JP2007240376A - 半導体集積回路の静止電源電流検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体集積回路の静止電源電流検査において、静止電源電流規格値を従来の製造工程のバラツキを考慮した値に比べて小さく設定することを可能にする。
【解決手段】半導体集積回路の識別情報を取得する工程と、半導体集積回路の静止電源電流値を測定する工程と、静止電源電流値と識別情報を対にして記憶する工程と、記憶された静止電源電流値を用いて静止電源電流規格値を決定する工程と、記憶された静止電源電流値を静止電源電流規格値と比較して半導体集積回路の良否判定を行う工程とを備える。また、検査の実施に先立って静止電源電流規格値の初期値を設定する工程と、測定された静止電源電流値をこの初期値と比較して良否判定を行う初期良否判定工程とを備え、初期良否判定工程で良品と判定された半導体集積回路の静止電源電流値のみを用いて静止電源電流規格値を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体集積回路の静止電源電流検査方法に関し、特に静止電源電流の規格値を決定する方法に関するものである。

半導体集積回路、特にＣＭＯＳ回路の検査方法として、内部回路が静止している場合はほとんど電源電流が流れないことを利用し、静止状態での電源電流の異常値を検出して良否判定を行う静止電源電流検査が一般に実施されている（例えば、特許文献１参照）。

従来の静止電源電流検査方法として、内部回路の複数のノード状態での静止電源電流を測定し、各ポイントにおける電源電流値の異常を検出して良否判定を行う方法がある。ここで良否判定を行う静止電源電流の規格値は製造工程のバラツキを考慮して決定されたり、また各ポイントにおける良品と不良品の静止電源電流の値から決定されたりしていた。
特開２０００−２４１４９２号公報

しかしながら、従来の静止電源電流検査方法では、製造工程のバラツキを考慮して静止電源電流の規格値を決定しているため、良否判定を行う静止電源電流の規格値を広めに設定する必要があった。

図１３は半導体集積回路の静止電源電流分布の状況を示す図である。図１３において、ＩｄｄｑＡは従来の静止電源電流の規格値であり、製造工程のバラツキにより静止電源電流の分布がＡまたはＢまたはＣのように存在する。このＩｄｄｑＡの値を超えれば不良品と判定するが、本来不良とすべきＢの分布におけるＸ部分は良品と判定されてしまう。

また、従来の良品と不良品の静止電源電流の値から規格を決定する場合は、あらかじめ良品と不良品を選別しておく必要があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、半導体集積回路の静止電源電流検査において、静止電源電流の規格値を従来に比べて小さく設定することを可能にし、検査品質の向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の半導体集積回路の静止電源電流検査方法は、半導体集積回路の識別情報を取得する識別情報取得工程と、半導体集積回路の静止電源電流値を測定する静止電源電流測定工程と、静止電源電流値と識別情報を対にして記憶する測定情報記憶工程と、記憶された静止電源電流値を用いて静止電源電流規格値を決定する規格値決定工程と、記憶された静止電源電流値を静止電源電流規格値と比較して半導体集積回路の良否判定を行う良否判定工程とを備えたものである。

上記構成によれば、例えば製造工程のロット単位に静止電源電流のバラツキ程度から静止電源電流規格値を決定することができるため、製造工程のバラツキを考慮した従来の値に比べて静止電源電流規格値を小さく設定することが可能になる。また、あらかじめ良品と不良品を選別しておくことなしに、正確な静止電源電流規格値を設定することが可能になる。

さらに本発明は、上記構成の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、検査の実施に先立って静止電源電流規格値の初期値を設定する工程と、静止電源電流測定工程で測定された静止電源電流値を前記静止電源電流規格値の初期値と比較して半導体集積回路の良否判定を行う初期良否判定工程とを備え、規格値決定工程では前記初期良否判定工程で良品と判定された半導体集積回路の静止電源電流値のみを用いて静止電源電流規格値を決定するものである。

上記構成によれば、初期良否判定による良品のみの静止電源電流の分布から静止電源電流規格値を決定することができるため、より正確に静止電源電流規格値を設定することが可能となる。

