專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)試半導(dǎo)體集成電路的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置和使用此半導(dǎo) 體集成電路測(cè)試裝置的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法，特別地，涉及具有探針卡的半導(dǎo)體集成 電路測(cè)試裝置和使用此半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，移動(dòng)通信IC(集成電路)和RF(射頻)IC已經(jīng)被高度地集成。結(jié)果，諸如 PLL(鎖相環(huán))頻率合成器和頻率轉(zhuǎn)換電路的許多功能電路已經(jīng)被并入在IC中。例如，在用 于移動(dòng)電話(huà)的一些發(fā)送/接收IC和用于GPS (全球定位系統(tǒng))的接收IC中，集成了除了諸 如TCXO(溫度補(bǔ)償晶體振蕩器)的基準(zhǔn)振蕩器之外的所有功能電路。雖然如上所述半導(dǎo)體集成電路的尺寸已經(jīng)年復(fù)一年地增加，但是成本競(jìng)爭(zhēng)是劇烈 的并且期望減少生產(chǎn)方面的成本。因此，必須更加可靠地并且快速地分選(sort)集成電 路。為了盡可能地減少成本，必須在制造工藝之前的階段，即，具有小的增加的價(jià)值的階段， 分選有缺陷的工件。然而，在普通的RFIC制造工藝中，通過(guò)在晶圓的擴(kuò)散之后執(zhí)行片上DC測(cè)試來(lái)移除 DC(直流)方面有缺陷的工件。然后，DC特性方面無(wú)缺陷的工件被傳送到封裝組裝步驟， 并且然后，再次進(jìn)行DC檢查并且最后，進(jìn)行RF特性檢查作為AC(交流)操作檢查。如上所 述，以封裝的最終產(chǎn)品的形式進(jìn)行RF電路的操作檢查。即，以高成本進(jìn)行RF電路的操作檢 查。當(dāng)在此階段RF電路被確定為有缺陷的工件時(shí)，這意味著在價(jià)格方面較差的效率以及對(duì) 于減少成本的不利的措施。為了解決此問(wèn)題，要求在最小的制造成本的階段中的晶圓狀態(tài)中進(jìn)行操作檢查。關(guān)于此，專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本專(zhuān)利公開(kāi)No. Heisei 1-194432A)公布一種集成電路芯 片分選器。在集成電路芯片分選器中，微波振蕩器104、功率分配器105、基準(zhǔn)分頻器106以 及混頻器107被安裝在探針卡102上以執(zhí)行分頻電路的片上測(cè)量。通過(guò)輸入/輸出部件 110、111、114、以及115將探針卡102連接至其中具有計(jì)頻器的測(cè)量裝置(測(cè)試器)101。探 針112、113以及116被構(gòu)造為被連接至要被分選的集成電路芯片(分頻電路)103的電源、 輸入端子以及輸出端子。圖1是用于描述在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公布的集成電路芯片的操作的電路圖。首先，微 波振蕩器104生成具有用于要被分選的電路分頻器(circuit divider)的操作的功率和頻 率的信號(hào)。功率分配器105將信號(hào)分為兩個(gè)信號(hào)。兩個(gè)劃分之后的信號(hào)中的一個(gè)被發(fā)送到 要被分選的分頻電路輸入部件，由分頻器進(jìn)行η分頻并且被輸入到探針卡102上的混頻器 107。兩個(gè)劃分之后的信號(hào)中的另一個(gè)被探針卡上的基準(zhǔn)分頻器106進(jìn)行η分頻并且被提 供給混頻器。接收到信號(hào)的輸入時(shí)，混頻器107輸出下面的信號(hào)。當(dāng)輸入的信號(hào)具有相同的頻 率時(shí)，即，要被分選的分頻器正常地操作并且與基準(zhǔn)分頻器106的輸出信號(hào)頻率相同的輸 出信號(hào)頻率被獲得時(shí)，混頻器107的輸出信號(hào)的頻率變成0 Hz。換言之，混頻器107的輸出信號(hào)的分量?jī)H是DC分量。相反地，當(dāng)輸入的信號(hào)具有不同的頻率時(shí)，即，要被分選的分頻器 沒(méi)有正常地操作時(shí)，混頻器107的輸出信號(hào)不是DC并且IF (中間頻率)頻帶中的信號(hào)被輸出。當(dāng)通過(guò)內(nèi)置在測(cè)量裝置(測(cè)試器)101中的計(jì)頻器測(cè)量這些輸出信號(hào)的頻率時(shí)，對(duì) 于無(wú)缺陷的工件的測(cè)量結(jié)果是0 Hz并且對(duì)于有缺陷的工件是給定的IF頻率。據(jù)此，能夠 在片上狀態(tài)下分選要被分選的分頻器。換言之，預(yù)分頻器電路通過(guò)使用內(nèi)置于用于確定在 一個(gè)固定的頻率下輸出頻率是0 Hz還是預(yù)定的IF頻率的計(jì)頻器中的測(cè)試器(AC測(cè)試器)， 來(lái)確定工件的質(zhì)量。專(zhuān)利文獻(xiàn)2(日本專(zhuān)利公開(kāi)No. Heisei 9-288149A)公布了一種半導(dǎo)體集成電路頻 率分選器。在半導(dǎo)體集成電路頻率分選器中，VCO (壓控振蕩器)、LPF (低通濾波器)、相位 比較器、分頻器(第二實(shí)施例)以及基準(zhǔn)振蕩器(第二實(shí)施例)被安裝在探針卡上以執(zhí)行 分頻電路的片上測(cè)量。要被測(cè)量的分頻器和分選器組成鎖相環(huán)電路。圖2A和圖2B是用于描述在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中描述的半導(dǎo)體集成電路頻率分選器的操 作的電路圖。通過(guò)使用相位比較器將從探針卡上的基準(zhǔn)振蕩器(第二實(shí)施例)輸入的基準(zhǔn) 頻率或者從IC測(cè)試器(第一實(shí)施例)提供的基準(zhǔn)頻率與通過(guò)由要被分選的分頻器對(duì)VCO 的頻率進(jìn)行分頻獲得的頻率進(jìn)行比較。