CN102004104A - 晶片采样检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶片采样检测系统及其检测方法，其中所述检测系统包括：芯片分布图读取单元，读取晶片的芯片分布图，获取晶片上所形成的芯片的位置信息；检测图形产生单元，依据芯片分布图，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形；检测装置，接收检测图形，并将检测图形转化为各检测点的位置坐标，依照所述位置坐标，在晶片上选取相应的检测点进行检测。本发明依据待测晶片的芯片分布图，按照预定采样规则，选取检测点形成标准化的检测图形，将所述标准检测图形作为接口数据输入自动检测机台检测，因此具有采样准确、高效快速的特点。

Description

晶片采样检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及封装测试领域，尤其涉及一种用于半导体晶片的采样检测系统及其检测方法。

背景技术

在半导体晶片的封装工艺中，为了保证晶片上芯片的良率，出厂前需要对晶片进行基本的物理采样检测，可以采用人工目检或者使用自动检测机台(AVI tool)，但无论人工目检或是送入自动检测机台，都需要先在晶片上进行采样，输入相应检测点的坐标，才能对晶片上的芯片进行检测。

如图1所示，为现有的晶片采样检测方法流程图，基本步骤如下：

S1、提供待检测晶片，获取所述晶片上的芯片位置信息。

其中，所述的待检测晶片可能直接来自于量产线，也可能来自于测试厂，因此晶片上的形成芯片的位置可能各不相同。需要先确定晶片上形成芯片的区域，以上述区域为基础进行采样检测。

S2、在晶片上形成芯片的区域内，选取检测点并记录所述检测点对应的位置坐标。

按照一定的采样规则，在晶片上形成有芯片的区域，选择若干检测点，并记录相应的坐标位置。其中每个检测点即一块芯片，采用的采样规则可以是随机选取，也可以是按区域选取，例如根据晶片的面积规定固定的检测面积和区域，然后选取这区域内的芯片做为检测点。具体的选取方式以及检测点的数量，根据实际需要进行设置。

S3、将所述检测点的位置坐标输入检测机台进行自动检测。

现有的晶片采样检测方法，存在如下问题：由于芯片的设计来源不同，以及产品的差异，晶片上形成芯片的位置也各不相同，检测人员在进行采样时，需要在不同产品的晶片上获取芯片的位置信息并选取检测点，因而容易混淆出错，可能将检测点选取在不必要进行检测的位置，或遗漏应该被采样检测的位置。随着半导体制造技术的发展，晶片的尺寸越来越大，而芯片的尺寸越来越小，单个晶片上形成的芯片数量也大幅增长，势必造成晶片上形成有芯片的区域图形越来越复杂，现有的采样检测的方式效率低下，失误率高，已经不能满足需要。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶片采样检测系统及其检测方法，具有采样准确，高效快速的特点。

本发明提供的一种晶片采样检测系统，包括：

芯片分布图读取单元，读取晶片的芯片分布图，获取晶片上所形成的芯片的位置信息；

检测图形产生单元，依据芯片分布图，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形；

检测装置，接收检测图形，并将检测图形转化为各检测点的位置坐标，依照所述位置坐标，在晶片上选取相应的检测点进行检测。

作为可选方案，所述晶片采样检测系统还包括检测输出单元，依据检测装置的检测结果，形成并输出检测图形或表格。

作为可选方案，所述芯片分布图包括失效芯片在晶片上的位置信息。

作为可选方案，所述检测图形产生单元在采样时，每个选取的检测点为晶片上的一块芯片。

作为可选方案，所述采样规则为随机法，随机自由选取晶片上的检测点；所述采样规则也可以为放射取点法，具体包括：以晶片的中心为原点形成平面直角坐标系，在坐标系中选取关于原点或坐标轴对称的检测点；所述采样规则还可以为分区取点法，具体包括：在晶片上划分检测区域，在每个检测区域内随机选取等数量的检测点。

