CN105789076A - 点测机故障判别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点测机故障判别方法，用来检测晶圆上的多个晶粒，包含：(a)设定晶粒合格条件以及亮度梯度差标准值；(b)使点测机沿着第一维度按序检测多个晶粒；(c)若多个晶粒其中一个正在被检测的晶粒符合晶粒合格条件，则即时测量并计算正在被检测的晶粒在第一维度上的第一维亮度梯度差计算值；以及(d)判断第一维亮度梯度差计算值的绝对值是否超出亮度梯度差标准值，若否，则继续执行步骤(b)。本发明的点测机故障判别方法在晶粒通过一般性检测之后，可再进一步对正在被检测的晶粒进行亮度检测，借以精确地判断是否有异物积卡于探针的状况发生，并解决此状况造成第一阶段检测结果不准确的问题。

Description

点测机故障判别方法

技术领域

本发明涉及一种点测机故障判别方法，特别涉及一种用来检测晶圆上的晶粒的点测机的故障判别方法。

背景技术

随着发光二极管产业的快速成长，除了发光二极管本身具有的高亮度、高功率、较长寿命等优点，要如何维持发光二极管的品质亦相当重要。因此，发光二极管制造完成后，必须检测发光二极管的发光特性，以判断发光二极管的品质是否良好。

发光二极管在制造时会先成长于晶圆之上，再利用激光切割形成多个LED晶粒于晶圆上。在进行LED晶粒的检测程序时，是以点测机(prober)的探针(probe)按序接触每一LED晶粒的两个电极，不仅可检测每一LED晶粒的电性，还可同时使受检测的LED晶粒发光，并透过收光机构(未图示)感测LED晶粒的发光特性。

在点测的过程当中，由于探针在使用一段时间之后，会在探针的外周缘积卡尘埃或污物，进而影响测试的可靠度，并使得产品的品质降低。为了解决此问题，目前现有的一种点测机的故障判别方法包含下列步骤：步骤1：订定一标准值范围，及一预定判断机制。步骤2：点测晶圆上预定数量的晶粒，并获得一组检测值。步骤3：点测晶圆上预定数量且相邻已检测后晶粒的其它晶粒，并获得另一组检测值。步骤4：比对二组检测值，并以二组检测值的差产生一组核校值。步骤5：统计前述核校值超出该标准值范围的数量。步骤6：当前述数量符合该判断机制时，进行点测机故障排除的工作。

然而，上述公知技术会有设定值(即超出该标准值范围的数量)不容易设定的问题。如果设定值定的太小，在实际测试时，连续发生有设定值数量的晶粒测试为不合格，就会有“需要清针”的需求，但实际上可能只是判断错误，其实并不需要清针，因此将导致测试晶粒时间的延长。如果设定值定的太大，在实际测试晶粒时，可能在连续发生有设定值数量的晶粒测试为不合格的期间，探针上面沾粘的尘埃或污物自动掉落，也不需要清针。由此可知，上述超出该标准值范围的数量的设定值并不易拿捏。

因此，如何解决上述公知技术的问题，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点测机故障判别方法，从而克服现有技术的上述缺陷。

本发明提供一种点测机故障判别方法，应用至用来检测晶圆上的多个晶粒的点测机。点测机故障判别方法包含：(a)设定晶粒合格条件以及亮度梯度差标准值；(b)使点测机沿着第一维度按序检测多个晶粒；(c)若多个晶粒其中一个正在被检测的晶粒符合晶粒合格条件，则即时测量并计算正在被检测的晶粒在第一维度上的第一维亮度梯度差计算值；以及(d)判断第一维亮度梯度差计算值的绝对值是否超出亮度梯度差标准值，若否，则继续执行步骤(b)。

优选地，上述技术方案中，步骤(c)包含：(c1)若正在被检测的晶粒符合晶粒合格条件，则即时测量并计算正在被检测的晶粒在第二维度上的第二维亮度梯度差计算值，其中步骤(d)包含：(d1)判断第一维亮度梯度差计算值的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值是否皆超出亮度梯度差标准值，若否，则继续执行步骤(b)。

优选地，上述技术方案中，步骤(d1)包含：(d2)若判断结果为是，则执行步骤(e)；以及(e)对点测机进行异物排除和机台错误诊断工作，其中在步骤(e)之后，点测机故障判别方法还包含：(f)重新测量并计算第一维亮度梯度差计算值与第二维亮度梯度差计算值；(g)判断重新测量并计算的第一维亮度梯度差计算值的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值是否仍超出亮度梯度差标准值，若是，则执行步骤(h)，若否，则继续执行步骤(b)；以及(h)判定点测机发生异常情况，并停止点测机以进行异常排除。

