CN117374172A - 一种晶粒测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种晶粒测试方法及系统，包括：测量晶圆上各晶粒的发光亮度值，得到各所述晶粒的相对亮度值，并获取各所述晶粒的定位信息；根据各所述晶粒的相对亮度值确定各所述晶粒所属的测试等级，各所述测试等级分别具有对应的性能参数标准；根据定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数；根据点测性能参数和该被抽样点测晶粒对应测试等级的性能参数标准，确定该被抽样点测的晶粒是否合格。因为判定晶粒是否合格的性能标准进行了细分，这样更符合晶圆上各晶粒的性能分布，提高了检测的精度以及准确度。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片的技术领域，尤其涉及一种晶粒测试方法及系统。
背景技术
在LED芯片的制作过程中，晶圆制造完成以后需进行晶圆检测，晶圆上晶粒的测试是一步十分关键的检测，其能够分辨出晶圆是否合格，以将合格的晶圆送至封裝加工厂。且检测得到的晶粒的光电性能参数也有利于后续性能的专业性分析，也有利于晶圆生产加工的工艺品质、水准的提高。
目前，因为点测机的产能有限，通常是采用直接抽测的方式进行晶圆上晶粒的检测，直接抽测是先预设一个合格的晶粒的性能参数范围，再对整片晶圆上的晶粒进行抽样检测，若被抽样检测的晶粒的性能在该合格的性能参数范围内，则该晶粒合格，反之则不合格。但因为晶圆上的各晶粒的光电性能具有差异性，也即晶圆上的各晶粒的光电性能并不是均匀的，若仅根据一个合格的性能参数范围来判定晶粒是否合格，会导致检测的精度低，测试结果的误差较大，得到的测试结果的准确度低，影响了后续的封裝加工。
因此，如何提高测试的精度及准确度是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种晶粒测试方法及系统，旨在解决晶粒测试的精度、准确度低的技术问题。
一种晶粒测试方法，包括：
测量晶圆上各晶粒的发光亮度值，得到各所述晶粒的相对亮度值，并获取各所述晶粒的定位信息；
根据各所述晶粒的相对亮度值确定各所述晶粒所属的测试等级，各所述测试等级分别具有对应的性能参数标准；
根据所述定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数；
根据所述点测性能参数和该被抽样点测晶粒对应测试等级的性能参数标准，确定该被抽样点测的晶粒是否合格。
上述测试方法通过先对晶圆上的所有晶粒进行亮度测量，以便将晶圆上的晶粒划分至多个测试等级，再对每个测试等级中的晶粒进行抽测。因为每个测试等级对应有不同的性能参数标准，根据对应的性能参数标准来判定该等级内抽测的晶粒是否合格，以此判定的结果更加准确。因为判定的标准进行了细分，这样更符合晶圆上各晶粒的性能分布，提高了检测的精度以及准确度，得到的性能参数数据更加准确可靠，为后续的封裝加工提供了便利。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种晶粒测试系统，包括：
亮度测量设备，用于测量晶圆上各晶粒的发光亮度值，得到各所述晶粒的相对亮度值数据，并获取各所述晶粒的定位信息数据，将所述相对亮度值及所述定位信息输出；
控制设备，用于接收所述相对亮度值及所述定位信息，根据各所述晶粒的相对亮度值确定各所述晶粒所属的测试等级，各所述测试等级分别具有对应的性能参数标准，将确定的各所述晶粒所属的测试等级信息及所述定位信息输出；
点测设备，用于接收所述确定的各所述晶粒所属的测试等级信息及所述定位信息，并根据所述定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数，将所述点测性能参数发送至所述控制设备。
