TWI245911B - Test device, device for setting quality-determining base, testing method and recording medium for storing the testing program thereof - Google Patents
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Description
1245911 15022pif.doc 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於半導體裝置的測試技術,特別是有關 於CMOS系列的半導體裝置的測試裝置,好壞判斷基準設 定裝置,測試方法以及儲存其測試程式的記錄媒體。 【先前技術】 CMOS電路,其構造是在無不良的情況下不讓直流電 流通過。所以,在輸入確定以後的穩定狀態下,只有微小 的偏移泄漏(off-leak)電流在流動。因此,在使用CMOS回 路的半導體裝置内部中,當某個地方發生異常泄漏電流的 時侯,通過測定電源電流值便可以區別出正常狀態。利用 這一特性,測試對象的半導體裝置在穩定狀態下,根據測 疋存在的肖f·怨電源電流Iddq,判斷有無故障的方法就是靜 態電源電流測試(Iddq測試)。 # ,一午钕體I置朝微細化發展,稷照〇·25μηι以下 程度的設計規定製造出來的半導體裝置,其靜 法 购值範圍約從_Α到數1GmA以上。按照此結果= 斷基準值為固定值,在判斷半導體裝置的好壞判 方,中,^電源電流_的好壞判斷基準值ς mA/幾十mA程度。所以,只能檢出發生幾mA = 異常電流的故障,適合於靜態電 上的 力便大幅度下降了。 的故障檢出能 因此,測試對象的半導體 源電流Iddq的測定值和變異, 1的多數測定點的靜態電 異常偏差值㈣顯的靜態電 1245911 15022pif.doc 源電流測試裝置就成為必要。對於 ,、 的合格品,已提案有使用預測的多數=卜的半導體裝置 流_的平均值比、測試對象的 ^點的靜態電源電 的靜態電源電流Iddq的測定值,及=置的多數測定點 斷測試對象的半導體裝置的好壞的方的平均值來判 [專利文獻丨]日本專利早期公開之特專利文獻1)。 [發明要解決的問題] ^ _91566號公報 一般來說,靜態電源電流Idd是 的半導體裝置,適當地猶環(測起動檢測對象 待適當的時間以後再測定二= =時間’有必要盡可能控制測定點的數f對= 安? f ___定闕定1具,輸入 ,疋—般的方法。在專利文獻ι中公開的方法 ϊ多。!口::的靜態電源電流1ddq測定值(通常 =數丄考靜μ源電流Iddq測定值的平均),縱軸是在 測對象的半導體裝置的靜態電源電流_ 上或在此^綠的推測全部的測定點是通過原點並在直線 次在此直線的附近被點畫出來。如在圖u中頻示命 定是判斷合格品的基準線。檢測對象的全^ 劃線圍攏的合格品區域以内的條件 二°…’如在圖11中,[·]顯示的就是這種情 來的曰,岐中心的條件製造出 ¥衣置。仁疋,一般的半導體裝置在量產的時候, 1245911 15022pif.doc ,程條件偏轉程巾〇的目標條件的情況是很多的。特別 疋一般稱為[DSM(Deep Sub-Micron)製程]〇·25μηι程度以下 的Μ細製私中,控制各種製程參數變得困難了。伴隨著微 細化發展,製程條件有大的偏離傾向。由於這種原因,對 於官,比較好的製造現場,在製程巾,偏離巾心條件的情 況也是很多。由於這種結果,有時在偏離中心條件的製程 條件製造的情況下,合格品在正常的半導體裝置中,例如 ,11上表示的[+],大約測定點也按σι組和G2組分別開 來,依據專利文獻1,以偏離形態晝出。在這種情況下, 任何一組靜態電源電流Iddq測定值,即使成一合適的直 線,另一組靜態電源電流Iddq測定值也會偏離這條直線。 所以,合格品也會被當成不合格品來處理。在這種情況下, 特別是在以高速化為目的每個半導體裝置的回路單元中, 擁有臨界值Vth,n Vth,p的NMOS,PMOS容易發生。 一般在某種製程條件下被製造的半導體裝置,多數情況下 這種現象的發生上升了,結果導致多數的合格品 變成了不 $格品。這給半導體裝置生產企業帶來了巨大的損失。但 疋’相反害怕這種損失,把合格品的區域擴大,不合格品 被誤判為合格品,流入了市場,結果導致失去顧客的信賴。 據此’專利文獻1中被公開的靜態電源電流Iddq的實驗方 法’在批量生產的時候,由於通常想定的製程條件的變異, ,難適當地對應高信賴性的判斷,實際的半導體裝置在批 置生產的時候,报難實際利用。 