IC生产制作and测试原理_06712

IC测试和测试设备测试部讲述主题•集成电路及其发展•IC测试设备和测试技术的发展状况•IC制作与分类•IC测试项目、基本原理和开发流程•芯片测试的必要性和目的集成电路简介集成电路—IC（IntegrateCircuit）采用半导体制作工艺，在一块很小的单晶硅片上制作许多晶体管、电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合，构成完整的电子电路。集成电路的发展（一）1958年美国德州仪器公司（TICo.,）发明集成电路，开创了集成电路产业。发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路。IC产业历经了自小规模、中规模、大规模集成电路到今天特大、巨大规模集成电路发展过程。IC产业结构发展历经三次重大变革。集成电路的发展（二）从线路集成到系统集成：即从传统的板上系统SoB（System-on-board）到芯片上系统SoC（System-on-chip）的发展过程。摩尔定律：惊人的技术发展规律。后摩尔时代。集成电路的发展（三）产业规模在迅速扩大，2005年中国集成电路产业销售收入1,171亿元，增长21.7%。中国集成电路产业链格局日渐完善合理，已经形成IC设计、芯片制造、封装、测试四业并举的完善格局；同时材料、设备等周边的支撑配套业也在同步协调发展。技术水平取得突破性发展，国内芯片大生产技术的主体正在由5英寸、6英寸、8英寸，达到至12英寸；工艺水平由0.5微米向0.25微米，0.18微米过渡，至0.11微米的国际先进水平。国内半导体市场连续5年保持快速增长，增长率已超过美国和日本，成为世界上半导体市场增长最快的地区。集成电路的广泛应用•计算机领域（Computer）•通信网络领域（Communication）•消费电子领域（ConsumerElectronic)•工业应用领域（IndustryApp.）集成电路分类从功能角度看当前IC的几个大类：SOCASIC芯片LCDDriverRFIDImageSensor电源管理类DC-DC,LDO存储器芯片集成电路制作硅片生产工艺流程晶体生长（Crystalgrow)；切片（Slicing)；抛光（Polishing）...芯片生产工艺流程外延沉积EpitaxialDeposition；离子注入IonImplantation；热处理ThermalProcessing（热氧化技术，热扩散掺杂)；光刻Photolithography（包括：成像，胶光刻工艺，刻蚀)….集成电路封装、测试流程晶片背面研磨BackGrinding；划片Dicing；压焊Bonding；晶圆探针测试/晶圆涂敷WaferProbeTest/WaferCoating；封装（Packaging)；成品测试（FinalTest）半导体晶体管晶体管工艺结构集成电路制作工艺集成电路工艺结构硅基板硅基板drain顶部保护层金属层绝缘层传导层的凹部传导层晶圆片尺寸的发展历程50mm100mm125mm150mm200mm300mm200019921987198119751965精细加工技术的发展历程线宽临界尺寸(CriticalDimension,CD)引线孔线宽间隙19881992199519971999200120022005CD(m)1.00.50.350.250.180.150.130.10芯片照片（PentiumIII）IC测试基本原理和方法•功能测试–Functiontest•直流参数测试–DCtest•交流参数测试–ACtest功能测试作用：验证IC是否能够正确地实现其逻辑功能方法：真值表，算法向量生成VolSTROBEHZLInputVilVihOutput直流参数测试作用：检测IC的各项电气参数是否合格项目：开/短路，驱动能力，漏电流，电源电流，转换电平等项测试AV继电器交流参数测试作用：检测IC的各项时间参数是否合格项目：传输延迟，建立保持时间，功能速率，存取时间，上升/下降时间等项测试输入输出取样测定值功能测试实施结构示意图InputStates(1110010100)I/OControl(DriverOn/Off)TimeSetSelect(Read,Write,Nop)OutputStates(LZHLHZLHHL)OutputMasking(LHXXHXXLXH)VectorDataInputTimingFormatsandI/OControlOutputControlAndStrobeTimingTimingSetControlInputandOutputTimingandFormattingControlsFunctionalTestResults(Pass/Fail)InputTimingandFormatDataOutputStrobeTimingDataFormattedInputDataI/OControlHiTripLoTripPinElectronics（PE）CardsVIHVILI/OSwitch+-DriverComparatorsHiLoVOLVREFFIOLIOHVOH集成电路测试开发流程研究产品测试计划制定计划技仿术真规文范件设计咨询测试要求确定方案外围电路，DUT板针卡制作测试程序开发软件/设备/工具支持测Pins试Level程Timing序Pattern其和他设设计计文数件据技术和系统支持程序调试生产转换质量工程程序确认文档整理数据统计签署程序确认报告发送测试数据报告测试开发文档失效分析报告数据分析程序改进集成电路测试专业化的IC测试业是集成电路产业链中一个重要组成部分；测试业必须应对每年数百个新问世的集成电路产品；测试业面临SOC技术的发展和可测性带来的挑战；应用好并行测试技术可以成倍降低测试成本；降低测试成本，提高测试速度势在必行；集成电路测试技术数字（逻辑）电路测试模拟电路测试存储器测试专用电路测试混合信号测试呼唤测试新技术SoC挑战现有测试技术新的需求，高端测试技术储备当前的测试需求市场信息2006年我国IC产业发展态势呈强势增长；今年上半年中国IC产业增长54.8%；深圳是全国最大的IC产品消费市场之一。珠三角对IC产品的需求量目前约占全国的70%；深圳IC产品的使用量占珠三角地区的80%左右；深圳现有计算机、程控交换机、彩电等电子整机厂家达1500多家。SOCRFICADSL,LAN,DSP,CPU,Analog，DC-DC，LDOMCU,LogicIC,语音电路,遥控器，测试设备和设备公司我国集成电路测试设备发展状况。国外测试设备公司：Macrodata，Faeriechild，Advantester，Teradyne，Credence，...目前国外的数字集成电路测试系统最高测试速率已超过1GHz、最大测试管脚数超过1024pin、定时精度小于±50ps。针对不同类型集成电路测试技术的高端测试设备。IC测试中测中测（Wafertest），又称针测、晶圆测试、CP(CircuitProbing)、WaferSort、WaferProbing等。是半导体后道封装测试的第一站。目的是将硅片中不良的芯片挑选出来。有些产品需要在中测阶段关键点在测试设备和测试技术研发，探针卡和接口制作。IC测试成测成测则是产品封装好后的测试，也称：FT（FinalTest）或Package测试；中测和成测所用的不同设备；针对IC测试的电路引脚；作为产品制作的一部分；针对成本的测试方法；不同的验证和检测标准，面向应用。芯片测试的必要性和目的与测试相关联的检验项目：测试质量评价可靠性评价老化筛选失效分析检验表面贴装设备中测车间成测车间-TheEnd-2019/10/4