经过大量制造工序的半导体芯片,还需要通过最后一个工艺的测试,筛选出不合格与合格产 品。在半导体制造过程中,会进行各种测试。 晶圆完成阶段的EDS 工艺(Electrical Die Sorting),组装工艺和封装工(Pakaging), 还有产品出厂前从消费者的角度进行的质量测试等。

今天,我们来了解一下为了制造出完美的半导 体而面临的第一次考验—EDS 工艺。

直接关系到半导体产量提高的EDS工艺

EDS 工艺(Electrical Die Sorting)在晶圆上 绘制电路的制造工艺(Fabrication, FAB)与 最终形成产品的封装工艺之间进行。其目的如下所示:

• 通过电气特性检测,确定各个芯片是否达到所需的质量水平

• 对晶圆状态的半导体芯片进行筛选,选出不合格与合格产品

• 在不合格芯片中选出可修补的芯片,使其合格化

• 修正制造过程或设计中发现的问题

• 通过提前筛选出不合格的芯片,来提高后续封装和测试工作的效率

EDS工艺的4个阶段

第1阶段 - 电气试验(Electrical Test, ET Test)和晶圆老化测试(Wafer Burn In, WBI)

电气试验是对半导体集成电路(IC)操作所需的各个元件(晶体管,电阻,电容器,二极管)进行直流电压和电流特性参数测试,判断其是否可以正常运行的过程。可以说这是对半导体芯片(Chip)进行 的首次测试。

晶圆老化测试工序是通过将晶圆加热到一定温度,施加交流(AC)/ 直流(DC) 电压后,找出产品组合或薄弱部分等潜在的不合格因素,以有效提高产品可靠性的过程。

第2阶段 - 热/冷测试(Hot/Cold Test)

热/冷测试是通过电信号来检查晶圆上的每个芯片 是否有缺陷的过程。可以修补的芯片会保存信息,以便进行修补处理。此测试是通过进行高于常温、 低于常温的测试,来确定芯片在特定温度下是否可以正常工作。

第3阶段 - 维修(Repair) / 最终测试(Final Test)

维修过程是 EDS 工艺中最重要的阶段。

在维修过程中,首先对在热/冷工序中被判定为可 修补的芯片进行修补。在修补完成后,进行最终测试,再次验证是否已经修补完成,以最终确认产品是否合格。

第4阶段 - 打墨(Inking)

打墨是指在不合格的芯片上印上特殊墨水,以便可以用肉眼识别出的过程。它用于区分在热/冷测试过程中被判断为不合格的芯片,在最终测试过程中再次验证为不合格的芯片以及未在晶圆中完成的半导体芯片(Dummy Die)等。过去的打墨是将墨水直接涂印在有缺陷的芯片上。但是现在,仅通过数 据(Data)就可以分辨出芯片是否合格。这些被检 测为不合格的芯片不会进行封装,因此可以减少在 封装和检测工艺中使用的原材料、辅助材料、设备、 时间、人员等的损失。

打墨完成后,将晶圆进行干燥(Bake),然后通过质 量控制(Quality Control, QC)检测,将被转移到 封装工艺中。