晶體管(208、210)輸出的漏極電流，與所對應(yīng)的場效應(yīng)晶體管(204、206)中的泄漏電流大致相等。即，各個虛設(shè)晶體管(208、210)作為本發(fā)明中的泄漏電流檢測電路而發(fā)揮作用。
根據(jù)所述構(gòu)成，測試裝置100可以對設(shè)置在電子設(shè)備200中的每單位數(shù)量的場效應(yīng)晶體管的泄漏電流的大小進(jìn)行檢測。接著，測試裝置100根據(jù)所述泄漏電流來對電子設(shè)備200的襯底電壓進(jìn)行控制，由此可以將電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管中的泄漏電流保持為固定。因此，測試裝置100一邊進(jìn)行所述控制一邊依次供給該測試圖案，并對電源電流進(jìn)行測定，由此可以高精度地對電源電流進(jìn)行檢測。
而且，本例中，電子設(shè)備200具有一對虛設(shè)晶體管(208、210)，但在其他例中，電子設(shè)備200可以具有多對虛設(shè)晶體管(208、210)。例如可以使虛設(shè)晶體管(208、210)大致均勻地分布在襯底上。此時，第1泄漏電流檢測部18以及第2泄漏電流檢測部20可以計(jì)算出由多個虛設(shè)晶體管(208、210)輸出的電流的平均值。
而且，利用如下的設(shè)備生產(chǎn)方法來生產(chǎn)電子設(shè)備200，所述設(shè)備生產(chǎn)方法包括準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備電子設(shè)備200的襯底；電路形成階段，在襯底上形成場效應(yīng)晶體管(204、206)；以及檢測電路形成階段，在襯底上形成虛設(shè)晶體管(208、210)，且所述虛設(shè)晶體管(208、210)將與場效應(yīng)晶體管(204、206)的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。設(shè)備生產(chǎn)方法可以更包括形成所述電源端子(220、222)、襯底電壓端子(212、216)、以及泄漏電流檢測端子(214，218)的階段。
圖3(a)、(b)是表示對供給到電子設(shè)備200的各測試圖案進(jìn)行測定而得的電源電流值的一例的圖。圖3(a)、(b)中，橫軸表示已供給到電子設(shè)備200的測試圖案，縱軸表示測定后的電源電流值。
圖3(a)表示所依次供給的各測試圖案的電源電流值。如圖3(a)所示，電源電流測定部14對各個測試圖案，測定與電子設(shè)備200的運(yùn)行狀態(tài)相對應(yīng)的電源電流。此時，測試圖案產(chǎn)生部10針對各測試圖案，以使電子設(shè)備200中所包含的多個場效應(yīng)晶體管中成為ON狀態(tài)的場效應(yīng)晶體管的數(shù)量依次變化的方式，生成多個測試圖案。例如，測試圖案產(chǎn)生部10，以使成為ON狀態(tài)的場效應(yīng)晶體管的數(shù)量以預(yù)定單位數(shù)量逐漸增加的方式，來生成各個測試圖案。圖3(a)中，橫軸表示例如按照供給到電子設(shè)備200中的順序來排列的測試圖案。接著，電源電流測定部14按照從小到大的順序來排列經(jīng)測定的電源電流。
圖3(b)表示按照值從小到大的順序來排列經(jīng)測定的電源電流值的狀態(tài)。當(dāng)成為ON狀態(tài)的場效應(yīng)晶體管的數(shù)量，在各測試圖案中，各每單位數(shù)量不同時，所排列的電源電流的測定值近似直線。然而，當(dāng)電子設(shè)備200發(fā)生故障時，如圖3(b)所示，所排列的電源電流的測定值成為不連續(xù)的值。電源電流測定部14對所排列的電源電流的測定值中不連續(xù)處進(jìn)行檢測，以對電子設(shè)備200的故障進(jìn)行檢測。例如，電源電流測定部14對所排列的電源電流的波形進(jìn)行二階微分，并檢測所述微分值的峰值，由此對不連續(xù)處進(jìn)行檢測。
圖4是表示對所排列的電源電流的波形進(jìn)行二階微分后所得結(jié)果的一例的圖。
如圖4所示，由圖3中電源電流的測定值不連續(xù)處來表現(xiàn)二階微分值的峰值。當(dāng)所述峰值的值大于等于預(yù)定基準(zhǔn)值時，電源電流測定部14判定電子設(shè)備200發(fā)生了故障。
