摘 要：晶圓測(cè)試是半導(dǎo)體制程中的重要步驟，其準(zhǔn)確性影響產(chǎn)品成本和質(zhì)量，復(fù)測(cè)對(duì)保證其準(zhǔn)確性發(fā)揮了重要的作用。晶圓制造和測(cè)試中都可能出現(xiàn)異常，情況復(fù)雜，復(fù)測(cè)可以幫助判定和消除這些異常。針對(duì)不同情況，復(fù)測(cè)也有不同種類，分類有多種標(biāo)準(zhǔn)。即時(shí)復(fù)測(cè)是比較復(fù)雜的復(fù)測(cè)方式，需要考慮多方面的因素。

關(guān)鍵字：晶圓測(cè)試；復(fù)測(cè)；即時(shí)復(fù)測(cè)

1 晶圓測(cè)試簡(jiǎn)述

芯片制造流程中，電性測(cè)試是重要的組成，通常包括參數(shù)測(cè)試（Parametric probe）、晶圓測(cè)試（wafer probe）和最終測(cè)試（final test）三個(gè)步驟。參數(shù)測(cè)試在晶圓制造過程中進(jìn)行，通過測(cè)試晶圓中附加的簡(jiǎn)單器件的參數(shù)，來(lái)判定關(guān)鍵工序的質(zhì)量是否符合要求。晶圓測(cè)試在晶圓生產(chǎn)完成后，切割封裝前進(jìn)行，對(duì)晶圓中未切割封裝的晶粒產(chǎn)品進(jìn)行較為全面的測(cè)試，區(qū)分出合格、不合格產(chǎn)品。之后，切割后的晶圓測(cè)試合格產(chǎn)品將被封裝，其中通過全面的最終測(cè)試的產(chǎn)品就是合格的芯片。一方面，由于晶圓測(cè)試篩出了部分不合格產(chǎn)品，避免了不必要的封裝、終測(cè)成本。另一方面，晶圓測(cè)試項(xiàng)目多、較全面、緊接晶圓制程，其測(cè)試結(jié)果對(duì)監(jiān)控晶圓制程中的問題非常重要。因此，晶圓測(cè)試是半導(dǎo)體制程中的重要環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性對(duì)產(chǎn)品成本和質(zhì)量有顯著影響。而該測(cè)試中的復(fù)測(cè)對(duì)保證其準(zhǔn)確性和控制成本有重要作用。

2 晶圓測(cè)試復(fù)測(cè)簡(jiǎn)述

理想的晶圓測(cè)試應(yīng)該正確區(qū)分合格、不合格產(chǎn)品，并且正確將產(chǎn)品分到相應(yīng)類別。合格產(chǎn)品按照性能分為不同檔次；不合格產(chǎn)品按照測(cè)試中出現(xiàn)的問題分為不同類型的報(bào)廢品。理想測(cè)試中產(chǎn)生的良品率為晶圓測(cè)試的真實(shí)良品率，而各個(gè)類別的產(chǎn)品比率也為真實(shí)值。但是由于各種因素的影響，很多晶圓在第一次測(cè)試過程中不能得到真實(shí)良品率和產(chǎn)品分類，究其原因，是測(cè)試中發(fā)生了錯(cuò)誤的歸類。有下列情況：合格產(chǎn)品測(cè)試為不合格產(chǎn)品；不合格產(chǎn)品測(cè)試為合格產(chǎn)品；合格產(chǎn)品的錯(cuò)誤歸類；不合格產(chǎn)品的錯(cuò)誤歸類。合格產(chǎn)品被測(cè)試成不合格產(chǎn)品、優(yōu)等品被測(cè)試為次等品，會(huì)造成成本的上升。而不合格產(chǎn)品被測(cè)試為合格產(chǎn)品、次等品被測(cè)試為優(yōu)等品，會(huì)導(dǎo)致顧客使用不合規(guī)范的產(chǎn)品，產(chǎn)生質(zhì)量問題。不合格產(chǎn)品的錯(cuò)誤歸類則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤信息，使用該信息做出的判斷、采取的行動(dòng)，會(huì)潛在影響晶圓生產(chǎn)和測(cè)試，產(chǎn)生質(zhì)量和成本問題。因此，消除晶圓測(cè)試的錯(cuò)誤歸類對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本至關(guān)重要。解決這一問題的思路是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤歸類問題，找到并消除原因，對(duì)被錯(cuò)誤歸類的產(chǎn)品重新測(cè)試得到正確結(jié)果。我們將對(duì)產(chǎn)品的重新測(cè)試或者再次測(cè)試稱為復(fù)測(cè)。

