CN103605065B

CN103605065B - 晶圆允收测试曲线自动输出系统

Info

Publication number: CN103605065B
Application number: CN201310506630.1A
Authority: CN
Inventors: 李雨凡; 莫保章; 沈茜
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: CN103605065A

Abstract

本发明涉及一种晶圆允收测试曲线自动输出系统，包括：算法数据库，所述算法数据库中存储有曲线算法，所述曲线算法用于生成曲线文件；图表绘制模块，所述图表绘制模块将曲线文件导入并生成测试曲线；显示模块，所述显示模块接收所述测试曲线并进行显示输出。本发明的晶圆允收测试曲线自动输出系统能够自动对曲线文件进行导入，从而生成测试曲线，减少了绘制曲线所用的时间。

Description

晶圆允收测试曲线自动输出系统

技术领域

本发明涉及一种半导体测试中的信息输出系统，尤其涉及一种晶圆允收测试曲线自动输出系统。

背景技术

晶圆允收测试（Wafer Acceptance Test，简称：WAT）是在半导体晶圆在完成所有制程工艺后，针对晶圆上的各种测试结构所进行的电性测试。

在晶圆允收测试中，通常需要收集半导体器件的很多电性能测试数据，通过对这些数据进行分析之后可以发现半导体制程工艺中的问题，以帮助制程工艺进行调整。

但是，由于对一个器件在晶圆允收测试中所进行测试的数据非常多，为了对这些数据进行更好地分析，通常会将这些数据中相同类别的数据进行绘制，以形成电性能曲线，这样，当对所有数据都进行完绘制之后，就能够直观地得到每个电性能的曲线图，将这些曲线图在一个坐标轴中呈现，就能够直观地进行比较，利于后续的电性能分析。

目前，将从晶圆允收测试中得到的数据转化为电性能曲线的方法是通过将这些数据手动导入到制表模块中，以形成如表格1所示的表格，然后通过制表系统中的曲线绘制单元来将表格中的数据转化为曲线图像进行输出，如图1所示。

表格1：

Step	ID	IG	IS	IB
					0	7.89E-08	3.48E-09	-1.21E-07	-1.18E-11
0.01	1.83E-05	3.30E-09	-1.83E-05	8.90E-12
					0.02	3.58E-05	3.11E-09	-3.62E-05	4.55E-11
0.03	5.31E-05	2.90E-09	-5.37E-05	3.40E-11
					0.04	7.03E-05	2.65E-09	-7.11E-05	4.70E-11
0.05	8.74E-05	2.37E-09	-8.83E-05	5.21E-11
					0.06	1.05E-04	2.04E-09	-1.05E-04	2.86E-11
0.07	1.22E-04	1.68E-09	-1.22E-04	-1.08E-11
					0.08	1.38E-04	1.37E-09	-1.38E-04	3.60E-11
0.09	1.54E-04	1.11E-09	-1.54E-04	5.64E-11
					0.1	1.70E-04	9.16E-10	-1.70E-04	3.02E-11
0.11	1.86E-04	7.71E-10	-1.86E-04	5.23E-11
					0.12	2.01E-04	6.83E-10	-2.01E-04	2.57E-11

这种方法一般较为繁琐，而且容易出错。因为，假设一片晶圆上有700个芯片，那么就有70条曲线需要手动绘制，这样大约需要100分钟的时间，可见这对于时间的消耗是非常多的；此外，在手动绘制的过程中如果有任何一点数据看错或是输错，就会导致最后形成的曲线不准确，这对于后续的分析就会产生不利的影响。

另外，在现有的曲线绘制的方法中，由于仅是对测试数据进行手动输入和绘制，在此过程中并没有对这些数据进行相关计算以得到更进一步的复合式数据，所以通过该方法形成的图形仅能够反映出测试的诸如源极电流（IS）、漏极电流（ID）、栅极电流（IG）、基准电流（IB）等信息，对于如：静态漏电流（IDDQ）、VDD脚电流（IVDD）、接地电流（IGND）、待机电流（Istandby）、位线电流（IWL）等信息就无法进行反映。

中国专利（CN1948981A）公开了一种高速晶圆允收测试方法，其中的版图设计中器件的组合相互独立；编辑测试算法时采用相同类型器件、相同测试项目的并行处理的方法；编辑测试程序时，将各个器件在测试过程中具有相同测试条件端子连接在一起并使用一个SMU来完成接地或加偏置电流或电压的动作，然后指定各个器件中需要测量的端子分别连接到不同的SMU上；测试时，一次性完成所有器件的测试工作且每个所述SMU分享测试精度的设定，并一次报告所有器件测试结果。该专利通过在测试中采取SMU并进行处理改进了Common PAD的连接方法，能够提高测试的速度。

