在晶圆制造完成之后,晶圆测试是一步非常重要的测试。测试过程中,每一个芯片的电性能力和电路机能都被检测到,鉴别出合格的芯片,将次品早于封装之前挑出,为后续封装工序把握重要一关。
一、为什么要进行晶圆测试?
1.鉴别芯片是否合格,统计芯片的成品率。在产品进行封装之前,需要对晶圆进行测试,其目的是将不良品在前期及时发现并剔除出去,这样就可以鉴别出合格的芯片,进而大大减少后期封装的费用。这样不但节约成本,减少了不必要的浪费,还极大地提高了生产效率。除此之外,还能完成对电路的一些参数进行一个评估,这样就可以直接完成对参数分布状态的检测,从而能保持一个合格的工艺水平,尤其是还能直接成为了生产人员水平的一个反馈。
2.统计芯片的成品率。晶圆测试可以直接用来统计芯片的一个成品率,随着目前芯片的面积增大,加上密度上的提高,也是能使得测试费用开始增加,这样就可以使得芯片需要更长的时间来进行测试,所以说,通过这样的测试,也是可以从中选择到合适的芯片,使得芯片能得到具体的应用。
二、晶圆测试的方法
1.方法:在集成电路制造过程中,通常需要将晶圆固定于测试机台上,并逐个对晶粒进行光学、电学等性能测试,晶圆测试是对每个晶粒进行针测。具体方法是用探针卡与芯片上的触点连接,由测试机给出一系列脉冲信号,检查芯片的反馈结果。此时,反馈正常的芯片被认为是良品,做记号后保留,反馈不正常的芯片会根据其不同的测试结果标为不同的记号,作为工程师分析改进之用。将来切割封装的时候不合格的芯片会被淘汰,不再进入下一个制程。
2.常规和抽样测试:常规的晶圆测试是对每个晶粒进行检测,鉴别合格率,但有一些产品的良品率相当高,有的达到了99%甚至更高的地步,这时候可以选择对这样的产品进行抽样测试。但不能选择跳过探针测试而直接进入封装步骤,是为了防止有些晶圆在生产的时候出现异常,发生低良品的事件。抽样测试的时间跨度很大,不利于监测实际测试过程中是否出现了问题,但从另一方面说,它可以大大的减少测试时间,节约测试的成本。
3.复测:在测试中发现某一行不良率升高,或者同样一个产品同样的程序,在不同的机台测试的结果有着显著不同。这时需要对这些低良品的晶圆进行复测检验,进而发现问题,集中修正。这里出现的问题大都是①抛光效果不好,②抛光参数设置不合理,③抛光垫使用时间过长,④测试机需要校准,⑤探针机内部洁净度不够,又或者是晶圆上存在外来物影响了针位等原因。