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Die
Erfindung betrifft ein Halbleiter-Bauelement-Test-Verfahren, sowie
ein Test-System zum Testen von Halbleiter-Bauelementen, insbesondere ein – dynamisch – gesteuertes
Testsystem, bzw. ein Testsystem mit automatisierter Adaption von
Testinhalten beim Test von integrierten Schaltungen.
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Halbleiter-Bauelemente,
z.B. entsprechende, integrierte (analoge bzw. digitale) Rechenschaltkreise,
Halbleiter-Speicherbauelemente
wie z.B. Funktionsspeicher-Bauelemente (PLAs, PALs, etc.) und Tabellenspeicher-Bauelemente
(z.B. ROMs oder RAMs, insbesondere SRAMs und DRAMs), etc. werden
im Verlauf des Herstellprozesses umfangreichen Tests unterzogen.
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Zur
gemeinsamen Herstellung von jeweils einer Vielzahl von (i.A. identischen)
Halbleiter-Bauelementen wird jeweils ein sog. Wafer (d.h. eine dünne, aus
einkristallinem Silizium bestehende Scheibe) verwendet. Der Wafer
wird entsprechend bearbeitet (z.B. nacheinander einer Vielzahl von
Beschichtungs-, Belichtungs-, Ätz-,
Diffusions-, und Implantations-Prozess-Schritten, etc. unterzogen),
und daraufhin z.B. zersägt
(oder z.B. geritzt, und gebrochen), so dass dann die einzelnen Bauelemente
zur Verfügung
stehen.
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Bei
der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen (z.B. von DRAMs (Dynamic
Random Access Memories bzw. dynamische Schreib-Lese-Speicher), insbesondere
von DDR-DRAMs (Double Data Rate – DRAMs bzw. DRAMs mit doppelter
Datenrate)) können – noch bevor
am Wafer sämtliche
gewünschten, o.g.
Bearbeitungsschritte durchgeführt
wurden – (d.h. bereits
in einem halbfertigen Zustand der Halbleiter-Bauelemente) an einer
oder mehreren Test-Stationen mit Hilfe eines oder mehrerer Testgeräten die (noch
auf dem Wafer befindlichen, halbfertigen) Bauelemente entsprechenden
Testverfahren unterzogen werden (z.B. sog. Kerf-Messungen am Waferritzrahmen).
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Nach
der Fertigstellung der Halbleiter-Bauelemente (d.h. nach der Durchführung sämtlicher
der o.g. Wafer-Bearbeitungsschritte)
werden die Halbleiter-Bauelemente an einer oder mehreren (weiteren) Test-Stationen
weiteren Testverfahren unterzogen – beispielsweise können mit
Hilfe entsprechender (weiterer) Testgeräte die – noch auf dem Wafer befindlichen,
fertiggestellten – Bauelemente
entsprechend getestet werden („Scheibentests").
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Nach
dem Zersägen
(bzw. dem Ritzen, und Brechen) des Wafers werden die – dann einzeln
zur Verfügung
stehenden – Bauelemente
jeweils einzeln in sog. Carrier (d.h. eine entsprechende Umverpackung)
geladen, woraufhin die – in
die Carrier geladenen – Halbleiter-Bauelemente
an einer oder mehreren (weiteren) Test-Stationen entsprechenden
weiteren Testverfahren unterzogen werden können.
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Auf
entsprechende Weise können
ein oder mehrere weitere Tests (an entsprechenden weiteren Test-Stationen,
und unter Verwendung entsprechender, weiterer Testgeräte) z.B.
nach dem Einbau der Halbleiter-Bauelemente in die entsprechenden
Halbleiter-Bauelement-Gehäuse
durchgeführt
werden, und/oder z.B. nach dem Einbau der Halbleiter-Bauelement-Gehäuse (samt
den darin jeweils eingebauten Halbleiter-Bauelementen) in entsprechende
elektronische Module (sog. Modultests).
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Beim
Testen von Halbleiter-Bauelementen können als Testverfahren (z.B.
bei den o.g. Scheibentests, Modultests, etc.) jeweils z.B. sog. „DC-Test", und/oder z.B. sog. „AC-Tests" eingesetzt werden.
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Bei
einem DC-Test kann z.B. an einen entsprechenden Anschluß eines
zu testenden Halbleiter-Bauelements eine Spannung (oder Strom) bestimmter – insbesondere
gleichbleibender – Höhe angelegt
werden, und dann die Höhe
von – sich
ergebenden – Strömen (bzw.
Spannungen) gemessen werden – insbesondere überprüft werden,
ob diese Ströme
(bzw. Spannungen) innerhalb vorbestimmter, gewünschter Grenzwerte liegen.
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Demgegenüber können bei
einem AC-Test an entsprechende Anschlüsse eines Halbleiter-Bauelements
beispielsweise – in
der Höhe
wechselnde – Spannungen
(oder Ströme)
angelegt werden, insbesondere entsprechende Test-Muster-Signale,
mit deren Hilfe am jeweiligen Halbleiter-Bauelement entsprechende
Funktionstest durchgeführt
werden können.
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Mit
Hilfe der o.g. Testverfahren können
defekte Halbleiter-Bauelemente
identifiziert, und dann aussortiert (oder teilweise auch repariert)
werden.
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Des
weiteren können
die bei den o.g. Tests gewonnenen Ergebnisse z.B. auch dazu verwendet werden,
die bei der Fertigung der Halbleiter-Bauelemente eingesetzten Prozesse
bzw. Prozess-Schritte (z.B. die o.g. Beschichtungs-, Belichtungs-, Ätz-, Diffusions-,
und/oder Implantations-Prozess-Schritte, etc.)
zu verbessern bzw. zu optimieren, und somit den Yield (Ausbeute)
bei der Halbleiter-Bauelement-Fertigung
zu erhöhen.
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Hierfür muß der Versuch
unternommen werden, aus den bei den o.g. Tests gewonnenen Ergebnissen
auf die – physikalischen – Ursachen
von ggf. auftretenden Fehlern zu schließen.
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Dies
geschieht – bei
herkömmlichen
Verfahren – i.A.
auf manuelle Weise, und i.A. jeweils nur unter – separater – Betrachtung
der jeweils bei einem einzelnen der o.g. Tests gewonnenen Ergebnisse.
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Eine
derartige – manuelle – Auswertung
der Test-Ergebnisse zur Yield-Verbesserung bzw. -Optimierung ist
zeitaufwändig
und teuer, und führt
häufig nicht
zu zufriedenstellenden Resultaten.
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Hinzu
kommt, dass die Durchführung
der o.g. Tests mit einem relativ hohen Kosten- und Zeitaufwand verbunden
ist.
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Deswegen
wird versucht, möglichst
viele Bauelemente gleichzeitig zu testen (sog. „paralleles" Testen).
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Beispielsweise
können
sämtliche
auf einem bestimmten Wafer angeordnete Halbleiter-Bauelemente gleichzeitig
getestet werden (sog. „maximale" Parallelität).
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Soll
die für
das Testen der Bauelemente erforderliche (Gesamt-)Test-Zeit (weiter)
verringert werden, kann dies – bei
herkömmlichen
Test-Verfahren – eine
erhebliche Verschlechterung der Test-Qualität zur Folge haben (z.B., weil – aus Zeit- und/oder
Kostengründen – auf die
Durchführung
einiger oder mehrerer Tests verzichtet wird).