而且，因?qū)τ诙鄠€測試圖案的電源電流進(jìn)行測定需要較長時間，所以為了縮短測定時間，電源電流測定部14可以對更少的測試圖案的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)所述電源電流的測定值來判定電子設(shè)備200的良否。
此時，電源電流測定部14利用例如最小平方法(least squares method)等來使所排列的電源電流的測定值近似于直線。接著，當(dāng)近似的直線與電源電流的測定值的一致度大于規(guī)定的值時，判定電子設(shè)備200為良品。當(dāng)近似的直線與電源電流的測定值的一致度小于等于規(guī)定的值時，電源電流測定部14可以對所排列的電源電流的測定值進(jìn)行分割，在經(jīng)分割的各個區(qū)域中，使電源電流的測定值近似于直線。
接著，電源電流測定部14可以在經(jīng)分割的各個區(qū)域中，計(jì)算近似的直線與電源電流的測定值的一致度。而且電源電流測定部14可以在經(jīng)分割的各個區(qū)域中，對近似的直線的傾斜度(inclination)進(jìn)行比較，當(dāng)傾斜度的差大于等于規(guī)定值時，可以判定電子設(shè)備200發(fā)生了故障。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的對電子設(shè)備200進(jìn)行測試的測試方法的一例的流程圖。所述測試方法是與圖1至圖4中所說明的方法相同的方法，可以對電子設(shè)備200進(jìn)行測試。
首先，在電源供給階段中，供給用以驅(qū)動電子設(shè)備200的電力。接著，在圖案產(chǎn)生階段S300中，產(chǎn)生并供給上述應(yīng)供給到電子設(shè)備200的測試圖案。
而且，在泄漏電流測定階段S302中，對電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測。其次，在電壓控制階段S304中，對施加到設(shè)置著場效應(yīng)晶體管的電子設(shè)備200的襯底的電壓進(jìn)行控制，以使泄漏電流成為規(guī)定的值。優(yōu)選在測試中常時(full time)進(jìn)行S302以及S304的處理。
接著，在使泄漏電流保持規(guī)定的值的狀態(tài)下，在電源電流測定階段S306中，對輸入至電子設(shè)備200的電源電流進(jìn)行測定。對電源電流進(jìn)行測定之后，判定是否已對應(yīng)施加到電子設(shè)備200中的所有測試圖案完成了測定，當(dāng)存在未測定的測試圖案時，在S300中生成下一個測試圖案，然后重復(fù)S300～S306的處理。
對所有的測試圖案進(jìn)行的測定結(jié)束后，在排列階段S310中，以如圖3(b)中所說明的方式來排列電源電流的測定值。接著，在峰值檢測階段S312中，以如圖4中所說明的方式，對所排列的電源電流的測定結(jié)果進(jìn)行二階微分，且對微分值的峰值進(jìn)行檢測。其次，在判定階段S314中，根據(jù)微分值的峰值來對電子設(shè)備200的故障進(jìn)行檢測。
圖6是表示測試裝置100的構(gòu)成的其他例的圖。本例中的測試裝置100包括圖案產(chǎn)生部10、電源12、電源電流測定部14、第1泄漏電流檢測部18、以及第2泄漏電流檢測部20。
本例中的圖案產(chǎn)生部10、電源電流測定部14、第1泄漏電流檢測部18、以及第2泄漏電流檢測部20，具有與圖1中所說明的圖案產(chǎn)生部10、電源電流測定部14、第1泄漏電流檢測部18、以及第2泄漏電流檢測部20相同的作用。
電源12供給用以驅(qū)動電子設(shè)備200的電力。本例中的電源12，對施加到電子設(shè)備200的電源電壓值進(jìn)行控制，以使由第1泄漏電流檢測部18以及第2泄漏電流檢測部20檢測出的泄漏電流保持為規(guī)定的值。根據(jù)所述構(gòu)成，可以減小電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管中的泄漏電流的影響，從而可以高精度地對電源電流進(jìn)行測定。
圖7是表示測試裝置100的構(gòu)成的其他例的圖。測試裝置100包括圖案產(chǎn)生部10、電源12、以及電源電流測定部14。電源12與圖1中所說明的電源12相同，以供給用來驅(qū)動電子設(shè)備200的電力。
