JP6227392B2 - 試験装置及び方法、並びにプログラム - Google Patents
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Description
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態による試験システムを示すブロック図である。図2は、本実施形態による試験方法をステップ順に示すフロー図である。
テスタ1は、試験プログラム10に従って、半導体チップの機能試験(ファンクションテスト)を行うものであり、ファンクションテストの際に通常試験と共に後述する下限電圧サーチを実行する。これにより、動作下限値として動作下限電圧値が決定される。テスタ1は、試験プログラム10の実行により動作下限電圧値を決定する決定部11と、HDD等のデータ格納部12とを備えている。
プローバ2は、テスタ1と接続されており、試験プログラム10に基づいて半導体チップの接続端子に接触してファンクションテストを実行する。
演算部13は、ファンクションテストの際に半導体チップ毎に決定された動作下限電圧値を集計し、動作下限電圧値の中央値又は平均値及び動作下限電圧値の分布を算出する。
判定部14は、算出された分布を用いて、設定された基準により半導体チップについて良品又は不良品の判定を行う。
本実施形態では、図3に示すように、複数(例えば数百個)の半導体チップがマトリクス状に並んで形成されてなる半導体ウェーハを被試験対象とする。
ステップST1として、詳細下限電圧サーチを含むフローを図4−1に、簡易下限電圧サーチを含むフローを図5−1にそれぞれ示す。
半導体ウェーハに形成された各半導体チップについて順次に、プローブ2を接続端子に接触して、試験プログラム10に基づいて、高温又は常温において、通常試験を実行する(ステップST11)。通常試験は、試験周波数k=1(相対値)における動作使用電圧(通常試験ポイント)により行われる。図6は、半導体デバイス評価或いはデバイス調査時に一時的に取得される動作電圧と動作周波数との関係を表すshmoo図であり、本願発明を説明のために示すものである。
ステップST21では、図6のようなサーチ下限電圧(SL)及びサーチ上限電圧(SU)を用いてS1(=(SL+SU)/2)を算出し、S1におけるpass/failを判定する。SUは、通常試験の動作使用電圧とする。
一例として、M=5の場合(更にステップST23〜ST25を行う場合)について、以下に示す。
続いて、ステップST24を実行する。ステップST24では、S2及びS3を用いてS4(=(S2+S3)/2)を算出し、S4におけるpass/failを判定する。
続いて、ステップST25を実行する。ステップST25では、S3及びS4を用いてS5(=(S3+S4)/2)を算出し、S5におけるpass/failを判定する。
なお、ステップST(M)では、S(M−2)及びS(M−1)を用いてS(M)(=(S(M−2)+S(M−1))/2)を算出し、S(M)におけるpass/failを判定することになる。
ステップST21では、S1=(0.8+1.2)/2=1.00となり、passと判定される。
ステップST22では、S2=(1.0+0.8)/2=0.90となり、failと判定される。差分(S2−S1)は0.1Vとなる。
ステップST23では、S3=(0.9+1.0)/2=0.95となり、passと判定される。差分(S2−S1)は0.05Vとなる。
ステップST24では、S4=(0.95+0.9)/2=0.925となり、failと判定される。差分(S3−S2)は0.025Vとなる。
ステップST25では、S5=(0.925+0.95)/2=0.9375となり、passと判定される。差分(S3−S2)は0.0125Vとなる。差分が最小サーチ単位に達したことから、動作下限電圧値は、ステップST25において0.9375Vと決定される。
半導体ウェーハに形成された各半導体チップについて順次に、プローブ2を接続端子に接触して、試験プログラム10に基づいて通常試験を実行する(ステップST11)。通常試験は、高温又は常温において、試験周波数k=1(相対値)における動作使用電圧により行われる。
図5−2に示すように、ステップST41では、S1=SAにおけるpass/failを判定する。
ステップST41においてS1の判定結果がfailである場合には、ステップST42に進む。ステップST42では、S1から最小サーチ単位(最小ステップ)だけ電圧を上げてS2を算出し、S2におけるpass/failを判定する。S2の判定結果がpassである場合には、S2がVminと決定されて、簡易下限電圧サーチを終了する。この場合をケース(1)とする。
続いて、第2の実施形態について説明する。
図8は、本実施形態による判定装置を含む試験システムを示すブロック図である。図8では、図1と同じ構成要素については同符号を付す。図9は、本実施形態による試験方法をステップ順に示すフロー図である。
