专利名称：半导体试验装置的比较器的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体实验装置中在试设备(DUT)的差动信号用的比较器。
在DUT差动输出信号的检查项目中，第1是要检查每个输出端子的输出信号是否正常动作，也就是单项试验功能检查项目；第2是要检查在差动状态下输出信号是否正常动作，也就是差动试验功能检查项目。本发明的侧重点是放在判断差动信号是否正常动作方面。
近年以来，使用小振幅信号的DUT在逐渐增加，在平衡传输驱动接口的条件下使用的居多。因此，在平衡传输的条件下，就要求进行更为详尽的是否良好的测定。
图6所示，是现有技术的单通道比较器部90的结构示例，用来接受DUT100的差动信号101，102，分别在比较器71，72中对来自DUT的、平衡传输的差动输出信号进行判断比较。
差动输出信号的H/L判断，是通过对每个比较器的他端施加规定比较电压VO81，VO82、作逻辑比较的电路进行的。其中的比较电压VO81、VO82是用来使比较器的临界电平任意可变的基准电压信号；选通信号61、62是用来确定比较器的选通时限用的选通信号。
如图5(a)所示第1例中的DUT的波形，因受噪声等的影响，产生同相波峰时，就会在其中的一个比较器的输出端检测出异常信号。
在遇到这样的DUT输出波形时，在单项试验功能检查中虽然会判为次品，但在差动输出条件下，即使有同相噪声，实际上有时也会是及格品。遇到这样的情况，就必须要做是否是合格品的检验。为此，由于是差动试验功能，所以必须要做更为详尽的测定。
然而，在现有的测定中，这样的差动试验功能的检查很困难，有时也会遇到判定DUT为次品的时候。
如图5(b)所示第1例中的DUT的波形，当遇到两个DUT输出信号有比较大的迁移时限时间差的时候，由于在两个比较器产生的比较结果的输出时限T91、T92之间出现时间差，与本来所求的迁移T90有错位，以至不能够测定正确变化点的时限。所以有时会遇到不能令人满意的实验结果的时候。
如上所述，为了构成在每个比较器中都能对差动信号101、102进行逻辑比较的电路，当遇到DUT的输出振幅小、噪声多，或迁移时限有位移时，由于受到同相信号的影响，所以使判定结果与DUT原有的差动输出信号的H/L电平或时限之间有差异，不能令人满意。
因此，本发明想要解决的问题是针对DUT差动输出信号的动作试验，设置差动接受器式的比较器，实现不受同相信号影响的差动信号用的比较器的目的。
图1所示是采用本发明的第1解决装置。
为了解决上述问题，在用作本发明结构的结构装置中，设置补偿加法器30，用来接受来自DUT的差动信号101、102，输出经过施加规定补偿电压的输出信号111、112，并且设置比较器71，用来接受来自加法器30的两个输出信号，将两个信号进行比较，然后输出。
采用这样的办法，在用作半导体试验装置中，对来自DUT的两个差动信号101、102进行差动动作试验，实现了不受同相信号影响的差动信号用的比较器。
图4所示是本发明的第2解决装置。
为了解决上述问题，在用作本发明结构的结构装置中，设置有转换开关sw51，用来接受来自DUT的一个差动信号101，并对该差动信号101的电路接地电位进行切换；转换开关sw52，用来接受来自DUT的另一个差动信号102，并对该差动信号102的电路接地电位进行切换；补偿加法器30，用来接受来自转换开关sw51及转换开关sw52的信号，输出经过施加规定补偿电压的输出信号111、112；以及比较器71，用来接受来自加法器30的两个输出信号，将两个信号进行比较，然后输出。
采用这样的办法，实现不受同相信号影响的差动信号用的比较器，以及通过转换开关对两个差动信号101、102分别进行单项试验的功能。
补偿加法器30是用来接受来自DUT的差动信号101、102，通过比较电压VO83，在两个信号之间施加补偿电压的加法器。
另外，在上述实施例中，虽然是采用转换开关sw51、sw52对电路的接地电位进行切换的办法，也可以是不对接地电位加以限制的装置，而是改用切换固定电位的办法。
图3所示是本发明的第3解决装置。
为了解决上述课题，在用作本发明结构的结构装置中，设置了差动放大器76，用来接受来自DUT的差动信号101、102，进行放大处理，然后输出；并且设置比较器71；用来接受来自差动放大器76的信号，将其输向比较器71的一端，在另一端上施加临界比较电压VO83，将两个信号进行比较，然后输出。
图7所示是本发明的第4解决装置。
为了解决上述课题，在用作本发明结构的结构装置中设置转换开关sw53、sw54，利用现有的同样比较动作进行试验的形态，通过切换操作，实施本发明的不受同相信号影响的差动动作试验形态。
