半導體試驗裝置的校準方法
2023-05-05 20:09:31
專利名稱：半導體試驗裝置的校準方法
技術領域：
本發明涉及在半導體試驗裝置的引腳電子線路中調整驅動器和比較器的工作時序的半導體試驗裝置的校準方法。
背景技術：
在半導體試驗裝置的引腳電子線路中包含了對被測定器件施加信號的驅動器及判定與該信號對應地從被測定器件輸出的信號的邏輯的比較器。驅動器進行與被輸入的時鐘信號同步的信號的輸出工作。此外，比較器進行與被輸入的選通信號同步的判定工作。
但是，在半導體試驗裝置的初始狀態下，由於被測定器件的各個輸入輸出引腳的信號路徑的時間長度中存在離散性，故從驅動器輸出信號的時序或由比較器進行的判定時序偏離了預期的時序。因此，在對被測定器件實施各種試驗前，要進行時序校準。
圖73是示出進行半導體試驗裝置的時序校準的現有的結構的圖。在圖73中，半導體試驗裝置本體90經在性能板92中具備的專用的電纜93連接到插座板94上。例如，在對具有BGA(球柵格陣列)類型的封裝體的被測定器件進行各種試驗的情況下，使用在表面上設置了多個裝有彈簧的引腳的插座板94。測試板96是為了使從基準驅動器/比較器(DR/CP)部98引出的探針99與在插座板94的表面上設置的這些裝有彈簧的引腳接觸的作業變得容易而使用的，具有在內部導電性地連接分別在表面和背面上設置的焊區的結構。
圖74是圖73中示出的現有的結構的電的配置圖。在半導體試驗裝置本體90中，具備多組驅動器和比較器，各組的驅動器和比較器經性能板(PB)92和插座板(SB)94連接到共同的器件插座端上。再有，在圖74中省略了測試板96。
圖75、圖76、圖77是示出現有的時序校準的概要的圖。如圖75中所示，在半導體試驗裝置的初始狀態下，分別輸入到n個驅動器DR1～DRn和n個比較器CP1～CPn中的時鐘信號CLK1～CLKn和選通信號STB1～STBn的相位發生了偏移(skew)。
首先，將基準驅動器/比較器部98的探針99經測試板96連接到某一個器件插座端上，使選通信號STB1的相位(由比較器CP1進行的比較工作的時刻)與基準驅動器信號(基準DR)的上升時刻相一致(圖76)。其次，在使基準比較器信號(基準CP)的相位與該基準驅動器的輸出信號的上升時刻相一致後，調整輸入到驅動器DR1中的時鐘信號的CLK1的相位，以使從驅動器DR1輸出的信號的上升時刻與該基準比較器信號的輸出時刻(由基準比較器進行的比較工作的時刻)相一致(圖77)。對每個器件插座端進行這樣的時序校準作業。
但是，在上述的現有的半導體試驗裝置的時序校準方法中，為了在器件插座端上進行時序校正，必須重複地進行基準驅動器/比較器部98中具備的探針99的移動和該前端部分的接觸，為了使該操作自動化而必須有特殊的裝置。雖然考慮讓專用的自動裝置來進行該作業，但一般來說這樣的自動裝置的價格高，而且在很多情況下，為了確保高的定位精度，其操作是不容易的，故存在作業內容變得複雜的問題。此外，雖然也可在不使用自動裝置的情況下用手工作業來進行探針99的對位，但在被測定器件的引腳數多的情況下或在同時進行試驗的被測定器件的數目多的情況下，由於重複進行探針99的移動和接觸的次數變得非常多，故存在到時序校準結束為止的作業時間增大的問題。
發明內容
本發明是鑑於這樣的問題而進行的，其目的在於提供一種能降低成本、簡化作業內容、縮短作業時間的半導體試驗裝置的校準方法。
在本發明的半導體試驗裝置的校準方法中，為了進行具備進行與時鐘信號同步的信號的生成工作的驅動器和進行與選通信號同步的比較工作的比較器的半導體試驗裝置的時序校準，包含第1～第3步驟而構成。在第1步驟中，在多個驅動器的每一個與多個比較器的每一個以1對1的方式相對應的狀態下，對於彼此以1對1的方式對應的時鐘信號和選通信號，以某一方為基準來調整另一方的相位。在第2步驟中，取得分別與多個驅動器對應的時鐘信號相互間的相對的相位差或分別與多個比較器對應的選通信號相互間的相對的相位差。在第3步驟中，根據相對的相位差調整多個時鐘信號和多個選通信號的相位。由於不需要像以往那樣只為了進行時序校準而專用的基準驅動器/比較器部及連接到其上的探針或使探針的移動和接觸實現自動化用的專用的自動裝置等，故可大幅度地削減成本。
特別是，希望通過使時鐘信號的相位可變以使根據選通信號由比較器進行比較工作的時序與從驅動器輸出而輸入到比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述的第1步驟中進行的相位的調整。或者，希望通過使選通信號的相位可變以使根據選通信號由比較器進行比較工作的時序與從驅動器輸出而輸入到比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述的第1步驟中進行的相位的調整。此外，在改變了第1步驟中的驅動器與比較器的組合的狀態下，希望通過對於彼此以1對1的方式對應的時鐘信號和選通信號以某一方為基準測定另一方的相位差來進行上述的第2步驟中進行的相位差的取得。通過一邊觀察由比較器得到的比較工作的結果一邊使時鐘信號或選通信號的相位可變，可容易地進行這些相位的調整或相對的相位差的測定等。
此外，希望在上述的時鐘信號對於驅動器的供給路徑和選通信號對於比較器的供給路徑中分別插入使信號的相位可變的延遲元件。通過使各延遲元件的延遲量個別地可變，可將與各器件插座端對應的時鐘信號和選通信號的各自的相位調整為任意的值。
此外，希望使用對應的一個驅動器的輸出端和一個比較器的輸入端經相等的時間長度的布線分別連接到短路連接點上的第1校準板來進行上述的第1步驟。此外，希望使用對應的一個驅動器的輸出端和一個比較器的輸入端經相等的時間長度的布線分別連接到短路連接點上的、其布線的組合與第1校準板不同的第2校準板來進行上述的第2步驟。通過使用第1校準板或第2校準板能進行時鐘信號和選通信號的相位調整或選通信號間的相位差或時鐘信號間的相位差的測定。因而，與使用探針以各器件插座端為單位調整時鐘信號或選通信號的相位的現有的方法相比，可簡化作業內容。
此外，希望在上述的第1步驟與第2步驟之間具有將第1校準板更換為第2校準板的第4步驟。由於機械的作業只是將第1校準板更換為第2校準板，故可大幅度地縮短時序校準整體的作業時間。
此外，希望使用對應的一個驅動器的輸出端和一個比較器的輸入端經相等的時間長度的布線分別連接到短路連接點上的第3校準板來進行上述的第1步驟，希望轉換第3校準板的布線狀態以使對應的一個驅動器的輸出端和一個比較器的輸入端經相等的時間長度的布線分別連接到短路連接點上來進行第2步驟。通過使用可轉換布線內容的第3校準板，由於不需要校準板的更換作業，故可進一步縮短整體的作業時間。
此外，希望在上述的第3校準板中包含轉換布線狀態的多個轉換開關，通過轉換這些轉換開關的連接狀態來進行第1和第2步驟的工作。由此，可容易地轉換第3校準板的布線狀態。
此外，也可使用進行了同樣的布線的校準器件或校準晶片來代替使用上述的各種校準板。特別是，通過使用裝卸裝置進行校準器件的更換，可實現更換作業的自動化。
此外，在本發明的半導體試驗裝置的校準方法中，為了進行具備進行與時鐘信號同步的信號的生成工作的驅動器和進行與選通信號同步的比較工作的比較器的半導體試驗裝置的時序校準，包含第1～第3步驟而構成。在第1步驟中，在進行了m個分組以便包含2個以上的多個驅動器和多個比較器的至少一方的狀態下，在每個組中使從多個驅動器輸出並輸入到比較器中的信號的變化的時序與由多個比較器進行比較工作的時序相一致來調整時鐘信號的相位和選通信號的相位。在第2步驟中，對於不同的組來說，取得與驅動器對應的時鐘信號相互間的相對的相位差或與比較器對應的選通信號相互間的相對的相位差。在第3步驟中，根據相對的相位差，調整與多個組中分別包含的驅動器對應的時鐘信號的相位和與比較器對應的選通信號的相位。由於不需要像以往那樣只為了進行時序校準而專用的基準驅動器/比較器部及連接到其上的探針或使探針的移動和接觸實現自動化用的專用的自動裝置等，故可大幅度地削減成本。此外，通過以組為單位進行校準工作，由於可使組內的調整誤差平均化，故可減少因測定結果的離散性而產生的校準誤差。
此外，希望在上述的時鐘信號對於驅動器的供給路徑和選通信號對於比較器的供給路徑中分別插入使信號的相位可變的延遲元件。通過使各延遲元件的延遲量個別地可變，可將時鐘信號和選通信號的各自的相位調整為任意的值，這些信號的相位調整變得容易。
此外，希望在多個組的每一組中使用經共同的第1短路連接點連接了驅動器的輸出端與比較器的輸入端的第1校準板來進行上述的第1步驟。此外，希望使用經共同的第2短路連接點連接了一個組中包含的驅動器的輸出端與另一個組中包含的比較器的輸入端的第2校準板來進行上述的第2步驟。由於通過更換第1和第2校準板來進行校準工作，故與使用探針個別地調整時鐘信號或選通信號的相位的現有的方法相比，可簡化作業內容。
此外，希望將連接上述的驅動器與第1和第2短路連接點的布線的布線長度和連接比較器與第1和第2短路連接點的布線的布線長度設定為全部相同。由此，可在相同的條件下調整全部的時鐘信號和選通信號，從而可實現由觀察比較器的輸出而進行的校準工作。
此外，希望在上述的第1步驟與第2步驟之間具有將第1校準板更換為第2校準板的第4步驟。機械的作業只是將第1校準板更換為第2校準板，可大幅度地縮短時序校準整體的作業時間。
此外，希望使用對於全部的組來說經時間長度相等的布線連接了各組中包含的驅動器的輸出端與比較器的輸入端的第3校準板來進行上述的第1步驟，希望轉換第3校準板的布線狀態以便在全部的組之間經時間長度相等的布線連接一個組中包含的驅動器的輸出端與另一個組中包含的比較器的輸入端來進行第2步驟。通過使用可轉換布線內容的第3校準板，由於不需要校準板的更換作業，故可進一步縮短整體的作業時間。
此外，希望在上述的第3校準板中包含轉換布線狀態的多個轉換開關，通過轉換這些轉換開關的連接狀態來進行第1和第2步驟的工作。由此，可容易地轉換第3校準板的布線狀態。
此外，也可使用進行了同樣的布線的校準器件或校準晶片來代替使用上述的各種校準板。特別是，通過使用裝卸裝置進行校準器件的更換，可實現更換作業的自動化。
此外，在本發明的半導體試驗裝置的校準方法中，為了進行具備進行與時鐘信號同步的信號的生成工作的驅動器和進行與選通信號同步的比較工作的比較器的半導體試驗裝置的時序校準，包含第1～第3步驟而構成。在第1步驟中，在進行了m個分組以便包含2個以上的多個驅動器和多個比較器的至少一方的狀態下，將一個比較器作為共同比較器，將與該共同比較器對應的選通信號為基準，將各組中包含的一個驅動器作為組內共同驅動器，調整與該組內共同驅動器對應的時鐘信號的相位。在第2步驟中，在m個組的每一組中，以與組內共同驅動器對應的時鐘信號的相位為基準，調整與相同的組中包含的比較器對應的選通信號的相位。在第3步驟中，在m個組的每一組中，以與任意的比較器對應的選通信號為基準，調整與相同的組中包含的驅動器對應的時鐘信號的相位。
或者，在本發明的半導體試驗裝置的校準方法中，為了進行具備進行與時鐘信號同步的信號的生成工作的驅動器和進行與選通信號同步的比較工作的比較器的半導體試驗裝置的時序校準，包含第1～第3步驟而構成。在第1步驟中，在進行了m個分組以便包含2個以上的多個驅動器和多個比較器的至少一方的狀態下，將一個驅動器作為共同驅動器，將與該共同驅動器對應的時鐘信號為基準，將各組中包含的一個比較器作為組內共同比較器，調整與該組內共同比較器對應的選通信號的相位。在第2步驟中，在m個組的每一組中，以與組內共同比較器對應的選通信號的相位為基準，調整與相同的組中包含的驅動器對應的時鐘信號的相位。在第3步驟中，在m個組的每一組中，以與任意的驅動器對應的時鐘信號的相位為基準，調整與相同的組中包含的比較器對應的選通信號的相位。
由於不需要像以往那樣只為了進行時序校準而專用的基準驅動器/比較器部及連接到其上的探針或使探針的移動和接觸實現自動化用的專用的自動裝置等，故可大幅度地削減成本。此外，可在每個組中並行地進行第2和第3步驟中的調整作業，可提高作業效率和縮短作業時間。
