專利名稱：半導體缺陷偵測方法與系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種缺陷偵測方法，特別是涉及一種利用不良位映像(FailBit Map，簡稱FBM)找出晶片缺陷的缺陷偵測方法。
背景技術：
在半導體工藝上，主要可分成集成電路(Integrated Circuit，簡稱IC)設計、晶片工藝(Wafer Fabrication，簡稱Wafer Fab)、晶片測試(Wafer Probe)、以及晶片封裝(Packaging)。晶片測試是對芯片上的每個晶粒(grain)進行針測，在檢測頭裝上探針(probe)，與晶粒上的接點(pad)接觸測試其電氣特性，不合格的晶粒會被標上記號，而后當芯片依晶粒為單位切割成獨立的晶粒時，標有記號的不合格晶粒會被淘汰，不再進行下一個工藝，以免徒增制造成本。
晶片測試主要在找出芯片上的缺陷，傳統(tǒng)上對芯片上的全部存儲單元(一般被配置成為矩陣狀)進行與電特性有關的測試，以FBM的形式，在沿著列方向的X坐標與沿著行方向的Y坐標所規(guī)定的坐標區(qū)域內，顯示其檢測結果的不良存儲單元的位置坐標，并根據(jù)解析后所得的FBM類型(如點不良、塊不良、或線不良)推測不良原因。FBM指一種元件異常分析方法，其指將異常存儲單元的地址，使之能以視覺加以確認的圖標方法，或被加以圖示者。
有時候在晶片測試流程完成后，會再次執(zhí)行相關的缺陷偵測，以提高芯片的成品率。如先執(zhí)行FBM測試，然后執(zhí)行相關的缺陷測試，如工作電壓測試、晶片級預燒(Wafer Level Burn-In，簡稱WLBI)測試、功能測試等等。以晶片級預燒測試來說，指在設計階段即考慮降低后段生產(chǎn)成本，如電路設計時即考慮可靠性驗證問題，加入晶片級預燒模式設計，使產(chǎn)品在晶片測試階段即可進行可靠性驗證，封裝后不需進行預燒，降低封裝及成品生產(chǎn)測試成本。
晶片預燒可找出每批芯片所包括的不良位數(shù)，再針對不良位數(shù)較多的芯片進行解析，找出其不良原因。然而，并非每次執(zhí)行預燒時皆會產(chǎn)生不良位，有時候不良位僅是瞬時，且每一道缺陷測試皆可能產(chǎn)生不良位，很難判斷其中某些不良位是屬于哪一道測試所產(chǎn)生的不良位。針對上述問題，現(xiàn)有的解決方法是在執(zhí)行完所有缺陷測試后，再執(zhí)行一次FBM測試。在前次的FBM測試中已取得芯片的不良位的位置信息，然后在經(jīng)過上述缺陷測試后執(zhí)行的FBM測試更包括了因為上述缺陷測試所產(chǎn)生的不良位的位置信息。
然而，上述方法因為要經(jīng)過兩次FBM測試，再加上晶片預燒測試亦要花費許多時間，故會導致產(chǎn)能降低。此外，上述方法仍無法清楚得知針對每一道缺陷測試所產(chǎn)生不良位的位置信息。因此，需要一個可正確取得不良位的方法。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在提供一種缺陷偵測方法與系統(tǒng)，其可節(jié)省測試時間，提高產(chǎn)品成品率，并且不會降低產(chǎn)能。
基于上述目的，本發(fā)明實施例揭露了一種缺陷偵測系統(tǒng)，其用以對一半導體元件執(zhí)行異常分析，該缺陷偵測系統(tǒng)包括一異常測試單元、一轉換單元、以及一比對單元。該異常測試單元對該半導體元件執(zhí)行一異常測試以產(chǎn)生一第一不良位映像。該轉換單元將一缺陷測試所產(chǎn)生的冗余信息轉換為一第二不良位映像。該比對單元比對該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
本發(fā)明實施例還揭露了一種半導體缺陷偵測方法，其適用于一半導體工藝的晶片測試。執(zhí)行一缺陷測試并取得其冗余信息。執(zhí)行一異常測試并取得一第一不良位映像。將該冗余信息轉換成為一第二不良位映像，然后比對該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
本發(fā)明實施例還揭露了一種半導體工藝，其包括一晶片測試，該晶片測試利用一半導體缺陷偵測方法對一半導體元件執(zhí)行異常分析。該半導體缺陷偵測方法執(zhí)行一缺陷測試并取得其冗余信息，執(zhí)行一異常測試并取得一第一不良位映像，將該冗余信息轉換成為一第二不良位映像，然后比對該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。


圖1為顯示本發(fā)明實施例的半導體缺陷偵測系統(tǒng)的架構示意圖。
圖2為顯示本發(fā)明實施例的FBM測試完所產(chǎn)生的不良位映像。
圖3為顯示本發(fā)明實施例的轉換冗余信息所得的不良位映像。
