تکمیل یک تراشه نیمه هادی مراحل زیادی را شامل می شود و مهم است که تراشه های معیوب را از طریق آزمایش غربال کنید. بسیاری از آزمایشات در طول فرآیند تولید نیمه هادی انجام می شود.

- EDS (Electrical Die Sorting) که به عنوان تست ویفر یا تست پروب نیز شناخته می شود، زمانی انجام می شود که پردازش ویفر در مرحله FAB کامل شود.
- تست نهایی پس از بسته بندی تراشه انجام می شود.

امروز با EDS آشنا می شویم که اولین آزمایش از سری آزمایش هایی است که کیفیت تراشه های نیمه هادی را تضمین می کند.
EDS به بهبود بازده نیمه هادی ها مربوط می شود.

EDS بین مرحله FAB (جایی که مدارها روی ویفرها کشیده می شوند) و مرحله بسته بندی (جایی که تراشه ظاهر محصول نهایی را دارد) رخ می دهد. همانطور که از نام آن پیداست، آزمایش الکتریکی بر روی هر تراشه انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که سطح کیفی مورد نیاز را برآورده می کند. هدف EDS به شرح زیر است:

- تراشه های نیمه هادی معیوب را در سطح ویفر برای بهبود مراحل بسته بندی و آزمایش بعدی و صرفه جویی در هزینه ها غربال کنید.

- تراشه های معیوب را برای بهبود عملکرد و صرفه جویی در هزینه ها تعمیر کنید.

- مشکلات موجود در طراحی یا FAB صحیح.

ابتدا ویژگی های الکتریکی را آزمایش کنید تا مطمئن شوید که هر چیپ سطح کیفی مورد نیاز را برآورده می کند. تراشه های معیوب اما قابل تعمیر تعمیر می شوند و تراشه های معیوب که قابل تعمیر نیستند با "جوهر" مشخص می شوند. تراشه های معیوب از فرآیندهای بعدی حذف می شوند تا کارایی فرآیند بهبود یابد.

EDS برای بهبود عملکرد نیمه هادی بسیار مهم است. بازده درصد قالب های خوبی است که الزامات کیفی را نسبت به حداکثر تعداد تراشه های روی یک ویفر (GDPW، قالب ناخالص در هر ویفر) برآورده می کند و نشانگر مستقیم بازده تولید نیمه هادی است.

فرآیند EDS با ایجاد تماس بین ویفر و کارت پروب انجام می شود. تعداد بیشماری پین کوچک روی کارت پروب با ویفر تماس پیدا می کند و سیگنال های الکتریکی می فرستد که می تواند تراشه های معیوب را غربال کند.

چهار مرحله اصلی در فرآیند EDS وجود دارد، اگرچه بسیاری از فرآیندهای کوچک EDS را تشکیل می دهند.

مرحله 1 - تست الکتریکی و سوزاندن ویفر (ET و WBI)

آزمایش الکتریکی شامل اندازه گیری ولتاژ DC و ویژگی های جریان اجزای مختلف (ترانزیستورها، مقاومت ها، خازن ها و دیودها) مورد نیاز برای عملکرد مدارهای مجتمع نیمه هادی است.

پس از تست الکتریکی، تست سوزاندن ویفر انجام می شود. ویفر تا دمای خاصی گرم می شود و سپس تحت هر دو ولتاژ AC و DC قرار می گیرد تا هر گونه نقص یا مشکلات احتمالی را تشخیص دهد. این مرحله تا حد زیادی قابلیت اطمینان محصول را افزایش می دهد.

مرحله 2 - تست گرم/سرد

در تست گرم/سرد، تراشه‌های معیوب فردی با استفاده از سیگنال‌های الکتریکی روی ویفر شناسایی می‌شوند. تراشه های معیوب قابل تعمیر برای تعمیر در مرحله بعدی علامت گذاری می شوند. برای اطمینان از عملکرد کامل تراشه ها در دماهای مختلف، آنها در دماهای بالاتر و پایین تر از دمای اتاق آزمایش می شوند.

مرحله 3 - تعمیر / تست نهایی

مرحله تعمیر شاید مهم ترین مرحله در فرآیند EDS باشد.

در مرحله تعمیر، تراشه هایی که در مرحله تست گرم/سرد قابل تعمیر تشخیص داده شدند، تعمیر می شوند. پس از تعمیر، آزمایش نهایی انجام می شود تا تأیید شود که تعمیر به درستی انجام شده است. نتیجه پاس/شکست از این مرحله، نتیجه نهایی است.

مرحله 4 - علامت گذاری جوهر

در مرحله علامت گذاری جوهر، تراشه های معیوب با جوهر مخصوص مشخص می شوند. تراشه هایی که تحت علامت گذاری جوهر قرار می گیرند شامل مواردی هستند که در تست گرم/سرد شکست خورده اند، به درستی تعمیر نشده اند و در تست نهایی شکست خورده اند، یا به درستی روی ویفر تکمیل نشده اند (قطعات ساختگی). در گذشته از علائم جوهر واقعی برای برچسب زدن تراشه‌های معیوب استفاده می‌شد، اما امروزه فقط داده‌ها برای شناسایی تراشه‌های معیوب ثبت می‌شود. تراشه های معیوب شناسایی شده از طریق علامت گذاری جوهر بیشتر در بسته بندی پردازش نمی شوند، مواد، تجهیزات، زمان و کار در فرآیندهای بسته بندی و آزمایش صرفه جویی می شود.

پس از علامت گذاری جوهر، ویفر پخته می شود، تحت بازرسی کنترل کیفیت (QC) قرار می گیرد و سپس به فرآیند بسته بندی ادامه می دهد.

اکنون تنها چند قدم با تولد یک تراشه نیمه هادی بی عیب و نقص فاصله داریم. در مقاله بعدی فرآیند بسته بندی تراشه های نیمه هادی را به شکلی مناسب برای نصب در دستگاه ها بررسی خواهیم کرد.