CN101393243A - 具有自我检测功能的测试系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自我检测功能的测试系统及方法，其中该测试系统包含有：一转换器，设置于一讯号分配装置上，该转换器可接收由一测试机台发出的一测试讯号，并切换该测试讯号的行进路径；以及一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结，可接收由该转换器传来的该测试讯号而产生一与待测元件相同的输出讯号以检验该测试机台。再以完成自我检测的测试系统对待测元件进行测试，则可确认该待测元件的测量结果为正确的。

Description

具有自我检测功能的测试系统与方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统与方法，特别是一种具有自我检测功能的测试系统与方法。

背景技术

集成电路(Integral Circuit简称IC)的制造流程包含有晶圆制造、晶圆针测(Chip Probing简称CP)、切割、检测及作记号、检测通过的芯片进行封装以及对封装完成的集成电路作测试制程，该测试制程中又包含初步测试(Initial Test)与最终测试(Final Test)。其中，晶圆针测为晶圆制造完成后的一针对电性表现的测试步骤，其目的在于使晶圆进入切割、检测及封装阶段前先行淘汰掉电性功能不良的晶圆，如此则可减少成本的浪费。而测试制程则为在集成电路封装完成后，在包装出货前所对该集成电路的电性特性等进行测试，以确保出货的集成电路的品质。

图1为传统的测试系统示意图，由测试机台(Tester)101传送测试讯号至负载板(load board)102，该测试讯号再由该负载板102传送至一讯号分配装置103，而该讯号分配装置103与一待测元件104连结，并依据所接收到的测试讯号对该待测元件104进行测试。其中，该讯号分配装置103会依据进行不同的测试而不同，于晶圆针测时，该讯号分配装置103可为一针测卡(probe card)，而于测试制程中对集成电路进行测试时，该讯号分配装置103可为一插座板(socket board)。再完成测试后，该测试结果会直接回传至该测试机台，并将该测试结果显示于屏幕上。

举例来说，传统上于晶圆针测的测试方法，如图2所示，在一般情况下，测试机台会传送测试讯号由负载板及讯号分配装置直接传到待测元件后即执行测试的步骤，步骤S201为测量待测元件的电压值，步骤S202则根据测得的电压值进行修补，其中该修补的方法为激光修补(laser trimming)，在完成修补后则结束该测试。然而，若测试机台或配件出了问题，则会造成所测量的待测元件的电压值并不准确，而以此不准确的电压值进行判断并对待测元件进行激光修补后，则会使该测试元件受到不可修复的影响甚至损坏。即便于测试后就发现测试机台或配件有问题而进行检查与修复，然而进行过激光修补的元件已无法复原，而导致产品的浪费。此外，若没有实时发现测试机台或配件有问题，将测量错误的待测元件进行后续的制造流程更会造成制程上的困扰。另外，在测试一些需要精准数据以为后续制程使用的元件时，若量测的数值偏移(shift)过多，也会造成产品的品质受到影响甚至损坏，而造成浪费。

此外，于制程流程中的测试流程中，若有问题的测试机台对已封装完成的集成电路进行测试，将完成有问题量测的集成电路包装甚至出货，更会影响到客户的权益。

因此，亟需提出一种测试系统与方法，不但可提高测量的精准度及减少测试中由机台所造成的错误，更可以实时反映测试机台的问题的系统与方法。

发明内容

本发明的目的为于测试中提高待测元件的测量精准度及减少测试中由机台所造成的错误，并可以实时反映测试机台的问题。

为了达成上述目的，本发明提供一种具有自我检测功能的测试系统，其中包含有：一转换器，设置于一讯号分配装置上，该转换器可接收由一测试机台发出的一测试讯号，并切换该测试讯号的行进路径；以及一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结，可接收由该转换器传来的该测试讯号而产生一与待测元件相同的输出讯号以检验该测试机台。再以完成自我检测的测试系统对待测元件进行测试，则可使该待测元件的测量结果为正确的。而且，该转换器及讯号模拟器更可通过一传输元件作为接口与测试机台及配件连接，如此则不会于测量中对待试元件造成不良的影响，以确保其电性的顺畅度及品质。

