DE10116349B4

DE10116349B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Halbleitervorrichtungen

Info

Publication number: DE10116349B4
Application number: DE10116349A
Authority: DE
Inventors: Saburo Uehara
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: US20010033182A1; US6850860B2; DE10116349A1; JP4295894B2; JP2001296332A

Abstract

Vorrichtung zum Prüfen von Halbleitervorrichtungen (100), die basierend auf einem binären Suchverfahren eine Gut/Nichtgut-Schwelle innerhalb eines vorgeschriebenen Prüfbereichs für eine Halbleitervorrichtung (100) erfasst, mit:
einer Anfangswert-Einstelleinheit (10) zum Einstellen eines oberen Grenzwertes (PO) und eines unteren Grenzwertes (FO) des Prüfbereichs,
einer Anfangswert-Änderungseinheit (10) zum Ändern der durch die Anfangswert-Einstelleinheit eingestellten Grenzwerte, wobei dem oberen Grenzwert (PO) ein Wert (RE) hinzugefügt und von dem unteren Grenzwert (FO) ein Wert (RE) abgezogen wird; und
einer Vorrichtungsmesseinheit (10, 20, 30, 70) zur Ausführung der Messung mittels des binären Suchverfahrens an der Halbeitervorrichtung (100) beginnend an einer Messposition innerhalb des Prüfbereichs, welche Messposition bestimmt ist unter Verwendung des geänderten oberen Grenzwerts als Gut-Wert (PV) und des geänderten unteren Grenzwertes als Nichtgut-Wert (FV).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Halbleitervorrichtungen (Halbleiter-Bauelementen) und ein Prüfverfahren für Fälle, in denen an einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines binären Suchverfahrens eine Wechselstrom-Prüfung usw. ausgeführt wird.
Eine Prüfvorrichtung für Halbleiter ist seit langem bekannt als eine Vorrichtung zum Ausführen von Prüfungen an verschiedenen Arten von Halbleitervorrichtungen wie z. B. an Logik-ICs und Halbleiterspeichern vor dem Versand. Die von dieser Prüfvorrichtung für Halbleiter ausgeführten Prüfungen umfassen eine Funktionsprüfung, eine parametrische Wechselstrom-Prüfung und eine parametrische Gleichstrom-Prüfung. Von diesen wertet die parametrische Wechselstrom-Prüfung die Wechselstrom-Parameter aus, wie z. B. die Zeitachsen-Kennlinien und die Frequenzkennlinien einer Halbleitervorrichtung, die den DUT (Prüfling) bildet, wobei als typisches Prüfverfahren ein als binäre Suche bezeichnetes Verfahren bekannt ist.
5 ist ein Ablaufplan, der die herkömmliche Verarbeitungsprozedur zum Feststellen des Gut/Nichtgut(Bestanden/Nichtbestanden)-Schwellenwertes einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung des binären Suchverfahrens zeigt. Als ein Beispiel wird der Fall betrachtet, in dem als das Meßergebnis eine normale Halbleitervorrichtung für gut befunden wird, wenn der Meßpunkt auf den oberen Grenzwert des Prüfbereichs einge stellt ist, während sie nicht für nicht gut befunden wird, wenn der Meßpunkt auf den unteren Grenzwert des Prüfbereichs eingestellt ist, wobei zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert nach dem Gut/Nichtgut-Schwellenwert gesucht wird.

