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用于创建、定义和执行spc规则决策树的算法和结构的制作方法
【专利摘要】一种分析测试结果的方法。所述方法包括从多个储存的控制规则中选择选定的控制规则进行验证，访问选择的测试结果，对选择的测试结果进行选择的统计分析，以及执行多个选择的动作中的至少一个动作，其中所述多个选择的动作是通过选择的统计分析的结果进行选择的。所述多个选定的控制规则排列在决策树中。所述决策树包括用于验证所述选定的控制规则的时间表。所述测试结果的选择由所述多个选定的控制规则定义。统计分析的选择由所述多个选定的控制规则和所述决策树定义。至少一个动作是通过所述决策树选择的。
【专利说明】用于创建、定义和执行SPC规则决策树的算法和结构

【技术领域】
[0001] 本公开一般来说涉及自动测试设备领域，更具体地涉及自动测试设备的统计过程 控制领域。

【背景技术】
[0002] 自动测试设备（ATE)可以是对器件、半导体晶片或裸片等进行测试的任何测试组 件。ATE组件可以用于执行自动测试，这些测试能快速执行测量并生成随后可进行分析的结 果。ATE组件可以是从耦接到仪表的计算机系统到复杂自动测试组件的任何设备，它可以包 括自定义专用计算机控制系统以及许多不同的能够自动测试电子零件和/或进行半导体 晶片测试（例如片上系统（SOC)测试或集成电路测试）的测试仪器。
[0003] 然后可以分析从ATE组件提供的测试结果，以对测试的电子部件进行评估。这种 测试结果评估可以作为统计过程控制方法的一部分。在一个示例性实施例中，可以采用统 计过程控制方法来监测并控制制造过程，以确保该制造过程以希望的效率水平和希望的质 量水平生产希望的产品。在一个示例性实施例中，在完成规定的ATE测试运行之后，采用统 计过程控制方法来统计分析所编译的测试结果。也可以在后续生产运行中基于测试结果的 统计分析来实现生产过程和/或测试过程的变化。


【发明内容】

[0004] 本发明的实施例提供了一种方案以应对自动测试中实施统计过程控制方法时面 临的挑战。具体而言，通过提供机会以在对不正确测试的晶片、裸片和/或器件或存在内在 问题的晶片、裸片和/或器件花费很多测试时间之前就校正过程，本发明的实施例可以用 于不考虑通过/失败结果而做出执行决策。在本发明的一个示例性实施例中，公开了一种 实时统计分析测试结果的方法。在所述方法中，在已采集预定数量的所请求的测试结果后， 可以响应于任何所识别的测试错误或缺陷晶片执行选定动作，来执行已采集测试结果的统 计分析。如此处所述，评价过程和动作也可以应用于晶片分类和最终测试统计以及晶片测 试。
[0005] 在根据本发明的一个示例性方法中，公开了一种分析和作用于测试结果的方法。 所述方法包括从多个储存的控制规则中选择选定的控制规则进行验证，访问选择的测试结 果，对选择的测试结果进行选择的统计分析，以及执行多个选择的动作中的至少一个动作， 其中所述多个选择的动作是通过选择的统计分析的结果被选择的。所述多个选定的控制规 则排列在决策树中。所述决策树包括用于验证所述选定的控制规则的时间表。所述测试结 果的选择由所述多个选定的控制规则定义。统计分析的选择由所述多个选定的控制规则和 所述决策树定义。所述至少一个动作通过所述决策树选择。
[0006] 在一个示例性实施例中，公开了一种用于测试器件的装置。所述装置包括具有图 形用户界面和测试�？榈募扑慊�。所述图形用户界面可操作以通过下述方式创建新的控制 规则：定义测试结果请求，定义统计分析，定义分析参数，定义至少一个要执行的控制规则 验证，以及响应于所述至少一个控制规则验证失败而定义要执行的动作。所述图形用户界 面可操作以使所述新控制规则存储在多个控制规则的数据库中。所述测试�？榭刹僮饕匝� 证所述多个控制规则中选定的控制规则，并响应于所述选定的控制规则中的至少一个控制 规则的验证失败而执行至少一个动作。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 结合附图，并阅读以下详细说明，将可以更好地理解本发明，在附图中，相同的参 考符号指代相同的元件，其中：
