CN102265229B - 测量系统的测量链的可重复性和可再现性的改进检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量链的可重复性和可再现性的改进检查，特别是用于借助于半导体器件测试的质量控制的方法，其中，针对将通过测量系统而经受测量的多个且不同的器件提供测试步骤，所述测量系统包括在测试设备（ATE）与将经受测量的每个器件之间的测量单元的至少一个串接。有利地，该方法包括以下步骤：检查形成所述串接的所述测量链的一部分的每种类型单元的可重复性和可再现性；然后总体上进行在各种测量链之间的相关以使用经受测量的相应器件来检查可重复性和可再现性。

Description

测量系统的测量链的可重复性和可再现性的改进检查方法

技术领域

本发明涉及用于测量链的可重复性和可再现性的改进检查的方法，其中，针对将通过测量系统而经受测量或控制的多个且不同的器件预见测试步骤，所述测量系统包括在测试设备（ATE）与将经受测量或控制的每个器件之间的测量单元的至少一个串接。

本发明特别地且非排他性地涉及一种针对通过半导体器件测试进行的质量控制预见的方法，并且参考此应用领域进行了以下说明，唯一的目的是简化其介绍。

背景技术

如众所周知的，应用于测量系统且特别是通过半导体测试进行的质量控制的R&R（可重复性和可再现性）方法具有保证测量的可重复性和可再现性的目的。

当前，此类R&R方法与也作为将经受用R&R方法进行测试的多个产品的一部分的每个单独产品很强地联系。

为了尝试更好地理解本应用领域的问题，值得注意的是一般测量系统由被相互级联地布置并表示测量单元的串接的一连串系统SC形成，如图1示意性地所示。

为了介绍的简化起见，我们可以认为实际上能够用级联地布置的一连串基本单元来表示每个测量系统，但是在任何情况下，出于本发明的目的，这不是限制性的。

形成系统链的一部分的每个单元还可以具有复杂的内部结构并与其它单元对接，以输入/输出信号的形式或以电磁波或辐射的形式交换信息，所述输入/输出信号可以是电气、电子、发光。出于本发明的目的，在各种单元之间交换信息的方式也不是限制性的。

通常，在系统链的上游，存在在这里称为ATE（自动测试设备）的单个整体系统或基本单元来表示的测量和模拟器具。

ATE由能够执行至少一种类型测量的至少一个资源形成。

ATE的每个资源通常应遵守规格（specification）。在其最常见的组成（formulation）中，该规格预见资源能够测量位于最小LSL（规格下限）和最大USL（规格上限）之间的特定幅值的值，如在图2中示意性地所示。

如果测量位于规格范围[LSL；USL]内，则认为所考虑的资源在其规格内正确地工作（通过）。否则，如果测量不满足规格，则意味着此类资源具有必须被调查并评估的异常行为（失败）以便恢复资源本身的正确操作。

为了检查ATE的各种资源的规格值，校准工具可能是可用的，其（在下文中我们称为检查器（checker））可以是硬件（HW）和/或软件（SW）类型，并且遵循专用的程序来使用。

此校准工具仅仅检查各种资源在规格内，并仅将不在其规格内且给出“失败”结果的那些资源指示为可能异常。

在系统链SC的下游，存在用图1和3示意性地所示的称为DUT（被测器件）的单个整体单元来表示的应经受测量的对象或器件。

当然，DUT可以由至少一个元件组成，必须对该至少一个元件执行至少一个测量，以获得用至少一个测量技术测量的至少一个参数，或者根据至少一个测量来估计其值。

通常，如图3所示，还可以并行地执行多个DUT的测量，很明显如果测量链具有此能力的话。

然而，出于本发明的目的，应考虑的是并行地测量的所有DUT类似于单个整体DUT。

在ATE与DUT之间，可以存在系统链SC的至少一个单元，其用于使ATE和DUT适应和/或对接在一起。此单元还可以扩展ATE的测量潜力和能力，或将ATE的能力集中于/尺寸确定为特定的DUT。

还可能存在这样的情况，即使ATE的资源遵守其规格，这可能不足以满足DUT的测试所需的质量要求。

事实上，作为整体，测量系统的最终目的是识别有缺陷的DUT，对DUT本身执行至少一个测量并基于某个标准来确定DUT是否是有缺陷的。

在测量的下游，应将有缺陷的DUT与其它的分离并丢弃。

在其中ATE结合同一类型的至少两个不同资源的情况下，即使此类资源满足其规格，也可以预见此类资源将提供在对同一DUT进行操作的同时测量的相同幅值的甚至相当不同的测量。