作為該比較的結(jié)果獲得的相位差信號(hào)被轉(zhuǎn)換為通過(guò) LPF平滑的電壓。通過(guò)轉(zhuǎn)換的電壓控制VCO的振蕩頻率的反饋回路形成并且用作鎖相環(huán)。這時(shí)，通過(guò)IC測(cè)試器測(cè)量LPF的輸出電壓并且基于通過(guò)測(cè)量獲得的DC值確定質(zhì) 量。當(dāng)要被分選的分頻器(N分頻)正常地操作時(shí)，VCO以是基準(zhǔn)頻率的N倍的頻率振蕩， 并且因此，鎖相環(huán)變成穩(wěn)定并且輸出特定的DC電壓。當(dāng)要被分選的分頻器(N分頻)沒(méi)有 正常地操作時(shí)，鎖相環(huán)保持不穩(wěn)定并且LPF的輸出電壓保持固定在下限或者上限。因此，通 過(guò)在特定的范圍(標(biāo)準(zhǔn)的)中確定這些輸出電壓能夠確定質(zhì)量。即，預(yù)分頻器電路通過(guò)使 用在一個(gè)固定的頻率中確定輸出電壓是特定電壓值還是輸出下限或者輸出上限的AC測(cè)試 器或者DC測(cè)試器來(lái)確定工件的質(zhì)量。引用列表[專(zhuān)利文獻(xiàn)]專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利公開(kāi)No. Heisei 1-194432A專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利公開(kāi)No. Heisei 9-288149A

發(fā)明內(nèi)容
作為集成電路的操作檢查，能夠使用DC檢查或者AC(RF)檢查。通常，在DC檢查 中，檢查操作電流或者終端電壓。替代AC檢查，在差分電路中，輸入差分電壓，測(cè)量差分輸 出的各電勢(shì)和電勢(shì)差并且在DC方面檢查差分電路的動(dòng)態(tài)范圍和增益以執(zhí)行替代AC (RF)操 作的分選。然而，盡管預(yù)分頻器電路，特別地，當(dāng)被內(nèi)置在集成電路中時(shí)，由差分電路組成，其 通常由主從型觸發(fā)器電路等等組成。因此，由于其操作原則，在接通電源時(shí)，觸發(fā)器電路被 自激勵(lì)并且執(zhí)行鎖存操作。為此，即使沒(méi)有輸入信號(hào)存在，電路也自振蕩。因此，不可能在 DC方面測(cè)量終端電壓并且饋送輸入電壓并且檢查輸出電壓。結(jié)果，難以在DC方面確定電路 是否正常地操作。
因此，能夠作為本情況中的操作檢查的僅是在一些階段中施加電源電壓并且在自 振蕩時(shí)測(cè)量電路電流，并且主要在封裝組裝之后的RF分選步驟中進(jìn)行檢查。在此分選中， 即使當(dāng)在制造工藝中出現(xiàn)電路故障(參考圖6)時(shí)，直到當(dāng)電路取為最終產(chǎn)品的形式時(shí)才能 夠確定質(zhì)量，使得很難減少成本。為了減少產(chǎn)品成本，重要的是，盡可能地在擴(kuò)散步驟之后 的片上狀態(tài)中檢查所有的操作。因此，已經(jīng)提出各種方法。例如，上述兩個(gè)專(zhuān)利被引用為傳統(tǒng)的技術(shù)。兩個(gè)專(zhuān)利都 公布了下述構(gòu)造，其中AC電路被形成在探針卡上以在擴(kuò)散步驟之后片上狀態(tài)下執(zhí)行操作 檢查，執(zhí)行要被分選的預(yù)分頻器的操作檢查并且使用測(cè)試器確定它的質(zhì)量。然而，根據(jù)傳統(tǒng) 的技術(shù)，僅基于一點(diǎn)來(lái)檢查要被分選的預(yù)分頻器一個(gè)輸入頻率和一個(gè)輸入功率。為此，當(dāng) 企圖在具有上限和下限的使用的頻率范圍或者功率范圍中檢查預(yù)分頻器時(shí)，必須進(jìn)一步安 裝微波振蕩器和基準(zhǔn)振蕩器，使得構(gòu)造在探針卡上的電路變得復(fù)雜。此外，由于用于確定質(zhì) 量的測(cè)試器要求計(jì)頻器和基準(zhǔn)頻率生成器，因此僅使用便宜的DC測(cè)試器的操作檢查是很 難實(shí)現(xiàn)的。在前述的傳統(tǒng)示例中，要求測(cè)試器的計(jì)頻器并且通過(guò)僅使用DC測(cè)試器功能不能 夠進(jìn)行測(cè)量。在后述的示例中，由于測(cè)量鎖相環(huán)的LPF輸出電壓，因此通過(guò)僅使用DC測(cè)試 器能夠進(jìn)行測(cè)量。然而，當(dāng)企圖通過(guò)一些輸入的頻率進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要求具有用于提供相應(yīng)的 基準(zhǔn)信號(hào)頻率的振蕩器和可用信號(hào)源的AC測(cè)試器。當(dāng)在探針卡上提供一些基準(zhǔn)頻率時(shí)，通 過(guò)使用DC測(cè)試器能夠進(jìn)行測(cè)量，但是構(gòu)造的電路變得復(fù)雜。此外，通常在工廠進(jìn)行分選步 驟并且許多的探針和處理器在周?chē)僮?。在具有高的干擾噪聲的此種環(huán)境中，當(dāng)相鎖被斷 開(kāi)時(shí)，不能夠正常地執(zhí)行測(cè)試。本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置包括IC測(cè)試器，該IC測(cè)試器被構(gòu)造為提供基 于用于確定要被分選的半導(dǎo)體集成電路的預(yù)分頻器的質(zhì)量的條件的第一和第二控制信號(hào)； 和探針卡，該探針卡被連接至IC測(cè)試器并且被構(gòu)造為與半導(dǎo)體集成電路相連接。