上述测试系统通过亮度测量设备对晶圆上的晶粒进行亮度测量，由此可根据测量的亮度值结果将晶圆上的各晶粒划分至不同的测试等级，再通过点测设备对不同等级内的晶粒进行抽测，由此经控制设备判定得到的是否合格的结果更加准确。因为每个测试等级中合格的判定标准不同，即对晶圆上各晶粒的光电性能合格的标准进行了细分，这样更符合晶圆上各晶粒的性能分布，提高了检测的精度以及准确度，便于后续的封裝加工。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种晶粒测试方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的晶圆上各晶粒分布的示意图；
图3为本发明另一可选实施例提供的一种晶粒测试系统的架构示意图；
附图标记说明：
1-亮度测量设备，2-控制设备，3-点测设备，4-晶圆。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
现在晶圆的检测过程中是通过一个合格的性能参范围来判定晶粒是否合格，但因为晶圆上的各晶粒的光电性能具有差异性，也即晶圆上的各晶粒的光电性能并不是均匀的，若仅根据一个合格的性能参数范围来判定晶粒是否合格，会导致检测的精度低，测试结果的误差较大，得到的测试结果的准确度低，影响了后续的封裝加工。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本发明的一种可选实施例：
本实施例提供了一种晶粒测试方法，该测试方法适用于但不限于晶圆的出厂合格率的测试，晶圆早期研究设计阶段的测试，及后续晶圆使用过程中的测试。应当理解的是，晶粒也即是晶圆制作完成后其上所分布的若干小颗粒。
如图1、图2所示，该晶粒测试方法包括以下步骤：
S11：测量晶圆4上各晶粒的发光亮度值，得到各晶粒的相对亮度值，并获取各晶粒的定位信息。
应当理解的是，相对亮度值也即是晶粒理论上的发光亮度值。晶粒的定位信息可以是晶粒在晶圆4表面上的坐标信息，也可以是其它能定位各晶粒在晶圆4上的位置的标识信息，例如编号，且不同晶粒的编号不同。本实施例对定位信息不作具体限制。
本实施例中，晶粒发光亮度值的测量可以是一次性对晶圆4上所有晶粒的亮度测量；也可以是分区域进行的亮度测量，依次获取各区域中晶粒的相对亮度值，本实施例对此不作具体限制。
此外，在一种示例中，该步骤可以是同时获取晶粒的发光亮度值及定位信息，也可以是先后获取发光亮度值和定位信息，也即本实施例对晶粒的发光亮度值和定位信息获取的先后顺序不作限制。
S12：根据各晶粒的相对亮度值确定各晶粒所属的测试等级，各测试等级分别具有对应的性能参数标准。应当理解的是，该性能参数标准也即是判定晶粒是否合格的标准。
S13：根据定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数。
S14：根据点测性能参数和该被抽样点测晶粒对应测试等级的性能参数标准，确定该被抽样点测的晶粒是否合格。
该实施例中的点测性能参数可包括但不限于晶粒发光的真实亮度、峰值及波长，晶粒的正向漏电流、工作电压等。
另外，在一种示例中，性能参数标准可以是分别对不同性能对应划分的性能参数标准，此时一个测试等级对应有多个不同性能的性能参数标准，例如可包括亮度值的参数标准，峰值、波长的参数标准，工作电压的参数标准等等，此时点测得到点测性能参数也具有多个不同性能的性能数值，如亮度值、峰值、波长、工作电压等，这些性能数值分别与对应的参数标准一一比对，即可得到抽测的晶粒是否合格的结果。
在另一种示例中，性能参数标准也可以是通过归一算法，将各不同性能的性能参数标准归一为一个性能参数标准，此时一个测试等级对应一个性能参数标准。当然点测得到的多个点测性能参数也需要通过归一算法归一为一个点测性能参数，该点测性能参数与归一的性能参数标准比较，若符合标准，则该晶粒合格，反之则不合格。