简而言之，测试系统不仅全面地满足其自己的规格，而且还将测量的可重复性和可再现性的要求考虑在内。在本领域中，用可重复性，我们意指用单个测量资源ATE获得的测量的变化，其在不同的时间对同一DUT执行同一特性的测量；因此，测量同一ATE上的测量变化。

用可再现性，我们意指由测量同一DUT上的同一特定的不同ATE实现的测量的平均值的变化。

R&R技术本身将可重复性和可再现性组合，并且其是使用ANOVA（变化分析）统计技术计算的，如图4A～4C示意性地所示的，其中，词语鉴定器指示测量链。

根据当前的现有技术，使用所谓的黄金样本或参考单元，其被代替DUT插入系统链中，如图5示意性地所示，在不同的测量系统链上，在我们应称为遍（run）的M（M>1）个不同的时间段内，在该系统上各种ATE（每个具有其自己的测量链）执行至少一个特性的测量达到N（N>1）次，我们应称为循环。

这些黄金样本通常被链接到用于最终产品的要求规格，并且通常是同一最终产品的样本。

特别地，在半导体器件的技术领域中，如果DUT由晶片上的芯片组成，则测量系统链通常包括通过夹具（jig）单元（或DIB—器件接口板）和探针卡与DUT对接的ATE，如图6A所示。

夹具单元是可选的，并且在测量链中可以不存在。夹具单元包括使ATE通过探针卡与器件DUT对接的电路；探针卡包括与晶片上的至少一个芯片的端子焊盘进行接触的不同探针。

如果器件DUT包括密封在封装中的至少一个芯片，或密封在同一封装中的不止一个芯片（封装中系统），则测量系统链包括通过夹具单元（或DIB）与DUT对接的ATE和具有其中容纳了包含一个或多个芯片的封装的至少一个插座的板。

因此，黄金样本可以是存在于晶片上或封装中的某些芯片，采取各种形式，并且质量控制预见整个测量链的R&R（换言之，可重复性和可再现性）得到评估。

随着测量链的变化，即随着ATE随着其适配器和接口而变，始终执行R&R的评估。因此，使用黄金样本在各种测量链上执行评估，执行此类黄金样本的至少一个特征或特性参数的测量。

通常，适合于测量用适当的统计技术（类似于例如称为“ANOVA”的方法）监视的几十个不同的特性参数，以保证各种测量系统的R&R，即可重复性和可再现性。

基于各种不同类型的DUT，ATE的系列和/或配置类型和后续的测量链当然应改变。在任何情况下，在正常工作条件下检查测量系统的R&R通常是应满足的要求的质量需求，并且应认为要求的质量水平越高，则甚至更加严格，例如对于汽车行业中的产品而言。

假定将黄金样本链接到每个产品，则在其中存在许多不同产品的情况下，应在不同的产品上检查测量系统的可重复性和可再现性，即对于必须识别并鉴定的大量黄金样本而言，这是巨大的负担。

此外，对于每组黄金样本而言，可能必须提供测量链的测量设置，以获得用来计算可重复性和可再现性的数据。

因此，使用各种类型的黄金样本来检查不同测量链上的可重复性和可再现性，在时间和成本方面及在资源方面变成巨大的负担。

如果然后在生产背景下使用测量链，则这意味着使各种测量链的时间的一部分专用于对黄金样本执行测量以检查可重复性和可再现性。

此外，还将存在将不会始终相同的多个类型和系列的黄金样本，因为对于每个新产品而言，应识别并鉴定添加到现有的一些的新黄金样本。

在执行可重复性和可再现性的检查时，黄金样本可能被损坏并因此引入新的黄金样本，并且这对成本、时间和资源有影响。

执行测量的人力介入越大，测量系统的可重复性和可再现性越低，并且这常常能够部分地以引入测量过程的自动化来解决。

考虑各种测量链，如果其中之一相对于其它的而言不是可重复和可再现的，则它将不知道测量链的哪部分不满足可重复性和可再现性，并且因此将不会先验地知道测量链的哪些元件需要介入以恢复整个测量链的可重复性和可再现性以因此使其与其它测量链对准。

特别地，在半导体领域中，黄金样本被频繁地损坏并常常将被替换。

例如，如果黄金样本是仍在晶片上的芯片，则它们通过探针卡与测量链对接，探针卡的探针损坏接触端子焊盘。通常，探针与焊盘之间的接触不是可重复和可再现的，因为与焊盘进行接触的探针改变并损坏焊盘本身，并且这能够引起由测量链在晶片的器件上执行的电气测量中的问题。

