加州大學洛杉磯分校(UCLA)成立的半導體研究公司(Semiconductor Research Corp.)，最近提出一種新的晶片制程篩選技術(shù)，據(jù)稱可降低15%的晶片生產(chǎn)成本，并將每晶片收益提升最多達12%。
目前，這種新的篩選技術(shù)正由IBM公司在其45nm制程上，運用晶圓上監(jiān)控結(jié)構(gòu)進行特征化，這種監(jiān)控結(jié)構(gòu)能夠在初期就停止生產(chǎn)有問題的晶圓。

晶圓篩選技術(shù)能夠在晶圓上的晶粒之間定位測試結(jié)構(gòu)，這類似于今天用來監(jiān)控制程漂移的測試結(jié)構(gòu)。透過重新運用這些測試架構(gòu)來篩選晶圓，便可在生產(chǎn)初期藉由在測試結(jié)構(gòu)中檢測錯誤來篩選掉有問題的晶圓，從而提升整體良率和最終收益。

“晶圓篩選技術(shù)可望實現(xiàn)更低成本、更高性能的電子裝置，特別是如果可以在制程初期就進行篩選，”UCLA的SRC校友和電子工程教授Puneet Gupta說?！疤貏e在生產(chǎn)初期，篩選技術(shù)對提升晶片良率非常有用?！?br>

設(shè)計相關(guān)(design-dependent)制程藉由比較設(shè)計業(yè)者的時序和功率模型，以及在晶粒之間的特殊測試結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的測量結(jié)果，于生產(chǎn)初期即對晶圓上的失效點進行監(jiān)控。

這種設(shè)計相關(guān)(design-dependent)的制程主要是安裝非常容易測試的結(jié)構(gòu)，用于偵測異常的電容、電阻和其他可表征出鄰近晶粒可能損壞的微小跡象。如果在晶圓生產(chǎn)的初期就能檢測出足夠多的錯誤資訊，那么就不用再繼續(xù)制造這片晶圓了。藉由篩選失效晶圓，將可大幅節(jié)省可能出現(xiàn)的額外制程步驟所需的成本，如復雜的金屬層等。

Gupta估計，運用這種測試結(jié)構(gòu)來進行大范圍的功率級和性能變化檢測，大約可篩選出70%的失效晶片。定位在晶粒之間的簡易測試結(jié)構(gòu)能在切割和封裝前的制造初期，便確定精確的檢測位置，從而降低晶片成品的失效檢測測試成本。

“像Gupta教授所開發(fā)的設(shè)計輔助制造技術(shù)，能充份利用設(shè)計資訊來減少制程控制的要求，我們所有的成員均可從中受益，”SRC的電腦輔具設(shè)計暨測試總監(jiān)Bill Joyner說?！霸O(shè)計輔助制造也有助于我們的技術(shù)進展。”

IBM將透過在其45nm制程上增加必要的測試結(jié)構(gòu)，來測試Gupta教授所開發(fā)的晶圓篩選技術(shù)，并在生產(chǎn)期間進行必要測試以篩選掉可能失效的晶圓。透過小心地追蹤所有指標，IBM希望能分析出該技術(shù)可實現(xiàn)的良率改善和成本節(jié)省程度。一旦完成實際測試，該晶圓篩選制程便可用于所有的SRC會員公司司，包括超微(AMD)、飛思卡爾半導體(Freescale)、Globalfoundries、IBM、英特爾(Intel)和德州儀器(TI)。

編譯： Joy Teng

(參考原文： IBM to test wafer pruning，by R. Colin Johnson)