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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung und ein Prüfverfahren
für eine
Halbleitervorrichtung, die fehlerhafte Speicherzellen eines Speichers
einer Halbleitervorrichtung durch vorab bereitgestellte Ersatzspeicherzellen
ersetzen und dadurch die fehlerhafte Halbleitervorrichtung reparieren.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
Vorrichtung zum Analysieren von fehlerhaften Speicherzellen eines
Speichers von Halbleitervorrichtungen, die als integrierte Schaltungen hergestellt
sind, um einen Weg festzulegen, die fehlerhaften Speicherzellen
unter Verwendung von Ersatzspeicherzellen wirtschaftlich zu reparieren,
wird als MRA (Memory Repair Analyzer) bezeichnet. Die Halbleitervorrichtungen
sind nicht auf spezielle Speichervorrichtungen beschränkt; sie
können
beliebige Halbleitervorrichtungen sein, die Speichereinrichtungen
enthalten. Halbleitervorrichtungen, an welchen die vorliegende Erfindung
angewandt wird, werden nachfolgend als Speichervorrichtungen bezeichnet, und
eine zu prüfende
Speichervorrichtung wird als DUT (Device under Test) bezeichnet.
Es gibt eine Anzahl von verschiedenen MRA-Vorgehensweisen. Nachfolgend
wird ein typisches Beispiel beschrieben.
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8A zeigt
einen Wafer 110, auf dem eine große Anzahl von Halbleitervorrichtungen
in einer Anordnung gebildet ist. MRA wird in einer einem Speichertest
vorausgehenden Stufe durchgeführt, das
heißt
wird in einer Stufe durchgeführt,
in der sich die Vorrichtungen auf dem Wafer befinden. Eine große Anzahl
von Speichervorrichtungen ist in einer Anordnung auf dem Wafer 110 gebildet.
Jede der Speichervorrichtungen hat mehrere Speicherblöcke, die jeweils
aus vielen Speicherzellen bestehen. Bei einem in 8B schematisch
dargestellten Speicherblock 120 sind mehr als eine Ersatzlinie 130, 135 für jeden
Speicherblock 120 entlang der Zeilen (in Richtung der X-Achse)
und der Spalten (in Richtung der Y-Achse) vorgesehen.
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Hier
sei angenommen, dass eine Prüfung des
Speicherblocks
120 zeigte, dass Speicherzellen
123,
125 und
127 fehlerhaft
sind. Die Prüfergebnisdaten
können
unter Verwendung des MRA analysiert werden, um eine Reparaturlösung festzulegen.
8C zeigt
eine Reparaturlösung,
bei der die Spaltenlinie
131 einer Speicherzelle
122 durch
eine der Ersatzspaltenlinien
130 ersetzt wird und die Zeilenlinie
136 der
Speicherzellen
125 und
127 durch eine der Ersatzteillinien
135 durch
den MRA ersetzt wird. Eine derartige Reparatur von fehlerhaften
Zellen von auf einem Wafer gebildeten Speichervorrichtungen ist
in den
US-Patenten Nr. 6345004 und
Nr. 6243307 beispielsweise
beschrieben.
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Der
MRA ist eine Einrichtung, die in der Lage ist, rasch zu analysieren,
mit welcher Ersatzlinie eine in einer Speichervorrichtung aufgefundene
fehlerhafte Speicherzelle ersetzt werden kann, um den Defekt zu
reparieren, indem spezialisierte Hardware und Software verwendet
wird. Der MRA war ausreichend wirksam, um herkömmliche Speicher-ICs zu reparieren.
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In
der jüngeren
Vergangenheit haben Speichervorrichtungen einen enormen Fortschritt
erfahren. Mit der Einführung
von 64M-SDRAM haben mehr und mehr Speichervorrichtungen einzigartige Redundanzstrukturen,
die von den Benutzern festgelegt werden (LSI-Herstellern), und wurden
komplizierter. Als Folge davon ist das Problem entstanden, dass
das Ergebnis der MRA-Analyse durch eine Nachbearbeitung (Nachbearbeitung
in einer Stufe, in der sich die Vorrichtungen auf dem Wafer befinden) angepasst
werden muss, wie weiter unten beschrieben wird. Das heißt, dass
die herkömmlichen MRA-Fähigkeiten
verwendet werden, um eine Reparaturlösung zu erhalten, und dann
muss eine Engineering Workstation (EWS) in einem Nachbearbeitungsprozess
verwendet werden, um Anpassungen an der Lösung vorzunehmen.
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Da
jedoch dieses Verfahren nur eine von dem MRA bestimmte Lösung anpassen
kann, war es für
einen Nachbearbeitungsprozess unmöglich, zu bestimmen, ob eine
Lösung
vorliegt, die einen als irreparabel festgestellten Defekt als Resultat
von Anpassungen in dem Nachbearbeitungsprozess reparabel macht.
Folglich war der Ausstoß vermindert. Ein
Beispiel einer Vorrichtung, die aufgrund einer Redundanzstruktur
nicht unter Verwendung des herkömmlichen
MRA repariert werden konnte, wird nachfolgend beschrieben.