颗粒可以积累或可以在探针上形成氧化物，其改变测量并降低整个系统的可重复性和可再现性的评估可靠性。

事实上，所有这些都可以例如转化为探针和焊盘之间的接触电阻（通常为阻抗）的随机变化，其改变测量的值。

探针卡经受磨损和劣化，并且这影响对可重复性和可再现性采取的测量；事实上，探针随着时间的推移而用坏并改变其机械参数，类似于：探针的对准、其平面性、其长度，施加在焊盘上的力、尖端的形状。

此列表不是穷举在探针上可能发生的所有可能劣化。

随着时间的推移，通过使用探针，还可以重复测量，但是不能再现相同的测量条件。

此外，在损坏焊盘的许多接触之后，某些晶片不再能在生产过程中继续并因此未被出售，但是必须在有后续附加成本的情况下将其丢弃。

通过使用类似于黄金样本的生产器件，如果使用半导体的正常测试方法，则各种器件可能经受能够改变其特征的电和环境应力，并且这降低其中执行测量的条件的可再现性。

例如，电应力能够在芯片上用来检查氧化物状态，但是此电应力能够在晶格层级改变氧化物。

因此，探针的作用和应力的作用两者保证不可能完全地对随后将在实际条件下被测量的DUT执行测量链的可重复性和可再现性检查。

例如，为了消除应力的影响，可以避免在可重复性和可再现性检查期间施加此类应力，并且为了消除探针的影响，可以使用密封芯片作为黄金样本。然而，通过使用密封芯片，应在测量链中引入与用于晶片上的测量的那些不同的某些接口，并且因此在测量链本身将进行操作的不同条件下应改变在其上面执行可重复性和可再现性检查的测量链。

具有带有高平行性的ATE的测量链能够同时测量甚至几百个芯片，并且因此，使用黄金样本方法是非常复杂的（如果不是不可能的话）。

同样地，可以说对于在其上面用密封芯片（其为各链应测量的正常DUT）的黄金样本来执行可重复性和可再现性的测量链而言。

事实上，即使在这些情况下，在封装和与ATE的接口之间也将存在接触。

可以认为将密封芯片焊接到板上将解决问题，但是这消除了其中容纳密封芯片以在正常条件下执行测量的插座的存在。

对于DUT的测量而言，常常仅使用测量链的潜力的一部分，并且因此，用黄金样本也将仅检验链的功能性的一部分。

基本上，如果测量链（特别是ATE）具有不满足可重复性和可再现性的部分或资源，则这将在要求使用此类部分或资源以执行测量的那些类型和系列的黄金样本的情况下是可见的。

因此，测量链可能对于某个类别或系列或类型的黄金样本是可重复和可再现的，但对于其它类别、系列或类型而言不是。

因此，可以将某些测量链用于某些类别、系列或类型的DUT的测量而不用于其它的，产生经济、管理和生产问题等。

此外，各种黄金样本使用为许多类型和/或系列的黄金样本所共用的链的各部分，并且这是低效的。

因此，通过使用被链接到最终产品的黄金样本，当考虑相互不同的多个可能最终产品时，难以总体上保证各种测量链的可重复性和可再现性，并且在有问题的情况下，不容易理解改变可重复性和可再现性的原因并将其修正。

所有这些使得当前的可重复性和可再现性检查无效或低效，尤其是在生产背景下，还因为所测量的参数通常不多。

作为本发明根据的技术问题是提供一种尽可能地独立于必须在其上面执行检查的单独产品的特征的可重复性和可再现性检查方法，并具有例如允许克服根据现有技术实现的方法仍遭受的限制和缺点的功能特性。

发明内容

作为本发明的基础的解决方案的思想是将测量链分离成各种基本单元，在其上面检查可重复性和可再现性，以随后通过在产品上执行相关来回头考虑整个测量链。

有利地，根据本发明，提出的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法不再集中于单独的产品，并因此能够应用于仍可能复杂的一般测量系统组，考虑应被独立于产品和所使用的特定测量系统可靠地测量的任何多个产品。

基于此类解决方案思想，由一种用于测量链的可重复性和可再现性的改进检查的方法来解决此技术问题，特别是对于借助于半导体器件测试的质量控制而言，其中，针对将通过测量系统而经受测量或控制的多个且不同的器件预见测试步骤，所述测量系统包括在测试设备（ATE）与将经受测量或控制的每个器件之间的测量单元的至少一个串接，其特征在于其包括以下步骤：

