DE19758077B4

DE19758077B4 - Einrichtung zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise und Verfahren zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise

Info

Publication number: DE19758077B4
Application number: DE19758077A
Authority: DE
Inventors: Kwang Yung Cheong; Ann Seong Lee; Jae Young Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2017-12-31
Also published as: JP3198272B2; KR19980084031A; US6055463A; FR2763716B1; US6223098B1; CN1199931A; CN1155069C; KR100216066B1; JPH10332444A; TW353212B; FR2763716A1; DE19758077A1

Abstract

Einrichtung zum Steuern des Prüfens eines Loses integrierter Schaltkreise (34), mit
einer Vielzahl von Prüfgeräten (12), die jeweils eine Prüfeinrichtung (20) zum Prüfen mehrerer elektrischer Eigenschaften jedes der integrierten Schaltkreise (34) entsprechend einer Vielzahl von Prüfsequenzen, die einen Bestanden- und einen Nicht-Bestanden-Standard für jede der elektrischen Eigenschaften definieren, und einen Mikroprozessor (22) zum Steuern der Prüfeinrichtung (20) und zum Übermitteln von Prüfergebnisdaten umfassen,
einem Hostrechner (14), der eine Speichereinrichtung zum Speichern der Prüfergebnisdaten und Losentscheidungsmittel zum Bestimmen eines nachfolgenden Prüfablaufs des geprüften Loses basierend auf Grenzwerten und den gespeicherten Prüfergebnisdaten umfaßt,
einer Vielzahl von verteilten Computern (16) und
einem Netzwerk (17, 18) zum Verknüpfen der Vielzahl von Prüfgeräten (12), des Hostrechners (14) und der verteilten Computer (16),
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Prüfgerät (12) eine Handhabungseinrichtung (30) zum Zuführen des Loses zu der Prüfeinrichtung (20) und zum Sortieren der geprüften integrierten Schaltkreise (34) in eine...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des Prüfens eines Loses integrierter Schaltkreise und ein Verfahren zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise.
Allgemein werden integrierte Schaltkreise über mehrere hundert Verarbeitungsschritte hergestellt und müssen geprüft werden, um ihre elektrischen Funktionen, ihre Leistung und ihre Verläßlichkeit vor ihrem Einsatz zu prüfen. Die Prüfvorgänge umfassen eine letzte Prüfung und eine Qualitätssicherungsprüfung (QA-Prüfung). Bei der letzten Prüfung werden alle integrierten Schaltkreise, die durch Waferherstellungsschritte und Montageschritte hergestellt wurden, geprüft und in gute und schlechte Einrichtungen sortiert. Während der letzten Prüfung werden die integrierten Schaltkreise losweise geliefert, wobei jedes Los eine Anzahl von beispielsweise 2.000 identischen integrierten Schaltkreisen enthält, die unter den gleichen Verarbeitungsbedingungen hergestellt werden. Entsprechend dem Ergebnis der letzten Prüfung werden integrierte Schaltkreise in BIN-Muster bzw. Einstufungskategorien klassifiziert. Wenn beispielsweise ein IC unter BIN 1 fällt, ist dieser fehlerfrei und wird daher als gut betrachtet. Während dann, wenn ein IC beispielsweise in BIN 7 klassifiziert wird, dieser als defekt betrachtet wird, wobei die Hauptursache hierfür ein übermäßiger Leckagestrom ist. Die Prüf-BIN-Muster bzw. Einstufungskategorien variieren in Abhängigkeit vom Halbleiterhersteller und von den zu prüfenden integrierten Schaltkreisen. Jedoch ist es üblich, gute IC's in BIN 1 zu klassifizieren.
Die QA-Prüfung dient dazu, die Ergebnisse der letzten Prüfung zu erhärten und die Qualität der integrierten Schaltkreise sicherzustellen, die von bestimmten Verbrauchern gefordert wird, indem eine vorbestimmte Anzahl von IC's geprüft werden, die aus solchen (beispielsweise BIN 1 IC's) entnommen werden, die die letzte Prüfung durchlaufen haben. Nach der QA-Prüfung werden die durchgelaufenen IC's schließlich an die Verbraucher geliefert.
Auf der anderen Seite neigt der heutige Halbleitermarkt immer mehr zu multifunktionalen Bauteilen in geringer Menge, hoher Technologie und Kurzzeitzyklus. Daher wird es für Hersteller, die neue IC's entwickeln und diese auf den Markt bringen, sehr wichtig, wie schnell Produktionslinien aufbaubar sind und wie genau man in kurzer Zeit die Gründe für Fehler auffinden und analysieren kann. Außerdem muß die Prüfzeit reduziert werden. Damit dies geschieht, ist es notwendig, die Gesamtprüfungen zu steuern und die Prüfdaten als Ganzes zu handhaben. Um die Produktionslinien zu stabilisieren, sollte Information von der Fehleranalyse bei dem Schaltkreisentwurf, der Waferfabrikation und bei den Montagestufen berücksichtigt werden.

Aus DE 4446966 A1 ist eine Einrichtung zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise bekannt, bei der eine zentrale Auswerteeinrichtung die Meßergebnisse auswertet und bei Überschreiten fest vorgegebener Grenzwerte sofort eine elektronische Meldung, die auch Befehle an Datenverarbeitungs- oder Steuereinrichtungen enthalten kann, an über ein Netzwerk angeschlossene verteilte Computer übermittelt. In Reaktion auf diese Meldung kann die Prüfung angehalten, das Problem analysiert und gegebenenfalls können weitere Prüfmaßnahmen eingeleitet werden.

Aus WO 97/09629 A1 ist ein Verfahren zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise bekannt, bei dem die Schaltkreise abhängig von den Prüfergebnissen in Kategorien sortiert werden und nach Abschluß der Prüfung eine oder mehrere Kategorien abhängig von den Prüfergebnissen erneut geprüft werden. Dieser Nachtest kann manuell oder bei Schaltkreisen, die in die "nicht auslegungskonformen" Kategorien eingestuft worden sind, automatisch veranlaßt werden, während "auslegungskonforme" Schaltkreise nicht erneut geprüft werden.

Das bekannte Verfahren sieht keine abschließende Qualitätssicherungsprüfung der "auslegungskonformen" Schaltkreise vor deren Versand an den Abnehmer vor.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung bzw. ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 6 zu schaffen, welche bzw. welches eine möglichst effiziente abschließende Qualitätssicherungsprüfung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 6 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Einrichtung zum Steuern des Prüfens eines Loses integrierter Schaltkreise umfaßt eine Vielzahl von Prüfgeräten zum Prüfen von elektrischen Eigenschaften der IC's, einen Hostrechner zum Verarbeiten von Daten, die von der Vielzahl von Prüfgeräten übermittelt werden, und zum Erzeugen einer Anzahl von Datenbasen sowie eine Vielzahl von verteilten Computern zum Überwachen des Prüffortschritts und zum Analysieren der Prüfergebnisse unter Verwendung der in dem Hostrechner gespeicherten Datenbasen.

Die in dem Hostrechner gespeicherten Datenbasen umfassen eine Losentscheidungsdatenbasis, die zum Bestimmen nach einer letzten Prüfung verwendet wird, eine Prüffortschrittüberwachungsdatenbasis und eine Prüfdatenanalysedatenbasis. Die Losentscheidungsdatenbasis besitzt Daten eines Prüfprogrammnamens, einer Losanzahl und der Anzahl von IC's, die in jede der Einstufungskategorien sortiert sind. Die Datenbasis zum Überwachen des Prüffortschritts besitzt Daten eines Prüfernamens, eines Prüfermodus, der Gesamtzahl, der Totalausfälle, der guten Bausteine, der Stromkreisunterbrechungen, der Kurzschlüsse und anderer Fehler. Die Datenbasis zum Analysieren der Prüfergebnisse hat Daten eines Bausteinnamens, eines Prüfprogrammnamens, einer Prüfbaugruppenidentifikation, einer Prüfstartzeit, einer Losgröße, der Gesamtzahl, der Gesamtausfälle, der Anzahl von in jedes der Einstufungskategorien sortierten IC's.