(1) Zuerst wird der Gut-Wert PV auf den oberen Grenzwert des Prüfbereichs eingestellt (Schritt 200), der Ausgangswert des Prüflings in der Meßposition, die diesem Gut-Wert entspricht, wird untersucht (Schritt 201), und der Prüfling wird für gut befunden (Schritt 202). Falls der Prüfling nicht für gut befunden wird, wird die vorgeschriebene Fehlerverarbeitung ausgeführt (Schritt 203).
(2) Ähnlich wird der Nichtgut-Wert FV auf den unteren Grenzwert des Prüfbereichs eingestellt (Schritt 204), der Ausgangswert des Prüflings in der Meßposition, die diesem Nichtgut-Wert entspricht, wird untersucht (Schritt 205), und der Prüfling wird nicht für nicht gut befunden (Schritt 206). Falls der Prüfling nicht für nicht gut befunden wird, wird die vorgeschriebene Fehlerverarbeitung ausgeführt (Schritt 207).
(3) Der nächste Meßpunkt wird auf (PV + FV)/2 eingestellt, (Schritt 208), der Ausgangswert des Prüflings an dieser Meßposition wird untersucht (Schritt 209), und es wird eine Prüfung ausgeführt, ob der Prüfling für gut oder für nicht gut befunden wird (Schritt 210). Falls das Meßergebnis so ist, daß der Prüfling für gut befunden wird, wird die aktuelle Meßposition (PV + FV)/2 dem Gut-Wert PV zugeordnet (Schritt 211). Falls andererseits das Meßergebnis so ist, daß der Prüfling für nicht gut befunden wird, wird die aktuelle Meßposition (PV + FV)/2 dem Nichtgut-Wert FV zugeordnet (Schritt 212).
(4) Die oben in (3) beschriebene Verarbeitung wird wie derholt, bis der Absolutwert |PV – FV| des Unterschieds zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der oder kleiner als die Auflösung RE ist (Schritt 213).

Nun werden entsprechend dem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung des binären Suchverfahrens Messungen am oberen Grenzwert und am unteren Grenzwert des Prüfbereichs ausgeführt, um zu bestätigen, daß der Prüfling normal ist, wobei es eine kleine Möglichkeit gibt, daß der Gut/Nichtgut-Schwellenwert außerhalb dieses Prüfbereichs liegt. Bei den beim tatsächlichen Prüfen erhaltenen tatsächlichen Werten beträgt der Anteil der Fälle, in denen der Prüfling an der oberen Grenze des Prüfbereichs für nicht gut befunden wird oder der Prüfling an der unteren Grenze des Prüfbereichs für gut befunden wird, einige Prozent. Deshalb gibt es beim herkömmlichen Verfahren unter Verwendung des binären Suchverfahrens ein Problem einer langen Prüfzeit, das durch die Ausführung einer ineffizienten Bestätigungsarbeit verursacht wird, bei der Ergebnisse erhalten werden, die eine Selbstverständlichkeit sind. Wenn eine große Anzahl Prüflinge nacheinander geprüft werden, sammeln sich insbesondere die einzelnen Prüfzeiten an, wobei deshalb ein Verfahren erwünscht ist, mit dem ein wenigstens etwas effizienteres Prüfen ausgeführt werden kann und mit dem die Gesamtprüfzeit verkürzt wird.

Aus der US 6,014,033 und der US 5,894,226 sind Systeme und Verfahren zum Testen von Halbleiterbauelementen bekannt, bei denen eine korrekte Signalverarbeitung in dem Halbleiterbauelement mittels eines binären Suchverfahrens, beispielsweise durch sukzessive Halbierung einer Taktfrequenz, ermitttelt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Punkte gemacht und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen von Halbleitervorrichtungen zu schaffen, die eine Verkürzung der Prüfzeit erlauben.

Zum Zeitpunkt des Erfassens der Gut/Nichtgut-Schwelle in nerhalb eines vorgeschriebenen Prüfbereichs für eine Halbleitervorrichtung basierend auf dem binären Suchverfahren stellt die Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung der Erfindung entweder den oberen Grenzwert oder den unteren Grenzwert des Prüfbereichs als den Gut-Wert und den anderen Grenzwert als den Nichtgut-Wert mittels einer Anfangswert-Einstelleinheit ein, wobei sie mit diesen Gut- und Nichtgut-Werten mittels der Vorrichtungs-Meßeinheit die Messung mittels des binären Suchverfahrens für die Halbleitervorrichtung ausführt. Da der Prüfbereich normalerweise so eingestellt ist, daß der Prüfling entweder am oberen Grenzwert oder am unteren Grenzwert für gut befunden wird, während der Prüfling am anderen Grenzwert für nicht gut befunden wird, gibt es eine kleine Möglichkeit, daß an diesem oberen Grenzwert und an diesem unteren Grenzwert ein Fehler auftritt. Es ist deshalb möglich, ein effizientes Prüfen ausführen und die Prüfzeit zu verkürzen, indem an diesen Grenzen keine Messung ausgeführt wird, sondern indem die Messung mittels des binären Suchverfahrens von der nächsten Position ausgeführt wird.

