CN108519550A - 集成电路晶圆测试优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成电路晶圆测试优化方法,应用于集成电路晶圆测试过程中,通过对晶圆上需要测试的管芯坐标进行预先指定并存储在测试系统中,再通过测试过程按照设计图形对预先指定管芯进行测试,并根据当前管芯测试结果实时调整预先指定坐标的范围,最终得到所需的测试坐标图形将以最优化的方案覆盖最多的失效管芯数量,从而减少测试时间,提高测试效率,减少测试硬件使用次数,提高使用寿命。通过本发明适当的覆盖数量计算,也会得到较少的FAIL芯片流到封装的数量,不增加封装的成本。同时减少针卡测试次数,增加硬件使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试检测技术,特别涉及一种集成电路晶圆测试优化方法。
背景技术
ATE(Automatic Test Equipment):一种半导体集成电路(IC)自动测试机,用于检测集成电路功能之完整性。晶圆:晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC产品。Die:晶圆上独立的一颗集成电路芯片。
由于集成电路设计、制造技术的进步,芯片尺寸越来越小,硅晶圆的尺寸却从200mm增加到300mm,单片wafer上可容纳的芯片数量越来越多,数量从几十颗到几十万颗不等,而由于集成电路测试参数多,测试时间长,通常对集成电路整片晶圆所有die进行测试,需要发费大量的测试时间,从而测试成本也相应提高。
其次用于晶圆测试的探针卡有一定的使用寿命,探针卡与晶圆上的管芯接触一次,相应就会有一定损耗,达到一定次数后,就会影响测试结果,不能在使用。而测试探针卡设计制作费用也相当昂贵,面对大量晶圆的测试需求,频繁的制作探针卡也增加了硬件支出的成本。
发明内容
本发明是针对晶圆测试效率过低的问题,提出了一种集成电路晶圆测试优化方法,应用于集成电路晶圆测试过程中,通过对需要测试的die坐标进行预先指定并存储在测试系统中,测试过程中对指定管芯进行测试,并根据测试结果实时调整,最终得到所需的测试坐标图形引用到生成测试中,从而减少测试时间,提高测试效率,减少测试硬件使用次数,提高使用寿命。
本发明的技术方案为:一种集成电路晶圆测试优化方法,具体包括如下步骤:
1)根据待测晶圆的尺寸、管芯数量以及测试应探针卡可测试工位数预先设计该晶圆需要测试的管芯数量和管芯坐标;
2)将待测管芯坐标存储在待测试坐标库,其他坐标放入不测试坐标库;并设计出晶圆测试走步顺序;
3)测试系统从待测试存储中获取将进行测试管芯的坐标,开始执行测试,控制系统根据测试系统发来的坐标,控制晶圆探针台到指定坐标进行测试;
4)测试结果返回给测试系统,测试系统对测试结果进行判断:
(1)如果测试结果为合格,将该管芯坐标放入已完成测试库;
(2)如果测试结果为不合格,将该管芯坐标放入已完成测试库,测试系统生成以该管芯坐标为中心,围绕该中心的周围8个管芯坐标,并逐一将生成的坐标与已完成测试坐标库进行对比,如果该生成的坐标已存在已完成测试库,则剔除该坐标;如果该生成的坐标不在已完成测试库,则将该坐标加入到待测试坐标库;
5)继续按照返回步骤3)进行下一个坐标管芯测试,直到将所有待测试坐标库测试完成;
6)对不测试坐标库所有坐标测试结果做合格结果处理;
7)将已完成测试坐标库和不测试坐标库进行合并,合并时如果坐标同时存在于两个库里面,取已测试坐标库作为最终结果,并且合并坐标库生成实际测试图形用于后续流程。
所述步骤1)预设计测试图形具体步骤:根据整片良率,以及需要达到的测试效率来设计,首先进行预先的坐标设定,在晶圆边缘为必须测试的区域,以边缘1颗或2颗管芯为单位,将对晶圆边缘一圈设定为测试坐标;其次按照需求设置中间的位置,按照此产品本身的产品良率和需要达到的测试效率来设计测试位置模块和间距值,在整片晶圆坐标按进行测试坐标设定;最后将测试坐标合并作为设计测试图形。
本发明的有益效果在于:本发明集成电路晶圆测试优化方法,针对工艺较成熟,晶圆良率较高的产品,通过本发明方法可以明显提高测试效率,减少测试时间,通过适当的覆盖数量计算,也会得到较少的FAIL芯片流到封装的数量,不增加封装的成本。同时减少针卡下针次数,增加硬件寿命。
附图说明
图1为本发明集成电路晶圆测试优化方法示意图;
图2为本发明标记待测管芯周围芯片坐标位置图;
图3为本发明取晶圆边缘两颗预设坐标示意图;
图4为本发明取晶圆中间按需预设坐标示意图;
图5为本发明预设坐标示意图;
图6为本发明采用算法后对实际的一款晶圆的测试图形。
具体实施方式
不同类型的芯片、采用不同工艺制造流程造成的晶圆良率差异巨大,可能A产品良率为99%,B产品70%,C产品良率只有20%~30%,但测试都是要将整片晶圆所有管芯(die)测试完成。针对A产品需要挑出1%的不良品,但是需要发费整片的测试时间,测试效率和成本比率较差。
而从大量的晶圆测试结果统计来看,相邻管芯失效存在较大相关性,即是如果(X=100,Y=100)坐标的管芯为失效状态,以该管芯为中心,其周围8个管芯存在失效的概率较大。