希望通過使時鐘信號或選通信號的相位可變以使根據選通信號由比較器進行比較工作的時序與分別從驅動器輸出而輸入到比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述第1～第3步驟中進行的相位的調整。通過一邊觀察由比較器進行的比較工作的結果一邊使時鐘信號或選通信號的相位可變，可容易地進行這些相位的調整或相對的相位差的測定等。
此外，希望在上述的時鐘信號對於驅動器的供給路徑和選通信號對於比較器的供給路徑中分別插入使信號的相位可變的延遲元件。通過使各延遲元件的延遲量個別地可變，可將時鐘信號和選通信號的各自的相位調整為任意的值，這些信號的相位調整變得容易。
此外，希望使用經共同的第1短路連接點連接了共同比較器的輸入端與組內共同驅動器的輸出端的第1校準板來進行上述的第1步驟。或者，希望使用經共同的第1短路連接點連接了共同驅動器的輸出端與組內共同比較器的輸入端的第1校準板來進行上述的第1步驟。此外，希望在多個組的每一組中使用經共同的第2短路連接點連接了驅動器的輸出端與比較器的輸入端的第2校準板來進行上述的第2和第3步驟。由於通過更換第1和第2校準板來進行校準工作，故與使用探針個別地調整時鐘信號或選通信號的相位的現有的方法相比，可簡化作業內容。
此外，希望將連接上述的驅動器與第1和第2短路連接點的布線的布線長度和連接比較器與第1和第2短路連接點的布線的布線長度設定為全部相同。由此，可在相同的條件下調整全部的時鐘信號和選通信號，從而可實現由觀察比較器的輸出而進行的校準工作。
此外，希望在上述的第1步驟與第2步驟之間具有將第1校準板更換為第2校準板的第4步驟。機械的作業只是將第1校準板更換為第2校準板，可大幅度地縮短時序校準整體的作業時間。
此外，希望使用對於全部的組來說經時間長度相等的布線連接了共同比較器的輸入端與m個組中分別包含的組內共同驅動器的輸出端的第3校準板來進行上述的第1步驟，希望轉換第3校準板的布線狀態以便對於全部的組來說經時間長度相等的布線連接各組中包含的驅動器的輸出端與比較器的輸入端來進行第2和第3步驟。或者，希望使用對於全部的組來說經時間長度相等的布線連接了共同驅動器的輸出端與m個組中分別包含的組內共同比較器的輸入端的第3校準板來進行上述的第1步驟，希望轉換第3校準板的布線狀態以便對於全部的組來說經時間長度相等的布線連接各組中包含的驅動器的輸出端與比較器的輸入端來進行第2和第3步驟。通過使用可轉換布線內容的第3校準板，由於不需要校準板的更換作業，故可進一步縮短整體的作業時間。
此外，希望在上述的第3校準板中包含轉換布線狀態的多個轉換開關，通過轉換這些轉換開關的連接狀態來進行第1、第2和第3步驟的工作。由此，可容易地轉換第3校準板的布線狀態。
此外，也可使用進行了同樣的布線的校準器件或校準晶片來代替使用上述的各種校準板。特別是，通過使用裝卸裝置進行校準器件的更換，可實現更換作業的自動化。
此外，在本發明的半導體試驗裝置的校準方法中，為了進行具備進行與時鐘信號同步的信號的生成工作的驅動器和進行與選通信號同步的比較工作的比較器的半導體試驗裝置的時序校準，包含第1和第2步驟而構成。在第1步驟中，以與一個驅動器對應的時鐘信號為基準，調整分別與多個比較器對應的選通信號的相位。在第2步驟中，以在第1步驟中相位調整結束了的一個選通信號為基準，調整分別與多個驅動器對應的時鐘信號的相位。
或者，在本發明的半導體試驗裝置的校準方法中，為了進行具備進行與時鐘信號同步的信號的生成工作的驅動器和進行與選通信號同步的比較工作的比較器的半導體試驗裝置的時序校準，包含第1和第2步驟而構成。在第1步驟中，以與一個比較器對應的選通信號為基準，調整分別與多個驅動器對應的時鐘信號的相位。在第2步驟中，以在第1步驟中相位調整結束了的一個時鐘信號為基準，調整分別與多個比較器對應的選通信號的相位。
由於不需要像以往那樣只為了進行時序校準而專用的基準驅動器/比較器部及連接到其上的探針或使探針的移動和接觸實現自動化用的專用的自動裝置等，故可大幅度地削減成本。
此外，希望通過使時鐘信號或選通信號的相位可變以使根據選通信號由比較器進行比較工作的時序與分別從驅動器輸出而輸入到比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述第1和第2的各步驟中進行的相位的調整。通過一邊觀察由比較器得到的比較工作的結果一邊使時鐘信號或選通信號的相位可變，可容易地進行這些相位的調整或相對的相位差的測定等。
此外，希望在上述的時鐘信號對於驅動器的供給路徑和選通信號對於比較器的供給路徑中分別插入使信號的相位可變的延遲元件。通過使各延遲元件的延遲量個別地可變，可將時鐘信號和選通信號的各自的相位調整為任意的值，這些信號的相位調整變得容易。
此外，希望使用經第1短路連接點分別連接了一個驅動器的輸出端與多個比較器的各自的輸入端的多個第1校準板來進行上述的第1步驟。或者，希望使用經第1短路連接點分別連接了多個驅動器的各自的輸出端與一個比較器的輸入端的多個第1校準板來進行上述的第1步驟。此外，多個驅動器的每一個與多個比較器的每一個相對應，希望使用連接了對應的驅動器的輸出端與比較器的輸入端第2校準板來進行上述的第2步驟。由於通過更換第1和第2校準板來進行校準工作，故與使用探針個別地調整時鐘信號或選通信號的相位的現有的方法相比，可簡化作業內容。
此外，希望將連接上述的驅動器與第1和第2短路連接點的布線的布線長度和連接比較器與第1和第2短路連接點的布線的布線長度設定為全部相同。由此，可在相同的條件下調整全部的時鐘信號和選通信號，從而可實現由觀察比較器的輸出而進行的校準工作。
此外，也可使用進行了同樣的布線的校準器件或校準晶片來代替使用上述的各種校準板。特別是，通過使用裝卸裝置進行校準器件的更換，可實現更換作業的自動化。
圖1是示出成為時序校準的對象的半導體試驗裝置的整體結構的圖。
圖2是示出一個校準板的布線狀態的圖。
圖3是示出另一校準板的布線狀態的圖。
圖4是示出本實施形態的校準工作次序的流程圖。
圖5是示出在半導體試驗裝置本體上放置了一個校準板(CB)的狀態的圖。
圖6是示出在步驟101中被實施的時鐘信號的相位調整工作的概略的圖。
圖7是示出圖6中示出的時鐘信號的相位的調整工作的細節的圖。
圖8是示出在半導體試驗裝置本體上放置了另一校準板的狀態的圖。
圖9是示出在步驟103中被實施的選通信號的相位差取得工作的概略的圖。
圖10是示出在步驟104、105中被實施的選通信號的校正值決定工作和校正工作的概略的圖。
圖11是示出在步驟106中被實施的時鐘信號的相位校正工作的概略的圖。
圖12是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的第2實施形態的校準板的結構的圖。
圖13是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的第2實施形態的校準板的結構的圖。
圖14是示出第3實施形態中的為了進行校準工作而使用的一個校準板的布線狀態的圖。
圖15是示出第3實施形態中的為了進行校準工作而使用的另一校準板的布線狀態的圖。
圖16是示出在進行校準工作之前的半導體試驗裝置中的時鐘信號和選通信號的初始狀態的圖。
圖17是示出第3實施形態的校準工作次序的流程圖。
圖18是示出與圖17中示出的步驟201對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖19是示出在圖17中示出的步驟201中被實施的選通信號的相位調整工作的概略的圖。
圖20是示出與圖17中示出的步驟202對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖21是示出在圖17中示出的步驟202中被實施的選通信號的相位調整工作的概略的圖。
圖22是示出與圖17中示出的步驟204對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖23是示出在圖17中示出的步驟204中被實施的選通信號的相位差測定工作的概略的圖。
圖24是示出在圖17中示出的步驟206中被實施的選通信號的相位校正的概略的圖。
圖25是示出與圖17中示出的步驟207對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖26是示出在圖17中示出的步驟207中被實施的時鐘信號的校正工作的概略的圖。
圖27是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的笫4實施形態的校準板的結構的圖。
圖28是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的第4實施形態的校準板的結構的圖。
圖29是示出第5實施形態的一個校準板的布線狀態的圖。
圖30是示出第5實施形態的另一校準板的布線狀態的圖。
圖31是示出第5實施形態的校準工作次序的流程圖。
圖32是示出與圖31中示出的步驟301對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖33是示出在圖31中示出的步驟301中被實施的時鐘信號的相位調整工作的概略的圖。
圖34是示出與圖31中示出的步驟303對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖35是示出在圖31中示出的步驟303中被實施的選通信號的相位調整工作的概略的圖。
圖36是示出與圖31中示出的步驟304對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。
圖37是示出在圖31中示出的步驟304中被實施的時鐘信號的相位調整工作的概略的圖。
圖38是示出第6實施形態的一個校準板的結構的圖。
圖39是示出第6實施形態的校準工作次序的流程圖。
圖40是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的第7實施形態的校準板的結構的圖。
圖41是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的第7實施形態的校準板的結構的圖。
圖42是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的變例的校準板的結構的圖。
圖43是示出兼備布線內容不同的2種校準板的功能的變例的校準板的結構的圖。
圖44是示出第8實施形態的校準方法中使用的校準板的布線狀態的圖。
圖45是示出第8實施形態的校準方法中使用的校準板的布線狀態的圖。
圖46是示出第8實施形態的校準方法中使用的校準板的布線狀態的圖。
圖47是示出第8實施形態的校準方法中使用的校準板的布線狀態的圖。
圖48是示出第8實施形態的校準方法中使用的校準板的布線狀態的圖。
圖49是示出第8實施形態的校準工作次序的流程圖。
圖50是示出本實施形態的校準板的變例的圖。
圖51是示出兼備布線內容不同的n+1種校準板的功能的第9實施形態的校準板的結構的圖。
圖52是示出圖51中示出的校準板的變例的圖。
圖53是示出變更了校準板的設置狀態的變例的圖。
圖54是與圖53中示出的結構對應的時鐘信號的相位調整的說明圖。
圖55是示出校準器件與半導體試驗裝置本體之間的連接狀態的圖。
圖56是示出使用了校準器件的時序校準的概要的圖。
圖57是示出校準晶片與半導體試驗裝置本體之間的連接狀態的圖。
圖58是示出使用了校準晶片的時序校準的概要的圖。