优选地，上述技术方案中，步骤(b)包含：(b1)使点测机根据弓字型路径沿着第一维度按序检测多个晶粒，并沿着第二维度换排检测多个晶粒。

优选地，上述技术方案中，第一维亮度梯度差计算值由正在被检测的晶粒以及其在第一维度上至少前一个被检测的晶粒的第一维亮度比值所计算，并且第二维亮度梯度差计算值由正在被检测的晶粒以及其在第二维度上至少前一个被检测的晶粒的第二维亮度比值所计算。

优选地，上述技术方案中，正在被检测的晶粒的所述第一维亮度比值为Lx3_ratio＝Lx3/Lx2，正在被检测的晶粒在第一维度上的前一个被检测的晶粒的第一维亮度比值为Lx2_ratio＝Lx2/Lx1，Lx3、Lx2以及Lx1分别为正在被检测的晶粒以及其在第一维度上前两个被检测的晶粒的亮度值，则第一维亮度梯度差计算值Ratio_X＝(Lx3_ratio/Lx2_ratio)–1，正在被检测的晶粒的第二维亮度比值为Ly3_ratio＝Ly3/Ly2，正在被检测的晶粒在第二维度上的前一个被检测的所述晶粒的第二维亮度比值为Ly2_ratio＝Ly2/Ly1，Ly3、Ly2以及Ly1分别为正在被检测的晶粒以及其在所述第二维度上前两个被检测的晶粒的亮度值，则第二维亮度梯度差计算值Ratio_Y＝(Ly3_ratio/Ly2_ratio)–1。

优选地，上述技术方案中，亮度梯度差标准值为2％～4％。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本发明的点测机故障判别方法在晶粒通过一般性检测之后，可再进一步对正在被检测的晶粒进行亮度检测，借以精确地判断是否有异物积卡于探针的状况发生，并解决此状况造成第一阶段检测结果不准确的问题。并且，相较于公知技术，本发明的点测机故障判别方法可在检测到异常时即时对探针做清针工作。此外，本发明的点测机故障判别方法是借由判断对正在被检测的晶粒所计算的亮度梯度差计算值(而非单纯判断亮度值或亮度比值)是否过大，来判断探针是否有异物积卡，因此可以消除在晶圆上的不同区域的待测晶粒因工艺而产生的差异。也就是说，本发明的点测机故障判别方法中所预设的亮度梯度差标准值可通用至晶圆上的不同区域的待测晶粒，因此并不会产生不容易设定的问题。

附图说明

图1为本发明一实施方式的点测机故障判别方法的示意图。

图2为以本发明一实施方式的点测机故障判别方法检测晶圆上的晶粒的局部示意图。

具体实施方式

以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多具体的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些具体的细节不应用来限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些具体的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式表示。

请先参阅图1以及图2。图1为本发明一实施方式的点测机故障判别方法的示意图。图2为以本发明一实施方式的点测机故障判别方法检测晶圆W上的晶粒的局部示意图。

如图1与图2所示，在本实施方式中，点测机故障判别方法主要是应用至用来检测晶圆W上的晶粒的点测机(未图示)。点测机故障判别方法包含步骤S100～S114，如下所示。

步骤S100：设定晶粒合格条件以及亮度梯度差标准值。

上述的晶粒合格条件即针对晶粒的电压、亮度及波长所设定的预设范围，而上述的亮度梯度差标准值为2％～4％，优选为3％，但本发明并不以此为限，可依据实际需求而弹性地调整。

步骤S102：使点测机根据弓字型路径P沿着第一维度D1按序检测多个晶粒，并沿着第二维度D2换排检测多个晶粒。

如图2所示，仅就晶圆W上的25个晶粒A09～E13做说明。在本实施方式中，第一维度D1为X维度，而第二维度D2为Y维度。当点测机的探针根据上述的弓字型路径P进行移动时，会沿着第一维度D1由晶粒A09朝向晶粒A13的方向按序检测该排所有晶粒。在该排所有晶粒都检测完毕之后，探针会沿着第二维度D2换排，再沿着第一维度D1由晶粒B13朝向晶粒B09的方向按序检测，之后依此类推。在实际应用中，上述的第一维度D1与第二维度D2也可以分别是Y维度与X维度，或者为其他自订的维度。

步骤S104：若多个晶粒其中一个正在被检测的晶粒符合晶粒合格条件，则即时计算正在被检测的晶粒在第一维度D1上的第一维亮度梯度差计算值以及在第二维度D2上的第二维亮度梯度差计算值。

