(57)【要約】【課題】バーンイン装置のバーンイン時間を制御するバーンイン時間制御装置に関し、バーンイン中のデバイスの動作状態を確認するモニター機能を有しないバーンイン装置を用いる場合であっても、正確な故障率計算に基づくバーンイン時間の見直しを自動的に行い、効率的なバーンイン時間制御を行うことができるようにする。【解決手段】累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３で、最終試験装置２０の試験結果から得られる故障ＩＣ数及び母数を累積し、累積母数が規定数を超えた場合、故障率計算比較部３４において、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した累積故障ＩＣ数及び累積母数から故障率を計算し、これを目標故障率と比較してバーンイン時間を見直し、ダイナミック・バーンイン装置１０のバーンイン時間を制御する。【選択図】          図１
2005214695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーンイン装置による故障デバイス数及び母数を累積し、累積母数が所定数を超えた場合、累積故障デバイス数及び累積母数から故障率を計算する第１の工程と、
該第１の工程で計算した故障率と目標故障率を比較してバーンイン時間を見直し、前記バーンイン装置のバーンイン時間を制御する第２の工程を有することを特徴とするバーンイン時間制御方法。
【請求項２】
前記バーンイン時間の見直しは、前記第１の工程で計算した故障率が前記目標故障率を超える場合には、前回と同一のバーンイン時間とし、前記第１の工程で計算した故障率が前記目標故障率以下の場合には、前回よりも短いバーンイン時間とするものであることを特徴とする請求項１記載のバーンイン時間制御方法。
【請求項３】
前記故障デバイス数及び母数の累積は、バーンイン後に行われる最終試験装置での試験結果を用いて行われることを特徴とする請求項１記載のバーンイン時間制御方法。
【請求項４】
前記故障デバイス数の累積は、予め定めているバーンイン管理項目についての試験結果を前記最終試験装置から自動抽出して行われることを特徴とする請求項３記載のバーンイン時間制御方法。
【請求項５】
バーンイン装置による故障デバイス数及び母数を累積し、累積母数が所定数を超えた場合、累積故障デバイス数及び累積母数から故障率を計算する第１の手段と、
該第１の手段が計算した故障率と目標故障率を比較してバーンイン時間を見直し、前記バーンイン装置のバーンイン時間を制御する第２の手段を有することを特徴とするバーンイン時間制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（integrated circuit）などの電子部品の初期不良をスクリーニングするためのストレス印加工程であるバーンイン（burn-in）を行うバーンイン装置のバーンイン時間を制御するバーンイン時間制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＩＣの製造は、ウェーハに対して素子形成、配線形成などを行い、完成ウェーハを作成するウェーハ工程と、完成ウェーハに対してダイシング、ダイボンディング、樹脂封止等を行う組立工程を通して行われる。そして、製造後のＩＣに対しては、バーンイン装置を用いて初期故障の発生を加速し、潜在的欠陥を含むＩＣの除去が行われる。
【０００３】
バーンイン装置には、バーンイン中にＩＣの動作状態を確認するモニター機能を有するものと、モニター機能を有しないものがある。モニター機能を有するものは、モニタード・バーンイン（monitored burn-in）装置と呼ばれ、モニター機能を有しないものは、ダイナミック・バーンイン（dynamic burn-in）装置と呼ばれている。
【０００４】
ダイナミック・バーンイン装置は、モニター機能を有していないが、バーンイン開始前に、試験対象ＩＣに対して正しく通電状態にあるか、正常に信号波形が印加されているかを確認できるため、モニタード・バーンイン装置同様、バーンインの信頼性を高める手段であると認識されており、今後も普及するものと考えられている。
【０００５】
図４は製造後のＩＣのバーンイン時間と故障率との関係を示すものであり、バスタブ曲線と呼ばれている。バーンインによる故障率は、バーンイン開始直後は大きく、時間の経過とともに減少していく（初期故障期）。やがて、故障率は、ある小さな値に収束し、その値付近を維持するようになる（偶発故障期）。更にバーンインを続けると、故障率は、ある時間から急激に増大していく（磨耗故障期）。
【０００６】
バスタブ曲線上、初期故障期から偶発故障期に入った時点（図４中、Ａで示す時点）で、故障率が安定期に入ったと判断することが妥当であり、この時点でバーンインを終了させることが理想的である。そこで、ダイナミック・バーンイン装置を用いる場合には、故障率を計算し、これを目標故障率と比較することにより、次のロットのバーンイン時間を見直すことが好適である。
【０００７】
故障率の計算方法としては、例えば、各ロットについてバーンインが終了するごとに、故障ＩＣ数及び母数（バーンイン実行ＩＣ数）をそれぞれ累積し、累積母数（累積バーンイン実行ＩＣ数）が故障率の計算を開始するに妥当な規定数を超えた以降のみ、累積不良ＩＣ数を累積母数で割ることにより故障率を計算するという方法がある。
【０００８】
なお、従来、バーンイン中のＩＣからの出力信号を判定することによって故障率を計算し、バーンイン中のＩＣに対するバーンイン時間の追加を自動的に行うバーンイン装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、モニタード・バーンイン装置を前提とするものであり、ダイナミック・バーンイン装置を前提とするものではない。
