不论在什么样的工厂中,生产出来的产品中必定含有一定比例的不良品。去除这些不良品后,良品的比例称为“良率(yield)”。因为良率会提高生产成本,故为企业收益相关的最重要指标之一。
晶圆检验良率很重要
对于半导体工厂来说,良率这个概念比其他业种还来得具有特别的含意。为什么呢?
如图8-3-1所示,半导体生产的良率通常可分别为各个种类,其随着构成半导体的制程,也就是在矽晶圆上把多数的半导体制作上去的“前段制程”,以及针对晶圆上的半导体晶片进行良品与否判定的“晶圆检验制程”,加上将晶圆分割成一个一个晶片,并收纳到包装后进行检查的“组装、检验制程”,性质及方法均有大幅差异。
前段制程(扩散制程)的良率,也就是投入生产线的矽晶圆中,完成前段制程的晶圆的比例,即称为“前段制程良率”。另外,在投入组装制程的IC晶片总数中,能够通过最终检验并入库的合格晶片的比例,称为“后段制程良率”。
当然上述这些良率也很重要,但更重要的是,“从每一片完成前段制程的晶圆中,可以取得多少良品晶片”,这也称为“晶圆检验良率”,具有特的意义。
此处的良率(Y),可以一片晶圆上拥有的有效晶片数(N)及良品机率(P),表示为以下公式。
Y=N*P
此处的有效晶片N的计算,多用于高精细的设计标准且大口径的晶圆。
另外,良品机率P,则因微尘、损伤、脏污、及制程导致的缺陷密度(每单位晶圆面积上具有的致命缺陷数)决定之。其结果如图8-3-2所示,良率Y(=G/W)不但直接反应了半导体的制造成本,也成为设计、制造上的制程、材料、装置、管理等综合指标。