实际上，本实施方式的点测机故障判别方法以晶粒合格条件作为判断晶粒本身是否合格的第一阶段检测，并以亮度梯度差标准值作为判断探针(未图示)是否有异物(例如尘埃或污物)的第二阶段检测。详细来说，本发明实施方式的点测机故障判别方法先利用晶粒合格条件对每一晶粒进行一般性检测。若第一阶段检测的检测结果为“不合格”，则明显代表晶粒发生严重问题。也就是说，在步骤S100中就可先确定晶粒是否为合格的。如果是不合格的晶粒，在步骤S100就会先被纪录为不良晶粒(BadDie)，在第二阶段检测将会剔除不良晶粒的部份。虽然第一阶段检测的检测结果为“合格”，有时却无法确认晶粒本身的测试值的正确或错误，因为受到探针上积卡的异物影响，晶粒的测试结果可能不会等于实际值。以发光二极管的产业来说，晶粒除了要确认是否为不良晶粒，还需要根据测试结果来分等级，不同等级的晶粒可以贩卖的价钱也会有所不同。若晶粒的测试结果不等于实际值，例如测试结果比实际值差，表示实际上等级比较高的晶粒可能因为测试结果的错误而导致晶粒分到较差的等级。因此，本发明实施方式的点测机故障判别方法还进一步基于相邻的晶粒彼此之间的亮度落差都相似的特性对晶粒进行亮度检测。若所检测的晶粒的亮度梯度差计算值的绝对值极大，则表示探针上有异物积卡。

在本实施方式中，第一维亮度梯度差计算值由正在被检测的晶粒以及其在第一维度D1上至少前一个被检测的晶粒的第一维亮度比值所计算，并且第二维亮度梯度差计算值由正在被检测的晶粒以及其在第二维度D2上至少前一个被检测的晶粒的第二维亮度比值所计算。

举例来说，以图2中的晶粒C11来说，晶粒C11的第一维亮度梯度差计算值由晶粒C11以及其在第一维度D1上至少前一个被检测的晶粒C10的第一维亮度比值所计算，晶粒C11的第二维亮度梯度差计算值由晶粒C11以及其在第二维度D2上至少前一个被检测的晶粒B11的第二维亮度比值所计算。由此可知，必须在正在被检测的晶粒在第一维度D1上必须有至少两个以上第一维亮度比值，且在第二维度D2上必须有至少两个以上第二维亮度比值的情况之下，才能以本实施方式的点测机故障判别方法对正在被检测的晶粒进行判断。因此，于第2图中，若晶圆W只有25个晶粒A09～E13，则其中仅有晶粒C11～C13、D09～D11、E11～E13可以同时计算出第一维亮度梯度差计算值与第二维亮度梯度差计算值。

详细来说，正在被检测的晶粒的第一维亮度梯度差计算值与第二维亮度梯度差计算值可由下述方式计算而得。

正在被检测的晶粒(以晶粒E13为例)的第一维亮度比值为Lx3_ratio＝Lx3/Lx2，正在被检测的晶粒在第一维度D1上的前一个被检测的晶粒(即晶粒E12)的第一维亮度比值为Lx2_ratio＝Lx2/Lx1，Lx3、Lx2以及Lx1分别为正在被检测的晶粒以及其在第一维度D1上前两个被检测的晶粒(即晶粒E12、E11)的亮度值，则第一维亮度梯度差计算值Ratio_X＝(Lx3_ratio/Lx2_ratio)–1。正在被检测的晶粒的第二维亮度比值为Ly3_ratio＝Ly3/Ly2，正在被检测的晶粒在第二维度D2上的前一个被检测的晶粒(即晶粒D13)的第二维亮度比值为Ly2_ratio＝Ly2/Ly1，Ly3、Ly2以及Ly1分别为正在被检测的晶粒以及其在第二维度D2上前两个被检测的晶粒(即晶粒D13、C13)的亮度值，则第二维亮度梯度差计算值Ratio_Y＝(Ly3_ratio/Ly2_ratio)–1。

