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用于測試器件的方法和測量裝置制造方法
【專利摘要】用于測試器件的方法和測量裝置。本發(fā)明描述了一種用于測試多個電子器件的方法，其具有：將多個電子器件分成多個第一組；將多個電子器件分成多個第二組；針對每個第一組，測量第一組的器件的互連的電參數(shù)；針對每個第二組，測量第二組的器件的互連的電參數(shù)；以及基于針對第一組的電參數(shù)測量結果并且基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來確定所述多個電子器件中哪些電子器件具有預先給定的特性。
【專利說明】用于測試器件的方法和測量裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明一般地涉及用于測試器件的方法和測量裝置。
【背景技術】
[0002]因為制造的電子器件可能是有錯的或者至少可能在其特性方面變化，因此電子器件在其制造之后通常要被測試。因為測量的每次執(zhí)行和分析都引起成本，因此例如要求較少數(shù)量的測量和分析過程的高效測試方法是值得期待的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]按照一種實施方式提供了一種用于測試多個電子器件的方法，該方法具有:將多個電子器件分成多個第一組；將多個電子器件分成多個第二組；針對每個第一組，測量第一組的器件的互連的電參數(shù)；針對每個第二組，測量第二組的器件的互連的電參數(shù)；以及基于針對第一組的電參數(shù)測量結果并且基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來確定所述多個電子器件中哪些電子器件具有預先給定的特性。
[0004]按照另一實施方式，提供按照上述測試方法的測量裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖并不再現(xiàn)實際大小比例，而是應當用于說明不同實施例的原理。下面，參照后面的圖來描述不同的實施例。
[0006]圖1示出了按照實施例的測試裝置。
[0007]圖2示出了按照實施例的流程圖。
[0008]圖3示出了按照實施例的測量裝置。
[0009]圖4示出了阻抗圖。
[0010]圖5示出了作為單測量模型的電路和作為并行測量模型的電路。
[0011]圖6示出了電容圖。
[0012]圖7示出了作為單測量模型的電路和作為并行測量模型的電路。
[0013]圖8示出了電容圖和柱狀圖。
[0014]圖9示出了 DUT矩陣。
[0015]圖10示出了電容圖。
[0016]圖11示出了電容圖。
[0017]圖12示出了帶有在例子中假定的MEMS傳感器的引入電壓(Pul 1-1n-Spannungen)的DUT矩陣。
[0018]圖13圖示了有缺陷的DUT的位置的重構。
[0019]圖14示出了柱狀圖。
[0020]圖15示出了 DUT矩陣?！揪唧w實施方式】
[0021]下面詳細的描述涉及附圖，其示出了細節(jié)和實施例。這些實施例被詳細描述，使得專業(yè)人員能夠實施本發(fā)明。其他的實施方式也是可能的并且這些實施例可以在結構、邏輯和電氣方面被改變，而不偏離本發(fā)明。不同的實施例不必是相互排斥的，而是不同的實施方式可以相互組合，使得形成新的實施方式。
[0022]圖1示出按照實施例的測試裝置100。
[0023]該測試裝置(或測量裝置)100具有測量設備101，其用于測試多個待測試的元件(下面也稱為DUT，英文“Device under Test (測試中的器件)”)102。DUT102在該例子中布置在矩陣幾何結構103 (下面也稱為矩陣)中(或者以其他的模式布置)。DUT在下面例如是單個(電氣或電子)器件或部件。測量設備101與測量適配器104、例如針卡耦合，借助針卡DUT102可以被接觸并且測量。
