CN103364713B - 电性失效分析的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电性失效分析的测试方法，包括：提供电性失效分析中各测试项的测试项函数；根据电性失效分析的测试需求，确定电性失效分析的测试项，基于测试项形成测试项关联数据，测试项关联数据与对应的测试项函数关联；提供对应测试需求的测试文件，测试文件包括关联于测试项的测试项关联数据及对应的测试参数；运行测试文件，获取测试结果；根据测试结果和测试需求，在需修改测试文件时，调整所述测试参数。本发明还提供了一种电性失效分析的测试装置。本发明提供的技术方案无需了解测试程序即可修改测试参数并且无需反复加载和编译测试程序即可灵活改变测试流。

Description

电性失效分析的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及半导体器件电性失效分析的测试方法及装置。

背景技术

在半导体器件的测试中，首先要做芯片测试，该测试结果是生产线上的良率。其次，就要对良率低的芯片做电性失效分析(Electricalfailureanalysis，EFA)，以找到导致良率低的原因。因此，在半导体器件的生产过程中，对芯片进行电性失效分析是提高生产线上良率的一种重要的分析方法。该方法能精确定位故障点的实际物理地址，以便于工程师借助更先进的工具，比如扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope，SEM)、聚焦离子束(Focusedionbeam，FIB)和透射电镜(Transmissionelectronmicroscope，TEM)，进行更深入的物理分析，以找到导致故障的根源。

如图1所示，现有技术中，进行电性失效分析包括如下步骤：

步骤S101，需要测试工程师根据测试需求编写一个测试程序，测试程序往往包含多个测试项，不同的测试项对应不同的测试需求；

步骤S102，测试机加载和编译该测试程序，按照测试程序编写的顺序，各测试项被组成了一个固定的测试流；

步骤S103，依次执行各测试项，输出测试结果；

步骤S104，通常根据测试需求，需要多次修改测试流或测试参数以获得足够多的测试结果来做分析，在此进行判定，是否需要做上述修改；

步骤S105，由于各测试项的功能实现及参数值的给定都在测试程序编写时完成，所以要修改测试流或测试参数，就不得不对测试程序进行修改；

步骤S106，无需再修改测试流或测试参数的情况下，产生测试报告。

在实际操作中，电性失效分析的测试程序由测试工程师亲自编写。但有一些公司或基于保密考虑，具体的电性失效分析工作可能并非由测试工程师来完成，而是由产品工程师甚至客户来完成。也就是说，实际测试者对测试程序是怎样编写并被执行的所知甚少。这种情况下，如果测试过程中因需要修改测试流或测试参数而不得不对测试程序进行修改的话，他们自己是很难胜任的。他们只好求助测试工程师(即测试程序的编写者)修改测试程序。即便个别实际测试者有能力在某个测试平台下修改测试程序，要精通在各种不同的测试平台下修改测试程序仍是非常困难的，因为不同的测试平台有不同的编程方法。而通常，这样的修改在电性故障分析中是非常频繁的，也就意味着实际测试者无法独立完成测试工作，即便是修改一个参数，他也不得不求助于测试工程师修改测试程序，才能达到修改测试流或测试参数的目的。

另外，测试程序经过加载和编译，各测试项被组成了一个固定的测试流。若在测试过程中，需要对各测试项的运行顺序做修改，则需要对测试程序进行较大的改动才能实现。而且修改过的测试程序再次运行时，又要被重新加载和编译成二进制编码，以形成新的固定的测试流，测试效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以无需了解测试程序即可修改测试参数并且可以灵活改变测试流，无需反复加载和编译的电性失效分析测试方法和装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电性失效分析的测试方法，包括以下步骤；

