CN111564383A - 提高半导体测试***产能的方法及半导体测试*** - Google Patents

提高半导体测试***产能的方法及半导体测试*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高半导体测试***产能的方法及半导体测试***，其将主控平台分别与探针台与机械手设备和多个自动测试设备建立通讯连接，获取所述自动测试设备的通讯状态，并检测所述探针台与机械手设备的状态信息。本发明通过所述自动测试设备进行用户信息传送和测试程序载入，根据探针台与机械手设备的状态信息，得到测试开始信号后通过各自动测试设备进行测试，并将测试结果返回至所述主控平台。本发明根据测试结果产生整合信号至所述探针台与机械手设备，完成一次循环测试，在测试全部结束信号后，发送批次结束信号至所述自动测试设备，完成测试。本发明能够采用多台自动测试设备与一台探针台与机械手设备配合使用，提高设备利用率。

Description

提高半导体测试***产能的方法及半导体测试***
技术领域
本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种提高半导体测试***产能的方法及半导体测试***。
背景技术
现有半导体晶圆测试与成品测试过程中，通常是使用一台自动测试设备与一台探针台与机械手设备配合完成。为了提高测试效率、节约成本，测试方案都是选择做多站点并行测试。通常探针台与机械手设备支持多站点扩展。
但是现有多站点并行测试开发，其站点数量受限于单一自动测试设备所能够提供的测试资源。现有晶圆测试方式需要测试者投入资金购买具有更多测试资源的自动测试设备，导致测试工程投入巨大而且后续设备利用率难以确定。
现有技术使用TTL通讯模式实现一台探针台与机械手设备与多台自动测试设备之间的连接。但是一台自动测试设备只能完成一个Site的测试，无法完成多Site测试。如果使用GPIB通讯模式则只能实现一台探针台与机械手设备与一台自动测试设备的连接。这种方式下，可以实现一台自动测试设备多Site测试，但是由于一台自动测试设备的资源有限，因此其所执行的多Site测试的Site数也有限。目前市场上还无法将多台自动测试设备同时与单独一台探针台与机械手设备配合使用实现多Site测试。现有测试技术，其设备利用率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高半导体测试***产能的方法及半导体测试***，其利用多台自动测试设备与一台探针台与机械手设备配合，能够提高设备利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种提高半导体测试***产能的方法，其在设置主控平台分别与多个自动测试设备建立通讯连接；设置所述主控平台还与单独一个探针台与机械手设备建立通讯连接；设置各所述自动测试设备分别与同一个半导体测试开发模块建立通讯连接之后，所述主控平台依次执行以下步骤：
第一步，分别获取各所述自动测试设备以及所述探针台与机械手设备的状态信息；
第二步，在各所述自动测试设备以及所述探针台与机械手设备的状态信息正常时，向各所述自动测试设备载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备处于测试等待状态；
第三步，在所述探针台与机械手设备的状态信息为已经驱动半导体被测件到达设定位置时，分别根据测试开始信号驱动各所述自动测试设备通过半导体测试开发模块对该半导体测试开发模块所连接的半导体被测件进行测试，然后在各所述自动测试设备完成测试后获取各自动测试设备的测试结果；
第四步，对各所述自动测试设备完成测试所获得的测试结果进行整合处理，并向探针台与机械手设备发送整合信号，驱动所述探针台与机械手设备重复上一步骤进行下一次整体测试；
第五步，在接收到探针台与机械手设备所发送的全部整体测试全部结束的信号后，输出结束测试信号至各自动测试设备，保存测试结果的相应测试数据。
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，所述将主控平台分别与多个自动测试设备建立通讯连接的具体步骤包括：
首先将自动测试设备与主控平台通过网络或USB连接通讯；
然后确定自动测试设备与主控平台双方通讯协议及相对应的查询指令；
所述主控平台能够通过查询指令获取与该查询指令相对应的自动测试设备的状态信息和/或测试结果。
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，第一步中，所述主控平台还在分别获取各所述自动测试设备以及所述探针台与机械手设备的状态信息时，通过各所述自动测试设备获取并校验所述半导体测试开发模块的识别码；