Es ist vorgesehen, daß wenigstens der Gut-Wert und der Nichtgut-Wert, die mittels der obenbeschriebenen Anfangswert-Einstelleinheit eingestellt sind, mittels der Anfangswert-Änderungseinheit geändert werden, so daß der Prüfbereich um einen Betrag erweitert wird, der zu einem vorgeschriebenen Wert äquivalent ist. Mit dem binären Suchverfahren wird der Zwischenwert zwischen dem vorherigen Gut-Wert und dem vorherigen Nichtgut-Wert berechnet, wobei die Aktualisierung des Gut-Wertes oder des Nichtgut-Wertes ausgeführt wird, wobei es deshalb nicht möglich ist, eine Gut/Nichtgut-Beurteilung in der Meßposition auszuführen, die dem oberen Grenzwert oder dem unteren Grenzwert des Prüfbereichs entspricht, solange diese Berechnung ausgeführt wird. Dieses Problem kann vermieden werden, indem der anfängliche Prüfbereich um einen Betrag vergrößert wird, der zu einem vorgeschriebenen Wert äquivalent ist.

Es ist außerdem erwünscht, daß dieser vorgeschriebene Wert zur Meßauflösung äquivalent ist. Um das oben beschriebene Problem zu vermeiden, ist es ausreichend, den Prüfbereich um einen Betrag zu erweitern, der zur Auflösung äquivalent ist, wobei es durch das Erweitern des Prüfbereichs um den minimalen notwendigen Betrag in dieser Weise möglich ist, zu verhindern, daß die Prüfzeit unnötig lang wird.

