DE10007983A1

DE10007983A1 - Schaltung zum Messen von Leistungsströmen in Burn-In Testvorrichtung

Info

Publication number: DE10007983A1
Application number: DE10007983A
Authority: DE
Inventors: Noritada Fujiwara
Original assignee: Ando Electric Co Ltd
Current assignee: Ando Electric Co Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2000-08-24
Also published as: JP2000243795A; US6259267B1

Abstract

Eine Schaltung zum Messen des Leistungsstroms ist so eingerichtet, dass wahlweise zwei Arten von Schaltungen zur Stromversorgung in Abhängigkeit von der Anzahl von Chips, die auf einem Wafer gebildet sind und die gemessen werden müssen, eingeschaltet werden. Entsprechend dem Ausgabesignal werden eine Schaltung zum Messen des Leistungsstroms und eine Vorrichtung zum Nachweis des Leistungsstroms bereitgestellt, so dass die Auflösegenauigkeit, die für die Messung des Leistungsstroms notwendig ist, erreicht wird. Eine Auswahlschaltung zur Auswahl des Schaltkreises zur Strommessung ermöglicht, dass die Ausgangssignale der zwei Arten der Schaltkreise zur Strommessung wahlweise in eine Wandlerschaltung gespeist werden können. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, dass die Wandlerschaltung und ihre peripheren Schaltungen mit jedem der Schaltkreise zur Strommessung verbunden werden müssen. Als Folge kann die Größe der Schaltung verringert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Messen von Leistungs strömen in einer Burn-In Testvorrichtung, und insbesondere auf eine Schaltung zum Mes sen von Leistungsströmen, die ausreichend genau in der Lage ist, den Leistungsstrom zu messen, der in jedem integrierten Halbleiter-Schaltkreis fließt, der auf einem Wafer gebil det wurde, welcher in einer Burn-In Testvorrichtung angebracht ist, die einen Burn-In Test an dem Wafer durchführt, auf dem die integrierten Halbleiter-Schaltkreise gebildet wur den, und ein Verfahren, um den Leistungsstrom zu messen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein Verfahren zum Herstellen eines integrierten Halbleiter-Schaltkreises ist durchgeführt worden, um die Zuverlässigkeit von Erzeugnissen dadurch zu gewährleisten, dass eine Versorgungsspannung an eine Vielzahl von IC Halbleiter Chips angelegt wird, die auf ei nem Wafer gebildet wurden, der in einen Ofen mit konstanter Temperatur auf dem Wa ferniveau gebracht wurde. Darüber hinaus wird ein Testmuster-Signal entsprechend des Typs des IC Halbleiter Chips angelegt, um die Funktionsfähigkeit (positiv/negativ) in ei ner vorbestimmten Temperaturumgebung zu überprüfen. Ein Burn-In Test wird wie oben beschrieben durchgeführt. Die Vorrichtung, die die Aufgabe hat, die vorhandene (positiv) oder fehlende (negativ) Funktionsfähigkeit auf dem Waferniveau festzustellen, wird als Burn-In Testvorrichtung auf Waferniveau bezeichnet.

Die Burn-In Testvorrichtung auf Waferniveau beinhaltet ein Wärmebad mit konstanter Temperatur, wodurch eine Programmierung von Temperaturen und elektrischen Signalen ermöglicht wird. Eine Vielzahl von Burn-In Test-Karten (im folgenden als "TBIB" für "test burn-in board" bezeichnet), auf denen die Wafer angeordnet sind, werden in das Wärme bad mit konstanter Temperatur gegeben. Die TBIB in dem Wärmebad mit konstanter Temperatur und ein externe Testvorrichtung sind über Verbindungen, die für das Wärme bad mit konstanter Temperatur bereitgestellt werden, miteinander verbunden. Eine Anzahl von verschiedenen Testsignalen wird über die Verbindungen gesendet bzw. empfangen, so dass ein Burn-In Test entsprechend des Typs der auf den TBIBs angebrachten Chips durchgeführt wird.

