專利名稱：對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的測試技術(shù)，特別涉及一種對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化 測試的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件測試是為了檢驗規(guī)格的一致性而在晶圓級集成電路上進行的電學(xué)參 數(shù)測量，目的是檢驗可接受的電學(xué)性能。在對半導(dǎo)體器件進行電學(xué)測試時，可以在半導(dǎo)體器 件進行了制造后，進行晶圓揀選(wafer sort)測試以及老化測試。其中，晶圓揀選測試，也 稱電學(xué)揀選測試、晶圓探針測試或探測，目的是檢驗晶圓上哪些半導(dǎo)體器件(一個晶圓上 同時制作多個半導(dǎo)體器件)工作正常，該測試將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的壓焊 建立電學(xué)連接后進行交流(AC)或/和直流(DC)的測試；老化測試是一種用測試結(jié)構(gòu)評估 晶圓上半導(dǎo)體器件老化的參數(shù)測試形式，可以預(yù)知半導(dǎo)體器件在客戶使用中能夠維持多長 時間，其通過對半導(dǎo)體器件的老化測試完成，在測試時需要很長時間，是一種比較耗時的工 作。在進行老化測試時，晶圓老化(WLBI，Wafer Level Burn-In)作為一個衡量半導(dǎo) 體器件老化程度，在半導(dǎo)體器件制作過程中對減少老化測試的費用及得到良裸晶粒(KGD， Known Good Die)起到?jīng)Q定性作用。目前，晶圓揀選測試和晶圓老化這兩個過程是分別獨立進行的。隨著制作半導(dǎo)體 器件的過程越來越復(fù)雜，不同等級的缺陷都可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的早期失效，因此，在進行 老化測試時，需要采用不同的老化算法進行老化測試來避免半導(dǎo)體器件的早期失效。采用不同的老化算法進行老化測試的過程為首先，制定不同老化算法的WLBI規(guī) 則和對應(yīng)的判斷標準；然后，根據(jù)所制定的不同老化算法的WLBI規(guī)則對半導(dǎo)體器件依次進 行老化測試，分別得到老化測試數(shù)據(jù)；最后，將分別得到的老化測試數(shù)據(jù)和對應(yīng)設(shè)置的判斷 標準進行比較，確定該半導(dǎo)體器件的老化等級。由于對半導(dǎo)體器件進行老化測試和對晶圓進行揀選測試是分開獨立進行的，這會 增加測試成本及降低測試效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法，該方法能 夠降低半導(dǎo)體器件的測試成本及提高半導(dǎo)體器件的測試效率。為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法，該方法包括將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的壓焊建立電學(xué)連接并進行初始測試；按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶圓上的各個半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng) 力，分別進行監(jiān)控測試；判斷測得的晶圓上的各個半導(dǎo)體器件的相關(guān)的電學(xué)參數(shù)是否符合所設(shè)置的對應(yīng)老化判斷標準，確定符合的晶圓為好且老化等級為判斷標準；確定不符合的晶圓失效。所述設(shè)置的老化測試規(guī)則和對應(yīng)的判斷標準可以調(diào)整。所述設(shè)置的老化測試規(guī)則為多個，對應(yīng)的判斷標準為多個。在確定不符合的晶圓失效之前，該方法還包括再次按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶圓上的各個半導(dǎo)體器件施加電 壓應(yīng)力，分別測得相關(guān)的電學(xué)參數(shù)；再次判斷測得的晶圓上的各個半導(dǎo)體器件的相關(guān)的電學(xué)參數(shù)是否符合所設(shè)置的 對應(yīng)老化判斷標準，確定符合的晶圓為好且符合老化等級判斷標準；確定不符合的晶圓失 效。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明提供的方法將老化測試和晶圓揀選測試整合在一起 同時進行，從而降低了半導(dǎo)體器件的測試成本及提高半導(dǎo)體器件的測試效率。


圖1為本發(fā)明提供的對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法總流程圖；圖2為本發(fā)明提供的對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法具體實施例流程 圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對 本發(fā)明作進一步詳細說明。在現(xiàn)有技術(shù)中，進行晶圓揀選測試的過程為將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器 件的壓焊建立電學(xué)連接后進行，以區(qū)分晶圓上好的半導(dǎo)體器件和壞的半導(dǎo)體器件；而對半 導(dǎo)體器件進行老化測試也可以采用將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的壓焊建立電學(xué) 連接后進行，以得到好的半導(dǎo)體器件的老化等級。這兩種測試方法采用的技術(shù)手段相同，只 是依據(jù)的測試規(guī)則及測試判別標準不同。因此，本發(fā)明提供的方法為了降低半導(dǎo)體器件的測試成本及提高半導(dǎo)體器件的測 試效率，提出了將晶圓級老化測試和晶圓揀選測試整合在一起同時進行，也就是采用將測 試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的壓焊建立電學(xué)連接后進行老化測試，然后根據(jù)對應(yīng)的判 別標準進行比較，從而確定晶圓上的半導(dǎo)體器件的好壞及老化等級。