CN110187255B - 一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，提供过驱动量；目测针痕；提供接触式测试的电压有效范围，利用过驱动量进行接触式测试；若接触式测试所输出的电压在电压有效范围之内，则表示通过测试；否则返回将过驱动量再增加一个步长；提供IO buffer电阻测试的电阻有效范围，利用过驱动量进行IO buffer电阻测试；若IO buffer电阻测试所计算的电阻值在电阻有效范围之内，则表示通过测试，将当前的过驱动量保存至测试程式中；否则返回将所述过驱动量再增加一个步长。本发明将一些接触电阻偏大的case筛查出来，能够更加合理有效的选择合适的OD，同时避免部分IO pin接触电阻偏大，影响测试良率。

Description

一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法
技术领域
本发明涉及晶圆测试领域，特别是涉及一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法。
背景技术
在建探针测试程式(prober recipe)的过程中，本项目将输入/输出缓冲(IObuffer)电阻测试与接触式(contact)测试两种通用测试方法相结合来确定探针测试程式(prober recipe)中的过驱动量(over-drive，OD),能有效避免晶圆(wafer)因为接触电阻过大造成的产量损失(yield loss)。
在晶圆测试(chip probing，CP)建立探针测试程式(prober recipe)的过程中，选择Over-Drive是一个很重要的环节也是很容易被忽视的环节，OD选择过小，会导致接触电阻过大，量产测试时良率降低，OD选择过大，不仅增加探针(prober needle)的磨损并减少其使用寿命，也会增大针痕(prober mark),影响后面封装(package)的难度。
如图1是现有技术中建立prober recipe时，确定Over-Drive的通常流程，通常流程采用目检针痕和contact测试(通过测试ESD二极管正偏电压)相结合来确定OD,在prober卡出针比较多时，具有下面的不足之处：目检费时费力，并且完全依靠人的经验，可控性太差。另外对于contact测试，由于二极管的正偏电压随着工艺和设计不同，变化很大(-0.1V～-0.8V)，选择通过/失效的区间范围(pass/fail spec)时通常放的很宽，导致部分接触电阻比较大的pin不能有效地筛出来。
因此，需要采用一种新的确定过驱动量的方法来解决上述问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，该方法至少包括以下步骤：步骤一、提供过驱动量；步骤二、目测针痕；步骤三、提供接触式测试的电压有效范围，利用所述过驱动量进行接触式测试；步骤四、若接触式测试所输出的电压在所述电压有效范围之内，则表示通过测试，接着执行步骤五；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长；步骤五、提供IO buffer电阻测试的电阻有效范围，利用所述过驱动量进行IO buffer电阻测试；步骤六、若IO buffer电阻测试所计算的电阻值在所述电阻有效范围之内，则表示通过测试，将当前的过驱动量保存至测试程式中；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长。
优选地，步骤一中所述过驱动量的初始值为80微米。
优选地，步骤四和步骤六中所述步长为10微米。
优选地，所述接触式测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电压测试，驱动功能选择为加电流。
优选地，所述接触式测试中，所述驱动功能选择加电流的大小为-100μA。
优选地，所述接触式测试的电压有效范围为-0.1V～-0.8V。
优选地，所述IO buffer电阻测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电流测试，驱动功能选择为加电压。
优选地，所述IO buffer电阻测试中的电路包含一个PMOS管和一个NMOS管。
优选地，所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为小于100ohm。
优选地，所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为50ohm～100ohm。
优选地，所述接触式测试用于28HKC项目。
优选地，所述IO buffer电阻测试用于28LP项目。
