반도체 8대공정 EDS 공정

공부 출처는 삼성 반도체이야기, 네이버 빛의 디스플레이 블로그를 주로 참고했습니다.

반도체의 공정은 크게 8가지로 구성되어 있어 8대공정이라 불립니다.

웨이퍼 공정 - 산화공정 - 포토공정 - 식각공정 - 박막공정 - 금속공정 - EDS 공정 - 패키지 공정

이번 글은 EDS 공정에 대해서 다뤄보겠습니다.

먼저 알고가야할 용어가 있는데 수율은 웨이퍼 한 장에서 나올 수 있는 정상적인 칩의 수를 말합니다. 

출처: 삼성 반도체 이야기

수율이 높다는건 생산성이 높다는 의미여서 높은 수율은 중요한 요소입니다.

이 수율을 판단하기 위해서 칩들의 상태를 판단합니다. 

이 테스트는 웨이퍼 완성 단계에서 하는 EDS Test,  조립공정을 거쳐 패키지화 된 상태에서 이루어지는 Packaging Test, 

출하되기 전 소비자의 관점에서 실시되는 품질 Test 등이 있습니다. 그럼 먼저 EDS 공정에 대해서 알아보겠습니다.

EDS 공정

EDS란 Electrical Die Sorting의 약자로 웨이퍼 상태에서 여러 테스트를 통해 칩들의 상태를 확인하는 과정입니다.

전기적 특성검사를 통해 테스트를 한 후 수선이 가능한 칩은 다시 양품으로 만들고 불가능한 칩은 특정한 표시(Inking)를 통해 불량으로 판정합니다.

이 표시를 한 칩은 이후 공정에서 제외됩니다. 

EDS Test가 중요한 이유는 제조 공정상의 문제나 설계상의 문제를 조기에 발견하여 피드백을 줄 수 있기 때문입니다.

EDS Test는 크게 5단계로 이루어져 있습니다.

1) ET Test & WBI (Electrical Test & Wifer Burn In)

ET Test는 반도체 집적회로 동작에 필요한 개별 소자들(트랜지스터, 저항, 캐패시터, 다이오드)에 대해 직류전압, 전류 특성의 파라미터를 

테스트하는 과정으로 반도체 칩으로 행하는 첫 Test 공정입니다.

WBI는 제품 초기에 발생하는 높은 불량률을 효과적으로 제거하기 위해 웨이퍼에 일정온도의 열을 가한 다음 AC/DC 전압을 가해 

제품의 약한 부분, 결함 부분을 찾아내 제품의 신뢰성을 향상하는 공정입니다. 

2) Pre-Laser (Hot/Cold)

전기적 신호를 통해 칩들이 정상인지 판단하고 수선이 가능한 칩은 수선 공정에서 처리하도록 정보를 저장합니다.

이 때 특정 온도에서 발생하는 온도를 잡기 위해 높은/낮은 온도에서 테스트를 합니다.  

3) Laser Repair & Post Laser

위에서 판단된 수선 가능한 칩들을 Laser Beam을 통해 수선하는 공정입니다. EDS Test 가운데 중요한 공정입니다.

수선 후 Post Laser 공정을 통해 수선이 제대로 되었는지 재검증 합니다. 

4) Tape Laminate & Bake Grinding

이번 공정은 교통카드나 여권에 들어가는 IC카드를 비롯해 두께가 얇은 제품을 조립할 때 필요한 공정입니다. 

웨이퍼 후면을 미세한 다이아몬드 입자로 구성된 연마휠로 갈아 두께를 얇게 함으로써 조립을 용이하게 합니다.

이 과정이 바로 Bake Grinding 공정입니다.

이 때 발생하는 실리콘 잔여물(Dust), 파티클로부터 웨이퍼 패턴 표면을 보호하기 위해 전면에 자외선 테이프를 씌워 보호막을 형성하는데 

이 과정이 바로 Tape Laminate 공정입니다. 

5) Inking

이 공정은 발생된 불량 칩에 특수 잉크를 찍어 확인할 수 있도록 하는 공정입니다. 

Pre Laser, Post Laser에서 불량으로 판단된 칩 뿐만 아니라 웨이퍼에서 완성되지 않은 Dummy Die도 표시합니다.

여기까지 EDS 공정이었습니다.