CN106887253B - 一种采用测试针卡进行dram晶圆测试的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种采用测试针卡进行DRAM晶圆测试的方法，避免了由于测试针卡异常造成的量产滞后问题，并同时降低了量产的成本。本发明的测试方案包括以下步骤：1)晶圆起测；2)确定测试针卡中需要保护的关键探针，依次单独进行有关所述关键探针的测试项；若某一测试项未通过，则关断相应的失效芯片电源，然后对其他芯片继续进行下一测试项，直至完成所有的测试项；3)功能测试，即执行DRAM的各种功能测试项；4)测试结束。

Description

一种采用测试针卡进行DRAM晶圆测试的方法
技术领域
本发明涉及一种采用测试针卡进行DRAM晶圆测试的方法。
背景技术
DRAM在测试过程中有降低测试成本的需求，因此测试针卡的同测数越来越高，随之而引起的测试针卡的制造成本和维修成本也相应增高。以256芯片同测的测试针卡为例，一张针卡的价格为20万美金，一根测试探针的维修费用为1000美金。
传统的DRAM晶圆测试方法如图1所示，测试分三步执行：
步骤1：晶圆起测；
步骤2：功能测试，即执行DRAM的各种功能测试项；
步骤3：测试结束。
传统的DRAM晶圆测试中没有考虑到测试针卡探针的保护。按照以上测试流程，当测试异常发生时，极易造成测试探针的损毁，探针的损毁将进一步导致量产的滞后以及芯片成本的提升。
发明内容
本发明对传统的采用测试针卡进行DRAM晶圆测试的流程进行了改进，提出一种新的测试方法，能够尽可能避免芯片量产滞后同时降低芯片成本。
本发明的测试方案如下：
步骤1：晶圆起测；
步骤2：确定测试针卡中需要保护的关键探针，依次单独进行有关所述关键探针的测试项；若某一测试项未通过，则关断相应的失效芯片电源，然后对其他芯片继续进行下一测试项，直至完成所有的测试项；
步骤3：功能测试，即执行DRAM的各种功能测试项；
步骤4：测试结束。
目前，DRAM量产测试针卡的关键探针主要有两类，即电源探针(VDD和GND)以及控制芯片特性电压(VPP、VNWLL等)的探针，由于这两类探针在测试过程中，会有高电压或大电流的流过，因此这两类探针芯片间不能共享，保护这两类探针很重要。
所以，通常需要保护的关键探针包括电源探针和控制芯片特性电压的探针；有关关键探针的测试项依次包括：VDD和GND短路测试、VDD电流钳位下的IDD1测试、特性电压高电压下的DC测试。
本发明的有益效果如下：
有效地保护了DRAM测试针卡的关键探针，避免了由于测试针卡异常造成的量产滞后问题，并同时降低了量产的成本。
附图说明
图1为传统的DRAM晶圆测试的流程图。
图2为4芯片同测的测试针卡和芯片连接示意图。
图3为本实施例的DRAM晶圆测试的流程图。
具体实施方式
如图3所示，本实施例的DRAM晶圆测试分为六步：
步骤1：晶圆起测；
步骤2-4：三组测试项，保护测试针卡的关键探针；
步骤5：功能测试，即执行DRAM的各种功能测试项；
步骤6：测试结束。
与传统的DRAM晶圆测试流程图相比，步骤2-4为新增的测试流程，即在晶圆起测与功能测试之间，加入了三组测试项，并且在每一组测试项执行完毕后，均会对测试结果进行判断，只有测试通过的芯片才能进入接下来的测试流程，失效的芯片会关断测试机台对测试针卡的供电，以达到保护测试针卡关键探针的目的。这三组测试项为：
第一组：VDD和GND短路测试；
第二组：VDD电流钳位下的IDD1测试；
第三组：特性电压高电压下的DC测试。
下面，分别对新加入的三组测试项及控制方法进行详细的说明。
第一组测试项为VDD和GND短路测试，目的是保护针卡的电源探针VDD和GND。
针卡的电源(VDD和GND)探针负责连接测试机台和DRAM的电源和地，是保证DRAM工作的最基本的探针。VDD和GND短路测试时晶圆起测后的第一个测试项，在该测试项中，我们将会试探性的加VDD，即不能将芯片正常工作时所需的VDD直接加到针卡的VDD探针上，以防止一旦芯片存在VDD和GND的短路，那么大电流直接通过VDD流到GND上，VDD和GND探针有损坏的风险。以DDR3芯片为例，正常工作的VDD是1.5V，那么在侦测VDD是否短路的测试项中，我们将会在VDD上加0.3V的电压，并量测VDD探针上的电流，如果VDD和GND无短路现象，那么VDD探针上的电流值在十微安量级，如果VDD和GND有短路现象，那么VDD探针上的电流值会在百微安量级。针对百微安测量值的芯片，我们将会在整个测试流程中，关断测试机台对针卡的VDD的供电，以达到保护VDD和GND的目的。
