DE10034878A1 - Verfahren zum Überprüfen eines Bauelementes und Bauelement mit Testspeicher - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Überprüfung des Bauelementes und ein Bauelement beschrieben, bei dem Testergebnisse, die beim Testen des Bauelementes ermittelt wurden, in einem Speicher des Bauelementes abgelegt werden. Auf diese Weise sind die Testergebnisse mit dem Bauelement verbunden und für spätere Auswertungen jederzeit verfügbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Bauelement gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 6.

Bauelemente werden während verschiedener Stufen der Herstel­ lung auf eine vorgegebene Funktionsweise überprüft. Dazu wird beispielsweise bei einem Halbleiterspeicher mit einem Testge­ rät eine korrekte Funktionsweise der Speicherzellen über­ prüft.

Je nach dem, in welcher Herstellungsstufe sich das Bauelement befindet, werden unterschiedliche Testverfahren zur Überprü­ fung des Bauelementes verwendet. Üblicherweise werden die Te­ stergebnisse der Testverfahren dazu verwendet, um defekte Bauelemente auszusortieren oder um Bauelemente in verschiede­ ne Güteklassen einzuteilen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Bauelement mit einer verbesserten Nutzung der Testergeb­ nisse bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An­ spruchs 1 und durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.

In vorteilhafter Weise werden die Testergebnisse in einen Speicher des Bauelementes abgelegt. Auf diese Weise sind die Testergebnisse fest mit dem Bauelement verbunden und können später beispielsweise nach einem weiteren Herstellungsschritt ausgelesen und für die Durchführung des Herstellungsschrittes berücksichtigt werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. In einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform werden nicht nur die Testergebnisse sondern auch eine Kennung für das Testverfahren, bei dem die Testergebnis­ se ermittelt wurden, im Speicher abgelegt. Auf diese Weise können Testergebnisse von einer Vielzahl von Testverfahren für eine spätere Auswertung und/oder Verwendung abgespeichert werden. Aufgrund der Kennung sind die Testergebnisse den ein­ zelnen Testverfahren zugeordnet. Diese Information kann bei einer Auswertung berücksichtigt werden und Aufschlüsse über die Ursachen einer Fehlfunktion geben.

Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleiterspeicher, bei denen vorzugsweise als Speicher elektrisch programmierbare, nicht flüchtige Speicher einge­ setzt werden. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der Er­ findung bei DRAMs, die dynamische Speicher darstellen, bei denen auf die einzelnen Speicherzellen des Speichers zuge­ griffen werden kann. Vorzugsweise wird als Speicher ein Feld von programmierbaren Sicherungen (Fuses) verwendet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die abgespeicherten Testergebnisse ausgelesen und nach vorgegebe­ nen Verfahren ausgewertet. Vorzugsweise werden die abgespei­ cherten Testergebnisse bei folgenden Testverfahren berück­ sichtigt, um z. B. fehlerhafte Bausteine auszusortieren oder gute Bausteine in unterschiedliche Güteklassen einzuteilen

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Bauelement mit einem Testgerät und einem Program­ miergerät,

Fig. 2 einen Programmablauf zum Testen eines Bauelementes und

Fig. 3 ein Bauelement mit einem integrierten Programmierge­ rät.

Fig. 1 zeigt ein Bauelement 1, das einen Speicher 2 auf­ weist, wobei der Speicher 2 in Form eines adressierbaren Fel­ des von elektrisch programmierbaren nicht flüchtigen Spei­ cherzellen bzw. elektrisch programmierbaren Sicherungen (Fu­ ses) ausgebildet ist. Der Speicher 2 ist als elektrisch pro­ grammierbarer Speicher realisiert, der eine Vielzahl von Speicherzellen aufweist, die einzeln adressierbar sind. Der Speicher 2 steht mit einer Steuerschaltung 9 über eine dritte Schnittstelle 7 in Verbindung, wobei die Steuerschaltung 9 auf dem Bauelement 1 integriert ist. Zudem weist das Bauele­ ment 1 eine erste und eine zweite Schnittstelle 10, 11 auf, an die ein Testgerät 12 und ein Programmiergerät 13 ange­ schlossen sind. Das Testgerät 12 und das Programmiergerät 13 sind über eine Datenleitung 14 miteinander verbunden.