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Die
in 9 gezeigte Speichervorrichtung besteht aus vier
Blockgruppen BG1–BG4.
Die Blockgruppen BG1 und BG2 bilden BANK-A und die Blockgruppen
BG3 und BG4 bilden BANK-B. Jede Blockgruppe besteht aus vier Blöcken. Zwei
Ersatzzeilenlinien 135 sind in jeder Bank für die Reparatur
von zwei Blockgruppen auf einmal vorgesehen. Zwei Ersatzspaltenlinien 130 sind
für jeden
Block vorgesehen. Die folgenden drei Bedingungen sind erforderlich,
um Ersatzlinien für
die Reparatur einer fehlerhaften Speicherzelle zuzuweisen.
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10 zeigt
eine erste Bedingung. Die beiden Ersatzlinien in jedem Block können jede
fehlerhafte Zelle in derselben Blockgruppe mit einigen Ausnahmen
im Prinzip frei reparieren.
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11 zeigt
eine zweite Bedingung. Die zweite Bedingung ist eine Ausnahme der
ersten Bedingung. Die Ersatzlinie des am weitesten rechts gelegenen
Blocks BL4 in derselben Blockgruppe kann nicht fehlerhafte Zellen
in dem am weitesten links gelegenen Block BL1 reparieren. In ähnlicher
Weise können
die Ersatzlinien des am weitesten links gelegenen Blocks BL1 fehlerhafte
Zellen in dem am weitesten rechts gelegenen Block BL4 nicht reparieren.
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12 zeigt
eine dritte Bedingung. Diese Bedingung ist wie folgt. Es werden
zwei benachbarte Blöcke
in zwei benachbarten Blockgruppen, beispielsweise Block BL4 in der
Blockgruppe BG3 und Block BL5 in der Blockgruppe BG4, in derselben Bank
betrachtet. Wenn Fehler an einer Adresse "a", die
in Block BL4 aufgetreten sind, mit einer Ersatzlinie von Block BL4
repariert werden, können
Fehler an der gleichen Adresse "a" in dem benachbarten Block
BL5 nicht mit einer Ersatzlinie von Block BL5 repariert werden.
Die Adresse "a" in Block BL5 kann jedoch
mit einer Ersatzlinie des benachbarten Blocks BL6 repariert werden.
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Das
in 9 gezeigte Beispiel betrifft eine Speichervorrichtung,
die drei Einschränkungen
einer Redundanzstruktur hat. Es gibt viele andere Speichervorrichtungen,
die verschiedene Strukturen aufweisen. Es ist unmöglich geworden,
alle verschiedenen Arten von Speichervorrichtungen mit herkömmlichem
MRA zu reparieren. Beispielsweise kann der MRA die erste und die
zweite Bedingung in der Speichervorrichtung in 9 ansprechen,
aber nicht die dritte Bedingung.
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Wie
vorstehend angeführt
können
die erste und die zweite Bedingung in der die in 9 gezeigte Redundanzstruktur
aufweisenden Speichervorrichtung mit der herkömmlichen MRA angesprochen werden.
Nach der Durchführung
des MRA muss ein Nachbearbeitungsprozess durchgeführt werden,
um die dritte Bedingung auf der EWS zu prüfen, um das Resultat der Reparatur
anzupassen. Da ferner nur eine Reparaturlösung der ersten und der zweiten
Bedingung erzielt wird, bevor die dritte Bedingung geprüft wird,
kann nicht unbedingt eine optimale Lösung erreicht werden und folglich
kann eine Reduzierung des Ausstoßes die Folge sein.
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Das
heißt
für das
vorstehend beschriebene Beispiel, dass die herkömmliche MRA gemäß dem in 13 gezeigten
Konzeptdiagramm die Durchführung
einer Funktionsprüfung
an einem DUT (Schritt S140), die Durchführung einer Speicherreparaturanalyse
(MRA) durch Eingabe von Daten über
die Prüfergebnisse,
um eine Reparaturlösung
unter den Einschränkungen
der ersten und der zweiten Bedingung (Schritt S141), das vorübergehende
Speichern der Reparaturlösung
(Schritt S142) und die Durchführung
von Anpassungen an dem Ergebnis und der dritten Bedingung in dem
EWS (Schritt S143) erfordert, um eine endgültige Reparaturlösung zu
erhalten.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prüfvorrichtung
und ein Prüfverfahren
für eine
Halbleitervorrichtung zu schaffen, die in der Lage sind, unter Verwendung
einer Mehrzweck-MRA die erste, die zweite und die dritte Bedingung
auf einmal zu analysieren und zu reparieren.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Prüfvorrichtung
für eine
Halbleitervorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung enthält:
einen
Prüfprozessor,
der ein Prüfsignal
an eine zu prüfende
Halbleitervorrichtung anlegt und Informationen über eine fehlerhafte Speicherzelle
aus einem Antwortsignal erhält;
und
eine Reparaturanalyse-Berechnungseinheit, die eine Reparaturanalyse
der Informationen über
eine fehlerhafte Speicherzelle durchführt, um einen Weg zum Reparieren
der fehlerhaften Speicherzelle zu bestimmen;
wobei die Reparaturanalyse-Berechnungseinheit enthält:
eine
Speicherreparaturanalyseeinrichtung zur Durchführung der Reparaturanalyse
der Informationen über
die fehlerhafte Speicherzelle in Übereinstimmung mit einem Speicherreparaturanalyseprogramm und
zum Bestimmen der Zuweisung einer Ersatzlinie für die fehlerhafte Speicherzelle;
und
eine Benutzerfunktionseinrichtung zum Einfügen einer
Benutzerfunktion basierend auf einem vom Benutzer spezifizierten
Benutzerreparaturanalyseprogramm zwischen gewünschten Verarbeitungseinheiten
des Speicherreparaturanalyseprogramms, um eine Veränderung
an von dem Speicherreparaturanalyseprogramm verarbeiteten Daten
durchzuführen.