さらに本発明は、上記構成の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、規格値決定工程では記憶された静止電源電流値の平均値と標準偏差を用いて静止電源電流規格値を決定するものである。

上記構成によれば、静止電源電流分布の状況に対して統計的手法に基づき的確な静止電源電流規格値を決定することが可能である。

さらに本発明は、上記構成の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、一連の工程を異なる検査条件の元で実施し、異なる検査条件の元で得られた静止電源電流値を比較して半導体集積回路の良否判定を行うものである。

上記構成によれば、例えば、異なる温度条件で実施されるウエハー検査とパッケージ品検査における静止電源電流の値を比較することにより、異常な半導体集積回路を検出することが可能となる。

さらに本発明は、上記構成の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、識別情報は半導体集積回路の拡散ロットおよびウエハーおよびウエハー上の座標情報を識別できるものである。

上記構成によれば、ウエハー検査において、全半導体集積回路の検査が終了した後にウエハーごとに静止電源電流のマップを作成し、座標がウエハー上の品質的に疑わしい部分にある半導体集積回路を不良品として選別することができる。

さらに本発明は、上記構成の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、識別情報は半導体集積回路の組立ロットおよびトレイ番号およびトレイ上にある半導体集積回路の座標情報を識別できるものである。

上記構成によれば、パッケージ品検査において、全半導体集積回路の検査が終了した後に不良品が発生した組立ロットおよびトレイ番号を解析し、品質的に疑わしい組立ロットおよびトレイ番号にある半導体集積回路を不良品として選別することができる。

さらに本発明は、上記構成の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、良否判定工程において不良と判定された半導体集積回路の識別情報を用いて不良判定情報を生成し、この不良判定情報をプローバもしくはハンドラへ送信し、プローバもしくはハンドラ上で不良と判定された半導体集積回路の判定情報を不良に変更するものである。

本発明の半導体集積回路の静止電源電流検査方法は、製造工程のロット単位に静止電源電流のバラツキ程度から静止電源電流規格値を決定することができるため、製造工程のバラツキを考慮した従来の値に比べて静止電源電流規格値を小さく設定することが可能になり、検査品質の向上を図ることができる。また、あらかじめ良品と不良品を選別しておくことなしに、正確な静止電源電流規格値を設定することが可能になる。

また、初期良否判定による良品のみの静止電源電流の分布から静止電源電流規格値を決定することができるため、より正確に静止電源電流規格値を設定することが可能となる。

また、検査条件の異なる静止電源電流値を比較することが可能なため、特異な変化を示す半導体集積回路を検出できる。

また、識別情報として半導体集積回路の拡散ロットおよびウエハーおよびウエハー上の座標情報を持つことにより、ウエハー上の良否分布から特定の領域に位置する半導体集積回路を選択することができ、検査品質の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法を示すフロー図である。図１において、１００は半導体集積回路検査工程、２００は検査終了判定工程、３００は静止電源電流の平均値および標準偏差を計算する工程、４００は新規の静止電源源流の規格値を決定する工程、５００は良否判定工程である。

図２は半導体集積回路検査工程１００の詳細を示すフロー図であり、１００１は半導体集積回路固有の識別情報を取得する工程、１０１０は半導体集積回路の通常の検査工程を示している。検査工程１０１０には、コンタクトテスト１０１１、入出力リークテスト１０１２、静止電源電流テスト１０１３、機能確認テスト１０１５などが含まれる。

ここで、本発明の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において特徴とする工程として、静止電源電流テスト１０１３の後に、半導体集積回路の識別情報と静止電源電流値をメモリに格納する工程１０１４が入る。

半導体集積回路の識別情報は、連続番号などのように個々の半導体集積回路を識別できるものであればどのようなものであってもよいが、ウエハー検査であれば、例えば、拡散ロット番号、ウエハー番号、ウエハー上の座標番号を図８に示すように設定する。このようなデータ構成で全半導体集積回路の静止電源電流の値を記憶する。