基于上述的晶片采样检测系统，本发明所提供的采样检测方法包括：

提供半导体晶片，所述晶片上形成有芯片；

读取晶片上的芯片分布图，获取晶片上所形成的芯片的位置信息；

依据芯片分布图，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形；

接收检测图形，并将检测图形转化为各检测点的位置坐标，依照所述位置坐标，在晶片上选取相应的检测点进行检测；

作为可选方案，在检测后还包括将检测结果形成表格或图形输出的步骤。

作为可选方案，所述芯片分布图包括失效芯片在晶片上的位置信息。

作为可选方案，所述采样时每个选取的检测点为晶片上的一块芯片。

作为可选方案，所述采样规则为随机法，随机自由选取晶片上的检测点；所述采样规则也可以为放射取点法，具体包括：以晶片的中心为原点形成平面直角坐标系，在坐标系中选取关于原点或坐标轴对称的检测点；所述采样规则还可以为分区取点法，具体包括：在晶片上划分检测区域，在每个检测区域内随机选取等数量的检测点。

与现有技术相比，本发明所述的晶片采样检测系统及其检测方法，依据待测晶片的芯片分布图，按照预定采样规则，选取检测点形成标准化的检测图形，将所述标准检测图形作为接口数据输入自动检测机台检测，因此具有采样准确、高效快速的特点。

附图说明

图1是现有的晶片采样检测方法的流程示意图；

图2为本发明所述晶片采样检测系统的单元结构示意图；

图3是本发明所述晶片采样检测方法的流程示意图；

图4a是本发明所述随机采样法的流程示意图；

图4b是本发明所述随机采样法在晶片上的采样示意图；

图5a是本发明所述放射取点法的流程示意图；

图5b是本发明所述放射取点法在晶片上的采样示意图；

图6a是本发明所述分区取点法的流程示意图；

图6b是本发明所述分区取点法在晶片上的采样示意图。

具体实施方式

随着半导体制造技术的发展以及提高生产效率的需求日益增长，半导体制造中，晶片的封装测试越来越依赖于自动化设备，并要求具有批量处理的能力，本发明在现有的晶片采样检测方法基础上，将晶片上的芯片位置信息以及采样检测点选取数据图形化、标准化，然后输入自动检测机台中，实现晶片的自动检测。能够应对各种晶片的检测需求，降低操作成本以及误差率。

基于上述思想，本发明提供了一种晶片采样检测系统，其单元结构示意图如图2所示，具体包括：

芯片分布图读取单元100，读取晶片的芯片分布图，获取晶片上所形成的芯片的位置信息；

检测图形产生单元101，依据芯片分布图，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形；

检测装置102，接收检测图形，并将检测图形转化为各检测点的位置坐标，依照所述位置坐标，在晶片上选取相应的检测点进行检测。

此外所述晶片采样检测系统还包括检测输出单元104，依据检测装置的检测结果，形成并输出检测图形或表格，便于人机展示，提供数据依据。

基于上述晶片采样检测系统，本发明还提供了相应的采样检测方法，其流程示意图如图3所示，结合图2以及图3，所述采样检测方法具体步骤包括：

S10、提供待检测的半导体晶片，所述晶片上已形成有若干芯片。

所述晶片的来源通常为量产流水线或者封装测试厂，对于不同来源的晶片，其晶片上的芯片分布图也是不相同，采样检测的需求也各异。其中，从量产流水线上提供的晶片，所有的芯片都是采样的对象，都有可能被选中成为检测点；而来自于封装测试厂的晶片，由于完成了电性测试，因此晶片上混杂着失效或者未失效的芯片，显然的失效芯片并不需要进一步采样检测，且失效芯片的位置是已知的。

S11、芯片分布图读取单元100读取晶片上的芯片分布图，获得晶片上所形成的芯片的位置信息。

其中，对于来源于封装测试厂的晶片，失效芯片的位置已知，因此在其芯片分布图上，已失效的芯片将被区分出，并进一步修正芯片分布图，所述芯片分布图读取单元100，依据读取结果，获得芯片的位置信息，也即晶片上各芯片的位置坐标。

S12、检测图形产生单元102，根据上述芯片分布图所得到的芯片位置信息，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形。

其中，所述预定的采样规则可以是随机采样，也可以是按晶片上的芯片分布情况，尽可能的均匀采样，以提高检测的精确度。其中所选取的检测点对应一块芯片，记录将上述检测点所对应的芯片的位置坐标，形成标准化的检测图形。所述检测图形由于经过标准化，数据化处理能够作为进一步检测

