專利名稱：集成電路晶圓級測試方法、半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體測試方法，且特別是有關(guān)于一種晶圓級測試方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造的過程中，晶圓必須經(jīng)歷許多制造過程以形成集成電路。而在各種 制程條件下及晶圓允收測試(wafer acceptance testing)中，必須透過執(zhí)行多種晶圓級測 試以判定集成電路的效能及可靠度。晶圓級可靠度測試常用來偵測于集成電路制造過程中 的早期故障(early life failure)。一般而言，可靠度測試通過多種不同技術(shù)，如電力循環(huán) 開/關(guān)和施加超過正常工作條件的電壓等技術(shù)，以對集成電路進(jìn)行測試。然而，在測試的過 程中，由于集成電路可能遭受意外的損害，將導(dǎo)致現(xiàn)有的測試技術(shù)無法提供有效的可靠度 評價(jià)。舉例而言，測試裝置(例如探針套件)的寄生電感和寄生電容，可能引起高阻尼震蕩 電壓與集成電路的射頻元件(例如電感電容諧振電路)耦接，進(jìn)而造成集成電路意外的損 害。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明一目的就是提供一種集成電路晶圓級測試方法、半導(dǎo)體裝置測 試系統(tǒng)及其方法，用以提供有效的可靠度評價(jià)。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式，提供一種晶圓級測試方法，包含下列步驟提供晶圓，晶 圓具有集成電路形成于其上。施加信號(hào)使集成電路作動(dòng)，信號(hào)包含多個(gè)增加步級或減少步 級，且增加步級或減少步級的范圍介于第一位準(zhǔn)和第二位準(zhǔn)間。在施加信號(hào)后，判定集成電 路是否遵守測試準(zhǔn)則。依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，提出了一種半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)，包含信號(hào)產(chǎn)生器、耦 合器以及模塊。信號(hào)產(chǎn)生器用以產(chǎn)生信號(hào)，產(chǎn)生的信號(hào)包含多個(gè)增加步級或減少步級，且增 加步級或減少步級的范圍介于第一位準(zhǔn)和第二位準(zhǔn)間。耦合器用以耦接信號(hào)產(chǎn)生器及形成 于晶圓上的集成電路。模塊在信號(hào)被施加于集成電路后，用以判定集成電路是否遵守測試 準(zhǔn)則。依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式，提供了一種測試半導(dǎo)體裝置的方法，包含下列步驟提 供半導(dǎo)體裝置，其具有集成電路以供測試，集成電路中包含電感性元件及電容性元件。在集 成電路上執(zhí)行多個(gè)測試，每一測試包含施加類漸增電源信號(hào)以開啟及關(guān)閉集成電路，而類 漸增電源信號(hào)包含多個(gè)步級，且步級的范圍介于第一電壓和第二電壓之間。判定集成電路 是否遵守測試準(zhǔn)則，測試準(zhǔn)則對應(yīng)于各自的測試。如上所述，依據(jù)本發(fā)明的集成電路晶圓級測試方法可減少集成電路在測試過程中 意外的損壞，進(jìn)而提供更加精確的測試可靠度評價(jià)。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下圖1是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的集成電路測試方法的流程圖；圖2是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的系統(tǒng)的示意圖；圖3是繪示透過單一步級電源信號(hào)作動(dòng)的待測裝置的電路示意圖；圖4是繪示透過類漸增電源信號(hào)作動(dòng)的待測裝置的電路示意圖；圖5是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的電力循環(huán)測試方法的流程圖；圖6是繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的使用類漸增電源信號(hào)以執(zhí)行動(dòng)態(tài)電壓壓力 測試方法的流程圖。主要元件符號(hào)說明100 測試方法102-106 步驟200 測試系統(tǒng)202:晶圓204 晶粒210 測試裝置212 探針300:示意電路302 輸入端304 電源信號(hào)310 探針套件L 等效電感元件R 等效電阻元件312 焊墊320 待測裝置322:焊墊電壓C 電容元件330:過沖電壓400:示意電路402:類漸增電源信號(hào)404:過沖電壓410 供應(yīng)信號(hào)500:電力循環(huán)測試方法502-520 步驟600 動(dòng)態(tài)電壓壓力測試方法602-620 步驟
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖的內(nèi)容，針對本發(fā)明實(shí)施方式及實(shí)施例進(jìn)行說明與揭露，就附圖 中相同的部分使用相同元件符號(hào)標(biāo)記，以簡化或省略其說明。
