[go: up one dir, main page]

JP2008107216A - Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device - Google Patents

Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device Download PDF

Info

Publication number
JP2008107216A
JP2008107216A JP2006290803A JP2006290803A JP2008107216A JP 2008107216 A JP2008107216 A JP 2008107216A JP 2006290803 A JP2006290803 A JP 2006290803A JP 2006290803 A JP2006290803 A JP 2006290803A JP 2008107216 A JP2008107216 A JP 2008107216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
measuring device
switch
terminal
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006290803A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukifumi Tokuno
幸史 得納
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Agilent Technologies Inc
Original Assignee
Agilent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agilent Technologies Inc filed Critical Agilent Technologies Inc
Priority to JP2006290803A priority Critical patent/JP2008107216A/en
Publication of JP2008107216A publication Critical patent/JP2008107216A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

【課題】複数種類の測定を切り替える際の待ち時間を減らす
【解決手段】
第一の導体と第一の導体を囲む第二の導体と第二の導体を囲む第三の導体とを具備する同軸線路の第一の導体に接続された被測定物の複数種類の電気的特性を、切替装置に接続された第一の測定装置および第二の測定装置を切り替えることにより測定する方法であって、切替装置により第一の測定装置が被測定物に電気的に接続されている場合に、第一の電気的特性を測定するための電圧を第一の測定装置により第一の導体に与えるとともに、第一の導体の電位と同じ電位を第二の導体に与えるステップと、切替装置により、第一の測定装置を被測定物から切り離し、第二の測定装置を被測定物に電気的に接続するステップと、被測定物の第二の電気的特性を第二の測定装置により測定するステップとを含む。
【選択図】図2
[PROBLEMS] To reduce waiting time when switching between multiple types of measurements.
A plurality of types of electrical objects to be measured connected to a first conductor of a coaxial line comprising a first conductor, a second conductor surrounding the first conductor, and a third conductor surrounding the second conductor A method for measuring characteristics by switching between a first measuring device and a second measuring device connected to a switching device, wherein the first measuring device is electrically connected to an object to be measured by the switching device. And applying a voltage for measuring the first electrical characteristic to the first conductor by the first measuring device, and applying the same potential to the second conductor as the potential of the first conductor; The step of disconnecting the first measuring device from the object to be measured by the switching device and electrically connecting the second measuring device to the object to be measured, and the second electrical characteristic of the object to be measured to the second measuring device And measuring.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、集積回路やディスクリート部品等の被測定物の電気的特性を測定する装置に係り、構成もしくは機能が異なる複数の測定装置が統合された環境において、被測定物の複数種類の電気的特性を測定する技術に関する。   The present invention relates to an apparatus for measuring electrical characteristics of an object to be measured such as an integrated circuit or a discrete component, and in an environment in which a plurality of measuring apparatuses having different configurations or functions are integrated, The present invention relates to a technique for measuring characteristics.

集積回路やディスクリート部品等の被測定物を測定する従来技術の例として、半導体測定装置がある。具体的な製品としては、例えば、アジレント社の製品「4070シリーズ」や「B1500A」などがある。半導体測定装置は、被測定物の特性を測定する、複数種の測定モジュールを備える。測定モジュールの例としては、ソース/モニタ・ユニット(Source / Monitor Unit;SMU)や(Capacitance Measurement Unit;CMU)などがある。これらの測定モジュールは、SMU CMU統合ユニット(SMU CMU Unify Unit;SCUU)、スイッチング・マトリックスなどのスイッチ装置、プローブ装置、ポゴピンまたは信号ケーブルなど介して、被測定物と電気的に接続される。SCUUは、SMUやCMUなどの複数種類の複数の測定モジュールを切り替えて、被測定物と接続する機能を有する。従って、SCUUと被測定物との間には、複数種類の複数の測定モジュールが共用する信号伝送路が存在する。   As an example of the prior art for measuring an object to be measured such as an integrated circuit or a discrete component, there is a semiconductor measuring device. Specific products include, for example, Agilent's products “4070 Series” and “B1500A”. A semiconductor measurement device includes a plurality of types of measurement modules for measuring characteristics of an object to be measured. Examples of the measurement module include a source / monitor unit (SMU) and a (capacitance measurement unit; CMU). These measurement modules are electrically connected to an object to be measured via a SMU CMU Unify Unit (SCUU), a switching device such as a switching matrix, a probe device, a pogo pin, or a signal cable. The SCUU has a function of switching a plurality of types of measurement modules such as SMU and CMU to connect to a device under test. Therefore, a signal transmission path shared by a plurality of types of measurement modules exists between the SCUU and the device under test.

ここで、図1を参照する。図1は、以上に説明した従来技術による測定システム10の概略構成を示す図である。図1において、測定システム10は、測定装置200と、SCUUであるスイッチ装置300とを備える。図1において、少なくとも2つの端子を有する被測定物100は、同軸ケーブル510,520を介して、測定装置200と接続されている。   Reference is now made to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a measurement system 10 according to the related art described above. In FIG. 1, the measurement system 10 includes a measurement device 200 and a switch device 300 that is an SCUU. In FIG. 1, a device under test 100 having at least two terminals is connected to a measuring apparatus 200 via coaxial cables 510 and 520.

測定装置200は、交流信号源210と、直流電流計230,231と、交流電流計260と、レベル可変の直流電圧バイアス源220,250,251と、バッファ240,241とを備える。図中の逆三角形は、グラウンド270,271であり、共通電位、接地またはアースを表している。なお、図1において、参照符号SMUで示される破線枠で囲まれた部分は、被測定物100の電圧電流特性を測定するSMUに対応する部分であることを表している。また、参照符号CMUで示される破線枠で囲まれた部分は、被測定物100の容量対電圧特性を測定するCMUに対応する部分であることを表している。   The measuring apparatus 200 includes an AC signal source 210, DC ammeters 230 and 231, an AC ammeter 260, level variable DC voltage bias sources 220, 250 and 251, and buffers 240 and 241. Inverted triangles in the figure are grounds 270 and 271 and represent a common potential, ground, or ground. In FIG. 1, a portion surrounded by a broken-line frame indicated by reference sign SMU indicates a portion corresponding to the SMU that measures the voltage-current characteristic of the device under test 100. In addition, a portion surrounded by a broken line frame indicated by reference sign CMU represents a portion corresponding to the CMU that measures the capacitance-voltage characteristic of the DUT 100.

スイッチ装置300は、1極2投スイッチ310,320,330,340を備える。スイッチ310〜340のそれぞれは、1つの共通端子(極、ポール)と、2つの選択端子(投、スロー)とを備える。各スイッチの共通端子には、参照符号cが付されている。また、各スイッチの選択端子は、参照符号aまたはbが付されている。共通端子cは、2つの選択端子(a,b)のいずれか1つと電気的に接続される。スイッチ310の端子aとグラウンド270との間には、電流計230とバイアス源250の直列回路が設けられている。電流計230とバイアス源250との間の電位と同じ電位をスイッチ320の端子aに与えるように、バッファ240が配置されている。スイッチ310の端子bとスイッチ320の端子bとの間には、信号源210とバイアス源220の直列回路が設けられている。スイッチ330の端子aとグラウンド271との間には、電流計231とバイアス源251の直列回路が設けられている。電流計231とバイアス源251との間の電位と同じ電位をスイッチ340の端子aに与えるように、バッファ241が配置されている。スイッチ330の端子bとスイッチ340の端子bとの間には、電流計260が設けられている。また、グラウンド270とグラウンド271は、測定装置200の内部で、電気的に接続されている。   The switch device 300 includes single pole double throw switches 310, 320, 330, and 340. Each of the switches 310 to 340 includes one common terminal (pole, pole) and two selection terminals (throw, throw). The common terminal of each switch is given the reference symbol c. Further, the selection terminal of each switch is given a reference symbol a or b. The common terminal c is electrically connected to any one of the two selection terminals (a, b). A series circuit of an ammeter 230 and a bias source 250 is provided between the terminal a of the switch 310 and the ground 270. The buffer 240 is arranged so that the same potential as that between the ammeter 230 and the bias source 250 is applied to the terminal a of the switch 320. A series circuit of a signal source 210 and a bias source 220 is provided between the terminal b of the switch 310 and the terminal b of the switch 320. A series circuit of an ammeter 231 and a bias source 251 is provided between the terminal a of the switch 330 and the ground 271. The buffer 241 is arranged so that the same potential as the potential between the ammeter 231 and the bias source 251 is applied to the terminal a of the switch 340. An ammeter 260 is provided between the terminal b of the switch 330 and the terminal b of the switch 340. The ground 270 and the ground 271 are electrically connected inside the measuring apparatus 200.