1245911 15022pif.doc 【發明内容】 異,二二發,考慮了製程條件的變 壞判斷基準設定裝了、电,电〜值的異常的測試裝置,好 錄媒體為目的。、’ _方法以謂存其賴程式的記 為了達到上記的目 括:⑴進行試驗對象 ^f”提供—種試驗裝置,包 半導體裝置的試驗置啦的測定部、(2)輪入 記憶部、(4)根據輸 存狀資料的 化,以設定出測定流值把測定點群組 點群組的製程條件差f的叙點群組化部、(5)根據測定 Λ? \ ^ 异出使靜態電源電流值的變里的涑 值加權平均值計算部、⑹根據:: 丨心兒源苞流值,儲存測定點群組的好捭 準之記憶部’以及⑻根據判斷基準,進行半導; I置好壞判斷的好壞简部。 千冷月且 明棘供—種好壞判斷基準敎裝置,包括:⑴ ¥體裝置的多數靜態電源電流值的測定點,根據在多 ^程巧下測定的靜態電源電流測定值,把測定點群組 6 ’以设疋出測定點群組的測定點群組化部、(2)根據測 疋點,組的製程條件差,算出使靜態電源電流值之變異的 和為最小值的加權平均值的加權平均值計算部 、(3)根據 ϋ權平均值’异出靜態電源電流值之變異的最大值的變異 值叶异部,以及(4)依據靜態電源電流值,儲存一測定點 I2459〇klif.d〇c 群組的好壞判斷基準之記憶。 本發明更提供-種測試方法,包括⑴利用輸入部 半導體裝置的靜態電源電流測定點資訊,並儲存至測=里 記憶部、(2)利用輸入部讀入靜態電源電流值,並儲存 料記憶部、(3)利用測定點群組化部,根據靜態電源電^ 測疋值,把測定點群組化,以設定出測定點群詛、(田 加權平均值計算部根據-測定點群組的製程條件差,^ 使代表靜態電源電流值之變異的變異值的和為最 1 出 =電流值之變異的加權平均值、(5)利用好壞判斷基: 疋衣置,根據加權平均值和測定點群組的製程條 °又 根據靜態電源電流值之變異的差,設定測定點群杯亚 ⑹利用好壞判斷部’依據好壞判斷基準壞 半‘體裝置的好壞判斷。 進仃 本發明還更提供一種記錄媒體,其 二^中進行下列步驟:⑴輸入部讀入半導= 翰入。P項入评恶電源電流值 () 设疋出測定點群組、(4)加權平 組:匕’以 點群組的製程條## 开邛汁异出依據測定 異值的和:;二 好壞判斷基準設定‘攄:之k異的加權平值、(5) 程條件差異,根據===和測定點群組的製 點群組的好壞判斷二之變異的差,設定測定 J斷基準,以及⑹好壞判斷部依據好壞判斷 10 I24591ii22pif.doc 基準,進行半導體裝置的好壞判斷。 [發明的效果] 根據此發明,考慮了在製造半導體裝置時的製程變 異,使提供擁有冑献、聽駿、能檢_異常靜態電 源電流值的職裝置、好壞觸基準奴裝置、測試方法 以及儲存其測試程式的記錄媒體成為可能。 *為讓本叙明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說 明如下。 【實施方式】 參考以下的圖示,來說明本發明的實施形式。以下圖 的’是在同-還有類似的部分中以同—還有類似的 付#^不。但是’圖面是概略圖,各個部分的大小 與現實物从不同的,這點應該注意。還有,在各相 互之,,當然相互間的尺寸關係和比例的差異部分相 ^有’以下的第1以及第2實施形式是為了讓。 的技術思想具魏而糊絲的裝置及方法 /明 明的技術思想,並無特別限定構成部件的㈣個發 造、配置等。本發明是技術思想,可在專 t、構 追加各種變更。 T月的乾圍内, (第1實施形態) 本發明的第1實施形態相關的測試裴置,如 示的,擁有CPU10、輸入部30、記憶部1〇〇、〇二1所顯 以及輸出部60等。還擁有測定點記憶 列定部40 1的記憶部 1245911 15022pif.doc
1UU 樣測品定貧料記憶區域 13、測定條射己憶區域14、' t展判辦基準記憶區域 壞判斷結果記憶區域17古、1义貧料記憶區域15以及好 設定裂置2〇和好壞判斷部50 QCfm〇擁有好壞判斷基準 裝置20 ’擁有根據測定點的靜基準設^ 組化,設定測定點群組的剛定^:二L,把測定點群 群組的製程條件差異,計曾祐、、且°卩1、依據測定點 和=、的加權平均值 、根據加權平均值,依據各 流,計算出欲考慮之靜態電源電流電源電 個變f值計算部3以值,這 設定事 彳後入部3G _壞判斷基準 和靜態電_ ‘ 的資訊 點記憶區域11和樣品測定㈣記===各 依據好壞判斷基準設定裝置2〇,_6 次12以後, 準。依據好壞判斷基準設定裳置好壞判斷基 準被儲存到好壞判斷基被=的好壞判斷基 装置的測試,在從輸入部3。