集成電路生產工藝和測試系統
1
2集成電路生產工藝和測試系統
2.1集成電路生產工藝簡介
妳想知道精密的IC芯片是如何從粗糙的矽礦石中誕生的嗎？這壹節將為妳揭開IC制造的神秘面紗。
妳知道嗎？妳知道嗎？制造壹個集成電路芯片通常需要400到500道工序。但總結起來，壹般分為兩部分:前面的路
前端制作和後端制作。
[1]上壹個過程
該過程包括:
(1)將粗矽礦轉化為高純單晶矽。
(2)在晶片上制造各種集成電路元件。
(3)測試晶片上的集成電路芯片。
[2]後續流程
該過程包括:
(1)晶圓切割
(2)集成電路芯片的封裝和測試
在制造過程中有幾個測試步驟。其中，前道工序對IC的測試稱為晶圓測試。後來
封裝集成電路芯片在工藝過程中的測試稱為封裝測試。在某些情況下，還會進行晶圓測試。
在後壹個過程中，但在本文中，我們將晶圓測試歸類為前壹個測試。
半導體基礎知識
2
？
ADVANTEST
以前的生產過程:
& lt1 & gt；矽棒的拉伸
在應時熔爐中熔化多晶矽，然後依靠。
壹根應時棒慢慢拉出壹根純單晶矽棒。
籽晶
單晶矽
加熱器
應時爐
熔融矽
鉆石刀
單晶矽
擦亮劑
薄餅
氣體
加熱器
薄餅
應時爐
& lt2 & gt切割單晶矽棒
用金剛石刀將單晶矽棒切割成壹定厚度。
形成晶片。
& lt3 & gt拋光晶片
晶片表面被拋光成鏡面。
& lt4 & gt氧化晶片表面
晶圓在900度-1100度氧化。
在爐中，並在晶片表面引入純氧。
形成氧化矽。
第二章
集成電路生產工藝和測試系統
三
滴光刻膠
電極
電極
真空泵
反應氣體
薄餅
薄餅
拋光板
磨損的
光學掩模板
鏡頭
薄餅
變化
重復
在晶片上形成所需的
各種設備
& lt5 & gt用光刻膠覆蓋
通過旋轉離心力，它均勻地分布在晶片中。
表面覆蓋著壹層光致抗蝕劑。
& lt6 & gt在晶片表面形成圖案
通過光學掩模和曝光技術
晶片表面被圖案化。
& lt7 & gt腐蝕劑
蝕刻用於去除相應的氧化層。
& lt8 & gt氧化、擴散、化學氣相沈積和離子註入
將離子(磷和硼)註入晶片，但是
然後進行高溫擴散形成各種集成器件。
& lt9 & gt拋光(CMP)
平滑晶片表面。
半導體基礎知識
四
？
ADVANTEST
陽極
負極
薄餅
準許進入
發泄情緒
芯片
薄餅
覃楨卡
信號
使用ADVANTEST的
T6573測試系統
& lt10 >成型電極
將鋁註入晶片表面的相應位置，
形成電極。
& lt11 & gt；晶片測試
測量晶片
試試，把不合格的芯片
做個記號。
第二章
集成電路生產工藝和測試系統
五
後期生產過程:(對通過晶圓測試的芯片進行以下處理)
Ε ?Ε ?Ε?Ε ?Ε ?Ε
Ε?Ε?Ε?Ε?Ε
Ε ?Ε?Ε?Ε
Ε ?Ε
鉆石刀
薄餅
芯片
基本框架
芯片
環
芯片框架
樹脂
& lt12 >切割晶片
從晶片上切下芯片。
& lt13 >固定芯片
將芯片放在特定的框架上。
切割機切割
引線框架
& lt14 & gt；連接銷
用25微米純金線連接芯片和框架。
連接上的引腳。
& lt15 >包裝
用陶瓷或樹脂封裝芯片。
半導體基礎知識
六
？
ADVANTEST
2.2前面程序中的測試和設備
晶圓應在前道工序完成前進行測試，這樣可以避免封裝不合格的IC芯片，從而減少不合格IC芯片的數量
必要的浪費，降低生產成本。
T665510
鏡頭
激光
芯片
測試插座
信號
性能板
芯片
老化板
芯片
別針
& lt16 >校正和成形(分離和鑄造)
將芯片從框架線中分離出來以制造核心
薄片外面的導線形成壹定的形狀。
& lt17 >老化(溫度和電壓)測試
在提高芯片的環境溫度和工作電壓方面
在模擬芯片老化過程去除毛發的情況下
早期失效的產品
老化機的老化板
& lt18 & gt；成品檢驗和可靠性測試
進行電特性測試，剔除不合格芯片。
成品檢驗:
電氣特性檢測和外觀檢查
可靠性測試:
在實際工作環境中測試，長期工作壽命