如上所述，本发明的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，具有以下有益效果：在确定OD时，除了使用传统的contact测试，增加了所有IO的PMOS/NMOS电阻测试，通过测试IO buffer电阻，来评估contact的接触电阻，进而将一些接触电阻偏大的case筛查出来，能够更加合理有效的选择合适的OD，同时避免部分IO pin接触电阻偏大，影响测试良率。
附图说明
图1显示为本发明的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法流程示意图；
图2显示为本发明的接触式测试原理示意图；
图3显示为本发明的IO buffer电阻测试电路原理示意图；
图4显示为本发明用于28HKC项目的接触式测试中不同OD的测试值；
图5显示为本发明用于28HKC项目的IO buffer测试中不同OD的测试值；
图6显示为本发明用于28LP项目的接触式测试中不同OD的测试值；
图7显示为本发明用于28LP项目的IO buffer测试中不同OD的测试值。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参考图1，图1显示为本发明的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法流程示意图。
步骤一、提供过驱动量，本实施例优选地，所述过驱动量OD的初始值为80微米。例如，对于28HKC项目(28nm高介电)来说，在OD等于80微米时，接触式测试有效通过，因此，将过驱动量的初始值定为80微米。
步骤二、目测针痕；该步骤中的目测针痕也就是目检针痕；
步骤三、提供接触式测试的电压有效范围，利用所述过驱动量进行接触式测试；该步骤三中，所述OD过驱动量＝OD初始值；也就是说本实施例中OD＝80微米。其中接触式contact测试的测试原理示意图如图2所示，本实施例优选地，所述接触式测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电压测试，驱动功能选择为加电流。图2中给出PMU精密测量单元，其中驱动功能Force选择为加电流，测试模式为测试电压，可以看到DUT信号端(sginalpin)为两个二极管的连接点，其中Vss电压等于0，VDD电压等于0。
本实施例中进一步地，所述接触式测试的电压有效范围为-0.1V～-0.8V。若所述PMU精密测试单元测试出的电压小于或等于-0.1V，表示因为短路而失效，若所述PMU精密测试单元测试出的电压大于或等于-0.8V时，则表示因为断开而失效。本实施例优选地，所述接触式测试中，所述驱动功能选择加电流的大小为-100μA。
步骤四、若接触式测试所输出的电压在所述电压有效范围之内，则表示通过测试，接着执行步骤五；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长；也就是说，本实施例中，若接触式测试所测试输出的电压在-0.1V～-0.8V范围之内，则表示测试结构通过测试，没有因为短路或因为断开而失效。对于通过测试的情况，接着进行本发明的后续步骤。若接触式测试所测试输出的电压不在-0.1V～-0.8V范围之内，小于或等于-0.1V，或者大于或等于-0.8V则表示测试结构没有通过测试，若测试电压小于或等于-0.1V，表示因为短路而失效；若测试电压大于或等于-0.8V时，则表示因为断开而失效。若出现测试失效的情况，需要返回执行步骤一，在执行步骤一时，探针测试程式的过驱动量为所述过驱动量的初始值与步长之和；优选地，步骤四中所述步长为10微米。也就是说，本实施例中，所述OD(过驱动量)＝OD的初始值+步长，本发明中的过驱动量表示探针施加在晶圆上的测试结构的深度，即过驱动量。所述步长表示测试过程中，每次返回执行步骤一所增加的过驱动量；由于所述过驱动量OD＝OD初始值+步长，当再次执行步骤一时，需要将过驱动量OD再增加一个步长，每执行一次步骤一，则过驱动量增加一个步长(10微米)。本实施例中，所述OD初始值为80微米，当接触式测试失效而第一次返回重新执行步骤一时，所述OD＝OD初始值(80微米)+步长(10微米)。
步骤五、提供IO buffer电阻测试的电阻有效范围，利用所述过驱动量进行IObuffer电阻测试；本实施例优选地，所述IO buffer电阻测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电流测试，驱动功能选择为加电压。
如图3所示，图3显示为本发明的IO buffer电阻测试电路原理示意图。优选地，所述IO buffer电阻测试中的电路包含一个PMOS管和一个NMOS管。其中，给出NMOS管和PMOS管相互连接，其连接端为DUT输出端，其中Force加电压，测电流。根据电阻＝电压\电流，计算出电阻。
本实施例优选地，所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为小于100ohm。本实施例进一步地，所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为50ohm～100ohm。也就是说，当IObuffer电阻测试中，Force电压，测电流，计算出电阻的值如果在大于50ohm且小于100ohm，则表示通过测试，若计算出的电阻值大于或等于100ohm，或者小于或等于50ohm则表示失效。