探針卡包 括vco(壓控振蕩器)，該VCO被構(gòu)造為輸出具有基于第一控制信號(hào)的給定頻率的信號(hào)；基 準(zhǔn)預(yù)分頻器，該基準(zhǔn)預(yù)分頻器被構(gòu)造為對(duì)從VCO輸出的信號(hào)的給定頻率進(jìn)行分頻；功率可 變裝置，該功率可變裝置被構(gòu)造為將具有給定頻率和基于第二控制信號(hào)的給定功率的信號(hào) 提供給要被分選的預(yù)分頻器；可變移相器，該可變移相器被構(gòu)造為取消基于其中信號(hào)經(jīng)過(guò) 基準(zhǔn)預(yù)分頻器的路徑的長(zhǎng)度和其中信號(hào)經(jīng)過(guò)要被分選的預(yù)分頻器的路徑的長(zhǎng)度之間的差 的相位差；以及轉(zhuǎn)換電路部件，該轉(zhuǎn)換電路部件被構(gòu)造為將基于具有通過(guò)要被分選的預(yù)分 頻器分頻的頻率的信號(hào)和從基準(zhǔn)預(yù)分頻器輸出的信號(hào)之間的相位差的信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓 并且將DC電壓輸出到IC測(cè)試器。本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法包括連接探針卡與包括要被分選的預(yù)分頻器 的半導(dǎo)體集成電路；將基于用于確定要被分選的預(yù)分頻器的質(zhì)量的條件的第一和第二控制 信號(hào)提供給探針卡；輸出具有基于第一控制信號(hào)的給定頻率的信號(hào)；通過(guò)使用探針卡的基 準(zhǔn)預(yù)分頻器分頻輸出的信號(hào)的給定頻率；將具有給定頻率和基于第二控制信號(hào)的給定功率 的信號(hào)提供給要被分選的預(yù)分頻器；通過(guò)使用要被分選的預(yù)分頻器分頻提供的信號(hào)的給定 頻率；取消基于其中信號(hào)經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)預(yù)分頻器的路徑的長(zhǎng)度和其中信號(hào)經(jīng)過(guò)要被分選的預(yù)分 頻器的路徑的長(zhǎng)度之間的差的相位差；以及將基于具有通過(guò)要被分選的預(yù)分頻器分頻的頻 率的信號(hào)和從基準(zhǔn)預(yù)分頻器輸出的信號(hào)之間的相位差的信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓。
控制端子被連接至確定質(zhì)量的DC測(cè)試器，并且通過(guò)由DC電壓的施加控制的壓控 振蕩器(VCO)和功率可變裝置能夠改變測(cè)量頻率以及功率，僅在DC值方面通過(guò)IC測(cè)試器 (DC測(cè)試器)能夠分選由峰值保持電路轉(zhuǎn)換的輸出DC電壓。此外，為了調(diào)整輸入信號(hào)的相 位和各種分頻比并且穩(wěn)定地測(cè)量并且分選DC值，提供諸如延遲線(xiàn)的可變移相器，從而能夠 調(diào)整輸出DC值的電平。結(jié)果，通過(guò)僅使用DC測(cè)試器在作為低制造成本的階段的片上階段 中能夠執(zhí)行具有對(duì)應(yīng)于預(yù)分頻器電路的各種缺陷模式的多頻率和多功率的AC(RF)操作檢 查。


結(jié)合附圖，根據(jù)某些優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的以上和其它方面、優(yōu)點(diǎn)和特 征將更加明顯，其中圖1是用于描述在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公布的集成電路芯片的操作的電路圖；圖2A和圖2B是用于描述在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中描述的半導(dǎo)體集成電路頻率分選器的操 作的電路圖；圖3是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的構(gòu)造 的整體試圖；圖4A至圖4C是用于描述根據(jù)本發(fā)明的從LPF和峰值保持電路部件輸出的信號(hào)的 波形的波形圖，其中圖4A示出要被測(cè)量的預(yù)分頻器正常地操作的情況，圖4B示出要被測(cè)量 的預(yù)分頻器異常地操作并且峰值保持電路部件輸出接近Vcc電壓的DC電壓的情況，并且圖 4C示出要被測(cè)量的預(yù)分頻器異常地操作并且峰值保持電路部件輸出接近GND電壓的DC電 壓的情況；圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法的正常操作范圍和操作 測(cè)試的點(diǎn)之間的關(guān)系的概念圖；圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法的操作測(cè)試的點(diǎn)、正常操 作范圍與缺陷操作模式之間的關(guān)系的概念圖；圖7是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的構(gòu)造 的整體視圖；圖8A是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的構(gòu)造 的整體視圖；以及圖8B至圖8D是用于描述根據(jù)本發(fā)明的從LPF和峰值保持電路部件輸出的信號(hào)的 波形的波形圖，其中圖8B示出要被測(cè)量的預(yù)分頻器正常地操作的情況，圖8C示出要被測(cè)量 的預(yù)分頻器異常地操作并且峰值保持電路部件輸出接近Vcc電壓的DC電壓的情況，并且圖 8D示出要被測(cè)量的預(yù)分頻器異常地操作并且峰值保持電路部件輸出接近GND電壓的DC電 壓的情況。