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Ein
Prüfverfahren
für eine
Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
die Schritte:
- (a) Durchführen einer Funktionsprüfung an
einem Speicher einer zu prüfenden
Halbleitervorrichtung, um Informationen über eine fehlerhafte Speicherzelle
zu erhalten;
- (b) Durchführen
einer Speicherreparaturanalyse der Informationen über eine
fehlerhafte Speicherzelle auf der Basis Verarbeitungseinheit für Verarbeitungseinheit,
um die Zuweisung einer Ersatzlinie zu einer fehlerhaften Zelle zu
bestimmen; und
- (c) Einfügen
einer Benutzerfunktion basierend auf einer vom Benutzer definierten
Reparaturbedingung für
eine fehlerhafte Speicherzelle zwischen gewünschten Verarbeitungseinheiten,
die in Schritt (b) verwendet werden, um eine Veränderung an Daten durchzuführen, die
von dem Speicherreparaturanalyseprogramm bearbeitet werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Konzept-Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine grundsätzliche Konfiguration eines
Mehrzweck-Reparaturanalyseteils 32 in 1 zeigt;
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3 ist
ein Konzeptdiagramm, das die Beziehung zwischen einem MRA-Programm, öffentlichen
MRA-Funktionen und einem Benutzeranalyseprogramm zeigt;
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4 ist
ein Diagramm, das eine Benennungsregel für öffentliche MRA-Funktionen zeigt;
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5 ist
ein Diagramm, das ein beispielhaftes Benutzeranalyseprogramm zeigt;
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6 ist
ein Funktionsblockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
ein Funktionsblockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8A zeigt
einen Wafer, auf dem Halbleitervorrichtungen gebildet sind;
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8B zeigt
einen Block in einer Speichervorrichtung;
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8C ist
ein Diagramm zur Erläuterung
der Reparatur von fehlerhaften Speicherzellen;
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9 zeigt
ein Beispiel einer Speichervorrichtung, die eine Redundanzstruktur
hat;
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10 ist
ein Diagramm, das eine erste Bedingung der Reparatur der in 9 gezeigten
Speichervorrichtung zeigt;
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11 ist
ein Diagramm, das eine zweite Bedingung der Reparatur der in 9 gezeigten Speichervorrichtung
zeigt;
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12 ist
ein Diagramm, das eine dritte Bedingung der Reparatur der in 9 gezeigten
Speichervorrichtung zeigt; und
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13 ist
ein Konzeptdiagramm, das eine Aufgabe zur Lösung eines Problems gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
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Eine
Art der Umsetzung der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf
Ausführungsformen derselben
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
ein Funktionsblockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Eine Prüfvorrichtung
für Halbleitervorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in 1 gezeigt ist, prüft Halbleitervorrichtungen,
die einen Speicher aufweisen (nachfolgend einfach als Speichervorrichtungen
bezeichnet), analysiert die Position eines Fehlers in einer Speichervorrichtung,
sofern vorhanden, und bestimmt eine optimale Lösung, durch welche Ersatzlinie
(Ersatz-Speicherzellenlinie) eine fehlerhafte Linie (Speicherzellenspalte
oder -zeile) einer Speichervorrichtung ersetzt werden sollte, um
die Speichervorrichtung zu reparieren. Nur die wesentlichen Elemente
der Vorrichtung werden hier beschrieben.
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Die
Prüfvorrichtung
für Halbleitervorrichtungen
enthält
eine Engineering Workstation (EWS) 10, einen Prüfprozessor
(TP) 20 und eine Reparaturanalyse-Berechnungseinheit (RCPU) 30.
In der Reparaturanalyse-Berechnungseinheit 30 sind ein
Fehlerspeicher 31 und ein Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32 vorgesehen.
Die Engineering Workstation (EWS) 10, der Prüfprozessor 20 und
die Reparaturanalyse-Berechnungseinheit 30 sind
in der Lage, Daten, Steuersignale und Programme zwischen sich über Signalleitungen 15, 16 und 17 zu
senden und zu empfangen. Zusätzlich
ist ein Prüfkopf 40,
der mit einer DUT elektrischen Kontakt herstellt, um die DUT zu
prüfen,
durch ein Kabel 18 mit dem Prüfprozessor 20 verbunden.
