Dall'IDM alla divisione verticale del lavoro, la specializzazione nell'industria dei semiconduttori ha portato alla nascita di società di test indipendenti. L'industria dei circuiti integrati iniziò a crescere gradualmente a partire dagli anni '1960. All’inizio, le aziende operavano secondo il modello IDM (integrazione verticale), che copriva l’intero processo di produzione dei chip, compresi progettazione, produzione e test. Queste aziende tipicamente avevano caratteristiche di tecnologia completa e su larga scala e profonda accumulazione, come Intel e Samsung. Con l’aumento del costo degli aggiornamenti tecnologici e l’aumento della domanda di efficienza produttiva nel settore dei circuiti integrati, l’industria si è gradualmente spostata verso un modello di divisione verticale del lavoro.

Nel 1987 è stata fondata TSMC, separando la produzione di circuiti integrati dall'industria dei circuiti integrati e sviluppandosi gradualmente in un modello di catena industriale con progettazione, produzione, confezionamento e test separati. Questo modello di divisione verticale del lavoro ha migliorato significativamente l’efficienza operativa complessiva del settore. Inoltre, separare la progettazione di asset relativamente leggeri dalla produzione e dai test di asset pesanti favorisce la concentrazione degli investimenti in ricerca e sviluppo in ciascun collegamento, accelerando lo sviluppo tecnologico, abbassando le barriere all’ingresso e i costi operativi per le imprese. Inoltre, affidare fasi diverse a produttori diversi valorizza la professionalità delle imprese e l'accuratezza del processo produttivo. Inoltre, separare i test professionali dall’imballaggio e dai test può ridurre gli investimenti ridondanti in capacità produttiva, fornire servizi di test specializzati e stabili per aziende di progettazione di piccole e medie dimensioni, ridurre i costi dei test attraverso economie di scala e tagliare i costi del settore.

Il test dei circuiti integrati è un nodo cruciale nella catena industriale, che copre l'intero processo dalla progettazione e produzione all'imballaggio e all'applicazione. Dal punto di vista dell'intero processo di produzione, i test sui circuiti integrati includono specificamente la verifica del progetto nella fase di progettazione, i test sulla tecnologia di processo nella fase di produzione dei wafer, i test sui wafer prima dell'imballaggio e i test sul prodotto finale dopo l'imballaggio. Svolge un ruolo importante durante l'intero processo di progettazione, produzione, confezionamento e applicazione nel garantire le prestazioni dei chip e migliorare l'efficienza della catena industriale.

La validazione del progetto, nota anche come test di laboratorio o test di caratterizzazione, è il processo di verifica della correttezza del progetto prima che il chip entri nella produzione di massa. Implica test funzionali e verifiche fisiche.

I test sulla tecnologia di processo, eseguiti durante la produzione dei wafer, comportano il rilevamento di difetti, spessore della pellicola, larghezza della linea, dimensioni critiche e altri parametri nel processo di produzione dei wafer. Questo test è considerato un test front-end.

Il test dei wafer (Chip Probing), noto anche come middle testing, prevede il test dei wafer dopo che sono stati fabbricati da una fonderia. Lo scopo è identificare e rimuovere le matrici difettose prima della cubettatura e dell'imballaggio, riducendo i costi di imballaggio e di test finale del chip. Aiuta inoltre a determinare la resa della matrice buona sul wafer, la posizione esatta della matrice difettosa e le varie velocità di passaggio, fornendo un feedback diretto sulla resa e sulla capacità di produzione del wafer.

Il test finale del chip (Final Test), l'ultima fase del processo di produzione del circuito integrato dopo la spezzettatura, l'incollaggio, l'imballaggio e l'invecchiamento, prevede un test completo delle prestazioni del circuito. Poiché alcuni circuiti potrebbero danneggiarsi durante i processi di imballaggio e invecchiamento, questo test mira a selezionare prodotti qualificati, classificarli in base ai parametri prestazionali del dispositivo e registrare la distribuzione dei dispositivi a ciascun livello e varie statistiche sui parametri. Sulla base di questi dati e informazioni, il reparto di gestione della qualità supervisiona la qualità del prodotto, mentre il reparto di gestione della produzione controlla la produzione del circuito.

I test sui circuiti integrati sono un elemento cruciale per garantire la resa del prodotto e il controllo dei costi, svolgendo un ruolo vitale durante tutto il processo di produzione dei circuiti integrati. L'obiettivo principale dei test sui circuiti integrati è garantire che i chip possano soddisfare pienamente le specifiche funzionali e prestazionali definite nelle specifiche di progettazione in condizioni ambientali difficili. Ogni test genera una serie di dati di test, poiché il programma di test consiste in genere di più elementi di test che esaminano approfonditamente il chip sotto vari aspetti. Ciò non solo determina se le prestazioni del chip soddisfano gli standard e sono pronte per il mercato, ma fornisce anche approfondimenti quantitativi e dettagliati su vari indicatori che vanno dalla struttura del chip, alla funzionalità, alle caratteristiche elettriche. Pertanto, l'esecuzione di test sui circuiti integrati migliora efficacemente la resa dei chip e l'efficienza produttiva.