同軸ケーブル510,520は、2線同軸ケーブル、すなわち、コアキシャル・ケーブルである。同軸ケーブル510の中心導体511の一端は、スイッチ310の端子cに接続され、中心導体511の他の一端は、被測定物100の一端に接続されている。同軸ケーブル510の外部導体512の一端は、スイッチ320の端子cに接続されている。同軸ケーブル520の中心導体521の一端は、スイッチ330の端子cに接続され、中心導体521の他の一端は、被測定物100の他の一端に接続されている。同軸ケーブル520の外部導体522の一端は、スイッチ340の端子cに接続されている。外部導体512の他の一端および外部導体522の他の一端は、スイッチ400を介して接続されている。外部導体512と外部導体522は、スイッチ400により、選択的に導通する。   The coaxial cables 510 and 520 are two-wire coaxial cables, that is, coaxial cables. One end of the center conductor 511 of the coaxial cable 510 is connected to the terminal c of the switch 310, and the other end of the center conductor 511 is connected to one end of the DUT 100. One end of the outer conductor 512 of the coaxial cable 510 is connected to the terminal c of the switch 320. One end of the center conductor 521 of the coaxial cable 520 is connected to the terminal c of the switch 330, and the other end of the center conductor 521 is connected to the other end of the device under test 100. One end of the outer conductor 522 of the coaxial cable 520 is connected to the terminal c of the switch 340. The other end of the outer conductor 512 and the other end of the outer conductor 522 are connected via the switch 400. The outer conductor 512 and the outer conductor 522 are selectively conducted by the switch 400.

以上のように説明した構成において、被測定物100の容量対電圧特性を測定する場合には、各スイッチにおいて端子bが選択され、スイッチ400がオンされる。容量対電圧特性を測定するために、交流信号源210が生成する交流信号を被測定物100に印加し、その交流信号に起因して被測定物100に流れる電流を電流計260で測定する。電流260により測定された電流測定値と、交流信号源210が発生する交流信号の周波数および電圧振幅値とに基づき、被測定物100の容量値が求められる。このとき、異なるレベルの複数の直流電圧がバイアス源220で生成され、それらが個々に被測定物100に印加される。そして、バイアス・レベル毎の容量値が取得される。   In the configuration described above, when measuring the capacitance-voltage characteristic of the DUT 100, the terminal b is selected in each switch, and the switch 400 is turned on. In order to measure the capacitance-voltage characteristic, an AC signal generated by the AC signal source 210 is applied to the device under test 100, and the current flowing through the device under test 100 due to the AC signal is measured by the ammeter 260. Based on the current measurement value measured by the current 260 and the frequency and voltage amplitude value of the AC signal generated by the AC signal source 210, the capacitance value of the DUT 100 is determined. At this time, a plurality of DC voltages of different levels are generated by the bias source 220 and are individually applied to the device under test 100. Then, a capacitance value for each bias level is acquired.

また、被測定物100の電圧電流特性を測定する場合には、各スイッチにおいて端子aが選択され、スイッチ400がオフされる。電圧電流特性を測定するために、バイアス源250およびバイアス源251は、被測定物100の端子間に電位差が生じるように、各出力電圧が設定される。そして、それらの出力電圧の差に起因して、被測定物100に流れる電流を電流計230で測定する。   When measuring the voltage-current characteristic of the DUT 100, the terminal a is selected in each switch, and the switch 400 is turned off. In order to measure the voltage-current characteristics, the output voltages of the bias source 250 and the bias source 251 are set so that a potential difference is generated between the terminals of the device under test 100. Then, due to the difference between the output voltages, the current flowing through the DUT 100 is measured by the ammeter 230.

特開2005−321379号公報(第7〜10頁、第12〜14頁、図2、図3、図7、図8)JP-A-2005-321379 (7th to 10th pages, 12th to 14th pages, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 7, FIG. 8) 特許3442822号公報(第3図、第4図)Japanese Patent No. 3442822 (FIGS. 3 and 4) 特開平10−10170号公報(第4頁、図1)Japanese Patent Laid-Open No. 10-10170 (page 4, FIG. 1)

ここで、容量対電圧特性の測定後、電圧電流特性の測定へ切り替える際に、その切り替えに伴う待ち時間が問題となっている。例えば、容量対電圧特性を測定する際に、共通線路である同軸ケーブルにDCバイアスが印加され、同軸ケーブルの信号線(中心導体)とガード(外側導体)との間の容量に電荷が蓄積される。電圧電流特性の測定では、この蓄積された電荷が測定誤差となるため、蓄積された電荷が、測定精度上、無視しうる程度に小さくなるまで、電荷の放電を待たねばならない。例えば、共通線路である同軸ケーブルの長さが数メートル程度ある場合に、容量対電圧特性の測定のために当該同軸ケーブルに数十ボルトの直流バイアス電圧を印加した後、1pA程度の測定精度で直流電圧電流特性を測定するとき、数十秒程度の待ち時間が生じ、その長さが問題となっている。   Here, when switching to measurement of voltage-current characteristics after measurement of capacity-to-voltage characteristics, the waiting time associated with the switching is a problem. For example, when measuring capacitance vs. voltage characteristics, a DC bias is applied to a coaxial cable that is a common line, and charges are accumulated in the capacitance between the signal line (center conductor) and the guard (outer conductor) of the coaxial cable. The In the measurement of the voltage-current characteristic, since the accumulated charge becomes a measurement error, it is necessary to wait for the discharge of the charge until the accumulated charge becomes small enough to be ignored for measurement accuracy. For example, when the length of a coaxial cable that is a common line is about several meters, a DC bias voltage of several tens of volts is applied to the coaxial cable for measurement of capacitance vs. voltage characteristics, and the measurement accuracy is about 1 pA. When measuring DC voltage-current characteristics, a waiting time of about several tens of seconds is generated, and the length is a problem.

本発明においては、以下が提供される。すなわち、本第一の発明は、第一の導体と前記第一の導体を囲む第二の導体と前記第二の導体を囲む第三の導体とを具備する同軸線路の前記第一の導体に接続された被測定物の複数種類の電気的特性を、切替装置に接続された第一の測定装置および第二の測定装置を切り替えることにより、測定する方法であって、前記切替装置により前記第一の測定装置が前記被測定物に電気的に接続されている場合に、前記被測定物の第一の電気的特性を測定するための電圧を前記第一の測定装置により前記第一の導体に与えるとともに、前記第一の導体の電位と同じ電位を前記第二の導体に与える第一のステップと、前記切替装置により、前記第一の測定装置を前記被測定物から切り離し、前記第二の測定装置を前記被測定物に電気的に接続する第二のステップと、前記被測定物の第二の電気的特性を前記第二の測定装置により測定する第三のステップと、を含むことを特徴とするものである。   In the present invention, the following is provided. In other words, the first invention provides the first conductor of the coaxial line comprising the first conductor, the second conductor surrounding the first conductor, and the third conductor surrounding the second conductor. A method of measuring a plurality of types of electrical characteristics of a connected object to be measured by switching between a first measuring device and a second measuring device connected to a switching device, wherein When one measuring device is electrically connected to the object to be measured, a voltage for measuring a first electrical characteristic of the object to be measured is applied to the first conductor by the first measuring device. And the first step of applying the same potential to the second conductor to the second conductor and the switching device to separate the first measuring device from the object to be measured. The second measuring device is electrically connected to the object to be measured. Step a, the is characterized in that includes a third step of measuring the second the electrical characteristics of the second measuring device of the object to be measured, a.

