专利名称：具有自我检测功能的测试系统与方法
技术领域：
本发明涉及一种测试系统与方法，特别是一种具有自我检测功能 的测试系统与方法。
背景技术：
集成电路(Integral Circuit简称IC)的制造流程包含有晶圆制造、晶 圆针测(Chip Probing简称CP)、切割、检测及作记号、检测通过的 芯片进行封装以及对封装完成的集成电路作测试制程，该测试制程中 又包含初步测试(InitialTest)与最终测试(FinalTest)。其中，晶圆针测为 晶圆制造完成后的一针对电性表现的测试步骤，其目的在于使晶圆进 入切割、检测及封装阶段前先行淘汰掉电性功能不良的晶圆，如此则 可减少成本的浪费。而测试制程则为在集成电路封装完成后，在包装 出货前所对该集成电路的电性特性等进行测试，以确保出货的集成电 路的品质。
图1为传统的测试系统示意图，由测试机台(Tester)lOl传送测试 讯号至负载板(loadboard)102，该测试讯号再由该负载板102传送至一 讯号分配装置103，而该讯号分配装置103与一待测元件104连结，并 依据所接收到的测试讯号对该待测元件104进行测试。其中，该讯号 分配装置103会依据进行不同的测试而不同，于晶圆针测时，该讯号 分配装置103可为一针测卡(probe card),而于测试制程中对集成电路 进行测试时，该讯号分配装置103可为一插座板(socketboard)。再完成 测试后，该测试结果会直接回传至该测试机台，并将该测试结果显示 于屏幕上。
举例来说，传统上于晶圆针测的测试方法，如图2所示，在一般
情况下，测试机台会传送测试讯号由负载板及讯号分配装置直接传到 待测元件后即执行测试的步骤，步骤S201为测量待测元件的电压值，
步骤S202则根据测得的电压值进行修补，其中该修补的方法为激光修 补(laser trimming),在完成修补后则结束该测试。然而，若测试机台或 配件出了问题，则会造成所测量的待测元件的电压值并不准确，而以 此不准确的电压值进行判断并对待测元件进行激光修补后，则会使该 测试元件受到不可修复的影响甚至损坏。即便于测试后就发现测试机 台或配件有问题而进行检查与修复，然而进行过激光修补的元件已无 法复原，而导致产品的浪费。此外，若没有实时发现测试机台或配件 有问题，将测量错误的待测元件进行后续的制造流程更会造成制程上 的困扰。另外，在测试一些需要精准数据以为后续制程使用的元件时， 若量测的数值偏移(shift)过多，也会造成产品的品质受到影响甚至损 坏，而造成浪费。
此外，于制程流程中的测试流程中，若有问题的测试机台对已封 装完成的集成电路进行测试，将完成有问题量测的集成电路包装甚至 出货，更会影响到客户的权益。
因此，亟需提出一种测试系统与方法，不但可提高测量的精准度 及减少测试中由机台所造成的错误，更可以实时反映测试机台的问题 的系统与方法。
发明内容
本发明的目的为于测试中提高待测元件的测量精准度及减少测试 中由机台所造成的错误，并可以实时反映测试机台的问题。
为了达成上述目的，本发明提供一种具有自我检测功能的测试系 统，其中包含有 一转换器，设置于一讯号分配装置上，该转换器可 接收由一测试机台发出的一测试讯号，并切换该测试讯号的行进路径； 以及一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结，可接收由该转换器传
来的该测试讯号而产生一与待测元件相同的输出讯号以检验该测试机 台。再以完成自我检测的测试系统对待测元件进行测试，则可使该待 测元件的测量结果为正确的。而且，该转换器及讯号模拟器更可通过 一传输元件作为接口与测试机台及配件连接，如此则不会于测量中对 待试元件造成不良的影响，以确保其电性的顺畅度及品质。
此外，为达上述目的，本发明还提供一种具有自我检测功能的测 试方法，其步骤包含由一转换器将由测试机台发出的一测试讯号的 行进路径切换至一讯号模拟器；接收由该讯号模拟器所传回的讯号； 确认该讯号是否正常；以及完成测试机台的自我检测，并以检测完成 的测试机台对待测元件进行测试。以此方法对待测元件进行测试，则 可使该待测元件的测量结果为正确，如此，即便后续制程中依据测试 结果对该待测元件进行无法修复的制程，也因为测试结果为正确的， 而不会造成产品的损坏以及浪费。
