EDS 공정

👩‍🔧 REVIEW

• 금속 배선 공정
  • 전기 신호가 잘 전달되도록 반도체 회로 패턴에 따라 금속 선을 연결하는 작업
  • 증착 기술을 이용

👩‍🔧 EDS 공정

• 반도체 공정의 마지막 절차
  • 테스트를 통해 양품, 불량품, 선별
• 반도체 공정 과정에서의 테스트
  • EDS 공정
    • 웨이퍼 완성 단계에서 이루어지는 테스트
  • 패키징(Packaging) 공정
    • 조립공정을 거친 패키지 상태에서 이루어지는 테스트
  • 품질 테스트
    • 제품 출하 전 소비자의 관점에서 실시되는 테스트

반도체 수율 향상과 직결된 EDS 공정

• EDS 공정(Electrical Die Sorting)
  • 웨이퍼 위에 전자회로를 그리는 FAB 공정과 최종적인 제품의 형태를 갖추는 패키지 공정 사이에 진행
  • 전기적 특성 검사를 통해 개별 칩들이 원하는 품질 수준에 도달했는지를 확인하는 공정
• EDS 공정의 목적
  • 웨이퍼 상태인 반도체 칩의 양품/불량품 선별
  • 불량 칩 중 수선 가능한 칩의 양품화
  • FAB 공정 또는 설계에서 발견된 문제점의 수정
  • 불량 칩을 미리 선별해 이후 진행되는 패키징공정 및 테스트 작업의 효율 향상

• 전기적 특성 검사
  • 각각의 칩들이 원하는 품질 수준에 도달하는지 체크
• 양품 가능 여부 판단
  • 수선(Repair) 가능한 칩
    • 다시 양품으로 제작
  • 불가능한 칩
    • 특정 표시(Inking)을 통해 불량으로 판정
    • 이후 공정에서 제외되어 효율 증가

• 수율
  • 웨이퍼 한 장에 설계된 최대 칩(Chip) 개수 대비 생산된 양품(Prime Good) 칩의 개수를 백분율로 계산한 것
  • 반도체 생산성과 직결
  • 반도체 수율을 높이기 위한 EDS 공정

• 프로브 카드(Probe Card)
  • 프로브 카드에 웨이퍼를 접촉시켜 EDS 공정 진행
  • 프로브 카드에 있는 수많은 미세한 핀(Pin)이 웨이퍼와 접촉해 보낸 전기 신호를 통해 불량 칩 선별

EDS 공정의 4단계

• 1단계: ET Test & WBI
  • ET Test(Electrical Test)
    • 반도체 집적회로(IC) 동작에 필요한 개별 소자들(트랜지스터, 저항, 캐패시터, 다이오드)에 대해 전기적 직류전압, 전류 특성의 파라미터를 테스트하여 동작 여부를 판별하는 과정
    • 반도체 칩으로 행하는 첫번째 테스트
  • WBI(Wafer Burn In)
    • 웨이퍼에 일정 온도의 열을 가한 다음 AC(교류)/DC(직류) 전압을 가해 제품의 결합, 약한 부분 등 잠재적인 불량 요인 찾음
    • 제품의 신뢰성을 효과적으로 향상시키는 공정

• 2단계: Hot/Cold Test
  • 전기적 신호를 통해 웨이퍼 상의 각각의 칩 중 불량품이 있는지 판정
  • 수선 가능한 칩은 수선 공정에서 처리하도록 정보 저장
  • 특정 온도에서 정상적으로 동작하는지 판별
    • 상온보다 높고 낮은 온도에서 테스트 병행

• 3단계: Repair/Final Test
  • EDS 공정에서 가장 중요한 단계
  • Hot/Cold 공정에서 수선 가능으로 판정된 칩들을 수선
  • 수선이 끝나면 Final Test 공정을 통해 수선이 제대로 이루어졌는지 재차 검증 >> 양/불량 최종 판단

• 4단계: Inking
  • 불량 칩에 특수 잉크를 찍어 육안으로도 불량을 식별할 수 있도록 만드는 공정
  • Inking 대상
    • Hot/Cold 공정에서 불량으로 판정된 칩
    • Final 공정에서 재검증 결과 불량으로 처리된 칩
    • 웨이퍼에서 완성되지 않은 반도체 칩(Dummy Die)
  • 과거: 불량 칩에 직접 잉크를 찍음
  • 현재: Data만으로 양/불량 판별할 수 있도록 처리
  • 처리된 불량칩은 조립 작업 진행하지 않음
    • 조립 및 검사 공정에서 사용되는 원부자재, 설비, 시간, 인원 등의 손실 절감 효과

• Inking 공정 이후, 웨이퍼는 건조(Wafer)된 후에 QC(Quality Control) 검사를 거쳐 조립 공정으로 이동

출처: 삼성 반도체 이야기