CN106949926A - 晶圆自动目检系统及自动目检方法 - Google Patents

晶圆自动目检系统及自动目检方法 Download PDF

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高海林
张学良
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Abstract

本发明提供一种晶圆自动目检系统及自动目检方法，包括：获取模块，适于获取参考晶圆的光学图像及待目检晶圆的电性测试图；分区模块，适于将参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各分区区域内的芯片进行编号；叠图模块，适于将编号后的参考晶圆的光学图像与待目检晶圆的电性测试图叠加；芯片选定模块，适于在待目检晶圆的电性测试图对应于参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。本发明的晶圆自动目检系统及自动目检方法可实现自动分区及配置目检芯片，整个操作简便，且操作精确度高；且在自动配置目检芯片时，可以自动跳过电性不合格的芯片，大大缩短了配置时间，提高了工作效率。

Description

晶圆自动目检系统及自动目检方法
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆自动目检系统及自动目检方法。
背景技术
在实际生产中，为了保证客户收到的产品的质量，通常需要进行产品的出货检验。当前的出货检验通常利用自动目检(Auto-Visual Inspection，AVI)工具进行。
但是，在实际生产中，在进行出货检验之前，还需要对晶圆内的全部芯片(die)进行电性测试(Chip Probing testing，CP testing)，且晶圆电性测试失效芯片级AVI检测失效芯片均不能出货给客户。由于晶圆电性测试与AVI检测均为独立的检测过程，对于晶圆电性测试结果判定出的失效的芯片，其AVI检测结果仍可能将其判定为合格芯片，但此芯片将被综合判定为失效芯片。由于晶圆电性测试在出货检测之前进行，因此，对于晶圆电性测试结果判定出的失效芯片无需再进行AVI检测。然而，现有的AVI检测方法并不能自动屏蔽掉电性测试不合格的芯片，会对选定区域内的全部芯片均进行AVI检测，即对晶圆电性测试判定出的失效芯片进行了重复检测，一定程度上影响了出货质量的获取，同时也增加了无效检测时间，浪费了不必要的机台使用率和人力成本。
另外，现有的AVI检测中，对晶圆进行区域划分均采用手动模式，但手动操作情况下容易出错，且如果在芯片尺寸很小的状况下，手动操作根本无法完成。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种晶圆自动目检系统及自动目检方法，用于解决现有技术中由于不能自动屏蔽掉电性测试不合格的芯片而导致的增加了无效检测时间，浪费了不必要的机台使用率和人力成本的问题，以及由于采用手动区域划分而导致的区域划分容易出错，且在芯片尺寸很小的状况下，手动操作根本无法完成的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆自动目检系统，所述晶圆自动目检系统包括：
获取模块，适于获取参考晶圆的光学图像及待目检晶圆的电性测试图；
分区模块，适于将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；
叠图模块，适于将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图叠 加；
芯片选定模块，适于在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
作为本发明的晶圆自动目检系统的一种优选方案，位于区域分界线上的所述芯片，根据所述芯片中心所在的位置，将其归于其中心所在的分区区域内。
作为本发明的晶圆自动目检系统的一种优选方案，将所述参考晶圆的光学图像分为9个面积相等的分区区域。
作为本发明的晶圆自动目检系统的一种优选方案，将所述参考晶圆的光学图像分为一个圆形区域及两个圆环区域；所述圆形区域位于所述参考晶圆的光学图像的中心，包括一个所述分区区域；所述两个圆环区域分别位于所述圆形区域的外围，且每个所述圆环区域内包括4个所述分区区域。
作为本发明的晶圆自动目检系统的一种优选方案，将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像内的所述芯片与所述待目检晶圆的电性测试图内的所述芯片一一对应。
作为本发明的晶圆自动目检系统的一种优选方案，在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择芯片的过程中，遇到电性不良或不需要目检的芯片时不计数并自动调至下一编号的所述芯片。
本发明还提供一种晶圆自动目检方法，所述晶圆自动目检方法至少包括以下步骤：