Außerdem wird ein Prüfverfahren für eine Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 3 vorgeschlagen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, die eine Konfiguration einer Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Zeichnung, die einen Ablaufplan zur Erläuterung einer Betriebsprozedur in einer parametrischen Wechselstrom-Prüfung einer Prüfvorrichtung für Halbleitervorrichtungen zeigt;
3A-3G sind erläuternde Zeichnungen, die die Ergebnisse der Untersuchung der Anzahl von Messungen zeigen, wenn sich die Ausgangssignalform des Prüflings in bezug auf einen vorgeschriebenen Prüfbereich ändert;
4A-4G sind erläuternde Zeichnungen, die die Meßergebnisse mit einem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung eines binären Suchverfahrens zeigen; und
5 ist ein Ablaufplan, der eine herkömmliche Verarbeitungsprozedur zum Feststellen eines Gut/Nichtgut-Schwellenwertes einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung des binären Suchverfahrens zeigt.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung eine Ausführungsform der Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung, auf die die Erfindung angewendet ist, ausführlich beschrieben.
1 ist eine Zeichnung, die eine Konfiguration einer Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung einer Ausführungsform zeigt. Die in dieser Zeichnung gezeigte Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung ist eine Vorrichtung zum Ausführen einer parametrischen Wechselstrom-Prüfung, einer parametrischen Gleichstrom-Prüfung, einer Funktionsprüfung usw. an einem DUT (Prüfling) 100, wobei sie, um die Eingabe/Ausgabe der verschiedenen, für das Prüfen notwendigen Signale in den/aus dem DUT 100 auszuführen, einen Prüfprozessor 10, einen Taktgeber 20, einen Mustergenerator 30, eine Datenwähleinrichtung 40, einen Formatsteuerungsabschnitt 50, eine Anschlußstiftkarte 60 und einen digitalen Vergleichsabschnitt 70 umfaßt.
Der oben beschriebene Prüfprozessor 10 führt ein vorgeschriebenes Prüfprogramm mittels eines Betriebssystems (OS) aus, wobei er die gesamte Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung steuert, um eine parametrische Wechselstrom-Prüfung usw. am DUT 100 auszuführen.
Der Taktgeber 20 stellt den Basiszyklus ein, der für das Prüfen notwendig ist, wobei er innerhalb dieses eingestellten Basiszyklus verschiedene Taktflanken erzeugt. Der Mustergenerator 30 erzeugt Musterdaten, die an den Anschlußstiften eingegeben werden, die den Takt-Anschlußstift des DUTs 100 umfassen. Die Datenwähleinrichtung 40 stellt eine Entsprechung zwischen den verschiedenen Arten der von dem Mustergenerator 30 ausgegebenen Musterdaten und den Anschlußstiften des DUTs 100 her, in die diese Daten eingegeben werden. Der Formatsteuerungsabschnitt 50 führt basierend auf den vom Mustergenerator 30 erzeugten und von der Datenwähleinrichtung 40 ausgewählten Musterdaten und den vom Taktgenerator 20 erzeugten Taktflanken die Signalformsteuerung für den DUT 100 aus.
Die Anschlußstiftkarte 60 wird verwendet, um eine physikalische Schnittstelle zwischen dem Formatsteuerungsabschnitt 50 und dem digitalen Vergleichsabschnitt 70 und dem DUT 100 zu schaffen. Die Anschlußstiftkarte 60 wird durch einen Treiber konfiguriert, der eine vorgeschriebene Mustersignalform an einen entsprechenden Anschlußstift des DUTs 100 anlegt; ein dualer Komparator, der gleichzeitig einen Vergleich zwischen der Spannungssignalform, die an einem Anschlußstift auftritt, und einer vorgeschriebenen Tiefpegel-Spannung und einer vorgeschriebenen Hochpegel-Spannung ausführt; eine programmierbare Last, die erlaubt, daß ein beliebiger Wert des Laststroms eingestellt wird; und ein Abschlußwiderstand, der einen vorgeschriebenen Widerstandswert aufweist (z. B. 50 Ω), sind mit den Anschlußstiften verbunden. Unter den Anschlußstiften des DUTs 100 befinden sich einige, wie z. B. die Anschlußstifte, die den Adressen-Anschlußstiften entsprechen, in die nur vorgeschriebene Daten eingegeben werden. Derartige Anschlußstifte erfordern den oben beschriebenen dualen Komparator, die obenbeschriebene programmierbare Last oder den oben beschriebenen Abschlußwiderstand nicht, wobei nur der Treiber mit ihnen verbunden ist.
Der digitale Vergleichsabschnitt 70 vergleicht die für jeden von der Datenwähleinrichtung 40 ausgewählten Anschlußstift erwarteten Wertdaten mit der Ausgabe von jedem Anschlußstift des DUTs 100. Die Taktung zum Ausführen dieses Vergleichs wird von der Taktflanke STRB des von dem Taktgenerator 20 erzeugten Ausblendsignals spezifiziert.
Der oben beschriebene Prüfprozessor 10 entspricht der Anfangswert-Einstelleinheit und der Anfangswert-Änderungseinheit, während der Prüfprozessor 10, der Taktgenerator 20, der Mustergenerator 30, die Datenwähleinrichtung 40, der Formatsteuerungsabschnitt 50, die Anschlußstiftkarte 60 und der digitale Vergleichsabschnitt 70 der Vorrichtungs-Meßeinheit entsprechen.
Die vorliegende Ausführungsform einer Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung besitzt diese Art der Konfiguration, wobei nun der Betrieb beschrieben wird, wenn sie verwendet wird, um mittels des binären Suchverfahrens eine parametrische Wechselstrom-Prüfung an dem DUT 100 auszuführen.
2 ist eine Zeichnung, in die die Betriebsprozedur in einer parametrischen Wechselstrom-Prüfung der vorliegenden Ausführungsform einer Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung zeigt. Es ist z. B. die Betriebsprozedur zum Erfassen des Gut/Nichtgut-Schwellenwertes in einem vorgeschriebenen Prüfbereich unter Verwendung des binären Suchverfahrens gezeigt.