Das Steuern umfaßt folgende Schritte: Vorbereiten von zu testenden IC's und Prüfprogrammen; Durchführen der letzten Prüfung in der Einheit eines Loses; Überwachen des Status des Fortschritts der letzten Prüfung, während Prüfdaten während der letzten Prüfung gespeichert werden; Bestimmen, ob die letzte Prüfung abgeschlossen ist; Durchführen einer Losentscheidung, nachdem die letzte Prüfung abgeschlossen ist, basierend auf Grenzwerten, die durch einen Grenzkriteriumalgorithmus erstellt werden; Anzeigen des Losentscheidungsergebnisses und Speichern der Prüfdaten; Anfordern einer Eingangsinspektion entsprechend dem Losentscheidungsergebnis und Durchführen einer Qualitätssicherheitsüberwachung.

In der Losentscheidung wird bestimmt, ob irgendeine Einstufungskategorie, das seine Grenzwerte überschreitet, größer als ein bestimmter vorbestimmter Wert ist, obwohl das Los die Ausbeuteanforderung erfüllt. Alle während der letzten Prüfung erzeugten Prüfdaten werden in einem zentralen Hostrechner gespeichert, wobei die gespeicherten Daten durch die Einstufungskategorien datenbasiert sind, so daß die Prüfdaten mit ihren Grenzwerten verglichen werden.

Zum Erstellen der Grenzwerte werde verschiedene Kriterien in Abhängigkeit davon angewendet, ob die Einstufungskategorien auf die Ausbeuteanforderung (beispielsweise BIN 1) oder auf elektrische Eigenschaften bezogen sind oder nicht (beispielsweise Stromkreisunterbrechungen, Kurzschlüsse oder Leckageströme). Die Grenzwerte sollten auf der Basis von guten Bausteinen in einem Los mit einer Ausbeute im Bereich von 95 bis 100 % und nach Prüfung einer genügenden Menge von Losen und nach Speichern einer bestimmten Anzahl von Prüfergebnissen definiert werden. Weiterhin werden die Grenzwerte in Abhängigkeit von der tatsächlichen Fehlerrate der entsprechenden Einstufungskategorien angewendet.

Neben der Verbesserung der Effizienz des Prüfvorganges läßt sich die Prüfzeit reduzieren, über eine Analyse der Prüfdaten lassen sich die Produktionslinien stabilisieren, die QA-Prüfung kann bei Verwendung der Prüfdaten der letzten Prüfung ausfallen und die letzte Prüfung kann wirksam durch Analysieren der Prüfergebnisse während der letzten Prüfung in Realzeit gesteuert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert.

1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Einrichtung zum Steuern des Prüfens von integrierten Schaltkreisen.

2 zeigt schematisch ein Prüfgerät zum Prüfen von IC's.

3 zeigt ein Flußdiagramm zum Steuern des Prüfens von IC's.

4 bis 6 zeigen die Strukturen von Datenbasen, die zur Verwendung im Los, bei der Überwachung bzw. in der Datenanalyse geeignet sind.

7 zeigt ein Flußdiagramm zum Installieren eines Prüfprogramms.

8 zeigt ein Flußdiagramm für den Überwachungsalgorithmus der letzten Prüfung.

9 zeigt ein Flußdiagramm für den Grenzkriteriumalgorithmus.

10 zeigt ein Flußdiagramm zur Losentscheidung.

11 zeigt ein Flußdiagramm eines QA-Überwachungsalgorithmus.

12 zeigt ein Flußdiagramm zur Datenanalyse.

13 zeigt ein Beispiel eines Ergebnisses der Datenanalyse.

