잉킹

잉킹(Inking)은 전기 테스트를 통과하지 못한 불량 칩들을 구분할 수 있도록 표시를 해야 하는데 과거에는 특수 잉크를 사용하여 육안으로 불량 칩을 식별할 수 있도록 한 방법이다. 하지만 현재는 시스템이 테스트한 데이터 값을 통해 자동으로 불량 칩을 선별한다.

개요

잉킹 공정은 불량 칩에 특수 잉크를 찍어 육안으로도 불량을 식별할 수 있도록 만드는 공정을 의미한다. Hot/Cold Test 공정에서 불량으로 판정된 칩, Final Test 공정에서 재검증 결과 불량으로 처리된 칩, 그리고 웨이퍼에서 완성되지 않은 반도체 칩(Dummy Die) 등을 구별하는. 과거의 Inking 공정은 불량 칩에 직접 잉크를 찍었으나 현재는 Data만으로 양/불량을 판별할 수 있도록 처리하고 있다. 이렇게 처리된 불량 칩은 조립 작업을 진행하지 않기 때문에 조립 및 검사 공정에서 사용되는 원부자재, 설비, 시간, 인원 등의 손실 절감 효과가 있다.

Inking공정을 마친 웨이퍼는 건조(Bake)된 후, QC(Quality Control) 검사를 거쳐 조립공정으로 옮겨지게 된다.

EDS Test 공정 이해하기

EDS Test는 Electrical Die Sorting의 약자로, 전기적 특성검사를 통해 웨이퍼 상태인 각각의 칩들이 원하는 품질 수준에 도달하는 지를 체크하는 것에서 시작된다. 그 후, 양품이 될 가능여부를 판단하여 수선(Repair)이 가능한 칩은 다시 양품으로 만들고, 불가능한 칩은 특정한 표시(Inking)를 통해 불량으로 판정하고, 다음 공정에서 더 이상 작업을 진행하지 않도록 한다.

이 뿐만 아니라, 반도체 공정에서 EDS Test를 반드시 실행해야 하는 이유는 웨이퍼 제조 공정상의 문제점이나 설계상의 문제점을 조기에 발견하여 공정 및 설계 팀에 피드백을 줄 수 있기 때문이다.

이러한 EDS Test는 단일 과정이 아닌 세분화된 여러 단계를 거치게 된다. EDS Test는 다음과 같이 크게 5단계로 이루어진다.

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

ET Test는 반도체 제조공정 중 중요한 단위공정으로 반도체 집적회로(IC) 동작에 필요한 개별소자들(트랜지스터, 저항, 캐패시터, 다이오드)에 대해 전기적 직류전압, 전류특성의 파라미터를 테스트하여 작동여부를 판별하는 과정인데요, 반도체 칩(Chip)으로 행하는 첫 Test 공정이라고 보면 된다.

이어지는 WBI(Wafer Burn In) 공정은 제품 초기에 발생하는 높은 불량률을 효과적으로 제거하기 위한 목적으로 실행합니다. 웨이퍼에 일정온도의 열을 가한 다음 AC/DC 전압을 가해 제품의 약한 부분, 결함 부분 등 잠재적인 불량 요인을 찾아내 제품의 신뢰성을 향상시키는 공정이다.

2) Pre-Laser (Hot/Cold)

이 공정에서는 전기적 신호를 통해 웨이퍼 상의 각각의 칩들이 정상인지 이상이 있는지를 판정하고, 수선이 가능한 칩은 수선 공정에서 처리하도록 정보를 저장한다. 이 때, 특정 온도에서 발생하는 불량을 잡아내기 위해 상온보다 높은/낮은 온도에 따른 테스트가 병행된다.

3) Laser Repair & Post Laser

이는 앞서 진행된 Pre-Laser 공정에서 불량이 발생하였지만, 수선이 가능한 것으로 판정된 칩들을 모아 Laser Beam을 이용해 수선하는 공정으로 EDS Test 가운데 중요한 공정입니다. 수선이 끝나고 나면 Post Laser 공정을 통해 수선이 제대로 이루어졌는지 재차 검증한다.

4) Tape Laminate & Back Grinding

Tape Laminate 공정과 Back Grinding 공정은 교통카드나 여권에 들어가는 IC 카드를 비롯해 두께가 얇은 제품을 조립 할 때 필요한 공정이다. 웨이퍼 후면을 미세한 다이아몬드 입자로 구성된 연마 wheel로 갈아 칩의 두께를 얇게 함으로써 조립을 용이하게 하는데 그 목적이 있다. 이 때, 발생하는 다량의 실리콘 잔여물(Dust) 및 파티클(Particle)로부터 웨이퍼 패턴 표면을 보호하기 위해 전면에 자외선(UV) 테잎을 씌워 보호막을 형성하는 것이 바로 Tape Laminate 공정이다. Grinding 이 끝나면 패턴 면을 보호하기 위해 붙여 놓은 테잎은 다시 벗겨 내게 된다.

5) Inking

잉킹 공정은 Pre Laser 및 Post Laser에서 발생된 불량 칩에 특수 잉크를 찍어 육안으로도 불량 칩을 식별할 수 있도록 만드는 공정이다, Inking 과정을 거치고 나면 조립 과정에서 잉크가 찍힌 불량 칩에 대해서는 조립을 진행하지 않아도 되므로 조립 및 검사 공정에서 사용되는 원부자재 및 설비, 시간, 인원 등의 손실 절감 효과가 있다.

또한 Pre Laser에서 불량으로 판정된 칩과 Post Laser 공정에서 다시금 검증하여 불량으로 처리된 칩, 그리고 웨이퍼 내에서 완성되지 않은 Dummy die의 경우에도 Inking 공정을 통해 구분될 수 있도록 표시한다. Inking 공정까지 끝난 웨이퍼는 건조된 다음 QC Gate의 최종검사를 거쳐 조립 공정으로 옮겨지게 된다.

참고자료

• 〈반도체 8대 공정 8탄. 합격으로 가는 첫 번째 관문 EDS(Electrical Die Sorting) 공정〉, 《삼성반도체》, 2012-12-21
• 투자하는 아재, 〈05화 반도체 8대 공정(4부)〉, 《브런치》, 2022-07-20

같이 보기

• 칩
• 불량품
• 웨이퍼
• EDS
• WBI

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