使用期限試驗
& lt19 >標記
用激光將產品名稱印在芯片上。
完整包裝
第二章
集成電路生產工藝和測試系統
七
接下來，我們將介紹前面測試中需要的設備:
(1)測試系統:測試系統產生測試集成電路所需的各種信號，並檢測集成電路的輸出信號。根
根據測試結果，測試系統判斷被測集成電路是否合格，並將測試結果傳送給晶片探測器。
(2)晶圓探針:晶圓探針將晶圓從工作臺移動到測試頭下方，並按壓IC上探針卡上的引腳。
在芯片上，形成良好的電接觸。晶圓探測器也會根據測試系統的測試結果對不合格的IC進行上墨。
密封。
(3)探針卡:探針卡負責測試系統與IC芯片之間的電連接。探針卡上有很多探針。
(針).在測試過程中，這些探針被壓到IC芯片的電極板上，從而完成與IC芯片的電連接。
早期的探針是幾厘米長的鎢探針。然而，這種鎢探針由於其自身的電特性而不能用於信號頻率。
當高於60MHz時，它無法應對窄間距pad。
之後，新探針卡上的探針解決了上述局限性，完全可以滿足當今設備的測試要求。
接下來，我們將介紹晶圓測試中存儲器件的修復:
在高密度存儲單元的制造過程中，通常會重新創建壹些備用存儲單元。這樣，如果妳在測試中發現了什麽，
如果某些存儲單元不合格，可以用備用存儲單元替換，從而提高良率。
在晶圓測試中，需要對不合格的IC芯片進行分析，以確定如何使用備用存儲單元來修復這些芯片。
這種分析叫做修復分析，分析算法叫做修復算法。
修復算法分析後，如果IC芯片無法修復，則歸類為報廢，如果可以修復，則使用激光修復儀對電路進行復位。
新連接，用備用存儲單元條替換損壞的存儲單元。修復後的IC芯片需要再次測試。只有通過測試
之後，晶圓測試結束。
最後，我們來看看晶圓測試分析:
根據芯片的位置坐標顯示晶圓測試結果，並可形成晶圓地圖。從這個圖表中，您可以
看不良芯片分布趨勢。好/壞產品的分類也可以依賴於地圖中的數據，而不使用墨水打印機。正確
對於存儲器件，還可以顯示每個不合格位的空間分布。缺陷產品的錯誤模式和其他分析數據對
對降低次品率大有裨益。
消除廢棄集成電路的方法:
1.用墨棒給不合格的IC芯片上墨。在後壹過程中，
切割時丟棄已上墨的IC。
2.也可以直接記錄晶片上有缺陷的IC芯片的位置，而不需要墨水打印機。
馬克。在隨後的過程中(當晶片被切割時)，IC根據該坐標被丟棄。
小知識
存儲單元:
存儲單元是用於存儲數據(0或1)的電路單元。
最簡單的存儲單元由壹對晶體管和壹個電容器組成。例如，擁有
在容量為64兆位的存儲器件中有64，000，000個存儲單元。
磁共振血管成像:
在ADVANTEST中，我們使用MRA(內存修復分析儀)，即內存修復分析。
裝置)進行高速分析並得到修復方案。即如何用備用細胞條替換的問題？
問題的單位。
小知識
半導體基礎知識
八
？
ADVANTEST
圖2-1 wfbmap 3顯示的晶圓故障位圖
2.3包裝測試/最終測試
在完成包測試的過程中，我們將使用測試系統和處理程序。
剛才我們提到了存放IC芯片的托盤。下面就來介紹壹下。
WFBMAP3
WFBMAP3(晶圓失效位圖)是由ADVANTEST提供的用於存儲器測試的軟件。
件。晶圓圖和晶圓失效位圖都可以顯示晶圓上的芯片。
的測試結果，但只有晶圓失效位圖可以顯示每壹個內存芯片。
存儲單元的測試結果。
小知識
測試系統到底是做什麽的？
答:測試系統會給被測IC加壹個信號，然後從它的輸出端接受IC的輸出。
判斷IC芯片是否合格的信號。
什麽是訓導員？
答:HANDLER就是機械手，把要測試的IC芯片從托盤上移到測試平臺上。
走吧。測試結束後，它通過接收信號將合格和不合格的IC芯片移動到相應的IC芯片上。
站臺。處理器還可以根據測試要求加熱和冷卻IC芯片。
小知識
什麽是托盤？
答:通常，對於各種形狀的芯片，通過使用處理器將芯片放在托盤中。
IC，我們和托盤相對不同。在測試臺上，HANGLER根據P/F將IC壹分為二。
在不同的托盤中。
小知識