本發(fā)明涉及晶圓測試領(lǐng)域，尤其涉及一種用于晶圓的測試系統(tǒng)和該測試系統(tǒng)的測試方法。

背景技術(shù)：

晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，在晶圓上可加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu)，而成為有特定電性功能之IC芯片。在晶圓制造完成之后，晶圓測試是一步非常重要的測試，晶圓測試是對晶片上的每個IC芯片進行測試，通過與芯片上的外觸點（pad）接觸，測試其電氣特性，看是否符合出廠標準。

晶圓測試時一般通過專門的測試儀進行測試，而測試儀在設(shè)計時，只有一些較常用的測試項目打包進了測試儀，驗證芯片的邏輯功能都采用固定的測試模式來實現(xiàn)。但是隨著芯片產(chǎn)品的多元化，有些功能測試儀再也無法單獨完成，如某些芯片具有隨機碼，在獲取到了隨機碼之后，運行加密算法，然后才能計算出對芯片操作的指令，故不同IC芯片的指令都不相同，導致現(xiàn)有的測試儀的固定測試模式無法實現(xiàn)良好的適應性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種具有良好適應性和測試效率高的晶圓的測試系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二目的是提供一種具有良好適應性和測試效率高的晶圓的測試系統(tǒng)的測試方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種用于晶圓的測試系統(tǒng)，包括測試儀、第一繼電模塊、單片機、第二繼電模塊和第三繼電模塊，測試儀用于對晶圓進行第一測試，第一繼電模塊用于連接在測試儀和晶圓之間，第一繼電模塊用于接收測試儀輸出的第一通斷信號，單片機接收測試儀的啟動信號，單片機通過加密算法對晶圓進行第二測試，第二繼電模塊用于連接在單片機和晶圓之間，第二繼電模塊用于接收測試儀輸出的第二通斷信號，第三繼電模塊連接在測試儀和單片機之間，第三繼電模塊接收測試儀輸出的第三通斷信號。

由上述方案可見，由于越來越多晶圓的芯片采用加密算法，故對芯片進行數(shù)據(jù)方面的測試則需要采用晶圓生產(chǎn)商提供的單片機，該單片機具有芯片的密鑰，能夠測試其數(shù)據(jù)方面的通訊是否存在故障，同時為了提高測試效率，通過繼電模塊分別設(shè)置在單片機與晶圓芯片之間、單片機和測試儀之間、測試儀和芯片之間，利用測試儀對繼電模塊的通斷控制，使得能夠在不切換測試設(shè)備的情況下，先后進行測試儀對晶圓進行非加密的性能測試，和單片機對晶圓進行加密的數(shù)據(jù)測試，單片機測試前是通過測試儀的啟動控制，測試后單片機將返回測試結(jié)果至測試儀，最后測試反饋的結(jié)果均可以由測試儀向外輸出并存儲或顯示，其能夠大大提升測試效率，以及利用繼電模塊的控制通斷，從物理通道上能夠提高測試的隔離度，從而達到減少干擾的目的。

更進一步的方案是，測試系統(tǒng)還包括接口模塊，測試儀通過接口模塊與單片機連接，單片機通過接口模塊與晶圓連接。

更進一步的方案是，接口模塊包括芯片接口、測試模塊組、單片機接口和測試儀接口，芯片接口用于與晶圓的芯片連接，測試模塊組連接在單片機接口和芯片接口之間，單片機接口與測試儀接口連接，單片機接口用于與單片機連接，測試儀接口用于與測試儀連接。

由上可見，通過接口模塊的設(shè)置，在測試時只要將測試儀、測試針臺和單片機對應連接上即可進行晶圓測試，當更換不同晶圓測試時，只要利用接口模塊上單片機接口接入另一單片機即可繼續(xù)測試，其能夠大大提升測試效率。

