一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法技術方案

本發明專利技術公開了一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法。使用MINITAB?16的量具R&R研究(交叉)工具，進一步選擇方差分析法進行測量系統分析，確定測量產生的變異性是由量具本身還是操作員之間的變異性引起的。本發明專利技術突破以往只通過校準來驗證自動測試設備是否穩定的現狀，充分考慮人、機、料、法、環、測等因素的影響，定義評價對象是包括量具、測量人員、被測量器件，程序和方法的測量系統。并首次應用在集成電路測試領域中，分析晶圓級的測試數據，確定測量產生的變異性是否由測量系統本身引起的，從而為驗證測量系統的穩定性，保證產品質量和可靠性提供了一種有效的數字手段。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種集成電路測試領域，尤其涉及一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法。
技術介紹
從自動測試設備獲得的測試數據可以幫助判定接受或拒絕被測器件，它提供制造過程的有用信息和設計不足的信息。為保證測試質量，為器件選擇自動測試設備會依據器件的時鐘頻率、時間精度、管腳數等。傳統上對自動測試設備的有效性評價是通過周期的檢定或校準工作來實現的。但實際測量中還需要考慮人、機、料、法、環、測等因素的影響。因此，評價對象不應僅是自動測試設備本身，而應是包括量具，測量人員，被測量器件，程序和方法的測量系統。測量系統分析是使用數理統計和圖表的方法對測量系統的分辨率和誤差進行分析，以評估測量系統的分辨率和誤差對于被測量參數是否合適，并確定測量系統誤差的主要成分。測量系統分析正被市場需求逐步推動在企業質量管理中應用。一些企業的親身實踐也證明測量系統分析可以保證質量體系穩定有效運作，為了在未來的市場中占據主動，許多企業也已經開始在質量管理中實施測量系統分析。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法。為了解決這一技術問題，本專利技術提供了一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法，使用數理統計和圖表的方法對測量系統的分辨率和誤差進行分析，以評估測量系統的分辨率和誤差對于被測量的參數來說是否合適，并確定測量系統誤差的主要成分。突破以往只通過校準來驗證自動測試設備是否穩定的現狀，因為盡管測試機臺校準通過但卻無法全面的反映出生產過程中測量系統可能會發生的各種問題。充分考慮人、機、料、法、環、測等因素的影響，定義評價對象不僅是自動測試設備本身，而應是包括量具，測量人員，被測量器件，程序和方法的測量系統。首次應用在集成電路測試領域中，分析晶圓級測試數據。使用MINITAB16進行分析，量具R&R研究(交叉)的方法，著重分析測量系統的重復性和再現性，此方法用于分析當每一被測部件都可以被多個操作員重復測量時的量具R&R分析，進一步選擇方差分析法進行測量系統的分析，確定測量產生的變異性是量具本身還是操作員之間的變異性引起的。采用量具R&R研究(交叉)的方法時，一般選取10個覆蓋流程能力的非連續部件，由2或3名操作員，分別對每一部件測試2到3次。結合集成電路測試領域，這里以車間兩臺J750測試機臺為例，通過測量系統重復性和再現性研究確認兩個機臺是否存在差異。由于J750機臺自動化程度很高，因此可以忽略操作人員的影響，實際操作員為這兩個測試機臺。另外，部件為管芯，測量值為在J750上已成功開發的一款產品的某測試項的數值。附圖說明圖1為stie0的某個測試項的具體數據；圖2為數據分析方案；圖3為site0的量具R&R研究(交叉)的圖表結果；圖4為site0的量具R&R研究(交叉)的數理統計結果；圖5為量具R&R研究(交叉)的可接受準則；圖6為4個site的量具R&R研究(交叉)的數理統計結果；名詞解釋site：通常業內人士指晶圓上的一個芯片位置叫一個site；Multi-site并行測試：Multi-site并行測試技術是指在一臺測試機上可同時對多個集成電路芯片進行全自動檢測，通過專門設計制作的探針卡可以同時連接到多個芯片的引腳上，使得測試機可以同時進行多個芯片的測試，并記錄多個芯片的測試結果，通過單位時間內增加被測芯片的數量來提高測試機的吞吐率，減少測試機閑置資源，提高了測試設備的利用率，大大降低了能耗，減少了測試廠房的占地面積。