步骤六、若IO buffer电阻测试所计算的电阻值在所述电阻有效范围之内，则表示通过测试，将当前的过驱动量保存至测试程式中；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长。也就是说，对于本实施例，当IO buffer电阻测试所计算的电阻值在50ohm～100ohm之内，则表示测试有效，将所述OD值保存至测试程式(Prober recipe)中。若计算出的电阻值不在50ohm～100ohm范围之内，则表示测试失效，需要返回重新执行步骤一，当返回重新执行步骤一时，需要将所述OD值在其之前的基础上再增加一个步长。本发明优选地，步骤六中所述步长为10微米。每执行一次步骤一，则过驱动量增加一个步长(10微米)。
将本发明的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法应用于不同项目的情况：
将本发明用于28HKC项目(28nm高介电项目)中，参见图4和图5；图4显示为本发明用于28HKC项目的接触式测试中不同OD的测试值；图5显示为本发明用于28HKC项目的IObuffer测试中不同OD的测试值。由图4可知，其中含有OD＝80微米、OD＝90微米、OD＝100微米的三项测试值，可以看出，对于接触式测试，当选择OD＝80微米、OD＝90微米、OD＝100微米时，测试输出的电压结果都是在有效范围-800mv～-100mv之内。此情况根据本发明的前述步骤四、若接触式测试所输出的电压在所述电压有效范围之内，则表示通过测试，接着执行步骤五；因此，此情况应该接着进行步骤五、提供IO buffer电阻测试的电阻有效范围，利用所述过驱动量进行IO buffer电阻测试。参见图5，图5显示为本发明用于28HKC项目的IObuffer测试中不同OD的测试值。图5中包含OD＝80微米、OD＝90微米、OD＝100微米的三项测试结果。由图5可知，纵坐标表示测试的电阻大小，如果选择所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为小于100ohm。可见，当OD＝80微米时，仍然有一些电阻测试值超出100ohm，按照本发明的步骤六、若IO buffer电阻测试所计算的电阻值在所述电阻有效范围之内，则表示通过测试，将当前的过驱动量保存至测试程式中；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长。因此，返回执行步骤一，所述OD＝80微米+步长(10微米)＝90微米，由图5可知，OD＝80微米的无效点对应在OD＝90微米的测试值中，其电阻值明显变小。但还是有一些为无效测试值，因此，需要再次返回执行步骤一，将步骤一中的OD值在90微米的基础上再增加一个步长，变为100微米。由图5中的OD＝100微米的测试值可见，OD＝90微米的无效点对应在OD＝100微米的测试值中，其电阻值明显变小，而且都落入了电阻值小于100ohm的有效范围之内，因此当OD＝100微米时，测试有效，按照步骤六，应当将当前的过驱动量保存至测试程式中。
将本发明用于28LP项目(28nm low power)中，参见图6和图7；图6显示为本发明用于28LP项目的接触式测试中不同OD的测试值；图7显示为本发明用于28LP项目的IO buffer测试中不同OD的测试值。
由图6可知，其中含有OD初始值、OD＝OD初始值+10微米、OD＝OD初始值+20微米的三项测试值，可以看出，对于接触式测试，当选择OD初始值、OD初始值+10微米、OD初始值+20微米时，测试输出的电压结果都是在有效范围-800mv～-100mv之内。此情况根据本发明的前述步骤四、若接触式测试所输出的电压在所述电压有效范围之内，则表示通过测试，接着执行步骤五；因此，此情况应该接着进行步骤五、提供IO buffer电阻测试的电阻有效范围，利用所述过驱动量进行IO buffer电阻测试。参见图7，图7显示为本发明用于28LP项目的IObuffer测试中不同OD的测试值。图7中包含OD初始值、OD初始值+10微米、OD初始值+20微米的三项测试结果。由图7可知，纵坐标表示测试的电阻大小，如果选择所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为小于100ohm。可见，当OD初始值时，仍然有一些电阻测试值超出100ohm，按照本发明的步骤六、若IO buffer电阻测试所计算的电阻值在所述电阻有效范围之内，则表示通过测试，将当前的过驱动量保存至测试程式中；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长。因此，返回执行步骤一，所述OD＝OD初始值+步长(10微米)，由图7可知，OD初始值的无效点对应在OD初始值+10微米的测试值中，其电阻值明显变小。但还是有一些为无效测试值，因此，需要再次返回执行步骤一，将步骤一中的OD值再增加一个步长，变为OD初始值+20微米。由图7中的OD初始值+20微米的测试值可见，OD初始值+10微米的无效点对应在OD初始值+20微米的测试值中，其电阻值明显变小，而且都落入了电阻值小于100ohm的有效范围之内，因此当OD初始值+20微米时，测试有效，按照步骤六，应当将当前的过驱动量保存至测试程式中。
