專利名稱：對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)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(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)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(yàn)規(guī)格的一致性而在晶圓級(jí)集成電路上進(jìn)行的電學(xué)參 數(shù)測量，目的是檢驗(yàn)可接受的電學(xué)性能。在對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行電學(xué)測試時(shí)，可以在半導(dǎo)體器 件進(jìn)行了制造后，進(jìn)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(yàn)晶圓上哪些半導(dǎo)體器件(一個(gè)晶圓上 同時(shí)制作多個(gè)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(jìn)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(píng)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(shí)間，其通過對(duì)半導(dǎo)體器件的老化測試完成，在測試時(shí)需要很長時(shí)間，是一種比較耗時(shí)的工 作。在進(jìn)行老化測試時(shí)，晶圓老化(WLBI，Wafer Level Burn-In)作為一個(gè)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(duì)減少老化測試的費(fèi)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(gè)過程是分別獨(dú)立進(jìn)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(jí)的缺陷都可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的早期失效，因此，在進(jìn)行 老化測試時(shí)，需要采用不同的老化算法進(jìn)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(jìn)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(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)；然后，根據(jù)所制定的不同老化算法的WLBI規(guī)則對(duì)半導(dǎo)體器件依次進(jìn) 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(duì)應(yīng)設(shè)置的判斷 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，確定該半導(dǎo)體器件的老化等級(jí)。由于對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行老化測試和對(duì)晶圓進(jìn)行揀選測試是分開獨(dú)立進(jìn)行的，這會(huì) 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(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)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(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)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(jìn)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(duì)晶圓上的各個(gè)半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng) 力，分別進(jìn)行監(jiān)控測試；判斷測得的晶圓上的各個(gè)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(duì)應(yīng)老化判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定符合的晶圓為好且老化等級(jí)為判斷標(biāo)準(zhǔn)；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(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)可以調(diào)整。所述設(shè)置的老化測試規(guī)則為多個(gè)，對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)為多個(gè)。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(duì)晶圓上的各個(gè)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(gè)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(duì)應(yīng)老化判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定符合的晶圓為好且符合老化等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)；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(shí)進(jìn)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(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)老化測試的方法總流程圖；圖2為本發(fā)明提供的對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)老化測試的方法具體實(shí)施例流程 圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。在現(xiàn)有技術(shù)中，進(jìn)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(jìn)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(duì)半 導(dǎo)體器件進(jìn)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(jìn)行，以得到好的半導(dǎo)體器件的老化等級(jí)。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(biāo)準(zhǔn)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(jí)老化測試和晶圓揀選測試整合在一起同時(shí)進(jìn)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(jìn)行老化測試，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)的判 別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jí)。在對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試時(shí)，具體過程為步驟一，對(duì)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(jìn)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(duì)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(gè)步驟中，可以設(shè)置多個(gè)測試規(guī)則且設(shè)置對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn) 行不同電學(xué)參數(shù)的測試，根據(jù)對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定半導(dǎo)體器件是否失效和符合老化等 級(jí)；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(shí)，隨時(shí)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(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明提供的方法可以用于在具有存儲(chǔ)功能的半導(dǎo)體器件上，比如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ) 器(DRAM)，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)及閃存。以下舉具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的方法進(jìn)行詳細(xì)說明，在該實(shí)施例中，測試對(duì)象 為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，假設(shè)老化測試采用兩種不同算法不同等級(jí)的WLBI規(guī)則進(jìn)行不同等級(jí) 的老化測試，比如超過閾值電壓持久度的老化等級(jí)測試進(jìn)行說明。圖1為本發(fā)明提供的對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)老化測試的方法總流程圖，其具體 步驟為步驟101、對(duì)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(jìn)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(duì)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(gè)不同的測試規(guī)則，比如測試規(guī)則A 和測試規(guī)則B，對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)分別為a和判斷標(biāo)準(zhǔn)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(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行激光修補(bǔ)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(duì)應(yīng)老 化判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)是否符合對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)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(jí)為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，直接進(jìn)行半導(dǎo)體器件制作的 后續(xù)過程；步驟105、對(duì)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(duì)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(gè)不同的測試規(guī)則，比如測試規(guī)則A 和測試規(guī)則B，對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)分別為a和判斷標(biāo)準(zhǔn)b ；在本步驟中，又重新進(jìn)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(shí)施例如圖2的步驟210、步驟211、步驟212及步驟213 ；步驟106、對(duì)經(jīng)過兩次老化測試的晶圓的數(shù)據(jù)和所設(shè)置的對(duì)應(yīng)判斷進(jìn)行比較，如果 是好，確定半導(dǎo)體器件的老化等級(jí)符合對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，直接進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)都可以調(diào)整。圖1所示的過程通過測試探針對(duì)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(shí)進(jìn)行老化測試及揀選測試，能夠減少現(xiàn)有技術(shù)因?yàn)檫M(jìn)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(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)老化測試的方法具體實(shí)施例流程 圖，其具體步驟為步驟201、對(duì)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(jìn)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(duì)晶圓上的每個(gè)半導(dǎo)體器件進(jìn)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(duì)晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力；步驟205、對(duì)晶圓上的每個(gè)半導(dǎo)體器件進(jìn)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(duì)晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力；步驟207、對(duì)晶圓上的每個(gè)半導(dǎo)體器件進(jìn)行第三監(jiān)控測試；步驟208、將老化測試規(guī)則A對(duì)應(yīng)的第二監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)a進(jìn)行比較， 根據(jù)是否符合設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)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(duì)應(yīng)的第三監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)b進(jìn)行比較， 根據(jù)是否符合設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)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(duì)該晶圓上的半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng) 力；步驟211、對(duì)該晶圓上的半導(dǎo)體器件進(jìn)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(duì)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(duì)該晶圓上的半導(dǎo)體器件進(jìn)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(duì)應(yīng)的第四監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)a進(jìn)行比較， 將老化測試規(guī)則B對(duì)應(yīng)的第五監(jiān)控測試和設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)b進(jìn)行比較，根據(jù)是否同時(shí)符合 設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)a和判斷標(biāo)準(zhǔn)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(jí)為標(biāo)準(zhǔn)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(duì)應(yīng)的相關(guān)電學(xué)參數(shù)和設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)b進(jìn)行比較， 根據(jù)是否符合設(shè)置的判斷標(biāo)準(zhǔn)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(jí)為標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)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(jìn)入第四次監(jiān)控測試，轉(zhuǎn)入步驟214執(zhí)行。以上舉較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所 應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)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(jìn)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(duì)晶圓上的各個(gè)半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，分 別進(jìn)行監(jiān)控測試；判斷測得的晶圓上的各個(gè)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(duì)應(yīng)老化 判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定符合的晶圓為好且老化等級(jí)為判斷標(biāo)準(zhǔn)；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(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)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(gè)，對(duì)應(yīng)的判 斷標(biāo)準(zhǔn)為多個(gè)。
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(duì)晶圓上的各個(gè)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(gè)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(duì)應(yīng) 老化判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定符合的晶圓為好且符合老化等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)；確定不符合的晶圓失效。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行晶圓級(jí)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(jìn)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(duì)晶圓上的各個(gè)半導(dǎo)體器件施加電壓應(yīng)力，分別進(jìn)行監(jiān)控測試；判斷測得的晶圓上的各個(gè)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(duì)應(yīng)老化判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定符合的晶圓為好且老化等級(jí)為判斷標(biāo)準(zhǔn)；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(hào)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