JP6768119B2 - 自動テスト設備における異常テスト信号チャネルの検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動テスト設備のための検出方法に関し、特に自動テスト設備における異常テスト信号チャネルの検出方法に関する。

図７には、ホストコンピュータ６１と、このホストコンピュータ６１に接続されるプローブカード装置６２及びテストプラットフォーム６３とを備える自動テスト設備６０（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｓｔ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＡＴＥ）が示されている。プローブカード装置６２は、コントローラ６２１と、複数のプローブ６２３が設けられたプローブカード６２２とを有する。コントローラ６２１は、テスト手順を実行するようにプローブカード６２２を制御する。テストプラットフォーム６３の上面には、例えばチップ７０である複数の被テストエレメントを有するウェハが載置される。コントローラ６２１は、複数のテスト信号チャネル（図示せず）を有し、各テスト信号チャネルは、複数のプローブ６２３のうちの一つに対応する。テストプロセスにおいて、コントローラ６２１は、プローブカード６２２のプローブ６２３を下方へ移動させて対応の被テストエレメントと接触するように制御する。そしてコントローラ６２１は、テスト信号チャネル及びこれに対応するプローブ６２３を介して各被テストエレメントにテスト信号を送信する。その後、コントローラ６２１は、テスト信号チャネル及びこれに対応するプローブ６２３を介して被テストエレメントから応答信号を受信する。

一般的には、プローブ６２３の数は被テストエレメントよりも少ないため、全ての被テストエレメントに対するテストを完了するために、コントローラ６２１はテスト手順を複数回実行させる。ホストコンピュータ６１は、全ての被テストエレメントに対応する、原始テストデータとしての応答信号をコントローラ６２１から受信する。ホストコンピュータ６１はさらに、原始テストデータを、複数のカラーブロックを有するテストデータマップに変換する。テストデータマップにおけるカラーブロックは、被テストエレメントと同数であり且つ被テストエレメントと同様に配列されている。これにより、自動テスト設備のオペレータは、図において不良カラーが付されたカラーブロックの位置に基づき、テストの結果が不良である対応の被テストエレメントを特定し、損傷した被テストエレメントを除去することができる。

テスト時間の短縮のため、より多くのプローブが設けられた別のプローブカードを使用することがある。この場合、コントローラは、当該プローブカードのプローブが複数のグループに区分されるようにテスト信号チャネルを再配置し、各グループには複数のプローブが含まれる。同一のグループに含まれるプローブは同一のテスト信号チャネルを共有するため、全ての被テストエレメントのテスト手順に要する時間を効果的に短縮できる。この場合においても、ホストコンピュータが、全ての被テストエレメントに対応する、原始テストデータとしての応答信号を取得し、これら原始テストデータを複数のカラーブロックを有するテストデータマップに変換する。

テストデータマップ内のいずれかのグループに含まれる全てのブロックが同じ不良カラーを示す場合、オペレータは通常、これら不良と示されたカラーブロックに対応する被テストエレメントを不合格と判断する。ところで、テスト信号チャネルが破損しているが、当該テスト信号チャネルに対応する被テストエレメントが正常である場合も考えられる。この場合では、テスト後に得られたテストデータマップにおいて、破損したテスト信号チャネルに対応するグループに含まれる全てのブロックは、不良カラーが付されることになる。このように、実際に破損した被テストエレメントをテストデータマップのみに基づいて特定することができないことがあり、改良の余地が残されていた。

本発明は、従来の自動テスト設備における上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、自動テスト設備における異常テスト信号チャネルの検出方法を提供することにある。

ｑつのテスト信号チャネルと、ｍ本（ｍ＞ｑ）のプローブが設けられたプローブカードとを備える自動テスト設備に適用される本発明に係る異常テスト信号チャネルの検出方法は、
ｑつのテスト信号チャネルと、ｍ本（ｍ＞ｑ）のプローブが設けられたプローブカードとを備える自動テスト設備における異常テスト信号チャネルの検出方法であって、
マッピングデータを取得するステップ（ａ）であって、前記ｍ本のプローブは、各々がｋ本のプローブを含むｎつ（ｑ＞ｎ又はｑ＝ｎ）のプローブグループに区分され、前記マッピングデータには、各前記プローブグループがｑつの前記テスト信号チャネルのうちの１つに対応していることが記録されているステップ（ａ）と、
ウェハに含まれるｘつの被テストエレメントに対する第１原始テストデータを取得するステップ（ｂ）であって、前記第１原始テストデータは、各被テストエレメントのテストデータを含むものであり且つｙつのデータグループに区分され、ｙ＝ｘ／（ｊ×ｋ）である（ｊは前記プローブカードによるテストの總回数であり且つｊ＞０である）ステップ（ｂ）と、
各データグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチするか否かを判定するステップ（ｃ）であって、対応する被テストエレメントの歩留りが前記第１不良閾値にマッチするデータグループを第１不良グループに決定するステップ（ｃ）と、
前記ステップ（ｃ）において第１不良グループが決定された場合、前記ウェハの歩留りが第２不良閾値にマッチするか否かを判定するステップ（ｄ）と、
前記ステップ（ｄ）における判定の結果が否定的である場合、前記第１不良グループに対応するテスト信号チャネルが異常であることを記録した不良グループ情報を生成するステップ（ｅ）とを含む。