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, ein neuartiges Halbleiter-Bauelement-Test-Verfahren,
sowie ein neuartiges Test-System zum Testen von Halbleiter-Bauelementen
zur Verfügung
zu stellen, insbesondere ein Test-Verfahren bzw. -System, bei welchem – bei zufriedenstellender
Test-Qualität – gegenüber herkömmlichen
Test-Verfahren bzw. -Systemen die Test-Zeit (und/oder die Test-Kosten)
verringert, und/oder der erzielte Yield (Ausbeute) erhöht werden kann.
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Sie
erreicht dieses und weitere Ziele durch die Gegenstände der
Ansprüche
1 und 28, 29 und 30.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem
Grundgedanken der Erfindung wird ein Test-System zum Testen von
Halbleiter-Bauelementen zur Verfügung
gestellt, mit welchem nacheinander mehrere verschiedene Halbleiter-Bauelement-Tests
durchgeführt
werden können, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Recheneinrichtung, insbesondere ein Testgerät vorgesehen
ist, mit welcher bzw. welchem von bei einem ersten Test gewonnene
Test-Ergebnis-Daten
ausgewertet werden, und welche bzw. welches veranlasst, dass – in Abhängigkeit
von den bei dem ersten Test jeweils gewonnenen Test-Ergebnis-Daten – ein nach
dem ersten Test vorgesehener, weiterer Test auf geänderte Art
und Weise durchgeführt,
oder weggelassen wird.
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Hierdurch
kann – ohne
(bzw. mit nur geringen) Qualitätseinbussen – die Testzeit
verringert werden, bzw. der bei der Halbleiter-Bauelement-Herstellung
erzielte Yield (Ausbeute) erhöht
werden.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnung
näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
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1a eine schematische Darstellung
von bei der Fertigung von entsprechenden Halbleiter-Bauelementen
durchlaufenen Stationen, und mehreren – Teil eines Halbleiter-Bauelement-Test-Systems gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bildenden – Testgeräten;
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1b eine schematische Darstellung
von weiteren bei der Fertigung von entsprechenden Halbleiter-Bauelementen
durchlaufenen Stationen, und mehreren weiteren – Teil des Halbleiter-Bauelement-Test-Systems
bildenden – Testgeräten; und
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1c eine schematische Darstellung
einer – Teil
des Halbleiter-Bauelement-Test-Systems bildenden – zentralen
Recheneinrichtung, mit der – alternativ
zu einem zentralen Testgerät – die von
den Testgeräten
stammenden Daten verarbeitet werden können.
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In 1a und 1b sind – auf schematische Weise – einige
(von einer Vielzahl weiterer, hier nicht dargestellter) bei der
Fertigung von Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d (bzw.
elektronischen Modulen) von entsprechenden Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d durchlaufenen
Stationen A, B, C, D, E, F, G gezeigt.
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Bei
den Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d kann
es sich z.B. um entsprechende, integrierte (analoge bzw. digitale)
Rechenschaltkreise handeln, und/oder um Halbleiter-Speicherbauelemente
wie z.B. Funktionsspeicher-Bauelemente (PLAs, PALs, etc.) oder Tabellenspeicher-Bauelemente
(z.B. ROMs oder RAMS), insbesondere um SRAMs oder DRAMs (hier z.B.
um DRAMs (Dynamic Random Access Memories bzw. dynamische Schreib-Lese-Speicher)
mit doppelter Datenrate (DDR-DRAMs = Double Data Rate – DRAMs),
vorteilhaft um High-Speed DDR-DRAMs).
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Bei
der Herstellung der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d wird
eine entsprechende Silizium-Scheibe bzw. ein entsprechender Wafer 2 – z.B. an
der in 1a gezeigten
Station A vor- und nachgeschalteten Stationen (z.B. der – der Station
A nachgeschalteten – Station
B, sowie einer Vielzahl weiterer, hier nicht dargestellten (der
Station A vor- und nachgeschalteten) Stationen) – entsprechenden, herkömmlichen
Beschichtungs-, Belichtungs-, Ätz-, Diffusions-,
und/oder Implantations-Prozess-Schritten, etc. unterzogen.
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Die
Station A dient dazu, die – noch
auf dem Wafer 2 befindlichen – Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d mittels
eines Testgeräts 6 einem
oder mehreren, verschiedenen Testverfahren (Testverfahren A1, und/oder
Testverfahren A2, und/oder Testverfahren A3, etc.) zu unterziehen – z.B. sog.
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Kerf-Messungen
am Waferritzrahmen – (und zwar – wie aus
den Ausführungen
oben hervorgeht – noch
bevor am Wafer 2 sämtliche
gewünschten,
o.g. Bearbeitungsschritte durchgeführt wurden (d.h. bereits in
einem halbfertigen Zustand der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d).
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Die
an der Station A zum Testen der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d auf
dem Wafer 2 benötigten
Spannungen/Ströme
bzw. Test-Signale werden von dem Testgerät 6 erzeugt, und mittels
einer mit dem Testgerät 6 verbundenen
Halbleiter-Bauelement-Testkarte 8 bzw.
probecard 8 (genauer: mittels entsprechender, an der probecard 8 vorgesehener Kontakt-Nadeln 9a, 9b)
an entsprechende Anschlüsse
der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d angelegt.
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Von
der Station A aus wird der Wafer 2 (insbesondere auf vollautomatisierte
Weise) an die Station B (und von dort aus ggf. an eine Vielzahl
weiterer – hier
nicht dargestellter – Stationen)
weitertransportiert, wo – wie
bereits oben erwähnt
wurde – der
Wafer 2 entsprechenden, weiteren Bearbeitungsschritten
(insbesondere entsprechenden Beschichtungs-, Belichtungs-, Ätz-, Diffusions-,
und/oder Implantations-Prozess-Schritten, etc.) unterzogen wird, und/oder – entsprechend ähnlich wie
an der Station A – entsprechenden,
weiteren Testverfahren.
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Nach
der Fertigstellung der Halbleiter-Bauelemente (d.h. nach der Durchführung sämtlicher
der o.g. Wafer-Bearbeitungsschritte)
wird der Wafer 2 von der entsprechenden – letzten – Bearbeitungs-Station
aus (z.B. der Station B, oder den – dieser nachgeschalteten – weiteren
Stationen) – insbesondere
auf vollautomatisierte Weise – an
die nächste
Station C weitertransportiert.
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Die
Station C dient dazu, die – noch
auf dem Wafer 2 befindlichen, fertigen – Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d mittels
eines Testgeräts 16 einem
oder mehreren – weiteren – Testverfahren
zu unterziehen (Testverfahren C1, und/oder Testverfahren C2, und/oder
Testverfahren C3, etc.) – z.B.
sog. Scheibentests.
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Die
an der Station C zum Testen der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d auf
dem Wafer 2 benötigten
Spannungen/Ströme
bzw. Test-Signale werden von dem Testgerät 16 erzeugt, und
mittels einer mit dem Testgerät 16 verbundenen
Halbleiter-Bauelement-Testkarte 18 bzw.
probecard 18 (genauer: mittels entsprechender, an der probecard 18 vorgesehener
Kontakt-Nadeln 19a, 19b)
an entsprechende Anschlüsse
der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d angelegt.
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Von
der Station C aus wird der Wafer 2 (insbesondere auf vollautomatisierte
Weise) an die nächste
Station D weitertransportiert, und dort (nachdem der Wafer 2 auf
an sich bekannte Weise mit einer Folie beklebt wurde) mittels einer
entsprechenden Maschine 7 zersägt (oder z.B. geritzt, und
gebrochen), so dass dann die Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d – einzeln – zur Verfügung stehen.