[0024]DUT102可以單個地或者以共同并行方式被檢測(也就是被接觸并且測量)，其方式是DUT102在接觸時作為獨立部件被處理。在測量時，利用測量設備101檢測并且測量每個DUT (例如每個待測量的部件)。在同時接觸多個DUT102時，存在兩種可能性。在一種做法的情況下，將每個DUT102引導到獨立的測量設備101上并且利用大量并行的測量設備101可以同時測量相應數(shù)量的DUT102。所需的測量設備101的數(shù)量在此相應于并行接觸的DUT102的數(shù)量并且可以由此變得非常高成本。在另一做法的情況下，將并行接觸的DUT102經(jīng)由多路復用器引導到單個測量設備101上，這導致測量同時性的損失。
[0025]按照一種實施方式，提供了一種測試方法，其能夠實現(xiàn)在提高每時間單元待測試器件(DUT)的數(shù)量的同時避免在復制測試設備或測量站和其測量設備時的高投資。
[0026]圖2示出了按照實施方式的流程圖200。
[0027]流程圖200說明了用于(在預先給定的例如電特性方面)測試多個電子器件的方法。
[0028]在201中將多個電子器件分成多個第一組。
[0029]在202中將多個電子器件分成多個第二組。
[0030]在203中，針對每個第一組，測量第一組的器件的互連的電參數(shù)。
[0031]在204中，針對每個第二組，測量第二組的器件的互連的電參數(shù)(例如同一電參數(shù)或不同的電參數(shù))。
[0032]在205中，基于針對第一組的電參數(shù)測量結果并且基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來確定所述多個電子器件中哪些電子器件具有預先給定的特性。
[0033]換句話說，針對多個器件(也即DUT)執(zhí)行多個并行測試，其中并行測試針對器件的不同組劃分來執(zhí)行，使得通過結果組合可以作出關于單個器件的陳述。例如執(zhí)行矩陣測試、也即(至少虛擬地)布置成矩陣的器件的測試，其方式是，執(zhí)行處于同一行中的器件的并行測量和處于同一列中的器件的并行測量并且通過測量結果的組合來識別帶有確定特性的單個器件(例如有缺陷的器件)。
[0034]分成第一組和分成第二組可以隱含地在測量時通過相應地互連器件或者相應地控制測量設備或測量裝置來進行。
[0035]例如，同時測量多個經(jīng)處理的器件(DUT)以便識別由于潛在制造缺陷導致的不完善的功能。在此，針對電子技術特征參量的定義的疊加布置DUT，目的是同時在測量技術上檢測這些DUT的相應測試參數(shù)。此外，接著例如進行在規(guī)范之外的測量值與因此不完善的DUT的所需關聯(lián)的測試參數(shù)的相關。特別是針對必須100%被測試并且其處理從技術上來看具有高穩(wěn)定性并且因此具有較少功能性過程錯誤可能性的產(chǎn)品來說，該做法能夠實現(xiàn)高的成本節(jié)省。
[0036]例如確定所述多個電子器件中哪些電子器件具有預先給定的特性包括:針對每個第一組，基于針對第一組的電參數(shù)測量結果確定第一組是否包含具有預先給定的特性的器件，并且，如果第一組包含帶有預先給定特性的器件，則基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來識別帶有預先給定特性的第一組的器件。
[0037]基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來識別帶有預先給定特性的第一組的器件例如具有:針對每個第二組，基于針對第二組的電參數(shù)測量結果確定第二組是否包含具有預先給定的特性的器件，以及將第一組的該器件識別為被包含在第二組中的器件，其中對于所述第二組已經(jīng)確定了其包含帶有預先給定特性的器件。
[0038]這些器件例如完全被分成第一組和完全分成第二組，也即每個器件被分配給第一
組之一和第二組之一。
[0039]按照一種實施方式，每個第一組與每個第二組不同。
[0040]例如，每個第一組與每個第二組共同地具有最多一個器件，例如正好一個器件。
[0041]這些器件例如相應于矩陣地布置(例如在晶片上)并且第一組相應于矩陣的行，并且第二組相應于矩陣的列。但是這不需要是完整的矩形矩陣。這些器件也可以按照其他方式布置成行和列，例如使得得到圓形(例如在圓形晶片的情況下)。
[0042]所述互連例如是并聯(lián)或串聯(lián)。