要約すると、本発明に係る検出方法では、まずマッピングデータに基づいて原始テストデータを複数のデータグループに区分し、同一のデータグループに含まれるテストデータは、同一のプローブグループによるテストで生成されたものである。次に、各データグループの歩留りを推定し、データグループの歩留りが第１不良閾値にマッチする場合には、ウェハの歩留りを更に推定する。ウェハの歩留りが第２不良閾値にマッチしない場合、又は、ウェハの歩留りが正常閾値にマッチする場合、異常であるテスト信号チャネルが決定される。したがって、自動テスト設備の従来のテスト手順に本発明に係る検出方法を適用することにより、オペレータは、テストデータマップ上の不良カラーが付されたブロックは異常なテスト信号チャネルによるものであることを容易に認識することができ、正常である被テストエレメントを損傷したものとして誤判別してしまうことはない。

本発明に係る自動テスト設備の模式図である。 本発明に係る複数の被テストエレメントを有するウェハの平面図であり、図において同一のマークで示された被テストエレメントは同一のプローブグループに対応し、互いに異なるマークで示された被テストエレメントは、異なるプローブグループに対応する。 図２における一組のマークで示された被テストエレメントの拡大模式図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、自動テスト設備によるテスト手順の時系列を示す。 図２における他の一組のマークで示された被テストエレメントの拡大模式図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は、自動テスト設備によるテスト手順の時系列を示す。 図２に示すウェハをテストして得られたテストデータマップである。 図５Ａのテストデータマップに含まれるデータグループの拡大模式図である。 図５Ａのテストデータマップに含まれる他のデータグループの拡大模式図である。 本発明に係る検出方法の第１実施形態のフローチャートである。 本発明に係る検出方法の第２実施形態のフローチャートである。 従来の自動テスト設備の模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る自動テスト設備における異常テスト信号チャネルの検出方法の幾つかの実施形態を説明する。

図１に示すように、本発明に係る自動テスト設備１は、ホストコンピュータ１０、プローブカード装置２０及びテストプラットフォーム３０を備える。プローブカード装置２０は、コントローラ２１と、ｍ本のプローブ２２１が設けられたプローブカード２２とを有する。コントローラ２１は、テスト手順を実行するようにプローブカード２２を制御する。テスト手順が実行される前に、プローブカード２２のｍ本のプローブ２２１は、図２のように、各々がｋ本のプローブ２２１を含むｎつのプローブグループ２３に区分され、ここで、（ｋ×ｎ）＞ｍ又は（ｋ×ｎ）＝ｍである。各プローブグループ２３は、ｑつのテスト信号チャネル２１１のうちの１つに対応し、ここで、ｑ＞ｎ又はｑ＝ｎである。再び図２を参照すると、テストプラットフォーム３０にはｘつの被テストエレメント（例えばウェハ４０のチップ）が載置され、コントローラ２１は、対応の被テストエレメント４１と接触してテストを行うようにプローブ２２１を制御し、各被テストエレメント４１のテストデータを取得する。これにより、ホストコンピュータ１０は、これらテストデータから構成される第１原始テストデータをコントローラ２１から取得することができ、ここで、第１原始テストデータは、ＭＰファイル形態又はＣＰデータ形態のものであり得る。ホストコンピュータ１０は更に、第１原始テストデータを図５Ａに示すようなテストデータマップに変換することができる。