請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的集成電路測試方法100的流程圖。集 成電路測試方法100可用以在多種不同的晶圓級測試中使集成電路作動(dòng)，而晶圓級測試包 含在晶圓狀態(tài)下對集成電路的電性測試。在步驟102中，提供具有集成電路形成于其上的 晶圓。其中，晶圓在經(jīng)歷許多的半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中已知的半導(dǎo)體制造程序以形成集成電路， 該集成電路可包含各種不同類型的電路及裝置，例如邏輯電路、內(nèi)存電路、射頻電路、高壓 電路、輸入/輸出裝置、系統(tǒng)單芯片裝置等。接著，在步驟104中，施加信號(hào)使集成電路作動(dòng)，施加的信號(hào)包含多個(gè)增加步級或 減少步級，且增加步級或減少步級的范圍介于第一位準(zhǔn)和第二位準(zhǔn)之間。第一和第二位準(zhǔn) 可包含電壓位準(zhǔn)。當(dāng)然，第一和第二位準(zhǔn)亦可選擇為電流位準(zhǔn)。舉例來說，集成電路(如互 補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路)在操作模式下可能使用定電流(constant current)，而在 待命模式下使用零偏壓電流(zero biascurrent)以替代調(diào)降電壓。因此，可通過偏壓電流 上升或下降以使集成電路作動(dòng)，此可稱為電流漸增模式(current ramping mode)。而在后 面的實(shí)施例中所描述的類漸增電源信號(hào)(quasi-power ramping signal)，其使集成電路在 電壓漸增模式(voltage ramping mode)或電流漸增模式下作動(dòng)，且信號(hào)的范圍由第一電壓 位準(zhǔn)/電流位準(zhǔn)至第二電壓位準(zhǔn)/電流位準(zhǔn)。根據(jù)測試條件的各別需求，可變換步進(jìn)之?dāng)?shù) 量及電壓/電流的步進(jìn)大小，關(guān)于測試條件各別需求的細(xì)節(jié)將于后詳述。在步驟106中，在 施加信號(hào)于集成電路后，判定集成電路是否遵守測試準(zhǔn)則，此測試準(zhǔn)則與特定的測試相關(guān)， 而關(guān)于特定測試的細(xì)節(jié)將詳述于后。圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的系統(tǒng)的示意圖。此系統(tǒng)200可用以實(shí)施圖1 所繪示的方法100。上述的系統(tǒng)200包含晶圓202以供測試。晶圓202被當(dāng)作待測裝置 (device under test，DUT)，且晶圓202可包含基本的半導(dǎo)體，如硅、鍺和鉆石。在另一實(shí)施 方式中，晶圓202可包含合金半導(dǎo)體，如硅鍺和硅鍺碳化物。晶圓202可包含一或多個(gè)晶粒 204(或稱芯片)形成于其上。每一晶粒204包含集成電路，且晶粒204可包含相同或不同 的集成電路。相鄰的晶粒204之間具有劃線(scribe line)，其作用在于分隔晶粒以進(jìn)行 后續(xù)制造程序。系統(tǒng)200還包含測試裝置210，且測試裝置210為半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中已知 的類型。測試裝置210可包含自動(dòng)測試設(shè)備(automatic test equipment，ATE)，測試裝置 210可用以執(zhí)行多種不同的晶圓級測試，如電力循環(huán)(power cycling)測試、動(dòng)態(tài)電壓壓力 (dynamic voltage stress，DVS)測試、通路測試(continuity test)、直流/ 交流測試(AC/ DC test)、參數(shù)掃描(parameter scanning)、功能測試(functionality test)、靜態(tài)供電電 流(quiescent supply current, IDDQ)測試及其它適合的測試。測試裝置210可包含硬件和軟件的元件，借此提供適合的操作和功能環(huán)境以進(jìn)行 測試。舉例來說，測試裝置210可包含計(jì)算機(jī)、測試程序、信號(hào)產(chǎn)生器、探針套件、測量儀器 等。測試裝置210可通過多個(gè)探針212與晶粒204耦接，探針212可能是探頭或探針套件的 一部分。探針212可與放置于晶粒204上的測試墊及/或焊墊電耦接。測試墊及/或焊墊 提供了集成電路的互連結(jié)構(gòu)(如布線)的電性連接。舉例來說，某些探針可與集成電路的 供電端(如Vdd)及接地端(如Vss)的焊墊耦接，其它的探針可與集成電路的輸入/輸出 端(如數(shù)據(jù)信號(hào))的焊墊耦接。因此，測試裝置210可用以對集成電路施加電子信號(hào)(如 測試型樣)，并在測試中由集成電路獲得響應(yīng)信號(hào)。以相關(guān)的測試準(zhǔn)則對響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行計(jì) 算，以判定特定的晶粒204的集成電路是否損壞。