圖案產(chǎn)生部10與圖1中所說明的圖案產(chǎn)生部10相同，依次產(chǎn)生并供給應(yīng)供給到電子設(shè)備200的多個測試圖案。而且，圖案產(chǎn)生部10在每次將規(guī)定數(shù)量的測試圖案供給到電子設(shè)備200時，生成具有規(guī)定的圖案的基準(zhǔn)測試圖案，并將所述基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200。此時，優(yōu)選的是，圖案產(chǎn)生部10發(fā)出一種將基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200的指令。而且，所謂基準(zhǔn)測試圖案，可以是用以將電子設(shè)備200的各元件的狀態(tài)設(shè)為初始狀態(tài)的復(fù)位(reset)圖案。
在每次施加各個測試圖案時，電源電流測定部14對輸入到電子設(shè)備200的電源電流進(jìn)行測定。而且，在將基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200時，電源電流測定部14也對輸入到電子設(shè)備200的電源電流進(jìn)行測定。
接著，電源電流測定部14對由電源12供給到電子設(shè)備200的電源電壓進(jìn)行控制，以使對應(yīng)基準(zhǔn)測試圖案而供給到電子設(shè)備200的電源電流成為規(guī)定的值。例如，將供給到電子設(shè)備200的最初的基準(zhǔn)測試圖案所對應(yīng)的電源電流作為基準(zhǔn)值，在每次將基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200時，對電源電壓進(jìn)行控制，以使電源電流與所述基準(zhǔn)值一致。電源電流測定部14在每次從圖案產(chǎn)生部10接收將基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200的指令的通知時，可根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來對電源電壓進(jìn)行控制。
根據(jù)所述動作，在各規(guī)定的期間將基準(zhǔn)測試圖案施加到電子設(shè)備200，并對將電子設(shè)備200的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)為規(guī)定的狀態(tài)時的電源電流進(jìn)行測定，由此可以檢測因溫度變化等外部主要原因而產(chǎn)生的泄漏電流的變動。接著，對電源電壓進(jìn)行控制以使所述電源電流成為規(guī)定值，由此可以將因外部主要原因而產(chǎn)生的泄漏電流控制為固定值。
在進(jìn)行所述控制的狀態(tài)下，即，電源12維持著受到電源電流測定部14控制的電源電壓的狀態(tài)下，圖案產(chǎn)生部10將測試圖案輸入電子設(shè)備200，電源電流測定部14對上述對應(yīng)于所述測試圖案而被供給到電子設(shè)備200的電源電流進(jìn)行測定。由此，可以對如下的電源電流進(jìn)行測定，所述電源電流中已去除了因外部主要原因而產(chǎn)生的泄漏電流的變動的影響。
接著，電源電流測定部14根據(jù)對應(yīng)各個測試圖案而測定的電源電流，來判定電子設(shè)備200的良否。對電子設(shè)備200的良否進(jìn)行判定的方法，與圖1中所說明的電源電流測定部14進(jìn)行的判定方法相同。根據(jù)本例中的測試裝置100，可以去除因外部主要原因而產(chǎn)生的泄漏電流的變動的影響，從而可以高精度地判定電子設(shè)備200的良否。
而且，圖案產(chǎn)生部10可以交替地生成通常的測試圖案與基準(zhǔn)測試圖案，并將所述通常的測試圖案與基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200。此時，每次對各個測試圖案所對應(yīng)的電源電流進(jìn)行測定時，因去除了泄漏電流的變動，所以可以更高精度地進(jìn)行測定。
圖8是表示對電子設(shè)備200進(jìn)行測試的測試方法的其他例的流程圖。所述測試方法與圖8中所說明的方法相同，可以對電子設(shè)備200進(jìn)行測試。