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Vor
dem Weitertransport an die Station D kann der Wafer 2 – bzw. die
auf diesem befindlichen Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d – noch an
einer oder mehreren – der
Station C entsprechenden – Stationen
einem oder mehreren, weiteren Testverfahren unterzogen werden.
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Nach
dem Zersägen
des Wafers 2 an der Station D wird jedes einzelne Bauelement 3a, 3b, 3c, 3d dann
(insbesondere – wiederum – vollautomatisch)
in einen entsprechenden Carrier 11a, 11b, 11c, 11d bzw.
eine entsprechende Umverpackung 11a, 11b, 11c, 11d geladen,
und die – in
die Carrier 11a, 11b, 11c, 11d geladenen – Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d an
einer oder mehreren (weiteren) Test-Stationen – z.B. der in 1a gezeigten Station E – einem
oder mehreren weiteren Testverfahren unterzogen (Testverfahren E1,
und/oder Testverfahren E2, und/oder Testverfahren E3, etc.) – z.B. sog.
Carriertests.
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Hierzu
werden die Carrier 11a, 11b, 11c, 11d in
entsprechende – über entsprechende
Leitungen 29a, 29b, 29c, 29d mit
einem (oder mehreren) entsprechenden Testgerät(en) 26a, 26b, 26c, 26d verbundene – Carrier-Sockel
bzw. Carrier-Adapter eingeführt.
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Die
an der Station E zum Testen der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d in
den Carriern 11a, 11b, 11c, 11d benötigten Spannungen/Ströme bzw. Test-Signale
werden von dem (den) Testgerät(en) 26a, 26b, 26c, 26d erzeugt,
und über
die über
die Leitungen 29a, 29b, 29c, 29d mit
dem (den) Testgerät(en) 26a, 26b, 26c, 26d verbundenen
Carrier-Sockel, und die an diese angeschlossenen Carrier 11a, 11b, 11c, 11d an
entsprechende Anschlüsse
der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d angelegt.
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Von
der Station E aus werden die Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d (insbesondere
auf vollautomatisierte Weise) an eine oder mehrere – hier nicht
dargestellte – Station(en)
weitertransportiert, wo die Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d in
entsprechende Gehäuse 12a, 12b, 12c, 12d (z.B.
entsprechende steck- oder oberflächen-montierbare Bauelement-Gehäuse, etc.)
eingebaut werden.
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Wie
in 1b gezeigt ist, werden
die – in
die Gehäuse 12a, 12b, 12c, 12d montierten – Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d dann
an eine (oder mehrere) weitere Test-Stationen – z.B. die in 1b gezeigte Station F – weitertransportiert,
und dort einem oder mehreren weiteren Testverfahren unterzogen (Testverfahren
F1, und/oder Testverfahren F2, und/oder Testverfahren F3, etc.).
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Hierzu
werden die Halbleiter-Bauelement-Gehäuse 12a, 12b, 12c, 12d in
entsprechende – über entsprechende
Leitungen 39a, 39b, 39c, 39d mit
einem (oder mehreren) entsprechenden Testgerät(en) 36a, 36b, 36c, 36d verbundene – Bauelement-Gehäuse-Sockel
bzw. Bauelement-Gehäuse-Adapter
eingeführt.
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Die
an der Station F zum Testen der – in die Gehäuse 12a, 12b, 12c, 12d montierten – Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d benötigten Spannungen/Ströme bzw.
Test-Signale werden von dem (den) Testgerät(en) 36a, 36b, 36c, 36d erzeugt,
und über die über die
Leitungen 39a, 39b, 39c, 39d mit
dem (den) Testgerät(en) 36a, 36b, 36c, 36d verbundenen Gehäuse-Sockel,
und die an diese angeschlossenen Bauelement-Gehäuse 12a, 12b, 12c, 12d an
entsprechende Anschlüsse
der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d angelegt.
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Von
der Station F aus können
die in die Gehäuse 12a, 12b, 12c, 12d montierten
Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d dann – optional – an eine oder
mehrere – hier
nicht dargestellte – weitere
Station(en) weitertransportiert werden, wo ein entsprechendes Halbleiter-Bauelemente-Gehäuse (z.B.
das Gehäuse 12a,
mit samt dem darin montierten Halbleiter-Bauelement 3a) – zusammen
mit weiteren Bauelementen (analogen bzw. digitalen Rechenschaltkreisen,
und/oder Halbleiter-Speicherbauelementen, z.B. PLAs, PALs, ROMs,
RAMS, insbesondere SRAMs oder DRAMs, etc.) – an ein entsprechendes elektronisches
Modul 13 – z.B.
eine Leiterplatte – angeschlossen
wird.
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Wie
in 1b gezeigt ist, kann
das elektronische Modul 13 (und damit auch die – an das
elektronische Modul 13 angeschlossenen (in ein entsprechendes
Gehäuse 12a montierten) – Halbleiter-Bauelemente 3a)
dann – optional – an eine
(oder mehrere) weitere Test-Stationen – z.B. die in 1b gezeigte Station G – weitertransportiert
werden, und dort einem oder mehreren weiteren Testverfahren unterzogen
werden (Testverfahren G1, und/oder Testverfahren G2, und/oder Testverfahren
G3, etc.) – insbesondere
sog. Modultests.
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Die
an der Station G zum Testen des Moduls 13 (und damit der
darin montierten Halbleiter-Bauelemente 3a) benötigten Spannungen/Ströme bzw. Test-Signale
werden z.B. von einem Testgerät 46 erzeugt,
und über
eine Leitung 49 an das elektronische Modul 13,
und somit an die entsprechenden Anschlüsse der entsprechenden darin
montierten Halbleiter-Bauelemente 3a angelegt.
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Bei
den o.g. zum Testen der Halbleiter-Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d (z.B.
an der Station A, und/oder der Station C, und/oder der Station E, und/oder
der Station F, und/oder der Station G, und/oder weiteren – in den
Figuren nicht dargestellten – Stationen)
verwendeten Testverfahren, bzw. bei den von dem Testgerät 6 und/oder 16,
und/oder den Testgeräten 26a, 26b, 26c, 26d und/oder 36a, 36b, 36c, 36d,
und/oder dem Testgerät 46,
und/oder entsprechenden weiteren – nicht dargestellten – Testgeräten durchgeführten Testverfahren
(Kerf-Messungen, Scheibentests, Carriertests, Modultests, etc.) kann
es sich jeweils um sog. „DC-Tests", und/oder z.B. jeweils
um sog. „AC-Tests" handeln (wobei an
jeder der o.g. Stationen A, C, E, F, G – bzw. diesen entsprechenden,
hier nicht dargestellten Stationen – bzw. von jedem der o.g. Testgeräte 6, 16, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 – bzw. diesen
entsprechenden, nicht dargestellten Testgeräten – z.B. jeweils nur ein DC-
oder ein AC-Test, oder z.B. sowohl ein DC- als auch ein AC-Test
durchgeführt
werden kann, oder – insbesondere
unter jeweils verschiedenen Testbedingungen – mehrere DC- und/oder mehrere
AC-Tests, etc.).
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Bei
einem DC-Test kann vom entsprechenden Testgerät 6, 16, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 an
einen entsprechenden Anschluß des
zu testenden Halbleiter-Bauelements 3a, 3b, 3c, 3d z.B. eine
Spannung (oder Strom) bestimmter – insbesondere gleichbleibender – Höhe angelegt
werden, und dann vom entsprechenden Testgerät 6, 16, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 die
Höhe von – sich ergebenden – Strömen (bzw.