第二步中，所述主控平台在向各所述自动测试设备载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备处于测试等待状态之前，还校验所述半导体测试开发模块的识别码是否正确，所述主控平台在所述识别码正确时向各所述自动测试设备载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备处于测试等待状态。
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，第二步中，所述主控平台在各所述自动测试设备以及所述探针台与机械手设备的状态信息正常且识别码正确时，具体按照以下步骤向各所述自动测试设备载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备处于测试等待状态：
通过所述主控平台发送用户信息和测试程序至所述自动测试设备，并由所述自动测试设备接收所述用户信息和所述测试程序后进行所述用户信息的保存和所述测试程序的载入，相应设置各自动测试设备的配置参数，设置各所述自动测试设备处于测试等待状态；
其中，所述用户信息包括操作人员信息、生成批号、对应测试工具编号；
所述测试程序中定义有测试步骤的执行顺序。
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，第三步中，获得所述开始信号的具体步骤包括：
利用所述主控平台查询所述探针台与机械手设备的状态信息，在所述探针台与机械手设备达到设定状态时，产生测试开始信号。
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，分别根据测试开始信号驱动各所述自动测试设备通过半导体测试开发模块对该半导体测试开发模块所连接的半导体被测件进行测试的步骤具体包括：
将所述测试开始信号按照各自动测试设备所对应的通讯协议分别发送至所述各自动测试设备，各自动测试设备分别在接收到其所对应的开始信号后开始进行测试，并在完成测试后将其从半导体测试开发模块所获得的对应的测试结果按要求组合后发送至探针台与机械手设备，由探针台与机械手设备返回至所述主控平台完成测试。
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，第五步中，在接收到探针台与机械手设备所发送的全部整体测试全部结束的信号后，输出结束测试信号至各自动测试设备，并保存测试结果的相应测试数据的具体步骤包括：
当所述主控平台接收到所述探针台与机械手设备发出的测试全部结束信号后，发送批次结束信号至所述自动测试设备，使所述自动测试设备接收到所述批次结束信号后，结束测试，将对应的测试结果传输至所述主控平台，并由所述主控平台保存所有的测试结果。
一种半导体测试***，其包括：
若干自动测试设备，其与同一个半导体测试开发模块建立通讯连接，分别用于控制所述半导体测试开发模块对该半导体测试开发模块所连接的半导体被测件进行相应的测试，然后在完成测试后上传相应的测试结果；
一个探针台与机械手设备，用于夹持并驱动所述半导体被测件到达测试所需要的设定位置，实时反馈相应的状态信息，还在全部整体测试全部结束时反馈相应的信号；
半导体测试开发模块，其与半导体被测件连接，分别由各所述自动测试设备控制而对所述半导体被测件进行相应的测试
主控平台，其分别与所述自动测试设备以及所述探针台与机械手设备建立通讯连接，用于执行如上任一所述的方法步骤
可选的，如上任一所述的提高半导体测试***产能的方法，其中，所述主控平台分别与各所述自动测试设备之间通过网络或USB连接通讯。
有益效果
本发明所提供的一种提高半导体测试***产能的方法，通过网络或USB通讯方式将主控平台分别与探针台与机械手设备和多个自动测试设备建立通讯连接，并约定主控平台与自动测试设备之间的通讯协议通过所述自动测试设备发送控制信号至半导体测试开发模块，所述半导体测试开发模块接收所述测试信号后，对半导体被测件进行对应的测试，获取所述自动测试设备的通讯状态，并检测所述探针台与机械手设备的状态信息，完成初始化，通过所述自动测试设备进行用户信息传送和载入测试程序，并查询所述探针台与机械手设备的状态信息，直到所述探针台与机械手设备达到设定状态时，得到测试开始信号，将所述测试开始信号传输至所述自动测试设备进行测试，并将测试结果返回至所述主控平台，将根据所述测试结果产生的整合信号传输至所述探针台与机械手设备，完成一次循环测试，当获取测试全部结束信号后，并发送批次结束信号至所述自动测试设备，完成测试，采用多台自动测试设备与一台探针台与机械手设备配合使用，提高设备利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种提高半导体测试***产能的方法的步骤示意图。
图2是本发明提供的一种提高半导体测试***产能的结构示意图。
