CN111415878A - 晶圆级自动检测方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及晶圆及管芯检测技术，更具体地，涉及晶圆级自动检测方法、设备及系统。根据本公开的一方面，提供了一种自动检测方法，包括：采集待检测的晶圆的信息；基于所述待检测的晶圆的信息生成整个所述晶圆的待检测位置；基于所述晶圆的待检测位置以获得所述待检测位置所对应的每侧的测量数据；采集切割工艺所对应的规格限制信息；基于所述规格限制信息和所述待检测位置所对应的每侧的测量数据来检测所述晶圆上的管芯是否存在缺陷。

Description

晶圆级自动检测方法、设备及系统

技术领域

本公开涉及晶圆及管芯检测技术，更具体地，涉及晶圆级自动检测方法、设备及系统。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片。晶圆到达工厂后要进行激光、锯片等切割工艺才能使用，切割后每一个切割好的小单元称为管芯。在对晶圆进行激光、锯片等切割后，首先需要对切割后但还没分隔开的管芯进行质量检测，从而保证切割后的管芯的质量。

当对晶圆的激光、锯片等切割工艺存在异常时，可能会导致较大的切割定位差异，从而由于切割超规格而导致管芯超规格，即，存在缺陷。然而，在现有管芯制备工艺中，目前还不存在针对整个晶圆来自动判断晶圆上的每个管芯或绝大部分管芯是否由于切割超规格而导致管芯存在缺陷、以及生成存在缺陷管芯的位置的方法。在现有检测方法中，例如在手工检测记录过程中，将仅能采样检测一个晶圆上有限数量的位置，例如，通常为13个(交叉点)位置。然而，一个晶圆上总共可能会存在数百至数千个(交叉点)位置。如果采样的统计结果显示失败或采样的管芯的缺陷率高于阈值，则意味着出于质量风险的考虑，而将整个晶圆都要抛弃。这是非常浪费的，因为并非晶圆上所有的管芯在被激光或锯片等切割后都具有超规格或存在缺陷。

理论上，能够在一个晶圆上对每个管芯进行手工测量检测。然而由于时间和人力成本，在高产量制造(HVM)环境中几乎是不可能实现的。这是因为在高产量制造环境中，对每个管芯进行手工检测由于时间长、投资回报率低而几乎是不可能的；而且对整个晶圆上的每个管芯进行手工测量检测还可能会引起潜在的测量偏差，并且在对每个管芯进行手工检测的过程中，还可能存在人为错误的风险，例如错误的判断、计数、位置和记录等。因此，通过手工操作和定位难以在不发生任何混乱/故障的情况下测量所有管芯并准确记录可疑或存在缺陷的管芯的位置。

发明内容

本公开正是为了解决现有技术中晶圆及其管芯测量检测的常规方法所存在的上述问题，而提供了晶圆级自动检测方法、装置及系统。

根据本公开的一方面，提供了一种自动检测方法，包括：采集待检测的晶圆的信息；基于所述待检测的晶圆的信息生成整个所述晶圆的待检测位置；基于所述晶圆的待检测位置以获得所述待检测位置所对应的每侧的测量数据；采集切割工艺所对应的规格限制信息；基于所述规格限制信息和所述待检测位置所对应的每侧的测量数据来检测所述晶圆上的管芯是否存在缺陷。

在一示例中，晶圆的信息包括管芯之间在水平方向上的管芯间距X和在垂直方向上的管芯间距Y、以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)。

在一示例中，生成整个所述晶圆的待检测位置的步骤包括以下子步骤：基于管芯间距X、管芯间距Y以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)来计算第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)；基于第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)和晶圆的半径来判断所述第二交叉点是否位于晶圆上；在确定所述第二交叉点位于晶圆上后，选取所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)；以及重复上述子步骤，直至确定并验证完晶圆上所有的第二交叉点。

在一示例中，基于管芯间距X、管芯间距Y以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)并通过以下公式来计算出所述第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)：(X_n,Y_n)＝(X₀+a×X，Y₀+b×Y)，其中，a，b是整数，并在计算所述第二交叉点的坐标时从整数中逐一取值。

在一示例中，基于以下公式来判断第二交叉点是否位于晶圆上：

其中，D_n是从第二交叉点到晶圆的中心点的距离，R是晶圆的半径，并且(X_n,Y_n)是第二交叉点的坐标。

在一示例中，在确定第二交叉点位于晶圆上之后，确定a+b的值是否为偶数；如果a+b的值为偶数，则选取此时计算的第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)。

在一示例中，在确定第二交叉点位于晶圆上之后，确定a+b的值是否为奇数；如果a+b的值为奇数，则选取此时计算的所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)。

在一示例中，基于待检测的晶圆的信息生成整个晶圆的待检测位置的步骤还包括基于所有选取的第二交叉点生成整个晶圆的待检测位置。

在一示例中，待检测位置为所选取的第二交叉点，并且第二交叉点所对应的每侧的测量数据包括管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据。

