ウェハテスト(ウェハソート、プロービング工程)とは、ウェハを個々のチップに切り分ける前に、ウェハ状態のまま各ダイの電気的な良否を判定する工程です。前工程が終わったウェハに対して行われ、ここで不良と判定されたダイにはマーキングまたはデータ上のフラグが付き、後続の組立工程へは流されません。
この工程を挟む理由は経済性です。パッケージング・組立・最終テストにかかるコストは、不良チップに投じても回収できません。ウェハ段階で選別しておけば、良品だけを高価な後工程へ送れます。先端パッケージのように複数のダイを1つに集積する場合はさらに重要で、1個の不良ダイがモジュール全体を無駄にするため、KGD(Known Good Die)の保証がウェハテストの役割になります。
測定はウェハプローバーとATE(自動テスト装置)の組合せで行います。プローバーがウェハをステージ上で移動・位置決めし、プローブカードの微細な針をダイの電極パッドへ接触させ、ATEがテストパターンを送って応答を判定します。1回の接触(タッチダウン)で何個のダイを同時に測れるか(同時測定数)がスループットを決めるため、多ピン・多ダイ対応のプローブカード設計が重要になります。
ウェハテストでは、機能テストに加えてプロセスモニタも行われます。スクライブライン上に置かれたTEG(テスト用素子群)を測定してトランジスタ特性や配線抵抗を取得し、前工程の異常を検知します。またダイごとの良否をウェハマップとして記録することで、面内の不良分布から原因工程を推定する解析(歩留まり解析)につながります。
制約もあります。針を当てて測るという性質上、パッドへのダメージ(プローブマーク)が残り、後のワイヤボンディングやバンプ形成に影響しないよう管理が必要です。また高温・低温での動作保証が必要な製品では、プローバーにウェハを加熱・冷却するチャックを備えて温度を振った測定を行います。ただし電源電流の供給能力や高周波特性の面では、パッケージ後の最終テストに劣ります。