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用于創建、定義和執行spc規則決策樹的算法和結構的制作方法
【專利摘要】一種分析測試結果的方法。所述方法包括從多個儲存的控制規則中選擇選定的控制規則進行驗證，訪問選擇的測試結果，對選擇的測試結果進行選擇的統計分析，以及執行多個選擇的動作中的至少一個動作，其中所述多個選擇的動作是通過選擇的統計分析的結果進行選擇的。所述多個選定的控制規則排列在決策樹中。所述決策樹包括用于驗證所述選定的控制規則的時間表。所述測試結果的選擇由所述多個選定的控制規則定義。統計分析的選擇由所述多個選定的控制規則和所述決策樹定義。至少一個動作是通過所述決策樹選擇的。
【專利說明】用于創建、定義和執行SPC規則決策樹的算法和結構

【技術領域】
[0001] 本公開一般來說涉及自動測試設備領域，更具體地涉及自動測試設備的統計過程 控制領域。

【背景技術】
[0002] 自動測試設備（ATE)可以是對器件、半導體晶片或裸片等進行測試的任何測試組 件。ATE組件可以用于執行自動測試，這些測試能快速執行測量并生成隨后可進行分析的結 果。ATE組件可以是從耦接到儀表的計算機系統到復雜自動測試組件的任何設備，它可以包 括自定義專用計算機控制系統以及許多不同的能夠自動測試電子零件和/或進行半導體 晶片測試（例如片上系統（SOC)測試或集成電路測試）的測試儀器。
[0003] 然后可以分析從ATE組件提供的測試結果，以對測試的電子部件進行評估。這種 測試結果評估可以作為統計過程控制方法的一部分。在一個示例性實施例中，可以采用統 計過程控制方法來監測并控制制造過程，以確保該制造過程以希望的效率水平和希望的質 量水平生產希望的產品。在一個示例性實施例中，在完成規定的ATE測試運行之后，采用統 計過程控制方法來統計分析所編譯的測試結果。也可以在后續生產運行中基于測試結果的 統計分析來實現生產過程和/或測試過程的變化。


【發明內容】

[0004] 本發明的實施例提供了一種方案以應對自動測試中實施統計過程控制方法時面 臨的挑戰。具體而言，通過提供機會以在對不正確測試的晶片、裸片和/或器件或存在內在 問題的晶片、裸片和/或器件花費很多測試時間之前就校正過程，本發明的實施例可以用 于不考慮通過/失敗結果而做出執行決策。在本發明的一個示例性實施例中，公開了一種 實時統計分析測試結果的方法。在所述方法中，在已采集預定數量的所請求的測試結果后， 可以響應于任何所識別的測試錯誤或缺陷晶片執行選定動作，來執行已采集測試結果的統 計分析。如此處所述，評價過程和動作也可以應用于晶片分類和最終測試統計以及晶片測 試。
[0005] 在根據本發明的一個示例性方法中，公開了一種分析和作用于測試結果的方法。 所述方法包括從多個儲存的控制規則中選擇選定的控制規則進行驗證，訪問選擇的測試結 果，對選擇的測試結果進行選擇的統計分析，以及執行多個選擇的動作中的至少一個動作， 其中所述多個選擇的動作是通過選擇的統計分析的結果被選擇的。所述多個選定的控制規 則排列在決策樹中。所述決策樹包括用于驗證所述選定的控制規則的時間表。所述測試結 果的選擇由所述多個選定的控制規則定義。統計分析的選擇由所述多個選定的控制規則和 所述決策樹定義。所述至少一個動作通過所述決策樹選擇。
[0006] 在一個示例性實施例中，公開了一種用于測試器件的裝置。所述裝置包括具有圖 形用戶界面和測試模塊的計算機。所述圖形用戶界面可操作以通過下述方式創建新的控制 規則：定義測試結果請求，定義統計分析，定義分析參數，定義至少一個要執行的控制規則 驗證，以及響應于所述至少一個控制規則驗證失敗而定義要執行的動作。所述圖形用戶界 面可操作以使所述新控制規則存儲在多個控制規則的數據庫中。所述測試模塊可操作以驗 證所述多個控制規則中選定的控制規則，并響應于所述選定的控制規則中的至少一個控制 規則的驗證失敗而執行至少一個動作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 結合附圖，并閱讀以下詳細說明，將可以更好地理解本發明，在附圖中，相同的參 考符號指代相同的元件，其中：
