晶圓測(cè)試是什么?為什么要進(jìn)行晶圓測(cè)試?

晶圓測(cè)試是對(duì)晶片上的每個(gè)晶粒進(jìn)行針測(cè)，在檢測(cè)頭裝上以金線制成細(xì)如毛發(fā)之探針(probe)，與晶粒上的接點(diǎn)(pad)接觸，測(cè)試其電氣特性，不合格的晶粒會(huì)被標(biāo)上記號(hào)，而后當(dāng)晶片依晶粒為單位切割成獨(dú)立的晶粒時(shí)，標(biāo)有記號(hào)的不合格晶粒會(huì)被洮汰，不再進(jìn)行下一個(gè)制程，以免徒增制造成本。

在晶圓制造完成之后，晶圓測(cè)試是一步非常重要的測(cè)試。這步測(cè)試是晶圓生產(chǎn)過程的成績(jī)單。在測(cè)試過程中，每一個(gè)芯片的電性能力和電路機(jī)能都被檢測(cè)到。晶圓測(cè)試也就是芯片測(cè)試(die sort)或晶圓電測(cè)(wafer sort)。

在測(cè)試時(shí)，晶圓被固定在真空吸力的卡盤上，并與很薄的探針電測(cè)器對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)探針與芯片的每一個(gè)焊接墊相接觸(圖4.18)。電測(cè)器在電源的驅(qū)動(dòng)下測(cè)試電路并記錄下結(jié)果。測(cè)試的數(shù)量、順序和類型由計(jì)算機(jī)程序控制。測(cè)試機(jī)是自動(dòng)化的，所以在探針電測(cè)器與第一片晶圓對(duì)準(zhǔn)后(人工對(duì)準(zhǔn)或使用自動(dòng)視覺系統(tǒng))的測(cè)試工作無須操作員的輔助。

測(cè)試是為了以下三個(gè)目標(biāo)。第一，在晶圓送到封裝工廠之前，鑒別出合格的芯片。第二，器件/電路的電性參數(shù)進(jìn)行特性評(píng)估。工程師們需要監(jiān)測(cè)參數(shù)的分布狀態(tài)來保持工藝的質(zhì)量水平。第三，芯片的合格品與不良品的核算會(huì)給晶圓生產(chǎn)人員提供全面業(yè)績(jī)的反饋。合格芯片與不良品在晶圓上的位置在計(jì)算機(jī)上以晶圓圖的形式記錄下來。從前的舊式技術(shù)在不良品芯片上涂下一墨點(diǎn)。

晶圓測(cè)試是主要的芯片良品率統(tǒng)計(jì)方法之一。隨著芯片的面積增大和密度提高使得晶圓測(cè)試的費(fèi)用越來越大。這樣一來，芯片需要更長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間以及更加精密復(fù)雜的電源、機(jī)械裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來執(zhí)行測(cè)試工作和監(jiān)控測(cè)試結(jié)果。視覺檢查系統(tǒng)也是隨著芯片尺寸擴(kuò)大而更加精密和昂貴。芯片的設(shè)計(jì)人員被要求將測(cè)試模式引入存儲(chǔ)陣列。測(cè)試的設(shè)計(jì)人員在探索如何將測(cè)試流程更加簡(jiǎn)化而有效，例如在芯片參數(shù)評(píng)估合格后使用簡(jiǎn)化的測(cè)試程序，另外也可以隔行測(cè)試晶圓上的芯片，或者同時(shí)進(jìn)行多個(gè)芯片的測(cè)試。

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