首先，在電源供給階段S400中，供給電子設(shè)備200驅(qū)動用的電力。其次，在溫度控制階段S402中，使電子設(shè)備200的溫度上升到定常狀態(tài)。例如，圖案產(chǎn)生部10將適當(dāng)?shù)臏y試圖案反復(fù)輸入到電子設(shè)備200中，由此可以使電子設(shè)備200的溫度上升。
其次，在基準(zhǔn)測試圖案產(chǎn)生階段S404中，產(chǎn)生具有規(guī)定的圖案的基準(zhǔn)測試圖案。接著，在基準(zhǔn)電流測定、電源電壓控制階段S406中，對將基準(zhǔn)測試圖案供給到電子設(shè)備200時的電源電流進(jìn)行測定。而且，在S406中，對S400中所生成的電源電壓進(jìn)行控制，以使經(jīng)測定的電源電流成為規(guī)定值。
其次，在圖案產(chǎn)生、電源電流測定階段S408中，施加上述應(yīng)供給到電子設(shè)備200的測試圖案，并對此時的電源電流進(jìn)行測定。接著，當(dāng)未對所有應(yīng)施加的測試圖案測定電源電流時，重復(fù)S404～S408的處理，當(dāng)對所有測試圖案測定了電源電流之后，根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來判定電子設(shè)備200的良否(S412)。
以上，已使用實(shí)施形態(tài)來說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)性范圍不限于所述實(shí)施形態(tài)所記載的范圍?？梢詫λ鰧?shí)施形態(tài)進(jìn)行多種變更或改良。權(quán)利要求的記載表明，添加了所述變更或改良的形態(tài)也可以包含在本發(fā)明的技術(shù)想范圍內(nèi)。
如以上所明示般，根據(jù)本發(fā)明，可以消除電子設(shè)備200中所包含的場效應(yīng)晶體管的亞閾值泄漏電流的變動，從而可以高精度地對電子設(shè)備200的電源電流進(jìn)行測定。因此，可以高精度地對電子設(shè)備200進(jìn)行測試。
權(quán)利要求
1.一種測試裝置，對電子設(shè)備進(jìn)行測試，所述電子設(shè)備設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，其特征在于所述測試裝置包括電源，供給所述電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生部，依次產(chǎn)生并供給多個所述測試圖案，多個所述測試圖案應(yīng)供給到所述電子設(shè)備中；泄漏電流檢測部，對所述場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測；電壓控制部，對施加到設(shè)置著所述場效應(yīng)晶體管的襯底的襯底電壓進(jìn)行控制，以使由所述泄漏電流檢測部所檢測的所述泄漏電流維持規(guī)定的值；以及電源電流測定部，在每次施加各個所述測試圖案時，對輸入到所述電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的所述電源電流來判定所述電子設(shè)備的良否。
2.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于所述泄漏電流檢測部分別測定p型的所述場效應(yīng)晶體管的p型泄漏電流、與n型的所述場效應(yīng)晶體管的n型泄漏電流，且所述電壓控制部根據(jù)所述p型泄漏電流，對施加到所述襯底的高電壓以及低電壓中的所述高電壓進(jìn)行控制，并根據(jù)所述n型泄漏電流來對所述低電壓進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于所述電源電流測定部，使對各個所述測試圖案所測定出的所述電源電流按照各個所述電源電流的大小順序來排列，當(dāng)排列后的所述電源電流不連續(xù)時，判定所述電子設(shè)備為不良。
4.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于所述電源電流測定部對經(jīng)排列的所述電源電流進(jìn)行二階微分，當(dāng)所述微分值的峰值大于等于規(guī)定值時，判定所述電子設(shè)備為不良。