[0008] 圖1示出了一種實現統計過程控制的自動測試設備（ATE)的示例性簡化框圖；
[0009] 圖2示出了一種用于選擇、編輯并創建統計過程控制規則的示例性圖形用戶界 面；
[0010] 圖3示出了一種用于顯示控制規則測試結果的示例性圖形用戶界面；
[0011] 圖4示出了根據本發明一個實施例的用于實時管理統計過程控制的統計分析與 控制裝置的示例性框圖；
[0012] 圖5示出了根據本發明一個實施例的統計分析與控制裝置的示例性可自定義狀 態機部件；
[0013] 圖6示出了根據本發明一個實施例的統計分析與控制裝置的示例性批次配方控 制部件；
[0014] 圖7示出了根據本發明一個實施例的統計分析與控制裝置的示例性統計過程控 制部件；
[0015] 圖8示出了根據本發明一個實施例的統計分析與控制裝置的示例性箱子控制部 件；
[0016] 圖9示出了根據本發明一個實施例的統計分析與控制裝置的示例性測量值監測 部件；
[0017] 圖10示出了根據本發明的一個實施例要加入到統計分析與控制裝置中的示例性 自定義部件；
[0018] 圖11示出了根據本發明一個實施例的統計分析與控制裝置的示例性過程參數控 制部件；
[0019] 圖12示出了示例性流程圖，示出了根據本發明一個實施例的用于實時過程控制 分析和動作的方法的步驟；
[0020] 圖13示出了示例性流程圖，示出了根據本發明一個實施例的用于在測試休止時 段期間創建并執行決策樹的方法的步驟；
[0021] 圖14示出了示例性流程圖，示出了根據本發明一個實施例的用于在測試休止時 段期間創建并執行決策樹的方法的步驟；
[0022] 圖15示出了根據本發明一個實施例的與統計分析與控制構架連接的示例性探測 器/處理器管理器部件和代理探測器/處理器驅動器；
[0023] 圖16示出了示例性流程圖，示出了根據本發明一個實施例的用于連續自動測試 期間的實時測試分析和動作執行的方法的步驟；并且
[0024] 圖17示出了示例性流程圖，示出了用于插入對于在正在進行的測試上運行的測 試程序來說透明的探測器或處理器命令的方法的步驟。

【具體實施方式】
[0025] 現在將詳細參照本發明的優選實施例，其示例在附圖中示出。雖然將結合優選實 施例說明本發明，但應理解的是，這些優選實施例不是為了使本發明限于這些實施例。相 反，本發明旨在涵蓋所附權利要求限定的本發明的精神和范圍內可包含的替代、修改和等 同方案。而且，在本發明實施例的以下詳細說明中，闡述了很多具體細節，以提供對本發明 的透徹理解。然而，本領域的普通技術人員應認識到，沒有這些具體細節也可以實踐本發 明。在其他情況下，沒有詳細說明公知的方法、程序、部件和電路，從而不會不必要地使本發 明實施例的各方面模糊不清。示出本發明實施例的附圖是半示意性的，并未按比例繪制，具 體而言，有些維度是為了更清晰地進行呈現，并在附圖中被夸大示出。類似地，雖然為了便 于描述，附圖中的各個視圖大體上示出了相似取向，但附圖中的描繪在多數情況下是任意 的。一般而言，本發明可以在任何取向上操作。
[0026] 符號和命名：
[0027] 然而，應該牢記，所有這些和類似術語均與適當物理量相關聯，并且只是應用于這 些量的方便標簽。除非特別說明，否則如根據以下討論可明顯看出，應理解的是，在本發明 中，使用諸如"處理"或"訪問"或"執行"或"存儲"或"渲染"等術語的討論是指計算機系 統或類似電子計算設備的動作和過程，所述計算機系統或類似電子計算設備對計算機系統 的寄存器和存儲器以及其他計算機可讀介質內以物理（電子）量表示的數據進行操縱，并 轉換成計算機系統存儲器或寄存器或其他此類信息存儲、傳輸或顯示設備內的同樣以物理 量表示的其他數據。當一個部件出現在幾個實施例中時，使用相同的參考號意味著該部件 是與最初實施例所示部件相同的部件。
