《半導(dǎo)體測試制程介紹》

 　　測試制程乃是于IC構(gòu)裝后測試構(gòu)裝完成的產(chǎn)品之電性功能以保證出廠IC 功能上的完整性，并對(duì)已測試的產(chǎn)品依其電性功能作分類（即分Bin），作為 IC不同等級(jí)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)依據(jù)；Z后并對(duì)產(chǎn)品作外觀檢驗(yàn)（Inspect）作業(yè)。

 　　電性功能測試乃針對(duì)產(chǎn)品之各種電性參數(shù)進(jìn)行測試以確定產(chǎn)品能正常運(yùn)作，用于測試之機(jī)臺(tái)將根據(jù)產(chǎn)品不同之測試項(xiàng)目而加載不同之測試程序；而 外觀檢驗(yàn)之項(xiàng)目繁多，且視不同之構(gòu)裝型態(tài)而有所不同，包含了引腳之各項(xiàng)性質(zhì)、印字（mark）之清晰度及膠體（mold）是否損傷等項(xiàng)目。而隨表面黏著技術(shù)的發(fā)展，為確保構(gòu)裝成品與基版間的準(zhǔn)確定位及完整密合，構(gòu)裝成品接腳之諸項(xiàng)性質(zhì)之檢驗(yàn)由是重要。以下將對(duì)測試流程做一介紹

上圖為半導(dǎo)體產(chǎn)品測試之流程圖，其流程包括下面幾道作業(yè)：

 1.上線備料  

　　上線備料的用意是將預(yù)備要上線測試的待測品，從上游廠商送來的 包箱內(nèi)拆封，并一顆顆的放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容器（幾十顆放一盤，每一盤可以放的數(shù)量及其容器規(guī)格，依待測品的外形而有不同）內(nèi)，以利在上測 試機(jī)臺(tái)（Tester）時(shí)，待測品在分類機(jī)（Handler）內(nèi)可以將待測品定位，而使其內(nèi)的自動(dòng)化機(jī)械機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)的上下料。

 2.測試機(jī)臺(tái)測試（FT1、FT2、FT3）  

　　待測品在入庫后，經(jīng)過入庫檢驗(yàn)及上線備料后，再來就是上測試機(jī) 臺(tái)去測試；如前述，測試機(jī)臺(tái)依測試產(chǎn)品的電性功能種類可以分為邏輯 IC測試機(jī)、內(nèi)存IC測試機(jī)及混合式IC（即同時(shí)包含邏輯線路及模擬線 路）測試機(jī)三種，測試機(jī)的主要功能在于發(fā)出待測品所需的電性訊號(hào)并接受待測品因此訊號(hào)后所響應(yīng)的電性訊號(hào)并作出產(chǎn)品電性測試結(jié)果的判 斷，當(dāng)然這些在測試機(jī)臺(tái)內(nèi)的控制細(xì)節(jié)，均是由針對(duì)此一待測品所寫之測試程序（Test Program）來控制。

  　即使是同一類的測試機(jī)，因每種待測 品其產(chǎn)品的電性特性及測試機(jī)臺(tái)測試能力限制而有所不同。一般來說，待測品在一 家測試廠中，會(huì)有許多適合此種產(chǎn)品電性特性的測試機(jī)臺(tái)可供其選擇；除了測試機(jī) 臺(tái)外，待測品要完成電性測試還需要一些測試配件：

 1）分類機(jī)（Handler）

　　承載待測品進(jìn)行測試的自動(dòng)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，其內(nèi)有機(jī)械機(jī)構(gòu)將 待測品一顆顆從標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)自動(dòng)的送到測試機(jī)臺(tái)的測試頭（Test Head）上接受測試，測試的結(jié)果會(huì)從測試機(jī)臺(tái)內(nèi)傳到分類機(jī)內(nèi)， 分類機(jī)會(huì)依其每顆待測品的電性測試結(jié)果來作分類（此即產(chǎn)品分 Bin）的過程；此外分類機(jī)內(nèi)有升溫裝置，以提供待測品在測試 時(shí)所需測試溫度的測試環(huán)境，而分類機(jī)的降溫則一般是靠氮?dú)?，以達(dá)到快速降溫的目的。不同的Handler、測試機(jī)臺(tái)及待測品的搭配下，其測試效果 會(huì)有所同，因此對(duì)測試產(chǎn)品而言，對(duì)可適用的Handler與Tester就會(huì)有喜好的選擇現(xiàn)象存在。測試機(jī)臺(tái)一般會(huì)有很多個(gè)測試頭（Test Head），個(gè)數(shù)視測試機(jī)臺(tái)的機(jī)型規(guī)格而定，而每個(gè)測試頭同時(shí)可以上一部分類機(jī)或針測機(jī)， 因此一部測試機(jī)臺(tái)可以同時(shí)的與多臺(tái)的分類機(jī)及針測機(jī)相連，而依連接的方式又可分為平行 處理，及乒乓處理，前者指的是在同一測試機(jī)臺(tái)上多臺(tái)分類機(jī)以相同的測試程試測試同一批 待測品，而后者是在同一測試機(jī)臺(tái)上多臺(tái)分類機(jī)以不同的測試程序同時(shí)進(jìn)行不同批待測品的 測試。