また、本第二の発明は、本第一の発明の方法において、前記第三のステップが、前記第一の導体に対するガードとして前記第二の導体を用いて測定することを特徴とするものである。   The second invention is characterized in that, in the method of the first invention, the third step uses the second conductor as a guard for the first conductor. is there.

さらに、本第三の発明は、本第一の発明または本第二の発明の方法において、前記第一のステップが、バッファにより前記第二の導体に電位を与えることを特徴とするものである。   Furthermore, the third invention is characterized in that, in the method of the first invention or the second invention, the first step applies a potential to the second conductor by a buffer. .

またさらに、本第四の発明は、本第一の発明または本第二の発明または本第三の発明の方法において、第一の測定装置が電気容量測定装置であり、第二の測定装置が電圧電流特性測定装置であることを特徴とするものである。   Furthermore, according to the fourth invention, in the method of the first invention, the second invention or the third invention, the first measuring device is a capacitance measuring device, and the second measuring device is It is a voltage-current characteristic measuring device.

また、本第五の発明は、本第一の発明または本第二の発明または本第三の発明または本第四の発明の方法において、前記被測定物が、半導体素子であることを特徴とするものである。   The fifth invention is characterized in that, in the method of the first invention, the second invention, the third invention or the fourth invention, the object to be measured is a semiconductor element. To do.

さらに、本第六の発明は、第一の導体と前記第一の導体を囲む第二の導体と前記第二の導体を囲む第三の導体とを具備する同軸線路の前記第一の導体に接続された被測定物の複数種類の電気的特性を測定するために、第一の測定装置および第二の測定装置のうち選択した一方を前記同軸線路に電気的に接続するスイッチ装置であって、前記第一の測定装置が選択されている場合に、前記第一の測定装置が発生する、前記第一の電気的特性を測定するための電圧を前記第一の導体に与えるように、且つ、前記第一の導体の電位と同じ電位を前記第二の導体に与えるように、前記第一の測定装置を前記同軸線路に電気的に接続し、前記第二の測定装置が選択されている場合に、前記第二の測定装置を少なくとも前記第一の導体および前記第二の導体に電気的に接続することを特徴とするものである。   Furthermore, the sixth invention relates to the first conductor of the coaxial line comprising a first conductor, a second conductor surrounding the first conductor, and a third conductor surrounding the second conductor. A switch device for electrically connecting a selected one of the first measurement device and the second measurement device to the coaxial line in order to measure a plurality of types of electrical characteristics of a connected object to be measured. Applying to the first conductor a voltage for measuring the first electrical characteristic generated by the first measuring device when the first measuring device is selected; and The first measuring device is electrically connected to the coaxial line so that the same potential as the potential of the first conductor is applied to the second conductor, and the second measuring device is selected. In this case, the second measuring device is at least the first conductor and the second conductor. It is characterized in that the electrical connection to.

またさらに、本第六の発明は、本第五の発明の装置において、前記第二の測定装置が選択されている場合に、前記第二の測定装置が前記第二の導体を前記第一の導体に対するガードとして用いることができるように、前記第二の測定装置を前記同軸線路に電気的に接続することを特徴とするものである。   Furthermore, the sixth invention relates to the device according to the fifth invention, wherein when the second measuring device is selected, the second measuring device connects the second conductor to the first conductor. The second measuring device is electrically connected to the coaxial line so that it can be used as a guard for a conductor.

また、本第八の発明は、本第六の発明または本第七の発明の装置において、前記第一の測定装置が選択されている場合に、前記第二の導体に与えられる電位が、バッファを介して与えられることを特徴とするものである   In addition, according to the eighth aspect of the invention, in the apparatus of the sixth aspect of the invention or the seventh aspect of the invention, when the first measuring device is selected, the potential applied to the second conductor is a buffer. It is characterized by being given through

さらに、本第九の発明は、本第六の発明または本第七の発明または本第八の発明の装置において、第一の測定装置が電気容量測定装置であり、第二の測定装置が電圧電流特性測定装置であることを特徴とするものである。   Furthermore, the ninth invention is the device of the sixth invention, the seventh invention or the eighth invention, wherein the first measuring device is a capacitance measuring device and the second measuring device is a voltage. It is a current characteristic measuring device.

またさらに、本第十の発明は、本第六の発明または本第七の発明または本第八の発明または本第九の発明の装置において、前記被測定物が、半導体素子であることを特徴とするものである。   Still further, the tenth invention is the apparatus of the sixth invention, the seventh invention, the eighth invention or the ninth invention, wherein the object to be measured is a semiconductor element. It is what.

また、本第十一の発明は、本第六の発明または本第七の発明または本第八の発明または本第九の発明または本第十の発明のスイッチ装置と、前記第一の測定装置および前記第二の測定装置とを備える測定システムである。   The eleventh invention includes the switch device according to the sixth invention, the seventh invention, the eighth invention, the ninth invention, or the tenth invention, and the first measuring device. And a measurement system comprising the second measurement device.

本発明によれば、複数の測定装置を切り替える切替装置と被測定物との間にある信号伝送路における電荷の蓄積、例えば、信号線とガード線との間の容量や、プリント基板上に形成された同軸線路における誘電分極などによる電荷の蓄積を低減もしくは排除することができ、蓄積電荷の放電に起因する測定待ち時間を低減もしくは無くすことができる。また、本発明によれば、複数の測定装置を切り替える切替装置と被測定物との間にある信号伝送路のインピーダンスを、各測定装置に適した個別の異なる値にすることができる。   According to the present invention, charge accumulation in a signal transmission path between a switching device that switches a plurality of measuring devices and an object to be measured, for example, capacitance between a signal line and a guard line, or formation on a printed circuit board Accumulation of charge due to dielectric polarization or the like in the coaxial line thus formed can be reduced or eliminated, and the measurement waiting time due to discharge of the accumulated charge can be reduced or eliminated. Further, according to the present invention, the impedance of the signal transmission path between the switching device for switching a plurality of measuring devices and the device under test can be set to different values suitable for each measuring device.

本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら、以下に説明する。本発明の実施の形態は、測定システム20である。ここで、図2を参照する。図2において、図1と同一の要素については、同じ参照番号を付して、詳細な説明を省略する。図2は、測定システム20の概略構成を示す図である。図2において、測定システム20は、少なくとも、測定装置200とSCUUであるスイッチ装置700とを備える。測定装置200は、測定装置200と同様に、被測定物100の電圧電流特性および容量対電圧特性を測定する装置である。被測定物100は、少なくとも2つの端子を有する。被測定物100が有する端子のうちの2つの端子が、測定のために、同軸ケーブル910,920を介して、スイッチ装置700と電気的に接続されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The embodiment of the present invention is a measurement system 20. Reference is now made to FIG. 2, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the measurement system 20. In FIG. 2, the measurement system 20 includes at least a measurement device 200 and a switch device 700 that is an SCUU. The measuring device 200 is a device that measures the voltage-current characteristic and the capacity-to-voltage characteristic of the device under test 100, similarly to the measuring device 200. The DUT 100 has at least two terminals. Two of the terminals of the DUT 100 are electrically connected to the switch device 700 via coaxial cables 910 and 920 for measurement.

