用于测试器件的方法和测量装置制造方法
【专利摘要】用于测试器件的方法和测量装置。本发明描述了一种用于测试多个电子器件的方法，其具有：将多个电子器件分成多个第一组；将多个电子器件分成多个第二组；针对每个第一组，测量第一组的器件的互连的电参数；针对每个第二组，测量第二组的器件的互连的电参数；以及基于针对第一组的电参数测量结果并且基于针对第二组的电参数测量结果来确定所述多个电子器件中哪些电子器件具有预先给定的特性。
【专利说明】用于测试器件的方法和测量装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明一般地涉及用于测试器件的方法和测量装置。
【背景技术】
[0002]因为制造的电子器件可能是有错的或者至少可能在其特性方面变化，因此电子器件在其制造之后通常要被测试。因为测量的每次执行和分析都引起成本，因此例如要求较少数量的测量和分析过程的高效测试方法是值得期待的。
【发明内容】
[0003]按照一种实施方式提供了一种用于测试多个电子器件的方法，该方法具有:将多个电子器件分成多个第一组；将多个电子器件分成多个第二组；针对每个第一组，测量第一组的器件的互连的电参数；针对每个第二组，测量第二组的器件的互连的电参数；以及基于针对第一组的电参数测量结果并且基于针对第二组的电参数测量结果来确定所述多个电子器件中哪些电子器件具有预先给定的特性。
[0004]按照另一实施方式，提供按照上述测试方法的测量装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图并不再现实际大小比例，而是应当用于说明不同实施例的原理。下面，参照后面的图来描述不同的实施例。
[0006]图1示出了按照实施例的测试装置。
[0007]图2示出了按照实施例的流程图。
[0008]图3示出了按照实施例的测量装置。
[0009]图4示出了阻抗图。
[0010]图5示出了作为单测量模型的电路和作为并行测量模型的电路。
[0011]图6示出了电容图。
[0012]图7示出了作为单测量模型的电路和作为并行测量模型的电路。
[0013]图8示出了电容图和柱状图。
[0014]图9示出了 DUT矩阵。
[0015]图10示出了电容图。
[0016]图11示出了电容图。
[0017]图12示出了带有在例子中假定的MEMS传感器的引入电压(Pul 1-1n-Spannungen)的DUT矩阵。
[0018]图13图示了有缺陷的DUT的位置的重构。
[0019]图14示出了柱状图。
[0020]图15示出了 DUT矩阵。【具体实施方式】
[0021]下面详细的描述涉及附图，其示出了细节和实施例。这些实施例被详细描述，使得专业人员能够实施本发明。其他的实施方式也是可能的并且这些实施例可以在结构、逻辑和电气方面被改变，而不偏离本发明。不同的实施例不必是相互排斥的，而是不同的实施方式可以相互组合，使得形成新的实施方式。
[0022]图1示出按照实施例的测试装置100。
[0023]该测试装置(或测量装置)100具有测量设备101，其用于测试多个待测试的元件(下面也称为DUT，英文“Device under Test (测试中的器件)”)102。DUT102在该例子中布置在矩阵几何结构103 (下面也称为矩阵)中(或者以其他的模式布置)。DUT在下面例如是单个(电气或电子)器件或部件。测量设备101与测量适配器104、例如针卡耦合，借助针卡DUT102可以被接触并且测量。
[0024]DUT102可以单个地或者以共同并行方式被检测(也就是被接触并且测量)，其方式是DUT102在接触时作为独立部件被处理。在测量时，利用测量设备101检测并且测量每个DUT (例如每个待测量的部件)。在同时接触多个DUT102时，存在两种可能性。在一种做法的情况下，将每个DUT102引导到独立的测量设备101上并且利用大量并行的测量设备101可以同时测量相应数量的DUT102。所需的测量设备101的数量在此相应于并行接触的DUT102的数量并且可以由此变得非常高成本。在另一做法的情况下，将并行接触的DUT102经由多路复用器引导到单个测量设备101上，这导致测量同时性的损失。
[0025]按照一种实施方式，提供了一种测试方法，其能够实现在提高每时间单元待测试器件(DUT)的数量的同时避免在复制测试设备或测量站和其测量设备时的高投资。
[0026]图2示出了按照实施方式的流程图200。
[0027]流程图200说明了用于(在预先给定的例如电特性方面)测试多个电子器件的方法。
[0028]在201中将多个电子器件分成多个第一组。
[0029]在202中将多个电子器件分成多个第二组。
[0030]在203中，针对每个第一组，测量第一组的器件的互连的电参数。
[0031]在204中，针对每个第二组，测量第二组的器件的互连的电参数(例如同一电参数或不同的电参数)。