为了让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳 实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为传统测试系统示意图2为传统晶圆针测方法流程图3为本发明测试系统示意图4为本发明的一实施例的硬件相关位置示意图5为本发明测试系统自我检测的方法流程图6为本发明测试系统对待测元件进行测试的方法流程图。
图中符号说明
101 测试机台
102 负载板
103 讯号分配装置
104 待测元件
S201测量待测元件的电压值
S202根据测得的电压值进行修补
310 测试机台
312 负载板
314讯号分配装置
316 转换器
318讯号模拟器
320 待测元件
401 转换器
402讯号模拟器
403 传输元件
404 讯号分配装置
S501由一转换器将测试讯号的路径切换至一讯号模拟器 S502接收由该讯号模拟器所传回的讯号 S503确认该讯号是否正常 S504测试机台自我检测完成 S505停止测试并进行测试机台及配件的检修 S601将测试讯号传至转换器，该转换器将该测试讯号传至讯号分 配装置
S602由该讯号分配装置将测试讯号传至待测元件并进行测试 S603测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果
具体实施例方式
图3为本发明测试系统示意图。于测试过程中，测试讯号通过测 试机台310传送至负载板312，再经由负载板312将测试讯号传送至讯 号分配装置314。 一转换器316与该讯号分配装置314相连接，该测试 讯号会由该讯号分配装置314传送至该转换器316，其中该转换器具有 可切换该测试讯号的行径路线的功能。 一讯号模拟器318，可产生一与 待测元件320相同输出讯号以检测该测试机台310，其中该输出讯号包
含为一频率讯号。当测试讯号传送至该转换器316时，该转换器316 则可将该测试讯号传送至该讯号模拟器318，该讯号模拟器318会回传 一测试讯号至该讯号分配装置314，再由该讯号分配装置314将该回传 的测试讯号通过该负载板312传回至该测试机台310，并借助此回传的 测试讯号来对该测试机台进行检测。
另外，当测试系统要对待测元件320进行测试时，则测试讯号会 由测试机台310发出，并通过负载板312和讯号分配装置314将该测 试讯号传送至该转换器316，因为要进行待测元件的测试，转换器316 会将该测试讯号传送至该讯号分配装置314，而再通过该讯号分配装置 314将测试讯号传送至待测元件320进行测试。测试完成后，会由待测 元件320回传一测试讯号通过讯号分配装置314及负载板312传回该 测试机台310中。
转换器316可以是线路转换装置，用以切换测试讯号的行进路径， 选择该测试讯号要传至该讯号分配装置314以进行待测元件320的测 试或是将该测试讯号传送至该讯号模拟器318以进行对该测试机台310 的检测。其中该讯号分配装置314可依据进行不同的测试而不同，于 晶圆针测时，该讯号分配装置314可为一针测卡，而于封装制程后的 集成电路进行测试制程时，则该讯号分配装置314可为一插座板。
于本发明中一实施例，该讯号模拟器318可为一具有可变电阻的 电路装置，使用者可依据其需求以改变该装置的电阻值，以使该讯号 模拟器318所输出的电压值与待测元件320正常的电压值相同，进而 可验证该测试机台310的测试功能。此处，仅需于进行测试前针对预 测量的待测元件320来设定该讯号模拟器318的电阻值，以使该讯号 模拟器31S所输出的电压值与该待测元件320正常的电压值相同即可。
图4为本发明中的一实施例的硬件相关位置示意图。于一讯号分 配装置404上设置一传输元件403，该传输元件则为一连结接口，用以
使一转换器401与一讯号模拟器402可与该讯号分配装置连结。如此，
则可在不改变该讯号分配装置404的情况下来达成本发明的测试系统。 于此一实施例中，该传输元件403可以是一电路板，而该讯号分配装 置404则可依据不同测试制程，分别为针测卡或是插座板。此外，对 于不同待测元件的不同规格及特性也会使用不同的针测卡或是插座 板，也因此，于不同的待测元件的测试，也会使用相对应于该待测元 件的讯号模拟器402。虽然，对于不同的待测元件需要变换不同的讯号 模拟器402，但是仅需于测试前针对欲测量的待测元件的正常输出值调 整该讯号模拟器402的参数输出值，以使该讯号模拟器的输出值与该 待测元件的正常输出值相同即可。
图5为本发明测试机台自我检测的方法流程图，在此以配合一实 施例来说明此流程图。
