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TWI498575B - 半導體元件及對其同時測試的無線自動測試裝置 - Google Patents

半導體元件及對其同時測試的無線自動測試裝置 Download PDF

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TWI498575B
TWI498575B TW100121004A TW100121004A TWI498575B TW I498575 B TWI498575 B TW I498575B TW 100121004 A TW100121004 A TW 100121004A TW 100121004 A TW100121004 A TW 100121004A TW I498575 B TWI498575 B TW I498575B
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TW
Taiwan
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test
semiconductor
test operation
module
wireless automatic
Prior art date
Application number
TW100121004A
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English (en)
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TW201226941A (en
Inventor
Arya Reza Behzad
Ahmadreza Rofougaran
Sam Ziqun Zhao
Jesus Alfonso Castaneda
Michael Boers
Original Assignee
Broadcom Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Broadcom Corp filed Critical Broadcom Corp
Publication of TW201226941A publication Critical patent/TW201226941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI498575B publication Critical patent/TWI498575B/zh

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/2832—Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2834—Automated test systems [ATE]; using microprocessors or computers
    • G—PHYSICS
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Description

半導體元件及對其同時測試的無線自動測試裝置
本發明涉及半導體晶圓內半導體元件的測試，更具體地說，涉及半導體晶圓內半導體元件的同時無線測試，以及選擇性地半導體晶圓內半導體元件的性能測量。
半導體器件製備操作通常用於在半導體基板上製備元件以形成半導體晶圓。半導體器件製備操作使用預設的光刻和/或化學工藝步驟的程式以在半導體基板上形成元件。然而，半導體晶圓內的缺陷，諸如半導體基板的缺陷、半導體器件製備操作的缺陷或元件本身的設計中的缺陷，可導致一個或多個半導體元件不按預期的進行操作。
常規的自動測試裝置(automatic test equipment，ATE)通常用於驗證半導體晶圓內的半導體器件按預期的進行操作。常規的自動測試裝置包括全套電子測試探頭以實施測試操作。該全套電子測試探頭包括電子測試探頭以載入電源、數位測試信號、和/或類比測試信號到每個半導體元件以執行測試操作。該全套電子測試探頭還包括電子探頭以在半導體元件的各個節點處讀取信號，以驗證每個半導體元件在測試操作過程中按預期的進行操作。
半導體器件製備技術的改進已實現更加複雜的半導體元件以更大的數量在半導體基板上的製備，因此需要更多的電子探頭來執行測試操作。通常，電子探頭直接接觸半導體元件內特別指定的位置，通常被稱為測試點。這些更複雜的半導體元件需要更多的測試點來執行測試操作，所述測試點將在半導體基板上佔用更 多的能夠在別處分配的物理區域(real estate)。結果是，半導體器件製備的改進已導致常規的自動測試裝置的整體尺寸和成體的增加。
因此，需要有能夠克服以上所述的不足之處的驗證半導體晶圓內的半導體元件是否按預期進行操作的自動測試裝置。根據下文中的詳細描述，本發明的其他方面和優勢將變得顯而易見。
依據本發明的一方面，本發明提供了一種用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，包括：接收機模組，用於從所述多個半導體元件接收多個測試操作結果，以提供多個恢復的測試結果，所述多個測試結果指出其相應的半導體元件是否按預期進行操作；以及測試處理器，基於所述多個恢復的測試結果從所述多個半導體元件中確定出按預期進行操作的第一組半導體元件。
優選地，所述無線自動測試裝置進一步包括：與接收機模組連接的多個接收天線，用於從三維空間中的多個方向觀測所述多個測試操作結果。
優選地，所述多個接收天線在三維空間中沿球殼的半徑設置。
優選地，所述多個接收天線在三維空間中沿多個球殼中的對應球殼的多個半徑中的對應半徑設置。
優選地，所述接收機模組進一步在通用通信通道上同時接收所述多個測試操作結果。
優選地，所述接收機模組進一步依據多址傳輸方案對所述多個測試操作結果進行解碼以提供所述多個恢復的測試結果。
優選地，所述多址傳輸方案是碼分多址(CDMA)方案。
優選地，基於所述多個恢復的測試結果，所述測試處理器進一步從所述多個半導體元件中確定出未按預期進行操作的第二組半導體元件。
優選地，所述無線自動測試裝置進一步包括：度量測量模組，用於確定所述多個恢復的測試結果的多個信號度量；其中，基於所述多個信號度量，所述測試處理器進一步確定所述多個半導體元件在所述半導體晶圓內的位置。
優選地，所述測試處理器進一步用以：(i)分配所述多個信號度量給三維空間中多組座標中的對應座標，(ii)分配嵌入在所述多個測試結果中的多個唯一識別號中的唯一識別號給所述多組座標，所述多個唯一識別號的每個與所述多個半導體元件中的一個對應，以及(iii)將所述多個唯一識別號映射到它們對應的半導體元件，以確定所述多個半導體元件在所述半導體晶圓內的位置。
優選地，所述測試處理器進一步將所述多組座標與針對所述多個半導體元件中每個的預設信號度量進行比較，以將所述多個唯一識別號映射到它們對應的半導體。
優選地，基於所述多個信號度量之間的關係，所述測試處理器進一步將所述多個唯一識別號迭代映射到它們對應的半導體元件。
優選地，所述無線自動測試裝置進一步包括：發送機模組，用以從所述測試處理器接收測試操作命令信號，並用以對所述測試操作命令信號進行編碼以提供啟動自帶測試操作；其中，所述多個半導體元件回應所述啟動自帶測試操作以執行自帶測試操作。
優選地，所述發送機模組進一步無線發送所述啟動自帶測試操作給所述多個半導體元件。
依據本發明的另一方面，本發明提供了一種半導體晶圓上形成的半導體元件，包括：測試模組，用以存儲自帶測試操作；被測積體電路，用以回應所述自帶測試操作的執行而提供可操作性 指示，所述可操作性指出所述被測積體電路是否按預期進行操作；以及收發機模組，用以依據多址傳輸方案對所述可操作性指示進行編碼。
優選地，所述多址傳輸方案是碼分多址(CDMA)方案。
優選地，所述收發機模組進一步接收啟動測試操作信號，所述啟動測試操作信號使得所述測試模組進入操作的測試模式，從而所述測試模組提供所述自帶測試操作給所述被測積體電路。
優選地，所述收發機模組包括：編碼模組，用以依據多址傳輸方案對所述可操作性指示進行編碼，從而提供編碼的可操作性指示；調製模組，用以依據數位調製技術對所述編碼的可操作性指示進行調製，從而提供調製的可操作性指示；以及上變頻模組，用以對所述調製的可操作性指示進行上變頻，從而提供測試操作結果。
優選地，所述編碼模組包括：擴頻碼生成器，用以提供對於所述半導體元件而言是唯一的比特序列；以及擴頻模組，用以採用所述比特序列來對所述可操作性指示進行編碼。
優選地，所述半導體元件是所述半導體晶圓上形成的多個半導體元件中的一個，並且，其中，所述收發機模組依據多址傳輸方案對所述可操作性指示進行編碼，以在通用通信通道上進行發送，所述通用通信通道由所述多個半導體元件共用。
優選地，所述測試模組以存儲唯一識別號，並將所述唯一識別號添加給所述可操作性指示。
優選地，所述半導體元件包括在所述半導體晶圓上形成的多個半導體元件中的一個，所述唯一識別號是唯一識別所述多個半導體元件中的每個的多個唯一識別號中的一個。
100‧‧‧無線測試環境
102‧‧‧半導體晶圓
104‧‧‧無線自動測試裝置
106‧‧‧半導體元件
108‧‧‧半導體基板
150‧‧‧啟動測試操作信號
152‧‧‧測試操作結果
154‧‧‧通用通信通道
200‧‧‧半導體元件
202‧‧‧收發機模組
204‧‧‧被測積體電路
206‧‧‧測試模組
208‧‧‧接收機模組
210‧‧‧發送機模組
250‧‧‧測試操作結果
252‧‧‧啟動測試控制信號
254‧‧‧可操作性指示
256‧‧‧自帶測試操作
258‧‧‧可操作性指示
300‧‧‧發送機模組
302‧‧‧編碼模組
304‧‧‧擴頻碼生成器
306‧‧‧擴頻模組
308‧‧‧調製模組
310‧‧‧上變頻器模組
350‧‧‧可操作性指示
352‧‧‧擴頻碼
354‧‧‧可操作性指示
400‧‧‧無線自動測試裝置
402.1-402.i‧‧‧接收天線
404‧‧‧接收機模組
406‧‧‧度量測量模組
408‧‧‧測試處理器
410‧‧‧操作者介面模組
412‧‧‧發送機模組
414‧‧‧發送天線
452‧‧‧測試操作結果
454‧‧‧觀測到的測試操作結果
456‧‧‧恢復的測試結果
458‧‧‧測量的信號度量
460‧‧‧測試結果表
462‧‧‧啟動自帶測試操作
464‧‧‧測試操作命令信號
466‧‧‧啟動測試操作信號
502‧‧‧球殼
504.1-504.i‧‧‧球殼
506‧‧‧幾何結構
600‧‧‧接收機模組
602‧‧‧下變頻模組
604‧‧‧解調模組
606‧‧‧解碼模組
608‧‧‧解擴碼生成器
610‧‧‧解擴模組
652‧‧‧下變頻的測試操作結果
654‧‧‧解調的測試操作結果
656.1-656.n‧‧‧解擴碼
702.1‧‧‧第一半導體元件
702.2‧‧‧第二半導體元件