在一实施例中，晶粒E13的亮度Lx3与Ly3皆为101，晶粒E12的亮度Lx2为100，晶粒E11的亮度Lx1为98，晶粒D13的亮度Ly2为99，晶粒C13的亮度Ly1为98。根据以上数据可计算出晶粒E13的第一维亮度比值Lx3_ratio＝101/100＝1.01，晶粒E12的第一维亮度比值Lx2_ratio＝100/98＝1.0204082，晶粒E13的第二维亮度比值Ly3_ratio＝101/99＝1.020202，而晶粒D13的第二维亮度比值Ly2_ratio＝99/98＝1.0102041。因此，晶粒E13的第一维亮度梯度差计算值Ratio_X＝(1.01/1.0204082)–1＝–1.020％，而晶粒E13的第二维亮度梯度差计算值Ratio_Y＝(1.020202/1.0102041)–1＝0.990％。在本实施例中，由于晶粒E13的第一维亮度梯度差计算值Ratio_X的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值皆未超过预设为3％的亮度梯度差标准值，因此判定晶粒E13通过亮度检测，代表点测机在检测晶粒E13时，并未有异物积卡于探针上的状况发生。

在另一个实施例中，晶粒E13的亮度Lx3与Ly3皆为96，晶粒E12的亮度Lx2为100，晶粒E11的亮度Lx1为98，晶粒D13的亮度Ly2为99，晶粒C13的亮度Ly1为98。根据以上数据可计算出晶粒E13的第一维亮度比值Lx3_ratio＝96/100＝0.96，晶粒E12的第一维亮度比值Lx2_ratio＝100/98＝1.0204082，晶粒E13的第二维亮度比值Ly3_ratio＝96/99＝0.969697，而晶粒D13的第二维亮度比值Ly2_ratio＝99/98＝1.0102041。因此，晶粒E13的第一维亮度梯度差计算值Ratio_X＝(0.96/1.0204082)–1＝–5.920％，而晶粒E13的第二维亮度梯度差计算值Ratio_Y＝(0.969697/1.0102041)–1＝–4.010％。于本实施例中，由于晶粒E13的第一维亮度梯度差计算值Ratio_X的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值皆已超过预设为3％的亮度梯度差标准值，因此判定晶粒E13并未通过亮度检测，代表点测机在检测晶粒E13时，发生了异物积卡于探针上的状况。

要说明的是，本实施方式的点测机故障判别方法需要利用上述的第一维亮度梯度差计算值与第二维亮度梯度差计算值进行判断(而非单纯利用亮度值来判断)的目的，在于此计算步骤可以消除在晶圆W上的不同区域的待测晶粒因工艺而产生的差异。

步骤S106：判断第一维亮度梯度差计算值的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值是否皆超出亮度梯度差标准值，若否，则执行步骤S102，若是，则执行步骤S108。

步骤S108：对点测机进行异物排除和机台错误诊断工作。

由此可知，当正在被检测的晶粒的至少其中一维亮度梯度差计算值的绝对值未超出亮度梯度差标准值(或无法计算出)时，会判定无异物积卡的问题发生，并继续执行步骤S102。唯有当正在被检测的晶粒的两维亮度梯度差计算值的绝对值皆超出亮度梯度差标准值时，才会判定有异物积卡的问题发生，并接着对点测机进行异物排除(例如，清针)和机台错误诊断工作。

步骤S110：重新测量并计算第一维亮度梯度差计算值与第二维亮度梯度差计算值。

步骤S112：判断重新测量并计算的第一维亮度梯度差计算值的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值是否仍超出亮度梯度差标准值，若否，则执行步骤S102，若是，则执行步骤S114。

步骤S114：判定点测机发生异常情况，并停止点测机以进行异常排除。

在对点测机进行异物排除(例如，清针)和机台错误诊断工作的后，探针会重新回到正在被检测的晶粒，并重新测量并计算正在被检测的晶粒的第一维亮度梯度差计算值与第二维亮度梯度差计算值。若重新测量并计算的第一维亮度梯度差计算值的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值并未超出亮度梯度差标准值，则代表积卡于探针上的异物已在清针的步骤(即步骤S108)中被清除了。相反地，若重新测量并计算的第一维亮度梯度差计算值的绝对值与第二维亮度梯度差计算值的绝对值仍超出亮度梯度差标准值，则代表点测机的探针上的异物即使执行清针的步骤也无法清除，此时就必须判定点测机发生异常情况，并停止点测机。通常来说，解决上述异常情况的方式是直接更换点测机的探针。