[0043]按照一種實施方式，該方法具有:針對每個第一組，根據(jù)電參量測量第一組的器件的互連的電參數(shù)的變化曲線；針對每個第二組，根據(jù)電參量測量第二組的器件的互連的電參數(shù)的變化曲線；以及基于針對第一組的電參數(shù)變化曲線的測量結果并且基于針對第二組的電參數(shù)的變化曲線的測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。
[0044]按照一種實施方式，確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性包括:確定測試參數(shù)值和將該測試參數(shù)值關聯(lián)至器件。
[0045]當關聯(lián)至器件的測試參數(shù)值處于預先給定的范圍中時，該器件例如具有預先給定的特性。
[0046]針對第一組測量的電參數(shù)和針對第二組測量的電參數(shù)例如是相同的電參數(shù)。
[0047]針對第一組測量的電參數(shù)或者針對第二組測量的電參數(shù)或者兩者例如是所述互連的電阻、所述互連的電容、所述互連的電感、所述互連的電抗、所述互連的相移或所述互連的頻移。
[0048]測試參數(shù)值例如是引入電壓、門限電壓或諧振頻率的值。
[0049]預先給定的特性例如是:器件滿足預先給定的功能規(guī)范(例如其是功能正常的)。
[0050]該方法例如還可以具有:將多個電子器件分成多個另外的組，針對每個另外的組測量另外的組的器件的互連的電參數(shù)，以及基于針對第一組的電參數(shù)的測量結果、基于針對第二組的電參數(shù)的測量結果以及基于針對另外的組的電參數(shù)的測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。[0051]例如，當確認了基于針對第一組的電參數(shù)的測量結果、基于針對第二組的電參數(shù)的測量結果不能單義地確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性時，執(zhí)行至另外的組的劃分并且測量另外的組的互連的電參數(shù)(以及相應地基于此的確定)。如果為了單義確定所需，還可以執(zhí)行進一步的劃分和相應的測量。
[0052]在圖2中所示的方法例如由測試裝置執(zhí)行，如其在圖3中所示。
[0053]圖3示出了按照實施例的測量裝置300。
[0054]測量裝置300具有多個待測量的電子器件301。
[0055]測量裝置300還具有測量設備302，其被設立用于:針對按照將多個電子器件至多個第一組的劃分的每個第一組測量第一組的器件的互連的電參數(shù)，以及針對按照將多個電子器件至多個第二組的劃分的每個第二組測量第二組的器件的互連的電參數(shù)。
[0056]此外，測量裝置300具有處理設備303，其被設立用于:基于針對第一組的電參數(shù)的測量結果以及基于針對第二組的電參數(shù)的測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。
[0057]測量裝置300的組件、例如測量設備302和處理設備303可以通過一個或多個電路來實施。
[0058]在一種實施方式中，“電路”理解為如下單元:其實現(xiàn)邏輯并且可以是軟件、硬件、固件或其組合。因此，“電路”在一種實施方式中可以是硬接線的邏輯電路或可編程邏輯電路，例如可編程的處理器、例如微處理器?！半娐贰币部梢岳斫鉃閷嵤┸浖焕缛魏晤愋偷挠嬎銠C程序、例如以編程代碼形式的計算機程序一的處理器。在一種實施方式中，“電路”可以理解為在后面描述的功能的任何類型的實現(xiàn)。
[0059]結合圖2中所示方法所述的實施方式類似地適于測量裝置300并且反過來也適用。
[0060]下面，以電容MEMS傳感器(MEMS傳感器)作為DUT102為例闡述在圖2中所示的方法。
[0061 ] 對于微電子-機械器件如MEMS傳感器作為DUT102的純電子技術檢驗，由于DUT102的機械組件而允許采用比將其用于純電子技術器件更為苛刻的技術。作為主要參數(shù)，DUT102對待感測的物理外部參量的敏感度是重要的，因為其直接與器件稍后的功能相關。為了這種檢驗，DUT102利用物理參量理想地在不同工作點被激勵，該DUT102通常讀出電輸出信號并且由此確定結果得到的敏感度。為了在批量生產(chǎn)中的測試，雖然可以考慮這種方法，但是這種方法非常費事并且花費時間，使得存在對于基于純電的變型方案的期望。視傳感器類型而定地，在電容MEMS中可以滿足該期望，因為由于從傳感器的機械范疇至電技術范疇的電容耦合而通常存在利用雙向效應的可能性。存在借助施加的靜電場來理想地值得一提地將機械元件偏轉并且由此又改變傳感器本身的電容的可能性。結果是傳感器典型的特性曲線，也即取決于所施加電壓的部件電容，該部件電容提供了關于范疇耦合的元件的靈敏度的直接推斷。
