半导体生产流程由晶圆制造,晶圆测试,芯片封装和封装后测试组成,晶圆制造和芯片封装讨论较多,而测试环节的相关知识经常被边缘化,下面集中介绍集成电路芯片测试的相关内容,主要集中在WAT,CP和FT三个环节。
图1 集成电路设计、制造、封装流程示意图
WAT(Wafer Acceptance Test)测试,也叫PCM(Process Control Monitoring),对Wafer 划片槽(Scribe Line)测试键(Test Key)的测试,通过电性参数来监控各步工艺是否正常和稳定,例如CMOS的电容,电阻, Contact,metal Line 等,一般在wafer完成制程前,是Wafer从Fab厂出货到封测厂的依据,测试方法是用Probe Card扎在Test Key的metal Pad上,Probe Card另一端接在WAT测试机台上,由WAT Recipe自动控制测试位置和内容,测完某条Test Key后,Probe Card会自动移到下一条Test Key,直到整片Wafer测试完成。 WAT测试有问题,超过SPEC,一般对应Fab各个Module制程工艺或者机台Shift,例如Litho OVL异常,ETCH CD 偏小,PVD TK偏大等等。WAT有严重问题的Wafer会直接报废。
图2 Test Key示意图
图3 WAT Probe Card 示意图