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Spannungen)
gemessen werden, und z.B. vom jeweiligen Testgerät 6, 16, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46,
und/oder – alternativ – von einer – in 1c gezeigten – (zentralen)
Recheneinrichtung 1 ausgewertet werden (insbesondere z.B.
indem überprüft wird,
ob diese Ströme
(bzw. Spannungen) innerhalb vorbestimmter, gewünschter Grenzwerte liegen ((Einzel-)Fehler-Test),
und/oder auf eine – im folgenden
genauer erläuterte – spezielle
Art und Weise).
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Demgegenüber können bei
einem AC-Test vom entsprechenden Testgerät 6, 16, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 an
entsprechende Anschlüsse
des zu testenden Halbleiter-Bauelements 3a, 3b, 3c, 3d beispielsweise – in der
Höhe wechselnde – Spannungen
(oder Ströme)
angelegt werden, insbesondere entsprechende Test-Signale, z.B. Test-Muster-Signale (d.h. entsprechende
Signalfolgen bzw. Test-Pattern), mit deren Hilfe am jeweiligen Halbleiter-Bauelement
entsprechende Funktions- bzw. Funktionaltest durchgeführt werden
können
(z.B. indem vom entsprechenden Testgerät 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 die – sich in
Reaktion auf die eingegebenen Test-Signale ergebenden, vom Halbleiter-Bauelement
ausgegebenen – Signale,
insbesondere Signalfolgen abgetastet werden, und z.B. vom jeweiligen
Testgerät 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46,
und/oder – alternativ – von der
in 1c gezeigten (zentralen)
Recheneinrichtung 1 ausgewertet werden (insbesondere z.B.
indem überprüft wird,
ob die sich ergebenden Signalfolgen zu erwartenden Muster-Signalen,
insbesondere Muster-Signalfolgen entsprechen ((Einzel-)Fehler-Test), und/oder
auf eine – im
folgenden genauer erläuterte – spezielle
Art und Weise).
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Beim
hier gezeigten Ausführungsbeispiel können von
ein- und demselben Testgerät 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 – für ein- und dasselbe
Bauelement 3a, bzw. für
ein- und dieselbe Gruppe
von Bauelementen, bzw. für
ein- und denselben Wafer 2, bzw. für ein- und dasselbe Los, etc. – mehrere,
insbesondere mehrere verschiedene AC- und/oder DC-Tests durchgeführt werden,
insbesondere mehrere AC- und/oder DC-Tests unter jeweils unterschiedlichen
Testbedingungen (z.B. mehrere DC-Tests jeweils mit unterschiedlichen
Höhen der
in das jeweilige Halbleiter-Bauelement eingegebenen Spannungen (oder
Ströme),
und/oder mehrere DC-Test mit an jeweils unterschiedlichen Bauelement-Anschlüssen eingegebenen
Spannungen (oder Strömen),
und/oder mehrere AC-Tests mit jeweils unterschiedlichen Test-Signalen,
insbesondere Test-Pattern,
und/oder unter Verwendung von jeweils unterschiedlichen Bauelement-Anschlüssen zur
Signal-Eingabe, und/oder unter Verwendung von jeweils unterschiedlichen
externen und/oder internen Spannungs- und/oder Signalpegeln, etc.,
etc. (Testverfahren A1 und/oder A2 und/oder A3 etc., und/oder Testverfahren
C1 und/oder C2 und/oder C3 etc., und/oder Testverfahren E1 und/oder
E2 und/oder E3 etc., und/oder Testverfahren F1 und/oder F2 und/oder
F3 etc., und/oder Testverfahren G1 und/oder G2 und/oder G3).
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Bei
alternativen – hier
nicht dargestellten – Ausführungsbeispielen
kann – ganz
oder teilweise – auf
die o.g. Testgeräte 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 verzichtet
werden; die entsprechenden zur Durchführung von z.B. AC- und/oder DC-Tests
an entsprechende Anschlüsse
des zu testenden Halbleiter-Bauelements 3a, 3b, 3c, 3d anzulegenden
Spannungen (oder Ströme),
bzw. Test-Signale
können
dann – sämtlich oder
teilweise – von
der o.g. (zentralen) Recheneinrichtung 1 erzeugt werden.
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Wie
aus 1c hervorgeht, weist
die – hier (alternativ
statt z.B. einem entsprechenden Testgerät, z.B. dem Testgerät 6 (s.u.))
als (zentrale) Test-Auswerte-Einrichtung fungierende – (zentrale) Recheneinrichtung 1 – entsprechend ähnlich wie
herkömmliche
Rechner, insbesondere PC-, Workstation-, oder Server-Rechner – eine oder
mehrere Speichereinrichtungen 10 auf, sowie eine oder mehrere Prozessoreinrichtungen,
insbesondere einen oder mehrere Mikroprozessoren 5.
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Bei
alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Funktion
der in 1c gezeigten
Recheneinrichtung 1 auch – dezentral – von mehreren
verschiedenen, zusammenarbeitenden Rechner (insbesondere entsprechenden – zusammenarbeitenden – Testgeräten 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46)
verwirklicht werden.
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Alternativ
kann die Funktion der Recheneinrichtung 1 z.B. auch (wie
bereits oben angedeutet) von einem – oder mehreren – der o.g.
Testgeräte 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 erfüllt werden
(z.B. von dem Testgerät 6).
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Wie
aus den 1a, 1b und 1c hervorgeht, werden – anders
als im Stand der Technik – beim
hier gezeigten Ausführungsbeispiel
die bei – unterschiedlichen – Tests
(für ein-
und dasselbe Bauelement 3a, bzw. für ein- und dieselbe Gruppe
von Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d,
bzw. für
ein- und denselben Wafer 2, bzw. für ein- und dasselbe Los) von
ein- und demselben
Testgerät 6 gewonnenen
Daten (z.B. die Daten DA1, DB1),
und/oder die bei – unterschiedlichen – Tests (für ein- und
dasselbe Bauelement 3a, bzw. für ein- und dieselbe Gruppe
von Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d,
bzw. für
ein- und denselben Wafer 2, bzw. für ein- und dasselbe Los) von
mehreren, verschiedenen Testgeräten 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 gewonnenen
Daten (z.B. die Daten DA1, DA2, und/oder
die Daten DB1, DB2,
und/oder die Daten DC, und/oder DD, und/oder DE, und/oder
DF (insbesondere die Höhe von – sich in Reaktion auf die
am entsprechenden Halbleiter-Bauelement
angelegten Spannungen (bzw. Ströme)
ergebenden – Strömen (bzw.
Spannungen), bzw. die o.g. – sich
in Reaktion auf die eingegebenen Test-Signale ergebenden, vom entsprechenden
Halbleiter-Bauelement ausgegebenen – Signale, insbesondere Signalfolgen
(bzw. die entsprechenden Signal- Abtast-Werte),
etc.)) gemeinsam ausgewertet, z.B. von einem entsprechenden Testgerät 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 (z.B.
dem Testgerät 6),
oder z.B. (alternativ) – wie
in 1c beispielhaft veranschaulicht – durch die
Recheneinrichtung 1.
-
Hierzu
werden die Daten an DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF an das entsprechende Testgerät 6,
oder z.B. die Recheneinrichtung 1 weitergeleitet, und dort
abgespeichert (z.B. in der o.g. Recheneinrichtungs-Speichereinrichtung 10,
oder z.B. einer entsprechenden Speichereinrichtung des entsprechenden
Testgeräts 6).
