本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法。

背景技術(shù)：

晶圓測試(circuitprobing,cp)也稱電路針測，是在封裝前直接在晶圓(wafer)上對芯片晶粒(die)進(jìn)行測試，用于驗證每個芯片是否符合產(chǎn)品規(guī)格。

目前在測試存儲器芯片(memoryic)時即對存儲器芯片進(jìn)行晶圓測試時為了提高測試良品率，會增加冗余單元(redundancysector)，作用是當(dāng)檢測到芯片主區(qū)域(mainarray)有失效單元(failbitcell)時，可以用冗余單元來替換主區(qū)域的失效單元，替換方式一般有硬件替換和軟件替換兩種，現(xiàn)在比較通用方法是軟件替換。

要測試這類芯片一般需要用專用的存儲器測試機(memorytester)，因為存儲器測試機會帶有一種特殊的隨機存儲器(ram)，用來存儲被測芯片(dut)失效單元的地址，一般簡稱ecr或afm。這塊ram可以記錄測試流程中各個測試項累計測試的失效單元地址，通常使用中ecr或afm的位(bit)地址對應(yīng)被測芯片的bit地址是一一對應(yīng)的，這樣通過定義ecr或afm的x或y地址長度，可以測試得出各位芯片狀態(tài)圖(bitmap)，再讀出每個ecr或afm的bitmap地址數(shù)據(jù)，用算法計算出失效單元地址，并在流程最后統(tǒng)計出失效單元數(shù)的總和以及失效地址，用冗余單元來替換失效單元。但這個方法需要反復(fù)讀取bitmap，再做算法運算，因為讀取及算法操作在總線上屬于串行操作，同測效率不高，如果測試同測數(shù)高的話，測試時間會非常長，造成測試成本過高，所以如何降低帶冗余單元芯片的測試時間成為了測試工程師的巨大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法，能有效減少測試時間，降低測試成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法包括如下步驟：

步驟一、根據(jù)晶圓上存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)和冗余單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器的行地址和列地址的長度，所述存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)為m行n列的結(jié)構(gòu)，m和n都為整數(shù)；所述冗余單元為1行n列的結(jié)構(gòu)，所述存儲失效地址的存儲器的行地址的長度為m，列地址的長度為1。

步驟二、采用所述存儲器測試機對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元進(jìn)行測試，并將每一行的測試結(jié)果進(jìn)行或運算后存儲到行地址相同的所述存儲失效地址的存儲器中。

步驟三、讀取所述存儲失效地址的存儲器中的各行的內(nèi)容得出失效的行數(shù)以及行地址。

步驟四、判斷所述存儲器芯片的主區(qū)域的各失效的行能否修復(fù)，如能則分配所述冗余單元替換所述存儲器芯片的主區(qū)域的失效行。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器為ecr或afm。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元的測試的項目包括一次以上。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二的對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元進(jìn)行的每項測試中需要對測試向量進(jìn)行設(shè)置，使得每讀取完所述存儲器芯片的主區(qū)域的一行芯片單元后才做行地址進(jìn)位。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中將每一行的測試結(jié)果進(jìn)行或運算包括：

將每項測試的各相同行的各位芯片單元的測試結(jié)果進(jìn)行或運算得到一項對應(yīng)的或運算結(jié)果。

將不同測試項目的相同行的項對應(yīng)的或運算結(jié)果進(jìn)行或運算得到整體的或運算結(jié)果。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中將整體的或運算結(jié)果存儲到行地址相同的所述存儲失效地址的存儲器中。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元進(jìn)行測試，正常的芯片單元的測試結(jié)果為“0”，失效的芯片單元的測試結(jié)果為“1”，所述存儲失效地址的存儲器中對應(yīng)的行存儲的值為“1”時表示行地址相對應(yīng)的所述存儲器芯片的主區(qū)域的行中存在失效的芯片單元，所述存儲失效地址的存儲器中對應(yīng)的行存儲的值為“0”時表示行地址相對應(yīng)的所述存儲器芯片的主區(qū)域的行中的芯片單元都正常。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟四中采用硬件或軟件替換方式將所述冗余單元替換所述存儲器芯片的主區(qū)域的失效行。

本發(fā)明通過根據(jù)晶圓上存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)和冗余單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器的行地址和列地址的長度，利用到了冗余單元的結(jié)構(gòu)和存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的一行的結(jié)構(gòu)相同，且進(jìn)行失效替換時是用冗余單元替換和存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的一行的特點，使得在存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器不再采用和存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的各位地址一一對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，而是僅采用存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器的行地址和存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的行地址對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器的列地址的長度設(shè)置為1。

而在晶圓測試中，將每項測試得到的同一行中的測試進(jìn)行或運算然后存儲到存儲失效地址的存儲器的一行中，或運算的結(jié)果只有一位，故列長度為1的存儲失效地址的存儲器能夠存儲最后的測試結(jié)果。

