測試設(shè)備:芯片良率的捍衛(wèi)者
從兩起并購說起 2018年3月,美國半導(dǎo)體設(shè)備制造商KLA-Tencor花34億美元現(xiàn)金加股票鯨吞了以色列半導(dǎo)體設(shè)備制造商奧寶科技。 無獨(dú)有偶,兩個月后,先前向美國外國投資委員會(CFIUS)打小報告的美國半導(dǎo)體企業(yè)科休(Cohu)宣布將以7.96億美元現(xiàn)金加股票收購Xcerra。 這兩起并購都發(fā)生在半導(dǎo)體測試設(shè)備領(lǐng)域,引起了各方的高度關(guān)注。本次就讓我們窺探半導(dǎo)體測試設(shè)備,深入了解下這個行業(yè)的發(fā)展。 何為測試設(shè)備? 我們通常所說的半導(dǎo)體包括了集成電路(IC)、光電子器件、分立器件和傳感器四大類。為了便于解釋,我們這里就重點(diǎn)說下集成電路,俗稱芯片。 集成電路測試設(shè)備就像一名耿直的檢驗(yàn)員,每天做的事情就是存優(yōu)汰劣,對生產(chǎn)過程中的工藝流程、晶圓半成品以及芯片成品進(jìn)行檢驗(yàn),找出不符合要求的,確保生產(chǎn)良率,把好質(zhì)量這一關(guān)。 從晶圓硅片到一顆小小芯片的誕生,需要?dú)v經(jīng)成百上千次的錘煉,方可成材,整個過程大致可分為IC設(shè)計(jì)、IC制造和IC封裝測試等環(huán)節(jié)。其中,晶圓制造也稱為前道工序,封裝稱為后道工序。 資料來源:招商證券 集成電路測試貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈,包括芯片設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)驗(yàn)證,晶圓制造中的晶圓測試和封裝完成后的成品測試。 社) 由于關(guān)系到生產(chǎn)成本,芯片的生產(chǎn)過程對良率(合格率)的要求極高。芯片生產(chǎn)工藝復(fù)雜,工序步驟涉及上百道,只要有一道工藝良率不達(dá)標(biāo)就可能前功盡棄,所謂一著不慎,滿盤皆輸。就成熟的工藝制程,芯片制造和封裝環(huán)節(jié)的最終良率都要求在95%以上。 表 集成電路加工工藝合格率情況 資料來源:招商銀行、AMEC 集成電路測試設(shè)備大致分為兩類。 一類稱為 工藝檢測設(shè)備,對生產(chǎn)過程中工藝流程進(jìn)行檢測,側(cè)重于表面性檢測,包括尺寸形貌等,可細(xì)分光罩檢測、薄膜檢測、光學(xué)檢測和晶圓缺陷檢測等。KLA就是工藝檢測設(shè)備領(lǐng)域的老大。 另一類稱為 自動化測試設(shè)備(Automatic Test Equipment ,ATE)。對芯片的性能和功能進(jìn)行檢測,按功能可細(xì)分為SOC測試,RF測試、Memory IC測試等。Cohu就是ATE領(lǐng)域的龍頭。 自動化測試設(shè)備包括了測試機(jī)(對芯片性能和功能檢測的設(shè)備)、分選機(jī)(將經(jīng)檢測的芯片分類放置)和探針臺(為芯片與測試機(jī)對接提供平臺)。在晶圓制造部分主要由測試機(jī)和探針臺配合使用,在封裝測試部分主要由測試機(jī)和分選機(jī)配合使用。 |