請參閱圖3，其繪示透過單一步級電源信號(hào)作動(dòng)的待測裝置的電路示意圖。圖3所 繪示的示意電路300包含提供電源信號(hào)304的輸入端302，電源信號(hào)304可由圖2的測試裝 置210提供。輸入端302與探針套件310耦接，探針套件310包含等效電感元件L和等效 電阻元件R。由一實(shí)施例中可觀察到，等效電感元件L的范圍可介于約5-30納亨利(nH)， 等效電阻元件R可為約0. 5歐姆(ohm)。探針套件310包含與焊墊312連接的探針。焊墊 312與待測裝置320的電源供應(yīng)端相連接，以于測試進(jìn)行時(shí)使待測裝置320作動(dòng)。待測裝置 320的電源供應(yīng)端的電壓/電流位準(zhǔn)表示為焊墊電壓(Vpad)322。圖3所繪示的示意電路 300尚可包含電容元件C，電容元件C以焊墊電壓322的位準(zhǔn)與待測裝置320耦接。電容元 件C可表示焊墊的寄生電容和試驗(yàn)設(shè)備的金屬線。電源信號(hào)304施加于待測裝置320，用以進(jìn)行多種不同種類的晶圓級測試，如電力 循環(huán)測試、動(dòng)態(tài)電壓壓力測試、通路測試、直流/交流測試、參數(shù)掃描、功能測試、靜態(tài)供電 電流測試和其它適合的測試?？衫斫獾氖请娦盘?hào)如數(shù)據(jù)信號(hào)和頻率信號(hào)亦可提供給測試裝 置，但為了保持圖示明確性及簡單性在此省略未繪示。在此實(shí)施方式中，電源信號(hào)304包含 單一步級信號(hào)，其范圍介于接地/0伏特或零偏壓電流/0毫安(如Vss)至正供應(yīng)電壓/電 流(如Vdd)之間。應(yīng)特別注意的是其它測試裝置可能以負(fù)供應(yīng)電壓/電流進(jìn)行操作。正 供應(yīng)電壓/電流可表示為X倍Vdd。在某些測試中，可施加正常工作電壓使待測裝置320作 動(dòng)，此時(shí)X等于1，例如電力循環(huán)測試。在另外的測試中，可能會(huì)施加超越正常工作電壓使待 測裝置320作動(dòng)，此時(shí)X大于1，例如以1. 4倍Vdd進(jìn)行的動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。由觀察中得知，當(dāng)電源信號(hào)304由0伏特/0毫安轉(zhuǎn)換為正供應(yīng)電壓/電流，以及 電源信號(hào)304由正供應(yīng)電壓/電流轉(zhuǎn)換為0伏特/0毫安時(shí)，焊墊電壓322的位準(zhǔn)等于過沖 電壓330。過沖電壓330是由試驗(yàn)設(shè)備的電感元件L和電容元件C(如寄生電感電容)所 產(chǎn)生，過沖電壓330的大小取決于電壓/電流步級大小。過沖電壓330可能會(huì)造成待測裝 置320意外的損害，特別是那些具有射頻元件的待測裝置。在某些情況下，可觀察到寄生電 感電容可能導(dǎo)致近乎2倍的Vdd阻尼震蕩電壓與待測裝置的射頻網(wǎng)絡(luò)耦接(如電感電容共 振)。因此，過沖電壓注入射頻元件(如諧振電路)時(shí)，將有可能使待測裝置過載，從而造成 待測裝置在測試過程中損害。一個(gè)可行的解決方案是在探針套件中加入電阻電容濾波器， 以將過沖電壓降低到可接受的位準(zhǔn)。然而，這樣必須耗費(fèi)額外的成本，且必須要對探針套件 進(jìn)行修改。因此，下面所揭露的實(shí)施方式將提供一個(gè)符合成本效益的方法來降低過沖電壓， 且可輕易地實(shí)作于合適的測試程序中。請參閱圖4，其繪示透過類漸增電源信號(hào)作動(dòng)的待測裝置的電路示意圖。圖4所繪 示的示意電路400與圖3的示意電路300相類似，不同之處在于電源供應(yīng)信號(hào)包含類漸增 電源信號(hào)402，以取代圖3中的單一步級電源信號(hào)304。因此，圖3及圖4中相似的部分將 以相同的編號(hào)表示。類漸增電源信號(hào)402由合適的測試程控信號(hào)產(chǎn)生器所產(chǎn)生。測試程序 可依照需求指定步級數(shù)量、測試電壓/電流、步級大小、步級時(shí)間(或停留時(shí)間)以及斜坡 時(shí)間。可理解的是電力循環(huán)的數(shù)量可依照特定測試的設(shè)定而有所變化，并不限于圖4所示 的電力循環(huán)。在此一實(shí)施方式中，類漸增電源信號(hào)402的范圍由接地/0伏特(如Vss)至 正供應(yīng)電壓(如Vdd)。需要特別注意的是其它待測裝置可能以負(fù)供應(yīng)電壓進(jìn)行操作。正供 應(yīng)電壓可表示為X倍Vdd。在某些測試中，可施加正常工作電壓使待測裝置320作動(dòng)，此時(shí) X等于1，例如電力循環(huán)測試。在另外的測試中，可能會(huì)施加超越正常工作電壓使待測裝置320作動(dòng)，此時(shí)X大于1，例如以1.4倍Vdd進(jìn)行的動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。斜坡時(shí)間(T)(如遞增斜坡或遞減斜坡)可配置為與圖3的電源信號(hào)304實(shí)質(zhì)上 相等。在某些實(shí)施方式下，斜坡時(shí)間可根據(jù)待測裝置320的響應(yīng)時(shí)間予以確定。因此，斜坡 時(shí)間中類漸增電源信號(hào)每一步級可表示為(Τ/η)或(m*T/n)，其中η為步級數(shù)量，m為延伸 的斜坡時(shí)間。透過決定步級數(shù)量(如遞增斜坡或遞減斜坡)，可控制耦接于待測裝置320上 射頻元件的阻尼震蕩電壓位準(zhǔn)。