CN115555291A - 一种基于芯片良率的监测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于芯片良率的监测装置及方法，涉及芯片监测技术领域，该装置公开了包括监测室，所述监测室两侧均固定安装有送片机构，所述送片机构包括送片架，所述送片架上转动安装有送片皮带，所述送片架顶部固定安装有两个固定板，两个固定板顶部固定安装有顶架，所述顶架上转动安装有旋转皮带，所述旋转皮带上固定安装有若干检测探头，通过第一齿轮与第二齿轮的配合设置，使得送片皮带与旋转皮带可以同步转动，保证送片皮带上输送的芯片与旋转皮带上的检测探头保持相对静止，便于芯片在输送的同时进行检测，提高芯片的检测效率。

Description

一种基于芯片良率的监测装置及方法
技术领域
本发明涉及芯片监测技术领域，更具体地说，它涉及一种基于芯片良率的监测装置及方法。
背景技术
在半导体加工技术中，芯片的生产工艺是十分复杂的，整个流片过程涉及到光刻、刻蚀、材料沉积以及离子注入等数十种甚至更多的步骤，每个步骤都可能引入制造缺陷或者引起电阻电容等工艺特性参数波动，因此，制造完成后，晶圆上可能会存在部分不合规的晶粒，需要通过检测探头对晶粒进行检测，合格品占总数的比例就是芯片良率。
目前的芯片良率的监测装置需要将检测探头依次对芯片进行检测，然后人工对芯片良率进行统计，芯片的良率监测效率低，并且在人为统计时，芯片的良率可能存在统计错误的情况，导致芯片的良率无法正确把控。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于芯片良率的监测装置及方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于芯片良率的监测装置，包括监测室，所述监测室两侧均固定安装有送片机构；
所述送片机构包括送片架，所述送片架上转动安装有送片皮带，所述送片架顶部固定安装有两个固定板，两个固定板顶部固定安装有顶架，所述顶架上转动安装有旋转皮带，所述旋转皮带上固定安装有若干检测探头；
所述监测室两侧内壁均固定安装有暂置板，两个暂置板与两个送片机构一一对应，所述暂置板设置于送片机构一侧，所述监测室顶部滑动安装有两个调节块，所述调节块底部固定安装有升降组件，所述升降组件用于驱动负压吸盘升降，所述监测室内腔底部固定安装有两个良品出料架，所述良品出料架上转动安装有良品出料带，两个良品出料架之间设置有次品出料架，所述次品出料架上转动安装有次品出料带；
还包括控制器，所述控制器通过通过检测探头对芯片良率进行统计，设定每十个芯片检测的实时良率均对应一个预期良率，将实时良率与预期良率进行对比，当实时良率小于预期良率时，将该实时良率标记为异常良率，并将预期良率与异常良率进行差值计算，获取得到良率差值，并标记为Ve，设定良率差值系数为Dw；
利用公式
Figure BDA0003928657530000021
获取得到良率差总值Rb，将异常良率按照时间先后进行排序，将相邻的两个异常良率的时间进行差值计算获取得到异常间隔，将异常间隔进行求和处理并取均值，获取得到异常间隔均长，并标记为Aq。
利用公式
Figure BDA0003928657530000022
获取得到芯片的良率报警值Fc；
当良率报警值Fc大于阈值时，控制器发出报警信号。
进一步的，所述送片架上转动安装有若干送片辊，若干送片辊之间通过送片皮带传动连接，所述顶架上转动安装有若干旋转辊，若干旋转辊之间通过旋转皮带传动连接。
进一步的，所述送片架一侧固定安装有固定侧壳，所述固定侧壳内转动安装有第一齿轮、第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮同轴连接旋转辊，所述第二齿轮同轴连接送片辊，所述固定侧壳上固定安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动第一齿轮旋转。
进一步的，所述监测室一侧固定安装有调节组件，所述调节组件用于驱动滚珠丝杠旋转，所述滚珠丝杠两端螺纹面沿中部呈对称设置，所述滚珠丝杠两端螺纹连接两个调节块。
进一步的，所述良品出料架上转动安装有若干第一出料辊，若干第一出料辊之间通过良品出料带传动连接，所述良品出料架上固定安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动第一出料辊旋转。
进一步的，所述次品出料架上转动安装有若干第二出料辊，若干第二出料辊之间通过次品出料带传动连接，所述次品出料架上固定安装有出料组件，所述出料组件用于驱动第二出料辊旋转。