[0062]為了防止在半導體生產(chǎn)中的過程波動對在希望工作點中的部件的可能的影響，部件設計可以被設計為使得要探測的MEMS傳感器參數(shù)不被或者僅僅最小地被改變。現(xiàn)在為了實現(xiàn)測試參數(shù)對可能的過程波動或甚至部件缺陷的提高的靈敏度，在該情況下該部件可以以大信號被測試并且結果得到的非線性效應可以以對過程品質(zhì)和因此對部件品質(zhì)高的敏感度被檢測。在待測試電壓(引入電壓)的情況下，所述效應相應于電容跳變(引入效應)。詳細的敏感度分析取決于相應技術所使用的過程步驟和由此結果得到的可能的波動，并且因此例如特定地研究特定部件的相應結果得到的錯誤圖。
[0063]在下面的例子中，以電容MEMS傳感器作為DUT為例，僅僅假定了犧牲層的高度以及由此結果得到的電容耦合電極的距離作為過程波動以及由此作為變化的引入電壓的原因。其他可能的變化的部件參數(shù)一例如機械元件的變化的固有張力或其幾何尺寸的可能的漂移——假定為固定的。針對具體應用，可以研究其對測量參數(shù)的影響。為了確定該過程波動例如關于MEMS元件的機械諧振頻率而附加地需要的測試參數(shù)于是可以必要時同樣類似于在后面描述的方法地被執(zhí)行。
[0064]在后面首先引入用于檢測MEMS傳感器的電容傳感器特征曲線和大信號非穩(wěn)定性的測量方法。具體地，闡述測量設備參數(shù)和例如所應用的補償方法，其例如由于待測復阻抗較少而被使用。
[0065]補償能夠實現(xiàn)利用不同測量適配器104產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一并且能夠實現(xiàn)并行測量而無需高成本的硬件結構。
[0066]為了如下面闡述地對多個部件102的阻抗測量進行并行化，可以使用針對單個部件102的每種測量方法，只要能夠在并行運行時充分地實現(xiàn)動態(tài)范圍和針對提高的測量值的測量分辨率。
[0067]部件的復阻抗按照下式由復數(shù)部分X和實數(shù)部分R之和得到:
【權利要求】
1.一種用于測試多個電子器件的方法，具有: 將多個電子器件分成多個第一組； 將多個電子器件分成多個第二組； 針對每個第一組，測量第一組的器件的互連的電參數(shù)； 針對每個第二組，測量第二組的器件的互連的電參數(shù)；以及 基于針對第一組的電參數(shù)測量結果并且基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來確定所述多個電子器件中哪些電子器件具有預先給定的特性。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中確定所述多個電子器件中哪些電子器件具有預先給定的特性包括: 針對每個第一組，基于針對第一組的電參數(shù)測量結果確定第一組是否包含具有預先給定的特性的器件，并且，如果第一組包含帶有預先給定特性的器件，則基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來識別帶有預先給定特性的第一組的器件。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來識別帶有預先給定特性的第一組的器件具有: 針對每個第二組，基于針對第二組的電參數(shù)測量結果確定第二組是否包含具有預先給定的特性的器件，以及 將第一組的該器件識別為被包含在第二組中的器件，對于該第二組已經(jīng)確定了其包含帶有預先給定特性的器件。