提供电性失效分析中各测试项的测试项函数；

根据电性失效分析的测试需求，确定电性失效分析的测试项，基于所述测试项形成测试项关联数据，所述测试项关联数据与所述测试项对应的测试项函数关联；

提供对应所述测试需求的测试文件，所述测试文件包括关联于测试项的测试项关联数据及对应所述测试项关联数据的测试参数；

运行所述测试文件，获取测试结果；

根据测试结果和测试需求，在需修改测试文件时，调整所述测试参数。

可选的，所述的测试文件还包括对应的测试项的运行顺序；在需修改测试文件时，还包括调整所述测试项的运行顺序。

可选的，所述的测试项函数以节点形式链接存储于一个函数链接表中，每个节点包含了测试项函数的名称和地址；运行测试文件时，测试项关联数据通过函数链接表中的测试项函数名称找到测试项函数地址，并调用相应的测试项函数。

可选的，所述的测试参数以节点形式链接存储在一个变量链接表中，每个节点包含了测试变量的变量名和变量值；所述的测试文件提供一个函数，通过变量链接表中测试变量的名称，获取相对应的参数值。

可选的，所述的测试方法通过基于C语言的测试平台运行所述测试文件，所述测试平台提供一测试程序，加载、编译并执行该测试程序，所述测试程序包括读取测试文件，并按测试文件执行相应操作。

本发明还提供了一种电性失效分析的测试装置，包括：

选择单元，根据电性失效分析的测试需求，选择电性失效分析的测试项；

存储单元，存储测试项关联数据、测试项函数和测试参数，所述测试项关联数据与所述测试项函数关联；

编辑单元，根据选择单元所选择的测试项，从存储单元中获取对应的测试项关联数据，并根据所述测试需求，添加对应所述测试项关联数据的测试参数，以形成测试文件；

执行单元，执行测试文件，输出测试结果；

调整单元，根据运行测试文件获取的测试结果和所述测试需求，判断是否需修改测试文件，在需修改测试文件时，调整所述测试文件中的所述测试参数。

可选的，所述的测试文件还包括对应的测试项的运行顺序；在需修改测试文件时，还包括调整所述测试项的运行顺序。

可选的，所述存储单元还存储有函数链接表；所述的测试项函数以节点形式链接存储于所述函数链接表中，每个节点包含了测试项函数的名称和地址；运行测试文件时，对应的测试项的测试项关联数据通过函数链接表中的测试项函数名称找到测试项函数地址，并调用相应的测试项函数。

可选的，所述存储单元还存储有变量链接表；所述的测试参数以节点形式链接存储在所述变量链接表中，每个节点包含了测试变量的变量名和变量值；所述的测试文件提供一个函数，通过变量链接表中测试变量的名称，获取相对应的参数值。

可选的，所述的测试装置包括基于C语言的测试平台。

与现有技术相比，本发明提供的电性失效分析的测试方法和装置，其优点在于：

1、将执行测试项及修改参数的过程集中放在一个测试文件中，实际测试者不需要懂得测试是怎么实现的，不需要编程知识就可以在测试文件中完成对参数或测试顺序的修改。

2、由于并没有直接把测试流固定在测试程序里，而是把它放在测试文件里，按测试文件的命令顺序去执行测试流，因此可以灵活改变测试流。

3、完成修改之后，可直接再次运行，无需再次加载和编译测试程序。

附图说明

图1是现有技术中一种电性失效分析的测试方法的流程图；

图2是本发明的电性失效分析的测试方法一具体实施方式的流程图；

图3是本发明的电性失效分析的测试方法一实施例的主程序；

图4是本发明的电性失效分析的测试方法一实施例的测试文件内容；

图5是本发明的电性失效分析的测试方法一实施例的测试项执行过程；

图6是本发明的电性失效分析的测试装置一具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施方式及实施例提供的电性失效分析的测试方法和装置，提供了一个测试文件，将电性失效分析的测试过程中经常需要修改的内容，如：测试参数、测试项运行顺序等，都集中写在该文件中。测试者无需知道怎样操作硬件，怎样编写或者编译测试程序，只需在该文件中修改相应内容，即可达到修改的目的。且因没有对测试程序进行修改，所以无需重复载入和编译测试程序，测试效率高。

