Kupfer in der Halbleiterfertigung

Qualitätstest und Selektion

Parameter wie Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit schwanken während der Produktion und auch die Maschinen haben gewisse Toleranzen. Selbst minimale Veränderungen wirken sich aus und sorgen für eine Streuung der internen Verzögerungszeiten (Delays). Diese bestimmen letztendlich die Geschwindigkeit des gesamten Bauelementes. In der Serienproduktion stellt sich erst nach Ablauf aller Bearbeitungsschritte heraus, ob alle Lagen perfekt zueinander angeordnet sind und die Ergebnisse der physikalischen und chemischen Prozesse innerhalb der vorgegebenen Toleranzen verliefen. Ein einziger ungenügend kontrollierter Prozess macht im ungünstigsten Fall die Produktion mehrerer Wochen unbrauchbar.

In den Zwischenräumen (Kerf) der einzelnen Chips befinden sich deshalb Teststrukturen für die Qualitätskontrolle. Die Wafer können durch einfaches Ausmessen dieser Teststrukturen in drei Kategorien - schnell, mittel und langsam - vorselektiert werden und bilden somit den Grundstock für unterschiedliche Speed-Grades. Nach dem Funktionstest der einzelnen Chips wird der Wafer zersägt und die fehlerfreien Chips in Gehäuse eingebaut. Ein abschließender Test (Endtest) stellt die einwandfreie Funktion jedes einzelnen Bausteins sicher. Die Speed-Grades werden durch Überprüfung der erreichbaren Taktfrequenz selektiert und der Baustein erhält seinen Aufdruck.