—检查形成所述串接的测量链的一部分的每种类型单元的可重复性和可再现性；

—然后总体上进行在各种测量链之间的相关以使用经受测量或控制的相应器件来检查可重复性和可再现性。

有利地，所述检查步骤包括将依赖于经受测量或控制的器件的测量单元从不依赖于所述器件的那些分离。

此外，提供一种程序，包括使用软件和/或硬件类型固定装置，其与所述测试设备相关联，并可能结合测试协议，以便检查属于测量单元的每个单独测量资源或测量资源组的可重复性和可再现性，以评估该单元本身的可重复性和可再现性。各组资源有时还可以包括公共资源，用公共资源意指至少一个测量和/或激励工具，类似于例如至少一个信号馈送器或发生器。在本领域中，还提供了达到N次或循环的所述设备的至少一个特性的测量，在我们称为遍的M个时间段内并在不同的设备上通过“ANOVA”类型的统计方法执行。

通过参考附图出于指示而非限制的目的给出的示例性实施例的稍后进行的说明，根据本发明的方法的特定和优点应变得更清楚。

附图说明

在附图中：

图1示意性地举例说明根据现有技术实现的特别是用于半导体器件测试的测量链；

图2示意性地举例说明将在图1所示类型的测量链中使用的规格；

图3示意性地举例说明根据现有技术的测量链以及被测器件；

图4A～4C示意性地举例说明根据“ANOVA”类型的已知统计技术的用于分析变化的变量的进展；

图5示意性地举例说明根据现有技术的应用于两个测量链的可重复性和可再现性方法；

图6A示意性地举例说明根据现有技术实现的用于测试晶片上的芯片的测量链的实施例；

图6B示意性地举例说明同样根据现有技术实现的用于测试被密封在封装中的芯片的测量链的另一实施例；

图7示意性地举例说明由根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法执行的测量链的划分；

图8示意性地举例说明使用根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法的测量链的实施例；

图9A～9D示意性地举例说明图8的链的替换实施例；

图10示意性地举例说明将在根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法中用于检查器和设备（ATE）的可重复性和可再现性测量的规格；

图11示意性地举例说明应用于两个ATE的根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法；

图12示意性地举例说明测量链，当被应用于夹具单元时其使用黄金样本用于根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法；

图13示意性地举例说明使用根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法的用于晶片的EWS测试的测量链；以及

图14示意性地举例说明根据本发明的用于可重复性和可再现性的改进检查的方法的流程图。

具体实施方式

特别参考图7的示例，现在描述用于测量链的可重复性和可再现性的改进检查的方法，特别是用于借助于半导体器件测试的质量控制，其中，针对将通过测量系统而经受测量或控制的多个且不同的器件预见测试步骤，所述测量系统包括在测试设备（ATE）与将经受测量或控制的每个器件之间的测量单元的至少一个串接。

为了理解形成本发明的基础的一般构思，首先考虑最初必须在其上评估并检查随着时间推移的可重复性和可再现性的一般测量链，类似于例如图1所示且相对于现有技术所述的那个。

有利地，根据本发明，提出的用于可重复性和可再现性（R&R）的改进检查的方法总体上替代考虑各种测量链提供了将测量链拆分成其基本单元，当单独考虑时在各种基本单元上检查可重复性和可再现性，以然后执行各种链之间的相关。