利用本发明的测试系统以进行测试机台自我检测的方法，依序包 含首先，步骤S501，由一转换器转将测试讯号的路径切换至一讯号 模拟器；接着，步骤S502，接收由该讯号模拟器所传回的讯号；然后， 步骤S503，确认该讯号是否正常；若讯号正常，则进行步骤S504，测 试机台自我检测完成；若讯号不正常，则进行步骤S505，停止测试并 进行测试机台及配件的检修；完成测试机台的检查与修正的步骤后， 再重复S501至S503的步骤，以确认该测试机台的测试功能正常。再 确认该待测机台的测试功能正常后才以使之对待测元件进行测试。
步骤S501，由一转换器将测试讯号的路径切换至一讯号模拟器。 于本实施例中，测试讯号由测试机台发出，通过负载板及讯号分配装 置传至一转换器，其中该转换器可决定系统要进行机台自我检测或是 对待测元件进行测试。而该转换器的切换功能可通过于测试程序中对 测量该待测元件的坐标作定义来达成，于本实施例中，则定义当测量 待测元件的横坐标为任意数、纵坐标为25时，则该转换器则会将测试 讯号的路径切换至一讯号模拟器，并以该讯号模拟器来对该测试机台
进行检测。
步骤S502，接收由该讯号模拟器所传回的讯号。测试讯号传至该
讯号模拟器后，则该讯号模拟器会依该测试讯号并模拟预测量的待测 元件的正常测量数值以输出一讯号，该讯号会回传至该讯号分配装置 及负载板，并由该负载板将该讯号传回至该测试机台。于本实施例中， 将该测试系统应用于晶圆针测时，该讯号可为一电压值，而该讯号模 拟器可为一具有可变电阻的电路装置，视待测元件的正常测量电压值 来调整其电阻值以使其输出的电压值与待测元件的正常测量电压值相 同。
步骤S503，确认该讯号是否正常。该讯号则相当于由该测试机台 对该讯号模拟器进行测试所得到的测试结果，因此，若该讯号的数值 在许可范围内，则代表测试机台正常，并进行步骤S504，测试机台自 我检测完成，即可以该测试机台对待测元件进行测试。
若该讯号的数值不在许可范围内，则该测试机台为异常，即需进 行步骤S505，停止测试并进行测试机台及配件的检修。于本发明系统 应用于晶圆针测的实施例中，当讯号模拟器所输出的电压值为2.048± O.OOIV时，若测试机台所测得的数值为2.011V，则代表该测试机台或 是讯号分配装置等配件有异常情况发生，则测试机台会自动停止测试 动作并发出异常警报(alarm)，以待相关人员处理及防止后续错误测量。 在测试机台停下后，相关人员便可以査验以找出造成异常的原因并将 之修复，待相关人员处理后，则可回到步骤S501，再次对测试机台进 行自我检测，直到确认该测试机台及配件的测试功能无误后，才结束 对该测试机台自我检测的程序。
于本发明的测试系统中，在完成自我检测步骤的测试机台即可直 接对待测元件进行测试。而完成自我检测的测试机台对待测元件的测 试方法则如图6所示，包含下述步骤首先，步骤S601，将测试讯号
传至转换器，该转换器将该测试讯号传至讯号分配装置；接着，步骤 S602,由该讯号分配装置将该测试讯号传至待测元件并进行测式；最
后，步骤S603，测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果。
步骤S601，将测试讯号传至转换器，该转换器将该测试讯号传至 讯号分配装置。于本实施例中，在测试机台完成自我检测的程序后， 即可进行对待测元件的测试，也就是说，测试机台在进行自我检测后， 确定该测试机台的测试功能为正常后，不需停机，即可由该测试机台 再发出测试讯号并经由负载板及讯号分配装置传至转换器，因为要进 行对待测元件的测试，所以该转换器会将该测试讯号再传回该讯号分 配装置，以进行对待测元件的测试。
步骤S602，由该讯号分配装置将测试讯号传至待测元件并进行测 试。其中，该讯号分配装置可依据不同测试制程而为不同的测试装置，
当测试系统用于晶圆针试时，则该讯号分配装置可为一针测卡，而当 测试系统用于对已封装后的集成电路进行测试制程时，则该讯号分配 装置可为一插座板。
步骤S603，测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果。举 本发明测试系统用于晶圆针测的一实施例来说明，于晶圆针测中，待 测元件为晶圆，而测试系统则要对待测晶圆进行其电性的测试，特别 为该晶圆电压的测试。将测试系统对待测晶圆进行电压的测量时，测 试系统会由对该晶圆的测量而得到一电压输出值，由于本系统的测试 机台已完成自我检测的程序，其测试功能正常，因此，系统对该晶圆 测量所得到的数值为该晶圆的正确的电压输出值。如此，再进行对该 晶圆做的后续动作，如利用该测得的电压值来对该晶圆进行激光修补， 即利用激光烧断某些特定线路来达成的后制程使用上所需的特定通路 等无法复原的动作，则因为该对该晶圆的测试结果为正确之故，而不 会造成不必要的浪费。
