半導体技術と装置: チップ検査と装置

テストは、機能と歩留まりを確認するための重要な手段です。 チップのテストは 2 つの主要な部分に分けることができます。 CP(チッププローバリング)とFT(最終テスト)。 一部のチップは SLT (システム レベル テスト) も実行します。 チップには、信頼性テストを必要とする特定の要件もあります。

CPテスト

CP (チッププロービング) テストはウェーハテストとも呼ばれ、チップがパッケージ化される前にウェーハをテストすることで、問題のあるチップをパッケージング前に取り除くことができ、パッケージングと FT のコストを節約できます。 CP テストは、チップ製造プロセス全体を通じて、ウェーハ製造とパッケージングの間に位置します。 ウェーハが製造された後、数千のネイキッド ダイ (パッケージ化されていないチップ) にウェーハ全体が定期的に充填されます。 チップはスライスされていないため、チップのピンはすべて露出しており、これらの非常に小さなピンは、より薄いプローバーを介してテスターに​​接続する必要があります。

CP テストは主に次の側面を測定します。

1.SCAN: チップの論理機能が正しいかどうかを確認します。

2.バウンダリースキャン: チップのピン機能が正しいかどうかを確認します。

3. メモリ: 多くの場合、チップはさまざまなタイプのメモリ (ROM/RAM/フラッシュなど) と統合されています。 メモリの読み書きおよびストレージ機能をテストするために、通常、設計中にメモリのセルフテスト用の BIST (Built-In SelfTest) ロジックが事前に追加されます。 チップは特別なピン構成を通じてさまざまな BIST 機能に入り、セルフテストの完了後、BIST モジュールはテスト結果をテスターに​​フィードバックします。

4.DC/AC テスト: DC テストには、チップの信号 PIN のオープン/ショート テスト、電源 PIN の PowerShort テスト、およびチップの DC 電流および電圧パラメータが設計仕様を満たしているかどうかを確認するテストが含まれます。

5.RF テスト: 無線通信チップの場合、RF の機能と性能は非常に重要です。 RF テストは CP で実行され、RF モジュールのロジック機能が正しいかどうかを確認します。 FT では RF のさらなるパフォーマンス テストも実行されます。

6. その他の機能テスト: チップの他の重要な機能と性能が設計仕様を満たしているかどうかをテストするために使用されます。

7. ウェーハが端に近づくほど、ダイ (パッケージ化されていないチップである小さな小切手) が故障する可能性が高くなります。

FT(最終テスト)

FT(ファイナルテスト)はチップをパッケージングした後に行われる最終テストです。 FT テストは、ロードボードとテスト ソケットを介して自動テスト デバイス (ATE) とパッケージ化されたチップ間の電気接続を確立するチップ レベルのテストです。 FT テストの目的は、顧客に販売する設計仕様を満たす製品を選択することです。

FTテストのプロジェクトもチップの機能や特性に応じて決定されます。 一般的な FT テスト項目は次のとおりです。

1、オープン/ショートテスト: チップピンにオープン回路またはショート回路があるかどうかを確認します。

2、DCテスト：デバイスのDC電流と電圧パラメータをチェックします。

3. Eフラッシュテスト: 読み取りと書き込み、動作、消費電力、速度などのさまざまなパラメータを含む、内蔵フラッシュの機能とパフォーマンスをチェックします。

4、機能テスト: チップの論理機能をテストします。

5、ACテスト：AC出力信号の品質と信号の実際のパラメータを含むACの仕様を確認します。

6、RFテスト：これはRFモジュールを備えたチップを対象とし、主にRFモジュールの機能と性能パラメータを検証します。

7. DFT テスト: テストのための設計。主にスキャン設計と内部部品のセルフテスト、つまり BIST (Build In Self Test) が含まれます。

SLT

SLTはシステムレベルテストの略称です。 SLT は、他のテスト カバレッジ率を満たせない場合に使用されます。 もう 1 つは、ATE のテストコストが比較的高いため、コストを制御することです。 SLT テストでは、チップをテスト ボードに配置し、チップのさまざまな機能を検証するために使用できます。 複数の試験機を制御するため、バッチ試験が可能です。

