一种用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法

摘要

本发明提供一种用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法，包括：发送测试信号并根据反馈的性能参数的值产生相应的预配置码和配置码的测试及配置码计算存储模块；在修调阶段，根据配置码对各激光熔丝模块进行烧断或保留，以对相应性能参数的值进行修调的激光熔丝模块；在测试阶段接收所有预配置码，在修调阶段接收熔丝值的转换接口；以及内部电路。本发明在测试机台上获得晶圆上所有芯片的配置码后移至修调机台，只需进行一次激光修调便可完成所有性能参数的修调，无需频繁上下电，大大节省测试时间，进而减小测试成本和生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路测试领域，特别是涉及一种用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法。

背景技术

在原有的激光修调以及测试方法中，基本的步骤是先测试需要修调的性能参数，通过测试的结果得到能把性能参数修调到规格范围内的相应的配置码，再用配置码决定此性能参数对应的激光修调熔丝是熔断还是保留。

如图1所示，现有的激光修调以及测试结构包括：测试机101及待测试芯片102，其中，所述待测试芯片102包括内部电路103、转换接口104及激光熔丝105。所述测试机101为芯片外部模块，作用是发送测试信号TM给所述内部电路103，从而控制芯片102进入测试模式，通过测试所述芯片102获悉需要修调的性能参数的值FB，根据性能参数的值FB计算得到能修调到规格范围内的相应的配置码LF。所述激光熔丝105接收所述配置码LF，根据所述配置码LF对激光熔丝进行烧断或保留，所述转换接口104把所述激光熔丝105的烧断和保留转换成内部开关的导通关断，进而改变所述内部电路103的电压电流、频率、延迟时间等性能参数的值，从而达到将性能参数修正到规格范围内的目的。

如图2所示为需要测试的芯片所在晶圆，第一芯片11到第十六芯片116代表晶圆上芯片的一部分，实际情况里，晶圆上的芯片个数远远大于16个。

假设芯片各个需要修调到规格范围内的性能参数为第一性能参数～第十三性能参数，例如电源基准电压，基准电流，延迟时间，最大开关频率，最小开关频率，最大导通时间等等。如图3所示，配置码LF由第一配置码LF1～第十三配置码LF13组成，第一配置码LF1～第十三配置码LF13分别表示第一测试性能参数～第十三性能参数的配置码。如果十三个性能参数中的一个或几个性能参数之间存在着后一个修调的性能参数需要前面一个修调好的性能参数为变量的关系。如图4所示，例如第一性能参数为第二性能参数指标的变量，第一性能参数以及第二性能参数共同为第三性能参数的变量，第二性能参数和第十二性能参数共同为第十三性能参数的变量。举个例子，第一性能参数是基准电压vref，第二性能参数是基准电流Iref，第三性能参数是延迟时间Tdelay，那么一定存在：

其中，R是电阻，C1是电容，可见，需要修调Iref的时候，首先要把Vref的值修调到规范范围，才能获得Iref的正确的配置码，同理，需要修调Tdelay的时候，首先要把Vref和Iref的值修调到规范范围，才能获得Tdelay的正确的配置码。而现有的激光修调工艺无法在同一个机台同时进行测试参数和激光修调这两个步骤，那么每一个性能参数的配置码确定和激光修调都需要经历测试，存储配置码，关断电源，激光修调，再测试验证的一个流程。

如图5所示，首先在测试机台上，第一芯片11上电，对所述第一芯片11测试获取所述第一芯片11的第一配置码LF1，所述第一芯片11断电，第二芯片12上电，对所述第二芯片12测试获取所述第二芯片12的第一配置码LF1，所述第二芯片12断电，第三芯片13上电，依次类推，获取晶圆上各个芯片的第一配置码LF1；然后关断电源，将晶圆从测试机台上移至修调机台，使用各芯片的第一配置码LF1对第一激光熔丝进行烧断或保留，完成所有芯片的第一性能参数的修调，然后关断电源，将晶圆从修调机台上移至测试机台，进行第一性能参数的测试，确保此项修调成功，再进行第二性能参数的测试；依此类推，进行第三性能参数到第十二性能参数的测试，获得配置码，修调，直至获得第十三配置码LF13后，关断电源，将晶圆换至修调机台，按照第十三配置码LF13进行激光修调，修调完毕关断电源，换回测试机台进行第十三性能参数的测试，至此完成整个激光修调过程。可见，需要进行多少个有互为变量的性能参数的修调，就需要进行多少次测试机台和激光修调机台的切换，而这个需要测试的时间是以小时计的。