圖59是示出實現了與第1實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖60是示出實現了與第1實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖61是示出實現了與第3實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖62是示出實現了與第3實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖63是示出實現了與第5實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖64是示出實現了與第8實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖65是示出實現了與第8實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖66是示出實現了與第8實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖67是示出實現了與第8實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖68是示出實現了與第8實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。
圖69是示出實現了與第1實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。
圖70是示出實現了與第3實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。
圖71是示出實現了與第5實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。
圖72是示出實現了與第8實施形態中使用的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。
圖73是進行半導體試驗裝置的時序校準的現有結構的圖。
圖74是圖73中示出的現有結構的電配置圖。
圖75是示出現有的時序校準的概要的圖。
圖76是示出現有的時序校準的概要的圖。
圖77是示出現有的時序校準的概要的圖。
具體實施例方式
以下，詳細地說明提供了本發明的一個實施形態的半導體試驗裝置的校準方法。
圖1是示出成為在第1實施形態中進行的時序校準的對象的半導體試驗裝置的整體結構的圖。該半導體試驗裝置為了對被測定器件(未圖示)實施規定的試驗，包含半導體試驗裝置本體10和工作站(WS)40而構成。
工作站40控制功能試驗等的一系列的試驗工作或時序校準工作的整體，同時實現與用戶之間的接口。
半導體試驗裝置本體10通過執行從工作站40傳送來的規定的試驗程序來進行對被測定器件的各種試驗。此外，半導體試驗裝置本體10通過執行從工作站40傳送來的專用程序，實施時序校準。為此，半導體試驗裝置本體10具備測試器控制部(TP)12；時序發生器(TG)14；模式發生器(PG)16；數據選擇器(DS)18；格式控制部(FC)20；以及引腳電子線路22。
測試器控制部12經總線與時序發生器14等的各構成部連接，通過執行從工作站40傳送來的試驗程序，對各構成部進行在各種試驗工作或校正工作中必要的控制。
時序發生器14設定試驗工作的基本周期，同時生成該已設定的基本周期內包含的各種時序沿。模式發生器16發生對被測定器件的各引腳輸入的模式數據。數據選擇器18使從模式發生器16輸出的各種模式數據與輸入該數據的被測定器件的各引腳相對應。格式控制部20根據由模式發生器16發生並由數據選擇器18選擇的模式數據和由時序發生器14生成的時序沿，進行對被測定器件的波形控制。
引腳電子線路22用來在與被測定器件之間取得物理的接口，根據由格式控制部20的波形控制生成的時鐘信號CLK和選通信號STB，生成實際上在與被測定器件之間被輸入輸出的信號。為此，引腳電子線路22包含n個驅動器DR1～DRn和n個比較器CP1～CPn而構成。
驅動器DR1進行與從格式控制部20輸出的時鐘信號CLK1同步的信號的生成工作，在時鐘信號CLK1上升時，使輸出信號從低電平變化為高電平。同樣，驅動器DR2～DRn進行分別與被輸入的時鐘信號CLK2～CLKn同步的信號的生成工作，在對應的時鐘信號上升時，使輸出信號從低電平變化為高電平。
再有，在本實施形態(對於其它的實施形態來說也是同樣的)中，使驅動器的輸出信號以與時鐘信號相同的方式變化，即，與時鐘信號的上升同步地使驅動器的輸出信號也上升，與時鐘信號的下降同步地使驅動器的輸出信號也下降，但也可相反地與時鐘信號的上升同步地使驅動器的輸出信號下降，與時鐘信號的下降同步地使驅動器的輸出信號上升。
比較器CP1進行與從格式控制部20輸出的選通信號STB1同步的比較工作，在輸入了選通信號STB1的時刻處判定從被測定器件的對應引腳輸入的信號的邏輯。同樣，比較器CP2～CPn進行分別與被輸入的選通信號STB2～STBn同步的比較工作，在輸入了對應的選通信號的時刻處判定從被測定器件的對應引腳輸入的信號的邏輯。
再有，在利用比較器進行與選通信號同步的比較工作的情況下，考慮與選通信號的上升同步地進行比較器的比較工作的情況和與選通信號的下降同步地進行比較器的比較工作的情況，但在本實施形態(對於其它的實施形態來說也是同樣的)中，由於在與本發明的關係中沒有本質的差異，故採用哪一種比較時序都可以。
上述的驅動器DR1和比較器CP1成為一組，與被測定器件的一組輸入輸出引腳相對應。此外，驅動器DR2和比較器CP2成為一組，與被測定器件的另一組輸入輸出引腳相對應。這樣，與被測定器件的各輸入輸出引腳相對應地設置了一組驅動器和比較器。
此外，在半導體試驗裝置本體10上安裝了性能板30，上述的引腳電子線路22經該性能板30連接到校準板50A(或50B)上。
校準板50A、50B是為了進行時序校準而進行了特別的內部布線的板，對這2個板進行了彼此不同的布線。
圖2是示出一個校準板50A的布線狀態的圖。在圖2中，2個端子1a、1b與短路連接點(器件插座端)1c共同地連接，而且，設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度(時間長度)為相同。此外，2個端子2a、2b與短路連接點2c共同地連接，而且，設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度為相同。同樣，2個端子na、nb與短路連接點nc共同地連接，而且，設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度為相同。再者，將上述的各布線長度對於全部的短路連接點設定成相同的長度。
圖3是示出另一校準板50B的布線狀態的圖。在圖3中，2個端子1a、nb與短路連接點1c共同地連接，而且，設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度為相同。此外，2個端子2a、1b與短路連接點2c共同地連接，而且，設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度為相同。同樣，2個端子na、2b與短路連接點nc共同地連接，而且，設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度為相同。再者，將上述的各布線長度對於2種校準板50A、50B的全部的短路連接點設定成相同的長度。
本實施形態的半導體試驗裝置具有這樣的結構，其次，說明使用了該結構的校準工作。
圖4是示出本實施形態的校準工作次序的流程圖。在性能板30上放置了一個校準板50A後(步驟100)，測試器控制部12在該校準板50A的每個短路連接點上以選通信號為基準，調整時鐘信號的相位(步驟101)。
在上述的步驟101中，一邊使時鐘信號的上升時刻稍微變化，一邊輸出選通信號(上升)並觀察進行了比較器的比較工作時的輸出信號的電平，通過求出比較器的輸出信號的電平正好倒相時的時鐘信號的相位，來進行時鐘信號的相位調整。
圖5是示出在半導體試驗裝置本體10上經性能板(PB)30放置了校準板(CB)50A的狀態的圖。在圖5中，Tx1～Txn表示由從各驅動器的輸出端到校準板50A的端子為止的布線產生的延遲時間，Ty1～Tyn表示由從校準板50A的端子到各比較器的輸入端為止的布線產生的延遲時間，Ta表示由校準板50A內的各布線產生的延遲時間。例如，假定將Tx1～Txn、Ty1～Tyn全部設定為相同的值。
如圖5中所示，在對各驅動器DR1～DRn供給時鐘信號的路徑中為了調整該時鐘信號的相位(變化時序)而設置了延遲元件T。通過使各延遲元件T的元件常數為可變，可任意地且獨立地調整時鐘信號對於各驅動器DR1～DRn的相位。同樣，在對各比較器CP1～CPn供給選通信號的路徑中為了調整該選通信號的相位而設置了延遲元件T。通過使各延遲元件T的元件常數為可變，可任意地且獨立地調整選通信號對於各比較器CP1～CPn的相位(變化時序)。
再有，在本實施形態和第2實施形態以後的各實施形態中，說明了從校準板的各端子到驅動器的輸出端和比較器的輸入端為止的布線長度全部相同的情況，但也可使這些布線長度不同，同時用上述的延遲元件T來調整各布線長度的差。
圖6是示出在上述的步驟101中被實施的時鐘信號的相位的調整工作的概略的圖。此外，圖7是示出圖6中示出的時鐘信號的相位的調整工作的細節的圖。在圖7中，與各時鐘信號對應地示出的「DR」、「短路連接點」、「CP」表示與各時鐘信號對應地從驅動器輸出的信號通過或到達的時刻。例如，如果著眼於時鐘信號CLK1，則在用「DR」示出的時刻處與該時鐘信號CLK1對應地從驅動器DR1輸出信號。該信號在用「短路連接點」示出的時刻處到達短路連接點(器件插座端)，再者，在用「CP」示出的時刻處到達比較器CP1。再有，圖6著眼於在圖7中用「CP」示出的時刻，省略了除此以外的部分。
首先，測試器控制部12著眼於短路連接點1c，在固定了對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位(進行比較工作的時刻)的狀態下，使對驅動器DR1輸入的時鐘信號CLK1的相位可變，調整為與該時鐘信號CLK1對應地從驅動器DR1輸出的信號在經由短路連接點1c和端子1b輸入到比較器CP1中時上升。其次，測試器控制部12著眼於短路連接點2c，在固定了對比較器CP2輸入的選通信號STB2的相位(進行比較工作的時刻)的狀態下，使對驅動器DR2輸入的時鐘信號CLK2的相位可變，調整為與該時鐘信號CLK2對應地從驅動器DR2輸出的信號在經由短路連接點2c和端子2b輸入到比較器CP2中時上升。這樣，測試器控制部12分別著眼於短路連接點nc，在固定了對比較器CPi(i＝1、2、...、n)輸入的選通信號STBi的相位(進行比較工作的時刻)的狀態下，使對驅動器DRi輸入的時鐘信號CLKi的相位可變，調整為與該時鐘信號CLKi對應地從驅動器DRi輸出的信號在經由短路連接點ic和端子ib輸入到比較器CPi中時上升。
這樣，如果使用一個校準板50A結束了與全部的短路連接點1c～nc對應的時鐘信號CLK1～CLKn的相位調整，則接著放置另一個校準板50B(步驟102)。再有，考慮用手動進行步驟100、102中的校準板50A、50B的放置的情況和使用專用的自動裝置等來謀求作業的自動化的情況。
圖8是示出在半導體試驗裝置本體10上放置了校準板50B的狀態的圖。
其次，測試器控制部12在校準板50B的每個短路連接點上利用測定取得選通信號的相位差(步驟103)。
圖9是示出在步驟103中被實施的選通信號的相位差取得工作的概略的圖。首先，測試器控制部12著眼於校準板50B的短路連接點1c，以對驅動器DR1輸入的時鐘信號CLK1的相位為基準(準確地說，以與該時鐘信號CLK1對應地從驅動器DR1輸出的信號在比較器CPn的輸入端處上升的時刻為基準)，測定對比較器CPn輸入的選通信號STBn的相位差Tn。在固定了時鐘信號CLK1的相位的狀態下，通過在規定的範圍內對選通信號STBn的相位進行掃描，可進行該測定。具體地說，在固定了與時鐘信號CLK1對應地從驅動器DR1輸出並經由短路連接點1c輸入到比較器CPn中的信號的上升時刻的狀態下，使選通信號STBn的輸出時刻稍微變化，直到比較器CPn的輸出信號的電平倒相為止。以這種方式使選通信號STBn的相位變化時的變化量相當於打算測定的選通信號STBn的相位差Tn。