Gemäß 1 ist eine Vielzahl von Prüfgeräten 12 mit einem Hostrechner 14 verbunden. Bei dem Hostrechner 14 kann es sich um ein Computersystem handeln, das UNIX oder VAX als Betriebssystem verwendet. Das UNIX-System ist wegen seiner Kompatibilität mit allgemeinen Personalcomputern geeignet.
Die Prüfgeräte sind mit dem Hostrechner 14 über ein Netzwerk 18 verbunden. Zum Organisieren eines Lokalbereichsnetzwerks kann ein Ethernet verwendet werden. Andererseits kann dann, wenn die Prüfgeräte 12 weit von dem Hostrechner 14 entfernt sind, ein Telekommunikationsnetz unter Verwendung von normalen Telefonleitungen verwendet werden. Das Ethernet besitzt Eigenschaften wie eine Datenübertragungsrate von maximal 10M Byte/s Verbindungsknoten (die Testgeräte) von über mehreren Hundert, erfordert geringe Kosten und ist leicht kapazitätsmäßig erweiterbar.
Eine Vielzahl von verteilten Computern 16 wird verwendet, um die Prüfdaten zu analysieren und Alarmmeldungen zum Prüfoperator in anormalen Situationen zu senden, und ist mit dem Hostrechner 14 über ein Netzwerk 17 verbunden. Die verteilten Computer 16 können gemeine Personalcomputer oder Arbeitsplätze sein. Das Netzwerk 17 kann durch das Ethernet oder ein Telekommunikationsnetz unter Verwendung von Telefonleitungen gebildet werden.
Das Prüfgerät 12 umfaßt gemäß 2 eine Prüfeinrichtung 20 und eine Handhabungseinrichtung 30. Die Handhabungseinrichtung 30 umfaßt ein Bauteilladeteil 36 zum automatischen und aufeinanderfolgenden Laden von zu prüfenden IC's, ein Prüfteil 37, wo eine Testbaugruppe 32 ange ordnet ist, die ein vorbestimmtes Schaltkreismuster aufweist und elektrisch mit der Prüfeinrichtung 20 über Kabel 28 verbunden ist, sowie ein Sortierteil 38 zum Sortieren der geprüften Bausteine entsprechend den Einstufungskategorie-Ergebnissen.
Die Prüfeinrichtung 20 umfaßt einen Prüfkopf 26, der eine Anzahl von Modulen aufweist, um Prüfsignale an einen zu prüfenden IC 34, der auf der Testbaugruppe 32 montiert ist, anzulegen und Ausgangssignale vom IC 34 zu messen, einen Mikroprozessor 22 zum Steuern des Prüfkopfes 26 entsprechend einem vorerstellten Prüfprogramm und eine Eingangs-Ausgangseinheit 24 als Datenkommunikationsinterface zwischen den Operatoren und der Prüfeinrichtung 20. Die Eingangs-Ausgangseinheit 24 kann eine Tastatur, einen Bildschirm und einen Alarmsignalgenerator umfassen.
Während des Prüfens übermittelt das Prüfgerät 12 Prüfdaten zum Hostrechner 14 über das Netzwerk 18. Weiterhin steuert das Prüfgerät 12 das Installieren von zu prüfenden IC's 34 durch Empfang von Instruktionen vom Hostrechner 14 und fordert eine Losentscheidung vom Hostrechner 14 an, wenn die letzte Prüfung eines Loses abgeschlossen ist. Basierend auf der Losentscheidung des Hostrechners 14 informiert das Prüfgerät 12 über die Eingangs-Ausgangseinheit 24 einen Operator über die Ergebnisse.
Der Hostrechner 14 umfaßt Datenbasen, die durch Prüfdaten formuliert sind, die von den Prüfgeräten 12 übermittelt werden, und sendet ein Alarmsignal an die verteilten Computer 16, wenn eine anormale Situation während der letzten Prüfung auftritt. Außerdem bestimmt der Hostrechner 14 den weiteren Ablauf des geprüften Loses entsprechend einem Losentscheidungsalgorithmus.
3 zeigt eine Abfolge einer Steuerung der Prüfung, wobei durch Start 40 eine Anzahl von Prüfgeräten 12 installiert und zu prüfende IC's in der Einheit eines Loses zugeführt werden. Wenn die Prüfgeräte 12 installiert sind, lädt der Hostrechner 14 Prüfprogramme in entsprechende Prüfgeräte 12 und zu prüfende IC's werden aufeinanderfolgend dem Prüfteil 37 zugeführt (Schritt 42). Das Prüfprogramm wurde durch Operatoren in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Bausteins und Prüfgrößen entwickelt und programmiert und dann im Hostrechner 14 ge speichert. Das Prüfprogramm ist allgemein in spezifischen Programmiersprachen geschrieben, die durch die Prüfgeräthersteller vorgesehen sind. Die Prüfprogrammiersprache besitzt eine von einer allgemeinen C-Sprache oder Compilersprachen konvertierte Struktur.
Im Hostrechner 14 sind Prüflisten und Bausteinlisten gespeichert. Entsprechend den Prüflisten, Bausteinlisten und Prüfprogrammen wählt der Hostrechner 14 das Prüfprogramm aus und lädt dieses in das ausgewählte Prüfgerät 12 automatisch oder unter Beihilfe des Operators.
Nach dem Installierungsschritt 42 nimmt das Prüfgerät 12 die letzte Prüfung durch Anlegen verschiedener Prüfsignale an IC's, Messen der Ausgangssignale von den IC's und Sortieren der geprüften IC's entsprechend Einstufungskategorien-Ergebnissen vor (Schritt 44). Wie vorstehend erläutert, werden identische IC's, hergestellt unter den gleichen Arbeitsbedingungen, dem Prüfgerät 12 losweise zugeführt und die letzte Prüfung ebenfalls losweise ausgeführt.
Die während der letzten Prüfung erzeugten Prüfdaten werden in Realzeit an den Hostrechner 14 übermittelt und in diesem gespeichert, wobei der Fortschritt der letzten Prüfung durch den Hostrechner 14 und die verteilten Computer 16 überwacht wird (Schritt 46). Im Schritt 46 des Überwachens des Fortschritts der letzten Prüfung werden die Operatoren über den Status des Fortschritts der letzten Prüfung informiert und Alarmmeldungen an die Operatoren durch die verteilten Computer 16 und die Eingangs-Ausgangseinheit 24 des Prüfgeräts 12 übermittelt, wenn eine anormale Situation während der letzten Prüfung auftritt. Im Schritt 48 wird bestimmt, ob die letzte Prüfung bezüglich eines Loses abgeschlossen ist, und wenn dies so ist, liefert der Hostrechner 14 eine Entscheidung bezüglich des Loses auf der Basis der gespeicherten Prüfdaten.
In dem Losentscheidungsschritt 50 werden Grenzwerte verwendet, die durch einen Grenzkriteriumalgorithmus 52 bestimmt werden. Der nächste Fluß des zu prüfenden Loses wird durch Analysieren der Einstufungskategorien-Ergebnisse und Vergleichen von diesen mit den unteren und oberen Grenzen entschieden. Diese Entscheidung hat, wie oben erläutert, Unterscheidungsmerkmale zum konventionellen Losentscheidungsschema, in dem Fehler nur analysiert werden, wenn das geprüfte Los eine vorbestimmte Ausbeute von beispielsweise 95 % nicht erfüllt.
Die Ergebnisse der Losentscheidung werden den Operatoren angezeigt und die Daten der Ergebnisse der letzten Prüfung werden im Hostrechner 14 in Abhängigkeit von der Losentscheidung im Schritt 54 an verschiedenen Speicherstellen gespeichert. Zum geprüften Los wird im Schritt 56 eine Eingangsinspektion pro Los gefordert und danach ein Qualitätssicherungsüberwachungsschritt 58 ausgeführt. Diese Qualitätssicherungsüberwachung ist unterschiedlich von der üblichen Qualitätsüberwachungsprüfung, die Proben aus den endgültig geprüften IC's nimmt und prüft, um die Qualitätsanforderungen des Verbrauchers bezüglich durchgelaufener IC's sicherzustellen, indem das Los nach der letzten Prüfung in Abhängigkeit von der Losentscheidung behandelt wird. Wenn beispielsweise das geprüfte Los eine vorbestimmte Ausbeute von beispielsweise 95 % erfüllt und keine Einstufungskategorien die Grenzwerte verletzen, kann die Probenahmeprüfung wegfallen, wobei einfach die Anzahl von geprüften und in dem Los enthaltenen IC's gezählt wird.