[0028] 本發明的實施例提供了一種方案以應對自動測試中實施統計過程控制方法時面 臨的挑戰。具體而言，通過提供機會以在對不正確測試的器件（例如半導體晶片、片上系統 (SOC)或集成電路等）或存在內在問題的器件花費很多測試時間之前就校正生產和/或測 試過程，本發明的實施例可以用于不考慮簡單的通過/失敗結果而做出過程決策。在本發 明的一個示例性實施例中，公開了一種實時統計分析測試結果的方法。已采集大量測試結 果之后，可對已采集的測試結果進行統計分析，并響應于任何所識別的測試錯誤或缺陷器 件、半導體晶片或裸片執行動作。具體而言，可以在減少的測試活動時段期間，例如探測與 處理設備的轉位時間期間進行統計分析。而且，可以將附加材料處理命令（例如針頭清洗、 z高度調整、停止等）透明地注入測試程序與材料處理器之間。
[0029] 統計過程控制分析：
[0030] 如此處所述，可以在示例性測試單元控制器的短環路中執行統計過程控制（SPC) 規則。SPC規則通過各種測試數據參數，例如參數測試值、合格率值和箱子結果的統計分析 提供早期檢測、通知和控制動作。SPC規則可以與正常的測試單元控制器程序活動（例如處 理和探測設備通信）同步執行。在一個示例性實施例中，SPC規則可以用于檢測批次測試 過程結果受控還是失控。例如，失控的高斯過程參數分布可能具有偏離期望值的平均或標 準偏差統計數值的特征。在另一個示例中，高于正常標準偏差的iddq測量（iddq測試是用 于測試集成電路制造缺陷的方法）可能表明由于內部損壞將出現早期故障的裸片。導通/ 非導通測試會漏掉該情況，而統計過程規則分析則可以識別該情況。這些統計值可以在批 次測試過程中現場監測，識別的SPC失?。ɡ邕`反控制規則）可以用于觸發校正或拋棄 動作。通過檢測SPC規則失敗并中止進一步測試，可以避免不必要的測試時間，可以校正識 別的問題，并且可以提高合格率及其他評估度量。
[0031] 如此處所述，采用SPC規則分析的示例性實施例可以提供歷史結果檢測，例如已 經歷太多次失敗的箱子，合格率比其他場地低的場地，以及偏離其受控理想值的統計值結 果。SPC還可以檢測通過但不在預測過程極限內的零件上的問題。例如，雖然零件可能在硬 極限內通過，但是SPC規則違反一旦被實時檢測到，就可用來確定過程問題存在并且可以 被解決。
[0032] 如下文詳述，在測試單元控制器上執行的示例性統計分析和處理過程控制框架可 以提供很多益處。例如，非侵入地捕獲測量值和箱子計數來計算統計結果。測試包執行可 以被同步化，而無需使用輸入庫調用或探測器/處理器（PH)鉤子函數的執行。在一個示例 性實施例中，測試包可以是定義一個或多個測試的測試流程的一部分。在一個示例性實施 例中，測試單元控制器可以執行包括一個或多個測試包的測試流程。
[0033] SPC規則、結果分析和報告可以進行集中管理。SPC規則還可以整合在現有的測試 程序內，而無需對應用模型做出任何改變。當現有驅動器具有所需的控制能力時，無需自定 義驅動器就可以通過SPC規則動作來控制探測器和處理器設備。最后，可以針對特定測試 環境和特定被測器件創建自定義SPC規則。表1列出了幾個示例性SPC規則。示例性SPC 規則可以被自定義設計以用于特定類型的待監測數據、規則本身的類型以及可以因相關聯 的SPC規則違反的檢測而實施的活動的類型。SPC規則數據類型、監測類型和動作不限于所 示項。示例性SPC規則還可以包括用于監測其他類型的數據和使用附加類型的分析和動作 的增強。

【權利要求】
