專利名稱：半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種缺陷偵測(cè)方法，特別是涉及一種利用不良位映像(FailBit Map，簡(jiǎn)稱FBM)找出晶片缺陷的缺陷偵測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工藝上，主要可分成集成電路(Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱IC)設(shè)計(jì)、晶片工藝(Wafer Fabrication，簡(jiǎn)稱Wafer Fab)、晶片測(cè)試(Wafer Probe)、以及晶片封裝(Packaging)。晶片測(cè)試是對(duì)芯片上的每個(gè)晶粒(grain)進(jìn)行針測(cè)，在檢測(cè)頭裝上探針(probe)，與晶粒上的接點(diǎn)(pad)接觸測(cè)試其電氣特性，不合格的晶粒會(huì)被標(biāo)上記號(hào)，而后當(dāng)芯片依晶粒為單位切割成獨(dú)立的晶粒時(shí)，標(biāo)有記號(hào)的不合格晶粒會(huì)被淘汰，不再進(jìn)行下一個(gè)工藝，以免徒增制造成本。
晶片測(cè)試主要在找出芯片上的缺陷，傳統(tǒng)上對(duì)芯片上的全部存儲(chǔ)單元(一般被配置成為矩陣狀)進(jìn)行與電特性有關(guān)的測(cè)試，以FBM的形式，在沿著列方向的X坐標(biāo)與沿著行方向的Y坐標(biāo)所規(guī)定的坐標(biāo)區(qū)域內(nèi)，顯示其檢測(cè)結(jié)果的不良存儲(chǔ)單元的位置坐標(biāo)，并根據(jù)解析后所得的FBM類型(如點(diǎn)不良、塊不良、或線不良)推測(cè)不良原因。FBM指一種元件異常分析方法，其指將異常存儲(chǔ)單元的地址，使之能以視覺加以確認(rèn)的圖標(biāo)方法，或被加以圖示者。
有時(shí)候在晶片測(cè)試流程完成后，會(huì)再次執(zhí)行相關(guān)的缺陷偵測(cè)，以提高芯片的成品率。如先執(zhí)行FBM測(cè)試，然后執(zhí)行相關(guān)的缺陷測(cè)試，如工作電壓測(cè)試、晶片級(jí)預(yù)燒(Wafer Level Burn-In，簡(jiǎn)稱WLBI)測(cè)試、功能測(cè)試等等。以晶片級(jí)預(yù)燒測(cè)試來說，指在設(shè)計(jì)階段即考慮降低后段生產(chǎn)成本，如電路設(shè)計(jì)時(shí)即考慮可靠性驗(yàn)證問題，加入晶片級(jí)預(yù)燒模式設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品在晶片測(cè)試階段即可進(jìn)行可靠性驗(yàn)證，封裝后不需進(jìn)行預(yù)燒，降低封裝及成品生產(chǎn)測(cè)試成本。
晶片預(yù)燒可找出每批芯片所包括的不良位數(shù)，再針對(duì)不良位數(shù)較多的芯片進(jìn)行解析，找出其不良原因。然而，并非每次執(zhí)行預(yù)燒時(shí)皆會(huì)產(chǎn)生不良位，有時(shí)候不良位僅是瞬時(shí)，且每一道缺陷測(cè)試皆可能產(chǎn)生不良位，很難判斷其中某些不良位是屬于哪一道測(cè)試所產(chǎn)生的不良位。針對(duì)上述問題，現(xiàn)有的解決方法是在執(zhí)行完所有缺陷測(cè)試后，再執(zhí)行一次FBM測(cè)試。在前次的FBM測(cè)試中已取得芯片的不良位的位置信息，然后在經(jīng)過上述缺陷測(cè)試后執(zhí)行的FBM測(cè)試更包括了因?yàn)樯鲜鋈毕轀y(cè)試所產(chǎn)生的不良位的位置信息。
然而，上述方法因?yàn)橐?jīng)過兩次FBM測(cè)試，再加上晶片預(yù)燒測(cè)試亦要花費(fèi)許多時(shí)間，故會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)能降低。此外，上述方法仍無法清楚得知針對(duì)每一道缺陷測(cè)試所產(chǎn)生不良位的位置信息。因此，需要一個(gè)可正確取得不良位的方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在提供一種缺陷偵測(cè)方法與系統(tǒng)，其可節(jié)省測(cè)試時(shí)間，提高產(chǎn)品成品率，并且不會(huì)降低產(chǎn)能。
基于上述目的，本發(fā)明實(shí)施例揭露了一種缺陷偵測(cè)系統(tǒng)，其用以對(duì)一半導(dǎo)體元件執(zhí)行異常分析，該缺陷偵測(cè)系統(tǒng)包括一異常測(cè)試單元、一轉(zhuǎn)換單元、以及一比對(duì)單元。該異常測(cè)試單元對(duì)該半導(dǎo)體元件執(zhí)行一異常測(cè)試以產(chǎn)生一第一不良位映像。該轉(zhuǎn)換單元將一缺陷測(cè)試所產(chǎn)生的冗余信息轉(zhuǎn)換為一第二不良位映像。該比對(duì)單元比對(duì)該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
本發(fā)明實(shí)施例還揭露了一種半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法，其適用于一半導(dǎo)體工藝的晶片測(cè)試。執(zhí)行一缺陷測(cè)試并取得其冗余信息。執(zhí)行一異常測(cè)試并取得一第一不良位映像。將該冗余信息轉(zhuǎn)換成為一第二不良位映像，然后比對(duì)該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