下述为本发明的电性失效分析的测试方法的具体实施方式。

图2是本发明的电性失效分析的测试方法的一具体实施方式的流程图，包括如下步骤：

步骤S201，提供电性失效分析中各测试项的测试项函数。

步骤S202，根据电性失效分析的测试需求，确定电性失效分析的测试项，基于所述测试项形成测试项关联数据，所述测试项关联数据与所述对应的测试项函数关联。其中每个测试项函数为一个节点，链接存储于一个函数链接表中，每个测试项函数节点包含了测试项函数的名称和地址。

步骤S203，提供对应所述测试需求的测试文件，所述测试文件包括对应的测试项的测试项关联数据及对应所述测试项关联数据的测试参数。所述的测试参数以节点形式链接存储在一个变量链接表中，每个节点包含了测试变量的变量名和变量值；所述的测试文件提供一个函数，通过变量链接表中测试变量的变量名，获取相对应的变量值。

需要说明的是，所述测试文件应按事先规定好的命令格式要求编写，以便执行时测试机能识别每个命令的具体含义。所述的命令格式要求是自定义的。使用不同的测试机，可以定义不同的命令格式要求。当然，最好各种测试机定义的命令格式能保持一致，这样实际测试人员只要掌握一种命令格式，就可以在不同测试机上使用。

步骤S204，提供一测试程序，加载、编译并执行该测试程序，所述测试程序包括读取测试文件，并按测试文件执行相应操作。

步骤S205，运行所述测试文件，获取测试结果。运行测试文件时，对应测试项的测试项关联数据通过函数链接表中的测试项函数名称找到测试项函数地址，并调用相应的测试项函数。

步骤S206，根据测试结果和测试需求，判定是否需要对测试文件进行修改。

步骤S207，修改测试文件，包括调整所述测试参数或测试项运行顺序。

步骤S208，产生测试报告。

以下为本发明的测试方法的一实施例，结合图3、图4、图5进行下述说明。现在拟进行一个直流测试的测试项，该测试项先对各个引脚预设不同的电压，然后对测试引脚施加一定的电压，用直流参数测试单元(PMU)量测测试引脚的漏电流。

参考步骤S201，首先需要测试工程师提供该测试平台上可测试的各测试项函数。根据测试平台的不同，能进行的测试项也相应不同。假设此处使用的测试平台上能测试上述测试项。

参考步骤S202，根据电性失效分析的测试需求，确定本测试需要的测试项。

本测试项函数中包括以下操作：

设置电源电压Vcc，Vcc的值由测试文件传入；

设置引脚电源电压，高电平电压为3V，低电平电压为0V；

预设各引脚电压；

设置量测时直流参数测试单元(PMU)的参数，包括：测试时，加于引脚上的电压Vcc(值由测试文件传入)、测试时允许加于引脚上的电压范围、设置量程、设置正钳电流、设置负钳电流、测试结果电压的上下限(值由测试文件传入)、测试的各引脚名称、上电命令、等待10ms、对各测试引脚进行测试、下电命令。

这些命令在之前的步骤S201中已由测试工程师编写完毕，实际测试者无需了解本测试项函数里具体命令是如何执行的，只需在需要用到该测试项的时候，通过该测试项的函数地址调用该测试项，实现功能即可。

参考步骤S203，提供对应所述测试需求的测试文件，如图4所示，本测试文件为一文本文件。本例的测试文件比较简单，只有一条命令行，0，RUN_DCTEST，IIH，3.0，5.0U，-5.0U，NEXT，BIN4。即：进行一个名为IIH的直流测试，电源电压Vcc为3.0V，电流上限为5.0UA，电流下限为-5.0UA，若测试结果值在上下限之间，则跳转到NEXT标签处继续执行，否则跳转到BIN4标签处继续执行。根据具体不同的测试需求，测试者可以提供相对应的测试文件。