(1) Zuerst stellt der Prüfprozessor 10 den Wert (P0 + RE), der erhalten wird, indem die Auflösung RE zum oberen Grenzwert P0 des Prüfbereichs hinzugefügt wird, als den Gut-Wert PV im Anfangszustand ein (Schritt 100).
(2) Außerdem stellt der Prüfprozessor 10 den Wert (F0 – RE), der erhalten wird, indem die Auflösung RE vom unteren Grenzwert F0 des Prüfbereichs abgezogen wird, als den Nichtgut-Wert FV im Anfangszustand ein (Schritt 101).
(3) Als nächstes stellt der Prüfprozessor 10 die Meßposition auf (PV + FV)/2 ein (Schritt 102), er untersucht den Ausgangswert des beobachteten Anschlußstiftes des DUTs 100 an dieser Meßposition (Schritt 103), und er überprüft, ob der Prüfling für gut oder für nicht gut befunden wird (Schritt 104). Spezifischer wird die vorgeschriebene Prüfmuster-Signalform in den beobachteten Anschlußstift des DUTs 100 eingegeben, indem vom Prüfprozessor 10 ein Befehl an den Taktgenerator 20, den Mustergenerator 30, die Datenwähleinrichtung 40 und den Formatsteuerungsabschnitt 50 geschickt wird. Parallel mit der Operation des Eingebens dieser Prüfmuster-Signalform wird ein Ausblendsignal STRB mit einer Taktung, die der oben beschriebenen Meßposition (PV + FV)/2 entspricht, erzeugt, indem vom Prüfprozessor 10 ein Befehl zum Taktgenerator 20 geschickt wird, wobei durch den digitalen Ver gleichsabschnitt 70 eine Gut/Nichtgut-Beurteilung für den Ausgangswert ausgeführt wird.
Falls durch das ausgegebene Ergebnis angegeben wird, daß der Prüfling für gut befunden wird, stellt der Prüfprozessor 10 die aktuelle Meßposition (PV + FV)/2 als den Gut-Wert PV ein (Schritt 105). Falls andererseits durch das ausgegebene Ergebnis angegeben wird, daß der Prüfling für nicht gut befunden wird, stellt der Prüfprozessor 10 die aktuelle Meßposition (PV + FV)/2 als den Nichtgut-Wert FV ein (Schritt 106).
(4) Falls das Meßergebnis in der Meßposition, die dem unteren Grenzwert F0 des Prüfbereichs vor, der Erweiterung des Bereichs entspricht, anzeigt, daß der Prüfling für gut befunden wird (Schritt 107), führt der Prüfprozessor 10 außerdem eine Fehlerbeurteilung aus und geht zu der vorgeschriebenen Fehlerverarbeitung weiter (Schritt 108). Falls das Meßergebnis in der Meßposition, die dem oberen Grenzwert P0 des Prüfbereichs entspricht, anzeigt, daß der Prüfling für nicht gut befunden wird (Schritt 109), führt der Prüfprozessor 10 ähnlich eine Fehlerbeurteilung aus und geht zu der vorgeschriebenen Fehlerverarbeitung weiter (Schritt 110).
(5) Als nächstes beurteilt der Prüfprozessor 10, ob der Absolutwert |PV – FV| des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der oder kleiner als die Auflösung RE ist, wobei er die Messoperationen vom Schritt 102 an wiederholt, bis der Absolutwert |PV – FV| gleich der oder kleiner als die Auflösung RE ist (Schritt 111).

