Parametric Test – Khám sức khỏe cho con chip trước khi xuất xưởng

Hùng Vũ

Fri, 05 Sep 2025

1. Parametric Test là gì?

Parametric Test (kiểm thử tham số) là bước đo lường các thông số điện cơ bản của chip (IC), bao gồm:

• Điện áp ngưỡng (Threshold Voltage – Vth)
• Dòng rò (Leakage Current – Iddq)
• Điện trở (Resistance)
• Điện dung (Capacitance)
• Tần số hoạt động (Frequency)

Mục tiêu chính: kiểm tra xem các thông số của chip có nằm trong giới hạn thiết kế (design specifications) hay không.
Nói cách khác, nếu Functional Test đảm bảo chip “chạy đúng logic”, thì Parametric Test đảm bảo chip chạy đúng chuẩn kỹ thuật điện.

2. Tại sao cần Parametric Test?

Một con chip có thể không lỗi logic, nhưng vẫn không đạt chuẩn do sai số điện. Ví dụ:

• Dòng rò quá cao → gây tiêu hao điện năng, sinh nhiệt bất thường → giảm tuổi thọ.
• Điện áp ngưỡng transistor sai lệch → transistor bật/tắt không ổn định → hiệu năng kém.
• Điện trở/kết nối bất thường → có thể dẫn đến hỏng hóc sớm khi chip hoạt động lâu dài.

Nhờ Parametric Test, các hãng bán dẫn có thể:

• Đảm bảo chất lượng sản phẩm: mọi chip xuất xưởng đều đạt tiêu chuẩn.
• Phát hiện lỗi công nghệ chế tạo (process defects) ngay tại giai đoạn wafer.
• Thu thập dữ liệu thống kê để phân tích và cải thiện yield (tỷ lệ chip tốt).

3. Ví dụ dễ hiểu trong đời sống

Để hình dung dễ hơn:

• Khám sức khỏe định kỳ: Bạn đi lại bình thường nhưng nếu huyết áp cao, đường huyết vượt chuẩn, bác sĩ sẽ cảnh báo nguy cơ bệnh tim mạch, tiểu đường.
• Bảo dưỡng xe máy: Xe vẫn chạy được, nhưng nếu dầu nhớt loãng, áp suất lốp lệch chuẩn, thì nguy cơ hỏng hóc hoặc tai nạn về sau là rất cao.

Tương tự, Parametric Test giúp phát hiện nguy cơ tiềm ẩn của chip, ngay cả khi nó vẫn hoạt động bình thường.

4. Cách thực hiện Parametric Test

Parametric Test thường được tiến hành bằng Parametric Testers hoặc ATE (Automatic Test Equipment) với các phép đo đặc thù. Một số ví dụ quan trọng:

• Iddq Test: đo dòng rò khi chip không hoạt động (quiescent current).
• Threshold Voltage (Vth) Measurement: kiểm tra điện áp ngưỡng để transistor bật/tắt đúng.
• Leakage Current Test: phát hiện transistor bị “rò điện”.
• Resistance & Capacitance Measurement (R/C Test): đánh giá chất lượng kết nối, dây dẫn và lớp cách điện.
• Breakdown Voltage Test: kiểm tra độ bền của lớp oxide trong transistor MOSFET.

Kết quả được so sánh với Design Specs. Nếu vượt ngưỡng → chip bị loại hoặc đánh giá lại quy trình chế tạo.

5. Ứng dụng trong sản xuất bán dẫn

Parametric Test thường được thực hiện ngay sau khi chế tạo wafer (Wafer Sort / Wafer Probe Test) trước khi cắt và đóng gói.

Ứng dụng chính:

• Xác định lỗi công nghệ: Ví dụ sai lệch trong quá trình khắc quang (lithography), pha tạp (doping) hoặc quá trình đánh bóng CMP.
• Cải tiến quy trình sản xuất: Dữ liệu từ Parametric Test cho phép kỹ sư process điều chỉnh công nghệ (process tuning).
• Dự báo độ tin cậy lâu dài: Nếu thông số nằm sát ngưỡng, chip có thể hỏng sau một thời gian ngắn sử dụng.

Nhờ đó, hãng bán dẫn tiết kiệm chi phí, tránh sản xuất hàng loạt chip lỗi và nâng cao uy tín thương hiệu.

6. Ý nghĩa đối với kỹ sư Việt Nam

Trong bối cảnh Việt Nam đang bước chân vào ngành bán dẫn toàn cầu, Parametric Test mang ý nghĩa đặc biệt:

• Đây là kỹ năng bắt buộc đối với kỹ sư Semiconductor Test Engineering.
• Giúp kết nối giữa thiết kế (Design) và sản xuất (Process), vì kỹ sư test phải hiểu cả hai mảng.
• Mở ra cơ hội để kỹ sư Việt Nam tham gia vào các khâu quan trọng trong chuỗi cung ứng bán dẫn, thay vì chỉ dừng ở lắp ráp hoặc đóng gói.

7. Kết luận

Parametric Test chính là bước “khám sức khỏe tổng quát” cho chip.
Nó giúp nhà sản xuất không chỉ biết chip “chạy được”, mà còn đảm bảo chip chạy đúng, chạy khỏe, và chạy bền.

Trong bối cảnh ngành bán dẫn Việt Nam đang phát triển, làm chủ được Parametric Test đồng nghĩa với việc kỹ sư Việt có thêm tấm vé để bước vào chuỗi giá trị cao cấp của ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu.