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이번 포스트에서는 8대 공정 중 EDS 공정에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1) 테스트 공정이란?
: 전기적 특성 검사를 통해 개별 칩 및 패키지 된 소자의 제품 규격을 만족하는지 확인하는 공정입니다.
2) 웨이퍼 단계 테스트 (≒ EDS(Electrical Die Sorting) 테스트)
: Front End 공정이 완료된 웨이퍼 상태에서 전기적 특성 검사를 통해 칩이 양품인지 불량품인지를 선별
EDS 테스트 과정은 다음과 같습니다.
1. ET Test & WBI (Electrical Test & Wafer Burn In)
ET Test는 개별 소자들에 대해 전기적 직류 전압, 전류 특성의 파라미터를 테스트 하여 동작 여부를 판별합니다.
WBI는 웨이퍼에 일정한 열을 가하고, AC/DC 전압을 가해 제품의 결함 등 잠재적인 불량 요인을 찾아냅니다.
웨이퍼 단계에서 ET 테스트 시, Probe Card*를 사용해 테스트를 진행합니다.
※ Probe Card
: 웨이퍼 단계 테스트에서 반도체 동작을 검사하기 위해 반도체 칩과 테스트 장비를 연결하는 장치
2. Hot /Cold Test
상온보다 높고 낮은 온도에서 전기적 신호를 통해 특정 온도에서 정상적으로 동작하는지 판별합니다.
3. Repair & Final Test
Repair는 주로 메모리 반도체에서 수행하는 공정으로, 불량 셀을 여분의 셀로 대체하는 공정입니다.
즉, 64bit 메모리에서 1bit가 불량일 때, Refair를 통해 불량인 셀을 여분의 셀로 대체하여 양품을 만들 수 있습니다.
이후 Final Test를 통해 재차 검증을 하여 양품인지 불량품인지 최종적으로 판단합니다.
4. Inking
불량칩을 식별하기 위해 특수 잉크로 표시하는 공정입니다.
현재는 Inking이 아니라 양품칩과 불량칩을 데이터로 저장합니다.
데이터로 저장하는 방법은 다음과 같습니다.
① Floating Gate Memory
: Floating Gate에 전자를 충전 및 방전하여 데이터를 저장하는 방식
② OPT Fusing Memory
: 메모리 셀 소자의 eFUSE 선을 단락시켜 데이터를 저장하는 Fusing 방식의 메모리
3) 패키지 단계 테스트
: Back End 공정인 패키징 공정 후 패키지 상태에서 최종 불량 유무를 판별
패키지 단계 테스트의 경우 웨이퍼 단계 테스트와 달리 테스트 소켓을 사용합니다.
테스트 소켓은 아래에 자세히 서술하도록 하겠습니다.
패키지 단계 테스트 과정은 다음과 같습니다.
1. TDBI (Test During Burn In)
제품이 갖고 있는 잠재적인 불량을 유도하여 초기 불량을 미리 선별하기 위해 진행하는 과정
2. Electrical Test
데이터시트에 정의된 동작이 사용자 환경에서 정상적으로 동작하는지 판단하는 공정
3. Visual Test (외관 검사)
균열 / 마킹 오류 / 트레이에 잘못 담은 것 및 솔더볼에서 볼 눌림이나 볼이 없는 것을 선별
4) Test Socket
테스트 소켓의 종류는 다음과 같습니다.
① Pogo Pin (포고 핀)
: 주로 금속 소재를 사용하며, 직접 패키지와 접촉하는 Plunger, 반도체 패키지를 소켓 방향으로 누를 때 발생하는 압력을 견디기 위한 Spring, 전기적 신호를 전달하는 Barrel로 구성
금속 소재를 사용하기 때문에 수명 및 내구성이 높으나, 신호 전달 속도가 느립니다.
② Silicon Rubber(실리콘 러버)
: 실리콘 러버 소재를 사용하며, 러버 소재 내부에 전도성 마이크로 볼을 배치해 반도체 패키지가 가하는 압력을 견디면서 패키지와 인터페이스 보드가 전기적 연결
실리콘 러버 소재를 사용하기 때문에 수명 및 내구성이 포고 핀의 80% 정도 되지만, 신호 전달 속도가 빠릅니다.
이번 포스트는 여기서 마무리하도록 하겠습니다.
다음 포스트에서는 패키징 공정에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
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