[0032]在205中，基于针对第一组的电参数测量结果并且基于针对第二组的电参数测量结果来确定所述多个电子器件中哪些电子器件具有预先给定的特性。
[0033]换句话说，针对多个器件(也即DUT)执行多个并行测试，其中并行测试针对器件的不同组划分来执行，使得通过结果组合可以作出关于单个器件的陈述。例如执行矩阵测试、也即(至少虚拟地)布置成矩阵的器件的测试，其方式是，执行处于同一行中的器件的并行测量和处于同一列中的器件的并行测量并且通过测量结果的组合来识别带有确定特性的单个器件(例如有缺陷的器件)。
[0034]分成第一组和分成第二组可以隐含地在测量时通过相应地互连器件或者相应地控制测量设备或测量装置来进行。
[0035]例如，同时测量多个经处理的器件(DUT)以便识别由于潜在制造缺陷导致的不完善的功能。在此，针对电子技术特征参量的定义的叠加布置DUT，目的是同时在测量技术上检测这些DUT的相应测试参数。此外，接着例如进行在规范之外的测量值与因此不完善的DUT的所需关联的测试参数的相关。特别是针对必须100%被测试并且其处理从技术上来看具有高稳定性并且因此具有较少功能性过程错误可能性的产品来说，该做法能够实现高的成本节省。
[0036]例如确定所述多个电子器件中哪些电子器件具有预先给定的特性包括:针对每个第一组，基于针对第一组的电参数测量结果确定第一组是否包含具有预先给定的特性的器件，并且，如果第一组包含带有预先给定特性的器件，则基于针对第二组的电参数测量结果来识别带有预先给定特性的第一组的器件。
[0037]基于针对第二组的电参数测量结果来识别带有预先给定特性的第一组的器件例如具有:针对每个第二组，基于针对第二组的电参数测量结果确定第二组是否包含具有预先给定的特性的器件，以及将第一组的该器件识别为被包含在第二组中的器件，其中对于所述第二组已经确定了其包含带有预先给定特性的器件。
[0038]这些器件例如完全被分成第一组和完全分成第二组，也即每个器件被分配给第一
组之一和第二组之一。
[0039]按照一种实施方式，每个第一组与每个第二组不同。
[0040]例如，每个第一组与每个第二组共同地具有最多一个器件，例如正好一个器件。
[0041]这些器件例如相应于矩阵地布置(例如在晶片上)并且第一组相应于矩阵的行，并且第二组相应于矩阵的列。但是这不需要是完整的矩形矩阵。这些器件也可以按照其他方式布置成行和列，例如使得得到圆形(例如在圆形晶片的情况下)。
[0042]所述互连例如是并联或串联。
[0043]按照一种实施方式，该方法具有:针对每个第一组，根据电参量测量第一组的器件的互连的电参数的变化曲线；针对每个第二组，根据电参量测量第二组的器件的互连的电参数的变化曲线；以及基于针对第一组的电参数变化曲线的测量结果并且基于针对第二组的电参数的变化曲线的测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。
[0044]按照一种实施方式，确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性包括:确定测试参数值和将该测试参数值关联至器件。
[0045]当关联至器件的测试参数值处于预先给定的范围中时，该器件例如具有预先给定的特性。
[0046]针对第一组测量的电参数和针对第二组测量的电参数例如是相同的电参数。
[0047]针对第一组测量的电参数或者针对第二组测量的电参数或者两者例如是所述互连的电阻、所述互连的电容、所述互连的电感、所述互连的电抗、所述互连的相移或所述互连的频移。
[0048]测试参数值例如是引入电压、门限电压或谐振频率的值。
[0049]预先给定的特性例如是:器件满足预先给定的功能规范(例如其是功能正常的)。
[0050]该方法例如还可以具有:将多个电子器件分成多个另外的组，针对每个另外的组测量另外的组的器件的互连的电参数，以及基于针对第一组的电参数的测量结果、基于针对第二组的电参数的测量结果以及基于针对另外的组的电参数的测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。[0051]例如，当确认了基于针对第一组的电参数的测量结果、基于针对第二组的电参数的测量结果不能单义地确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性时，执行至另外的组的划分并且测量另外的组的互连的电参数(以及相应地基于此的确定)。如果为了单义确定所需，还可以执行进一步的划分和相应的测量。
[0052]在图2中所示的方法例如由测试装置执行，如其在图3中所示。
[0053]图3示出了按照实施例的测量装置300。
[0054]测量装置300具有多个待测量的电子器件301。