-
Zur
Weiterleitung der Daten DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF können
die Testgeräte 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46 über entsprechende – separate – Datenverbindungen 4, 14, 24a, 24b, 24c, 24d, 34a, 34b, 34c, 34d, 44 (z.B. über entsprechende – drahtgebundene – Verbindungen,
d.h. entsprechende Leitungen 4, 14, 24a, 24b, 24c, 24d, 34a, 34b, 34c, 34d, 44,
oder alternativ z.B. über
entsprechende – drahtlose – Verbindungen)
an die (zentrale) Recheneinrichtung 1 angeschlossen sein
(bzw. – alternativ – an das
o.g., – alternativ – die gemeinsame
Datenauswertung durchführende
Testgerät 6 (z.B. über die
in 1a gestrichelt dargestellte
Datenverbindung 14',
sowie weitere – hier
nicht dargestellte – Datenverbindungen
zwischen den einzelnen Testgeräten 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46)).
-
Die
gemeinsame Auswertung der – von
unterschiedlichen Tests stammenden – Daten DA1,
DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF in
der Recheneinrichtung 1 (bzw. alternativ: in einem Testgerät, z.B.
dem Testgerät 6)
erfolgt auf automatisierte, insbesondere vollautomatisierte Weise.
-
Dabei
werden durch die Recheneinrichtung 1 (bzw. alternativ:
das Testgerät 6)
die bei mindestens zwei (insbesondere drei oder mehr) verschiedenen
Tests (z.B. mehreren DC-Tests desselben Testgeräts 6, oder mehrerer
Testgeräte 6, 16,
und/oder mehreren AC-Test desselben Testgeräts 6, oder mehrerer
Testgeräte 6, 16,
etc., etc.) gewonnenen Daten DA1, DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF in
Bezug auf möglicherweise
zwischen bzw. bei diesen Daten auftretende Korrelationen bzw. Zusammenhänge bzw. Muster
hin untersucht, insbesondere – wie
im folgenden noch genauer erläutert
wird – in
Bezug auf zwischen bzw. bei den Daten DA1,
DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF auftretende
Korrelationen bzw. Zusammenhänge
bzw. Muster, die auf eine erhöhte
Fehler- bzw. Ausfallwahrscheinlichkeit bei den getesteten Halbleiter-Bauelementen
hindeuten.
-
Alternativ
oder zusätzlich
können – wie ebenfalls
im folgenden noch genauer erläutert
wird – die o.g.
(bei einem oder mehreren verschiedenen Tests (eines oder mehrerer
Testgeräte 6, 16,
etc.)) gewonnenen Daten DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF (z.B. durch Untersuchung von möglicherweise
zwischen bzw. bei diesen Daten auftretenden Korrelationen bzw. Zusammenhängen bzw.
Mustern) z.B. in Bezug darauf untersucht werden, ob bestimmte Tests
(Testverfahren A1 und/oder A2 und/oder A3 und/oder C1 und/oder C2
und/oder C3 und/oder E1 und/oder E2 und/oder E3 und/oder F1 und/oder
F2 und/oder F3 und/oder G1 und/oder G2 und/oder G3, etc., etc.) überhaupt
notwendig sind, oder weggelassen werden können (z.B, weil sie in Bezug
auf vorab durchgeführte
Tests (z.B. in Bezug auf die Tests A1, A2, A3) keine oder nur geringe,
zusätzliche
Erkenntnisse bringen), und/oder zur Testoptimierung – z.B. abhängig von
vorab durchgeführten
Tests (z.B. den Tests A1, A2, A3) bzw. den entsprechenden Testergebnissen – gegebenenfalls
angepasst bzw. abgeändert werden
sollten (d.h. statt eines standardmäßig vorgesehenen Testverfahrens
A1, A2, A3, C1, C2, C3, E1, E2, E3, F1, F2, F3, G1, G2, G3, etc.
wird – z.B.
zur Verbesserung der Wahrscheinlichkeit, einen bestimmten Fehler
richtig erkennen zu können – ein entsprechend
angepasstes bzw. abgeändertes – optimiertes – Testverfahren
A1', A2', A3', C1', C2', C3', E1', E2', E3', F1', F2', F3', G1', G2', G3', etc. durchgeführt (z.B. – bei DC-Tests – mit angepassten
bzw. abgeänderten
Höhen der
in das jeweilige Halbleiter-Bauelement eingegebenen Spannungen (oder Ströme), und/oder
mit angepassten Grenzwerten, und/oder – bei AC-Tests – mit angepassten
bzw. abgeänderten
Test-Signalen, insbesondere Test-Pattern, und/oder unter Verwendung
von angepassten bzw. abgeänderten
externen und/oder internen Spannungs- und/oder Signalpegeln, etc.)).
-
Zur
Untersuchung der Daten DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF in Bezug auf möglicherweise zwischen bzw.
bei diesen Daten auftretende Korrelationen bzw. Zusammenhänge bzw.
Muster hin kann die Recheneinrichtung 1 (bzw. alternativ:
das Testgerät 6 (oder
mehrere der o.g. Testgeräte))
entsprechend als Mustererkennungs-System, insbesondere z.B. als neuronales
Netz fungieren.
-
Beispielsweise
kann auf der o.g. Recheneinrichtung-Speichereinrichtung 10 (bzw.
alternativ: Testgerät-Speichereinrichtung) – oder einer
beliebigen weiteren Speichereinrichtung – ein entsprechend ähnlich wie
herkömmliche
Mustererkennungs-Softwareprogramme programmiertes Mustererkennungs-Softwareprogramm
gespeichert sein, insbesondere ein Neuronales-Netz-Softwareprogramm.
-
Aufgrund
der großen,
von der Recheneinrichtung 1 (bzw. dem Testgerät 6 (oder
den jeweiligen Testgeräten))
zu verarbeitenden Datenmenge kann alternativ die o.g. Mustererkennung
nicht software-, sondern hardwarebasiert durchgeführt werden,
z.B. mittels eines entsprechend ausgestalteten und eingerichteten – z.B. in
der Recheneinrichtung 1 (bzw. dem Testgerät 6,
etc.) vorgesehenen – Signalverarbeitungs-Chips,
z.B. eines ASICS.
-
Das
von der Recheneinrichtung 1 (bzw. alternativ: dem Testgerät 6)
gebildete Mustererkennungs-System wird in einer ersten Phase („Anlernphase" – insbesondere vor dem eigentlichen
Start der Bauelement-Fertigung, z.B. vor bzw. bei der Einführung einer
neuen Bauelement-Technologie -) unter – gemeinsamer – Verwendung
sämtlicher
(oder alternativ einer beliebigen Teilmenge) der – bei sämtlichen
der o.g. Testverfahren A1, A2, A3, C1, C2, C3, E1, E2, E3, F1, F2,
F3, G1, G2, G3 (oder einer beliebigen Teilmenge hiervon) – generierten
Daten DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF „trainiert", wobei die Daten
DA1, DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF (bzw. beliebige Teilmengen hiervon) – wie oben
erwähnt – im Hinblick auf
ggf. zwischen bzw. bei ihnen auftretende Korrelationen bzw. Zusammenhänge bzw.