综上所述，在现有激光修调技术中，如果需要修调的性能参数比较多，相互之间又有变量关系，则需要进行多次芯片启动和断电。每颗芯片都需要耗费数十毫秒级的时间，而一般芯片测试时间都在几百毫秒内；此外，频繁地在测试机台和修调机台之间来回切换，又需要耗费数十分钟的时间，总之这样的测试方法需要耗费大量的测试时间，而测试时间的增加意味着测试成本的增加，测试成本的增加也就意味着芯片生产成本的增加。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法，用于解决现有技术中晶圆总体测试时间很长、生产成本高等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于优化激光修调的测试结构，所述用于优化激光修调的测试结构至少包括：

测试及配置码计算存储模块、激光熔丝模块、转换接口及内部电路；

所述测试及配置码计算存储模块连接所述内部电路、所述激光熔丝模块以及所述转换接口，用于向所述内部电路发送测试信号，并根据所述内部电路反馈的性能参数的值产生相应的预配置码和配置码，并将所述预配置码及所述配置码分别发送到所述转换接口及所述激光熔丝模块；

所述激光熔丝模块连接于所述测试及配置码计算存储模块的输出端，在修调阶段，根据所述配置码对各激光熔丝模块进行烧断或保留，以对相应性能参数的值进行修调；

所述转换接口连接于所述测试及配置码计算存储模块及所述激光熔丝模块的输出端，在测试阶段，接收所述测试及配置码计算存储模块中存储的所有预配置码，进而得到当前测试的性能参数的预配置码；在修调阶段，接收所述激光熔丝模块输出端的熔丝值，进而改变性能参数的值；

所述内部电路连接所述转换接口的输出端，根据所述转换接口提供的配置信息进行性能参数的测试和修调。

优选地，所述激光熔丝模块、所述转换接口及所述内部电路位于同一测试芯片上。

优选地，所述激光熔丝模块包括上拉管及激光熔丝，所述上拉管一端连接电源、另一端连接所述激光熔丝，所述激光熔丝的另一端接地，所述上拉管与所述激光熔丝的连接结点作为输出端。

更优选地，所述转换接口包括第一开关、第二开关及触发器，所述第一开关的输入端连接所述激光熔丝模块，所述第一开关的输出端连接所述触发器的数据输入端；所述第二开关的输入端连接所述测试及配置码计算存储模块的输出端，所述第二开关的输出端连接所述触发器的数据输入端；所述触发器用于读取并锁存所述熔丝值或所述预配置码。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种激光修调方法，所述激光修调方法至少包括：

在测试阶段，通过多次测试得到芯片的所有预配置码，第n个预配置码在前(n-1)个预配置码的基础上产生；依次获取晶圆上各芯片的所有预配置码；

在修调阶段，将各芯片的预配置码赋值给对应芯片的配置码，根据所述配置码对激光熔丝进行烧断或保留，以改变各芯片的性能参数的值，进而完成激光修调；

其中，n为大于0的自然数。

优选地，获取一芯片所有预配置码的方法进一步包括：对芯片的第一性能参数进行测试，得到所述第一性能参数的值，根据所述所述第一性能参数的值得到第一预配置码；以所述第一预配置码对所述第一性能参数进行模拟修调，再对芯片的第二性能参数进行测试，得到第二预配置码；以所述第一预配置码及所述第二预配置码对所述第一性能参数及所述第二性能参数进行模拟修调，再对芯片的第三性能参数进行测试，得到第三预配置码；依此类推，得到所有预配置码。

更优选地，各性能参数的测试顺序以相关度排序，相关度从低到高依次测试。

优选地，所述测试阶段在测试机台上完成，所述修调阶段在修调机台上完成，执行测试与修调需要断电切换机台。

如上所述，本发明的用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法，具有以下有益效果：

本发明的用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法在测试机台上获得晶圆上所有芯片的配置码后移至修调机台，只需进行一次激光修调便可完成所有性能参数的修调，无需频繁上下电，大大节省测试时间，进而减小测试成本和生产成本。