此外，为达上述目的，本发明还提供一种具有自我检测功能的测试方法，其步骤包含：由一转换器将由测试机台发出的一测试讯号的行进路径切换至一讯号模拟器；接收由该讯号模拟器所传回的讯号；确认该讯号是否正常；以及完成测试机台的自我检测，并以检测完成的测试机台对待测元件进行测试。以此方法对待测元件进行测试，则可使该待测元件的测量结果为正确，如此，即便后续制程中依据测试结果对该待测元件进行无法修复的制程，也因为测试结果为正确的，而不会造成产品的损坏以及浪费。

为了让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为传统测试系统示意图；

图2为传统晶圆针测方法流程图；

图3为本发明测试系统示意图；

图4为本发明的一实施例的硬件相关位置示意图；

图5为本发明测试系统自我检测的方法流程图；

图6为本发明测试系统对待测元件进行测试的方法流程图。

图中符号说明

101   测试机台

102   负载板

103   讯号分配装置

104   待测元件

S201  测量待测元件的电压值

S202  根据测得的电压值进行修补

310   测试机台

312   负载板

314   讯号分配装置

316   转换器

318   讯号模拟器

320   待测元件

401   转换器

402   讯号模拟器

403   传输元件

404   讯号分配装置

S501  由一转换器将测试讯号的路径切换至一讯号模拟器

S502  接收由该讯号模拟器所传回的讯号

S503  确认该讯号是否正常

S504  测试机台自我检测完成

S505  停止测试并进行测试机台及配件的检修

S601  将测试讯号传至转换器，该转换器将该测试讯号传至讯号分配装置

S602  由该讯号分配装置将测试讯号传至待测元件并进行测试

S603  测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果

具体实施方式

图3为本发明测试系统示意图。于测试过程中，测试讯号通过测试机台310传送至负载板312，再经由负载板312将测试讯号传送至讯号分配装置314。一转换器316与该讯号分配装置314相连接，该测试讯号会由该讯号分配装置314传送至该转换器316，其中该转换器具有可切换该测试讯号的行径路线的功能。一讯号模拟器318，可产生一与待测元件320相同输出讯号以检测该测试机台310，其中该输出讯号包含为一频率讯号。当测试讯号传送至该转换器316时，该转换器316则可将该测试讯号传送至该讯号模拟器318，该讯号模拟器318会回传一测试讯号至该讯号分配装置314，再由该讯号分配装置314将该回传的测试讯号通过该负载板312传回至该测试机台310，并借助此回传的测试讯号来对该测试机台进行检测。

另外，当测试系统要对待测元件320进行测试时，则测试讯号会由测试机台310发出，并通过负载板312和讯号分配装置314将该测试讯号传送至该转换器316，因为要进行待测元件的测试，转换器316会将该测试讯号传送至该讯号分配装置314，而再通过该讯号分配装置314将测试讯号传送至待测元件320进行测试。测试完成后，会由待测元件320回传一测试讯号通过讯号分配装置314及负载板312传回该测试机台310中。

转换器316可以是线路转换装置，用以切换测试讯号的行进路径，选择该测试讯号要传至该讯号分配装置314以进行待测元件320的测试或是将该测试讯号传送至该讯号模拟器318以进行对该测试机台310的检测。其中该讯号分配装置314可依据进行不同的测试而不同，于晶圆针测时，该讯号分配装置314可为一针测卡，而于封装制程后的集成电路进行测试制程时，则该讯号分配装置314可为一插座板。

于本发明中一实施例，该讯号模拟器318可为一具有可变电阻的电路装置，使用者可依据其需求以改变该装置的电阻值，以使该讯号模拟器318所输出的电压值与待测元件320正常的电压值相同，进而可验证该测试机台310的测试功能。此处，仅需于进行测试前针对预测量的待测元件320来设定该讯号模拟器318的电阻值，以使该讯号模拟器318所输出的电压值与该待测元件320正常的电压值相同即可。

图4为本发明中的一实施例的硬件相关位置示意图。于一讯号分配装置404上设置一传输元件403，该传输元件则为一连结接口，用以使一转换器401与一讯号模拟器402可与该讯号分配装置连结。如此，则可在不改变该讯号分配装置404的情况下来达成本发明的测试系统。于此一实施例中，该传输元件403可以是一电路板，而该讯号分配装置404则可依据不同测试制程，分别为针测卡或是插座板。此外，对于不同待测元件的不同规格及特性也会使用不同的针测卡或是插座板，也因此，于不同的待测元件的测试，也会使用相对应于该待测元件的讯号模拟器402。虽然，对于不同的待测元件需要变换不同的讯号模拟器402，但是仅需于测试前针对欲测量的待测元件的正常输出值调整该讯号模拟器402的参数输出值，以使该讯号模拟器的输出值与该待测元件的正常输出值相同即可。