特别地，所述方法包括将依赖于经受测量或控制的器件（换言之依赖于DUT并因此依赖于产品）的基本单元从不依赖于此类器件的那些分离。

此外，考虑不依赖于DUT的所有单元，独立于特定DUT在其上面执行可重复性和可再现性检查。

假定通常链的最复杂部分是设备ATE，其不依赖于特定DUT，提出的方法首先保证ATE的各种资源是可重复且可再现的。

因此，所述方法包括在依赖于将经受测量或控制的器件DUT的单元（其相对于ATE而言通常不那么复杂）上的可重复性和可再现性的检查（当可适用时）。

在下文中，根据本发明的方法总体上考虑测量链并使用经受测量或控制的各种器件（采取其可能的任何形式）执行测量链的各种单元之间或测量链本身之间的相关。

考虑半导体的特定领域，将测量链分离成其基本单元，将依赖于DUT的单元从与之独立的那些分离。

如果DUT是晶片上芯片，则将存在用于EWS测试的测量链，如图7示意性地所示。

然后，将不依赖于最终产品的设备ATE从依赖于最终产品的其余测量链分离。

因此，将存在ATE测试器层级的可重复性和可再现性R&R和产品层级的可重复性和可再现性R&R（当可适用时）。

对于其中DUT是晶片上的芯片的EWS测试而言和对于其中DUT是密封芯片的FT测试而言，可以使用同一设备ATE。

如图6A中（对于EWS而言）和图6B中（对于FT而言）示意性地所示，在EWS和FT之间的测量链中改变的是ATE与DUT之间的接口。

在ATE测试器层级，将必须创建具有用于出于检查可重复性和可再现性的目的控制测试操作的特定协议的程序。

有利地，根据本发明，此类程序提供可以是软件（SW）和/或硬件（HW）的固定装置的使用，并且必须是能够使同一系列、或同一类型或相互具有相同构造的不同ATE对准的基准表。例如，固定装置可以是包括至少一个测试软件例行程序在其上面执行与设备ATE相关联的至少一个测量的至少一个电子电路的电子结构；此类固定装置还可以结合用于检查每个单独测量单元的可重复性和可再现性的测试协议。

提供与测试设备ATE或与测量单元相关联且可能结合测试协议的可以是软件（SW）和/或硬件（HW）的固定装置的使用的此类程序检查插在每个测量单元或设备ATE中的每个单独测量资源或测量资源组的可重复性和可再现性，其中，各种组有时还可以包括作为至少一个测量和/或激励工具（类似于例如至少一个信号馈送器或发生器）的公共资源。此类资源必须执行至少一个测量以评估测量单元的可重复性和可再现性。

SW固定装置应被ATE如同其是正常测试程序一样使用，而HW固定装置应被连接到ATE，并且为此，优选的是使用正常测量链的ATE所使用的相同连接来在DUT上执行测量，如图9A示意性地示出的。

除链中的ATE所使用的正常连接之外，可以存在用于ATE本身的校准和检查器的其它连接。

针对可重复性和可再现性，可以使用被ATE用于DUT上的测量的相同连接和/或用于ATE本身的校准和检查器的连接。

如果由于某种原因判定不使用被AT用于DUT上的测量的相同连接，则存在所遵循的不同的电路径成为可重复性和可再现性的负担、降低其可靠性的风险；考虑例如RF（射频）测量。

在这里出于指示而非限制的目的描述的实施例中，提供了HW固定装置在ATE外面，使得此类固定装置为许多ATE所共用，并且可以是用于该ATE的单个公共基准。

此硬件固定装置不必依赖于特定的最终DUT，并且应能够激励ATE的所有资源，使得可重复性和可再现性检查具有良好的覆盖度，从而能够激励并测量高到ATE本身的100%的资源。

通常，优选的是仅仅激励对于各种DUT的测量而言关键的ATE的那些资源，即优选的是激励并检查随着时间的推移可能具有漂移的ATE的那些资源的可重复性和可再现性。

检查被已知随着时间的推移稳定且相对于不同的测量链而言相互对准的资源的可重复性和可再现性没有太大意义，假定此类资源在长时间段上不漂移，还因为这样做在经济上不是有利的。

硬件固定装置还可以在ATE内部，如图9B示意性地所示，但是以这种方式，此类固定装置将不再具有通过其使不同的ATE相互对准的单个基准的作用。

此外，此类HW固定装置将被周期性地检查并重新校准，但是将很难保证在检查R&R的每个时刻，在ATE内部的所有HW固定装置都相互对准，并且是总体上考虑ATE的明确基准。

以混合方式，固定装置可以部分地在ATE内部且部分地在ATE本身外面，如图9C示意性地所示。

因此，可以具有有时在不同系列、类型或构造的ATE上使用的单个固定装置，并且很明显，随着结合在ATE中的资源的数目和类型的改变，被测量的ATE的特性组可能被改变。

因此，可以将具有相同和不同部分的ATE相互比较，考虑由于固定装置的唯一性而具有相同特性和要求的公共部分。

当然，彼此相差悬殊的ATE设备可能需要不同的固定装置，或否则可以使用通过适配器被连接到特定ATE的同一HW固定装置，所述适配器机械地且电气地（或者甚至以另一方式）使HW固定装置适应ATE，如图9D示意性地所示。