Der Burn-In Test auf Waferniveau wird so durchgeführt, dass die Messung eines Lei stungsstroms, der in jedem integrierten Schaltkreis auf Halbleiterbasis fließt, der auf dem Wafer gebildet wurde, erfordert, dass eine Messung des Leistungsstromes für jeden ein zelnen Chip und kollektive Messungen für alle Chips oder eine Vielzahl der Chips durch geführt werden müssen.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 100 für ei nen konventionellen Burn-In Test auf Waferniveau. Wenn die in Fig. 2 gezeigte Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms 100 den Leistungsstrom eines jeden einzelnen Chips auf dem Wafer 10 misst, der auf dem TBIB 19 angebracht ist, so ist der Ausgang des Stromversorgungskreises 10 (im vorliegenden Fall beinhaltet ein Stromversorgungskreis 10 nur einen Mess- und Versorgungskreis für hohe Ströme 10a, der eine große Kapazität aufweist, mit der alle Chips auf dem Wafer 20 betrieben werden können) mit jedem Chip auf dem Wafer 20 über einen Widerstand zum Stromnachweis 11 und einen Schaltkreis 15 zur Auswahl eines Wafer-Chips verbunden. Ein Schaltkreis 15 zur Auswahl eines Wafer-Chips ist über einen Bus (BUS) mit einer Kontrolleinheit 22 verbunden. Ein Chip auf dem Wafer 20 erhält durch die Wafer-Chip Auswahlschalter 15a bis 15n, die im Schaltkreis 15 zur Auswahl eines Wafer-Chips eingebaut sind, einen Befehl durch ein Wafer-Chip Auswahlsignal. Somit wird der Leistungsstrom, der vom Stromversorgungs kreis 10 ausgegeben wird, in den ausgewählten Chip gespeist.

Der Ausgang des Stromversorgungskreises 10 ist ebenso mit einer Strom-Mess- Schaltung 13 verbunden, mit der zwei Enden und eine Eingangsstufe des Widerstand für den Stromnachweis 11 verbunden sind. Strom-Mess-Schaltung 13 weist eine differentiel le Spannung nach, die an den zwei Enden des Widerstandes für den Stromnachweis 11 erzeugt wird, in Übereinstimmung mit dem vom Stromversorgungskreis 10 übermittelten Stromwert. Die Strom-Mess-Schaltung 13 gibt ein Strom-Messwertsignal entsprechend der differentiellen Spannung an einen A/D Wandler 18 über einen Verstärker AMP (17) aus. Der A/D Wandler wandelt das Strom-Messwertsignal, das durch die Strom-Mess- Schaltung 13 ausgegeben und in analogem Format gebildet wurde, in ein digitales Format um, und gibt ein vorbestimmtes Digitalsignal über den Bus an die Kontrolleinheit 22 aus, das den gemessenen Stromwert übermittelt. Somit kann die Höhe des Leistungsstroms gemessen werden.

Für die oben beschriebene Messung des Leistungsstroms auf dem Waferniveau ist es erforderlich, dass sowohl die Leistungsstrom-Testmessung von allen Chips auf dem Wa fer 20, als auch die Leistungsstrom-Testmessung von nur einem Chip durchgeführt wer den kann. Die Kapazität des Leistungsstroms, der in einem Chip auf dem Wafer 20 fließt, und die von Leistungsströmen, die in allen dieser Chips fließen, unterscheiden sich mehr hundertfach oder noch mehr. Daher ist erwünscht, dass die Kapazität des Lei stungsstroms des Stromversorgungskreises 10 über einen weiten Bereich präzise einge stellt werden kann.

Die konventionelle Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms 100, wie in Fig. 2 ge zeigt, umfasst als Stromversorgungskreis 10 jedoch nur einen Mess- und Versorgungs kreis für hohe Ströme 10a mit einer großen Kapazität, mit dem alle Chips auf dem Wafer 20 betrieben werden können. Daher können die Leistungsströme, die sowohl für die Lei stungsstrom-Testmessung von allen Chips auf dem Wafer 20 erforderlich sind, als auch jene für die Leistungsstrom-Testmessung von nur einem Chip, und die sich mehrhundert fach oder noch mehr unterscheiden, nicht präzise eingestellt werden. Somit besteht das Problem, dass eine erforderliche Auflösegenauigkeit für die Messung des Leistungsstro mes nicht erreicht werden kann.

Wenn die Messgenauigkeit der Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 100 so angepasst wird, dass der kleine Leistungsstrom eines Chips auf dem Wafer 20 gemessen werden kann, so wird ein A/D Wandler mit einer ausufernd großen Anzahl von Bits und ein Widerstand für den Stromnachweis entsprechend der hohen elektrischen Leistung benötigt. Diese vorangehenden Spezifikationen können unter dem Aspekt von Kosten einsparung nicht verwirklicht werden.