[0008] 图1示出了一种实现统计过程控制的自动测试设备（ATE)的示例性简化框图；
[0009] 图2示出了一种用于选择、编辑并创建统计过程控制规则的示例性图形用户界 面；
[0010] 图3示出了一种用于显示控制规则测试结果的示例性图形用户界面；
[0011] 图4示出了根据本发明一个实施例的用于实时管理统计过程控制的统计分析与 控制装置的示例性框图；
[0012] 图5示出了根据本发明一个实施例的统计分析与控制装置的示例性可自定义状 态机部件；
[0013] 图6示出了根据本发明一个实施例的统计分析与控制装置的示例性批次配方控 制部件；
[0014] 图7示出了根据本发明一个实施例的统计分析与控制装置的示例性统计过程控 制部件；
[0015] 图8示出了根据本发明一个实施例的统计分析与控制装置的示例性箱子控制部 件；
[0016] 图9示出了根据本发明一个实施例的统计分析与控制装置的示例性测量值监测 部件；
[0017] 图10示出了根据本发明的一个实施例要加入到统计分析与控制装置中的示例性 自定义部件；
[0018] 图11示出了根据本发明一个实施例的统计分析与控制装置的示例性过程参数控 制部件；
[0019] 图12示出了示例性流程图，示出了根据本发明一个实施例的用于实时过程控制 分析和动作的方法的步骤；
[0020] 图13示出了示例性流程图，示出了根据本发明一个实施例的用于在测试休止时 段期间创建并执行决策树的方法的步骤；
[0021] 图14示出了示例性流程图，示出了根据本发明一个实施例的用于在测试休止时 段期间创建并执行决策树的方法的步骤；
[0022] 图15示出了根据本发明一个实施例的与统计分析与控制构架连接的示例性探测 器/处理器管理器部件和代理探测器/处理器驱动器；
[0023] 图16示出了示例性流程图，示出了根据本发明一个实施例的用于连续自动测试 期间的实时测试分析和动作执行的方法的步骤；并且
[0024] 图17示出了示例性流程图，示出了用于插入对于在正在进行的测试上运行的测 试程序来说透明的探测器或处理器命令的方法的步骤。

【具体实施方式】
[0025] 现在将详细参照本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。虽然将结合优选实 施例说明本发明，但应理解的是，这些优选实施例不是为了使本发明限于这些实施例。相 反，本发明旨在涵盖所附权利要求限定的本发明的精神和范围内可包含的替代、修改和等 同方案。而且，在本发明实施例的以下详细说明中，阐述了很多具体细节，以提供对本发明 的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员应认识到，没有这些具体细节也可以实践本发 明。在其他情况下，没有详细说明公知的方法、程序、部件和电路，从而不会不必要地使本发 明实施例的各方面�：磺�。示出本发明实施例的附图是半示意性的，并未按比例绘制，具 体而言，有些维度是为了更清晰地进行呈现，并在附图中被夸大示出。类似地，虽然为了便 于描述，附图中的各个视图大体上示出了相似取向，但附图中的描绘在多数情况下是任意 的。一般而言，本发明可以在任何取向上操作。
[0026] 符号和命名：
[0027] 然而，应该牢记，所有这些和类似术语均与适当物理量相关联，并且只是应用于这 些量的方便标签。除非特别说明，否则如根据以下讨论可明显看出，应理解的是，在本发明 中，使用诸如"处理"或"访问"或"执行"或"存储"或"渲染"等术语的讨论是指计算机系 统或类似电子计算设备的动作和过程，所述计算机系统或类似电子计算设备对计算机系统 的寄存器和存储器以及其他计算机可读介质内以物理（电子）量表示的数据进行操纵，并 转换成计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内的同样以物理 量表示的其他数据。当一个部件出现在几个实施例中时，使用相同的参考号意味着该部件 是与最初实施例所示部件相同的部件。