1. 一種分析測試結果的方法，所述方法包括： 從多個儲存的控制規則中選擇選定的控制規則進行驗證； 將所述選定的控制規則安排到決策樹中，其中所述決策樹包括驗證所述選定的控制規 則的時間表； 訪問所述選定的控制規則所定義的選定的測試結果； 執行所述選定的測試結果的選擇的統計分析，其中統計分析的選擇由所述選定的控制 規則和所述決策樹定義；以及 執行多個選定的動作中的至少一個動作，其中所述多個選定的動作是通過所述選擇的 統計分析的結果選擇的，并且其中進一步的，所述至少一個動作是通過所述決策樹選擇的。
2. 根據權利要求1所述的方法，進一步包括： 執行所述多個選定的動作中的多個動作，其中所述多個動作是通過所述選擇的統計分 析的結果確定的，并且其中所述多個動作的執行順序是通過所述決策樹確定的。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中所述統計分析的結果是響應于檢測所述選定的控 制規則中的第一控制規則的驗證失敗而生成的，其中所述第一控制規則的驗證失敗是響應 于識別的高于或低于所述第一控制規則定義的閾值的統計分析值而生成的。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中所述選定的控制規則中的每個控制規則均包括選 定的測試結果的至少一個統計分析。
5. 根據權利要求3所述的方法，其中所述將選定的控制規則安排到決策樹中包括： 定義所述選定的控制規則中每個控制規則的每個驗證失敗的嚴重度，其中每個控制規 則有至少一個需要執行的驗證； 定義所述選定的控制規則中每個控制規則的每個驗證的優先級，其中控制規則驗證優 先級基于每個相應驗證失敗的定義的嚴重度；以及 根據相應控制規則驗證的定義的優先級將所述選定的控制規則及其相關聯的動作安 排到所述決策樹中，并且其中進一步的，所述執行至少一個動作包括首先響應于多個控制 規則驗證失敗中最高優先級的控制規則驗證失敗而執行動作。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中所述將所述選定的控制規則安排到決策樹中進一 步包括：將兩個或更多個所述選定的控制規則安排到控制規則的組合中，以用于在發生特 定測試事件時同時驗證。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中所述執行至少一個動作包括執行與自動預定執行 的動作相容的至少一個動作。
8. 根據權利要求1所述的方法，進一步包括： 創建所述多個儲存的控制規則中的新控制規則，其中新控制規則是利用以計算機系統 實現的圖形用戶界面創建的，并且其中所述創建新控制規則包括以下各項中的至少一項： 定義至少一個需要請求的測試結果； 定義至少一個要對請求的測試結果執行的統計分析； 定義至少一個分析參數；以及 定義至少一個要從相應統計分析檢測的驗證失敗以及響應于所述驗證失敗要執行的 定義的動作，其中所述驗證失敗包括超過上閾值和下閾值中的至少一者。
9. 一種含有用于使計算機系統執行分析測試結果的方法的計算機可讀程序代碼的計 算機可讀介質，所述方法包括： 從多個儲存的控制規則中選擇選定的控制規則進行驗證； 將所述選定的控制規則安排到決策樹中，其中所述決策樹包括驗證所述選定的控制規 則的時間表； 訪問所述選定的控制規則所定義的選定的測試結果； 執行所述選定的測試結果的選擇的統計分析，其中統計分析的選擇由所述選定的控制 規則和所述決策樹定義；以及 執行多個選定的動作中的至少一個動作，其中所述多個選定的動作是通過所述選擇的 統計分析的結果選擇的，并且其中進一步的，所述至少一個動作是通過所述決策樹選擇的。
10. 根據權利要求9所述的計算機可讀介質，其中所述方法進一步包括： 執行所述多個選定的動作中的多個動作，其中所述多個動作是通過所述選擇的統計分 析的結果選擇確定的，并且其中所述多個動作的執行順序是通過所述決策樹確定的。
11. 根據權利要求9所述的計算機可讀介質，其中所述統計分析的結果是響應于檢測 所述選定的控制規則中的第一控制規則的驗證失敗而生成的，其中所述第一控制規則的驗 證失敗是響應于識別的高于或低于所述第一控制規則定義的閾值的統計分析值而生成的。