更進一步的方案是，芯片接口具有兩個，測試模塊組具有八個，單片機接口具有八個，測試儀接口具有兩個，每四個測試模塊組與一個芯片接口連接，每一個測試模塊組與一個單片機接口，每四個單片機接口與一個測試儀接口連接。

由上可見，在接口模塊設(shè)置八個測試模塊組，使得本案的測試儀能夠同時對8課芯片進行同時并行測試，且相互獨立互不干擾，其能夠大大提高測試效率。

更進一步的方案是，測試模塊組包括五個測試模塊，測試模塊并聯(lián)地連接在芯片接口和單片機接口之間。

由上可見，五個測試模塊能夠針對芯片進行多次不同的測試，繼而能夠保證芯片的測試穩(wěn)定性。

更進一步的方案是，測試模塊和單片機接口沿直線布置。

由上可見，沿直線布置的布局能夠大大優(yōu)化器件布局，減少測試模組之間的電磁干擾。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供一種用于晶圓的測試系統(tǒng)的測試方法，測試系統(tǒng)包括測試儀、第一繼電模塊、單片機和第二繼電模塊，測試儀用于對晶圓進行第一測試，第一繼電模塊用于連接在測試儀和晶圓之間，第二繼電模塊用于連接在單片機和晶圓之間；測試方法包括：

測試儀向第一繼電模塊輸出第一通斷信號，測試儀和晶圓連通；

測試儀對晶圓進行第一測試，如第一測試失敗則輸出測試失敗信號；

如果第一測試通過，則測試儀向第二繼電模塊輸出第二通斷信號，單片機與晶圓連通；

測試儀向單片機輸出啟動信號；

單片機對晶圓進行第二測試，如第二測試失敗則輸出測試失敗信號，如第二測試通過，則輸出測試成功信號。

更進一步方案是，第一測試包括:

保護二極管測試，對晶圓的芯片中與外觸點連接的正向二極管和反向二極管進行測試；

輸入管腳漏電測試，測試晶圓的芯片的外觸點的漏電流是否超過閾值；

靜態(tài)電流測試，測試晶圓的芯片的靜態(tài)電流是否超過閾值；

動態(tài)電流測試，測試晶圓的芯片的動態(tài)電流是否超過閾值。

更進一步方案是，第二測試包括：

測試晶圓的芯片的EEPROM上電和掉電是否正常；

測試晶圓的芯片中相鄰的EEPROM是否短路。

由上述方案可見，由于越來越多晶圓的芯片采用加密算法，故對芯片進行數(shù)據(jù)方面的測試則需要采用晶圓生產(chǎn)商提供的單片機，該單片機具有芯片的密鑰，能夠測試其數(shù)據(jù)方面的通訊是否存在故障，同時為了提高測試效率，通過繼電模塊分別設(shè)置在單片機與晶圓芯片之間、單片機和測試儀之間、測試儀和芯片之間，利用測試儀對繼電模塊的通斷控制，使得能夠在不切換測試設(shè)備的情況下，先后進行測試儀對晶圓進行非加密的性能測試，和單片機對晶圓進行加密的數(shù)據(jù)測試，單片機測試前是通過測試儀的啟動控制，測試后單片機將返回測試結(jié)果至測試儀，最后測試反饋的結(jié)果均可以由測試儀向外輸出并存儲或顯示，其能夠大大提升測試效率，以及利用繼電模塊的控制通斷，從物理通道上能夠提高測試的隔離度，從而達到減少干擾的目的。

同時利用第一測試對晶圓進行性能測試，利用第二測試對晶圓進行數(shù)據(jù)測試，能夠在保證測試效率的同時，全面地對晶圓芯片進行測試，保證芯片品質(zhì)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明測試系統(tǒng)實施例的系統(tǒng)框圖。

圖2是本發(fā)明測試系統(tǒng)實施例中接口模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3是本發(fā)明測試方法實施例的流程圖。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

