반도체 7번째 EDS공정 및 4단계 구성 / 관련기업

 

지난 시간에는 반도체 제조 공정 중 6번째 단계인 금속배선공정에 대해서 설명드렸는데요. 

 

반도체 7번째 공정인 EDS(Electrical Die Sorting) 공정은 반도체 웨이퍼 상의 개별 칩(Die)에 대해 전기적 특성 검사를 수행함으로써, 해당 칩이 정상적으로 작동하는지를 판별하고 양품과 불량품을 선별하는 공정입니다.

 

이 공정은 전공정(FAB 공정)과 후공정(패키징 공정) 사이에서 수행되며, 이후 공정의 효율성을 극대화하고 제품의 수율을 향상하는 데 매우 중요한 역할을 담당합니다.

 

 

EDS 공정의 주요 목적

 

EDS 공정은 단순한 검사 기능을 넘어, 반도체 제조의 품질과 생산 효율성 확보를 위한 필수적인 과정으로 다음과 같은 목적을 가지고 있습니다.

 

• 양품과 불량품의 선별: 각 반도체 칩의 전기적 특성을 측정하여 제품이 정상적으로 작동 가능한지를 확인합니다.
• 수선 가능한 칩의 복원: 일시적인 결함이나 경미한 불량을 가진 칩은 수선하여 다시 양품으로 활용할 수 있도록 처리합니다.
• 공정 및 설계 상의 결함 확인: 측정 데이터를 분석함으로써 전공정 혹은 설계 단계에서 발생한 문제점을 조기에 식별할 수 있습니다.
• 후공정 효율화 및 비용 절감: 불량 칩을 패키징 전에 미리 제거함으로써, 불필요한 자재 낭비와 인력 투입을 방지하고 전반적인 생산 수율을 향상시킵니다.

금속배선 공정, EDS 공정, 패키징 공정 설명 (출처: LX세미콘)

EDS 검사 방식 및 장비

EDS 공정에서는 프로브 카드(Probe Card)라는 정밀 장비를 활용합니다.

이 카드에는 수백에서 수천 개의 미세한 핀이 장착되어 있으며, 웨이퍼 상의 각 칩과 직접 접촉하여 전기 신호를 인가하고 그 반응을 분석합니다.

 

EDS 공정 설명 (출처: 삼성전자뉴스룸)

 

이 과정을 통해 각 칩의 동작 여부를 판단하게 됩니다.

 

EDS 공정의 4단계 구성

EDS 공정의 4단계 (출처: 삼성반도체이야기)

 

EDS 공정은 크게 네 가지 단계로 구성되어 있으며, 각 단계는 다음과 같은 역할을 수행합니다.

① Electrical Test & Wafer Burn-In (ET Test & WBI)

• ET Test는 각 칩의 전류 및 전압 특성을 측정하여, 개별 회로 소자가 전기적으로 정상적으로 작동하는지를 판단합니다.
• WBI는 일정 온도로 가열된 상태에서 AC/DC 전압을 인가하여 잠재적인 불량 요소를 사전에 발견하는 과정으로, 제품의 신뢰성을 확보하는 데 기여합니다.

② Hot / Cold Test

해당 단계에서는 칩이 고온 및 저온 환경에서도 안정적으로 동작하는지를 확인합니다.

 

이 과정을 통해 다양한 온도 조건에서 제품의 성능을 보장할 수 있으며, 수선이 가능한 불량 칩은 다음 단계에서 수선 대상으로 분류됩니다.

③ Repair / Final Test

• Repair 공정에서는 앞선 단계에서 수선이 가능한 것으로 판별된 칩에 대해 결함을 수정하는 작업이 진행됩니다.
• Final Test에서는 수선 완료 후 칩이 정상적으로 복구되었는지를 최종적으로 검증하여, 양품과 불량품을 확정하게 됩니다.

④ Inking

불량으로 최종 판정된 칩은 식별을 용이하게 하기 위해 표면에 잉크를 찍는 Inking 공정을 거칩니다.

 

최근에는 실제 잉크를 사용하는 방식보다는, 검사 데이터를 바탕으로 양품과 불량품을 디지털 방식으로 구분하고 있으며, 이를 통해 생산 공정의 자동화를 지원하고 있습니다.

 

Inking 공정이 완료된 웨이퍼는 건조(Bake) 과정을 거쳐 품질관리(QC)를 수행한 뒤, 후속 패키징 공정으로 이동하게 됩니다.

 

관련기업

EDS 공정에 사용되는 장비 및 부품은 고도의 정밀성을 요구하는 기술 집약적인 분야로, 국내에서는 다음과 같은 기업들이 관련 기술을 보유하고 있습니다.

• 리노공업: 고성능 프로브 카드 및 테스트 소켓을 개발·제조
• 마이크로컨텍솔: 커넥터 및 테스트용 핀 기술 분야에서 경쟁력을 보유
• ISC: 반도체 테스트 인터페이스 솔루션을 제공
• 두산테스타: 반도체 및 디스플레이 검사 장비 전문기업

이들 기업은 반도체 후공정 검사 시장에서 핵심적인 역할을 담당하고 있으며, 기술 고도화와 글로벌 공급망 확대에 따라 지속적인 성장 가능성이 주목받고 있습니다.

 

 

결론

EDS 공정은 단순한 전기 검사 이상의 의미를 지니며, 반도체 제품의 품질 보증과 제조 수율을 좌우하는 중요한 공정입니다.

 

불량을 조기에 선별하고, 수선 가능한 칩을 복구함으로써 자재와 시간의 낭비를 줄이고 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

 

특히 프로브 카드와 같은 핵심 장비의 기술 경쟁력이 중요해짐에 따라 관련 기업들의 기술력과 시장 동향에도 주목할 필요가 있습니다.

 

다음 편에서는 반도체 8번째 공정인 패키징 공정에 대해서 알아보겠습니다.

 

삼성반도체이야기(뉴스룸)을 참고해서 작성했는데 아래 링크를 들어가서 확인해 보세요!!

 

 

 

지난번 공유했던 6번째 금속배선공정에 대해서도 같이 공부해 보세요!!

반도체 6번째 금속배선공정 및 전공정 장비 / 관련기업