进一步的，一种基于芯片良率的监测方法，包括如下步骤：
步骤一：将芯片放在送片皮带上，驱动组件驱动第一齿轮旋转，第一齿轮啮合带动第二齿轮旋转，第一齿轮同轴带动旋转辊旋转，第二齿轮同轴带动送片辊旋转，送片辊带动送片皮带转动，送片皮带对芯片进行输送，旋转辊带动若干检测探头循环转动，芯片与对应的检测探头保持相对静止，检测探头对芯片进行检测，检测芯片是否为良品；
步骤二：而后芯片被输送至暂置板上，升降组件驱动负压吸盘下降，负压吸盘将芯片吸附，而后调节组件驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动两个调节块相向移动，调节块带动升降组件水平移动，负压吸盘将良品芯片放在良品出料带上，将次品芯片放在次品出料带上，驱动组件驱动第一出料辊转动，第一出料辊带动良品出料带转动，良品出料带将良品芯片输送出，出料组件驱动第二出料辊转动，第二出料辊带动次品出料带转动，次品出料带将次品芯片输送出，当良率报警值大于阈值时，控制器发出报警信号。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、通过第一齿轮与第二齿轮的配合设置，使得送片皮带与旋转皮带可以同步转动，保证送片皮带上输送的芯片与旋转皮带上的检测探头保持相对静止，便于芯片在输送的同时进行检测，提高芯片的检测效率；
2、设置滚珠丝杠与调节块，配合良品出料带与次品出料带，方便将两侧检测后的芯片进行良品与次品的分类输送，设置控制器，可以对芯片的良率按批次进行监测，对芯片的良率进行实时监测，当芯片良率出现问题时，可以及时进行报警通知。
附图说明
图1为一种基于芯片良率的监测装置的结构示意图；
图2为本发明送片机构的结构示意图；
图3为本发明送片机构的剖视图；
图4为本发明固定侧壳的剖视图；
图5为本发明监测室的剖视图。
100、监测室；101、调节组件；102、滚珠丝杠；103、调节块；104、升降组件；105、负压吸盘；106、暂置板；107、良品出料架；108、第一出料辊；109、良品出料带；110、驱动组件；111、次品出料架；112、第二出料辊；113、次品出料带；114、出料组件；115、出料口；200、送片机构；201、送片架；202、送片辊；203、送片皮带；204、固定板；205、旋转辊；206、旋转皮带；207、检测探头；208、顶架；209、驱动组件；210、固定侧壳；211、第一齿轮；212、第二齿轮。
具体实施方式
实施例1
参照图1至图5，一种基于芯片良率的监测装置，包括监测室100，监测室100两侧均固定安装有送片机构200。送片机构200包括送片架201，送片架201上转动安装有送片皮带203，送片架201顶部固定安装有两个固定板204，两个固定板204顶部固定安装有顶架208，顶架208上转动安装有旋转皮带206，旋转皮带206上固定安装有若干检测探头207。监测室100两侧内壁均固定安装有暂置板106，两个暂置板106与两个送片机构200一一对应，暂置板106设置于送片机构200一侧，监测室100顶部滑动安装有两个调节块103，调节块103底部固定安装有升降组件104，升降组件104用于驱动负压吸盘105升降，监测室100内腔底部固定安装有两个良品出料架107，良品出料架107上转动安装有良品出料带109，两个良品出料架107之间设置有次品出料架111，次品出料架111上转动安装有次品出料带113。送片架201上转动安装有若干送片辊202，若干送片辊202之间通过送片皮带203传动连接，顶架208上转动安装有若干旋转辊205，若干旋转辊205之间通过旋转皮带206传动连接。送片架201一侧固定安装有固定侧壳210，固定侧壳210内转动安装有第一齿轮211、第二齿轮212，第一齿轮211与第二齿轮212相互啮合，第一齿轮211同轴连接旋转辊205，第二齿轮212同轴连接送片辊202，固定侧壳210上固定安装有驱动组件209，驱动组件209用于驱动第一齿轮211旋转。通过第一齿轮211与第二齿轮212的配合设置，使得送片皮带203与旋转皮带206可以同步转动，保证送片皮带203上输送的芯片与旋转皮带206上的检测探头207保持相对静止，便于芯片在输送的同时进行检测，提高芯片的检测效率。