1-主控平台、2-自动测试设备、3-探针台与机械手设备、4-半导体测试开发模块、5-半导体被测件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1号图2，本发明提供一种提高半导体测试***产能的方法，包括：
S101、将主控平台分别与探针台与机械手设备和多个自动测试设备建立通讯连接。
具体的，将主控平台1分别与探针台与机械手设备3和多个自动测试设备2建立通讯连接，其中，具体为使用通讯线如USB连接或通过网络连接，并确定自动测试设备2与主控平台1双方通讯协议及相对应的查询指令，以使得所述主控平台1能够通过查询指令获取与该查询指令相对应的自动测试设备2的状态信息和/或测试结果。然后，通过所述自动测试设备2发送控制信号至半导体测试开发模块4，所述半导体测试开发模块4接收所述测试信号后，能够对半导体被测件5进行对应的测试。其中，所述自动测试设备2的测试资源通过连接装置连接到所述半导体测试开发模块4，所述探针台与机械手设备3用于完成半导体被测件5的运送与定位，所述半导体测试开发模块4通过固定装置接触到所述半导体被测件5。由此，本发明能够通过采用多台所述自动测试设备2与一台所述探针台与机械手设备3的配合使用，提高设备利用率，并且工厂不需要投入大量的成本去购买测试资源更多的所述自动测试设备2，降低了工厂的投入成本，降低了工厂的风险。
S102、获取所述自动测试设备的通讯状态，并检测所述探针台与机械手设备3的状态信息，完成初始化。
具体的，获取所述自动测试设备2的配置状态和通讯状态，在各所述自动测试设备2以及所述探针台与机械手设备3的状态信息正常时，向各所述自动测试设备2载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备2处于测试等待状态。本步骤中还可在获取所述主控平台还在分别获取各所述自动测试设备2以及所述探针台与机械手设备3的状态信息时，进一步的通过所述自动测试设备2获取所述半导体测试开发模块4上的识别码，校验所述半导体测试开发模块4的识别码是否正确，以避免出现对应关系错位的情况，并同时利用所述主控平台1检测所述探针台与机械手设备3的状态信息，并根据所述主控平台1获取的所有信息进行对应的调整，完成对所述主控平台1的初始化。其中，初始化过程包括：主控平台1相应地向各所述自动测试设备2载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备2处于测试等待状态。
对应主控平台1发送用户信息和测试程序至所述自动测试设备的步骤，各所述自动测试设备接收相应的用户信息和所述测试程序后进行所述用户信息的保存和所述测试程序的载入，相应设置各自动测试设备的配置参数，设置各所述自动测试设备2处于测试等待状态。
其中，用户信息包括操作人员信息、生成批号、对应测试工具编号。其由工厂确定用来对数据记录进行标识。
所述测试程序中定义有测试步骤的执行顺序。主控平台通过自定义协议统一下发用户信息与测试程序给自动化测试设备，实现自动处理，避免各自动化测试设备单独设置会造成的不可控因素。
S103、通过所述自动测试设备进行用户信息传送和载入测试程序，并查询所述探针台与机械手设备的状态信息，得到测试开始信号。
具体的，通过所述主控平台1发送用户信息和测试程序至所述自动测试设备2，并由所述自动测试设备2接收所述用户信息和所述测试程序后进行所述用户信息的保存和所述测试程序的载入，利用所述主控平台1查询所述探针台与机械手设备3的状态信息，直到所述探针台与机械手设备3达到设定状态时，比如，在所述探针台与机械手设备2的状态信息为已经驱动半导体被测件5到达设定位置时，产生测试开始信号。即，可以以所述半导体被测件5到达指定位置作为达到所述设定状态的判断标准。
S104、将所述测试开始信号传输至所述自动测试设备进行测试，并将测试结果返回至所述主控平台。
具体的，将所述测试开始信号分别发送至多个所述自动测试设备2，使所述自动测试设备2接收到所述测试开始信号后，分别根据测试开始信号驱动各所述自动测试设备2通过半导体测试开发模块4对该半导体测试开发模块4所连接的半导体被测件5开始进行测试，并将对应的测试结果返回至所述主控平台1，或由主控平台1在各所述自动测试设备2完成测试后获取各自动测试设备2的测试结果。
S105、将根据所述测试结果产生的整合信号传输至所述探针台与机械手设备3，完成一次循环测试。
具体的，利用所述主控平台1将接收到的所述测试结果进行整合处理后，产生整合信号并传输至所述探针台与机械手设备3，完成一次循环测试，驱动所述探针台与机械手设备3重复上一步骤进行下一次整体测试。
S106、获取测试全部结束信号，并发送批次结束信号至所述自动测试设备，完成测试。