一実施形態では、図１及び図２に示すように、自動テスト設備１のプローブカード２２は、４１１本のプローブ（ｍ＝４１１）及び６４つのテスト信号チャネル（ｑ＝６４）を含んでもよく、ここで、これらプローブ２２１は、５１つのプローブグループ（ｎ＝ｍ／ｋ＝５１）に区分されてもよく、各プローブグループ２３は、８本のプローブ２２１（ｋ＝８）を含み且つテスト信号チャネル２１１のうちの１つに対応し、また、ウェハ４０は、１５２０つのチップ（ｘ＝１５２０）を有してもよい。自動テスト設備１を用いて１５２０つの被テストエレメント４１のテストを行う場合、各プローブグループ２３は、全ての被テストエレメント４１のテストを完了するために、ウェハ４０に少なくとも４回（ｊ＝４）接触することになり、ここで、ｊはプローブカード２２によるテストの回数である。１回目のテストでは、図３の（Ａ）及図４の（Ａ）に示すように、２つのプローブグループ（７３−１〜８０−１），（８１−１〜８８−１）が合計１６つの被テストエレメント４１に接触する。２回目のテストでは、図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ）に示すように、２つのプローブグループ（７３−２〜８０−２），（８１−２〜８８−２）を移動して他の１６つの被テストエレメント４１に接触させる。３回目のテストでは、図３の（Ｃ）及び図４の（Ｃ）に示すように、２つのプローブグループ（７３−３〜８０−３），（８１−３〜８８−３）を更に移動して他の１６つの被テストエレメント４１に接触させる。４回目のテストでは、図３の（Ｄ）及び図４の（Ｄ）に示すように、２つのプローブグループ（７３−４〜８０−４），（８１−４〜８８−４）を更に移動して他の１６つの被テストエレメント４１に接触させる。図５Ａに示すように、ホストコンピュータ１０は、第１原始テストデータ５０をコントローラから取得する。

図６Ａは、本発明に係る検出方法の第１実施形態のフローチャートである。図１、図２及び図５Ａ〜図５Ｃを併せて参照すると、本実施形態の検出方法は、以下のステップ（ａ）〜ステップ（ｅ）を含む。

ステップ（ａ）では、まず、マッピングデータを取得する（Ｓ１０）。ｍ本のプローブは、各々がｋ本のプローブを含むｎつのプローブグループ２３に区分されており、マッピングデータには、各プローブグループがｑつのテスト信号チャネルのうちの１つに対応していることが記録されている。ここでｑ＞ｎ又はｑ＝ｎである。

ステップ（ｂ）では、ウェハ４０に含まれるｘつの被テストエレメント４１に対する第１原始テストデータ５０を取得する（Ｓ１１）。第１原始テストデータ５０は、各被テストエレメント４１のテストデータを含むものであり、且つｙつのデータグループ５１に区分される。一実施形態では、第１原始テストデータ５０は４７つのデータグループ５１に区分される（ｙ＝ｘ／（ｊ×ｋ）＝４７，ｊ＞０）。図５Ｂ又は図５Ｃに示すように、同一のプローブグループに含まれるｋ本のプローブを用いて４回のテストを行った結果、一つのデータグループ５１ａ（又は５１ｂ）に属する３２つのテストデータが得られる（ｊ×ｋ＝３２）。全ての被テストエレメントのテストデータは、テストデータマップにおける複数ブロックにそれぞれ対応しており、図５Ａは、第１原始テストデータとみなすことができる。

ステップ（ｃ）では、データグループ５１に含まれるテストデータに基づいて各データグループ５１が対応する被テストエレメントの歩留りを推定し、各データグループ５１が対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチするか否かを判定する（Ｓ１２）。第１実施形態において、第１不良閾値は０％である。任意の第１データグループ５１に対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値に等しい場合（例えば図５Ｂに示すデータグループ５１ａの場合）、当該第１データグループ５１ａを第１不良グループ５１ａに決定する。一方、図５Ｃに示すような、対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値より大きいデータグループ５１ｂの場合、図５Ｃのデータグループ５１ｂに対応するテスト信号チャネルは正常である（Ｓ１５）。

ステップ（ｄ）では、ステップ（ｃ）において第１不良グループがあると判定された場合、第１原始テストデータに基づいてウェハ４０の歩留りを推定する。その後、ウェハ４０の歩留りを第２不良閾値と比較し、ウェハ４０の歩留りが第２不良閾値にマッチするか否かを判定する（Ｓ１３）。ここでは、ウェハ４０の歩留りが第２不良閾値以下であるか否かを判定する。第２不良閾値は例えば４０％である。