4.根據(jù)權利要求1至3之一所述的方法，其中這些器件完全被分到第一組中和完全被分到第二組中。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的方法，其中每個第一組與每個第二組不同。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的方法，其中每個第一組與每個第二組共同地具有最多一個器件。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的方法，其中每個第一組與每個第二組具有恰好一個器件。
8.根據(jù)權利要求1至7之一所述的方法，其中這些器件相應于矩陣地布置，并且第一組相應于矩陣的行并且第二組相應于矩陣的列。
9.根據(jù)權利要求1至8之一所述的方法，其中所述互連是并聯(lián)或串聯(lián)。
10.根據(jù)權利要求1至9之一所述的方法，具有: 針對每個第一組，根據(jù)電參量測量第一組的器件的互連的電參數(shù)的變化曲線； 針對每個第二組，根據(jù)電參量測量第二組的器件的互連的電參數(shù)的變化曲線；以及基于針對第一組的電參數(shù)的變化曲線的測量結果并且基于針對第二組的電參數(shù)的變化曲線的測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。
11.根據(jù)權利要求1至10之一所述的方法，其中確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性包括: 確定測試參數(shù)值； 和將所述測試參數(shù)值關聯(lián)至器件。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中當關聯(lián)至器件的測試參數(shù)值處于預先給定的范圍內(nèi)時，該器件具有預先給定的特性。
13.根據(jù)權利要求1至12之一所述的方法，其中針對第一組測量的電參數(shù)和針對第二組測量的電參數(shù)是相同的電參數(shù)。
14.根據(jù)權利要求1至13之一所述的方法，其中針對第一組測量的電參數(shù)或者針對第二組測量的電參數(shù)或者兩者是互連的電阻、互連的電容、互連的電感、互連的電抗、互連的相移或互連的頻移、互連的輸出電壓、互連的輸出電流、互連的功率。
15.根據(jù)權利要求11或12所述的方法，其中測試參數(shù)值是引入電壓、門限電壓或諧振頻率的值。
16.根據(jù)權利要求1至15之一所述的方法，其中所述預先給定的特性是:器件滿足預先給定的功能規(guī)范。
17.根據(jù)權利要求1至16之一所述的方法，還具有: 將多個電子器件分成多個另外的組； 針對每個另外的組測量另外的組的器件的互連的電參數(shù)； 以及 基于針對第一組的電參數(shù)測量結果、基于針對第二組的電參數(shù)測量結果以及基于針對另外的組的電參數(shù)測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。
18.測量裝置，具有 多個待測量的電子器件， 測量設備，其被設立用于:針對按照將多個電子器件至多個第一組的劃分的每個第一組測量第一組的器件的互連的電參數(shù)；以及針對按照將多個電子器件至多個第二組的劃分的每個第二組測量第二組的器件的互連的電參數(shù)， 處理設備，其被設立用于:基于針對第一組的電參數(shù)測量結果以及基于針對第二組的電參數(shù)測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。
19.根據(jù)權利要求18所述的測量裝置，其中所述測量設備還被設立用于:針對按照將多個電子器件至多個另外的組的劃分的每個另外的組測量另外的組的器件的互連的電參數(shù)；以及 其中所述處理設備被設立用于:基于針對第一組的電參數(shù)測量結果、基于針對第二組的電參數(shù)測量結果以及基于針對另外的組的電參數(shù)測量結果來確定多個電子器件中的哪些電子器件具有預先給定的特性。
【文檔編號】G01R31/26GK104035015SQ201410078355
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權日:2013年3月5日
【發(fā)明者】F.芬克, A.克爾平, H.庫恩, F.厄斯特勒 申請人:英飛凌科技股份有限公司