获取参考晶圆的光学图像；
将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；
获取待目检晶圆的电性测试图，并将所述待目检晶圆的电性测试图与编号后的所述参考晶圆的光学图像叠加；
在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
作为本发明的晶圆自动目检方法的一种优选方案，位于区域分界线上的所述芯片，根据所述芯片中心所在的位置，将其归于其中心所在的分区区域内。
作为本发明的晶圆自动目检方法的一种优选方案，将所述参考晶圆的光学图像分为9个面积相等的分区区域。
作为本发明的晶圆自动目检方法的一种优选方案，将所述参考晶圆的光学图像分为一个圆形区域及两个圆环区域；所述圆形区域位于所述参考晶圆的光学图像的中心，包括一个所 述分区区域；所述两个圆环区域分别位于所述圆形区域的外围，且每个所述圆环区域内包括4个所述分区区域。
作为本发明的晶圆自动目检方法的一种优选方案，将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像内的所述芯片与所述待目检晶圆的电性测试图内的所述芯片一一对应。
作为本发明的晶圆自动目检方法的一种优选方案，在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择芯片的过程中，遇到电性不良或不需要目检的芯片时不计数并自动调至下一编号的所述芯片。
本发明的一种晶圆自动目检系统及自动目检方法的有益效果为：本发明的晶圆自动目检系统及自动目检方法可实现自动分区及配置目检芯片，整个操作简便，且操作精确度高；且在自动配置目检芯片时，可以自动跳过电性不合格的芯片，大大缩短了配置时间，提高了工作效率。
附图说明
图1显示为本发明的晶圆自动目检系统中各模块的连接示意图图。
图2显示为本发明的晶圆自动目检系统将参考晶圆的光学图像分为9个等面积的分区区域的示意图。
图3显示为本发明的晶圆自动目检系统在待目检晶圆的电性测试图中选择需要抽检数量的芯片进行目检的示意图。
图4显示为本发明的晶圆自动目检方法的流程图。
元件标号说明
1 获取模块
2 分区模块
3 叠图模块
4 芯片选定模块
5 参考晶圆的光学图像
6 芯片
61 合格芯片
62 电性不良芯片
7 待目检晶圆的电性测试图
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种晶圆自动目检系统，所述晶圆自动目检系统至少包括：
获取模块1，适于获取参考晶圆的光学图像及待目检晶圆的电性测试图；
分区模块2，与所述获取模块1电连接，适于将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；
叠图模块3，与所述获取模块1及所述分区模块2电连接，适于将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图叠加；
芯片选定模块4，与所述叠图模块3电连接，适于在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
作为示例，当所述待目检晶圆的电性测试图的原始文件为所述晶圆自动目检系统不能识别的格式时，所述获取模块1会先将所述待目检晶圆的电性测试图的原始文件转化为能识别的格式后再获取导入。
作为示例，所述分区模块2对所述参考晶圆的光学图像进行区域划分时，当区域分界线横跨芯片时，位于区域分界线上的所述芯片，根据所述芯片中心所在的位置，将其归于其中心所在的分区区域内。
作为示例，将所述参考晶圆的光学图像5划分的分区区域的数量可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。在一示例中，如图2所示，将所述参考晶圆的光学图像5分为9个面积相等的分区区域。
作为示例，以将所述参考晶圆的光学图像5分为9个面积相等的分区区域为例，可以采用任意一种划分方法将所述参考晶圆的光学图像进行9等分。在一示例中，将所述参考晶圆的光学图像5分为一个圆形区域及两个圆环区域；所述圆形区域位于所述参考晶圆的光学图 像5的中心，包括一个所述分区区域；所述两个圆环区域分别位于所述圆形区域的外围，且每个所述圆环区域内包括4个所述分区区域。由于每个所述分区区域的面积均为所述参考晶圆的光学图像5面积的1/9，又所述参考晶圆的光学图像5的形状为圆形，将圆形的参考晶圆的光学图像5的半径定义为R，可以得出，位于中心的所述圆形区域的半径为R/3，紧邻所述圆形区域的内侧的圆环区域的宽度为远离所述圆形区域的外侧的圆环区域的宽度为
作为示例，所述参考晶圆与所述待目检晶圆为同一型号的晶圆，以确保将编号后的所述参考晶圆的光学图像5与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像内的所述芯片6与所述待目检晶圆的电性测试图内的所述芯片6一一对应。