スイッチ装置700は、切替装置であるスイッチ710,720,720,740,750,760を備える。スイッチ710〜760のそれぞれは、1つの共通端子と、2つの選択端子とを備える。各スイッチの共通端子には、参照符号cが付されている。また、各スイッチの選択端子は、参照符号aまたはbが付されている。共通端子cは、2つの選択端子(a,b)のいずれか1つと選択的に電気的に接続される。スイッチ710の端子aとグラウンド270との間には、電流計230とバイアス源250の直列回路が設けられている。電流計230とバイアス源250との間の電位と同じ電位をスイッチ720の端子aに与えるように、バッファ240が配置されている。スイッチ730の端子aは、バイアス源250とグラウンド270との間に接続されている。スイッチ710の端子bとスイッチ730の端子bとの間には、信号源210とバイアス源220の直列回路が設けられている。スイッチ720の端子bは、スイッチ710の端子bと接続されている。スイッチ740の端子aとグラウンド271との間には、電流計231とバイアス源251の直列回路が設けられている。電流計231とバイアス源251との間の電位と同じ電位をスイッチ750の端子aに与えるように、バッファ241が配置されている。スイッチ760の端子aは、バイアス源251とグラウンド271との間に接続されている。スイッチ740の端子bとスイッチ760の端子bとの間には、電流計260が設けられている。スイッチ750の端子bは、スイッチ740の端子bと接続されている。   The switch device 700 includes switches 710, 720, 720, 740, 750, and 760 that are switching devices. Each of the switches 710 to 760 includes one common terminal and two selection terminals. The common terminal of each switch is given the reference symbol c. Further, the selection terminal of each switch is given a reference symbol a or b. The common terminal c is selectively electrically connected to any one of the two selection terminals (a, b). A series circuit of an ammeter 230 and a bias source 250 is provided between the terminal a of the switch 710 and the ground 270. The buffer 240 is arranged so that the same potential as that between the ammeter 230 and the bias source 250 is applied to the terminal a of the switch 720. A terminal a of the switch 730 is connected between the bias source 250 and the ground 270. A series circuit of a signal source 210 and a bias source 220 is provided between the terminal b of the switch 710 and the terminal b of the switch 730. The terminal b of the switch 720 is connected to the terminal b of the switch 710. A series circuit of an ammeter 231 and a bias source 251 is provided between the terminal a of the switch 740 and the ground 271. The buffer 241 is arranged so that the same potential as that between the ammeter 231 and the bias source 251 is applied to the terminal a of the switch 750. A terminal a of the switch 760 is connected between the bias source 251 and the ground 271. An ammeter 260 is provided between the terminal b of the switch 740 and the terminal b of the switch 760. The terminal b of the switch 750 is connected to the terminal b of the switch 740.

同軸ケーブル910,920は、3線同軸ケーブル、すなわち、トライアキシャル・ケーブルである。同軸ケーブル910の一端、すなわち、スイッチ装置700側において、中心導体911がスイッチ710の端子cに、内部導体912がスイッチ720の端子cに、外部導体913がスイッチ730の端子cに、それぞれ接続されている。同軸ケーブル910の他の一端、すなわち、被測定物100側において、中心導体911が被測定物100に接続され、内部導体912が開放されている。同軸ケーブル920の一端、すなわち、スイッチ装置700側において、中心導体921がスイッチ740の端子c、内部導体922がスイッチ750の端子cに、外部導体923がスイッチ760の端子cに、それぞれ接続されている。同軸ケーブル910の他の一端、すなわち、被測定物100側において、中心導体921が被測定物100に接続され、内部導体922が開放されている。同軸ケーブル910および920の他の一端において、外部導体923が外部導体913と接続されている。   The coaxial cables 910 and 920 are three-wire coaxial cables, that is, triaxial cables. At one end of the coaxial cable 910, that is, on the switch device 700 side, the central conductor 911 is connected to the terminal c of the switch 710, the internal conductor 912 is connected to the terminal c of the switch 720, and the external conductor 913 is connected to the terminal c of the switch 730. ing. At the other end of the coaxial cable 910, that is, on the measured object 100 side, the central conductor 911 is connected to the measured object 100, and the internal conductor 912 is opened. At one end of the coaxial cable 920, that is, on the switch device 700 side, the center conductor 921 is connected to the terminal c of the switch 740, the inner conductor 922 is connected to the terminal c of the switch 750, and the outer conductor 923 is connected to the terminal c of the switch 760. Yes. At the other end of the coaxial cable 910, that is, at the device under test 100 side, the center conductor 921 is connected to the device under test 100, and the internal conductor 922 is opened. The outer conductor 923 is connected to the outer conductor 913 at the other end of the coaxial cables 910 and 920.

以上に説明した構成において、被測定物100の容量対電圧特性は、以下の手順で測定される。まず、各スイッチにおいて端子bを選択する。次に、交流信号源210が生成する交流信号を被測定物100に印加し、その交流信号に起因して被測定物100に流れる電流を電流計260で測定する。次に、電流計260により測定された電流測定値と、交流信号源210が発生する交流信号の周波数および電圧振幅値とに基づき、被測定物100の容量値を算出する。また、上記の容量測定過程において、必要に応じて、異なるレベルの複数の直流電圧をバイアス源220で生成し、それらを個々に被測定物100に印加する。そして、バイアス・レベル毎の容量値を測定する。   In the configuration described above, the capacity-voltage characteristic of the DUT 100 is measured by the following procedure. First, the terminal b is selected in each switch. Next, an AC signal generated by the AC signal source 210 is applied to the device under test 100, and the current flowing through the device under test 100 due to the AC signal is measured by the ammeter 260. Next, the capacitance value of the DUT 100 is calculated based on the current measurement value measured by the ammeter 260 and the frequency and voltage amplitude value of the AC signal generated by the AC signal source 210. Further, in the above capacitance measurement process, a plurality of DC voltages of different levels are generated by the bias source 220 as necessary, and are individually applied to the device under test 100. Then, the capacitance value for each bias level is measured.

また、被測定物100の電圧電流特性は、以下の手順で測定される。まず、各スイッチにおいて端子aを選択する。次に、被測定物100の端子間に電位差が生じるように、バイアス源250およびバイアス源251の各出力電圧を設定する。次に、それらの出力電圧の差に起因して、被測定物100に流れる電流を電流計230で測定する。また、上記の電流測定過程において、必要に応じて、異なるレベルの複数の電位差が被測定物100の端子間に生じるように、バイアス源250およびバイアス源251の各出力電圧を設定する。そして、電位差レベル毎に、被測定物100に流れる電流を電流計230で測定する。   Moreover, the voltage-current characteristic of the DUT 100 is measured by the following procedure. First, the terminal a is selected in each switch. Next, the output voltages of the bias source 250 and the bias source 251 are set so that a potential difference is generated between the terminals of the DUT 100. Next, due to the difference between the output voltages, the current flowing through the DUT 100 is measured by the ammeter 230. In the current measurement process, the output voltages of the bias source 250 and the bias source 251 are set so that a plurality of potential differences of different levels are generated between the terminals of the DUT 100 as necessary. Then, the current flowing through the DUT 100 is measured by the ammeter 230 for each potential difference level.

容量対電圧特性の測定では、例えば、スイッチ710の端子bとスイッチ710の端子bが同電位であるので、中心導体911と内部導体912との電位差は、実質的にゼロとなるか、無視しうるレベルとなる。従って、中心導体911と内部導体912との間に蓄積される電荷も、実質的にゼロであるか、無視しうる量となる。この結果、容量対電圧特性の測定後に、電圧電流特性の測定を実施する場合に、トライアキシャル・ケーブル910,920に蓄積された電荷の放出を待つ必要がない。また、当該電荷が電圧電流特性の測定結果に影響を及ぼす心配もない。   In the measurement of the capacitance-voltage characteristic, for example, since the terminal b of the switch 710 and the terminal b of the switch 710 have the same potential, the potential difference between the center conductor 911 and the inner conductor 912 is substantially zero or ignored. It becomes a level that can be. Therefore, the electric charge accumulated between the center conductor 911 and the inner conductor 912 is also substantially zero or negligible. As a result, it is not necessary to wait for the discharge of the electric charge accumulated in the triaxial cables 910 and 920 when measuring the voltage-current characteristic after measuring the capacitance-voltage characteristic. In addition, there is no concern that the charge affects the measurement result of the voltage-current characteristic.