704.1‧‧‧第一場模式
704.2‧‧‧第二場模式
752.1‧‧‧第一測試操作結果
752.2‧‧‧第二測試操作結果
800‧‧‧無線測試環境
802‧‧‧無線自動測試裝置
850‧‧‧啟動測試操作信號
852‧‧‧測試操作結果
854‧‧‧通用通信通道
900‧‧‧半導體元件
902‧‧‧收發機模組
904‧‧‧度量測量模組
906‧‧‧測試模組
908‧‧‧接收機模組
910‧‧‧發送機模組
950‧‧‧測試操作結果
952‧‧‧啟動測試控制信號
1000‧‧‧接收機模組
1002‧‧‧下變頻模組
1004‧‧‧解調模組
1006‧‧‧解碼模組
1008‧‧‧解擴碼生成器
1010‧‧‧解擴模組
1052‧‧‧下變頻的測試操作結果
1054‧‧‧解調的測試操作結果
1056.1-1056.n‧‧‧解擴碼
1100‧‧‧無線自動測試裝置
1102‧‧‧接收天線
1104‧‧‧接收機模組
1106‧‧‧測試處理器
1108‧‧‧發送機模組
1110.1-1110.i‧‧‧發送天線
1152‧‧‧觀測到的測試操作結果
1154‧‧‧恢復的測試結果
1156‧‧‧測試操作命令信號
1158.1-1158.i‧‧‧啟動測試操作信號
1200‧‧‧發送機模組
1202‧‧‧編碼模組
1204‧‧‧擴頻碼生成器
1206‧‧‧擴頻模組
1208‧‧‧調製模組
1210‧‧‧上變頻器模組
1250‧‧‧可操作性指示
1252‧‧‧擴頻碼
1254.1-1254.i‧‧‧擴頻的啟動自帶測試操作
1256.1-1256.i‧‧‧調製的自帶測試操作
1400‧‧‧被測積體電路
1500‧‧‧無線測試環境
1502‧‧‧無線測試裝置
1504‧‧‧性能測量模組
1550‧‧‧半導體晶圓紅外能量
1552.1-1552.n‧‧‧半導體元件紅外能量
1600‧‧‧性能測量模組
1602‧‧‧熱成像模組
1604‧‧‧熱譜處理器
1650‧‧‧觀測到的熱紅外能量
1652‧‧‧性能測量
1700‧‧‧半導體晶圓熱譜
1702.1-1702.n‧‧‧半導體元件熱譜
1704‧‧‧預設半導體晶圓熱譜
1706.1-1706.n‧‧‧預設半導體元件熱譜
1708.1-1708.n‧‧‧性能標記
圖1描繪了依據本發明第一示範實施例的無線元件測試環境的第一框圖； 圖2描繪了依據本發明第一示範實施例的半導體元件的第一框圖；圖3描繪了依據本發明第一示範實施例的作為第一示範半導體元件的一部分實施的示範發送機模組的框圖；圖4描繪了依據本發明第一實施例的第一無線自動測試裝置的框圖；圖5A描繪了依據本發明第一實施例的無線自動測試裝置的接收天線的第一示範定位；圖5B描繪了依據本發明第一實施例的無線自動測試裝置的接收天線的第二示範定位；圖5C描繪了依據本發明第一實施例的無線自動測試裝置的接收天線的第三示範定位；圖6描繪了依據本發明實施例的作為無線自動測試裝置的一部分實施的示範接收機模組的框圖；圖7從圖形上描繪了依據本發明實施例的不少於一個半導體元件的第一傳輸場模式的示意圖；圖8描繪了依據本發明第二實施例的第二無線元件測試環境的框圖；圖9描繪了依據本發明第一實施例的第二半導體元件的框圖，圖10描繪了依據本發明實施例的作為第二示範半導體元件的一部分實施的示範接收機模組的框圖；圖11描繪了依據本發明第一示範實施例的第二無線自動測試裝置的框圖；圖12描繪了依據本發明第一實施例的作為第二示範無線自動測試裝置的一部分實施的第一發送機模組的框圖；圖13是依據本發明實施例的無線自動測試裝置的示範操作步驟的流程圖；圖14描繪了依據本發明實施例的作為第一和/或第二示範半 導體元件的一部分實施的被測積體電路的框圖；圖15描繪了依據本發明實施例的可作為第一或第二示範無線自動測試裝置的一部分實施的熱成像模組的框圖；圖16描繪了依據本發明實施例的可作為第一或第二示範無線自動測試裝置的一部分實施的可選性能測量模組的框圖；圖17A描繪了依據本發明實施例的用在第二無線自動測試裝置中的熱譜處理器的框圖；圖17B描繪了依據本發明實施例的預設半導體元件熱譜圖；圖18是依據本發明實施例的第二無線元件測試環境的示範操作步驟的流程圖。
現將參照附圖對本發明的實施例進行描述。附圖中，類似的附圖標記在各幅附圖中用於表示相同的部件或功能相似的部件。另外，附圖標記最左邊的數位用於標識該附圖標記首次出現時的那幅附圖的編號。
以下的詳細描述將參考附圖對與本發明一致的實施例進行描繪。詳細描述中所引用的“一個示範實施例”、“示範實施例”、“舉例示範實施例”等指示所描述的示範實施例可包括特定的特徵、結構或特性，但是每個示範實施例沒有必須包括特定的特徵、結構或特性。另外，這些辭彙沒有要求必須參考同一示範實施例。另外，當結合示範實施例對特定的特徵、結構或特性進行描述時，不管是否有清楚的描述，結合其他示範實施例來實現該特徵、結構或特性對於相關領域的技術人員而言應是知曉的。
此處所描述的示範實施例僅用作描繪目的，而沒有限制性。其他示範實施例可能在本發明的精神和範圍之內，而且可在本發明的精神和範圍之內對示範實施例做出改進。因此，詳細描述不是用於限制本發明。相反地，本發明的保護範圍應該僅依照權利要求及其等同來限定。
下文中示範實施例的詳細描述已完全公開了本發明的通用特徵，因此其他人員只需要應用相關領域中的技術知識而不需要過度的實驗即可在不脫離本發明精神和保護範圍的條件下輕易地進行修改和/或適應各種應用。因此，基於此處的教導和指引，該適應和修改將在示範實施例的意義和多個等同之內。應當理解的是，此處的用語和術語引用做描述目的，而不是進行限制，使得能通過此處接收輕微教導的相關領域的技術人員對本發明規定的術語或用語進行解釋。
本發明的實施例可用硬體、軟體、固件或其組合來實現。本發明的實施例還可由存儲在機器可讀介質上的指令進行實施，可通過一個或多個處理器讀取或執行所述指令。機器可讀介質可包括用於以機器可讀的形式存儲或發送資訊的任意機制。例如，機器可讀介質可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機訪問記憶體(RAM)；存檔存儲介質；光存儲介質；快閃記憶體設備；電的、光的、聲的或其他形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位信號等)，以及其他。另外，可將固件、軟體、程式、指令描述為執行具體的動作。然而，應當知悉的是，該描述僅為了方便起見，而且該動作實際上由計算設備、處理器、控制器或執行固件、軟體、程式、指令等的其他設備產生。
第一示範無限元件測試環境
圖1示描繪了依據本發明第一示範實施例的無線元件測試環境的框圖。半導體器件製備操作通常用於在半導體基板上製備元件以形成半導體晶圓。半導體器件製備操作使用預設的光刻和/或化學工藝步驟的程式以在半導體基板上形成元件。然而，半導體晶圓內的缺陷，諸如半導體基板的缺陷、半導體器件製備操作的缺陷或元件本身的設計中的缺陷，可導致一個或多個半導體元件不按預期的進行操作。
無線測試環境100能夠通過無線自動測試裝置104實現半導體元件106.1到106.n(統稱為半導體元件106)的同時測試。半導體元件106代表電子元件的任意組合，所述電子元件諸如有源元件、無源元件或對於相關領域技術人員而言是顯而易見的其他合適的元件以作示例，配置並排布所述電子元件以形成一個或多個積體電路。半導體元件106彼此之間可類似和/或相異。半導體基板108代表基底，半導體器件製備操作在所述基底上形成半導體元件106。半導體基板108通常是半導體材料薄片，所述半導體材料諸如矽晶體，但是還可包含其他材料，或是材料的組合，諸如藍寶石或是對於相關領域的技術人員而言顯而易見的且沒有脫離本發明的精神和範圍的任意的其他適合的材料。半導體晶圓102代表具有半導體元件106的半導體基板108，所述半導體元件106通過半導體器件製備操作在所述半導體基板108上形成。
無線自動測試裝置104無線同時一個或多個測試半導體元件106的一個或多個，以驗證這一個或多個半導體元件106的這一個或多個是否按預期進行操作。無線自動測試裝置104提供啟動測試操作信號150給半導體元件106。啟動測試操作信號150代表無線發送至半導體元件106的無線電通信信號。
半導體元件106的一個或多個同時觀測到啟動測試操作信號150。接收到啟動測試操作信號150的半導體元件106進入操作的測試模式，據此這些半導體元件106執行自帶測試操作。自帶測試操作可採用啟動測試操作信號150提供的第一組參數，以使存儲在半導體元件106內的第一組指令使用所述第一組參數。或者，自帶測試操作可執行啟動測試操作信號150提供的第二組指令和/或執行由啟動測試操作信號150提供的第二組指令所使用的第二組參數。在另一實施例中，自帶測試操作可包括第一組指令、第二組指令、第一組參數和/或第二組參數的任意組合。無線自動測試裝置104可在自帶測試操作過程中提供啟動測試操作信號 150，以提供額外的參數和/或指令給半導體元件106。
自帶測試操作完成後，半導體元件106無線發送測試操作結果152.1到152.n(統稱為測試操作結果152)經由通用通信通道154至無線自動測試裝置。通用通信通道154代表由半導體元件106同時採用或共用的通信通道。總的來說，半導體元件106使用多址接入傳輸方案在通用通信通道154上傳送測試操作結果152。多址接入傳輸方案可包括任意的單載波多址接入傳輸方案，諸如碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的且沒有脫離本發明的精神和範圍的任意其他適合的單載波多址接入傳輸方案。或者，多址接入傳輸方案可包括任意的多載波多址接入傳輸方案，諸如離散多音調(DMT)調製、正交頻分複用技術(OFDM)、編碼正交頻分複用技術(COFDM)和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的且沒有脫離本發明的精神和範圍的任意其他適合的多載波多址接入傳輸方案。在另一選擇中，多址接入傳輸方案可包括單載波多址接入傳輸方案和多載波多址接入傳輸方案的任意組合。
無線自動測試裝置104使用一個或多個設置在三維空間中的接收天線在測試操作結果152通過通用通信通道154時觀測這些測試操作結果152。無線自動測試裝置104確定通過一個或多個接收天線觀測到的測試操作結果152的一個或多個信號度量，諸如平均值、總能量、平均功率、均方、暫態功率、根均方、方差、範數、電壓等級和/或對於相關領域技術人員顯而易見的其他任意適合的信號度量。無線自動測試裝置104使用一個或多個信號度量以將測試操作結果152映射到半導體元件106。無線自動測試裝置104基於通過一個或多個接收天線觀測到的測試操作結果152，從半導體元件106中確定出按預期操作的第一組半導體元件，並選擇性地確定它們在半導體晶圓102內的位置。或者，無線自動測試裝置104可基於通過一個或多個接收天線觀測到的測 試操作結果152，從半導體元件106中確定出未按預期操作的第二組半導體元件。無線自動測試裝置104可選擇性地提供第二組半導體元件在半導體晶圓102中的位置。在另一選擇實施例中，無線自動測試裝置104可確定第一組半導體元件和第二組半導體元件的任意組合，並選擇性地提供它們在半導體晶圓102中的相應位置。