首先是如何發(fā)現(xiàn)晶圓測(cè)試過程中錯(cuò)誤歸類問題，要考慮下列情況。在晶圓生產(chǎn)條件穩(wěn)定的情況下，晶圓測(cè)試的真實(shí)良品率和各類別產(chǎn)品比率在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)。在晶圓測(cè)試中，當(dāng)良品率和各類產(chǎn)品比率在范圍之外，有兩種可能性。一是晶圓生產(chǎn)中出現(xiàn)問題，但晶圓測(cè)試沒有問題，造成真實(shí)良品率和各類產(chǎn)品比率偏離正常情況。二是晶圓測(cè)試中出現(xiàn)問題，但晶圓生產(chǎn)沒有問題，造成測(cè)試良品率和各類產(chǎn)品比率背離真實(shí)情況。對(duì)于第一種情況，晶圓測(cè)試很好地捕捉了實(shí)際情況，它不僅防止問題產(chǎn)品流入后續(xù)工序，而且其信息可以幫助解決晶圓生產(chǎn)中的問題，使晶圓質(zhì)量恢復(fù)正常水平。而第二種情況下，晶圓測(cè)試給出了錯(cuò)誤分類，造成成本和質(zhì)量損失，也錯(cuò)誤的反饋信息。當(dāng)然，也會(huì)有晶圓生產(chǎn)和晶圓測(cè)試問題同時(shí)存在的情況，此時(shí)可以看作兩種情況的復(fù)合。

在上述兩種情況下，良品率和各類產(chǎn)品比率都在正常范圍之外，其異常具有相似性。需要對(duì)它們作出區(qū)分，才能采取相應(yīng)措施。第一種情況下，不需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)測(cè)，進(jìn)行復(fù)測(cè)會(huì)造成測(cè)試系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。而第二種情況下，需要進(jìn)行復(fù)測(cè)，否則會(huì)有成本和質(zhì)量上的損失。因此，要對(duì)情況作出甄別，通常有兩類方法。第一類方法是以產(chǎn)品生產(chǎn)、測(cè)試的歷史記錄作為依據(jù)作出推測(cè)。如果測(cè)試結(jié)果異常的產(chǎn)品在前道工序生產(chǎn)中，或者當(dāng)前測(cè)試過程中，有明確記錄的產(chǎn)生影響的事件，而該事件的影響又可以解釋測(cè)試結(jié)果的異常，則可以推斷為第一種情況，測(cè)試結(jié)果接近理想情況下的真實(shí)結(jié)果。（接近理想情況下的真實(shí)結(jié)果是在現(xiàn)實(shí)條件下可以接受的。）第二類方法是抽取部分產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)測(cè)以做驗(yàn)證，將在復(fù)測(cè)的種類中加以討論。因此，復(fù)測(cè)有兩方面的作用。一方面復(fù)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)晶圓測(cè)試中的異常；另一方面復(fù)測(cè)可以糾正晶圓測(cè)試中的異常。這兩方面的作用保證了質(zhì)量和成本。

3 復(fù)測(cè)種類

由于在晶圓測(cè)試過程中，有合格產(chǎn)品測(cè)試為不合格產(chǎn)品、不合格產(chǎn)品測(cè)試為合格產(chǎn)品、合格產(chǎn)品的錯(cuò)誤歸類、不合格產(chǎn)品的錯(cuò)誤歸類。在復(fù)測(cè)中，也有相應(yīng)的復(fù)測(cè)不合格產(chǎn)品、復(fù)測(cè)合格產(chǎn)品、復(fù)測(cè)指定類別產(chǎn)品、復(fù)測(cè)個(gè)別指定產(chǎn)品的需要。針對(duì)不同需要，采取對(duì)應(yīng)的復(fù)測(cè)方法可以有的放矢，減少浪費(fèi)。這是從復(fù)測(cè)產(chǎn)品的類別來(lái)劃分復(fù)測(cè)。