附图说明

图1显示为现有技术中的激光修调以及测试结构的示意图。

图2显示为现有技术中的晶圆示意图。

图3显示为现有技术中的配置码示意图。

图4显示为性能参数之间的一种关系示意图。

图5显示为现有技术中的测试修调方法的流程示意图。

图6显示为本发明的用于优化激光修调的测试结构的示意图。

图7显示为本发明的用于优化激光修调的测试结构的具体结构示意图。

图8显示为本发明的激光修调的流程示意图。

元件标号说明

101 测试机

102 待测试芯片

103 内部电路

104 转换接口

105 激光熔丝

11～116 第一～第十六芯片

21测试及配置码计算存储模块

22激光熔丝模块

221 上拉管

222 激光熔丝

23转换接口

231 第一开关

232 第二开关

233 触发器

24内部电路

241 激光熔丝开关管

242 第一点位

243 第二点位

S1～S2步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图6～图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图6所示，本发明提供一种用于优化激光修调的测试结构，所述用于优化激光修调的测试结构至少包括：

测试及配置码计算存储模块21、激光熔丝模块22、转换接口23及内部电路24。

如图6所示，所述测试及配置码计算存储模块21连接所述内部电路24、所述激光熔丝模块22以及所述转换接口23，用于向所述内部电路24发送测试信号TM，并根据所述内部电路24反馈的性能参数的值FB产生相应的预配置码VLF和配置码LF，并将所述预配置码VLF及所述配置码LF分别发送到所述转换接口23及所述激光熔丝模块22。

具体地，所述测试及配置码计算存储模块21根据测试反馈的性能参数的值FB产生相应的预配置码VLF，并将该预配置码VLF储存于所述测试及配置码计算存储模块21中。当需要进行下一次测试时，将已经得到的所有预配置码VLF都发送给所述转换接口23，通过各预配置码对所述内部电路24中的相应性能参数进行预配置，所述内部电路24模拟修调后的效果，在进行测试，则当前测试的性能参数是在之前测试的性能参数修调好的基础上进行的。

如图6所示，所述激光熔丝模块22连接于所述测试及配置码计算存储模块21的输出端。在测试阶段，所述测试及配置码计算存储模块21不向所述激光熔丝模块22发送信号；在修调阶段，所述测试及配置码计算存储模块21向所述激光熔丝模块22发送配置码LF，所述激光熔丝模块22根据所述配置码LF对各激光熔丝模块22进行烧断或保留，以根据最终的配置码LF对相应性能参数的值进行修调。

具体地，如图7所示，所述激光熔丝模块22包括上拉管221及激光熔丝222。所述上拉管221一端连接电源、另一端连接所述激光熔丝222，在本实施例中，所述上拉管221为PMOS，其源端连接电源电压、漏端连接所述激光熔丝222、栅端连接控制信号PB。所述激光熔丝222的一端连接上拉管221、另一端接地，受所述配置码LF的控制烧断或保留所述激光熔丝222。所述上拉管221与所述激光熔丝222的连接结点作为输出端。

如图6所示，所述转换接口23连接于所述测试及配置码计算存储模块21及所述激光熔丝模块22的输出端。在测试阶段，所述转换接口23接收所述测试及配置码计算存储模块21中存储的所有预配置码VLF(i)，i＝1…n-1，进而得到当前测试的性能参数的预配置码VLF(n)；在修调阶段，接收所述激光熔丝模块22输出端的熔丝值，进而改变性能参数的值。

具体地，如图7所示，所述转换接口23包括第一开关231、第二开关232及触发器233。在本实施例中，所述第一开关231及所述第二开关232为传输门，其控制信号分别为芯片启动信号POR及其反信号PORB。所述第一开关231的输入端连接所述激光熔丝模块22，所述第一开关231的输出端连接所述触发器233的数据输入端，修调阶段，所述第一开关231打开。所述第二开关232的输入端连接所述测试及配置码计算存储模块21的输出端，所述第二开关232的输出端连接所述触发器233的数据输入端，测试阶段，所述第二开关232打开。所述触发器233用于读取并锁存所述熔丝值或所述预配置码，在本实施例中，所述触发器233为D触发器，包括数据输入端D、时钟信号端clk、复位端CLR及输出端Q；数据输入端D连接所述第一开关231及所述第二开关232的输出端，时钟信号端clk连接读取时钟CLK，复位端CLR连接复位信号CLR，输出端Q连接所述所述内部电路24。

如图6所示，所述内部电路24连接所述转换接口23的输出端，根据所述转换接口23提供的配置信息进行性能参数的测试和修调。

具体地，如图7所示，所述内部电路24包括激光熔丝开关管241、第一点位242和第二点位243。在本实施离中，所述激光熔丝开关管241为NMOS，其漏端连接所述第一点位242、源端连接所述第二点位243、栅端连接所述转换接口23的输出端。在实际电路中，所述内部电路24包括的器件远不止这3个，在本实施例中仅示意性地显示与测试及修调有关的部分器件，不以本实施例为限。

