半導体チップの完成には多くの工程があり、検査を通じて不良チップを選別することが重要です。半導体の製造工程では多くのテストが行​​われます。

- EDS (Electrical Die Sorting) は、ウェーハテストまたはプローブテストとしても知られ、FAB ステップでウェーハ処理が完了したときに実行されます。
- 最終テストはチップがパッケージ化された後に実行されます。

今日は、半導体チップの品質を保証する一連のテストの最初のテストである EDS について学びます。
EDS は半導体の歩留まり向上に関係しています。

EDS は、FAB ステップ (回路がウェーハ上に描画される) とパッケージング ステップ (チップが最終製品の外観を持つ) の間に発生します。名前が示すように、各チップに対して電気的テストが実施され、必要な品質レベルを満たしているかどうかが確認されます。 EDS の目的は次のとおりです。

- ウェーハレベルで欠陥のある半導体チップを選別して、その後のパッケージングとテストのステップを改善し、コストを節約します。

- 不良チップを修復して歩留まりを向上させ、コストを節約します。

- 設計または FAB で見つかった問題を修正します。

まず、電気的特性をテストして、各チップが必要な品質レベルを満たしていることを確認します。欠陥があるが修復可能なチップは修復され、修復できない欠陥チップには「インク」のマークが付けられます。後工程で不良チップを除去し、工程効率を向上させます。

EDS は半導体の歩留まりを向上させるために不可欠です。歩留まりは、単一ウェーハ上のチップの最大数 (GDPW、ウェーハあたりの総ダイ数) に対する品質要件を満たす良好なダイの割合であり、半導体生産効率の直接的な指標です。

EDS プロセスは、ウェーハとプローブカードを接触させることによって実行されます。プローブカード上の無数の小さなピンがウェーハと接触し、不良チップを選別する電気信号を送ります。

EDS プロセスには主に 4 つのステップがありますが、多くの小さなプロセスが EDS を構成しています。

ステップ 1 - 電気的テストとウェーハのバーンイン (ET および WBI)

電気テストでは、半導体集積回路の動作に必要なさまざまなコンポーネント (トランジスタ、抵抗器、コンデンサ、ダイオード) の DC 電圧と電流特性を測定します。

電気的テストに続いてウェハのバーンインテストが行​​われます。ウェーハは特定の温度まで加熱され、AC 電圧と DC 電圧の両方が印加されて、欠陥や潜在的な問題が検出されます。このステップにより、製品の信頼性が大幅に向上します。

ステップ 2 - ホット/コールド テスト

ホット/コールドテストでは、電気信号を使用してウェーハ上の個々の欠陥チップが検出されます。修復可能な欠陥チップには、次のステップで修復するためにマークが付けられます。チップがさまざまな温度で完全に動作することを確認するために、室温より高い温度と低い温度でテストされます。

ステップ 3 - 修復/最終テスト

修復ステップは、おそらく EDS プロセスで最も重要なステップです。

修復ステップでは、ホット/コールドテストステップで修復可能と判断されたチップが修復されます。修理後は、修理が正しく行われたことを検証するために最終テストが行​​われます。このステップの合否結果が最終結果となります。

ステップ 4 - インクマーキング

インクマーキング工程では、不良チップを特定するために特殊なインクでマーキングを行います。インクマーキングを受けるチップには、ホット/コールドテストに失敗したチップ、不適切に修理されて最終テストに失敗したチップ、またはウェーハ上で適切に完成しなかったチップ (ダミーダイ) が含まれます。以前は、実際のインク マークを使用して欠陥のあるチップにラベルを付けていましたが、現在では、欠陥のあるチップを識別するためにデータが記録されるだけです。インクマーキングによって特定された欠陥チップは、パッケージングでさらに処理されないため、パッケージングおよびテストプロセスにおける材料、設備、時間、労力が節約されます。

インクマーキング後、ウェーハはベーキングされ、品質管理 (QC) 検査を受けて、パッケージングプロセスに進みます。

完璧な半導体チップの誕生まであと少しです。次回は、半導体チップを機器への搭載に適した形状にパッケージングするプロセスについて説明します。