從存儲在存儲失效地址的存儲器中的測試結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法大大減少了存儲量，從而增加了存儲失效地址的存儲器通常為ecr或afm模塊的使用效率。

而存儲結(jié)果的數(shù)量的減少，使得后續(xù)進(jìn)行冗余替換時對存儲失效地址的存儲器讀取的時間大大減少，即每一行僅需讀取一位即可，所以能使得測試時間大大減小，而測試效率則大大提高，在半導(dǎo)體集成電路制造中，時間就是金錢，所以本發(fā)明最后能大大降低測試成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是晶圓上存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)圖；

圖2是冗余單元的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是現(xiàn)有帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法對ecr或afm的讀取的流程圖；

圖4是本發(fā)明實施例帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法的流程圖；

圖5是本發(fā)明實施例帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法對應(yīng)的ecr或afm的存儲圖；

圖6是本發(fā)明實施例帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法中對ecr或afm的讀取的流程圖。

具體實施方式

先對現(xiàn)有存儲器測試機測試帶冗余功能芯片的測試機理做些如下的說明：

要測試這類芯片一般需要用專用的存儲器測試機，因為存儲器測試機會帶有一種特殊的ram，用來存儲被測芯片(dut)失效單元的地址，一般簡稱ecr或afm。舉個簡單例子，如圖1所示，是晶圓上存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)圖，某存儲器芯片由x地址10個單元、y地址8個單元組成，x地址定義為列地址，y定義為行地址；而冗余單元單位是一行，即x方向10個單元，y方向1個單元，冗余單元的結(jié)構(gòu)圖請參考圖2所示。因為冗余單元最小單位是行，所以只要在一行中有單元失效，這行就被判定為失效，要用冗余單元來修復(fù)。在實際測試過程中，ecr可以記錄測試流程中各個測試項累計測試的失效單元地址，現(xiàn)有方法在ecr中記錄的測試結(jié)果的圖形結(jié)構(gòu)和存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)圖是一一對應(yīng)的，即一個測試結(jié)果對應(yīng)于存儲器芯片的主區(qū)域的一個芯片單元，這種現(xiàn)有ecr中記錄的記錄的測試結(jié)果的圖形結(jié)構(gòu)為bitmap，所以該bitmap圖和圖1是相同的。

要進(jìn)行冗余替換需要對ecr進(jìn)行讀取，先找到對應(yīng)的失效單元的數(shù)量和地址，然后再進(jìn)行冗余替換，如圖3所示，是現(xiàn)有帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法對ecr或afm的讀取的流程圖；可以看出，讀取圖形時，是先讀取y地址即行地址，然后對同一行上的x地址即列地址進(jìn)行變化，讀取每一位的數(shù)據(jù)，并對同一行的各位數(shù)據(jù)進(jìn)行或運算，同一行讀取完畢后增加y地址實現(xiàn)下一循環(huán)的讀取，直至循環(huán)結(jié)束，讀取也即完畢?？梢钥闯?，圖3所述的測試程序會按y地址讀取各個x地址ecr存儲的內(nèi)容，以圖1所示的8×10的陣列為例，芯片要讀取8x10＝80個單元；遇到同測時，需要串行讀取每個芯片的ecr內(nèi)容。ecr中“0”代表沒有失效，“1”代表失效，讀取各位數(shù)據(jù)后還需對每行數(shù)據(jù)做或運算，得出失效的行數(shù)以及行地址，判斷是否能修復(fù)，如能則分配冗余單元替換失效行單元，以確保測試通過后到后端用戶處的芯片是良品。

以上是存儲器測試機用ecr來測試帶冗余功能芯片的測試機理，但當(dāng)被測芯片容量很大時，ecr存儲的內(nèi)容就會變得很大，意味著每次讀取ecr內(nèi)容的時間就會加長。

如圖4所示，是本發(fā)明實施例帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法的流程圖，本發(fā)明實施例帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法包括如下步驟：

步驟一、根據(jù)晶圓上存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)和冗余單元的結(jié)構(gòu)設(shè)置存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器的行地址和列地址的長度，所述存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)為m行n列的結(jié)構(gòu)，m和n都為整數(shù)，這里的m為存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的實際的行數(shù)，n為實際的列數(shù)；所述存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的示意圖請參考圖1所示，圖1中以m為8，n為9為例進(jìn)行說明，行地址分別用0至7表示，列地址分別用0至9表示。

