专利名称：芯片的测试方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种芯片的测试方法及系统。
背景技术：
目前，在半导体制造领域中，在完成芯片的制造后需要对芯片进行测试，来得到芯 片的电学特性，从所述电学特性得到芯片质量，例如良率。例如在申请号为“03115212. 0”的中国专利申请中公开了一种IC卡芯片和模块芯 片测试系统，可以对IC卡进行测试，可以根据用户的要求方便的进行各种电性能的测试。在测试中，通常会对芯片的各项电学性能以及可靠性进行测试，然后与用户的 要求进行比较，如果达到用户的要求就为合格产品，记录通过标记(pass)，如果没有达 到用户要求就为不合格产品，记录不合格标记(fail)，上述也叫做WS测试(wafer Sort tests)。上述测试要对每一个芯片进行大量种类的测试，而且要对每一片芯片进行测试， 因此在测试过程中得到的测试结果的数据量非常庞大，例如对于一个芯片的测试数据就达 到40MB-50MB，有的甚至超过100M，因此对上述数据存储6个月就会达到4TB-5TB，因此通 常所有的电学特性的测试数据仅短期保留，例如保留1-2周的时间，而将pass或fail的信 息(也叫做CP数据)进行存储，这样占据的数据就大大减少，例如同样六个月的数据量为 150GB。但是，这样就使得原始的各项电学性能的测试数据丢失，因此在芯片不合格时，就 无法对测试数据进行分析得到芯片不合格的原因。
发明内容
本发明解决了无法对测试数据进行分析得到芯片不合格的原因的技术问题。为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片的测试方法，包括步骤对晶圆分割出 的η个芯片进行测试，每个芯片进行f种测试，得到η组测试数据，每组包括f种测试数据； 将η组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据；对每个压缩组中 的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩；将所述压缩的结果进行存储；对所 述存储的测试数据进行分析；其中m、η和f为自然数，且η大于m。可选的，所述函数关系包括求算术平均数和求几何平均数中的任意一种。可选的，所述将η组测试数据分为m个压缩组的方法中m等于5，分别将5% η组 数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。可选的，所述测试数据为超出客户要求值一定范围的测试数据。相应的本发明还提供了一种芯片测试数据的存储系统，包括测试单元，用于对晶 圆分割出的η个芯片测试，其中每个芯片进行f种测试，得到η组测试数据，每组包括f种测 试数据分组单元，将η组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数 据；压缩单元，用于对每个压缩组中的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩； 存储单元，用于将所述压缩的结果进行存储；分析单元，用于对所述存储的测试数据进行分析；其中m、η和f为自然数，且η大于m。可选的，所述压缩单元包括算术平均数单元，用于求算术平均数；或几何平均数单元，用于求几何平均数。可选的，所述分组单元将η组测试数据分为m个压缩组中m等于5，分别将5 % η 组数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。可选的，所述测试数据为超出客户要求值一定范围的测试数据。和现有技术相比，本发明的优点在于本发明通过将测试数据分为压缩组，然后按照一定函数关系进行压缩，这样就使 得数据量大大减小，但是其包含的数据信息并没有丢失，因为当需要对芯片的数据信息进 行分析时，可以对压缩后的数据进行分析，因此便于分析获得芯片不合格的原因。
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目 的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按 实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。图1为本发明的芯片的测试方法的流程图；图2为本发明的芯片的测试系统的结构示意图。
具体实施例方式从背景技术可以知道，在半导体制造领域中，在完成芯片的制造后需要对芯片进 行测试，来得到芯片的电学特性，从所述电学特性得到芯片质量，例如良率。在测试中，通常会对芯片的各项电学性能以及可靠性进行测试，然后与用户的要 求进行比较，如果达到用户的要求，也就是在要求值一定范围内就为合格产品，记录通过标 记(pass)，如果没有达到用户要求，也就是超出客户要求值一定范围就为不合格产品，记录 不合格标记(fail)。由于测试的数据量非常庞大，因此通常不将测试的全部数据进行存储， 这样使得原始的各项电学性能的测试数据丢失，因此在芯片不合格时，就无法对测试数据 进行分析得到芯片不合格的原因。本发明的发明人在研究后认为，当芯片不合格的情况下还需要对芯片的性能作进 一步的分析，另外如果芯片达到了用户的要求，也就是合格的情况下可能性能刚刚达到用 户的要求，这样的可能其性能也较差，但是由于测试数据丢失，因此无法发现这些达到合格 要求但是性能较差的芯片，而且也无法对其性能较差的原因进行分析。因此本发明的发明人提供了一种芯片的测试方法，包括步骤对晶圆分割出的η 个芯片进行测试，每个芯片进行f种测试，得到η组测试数据，每组包括f种测试数据；将η 组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据；对每个压缩组中的 每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩；将所述压缩的结果进行存储；对所述 存储的测试数据进行分析；其中m、η和f为自然数，且η大于m。可选的，所述函数关系包括求算术平均数和求几何平均数中的任意一种。可选的，所述将η组测试数据分为m个压缩组的方法中m等于5，分别将5% η组