テスタ1は、試験プログラム20に従って、半導体チップのファンクションテストを行うものであり、ファンクションテストの際に通常試験と共に後述する下限周波数サーチを実行する。これにより、動作下限値として動作下限周波数が決定される。テスタ1は、試験プログラム20の実行により動作下限周波数を決定する決定部11と、HDD等のデータ格納部12とを備えている。
プローバ2は、テスタ1と接続されており、試験プログラム20に基づいて半導体チップの接続端子に接触してファンクションテストを実行する。
演算部13は、ファンクションテストの際に半導体チップ毎に決定された動作下限周波数を集計し、動作下限周波数の中央値又は平均値及び動作下限周波数の分布を算出する。
判定部14は、算出された分布を用いて、設定された基準により半導体チップについて良品又は不良品の判定を行う。
本実施形態では、第1の実施形態と同様に、複数(例えば数百個)の半導体チップがマトリクス状に並んで形成されてなる半導体ウェーハを被試験対象とする。
ステップST1として、詳細下限周波数サーチを含むフローを図10に、簡易下限周波数サーチを含むフローを図11にそれぞれ示す。
半導体ウェーハに形成された各半導体チップについて順次に、プローブ2を接続端子に接触して、試験プログラム20に基づいて通常試験を実行する(ステップST11)。通常試験は、高温又は常温において、例えば試験電圧v=1.08Vにおける動作使用周波数により行われる。
ステップST21では、サーチ下限周波数(SL)及びサーチ上限周波数(SU)を用いてS1(=(SL+SU)/2)を算出し、S1におけるpass/failを判定する。SUは、通常試験の動作使用周波数とする。
一例として、M=5の場合(更にステップST23〜ST25を行う場合)について、以下に示す。
続いて、ステップST24を実行する。ステップST24では、S2及びS3を用いてS4(=(S2+S3)/2)を算出し、S4におけるpass/failを判定する。
続いて、ステップST25を実行する。ステップST25では、S3及びS4を用いてS5(=(S3+S4)/2)を算出し、S5におけるpass/failを判定する。
なお、ステップST(M)では、S(M−2)及びS(M−1)を用いてS(M)(=(S(M−2)+S(M−1))/2)を算出し、S(M)におけるpass/failを判定することになる。
半導体ウェーハに形成された各半導体チップについて順次に、プローブ2を接続端子に接触して、試験プログラム20に基づいて通常試験を実行する(ステップST11)。通常試験は、高温又は常温において、例えば試験電圧v=1.08Vにおける動作使用周波数により行われる。
ステップST41においてS1の判定結果がfailである場合には、ステップST42に進む。ステップST42では、S1から最小サーチ単位(最小ステップ)だけ周波数を上げてS2を算出し、S2におけるpass/failを判定する。S2の判定結果がpassである場合には、S2がKminと決定されて、簡易下限周波数サーチを終了する。この場合をケース(1)とする。
上述した第1及び第2の実施形態による試験システムにおける所定の各構成要素(図1及び図8の決定部11、演算部13及び判定部14等)の機能は、図1の試験プログラム10又は図8の試験プログラム20と共に、コンピュータのRAMやROM等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。同様に、試験方法の各ステップ(図11及び図9のステップST1〜ST3、図4−1及び図10のステップST11〜ST15、図5−1及び図11のステップST31〜ST44等)は、試験プログラム10,20と共に、コンピュータのRAMやROM等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。試験プログラム10,20及びこのプログラム、並びにこれらのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本実施形態に含まれる。
前記機能試験に際して、前記電子デバイス毎に電圧又は周波数の動作下限値を決定する決定部と、
決定された前記動作下限値を集計して分布を算出する演算部と、
算出された前記分布を用いて、前記電子デバイスについて良品又は不良品の判定を行う判定部と
を含むことを特徴とする試験装置。
決定された前記動作下限値を集計して分布を算出する工程と、
算出された前記分布を用いて、前記電子デバイスについて良品又は不良品の判定を行う工程と
を含むことを特徴とする試験方法。
決定された前記動作下限値を集計して分布を算出する手順と、
算出された前記分布を用いて、前記電子デバイスについて良品又は不良品の判定を行う手順と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
2 プローブ
3 コンピュータ
4 最終判定サーバ
10,20 試験プログラム