【特許文献１】特開平３−２１２９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、ダイナミック・バーンイン装置を用いる場合において、バーンイン時間を見直すために、累積母数が規定数を超えた以降のみ、累積故障ＩＣ数を累積母数で割ることにより故障率を計算し、これを目標故障率と比較するという作業を人手によって行う場合には、故障率の計算を最適な時期に、かつ、正確に行うことができない場合があるという不都合がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑み、バーンイン中のデバイスの動作状態を確認するモニター機能を有しないバーンイン装置を用いる場合であっても、正確な故障率計算に基づくバーンイン時間の見直しを自動的に行い、効率的なバーンイン時間制御を行うことができるようにしたバーンイン時間制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバーンイン時間制御方法及び装置は、バーンイン装置による故障デバイス数及び母数を累積し、累積母数が所定数を超えた場合、累積故障デバイス数及び累積母数から故障率を計算し、該計算した故障率と目標故障率を比較してバーンイン時間を見直し、前記バーンイン装置のバーンイン時間を制御するというものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、累積母数が所定数を超えた場合、累積故障デバイス数及び累積母数から計算した故障率と目標故障率とを比較してバーンイン時間を見直すことができるので、正確な故障率計算に基づくバーンイン時間の見直しを自動的に行い、効率的なバーンイン時間制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態を用いて構成されるバーンイン・システムの一例の構成図である。本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態は、本発明のバーンイン時間制御装置をＩＣ用のダイナミック・バーンイン装置のバーンイン時間を制御するバーンイン時間制御装置に適用した例であり、本発明のバーンイン時間制御方法の一実施形態を実行するものである。
【００１４】
図１中、１０はバーンイン時間制御対象であるＩＣ用のダイナミック・バーンイン装置であり、１１はバーンイン対象ＩＣを実装したバーンインボードを挿入する恒温槽、１２は恒温槽１１内のバーンイン対象ＩＣに電源電圧や入力信号などを供給してバーンイン対象ＩＣを駆動する駆動部、１３は恒温槽１１の温度制御や駆動部１２の駆動制御などを行う恒温槽制御部である。
【００１５】
２０は最終試験装置（テスター）である。最終試験装置２０は、バーンインを終了したＩＣ（バーンイン実行ＩＣ）について、スタティック電流試験やダイナミック電流試験やファンクション試験などの試験管理項目について出荷前の最終試験を行うものであり、最終試験装置２０には、各試験管理項目に対する故障ＩＣ数情報と母数情報（最終試験ＩＣ数情報）が保存される。
【００１６】
３０は本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態である。バーンイン時間制御装置３０は、最終試験装置２０からバーンイン管理項目に該当する故障ＩＣ数情報及び母数情報を自動抽出してバーンイン時間の見直しを行い、ダイナミック・バーンイン装置１０のバーンイン時間を制御するものである。
【００１７】
バーンイン時間制御装置３０において、３１は入力部（図示せず）から入力される目標故障率、故障率の計算を開始するに妥当な数である規定母数及び規定バーンイン時間を保管する目標故障率等保管部、３２は入力部から入力されるバーンイン管理項目を保管するバーンイン管理項目保管部である。
【００１８】
バーンイン管理項目保管部３２には、バーンイン時間を規定する項として、例えば、規定項１、規定項２、規定項３があり、これら規定項１、規定項２、規定項３には、それぞれ、任意に決定されるバーンイン時間、例えば、２４時間、８時間、４時間が書き込まれる。
【００１９】
３３は累積故障ＩＣ数・累積母数計算部であり、ダイナミック・バーンイン装置１０によりバーンインを受けたロットのＩＣについて最終試験装置２０による最終試験が終了するごとに、最終試験装置２０から故障ＩＣ数及び母数（最終試験ＩＣ数）を自動抽出し、故障ＩＣ数及び母数を累積し、累積故障ＩＣ数及び累積母数（累積試験ＩＣ数＝累積バーンイン実行ＩＣ数）を計算する部分である。
【００２０】
３４は故障率計算比較部であり、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３で計算された累積母数がバーンイン管理項目保管部３２に保管されている規定母数を超えている場合は、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した累積故障ＩＣ数を累積母数で割ることにより故障率を計算し、計算した故障率とバーンイン管理項目保管部３２が保管する目標故障率を比較してバーンイン時間を見直し、バーンイン時間を制御するものである。
【００２１】
このように、バーンイン時間の見直しは、累積母数が規定母数を超えた場合に行われるものであり、次のロットについて行われる。バーンイン時間制御装置３０では、計算した故障率が目標故障率を超える場合には、前回と同一のバーンイン時間とし、計算した故障率が目標故障率以下の場合には、前回よりも短いバーンイン時間とすることにより行われる。
