La réalisation d'une puce semi-conductrice implique de nombreuses étapes et il est important d'identifier les puces défectueuses grâce à des tests. De nombreux tests sont effectués au cours du processus de fabrication des semi-conducteurs.

- L'EDS (Electrical Die Sorting), également connu sous le nom de test de tranche ou test de sonde, est effectué lorsque le traitement de la tranche est terminé dans l'étape FAB.
- Le test final est effectué une fois la puce emballée.

Aujourd'hui, nous allons découvrir EDS, qui est le premier d'une série de tests garantissant la qualité des puces semi-conductrices.
L'EDS est lié à l'amélioration du rendement des semi-conducteurs.

L'EDS se produit entre l'étape FAB (où les circuits sont dessinés sur des tranches) et l'étape de packaging (où la puce a l'apparence du produit final). Comme son nom l'indique, des tests électriques sont effectués sur chaque puce pour garantir qu'elle répond au niveau de qualité requis. L’objectif d’EDS est le suivant :

- Éliminez les puces semi-conductrices défectueuses au niveau de la tranche pour améliorer les étapes ultérieures de conditionnement et de test et réduire les coûts.

- Réparez les copeaux défectueux pour améliorer le rendement et réduire les coûts.

- Corriger les problèmes rencontrés dans la conception ou le FAB.

Tout d’abord, testez les caractéristiques électriques pour vous assurer que chaque puce répond au niveau de qualité requis. Les puces défectueuses mais réparables sont réparées, et les puces défectueuses qui ne peuvent pas être réparées sont marquées « à l'encre ». Les copeaux défectueux sont retirés des processus ultérieurs pour améliorer l'efficacité du processus.

L'EDS est crucial pour améliorer le rendement des semi-conducteurs. Le rendement est le pourcentage de bonnes puces qui répondent aux exigences de qualité par rapport au nombre maximum de puces sur une seule tranche (GDPW, Gross die per wafer) et constitue un indicateur direct de l'efficacité de la production de semi-conducteurs.

Le processus EDS est effectué en établissant un contact entre la plaquette et la carte sonde. D'innombrables petites broches sur la carte sonde entrent en contact avec la tranche et envoient des signaux électriques qui peuvent détecter les puces défectueuses.

Le processus EDS comporte quatre étapes principales, bien que de nombreux petits processus constituent l'EDS.

Étape 1 - Test électrique et rodage des plaquettes (ET et WBI)

Les tests électriques consistent à mesurer les caractéristiques de tension et de courant continu de divers composants (transistors, résistances, condensateurs et diodes) nécessaires au fonctionnement des circuits intégrés à semi-conducteurs.

Après le test électrique est le test de rodage de la tranche. La plaquette est chauffée à une certaine température puis soumise à des tensions alternatives et continues pour détecter tout défaut ou problème potentiel. Cette étape améliore considérablement la fiabilité du produit.

Étape 2 – Test chaud/froid

Lors des tests à chaud/à froid, les puces défectueuses individuelles sont détectées sur la tranche à l'aide de signaux électriques. Les puces défectueuses réparables sont marquées pour réparation à l'étape suivante. Pour garantir que les puces fonctionnent parfaitement à différentes températures, elles sont testées à des températures supérieures et inférieures à la température ambiante.

Étape 3 - Réparation/Test final

L’étape de réparation est peut-être l’étape la plus cruciale du processus EDS.

Lors de l'étape de réparation, les puces jugées réparables lors de l'étape de test à chaud/à froid sont réparées. Après réparation, un test final est effectué pour valider que la réparation a été effectuée correctement. Le résultat réussite/échec de cette étape constitue le résultat final.

Étape 4 - Marquage à l'encre

Lors de l’étape de marquage à l’encre, les puces défectueuses sont marquées avec une encre spéciale pour les identifier. Les puces qui subissent un marquage à l'encre incluent celles qui ont échoué aux tests à chaud/à froid, qui ont été mal réparées et qui ont échoué au test final, ou qui n'ont pas été correctement réalisées sur la tranche (matrices factices). Dans le passé, de véritables marques d'encre étaient utilisées pour étiqueter les puces défectueuses, mais aujourd'hui, seules les données sont enregistrées pour identifier les puces défectueuses. Les puces défectueuses identifiées grâce au marquage à l'encre ne sont pas traitées davantage dans l'emballage, ce qui permet d'économiser des matériaux, de l'équipement, du temps et de la main d'œuvre dans les processus d'emballage et de test.

Après le marquage à l'encre, la plaquette est cuite, subit une inspection de contrôle qualité (CQ), puis passe au processus d'emballage.

Nous ne sommes plus qu’à quelques pas de la naissance d’une puce semi-conductrice parfaite. Dans le prochain article, nous explorerons le processus de conditionnement des puces semi-conductrices sous une forme adaptée à l’installation dans des appareils.