從IDM到垂直分工,IC產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工催生獨(dú)立測(cè)試廠商出現(xiàn)。集成電路產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)60年代開始逐漸興起,早期企業(yè)都是IDM運(yùn)營(yíng)模式(垂直整合),這種模式涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等整個(gè)芯片生產(chǎn)流程,這類企業(yè)一般具有規(guī)模龐大、技術(shù)全面、積累深厚的特點(diǎn),如Intel、三星等。隨著技術(shù)升級(jí)的成本越來(lái)越高以及對(duì)IC產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的要求提升,促使整個(gè)產(chǎn)業(yè)逐漸向垂直分工模式發(fā)展。
1987年,臺(tái)積電創(chuàng)立,將IC制造從IC產(chǎn)業(yè)中剝離出來(lái),而后逐漸發(fā)展為設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試分離的產(chǎn)業(yè)鏈模式。這種垂直分工的模式首先大大提升了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作效率;其次,將相對(duì)輕資產(chǎn)的設(shè)計(jì)和重資產(chǎn)的制造及封測(cè)分離有利于各個(gè)環(huán)節(jié)集中研發(fā)投入,加速技術(shù)發(fā)展,也降低了企業(yè)的準(zhǔn)入門檻和運(yùn)營(yíng)成本;再者,各環(huán)節(jié)交由不同廠商進(jìn)行,增強(qiáng)企業(yè)的專業(yè)性和生產(chǎn)流程的準(zhǔn)確性。此外,專業(yè)測(cè)試從封測(cè)中分離既可以減少重復(fù)產(chǎn)能投資,又可以穩(wěn)定地為中小設(shè)計(jì)廠商提供專業(yè)化測(cè)試服務(wù),以規(guī)模效應(yīng)降低產(chǎn)品的測(cè)試費(fèi)用,縮減產(chǎn)業(yè)成本。
集成電路測(cè)試卡位產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),貫穿設(shè)計(jì)、制造、封裝以及應(yīng)用的全過(guò)程。從整個(gè)制造流程上來(lái)看,集成電路測(cè)試具體包括設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)驗(yàn)證、晶圓制造階段的過(guò)程工藝檢測(cè)、封裝前的晶圓測(cè)試以及封裝后的成品測(cè)試,貫穿設(shè)計(jì)、制造、封裝以及應(yīng)用的全過(guò)程,在保證芯片性能、提高產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)效率方面具有重要作用。
設(shè)計(jì)驗(yàn)證,又稱實(shí)驗(yàn)室測(cè)試或特性測(cè)試,是在芯片進(jìn)入量產(chǎn)之前驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確,需要進(jìn)行功能測(cè)試和物理驗(yàn)證。
過(guò)程工藝檢測(cè),即晶圓制造過(guò)程中的測(cè)試,需要對(duì)缺陷、膜厚、線寬、關(guān)鍵尺寸等進(jìn)行檢測(cè),屬前道測(cè)試。
晶圓測(cè)試(Chip Probing,又稱中測(cè)),是通過(guò)對(duì)代工完成后的晶圓進(jìn)行測(cè)試,目的是在劃片封裝前把壞的祼片(die)挑出來(lái),以減少封裝和芯片成品測(cè)試成本,同時(shí)統(tǒng)計(jì)出晶圓上的管芯合格率、不合格管芯的確切位置和各類形式的合格率等,能直接反應(yīng)晶圓制造良率、檢驗(yàn)晶圓制造能力。
芯片成品測(cè)試(Final Test,也稱終測(cè)),集成電路后道工序的劃片、鍵合、封裝及老化過(guò)程中都會(huì)損壞部分電路,所以在封裝、老化以后要按照測(cè)試規(guī)范對(duì)電路成品進(jìn)行全面的電路性能檢測(cè),目的是挑選出合格的成品,根據(jù)器件性能的參數(shù)指標(biāo)分級(jí),同時(shí)記錄各級(jí)的器件數(shù)和各種參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布情況;根據(jù)這些數(shù)據(jù)和信息,質(zhì)量管理部門監(jiān)督產(chǎn)品的質(zhì)量,生產(chǎn)管理部門控制電路的生產(chǎn)。
IC測(cè)試是確保產(chǎn)品良率和成本控制的重要環(huán)節(jié),在IC生產(chǎn)過(guò)程中起著舉足輕重的作用。IC測(cè)試是集成電路生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),測(cè)試的主要目的是保證芯片在惡劣環(huán)境下能完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)格書所規(guī)定的功能及性能指標(biāo),每一道測(cè)試都會(huì)產(chǎn)生一系列的測(cè)試數(shù)據(jù),由于測(cè)試程序通常是由一系列測(cè)試項(xiàng)目組成的,從各個(gè)方面對(duì)芯片進(jìn)行充分檢測(cè),不僅可以判斷芯片性能是否符合標(biāo)準(zhǔn),是否可以進(jìn)入市場(chǎng),而且能夠從測(cè)試結(jié)果的詳細(xì)數(shù)據(jù)中充分、定量地反映出每顆芯片從結(jié)構(gòu)、功能到電氣特性的各種指標(biāo)。因此,對(duì)集成電路進(jìn)行測(cè)試可有效提高芯片的成品率以及生產(chǎn)效率。