Die zweite Schnittstelle 11 verbindet den Speicher 2 und das Programmiergerät 13. Der Speicher 2 ist beispielsweise als programmierbarer Festwertspeicher ausgebildet, in dessen Speicherzellen Daten eingeschrieben werden können, indem eine Sicherung am Ausgang der Speicherzelle durch einen erhöhten Programmierstrom durchgebrannt wird.

Das Bauelement 1 weist eine elektronische Schaltung 15 auf, die über die zweite Schnittstelle 10 mit der Steuerschaltung 9 und dem Testgerät 12 verbunden ist. Das Testgerät 12 hat über die erste Schnittstelle 10 Zugriff auf die elektronische Schaltung 15 und führt nach vorgegebenen Testverfahren eine Überprüfung der elektronischen Schaltung 15 durch. Die Te­ stergebnisse, die bei der Überprüfung der elektronischen Schaltung 15 erhalten werden, werden an das Programmiergerät 13 weitergegeben. Das Programmiergerät 13 überträgt über die zweite Schnittstelle 11 die Testergebnisse in den program­ mierbaren Speicher 2. In einer Weiterbildung der Erfindung ist anstelle der ersten und zweiten Schnittstelle 10, 11 nur eine Schnittstelle vorgesehen, an die die Steuerschaltung 9, die elektronische Schaltung 15, der Speicher 2, das Testgerät 12 und das Programmiergerät 13 angeschlossen sind.

Das Bauelement 1 ist nicht in allen Details beschrieben und kann beispielsweise als DRAM ausgebildet sein. Das Bauelement 1 kann jedoch auch beliebige andere elektronische Schaltungen aufweisen, die auf eine korrekte Funktionsweise überprüft werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Programmiergerät 13 auf dem Bauelement 1 integriert, wie in Fig. 3 darge­ stellt ist.

Die Funktionsweise der Anordnung der Fig. 1 wird im folgen­ den anhand des Programmablaufs der Fig. 2 näher erläutert: Bei Programmpunkt 10 startet das Testgerät 12 ein Testverfah­ ren, bei dem die elektronische Schaltung 15 überprüft wird. Ist die elektronische Schaltung 15 beispielsweise in Form ei­ nes Speichers mit einer Vielzahl von Speicherzellen ausgebil­ det, so werden die einzelnen Speicherzellen auf eine korrekte Funktionsweise überprüft. Dazu gibt das Testgerät 12 vorgege­ bene Daten an die elektronische Schaltung 15 zum Abspeichern.

Anschließend überprüft bei Programmpunkt 20 das Testgerät 12, ob die übertragenen Daten von den Speicherzellen korrekt ab­ gespeichert wurden, wie schnell die Schaltung 15 arbeitet und welchen Stromverbrauch die Schaltung 15 aufweist. Dabei wird eine Information über eine korrekte oder falsche Abspeiche­ rung und/oder eine Einteilung in eine Güteklasse (high, medi­ um, low) in Bezug auf die Geschwindigkeit, korrekte Funkti­ onsweise und/oder auf den Stromverbrauch als Testergebnis er­ mittelt. Die Testergebnisse werden zum Programmiergerät 13 übertragen.

Beim folgenden Programmpunkt 30 überträgt das Programmierge­ rät 13 die Testergebnisse über die zweite Schnittstelle 11 in den programmierbaren Speicher 2. In einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird zusätzlich zu den Testergebnissen eine Kennung für das Testverfahren im Speicher 2 abgelegt, bei dem die Testergebnisse ermittelt wurden. Auf diese Weise können die Te­ stergebnisse verschiedener Testverfahren geordnet nach den Testverfahren im Speicher 2 abgelegt werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Testergebnisse unter Berücksichtigung der Testverfahren ausgewertet und/oder verwendet werden können.

Bei dem folgenden Programmpunkt 40 erfolgt ein Start eines anderen Testverfahrens durch das Testgerät 12, bei dem bei­ spielsweise in einem späteren Herstellungsstadium oder bei einer anderen Umgebungstemperatur die gleiche Funktion oder eine andere Funktion der elektronischen Schaltung 15 über­ prüft wird. Beispielsweise wird die Taktfrequenz der elektro­ nischen Schaltung 15 bei einer anderen Temperatur überprüft.