=裝半導體 ,的^設定條件和好壞判斷基準的判斷值^^ = 測牛記憶區域14和好壞判斷基準記憶區域子13到 群組化的測定點的資訊以及關於處料準破 資訊。測定部40,是由未圖示的定電以= 12 1245911 15022pif.doc 源、擁有電流計或計觀的、 測定條件記憶區域14到測試對’象:錶、檢測棒等構 故中,必要的測定設定條件 Μ +半導體裝置的測 對象的半導體裝置的測試、測令讀出,進行測試 區域15。這一後,從測定資料 到測定資料記憶 极Wfe/f基準記憶區域13 ,出,根據從好 斷部5〇,判斷測試對象的半導體:晋’,基準,依據好壞判 斷部50進行據好壞判 到好壞判斷記憶區域17, 仅’其結果儲存 在說明與本發明的第部60的輸出。 壞判斷基準設定方法以前,對於關的測試褒置的好 定中’最合適的加權平均值和在各個製基準? 以下說明。“…和私格品的轉彻i方法,在 挪欠ί製ί裕度簡巾,製程條件是制作為量產時的目 條It之f呈t心條件’再力吐用以評價動作電壓、動二 頻率寺半導齡置的各個紐是否有足触度, 產時的製程變異中’用以評價不符規格的危險性是否夠小 的與製程中心條件不同的製程條件。這種條件稱為[製程邊 界㈣cess _er)條件]。例如,當NM〇s電晶體的臨界值 Vth,η的製程條件是咖時,製程邊界條件可以等於 0.45V。還有,NMOS電晶體的臨界值vth,ρ的製程條件 是0.6V時’製紅邊界條件可以等於〇 75V。另外,對為對 13 1245915l22p1f.doc 象的物理參數,有電晶體的閑極長_”如此,使用從 η「制m装 各種各樣條件,製造出來的樣品 稱為度樣品]。製程裕度樣品的靜態電源電流 _ ’在多數測定財測定_結果的-_子在圖4表 不。圖=的f軸是檢測對象的半導體裝置的靜態電源電流 _ ’松軸是多數參考的靜態電源電流Wdq的平均值。像 圖4中顯示的’某個製程邊界條件的製程裕度樣品的靜態 電源電流jddq的測定值’是顯示的與參考靜態電源電流 Iddq的測定值不同的值’且分散分布至乡數個群組。在圖 4中’表示了群組G1以及群組G2。雖然群组⑴和群組 G2的靜態電源電流Iddq比參考靜態電源電流购大,當 然小的情況也可能發生。 在圖4中,只表示了 G1組和G2組這2組,但是對於 使用多數的製程邊界條件的情況下,靜態電源電流Iddq幾 乎相同,歸成組的測定點還是有增加的可能。在本發明中, 如此那樣,為了評價半導體裝置的製程裕度,對於被製造 的製程裕度樣品,不進行靜態電源電流Iddq的測定;根據 這個資訊,對於設定的全部製程條件,也一樣把擺動的測 定點群組化,以組為單位進行變異管理、還有,像檢測出 異常電流值(不良品)一樣。對於組成此組的妥當性,已 經在幾種半導體裝置中確認了。在此,[同樣的擺動]是對 於已評價的全部製程條件,靜態電源電流Iddq指的是: a)在一個限疋的區域内存在,或者可適配至一條幾乎 固定的斜線。 14 I24591d22pif.doc b) 可適配至適當的直線。 c) 在可利用更高次的曲線或者指數曲線等適當來適配。 這些場合。在圖4表示的G1組以及G2組中的各個測 定點中,同組内的靜態電源電流Iddq測定值幾乎相同。這 就是a )的例子。 對於各組内的靜態電源電流Iddq變異之和的半導體 裝置的全部測定點的靜態電源電流Iddq的全體變異,以分 散SO來表示,即為: [數式1] SO-S ( G1 ) +S ( G2 ) + ............ +dG................................................(1) S (Gl)、S (G2)......是表示各自的組G卜G2......的組 内變異情況。還有,dG是表示組與組之間的變異情況。在 這裏,特別注意組内的變異情況,全組内部表示變異情況 的分散SO’是以下面的形式定義: [數式2] S0,=S (Gl) +S (G2) +............ .............................................(2) 在公式(2)中,由於靜態電源電流Iddq幾乎是由相同的 測定點組合起來的,對於合格的半導體裝置的靜態電源電 流Iddq,各組的分散S (Gl)、S (G2)、······、以及全體 的分散SO’值變小了,但是,對於各組的分散S (Gl)、S (G2)、······、以及全體的分散SO’值,由於各個測定點的 靜態電源電流Iddq和屬於這組的測定點的全部測定點的 12459 lii22pif.d 靜態電源電流Iddq的平均值的差的2次方和成正比,所 以,在各群組的測定點之間,提高檢出靜態電源電流 異常值的能力,變成困難的問題。 