Im letzten Schritt 59 werden die guten IC's versandbereit gemacht, während dann, wenn die geprüften IC's nicht die Ausbeuteanforderung erfüllen und gefunden wurde, daß einige Einstufungskategorien die Einstufungskategorie-Grenzen verletzen, werden die Gründe für die Fehler durch Verwendung einer Anzahl von im Hostrechner 14 gespeicherten Daten analysiert und die Analyseergebnisse in entsprechende vorhergehende Verarbeitungsschritte wie etwa Waferverarbeitungs- und Montageschritte rückgekoppelt und berücksichtigt.
Die Struktur von Datenbasen zum Verarbeiten von Prüfdaten, die während der letzten Prüfung auftreten, wird nachstehend beschrieben.
4 bis 6 zeigen beispielhaft Datenbasen, die für die vorliegenden Zwecke verwendbar sind. Eine in 4 dargestellte Datenbasis 60 dient zur Losentscheidung und verwendet einen Prüfprogrammnamen als Dateinamen oder als Datenbasistabellennamen. Die Loszahl 62 wird durch einen Operator über die Eingangs-Ausgangseinheit 24 zu Beginn der letzten Prüfung betitelt. Außerdem wird die Anzahl von IC's, die in bestimmte Einstufungskategorien sortiert sind, als nächste Daten 63, 64 und 65 der Datenbasis 60 gespeichert. Nach Empfang des Signals über den Abschluß der letzten Prüfung von den Testgeräten 12 prüft der Hostrechner 14 den Programmnamen 61 und die Loszahl 62 und vergleicht dann die Anzahl von BIN 1 mit der Anzahl von BIN n 63, 64 und 65 mit den oberen und unteren Grenzwerten, die durch den Grenzkriteriumalgorithmus bestimmt wurden. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs führt der Hostrechner 14 die Einstufungskategorie-Entscheidung durch und schickt dann das Ergebnis hiervon an die Prüfgeräte 12. Selbst wenn beispielsweise das Ausbeuteerfordernis erfüllt ist, d.h. die Anzahl von BIN 1 über 95 % der Anzahl von IC's in einem Los liegt, wird das Los nicht als vollständig gut betrachtet entschieden, wenn ein bestimmtes BIN die Einstufungskategorie-Grenze beispielsweise um 3 % überschreitet. In diesem Fall wird das BIN einer Probenahmeprüfung in der nachfolgenden Qualitätsüberwachungsprüfung, einer Produktionsverläßlichkeitsprüfung oder einer Datenanalyse bezüglich der Einstufungskategorie-Daten unterworfen. 5 zeigt exemplarisch eine Datenbasis 70 zum Überwachen der letzten Prüfung. Die Dateien der Datenbasis 70 werden durch den Prüfgerätnamen 71 identifiziert. Ein Prüfmodus 72 repräsentiert den derzeitigen Status des Testgeräts 12, beispielsweise in der letzten Prüfung, in der Probenahmeprüfung oder in einem Pausenzustand, und identifiziert die Benutzer oder die Operatoren. Die Startzeit 73 für die Losprüfung gibt die Zeit an, wann die letzte Prüfung eines spezifischen Loses beginnt, und die Losgröße 74 bedeutet die Gesamtzahl von in einem Los enthaltenen IC's. Die Gesamtzahl 75 bezeichnet die Anzahl von IC's, die aktuell durch ein Prüfgerät 12 während der letzten Prüfung gezählt wurden. Wenn die Losgröße 74 nicht identisch mit der Gesamtzahl 75 ist, wird die letzte Prüfung wiederholt oder die Stichprobe wird mit zweifach stichprobegenommenen IC's durchgeführt.
In der Datenbasis 70 von 5 werden Fehlerdaten 76 und gute Daten 77 durch die Anzahl von IC's bestimmt, die in BIN 1 und in andere Einstufungskategorien einsortiert werden. Daten von defekten Bausteinen, bei denen der Fehler durch Kontaktfehler bewirkt wird, werden in den O/S-Fehlerdaten 78 (O/S = Stromkreisunterbrechung/Kurzschluß) gespeichert. Der O/S-Fehler kann auftreten, wenn die Kontakte zwischen einer Prüfbaugruppe und Anschlüssen der IC's in dem Prüfkopf 26 oder wenn die Verbin dung der Prüfbaugruppe und der Handhabungseinrichtung 30 oder die Verbindungen zwischen Bonddrähten und Bondinseln des IC's nicht gegeben sind. Anders ausgedrückt, hat der O/S-Fehler keine Beziehung zu den elektrischen Eigenschaften des zu prüfenden IC's. Andere Fehler 79 beziehen sich auf die elektrischen Eigenschaften der IC's und variieren daher in Abhängigkeit von den Prüfinformationen und den Bausteinen.
Die Datenbasis 70 zum Überwachen der letzten Prüfung sollte jedesmal auf den neusten Stand gebracht werden, wenn der Hostrechner 14 zugehörige Daten vom Prüfgerät 12 während der letzten Prüfung erhält, wobei die neusten Daten in Realzeit angezeigt werden, so daß ein Operator oder ein Berater den fortschreitenden Status der letzten Prüfung beobachten kann.
6 zeigt eine beispielhafte Datenbasis 80 für die Datenanalyse, die einen Namen eines IC-Bausteins 81 als Dateinamen oder Datenbasistabellennamen verwendet. Der Hostrechner 14 klassifiziert Prüfdaten, die von einer Vielzahl von Prüfgeräten 12 entsprechend den geprüften IC-Bausteinen und dem Los erzeugt, jedesmal wenn eine bestimmte Zeitperiode vergangen ist. Der Programmname 82 identifiziert ein Prüfprogramm für die letzte Prüfung und eine Baugruppen-ID 83 bezeichnet die Identifikationszahl einer Prüfbaugruppe 32, die auf einer Handhabungseinrichtung 30 eines Prüfgeräts 12 vorgesehen ist. Die Datenbasis 80 enthält ferner die Loszahl 84, die Losprüfstartzeit 85, die Losgröße 86 und die Gesamtzahl 87. Die Gesamtfehler 88 und die Anzahl von IC-Bausteinen, die in jedes der Einstufungskategorien 89a, 89b und 89c einsortiert wurden, werden in der Datenbasis 80 gespeichert.
Die Datenbasis 80 kann verwendet werden, um die Änderung oder Variation der Ergebnisse der letzten Prüfung in Abhängigkeit von der Zeit, dem Prüfgerät 12, der Prüfbaugruppe 32, dem Los und dem Operator festzustellen. Bei der Prüfergebnisanalyse kann die Datenbasis 80 eine fundamentale Information zur statistischen Analyse des Prüfvorgangs oder zum Vergleichen der Prüfdaten mit den Einstufungskategorie-Grenzen sein, nachdem Einstufungskategorie-Daten gespeichert sind.
7 zeigt ein Flußdiagramm bezüglich der Durchführung des Prüfprogramms, wobei beim Start 90 das Prüfgerät 12 stromversorgt in stalliert wird und in seinen stabilen Zustand gelangt. Der Hostrechner 14 liest die Liste von zu prüfenden IC-Bausteinen und zeigt dies über den Monitor von verteilten Computern 16 an, so daß der Operator die Liste sehen kann (Schritt 91). Der Operator wählt IC-Bausteine und das Prüfgerät 12 zum Prüfen der IC-Bausteine (Schritt 92). Der Hostrechner 14 wählt und lädt ein Prüfprogramm in das ausgewählte Prüfgerät 12 (Schritt 93). Im Schritt 94 wird die Installation des Prüfprogramms und der IC-Bausteine überprüft und dann, wenn die Installation normal ist, gibt der Operator die Loszahl und die Losgröße ein, wenn der erste IC-Baustein zu prüfen ist (Schritt 95). Dann wird die letzte Prüfung durchgeführt (Schritt 96). Die Loszahl und die Losgröße werden verwendet, um die Datenbasis, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 beschrieben, zu bilden. In Schritt 97 wird bestimmt, ob die letzte Prüfung beendet ist, wobei dann, wenn die Prüfung weiterzuführen ist, überprüft wird, ob die IC-Bausteine geändert sind, Schritt 98. Wenn die IC-Bausteine nicht geändert sind, geht es im Flußdiagramm zurück zu Schritt 96, während dann, wenn die IC-Bausteine geändert sind, die letzte Prüfung zu einem anderen Los fortschreitet und daher im Flußdiagramm zu Schritt 91 zurückgekehrt wird, so daß der Operator einen anderen IC-Baustein und ein anderes Prüfgerät 12, die auf dem Monitor der verteilten Computer 16 angezeigt werden, auswählen kann.
Wenn andererseits im Schritt 94 festgestellt wird, daß das Installieren des Prüfprogramms und der IC-Bausteine anormal ist, wird der Operator alarmiert, um die Probleme in Schritt 99 zu finden und zu lösen. Wenn die letzte Prüfung fortschreitet, wird der nächste Vorgang, beispielsweise der Überwachungsvorgang der letzten Prüfung, durchgeführt.