第二组测试项为VDD电流钳位下的IDD1测试，该测试项可以进一步的保护VDD探针。IDD1是DRAM芯片正常工作状态下的电流，以DDR3芯片为例，通常情况下，IDD1的电流在30mA左右。针对该测试项，我们会进行双重控制以保护针卡。第一重控制，针对IDD1的实测值进行判断，如果当IDD1大于50mA时，通常芯片的功能或后续的可靠性也会异常，这部分芯片不需要封装。因此当IDD1大于50mA时，将关断测试机台对芯片VDD上的供电，保证芯片在接下来的功能测试项中不会处于异常工作状态，进一步保证VDD甚至与该芯片相连接的所有探针；第二重控制，针对VDD进行电流钳位。IDD1异常的芯片，虽然量测值可能只有50mA，但某些时间点的瞬态IDD1存在百微安量级的可能性，而测试针卡本身的VDD承受电流是有上限的，如果超过上限，短时间内不会发现VDD探针的异常，但是随着晶圆测试量的增加，VDD上的累积效应会逐渐明显，最终影响量产，因此，在量测IDD1时，一定要根据针卡的设计规格进行电流钳位。例如，针卡的设计规格要求VDD探针上的电流上限是300mA，那么，在测量IDD1时，我们会给+/-250mA的电流钳位，进一步保证VDD探针的安全。
第三组测试项为特性电压高电压下的DC测试，目的是保护测试针卡的特性电压探针。
DRAM晶圆级测试中，芯片的特性电压会通过探针和测试机台相连接，达到灵活控制测试条件的目的。当某个功能测试项中，如果芯片的特性电压有高电压输入的需求时，则必须进行探针的保护。假设在一个功能测试项中，某特性电压需要高电压输入，那么会在该功能测试项执行前，引入一个测试时间很短的DC测试项，该DC测试项采用和功能测试项相同的电压输入条件，在该条件下，量测特性电压探针上的电流值，如果某些芯片的电流值过大，则这些芯片工作异常，不但不能通过同条件的功能测试，并且还有损坏与之相连的特性探针的风险，因此必须切断这些芯片的供电电源，在接下来的同条件的长时间的功能测试项中，这些芯片不工作，与这些芯片相连的特性探针才能得以保护。例如，在晶圆测试中，会有晶圆级的老化测试项，这些测试项需要长时间的加高电压VPP(DDR3芯片VPP为2.85V，老化测试项VPP需加4V，并且老化测试时间均在分钟的量级上)，那么会在这些老化测试项执行前，引入一个4V VPP电压输入的DC测试项(DC测试项的测试时间是毫秒量级)，量测VPP探针上的电流，电流值在20mA以内，VPP探针没有损坏的风险，这些芯片可以继续进行长时间的老化测试；电流值超过20mA的芯片，如果进行长时间的老化测试，这些芯片的VPP探针被损坏的风险极大，因此必须对这些芯片进行断电处理，进而达到保护这些芯片VPP探针的目的。

Claims (1)

1.一种采用测试针卡进行DRAM晶圆测试的方法，包括：
步骤1：晶圆起测；
步骤2：确定测试针卡中需要保护的关键探针，依次单独进行有关所述关键探针的测试项；在每一组测试项执行完毕后，均会对测试结果进行判断，只有测试通过的芯片才能进入接下来的测试流程；若某一组测试项未通过，则关断相应的失效芯片电源，失效的芯片会关断测试机台对测试针卡的供电，以保护测试针卡关键探针；然后对其他芯片继续进行下一测试项，直至完成所有的测试项；
所述关键探针为电源探针和控制芯片特性电压的探针；有关所述关键探针的测试项依次包括：VDD和GND短路测试、VDD电流钳位下的IDD1测试、特性电压高电压下的DC测试；
所述VDD电流钳位下的IDD1测试为双重控制：
第一重控制为针对IDD1的实测值进行判断；
第二重控制为针对VDD进行电流钳位；
步骤3：功能测试，即执行DRAM的各种功能测试项；
步骤4：测试结束。
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