在一示例中，规格限制信息包括以下各项：顶部的目标值和限制值、底部的目标值和限制值、右侧的目标值和限制值以及左侧的目标值和限制值。

在一示例中，检测晶圆上的管芯是否存在缺陷的步骤包括以下子步骤：将所选取的第二交叉点中的一个第二交叉点所对应的每侧的测量数据与规格限制信息进行比较；以及当比较的结果满足预定条件后，将所述一个第二交叉点所对应的管芯标记为存在缺陷的管芯；基于管芯间距X、管芯间距Y以及所述一个第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)来计算存在缺陷的管芯的坐标(X_def,Y_def)；重复上述子步骤，直至检测完所有选取的第二交叉点。

在一示例中，当符合以下公式中的至少一个，则判断所述比较的结果满足预定条件：管芯底部测量数据＞底部的目标值+底部的限制值；管芯底部测量数据＜底部的目标值－底部的限制值；管芯顶部测量数据＞顶部的目标值+顶部的限制值；管芯顶部测量数据＜顶部的目标值－顶部的限制值；管芯右侧测量数据＞右侧的目标值+右侧的限制值；管芯右侧测量数据＜右侧的目标值－右侧的限制值；管芯左侧测量数据＞左侧的目标值+左侧的限制值；以及管芯左侧测量数据＜左侧的目标值－左侧的限制值。

在一示例中，基于所标记的存在缺陷的管芯和计算出的对应坐标(X_def,Y_def)生成所有存在缺陷的管芯的位置文件。

根据本公开的另一方面，还提供了一种自动检测设备，包括：信息采集单元，用于采集待检测的晶圆的信息和切割工艺所对应的规格限制信息；待检测位置计算单元，用于基于待检测的晶圆的信息来生成整个晶圆的待检测位置；晶圆测量装置，用于基于晶圆的待检测位置以获得待检测位置所对应的每侧的测量数据，以及管芯检测单元，用于基于规格限制信息和待检测位置所对应的每侧的测量数据来检测晶圆上的管芯是否存在缺陷。

在一示例中，晶圆的信息包括管芯之间在水平方向上的管芯间距X和在垂直方向上的管芯间距Y、以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)。

在一示例中，待检测位置计算单元通过执行以下操作来生成整个所述晶圆的待检测位置：基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)来计算第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)；基于第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)和晶圆的半径来判断第二交叉点是否位于晶圆上；在确定第二交叉点位于晶圆上后，选取第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)；以及重复上述操作，直至确定并验证完所述晶圆上所有的第二交叉点。

在一示例中，待检测位置计算单元基于管芯间距X、管芯间距Y以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)并通过以下公式来计算出第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)：(X_n,Y_n)＝(X₀+a×X，Y₀+b×Y)，其中，a，b是整数，并在计算第二交叉点的坐标时从整数中逐一取值。

在一示例中，待检测位置计算单元用于：在确定第二交叉点位于晶圆上之后，确定a+b的值是否为偶数；如果a+b的值为偶数，则选取此时计算的第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)。

在一示例中，待检测位置为所选取的第二交叉点，并且第二交叉点所对应的每侧的数据包括管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据。

在一示例中，规格限制信息包括顶部目标值和限制值、底部目标值和限制值、右侧目标值和限制值、以及左侧目标值和限制值。

在一示例中，管芯检测单元通过执行以下操作来检测晶圆上的管芯是否存在缺陷：将所选取的第二交叉点中的一个第二交叉点所对应的每侧的测量数据与规格限制信息进行比较；当所述比较的结果满足预定条件后，将所述一个第二交叉点所对应的管芯标记为存在缺陷的管芯；基于管芯间距X、管芯间距Y以及对应的第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)来计算存在缺陷的管芯的坐标(X_def,Y_def)；重复上述操作，直至检测完所有选取的第二交叉点。

根据本公开的另一方面，还提供了一种自动检测系统，所述系统包括：存储器，其存储有可执行指令；处理器，其耦合到所述存储器，所述指令在由所述处理器执行时使得所述处理器执行上述自动检测方法。

根据本公开的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上具有可执行指令，当所述可执行指令被执行时，使得处理器执行上述自动检测方法。

本公开所提供的晶圆级自动检测方法由于不需要额外的设备，也不需要人力资源，因此相对于现有检测技术提供了较低成本。此外，该晶圆级自动检测方法采用相关例程算法对整个晶圆进行自动测量，而无需人工测量、判断、计数、定位和记录，因此整个测量过程无错误或错误率极低。而且，由于该晶圆级自动检测方法采用相关例程算法进行全自动检测计算，因此相比手动检测效率，极大得提高了对整个晶圆上每个管芯布置位置的检测计算效率。

附图说明

通过参考结合附图对本文所述实施例所作的以下说明，本公开内容的上述特征和其它特征以及实现它们的方式将变得更为显而易见，并且可以更好地加以理解，在附图中：

图1示出了本公开一实施例的晶圆级自动检测方法的流程图；

图2示出了本公开一实施例的输入界面的示意图；

图3示出了本公开一实施例的晶圆上管芯之间相互布置的局部示意图；

图4示出了本公开一实施例的待检测位置生成例程的流程图；

图5示出了本公开一实施例的在晶圆测量装置中晶圆所在坐标系的示意图；

图6示出了本公开一实施例的管芯及其对角的局部示意图；

图7示出了本公开一实施例的在晶圆上所选取的交叉点的测量位置的分布图；

图8示出了本公开一实施例的另一输入界面的示意图；

图9示出了本公开一实施例的管芯检测和处理例程的流程图；

图10示出了本公开一实施例的晶圆级自动检测设备的示意图；

图11示出了本公开一实施例的晶圆级自动检测系统的示意图。

可以理解的是，为了图示的简化和/或清楚，在视图中示出的元件不一定按照比例绘制。此外，为了使本公开的发明点更容易理解，而在附图中省略了本领域已知的部件。视图的尺度不表示本文所描绘的各种元件的精确尺寸和/或尺寸比例。

具体实施方式

本文所描述的实施例主要涉及晶圆及其上管芯的测量检测领域，更具体地，涉及一种晶圆级自动检测方法、设备及系统。然而，相关领域中的技术人员将认识到，本文所公开的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其它方法、组件、材料等来实践。在其它实例中，未详细描述或示出公知的结构、材料或操作以避免使说明书的各方面模糊。

遍及本说明书对“一实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”遍及本说明书在各种地方的出现不一定全部是指相同的实施例。各种操作可以被依次并且以最有助于理解所要求保护的主题的方式描述为多个分立操作。然而，描述的次序不应当被解释为暗示这些操作必然是次序相关的。所描述的操作可以以与所描述的实施例不同的次序执行。可以执行各种附加操作和/或可以在附加实施例中省略所描述的操作。

下面，首先结合图1-图9来详细描述本公开一实施例的晶圆级自动检测方法。图1示出了本公开一实施例的晶圆级自动检测方法的流程图。如图1所示，晶圆级自动检测方法100首先行进到S102。在S102处，采集或加载待检测的晶圆产品的相关信息。

具体来说，在本公开一说明性实施例中，由用户通过诸如输入界面的信息采集单元将待检测的晶圆产品的信息进行加载或输入。在一说明性实施例中，该输入界面如图2所示，其中包含了“加载产品参考文件”、“验证产品信息”等各类信息采集框提示、以及用于用户加载输入信息的信息采集框等。从图2中可以看出，包含待检测的晶圆产品的信息的参考文件“0001.xlsm”被用户加载，随着产品信息参考文件被加载，待检测的晶圆产品的信息，例如，管芯间距X、管芯间距Y以及任一交叉点中心坐标(X，Y)等的数值可以被自动加载到对应的信息采集框。对于本领域技术人员可以理解的是，用户也可根据晶圆产品的实际信息在信息采集框中对自动生成或加载的管芯间距X、管芯间距Y以及任一交叉点的中心坐标(X，Y)等数值进行调整，或者也可以不加载待检测晶圆产品的参考文件而直接输入上述晶圆产品的信息。

在这里需要说明的是，尽管以图2所示的输入界面来举例说明了信息采集单元，然而对于本领域技术人员可以理解的是，也可以采用其他类型或其他布局的信息采集单元以便用户输入或加载待检测的晶圆产品的相关信息，例如，在图2所示的输入界面中可以包括用于输入待检测的晶圆产品的尺寸的信息采集框等。

由此可以看出，在S102处，采集或加载的晶圆产品的信息主要包括包含晶圆产品的信息的产品信息参考文件、相邻管芯之间在水平方向上的管芯间距X和在垂直方向上的管芯间距Y(即，在直角坐标系中x轴方向上的距离和y轴方向上的距离，如图3所示)、以及在坐标系中的第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)(即，图2中输入界面示出的任一交叉点的中心坐标(X，Y))等。

接下来，结合图3来更清楚地描述管芯间距X、管芯间距Y以及管芯之间的交叉点之间的关系。图3示出了晶圆上管芯之间相互布置的局部示意图。如图3所示，每个交叉点对应于4个管芯，并且交叉点位于4个管芯的中心位置，4个管芯Q1、Q2、Q3、Q4分别相对于以交叉点为原点的坐标轴呈对称布置。此外，管芯Q3与管芯Q4之间的间距即为上述管芯间距X，管芯Q3与管芯Q2之间的间距即为上述管芯间距Y。此外，在理论上，管芯之间的区域可以为诸如激光、锯片等切割工艺的切割区域。

在用户输入或加载待检测的晶圆产品的上述信息之后，方法100行进到S104。在S104处，将基于上述输入或加载的晶圆产品的信息来计算并选取第二交叉点及其坐标，并由此生成整个晶圆的待检测位置或生成包含整个晶圆的待检测位置的参考文件。该步骤主要由待检测位置生成例程200来实现，如图4所示。

下面结合图4来具体描述待检测位置生成例程200的处理流程。例程200首先开始于S202，在S202处，基于用户输入或加载的管芯间距X、管芯间距Y以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)并通过以下公式1-1来计算第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)。

(X_n,Y_n)＝(X₀+a×X，Y₀+b×Y) 公式1-1其中，a，b是整数，例如0、±1、±2、±3……±n。在计算第二交叉点的坐标时，a，b可从整数中分别逐一取值。对于本领域技术人员可以理解的是，当a和b均取值为0时，则(X_n,Y_n)＝(X₀，Y₀)，此时所计算出的第二交叉点即为第一交叉点。此外，对于本领域技术人员可以理解的是，第一交叉点与第二交叉点仅是为了从术语上相互区别，其本质属性没有差别，均是晶圆上的如图3所示的交叉点。

每当计算出一个第二交叉点的坐标后，例程200行进到S204。在S204处，基于计算出的第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)和晶圆在坐标系中所在的半径或直径来确定第二交叉点是否位于晶圆上。

下面结合图5来描述如何确定计算出的第二交叉点是否位于待检测的晶圆上。图5示出了本公开一实施例的在晶圆测量装置中晶圆所在坐标系的示意图。如图5所示，在晶圆测量装置中，将晶圆定位于晶圆测量装置下的坐标系中，并且将待检测的晶圆的最底部中心的位置定义为该坐标系的原点。当晶圆产品的半径为R的情况下，晶圆中心点A的坐标即为(0,R)。从图5中可以看到，在S102处通过信息加载或输入的任一交叉点，即第一交叉点B的坐标(X₀,Y₀)位于该晶圆区域中。对于本领域技术人员可以理解的是，该第一交叉点B的坐标(X₀,Y₀)如果满足条件也可以成为所选取的第二交叉点。

此外，对于本领域技术人员可以理解的是，如果计算出的第二交叉点C位于晶圆区域中，则从第二交叉点C到晶圆中心点A的距离D_n将小于晶圆半径R。因此，通过以下公式1-2来确定计算出的第二交叉点C是否处于晶圆区域中。

在确定计算出的第二交叉点不位于该晶圆区域中时，例程200可行进到S206。在S206处，判断是否验证了晶圆上所有交叉点。对于本领域技术人员可以理解的是，在计算设备或处理设备已知晶圆的尺寸信息、管芯间距X、Y和任一交叉点B的坐标(X₀,Y₀)后，可确定出所有交叉点的数量，从而用于判断是否验证了晶圆上所有交叉点。此外，如本领域所公知的，也可以通过计算设备或处理设备对a、b的轮询取值来判断是否完成晶圆上所有交叉点的测量。例如，在a取0时，b可以从0、±1、±2等逐渐增大或逐渐减小取值而保持a取值不变，直到第二交叉点的坐标超出晶圆所在坐标系中的范围，随后a取值逐一增大或逐一减小，并重复b取值的步骤直至测量完整个晶圆上的交叉点。由于上述判断方法均为本领域公知的判断方法，为了不模糊不公开的发明点这里不再赘述具体细节。

在判断出还没有验证完晶圆上所有交叉点后，例程200返回到S202，并重新选取a、b、或a和b的值，以进行下一个第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)的计算。

在一优选实施例中，在确定计算出的第二交叉点位于该晶圆区域中之后，例程200可以行进到S208。根据测量检测方法，并为了提高测量效率、节省检测时间，如图6所示，对于每个管芯，可以仅检查一对角，这是因为每一个交叉点可对应于管芯的两条边，因此，每个管芯一对角的两个交叉点则对应于管芯的四条边，即整个外边界，由此可以确定管芯的四周是否切割后超规格或存在缺陷。相应地，晶圆上选取的第二交叉点的测量位置的分布如图7所示。

基于以上原理，在一优选实施例中，在S208处，如果确定用于计算第二交叉点所选择的a、b的值之和为偶数，即a+b＝偶数，则选取该第二交叉点，否则将不选取该第二交叉点。需要注意的是，在之后重复进行上述步骤时，均通过确定所选择的a、b的值之和为偶数，来选取该第二交叉点。对于本领域技术人员可以理解的是，当a和b均取值为0时，则(X_n,Y_n)＝(X₀，Y₀)，此时a+b＝0。因为0属于偶数，因此此时所计算出的第二交叉点(即，第一交叉点)也为可选取的第二交叉点，如图7所示。

在另一优选实施例中，在S208处，如果确定用于计算第二交叉点所选择的a、b的值之和为奇数，即a+b＝奇数，则选取该第二交叉点，否则将不选取该第二交叉点。同样需要注意的是，在之后重复进行上述步骤时，均通过确定所选择的a、b的值之和为奇数，来选取该第二交叉点。

在第二交叉点不满足上述条件后，例程200可行进到S206，再次判断是否完成晶圆上所有交叉点的测量。

在第二交叉点满足上述条件后，例程200可行进到S210。当然，对于本领域技术人员可以理解的是，在没有可选步骤S208的情况下，当在S204处确定计算出的第二交叉点位于该晶圆区域中之后，例程200可直接行进到S210。在步骤S210处，将选取的第二交叉点及其坐标进行记录。随后，例程200跳转至S206，再次判断是否完成晶圆上所有交叉点的测量。在判断出已完成晶圆上所有交叉点的测量后，例程200行进到S212，在S212处，基于所有选取的第二交叉点及其坐标生成整个晶圆的待检测位置或生成包含整个晶圆的待检测位置的参考文件。在另一优选实施例中，用户可将生成的包含整个晶圆的待检测位置的参考文件存入存储器中，以便用户将来查看。

在完成了上述例程200，即在S104处，获得整个晶圆的待检测位置(即，所有选取的第二交叉点)之后，返回参考图1，此时方法100可行进到S106。在这里需要首先说明的是，在对晶圆的激光、锯片等切割工艺中，存在沿着以交叉点为原点的坐标轴(x、y轴)作为中心轴进行切割的理论切割位置(如图3所示的切割区域)。然而，在实际切割工艺中，可能会由于各种原因(例如，光路老化或计算误差等)而导致切割存在偏差，从而导致激光或锯片等在晶圆的切割线上存在偏差。由于一些偏差是可接受的，而有一些偏差是不可接受的，因此在实际工艺中需要设定切割沟槽(路)的边界与对应管芯的外边界之间的规格值/理论值(即，下文的目标值)和容许公差(即，下文的限制值)，以判断偏差是否超规格。因此，在S106处，基于所生成的整个晶圆的待检测位置，即所有选取的第二交叉点，来测量每个选取的第二交叉点在激光、锯片等切割工艺切割后对应的每侧的数据。

下面以激光切割为例结合图3来具体描述如何测量所选取的第二交叉点在激光切割后对应的每侧的数据。对于本领域技术人员可以理解的是，尽管在该实施例中，以激光切割为例进行了说明，然而这仅用于说明而非限制，本公开也可用于诸如锯片等其他晶圆切割工艺的晶圆及其管芯的自动检测。如图3所示，在激光沿着以交叉点为原点的x轴切割后，会存在一定宽度的激光切割路/沟槽(未示出)，其中对管芯Q3、Q4底部边界与激光切割路的上边界之间的距离进行测量所测定的数据即为底部测量数据(即，与第二交叉点对应的管芯底部测量数据)；对管芯Q2、Q1顶部边界与激光切割路的下边界之间的距离进行测量所测定的数据即为顶部测量数据(即，与第二交叉点对应的管芯顶部测量数据)；同理，在激光沿着以交叉点为原点的y轴切割后，会存在一定宽度的激光切割路/沟槽(未示出)，其中对管芯Q3、Q2右侧边界与激光切割路的左边界之间的距离进行测量所测定的数据即为右侧测量数据(即，与第二交叉点对应的管芯右侧测量数据)；对管芯Q4、Q1左侧边界与激光切割路的右边界之间的距离进行测量所测定的数据即为左侧测量数据(即，与第二交叉点对应的管芯左侧测量数据)。

因此，通过晶圆测量装置根据以上测量步骤，能够测量出每个选取的第二交叉点在激光等切割工艺切割后所对应的每侧的数据，即，管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据。

在一优选实施例中，在获得每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据后，可将其与对应的第二交叉点的坐标一起直接传送到相应的处理单元。可替换地，可基于所获得的第二交叉点所对应的每侧的测量数据以及对应的第二交叉点的坐标生成测量数据参考文件“xxxx.csv”。在另一优选实施例中，可由用户将每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据或由其生成的参考文件加载到相应的处理单元。

接下来，方法100可行进到S108。在S108处，可针对激光、锯片等切割工艺采集规格限制信息。在本公开一说明性实施例中，由用户通过如图8所示的输入界面输入针对激光、锯片等切割工艺的规格限制信息，其中包括了底部的目标值(即，上述规格值/理论值)和限制值(即，上述容许公差)、顶部的目标值和限制值、右侧的目标值和限制值、以及左侧的目标值和限制值，以便在接下来的步骤中与每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据进行比较判断。此外，在图8所示的输入界面处，也可以看出可由用户加载的包含所选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据及其坐标的参考文件“0001.csv”。对于本领域技术人员可以理解的是，该输入界面仅是示意性的，而非限制性，例如每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据也可以直接传送到信息处理单元以便等待下一步的处理，而无需用户手动加载。

在完成了规格限制信息的采集和所有选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据的加载或输入后，方法100可行进到S110。在S110处，基于用户输入的规格限制信息和待检测位置(所选取的第二交叉点)所对应的每侧的测量数据来检测晶圆上的管芯是否存在缺陷或切割超规格。该步骤S110主要由管芯检测和处理例程300来实现，如图9所示。

下面结合图9来具体描述管芯检测和处理例程300的处理流程。例程300首先开始于S302。在S302处，将所选取的第二交叉点中的一个所对应的每侧的测量数据分别与用户输入的规格限制信息进行比较，以判断比较的结果是否满足预定条件。

在一优选实施例中，将该选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据分别与所采集的规格限制信息中的各对应项的目标值与限制值之和以及目标值与限制值之差进行比较，即，将管芯底部测量数据与底部的目标值和限制值之和以及之差进行比较；将管芯顶部测量数据与顶部的目标值和限制值之和以及之差进行比较；将管芯右侧测量数据与右侧的目标值和限制值之和以及之差进行比较；将管芯左侧测量数据与左侧的目标值和限制值之和以及之差进行比较。当该选取的第二交叉点所对应的管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据中的至少一项大于规格限制信息中的上述对应项的目标值和限制值之和或小于上述对应项的目标值和限制值之差时，则判断比较结果满足预定条件。

如果满足预定条件则判断该第二交叉点所对应的管芯因切割而超规格或存在缺陷，则例程300可行进到S304；如果不满足预定条件，则例程300行进到S308，如图9所示。在S304处，将第二交叉点所对应的存在超规格的管芯标记为存在缺陷。下面结合图3来具体描述如何将第二交叉点所对应的存在超规格的管芯标记为存在缺陷。如图3所示，当管芯底部测量数据超规格，即，管芯底部测量数据＞底部的目标值+底部的限制值，或者管芯底部测量数据＜底部的目标值－底部的限制值，则表明激光等切割工艺沿着以交叉点为原点的x轴切割后的切割路离管芯Q3和Q4超规格(即，过近或过远)，则对应的管芯Q3和Q4将被标记为存在缺陷；当管芯右侧测量数据超规格，即，管芯右侧测量数据＞右侧的目标值+右侧的限制值，或者管芯右侧测量数据＜右侧的目标值－右侧的限制值，则表明激光等切割工艺沿着以交叉点为原点的y轴切割后的切割路离管芯Q3和Q2超规格，则对应的管芯Q3和Q2将被标记为存在缺陷。以此类推，第二交叉点所对应的哪一侧的测量数据超规格，则将与其对应的管芯标记为存在缺陷，并进行记录。

随后，例程300可行进到S306，计算并记录被标记为存在缺陷的管芯的坐标。下面结合图3来具体描述存在缺陷的管芯的坐标的计算方式。具体来说，以图3中的交叉点为选取的第二交叉点，其坐标为(X_n,Y_n)，如果通过上述比较，该第二交叉点所对应的每侧的测量数据均超规格，则该第二交叉点所对应的四个管芯均被标记为缺陷，这四个存在缺陷的管芯的坐标(X_def,Y_def)可以分别表示为：

Q1(X_def,Y_def)＝(X_n+¹/₂×X,Y_n-¹/₂×Y)；

Q2(X_def,Y_def)＝(X_n-¹/₂×X,Y_n-¹/₂×Y)；

Q3(X_def,Y_def)＝(X_n-¹/₂×X,Y_n+¹/₂×Y)；

Q4(X_def,Y_def)＝(X_n+¹/₂×X,Y_n+¹/₂×Y)。

随后，例程300可行进到S308，由处理设备或计算设备基于用户输入或加载的所选取的第二交叉点的总数量来判断是否检测完所有选取的第二交叉点，如果没有检测完，则例程300返回到S302，以进行下一个所选取的第二交叉点的检测。如果已检测完，则例程300行进到S310。

在S310处，基于在S304和S306标记和计算的有缺陷的管芯及其坐标(X_def,Y_def)生成所有存在缺陷的管芯的位置信息或位置文件。在一优选实施例中，可将该位置信息或位置文件中存在缺陷的管芯图形化地展示给用户以便用户查验，或存储在相应存储器中，以便用户将来调用查看。

图10示出了根据本公开一实施例的晶圆级自动检测设备的示意图。如图10所示，该晶圆级自动检测设备可包括信息采集单元1002、晶圆测量装置1006、待检测位置/交叉点坐标计算单元1004以及管芯检测单元1008。其中，信息采集单元1002可分别与待检测位置计算单元1004以及管芯检测单元1008通信连接，并且晶圆测量装置1006可分别与待检测位置计算单元1004以及管芯检测单元1008通信连接。在本公开一说明性实施例中，待检测位置计算单元1004以及管芯检测单元1008可以是由彼此分离的不同处理器、控制器等来实现，也可以由集成在一起或同一处理器、控制器等来实现。此外，信息采集单元1002、晶圆测量装置1006、待检测位置计算单元1004以及管芯检测单元1008可以集成在同一装置上，或集成在两个装置上，或分立式设置。

具体来说，信息采集单元1002可用于如上述自动检测方法100中所描述的采集由用户输入或加载的待检测的晶圆产品的信息，其中输入或加载的信息主要包括包含晶圆产品的信息的参考文件、管芯间距X、管芯间距Y、以及在坐标系中第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)等。

此外，信息采集单元1002还可用于针对激光、锯片等切割工艺采集规格限制信息，其中包括了底部目标值和限制值、顶部目标值和限制值、右侧目标值和限制值、以及左侧目标值和限制值，以便与每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据进行比较判断。此外，信息采集单元1002还可用于采集所有选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据以及对应的第二交叉点的坐标。

待检测位置计算单元1004可以从信息采集单元1002接收所采集的待检测的晶圆产品的信息，并基于上述输入或加载的晶圆产品的信息来计算并选取第二交叉点及其坐标，并由此生成整个晶圆的待检测位置或生成包含整个晶圆的待检测位置的参考文件。待检测位置计算单元1004计算并选取第二交叉点及其坐标的具体操作步骤和例程参考上述例程200，为了使本公开简洁，这里不再赘述。

晶圆测量装置1006可以从待检测位置计算单元1004接收整个晶圆的待检测位置或所有选取的第二交叉点，并基于整个晶圆的待检测位置来测量每个选取的第二交叉点在激光、锯片等切割工艺切割后对应的每侧的数据。如上所述，每个选取的第二交叉点在激光、锯片等切割工艺切割后对应的每侧的数据可包括管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据。

在一优选实施例中，晶圆测量装置1006在获得第二交叉点所对应的每侧的测量数据后，可将其直接传送到相应的处理单元。可替换地，晶圆测量装置1006可基于每个所获得的第二交叉点所对应的每侧的测量数据以及对应的第二交叉点的坐标生成测量数据参考文件“xxxx.csv”。

管芯检测单元1008可以从信息采集单元1002接收由用户输入的针对激光、锯片等切割工艺的规格限制信息，并可以从晶圆测量装置1006接收每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据以及对应的第二交叉点的坐标。管芯检测单元1008可以基于由用户输入的规格限制信息和所接收的每个选取的第二交叉点所对应的每侧的测量数据来检测晶圆上的管芯是否存在缺陷或切割超规格。管芯检测单元1008比较每侧的测量数据和计算存在缺陷的管芯的坐标的具体操作步骤和例程参考上述例程300，为了使本公开简洁，这里不再赘述。

图11示出了根据本公开一实施例的晶圆级自动检测系统的示意图。如图11所示，该自动检测系统1100可以包括处理器1101和与处理器1101耦合的存储器1102。其中，存储器1102存储有可执行指令，该可执行指令当被执行时使得处理器1101可执行前述自动检测方法100所包括的操作步骤以及相关例程。

此外，本公开一些实施例可以包括具有存储于其上的指令的一个或多个制造的物品(例如，非暂态计算机可读介质)，所述指令在被执行时导致上述实施例中的任何一个的动作。此外，本公开一些实施例可以包括具有用于实现上述实施例的各个操作的任何适当模块的装置或者系统。根据本公开一实施例，提供了一种计算机可读存储介质，其上具有可执行指令，当所述可执行指令被执行时，能够使得处理器执行如上所述的自动检测方法100所包括的操作步骤以及相关例程。

以上结合具体实施例对本公开进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本公开的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本公开的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本公开的范围。因此，本公开的保护范围由所附的权利要求书来限定。

Claims (23)

1.一种自动检测方法，包括：

采集待检测的晶圆的信息；

基于所述待检测的晶圆的信息生成整个所述晶圆的待检测位置；

基于所述晶圆的待检测位置以获得所述待检测位置所对应的每侧的测量数据；

采集切割工艺所对应的规格限制信息；

基于所述规格限制信息和所述待检测位置所对应的每侧的测量数据来检测所述晶圆上的管芯是否存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶圆的信息包括所述管芯之间在水平方向上的管芯间距X和在垂直方向上的管芯间距Y、以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述生成整个所述晶圆的待检测位置的步骤包括以下子步骤：

基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及所述第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)来计算第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)；

基于所述第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)和所述晶圆的半径来判断所述第二交叉点是否位于所述晶圆上；

在确定所述第二交叉点位于所述晶圆上后，选取所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)；以及

重复上述子步骤，直至确定并验证完所述晶圆上所有的第二交叉点。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及所述第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)并通过以下公式来计算出所述第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)：

(X_n,Y_n)＝(X₀+a×X，Y₀+b×Y)，

其中，a，b是整数，并在计算所述第二交叉点的坐标时从整数中逐一取值。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，基于以下公式来判断所述第二交叉点是否位于所述晶圆上：

其中，D_n是从所述第二交叉点到所述晶圆的中心点的距离，R是所述晶圆的半径，并且(X_n,Y_n)是所述第二交叉点的坐标。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，

在确定所述第二交叉点位于所述晶圆上之后，确定a+b的值是否为偶数；

如果a+b的值为偶数，则选取此时计算的所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，

在确定所述第二交叉点位于所述晶圆上之后，确定a+b的值是否为奇数；

如果a+b的值为奇数，则选取此时计算的所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，基于所述待检测的晶圆的信息生成整个所述晶圆的待检测位置的步骤还包括基于所有选取的第二交叉点生成整个所述晶圆的待检测位置。

9.根据权利要求3-7中的任一项所述的方法，其中，所述待检测位置为所选取的第二交叉点，并且所述第二交叉点所对应的每侧的测量数据包括管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述规格限制信息包括以下各项：顶部的目标值和限制值、底部的目标值和限制值、右侧的目标值和限制值、以及左侧的目标值和限制值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述检测所述晶圆上的管芯是否存在缺陷的步骤包括以下子步骤：

将所选取的所述第二交叉点中的一个第二交叉点所对应的每侧的测量数据与所述规格限制信息进行比较；

当所述比较的结果满足预定条件后，将所述一个第二交叉点所对应的管芯标记为存在缺陷的管芯；

基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及所述一个第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)来计算所述存在缺陷的管芯的坐标(X_def,Y_def)；以及

重复上述子步骤，直至检测完所有选取的第二交叉点。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，当符合以下公式中的至少一个，则判断所述比较的结果满足预定条件：

管芯底部测量数据＞底部的目标值+底部的限制值；

管芯底部测量数据＜底部的目标值－底部的限制值；

管芯顶部测量数据＞顶部的目标值+顶部的限制值；

管芯顶部测量数据＜顶部的目标值－顶部的限制值；

管芯右侧测量数据＞右侧的目标值+右侧的限制值；

管芯右侧测量数据＜右侧的目标值－右侧的限制值；

管芯左侧测量数据＞左侧的目标值+左侧的限制值；以及

管芯左侧测量数据＜左侧的目标值－左侧的限制值。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，基于所标记的存在缺陷的管芯和计算出的对应坐标(X_def,Y_def)生成所有存在缺陷的管芯的位置文件。

14.一种自动检测设备，包括：

信息采集单元，用于采集待检测的晶圆的信息和切割工艺所对应的规格限制信息；

待检测位置计算单元，用于基于所述待检测的晶圆的信息来生成整个所述晶圆的待检测位置；

晶圆测量装置，用于基于所述晶圆的待检测位置以获得所述待检测位置所对应的每侧的测量数据；以及

管芯检测单元，用于基于所述规格限制信息和所述待检测位置所对应的每侧的测量数据来检测所述晶圆上的管芯是否存在缺陷。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述晶圆的信息包括所述管芯之间在水平方向上的管芯间距X和在垂直方向上的管芯间距Y、以及第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)。

16.根据权利要求15中所述的设备，其中，所述待检测位置计算单元通过执行以下操作来生成整个所述晶圆的待检测位置：

基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及所述第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)来计算第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)；

基于所述第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)和所述晶圆的半径来判断所述第二交叉点是否位于所述晶圆上；

在确定所述第二交叉点位于所述晶圆上后，选取所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)；以及

重复上述操作，直至确定并验证完所述晶圆上所有的第二交叉点。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述待检测位置计算单元基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及所述第一交叉点的坐标(X₀,Y₀)并通过以下公式来计算出所述第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)：

(X_n,Y_n)＝(X₀+a×X，Y₀+b×Y)，

其中，a，b是整数，并在计算所述第二交叉点的坐标时从整数中逐一取值。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述待检测位置计算单元用于：

在确定所述第二交叉点位于所述晶圆上之后，确定a+b的值是否为偶数；

如果a+b的值为偶数，则选取此时计算的所述第二交叉点及其坐标(X_n,Y_n)。

19.根据权利要求16-18中的任一项所述的设备，其中，所述待检测位置为所选取的第二交叉点，并且所述第二交叉点所对应的每侧的数据包括管芯底部测量数据、管芯顶部测量数据、管芯右侧测量数据以及管芯左侧测量数据。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述规格限制信息包括顶部的目标值和限制值、底部的目标值和限制值、右侧的目标值和限制值、以及左侧的目标值和限制值。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述管芯检测单元通过执行以下操作来检测所述晶圆上的管芯是否存在缺陷：

将所选取的所述第二交叉点中的一个第二交叉点所对应的每侧的测量数据与所述规格限制信息进行比较；

当所述比较的结果满足预定条件后，将所述一个第二交叉点所对应的管芯标记为存在缺陷的管芯；

基于所述管芯间距X、所述管芯间距Y以及对应的第二交叉点的坐标(X_n,Y_n)来计算所述存在缺陷的管芯的坐标(X_def,Y_def)；以及

重复上述操作，直至检测完所有选取的第二交叉点。

22.一种自动检测系统，所述系统包括：

存储器，其存储有可执行指令；

处理器，其耦合到所述存储器，所述指令在由所述处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1-13中的任一项所述的方法。

23.一种计算机可读存储介质，其上具有可执行指令，当所述可执行指令被执行时，使得处理器执行如权利要求1-13中的任一项所述的方法。

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