量具R&R研究(交叉)：R&R為Repeatability和Reproducibility的縮寫，為重復性和再現性。具體實施方式選用兩臺TeradyneJ750自動測試設備，分別命名為A和B，進行校準，保證校準通過。選取在TeradyneJ750上成功開發的一款產品的輸出管腳的電壓值為數據來源，該電壓值測試規范上限為3.5V，下限為2.95V。本產品采取4site并測模式。測試機A和B均使用同一塊探卡分別對同一枚晶圓進行4Site并測，共測試兩次。從測試結果中選取10個管芯的4個Site的2次測量值用來進行后續的測量系統分析。結合本領域，由于J750機臺自動化程度很高，因此可以忽略操作人員的影響，實際操作員為這兩個測試機臺。僅以site0的數據為例，具體數據請參考圖1。數據分析方案見圖2。測量能力評價指標有方差分量貢獻率，％研究變異(％SV)和％公差(SV/Toler)和可區分的類別數四個。計算公式如下：方差分量貢獻率：％研究變異(％SV)：％公差(SV/Toler)：可區分的類別數：將10個管芯的4個Site的2次測量值轉成MINITAB所需的數據格式。使用MINITAB16中的量具R&R研究(交叉)工具，即可得到各個site的分析結果，共有數理統計和圖表兩種呈現方式，site0的分析結果請參考圖3，圖4。4個site間比對的結果見圖6。將數理統計結果與圖表結果與量具重復性和再現性的可接受準則進行比對，從而確定變異是由測量不同的部件引起的還是測量系統本身引起的。測量系統的精度與總過程偏差的百分比％GR&R低于10％的誤差，表明當前所使用的測量系統是可接受的。可區分的類別數均大于5，說明測量系統能可靠的對過程偏差進行分級。量具重復性和再現性的可接受準則請參考圖5。由site0的結果可以看到，％研究變異(％SV)為測量系統的精度與總過程偏差的百分比，即：％GR&R，具體為2.03％，小于10％，說明量具對于過程偏差的測量能力是可以接受的；測量系統的精度與過程規范的比率(SV/Toler)為2.02％，也小于10％，說明量具對于規范的測量能力是可以接受的[11]。區別分類數為69，說明測量系統能可靠的對過程偏差進行分級。基于對給定規范公差的比率及區別分類數，可以看到測量系統是可以接受的。由4個site之間的比對結果可以看到，％研究變異(％SV)和％公差(SV/Toler)的值，4個site雖略有差異，但均低于10％的誤差，表明當前所使用的測量系統是可接受的。4個site的可區分的類別數均大于5，說明測量系統能可靠的對過程偏差進行分級。因此，雖然不同site的測量值間略有差異，但總體來說當前測試系統是穩定受控的。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法，其特征在于，包括如下步驟：使用J750測試機，通過4site并測，得到2次測量值；將所述2次測量值轉成MINITAB所需的數據格式，使用MINITAB16中的量具R&R研究工具，得到各個site的分析結果，所述分析結果包括數理統計結果和圖表結果；將所述數理統計結果與所述圖表結果與量具重復性和再現性的可接受準則進行比對，從而確定變異是由測量不同的部件引起的還是所述測量系統本身引起的。

【技術特征摘要】
1.一種驗證測量系統是否處于穩定狀態的方法，其特征在于，包括如下步驟：使用J750測試機，通過4site并測，得到2次測量值；將所述2次測量值轉成MINITAB所需的數據格式，使用MINITAB16中的量具R&...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚雪，石志剛，劉偉，
申請(專利權)人：北京確安科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11