需要说明的是，本例中的参数值因比较简单，就直接给出了。参数值也可以用变量形式给出。一个参数为一个节点，链接存储在一个变量链接表中。每个节点包含了测试变量的变量名和变量值。由测试文件提供一个函数，通过变量链接表中测试变量的变量名，获取相对应的变量值。比如该命令也可以写成：RUN_DCTEST，IIH，Vcc，5.0U，-5.0U，NEXT，BIN4。Vcc即为一变量，以节点形式链接存储在变量连接表中，变量值为3.0。

参考步骤S204，提供一测试程序，如图3所示，加载、编译并执行该测试程序，该测试程序中的ADD_FUN(IIH)命令，表示将要进行的IIH测试项函数的地址存入功能链接表中。然后，FLOWRunFlow()命令，表示调用FLOWRunFlow函数。

参考步骤S205，FLOWRunFlow函数执行流程如下：

1、读取文本文件(flow.txt)，获取命令，函数名以及测试参数，本例只有一条命令行，所以只读到一个命令RUN_DCTEST，一个测试项“IIH”，一个Vcc值3.0V，一个上限电流HiLimit值5.0UA和一个下限电流LowLimit值-5.0UA；

2、如图5所示，执行RUN_DCTEST。依次的，对上限电流HiLimit进行赋值，对下限电流LowLimit进行赋值，对电源电压Vcc进行赋值，根据读取到的函数名“IIH”，在功能链接表中找到该函数的地址，并把VCC，HiLimit和LowLimit的值作为参数，执行IIH测试项。该测试项先对各个引脚预设不同的电压，然后对测试引脚施加一定的电压，用直流参数测试单元(PMU)量测测试引脚的漏电流。

3、输出测试结果。

参考步骤S206，根据测试结果和测试需求，判定是否需要对测试文件进行修改。比如：需要将此处的电源电压Vcc修改为2.8V。

参考步骤S207，修改flow.txt文件，将其中的Vcc值该为2.8V后，重新运行flow.txt文件。

需要说明的是，修改可包括测试参数和测试项的运行顺序。比如现在拟进行的测试项有IIH和IIL2项，先执行IIH，后执行IIL。对应的测试文件中，执行IIH的命令在前，执行IIL的命令在后。若根据测试需求和测试结果，需要先执行IIL，后执行IIH的话，只需在测试文件中，将对应的2行命令顺序互换即可。

由于修改的是测试文件，对测试程序并未修改，所以再次执行时，无需对测试程序再重新载入和编译，仅需重新读取测试文件，并运行测试文件即可。

参考步骤S208，产生测试报告，如下所示：

TESTNAME：IIH

GO/NOGODATAUPPERLOWERPIN/VSDUTALARM

0.000A10.00uA-10.00uAPIN5DUT1

20.00nA10.00uA-10.00uAPIN36DUT1

-20.00nA10.00uA-10.00uAPIN38DUT1

需要说明的是，不同的测试平台输出格式是不同的，上述是AdvantestT5761的输出格式。AdvantestT5761为一基于C语言的测试平台。同样，基于C语言的测试平台还有CredencePK2/K2/K2Hex、VerigyV5000/V6000等，皆可使用本发明的测试方法。

下述为本发明的电性失效分析的测试装置的一具体实施方式。

图6是本发明的电性失效分析的测试装置一具体实施方式的结构示意图。如图所示，包括：选择单元U601，根据电性失效分析的测试需求，选择电性失效分析的测试项；存储单元U602，存储测试项关联数据、测试项函数和测试参数，所述测试项关联数据与所述测试项函数关联；编辑单元U603，根据选择单元U601所选择的测试项，从存储单元U602中获取对应的测试项关联数据，并根据所述测试需求，添加对应所述测试项关联数据的测试参数，以形成测试文件；执行单元U604，执行测试文件，输出测试结果；调整单元U605，根据运行测试文件获取的测试结果和所述测试需求，判断是否需修改测试文件，在需修改测试文件时，调整所述测试参数或测试项运行顺序。