但是，该专利并没有对得到测试数据之后如何形成电性能曲线的过程进行改进。

中国专利（CN101261306A）公开了一种全自动晶圆测试方法，该方法包括扫描片盒、取片、粗调、送片、精确对准、测试与放回晶圆各步骤。该专利对于如何自动化地对晶圆测试进行了描述，但并未对如何自动化地对测试结果进行分析和输出进行描述。

可见，目前还尚不存在一种实现晶圆允收测试结果自动输出的方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种晶圆允收测试曲线自动输出系统。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，包括：

算法数据库，所述算法数据库中存储有曲线算法，所述曲线算法用于生成曲线文件；

图表绘制模块，所述图表绘制模块将曲线文件导入并生成测试曲线；

显示模块，所述显示模块接收所述测试曲线并进行显示输出。

所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，所述曲线算法包括一般曲线算法和特殊曲线算法；

所述一般曲线算法用于生成曲线文件；

所述特殊曲线算法用于在每个曲线文件中增加以下信息：测试所用探针卡、测试所用机台、测试开始时间、测试所用程式、测试点的详细坐标和片数。

所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，所述图表绘制模块中设置有批量处理单元，所述批量处理单元自动导入一个或多个曲线文件，并对该曲线文件进行处理以绘制测试曲线图。

所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，当所述批量处理单元自动导入一个曲线文件时，对该曲线文件进行处理，并绘制单个器件的测试曲线。

所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，当所述批量处理单元自动导入多个曲线文件时，对该曲线文件进行处理，并绘制所有的测试曲线。

所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，所述单个器件的测试曲线中包括以下信息：

器件的源极电流、漏极电流、栅极电流、基准电流。

所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其中，所述多个器件的测试曲线中包括以下信息：

器件的静态漏电流、VDD引脚电流、接地电流、待机电流、位线电流。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明通过在数据库中的一般曲线算法的基础上增加特殊曲线算法，从而使得通过曲线算法得到的曲线文件中包含详尽的测试信息，以在后续的绘图过程中能够形成单个器件的电性能测试曲线或者所有测试曲线；另外，由于在图表绘制模块中设置有批量处理单元，该批量处理单元能够自动的将曲线文件导入并进行曲线的绘制，使曲线绘制的过程完全自动化，不仅节省了时间，而且还避免了由于手动绘制而产生的误差或错误。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是通过传统曲线绘制方法形成的曲线图；

图2是本发明的晶圆允收测试曲线自动输出系统的组成结构示意图；

图3是本发明实施例中图表绘制模块获取晶圆信息的步骤示意图；

图4是本发明又一实施例中批量处理单元进行曲线绘制的步骤示意图。

具体实施方式

本发明提供一种晶圆允收测试曲线自动输出系统，可用于技术节点为大于等于130nm、90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm或小于等于22nm等的工艺中；可用于Logic、Memory、RF、HV、Analog/Power、MEMS、CIS、Flash、eFlash或Package等技术平台中。

图2是本发明的晶圆允收测试曲线自动输出系统的组成结构示意图，如图2所示：

本发明主要包括一晶圆允收测试曲线自动输出系统，该系统包括一算法数据库，算法数据库中包括多个一般曲线算法，这些一般曲线算法被曲线输出程式调用后可以进行计算形成曲线文件，另外，在该算法数据库中还包括一个特殊算法，该特殊算法能够在通过一般算法形成的曲线文件中增加以下信息内容：测试所用探针卡、测试所用机台、测试开始时间、测试所用程式、测试点的详细坐标和片数等。其中，测试点的详细坐标包括所测试的晶圆、所测试的芯片、芯片相对于整个晶圆的坐标等。上述的数据库可设置于一存储器中。

晶圆允收测试曲线自动输出系统还包括一图表绘制模块，在该图表绘制模块中包括一批量处理单元。其中，该图表绘制模块可设置于一中央处理器中。当曲线文件被导入到该图表绘制模块中后，经过批量处理单元对曲线文件中的数据进行处理后进行曲线的绘制。其中，该曲线绘制单元根据批量处理单元中处理的信息内容的不同，可以对单个器件的电性能曲线进行输出（如IS、ID、IB、IG等），也可以对所有测试的电性能曲线进行输出（如IGND、IVDD、IWL、IBL、Istandby、IDDQ等）。