ステップ（ｅ）では、ステップ（ｄ）における判定の結果が否定的である場合、すなわちウェハ４０の歩留りが４０％より大きい場合、不良グループ情報が生成される（Ｓ１４）。当該不良グループ情報は、当該第１不良グループ５１ａに対応するテスト信号チャネル２１１が異常であることを記録したものである。第１実施形態では、ウェハ４０の歩留りが第２不良閾値より大きいか又は正常閾値以上である場合に、不良グループ情報を生成する。当該正常閾値は、第２不良閾値より大きい且つ変更可能である。例えば、正常閾値は７０％である。言い換えれば、ウェハ４０の歩留りが第２不良閾値より小さい場合、テスト信号チャネルは正常である（Ｓ１５）。

図６Ｂは、本発明に係る検出方法の第２実施形態のフローチャートである。図１、図２及び図５Ａ〜図５Ｃを併せて参照すると、本実施形態の検出方法は、第１実施形態と同一であるステップ（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）と、第１実施形態と異なるステップ（ｂ）及び（ｄ）とを含む。第２実施形態のステップ（ｂ）では、図２に示すように、第１原始テストデータがデータグループに区分される前に、ウェハ４０の周縁部４０１に位置する被テストエレメントのテストデータは第１原始テストデータから無視される（Ｓ１１’）。ウェハ４０の周縁部４０１は少なくとも１つのチップを有しており、これらチップのテストデータを無視することにより、第２実施形態のステップ（ｄ）でのウェハ４０の歩留りの判定精度を向上させることができる。

第２実施形態のステップ（ｄ）は、第１実施形態のステップ（ｄ）における判定の結果が否定的であってウェハ４０の歩留りが第２不良閾値にマッチしない（すなわちウェハ４０の歩留りが第２不良閾値より大きい）場合に行われるステップ（ｄ１）、（ｄ２）及び（ｄ３）を更に含む。ステップ（ｄ１）では、次のウェハに含まれる複数の被テストエレメントに対する第２原始テストデータ（Ｓ１１ａ）を取得する。第２原始テストデータは、次のウェハにおける各被テストエレメントのテストデータを含むものであり、且つｙつのデータグループに区分されている。ステップ（ｄ２）では、ステップ（ｃ）における第１不良グループに対応するステップ（ｄ１）のデータグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値（Ｓ１２ａ）にマッチするか否かを判定する。ステップ（ｄ３）では、あるデータグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチする場合、当該データグループを第２不良グループに決定する。これは本来であれば、連続する２枚のウェハにおける、同じ位置にある被テストエレメントが不合格であることを意味するが、このような状況が発生する確率は低い。このことから、被テストエレメントではなく、実際には被テストエレメントに対応するテスト信号チャネルが異常であると判定することができる。したがって、引き続きステップ（ｅ）を実行し、これら被テストエレメントに対応するテスト信号チャネルが異常であることを示す不良グループ情報（Ｓ１４）を生成する。これに対し、ステップ（ｃ）において、あるテスト信号チャネルに対応するデータグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチすると判定されても、ステップ（ｄ３）において、当該テスト信号チャネルに対応するデータグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチしないと判定されれば、当該テスト信号チャネルは正常である。このように、本発明の第２実施形態の検出方法によれば、テスト信号チャネルの異常判定の精度を更に向上させることができる。

なお、ステップ（ｄ１）では、データグループの区分の前に、次のウェハの周縁部に位置する被テストエレメントのテストデータは第２原始テストデータから無視される。第２実施形態では、当該次のウェハの周縁部の幅と、ステップ（ｂ）におけるウェハの周縁部の幅とは同じである。

要約すると、本発明に係る検出方法では、まず原始テストデータを取得し、次いで、マッピングデータに基づいて原始テストデータを複数のデータグループに区分し、同一のデータグループに含まれる複数のテストデータは、同一のプローブグループによるテストで生成されたものである。次に、各データグループが対応する被テストエレメントの歩留りを推定し、いずれかのデータグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチする場合には、ウェハの歩留りを推定して第２不良閾値と比較する。ウェハの歩留りが第２不良閾値にマッチしない場合、又は、ウェハの歩留りが正常閾値にマッチする場合、異常であるテスト信号チャネルが決定される。したがって、自動テスト設備の従来のテスト手順に本発明に係る検出方法を適用することにより、オペレータは、テストデータマップ上の不良カラーが付されたブロックは異常なテスト信号チャネルによるものであることを容易に認識することができる。換言すれば、仮にテストデータマップでは不良カラーが付されたとしても、これに基づいて正常である被テストエレメントを損傷したものとして誤判別してしまうことはない。

本発明を上記実施形態により説明したが、本発明はこれら開示された実施形態に限定されず、当業者であれば、本発明の技術的思想を逸脱することなく、様々な変更および修飾を加えて均等物とすることができる。したがって、上記実施形態に変更、改変および修飾を加えた内容もまた、本発明の技術的思想に含まれるものである。