SLT テストに必要なハードウェア機器には、テスト ボード、テスト ソケット、ハンドラー、変更キット、テスト ホスト、ケーブルが含まれます。 SLT テストはカスタマイズされたテストであり、ソフトウェア部分は高い柔軟性を持ち、テスト エンジニアによって完全に開発された自動テスト プラットフォームに基づいて開発する必要はありません。 SLT テストには通常、チップ機能テスト、高速インターフェイス テスト、DDR メモリ関連のテストが含まれます。 FT テストと同様に、プログラムはテスト結果の合格または不合格に従ってチップを物理的にビンに分けます。

上記の 3 つの主要なテストに加えて、一部のチップでは次のような信頼性テストも行われる場合があります。

1、ESD：静電気耐性試験

2、ラッチアップ：ラッチテスト

3、HTOL：高温耐用寿命試験

4、LTOL：低温耐用寿命試験

5. TCT：温度サイクル試験

6. HAST：高温高湿加速ストレス試験

7、その他の特別な要件に応じた試験

試験装置

チップのテストは複雑で、大量生産されるため、大規模な自動テストが唯一の解決策であり、手動テストやベンチ テストではそのようなタスクを完了できません。 半導体テストでは、テストマシン、ソーター、プローブステーションが 3 つの重要なデバイスであり、これらが連携してテストの精度と効率を確保します。

1，試験機

試験機は半導体試験の中核機器の一つです。 電気的特性をテストし、チップの機能を検証するための電源、計測器、信号処理などの機能を提供します。 テストマシンには通常、テスト対象のチップを挿入するための複数のスロットがあります。 さまざまなテスト要件に応じて、テストマシンは電圧、電流、電力、周波数、タイミングのさまざまなテストを実行できます。 テスト手順を自動的に実行し、テストレポートとデータ分析結果を生成できます。

テスターの主要テクノロジーには、テスト プログラムの開発、テスト ポイントの配線、信号の取得と処理が含まれます。 テストの効率と精度を向上させるために、テストマシンには通常、高速デジタル信号プロセッサ、アナログコンバータ、高度な技術のクロック管理が装備されています。 さらに、テスト マシンには、さまざまなチップ タイプやテスト要件の変化に適応するための優れた柔軟性と拡張性も必要です。

現在、ATE (自動テスト装置) の最大手は Teradyne と Advantest で、現在 NI がこれを行っており、多くの中小企業が NI の機器を使用しています。 国内企業としては長川技術、金海通などが有名である。

2、Sオルティングマシン

選別機も半導体検査における重要な装置です。 これは主に、特定の規格または要件に従ってテスト対象のチップを分類および分類するために使用されます。 選別機は通常、高速画像処理および認識技術を備えており、チップの光学的検出と解像度を実行して、その品質と適合性を判断できます。

選別機のキーテクノロジーには、イメージセンサー、画像処理アルゴリズム、モーションコントロールシステムが含まれます。 光学検査と画像処理を通じて、選別機はチップを迅速かつ正確に識別して分類し、不適格な製品を選び出し、高品質のチップのみが生産の次の段階に流れるようにします。 選別機の効率と精度の高さは、生産効率の向上と不良品率の低減に非常に重要です。

3、Pローブステーション

プローブ ステーションは、チップ テストで使用される重要な機器の 1 つです。 テストプローブを固定および支持するためのプラットフォームを提供し、プローブがチップ上のテストポイントに安定して到達できるようにします。 プローブステーションの主な機能は、安定した機械構造、信頼性の高いプローブの固定と微調整、良好な導電性と絶縁特性を提供することです。

プローブステーションの主要な技術には、機械構造の設計、プローブの固定と微調整機構、導電性材料の選択と処理が含まれます。 プローブステーションはプローブの位置と圧力を正確に制御することで、プローブとチップ間の良好な接触を確保し、安定したテスト環境を提供します。 プローブ ステーションの高い精度と安定性は、テスト結果の精度と信頼性において重要な役割を果たします。

Fountyl Technologies PTE Ltdは半導体製造業界に焦点を当てており、主な製品にはピンチャック、多孔質セラミックチャック、セラミックエンドエフェクタ、セラミック角形ビーム、セラミックスピンドルが含まれます。お問い合わせと交渉を歓迎します！