Muster hin untersucht werden, die z.B. auf eine erhöhte Fehler-
bzw. Ausfallwahrscheinlichkeit bei den getesteten Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d hindeuten,
und/oder z.B. in Bezug darauf, ob bestimmte – bestimmten Daten zugeordnete – Tests
(Testverfahren A1 und/oder A2 und/oder A3 und/oder C1 und/oder C2
und/oder C3 und/oder E1 und/oder E2 und/oder E3 und/oder F1 und/oder
F2 und/oder F3 und/oder G1 und/oder G2 und/oder G3, etc., etc.)
im Hinblick auf das Erkennen von Fehlern bzw. Fehlerwahrscheinlichkeiten – z.B. in
Anbetracht von bereits vorab durchgeführten Tests (z.B. die Tests
A1, A2, A3) – keine
oder nur geringe, zusätzliche
Erkenntnisse bringen (und deshalb weggelassen werden können), und/oder
z.B. in Bezug darauf, ob bestimmte Tests zur Testoptimierung – z.B. in
Abhängigkeit
von bei vorab durchgeführten Tests
(z.B. den Tests A, A2, A3) erzielten Resultaten – gegebenenfalls angepasst
bzw. abgeändert
werden sollten.
-
Hierzu
können
der Recheneinrichtung 1 (bzw. alternativ: dem Testgerät 6) – z.B. von
einem der o.g. Testgeräte 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d, 36a, 36b, 36c, 36d, 46,
und/oder manuell – zusätzliche Daten
DG zur Verfügung gestellt werden, insbesondere
z.B. entsprechende Fehler-Analyse-Daten DG,
die angeben, ob ein entsprechendes Halbleiter-Bauelement 3a, 3b, 3c, 3d – z.B. bei
einer Endkontrolle (bzw. bei einem oder mehreren oder sämtlichen
der o.g. (Einzel-)Fehler-Tests (und bei welchem Test genau)) – als fehlerhaft,
oder fehlerfrei getestet wurde, bzw. welcher Fehler genau – jeweils
bei welchem Test – jeweils
aufgetreten ist, etc.
-
Jeder
einzelne Daten-Wert der o . g . Daten DA1,
DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF (bzw.
jeder einzelne der o.g. Messwerte (Ströme, Spannungen, Kerfparameter,
etc.)) stellt ein für
die Mustererkennung verwendetes sog. Mustererkennungs-„Merkmal" dar.
-
Sämtliche – für die Mustererkennung
jeweils verwendete – verschiedenen „Merkmale" bzw. Daten DA1, DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF für – jeweils
z.B. auf ein bestimmtes getestetes Halbleiter-Bauelement 3a (bzw.
eine bestimmte getestete Gruppe von Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d,
einen bestimmten getesteten Wafer 2, ein bestimmtes getestetes
Los, etc.) bezogene – Tests
spannen jeweils einen sog. „Mustererkennungs-Merkmal-Vektor" im Mustererkennungs-Merkmal-Raum auf
(z.B. wird von n – jeweils
bei der Mustererkennung betrachteten – Merkmalen bzw. n – jeweils
bei der Mustererkennung betrachteten – Daten (zugehörig zu jeweils
einem bestimmten getesteten Halbleiter-Bauelement, Wafer, Los, etc.)
ein n-dimensionaler Merkmals-Vektor aufgespannt).
-
In
der o.g. Anlernphase werden von dem o.g. Mustererkennungs-System jeweils mehrere
entsprechende, derartige (z.B. n-dimensionale)
Merkmals-Vektoren untersucht (wobei – wie gesagt – jeder einzelne
der Vektoren jeweils auf ein bestimmtes getestetes Halbleiter-Bauelement 3a (bzw.
eine bestimmte getestete Gruppe von Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d,
einen bestimmten getesteten Wafer 2, ein bestimmtes getestetes
Los, etc.) bezogen ist (bzw. auf die entsprechenden, auf dieses
bzw. diesen bezogenen Tests) – und
jeder der o.g. Merkmals-Vektoren entsprechend auf – z.B. nacheinander getestete – Halbleiter-Bauelemente
(bzw. Gruppen von nacheinander getesteten Halbleiter-Bauelementen,
Wafer, etc.).
-
Mit
anderen Worten werden beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel die o.g. Tests
(Testverfahren A1, A2, A3, C1, C2, C3, E1, E2, E3, F1, F2, F3, G1,
G2, G3, etc.) nacheinander für
mehrere, verschiedene Halbleiter-Bauelemente (bzw. verschiedene
Gruppen von Halbleiter-Bauelementen, Wafer, etc.) durchgeführt, und
dabei jeweils ein dem o.g. Mustererkennungs-Merkmal-Vektor entsprechender – z.B. n-dimensionaler – Mustererkennungs-Merkmal-Vektor
(mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Daten DA1,
DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF)
ermittelt.
-
Daraufhin
können – wiederum
in Bezug auf ein bestimmtes Halbleiter-Bauelement 3a (bzw.
eine bestimmte Gruppe von Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d,
einen bestimmten Wafer 2, ein bestimmtes Los, etc.) – die o.g.
Tests erneut durchgeführt werden,
wobei jeweils einer oder mehrere der o.g. Tests auf die o.g. – angepasste
bzw. geänderte – Weise
durchgeführt
werden (d.h. statt des Testverfahrens C1 wird z.B. das – angepasste
bzw, geänderte – Testverfahren
C1' durchgeführt (oder
ein weiteres – in
Bezug auf die Testverfahren C1, C1' unterschiedliches – Testverfahren C1'', etc. – z.B. das Testverfahren C1
mit angepassten bzw. abgeänderten Höhen der
in das jeweilige Halbleiter-Bauelement eingegebenen Spannungen (oder
Ströme),
und/oder mit angepassten Grenzwerten, etc.)). Dieser Vorgang kann – wiederum – nacheinander
für mehrere, verschiedene
Halbleiter-Bauelemente
(bzw. verschiedene Gruppen von Halbleiter-Bauelementen, Wafer, etc.) mehrfach
wiederholt werden, und für
beliebige Kombinationen von auf verschiedene Weise abgeänderten
oder nicht abgeänderten
Tests (so dass weitere – auf
geänderte
bzw. angepasste Tests bezogene – Mustererkennungs-Merkmal-Vektoren erzeugt
werden).
-
Die
Mustererkennungs-Merkmal-Vektoren werden vom o.g. Mustererkennungs-System – z.B. durch
entsprechenden Vergleich der einzelnen Vektoren bzw, der in diesen
enthaltenen Daten-Werte – dahingehend
untersucht, ob in ihnen jeweils bestimmte Muster auftreten, die
auf eine erhöhte
Fehler- bzw. Ausfallwahrscheinlichkeit bei den getesteten Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d hindeuten,
und/oder in Bezug auf – bestimmten
Daten zugeordnete – Tests
(z.B. die Tests C1, C2, C3, etc.), die in Anbetracht von bei vorab
durchgeführten
Tests (z.B. den Tests A1, A2, A3) erzielten Resultaten im Hinblick
auf das Erkennen von Fehlern bzw. Fehlerwahrscheinlichkeiten keine
oder nur geringe, zusätzliche
Erkenntnisse bringen (und deshalb weggelassen werden können), und/oder
in Bezug darauf, ob bestimmte Tests (z.B. die Tests C1, C2, C3,
etc.) – in Anbetracht
von bei vorab durchgeführten
Tests (z.B. den Tests A1, A2, A3) erzielten Resultaten – zur Testoptimierung
gegebenenfalls angepasst bzw. abgeändert werden sollten.