以上のように構成された本実施形態の半導体集積回路の静止電源電流検査方法について、以下に検査フローを説明する。まず半導体集積回路検査工程１００では、識別情報取得工程１００１で半導体集積回路の識別情報を読み込む。

次に、検査工程１０１０において、コンタクトテスト１０１１、入出力テスト１０１２など通常の半導体集積回路の検査を行う。さらに、静止電源電流テスト１０１３を行い、その結果を工程１０１４で識別情報とともにメモリに記憶する。図３はメモリに記憶されたデータ構成を示す図である。

以上の工程を全半導体集積回路について行ったかを工程２００で判定し、全半導体集積回路の検査が終了すると、工程３００でメモリに保存された静止電源電流の値について平均値および標準偏差値の計算を行う。

工程３００で算出された結果をもとに、工程４００で新規の静止電源電流の規格値を決定する。ここで決定された新規の規格値により、工程５００で検査済みの半導体集積回路の静止電源電流の値を比較し、良否判定を行う。

例えば、ウエハー検査において図８に示すような識別情報が設定された場合であれば、全半導体集積回路の検査が終了した後にウエハーごとに静止電源電流のマップを作成し、ウエハーマップの性質を考慮して良否判定を行うことができる。

図９はウエハー検査における静止電源電流のウエハーマップの一例を示す図である。例えば、１枚のウエハーの静止電源電流の値によって良否判定を行った結果、中心部の半導体集積回路（図９では白抜きの部分）が良品で、周辺部の半導体集積回路（図９では塗りつぶされた部分）が不良品として分布しているような場合は、周辺部分で良品と判断された半導体集積回路９０１や９０２は不良品として選別する。

このように、識別情報として拡散ロット番号、ウエハー番号、ウエハー上の座標番号を設定することにより、座標がウエハー上の品質的に疑わしい部分にある半導体集積回路を不良品として選別することができる。

半導体集積回路の識別情報は、図８に示すようなウエハー検査の場合の設定に限らず、検査対象がパッケージ品である場合は、例えば、組立ロット番号、パッケージ品を収納するトレイ番号、トレイの座標番号などとすることで、パッケージ品の選別に対応させることができる。

以上のように、本実施形態によれば、例えば製造工程のロット単位に静止電源電流の平均値と標準偏差を計算し、静止電源電流のバラツキ程度から新たな静止電源電流の規格値を決定することができるため、静止電源電流の規格値を従来に比べて小さく設定することが可能になる。

さらに、この新たな静止電源電流の規格値により検査済みの半導体集積回路の良否判定を行い、識別情報により良品を選別することができるため、あらかじめ良品と不良品を選別しておくことなしに、正確な静止電源電流の規格値を用いた検査が可能になる。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法における静止電源電流テスト方法を示すフロー図であり、実施の形態１の静止電源電流テスト１０１３の工程に、さらに初期規格値を設定する工程と良否判定工程と不良品処理工程を追加したものである。

図４において、１０１３１は製造バラツキ考慮した初期規格値を設定する工程、１０１３２は静止電源電流検査工程、１０１３３は初期規格値を元に良否判定を行う工程、１０１３４は不良品と判定したときの処理工程である。

このように構成された本実施形態の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、基本となる検査フローは図１および図２のとおりであり、静止電源電流テスト１０１３の工程に図４の工程が追加されたことにより、不良品の静止電源電流情報を除外して工程３００で静止電源電流の平均値および標準偏差値の計算を行い、工程４００で新規の静止電源電流の規格値を決定することになる。

以上のように、本実施形態によれば、初期規格値に対する良品のみの静止電源電流の分布から新たな静止電源電流の規格値を決定することができるため、より正確に静止電源電流の規格値を設定することが可能となる。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法を示すフロー図である。本実施形態は、実施の形態１の検査フローの後に検査条件を変更する工程６００を追加し、再度異なった検査条件で実施の形態１の検査を行うようにし、最後に検査条件１の結果と検査条件２の結果から特異な変化を示す半導体集積回路を検出して良否判定を行う工程７００を追加したものである。

このように構成された本実施形態の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、まず検査条件１で実施の形態１と同様に全半導体集積回路の検査を行う。例えば検査条件１をウエハー検査とする。

