Тестирование пластин — это этап, выполняемый в процессе изготовления полупроводниковых приборов после конечной стадии производственной линии (BEOL) и перед корпусированием ИС .
Обычно проводятся два типа испытаний. Очень простые параметрические испытания пластин (WPT) проводятся в нескольких местах на каждой пластине, чтобы гарантировать успешное выполнение процесса изготовления пластин. Для WPT предоставляются дискретные тестовые структуры для проверки таких параметров, как пороговое напряжение или усиление транзистора, сопротивление межсоединений, емкость, диоды и т. д. Значительная информация о производительности устройства получается из WPT с использованием структурированных данных, обычно предоставляемых в линиях скрайбирования. [1] [2] [3]
После WPT все отдельные интегральные схемы на пластине проходят обширное функциональное тестирование пластины (WFT) (также называемое сортировкой кристаллов) с применением специальных тестовых шаблонов . Тестеры, используемые для WFT, обычно довольно дороги (см. Teradyne в качестве примера системы тестирования полупроводников). «Выход» WFT признан ключевым тестом при определении экономического результата всего процесса изготовления. Высокий выход одновременно означает качество и прибыльность!
WPT и WFT выполняются с использованием манипулятора пластин, называемого зондом пластин . Зонд пластин приводит массив микроскопических игл или зондов, называемых зондовой картой, в электрический контакт с пластиной (установленной с помощью вакуума на держателе пластин). WPT и WFT используют разные зондовые карты, карта WFT контактирует с контактными площадками чипа. После каждого теста зонд перемещает пластину в следующее место тестирования. Зонд пластин отвечает за загрузку и выгрузку пластин из их носителя (или кассеты) и оснащен автоматической оптикой распознавания образов, способной выравнивать пластину с достаточной точностью, чтобы гарантировать точную регистрацию между контактными площадками на пластине и кончиками зондов.
Когда все тестовые шаблоны для определенного кристалла проходят, его положение запоминается для последующего использования во время упаковки ИС . Исторически непрошедшие схемы отмечались небольшой точкой чернил в середине кристалла, сегодня эта информация хранится в файле, называемом wafermap. Затем эта wafermap отправляется в процесс прикрепления кристалла , который затем выбирает только хорошие кристаллы. Когда использовались точки чернил, системы машинного зрения на последующем оборудовании для обработки кристаллов распознавали точку чернил. Для современных корпусов с несколькими кристаллами, таких как пакет с накоплением чипов (SCSP) или система в корпусе (SiP), разработка бесконтактных (RF) зондов для идентификации известного проверенного кристалла (KTD) и известного хорошего кристалла (KGD) имеет решающее значение для повышения общего выхода системы.
В некоторых конкретных случаях чип, прошедший некоторые, но не все тесты, все еще может использоваться как продукт с ограниченной функциональностью. Наиболее распространенным примером этого является чип памяти, в котором только одна часть памяти функциональна. В этом случае чип иногда все еще может продаваться как более дешевая часть с меньшим объемом памяти. В других конкретных случаях неисправный чип может быть отремонтирован (например, с помощью лазерного ремонта) с использованием избыточной запасной схемы.
После упаковки ИС упакованный чип будет снова протестирован на этапе тестирования ИС , обычно с теми же или очень похожими тестами и тестером, что и для WFT. По этой причине можно подумать, что WFT — это ненужный, избыточный шаг. Обычно это не так, поскольку удаление дефектных кристаллов экономит значительную стоимость упаковки неисправных устройств. Однако, когда выход WFT настолько высок, что тестирование пластин обходится дороже, чем стоимость упаковки дефектных устройств, этап тестирования пластин можно вообще пропустить, и чипы будут проходить слепую сборку.