5.如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于所述電源電流測定部計(jì)算出經(jīng)排列的所述電源電流中相鄰的所述電源電流的差分，當(dāng)計(jì)算出的差分中存在著大于預(yù)定值的值時，判定所述電子設(shè)備為不良。
6.一種測試方法，對電子設(shè)備進(jìn)行測試，所述電子設(shè)備設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，其特征在于所述測試方法包括電源供給階段，供給所述電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生階段，依次產(chǎn)生并供給多個所述測試圖案，多個所述測試圖案應(yīng)供給到所述電子設(shè)備中；泄漏電流檢測階段，對所述場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測；電壓控制階段，對施加到設(shè)置著所述場效應(yīng)晶體管的襯底的襯底電壓進(jìn)行控制，以使所述泄漏電流檢測階段中所檢測的所述泄漏電流維持規(guī)定的值；以及電源電流測定階段，在每次施加各個所述測試圖案時，對輸入到所述電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的所述電源電流來判定所述電子設(shè)備的良否。
7.一種電子設(shè)備，其特征在于其設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，且包括泄漏電流檢測電路，將與所述場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。
8.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于所述泄漏電流檢測電路包括虛設(shè)晶體管，所述虛設(shè)晶體管具有與所述場效應(yīng)晶體管大致相同的特性，且被給予著與所述場效應(yīng)晶體管大致相同的電源電壓，所述虛設(shè)晶體管的柵極端子與源極端子相連接著，并將漏極電流輸出到外部。
9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于所述泄漏電流檢測電路與輸入所述測試圖案的輸入引腳獨(dú)立地設(shè)置著。
10.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于所述泄漏電流檢測電路包括n型的所述虛設(shè)晶體管，將與n型的所述場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部；以及p型的所述虛設(shè)晶體管，將與p型的所述場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。
11.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于所述電子設(shè)備更包括電源端子，從外部的電源接收電力；以及襯底電壓端子，與所述電源端子獨(dú)立地設(shè)置，并接收施加到設(shè)置著所述場效應(yīng)晶體管的襯底的電壓。
12.一種設(shè)備生產(chǎn)方法，生產(chǎn)電子設(shè)備，所述電子設(shè)備設(shè)置著根據(jù)所給予的測試圖案來運(yùn)行的場效應(yīng)晶體管，其特征在于所述設(shè)備生產(chǎn)方法包括準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備襯底；電路形成階段，在所述襯底上形成所述場效應(yīng)晶體管；以及檢測電路形成階段，在所述襯底上形成泄漏電流檢測電路，所述泄漏電流檢測電路將與所述場效應(yīng)晶體管的泄漏電流大致相同的電流輸出到外部。
