[发明专利]半导体器件、半导体器件的测试方法和探针卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种诸如液晶驱动用IC等的具有多个输入输出端子的半导体器件，特别涉及一种适合利用多个被测器件同时测试法进行测试的半导体器件。

背景技术

近年来，随着图像显示装置的技术提高，精致的CG(电脑图形)图像、充满现场感的高清晰的自然图像等的显示已经成为可能。但是，人们越来越要求能够进一步实现高灰阶、高清晰图像的显示。

另外，除了日常应用之外，图像显示装置还应用在车载设备、医疗器械等各种领域，所以对包括可靠性在内的产品品质提出了更高的要求。也日益要求作为液晶显示装置的液晶面板进一步实现高清晰的图像显示，这就使得该液晶面板所搭载的液晶驱动器LSI不断地向多输出化、多灰阶化方向发展。

为了进行上述灰度显示，液晶驱动器的各输出分别内置DA转换器，输出灰阶电压。以下，对其动作进行具体的说明。首先，用图12表示一般液晶驱动器的结构。

在图12所示的液晶驱动器中，依次取样各液晶系统输出所对应的输入数据(6位/1输出)，取入并锁存与输出数相应的数据，然后通过电平转换器将其输入至DA转换器。由于该液晶显示器的结构众所周知，在此就省略对其动作的具体说明。

在DA转换器中，对每一输出选择灰阶，通过各输出具有的运算放大器输出由基准电压发生电路(阶梯电阻)所生成的各灰阶电平(Gradation Level)。在图13中表示被用作上述基准电压发生电路的阶梯电阻。一般而言，可以通过对该阶梯电阻进行电阻划分来生成各灰阶所需的灰阶电平。

关于上述的输入数据，6位DA转换器可显示64灰阶，8位DA转换器可显示256灰阶，10位DA转换器可显示1024灰阶。

随着液晶驱动器用LSI的多灰阶化，为了确保其品质，在对液晶驱动器进行测试时，必须实施高精度测试。即，需要更精确测定：从DA转换器输出的灰阶电压值是否均为正确的电压值，以及由各DA转换器输出的灰阶电压值是否彼此相等。

如果被测器件DUT(Device Under Test)的电源电压相同，那么，当输出端子的性能从64灰阶提高到256灰阶时，测试精度就必须是原来精度的4倍。

以下，以液晶驱动器用LSI为被测器件DUT来说明测试方法的一个示例。假设上述被测器件DUT是这样一种液晶驱动器用LSI，即：具有m个输出端子，在各输出端子中内置用于选择并输出n个电压电平的n灰阶DA转换器。

图14是表示利用高精度电压计实施的灰阶测试方法(系统结构)的概略图。该系统由被测器件DUT和半导体测试装置(测试器)构成。

上述半导体测试装置对被测器件DUT输入预定的输入信号，并且判断来自DUT的输出信号是否良好。在上述的系统结构中，利用半导体测试(测试器)将预定的输入信号提供给被测器件DUT即液晶驱动器，从而使得输出第1灰阶电平。

然后，使用半导体测试装置(测试器)内置的高精度模拟电压测定器依次测定每一输出的第1灰阶的灰阶电压值，直到第m个输出为止，并且将测试结果依次存储到半导体测试装置(测试器)内置的存储器中。

按照与n灰阶相应的次数反复执行上述操作，最终把所有输出和所有灰阶所对应的数据存储至存储器。其结果，将存储n(灰阶数)×m(输出数)个数据。

利用在半导体测试装置(测试器)中内置的运算装置对存储在存储器中的数据进行预定的运算，并对各输出端子的各灰阶电压值的误差以及各输出端子之间灰阶电压值的偏差(均等性)进行测试。

在进行上述液晶驱动器的测试时，随着灰阶数的增加，需要更精确地测定灰阶电压值。

由上述可知，作为上述方式的液晶驱动器的基本测试项目，下述测试比较重要并且比较关键，即：对于每一灰阶，各输出端子的电压值是否在所期望的范围内；以及各端子之间的偏差是否在所期望的范围内。

另外，作为上述测试项目的补充测试项目，还进行基本动作的功能测试、动作裕度(Operation Margin)、消耗电流、延迟时间等AC特性测试、微量漏电测试等。

上述测试用于对液晶驱动器的缺陷进行测试。另外，通过暴露潜在的缺陷因素从而提高屏幕精度也是必不可少的。如上所述，液晶驱动器除了应用于日常器械之外，还应用在车载、医疗器械等各种领域，所以对包括可靠性在内的品质要求非常严格。

为了响应对器件高功能、高品质的要求，需要进行老化测试以暴露潜在的缺陷。目前，对液晶驱动器的老化测试是在封装状态或者晶圆状态下实施的。

以下，具体说明对晶圆状态下的液晶驱动器进行老化测试的示例。