通过对晶圆中需要测试的管芯坐标进行预先指定并存储在测试系统中,测试过程中对指定管芯进行测试,并根据测试结果实时调整,从而减少测试时间,提高测试效率,减少测试硬件使用次数,提高使用寿命。
如图1为本发明集成电路晶圆测试优化方法示意图,按照如下步骤进行:
1、根据待测晶圆的尺寸、管芯数量以及测试应探针卡可测试工位数预先设计该晶圆需要测试的管芯数量和管芯坐标;
2、将设计的测试图形所有待测管芯坐标存储在待测试坐标库,其他坐标放入不测试坐标库;并设计出晶圆测试走步顺序;
3、测试系统从待测试存储中获取将进行测试管芯的坐标,开始执行测试,控制系统根据测试系统发来的坐标,控制晶圆探针台到指定坐标进行测试;
4、测试结果返回给测试系统,测试系统对测试结果进行判断,(1)如果测试结果为PASS(合格),将该管芯坐标放入已完成测试库;(2)如果测试结果为FAIL(不合格),该管芯坐标放入已完成测试库,测试系统生成以该坐标为中心,围绕该中心的周围8个管芯坐标,如图2所示标记待测管芯周围芯片坐标位置图,失效管芯4,周围8个管芯坐标被选定示意图,并逐一将生成的坐标与已完成测试坐标库进行对比,如果该坐标已存在已完成测试库,则剔除该坐标;如果该坐标不在已完成测试库,则将该坐标加入到待测试坐标库;
5、继续按照返回步骤3进行下一个坐标管芯测试,直到将所有待测试坐标库测试完成;
6、对不测试坐标库所有坐标测试结果做PASS结果处理;
7、将已完成测试坐标库和不测试坐标库进行合并,合并时如果坐标同时存在于两个库里面,取已测试坐标库作为最终结果,并且合并坐标库生成测试MAP图,即实际测试图形。
步骤1首先进行预先的坐标设定,测试图形可以灵活设置,通常情况下应根据之前的整片良率,以及需要达到的测试效率来设计。一般情况下晶圆边缘由于工艺和切割等原因容易失效,这部分区域是必须测试的(可以取边缘1颗或2颗),其次就是按照需求设置中间的位置,这里就按照此产品本身的产品良率来设计模块和间距值。如图3所示取晶圆边缘两颗预设坐标示意图,如图4所示取晶圆中间按需预设坐标示意图,2X2模块,间隔为3X3,经过合并后的测试示意图如图5所示。
图6为本发明采用算法后对实际的一款晶圆的测试图形。数字代表该管芯的测试结果,同常情况下“1”表示该管芯为合格,其他数据都为不合格。
单颗测试时间4.56s,单个晶圆总共有1220颗管芯,一个lot总计25片晶圆,测试效率统计如表1:
表1
测试图形算法不能只单一考虑测试时间的缩减,而应综合考虑对失效芯片的覆盖情况,所以通过对这个批次完整的进行测试,统计结果如表2:
表2
从统计上看,良率越高,则FAIL Miss yield(测试失效率)越低,这样导致的Fail芯片流到下一级进行封装的管芯就会越少,从而不会导致封装成本的上升。
其次还可以通过适当的增加测试管芯数量,改变测试图形,比如将之前的2X2模块,间隔为3X3;修改为2X2,1X1,则统计结果如表3、表4所示:
表3
表4
从统计结果来看,增加测试数量,可以明显改善FAIL Miss yield。根据此可以调整设计测试图形,达到合理的检测正确率,即节省时间的同时保证后期的正确率。
Claims (2)
1.一种集成电路晶圆测试优化方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
1)根据待测晶圆的尺寸、管芯数量以及测试应探针卡可测试工位数预先设计该晶圆需要测试的管芯数量和管芯坐标;
2)将待测管芯坐标存储在待测试坐标库,其他坐标放入不测试坐标库;并设计出晶圆测试走步顺序;
3)测试系统从待测试存储中获取将进行测试管芯的坐标,开始执行测试,控制系统根据测试系统发来的坐标,控制晶圆探针台到指定坐标进行测试;
4)测试结果返回给测试系统,测试系统对测试结果进行判断:
(1)如果测试结果为合格,将该管芯坐标放入已完成测试库;
(2)如果测试结果为不合格,将该管芯坐标放入已完成测试库,测试系统生成以该管芯坐标为中心,围绕该中心的周围8个管芯坐标,并逐一将生成的坐标与已完成测试坐标库进行对比,如果该生成的坐标已存在已完成测试库,则剔除该坐标;如果该生成的坐标不在已完成测试库,则将该坐标加入到待测试坐标库;
5)继续按照返回步骤3)进行下一个坐标管芯测试,直到将所有待测试坐标库测试完成;
6)对不测试坐标库所有坐标测试结果做合格结果处理;
7)将已完成测试坐标库和不测试坐标库进行合并,合并时如果坐标同时存在于两个库里面,取已测试坐标库作为最终结果,并且合并坐标库生成实际测试图形用于后续流程。
2.根据权利要求1所述集成电路晶圆测试优化方法,其特征在于,所述步骤1)预设计测试图形具体步骤:根据整片良率,以及需要达到的测试效率来设计,首先进行预先的坐标设定,在晶圆边缘为必须测试的区域,以边缘1颗或2颗管芯为单位,将对晶圆边缘一圈设定为测试坐标;其次按照需求设置中间的位置,按照此产品本身的产品良率和需要达到的测试效率来设计测试位置模块和间距值,在整片晶圆坐标按进行测试坐标设定;最后将测试坐标合并作为设计测试图形。
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GR01 | Patent grant | ||
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