具體實施方式

晶圓的測試系統(tǒng)實施例：

參照圖1，圖1是測試系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，晶圓上布置有多個芯片，多個芯片構(gòu)成待測試的芯片組1，測試系統(tǒng)包括測試儀3、第一繼電模塊41、單片機2、第二繼電模塊42和第三繼電模塊43，第一繼電模塊41用于連接在測試儀3和芯片組1之間，測試儀3可對芯片組1進行第一測試，第一繼電模塊41用于接收測試儀3輸出的第一通斷信號，繼而實現(xiàn)測試儀3對第一繼電模塊41的通斷控制。

單片機2接收測試儀3的啟動信號，單片機2存儲有程序和芯片的密鑰，其用于與對應芯片進行加密數(shù)據(jù)交互，單片機2通過加密算法對芯片組1進行第二測試，第二繼電模塊42用于連接在單片機2和芯片組1之間，第二繼電模塊42用于接收測試儀3輸出的第二通斷信號，實現(xiàn)測試儀3對第二繼電模塊42的通斷控制，第三繼電模塊43連接在測試儀3和單片機2之間，第三繼電模塊43接收測試儀3輸出的第三通斷信號。

參照圖2，測試系統(tǒng)還包括接口模塊，芯片組1、單片機2和測試儀3之間通過接口模塊布線連接，接口模塊包括兩個芯片接口51、八個測試模塊組52、八個單片機接口53和兩個測試儀接口54，芯片接口51用于與針臺的觸針連接，繼而實現(xiàn)通過觸針用于與晶圓的芯片組1連接。

測試模塊組52連接在單片機接口和芯片接口之間，每個測試模塊組52包括五個測試模塊，測試模塊并聯(lián)地連接在芯片接口51和單片機53接口之間。五個測試模塊可采用IC芯片分別用于對芯片輸出測試信號和測試數(shù)據(jù)。

每四個測試模塊組52與一個芯片接口51連接，每一個測試模塊組52與一個單片機接口53，每四個單片機接口53與一個測試儀接口54連接。測試模塊組52和單片機接口53沿直線布置，芯片接口51和測試儀接口54分別設(shè)置在接口模塊的兩端上。單片機接口用于單片機連接，測試儀接口54用于與測試儀連接，繼而實現(xiàn)測試儀通過接口模塊與單片機連接，單片機通過接口模塊與晶圓的芯片組連接。

晶圓的測試系統(tǒng)的測試方法實施例：

參照圖3，對晶圓測試時，首先是通過測試儀直接對晶圓的芯片進行測試，然后測試儀通過控制單片機對晶圓進行測試。

具體地，首先執(zhí)行步驟S1，將第一繼電模塊41打開，使得測試儀直接與晶圓的芯片連通，而同時將第二繼電模塊42和第三繼電模塊43阻斷，隨后執(zhí)行步驟S2，即測試儀對晶圓芯片進行第一測試，第一測試包括依順序進行的多個功能N測試如S21、S22、S23，在本實施例中，第一測試包括：

保護二極管測試，對晶圓的芯片中與外觸點連接的正向二極管和反向二極管進行測試，具體為，芯片的每個外觸點PAD都有一個正向和一個反向的二極管到GND及VCC，如果二極管損壞，或者接觸不好，這項功能就會測試失效，繼而表面該芯片存在故障；

輸入管腳漏電測試，測試晶圓的芯片的外觸點的漏電流是否超過閾值，具體為，芯片的每個外觸點PAD到VCC及GND都會有一個漏電流，如果漏電流太大，那么上一級負載無法帶動更多的芯片；

靜態(tài)電流測試，測試晶圓的芯片的靜態(tài)電流是否超過閾值，具體為，芯片在不工作的時候，VCC到GND有一個電流通過，如果這個電流過大，就會出現(xiàn)電池很快消耗掉的情況，比如說，遙控器不使用的時候，如果靜態(tài)電流太大，那遙控器芯片將過度損耗電池的電，繼而使得電池很快就需要更換；

