统计过程控制和自助法在集成电路制程中的应用

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.016

摘  要：国产芯片制造行业能否发展壮大，成为我国高科技是否能够冲出重围的决定性因素。作为芯片封装过程中的关键工艺之一，bonding的质量控制也将在一定程序上决定芯片的功能以及可靠性水平。如何对bonding质量控制尽早进行先期策划并实施有效且低成本的检测，成为了业内广泛探讨和急需解决的问题。文章通过统计过程控制和自助法的运用，对bonding拉力检验过程进行优化，在降低测试成本的同时变事后检验为事先预防。

关键词：芯片bonding;统计过程控制;自助法

中图分类号：TN405      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）08-0054-03

Application of Statistical Process Control and Bootstrap Method in Integrated Circuit Process

WU Yuzheng

（iView Displays Company Ltd.，Shenzhen  518108，China）

Abstract：Whether the domestic chip manufacturing industry can develop and grow has become the decisive factor for whether Chinas high-tech can break out of the siege. As one of the key techniques in the process of chip packaging，the quality control of bonding will also determine the function and reliability level of the chip in a certain procedure. How to make early planning on bonding quality control and implement effective and low-cost testing has become a widely discussed and urgent problem in the industry. Through the application of statistical process control and Bootstrap method，this paper optimizes bonding pull inspection process，and changes the post inspection into pre prevention while reducing the test cost.

Keywords：chip bonding;statistical process control;Bootstrap method

0  引  言

本文涉及的“bonding”是芯片封装制造过程中的一道工序，在芯片封装前将芯片晶圆电路用金线（或铝线）与封装引脚进行焊接。

在目前的bonding制程中，部分厂商采用针对100%的芯片进行拉力测试的方法：从芯片的bonding线中选取一条进行推力测试^[1，2]，只判断是否合格，但不记录测试结果。这种测试方法有测试成本大和属于事后控制两个弊端。因此本文旨在通过运用统计过程控制和自助法，针对bonding工艺，寻求一种更具经济性的事先控制方法。

1  理论依据

1.1  统计过程分析与控制图

统计过程控制英文全称为Statistic Process Control（简称SPC）。在正态分布3个标准差（下文记为σ）范围内的概率为99.73%。在这一特性基础上，休哈特构造了控制图^[3]。

控制图控制上限和控制下限（UCL和LCL）位于中心线（CL）两侧3σ距离处，并以1个标准差为间距将控制图分为6个区（A，B，C，C，B，A），如图1所示。

其判异准则为以下8点：（1）1个数据点位于A区之外。（2）9个数据点位于C区之外。……