作为示例，由于所述参考晶圆与所述待目检晶圆为同一型号的晶圆，将编号后的所述参考晶圆的光学图像5与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像5的分区区域及各分区区域内的所述芯片6的编号即可作为所述待目检晶圆的电性测试图中的分区区域及各分区区域内的芯片的编号。
作为示例，在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像5的各个分区区域内按照编号顺序选择芯片6的过程中，遇到电性不良或不需要目检的芯片时，不计数并自动调至下一编号的所述芯片6。图3即为在所述待目检晶圆的电性测试图中选择需要抽检数量的芯片进行目检的示意图，由图3可知，在选择芯片6的过程中，在各个分区区域内按照所述芯片6的编号依次选择，当待选择的所述芯片6为合格芯片61时，计数后自动调至下一编号的所述芯片6，当待选择的所述芯片6为电性不良的芯片62时，不计数并自动调至下一编号的所述芯片6，直到选择的所述合格芯片61的数量满足需要抽检的数量为止。
本发明的晶圆自动目检系统可实现自动分区及配置目检芯片，整个操作简便，且操作精确度高；且在自动配置目检芯片时，可以自动跳过电性不合格的芯片，大大缩短了配置时间，提高了工作效率。
请参阅图4，本发明还提供一种采用上述晶圆自动目检系统进行晶圆自动目检方法，所述晶圆自动目检方法至少包括以下步骤：
S1：获取参考晶圆的光学图像；
S2：将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；
S3：获取待目检晶圆的电性测试图，并将所述待目检晶圆的电性测试图与编号后的所述参考晶圆的光学图像叠加；
S4：在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内 按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
在步骤1)中，请参阅图1中的S1步骤，获取参考晶圆的光学图像。
在步骤2)中，请参阅图1中的S2步骤，将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号。
作为示例，对所述参考晶圆的光学图像进行区域划分时，当区域分界线横跨芯片时，位于区域分界线上的所述芯片，根据所述芯片中心所在的位置，将其归于其中心所在的分区区域内。
作为示例，将所述参考晶圆的光学图像划分的分区区域的数量可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。在一示例中将所述参考晶圆的光学图像分为9个面积相等的分区区域。
作为示例，以将所述参考晶圆的光学图像分为9个面积相等的分区区域为例，可以采用任意一种划分方法将所述参考晶圆的光学图像进行9等分。在一示例中，将所述参考晶圆的光学图像分为一个圆形区域及两个圆环区域；所述圆形区域位于所述参考晶圆的光学图像的中心，包括一个所述分区区域；所述两个圆环区域分别位于所述圆形区域的外围，且每个所述圆环区域内包括4个所述分区区域。由于每个所述分区区域的面积均为所述参考晶圆的光学图像面积的1/9，又所述参考晶圆的光学图像的形状为圆形，将圆形的参考晶圆的光学图像的半径定义为R，可以得出，位于中心的所述圆形区域的半径为R/3，紧邻所述圆形区域的内侧的圆环区域的宽度为远离所述圆形区域的外侧的圆环区域的宽度为
在步骤3)中，请参阅图1中的S3步骤，获取待目检晶圆的电性测试图，并将所述待目检晶圆的电性测试图与编号后的所述参考晶圆的光学图像叠加。
作为示例，当所述待目检晶圆的电性测试图的原始文件为所述晶圆自动目检系统不能识别的格式时，所述获取模块会先将所述待目检晶圆的电性测试图的原始文件转化为能识别的格式后再获取导入。
作为示例，所述参考晶圆与所述待目检晶圆为同一型号的晶圆，以确保将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像内的所述芯片与所述待目检晶圆的电性测试图内的所述芯片一一对应。
作为示例，由于所述参考晶圆与所述待目检晶圆为同一型号的晶圆，将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像的分区区域及各分区区域内的所述芯片的编号即可作为所述待目检晶圆的电性测试图中的分区区域及各分区区域内的芯片的编号。
在步骤4)中，请参阅图1中的S4步骤，在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参 考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
作为示例，由于所述参考晶圆与所述待目检晶圆为同一型号的晶圆，将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像的分区区域及各分区区域内的所述芯片的编号即可作为所述待目检晶圆的电性测试图中的分区区域及各分区区域内的芯片的编号。