動態(tài)電流測試，測試晶圓的芯片的動態(tài)電流是否超過閾值，具體為，芯片在工作的時候，VCC到GND有一個電流通過，如果這個電流過大，就會出現(xiàn)電池很快消耗掉的情況，比如說，同樣的兒童玩具，同樣的電池，電池更換的時間不一樣，就是由于動態(tài)電流太大引起的。

上述均是對芯片的性能測試，測試其是否符合預設(shè)標準，如果第一測試全部通過則將執(zhí)行步驟S3，如果第一測試任一測試不通過的，則向測試儀返回測試失敗信號。

隨后執(zhí)行步驟S3，將第二繼電模塊和第三繼電模塊連通S3，使得單片機與芯片連接，單片機與測試儀連接，同時將第一繼電模塊阻斷。隨后執(zhí)行步驟S4，測試儀向單片機輸出啟動信號，并校驗單片機的通訊是否正常，如出現(xiàn)故障則向測試儀返回測試失敗信號，如正常則執(zhí)行步驟S5, 即單片機對晶圓芯片進行第二測試，可通過單片機和四個測試模塊組分別對芯片輸出不同指令，第二測試包括依順序進行的多個功能N測試如S51、S52、S53，在本實施例中，第二測試包括：

測試晶圓的芯片的EEPROM上電和掉電是否正常，測試這部分是可以先對EEPROM寫全0，待芯片返回全0并通過單片機的讀取全0，然后對EEPROM寫全1，待芯片返回全1并通過單片機的讀取全1，如果讀取到其他指令，則代表出現(xiàn)故障，如讀取的全0或全1，則表明上電和掉電均是正常。

測試晶圓的芯片中相鄰的EEPROM是否短路，測試這部分是可以先對EEPROM寫55AA，待芯片返回55AA并通過單片機的讀取55AA，然后對EEPROM寫AA55，待芯片返回AA55并通過單片機的讀取AA55，如果讀取到其他指令，則代表出現(xiàn)故障，如讀取的55AA或AA55，則表明不存在短路。

測試晶圓的數(shù)據(jù)通訊，通過對EEPROM寫入用戶數(shù)據(jù)，待芯片返回用戶數(shù)據(jù)并通過單片機的讀取用戶數(shù)據(jù)，進行校驗后可得知芯片的數(shù)據(jù)可靠性是否正常。

上述均是對芯片的數(shù)據(jù)測試，測試的數(shù)據(jù)均是經(jīng)過加密，測試其是否符合預設(shè)標準，如果第二測試全部通過則表明該芯片功能正常，如果第二測試任一測試不通過的，則向測試儀返回測試失敗信號。隨后執(zhí)行步驟S6將全部繼電器模塊關(guān)閉。

由上可見，由于越來越多晶圓的芯片采用加密算法，故對芯片進行數(shù)據(jù)方面的測試則需要采用晶圓生產(chǎn)商提供的單片機，該單片機具有芯片的密鑰，能夠測試其數(shù)據(jù)方面的通訊是否存在故障，同時為了提高測試效率，通過繼電模塊分別設(shè)置在單片機與晶圓芯片之間、單片機和測試儀之間、測試儀和芯片之間，利用測試儀對繼電模塊的通斷控制，使得能夠在不切換測試設(shè)備的情況下，先后進行測試儀對晶圓進行非加密的性能測試，和單片機對晶圓進行加密的數(shù)據(jù)測試，單片機測試前是通過測試儀的啟動控制，測試后單片機將返回測試結(jié)果至測試儀，最后測試反饋的結(jié)果均可以由測試儀向外輸出并存儲或顯示，其能夠大大提升測試效率，以及利用繼電模塊的控制通斷，從物理通道上能夠提高測試的隔離度，從而達到減少干擾的目的。