文章來源：學(xué)習(xí)那些事

原文作者：小陳婆婆

本文主要講述芯片制造檢驗(yàn)工藝——全數(shù)檢查。

在IC芯片制造的檢驗(yàn)工藝中，全數(shù)檢查原則貫穿于關(guān)鍵工序的缺陷篩查，而老化測試作為可靠性驗(yàn)證的核心手段，通過高溫高壓環(huán)境加速潛在缺陷的暴露，確保芯片在生命周期內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行。以邏輯芯片與存儲(chǔ)器芯片的測試策略差異為例，靜態(tài)老化測試在邏輯芯片中廣泛應(yīng)用——僅施加恒定直流電壓，不檢測實(shí)際工作狀態(tài)，通過高溫環(huán)境誘發(fā)靜態(tài)缺陷。

存儲(chǔ)器芯片則采用動(dòng)態(tài)老化測試，在高溫下疊加交流電壓以模擬實(shí)際工作負(fù)載，同步監(jiān)測電路響應(yīng)，如DRAM制造中常結(jié)合監(jiān)控老化測試（MBT）與試驗(yàn)老化測試（TBI），通過時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路并實(shí)時(shí)捕獲輸出異常，實(shí)現(xiàn)缺陷的精準(zhǔn)定位。

老化測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高度集成化，典型配置包含高溫室、老化測試電路板及自動(dòng)插拔機(jī)。高溫室可精確控制溫度梯度，模擬極端工作條件；老化測試電路板配備專用插座陣列，支持?jǐn)?shù)千顆芯片并行測試；插拔機(jī)作為自動(dòng)化搬運(yùn)核心，通過機(jī)器人手臂實(shí)現(xiàn)芯片的快速裝卸，提升測試效率。這種系統(tǒng)架構(gòu)在保證測試覆蓋率的同時(shí)，需平衡測試成本與產(chǎn)能需求——例如，TBI測試通過循環(huán)高低溫度沖擊結(jié)合特性測試，減輕單次測試儀負(fù)荷，優(yōu)化資源分配。

進(jìn)貨檢驗(yàn)階段嚴(yán)格執(zhí)行全數(shù)檢查，涵蓋外觀缺陷（如劃痕、引線變形）、標(biāo)記完整性及電路功能驗(yàn)證，確保每一顆芯片均符合設(shè)計(jì)規(guī)范；而出貨檢驗(yàn)則采用抽樣策略，在保證可靠性的前提下降低檢測成本。近年來，AI驅(qū)動(dòng)的缺陷預(yù)測模型在老化測試中嶄露頭角，通過分析歷史測試數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)，可提前識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)芯片，將測試效率提升20%以上；同時(shí)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)測試模式優(yōu)化，能夠自適應(yīng)調(diào)整測試向量，減少無效測試時(shí)間，進(jìn)一步壓縮測試周期。

在技術(shù)前沿方向，量子傳感技術(shù)與老化測試的結(jié)合正被探索，利用量子隧穿效應(yīng)實(shí)現(xiàn)亞納米級(jí)缺陷檢測，提升早期缺陷識(shí)別能力；而3D封裝芯片的測試則面臨新挑戰(zhàn)，需開發(fā)多層互連結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力模擬與缺陷定位算法，確保堆疊芯片的可靠性。這些進(jìn)展表明，檢驗(yàn)工藝的演進(jìn)始終圍繞“精度、效率、成本”的三角平衡展開，通過技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的質(zhì)量管控水平提升，支撐更復(fù)雜、更可靠的芯片產(chǎn)品量產(chǎn)落地。