《芯片制造半导体工艺实用教程》教学课件（PPT讲稿）第六章 工艺良品率

第六章工艺良品率 概述 高水平的工艺良品率是生产性能可靠的芯 片并获得收益的关键所在。本章将简单介绍影 响良品率的主要工艺及材料要素,并对良品率 测量点做出阐述 维持及提高良品率对半导体工业至关重要 因为半导体制造工艺的复杂性,以及生产一个 完整封装器件所需要经历的庞大工艺制程,是 导致这种对良品率超乎寻常关注的基本原因 这两方面的原因使得通常只有20%至80%的芯片 能够完成生产线全过程,成为成品出货

第六章 工艺良品率 概述 高水平的工艺良品率是生产性能可靠的芯 片并获得收益的关键所在。本章将简单介绍影 响良品率的主要工艺及材料要素，并对良品率 测量点做出阐述。 维持及提高良品率对半导体工业至关重要， 因为半导体制造工艺的复杂性，以及生产一个 完整封装器件所需要经历的庞大工艺制程，是 导致这种对良品率超乎寻常关注的基本原因。 这两方面的原因使得通常只有20%至80%的芯片 能够完成生产线全过程，成为成品出货

从一般概念上看,这样的良品率是乎太低 了。但是要知道,在极其苛刻的洁净空间中, 在1/2平方英寸的芯片范围内,制作出数百万 个微米数量级的元器件平面构造和立体层次, 就会觉得能够生产出任何这样的芯片是半导体 工业了不起的成就了 另外一个抑制良品率的重要方面是大多数 缺陷的不可修复性。不象有缺陷的汽车零部件 可以更换,这样的机会对半导体制造来说通常 是不存在的。缺陷芯片或晶园一般是不可修复 的。在某些情况下没有满足性能要求的芯片可 以被降级处理做低端应用

从一般概念上看，这样的良品率是乎太低 了。但是要知道，在极其苛刻的洁净空间中， 在1/2平方英寸的芯片范围内，制作出数百万 个微米数量级的元器件平面构造和立体层次， 就会觉得能够生产出任何这样的芯片是半导体 工业了不起的成就了。 另外一个抑制良品率的重要方面是大多数 缺陷的不可修复性。不象有缺陷的汽车零部件 可以更换，这样的机会对半导体制造来说通常 是不存在的。缺陷芯片或晶园一般是不可修复 的。在某些情况下没有满足性能要求的芯片可 以被降级处理做低端应用

61良品率测量点 良品率在制造过程的每一站都会被计算出 来,其中,三个主要的良品率被用来监控整个 半导体工艺制程(见下图)。 主要良品率测量点 生产工序 测量内容 晶圆生产部门一良品率 晶圆产出数 晶圆投入数 晶圆电测一良品率= 合格芯片数 晶圆上的芯片总数 封装-良品率 终测合格的封装芯片数 投入封裴生严线的合格心片数

6.1 良品率测量点 良品率在制造过程的每一站都会被计算出 来，其中，三个主要的良品率被用来监控整个 半导体工艺制程（见下图）。 生产工序 测量内容 晶圆产出数 晶圆生产部门 - 品率 = 良 晶圆投入数 合格芯片数 晶圆电测 - 品率 = 良 晶圆上的芯片总数 终测合格的封装芯片数 投入封装生产线的合格芯片数 封装 - 品率 良 = 主要良品率测量点

6.6整体工艺良品率 整体工艺良品率是以上三个良品率的乘积, 这个数字是以百分数表示的,(如下图所示 给出了出货芯片数目相对最初投入晶园上完整 芯片数的百分比。它是对整个工艺流程成功率 的综合评测。 整体良品率公式 (晶圆生产厂良品率)(晶圆电测良品率) (封装良品率) 整作良 #晶圆产出 X#合格芯片 #通过最终测试的封装器件 =整体良品率 #晶圆投入#晶圆上的芯片#投入封装线的芯片

6.6 整体工艺良品率 整体工艺良品率是以上三个良品率的乘积， 这个数字是以百分数表示的，（如下图所示）。 给出了出货芯片数目相对最初投入晶园上完整 芯片数的百分比。它是对整个工艺流程成功率 的综合评测。 整体良品率公式 （晶圆生产厂良品率） 圆电测良品率） 封装良品率） = 晶 （ 整体良品率 # 圆产出 晶 # 格芯片 合 # 过最终测试的封装器件 通 # 圆投入 晶 # 圆上的芯片 晶 # 入封装线的芯片 投 × × = 体良品率 整 （

整体良品率随几个主要的因数变化,下面 的图列出了典型的工艺良品率和由此计算出的 整体良品率。前两列是影响单一工艺及整体良 品率的主要工艺制程因素 集成度 产品晶圆生产电测良封装厂最整体良 成熟度厂良品率()品率()终测试(9品率(9 超大规模集成电路成熟95 97 78 超大规模集成电路中等88 65 92 53 超大规模集成电路新品65 70 16 大规模集成电路 成熟98 95 98 91 分立器件 成熟 97 98 94

整体良品率随几个主要的因数变化，下面 的图列出了典型的工艺良品率和由此计算出的 整体良品率。前两列是影响单一工艺及整体良 品率的主要工艺制程因素。 集成度 产品 成熟度 晶圆生产 厂良品率 %) ( 电测良 品率 %) ( 封装厂最 终测试 %) ( 整体良 品率 %) ( 超大规模集成电路 熟 成 超大规模集成电路 等 中 超大规模集成电路 品 新 大规模集成电路 熟 成 分立器件 熟 成 9 5 8 8 6 5 9 8 9 9 8 5 6 5 3 5 9 5 9 7 9 7 9 2 7 0 9 8 9 8 7 8 5 3 1 6 9 1 9 4