Deshalb unterliegt die Struktur der konventionellen Schaltung zum Messen eines Lei stungsstromes 100 für die Burn-In Testvorrichtungen auf Waferniveau dem Problem, dass sowohl die Messung eines hohen Stroms auf dem Wafer, als auch die Messung ei nes schwachen Stroms eines Chips nicht genau durchgeführt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die mit der konventionellen Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms 100 für die Burn-In Testvorrichtungen auf Waferniveau festgestellten Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms für eine Burn-In Testvorrichtung bereitzustellen, mit einem Stromversorgungskreis, der einen Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme und einen Mess- und Strom versorgungskreis für schwache Ströme umfasst, und eingerichtet ist, um den Stromver sorgungskreis beliebig gemäß der Anzahl der Chips zu schalten, die gemessen werden müssen, um so in der Lage zu sein, sowohl einen großen Strom, als auch einen kleinen Strom zu messen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Mes sen eines Leistungsstroms für eine Burn-In Testvorrichtung bereitgestellt, zur Verwen dung, wenn ein Burn-In Test so durchgeführt wird, dass vorbestimmte Leistungsströme von aussen in eine Mehrzahl von integrierten Halbleiter-Schaltkreisen eingespeist wer den, die auf einem Wafer gebildet sind, der einem Wärmebad mit konstanter Temperatur ausgesetzt ist, wobei die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms für die Burn-In Testvorrichtung umfasst:
einen Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme, um Leistungsströme bereitzu stellen, die in alle integrierten Halbleiter-Schaltkreise oder in eine Mehrzahl der integrier ten Halbleiter-Schaltkreise auf dem Wafer gespeist werden;
einen Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme, um einen Leistungsstrom bereitzustellen, der in wenigstens einen integrierten Halbleiter-Schaltkreis auf dem Wafer gespeist wird; und
eine Auswahl-Schaltung für die Stromausgabe, zum wahlweisen Schalten der Ausgabe des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme und der Ausgabe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme, in Übereinstimmung mit der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise, die auf dem Wafer gebildet wurden und die gete stet werden müssen, um Leistungsströme in die integrierten Halbleiter-Schaltkreise zu speisen, die getestet werden müssen.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms für eine Burn-In Testvorrichtung bereitgestellt, zum Gebrauch wenn ein Burn-In Test so durchgeführt wird, dass vorbestimmte Leistungsströme von au ssen in eine Mehrzahl von integrierten Halbleiter-Schaltkreisen eingespeist werden, die auf einem Wafer gebildet sind, der einem Wärmebad mit konstanter Temperatur ausge setzt ist, wobei die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms für die Burn-In Testvor richtung umfasst: den Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme, um Leistungs ströme bereitzustellen, die in alle integrierten Halbleiter-Schaltkreise oder in eine Mehr zahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise auf dem Wafer gespeist werden; den Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme, um einen Leistungsstrom bereitzustel len, die in wenigstens einen integrierten Halbleiter-Schaltkreis auf dem Wafer gespeist wird; und die Auswahl-Schaltung für die Stromausgabe, zum wahlweisen Schalten der Ausgabe des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme und der Ausgabe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme, in Übereinstimmung mit der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise, die auf dem Wafer gebildet wurden und die getestet werden müssen, um Leistungsströme in die integrierten Halbleiter- Schaltkreise zu speisen, die getestet werden müssen.

Deshalb können die Leistungsstromstärken in einem weiten Bereich eingestellt werden, wie sie für einen Test zum Messen eines großen Stromes entsprechend der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise erforderlich sind, die auf dem Wafer gebildet sind und die getestet werden müssen, und ein Test zum Messen eines kleinen Stromes kann prä zise eingestellt werden, indem die Ausgabe des Stromversorgungskreises durch Aktivie ren der Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung ausgewählt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Mes sen eines Leistungsstroms gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereit gestellt, der ferner umfasst:
eine Schaltung zum Messen von hohen Strömen, um den vom Mess- und Stromversor gungskreis für hohe Ströme ausgegebenen Leistungsstrom zu messen;
eine Schaltung zum Messen von schwachen Strömen, um den vom Mess- und Stromver sorgungskreis für schwache Ströme ausgegebenen Leistungsstrom zu messen.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltkreis zum Messen eines Leistungsstroms gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, der ferner umfasst: eine Schal tung zum Messen von hohen Strömen, um den vom Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme ausgegebenen Leistungsstrom zu messen, und eine Schaltung zum Messen von schwachen Strömen, um den vom Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme ausgegebenen Leistungsstrom zu messen.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms entsprechend der Ausgabe des Stromversorgungskreises, der durch die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung ausgewählt wurde, wird für die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß An spruch 1 bereitgestellt. Somit kann eine erforderliche Messgenauigkeit erreicht werden, wenn der vom Stromversorgungskreis ausgegeben Leistungsstrom gemessen wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Mes sen eines Leistungsstroms gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung be reitgestellt, wobei:
eine Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen für jede der Ausgangsstufen des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme und eine Ausgangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme vorgesehen ist,
die Mess-Schaltung für hohe Ströme den Leistungsstrom misst, der durch die Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen nachgewiesen wurde, die für die Ausgangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme vorgesehen ist, und
die Mess-Schaltung für schwache Ströme den Leistungsstrom misst, der durch die Vor richtung zum Nachweis von Leistungsströmen nachgewiesen wurde, die für die Aus gangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme vorgesehen ist.