さて、上記の実施形態において、電流計260の両端電位差が実質的にゼロである場合には、スイッチ740〜760および同軸ケーブル920を、スイッチ330〜340および同軸ケーブル520およびスイッチ400と置き換えても良い。この場合、スイッチ740〜760およびスイッチ400に係る接続や動作は、前述のとおりである。例えば、置き換えられるスイッチ400は、同軸ケーブルの外部導体間に接続される。   In the above embodiment, if the potential difference across the ammeter 260 is substantially zero, the switches 740 to 760 and the coaxial cable 920 may be replaced with the switches 330 to 340, the coaxial cable 520, and the switch 400. good. In this case, the connections and operations related to the switches 740 to 760 and the switch 400 are as described above. For example, the switch 400 to be replaced is connected between the outer conductors of the coaxial cable.

また、上記の実施形態において、スイッチ720の端子bがスイッチ710の端子bに、スイッチ750の端子bがスイッチ740の端子bに、それぞれ接続されている。この表現は、説明の便宜のためのものであり、本発明の技術的思想がこれに限定されるべきではない。重要なことは、スイッチ710の端子bの電位と同じ電位をスイッチ720の端子bに、スイッチ740の端子bの電位と同じ電位をスイッチ750の端子bに、与えることにある。従って、例えば、スイッチ720の端子bがスイッチ710の端子bにバッファを介して接続され、スイッチ750の端子bがスイッチ740の端子bにバッファを介して接続されるようにしても良い。この場合、アクティブガードとしての機能が追加され、それによる測定精度の改善が見込まれる。   In the above embodiment, the terminal b of the switch 720 is connected to the terminal b of the switch 710, and the terminal b of the switch 750 is connected to the terminal b of the switch 740. This expression is for convenience of explanation, and the technical idea of the present invention should not be limited to this. What is important is that the same potential as that of the terminal b of the switch 710 is given to the terminal b of the switch 720 and the same potential as that of the terminal b of the switch 740 is given to the terminal b of the switch 750. Therefore, for example, the terminal b of the switch 720 may be connected to the terminal b of the switch 710 via a buffer, and the terminal b of the switch 750 may be connected to the terminal b of the switch 740 via a buffer. In this case, a function as an active guard is added, and the measurement accuracy is expected to be improved.

さらに、上記の実施形態において、同軸ケーブル910,920は、スイッチ装置700とは独立したものとして表現されている。この表現は、説明の便宜のためのものであり、本発明の技術的思想がこれに限定されるべきではない。重要なことは、スイッチ710〜760から被測定物100までの区間が、できるだけトライアキシャル構造を有することにある。従って、その区間に該当する限り、例えば、スイッチ装置700の内の信号伝送路も同軸構造を有することが望ましく、そのような態様も本発明の一態様である。   Further, in the above-described embodiment, the coaxial cables 910 and 920 are expressed as being independent of the switch device 700. This expression is for convenience of explanation, and the technical idea of the present invention should not be limited to this. What is important is that the section from the switches 710 to 760 to the device under test 100 has a triaxial structure as much as possible. Therefore, as long as it corresponds to the section, for example, it is desirable that the signal transmission line in the switch device 700 also has a coaxial structure, and such an aspect is also an aspect of the present invention.

またさらに、上記の実施形態において、スイッチ730およびスイッチ760を1極1投スイッチに置き換えることもできる。言い換えれば、スイッチ730およびスイッチ760から、それぞれの端子aを除外することもできる。その場合、外部導体913とバイアス源220とを選択的に接続するように、かつ、外部導体923と電流計260とを選択的に接続するように、1極1投スイッチが配置される。   Furthermore, in the above embodiment, the switch 730 and the switch 760 can be replaced with a 1-pole 1-throw switch. In other words, each terminal a can be excluded from the switches 730 and 760. In that case, a one-pole one-throw switch is arranged so as to selectively connect the outer conductor 913 and the bias source 220 and to selectively connect the outer conductor 923 and the ammeter 260.

次に、より詳細な本発明の実施例について説明する。ここで、図3を参照する。図3は、本発明の実施例である半導体測定システム30の構成を示す図である。半導体測定システム30は、測定装置1000と接続装置2000とを備える。測定装置1000は、SMU1100と、SMU1200と、CMU1300とを備える。SMU1100、SMU1200、およびCMU1300は、測定装置1000もしくは測定装置1000に接続された制御装置により、制御される。   Next, more detailed examples of the present invention will be described. Reference is now made to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor measurement system 30 that is an embodiment of the present invention. The semiconductor measurement system 30 includes a measurement device 1000 and a connection device 2000. The measurement apparatus 1000 includes an SMU 1100, an SMU 1200, and a CMU 1300. The SMU 1100, the SMU 1200, and the CMU 1300 are controlled by the measuring device 1000 or a control device connected to the measuring device 1000.

SMU1100,1200は、それぞれ、直流の電圧源、電流源、電圧計、電流計を具備し、それらを任意に組み合わせて測定する装置である。また、SMU1100,1200は、個々に測定することができるし、それらが協働して測定することもできる。SMU1100は、ケルビン接続のために、センス端子S1およびフォース端子F1を備える。また、SMU1200は、ケルビン接続のために、センス端子S2およびフォース端子F2を備える。端子S1,F1,S2,F2のそれぞれは、トライアキシャル構造(3線同軸構造)を有する。すなわち、端子S1,F1,S2,F2のそれぞれは、中心導体と、中心導体を囲む内部導体と、内部導体を囲む外部導体とを備える。端子S1,F1,S2,F2のそれぞれにおいて、中心導体には信号が伝達され、外側シールド導体は筐体グラウンドに接続され、中心導体と外側シールド導体との間にあるガード導体には中心導体の信号と同電位に保たれたガード信号が伝達される。   Each of the SMUs 1100 and 1200 is a device that includes a DC voltage source, a current source, a voltmeter, and an ammeter, and measures them in any combination. In addition, the SMUs 1100 and 1200 can be measured individually or in cooperation with each other. The SMU 1100 includes a sense terminal S1 and a force terminal F1 for Kelvin connection. The SMU 1200 includes a sense terminal S2 and a force terminal F2 for Kelvin connection. Each of terminals S1, F1, S2, and F2 has a triaxial structure (three-wire coaxial structure). That is, each of the terminals S1, F1, S2, and F2 includes a center conductor, an inner conductor that surrounds the center conductor, and an outer conductor that surrounds the inner conductor. In each of the terminals S1, F1, S2, and F2, a signal is transmitted to the center conductor, the outer shield conductor is connected to the housing ground, and the guard conductor between the center conductor and the outer shield conductor is the center conductor. A guard signal maintained at the same potential as the signal is transmitted.

CMU1300は、容量、インダクタンスおよび抵抗などのインピーダンスを測定する装置である。CMU1300は、High側の電流を出力するための端子Hcと、High側の電圧を測定するための端子Hpと、Low側の電圧を測定するための端子Lpと、Low側の電流を出力するための端子Lcとを備える。端子Hc,Hp,Lp,Lcは、それぞれコアキシャル構造(2線同軸構造)を有する。すなわち、端子Hc,Hp,Lp,Lcのそれぞれは、中心導体と、中心導体を囲む外部導体とを備える。各端子において、中心導体には信号が伝達され、シールドである外部導体は筐体グラウンドからフローティングされている。CMU1300は、接続装置2000を制御するためのコントローラ1310を備える。コントローラ1310の制御出力は、端子1311に供給される。なお、コントローラ1310は、測定装置1000に備えられてもよい。   The CMU 1300 is a device that measures impedance such as capacitance, inductance, and resistance. The CMU 1300 outputs a terminal Hc for outputting a high-side current, a terminal Hp for measuring a high-side voltage, a terminal Lp for measuring a low-side voltage, and a low-side current. Terminal Lc. Terminals Hc, Hp, Lp, and Lc each have a coaxial structure (two-wire coaxial structure). That is, each of the terminals Hc, Hp, Lp, and Lc includes a center conductor and an outer conductor that surrounds the center conductor. In each terminal, a signal is transmitted to the center conductor, and the outer conductor as a shield is floated from the housing ground. The CMU 1300 includes a controller 1310 for controlling the connection device 2000. A control output of the controller 1310 is supplied to a terminal 1311. Note that the controller 1310 may be included in the measurement apparatus 1000.