第一示範半導體元件
圖2描繪了依據本發明第一示範實施例的半導體元件的框圖。半導體元件200觀測到來自無線自動測試裝置104的啟動測試操作信號150。半導體元件200代表半導體元件106其中之一的示範實施例。半導體元件200回應接收到啟動測試操作信號150而執行自帶測試操作。自帶測試操作完成之後，半導體元件200無線發送自帶測試操作的單個測試操作結果250。該單個測試操作結果250代表測試操作結果152的一個的示範實施例。
半導體元件200包括收發機模組202、被測積體電路204和測試模組206。收發機模組202基於啟動測試操作信號150提供啟動測試控制信號252，並基於可操作性指示254提供單個測試操作結果250。更具體地說，收發機模組202包括接收機模組208和發送機模組210。接收機模組208下變頻、解調和/或解碼啟動測試操作信號150，以提供啟動測試控制信號252。類似地，發送機模組210依據多址傳輸方案(如上所討論的)編碼、調製和/或上變頻可操作性指示254，以提供單個測試操作結果250。
作為第一示範半導體元件的一部份實施的示範發送機模組
圖3描繪了依據本發明第一示範實施例的作為第一示範半導體元件的一部分實施的示範發送機模組的框圖。發送機模組300依據多址傳輸方案(如上所討論的)編碼、調製和/或上變頻可操作 性指示254。發送機模組200代表發送機模組210的示範實施例。
發送機模組300包括編碼模組302、調製模組308以及上變頻器模組310。編碼模組302依據多址傳輸方案對可操作性指示254進行編碼以提供編碼的可操作性指示350。在示範實施例中，編碼模組302依據碼分多址(CDMA)方案對可操作性指示254進行編碼。在該示範實施例中，編碼模組302包括擴頻碼生成器304和擴頻模組306。擴頻碼生成器304提供唯一隨機、偽隨機和/或非隨機的數據序列(即擴頻碼352)給擴頻模組306。擴頻碼352代表對於半導體元件106的每個或半導體元件組而言是唯一的比特序列，以對可操作性指示254進行編碼。擴頻模組306採用擴頻碼352對可操作性指示254進行編碼，以提供擴頻的可操作性指示350。
調製模組308使用適合的類比或數位調製技術對擴頻的可操作性指示350進行調製，所述調製技術諸如幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移調製(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交幅度調製和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的任意其他適合的調製技術，以提供調製的可操作性指示354。
上變頻器模組310對調製的可操作性指示354進行頻率轉換或上變頻，以提供單個測試操作結果250。更具體地說，上變頻器模組310可使用單載波頻率和/或在多載波中對單個測試操作結果250進行上變頻，以實施多址傳輸，從而提供單個測試操作結果250。在示範實施例中，上變頻器模組310是可選的。在該實施例中，調製模組308直接提供調製的可操作性指示354作為單個測試操作結果250。
再次參見圖2，測試模組206回應啟動測試控制信號252而提供自帶測試操作256。自帶測試操作256可採用啟動測試操作信號150提供的第一組參數，以使測試模組206內存儲的第一組指令使 用所述第一組參數。或者，自帶測試操作可執行啟動測試操作信號150提供的第二組指令和/或執行由啟動測試操作信號150提供的第二組指令所使用的第二組參數。在另一實施例中，自帶測試操作256可包括第一組指令、第二組指令、第一組參數和/或第二組參數的任意組合。
啟動測試控制信號252使得測試模組206進入操作的測試模式。在操作的測試模式中，測試模組206可從一個或多個記憶體件載入自帶測試操作256的第一組指令和/或第一組參數。測試模組206可單個地或作為組群將第一組指令和/或第一組參數作為測試常式提供給被測積體電路204。或者，測試模組206從自帶測試操作252收集自帶測試操作256的第二組指令和/或第二組參數。測試模組206可單個地或作為組群將第二組指令和/或第二組參數作為測試常式提供給被測積體電路204。或者，測試模組206可將第一和第二組指令和/或第一和第二組參數的任意組合作為測試常式256提供給被測積體電路204。
被測積體電路204執行自帶測試操作256以確定被測積體電路204是否按照預期進行操作。被測積體電路204在自帶測試操作的執行過程中和/或之後提供可操作性指示258給測試模組206。可操作性指示258指出被被測積體電路204是否按預期的進行操作，或者被測積體電路204是否未按預期進行操作，並選擇性地指出未按預期進行操作的被測積體電路204內的一個或多個位置。
在提供可操作性指示254給收發機模組202之前，測試模組206可額外分析可操作指示258，通過附加半導體元件200的唯一識別號給可操作性指示258來格式化可操作性指示258，或例如依據已知通信標準格式化可操作性指示258，和/或使用適合的糾錯編碼來對可操作性指示258進行編碼，其中所述糾錯編碼諸如分組碼、卷積碼和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的任意其 他適合的糾錯編碼方案。在示範實施例中，測試模組206包括亂數生成器以生成唯一的識別號。然而，該示範實施例是非限制性的，相關領域的技術人員將認識到，在不脫離本發明的精神和範圍的條件下可使用其他方法來生成唯一的識別號。例如，可通過無線自動測試裝置104生成唯一的識別號，並使用直流(DC)探頭將該唯一的識別號提供給半導體元件200以存儲在記憶體設備中，所述記憶體設備諸如任意適合的非揮發性記憶體、任意適合的揮發性記憶體或對於相關領域技術人員而言顯而易見的非揮發性和揮發性記憶體的任意組合。
在示範實施例中，在可操作性指示258指出被測積體電路204按預期進行操作時，測試模組206只提供可操作性指示254給收發機模組202。在該情況中，當被測積體電路204未按預期進行操作時，收發機模組202不提供單個測試操作結果250。或者，在可操作性指示258指出被測積體電路204未按預期進行操作時，測試模組206只提供可操作性指示254給收發機模組202。在該情況中，當被測積體電路204按預期進行操作時，收發機模組202不提供單個測試操作結果250。
第一示範無限自動測試裝置
圖4描繪了依據本發明第一實施例的第一無線自動測試裝置的框圖。半導體元件106通過通用通信通道154發送測試操作結果152給無線自動測試裝置400。無線自動測試裝置400包括一個或多個接收天線以從三維空間中的一個或多個方向觀測測試操作結果152。無線自動測試裝置400可確定半導體元件106的一個或多個是否按預期進行操作，並可選擇性地使用三維空間的性質來確定半導體晶圓102內的半導體元件106的一個或多個的位置，其中所述三維空間的性質諸如多個接收天線中的每個天線和/或半導體元件106之間的距離。無線自動測試裝置400代表無線自動 測試裝置104的示範實施例。
無線自動測試裝置400包括接收天線402.1到402.i、接收機模組404、度量測量模組406、測試處理器408、操作者介面模組410、發送機模組412以及發送天線414。接收天線402.1到402.i(被統稱為接收天線402)設置在三維空間中對應的位置處。在示範實施例中，接收天線402包括兩個接收天線，即第一接收天線402.1和第二接收天線402.2。在該示範實施例中，將第一接收天線402.1和第二接收天線402.2分別設置在離半導體晶圓102的中心的距離d1 和d2 處，距離d1 和d2 可以相似或相異。在該實施例中，第一接收天線402.1和第二接收天線402.2之間分開的角度是θ，θ諸如為90度。
無限自動測試裝置的接收天線的第一示範定位
圖5A描繪了依據本發明第一實施例的無線自動測試裝置的接收天線的第一示範定位。如圖5A中所示，接收天線402在靠近半導體晶圓102的三維空間中沿球殼502的半徑r設置。在示範實施例中，接收天線402可形成位於與球殼102相交的平面內的多邊形的角。該多邊形可表徵為具有相似或相異長度的邊。然而，該舉例是非限制性的，相關領域的技術人員將認識到，只要不脫離本發明的精神和範圍，可將接收天線402沿與球殼502相交的一個或多個平面內的任意適合的半徑r設置。
無限自動測試裝置的接收天線的第二示範定位
圖5B描繪了依據本發明第一實施例的無線自動測試裝置的接收天線的第二示範定位。接收天線402在靠近半導體晶圓102的三維空間中沿對應球殼504.1到504.i的半徑r1 到ri 設置。例如，接收天線4021在三維空間中沿球殼504.1的半徑為r1 設置。類似地，接收天線402.i在三維空間中沿第i個球殼504.i的半徑為rn 設置。具有更大下標的半徑可大於、小於或等於具有更小下標的半徑。例如，半徑rn 可大於、小於或等於r1 。
儘管圖5A和圖5B參照球殼描繪了接收天線402的定位，相關領域的技術人員將認識到，只要不脫離本發明的精神和範圍，可使用任意其他的規則幾何結構、不規則幾何結構、開放結構、閉合結構或以上所述的任意組合來在三維空間中對接收天線402進行定位。
無限自動測試裝置的接收天線的第三示範定位
圖5C描繪了依據本發明第一實施例的無線自動測試裝置的接收天線的第三示範定位。每個接收天線402可在靠近半導體晶圓102的三維空間中沿幾何結構506的任意位置設置。幾何結構506可代表不規則幾何結構，如圖所示，或代表對於相關領域技術人員顯而易見的任意的規則幾何結構。另外，幾何結構506可代表閉合結構，如圖所示，或代表對於相關領域技術人員顯而易見的任意的開放結構。
再次參見圖4，接收天線402觀測測試操作結果4521到452.i(此處被統稱為測試操作結果452)，以提供一個或多個觀測到的測試操作結果454.1到454.i(此處統稱為觀測到的測試操作結果454)。測試操作結果452代表當測試操作結果152通過通用通信通道154進行傳播時被位於三維空間中對應位置處的接收天線402所觀測到的測試操作結果152。例如，觀測到的測試操作結果454.1代表當測試操作結果152通過通用通信通道154進行傳播時被位於三維空間中第一位置處的接收天線402.1所觀測到的測試操作結果152。類似地，觀測到的測試操作結果454.2代表當測試操作結果152通過通用通信通道154進行傳播時被位於三維空間中第二位置處的接收天線402.2所觀測到的測試操作結果152。