可以与整个HW固定装置类似地考虑HW固定装置和适配器。

以这种方式，可以重新使用同一HW固定装置作为甚至彼此相当不同的ATE之间的公共基准。

用于R&R的HW固定装置还可以形成用来执行ATE的检查器的工具的一部分，但是对于R&R而言，以相对于检查器基本上不同的方式来使用此类HW固定装置，如图10示意性地所示。

事实上，如前所述，检查器通过值或精密的测量来检查一般资源在其规格内并仅将在其规格内（失败）的那些资源指示为异常。

这里，通过随着时间的推移观察在各种ATE设备（或鉴定器）之间的其总体变化来评估特性的一般测量的可重复性和可再现性。

观察变化，用于R&R的规格极限可以不同于ATE的资源的正常规格极限，其参考精确值而不是变化性范围。

因此，确定ATE的一般资源的可重复性和可再现性的LSL和USL极限是非常重要的，因为这可能影响通过其基于预定标准评估R&R的状态的各种数学指标。

因此，用于半导体器件的EWS和FT测试中的ATE测试器层级的可重复性和可再现性的检查可以遵循相同的方法。

然而，可以具有在EWS和FT之间不同的测试器层级的可重复性和可再现性，由于经济原因考虑相同的系列、类型和构造，或者具有被视为关键的不同资源组。

在任何情况下，在半导体领域中，用于ATE的R&R的方法可以是相同的。

以这种方式，应在我们应称为遍的M（M>1）个不同时间段内在不同的ATE上并通过例如ANOVA的统计方法来执行ATE的至少一个特性的测量达到N（N>1）次（我们应将其称为循环），应计算R&R，如图11示意性地所示。

实际上，通过固定装置（SW或HW），ATE能够测量其相同的特性。

假定测量链的最复杂部分是ATE，则这是应为了评估R&R进行大部分努力的情况。

最初，为了评估R&R，将必须执行一定数目M遍，每个由一定数目N个测量循环形成。

在已注意到各种ATE满足R&R标准之后，为了周期性地检查此类ATE仍遵守R&R标准，在每次检查时，将必须执行一定数目（B）的循环达到一定数目（A）的周期或遍数。

如果ATE在其内部被修改或环境条件以不可忽略的方式改变，则应通过执行适当的（D）循环达到适当的（C）时段或遍数来再次执行R&R的评估。

夹具单元或DIB通常取决于特定产品，并且必须使用例如通过接口被连接到夹具单元的黄金样本来评估R&R，如图12示意性地所示。

接口可以是上面存在黄金样本的板，该黄金样本被焊接到板本身或插入插座中。

为了评估相互类似的夹具单元的R&R，提供了使用相同的ATE和相同的黄金样本，避免向黄金样本施加可能改变其特性的应力。

还可以在不使用黄金样本的情况下评估夹具单元的R&R，但是使用特殊板，在概念上类似于用于ATE的固定装置。

对于夹具单元而言，作为执行R&R的替代，有时执行相关练习可能有用，装配有用于评估相关结果的适当标准。

对于探针卡或对于插座而言，由于R&R的概念不是完全适用的，所以可以考虑在当前时间上已正常地执行的正常机械、电气或其它类型的测量，基于该测量来评估特定探针卡或插座的可靠性。

最后，必须在各种测量链的标准工作条件下执行其之间的相关练习。

在EWS测试的情况下，让我们考虑正在测量链上在其上面执行其测试并随后在相同条件下在相同类型的另一测量链上执行重新测试的正常生产晶片，如图13所示。

遵循测试和重新测试结果，通过应用可以链接至以下各项的标准：

—晶片的各种芯片的分类，

—和/或测试和重新测试之间的收益率的变化，

—和/或特定的测量参数，

确定测量链是否是可靠的。

这些标准应将由于测试和重新测试之间的不同接触条件而引起的差别和在测试期间执行且可能在重新测试中重复的可能应力的影响考虑在内。

在产品层级，各种标准和规则可以取决于正在考虑的产品本身。

如果相关具有成功的结果，则根据用于评估R&R的这种方法，测量链有资格测量特定产品。

更详细地，如图14所示，基于上文描述的内容，以下流程图示出前进至最初评估并随着时间的推移检查测量链是且继续符合R&R标准的可能方式之一。

此一般流程在任何情况下可以基于先前描述的用于评估和检查R&R的新方法的特定要求和应用领域而改变和改进。

考虑R&R固定装置可适用的一组K个不同的设备ATE，在不同的时间，可以通过公共地或与每个ATE相关联的固定装置来执行Z遍N个测量循环中的每一个，以获取K个设备ATE的感兴趣特性的测量以便获得R&R的初始评估。

