(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定した測定動作を保証する所定の周期でテスト実行部の自動校正を行う半導体テスト装置において、
前記自動校正は、自動校正以外のオーバーヘッド要因と並行に行い、前記テスト実行部を構成する測定ブロックを周期的な校正を必要とする機能別の複数グループに分割して前回の校正によって測定精度を保証する校正有効時間の推移を各グループ単位で管理し、校正有効時間の残り時間が所定時間に達した該当グループについて自動校正を実行して校正有効時間の残り時間の再設定を行うことを特徴とする半導体テスト装置。
【請求項２】
前記自動校正以外のオーバーヘッド要因として、量産テストにおけるウェハ交換時間およびロット交換時間を利用することを特徴とする請求項１記載の半導体テスト装置。
【請求項３】
前記各グループに対する自動校正を実行に必要な時間に応じて項目別に分類し、ウェハ交換に要する時間内で実行できる自動校正項目とロット交換に要する時間を必要とする自動校正項目の割り当てを行うことを特徴とする請求項２記載の半導体テスト装置。
【請求項４】
前記自動校正は、前記テスト実行部における測定ブロックの校正有効時間の残り時間を管理する校正有効時間管理手段と、前記テスト実行部の温度推移を管理するテスト実行部温度管理手段と、これら校正有効時間管理手段とテスト実行部温度管理手段の出力信号に基づき自動校正を実行する自動校正実行手段を含む自動校正制御部により制御されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体テスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体テスト装置に関し、詳しくは、半導体の量産現場における半導体テスト装置に対する自動校正実行による半導体テスト装置のオーバーヘッド削減に関するものである。
【０００２】
半導体テスト装置では、測定対象半導体(以下ＤＵＴという)に対するテスト実行部の測定精度を維持するために、テスト実行部に対して、安定した測定動作を保証する所定の周期で自動校正を行うとともに、テスト実行部内部の温度変化が一定値を超えた場合にも自動校正が行われている。
【０００３】
ところで、このようなテスト実行部の自動校正は、半導体テスト装置の測定精度を維持するためには不可欠であるものの、半導体量産現場における半導体テスト装置の稼働率を管理する立場から見ると、図６に示すように実行中の量産テストを中断して自動校正を行うことから、オーバーヘッドになってしまう。
【０００４】
また、半導体量産現場における半導体テスト装置のその他のオーバーヘッド要因としては、図７に示すように、テストが完了したＤＵＴであるウェハの交換やロットの交換もある。
【０００５】
特許文献１には半導体テスト装置における校正装置の構成が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０７４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの結果、半導体量産現場における半導体テスト装置のオーバーヘッド時間は、図８に示すように、校正時間とウェハ交換時間やロット交換時間を加算したものになり、半導体テスト装置の実働稼動時間に占めるオーバーヘッド時間の割合は比較的高くなって、半導体テスト装置の稼働時間に対してＤＵＴのテストを行うための稼働率を低下させる阻害要因となる。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、自動校正に起因するオーバーヘッド時間の割合を低下させてＤＵＴのテストを行うための稼働率を改善できる半導体テスト装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
安定した測定動作を保証する所定の周期でテスト実行部の自動校正を行う半導体テスト装置において、
前記自動校正は、自動校正以外のオーバーヘッド要因と並行に行い、前記テスト実行部を構成する測定ブロックを周期的な校正を必要とする機能別の複数グループに分割して前回の校正によって測定精度を保証する校正有効時間の推移を各グループ単位で管理し、校正有効時間の残り時間が所定時間に達した該当グループについて自動校正を実行して校正有効時間の残り時間の再設定を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体テスト装置において、前記自動校正以外のオーバーヘッド要因として、量産テストにおけるウェハ交換時間およびロット交換時間を利用することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の半導体テスト装置において、前記各グループに対する自