具體實(shí)施例方式在下文中，參考附圖將會(huì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。(第一實(shí)施例)圖3是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的構(gòu)造的整體視圖。半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置包括IC測(cè)試器10和探針卡20-1。首先，將會(huì)描述本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路40-1。假定其中具有PLL的要被測(cè) 量的預(yù)分頻器41被連接至本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置。換言之，本實(shí)施例中的 半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置旨在測(cè)試具有下述構(gòu)造的半導(dǎo)體集成電路40-1。S卩，本實(shí)施例中 的半導(dǎo)體集成電路40-1包括多個(gè)輸入/輸出部件、作為要被測(cè)試的預(yù)分頻器的分頻器41、 VCO 42、LPF43以及PFD (相位頻率檢測(cè)器)44。在這里，PFD44、LPF 43以及VC042被相互 連接以形成反饋回路，并且作為PLL進(jìn)行操作。當(dāng)被連接至探針卡20-1時(shí)，半導(dǎo)體集成電路40-1被設(shè)置為測(cè)試模式。在測(cè)試模 式下，內(nèi)置在半導(dǎo)體集成電路40-1中的組件之間的連接關(guān)系更改并且，特別地，解散了以 作為PLL的反饋回路的形式的連接關(guān)系。在測(cè)試模式下內(nèi)置在半導(dǎo)體集成電路40-1中的 組件之間的連接關(guān)系如下所示。半導(dǎo)體集成電路40-1中的第一輸入/輸出部件被連接至分頻器41的第一輸入部 件。半導(dǎo)體集成電路40-1中的第二輸入/輸出部件被連接至分頻器41的第二輸入部件。 分頻器41的輸出部件被連接至PFD44的第一輸入部件。PFD44的輸出部件被連接至LPF43 的輸入部件。LPF43的輸出部件被連接至半導(dǎo)體集成電路40-1中的第三輸入/輸出部件。 半導(dǎo)體集成電路40-1中的第四輸入/輸出部件被連接至PFD44的第二輸入部件。由于 VC042不需要在測(cè)試模式下進(jìn)行操作，所以沒(méi)有必要使VC042連接到任何組件。接下來(lái)，將會(huì)描述本實(shí)施例中的探針卡20-1的構(gòu)造。本實(shí)施例中的探針卡20-1包 括多個(gè)輸入/輸出部件、VC021、功率可變裝置22、峰值保持電路部件23、可變移相器24、作 為基準(zhǔn)預(yù)分頻器的分頻器25以及多個(gè)探針26。在這里，延遲線(xiàn)可以被用作可變移相器24。IC測(cè)試器10通過(guò)探針卡20-1的多個(gè)輸入/輸出部件連接至第一探針26、功率可 變裝置22的電源部件、壓控振蕩器21的第一輸入/輸出部件以及峰值保持電路部件23的 第一輸入/輸出部件。壓控振蕩器21的第二輸入/輸出部件被連接至功率可變裝置22的 輸入部件和可變移相器24的第一輸入/輸出部件。功率可變裝置22的輸出部件被連接至 第二探針26。峰值保持電路部件23的第二輸入/輸出部件被連接至第三探針26?？勺円?相器24的第二輸入/輸出部件被連接至分頻器25的第一輸入/輸出部件。分頻器25的 第二輸入/輸出部件被連接至第四探針26。將會(huì)描述在測(cè)試模式下半導(dǎo)體集成電路40-1、被連接至半導(dǎo)體集成電路40-1的 探針卡20-1以及被連接至探針卡20-1的IC測(cè)試器10的組件中的每一個(gè)的操作。首先，IC測(cè)試器10將DC電壓VT作為第一控制信號(hào)施加給探針卡20_1的VC021。 探針卡20-1的VC021輸出具有與由IC測(cè)試器10輸出的DC電壓VT相對(duì)應(yīng)的頻率fvco的信號(hào)。在這里，具有從VC021輸出的頻率fvco的信號(hào)被劃分為兩個(gè)信號(hào)。兩個(gè)被劃分的 信號(hào)中的一個(gè)按順序通過(guò)探針卡20-1的功率可變裝置22和半導(dǎo)體集成電路40-1的分頻 器41被提供給半導(dǎo)體集成電路40-1的PFD44。兩個(gè)被劃分的信號(hào)中的另一個(gè)按順序通過(guò) 探針卡20-1的可變移相器24和探針卡20-1的分頻器25也被提供給半導(dǎo)體集成電路40-1 的 PFD44。功率可變裝置22接收來(lái)自于IC測(cè)試器10的第二控制信號(hào)和具有從VC021輸出 的頻率fvco的信號(hào)的輸入并且輸出具有頻率fvco和與第二控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定的功率的信號(hào)。半導(dǎo)體集成電路40-1的分頻器41分頻從功率可變裝置22輸出的信號(hào)的頻率并 且輸出具有頻率fvco/N的信號(hào)。通過(guò)探針卡20-1將電壓Vcc從IC測(cè)試器10提供給半導(dǎo) 體集成電路40-1的分頻器41?？勺円葡嗥?4對(duì)從VC021輸出的具有頻率fVco的信號(hào)的相位進(jìn)行預(yù)定的更改并 且輸出更改的信號(hào)。探針卡20-1的分頻器25分頻從可變移相器24輸出的信號(hào)的頻率并 且輸出具有頻率fvco/N的信號(hào)。因此，被提供給半導(dǎo)體集成電路40-1的PFD44的兩個(gè)信 號(hào)的頻率是相同的。然而，其中從VC021輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體集成電路40-1的分頻器41 的路徑的長(zhǎng)度未必與其中從VC021輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)探針卡20-1的分頻器25的路徑的長(zhǎng)度 相同。結(jié)果，能夠出現(xiàn)到達(dá)PFD44的兩個(gè)信號(hào)之間的相位差。可變移相器24用于補(bǔ)償相位 差。換言之，通過(guò)可變移相器24來(lái)補(bǔ)償與其中被輸入到PFD44的兩個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)的路徑之間 的長(zhǎng)度的差相對(duì)應(yīng)的相位差。PFD44接收經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體集成電路40_1的分頻器41的信號(hào)和經(jīng)過(guò)探針卡20_1的 分頻器25的信號(hào)的輸入，將信號(hào)的相位相互進(jìn)行比較并且輸出相位差信號(hào)作為比較結(jié)果。 