在此’上述的把測定點群組化以後,在合格品不合格 品的判斷時,使用檢出各組内異常值的方法的同時,:有 利於提高檢出能力和判斷信賴性。另外,對於以上的群組 化的靜態電源電流Iddq測定點,是利用製程裕口;; 價結果來進行的,通常製程裕度樣品是以動 计特性的裕度評價為主要目的,在Vth,n、乂也,p的任何 一個製程邊界值中,作成來回擺動的極端製程條件是一般 的,這是在批量生產時,發生頻率高的製程條件下,在正 常的半導雜置中,為了更好地推定各個測定點的靜態電 源電流Iddq值的精度而發明的,對本發明,還不能說是最 好的。例如,僅是Vth,n還有Vth,p的任何_個製程邊 界值在擺動時,也可以以另—方的製程中心值為依據作成 製程裕度樣品。這樣的話,在量產時,以接近發生頻率高 的製程條件作為近似條件,來評價各個败關靜態電源 電流Iddq值的擺動值。還有,在以上的製程裕度樣品的評 價中,基本上是在NMOS、PMOS電晶體的臨界值,n、 Vth’ρ和電晶體的閘極長Lp〇ly中,作成樣品的中心值和 製程裕度樣品的擺動最小、最大的製程邊界值。依據上記 的製程條件,任何-個製程裕度樣品的製程中心值的物理 參數=成%,就能提高靜態電源電流Iddq的推定精度,同 日寸提间異$值檢出能力。但是,―方面,設定多數的製程 16 1245914°22^^ 裕度條件的話,需要客 為了同時考慮 餘的評價成本、資源,而且,最近, 裝置也出現低消費電力,利用臨界值的半導體 製程裕度條件。不^定程度上降低精度也可以減少 怎樣的製程條件來方法,對於製程裕度樣品以 況,這些都是在多數的製問題上’、有各種錢的情 的評價為基礎的,這些者;包上作成的製程裕度樣品 靜態電源電流異常的轉^範^地檢出半導體褒置的 驟。以η說明把測定點群組化操作結束以後的操作步 首先,對於各組,求出每一彻 的變異值。圖5顯示的在測定點^定點的樣品測定資料 靜態電源電流Iddq (i、α)的變異值:在製程條件α下, [數式3] 疋· —AYR ( iddq △Iddq ( i 、 a ) = Iddq ( i 、 (α)) .................................(3) 表示。AVR (Iddq (α))是在 IddQ Γ·、立 况下’靜態電源電流_(卜,平二':=3;障 在製程條件α情況下,測定點數功個的時候,组 “=1、2、.........)顯示了變異情况、數Vu; 分散的定義: ^⑷m 17 12459 lii22Pif doc [數式4] S ( G ( η )、細叫(α ) ) =1/ ( m—i ) χ q 脇q ( i、 '-AIddcl-〇P ( i ) -AYR ( Iddq ( α ) ) } 、一 ................. j ,這裏,Σ是從hi到m的和的意思。還有,_q—〇p(i) 是Iddq (i、a)的製程條件a的加權平均值。橫轴是在製 程條件01情況下,靜態電源電流Iddq的平均值AVR ( Iddq (°0、縱軸是對於靜態電源電流Iddq之變異,數式(4) 的平方根(S (G(n)、△刚q(a))) 1/2,就是在製程條件 籲 01情況下,廣收在各個製程條件下各組G (n)的變異的標 準偏差δ ’接下來,找出大的標準偏差δ,依據求出的標準 偏的範圍線,得到圖6顯示的變異曲線如。變異曲線 δρ疋對應邊怨電源電流wdq值,顯示在全部製程條件下 預想的靜態電源電流砸推的最大變異值,並且依存加權 =均值Aldciq—op (丨)。據此,為了使顯示的各組内的靜態 電源電流Iddq的變異總和之分散s〇,最小,設定ΔΙ(Μ(^〇ρ (1)。或者,在量產的時候,大部分半導體裝置考慮在製 程中心條件附近來製造,以製程中心條件為中心,在全冑 鲁 製程條件中’為了使分散SO,得到最小值,設定加權平均 值^ddq—op (〇亦可。例如,在製程中心的條件下,利用 靜態電源電流Iddq的變異值也可。但是,不管怎樣,重要 的是不要讓特定的製程條件變異太大而要注意平均化。這 ,的話,根據設定加權平均值…似^—叩(i),對於在全體 是合格品的情況下,就能取得組内分散SO,的最小值。另 18 12459 li5l22Pifd〇c 外,考慮到量產時測試也使用的情況,例如測試裝置的茫 置之間誤差、在可能的範圍内不斷使用的原因所引起的等 差等,在考慮這些測u制誤差,再求出變異曲線δρ 亦可。在這種情況下,也可考慮把_當作是製程的一部 分’測定系統的不同也是-個製程條件,並且把此群組化 亦可。按以上的那樣去做,取各組的全部變異值的最小的 最合適的加權平均值,依據靜態電源電流Iddq值表現的各 個製程條件的變異值的最大值,算出變異曲線δρ。 還有,像圖7的G1組的情況,有一測定點群組i依據 適當的直線’在合適的情況下,前面提出的數式(3 )變成 為: [數式5] △Iddq ( i、α)=