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitge stellt, wobei die Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen für jede der Ausgangs stufen des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme und die Ausgangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme vorgesehen ist, der Mess kreis für hohe Ströme den Leistungsstrom misst, der durch die Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen nachgewiesen wurde, das für die Ausgangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme vorgesehen ist, und die Mess-Schaltung für schwache Ströme den Leistungsstrom misst, der durch die Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen nachgewiesen wurde, das für die Ausgangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme vorgesehen ist.

Demzufolge hat die Schaltung zum Messen des Leistungsstroms gemäß dem zweiten Aspekt die Struktur, dass die Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen für jede Ausgangsstufe des Stromversorgungskreises vorgesehen ist, so dass die Messauflöse genauigkeit für das Messen des Leistungsstromes verbessert wird.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Mes sen eines Leistungsstroms gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, ferner umfassend:
eine Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung, die wahlweise die Mess-Schaltung für hohe Ströme und die Mess-Schaltung für schwache Ströme schaltet, in Übereinstimmung mit einem Auswahlzustand eines jeden Leistungsstrom-Schaltkreises, durchgeführt durch die Auswahl-Schaltung für die Stromausgabe; und
ein Umwandlungsschaltkreis, um jedes Leistungsstrom-Mess-Signal, das wahlweise durch die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung ausgegeben wurde, in einen ge messenen Leistungsstromwert umzuwandeln, um so den gemessenen Leistungsstrom wert auszugeben.

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schaltung zum Mes sen eines Leistungsstroms ferner: die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung, die wahlweise die Mess-Schaltung für hohe Ströme und die Mess-Schaltung für schwache Ströme schaltet, in Übereinstimmung mit einem Auswahlzustand eines jeden Lei stungsstrom-Schaltkreises, durchgeführt durch die Auswahl-Schaltung für die Stromaus gabe; und den Umwandlungsschaltkreis, um jedes Leistungsstrom-Mess-Signal, das wahlweise durch die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung ausgegeben wurde, in einen gemessenen Leistungsstromwert umzuwandeln, um so den gemessenen Lei stungsstromwert auszugeben.

Somit kann das Hochstrom-Signal oder das Schwachstrom-Signal, das vom Strom- Messkreis ausgegeben wird, durch den Ausgabeauswahlschaltkreis für die Messung aus gewählt und in einen Wandlerschaltkreis eingespeist werden. Somit kann die Notwendig keit vermieden werden, den Wandlerschaltkreis und seine peripheren Schaltkreise mit jedem der Strom-Messkreise zu verbinden. Demzufolge kann die Größe der Schaltung verringert werden.

In der Konsequenz können die Herstellungskosten der Vorrichtung verringert werden, eine Raumersparnis erreicht werden, und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert werden.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Mes sen eines Leistungsstroms gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, ferner umfassend:

eine Kontroll-Vorrichtung, um einen Zustand zu kontrollieren, bei dem die Ausgabe- Auswahlschaltung für die Messung ausgewählt wird, und einen Zustand, bei dem die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung in Übereinstimmung mit der Anzahl der inte grierten Halbleiter-Schaltkreise ausgewählt wird, die auf dem Wafer gebildet sind und die getestet werden müssen.

Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Er findung bereitgestellt, die ferner umfasst: eine Kontroll-Vorrichtung, um einen Zustand zu kontrollieren, bei dem die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung ausgewählt wird, und einen Zustand, bei dem die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung in Überein stimmung mit der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise ausgewählt wird, die auf dem Wafer gebildet sind und die getestet werden müssen.

Daher ermöglicht ein Kontrollprogramm, das in der Kontrolleinrichtung gespeichert ist, die Kontrolle der Ausgabe des Stromversorgungskreises und die einfach zu verwirklichende Auswahl des Strom-Messkreises in Übereinstimmung mit einer Vielzahl von verschiede nen Testmustern für integrierte Halbleiter-Schaltkreise, die auf dem Wafer gebildet sind und die getestet werden müssen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Struktur eines Schaltkreises zum Messen eines Lei stungsstromes 200 gemäß einer Ausführungsform für einen Waferniveau Burn-In Test zeigt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Struktur eines konventionellen Schaltkreises zum Messen eines Leistungsstromes 100 für einen Burn-In Test auf Waferniveau zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf eine Figur beschrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 200 gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Burn-In Testvorrichtung auf Waferniveau zeigt.