接收機模組404依據如以上所討論的多址傳輸方案，下變頻、 解調和/或解碼觀測到的測試操作結果454，以提供恢復的測試結果456.1到456.k(此處統稱為恢復的測試結果456)。更具體地說，無線自動測試裝置400包括i個接收天線402，以在測試操作結果152通過通用通信通道154進行傳播時觀測它們，從而提供i個觀測到的測試操作結果454。每個觀測到的測試操作結果454包括由其對應的接收天線402所觀測到的測試操作結果152。例如，觀測到的測試操作結果454.1包括由接收天線402.1觀測到的測試操作結果152，觀測到的測試操作結果454.i包括由接收天線402.i觀測到的測試操作結果152。
接收機模組404下變頻、解調和/或解碼觀測到的測試操作結果454，以針對針對i個測試操作結果454中每一個的n個測試操作結果152中的每一個提供相應的恢復的測試結果456，總數為n*i=k個恢復的測試結果456。換句話說，接收機模組404下變頻、解調和/或解碼由每一接收天線402所觀測到的每一測試操作結果454。在示範實施例中，測試操作結果456.1代表由接收天線402.1觀測到的測試操作結果152.1，測試操作結果456.2代表由接收天線402.1觀測到的測試操作結果152.2。在該示範實施例中，測試操作結果456.k代表由接收天線402.i觀測到的測試操作結果152.n。
作為無線自動裝置的一部份實施的示範接收機模組
圖6描繪了依據本發明實施例的作為無線自動測試裝置的一部分實施的示範接收機模組的框圖。接收機模組600依據多載波多址傳輸方案下變頻、解調和/或解碼觀測到的測試操作結果454以提供恢復的測試結果456。接收機模組代表接收機模組404的示範實施例。
接收機模組600包括下變頻模組602、解調模組604和解碼模組606。下變頻器模組602將觀測到的測試操作結果454頻率轉換 或下變頻為基帶頻率或中間頻率(IF)，以提供下變頻的測試操作結果652.1到652.i(此處統稱為下變頻的測試操作結果652)。更具體地說，下變頻器模組602可使用單載波頻率對觀測到的測試操作結果454進行下變頻，以實施單載波多址傳輸方案或在多載波中實施多載波多址傳輸方案，從而提供下變頻的測試操作結果652。在實施例中，下變頻器模組602是可選的。在該實施例中，解調模組604直接觀測該觀測到的測試操作結果454。
針對任意適合的調製技術，解調模組604使用任意適合的類比或數位解調技術對下變頻的測試操作結果652進行解調，其中任意適合的調製技術諸如幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移調製(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交幅度調製和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的任意其他適合的調製技術，以提供解調的測試操作結果654.1到654.i(此處統稱為解調的測試操作結果654)。
解碼模組606使用任意適合的多址傳輸方案對解調的測試操作結果654進行解碼，以提供恢復的測試結果456。在示範實施例中，解碼模組606依據碼分多址(CDMA)方案對解調的測試操作結果654進行解碼。在該示範實施例中，解碼模組606包括解擴碼生成器608和解擴模組610。解擴碼生成器608提供唯一隨機、偽隨機和/或非隨機的資料序列(此處被稱為解擴碼656.1到656.n)給解擴模組610。解擴碼656.1到656.n的每個代表對應的一個擴頻碼，通過半導體元件106使用所述擴頻碼以提供它們對應的測試操作結果152。例如，解擴碼656.1代表通過半導體元件1061使用的擴頻碼以提供測試操作結果152.1。解擴碼模組610採用解擴碼656.1到656.n來對解調的測試操作結果654進行解碼，以提供總數為n*i=k個恢復的測試結果456。
再次參見圖4，度量測量模組406確定恢復的測試結果456的一個或多個信號度量，以提供測量的信號度量458.1到458.k(此 處統稱為測量的信號度量458)。該一個或多個信號度量可包括平均值、總能量、平均功率、均方、暫態功率、根均方、方差、範數、電壓等級和/或對於相關領域技術人員顯而易見的且沒有脫離本發明的精神和範圍的恢復的測試結果456的其他任意適合的信號度量。
測試處理器408可基於恢復的測試結果456從半導體元件106中確定出按預期操作的第一組半導體元件。測試處理器408針對每個唯一識別號評估恢復的測試結果456，以確定識別號對應的半導體元件106是否是第一組半導體元件的一部分。或者，測試處理器408可基於對應第一接收天線402.1的恢復的測試結果456.1到456.i、基於對應第1接收天線402.i或在不脫離本發明的精神和範圍的條件下對於相關領域技術人員而言顯而易見的任意適合的天線組合的恢復的測試結果456.(k-i)到456.k，來確定第一組半導體元件。或者，測試處理器408可基於恢復的測試結果456，從半導體元件106中確定出未按預期操作的第二組半導體元件。換句話說，測試處理器408可確定第一組半導體元件和第二組半導體元件的任意組合。
在示範實施例中，測試處理器408可提供測試操作命令信號464給發送機模組412，從而使得發送機模組412提供啟動測試操作信號466，從而使得按預期操作的那些半導體元件106進入發送狀態，而未按預期操作的那些半導體元件106進入非發送狀態。或者，測試處理器408可提供測試操作命令信號464給發送機模組412，從而使得發送機模組412提供啟動測試操作信號466，從而使得未按預期操作的半導體元件106進入發送狀態，而按預期操作的那些半導體元件106進入非發送狀態。在這些實施例中，只有那些處於發送狀態的半導體元件106提供各自的測試操作結果152。
測試處理器408可基於測量的信號度量458選擇性地確定半 導體晶圓102內的半導體元件106的位置。測試處理器408可確定每個半導體元件106、那些處於發送狀態的半導體元件106、那些處於非發送狀態的半導體元件106和/或它們的任意組合的位置。
測試操作結果的第一示範映射
圖7從圖形上描繪了依據本發明實施例的不少於一個半導體元件的第一傳輸場模式的示意圖。如以上所討論的，半導體元件106在通用通信通道154上將測試操作結果152傳送至無線自動測試裝置400。
第一半導體元件702.1依據多址方案，使用諸如雙極天線的第一天線在通用通信通道154上發送第一測試操作結果752.1。然而，該舉例是非限制性的，相關領域的技術人員將認識到其他類型的天線諸如隨機線天線、喇叭天線、抛物線天線、貼片天線或能夠將電磁波轉換成電流的任意其他適合的天線或各種天線的組合可由第一半導體元件702.1採用。第一測試操作結果752.1通過通用通信通道154傳播至第一接收天線402.1和第二接收天線402.2，如第一場模式704.1所示。在不脫離本發明的精神和範圍的條件下，相關領域的技術人員將認識到可採用更多的接收天線402，如圖5A到5C所示。
類似地，第二半導體元件702.2依據多址方案，使用第二天線在通用通信通道154上發送第二測試操作結果752.2。第二測試操作結果752.2通過通用通信通道154傳播至第一接收天線402.1和第二接收天線402.2，如第二場模式704.2所示。
第一半導體元件702.1和第二半導體元件702.2代表半導體元件106的任意兩個示範實施例。類似地，第一測試操作結果752.1和第二測試操作結果752.2代表測試操作結果152的任意兩個示範實施例。
三維空間中第一接收天線402.1在距離半導體晶圓102為距離d1 處的設置以及三維空間中第二接收天線402.2在距離半導體晶圓102為距離d2 處的設置使得無線自動測試裝置400能夠確定第一測試操作結果752.1由第一半導體元件702.1提供以及第二測試操作結果752.2由第二半導體元件702.2。更具體地說，第一測試操作結果752.1和第二測試操作結果752.2的一個或多個信號度量在他們通過通用通信通道154進行傳播時發生偏離。例如，由第一接收天線觀測到的第一測試操作結果752.1和第二測試操作結果752.2將實質上是類似的，因為第一半導體元件702.1和第二半導體元件702.2分別與第一接收天線402.1之間的距離實質上是相等。結果是，第一測試操作結果752.1的一個或多個信號度量與第二測試操作結果752.2的一個或多個信號度量將實質上是相似的，使得無線自動測試裝置400確定第一半導體元件702.1和第二半導體元件702.2分別與第一接收天線402.1之間的距離是相等的。
然而，由第二接收天線402.2觀測到的第一測試操作結果752.1和第二測試操作結果752.2將實質上是不相似的，因為第一半導體元件702.1和第二半導體元件702.2分別與第二接收天線402.2之間的距離是不相等的。例如，第一測試操作結果752.1的沿半徑r1 的一個或多個信號度量小於第二測試操作結果752.2的沿半徑r2 的一個或多個信號度量。結果是，第一測試操作結果752.1的一個或多個信號度量與第二測試操作結果752.2的一個或多個信號度量不相同，使得無線自動測試裝置400確定第一半導體元件702.1和第二半導體元件702.2分別與第二接收天線402.2之間的距離是不相等的。相反地，與第二半導體元件702.2相比，第一半導體元件702.1與第二接收天線402.2之間的距離更遠。
再次參見圖4，測試處理器408將恢復的測試結果456分配給三維空間中i組座標中的對應座標，以確定半導體晶圓102內半導 體元件106的位置。例如，在具有第一接收天線402.1和第二接收天線402.2的無線自動測試裝置400的實施例中，第一接收天線402.1和第二接收天線402.2相應地觀測到測試操作結果452.1和測試操作結果452.2。在該舉例中，測試處理器408指定對應於第一接收天線402.1的測量的信號度量458.1和458.i作為三維空間中1組座標的每個的第一座標。類似地，測試處理器408指定對應於第二接收天線402.2的測量的信號度量458.(i+1)和458.k作為三維空間中i組座標的每個的第二座標。
測試處理器408從恢復的測試結果456或恢復的測試結果456的一個子集(例如恢復的測試結果456.1到456.i)提取出針對每個半導體元件106的唯一識別號。測試處理器408將嵌入在測試操作結果452內的每個半導體元件106的識別號指定給i組座標。
測試處理器408將唯一識別號映射到它們對應的半導體元件106上，以確定半導體晶圓102內的半導體元件106的位置。測試處理器408可通過將對應每個唯一識別號的測量的信號度量458與每個半導體元件106的預設信號度量進行比較，來確定半導體晶圓102內半導體元件106的位置。預設信號度量代表測量的信號度量458的預期值。例如，在測試操作之前預先確定每個半導體元件106的一個或多個預設信號度量或信號度量的範圍。測試處理器408可將針對唯一識別號的i組座標與每個半導體元件106的一個或多個預設信號度量進行比較，以有效地將唯一識別號映射到半導體元件106上。或者，測試處理器408可基於唯一識別號對應的測量信號度量458之間的關係，對相對半導體晶圓102內的半導體元件106的唯一識別號的位置進行迭代插值。例如，如果分配給第一唯一識別號的第一組座標中的第一座標大於分配給第二唯一識別號的第二組座標中的第一座標，與提供第二唯一識別號的半導體元件106相比，提供第一唯一識別號的半導體元件106更接近第一接收天線402.1。作為另一個舉例，如果第一組 座標中的第一座標小於分配給第三唯一識別號的第三組座標中的第一座標，則與提供第三唯一識別號的半導體元件106相比，提供第一唯一識別號的半導體元件106距離第一接收天線402.1更遠。