[0055]测量装置300还具有测量设备302，其被设立用于:针对按照将多个电子器件至多个第一组的划分的每个第一组测量第一组的器件的互连的电参数，以及针对按照将多个电子器件至多个第二组的划分的每个第二组测量第二组的器件的互连的电参数。
[0056]此外，测量装置300具有处理设备303，其被设立用于:基于针对第一组的电参数的测量结果以及基于针对第二组的电参数的测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。
[0057]测量装置300的组件、例如测量设备302和处理设备303可以通过一个或多个电路来实施。
[0058]在一种实施方式中，“电路”理解为如下单元:其实现逻辑并且可以是软件、硬件、固件或其组合。因此，“电路”在一种实施方式中可以是硬接线的逻辑电路或可编程逻辑电路，例如可编程的处理器、例如微处理器。“电路”也可以理解为实施软件一例如任何类型的计算机程序、例如以编程代码形式的计算机程序一的处理器。在一种实施方式中，“电路”可以理解为在后面描述的功能的任何类型的实现。
[0059]结合图2中所示方法所述的实施方式类似地适于测量装置300并且反过来也适用。
[0060]下面，以电容MEMS传感器(MEMS传感器)作为DUT102为例阐述在图2中所示的方法。
[0061 ] 对于微电子-机械器件如MEMS传感器作为DUT102的纯电子技术检验，由于DUT102的机械组件而允许采用比将其用于纯电子技术器件更为苛刻的技术。作为主要参数，DUT102对待感测的物理外部参量的敏感度是重要的，因为其直接与器件稍后的功能相关。为了这种检验，DUT102利用物理参量理想地在不同工作点被激励，该DUT102通常读出电输出信号并且由此确定结果得到的敏感度。为了在批量生产中的测试，虽然可以考虑这种方法，但是这种方法非常费事并且花费时间，使得存在对于基于纯电的变型方案的期望。视传感器类型而定地，在电容MEMS中可以满足该期望，因为由于从传感器的机械范畴至电技术范畴的电容耦合而通常存在利用双向效应的可能性。存在借助施加的静电场来理想地值得一提地将机械元件偏转并且由此又改变传感器本身的电容的可能性。结果是传感器典型的特性曲线，也即取决于所施加电压的部件电容，该部件电容提供了关于范畴耦合的元件的灵敏度的直接推断。
[0062]为了防止在半导体生产中的过程波动对在希望工作点中的部件的可能的影响，部件设计可以被设计为使得要探测的MEMS传感器参数不被或者仅仅最小地被改变。现在为了实现测试参数对可能的过程波动或甚至部件缺陷的提高的灵敏度，在该情况下该部件可以以大信号被测试并且结果得到的非线性效应可以以对过程品质和因此对部件品质高的敏感度被检测。在待测试电压(引入电压)的情况下，所述效应相应于电容跳变(引入效应)。详细的敏感度分析取决于相应技术所使用的过程步骤和由此结果得到的可能的波动，并且因此例如特定地研究特定部件的相应结果得到的错误图。
[0063]在下面的例子中，以电容MEMS传感器作为DUT为例，仅仅假定了牺牲层的高度以及由此结果得到的电容耦合电极的距离作为过程波动以及由此作为变化的引入电压的原因。其他可能的变化的部件参数一例如机械元件的变化的固有张力或其几何尺寸的可能的漂移——假定为固定的。针对具体应用，可以研究其对测量参数的影响。为了确定该过程波动例如关于MEMS元件的机械谐振频率而附加地需要的测试参数于是可以必要时同样类似于在后面描述的方法地被执行。
[0064]在后面首先引入用于检测MEMS传感器的电容传感器特征曲线和大信号非稳定性的测量方法。具体地，阐述测量设备参数和例如所应用的补偿方法，其例如由于待测复阻抗较少而被使用。
[0065]补偿能够实现利用不同测量适配器104产生的测量数据的统一并且能够实现并行测量而无需高成本的硬件结构。
[0066]为了如下面阐述地对多个部件102的阻抗测量进行并行化，可以使用针对单个部件102的每种测量方法，只要能够在并行运行时充分地实现动态范围和针对提高的测量值的测量分辨率。
[0067]部件的复阻抗按照下式由复数部分X和实数部分R之和得到:
【权利要求】