作为示例，在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像5的各个分区区域内按照编号顺序选择芯片的过程中，遇到电性不良或不需要目检的芯片时，不计数并自动调至下一编号的所述芯片。在选择芯片的过程中，在各个分区区域内按照所述芯片的编号依次选择，当待选择的所述芯片为合格芯片时，计数后自动调至下一编号的所述芯片，当待选择的所述芯片为电性不良的芯片时，不计数并自动调至下一编号的所述芯片，直到选择的所述合格芯片的数量满足需要抽检的数量为止。
综上所述，本发明提供一种晶圆自动目检系统及自动目检方法，所述晶圆自动目检系统包括：获取模块，适于获取参考晶圆的光学图像及待目检晶圆的电性测试图；分区模块，适于将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；叠图模块，适于将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图叠加；芯片选定模块，适于在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。本发明的晶圆自动目检系统及自动目检方法可实现自动分区及配置目检芯片，整个操作简便，且操作精确度高；且在自动配置目检芯片时，可以自动跳过电性不合格的芯片，大大缩短了配置时间，提高了工作效率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种晶圆自动目检系统，其特征在于，所述晶圆自动目检系统包括：
获取模块，适于获取参考晶圆的光学图像及待目检晶圆的电性测试图；
分区模块，适于将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；
叠图模块，适于将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图叠加；
芯片选定模块，适于在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
2.根据权利要求1所述的晶圆自动目检系统，其特征在于：位于区域分界线上的所述芯片，根据所述芯片中心所在的位置，将其归于其中心所在的分区区域内。
3.根据权利要求1所述的晶圆自动目检系统，其特征在于：将所述参考晶圆的光学图像分为9个面积相等的分区区域。
4.根据权利要求3所述的晶圆自动目检系统，其特征在于：将所述参考晶圆的光学图像分为一个圆形区域及两个圆环区域；所述圆形区域位于所述参考晶圆的光学图像的中心，包括一个所述分区区域；所述两个圆环区域分别位于所述圆形区域的外围，且每个所述圆环区域内包括4个所述分区区域。
5.根据权利要求1所述的晶圆自动目检系统，其特征在于：将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像内的所述芯片与所述待目检晶圆的电性测试图内的所述芯片一一对应。
6.根据权利要求1所述的晶圆自动目检系统，其特征在于：在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择芯片的过程中，遇到电性不良或不需要目检的芯片时不计数并自动调至下一编号的所述芯片。
7.一种晶圆自动目检方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取参考晶圆的光学图像；
将所述参考晶圆的光学图像分为多个面积相等的分区区域，并对各所述分区区域内的芯片进行编号；
获取待目检晶圆的电性测试图，并将所述待目检晶圆的电性测试图与编号后的所述参考晶圆的光学图像叠加；
在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择需要抽检数量的合格芯片进行目检。
8.根据权利要求7所述的晶圆自动目检方法，其特征在于：位于区域分界线上的所述芯片，根据所述芯片中心所在的位置，将其归于其中心所在的分区区域内。
9.根据权利要求7所述的晶圆自动目检方法，其特征在于：将所述参考晶圆的光学图像分为9个面积相等的分区区域。
10.根据权利要求9所述的晶圆自动目检方法，其特征在于：将所述参考晶圆的光学图像分为一个圆形区域及两个圆环区域；所述圆形区域位于所述参考晶圆的光学图像的中心，包括一个所述分区区域；所述两个圆环区域分别位于所述圆形区域的外围，且每个所述圆环区域内包括4个所述分区区域。
11.根据权利要求7所述的晶圆自动目检方法，其特征在于：将编号后的所述参考晶圆的光学图像与所述待目检晶圆的电性测试图进行叠加后，所述参考晶圆的光学图像内的所述芯片与所述待目检晶圆的电性测试图内的所述芯片一一对应。
12.根据权利要求7所述的晶圆自动目检方法，其特征在于：在所述待目检晶圆的电性测试图对应于所述参考晶圆的光学图像的各个分区区域内按照编号顺序选择芯片的过程中，遇到电性不良或不需要目检的芯片时不计数并自动调至下一编号的所述芯片。
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