图5为本发明测试机台自我检测的方法流程图，在此以配合一实施例来说明此流程图。

利用本发明的测试系统以进行测试机台自我检测的方法，依序包含：首先，步骤S501，由一转换器转将测试讯号的路径切换至一讯号模拟器；接着，步骤S502，接收由该讯号模拟器所传回的讯号；然后，步骤S503，确认该讯号是否正常；若讯号正常，则进行步骤S504，测试机台自我检测完成；若讯号不正常，则进行步骤S505，停止测试并进行测试机台及配件的检修；完成测试机台的检查与修正的步骤后，再重复S501至S503的步骤，以确认该测试机台的测试功能正常。再确认该待测机台的测试功能正常后才以使之对待测元件进行测试。

步骤S501，由一转换器将测试讯号的路径切换至一讯号模拟器。于本实施例中，测试讯号由测试机台发出，通过负载板及讯号分配装置传至一转换器，其中该转换器可决定系统要进行机台自我检测或是对待测元件进行测试。而该转换器的切换功能可通过于测试程序中对测量该待测元件的坐标作定义来达成，于本实施例中，则定义当测量待测元件的横坐标为任意数、纵坐标为25时，则该转换器则会将测试讯号的路径切换至一讯号模拟器，并以该讯号模拟器来对该测试机台进行检测。

步骤S502，接收由该讯号模拟器所传回的讯号。测试讯号传至该讯号模拟器后，则该讯号模拟器会依该测试讯号并模拟预测量的待测元件的正常测量数值以输出一讯号，该讯号会回传至该讯号分配装置及负载板，并由该负载板将该讯号传回至该测试机台。于本实施例中，将该测试系统应用于晶圆针测时，该讯号可为一电压值，而该讯号模拟器可为一具有可变电阻的电路装置，视待测元件的正常测量电压值来调整其电阻值以使其输出的电压值与待测元件的正常测量电压值相同。

步骤S503，确认该讯号是否正常。该讯号则相当于由该测试机台对该讯号模拟器进行测试所得到的测试结果，因此，若该讯号的数值在许可范围内，则代表测试机台正常，并进行步骤S504，测试机台自我检测完成，即可以该测试机台对待测元件进行测试。

若该讯号的数值不在许可范围内，则该测试机台为异常，即需进行步骤S505，停止测试并进行测试机台及配件的检修。于本发明系统应用于晶圆针测的实施例中，当讯号模拟器所输出的电压值为2.048±0.001V时，若测试机台所测得的数值为2.011V，则代表该测试机台或是讯号分配装置等配件有异常情况发生，则测试机台会自动停止测试动作并发出异常警报(alarm)，以待相关人员处理及防止后续错误测量。在测试机台停下后，相关人员便可以查验以找出造成异常的原因并将之修复，待相关人员处理后，则可回到步骤S501，再次对测试机台进行自我检测，直到确认该测试机台及配件的测试功能无误后，才结束对该测试机台自我检测的程序。

于本发明的测试系统中，在完成自我检测步骤的测试机台即可直接对待测元件进行测试。而完成自我检测的测试机台对待测元件的测试方法则如图6所示，包含下述步骤：首先，步骤S601，将测试讯号传至转换器，该转换器将该测试讯号传至讯号分配装置；接着，步骤S602，由该讯号分配装置将该测试讯号传至待测元件并进行测式；最后，步骤S603，测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果。

步骤S601，将测试讯号传至转换器，该转换器将该测试讯号传至讯号分配装置。于本实施例中，在测试机台完成自我检测的程序后，即可进行对待测元件的测试，也就是说，测试机台在进行自我检测后，确定该测试机台的测试功能为正常后，不需停机，即可由该测试机台再发出测试讯号并经由负载板及讯号分配装置传至转换器，因为要进行对待测元件的测试，所以该转换器会将该测试讯号再传回该讯号分配装置，以进行对待测元件的测试。