上述测试方法通过先对晶圆4上的所有晶粒进行亮度测量，以便将晶圆4上的晶粒划分至多个测试等级，再对每个测试等级中的晶粒进行抽测。因为每个测试等级对应有不同的性能参数标准，根据对应的性能参数标准来判定该等级内抽测的晶粒是否合格，以此判定的结果更加准确。因为判定的标准进行了细分，这样更符合晶圆4上各晶粒的性能分布，提高了检测的精度以及准确度，得到的性能参数数据更加准确可靠，为后续的封裝加工提供了便利。同时，对晶圆4上晶粒的亮度测量也非常快捷，甚至可一次性测量完整个晶圆上的所有晶粒的相对亮度值，测量的产能高。
本发明另一可选实施例：
本实施例提供一种晶粒测试方法，如图1、图2所示，其包括：
S11：测量晶圆4上各晶粒的发光亮度值，得到各晶粒的相对亮度值，并获取各晶粒的定位信息。
S12：根据各晶粒的相对亮度值确定各晶粒所属的测试等级，各测试等级分别具有对应的性能参数标准。
其中，根据各晶粒的相对亮度值确定各晶粒所属的测试等级包括：
预设多个亮度值范围，一个亮度值范围对应一个测试等级；
判断各晶粒的相对亮度值所属的亮度值范围，根据该晶粒所属的亮度值范围确定其所属的测试等级。
本实施例中，亮度值范围的预设通过技术人员根据积累的经验进行设置。具体的各亮度值的范围的确定可以是每隔相同的亮度差值取一个范围，例如每隔1.5的亮度差值，则亮度值的范围可以依次是10.5-12尼特，12-13.5尼特，13.5-15尼特，15-16.5尼特以此类推，此时10.5-12尼特对应第一等级A1，12-13.5尼特对应第二等级A2，13.5-15尼特对应第三等级A3，15-16.5尼特对应第四等级A4，如图2为晶圆4上的晶粒被划分至4个测试等级时的晶粒分布情况的示意。各亮度值的范围的也可以是相隔不相同的亮度差值取一个范围，例如依次隔2、1.5、1、1.5、2的亮度差值取值，则亮度值的范围可以依次是10-12尼特，12-13.5尼特，13.5-14.5尼特，14.5-16尼特，16-18尼特，此时亮度值在10-12尼特的晶粒属于第一等级，在12-13.5尼特的晶粒属于第二等级，在13.5-14.5尼特的晶粒属于第三等级，在14.5-16尼特的晶粒属于第四等级，在16-18尼特的晶粒属于第五等级。
应当理解的是，为了避免范围端值的重复设定，每个范围的两个端值中前一端值可包含在该范围内，后一端值则不包含在该范围内，当然反之也亦然，能保证端值不重复便可。
此外，若晶粒的相对亮度值不属于任何一个亮度值范围，则确定该晶粒为不合格。即不属于任何一个亮度值范围的这些晶粒的合格率为零，不合格的晶粒无需再通过点测设备进行性能测量。
此步骤中，测量晶圆4上各晶粒的发光亮度值是通过对晶圆4施加外界光源照射以激发晶圆4上各晶粒发光。由此可测得晶粒的相对亮度值，若测得的相对亮度值为零，即该晶粒不发光，其不属于任何一个亮度值的范围，该晶粒为不合格。
S13：根据定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数。
S14：根据点测性能参数和该被抽样点测晶粒对应测试等级的性能参数标准，确定该被抽样点测的晶粒是否合格。
本实施例中，根据定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数包括：
确定每一测试等级内需要抽样点测的晶粒颗数M；
在每一测试等级内按照预设抽样规则对M颗晶粒进行抽样点测。
其中，各测试等级内需要抽样点测的晶粒颗数M可以是通过但不限于以下两种方式确定：
方式一：对每个测试等级内需抽样点测的晶粒颗数进行预设，此时，各测试等级内晶粒的抽测比例可以相等也可以是不相等。
方式二：若要求每一测试等级内晶粒的抽测比例均相等时，则每一测试等级内需要抽样点测的晶粒颗数M可通过以下公式确定：