监测室100一侧固定安装有调节组件101，调节组件101用于驱动滚珠丝杠102旋转，滚珠丝杠102两端螺纹面沿中部呈对称设置，滚珠丝杠102两端螺纹连接两个调节块103。良品出料架107上转动安装有若干第一出料辊108，若干第一出料辊108之间通过良品出料带109传动连接，良品出料架107上固定安装有驱动组件110，驱动组件110用于驱动第一出料辊108旋转。次品出料架111上转动安装有若干第二出料辊112，若干第二出料辊112之间通过次品出料带113传动连接，次品出料架111上固定安装有出料组件114，出料组件114用于驱动第二出料辊112旋转。设置滚珠丝杠102与调节块103，配合良品出料带109与次品出料带113，方便将两侧检测后的芯片进行良品与次品的分类输送。
实施例2
在实施例1的基础上，还包括控制器，控制器通过通过检测探头207对芯片良率进行统计，设定每十个芯片检测的实时良率均对应一个预期良率，将实时良率与预期良率进行对比，当实时良率小于预期良率时，将该实时良率标记为异常良率，并将预期良率与异常良率进行差值计算，获取得到良率差值，并标记为Ve，设定良率差值系数为Dw；
设置良率差值系数为Dw，w＝1,2,3，…w；D1<D2<D3<…<Dw，每个良率差值系数均对应一个良率差值的范围，包括(0，V1]，(V1，V2]，……，(Ve-1，Ve]，当Ve∈(0，V1]，对应的回应系数取值为D1；
利用公式
Figure BDA0003928657530000061
获取得到良率差总值Rb，将异常良率按照时间先后进行排序，将相邻的两个异常良率的时间进行差值计算获取得到异常间隔，将异常间隔进行求和处理并取均值，获取得到异常间隔均长，并标记为Aq。
利用公式
Figure BDA0003928657530000062
获取得到芯片的良率报警值Fc；其中，a1、a2为预设比例系数；
当良率报警值Fc大于阈值时，控制器发出报警信号。设置控制器，可以对芯片的良率按批次进行监测，对芯片的良率进行实时监测，当芯片良率出现问题时，可以及时进行报警通知。
工作原理：
步骤一：将芯片放在送片皮带203上，驱动组件209驱动第一齿轮211旋转，第一齿轮211啮合带动第二齿轮212旋转，第一齿轮211同轴带动旋转辊205旋转，第二齿轮212同轴带动送片辊202旋转，送片辊202带动送片皮带203转动，送片皮带203对芯片进行输送，旋转辊205带动若干检测探头207循环转动，芯片与对应的检测探头207保持相对静止，检测探头207对芯片进行检测，检测芯片是否为良品；
步骤二：而后芯片被输送至暂置板106上，升降组件104驱动负压吸盘105下降，负压吸盘105将芯片吸附，而后调节组件101驱动滚珠丝杠102转动，滚珠丝杠102带动两个调节块103相向移动，调节块103带动升降组件104水平移动，负压吸盘105将良品芯片放在良品出料带109上，将次品芯片放在次品出料带113上，驱动组件110驱动第一出料辊108转动，第一出料辊108带动良品出料带109转动，良品出料带109将良品芯片输送出，出料组件114驱动第二出料辊112转动，第二出料辊112带动次品出料带113转动，次品出料带113将次品芯片输送出，当良率报警值大于阈值时，控制器发出报警信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本模板的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于芯片良率的监测装置，包括监测室(100)，其特征在于，所述监测室(100)两侧均固定安装有送片机构(200)；
所述送片机构(200)包括送片架(201)，所述送片架(201)上转动安装有送片皮带(203)，所述送片架(201)顶部固定安装有两个固定板(204)，两个固定板(204)顶部固定安装有顶架(208)，所述顶架(208)上转动安装有旋转皮带(206)，所述旋转皮带(206)上固定安装有若干检测探头(207)；
所述监测室(100)两侧内壁均固定安装有暂置板(106)，两个暂置板(106)与两个送片机构(200)一一对应，所述暂置板(106)设置于送片机构(200)一侧，所述监测室(100)顶部滑动安装有两个调节块(103)，所述调节块(103)底部固定安装有升降组件(104)，所述升降组件(104)用于驱动负压吸盘(105)升降，所述监测室(100)内腔底部固定安装有两个良品出料架(107)，所述良品出料架(107)上转动安装有良品出料带(109)，两个良品出料架(107)之间设置有次品出料架(111)，所述次品出料架(111)上转动安装有次品出料带(113)；