如前面對于圖3的討論中，使用單一步級電源信號(hào)時(shí)，焊墊 電壓322的位準(zhǔn)等于過沖電壓，且導(dǎo)致阻尼震蕩電壓與待測裝置320的射頻網(wǎng)絡(luò)耦接。而 在使用類漸增電源信號(hào)時(shí)，耦接的阻尼震蕩電壓可表示為(過沖電壓/n)，其中η為步級數(shù) 量。因此，隨著步級數(shù)量的增加，將可降低通過電感電容共振耦接于待測裝置320的射頻網(wǎng) 絡(luò)的阻尼震蕩電壓。在此實(shí)施方式中，類漸增電源信號(hào)402包含10個(gè)增加步級與10個(gè)減少步級。其 中，增加步級的范圍介于接地/0伏特(如Vss)至正供應(yīng)電壓(如Vdd)之間，減少步級的 范圍介于正供應(yīng)電壓至接地/0伏特之間。在一實(shí)施例中，X等于1(將供應(yīng)電壓設(shè)定為正 常操作電壓)，遞增十分之一 Vdd的一個(gè)步級可能使過沖電壓404降低為十分之一(與圖3 中單一步級電源信號(hào)304比較)，且在遞減時(shí)亦可達(dá)到類似的降低效果。因此，提供于焊墊 電壓322的供應(yīng)信號(hào)410可包含過沖電壓404，且透過設(shè)定測試程序的類漸增電源信號(hào)的步 級大小和停留時(shí)間可將過沖電壓404最小化。如此一來，透過前述的類漸增電源信號(hào)402， 可降低因耦接于待測裝置的射頻網(wǎng)絡(luò)的阻尼震蕩電壓所造成意外的損害，進(jìn)而提供更加精 確的測試可靠度評價(jià)。請參閱圖5，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的電力循環(huán)測試方法的流程圖。上述測 試方法500利用與圖4類似的類漸增電源信號(hào)，并可用來偵測與制造過程和預(yù)測待測裝置 相關(guān)的早期故障的問題。此測試方法可稱為已知良品(Known Good Die)，其中裸晶粒將在 晶圓等級中進(jìn)行測試及篩選，且可使用圖2中的系統(tǒng)200來執(zhí)行測試方法500。在步驟502 中，在待測裝置上執(zhí)行通路測試。通路測試用以偵測待測裝置互相連通的錯(cuò)誤，如斷路。若 待測裝置無法通過通路測試，則待測裝置將被放置到故障種類(Fail Bin)A。同樣地，其它 在類似狀態(tài)下發(fā)生錯(cuò)誤的待測裝置在測試方法500中可被群聚在一起，以進(jìn)行進(jìn)一步的分 析，進(jìn)而判定造成錯(cuò)誤的可能原因。若待測裝置通過通路測試，則待測裝置將繼續(xù)進(jìn)行后面 的測試。接著，在步驟504中，使用類漸增電源信號(hào)將待測裝置開啟。類漸增電源信號(hào)包 含范圍介于0伏特至供應(yīng)電壓(如Vdd)的多個(gè)增加步級。供應(yīng)電壓被設(shè)定為待測裝置的 正常工作電壓。正如前面所提到的，增加步級的數(shù)量可根據(jù)測試設(shè)備來變換。在步驟506 中，在待測裝置上執(zhí)行功能測試。功能測試包含半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中已知的多種不同種類的 測試，在此不作詳細(xì)的描述。例如，功能測試可能包含靜態(tài)電流測試(Integrated Circuit Quiescent Current Test, IDDQTest) 0靜態(tài)電流測試用以測量待測裝置在靜態(tài)下(如輸入 暫停靜止時(shí))的供應(yīng)電流。測量的結(jié)果可儲(chǔ)存于內(nèi)存中，以與后續(xù)重復(fù)進(jìn)行的靜態(tài)電流測 試的結(jié)果進(jìn)行比較。若待測裝置無法通過功能測試，則待測裝置將被放置到故障種類B。若 待測裝置順利通過功能測試，則繼續(xù)進(jìn)行步驟508。在步驟508中，關(guān)閉待測裝置并繼續(xù)進(jìn) 行測試。類漸增電源信號(hào)可進(jìn)一步包含范圍介于供應(yīng)電壓(如Vdd)至0伏特的多個(gè)減少 步級，而減少步級之的數(shù)目與增加步級的數(shù)目相等。
在步驟510中，在待測裝置上執(zhí)行電力循環(huán)測試。電力循環(huán)測試用來對待測裝置 施壓及引發(fā)關(guān)于制造過程中的錯(cuò)誤。電力循環(huán)測試?yán)妙悵u增電源信號(hào)，以正常工作電壓 (如Vdd)來開啟或關(guān)閉待測裝置，且電力循環(huán)測試將會(huì)執(zhí)行χ次的循環(huán)。在本發(fā)明的一實(shí) 施方式中，χ次的循環(huán)可等于100次開/關(guān)循環(huán)?？梢岳斫獾氖?，可根據(jù)測試設(shè)備及/或歷 史數(shù)據(jù)變換循環(huán)的次數(shù)?？舍槍Υ郎y裝置進(jìn)行可靠度分析，以判定待測裝置是否未通過電 力循環(huán)測試。舉例而言，可靠度測試可能包含執(zhí)行另一個(gè)靜態(tài)電流測試，并與先前測量到的 供應(yīng)電流比較，判定供應(yīng)電流是否有重大的改變。若待測裝置未能通過可靠度測試，則待測 裝置將被放置到故障種類X。若待測裝置順利通過可靠度測試，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)測試。在步驟512中，在待測裝置上執(zhí)行另一個(gè)電力循環(huán)測試。