一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法，主要是在晶圓可接受性測試之后增加一測試異常狀態(tài)判斷以及判斷結(jié)果輸出的過程，即通過所述測試對晶圓進行可接受性測試的測試結(jié)果進行整理和分析以及根據(jù)所述測試結(jié)果處理模塊的處理結(jié)果輸出異常狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而判斷晶圓可接受性測試異常的原因，進而使晶圓測試用戶能夠更加快捷、方便和準確地把握晶圓可接受性測試異常的原因。
【專利說明】—種晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及晶圓可接受電性測試技術域，尤其涉及一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]通常晶圓在制造出來之后，在進入后續(xù)切割封裝之前，需要對其進行揀選測試，通過揀選測試將最小的單元，即晶粒分類，將有缺陷或是不具備正常工作能力的晶粒標注上記號，并在切割晶圓時將這些晶粒過濾出來丟棄，避免不良的晶粒進入封裝及后續(xù)制程，造成成本的無端浪費。揀選測試通常包括晶圓可接受測試(WAT, Wafer Acceptance Test)和電路探測(CP，Circuit Probe)o
[0003]WAT檢測步驟在完成晶圓前期生產(chǎn)之后，以及在晶圓切割和封裝之前，用來保證一旦出現(xiàn)由晶圓前期生產(chǎn)中的差錯而使晶粒無法正常工作的情況，可以通過WAT提前將其檢測出來，以節(jié)約成本。由于WAT所測試的項目中，包含了許多項被破壞測試，如果直接應用于晶粒之上，必會造成對晶粒的破壞，從而影響出廠時的良率，因此通常會在制作晶粒時，在每個晶粒與晶粒之間的空隙，也就是切割道(scribe line)上制作測試結(jié)構(gòu)(test key)。
[0004]WAT測試就是通過對這些測試結(jié)構(gòu)的檢測，從而推斷其附近晶粒中元件的工作性能是否完好。通常所說的WAT測試參數(shù)是指，對這些元件進行電性能測量所得到的電性參數(shù)數(shù)據(jù)，例如線性電壓(Vtlin)、擊穿電壓(BVDS)、截止電流1ff等一系列電性參數(shù)等。具體的，在晶圓測試WAT時，先通過測試機臺對晶圓表面選中的某一個測試結(jié)構(gòu)施加測試電壓，從而由測試機臺得出該測試結(jié)構(gòu)的電性參數(shù)值，并由測試機臺反饋出電性參數(shù)值。然而，在WAT的一系列電性參數(shù)測試過程中，會遇到電流或者電壓過大，超過定義的目標值(compliance)，返回錯誤碼，造成無法返回正確的測試結(jié)果，工程師無法正確判別測試異常的原因。
[0005]因此，需要一種新的晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法，以避免上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法，以避免上述缺陷。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)，包括:
[0008]輸入?yún)?shù)定義模塊，用于設置晶圓可接受性測試需要輸入的參數(shù)及其數(shù)值范圍；
[0009]輸出參數(shù)定義模塊，用于設置晶圓可接受性測試輸出的參數(shù)及其數(shù)值范圍；
[0010]參數(shù)測試模塊，用于根據(jù)輸入?yún)?shù)定義模塊和輸出參數(shù)定義模塊的設置對晶圓進行可接受性測試；
[0011]測試結(jié)果處理模塊，用于對晶圓可接受性測試輸出的測試數(shù)據(jù)進行收集、整理和分析；
[0012]測試異常狀態(tài)返回模塊，用于根據(jù)所述測試結(jié)果處理模塊的處理結(jié)果以及輸入?yún)?shù)定義模塊和輸出參數(shù)定義模塊的設置來輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因。
[0013]進一步的，所述需要輸入的參數(shù)包括輸入電壓、輸入電流、測試狀態(tài)中的至少一種。
[0014]進一步的，所述輸出的參數(shù)包括電壓、電阻、電容、電流以及異常狀態(tài)對應的輸出數(shù)據(jù)中的至少一種。
[0015]進一步的，所述電壓包括開啟電壓、擊穿電壓、線性電壓以及閾值電壓中的至少一種。
[0016]進一步的，所述電流包括飽和電流、漏電流以及截至電流中的至少一種。
[0017]進一步的，所述晶圓可接受性測試異常包括:器件異常、機臺異常、探針卡異?；蛘呤撬鼍A可接受性測試系統(tǒng)異常。