Das überwachen der letzten Prüfung entsprechend dem Flußdiagramm von 8 liefert zwei Funktionen: Überwachung des Arbeitsflusses der letzten Prüfung und Alarmierung des Operators bezüglich einer anormalen Situation in Realzeit. Durch den Schritt Start 120 wird die Vorbereitung einer letzten Prüfung vervollständigt, wonach IC-Bausteine in der Einheit eines Loses angeliefert und geprüft werden, um ihre elektrischen Eigenschaften in Schritt 122 festzustellen. Während der letzten Prüfung erzeugte Prüfergebnisdaten werden zum Hostrechner 14 übermittelt und auf den verteilten Computern 16 angezeigt (Schritt 124). Der Hostrechner 14 analysiert die Prüfergebnisdaten und entscheidet, ob der Prüffluß einem vorgesehenen Pfad folgt (Schritt 126). Wenn eine anormale Situation auftritt, wird ein Operator gemäß Schritt 128 durch den Hostrechner 14 informiert. Wenn dagegen kein Problem auftritt, wird die letzte Prüfung fortgesetzt. Beispielsweise berechnet der Hostrechner 14 das O/S-Fehlerverhältnis, um über den Prüffortschritt zu entscheiden, wobei dann, wenn O/S-Fehler aufeinanderfolgend gefunden werden, der Hostrechner 14 automatisch die letzte Prüfung stoppt und instruiert, daß die Kontakte der Prüfbaugruppen 32 und Handhabungsgeräte 30 überprüft werden sollen.
In Schritt 126 werden die während der letzten Prüfung erzeugten Einstufungskategorie-Daten, der Dateneingang in der Prüfprogramminstallationsstufe und die Losprüfstartzeit zum Hostrechner 14 übermittelt, so daß ein Operator den derzeitigen Zustand des im Betrieb befindlichen Prüfgeräts 12 und das Prüfzwischenresultat kennenlernen kann.
In Schritt 130 wird entschieden, ob die letzte Prüfung beendet ist. Wenn die Prüfung fortzusetzen ist, geht es zurück zu Schritt 122. Wenn jedoch die letzte Prüfung abgeschlossen ist, sendet das Prüfgerät 12 ein diesbezügliches Signal zum Hostrechner 14 und ordert eine Losentscheidung vom Hostrechner 14.
Für die Losentscheidung werden vorbestimmte Einstufungskategorie-Grenzen verwendet. Da die Einstufungskategorien-Grenzen eine große Wirkung auf die Verläßlichkeit der Losentscheidungsergebnisse haben, sollten die Einstufungskategorie-Grenzen sorgfältig unter Inbetrachtziehung von Parametern wie Kapazität eines Prüfvorgangs, Kapazität des Managements von Operatoren oder Prüfingenieuren und die Fehlerraten der Einstufungskategorien bestimmt werden.
9 zeigt ein Flußdiagramm für den Prüf-Einstufungskategorie-Grenzkriteriumalgorithmus, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Einstufungskategorien und Prozentsätze wie 95 %, 0,2 %, 0,3 %, 0,6 %, 0,9 % und 1,8 % von 9 lediglich beispielhaft sind. Gemäß 9 sind die Einstufungskategorien in BIN 1 bis 32 unterteilt, wobei die Einstufungskategorie BIN 1 anzeigt, daß alle geprüften IC-Bausteine zufriedenstellend sind und jede Prüfung passiert haben, während die Kategorien BIN 19 bzw. 20 Stromkreisunterbrechungsfehler und Kurzschlußfehler darstellen. Die verbleibenden Einstufungskategorien zeigen verschiedene Fehler an, die sich auf elektrische Eigenschaften der geprüften IC-Bausteine beziehen. Die verschiedenen Fehler werden anhand eines IC-Bausteins KS911B der Firma SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. erläutert. Bei diesem Baustein handelt es sich um eine Logikeinrichtung für einen CD-Spieler und dient zum Datentransfer zwischen einer CD und einem Lautsprecher. BIN 3 stellt hierbei sicher, daß ein gewollter Ausgang zu einem bestimmten Eingang bei dem Baustein herauskommt, während BIN 4 und 5 zum Überprüfen eines Niederspannungsbetriebs sind. BIN 7 und 8 beziehen sich auf Leckageprüfungen, BIN 14 ist zum Prüfen eines Ruhestroms (I_DS), BIN 15 bezieht sich auf eine Betriebsstromprüfung (I_DD) und BIN 16 dient zum Prüfen einer SRAM-Funktion des Bausteins.
Zunächst werden die obere und untere Grenze der Einstufungskategorie BIN 1 auf 100 % bzw. 95 % gesetzt (Schritt 102), was bedeutet, daß dann, wenn IC-Bausteine, die als BIN 1 klassifiziert werden, gleich oder größer als 95 % der Losgröße darstellen, die IC-Bausteine eine anvisierte Ausbeutebedingung erfüllen und die Massenproduktion der IC-Bausteine möglich ist. Die obere Grenze von 100 % in der Kategorie BIN 1 ist notwendig um zu bestimmen, ob die Anzahl von geprüften IC-Bausteinen identisch zur Anzahl der IC-Bausteine (Losgröße) ist, die für eine Prüfung vorgesehen ist. Wenn einige IC-Bausteine zweifach getestet werden, kann die Anzahl von IC-Bausteinen, die in die Kategorie BIN 1 klassifiziert werden, größer als die obere Grenze von 100 % sein, wodurch eine spezielle Handhabung dieses Loses erforderlich ist.
Die oberen Grenzen der Kategorien BIN 19 und 20 für O/S-Fehler werden auf 2,5 % (Schritt 104) gesetzt, während die Grenzen der verbleibenden Einstufungskategorien durch die nachfolgenden Schritte bestimmt werden. Nach Prüfen einer genügenden Anzahl von Losen wird ein Mittelwert P von IC-Bausteinen, die in eine bestimme Einstufungskategorie einsortiert wurden, bestimmt und dann die Standardabweichung σ durch Verwendung des Mittelwertes P und der Losgröße n gemäß folgender Gleichung berechnet (Schritt 106):
Nach Bestimmung der Standardabweichung wird bestimmt, ob jeder Mittelwert P der verbleibenden Einstufungskategorien außer für BIN 1, 19 und 20 über 0,3 % der Losgröße liegt (Schritt 107), wonach dann, wenn der Mittelwert gleich oder kleiner als 0,3 % ist, bestimmt wird, ob P + 3 σ gleich oder kleiner als 0,2 % der Losgröße ist (Schritt 108). Wenn P + 3 σ gleich oder kleiner als 0,2 % ist, wird die obere Grenze der entsprechenden Einstufungskategorie auf 0,2 % gesetzt (Schritt 109), während dann, wenn P + 30 σ größer als 0,2 % ist, die obere Grenze für die Einstufungskategorie auf P + 3 σ gesetzt wird (Schritt 110).
Wenn in der Zwischenzeit gefunden wird, daß der Mittelwert P größer als 0,3 % in Schritt 107 ist, wird bestimmt, ob der Mittelwert P gleich oder kleiner als 0,6 % der Losgröße ist (Schritt 111). Wenn der Mittelwert P nicht über 0,6 % liegt, wird P + 2 σ die obere Grenze der Einstufungskategorien (Schritt 112), während dann, wenn der Mittelwert P größer als 0,6 % ist, bestimmt wird, ob der Mittelwert P größer als 0,9 % der Losgröße ist (Schritt 113). Wenn der Mittelwert P 0,9 % nicht überschreitet, wird die obere Grenze der entsprechenden Einstufungskategorie auf P + σ gesetzt (Schritt 114), wobei jedoch dann, wenn der Mittelwert P größer als 0,9 % ist, bestimmt wird, ob der Mittelwert P gleich oder kleiner als 1,8 % der Losgröße ist (Schritt 115). Wenn der Mittelwert P 1,8 % nicht überschreitet, wird der Mittelwert P als die obere Grenze der entsprechenden Einstufungskategorie gesetzt (Schritt 116). Wenn jedoch der Mittelwert 1,8 % überschreitet, wird entschieden, daß die obere Grenze nicht gesetzt werden kann, da diese Einstufungskategorie-Grenze zu groß ist, um die Losentscheidung durchzuführen (Schritt 117). Um zu entscheiden, ob das Los ungeeignet ist, um die Einstufungskategorie-Grenze zu setzen, werden die Prüfergebnisse analysiert, um die Gründe für die Fehler zu finden, um die Fehler zu beseitigen.