11 決定部
12 データ格納部
13 演算部
14 判定部
Claims (10)
- 複数の電子デバイスについて、前記電子デバイス毎に第1の温度における機能試験を行う試験装置であって、
前記機能試験に際して、前記電子デバイス毎に電圧又は周波数の第1の動作下限値又は第2の動作下限値を決定する決定部と、
決定された前記第1の動作下限値及び前記第2の動作下限値を集計して分布を算出する演算部と、
算出された前記分布を用いて、前記電子デバイスについて良品又は不良品の判定を行う判定部と
を含み、
前記決定部は、
前記機能試験に際して取得したサーチ上限値及びサーチ下限値を用いて、第1の数の前記電子デバイスについて最小サーチ単位まで複数回の演算を行って前記第1の動作下限値を決定する第1の下限値サーチと、
残りの前記電子デバイスについて前記第1の下限値サーチで決定された前記第1の動作下限値の平均値又は中央値から前記最小サーチ単位で変化させた値を用いて、2回又は3回の演算を行って前記第2の動作下限値を決定する第2の下限値サーチと
を行うことを特徴とする試験装置。 - 前記決定部は、前記第2の下限値サーチにおいて、前記第1の動作下限値の平均値又は中央値から前記最小サーチ単位で変化させた値を用いて、前記第1の動作下限値における第1の状態を判定し、続く1回又は2回の演算で第2の状態に移る場合には前記第2の動作下限値を決定することを特徴とする請求項1に記載の試験装置。
- 前記決定部は、前記第2の下限値サーチにおいて前記2回目の演算後も前記第1の状態に留まる場合には、前記第1の下限値サーチを行うことを特徴とする請求項2に記載の試験装置。
- 前記決定部は、前記第2の下限値サーチにおいて3回の演算で前記動作下限値が決定されない場合には、前記第1の下限値サーチを行うことを特徴とする請求項1に記載の試験装置。
- 複数の電子デバイスについて、前記電子デバイス毎に第1の温度における機能試験を行うに際して、前記電子デバイス毎に電圧又は周波数の第1の動作下限値又は第2の動作下限値を決定する工程と、
決定された前記第1の動作下限値及び前記第2の動作下限値を集計して分布を算出する工程と、
算出された前記分布を用いて、前記電子デバイスについて良品又は不良品の判定を行う工程と
を含み、
前記第1の動作下限値は、前記機能試験に際して取得したサーチ上限値及びサーチ下限値を用いて、第1の数の前記電子デバイスについて最小サーチ単位まで複数回の演算を行う第1の下限値サーチにより決定され、
前記第2の動作下限値は、残りの前記電子デバイスについて前記第1の下限値サーチで決定された前記第1の動作下限値の平均値又は中央値から前記最小サーチ単位で変化させた値を用いて、2回又は3回の演算を行う第2の下限値サーチにより決定されることを特徴とする試験方法。 - 前記第2の下限値サーチは、前記第1の動作下限値の平均値又は中央値から前記最小サーチ単位で変化させた値を用いて、前記第1の動作下限値における第1の状態を判定し、続く1回又は2回の演算で第2の状態に移る場合には前記第2の動作下限値を決定することを特徴とする請求項5に記載の試験方法。
- 前記第2の下限値サーチは、前記2回目の演算後も前記第1の状態に留まる場合には、前記第1の下限値サーチを行うことを特徴とする請求項6に記載の試験方法。
- 複数の電子デバイスについて、前記電子デバイス毎に第1の温度における機能試験を行うに際して、前記電子デバイス毎に電圧又は周波数の第1の動作下限値又は第2の動作下限値を決定する手順と、
決定された前記第1の動作下限値及び前記第2の動作下限値を集計して分布を算出する手順と、
算出された前記分布を用いて、前記電子デバイスについて良品又は不良品の判定を行う手順と
をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記第1の動作下限値は、前記機能試験に際して取得したサーチ上限値及びサーチ下限値を用いて、第1の数の前記電子デバイスについて最小サーチ単位まで複数回の演算を行う第1の下限値サーチにより決定され、
前記第2の動作下限値は、残りの前記電子デバイスについて前記第1の下限値サーチで決定された前記第1の動作下限値の平均値又は中央値から前記最小サーチ単位で変化させた値を用いて、2回又は3回の演算を行う第2の下限値サーチにより決定されることを特徴とするプログラム。 - 前記第2の下限値サーチは、前記第1の動作下限値の平均値又は中央値から前記最小サーチ単位で変化させた値を用いて、前記第1の動作下限値における第1の状態を判定し、続く1回又は2回の演算で第2の状態に移る場合には前記第2の動作下限値を決定することを特徴とする請求項8に記載のプログラム。
- 前記第2の下限値サーチは、前記2回目の演算後も前記第1の状態に留まる場合には、前記第1の下限値サーチを行うことを特徴とする請求項9に記載のプログラム。
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