此一電力循環(huán)測試與步 驟510中的十分類似，不同之處在于循環(huán)的次數(shù)由χ次增加到y(tǒng)次，以進(jìn)一步對待測裝置施 壓。在一實(shí)施方式中，y次的循環(huán)可等于200次開/關(guān)循環(huán)。可以理解的是可根據(jù)測試設(shè) 備及/或歷史資料變換循環(huán)的次數(shù)。在另一實(shí)施方式中，循環(huán)的次數(shù)可與先前的電力循環(huán) 測試相同。與步驟510的電力循環(huán)測試相類似，電力循環(huán)測試?yán)妙悵u增電源信號(hào)，以正常 工作電壓(如Vdd)來開啟或關(guān)閉待測裝置?？舍槍Υ郎y裝置進(jìn)行可靠度分析以判定待測 裝置是否未通過電力循環(huán)測試。舉例而言，可靠度測試可能包含執(zhí)行另一個(gè)靜態(tài)電流測試， 并與先前測量到的供應(yīng)電流比較，判定供應(yīng)電流是否有重大的改變。若待測裝置未能通過 可靠度測試，則待測裝置將被放置到故障種類Y。若待測裝置順利通過可靠度測試，則繼續(xù) 進(jìn)行后續(xù)測試。在步驟514中，在待測裝置上執(zhí)行又一電力循環(huán)測試。此一電力循環(huán)測試與步驟 512中的十分類似，不同之處在于循環(huán)的次數(shù)由y次增加到ζ次，以再進(jìn)一步地對待測裝置 施壓。在一實(shí)施方式中，ζ次的循環(huán)可等于300次開/關(guān)循環(huán)。在另一實(shí)施方式中，循環(huán)的 次數(shù)可與先前所進(jìn)行的電力循環(huán)測試相同。與步驟512的電力循環(huán)測試相類似，電力循環(huán) 測試?yán)妙悵u增電源信號(hào)，以正常工作電壓(如Vdd)來開啟或關(guān)閉待測裝置。可針對待測 裝置進(jìn)行可靠度分析，以判定待測裝置是否未通過電力循環(huán)測試。舉例而言，可靠度測試可 能包含執(zhí)行另一個(gè)靜態(tài)電流測試，并與先前測量到的供應(yīng)電流比較，判定供應(yīng)電流是否有 重大的改變。若待測裝置未能通過可靠度測試，則待測裝置將被放置到故障種類Z。若待測 裝置順利通過可靠度測試，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)測試。在步驟516中，使用類漸增電源信號(hào)開啟待測裝置。此開啟程序與步驟504中所 揭露的相類似。在步驟518中，在待測裝置上執(zhí)行其它測試。其它的測試可包含多種半導(dǎo) 體技術(shù)領(lǐng)域中已知的測試，在此省略不作進(jìn)一步描述。舉例來說，在供應(yīng)電壓接近晶體管的 門坎值執(zhí)行的低電壓測試；可執(zhí)行參數(shù)測試(如參數(shù)掃描)以測量待測裝置的多種電性參 數(shù)，并判定該些參數(shù)是否在設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)；或執(zhí)行直流測試及交流測試，以分別在直流電流和 電壓與交流電流和電壓下，判定待測裝置的效能特性。若待測裝置未通過某項(xiàng)特定測試，則 待測裝置將被放置到該項(xiàng)特定測試對應(yīng)的故障種類。在步驟520中，使用類漸增電源信號(hào)關(guān)閉待測裝置。此關(guān)閉程序與步驟508中所 揭露的相類似。需要特別注意的是，可通過使用類漸增電源信號(hào)，將阻尼震蕩電壓與待測裝 置的射頻網(wǎng)絡(luò)耦接所造成意外的損害降至最低，進(jìn)而提供更加準(zhǔn)確的效能和可靠度測試評 價(jià)。另外應(yīng)該要特別注意的是，以上所揭露的測試與其執(zhí)行順序，可依據(jù)制造商的測試需求 加以變化。若待測裝置通過效能和可靠度測試，待測裝置將可繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)處理，例如晶粒分割(如dicing)和芯片封裝。請參閱圖6，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的使用類漸增電源信號(hào)以執(zhí)行動(dòng)態(tài)電 壓壓力測試方法600的流程圖。測試方法600利用類似于圖4中已揭露的類漸增電源信 號(hào)。透過執(zhí)行測試方法600可偵測關(guān)于待測裝置的制造過程和預(yù)測早期錯(cuò)誤的問題。此測 試方法可稱為已知良品，其中裸晶粒將在晶圓等級中進(jìn)行測試及篩選。使用圖2中的系統(tǒng) 200來執(zhí)行測試方法600。測試方法600與圖5的測試方法500非常類似，其差別在于測試 方法600使用動(dòng)態(tài)電壓壓力測試以過載待測裝置并引發(fā)錯(cuò)誤。在步驟602中，在待測裝置 上執(zhí)行通路測試。通路測試用以偵測待測裝置互相連通的錯(cuò)誤，如斷路。若待測裝置無法 通過通路測試，則待測裝置將被放置到故障種類A。同樣地，其它在類似狀態(tài)下發(fā)生錯(cuò)誤的 待測裝置將可被群聚在一起，以進(jìn)行進(jìn)一步的分析，進(jìn)而判定造成錯(cuò)誤的可能原因。若待測 裝置通過通路測試，則待測裝置將繼續(xù)進(jìn)行后面的測試。在步驟604中，使用類漸增電源信號(hào)將待測裝置開啟。類漸增電源信號(hào)包含范圍 介于0伏特至供應(yīng)電壓(如Vdd)的多個(gè)增加步級。