動校正を実行に必要な時間に応じて項目別に分類し、ウェハ交換に要する時間内で実行できる自動校正項目とロット交換に要する時間を必要とする自動校正項目の割り当てを行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体テスト装置において、前記自動校正は、前記テスト実行部における測定ブロックの校正有効時間の残り時間を管理する校正有効時間管理手段と、前記テスト実行部の温度推移を管理するテスト実行部温度管理手段と、これら校正有効時間管理手段とテスト実行部温度管理手段の出力信号に基づき自動校正を実行する自動校正実行手段を含む自動校正制御部により制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自動校正に起因するオーバーヘッド時間の割合を低下させてＤＵＴのテストを行うための稼働率を改善できる半導体テスト装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。図１において、テストシステム制御部１は、半導体テスト装置全体の動作を統括制御する。テスト実行部２は、テストシステム制御部１の制御に基づきＤＵＴ３に対する量産テストを実行するとともに、ウェハ単位でのテストが完了するとウェハテスト完了信号を自動校正制御部４に出力し、ロット単位でのテストが完了するとロットテスト完了信号を自動校正制御部４に出力する。自動校正制御部４は、テストシステム制御部１を介して、テスト実行部２に対する自動校正を制御するものであり、校正有効時間管理部４１、テスト実行部温度管理部４２、自動校正実行部４３、動作フラグ管理部４４などで構成されている。これらテストシステム制御部１、テスト実行部２および自動校正制御部４は、バスを介して接続されている。
【００１６】
校正有効時間管理部４１は、テスト実行部２を構成する信号発生部や信号測定部などの周期的な校正を必要とする測定ブロックを機能別の複数グループに分割し、前回の校正によって測定精度を保証する校正有効時間の推移を各グループ単位で管理する。そして、校正有効時間の残り時間が所定時間に達すると、該当グループについて自動校正実行部４３を介して自動校正を実行し、残り時間の再設定を行う。
【００１７】
テスト実行部温度管理部４２は、校正有効時間管理部４１が管理する各グループについて、内部温度の推移を管理する。そして、温度変化が前回行った校正時の温度から所定の範囲を超えると、そのグループについて自動校正実行部４３を介して自動校正を実行し、校正有効時間管理部４１の残り時間と測定温度の再設定を行う。
【００１８】
自動校正実行部４３は、校正有効時間管理部４１およびテスト実行部温度管理部４２の出力信号に基づき、自動校正を必要とする所定のグループに対して所定の自動校正を実行するが、それぞれのグループに対する自動校正を実行に必要な時間に応じて項目別に分類し、テスト実行部２から入力されるウェハテスト完了信号およびロットテスト完了信号に基づき、ウェハ交換に要する時間内で実行できる自動校正項目とロット交換に要する時間を必要とする自動校正項目の割り当てを行う。
【００１９】
動作フラグ管理部４４は、校正有効時間管理部４１およびテスト実行部温度管理部４２の出力信号の状態を、各グループ個別にまたは各グループのいずれかひとつでも異常になったか否かをフラグのオン／オフで管理する。なお、これら時間と温度の他、スタートアップ動作か否かもフラグのオン／オフで管理できる。
【００２０】
図２は、図１のブロック図における全体の動作の流れを説明するタイミングチャートである。すなわち、ＤＵＴウェハに対する量産テストは、ウェハ単位でのテストが完了するとウェハ交換を行い、ロット単位でのテストが完了するとロット交換を行う。そこで、本発明では、これらウェハ交換時間およびロット交換時間を利用して、校正有効時間に基づくグループ単位での自動校正を行う。
【００２１】
これにより、図３のタイミングチャートに示すように、（Ａ）に示す従来の１日の実稼働時間における校正時間は（Ｂ）に示す本発明の１日の実稼働時間におけるウェハ交換時間およびロット交換時間に吸収されることになり、量産テスト時間を従来必要とされていた校正時間分延長することができ、この時間延長分だけＤＵＴのテストを行うための稼働率を改善できる。
【００２２】
図４は具体的な動作例の説明図であり、ウェハ交換時間を利用して自動校正を行う場合について示している。ここで、１枚のウェハテストに要する時間は２時間とし、テスト実行部２を構成する周期的な校正を必要とする測定ブロックを機能別の５グループＡ〜Ｅに分割し、各グループの校正有効時間は最大６０時間として４時間単位で自動校正周期を決定し、テスト実行部２内部の温度が前回校正時の温度から±３℃変化したらグループＡ，Ｂ，Ｄについては再度校正を行い、±６℃変化したら全グループについて再度校正を行うものとする。
【００２３】
まず、時刻Ｔ０においてスタートアップ時の全グループＡ〜Ｅに対する校正(フル校正)を行い、校正有効時間が４時間ずつの時間差で満了するように、たとえばグループＡは４４時間、グループＢは４８時間、グループＣは５２時間、グループＤは５６時間、グループＥは６０時間として校正有効時間管理部４１に設定する。また、各グループＡ〜Ｅ校正時の温度としてそれぞれ２４℃をテスト実行部温度管理部４２に設定する。
【００２４】
フル校正を行った時刻Ｔ０からのグループＡの経過時間に注目する。あるウェハテストが完了した時刻Ｔ１で時刻Ｔ０からまもなく４４時間が経過するものとすると、自動校正実行部４３はその時のウェハ交換時間を利用してグループＡの自動校正を行い、グループＡの温度を測定する。校正有効時間管理部４１で管理しているグループＡの校正有効時間を６０時間に更新設定するとともに、テスト実行部温度管理部４２で管理しているグループＡの校正時の温度を今回の温度たとえば２３℃に更新設定する。なお、時刻Ｔ１における他グループの残り校正有効時間は、４４時間が経過していることから、グループＢは４時間、グループＣは８時間、グループＤは１２時間、グループＥは１６時間になる。
【００２５】
グループＡの自動校正を行った時刻Ｔ１から２枚のウェハテストが完了した時刻Ｔ２ではほぼ４時間が経過しているので、自動校正実行部４３はその時のウェハ交換時間を利用してグループＢの自動校正を行い、グループＢの温度を測定する。校正有効時間管理部４１で管理しているグループＢの校正有効時間を６０時間に更新設定するとともに、テスト実行部温度管理部４２で管理しているグループＢの校正時の温度を今回の温度たとえば２３℃に更新設定する。なお、時刻Ｔ２における他グループの残り校正有効時間は、時刻Ｔ１から４時間が経過していることから、グループＡは５６時間、グループＣは４時間、グループＤは８時間、グループＥは１２時間になる。
【００２６】
以下同様に、自動校正実行部４３は４時間周期でグループＣ→グループＤ→グループＥ→グループＡ→グループＢ→・・・と順次グループ単位で時間経過に基づく自動校正を繰り返して行い校正有効時間の更新設定を行うとともにその時点での温度測定更新も行う。
【００２７】
次に、±３℃の温度変化に基づく自動校正について説明する。時刻Ｔ１０から８時間が経過したあるウェハテスト中の時刻Ｔ１１において、グループＡ，Ｂ，Ｄの温度が２５℃になったとする。自動校正実行部４３は実行中のウェハテストを中断してグループＡ，Ｂ，Ｄの自動校正を順次実行し、これらの自動校正が完了したらウェハテストを再開する。  
【００２８】
温度変化に基づく自動校正の校正有効時間の更新設定にあたっては、最新の校正グループＤを最大の６０時間とし、その前の校正グループＢは５６時間とし、最初の校正グループＡは５２時間とする。そして、時間が重なった場合は、より古いグループの校正有効時間を再設定する。図４の例では、グループＡとＥが５２時間で重なるが、より古いグループＥを４８時間に更新設定する。
【００２９】
なお、図４ではグループＡ，Ｂ，Ｄの温度が２５℃になった場合について説明したが、いずれかのグループだけの温度が２５℃になった場合であっても、同じ手法で校正有効時間の更新設定を行うものとする。
【００３０】
また、テスト実行部２のカード交換が発生した場合には、校正有効時間の更新設定は行わないものとする。
【００３１】
図５も具体的な動作例の説明図であり、ロット交換時間を利用して自動校正を行う場合について示している。ここで、１ロットのテストに要する時間はほぼ８時間とし、テスト実行部２については図４と同様に、周期的な校正を必要とする測定ブロックを機能別の５グループＡ〜Ｅに分割し、各グループの校正有効時間は最大６０時間として４時間単位で自動校正周期を決定し、テスト実行部２内部の温度が前回校正時の温度から±３℃変化したらグループＡ，Ｂ，Ｄについては再度校正を行い、±６℃変化したら全グループについて再度校正を行うものとする。
【００３２】
まず、時刻Ｔ０において図４と同様にスタートアップ時の全グループＡ〜Ｅに対する校正(フル校正)を行い、校正有効時間が４時間ずつの時間差で満了するように、たとえばグループＡは４４時間、グループＢは４８時間、グループＣは５２時間、グループＤは５６時間、グループＥは６０時間として校正有効時間管理部４１に設定する。また、各グループＡ〜Ｅ校正時の温度としてそれぞれ２４℃をテスト実行部温度管理部４２に設定する。
【００３３】