測試處理器408可提供測試結果表460給操作者介面模組410。測試結果表460可指示半導體元件106的至少一個是否按預期進行操作以及選擇性地指示它們在半導體晶圓102內的位置，指示半導體元件106的至少一個是否未按預期進行操作以及選擇性地指示它們在半導體晶圓102內的位置，或是指示以上所述的任意組合。或者，測試處理器408可將測試結果表460存儲到內部記憶體內。在另一選擇中，測試結果表460可包括表明全部半導體元件106按預期進行操作的第一指示和/或表明至少一個半導體元件未按預期進行操作的第二指示。
操作者介面模組410可進一步處理測試結果表460，以顯示在圖形用戶介面上。例如，操作者介面模組410可在視頻監控器上顯示測試結果表460以由終端用戶進行解讀。或者，操作者介面模組410可提供測試結果表460給終端用戶。例如，操作者介面模組410可將測試結果表460記錄在數位記錄介質上。在另一選擇中，操作者介面模組410可存儲測試結果表460以由終端用戶進行進一步的恢復。
操作者介面模組410另外觀測來自終端用戶對啟動自帶測試操作的指示，其中操作者介面模組發送啟動自帶測試操作462給測試處理器408，以開始自帶測試操作。終端用戶可在開始自帶測試操作之前額外指定第二組指令和/或將通過第二組指令使用的第二組參數。或者，測試處理器408可從內部記憶體裝載第二組指令和/或第二組參數。操作者介面模組410將第二組指令和/或第二組參數作為啟動自帶測試操作462的一部分提供給測試處理器408。
發送機模組412經由啟動自帶測試操作464從測試處理器408接收啟動自帶測試操作462。發送機模組412編碼、調製和/或上變頻測試操作命令信號464，以經由發送天線414提供啟動測試操作信號466給半導體晶圓102。在示範實施例中，發送機模組412無線發送啟動測試操作信號466給半導體晶圓102內的所有半導體元件106。然而，該舉例是非限制性的，相關領域的技術人員將認識到，只要不脫離本發明的精神和範圍，可發送啟動測試操作信號466給半導體晶圓102內的較少數量的半導體元件106。啟動測試操作信號466代表啟動測試操作信號150的示範實施例。
第二示範無線元件測試環境
作為以上所討論的半導體映射的替代選擇，在製備時、在測試或場中實施的過程中，對一個或多個半導體元件中的每個標記有唯一識別號。該唯一識別號代表對於該一個或多個半導體元件中的每個是唯一的比特串。
圖8描繪了依據本發明第二實施例的第二無線元件測試環境的框圖。無線測試環境800允許通過無線自動測試裝置802對半導體元件106進行同時測試。無線自動測試裝置802同時無線測試半導體元件106中的一個或多個，以驗證這一個或多個半導體元件106是否按預期進行操作。
無線自動測試裝置802發送啟動測試操作信號850.1到850.n(此處統稱為啟動測試操作信號850)給半導體元件106。啟動測試操作信號850代表一個或多個無線電通信信號，使用通用通信通道154通過如圖5A到圖5C中討論的定位在三維空間中的一個或多個發送天線無線發送給半導體元件106。無線自動測試裝置802可串列提供啟動測試操作信號850，或者，使用多址傳輸方案同時提供啟動測試操作信號850。在示範實施例中，無線自動測試裝置802可依據碼分多址(CDMA)方案使用不同的擴頻碼對啟動測 試操作信號850的每個進行編碼。例如，無線自動測試裝置802可使用第一擴頻碼和第二擴頻碼相應地對第一啟動測試操作信號850.1和第二啟動測試操作信號850.2進行編碼，並且在通用通信通道854上將第一啟動測試操作信號850.1和第二啟動測試操作信號850.2同時提供給半導體元件106。
當啟動測試操作信號850通過通用通信通道854時，半導體元件106中的一個或多個觀測到啟動測試操作信號850。這些半導體元件106確定啟動測試操作信號850的一個或多個信號度量，諸如平均值、總能量、平均功率、均方、暫態功率、根均方、方差、範數、電壓等級和/或對於相關領域技術人員顯而易見的其他任意適合的信號度量。半導體元件106採用該一個或多個信號度量以生成唯一識別號或標記，其可由無線自動測試裝置802用以確定半導體晶圓102內半導體元件106的位置。半導體元件106可將它們對應的唯一識別號存儲到一個或多個記憶體設備中，所述記憶體設備諸如任意適合的非揮發性記憶體、任意適合的揮發性記憶體或對於相關領域技術人員而言顯而易見的且沒有脫離本發明的精神和範圍的非揮發性和揮發性記憶體的任意組合。
接收到啟動測試操作信號850的半導體元件106進入操作的測試模式，從而這些半導體元件106執行如以上所討論的自帶測試操作。自帶測試操作完成之後，半導體元件106經由通用通信通道854無線發送測試操作結果852給無線自動測試裝置802。總的來說，半導體元件106使用如以上所討論的多址傳輸方案在通用通信通道154上傳輸測試操作結果852。測試操作結果852包括針對每個半導體元件106的唯一識別號，以使得無線測試裝置802確定半導體晶圓102內半導體元件106的位置。
當測試操作結果852通過通用通信通道時，無線自動測試裝置802使用定位在三維空間中的接收天線觀測到測試操作結果852。基於通過接收天線觀測到的測試操作結果852，無線自動測 試裝置802從半導體元件106中確定出按預期進行操作的第一組半導體元件，並選擇性地確定它們在半導體晶圓102內的位置。或者，基於通過接收天線觀測到的測試操作結果852，無線自動測試裝置802可從半導體元件106中確定出未按預期進行操作的第二組半導體元件。無線自動測試裝置802可選擇性地提供半導體晶圓102內第二組半導體元件的位置。在另一實施例中，無線自動測試裝置104可確定第一組半導體元件和第二組半導體元件的任意組合，並選擇性地提供它們在半導體晶圓102內的對應位置。
第二示範半導體元件
圖9描繪了依據本發明第一實施例的第二半導體元件的框圖。半導體元件900觀測來自無線自動測試裝置802的啟動測試操作信號850。半導體元件900代表半導體元件106的一個的示範實施例。半導體元件900確定啟動測試操作信號850的一個或多個信號度量以生成唯一標識號或標記，其被無線自動測試裝置802用以確定半導體晶圓102內半導體元件106的位置。回應接收了啟動測試操作信號850，半導體元件900執行自帶測試操作。自帶測試操作完成之後，半導體元件900無線發送自帶測試操作的單個測試操作結果950。單個測試操作結果代表測試操作結果852的一個的示範實施例。
半導體元件900包括被測積體電路214、收發機模組902、度量測量模組904以及測試模組906。收發機模組902基於啟動測試操作信號850提供啟動測試控制信號952.1到952.i(此處統稱為啟動測試控制信號952.1)，並基於可操作性指示254提供單個測試操作結果950。更具體地說，收發機模組902包括接收機模組908和發送機模組910。接收機模組908下變頻、解調和/或解碼啟動測試操作信號850，以提供啟動測試控制信號952。
作為第二示範半導體元件的一部分實施的示範接收機模組圖10描繪了依據本發明實施例的作為第二示範半導體元件的一部分實施的示範接收機模組的框圖。接收機模組1000依據多址傳輸方案下變頻、解調和/或解碼啟動測試操作信號850，以提供啟動測試控制信號952。接收機模組1000代表接收機模組908的示範實施例。
接收機模組1000包括下變頻模組1002、解調模組1004以及解碼模組1006。下變頻模組1002將啟動測試操作信號850頻率轉換或下變頻為基帶頻率或中間頻率(IF)，以提供下變頻的測試操作結果1052.1到1052.i(此處統稱為下變頻的測試操作結果1052)。更具體地說，下變頻器模組1002可使用單載波頻率對啟動測試操作信號850進行下變頻，以實施單載波多址傳輸方案或在多載波中實施多載波多址傳輸方案，從而提供下變頻的測試操作結果1052。在實施例中，下變頻器模組1002是可選的。在該實施例中，解調模組1004直接觀測該啟動測試操作信號850。
針對任意適合的調製技術，解調模組1004使用任意適合的類比或數位解調技術對下變頻的測試操作結果1052進行解調，其中任意適合的調製技術諸如幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移調製(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交幅度調製和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的任意其他適合的調製技術，以提供解調的測試操作結果1054.1到1054.i(此處統稱為解調的測試操作結果1054)。
解碼模組1006使用任意適合的多址傳輸方案對解調的測試操作結果1054進行解碼，以提供啟動測試控制信號952。在示範實施例中，解碼模組1006依據碼分多址(CDMA)方案對解調的測試操作結果1054進行解碼。在該示範實施例中，解碼模組1006包括解擴碼生成器1008和解擴模組1010。解擴碼生成器1008提供唯一隨機、偽隨機和/或非隨機的數據序列(此處統稱為解擴碼 1056.1到1056.n)給解擴模組1010。解擴碼1056.1到1056.n的每個代表對應于啟動測試操作信號850的每個的擴頻碼。例如，解擴碼1056.1代表通過無線自動測試裝置802使用的擴頻碼以提供啟動測試操作信號850.1。解擴碼模組1010採用解擴碼1056.1到1056.n來對解調的測試操作結果1054進行解碼，以提供總數為n*i=k個啟動測試控制信號952。
再次參見圖9，如以上所討論的，發送機模組210依據多址傳輸方案編碼、調製和/或上變頻可操作性指示254，以提供單個測試操作結果950。
度量測量模組904確定啟動測試控制信號952的一個或多個信號度量，以提供測量的信號度量954.1到954.k(此處統稱為測量的信號度量954)。該一個或多個信號度量可包括平均值、總能量、平均功率、均方、暫態功率、根均方、方差、範數、電壓等級和/或對於相關領域技術人員顯而易見的且沒有脫離本發明的精神和範圍的啟動測試控制信號952的其他任意適合的信號度量。