参考选择单元U601，根据具体的测试需求，选择了IIH测试项。

参考存储单元U602，存储了IIH测试项的关联数据、IIH的测试项函数及相关测试参数。

参考编辑单元U603，根据选择单元U601选择的IIH测试项，从存储单元U602中获取对应的测试项关联数据，并添加对应的测试参数，以形成测试文件，传送给执行单元U604。

参考执行单元U604，执行测试文件，输出测试结果。

参考调整单元U605，根据运行测试文件获取的测试结果和所述测试需求，判断是否需修改测试文件，在需修改测试文件时，调整所述测试参数或测试项运行顺序，并将修改后的测试文件，再次输送给执行单元U604执行。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种电性失效分析的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供电性失效分析中各测试项的测试项函数；

根据电性失效分析的测试需求，确定电性失效分析的测试项，基于所述测试项形成测试项关联数据，所述测试项关联数据与所述测试项对应的测试项函数关联；

提供对应所述测试需求的测试文件，所述测试文件包括关联于测试项的测试项关联数据及对应所述测试项关联数据的测试参数；

运行所述测试文件，获取测试结果；

根据测试结果和测试需求，在需修改测试文件时，调整所述测试参数。

2.如权利要求1所述的电性失效分析的测试方法，其特征在于，所述的测试文件还包括对应的测试项的运行顺序；在需修改测试文件时，还包括调整所述测试项的运行顺序。

3.如权利要求1所述的电性失效分析的测试方法，其特征在于，所述的测试项函数以节点形式链接存储于一个函数链接表中，每个节点包含了测试项函数的名称和地址；运行测试文件时，测试项关联数据通过函数链接表中的测试项函数名称找到测试项函数地址，并调用相应的测试项函数。

4.如权利要求1所述的电性失效分析的测试方法，其特征在于，所述的测试参数以节点形式链接存储在一个变量链接表中，每个节点包含了测试变量的变量名和变量值；所述的测试文件提供一个函数，通过变量链接表中测试变量的变量名，获取相对应的变量值。

5.如权利要求1所述的电性失效分析的测试方法，其特征在于，所述的测试方法通过基于C语言的测试平台运行所述测试文件，所述测试平台提供一测试程序，加载、编译并执行该测试程序，所述测试程序包括读取测试文件，并按测试文件执行相应操作。

6.一种电性失效分析的测试装置，其特征在于，包括：

存储单元，提供电失效分析中各测试项的测试项函数；

选择单元，根据电性失效分析的测试需求，确定电性失效分析的测试项，并基于所述测试项形成测试项关联数据，所述测试项关联数据与所述测试项对应的测试项函数关联；

编辑单元，提供对应所述测试需求的测试文件，所述测试文件包括关联于测试项的测试项关联数据及对应所述测试项关联数据的测试参数；

执行单元，运行所述测试文件，获取测试结果；

调整单元，根据所述测试结果和所述测试需求，在需要修改测试文件时，调整所述测试参数。

7.如权利要求6所述的电性失效分析的测试装置，其特征在于，所述的测试文件还包括对应的测试项的运行顺序；在需修改测试文件时，还包括调整所述测试项的运行顺序。

8.如权利要求6所述的电性失效分析的测试装置，其特征在于，所述的测试项函数以节点形式链接存储于一个函数链接表中，每个节点包含了测试项函数的名称和地址；运行测试文件时，测试项关联数据通过函数链接表中的测试项函数名称找到测试项函数地址，并调用相应的测试项函数。

9.如权利要求6所述的电性失效分析的测试装置，其特征在于，所述的测试参数以节点形式链接存储在一个变量链接表中，每个节点包含了测试变量的变量名和变量值；所述的测试文件提供一个函数，通过变量链接表中测试变量的变量名，获取相对应的变量值。

10.如权利要求6所述的电性失效分析的测试装置，其特征在于，所述的测试装置通过基于C语言的测试平台运行所述测试文件，所述测试平台提供一测试程序，加载、编译并执行该测试程序，所述测试程序包括读取测试文件，并按测试文件执行相应操作。