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利用精湛技术,打造DRAM的产品价值:D-TEST技术部门

By 2020年11月04日 十一月 12th, 2020 No Comments

用彻底细致的测试和不良分析,为DRAM的质量保驾护航

 半导体制造工艺大体可以分为前端和后端两大部分:前端工艺是指在晶圆上呈现半导体特性的过程;后端工艺则是指经过晶圆切割、封装(利用特殊材料制成的保护膜将半导体包裹起来,以防止震荡、潮湿,并将外部端子和芯片连接起来)和测试,最终装配出完成品的过程。

 D-TEST技术部门是属于后端工艺的一个部门,主要负责通过DRAM测试技术,提高产品的价值。D-TEST技术部门既要检验产品是否达标,且要管理测试中产生的不良来源,从而生产出高质量的产品。简言之,D-TEST技术部门的目的就是向客户提供完美无缺的产品,赢得客户的信任。

 为确保产品符合数据手册(Databook,定义半导体产品规格的数据)上的特性,D-TEST技术部门接到DRAM后, 将对其进行边际测试( Margin Test )。边际测试是指一种在超出极限的范围内操作产品,以检测产品零部件运行是否异常的一种检测。除此之外,D-TEST技术部门还要识别和分析测试过程中发现的不良原因,并将分析结果反馈给制造、设计和设备部门。也就是说,D-TEST技术部门要积极主动地找出向客户提供产品后可能会出现的所有不良问题。

 此外,D-TEST技术部门还负责通过晶圆测试、封装测试和模块测试来确保DRAM产品的良率、质量和生产效率。产量、质量和生产率之间存在一种“权衡关系”,即如果试图实现其中一个目标会减慢或削弱其他目标。所以进行适当的协调是必不可少的。因此,D-TEST技术部门正竭力打造最佳的测试条件。

 制作过程中的每一道工序都要进行测试,测试顺序分别为晶圆检测、封装检测和模块检测。首先,经前端工序加工的晶圆须进行晶圆测试,即检测每个晶片(晶圆上的每个芯片)是否正常运行。晶圆检测的具体方法为,在温度变化或给半导体施加偏压(Bias,预先施加在基极端子上的电压,以促进晶体管元件的运行)的条件后,检测半导体在极端情况下是否正常运作。

 晶圆测试合格的晶片,将按照产品类型进行封装,并进行封装测试。封装测试的目的在于检测芯片是否充分具备每种产品类型所需的性能。最后一个测试环节为模块测试,即在印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board,是一种固定半导体、电容器等各种半导体元件并连接电路的基板)上放置多个封装制作模块后进行测试,其目的在于仔细检测模块产品是否在各种应用中通过CPU正常运行。在整个工作流(workflow)中,D-TEST技术部门将根据工作需要,随时组建应急工作小组。

 与此同时,D-TEST技术部门还根据未来的市场变化,布局新的测试技术。D-TEST技术部门的负责人李基和给我们分享了D-TEST技术部门至今为此所做出的努力。

李基和, Head of D-TEST Technology

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 “目前,测试部门正试图通过创新测试方法(Methodology)和确保测试基础设施,实现大容量、高性能、低功耗、高速率和电路微型化等尖端半导体产品所需的特性。为了提高测试效率,我们还试图掌握人工智能(AI)和数字化转型的数据分析能力,以通过‘智能测试(Smart Test)’来应对瞬息万变的半导体市场。

 通过测试技术确保附加值也是一项重要任务。随着半导体产品迅速转变,客户的需求也呈现多元化的趋势,提高高附加值产品的比重成了重中之重。为此,我们正竭力提高测试水平。”

基于电子工程的编程技能、对统计学的深入理解、再加上恒心与毅力

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Q. 您在团队里主要负责什么工作?
DRAM WT Technology Team是负责测试晶圆的一个部门。晶圆测试作为测试中的第一道工序,在这道工序中找出在半导体运行中可能出现的不良是非常重要的。因为可以减少后续工序中的不良。虽然是第一道工序,但我把它当做最后一道工序去做。具体来说,我在团队里主要负责提高移动产品的质量指数、产量和生产率。

Q. 这一工作应具备哪些工作能力和素质?
当然,想做测试技术工作,要对DRAM的运行有个很好的把握。比如说,电子工程专业的人因为非常熟悉器件结构和原理,所以更容易识别和分析不良发生的原因。

Q. 您为提升自己的工作能力,做了哪些努力?
为了熟悉工作细节,数据表和设备设计资料我从不离身。此外,我对编程语言并不太熟悉,为了补足这一短板,我正在努力学习。

Q. 在工作中,什么时候觉得最有成就感?
每当通过在晶圆测试中找出潜在的不良,而其他测试工序的质量能够得到提高的时候,感到很大的成就感。其实,想找出潜在的不良真的非常复杂,真的需要很多的努力。 每当我收到来自封装测试和模块测试的积极反馈时,就觉得自己的努力终于得到了认可,所以感到很自豪。

Q. 工作中会遇到哪些困难?遇到困难时,会如何解决呢?
为了实现良率、质量和生产率之间的权衡,需要与相关部门携手展开工作。但如果意见不一致,想去说服对方真的非常不容易。遇到这种情况时,我们就用数据说话,寻找折终点。

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Q. 您在团队里主要负责什么工作?
Mobile TEST Technology Team是负责移动产品封装测试的一个部门。移动产品作为一种低功耗DDR(LPDDR),可用于智能手机、可穿戴设备、平板电脑和无人驾驶。我们主要负责确保安装在智能手机上的移动产品的产量、质量和生产率。