12. 根據權利要求9所述的計算機可讀介質，其中所述選定的控制規則中的每個控制 規則均包括選定的測試結果的至少一個統計分析。
13. 根據權利要求11所述的計算機可讀介質，其中所述將選定的控制規則安排到決策 樹中包括： 定義所述選定的控制規則中每個控制規則的每個驗證失敗的嚴重度，其中每個控制規 則有至少一個需要執行的驗證； 定義所述選定的控制規則中每個控制規則的每個驗證的優先級，其中控制規則驗證優 先級基于每個相應驗證失敗的定義的嚴重度；以及 根據相應控制規則驗證的定義的優先級將所述選定的控制規則及其相關聯的動作安 排到所述決策樹中，并且其中進一步的，所述執行至少一個動作包括首先響應于多個控制 規則驗證失敗中最高優先級的控制規則驗證失敗而執行動作。
14. 根據權利要求13所述的計算機可讀介質，其中所述將所述選定的控制規則安排到 決策樹中進一步包括：將兩個或更多個所述選定的控制規則安排到控制規則的組合中，以 用于在發生特定測試事件時同時驗證。
15. 根據權利要求9所述的計算機可讀介質，其中所述執行至少一個動作包括執行與 自動預定執行的動作相容的至少一個動作。
16. 根據權利要求13所述的計算機可讀介質，其中所述方法進一步包括： 創建所述多個儲存的控制規則中的新控制規則，其中新控制規則是利用以計算機系統 實現的圖形用戶界面創建的，并且其中所述創建新控制規則包括以下各項中的至少一項： 定義至少一個需要請求的測試結果； 定義至少一個要對請求的測試結果執行的統計分析； 定義至少一個分析參數；以及 定義至少一個要從相應統計分析檢測的驗證失敗以及響應于所述驗證失敗要執行的 定義的動作，其中所述驗證失敗包括超過上閾值和下閾值中的至少一者。
17. -種用于測試器件的裝置，所述裝置包括： 具有圖形用戶界面的計算機，所述圖形用戶界面用于通過以下方式創建新控制規則： 定義測試結果請求，定義統計分析，定義分析參數，定義至少一個要執行的控制規則驗證， 以及定義響應于所述至少一個控制規則驗證的失敗要執行的動作，其中所述圖形用戶界面 進一步用于使所述新控制規則存儲在多個控制規則的數據庫中；以及 測試模塊，所述測試模塊用于驗證所述多個控制規則中的選定的控制規則，并響應于 所述選定的控制規則中的至少一個控制規則的驗證失敗執行至少一個動作。
18. 根據權利要求17所述的裝置，其中所述測試模塊包括： 測試分析模塊，所述測試分析模塊用于從所述多個控制規則中選擇選定的控制規則進 行驗證，并訪問由所述選定的控制規則定義的選定的測試結果； 其中所述測試分析模塊用于將所述選定的控制規則安排到決策樹中，其中所述決策樹 包括驗證所述選定的控制規則的時間表； 其中所述測試分析模塊用于驗證來自所述選定的控制規則的至少一個控制規則，并且 其中進行驗證的所述至少一個控制規則的選擇由所述決策樹定義；并且 其中所述測試分析模塊用于執行多個選定的動作中的至少一個動作，其中所述多個選 定的動作是響應于至少一個控制規則驗證的失敗而選擇的，并且其中所述至少一個執行的 動作是按照所述決策樹的確定從所述多個選定的動作中選擇的。
19. 根據權利要求17所述的裝置，其中所述測試分析模塊進一步用于執行所述多個選 定的動作中的多個動作，其中所述多個動作的執行順序是通過所述決策樹確定的。
20. 根據權利要求17所述的裝置，其中所述控制規則驗證的失敗是響應于識別的高于 或低于相應控制規則定義的閾值的統計分析值而生成的，并且其中所述選定的控制規則中 的每個控制規則均包括選定的測試結果的至少一個統計分析。
【文檔編號】G01R31/28GK104364664SQ201380029181
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年4月11日 優先權日:2012年4月11日
【發明者】亨利·阿諾德, 皮埃爾·高徹爾, 布瑞恩·布拉斯, 杰姆斯·史蒂芬·萊德福特 申請人:愛德萬測試公司