供應(yīng)電壓被設(shè)定為待測裝置的正常工 作電壓。上述的增加步級的數(shù)量可根據(jù)測試設(shè)備來變換。在步驟606中，在待測裝置上執(zhí) 行功能測試。功能測試包含半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中已知的多種不同種類的測試，在此不加以細(xì) 述。例如，功能測試可能包含靜態(tài)電流測試。靜態(tài)電流測試用以測量待測裝置在靜態(tài)下(如 輸入暫停靜止時(shí))的供應(yīng)電流?？蓪y量的結(jié)果儲(chǔ)存于內(nèi)存中，以與后續(xù)重復(fù)進(jìn)行的靜態(tài) 電流測試的結(jié)果進(jìn)行比較。若待測裝置無法通過功能測試，則待測裝置將被放置到故障種 類B。若待測裝置順利通過功能測試，則繼續(xù)進(jìn)行步驟608。在步驟608中，關(guān)閉待測裝置 并繼續(xù)進(jìn)行測試。類漸增電源信號(hào)可進(jìn)一步包含范圍介于供應(yīng)電壓至0伏特的多個(gè)減少步 級，而減少步級的數(shù)目與增加步級的數(shù)目相等。在步驟610中，在待測裝置上執(zhí)行動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。動(dòng)態(tài)電壓壓力測試用來過 載待測裝置及引發(fā)關(guān)于制造過程中的錯(cuò)誤。動(dòng)態(tài)電壓壓力測試?yán)妙悵u增電源信號(hào)，在一 段時(shí)間內(nèi)以超出正常工作電壓的電壓(如X倍的Vdd)開啟待測裝置。在本發(fā)明的一實(shí)施 方式中，供應(yīng)電壓等于1.4倍的Vdd。動(dòng)態(tài)電壓壓力測試將會(huì)執(zhí)行X次的循環(huán)。在本發(fā)明 的一實(shí)施方式中，χ次的循環(huán)可等于100次開/關(guān)循環(huán)?？梢岳斫獾氖强筛鶕?jù)測試設(shè)備及/ 或歷史數(shù)據(jù)變換循環(huán)的次數(shù)?？舍槍Υ郎y裝置進(jìn)行可靠度分析，以判定待測裝置是否未通 過動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。舉例而言，可靠度測試可能包含執(zhí)行另一個(gè)靜態(tài)電流測試，并與先前 測量到的供應(yīng)電流比較，判定供應(yīng)電流是否有重大的改變。若待測裝置未能通過可靠度測 試，則待測裝置將被放置到故障種類X。若待測裝置順利通過可靠度測試，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù) 測試。在步驟612中，在待測裝置上執(zhí)行另一個(gè)動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。此一動(dòng)態(tài)電壓壓力 測試與步驟610中的十分類似，不同之處在于循環(huán)的次數(shù)由χ次增加到y(tǒng)次，以進(jìn)一步過載 待測裝置。在一實(shí)施方式中，y次的循環(huán)可等于200次開/關(guān)循環(huán)。在另一實(shí)施方式中，循 環(huán)的次數(shù)可與先前的電力循環(huán)測試相同。與步驟610的動(dòng)態(tài)電壓壓力測試相類似，動(dòng)態(tài)電 壓壓力測試?yán)妙悵u增電源信號(hào)，以超出正常工作電壓的電壓(如1.4倍的Vdd)來開啟待 測裝置?？舍槍Υ郎y裝置進(jìn)行可靠度分析以判定待測裝置是否未通過動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。 舉例而言，可靠度測試可能包含執(zhí)行另一個(gè)靜態(tài)電流測試，并與先前測量到的供應(yīng)電流比 較，判定供應(yīng)電流是否有重大的改變。若待測裝置未能通過可靠度測試，則待測裝置將被放置到故障種類Y。若待測裝置順利通過可靠度測試，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)測試。在步驟614中，在待測裝置上執(zhí)行又一動(dòng)態(tài)電壓壓力測試。此一電力循環(huán)測試與 步驟612中的十分類似，不同之處在于循環(huán)的次數(shù)由y次增加到ζ次，以再進(jìn)一步地過載待 測裝置。在一實(shí)施方式中，ζ次的循環(huán)可等于500次開/關(guān)循環(huán)。在另一實(shí)施例中，循環(huán)的 次數(shù)可與先前所進(jìn)行的動(dòng)態(tài)電壓壓力測試相同。與步驟612的動(dòng)態(tài)電壓壓力測試相類似， 動(dòng)態(tài)電壓壓力測試?yán)妙悵u增電源信號(hào)，以超出正常工作電壓的電壓(如1. 44倍的Vdd) 來開啟待測裝置?？舍槍Υ郎y裝置進(jìn)行可靠度分析，以判定待測裝置是否未通過動(dòng)態(tài)電壓壓力測 試。舉例而言，可靠度測試可能包含執(zhí)行另一個(gè)靜態(tài)電流測試，并與先前測量到的供應(yīng)電流 比較，判定供應(yīng)電流是否有重大的改變。若待測裝置未能通過可靠度測試，則待測裝置將被 放置到故障種類Z。若待測裝置順利通過可靠度測試，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)測試。