Iddq (i、α) —{a ( α) · Iddq reference ( i) +b (a) } ............(5) 的形式。在此,a和b是為了滿足數式的適當的定數。把 這個值代入由前面數式(4)變化而來的數式(6)中所表 示的分散3(0(11)、八1(^9(〇〇)中,像前面說明的那樣, 決定靜態電源電流Iddq的全組内的分散SO’為最小就可以 了0 [數式6] S (G (n)、Alddq (α))= 1/( m—1 ) xZ{AIddq ( i n (X ) —Alddq 〇p (i) } ...........................(6) 19 I24591il〇22pif.d〇c 應該以以下的形式來構 但疋’在這種情況,△Idciq—0p (!) 成。 [數式7] q〜〇P ( i ) - a—〇p · Iddq reference ( i ) + b—〇P ................................. (7)— 在數式7中,a〜〇p和b—op是在作為調整用參數& (㈧b (〇〇、製程條件〇1的情況下,取得的加權平均值。在此, 在合適=直線的情況下,調整參數比取合適的平均值 夕,推疋變異精度也容易降低,這一點音。 各種製程條件下,要很好地㈣ =流=叫的相互間的關係。按上所述,隨著製程條件的變 動電源電流_的變化也能正確地把握,對於檢 的半¥體裝置,*論在怎樣觸的製 高變異推定值的精度、而且更能提= 本:二不合格品的信赖性。具體的說,在圖7令[+] 不將各個測定點組的重心坐標資料和程裕产g σ 起記憶起來。當然’以找出
Si線,的手法也能有效地利用。還有,對於-义口適的數式’制調㈣參數的各個係數就 20 1245911 15022pif.doc 可以了。 接下來,利用變異曲線δρ、靜够♦ 常值的檢出,說明斑點曲線sp的Iddq的異 例如靜態獅電流Iddq在小邮’ 源電流刚q在大的區域時,把半導體;置:3 ,的上限值設定為1响⑽,超過這細 不合格品。這是由於相m對㈣轉體裝 源 電流_變大的情況下,—般地,由於變異曲線ς、的原 因’測定的製程裕度樣品的變異值也變大,變異曲線$ 的值也變大。這時’異常電流的觸基準ldd^x,如為 3’的情況下’半導體裝置的好壞選別基準太寬鬆了,有 把不合格品當成合格品判斷的危險。所以,靜能 、六 _的上限設定為Iddq_MAX。在圖6巾,聽^電流^ 的上限IddcLMAX設定為2χδρ時,顯示的斑點曲線邡。還 有,例如在製程中^條件下,像設定為靜態電源電流_ 的4倍時,不僅依賴變異曲線δρ,還把判斷基準w dq_MAx 定為固定值,加起來一起使用亦可。另外,當然也可"^不 設定上限IddcLMAX,在靜態電源電流Iddq的全區域裏就使 用比例於變異曲線δρ也是可以的。 接下來說明合格品與不合格品的選別方法。如果在半 導體裝置裏存在靜態電源電流Iddq異常的故障時,可以考 慮各組的靜態電源電流Iddq的變異值變得很大。這個時 候’可以設定每組的靜態電源電流Iddq好壞判斷基準值, 來選別合格品與不合格品。但是,前面已陳述過,與本發 21 124591^, I22pif.doc 明的第1實施形態相關的測試方法是,由於在半導體裝置 的好壞判斷中,擁有多數的測定點的靜態電源電流Iddq 值,所以,各組的靜態電源電流1(1(1(1的變異值和半導體裝 置全體的靜態電源電流Iddq的變異值的相互關係,有必要 檢討一下。在圖8中,假設靜態電源電流Iddq的點之間的 小的Μ異值在半導體裝置的第1批,靜態電源電流Iddq的 測定點之間的大的變異值在半導體裝置的第2批時,顯示 了靜恐'電源電流Iddq有異常時異常電流測定點數和靜態 電源電流Iddq的變異值,以及與分散值s的關係。本來, 在半導體I置合格的時候,異常電流測定點數必須是〇 個。圖8顯示了參考賴#線的分散8的好壞判斷基準, 當S^Spec的時候’測試對象的半導體裝置被判斷為合格 品。圖8的A _巾’由於存在異常電流測定點,本來應 為不合格品的,由於異常電流敎點太少,從全體 靜態電源電流Wdq的變異值也小,結果判斷為合格品。