使其假设为了在K个ATE上执行单独的遍，逐渐地将固定装置施加在K个ATE上，并因此获得用于每个ATE的数据文件，其包含所有信息和有用于计算R&R的测量数据。

因此，应获得将对其应用ANOVA分析并获得R&R的Z*K个数据文件。

基于所选择的评估标准，可以确定该组ATE的R&R是好的，否则是可接受的，或者坏的是不可接受的。

如果R&R是不可接受的，则这可能是由于具有与整个测量系统的其它设备ATE不对准的某些特性的设备ATE的小组M而引起的。

因此，可以基于OCAP（失控行动计划）在M个设备ATE上以及不对准的其组件部分上介入，旨在解决这些特定问题。

在已解决了这些问题之后，M个ATE必须再一次执行Z遍N个循环中的每一个，并重新执行该组的K个ATE的最后Z个数据文件的ANOVA分析，并因此评估新的R&R。

另一方面，如果R&R是可接受的，则将存在H个设备ATE，对于该设备ATE而言，某些特性可能相对于该组中的其它ATE而言略微不对准，但是这在任何情况下被视为可接受。

这可以指示某些ATE具有其某些部分漂移，并且因此，它们应该用特定的监视保持在监督之下。

因此，存在识别设备ATE的漂移并因此能够预测未来的其故障或其损坏的可能性。

另一方面，如果R&R是良好或在任何情况下是可接受的，则在ATE测试器层级评估R7R的步骤结束，并且可以移动至在产品层级评估R&R的步骤，其包括用于所考虑的特定产品的链的资格，以用这些链来测量此类产品。

对于评估产品R&R的步骤而言，认为根据前文所述的内容，已经证明了依赖于产品的测量链的所有单元的资格。

对于每个类型的单元而言，可以遵循能够基本上与针对ATE提出流程非常类似的流程。

此后，可以使用来自经受质量控制的那些的至少一个设备DUT来执行相关。

例如，如果用晶片上的芯片来表示一般DUT，则在相同的条件下在至少两个不同的测量链上执行至少一个晶片的测试和重新测试，并且基于一些标准，判定对于用于产品的要考虑R&R的测量链组而言相关是否是有效的，其因此能够在该测量链组本身上进行测量。

在任何情况下，以规则的间隔检查该组的设备ATE是否仍符合已实现的R&R标准，并因此应对K个ATE执行至少一遍，并应至少针对最后的Z*K个数据文件重新做ANOVA分析以基于建立的标准来确定是否仍存在R&R条件。

如果存在该组的M个ATE的显著变化，则应检查该组的ATE仍是R&R，并且然后应对M个ATE执行至少一遍，并应对最后的Z*K个数据文件重新做ANOVA分析以基于建立的标准来确定是否仍存在R&R条件。

如果向ATE组添加P个ATE，则应检查该组的ATE仍是R&R，并且然后对P个ATE执行Z遍并应针对至少最后的Z*K个数据文件重新做AVOVA分析（其中，K＝K + P，即相对于K的旧值而言，K的新值被增加P）以基于建立的标准来确定是否仍存在R&R条件。

如果在其上面适用某个固定装置的ATE组被划分成处于相互充分地远离的至少两个不同地理位置上的至少两个小组，则可以具有用于全部整个组的单个固定装置或用于每个小组的固定装置。

如果存在用于各小组的许多相同固定装置，则必须周期性地执行固定装置的R&R，以检查此类固定装置相互对准，并且为此必须使用在其上面执行各种固定装置的R&R的评估或检查的相同ATE。

然而，ANOVA分析的使用不应被视为限制性的，并且在文献中，已经存在用于评估R&R的替换标准。

已经针对EWS测试所述的每项内容以类似的方式对FT、WLBI和参数测试有效。

用依照特定应用领域的实施例，还可以在与半导体不同的领域以类似的方式来应用提出的用于评估和检查R&R的方法。

最后，根据本发明的方法允许通过将不依赖于产品的链的单元从依赖于产品的那些分离，可以在测量链上获得改进的R&R的评估。

首先努力集中于最复杂单元（其为ATE），并且通过使用固定装置，可以获得不依赖于特定产品的R&R的评估，检查ATE的被视为关键的所有资源的R&R，并因此具有更高的测试覆盖度，允许执行ATE的几千个特性参数的测量。