Der Prüfkopf 40 gibt
ein Prüfsignal
von dem Prüfprozessor 20 an
die DUT ab, empfängt
ein Antwortsignal von der DUT und schreibt das Ergebnis der Prüfung in
die Fehlerspeichereinheit 31. Der Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32 analysiert
das in dem Fehlerspeicher 31 gespei cherte Prüfergebnis, um
zu bestimmen, wie eine fehlerhafte Speicherzelle der DUT repariert
werden sollte.
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Die
Engineering Workstation (EWS) 10, die ein von einem Messtechniker
für den
Betrieb der Vorrichtung verwendeter Computer ist, enthält einen
Reparaturbedingungsdateispeicher (RCF) 11 und einen Steuerteil 12,
sendet unter der Steuerung des Steuerteils 12 ein Signal
durch die Signalleitungen 15, 16, 17,
lädt ein
Programm herunter und sendet und empfängt Daten. Obgleich nicht dargestellt,
enthält
die Engineering Workstation 10 ferner eine Eingabeeinrichtung
für einen
Benutzer zur Eingabe von verschiedenen Einstellungen und Ausführungsbefehlen sowie
eine Anzeigeeinrichtung, wie zum Beispiel eine GUI (grafische Benutzerschnittstelle)
zur Anzeige von Prüfprozessen
und verschiedenen Arten von Daten.
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Der
Prüfprozessor
(TP) 20, der ein speziell für die Prüfvorrichtung für Halbleitervorrichtungen konfigurierter
Computer ist, enthält
einen Prüfprogrammspeicher 21,
der ein Prüfprogramm
zum Prüfen
von Halbleitervorrichtungen speichert, und führt die Steuerung für Funktionsprüfungen von
DUTs durch. Der Prüfprozessor 20 führt ein
in dem Prüfprogrammspeicher 21 gespeichertes
Prüfprogramm durch,
um eine Prüfadresse,
Prüfdaten
und Erwartungswertdaten zu erzeugen, gibt die Prüfadresse und die Prüfdaten an
den Prüfkopf 40 ab
und schreibt die Prüfdaten
in eine Speicherzelle in einer Speichervorrichtung auf einem an
dem Prüfkopf 40 angebrachten
Wafer, die durch die Prüfadresse
festgelegt ist. Der Prüfprozessor
vergleicht dann die aus der Adresse gelesenen Daten mit den Erwartungsdaten, um
zu bestimmen, ob die Speicherzelle an der Adresse akzeptabel oder
fehlerhaft ist. Wenn sie fehlerhaft ist, schreibt der Prüfprozessor 20 den
Fehler anzeigende Daten an der entsprechenden Adresse in den Fehlerspeicher 31 der
Reparaturanalyse-Berechnungseinheit 30. Diese Prüfung wird
an allen Adressen der Speichervorrichtung durchgeführt und
die Prüfergebnisse
werden an den Fehlerspeicher 31 abgegeben.
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Der
Mehrzweck-Reparaturanalyseteil (Mehrzweck-MRA) 32 der Reparaturanalyse-Berechnungseinheit 30 enthält einen
MRA-Programmspeicher 32A, einen Benutzeranalyseprogrammspeicher 32B,
einen Analysesteuerteil 32C und einen Datenspeicher 32D,
erhält
die erforderlichen Daten von dem Fehlerspeicher 31, der
Daten über
die Prüfergebnisse
einer DUT speichert, führt
ein MRA-Programm unter der Steuerung des Analysesteuerteils 32C durch,
um eine Reparaturanalyse der fehlerhaften Zellen durchzuführen, und
bestimmt die effizienteste Zuweisung einer Ersatzlinie für die fehlerhaften Speicherzellen.
Die Ergebnisse der Analyse werden an den Prüfprozessor 20 zur
späteren
Verwendung bei der physischen Reparatur der DUT gesendet. Der Benutzeranalyseprogrammspeicher 32B und
der Datenspeicher 32D werden unter Bezug auf 2 beschrieben.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine grundsätzliche funktionelle Konfiguration
des Mehrzweck-Reparaturanalyseteils 32 zeigt,
der in der Reparaturanalyse-Berechnungseinheit 30 aus 1 enthalten
ist. Der Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32, der ein wesentliches
Element der vorliegenden Erfindung ist, enthält den MRA-Programmspeicher 32A,
der ein Speicherreparaturanalyseprogramm 32AP speichert,
den Benutzeranalyseprogrammspeicher 32B, der Benutzeranalyseprogrammfunktionen 32BP speichert,
den Analysesteuerteil 32C und den Datenspeicher 32D,
wie unter Bezug auf 1 kurz erläutert. Das in dem MRA-Programmspeicher 32A gespeicherte
MRA-Programm 32AP ist kein herkömmliches Programm, das nur
Modelle für
Speicherreparaturlösungen
bereitstellt. Anstelle dessen wird eine Analyseprozess in Teile
für einzelne
Operationen aufgeteilt und Benutzerfunktionseinfügepunkte 32N1–32N5 sind
in dem MRA-Programm 32AP vorgesehen, an welchen Benutzerfunktionen 32B1–32B5 von
dem Benutzeranalyseprogramm 32BP eingefügt werden können, von welchen jede eine
benutzerspezifische DUT-Reparaturanalyse am Endpunkt der Operation
des Teiles durchführt.