測試模組906按照與測試模組216實質上類似的方式進行操作；因此在進一步的詳細討論中只討論測試模組216與測試模組906之間的區別。測試模組906採用測量的信號度量954以生成對應半導體元件900的唯一識別號或標記。具體而言，半導體晶圓106內的半導體元件900的每個的測量的信號度量954可因每個半導體元件900與提供啟動測試操作信號850的一個或多個發送天線之間的距離不同而不同。測試模組906可量化測量的信號度量954以生成唯一識別號。例如，在無線自動測試裝置802具有第一發送天線和第二發送天線的實施例中，測試模組906可將測量的信號度量954.1量化為s比特唯一識別號的r個比特，並將對應於由第二發送天線提供的啟動測試操作信號850.2的測量的信號度量9542量化為s比特唯一識別號的t個比特。測試模組906可使用查找表、模數轉換器(ADC)或對於相關領域技術人員而言顯而易 見的且沒有脫離本發明精神和範圍的任意其他適合的方式來對測量的信號度量954進行量化。測試模組906可將唯一識別號存儲到一個或多個記憶體設備中，所述記憶體設備諸如任意適合的非揮發性記憶體、任意適合的揮發性記憶體或對於相關領域技術人員而言顯而易見的非揮發性和揮發性記憶體的任意組合。
在提供可操作性指示254給收發機模組902之前，測試模組906可額外將一個或多個記憶體設備中存儲的唯一識別號作為報頭添加給可操作性指示258或添加到可操作性指示258內。
在示範實施例中，當可操作性指示258指出被測積體電路204按預期進行操作時，測試模組906只提供可操作性指示254給收發機模組202。在該情況中，當被測積體電路204未按預期進行操作時，收發機模組202不提供單個測試操作結果950。或者，在可操作性指示258指出被測積體電路204未按預期進行操作時，測試模組906只提供可操作性指示254給收發機模組202。在該情況中，當被測積體電路204按預期進行操作時，收發機模組202不提供單個測試操作結果950。
第二示範無線自動測試裝置
圖11描繪了依據本發明第一示範實施例的第二無線自動測試裝置的框圖。無線自動測試裝置1100包括一個或多個發送天線以通過三維空間中的一個或多個方向經由通用通信通道154提供啟動測試操作信號850給半導體元件106。無線自動測試裝置1100包括接收天線以在三維空間中觀測測試操作結果852。無線自動測試裝置1100可確定半導體元件106中的一個或多個是否按預期進行操作，並可選擇性地使用嵌入在測試操作結果852內的唯一識別號來確定該一個或多個半導體元件106在半導體晶圓102內的位置。無線自動測試裝置1100代表無線自動測試裝置104的示範實施例。
無線自動測試裝置1100包括操作者介面模組410、接收天線1102、接收機模組1104、測試處理器1106、發送機模組1108以及發送天線1110.1到1110.i。接收天線1102在測試操作結果852通過通用通信通道154時觀測測試操作結果852，以提供觀測到的測試操作結果1152。或者，無線自動測試裝置1100可包括多個接收天線1102.1到1102.i，所述多個接收天線1102.1到1102.i實質上與以上所討論的接收天線402類似，用以在三維空間中對應的位置處當測試操作結果852通過通用通信通道154時觀測測試操作結果852，從而提供觀測到的測試操作結果1152.1到1152.i。
接收機模組1104依據如以上所討論的多址傳輸方案，下變頻、解調和/或解碼觀測的測試操作結果1152，以提供恢復的測試結果1154.1到1154.k(此處統稱為恢復的測試結果1154)。在示範實施例中，可按照與接收機模組600實質類似的方式實施接收機模組1104。在該實施例中，接收機模組600被實現為使用單輸入(即觀測到的測試操作結果1152)，以提供多輸出(即恢復的測試結果1154)。
基於恢復的測試結果1154，測試處理器1106可從半導體元件106中確定按預期進行操作的第一組半導體元件。或者，基於恢復的測試結果1154，測試處理器1106可從半導體元件106中確定未按預期進行操作的第二組半導體元件。在另一選擇中，測試處理器1106可確定半導體元件的第一組半導體元件和第二組半導體元件的任意組合。
在示範實施例中，測試處理器1106可提供測試操作命令信號1156給發送機模組1108，使得發送機模組1108提供啟動測試操作信號850，從而使得那些按預期進行操作的半導體元件106進入發送狀態，而那些未按預期進行操作的半導體元件106進入非發送狀態。或者，測試處理器1106可提供測試操作命令信號1156給發送機模組1108，使得發送機模組1108提供啟動測試操作信號 850，從而使得那些未按預期進行操作的半導體元件106進入發送狀態，而那些按預期進行操作的半導體元件106進入非發送狀態。在這些示範實施例中，只有那些處於發送狀態的半導體元件106提供它們各自的測試操作結果852。
基於嵌入在測試操作結果852內的每個半導體元件106的唯一識別號，測試處理器1106可選擇性地確定該半導體元件106在半導體晶圓102內的位置。測試處理器1106可確定半每個導體元件106、那些處於發送狀態的半導體元件106、那些處於非發送狀態的半導體元件106和/或它們的任意組合中的每個的位置。通過將唯一識別號與唯一識別號和半導體晶圓102內它們的相應位置的預設映射進行比較，測試處理器1106可組合出指明半導體晶圓102內半導體元件106的位置的圖。或者，基於每個半導體元件106的唯一識別號之間的關係，測試處理器1106可對半導體晶圓102內的半導體元件106的位置進行迭代插值。例如，嵌入在測試操作結果852內的唯一識別號可包括第一唯一識別號和第二唯一識別號。在該舉例中，測試處理器1106可將第一唯一識別號的第一r個比特與第二唯一識別號的第一r個比特進行比較。如果第一唯一識別號的第一r個比特大於第二唯一識別號的第一r個比特，則與對應第二唯一識別號的半導體元件106進行比較時，對應第一唯一識別號的半導體元件更接近接收天線1102。作為另一舉例，如果第一唯一識別號的第一r個比特小於第二唯一識別號的第一r個比特，則與對應第二唯一識別號的半導體元件106進行比較時，對應第一唯一識別號的半導體元件距離接收天線1102更遠。
發送機模組1108從測試處理器1106接收測試操作命令信號1156。發送機模組1108編碼、調製和/或上變頻測試操作命令信號1156以提供啟動測試操作信號1158.1到1158.i。
作為第二示範無線自動測試裝置的一部份實施的示範發送機模組
圖12描繪了依據本發明第一實施例的作為第二示範無線自動測試裝置的一部分實施的第一發送機模組的框圖。依據如以上所討論的多址傳輸方案，發送機模組1200編碼、調製和/或上變頻可操作性指示254以提供單個測試操作結果250。發送機模組1200代表發送機模組210的示範實施例。
發送機模組1200包括編碼模組1202、調製模組1208以及上變頻器模組1210。編碼模組1202依據多址傳輸方案對測試操作命令信號1156進行編碼以提供編碼的可操作性指示1250。在示範實施例中，編碼模組1202依據碼分多址(CDMA)方案對測試的操作命令信號1156進行編碼。在該示範實施例中，編碼模組1202包括擴頻碼生成器1204和擴頻模組1206。擴頻碼生成器1204提供唯一隨機、偽隨機和/或非隨機的數據序列(即擴頻碼1252)給擴頻模組1206。擴頻碼352代表對於每個發送天線1110.1到1110.i(此處統稱為發送天線1110)或發送天線1110的組群而言是唯一的比特序列，以對可操作性指示254進行編碼。擴頻模組1206採用擴頻碼1252對測試操作命令信號1156進行編碼，以提供擴頻的啟動自帶測試操作1254.1到1254.i。
調製模組1208使用適合的類比或數位調製技術對擴頻的啟動自帶測試操作1254.1到1254.i進行調製，所述調製技術諸如幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移調製(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交幅度調製和/或對於相關領域技術人員而言顯而易見的任意其他適合的調製技術，以提供調製的自帶測試操作1256.1到1256.i。
上變頻器模組1210對調製的自帶測試操作1256.1到1256.i進行頻率轉換或上變頻，以提供啟動測試操作信號1158.1到1158.i。更具體地說，上變頻器模組1210可使用單載波頻率和/或 在多載波中對調製的自帶測試操作1256.1到1256.i進行上變頻，以實施多址傳輸，從而提供啟動測試操作信號1158.1到1158.i。在示範實施例中，上變頻器模組1210是可選的。在該實施例中，調製模組1208直接提供調製的自帶測試操作1256.1到1256.i作為啟動測試操作信號1158.1到1158.i。
再次參見圖11，發送天線1110將啟動測試操作信號1158.1到1158.i作為啟動測試操作信號850.1到850.i提供給半導體元件106。在示範實施例中，發送機模組1108無線發送啟動測試操作信號850.1到850.i給半導體晶圓102內的所有半導體元件106。然而，該舉例是分限制性的，相關領域的技術人員將認識到，只要不脫離本發明的精神和範圍，可發送啟動測試操作信號850.1到850.i給半導體晶圓102內的較少數量的半導體元件106。可按照與接收天線402實質上類似的方式將發送天線1110定位在三維空間中。在另一實施例中，發送天線1110包括兩個發送天線，即第一發送天線1110.1和第二發送天線1110.2。在該示範實施例中，將第一發送天線1110.1和第二發送天線1110.2分別設置在距離半導體晶圓102的中心的距離d1 和d2 處，距離d1 和d2 可以相似或相異。在該實施例中，第一發送天線1110.1和第二發送天線1110.2之間分開的角度是θ，θ諸如為90度。
應當注意的是，無線自動測試裝置400和/或無線自動測試裝置1100的特定特徵、結構或特性對於圖4和圖11中所討論的這些無線自動測試裝置而言是非限制性的。相反地，無線自動測試裝置400的特定特徵、結構或特性可與無線自動測試裝置1100的特定特徵、結構或特性結合，以提供無線自動測試裝置的額外示範實施例。例如，如圖11所討論的，無線自動測試裝置的另一示範實施例可包括接收天線402。類似地，半導體元件200和/或半導體元件900的特定特徵、結構或特性對於圖2和圖9中所討論的這些半導體元件的實施例而言是非限制性的。相反地，可結合 半導體元件200和/或半導體元件900的特定特徵、結構或特性以提供半導體元件的額外示範實施例。
驗證半導體元件按預期進行操作以及選擇性地確定半導體晶圓內半導體元件的位置的方法
圖13是依據本發明實施例的無線自動測試裝置的示範操作步驟的流程圖1300。本發明並不限於該操作描述。相反地，根據該教導的其他控制流程在本發明的精神和範圍之內對於相關領域的技術人員而言是顯而易見的。以下討論描述了圖13中的步驟。