本發(fā)明實(shí)施例還揭露了一種半導(dǎo)體工藝，其包括一晶片測(cè)試，該晶片測(cè)試?yán)靡话雽?dǎo)體缺陷偵測(cè)方法對(duì)一半導(dǎo)體元件執(zhí)行異常分析。該半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法執(zhí)行一缺陷測(cè)試并取得其冗余信息，執(zhí)行一異常測(cè)試并取得一第一不良位映像，將該冗余信息轉(zhuǎn)換成為一第二不良位映像，然后比對(duì)該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。


圖1為顯示本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
圖2為顯示本發(fā)明實(shí)施例的FBM測(cè)試完所產(chǎn)生的不良位映像。
圖3為顯示本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)換冗余信息所得的不良位映像。
圖4為顯示本發(fā)明實(shí)施例的比對(duì)圖2與圖3的不良位映像所得的不良位映像。
圖5顯示本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法的步驟流程圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說明100～缺陷測(cè)試150～冗余信息200～FBM測(cè)試單元250、350、450～FBM數(shù)據(jù)300～FBM轉(zhuǎn)換單元400～不良模式摘要系統(tǒng)FB～不良位具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
本發(fā)明實(shí)施例揭露了一種利用不良位映像(FBM)的缺陷偵測(cè)方法與系統(tǒng)。
在執(zhí)行FBM測(cè)試時(shí)，其記錄芯片所有的不良位，并且以矩陣形式形成一不良位映像。如同前文所述的，執(zhí)行兩次FBM測(cè)試，可找出對(duì)應(yīng)在兩次FBM測(cè)試間執(zhí)行的缺陷測(cè)試的不良位的位置信息，但在大量生產(chǎn)測(cè)試時(shí)，基于生產(chǎn)成本考量，無法對(duì)每一道缺陷測(cè)試所產(chǎn)生的不良位的位置信息做辨識(shí)分析，且無法任意選取芯片?；诖它c(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例儲(chǔ)存在每一道缺陷測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的冗余信息(redundancy information)(即缺陷信息)，然后將該冗余信息轉(zhuǎn)換成兼容于FBM格式的數(shù)據(jù)以進(jìn)行比對(duì)。接下來說明其詳細(xì)過程。
圖1為顯示本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
本發(fā)明實(shí)施例的偵測(cè)系統(tǒng)包括一FBM轉(zhuǎn)換單元300與一不良模式摘要系統(tǒng)(Failure-mode Summarized System，簡(jiǎn)稱FSS)400。FBM轉(zhuǎn)換單元300用以將自缺陷測(cè)試完產(chǎn)生的冗余信息轉(zhuǎn)換為FBM數(shù)據(jù)以進(jìn)行比對(duì)，F(xiàn)SS 400用以比對(duì)自冗余信息轉(zhuǎn)換的FBM數(shù)據(jù)與自FBM測(cè)試完產(chǎn)生的FBM數(shù)據(jù)。
參考圖1，為了找出芯片上可能的額外的不良位，故對(duì)芯片進(jìn)行一連串的缺陷測(cè)試100(缺陷測(cè)試1～n)。為了找出某一道缺陷測(cè)試所產(chǎn)生的不良位，以在測(cè)試完后回報(bào)給系統(tǒng)進(jìn)行不成品率分析，因此將欲進(jìn)行分析的缺陷測(cè)試完所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存成冗余信息150。當(dāng)所有缺陷測(cè)試完成后，即利用FBM測(cè)試單元200進(jìn)行FBM測(cè)試。FBM測(cè)試完成后，會(huì)產(chǎn)生FBM數(shù)據(jù)250(即不良位映像)，其包括執(zhí)行缺陷測(cè)試100之前以及之后的所有不良位。
參考圖2，一芯片以一16×16矩陣的不良位圖像表示，在完成FBM測(cè)試后，其所產(chǎn)生的FBM數(shù)據(jù)250中包括的不良位如灰色陣列單元所示。接著參考圖3，如上文所述，針對(duì)一缺陷測(cè)試所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存成冗余信息(修補(bǔ)信息)150，然后利用如圖1所示的FBM轉(zhuǎn)換位300將冗余信息150轉(zhuǎn)換成FBM數(shù)據(jù)350(即不良位映像)。同樣地，F(xiàn)BM數(shù)據(jù)350中包括的不良位如網(wǎng)狀陣列單元所示。
接下來，如圖1所示的FSS 400比對(duì)FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350，以取得因?yàn)樯鲜鋈毕轀y(cè)試所造成的不良位數(shù)據(jù)。FSS 400比對(duì)FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350中的不良位相對(duì)于XY軸的位置，當(dāng)某一不良位分別位于FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350中相對(duì)于XY軸的同一位置，則該不良位即為本發(fā)明實(shí)施例所欲求得的不良位。參考圖4，保留同時(shí)出現(xiàn)于FBM數(shù)據(jù)250與FBM數(shù)據(jù)350中的不良位，因此可獲得最后FBM數(shù)據(jù)450(即不良位映像)，其中包括的不良位如黑色陣列單元所示。
圖5為顯示本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法的步驟流程圖。