圖4為顯示本發(fā)明實施例的比對圖2與圖3的不良位映像所得的不良位映像。
圖5顯示本發(fā)明實施例的半導體缺陷偵測方法的步驟流程圖。
簡單符號說明100～缺陷測試150～冗余信息200～FBM測試單元250、350、450～FBM數(shù)據(jù)300～FBM轉換單元400～不良模式摘要系統(tǒng)FB～不良位具體實施方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
本發(fā)明實施例揭露了一種利用不良位映像(FBM)的缺陷偵測方法與系統(tǒng)。
在執(zhí)行FBM測試時，其記錄芯片所有的不良位，并且以矩陣形式形成一不良位映像。如同前文所述的，執(zhí)行兩次FBM測試，可找出對應在兩次FBM測試間執(zhí)行的缺陷測試的不良位的位置信息，但在大量生產(chǎn)測試時，基于生產(chǎn)成本考量，無法對每一道缺陷測試所產(chǎn)生的不良位的位置信息做辨識分析，且無法任意選取芯片。基于此點，本發(fā)明實施例儲存在每一道缺陷測試時產(chǎn)生的冗余信息(redundancy information)(即缺陷信息)，然后將該冗余信息轉換成兼容于FBM格式的數(shù)據(jù)以進行比對。接下來說明其詳細過程。
圖1為顯示本發(fā)明實施例的半導體缺陷偵測系統(tǒng)的架構示意圖。
本發(fā)明實施例的偵測系統(tǒng)包括一FBM轉換單元300與一不良模式摘要系統(tǒng)(Failure-mode Summarized System，簡稱FSS)400。FBM轉換單元300用以將自缺陷測試完產(chǎn)生的冗余信息轉換為FBM數(shù)據(jù)以進行比對，F(xiàn)SS 400用以比對自冗余信息轉換的FBM數(shù)據(jù)與自FBM測試完產(chǎn)生的FBM數(shù)據(jù)。
參考圖1，為了找出芯片上可能的額外的不良位，故對芯片進行一連串的缺陷測試100(缺陷測試1～n)。為了找出某一道缺陷測試所產(chǎn)生的不良位，以在測試完后回報給系統(tǒng)進行不成品率分析，因此將欲進行分析的缺陷測試完所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)儲存成冗余信息150。當所有缺陷測試完成后，即利用FBM測試單元200進行FBM測試。FBM測試完成后，會產(chǎn)生FBM數(shù)據(jù)250(即不良位映像)，其包括執(zhí)行缺陷測試100之前以及之后的所有不良位。
參考圖2，一芯片以一16×16矩陣的不良位圖像表示，在完成FBM測試后，其所產(chǎn)生的FBM數(shù)據(jù)250中包括的不良位如灰色陣列單元所示。接著參考圖3，如上文所述，針對一缺陷測試所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)被儲存成冗余信息(修補信息)150，然后利用如圖1所示的FBM轉換位300將冗余信息150轉換成FBM數(shù)據(jù)350(即不良位映像)。同樣地，F(xiàn)BM數(shù)據(jù)350中包括的不良位如網(wǎng)狀陣列單元所示。
接下來，如圖1所示的FSS 400比對FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350，以取得因為上述缺陷測試所造成的不良位數(shù)據(jù)。FSS 400比對FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350中的不良位相對于XY軸的位置，當某一不良位分別位于FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350中相對于XY軸的同一位置，則該不良位即為本發(fā)明實施例所欲求得的不良位。參考圖4，保留同時出現(xiàn)于FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350中的不良位，因此可獲得最后FBM數(shù)據(jù)450(即不良位映像)，其中包括的不良位如黑色陣列單元所示。
圖5為顯示本發(fā)明實施例的半導體缺陷偵測方法的步驟流程圖。
在步驟S1中，執(zhí)行一缺陷測試，取得該缺陷測試所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)，并將其將其儲存成冗余信息。
在步驟S2中，執(zhí)行一FBM測試，取得該FBM測試所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)以形成一第一不良位映像。該第一不良位映像為一N×N矩陣，且包括多不良位，如圖2所示。