综上所述，本发明在确定OD时，除了使用传统的contact测试，增加了所有IO的PMOS/NMOS电阻测试，通过测试IO buffer电阻，来评估contact的接触电阻，进而将一些接触电阻偏大的case筛查出来，能够更加合理有效的选择合适的OD，同时避免部分IO pin接触电阻偏大，影响测试良率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：
步骤一、提供过驱动量；所述过驱动量为所述过驱动量的初始值与步长之和；并且
所述过驱动量表示探针施加在晶圆上的测试结构的深度；
步骤二、目测针痕；
步骤三、提供接触式测试的电压有效范围，利用所述过驱动量进行接触式测试；所述接触式测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电压测试，驱动功能选择为加电流；DUT信号端为两个二极管的连接点；
步骤四、若接触式测试所输出的电压在所述电压有效范围之内，则表示通过测试，接着执行步骤五；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长；
步骤五、提供IO buffer电阻测试的电阻有效范围，利用所述过驱动量进行IO buffer电阻测试；所述IO buffer电阻测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电流测试，驱动功能选择为加电压；所述IO buffer电阻测试中的电路包含一个PMOS管和一个NMOS管， 其中，给出NMOS管和PMOS管相互连接，其连接端为DUT输出端，其中Force加电压，测电流，根据电阻＝电压\电流，计算出电阻；
步骤六、若IO buffer电阻测试所计算的电阻值在所述电阻有效范围之内，则表示通过测试，将当前的过驱动量保存至测试程式中；否则返回执行步骤一将所述过驱动量再增加一个步长。
2.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：步骤一中所述过驱动量的初始值为80微米。
3.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：步骤四和步骤六中所述步长为10微米。
4.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述接触式测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电压测试，驱动功能选择为加电流。
5.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述接触式测试中，所述驱动功能选择加电流的大小为-100μA。
6.根据权利要求1或5所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述接触式测试的电压有效范围为-0.1V～-0.8V。
7.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述IObuffer电阻测试采用PMU精密测量单元对DUT信号端进行电流测试，驱动功能选择为加电压。
8.根据权利要求7所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述IO buffer电阻测试中的电路包含一个PMOS管和一个NMOS管。
9.根据权利要求1或8所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述IO buffer电阻测试的电阻有效范围为小于100ohm。
10.根据权利要求9所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述IObuffer电阻测试的电阻有效范围为50ohm～100ohm。
11.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述接触式测试用于28HKC项目，所述28HKC项目表示28nm高介电项目。
12.根据权利要求1所述的建立探针测试程式时确定过驱动量的方法，其特征在于：所述IObuffer电阻测试用于28LP项目，所述28LP项目表示28nm low power项目。
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