Zuerst wird nun die Struktur beschrieben.

Fig. 1 ist ein Schaltplan der Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 200 gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst die Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 200 einen Schaltkreis zur Stromversorgung 50, einen Widerstand für den Nachweis von ho hen Strömen 51, einen Widerstand für den Nachweis von schwachen Strömen 52, eine Schaltung zum Messen von hohen Strömen 53, eine Schaltung zum Messen von schwa chen Strömen 54, eine Schaltung für die Auswahl von Wafer-Chips 55, eine Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises 56, einen Verstärker (AMP) 57, einen A/D Wandler 58, eine Schaltung zur Vermeidung von Stromumkehr 61, und eine Kontrolleinheit 62.

Der Schaltkreis zur Stromversorgung 50 beinhaltet einen Mess- und Stromversorgungs kreis für hohe Ströme 50a und einen Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme 50b. Ein vom Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme 50a ausgege benes Signal für einen hohen Strom wird über den Widerstand für den Nachweis von ho hen Strömen 51 und die Schaltung zur Vermeidung von Stromumkehr 61 in auf dem Wafer 60 befindliche Chips gespeist, die durch den Schaltkreis für die Auswahl von Wa fer-Chips 55 ausgewählt wurden. Ein vom Mess- und Stromversorgungskreis für schwa che Ströme 50b ausgegebenes Signal für einen schwachen Strom wird über den Wider stand für den Nachweis von schwachen Strömen 52 und den Schaltkreis zur Vermeidung einer Stromumkehr 61 in einen auf dem Wafer 60 befindlichen Chip gespeist, der durch den Schaltkreis für die Auswahl von Wafer-Chips 55 ausgewählt wurde.

Die Schaltung zum Messen von hohen Strömen (AMP) 53 hat eine Eingangsstufe, die mit den zwei Enden eines Widerstandes für den Nachweis von hohen Strömen 51 verbunden ist. Als Antwort auf das vom Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme 50a für einem hohen Strom ausgegebene Signal weist der Schaltkreis zum Messen von hohen Strömen (AMP) 53 eine differentielle Spannung nach, die an den zwei Enden des Wider standes für den Nachweis von hohen Strömen 51 erzeugt wird. Dann gibt die Schaltung zum Messen von hohen Strömen (AMP) 53 ein der differentiellen Spannung entspre chendes Signal für einen hohen Strom über die Schaltung für die Auswahl eines Strom- Messkreises 56 an den Verstärker (AMP) 57.

Die Schaltung zum Messen von schwachen Strömen (AMP) 54 hat eine Eingangsstufe, die mit den zwei Enden eines Widerstandes für den Nachweis von schwachen Strömen 52 verbunden ist. Als Antwort auf das vom Mess- und Stromversorgungskreis für schwa che Ströme 50b für einen schwachen Strom ausgegebene Signal weist der Schaltkreis zum Messen von schwachen Strömen (AMP) 54 eine differentielle Spannung nach, die an den zwei Enden des Widerstandes für den Nachweis von schwachen Strömen 52 erzeugt wird. Dann gibt die Schaltung zum Messen von schwachen Strömen (AMP) 54 ein der differentiellen Spannung entsprechendes Signal für einen schwachen Strom über die Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises 56 an den Verstärker (AMP) 57.

Als Antwort auf den Befehl durch ein Wafer-Chip-Auswahlsignal, das von der mit dem Schaltkreis für die Auswahl von Wafer-Chips 55 verbundenen Kontrolleinheit 62 über den Bus eingeht, wählt die Schaltung für die Auswahl von Wafer-Chips 55 einen Chip auf dem Wafer 60 aus, wobei die Auswahl durch Wafer-Chip-Auswahlschalter 55a bis 55n vorge nommen wird, die auf dem Schaltkreis für die Auswahl von Wafer-Chips 55 angebracht sind. Dann wird der von der Schaltung zur Stromversorgung 50 ausgegebene Strom in den ausgewählten Chip gespeist.

Als Antwort auf den Befehl durch ein Auswahlsignal für einen Strom-Messkreis, das von der mit der Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises verbundenen Kontrollein heit 62 über den Bus eingeht, wählt die Schaltung für die Auswahl eines Strom- Messkreises 56 eine Schaltung zur Strommessung aus, wobei die Auswahl durch einen Strom-Messkreis-Auswahlschalter 56a oder 56b vorgenommen wird, die in der Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises 56 eingebaut sind. Dann wird ein dem gemes senen Strom entsprechendes Signal, das vom Schaltkreis zum Messen von hohen Strö men (AMP) 53 oder vom Schaltkreis zum Messen von schwachen Strömen (AMP) 54 ausgegeben wurde, über den Verstärker (AMP) 57 an den A/D Wandler 58 ausgegeben.