M＝X*(n/N)；
其中，N为晶圆上的晶粒的总颗数，N为已知；n为晶圆上需抽测的晶粒的总颗数；则n/N即为抽测比例；X为每一测试等级内的晶粒的总颗数，X在晶粒所属的测试等级划分完成后便可为已知。
一种示例中，晶圆上需抽测的晶粒的总颗数n可以是预设值，即其为人工设定。
另一种示例中，n也可根据以下计算公式计算并取整后确定的：
该公式中，Z为置信度，为预设值，例如可设置为93％-97％；S为各晶粒的相对亮度值的标准差，其在各晶粒的相对亮度值获取完成后便可计算得到；d为容许误差，其也为预设值，由人员设定即可。
应当理解的是，n的取整可以是在n为非整数时取值小数点前的整数即可，例如计算得到的n为50.633，则n可取整为50；或者n的取整可以是在n为非整数时取值小数点前的整数加1后的数值，例如计算得到的n为50.633，则n可取整为51；或者还可以是通过四舍五入的方法取整。本实施例对此不作具体限制。
在本实施例中，预设抽样规则可包括但不限于以下示例至少之一：
示例一：随机抽样点测，确定各测试等级内需要抽测的总颗数n后，对对应测试等级内的晶粒进行抽样检测。
示例二：预设抽测的步长，根据定位信息按步长对测试等级内的晶粒抽样点测。
该示例中，根据定位信息按步长对测试等级内的晶粒抽样点测可以采用以下方式：
若定位信息为坐标信息时，则以各晶粒对应坐标信息的X、Y坐标值的大小对该测试等级内的晶粒进行排序，排序好后再按预设的步长，例如每隔5或10颗抽测一个，以此对测试等级内的晶粒进行抽测。
若定位信息为编号信息时，则按编号的大小对该测试等级内的晶粒进行排序，再按预设的步长对排好序后的晶粒进行每隔5或10颗的抽测。
上述测试方法中每个测试等级对应有不同的性能参数标准，根据对应的性能参数标准来判定该等级内抽测的晶粒是否合格，以此判定的结果更加准确。因为判定的标准进行了细分，这样更符合晶圆上各晶粒的性能分布，提高了检测的精度以及准确度，得到的性能参数数据更加准确可靠，为后续的封裝加工提供了便利。且对晶圆上晶粒的亮度测量也非常快捷，亮度测量的产能高，甚至可一次性测量完整个晶圆上的所有晶粒的相对亮度值，有利于效率的提高。
本发明又一可选实施例：
本实施例提供一种晶粒测试系统，如图3所示，其包括亮度测量设备1、控制设备2、点测设备。亮度测量设备1、点测设备3分别与控制设备2连接，其相互之间可进行信息的传递。
其中，亮度测量设备1用于测量晶圆4上各晶粒的发光亮度值，得到各晶粒的相对亮度值数据，并获取各晶粒的定位信息数据，将相对亮度值及定位信息输出至控制设备。
本实施例中，亮度测量设备1设有光源，光源用于照射晶圆4以激发晶圆上各晶粒发光，再对该发光的亮度进行亮度值测量。例如可采用具有光源的普通的亮度测量仪，也可采用微型光致发光测试仪，可进行晶粒的亮度测量即可。
控制设备2用于接收相对亮度值及定位信息，根据各晶粒的相对亮度值确定各晶粒所属的测试等级，各测试等级分别具有对应的性能参数标准，将确定的各晶粒所属的测试等级信息及定位信息输出至点测设备。本实施例中，控制设备2可以是中央控制器，例如可以为负责车间生产管理和调度执行的制造执行系统。
点测设备3用于接收确定的各晶粒所属的测试等级信息及定位信息，并根据定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数，将点测性能参数发送至控制设备。控制设备2根据点测性能参数和该被抽样点测晶粒对应测试等级的性能参数标准，确定该被抽样点测的晶粒是否合格。本实施例中的点测设备3可为但不限于点测机。
