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什麽是晶圓測試?怎樣進行晶圓測試?

晶圓測試是對晶片上的每個晶粒進行針測,在檢測頭裝上以金線製成細如毛發之探針(probe),與晶粒上的接點(pad)接觸,測試其電氣特性,不合格的晶粒會被標上記號,而後當晶片依晶粒為單位切割成獨立的晶粒時,標有記號的不合格晶粒會被洮汰,不再進行下一個製程,以免徒增製造成本。

在晶圓製造完成之後,晶圓測試是一步非常重要的測試。這步測試是晶圓生產過程的成績單。在測試過程中,每一個芯片的電性能力和電路機能都被檢測到。晶圓測試也就是芯片測試(die sort)或晶圓電測(wafer sort)。

在測試時,晶圓被固定在真空吸力的卡盤上,並與很薄的探針電測器對準,同時探針與芯片的每一個焊接墊相接觸(圖4.18)。電測器在電源的驅動下測試電路並記錄下結果。測試的數量、順序和類型由計算機程序控製。測試機是自動化的,所以在探針電測器與第一片晶圓對準後(人工對準或使用自動視覺係統)的測試工作無須操作員的輔助。

測試是為了以下三個目標。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/電路的電性參數進行特性評估。工程師們需要監測參數的分布狀態來保持工藝的質量水平。第三,芯片的合格品與不良品的核算會給晶圓生產人員提供全麵業績的反饋。合格芯片與不良品在晶圓上的位置在計算機上以晶圓圖的形式記錄下來。從前的舊式技術在不良品芯片上塗下一墨點。

晶圓測試是主要的芯片良品率統計方法之一。隨著芯片的麵積增大和密度提高使得晶圓測試的費用越來越大。這樣一來,芯片需要更長的測試時間以及更加精密複雜的電源、機械裝置和計算機係統來執行測試工作和監控測試結果。視覺檢查係統也是隨著芯片尺寸擴大而更加精密和昂貴。芯片的設計人員被要求將測試模式引入存儲陣列。測試的設計人員在探索如何將測試流程更加簡化而有效,例如在芯片參數評估合格後使用簡化的測試程序,另外也可以隔行測試晶圓上的芯片,或者同時進行多個芯片的測試。