Folglich wird mit der vorliegenden Ausführungsform einer Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung eine parametrische Wechselstrom-Prüfung unter Verwendung des binä ren Suchverfahrens am DUT 100 ausgeführt, wobei die Messungen am oberen Grenzwert und am unteren Grenzwert des Prüfbereichs ausgelassen werden, wobei es möglich wird, die Prüfzeit zu verkürzen, indem die ineffizienten Messungen an diesem Meßpunkt nicht ausgeführt werden. Weil am oberen Grenzwert und am unteren Grenzwert des Prüfbereichs anfangs keine Messungen ausgeführt werden, gibt es außerdem Fälle, in denen an diesen Meßpunkten eine Fehlerüberprüfung nicht möglich ist, mit der vorliegenden Ausführungsform wird aber der Prüfbereich sowohl nach oben als auch nach unten um einen Betrag erweitert, der zur Auflösung äquivalent ist, wobei deshalb an diesen Punkten Fehlerüberprüfungen ausgeführt werden können.
Tatsächliche Untersuchung der Anzahl der Messungen
Als nächstes wird untersucht, bis zu welchem Ausmaß die Anzahl der Messungen unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Ausführungsform verringert werden kann.
Die 3A bis 3G sind erklärende Zeichnungen, die die Ergebnisse der Untersuchung der Anzahl der Messungen zeigen, wenn sich die Ausgangssignalform des DUTs 100 in bezug auf einen vorgeschriebenen Prüfbereich geändert. Als ein Beispiel werden alle Muster der Ausgangssignalform des DUTs 100 betrachtet, wobei angenommen wird, daß der Prüfbereich vor der Erweiterung a bis f beträgt. Die Bezugszeichen a, b, ... bezeichnen die Positionen, für die es eine Möglichkeit gibt, daß sie als eine Meßposition eingestellt werden, wobei der minimale Wert des Intervalls zwischen diesen die Auflösung RE ist. Die Zahlen unter den Meßpositionen a, b, ... zeigen die Reihenfolge der Messungen, und unter diesen Zahlen zeigt das Bezugszeichen P an, daß als das Meßergebnis für diesen Meßpunkt festgestellt wird, daß der Prüfling für gut befunden wird, während das Bezugszeichen F anzeigt, daß als das Meßergebnis für diesen Meßpunkt festgestellt wird, daß der Prüfling für nicht gut befunden wird.
In 3A sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 vor dem unteren Grenzwert des ursprünglichen Prüfbereichs ansteigt (Meßposition a). In diesem Fall wird eine Fehlerbeurteilung zu dem Zeitpunkt ausgeführt, zu dem die Messung in der Meßposition a endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, wobei deshalb die Anzahl der Messungen zwei beträgt.
In 3B sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen a und b ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition b endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen a und b liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen drei.
In 3C sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen b und c ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition b endet und als das Meßergebnis eine Nichtgut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen b und c liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen drei.
In 3D sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen c und d ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition d endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen c und d liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen drei.
In 3E sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen d und e ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition d endet und als das Meßergebnis eine Nichtgut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen d und e liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen drei.
In 3F sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen e und f ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition f endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen e und f liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen drei.
In 3G sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 nach dem oberen Grenzwert des ursprünglichen Prüfbereichs ansteigt (Meßposition f). In diesem Fall wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition f endet und als das Meßergebnis eine Nichtgut-Beurteilung getroffen wird, eine Fehlerbeurteilung ausgeführt, wobei deshalb die Anzahl der Messungen drei beträgt.
Durch die Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Gesamtzahl der Messungen, wenn alle Muster gleichmäßig auftreten, (die Anzahl, die erhalten wird, wenn die Anzahl der Messungen zusammengezählt wird, die jeder der 3A bis 3G entspricht) 2 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 20 Messungen.
Da außerdem die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Meßmuster entsprechend 3A und 3G tatsächlich niedrig ist (bei einer tatsächlichen Messung einige Prozent beträgt), ergibt, falls die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Muster als 10 % angenommen wird, das Berechnen der Gesamtzahl der Messungen (2 + 3) × 10 % + (3 + 3 + 3 + 3 + 3) × 90 % = 14,0.
Die 4A bis 4G sind erklärende Zeichnungen, die die Meßergebnisse mit dem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung des binären Suchverfahrens zeigen. Die Meßbedingungen usw. sind die gleichen wie in den Fällen, die in 3 gezeigt sind.