被測定物110は、例えば、集積回路製造プロセスの最適条件を判定するためにシリコンウエハー上に設けられるTEG(Test Element Group)領域に形成される半導体素子や、トランジスタやキャパシタなどの個別素子である。図において、被測定物110は、トライアキシャル・ケーブル5000および5010により、被測定物110が備える端子のうちの2つの端子が接続装置2000と接続されている。なお、必要に応じて、被測定物110と接続装置2000との間には、プローブ装置や、スイッチング・マトリックスが配置される。   The device under test 110 is, for example, a semiconductor element formed in a TEG (Test Element Group) region provided on a silicon wafer in order to determine an optimum condition for an integrated circuit manufacturing process, or an individual element such as a transistor or a capacitor. . In the figure, the device under test 110 is connected to the connection device 2000 at two terminals among the terminals of the device under test 110 by triaxial cables 5000 and 5010. Note that a probe device and a switching matrix are arranged between the DUT 110 and the connection device 2000 as necessary.

トライアキシャル・ケーブル5000および5010は、被測定物110側の端部において、それぞれの中心導体が被測定物110に接続され、それぞれの外部導体が電気的に接続され、それぞれの内部導体が開放されている。   Triaxial cables 5000 and 5010 have respective center conductors connected to device under test 110 at the end of device under test 110 side, each external conductor is electrically connected, and each internal conductor is opened. ing.

接続装置2000は、端子S1を接続するための端子2100、端子F1を接続するための端子2110、端子S2を接続するための端子2200、および、端子F2を接続するための端子2210を備える。また、接続装置2000は、端子Hcを接続するための端子2300、端子Hpを接続するための端子2310、端子Lpを接続するための端子2320、端子Lcを接続するための端子2330を備える。さらに、接続装置2000は、被測定物110を接続するための端子2500,2510を備える。端子2100,2110,2200,2210,2500,2510は、それぞれ、トライアキシャル構造を有する。また、端子2300,2310,2320,2330は、それぞれ、コアキシャル構造を有する。さらに、対応する端子同士は、接続3000により接続されている。なお、接続3000は、直接的接続でも良いし、ケーブルなどを介した接続、すなわち、間接的接続でも良い。   The connection device 2000 includes a terminal 2100 for connecting the terminal S1, a terminal 2110 for connecting the terminal F1, a terminal 2200 for connecting the terminal S2, and a terminal 2210 for connecting the terminal F2. The connection device 2000 also includes a terminal 2300 for connecting the terminal Hc, a terminal 2310 for connecting the terminal Hp, a terminal 2320 for connecting the terminal Lp, and a terminal 2330 for connecting the terminal Lc. Furthermore, the connection device 2000 includes terminals 2500 and 2510 for connecting the device under test 110. Terminals 2100, 2110, 2200, 2210, 2500, and 2510 each have a triaxial structure. Terminals 2300, 2310, 2320, and 2330 each have a coaxial structure. Further, corresponding terminals are connected by a connection 3000. The connection 3000 may be a direct connection or a connection via a cable, that is, an indirect connection.

ここで、図4を参照する。図4は、接続装置2000の内部構造を示す図である。図4において、接続装置2000は、切替装置であるスイッチ群T1,T2,T3,T4を備える。各スイッチ群において、個々のスイッチは、1極1投スイッチである。また、各スイッチ群において、個々のスイッチは、それぞれに付されたa〜cの参照記号により区別される。例えば、スイッチ群T1の上側のスイッチは、T1aとして認識される。また、例えば、スイッチ群T4の中央のスイッチは、T4bとして認識される。   Reference is now made to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an internal structure of the connection device 2000. In FIG. 4, the connection device 2000 includes switch groups T1, T2, T3, and T4 that are switching devices. In each switch group, the individual switches are 1-pole 1-throw switches. Further, in each switch group, individual switches are distinguished by reference symbols a to c attached thereto. For example, the upper switch of the switch group T1 is recognized as T1a. For example, the switch at the center of the switch group T4 is recognized as T4b.

端子2100および端子2110の中心導体は、スイッチT1bを介して、端子2500の中心導体に選択的に接続される。端子2110の内部導体は、スイッチT1aを介して、端子2500の内部導体に選択的に接続される。端子2100および端子2110の外部導体は、筐体グラウンドに接続されている。   The center conductors of the terminals 2100 and 2110 are selectively connected to the center conductor of the terminal 2500 via the switch T1b. The inner conductor of the terminal 2110 is selectively connected to the inner conductor of the terminal 2500 via the switch T1a. The outer conductors of the terminals 2100 and 2110 are connected to the housing ground.

端子2200および端子2210の中心導体は、スイッチT2bを介して、端子2510の中心導体に選択的に接続される。端子2210の内部導体は、スイッチT2aを介して、端子2510の内部導体に選択的に接続される。端子2200および端子2210の外部導体は、筐体グラウンドに接続されている。   The center conductors of the terminal 2200 and the terminal 2210 are selectively connected to the center conductor of the terminal 2510 via the switch T2b. The inner conductor of the terminal 2210 is selectively connected to the inner conductor of the terminal 2510 via the switch T2a. The external conductors of the terminal 2200 and the terminal 2210 are connected to the housing ground.

端子2300および端子2310の中心導体は、スイッチT3bおよびスイッチT3cを介して、端子2500の中心導体および内部導体に選択的に接続される。端子2300および端子2310の外部導体は、スイッチT3aを介して、端子2500の外部導体に選択的に接続される。端子2330および端子2340の中心導体は、スイッチT4bおよびスイッチT4cを介して、端子2510の中心導体および内部導体に選択的に接続される。端子2330および端子2340の外部導体は、スイッチT4aを介して、端子2510の外部導体に選択的に接続される。なお、端子2300,2310,2320,2340の外部導体は、それ自身、筐体グラウンドからフローティングされている。   The center conductors of the terminal 2300 and the terminal 2310 are selectively connected to the center conductor and the inner conductor of the terminal 2500 via the switch T3b and the switch T3c. The external conductors of the terminal 2300 and the terminal 2310 are selectively connected to the external conductor of the terminal 2500 via the switch T3a. The center conductors of terminals 2330 and 2340 are selectively connected to the center conductor and the inner conductor of terminal 2510 via switches T4b and T4c. The external conductors of terminal 2330 and terminal 2340 are selectively connected to the external conductor of terminal 2510 via switch T4a. Note that the external conductors of the terminals 2300, 2310, 2320, and 2340 are themselves floating from the housing ground.

端子2500および端子2510の外部導体は、筐体グラウンドに接続されている。   The outer conductors of the terminal 2500 and the terminal 2510 are connected to the housing ground.

なお、特に図では示していないが、スイッチ群T1およびT3と端子2500との間の信号伝送路、および、スイッチ群T2およびT4と端子2510との間の信号伝送路は、設計が許す限り、トライアキシャル構造を有する。それらトライアキシャル構造を有する信号伝送路は、エッチング処理によりプリント基板に形成された信号線パターンや、同軸ケーブルなどで構成される。   Although not specifically shown in the figure, the signal transmission path between the switch groups T1 and T3 and the terminal 2500 and the signal transmission path between the switch groups T2 and T4 and the terminal 2510 are as long as the design permits. It has a triaxial structure. The signal transmission path having the triaxial structure is configured by a signal line pattern formed on the printed circuit board by an etching process, a coaxial cable, or the like.