还包括控制器，所述控制器通过通过检测探头(207)对芯片良率进行统计，设定每十个芯片检测的实时良率均对应一个预期良率，将实时良率与预期良率进行对比，当实时良率小于预期良率时，将该实时良率标记为异常良率，并将预期良率与异常良率进行差值计算，获取得到良率差值，并标记为Ve，设定良率差值系数为Dw；
利用公式
Figure FDA0003928657520000011
获取得到良率差总值Rb，将异常良率按照时间先后进行排序，将相邻的两个异常良率的时间进行差值计算获取得到异常间隔，将异常间隔进行求和处理并取均值，获取得到异常间隔均长，并标记为Aq。
利用公式
Figure FDA0003928657520000012
获取得到芯片的良率报警值Fc；
当良率报警值Fc大于阈值时，控制器发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于芯片良率的监测装置，其特征在于，所述送片架(201)上转动安装有若干送片辊(202)，若干送片辊(202)之间通过送片皮带(203)传动连接，所述顶架(208)上转动安装有若干旋转辊(205)，若干旋转辊(205)之间通过旋转皮带(206)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于芯片良率的监测装置，其特征在于，所述送片架(201)一侧固定安装有固定侧壳(210)，所述固定侧壳(210)内转动安装有第一齿轮(211)、第二齿轮(212)，所述第一齿轮(211)与第二齿轮(212)相互啮合，所述第一齿轮(211)同轴连接旋转辊(205)，所述第二齿轮(212)同轴连接送片辊(202)，所述固定侧壳(210)上固定安装有驱动组件(209)，所述驱动组件(209)用于驱动第一齿轮(211)旋转。
4.根据权利要求3所述的一种基于芯片良率的监测装置，其特征在于，所述监测室(100)一侧固定安装有调节组件(101)，所述调节组件(101)用于驱动滚珠丝杠(102)旋转，所述滚珠丝杠(102)两端螺纹面沿中部呈对称设置，所述滚珠丝杠(102)两端螺纹连接两个调节块(103)。
5.根据权利要求4所述的一种基于芯片良率的监测装置，其特征在于，所述良品出料架(107)上转动安装有若干第一出料辊(108)，若干第一出料辊(108)之间通过良品出料带(109)传动连接，所述良品出料架(107)上固定安装有驱动组件(110)，所述驱动组件(110)用于驱动第一出料辊(108)旋转。
6.根据权利要求5所述的一种基于芯片良率的监测装置，其特征在于，所述次品出料架(111)上转动安装有若干第二出料辊(112)，若干第二出料辊(112)之间通过次品出料带(113)传动连接，所述次品出料架(111)上固定安装有出料组件(114)，所述出料组件(114)用于驱动第二出料辊(112)旋转。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于芯片良率的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将芯片放在送片皮带(203)上，驱动组件(209)驱动第一齿轮(211)旋转，第一齿轮(211)啮合带动第二齿轮(212)旋转，第一齿轮(211)同轴带动旋转辊(205)旋转，第二齿轮(212)同轴带动送片辊(202)旋转，送片辊(202)带动送片皮带(203)转动，送片皮带(203)对芯片进行输送，旋转辊(205)带动若干检测探头(207)循环转动，芯片与对应的检测探头(207)保持相对静止，检测探头(207)对芯片进行检测，检测芯片是否为良品；
步骤二：而后芯片被输送至暂置板(106)上，升降组件(104)驱动负压吸盘(105)下降，负压吸盘(105)将芯片吸附，而后调节组件(101)驱动滚珠丝杠(102)转动，滚珠丝杠(102)带动两个调节块(103)相向移动，调节块(103)带动升降组件(104)水平移动，负压吸盘(105)将良品芯片放在良品出料带(109)上，将次品芯片放在次品出料带(113)上，驱动组件(110)驱动第一出料辊(108)转动，第一出料辊(108)带动良品出料带(109)转动，良品出料带(109)将良品芯片输送出，出料组件(114)驱动第二出料辊(112)转动，第二出料辊(112)带动次品出料带(113)转动，次品出料带(113)将次品芯片输送出，当良率报警值大于阈值时，控制器发出报警信号。
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