 2）測試程序（Test Program）

　　每批待測產(chǎn)品都有在每個(gè)不同的測試階段（FT1、FT2、FT3） ，如果要上測試機(jī)臺(tái)測試，都需要不同的測試程序，不同品牌的測試機(jī)臺(tái)，其測試程序的語法并不相同，因此即使此測試機(jī)臺(tái)有 能力測試某待測品，但卻缺少測試程序，還是沒有用；一般而言，因?yàn)闇y試程序的內(nèi)容與待測品的電性特性+息息相關(guān)，所以大多 是客戶提供的。

 3）測試機(jī)臺(tái)接口

　　這是一個(gè)要將待測品 接腳上的訊號(hào)連接上測試 機(jī)臺(tái)的測試頭上的訊號(hào)傳送接點(diǎn)的一個(gè)轉(zhuǎn)換接口， 此轉(zhuǎn)換接口，依待測品的 電性特性及外形接腳數(shù)的不同而有很多種類，如：Hi-Fix（內(nèi)存類產(chǎn)品）、Fixture Board（邏輯類產(chǎn)品）、Load Board（邏輯類產(chǎn) 品）、Adopt Board + DUT Board（邏輯類產(chǎn)品）、Socket（接腳器 ，依待測品其接腳的分布位置及腳數(shù)而有所不同）。

 　　每批待測品在測試機(jī)臺(tái)的測試次數(shù)并不相同，這完全要看客戶的要求，一般而言邏輯性的產(chǎn)品，只需上測試機(jī)臺(tái)一次（即FT2）而不用FT1 、FT3，如果為內(nèi)存IC則會(huì)經(jīng)過二至三次的測試，而每次的測試環(huán)境溫度要求會(huì)有些不同，測試環(huán)境的溫度選擇，有三種選擇，即高溫、常溫 及低溫，溫度的度數(shù)有時(shí)客戶也會(huì)要求，升溫比降溫耗時(shí)許多，而即于那一道要用什么溫度，這也視不同客戶的不同待測品而有所不同。

 　　每次測試完，都會(huì)有測試結(jié)果報(bào)告，若測試結(jié)果不佳，則可能會(huì)產(chǎn)生Hold住本批待測品的現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.預(yù)燒爐（Burn-In Oven）（測試內(nèi)存IC才有此程序）  

　　在測試內(nèi)存性產(chǎn)品時(shí)，在FT1之后，待測品都會(huì)上預(yù)燒爐里去 Burn In，其目的在于提供待測品一個(gè)高溫、高電壓、高電流的環(huán)境，使生命周期較短的待測品在Burn In的過程中提早的顯現(xiàn)出來，在Burn In后 必需在96個(gè)小時(shí)內(nèi)待測品Burn In物理特性未消退之前完成后續(xù)測試機(jī)臺(tái) 測試的流程，否則就要將待測品種回預(yù)燒爐去重新Burn In。在此會(huì)用到 的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket..等。

4.電性抽測  

　　在每一道機(jī)臺(tái)測試后，都會(huì)有一個(gè)電性抽測的動(dòng)作（俗稱QC或Q貨） ，此作業(yè)的目的在將此完成測試機(jī)臺(tái)測試的待測品抽出一定數(shù)量，重回測試機(jī)臺(tái)在測試程序、測試機(jī)臺(tái)、測試溫度都不變下，看其測試結(jié)果是 否與之前上測試機(jī)臺(tái)的測試結(jié)果相一致，若不一致，則有可能是測試機(jī)臺(tái)故障、測試程序有問題、測試配件損壞、測試過程有瑕疵..等原因， 原因小者，則需回測試機(jī)臺(tái)重測，原因大者，將能將此批待測品Hold住，等待工程師、生管人員與客戶協(xié)調(diào)后再作決策。

