工藝良品率測(cè)量點(diǎn)
出處：南海漁歌 發(fā)布于：2007-04-29 10:15:33
維持及提高良品率（yield）對(duì)半導(dǎo)體工業(yè)至關(guān)重要。任何對(duì)半導(dǎo)體工業(yè)做過些許了解的人都會(huì)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)工業(yè)對(duì)其生產(chǎn)良率及其關(guān)注。的確如此，半導(dǎo)體制造工藝的復(fù)雜性，以及生產(chǎn)一個(gè)完整的封裝器件所需要經(jīng)歷的龐大工藝制程數(shù)量，使導(dǎo)致這種對(duì)良品率超乎尋常關(guān)注的基本原因。這兩個(gè)方面的原因使得通常只有20%~80%的芯片能夠完成晶圓生產(chǎn)全過程，成為成品出貨。
對(duì)于大部分的制造工程師來說，這樣的良品率看上去真是太低了?？墒钱?dāng)我們考慮一下所面臨的挑戰(zhàn)，是要在極其苛刻的潔凈空間中，在1/2平方英寸的芯片范圍內(nèi)，制作出數(shù)百萬個(gè)微米量級(jí)的元器件平面構(gòu)造和立體層次，就會(huì)覺得能夠生產(chǎn)出任何這樣的芯片已經(jīng)是半導(dǎo)體工業(yè)了不起的成就了。
另外一個(gè)抑制良品率的重要方面是大多數(shù)生產(chǎn)缺陷的不可修復(fù)性。不像有缺陷的汽車零件可以更換，這樣的機(jī)會(huì)對(duì)半導(dǎo)體制造來說通常是不存在的。缺陷芯片或晶圓一般是無法修復(fù)的。在某些情況下沒有滿足性能要求的芯片可以被降級(jí)處理作低端應(yīng)用。廢棄的晶圓或許可以發(fā)揮余熱，被用作某些工藝的控制晶圓(control wafer)或假片(dummy wafer) （參見6.5.1 小節(jié)及第七章中關(guān)于氧化工藝的討論）。
除了以上這些工藝方面的因素外，規(guī)?；牧慨a(chǎn)也使得良品率越發(fā)重要。巨額的資金投入，高于工業(yè)界平均比例的工程技術(shù)人員的使用，這些導(dǎo)致半導(dǎo)體生產(chǎn)高昂的分?jǐn)偝杀?。居高不下的分?jǐn)偝杀?，加上激烈?jìng)爭(zhēng)使得產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下滑，驅(qū)使大部分芯片生產(chǎn)廠運(yùn)作在一個(gè)大規(guī)模量產(chǎn)，高良品率的水平上。
基于所有這些原因，也就不難理解半導(dǎo)體工業(yè)界對(duì)于良品率的執(zhí)著了。大部分的設(shè)備和原材料供應(yīng)商都以自己的產(chǎn)品可能提升良率來作為推銷手段。同樣，工藝工程部門也把維持和提高制程良率當(dāng)作本部門的主要責(zé)任。良率在制程的每一站都回被計(jì)算出來，其中，3個(gè)主要良率被用來監(jiān)控整個(gè)半導(dǎo)體工藝制程（參見圖6.1）。
圖6.1主要良率測(cè)量點(diǎn)
生產(chǎn)工序 測(cè)量?jī)?nèi)容
晶圓生產(chǎn)部門的良率=晶圓產(chǎn)出數(shù)/晶圓投入數(shù)
晶圓電測(cè)的良率= 合格芯片數(shù)/晶圓上的芯片總數(shù)
封裝的良率= 終測(cè)合格的封裝芯片數(shù)/投入封裝生產(chǎn)線的合格芯片數(shù)
對(duì)于大部分的制造工程師來說，這樣的良品率看上去真是太低了?？墒钱?dāng)我們考慮一下所面臨的挑戰(zhàn)，是要在極其苛刻的潔凈空間中，在1/2平方英寸的芯片范圍內(nèi)，制作出數(shù)百萬個(gè)微米量級(jí)的元器件平面構(gòu)造和立體層次，就會(huì)覺得能夠生產(chǎn)出任何這樣的芯片已經(jīng)是半導(dǎo)體工業(yè)了不起的成就了。
另外一個(gè)抑制良品率的重要方面是大多數(shù)生產(chǎn)缺陷的不可修復(fù)性。不像有缺陷的汽車零件可以更換，這樣的機(jī)會(huì)對(duì)半導(dǎo)體制造來說通常是不存在的。缺陷芯片或晶圓一般是無法修復(fù)的。在某些情況下沒有滿足性能要求的芯片可以被降級(jí)處理作低端應(yīng)用。廢棄的晶圓或許可以發(fā)揮余熱，被用作某些工藝的控制晶圓(control wafer)或假片(dummy wafer) （參見
除了以上這些工藝方面的因素外，規(guī)?；牧慨a(chǎn)也使得良品率越發(fā)重要。巨額的資金投入，高于工業(yè)界平均比例的工程技術(shù)人員的使用，這些導(dǎo)致半導(dǎo)體生產(chǎn)高昂的分?jǐn)偝杀?。居高不下的分?jǐn)偝杀?，加上激烈?jìng)爭(zhēng)使得產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下滑，驅(qū)使大部分芯片生產(chǎn)廠運(yùn)作在一個(gè)大規(guī)模量產(chǎn)，高良品率的水平上。
基于所有這些原因，也就不難理解半導(dǎo)體工業(yè)界對(duì)于良品率的執(zhí)著了。大部分的設(shè)備和原材料供應(yīng)商都以自己的產(chǎn)品可能提升良率來作為推銷手段。同樣，工藝工程部門也把維持和提高制程良率當(dāng)作本部門的主要責(zé)任。良率在制程的每一站都回被計(jì)算出來，其中，3個(gè)主要良率被用來監(jiān)控整個(gè)半導(dǎo)體工藝制程（參見圖6.1）。
圖6.1主要良率測(cè)量點(diǎn)
生產(chǎn)工序 測(cè)量?jī)?nèi)容
晶圓生產(chǎn)部門的良率=晶圓產(chǎn)出數(shù)/晶圓投入數(shù)
晶圓電測(cè)的良率= 合格芯片數(shù)/晶圓上的芯片總數(shù)
封裝的良率= 終測(cè)合格的封裝芯片數(shù)/投入封裝生產(chǎn)線的合格芯片數(shù)
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