具体的，当所述主控平台1接收到所述探针台与机械手设备3发出的全部整体测试全部结束的信号后，发送批次结束信号至各所述自动测试设备2，使所述自动测试设备2接收到所述批次结束信号后，结束测试，并使所述自动测试设备2结束测试后，保存测试结果的相应测试数据，将对应的测试结果传输至所述主控平台1，并由所述主控平台1保存所有的测试结果。
本发明能够通过采用多台所述自动测试设备2与一台所述探针台与机械手设备3的配合使用，提高设备利用率，并且所述主控平台1与所述自动测试设备2可循环测试多次，提升产能。
举例来说，客户现有多台自动测试设备，每台自动测试设备资源最大支持16个测试站并行测试某种集成电路芯片，同时客户现场的探针台设备支持32个测试站并行测试功能。在未实施方案前，晶圆每片需要2.5小时,实际使用两台自动测试设备2，一台探针台进行32个测试站并行测试，晶圆每片只需要1.28小时完成测试，整体提高测试效率90％以上，极大的提升了测试工厂产能。
本发明的一种提高半导体测试***产能的方法，通过将主控平台1分别与探针台与机械手设备3和多个自动测试设备2建立通讯连接，并通过所述自动测试设备2发送控制信号至半导体测试开发模块4，所述半导体测试开发模块4接收所述测试信号后，对半导体被测件5进行对应的测试，获取所述自动测试设备2的通讯状态，并检测所述探针台与机械手设备3的状态信息，完成初始化，通过所述自动测试设备2进行用户信息传送和载入测试程序，并查询所述探针台与机械手设备3的状态信息，直到所述探针台与机械手设备3达到设定状态时，得到测试开始信号，将所述测试开始信号传输至所述自动测试设备2进行测试，并将测试结果返回至所述主控平台1，将根据所述测试结果产生的整合信号传输至所述探针台与机械手设备3，完成一次循环测试，当获取测试全部结束信号后，并发送批次结束信号至所述自动测试设备2，完成测试，通过采用多台所述自动测试设备2与一台所述探针台与机械手设备3的配合使用，提高设备利用率，并且所述主控平台1与所述自动测试设备2可循环测试多次，还提升了产能，并且测试工厂不需要投入大量的资金去购买设备，降低工厂投入成本，降低工厂的风险。
其中，分别根据测试开始信号驱动各所述自动测试设备2通过半导体测试开发模块4对该半导体测试开发模块4所连接的半导体被测件5进行测试的步骤具体包括：将所述测试开始信号按照各自动测试设备所对应的通讯协议分别发送至所述各自动测试设备，各自动测试设备分别在接收到其所对应的开始信号后开始进行测试，并在完成测试后将其从半导体测试开发模块4所获得的对应的测试结果按要求组合后发送至探针台与机械手设备3，由探针台与机械手设备3返回至所述主控平台完成测试。
本发明中，主控平台1主要为自动测试设备2分配对应的Site站序列，以避免测试开始信号与测试结果不匹配。主控平台1主要为自动测试设备2之间交互方式为：自动测试设备与主控平台通过网络或USB连接通讯，通过自定义实现的通讯协议，完成测试结果的获取，并转换成探针台或机械手的通讯协议，主控平台通过GPIB发送转换后的测试结果给探针台或机械手。
本发明中，不同自动测试设备之间可以根据测试程序所确定的执行顺序无配合执行测试程序，以实现同步测试，提高测试产能的目的。特殊需要配合的测试，可通过主控平台与各自动测试设备通讯后进行特殊的流程控制而实现。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，
设置主控平台(1)分别与多个自动测试设备(2)建立通讯连接；设置所述主控平台(1)还与单独一个探针台与机械手设备(3)建立通讯连接；设置各所述自动测试设备(2)分别与同一个半导体测试开发模块(4)建立通讯连接之后，所述主控平台(1)依次执行以下步骤：
第一步，分别获取各所述自动测试设备(2)以及所述探针台与机械手设备(3)的状态信息；
第二步，在各所述自动测试设备(2)以及所述探针台与机械手设备(3)的状态信息正常时，向各所述自动测试设备(2)载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备(2)处于测试等待状态；
第三步，在所述探针台与机械手设备(2)的状态信息为已经驱动半导体被测件(5)到达设定位置时，分别根据测试开始信号驱动各所述自动测试设备(2)通过半导体测试开发模块(4)对该半导体测试开发模块(4)所连接的半导体被测件(5)进行测试，然后在各所述自动测试设备(2)完成测试后获取各自动测试设备(2)的测试结果；
第四步，对各所述自动测试设备(2)完成测试所获得的测试结果进行整合处理，并向探针台与机械手设备(3)发送整合信号，驱动所述探针台与机械手设备(3)重复上一步骤进行下一次整体测试；
第五步，在接收到探针台与机械手设备(3)所发送的全部整体测试全部结束的信号后，输出结束测试信号至各自动测试设备(2)，保存测试结果的相应测试数据。