[0028] 本发明的实施例提供了一种方案以应对自动测试中实施统计过程控制方法时面 临的挑战。具体而言，通过提供机会以在对不正确测试的器件（例如半导体晶片、片上系统 (SOC)或集成电路等）或存在内在问题的器件花费很多测试时间之前就校正生产和/或测 试过程，本发明的实施例可以用于不考虑简单的通过/失败结果而做出过程决策。在本发 明的一个示例性实施例中，公开了一种实时统计分析测试结果的方法。已采集大量测试结 果之后，可对已采集的测试结果进行统计分析，并响应于任何所识别的测试错误或缺陷器 件、半导体晶片或裸片执行动作。具体而言，可以在减少的测试活动时段期间，例如探测与 处理设备的转位时间期间进行统计分析。而且，可以将附加材料处理命令（例如针头清洗、 z高度调整、停止等）透明地注入测试程序与材料处理器之间。
[0029] 统计过程控制分析：
[0030] 如此处所述，可以在示例性测试单元控制器的短环路中执行统计过程控制（SPC) 规则。SPC规则通过各种测试数据参数，例如参数测试值、合格率值和箱子结果的统计分析 提供早期检测、通知和控制动作。SPC规则可以与正常的测试单元控制器程序活动（例如处 理和探测设备通信）同步执行。在一个示例性实施例中，SPC规则可以用于检测批次测试 过程结果受控还是失控。例如，失控的高斯过程参数分布可能具有偏离期望值的平均或标 准偏差统计数值的特征。在另一个示例中，高于正常标准偏差的iddq测量（iddq测试是用 于测试集成电路制造缺陷的方法）可能表明由于内部损坏将出现早期故障的裸片。导通/ 非导通测试会漏掉该情况，而统计过程规则分析则可以识别该情况。这些统计值可以在批 次测试过程中现场监测，识别的SPC失败（例如违反控制规则）可以用于触发校正或抛弃 动作。通过检测SPC规则失败并中止进一步测试，可以避免不必要的测试时间，可以校正识 别的问题，并且可以提高合格率及其他评估度量。
[0031] 如此处所述，采用SPC规则分析的示例性实施例可以提供历史结果检测，例如已 经历太多次失败的箱子，合格率比其他场地低的场地，以及偏离其受控理想值的统计值结 果。SPC还可以检测通过但不在预测过程极限内的零件上的问题。例如，虽然零件可能在硬 极限内通过，但是SPC规则违反一旦被实时检测到，就可用来确定过程问题存在并且可以 被解决。
[0032] 如下文详述，在测试单元控制器上执行的示例性统计分析和处理过程控制框架可 以提供很多益处。例如，非侵入地捕获测量值和箱子计数来计算统计结果。测试包执行可 以被同步化，而无需使用输入库调用或探测器/处理器（PH)钩子函数的执行。在一个示例 性实施例中，测试包可以是定义一个或多个测试的测试流程的一部分。在一个示例性实施 例中，测试单元控制器可以执行包括一个或多个测试包的测试流程。
[0033] SPC规则、结果分析和报告可以进行集中管理。SPC规则还可以整合在现有的测试 程序内，而无需对应用模型做出任何改变。当现有驱动器具有所需的控制能力时，无需自定 义驱动器就可以通过SPC规则动作来控制探测器和处理器设备。最后，可以针对特定测试 环境和特定被测器件创建自定义SPC规则。表1列出了几个示例性SPC规则。示例性SPC 规则可以被自定义设计以用于特定类型的待监测数据、规则本身的类型以及可以因相关联 的SPC规则违反的检测而实施的活动的类型。SPC规则数据类型、监测类型和动作不限于所 示项。示例性SPC规则还可以包括用于监测其他类型的数据和使用附加类型的分析和动作 的增强。

【权利要求】
1. 一种分析测试结果的方法，所述方法包括： 从多个储存的控制规则中选择选定的控制规则进行验证； 将所述选定的控制规则安排到决策树中，其中所述决策树包括验证所述选定的控制规 则的时间表； 访问所述选定的控制规则所定义的选定的测试结果； 执行所述选定的测试结果的选择的统计分析，其中统计分析的选择由所述选定的控制 规则和所述决策树定义；以及 执行多个选定的动作中的至少一个动作，其中所述多个选定的动作是通过所述选择的 统计分析的结果选择的，并且其中进一步的，所述至少一个动作是通过所述决策树选择的。
