30-晶圆的快速测试方法
晶圆测试全流程详解
晶圆测试全流程详解In the semiconductor industry, wafer testing, also known as wafer probing or crystal wafer testing, is a critical step in the production process. 在半导体行业，晶圆测试，也称为晶圆探针测试或晶圆测试，是生产过程中至关重要的一步。
Wafer testing is the process of testing the integrated circuits (ICs) on a semiconductor wafer to ensure they function correctly before they are diced and packaged into individual ICs. 晶圆测试是在晶圆上测试集成电路（IC）以确保它们在被切割成单个IC 并封装之前能够正确运行的过程。
This thorough testing is essential to identify any defects or faults in the ICs before they are assembled into electronic devices. 这种彻底的测试是为了在将IC组装成电子设备之前识别出IC中的任何缺陷或故障是至关重要的。
A wafer testing process typically involves several key steps, including wafer loading, prober testing, electrical testing, and sorting. 晶圆测试过程通常包括几个关键步骤，包括晶圆装载、探针测试、电子测试和分选。
The process begins with loading the semiconductor wafers onto a prober, which is a machine designed to make physical contact with the integrated circuits on the wafer. 这个过程始于将半导体晶圆装载到一台探测机上，探测机是一种专门设计用来与晶圆上的集成电路进行物理接触的机器。
什么是晶圆测试？怎样进行晶圆测试？
什么是晶圆测试？怎样进行晶圆测试？晶圆测试是对晶片上的每个晶粒进行针测，在检测头装上以金线制成细如毛发之探针（probe），与晶粒上的接点（pad）接触，测试其电气特性，不合格的晶粒会被标上记号，而后当晶片依晶粒为单位切割成独立的晶粒时，标有记号的不合格晶粒会被洮汰，不再进行下一个制程，以免徒增制造成本。
在晶圆制造完成之后，晶圆测试是一步非常重要的测试。
这步测试是晶圆生产过程的成绩单。
在测试过程中，每一个芯片的电性能力和电路机能都被检测到。
晶圆测试也就是芯片测试（die sort）或晶圆电测（wafer sort）。
在测试时，晶圆被固定在真空吸力的卡盘上，并与很薄的探针电测器对准，同时探针与芯片的每一个焊接垫相接触（图4.18）。
电测器在电源的驱动下测试电路并记录下结果。
测试的数量、顺序和类型由计算机程序控制。
测试机是自动化的，所以在探针电测器与第一片晶圆对准后（人工对准或使用自动视觉系统）的测试工作无须操作员的辅助。
测试是为了以下三个目标。
第一，在晶圆送到封装工厂之前，鉴别出合格的芯片。
第二，器件/电路的电性参数进行特性评估。
工程师们需要监测参数的分布状态来保持工艺的质量水平。
第三，芯片的合格品与不良品的核算会给晶圆生产人员提供全面业绩的反馈。
合格芯片与不良品在晶圆上的位置在计算机上以晶圆图的形式记录下来。
从前的旧式技术在不良品芯片上涂下一墨点。
晶圆测试是主要的芯片良品率统计方法之一。
随着芯片的面积增大和密度提高使得晶圆测试的费用越来越大。