フル校正を行った時刻Ｔ０からほぼ５２時間が経過した時刻Ｔ１であるロットテストが完了したものとすると、自動校正実行部４３はその時のロット交換時間を利用してグループＡ，Ｂ，Ｃの自動校正を行うとともに各グループＡ，Ｂ，Ｃの温度を測定する。校正有効時間管理部４１で管理しているグループＡの校正有効時間を５２時間、グループＢの校正有効時間を５６時間、グループＣの校正有効時間を６０時間に更新設定するとともに、テスト実行部温度管理部４２で管理しているグループＡ，Ｂ，Ｃの校正時の温度を今回の温度たとえば２３℃に更新設定する。なお、時刻Ｔ１における他グループの残り校正有効時間は、グループＤは４時間、グループＥは８時間になる。
【００３４】
時刻Ｔ０からほぼ６０時間、時刻Ｔ１からほぼ８時間が経過した時刻Ｔ２で続くロットテストが完了したものとすると、自動校正実行部４３はその時のロット交換時間を利用してグループＤ，Ｅの自動校正を行うとともに各グループＤ，Ｅの温度を測定する。校正有効時間管理部４１で管理しているグループＤの校正有効時間を５６時間、グループＥの校正有効時間を６０時間に更新設定するとともに、テスト実行部温度管理部４２で管理している各グループＤ，Ｅの校正時の温度を今回の温度たとえば２２℃に更新設定する。時刻Ｔ２における他グループの残り校正有効時間は、時刻Ｔ１から８時間が経過していることから、グループＡは４４時間、グループＢは４８時間、グループＣは５２時間になる。
【００３５】
時刻Ｔ２からほぼ４８時間が経過した時刻Ｔ３で他のロットテストが完了したものとすると、自動校正実行部４３はその時のロット交換時間を利用してグループＡ，Ｂの自動校正を行うとともに各グループＡ，Ｂの温度を測定する。校正有効時間管理部４１で管理しているグループＡの校正有効時間を５６時間、グループＢの校正有効時間を６０時間に更新設定するとともに、テスト実行部温度管理部４２で管理している各グループＡ，Ｂの校正時の温度を今回の温度たとえば２２℃に更新設定する。時刻Ｔ３における他グループの残り校正有効時間は、時刻Ｔ２から４８時間が経過していることから、グループＣは４時間、グループＤは８時間、グループＥは１２時間になる。
【００３６】
時刻Ｔ３からほぼ１２時間が経過した時刻Ｔ４で続くロットテストが完了したものとすると、自動校正実行部４３はその時のロット交換時間を利用してグループＣ，Ｄ，Ｅの自動校正を行うとともに各グループＣ，Ｄ，Ｅの温度を測定する。校正有効時間管理部４１で管理しているグループＣの校正有効時間を５２時間、グループＤの校正有効時間を５６時間、グループＥの校正有効時間を６０時間に更新設定するとともに、テスト実行部温度管理部４２で管理している各グループＣ，Ｄ，Ｅの校正時の温度を今回の温度たとえば２４℃に更新設定する。時刻Ｔ４における他グループＡ，Ｂの残り校正有効時間は、時刻Ｔ３から１２時間が経過していることから、グループＡは４４時間、グループＢは４８時間になる。
【００３７】
次に、±３℃の温度変化に基づく自動校正について説明する。あるロットテスト中に、グループＡ，Ｂ，Ｄの温度が２５℃になったとする。自動校正実行部４３は実行中のロットテストを中断してグループＡ，Ｂ，Ｄの自動校正を順次実行し、これらの自動校正が完了したらロットテストを再開する。
【００３８】
温度変化に基づく自動校正の校正有効時間の更新設定にあたっては、図４と同様に最新の校正グループＤを最大の６０時間とし、その前の校正グループＢは５６時間とし、最初の校正グループＡは５２時間とする。そして、時間が重なった場合はより古いグループの校正有効時間を再設定し、図５の例ではグループＣを２４時間、グループＥを３２時間に更新設定する。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、自動校正に起因するオーバーヘッド時間の割合を低下させてＤＵＴのテストを行うための稼働率を改善できる半導体テスト装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の全体の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】時間関係を比較するタイミングチャートである。
【図４】ウェハ交換時間を利用した具体的な動作例の説明図である。
【図５】ロット交換時間を利用した具体的な動作例の説明図である。
【図６】従来の自動校正動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】従来の量産テストの流れを説明するタイミングチャートである。
【図８】従来のオーバーヘッドを説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１  テストシステム制御部
２  テスト実行部
３  ＤＵＴ
４  自動校正制御部
４１  校正有効時間管理部
４２  テスト実行部温度管理部
４３  自動校正実行部
４４  動作フラグ管理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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