Der A/D Wandler 58 wandelt das dem gemessenen hohen Strom entsprechende Signal oder das dem gemessenen schwachen Strom entsprechende Signal, das durch den Verstärker (AMP) 57 verstärkt wurde, aus dem analogen Format in das digitale Format um, in dem jeder der gemessenen Stromwerte angegeben wird. Dann übermittelt der A/D Wandler 58 das digitale Signal an die Kontrolleinheit 62, die über den Bus mit dem A/D Wandler 58 verbunden ist.

Die Schaltung zur Vermeidung von Stromumkehr 61 ist eine Schutzschaltung, die eine PN-Übergang-Diode beinhaltet, die mit dem Schaltkreis zur Stromversorgung 50 in Durchlass-Richtung () und mit den Chips auf dem Wafer in Sperr-Richtung verbunden ist, um so den Chip vor einer Stromumkehr zu schützen. Somit schützt die Schaltung zur Vermeidung von Stromumkehr 61 den Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Strö men 50a, den Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme 50b, den Schalt kreis zum Messen von hohen Strömen 53, und den Schaltkreis zum Messen von schwa chen Strömen 54 vor Schäden.

Die Kontrolleinheit 62 gibt ein Wafer-Chip-Auswahlsignal an den Schaltkreis für die Aus wahl von Wafer-Chips 55 aus, der mit der Kontrolleinheit 62 über den Bus verbunden ist, um die Chip auszuwählen, in die der von der Schaltung zur Stromversorgung 50 ausge gebene Strom gespeist werden soll. Auf ähnliche Weise gibt die Kontrolleinheit 62 ein Auswahlsignal für einen Strom-Messkreis an die Schaltung für die Auswahl eines Strom- Messkreises 56 aus, die mit der Kontrolleinheit 62 über den Bus verbunden ist, um einen Strom-Messkreis auszuwählen. Weiterhin analysiert die Kontrolleinheit 62 das vom A/D Wandler 58 über den Bus übermittelte digitale Signal, um den gemessenen Stromwert zu berechnen.

Die Arbeitsweise dieser Ausführung wird nun beschrieben.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 200 umfaßt die Schaltung zur Strom versorgung 50, die den Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme 50a und den Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme 50b, die verschiedene Kapazitä ten aufweisen, beinhaltet. Somit kann ein Schaltkreis zur Stromversorgung in Überein stimmung mit der Anzahl der Chips auf dem Wafer 60, die gemessen werden müssen, ausgewählt werden.

Wenn der Leistungsstrom von allen Chips oder einer Mehrzahl von Chips auf dem Wafer 60 gemessen wird, wird der Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme 50a, der eine große Kapazität aufweist, ausgewählt und eingeschaltet. Das Ausgangssignal des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme 50a wird über den Widerstand für den Nachweis von hohen Strömen 51 und den Schaltkreis zur Vermeidung einer Stromumkehr 61 in alle Chips oder die Mehrzahl von Chips gespeist, die durch den Schaltkreis für die Auswahl von Wafer-Chips 55 ausgewählt wurden. Das Ausgangssignal der Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme 50a wird ebenso in den Schalt kreis zum Messen von hohen Strömen (AMP) 53 gespeist, dessen Eingangsstufe mit den zwei Enden des Widerstandes für den Nachweis von hohen Strömen 51 verbunden ist. Die Schaltung zum Messen von hohen Strömen (AMP) 53 weist die differentielle Span nung nach, die an den zwei Enden des Widerstandes für den Nachweis von hohen Strö men 51 erzeugt wird, um ein dem hohen Strom entsprechendes Mess-Signal entspre chend der nachgewiesenen differentiellen Spannung über die Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises 56 und über den Verstärker (AMP) 57 an den A/D Wandler 58 auszugeben. Das digitale Signal, das den durch den A/D Wandler 58 gewandelten ge messenen Stromwert angibt, wird über den Bus an die Kontrolleinheit 62 übermittelt. Somit kann die Größe des hohen Stromes gemessen werden.