[0018]本發(fā)明還提供一種晶圓可接受性測試方法，包括:
[0019]設置晶圓可接受性測試需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍；
[0020]設置晶圓可接受性測試輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍；
[0021]根據(jù)需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置對晶圓進行可接受性測試；
[0022]對晶圓可接受性測試輸出的測試數(shù)據(jù)進行收集、整理和分析；
[0023]根據(jù)所述測試數(shù)據(jù)的整理和分析的結(jié)果以及需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置來輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因。
[0024]進一步的，所述需要輸入的參數(shù)包括輸入電壓、輸入電流、測試狀態(tài)中的至少一種。
[0025]進一步的，所述輸出的參數(shù)包括電壓、電阻、電容、電流以及異常狀態(tài)對應的輸出數(shù)據(jù)中的至少一種；所述電壓包括開啟電壓、擊穿電壓、線性電壓以及閾值電壓中的至少一種；所述電流包括飽和電流、漏電流以及截至電流中的至少一種。
[0026]進一步的，所述晶圓可接受性測試異常包括:器件異常、機臺異常、探針卡異?；蛘呤撬鼍A可接受性測試系統(tǒng)異常。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法，主要是在晶圓可接受性測試之后增加一測試異常狀態(tài)判斷以及判斷結(jié)果輸出的過程，即通過所述測試對晶圓進行可接受性測試的測試結(jié)果進行整理和分析以及根據(jù)所述測試結(jié)果處理模塊的處理結(jié)果輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因，從而使晶圓測試用戶能夠更加快捷、方便和準確地把握晶圓可接受性測試異常的原因。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明具體實施例的晶圓可接受性測試系統(tǒng)的架構(gòu)圖；
[0029]圖2是本發(fā)明具體實施例的晶圓可接受性測試方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明的核心思想在于提出一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)及方法，主要是在晶圓可接受性測試之后增加一測試異常狀態(tài)判斷以及判斷結(jié)果輸出的過程，即在測試平臺的調(diào)用模塊中增加輸出異常數(shù)據(jù)的過程，用以判斷數(shù)據(jù)輸出結(jié)果為何種情況，從而使測試工程師能夠準確判斷出是器件本身問題，還是機臺，探針卡的問題，或者是系統(tǒng)問題。
[0031]為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實現(xiàn)，不應只是局限在所述的實施例。
[0032]請參考圖1，本發(fā)明提出一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)，包括:
[0033]輸入?yún)?shù)定義模塊11，用于設置晶圓可接受性測試需要輸入的參數(shù)及其數(shù)值范圍；
[0034]輸出參數(shù)定義模塊12，用于設置晶圓可接受性測試輸出的參數(shù)及其數(shù)值范圍；
[0035]參數(shù)測試模塊13，用于根據(jù)輸入?yún)?shù)定義模塊11和輸出參數(shù)定義模塊12的設置對晶圓進行可接受性測試；
[0036]測試結(jié)果處理模塊14，用于對晶圓可接受性測試輸出的測試數(shù)據(jù)進行收集、整理和分析；
[0037]測試異常狀態(tài)返回模塊15，用于根據(jù)所述測試結(jié)果處理模塊的處理結(jié)果以及輸入?yún)?shù)定義模塊11和輸出參數(shù)定義模塊12的設置來輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因。
[0038]本實施例中，輸入?yún)?shù)定義模塊11需要輸入的參數(shù)包括輸入電壓(或稱“測試電壓”或“偏置電壓”)、輸入電流(或稱“測試電流”或“偏置電流”)以及可選擇的測試狀態(tài)；輸出參數(shù)定義模塊12輸出的學參數(shù)包括電壓、電阻、電容、電流以及異常狀態(tài)對應的輸出數(shù)據(jù)中的至少一種，所述電壓包括開啟電壓、擊穿電壓、線性電壓以及閾值電壓中的至少一種，所述電流包括飽和電流、漏電流以及截至電流中的至少一種。