这样一来，芯片需要更长的测试时间以及更加精密复杂的电源、机械装置和计算机系统来执行测试工作和监控测试结果。
视觉检查系统也是随着芯片尺寸扩大而更加精密和昂贵。
芯片的设计人员被要求将测试模式引入存储阵列。
测试的设计人员在探索如何将测试流程更加简化而有效，例如在芯片参数评估合格后使用简化的测试程序，另外也可以隔行测试晶圆上的芯片，或者同时进行多个芯片的测试。
晶圆的测试方法与流程
晶圆的测试方法与流程晶圆测试方法与流程是指对晶圆进行一系列测试来确定其物理、化学和尺寸等方面的特征,从而为半导体制造和器件设计提供基础数据。
以下是晶圆测试方法与流程的正文:1. 物理测试物理测试用于测量晶圆的尺寸、形状、密度和表面质量等特征。
常用的物理测试方法包括扫描电镜(SEM)、X射线衍射(X射线衍射(XRD))和表面测量技术(STEM)等。
扫描电镜可以测量晶圆表面的细节和形状,以及其尺寸和形状误差。
X射线衍射可以测量晶圆的原子结构和尺寸,以及晶圆的晶体结构。
表面测量技术则可以测量晶圆表面的粗糙度和形状误差。
2. 化学测试化学测试用于测量晶圆中的化学成分和化学键的位置等特征。
常用的化学测试方法包括原子力显微镜(AFM)和化学分析技术等。
AFM可以测量晶圆表面的化学成分和键的位置,以及其表面结构和尺寸。
化学分析技术则可以分析晶圆中的元素和化合物的种类和分布。
3. 尺寸测量尺寸测量用于确定晶圆的大小和形状,以及其表面和内部的特征。
常用的尺寸测量方法包括光学测量技术(光学显微镜(OM))和电子测量技术(EM))等。
光学测量技术可以测量晶圆表面的尺寸和形状,以及其内部的特征。
例如,扫描隧道显微镜(STM)可以测量晶圆表面的三维尺寸和表面形貌。
电子测量技术则可以测量晶圆内部的尺寸和形状,以及其原子结构和晶体结构。
4. 性能测试性能测试用于评估晶圆的半导体性能,例如导电性、光吸收、热传导等。
常用的性能测试方法包括热膨胀测试、电学测试和光学测试等。
热膨胀测试可以测量晶圆在温度变化时的膨胀和收缩行为,从而评估晶圆的热稳定性。
电学测试可以测量晶圆在不同电场下的电学性质,从而评估晶圆的导电性。
光学测试则可以测量晶圆在不同光照下的光吸收和反射等特性,从而评估晶圆的光吸收性能。
晶圆测试方法与流程是一个复杂的过程,需要多种测试技术的配合,才能准确评估晶圆的物理、化学和尺寸等特征,为半导体制造和器件设计提供基础数据。
晶圆的测试方法与流程(一)
晶圆的测试方法与流程(一)晶圆的测试方法与流程一、测试方法的选择 - 引言 - 传统测试方法 - 1. 探针测试 -2. 凸显光刻技术测试 -3. 基于射频电路测试 - 现代测试方法 - 1. 基于MEMS技术的测试 - 2. 声波检测测试 - 3. 无线通信测试二、探针测试流程 - 引言 - 测试前准备 - 1. 制备测试样品 -2. 准备测试设备 - 探针测试步骤 - 1. 设置测试参数 - 2. 探针接触测试样品 -3. 进行电性能测试 -4. 分析测试结果 - 测试结论与改进 - 1. 提取测试数据 - 2. 判定测试结果 - 3. 提出改进措施三、凸显光刻技术测试流程 - 引言 - 测试前准备 - 1. 准备测试材料 - 2. 安装光刻仪设备 - 光刻技术测试步骤 - 1. 设计测试图案 - 2. 草图转换为光刻模板 - 3. 将模板与样品结合 - 4. 进行光刻曝光 - 测试结果分析与改进 - 1. 观察光刻结果 - 2. 分析测试数据 - 3. 提出改进建议四、基于射频电路测试流程 - 引言 - 测试前准备 - 1. 准备测试样品 - 2. 配置测试设备 - 射频电路测试步骤 - 1. 设计测试方案- 2. 搭建测试电路 - 3. 进行信号发射与接收 - 4. 分析信号质量 - 测试结论与改进 - 1. 汇总测试数据 - 2. 判定信号性能 - 3. 提出改进方案五、基于MEMS技术的测试流程 - 引言 - 测试前准备 - 1. 准备测试样品 - 2. 配置测试设备 - MEMS测试步骤 - 1. 设计测试方案 - 2. 搭建测试平台 - 3. 施加测试力或电场 - 4. 