スイッチ群T1は、端子2100および端子2110を、端子2500に選択的に接続する。スイッチ群T2は、端子2200および端子2210を、端子2510に選択的に接続する。スイッチ群T3は、端子2300および端子2310を、端子2500に選択的に接続する。スイッチ群T4は、端子2330および端子2340を、端子2510に選択的に接続する。スイッチ群T1,T2,T3,T4は、コントローラ2200の制御により、次の2状態のいずれかになる。あるときは、スイッチ群T1およびスイッチ群T2の各スイッチはオンであり、スイッチ群T3およびスイッチ群T4の各スイッチはオフである。また、あるときは、スイッチ群T1およびスイッチ群T2の各スイッチはオフであり、スイッチ群T3およびスイッチ群T4の各スイッチはオンである。コントローラ2200自身は、端子2400を介して受信する制御情報に応じて動作する。   The switch group T1 selectively connects the terminal 2100 and the terminal 2110 to the terminal 2500. The switch group T2 selectively connects the terminal 2200 and the terminal 2210 to the terminal 2510. The switch group T3 selectively connects the terminal 2300 and the terminal 2310 to the terminal 2500. Switch group T4 selectively connects terminal 2330 and terminal 2340 to terminal 2510. The switch groups T1, T2, T3, and T4 are in one of the following two states under the control of the controller 2200. At some time, the switches of the switch group T1 and the switch group T2 are on, and the switches of the switch group T3 and the switch group T4 are off. In some cases, the switches of the switch group T1 and the switch group T2 are off, and the switches of the switch group T3 and the switch group T4 are on. Controller 2200 itself operates in accordance with control information received via terminal 2400.

以上に説明した半導体測定システム30において、被測定物110の容量対電圧特性を測定する場合、スイッチ群T1およびT2をオンにし、スイッチ群T3およびT4をオフにする。その後の測定手順は、上記の実施態様で説明したとおりである。また、被測定物110の電圧電流特性を測定する場合、スイッチ群T1およびT2をオフにし、スイッチ群T3およびT4をオンにする。その後の測定手順は、上記の実施態様で説明したとおりである。   In the semiconductor measurement system 30 described above, when measuring the capacitance-voltage characteristic of the DUT 110, the switch groups T1 and T2 are turned on and the switch groups T3 and T4 are turned off. The subsequent measurement procedure is as described in the above embodiment. Further, when measuring the voltage-current characteristic of the DUT 110, the switch groups T1 and T2 are turned off and the switch groups T3 and T4 are turned on. The subsequent measurement procedure is as described in the above embodiment.

容量対電圧特性の測定では、被測定物110に接続されているトライアキシャル構造の信号伝送路において、中心導体および内部導体の電位が同一となる。従って、上記の実施態様で説明したとおり、容量対電圧特性の測定後に、電圧電流特性の測定を実施する場合に、切替装置である各スイッチ群と被測定物110との間の信号伝送路に蓄積された電荷の放出を待つ必要がない。また、当該電荷が電圧電流特性の測定結果に影響を及ぼす心配もない。   In the measurement of the capacitance-voltage characteristic, the potentials of the center conductor and the inner conductor are the same in the triaxial structure signal transmission path connected to the device under test 110. Therefore, as described in the above embodiment, when measuring the voltage-current characteristic after measuring the capacity-to-voltage characteristic, the signal transmission path between each switch group serving as a switching device and the DUT 110 is measured. There is no need to wait for the release of the accumulated charge. In addition, there is no concern that the charge affects the measurement result of the voltage-current characteristic.

上記の実施例において、切替装置である各スイッチ群と被測定物110との間の信号伝送路において、SMUが使用する線路の特性インピーダンスとCMUが使用する線路の特性インピーダンスは、共通の値であっても良いし、異なる値であっても良い。例えば、SMUが使用する線路の特性インピーダンスは、容量地が小さいほど良く、その結果、特性インピーダンスは大きいほど良い。従って、例えば、各スイッチ群と被測定物110との間のトライアキシャル信号伝送路において、中心導体と内部導体とで構成される線路の特性インピーダンスを1キロオームとし、内部導体と外部導体とで構成される線路の特性インピーダンスを50オームとすると、測定精度上、好都合である。   In the above embodiment, the characteristic impedance of the line used by the SMU and the characteristic impedance of the line used by the CMU are common values in the signal transmission path between each switch group serving as the switching device and the DUT 110. There may be different values. For example, the characteristic impedance of the line used by the SMU is better as the capacitance is smaller, and as a result, the characteristic impedance is better as it is larger. Therefore, for example, in the triaxial signal transmission path between each switch group and the device under test 110, the characteristic impedance of the line composed of the center conductor and the inner conductor is set to 1 kilohm, and is composed of the inner conductor and the outer conductor. If the characteristic impedance of the line to be set is 50 ohms, it is convenient in terms of measurement accuracy.

従来技術による測定システム10の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the measurement system 10 by a prior art. 本発明による測定システム20の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the measurement system 20 by this invention. 本発明による半導体測定システム30の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor measurement system 30 by this invention. 半導体測定システム30の接続装置2000の内部構成を示す図である。2 is a diagram illustrating an internal configuration of a connection device 2000 of the semiconductor measurement system 30. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,20 測定システム
30 半導体測定システム
100,110 被測定物
200 測定装置
210,210 交流信号源
220,250,251 , 直流電圧バイアス源
230,231 直流電流計
260 交流電流計
240,241 バッファ
270,271 グラウンド
300,700 スイッチ装置
310,320,330,340,400 スイッチ
510,520 同軸ケーブル
511,521 中心導体
512,522 外部導体
710,720,730,740,750,760 スイッチ
910,920 トライアキシャル・ケーブル
911,921 中心導体
912,922 内部導体
913,923 外部導体
1000 測定装置
1310,2200 コントローラ
1311 端子
2000 接続装置
2100,2110,2200,2210 端子
2300,2310,2320,2330 端子
2400,2500,2510 端子
3000 接続
5000,5010 トライアキシャル・ケーブル
10, 20 Measurement system 30 Semiconductor measurement system 100, 110 Device under test 200 Measuring device 210, 210 AC signal source 220, 250, 251 DC voltage bias source 230, 231 DC ammeter 260 AC ammeter 240, 241 Buffer 270, 271 Ground 300, 700 Switch device 310, 320, 330, 340, 400 Switch 510, 520 Coaxial cable 511, 521 Center conductor 512, 522 External conductor 710, 720, 730, 740, 750, 760 Switch 910, 920 Triaxial Cable 911, 921 Center conductor 912, 922 Inner conductor 913, 923 Outer conductor 1000 Measuring device 1310, 2200 Controller 1311 Terminal 2000 Connection device 2100, 2110, 2200, 2210 End 2300,2310,2320,2330 terminal 2400,2500,2510 terminal 3000 connected 5000,5010 triaxial cable

Claims (11)