Wenn der Leistungsstrom eines Chips auf dem Wafer 60 gemessen wird, wird die Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme 50b ausgewählt und eingeschaltet. Das Ausgangssignal des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme 50b wird über den Widerstand für den Nachweis von schwachen Strömen 52 und den Schaltkreis zur Vermeidung einer Stromumkehr 61, in den Chip gespeist, der durch den Schaltkreis für die Auswahl von Wafer-Chips 55 ausgewählt wurde. Das Ausgangssignal des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme 50b wird ebenso in den Schaltkreis zum Messen von schwachen Strömen (AMP) 53 gespeist, dessen Eingangsstufe mit den zwei Enden des Widerstandes für den Nachweis von schwachen Strömen 52 verbunden ist. Die Schaltung zum Messen von schwachen Strömen (AMP) 54 weist die differentielle Spannung nach, die an den zwei Enden des Widerstandes für den Nachweis von schwa chen Strömen 52 erzeugt wird, um ein dem schwachen Strom entsprechendes Mess- Signal entsprechend der nachgewiesenen differentiellen Spannung über die Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises 56 und über den Verstärker (AMP) 57 an den A/D Wandler 58 auszugeben. Das Digitalsignal, das den durch den A/D Wandler 58 gewan delten gemessenen Stromwert angibt, wird über den Bus an die Kontrolleinheit 62 über mittelt. Somit kann die Größe des schwachen Stromes gemessen werden.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstromes 200 gemäß dieser Ausführung ist so eingerichtet, dass der Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme 50a oder der Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme 50b in Übereinstimmung mit der Anzahl der Chips, die gemessen werden müssen, ausgewählt werden. Somit kann der Leistungsstrom über einen weiten Bereich präzise eingestellt werden, was sowohl für den Test mit einem hohen Strom, als auch mit einem schwachen Strom erforderlich ist.

Da die Schaltung zum Messen von hohen Strömen 53 oder die Schaltung zum Messen von schwachen Strömen 54 entsprechend der Schaltung für die Stromversorgung bereit gestellt wird, kann eine für die Messung des Leistungsstroms erforderliche Auflösegenau igkeit des ausgewählten Schaltung für die Stromversorgung erreicht werden.

Da die Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises 56 verwendet wird, kann ein großes Stromsignal oder ein kleines Stromsignal gewählt werden, und das gewählte Si gnal an einen A/D Wandler 58 gespeist werden. Somit kann die Notwendigkeit vermieden werden, den Wandlerschaltkreis und seine peripheren Schaltkreise mit jedem der Strom- Messkreise zu verbinden. Demzufolge ermöglicht die Verringerung der Größe, dass die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung verringert werden können und das Platz einge spart werden kann. In der Konsequenz, kann die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbes sert werden.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß dem ersten Aspekt der vorlie genden Erfindung ermöglicht, dass die Leistungsstrom-Werte über einen weiten Bereich eingestellt werden können, was für einen Test notwendig ist, bei dem ein hoher Strom entsprechend der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise, die auf dem Wafer ge bildet wurden und die getestet werden müssen, gemessen wird, und für einen Test, bei dem ein schwacher Strom, der durch die Wahl der Ausgabe des Schaltkreises zur Strom versorgung durch Betreiben der Schaltung für die Auswahl eines Strom-Messkreises prä zise eingestellt wird, gemessen wird.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß dem zweiten Aspekt der vor liegenden Erfindung hat eine solche Struktur, dass die Schaltung zum Messen eines Lei stungsstroms entsprechend der Ausgabe des Stromversorgungskreises, der durch den Ausgabe-Auswahlschaltkreis für die Messung ausgewählt wurde, für den Schaltkreis zum Messen eines Leistungsstroms bereitgestellt wird. Somit kann eine erforderliche Messge nauigkeit erreicht werden, wenn der vom Stromversorgungskreis ausgegebene Lei stungsstrom gemessen wird.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß dem dritten Aspekt der vorlie genden Erfindung hat eine Struktur der Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms, bei der die Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen für jede Ausgangsstufe des Stromversorgungskreises vorgesehen ist, so dass die Messauflösegenauigkeit für Mes sungen des Leistungsstroms verbessert werden kann.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß dem vierten Aspekt der vorlie genden Erfindung hat eine Struktur der Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms.

Somit kann das Signal von einem hohen Strom oder das Signal von einem schwachen Strom, das vom Strom-Messkreis ausgegeben wird, durch die Ausgabe- Auswahlschaltung für die Messung ausgewählt und in einen Wandlerschaltkreis einge speist werden. Somit kann die Notwendigkeit vermieden werden, den Wandlerschaltkreis und seine peripheren Schaltkreise mit jedem der Strom-Messkreise zu verbinden. Folglich kann die Größe der Schaltung verringert werden.

In der Folge können die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung verringert werden und Platz eingespart werden und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert werden.