Q. 这一工作应具备哪些工作能力和素质?
与晶圆测试一样,需要了解半导体运行原理和编程语言。熟悉编程语言,就可以理解测试程序的原理。可以说这是在分析工作中必不可少的一个部分,因为可以有效提高工作效率。此外,如果还具备一些各种移动产品的知识,就可以知道我所负责的产品应具备哪些性能。

Q. 您为提升自己的工作能力,做了哪些努力?
我每天都至少花20分钟的时间仔细阅读数据表。数据表里记录了零部件、子系统和软件等性能的所有相关数据,可以说是了解产品的重要资料。所以我会非常认真地研究这些数据。

Q. 在工作中,什么时候觉得最有成就感?
向刚来公司不久的新手传授技术经验时,我很有成就感。我入社已有五年了,所以很多新手遇到技术上的难题,都会找我。能为他们排忧解难,让我有一种欣慰感和满足感,还能激发我拼搏的动力。

Q. 工作中会会遇到哪些困难?遇到困难,会如何解决呢?
出现质量不良时,最让人感到困惑。批量生产进入稳定状态之前,新产品存在质量问题的可能性较大。我刚进公司不久,就遇到了我负责的产品在短时间内出现三个质量问题的情况。当时的情况真的时非常得紧急,多亏了前辈们的帮忙,才顺利度过了这个难关。自从有了这个事儿以后,我更加坚信只要团队成员齐心协力,就没有过不去的坎儿。当然,我也想像我的前辈一样,成为一个值得信赖的人。

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Q. 您在团队里主要负责什么工作?
New Tech. TEST Technology Team是负责利用机器学习等人工智能技术,提升现有的测试技术或开发新的测试技术的部门。数据分析工作需从分析前端工艺数据和测试工艺数据之间的相关性开始着手,比较每个工序的数据,就能知道每个条件会带会来什么样的影响。分析这些原因之后,我们会对其进行完善和建模工作,并体现在测试环境中。目前,我们正在应用机器学习技术,试图建立最佳的测试条件,以保证产量和质量、减少测试时间、提高生产率。我们正在通过从数万个因素中找出不必要的因素来提高工作效率。

Q. 这一工作应具备哪些工作能力和素质?
需要具备分析数据的能力。数据分析工作的关键在于分析测试结果数据和数据的加工处理。我们需要收集其他团队所需的数据,进行适当的处理后提供给他们,所以要有一个游刃有余的处理数据的能力 。

Q. 您为提升自己的工作能力,做了哪些努力?
我一直在认真学习各种统计技术。除了学习在建模中使用的现有技术之外,还仔细查看是否有新的统计技术可以应用。我现在在接受公司提供的在线培训教育,查找相关案例,做到学以致用。

Q. 在工作中,什么时候觉得最有成就感?
当我看到新技术应用后,模型的性能得到提升时,就有一种很大的满足感。而且,我每次都会参加与公司内部数据分析相关的竞赛活动,从中获取很多新的创意。我尝试着用各种方法,将新的想法应用到工作当中去。跟我们一起工作的团队对我的想法给予肯定时,我就感觉我的努力没有白费。

Q. 工作中会会遇到哪些困难?遇到困难,会如何解决呢?
有时应用了不同技术之后,模型的性能并没有提高,或者结果更不准确。我们要知道测试过程中哪些技术可以用人工智能来取代,但如果这个判断错误,误差的幅度就会变得很大。为了减少这种情况的发生,我们正在通过和其他成员交叉互检的方式进行检测。

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Q. 您在团队里主要负责什么工作?
Module TEST Technology Team主要负责测试模块产品,尤其是在服务器上运行的大容量内存产品。模块测试工作检测的是用户体验,如SK海力士模块是否在各种应用中正常运行。我们还创建了一个保证产量、质量和生产率平衡的测试环境。为改善质量,我们对不良进行了各种分析后,反馈给上道工序;为提高生产率和产量,我们正努力打造在缩短模块测试时间的同时确保质量稳定的测试条件。

Q. 这一工作应具备哪些工作能力和素质?
需要对统计学有个很好的把握。因为有统计技术才可以识别测试结果的显著性差异(通过统计检验方法得出的具有统计学意义的比例差异),从而提前预防不良问题。

Q. 您为提升自己的工作能力,做了哪些努力?
为了通过公司内部举办的统计技能考试,我正在看教学视频自学中。

Q. 在工作中,什么时候觉得最有成就感?
通过分析不良,找出原因或改进方案后,反馈给上道工序,如果质量得到了改善,我就会有一种成就感。之前我用新技术对一个模块的缺陷进行了分析,这个工作真的是非常困难,但我没有中途放弃,最终成功完成了不良分析,给上道工序提供了一个准确的反馈。经过我的这番努力,产品的质量获得了改善,这件事真让我感到自豪。

Q. 工作中会会遇到哪些困难?遇到困难,会如何解决呢?
应用新技术总是一件非常困难的事儿。DRAM产品不断向微型化和大容量化方向发展,设备也随之不断更新变化。为了跟上这一步伐,我们必须要快速掌握设备的使用方法。

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