4数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。可选的，所述测试数据为超出客户要求值一定范围的测试数据。相应的本发明还提供了一种芯片的测试系统，包括测试单元，用于对晶圆分割出 的η个芯片测试，其中每个芯片进行f种测试，得到η组测试数据，每组包括f种测试数据； 分组单元，将η组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据；压缩 单元，用于对每个压缩组中的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩；存储单 元，用于将所述压缩的结果进行存储；分析单元，用于对所述存储的测试数据进行分析；其 中m、n和f为自然数，且η大于m。可选的，所述压缩单元包括算术平均数单元，用于求算术平均数；或几何平均数单元，用于求几何平均数。可选的，所述分组单元将η组测试数据分为m个压缩组中m等于5，分别将5% η 组数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。可选的，所述测试数据为超出客户要求值一定范围的测试数据。本发明通过将测试数据分为压缩组，然后按照一定函数关系进行压缩，这样就使 得数据量大大减小，但是其包含的数据信息并没有丢失，因为当需要对芯片的数据信息进 行分析时，可以对压缩后的数据进行分析，因此便于分析获得芯片不合格的原因。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表 示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应 限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。图1为本发明的芯片的测试方法的流程图，下面参考图1进行说明。如图1所示，芯片测试数据的存储方法包括下列步骤SlO 对晶圆分割出的η个芯片进行测试，每个芯片进行f种测试，得到η组测试数 据，每组包括f种测试数据。在芯片制作时通常以一个晶圆为单位，将一个晶圆分为若干个区域，例如η个区 域，然后利用相同的制程在每个区域形成1个芯片。在芯片制作完成后将晶圆进行分割，例 如分为η个芯片，然后对同一晶圆分割出的η个芯片进行测试，对每个芯片的测试可以得到 一组测试数据，因此共得到η组测试数据，每个芯片一般会进行多种的测试，例如功耗、电 流、电压等等f种测试，因此每个芯片可以得到f种测试数据，也就是每组测试数据包括f 种数据。在本实施例中，只需要记录和客户的要求相比，超出客户要求值一定范围的测试 数据。所述的一定范围可以根据实际情况进行设置，例如可以设置为客户要求的合格范围， 也可以设置为客户要求的合格范围内的更小的一个范围，这样利于在还没有出现不合格产 品时及时发现问题，提高芯片的质量。S20 将η组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据。
具体的，将同一个晶圆分割出的η个芯片的η组测试数据进行分组，可以分为m个
压缩组，例如2、3、4、5......因为同一晶圆上制作的芯片经历了相同的工艺制程，因此其
电学性能较接近，这样对同一晶圆上制作的芯片的测试数据进行压缩，例如求平均，那么对 该平均值进行分析就得到该批芯片不合格的原因。优选的，将η组测试数据分为m个压缩组的方法中m等于5，分别将5% η组数据、 20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。例如η等于 100，将100组测试数据分为5个压缩组，那么也就是将5组数据、20组数据、25组数据、25 组数据、25组数据分为5个压缩组。优选的，所述η组测试数据分为m个压缩组的方法为按照晶圆上芯片的位置进行 分配，例如将晶圆从圆心沿半径分为m个区域，其中处于晶圆中央的为圆形，其它为环形， 那么处于同一所述区域内的芯片的测试数据分到同一压缩组，如果分为5个区域，压缩组 就为5个。因为晶圆为圆形，因此在工艺制程中处于晶圆的同一个圆周带上的区域制程更 接近，因此制作的芯片性能更接近，这样以同一个圆周带上的区域制作的芯片的测试数据 分为一个压缩组进行压缩可以使得压缩后的数据和实际数据更接近。当然，在其它的实施方式中，还可以利用其它的分组的方式，例如将η组测试数据 平均分配，也就是n/m组为一个压缩组，共m个压缩组。S30:对每个压缩组中的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩。具体的，例如共有5个压缩组，每个压缩组内有20组的测试数据，每组包括10种 测试数据，这样可以利用求算术平均数的方法，将1个压缩组中，也就是20组中的同一种测 试数据进行求算术平均数，例如在一个压缩组的每组中的测试数据都包括功耗，那么每个 压缩组中就包括20个功耗数据，将该20个功耗数据求算术平均数，这样数据就压缩了 20 倍。同样将该压缩组中的所有种类的测试数据都求算术平均数，将所有的压缩组都按照上 述方法求算术平均数，这样所有的测试数据就被压缩为原来的二十分之一。在其它实施例中也可以按照其它的函数关系，例如采用求几何平均数的方法或者 其它的求平均的方法进行压缩，例如平方平均数或算术平方根等等。在利用上述的方法将数据进行压缩后，数据量大大减小，但是在压缩后的数据量 中却保留了测试数据的信息，例如因为功率过大引起不合格时，可以通过对该压缩组中的 功耗的算术平均数进行分析，例如同一压缩组中的测试数据来源于晶圆的同一圆周带上， 因此该圆周带上制作的芯片的性能比较接近，如果功耗过大，可能该压缩组内的功耗都较 大，因此功耗的平均值可能也比用户的要求值大，因此对该平均值进行分析就可以知道不 合格的原因。而且，当测试数据，例如功耗在客户要求的范围内，但是偏离客户要求值较大，例 如在要求值的边缘，这在现有技术中是无法判断的，因为现有技术中仅仅将超出客户要求 范围的标记为“fail ”，在客户要求范围内的标记为“pass”，而在客户要求范围内的就不能 再进行分析，例如偏移客户要求值较大的也无法判断，也不进行分析。但是利用本发明的 存储方法，因为存储了所有的测试数据，而不仅仅是fail和pass的信息，这样就可以对 fail的测试数据以及pass但是却偏离客户要求值较大的测试数据进行分析，从而及时的 在fail前发现问题，避免fail的出现。S40 将所述压缩的结果进行存储，其中m、η和f为自然数，且η大于m。