Der Datenspeicher 32D speichert für die Ausführung des MRA-Programms erforderliche
Daten, beispielsweise Reparaturbedingungsdateien, Daten über die
Zwischenstufen der Analyse und Analyseergebnisdaten.
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Das
MRA-Programm 32AP enthält:
den Schritt 32A1 zum Erhalten von Prüfergebnisdaten von dem Fehlerspeicher 31 ansprechend
auf ein Triggersignal, das die Vollendung einer Prüfung an einer
DUT von dem Prüfprozessor 20 beispielsweise anzeigt
und in der Analyse verwendete Variable initialisiert; den Schritt 32A2 zum
Analysieren der Prüfergebnisdaten,
um eine Ersatzlinie zur Reparatur einer fehlerhaften Speicherzellenlinie
zuzuweisen; den Schritt 32A3 zum Zuweisen einer Ersatzlinie
zum Reparieren von fehlerhaften Zellen, die nach dem Schritt 32A2 verbleiben;
den Schritt 32A4 zum Bestimmen, ob ein anderer Weg zum
Zuweisen einer Ersatzlinie nach der Bitreparatur vorhanden ist;
und den Schritt 32A5 zum Erzeugen der Resultate der Analyse,
wenn kein anderer Weg zum Zuweisen einer Ersatzlinie vorhanden ist.
Wenn in einem Schritt 32A4 ein anderer Weg zum Zuweisen
gefunden wird, wird die Zuweisung der Ersatzlinie für die Bitfehlerreparatur
in einem Nebenschritt 32A3 durchgeführt. Diese Schritte 32A1–32A5 werden
an jeder Speichervorrichtung durchgeführt. Informationen, wie etwa
die Speichergröße der DUT,
die Anzahl der Blöcke,
die jede Blockgruppe bilden, die Anzahl der Zeilenersatzlinien,
die Anzahl der Spaltenersatzlinien sind für die Linienfehlerreparatur
in Schritt 32A2, die Bitfehlerreparatur in Schritt 32A3 und
die Bestimmung in Schritt 32A4 erforderlich. Diese Informationselemente
werden von einer Reparaturbedingungsdatei RCF in den Datenspeicher 32D geladen und
verwendet.
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Das
Aufteilen des Analyseprozesses in dem MRA-Programm 32AP in
Teile 32 für
einzelne Operationen bezieht sich auf das Einteilen des Prozesses in
Teile für
Operationen, wie etwa das Erfassen von Prüfergebnisdaten und die Initialisierung
von in der Analyse verwendeten Variablen (Schritt 32A1),
die Analyse eines Linienfehlers (Schritt 32A2), die Analyse
eines Bitfehlers (Schritt 32A3) und das Erzeugen des Reparaturergebnisses
(Schritt 32A5). Einfügepunkte 32N1–32N5 sind
zwischen diesen Operationen nach Erfordernis zum Vorsehen und Empfangen von
Benutzerfunktionen 32B1–32B5 vorgesehen,
so dass einzelne Benutzerfunktionen 32B1–32B5,
die ein benutzerspezifisches Benutzeranalyseprogramm 32BP bilden,
eingefügt
werden können.
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Die
Benutzerfunktionen können
eine Funktion enthalten, die ausgeführt wird, wenn die Variablen 32B1 initialisiert
werden, eine Funktion, die nach einer Linienfehlerreparatur 32B2 ausgeführt wird,
eine Funktion, die nach einer Bitfehlerreparatur 32B3 ausgeführt wird,
eine Funktion, die vor dem Erzeugen eines Ergebnisses 32B4 ausgeführt wird,
und eine Funktion, die nach dem Erzeugen des Ergebnisses 32B5 ausgeführt wird.
Im Einzelnen prüft
die nach einer Linienfehlerreparatur ausgeführte Funktion die Reparaturadressen,
um festzustellen, ob beispielsweise identische Reparaturadressen
vorhanden sind.
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Die
nach einer Bitfehlerreparatur ausgeführte Funktion prüft ebenfalls
die Reparaturadressen, um zu sehen, ob identische Reparaturadressen
vorliegen. Mit dieser Überprüfung können geeignete
Ersatzlinien, die bei der Reparatur der gleichen Adresse zu verwenden
sind, ausgewählt
werden.
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Auf
diese Weise kann ein Benutzer eine eingefügte Benutzerfunktion verwenden,
um Analysedaten zu erhalten, nämlich
Reparaturinformationen und Fehlerinformationen, und zwar in einer
gewünschten Phase
der Verarbeitung gemäß dem MRA-Programm,
und kann dadurch eine DUT mit einer speziellen Redundanzstruktur
reparieren. In der unter Bezug auf 1 und 2 beschriebenen
Ausführungsform
bildet die Kombination des Analysesteuerteils 32C und des
MRA-Programmspeichers 32A eine Speicherreparaturanalyseeinrichtung,
die die Speicherreparaturanalyse von Fehlerinformationen durchführt; die
Kombination des Analysesteuerteils 32C und des Benutzeranalyseprogrammspeichers 32B bildet
eine Benutzerfunktionseinrichtung, die eine Benutzerfunktion zwischen
Verarbeitungseinheiten eines MRA-Programms einfügt.