次に、検査条件を変更する工程６００で検査条件２に対応する個々の設定を変更する。例えば検査条件２をパッケージ化された半導体集積回路の検査とする。ウエハー検査とパッケージ品の検査では検査温度を変えて検査を行うのが一般的である。そのため検査条件２では温度に対する検査規格の変更が行われる。そして検査条件２で実施の形態１と同様に検査を行う。

以上の検査によって、図６に示すようにメモリには識別情報とともに検査条件１の静止電源電流の情報と検査条件２の静止電源電流の情報が記憶される。そして工程７００において、検査条件１および検査条件２における温度変化に対する静止電源電流の傾きを算出し、良否選別を行う。図７に示すように、この傾きに異常な半導体集積回路が存在する場合は不良と判定する。

以上のように、本実施形態によれば、異なる検査条件の静止電源電流の値を比較することによって異常な半導体集積回路を検出することが可能となる。

（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法を示すフロー図である。本実施形態は、実施の形態１の検査フローの後に、半導体集積回路の良否判定の結果に基づき、プローバまたはハンドラ内にある判定情報を変更する工程を追加したものである。

図１０において、半導体集積回路固有の識別情報を取得する工程１００１から良否判定工程５００までは実施の形態１で説明した検査フローと同じである。さらに、８０１は不良判定された半導体集積回路があるか判定する工程、８０２は不良判定の半導体集積回路の識別情報を送信する工程、８０３はプローバまたはハンドラ内の判定情報を変更する工程である。

このように構成された本実施形態の半導体集積回路の静止電源電流検査方法において、基本となる検査フローは実施の形態１のとおりである。工程５００における静止電源電流値の規格値との比較判定結果により、工程８０１で不良判定があったか否かを調べ、工程８０２で不良判定された半導体集積回路の識別情報をプローバもしくはハンドラへ送信する。送信された識別情報により工程８０３でプローバもしくはハンドラの判定情報を変更し、当該半導体集積回路を不良と判定する。

図１１は本実施形態の静止電源電流検査を実施する検査装置の構成例を示す図である。図１１において、１０は半導体集積回路を検査する半導体検査装置、２０は本発明の検査方法を実施する静止電源電流判定装置、３０はウエハー検査を行うプローバまたはパッケージ品の検査を行うハンドラである。

このように構成された検査装置において、まず、静止電源電流判定装置２０がプローバまたはハンドラ３０から半導体集積回路固有の識別情報を受け取り、半導体検査装置１０により検査を行う。この過程で静止電源電流の値を半導体検査装置１０から静止電源電流判定装置２０に出力し、識別情報とともに静止電源電流の値を静止電源電流判定装置２０内のメモリに記憶する。

検査すべき全ての半導体集積回路を検査し終わると、静止電源電流判定装置２０では静止電源電流の平均値と標準偏差を計算し、新たな静止電源電流の規格を設定する。次に、新たな静止電源電流の規格と検査済みの個々のサンプルの静止電源電流の値を比較し、良否判定を行う。不良判定結果は静止電源電流判定装置２０からプローバまたはハンドラ３０へ転送し、プローバまたはハンドラ３０内にある判定情報を変更する。

なお、上記検査装置において、静止電源電流判定装置２０の機能を半導体検査装置１０内で実現させることもできる。図１２は、一般的に半導体検査装置を構成するＣＰＵ、メモリ、電流測定機能などを兼用して半導体検査装置内で静止電源電流判定装置を実現した場合の構成例を示した図である。

以上のように、本実施形態によれば、半導体集積回路の良否判定の結果をプローバもしくはハンドラに送信し、プローバまたはハンドラ内にある判定情報を変更することが可能となる。なお、図１１および図１２の構成は一般的なものであり、上記実施の形態１〜３にも適用できるものである。

本発明の半導体集積回路の静止電源電流検査方法および装置は、静止電源電流の良否判定の規格値を小さく設定でき、かつ、異なる検査条件によって特異な変化を示す半導体集積回路やウエハー上で品質的に疑わしい部分に位置する半導体集積回路を検出できるため、半導体集積回路の検査品質向上に有効である。