由以上对于本发明的具体实施例的详述，可以明显地看出，本发明的点测机故障判别方法在晶粒通过一般性检测之后，可再进一步对正在被检测的晶粒进行亮度检测，借以精确地判断是否有异物积卡于探针的状况发生，并解决此状况造成第一阶段检测结果不准确的问题。并且，相较于公知技术，本发明的点测机故障判别方法可在检测到异常时即时对探针做清针工作。若清针之后的检测结果不同，则可清楚得知积卡于探针上的异物在清针后以被清除，并可继续检测下一晶粒；若检测结果相同，则可清楚得知点测机的探针发生了即使执行清针的步骤也无法清除的异常情况，必须停止点测机，以待检测人员对点测机的探针进行后续更换程序。此外，本发明的点测机故障判别方法是借由判断对正在被检测的晶粒所计算的亮度梯度差计算值(而非单纯判断亮度值或亮度比值)是否过大，来判断探针是否有异物积卡，因此可以消除在晶圆上的不同区域的待测晶粒因工艺而产生的差异。也就是说，本发明的点测机故障判别方法中所预设的亮度梯度差标准值可通用至晶圆上的不同区域的待测晶粒，因此并不会产生不容易设定的问题。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用来限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种点测机故障判别方法，用来检测晶圆上的多个晶粒，其特征在于，所述点测机故障判别方法包含：

(a)设定晶粒合格条件以及亮度梯度差标准值；

(b)使点测机沿着第一维度按序检测所述多个晶粒；

(c)若所述多个晶粒其中一个正在被检测的晶粒符合所述晶粒合格条件，则即时测量并计算正在被检测的所述晶粒在所述第一维度上的第一维亮度梯度差计算值；以及

(d)判断所述第一维亮度梯度差计算值的绝对值是否超出所述亮度梯度差标准值，若否，则继续执行步骤(b)。

2.如权利要求1所述的点测机故障判别方法，其特征在于，步骤(c)包含：

(c1)若正在被检测的所述晶粒符合所述晶粒合格条件，则即时测量并计算正在被检测的所述晶粒在第二维度上的第二维亮度梯度差计算值，

其中步骤(d)包含：

(d1)判断所述第一维亮度梯度差计算值的绝对值与所述第二维亮度梯度差计算值的绝对值是否皆超出所述亮度梯度差标准值，若否，则继续执行步骤(b)。

3.如权利要求2所述的点测机故障判别方法，其特征在于，步骤(d1)包含：

(d2)若判断结果为是，则执行步骤(e)；以及

(e)对所述点测机进行异物排除和机台错误诊断工作，

其中在步骤(e)之后，所述点测机故障判别方法还包含：

(f)重新测量并计算所述第一维亮度梯度差计算值与所述第二维亮度梯度差计算值；

(g)判断重新测量并计算的所述第一维亮度梯度差计算值的绝对值与所述第二维亮度梯度差计算值的绝对值是否仍超出所述亮度梯度差标准值，若是，则执行步骤(h)，若否，则继续执行步骤(b)；以及

(h)判定所述点测机发生异常情况，并停止所述点测机以进行异常排除。

4.如权利要求2所述的点测机故障判别方法，其特征在于，步骤(b)包含：

(b1)使所述点测机根据弓字型路径沿着所述第一维度按序检测所述多个晶粒，并沿着所述第二维度换排检测所述多个晶粒。

5.如权利要求2所述的点测机故障判别方法，其特征在于，所述第一维亮度梯度差计算值由正在被检测的所述晶粒以及其在所述第一维度上至少前一个被检测的所述晶粒的第一维亮度比值所计算，并且所述第二维亮度梯度差计算值由正在被检测的所述晶粒以及其在所述第二维度上至少前一个被检测的所述晶粒的第二维亮度比值所计算。

6.如权利要求5所述的点测机故障判别方法，其特征在于，正在被检测的所述晶粒的所述第一维亮度比值为Lx3_ratio＝Lx3/Lx2，正在被检测的所述晶粒在所述第一维度上的前一个被检测的所述晶粒的所述第一维亮度比值为Lx2_ratio＝Lx2/Lx1，Lx3、Lx2以及Lx1分别为正在被检测的所述晶粒以及其在所述第一维度上前两个被检测的所述晶粒的亮度值，则所述第一维亮度梯度差计算值Ratio_X＝(Lx3_ratio/Lx2_ratio)–1，正在被检测的所述晶粒的所述第二维亮度比值为Ly3_ratio＝Ly3/Ly2，正在被检测的所述晶粒在所述第二维度上的前一个被检测的所述晶粒的所述第二维亮度比值为Ly2_ratio＝Ly2/Ly1，Ly3、Ly2以及Ly1分别为正在被检测的所述晶粒以及其在所述第二维度上前两个被检测的所述晶粒的亮度值，则所述第二维亮度梯度差计算值Ratio_Y＝(Ly3_ratio/Ly2_ratio)–1。

7.如权利要求1所述的点测机故障判别方法，其特征在于，所述亮度梯度差标准值为2％～4％。