5.卷標(biāo)掃描（Mark Scan）  

　　利用機(jī)械視覺設(shè)備對(duì)待測品的產(chǎn)品上的產(chǎn)品Mark作檢測，內(nèi)容包括 Mark的位置歪斜度及內(nèi)容的清晰度..等。

6.人工檢腳或機(jī)器檢腳  

　　檢驗(yàn)待測品IC的接腳的對(duì)稱性、平整性及共面度等，這部份作業(yè)有 時(shí)會(huì)利用雷射掃描的方式來進(jìn)行，也會(huì)有些利用人力來作檢驗(yàn)。

7.檢腳抽檢與彎腳修整  

　　對(duì)于彎腳品，會(huì)進(jìn)行彎腳品的修復(fù)作業(yè)，然后再利用人工進(jìn)行檢腳 的抽驗(yàn)。

8.加溫烘烤（Baking）  

　　在所有測試及檢驗(yàn)流程之后，產(chǎn)品必需進(jìn)烘烤爐中進(jìn)行烘烤，將待測品上水氣烘干，使產(chǎn)品在送至客戶手中之前不會(huì)因水氣的腐蝕而影響待測品的質(zhì)量。

9.包裝（Packing）

　　將待測品依其客戶的指示，將原來在標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)的待測品的分類包 裝成客戶所指定的包裝容器內(nèi)，并作必要的包裝容器上之商標(biāo)粘貼等。

10.出貨的運(yùn)送作業(yè)

　　由于Z終測試是半導(dǎo)體IC制程的Z后一站，所以許多客戶就把測試 廠當(dāng)作他們的成品倉庫，以避免自身工廠的成品存放的管理，另一方面也減少不必要的成品搬運(yùn)成本，因此針對(duì)客戶的要求，測試廠也提供所 謂的「Door to Door」的服務(wù)，即幫助客戶將測試完成品送至客戶指定的地方（包括客戶的產(chǎn)品買家），有些客戶指的地點(diǎn)在海外者，便需要考慮船期的安排，如果在國內(nèi)者，則要考慮貨運(yùn)的安排事宜。  

   半導(dǎo)體組件制造過程可概分為晶圓處理制程（Wafer Fabrication；簡稱 Wafer Fab）、晶圓針測制程（Wafer Probe）、封裝（Packaging）、測試制程（Initial Test and Final Test）等幾個(gè)步驟。一般稱晶圓處理制程與晶圓針測制程為前段（Front End）制程，而構(gòu)裝、測試制程為后段（Back End）制程

* 主要功能：線性掃描或?qū)?shù)掃描、電壓電流脈沖循環(huán)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

* 程控對(duì)象：吉時(shí)利 keithley2600 系列源表。

* 程控接口：源表脈沖掃描循環(huán)測試軟件提供 USB、RS232、TCP/LAN/ 以太網(wǎng)、GPIB 的連接方式。

* 儀器兼容性：系統(tǒng)兼容泰克 / 吉時(shí)利（Tektronix/Keithley）源表 2600 全系列。

1、軟件概述

為了保證硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定，需要對(duì)系統(tǒng)中的電氣元器件的性能有一定了解至關(guān)重要。因此了解電氣元器件的伏安特性曲線顯得十分重要，源表脈沖掃描循環(huán)測試軟件應(yīng)運(yùn)而生。軟件可以控制源表指定通道進(jìn)行線性掃描或?qū)?shù)掃描，可以選擇脈沖源為電壓脈沖或電流脈沖來對(duì)電氣元器件的伏安特性曲線更加精準(zhǔn)的測試，并繪制相應(yīng)的伏安特性曲線圖，軟件也可以將掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。

2、軟件特點(diǎn)

◆源表脈沖掃描循環(huán)測試軟件提供 USB、RS232、TCP/LAN/ 以太網(wǎng)、GPIB 的連接方式；

◆軟件可實(shí)時(shí)顯示源表測試到的數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前掃描進(jìn)度，可實(shí)時(shí)繪制伏安特性曲線；

◆測試數(shù)據(jù)可選擇 CSV 格式格式導(dǎo)出。

3、軟件應(yīng)用

吉時(shí)利 keithley 源表測試軟件可應(yīng)用于：半導(dǎo)體電子元器件生產(chǎn)測試、LED 發(fā)光二極管測試、憶阻器測試、激光二極管生產(chǎn)測試、激光雷達(dá) VCSEL 測試等；

4、兼容的部分儀器型號(hào)