步驟1302處，啟動半導體晶圓(諸如半導體晶圓102)內的一個或多個半導體元件(諸如半導體元件106中的一個或多個半導體元件)。一個或多個半導體元件可代表半導體晶圓上形成的半導體元件的一些或全部。可通過從無線自動測試裝置無線接收的能量啟動一個或多個半導體元件，其中所述無線自動測試裝置可以是諸如無線自動測試裝置104或無線自動測試裝置802，如2010年9月8日申請的美國專利申請No.12/877,955所披露的，所述美國專利申請No.12/877,955要求申請日為2010年1月27日的美國臨時專利申請No.61/298,751的優先權，上述兩件專利申請均以引用的方式整體併入到本申請中。或者，一個或多個半導體元件可從簡化的半導體晶圓測試探頭接收能量。簡化的半導體晶圓測試探頭沒有常規晶圓測試探頭複雜，即該簡化的半導體晶圓測試探頭沒有包括全套的電子測試探頭來驗證半導體元件按預期進行操作。在示範實施例中，簡化的半導體晶圓測試探頭僅包括足夠的探頭來提供能量給一個或多個半導體元件。
步驟1304處，無線自動測試裝置提供第一啟動測試操作信號(諸如啟動測試操作信號150)和/或第二啟動測試操作信號(諸如啟動測試操作信號850)給來自步驟1302的一個或多個半導體元件。無線自動測試裝置使用發送天線(諸如發送天線414)來提供第一啟 動測試操作信號，和/或使用如圖5A到5C中所描述的定位在三維空間中的多個發送天線(諸如發送天線1110)來提供第二啟動測試操作信號。來自步驟1302的一個或多個半導體元件可選擇性地確定來自多個發送天線的每個的第二啟動測試操作信號的一個或多個信號度量。基於該一個或多個信號度量，來自步驟1302的一個或多個半導體元件可生成唯一識別號或標記，該唯一識別號或標記由無線自動測試裝置用以確定來自步驟1302的一個或多個半導體元件在來自步驟1302的半導體晶圓內的位置。或者，來自步驟1302的一個或多個半導體元件可包括隨機號生成器以生成唯一識別號。
第一啟動測試操作信號和/或第二啟動測試操作信號可包括將由存儲在來自步驟1302的一個或多個半導體元件內的第一組指令使用的第一組參數，以執行自帶測試操作。或者，第一啟動測試操作信號和/或第二啟動測試操作信號可包括第二組指令和/或將由第二組指令使用的第二組參數，該第二組指令由來自步驟1302的一個或多個半導體元件使用以執行自帶測試操作。在另一選擇中，第一啟動測試操作信號和/或第二啟動測試操作信號可包括第一組參數、第二組參數和/或第二組指令的任意組合。
步驟1306處，來自步驟1302的一個或多個半導體元件執行自帶測試操作。自帶測試操作可採用來自步驟1304的第一啟動測試操作信號和/或第二組啟動測試操作信號所提供的第一組參數，以執行存儲在來自步驟1302的一個或多個半導體元件內的第一組指令。或者，自帶測試操作可執行第二組指令和/或將通過第二組指令使用的第二組參數，所述第二組指令由來自步驟1304的第一啟動測試操作信號和/或第二組啟動測試操作信號提供。在另一選擇中，自帶測試操作可包括第一組指令、第二組指令、第一組參數和/或第二組參數的任意組合。
步驟1308處，來自步驟1302的一個或多個半導體元件將自 帶測試操作的測試操作結果(諸如測試操作結果152和/或測試操作結果852)傳輸給來自步驟1302的無線自動測試裝置。來自步驟1302的一個或多個半導體元件使用如以上所討論的多址傳輸方案在通用通信通道上無線發送測試操作結果給來自步驟1302的無線自動測試裝置。測試操作結果可包括來自步驟1304的唯一識別號，以使得來自步驟1302的無線自動測試裝置確定來自步驟1302的半導體元件在來自步驟1302的半導體晶圓內的位置。
步驟1310處，來自步驟1302的無線自動測試裝置在來自步驟1308的測試操作結果通過通用通信通道時觀測它們。來自步驟1302的無線自動測試裝置可使用接收天線(諸如接收天線1102)或如圖5A到5C中所描述的定位在三維空間中的多個接收天線(諸如接收天線402)來觀測來自步驟1308的測試操作結果。
步驟1312處，基於從步驟1310觀測到的測試操作結果，來自步驟1302的無線自動測試裝置可確定來自步驟1302的一個或多個半導體元件中的哪個按預期進行操作，並選擇性地確定它們在來自步驟1302的半導體晶圓內的位置。
基於從步驟1310觀測到的測試操作結果，來自步驟1302的無線自動測試裝置可從來自步驟1302的一個或多個半導體元件中確定按預期進行操作的第一組半導體元件。來自步驟1302的無線自動測試裝置針對來自步驟1304的每一個唯一識別號評估從步驟1310觀測到的測試操作結果，以確定與來自步驟1304的唯一識別號所對應的來自步驟1302的一個或多個半導體元件是否是第一組半導體元件的一部分。或者，基於從步驟1310觀測到的測試操作結果，來自步驟1302的無線自動測試裝置可從來自步驟1302的一個或多個半導體元件中確定未按預期進行操作的第二組半導體元件。在另一選擇中，來自步驟1302的無線自動測試裝置可確定第一組半導體元件和第二組半導體元件的任意組合。來自步驟1302的無線自動測試裝置可選擇性的確定從步驟1310觀測到的 測試操作結果的一個或多個信號度量，以確定來自步驟1302的一個或多個半導體元件在來自步驟1302的半導體晶圓內的位置。
來自步驟1302的無線自動測試裝置可將一個或多個信號度量分配給三維空間中i組座標中的對應座標。來自步驟1302的無線自動測試裝置將來自步驟1304的唯一識別號分配給i組座標。來自步驟1302的無線自動測試裝置將來自步驟1304的唯一識別號映射到它們對應的半導體元件106上，以確定來自步驟1302的一個或多個半導體元件在來自步驟1302的半導體晶圓內的位置。通過將與來自步驟1304的每一個唯一識別號對應的一個或多個信號度量和來自步驟1302的一個或多個半導體元件中每個的預設信號度量進行比較，來自步驟1302的無線自動測試裝置可確定來自步驟1302的一個或多個半導體元件的位置。或者，基於來自步驟1304的唯一識別號所對應的一個或多個信號度量之間的關係，來自步驟1302的無線自動測試裝置可對相對來自步驟1302的半導體晶圓內的來自步驟1302的半導體元件的來自步驟1304的唯一識別號的位置進行迭代插值。
或者，通過將唯一識別號與該唯一識別號和其在來自步驟1032的半導體晶圓內的位置之間的預設映射進行比較，來自步驟1302的無線自動測試裝置可組合出指明來自步驟1302的半導體晶圓內來自步驟1302的半導體元件的位置的圖。或者，基於來自步驟1302的半導體元件的每個的唯一識別號之間的關係，來自步驟1302的無線自動測試裝置可對來自步驟1302的半導體晶圓內來自步驟1302的半導體元件的位置進行迭代插值。
半導體元件的功能塊的標記
圖14描繪了依據本發明實施例的作為第一和/或第二示範半導體元件的一部分實施的被測積體電路的功能塊的框圖。被測積體電路1400執行自帶測試操作256以確定它是否按預期進行操 作。被測積體電路1400包括一個或多個硬體模組，從而可將這些硬體模組中的一些劃分為功能塊B1到B4。然而，該舉例僅用作描繪目的，在不脫離本發明精神和範圍的條件下，被測積體電路1400可不同地劃分為更少數量或更多數量的功能塊對於相關領域的技術人員而言是顯而易見的。
功能塊B1到B4可包括被測積體電路1400的不同硬體模組，所述不同的硬體模組可執行不同的和/或相似的功能。例如，第一功能塊B1可包括第一發送機，依據電氣和電子工程師協會(IEEE)通信標準(諸如IEEE 802.11通信標準)配置所述第一發送機以進行操作。在該舉例中，第二功能塊B2可包括第二發送機，依據藍牙通信標準配置所述第二發送機以進行操作。相應地，可將被測積體電路1400的一些硬體模組分配給功能塊B1到B4中的不止一個。從以上舉例，第一發送機和第二發送機可共用通用放大模組。可將該通用放大模組分配給第一功能塊B1和第二功能塊B2，或分配給第三功能塊B3，所述第三功能塊B3包含不同於第一功能塊B1和第二功能塊B2的硬體。
每個功能塊B1到B4可分配有或標記有唯一識別字。該唯一識別字代表對於功能塊B1到B4的每個是唯一的比特序列。在實施例中，功能塊B1到B4的每個的唯一識別字存儲在記憶體設備中，所述記憶體設備諸如任意適合的非揮發性記憶體、任意適合的揮發性記憶體或對於相關領域技術人員而言顯而易見的非揮發性和揮發性記憶體的任意組合，其中所述記憶體設備作為測試模組的一部分進行實施，所述測試模組諸如測試模組206或測試模組906。在另一實施例中，可由無線自動測試裝置將功能塊B1到B4的唯一識別字提供給記憶體設備，所述無線自動測試裝置諸如無線自動測試裝置400或無線自動測試裝置1100。在該示範實施例中，可通過啟動測試操作信號由無線自動測試裝置將功能塊B1到B4的唯一識別字提供給記憶體設備，所述啟動測試操作信號諸 如啟動測試操作信號150或啟動測試操作信號850。或者，可在包括被測積體電路1400的半導體元件的製備過程中將功能塊B1到B4的唯一識別字寫入到記憶體設備中。在另一選擇中，每個功能塊B1到B4可包括有記憶體設備，為每一功能塊B1到B4存儲唯一識別字。
功能塊B1到B4可執行自帶測試操作256或自帶測試操作256的一部分，以確定它們是否按預期進行操作。例如，自帶測試操作256可包括將由功能塊B1到B4執行的一個或多個測試常式。該一個或多個測試常式可包括如以上所討論的第一組指令、第二組指令、第一組參數和/或第二組參數的任意組合。在該舉例中，功能塊B1和功能塊B2可分別執行它們的第一測試常式和第二測試常式，以確定它們是否按預期進行操作。或者，功能塊B1可執行第一測試常式並將從第一測試常式的執行所獲得的資訊提供給功能塊B2。功能塊B2可使用該資訊以執行第二測試常式，以確定它是否按預期進行操作。
在自帶測試操作256的執行過程中和/或之後，功能塊B1到B4將可操作性指示258提供給測試模組，所述測試模組諸如測試模組206或測試模組906。可操作性指示指出功能塊B1到B4是否按預期進行操作，或者指出功能塊B1到B4是否未按預期進行操作，並選擇性地指出功能塊B1到B4中未按預期進行操作的一個或多個。或者，功能塊B1到B4可將它們的唯一識別字作為可操作性指示258提供，以指出該唯一識別字對應的功能塊B1到B4是否按預期進行操作，或者是否未按預期進行操作。
測試模組(諸如測試模組206或測試模組906)可分析可操作性指示258以提供可操作性指示(諸如可操作性指示254)。測試模組可提供可操作性指示，所述可操作性指示指出功能塊B1到B4是否按預期進行操作、或者指出功能塊B1到B4是否未按預期進行操作並選擇性地指出與未按預期進行操作的功能塊B1到B4對應 的唯一識別字。
上述方式中的半導體元件的功能塊的標記使得無線自動測試裝置(諸如無線自動測試裝置400或無線自動測試裝置1100)能夠確定哪個功能塊按預期進行操作。這允許半導體元件的生產商分配具有較小功能的半導體元件，即使這些半導體元件可被設計成執行更大的功能。例如，被測積體電路1400可包括第一發送機和第二發送機，第一發射機依據IEEE通信標準進行操作，第二發射機依據藍牙通信標準進行操作。在該舉例中，被測積體電路1400的生產商能夠分配具有被測積體電路1400的半導體元件作為具有第一發送機，即使第二發送機沒有按預期進行操作。
可作為第一或第二示範無線自動測試裝置的一部份實施的可選模組