對 靜態電源電流_的點之間的變異值小的 體裝置多調:二判:了4斷在A區域的半導 可能把合格品判斷為 口口半導體I置判斷為不合格品,在變異值大二、口二 為了解決這些問題,對各個測 效的,利用圖3的产P m m日^ ^貝施好裱判斷是有 私圖末况明匕的好壞判斷方法。 22 1245911 15022pif.doc τη/Ό首先,在步驟中,當設定了靜態電源電流 :二,判斷基準的上限時,如果有i個測定 好壞判斷基準,那就判斷為不合格。 疋 心⑵在步驟S202中,從判斷對象的測定點中,抽出 正吊比率高的測定點i。最初的判斷對象測定點是全測定 點。對於抽出方法,例如就是取靜態電源電流Iddq的測定 值和加權平均值的差,再從這差中抽出最小測定點i。
(3)接下來’在步,驟S2〇3巾,以已被满為正常的 測疋點作為基準,在步驟通中抽出的判斷對象測定點, ^後述的方法來判斷是正常的還是異常的。最初,由於比 乂對象J ’在步驟S2G2中抽出的測定點被認為正常的。 a⑷在步称S2G4中’當測定對象的測^點被判斷是 正*的時候,按步驟S2G5 _進行,在其他的情況下, 判斷為不合格。 ,(5)在步称S205中,調查全測定點是否已判斷,在
已判斷的情況下,就判斷為合格品,在其他的情況 到步驟S202。 步驟S2G3的_方法t,例如能使μ下的方法 =’把正常的確定比率高的測定點i的靜態電源電流仙 :權平均值⑴的差,設定為最〃 把判斷對象測定點的靜態電源電流Idc 〔則疋值=在此點的加權平均㈣差,設定為偏移值,求! 込個測疋點的偏移值和最小偏移值di的差d。 ^ 據這個差d和以下表示方法中設定的基準值cLSpe、c比較 23 1245911 15022pif.doc 進行這個浙闕正f和不正常的騎。這個步驟是依據 /已判斷的正常測定點和_對象的測定點,―步—步地進 订。關於基準值d_Spec的設定方法,就是利用變異曲線 的值、或者也能使用所定的固定值等。例如,在圖9 不了利用已判斷的正常測定點靜態電源電流啊的測定 值和加權平均值⑴的差的軸平均值d AVR, 以及變異轉δρ的方法。在此,dl 測 的平均偏移值,依據di+d_AVR的值,例如在3χδ」= ==,就判斷為異常。上記的判斷方法,由於能 吏在預先求出測試對象的半導體裝置的變異曲線邱,例 二單位’對應製程條件以及靜態電源電流 ㈣的蚊性#,能料導體裝置的合 格品進行判斷。 1卜口 、下利用圖2的流程圖,說明與本發明的第命 態相關的測試裳置的好壞判斷基準的=弟1⑽ 30輸先’在步驟S101巾,測定點的資訊從輸入部 輸 存入到測定點記憶區域11。 個以=二t_2中’在雜^ 輸入邱3〇 2 的靜態電源電流1ddq測定資料,從 _:〇輸广的樣品測定資料存入記憶區域12。 的:則定點^人’在步驟S1G3中,存人測定點記憶區域11 品測定資料—的製程裕 讀出、泉昭,\^日^兒机1(1(1(1測定貧料’被測定點群組化部 …、亚且把測定點群組化。具體地說,按照前述, 24 1245911 15022pif.doc ==:爾電源電流1_測定資料的分布,樣口 測疋貝抖的值和同樣的測定點被群組化了。可木⑽ 異值。 、目測疋點的無態電源電流Iddq的變
人、η人’在步驟Sl05中’根據前述的方法,在 :加榷平均值計算部求出靜態電源電流Idd^加S ⑩ 其次’在錢_中,根據前述的 變=在變異值計算部3求嶋電源電流: 壞判斷基準設定曲線δρ ’在好 準值。 《斑點曲線Sp、也設定好壞判斷基 入,在步驟;:2月在步驟S101中測定點的資訊被讀 的例,當軸:序已測定資料被讀入 行測^象的製造裝置的好壞判斷亚斷了部50中進 試裝二據與本發明的第1實施的形態的測 值的異常的測試異性’使檢出靜態電源電流 (第2實施的形態) 25 1245911 15022pif.doc 備了 CP%明的第2實施形態測試裝置,顯示在圖10,其具 出部6〇。i〇、輸入部30、記憶部100、測定部40以及輸 讳本丨^有,記憶部100具備了測定點記憶區域11、好 憶區邮、測定條件記憶區域14、編 憶區域"l715、、/績資料記憶11域16以及好翻斷結果記 20和妊抟二瑪有’ CPU1〇具備了好壞判斷基準設定裝置 根據測判斷基準設定裂置20具備了, a, 〇pi, ^ 勺蚱恕屯源电流值,把測定點群組化,以設定 的二St群組的測定點群組化部1 * ;根據測定點群組化 小件㈣算出使靜態電源電流值的變異的和為最 權平^麵值的最合適加權平均值計算部2和;根據加 聲能”對應群組化的靜態電源電流,計算出應考慮的 電流值的變異值的最大值的變異值計算部3和好 齡莫㈣斷基準的奴是,從輸人部3g,輸人在好壞判 設定裝I 20的靜態電源電流_的測定點的資訊 麵電流Iddq賴_析值,並骑職存入測定 ϋΐΐ區域11和模擬資料記憶區域16以後,依據好壞判 ς準設定ϋ置,設定讀出的好壞判斷基準。