半導體測試設備(Test Equipment)是自動檢查半導體晶片的電氣特性與動作,篩選良品與不良品之設備的總稱。大致分為晶圓狀態下的檢查(晶圓針測)與封裝後的最終測試,在貫穿整個製造流程的品質保證與良率提升上扮演不可或缺的角色。
主要的測試設備類別包括:(1)ATE(Automated Test Equipment:自動測試設備):對封裝後的晶片進行高速、大量電性測試的設備,依邏輯、記憶體、SoC、類比 IC 等用途有各自的專用機種。(2)晶圓針測機:讓探針卡接觸晶圓狀態下的晶粒,與 ATE 連動進行電性測試的設備。(3)預燒(burn-in)設備:施加高溫、高電壓應力,加速使早期不良顯現的可靠度試驗設備。
ATE 市場由愛德萬測試(全球市占約50~55%:SoC・記憶體・快閃記憶體用 V93000・T2000 系列)與泰瑞達(同約35~40%:UltraFlex・ETS-800 系列)2家占全球市場90%以上,屬於高度寡占市場。尤其 HBM(High Bandwidth Memory)與 AI 加速器晶片的測試需求增加,帶動愛德萬測試的高成長。
先進半導體測試的主要技術課題包括:(1)縮短測試時間(降低測試成本)、(2)因應多接腳、高速介面(HBM・PCIe 5.0/6.0・USB 等)、(3)高溫・低溫下的特性評估(多溫度測試)、(4)實作運用 AI/ML 的 ADC(自動缺陷分類)與適應性測試(Adaptive Testing)等。
隨著小晶片與先進封裝的普及,整合多顆晶粒之封裝的測試(System-in-Package Test)成為新的技術課題。已知良品晶粒(KGD:Known Good Die)的篩選精度,以及堆疊後內連線測試(DFT:Design for Testability)設計的重要性日益提高,與測試設備廠商的協同設計(Co-design)已不可或缺。