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3 zeigt
schematisch als eine Variation der in 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform die
Fähigkeit
des Informationsaustausches zwischen dem in 2 gezeigten
MRA-Programm 32AP und einer Benutzerfunktion in dem Benutzeranalyseprogramm 32BP durch
eine öffentliche
MRA-Funktion 32F, die für
den Benutzer direkt verständlich
ist. Wenn eine Benutzerfunktion 32B1–32B5 direkt auf den
vom MRA-Programm 32AP genutzten Datenspeicher 32D zugreift,
um Daten zu setzen, könnten Daten,
wie zum Beispiel Reparaturdaten, durch einen fehlerhaften Wert der
Benutzerfunktion, der vom Benutzer eingestellt wurde, beschädigt werden.
Daher ist eine Funktion 32F, die als eine öffentliche MRA-Funktion
bezeichnet wird, die als ein Filter wirkt, zwischen dem MRA-Programm 32AP und
der Benutzerfunktion 32B1–32B5 vorgesehen.
Durch Verwendung der öffentlichen
MRA-Funktion 32F kann auf eine Datenbank innerhalb der
Benutzerfunktion 32B1–32B5 Bezug
genommen werden oder diese sicher modifiziert werden. Die Benutzerfunktionen
sind in dieser Ausführungsform
in der Sprache C geschrieben.
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Im
Hinblick darauf, dass die öffentliche MRA-Funktion 32F,
die unter Bezug auf 3 beschrieben wurde, häufig von
Technikern bei Herstellern und Benutzern von Prüfvorrichtungen für Halbleitervorrichtungen
verwendet wird, ist ein bestimmtes Regelwerk definiert, so dass
Benutzer ohne weiteres Benutzeranalyseprogramme schreiben können. Die öffentlichen
MRA-Funktionsnamen sind wie in 4 gezeigt
festgelegt, um es Benutzern zu ermöglichen, die Bedeutung von öffentlichen
MRA-Funktionen aus ihren Namen annähernd zu verstehen, um die
Belastungen der Benutzer während
des Schreibens von Benutzerfunktionen zu minimieren und um bei den Benutzern
den Eindruck zu vermeiden, dass sie schwierig zu verwenden sind.
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Der
in 4 gezeigte öffentliche
MRA-Funktionsname ist ein Beispiel, das in Übereinstimmung mit gewissen
Regeln geschrieben ist, die nachfolgend beschrieben werden. Zunächst werden
alle Funktionen mit einem Tag "Mra" versehen. Dann wird ein "Klassenname" zugewiesen, der
anzeigt, welche Art von Daten behandelt wird. Beispielsweise kann der
Klassenname "Result" einer Funktion zugewiesen
werden, die Analyseergebnisinformationen behandelt, die in dem Reparaturanalysedatenspeicher 32D gespeichert
sind, der Klassenname "Fail" einer Funktion,
die Fehlerinformationen behandelt, und der Klassenname "Repair" einer Funktion,
die Reparaturinformationen behandelt.
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Anschließend wird
ein Verb zugewiesen, das angibt, was die Funktion tut. Beispielsweise
kann das Verb "Get" einer Funktion zugewiesen
werden, die Informationen abruft, und das Verb "Set" einer
Funktion, die Daten setzt. Schließlich wird ein Objekt vorgesehen,
das angibt, welche Informationen die Funktion behandelt. Als Beispiel
kann ein Funktionsname wie "A
= MraResultGetTotalBin" geschrieben
werden. Verschiedene Beschreibungen können verwendet werden, da verschiedene
Regeln für
das Schreiben von Programmen eingerichtet werden können. Der wesentliche
Punkt ist, dass jeder ohne weiteres jederzeit Funktionen schreiben
kann. In dieser Ausführungsform
ist ferner ein Datenprüffunktionsabschnitt 32FC vorgesehen,
der von einer Benutzerfunktion gesetzte Daten prüft, um festzustellen, ob die
Daten gültig
sind oder nicht. Der Datenprüffunktionsabschnitt 32FC prüft gesetzte
Daten, beispielsweise einen Adresswert, die Anzahl von Ersatzlinien,
eine Ersatzgruppennummer oder eine Blocknummer, die durch eine Benutzerfunktion 32B1–32B5 eingegeben wurden,
um festzustellen, ob die Daten einen anormalen Wert haben, das heißt ob der
Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn ein anormaler
Wert erfasst wird, wird ein Einstellungsfehler an der Engineering
Workstation angezeigt.
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5 zeigt
ein Beispiel eines Benutzeranalyseprogramms, das das in 4 gezeigte
Beschreibungsverfahren verwendet. Das Benutzeranalyseprogramm 32BP wird
von der Engineering Workstation 10 in den Benutzeranalyseprogrammspeicher 32B geladen.