Der Hostrechner 14 erzeugt automatisch und periodisch die Einstufungskategorie-Grenzen unter Verwendung des Grenzkriteriumalgorithmus und die Bestimmung der Einstufungskategorie-Grenzen folgt der Entscheidungsregel, die unter Berücksichtigung der Managementfähigkeit von Operatoren und Prüfingenieuren und der Mittelwerte der Einstufungskategorie-Ergebnisse erstellt wird, die eine binomiale Verteilung des Mittelwertes P haben. Die Entscheidungsregel enthält folgende Elemente. Zunächst sollten Steuergrenzen oder Einstufungskategorie-Grenzen entsprechend dem Fehlerverhältnis Einstufungskategorie-Ergebnisse unterschiedlich angelegt werden. Zweitens wird ein gutes Los mit einer Ausbeute im Bereich von 95 % bis 100 % verwendet. Drittens werden die Prüf-Einstufungskategorie-Grenzen bestimmt, nachdem genügend Lose geprüft sind. Beispielsweise werden die Einstufungskategorie-Grenzen nach 50 Losen, die die Ausbeuteanforderungen erfüllen und innerhalb von sechs Monaten gesammelt wurden, bestimmt. Schließlich sollten die Einstufungskategorie-Grenzen periodisch revidiert werden, nachdem neue Prüfdaten gespeichert sind.
In dem Grenzkriteriumalgorithmus werden fünf Bezugsverhältnisse, beispielsweise 0,3 %, 0,2 %, 0,6 %, 0,9 % und 1,8 %, verwendet. Jedoch können diese Bezugsverhältnisse in Abhängigkeit von den IC-Bausteinen, den Prüfgrößen und dem Akzeptanzpegel der Prüfergebnisse geändert werden. Unter Verwendung des Grenzkriteriumalgorithmus wird eine Losentscheidung bezüglich einer endgültigen Prüfung des Loses durchgeführt.
10 zeigt ein Flußdiagramm zur Losentscheidung. Beim bisherigen Prüfen von IC-Bausteinen zählte der Operator die Anzahl von IC-Bausteinen, die in BIN 1 sortiert wurden, und bestimmte, ob das Ausbeuteerfordernis erfüllt wurde. Wenn die Ausbeute zu gering war, entschied der Operator, daß dieses Los fehlerhaft sei und analysierte die Fehlergründe. Hier werden jedoch zur Losentscheidung Prüfergebnisdaten, die während der letzten Prüfung erzeugt wurden, verwendet und die Losentscheidung wird automatisch durch den Hostrechner 14 unter Verwendung eines Losentscheidungsalgorithmus durchgeführt, so daß das Ergebnis der Losentscheidung unmittelbar nach der letzten Prüfung bekannt ist. Weiterhin werden Entscheidungsgrößen und Einstufungskategorie-Grenzen gegebenenfalls gewählt, die eine frühe Erkennung eines anormalen Loses erlauben. Des weiteren wird die Losentscheidung nicht durch die Ausbeuteentscheidung eingeschränkt, sondern zu einer Entscheidung auf der Basis aller Einstufungskategorien ausgedehnt, so daß die Fehlerentdeckung verbessert und eine kontinuierliche Beobachtung von Änderungen in der Waferherstellung und in der Montage möglich ist. Dies resultiert in einer leichten Analyse von Fehlern aufgrund der IC-Produktionslinien (Herstellung und Montage).
Wenn die letzte Prüfung abgeschlossen ist (Schritt 140), wird gemäß 10 zunächst festgestellt, ob die Ausbeute eine vorbestimmte Anforderung, beispielsweise 95 % der Losgröße, erfüllt (Schritt 142). Die Ausbeuteentscheidung wird durch Zählen der Anzahl von IC-Bausteinen durchgeführt, die in Kategorie BIN 1 einsortiert sind. Wenn das Ausbeuteerfordernis nicht erfüllt ist, werden die Prüfdaten, die während der letzten Prüfung erzeugt und durch den Hostrechner 14 gesteuert wurden, in eine Schlecht-Datenbasis gemäß Schritt 144 gespeichert. In bezug auf dieses Los analysieren und finden die Operatoren die Fehlergründe gemäß Schritt 146 unter Verwendung eines Datenanalysewerkzeugs.
Wenn das Los den Ausbeuteentscheidungsschritt 142 passiert, wird bestimmt, ob die Ausbeute 100 % der Losgröße überschreitet (Schritt 148). Eine Ausbeute größer als 100 % bedeutet, daß mehr IC-Bausteine als vorgesehen und dem Prüfgerät 12 zugeführt geprüft wurden. Daher werden die Prüfdaten für dieses Los in der Schlecht-Datenbasis gespeichert (Schritt 150). Dieses Los wird entweder erneut geprüft oder es wird gefordert, eine Eingangsinspektion durchzuführen (Schritt 152). Wenn die erneute Prüfung des Loses 100 % überschreitend zu lange Zeit erfordert, kann eine Doppelstichprobe in der nachfolgenden Qualitätssicherungsprüfung durchgeführt werden.
Wenn die Ausbeute die vorbestimmte Anforderung erfüllt und nicht 100 % überschreitet, wird bestimmt, ob irgendwelche Einstufungskategorie-Daten die durch den Grenzkriteriumalgorithmus bestimmten Einstufungskategorie-Grenzen verletzen (Schritt 154). Wenn alle Einstufungskategorie-Daten nicht aus den entsprechenden Einstufungskategorie-Grenzen herausfallen, werden die Prüfdaten in einer Gut-Datenbasis gespeichert (Schritt 156), während dann, wenn Einstufungskategorie-Daten die entsprechenden Einstufungskategorie–Grenzen überschreiten, die Prüfdaten in der Schlecht-Datenbasis gespeichert werden (Schritt 158) und dann das entsprechende Los der Eingangsinspektion unterworfen wird (Schritt 160). Die Gut-Datenbasis und die Schlecht-Datenbasis entsprechen besonderen Verzeichnissen, die in der Speichereinrichtung des Hostrechners 14 lokalisiert sind, und haben alle Datenelemente zur Bildung der Datenbasis, wie unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 erläutert wurde. Beispielsweise enthalten die Gut-Datenbasis und die Schlecht-Datenbasis Daten elemente wie den Prüfprogrammnamen, die Losnummer, die Anzahl von IC-Bausteinen, die in die Einstufungskategorien sortiert wurden, den Testgerätnamen, den Testmodus, die Losprüfstartzeit, die Losgröße, die Gesamtzahl, die Anzahl von guten Bausteinen, die Anzahl von fehlerhaften Bausteinen und die Prüfbaugruppenidentifikation.
11 zeigt ein Flußdiagramm zur Bestimmung des QA-Überwachungsalgorithmus, der dazu dient, entsprechend den Losentscheidungsergebnissen die nächste Folge des Loses zu bestimmen, das Eingangsinspektion erfordert. Hierbei wird berücksichtigt, ob die Ausbeute 100 überschreitet (Schritt 162), ob ein Fehler in den Prüfdaten vorliegt (Schritt 164), ob die Nummer des zur Eingangsinspektion vorgesehenen Loses korrekt ist (Schritt 166), ob die Ausbeute gleich oder größer als 80 % und geringer als 95 % ist (Schritt 168), und ob es irgendwelche Prüf-Einstufungskategorie-Daten gibt, die die Einstufungskategorie-Grenzen überschreiten (Schritt 170).
Die Bestimmung der 100 % übersteigenden Ausbeute kann durch Vergleichen des Wertes der Anzahl der guten IC-Bausteine dividiert durch die Losgröße mit der numerischen Zahl 1 vorgenommen werden. Wenn die Ausbeute größer als 100 % ist, wird bestimmt, daß die Anzahl der tatsächlich fehlerhaften IC-Bausteine gleich oder geringer als 5 ist. Zu dieser Zeit können die tatsächlich fehlerhaften Bausteine durch Abziehen der Anzahl von IC-Bausteinen, für die die Eingangsinspektion gefordert wird (d.h. die Anzahl von IC-Bausteinen, die in BIN 1 sortiert sind) von der Losgröße (d.h. der Anzahl der gesamten IC-Bausteine, die in einem Los enthalten sind) gezählt werden. Wenn die tatsächlich fehlerhaften Bausteine fünf Stück überschreiten, besteht die nächste Folge entweder darin, das entsprechende Los erneut zu prüfen oder die Doppelstichprobe durchzuführen (beispielsweise wenn die Losgröße 2.000 beträgt, werden 232 Bausteine stichprobenmäßig geprüft, doppelt soviel wie bei der normalen Stichprobe, bei der 116 Bausteine geprüft werden). Wenn andererseits die Anzahl der tatsächlich fehlerhaften Bausteine gleich oder kleiner als fünf ist, wird die normale Stichprobe durchgeführt (Schritt 178).