在對半導(dǎo)體器件進行測試時，具體過程為步驟一，對半導(dǎo)體器件的測試設(shè)置，即采用將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件 的壓焊建立電學(xué)連接并進行初始測試；步驟二，按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓 應(yīng)力，測得相關(guān)的電學(xué)參數(shù)；在這個步驟中，可以設(shè)置多個測試規(guī)則且設(shè)置對應(yīng)的判斷標準，對半導(dǎo)體器件進 行不同電學(xué)參數(shù)的測試，根據(jù)對應(yīng)的判斷標準，確定半導(dǎo)體器件是否失效和符合老化等 級；步驟三，記錄晶圓上的半導(dǎo)體器件相比初始測試多出的失效數(shù)量；步驟四，根據(jù)所記錄的晶圓上的半導(dǎo)體器件失效數(shù)量確定是否在設(shè)定的范圍內(nèi)或者是否需要調(diào)整所設(shè)置的測試規(guī)則，以保證晶圓上的半導(dǎo)體器件的老化。本發(fā)明提供的方法可以根據(jù)需要，比如當(dāng)制作半導(dǎo)體器件的環(huán)境或/和良品率改 變時，隨時調(diào)整設(shè)置的老化測試規(guī)則，該設(shè)置的測試規(guī)則包括不同老化算法的WLBI規(guī)則， 及對應(yīng)的判斷標準。本發(fā)明提供的方法可以用于在具有存儲功能的半導(dǎo)體器件上，比如動態(tài)隨機存儲 器(DRAM)，靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)及閃存。以下舉具體實施例對本發(fā)明提供的方法進行詳細說明，在該實施例中，測試對象 為動態(tài)隨機存儲器，假設(shè)老化測試采用兩種不同算法不同等級的WLBI規(guī)則進行不同等級 的老化測試，比如超過閾值電壓持久度的老化等級測試進行說明。圖1為本發(fā)明提供的對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法總流程圖，其具體 步驟為步驟101、對半導(dǎo)體器件的測試設(shè)置，采用將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的 壓焊建立電學(xué)連接，進行一次晶圓揀選測試，在此過程中按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測 試探針對晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，測得相關(guān)的電學(xué)參數(shù)；在本步驟中，設(shè)置的老化測試規(guī)則可以包括多個不同的測試規(guī)則，比如測試規(guī)則A 和測試規(guī)則B，對應(yīng)的判斷標準分別為a和判斷標準b ；本步驟的具體例子如圖2的步驟201 步驟207 ；步驟102、測試完成后，對半導(dǎo)體器件進行激光修補過程；步驟103、將每片晶圓上半導(dǎo)體器件測得的相關(guān)電學(xué)參數(shù)分別和所設(shè)置的對應(yīng)老 化判斷標準進行比較，根據(jù)是否符合對應(yīng)的判斷標準分別確定每片晶圓是好還是壞，如果 是好，則執(zhí)行步驟104 ；如果是壞，則執(zhí)行步驟105 ；本步驟的具體例子如圖2的步驟208和步驟209 ；步驟104、確定半導(dǎo)體器件的老化等級為對應(yīng)的標準，直接進行半導(dǎo)體器件制作的 后續(xù)過程；步驟105、對確定為壞的晶圓，重新根據(jù)所設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶 圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，測得相關(guān)的電學(xué)參數(shù)，轉(zhuǎn)入步驟106 ；本步驟中，設(shè)置的老化測試規(guī)則可以包括多個不同的測試規(guī)則，比如測試規(guī)則A 和測試規(guī)則B，對應(yīng)的判斷標準分別為a和判斷標準b ；在本步驟中，又重新進行了一次老化測試，目的是提高半導(dǎo)體器件的老化。本步驟的具體實施例如圖2的步驟210、步驟211、步驟212及步驟213 ；步驟106、對經(jīng)過兩次老化測試的晶圓的數(shù)據(jù)和所設(shè)置的對應(yīng)判斷進行比較，如果 是好，確定半導(dǎo)體器件的老化等級符合對應(yīng)的標準，直接進行半導(dǎo)體器件制作的后續(xù)過程; 如果壞，就判定為該晶圓不符合老化標準，丟棄。在本步驟中，具體過程如圖2的步驟214所示。在圖1中，當(dāng)半導(dǎo)體器件制造過程或/和良品率改變后，半導(dǎo)體器件所設(shè)置的測試 規(guī)則及對應(yīng)的判斷標準都可以調(diào)整。圖1所示的過程通過測試探針對晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓測試得到電學(xué)參 數(shù)，然后同時進行老化測試及揀選測試，能夠減少現(xiàn)有技術(shù)因為進行老化測試而造成的半 導(dǎo)體器件的損傷，提高了晶圓的半導(dǎo)體器件的良品率。
圖2為本發(fā)明提供的對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法具體實施例流程 圖，其具體步驟為步驟201、對半導(dǎo)體器件的測試設(shè)置，采用將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的 壓焊建立電學(xué)連接并進行初始測試；步驟202、設(shè)置老化測試規(guī)則A和老化測試規(guī)則B，施加電壓應(yīng)力；步驟203、對晶圓上的每個半導(dǎo)體器件進行第一監(jiān)控測試；步驟204、按照設(shè)置的老化測試規(guī)則A對晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力；步驟205、對晶圓上的每個半導(dǎo)體器件進行第二監(jiān)控測試；步驟206、按照設(shè)置的老化測試規(guī)則B對晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力；步驟207、對晶圓上的每個半導(dǎo)體器件進行第三監(jiān)控測試；步驟208、將老化測試規(guī)則A對應(yīng)的第二監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標準a進行比較， 