經(jīng)過(guò)大量制造工序的半導體芯片,還需要通過(guò)最后一個(gè)工藝的測試,篩選出不合格與合格產(chǎn) 品。在半導體制造過(guò)程中,會(huì )進(jìn)行各種測試。 晶圓完成階段的EDS 工藝(Electrical Die Sorting),組裝工藝和封裝工(Pakaging), 還有產(chǎn)品出廠(chǎng)前從消費者的角度進(jìn)行的質(zhì)量測試等。 今天,我們來(lái)了解一下為了制造出完美的半導 體而面臨的第一次考驗—EDS 工藝。
直接關(guān)系到半導體產(chǎn)量提高的EDS工藝
EDS 工藝(Electrical Die Sorting)在晶圓上 繪制電路的制造工藝(Fabrication, FAB)與 最終形成產(chǎn)品的封裝工藝之間進(jìn)行。其目的如下所示:
? 通過(guò)電氣特性檢測,確定各個(gè)芯片是否達到所需的質(zhì)量水平
? 對晶圓狀態(tài)的半導體芯片進(jìn)行篩選,選出不合格與合格產(chǎn)品
? 在不合格芯片中選出可修補的芯片,使其合格化
? 修正制造過(guò)程或設計中發(fā)現的問(wèn)題
? 通過(guò)提前篩選出不合格的芯片,來(lái)提高后續封裝和測試工作的效率
EDS工藝的4個(gè)階段
第1階段 - 電氣試驗(Electrical Test, ET Test)和晶圓老化測試(Wafer Burn In, WBI)
電氣試驗是對半導體集成電路(IC)操作所需的各個(gè)元件(晶體管,電阻,電容器,二極管)進(jìn)行直流電壓和電流特性參數測試,判斷其是否可以正常運行的過(guò)程?？梢哉f(shuō)這是對半導體芯片(Chip)進(jìn)行 的首次測試。 晶圓老化測試工序是通過(guò)將晶圓加熱到一定溫度,施加交流(AC)/ 直流(DC) 電壓后,找出產(chǎn)品組合或薄弱部分等潛在的不合格因素,以有效提高產(chǎn)品可靠性的過(guò)程。
第2階段 - 熱/冷測試(Hot/Cold Test)
熱/冷測試是通過(guò)電信號來(lái)檢查晶圓上的每個(gè)芯片 是否有缺陷的過(guò)程?？梢孕扪a的芯片會(huì )保存信息,以便進(jìn)行修補處理。此測試是通過(guò)進(jìn)行高于常溫、 低于常溫的測試,來(lái)確定芯片在特定溫度下是否可以正常工作。
第3階段 - 維修(Repair) / 最終測試(Final Test)
維修過(guò)程是 EDS 工藝中最重要的階段。 在維修過(guò)程中,首先對在熱/冷工序中被判定為可 修補的芯片進(jìn)行修補。在修補完成后,進(jìn)行最終測試,再次驗證是否已經(jīng)修補完成,以最終確認產(chǎn)品是否合格。
第4階段 - 打墨(Inking)
打墨是指在不合格的芯片上印上特殊墨水,以便可以用肉眼識別出的過(guò)程。它用于區分在熱/冷測試過(guò)程中被判斷為不合格的芯片,在最終測試過(guò)程中再次驗證為不合格的芯片以及未在晶圓中完成的半導體芯片(Dummy Die)等。過(guò)去的打墨是將墨水直接涂印在有缺陷的芯片上。但是現在,僅通過(guò)數 據(Data)就可以分辨出芯片是否合格。這些被檢 測為不合格的芯片不會(huì )進(jìn)行封裝,因此可以減少在 封裝和檢測工藝中使用的原材料、輔助材料、設備、 時(shí)間、人員等的損失。
打墨完成后,將晶圓進(jìn)行干燥(Bake),然后通過(guò)質(zhì) 量控制(Quality Control, QC)檢測,將被轉移到 封裝工藝中。
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