LPF43接收來(lái)自于PFD44的相位差信號(hào)的輸入，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓并且輸出DC電壓。峰 值保持電路部件23接收來(lái)自于LPF43的輸出信號(hào)的輸入，測(cè)量接收到的信號(hào)的DC電壓并 且將測(cè)量結(jié)果作為電壓Vdc輸出到IC測(cè)試器10。IC測(cè)試器10能夠基于電壓Vdc確定要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器 正常地操作還是異常地操作。下面將會(huì)描述此確定方法。首先，當(dāng)要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器正常地操作時(shí)，在PDF44的 兩個(gè)輸入部件處，經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體集成電路40-1的分頻器41的信號(hào)和經(jīng)過(guò)探針卡20-1的分頻 器25的信號(hào)之間的相位關(guān)系始終是恒定的。因此，PFD44的輸出始終是恒定的脈沖輸出并 且接收該輸出的LPF43的輸出變成恒定的DC電壓。即使當(dāng)恒定的DC電壓被提供給峰值保 持電路部件23時(shí)，輸出變成相等的電壓。被從峰值保持電路部件23輸出到IC測(cè)試器10 的電壓的值變成Vcc電壓和GND電壓之間的中間值，例如，大約Vcc/2。接下來(lái)，當(dāng)要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器異常地操作時(shí)，在PFD44 的兩個(gè)輸入部件處，經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體集成電路40-1的分頻器41的信號(hào)和經(jīng)過(guò)探針卡20-1的分 頻器25的信號(hào)之間的相位差變化。為此，PFD44輸出根據(jù)相位差變化的脈沖信號(hào)。接收脈 沖信號(hào)的輸入的LPF43輸出三角波。接收三角波的輸入的峰值保持電路部件23輸出接近 Vcc電壓或者GND電壓的DC電壓。圖4A至圖4C是用于描述根據(jù)本發(fā)明的從LPF43和峰值保持電路部件23輸出的 信號(hào)的波形的波形圖。在這些波形圖中的每一個(gè)中，水平軸表示時(shí)間并且垂直軸表示輸出 電壓。圖4A示出要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器正常地操作的情況。圖4B 示出要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器異常地操作并且峰值保持電路部件23輸 出接近Vcc電壓的DC電壓的情況。圖4C示出要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻 器異常地操作并且峰值保持電路部件23輸出接近GND電壓的DC電壓的情況。為了確定要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器正常地還是異常地操作， 期待的是，在正常操作中LPF43的輸出電壓充分地遠(yuǎn)離Vcc電壓和GND電壓。在此意義上， 正常操作中的LPF43的輸出電壓的理想值是Vcc/2。然后，由于LPF43的輸出電壓基于被輸 入到PFD44的兩個(gè)信號(hào)之間的相位差，輸出電壓的值未必是大約Vcc/2。因此，本實(shí)施例中的探針卡20-1能夠通過(guò)使用可變移相器24將相位差調(diào)整為適當(dāng)?shù)闹?，?lái)將正常操作中的 LPF43的輸出電壓設(shè)置為大約Vcc/2。如上所述，峰值保持電路部件23的輸出信號(hào)的DC電壓依賴(lài)于要被測(cè)量的半導(dǎo)體 集成電路40-1的預(yù)分頻器的操作狀態(tài)而變化。因此，根據(jù)本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè) 試方法，通過(guò)允許將DC電壓反映在預(yù)定的分選標(biāo)準(zhǔn)上，通過(guò)使用IC測(cè)試器10的DC測(cè)試器 來(lái)確定要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器的質(zhì)量。本實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置能夠通過(guò)使用IC測(cè)試器10的DC測(cè)試器來(lái) 控制VC021和功率可變裝置22。即，通過(guò)單獨(dú)地更改被輸入到要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路 40-1的預(yù)分頻器的分頻器41的信號(hào)的頻率和功率能夠執(zhí)行操作測(cè)試。圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法的正常操作范圍和操作 測(cè)試的點(diǎn)之間的關(guān)系的概念圖。在此概念圖中，水平軸表示輸入信號(hào)的頻率并且垂直軸表 示輸入信號(hào)的功率。圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法的操作測(cè)試的點(diǎn)、正常操 作范圍以及缺陷操作模式之間的關(guān)系的概念圖。在此概念圖中，水平軸表示輸入信號(hào)的頻 率并且垂直軸表示輸入信號(hào)的功率。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法，能夠在通過(guò)組合輸入信號(hào)的 頻率和功率獲得的多個(gè)點(diǎn)處執(zhí)行要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器的操作檢 查。