【００２２】
具体的には、故障率計算比較部３４は、当初、バーンイン時間として、規定項１の内容（２４時間）を恒温槽制御部１３に与え、その後、累積母数が規定母数を超えた場合において、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した故障率が目標故障率を超える場合には、恒温槽制御部１３に前回と同一のバーンイン時間（２４時間）を与える。
【００２３】
これに対して、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した故障率が目標故障率以下の場合には、規定項１＋１＝規定項２なる演算を行って規定項２を選択し、恒温槽制御部１３に規定項２の内容（８時間）を与えることになる。
【００２４】
その後、例えば、バーンイン時間として規定項２の内容（８時間）を恒温槽制御部１３に与えた場合において、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した故障率が目標故障率を超える場合には、恒温槽制御部１３に前回と同一のバーンイン時間（８時間）を与える。
【００２５】
これに対して、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した故障率が目標故障率以下の場合には、規定項２＋１＝規定項３なる演算を行って規定項３を選択し、恒温槽制御部１３に規定項３の内容（４時間）を与えることになる。なお、規定項３を選択した場合には、もはや、バーンイン時間の見直しは行われない。
【００２６】
図２は図１に示すバーンイン・システムでのバーンイン手順を示すフローチャートであり、本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態３０の動作（本発明のバーンイン時間制御方法の一実施形態）を含むものである。
【００２７】
図１に示すバーンイン・システムを用いてバーンインを行う場合には、まず、バーンインボードにバーンイン対象ＩＣを実装し（ステップＳ１）、これを恒温槽１１に挿入する（ステップＳ２）。そして、恒温槽制御部１３による制御により駆動部１２を駆動し、駆動部１２からバーンイン対象ＩＣに電源電圧及び入力信号を供給させると共に、恒温槽１１を所定温度に上げて、バーンインを開始する（ステップＳ３）。
【００２８】
バーンイン開始後、恒温槽制御部１３によりバーンイン時間制御装置３０が指示するバーンイン時間が読み込まれる（ステップＳ４）。当初のバーンイン時間は規定項１に規定されている２４時間である。そして、恒温槽制御部１３が読み込んだ規定のバーンイン時間に達するまでバーンインが続行される（ステップＳ５）。規定のバーンイン時間が経過すると、恒温槽制御部１３の制御によって駆動部１２によるバーンイン対象ＩＣに対する電源電圧及び入力信号の供給が停止され、バーンインが終了する（ステップＳ６）。
【００２９】
バーンインが終了したときは、バーンインボードを恒温槽１１から取り出し（ステップＳ７）、バーンインボードからＩＣを抜去して（ステップＳ８）、バーンイン工程を終了する。そして、バーンインボードから抜去したＩＣ、即ち、バーンイン実行ＩＣについて最終試験装置２０による最終試験を行う（ステップＳ９）。
【００３０】
最終試験装置２０では、スタティック電流試験やダイナミック電流試験やファンクション試験などの試験管理項目について最終試験が行われ、各試験管理項目に対する故障ＩＣ数情報及び母数情報などが保存される。そして、最終試験装置２０による最終試験が終了したときは、故障品の除去及び合格品の出荷が行われる（ステップＳ１０）と共に、バーンイン時間制御装置３０において、ダイナミック・バーンイン装置１０の次のロットについてのバーンイン時間の見直しが行われる。
【００３１】
バーンイン時間制御装置３０では、まず、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３において、最終試験装置２０の試験結果からバーンイン管理項目にあたる故障ＩＣ数と母数が抽出され（ステップＳ１１）、故障ＩＣ数及び母数の累積が行われる（ステップＳ１２）。そして、故障率計算比較部３４において、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した累積母数と規定母数との比較が行われる（ステップＳ１３）。
【００３２】
ここで、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した累積母数が規定母数以下の場合（ステップＳ１３でＮＯの場合）には、故障率計算比較部３４は、恒温槽制御部１３に規定バーンイン時間として、前回のロットに対するバーンイン時間と同一のバーンイン時間（２４時間）を指示する（ステップＳ１４）。
【００３３】
これに対して、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した累積母数が規定母数を超えている場合（ステップＳ１３でＹＥＳの場合）には、故障率計算比較部３４は、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した累積故障ＩＣ数を累積母数で割って故障率を求め（ステップＳ１５）、計算した故障率と目標故障率を比較する（ステップＳ１６）。
【００３４】
比較の結果、計算した故障率が目標故障率を超えている場合（ステップＳ１６でＮＯの場合）には、故障率計算比較部３４は、恒温槽制御部１３に対して、次のロットのバーンイン時間として、前回のロットのバーンイン時間と同一のバーンイン時間（規定項１に規定されている２４時間）を指示する（ステップＳ１４）。