在步驟616中，使用類漸增電源信號(hào)開啟待測裝置。此開啟程序與步驟604中所 揭露相類似。在步驟618中，在待測裝置上執(zhí)行其它測試。其它測試可包含多種半導(dǎo)體技 術(shù)領(lǐng)域中已知的測試，在此不對相關(guān)細(xì)節(jié)作進(jìn)一步描述，具體例子請參見圖5的步驟518中 所揭露的其它測試。若待測裝置未通過某項(xiàng)特定測試，則待測裝置將被放置到該項(xiàng)特定測 試對應(yīng)的故障種類。在步驟620中，使用類漸增電源信號(hào)關(guān)閉待測裝置。此關(guān)閉程序與步 驟608中所揭露的相類似。需要特別注意的是，即使在待測裝置上施加超出正常工作電壓 所進(jìn)行的測試中，亦可通過使用類漸增電源信號(hào)，將阻尼震蕩電壓與待測裝置的射頻網(wǎng)絡(luò) 耦接所造成意外損害降至最低。另外，可增加類漸增電源信號(hào)的步級數(shù)量，以壓抑因提高供 應(yīng)電壓產(chǎn)生的耦接阻尼震蕩電壓。若待測裝置通過效能和可靠度測試，待測裝置將繼續(xù)進(jìn) 行后續(xù)處理，例如晶粒分割(如dicing)和芯片封裝。由上述本發(fā)明實(shí)施方式可知，透過類漸增電源信號(hào)以作動(dòng)集成電路，可有效降低 過沖電壓的位準(zhǔn)，進(jìn)一步降低待測裝置因過沖電壓所造成的意外的損害，以提供更加精確 的測試可靠度評價(jià)。再者，本發(fā)明無須耗費(fèi)額外的硬件成本，亦無須對測試硬件進(jìn)行修改即可有效地 降低過沖電壓，且可輕易適用于現(xiàn)有已知的晶圓級測試程序。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù) 的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶圓級測試方法，其特征在于，包含提供一晶圓，該晶圓具有一集成電路形成于其上；施加一信號(hào)使該集成電路作動(dòng)，該信號(hào)包含多個(gè)增加步級或減少步級，且該些增加步 級或減少步級的范圍介于一第一位準(zhǔn)和一第二位準(zhǔn)間；以及在施加該信號(hào)后，判定該集成電路是否遵守一測試準(zhǔn)則。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級測試方法，其特征在于，該些增加步級包含一步級電 壓或一步級電流，該步級電壓是由一第一電壓位準(zhǔn)增加至一第二電壓位準(zhǔn)，該步級電流是 由一第一電流位準(zhǔn)增加至一第二電流位準(zhǔn)，該些減少步級包含該步級電壓或該步級電流， 該步級電壓是由該第二電壓位準(zhǔn)減少至該第一電壓位準(zhǔn)，該步級電流是由該第二電流位準(zhǔn) 減少至該第一電流位準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級測試方法，其特征在于，該步級電壓或該步級電流對 應(yīng)于一阻尼震蕩電壓，該阻尼震蕩電壓用以與該集成電路的一等效射頻電路耦接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級測試方法，其特征在于，該測試準(zhǔn)則是一動(dòng)態(tài)電壓壓 力測試、一電力循環(huán)測試、一通路測試或一功能測試。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓級測試方法，其特征在于，在該動(dòng)態(tài)電壓壓力測試中，該 第一電壓位準(zhǔn)為約0伏特，該第二電壓位準(zhǔn)為超出該集成電路的一正常操作電壓，該第一 電流位準(zhǔn)為約0毫安，且該第二電流位準(zhǔn)為超出該集成電路的一正常操作電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓級測試方法，其特征在于，在該電力循環(huán)測試中，該第一 電壓位準(zhǔn)為約0伏特，該第二電壓位準(zhǔn)約等于該集成電路的一正常操作電壓，該第一電流 位準(zhǔn)為約0毫安，且該第二電流位準(zhǔn)為超出該集成電路的一正常操作電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級測試方法，其特征在于，該施加該信號(hào)包含施加該信 號(hào)多個(gè)周期，以進(jìn)行一第一測試，并在該第一測試后，另施加該信號(hào)多個(gè)周期，以進(jìn)行一第 二測試，借此判定該集成電路是否遵守該測試準(zhǔn)則。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓級測試方法，其特征在于，該第二測試的周期數(shù)大于該 第一測試的周期數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級測試方法，其特征在于，該集成電路包含一電感性元 件及一電容性元件。