Bei Programmpunkt 50 liest das Testgerät 12 die im Speicher 2 abgelegten Testergebnisse aus.

Beim folgenden Programmpunkt 60 wertet das Testgerät 12 die ausgelesenen Testergebnisse und die neuen Testergebnisse aus Tand ordnet die elektronische Schaltung einer Güteklasse (z. B. low, medium, high zu. Wurden beispielsweise die abge­ legten Testergebnisse bei einem Niedertemperaturtest bei bei­ spielsweise -10° ermittelt und werden bei dem folgenden Test die Hochtemperaturfestigkeit der elektronischen Schaltung 15 bei einer Temperatur von 85°C überprüft, so werden die Te­ stergebnisse der beiden Tests verwendet, um die elektronische Schaltung 15 für die zwei Temperaturen in eine Güteklasse und unabhängig von der Temperatur in eine Güteklasse einzuteilen.

Anschließend schreibt das Programmiergerät 13 die Testergeb­ nisse und/oder die Güteklassen für die Temperaturen und/oder die Güteklasse für die elektronische Schaltung 15 unabhängig von der Temperatur bei Programmpunkt 70 in den Speicher 2. Daraufhin wird zu Programmpunkt 20 zurückverzweigt.

Die Erfindung wurde am Beispiel eines elektronisch program­ mierbaren Speichers 2 mit vorzugsweise elektronischen Sicherungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Speicher beschränkt, sondern es kann jede Art von Speicher zur Abspeicherung der Testergebnisse verwendet werden.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Testergeb­ nisse in einer Baueinheit mit dem getesteten Bauelement vor­ liegen und somit während der gesamten Lebensdauer des Bauele­ mentes am Bauelement zur Verfügung stehen. Damit ist eine er­ weiterte Ausnutzung der Informationen, die in den Testergeb­ nissen liegen, gegeben. Diese Information kann bei DRAMs z. B. eingesetzt werden, um die Degradation (Alterung) von Zellen oder Transistoren während der Betriebszeit zu Testen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Programmiergerät 13 auf dem Bauelement 1 integriert ist und über die erste Schnittstelle 10 mit dem Testgerät 12 verbunden ist.

Claims (9)

1. Verfahren zum Überprüfen eines Bauelementes, wobei das Bauelement mit einem Testverfahren überprüft wird und Te­ stergebnisse des Testverfahrens ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Testergebnisse in einen Speicher (2) des Bauele­ mentes (1) abgelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testergebnisse mit einer Kennung für das Testverfahren abgespeichert werden, mit dem die Testergebnisse ermittelt wurden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass als Bauelement (1) ein Halbleiterspei­ cher verwendet wird, und dass als Speicher (2) ein elek­ trisch programmierbarer nicht flüchtiger Speicher verwen­ det wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die abgespeicherten Testergebnisse aus­ gelesen und ausgewertet werden

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Testergebnisse bei einem weiteren Testverfahren berücksichtigt werden, und dass mehrere Te­ stergebnisse in Form einer Güteklasse bewertet und abge­ speichert werden.

6. Bauelement (1) mit einem Speicher (2), mit einer Ein/Ausgabe-Schnittstelle (10, 11) zum Einschreiben und/oder Auslesen von Daten aus dem Speicher (2), wobei das Bauelement (1) eine Schnittstelle (10, 11) zum An­ schluss eines Testgerätes (12) aufweist, mit dem das Bau­ element (1) nach einem vorgegebenen Testverfahren über­ prüfbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (10, 11) in der Weise ausgebildet ist, dass an die Schnittstelle (11, 12) ein Programmiergerät (13) an­ schließbar ist, wobei das Programmiergerät (13) zum Ein­ schreiben von Testergebnissen in den Speicher (2) vorgese­ hen ist.

7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (2) in Form eines elektrisch programmierbaren nicht flüchtigen Speichers (2) ausgebildet ist.

8. Bauelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicher (2) ein Testergebnis und/oder eine Güte­ klasse abgelegt sind, die beim Testen des Bauelementes (1) ermittelt wurden.

9. Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Programmiergerät (13) auf dem Bau­ element (1) integriert ist.