其次，測試器控制部12著眼於校準板50B的短路連接點2c，以對驅動器DR2輸入的時鐘信號CLK2的相位為基準，測定對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位差T1。這樣，測試器控制部12著眼於到校準板50B的短路連接點nc為止的每個連接點，以對與一個相鄰的組對應的各驅動器DRi(i＝1、2、...、n)輸入的時鐘信號CLKi的相位為基準，測定對比較器CPj(j＝n、1、2、...、n-1)輸入的選通信號STBj的相位差Tj。
這樣，使用另一校準板50B就取得了全部的選通信號STB1～STBn的相對的相位差。
其次，測試器控制部12使用已取得的各選通信號STB1～STBn的相位差，決定選通信號的校正值(步驟104)。具體地說，在步驟103中的各選通信號的相位差取得工作中，由於知道對分別與鄰接的2個短路連接點對應的2個比較器輸入的2個選通信號的相位的相對的偏移，故通過以對與某個短路連接點對應的比較器輸入的選通信號的相位為基準，可決定為了使對另一比較器輸入的選通信號的相位與該成為基準的選通信號的相位一致所必要的校正值。其後，測試器控制部12使用已決定的校正值進行對各比較器CP1～CPn輸入的選通信號STB1～STBn的相位校正(步驟105)。
圖10是示出在步驟104、105中被實施的選通信號的校正值決定工作和校正工作的概略的圖。例如，在以選通信號STB1的相位(輸出時刻)為基準時的選通信號STB2的相位差為T1時，測試器控制部12通過使選通信號STB2的相位錯開T1，使該選通信號STB2的相位與選通信號STB1一致。由此，可使與選通信號STB1同步的比較器CP1的比較工作的時序與與選通信號STB2同步的比較器CP2的比較工作的時序一致。
同樣，在以選通信號STB1的相位(輸出時刻)為基準時的選通信號STBn的相位差為T1+T2時，測試器控制部12通過使選通信號STBn的相位錯開T1+T2，使該選通信號STBn的相位與選通信號STB1的相位一致。這樣，可使全部的比較器的比較工作的時序一致。
其次，測試器控制部12進行對各驅動器DR1～DRn輸入的時鐘信號CLK1～CLKn的相位校正(步驟106)。使用對與各驅動器對應的比較器輸入的選通信號的相位的校正值來進行該校正。
圖11是示出在步驟106中被實施的時鐘信號的相位的校正工作的概略的圖。首先，測試器控制部12校正與該選通信號STB2對應的時鐘信號CLK2的相位，以便在步驟105中與校正結束了的選通信號STB2的相位一致。同樣，測試器控制部12校正到對應的時鐘信號CLKn為止的各相位，以便與到選通信號STBn為止的各自的相位一致。這樣，與各時鐘信號的上升同步地可使從各驅動器輸出的信號上升的時序互相一致。
這樣，在本實施形態的半導體試驗裝置中，首先通過使用一個校準板50A，在每個器件插座端上以選通信號為基準進行調整時鐘信號的相位的工作。其次，通過使用另一校準板50B，在測定了鄰接的短路連接點上的2個選通信號的相位之差後，以與某一個短路連接點對應的時鐘信號和選通信號為基準，進行其它的選通信號和時鐘信號的相位校正。因而，在本實施形態的半導體試驗裝置的校準工作中，由於沒有必要使探針與每個短路連接點接觸，只是單單放置校準板50B、50B即可，故可簡化在校準工作中必要的作業內容。此外，不需要用於校準工作的另外的基準驅動器/比較器部或重複進行探針的接觸或移動的專用的自動裝置等的特殊的結構，故可謀求大幅度的成本下降。再者，由於在校準工作結束之前伴隨機械的運動的工作只是校準板50A、50B的放置，故與以往那樣以短路連接點的數目重複進行探針的移動和接觸的情況相比，可大幅度地減少作業時間。
再有，在上述的實施形態中，首先通過最初使用一個校準板50A，以各選通信號為基準來調整時鐘信號的相位，但也可反過來以各時鐘信號的相位為基準來調整選通信號的相位。此外，在使用另一校準板50B調整了選通信號的相位後(圖4的步驟105)，調整了時鐘信號的相位(圖4的步驟106)，但也可調換該順序。
在上述的實施形態中，按順序使用2種校準板50A、50B來進行校準工作，但也可使用兼備這2種校準板50A、50B的功能的1種校準板以節省更換校準板的時間。
圖12、圖13是示出兼備布線內容不同的2種校準板50A、50B的功能的第2實施形態的校準板50C的結構的圖，示出了經性能板30連接到半導體試驗裝置本體10上的狀態。在這些圖中示出的校準板50C與各短路連接點相對應，具備2個轉換開關。
具體地說，與短路連接點1c對應地在該短路連接點1c的附近設置了轉換開關1e，在與比較器CP1對應的端子1b附近設置了轉換開關1d。通過轉換該轉換開關1d，可以有選擇地將端子1b連接到短路連接點1c、2c的某一方上。此外，通過轉換轉換開關1e，可以有選擇地實現將短路連接點1c共同地連接到端子1a、1b的狀態和將短路連接點1c共同地連接到端子1a、nb的狀態。關於其它的轉換開關2d等也是同樣的。再有，將各短路連接點1c～nc的每一個與各端子1a、1b等之間的布線長度設定為信號的延遲時間全部相等。
如圖12、圖13中所示，通過轉換各轉換開關1d等，可有選擇地實現2種校準板50A、50B的布線內容。因而，通過使用該校準板50C轉換各轉換開關進行校準工作，不需要校準板的更換作業，可進一步簡化作業內容、降低成本、減少作業時間。
但是，在上述的各實施形態中，組合了1個驅動器和1個比較器來進行校準工作，但也可按每多個驅動器和比較器將它們組合起來形成組，以各組為單位進行校準工作。
圖14是示出本實施形態中的為了進行校準工作而使用的一個校準板150A的布線狀態的圖。再有，作為圖14中示出的m個短路連接點的器件插座端1g～mg與圖2中示出的校準板50A的短路連接點1c～nc相對應，在圖14中，將這些短路連接點按圖示的情況在校準板150A內進行了描繪。但是，如果在圖2中示出的校準板50A或圖14中示出的校準板150A中只著眼於校準工作，則由於各短路連接點不一定需要在外部露出，故也可如在圖14中圖示的那樣，將各短路連接點1g埋置於校準板內。
在圖14中，關於分別連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na，每規定個數(例如3個)集中為1組，形成了m個組。第1組(組1)包含了分別與驅動器DR1～DR3對應的端子1a～3a，將這些端子共同地連接到1個短路連接點1g上。第2組(組2)包含了分別與驅動器DR4～DR6對應的端子4a～6a，將這些端子共同地連接到1個短路連接點2g上。對於除此以外的端子也是同樣的，第m組(組m)包含了分別與驅動器DRn-2～DRn對應的端子(n-2)a～na，將這些端子共同地連接到1個短路連接點mg上。
同樣，關於分別連接了n個比較器CP1～CPn的n個端子1b～nb，每規定個數集中為1組，形成了m個組。第1組包含了分別與比較器CP1～CP3對應的端子1b～3b，將這些端子共同地連接到1個短路連接點1g上。第2組包含了分別與比較器CP4～CP6對應的端子4b～6b，將這些端子共同地連接到1個短路連接點2g上。對於除此以外的端子也是同樣的，第m組(組m)包含了分別與比較器CPn-2～CPn對應的端子(n-2)b～nb，將這些端子共同地連接到1個短路連接點mg上。
這樣，在短路連接點1g～mg的每一個上連接了分別與3個驅動器和3個比較器對應的合計為6個的端子。再有，將連接各端子與短路連接點的布線設定為換算為信號的延遲時間的各自的布線長度(時間長度)全部相同。
圖15是示出本實施形態中的為了進行校準工作而使用的另一個校準板150B的布線狀態的圖。
圖15中示出的校準板150B對於圖14中示出的校準板150A來說只在短路連接點1g～mg的每一個與連接到各驅動器上的端子1a～na的對應關係不同。具體地說，分別與第1組中包含的驅動器DR1～DR3對應的端子1a～3a共同地連接到在第m組中包含的短路連接點mg上。此外，分別與第2組中包含的驅動器DR4～DR6對應的端子4a～6a共同地連接到短路連接點1g上。這樣，將與各驅動器對應的端子與短路連接點的對應關係設定為在每一組中均有所偏離。再有，在該校準板150B中，也將連接各端子與短路連接點的布線設定為換算為信號的延遲時間的各自的布線長度(時間長度)全部相同。即，將連接在2個校準板150A、150B中包含的各端子與短路連接點的布線的布線長度設定為全部相同的長度。
本實施形態的校準板150A、150B具有這樣的結構，其次說明使用了該校準板的校準工作。再有，關於校準板150A、150B以外，假定使用在第1實施形態中已說明的半導體試驗裝置本體10、性能板30和工作站40等。
圖16是示出在進行校準工作之前的半導體試驗裝置10中的時鐘信號和選通信號的初始狀態的圖。再有，在圖16中，與在第1實施形態中使用的圖6相同，著眼於從各驅動器輸出的信號到達各比較器的時刻。如圖16中所示，在初始狀態下，與各時鐘信號CLK1～CLKn對應地從各驅動器輸出並輸入到比較器中的信號上升的時刻與對各比較器輸入選通信號STB1～STBn的時刻不一致。
圖17是示出本實施形態的校準工作次序的流程圖。在性能板30上放置一個校準板150A後(步驟200)，測試器控制部12在該校準板150A的每個組中以任意的時鐘信號為基準，調整各選通信號的相位(步驟201)。
如上所述，在本說明書中，在考慮時鐘信號或選通信號的相位的調整的情況下，著眼於根據時鐘信號由驅動器生成的信號輸入到比較器的時刻中的比較器的工作。因而，在步驟201中以任意的時鐘信號為基準調整各選通信號的相位這一點無非是在對各組的任意的驅動器輸入時鐘信號、從該驅動器輸出的信號經由短路連接點輸入到相同的組內的各比較器中時使由比較器進行比較工作的時刻與該已被輸入的信號上升的時刻相一致。
圖18是示出與步驟201對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。在圖18中，對工作為有效的驅動器或比較器加上影線。如圖18中所示，例如，在組1中，被輸入時鐘信號CLK1的驅動器DR1的工作為有效，同時經由短路連接點1g被輸入從該驅動器DR1輸出的信號的3個比較器CP1～CP3的各工作為有效。對於其它的組來說，也是同樣的，其詳細的說明就從略了。
圖19是示出在步驟201中被實施的選通信號的相位調整工作的概略的圖。首先，測試器控制部12著眼於組1，在固定了對驅動器DR1輸入的時鐘信號CLK1的相位的狀態下，即，在固定了經由短路連接點1g分別對3個比較器CP1～CP3輸入的信號上升的時刻的狀態下，通過使選通信號STB1～STB3的相位可變以找出比較器CP1～CP3的各自的輸出電平倒相的位置，以時鐘信號CLK1為基準調整各選通信號STB1～STB3的相位。其次，測試器控制部12著眼於組2，在固定了對驅動器DR4輸入的時鐘信號CLK4的相位的狀態下，即，在固定了經由短路連接點2g分別對3個比較器CP4～CP6輸入的信號上升的時刻的狀態下，通過使選通信號STB4～STB6的相位可變以找出比較器CP4～CP6的各自的輸出電平倒相的位置，以時鐘信號CLK4為基準調整各選通信號STB4～STB6的相位。這樣，測試器控制部12著眼於各組，在固定了對任意的驅動器輸入的時鐘信號的相位的狀態下，通過使選通信號的相位可變以找出3個比較器的各自的輸出電平倒相的位置，以時鐘信號為基準調整各選通信號的相位。
這樣，在每個組中進行選通信號的相位調整。但是，由於與該相位調整中使用的各組對應的時鐘信號的相位(與各時鐘信號對應的信號在各比較器的輸入端上升的時刻)彼此不一致，故在該階段中不同的組的各選通信號的相位彼此不一致。此外，進行選通信號的相位調整的組的順序不一定需要從組1開始順序地進行，也可按任意的順序或並行地進行。
其次，測試器控制部12在校準板150A的每個組中以任意的選通信號為基準，調整各時鐘信號的相位(步驟202)。在此，以任意的選通信號為基準調整各時鐘信號的相位這一點無非是在固定了對某一個比較器輸入的選通信號的相位的狀態下，調整各時鐘信號的相位，使得從各驅動器輸出的信號的上升時刻與由該比較器進行的比較工作的時刻相一致。
