[发明专利]用于测量链的可重复性和可再现性的改进检查、特别是用于借助于半导体器件测试的质量控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量链的可重复性和可再现性的改进检查的方法，其中，针对将通过测量系统而经受测量或控制的多个且不同的器件预见测试步骤，所述测量系统包括在测试设备（ATE）与将经受测量或控制的每个器件之间的测量单元的至少一个串接。

本发明特别地且非排他性地涉及一种针对通过半导体器件测试进行的质量控制预见的方法，并且参考此应用领域进行了以下说明，唯一的目的是简化其介绍。

背景技术

如众所周知的，应用于测量系统且特别是通过半导体测试进行的质量控制的R&R（可重复性和可再现性）方法具有保证测量的可重复性和可再现性的目的。

当前，此类R&R方法与也作为将经受用R&R方法进行测试的多个产品的一部分的每个单独产品很强地联系。

为了尝试更好地理解本应用领域的问题，值得注意的是一般测量系统由被相互级联地布置并表示测量单元的串接的一连串系统SC形成，如图1示意性地所示。

为了介绍的简化起见，我们可以认为实际上能够用级联地布置的一连串基本单元来表示每个测量系统，但是在任何情况下，出于本发明的目的，这不是限制性的。

形成系统链的一部分的每个单元还可以具有复杂的内部结构并与其它单元对接，以输入/输出信号的形式或以电磁波或辐射的形式交换信息，所述输入/输出信号可以是电气、电子、发光。出于本发明的目的，在各种单元之间交换信息的方式也不是限制性的。

通常，在系统链的上游，存在在这里称为ATE（自动测试设备）的单个整体系统或基本单元来表示的测量和模拟器具。

ATE由能够执行至少一种类型测量的至少一个资源形成。

ATE的每个资源通常应遵守规格（specification）。在其最常见的组成（formulation）中，该规格预见资源能够测量位于最小LSL（规格下限）和最大USL（规格上限）之间的特定幅值的值，如在图2中示意性地所示。

如果测量位于规格范围[LSL；USL]内，则认为所考虑的资源在其规格内正确地工作（通过）。否则，如果测量不满足规格，则意味着此类资源具有必须被调查并评估的异常行为（失败）以便恢复资源本身的正确操作。

为了检查ATE的各种资源的规格值，校准工具可能是可用的，其（在下文中我们称为检查器（checker））可以是硬件（HW）和/或软件（SW）类型，并且遵循专用的程序来使用。

此校准工具仅仅检查各种资源在规格内，并仅将不在其规格内且给出“失败”结果的那些资源指示为可能异常。

在系统链SC的下游，存在用图1和3示意性地所示的称为DUT（被测器件）的单个整体单元来表示的应经受测量的对象或器件。

当然，DUT可以由至少一个元件组成，必须对该至少一个元件执行至少一个测量，以获得用至少一个测量技术测量的至少一个参数，或者根据至少一个测量来估计其值。

通常，如图3所示，还可以并行地执行多个DUT的测量，很明显如果测量链具有此能力的话。

然而，出于本发明的目的，应考虑的是并行地测量的所有DUT类似于单个整体DUT。

在ATE与DUT之间，可以存在系统链SC的至少一个单元，其用于使ATE和DUT适应和/或对接在一起。此单元还可以扩展ATE的测量潜力和能力，或将ATE的能力集中于/尺寸确定为特定的DUT。

还可能存在这样的情况，即使ATE的资源遵守其规格，这可能不足以满足DUT的测试所需的质量要求。

事实上，作为整体，测量系统的最终目的是识别有缺陷的DUT，对DUT本身执行至少一个测量并基于某个标准来确定DUT是否是有缺陷的。

在测量的下游，应将有缺陷的DUT与其它的分离并丢弃。

在其中ATE结合同一类型的至少两个不同资源的情况下，即使此类资源满足其规格，也可以预见此类资源将提供在对同一DUT进行操作的同时测量的相同幅值的甚至相当不同的测量。

简而言之，测试系统不仅全面地满足其自己的规格，而且还将测量的可重复性和可再现性的要求考虑在内。在本领域中，用可重复性，我们意指用单个测量资源ATE获得的测量的变化，其在不同的时间对同一DUT执行同一特性的测量；因此，测量同一ATE上的测量变化。

用可再现性，我们意指由测量同一DUT上的同一特定的不同ATE实现的测量的平均值的变化。

R&R技术本身将可重复性和可再现性组合，并且其是使用ANOVA（变化分析）统计技术计算的，如图4A～4C示意性地所示的，其中，词语鉴定器指示测量链。