In 4A sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 vor dem unteren Grenzwert des Prüfbereichs ansteigt (Meßposition a). In diesem Fall wird eine Fehlerbeurteilung zu dem Zeitpunkt ausgeführt, zu dem die Messung in der Meßposition a endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, wobei deshalb die Anzahl der Messungen zwei beträgt.
In 4B sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen a und b ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition b endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen a und b liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen vier.
In 4C sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen b und c ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition b endet und als das Meßergebnis eine Nichtgut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen b und c liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen vier.
In 4D sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen c und d ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition d endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen c und d liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen vier.
In 4E sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen d und e ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition e endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen d und e liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen fünf.
In 4F sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 zwischen den Meßpositionen e und f ansteigt. In diesem Fall ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition e endet und als das Meßergebnis eine Gut-Beurteilung getroffen wird, der Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Gut-Wert PV und dem Nichtgut-Wert FV gleich der Auflösung RE, wobei beurteilt wird, daß die Gut/Nichtgut-Schwelle zwischen den Meßpositionen e und f liegt. Deshalb beträgt die Anzahl der Messungen fünf.
In 4G sind die Prüfergebnisse für den Fall gezeigt, in dem die Ausgangssignalform des DUTs 100 nach dem oberen Grenzwert des ursprünglichen Prüfbereichs ansteigt (Meßposition f). In diesem Fall wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Messung in der Meßposition f endet und als das Meßergebnis eine Nichtgut-Beurteilung getroffen wird, eine Fehlerbeurteilung ausgeführt, wobei deshalb die Anzahl der Messungen eins beträgt.
Durch die Verwendung des herkömmlichen Verfahrens beträgt die Gesamtzahl der Messungen, wenn alle Muster gleichmäßig auftreten, (die Anzahl, die erhalten wird, wenn die Anzahl der Messungen zusammengezählt wird, die jeder der 4A bis 4G entspricht) 2 + 4 + 4 + 4 + 5 + 5 + 1 = 25 Messungen.
Wird außerdem angenommen, daß die Wahrscheinlichkeit des tatsächlichen Auftretens der Meßmuster, die 4A und 4G entsprechen, 10 % beträgt, ergibt das Berechnen der Gesamtzahl der Messungen (2 + 1) × 10 % + (4 + 4 + 4 + 5 + 5) × 90 % = 20,1.
Folglich beträgt in den Fällen, in denen alle Muster gleichmäßig auftreten, die Anzahl der Messungen 20, wenn das Verfahren der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, während es 25 beträgt, wenn das herkömmliche Verfahren verwendet wird. Deshalb wird durch die Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Messungen auf 20/25 = 80 % verringert, wobei eine Zunahme des Wirkungsgrades von 20 % erreicht werden kann.
Wenn außerdem die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers, wenn die Messung an der oberen Grenze und unteren Grenze des Prüfbereichs ausgeführt wird, als 10 % angenommen wird, beträgt unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Messungen 14,0, während sie 20,1 beträgt, wenn das herkömmliche Verfahren verwendet wird. Deshalb wird durch die Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Messungen auf 14,0/20,1 = 69 % verringert, wobei eine Zunahme des Wirkungsgrades von etwa 30 % erreicht werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform eingeschränkt, wobei verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne von der Aufgabe der Erfindung abzuweichen. Bei der oben beschriebenen Prüfvorrichtung für eine Halbleitervorrichtung ist z. B. der Fall beschrieben worden, in dem eine parametrische Wechselstrom-Prüfung unter Verwendung des binären Suchverfahrens ausgeführt wird, die Erfindung kann aber auf Prüfungen angewendet werden, die von einer parametrischen Wechselstrom-Prüfung verschieden sind, solange das binäre Suchverfahren verwendet wird.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist außerdem der Fall beschrieben worden, in dem die Ausgangssignalform des beobachteten Anschlußstiftes des DUTs 100 im Prüfbereich ansteigt, die Erfindung kann aber außerdem ähnlich in Fällen angewendet werden, in denen diese Ausgangssignalform im Prüfbereich abfällt. In diesem Fall wird eine Fehlerbeurteilung ausgeführt, wenn das Meßergebnis an der unteren Grenze des Prüfbereichs (Meßposition a) anzeigt, daß der Prüfling für nicht gut befunden wird, oder wenn das Meßergebnis an der oberen Grenze des Prüfbereichs (Meßposition f) anzeigt, daß der Prüfling für gut befunden wird.