【００３５】
これに対して、計算した故障率が目標故障率以下の場合（ステップＳ１６でＹＥＳの場合）には、故障率計算比較部３４は、規定項１＋１＝規定項２なる演算を行って規定項２を選択し、恒温槽制御部１３に対して、次のロットのバーンイン時間として、規定項２に規定されている８時間を指示する（ステップＳ１４）。
【００３６】
ここで、例えば、故障率計算比較部３４から恒温槽制御部１３に対してバーンイン時間として、規定項１に規定されている２４時間が指示された場合には、バーンイン時間を２４時間として次のロットについてステップＳ１〜Ｓ１６が行われる。これに対して、規定項２に規定されている８時間が指示された場合には、バーンイン時間を８時間として次のロットについてステップＳ１〜Ｓ１６が行われる。
【００３７】
なお、故障率計算比較部３４から恒温槽制御部１３に対してバーンイン時間として、規定項２に規定されている８時間が指示された場合において、バーンイン時間を８時間として次のロットについてステップＳ１〜Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１６が行われると、次のロットのバーンイン時間としては、規定項２に規定されている８時間又は規定項３に規定されている４時間が指示されることになる（ステップＳ１４）。
【００３８】
ここで、例えば、故障率計算比較部３４から恒温槽制御部１３に対してバーンイン時間として、規定項２に規定されている８時間が指示された場合には、バーンイン時間を８時間として次のロットについてステップＳ１〜Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１６が行われる。これに対して、規定項３に規定されている４時間が指示された場合には、バーンイン時間を４時間として次のロットについてステップＳ１〜Ｓ１０が行われ、バーンイン時間の見直しは行われない。
【００３９】
以上のように、本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態３０によれば、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３（第１の手段）において故障率を計算することができ、かつ、故障率計算比較部３４（第２の手段）において、累積故障ＩＣ数・累積母数計算部３３が計算した故障率と目標故障率とを比較してバーンイン時間を見直すことができるので、正確な故障率計算に基づくバーンイン時間の見直しを自動的に行い、効率的なバーンイン時間制御を行うことができる。
【００４０】
また、目標故障率、規定母数、規定バーンイン時間およびバーンイン管理項目の見直しも、本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態３０への入力によって容易に行うことができるので、より厳しいバーンイン管理を望むときは、これを容易に行うことができ、より緩やかなバーンイン管理を望むときは、これを容易に行うことができるという効果も得ることができる。
【００４１】
なお、図１に示すバーンイン・システムでは、本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態３０は、１台のダイナミック・バーンイン装置１０のバーンイン時間制御を行うようにしているが、図３に示すように、２台のダイナミック・バーンイン装置１０、４０のバーンイン時間制御を行うように構成することもできる。ダイナミック・バーンイン装置４０において、４１は恒温槽、４２は駆動部、４３は恒温槽制御部である。３台以上のダイナミック・バーンイン装置を制御するように構成することもできる。
【００４２】
また、本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態３０は、本発明のバーンイン時間制御装置をＩＣ用のダイナミック・バーンイン装置のバーンイン時間を制御するバーンイン時間制御装置に適用したものであるが、本発明のバーンイン時間制御装置は、バスタブ特性を有するデバイスについてバーンインを行うダイナミック・バーンイン装置のバーンイン時間を制御するバーンイン時間制御装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態を用いて構成されるバーンイン・システムの一例の構成図である。
【図２】図１に示すバーンイン・システムでのバーンイン手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態を用いて構成されるバーンイン・システムの他の例の構成図である。
【図４】製造後のＩＣのバーンイン時間と故障率との関係（バスタブ曲線）を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…ダイナミック・バーンイン装置
１１…恒温槽
１２…駆動部
１３…恒温槽制御部
２０…最終試験装置（テスター）
３０…本発明のバーンイン時間制御装置の一実施形態
３１…目標故障率等保管部
３２…バーンイン管理項目保管部
３３…累積故障ＩＣ数・累積母数計算部
３４…故障率計算比較部
４０…ダイナミック・バーンイン装置
４１…恒温槽
４２…駆動部
４３…恒温槽制御部
【図１】
2005214695.tif 000003
【図２】
2005214695.tif 000004
【図３】
2005214695.tif 000005
【図４】
2005214695.tif 000006