S13、检测装置103接收来自于图形采样产生单元102的采样图性，并将其转化为各检测点的值坐标，依照所述位置坐标，在晶片选取相应的检测点进行自动化检测。

其中，所述检测装置103可以为AVI tool机台，而所述检测图形为标准的接口数据输入检测装置103中，也即各种芯片分布图类型的晶片，都能够直接作为检测对象，而无需一一输入检测点的位置坐标。

S14、检测输出单元104，接收检测装置103的检测结果，形成并输出检测图形或表格，进行人机展示。可以展示在显示器上，也可以形成书面的检测报告等。

下面结合具体实施例，对本发明所述的晶片采样检测系统及其检测方法做进一步介绍。

第一实施例：

首先提供一半导体晶片，所述晶片上形成芯片的区域整体呈圆形，且与晶片为同心圆，该晶片来自于量产流水线，其芯片分布图可以从生产线上的机台获得。

结合图2的单元示意图进行说明，将上述晶片的芯片分布图输入芯片分布图读取单元100中，所述芯片分布图读取单元100获得芯片的位置信息，记录晶片上每块芯片对应的位置坐标。并将所述位置信息数据输入检测图形产生单元102中。

检测图形产生单元102，以上述芯片的位置信息为基础，按照预定采样规则选取检测点。本实施例中，检测图形产生单元102所采用的采样规则为随机法，流程如图4a所示，具体步骤包括：

S100、根据需要确定晶片上的检测点的数量。假设单片晶片上共有750块芯片，检测覆盖率为10％，则检测点的数量为75个。

S101、将所有已知坐标的芯片作为采样对象，随机选取75块芯片，作为检测点。

S102、将上述随机选取的75块芯片的位置坐标进行整合，形成检测图形。

如图4b所示，为晶片表面通过随机选取的方式形成检测图形后的示意图，其中黑色方格即代表采样时选取的芯片，也即检测点。

所述检测图形包含了检测点的坐标等位置信息，并经过了标准化，作为接口数据输入检测装置103中，检测装置103将检测图形转化为检测点坐标，对晶片上采样选取的芯片进行检测。检测输出单元104，接收检测装置103的检测结果并输出。

第二实施例：

本实施例中，所提供的待测晶片与第一实施例相同，且检测步骤类似，区别仅在于，检测图形产生单元102所采用的采样规则为放射取点法，流程如图5a所示，具体步骤包括：

S200、根据需要确定晶片上的检测点的数量。假设所述放射取点法为九点法，需要取九个基准检测点。

S201、将晶片上中心位置处的芯片作为原点建立坐标系，以原点为放射中心，选取关于原点或者坐标轴对称的芯片为检测点。例如在九点法中，除原点处的基准检测点之外另选取八块芯片作为基准检测点，上述八个基准检测点可以均匀分布于以原点为圆心的同一个圆周上，也可以均匀分布于正四边形的四个边上构成米字型。进一步的，还可以围绕已确定的九个基准检测点，选取其相邻的芯片作为检测点。

S202、将上述随机选取的芯片位置坐标进行整合，形成检测图形。

如图5b所示，为晶片表面通过随机选取的方式形成检测图形后的示意图，其中九个黑色方格代表采样时所选取的九个基准检测点。

其余步骤与第一实施例相似，不再赘述。

第三实施例：

提供半导体晶片，所述晶片上形成芯片的区域整体呈圆形，且与晶片为同心圆，该晶片来自于封装测试厂，其芯片分布图可以从封装测试机台获得。在所述芯片分布图中还包括了已失效芯片在晶片上的位置信息。

同样结合图2的单元示意图进行说明，将上述晶片的芯片分布图输入芯片分布图读取单元100中，所述芯片分布图读取单元100获得芯片的位置信息，记录晶片上每块芯片对应的位置坐标。并将所述位置信息数据输入检测图形产生单元102中。作为可选方案，本实施例中，所述输入检测图形产生单元102的位置信息，排除了失效芯片的位置信息，也即将失效芯片排除在采样范围之外。

检测图形产生单元102，以上述芯片的位置信息为基础，按照预定采样规则选取检测点。本实施例中，检测图形产生单元102所采用的采样规则为分区取点法，流程如图6a所示，具体步骤包括：

