(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6768119
(24)【登録日】2020年9月24日
(45)【発行日】2020年10月14日
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20201005BHJP
G01R 31/28 20060101ALI20201005BHJP
G01R 31/26 20200101ALI20201005BHJP
【FI】
H01L21/66 B
G01R31/28 H
G01R31/28 Y
G01R31/26 Z
【請求項の数】8
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2019-114484(P2019-114484)
(22)【出願日】2019年6月20日
(65)【公開番号】特開2020-92249(P2020-92249A)
(43)【公開日】2020年6月11日
【審査請求日】2019年6月20日
(31)【優先権主張番号】16/213,464
(32)【優先日】2018年12月7日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】506292169
【氏名又は名称】力成科技股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】▲莫▼ 居▲縁▼
【審査官】
堀江 義隆
(56)【参考文献】
【文献】
特開2018−170418(JP,A)
【文献】
特開2008−103601(JP,A)
【文献】
特開2007−235031(JP,A)
【文献】
特開平4−249335(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/66
G01R 31/26
G01R 31/28
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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。
【0008】
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。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明に係る自動テスト設備の模式図である。
【
図2】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3】
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4】
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5A】
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5B】
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5C】
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。
【
図6A】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6B】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。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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)。
【0017】
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。
【0018】
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)。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【符号の説明】
【0024】
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