１ 自動テスト設備
１０ ホストコンピュータ
２０ プローブカード装置
２１ コントローラ
２２ プローブカード
２２１ プローブ
２３ プローブグループ
３０ テストプラットフォーム
４０ ウェハ
４０１ 周縁部
４１ 被テストエレメント
５０ 第１原始テストデータ
５１ データグループ
６０ 自動テスト設備
６１ ホストコンピュータ
６２ プローブカード装置
６２１ コントローラ
６２２ プローブカード
６２３ プローブ
６３ テストプラットフォーム
７０ チップ

Claims (8)

1. ｑつのテスト信号チャネルと、ｍ本（ｍ＞ｑ）のプローブが設けられたプローブカードとを備える自動テスト設備における異常テスト信号チャネルの検出方法であって、
   マッピングデータを取得するステップ（ａ）であって、前記ｍ本のプローブは、各々がｋ本のプローブを含むｎつ（ｑ＞ｎ又はｑ＝ｎ）のプローブグループに区分され、前記マッピングデータには、各前記プローブグループがｑつの前記テスト信号チャネルのうちの１つに対応していることが記録されているステップ（ａ）と、
   ウェハに含まれるｘつの被テストエレメントに対する第１原始テストデータを取得するステップ（ｂ）であって、前記第１原始テストデータは、各前記被テストエレメントのテストデータを含むものであり且つｙつのデータグループに区分され、ｙ＝ｘ／（ｊ×ｋ）である（ｊは前記プローブカードによるテストの總回数であり且つｊ＞０である）ステップ（ｂ）と、
   各データグループが対応する被テストエレメントの歩留りが第１不良閾値にマッチするか否かを判定するステップ（ｃ）であって、対応する被テストエレメントの歩留りが前記第１不良閾値にマッチするデータグループを第１不良グループに決定するステップ（ｃ）と、
   前記ステップ（ｃ）において第１不良グループが決定された場合、前記ウェハの歩留りが第２不良閾値にマッチするか否かを判定するステップ（ｄ）と、
   前記ステップ（ｄ）における判定の結果が否定的である場合、前記第１不良グループに対応するテスト信号チャネルが異常であることを記録した不良グループ情報を生成するステップ（ｅ）とを含む、異常テスト信号チャネルの検出方法。
2. 前記ステップ（ｅ）において、前記不良グループ情報は前記ウェハの歩留りが前記第２不良閾値より大きいか又は正常閾値以上である場合に生成され、
   前記正常閾値は前記第２不良閾値より大きい、請求項１に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。
3. 前記ステップ（ｂ）において、データグループへの区分の前に、前記ウェハの周縁部に位置する被テストエレメントのテストデータは前記第１原始テストデータから無視される、請求項１に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。
4. 前記ステップ（ｂ）において、データグループへの区分の前に、前記ウェハの周縁部に位置する被テストエレメントのテストデータは前記第１原始テストデータから無視される、請求項２に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。
5. 前記ステップ（ｄ）において前記ウェハの歩留りが前記第２不良閾値にマッチしないと判定された場合、前記ステップ（ｄ）は、
   次のウェハに含まれる複数の被テストエレメントに対する第２原始テストデータを取得するステップ（ｄ１）であって、前記第２原始テストデータは、前記次のウェハにおける各被テストエレメントのテストデータを含むものであり、前記第２原始テストデータは、ｎつのプローブグループに基づいてｎつのデータグループに区分されるステップ（ｄ１）と、
   前記ステップ（ｃ）における第１不良グループに対応する前記ステップ（ｄ１）のデータグループが対応する被テストエレメントの歩留りが前記第１不良閾値にマッチするか否かを判定するステップ（ｄ２）と、
   前記ステップ（ｄ２）における判定の結果が肯定的である場合、当該データグループを第２不良グループに決定し且つ前記ステップ（ｅ）に移行するステップ（ｄ３）とを更に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。
6. 前記ステップ（ｄ１）において、データグループへの区分の前に、前記次のウェハの周縁部に位置する被テストエレメントのテストデータを前記第２原始テストデータから無視する、請求項５に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。
7. 前記ステップ（ｂ）において、前記ウェハの周縁部に少なくとも１つの被テストエレメントが含まれ、
   前記ステップ（ｃ）において、前記第１不良閾値が０％である、請求項１から６のいずれか一項に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。
8. 前記ステップ（ｄ）において、前記第２不良閾値が４０％である、請求項７に記載の異常テスト信号チャネルの検出方法。

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