[0039]測試異常狀態(tài)返回模塊15判斷出的晶圓可接受性測試異常包括:器件本身異常、機臺異常、探針卡異?；蛘呤撬鼍A可接受性測試系統(tǒng)本身異常。
[0040]本實施例的晶圓可接受性測試系統(tǒng)，相當于在現(xiàn)有測試平臺的調(diào)用模塊中，增加輸出異常數(shù)據(jù)的模塊(即測試異常狀態(tài)返回模塊15)，用以判斷數(shù)據(jù)輸出結(jié)果為何種情況，從而使測試工程師能夠準確判斷出是器件本身問題，還是機臺，探針卡的問題，或者是系統(tǒng)問題。
[0041]請參考圖2，本發(fā)明還提供一種晶圓可接受性測試方法，包括以下步驟:
[0042]SI，設置晶圓可接受性測試需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍；
[0043]S2，設置晶圓可接受性測試輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍；
[0044]S3，根據(jù)需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置對晶圓進行可接受性測試；
[0045]S4，對晶圓可接受性測試輸出的測試數(shù)據(jù)進行收集、整理和分析；
[0046]S5，根據(jù)所述測試數(shù)據(jù)的整理和分析的結(jié)果以及需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置來輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因。
[0047]其中，步驟SI中設置的需要輸入的電學參數(shù)包括輸入電壓、輸入電流以及可選擇的測試狀態(tài)中的至少一種；步驟S2中設置的輸出的參數(shù)包括電壓、電阻、電容、電流以及異常狀態(tài)對應的輸出數(shù)據(jù)中的至少一種，所述電壓包括開啟電壓、擊穿電壓、線性電壓以及閾值電壓中的至少一種；所述電流包括飽和電流、漏電流以及截至電流中的至少一種。
[0048]在步驟S3中，進行晶圓可接受性測試時，先通過測試機臺對晶圓表面選中的某一個測試結(jié)構(gòu)施加步驟SI中設置的需要輸入的電學參數(shù)(如測試電壓)以及測試狀態(tài)，從而由測試機臺得出該測試結(jié)構(gòu)的電性參數(shù)值(該電性參數(shù)值為步驟S2中設置的輸出的電學參數(shù))，并由測試機臺反饋出電性參數(shù)值。
[0049]在步驟S4中，對測試機臺反饋出測試數(shù)據(jù)結(jié)果進行收集、整理和分析。
[0050]步驟S5中根據(jù)所述測試數(shù)據(jù)的整理和分析的結(jié)果以及以及需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置來輸出異常數(shù)據(jù)(或稱異常狀態(tài)數(shù)據(jù))，通過輸出的異常狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷的晶圓可接受性測試的異常情況包括:器件異常、機臺異常，探針卡異常，或者是所述晶圓可接受性測試系統(tǒng)異常。
[0051]下面結(jié)合具體的晶圓可接受性測試應用實例來說明本發(fā)明的核心思想。
[0052]應用實例一，漏電流測試中返回的異常數(shù)據(jù)以及判定結(jié)果如下:
[0053]IF Stat=ITHEN Ileak=L 11E+18，即:定義測試的異常狀態(tài)為I時，則漏電流測試中返回(或輸出)的異常數(shù)據(jù)為1.11E+18，此時對應的測試異常為:測試另一端pin腳(針腳)電流過大，超過定義的目標值(compliance)；
[0054]IF Stat=2THEN Ileak=L 12E+18，即定義測試的異常狀態(tài)為2時，則漏電流測試中返回(或輸出)的異常數(shù)據(jù)為1.12E+18，此時對應的測試異常為:測試測試端pin腳(針腳)電流過大，超過定義的目標值(compliance)；
[0055]IF Stat=3THEN Ileak=L 13E+18定義測試的異常狀態(tài)為3時，則漏電流測試中返回(或輸出)的異常數(shù)據(jù)為1.13E+18，此時對應的測試異常為:測試系統(tǒng)錯誤(systemerror)o