图9所示是本发明的第5解决装置。
为了解决上述课题，在用作本发明结构的结构装置中设置转换开关sw55、sw56、sw57、sw58，构成能够同时选择对DUT的差动信号用的比较器电路和现有的单项试验功能用的比较器，是同时能够进行单项功能试验和差动功能试验的结构装置。
图1是本发明的、用于接受来自DUT的平衡传输信号、进行判断比较用的单通道比较器部的主要部件结构示例图。
图2是本发明的补偿加法器30的内部电路结构例。
图3是本发明采用差压放大器76和比较器71作为比较器部的一个结构例。
图4是设置转换开关、追加分别对DUT差动信号101、102进行单项试验功能的比较器部的主要部件电路结构例。
图5(a)是表示采用现有的2个比较器，当DUT输出信号有同相波形时，两个比较器的逻辑误判例。
图5(b)是表示采用现有的2个比较器，当DUT输出信号之间的迁移时限有大的位移时，两个比较器输出时限的位移。
图6是现有的、对来自DUT的差动输出信号进行判断比较用的单通道比较器部的主要部件电路构成例。
图7是设置对差动信号进行比较用的比较器部和现有的比较器电路两个电路，两者进行切换使用的结构例。
图8是用来说明采用本发明对来自DUT的差动输出信号进行判断比较的概念图。
图9是本发明的设置转换开关，同时分别对DUT的差动信号101、102每个信号进行单项试验功能和平衡传输试验功能的结构例图。
本发明的特征在于作为比较器用的结构是用来接受来自DUT的差动信号101、102，经过在两个信号之间施加预期的补偿电压之后，在一个比较器中输出经过差动比较的逻辑结果的比较器结构。
此处的规定补偿电压是指根据输入的差动信号101和差动信号102之间的相对偏离值设定的补偿电压。
这就是说，该补偿电压VO83是相当于VO81和VO82之间的差电压，能产生与其相对应的偏离变化，用来试验DUT的裕度。
现采用与本实施例有关的图1、图2中所示的单通道比较器的结构例作以下说明本发明的用来对来自DUT的平衡传输信号进行比较用的比较器部90主要电路是由补偿加法部30和一个比较器71构成的。此处的比较器71和现有的相同。
补偿加法器30是用来接受差动信号101、102，接受比较电压VO83，并在两信号之间施加预期的补偿电压用的电路。其内部结构如图2所示。
图2所示是补偿加法器30的电路结构的一个示例，是由施加补偿电路30a和平衡电路30b构成的。在平衡电路30b的一方，为了与施加补偿电路30a一端的晶体管Q33和电阻R43的电压降Vdrop2相对应，通过晶体管Q31和电阻R41进行直流平衡。另外，为了传输平衡和温度平衡，还设置了假电路。于是，通过晶体管Q32和电阻R42和固定电压Vb(例如，通过由此构成的10mA恒定电流源)使输出信号111随同输出差动信号101产生恒定电压降Vdrop1，变为低电压输出。
在施加补偿电路30a的一端，与平衡电路30b相同，随同输入差动信号102的电压降Vdrop2输出低电压，而来自外部的比较电压VO83供给到晶体管Q34的基极。因此，由于晶体管Q34和电阻R44以及比较电压83形成的电流可变的结果，使电阻R43的电压下降也变为可变，于是电压降Vdrop2也成为可变，其结果是输出信号112经过按照预期的补偿加法运算之后输出。从而实现了使现有技术中的比较器的临界电平具有同样的任意可变功能。
当补偿加法部30产生时效时，比较器系统可供预校验使用。
上述的结果是通过接受来自DUT的差动信号101、102，经过对两个信号进行差分处理，供给比较器，由于有差动试验功能，就能够进行逻辑比较，于是，由于受图5(a)同相波峰的影响造成的不能令人满意的情况、以及图5(b)所示受差动信号101、102自身迁移时限错位影响的情况都能够消除。
图8是用来说明采用本发明对来自DUT的差动输出信号进行判断比较的概念图。
图中，图8(a)的差动信号111、112是与差动信号相对应的信号。差动信号111虽固定不变，但是，差动信号112却随着来自外部的比较电压VO83的变化而变化，变化成如112b或112c所示的样子。
因此，作为比较器71输出的期待值，图8(b)所示是选通脉冲经过扫描所得的波形，由图可见，取得了未受同相噪声影响的结果。
因此，能够测出与实际使用相接近的状态。在上述说明中，虽然是以在比较器71元件的一方设置补偿加法部30施加补偿的电路为例的电路结构为例进行的说明，但是，也可以根据需要，如图3所示，设置差动放大器76，对差动信号进行放大，将该输出信号输向比较器71的一端、在另一端输入临界比较电压VO83，构成比较器部90d的电路。