根據(jù)是否符合設(shè)置的判斷標準a，確定該晶圓是否為好，如果是，則轉(zhuǎn)入步驟215 ；如果為 否，則轉(zhuǎn)入步驟209 ；步驟209、將老化測試規(guī)則B對應(yīng)的第三監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標準b進行比較， 根據(jù)是否符合設(shè)置的判斷標準b，確定該晶圓是否為好，如果是，則轉(zhuǎn)入步驟212 ；如果為 否，則轉(zhuǎn)入步驟210;步驟210、按照設(shè)置的老化測試規(guī)則B再次對該晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng) 力；步驟211、對該晶圓上的半導(dǎo)體器件進行第四次監(jiān)控測試，轉(zhuǎn)入步驟212 ；步驟212、按照設(shè)置的老化測試規(guī)則A再次對該晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng) 力，轉(zhuǎn)入步驟213 ；步驟213、對該晶圓上的半導(dǎo)體器件進行第五次監(jiān)控測試，轉(zhuǎn)入步驟214 ；步驟214、將老化測試規(guī)則A對應(yīng)的第四監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標準a進行比較， 將老化測試規(guī)則B對應(yīng)的第五監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標準b進行比較，根據(jù)是否同時符合 設(shè)置的判斷標準a和判斷標準b，確定該半導(dǎo)體器件是否為好，如果是，確定該半導(dǎo)體器件 的老化等級為標準a，執(zhí)行制造該半導(dǎo)體器件的后續(xù)步驟；如果否，則確定該半導(dǎo)體器件失 效，丟棄。步驟215、將老化測試規(guī)則B對應(yīng)的相關(guān)電學(xué)參數(shù)和設(shè)置的判斷標準b進行比較， 根據(jù)是否符合設(shè)置的判斷標準b，確定該半導(dǎo)體器件是否為好，如果是，確定該半導(dǎo)體器件 的老化等級為標準，執(zhí)行制造該半導(dǎo)體器件的后續(xù)步驟；如果為否，則轉(zhuǎn)入步驟216 ；步驟216、按照設(shè)置的老化測試規(guī)則B再次對該半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，轉(zhuǎn)入步 驟 217 ；步驟217、該半導(dǎo)體器件進入第四次監(jiān)控測試，轉(zhuǎn)入步驟214執(zhí)行。以上舉較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所 應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法，該方法包括將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的壓焊建立電學(xué)連接并進行初始測試； 按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶圓上的各個半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，分 別進行監(jiān)控測試；判斷測得的晶圓上的各個半導(dǎo)體器件的相關(guān)的電學(xué)參數(shù)是否符合所設(shè)置的對應(yīng)老化 判斷標準，確定符合的晶圓為好且老化等級為判斷標準；確定不符合的晶圓失效。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置的老化測試規(guī)則和對應(yīng)的判斷標準可以調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置的老化測試規(guī)則為多個，對應(yīng)的判 斷標準為多個。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在確定不符合的晶圓失效之前，該方法還包括再次按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶圓上的各個半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng) 力，分別測得相關(guān)的電學(xué)參數(shù)；再次判斷測得的晶圓上的各個半導(dǎo)體器件的相關(guān)的電學(xué)參數(shù)是否符合所設(shè)置的對應(yīng) 老化判斷標準，確定符合的晶圓為好且符合老化等級判斷標準；確定不符合的晶圓失效。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對半導(dǎo)體器件進行晶圓級老化測試的方法，該方法包括將測試探針接觸晶圓上的半導(dǎo)體器件的壓焊建立電學(xué)連接并進行初始測試；按照設(shè)置的老化測試規(guī)則通過測試探針對晶圓上的各個半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，分別進行監(jiān)控測試；判斷測得的晶圓上的各個半導(dǎo)體器件的相關(guān)的電學(xué)參數(shù)是否符合所設(shè)置的對應(yīng)老化判斷標準，確定符合的晶圓為好且老化等級為判斷標準；確定不符合的晶圓失效。本發(fā)明提供的方法降低了半導(dǎo)體器件的測試成本及提高半導(dǎo)體器件的測試效率。
文檔編號G01R31/26GK102081138SQ200910200020
公開日2011年6月1日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者劉曉虎, 張曉東, 趙步青, 鄭勇 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司