第一の導体と前記第一の導体を囲む第二の導体と前記第二の導体を囲む第三の導体とを具備する同軸線路の前記第一の導体に接続された被測定物の複数種類の電気的特性を、切替装置に接続された第一の測定装置および第二の測定装置を切り替えることにより、測定する方法であって、
前記切替装置により前記第一の測定装置が前記被測定物に電気的に接続されている場合に、前記被測定物の第一の電気的特性を測定するための電圧を前記第一の測定装置により前記第一の導体に与えるとともに、前記第一の導体の電位と同じ電位を前記第二の導体に与える第一のステップと、
前記切替装置により、前記第一の測定装置を前記被測定物から切り離し、前記第二の測定装置を前記被測定物に電気的に接続する第二のステップと、
前記被測定物の第二の電気的特性を前記第二の測定装置により測定する第三のステップと、
を含むことを特徴とする測定方法。
Plural types of objects to be measured connected to the first conductor of the coaxial line, the first conductor, the second conductor surrounding the first conductor, and the third conductor surrounding the second conductor. A method of measuring the electrical characteristics of the first measuring device and the second measuring device connected to the switching device,
When the first measuring device is electrically connected to the device under test by the switching device, a voltage for measuring the first electrical characteristic of the device under test is supplied to the first measuring device. The first step of applying to the first conductor and applying the same potential to the second conductor as the potential of the first conductor;
A second step of disconnecting the first measuring device from the device under test by the switching device and electrically connecting the second measuring device to the device under test;
A third step of measuring a second electrical characteristic of the object to be measured by the second measuring device;
A measurement method comprising:
前記第三のステップが、前記第一の導体に対するガードとして前記第二の導体を用いて測定することを特徴とする請求項1に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 1, wherein the third step uses the second conductor as a guard for the first conductor. 前記第一のステップが、バッファにより前記第二の導体に電位を与えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 1, wherein the first step applies a potential to the second conductor by a buffer. 第一の測定装置が電気容量測定装置であり、第二の測定装置が電圧電流特性測定装置であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first measuring device is a capacitance measuring device and the second measuring device is a voltage-current characteristic measuring device. 前記被測定物が、半導体素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the object to be measured is a semiconductor element. 第一の導体と前記第一の導体を囲む第二の導体と前記第二の導体を囲む第三の導体とを具備する同軸線路の前記第一の導体に接続された被測定物の複数種類の電気的特性を測定するために、第一の測定装置および第二の測定装置のうち選択した一方を前記同軸線路に電気的に接続するスイッチ装置であって、
前記第一の測定装置が選択されている場合に、前記第一の測定装置が発生する、前記第一の電気的特性を測定するための電圧を前記第一の導体に与えるように、且つ、前記第一の導体の電位と同じ電位を前記第二の導体に与えるように、前記第一の測定装置を前記同軸線路に電気的に接続し、
前記第二の測定装置が選択されている場合に、前記第二の測定装置を少なくとも前記第一の導体および前記第二の導体に電気的に接続する、
ことを特徴とするスイッチ装置。
A plurality of types of objects to be measured connected to the first conductor of the coaxial line, comprising a first conductor, a second conductor surrounding the first conductor, and a third conductor surrounding the second conductor A switching device for electrically connecting a selected one of the first measuring device and the second measuring device to the coaxial line,
Applying to the first conductor a voltage for measuring the first electrical characteristic generated by the first measuring device when the first measuring device is selected; and Electrically connecting the first measuring device to the coaxial line so as to give the second conductor the same potential as the potential of the first conductor;
Electrically connecting the second measuring device to at least the first conductor and the second conductor when the second measuring device is selected;
A switch device characterized by that.
前記第二の測定装置が選択されている場合に、前記第二の測定装置が前記第二の導体を前記第一の導体に対するガードとして用いることができるように、前記第二の測定装置を前記同軸線路に電気的に接続することを特徴とする請求項6に記載のスイッチ装置。   When the second measuring device is selected, the second measuring device can be used so that the second measuring device can use the second conductor as a guard against the first conductor. The switch device according to claim 6, wherein the switch device is electrically connected to a coaxial line. 前記第一の測定装置が選択されている場合に、前記第二の導体に与えられる電位が、バッファを介して与えられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスイッチ装置。   3. The switch device according to claim 1, wherein when the first measuring device is selected, the potential applied to the second conductor is applied via a buffer. 4. 第一の測定装置が電気容量測定装置であり、第二の測定装置が電圧電流特性測定装置であることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに記載のスイッチ装置。   9. The switch device according to claim 6, wherein the first measuring device is a capacitance measuring device, and the second measuring device is a voltage-current characteristic measuring device. 前記被測定物が、半導体素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のスイッチ装置。   The switch device according to claim 1, wherein the object to be measured is a semiconductor element. 請求項6乃至請求項10のいずれかに記載のスイッチ装置と、前記第一の測定装置および前記第二の測定装置とを備える測定システム。
A measurement system comprising the switch device according to any one of claims 6 to 10, the first measurement device, and the second measurement device.
JP2006290803A 2006-10-26 2006-10-26 Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device Pending JP2008107216A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006290803A JP2008107216A (en) 2006-10-26 2006-10-26 Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006290803A JP2008107216A (en) 2006-10-26 2006-10-26 Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008107216A true JP2008107216A (en) 2008-05-08

Family

ID=39440682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006290803A Pending JP2008107216A (en) 2006-10-26 2006-10-26 Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008107216A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013096998A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Keithley Instruments Inc Dc-ac probe card
CN106018971A (en) * 2016-05-04 2016-10-12 常州工学院 Multifunctional capacitance apparatus used for wheat leaf physiological electrical characteristic determination
CN106053950A (en) * 2016-05-04 2016-10-26 常州工学院 Capacitor device used for measuring physiological dielectric characteristic of wheat leaf
JP2017049148A (en) * 2015-09-02 2017-03-09 株式会社クオルテック Measuring system and measuring method
CN105759126B (en) * 2016-05-04 2018-09-28 常州工学院 A kind of reinforcement type is used for the capacitive means of wheat leaf blade Physiological Electrical Characteristics measurement
US10228362B2 (en) 2014-11-28 2019-03-12 Advantest Corporation Measurement apparatus
US10436822B2 (en) 2014-11-28 2019-10-08 Advantest Corporation Measurement apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013096998A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Keithley Instruments Inc Dc-ac probe card
CN103116045B (en) * 2011-11-04 2020-01-31 基思利仪器公司 DC-AC probe card topology
US10228362B2 (en) 2014-11-28 2019-03-12 Advantest Corporation Measurement apparatus
US10436822B2 (en) 2014-11-28 2019-10-08 Advantest Corporation Measurement apparatus
JP2017049148A (en) * 2015-09-02 2017-03-09 株式会社クオルテック Measuring system and measuring method
CN106018971A (en) * 2016-05-04 2016-10-12 常州工学院 Multifunctional capacitance apparatus used for wheat leaf physiological electrical characteristic determination
CN106053950A (en) * 2016-05-04 2016-10-26 常州工学院 Capacitor device used for measuring physiological dielectric characteristic of wheat leaf
CN105759126B (en) * 2016-05-04 2018-09-28 常州工学院 A kind of reinforcement type is used for the capacitive means of wheat leaf blade Physiological Electrical Characteristics measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6998869B2 (en) Semiconductor device characteristics measurement apparatus and connection apparatus
US6791344B2 (en) System for and method of testing a microelectronic device using a dual probe technique
US7924035B2 (en) Probe card assembly for electronic device testing with DC test resource sharing
US5861743A (en) Hybrid scanner for use in an improved MDA tester
US8872534B2 (en) Method and apparatus for testing devices using serially controlled intelligent switches
US7068060B2 (en) Connection apparatus and cable assembly for semiconductor-device characteristic measurement apparatus
US20080303541A1 (en) Method and Apparatus For Increasing Operating Frequency Of A System For Testing Electronic Devices
JPH07218544A (en) Probe device
KR20070074606A (en) Interface device for semiconductor device tester
JP2008107216A (en) Measurement method, switch device, and measurement system including the switch device
US5760596A (en) Testing series passive components without contacting the driven node
KR20120005941A (en) Probe unit and circuit board inspection device for circuit board inspection
JP3558425B2 (en) Signal switching device and switch circuit
JPH11264853A (en) Contact test device and semiconductor test device
JP2007024718A (en) Control method and control program for semiconductor characteristic measuring apparatus
JP3053012B2 (en) Test circuit and test method for semiconductor device
JP2013024729A (en) Electric length measuring method in semiconductor testing device
JPH10213616A (en) Liquid crystal driving integrated circuit and test method thereof
KR20020064116A (en) Ic test system
JPH1048289A (en) Semiconductor integrated circuit test system
JPS6384131A (en) Device for inspecting semiconductor device
JPH04111334A (en) Semiconductor device