在此电路中，放大器的放大倍数最好设定为一倍，也可以设为其他的倍数，例如n倍或负n倍皆可。
另外，在以上的说明中，虽然只是以用于判断DUT差动信号是否正常动作的判断项目的电路为例所做的说明，但是，也可以根据需要，如图4所示，追加设置针对DUT差动信号101、102分别进行与单项试验的试验项目相对应的转换开关sw51、sw52，构成比较器部90b的电路。
还有，在以上的说明中，虽然是仅对DUT差动信号所做的说明，但是，根据需要，也可以如图7所示，同时设置现有的比较器部90和本发明的、用于比较差动信号的比较器部90c两套部件，并设置转换开关sw53、sw 54，作为对DUT输出信号进行切换试验的结构。
再者，如图9所示，设置开关sw55、sw56、w57、sw58，构成能够同时选择针对DUT差动信号用的比较器部电路和现有的单项试验功能用的比较器部电路，能够同时在双方进行单项功能试验和差动功能试验。
采用这种方式，其优点是能够将两种试验的时间缩短到相当于一种试验的时间。
由于本发明采用以上说明的结构，取得了下列的效果。对来自DUT的差动信号101、102施加预期的补偿电压，在一个比较器中进行比较时，能够实现不受同相信号影响的原有差动输出信号用的良好差动比较器的功能。其结果能取得消除现存不能令人满意现象的效果。
权利要求
1.一种半导体试验装置的比较器，用于对来自DUT(100)输出的两个差动信号(101、102)之间的差动动作进行试验，其特征在于设有补偿加法部(30)，用来接受来自DUT的差动信号(101、102)，输出经过施加补偿电压的输出信号(111、112)；设有比较器(71)，用来接受来自该补偿加法部(30)的两个输出信号，将两信号进行比较后再加以输出。
2.一种半导体试验装置的比较器，用于对来自DUT(100)输出的两个差动信号(101、102)之间的差动动作进行试验，其特征在于设有转换开关(sw51)，用来接受来自DUT一端的差动信号(101)，将该差动信号(101)切换，然后输出；设有转换开关(sw52)，用来接受来自DUT另一端的差动信号(102)，将该差动信号(102)切换，然后输出；设有补偿加法部(30)，用来接受来自该转换开关(sw51、sw52)的信号，在输出信号(111、112)上施加规定的补偿电压，然后输出；设有比较器(71)，用来接受来自补偿加法部(30)的两个信号，将两信号进行比较，然后输出。
3.一种半导体试验装置的比较器，用于对来自DUT(100)输出的两个差动信号(101、102)之间的差动动作进行试验，其特征在于设有转换开关(sw55、sw57)，用来接受来自DUT一端的差动信号(101)，对该差动信号选择输出；设有转换开关(sw56、sw58)，用来接受来自DUT另一端的差动信号(102)，对该差动信号进行选择输出；设有补偿加法部(30)，用来接受来自该转换开关(sw55、sw56)的信号，在输出信号(111、112)上施加规定的补偿电压，然后输出；设有比较器(73)，用来接受来自补偿加法部(30)的两个信号，将两信号进行比较，然后输出，设有比较器(71)，用来接受来自该转换开关(sw57)的信号，接受施加的补偿电压，将两信号进行比较，然后输出。设有比较器(72)，用来接受来自该转换开关(sw58)的信号，接受施加的补偿电压，将两信号进行比较，然后输出。
4.如权利要求1、2或3中记载的半导体装置的比较器，其中，补偿加法部(30)用来接受来自DUT差动信号(101、102)，通过比较电压(VO83)，在两信号之间施加规定补偿电压，然后输出。
5.一种半导体试验装置的比较器，用于对来自DUT(100)输出的两个差动信号(101、102)之间的差动动作进行试验，其特征在于设有差动放大器(76)，用来接受来自DUT的两个差动信号，对其进行放大，然后输出，设有比较器(71)，用来接受来自该放大器(76)的信号，将其输向比较器(71)的一端，在另一端施加比较电压(VO83)，将两信号进行比较，然后输出。
全文摘要
本发明中设置了差动接受式比较器电路,实现不受同相信号影响的差动输出比较器。为此,设置了补偿加法器(30),用来接受来自DUT的差动信号(101、102),对输出信号(111、112)施加补偿电压,另外还设置了比较器(71),用来接受来自补偿加法器(30)的两输出信号,对两输出信号进行比较,然后输出。
文档编号G01R31/3193GK1178008SQ97190001
公开日1998年4月1日 申请日期1997年1月20日 优先权日1996年1月23日
发明者吉田健嗣 申请人:株式会社爱德万测试