在步驟S3中，將上述冗余信息轉換成一第二不良位映像，其中包括多不良位。該第二不良位映像為一N×N矩陣，且包括多不良位，如圖3所示。
在步驟S4中，比對第一不良位映像與第二不良位映像，獲得一第三不良位映像，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多不良位分別出現(xiàn)于第一不良位映像與第二不良位映像中對應于XY軸的同一位置，如圖4所示。
本發(fā)明實施例于缺陷測試流程中取得相關的晶片缺陷數(shù)據(jù)，與FBM測試所產(chǎn)生的不良位圖像進行比對，以獲得該缺陷測試流程的不良位數(shù)據(jù)，并且回報該不良位數(shù)據(jù)以執(zhí)行可靠性驗證。綜上所述，本發(fā)明實施例可節(jié)省測試時間，提高產(chǎn)品成品率，并且不會降低產(chǎn)能。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領域的技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以后附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種半導體缺陷偵測系統(tǒng)，其用以對一半導體元件執(zhí)行異常分析，其包括一異常測試單元，用以對該半導體元件執(zhí)行一異常測試并產(chǎn)生一第一不良位映像；一轉換單元，用以將一缺陷測試所產(chǎn)生的一冗余信息轉換為一第二不良位映像；以及一比對單元，用以比對該第一不良位映像與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
2.如權利要求1所述的半導體缺陷偵測系統(tǒng)，其中，該第一不良位映像為一N×N矩陣且包括多個不良位。
3.如權利要求2所述的半導體缺陷偵測系統(tǒng)，其中，該第二不良位映像為一N×N矩陣且包括多個不良位。
4.如權利要求3所述的半導體缺陷偵測系統(tǒng)，其中，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多個不良位分別出現(xiàn)于該第一與第二不良位映像中對應于XY軸的同一位置。
5.一種半導體缺陷偵測方法，其適用于一半導體工藝的晶片測試，包括執(zhí)行一缺陷測試并取得一冗余信息；執(zhí)行一異常測試并取得一第一不良位映像；將該冗余信息轉換成為一第二不良位映像；以及比對該第一不良位映像與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
6.如權利要求5所述的半導體缺陷偵測方法，其中，該第一不良位映像為一N×N矩陣且包括多個不良位。
7.如權利要求6所述的半導體缺陷偵測方法，其中，該第二不良位映像為一N×N矩陣且包括多個不良位。
8.如權利要求7所述的半導體缺陷偵測方法，其中，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多個不良位分別出現(xiàn)于該第一與第二不良位映像中對應于XY軸的同一位置。
9.一種半導體制造方法，其包括一晶片測試步驟，該晶片測試步驟利用一半導體缺陷偵測方法對一半導體元件執(zhí)行異常分析，而該半導體缺陷偵測方法包括執(zhí)行一缺陷測試并取得其冗余信息；執(zhí)行一異常測試并取得一第一不良位映像；將該冗余信息轉換成為一第二不良位映像；以及比對該第一不良位映像與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
10.如權利要求9所述的半導體制造方法，其中，該第一不良位映像為一N×N矩陣且包括多個不良位。
11.如權利要求10所述的半導體制造方法，其中，該第二不良位映像為一N×N矩陣且包括多個不良位。
12.如權利要求11所述的半導體制造方法，其中，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多個不良位分別出現(xiàn)于該第一與第二不良位映像中對應于XY軸的同一位置。
全文摘要
一種半導體缺陷偵測方法，其適用于一半導體工藝的晶片測試。執(zhí)行一缺陷測試并取得其冗余信息。執(zhí)行一異常測試并取得一第一不良位映像。將該冗余信息轉換成為一第二不良位映像，然后比對該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
文檔編號G01N21/88GK1855411SQ20051006559
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月18日 優(yōu)先權日2005年4月18日
發(fā)明者張延生, 劉東昱 申請人:力晶半導體股份有限公司