[0056]通過這樣的異常狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出設置，可以在晶圓可接受性測試后基本判定是是哪種問題造成的晶圓漏電流的測試異常，是器件異常？機臺異常？探針卡異常？還是所述晶圓可接受性測試系統(tǒng)異常，工程師可根據(jù)初步判斷進行后續(xù)的debug數(shù)據(jù)收集。
[0057]應用例二，電壓測試中返回的異常數(shù)據(jù)以及判定結(jié)果如下:
[0058]
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓可接受性測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 輸入?yún)?shù)定義模塊，用于設置晶圓可接受性測試需要輸入的參數(shù)及其數(shù)值范圍； 輸出參數(shù)定義模塊，用于設置晶圓可接受性測試輸出的參數(shù)及其數(shù)值范圍； 參數(shù)測試模塊，用于根據(jù)輸入?yún)?shù)定義模塊和輸出參數(shù)定義模塊的設置對晶圓進行可接受性測試； 測試結(jié)果處理模塊，用于對晶圓可接受性測試輸出的測試數(shù)據(jù)進行收集、整理和分析； 測試異常狀態(tài)返回模塊，用于根據(jù)所述測試結(jié)果處理模塊的處理結(jié)果以及輸入?yún)?shù)定義模塊和輸出參數(shù)定義模塊的設置來輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓可接受性測試系統(tǒng)，其特征在于，所述需要輸入的參數(shù)包括輸入電壓、輸入電流、測試狀態(tài)中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的晶圓可接受性測試系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出的參數(shù)包括電壓、電阻、電容、電流以及異常狀態(tài)對應的輸出數(shù)據(jù)中的至少一種。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓可接受性測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓包括開啟電壓、擊穿電壓、線性電壓以及閾值電壓中的至少一種。
5.如權(quán)利要求3所述的晶圓可接受性測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電流包括飽和電流、漏電流以及截至電流中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的晶圓可接受性測試系統(tǒng)，其特征在于，所述晶圓可接受性測試異常包括:器件異常、機臺異常、探針卡異?；蛘呤撬鼍A可接受性測試系統(tǒng)異常。
7.一種晶圓可接受性測試方法，其特征在于，包括: 設置晶圓可接受性測試需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍； 設置晶圓可接受性測試輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍； 根據(jù)需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置對晶圓進行可接受性測試； 對晶圓可接受性測試輸出的測試數(shù)據(jù)進行收集、整理和分析； 根據(jù)所述測試數(shù)據(jù)的整理和分析的結(jié)果以及需要輸入的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍和輸出的參數(shù)及其數(shù)據(jù)范圍的設置來輸出異常數(shù)據(jù)以判斷晶圓可接受性測試異常的原因。
8.如權(quán)利要求7所述的晶圓可接受性測試方法，其特征在于，所述需要輸入的參數(shù)包括輸入電壓、輸入電流、測試狀態(tài)中的至少一種。
9.如權(quán)利要求7所述的晶圓可接受性測試方法，其特征在于，所述輸出的參數(shù)包括電壓、電阻、電容、電流以及異常狀態(tài)對應的輸出數(shù)據(jù)中的至少一種；所述電壓包括開啟電壓、擊穿電壓、線性電壓以及閾值電壓中的至少一種；所述電流包括飽和電流、漏電流以及截至電流中的至少一種。
10.如權(quán)利要求7所述的晶圓可接受性測試方法，其特征在于，所述晶圓可接受性測試異常包括:器件異常、機臺異常、探針卡異?；蛘呤撬鼍A可接受性測試系統(tǒng)異常。
【文檔編號】H01L21/66GK103646888SQ201310625206
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】沈茜, 婁曉祺 申請人:上海華力微電子有限公司