加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)成立的半導(dǎo)體研究公司(Semiconductor Research Corp.)，最近提出一種新的芯片制程篩選技術(shù)，據(jù)稱可降低15%的芯片生產(chǎn)成本，并將每芯片收益提升最多達(dá)12%。
    目前，這種新的篩選技術(shù)正由IBM公司在其45nm制程上，運(yùn)用晶圓上監(jiān)控結(jié)構(gòu)進(jìn)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(wèn)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(cè)試結(jié)構(gòu)，這類(lèi)似于今天用來(lái)監(jiān)控制程漂移的測(cè)試結(jié)構(gòu)。透過(guò)重新運(yùn)用這些測(cè)試架構(gòu)來(lái)篩選晶圓，便可在生產(chǎn)初期藉由在測(cè)試結(jié)構(gòu)中檢測(cè)錯(cuò)誤來(lái)篩選掉有問(wèn)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(shí)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(jìn)行篩選，”UCLA的SRC校友和電子工程教授Puneet Gupta說(shuō)。“特別在生產(chǎn)初期，篩選技術(shù)對(duì)提升芯片良率非常有用。”
    設(shè)計(jì)相關(guān)(design-dependent)制程藉由比較設(shè)計(jì)業(yè)者的時(shí)序和功率模型，以及在晶粒之間的特殊測(cè)試結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果，于生產(chǎn)初期即對(duì)晶圓上的失效點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。
    這種設(shè)計(jì)相關(guān)(design-dependent)的制程主要是安裝非常容易測(cè)試的結(jié)構(gòu)，用于偵測(cè)異常的電容、電阻和其他可表征出鄰近晶?？赡軗p壞的微小跡象。如果在晶圓生產(chǎn)的初期就能檢測(cè)出足夠多的錯(cuò)誤信息，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(fù)雜的金屬層等。
    Gupta估計(jì)，運(yùn)用這種測(cè)試結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行大范圍的功率級(jí)和性能變化檢測(cè)，大約可篩選出70%的失效芯片。定位在晶粒之間的簡(jiǎn)易測(cè)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(cè)位置，從而降低芯片成品的失效檢測(cè)測(cè)試成本。
    “像Gupta教授所開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)輔助制造技術(shù)，能充份利用設(shè)計(jì)信息來(lái)減少制程控制的要求，我們所有的成員均可從中受益，”SRC的計(jì)算機(jī)輔具設(shè)計(jì)暨測(cè)試總監(jiān)Bill Joyner說(shuō)。“設(shè)計(jì)輔助制造也有助于我們的技術(shù)進(jìn)展。”
    IBM將透過(guò)在其45nm制程上增加必要的測(cè)試結(jié)構(gòu)，來(lái)測(cè)試Gupta教授所開(kāi)發(fā)的晶圓篩選技術(shù)，并在生產(chǎn)期間進(jìn)行必要測(cè)試以篩選掉可能失效的晶圓。透過(guò)小心地追蹤所有指標(biāo)，IBM希望能分析出該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的良率改善和成本節(jié)省程度。一旦完成實(shí)際測(cè)試，該晶圓篩選制程便可用于所有的SRC會(huì)員公司司，包括超微(AMD)、飛思卡爾半導(dǎo)體(Freescale)、Globalfoundries、IBM、英特爾(Intel)和德州儀器(TI)。