观察及测量变化 -测试结果分析与改进 - 1. 提取测试数据 - 2. 分析测试结果 - 3.提出改进建议六、声波检测测试流程 - 引言 - 测试前准备 - 1. 准备测试样品 - 2. 安装测试设备 - 声波检测测试步骤 - 1. 设计声波测试模板- 2. 激发声波 - 3. 接收并分析声波信号 - 4. 提取声波特征 - 测试结论与改进 - 1. 汇总测试数据 - 2. 判定测试结果 - 3. 提出改进建议七、无线通信测试流程 - 引言 - 测试前准备 - 1. 准备测试设备 - 2. 配置测试环境 - 无线通信测试步骤 - 1. 设计测试方案 - 2. 进行信号发送与接收 - 3. 分析通信质量 - 4. 评估测试结果 - 测试结论与改进 - 1. 汇总测试数据 - 2. 判定通信质量 - 3. 提出改进建议综上所述，晶圆的测试方法与流程涉及多个方面的技术，包括探针测试、凸显光刻技术测试、基于射频电路的测试、基于MEMS技术的测试、声波检测测试和无线通信测试等。
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纳税所得额。适用比例税率，税率为百分之二十。而当年终奖数额超 过35000元时，适用税率即为35%以上，要比股息、红利税率高出很 多。
参考文献
[1] 中国注册会计师协会．税法[M]．北京：经济科学出版社，2013 [2] 谢德保. 年终奖计税方法的优化[J].财会月刊，2012(5) 作者简介
4.3 进行成本分析，包括晶圆测试时间/成本，封装及最终测试 （Finial Test）成本。
表1： 产品A快速测试分析
输入:
输出:（25.5% 的晶圆执行完全测试，74.5%的晶圆执行 快速测试）
平均良品率 93.2% (326 片完全测试晶圆)
晶圆完全测试的测试时间 = ~120 分钟 / 晶圆
张玲倩（1993-），女，山西人，中国地质大学（北京）人文经管学 院。本科生，研究方向：金融。
参考文献
[1]PeterVanZant. Microchip fabrication:a practical guide to semiconductor processing,fifth edition [2]Tokyo Electron. Fully automatic wafer prober model. [3]W.Chen. Speed testing during wafer sort for KGD product. King Yuan Electronics Co. Sep. 2007 [4]D. S. Liu & M. K. Shih, “Experimental method and FE simulation model for evaluation of wafer probing parameters,” Microelectronics Journal, vol. 37, no. 9, pp. 871-883, May, 2006.
2.2 晶圆测试分类
通常情况下，晶圆测试是对一片晶圆上每一个独立完整的芯片进 行测试，逐一执行程序中设定的所有测试项（Full Probe），即完全测 试，它主要针对研发阶段及设计生产逐步走向成熟的产品。但随着晶 圆生产工艺的不断完善，测试环节的成本控制就会显得尤为重要。更 重要的一个因素是，随着电子行业的飞速发展，半导体厂需要以更快 更优的方式把产品提供给客户。这就决定了测试工程师必须进一步分 析测试程序，研究什么需要被测试以及以何种方式满足这些测试。因 此晶圆的快速测试方法应运而生，它是一个既满足成本控制，又能提 高测试效率的最佳解决方案。
3 晶圆的快速测试方法 在晶圆快速测试（speed probe）中，首先把整片晶圆按照良品率分
为两个区域。良品率低的区域进行完全测试，所有程序中涉及的测试 项都会逐一被测试。但针对良品率高的区域采取缩减测试项的快速测 试方法，只进行关键电性参数的测试，这样就能大大缩短整片晶圆的 测试时间。