In Schritt 164 wird bestimmt, ob die Daten keine Information über das Los besitzen oder ob die Losgröße gleich Null ist. Wenn ein Fehler in Schritt 164 gefunden wird, wird die normale Stichprobe durchgeführt (Schritt 178). Andererseits zeigt in Schritt 166 die unkorrekte Nummer des zur Eingangsinspektion vorgesehenen Loses an, daß die tatsächlich guten IC-Bausteine, die persönlich durch einen Operator gezählt werden, nicht identisch mit den guten Bausteinen sind, die in den Prüfergebnisdaten enthalten sind. Diese Situation erfordert die Durchführung der normalen Stichprobe gemäß Schritt 178. Die normale Stichprobe wird durchgeführt, wenn die Ausbeute gleich oder größer als 80 % und kleiner als 95 % ist.
Wenn irgendeine Einstufungskategorie die Einstufungskategorie-Grenze in Schritt 170 überschreitet, wird bestimmt, ob die Einstufungskategorie größer als 3 % der Losgröße ist, Schritt 174. Wenn die Einstufungskategorie größer als 3 % ist, wird die normale Stichprobe und eine Produktionsverläßlichkeitsprüfung in Schritt 180 durchgeführt. Wenn ein Einstufungskategorie seine Einstufungskategorie-Grenze um mehr als 3 % überschreitet, wird angenommen, daß die Qualität der IC-Bausteine nicht verläßlich ist, selbst wenn das Ausbeuteerfordernis erfüllt ist. Dementsprechend werden die IC-Bausteine in der Produktionsverläßlichkeitsprüfung erneut unter einer strikteren Prüfbedingung geprüft, beispielsweise unter thermischer und elektrischer Beanspruchung der IC-Bausteine. Wenn das Los die Produktionsausbeuteprüfung nicht passiert, kann das Los nicht versandt werden.
In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß in Schritt 174 die Einstufungskategorien BIN 19 und 20 zum Bestimmen von O/S-Fehlern ausgeschlossen sind, da sich derartige Fehler nicht auf die elektrischen Eigenschaften der IC-Bausteine beziehen und auf Kontaktierungsfehlern zwischen den Zuleitungen der IC-Bausteine und einer Prüfbaugruppe 32 oder zwischen der Prüfbaugruppe 32 und einer Handhabungseinrichtung 30 oder auf einem Drahtbondfehler beruhen. Weiterhin wurden die Kontaktierungsfehler in dem vorhergehenden Prüffolgeüberwachungsschritt festgestellt.
Wenn andererseits das Los nicht unter irgendeines der Losentscheidungskriterien fällt (Schritte 162 bis 170), kann dieses Los an einen Verbraucher ohne Vornahme von Stichproben abgegeben werden (Schritt 182). Anders ausgedrückt, wird bezüglich solcher IC-Bausteine, die den Schritt 182 passieren, nur die letzte Prüfung durchgeführt und die sonstige Qualitätssicherungsprüfung weggelassen. Allgemein beträgt die Anzahl von Losen, bei denen eine Qualitätssicherungsprüfung nicht notwendig ist, die Hälfte der hergestellten IC-Bausteine. Dementsprechend wird die Produktivität des Prüfvorgangs wesentlich verbessert und Arbeitskraft und Ausrüstung für Stichproben eingespart.
12 zeigt ein Flußdiagramm für das Datenanalysewerkzeug, das dazu beiträgt, die Fehlergründe aufzuspüren, die Produktionsausbeute und die Bausteinqualität statistisch zu verwalten und zu steuern, indem Prüfdaten verwendet werden, die während des Prüfvorgangs erzeugt werden. Hierdurch wird es dem Analysierer oder Operator ermöglicht, vollständige Prüfdaten auf einem Bildschirm zu sehen.
Durch den Start gemäß Schritt 190 wird ein Benutzerinterface (beispielsweise ein Anfangsbild) auf einem Monitor der verteilten Computer 16 zur Kommunikation zwischen dem Benutzer und dem verteilten Computer 16 angezeigt. Der Operator gibt Analysegrößen über eine Tastatur oder eine Maus ein (Schritt 192) und die Analysegrößen dienen zum Analysieren der Prüfdaten durch ein Los, Datum, Operatoren, Monat, Prüflinie und Einstufungskategorien. Der Operator gibt einen Analyseterm in der Ordnung Jahr, Monat, Tag und IC-Bausteinnamen ein, um den Analyseterm und den zu analysierenden IC-Baustein auszuwählen (Schritt 194) und die Prüf-Einstufungskategorie zu wählen (Schritt 196). Eine Vielzahl von Prüf-Einstufungskategorien werden gleichzeitig gewählt.
Der Operator kann ein Ausgabeformat, beispielsweise eine Balkengraphik oder eine Liniengraphik, auswählen (Schritt 198) und der Computer 16 liest die Prüfdaten des gewählten Loses innerhalb des ausgewählten Prüfterms von dem Hostrechner 14 aus (Schritt 200). Der Computer 16 transformiert die vom Hostrechner 14 ausgelesenen Prüfdaten in ein ausgewähltes Graphikformat und gibt diese über die Anzeigeeinheit aus (Schritt 202).
Wenn der Operator die Bereiche der X- und Y-Achsen für die graphischen Prüfdaten oder das Ausgangsformat zu ändern wünscht (Schritt 204), kann der Operator eingeben, was geändert werden soll, und der Computer 16 transformiert die Prüfdaten und zeigt diese entsprechend an (Schritt 202). Wenn der Operator die Analyseangaben, die Prüf-Einstufungskategorie , den Analyseterm oder die zu analysierenden IC-Bausteine zu ändern wünscht, kann der Operator eingeben, was zu ändern ist, und dann liest der Computer 16 die Prüfdaten unter der geänderten Bedingung aus dem Hostrechner 14 aus (Schritt 200) und zeigt die Prüfdaten in einem graphischen Format an (Schritt 202).
13 zeigt ein Beispiel des Ergebnisses des Datenanalysewerkzeugs, das in Form einer Liniengraphik angezeigt ist. Die Graphik von 13 zeigt die Änderungen der Prüfergebnisse von BIN 7 und 8 bezüglich der Prüfung von Leckageströmen eines IC-Bausteins. Die Zahlenangaben in der X-Achse bezeichnen das Datum, beispielsweise bedeutet 9x0204 den 4. Februar 199x. Die Y-Achse zeigt die Anzahl von IC-Bausteinen, die in die Kategorien BIN 7 und 8 in bezug auf die Losgröße aussortiert wurden.
Wie aus 13 ersichtlich, überschreiten die IC-Bausteine, die den Leckagestromfehler aufweisen, 3 % der Losgröße nach dem 10. März 199x, welcher Wert abnorm größer als der Mittelwert von 0,046 % der vorhergehenden Periode (vom 4. Februar bis 10. März) ist. Der Hauptgrund des Leckagestromfehlers ist ein Überlappen des Gatekontakts, weshalb Änderungen in der Gatekontaktherstellung verfolgt wurden, die vor und nach dem 10. März 199x stattfanden. Hierbei wurde festgestellt, daß eine um den 10. März 199x neu eingesetzte Maschine für den Gatekontakt ein Problem besaß.
Dementsprechend ist es möglich, früh und im einzelnen ein Problem bei der Waferherstellung und bei der Montage herauszufinden, da die Analyse der Prüfdaten jede Einstufungskategorie verwendet. Da die gesammelten Prüfdaten bei der Analyse verwendet werden, ist es möglich, kontinuierlich die Änderung in vorhergehenden Verarbeitungsschritten zu beobachten, und die Fähigkeit, anormale Lose zu entdecken, wird erheblich verbessert.
Die Erfindung kann ferner bei einer Voralterungsprüfung und einer elektrischen Typsortierungs-(EDS = Electrical Die Sorting)-Prüfung verwendet werden. Die Voralterungsprüfung dient dazu, schwache IC-Bausteine durch thermische und elektrische Beanspruchung hiervon, die die Frühausfallsmechanismen beschleunigen, auszuschalten. Einige Prüf-Einstufungskategorien beziehen sich auf den frühen Ausfallmechanismus, so daß die Fehlerrate dieser Einstufungskategorien verwendet werden kann, um den Voralterungstest zu analysieren. Durch Verwendung der Prüf-Einstufungskategorie-Ergebnisse zusammen mit dem Voralterungstest ist es möglich, die Prüfzeit für den Voralterungstest zu reduzieren oder diesen sogar überflüssig zu machen.
Die EDS-Prüfung markiert zurückgewiesene Chips auf einem Wafer zum Ausschließen derartiger Chips von der Montage. Die Einstufungskategorie-Prüfergebnisse, die nach Durchführung der letzten Prüfung erhalten werden, können verwendet werden, um Fehlergrenzen für die EDS-Prüfung zu definieren.