圖20是示出與步驟202對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。如圖20中所示，例如組1中，3個驅動器DR1～DR3的工作為有效，同時經由短路連接點1g有選擇地被輸入從這些驅動器DR1～DR3的輸出信號的比較器CP1的工作為有效。對於其它的組來說，也是同樣的，其詳細的說明就從略了。
圖21是示出在步驟202中被實施的選通信號的相位調整工作的概略的圖。首先，測試器控制部12著眼於組1，在固定了對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位的狀態下，即，在固定了由比較器CP1進行的比較工作的時刻的狀態下，調整時鐘信號CLK2的相位，使得從驅動器DR2輸出並輸入到比較器CP1中的信號上升的時刻與該比較器CP1的比較時刻相一致。如果結束了與驅動器DR2對應的相位調整，則對於驅動器DR3來說也同樣地進行時鐘信號CLK3的相位調整。其次，測試器控制部12著眼於組2，在固定了對比較器CP4輸入的選通信號STB4的相位的狀態下，即，在固定了由比較器CP4進行的比較工作的時刻的狀態下，調整時鐘信號CLK5的相位，使得從驅動器DR5輸出並輸入到比較器CP4中的信號上升的時刻與該比較器CP4的比較時刻相一致。如果結束了與驅動器DR5對應的相位調整，則對於驅動器DR6來說也同樣地進行時鐘信號CLK6的相位調整。這樣，測試器控制部12著眼於各組，在固定了對任意的比較器輸入的選通信號的相位的狀態下，通過使輸入到各驅動器中的時鐘信號的相位可變而使3個驅動器的各自的輸出上升的時刻與由比較器進行比較工作的時刻相一致，來調整各時鐘信號的相位。
這樣，在每個組中進行時鐘信號的相位調整。但是，由於在該相位調整中使用的各組的選通信號的相位彼此不一致，故在該階段中不同的組的各時鐘信號的相位彼此不一致。此外，進行選通信號的相位調整的組的順序不一定需要從組1開始順序地進行，也可按任意的順序或並行地進行。
這樣，如果結束了使用一個校準板150A在每個組中調整與各組中包含的全部的驅動器和比較器對應的時鐘信號和選通信號的相位的工作，則接著放置另一校準板150B(步驟203)。再有，考慮用手動進行步驟200、203中的校準板150A、150B的放置的情況和使用專用的自動裝置等來謀求作業的自動化的情況。
其次，測試器控制部12在每個組中以與任意的驅動器對應的時鐘信號為基準，利用測量取得與組內包含的比較器對應的各選通信號的相位差(步驟204)。由此，可得到各組間的選通信號的相位差。
圖22是示出與步驟204對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。如圖22中所示，例如，在組1中，3個比較器CP1～CP3的工作為有效，為了測定與這3個比較器CP1～CP3對應的選通信號STB1～STB3的相位差，組2中包含的驅動器DR4的工作為有效。對於其它的組來說，也是同樣的，其詳細的說明就從略了。
圖23是示出在步驟204中被實施的選通信號的相位差測定工作的概略的圖。首先，測試器控制部12以與組2中包含的驅動器DR4對應的時鐘信號CLK4為基準，測定與組1中包含的比較器CP1～CP3對應的各選通信號STB1～STB3的相位差T1。具體地說，在固定了對比較器CP1～CP3輸入的選通信號STB1～STB3的相位的狀態下，即固定了3個比較器CP1～CP3的比較工作的時刻的狀態下，通過使與驅動器DR4對應的時鐘信號CLK4的相位可變以找出比較器CP1～CP3的各自的輸出倒相的位置，將時鐘信號CLK4的相位的變化量作為相位差T1來測定。其次，測試器控制部12以與組3中包含的驅動器DR7對應的時鐘信號CLK7為基準，測定與組2中包含的比較器CP4～CP6對應的各選通信號STB4～STB6的相位差。這樣，測試器控制部12以與不同的組中包含的驅動器對應的時鐘信號為基準，測定與各組中包含的比較器對應的各選通信號的相位差。由此，可知道各組間的選通信號的相位的偏移。
再有，在上述的說明中，使時鐘信號的相位可變，但也可反過來在固定了時鐘信號的相位的狀態下使選通信號的相位可變。此外，利用上述的步驟201的相位調整，與各組中包含的比較器對應的選通信號相互間的相位理應達到一致，但在實際的測定時，往往產生離散性。因而，希望在每個組中通過對關於3個選通信號的每一個信號已被測定的相位差的值進行平均，求出在每個組中進行了平均的相位差。或者，也能以與相同的組內的另外的驅動器對應的時鐘信號為基準，求出各選通信號的相位差並進行平均。例如，在測定圖23中示出的相位差T1的情況下，也可使用時鐘信號CLK5、6。通過如此對測定結果進行平均，可減少因測定結果的離散性而產生的校準誤差，可實現因在校準工作後進行的測定作業中的測定誤差的均勻化而導致的測定精度的提高。
其次，使用已取得的各組間的選通信號的相位差，決定各選通信號的校正值(步驟205)。具體地說，在步驟204中的各組間的選通信號的相位差取得工作中，由於知道鄰接的2個組間的選通信號的相對的相位差，故通過以與一個組對應的選通信號的相位為基準，可決定為了使與另一組對應的選通信號的相位與該成為基準的選通信號的相位一致所必要的校正值。
其後，測試器控制部12使用已決定的校正值，進行與各組對應的選通信號的相位校正(步驟206)。
圖24是示出在步驟206中被實施的選通信號的相位校正的概略的圖。例如，測試器控制部12通過以步驟206中求出的校正值T1將與組2中包含的比較器CP4～CP6對應的各選通信號STB4～STB6的相位校正為與組1中包含的比較器CP1～CP3對應的各選通信號STB1～STB3的相位，可使這些選通信號STB1～STB6的相位達到一致。這樣，通過使用在步驟206中求出的校正值校正與各組的比較器對應的選通信號的相位，可使全部的選通信號的相位達到一致。
其次，測試器控制部12進行對各驅動器DR1～DRn輸入的時鐘信號CLK1～CLKn的相位校正(步驟207)。以與各組內的任意的比較器對應的選通信號的相位為基準進行該校正。
圖25是示出與步驟207對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。如圖25中所示，例如，在組1中，3個驅動器DR1～DR3的工作為有效，為了進行與這3個驅動器DR1～DR3對應的時鐘信號CLK1～CLK3的相位校正，在組m中包含的比較器CPn-2的工作為有效。對於其它的組來說，也是同樣的，其詳細的說明就從略了。
圖26是示出在步驟207中被實施的時鐘信號的校正工作的概略的圖。例如，測試器控制部12以與組1內的比較器CP1對應的選通信號為基準，進行分別與組2內包含的3個驅動器DR4～DR6對應的時鐘信號CLK4～CLK6的相位校正。這樣，測試器控制部12以與不同的組中包含的任意的比較器對應的選通信號為基準，進行與各組中包含的3個驅動器對應的時鐘信號的相位校正。由此，全部的時鐘信號與選通信號的相位達到一致。
這樣，在使用了校準板150A、150B的本實施形態的半導體試驗裝置中，首先通過最初使用一個校準板150A，在每個組中進行時鐘信號和選通信號的調整。其次，通過使用另一校準板150B，測定組間的選通信號的相位差，根據該已被測定的相位差進行消除組間的選通信號的相位差或時鐘信號的相位差的相位校正工作。因而，在本實施形態的半導體試驗裝置的校準工作中，由於沒有必要使探針接觸每個器件插座端，只是放置校準板150A、150B即可，故可簡化在校準工作中必要的作業內容。此外，不需要用於校準工作的另外的基準驅動器/比較器部或重複進行探針的接觸或移動的專用的自動裝置等的特殊的結構，可謀求大幅度的成本下降。此外，由於在校準工作結束之前伴隨機械的運動的工作只是校準板150A、150B的放置，故與以往那樣以器件插座端的數目重複進行探針的移動和接觸的情況相比，可大幅度地減少作業時間。再者，通過將驅動器和比較器分成多個組並在每個組中使用已測定的相位差的數據，可減少因測定結果的離散性而產生的校準誤差，可實現因在校準工作後進行的測定作業中的測定誤差的均勻化而導致的測定精度的提高。
再有，在上述的實施形態中，在圖17中示出的步驟201、202中，最初以任意的時鐘信號為基準調整各選通信號的相位，其次調整各時鐘信號的相位，但也可最初以任意的選通信號為基準調整各時鐘信號的相位，其次調整各選通信號的相位。
此外，在圖17中示出的步驟204中，以任意的時鐘信號為基準取得各選通信號的相位差，但也可以任意的選通信號為基準取得各時鐘信號的相位差。
此外，在使用校準板150B調整了選通信號的相位後(圖17的步驟206)，調整了時鐘信號的相位(圖17的步驟207)，但也可調換該順序。
在上述的第3實施形態中，按順序使用2種校準板150A、150B進行校準工作，但也可使用兼備這2種校準板150A、150B的功能的1種校準板以節省更換的時間。
圖27、圖28是示出兼備布線內容不同的2種校準板150A、150B的功能的第4實施形態的校準板150C的結構的圖。在這些圖中示出的校準板150C在每組中具備2個轉換開關。
具體地說，在共同地連接到與組1對應的3個驅動器DR1～DR3的各輸出端的端子1f的附近設置了轉換開關1j，在共同地連接到3個比較器CP1～CP3的各輸入端的端子1h的附近設置了轉換開關1k。同樣，在組2中設置了2個轉換開關2j、2k，...、在組m中設置了轉換開關mj、mk。
通過轉換轉換開關1j，可將與組1對應的3個驅動器DR1～DR3的各輸出端有選擇地連接到與相同的組1對應的3個比較器CP1～CP3的各輸入端一側和與組m對應的3個比較器CPn-2～CPn的各輸入端一側的某一方上。對於其它的轉換開關也是同樣的，可有選擇地實現2種連接狀態。再有，連接各驅動器的輸出端與各比較器的輸入端之間的布線的布線長度被設定為與各轉換開關的狀態無關、信號的延遲時間全部相等。
如圖27、圖28中所示，通過轉換各轉換開關1j、1k等，可有選擇地實現2種校準板150A、150B的布線內容。因而，通過使用該校準板150C轉換各轉換開關來進行校準工作，不需要校準板的更換作業，可進一步簡化作業內容、降低成本、減少作業時間。
其次，說明使用了與上述的實施形態不同的布線內容的校準板的第5實施形態的半導體試驗裝置的校準方法。
圖29是示出一個校準板250A的布線狀態的圖。再有，按圖示的情況在校準板250A內描繪了圖29中示出的短路連接點(器件插座端)e。
在圖29中，關於分別連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na，每規定個數(例如3個)集中為1組，形成了m個組。第1組(組1)包含了分別與驅動器DR1～DR3對應的端子1a～3a，在這些端子中只有端子1a共同地連接到短路連接點e上。第2組(組2)包含了分別與驅動器DR4～DR6對應的端子4a～6a，在這些端子中只有端子4a共同地連接到短路連接點e上。對於除此以外的端子，也是同樣的，第m組(組m)包含了分別與驅動器DRn-2～DRn對應的端子(n-2)a～na，在這些端子中只有端子(n-2)a共同地連接到短路連接點e上。
同樣，關於分別連接了n個比較器CP1～CPn的n個端子1b～nb，每規定個數集中為1組，形成了m個組。第1組包含了分別與比較器CP1～CP3對應的端子1b～3b，在這些端子中只有端子1b連接到短路連接點e上。第2組包含了分別與比較器CP4～CP6對應的端子4b～6b。對於除此以外的端子，也是同樣的，第m組(組m)包含了分別與比較器CPn-2～CPn對應的端子(n-2)b～nb。
這樣，在校準板250A中設置的唯一的短路連接點e被共同地連接到與各組中包含的3個驅動器中的一個(將該驅動器稱為「組內共同驅動器」)對應的端子上，同時被連接到與組1中包含的3個比較器中的一個(將該比較器稱為「共同比較器」)對應的端子上。再有，將連接各端子與短路連接點e的布線設定成換算為信號的延遲時間的各自的布線長度(時間長度)全部相同。
圖30是示出另一校準板250B的布線狀態的圖。再有，與圖29中示出的短路連接點e相同，按圖示的情況在校準板250B內描繪了圖30中示出的m個短路連接點1g～mg。但是，由於各短路連接點不一定需要在外部露出，故也可如在圖30中圖示的那樣，將各短路連接點1g埋置於校準板內。在圖30中示出的另一校準板250B中進行了與圖14中示出的校準板150A相同的布線，故其布線狀態的說明從略。