2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 执行所述多个选定的动作中的多个动作，其中所述多个动作是通过所述选择的统计分 析的结果确定的，并且其中所述多个动作的执行顺序是通过所述决策树确定的。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述统计分析的结果是响应于检测所述选定的控 制规则中的第一控制规则的验证失败而生成的，其中所述第一控制规则的验证失败是响应 于识别的高于或低于所述第一控制规则定义的阈值的统计分析值而生成的。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述选定的控制规则中的每个控制规则均包括选 定的测试结果的至少一个统计分析。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中所述将选定的控制规则安排到决策树中包括： 定义所述选定的控制规则中每个控制规则的每个验证失败的严重度，其中每个控制规 则有至少一个需要执行的验证； 定义所述选定的控制规则中每个控制规则的每个验证的优先级，其中控制规则验证优 先级基于每个相应验证失败的定义的严重度；以及 根据相应控制规则验证的定义的优先级将所述选定的控制规则及其相关联的动作安 排到所述决策树中，并且其中进一步的，所述执行至少一个动作包括首先响应于多个控制 规则验证失败中最高优先级的控制规则验证失败而执行动作。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述将所述选定的控制规则安排到决策树中进一 步包括：将两个或更多个所述选定的控制规则安排到控制规则的组合中，以用于在发生特 定测试事件时同时验证。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述执行至少一个动作包括执行与自动预定执行 的动作相容的至少一个动作。
8. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括： 创建所述多个储存的控制规则中的新控制规则，其中新控制规则是利用以计算机系统 实现的图形用户界面创建的，并且其中所述创建新控制规则包括以下各项中的至少一项： 定义至少一个需要请求的测试结果； 定义至少一个要对请求的测试结果执行的统计分析； 定义至少一个分析参数；以及 定义至少一个要从相应统计分析检测的验证失败以及响应于所述验证失败要执行的 定义的动作，其中所述验证失败包括超过上阈值和下阈值中的至少一者。
9. 一种含有用于使计算机系统执行分析测试结果的方法的计算机可读程序代码的计 算机可读介质，所述方法包括： 从多个储存的控制规则中选择选定的控制规则进行验证； 将所述选定的控制规则安排到决策树中，其中所述决策树包括验证所述选定的控制规 则的时间表； 访问所述选定的控制规则所定义的选定的测试结果； 执行所述选定的测试结果的选择的统计分析，其中统计分析的选择由所述选定的控制 规则和所述决策树定义；以及 执行多个选定的动作中的至少一个动作，其中所述多个选定的动作是通过所述选择的 统计分析的结果选择的，并且其中进一步的，所述至少一个动作是通过所述决策树选择的。
10. 根据权利要求9所述的计算机可读介质，其中所述方法进一步包括： 执行所述多个选定的动作中的多个动作，其中所述多个动作是通过所述选择的统计分 析的结果选择确定的，并且其中所述多个动作的执行顺序是通过所述决策树确定的。
11. 根据权利要求9所述的计算机可读介质，其中所述统计分析的结果是响应于检测 所述选定的控制规则中的第一控制规则的验证失败而生成的，其中所述第一控制规则的验 证失败是响应于识别的高于或低于所述第一控制规则定义的阈值的统计分析值而生成的。