2.如权利要求1所述的一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，所述将主控平台分别与多个自动测试设备(2)建立通讯连接的具体步骤包括：
首先将自动测试设备(2)与主控平台(1)通过网络或USB连接通讯；
然后确定自动测试设备(2)与主控平台(1)双方通讯协议及相对应的查询指令；
所述主控平台(1)能够通过查询指令获取与该查询指令相对应的自动测试设备(2)的状态信息和/或测试结果。
3.如权利要求2所述的一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，
第一步中，所述主控平台还在分别获取各所述自动测试设备(2)以及所述探针台与机械手设备(3)的状态信息时，通过各所述自动测试设备(2)获取并校验所述半导体测试开发模块(4)的识别码；
第二步中，所述主控平台(1)在向各所述自动测试设备(2)载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备(2)处于测试等待状态之前，还校验所述半导体测试开发模块(4)的识别码是否正确，所述主控平台(1)在所述识别码正确时向各所述自动测试设备(2)载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备(2)处于测试等待状态。
4.如权利要求3所述的一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，第二步中，所述主控平台(1)在各所述自动测试设备(2)以及所述探针台与机械手设备(3)的状态信息正常且识别码正确时，具体按照以下步骤向各所述自动测试设备(2)载入用户信息和测试程序，设置各所述自动测试设备(2)处于测试等待状态：
通过所述主控平台发送用户信息和测试程序至所述自动测试设备，并由所述自动测试设备接收所述用户信息和所述测试程序后进行所述用户信息的保存和所述测试程序的载入，相应设置各自动测试设备的配置参数，设置各所述自动测试设备(2)处于测试等待状态；
其中，所述用户信息包括操作人员信息、生成批号、对应测试工具编号；
所述测试程序中定义有测试步骤的执行顺序。
5.如权利要求4所述的一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，第三步中，获得所述开始信号的具体步骤包括：
利用所述主控平台查询所述探针台与机械手设备的状态信息，在所述探针台与机械手设备达到设定状态时，产生测试开始信号。
6.如权利要求5所述的一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，分别根据测试开始信号驱动各所述自动测试设备(2)通过半导体测试开发模块(4)对该半导体测试开发模块(4)所连接的半导体被测件(5)进行测试的步骤具体包括：
将所述测试开始信号按照各自动测试设备所对应的通讯协议分别发送至所述各自动测试设备，各自动测试设备分别在接收到其所对应的开始信号后开始进行测试，并在完成测试后将其从半导体测试开发模块(4)所获得的对应的测试结果按要求组合后发送至探针台与机械手设备(3)，由探针台与机械手设备(3)返回至所述主控平台完成测试。
7.如权利要求1-6所述的一种提高半导体测试***产能的方法，其特征在于，第五步中，在接收到探针台与机械手设备(3)所发送的全部整体测试全部结束的信号后，输出结束测试信号至各自动测试设备(2)，并保存测试结果的相应测试数据的具体步骤包括：
当所述主控平台接收到所述探针台与机械手设备发出的测试全部结束信号后，发送批次结束信号至所述自动测试设备，使所述自动测试设备接收到所述批次结束信号后，结束测试，将对应的测试结果传输至所述主控平台，并由所述主控平台保存所有的测试结果。
8.一种半导体测试***，其特征在于，包括：
若干自动测试设备(2)，其与同一个半导体测试开发模块(4)建立通讯连接，分别用于控制所述半导体测试开发模块(4)对该半导体测试开发模块(4)所连接的半导体被测件(5)进行相应的测试，然后在完成测试后上传相应的测试结果；
一个探针台与机械手设备(3)，用于夹持并驱动所述半导体被测件(5)到达测试所需要的设定位置，实时反馈相应的状态信息，还在全部整体测试全部结束时反馈相应的信号；
半导体测试开发模块(4)，其与半导体被测件(5)连接，分别由各所述自动测试设备(2)控制而对所述半导体被测件(5)进行相应的测试
主控平台(1)，其分别与所述自动测试设备(2)以及所述探针台与机械手设备(3)建立通讯连接，用于执行权利要求1-7任一所述的方法步骤。
9.如权利要求8所述的半导体测试***，其特征在于，所述主控平台(1)分别与各所述自动测试设备(2)之间通过网络或USB连接通讯。
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