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具体的，将在步骤S20按照一定的函数关系压缩后的数据进行存储，例如存储到 存储介质中。因为数据压缩后数据量大大减小，因此大大节省了存储空间，这样就可以将芯 片的测试数据保存较长时间，例如长期保存，从而在芯片不合格时，对其不合格的原因进行 分析，用于避免下一批芯片的不合格问题。因此本发明的芯片测试数据的存储方法，大大的 节省了存储空间，保证的测试数据的长期保存，从而可以通过及时的对数据进行分析来提 高了芯片质量。S50 对所述存储的测试数据进行分析。具体的，可以采用本领域技术人员所熟知的分析方法。在本实施方式中，可以既可 以对超出客户要求的范围的测试参数进行分析，也就是不合格，记录fail的芯片。另外也 可以对偏离客户要求值较大的测试参数进行分析，也就是偏离客户的要求值，但是在客户 要求范围内，被标记为“pass”的芯片。相应的，本发明还提供了一种芯片的测试系统，图2为本发明的芯片测试数据的 存储系统的结构示意图，参考图2，芯片测试数据的存储系统包括测试单元110，用于对晶圆分割出的η个芯片测试，其中每个芯片进行f种测试， 得到η组测试数据，每组包括f种测试数据；分组单元120，将η组测试数据分为m个压缩 组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据；压缩单元130，用于对每个压缩组中的每一种 测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩；存储单元140，用于将所述压缩的结果进行 存储；分析单元150，用于对所述存储的测试数据进行分析；其中m、n和f为自然数，且η大 于mo优选的，所述压缩单元包括算术平均数单元，用于求算术平均数；或几何平均数 单元，用于求几何平均数。优选的，所述分组单元的将η组测试数据分为m个压缩组的方法中m等于5，分别 将5% η组数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。优选的，所述测试数据为超出客户要求值一定范围的测试数据。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽 然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明 技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离 本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同 变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种芯片的测试方法，其特征在于，包括步骤对晶圆分割出的η个芯片进行测试，每个芯片进行f种测试，得到η组测试数据，每组 包括f种测试数据；将η组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据； 对每个压缩组中的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩； 将所述压缩的结果进行存储； 对所述存储的测试数据进行分析； 其中m、n和f为自然数，且η大于m。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述函数关系包括求算术平均数和 求几何平均数中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述将η组测试数据分为m个压缩组 的方法中m等于5，分别将5% η组数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、25% η组数据分为5个压缩组。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述测试数据为超出客户要求值一 定范围的测试数据。
5.一种芯片的测试系统，其特征在于，包括测试单元，用于对晶圆分割出的η个芯片测试，其中每个芯片进行f种测试，得到η组 测试数据，每组包括f种测试数据；分组单元，将η组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据； 压缩单元，用于对每个压缩组中的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩；存储单元，用于将所述压缩的结果进行存储； 分析单元，用于对所述存储的测试数据进行分析； 其中m、η和f为自然数，且η大于m。
6.根据权利要求5所述的存储系统，其特征在于，所述压缩单元包括 算术平均数单元，用于求算术平均数；或几何平均数单元，用于求几何平均数。
7.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述分组单元将η组测试数据分为 m个压缩组中m等于5，分别将5% η组数据、20% η组数据、25% η组数据、25% η组数据、 25% η组数据分为5个压缩组。
8.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述测试数据为超出客户要求值一 定范围的测试数据。
全文摘要
本发明提供了一种芯片的测试方法和系统，该方法包括步骤对晶圆分割出的n个芯片进行测试，得到n组测试数据，每组包括f种测试数据；将n组测试数据分为m个压缩组，每个压缩组中包括完整的组的测试数据；对每个压缩组中的每一种测试数据分别按照一定的函数关系进行压缩；将所述压缩的结果进行存储；对所述存储的测试数据进行分析；其中m、n和f为自然数，且n大于m。
文档编号G01R31/317GK102004220SQ200910194788
公开日2011年4月6日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者康栋, 林光启, 黄珺 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司