Claims

Vorrichtung zum Prüfen von Halbleitervorrichtungen (100), die basierend auf einem binären Suchverfahren eine Gut/Nichtgut-Schwelle innerhalb eines vorgeschriebenen Prüfbereichs für eine Halbleitervorrichtung (100) erfasst, mit: einer Anfangswert-Einstelleinheit (10) zum Einstellen eines oberen Grenzwertes (PO) und eines unteren Grenzwertes (FO) des Prüfbereichs, einer Anfangswert-Änderungseinheit (10) zum Ändern der durch die Anfangswert-Einstelleinheit eingestellten Grenzwerte, wobei dem oberen Grenzwert (PO) ein Wert (RE) hinzugefügt und von dem unteren Grenzwert (FO) ein Wert (RE) abgezogen wird; und einer Vorrichtungsmesseinheit (10, 20, 30, 70) zur Ausführung der Messung mittels des binären Suchverfahrens an der Halbeitervorrichtung (100) beginnend an einer Messposition innerhalb des Prüfbereichs, welche Messposition bestimmt ist unter Verwendung des geänderten oberen Grenzwerts als Gut-Wert (PV) und des geänderten unteren Grenzwertes als Nichtgut-Wert (FV).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dem oberen Grenzwert hinzugefügte Wert (RE) und der von dem unteren Grenzwert abgezogene Wert (RE) einer Messauflösung entspricht.
Verfahren zum Prüfen von Halbleitervorrichtungen (100), das eine Gut/Nichtgut-Schwelle innerhalb eines vorgeschriebenen Prüfbereichs zwischen einem oberen Grenzwert (PO) und einem unteren Grenzwert (FO) für eine Halbleitervorrichtung (100) basierend auf einem binären Suchverfahren erfasst, umfassend die Schritte: einen ersten Schritt des Erweiterns des Prüfbereichs durch Hinzufügung eines Wertes (RE) zu dem oberen Grenzwert (PO), um einen erweiterten oberen Grenzwert (PO + RE) als einen Gut-Wert (PV) zu erhalten, und durch Abziehen eines Wertes (RE) von dem unteren Grenzwert (FO), um einen erweiterten unteren Grenzwert (FO – RE) als einen Nichtgut-Wert (FV) zu erhalten; einen zweiten Schritt (102) des Einstellens einer Messposition innerhalb des vorgeschriebenen Prüfbereichs in Übereinstimmung mit dem binären Suchverfahren unter Verwendung des Gut-Wertes (PV) und des Nichtgut-Wertes (FV); einen dritten Schritt (103) des Ausführens einer vorgeschriebenen Messung an der Halbleitervorrichtung (100) an der im zweiten Schritt eingestellten Messposition; einen vierten Schritt (105) des Einstellens der im zweiten Schritt eingestellten Messposition als Gut-Wert, falls das im dritten Schritt erhaltene Messergebnis anzeigt, dass der Prüfling für gut befunden wird, oder Einstellen (106) der im zweiten Schritt eingestellten Messposition als Nichtgut-Wert, falls das Messergebnis anzeigt, dass der Prüfling für nicht gut befunden wird; und einen fünften Schritt (111) des Berechnens einer Differenz zwischen dem Gut-Wert und dem Nichtgut-Wert, nachdem eine Verarbeitung im vierten Schritt abgeschlossen ist, und Ausgeben eines Befehls, um die Verarbeitung vom zweiten Schritt an zu wiederholen, bis die berechnete Differenz gleich oder kleiner als eine Messauflösung ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Schritt dem oberen Grenzwert hinzugefügte Wert (RE) und vom unteren Grenzwert abgezogene Wert (RE) einer Messauflösung entspricht.