半導體測試產業

2.3.3.1. 測試廠之 CP, FT 生產流程

半導體測試主要分兩種：一種是測試晶圓上的每顆晶粒（die），另一種是測試封 裝完成的 IC。業界統稱前者為「晶圓針測」（Circuit Probing，簡稱 CP），後者為「成 品測試」（Final Test，簡稱 FT），一般 CP 測試也稱為「晶圓測試」（wafer test, wafer sort），FT 測試也稱為「IC 測試」（IC test）。

銷售

晶圓製造廠

晶片

投入 光罩

投入 微影

(光阻塗佈) (曝光) (顯影)

蝕刻 離子植入

光阻去除 刻號

清洗

氧化 擴散 介電層沉積

金屬濺鍍 研磨 護層沉積

WAT 測試

光罩廠

光罩製作

IC 設計公司

電路設計 電路佈置 出圖

矽晶圓廠

矽原料

拉晶

切割

研磨

清洗

測試廠

Burn in 晶圓測試 IC 測試

封裝廠

切割 打線 封裝

〈表 6〉半導體測試相關名詞解釋

專有名詞 解釋

z Wafer 晶圓 z Die

晶粒、裸晶 z Chip

晶片 z IC

（Integrated Circuit）

積體電路 z Pad 墊片 z 測試機

（Tester）

z 針測機

（Prober）

z 探針卡

（Probe Card）

z CP

（Circuit Probing）

晶圓針測、電路 針測、CP 測試 z Wafer Test、

Wafer Sort、

Wafer Probing 晶圓測試

在半導體製程中，晶圓製程完成而尚未切割封裝之前，為了 確保晶圓的良率，及避免封裝不良品的浪費，必須先進行晶 圓階段的電性測試，測試時乃是以「測試機」與「探針卡」

（裝置於「針測機」上）構成測試迴路，以「探針」接觸晶 粒上的電路外接金屬墊片，將測試資料送往測試機作分析與 判斷，並記錄測試結果。

z FT

（Final Test）

成品測試、最終 測試、FT 測試 z IC Test

IC 測試

針對 IC 封後的外觀及電性檢測，例如：IC 成品的功能、速 度等特性是否符合標準。

資料來源： “Probe Card Basics”, JEM (Japan Electronic Materials Corporation) America Corp., http://www.jemam.com/probecard.htm、“CMOS TEST SOCKET”, Unitechno Inc.,

http://www.unitechno.com/CMOS TEST SOCKET/CMOS TEST SOCKET.html、本研究

(1) CP 測試（晶圓測試）

1. 將客戶送來的晶圓及相關資料，進行拆箱作業及收料登錄。

2. 確保客戶產品的進廠品質。

3. 清除 IC 內的資料，以避免影響針測之結果。主要是針對 EPROM（Erasable Programmable ROM）的產品。

4. 測出良品及不良品，並判斷是否可經雷射修補機台進行修 補，以提昇良品數。

5. （非必要步驟）將經測試機測試過判定為可修補的晶圓，依 事先設計好的修補法則，用雷射將特定的 fuse 打斷，可將預 置的記憶體單元來取代有缺陷的單元，而完成修補的目的。

6. （非必要步驟）第二道測試主要目的在判斷經雷射修補之晶 粒是否修補成功，同時以不同測試條件再次篩選良品及不良 品。

7. （非必要步驟）將判定為不良品的晶粒點上墨水做記號，後 段廠做封裝製程時便可略過這些不良品。 ²

8. （非必要步驟）烤乾前一流程的墨水。

9. 確保晶片於 CP 測試完成後，晶片品質符合客戶的要求。

10. 依照客戶要求，將貨批包裝完成。客戶若沒有要求馬上出貨，

完成此一步驟之後就入成品庫。

11. 出貨之前的最後一次檢驗，確認隨貨文件、外箱包裝、出貨 標籤、送貨地址是否達客戶要求。

12. 將客戶貨物運送至客戶要求送達之地點。

〈圖 8〉CP 測試流程 資料來源：本研究整理

2 目前很多封裝廠商已經實施 Inkless 方式，所謂 Inkless 就是將測試的 “良品/不良品” 結果以檔案的 方式儲存，再經由網路或磁片傳給封裝廠，而不直接對晶圓下墨點。