結(jié)果，通過(guò)僅使用IC測(cè)試器10的DC測(cè)試器能夠?qū)?yīng)于各種缺陷模式分選要被測(cè)量的 預(yù)分頻器。即，根據(jù)本發(fā)明，在片上步驟中的早期階段中能夠移除有缺陷的工件。(第二實(shí)施例)圖7是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的構(gòu)造 的整體視圖。半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置包括IC測(cè)試器10和探針卡20-2。本實(shí)施例在PFD28和LPF27的位置中不同于本發(fā)明的第一實(shí)施例。S卩，在本發(fā)明 的第一實(shí)施例中，要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器包括PFD44和LPF43。然而， 在本實(shí)施例中，替代地，探針卡20-2包括PFD28和LPF27。這意味著在本實(shí)施例中，即使當(dāng)要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-2的預(yù)分頻器不 包括PLL電路時(shí)，能夠與本發(fā)明的第一實(shí)施例中一樣執(zhí)行半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法。首先，將會(huì)描述本實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路40-2。在本實(shí)施例中假定其中不具有 PLL的要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-2的預(yù)分頻器被連接至半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置。換 言之，本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路40-2旨在測(cè)試包括分頻器41作為要被測(cè)量的預(yù)分頻 器的半導(dǎo)體集成電路40-2。半導(dǎo)體集成電路40-2僅需要包括分頻器41和用于連接多個(gè)探 針26的多個(gè)連接部件。接下來(lái)，將會(huì)描述本實(shí)施例中的探針卡20-2的構(gòu)造。通過(guò)將PFD28和LPF27添加 到本發(fā)明的第一實(shí)施例中的探針卡20-1獲得本實(shí)施例中的探針卡20-2。即，本實(shí)施例中的 探針卡20-2包括多個(gè)輸入/輸出部件、VC021、功率可變裝置22、峰值保持電路部件23、可 變移相器24、作為基準(zhǔn)預(yù)分頻器的分頻器25以及多個(gè)探針26。通過(guò)多個(gè)探針26將探針卡20-2連接到本實(shí)施例中要被測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路 40-2的預(yù)分頻器獲得的整個(gè)電路與通過(guò)將探針卡20-1連接到本發(fā)明的第一實(shí)施例中要被 測(cè)量的半導(dǎo)體集成電路40-1的預(yù)分頻器獲得的電路相同。即，本實(shí)施例中的PFD28和LPF27分別對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一實(shí)施例中的PFD44和LPF43。由于本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的其它組件、組件之間的連接關(guān)系以 及組件的操作與本發(fā)明的第一實(shí)施例中的相同，其進(jìn)一步的詳細(xì)描述被省略。由于本實(shí)施 例中的使用半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法與本發(fā)明的第一實(shí)施例 中的相同，其進(jìn)一步的詳細(xì)描述被省略。在本實(shí)施例中，即使當(dāng)要被測(cè)量的電路是單個(gè)預(yù)分頻器、在其中具有PLL而不具 有測(cè)試模式的預(yù)分頻器電路、或者其中不具有PFD或者LPF的預(yù)分頻器電路時(shí)，只要要被測(cè) 量的電路具有預(yù)分頻器電路的輸入/輸出端子，能夠執(zhí)行操作檢查。S卩，本發(fā)明具有比本發(fā) 明的第一實(shí)施例高的多用性。(第三實(shí)施例)圖8A是用于描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的構(gòu)造 的整體視圖。此半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置包括IC測(cè)試器10和探針卡20-3。本實(shí)施例與本發(fā)明的第二實(shí)施例的不同之處主要在于從探針卡20-2、20_3的電 路中的兩個(gè)分頻器41、25的輸出到IC測(cè)試器10的輸入的部件。此部件包括相位比較電路 部件，該相位比較電路部件將兩個(gè)信號(hào)的相位相互進(jìn)行比較并且輸出基于相位差的信號(hào)； 和轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將相位比較電路部件的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓。即，本發(fā)明的第 二實(shí)施例中的探針卡20-2包括PFD28和LPF27作為相位比較電路部件，而本實(shí)施例中的探 針卡20-3替代地包括MIX (MIXer 混頻電路)30。另外，本發(fā)明的第二實(shí)施例中的探針卡 20-2包括峰值保持電路部件23作為傳統(tǒng)的電路部件，而本實(shí)施例中的探針卡20-3替代地 包括平滑電路29。積分器能夠被用作平滑電路29。 首先，將會(huì)描述本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路40-2。