10.一種半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)，其特征在于，包含一信號(hào)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生一信號(hào)，該信號(hào)包含多個(gè)增加步級或減少步級，且該些增加步 級或減少步級的范圍介于一第一位準(zhǔn)和一第二位準(zhǔn)間；一耦合器，用以耦接該信號(hào)產(chǎn)生器及一集成電路，該集成電路形成于一晶圓上；以及一模塊，用以在該信號(hào)被施加于該集成電路后，判定該集成電路是否遵守一測試準(zhǔn)則。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)，其特征在于，該些增加步級包含一 步級電壓或一步級電流，該步級電壓是由一第一電壓位準(zhǔn)增加至一第二電壓位準(zhǔn)，該步級 電流是由一第一電流位準(zhǔn)增加至一第二電流位準(zhǔn)，該些減少步級包含該步級電壓或該步級 電流，該步級電壓是由該第二電壓位準(zhǔn)減少至該第一電壓位準(zhǔn)，該步級電流是由該第二電 流位準(zhǔn)減少至該第一電流位準(zhǔn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)，其特征在于，該步級電壓或該步級 電流對應(yīng)于一阻尼震蕩電壓，該阻尼震蕩電壓用以與該集成電路的一等效射頻電路耦接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)，其特征在于，該信號(hào)產(chǎn)生器用以產(chǎn) 生該信號(hào)多個(gè)周期，以進(jìn)行一第一測試；其中，該信號(hào)產(chǎn)生器另產(chǎn)生該信號(hào)多個(gè)周期，以進(jìn)行一第二測試；以及其中，在該第一測試和該第二測試中，該模塊判定該集成電路是否遵守該測試準(zhǔn)則。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)，其特征在于，該測試準(zhǔn)則是一動(dòng)態(tài) 電壓壓力測試、一電力循環(huán)測試、一通路測試或一功能測試。
15.一種測試半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，包含提供一半導(dǎo)體裝置，其具有一集成電路以供測試，該集成電路包含一電感性元件及一 電容性元件；在該集成電路上執(zhí)行多個(gè)測試，每一該些測試包含施加一類漸增電源信號(hào)以開啟及關(guān) 閉該集成電路，該類漸增電源信號(hào)包含多個(gè)步級，且該些步級的范圍介于一第一電壓位準(zhǔn) 和一第二電壓位準(zhǔn)間或介于一第一電流位準(zhǔn)和一第二電流位準(zhǔn)間；以及判定該集成電路是否遵守一測試準(zhǔn)則，該測試準(zhǔn)則是對應(yīng)于各自的每一該些測試。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的測試半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，該些測試包含一動(dòng) 態(tài)電壓壓力測試和一電力循環(huán)測試。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測試半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，該些測試進(jìn)一步包 含一通路測試及一功能測試。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測試半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，該類漸增電源信號(hào) 具有多個(gè)周期。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的測試半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，該類漸增電源信號(hào) 的每一步級包含一步級電壓或一步級電流，該步級電壓或該步級電流相對于一阻尼震蕩電 壓，該阻尼震蕩電壓用以與該集成電路的該電感性元件和該電容性元件耦接。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的測試半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，該第一電壓位準(zhǔn)為 約0伏特，該第二電壓位準(zhǔn)為約等于或大于該集成電路的一正常操作電壓，該第一電流位 準(zhǔn)為約0毫安，且該第二電流位準(zhǔn)為約等于或大于該集成電路的一正常操作電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶圓級測試方法、半導(dǎo)體裝置測試系統(tǒng)及其方法，該晶圓級測試方法包含下列步驟提供具有集成電路的晶圓。施加信號(hào)使集成電路作動(dòng)，信號(hào)包含增加步級或減少步級，且增加步級或減少步級的范圍介于第一位準(zhǔn)和第二位準(zhǔn)之間。在施加信號(hào)后，判定集成電路是否遵守測試準(zhǔn)則。
文檔編號(hào)G01R31/28GK101996912SQ20101000318
公開日2011年3月30日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者洪宗揚(yáng), 王明義 申請人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司