当芯片启动完成之前，芯片启动信号POR为低，所述激光熔丝模块22的输出读入所述触发器233，读取时钟CLK来到以后，把所述熔丝值转换为激光熔丝开关管241的导通和关断，从而决定第一点位242和第二点位243是连接还是关断，进而改变内部电路的连接关系，达到把相关性能参数修调到规格范围内的目的。当芯片启动完成之后，芯片启动信号POR为高，其反信号PORB为低，预配置码VLF通过所述触发器233被所述激光熔丝开关管241读取到，可以达到通过所述预配置码VLF模拟实际激光修调效果的目的。

如图6所示，在本实施例中，所述激光熔丝模块22、所述转换接口23及所述内部电路24位于同一测试芯片上。

如图6～图8所示，本发明还提供一种激光修调方法，在本实施例中，藉由上述用于优化激光修调的测试结构实现。在实际使用中，电路结构不限。

所述激光修调方法至少包括：

步骤S1：在测试阶段，通过多次测试得到芯片的所有预配置码，第n个预配置码在前(n-1)个预配置码的基础上产生；依次获取晶圆上各芯片的所有预配置码。测试阶段，待测试晶圆位于测试机台上。

具体地，如图8所示，第一芯片上电，通过测试获取所述第一芯片的所有预配置码VLF，然后将所述第一芯片下电；第二芯片上电，通过测试获取所述第二芯片的所有预配置码VLF，然后将所述第二芯片下电；依次类推，获取各芯片的所有预配置码VLF。

更具体地，如图8所示，获取一芯片所有预配置码的方法进一步包括：藉由所述测试及配置码计算存储模块21对芯片的第一性能参数进行测试，得到反馈的所述第一性能参数的值FB，所述测试及配置码计算存储模块21根据反馈的所述第一性能参数的值FB得到第一预配置码VLF1；所述测试及配置码计算存储模块21把所述第一预配置码VLF1输入到所述内部电路24中，以所述第一预配置码VLF1对所述第一性能参数进行模拟修调，模拟所述第一性能参数的激光熔丝已经修调的效果，然后对芯片的第二性能参数进行测试，得到第二预配置码VLF2；以所述第一预配置码VLF1及所述第二预配置码VLF2对所述第一性能参数及所述第二性能参数进行模拟修调，模拟所述第一性能参数及所述第二性能参数的激光熔丝已经修调的效果，再对芯片的第三性能参数进行测试，得到第三预配置码VLF3；依此类推，得到该芯片的所有预配置码。

各性能参数的测试顺序以相关度排序，相关度从低到高依次测试。即后一性能参数为前一性能参数的变量时，先对后一性能参数进行测试和模拟修调，在该后一性能参数模拟修调的基础上对该前一性能参数进行测试和模拟修调。

在本发明中，当顺序测试到第n个性能参数时，之前测试得到的所有预配置码VLF(i)，i＝1…n-1输出所述到转换接口23(包括第n个性能参数的所有变量)，模拟真实的配置码作激光修调后的效果，再通过测试、计算得到的当前测试的性能参数的配置码VLF(n)。其中，n为大于0的自然数。

步骤S2：在修调阶段，将各芯片的预配置码赋值给对应芯片的配置码，根据所述配置码对激光熔丝进行烧断或保留，以改变各芯片的性能参数的值，进而完成激光修调。

具体地，所述测试阶段完成后，断电，将晶圆移至修调机台。以各预配置码VLF作为最终的配置码LF，藉由所述激光熔丝模块22对各激光熔丝进行烧断或保留，进而对所述内部电路24中的各性能参数进行修调，以达到把相关性能参数修调到规格范围内的目的。

因此，本发明的用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法在测试机台上获得晶圆上所有芯片的配置码后移至修调机台，只需进行一次激光修调便可完成所有性能参数的修调，无需频繁上下电，大大节省测试时间，进而减小测试成本和生产成本。

综上所述，本发明提供一种用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法，包括：发送测试信号，并根据反馈的性能参数的值产生相应的预配置码和配置码的测试及配置码计算存储模块；在修调阶段，根据所述配置码对各激光熔丝模块进行烧断或保留，以对相应性能参数的值进行修调的激光熔丝模块；在测试阶段接收所有预配置码，在修调阶段接收熔丝值的转换接口；以及内部电路。本发明的用于优化激光修调的测试结构及激光修调方法在测试机台上获得晶圆上所有芯片的配置码后移至修调机台，只需进行一次激光修调便可完成所有性能参数的修调，无需频繁上下电，大大节省测试时间，进而减小测试成本和生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。