所述冗余單元為1行n列的結(jié)構(gòu)，請參考圖2所示。

所述存儲失效地址的存儲器的行地址的長度為m，列地址的長度為1，請參考圖5所示。

所述存儲器測試機中的存儲失效地址的存儲器為ecr或afm，也即采用所述存儲器測試機本身所具有的ecr或afm作為存儲失效地址的存儲器。

步驟二、采用所述存儲器測試機對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元進(jìn)行測試，并將每一行的測試結(jié)果進(jìn)行或運算后存儲到行地址相同的所述存儲失效地址的存儲器中。

對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元的測試的項目包括一次以上。對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元進(jìn)行的每項測試中需要對測試向量進(jìn)行設(shè)置，使得每讀取完所述存儲器芯片的主區(qū)域的一行芯片單元后才做行地址進(jìn)位。

將每一行的測試結(jié)果進(jìn)行或運算包括：

將每項測試的各相同行的各位芯片單元的測試結(jié)果進(jìn)行或運算得到一項對應(yīng)的或運算結(jié)果。如圖1所示，其中第2行的第3，4,6列的位置處都打叉代表對應(yīng)的芯片單元失效，采用所述存儲器測試機進(jìn)行測試時會對同一行的各位進(jìn)行依次測試，正常的芯片單元的測試結(jié)果為“0”，失效的芯片單元的測試結(jié)果為“1”，之后對測試結(jié)果進(jìn)行或運算，可以看出，第二行由于出現(xiàn)了3個失效的芯片單元，如果該項測試結(jié)果能夠?qū)⑦@3個失效的芯片單元都檢測出來則得到的結(jié)構(gòu)將分別為1，故第2行的各位測試結(jié)果進(jìn)行或運算后得到的測試項對應(yīng)的或運算結(jié)果為1。

通常，對所述存儲器芯片的主區(qū)域的各芯片單元的測試的項目包括一次以上，有些失效單元到有些測試項目中有可能通過，，故最后需要將不同測試項目的相同行的項對應(yīng)的或運算結(jié)果進(jìn)行或運算得到整體的或運算結(jié)果。最后，得到的整體的或運算結(jié)果為：第2行和第5行的值為1，其它行對應(yīng)的值都為0。之后，將整體的或運算結(jié)果存儲到行地址相同的所述存儲失效地址的存儲器中并得到圖5所示的存儲圖，圖5中僅需采用8行1列的存儲陣列就可以滿足測試結(jié)果的存儲，不再是圖1所示的和存儲器芯片的主區(qū)域的陣列結(jié)構(gòu)的一一對應(yīng)關(guān)系。而僅為行對應(yīng)的關(guān)系，圖5中，所述存儲失效地址的存儲器中對應(yīng)的行存儲的值為“1”時表示行地址相對應(yīng)的所述存儲器芯片的主區(qū)域的行中存在失效的芯片單元，所述存儲失效地址的存儲器中對應(yīng)的行存儲的值為“0”時表示行地址相對應(yīng)的所述存儲器芯片的主區(qū)域的行中的芯片單元都正常。

比較圖5和圖1所示可知，本發(fā)明實施例方法大大減少了存儲量，從而增加了存儲失效地址的存儲器通常為ecr或afm模塊的使用效率。

步驟三、讀取所述存儲失效地址的存儲器中的各行的內(nèi)容得出失效的行數(shù)以及行地址。如圖6所示，是本發(fā)明實施例帶冗余單元的存儲器芯片的晶圓測試方法中對ecr或afm的讀取的流程圖，可以看出，由于x地址僅有有1位，故僅需進(jìn)行y地址的循環(huán)即可，而且，本發(fā)明實施例方法中，各行對應(yīng)的存儲值為已經(jīng)進(jìn)行了同一行的或運算的結(jié)果，故在本發(fā)明實施例方法的讀取流程中不需要再對同一行的測試結(jié)果進(jìn)行或運算。

以圖1所示的陳列結(jié)構(gòu)為例，本發(fā)明實施例方法僅需進(jìn)行8次讀取即可實現(xiàn)，相對于現(xiàn)有方法縮小了72次讀取；另外，本發(fā)明實施例方法還節(jié)省了大量的或運算的時間；所以本發(fā)明實施例方法能使得測試時間大大減小，而測試效率則大大提高，在半導(dǎo)體集成電路制造中，時間就是金錢，所以最后能大大降低測試成本。特別是當(dāng)同測數(shù)目增加時，本發(fā)明實施例方法對測試時間的減小的效果更加明顯。

步驟四、判斷所述存儲器芯片的主區(qū)域的各失效的行能否修復(fù)，如能則分配所述冗余單元替換所述存儲器芯片的主區(qū)域的失效行。本發(fā)明實施例方法中，采用軟件替換方式將所述冗余單元替換所述存儲器芯片的主區(qū)域的失效行。在其它實施例方法中，也能采用硬件替換方式將所述冗余單元替換所述存儲器芯片的主區(qū)域的失效行。

以上通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。