Die Zeilen 2 bis 13 (UF1) sind eine Benutzerfunktion, die einen
Reparaturadressabschnitt sortiert; die Zeilen 14 bis 29 (UF2) sind
eine Funktion, die die Reparaturadressen auf eine gleiche Adresse prüft; die
Zeilen 30 bis 36 (UF3) sind eine Hauptfunktion des Benutzeranalyseprogramms;
und die Zeilen 37 bis 44 (UF4) sind eine Benutzereinstellfunktion. Beschreibungen
der öffentlichen
MRA-Funktionen sind in Zeilen 8, 9, 24 und 25 beispielsweise zu
sehen.
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Beispielsweise
wird in dem in 2 gezeigten MRA-Programm 32 die
Hauptfunktion UF3 an einem Benutzerfunktionseinfügepunkt 32N2 ausgeführt. "SampleRuleCheck1" in der 30. Zeile
des Programms in 5 stellt einen Benutzerfunktionsnamen
dar. Demgemäß wird die Überprüfung durch "addressCheckRow" in Zeile 34 durch
die Benutzerfunktion UF2 von Zeile 14 bis Zeile 29 ausgeführt. "MraPOINT_POST_REPAIR_LINEFAIL" in Zeile 39 ist
der Name, der dem Benutzerfunktionseinfügepunkt 32N2 zugewiesen
wurde.
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Zeile
20 in der Benutzerfunktion UF2 verwendet das in 4 gezeigte
Beschreibungsverfahren, um eine öffentliche
MRA-Funktion, "MraBlockGroupGetRepairList" darzustellen. Die
Nummer der Blockgruppen "blockGroupNo" und die Zeile oder Spalte "dir", die von dem Benutzer
in der Liste in der Funktion festgelegt werden, geben an, dass die
gesetzten Werte auf einen vorhergesagten Wert geprüft werden,
wenn die Funktion durchgeführt
wird, um beispielsweise festzustellen, ob "blockGroupNo" kleiner oder gleich 8 ist und ob "dir" entweder 1 (Zeile) oder
2 (Spalte) ist. Wenn der Benutzer einen ungültigen Wert setzt, wird dies
erfasst und eine Fehlermeldung kann angezeigt werden. Dies verhindert,
dass in dem Datenspeicher 32D ein fehlerhafter Wert gesetzt
wird.
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6 zeigt
eine Konfiguration einer Ausführungsform,
in der die in 4 und 5 gezeigten öffentlichen
MRA-Funktionen eingefügt
sind. Der Einfachheit halber sind Bauelemente, wie zum Beispiel ein
Prüfprozessor 20 und
ein Prüfkopf 40 nicht
gezeigt. In dieser Ausführungsform
ist ein öffentlicher MRA-Funktionsspeicher 23FC in
einem Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32B in der in 1 gezeigten
Konfiguration vorgesehen. Bevor eine Prüfung begonnen wird, werden
ein MRA-Programm 32AP, ein Benutzeranalyseprogramm 32BP und öffentliche
MRA-Funktionen 32F von einer Engineering Workstation 10 in
einen MRA-Programmspeicher 32A, einen Benutzeranalyseprogrammspeicher 32B beziehungsweise
einen öffentlichen
MRA-Funktionsspeicher 32FC geladen. Die Kombination des
Analysesteuerteils 32C und des öffentlichen MRA-Funktionsspeichers 32FC bildet
eine öffentliche MRA-Funktionseinrichtung
zum Einfügen
einer Benutzerfunktion zwischen Verarbeitungseinheiten des MRA-Programms
durch eine öffentliche
MRA-Funktion.
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7 zeigt
eine Konfiguration des Mehrzweck-Reparaturanalyseteils 32 einer
Ausführungsform,
in der Benutzerfunktionen zur Verwendung für Prüfungen an unterschiedlichen
Arten von DUTs in der in 1 gezeigten Ausführungsform
ausgewählt werden
können.
Verschiedene Reparaturbedingungsdateien RCFs sind für verschiedene
Arten von Halbleitervorrichtungen vorgesehen. Demgemäß muss jedes
Mal dann, wenn ein unterschiedlicher Typ einer DUT ausgewählt wird,
die diesem Typ von DUT entsprechende RCF gewählt werden, bevor ein MRA-Programm
ausgeführt
wird. Wenn das Umwechseln von einem Typ von DUT auf einen anderen häufig durchgeführt wird,
ist es zeitaufwändig
und ineffizient, jedes Mal dann, wenn ein Wechselvorgang erfolgt,
eine RCF von der Engineering Workstation 10 in den Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32 zu
laden. Daher sind Gruppen von Benutzerfunktionen 32BJ und 32BK,
die unterschiedlichen Typen von DUTs entsprechen, in einem Benutzeranalyseprogramm 32BP vorgesehen
und in dem Benutzeranalyseprogrammspeicher 32B gespeichert,
so dass die Benutzerfunktionen 32BJ und 32BK ohne
weiteres gemäß dem Typ
von DUT ausgewählt
werden können.
Die Regelnamen "J" und "K" sind den Gruppen von Benutzerfunktionen 32BJ beziehungsweise
32BK zugewiesen.