根據好壞判 =基準設定裝置2G設定的好壞判斷基準被存人好壞 土,記憶區域13。還有,在半導體裝置測試的時侯,從輸 ^广3 0,輸入在半導體裝置測試時必要的測定條件和好掠 简基準的躺值,並且相赫人測定條件記憶區域= 和好壞判斷基準記憶區域13。測定設定條件包括了檢測圖 26 1245911 15022pif.doc 二吧邮在好壞判斷基準時群組化的 在處理測定資料時盥數弋妊 ”’的貝矾以及 有圖不的穩定電流源、穩 由汉 壓計功_測試錶、顯示器等::原二 體裝置在測試時,在測定部40,從測定條件奸導 測定貧料被存人測❹料記憶區域15 半導Λ 域15,讀出測試對象的 體穿置的^^基率’在判斷部50 ’測試對象的半導 ς々好壞被判斷。在好壞判斷部50進行的 體農置的好壞判斷結果被存入好 果ς产^ 17,以適合輪出部70輸出。 ㈣、、口果咖區域 •障區中顯示的測試裝置,具有代替樣品測定資料呓 二I ^疑資料記憶區域16,這是與圖1不同的地 1 /擁有能計异出靜態電源電流Iddq值的半導 =置:擬模型(5一 的貧料從輸入部30輸入,並且存 二=、;果 作成製程裕产枵口眘枓,α沙祛、,貝枓5己丨思£域16。 值,j定的靜態電源電流刷q ΐ所ίΓ 從而’能節約製程裕度樣品的製造、測定 的經費和時間。另外,實f上和第 疋问樣的。這裏就省略了重復記栽。 根據與本發明第2實施的形態相關的測試裝置,考慮 27 1245911 15022pif.doc 二==:變異性’檢出靜編電流Iddq值的異常的 (其他的實施的形態) 這二明是根據實施的形態而記載的, 發明:丄:::的記述以及圖示不應理解為用於限定本 施的形態,實_扣及其技彳认代替的声 子已』:月瞭第丄妙第甘2貫施例子中’由—個cplm成的例 中,義本i 、他的構成也是可能的。本發明的系統 有好3餅ϋ好壞判斷基準設備裝置20和,⑵擁 關於Γι 丨,的半導體農置的試驗裝置所構成, 樣品測G料記;‘1輸^部是_定點記憶區域η、 構成,第i 12、好壞判斷基準記憶區域13所 1輪出部輪出好判斷基準設備裝置20,並從第 第2記憶部、測/關於⑺是由第2輸入部、 其中第2記㈣3 i 1輪出部、第2 C P U所構成, 記_區0 ι^Γ〇疋由好壞判斷基準記憶區域13、測定條件 域S第=資,^ 只包含好壞判斷U疋作為LSI測試錶_ cpu等,其 出。還可容易釋躲他不好^判斷結果於從第2輸出部輸 在本發明的範^中⑽構成,這類的變更全都包含 像這樣’應可理解在此未記栽的各種各樣實施形態等 28 I24591il〇22pif.d〇c 仍包含於本發明内。據此,本發明只限定於由此妥當揭露 的申請專利範圍。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限疋本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神 和範圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1表示與本發明的第1實施形態相關的測試裳置的 概略的回路構成圖。 圖2說明與本發明的第1實施形態相關的測試裝置的 好壞判斷基準值設定方法的流程圖。 ' 圖3說明與本發明的第1實施形態相關的測試裝置的 好壞判斷方法的流程圖。 圖4表不比較製权裕度樣品和參考的靜態電源電、、宁的 測定點群組化的概念圖。 圖5表示在各個測定點的靜態電源電流的變異值的 圖。 圖6表示靜態電源電流的平均值和變異的標準偏差的 圖。 圖7表示包含合適的直線的製程裕度樣品的測定點群 組化的圖。 . 圖8表示異常電流的測定點數和變異的分散_係肩。 圖9表示測定點和靜態電源電流之變異的偏移值的關 係的圖。 29 124591^ 圖1 〇表示與本發明的第2實施形態相關的測試裝置的 概略回路構成圖。 圖11表示製程裕度樣品和參考的靜態電源電流的比 較圖。 【主要元件符號說明】 I ......測定點群組化部 2.. ....最合適加權平均值計算部 3.. ....變異值計算部 4......好壞判斷基準設定部
