[发明专利]远程半导体测试方法和装置

说明书

所属领域

本发明涉及集成电路(IC)设计和制造，尤其是涉及远离测试设备的IC设计和芯片测试系统。

背景技术

由于新开发的IC越来越复杂，新型IC制造技术得到了发展。目前IC制造通常使用几种可能的途径之一来制造其产品。首先，制造商可能建造和运营自己的工厂亲自生产半导体，这些工厂就是半导体制造厂，一些公司仅运营这样的制造厂，而把开发新型IC的其他事情留给其他公司。许多大的公司称作“集成器件制造”(IDM)的具有设计和测试新型半导体的能力，它也有自己的制造厂。相反，一个公司可以限定自己仅设计IC，而由别人制造它们。传统上，制造商是IDM公司，许多制造厂是由这样的IDM修建的。为了节省投资和运转费，工厂主有时把工厂盖在低消费国家，但是，通常这样的制造商一般设计能力较低，结果，只从事IC设计的公司开始出现，它们不具备制造和测试能力，将IC制造和测试用合同方式委托给其他公司。许多小公司只会对IC作原始设计，把原始设计和制造之间的诸步骤委托给第三者。这些仅能设计的公司称为非制造机构，它们需要第三者提供测试服务，此外，这种非制造机构还需要参与IC设计到批量生产前的测试步骤，因为在开发过程中电路设计可能经历很多的变化。

从新的IC的概念开发到实际批量生产之间有许多中间步骤，第一步是初始设计，这时设计工程师按照一个最终用户的规范开发一系列逻辑门，设计工程师相信它们将在一个完整的IC中产生最终用户规定的功能，在这一步，设计工程师仅提供逻辑元件的排布而非实际构造任何器件。    

下一步是检查此IC初始设计能否产生指定终端的功能，在这一步，测试通常包括逻辑门排布的计算机仿真以决定它的功能，在计算机仿真中逻辑门的排布可能变化，调整任何缺陷来产生指定的功能，重复测试和设计直到逻辑设计达到用户所需的功能。该重复测试和设计的过程称为调试，调试一般仅包括重新排布仿真的或理论的逻辑门以达到用户所需的功能。在这一步，测试并不严格，它仅确定逻辑门的排布方式是否适当。

IC开发过程的下一步是制造原型器件，它在本技术中称为“首次硅工艺”，该原型器件在下一步称作“设计调试”中经受比仿真器件严格的测试。由于在硅片上复制三维逻辑门的理论系列较困难，在制作第一个原型器件时误差总是会产生的。例如，对某一门的两个信号定时不同，使得想得到的数据不能象期待的那样通过该门电路。因此，开发过程的下一步是调试和修补原型器件，对各个门作出评价，并根据产生最终用户功能的要求进行修补；使用“电子束”(e-beam)，“红外激光器”(光学)，“聚焦离子束”(FIB)探针仪系统观查和/或修补原型器件的各个门，一种电子束仪为IDS 10000da型，一种红外激光器探针仪系统为IDS 2000型，一种聚焦离子束探针仪系统为IDS P3X型，所有上述的仪器在Schlumberger Semiconductor Solution公司，San Jose，CA都有销售，为了修补一个不工作或不按要求工作的门，FIB仪能在原型器件上精确地烧洞，例如切断连到不工作门的导线，然后FIB探针仪系统放置一个新的元件，如跳接线，以代替该不工作的门。所有修补工作完成之后，该原型器件重新测试直至逻辑元件组产生最终用户要求的功能。

再下一步是测试原型器件的性能，它通常包括器件性能的全面测试。例如，性能测试包括确定最大工作速度，输入输出电压，时间参数和温度限制。如果原型器件通过性能测试，它可递交制造厂批量生产。一旦器件设计交付制造厂，必须设计测试程序来测试制造厂生产的产品。由于每一个电路设计有不同的用户要求和不同的内部逻辑元件，每一个设计要发展新的测试程序。典型的非制作机构能指定测试程序，它可能把设计调试或批量生产中的测试程序的开发和实现，包括设计调试、特测试、批量测试留给其他公司。

工业“测试屋”的专门功能是开发测试程序和/或在IC开发的各步骤中进行实际的测量。一些制造厂进行实际的测量而不开发测试程序(包括软件，测试界面等)，它们靠测试屋或其他实体开发测试程序，此测试在任何不同的电路设计生产周期中完成，这时，IC通常已适合于卖给用户。