本實施形態的校準板250A、250B具有這樣的結構，接著，說明使用了該校準板的校準工作。假定進行校準工作之前的半導體試驗裝置本體10中的時鐘信號和選通信號處於例如圖16中示出的初始狀態。
圖31是示出本實施形態的校準工作次序的流程圖。在性能板30上放置了一個校準板250A後(步驟300)，測試器控制部12以與該校準板250A的比較器CP1對應的選通信號STB1為基準，調整與各組中包含的一個驅動器(組內共同驅動器)DR1、DR4、...、DRn-2對應的各時鐘信號CLK1、CLK4、...CLKn-2的相位(步驟301)。
在上述的步驟301中，由於必須調整以選通信號STB1為基準的時鐘信號CLK1等的相位，故一邊使時鐘信號CLK1等的上升時刻稍微變化，一邊輸出選通信號STB1(上升)並觀察由比較器CP1進行了比較工作時的比較器CP1的輸出信號的電平，通過求出比較器CP1的輸出信號的電平正好倒相時的時鐘信號CLK1等的相位，來進行時鐘信號CLK1等的相位調整。對於各時鐘信號CLK1、CLK4、...CLKn-2按順序進行該工作。
圖32是示出與步驟301對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。在圖32中，對工作為有效的驅動器或比較器加上影線。如圖32中所示，例如，在組1中，被輸入時鐘信號CLK1的驅動器DR1的工作為有效，同時經由短路連接點e被輸入從該驅動器DR1輸出的信號的比較器CP1的工作為有效。此外，在其它的組中，被輸入時鐘信號的一個驅動器的工作為有效。例如，在組2中，驅動器DR4的工作為有效，在組m中，驅動器DRn-2的工作為有效。
圖33是示出在步驟301中被實施的時鐘信號的相位調整工作的概略的圖。首先，測試器控制部12著眼於組1的驅動器DR1，在固定了對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位的狀態下，即，在固定了由比較器CP1進行的比較工作的時刻的狀態下，通過使時鐘信號CLK1的相位可變以找出比較器CP1的輸出電平倒相的位置，來調整時鐘信號CLK1的相位。其次，測試器控制部12著眼於組2的驅動器DR4，在固定了對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位的狀態下，通過使時鐘信號CLK4的相位可變以找出比較器CP1的輸出電平倒相的位置，來調整時鐘信號CLK4的相位。這樣，測試器控制部12著眼於各組中包含的一個驅動器，在固定了對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位的狀態下，通過使對各自的驅動器輸入的時鐘信號的相位可變以找出比較器CP1的輸出電平倒相的位置，來調整各時鐘信號的相位。
這樣，以共同的選通信號STB1為基準在每個組中進行調整一個時鐘信號的相位的工作。再有，進行時鐘信號的相位調整的組的順序不一定需要從組1開始順序地進行，也能以任意的順序進行。
這樣，如果使用一個校準板250A，在每個組中結束了以輸入到共同比較器CP1中的選通信號STB1為基準調整對各組中包含的一個組內共同驅動器輸入的時鐘信號的工作，則接著放置另一校準板250B(步驟302)。再有，考慮用手動進行步驟300、302中的校準板250A、250B的放置的情況和使用專用的自動裝置等來謀求作業的自動化的情況。
其次，測試器控制部12在該校準板250B的每組中以結束了相位調整的時鐘信號為基準，調整各選通信號的相位(步驟303)。
圖34是示出與步驟303對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。如圖34中所示，被輸入時鐘信號CLK1的驅動器DR1的工作為有效，同時經由短路連接點1g被輸入從該驅動器DR1輸出的信號的比較器CP2、CP3的工作為有效。此外，在組2中，被輸入時鐘信號CLK4的驅動器DR4的工作為有效，同時經由短路連接點2g被輸入從該驅動器DR4輸出的信號的3個比較器CP4～CP6的各工作為有效。對於其它的組來說，基本上與組2相同，其詳細的說明就從略了。
圖35是示出在步驟303中被實施的選通信號的相位調整工作的概略的圖。首先，測試器控制部12著眼於組1，在固定了對驅動器DR1輸入的時鐘信號CLK1的相位的狀態下，即，在固定了經由短路連接點1g分別對2個比較器CP2、CP3輸入的信號上升的時刻的狀態下，通過使選通信號STB2、STB3的相位可變以找出比較器CP2、CP3各自的輸出電平倒相的位置，以時鐘信號CLK1為基準，調整各選通信號STB2、STB3的相位。其次，測試器控制部12著眼於組2，在固定了對驅動器DR4輸入的時鐘信號CLK4的相位的狀態下，即，在固定了經由短路連接點2g分別對3個比較器CP4～CP6輸入的信號上升的時刻的狀態下，通過使選通信號STB4～STB6的相位可變以找出比較器CP4～CP6各自的輸出電平倒相的位置，以時鐘信號CLK4為基準，調整各選通信號STB4～STB6的相位。關於組3～m，也與組2相同，測試器控制部12在每個組中在固定了相位調整已結束的一個時鐘信號的相位的狀態下，通過使選通信號的相位可變來找出3個比較器的各自的輸出電平倒相的位置，以一個時鐘信號為基準，調整各選通信號的相位。
這樣，在每個組中進行選通信號的相位調整。再有，進行選通信號的相位調整的組的順序不一定需要從組1開始順序地進行，也能以任意的順序或並行地進行。
其次，測試器控制部12在每個組中以任意的選通信號為基準，調整各時鐘信號的相位(步驟304)。
圖36是示出與步驟304對應地進行信號的輸入輸出的驅動器和比較器的圖。如圖36中所示，例如，在組1中，被輸入相位調整沒有結束的2個時鐘信號CLK2、CLK3的驅動器DR2、DR3的工作為有效，同時經由短路連接點1g被輸入從這些驅動器DR2、DR3輸出的信號的比較器CP1的工作為有效。對於其它的組來說，也是同樣的，其詳細的說明就從略了。
圖37是示出在步驟304中被實施的時鐘信號的相位調整工作的概略的圖。首先，測試器控制部12著眼於組1，在固定了對比較器CP1輸入的選通信號STB1的相位的狀態下，即，在固定了由比較器CP1進行的比較工作的時刻的狀態下，調整時鐘信號CLK2的相位，使得從驅動器DR2輸出的信號上升的時刻與該比較器CP1的比較時刻相一致。如果與驅動器DR2對應的相位調整結束，則對於驅動器DR3來說也同樣地進行時鐘信號CLK3的相位調整。其次，測試器控制部12著眼於組2，在固定了對比較器CP4輸入的選通信號STB4的相位的狀態下，即，在固定了由比較器CP4進行的比較工作的時刻的狀態下，調整時鐘信號CLK5的相位，使得從驅動器DR5輸出的信號上升的時刻與該比較器CP4的比較時刻相一致。如果與驅動器DR5對應的相位調整結束，則對於驅動器DR6來說也同樣地進行時鐘信號CLK6的相位調整。這樣，測試器控制部12著眼於各組，在固定了對任意的比較器輸入的選通信號的相位的狀態下，通過使輸入到各驅動器中的時鐘信號的相位可變而使相位調整沒有結束的2個驅動器的各自的輸出電平上升的時刻與由比較器進行比較工作的時刻相一致，來調整各時鐘信號的相位。
再有，在上述的說明中，在組1中將比較器CP1定為共同比較器，但也可將其它的比較器CP2、CP3的某一個定為共同比較器。對於其它的組來說，也是同樣的。
這樣一來，調整全部的時鐘信號和選通信號的相位的一系列的校準工作就告結束。
這樣，在本實施形態的半導體試驗裝置中，首先，通過最初使用一個校準板250A，以輸入到共同比較器CP1中的選通信號STB1為基準進行調整輸入到各組內的一個組內共同驅動器中的時鐘信號的相位的工作。其次，通過使用另一校準板250B，在每個組中以該相位調整結束了的時鐘信號為基準，進行各選通信號的相位調整，其後，以相位調整結束了的任意的選通信號為基準，進行相位調整沒有結束的剩下的時鐘信號的相位調整。因而，在本實施形態的半導體試驗裝置的校準工作中，由於沒有必要使探針接觸每個器件插座端，只放置校準板250A、250B即可，故可簡化在校準工作中必要的作業內容。此外，不需要用於校準工作的另外的基準驅動器/比較器部或重複進行探針的接觸或移動的專用的自動裝置等的特殊的結構，可謀求大幅度的成本下降。此外，由於在校準工作結束之前伴隨機械的運動的工作只是校準板250A、250B的放置，故與以往那樣以器件插座端的數目重複進行探針的移動和接觸的情況相比，可大幅度地減少作業時間。
在上述的第5實施形態中，使用了在短路連接點e上連接了屬於各組的m個驅動器DR1、DR4、...、DRn-2與1個比較器CP1的校準板250A，但也可代之以使用在短路連接點e上連接了1個驅動器(共同驅動器)DR1與屬於各組的m個比較器(組內共同比較器)CP1、CP4、...、CPn-2的校準板250C。
圖39是示出組合了圖38中示出的校準板250C與圖30中示出的校準板250B來進行的本實施形態的校準工作次序的流程圖。在性能板30上放置了一個校準板250C後(步驟400)，測試器控制部12以與該校準板250C的驅動器DR1對應的時鐘信號CLK1的相位為基準，調整與各組中包含的一個比較器CP1、CP4、...、CPn-2對應的各選通信號STB1、STB4、...、STBn-2的相位(步驟401)。
這樣一來，如果使用校準板250C結束了在每個組中以輸入到共同驅動器中的時鐘信號CLK1為基準調整輸入到各組中包含的一個組內共同比較器中的選通信號的相位的工作，則接著放置另一個校準板250B(步驟402)。
其次，測試器控制部12在該校準板250B的每個組中以相位調整結束了的選通信號為基準，調整各時鐘信號的相位(步驟403)。再者，測試器控制部12在每個組中以任意的時鐘信號為基準，調整各選通信號的相位(步驟404)。這樣一來，調整全部的時鐘信號和選通信號的相位的一系列的校準工作就告結束。
在上述的第5和第6實施形態中，按順序使用2種校準板來進行校準工作，但也可使用兼備這2種校準板的功能的1種校準板以節省更換的時間。
圖40、圖41是示出兼備布線內容不同的2種校準板250A、250B的功能的第7實施形態的校準板250D的結構的圖。這些圖中示出的校準板250D與組1對應地具備2個轉換開關，與除此以外的各組對應地具備1個轉換開關。
具體地說，以與組1對應的方式設置了連接到3個驅動器DR1～DR3的各輸出端一側的轉換開關1j和連接到3個比較器CP1～CP3的各輸入端一側的轉換開關1k。此外，以與組2對應的方式設置了連接到3個驅動器DR4～DR6的各輸出端一側的轉換開關2j。同樣，以分別與其它的組對應的方式設置了連接到3個驅動器的各輸出端一側的轉換開關。通過轉換在校準板250D中具備的轉換開關1j～mj、1k的連接狀態，可有選擇地實現與圖29中示出的一個校準板250A相同的連接狀態(圖40)和與圖30中示出的另一校準板250B相同的連接狀態(圖41)。因而，通過使用該校準板250D轉換各轉換開關來進行校準工作，不需要校準板的更換作業，可進一步簡化作業內容、降低成本、減少作業時間。
圖42、圖43是示出兼備布線內容不同的2種校準板250C、250B的功能的本實施形態的變例的校準板250E的結構的圖。這些圖中示出的校準板250E與組1對應地具備2個轉換開關，與除此以外的各組對應地具備1個轉換開關。
具體地說，以與組1對應的方式設置了連接到3個驅動器DR1～DR3的各輸出端一側的轉換開關1j和連接到3個比較器CP1～CP3的各輸入端一側的轉換開關1k。此外，以與組2對應的方式設置了連接到3個比較器CP4～CP6的各輸入端一側的轉換開關2k。同樣，以分別與其它的組對應的方式設置了連接到3個比較器的各輸入端一側的轉換開關。通過轉換在校準板250E中具備的轉換開關1j、1k～mk的連接狀態，可有選擇地實現與圖38中示出的一個校準板250C相同的連接狀態(圖42)和與圖30中示出的另一校準板250B相同的連接狀態(圖43)。因而，通過使用該校準板250E轉換各轉換開關來進行校準工作，不需要校準板的更換作業，可進一步簡化作業內容、降低成本、減少作業時間。