Receiving (收料登錄)

CP1 (第一道針測)

Laser Repair (雷射修補)

FQC (最終檢驗) Ink (下墨點) CP2 (第二道針測)

Ink Bake (墨點烘烤)

Pack (包裝)

OQC (出貨檢驗)

Ship (出貨) IQC (進料檢驗)

UV (紫外線照射)

(2) FT 測試（IC 測試）

1. 將客戶送來的 IC 及相關資料，進行拆箱作業及收料登 錄。

2. 進料檢驗，確保客戶產品的進廠品質。

3. （非必要步驟）將 IC 置於高溫下預燒，加速 IC 老化，

使體質不良的產品提早淘汰。

4. 檢測 IC 各項電性與功能，並依結果加以分類， FT1 通常為常溫測試。

5. （非必要步驟）FT2 高溫測試的主要目的是判斷工作 速度及潛在的可靠度問題。

6. （非必要步驟）低溫測試的主要目的在確保 IC 於低溫 環境下能正常運作。

7. （非必要步驟）利用雷射將公司的名稱、標誌（Logo）

及 IC 型號等印於 IC 的膠體上。

8. 針對膠體、腳型、印碼進行檢查，將瑕疵挑出。

9. 確保晶片於 FT 測試完成後，IC 品質符合客戶的要求。

10. 依客戶要求方式包裝。

11. 出貨之前的最後一次檢驗，確認隨貨文件、外箱包裝、

出貨標籤、送貨地址是否達客戶要求。

12. 將客戶貨物運送至客戶要求送達之地點。

〈圖 9〉FT 測試流程 資料來源：本研究整理

Receiving (收料登錄)

FT1 (常溫測試)

FT2 (高溫測試)

FQC (最終檢驗) Laser Mark (雷射印碼)

FT3 (低溫測試)

掃腳/外觀檢查

(Lead Scan/Visual Inspection)

烘烤/包裝 (Baking/Packing)

OQC (出貨檢驗)

Ship (出貨) IQC (進料檢驗)

Burn In (預燒)

2.3.3.2. 測試廠的特性

晶圓測試產業並不生產實體產品，它提供給客戶的是「測試服務」，因此晶圓測 試廠的營運成本，主要來自於：

„ 測試機台折舊費用

„ 探針卡費用

„ 測試服務的直接人力

„ 後勤支援服務的間接人力

因為測試機台的價格不菲，它往往佔專業測試廠資本支出的絕大部份，而其折舊費用 也相當可觀，因此晶圓測試廠對於測試服務的報價和計價，大都以「測試機台的時間 價格（hourly rate）」來估算，而這種 hourly rate 的決定大致就包含了以下的因素：

„ 該種測試機台與針測機的折舊成本

„ 參酌「期望利潤」和「同業的價格」再做調整

然而這樣的估算，和產品真正的成本來比較，其實是嚴重扭曲的，其理由如下：

(1) 對於不同的晶片類型（記憶體晶片、邏輯晶片、影像感測晶片等），測試流程 與規格有所不同。

(2) 對於不同的客戶來源、晶圓製造廠來源，乃至於下游的封裝廠，所需配合的 測試流程與規格亦不盡相同。

(3) 晶圓測試所需的相關配件如探針卡（probe card），屬於消耗品且價格頗高，

所以對成本的影響亦不可忽視。但因為不同的產品需要量身訂製不同的探針 卡，所以各產品的配件成本也有所不同。

(4) 晶圓測試廠提供的測試服務，除了測試機台的使用，還有許多後勤支援工作，

如：產品導入、測試開發、設備維護、IT 資訊流服務、運籌等，需要相對較 高的間接人力，而在產品多樣的的情況下，所耗費的間接人力成本並不相同。

因此本研究在專業晶圓測試產業中，選擇某一公司的邏輯 IC 的晶圓測試廠為個案，

透過「作業基礎成本制度」（Activity-Based Costing，以下簡稱 ABC）的建立，在合 乎效益的前提下，更細膩地去分析產品從新導入到量產出貨的作業成本，以期更準確 掌握產品成本的估算。