在步驟S1中，執(zhí)行一缺陷測(cè)試，取得該缺陷測(cè)試所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)，并將其將其儲(chǔ)存成冗余信息。
在步驟S2中，執(zhí)行一FBM測(cè)試，取得該FBM測(cè)試所產(chǎn)生的不良位數(shù)據(jù)以形成一第一不良位映像。該第一不良位映像為一N×N矩陣，且包括多不良位，如圖2所示。
在步驟S3中，將上述冗余信息轉(zhuǎn)換成一第二不良位映像，其中包括多不良位。該第二不良位映像為一N×N矩陣，且包括多不良位，如圖3所示。
在步驟S4中，比對(duì)第一不良位映像與第二不良位映像，獲得一第三不良位映像，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多不良位分別出現(xiàn)于第一不良位映像與第二不良位映像中對(duì)應(yīng)于XY軸的同一位置，如圖4所示。
本發(fā)明實(shí)施例于缺陷測(cè)試流程中取得相關(guān)的晶片缺陷數(shù)據(jù)，與FBM測(cè)試所產(chǎn)生的不良位圖像進(jìn)行比對(duì)，以獲得該缺陷測(cè)試流程的不良位數(shù)據(jù)，并且回報(bào)該不良位數(shù)據(jù)以執(zhí)行可靠性驗(yàn)證。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例可節(jié)省測(cè)試時(shí)間，提高產(chǎn)品成品率，并且不會(huì)降低產(chǎn)能。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)系統(tǒng)，其用以對(duì)一半導(dǎo)體元件執(zhí)行異常分析，其包括一異常測(cè)試單元，用以對(duì)該半導(dǎo)體元件執(zhí)行一異常測(cè)試并產(chǎn)生一第一不良位映像；一轉(zhuǎn)換單元，用以將一缺陷測(cè)試所產(chǎn)生的一冗余信息轉(zhuǎn)換為一第二不良位映像；以及一比對(duì)單元，用以比對(duì)該第一不良位映像與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)系統(tǒng)，其中，該第一不良位映像為一N×N矩陣且包括多個(gè)不良位。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)系統(tǒng)，其中，該第二不良位映像為一N×N矩陣且包括多個(gè)不良位。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)系統(tǒng)，其中，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多個(gè)不良位分別出現(xiàn)于該第一與第二不良位映像中對(duì)應(yīng)于XY軸的同一位置。
5.一種半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法，其適用于一半導(dǎo)體工藝的晶片測(cè)試，包括執(zhí)行一缺陷測(cè)試并取得一冗余信息；執(zhí)行一異常測(cè)試并取得一第一不良位映像；將該冗余信息轉(zhuǎn)換成為一第二不良位映像；以及比對(duì)該第一不良位映像與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法，其中，該第一不良位映像為一N×N矩陣且包括多個(gè)不良位。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法，其中，該第二不良位映像為一N×N矩陣且包括多個(gè)不良位。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法，其中，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多個(gè)不良位分別出現(xiàn)于該第一與第二不良位映像中對(duì)應(yīng)于XY軸的同一位置。
9.一種半導(dǎo)體制造方法，其包括一晶片測(cè)試步驟，該晶片測(cè)試步驟利用一半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法對(duì)一半導(dǎo)體元件執(zhí)行異常分析，而該半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法包括執(zhí)行一缺陷測(cè)試并取得其冗余信息；執(zhí)行一異常測(cè)試并取得一第一不良位映像；將該冗余信息轉(zhuǎn)換成為一第二不良位映像；以及比對(duì)該第一不良位映像與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體制造方法，其中，該第一不良位映像為一N×N矩陣且包括多個(gè)不良位。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體制造方法，其中，該第二不良位映像為一N×N矩陣且包括多個(gè)不良位。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體制造方法，其中，該第三不良位映像為一N×N矩陣，且其中包括的多個(gè)不良位分別出現(xiàn)于該第一與第二不良位映像中對(duì)應(yīng)于XY軸的同一位置。
全文摘要
一種半導(dǎo)體缺陷偵測(cè)方法，其適用于一半導(dǎo)體工藝的晶片測(cè)試。執(zhí)行一缺陷測(cè)試并取得其冗余信息。執(zhí)行一異常測(cè)試并取得一第一不良位映像。將該冗余信息轉(zhuǎn)換成為一第二不良位映像，然后比對(duì)該第一與第二不良位映像以產(chǎn)生一第三不良位映像。
文檔編號(hào)G01N21/88GK1855411SQ20051006559
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者張延生, 劉東昱 申請(qǐng)人:力晶半導(dǎo)體股份有限公司