馬曉營

摘 要：本文主要研究的是針對集成電路產(chǎn)品晶圓測試地點(diǎn)的改變所遵循的使測試產(chǎn)品達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的操作程序。

關(guān)鍵詞：晶圓；測試；地點(diǎn)轉(zhuǎn)移

由于降低成本，平衡產(chǎn)能等業(yè)務(wù)需要，晶圓測試的測試地點(diǎn)會有所改變。將一個(gè)集成電路產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到新的晶圓測試工廠進(jìn)行測試，需要該產(chǎn)品的產(chǎn)品工程師，器件工程師，市場事業(yè)部，品質(zhì)部，工廠企劃部，轉(zhuǎn)出廠和轉(zhuǎn)入廠的晶圓測試工藝工程師，設(shè)備工程師，探針卡工程師，數(shù)據(jù)系統(tǒng)工程師的共同參與，并需要經(jīng)過以下相關(guān)性評測。

·KAPPA（對比測試結(jié)果的一致性）

·ILD（層間介質(zhì)）的破損分析

·PMI （探針標(biāo)記檢測）

·GR&R（測試參數(shù)的穩(wěn)定性比較）

1. 前期準(zhǔn)備

由產(chǎn)品轉(zhuǎn)出廠提供產(chǎn)品的基本信息，測試卡的信息和對測試機(jī)臺的要求，以便轉(zhuǎn)入廠評估是否可以接收該產(chǎn)品。確認(rèn)可以接收后，轉(zhuǎn)出廠將測試用于KAPPA的晶圓，然后將KAPPA晶圓，ILD晶圓和連同做KAPPA使用的探針卡一并寄給轉(zhuǎn)入廠。同時(shí)將測試程序，探針機(jī)的設(shè)置文件，KAPPA晶圓的控制圖和測試結(jié)果發(fā)送給轉(zhuǎn)入廠。

2. 相關(guān)性測評

產(chǎn)品轉(zhuǎn)入廠收到KAPPA晶圓，ILD晶圓，探針卡和全部的測試軟件信息后，開始做相關(guān)性測評。在符合測試要求的測試機(jī)上進(jìn)行設(shè)置，并測試KAPPA晶圓，將本地的測試結(jié)果與轉(zhuǎn)出廠的測試結(jié)果進(jìn)行比對，若比對結(jié)果符合設(shè)定的合格標(biāo)準(zhǔn)，則表示KAPPA通過。若未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，則需要進(jìn)行近一步的數(shù)據(jù)分析，評判是否重新做KAPPA。

KAPPA通過后，用ILD晶圓進(jìn)行探針標(biāo)記檢測和層間介質(zhì)的破損分析，以評判晶圓測試過程中，探針卡上的探針與晶圓的焊墊（pad）之間的接觸情況。如果接觸點(diǎn)的壓力過大，會累加到焊墊上面，有可能破壞晶圓中間絕緣層，使下層金屬電路產(chǎn)生短路或斷路。通過ILD實(shí)驗(yàn)，可以避免上述狀況發(fā)生，并找到探針與焊墊之間合適的接觸壓力和最大允許的接觸次數(shù)，以確保大批量生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的品質(zhì)。

PMI是用于檢測探針標(biāo)記的 ，在探針卡上的探針與晶圓的焊墊接觸后，選取不同位置的一定數(shù)量的探針標(biāo)記點(diǎn)，在高倍顯微鏡下進(jìn)行檢查，這項(xiàng)檢測同樣是在ILD晶圓上進(jìn)行的。如果說ILD實(shí)驗(yàn)是對探針與焊墊之間接觸點(diǎn)的深度做了檢測的話，那么PMI則是對探針標(biāo)記點(diǎn)在焊墊上的位置做了檢測。探針標(biāo)記點(diǎn)在焊墊上的位置必須在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，距離焊墊邊緣過近，或者超出焊墊范圍的，都是不被接受的，需要重新檢查探針卡，調(diào)試機(jī)器，重新檢測，直至得到合格的探針標(biāo)記。

GR&R是在晶圓測試的數(shù)據(jù)中選取了一些測試參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以檢驗(yàn)測量系統(tǒng)（包括人員，機(jī)器和物料）的穩(wěn)定性。若數(shù)據(jù)分析結(jié)果符合設(shè)定的合格標(biāo)準(zhǔn)，則表示GR&R通過。若未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，則需要重新進(jìn)行測試晶圓，提取數(shù)據(jù)，再次分析結(jié)果。

以上相關(guān)性評測全部通過后，需要得到負(fù)責(zé)該產(chǎn)品的產(chǎn)品工程師和器件工程師的批準(zhǔn)，如有需要，還要通過市場事業(yè)部通知最終客戶，并得到其批準(zhǔn)。獲得批準(zhǔn)，才表示該產(chǎn)品在轉(zhuǎn)入廠已達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，可以正式進(jìn)行晶圓測試。

3. 正式生產(chǎn)驗(yàn)證

在正式投產(chǎn)之前，第一個(gè)正式的生產(chǎn)批將用于檢驗(yàn)整個(gè)生產(chǎn)流程的有效性與準(zhǔn)確性，測試結(jié)果產(chǎn)生和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐陚湫?。這個(gè)生產(chǎn)批必須使用正式的生產(chǎn)流程進(jìn)行晶圓測試。器件工程師將審核全部測試結(jié)果，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，將其放行至下一站。

至此，轉(zhuǎn)入廠別確認(rèn)為完全符合對該產(chǎn)品進(jìn)行晶圓測試的合格標(biāo)準(zhǔn)，可以開始批量生產(chǎn)。

對于集成電路產(chǎn)品晶圓測試地點(diǎn)的變動事例，遵循標(biāo)準(zhǔn)的操作程序，是保證晶圓測試合格的關(guān)鍵。從而，避免了因晶圓測試地點(diǎn)的改變，影響了產(chǎn)品品質(zhì)，給客戶造成不良影響。

參考文獻(xiàn)

[1]戴鵬飛. 測試工程與Lab VIEW應(yīng)用[M].北京： 電子工業(yè)出版社， 2006.

[2]Sheng Liu， Yong Liu Wafer Probing Test Published Online 2 Sep.2011

[3]中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所理化分析中心研究室. 半導(dǎo)體的檢測與分析[M]. 北京： 科學(xué)出版社，1984.269.