本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電 路40-2與本發(fā)明的第二實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路40-2相同。本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成 電路40-2的進(jìn)一步的詳細(xì)描述被省略。接下來(lái)，將會(huì)描述本實(shí)施例中的探針卡20-3的構(gòu)造。如上所述，通過(guò)從本發(fā)明的 第二實(shí)施例中的探針卡20-2移除作為相位比較電路部件的PFD28和LPF27和作為轉(zhuǎn)換電 路部件的峰值保持電路部件23并且替代地添加作為相位比較電路部件的MIX30和作為轉(zhuǎn) 換電路部件的平滑電路29，獲得本實(shí)施例中的探針卡20-3。半導(dǎo)體集成電路40-2的分頻器41的輸出部件和探針卡20_3的分頻器25的輸出 部件被連接至MIX30的兩個(gè)輸入部件。即，MIX30接收來(lái)自于半導(dǎo)體集成電路40-2的分頻 器41的輸出信號(hào)和來(lái)自于探針卡20-3的分頻器25的輸出信號(hào)的輸入。另一方面，平滑電 路29的輸入部件被連接至MIX30的輸出部件。IC測(cè)試器10的輸入部件被連接至平滑電路 29的輸出部件。由于本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的其它組件以及各組件之間的連接 關(guān)系與本發(fā)明的第一實(shí)施例中的相同，其進(jìn)一步的詳細(xì)描述被省略。將會(huì)描述本實(shí)施例中使用半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法。 根據(jù)本實(shí)施例中的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法，通過(guò)MIX30將來(lái)自于半導(dǎo)體集成電路40-2的 分頻器41的輸出信號(hào)的相位與來(lái)自于探針卡20-3的分頻器25的輸出信號(hào)的相位進(jìn)行比 較。接下來(lái)，通過(guò)平滑電路29來(lái)DC轉(zhuǎn)換MIX30的輸出信號(hào)。由于本實(shí)施例中的其它步驟 與本發(fā)明的第二實(shí)施例中的相同，因此其描述被省略。
與本發(fā)明的第二實(shí)施例相比較，將會(huì)詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。考慮預(yù)分頻器電 路的分頻比N在諸如GHz帶的高頻率中小的情況。在這樣的情況下，由于預(yù)分頻器的輸出 信號(hào)的頻率fout變高，所以通過(guò)使用普通PFD的相位比較是困難的。例如，當(dāng)企圖在4GHz帶中在N = 2的情況下檢查2分頻器時(shí)，需要在2GHz帶中執(zhí) 行相位比較。然而，普通的相位比較器僅操作最多大約數(shù)十MHz。為此，通常的測(cè)量是困難 的。在這樣的情況下，與在本實(shí)施例中的預(yù)分頻器20-3中一樣，當(dāng)通過(guò)MIX30相互比 較來(lái)自于兩個(gè)分頻器41、25的兩個(gè)輸出信號(hào)的相位并且通過(guò)平滑電路29DC轉(zhuǎn)換MIX30的 輸出信號(hào)時(shí)，即使分頻器的輸出信號(hào)始終具有高頻率，也能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)分頻器的操作測(cè)試。將會(huì)描述本實(shí)施例中的根據(jù)半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法的半導(dǎo)體集成電路的質(zhì)量 的確定。當(dāng)半導(dǎo)體集成電路40-2是無(wú)缺陷的工件時(shí)，從平滑電路29輸出的DC電壓變成 GND電壓和Vcc電壓之間的中間電壓。相反地，當(dāng)半導(dǎo)體集成電路40-2是有缺陷的工件時(shí)， 從平滑電路29輸出的DC電壓變成接近GND電壓或者Vcc電壓的電壓。S卩，在本實(shí)施例中用于確定半導(dǎo)體集成電路的質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)與本發(fā)明的第一或者第 二實(shí)施例相同。因此，同樣在本實(shí)施例中，優(yōu)選的是，將MIX30設(shè)置為在半導(dǎo)體集成電路 40-2是無(wú)缺陷的工件的情況下從平滑電路29輸出的DC電壓大約是Vcc/2?？傊?，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置和使用此裝置的半導(dǎo)體集成電路測(cè) 試方法，能夠使用便宜的DC測(cè)試器10作為IC測(cè)試器。此外，通過(guò)將DC可控的VC021和功 率可變裝置22安裝在探針卡20-1至20-3上，在除了傳統(tǒng)的一個(gè)點(diǎn)之外的多個(gè)點(diǎn)能夠執(zhí)行 作為預(yù)分頻器電路的基本特性的輸入靈敏性特性的操作檢查。此外，通過(guò)使用DC測(cè)試器在 片上狀態(tài)下能夠執(zhí)行與各種缺陷模式相對(duì)應(yīng)的分選。