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Ferner
ist in dem Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32 ein RCF-Speicher 32F vorgesehen,
in dem eine Reparaturbedingungsdatei RCF1 mit dem Regelnamen "keine", die von dem Typ
von DUT unabhängig
ist, und Reparaturbedingungsdateien RCF2 und RCF3 mit den Regelnamen "J" und "K" vorgesehen
sind, die von dem Typ von DUT abhängig sind. Die RCF mit dem
Regelnamen "J" wird für Speichervorrichtungen
mit einer Kapazität
von 128 MBytes verwendet und die RCF mit dem Regelnamen "K" wird für Speichervorrichtungen mit
einer Kapazität von
256 MBytes verwendet. Da die Regelnamen auch als Identitäten von
DUTs funktionieren, kann ein Benutzer ohne weiteres Benutzerfunktionen
definieren.
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Die
Reparaturbedingungsdateien (RCFs) sind in dem Reparaturbedingungsdateispeicher 11 der
Engineering Workstation 10 wie vorstehend beschrieben gespeichert
und die Reparaturanalyse wird auf der Grundlage dieser Dateien durchgeführt. Indem
ein Regelname in einer RCF festgelegt wird, können Benutzerfunktionen ohne
weiteres dem Typ eines DUT entsprechend während der Laufzeit gewechselt
werden.
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Wenn
in einer RCF kein Regelname festgelegt ist, führt ein MRA-Programm 32AP die
ursprüngliche
Reparaturanalyse durch. Wenn in einer RCF ein Regelname festgelegt
ist, wie in 7 gezeigt, wird die Gruppe der
Benutzerfunktionen 32BK, die für den Regelnamen "K" festgelegt ist, ausgeführt. Beispielsweise
entspricht "SAMPLE_RULE_CHECK" in den Zeilen 39
und 41 dem Regelnamen "J" der Reparaturbedingungsdatei
RCF2 (oder "K" von RCF3) in dem
Benutzeranalyseprogramm aus 5.
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Auf
diese Weise können
für eine
DUT vorgesehene Benutzerfunktionen ohne weiteres auf einer einzelnen
Prüfvorrichtung
für Halbleitervorrichtungen ausgewählt werden,
die zum Prüfen
von unterschiedlichen Typen von DUTs verwendet wird.
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AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Wie
vorstehend angeführt,
waren die herkömmlichen
MRAs für
die Reparatur von herkömmlichen
Speicher-ICs ausreichend effektiv. Es ist jedoch in der jüngeren Vergangenheit
schwierig geworden, mit den herkömmlichen
MRAs DUTs zu reparieren, die Speichereinrichtungen mit speziellen,
benutzerspezifischen Redundanzstrukturen aufweisen, was zu einer
Reduzierung der Ausbeute geführt
hat.
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Gemäß vorliegender
Erfindung wird ein Mehrzweck-Reparaturanalyseteil 32 vorgesehen,
in dem ein neu vorgesehenes MRA-Programm 32AP und ein Benutzeranalyseprogramm 32BP zur
Zusammenarbeit veranlasst werden, so dass DUTs mit speziellen Redundanzstrukturen
geprüft
werden können.
Als Resultat wird die Notwendigkeit der Nachbearbeitung auf dem
Wafer beseitigt. Da ferner Benutzerfunktionen, die benutzerspezifische
Operationen darstellen, integriert werden können, kann die Reparaturanalyse
mehrmals versucht werden, bis eine benutzerspezifische Operation
gefunden ist, die zur Reparatur in der Lage ist.
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Da
die benutzerspezifischen Operationen auf einer Reparaturanalyse-Berechnungseinheit (RCPU) 30 ablaufen,
kann eine Funktionsprüfung
an einer DUT durch einen Prüfprozessor 20 parallel
zu der Speicherreparaturanalyse durch eine Reparaturanalyse-Berechnungseinheit 30 durchgeführt werden,
wenn mehrere DUTs auf einmal geprüft werden. Als Folge davon
kann die Laufzeit beträchtlich
vermindert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
somit eine nahezu komplette Reparaturanalyse von DUTs, die eine
Halbleiterspeichervorrichtung enthalten, und hat große technische
Auswirkungen.
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ZUSAMMENFASSUNG (1)
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Es
wird eine Halbleiterprüfvorrichtung
geschaffen, die einen Prüfprozessor
(20) verwendet, um ein Prüfsignal an eine DUT mit einer
darin befindlichen Halbleitervorrichtung anzulegen, um auf der Grundlage
eines Antwortsignals zu bestimmen, ob der Speicher akzeptabel ist
oder nicht, und eine Reparaturanalyse-Berechnungseinheit (30)
verwendet, um das Ergebnis der Prüfung zu analysieren und zu bestimmen,
wie eine fehlerhafte Zelle des Speichers durch eine Ersatzlinie
zu ersetzen ist. Die Reparaturanalyse-Berechnungseinheit (30)
enthält
einen Fehlerspeicher (31), der Prüfergebnisse speichert, und einen
Mehrzweck-Reparaturanalyseteil (32), der die Prüfergebnisse
in Übereinstimmung
mit einem MRA-Programm analysiert und eine Benutzerfunktion eines
Benutzeranalyseprogramms zwischen Analyseverarbeitungseinheiten
einfügt
und ausführt.