從復(fù)測(cè)執(zhí)行的時(shí)機(jī)可以將其分為即時(shí)復(fù)測(cè)和延遲復(fù)測(cè)。即時(shí)復(fù)測(cè)是指在測(cè)試過程中，對(duì)滿足要求的產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)測(cè)。某些常見測(cè)試問題會(huì)以特定的異常模式呈現(xiàn)在測(cè)試結(jié)果中，無(wú)需采取額外的行動(dòng)，通過復(fù)測(cè)就可以消除異常，這就可以采用即時(shí)復(fù)測(cè)。延遲復(fù)測(cè)是指在測(cè)試結(jié)束后，經(jīng)過判斷發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果異常，再采取相應(yīng)的復(fù)測(cè)。很多問題的表現(xiàn)形式?jīng)]有簡(jiǎn)單的模式，需要根據(jù)復(fù)雜的判定規(guī)則和過程判斷其結(jié)果，才能做出有關(guān)復(fù)測(cè)的正確決策。

復(fù)測(cè)還可以分為簡(jiǎn)單復(fù)測(cè)和抽樣復(fù)測(cè)。簡(jiǎn)單復(fù)測(cè)就是對(duì)需要復(fù)測(cè)的晶圓和晶圓上的產(chǎn)品全部進(jìn)行復(fù)測(cè)。而抽樣復(fù)測(cè)則根據(jù)一定的抽樣策略復(fù)測(cè)部分需要復(fù)測(cè)的晶圓或者晶圓上的產(chǎn)品，其測(cè)試結(jié)果用以判斷后續(xù)流程。當(dāng)多片晶圓測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)相似異常，但是無(wú)法確認(rèn)是否與測(cè)試有關(guān)時(shí)，可以抽取部分晶圓進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)測(cè)。如果復(fù)測(cè)結(jié)果依然，則異常與測(cè)試相關(guān)的可能性較小。當(dāng)一片晶圓上出現(xiàn)很多晶粒測(cè)試異常，也可以抽取一部分 異常晶粒進(jìn)行復(fù)測(cè)以便判定，這多用于即時(shí)復(fù)測(cè)。

從啟動(dòng)復(fù)測(cè)的方式，可以將復(fù)測(cè)分為手動(dòng)復(fù)測(cè)和自動(dòng)復(fù)測(cè)。手動(dòng)復(fù)測(cè)是人為判定需要進(jìn)行復(fù)測(cè)，并加以實(shí)施的，需要操作者的參與。延遲復(fù)測(cè)目前還是手動(dòng)復(fù)測(cè)。自動(dòng)復(fù)測(cè)是指設(shè)備按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則和智能程序的輸出的指令自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)測(cè)，該過程無(wú)需操作者的參與。很多即時(shí)復(fù)測(cè)就是根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行的。

4 即時(shí)復(fù)測(cè)

在即時(shí)復(fù)測(cè)與延遲復(fù)測(cè)之間進(jìn)行選擇需要考慮時(shí)間成本問題。即時(shí)復(fù)測(cè)在測(cè)試中進(jìn)行，晶片在可測(cè)試狀態(tài)下，節(jié)省了晶片測(cè)試前準(zhǔn)備工作所消耗的時(shí)間。而延遲復(fù)測(cè)則需要重新建立測(cè)試狀態(tài)，消耗相應(yīng)的時(shí)間。另一方面，即時(shí)復(fù)測(cè)和測(cè)試時(shí)的各種條件相同，如果測(cè)試有異常，即時(shí)復(fù)測(cè)也會(huì)有同樣的異常，復(fù)測(cè)的效果必然不好。因此，即時(shí)復(fù)測(cè)的對(duì)象應(yīng)該是隨機(jī)因素或者已知可消除因素引起的測(cè)試異常。常見的有接觸電阻浮動(dòng)引起的異常，由于測(cè)試過程中可以通過設(shè)備的摩擦清潔功能校正接觸電阻，因此即時(shí)復(fù)測(cè)可以消除這種測(cè)試異常結(jié)果。即時(shí)復(fù)測(cè)中還要考慮測(cè)試異常的數(shù)量、位置、復(fù)測(cè)的抽樣方法、復(fù)測(cè)效率等等問題，很難一概而論，需要針對(duì)特定產(chǎn)品、特定問題，設(shè)置好即時(shí)復(fù)測(cè)，就可以提高生產(chǎn)效率。

5 結(jié)論

晶圓測(cè)試的準(zhǔn)確性對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的成本和質(zhì)量非常重要，復(fù)測(cè)對(duì)保證其準(zhǔn)確性起重要作用。復(fù)測(cè)的邏輯、分類可以幫助理解它的工作原理。即時(shí)復(fù)測(cè)是一種較為復(fù)雜的方式，它的工作方式需要與各種實(shí)際情況相適應(yīng)。

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作者簡(jiǎn)介

仲博（1982-），男，天津市，助理工程師，碩士，研究方向：半導(dǎo)體測(cè)試。