上述测试系统通过亮度测量设备1对晶圆4上的晶粒进行亮度测量，由此可根据测量的亮度值结果将晶圆4上的各晶粒划分至不同的测试等级，再通过点测设备3对不同等级内的晶粒进行抽测，由此经控制设备2判定得到的是否合格的结果更加准确。因为每个测试等级中合格的判定标准不同，即对晶圆上各晶粒的光电性能合格的标准进行了细分，这样更符合晶圆上各晶粒的性能分布，提高了检测的精度以及准确度，便于后续的封裝加工。且亮度测量设备，有利于测试效率的提高。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶粒测试方法，其特征在于，包括：
测量晶圆上各晶粒的发光亮度值，得到各所述晶粒的相对亮度值，并获取各所述晶粒的定位信息；
根据各所述晶粒的相对亮度值确定各所述晶粒所属的测试等级，各所述测试等级分别具有对应的性能参数标准；
根据所述定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数；
根据所述点测性能参数和该被抽样点测晶粒对应测试等级的性能参数标准，确定该被抽样点测的晶粒是否合格。
2.如权利要求1所述的晶粒测试方法，其特征在于，
所述根据所述定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数包括：
确定每一测试等级内需要抽样点测的晶粒颗数M；
在每一测试等级内按照预设抽样规则对所述M颗晶粒进行抽样点测。
3.如权利要求2所述的晶粒测试方法，其特征在于，
所述预设抽样规则包括以下至少之一：
随机抽样点测；
预设抽测的步长，根据所述定位信息按所述步长对每一测试等级内的晶粒抽样点测。
4.如权利要求2所述的晶粒测试方法，其特征在于，
在每一测试等级内所述晶粒的抽测比例均相等时，每一测试等级内需要抽样点测的晶粒颗数M通过以下公式确定：
M＝X*(n/N)；
其中，所述N为所述晶圆上的所述晶粒的总颗数，所述n为所述晶圆上需抽测的所述晶粒的总颗数，所述X为每一测试等级内的晶粒的总颗数，所述n/N为所述抽测比例。
5.如权利要求4所述的晶粒测试方法，其特征在于，
所述n为预设值；
或，所述n为根据以下计算公式计算并取整确定的：
其中，所述Z为置信度，S为各所述晶粒的所述相对亮度值的标准差，所述d为容许误差。
6.如权利要求1-5任一项所述的晶粒测试方法，其特征在于，
所述根据各所述晶粒的相对亮度值确定各所述晶粒所属的测试等级包括：
预设多个亮度值范围，一个所述亮度值范围对应一个所述测试等级；
判断各所述晶粒的相对亮度值所属的亮度值范围，根据该晶粒所属的亮度值范围确定其所属的测试等级。
7.如权利要求6所述的晶粒测试方法，其特征在于，
若所述晶粒的相对亮度值不属于任何一个所述亮度值范围，则确定该晶粒为不合格。
8.如权利要求1-5任一项所述的晶粒测试方法，其特征在于，
所述测量晶圆上各晶粒的发光亮度值包括：
对所述晶圆施加外界光源照射以激发所述晶圆上各所述晶粒发光。
9.一种晶粒测试系统，其特征在于，包括：
亮度测量设备，用于测量晶圆上各晶粒的发光亮度值，得到各所述晶粒的相对亮度值数据，并获取各所述晶粒的定位信息数据，将所述相对亮度值及所述定位信息输出；
控制设备，用于接收所述相对亮度值及所述定位信息，根据各所述晶粒的相对亮度值确定各所述晶粒所属的测试等级，各所述测试等级分别具有对应的性能参数标准，将确定的各所述晶粒所属的测试等级信息及所述定位信息输出；
点测设备，用于接收所述确定的各所述晶粒所属的测试等级信息及所述定位信息，并根据所述定位信息对每一测试等级内的晶粒进行抽样点测，得到被抽样点测晶粒的点测性能参数，将所述点测性能参数发送至所述控制设备。
10.如权利要求9所述的晶粒测试系统，其特征在于，所述亮度测量设备设有光源，所述光源用于照射所述晶圆以激发所述晶圆上各所述晶粒发光。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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