快速测试优点和风险分析: ·在关键性电参数都被测试的情况下，极大的缩短了测试时间。 ·通过大量历史测试数据分析来划分良品率高的区域和良品率低 的区域，能最大限度的规避快速测试带来的质量风险。 ·晶圆上每一个独立完整的晶粒都会被测试。 ·关键的电性参数在快速测试中都会被测试到，如激光修复， ECID，HVST，以及客户特别要求的测试参数。 ·在实际测试中，如果抽样测试的良品率高于预先设定的阈值， 则晶圆上其余的晶粒将执行缩减测试项的程序流程，只进行关键参数 的测试；如果抽样测试的良品率低于预先设定的阈值，则晶圆上其余 的晶粒将执行程序中规定的所有测试项。 ·晶圆快速测试既能提高晶圆测试厂的产能，又能大大降低测试
和良品率（yield）对比结果偏差均符合规格（Bin Kappa Bias < limit 6%, Yield Kappa Bias <limit 3%)。执行缩减测试项的晶粒的测试时间比执行 全部测试项的晶粒的测试时间短0.45秒。
通过在产品A执行快速测试，有效的降低了测试成本，缩减了测试 时间，同时提高了晶圆测试的产能。
经济管理
晶圆的快速测试方法
李玉莉
（飞思卡尔半导体（中国）有限公司，天津 300385） 摘 要：晶圆测试(wafer probe)是对晶片上单个晶粒通过探针测试，筛选不良品的一种方法。它是集成电路生产中的一个重要环节，不仅能最大 限度的节约封装及成品测试（Finial Test）成本，还能及时反映出晶圆制造厂的良品率。本文主要介绍如何通过快速测试（speed probe）来降低晶圆测 试成本，缩短测试时间，提高测试效率。 关键字：晶圆测试；晶圆快速测试；测试时间
成本。
4 产品A快速测试解决方案 4.1 分析晶圆历史测试图（wafer map），确立每一颗晶粒所在位置
的历史良品率，划分良品率高的区域和良品率低的区域，计算分析触 发快速测试的良品率阈值。
4.2 由测试工程师和产品工程师分析确立关键电性参数测试列表 （CTL），分析每个测试项的测试时间，在程序中设定缩减的测试流 程。
（二）企业也可做好工资、年终奖之间的调节平衡，将年终奖与 月工资统筹安排，以期最大限度的减轻个人税收负担。在确定两部分 的比例时，企业应充分利用不同税率的临界点，适当降低年终奖，增 加月工资，使工资和年终奖都处在相对低税率的区间内。
（三）股份制企业可以选择为职工配股。据《中华人民共和国个 人所得税法》的规定：“利息、股息、红利所得，以每次收入额为应
抽样测试触发阈值
晶圆抽样测试的测试时间 = ~70.5 分钟 / 晶圆
94%
加权的平均测试时间（326片晶圆） = ~ 83.1 分钟 / 晶圆
封装和测试成本 $1.44 节约 ~ $19.29 / 晶圆，同时在成品测试（199% 的良品率下降
5 产品A快速测试结果验证及结论 使用完全测试和快速测试的方式分别测试三片同样的晶圆，分bin
作者简介 李玉莉（1981—），女，天津市，助理工程师，本科，研究方向：半
导体测试。
000~19，283．33 元、54000~60187．50元、108 000~ 1 14533．33元、 420000~447571．40元、660000~706 538．50元、960 000~1 1 20 000元， 企业在发放年终奖时应注意避开这6个“无效区间”。
1 引言 随着集成电路工艺的迅猛发展，也促使集成电路测试技术不断更
新，以提高半导体行业的生产效益。其中晶圆测试对整个集成电路生 产过程的良品率及成本控制起着重要的作用。
2 晶圆测试概述
2.1 晶圆测试介绍
晶圆测试是半导体后段区分良品与不良品的第一道工序，主要目 的是对晶圆中独立的晶粒(die)进行测试，通过探针卡接触晶粒上的触点 （bond pad），测试其电气功能特性，把不良片筛选出来，同时按照电 性不良类型把不合格的产品分类（bin）, 提供给晶圆制造厂进行数据分 析，改进工艺。不合格的晶粒会被标上记号，而后当芯片依晶粒为单 位切割成独立的晶粒时，标有记号的不合格晶粒会被洮汰，不再进行 下一个制程，以免徒增制造成本。