其次，說明使用了另外的校準板的第8實施形態的半導體試驗裝置的校準方法。
圖44～圖48是示出本實施形態的校準方法中使用的校準板的布線狀態的圖。再有，將連接這些圖中示出的短路連接點1p、1q等與各端子1a、1b等的布線的布線長度設定為全部相同。
圖44是示出本實施形態的一個校準板350A-1的布線狀態的圖。在該校準板350A-1中，在分別連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na中只將端子1a連接到短路連接點1p上。此外，在分別連接了n個比較器CP1～CPn的n個端子1b～nb中只將端子1b連接到上述的短路連接點1p上。即，通過使用該校準板350A-1，將從驅動器DR1輸出的信號經由短路連接點1p輸入到比較器CP1中。
圖45是示出本實施形態的另一校準板350A-2的布線狀態的圖。在該校準板350A-2中，在分別連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na中只將端子1a連接到短路連接點2p上。此外，在分別連接了n個比較器CP1～CPn的n個端子1b～nb中只將端子2b連接到上述的短路連接點2p上。即，通過使用該校準板350A-2，將從驅動器DR1輸出的信號經由短路連接點2p輸入到比較器CP2中。
圖46是示出本實施形態的另一校準板350A-3的布線狀態的圖。在該校準板350A-3中，在分別連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na中只將端子1a連接到短路連接點3p上。此外，在分別連接了n個比較器CP1～CPn的n個端子1b～nb中只將端子3b連接到上述的短路連接點3p上。即，通過使用該校準板350A-3，將從驅動器DR1輸出的信號經由短路連接點3p輸入到比較器CP3中。
圖47是示出本實施形態的另一校準板350A-n的布線狀態的圖。在該校準板350A-n中，在分別連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na中只將端子1a連接到短路連接點np上。此外，在分別連接了n個比較器CP1～CPn的n個端子1b～nb中只將端子nb連接到上述的短路連接點np上。即，通過使用該校準板350A-n，將從驅動器DR1輸出的信號經由短路連接點np輸入到比較器CPn中。
在本實施形態中，為了這樣將一個驅動器DR1經短路連接點與n個比較器CP1～CPn的某一個連接，使用了n個校準板350A-1～350A-n。
此外，圖48是示出本實施形態的另一校準板350B的布線狀態的圖。在該校準板350B中，連接了n個驅動器DR1～DRn的n個端子1a～na分別以1對1的方式連接到對應的短路連接點1q～nq上。此外，這些短路連接點1q～nq也分別連接到n個比較器CP1～CPn上。由此，分別從驅動器DR1～DRn輸出的信號經由分別對應的各自的短路連接點1q～nq分別輸入到比較器CP1～CPn中。
圖49是示出本實施形態的校準工作次序的流程圖。在性能板30上放置了一個校準板(例如校準板350A-1)後(步驟500)，測試器控制部12以與該校準板350A-1的驅動器DR1對應的時鐘信號CLK1為基準，調整與經該驅動器DR1和短路連接點1p連接的比較器CP1對應的選通信號STB1的相位(步驟501)。
在該步驟501中，在固定了對驅動器DR1輸入的時鐘信號CLK1的相位的狀態下，即，在固定了經由短路連接點1p對比較器CP1輸入的信號上升的時刻的狀態下，通過使選通信號STB1的相位可變以找出比較器CP1的輸出電平倒相的位置，進行以時鐘信號CLK1為基準的選通信號STB1的相位調整。
其次，測試器控制部12判定是否遺留了未調整的選通信號(步驟502)，在遺留了的情況下，返回到步驟501，重複進行放置下一校準板(例如，校準板350A-2)的工作以後的工作。這樣，通過分別使用圖44～圖47中示出的校準板350A-1～350A-n，以對一個驅動器DR1輸入的時鐘信號CLK1為基準，調整分別對n個比較器CP1～CPn輸入的選通信號STB1～STBn的相位。
這樣，如果全部的選通信號的相位調整結束(在步驟502中判斷為否定)，則接著放置另一校準板350B(步驟503)。再有，考慮用手動進行步驟500、503中的校準板350A-1～350A-n、350B的放置的情況和使用專用的自動裝置等來謀求作業的自動化的情況。
其次，測試器控制部12使用該校準板350B，以相位調整結束了的各選通信號為基準，調整各時鐘信號的相位(步驟504)。如上所述，在校準板350B中，由於驅動器DR1經短路連接點1q連接到比較器CP1上，故能以選通信號STB1為基準調整時鐘信號CLK1的相位。此外，由於驅動器DR2經短路連接點2q連接到比較器CP2上，故能以選通信號STB2為基準調整時鐘信號CLK2的相位。同樣，由於驅動器DRn經短路連接點nq連接到比較器CPn上，故能以選通信號STBn為基準調整時鐘信號CLKn的相位。
這樣，調整全部的選通信號和時鐘信號的相位的一系列的校準工作就告結束。
再有，在本實施形態中，最初以一個時鐘信號CLK1為基準調整n個選通信號STB1～STBn的相位，其次，以各自的選通信號為基準調整n個時鐘信號CLK1～CLKn的相位，但也可最初以一個選通信號為基準調整n個時鐘信號CLK1～CLKn的相位，其次，以各自的時鐘信號為基準調整n個選通信號STB1～STBn的相位。
此外，在本實施形態中，為了以一個時鐘信號CLK1為基準調整n個選通信號STB1～STBn的相位，按順序分別放置n片校準板350A-1～350A-n，但也可如圖50中所示，通過使用在1個短路連接點上連接了n個比較器CP1～CPn的全部的校準板350C，使用一個校準板350C進行各選通信號STB1～STBn的相位調整。
此外，在本實施形態中，使用了以1對1的方式使驅動器DR1～DRn的每一個與比較器CP1～CPn的每一個相對應的校準板250B，但這些對應關係不一定必須是1對1的方式。
在上述的第8實施形態中，按順序使用n+1種校準板進行了校準工作，但也可使用兼備這些校準板的功能的1種校準板以節省更換的時間。
圖51是示出兼備布線內容不同的n+1種的校準板350A-1～350A-n、350B的功能的第9實施形態的校準板350D的結構的圖。
該圖中示出的校準板350D具備分別與除了比較器CP1外的其它的比較器CP2～CPn對應的轉換開關2r～nr。通過轉換這些轉換開關2r～nr的連接狀態，可有選擇地實現分別與校準板350A-1～350A-n相同的連接狀態和與校準板350B相同的連接狀態。因而，通過使用該校準板350D，不需要校準板的更換作業，可進一步簡化作業內容、降低成本、減少作業時間。
圖52是示出圖51中示出的校準板350D的變例的圖。在最初以一個選通信號為基準進行各時鐘信號的相位調整、其後進行各選通信號的相位調整的工作的情況下，使用圖52中示出的校準板350E轉換各轉換開關2s～ns的連接狀態即可。
在上述的各實施形態中，在性能板30上放置了各種校準板，但考慮實際的設置狀態，也可在性能板30上安裝插座板和IC插座，再在其上放置校準板。
圖53是示出變更了校準板的設置狀態的變例的圖。圖53中示出的結構相對於圖5中示出的結構來說，在性能板(PB)30與校準板(CB)50A之間附加了插座板(SB)32和IC插座34。即，在安裝了為了實際上對被測定器件進行各種試驗而使用的插座板32和IC插座34的狀態下放置校準板50A等。此時，各驅動器的輸出端與各短路連接點之間的布線長度和各短路連接點與各比較器的輸入端之間的布線長度雖然變長了，但可用與上述的各實施形態相同的要點來進行校準工作。
例如，如果將在插座板32和IC插座34中包含的布線的布線長度作為Tb來改寫圖7，則成為圖54中示出的關係。在圖54中示出的由各驅動器產生的信號的輸出時序或對於各比較器的信號的輸入時序與圖7中示出的這些時序相同，可知能在設置了插座板32或IC插座34的狀態下以與各實施形態相同的要點進行時序校準。
此外，在上述各實施形態中，使用各種校準板進行了時序校準，但也可使用相同的布線狀態的校準器件或校準晶片來代替這些校準板。
圖55是示出校準器件與半導體試驗裝置本體之間的連接狀態的圖。此外，圖56是示出使用了校準器件的時序校準的概要的圖。如圖55中所示，在半導體試驗裝置本體10中設置了性能板(PB)30、插座板(SB)32和IC插座34的狀態下放置校準器件450。校準器件450具有與被測定器件相同的外觀形狀和端子形狀，將內部的布線狀態設定為與上述的各實施形態的校準板相同。在上述各實施形態中，根據需要，有必要用手動方式或用自動裝置進行的自動方式來更換校準板，但在使用校準器件450的情況下，如圖56中所示，在通常的半導體試驗中通過使用進行被測定器件的調換的裝卸裝置100，可進行校準器件450的更換。因而，與進行手動更換的情況相比，可減少更換的時間。此外，與使用自動裝置進行自動更換的情況相比，可謀求因不需要專用的自動裝置而導致的成本下降。
圖57是示出校準晶片與半導體試驗裝置本體之間的連接狀態的圖。此外，圖58是示出使用了校準晶片的時序校準的概要的圖。在使用半導體試驗裝置對在晶片上形成了的狀態的被試驗器件進行試驗的情況下，如圖57中所示，在性能板30上安裝探針卡(PC)36，使從該探針卡36突出的針38與在晶片上所形成的焊區接觸。因而，通過將形成了被試驗器件的晶片置換為內部的布線狀態被設定為與上述的各實施形態的校準板的布線狀態相同的校準晶片550，可實施時序校準。此外，在上述各實施形態中，根據需要，有必要用手動方式或用自動裝置進行的自動方式來更換校準板，但在使用校準晶片550的情況下，如圖58中所示，在通常的半導體試驗中通過使用進行被測定器件的移動等的卡盤110，可進行校準晶片550的更換。因而，與進行手動更換的情況相比，可減少更換的時間。此外，與使用自動裝置進行自動更換的情況相比，可謀求因不需要專用的自動裝置而導致的成本下降。再有，在圖57和圖58中示出的例子中，說明了利用探針卡36上的針38在與校準晶片550或實際上形成了被試驗器件的晶片之間確保導電性的接觸的類型的半導體試驗裝置，但也可使用針38以外的方法、例如經凸點來確保導電性的接觸。
其次，說明上述的校準器件450的具體例子。
圖59和圖60是示出實現了與上述的第1實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。在圖59中示出的一個校準器件450A中進行了與圖2中示出的校準板50A相同的布線。此外，在圖60中示出的另一校準器件450B中進行了與圖3中示出的校準板50B相同的布線。再有，對圖59和圖60中示出的校準器件450A、450B的各端子和短路連接點附以在圖2和圖3中示出的校準板50A、50B中與對應的端子和短路連接點相同的符號。通過按順序放置這些校準器件450A、450B，可實施由與使用了校準板50A、50B的第1實施形態同樣的次序(圖4中示出的工作次序)進行的時序校準。
圖61和圖62是示出實現了與上述的第3實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。在圖61中示出的一個校準器件450C中進行了與圖14中示出的校準板150A相同的布線。此外，在圖62中示出的另一校準器件450D中進行了與圖15中示出的校準板150B相同的布線。通過按順序放置這些校準器件450C、450D，可實施由與使用了校準板150A、150B的第3實施形態同樣的次序(圖17中示出的工作次序)進行的時序校準。
圖63是示出實現了與上述的第5實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。在圖63中示出的校準器件450E中進行了與圖29中示出的校準板250A相同的布線。再有，由於圖30中示出的校準板250B的布線狀態與圖61中示出的校準器件450C的布線狀態相同，故可將該校準器件450C組合在上述的校準器件450E中來使用。通過按順序放置這些校準器件450E、450C，可實施由與使用了校準板250A、250B的第5實施形態同樣的次序(圖31中示出的工作次序)進行的時序校準。