Die Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms gemäß dem fünften Aspekt der vorlie genden Erfindung hat eine Struktur der Schaltung zum Messen eines Leistungsstroms. Deshalb ermöglicht ein Kontrollprogramm, das in der Kontrolleinheit gespeichert ist, die Kontrolle der Ausgabe des Stromversorgungskreises und die einfach zu verwirklichende Auswahl des Strom-Messkreises in Übereinstimmung mit einer Vielzahl von verschiede nen Testmustern für integrierte Halbleiter-Schaltkreise, die auf Wafern gebildet sind und die getestet werden müssen.

Claims

1. Eine Schaltung zum Messen von Leistungsströmen für einen Burn-In Test, bei dem ein Leistungsstrom in eine Mehrzahl von integrierten Halbleiter-Schaltkreisen ein gespeist wird, die auf einem Wafer gebildet sind, der sich in einem Wärmebad mit konstanter Temperatur befindet, wobei die Schaltung zum Messen von Leistungs strömen umfasst:
einen Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme, um einen ersten Lei stungsstrom in alle der Mehrzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise oder in ei nen Teil der Mehrzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise auf dem Wafer ein zuspeisen;
einen Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme, um einen zweiten Leistungsstrom in wenigstens einen der Mehrzahl der integrierten Halbleiter- Schaltkreise auf dem Wafer einzuspeisen; und
eine Auswahl-Schaltung für die Stromausgabe, um wahlweise in Übereinstimmung mit der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise, die getestet werden müs sen, eine Ausgabe des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme und eine Ausgabe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme zu schalten, um Leistungsströme in die integrierten Halbleiter-Schaltkreise zu spei sen, die getestet werden müssen, wobei die Auswahl-Schaltung für die Stromaus gabe den Leistungsstrom in die zu testenden integrierten Halbleiter-Schaltkreise speist.

2. Die Schaltung zum Messen von Leistungsströmen gemäß Anspruch 1, umfassend:
eine Schaltung zum Messen von hohen Strömen, um den vom Mess- und Strom versorgungskreis für hohe Ströme ausgegebenen ersten Leistungsstrom zu mes sen; und
eine Schaltung zum Messen von schwachen Strömen, um den vom Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme ausgegebenen zweiten Lei stungsstrom zu messen.

3. Die Schaltung zum Messen von Leistungsströmen gemäß Anspruch 2, umfassend:
eine erste Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen, die mit einer Aus gangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für hohe Ströme verbunden ist, wobei die erste Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen den ersten Leistungsstrom nachweist; und
eine zweite Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen, die mit einer Aus gangsstufe des Mess- und Stromversorgungskreises für schwache Ströme ver bunden ist, wobei die zweite Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen den zweiten Leistungsstrom nachweist;
wobei die Mess-Schaltung für hohe Ströme den ersten Leistungsstrom misst, der durch die erste Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen nachgewiesen wurde; und
die Mess-Schaltung für schwache Ströme den zweiten Leistungsstrom misst, der durch die zweite Vorrichtung zum Nachweis von Leistungsströmen nachgewiesen wurde.

4. Die Schaltung zum Messen von Leistungsströmen gemäß Anspruch 1, umfassend:
eine Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung, die wahlweise die Mess- Schaltung für hohe Ströme und die Mess-Schaltung für schwache Ströme schaltet,
in Übereinstimmung mit einem Auswahlzustand des Mess- und Stromversor gungskreises für hohe Ströme und des Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme, der durch die Auswahl-Schaltung für die Stromausgabe ausge wählt wurde; und
einen Umwandlungsschaltkreis, um jedes Mess-Signal eines Leistungsstroms, das wahlweise durch die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung ausgegeben wurde, in einen gemessenen Leistungsstromwert umzuwandeln, um so den ge messenen Leistungsstromwert auszugeben.

5. Die Schaltung zum Messen von Leistungsströmen gemäß Anspruch 1, umfassend:
eine Kontroll-Vorrichtung, um einen Zustand zu kontrollieren, bei dem die Ausga be-Auswahlschaltung für die Messung ausgewählt wird, und einen Zustand, bei dem die Ausgabe-Auswahlschaltung für die Messung in Übereinstimmung mit der Anzahl der integrierten Halbleiter-Schaltkreise ausgewählt wird, die getestet wer den müssen.

6. Die Schaltung zum Messen von Leistungsströmen gemäß Anspruch 1, wobei der Mess- und Stromversorgungskreis für hohe Ströme einen ersten Leistungsstrom ausgibt, der größer ist als der zweite Leistungsstrom, der durch den Mess- und Stromversorgungskreis für schwache Ströme ausgegeben wird.