本発明の実施の形態１に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法を示すフロー図。 実施の形態１に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法における検査工程の詳細を示すフロー図。 実施の形態１に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法におけるメモリに記憶されたデータ構成を示す図。 本発明の実施の形態２に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法における静止電源電流テスト方法を示すフロー図。 本発明の実施の形態３に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法を示すフロー図。 実施の形態３に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法におけるメモリに記憶されたデータ構成を示す図。 検査条件が異なる場合の半導体集積回路の静止電源電流特性図。 本発明の半導体集積回路の静止電源電流検査方法における識別情報の構成例を示す図。 ウエハー検査における静止電源電流のウエハーマップの一例を示す図。 本発明の実施の形態４に係る半導体集積回路の静止電源電流検査方法を示すフロー図。 半導体集積回路の静止電源電流検査を実施する検査装置の構成例を示す図。 半導体検査装置内で静止電源電流判定装置を実現した場合の構成例を示した図。 半導体集積回路の静止電源電流分布の状況を示す図。

符号の説明

１００ 半導体集積回路検査工程
２００ 検査終了判定工程
３００ 静止電源電流の平均値および標準偏差の計算工程
４００ 静止電源源流の新規規格値の決定工程
５００ 良否判定工程
６００ 検査条件変更工程
７００ 異なる条件の検査結果による良否判定工程
８０１ 不良品有無判定工程
８０２ 不良判定の半導体集積回路の識別情報を送信する工程
８０３ プローバもしくはハンドラの判定情報を変更する工程
１００１ 識別情報取得工程
１０１０ 半導体集積回路の検査工程
１０１１ コンタクトテスト
１０１２ 入出力リークテスト
１０１３ 静止電源電流テスト
１０１４ メモリ格納工程
１０１５ 機能確認テスト
１０１３１ 初期規格値設定工程
１０１３２ 静止電源電流検査工程
１０１３３ 静止電源電流検査結果の良否判定工程
１０１３４ 不良品処理工程

Claims (8)

1. 半導体集積回路の識別情報を取得する識別情報取得工程と、前記半導体集積回路の静止電源電流値を測定する静止電源電流測定工程と、前記静止電源電流値と前記識別情報を対にして記憶する測定情報記憶工程と、前記記憶された静止電源電流値を用いて静止電源電流規格値を決定する規格値決定工程と、前記記憶された静止電源電流値を前記静止電源電流規格値と比較して前記半導体集積回路の良否判定を行う良否判定工程と、を備えた半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
2. 検査の実施に先立って前記静止電源電流規格値の初期値を設定する工程と、前記静止電源電流測定工程で測定された静止電源電流値を前記静止電源電流規格値の初期値と比較して前記半導体集積回路の良否判定を行う初期良否判定工程とを備え、前記規格値決定工程では前記初期良否判定工程で良品と判定された半導体集積回路のみの前記記憶された静止電源電流値を用いて静止電源電流規格値を決定する請求項１記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
3. 前記規格値決定工程では前記記憶された静止電源電流値の平均値と標準偏差を用いて前記静止電源電流規格値を決定する請求項１記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
4. 請求項１記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法における一連の工程を異なる検査条件の元で実施し、前記異なる検査条件の元で得られた静止電源電流値を比較して前記半導体集積回路の良否判定を行う半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
5. 前記識別情報は前記半導体集積回路の拡散ロットおよびウエハーおよびウエハー上の座標情報を識別するものである請求項１記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
6. 前記識別情報は前記半導体集積回路の組立ロットおよびトレイ番号およびトレイ上にある半導体集積回路の座標情報を識別するものである請求項１記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
7. 前記良否判定工程において不良と判定された前記半導体集積回路の識別情報を用いて不良判定情報を生成し、前記不良判定情報をプローバもしくはハンドラへ送信し、プローバもしくはハンドラ上で前記不良と判定された半導体集積回路の判定情報を不良に変更する請求項１記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の半導体集積回路の静止電源電流検査方法を実施する静止電源電流検査装置。

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