本发明的测试系统及方法的优势即为可在对待测元件进行测试时 先对测试机台及配件进行检测，若检测结果为异常时，可先对测试系 统中的测试机台及配件进行检査，找出异常发生的原因并进行修正， 直到确认测试系统的测试功能正常后，再对待测元件进行测试。如此， 可避免发生由测试功能异常的测试机台及配件对待测元件进行测试， 而在测试的结果不正确的情况下，对该待测元件进行不可复原的后续 制程，而导致成本的浪费甚至影响客户的权益。
此外，由于本发明的讯号模拟器及转换器可由如电路板的传输元 件来与讯号分配装置结合，其线路外接且独立，只须于传统的讯号分
配装置上外加该具有讯号模拟器及转换器的传输元件即可达成，不但 方便而且不会对测试机台或是待测元件造成损害或影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请 专利范围；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修 饰，均应包含在权利要求书的范围内。
权利要求
1. 一种具有自我检测功能的测试系统，其特征在于，包含一转换器，设置于一讯号分配装置上，该转换器可接收由一测试机台发出的一测试讯号，并切换该测试讯号的行进路径；以及一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结，可接收由该转换器传来的该测试讯号而产生一与待测元件相同的输出讯号以检验该测试机台。
2. 如权利要求l所述的测试系统，其中，该转换器为一线路切换 装置，具有可将该测试讯号的行进路径切换至该讯号模拟器或是该讯 号分配装置。
3. 如权利要求l所述的测试系统，其中，该转换器可由一测试程 序支配，以决定该测试讯号的行进路径切换至该讯号模拟器间或该讯 号分配装置。
4. 如权利要求1所述的测试系统，其中，该讯号分配装置可依据 不同的测试制程而为不同的测试装置；包含在进行晶圆针测时，该讯 号分配装置可为一针测卡；以及在进行对已封装的集成电路进行测试 制程时，该讯号分配装置可为一插座板。
5. 如权利要求l所述的测试系统，其中，该讯号模拟器包含一具 有可变电阻的电路装置，可使其所输出的电压值与待测元件的正确测 量电压值相同。
6. 如权利要求l所述的测试系统，其中，该输出讯号为一频率讯号。
7. 如权利要求l所述的测试系统，其中，更包含一传输元件为连 结该转换器、该讯号模拟器以及该讯号分配装置的接口。
8. —种具有自我检测功能的测试系统，其特征在于，包含 一讯号分配装置，连结一测试机台及待测元件，为该测试机台连接该待测元件的接口；一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结；以及一转换器，设置于该讯号分配装置上，该转换器可由该讯号分配 装置接收由该测试机台发出的测试讯号，并可切换该测试讯号的行进路径使该测试讯号传至该讯号模拟器；其中，该讯号模拟器接收该测试讯号后会输出一与待测元件的正 确测量值相同的讯号，以此对该测试机台进行检测。
9. 一种具有自我检测功能的测试方法，其特征在于，包含步骤由一转换器将由测试机台发出的一测试讯号的行进路径切换至一讯号模拟器；接收由该讯号模拟器所传回的讯号； 确认该讯号是否正常；以及完成测试机台的自我检测，并以检测完成的测试机台对待测元件 进行测试。
10. 如权利要求9所述的测试方法，其中，于测试待测元件时， 更包含将测试讯号传至该转换器，该转换器将该测试讯号传至该讯号分 配装置；由该讯号分配装置将该测试讯号传至待测元件并进行测试；以及 测试完成，所测得的测试结果为正确的测试结果。
全文摘要
本发明涉及一种具有自我检测功能的测试系统及方法，其中该测试系统包含有一转换器，设置于一讯号分配装置上，该转换器可接收由一测试机台发出的一测试讯号，并切换该测试讯号的行进路径；以及一讯号模拟器，与该讯号分配装置相连结，可接收由该转换器传来的该测试讯号而产生一与待测元件相同的输出讯号以检验该测试机台。再以完成自我检测的测试系统对待测元件进行测试，则可确认该待测元件的测量结果为正确的。
文档编号G01R35/00GK101393243SQ200710152839
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者范智翔, 陈宣臣 申请人:京元电子股份有限公司