12. 根据权利要求9所述的计算机可读介质，其中所述选定的控制规则中的每个控制 规则均包括选定的测试结果的至少一个统计分析。
13. 根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中所述将选定的控制规则安排到决策 树中包括： 定义所述选定的控制规则中每个控制规则的每个验证失败的严重度，其中每个控制规 则有至少一个需要执行的验证； 定义所述选定的控制规则中每个控制规则的每个验证的优先级，其中控制规则验证优 先级基于每个相应验证失败的定义的严重度；以及 根据相应控制规则验证的定义的优先级将所述选定的控制规则及其相关联的动作安 排到所述决策树中，并且其中进一步的，所述执行至少一个动作包括首先响应于多个控制 规则验证失败中最高优先级的控制规则验证失败而执行动作。
14. 根据权利要求13所述的计算机可读介质，其中所述将所述选定的控制规则安排到 决策树中进一步包括：将两个或更多个所述选定的控制规则安排到控制规则的组合中，以 用于在发生特定测试事件时同时验证。
15. 根据权利要求9所述的计算机可读介质，其中所述执行至少一个动作包括执行与 自动预定执行的动作相容的至少一个动作。
16. 根据权利要求13所述的计算机可读介质，其中所述方法进一步包括： 创建所述多个储存的控制规则中的新控制规则，其中新控制规则是利用以计算机系统 实现的图形用户界面创建的，并且其中所述创建新控制规则包括以下各项中的至少一项： 定义至少一个需要请求的测试结果； 定义至少一个要对请求的测试结果执行的统计分析； 定义至少一个分析参数；以及 定义至少一个要从相应统计分析检测的验证失败以及响应于所述验证失败要执行的 定义的动作，其中所述验证失败包括超过上阈值和下阈值中的至少一者。
17. -种用于测试器件的装置，所述装置包括： 具有图形用户界面的计算机，所述图形用户界面用于通过以下方式创建新控制规则： 定义测试结果请求，定义统计分析，定义分析参数，定义至少一个要执行的控制规则验证， 以及定义响应于所述至少一个控制规则验证的失败要执行的动作，其中所述图形用户界面 进一步用于使所述新控制规则存储在多个控制规则的数据库中；以及 测试�？椋霾馐阅？橛糜谘橹に龆喔隹刂乒嬖蛑械难《ǖ目刂乒嬖颍⑾煊τ� 所述选定的控制规则中的至少一个控制规则的验证失败执行至少一个动作。
18. 根据权利要求17所述的装置，其中所述测试�？榘�： 测试分析�？椋霾馐苑治瞿？橛糜诖铀龆喔隹刂乒嬖蛑醒≡裱《ǖ目刂乒嬖蚪� 行验证，并访问由所述选定的控制规则定义的选定的测试结果； 其中所述测试分析模块用于将所述选定的控制规则安排到决策树中，其中所述决策树 包括验证所述选定的控制规则的时间表； 其中所述测试分析模块用于验证来自所述选定的控制规则的至少一个控制规则，并且 其中进行验证的所述至少一个控制规则的选择由所述决策树定义；并且 其中所述测试分析�？橛糜谥葱卸喔鲅《ǖ亩髦械闹辽僖桓龆鳎渲兴龆喔鲅� 定的动作是响应于至少一个控制规则验证的失败而选择的，并且其中所述至少一个执行的 动作是按照所述决策树的确定从所述多个选定的动作中选择的。
19. 根据权利要求17所述的装置，其中所述测试分析�？榻徊接糜谥葱兴龆喔鲅� 定的动作中的多个动作，其中所述多个动作的执行顺序是通过所述决策树确定的。
20. 根据权利要求17所述的装置，其中所述控制规则验证的失败是响应于识别的高于 或低于相应控制规则定义的阈值的统计分析值而生成的，并且其中所述选定的控制规则中 的每个控制规则均包括选定的测试结果的至少一个统计分析。
【文档编号】G01R31/28GK104364664SQ201380029181
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年4月11日 优先权日:2012年4月11日
【发明者】亨利·阿诺德, 皮埃尔·高彻尔, 布瑞恩·布拉斯, 杰姆斯·史蒂芬·莱德福特 申请人:爱德万测试公司