Claims

Einrichtung zum Steuern des Prüfens eines Loses integrierter Schaltkreise (34), mit einer Vielzahl von Prüfgeräten (12), die jeweils eine Prüfeinrichtung (20) zum Prüfen mehrerer elektrischer Eigenschaften jedes der integrierten Schaltkreise (34) entsprechend einer Vielzahl von Prüfsequenzen, die einen Bestanden- und einen Nicht-Bestanden-Standard für jede der elektrischen Eigenschaften definieren, und einen Mikroprozessor (22) zum Steuern der Prüfeinrichtung (20) und zum Übermitteln von Prüfergebnisdaten umfassen, einem Hostrechner (14), der eine Speichereinrichtung zum Speichern der Prüfergebnisdaten und Losentscheidungsmittel zum Bestimmen eines nachfolgenden Prüfablaufs des geprüften Loses basierend auf Grenzwerten und den gespeicherten Prüfergebnisdaten umfaßt, einer Vielzahl von verteilten Computern (16) und einem Netzwerk (17, 18) zum Verknüpfen der Vielzahl von Prüfgeräten (12), des Hostrechners (14) und der verteilten Computer (16), dadurch gekennzeichnet, daß jedes Prüfgerät (12) eine Handhabungseinrichtung (30) zum Zuführen des Loses zu der Prüfeinrichtung (20) und zum Sortieren der geprüften integrierten Schaltkreise (34) in eine Vielzahl von Einstufungskategorien in Abhängigkeit von den Prüfergebnissen, der Hostrechner (14) Mittel zum Bestimmen der Grenzwerte in Form von Kapazitäten für die Einstufungskategorien und die verteilten Computer (16) jeweils eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der Prüfergebnisdaten und Instruktionsmittel zum Instruieren des nachfolgenden Prüfablaufs des geprüften Loses entsprechend der Bestimmung durch die Losentscheidungsmittel umfaßt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hostrechner (14) mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Alarmmeldung versehen ist, wenn während der Prüfung eine anormale Situation auftritt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hostrechner (14) mit einer Losentscheidungsdatenbasis (40) versehen ist, die Daten bezüglich der Anzahl von integrierten Schaltkreisen (34) enthält, die in jede der Vielzahl von Einstufungskategorien sortiert sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hostrechner (14) mit einer Prüffolgeüberwachungsdatenbasis (70) versehen ist, die Daten eines Prüfmodus enthält, die den Status des Prüfgeräts (12), eine Prüfstartzeit, eine Losgröße, die Gesamtzahl, die Gesamtfehler, Anzahl der guten integrierten Schaltkreise, Stromkreisunterbrechungs-/Kurzschlußfehler und andere Fehler enthält.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hostrechner (14) mit einer Datenanalysedatenbasis (80) versehen ist, die Daten von Namen von integrierten Schaltkreisen, eine Losnummer, eine Prüfstartzeit, eine Losgröße, die Gesamtzahl, die Gesamtfehler und die Anzahl von integrierten Schaltkreisen, die jeweils in die Vielzahl von Einstufungskategorien sortiert sind, enthält.
Verfahren zum Steuern des Prüfens integrierter Schaltkreise (34) mit folgenden Schritten: (i) Laden (42) eines Prüfprogramms in ein Prüfgerät (12) und losweises Bestimmen einer Vielzahl vom Prüfgerät (12) zu prüfender integrierter Schaltkreise (34), (ii) Prüfen (44) jedes der integrierten Schaltkreise (34) eines Loses entsprechend einer Vielzahl von Prüfsequenzen, die einen Bestanden- und einen Nicht-Bestanden-Standard für jeden integrierten Schaltkreis (34) definieren, und Sortieren der integrierten Schaltkreise (34) in Einstufungskategorien in Abhängigkeit von den Prüfergebnissen, (iii) Überwachen (46) des Fortschritts des Prüfens der integrierten Schaltkreise (34), während Prüfergebnisdaten gespeichert werden, (iv) Treffen einer Losentscheidung (50), wenn das Prüfen und Sortieren abgeschlossen ist, über einen nachfolgenden Prüfablauf des geprüften Loses basierend auf den gespeicherten Prüfergebnisdaten, (v) Anzeige der Losentscheidung (54), gekennzeichnet durch Bestimmen von Grenzwerten in Form von Kapazitäten für die Einstufungskategorien, Berücksichtigen (52) der Grenzwerte beim Treffen der Losentscheidung, Speichern (156, 158) der Prüfergebnisdaten in verschiedenen Speicherstellen in einem Computer (14) entsprechend der Losentscheidung, Feststellen, ob das Los eine Ausbeuteanforderung erfüllt und Feststellen, wenn das Los die Ausbeuteanforderung erfüllt, ob das geprüfte Los eine Menge integrierter Schaltkreise (34) umfaßt (170), die die Grenzwerte überschreitet, und ob diese Menge gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl ist (174), und, wenn diese Feststellung positiv ist, Durchführen einer Produktionsverläßlichkeits- und einer Stichprobenprüfung (180) der integrierten Schaltkreise (34) im geprüften Los, die die Prüfsequenzen bestanden haben, oder ob das geprüfte Los eine Menge integrierter Schaltkreise (34) umfaßt (170), die die Grenzwerte überschreitet, und die Menge kleiner als die vorbestimmte Anzahl ist (174), und, wenn diese Feststellung positiv ist, Durchführen lediglich einer Stichprobenprüfung (178) der integrierten Schaltkreise (34) im geprüften Los, die die Prüfsequenzen bestanden haben, und Auslassen der Produktionsverläßlichkeitsprüfung, oder ob das geprüfte Los keine integrierten Schaltkreise (34) umfaßt (170), die die Grenzwerte überschreiten, in welchem Fall sowohl die Stichproben- als auch die Produktionsverläßlichkeitsprüfung ausgelassen werden (182).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Überwachungsschritt (46) für den Prüfvorgang bestimmt wird, ob die Prüfung normal durch Verwendung von Daten eines Prüfgerätnamens, einer Losprüfstartzeit, einer Losgröße, einer Gesamtzahl, einer Gesamtfehlerzahl, guter integrierter Schaltkreise, Stromkreisunterbrechungs-/Kurzschlußfehler und anderer Fehler weiter durchgeführt wird, und dann, wenn eine anormale Situation auftritt, eine Alarmmeldung erzeugt wird, und dann, wenn der Prüffortgang normal ist, dieser fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte durch folgende Schritte erstellt werden: Berechnen eines Mittelwertes P für jede Einstufungskategorie, Berechnen einer Standardabweichung σ = P(1-P)/n unter Verwendung des Mittelwertes P und einer Losgröße n, Bestimmen, ob der Mittelwert P gleich oder kleiner als ein erstes Bezugsverhältnis ist, Bestimmen, ob P + 3 σ gleich oder kleiner als ein zweites Bezugsverhältnis ist, wenn der Mittelwert P gleich oder kleiner als der erste Bezugswert ist, und Bestimmen, ob der Mittelwert P gleich oder kleiner als ein drittes Bezugsverhältnis ist, wenn der Mittelwert P das erste Bezugsverhältnis überschreitet, Setzen eines Grenzwerts als P + 3 σ, wenn P + 3 σ das zweite Bezugsverhältnis überschreitet, und Setzen eines Grenzwerts als zweites Bezugsverhältnis, wenn P + 3 σ gleich oder kleiner als das zweite Bezugsverhältnis ist, und Setzen eines Grenzwerts als P + 2 σ, wenn der Mittelwert P gleich oder kleiner als das dritte Bezugsverhältnis ist, Bestimmen, ob der Mittelwert P gleich oder kleiner als ein viertes Bezugsverhältnis ist, wenn der Mittelwert P das dritte Bezugsverhältnis überschreitet, Setzen eines Grenzwerts als P + σ, wenn der Mittelwert P gleich oder kleiner als das vierte Bezugsverhältnis ist, Bestimmen, ob der Mittelwert P gleich oder kleiner als ein fünftes Bezugsverhältnis ist, wenn der Mittelwert P das vierte Bezugsverhältnis überschreitet, und Setzen eines Grenzwerts als Mittelwert P, wenn der Mittelwert P gleich oder kleiner als das fünfte Bezugsverhältnis ist, und Entscheiden, daß das Setzen eines Grenzwerts unmöglich ist, wenn der Mittelwert P das fünfte Bezugsverhältnis überschreitet, wobei das zweite Bezugsverhältnis größer als das erste Bezugsverhältnis ist und wobei das erste, das dritte, das vierte und das fünfte Bezugsverhältnis in dieser Ordnung vergrößert sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bezugsverhältnis 0,3 % der Losgröße ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Treffen der Losentscheidung (50) folgende Schritte umfaßt: Bestimmen, ob die Ausbeute gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, Bestimmen, ob die Ausbeute 100 % überschreitet, wenn die Ausbeute gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und Speichern von Prüfdaten in einer Schlecht-Datenbasis, wenn die Ausbeute geringer als der vorbestimmte Wert ist, Speichern der Prüfdaten in der Schlecht-Datenbasis und Wiederholen der Prüfung, wenn die Ausbeute 100 % überschreitet, Bestimmen, ob irgendwelche Prüfdaten die Grenzwerte überschreiten, Speichern der Prüfdaten in der Schlecht-Datenbasis und Anfordern einer Eingangsinspektion, wenn die Prüfdaten die Grenzwerte überschreiten, und Speichern der Prüfdaten in einer Gut-Datenbasis und Anfordern einer Eingangsinspektion, wenn die Prüfdaten die Grenzwerte nicht überschreiten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Treffen der Losentscheidung (50) die Schritte umfaßt: Bestimmen, ob die tatsächlich fehlerhaften Schaltkreise gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Zahl sind, wenn die Ausbeute 100 % überschreitet, Durchführen einer Stichprobe, wenn die tatsächlich fehlerhaften integrierten Schaltkreise gleich oder kleiner als die vorbestimmte Anzahl sind, und Durchführen einer doppelten Stichprobe, wenn die tatsächlich fehlerhaften integrierten Schaltkreise größer als die vorbestimmte Anzahl sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Treffen der Losentscheidung (50) die Schritte umfaßt: Bestimmen, ob die tatsächlich fehlerhaften Schaltkreise gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Anzahl sind, wenn die Ausbeute 100 % überschreitet, Durchführen einer Stichprobe, wenn die tatsächlich fehlerhaften integrierten Schaltkreise gleich oder kleiner als die vorbestimmte Anzahl sind, und Wiederholen des Prüfvorgangs, wenn die tatsächlich fehlerhaften integrierten Schaltkreise größer als die vorbestimmte Anzahl sind.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl 0,25 % der Losgröße ist.