圖64～圖68是示出實現了與上述的第8實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準器件的圖。在圖64中示出的校準器件450F-1中進行了與圖44中示出的校準板350A-1相同的布線。在圖65中示出的校準器件450F-2中進行了與圖45中示出的校準板350A-2相同的布線。在圖66中示出的校準器件450F-3中進行了與圖46中示出的校準板350A-3相同的布線。在圖67中示出的校準器件450F-n中進行了與圖47中示出的校準板350A-n相同的布線。此外，在圖68中示出的校準器件450G中進行了與圖48中示出的校準板350B相同的布線。通過按順序放置這些校準器件450F-1～F-n、450G，可實施由與使用了校準板350A-1～350A-n、350B的第8實施形態同樣的次序(圖49中示出的工作次序)進行的時序校準。
其次，說明上述的校準器件450的具體例子。
圖69是示出實現了與上述的第1實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。再有，由於在圖69等中示出的校準晶片用來實現與上述的校準板同樣的布線狀態，故不一定需要使用由半導體材料形成的晶片，可使用環氧樹脂等的半導體材料以外的廉價的材料來構成。
在圖69中示出的校準晶片550A中包含進行了與圖2中示出的校準板50A相同的布線的第1區域550A-1和進行了與圖3中示出的校準板50B相同的布線的第2區域550A-2。通過使探針卡36的針38與這些第1和第2區域550A-1、550A-2順序地接觸，可實施由與使用了校準板50A、50B的第1實施形態同樣的次序(圖4中示出的工作次序)進行的時序校準。
圖70是示出實現了與上述的第3實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。在圖70中示出的校準晶片550B中包含進行了與圖14中示出的校準板150A相同的布線的第1區域550B-1和進行了與圖15中示出的校準板150B相同的布線的第2區域550B-2。通過使探針卡36的針38與這些第1和第2區域550B-1、550B-2順序地接觸，可實施由與使用了校準板150A、150B的第3實施形態同樣的次序(圖17中示出的工作次序)進行的時序校準。
圖71是示出實現了與上述的第5實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。在圖71中示出的校準晶片550C中包含進行了與圖29中示出的校準板250A相同的布線的第1區域550C-1和進行了與圖30中示出的校準板250B相同的布線的第2區域550C-2。通過使探針卡36的針38與這些第1和第2區域550C-1、550C-2順序地接觸，可實施由與使用了校準板250A、250B的第5實施形態同樣的次序(圖31中示出的工作次序)進行的時序校準。
圖72是示出實現了與上述的第8實施形態中使用了的校準板相同的布線狀態的校準晶片的圖。在圖72中示出的校準晶片550D中包含進行了與圖44中示出的校準板350A-1相同的布線的區域550D-1、進行了與圖45中示出的校準板350A-2相同的布線的區域550D-2、進行了與圖46中示出的校準板350A-3相同的布線的區域550D-3、進行了與圖47中示出的校準板350A-n相同的布線的區域550D-n和進行了與圖48中示出的校準板350B相同的布線的區域550D-B。通過使探針卡36的針38與這些各區域550D-1～550D-n、550D-B順序地接觸，可實施由與使用了校準板350A-1～350A-n、350B的第8實施形態同樣的次序(圖49中示出的工作次序)進行的時序校準。
再有，本發明不限定於上述的實施形態，在不脫離本發明的要旨的範圍內可作各種各樣的變形來實施。例如，在上述的實施形態中，為了進行校準工作而使用了專用的校準板50A、50B、150A、150B等，但也可在為了實際上設置被測定器件而使用的插座板上進行與校準板50B、150A、150B等同樣的布線，在校準工作時適當地轉換轉換開關以變更布線內容。
此外，在上述的實施形態中，考慮了分別將構成組的驅動器的輸出端和比較器的輸入端連接到短路連接點上的情況，但即使在半導體試驗裝置本體10或性能板30的內部連接驅動器的輸出端與比較器的輸入端、經1條布線連接了該連接點與短路連接點間的情況下也可應用本發明。但是，由於此時的由校準進行的相位校正的對象為到上述的連接點為止的範圍，故必須預先測定該連接點與短路連接點間的布線的時間長度。
產業上利用的可能性如上所述，按照本發明，由於不需要只為了進行時序校準而專用的基準驅動器/比較器部及連接到其上的探針或使探針的移動和接觸實現自動化用的專用的自動裝置等，故可大幅度地削減成本。
此外，通過使用第1校準板及第2校準板可進行時鐘信號和選通信號的相位調整及選通信號間的相位差的測定。因而，與使用探針以各器件插座端為單位調整時鐘信號或選通信號的相位的現有的方法相比，可簡化作業內容。特別是，機械的作業只是將第1校準板更換為第2校準板，故可大幅度地縮短時序校準整體的作業時間。
權利要求
1.一種半導體試驗裝置的校準方法，在該方法中進行具備驅動器和比較器的半導體試驗裝置的時序校準，其中，上述驅動器進行與時鐘信號同步的信號的生成工作，上述比較器進行與選通信號同步的比較工作，其特徵在於，具有下述步驟第1步驟，在進行了m個分組以便包含2個以上的多個上述驅動器和多個上述比較器的至少一方的狀態下，將一個上述比較器作為共同比較器，以與該共同比較器對應的上述選通信號為基準，將各組中包含的一個上述驅動器作為組內共同驅動器，調整與該組內共同驅動器對應的上述時鐘信號的相位；第2步驟，在上述m個組的每一組中，以與上述組內共同驅動器對應的上述時鐘信號為基準，調整與相同的組中包含的上述比較器對應的上述選通信號的相位；以及第3步驟，在上述m個組的每一組中，以與任意的上述比較器對應的上述選通信號為基準，調整與相同的組中包含的上述驅動器對應的上述時鐘信號的相位。
2.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於通過使輸入到多個上述組內共同驅動器的每一個中的上述時鐘信號的相位可變以使根據上述選通信號由上述共同比較器進行比較工作的時序與從上述組內共同驅動器的每一個輸出而輸入到上述共同比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述第1步驟中進行的相位的調整。
3.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於通過使上述選通信號的相位可變以使根據上述選通信號由上述比較器進行比較工作的時序與從上述組內共同驅動器輸出而輸入到上述比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述第2步驟中進行的相位的調整。
4.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於通過使輸入到上述驅動器中的上述時鐘信號的相位可變以使根據上述選通信號由上述比較器進行比較工作的時序與從上述驅動器輸出而輸入到上述比較器中的信號變化的時序相一致來進行在上述第3步驟中進行的相位的調整。
5.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於在上述時鐘信號對於上述驅動器的供給路徑和上述選通信號對於上述比較器的供給路徑中分別插入使信號的相位可變的延遲元件。
6.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於使用經共同的第1短路連接點連接了上述共同比較器的輸入端與上述組內共同驅動器的輸出端的第1校準板來進行上述第1步驟。
7.如權利要求6中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於在多個上述組的每一組中使用經共同的第2短路連接點連接了上述驅動器的輸出端與上述比較器的輸入端的第2校準板來進行上述第2和第3步驟。
8.如權利要求7中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於將連接上述驅動器與上述第1和第2短路連接點的布線的布線長度和連接上述比較器與上述第1和第2短路連接點的布線的布線長度設定為全部相同。
9.如權利要求7中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於在上述第1步驟與上述第2步驟之間具有將上述第1校準板更換為上述第2校準板的第4步驟。
10.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於使用對於全部的上述組來說經時間長度相等的布線連接了上述共同比較器的輸入端與上述m個組的每一組中包含的上述組內共同驅動器的輸出端的第3校準板來進行上述第1步驟，轉換上述第3校準板的布線狀態以便對於全部的上述組來說經時間長度相等的布線連接上述各組中包含的上述驅動器的輸出端與上述比較器的輸入端來進行上述第2和第3步驟。
11.如權利要求10中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於在上述第3校準板中包含轉換布線狀態的多個轉換開關，通過轉換這些轉換開關的連接狀態來進行上述第1、第2和第3步驟的工作。
12.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於使用經共同的第1短路連接點連接了上述共同比較器的輸入端與上述組內共同驅動器的輸出端的第1校準器件來進行上述第1步驟。
13.如權利要求12中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於在多個上述組的每一組中使用經共同的第2短路連接點連接了上述驅動器的輸出端與上述比較器的輸入端的第2校準器件來進行上述第2和第3步驟。
14.如權利要求13中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於在上述第1步驟與上述第2步驟之間具有使用裝卸裝置將上述第1校準器件更換為上述第2校準器件的笫4步驟。
15.如權利要求1中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於使用經共同的第1短路連接點連接了上述共同比較器的輸入端與上述組內共同驅動器的輸出端的第1校準晶片內的第1區域來進行上述第1步驟，在多個上述組的每一組中使用經共同的第2短路連接點連接了上述驅動器的輸出端與上述比較器的輸入端的第2校準晶片內的第2區域來進行上述第2和第3步驟。
16.如權利要求15中所述的半導體試驗裝置的校準方法，其特徵在於上述第2校準晶片與上述第1校準晶片是同一晶片，在該晶片內形成了上述第1和第2區域。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種能降低成本、簡化作業內容、縮短作業時間的半導體試驗裝置的校準方法。在多個驅動器的每一個與多個比較器的每一個以1對1的方式相對應的狀態下，在對於彼此以1對1的方式相對應的時鐘信號和選通信號來說以某一方為基準調整了另一方的相位後，取得時鐘信號相互間的相對的相位差或選通信號相互間的相對的相位差，根據該相對的相位差來調整多個時鐘信號和多個選通信號的相位。
文檔編號G01R31/319GK1847871SQ20051007012
公開日2006年10月18日 申請日期2002年6月6日 優先權日2001年6月7日
發明者謝羽徹 申請人:株式會社艾德溫特斯特