以这种方式，实际上使在其上面应用某个固定装置的组的所有ATE相互对准。

由于此，可以进行ATE的毛细评估，其允许识别已经或即将漂移或在最坏的情况下随着时间的推移受到损坏的那些部分。

因此，可以监视并甚至预测性地在ATE本身上介入以便以最好的可能方式组织预防性维护或恢复正确的功能，而不必等待其损坏。

已经集中于测量链的最复杂部分，简化了依赖于产品的链的其余部分上的R&R的评估，直至由于相关练习，设法证明在其上面可适用某个固定装置的一组测量链的资格的点。

因此，就黄金样本本身的产生、鉴定或替换而言，测量链的黄金样本概念是不必要的，在经济方面有节省。

通过将链分离成其各种单元以评估R&R，识别并解决成为R&R本身的负担的问题和困难更加简单，并且这还使得测量链组更加可靠。

此外，提出的方法使得R&R的评估高效且有效，这由于测量链的某些部分（R*R方法在其上面不适用）在半导体领域中用当前的方法当前是不可能的。

这种方法以及测量链组的可靠性的增加增加了产品收益率、效率和生产容量，并且R&R还变成真正有用的工具，其要求比当前的方法少的总体努力，具有更好的结果。

提出的方法依照所考虑的单独的单元来评估该链的每个单元的R&R，这用现有方法不能完成。

值得强调的事实是通常可以在必须保证任何电气或电子测量系统的可重复性和可再现性的任何情况下应用提出的方法。

其特别适用于：

—晶片的电气测试过程（电气晶片种类或更一般地晶片种类）

—最后测试FT（其中，芯片被密封在封装中）

—晶片级烧制WLBI（执行还有温度、应力的测试的电气测试）

—在TEG上执行的参数测试（测试元件组，其为在刻线（scribe line）中布置的存在于晶片上的一组基本结构）。

在任何情况下，还可以以不同的方式将相同的原理应用于其它类型的测量系统。

Claims (12)

1.一种用于测量系统的对测试设备（ATE）的测量链的可重复性和可再现性的改进检查的方法，其中，可重复性是用单个测量资源获得的测量的变化，其在不同的时间对同一要经受测量或控制的器件（DUT）执行同一特性的测量，并且可再现性是测量同一要经受测量或控制的器件上的同一特性的不同测量资源所实现的测量的平均值的变化，并且，其中针对将通过所述测量系统而经受测量或控制的多个且不同的器件提供测试步骤，所述测量系统包括在测试设备（ATE）与每个将经受测量或控制的器件之间的测量单元的至少一个串接，其特征在于其包括以下步骤： 

—检查形成所述串接的所述测量链的一部分的每种类型的测量单元的可重复性和可再现性； 

—然后总体上将各种测量链相关以使用相应的经受测量或控制的器件来检查测量链的可重复性和可再现性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述检查每种类型的测量单元的可重复性和可再现性的步骤包括将依赖于经受测量或控制的器件（DUT）的测量单元从不依赖于所述器件（DUT）的那些分离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其包括程序，该程序包括使用与所述测试设备（ATE）或与测量单元相关联的软件（SW）和/或硬件（HW）类型的固定装置来检查至少一个测量资源的可重复性和可再现性。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其包括程序，该程序提供使用与所述测试设备（ATE）或与测量单元相关联的软件（SW）和/或硬件（HW）类型固定装置来检查至少一组测量资源的可重复性和可再现性，其中，至少两组还能够包括公共测量资源。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述软件（SW）和/或硬件（HW）类型固定装置包括测试协议。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其包括通过统计方法在M个不同的时间段内并在不同的测试设备（ATE）上测量所述测试设备（ATE）的至少一个特性达到N次或遍。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于每当所述测试设备（ATE）在其内部被修改或环境条件修改不可忽略的量时执行所述测量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于其使用统计方法来分析“ANOVA”类型的变化。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当要经受测量或控制的器件是半导体晶片上的芯片时，在执行相关步骤之前在相同的操作条件中在至少两个不同的测量链上执行晶片的测试和重新测试步骤。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于检查可重复性和可再现性的所述步骤仅仅涉及对于测量将经受测量或控制的所述器件而言关键的所述测试设备（ATE）的测量单元的那些测量资源。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其包括在测试设备（ATE）层级检查用于测试设备（ATE）的可重复性和可再现性的步骤，后面是在要经受测量或控制的器件（DUT）层级检查用于测试设备（ATE）的可重复性和可再现性的步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以规则的间隔重复检查用于测试设备（ATE）的可重复性和可再现性的所述步骤。