-
Nach
der o.g. – weiter
unten an einem Beispiel noch genauer erläuterten – ersten Phase („Anlernphase") kann dann in einer
zweiten Phase (- insbesondere nach dem eigentlichen Start der Bauelement-Fertigung,
z.B. nach der Einführung
einer neuen Technologie (d.h. während
der „regulären" Fertigung)-) allein
basierend auf den – für ein bestimmtes Halbleiter-Bauelement 3a (bzw.
eine bestimmte Gruppe von Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d, einen
bestimmten Wafer 2, ein bestimmtes Los, etc.) – jeweils
gemessenen Daten DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF (d. h. dem jeweils ermittelten Merkmals-Vektor) (d.h. ohne
Fehleranalyse, insbesondere ohne separates Bereitstellen von Fehler-Analyse-Daten
DG) vom o.g. Mustererkennungs-System – mit jeweils
hoher Wahrscheinlichkeit – z.B.
auf das Vorliegen entsprechender Fehler geschlossen werden, und
zwar dadurch, dass die o.g. Daten DA1, DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF – entsprechend
den in der o.g. „Anlernphase" erzielten Resultaten – auf das
Vorliegen von (ggf. wie oben ermittelten) – auf das Vorliegen bestimmter
Fehler hindeutenden – Mustern
hin untersucht werden.
-
Des
weiteren können – alternativ
oder zusätzlich – in der
zweiten Phase die – für ein bestimmtes
Halbleiter-Bauelement 3a (bzw. eine bestimmte Gruppe von
Halbleiter-Bauelementen 3a, 3b, 3c, 3d, einen
bestimmten Wafer 2, ein bestimmtes Los, etc.) – jeweils
gemessenen Daten DA1, DB1,
DA2, DB2, DC, DD, DE,
DF (d.h. der jeweils ermittelte Merkmals-Vektor)
vom o.g. Mustererkennungs-System dahingehend untersucht werden,
ob in ihnen (bzw. in ihm) jeweils bestimmte Muster auftreten, die
auf Tests hindeuten, die in Anbetracht von bei vorab durchgeführten Tests
erzielten Resultaten im Hinblick auf das Erkennen von Fehlern bzw.
Fehlerwahrscheinlichkeiten keine oder nur geringe, zusätzliche
Erkenntnisse bringen (und deshalb weggelassen werden können), und/oder
dahingehend, ob bestimmte Tests – in Anbetracht von bei vorab
durchgeführten
Tests erzielten Resultaten – zur
Testoptimierung gegebenenfalls angepasst bzw. abgeändert werden
sollten.
-
Beispielsweise
wird zunächst
an der Teststation A das o.g. Testverfahren A1 durchgeführt, und die
gemessenen Daten DA1 ((Teil-)Merkmals-Vektor) – vom Testgerät 6 (oder
der Recheneinrichtung 1) – dem o.g. Mustererkennungsprozess
unterzogen (und abhängig
von den gemessenen Daten DA1 entschieden,
ob ggf. auf eines oder mehrere auf das Testverfahren A1 folgende – an der
Teststation A, und/oder an darauffolgenden Teststationen C, E, F,
G standardmäßig vorgesehene – Testverfahren
verzichtet werden kann, und/oder ob eines oder mehrere dieser Testverfahren
auf geänderte
Art und Weise durchgeführt
werden sollten).
-
Entsprechende
Testverfahrens-Steuerdaten K (die angeben, dass ein bestimmtes Testverfahren nicht
durchgeführt
werden soll, und/oder dass ein bestimmtes Testverfahren auf geänderte Art
und Weise durchgeführt
werden soll (und mit welchen Parametern genau)) werden z.B. über eine – in 1c gezeigte – Leitung 50 von
der Recheneinrichtung 1 an das entsprechende Testgerät 6, 16, 26a, 26b, 26c, 26d,
etc. übermittelt,
oder z.B. über
die o.g. Leitungen 4, 14, 24a, 24b, 24c, 24d (oder – z.B. über die Leitung 14', und/oder über weitere,
hier nicht gezeigte Leitungen – vom
Testgerät 6 aus
an die entsprechenden Testgeräte 16, 26a, 26b, 26c, 26d,
etc.).
-
Daraufhin
wird an der Teststation A z.B. das o.g. Testverfahren A2 durchgeführt, und
die gemessenen Daten DA2 – zusammen
mit den beim Testverfahren A1 gemessenen Daten DA1 – vom Testgerät 6 (oder
der Recheneinrichtung 1) erneut dem o.g. Mustererkennungsprozess
unterzogen (und abhängig von
den gemessenen Daten DA1 und DA2 entschieden,
ob ggf. auf eines oder mehrere auf die Testverfahren A1, A2 folgende – an der
Teststation A, und/oder an darauffolgenden Teststationen C, E, F,
G standardmäßig vorgesehene – Testverfahren
verzichtet werden kann (hier z.B. auf das – sonst vorgesehene – Testverfahren
A3), und/oder ob eines oder mehrere dieser Testverfahren auf geänderte Art
und Weise durchgeführt
werden sollten), etc.
-
Daraufhin
wird an der darauffolgenden Teststation C das nächste – gewünschte – Testverfahren C1 durchgeführt, und
die gemessenen Daten DB1 – vom Testgerät 16 (oder
der Recheneinrichtung 1, oder dem Testgerät 6) – zusammen
mit den bei den vorangegangenen Testverfahren A1, A2 – gemessenen
Daten DA1, DA2 dem
o.g. Mustererkennungsprozess unterzogen (und abhängig von den gemessenen Daten
DA1, DA2, DB1 entschieden, ob ggf. auf eines oder mehrere
auf das Testverfahren C1 folgende – an der Teststation C, und/oder
an darauffolgenden Teststationen E, F, G standardmäßig vorgesehene – Testverfahren
verzichtet werden kann, und/oder ob eines oder mehrere dieser Testverfahren
auf geänderte
Art und Weise durchgeführt
werden sollten).
-
Entsprechende
Testverfahrens-Steuerdaten (die angeben, dass ein bestimmtes Testverfahren nicht
durchgeführt
werden soll, und/oder dass ein bestimmtes Testverfahren auf geänderte Art
und Weise durchgeführt
werden soll (und mit welchen Parametern genau)) werden z.B. über die – in 1c gezeigte – Leitung 50 von
der Recheneinrichtung 1 an das entsprechende Testgerät 16, 26a, 26b, 26c, 26d,
etc. übermittelt,
oder z.B. über
die o.g. Leitungen 14, 24a, 24b, 24c, 24d (oder – z.B. über die
Leitung 14', und/oder über weitere,
hier nicht gezeigte Leitungen – vom
Testgerät 6 (oder
vom Testgerät 16)
aus an die entsprechenden Testgeräte 16, 26a, 26b, 26c, 26d, etc.),
usw.
-
Auf
dieses Weise können
mit dem hier dargestellten Halbleiter-Bauelement-Test-System die
jeweils vorgenommenen Testabläufe – dynamisch – gesteuert,
und optimiert werden.
-
Für die o.g.
Mustererkennung ist nicht zwingend eine Kenntnis der physikalischen
Ursachen für den
Zusammenhang zwischen bestimmten Messergebnis-Kombinationen (bzw.
bestimmten Mustern von Daten DA1, DB1, DA2, DB2, DC, DD, DE, DF bzw.
Daten-Werten im
jeweiligen Mustererkennungs-Merkmal-Vektor), und zugehörigen Ausfallmechanismen erforderlich;
stattdessen kann dieser Zusammenhang jeweils empirisch ermittelt
werden.