晶圆允收测试曲线自动输出系统还包括一显示模块，上述电性能曲线的输出结果可以输出至显示模块上，以进行显示。其中，该显示模块可优选采用显示器。

通过上述的晶圆允收测试曲线自动输出系统实现了对晶圆允收测试曲线的自动化输出，同时在输出时还能够选择输出单个器件的电性能曲线或是所有测试的电性能曲线。

在本发明的一个实施例中，对于上述的晶圆允收测试曲线自动输出系统中的图表绘制模块可优选采用具有EXCEL功能的图表绘制模块，而对于模块中的批量处理单元可优选采用VBA宏，通过该宏使曲线文件自动导入EXCEL中，并根据曲线文件中所包含的信息的不同，绘制出不同的曲线。为了能够使宏执行绘制曲线操作，需采用如下表格2中的格式规范。

表格2：

其中，“LOT ID”表示测试所用晶圆批次，“Test Time”表示测试开始的时间，“Test Program”表示测试所用程式，“Equipment ID”表示测试所用机台，“Probe Card”表示测试所用探针卡，“WAFER ID”表示所测试的晶圆，“Die No”表示所测试的芯片，“Die Coordinate”表示被测试芯片对于整个晶圆的坐标，“VD”、“VGMIN”、“VGMAX”、“VGSTEP”则都表示相关的参数。

“<TEST_CONDITION>”、“</TEST_CONDITION>”、“<TEST_DATA>”、“</TEST_DATA>”则分别为测试信息开始标识符、测试信息结束标识符、测试数据开始标识符、测试数据结束标识符。

对于上表中的测试信息大多数都可以从机台中得到，但是对于晶圆的信息则并不能直接从机台中得到，因为机台一共有离线、在线和本地三种状态，而这三种状态所对应的晶圆信息是不同的，所以在这里对获取晶圆信息进行一下说明。

图3绘示了在不同机台模式下获取晶圆信息的步骤示意图。如图3所示，以LOT ID为AE00001的第一片晶圆为例，由于其在不同机台状态下所对应的信息是不同的，当机台的状态为在线时，获取的晶圆信息为“AE00001_#01”，当机台的状态为本地或离线时，获取的晶圆信息都为“01”，然后判断所得到的信息位数是否大于两位，如果大于两位，那么取#以后的数字，如果不大于两位则直接将该信息作为晶圆的编号（即ID）。

在本发明的又一实施例中，如图4所示，对于批量处理单元进行曲线绘制的具体方法为：在批量处理单元中导入了所需查看的曲线文件后，获取该曲线文件中所包含的晶圆序列信息和芯片序列信息，然后根据这些信息决定所绘制的曲线是否是单个曲线，如果是，绘制单个曲线，如果否，则绘制所有曲线。

综上所述，本发明通过在现有测试曲线绘制的基础上引入批处理的概念，将测试曲线的绘制赋予一自动化的系统来实现，从而使得经过WAT测试测试后所得的测试结果能够自动导入到图表绘制模块中，并且批量处理所得到的测试数据，在绘制图像时，能够选择进行单个器件电性能曲线的输出或者是所有电性能曲线的输出。有效避免了因手动绘制而产生的时间消耗大以及容易出错的问题。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims

1.一种晶圆允收测试曲线自动输出系统，其特征在于，包括：

显示模块，所述显示模块接收所述测试曲线并进行显示输出；

其中，所述图表绘制模块中设置有批量处理单元，所述批量处理单元自动导入一个或多个曲线文件，并对该曲线文件进行处理以绘制测试曲线图；当所述批量处理单元自动导入一个曲线文件时，对该曲线文件进行处理，并绘制单个器件的测试曲线；所述曲线文件中包含机台测得的晶圆信息，使得生成的所述测试曲线与所述晶圆信息相匹配，且根据所述晶圆信息的位数判断所述晶圆信息能否作为晶圆编号。

2.如权利要求1所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其特征在于，所述曲线算法包括一般曲线算法和特殊曲线算法；

所述一般曲线算法用于生成曲线文件；

3.如权利要求1所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其特征在于，当所述批量处理单元自动导入多个曲线文件时，对该曲线文件进行处理，并绘制所有的测试曲线。

4.如权利要求3所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其特征在于，所述多个曲线文件的测试曲线中包括以下信息：

5.如权利要求1所述的晶圆允收测试曲线自动输出系统，其特征在于，所述单个器件的测试曲线中包括以下信息：

器件的源极电流、漏极电流、栅极电流、基准电流。