S300、根据需要确定晶片上的检测点的数量。假设需要选取的检测点数量为17个。

S301、将晶片上形成有芯片的区域划分成若干检测区，在每块区域内随机选取等数量的芯片作为检测点。本实施例中，选取晶片的中心圆作为第一区、围绕所述第一区向外进行环形扩展，形成第二区、第三区...第十七区，所述第二区至第十七区围绕中心圆形成三层环形的结构；在上述每个检测区内随机选取一块芯片作为检测点。

S302、将上述随机选取的芯片位置坐标进行整合，形成检测图形。

如图6b所示，为晶片表面通过随机选取的方式形成检测图形后的示意图，其中黑色方格代表采样时所选取的检测点，而斜线填充方格代表失效芯片，采样过程中被排除在采样范围外。

后续步骤与第一实施例相同，此处不再赘述。

以上提及的各种采样规则，还可以灵活搭配混合使用，例如分区取点法中，在划分检测区域后，在每个检测区域内设置基准检测点，按照每个区域平均分得的检测数量在基准检测点周围选取其余检测点。而针对已进行电性测试的晶片进行采样检测时，还可以先不在芯片分布图中排除失效芯片，而将失效芯片的相关位置信息一同输入检测图形产生单元，在采样选点时跳过失效芯片形成检测图形。

上述实施例以具有不同芯片分布图的晶片为例，采用预定的采样规则，形成相应检测图形进行采样检测，揭示了本发明所述晶片采样检测系统及其检测方法所具有的效率高、检测快速的特点，其中，所述采用标准化的检测图形作为自动检测系统的接口数据，具有良好的适应性以及拓展性，能够广泛应用于各类晶片的自动化检测中。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种晶片采样检测系统，其特征在于，包括：

芯片分布图读取单元，读取晶片的芯片分布图，获取晶片上所形成的芯片的位置信息；

检测图形产生单元，依据芯片分布图，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形；

检测装置，接收检测图形，并将检测图形转化为各检测点的位置坐标，依照所述位置坐标，在晶片上选取相应的检测点进行检测。

2.如权利要求1所述的晶片采样检测系统，其特征在于，所述晶片采样检测系统还包括检测输出单元，依据检测装置的检测结果，形成并输出检测图形或表格。

3.如权利要求1所述的晶片采样检测系统，其特征在于，所述芯片分布图包括失效芯片在晶片上的位置信息。

4.如权利要求1所述的晶片采样检测系统，其特征在于，所述检测图形产生单元在采样时，每个选取的检测点为晶片上的一块芯片。

5.如权利要求4所述的晶片采样检测系统，其特征在于，所述采样规则为随机法，随机自由选取晶片上的检测点。

6.如权利要求4所述的晶片采样检测系统，其特征在于，所述采样规则为放射取点法，具体包括：以晶片的中心为原点形成平面直角坐标系，在坐标系中选取关于原点或坐标轴对称的检测点。

7.如权利要求4所述的晶片采样检测系统，其特征在于，所述采样规则为分区取点法，具体包括：在晶片上划分检测区域，在每个检测区域内随机选取等数量的检测点。

8.一种基于权利要求1所述的晶片采样检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

提供半导体晶片，所述晶片上形成有芯片；

读取晶片上的芯片分布图，获取晶片上所形成的芯片的位置信息；

依据芯片分布图，按照预定的采样规则，在晶片上选取检测点，形成检测图形；

将检测图形转化为各检测点的位置坐标，依照所述位置坐标，在晶片上选取相应的检测点进行检测。

9.如权利要求8所述的采样检测方法，其特征在于，在检测后还包括将检测结果形成表格或图形输出的步骤。

10.如权利要求8所述的采样检测方法，其特征在于，所述芯片分布图包括失效芯片在晶片上的位置信息。

11.如权利要求8所述的采样检测方法，其特征在于，所述采样时每个选取的检测点为晶片上的一块芯片。

12.如权利要求11所述的采样检测方法，其特征在于，所述采样规则为随机法，随机自由选取晶片上的检测点。

13.如权利要求11所述的采样检测方法，其特征在于，所述采样规则为放射取点法，具体包括：以晶片的中心为原点形成平面直角坐标系，在坐标系中选取关于原点或坐标轴对称的检测点。

14.如权利要求11所述的采样检测方法，其特征在于，所述采样规则为分区取点法，具体包括：在晶片上划分检测区域，在每个检测区域内随机选取等数量的检测点。

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