吉時(shí)利 keithley2600 系列源表脈沖掃描循環(huán)測試軟件兼容吉時(shí)利 Keithley2600A/B 全系列數(shù)字源表。

5、軟件功能介紹

5.1、儀器連接

儀器連接界面可以進(jìn)行吉時(shí)利源表的連接。可選 USB、RS232、TCP/LAN/ 以太網(wǎng)、GPIB 的連接方式；

5.2、參數(shù)配置

需要配置源表的測量通道、脈沖類型（電壓脈沖或電流脈沖）、掃描類型（線性掃描或?qū)?shù)掃描）、脈沖基線、起始值、終止值、通道限值、脈沖寬度、脈沖間隔、掃描點(diǎn)數(shù)以及循環(huán)參數(shù)（循環(huán)次數(shù)和循環(huán)間隔）的配置。

5.3、運(yùn)行測試

點(diǎn)擊開始掃描進(jìn)入測試界面，如圖所示。可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前掃描進(jìn)度、可實(shí)時(shí)繪制伏安特性曲線。

5.4、導(dǎo)出報(bào)告文件和趨勢圖

在導(dǎo)出界面可以導(dǎo)出文件和趨勢圖，可將掃描數(shù)據(jù)以 csv 格式進(jìn)行保存。

看完納米軟件對(duì)于吉時(shí)利 keithley2600 脈沖信號(hào)測試軟件，憶阻器測試 | 半導(dǎo)體測試的介紹，是不是想馬上去體驗(yàn)看看呢？索取產(chǎn)品資料，申請(qǐng)免費(fèi)試用聯(lián)系，搜索【納米軟件】

9812DX作為單一完整的低頻噪聲測試系統(tǒng)，支持多種半導(dǎo)體器件類型在各種工作條件下（如200V高壓、10pA極低電流等）的高精度噪聲測試。通過低頻噪聲測試，可以幫助芯片制造廠檢測和排除工藝制造缺陷，確保芯片質(zhì)量符合預(yù)期，提高芯片穩(wěn)定性。

• 晶圓級(jí)噪聲測試精度和高測試帶寬，最低測試噪聲的電流精度低至10-27A2/Hz。

• 典型噪聲測試速度提高至一個(gè)偏置條件僅需20s、最高測試電壓提高到200V。

• 通過并行測試架構(gòu)解決方案以及協(xié)同F(xiàn)S-Pro半導(dǎo)體參數(shù)測試系統(tǒng)等方式大幅度提高測試效率和吞吐量。

• 用于28/14/10/7/5/3nm等各工藝節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝研發(fā)和高端集成電路設(shè)計(jì)。

• 內(nèi)置功能強(qiáng)大的NoiseProPlus軟件，支持1/f噪聲、RTN噪聲測試和數(shù)據(jù)分析。

產(chǎn)品亮點(diǎn)：

行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)：半導(dǎo)體行業(yè)低頻噪聲測試“黃金標(biāo)準(zhǔn)”系統(tǒng)

廣泛采用：已被眾多行業(yè)領(lǐng)先半導(dǎo)體公司所采用的標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)

并行測試：經(jīng)頭部客戶驗(yàn)證的高精度、高測試吞吐率并行測試能力

寬量程：晶圓級(jí)高精度和測試帶寬寬電壓、寬電流、寬阻抗測量范圍

系統(tǒng)架構(gòu)：系統(tǒng)體系架構(gòu)經(jīng)行業(yè)認(rèn)可并不斷完善兼具高精度和可靠性

覆蓋廣泛：同時(shí)覆蓋從10Ω到10MΩ的高阻抗器件和低阻抗器件測試能力

技術(shù)參數(shù)：

寬量程： 最大器件端電壓和電流 : 200V, 200mA

高精度： 最高 DC 電流精度 : 10pA、 系統(tǒng)噪聲電流精度 : <10-27A2 /Hz

測試速度：典型 1/f 噪聲測試速度可達(dá) 10 秒 /bias

抗阻范圍：阻抗匹配范圍 : 10?-10 M? Gate/Base

電阻多達(dá) 16 個(gè)選擇

Drain/Collector 電阻多達(dá) 15 個(gè)選擇

系統(tǒng)參數(shù)： 電壓放大器：0.03-10MHz, 0.65nV/Hz(@5kHz)

電流放大器：0.03-1MHz, 0.7pA/ Hz(@5kHz)

寬帶電流放大器：0.03-10MHz, 5pA/ √Hz (@5KHz)

高精度電流放大器：0.03-20KHz, 60fA/ √Hz (@5KHz)

可編程偏置濾波器 、ESD 保護(hù)

內(nèi)置 16 位 DSA

支持多臺(tái)并行測試

產(chǎn)品應(yīng)用：

先進(jìn)工藝質(zhì)量/工藝評(píng)估和品質(zhì)監(jiān)控

低頻噪聲特性測試和噪聲數(shù)據(jù)分析

半導(dǎo)體器件SPICE模型庫開發(fā)

高端集成電路設(shè)計(jì)和驗(yàn)證

以上內(nèi)容由西安安泰測試分享，如在選型/使用過程中有任何問題咨詢安泰測試，安泰測試國內(nèi)測量儀器綜合服務(wù)商。https://www.agitek.cn/cp/1167.html

交流C-V測試可以揭示材料的氧化層厚度，晶圓工藝的界面陷阱密度，摻雜濃度，摻雜分布以及載流子壽命等，通常使用交流C-V測試方式來評(píng)估新工藝，材料， 器件以及電路的質(zhì)量和可靠性等。比如在MOS結(jié)構(gòu)中， C-V測試可以方便的確定二氧化硅層厚度dox、襯底 摻雜濃度N、氧化層中可動(dòng)電荷面密度Q1、和固定電 荷面密度Qfc等參數(shù)。

C-V測試要求測試設(shè)備滿足寬頻率范圍的需求，同時(shí)連線簡單，系統(tǒng)易于搭建，并具備系統(tǒng)補(bǔ)償功能，以補(bǔ)償系統(tǒng)寄生電容引入的誤差。

進(jìn)行C-V測量時(shí)，通常在電容兩端施加直流偏壓，同時(shí)利用一個(gè)交流信號(hào)進(jìn)行測量。一般這類測量中使用的交流信號(hào)頻率在10KHz到10MHz之間。所加載的 直流偏壓用作直流電壓掃描，掃描過程中測試待測器件待測器件的交流電壓和電流，從而計(jì)算出不同電壓下的電容值。

在CV特性測試方案中，同時(shí)集成了美國吉時(shí)利公司源表（SMU）和合作伙伴針對(duì)CV測試設(shè)計(jì)的專用精 密LCR分析儀。源表SMU可以輸出正負(fù)電壓，電壓 輸出分辨率高達(dá)500nV。同時(shí)配備的多款LCR表和 CT8001 直流偏置夾具，可以覆蓋 100Hz~ 1MHz 頻 率和正負(fù)200V電壓范圍內(nèi)的測試范圍。

方案特點(diǎn)：

★包含C-V（電容-電壓），C-T（電容-時(shí)間），C-F （電容-頻率）等多項(xiàng)測試測試功能，C-V測試可同時(shí)支持測試四條不同頻率下的曲線

★測試和計(jì)算過程由軟件自動(dòng)執(zhí)行，能夠顯示數(shù)據(jù)和 曲線，節(jié)省時(shí)間

★提供外置直流偏壓盒，偏壓支持到正負(fù)200V， 頻率范圍 100Hz - 1MHz。

★支持使用吉時(shí)利24XX/26XX系列源表提供偏壓

測試功能：

電壓-電容掃描測試

頻率-電容掃描測試

電容-時(shí)間掃描測試

MOS器件二氧化硅層厚度、襯底摻雜濃度等參數(shù)的計(jì)算

原始數(shù)據(jù)圖形化顯示和保存

MOS電容的 C-V 特性測試方案

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)主要由源表、LCR 表、探針臺(tái)和上位機(jī)軟件組成。 LCR 表支持的測量頻率范圍在0.1Hz~ 30MHz。源表 (SMU)負(fù)責(zé)提供可調(diào)直流電壓偏置，通過偏置夾具盒 CT8001加載在待測件上。

LCR 表測試交流阻抗的方式是在 HCUR 端輸出交流電 流，在 LCUR 端測試電流，同時(shí)在 HPOT 和 LPOT 端 測量電壓值。電壓和電流通過鎖相環(huán)路同步測量，可 以精確地得到兩者之間的幅度和相位信息，繼而可以推算出交流阻抗參數(shù)。

典型方案配置：

系統(tǒng)參數(shù)：

下表中參數(shù)以 PCA1000 LCR 表和 2450 源表組成的 C-V測試系統(tǒng)為例：

安泰測試已為西安多所院校、企業(yè)和研究所提供吉時(shí)利源表現(xiàn)場演示，并獲得客戶的高度認(rèn)可，安泰測試將和泰克吉時(shí)利廠家一起，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和全面的測試方案，為客戶解憂。

（來源：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司）