10......CPU II ......測定點記憶區域 12......樣品測定貧料記憶區域 13.. ....好壞判斷基準記憶區域 14......測定條件記憶區域 15.. ....測定資料記憶區域 16......权擬貢料記憶區域 17……好壞判斷結果記憶區域 20….好壞判斷基準設備裝置 30......輸入部 40......測定部 50......好壞判斷部 60……輸出部 100......記憶部 30
Claims (1)
1245911 15022pif.doc 爲第93131763號中文專利範圍無劃線修正本 修正日期:94年8月3日 十、申請專利範圍: 1. 一種測試裝置,包括: 一測定部,進行測試對象的半導體裝置之檢測; 一輸入部’輸入前述半導體裝置測試的設定貪料; 一儲存前述設定資料的記憶部; 一測定點群組化部,以測定點的靜態電源電流值為基 準,把前述測定點群組化,以設定出測定點群組; 一加權平均值計算部,根據前述的測定點群組的製程 條件差異,計算出使前述靜態電源電流值的變異的和為最 小的加權平均值; 一變異值計算部,根據前述加權平均值,計算出前述 靜態電源電流值的變異的最大值; 一好壞判斷基準的記憶部,根據前述靜態電源電流 值,儲存前述測定點群組的好壞斷定基準;以及 一好壞判斷部,根據前述的好壞判斷基準,進行前述 半導體裝置的好壞判斷。 2. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置,其中前述 靜態電源電流值是前述半導體裝置的實際檢測值。 3. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置,其中前述 的靜態電源電流值是前述半導體裝置的模擬分析值。 4. 一種好壞判斷基準設定裝置,包括: 一測定點群組化部,根據在半導體裝置的多數個靜態 電源電流的測定點中的多數個製程條件下測定的靜態電源 電流值,把前述測定點群組化,以設定測定點群組; 1245911 15022pif.doc 一加權平均值計算部,根據前述測定點群組的製程條 件差異,計算出使前述的靜態電源電流值的變異的和為最 小的加權平均值; 一變異值計算部,根據前述加權平均值,計算出前述 靜態電源電流值的變異的最大值;以及 一記憶部,根據靜態電源電流值,儲存測定點群組的 好壞判斷基準。 5. 如申請專利範圍第4項所述的好壞判斷基準設定 裝置,其中前述的測定點的群組化,是在多數個製程條件 下,依據前述靜態電源電流值以及依據直線得到適配的前 述靜態電源電流值,以及依據數理曲線得到適配的前述靜 態電源電流值,把這其中的任何值群組化。 6. 如申請專利範圍第4項所述的好壞判斷基準設定 裝置,其中對於前述測定點群組化,是在多數個製程條件 下,根據群組化的前述測定點,記憶前述靜態電源電流值 的平均值。 7. —種測試方法,包括: 利用一輸入部讀入半導體裝置中的靜態電源電流的 測定點的資訊,並且儲存在一測定點記憶部; 利用前述的輸入部讀入靜態電源電流值’儲存至一資 料記憶部; 利用一測定點群組化部根據前述靜態電源電流測定 值,把前述的測定點群組化,並設定測定點群組; 利用一加權平均值計算部根據前述測定點群組的製 32 1245911 15022pif.doc 程條件的差異,計算出使代表前 變異值的和為最小值的前述靜態之變異的 平均值; 原电流值的變異的加權 利用一好壞判斷基準設定裝 值和前述測定點群、组的製程條件二康月'』相加權平岣 電源電流值的變異的差,設定前二’依據與前述靜態 基準;以及 挪定點群組的好壞简 利用一好壞判斷部依據前迷 述半導體衫的好壞顺。__斷基準,進行前 8:如申請專利範圍第7項所述 =加核平均值計算出的前述靜 ^式方法,把根據前 值,,,半導體裝置的好壞以羞異值的最大 9·—種記錄媒辨,神左古 _基旱。 -電腦中執行多個步;,該些心式’該㈣^ 利用—輪入部讀入半導體· 資訊,且儲存於一測定點;態電源電流的測 資料述的一態電;:流值,並儲存到一 前述測定點群組化,述靜態電源電流值,把 利用-加權平:定點群叙, 製程條件的差異异部,前壤的測定點群組的 =異值的和為最小值的前述靜電源電流之變異 才雈平均值, 〜原電流值的變異的加 33 1245911 15022pif.doc 利用一好壞判斷基準裝置依據前述的加權平均值和 前述測定點群組的製程條件的差異,根據與前述靜態電源 電流值的差,設定前述測定點群組的好壞判斷基準,以及 利用一好壞判斷基準部依據前述的好壞判斷基準,進 行半導體裝置的好壞判斷。
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