반도체 공정 [30] 반도체 테스트 공정 (3) 웨이퍼 테스트 ( EDS Test )
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1. 패키지 테스트 공정
패키징 공정이 완료된 테스터와 핸들러를 이용해 전기적 신호를 주어 설계된 제품 규격/ 검사 규격 값을 만족하는 지 확인하는 공정을 ' 패키지 테스트 공정 ' 이라고 한다.
웨이퍼 테스트에서 양품으로 판정된 칩은 패키지 공정을 진행하고, 완성된 패키지는 다시 한번 패키지 테스트를 진행하는데, 웨이퍼 테스트 시 양품 판정을 받았어도, 패키지 공정 중 불량이 발생할 수 있어, 패키지 테스트 공정은 반드시 필요하다. 웨이퍼 테스트는 동시에 여러개의 칩을 테스트하기 때문에 원하는 항목을 충분히 테스트하지 못할 수 있지만, 패키지 테스트는 보통 패키지 단위의 테스트를 진행하기 때문에 원하는 테스트를 충분히 진행하여 제대로 된 양품을 선별할 수 있다.
2. 패키지 테스트의 단계
2-1. 에셈블리 아웃(Assembly Out)
제품의 종류. 수량, I/O 수 등을 확인해 제품 검사지를 작성하는 공정이다.
제품 검사지에는 모든 공정 과정과 시간, 수율. 담당자, 사용 프로그램 등이 기록되어 있으며, 입고시부터 제품과 함께 이동하고 출고 후에도 일정 기간 보관한다. 이때 Lot는 반도체 제조 공정 중 제품이 이동하는 단위를 의미하며, 웨이퍼를 제조 공정에 최초로 입고 하고 모든 공정이 완료되어 반도체 제품이 포장되어 고객에게 전달될 때 까지 고유의 로트 번호를 가진다.
반도체 Lot에 부착된 바코드를 판독하여 정보를 입력하여 메모리에 저장하고, 저장된 로트 정보를 공장 전산화 시스템으로 전송하여 온 라인 트랙 인/아웃 을 관리한다. 웨이퍼 제조 공정에는 일정 개수의 웨이퍼가 하나의 로트를 이뤄 공장 스텝 별로 가공 되며, 가공이 완료된 웨이퍼들은 웨이퍼 테스트를 거치며 개별 소자로 변형된다.
2-2. DC test & Loading / Burn-in (& Unloading)
DC test
: FAB 및 조립공정을 거치면서 발생된 불량을 선별하는 공정
전 공정 및 후공정을 거치면서 발생한 불량을 선별하는 공정으로 산온에서 진행하는 DC Test는 개별 트랜지스터의 전기적 특성을 측정하는 전기적 파라미터 측정인 EPM을 진행하여 소자 내 칩의 개별 트랜지스터들이 제대로 동작하는 지 확인한다.
이 단계를 거치면 초기불량을 선별을 위한 Burn-in 공정을 진행한다.
Burn-in
: 불량 가능성이 있는 제품을 사전에 제거하기 위한 공정
제품에 고전압, 고온, 전기신호 등 극한 조건을 가하게 되며 이후 별도의 테스트를 통해 양품과 불량품을 선별하게 되며, 이러한 검증을 과정을 통과해야만 PC나 IT제품 등의 전자기기가 오류없이 동작할 수 있는 신뢰성을 확보할 수 있다.
2-3. MBT (Monitoring Burn-in & Tester)
제품에 열적, 전기적인 극한 조건을 가하는 과정에 테스터 기능까지 추가된 공정
번인 공정의 경우 스트레스를 가한 후 소자의 양품과 불량품의 여부는 테스트 공정에서 판단한다면, 이 공저으이 경우 제품에 열적, 전기적인 극한 조건을 가하는 스트레스 과정에 테스터 기능까지 추가된 공정으로 번인 공정에 비해 불량 분석 기간을 단축할 수 있으며, 품질 불량을 보다 강화할 수 있다.
PLBL(Package Level Burn - In) 공정은 패키지 상태의 메모리 소자를 번인 보드의 소켓에 삽입한 뒤 챔버 안에 넣고 125도에서 일정시간 동안 소자에 일련의 동작 기능 테스트를 수행하여 모든 셀이 정상적으로 동작하는 가를 확인하는 테스트이다. 이 공정은 패키지 상태의 기능 발달에 따라 Static/ Dynamic/ Test During Burn in 공정으로 구분된다.
2-4. Post Burn Test
상온 및 저온 공간에서 소자의 전기적 특성 및 기능을 검사하며 취약한 제품을 선별하는 단계
이 공정에서 발생한 불량은 전량 폐기하며 양품의 경우 Final Test를 진행한다.
2-5. Final Test
소자의 전기적 특성, 기능을 검사하는 공정으로 Final-Hot이라고도 하며, 소자를 약 75도에서 검사하여 제품의 속도 및 기능 불량 등을 Bin으로 구분하는 공정이다.
여기서 Bin 이란 양품의 제품을 속도별로 구분하는 것으로 이후 마킹 공정에서 등급별로 구분하여 표시한다.
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