13.一種測試裝置，對電子設(shè)備進(jìn)行測試，其特征在于其包括電源，供給所述電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生部，依次產(chǎn)生并供給多個所述測試圖案，多個所述測試圖案應(yīng)供給到所述電子設(shè)備中；以及電源電流測定部，在每次施加各個所述測試圖案時，對輸入到所述電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的所述電源電流來判定所述電子設(shè)備的良否；且所述圖案產(chǎn)生部在每次將規(guī)定數(shù)量的所述測試圖案供給到所述電子設(shè)備中時，產(chǎn)生具有規(guī)定圖案的基準(zhǔn)測試圖案，并將所述基準(zhǔn)測試圖案供給到所述電子設(shè)備中，在每次所述基準(zhǔn)測試圖案被供給到所述電子設(shè)備中時，所述電源電流測定部對由所述電源施加到所述電子設(shè)備中的電源電壓進(jìn)行控制，以使根據(jù)所述基準(zhǔn)測試圖案而供給到所述電子設(shè)備中的靜止時的所述電源電流成為規(guī)定的值。
14.如權(quán)利要求13所述的測試裝置，其特征在于所述圖案產(chǎn)生部交替地產(chǎn)生所述測試圖案與所述基準(zhǔn)測試圖案，并將所述測試圖案與所述基準(zhǔn)測試圖案供給到所述電子設(shè)備中。
15.如權(quán)利要求13所述的測試裝置，其特征在于所述電源電流測定部，使對各個所述測試圖案所測定出的所述電源電流按照各個所述電源電流的大小順序來排列，當(dāng)排列后的所述電源電流不連續(xù)時，判定所述電子設(shè)備為不良。
16.如權(quán)利要求15所述的測試裝置，其特征在于所述電源電流測定部對經(jīng)排列的所述電源電流進(jìn)行二階微分，當(dāng)所述微分值的峰值大于等于規(guī)定值時，判定所述電子設(shè)備為不良。
17.如權(quán)利要求15所述的測試裝置，其特征在于所述電源電流測定部計(jì)算出經(jīng)排列的所述電源電流中相鄰的所述電源電流的差分，當(dāng)計(jì)算出的差分中存在著大于預(yù)定值的值時，判定所述電子設(shè)備為不良。
18.一種測試方法，對電子設(shè)備進(jìn)行測試，其特征在于包括電源供給階段，供給所述電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生階段，依次產(chǎn)生并供給多個所述測試圖案，多個所述測試圖案應(yīng)供給到所述電子設(shè)備中；基準(zhǔn)測試圖案產(chǎn)生階段，在所述圖案產(chǎn)生階段中，每次將規(guī)定數(shù)量的所述測試圖案供給到所述電子設(shè)備中時，產(chǎn)生具有規(guī)定圖案的基準(zhǔn)測試圖案，并將所述基準(zhǔn)測試圖案供給到所述電子設(shè)備中；電源電流測定階段，在每次施加各個所述測試圖案時，對輸入到所述電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的所述電源電流來判定所述電子設(shè)備的良否；基準(zhǔn)電流測定階段，在每次將各個所述基準(zhǔn)測試圖案供給到所述電子設(shè)備中時，對根據(jù)所述基準(zhǔn)測試圖案而供給到所述電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定；以及電源電壓控制階段，對在所述電源供給階段中施加到所述電子設(shè)備中的電源電壓進(jìn)行控制，以使所述基準(zhǔn)電流測定階段中所測定的靜止時的所述電源電流成為規(guī)定的值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種測試裝置，對包含場效應(yīng)晶體管的電子設(shè)備進(jìn)行測試，且該測試裝置包括電源，供給電子設(shè)備驅(qū)動用的電力；圖案產(chǎn)生部，依次產(chǎn)生并供給多個測試圖案，所述多個測試圖案應(yīng)供給到電子設(shè)備中；泄漏電流檢測部，對場效應(yīng)晶體管的泄漏電流進(jìn)行檢測；電壓控制部，對施加到設(shè)置著場效應(yīng)晶體管的襯底的襯底電壓進(jìn)行控制，以使由泄漏電流檢測部所檢測的泄漏電流成為規(guī)定的值；以及電源電流測定部，在每次施加各個測試圖案時，對輸入到電子設(shè)備中的電源電流進(jìn)行測定，并根據(jù)經(jīng)測定的電源電流來判定電子設(shè)備的良否。
文檔編號G01R31/317GK101036063SQ200580033559
公開日2007年9月12日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
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