在沒(méi)有矛盾的范圍內(nèi)能夠根據(jù)需要組合上述本發(fā)明的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置，包括IC測(cè)試器，所述IC測(cè)試器被構(gòu)造為提供基于用于確定要被分選的半導(dǎo)體集成電路的 預(yù)分頻器的質(zhì)量的條件的第一和第二控制信號(hào)；和探針卡，所述探針卡被連接至所述IC測(cè)試器并且被構(gòu)造為與所述半導(dǎo)體集成電路相 連接，其中所述探針卡包括VC0(壓控振蕩器)，所述VC0被構(gòu)造為輸出具有基于所述第一控制信號(hào)的給定頻率的信號(hào)；基準(zhǔn)預(yù)分頻器，所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器被構(gòu)造為分頻從所述VC0輸出的所述信號(hào)的所述給定頻率；功率可變裝置，所述功率可變裝置被構(gòu)造為將具有所述給定頻率和基于所述第二控制 信號(hào)的給定功率的信號(hào)提供給要被分選的所述預(yù)分頻器；可變移相器，所述可變移相器被構(gòu)造為取消基于信號(hào)經(jīng)過(guò)所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器的路徑的 長(zhǎng)度和信號(hào)經(jīng)過(guò)要被分選的所述預(yù)分頻器的路徑的長(zhǎng)度之間的差的相位差；以及轉(zhuǎn)換電路部件，所述轉(zhuǎn)換電路部件被構(gòu)造為將基于具有由要被分選的所述預(yù)分頻器分 頻的頻率的信號(hào)和從所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器輸出的信號(hào)之間的相位差的信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓并 且將所述DC電壓輸出到所述IC測(cè)試器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置，其中所述可變移相器包括延遲線(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置，其中所述探針卡還包括相位比較 電路部件，所述相位比較電路部件被構(gòu)造為對(duì)要被分選的所述預(yù)分頻器的輸出信號(hào)的相位 與所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器的輸出信號(hào)的相位進(jìn)行比較并且輸出基于所述相位差的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置，其中所述相位比較電路部件包括PFD (相位頻率檢測(cè)器)，所述PFD被構(gòu)造為輸入要被分選的所述預(yù)分頻器的所述輸出 信號(hào)和所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器的所述輸出信號(hào)；和LPF (低通濾波器)，所述LPF被連接至所述PFD的輸出側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置，其中所述相位比較電路部件包括混頻器電路，所述混頻器電路被構(gòu)造為輸入要被分選 的所述預(yù)分頻器的所述輸出信號(hào)和所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器的所述輸出信號(hào)，其中所述轉(zhuǎn)換電路部件包括平滑電路，所述平滑電路被構(gòu)造為將所述混頻器電路的輸 出信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置，其中所述平滑電路包括積分器。
7.一種半導(dǎo)體集成電路測(cè)試方法，包括連接探針卡與包括要被分選的預(yù)分頻器的半導(dǎo)體集成電路；將基于用于確定要被分選的所述預(yù)分頻器的質(zhì)量的條件的第一和第二控制信號(hào)提供 給所述探針卡；輸出具有基于所述第一控制信號(hào)的給定頻率的信號(hào)； 通過(guò)使用所述探針卡的基準(zhǔn)預(yù)分頻器分頻所述輸出的信號(hào)的給定頻率；將具有所述給定頻率和基于所述第二控制信號(hào)的給定功率的信號(hào)提供給要被分選的 所述預(yù)分頻器；通過(guò)使用要被分選的所述預(yù)分頻器分頻所述提供的信號(hào)的給定頻率； 取消基于信號(hào)經(jīng)過(guò)所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器的路徑的長(zhǎng)度和信號(hào)經(jīng)過(guò)要被分選的所述預(yù)分 頻器的路徑的長(zhǎng)度之間的差的相位差；以及將基于具有由要被分選的所述預(yù)分頻器分頻的頻率的信號(hào)和從所述基準(zhǔn)預(yù)分頻器輸 出的信號(hào)之間的相位差的信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓。
全文摘要
半導(dǎo)體集成電路測(cè)試裝置包括IC測(cè)試器，提供基于確定被分選的半導(dǎo)體集成電路的預(yù)分頻器質(zhì)量的條件的第一和第二控制信號(hào)；探針卡，連接至IC測(cè)試器并與半導(dǎo)體集成電路連接。探針卡包括VCO，輸出基于第一控制信號(hào)的具有給定頻率的信號(hào)；基準(zhǔn)預(yù)分頻器，分頻從VCO輸出的信號(hào)的給定頻率；功率可變裝置，將具有給定頻率和基于第二控制信號(hào)的給定功率的信號(hào)提供給被分選的預(yù)分頻器；可變移相器，取消基于信號(hào)經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)預(yù)分頻器的路的長(zhǎng)度和信號(hào)經(jīng)過(guò)被分選的預(yù)分頻器的路徑長(zhǎng)度之差的相位差；轉(zhuǎn)換電路部件，將基于具有通過(guò)被分選的預(yù)分頻器分頻的頻率的信號(hào)和從基準(zhǔn)預(yù)分頻器輸出的信號(hào)之間的相位差的信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓并將DC電壓輸出到IC測(cè)試器。
文檔編號(hào)G01R1/067GK101995542SQ201010243238
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者黑田秀彥 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社