圖15描繪了依據本發明實施例的可作為第一或第二示範無線自動測試裝置的一部分實施的熱成像模組的框圖。無線測試環境1500包括無線測試裝置1502，以對半導體晶圓152進行同時測試，從而驗證半導體元件106是否按預期進行操作。無線測試裝置1502具有許多如以上所討論的無線測試裝置104和/或無線測試裝置802共同的特徵，因此下面進一步的討論中只討論無線測試裝置1502與無線測試裝置104和/或無線測試裝置802的不同之處。
無線測試裝置1502包括性能測量模組1504以測量半導體元件106的性能。性能測量模組1504觀測由半導體晶圓152產生的半導體晶圓紅外能量1550。更具體地說，在自帶測試操作的執行之前、過程中和/或之後，半導體元件106產生半導體元件紅外能量1552.1到1552.n中的對應一個。例如，在自帶測試操作的執行過程中，半導體元件156.1產生半導體元件紅外能量1552.1。
性能測量模組1504處理半導體晶圓紅外能量1550，以提供半 導體晶圓152的半導體晶圓熱譜。性能測量模組1504將半導體元件106的熱譜從半導體晶圓熱譜中分離出來。性能測量模組1504將半導體元件熱譜與一個或多個預設半導體元件熱譜進行比較，以測量半導體元件106的性能。
第二示範無線自動測試裝置
圖16描繪了依據本發明實施例的可作為第一或第二示範無線自動測試裝置的一部分實施的可選性能測量模組的框圖。性能測量模組1600包括熱成像模組1602和熱譜處理器1604，以基於半導體晶圓紅外能量1550測量半導體元件106的性能。性能測量模組1600可代表性能測量模組1504的示範實施例。
熱成像模組1602包括熱成像設備，諸如熱成像相機、熱成像感測器和/或能夠探測半導體經驗102發射、發送和/或反射的電磁波譜的紅外能量的任意其他適合的設備。熱成像模組1602觀測半導體晶圓102發射、發送和/或反射的半導體晶圓紅外能量1550。更具體地說，熱成像模組1602觀測自帶測試操作的執行之前、過程中和/或之後作為半導體晶圓紅外能量1550的半導體元件紅外能量1552.1到1552.n。熱成像模組1602將觀測到的熱紅外能量1650提供給熱譜處理器1604。
熱譜處理器1604處理觀測到的熱紅外能量1650，以提供針對半導體元件106的性能測量1652。該性能測量1652被提供給操作者介面模組(諸如操作者介面模組410)，以針對圖形用戶介面上的顯示進行進一步的處理。或者，該性能測量1652被提供給測試處理器(諸如測試處理器408和/或測試處理器1106)，以作為測試結果表460的一部分包括在其中。
熱譜的示範處理
圖17A描繪了依據本發明實施例的用在可選性能測量模組中 的熱譜處理器的框圖。熱譜處理器1604處理觀測到的熱紅外能量1650以提供半導體晶圓熱譜1700。半導體晶圓熱譜1700指示通過半導體晶圓102發射、發送和/或發射的紅外能量，所述紅外能量通過一個或多個熱處理演算法進行解析。半導體晶圓熱譜1700中那些具有較淺陰影的區域比那些具有較深陰影的區域發射、發送和/或發射更多的紅外能量。所示的半導體晶圓熱譜1700僅用作闡述目的，相關領域的技術人員將認識到，只要不脫離本發明的精神和範圍，其他半導體晶圓熱譜也是可能的。
熱譜處理器1604將每個半導體元件106的對應半導體元件熱譜1702.1到1702.n從半導體晶圓熱譜1700分離出來。例如，熱譜處理器1604將對應半導體元件106.1的對應半導體元件熱譜1702.1從半導體晶圓熱譜1700分離出來。或者，測試處理器408可提供那些按預期進行操作的半導體元件106有關的資訊以及它們在半導體晶圓102內的位置。在該選擇實施例中，熱譜處理器1604將那些按預期進行操作的半導體元件106的對應半導體元件熱譜1702.1到1702.n從半導體晶圓熱譜1700分離出來。
熱譜處理器1604將半導體元件熱譜1702.1到1702.n與一個或多個預設半導體元件熱譜進行比較，以提供每個半導體元件106或那些按預期進行操作的半導體元件106的性能測量1152。
圖17B描繪了依據本發明實施例的預設半導體元件熱譜圖。熱譜處理器1604將半導體元件熱譜1702.1到1702.n與預設半導體晶圓熱譜1704進行比較以提供性能測量1152。
預設半導體晶圓熱譜1704包括預設半導體元件熱譜1706.1到1706.n。每個預設半導體元件熱譜1706.1到1706.n被分配給一個性能標記1708.1到1708.n。示範實施例中，性能標記1708.1代表最低品質的半導體元件，而性能標記1708.n代表最高品質的半導體元件。在執行自帶測試操作時，與最高品質的半導體元件相比，最低品質的半導體元件發射、發送和/或反射更多的紅外能量。 結果是，與較低品質的半導體元件相比，最高品質的半導體元件適於以更高的操作速度進行操作。
將具有與預設半導體晶圓熱譜1706.1到1706.n的一個非常近似的對應半導體元件熱譜1702.1到1702.n的半導體元件106被分配給對應的性能標記1708.1到1708.n。例如，半導體元件106.1和106.n對應地呈現出與預設半導體晶圓熱譜1706.1非常近似的半導體元件熱譜1702.1和1702.n；因此，將半導體元件106.1到106.n分配給性能標記1708.1。類似地，半導體元件106.2呈現出與預設半導體晶圓熱譜1706.2非常近似的半導體元件熱譜1702.2和1702.n；因此，將半導體元件106.2分配給性能標記1708.2。
測量半導體晶圓內半導體元件的性能的方法
圖18是依據本發明實施例的第二無線元件測試環境的示範操作步驟的流程圖1800。本發明並不限於該操作描述。相反地，根據該教導的其他控制流程在本發明的精神和範圍之內對於相關領域的技術人員而言是顯而易見的。以下討論描述了圖18中的步驟。
步驟1802處，形成在半導體晶圓(諸如半導體晶圓102)上的一個或多個半導體元件(諸如半導體元件106)在操作的測試模式中執行自帶測試操作。自帶測試操作代表將被執行的指令和/或將通過指令使用的一個或多個參數，其中通過一個或多個半導體元件使用所述指令以確定它們是否按預期進行操作。
步驟1804處，無線測試裝置(諸如無線測試裝置1100)觀測在自帶測試操作的執行之前、過程中和/或之後通過半導體基板發射、發送和/或反射的紅外能量。無線測試裝置可使用熱成像設備，所述熱成像設備諸如熱成像相機、熱成像感測器和/或能夠探測半導體晶圓發射、發送和/或反射的電磁波譜的紅外能量的任意其他適合的設備。
步驟1806處，無線測試裝置處理觀測到的紅外能量以提供半 導體晶圓102的半導體晶圓熱譜。半導體晶圓熱譜指示通過半導體晶圓發射、發送和/或發射的紅外能量，所述紅外能量通過一個或多個熱處理演算法進行解析。
步驟1808處，無線測試裝置將每個半導體元件的半導體元件熱譜從半導體晶圓熱譜中分離出來。
步驟1810處，無線測試裝置將半導體元件熱譜與一個或多個預設半導體元件熱譜進行比較，以測量半導體元件的性能。每個預設半導體晶圓熱譜被分配給一性能標記。具有與一個預設半導體晶圓熱譜非常近似的對應半導體元件熱譜的半導體元件被分配給對應的性能標記。
結論
應當明白的是，具體實施方式章節而不是摘要章節的目的在於闡述權利要求。摘要章節可說明本發明的一個或多個示範實施例，但並非所有的示範實施例，因此摘要章節的目的不是以任何方式對本發明和附加的權利要求進行限制。
以上還借助於闡述功能的實施以及它們之間關係的功能模組對本發明進行了描述。為了描述的方便，此處任意限定了這些功能模組的界限。只要適於執行特定功能和它們的關係，可限定其他界限。
只要不脫離本發明的精神和範圍，在形式上和細節上做出的各種變化對於相關領域的技術人員而言是顯而易見的。因此，本發明不受任意以上所討論的示範實施例的限制，但是應當只依據權利要求和它們的等同對本發明進行限定。
100‧‧‧無線測試環境
102‧‧‧半導體晶圓
104‧‧‧無線自動測試裝置
106.1-106.n‧‧‧半導體元件
108‧‧‧半導體基板
150‧‧‧啟動測試操作信號
152.1-152.n‧‧‧測試操作結果
154‧‧‧通用通信通道

Claims (9)

  1. 一種用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其特徵在於，包括：接收機模組，用於從所述多個半導體元件接收多個測試操作結果，以提供多個恢復的測試結果，所述多個測試結果指出其相應的半導體元件是否按預期進行操作；測試處理器，基於所述多個恢復的測試結果從所述多個半導體元件中確定出按預期進行操作的第一組半導體元件；以及度量測量模組，用於確定所述多個恢復的測試結果的多個信號度量；其中，基於所述多個信號度量，所述測試處理器進一步確定所述多個半導體元件在所述半導體晶圓內的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，所述無線自動測試裝置進一步包括：與接收機模組連接的多個接收天線，用於從三維空間中的多個方向觀測所述多個測試操作結果。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，所述多個接收天線在三維空間中沿球殼的半徑設置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，所述多個接收天線在三維空間中沿多個球殼中的對應球殼的多個半徑中的對應半徑設置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，所述接收機模組進一步在通用通信通道上同時接收所述多個測試操作結果。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成 的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，所述接收機模組進一步依據多址傳輸方案對所述多個測試操作結果進行解碼以提供所述多個恢復的測試結果。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，基於所述多個恢復的測試結果，所述測試處理器進一步從所述多個半導體元件中確定出未按預期進行操作的第二組半導體元件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的用於同時測試半導體晶圓上形成的多個半導體元件的無線自動測試裝置，其中，所述測試處理器進一步用以：(i)分配所述多個信號度量給三維空間中多組座標中的對應座標，(ii)分配嵌入在所述多個測試結果中的多個唯一識別號中的唯一識別號給所述多組座標，所述多個唯一識別號的每個與所述多個半導體元件中的一個對應，以及(iii)將所述多個唯一識別號映射到它們對應的半導體元件，以確定所述多個半導體元件在所述半導體晶圓內的位置。
  9. 一種半導體晶圓上形成的半導體元件，其特徵在於，包括：測試模組，用以存儲自帶測試操作；被測積體電路，用以回應所述自帶測試操作的執行而提供可操作性指示，所述可操作性指出所述被測積體電路是否按預期進行操作；以及收發機模組，用以依據多址傳輸方案對所述可操作性指示進行編碼。
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