1.一种用于测试多个电子器件的方法，具有: 将多个电子器件分成多个第一组； 将多个电子器件分成多个第二组； 针对每个第一组，测量第一组的器件的互连的电参数； 针对每个第二组，测量第二组的器件的互连的电参数；以及 基于针对第一组的电参数测量结果并且基于针对第二组的电参数测量结果来确定所述多个电子器件中哪些电子器件具有预先给定的特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个电子器件中哪些电子器件具有预先给定的特性包括: 针对每个第一组，基于针对第一组的电参数测量结果确定第一组是否包含具有预先给定的特性的器件，并且，如果第一组包含带有预先给定特性的器件，则基于针对第二组的电参数测量结果来识别带有预先给定特性的第一组的器件。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于针对第二组的电参数测量结果来识别带有预先给定特性的第一组的器件具有: 针对每个第二组，基于针对第二组的电参数测量结果确定第二组是否包含具有预先给定的特性的器件，以及 将第一组的该器件识别为被包含在第二组中的器件，对于该第二组已经确定了其包含带有预先给定特性的器件。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中这些器件完全被分到第一组中和完全被分到第二组中。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中每个第一组与每个第二组不同。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中每个第一组与每个第二组共同地具有最多一个器件。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其中每个第一组与每个第二组具有恰好一个器件。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其中这些器件相应于矩阵地布置，并且第一组相应于矩阵的行并且第二组相应于矩阵的列。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其中所述互连是并联或串联。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，具有: 针对每个第一组，根据电参量测量第一组的器件的互连的电参数的变化曲线； 针对每个第二组，根据电参量测量第二组的器件的互连的电参数的变化曲线；以及基于针对第一组的电参数的变化曲线的测量结果并且基于针对第二组的电参数的变化曲线的测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其中确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性包括: 确定测试参数值； 和将所述测试参数值关联至器件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中当关联至器件的测试参数值处于预先给定的范围内时，该器件具有预先给定的特性。
13.根据权利要求1至12之一所述的方法，其中针对第一组测量的电参数和针对第二组测量的电参数是相同的电参数。
14.根据权利要求1至13之一所述的方法，其中针对第一组测量的电参数或者针对第二组测量的电参数或者两者是互连的电阻、互连的电容、互连的电感、互连的电抗、互连的相移或互连的频移、互连的输出电压、互连的输出电流、互连的功率。
15.根据权利要求11或12所述的方法，其中测试参数值是引入电压、门限电压或谐振频率的值。
16.根据权利要求1至15之一所述的方法，其中所述预先给定的特性是:器件满足预先给定的功能规范。
17.根据权利要求1至16之一所述的方法，还具有: 将多个电子器件分成多个另外的组； 针对每个另外的组测量另外的组的器件的互连的电参数； 以及 基于针对第一组的电参数测量结果、基于针对第二组的电参数测量结果以及基于针对另外的组的电参数测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。
18.测量装置，具有 多个待测量的电子器件， 测量设备，其被设立用于:针对按照将多个电子器件至多个第一组的划分的每个第一组测量第一组的器件的互连的电参数；以及针对按照将多个电子器件至多个第二组的划分的每个第二组测量第二组的器件的互连的电参数， 处理设备，其被设立用于:基于针对第一组的电参数测量结果以及基于针对第二组的电参数测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。
19.根据权利要求18所述的测量装置，其中所述测量设备还被设立用于:针对按照将多个电子器件至多个另外的组的划分的每个另外的组测量另外的组的器件的互连的电参数；以及 其中所述处理设备被设立用于:基于针对第一组的电参数测量结果、基于针对第二组的电参数测量结果以及基于针对另外的组的电参数测量结果来确定多个电子器件中的哪些电子器件具有预先给定的特性。
【文档编号】G01R31/26GK104035015SQ201410078355
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】F.芬克, A.克尔平, H.库恩, F.厄斯特勒 申请人:英飞凌科技股份有限公司