步骤S602，由该讯号分配装置将测试讯号传至待测元件并进行测试。其中，该讯号分配装置可依据不同测试制程而为不同的测试装置，当测试系统用于晶圆针试时，则该讯号分配装置可为一针测卡，而当测试系统用于对已封装后的集成电路进行测试制程时，则该讯号分配装置可为一插座板。

步骤S603，测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果。举本发明测试系统用于晶圆针测的一实施例来说明，于晶圆针测中，待测元件为晶圆，而测试系统则要对待测晶圆进行其电性的测试，特别为该晶圆电压的测试。将测试系统对待测晶圆进行电压的测量时，测试系统会由对该晶圆的测量而得到一电压输出值，由于本系统的测试机台已完成自我检测的程序，其测试功能正常，因此，系统对该晶圆测量所得到的数值为该晶圆的正确的电压输出值。如此，再进行对该晶圆做的后续动作，如利用该测得的电压值来对该晶圆进行激光修补，即利用激光烧断某些特定线路来达成的后制程使用上所需的特定通路等无法复原的动作，则因为该对该晶圆的测试结果为正确之故，而不会造成不必要的浪费。

本发明的测试系统及方法的优势即为可在对待测元件进行测试时先对测试机台及配件进行检测，若检测结果为异常时，可先对测试系统中的测试机台及配件进行检查，找出异常发生的原因并进行修正，直到确认测试系统的测试功能正常后，再对待测元件进行测试。如此，可避免发生由测试功能异常的测试机台及配件对待测元件进行测试，而在测试的结果不正确的情况下，对该待测元件进行不可复原的后续制程，而导致成本的浪费甚至影响客户的权益。

此外，由于本发明的讯号模拟器及转换器可由如电路板的传输元件来与讯号分配装置结合，其线路外接且独立，只须于传统的讯号分配装置上外加该具有讯号模拟器及转换器的传输元件即可达成，不但方便而且不会对测试机台或是待测元件造成损害或影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种具有自我检测功能的测试系统，其特征在于，包含：

一转换器，设置于一讯号分配装置上，该转换器可接收由一测试机台发出的一测试讯号，并切换该测试讯号的行进路径；以及

一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结，可接收由该转换器传来的该测试讯号而产生一与待测元件相同的输出讯号以检验该测试机台。

2.如权利要求1所述的测试系统，其中，该转换器为一线路切换装置，具有可将该测试讯号的行进路径切换至该讯号模拟器或是该讯号分配装置。

3.如权利要求1所述的测试系统，其中，该转换器可由一测试程序支配，以决定该测试讯号的行进路径切换至该讯号模拟器间或该讯号分配装置。

4.如权利要求1所述的测试系统，其中，该讯号分配装置可依据不同的测试制程而为不同的测试装置；包含在进行晶圆针测时，该讯号分配装置可为一针测卡；以及在进行对已封装的集成电路进行测试制程时，该讯号分配装置可为一插座板。

5.如权利要求1所述的测试系统，其中，该讯号模拟器包含一具有可变电阻的电路装置，可使其所输出的电压值与待测元件的正确测量电压值相同。

6.如权利要求1所述的测试系统，其中，该输出讯号为一频率讯号。

7.如权利要求1所述的测试系统，其中，更包含一传输元件为连结该转换器、该讯号模拟器以及该讯号分配装置的接口。

8.一种具有自我检测功能的测试系统，其特征在于，包含：

一讯号分配装置，连结一测试机台及待测元件，为该测试机台连接该待测元件的接口；

一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结；以及

一转换器，设置于该讯号分配装置上，该转换器可由该讯号分配装置接收由该测试机台发出的测试讯号，并可切换该测试讯号的行进路径使该测试讯号传至该讯号模拟器；

其中，该讯号模拟器接收该测试讯号后会输出一与待测元件的正确测量值相同的讯号，以此对该测试机台进行检测。

9.一种具有自我检测功能的测试方法，其特征在于，包含步骤：

由一转换器将由测试机台发出的一测试讯号的行进路径切换至一讯号模拟器；

接收由该讯号模拟器所传回的讯号；

确认该讯号是否正常；以及

完成测试机台的自我检测，并以检测完成的测试机台对待测元件进行测试。

10.如权利要求9所述的测试方法，其中，于测试待测元件时，更包含：

将测试讯号传至该转换器，该转换器将该测试讯号传至该讯号分配装置；

由该讯号分配装置将该测试讯号传至待测元件并进行测试；以及

测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果。

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