-
Im
folgenden wird zum besseren Verständnis des oben gesagten kurz
mehrere – stark
vereinfachte – Beispiele
erläutert:
In
der Anlernphase wird z.B. – bei
einem bestimmten, z.B. abschließenden
Einzel-Fehler-Test, z.B. einem AC-Funktionaltest (bzw. einem Funktionaltest
in einer späten
Phase des Halbleiter-Bauelement-Fertigungs-Prozesses) – bei zahlreichen
Halbleiter-Bauelementen (Wafern, Losen, etc.) ein Fehler festgestellt.
-
Bei
vorangegangenen, einzelnen DC- und/oder Kerftests (Einzel-Fehler-Tests)
lagen die bei diesen Tests für
die entsprechenden Halbleiter-Bauelemente (Wafer, Lose, etc.) gemessenen Ströme (Spannungen)
jeweils innerhalb der – für einen
einzelnen Test jeweils akzeptierten – Grenzwerte.
-
Durch
die o.g. Mustererkennung konnte – empirisch – festgestellt
werden, dass immer dann, wenn bei einem ersten, vorangegangenen
Test (DC- und/oder Kerftest) ein bestimmter, gemessener Strom (oder
eine bestimmte, gemessene Spannung) besonders hoch war (jedoch noch
innerhalb der jeweils akzeptierten Grenzwerte lag), und gleichzeitig bei
einem zweiten, vorangegangenen Test (DC- und/oder Kerftest) ein
bestimmter, gemessener Strom (oder eine bestimmte, gemessene Spannung) ebenfalls
besonders hoch (oder z.B. besonders niedrig) war („Fehler-Muster"), vermehrt Fehler
beim o.g. – abschließenden – Funktionaltest
auftraten.
-
Ein
derartiges Fehler-Muster – und/oder
weitere (ggf. erheblich kompliziertere) Fehler-Muster – können (wie
oben beschrieben) von dem o.g. Mustererkennungs-System – während der
o.g. ersten Phase (Anlernphase) – mittels entsprechender Mustererkennungsverfahren
automatisch erkannt werden.
-
Nach
der Anlernphase (d.h. während
der o.g. zweiten Phase) werden vom Mustererkennungs-System entsprechende – mit relativ
hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Fehler führende – Merkmals-Muster (z.B. wie
oben erläutert
ein relativ hoher Wert eines – bei
einem ersten Test gemessenen – Stroms
(bzw. Spannung), und gleichzeitig ein relativ hoher (oder niedriger)
Wert eines – bei
einem zweiten Test gemessenen – Stroms
(bzw. Spannung)) dann entsprechend (wieder-)erkannt, und mit der
entsprechenden Wahrscheinlichkeit dem entsprechenden Fehlermechanismus
zugeordnet.
-
In
Reaktion hierauf (bzw. in Reaktion auf die Feststellung einer oder
mehrerer – eine
erhöhte
Fehlerwahrscheinlichkeit nach sich ziehenden – Merkmals-Kombination(en))
kann von der Recheneinrichtung 1 (oder alternativ vom Testgerät 6) – automatisch – eine entsprechende
Anpassung der bei der Fertigung der Halbleiter-Bauelemente jeweils
verwendeten Prozess-Parameter vorgenommen werden (z.B. eine Anpassung
entsprechender Prozess-Parameter bei den o.g. Beschichtungs-, Belichtungs-, Ätz-, Diffusions-,
und/oder Implantations-Prozess-Schritten,
etc.), und zwar z.B. dadurch, dass von der Recheneinrichtung 1 (oder
alternativ vom Testgerät 6)
entsprechende – eine Änderung
der Prozess-Parameter veranlassende – Prozess-Steuer-Daten (hier:
z.B. über
die o.g. Leitung 50) an eine Prozess-Steuer-Einrichtung
ausgesendet werden.
-
Hierdurch
kann der bei der Halbleiter-Bauelement-Fertigung erreichte Yield
erhöht
werden.
-
Des
weiteren kann in der Anlernphase z.B. festgestellt werden, dass
immer dann, wenn bei bestimmten Tests (z.B. den Testverfahren A1
und C1) die gewonnenen Daten DA1, DB1, unterhalb bestimmter – insbesondere bei der Mustererkennung
ermittelter – Grenzwerte
blieben, bei einem darauffolgenden Test (z. B. dem Testverfahren
E1) nie (oder nur sehr selten) ein Fehler ermittelt wurde (so dass – ohne bzw.
nur mit geringer Qualitätseinbuße – auf diesen Test
verzichtet, und damit die Testzeit verringert werden kann).
-
Des
weiteren kann beispielsweise dann, wenn bei einem Parametertest
die – ermittelte – Kapazität der Speicherzelle
dem Zielwert entspricht, und ebenso der Leckstrom, bei darauffolgenden Scheibentests
auf sog. „short
retention tests" verzichtet
werden, weil sämtliche
Chips diese Tests bestehen sollten, und somit durch diese Tests
keine zusätzlichen
Informationen über
die Chip-Qualität
gewonnen werden können.
-
Des
weiteren kann für
einen bestimmten Test (z.B. einen sog. „BLC-Test" (FE-Scheibentest)) – abhängig von den vom jeweiligen
Testgerät
empfangenen Testverfahrens-Steuerdaten K – eine Anpassung eines bei
dem jeweiligen Test verwendeten Parameters, z.B. eines Spannungs-Schwellwerts
(z.B. des Vt-Vpp-Schwellwerts)
vorgenommen werden, z.B. in Abhängigkeit
von einer – bei
einem vorhergehenden Test (z.B. einem Parametertest) – gemessenen Spannung
(z.B. der Vt-Spannung).
-
Dadurch
kann verhindert werden, dass – fälschlicherweise – Chips
mit relativ hoher, gemessener Spannung verworfen werden, wodurch
der erzielte Yield (weiter) erhöht
wird.
-
- 1
- zentrale
Recheneinrichtung
- 2
- Wafer
- 3a
- Halbleiter-Bauelement
- 3b
- Halbleiter-Bauelement
- 3c
- Halbleiter-Bauelement
- 3d
- Halbleiter-Bauelement
- 4
- Datenverbindung
- 5
- Mikroprozessor
- 6
- Testgerät
- 7
- Zersäge-Maschine
- 8
- probecard
- 9a
- Kontakt-Nadel
- 9b
- Kontakt-Nadel
- 10
- Speichereinrichtung
- 11a
- Carrier
- 11b
- Carrier
- 11c
- Carrier
- 11d
- Carrier
- 12a
- Bauelement-Gehäuse
- 12b
- Bauelement-Gehäuse
- 12c
- Bauelement-Gehäuse
- 12d
- Bauelement-Gehäuse
- 13
- elektronisches
Modul
- 14
- Datenverbindung
- 14'
- Datenverbindung
- 16
- Testgerät
- 18
- probecard
- 19a
- Kontakt-Nadel
- 19b
- Kontakt-Nadel
- 24a
- Datenverbindung
- 24b
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- Datenverbindung
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- Datenverbindung
- 26a
- Testgerät
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- 26c
- Testgerät
- 26d
- Testgerät
- 29a
- Leitung
- 29b
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- 29c
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- 29d
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- 34a
- Datenverbindung
- 34b
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- 36a
- Testgerät
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- Testgerät
- 39a
- Leitung
- 39b
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- Leitung
- 44
- Datenverbindung
- 46
- Testgerät
- 49
- Leitung
- 50
- Leitung